KR100649309B1

KR100649309B1 - 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치

Info

Publication number: KR100649309B1
Application number: KR1020050101639A
Authority: KR
Inventors: 이정근
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2006-11-24

Abstract

본 발명은 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치에 관한 것으로, 탑승객의 신체와 체중에 따라 시트벨트 로드리미터의 제한하중을 최적의 시트벨트 하중 감쇠 조건으로 가변적으로 조절해, 탑승객의 신체조건에 관계없이 시트 벨트의 압박에 의한 상해치를 최소화함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 탑승객의 신체와 체중에 대한 정보를 측정하는 승원감지센서(1)의 측정 신호를 통해 탑승객에 적합한 제어 신호를 발생하는 ACU(2)와, 갑작스런 충격이 가해졌을 때 탑승객의 신체를 구속하는 웨빙(3)을 일정길이 이상으로 풀려나가지 않도록 잡아주는 리트렉터(4) 및 상기 리트렉터(4)의 하우징(5)부위에 장착되면서 웨빙(3)에 가해지는 하중에 따라 토션바(6)가 비틀릴 때 탑승객에 적합한 제어 신호를 발생하는 ACU(2)를 통해 웨빙(3)의 풀림 정도를 조절하도록 가변적인 저항력을 발생시키는 로드리미터조절기(7)로 구성되어진 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치{Load adjusting typed load limiter of seat belt in vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 차량용 시트벨트의 구성도

도 2(가)내지 (다)는 본 발명에 따른 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 로드리미터의 하중 조절 선도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 승원감지센서 2 : ACU

3 : 웨빙 4 : 리트렉터

5 : 하우징 6 : 토션바

7 : 로드리미터조절기 7a : 모터

7b : 피니언 7c : 랙크바

7d : 커터 7e,7e' : 제1·2커팅링

a,b,c : 절삭깊이 K : 유지간격

본 발명은 차량용 시트벨트의 로드리미터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탑승객의 신체조건에 따라 최적의 구속 조건을 유지해 시트벨트에 의한 압박을 통한 부상을 방지할 수 있도록 된 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 시트에는 차량의 주행중 발생할 수 있는 여러 가지 위험으로부터 시트에 착석한 탑승객을 안전하게 보호하기 위한 시트벨트를 구비하고 있다.

이와 같은, 시트벨트는 착용상태에서 흉부 압박력이 시트벨트에 전가되어 신체 이동을 저지시키는 작용을 하는데, 이는 탑승객의 생명에 영향을 주지 않을 정도의 일반적인 사고에서는 오히려 탑승자의 가슴부위에 심한 압박감을 주게 되고, 심한 경우에는 탑승객의 갈비뼈 등에 손상을 주는 현상이 있게 된다.

이에 따라, 이러한 현상을 방지하도록 신체 이동 반력이 시트벨트에 가해지는 단계에서, 시트벨트에 로드 리미트를 부여할 수 있는 로드리미터(Load Limiter)를 이용하여 시트벨트에 의한 신체 데미지를 줄이는 방법이 사용되고 있다.

예를 들면, 로드리미터가 사용되는 경우에는 록킹(Locking) 후 시트벨트에 하중이 가해지면, 토션바가 비틀며 시트벨트가 풀려 흉부 상해치를 낮추는 방식을 이용하게 된다.

그러나, 이와 같이 로드리미터를 사용하더라도 초기에 그 값(설정 기준은 대략 로드값 6~7kn)이 정해지게 되고, 이에 따라 차속은 물론 특히, 탑승자의 신체조 건에 따라 탑승객과 시트벨트간의 하중이 다르게 작용하는 경우에는 충분한 로드 리미터의 성능을 구현 할 수 없는 한계가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 탑승객의 신체와 체중에 따라 시트벨트 로드리미터의 제한하중을 최적의 시트벨트 하중 감쇠 조건으로 가변적으로 조절해, 탑승객의 신체조건에 관계없이 시트 벨트의 압박에 의한 상해치를 최소화함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 탑승객의 신체와 체중에 대한 정보를 측정하는 승원감지센서의 측정 신호를 통해 탑승객에 적합한 제어 신호를 발생하는 ACU와;

충격이 가해졌을 때 탑승객의 신체를 구속하는 시트벨트의 웨빙을 일정길이 이상으로 풀려나가지 않도록 잡아주는 리트렉터 및;

상기 리트렉터의 하우징에 의해 지지되어 웨빙에 가해지는 하중에 따라 비틀리는 토션바의 끝단 부위에 덧대어진 커터링부재와, 상기 토션바의 비틀림 시 커터링부재를 깎으면서 저항력을 발생시키는 커터 및 상기 ACU에 의해 회전수가 제어되어 커터가 갖는 커터링부재의 절삭 깊이를 조절하도록 커터의 이동거리를 가변시켜 주는 이동부재로 구성되어진 로드리미터조절기;

로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 시트벨트의 구성도이고, 도 2(가)내지 (다)는 본 발명에 따른 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치의 구성도를 도시한 것인바, 본 발명은 탑승객의 신체와 체중에 대한 정보를 측정하는 승원감지센서(1)의 측정 신호를 통해 탑승객에 적합한 제어 신호를 발생하는 ACU(2)와, 갑작스런 충격이 가해졌을 때 탑승객의 신체를 구속하는 웨빙(3)을 일정길이 이상으로 풀려나가지 않도록 잡아주는 리트렉터(4) 및 웨빙(3)에 가해지는 하중에 따라 토션바(6)가 비틀리면서 풀어 주는 웨빙(3)의 풀림 정도가 탑승객의 신체 조건에 따라 적합하도록 ACU(2)의 제어에 따라 토션바(6)의 비틀림에 대한 저항력을 가변적으로 발생시키도록 상기 리트렉터(4)의 하우징(5)부위에 장착된 로드리미터조절기(7)로 구성되어진다.

또한, 상기 로드리미터조절기(7)는 1개로 구성될 수 도 있지만, 토션바(6)를 중심으로 하여 서로 180°간격을 갖고 대칭적으로 2개가 한 쌍으로 구성되어지는 것이 바람직함은 물론이다.

그리고, 상기 로드리미터조절기(7)는 웨빙(3)이 내부에서 감겨진 리트렉터(4)의 하우징(5)에 의해 지지되어 웨빙(3)에 가해지는 하중에 따라 비틀리는 토션바(6)의 끝단 부위에 덧대어진 커터링부재와, 상기 토션바(6)의 비틀림 시 커터링부재를 깎으면서 저항력을 발생시키는 커터(7d) 및 ACU(2)에 의해 회전수가 제어되어 상기 커터(7d)의 커터링부재의 절삭 깊이를 조절하도록 커터(7d)의 이동거리를 가변시켜 주는 이동부재로 구성되어진다.

또한, 상기 커터링부재는 도 2(나)와 (다)에 도시된 바와 같이 토션바(6)를 이루는 끝 단 부위에서 각각 양쪽으로 고정되는 반원 형상으로 이루어진 제1·2커팅링(7e,7e')으로 구성되는데, 상기 제1·2커팅링(7e,7e')의 양 끝단 부위는 일정한 유지간격(K)을 갖고 서로 떨어진 상태로 토션바(6)에 고정되어진다.

이때, 상기 제1·2커팅링(7e,7e')의 유지간격(K)은 커터(7d)에 의한 절삭 깊이를 조절하기 위함으로 즉, 상기 커터(7d)의 삽입 깊이에 따라 커터(7d)에 의해 깎여 지는 제1·2커팅링(7e,7e')의 절삭깊이(a,b,c)를 조절해 저항력을 가변적으로 조절하게 된다.

또한, 상기 제1·2커팅링(7e,7e')은 커터(7d)에 비해 강성이 약한 알루미늄 재질로 이루어지게 된다.

그리고, 상기 이동부재는 승원감지센서(1)를 통해 측정된 탑승객의 신체와 체중에 대한 정보를 이용하는 ACU(2)에 의해 회전수가 조정되는 모터(7a)와, 상기 모터(7a)의 축에 결합되어 모터(7a)와 함께 회전되는 피니언(7b) 및 상기 피니언(7b)에 치합되는 랙크기어를 형성하면서 피니언(7b)의 회전 방향에 따라 승· 하강되어 커터(7d)의 제1·2커팅링(7e,7e')에 대한 절삭깊이(a,b,c)를 조절하는 랙크바(7c)로 구성되어진다.

여기서, 상기 모터(7a)는 리트렉터(4)를 이루는 하우징(5)부위에 통상적인 방식인 스크류(screw)등을 이용하여 고정되며, 정밀한 회전수 조절을 위해 스텝(Step) 모터를 사용함은 물론이다.

또한, 상기 랙크바(7c)는 피니언(7b)에 의해 승· 하강 될 때 유동이 없도록 리트렉터(4)를 이루는 하우징(5)부위에서 구비되는데 이는, 일반적으로 하우징(5)에 가이드 홈을 형성해 상기 랙크바(7c)의 뒷면(랙크가 형성되지 않은 부위)을 안착시켜 주고 끝단 부위를 일단이 하우징(5)에 고정된 스프링을 이용해 고정하는 구조를 갖지만, 이외 통상적인 방식으로 하우징(5)내로 장착되어짐은 물론이다.

한편, 상기 승원감지센서(1)는 일반적으로 지능형 에어백 장치에 사용되는 센서이며, 상기 승원감지센서(1)의 측정 신호를 통해 탑승객에 적합한 제어 신호를 발생하는 ACU(2)도 지능형 에어백 장치에 사용되는 것임은 물론이다.

이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

본 발명은 차량 충돌 시 탑승객의 신체를 구속하는 시트벨트의 웨빙(3)에 리트렉터(4)의 구속에 따라 장력이 작용하여 탑승객을 보호하다, 상기 웨빙(3)에 걸리는 하중이 탑승객의 신체에 손상을 줄 수 있는 하중이 걸리는 경우 토션바(6)의 비틀림을 통해 웨빙(3)을 풀어 줄 때, 상기 토션바(6)의 비틀림에 대한 저항력을 로드리미터조절기(7)가 탑승객의 신체 조건에 따라 가변적으로 발생시키게 되고, 이에 따라 상기 웨빙(3)의 풀림 정도가 탑승객에게 최적인 상태 즉, 지나친 압박이나 느슨함이 없이 신체를 최적으로 구속하여 웨빙(3)에 의한 부상을 방지하게 된다.

이는 본 발명의 로드리미터조절기(7)를 통해 이루어지는데 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 탑승객이 시트에 착석하게 되면, 지능형 에어백 장치를 구성하는 승 원감지센서(1)가 탑승객의 신체에 대한 정보를 ACU(2)로 전송하게 되고, 이로 인해 상기 ACU(2)는 시트에 착석된 탑승객에 대한 신체 정보를 내장된 데이터(Data)와 맵핑(Mapping)하여 판단하게 된다.

즉, 상기 ACU(2)는 탑승객의 신체 조건과 체중등을 파악해 로드리미터조절기(7)에서 발생시키는 저항력을, 탑승객이 시트에 착석함과 더불어 결정해주게 된다.

이어, 상기 ACU(2)가 승원감지센서(1)를 통해 탑승객에 대한 정보를 판단하게 되면, 상기 ACU(2)는 로드리미터조절기(7)에서 발생시키는 저항력의 크기를 조절하게 되며 이는, 상기 ACU(2)가 제어 신호를 발생해 모터(7a)를 회전시켜 피니언(7b)과 랙크바(7c)를 통해 제1·2커팅링(7e,7e')에 대한 커터(7d)의 절삭깊이(a,b,c)를 조절하게 된다.

즉, 도 2(다)에 도시된 바와 같이 토션바(6)에 구비된 제1·2커팅링(7e,7e')에 대한 커터(7d)의 절삭깊이(a,b,c)를 조절하는데 예를 들어, 탑승객의 신체조건이 작고 체중이 가벼우면 커터(7d)의 절삭깊이가 가장 낮은 상태인 a 로 위치되도록, ACU(2)는 모터(7a)의 회전수를 제어하게 된다.

이와 같이, 상기 ACU(2)에 의해 결정된 회전수만큼 회전되는 모터(7a)는 피니언(7b)을 회전시키게 되고, 상기 피니언(7b)의 회전에 따라 이에 치합된 랙크부(7c)가 토션바(6)부위로 하강되면서, 상기 랙크부(7c)의 끝단에 구비된 커터(7d)가 제1·2커팅링(7e,7e')이 형성하는 유지간격(K)사이로 삽입되어 절삭깊이가 가장 낮은 상태인 a 로 위치되어 진다.

이때, 상기 커터(7d)의 제1·2커팅링(7e,7e')에 대한 절삭 깊이인 a,b,c 에 대한 차이는 탐승객의 신체 조건과 체중에 따라 달라지며, 이는 상기 제1·2커팅링(7e,7e')에 대한 커터(7d)의 절삭 깊이가 a에서 b와 c로 증가됨에 따라 탑승객의 신체조건이 상대적으로 크고 체중도 많이 나가는 경우임은 물론이다.

즉, 승원감지센서(1)를 통해 탑승객에 대한 정보를 판단하는 ACU(2)가 모터(7a)의 회전수를 조정하여, 피니언(7b)의 회전에 따른 랙크바(7c)의 이동를 거리를 조절함에 따라 커터(7d)가 제1·2커팅링(7e,7e')으로 삽입되는 위치를 조정해 절삭깊이(a,b,c)를 조절하게 된다.

이와 같이, 상기 제1·2커팅링(7e,7e')에 대한 커터(7d)의 위치가 순차적으로 깊어짐에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이 시트벨트 웨빙(3)에 걸리는 장력인 하중도 비례하여 증가하게 되고, 이는 탑승객의 신체조건과 체중에 따라 로드리미터조절기(7)를 통한 토션바(6)의 비틀림 정도를 제어하여 웨빙(3)이 리트렉터(4)로부터 풀리는 정도를 제어함을 의미함은 물론이다.

즉, 상기 제1·2커팅링(7e,7e')에 대한 커터(7d)의 위치가 c에서 a로 갈수록 커터(7d)의 반력이 감소하여 로드리미터의 초기 하중은 낮아지는 반면, 상기 커터(7d)의 위치가 a에서 c로 갈수록 커터(7d)의 반력이 증가하여 로드리미터의 초기하중은 높아지게 된다.

이어, 만약 차량 충돌이 일어나게 되면 시트벨트의 웨빙(3)에 발생하는 장력을 통해 리트렉터(4)가 웨빙(3)을 잡아 탑승객을 구속하게 되고, 만약 상기 웨빙(3)의 탑승객 구속력이 커서 토션바(6)가 비틀리게 되면 로드리미터조절기(7)가 작용하여 토션바(6)에 의한 웨빙(3)의 풀림을 미리 설정된 조건으로 조정하게 된다.

즉, 예를 들어 도 2(다)에 도시된 바와 같이 상기 제1·2커팅링(7e,7e')에 대한 커터(7d)의 삽입 위치가 a 위치에 있는 경우, 토션바(6)의 비틀림에 대한 커터(7d)와 제1·2커팅링(7e,7e')의 저항에 따라 웨빙(3)의 풀림이 토션바(6)가 저항을 받지 않을 때에 비해 차이를 갖게 된다.

이는, 상기 토션바(6)가 비틀림에 따라 제1·2커팅링(7e,7e')이 회전(반 시계 방향이라 가정함)되면, 상기 제1·2커팅링(7e,7e')사이의 유지간격(K)에 위치된 커터(7d)가 제1·2커팅링(7e,7e')을 깎아 주면서 토션바(6)의 거동을 저지하게 되고, 이에 따라 토션바(6)의 비틀림에 따라 리트렉터(4)로부터 풀리는 웨빙(3)의 풀림도 조절되어 진다.

이와 같이, 상기 리트렉터(4)에 구비되어 설정된 하중 이상이 작용될 때 웨빙(3)을 풀어주는 토션바(6)가 가변적으로 작동 즉, 설계 시에 일정한 1개의 값으로 고정된 설정 하중이 로드리미터조절기(7)의 작용에 따라 탑승객의 신체조건과 체중에 따라 가변적으로 조정되어진다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 차량의 충돌 시 시트벨트에 의한 탑승객의 구속력이 탑승객의 신체조건과 체중에 따라 적합한 구속력을 가변적으로 조정하게 되므로, 시트벨트에 의한 탑승자의 상해를 최적으로 감소하면서 방지할 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims

탑승객의 신체와 체중에 대한 정보를 측정하는 승원감지센서(1)의 측정 신호를 통해 탑승객에 적합한 제어 신호를 발생하는 ACU(2)와;

충격이 가해졌을 때 탑승객의 신체를 구속하는 시트벨트의 웨빙(3)을 일정길이 이상으로 풀려나가지 않도록 잡아주는 리트렉터(4) 및;

상기 리트렉터(4)의 하우징(5)에 의해 지지되어 웨빙(3)에 가해지는 하중에 따라 비틀리는 토션바(6)의 끝단 부위에 덧대어진 커터링부재와, 상기 토션바(6)의 비틀림 시 커터링부재를 깎으면서 저항력을 발생시키는 커터(7d) 및 상기 ACU(2)에 의해 회전수가 제어되어 커터(7d)가 갖는 커터링부재의 절삭 깊이를 조절하도록 커터(7d)의 이동거리를 가변시켜 주는 이동부재로 구성되어진 로드리미터조절기(7);

로 이루어진 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치.
제 1항에 있어서, 상기 로드리미터조절기(7)는 토션바(6)를 중심으로 하여 서로 180°간격을 갖고 대칭적으로 2개가 한 쌍으로 구성되어지는 것을 특징으로 하는 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치.
제 1항에 있어서, 상기 커터링부재는 토션바(6)를 이루는 끝 단 부위에서 각 각 양쪽으로 고정되는 반원 형상으로 이루어진 제1·2커팅링(7e,7e')으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치.
제 3항에 있어서, 상기 제1·2커팅링(7e,7e')의 양 끝단 부위는 일정한 유지간격(K)을 갖고 서로 떨어진 상태로 토션바(6)에 고정되어진 것을 특징으로 하는 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치.
제 3항에 있어서, 상기 제1·2커팅링(7e,7e')은 커터(7d)에 비해 강성이 약한 알루미늄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치.
제 1항에 있어서, 상기 이동부재는 승원감지센서(1)를 통해 측정된 탑승객의 신체와 체중에 대한 정보를 이용하는 ACU(2)에 의해 회전수가 조정되는 모터(7a)와, 상기 모터(7a)의 축에 결합되어 모터(7a)와 함께 회전되는 피니언(7b) 및 상기 피니언(7b)에 치합되는 랙크기어를 형성하면서 피니언(7b)의 회전 방향에 따라 승· 하강되어 커터(7d)의 제1·2커팅링(7e,7e')에 대한 절삭깊이(a,b,c)를 조절하는 랙크바(7c)로 구성되어진 것을 특징으로 하는 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치.
제 6항에 있어서, 상기 모터(7a)는 스텝(Step) 모터인 것을 특징으로 하는 차량용 시트벨트의 하중 조절 타입 로드리미터 장치.