KR100610191B1 - 모터구동형 버클 프리텐셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터구동형 버클 프리텐셔너에 관한 것으로서, 특히 전동식으로 동작되어 반복적으로 사용할 수 있는 버클 프리텐셔너에 관한 것으로서, 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너는, 일단이 버클(11)에 연결 고정되며 타단이 프리텐셔너 케이스(12) 내부로 연결되는 케이블(10)과; 상기 케이블(10)의 타단을 고정하며, 상기 프리텐셔너 케이스(12)의 내부에 설치되는 구동모터(20)에 의하여 동작되어, 상기 케이블(10)을 이동시키는 기어부(30)와; 상기 기어부(30)의 회동을 구속하는 잠금부(40)와; 충돌감지센서(50)로부터 신호를 수신하여 상기 구동모터(20)와 상기 잠금부(40)를 제어하는 제어부(80)로 구성되어, 충돌시뿐만 아니라 급제동시에도 효과를 발휘할 수 있으며, 소형모터만을 사용하므로 원가를 절감할 수 있으며, 반복적으로 사용할 수 있다는 효과가 있는 것이다.

버클 프리텐셔너, 충돌감지센서, 잠금부, 제어부, 래치기어, 피니언기어, 구동모터, 회전량측정기, 구름수단, 볼베어링

Description

모터구동형 버클 프리텐셔너 {Motor-driven buckle pretensioner}

도 1은 종래의 버클 프리텐셔너가 장착된 시트를 도시하는 사시도,

도 2는 종래의 버클 프리텐셔너를 도시하는 일부절개도,

도 3은 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 일 실시예를 도시하는

일부절개도,

도 4a는 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 제1작동도,

도 4b는 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 제2작동도,

도 4c는 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 제3작동도,

도 4d는 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 제4작동도,

도 4e는 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 제5작동도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 케이블 11 : 버클

12 : 프리텐셔너 케이스 20 : 구동모터

30 : 기어부 31 : 랙기어

32 : 피니언기어 33 : 래치기어

34 : 회전량측정기 35: 구름수단

40 : 잠금부 41 : 래치잠금키

42 : 전자석 50 : 충돌감지센서

60 : 가속도센서 70 : 승객감지센서

80 : 제어부

본 발명은 모터구동형 버클 프리텐셔너에 관한 것으로서, 특히 전동식으로 동작되어 반복적으로 사용할 수 있는 모터구동형 버클 프리텐셔너에 관한 것이다.

충돌사고가 발생시에 시트벨트의 구속효과를 높이기 위하여 각종 프리텐셔너를 사용하는데 그 중에서 버클에 장착된 버클 프리텐셔너는 적은 이동량으로도 큰 구속효과를 볼 수 있으므로 리트랙터 프리텐셔너와 함께 널리 사용되고 있다.

종래의 버클 프리텐셔너는 화약이 발화되면서 발생하는 팽창가스가 피스톤을 밀어내면서 버클에 연결된 케이블을 잡아당기는 작동을 함으로써 시트벨트의 구속력을 강화시키며, 충돌시에 탑승자의 몸이 앞으로 쏠리는 힘에 의하여 그 이동이 로킹되어 고정되는 구조이다.

도 1은 종래의 버클 프리텐셔너가 장착된 시트를 도시하는 사시도로서, 버클(1)의 하측으로 연결되어, 시트벨트의 구속력을 강화하기 위하여 장착된 버클 프리텐셔너(2)를 도시하고 있다.

도 2는 종래의 버클 프리텐셔너를 도시하는 일부절개도로서, 충돌감지센서(3)로부터 충돌신호를 수신한 제어부(4)가 버클 프리텐셔너(2)의 내부에 설치된 인플레이터(5)를 동작하여 화약을 발화하면, 팽창된 가스로 인하여 케이블(6)에 부착된 피스톤(7)이 뒤로 후퇴되고 상기 케이블(6)이 일체로 뒤로 당겨지면서 가속되어 버클의 구속력을 강화하는 것을 나타내며, 가속후에는 탑승자의 무게를 지탱할 수 있도록 로킹이 되어야 하는데, 충돌시 상기 케이블(6)에 탑승자의 무게가 실리면서 상기 케이블(6)이 역방향으로 이동되고 상기 케이블(6)에 부착된 잠금장치(8)도 일체로 이동되면서 상기 실린더(9) 내벽의 변형을 일으키며 변형된 부위와의 마찰로 인하여 로킹되는 것을 나타낸다.

그런데, 상기한 바와 같은, 종래의 버클 프리텐셔너는, 충돌시 한번밖에 사용할 수 없으며, 화약을 발화시키는 인플레이터가 고가이며, 제품에 따라 실린더 내벽이 변형되는 형상과 시점이 다름으로 인하여 로킹되는 위치가 일정하지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로 전동식으로 동작되어 반복적으로 사용할 수 있으므로 원가를 절감할 수 있으며, 충돌시뿐만 아니라 급제동시에도 사용할 수 있는 모터구동형 버클 프리텐셔너를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은, 일단이 버클에 연결 고정되며 타단이 프리텐셔너 케이스 내부로 연결되는 케이블과; 상기 케이블의 타단을 고정하며, 상기 프리텐셔너 케이스의 내부에 설치되는 구동모터에 의하여 동작되어, 상기 케이블을 이동시키는 기어부와; 상기 기어부의 회동을 구속하는 잠금부와; 충돌감지센서로부터 신호를 수신하여 상기 구동모터와 상기 잠금부를 제어하는 제어부를 구성함으로써 달성된다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 일 실시예를 도시하는 일부절개도로서, 일단이 버클(11)에 연결 고정되며 타단이 프리텐셔너 케이스(12) 내부로 연결되는 케이블(10)과; 상기 케이블(10)의 타단을 고정하며, 상기 프리텐셔너 케이스(12)의 내부에 설치되는 구동모터(20)에 의하여 동작되어, 상기 케이블(10)을 이동시키는 기어부(30)와; 상기 기어부(30)의 회동을 구속하는 잠금부(40)와; 충돌감지센서(50)로부터 신호를 수신하여 상기 구동모터(20)와 상기 잠금부(40)를 제어하는 제어부(80)로 구성되며, 상기 기어부(30)는 상기 케이블(10)의 타단에 부착되어 설치되는 랙기어(31)와; 상기 랙기어(31)에 치합되며, 상기 구동모터(22)에 연결되는 피니언기어(32)와; 상기 피니언기어(32)의 축에 고정되어 설치되어, 상기 피니언기어(32)와 일체로 회동되는 래치기어(33)로 구성되며, 또한 상기 잠금부(40)는 상기 기어부(30)의 상기 래치기어(33)의 상측에 설치되어 상기 래치기어(33)의 회동을 구속함으로써 상기 기어부(30)의 회동을 구속하는 래치잠금키(41)와; 상기 제어부(80)의 제어신호에 의하여 상기 래치잠금키(41)를 이동시키는 전자석(42)으로 구성된다.

도 4a는 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 제1작동도로서, 전자석(42)에 공급되는 전원이 차단된 상태에서 래치잠금키(41)는 임의의 위치에 놓여있고, 구동모터(20)가 시계방향으로 회전하면 상기 구동모터(20)에 연결되는 피니언기어(32)가 반시계방향으로 회전되고 상기 피니언기어(32)와 치합되는 랙기어(31)가 우측으로 이동되어, 상기 랙기어(31)에 연결되는 케이블(10:도 3참조)이 당겨지는 것을 나타낸다.

이때, 상기 피니언기어(32)의 상측에 설치되는 회전량측정기(34)는 상기 피니언기어(32)의 반시계방향의 회전량을 계측하여 제어부(80:도 3참조)에 전송하게 된다.

도 4b는 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 제2작동도로서, 구동모터(20)의 작동이 중단된 상태에서, 충돌이나 급제동으로 인하여 승객의 하중이 케이블(10:도 3참조)에 실리게 되는데, 이때 승객의 실리는 하중에 의하여 상기 케이블(10:도 3참조)이 좌측으로 당겨지고, 상기 케이블(10:도 3참조)과 일체로 랙기어(31)가 좌측으로 이동됨에 따라 상기 랙기어(31)에 치합되는 피니언기어(32)가 시계방향으로 회전되는데, 이때 래치잠금키(41)가 하측으로 이동되어 래치기어(33)에 걸림으로써 승객의 하중을 지탱하는 것을 나타낸다.

이때, 상기 피니언기어(32)의 상측에 설치되는 회전량측정기(34)는 상기 피니언기어(32)의 시계방향의 회전량을 계측하여 제어부(80:도 3참조)에 전송하게 된다.

도 4c는 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 제3작동도로서, 충돌 및 급제동이 종료한 후에 전자석(42)에 전원이 공급되고, 래치잠금키(41)가 상승하도록 구동모터(20)가 시계방향으로 정회전하는 것을 나타낸다.

이때, 피니언기어(32)의 상측에 설치되는 회전량측정기(34)는 상기 피니언기어(32)의 반시계방향의 회전량을 계측하여 제어부(80:도3참조)에 전송하게 된다.

도 4d는 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 제4작동도로서, 구동모터(20)가 반시계방향으로 회전하여 상기 구동모터(20)에 연결되는 피니언기어(33)를 시계방향으로 회전시킴으로써, 상기 피니언기어(33)에 치합되는 랙기어(31)가 좌측으로 이동되고 상기 랙기어(31)에 연결되는 케이블(10:도 3참조)이 최초의 위치로 복귀되는 것을 나타낸다.

이때, 상기 피니언기어(32)의 상측에 설치되는 회전량측정기(34)는 상기 피니언기어(32)의 시계방향의 회전량을 계측하여 제어부(80:도3참조)에 전송하게 된다.

도 4e는 본 발명의 모터구동형 버클 프리텐셔너의 제5작동도로서, 전자석(42)에 전원 공급이 차단되며, 버클 프리텐셔너가 초기화되는 상태를 나타낸 다.

한편, 가속도센서(60)가 추가 구성되어, 상기 제어부(80)가 상기 가속도센서(60)로부터 신호를 수신하여 상기 구동모터(20)와 상기 잠금부(40)를 제어하는 것이 바람직한 실시예이다.

상기 가속도센서(60)로 인하여 충돌시뿐만 아니라 급제동시에도 상기 구동모터(20)와 상기 잠금부(40)의 작동이 가능한 것이다.

또한, 승객감지센서(70)가 추가로 구성되어, 상기 제어부(80)가 상기 승객감지센서(70)로부터 수신하여 상기 구동모터(20)와 상기 잠금부(40)를 제어하는 것이 바람직한 실시예이다.

한편, 상기 승객감지센서(70)에서 감지된 승객의 체형에 따라 상기 구동모터(20)를 동작하여 상기 케이블(10)의 이동거리를 조절할 수 있도록 하는 것이 그 바람직한 실시예이다.

또한, 상기 피니언기어(32)의 상측에 회전량측정기(34)가 설치되어 상기 피니언기어(32)의 회전량을 검출하여 상기 제어부(80)에 전송하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 랙기어(31)의 저면으로 구름수단(35)이 설치되어 상기 랙기어(31)의 이동을 원활하게 하는 것이 그 바람직한 실시예이다.

이하, 상기 도 3 또는 도 4를 참고하여 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 아래와 같다.

충돌감지센서(50)로부터 충돌을 감지한 제어부(80)는 구동모터(20)를 동작하여 피니언기어(32)를 회동시키면 상기 피니언기어(32)에 치합된 랙기어(31)가 후방으로 이동되며, 상기 랙기어(31)에 일단이 고정된 케이블(10)이 후방으로 이동됨에 따라, 상기 케이블(10)이 뒤로 당겨지면서 시트벨트의 구속력을 강화하는 것이다.

후방으로 이동되는 상기 케이블(10)은 승객의 몸을 지탱하기 위하여 로킹되어 고정되어야 하는데, 상기 제어부(80)가 상기 피니언기어(32)의 상측에 설치되어 있는 전자석(42)에 공급되는 전원을 차단하면, 상기 전자석(42)에 부착되어 있던 래치잠금키(41)가 하측으로 이동되어, 상기 피니언기어(32)의 축에 고정되어 일체로 회동하는 래치기어(33)에 걸림으로써, 상기 피니언기어(32)와 상기 랙기어(31)의 회동이 정지되며, 따라서 상기 랙기어(31)에 고정되어 있는 상기 케이블(10)이 로킹되어 고정되어, 시트벨트에 승객의 몸이 지탱될 수 있는 것이다.

이때, 상기 래치잠금키(41)는 내구성이 뛰어난 강철재질로 제작하여, 상기 래치기어(33)로부터 전달되는 강한 회전력을 지탱할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 피니언기어(32)의 상측에는 회전량측정기(34)가 설치되어 상기 피니언기어(32)의 정회전량과 역회전량을 검출하여 상기 제어부(80)에 피드백 함으로써 작은 오차범위내에서 목표 작동거리를 유지할 수 있으며, 보다 상세하게는 상기 회전량측정기(34)는 상기 피니언기어(32)의 이가 지나간 개수를 측정한후 펄스신호로 상기 제어부(80)에 전송하는 것이다.

한편, 가속도센서(60)가 추가로 구성되어, 상기 제어부(80)가 상기 가속도센서(60)로부터 신호를 수신하여 상기 구동모터(20)와 상기 잠금부(40)를 제어함으로써, 충돌시뿐만 아니라 급제동시에도 상기 구동모터(20)와 상기 잠금부(40)의 작동이 가능한 것이다.

또한, 승객감지센서(70)가 추가로 구성되어, 상기 제어부(80)가 상기 승객감지센서(70)로부터 신호를 수신하여 상기 구동모터(20)와 상기 잠금부(40)를 제어하여 승객의 체형에 따라 상기 케이블(10)의 이동거리를 적절하게 조절할 수 있는 것이다.

한편, 상기 랙기어(31)의 저면으로 구름수단(35)이 설치되어 상기 랙기어(31)의 이동을 원활하게 하는데, 상기 구름수단(35)은 다수개의 볼베어링으로 구성하는 것이 바람직하다.

차량 충돌시 상기 케이블(10)의 큰 장력은 상기 래치잠금키(41)에서 지탱하기 때문에 상기 구동모터(20)는 슬랙을 없애줄 정도의 소형모터를 사용해도 충분한 것이다.

본 발명의 작동과정을 상세히 설명하면 아래와 같다.

상기 충돌감지센서(50)와 상기 가속도센서(60)로부터 차량의 충돌 및 급제동을 판단한 제어부(80)는 상기 승객감지센서(70)로부터 승객의 체형을 판단하여 상 기 구동모터(20)의 회전속도와 회전량의 목표값을 정하여 상기 구동모터(20)를 제어하게 된다.

충돌이 발생하거나 차량이 급제동 되는 순간에는 상기 구동모터(20)의 작동에 의하여 상기 피니언기어(32)가 정회전하여 상기 랙기어(31)를 후방으로 이동시킴으로써 상기 케이블(10)이 뒤로 당겨지게 된다.

이때, 상기 제어부(80)는 상기 전자석(42)에 전원을 공급하여 상기 래치잠금키(41)를 상측으로 이동시켜 상기 전자석(42)에 밀착되도록 한다.

충돌 후 승객의 몸이 앞으로 쏠려서 시트벨트에 무게가 실리는 순간에는, 상기 피니언기어(32)가 역회전을 하여 상기 랙기어(31)가 전방으로 이동되며 이때 상기 제어부(80)는 상기 전자석(42)에 공급되는 전원을 차단하여 상기 래치잠금키(41)가 하강하여 상기 래치기어(33)에 걸리게 됨으로써, 상기 케이블(10)이 로킹되어 고정되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은, 충돌시뿐만 아니라 급제동시에도 작동되어 효과를 발휘할 수 있으며, 종래의 버클 프리텐셔너에서 사용하던 인플레이터가 고가인 것에 반하여 본 발명에서는 소형모터를 사용하므로 원가를 절감할 수 있으며, 작동 후에는 원상태로 돌아가기 때문에 반복적으로 사용할 수 있으며, 승객의 체형에 맞게 작동거리를 조절할 수 있으며, 기어의 회전량을 측정하여 피드백함으로써 작동 거리에 따른 오차를 줄일 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 일단이 버클에 연결 고정되며 타단이 프리텐셔너 케이스 내부로 연결되는 케이블과; 상기 케이블의 타단을 고정하며, 상기 프리텐셔너 케이스의 내부에 설치되는 구동모터에 의하여 동작되어, 상기 케이블을 이동시키는 기어부와; 상기 기어부의 회동을 구속하는 잠금부와; 충돌감지센서로부터 신호를 수신하여 상기 구동모터와 상기 잠금부를 제어하는 제어부로 구성되되;

   상기 기어부는,

   상기 케이블의 타단에 부착되어 설치되는 랙기어와;

   상기 랙기어에 치합되며, 상기 구동모터에 연결되는 피니언기어와;

   상기 피니언기어의 축에 고정되어 설치되어, 상기 피니언기어와 일체로 회동되는 래치기어로 구성되는 것을 특징으로 하는 모터구동형 버클 프리텐셔너.
4. 일단이 버클에 연결 고정되며 타단이 프리텐셔너 케이스 내부로 연결되는 케이블과; 상기 케이블의 타단을 고정하며, 상기 프리텐셔너 케이스의 내부에 설치되는 구동모터에 의하여 동작되어, 상기 케이블을 이동시키는 기어부와; 상기 기어부의 회동을 구속하는 잠금부와; 충돌감지센서로부터 신호를 수신하여 상기 구동모터와 상기 잠금부를 제어하는 제어부로 구성되되;

   상기 잠금부는,

   상기 기어부의 상측에 설치되어 상기 기어부의 회동을 구속하는 래치잠금키와;

   상기 제어부의 제어신호에 의하여 상기 래치잠금키를 이동시키는 전자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는 모터구동형 버클 프리텐셔너.
5. 제 3항에 있어서, 상기 피니언기어의 상측에 회전량측정기가 설치되어 상기 피니언기어의 회전량을 검출하는 것을 특징으로 하는 모터구동형 버클 프리텐셔너.

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