KR100427249B1 - 자동차의 안전벨트용 프리텐션닝 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폭발력을 기어의 회전력을 통해 벨트를 되감을 수 있도록 구성함으로써, 구조가 간단하면서도 벨트를 되감아 주는 힘을 더욱 향상시킬 수 있는 자동차의 안전벨트용 프리텐션닝 장치를 제공하는데 있다.

이를 위한 본 발명은 벨트가 권취된 스풀과 일체로 회동하는 제 2기어와, 이 제 2기어에 치합가능한 상태로 일정거리만큼 이격되어 설치된 제 1기어와, 사고 발생시 이에 따른 신호에 의해 상기 제 1기어를 회동시켜 제 2기어에 회전력을 전달하여 벨트를 되감아 주는 작동수단과, 이들을 감싸주는 하우징으로 구성된다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 제 2기어는 일단이 하우징에 회동가능하게 설치된 회전대에 힌지고정되어 있으며, 탄성스프링의 탄성 지지를 받아 상기 제 1기어의 바깥쪽으로 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 작동수단은 사고를 검출한 신호에 의해 폭발하는 화약과, 이 화약에 의해 작동되는 실린더 및 피스톤과, 상기 피스톤의 하부에 형성되어 있으면서 제 1기어에 치합되어 제 2기어를 구동시켜 주도록 구동력을 전달시켜 주는 피니언바로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

자동차의 안전벨트용 프리텐션닝 장치{Pretenting apparatus for a saftety belt of an automobile}

본 발명은 자동차의 안전벨트용 프리텐션닝 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 랙-피니언 기구를 이용하여 간단하면서 벨트를 용이하게 되감아 줄 수 있는 자동차의 안전벨트용 프리텐션닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 안전벨트는 운전자와 탑승자들을 1차적으로 보호하기 위한 안전장치로서 차량 장착을 의무화하고 있다.

이러한 안전벨트는 차량에 충격이 가해지는 경우 운전자와 탑승자의 신체를 구속하여 상해 정도를 줄여주게 된다. 하지만, 상기 안전벨트는 신체 구속시 너무 강하게 구속하거나 반대로 벨트를 너무 느슨하게 당겨주게 되면 반대로 상해 정도가 더욱 커지게 되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

이를 개선하기 위해, 상기 안전 벨트를 구성하는 리트렉터에 프리텐션닝 장치가 구성되어 있다. 상기 프레텐션닝 장치는 안전벨트가 정상 작동시 운전자가 자신의 체중에 맞게 인출한 벨트를 권취시켜 주는 기능과 함께, 사고 발생시 벨트의 일부를 강제로 권취시켜 운전자 및 탑승자의 상해 정도를 줄여주게 된다.

첨부도면 도 2a는 이러한 종래의 프리텐션닝 장치의 일예를 보여주고 있다. 상기 프리텐션닝 장치는 안전벨트가 권취되는 스풀(spool)(100)에 기어(10)를 연결하여 사용하고 있는데, 이 기어(10)에는 외주면에 볼홈(11)이 형성되어 있다. 또한, 상기 기어(10)를 감싸는 형태로 볼 가이드(12)가 구비되어 있으며, 이 볼 가이드(12)에는 화약(14)이 폭발함에 따라 볼 가이드(13)의 안내를 받을 수 있도록 다수개의 볼(13)이 구비되어 있다. 이와 같이 이루어진 프리텐션닝 장치는, 사고 발생을 감지한 감지수단에 의해 화약(14)이 폭발함에 따라 볼(13)이 볼 가이드(12)의 안내를 받아 움직이면서 기어(10)를 회전시켜 벨트를 되감아 주게 된다.

또한, 첨부도면 도 2b는 종래의 다른 프리텐션닝 장치의 일예를 보여주고 있다. 상기 프리텐션닝 장치는 벨트가 권취된 스풀(100)의 외주면을 클램프(20)가 느슨한 형태로 감겨진 구조로 이루어져 있다. 특히, 상기 클램프(20)는 사고 발생을 감지한 미도시된 화약의 폭발에 의해 아래로 당겨지게 되며, 이에 따라 상기 스풀(100)에 강하게 감기는 형태가 되고, 이어 상기 스풀(100)을 아래로 당겨주어 벨트를 되감게 된다.

그러나, 종래의 프리텐션닝 장치는 구조가 복잡할 뿐만 아니라 화약의 폭발력이 직접 볼이나 클램프에 전달되기 때문에, 안전 벨트가 급격하게 당겨질 우려가 있으며 이렇게 급격한 벨트의 작동은 운전자 및 탑승자의 신체, 특히 흉부를 압박하여 더 큰 부상을 초래할 우려가 발생하게 되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 폭발력을 기어의 회전력을 통해 벨트를 되감을 수 있도록 구성함으로써, 구조가 간단하면서도 벨트를 되감아 주는 힘을 더욱 향상시킬 수 있는 자동차의 안전벨트용 프리텐션닝 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1a와 도 1b는 본 발명에 따르는 프리텐션너의 작동 상태를 나타내는 단면도,

도 2a는 종래의 프리텐션너를 나타내는 개략도,

도 2b는 다른 종래의 프리텐션너를 나타내는 개략도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 기어 11 : 볼홈

12 : 볼 가이드 13 : 볼

14, 36 : 화약 20 : 클램프

30 : 제 2기어 31 : 제 1기어

32 : 작동수단 33 : 하우징

34 : 회전대 35 : 탄성스프링

37 : 실린더 38 : 피스톤

39 : 피니언바 40 : 스프링판

100 : 스풀(spool)

이를 실현하기 위한 본 발명은 벨트가 권취된 스풀과 일체로 회동하는 제 2기어와, 이 제 2기어에 치합가능한 상태로 일정거리만큼 이격되어 설치된 제 1기어와, 사고 발생시 이에 따른 신호에 의해 상기 제 1기어를 회동시켜 제 2기어에 회전력을 전달하여 벨트를 되감아 주는 작동수단과, 이들을 감싸주는 하우징으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 제 2기어는 일단이 하우징에 회동가능하게 설치된 회전대에 힌지고정되어 있으며, 탄성스프링의 탄성 지지를 받아 상기 제 1기어의 바깥쪽으로 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 2기어는 제 1기어에 비해 기어비가 큰것을 특징으로 한다.

또한, 상기 작동수단은 사고를 검출한 신호에 의해 폭발하는 화약과, 이 호약에 의해 작동되는 실린더 및 피스톤과, 상기 피스톤의 하부에 형성되어 있으면서 제 1기어에 치합되어 제 2기어를 구동시켜 주도록 구동력을 전달시켜 주는 피니언바로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이를 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1a와 도 1b는 본 발명에 따른 프리텐션너의 작동상태를 나타내는 단면도로서, 여기서 도면부호 100은 통상적으로 벨트를 권취시켜주는 프리텐션닝 장치의 스풀을 나타내고, 도면부호 200은 스풀에 권취되는 벨트를 나타낸다.

본 발명은 상기 스풀(100)에 장착되는 제1기어(31)를 포함한다.상기 제1기어(31)는 일반적으로 사용되는 기어로서, 벨트(미도시)가 권취되는 스풀(100)에 장착된다.특히, 상기 스풀(100)은 단부가 하우징(33)의 안쪽으로 돌출되어 있으며, 이렇게 돌출된 단부에 상기 제1기어(31)가 장착된다.

또한, 본 발명은 상기 제1기어(31)에 선택적으로 치합되는 제2기어(30)를 포함한다.상기 제2기어(30)는 하우징(33)에 일단이 고정되어 있는 회전대(34)의 타단에 힌지 고정되며, 이렇게 회전대(34)에 지지되면서 상기 제1기어(31)와 선택적으로 치합가능하게 설치된다.여기서, 상기 회전대(34)는 탄성스프링(35)에 의해 지지되면서, 도 1a에 도시한 바와 같이, 제2기어(30)를 제1기어(31)로부터 이격시켜줄 수 있게 된다.

본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 제2기어(30)는 제1기어(31)보다 기어비를 크게 제작하여 제1기어(31)측으로 전달하는 구동력을 크게 함으로써, 스풀(100)이 급격하게 회전하면서 벨트를 신속하게 권취할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 작동수단(32)은 차량의 충돌사고나 추돌사고를 감지한 센서수단, 예를 들면 통상 에어백의 센서에 의해 작동되는 화약(36)과, 화약(36)의 폭발력에 의해 작동되는 피스톤(38)과, 화약(36)과 피스톤(38)을 수용하는 실린더(37)와, 피스톤(38)의 작동에 의해 구동력을 전달시켜주는 피니언바(39)로 구성되어 있다.

여기서, 상기 화약(36)은 차량의 충돌사고나 추돌사고 발생시 에어백과 병렬로 회로를 구성하여 에어백의 작동과 함께 동시에 터지도록 구성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 실린더(37)와 피스톤(38)은 하우징(33)의 외부에 위치하도록 장착되며, 특히 상기 피니언바(39)는 스풀(100)을 되감아 주는 제1기어(31)의 회전을 위한 제2기어(30)를 회전시켜줄 수 있도록 설치된다.

즉, 도 1a와 도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 스풀(100)은 시계방향으로 회전되면서 벨트를 풀어주게 되는데, 본 발명에서는 상기 스풀(100)에 고정된 제1기어(31)가 반시계방향으로 회전할 수 있도록 제2기어(30)를 시계방향으로 회전시켜주는 피니언바(39)를 구비하게 되는 것이다.

여기서, 상기 피니언바(39)는 일측에 제2기어(31)와 치합가능한 기어부가 형성되어 있는 막대부재로 이루어져 있으며, 상기 피스톤(38)의 하부에 힌지 고정되어 피스톤(38)에 의해 아래로 이동되면서 상기 제2기어(30)와 치합될 수 있게 된다.본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 하우징(33)에는 피니언바(39)가 구동되는 경로상의 한쪽 측면에 스프링판(40)을 부착하여, 도 2b에서 도시한 바와 같이, 피니언바(39)가 아래로 내려오면서 제2기어(30)에 계속 치합이 이루어질 수 있도록 해주는 것이 바람직하다.

따라서, 도 1a에 도시한 바와 같이, 정상적인 상태에서 상기 제2기어(30)는 하우징(33)의 내부에서 제1기어(31)와 일정 거리만큼 이격되어 있기 때문에 스풀(100)의 회전에 의한 벨트의 풀림과 감김작동이 정상적으로 이루어질 수 있게 된다.반면에, 차량 충돌사고나 추돌사고가 발생하는 경우 이때의 센서신호에 의해 화약(36)이 터지게 되고, 이와 동시에 화약(36)의 폭발압력에 의해 피스톤(38)이 아래로 내려옴에 따라 피니언바(39)도 아래로 내려와 제2기어(30)와 치합되면서 제2기어(30)를 아래로 밀게 되며, 따라서 제2기어(30)는 아래로 밀리면서 제1기어(31)와 치합된다.계속해서, 피니언바(39)가 진행되면서 제2기어(30)를 회전시켜주면, 제2기어(30)와 치합된 상태로 있는 제1기어(31)도 함께 반시계방향으로 회전하게 되고, 따라서 제1기어(31)의 회전에 의해 스풀(100)이 회전하면서 벨트를 되감아줄 수 있게 되는 것이다.

이상에서 본 바와 같이 피니언과 기어의 결합을 이용하여 벨트가 권취된 스풀을 회전시켜 벨트를 되감을 수 있도록 구성함으로써 다음과 같은 효과를 얻게 된다.

1) 구조가 간단하면서도 사고 발생시 풀려진 스풀을 용이하게 되감아 줄 수 있게 된다.

2) 제 1기어와 제 2기어의 기어비를 조절하여 벨트를 되감는 힘을 어린이용과 성인용으로 구분하여 사용할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 벨트가 권취되어 있는 스풀과 일체로 회동하는 제1기어(31)와,

   하우징(33)에 일단이 고정되어 있는 회전대(34)의 타단에 힌지 고정되고 상기 제1기어(31)와 선택적으로 치합가능하게 설치되며 탄성스프링(35)의 탄성지지를 받아 상기 제1기어(31)로부터 일정거리만큼 이격되어 설치되는 제2기어(30)와,

   차량 충돌 및 추돌사고시의 센서신호를 받아 상기 제2기어(30)와 제1기어(31)를 치합 및 회전시켜서 벨트를 되감아줄 수 있도록 해주는 작동수단과,

   상기 제1기어(31) 및 제2기어(30)와 회전대(34)를 수용하는 동시에 상기 작동수단이 지지되는 하우징(33)으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 안전벨트용 프리텐션닝 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2기어는 제 1기어에 비해 기어비가 큰것을 특징으로 하는 자동차의 안전벨트용 프리텐션닝 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 작동수단은 차량의 충돌사고나 추돌사고를 감지한 센서수단에 의해 작동되는 화약(36)과, 상기 화약(36)의 폭발력에 의해 작동되는 피스톤(38)과, 상기 화약(36)과 피스톤(38)을 수용하는 실린더(37)와, 상기 피스톤(38)에 연결되어 피스톤(38)의 작동에 의해 제2기어(30)와 치합되면서 제2기어(30)를 제1기어(31)측으로 치합시켜 제1기어(31)를 구동시켜주도록 구동력을 전달하는 피니언바(39)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 안전벨트용 프리텐션닝 장치.