KR0181193B1 - 시트 벨트 텐셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트 벨트 텐셔너(seat belt tensioner)에 관한 것이고, 특히 모터 및 기어를 사용하는 시트 벨트 텐셔너에 관한 것이다.

본 발명에 따라, 시트 벨트 텐셔너(10)이 제공되고 ; 상기 시트 벨트 텐셔너(10)은, 모터(14)에 의해 양방향으로 회전구동되는 두개의 가이드 샤프트(20A,20B)가 제공되고, 상기 가이드 샤프트(20A,20B)의 외주면에 형성되는 나사부에는 두 개의 가이드 부시(18A,18B)의 내면에 형성되는 나사부가 각각 맞물리며, 상기 두 개의 가이드 부시(18A,18B)의 사이에는 제1아이들 로울러(16A)가 회전가능하게 개재되고, 상기 부시들(18A,18B)의 하면은 부시 회전 방지판(26)에 의해 서로 연결되며, 제1아이들 로울러(16A)와 부시 회전 방지판(26)에 의해 서로 연결되며, 제 1 아이들 로울러(26A)와 부시 회전방지판(26)의 사이에는 시트 벨트(42)가 배설되고, E.C.U.(54)가 센서 수단(46,48,50)으로 부터의 신호에 따라 상기 모터(14)의 작동을 제어하게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 상기 구성에 따라, 전체 시트 벨트 텐셔너가 반영구적으로 사용될 수 있게 되며 충돌시 뿐만 아니라 급감속시에도 탑승객을 보호할 수 있게 되고 사고전의 고장진단이 가능하게 된다.

Description

시트 벨트 텐셔너

제1a, b도는 행기술에 따른 시트 벨트 텐셔너의 전체 구성을 나타내는 정면도 및 측면도.

제2a, b, c도는 제1a, b도의 시트 벨트 텐셔너의 작동상태를 나타내는 도면.

제3도는 본 발명에 따른 시트 벨트 텐셔너의 전체 구성을 나타내는 도면.

제4도는 본 발명에 따른 시트 벨트 텐셔너의 작동부에 대한 세부 구조를 나타내는 도면.

제5도는 제4도의 선 V-V를 따라 취한 단면도.

제6도는 제4도의 선 VⅠ-VⅠ을 따라 취한 단면도.

제7도는 본 발명에 따른 부시 회전 방지판을 독립적으로 나타내는 도면.

제8도는 본 발명의 회로 구성을 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 시트 벨트 텐셔너 12 : 하우징

14 : 모터 16A, 16B : 아이들 로울러

18A, 18B : 가이드 부시 20A, 20B : 가이드 샤프트

22 : 베어링 24 : 슬라이딩 와셔

26 : 부시 회전 방지판 28 : 플레이트

30 : 제1스위치 32 : 제2스위치

34 : 접촉판 36A, 36B : 종동 기어

38 : 구동 기어 40 : 출력축

42 : 시트 벨트 44 : 시트 벨트 리트랙터

46 : 차속 센서 48 : 긴급도 센서

50 : 감속 센서 52 : 배터리

54 : E. C. U 56 : 스프링

100 : 벨트 텐셔너 102 : 파워 소스

104 : 실린더와 피스톤 106 : 역전 방지부

108 : 시트 벨트 리트랙터 110 : 시트 벨트

본 발명은 시트 벨트 텐셔너(seat belt tensioner)에 관한 것이고, 특히 모터 및 기어를 사용하는 시트 벨트 텐셔너에 관한 것이다.

시트 벨트 텐셔너는 에어백 시스팀의 보조장치로서, 충돌시에 탑승객을 보호하는 커다란 기능을 수행하는 에어백에 더하여, 충돌시 센서의 감지와 동시에 시트 벨트를 감아들임으로써 충돌시에 시트 벨트가 풀리는 것을 방지하여 가능한 한 탑승객을 시트에 밀착시킴으로써 탑승자에 대한 보호정도를 배가시키기 위해 사용된다.

제1도를 참조하면, 선행기술에 따른 시트 벨트 텐셔너의 전체 구성을 도시하며; 제2도에는 상기 시트 벨트 텐셔너의 작동상태를 도시한다.

시트 벨트 텐셔너(100)은 파워 소스(102), 실린더와 피스톤(104) 및 역전 방지부(106)을 구비한다. 파워 소스(102)는 에어백 센서로 부터의 충격 감지 신호를 받으면 내장된 히터를 발열시키게 되고, 이에 따라 점화장치가 착화되며, 발생되는 열 및 개스는 실린더와 피스톤(104)로 전달되게 된다.

발생 개스가 실린더로 유입됨에 따라, 실린더내의 압력은 상승되고, 피스톤이 실린더내에서 상승되게 되며, 피스톤의 하단부에 연결된 케이블이 시트벨트(110)를 감고 있는 축을 회전시키게 되고, 시트 벨트는 당겨지게 된다.

역전 방지부(106)은 역전 방지 기어와 스토퍼로 구성되며, 상기 기어는 일방향으로만 회전되고 기어의 역방향 회전은 스토퍼와 기어 치부(teeth)의 계합에 의해 방지되어 차량이 충돌될 때 탑승자가 전방으로 움직이는 힘에 의해 시트 벨트가 역전되는 것을 방지하게 된다.

그러나, 상기와 같이 구조되는 시트 벨트 텐셔너에 있어서는, 텐셔너가 에어백 센서에 연결된 파워 소스의 폭발에 의해 작동되기 때문에 일회밖에 사용될 수 없게 되고, 에어백 센서를 공유하기 때문에 충돌전에는 작동이 불가능하게 되며, 급감속시에는 승객을 보호하지 못하게 되고, 사고전의 고장진단이 거의 불가능하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 선행기술에 따른 시크 벨트 텐셔너에 내재되었던 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서 그 목적은, 반영구적으로 사용되며 충돌시 뿐만 아니라 급감속시에도 탑승객을 보호할 수 있게 되고 사고전의 고장진단이 가능하게 되는 시트 벨트 텐셔너를 제공함에 있다.

본 발명의 일측면에 따라, 시트 벨트 텐셔너가 제공되고; 상기 시트 벨트 텐셔너는, 모터에 의해 양방향으로 회전구동되는 두 개의 가이드 샤프트가 제공되고, 상기 가이드 샤프트의 외주면에 형성되는 나사부에는 두 개의 가이드 부시의 내면에 형성되는 나사부가 각각 맞물리며, 상기 두개의 가이드 부시들의 사이에는 제1아이들 로울러가 회전가능하게 개재되고, 두 개의 가이드 부시들의 하면은 부시 회전 방지판에 의해 연결되며, 제1아이들 로울러와 부시 회전 방지판의 사이에는 시트 벨트가 배설되고, E.C.U.가 센서 수단으로 부터의 신호에 따라 상기 모터의 작동을 제어하게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따라, 시트 벨트의 이동을 안내하기 위한 제2아이들 로울러가 제공되고, 상기 가이드 부시에는 접촉판이 형성되며, 상기 접촉판은 상하방향으로 이동되면서 가이드 샤프트의 상하방에 마련되는 두 개의 스위치에 접촉되고, 상기 스위치들은 모터에 연결되어 상기 E.C.U.에 의해 절환되게 된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따라, 상기 센서 수단은 차속 센서, 긴급도 센서, 및 감속 센서로 구성된다.

본 발명의 상기 특성들에 따라, 센서들로 부터의 신호에 따라 E.C.U.에 의해 모터가 회전되면 모터의 출력축에 형성되는 구동기어가 회전되고 상기 구동기어에 맞물리는 가이드 샤프트가 회전되며 가이드 샤프트에 결합되는 가이드 부시가 하방으로 이동되면서 시트 벨트를 당겨서 탑승자를 가능한 한 시트에 밀착시킬 수 있게 되므로, 전체 시트 벨트 텐셔너가 반영구적으로 사용될 수 있게 되며 충돌시 뿐만 아니라 급감속시에도 탑승객을 보호할 수 있게 되고 사고전의 고장진단이 가능하게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술한다.

제3도에는 본 발명에 따른 시트 벨트 텐셔너의 전체 구성을 도시하며, 제4도에는 상기 시트 벨트 텐셔너의 작동부에 대한 세부구조를 도시하고, 제5도에는 제4도의 선 V-V를 따라 취한 단면도를 도시하며, 제6도에는 제4도의 선 Ⅵ-Ⅵ을 따라 취한 단면도를 도시하고, 제7도에는 본 발명에 따른 부시 회전 방지판을 독립적으로 나타내며, 제8도에는 본 발명의 회로 구성을 도시한다.

본 발명에 따른 시트 벨트 텐셔너(10)은 모터(14), 및 E.C.U.(54)를 구비한다. 모터(14)는 하우징(12)의 내부에 수납되며, 모터(14)의 출력축(40)에는 구동기어(38)이 고정된다. 상기 구동 기어(38)의 치부(teeth)에는 두개의 종동 기어(36A, 36B)가 서로 대향적으로 배설된 상태에서 맞물리게 된다.

각각의 종동 기어 (36A,36B)에는 가이드 샤프트(20A,20B)가 고정적으로 설치되고, 상기 가이드 샤프트(20A,20B)는 하우징(12)의 내벽에 고정되는 플레이트(28)을 관통하여 하우징(12)의 상단부까지 연장되게 된다.

플레이트(28)을 관통하는 가이드 샤프트(20A,20B)의 부분에는 베어링(22)가 제공되며, 베어링(22)의 상면에는 슬라이딩 와셔(24)가 위치되게 된다. 도면에 도시한 바와 같이, 가이드 샤프트(20A,20B)의 상단부에도 베어링(22)가 제공된다. 상기 베어링(22)는 가이드 샤프트(20A,20B)의 회전운동을 안내하는 역할을 한다.

가이드 샤프트(20A,20B)의 외주면에는 나사부가 형성되며, 상기 나사부에는 환형 가이드 부시(18A,18B)의 중심 구멍의 내면에 형성되는 나사부가 결합되게 된다. 나란하게 위치되는 두개의 가이드 부시(18A,18B)의 하면은은 부시 회전 방지판(26)에 의해 서로 결합된다. 가이드 부시(18A,18B)의 서로 마주보는 측벽에는 홈이 형성되고, 이 홈에는 제1아이들 로울러(16A)의 축부분이 끼워지게 된다.

모터(14)가 구동되어 가이드 샤프트(20A,20B)가 회전되면, 가이드 샤프트(20A,20B)에 형성되는 나사부를 따라 가이드 부시(18A,18B)가 상하방향으로 이동되게 된다. 제1아이들 로울러(16A)와 부시 회전 방지판(26)의 사이로는 시트 벨트(42)가 통과하게 된다.

상기 제1아이들 로울러(16A)의 측방향에는 제2아이들 로울러(16B)가 위치되며, 시트 벨트(42)는 제1아이들 로울러 및 제2아이들 로울러(16A,16B)를 경유하여 시트 벨트 리트랙터(44)에 감겨지게 된다.

하우징(12)의 상단부 내면에는 제1스위치(30)이 설치되며, 플레이트(28)의 상면에는 제1스위치(30)이 설치되고, 상기 스위치들(30 및 32)는 스프링(56)에 의해 서로 마주보는 방향으로 압압되게 된다(biased). 가이드 부시(18B)의 외측 벽부분에는 접촉판(34)가 돌출적으로 형성되고, 상기 접촉판(34)는 가이드 부시(18A,18B)가 상하방향으로 일체적으로 이동됨에 따라 상기 스위치들(30 및 32)에 접촉되게 된다. 상기 스위이들(30 및 32)는 접촉판(34)에 접촉되지 않은 상태에서 노멀리 온 상태로 유지되고, 상기 접촉판(34)에 접촉되면 오프된다.

제8도에 도시한 바와 같이, 상기 스위치들(30 및 32)는 E.C.U.(54)에 연결되며, 상기 E.C.U.(54)는 배터리(52)에 접속된다. 상기 E.C.U.(54)는 차속 센서(46), 긴급도 센서(48), 및 감속 센서(50)로 부터 송달되는 신호에 따라 상기 제1스위치(30) 또는 제2스위치(32)에 전원을 인가하게 된다.

차속 센서(46) 및 감속센서(50)으로서는 당 업계에 공지된 적당한 센서가 사용되고, 감속 센서(50)은 예컨대 에어백 센서가 될 수 있다. 상기 긴급도 센서(48)은 긴급 상황시 운전자가 가장 먼저 브레이크 페달을 밟게 되고 긴급도에 따라 브레이크 페달을 밟는 속도가 달라지게 된다는 점에 착안하여 고안된 것으로서 본 출원인의 명의로 출원된 바 있으므로, 상기 긴급도 센서(48)의 세부 구성에 대한 설명은 본 명세서에서 생략하기로 한다.

이하, 상기와 같이 구조되는 본 발명에 따른 시트 벨트 텐셔너의 작동에 대해 상술하기로 한다.

E.C.U.(54)는 차속 센서(46)으로 부터 일정 속도 이상(예컨대, 60Km/h)의 신호를 받는 상태에서 긴급도 센서(48) 또는 감속 센서(50)으로 부터 위험 신호를 받으면 전원을 제2스위치(32)로 인가하여 모터(14)를 회전시키게 되며, 이와 동시에 상기 시트 벨트 리트랙터(44)도 정지시키게 된다. 모터(14)의 작동후에 접촉판(34)에 의해 스위치(30 또는 32)가 눌러지면 전원은 차단되게 되고 모터는 정지되게 된다.

따라서, 시트 벨트(42)는 인장력을 받게 되고 탑승자는 시트에 밀착되어 최대한도로 보호될 수 있게 되며, 차속이 일정속도(예컨대, 20Km/h)이하로 되면 E.C.U.(54)는 전원을 제1스위치(30)므로 인가하여 모터(14)를 역회전시키게 된다.

한편, 상기 가이드 부시(18A,18B)의 이동 속도는 가이드 샤프트(20A,20B)에 형성되는 수나사와 가이드 부시(18A,18B)에 형성되는 암나사의 피치를 조절하고 기어들의 치수를 변경하며 모터의 RPM(분당회전수)를 조정함으로써, 원하는 수치에 도달할 수 있게 된다.

본 발명의 상기와 같은 구성에 따라, 센서들로 부터의 신호에 따라에 E. C. U.에 의해 모터가 회전되면 모터의 출력축에 형성되는 구동기어가 회전되고 상기 구동기어에 맞물리는 가이드 샤프트가 회전되며 가이드 샤프트에 결합되는 가이드 부시가 하방으로 이동되면서 시트 벨트를 당겨서 탑승자를 가능한 한 시트에 밀착시킬 수 있게 되므로, 전체 시트 벨트 텐셔너가 반영구적으로 사용될 수 있게 되며 충돌시 뿐만 아니라 급감속시에도 탑승객을 보호할 수 있게 되고 사고전의 고장진단이 가능하게 된다.

본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.

Claims (3)

1. 모터(14)에 의해 양방향으로 회전구동되는 두개의 가이드 샤프트(20A,20B)가 제공되고, 상기 가이드 샤프트(20A,20B)의 외주면에 형성되는 나사부에는 두개의 가이드 부시(18A,18B)의 내면에 형성되는 나사부가 각각 맞물리며, 상기 두개의 가이드 부시(18A,18B)의 사이에는 제1아이들 로울러(16A)가 회전가능하게 개재되고, 상기 부시들(18A,18B)의 하면은 부시 회전 방지판(26)에 의해 서로 연결되며, 제1아이들 로울러(16A)와 부시 회전 방지판(26)의 사이에는 시트 벨트(42)가 배설되고, E.C.U.(54)가 센서 수단(46,48,50)으로 부터의 신호에 따라 상기 모터(14)의 작동을 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 시트 벨트 텐셔너.
2. 제1항에 있어서, 시트 벨트(42)의 이동을 안내하기 위한 제2아이들 로울러(16B)가 제공되고, 상기 가이드 부시(16B)에는 접촉판(34)가 형성되며, 상기 접촉판(34)는 상하방향으로 이동되면서 가이드 샤프트(20A,20B)의 상하방에 마련되는 두개의 스위치(30,32)에 접촉되고, 상기 스위치들(30,32)는 모터(14)에 연결되어 상기 E.C.U.(54)에 의해 절환되게 되는 것을 특징으로 하는 시트 벨트 텐셔너.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 센서 수단이 차속 센서(46), 긴급도 센서(48) 및 감속 센서(50)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 시트 벨트 텐셔너.