KR101241158B1

KR101241158B1 - 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조

Info

Publication number: KR101241158B1
Application number: KR1020100124671A
Authority: KR
Inventors: 김태훈
Original assignee: 기아자동차주식회사; 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2010-12-08
Publication date: 2013-03-13
Also published as: DE102011051297B4; US20120146318A1; KR20120063627A; US8517425B2; DE102011051297A1; US8376405B2; US20130038048A1

Abstract

본 발명은 3도어 또는 2도어 차량의 후석 승객의 승차시 발걸림 등을 미연에 방지하기 위한 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 자동차의 차체 플레이트(4) 상에 설치되어 충돌 시 안전벨트(15)를 당겨주는 인플레이터(10)와, 이 인플레이터(10)에 연결 설치되고 플렉시블한 소재로 된 프리텐셔너 와이어(11)와, 이 프리텐셔너 와이어(11)에 장착되는 프로텍터(14)로 이루어진 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조에 있어서, 상기 차체 플레이트(4)에 회전 가능하게 설치되고 일측에는 상기 프리텐셔너 와이어(11)를 회전시키는 걸림 돌기(21)가 형성된 회전 원판(20)과, 이 회전 원판(20)에 연결 설치되어 승객의 착석 여부에 따라 상기 회전 원판(20)을 회전시켜 상기 프리텐셔너 와이어(11)가 일정 각도로 회전되도록 해주는 각도조절용 회전 구동체(30)를 포함하는 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조로 제공된다.

Description

자동차용 앵커 프리텐셔너 구조{STRUCTURE FOR ANCHOR PRETENSIONER OF AUTOMIBLE}

본 발명은 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3도어 또는 2도어 차량의 후석 승객의 승차시 발걸림 등을 미연에 방지하기 위한 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차용 안전벨트는 운전자와 탑승자들을 1차적으로 보호하기 위한 안전장치로서 차량 장착을 의무화하고 있다.

이러한 안전벨트는 차량에 충격이 가해지는 경우 운전자와 탑승자의 신체를 구속하여 상해 정도를 줄여주게 된다. 하지만, 상기 안전벨트는 신체 구속시 너무 강하게 구속하거나 반대로 벨트를 너무 느슨하게 당겨주게 되면 반대로 상해 정도가 더욱 커지게 되어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.

이를 개선하기 위해, 상기 안전벨트를 구성하는 리트렉터에 프리텐셔너가 장착된다. 이 프레텐셔너는 안전벨트가 정상 작동시 운전자가 자신의 체중에 맞게 인출한 벨트를 권취시켜 주는 기능과 함께, 사고 발생시 벨트의 일부를 강제로 권취시켜 운전자 및 탑승자의 상해 정도를 줄여주게 된다.

3도어 또는 2도어 차량의 뒷좌석 승객은 앞좌석 시트를 앞으로 당기거나 시트백을 앞으로 접은 후에 승강하게 되는데, 이때 진입공간이 협소함으로 인해 앞좌석 시트를 위해 설치된 안전벨트의 앵커 프리텐셔너 장치에 승객의 발걸림 현상이 발생되고 있다. 이는 안전사고의 위험이 있을 뿐만 아니라 승객의 상해로 인한 PL 소송도 우려되고 있다.

도 1에는 이러한 발걸림 현상이 일어나게 되는 원인이 개략적으로 도시되어 있다.

3도어 또는 2도어 차량에 있어서 뒷좌석에 탑승하고자 하는 때에는 앞좌석 시트(1)를 앞으로 접혀진 상태로 만들고, 도어 패널의 후면(3)과 앞좌석 시트(1)의 사이 공간으로 탑승하게 된다.

실선으로 표시된 바와 같이, 앵커 프리텐셔너의 프로텍터(2) 부분이 도어 패널의 후면(3)으로부터 돌출되는 양이 많으면 실제 앞좌석 승객이 안전벨트를 착용할 때의 인입각이 작아지므로 충돌 시에 승객의 신체가 안전벨트의 아래로 빠져버리는 서브 머린(sub marine) 현상을 감소시켜줄 수 있다. 그러나, 프로텍터(2) 부분의 돌출량이 너무 많으면 뒷좌석 승객의 승강 시에 발걸림 현상이 발생될 가능성이 그만큼 높아지게 된다.

그러나, 점선으로 표시된 바와 같이 프로텍터(2) 부분의 돌출량을 작게 하면 뒷좌석 승강시에 발걸림 현상이 발생될 가능성은 낮아지나 앞좌석 승객이 안전벨트를 착용할 때에 인입각이 그만큼 커지므로 서브 머린 현상이 발생될 가능성은 높아져 안전성을 해치게 된다.

이를 해결하기 위하여 앵커 프리텐셔너 자체를 하향 이동시키는 설계 방법도 있으나, 이는 차체 구조에 대한 신작 대응이므로 구조 및 강도를 재해석해야 하고, 실차 시험 등의 플랫폼을 재육성하여야 하는 등 신 설계에 따른 연구 투자비가 과다하게 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 3도어 또는 2도어 차량에 있어서 앞좌석 승객을 위한 앵커 프리텐셔너의 돌출량을 승객의 착석 여부에 따라 자동적으로 조절할 수 있도록 해주는 새로운 앵커 프리텐셔너 구조를 제공하는데 그 주된 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조는, 자동차의 차체 플레이트 상에 설치되어 충돌 시 안전벨트를 당겨주는 인플레이터와, 이 인플레이터에 연결 설치되고 플렉시블한 소재로 된 프리텐셔너 와이어와, 이 프리텐셔너 와이어에 장착되는 프로텍터로 이루어진 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조에 있어서, 상기 차체 플레이트에 회전 가능하게 설치되고 일측에는 상기 프리텐셔너 와이어를 회전시키는 걸림 돌기가 형성된 회전 원판과, 이 회전 원판에 연결 설치되어 승객의 착석 여부에 따라 상기 회전 원판을 회전시켜 상기 프리텐셔너 와이어가 일정 각도로 회전되도록 해주는 각도조절용 회전 구동체로 이루어진다.

또한, 상기 각도조절용 회전 구동체는 승객이 좌석에 착석하는 경우에 상기 프로텍터가 탑승 공간으로 돌출되는 양이 작아지는 방향으로 상기 프리텐셔너 와이어를 회전시키도록 구성된다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조는, 자동차의 차체 플레이트 상에 설치되어 충돌 시 안전벨트를 당겨주는 인플레이터와, 이 인플레이터에 연결 설치되고 플렉시블한 소재로 된 프리텐셔너 와이어와, 이 프리텐셔너 와이어에 장착되는 프로텍터로 이루어진 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조에 있어서, 상기 차체 플레이트 상에 설치되고, 일측에는 직선 왕복운동을 하면서 상기 프리텐셔너 와이어와 연동되는 작동 로드가 형성되며, 승객의 착석 여부에 따라 상기 작동 로드를 직선 운동시켜 상기 프리텐셔너 와이어를 일정 각도로 회전되도록 해주는 각도조절용 직선 구동체로 이루어진다.

또한, 상기 각도조절용 직선 구동체는 승객이 좌석에 착석하는 경우에 상기 프로텍터가 탑승 공간으로 돌출되는 양이 작아지는 방향으로 상기 프리텐셔너 와이어를 회전시키도록 구성된다.

또한, 상기 인플레이터의 전방에는 회전 중심이 될 수 있는 힌지점 곡면이 형성된 하우징이 설치되고, 상기 프리텐셔너 와이어는 상기 작동 로드가 직선 운동할 때 상기 힌지점 곡면을 중심으로 회전되도록 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조에 따르면, 3도어 또는 2도어 자동차에서 뒷좌석 승객이 승강하고자 할 때 앞좌석용 안전벨트의 프리텐셔너 장치가 탑승 공간에 최소한으로 돌출되도록 함으로써 발걸림 현상을 방지할 수 있도록 해준다.

이와 같이, 2열 승객의 승강시에 발걸림 현상을 방지함과 동시에 앞좌석 승객이 안전벨트를 착용하는 때에는 프리텐셔너의 인입각을 최소화하여 서버 머린 현상을 방지함으로써 안정성을 최대한 확보할 수 있도록 해준다.

도 1은 종래의 앵커 프리텐셔너 구조의 문제점을 도시한 도면.
도 2는 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 앵커 프리텐셔너 구조의 일 실시예를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 일부 상세도.
도 5는 본 발명에 따른 앵커 프리텐셔너 구조의 또 다른 실시예를 도시한 도면.

이하에서 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에 도시된 구성요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다는 점을 유념해야 할 것이다.

본 발명에 따른 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조에 대한 이해를 돕기 위하여 도 2를 참조로 앵커 프리텐셔너의 일반 구조에 대해 간단히 설명한다.

자동차용 앵커 프리텐셔너 구조는 자동차의 차체 플레이트(4) 상에 설치되어 충돌 시 안전벨트를 당겨주는 인플레이터(10)와, 이 인플레이터(10)에 연결 설치되고 플렉시블한 소재로 된 프리텐셔너 와이어(11)와, 이 프리텐셔너 와이어(11)에 장착되는 프로텍터(14)로 구성된다.

상기 프리텐셔너 와이어(11)는 프로텍터(14)의 내부를 통해 안전벨트(미도시)와 연결 설치되고 인플레이터(10)가 작동될 때 인플레이터(10)의 내부로 신속하게 인입됨으로써 안전벨트를 당겨주는 역할을 하는 것이다.

상기 인플레이터(10)의 전방에는 기밀을 유지하기 위해 장착되는 여러 코킹 부재를 매개로 하우징(12) 및 고정용 브라켓(13)이 설치된다. 이 하우징(12) 및 고정용 브라켓(13)은 차체 플레이트에 고정되어 프리텐셔너 와이어(11)가 당겨질 때 이동 경로를 가이드해주는 역할을 한다. 이를 위해 상기 하우징(12)의 전면에는 프리텐셔너 와이어(11)가 밀착되어 이동되도록 해주는 가이드 곡면(12a)이 형성된다. 물론, 상기 고정용 브라켓(13)의 전면에 가이드 곡면이 형성될 수도 있다.

본 발명인 이와 같이 구성된 통상의 앵커 프리텐셔너 구조에 뒷좌석 승객의 승강시에 발걸림 현상을 방지할 수 있는 구성을 추가한 것인 바, 그 구체적인 기술사상은 아래 2가지 실시 형태에 의해 구현될 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조의 제1 실시예를 나타낸다.

자동차용 앵커 프리텐셔너의 기본 구조는 자동차의 차체 플레이트(4) 상에 설치되어 충돌 시 안전벨트(15)를 당겨주는 인플레이터(10)와, 이 인플레이터(10)에 연결 설치되고 플렉시블한 소재로 된 프리텐셔너 와이어(11)와, 이 프리텐셔너 와이어(11)에 장착되는 프로텍터(14)로 구성된다는 점에서 상기 도 2에 개시된 기본 구조와 동일하다.

다만, 본 실시예에 따르면, 상기 차체 플레이트(4)에 회전 가능하게 설치되고 일측에는 상기 프리텐셔너 와이어(11)를 회전시키는 걸림 돌기(21)가 형성된 회전 원판(20)과, 이 회전 원판(20)에 연결 설치되어 승객의 착석 여부에 따라 회전 원판(20)을 회전시켜 프리텐셔너 와이어(11)가 일정 각도로 회전되도록 해주는 각도조절용 회전 구동체(30)가 더 포함된다.

상기 회전 원판(20)은 도 2에서 종래 하우징(12) 또는 고정용 브라켓(13)이 설치되던 위치에 회전 가능하게 설치되어 프리텐셔너 와이어(11)의 회전 중심점 역할을 동시에 하도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기 각도조절용 회전 구동체(30)는 승객의 착석 여부에 따라 회전 원판(20)을 일정 각도로 회전시키고, 이때 회전 원판(20)의 일측에 형성된 걸림 돌기(21)가 프리텐셔너 와이어(11)의 몸체를 걸고 회전 원판(20)와 함께 일정 각도만큼 회전하도록 구성된다.

상기 각도조절용 회전 구동체(30)는 간단하게는 베벨 기어 구조 또는 피니언 및 랙 구조를 가짐으로써, 내부에 설치된 구동모터(미도시)에 의해 모터의 회전면과 90°로 만나는 회전면을 따라 회전 원판(20)이 회전될 수 있도록 해준다. 또한, 와이퍼를 일정 각도로 회전 왕복시키는 와이퍼 모터 구동체와 동일한 구조를 가지도록 구성될 수도 있다. 이와 같이, 각도조절용 회전 구종체(30)는 종래의 선행기술로부터 용이하게 도출할 수 있는 것이므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

또한, 상기 각도조절용 회전 구동체(30)는 승객이 좌석에 착석하는 경우에 상기 프로텍터(14)가 탑승 공간으로 돌출되는 양이 작아지는 방향으로 프리텐셔너 와이어(11)를 회전시키도록 구성된다.

도 3 및 도 4에서 실선으로 표시된 프리텐셔너 와이어(11)는 안전벨트의 인입각을 작게 하여 안전벨트를 착용한 승객의 안정성을 최대한 확보할 수 있도록 해주는 대신 탑승 공간으로 돌출되는 양이 많아 승강시에 발걸림 현상이 발생될 우려가 높은 위치이다. 반면에 점선으로 표시된 프리텐셔너 와이어(11)는 상기 각도조절용 회전 구동체(30)에 의해 일정 각도로 회전된 상태로서 탑승 공간으로 돌출되는 양을 최소화하여 승강시 발걸림 현상을 방지할 수 있도록 해주는 위치이다.

상기 각도조절용 회전 구동체(30)에 내장되거나 별도로 구성된 컨트롤러(미도시)는 안전밸트(15)가 채워진 것을 확인해 주는 센터 버클(16)의 접지 상태신호, 리트랙터의 벨트 길이 인출 또는 잔량에 따른 상태신호, 승객의 착좌위치에 대한 상태신호 및 자동차 주행조건에 대한 신호 등을 입력받고, 이 신호들을 분석하여 뒷좌석으로 승객이 승강하는지 여부를 판단한 후 각도조절용 회전 구동체(30)에 작동신호를 출력한다.

예를 들어, 2도어 자동차에 있어서 자동차가 일정 거리 주행 후에 정지한 상태이고, 앞좌석의 승객이 안전벨트를 센터 버클(16)로부터 해제한 후 자동차에서 내린 상태라면, 상기 컨트롤러는 뒷좌석에 앉아 있는 승객이 하차할 것을 예상하고 각도조절용 회전 구동체(30)를 작동시켜 프리텐셔너 와이어(11)가 실선 위치에서 점선 위치로, 다시 말해 프리텐셔너 와이어(11)를 앞좌석으로 굽혀지는 방향으로 회전시킴으로써 상기 프로텍터(14)가 탑승 공간으로 돌출되는 양이 최소가 되도록 해준다.

도 5는 본 발명에 따른 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조의 제2 실시예를 나타낸다.

본 실시예에 따르면, 도 2에 도시된 기본 앵커 프리텐셔너 구조에 있어서, 상기 차체 플레이트(4) 상에 설치되고, 일측에는 직선 왕복운동을 하면서 프리텐셔너 와이어(11)와 연동되는 작동 로드(41)가 형성되며, 승객의 착석 여부에 따라 상기 작동 로드(41)를 직선 운동시켜 프리텐셔너 와이어(11)를 일정 각도로 회전되도록 해주는 각도조절용 직선 구동체(40)를 더 포함한다.

상기 각도조절용 직선 구동체(40)는 간단하게는 공압 또는 유압 실린더에 의해 작동 로드(41)가 직선 왕복운동하도록 구성될 수도 있고, 전기 모터 및 캠 구조에 의해 작동 로드(41)가 직선 왕복운동하도록 구성될 수 있으며, 이 밖에 다양한 형태의 직선 왕복운동 구조는 필요한 설계 변경을 통해 모두 채용 가능하다 할 것이다.

상기 각도조절용 직선 구동체(40)는 승객이 좌석에 착석한 경우에 상기 프로텍터(14)가 탑승 공간으로 돌출되는 양이 작아지는 방향으로 프리텐셔너 와이어(11)를 회전시키도록 구성된다.

또한, 본 실시예에서는 제1 실시예의 회전 원판과 같이 프리텐셔너 와이어(11)의 회전 중심이 될 수 있는 부재가 없기 때문에, 상기 인플레이터(10)의 전방에 프리텐셔너 와이어(11)의 회전 중심이 될 수 있는 힌지점 곡면(12a)이 형성된 하우징(12)이 설치되고, 상기 프리텐셔너 와이어(11)는 작동 로드(41)가 직선 운동할 때 힌지점 곡면(12a)을 중심으로 회전되도록 구성된다. 힌지점 곡면(12a)은 도 2에 개시된 가이드 곡면(12a)과 실질적으로 동일한 것이므로 동일한 도면부호를 병기한다.

본 실시예는 각도조절용 직선 구동체(40)가 직선 왕복운동하면서 프리텐셔너 와이어(11)를 회전시킨다는 점을 제외하고는 도 3 및 도 4를 참조로 설명한 제1 실시예와 동일하므로, 컨트롤러의 작동 관계 및 프리텐셔너 와이어(11)의 실선 및 점선 위치에 따른 작용 효과 등에 대해서는 제1 실시예에서 설명한 부분을 참조하기로 한다.

상기에서 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10: 인플레이트 11: 프리텐셔너 와이어
12: 하우징 13: 브라켓
14: 프로텍터(protector) 15: 센터 버클
16: 안전벨트 20: 회전 원판
21: 걸림 돌기 30: 각도조절용 회전 구동체
40: 각도조절용 직선 구동체 41: 작동 로드

Claims

자동차의 차체 플레이트(4) 상에 설치되어 충돌 시 안전벨트(15)를 당겨주는 인플레이터(10)와, 이 인플레이터(10)에 연결 설치되고 플렉시블한 소재로 된 프리텐셔너 와이어(11)와, 이 프리텐셔너 와이어(11)에 장착되는 프로텍터(14)로 이루어진 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조에 있어서,
상기 차체 플레이트(4)에 회전 가능하게 설치되고 일측에는 상기 프리텐셔너 와이어(11)를 회전시키는 걸림 돌기(21)가 형성된 회전 원판(20)과, 이 회전 원판(20)에 연결 설치되어 승객의 착석 여부에 따라 상기 회전 원판(20)을 회전시켜 상기 프리텐셔너 와이어(11)가 일정 각도로 회전되도록 해주는 각도조절용 회전 구동체(30)를 포함하여 구성되며,
상기 각도조절용 회전 구동체(30)는 승객이 좌석에 착석하는 경우에 상기 프로텍터(14)가 탑승 공간으로 돌출되는 양이 작아지는 방향으로 상기 프리텐셔너 와이어(11)를 회전시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조.
삭제
자동차의 차체 플레이트(4) 상에 설치되어 충돌 시 안전벨트(15)를 당겨주는 인플레이터(10)와, 이 인플레이터(10)에 연결 설치되고 플렉시블한 소재로 된 프리텐셔너 와이어(11)와, 이 프리텐셔너 와이어(11)에 장착되는 프로텍터(14)로 이루어진 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조에 있어서,
상기 차체 플레이트(4) 상에 설치되고, 일측에는 직선 왕복운동을 하면서 상기 프리텐셔너 와이어(11)와 연동되는 작동 로드(41)가 형성되며, 승객의 착석 여부에 따라 상기 작동 로드(41)를 직선 운동시켜 상기 프리텐셔너 와이어(11)를 일정 각도로 회전되도록 해주는 각도조절용 직선 구동체(40)를 포함하여 구성되며,
상기 각도조절용 직선 구동체(40)는 승객이 좌석에 착석한 경우에 상기 프로텍터(14)가 탑승 공간으로 돌출되는 양이 작아지는 방향으로 상기 프리텐셔너 와이어(11)를 회전시키는 것을 특징으로 하는 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조.
삭제
청구항 3에 있어서,
상기 인플레이터(10)의 전방에는 회전 중심이 될 수 있는 힌지점 곡면(12a)이 형성된 하우징(12)이 설치되고, 상기 프리텐셔너 와이어(11)는 상기 작동 로드(41)가 직선 운동할 때 상기 힌지점 곡면(12a)을 중심으로 회전되도록 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 앵커 프리텐셔너 구조.