KR100680719B1 - 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너에 관한 것으로, 중공의 내부 공간(S)과, 웨빙(100)이 삽입되도록 관통된 웨빙 출입구(12)를 갖는 케이스(10); 상기 웨빙(100)에 의해 감싸여지는 형태로 그 웨빙(100)을 안내하도록 상기 케이스(10)의 내부에 고정 설치된 지지대(20); 상기 지지대(20)에 이동 가능하도록 설치되며 외측 단부에 상기 웨빙(100)의 이동이 원활하도록 그 웨빙(100)을 안내하는 외부박스(42)가 고정된 이동체(40); 상기 지지대(20)의 내부에 설치되고 폭발에 의해 발생된 가스를 상기 이동체(40)가 지지대(20)로부터 멀어지도록 제공하는 가스발생부(50); 상기 이동체(40)를 지지대(20)에서 멀어지는 방향으로 탄성 지지하는 텐션스프링(60); 및 상기 이동체(40)가 지지대(20)에 미리 설정된 위치까지 이동되면 신호를 발생시키도록 설치된 점화스위치(52)를 포함하는 구성을 가지며, 이러한 구성에 의하면 간단한 구조에 의해 로드리미터 기능과 프리텐셔너 기능을 수행할 수 있다.

로드리미터, 프리텐셔너, 폭발, 가스, 스프링, 웨빙

Description

로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너{Seat belt pre-tensioner with load limiter function}

도1은 종래 기술의 일례로서 리트랙터 내부에 로드리미터가 갖춰진 구성을 나타낸 개략 구성도;

도2는 본 발명에 따른 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너가 설치되는 부위를 나타내기 위한 도면;

도3은 본 발명에 따른 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너가 도시된 단면도;

도4는 본 발명의 요부 상세도;

도5는 본 발명의 요부를 도3의 측면에서 바라본 모습을 나타낸 단면도;

도6 및 도7은 본 발명의 작용 설명도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

10 : 케이스 12 : 웨빙 출입구

20 : 지지대 30 : 가이드

32 : 내부박스 40 : 이동체

42 : 외부박스 50 : 가스발생부

52 : 점화스위치 60 : 텐션스프링

100 : 웨빙 140 : 리트랙터

S : 내부 공간

본 발명은 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너에 관한 것이다.

일반적으로 시트벨트 프리텐셔너(Seat belt pre-tensioner)는 충돌 초기에 벨트를 역으로 되감아 승객이 앞으로 이동하는 거리를 줄여 충돌시 상해를 최소화 하는 장치를 말하며, 로드리미터(Load limiter)는 안전벨트와 인체간에 작용하는 충격을 최소화하기 위하여 안전벨트에 가해지는 하중이 미리 설정된 값, 예컨대 500kg/cm² 이상이 되면 풀어주어 충격을 완화시키는 장치를 말한다.

대개, 자동차의 시트벨트 장치는 자동차의 추돌 사고 시나 돌발적인 급정거 시에 탑승자가 차체와 충돌 또는 차 밖으로 방출되는 치명적인 사고를 방지하기 위하여 모든 시트에 필수적으로 설치되며, 법에 의해 탑승자 전원이 의무적으로 착용하도록 강제되고 있는 추세이다.

종래의 시트벨트 장치는 시트 하단 측면에 고정된 시트 벨트 어셈블리를 가지며, 이 시트 벨트 어셈블리의 시트벨트 웨빙이 어깨 상단의 어퍼 앵커 플레이트를 경유하여 로커가 끼워진 후 다시 시트 벨트 어셈블리 위치에 고정된다.

그리고, 반대편 하단 측면에 버클 어셈블리가 브라켓으로 연결되고 이 브라 켓이 사이드 프레임에 고정된다.

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

이러한 착용 상태에서 자동차의 추돌 사고 시나 돌발적인 급정거 시에 앞으로 쏠리는 인체의 하중이 심하게 가해지더라도 시트 벨트 어셈블리의 정방향으로는 하중이 가해지지 않기 때문에 시트벨트 웨빙은 조금도 인출되지 않아 인체가 고정되어 보호되는 것이다.

그러나, 이러한 시트벨트 장치는 구조적인 특성상 일단 착용하고 나면 사고 시에는 시트 벨트 어셈블리에서 시트벨트 웨빙이 인출되지 않음으로써, 자동차의 추돌 사고 시나 돌발적인 급정거 시에 인체에 관성이 발생하면 가슴이나 복부가 시트벨트 웨빙에 강하게 조여지는 힘을 받게 되어 심한 손상을 받는 문제점을 갖는다.

따라서, 최근에는 로드리미터를 이용하여 웨빙을 풀어주는 다양한 방법을 채택하여 사용하고 있는바, 일례로서 리트랙터 내부에 로드리미터가 갖춰진 구성이 알려져 있고, 이는 도1에 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.

그러나, 종래의 로드리미터는 충돌 사고 발생 후 토션바(120) 등이 파손될 경우 전체 어셈블리를 교환하여야 하며, 구성이 복잡하고 여러 개의 부품으로 이루어져 중량이 과다할 뿐만 아니라 제조 비용이 상승하는 문제점을 갖는 것이었다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 간단한 구성에 의해 로드리미터 기능과 프리텐셔너 기능을 구현할 수 있는, 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 에어백유니트와 연동하거나 독립적으로 작동할 수 있도록 구성된, 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너를 제공함에 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 발명은, 중공의 내부 공간과, 웨빙이 삽입되도록 관통된 웨빙 출입구를 갖는 케이스; 상기 웨빙에 의해 감싸여지는 형태로 그 웨빙을 안내하도록 상기 케이스의 내부에 고정 설치된 지지대; 상기 지지대에 이동 가능하도록 설치되며 외측 단부에 상기 웨빙의 이동이 원활하도록 그 웨빙을 안내하는 외부박스가 고정된 이동체; 상기 지지대의 내부에 설치되고 폭발에 의해 발생된 가스를 상기 이동체가 지지대로부터 멀어지도록 제공하는 가스발생부; 상기 이동체를 지지대에서 멀어지는 방향으로 탄성 지지하는 텐션스프링; 및 상기 이동체가 지지대에 미리 설정된 위치까지 이동되면 신호를 발생시키도록 설치된 점화스위치를 포함하는 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔 너를 마련함에 의한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도2는 본 발명에 따른 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너가 설치되는 부위를 나타내기 위한 도면으로, 차체 부위에 일반적인 구성을 갖는 리트랙터(140)가 갖춰지고, 이 리트랙터(140)에 연결되는 웨빙(100)에 본 발명의 시트벨트 프리텐셔너(1)가 설치된다.

도3은 본 발명에 따른 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너가 도시된 단면도이며, 도4는 본 발명의 요부 상세도이다.

본 발명을 이루는 구성요소 들을 내부에 수용할 수 있도록 중공의 내부 공간(S)을 갖는 케이스(10)가 구비되며, 이 케이스(10)의 일측에는 웨빙(100)이 유입되고 배출되는 웨빙 출입구(12)가 형성된다.

상기 웨빙 출입구(12)의 크기는 적어도 웨빙(100)의 두께의 2배 이상이 되도록 설정되어야 하며, 바람직하게는 케이스(10)의 내부 공간(S)으로 유입되는 웨빙과 케이스(10)의 내부 공간(S)에서 외부로 배출되는 웨빙이 서로 마찰되지 않는 정도로 웨빙 출입구(12)의 크기가 설정된다.

상기 케이스(10)의 내부 공간(S)에는 대략의 중앙 부위에 위치되도록 고정된 지지대(20)가 설치되며, 이 지지대(20)는 웨빙 출입구(12)에 인접한 부위에서 타측 벽 부위까지 긴 길이를 갖는 대략의 직사각형 모양의 외양을 갖는다. 또한, 상기 지지대(20)의 네 귀퉁이는 웨빙(100)의 원활한 이동을 위하여 라운드 모양을 갖는 다.

그리고, 상기 지지대(20)의 중앙 부위에는 그 지지대(20)를 관통하여 상하로 길게 형성된 중공 파이프 형상의 가이드(30)가 고정 설치되며, 이 가이드(30)의 상하부에는 각각 중공 파이프 형상의 이동체(40)가 끼워 설치된다.

상기 이동체(40)는 그 외경이 상기 가이드(30)의 내경과 동일하거나 약간 작게 형성되어 가이드(30)를 따라 이동 가능한 구조를 갖는다.

또한, 상기 지지대(20)의 상, 하부에는 각각 상부와 하부가 개방된 상자 모양의 내부박스(32)가 고정 설치되며, 상기 가이드(30)는 이 내부박스(32)의 중앙 부위를 관통하는 형태로 설치된다.

그리고, 상기 이동체(40)의 단부, 즉 상부쪽 이동체(40)의 상단과 하부쪽 이동체(40)의 하단에는 각각 하부 및 상부가 개방되어 각각 내부박스(32)를 수용하는 상자 모양의 외부박스(42)가 고정 설치된다.

이러한 가이드(30)와 이동체(40) 및 내, 외부박스(32)(42)의 보다 상세한 구성이 도5에 도시된다.

도5는 본 발명의 요부를 도3의 측면에서 바라본 모습을 나타낸 단면도로서, 가이드(30)가 일정 간격 떨어져 서로 평행하게 한 쌍으로 설치된 것을 보인다.

그리고, 지지대(20)의 내부에는 가스발생부(50)가 설치되며, 이 가스발생부(50)는 발생된 가스를 상기 가이드(30)에 각각 제공할 수 있도록 연결된다.

상기 가스발생부(50)에 대한 상세한 구조는 도시하지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 구조, 예컨대 폭발에 의해 가스를 발생시 키는 에어백의 구조를 사용할 수 있다.

이러한 가스발생부(50)는 도4에 도시된 점화스위치(52)에 의해 폭발하여 가스를 발생시킬 수 있도록 연결되며, 상기 점화스위치(52)는 외부박스(42)가 지지대(20) 쪽으로 이동하는 경로 상에 설치되어 외부박스(42)가 지지대(20) 쪽으로 미리 설정된 거리만큼 이동하면 작동하는 구조를 갖는다.

또한, 상기 외부박스(42)는 지지대(20)로부터 소정 거리 떨어져 유지되도록 텐션스프링(60)에 의해 탄성 지지되며, 본 발명에서 일례로서 제시한 텐션스프링(60)은 도4에 도시된 것처럼 지지대(20)와 외부박스(42)의 사이에 설치된 파형 판스프링이다.

그리고, 상기 가스발생부(50)는 점화스위치(52)의 동작시에만 폭발하여 가스를 발생시키도록 구성되거나, 에어백 전개신호에 의해 폭발하여 가스를 발생시키도록 구성될 수 있다.

이하, 본 발명의 작용을 설명한다.

충돌이 발생하지 않은 상태일 때, 본 발명의 장치는 도3에 도시된 위치에서 유지된다.

즉, 외부박스(42)는 텐션스프링(60)에 의해 지지대(20)로부터 소정 거리 떨어져 유지되며, 또한 점화스위치(52)는 오프(Off) 상태이다.

충돌발생 직후, 탑승자는 관성력에 의해 자동차의 전방으로 이동하며, 이는 시트벨트 웨빙(100)을 급속하게 풀리게 하며, 이러한 스트벨트 웨빙(100)의 급속한 풀림은 리트랙터(140)에 원심력을 발생시켜 웨빙 풀림을 잠기게 한다(이는 일반적 인 리트랙터의 작용이다).

따라서, 웨빙(100)이 팽팽하게 당겨져 텐션이 발생되며, 그 텐션은 도6에 도시된 것처럼 외부박스(42)가 텐션스프링(60)의 탄성 반발력을 극복하면서 지지대(20) 쪽으로 이동시키도록 작용한다.

충돌발생에 의한 충격력이 크면, 상기 웨빙(100)에 가해지는 텐션도 증가되며, 이러한 텐션의 증가가 미리 설정된 수준 이상일 때, 외부박스(42)는 지지대(20) 쪽으로 더 이동되면서 그 이동량만큼 웨빙(100)을 느슨하게 하여 로드리미터 작용을 수행한다.

그리고, 외부박스(42)의 이동 경로 상에 설치된 점화스위치(52)가 눌리워지면서, 또는 에어백 전개신호에 의해 가스발생부(50)를 동작시킴에 의해 가스발생부(50)의 가스가 폭발하게 된다.

이렇게 가스가 폭발하면, 그 가스는 가이드(30)의 내부로 공급되어 가이드(30)와 이동체(40)에 의해 형성된 밀폐 공간의 압력을 급격하게 증가시키며, 이 압력은 도7에 도시된 것처럼 이동체(40) 및 그에 고정 설치된 외부박스(42)를 지지대(20)로부터 멀어지는 방향으로 이동시킨다.

따라서, 외부박스(42)가 지지대(20)로부터 멀어지는 방향으로 이동된 량만큼 웨빙(100)이 권취되는 작용을 한다.

물론, 이러한 작동이 수행된 후, 본 발명의 장치는 새로운 것으로 교환된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐 셔너에 의하면, 간단한 구조에 의해 로드리미터 기능과 프리텐셔너 기능을 수행할 수 있다. 특히, 에어백의 설치 여부와 무관하게 작동할 수 있게 하여 에어백이 장착되지 않은 차량에 적용 가능하다.

Claims (4)

1. 중공의 내부 공간(S)과, 웨빙(100)이 삽입되도록 관통된 웨빙 출입구(12)를 갖는 케이스(10);

   상기 웨빙(100)에 의해 감싸여지는 형태로 그 웨빙(100)을 안내하도록 상기 케이스(10)의 내부에 고정 설치된 지지대(20);

   상기 지지대(20)에 이동 가능하도록 설치되며 외측 단부에 상기 웨빙(100)의 이동이 원활하도록 그 웨빙(100)을 안내하는 외부박스(42)가 고정된 이동체(40);

   상기 지지대(20)의 내부에 설치되고 폭발에 의해 발생된 가스를 상기 이동체(40)가 지지대(20)로부터 멀어지도록 제공하는 가스발생부(50);

   상기 이동체(40)를 지지대(20)에서 멀어지는 방향으로 탄성 지지하는 텐션스프링(60); 및

   상기 이동체(40)가 지지대(20)에 미리 설정된 위치까지 이동되면 신호를 발생시키도록 설치된 점화스위치(52)를 포함하는 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지대(20)를 관통하는 형태로 고정되며 상기 이동체(40)를 이동 가능하게 수용하도록 내부가 관통된 가이드(30)를 더 포함함을 특징으로 하는 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 외부박스(42)는 지지대(20) 쪽 단부가 개방된 상자 모양을 가짐을 특징으로 하는 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너.
4. 제3항에 있어서, 상기 지지대(20)에 고정되고 상기 외부박스(42)의 개방된 부위에 끼워지는 부위가 개방된 상자 모양을 갖는 내부박스(32)를 더 포함함을 특징으로 하는 로드리미터 기능을 갖는 시트벨트 프리텐셔너.

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