KR101007976B1 - 자동차용 자동 안전벨트 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 자동 안전벨트 시스템에 관한 것으로, 본 발명의 자동 안전벨트 시스템은, 차체의 천장에서부터 측면의 센터 필러(center piller)의 하단부까지 일체로 연장되게 설치되는 가이드레일과; 외부에서 인가되는 전원에 의해 상기 가이드레일을 따라 이동하여 센터 필러측 하부까지 이동하는 제1슬라이드유닛과; 외부에서 인가되는 전원에 의해 상기 가이드레일을 따라 이동하여 센터 필러측 상부까지 이동하는 제2슬라이드유닛과; 차량의 중앙부에 설치되는 제1리트랙터 및 제2리트랙터와; 일단이 상기 제1슬라이드유닛에 결합되고 타단이 상기 제1리트랙터에 연결되어 탑승자의 신체의 허리 부분을 구속하는 제1안전벨트와; 일단이 상기 제2슬라이드유닛에 결합되고 타단이 상기 제2리트랙터에 연결되어 탑승자의 신체의 상체를 구속하는 제2안전벨트와; 상기 가이드레일의 센터 필러측 하부에 설치되어 상기 제1슬라이드유닛의 이동을 구속 및 해제하는 제1록킹유닛과; 상기 가이드레일의 센터 필러측 상부에 설치되어 상기 제1슬라이드유닛의 이동을 구속 및 해제하는 제2록킹유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

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Description

자동차용 자동 안전벨트 시스템{Automatic Seat Belt System for Automobile}

본 발명은 자동차의 자동 안전벨트 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 운전석 또는 조수석에 설치되어 자동으로 가이드를 따라 이동하여 탑승자의 신체에 착용될 수 있는 자동차용 자동 안전벨트 시스템에 관한 것이다.

자동차용 안전벨트는 탑승자의 안전을 고려한 최소한의 안전장치로서 운전중 안전벨트의 착용이 의무화되고 있다.

통상적으로 안전벨트는 보통 뒷좌석에 많이 적용하여 허리만 지지하게 되는 2점 방식과, 앞좌석에 많이 적용하여 허리와 어깨를 같이 지지하는 3점 방식 등이 있다.

그러나, 기존의 안전벨트는 탑승자가 수동으로 안전벨트를 조작하여 착용하도록 되어 있으므로, 미착용시 심각한 부상의 우려를 알고 있음에도 탑승자가 안전벨트를 착용하는 것이 귀찮아서 제대로 착용하지 않고서 운행하게 되고, 이에 따라 사고 발생시 큰 부상의 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 탑승자가 수동으로 직접 안전벨트를 착용하지 않고 전기력에 의해 자동으로 안전벨트가 가이드를 따라 이동하도록 하여 탑승자의 허리와 어깨에 착용될 수 있도록 함으로써 탑승자의 편의성을 향상시킨 자동차용 자동 안전벨트 시스템을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차체의 천장에서부터 측면의 센터 필러(center piller)의 하단부까지 일체로 연장되게 설치되는 가이드레일과; 외부에서 인가되는 전원에 의해 상기 가이드레일을 따라 이동하여 센터 필러측 하부까지 이동하는 제1슬라이드유닛과; 외부에서 인가되는 전원에 의해 상기 가이드레일을 따라 이동하여 센터 필러측 상부까지 이동하는 제2슬라이드유닛과; 차량의 중앙부에 설치되는 제1리트랙터 및 제2리트랙터와; 일단이 상기 제1슬라이드유닛에 결합되고 타단이 상기 제1리트랙터에 연결되어 탑승자의 신체의 허리 부분을 구속하는 제1안전벨트와; 일단이 상기 제2슬라이드유닛에 결합되고 타단이 상기 제2리트랙터에 연결되어 탑승자의 신체의 상체를 구속하는 제2안전벨트와; 상기 가이드레일의 센터 필러측 하부에 설치되어 상기 제1슬라이드유닛의 이동을 구속 및 해제하는 제1록킹유닛과; 상기 가이드레일의 센터 필러측 상부에 설치되어 상기 제1슬라이드유닛의 이동을 구속 및 해제하는 제2록킹유닛을 포함하여 구성된 것을 특징 으로 하는 자동차용 자동 안전벨트 시스템을 제공한다.

이러한 본 발명에 따르면, 탑승자가 좌석에 착석하여 작동버튼을 누르면, 제1슬라이드유닛과 제2슬라이드유닛이 순차적으로 가이드레일을 따라 이동하여 탑승자의 허리와 상체를 구속하거나, 구속이 해제된다. 따라서, 안전벨트의 착용 및 해제가 매우 편리해지는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자동차용 자동 안전벨트 시스템의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 7b는 본 발명에 따른 자동차용 자동 안전벨트 시스템의 일 실시예를 나타낸 것으로, 본 발명의 자동 안전벨트 시스템은, 차체의 천장(T)에서부터 측면의 센터 필러(center piller)(C)의 하단부까지 일체로 연장되게 설치되는 가이드레일(10)과, 외부에서 인가되는 전원에 의해 상기 가이드레일(10)을 따라 순차적으로 이동하여 각각 센터 필러측 하부 및 상부까지 이동하는 제1슬라이드유닛(20) 및 제2슬라이드유닛(30)과, 차량의 중앙부에 설치되는 제1리트랙터(41) 및 제2리트랙터(42)와, 일단이 상기 제1슬라이드유닛(20)에 결합되고 타단이 상기 제1리트랙터(41)에 연결되어 탑승자의 신체의 허리 부분을 구속하는 제1안전벨트(51)와, 일단이 상기 제2슬라이드유닛(30)에 결합되고 타단이 상기 제2리트랙터(42)에 연결되어 탑승자의 신체의 상체를 구속하는 제2안전벨트(52)와, 상기 가이드레일(10)의 센터 필러측 하부에 설치되어 상기 제1슬라이드유닛(20)의 이동을 구속 및 해제하는 제1록킹유닛(60)과, 상기 가이드레일(10)의 센터 필러측 상부에 설치되어 상기 제2슬라이드유닛(30)의 이동을 구속 및 해제하는 제2록킹유닛(70)을 포함하여 구성된다.

또한, 차량의 운전석 앞쪽 또는 대쉬보드 등에는 탑승자가 자동 안전벨트를 작동시키기 위한 작동버튼(미도시)이 구비된다.

상기 가이드레일(10)에는 제1,2슬라이드유닛(20, 30)이 이동하는 가이드홈(12)이 오목하게 형성되어 있다.

상기 제1,2리트랙터(41, 42)는 공지의 안전벨트용 리트랙터(retracter) 구조를 채용하여 구성되며, 차량의 중앙부 하단이나 운전석(S)의 오른편 또는 조수석의 왼편에 탈착 가능하게 설치된다.

상기 제1슬라이드유닛(20)은, 도 3에 도시된 것과 같이, 제1안전벨트(51)가 고정되게 결합되는 베이스블록(21)과, 상기 베이스블록(21)의 일단에 회전 가능하게 결합되며 상기 가이드레일(10)의 가이드홈(12)을 따라 구름 운동하는 롤러(22)와, 상기 베이스블록(21)에 결합되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 선택적으로 회전 작동하는 구동모터(23)와, 상기 구동모터(23)의 축과 상기 롤러(22)의 축에 긴장력을 유지한 상태로 감겨져 구동모터(23)의 회전력을 상기 롤러(22)에 전달하는 동력전달벨트(24)로 구성된다.

따라서, 외부에서 상기 구동모터(23)에 전원이 인가되어 구동모터(23)의 축이 어느 한 방향으로 회전하게 되며, 구동모터(23)의 동력이 동력전달벨트(24)를 통해 롤러(22)로 전달되어 롤러(22)가 일방향으로 회전하게 되고, 이에 따라 롤 러(22)가 가이드레일(10)의 가이드홈(12)을 따라 구름 운동하여 베이스블록(21)을 이동시킨다.

상기 제2슬라이드유닛(30) 또한 제1슬라이드유닛(20)과 동일하게 베이스블록(31)과 롤러(32), 구동모터(33), 동력전달벨트(34) 등으로 구성된다.

또한, 도 2와 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 제1록킹유닛(60)은, 상기 가이드레일(10)의 하단부에 가이드홈(12) 내측으로 돌출되게 형성되어 상기 제1슬라이드유닛(20)의 하향 이동을 제한하는 이동제한부(61)와, 상기 이동제한부(61)의 상측에 가이드홈(12)의 내,외측으로 수평 이동 가능하게 설치되어 제1슬라이드유닛(20)의 이동을 제한하는 제1록킹바아(62)와, 상기 가이드레일(10)의 하단부 일측에 설치되는 제1록킹모터(65)와, 상기 제1록킹모터(65)의 축에 결합된 피니언기어(64)와 상기 제1록킹바아(62)의 일측에 형성되어 상기 피니언기어(64)와 치합되는 랙크기어(62)로 구성되어 제1록킹모터(65)의 동력을 제1록킹바아(62)로 전달하는 제1동력전달부재 및, 상기 제1슬라이드유닛(20)이 이동제한부(61)와 연접하는 위치에 도달했을 때 이를 감지하여 상기 제1록킹모터(65)를 작동시키는 제1센싱유닛(66)으로 구성된다.

상기 제1센싱유닛(81)은 광센서나 근접센서 등을 이용하여 구성될 수도 있지만, 이 실시예에서와 같이 상기 이동제한부(61)에 설치되어 제1슬라이드유닛(20)과 접촉하였을 때 버튼식으로 눌려지면서 스위치(미도시)가 온(on)/오프(off)되어 제1슬라이드유닛(20)을 감지하는 접촉식센서로 구성될 수도 있다.

상기 제2록킹유닛(70)은 도 2와 도 5에 도시된 것과 같이, 상기 가이드레 일(10)의 상부에 가이드홈(12)의 내,외측으로 수평 이동 가능하게 구성되어 상기 제1슬라이드유닛(20)이 지나간 이후 가이드홈(12)의 내측으로 이동하여 제2슬라이드유닛(30)의 하향 이동을 제한하는 제2록킹바아(71)와, 상기 가이드레일(10)의 일측에 설치되는 제2록킹모터(73)와, 상기 제2록킹모터(73)의 동력을 상기 제2록킹바아(71)로 전달하여 제2록킹바아(71)를 수평 이동시키는 제2동력전달부재와, 상기 제2록킹바아(71)의 상측에 가이드홈(12)의 내,외측으로 수평 이동 가능하게 설치되어 제2슬라이드유닛(30)의 상향 이동을 제한하는 제3록킹바아(75)와, 상기 가이드레일(10)의 일측에 설치되는 제3록킹모터(77)와, 상기 제3록킹모터(77)의 동력을 상기 제3록킹바아(75)로 전달하여 제3록킹바아(75)를 수평 이동시키는 제3동력전달부재와, 상기 제1슬라이드유닛(20)이 제2록킹바아(71) 위치를 지났을 때 이를 감지하여 제2록킹모터(73)를 작동시키는 제2센싱유닛(82)과, 상기 제2슬라이드유닛(30)이 제2록킹바아(71)에 연접했을 때 이를 감지하여 제3록킹모터(77)를 작동시키는 제3센싱유닛(83)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 제2동력전달부재와 제3동력전달부재는 제1록킹유닛(60)의 제1동력전달부재와 마찬가지로 각각 제2록킹모터(73) 및 제3록킹모터(77)의 축에 결합되어 회전하는 피니언기어(74, 78)와, 상기 제2록킹모터(73) 및 제3록킹모터(77)의 일측면부를 따라 형성되어 상기 피니언기어(74, 78)들과 각각 치합되는 랙크기어(72, 76)로 이루어질 수 있다.

상기 제2센싱유닛(82)과 제3센싱유닛(83)은 광센서나 근접센서 등의 비접촉식 센서, 또는 제1,2슬라이드유닛(20, 30)과의 접촉에 의해 위치를 감지하는 접촉 식 센서를 이용하여 구성될 수 있다. 상기 제2센싱유닛(82)은 제2록킹바아(71)의 하측에 설치되며, 제3센싱유닛(83)은 제2록킹바아(71)와 제3록킹바아(75) 사이에 설치된다.

또한, 상기 제2센싱유닛(82)과 제3센싱유닛(83)은 개별체로 구성될 수도 있지만, 하나의 센싱유닛으로 제2,3센싱유닛(82, 83)의 기능을 함께 수행하도록 구성할 수도 있을 것이다.

한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 본 발명의 자동 안전벨트 시스템은 자동차의 고장이나 사고 등으로 인한 파워오프시 제1,2안전벨트(51, 52)의 구속 상태를 수동으로 해제할 수 있는 수동해제수단을 추가로 구비하는 것이 바람직한데, 상기 수동해제수단(미도시)은 예를 들어 상기 제1,2리트랙터(41, 42)를 차체에 탈착 가능하게 고정하는 리트랙터 록킹장치와, 버튼을 누르면 상기 리트랙터 록킹장치가 리트랙터를 해제시켜 리트랙터를 차체(예를 들어 좌석)로부터 간단히 분리시킬 수 있는 리트랙터 분리용 버튼 등으로 구성될 수 있을 것이다.

상기와 같이 구성된 자동 안전벨트 시스템은 다음과 같이 작동한다.

탑승자가 좌석에 착석하여 작동버튼(미도시)을 누르면, 자동차의 콘트롤러(미도시)를 통해 제1슬라이드유닛(20)의 구동모터(23)에 전원이 인가되어 구동모터(23)가 일방향으로 회전하고, 이에 따라 제1슬라이드유닛(20)의 롤러(22)가 가이드레일(10)을 따라 구름운동하며 이동한다.

상기 제1슬라이드유닛(20)이 제2록킹바아(71)의 하측에 설치된 제2센싱유닛(82)을 지나게 되면, 콘트롤러(미도시)가 이를 감지하여 제2록킹모터(73)에 전원 을 인가하고, 제2록킹모터(73)가 회전하게 된다. 이에 따라 제2록킹바아(71)가 가이드홈(12) 내측으로 수평 이동한다.

상기 제1슬라이드유닛(20)이 가이드레일(10) 하단으로 이동하여 이동제한부(61)에 도달하게 되면, 제1슬라이드유닛(20)이 제1센싱유닛(66)과 접촉하게 되고, 이를 콘트롤러(미도시)가 감지하여 제1슬라이드유닛(20)에 인가되던 전원을 차단함과 동시에 제1록킹모터(65)에 전원을 인가하여 제1록킹바아(62)를 가이드홈(12) 내측으로 이동시킨다. 이에 따라 제1슬라이드유닛(20)이 제1록킹바아(62)와 이동제한부(61) 사이에서 구속되고, 탑승자의 허리 부분이 제1안전벨트(51)에 의해 구속된다.

이와 동시에 제2슬라이드유닛(30)에 전원이 인가되어 제2슬라이드유닛(30)이 가이드레일(10)을 따라 이동하기 시작한다.

상기 제2슬라이드유닛(30)은 가이드레일(10)을 따라 이동하다가 센터 필러 상단부에서 제2록킹바아(71)와 접촉하여 하향 이동이 제한됨과 동시에 제3센싱유닛(83)과 접촉하게 되고, 콘트롤러(미도시)가 이를 감지하여 제2슬라이드유닛(30)에 인가되던 전원을 차단함과 동시에, 제3록킹모터(77)에 전원을 인가하여 제3록킹바아(75)를 가이드홈(12) 내측으로 이동시킨다.

이에 따라 제2슬라이드유닛(30)이 제2록킹바아(71)와 제3록킹바아(75) 사이에서 이동이 제한되고, 제2안전벨트(52)가 탑승자의 상체, 즉 일측 어깨 부분에서부터 대각 방향 허리 부분까지를 구속하게 된다.

탑승자가 안전벨트를 착용한 상태에서 다시 안전벨트를 해제하고자 할 경우, 탑승자가 작동버튼(미도시)을 누르면, 이전과는 역순으로 제3록킹바아(75)가 가이드홈(12) 외측으로 이동하여 제2슬라이드유닛(30)의 구속 상태가 해제되고, 제2슬라이드유닛(30)이 가이드레일(10)을 따라 차체의 천장 쪽으로 이동한다.

그리고, 제2록킹바아(71) 및 제1록킹바아(62)가 가이드홈(12)의 외측으로 이동하여 제1슬라이드유닛(20)의 구속 상태가 해제되고, 제1슬라이드유닛(20)이 가이드레일(10)을 따라 상측으로 이동하여 안전벨트의 착용이 해제된다.

한편, 전술한 실시예에서는 탑승자가 운전석 또는 조수석에 착석하여 작동버튼(미도시)을 조작할 경우에 제1슬라이드유닛(20)에 전원이 인가되어 자동 안전벨트 시스템이 가동되도록 하였으나, 차량 내부에 탑승자의 탑승 여부를 자동으로 감지할 수 있는 센서를 장착하여 탑승자가 좌석에 착석하면 자동으로 제1슬라이드유닛(20)에 전원이 인가되어 자동 안전벨트 시스템이 작동하도록 구성할 수도 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 자동 안전벨트 시스템의 일 실시예가 적용된 자동차의 내부를 개략적으로 나타낸 사시도

도 2는 도 1의 자동차용 자동 안전벨트 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 정면도

도 3은 도 1의 자동차용 자동 안전벨트 시스템의 제1,2슬라이드유닛의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도

도 4는 도 1의 자동차용 자동 안전벨트 시스템의 제1록킹유닛을 개략적으로 나타낸 사시도

도 5는 도 1의 자동차용 자동 안전벨트 시스템의 제2록킹유닛을 개략적으로 나타낸 사시도

도 6a와 도 6b는 도 1의 자동차용 자동 안전벨트 시스템의 제1록킹유닛의 작동을 나타낸 요부 단면도

도 7a와 도 7b는 도 1의 자동차용 자동 안전벨트 시스템의 제2록킹유닛의 작동을 나타낸 요부 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 가이드레일 12 : 가이드홈

20 : 제1슬라이드유닛 21 : 베이스블록

22 : 롤러 23 : 구동모터

30 : 제2슬라이드유닛 31 : 베이스블록

32 : 롤러 33 : 구동모터

41, 42 : 제1,2리트랙터 51, 52 : 제1,2안전벨트

60 : 제1록킹유닛 61 : 이동제한부

62 : 제1록킹바아 66 : 제1센싱유닛

70 : 제2록킹유닛 71 : 제2록킹바아

75 : 제3록킹바아 82, 83 : 제2,3센싱유닛

Claims (7)

1. 차체의 천장에서부터 측면의 센터 필러(center piller)의 하단부까지 일체로 연장되게 설치되는 가이드레일과;

   외부에서 인가되는 전원에 의해 상기 가이드레일을 따라 이동하여 센터 필러측 하부까지 이동하는 제1슬라이드유닛과;

   외부에서 인가되는 전원에 의해 상기 가이드레일을 따라 이동하여 센터 필러측 상부까지 이동하는 제2슬라이드유닛과;

   차량의 중앙부에 설치되는 제1리트랙터 및 제2리트랙터와;

   일단이 상기 제1슬라이드유닛에 결합되고 타단이 상기 제1리트랙터에 연결되어 탑승자의 신체의 허리 부분을 구속하는 제1안전벨트와;

   일단이 상기 제2슬라이드유닛에 결합되고 타단이 상기 제2리트랙터에 연결되어 탑승자의 신체의 상체를 구속하는 제2안전벨트와;

   상기 가이드레일의 센터 필러측 하부에 설치되어 상기 제1슬라이드유닛의 이동을 구속 및 해제하는 제1록킹유닛과;

   상기 가이드레일의 센터 필러측 상부에 설치되어 상기 제2슬라이드유닛의 이동을 구속 및 해제하는 제2록킹유닛을 포함하여 구성되며;

   상기 제1록킹유닛은, 상기 가이드레일의 하단부에 고정되게 설치되어 상기 제1슬라이드유닛의 하향 이동을 제한하는 이동제한부와, 상기 이동제한부의 상측에 가이드레일의 내,외측으로 수평 이동 가능하게 설치되어 제1슬라이드유닛의 이동을 제한하는 제1록킹바아와, 상기 가이드레일의 일측에 설치되는 제1록킹모터와, 상기 제1록킹모터의 동력을 상기 제1록킹바아로 전달하여 제1록킹바아를 수평 이동시키는 제1동력전달부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 안전벨트 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 가이드레일의 일측에 설치되어, 상기 제1슬라이드유 닛의 위치를 감지하여, 제2슬라이드유닛의 이동을 개시하고 제1록킹유닛과 제2록킹유닛의 작동을 제어하는 센싱유닛을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 안전벨트 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1슬라이드유닛 및 제2슬라이드유닛은,

   제1안전벨트 또는 제2안전벨트가 고정되게 결합되는 베이스블록과;

   상기 베이스블록의 일단에 회전 가능하게 결합되며 가이드레일을 따라 구름 운동하는 롤러와;

   상기 베이스블록에 결합되어 외부에서 인가되는 전원에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 선택적으로 회전 작동하는 구동모터와;

   상기 구동모터의 회전력을 상기 롤러에 전달하는 동력전달부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 안전벨트 시스템.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 제1록킹유닛은, 상기 제1슬라이드유닛이 이동제한부와 연접하는 위치에 도달했을 때 이를 감지하여 상기 제1록킹모터를 작동시키는 제1센싱유닛을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 안전벨트 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 제2록킹유닛은, 상기 가이드레일의 상부에 내,외측으로 수평 이동 가능하게 구성되어 상기 제1슬라이드유닛이 지나간 이후 가이드레일의 내측으로 이동하여 제2슬라이드유닛의 하향 이동을 제한하는 제2록킹바아와;

   상기 가이드레일의 일측에 설치되는 제2록킹모터와;

   상기 제2록킹모터의 동력을 상기 제2록킹바아로 전달하여 제2록킹바아를 수평 이동시키는 제2동력전달부재와;

   상기 제2록킹바아의 상측에 가이드레일의 내,외측으로 수평 이동 가능하게 설치되어 제2슬라이드유닛의 상향 이동을 제한하는 제3록킹바아와;

   상기 가이드레일의 일측에 설치되는 제3록킹모터와;

   상기 제3록킹모터의 동력을 상기 제3록킹바아로 전달하여 제3록킹바아를 수평 이동시키는 제3동력전달부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 안전벨트 시스템.
7. 제6항에 있어서, 상기 제2록킹유닛은, 상기 제1슬라이드유닛이 제2록킹바아 위치를 지났을 때 이를 감지하여 제2록킹모터를 작동시키는 제2센싱유닛과, 상기 제2슬라이드유닛이 제2록킹바아에 연접했을 때 이를 감지하여 제3록킹모터를 작동시키는 제3센싱유닛을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 자동 안전벨트 시스템.

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