KR100940046B1 - 개선된 예비-인장장치 - Google Patents

Abstract

안정벨트 예비 인장장치(1)가 설명된다. 상기 예비 인장장치는 그 내부에 수용된 이동식 피스톤(11)을 구비한 원통형 보어(3)를 포함한다.

상기 피스톤(11)은 안전 벨트 장치의 부품을 연결하는 출구 통로(8)를 통하여 연장되는 와이어 또는 케이블(16)과 같은 연장 요소에 연결된다 거의 절두 원뿔형인 시일(17)이 상기 보어(3)의 대응하는 절두 원뿔형 연장부(6)에 제공된다. 상기 절두 원뿔형 연장부(6)는 출구 통로(8)를 향하여 폭이 줄어들며, 상기 시일(17)은 예비 인장장치의 보어(3) 내부로 가스가 도입될 때 시일(17)에 압력을 가하는 것에 응답하여 출구 통로(8)를 향하여 보어(3)의 절두 원뿔형 연장부(6) 내부에서 이동하게 된다.

예비 인장장치, 가스, 시일

Description

개선된 예비-인장장치{Improvements in or relating to a pre-tensioner}

본 발명은 예비-인장장치에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 차량내부에 장착되는 안전벨트 부품에 인장력을 가하는 예비-인장장치에 관한 것이다.

차량 내부에 장착된 안전 벨트에 인장력을 가하는 예비-인장장치를 제공하는 기술은 이미 제안된 바 있다. 이러한 예비 인장장치는 사고가 발생한 경우를 나타내는 충돌 센서로부터의 신호에 응답하여 작동된다. 이러한 예비 인장장치의 기능은 안전벨트의 부품에 인장력을 가하여, 어떠한 사고가 발생하더라도 안전벨트에 존재하는 초기의 헐거움이 사고가 발생하기 전에 제거되어 안전벨트는 시트에 착석한 착석자를 상대적으로 견고하게 결합하는 상태로 되게 하는 것이다. 따라서, 시트에 대하여 착석자가 전방으로 이동하자 마자, 이러한 전방 이동은 안전벨트에 의해 제지된다. 따라서, 운전대 또는 대쉬보드와 같은 차량의 고정부에 착석자가 충격하는 위험이 감소된다.

종래에 제안된 일반적인 예비 인장장치는, 피스톤-실린더 장치, 안전벨트의 부품에 와이어 또는 케이블에 의해 연결된 피스톤을 포함한다. 사고가 발생하면 피스톤을 이동시키도록 실린더 내부에 가스를 제공하는 가스 발생기가 제공되어, 안전벨트에는 인장력이 가해진다. 안전벨트에 피스톤을 연결하는 와이어 또는 케이 블은 실린더의 단부 벽을 통과하게 된다.

상기 실린더로부터 가스가 누출되는 것을 방지하기 위하여, 와이어 또는 케이블에 대하여 실링을 하게 되는 시일을 제공하여 상기 와이어와 케이블은 상기 실린더의 단부벽을 통과하는 기술이 이미 제안되었다. EP 0 654 50 A2 는 케이블이 실린더에 위치하게 되는 구간에서 절두 원뿔형 시일(frusto conical seal)이 케이블 주위에 제공되는 종래의 예비 인장장치를 설명한다. 절두 원뿔형 시일은 예비 인장장치의 하우징에 제공된 유사한 절두 원뿔형 홈 내부에 안착되어, 상기 시일의 협폭의 단부는 상기 피스톤으로 배향된다. 상기 시일은 상기 홈 내부에 삽입되며, 설정 작업 또는 커버에 의해 소정의 위치에 배치된다. 이러한 장치의 시일에 의해 제공된 실링 효과의 특징은 상기 장치가 조립될 때 미리 정해진다.

본 발명은 개선된 예비 인장장치를 제공한다.

본 발명에 따르면, 안전벨트 장치용 예비 인장장치가 제공되며, 상기 예비 인장장치는 보어를 형성하는 실린더와 사고가 발생될 경우 상기 보어에 가스를 공급하는 장치를 포함하며; 상기 실린더는 상기 보어에 가스를 공급하는 것에 응답하여 상기 보어 내부에서 이동가능한 피스톤을 구비하며, 상기 피스톤은 안전벨트 장치의 부품에 연결을 하기 위한 출구 통로를 통하여 상기 실린더로부터 연장되는 연장 요소에 연결되며, 상기 연장 요소와 결합된 시일이 제공되며, 상기 시일은 탄성을 구비하며 항복가능한 소재의 절두 원뿔형 요소를 구비하며 상기 연장 요소가 통과하는 통로를 한정하며, 상기 절두 원뿔형 연장부는 상기 실린더의 상기 보어의 대응하는 절두 원뿔형 연장부 내부에 수납되며, 상기 절두 원뿔형 연장부는 상기 출구 통로를 향하여 폭이 줄어들게 되며, 상기 시일은 가스가 실린더의 보어 내부로 도입될 때 시일에 가해지는 압력에 응답하여 출구 통로를 향해 보어의 절두 원뿔형 연장부 내부에서 이동하게 된다.

보어의 절두 원뿔형 연장부와 출구 통로 사이에서 실린더 챔버가 제공되어, 상기 실린더 챔버는 출구 통로보다 큰 직경을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 시일을 통과하는 통로는 절두 원뿔형 시일의 협폭의 단부에서 벨 마우스(bell mouth)를 구비한다.

본 발명을 보다 잘 이해하고 그 특징으로 보다 더 잘 이해하기 위하여, 본 발명의 실시예는 첨부한 도면을 참조하여 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 예비 인장장치가 배치되기 전의 그 일부를 확대한 단면을 도시하는 다이어그램 단면도이다.

도 2는 예비 인장장치를 배치하는 동안 도 1의 실시예의 일부의 확대도이다.

도 3은 설명을 위하여 제공된 도 2의 대응도면이다.

도 4는 예비 인장장치를 배치함에 있어서 후속 단계를 도시하는 도 2의 대응도면이다.

도 5는 수정된 시일의 단면도이다.

첨부한 도 1의 도면을 참조하면, 예비 인장장치(1)는 원통형 보어를 형성하 는 실린더(2)를 포함한다. 상기 실린더(2)의 일단부의 영역에서, 상기 보어(3)는 측면으로 연장된 통로(4)에 의해 가스 발생기를 수용하기 위한 챔버(5)와 연통된다. 상기 가스 발생기는 충돌 센서로부터의 신호를 받으면 작동하게 된다.

상기 챔버(5)에 인접한 상기 보어(3)의 단부는 덮고 있는 절두 원뿔형 연장부(6) 내부에 형성되며, 상기 보어(3)의 직경은 상기 연장부(6)의 길이를 지나서 균일하게 감소한다. 상기 보어(3)의 절두 원뿔형 연장부(6)는 균일한 단면의 비교적 짧은 원통형 챔버(7)까지 연장된다. 균일한 단면의 원통형 챔버(7)는 원형 단면의 출구 통로(8)까지 연장된다. 그러나, 원통형 챔버(7)의 직경은 출구 통로(8)의 직경보다 약간 커서, 작은 단부벽(9)은 원통형 챔버(7)의 최좌측 단부에 형성된다.

상기 출구 통로(8)에 인접한 실린더(2)의 일단부에는 풀리 휠(10)이 회전가능하게 장착된다. 그러나, 다른 실시예에서, 상기 회전식 풀리 휠(10)은 비회전식 가이드로 교체될 수 있다.

보어(3) 내부에는 일반적인 형상의 피스톤(11)이 제공된다. 상기 피스톤(11)은 피스톤(11)과 보어(3)의 벽 사이에서 기밀 슬라이딩 결합(gas-tight sliding fit)을 제공하는 탄성의 실링 재료를 구비한 주변 홈이 제공된 반경방향 외측으로 연장된 플랜지(12)를 한정한다. 상기 피스톤은 상기 플랜지(12)에 연결되는 협폭의 단부를 구비한 테이퍼진 본체(14)를 포함한다. 상기 피스톤의 테이퍼진 본체(14) 주위에는 예비 인장장치가 작동한 후에 도시된 바와 같이 피스톤(11)이 좌측으로 후속적으로 이동하는 것을 방지하도록 작동하는 다수의 볼(15)이 제공 된다.

바람직하게는 와이어 또는 케이블(16)의 형상을 이루는 연장 요소는 상기 피스톤(12)으로부터 연장되며 상기 보어(3)의 절두 원뿔형 연장부(6)를 통하여 그리고 출구 통로(8)를 경유하여 상기 보어(3) 외부로 상기 원통형 챔버(7)를 통하여 상기 보어(3)를 따라 축방향으로 통과하게 된다.

상기 보어의 절두 원뿔형 연장부(6) 내부에는 대응하는 형상의 절두 원뿔형 시일(17)이 안착되며, 상기 시일(17)은 상기 보어(3)의 절두 원뿔형 연장부(6)의 내측 벽과 짝을 이루어 연결되는 절두 원뿔형 외측면을 구비한다. 상기 시일(17)에는 와이어 또는 케이블(16)이 통과하는 축방향 통로(18)가 형성된다. 상기 시일(17)을 통과하는 상기 축방향 통로(18)는 양호한 실링 효과를 나타내도록 와이어 또는 케이블(16)의 직경보다 약간 작거나 같은 초기 직경(상기 시일(17)이 압축되지 않은 상태로 해제되어 있을 때의 직경)을 구비한다.

상기 피스톤(11)으로부터 이격되어 있으며 상기 시일(17)의 최협폭의 단부에서, 상기 시일(17)의 통로(18)는 도 2에 도시된 바와 같은 모따기 가공된 벨 마우스(19)를 구비하도록 직경이 점점 약간씩 작아지게 된다.

사고가 발생하면, 충돌센서로부터의 신호는 챔버(5) 내부의 가스 발생기로 전달되어 상기 가스 발생기를 작동시키고 이로 인하여 가스는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(11)과 시일(17) 사이의 보어(3)의 구간 내부로 통로(4)를 통하여 유동하게 된다. 상기 피스톤(11)은 상기 실린더(2) 내부로 와이어 또는 케이블(16)을 당겨서 안전 벨트 장치의 부품에 입장력을 가하여 도 1에 도시된 바와 같이 고압의 가스에 의해 보어(3)를 따라 우측으로 압박된다. 상기 피스톤(11)이 도시된 바와 같이 우측으로 이러한 방식으로 이동하는 것을 멈추게 되면, 와이어 또는 케이블(16)에는 힘이 가해져서 피스톤(11)은 좌측 후방으로 이동하게 되고, 상기 볼(15)은 상기 피스톤(11)의 테이퍼진 본체(14)를 들어올리고 피스톤의 테이퍼진 본체(14)와 실린더(2)의 측벽 사이에서 걸려 멈추게 되고, 따라서, 피스톤(11)의 좌측 이동이 방지된다.

피스톤(11)과 시일(17) 사이에서 실린더(2)의 보어(3)의 부품에 가스가 분사되면, 상기 시일(17)에 가해지는 압력이 증가한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 특정 상황이 발생하여 와이어 또는 케이블(16)이 도시된 바와 같이 우측으로 이동하고, 절두 원뿔형 시일(17)의 최광폭 단부면에 반대방향으로 가스 압력(P)이 가해진다. 상기 시일(16)은 따라서 가스가 작용하는 환경에서 도 3에 도시된 바와 같이 좌측으로 압박된다.

시일(17)의 절두 원뿔형상과 그 내부에 안착되는 보어(3)의 절두 원뿔형 연장부(6)로 인하여, 상기 시일(17)은 보어(3)의 절두 원뿔형 연장부(6)의 협폭의 단부를 향하여 압박되는 동안 반경방향으로 압축된다. 시일(17)이 반경방향으로 압축됨으로 인하여, 시일(17)을 통과하는 통로(18)의 직경은 감소되어, 상기 시일(17)은 와이어 또는 케이블(16)을 견고하게 파지하며, 실린더(2)로부터 가스가 누출되는 위험을 감소시키게 된다.

압력이 계속적으로 상승함으로 인하여, 상기 시일(17)은 상기 보어(3)의 절두 원뿔형 연장부(6) 내부로 추가적으로 압박되며, 이로 인하여 와이어 또는 케이블(16)에 대하여 실링 연결부를 죄고 시일(17)을 추가로 압축하게 된다. 결과적으로, 시일(17)의 최협폭 단부는 출구 통로(8)에 인접한 원통형 챔버(7) 내부로 구동되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 원통형 챔버(7)의 단부벽(9)과 접하게 된다. 이것은 상기 보어(3)의 원뿔형 연장부를 따라 시일(17)의 최협폭 단부가 추가적으로 이동하는 것을 방지하는 정지편으로 작용하게 되며, 시일(17)의 일부가 출구 통로(8) 내부로 구동되는 위험을 감소시킨다. 만약 시일(17)의 일부가 출구 통로(8) 내부로 구동되면, 시일(17)의 재료가 와이어 또는 케이블(8)과 견고하게 연결되어, 와이어 또는 케이블(16)이 피스톤(11)의 우측으로 이동하게 됨에 따라 시일(17)의 일부는 와이어 또는 케이블(16)에 걸리게 되고, 상기 시일(17)은 찢어지게 된다.

상기 시일(17)을 관통하여 연장되는 통로(18)의 단부에는 모따기 가공된 벨 마우스(19) 가 장착되어 시일(17)이 전술한 방법으로 반경방향으로 강하게 압축되는 경우에도 시일(17)의 단부면(21)은 와이어 또는 케이블(16)로부터 항상 약간 이격된다. 와이어 또는 케이블(16)로부터 시일(17)의 최협폭 단부면(21)을 이격시키면 시일(17)이 변형되고 찢어짐으로 인하여 도시된 바와 같이 우측으로 와이어 또는 케이블(16)이 이동함에 따라 시일(17)을 통과하여 통로(18) 내부로 단부면(21)이 당겨지는 경향이 감소된다.

출구 통로(8)로 시일(17)이 들어가는 위험을 줄이기 위해, 원통형 챔버(7) 내부로 구동되는 시일(17)의 최협폭 단부에는 도 5에 도시된 바와 같이, 원통형 챔버(7)의 단부벽(9)과 접하도록 치수가 정해진 약간 견고한 재료(20)의 링 형상의 보강 요소가 형성된다.

본 발명은 인장장치에 관한 기술분야에 이용될 수 있다.

Claims (3)

1. 보어를 형성하는 실린더와 사고가 발생한 경우에 가스를 상기 보어에 공급하는 장치를 포함하며;

   상기 실린더는 상기 보어에 가스를 공급하는 것에 응답하여 보어 내부에서 이동가능한 피스톤을 포함하며, 상기 피스톤은 안전벨트 장치의 부품에 연결되는 출구 통로를 통하여 상기 실린더로부터 연장되는 연장 요소에 연결되며, 상기 연장 요소에 결합된 시일을 구비하며, 상기 시일은 탄성을 지니며 항복 가능한 소재의 절두형 원뿔형 요소를 포함하며, 상기 연장 요소가 통과하는 통로를 형성하며;

   상기 원뿔형 요소는 상기 실린더의 보어의 대응 원뿔형 연장부 내에 수용되며, 상기 보어의 절두 원뿔형 연장부는 상기 출구 통로를 향하여 점점 폭이 좁아지며, 상기 시일은 실린더의 보어 내부로 가스가 유입될 때 시일에 압력을 가하는 것에 응답하여 출구 통로에 향하여 보어의 절두 원뿔형 연장부 내에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 안전벨트용 예비 인장장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   보어의 절두 원뿔형 연장부와 출구 통로 사이에 원통형 챔버가 제공되어, 상기 원통형 챔버의 직경은 상기 출구 통로의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 예비 인장장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   절두 원뿔형 시일의 협폭 단부에서 상기 시일을 통과하는 통로는 벨 마우스를 구비하는 것을 특징으로 하는 예비 인장장치.

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