KR100414894B1

KR100414894B1 - 자동차용 프리텐셔너

Info

Publication number: KR100414894B1
Application number: KR10-2001-0053547A
Authority: KR
Inventors: 이경상
Original assignee: 강연태; 이경상
Priority date: 2001-08-31
Filing date: 2001-08-31
Publication date: 2004-01-13
Also published as: KR20030018945A

Abstract

본 발명은 자동차용 프리텐셔너에 관한 것으로, 본 발명은 리턴 스프링 하우징(10)과, 일측에는 상기 리턴 스프링 하우징(10)이 결합되고, 타측면에는 작동홈(34)과 가스 작용실(36)이 형성된 하우징(30)과. 상기 작동홈(34)에 결합되어 가스 이동로(50)를 형성하도록 형성된 클러치(40) 및 상기 클러치(40)의 내부에 형성된 기어이에 맞물리도록 결합되는 피니언(60)과, 상기 하우징(30)의 타측면에 나사 결합되는 리테이너(70)와, 상기 리테이너(70)에 설치되는 가스발생부재(80)와, 상기 피니언(60)에 일단이 결합되고 스풀(96)이 결합되며 타단은 리트렉터(92)에 결합되는 작동축(94)이 내설되는 프레임(90)으로 구성된 것이다. 본 발명에 의하면, 자동차의 충돌과 같은 급격한 정지시 벨트(B)를 급속하게 되감아 탑승자의 몸을 시트에 밀착시켜 구속시킬 수 있음으로 충돌과 같은 사고에 의한 탑승자의 상해를 방지하거나 최소화할 수 있고, 스풀(96)은 구동 동력을 화약의 폭발력으로 얻게 됨으로 자동차의 충돌시 벨트(B)를 스풀(96)에 충돌과 동시에 되감을 수 있으며, 구조가 단순하고 적은 부피의 부품으로 구성됨으로 경량이면서 소형 제작이 가능한 효과가 제공되는 것이다.

Description

자동차용 프리텐셔너{pretensioner for automobile}

본 발명은 자동차용 프리텐셔너에 관한 것으로, 특히 충돌 또는 급감속시 벨트가 감겨진 스풀을 고압의 팽창가스로 역회전시킬 수 있는 자동차용 프리텐셔너에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에 설치되는 안전벨트장치는 센터필라의 하단부에 고정 설치된 리트렉터로부터 인출되어 시트의 일측에 구비된 버클에 체결됨으로서 탑승자의 몸을 구속하도록 되어 있다.

이러한 구조의 안전벨트장치는 자동차의 운행중에 탑승자가 몸을 움직이도록 느슨한 상태를 유지하도록 구성되어 있었기 때문에, 탑승자가 자유로이 움직일 수 있었던 것이다.

그러나, 이와 같은 종래기술에 의한 안전벨트장치는 자동차가 충돌,추돌 및 급감속으로 인하여 탑승자의 몸이 급격하게 전방으로 쏠릴 때 탑승자의 몸을 시트에 밀착시켜 구속할 수 없었고, 이로 인하여 탑승자가 부상을 당하는 문제점이 있었던 것이다.

즉, 종래기술에 의한 안전벨트장치는 벨트가 급격하게 인출될 때 리트렉터의 내부에 설치된 래치가 원심력에 의해 외측으로 돌출되면서 벨트가 감겨진 스풀의 축을 고정하게 되어 더이상의 벨트 인출이 정지되는 구조만 구비하였기 때문에, 탑승자가 급격하게 전방으로 이동하게 되면 벨트의 인출이 정지될 뿐, 전방으로 이동된 탑승자를 다시 시트에 밀착시켜 구속시키지는 못하였던 것이다.

이로 인하여 일단 전방으로 이동된 탑승자의 무릎이 인스트루먼트 패널의 하부에 부딪치거나, 머리가 핸들 등에 부딪쳐 대형사고를 유발할 수 있는 문제점을 안고 있던 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 자동차의 충돌과 같은 급격한 정지시 벨트를 급속하게 되감아 탑승자의 몸을 시트에 밀착시켜 구속시킬 수 있는 프리텐셔너를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 자동차의 충돌시 고압의 가스로 작동축을 회전시켜 벨트를 스풀에 급속하게 되감을 수 있는 프리텐셔너를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 경량이면서 소형인 프리텐셔너를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 자동차용 프리텐셔너를 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 프리텐셔너를 도시한 결합상태 측면도.

도 3a,3b는 도 1에 도시된 프리텐셔너를 도시한 결합상태 단면도로, 3a는 리테이너의 설치부를 포함하여 도시한 단면도이고, 3b는 설치부를 제외한 상태를 도시한 확대 단면도.

도 4a,4b는 도 1에 도시된 클러치를 도시한 도면으로, 도 4a는 정면도이고, 도 4b는 측면도.

도 5a,5b는 도 1에 도시된 하우징을 도시한 도면으로, 5a는 하우징의 작동홈을 도시한 사시도이고, 5b는 하우징에 클러치 및 피니언이 결합된 상태를 도시한 정면도.

도 6a,6b,6c는 본 발명에 의한 자동차용 프리텐셔너의 작동상태를 도시한 도면으로, 도 6a는 가스가 발생되는 상태를 도시한 정면도이고, 도 6b는 고압의 가스에 의해 클러치가 회전되는 상태를 도시한 정면도이며, 도 6c는 클러치가 회전을 완료한 상태를 도시한 정면도.

도 7은 본 발명의 제 2실시예에 의한 가스발생부재를 설명하기 위한 개략적 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 스프링 하우징 12 : 리턴 스프링

20 : 커플링 부시 30 : 하우징

31A : 패드 31B : 패킹씰

31C : 베어링부 32 : 관통공

34 : 작동홈 35 : 안착홈

36 : 가스 작용실 38 : 스토퍼

39 : 가스 배출구 40 : 클러치

41 : 외주면 42 : 플랜지

44 : 캐리지 스토퍼 46 : 기어이

60 : 피니언 70 : 리테이너

74 : 설치실 80 : 가스발생부재

82 : 가스 제네레이터 84 : 저장탱크

86 : 공급파이프 88 : 분사부재

상기와 같은 기술적 과제를 해소하기 위한 본 발명은 인출된 벨트를 귄취시키기 위한 리턴 스프링의 일단이 고정되면서 수용되고, 상기 리턴 스프링의 타단에는 커플링 부시가 결합되도록 형성된 리턴 스프링 하우징; 상기 리턴 스프링의 타단에 결합되는 커플링 부시; 상기 리턴 스프링 하우징이 일측에 결합되고, 상기 커플링 부시의 단부가 끼워지기 위한 관통공이 중앙에 형성되며, 타측면에는 타측으로 개방된 원형의 작동홈이 형성되고, 상기 작동홈의 외측에는 안착홈이 형성되며, 상기 작동홈의 일측에는 상기 작동홈과 경사지게 연통되는 가스 작용실이 형성되며, 상기 작동홈의 내부 일측에는 가스를 일방향으로만 안내하기 위한 스토퍼가 돌출 형성되고, 상기 스토퍼에 근접한 위치에는 가스 배출구가 형성된 하우징; 상기 작동홈에 삽입되도록 원통형으로 형성되고, 일측에는 상기 안착홈에 안착되는 플랜지가 형성되어 그 외주면과 상기 플랜지의 내측면이 상기 작동홈과 더불어 폐쇄된 가스 이동로를 형성하며, 상기 외주면과 플랜지의 일측에는 가스가 작용하도록 캐리지 스토퍼가 돌출 형성되고, 내주면의 일부를 제외한 부분에는 기어이가 형성된클러치; 상기 관통공에 끼워진 커플링 부시에 일단이 결합되고 상기 기어이에 맞물리도록 상기 클러치의 내부에 설치되는 피니언; 상기 작동홈과 가스 작용실을 커버하고 상기 클러치의 이탈을 방지하도록 상기 하우징에 결합되고, 일측에는 상기 가스 작용실과 연결되는 설치실이 형성된 리테이너; 상기 설치실에 설치되어 자동차의 제어부로부터 전기적 신호에 의해 가스를 상기 가스 작용실로 공급하도록 된 가스발생부재; 및 상기 리테이너에 일측이 결합되고, 타측에는 리트렉터가 설치되며, 상기 리테이너를 관통하여 피니언의 타단과 작동축의 일단이 결합되고, 상기 작동축의 타단은 리트렉터의 축과 결합되며, 상기 작동축에는 벨트가 감기는 스풀이 결합되는 프레임으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프리텐셔너를 제공한다.

이때, 상기 하우징은 상기 가스 작용실의 기밀을 유지하기 위한 기밀유지수단을 구비하고, 상기 기밀유지수단은 상기 클러치의 일단면과 하우징의 내측면 사이에 설치되는 패드; 상기 클러치의 타측면 및 하우징의 타측면과 리테이너 사이에 설치되고 상기 피니언의 타단이 지지되기 위한 베어링부를 구비한 패킹씰로 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 가스발생부재의 제 1실시예는 상기 설치실에 탈,장착이 가능하게 설치되고, 자동차의 제어부 신호에 의해 점화되는 화약을 내장하여 신호 발생시 점화되어 고압의 가스를 발생하도록 된 가스 제네레이터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

제 2실시예에 의한 가스발생부재는 고압의 가스를 내장한 저장탱크; 및 상기 저장탱크와 공급파이프로 연결되고, 상기 설치실에 탈,장착이 가능하게 결합되며,자동차의 제어부 신호에 의해 개폐되어 상기 저장탱크의 고압가스를 가스 작용실로 분사하기 위한 분사부재로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의한 프리텐셔너에 의하면, 충돌을 감지한 제어부가 상기 가스발생부재를 작동시켜 고압의 가스가 발생되도록 하고, 이로 인하여 가스 작용실로 공급된 고압의 가스가 클러치의 캐리지 스토퍼에 작용하면서 가스 이동로를 이동하여 클러치를 회전시키며, 이로 인하여 클러치가 피니언을 구동시키고, 피니언에 결합된 작동축이 스풀을 역회전시켜 벨트가 스풀에 급격하게 되감지게 되는 것이다.

따라서, 느슨하게 있던 벨트는 되감기면서 탑승자를 시트에 밀착시켜 구속시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 스풀을 구동시키는 피니언이 고압의 가스에 의해 구동됨으로 벨트의 초기 되감기는 양이 크게 되어 탑승자의 구속력을 향상시킬 수 있으며, 피니언과 클러치가 하우징에 내장됨으로 구조가 단순해지고 소형화가 가능하게 되는 것이다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면중에서 도 1은 본 발명에 의한 자동차용 프리텐셔너를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 프리텐셔너를 도시한 결합상태 측면도이며, 도 3a,3b는 도 1에 도시된 프리텐셔너를 도시한 결합상태 단면도로, 3a는 리테이너의 설치부를 포함하여 도시한 단면도이고, 3b는 설치부를 제외한 상태를 도시한 확대 단면도이다.

또한, 도 4a,4b는 도 1에 도시된 클러치를 도시한 도면으로, 도 4a는 정면도이고, 도 4b는 측면도이고, 도 5a,5b는 도 1에 도시된 하우징을 도시한 도면으로, 5a는 하우징의 작동홈을 도시한 사시도이고, 5b는 하우징에 클러치 및 피니언이 결합된 상태를 도시한 정면도이다.

첨부된 도면중에서 도 1 내지 도 5a,5b에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 프리텐셔너는 리턴 스프링 하우징(10)과, 일측에는 상기 리턴 스프링 하우징(10)이 결합되고, 타측면에는 작동홈(34)과 가스 작용실(36)이 형성된 하우징(30)과. 상기 작동홈(34)에 결합되어 가스 이동로(50)를 형성하도록 형성된 클러치(40) 및 상기 클러치(40)의 내부에 형성된 기어이에 맞물리도록 결합되는 피니언(60)과, 상기 하우징(30)의 타측면에 나사 결합되는 리테이너(70)와, 상기 리테이너(70)에 설치되는 가스발생부재(80)와, 상기 피니언(60)에 일단이 결합되고 스풀(96)이 결합되며 타단은 리트렉터(92)에 결합되는 작동축(94)이 내설되는 프레임(90)으로 구성된다.

이러한 각 구성요소의 형상과 결합관계를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 리턴 스프링 하우징(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 인출된 벨트(B)를 귄취시키기 위한 리턴 스프링(12)이 내설되도록 짧은 원통형으로 형성되고 일측이 개구된 형상을 갖는다.

이러한 리턴 스프링 하우징(10)의 내부 일측에는 감겨진 형상의 리턴 스프링(12)의 일단(외측단)이 고정되고, 타단(내측단)에는 커플링 부시(20)가 결합된다. 상기 커플링 부시(20)는 상기 피니언(60)의 일단을 지지하면서 리턴 스프링(12)의 회전탄성을 스풀(96)에 전달하기 위한 것이다.

상기 하우징(30)은 도 1 또는 도 3a,3b와 도 5a,5b에 도시된 바와 같이 작동부, 즉 클러치(40)와 피니언(60)이 서로 맞물려 회전되도록 수용하기 위한 것으로, 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이 일측면은 폐쇄되고 타측면은 개방된 형상을 갖으며, 그 일측면에는 상기 리턴 스프링(12)이 내설된 리턴 스프링 하우징(10)이 결합되고, 그 일측면 중앙에는 상기 커플링 부시(20)의 단부가 끼워지기 위한 관통공(32)이 형성된다. 또한, 타측면에는 타측으로 개방된 원형의 작동홈(34)이 형성되고, 상기 작동홈(34)의 외측 가장자리에는 상기 작동홈(34)과 동심원을 갖는 안착홈(35)이 형성된다.

한편, 상기 작동홈(34)의 일측에는 상기 작동홈(34)과 경사지게 연통되는 가스 작용실(36)이 형성되는데 이 가스 작용실(36)은 상기 가스발생부재(80)로부터 발생한 고압의 가스가 상기 작동홈(34)과 클러치(40)에 의해 형성된 가스 이동로(50)로 신속하게 이동하면서 상기 클러치(40)를 회전시키도록 형성된 것이다. 따라서, 상기 작동홈(34)과 직각으로 연통되지 않고 접선방향으로 경사지게 연통되는 것이다.

이때, 상기 작동홈(34)의 내부 일측에는 가스를 일방향으로만 안내하기 위한 스토퍼(38)가 돌출 형성되고, 상기 스토퍼(38)에 근접한 위치에는 가스 배출구(39)가 형성된다. 즉, 상기 스토퍼(38)는 도 5에 도시된 바와 같이 가스가 최초로 이동되는 입구와 근접한 위치에 작동홈(34)을 폐쇄하도록 돌출 형성되고, 상기 가스 배출구(39)는 상기 스토퍼(38)와 근접한 위치에 외부와 통하도록 형성되어 상기 가스 작용실(36)로부터 작동홈(34)의 입구로 유입된 가스가 작동홈(34)을 따라 이동된 후 상기 스토퍼(38) 근처에서 배출되도록 하기 위한 것이다.

이때, 상기 작동홈(34)은 상기 클러치(40)의 외주면(41) 및 플랜지(42)와 더불어 가스 이동로(50)를 형성하도록 그 단면이 대략 "┐"자 형상으로 형성되고, 상기 클러치(40)의 외주면(41)과 플랜지(42)도 그 단면이 상기 작동홈(34)과는 대각을 이루도록 "└"자 형상으로 형성되는 것이다.

상기 클러치(40)는 피니언(60)과 더불어 고압의 가스의 팽창력을 회전력으로 변환하는 일종의 동력변환 구동부로, 전술한 바와 같이 그 단면이 "└"자 형상을 이루도록 일측에 플랜지(42)가 형성되고, 내주면에는 기어이(46)가 형성된다.

이때, 상기 기어이(46)는 도 1 및 도 4a, 도 5a에 도시된 바와 같이 중심점을 중심으로 대략 90°정도를 제외한 부분에 형성된다. 이와 같이 일부분에 기어이(46)를 형성하지 않은 것은, 피니언(60)이 공회전을 하도록 함으로서 평상시 벨트(B)의 인출과 풀림이 자유롭도록 하기 위한 것이다.

이와 같은 클러치(40)는 플랜지(42)가 형성되지 않은 일단이 상기 하우징(30)의 내부에 삽입되고, 상기 플랜지(42)가 상기 안착홈(35)에 안착되면, 상기 플랜지(42)의 내측면 및 클러치(40)의 외주면(41)과 상기 작동홈(34)이 도3에 도시된 바와 같이 폐쇄된 하나의 공간, 즉 가스 이동로(50)를 형성되게 되는 것이다. 이때, 기어이(46)가 형성되지 않은 부분이 상기 가스 작용실(36) 측에 위치하도록 상기 클러치(40)를 하우징(30)에 결합시킨다.

이와 같이 상기 클러치(40)가 결합되는 하우징(30)의 내측면, 즉 상기 플랜지(42)가 형성되지 않은 클러치(40)의 일단이 접촉되는 부위에는 끼움홈이 형성되고, 이 끼움홈에는 상기 하우징(30)과 클러치(40) 사이의 기밀을 유지하기 위한 패드(31A)가 끼움 설치되고, 상기 플랜지(42)의 외측면과 하우징(30)의 타측면(안착홈(35)의 가장자리 외측면)과 리테이너(70) 사이에도 기밀을 유지하기 위한 패킹씰(31B)이 설치된다. 이때, 상기 패킹씰(31B)에는 상기 피니언(60)의 타단이 지지되면서 회전되도록 베어링부(31C)가 형성된다.

상기 패드(31A)와 패킹씰(31B)은 고압의 가스가 그 틈으로 유출되는 것을 방지하기 위한 기밀유지수단이다.

한편, 상기 클러치(40)의 플랜지(42)와 외주면(41)을 연결하여 캐리지 스토퍼(44)가 일측은 외주면(41)에 대하여 직각이고 타측은 완만하게 돌출 형성된다.

이러한 캐리지 스토퍼(44)는 상기 가스 작용실(36)로부터 공급되는 고압의 가스가 작용하도록 형성되는 것으로, 고압의 가스가 상기 캐리지 스토퍼(44)에 작용하면 상기 클러치(40)가 회전하게 되는 것이다. 이때, 상기 캐리지 스토퍼(44)는 기어이(46)가 형성되지 않은 부위의 외측에 돌출 형성되며, 또한 가스 작용실(36)의 위치에 따라 상기 캐리지 스토퍼(44)의 위치를 결정할 수 있다.

상기 피니언(60)은 상기 클러치(40)의 기어이(46)와 맞물리도록 외주면에 기어이가 형성된 것으로, 상기 기어이(46)가 형성되지 않은 위치의 클러치(40) 내부에 삽입되어 그 일단이 상기 커플링 부시(20)에 회전 가능하게 결합된다. 따라서, 상기 피니언(60)은 상기 클러치(40)가 고압의 가스에 의해 회전을 하게 될 때, 상기 기어이(46)와 맞물리게 되어 회전을 하게 되는 것이다.

상기 리테이너(70)는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(30)의 개방된 면을 커버하도록 하우징(30)에 나사 결합되는 것으로, 중앙에는 작동축(94)이 관통되도록 설치공이 형성되고, 일측에는 가스발생부재(80)가 탈,장착 가능하도록 설치되는 설치실(74)이 형성된다.

즉, 상기 설치실(74)은 상기 가스 작용실(36)의 상부에 위치하도록 상기 리테이너(70)의 일측에 형성되는 것이다.

상기 가스발생부재(80)는 상기 설치실(74)에 설치되어 자동차의 제어부로부터 전달되는 전기적 신호에 의해 가스를 상기 가스 작용실(36)로 공급하도록 구성된 것이다.

이러한 가스발생부재(80)의 제 1실시예는 다음과 같이 구성된다.

도 1 또는 도 3a에 도시된 바와 같이 제 1실시예에 의한 가스발생부재(80)는 상기 설치실(74)에 탈,장착이 가능하게 설치되고, 차량의 제어부 신호에 의해 점화되는 화약을 내장하여 신호 발생시 점화되어 고압의 가스를 발생하도록 된 가스 제네레이터(82)로 구성되는 것이다. 따라서, 이러한 가스 제네레이터(82)는 상기 제어부와 전기적으로 연결된다.

상기 프레임(90)은 도 1에 도시된 바와 같이 그 일측에 리트렉터(92)가 결합되고, 타측에는 상기 하우징(30)과 결합된 리테이너(70)가 결합된다. 내부에는 작동축(94)에 결합된 스풀(96)이 설치되고, 상기 작동축(94)의 일단은 상기 피니언(60)의 타단과 결합되고, 중간부에는 스풀(96)이 결합되고 타단은 상기 리트렉터(92)에 내부에 결합된다.

이와 같은 구조의 프리텐셔너는 상기 하우징(30)이 프레임(90)의 일측에 결합됨으로 큰 부피를 형성하지 않게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면중에서 도 1 내지 도 5b는 물론, 도 6a,6b,6c를 토대로 상세하게 설명한다. 도 6a,6b,6c는 본 발명에 의한 자동차용 프리텐셔너의 작동상태를 도시한 도면으로, 도 6a는 가스가 발생되는 상태를 도시한 정면도이고, 도 6b는 고압의 가스에 의해 클러치가 회전되는 상태를 도시한 정면도이며, 도 6c는 클러치가 회전을 완료한 상태를 도시한 정면도이다.

첨부된 도면중에서 도 5a에 도시된 바와 같이 평상시 상기 피니언(60)은 클러치(40)의 기어이(46)에 맞물리지 않는 상태임으로 자유회전이 가능하여 밸트(B)의 인출 및 되감김이 자유롭게 된다.

이러한 상태에서 자동차의 충돌로 인하여 제어부에 충돌신호가 감지되고, 이어서 제어부에서 상기 가스 제네레이터(82)에 점화신호를 전달하게 되면, 상기 가스 제네레이터(82)의 내부의 화약이 점화되어 폭발하게 된다.

이때, 상기 클러치(40)의 기어이(46)가 형성되어 있는 않은 부분이 도 6a에 도시된 바와 같이 상부(가스 작용실(36))에 위치하고, 따라서 상기 피니언(60)은 기어이(46)와 맞물리지 않은 상태이며, 상기 캐리지 스토퍼(44)가 가스 작용실(36)의 출구측에 위치한 상태이다.

이어서, 도 6a에 도시된 바와 같이 상기 가스 제네레이터(82)의 점화로 발생한 고압의 가스는 상기 가스 작용실(36)에서 팽창되면서 캐리지 스토퍼(44)와 하우징(30)에 형성된 스토퍼(38) 사이의 가스 이동로(50)로 유입됨과 동시에 상기 캐리지 스토퍼(44)에 작용하여 캐리지 스토퍼(44)를 도 6a에 일점쇄선으로 도시된 방향으로 밀게 된다.

이와 같이 고압의 가스가 상기 캐리지 스토퍼(44)를 도 6a의 화살표 방향으로 밀게 되면, 상기 클러치(40)가 안착홈(35)에 지지되어 회전중심을 유지하면서 그 화살표 방향(반시계 방향)으로 회전을 시작하게 된다. 상기 클러치(40)가 회전을 시작하게 되면, 상기 기어이(46)는 피니언(60)의 기어이와 맞물리게 되어 피니언(60)이 회전을 시작하게 된다.

계속하여 팽창되는 가스가 상기 캐리지 스토퍼(44)를 밀면서 상기 클러치(40)와 작동홈(34)에 의해 형성된 가스 이동로(50)로 이동하면서 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 클러치(40)를 반시계 방향으로 회전시키고, 이로 인하여 상기 피니언(60)도 회전을 계속하게 된다.

이와 같이 상기 피니언(60)이 회전을 하게 되면, 상기 피니언(60)에 결합된 작동축(94)이 회전을 하게 되고, 이로 인하여 상기 작동축(94)에 결합된 스풀(96)이 회전하면서 인출되었던 벨트(B)를 되감게 된다.

이와 같이, 인출되었던 벨트(B)가 되감기게 되면 충돌로 인하여 전방으로 이동되어 시트와 이격되었던 탑승자는 벨트(B)의 되감기는 힘에 의해 시트에 밀착되고, 따라서 탑승자의 안전을 도모할 수 있는 것이다.

이어서, 팽창하며서 상기 캐리지 스토퍼(44)를 밀어서 클러치(40)를 회전시킨 가스는 도 6c에 도시된 바와 같이 상기 캐리지 스토퍼(44)가 가스 배출구(39)를 지나친 후 상기 가스 배출구(39)를 통하여 외부로 배출되고, 상기 캐리지 스토퍼(44)는 상기 하우징(30)에 형성된 스토퍼(38)에 걸려 더 이상 이동을 하지 않게 됨과 동시에, 상기 피니언(60)도 상기 기어이(46)와의 맞물림이 해제되어 자유회전 상태가 된다.

이때, 상기 클러치(40)의 회전각도는 대략 290°- 310°정도이고, 상기 클러치(40)와 맞물려 돌아가는 피니언(60)의 회전수는 약 1,25 정도가 된다.

이와 같이 자동차의 충돌과 동시에 점화되는 가스 제네레이터(82)의 가스 팽창력으로 스풀(96)을 회전시키게 됨으로, 벨트(B)를 순간적으로 되감을 수 있고, 이로 인하여 벨트(B)를 되감아 탑승자의 몸을 시트에 밀착시키게 됨으로 탑승자의 상해를 최소화하거나 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 제 2실시예에 의한 가스발생부재(80)는 도 7에 도시된 바와 같이 고압의 가스를 내장한 저장탱크(84)와, 상기 저장탱크(84)와 공급파이프(86)로 연결되고, 상기 설치실(74)에 탈,장착이 가능하게 결합되며, 자동차의 제어부 신호에 의해 개폐되어 상기 저장탱크(84)의 고압가스를 가스 작용실(36)로 분사하기 위한 분사부재(88)로 구성된다.

이러한 구조의 가스발생부재(80)는 재활용이 가능하는 장점을 갖는다. 이를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

고압의 가스를 저장한 저장탱크(84)와 상기 리테이너(70)의 설치실(74)에 설치되는 분사부재(88)는 공급파이프(86)로 연결되고, 상기 분사부재(88)에는 자동차의 제어부 신호에 의해 개폐되는 솔레노이드 밸브가 내설된다.

따라서, 제어부로부터 신호가 발생하게 되면 상기 분사부재(88)의 솔레노이드 밸브가 개방되어 저장탱크(84)의 압축공기는 상기 분사부재(88)를 통하여 가스 작용실(36)로 분사된다.

이와 같이 상기 가스 작용실(36)로 분사된 압축가스는 전술한 바와 같이 상기 클러치(40)의 캐리지 스토퍼(44)에 작용하여 클러치(40)를 회전시키게 되는 것이다.

이러한 상태에서 상기 캐리지 스토퍼(44)가 가스 배출구(39)를 지나치는 시점에서 상기 제어부는 상기 분사부재(88)의 솔레노이드 밸브를 폐쇄하여 압축가스의 분사를 정지시킨다.

이러한 가스분사부재(80)는 부품의 교체없이 연속사용이 가능하다는 장점을 갖는다.

본 발명에 의한 자동차용 프리텐셔너는 자동차의 충돌과 같은 급격한 정지시 벨트를 급속하게 되감아 탑승자의 몸을 시트에 밀착시켜 구속시킬 수 있음으로 충돌과 같은 사고에 의한 탑승자의 상해를 방지하거나 최소화할 수 있고, 스풀을 구동 동력을 화약의 폭발력으로 얻게 됨으로 자동차의 충돌시 벨트를 스풀에 충돌과 동시에 되감을 수 있으며, 구조가 단순하고 적은 부피의 부품으로 구성됨으로 경량이면서 소형 제작이 가능한 효과가 제공되는 것이다.

Claims

인출된 벨트(B)를 귄취시키기 위한 리턴 스프링(12)의 일단이 고정되면서 수용되도록 형성되고, 상기 리턴 스프링(12)의 타단에 커플링 부시(20)가 결합되도록 형성된 리턴 스프링 하우징(10);

상기 스프링 하우징(10)이 일측에 결합되고, 상기 커플링 부시(20)의 단부가 끼워지기 위한 관통공(32)이 중앙에 형성되며, 타측면에는 타측으로 개방된 원형의 작동홈(34)이 형성되고, 상기 작동홈(34)의 외측에는 안착홈(35)이 형성되며, 상기 작동홈(34)의 일측에는 상기 작동홈(34)과 경사지게 연통되는 가스 작용실(36)이 형성되며, 상기 작동홈(34)의 내부 일측에는 가스를 일방향으로만 안내하기 위한 스토퍼(38)가 돌출 형성되고, 상기 스토퍼(38)에 근접한 위치에는 가스 배출구(39)가 형성된 하우징(30);

상기 작동홈(34)에 삽입되도록 원통형으로 형성되고, 일측에는 상기 안착홈(35)에 안착되는 플랜지(42)가 형성되어 그 외주면(41)과 상기 플랜지(42)의 내측면이 상기 작동홈(34)과 더불어 폐쇄된 가스 이동로(50)를 형성하며, 상기 외주면(41)과 플랜지(42)의 일측에는 가스가 작용하도록 캐리지 스토퍼(44)가 돌출 형성되고, 내주면의 일부를 제외한 부분에는 기어이(46)가 형성된 클러치(40);

상기 관통공(32)에 끼워진 커플링 부시(20)에 일단이 결합되고 상기 기어이(46)에 맞물리도록 상기 클러치(40)의 내부에 설치되는 피니언(60);

상기 작동홈(34)과 가스 작용실(36)을 커버하고 상기 클러치(40)의 이탈을방지하도록 상기 하우징(30)에 결합되고, 일측에는 상기 가스 작용실(36)과 연결되는 설치실(74)이 형성된 리테이너(70);

상기 설치실(74)에 설치되어 자동차의 제어부로부터 전기적 신호에 의해 가스를 상기 가스 작용실(36)로 공급하도록 된 가스발생부재(80); 및

상기 리테이너(70)에 일측이 결합되고, 타측에는 리트렉터(92)가 설치되며, 상기 리테이너(70)를 관통하여 피니언(60)의 타단과 작동축(94)의 일단이 결합되고, 상기 작동축(94)의 타단은 리트렉터(92)의 축과 결합되며, 상기 작동축(94)에는 벨트(B)가 감기는 스풀(96)이 결합되는 프레임(90);

으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프리텐셔너.
제 1항에 있어서, 상기 하우징(30)은 상기 가스 작용실(36)의 기밀을 유지하기 위한 기밀유지수단을 구비하고,

상기 기밀유지수단은 상기 클러치(40)의 일단면과 하우징(30)의 내측면 사이에 설치되는 패드(31A);

상기 클러치(40)의 타측면 및 하우징(30)의 타측면과 리테이너(70) 사이에 설치되고 상기 피니언(60)의 타단이 지지되기 위한 베어링부(31C)를 구비한 패킹씰(31B);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프리텐셔너.
제 1항에 있어서, 상기 가스발생부재(80)는 상기 설치실(74)에 탈,장착이 가능하게 설치되고, 자동차의 제어부 신호에 의해 점화되는 화약을 내장하여 신호 발생시 점화되어 고압의 가스를 발생하도록 된 가스 제네레이터(82)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프리텐셔너.
제 1항에 있어서, 상기 가스발생부재(80)는 고압의 가스를 내장한 저장탱크(84); 및

상기 저장탱크(84)와 공급파이프(86)로 연결되고, 상기 설치실(74)에 탈,장착이 가능하게 결합되며, 자동차의 제어부 신호에 의해 개폐되어 상기 저장탱크(84)의 고압가스를 가스 작용실(36)로 분사하기 위한 분사부재(88);

로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 프리텐셔너.