KR100435382B1 - 자동차용 로드리미터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 로드리미터에 관한 것으로서, 기존의 로드리미터는 탑승자의 체구, 체형, 몸무게 등, 탑승자의 신체에 따라 달라지는 구속 조건을 만족하지 못하는 문제점이 있어 이를 해결하기 위해 가압판의 압력에 의해 작동하는 실린더 장치를 시트쿠션에 설치하여 탑승자의 하중에 의해 작용하는 압력이 유로를 따라 토션바를 이동 변환될 수 있도록 하여 상기 토션바의 길이에 따라 달라지는 비틀림 모멘트를 이용함으로써, 최적의 시트벨트 웨빙 하중의 감쇠 효과를 이루어 탑승자의 상해치를 최소화할 수 있는 자동차용 로드리미터를 제공하고자 한다.

Description

자동차용 로드리미터{Loadlimiter for automobile}

본 발명은 자동차용 로드리미터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존의 로드리미터는 탑승자의 체구, 체형, 몸무게 등, 탑승자의 신체에 따라 달라지는 구속 조건을 만족하지 못하는 문제점이 있어 이를 해결하기 위해 가압판의 압력에 의해 작동하는 실린더 장치를 시트쿠션에 설치하여 탑승자의 하중에 의해 작용하는 압력이 유로를 따라 유동하고, 그 유동한 압력이 다시 피스톤에 전달되어 토션바를 이동 변환될 수 있도록 하여 자동차의 추돌 사고시, 상기 토션바의 길이에 따라 달라지는 비틀림 모멘트를 이용하여 최적의 시트벨트 웨빙 하중의 감쇠 효과를 이루어 탑승자의 상해치를 최소화할 수 있는 자동차용 로드리미터에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 시트벨트 장치는 자동차의 추돌 사고시나 돌발적인 급정거시에 탑승자가 차체와 충돌 또는 차밖으로 방출되는 치명적인 사고를 방지하기 위하여 모든 시트에 필수적으로 설치되어 있고 탑승자 전원이 의무적으로 착용하게 되어 있다.

이러한 시트벨트 장치는 어깨에서 가슴을 경유하는 대각선 착용방식과 허리에서 복부를 경유하는 수평 착용방식으로 구분되어 있다.

그러나 이러한 시트벨트 장치는 일단 착용하고 나면 사고시에는 시트 벨트 어셈블리에서 시트벨트 웨빙이 인출되지 못한다.

만약 시트 벨트 어셈블리에서 시트벨트 웨빙이 인출된다면 안전을 위한 목적성에 위배되기 때문이다.

그렇기 때문에 자동차의 추돌 사고시나 돌발적인 급정거시에 인체에 관성이 발생하면 가슴이나 복부가 시트벨트 웨빙에 강하게 조여지는 힘을 받게 되어 심한 손상을 받게 된다.

물론 안전을 위한 시트벨트 장치의 취지 상으로는 이러한 장애는 감수해야 되겠지만 사실은 사고시 인체가 앞으로 약간 더 이동하는 것이 의학적 차원에서 더욱 안전한 것이 인정된 바 있다.

즉, 무리한 인체의 결속보다도 약간의 이동을 가해줌으로서 일종의 관성 완충 역할을 하게 됨으로 사고에 대한 충격을 예방함과 동시에 인체의 시트벨트 웨빙에 의한 손상과 관성 억제에 대한 거부 반응을 해소시킬 수 있다.

종래의 시트벨트 장치의 구조 개념을 간략하면 다음과 같다.

시트 하단 측면에 고정된 시트 벨트 어셈블리가 있고, 이 시트 벨트 어셈블리의 시트벨트 웨빙이 어깨 상단의 어퍼 앵커 플레이트를 경유하여 로커를 끼우고 다시 시트 벨트 어셈블리 위치에 고정되어 있다.

그리고 반대편 하단 측면에 버클 어셈블리를 브라켓으로 연결하고 이 브라켓을 사이드 프레임에 고정시켜 놓는다.

시트벨트 웨빙의 착용시는 로커를 잡고 시트벨트 웨빙을 시트 벨트 어셈블리의 정방향에서 당김으로서 시트벨트 웨빙을 시트 벨트 어셈블리에서 인출하여 가슴이나 복부에 감은 후 로커를 버클에 끼워 고정시키게 된다.

이런 착용 상태에서 자동차의 추돌 사고시나 돌발적인 급정거시에 앞으로 쏠리는 인체의 하중이 심하게 가해지더라도 시트 벨트 어셈블리의 정방향으로는 하중이 가해지지 않음으로 시트벨트 웨빙은 조금도 인출되지 않아 인체가 고정되어 보호되는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같이 일정 한계 이상의 하중이 걸리면 오히려 약간은 몸을 시트벨트 웨빙으로부터 완충시켜 주는 것이 유리한데 종래에는 무조건 억지로 인체를 고정시킴으로써, 한계 이상의 하중에서는 가슴이나 복부 부분이 시트벨트 웨빙에 의한 압박과 관성에 의한 부작용이 발생하는 것이다.

그래서, 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 종래의 자동차용 로드리미터는 도 4에 도시된 바와 같이, 록킹부(110), 토션바(120) 및 스풀(130)의 구속 작용에 의해 록킹이 이루어지는데, 탑승자가 감속을 받아 시트벨트 웨빙(100)에 하중이 가해지면 상기 토션바(120)가 비틀림 모멘트를 받고, 소성 변형하여 스풀(130)을 회전시키면 시트벨트 웨빙(100)이 풀리면서 흉부 상해치를 낮출 수 있다.

그런데, 종래의 자동차용 로드리미터는 탑승자의 체형, 체구, 몸무게 등, 시트벨트 웨빙(100)에 작용하는 하중이 탑승자에 따라 달라지므로 자동차의 추돌 사고시에 탑승자의 다양한 신체에 따라 흉부 상해치를 낮추는 것을 만족하지 못하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 가압판의 압력에 의해 작동하는 실린더 장치를 시트쿠션에 설치하여 탑승자의 하중에 의해 작용하는 압력이 유로를 따라 유동하고, 그 유동한 압력이 다시 피스톤에 전달되어 토션바를 이동 변환할 수 있도록 하여 자동차의 추돌 사고시, 상기 토션바의 길이에 따라 달라지는 비틀림 모멘트를 이용하여 최적의 시트벨트 웨빙 하중의 감쇠 효과를 이루어 탑승자의 상해치를 최소화할 수 있는 자동차용 로드리미터를 제공하는데 그 안출의 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 로드리미터가 장착된 시트를 나타내는 개략도

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 로드리미터의 작동 상태를 나타내는 작동도

도3은 본 발명에 따른 자동차용 로드리미터의 토션바의 길이에 따른 비틀림 모멘트값을 나타내는 그래프

도 4는 종래의 자동차용 로드리미터를 나타내는 사시도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 시트 11 : 시트쿠션

12 : 시트벨트 웨빙 20 : 로드리미터

21 : 록킹부 22 : 토션바

23 : 스풀 23a : 홀

23b : 고정부 30 : 제 2실린더 장치

31 : 피스톤 로드 40 : 유로

50 : 제 1실린더 장치 51 : 피스톤 로드

60 : 가압판

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 시트쿠션(11)의 내부에 설치되는 가압판(60)과, 제 1실린더 장치(50)로 구성되어 탑승자의 하중을 받아 유압을 발생시키는 하중 감지수단과;

상기 제 1실린더 장치(50)측과 유로(40)를 통해 연결되고, 유압을 받아 토션바(22) 및 록킹부(21)를 움직여주는 제 2실린더 장치(30)를 포함하는 엑추에이터수단과;

스풀(23)의 축선방향으로 조합되어 전후이동되면서 길이변화가 가능한 토션바(22)와, 상기 스풀(23)의 회전을 선택적으로 구속하는 록킹부(21)를 포함하는 모멘트 가변수단인 로드리미터(20)로 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 하중 감지수단은 판형상으로 탑승자의 하중을 전달하는 가압판(60)과, 상기 가압판(60)의 하부에 설치되어 하중을 유압으로 변환시켜 작동하는 다수개의 제 1실린더 장치(50)로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로드리미터(20)의 스풀(23)에 형성된 고정부(23b)에 의해 토션바(22)의 길이에 따른 비틀림 모멘트값이 달라져 탑승자의 하중에 따라 단계적으로 최적의 시트벨트 웨빙(12) 하중의 감쇠효과를 이룰 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 로드리미터가 장착된 시트를 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차용 로드리미터의 작동 상태를 나타내는 작동도이며, 도3은 본 발명에 따른 자동차용 로드리미터의 토션바의 길이에 따른 비틀림 모멘트값을 나타내는 그래프이다.

여기서, 도면 부호 10은 시트를 나타낸다.

상기 시트(10)가 장착된 자동차 실내의 측면에 설치된 센터 필라(미도시)에는 시트벨트 웨빙(12)이 인출되어 탑승자를 구속하는 시트벨트 장치가 설치되어 있다.

상기 시트벨트 장치의 로드리미터(20)는 록킹부(21), 토션바(22) 및 스풀(23)로 구성되어 상기 록킹부(21)의 구속 작용에 의해 록킹이 이루어지는데, 탑승자가 감속을 받아 시트벨트 웨빙(12)에 하중이 가해지면 상기 토션바(22)가 비틀림 모멘트를 받고, 소성 변형하여 스풀(23)을 회전시켜 시트벨트 웨빙(12)이 풀리면서 흉부 상해치를 낮출 수 있게 된다.

이때, 상기 스풀(23)의 홀(23a)에 삽입되는 토션바(22)는 좌우로 이동 변환할 수 있도록 형성되고, 그 토션바(22)의 회전을 구속하는 고정부(23b)가 상기 스풀(23)에 형성된 홀(23a)의 소정 위치에 형성되어 있다.

또한, 상기 토션바(22)는 록킹부(21)에 일체로 연결되는바, 상기 록킹부(21)도 좌우로 이동 변환할 수 있도록 형성되어 있다.

한편, 상기 록킹부(21)의 외측면에 피스톤 로드(31)와 연결된 제 2실린더 장치(30)와, 상기 제 2실린더 장치(30)의 일단에 유로(40)가 설치되어 있는 엑추에이터수단이 형성되어 있다.

상기 유로(40)는 시트쿠션(11)에 내장된 제 1실린더 장치(50)와 연결되고, 상기 제 1실린더 장치(50)의 피스톤 로드(51)의 일단은 가압판(60)이 형성되어 있다.

이와 같이, 상기 시트쿠션(11)에 설치되어 탑승자의 하중을 전달하는 판형상의 가압판(60)과, 상기 가압판(60)의 하부에 설치되어 하중을 유압으로 변환시켜 작동하는 다수개의 제 1실린더 장치(50)로 구성되는 하중 감지수단은 탑승자의 하중을 받아 유압을 발생시킨다.

다음에는 이러한 구성을 갖는 본 발명의 작동원리에 대해 설명하기로 한다.

평상시, 탑승자가 시트(10)의 시트쿠션(11)에 착석하면 상기 시트쿠션(11)에 내장된 가압판(60)이 가압되어 밀리게 되는데, 그 밀린 압력이 제 1실린더 장치(50)를 통해 유로(40)를 따라 로드리미터(20)의 록킹부(21)에 설치된 제 2실린더 장치(30)의 피스톤 로드(31)를 밀게 되므로 상기 록킹부(21)가 상기 로드리미터(20)의 일측으로 이동하게 된다.

이때, 상기 로드리미터(20)의 스풀(23)에 삽입된 토션바(22)도 또한, 이동하게 되는데, 탑승자의 몸무게 즉, 하중에 따라 상기 토션바(22)가 스풀(23)에 삽입되어 밀려 들어가는 이동 거리가 달라지게 된다.

즉, 상기 토션바(22)의 이동 거리의 변화는 토션바(22)의 비틀림 모멘트값을 변화시키게 되는데, 도 3에 도시된 바와 같이, 길이에 따라 상기 토션바(22)의 비틀림 모멘트값은 반비례하게 된다.

따라서, 자동차의 추돌 사고시, 상기 토션바(22)는 스풀(23)의 고정부(23b)를 기준으로 하여 비틀림 작용을 하게 되는데 이때, 비틀림 모멘트를 받는 토션바(22)의 길이가 길수록 비틀림 모멘트값은 작고, 길이가 짧을수록 비틀림 모멘트값이 크므로 상기 토션바(22)의 길이에 따라 달라지는 비틀림 모멘트값을 이용하여 최적의 시트벨트 웨빙(12) 하중의 감쇠 효과를 이룰 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 로드리미터는 토션바 길이의 변환에 따라 달라지는 상기 토션바의 비틀림 모멘트값으로 하중 조건이 다른 탑승자를 효과적으로 구속 가능하도록 하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 시트쿠션(11)의 내부에 설치되는 가압판(60)과 제 1실린더 장치(50)로 구성되어 탑승자의 하중을 받아 유압을 발생시키는 하중 감지수단과, 상기 제 1실린더 장치(50)측과 유로(40)를 통해 연결되고 유압을 받아 토션바(22) 및 록킹부(21)를 움직여주는 제 2실린더 장치(30)를 포함하는 엑추에이터수단과, 스풀(23)의 축선방향으로 조합되어 전후이동되면서 길이변화가 가능한 토션바(22)와 상기 스풀(23)의 회전을 선택적으로 구속하는 록킹부(21)를 포함하는 모멘트 가변수단인 로드리미터(20)로 이루어진 자동차용 로드리미터에 있어서,

   상기 하중 감지수단은 판형상으로 탑승자의 하중을 전달하는 가압판(60)과, 상기 가압판(60)의 하부에 설치되어 하중을 유압으로 변환시켜 작동하는 다수개의 제 1실린더 장치(50)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 로드리미터.
3. 제 2항에 있어서, 상기 로드리미터(20)의 스풀(23)에 형성된 고정부(23b)에 의해 토션바(22)의 길이에 따른 비틀림 모멘트값이 달라져 탑승자의 하중에 따라 단계적으로 최적의 시트벨트 웨빙(12) 하중의 감쇠효과를 이룰 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 자동차용 로드리미터.