KR100255445B1

KR100255445B1 - 승객 보호용 시트 벨트 록킹장치

Info

Publication number: KR100255445B1
Application number: KR1019970067111A
Authority: KR
Inventors: 김현식
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1997-12-09
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 2000-08-01
Also published as: KR19990048437A

Abstract

본 발명은 승객 보호용 시트 벨트 록킹장치에 관한 것이고, 본 발명은 차량에 큰 가감속도가 가해진 경우 시트 벨트(21) 착용자의 관성력에 의해 인출되는 시트 벨트(21) 부위에 시트 벨트(21)의 인출을 로크시키는 로크 수단(A)과, 시트 벨트(21) 착용자의 흉부를 압박하지 않으며 압축스프링(35)의 압축력에 의해 시트 벨트(21)의 인출속도를 감속시키며 시트 벨트(21)의 인출속도를 감속시키는 가이드 수단(B)을 구비하므로써, 시트 벨트 착용자를 안전하게 보호하고 원가를 크게 절감시킴과 동시에 차량의 충돌시 신속하고 용이하게 시트 벨트의 인출을 저지시켜 탑승자의 상해치를 가감시킬 수 있는 발명이다.

Description

승객 보호용 시트 벨트 록킹장치

본 발명은 차량의 승객 보호용 시트 벨트 록킹장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량이 타설물과의 충격 즉, 차량에 큰 가감속도가 가해진 경우 시트 벨트를 긴급 고정과 동시에 시트 벨트 착용자의 흉부 압박을 감소시켜 승객을 안전하게 보호하도록 한 승객 보호용 시트 벨트 록킹장치(seat belt locking device for passenger safety)에 관한 것이다.

차량에 이용되는 시트 벨트는, 자동차가 충돌되는 경우 탑승자를 본래의 위치에 억제시켜 상해 정도를 감소시키기 위해 사용되는 안전장치로서, 허리를 구속하는 랩 벨트와 상체를 구속하는 숄더 벨트를 조합한 3점식 시트 벨트가 널리 이용된다. 이러한 시트 벨트에는 로드 리미터가 설치되며, 상기 로드 리미터는, 충돌시 벨트 착용자에 대한 시트 벨트의 압박 정도를 감소시켜 흉부 손상을 방지하게 되는 중요한 기능을 수행하며, 벨트를 풀었을 때 자동적으로 감겨지는 리트랙터가 또한 설치된다. 그리고, 상기한 벨트를 감는 장치인 리트랙터는 비 로크식 감는 장치(non locking retractor)와 긴급 로크식 감는 장치(emergency locking retractor)의 2가지 종류가 있다. 이러한 어느 장치도 3점식 시트 벨트의 장착을 용이하게 하기 위한 것으로 비 로크식 감는 장치는, 가슴, 허리 벨트의 길이를 조정한 상태로 로크되는데 비하여 긴급 로크식 장치는, 정차중 또는 보통 주행중에 벨트는 자유로이 신축할 수 있으나, 충돌시 등 차량에 큰 감속도가 가해진 경우나 벨트의 인출 가속도가 큰 경우에 벨트를 로크하도록 되어 있다.

종래의 리트랙터는 도 2에 도시된 바와 같이, 감지수단을 가지며, 상기 감지수단은 리트랙터 기어(2), 래칫 기어(3), 스토퍼(4), 볼 진자(5), 파울(6) 등으로 이루어진다. 상기 리트랙터 기어(2)의 측면에는 상기 래칫 기어(3)가 설치되고, 상기 리트랙터 기어(2) 하부에는 상기 볼 진자(5)가 장착되며, 상기 볼 진자(5)의 회전에 따라 높낮이가 변하는 위 접시부(7)가 상기 볼 진자(5)와 연결된다. 상기 위 접시부(7)와 일체로 성형된 상기 스토퍼(4)는 상기 래칫 기어(3)의 회전력을 제동시키는 폴(pawl)(8)을 측면에 형성시키고, 또한 상기 스토퍼(4)를 작동시키는 파울(6)이 상기 스토퍼(4)와 연결되어져 차량에 큰 속도 변화가 가해진 경우에는 상기 볼 진자(5)가 기울게 되고, 상기 위 접시부(7)가 상기 스토퍼(4)를 상향으로 밀어 올린다. 그런데 래칫 기어(3)는 벨트의 인출에 의해 시계 반대 방향으로 회전하여 약간 들어 올려진 상기 스토퍼(4)의 폴(8)을 걸어 당겨 상기 스토퍼(4)를 또 다시 끌어올리게 된다. 또한, 상기 파울(6)은 상기 스토퍼(4)의 상향 이동함에 따라 동시에 끌어 올려져 상기 리트랙터 기어(2)의 톱니에 맞물림으로써 상기 리트랙터 기어(2)의 회전은 정지되고 벨트의 인출은 저지되는 구조로 되어 있었다.

이러한 종래의 리트랙터는, 차량에 큰 충격이 가해진 경우 볼 진자가 기울게 되고 동시에 스토퍼를 제어하여 시트벨트의 인출을 급정지 시킴으로써, 시트벨트 착용자는 갑작스런 흉부 압박을 받게 되어 흉부손상 및 불쾌감을 느껴 승객이 시트 벨트 착용을 기피하게 되는 문제점이 있었고 또한, 그 구조가 복잡하여 제조원가가 상승되는 문제점이 발생되었다.

이에 본 발명은 상기와 같이 종래 기술에 내재되었던 문제점을 해결하고자 창안된 것으로, 종래 리트랙터 구조가 필요없이 설치하며, 차량에 큰 가감속도가 가해진 경우 관성에 의한 시트 벨트 착용자에 의해 인출되는 시트 벨트 부위에 구비하여 일차로 시트 벨트의 인출을 제어하고 이차적으로 착용자의 흉부를 압박하지 않도록 스프링의 압축력에 의해 시트 벨트의 인출속도를 제어할 수 있도록 하여 시트 벨트 착용자를 안전하게 보호하고 원가를 크게 절감시킬 수 있도록 한 승객 보호용 시트벨트 록킹장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 본 발명에 따른 시트벨트 록킹장치의 위치도.

제2도는 종래 시트 벨트의 록킹장치를 나타낸 사용상태도.

제3도는 제1도의 "C-C"선을 절개한 사용상태 단면도.

제4도는 제3도의 가이드 수단을 나타낸 분리 사시도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

A : 로크 수단 B : 가이드 수단

C : 충격감지센서 D : 액추에이터 작동부

E : 전자제어유니트 21 : 시트 벨트

22 : 트림 23 : 차체 패널

24 : 시트 벨트 릴 25 : 로드

26 : 액추에이터 27 : 브래킷

28 : 힌지 29 : 링크

30 : 절곡레버 31 : 피니언 기어

32 : 래크 기어 33 : 클램프 부재

34 : 가이드 커버 35 : 압축스프링

36 : 공간 37 : 가이드 홀

38 : 고정돌기 39 : 가이드 브래킷

40 : 전자석 41 : 스프링

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 승객 보호용 시트 벨트 록킹장치는, 시트 벨트가 인출되는 차량의 트림 내부에서 전후진 되는 로드를 구비한 액추에이터에 의해 피니언 기어와 래크 기어를 맞물림으로 시트 벨트를 로크 시키도록 한 로크 수단과, 로크된 시트 벨트가 압축스프링의 압축력으로 일정길이 만큼 인출되도록 상기 로크 수단을 이동시키도록 한 가이드 수단과, 차량의 충격량을 감지하는 충격 감지 센서와, 에어의 공급으로 상기 로크 수단의 액추에이터를 작동시키도록 한 액추에이터 작동부와, 상기 충격 감지 센서의 신호값을 입력받아 상기 액추에이터 작동부로 전달하도록 된 전자제어유니트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이러한 특징에 따른 본 발명은, 차량에 충격 발생시 충격 감지 센서에서 이를 감지 전자제어유니트에서 그 신호를 입력받아 액추에이터를 작동시킨다. 액추에이터의 전진에 의해 피니언 기어와 래크 기어의 맞물림으로 시트 벨트의 인출을 로크하고 동시에 로크 수단이 압축스프링을 압축하며 일정거리만큼 상승 이동하는 구조로 되어 있다.

본 발명에 따른 승객 보호용 시트 벨트 록킹장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 시트 벨트 록킹장치를 나타낸 사용상태도이고, 도 3은 도 1에서 시트 벨트가 록킹 및 이송되는 상태를 나타내기 위하여 "C-C"선을 절개한 사용상태 단면도이며, 도 4는 도 3의 가이드 수단을 나타낸 사용상태 사시도이다.

본 발명에 따른 승객 보호용 시트 벨트 록킹장치는, 시트 벨트(21)를 로크시키는 로크 수단(A)과, 로크된 시트 벨트(21)가 일정길이 만큼 인출되도록 로크 수단(A)을 이동시키도록 한 가이드 수단(B)과, 차량의 충격량을 감지하는 충격 감지센서(C)와, 상기 로크 수단(A)을 이동시키도록 한 액추에이터 작동부(D)와, 상기 충격 감지 센서(D)의 신호값을 입력받아 상기 액추에이터 작동부(D)로 전달하도록 된 전자제어유니트(E)로 이루어져 있다.

차실내의 내측벽 차체 트림(22)과 차체 패널(23)사이에는, 시트 벨트 릴(24)이 구비되어 있고, 상기 시트 벨트 릴(24)에는 시트 벨트(21)의 일단이 권취되며, 그 타단이 인출시 차실내의 승객을 보호하도록 되어 있다. 그리고 상기 차체 트림(22)과 차체 패널(23) 사이에는 상기 로드 수단(A)과 상기 가이드 수단(B)이 구비되어 있다.

상기 로크 수단(A)은, 전후진 되는 로드(25)를 구비한 액추에이터(26), 중앙이 브래킷(27)에 힌지(28)되고, "ㄴ"형상으로 절곡되며 그 아래쪽 일단이 상기 로드(25)와 링크(29) 연결된 절곡레버(30), 상기 절곡레버(30)의 상단에 고정된 피니언 기어(31), 상기 피니언 기어(31)가 선택적으로 맞물리도록 된 래크 기어(32)를 포함한다.

상기 가이드 수단(B)은, 일측에 상기 래크 기어(32)가 고정되고, 타측에 상기 액추에이터(26)가 고정되는 클램프 부재(33), 차체 패널(23)의 내벽에 고정되어 상기 클램프 부재(33)를 가이드 안내하는 가이드 커버(34), 상기 가이드 커버(34) 내부에서 이동되는 상기 클램프 부재(33)의 이동을 제어하는 압축스프링(35)을 포함한다.

또한, 차체 패널(23)의 내측벽에는, 내부에 공간(36)이 형성된 상기 가이드 수단(B)의 가이드 커버(34)가 상하로 연장되어 그 양단이 용접 고정되어 있다. 그리고 상기 가이드 커버(34)의 일면에는 차실방향으로 개방된 가이드 홀(37)이 상하로 연장되어 형성되어 있고, 상기 가이드 커버(34)의 가이드 홀(37)에는 상기 클램프 부재(33)의 양측벽이 슬라이드 고정되어 상하로 이동 가능하도록 되어 있다. 또한 상기 가이드 커버(34)의 공간(36)에는 압축스프링(35)이 삽입됨으로써, 상기 클램프 부재(33)가 상승됨에 따라 상기 압축스프링(35)이 압축되면서 클램프 부재(33)의 상향 이동을 제어하도록 구성된다. 또한, 상기 클램프 부재(33)는 차실방향의 일면에 상기 로크 수단(A)의 래크 기어(32)가 차실방향을 향하도록 형성되어 있고, 그 상면에는 상기 압축 스프링(35)의 하단부에 밀착되도록 고정돌기(38)가 형성되어 있으며, 상기 로크 수단(A)의 브래킷(27)과 액추에이터(26)가 각각 고정되도록 가이드 브래킷(39)이 구비됨으로써, 상기 로크수단(A) 전체가 상기 클램프 부재(33)와 함께 상하 운동되도록 구성된다.

한편, 상기 로크 수단(A)의 액추에이터(26)는 전자석(40)의 자성에 의해 스프링(41)을 압축 복원시키며 상기 로드(25)를 승하강 시키는 구조로 차량 충돌시 또는 급 정지시에 이를 감지한 충격 감지 센서(C)가 충격에 따른 신호값을 전자제어유니트(E)로 보내면 상기 전자제어유니트(E)가 액추에이터(26)의 전자석(40)에 자성을 인가시키는 구조로 되어 있다. 여기서 상기 액추에이터(26)의 로드(25)가 후진 이동하게 되면 상기 절곡레버(30)가 링크(29)의 이동으로 상기 브래킷(27)의 힌지(28)를 중심으로 회동하여 상기 절곡레버(30)의 피니언 기어(31)가 시트벨트(21)를 사이에 두고 상기 클램프 부재(33)의 래크 기어(32)에 밀착됨으로써, 상기 시트 벨트(21)가 피니언 기어(31)와 래크 기어(32) 사이에 홀딩되게 되는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 작동을 첨부된 도면을 참조로 하여 보다 구체적으로 설명한다.

차량에 큰 충격이 가해지면, 먼저 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 충격 감지 센서(C)가 이를 감지하여 그 신호값을 전자제어유니트(E)로 전달하고, 상기 전자제어유니트(E)는 이 신호값을 제어하여 액추에이터 작동부(D)를 작동시키게 된다. 그러면 상기 액추에이터 작동부(D)에 의해 액추에이터(26)가 작동되어 전진되어 있던 로드(25)를 잡아당기게 된다. 동시에 당겨지는 로드(25)에 의해 서로 링크(29) 연결된 절곡레버(30)는 브래킷(27)의 힌지(28)를 중심으로 회동되어, 상기 절곡레버(30) 상단에 구비된 피니언 기어(31)를 화살표 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 상기 피니언 기어(31)가 시트벨트(21)를 사이에 두고 상기 클램프 부재(33)의 래크 기어(32)에 밀착되게 됨으로써, 상기 시트 벨트(21)가 피니언 기어(31)와 래크 기어(32) 사이에 홀딩되게 되는 것이다.

이후, 승객이 관성력을 받아 상체가 앞으로 이동 즉, 시트 벨트(21)가 큰 힘으로 당겨지게 되면, 시트벨트(21)가 시트 벨트 릴(24)로부터 인출되게 되는데, 이때, 액추에이터(26), 절곡레버(30), 피니언 기어(31) 및 래크 기어(32)를 포함하는 로크 수단(A)이 인출되는 시트벨트(21)와 함께 상승 이동됨과 동시에, 상기 클램프 부재(33)가 가이드 커버(34)의 가이드 홀(37)을 따라 상승 이동되면서 압축스프링(35)을 압축하게 된다. 이때, 압축되는 압축스프링(35)이 상기 클램프 부재(33)와 로크 수단(A)의 상승을 억제하는 힘으로 작용하게 된다. 따라서, 시트 벨트(21)의 인출량이 증가될수록 상기 압축스프링(35)의 저항력은 커지게 됨으로써, 상기 시트 벨트(21)의 인출량이 증가됨에 따라 시트 벨트(21)의 인출속도가 감속되게 된다.

연속해서, 차량의 충격이 완전히 제거되면 상기 압축스프링(35)의 복원력에 의해 상기 클램프 부재(33)가 상기 가이드 커버(34)의 가이드 홀(37)을 따라 하향 이동되고, 동시에 액추에이터 작동부(D)에 의해 액추에이터(26)의 로드(25)가 전진되어 절곡레버(30)를 회동시키며, 회동되는 상기 절곡레버(30)는 피니언 기어(31)를 회동시켜 로크된 시트 벨트(21)를 상기 클램프 부재(33)의 래크기어(32)로부터 해제시키게 되는 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 승객 보호용 시트벨트 록킹장치는, 차량에 큰 가감속도가 가해진 경우 시트 벨트 착용자의 관성력에 의해 인출되는 시트 벨트 부위에 구비하여 일차로 시트 벨트의 인출을 제어하고 이차적으로 착용자의 흉부를 압박하지 않도록 스프링의 압축력에 의해 시트 벨트의 인출속도를 감속시키므로써, 시트벨트 착용자를 안전하게 보호하고 원가를 크게 절감시킴과 동시에 차량의 충돌시 신속하고 용이하게 시트 벨트의 인출을 저지시켜 탑승자의 상해치를 가감시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

시트 벨트가 인출되는 차량의 트림 내부에서 전후진 되는 로드를 구비한 액추에이터에 의해 피니언 기어와 래크 기어를 맞물림으로 시트 벨트를 로크 시키도록 한 로크 수단과; 로크된 시트 벨트가 압축스프링의 압축력으로 일정길이 만큼 인출되도록 상기 로크 수단을 이동시키도록 한 가이드 수단과; 차량의 충격량을 감지하는 충격 감지 센서와; 상기 로크 수단의 액추에이터를 작동시키도록 한 액추에이터 작동부와; 상기 충격 감지 센서의 신호값을 입력 받아 상기 액추에이터 작동부로 그 신호값을 전달하도록 된 전자제어유니트; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 승객 보호용 시트 벨트 록킹장치.
제1항에 있어서, 상기 로크 수단은, 전후진 되는 로드를 구비한 액추에이터, 상기 로드와 링크 연결되며 중앙이 브래킷에 힌지되어 양단이 절곡된 절곡레버, 상기 절곡레버의 상단에 고정된 피니언 기어, 상기 피니언 기어가 상기 로드의 후진에 의해 회동시 서로 맞물리도록 된 래크 기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 승객 보호용 시트 벨트 록킹장치.
제1항에 있어서, 상기 가이드 수단은, 일측에 상기 로크 수단의 래크 기어가 형성되고, 타측에 상기 로크 수단의 액추에이터가 고정되는 클램프 부재, 차체 패널의 내벽에 고정되어 상기 클램프 부재를 가이드 안내하는 가이드 커버, 상기 가이드 커버의 내부에서 이동되는 상기 클램프 부재를 압축 및 복원시키도록 된 압축스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 승객 보호용 시트 벨트 록킹장치.