KR0183409B1 - 자동차용 안전 벨트 - Google Patents

자동차용 안전 벨트 Download PDF

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Abstract

자동차용 안전 벨트로서 벨트띠 구역은 파열 가능한 봉합선에 의해 봉합된 2 개의 충접 벨트띠 가닥으로 구성된다. 이 파열 가능한 봉합선은 중심선에 대해 그 중심선의 한쪽 측면에서 반대쪽 측면으로 번갈아 횡단한 다음 최소한 종방향으로 약간 진행한 후 다시 되돌아 연장하는 봉합 구역으로 구성된다. 파열 가능한 봉합선에서 벨트띠의 중심선에 대해 횡방향으로 연장하는 봉합 구역내의 대응되는 두 바느질 자리는 종방향으로 서로에 대해 오프셋되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 안전 벨트
제1도는 파열 가능한 솔기가 아직 완전한 상태로 있는 벨트를 구비하는 안전 벨트 장치의 사시도.
제2도는 파열 가능한 솔기가 찢어진 후의 안전 벨트 일부 사시도.
제3도는 파열 가능한 솔기에 의해 함께 연결된 안전 벨트의 두 개의 중첩 층을 측면에서 도시한 측면도.
제4도는 벨트 띠의 층을 향해 바라본 파열 가능한 솔기의 종래 구성을 도시한 평면도.
제5도는 벨트 띠의 층쪽으로 바라본 본 발명에 따른 파열 가능한 솔기의 설계를 도시하는 평면도.
제6도는 본 발명의 개량된 형태를 도시한 사시도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
12 : 루우프 브래킷 16 : 안전 벨트
20 : 루우프 22 : 솔기
24,26 : 벨트 띠 층
본 발명은, 하나 이상의 파열 가능한 솔기에 의해 연결된 2매의 중첩된 벨트 띠의 층으로 구성된 벨트 띠 부분을 구비하고, 이 파열 가능한 솔기는 벨트 띠의 중심선에 대해 그 중심선의 일측으로부터 반대측을 향해 연장한 다음 적어도 대략 종방향으로 진행한 후 다시 역방향으로 연장하게 되도록 교대하는 횡방향으로 연장하는 솔기 부분들에 의해 구성되는 자동차용 안전 벨트에 관한 것이다.
이러한 파열 가능한 솔기는 소정의 안전 벨트의 구속 작용 단계 동안 차량 탑승자가 받게 되는 감속력을 줄이기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 팽창 가능한 보호용 에어백과 연관하여, 탑승자의 부상 위험을 최소화시킬 수 있다. 만약 파열 가능한 솔기의 항복 하중을 초과하다면, 탑승자는 한정된 경로를 따라 전방으로 추가적으로 이동하게 될 것이다. 그 다음 상기 솔기의 점진적인 파열로 인해, 이러한 추가적인 전방 이동중에 에너지가 흡수될 것이다. 파열 가능한 솔기의 치수를 적당하게 선택함으로써, 차량 탑승자의 이러한 전방 이동은 부가적으로 제어될 수 있고 보호용 에어백의 전개에 적용될 수 있다. 상기 파열 가능한 솔기를 구비하는 안전벨트가 단지 좁은 충돌 공간을 지닌 소형 차량에 적용될 경우 더욱 우수한 장점을 나타낸다.
현재 제조되고 있는 파열 가능한 솔기를 구비한 안전 벨트에 있어서, 파열 가능한 솔기 부분들은 벨트 띠의 중심선에 수직하게 배치되고, 종방향으로 균일하게 분포되어 있으며, 그리고 연속적인 솔기가 형성되도록 상기 솔기 부분들의 각각의 일단부가 인접하는 솔기 부분에 대하여 종방향으로 연장하는 짧은 솔기 부분으로 연결되어 있다. 파열 가능한 솔기의 한계 하중을 초과하는 경우, 그 솔기는 단계적으로 하나의 솔기 부분에 연속하여 다음 솔기 부분이 파열하게 된다. 2열의 각기 연속하는 솔기 부분 사이에서, 2매의 중첩 벨트 띠의 층은 분리시 어떠한 저항도 받지 않는다. 그 결과, 파열 가능한 솔기의 파열은 불연속적인 단계로 띄엄띄엄 발생하게 된다.
본 발명은, 찢어 갈라지는 파열이 다단계로 매우 일정하게 일어나고, 그 단계들 사이에서 힘은 통상의 설계와 비교하여 근소하게 감소하는, 파열 가능한 솔기를 구비한 안전 벨트를 제공하는 것이다. 이러한 방식에서는, 차량 탑승자가 전방으로 균일하게 이동하는 것이 보증되므로, 부상당할 위험성이 크게 감소된다.
본 발명에 따르면, 파열가능한 솔기에 있어서, 벨트 띠의 중심선에 대해 횡방향으로 연장하는 하나의 솔기 부분에서의 각각의 2개의 인접한 바늘땀(stitch)은 종방향으로 서로에 대해 오프셋되어 있다. 이 오프셋의 정도가 파열가능한 솔기가 찢어 갈라지는 각각의 단계간의 거리를 결정할 것이다. 이러한 단계 피치(pitch)는 희망에 따라 다소간 작게 만들 수 있다. 동시에, 파열 가능한 솔기가 견딜 수 있는 힘의 수준에 영향을 미치도록, 각각의 솔기 부분에 매우 많은 수의 바늘땀을 부여하는 것이 가능하다. 이와는 대조적으로, 벨트 띠의 중심선에 수직하게 솔기 부분들이 배열될 경우, 가능한 바늘땀의 수는 벨트 띠의 폭에 의해 제한된다.
안전 벨트의 양호한 실시예의 경우, 벨트 띠의 중심선에 대해 횡방향으로 연장하는 바늘땀들은 그 중심선의 양측에서 중심선에 대하여 반대 방향으로 경사진다.
따라서, 바늘땀들은 벨트 띠의 중심선에 관하여 대략 대칭적으로 정렬된다. 또한, 중심선상에 배열된 솔기 부분의 각각의 정점(頂点)은, 인접하는 솔기 부분의 최외측 바늘땀을 통과하여 연장하는 직선상에 대략 위치된다. 따라서, 솔기 부분이 파열된 직후, 후속하는 솔기 부분의 파열이 시작될 것이다.
본 발명의 또 다른 특징 및 장점들은 첨부된 도면과 함께 이하의 기재된 설명을 통해 더욱 분명해질 것이다.
제1도에 도시된 바와 같이, 안전 벨트 장치의 통상적인 구성 요소들로는 자동차 본체의 프레임에 고정된 벨트 인장기(10), 자동차 본체의 B 필러(pillar)에 고정된 루우프 브래킷(12), 부착용 설부(舌部,14) 및 도면 부호(16)으로 지시된 안전 벨트 자체를 들 수 있다. 안전 벨트(16)의 자유단은 고정용 부속품(18)에 의해 자동차 본체에 고정된다.
이러한 고정용 부속품(18)에 인접하여 안전 벨트의 루으프(20)가 형성되어 있고, 이 루우프(20)내에는 파열 가능한 솔기(22)에 의해 서로 바느질되어 연결된 2매의 플랩(flap) 모양의 중첩된 안전 벨트 층(24,26)이 있다. 안전 벨트의 플랩 모양의 층(24,26)의 단부 중, 안전 벨트의 루우프(20)가 형성되지 않은 쪽의 단부는 각기 안전 벨트(16) 띠의 각각의 솔기(28,30)에 의해 부착되어 있다.
제3도에는 벨트 띠의 층(24,26)만이 도시되어 있는데, 파열 가능한 솔기(22)가 그 위에 구비되기 때문이다. 벨트 띠의 부분 혹은 층(24,26)은 벨트 띠의 종방향을 따라 파열 가능한 솔기(22)에 의해 서로 연결되는데, 벨트 띠의 종방향으로 측정한 길이가 Stotal로 표시되어 있다. 이러한 Stotal길이를 따라 파열 가능한 솔기(22)는 최대치까지 파열되고(찢어지고), 안전 벨트(16)의 유효 길이는 두가지 요인에 의하여 증가한다. 솔기(22)의 파열은 안전 벨트의 루우프(20)의 각각의 측에서 서로 대항하여 생기는 인장력의 작용하에서 일어나며, 이와 같은 힘은 제3도에서 Fcrash로 표시되어 있다.
제4도는 파열 가능한 솔기의 통상적인 설계를 도시하고 있다. 이것은 벨트 띠의 중심선에 수직한 두개의 평행한 솔기 부분으로 이루어지며, 이들 솔기 부분은 일단에서 인접하는 솔기 부분으로 각각 연결된다. 벨트 띠의 루우프(20)의 각각의 측부에서 발생하는 힘 Fcrash의 작용하에서, 파열 가능한 솔기는 제4도에 Ftear로 표시된 선과 같은 파열력(ripping force)의 평행한 작용선들을 따라 하중을 받게 된다. 벨트 띠의 종방향으로 작용하는 파열력의 이러한 작용선간의 거리는 솔기 부분들간의 거리와 명확히 일치한다. 이러한 거리는 제4도에 S로 표시되어 있다. 파열 가능한 솔기의 항복 하중(yield load)에 달하게 되면, 각각의 솔기 부분들은 차례차례 찢어져 떨어지게 된다. 이렇게 각각의 솔기 부분들이 파열된 후, 거리 S를 지나 다음의 솔기 부분에 도달할 때까지, 벨트 띠의 층(24,26)은 추가의 큰 작용력 없이도 찢어질 수 있다. 파열 가능한 솔기는 개별적으로 중분적 단계로 찢어져 떨어지는데, 이 사이에서 파열력은 실질적으로 영(zero)까지 떨어진다.
제5도에 도시된 파열 가능한 솔기(22)의 작동 설계에서는, 먼저 제1 그룹의 솔기 부분 221, 222, …2213이 있고, 이들 사이의 종방향의 간격은 제2 그룹의 솔기 부분 2214, 2215, …2230의 간격보다 작다는 것을 쉽게 알 수 있다. 솔기 부분들은 벨트 띠의 중심선(M)에 대하여 이 중심선의 일측으로부터 반대측을 향해 연장한 다음, 종방향으로 짧은 거리만큼 진행한 후 다시 역방향으로 연장하게 되도록 교대로 횡방향으로 연장하고, 이로써 연속하는 솔기가 형성된다. 그러나, 종래의 파열 가능한 솔기와는 다르게, 이 솔기 부분들은 중심선에 직각으로 연장하지 않고 중심선에 대하여 예각의 각도로 연장한다. 또한, 솔기부분들은 중심선(M)을 중심으로 좌우 대칭으로 배치된다. 이러한 구조는, 파열 가능한 솔기의 중심선(M)에 대해 횡방향으로 진행하는 솔기 부분을 연장하는 각각의 두개의 인접한 바늘땀(stitch)들이 거리 S 만큼 종방향으로 서로에 대해 오프셋(offset)되어 있고, 이 거리 S가 종래의 파열 가능한 솔기(제4도 참조)에 비해 극히 작다는 것을 의미한다. 따라서, 파열력의 작용이 일어나면, 벨트 띠의 종방향의 선 Ftear들은 그들 사이에 작은 간격만을 갖게 된다. 사실상, 거리 S의 치수의 감소에 대한 제한은 실제적으로 전혀 없으므로, 종방향으로 연장하는 2개의 인접하는 파열력 작용선들의 사이에서, 벨트 띠의 층(24,26)을 찢어서 떨어지게 하는데 필요한 힘은 단지 약간 감소하게 된다. 또한, 제5도로부터, 하나의 솔기 부분의 정점(頂点)이, 인접하는 솔기 부분의 최외측 바늘땀을 통과하여 연장하는 파열력의 작용선과 동일한 작용선에 위치하는 것을 알 수 있다. 이러한 특정의 특징은 파열력의 일정화에 기여한다.
파열 가능한 솔기(22)가 항복하게 되는 파열력은 바늘땀들의 근접도 내지는 밀도에 따라 결정된다. 제5도에 도시된 파열 가능한 솔기(22)의 구성의 경우, 제그룹의 솔기 부분 221내지 2213에서의 바늘땀 상호간의 근접도는 제 2그룹의 솔기 부분 2214내지 2230의 바늘땀에서 보다 더욱 크다. 또한, 제 2그룹의 바늘땀에서는, 바늘땀의 수가 점진적으로 감소하기 때문에 솔기 부분들은 솔기 부분 2230을 향해서 더 짧아지게 된다. 이러한 바늘땀간의 근접도 분포에 의해 파열 특성이 제어될 수 있고 그리고 차량 탑승자 구속 장치에 함께 사용되는 팽창가능한 보호백의 기능에 특히 최적으로 적용될 수 있다.
안전 벨트(16) 및 층(24,26)의 벨트 띠에 관해서는, 파열 가능한 솔기(22)에 사용된 실과 마찬가지로, 재로 PES가 사용된다. 이 실은 15 내지 26%의 팽창율을 지니므로 솔기의 갑작스러운 파열과, 파열 작용의 유연한 개시에 역행하는 격렬함이 방지될 수 있다. 실의 임계 하중은 문제로 되는 파열력에 따라 선택된다.
제6도에 도시된 본 발명의 개량예의 경우에는, 파열 가능한 솔기(22a)는 벨트 띠의 루우프(20a)에 직접 구성되어 있다. 루우프(20a)는 벨트 띠의 두개의 중첩된 층(24a,26a)으로 구성되어 있다.

Claims (6)

  1. 하나 이상의 파열 가능한 솔기(22)에 의해 연결된 2매의 중첩된 벨트 띠의 층(24,24a,26,26a)으로 구성된 벨트 띠 부분을 구비하며, 상기 이 파열 가능한 솔기(22)는 벨트 띠의 중심선(M)에 대해 그 중심선의 일측으로부터 반대측을 향해 연장한 다음 종방향으로 진행한 후 다시 역방향으로 연장하게 되도록 교대하는 횡방향으로 연장하는 솔기 부분들에 의해 구성되는 자동차용 안전 벨트에 있어서, 상기 파열 가능한 솔기(22)에서, 상기 벨트 띠의 중심선(M)에 대해 횡방향으로 연장하는 솔기 부분(221, …2213)의 각각의 2개의 인접하는 바늘땀들이 종방향으로 서로에 대해 오프셋되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전벨트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 벨트 띠의 중심선(M)에 대해 횡방향으로 연장하는 솔기 부분(221, …2230)이 상기 중심선 양측에서 중심선에 대하여 반대 방향으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전벨트.
  3. 제2항에 있어서, 상기 솔기 부분(221, …2230)는 상기 중심선(M)에 위치한 정점은 인접한 솔기 부분의 최외측 바늘땀을 통하여 연장하는 직선(Ftear)상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전벨트.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중심선에 대하여 , 횡방향으로 연장하는 솔기 부분들에는, 상기 벨트 띠 부분에 배치된 여러 그룹들(221, …2213), (2214, …2230)이 있고, 이들 각 그룹의 솔기 부분의 종방향 간격 거리가 다른 것을 특징으로 하는 것을 자동차용 안전벨트.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 파열 가능한 솔기(22)에 의해 연결된 상기 벨트 띠 층(24,26)은 상기 벨트 띠의 루우프(20)내에 배열되고 또한 상기 벨트 띠의 루우프(20) 바깥으로 연장하는 자유 단부를 구비하며, 상기 각각의 자유 단부는 안전 벨트(16) 띠의 각각의 솔기(28,30)에 의해 부착되어 있는것을 특징으로 하는 자동차용 안전벨트.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벨트 띠의 층(24a,26a)이 벨트 띠의 루우프(20a)를 구성하는 것을 특징으로 하는 자동차용 안전벨트.
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