KR101298856B1 - 프리텐셔너 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

자동차의 시트 벨트 장치(7)를 위한 프리텐셔너(1)는, 가스 발생기(2)와 가스 도관(3)과 피스톤(5)과 연결 기구(6)를 구비하고 있다. 가스 발생기(2)는 충돌, 급정지 등에 의해 자동차에 충격이 발생했을 때에 고압 가스를 생성한다. 가스 도관(3)은 가스 발생기(2)를 수용하고 있다. 가스 도관(3)은 가스 발생기(2)로부터 방출된 고압 가스를 피스톤(5)에 인도한다. 피스톤(5)은 가스 도관(3)에 의해서 인도된 고압 가스의 압력에 의해 이동 또는 변위된다. 연결 기구(6)는 피스톤(5)과 시트 벨트 장치(7)의 버클(8)에 연결되어 있으며, 상기 연결 기구(6)는 피스톤(5)의 이동에 따라 시트 벨트(9)를 권취 또는 끌어당겨서 시트 벨트(9)의 구속력을 높인다.

Description

프리텐셔너 및 그 제조 방법{PRETENSIONER AND PROCESS FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은, 가스 발생기와 가스 도관(導管)이, 가스 도관의 단부(端部) 근방부를 가스 발생기에 대하여 코킹(caulking)함으로써 서로 결합 또는 고정되어 있는, 자동차의 시트 벨트(seat belt)용 가스압 구동식 프리텐셔너와, 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 그 충돌 시(時) 또는 급정지 시에 탑승자를 시트 벨트로 좌석에 구속해서 보호하는 시트 벨트 장치가 설치된다. 이와 같은 시트 벨트 장치에서는, 시트 벨트는 사용하지 않을 때에는 권취기(券取器) 내에 수납(收納)되는 한편, 사용 시에는 권취기로부터 인출된다. 그리고, 보통 때에는 시트 벨트 장치의 사용 중에 시트 벨트를 권취기로부터 자유롭게 인출할 수 있다. 또한, 시트 벨트에 느슨함이 생기면, 이 느슨함이 없어질 때까지 시트 벨트는 자동적으로 권취기에 말려 들어간다. 이 때문에, 권취기로부터 인출되어서 탑승자에게 접촉하고 있는 시트 벨트는 보통 때는 느슨함이 없이 바싹 죄어진 상태가 되어 있음에도 불구하고, 탑승자의 운전 동작을 방해하지 않는다.

한편, 자동차의 충돌 시 또는 급정지 시에 있어서, 시트 벨트에 권취기로부터 인출되는 방향의 급격한 힘이 작용하였을 때에는, 권취기 내에서 시트 벨트가 록(lock) 되어, 시트 벨트가 그 이상 권취기로부터 인출되는 것이 저지된다. 이것에 의해, 탑승자가 좌석에 구속되어, 탑승자의 전방에의 이동이 방지된다.

그러나, 자동차의 충돌 시 또는 급정지 시에 있어서, 시트 벨트가 록 될 때에는 다소의 응답 지연 내지는 시간 지연이 수반된다. 이 때문에, 시트 벨트는 어느 정도 권취기로부터 조금 많이 인출되게 된다. 또한, 탑승자의 자세 내지 착석 위치에 따라서는 원래 시트 벨트가 권취기로부터 조금 많이 인출되어 있는 경우도 있다.

이와 같이, 자동차의 충돌 시 혹은 급정지 시에 시트 벨트가 권취기로부터 조금 많이 인출되어 있으면, 시트 벨트 장치는 탑승자의 구속 기능 내지는 보호 기능을 충분히 발휘할 수 없다. 그래서, 최근, 자동차의 충돌 시 또는 급정지 시에, 거의 순식간에 시트 벨트를 권취하거나, 또는 시트 벨트를 그 구속력을 높이는 방향으로 끌어당기는 프리텐셔너를 부설함으로써, 탑승자의 구속 기능 내지는 보호 기능을 향상시키도록 만든 시트 벨트 장치가 이용되고 있다. 이와 같은 프리텐셔너의 하나로서, 시트 벨트를 권취 또는 끌어당기기 위한 동력원으로서, 가스 발생제의 연소에 의해 고압 가스를 생성하는 가스 발생기를 이용한 가스압 구동식의 프리텐셔너가 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

이와 같은 가스압 구동식 프리텐셔너의 일례로서는, 자동차에 충돌 또는 급정지에 의한 충격이 가해졌을 때에 가스를 생성하는 가스 발생기와, 생성된 가스를 피스톤에 인도하는 가스 도관을 갖추고, 피스톤의 이동을 이용해서 시트 벨트를 권취 또는 끌어당기도록 한 것을 들 수 있다. 이러한 종래의 가스압 구동식의 프리텐셔너에서는, 일반적으로, 가스 발생기는 금속제의 가스 도관의 일단(一端)측에서 가스 도관 내에 배치되어 있다. 그리고, 가스 발생기와 가스 도관은, 가스 도관의 단부를 가스 발생기에 대하여 코킹함으로써 서로 결합 또는 고정되어 있다.

도 7에, 종래의 가스압 구동식의 프리텐셔너에 있어서의 가스 발생기와 가스 도관의 결합부의 일례를 나타낸다. 이 종래의 프리텐셔너에서는, 예를 들면, 다음과 같은 순서로 가스 발생기(101)와 가스 도관(102)이 서로 결합 또는 고정된다. 즉, 우선, 가스 발생기(101)가 금속제인 가스 도관(102)의 일단측에서 가스 도관(102) 내의 중공부(中空部)에 배치된다. 그리고, 가스 도관(102)의 단부 근방부(103)를 가스 발생기(101)의 코킹용 견부(肩部)(104)에 대하여 코킹함으로써, 가스 발생기(101)와 가스 도관(102)이 서로 결합 또는 고정된다.

(특허 문헌 1)

일본국 특개평2000-326824호 공보

(발명이 해결하려고 하는 과제)

그런데, 최근, 자동차의 충돌 시 또는 급정지 시에 있어서의 탑승자의 보호와 구속 성능을 향상시키기 위해서, 프리텐셔너에 의한 시트 벨트의 권취 또는 끌어당김에 필요로 하는 시간(이하에 「시트 벨트 권취 시간」이라고 한다.)을 단축하는 것이 강하게 요구되고 있다. 그래서, 예를 들면 가스 발생기에 충전(充塡)되는 가스 발생제를 증량하는 등으로 해서, 생성되는 가스의 압력을 높게 함으로써, 시트 벨트 권취 시간을 단축하는 등의 대응이 고려된다. 그러나, 가스 발생기에 의해 생성되는 가스의 압력을 높이면, 가스 발생기에 대하여 코킹되어 있는 가스 도관(102)의 단부 근방부(103)가 가스압을 견디어내지 못하고, 파괴 또는 변형될 우려가 있다고 하는 문제가 생긴다.

예를 들면 도 8에 나타낸 바와 같이, 높은 가스압에 기인해서, 가스 발생기(101)에 가스 도관(102)의 축 방향에 있어서 가스 도관(102)으로부터 이반(離反)하는 방향으로 큰 힘이 작용하여, 코킹되어 있던 단부 근방부(103)가 열려서, 코킹용 견부(104)로부터 벗어나는 경우가 있다. 이 경우, 가스 발생기(101)와 가스 도관(102)의 사이에 간극(間隙)이 생기고, 이 간극을 통해서 가스가 누출된다. 이 때문에, 필요로 하는 가스압을 얻을 수 없고, 시트 벨트 권취 시간을 충분히 단축할 수 없다.

본 발명은, 상기 종래의 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 제조 비용의 상승을 방지 내지는 억제하면서, 가스 도관의 파괴를 초래하는 일 없이 가스 발생기의 가스압을 높이는 것이 가능한 가스압 구동식의 프리텐셔너 내지는 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적 내지는 해결해야 할 과제로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 본 발명에 관련된 자동차의 시트 벨트 장치를 위한 가스압 구동식의 프리텐셔너는, 가스 발생기와 가스 도관과 가동 부재와 연결 기구를 구비하고 있다. 여기서, 가스 발생기는 충돌, 급정지 등에 의해 자동차에 충격이 발생했을 때에 고압 가스를 생성해서 방출한다. 가스 도관은 가스 발생기를 수용하고 있다. 또한, 가스 도관은 가스 발생기로부터 방출된 고압 가스를 가동 부재에 인도한다. 가동 부재는 가스 도관에 의해 인도된 고압 가스의 압력에 의해 이동 또는 변위(變位)된다. 연결 기구는 가동 부재와 시트 벨트에 연결되어 있다. 그리고, 연결 기구는 가동 부재의 이동에 따라 시트 벨트를 권취 또는 끌어당겨서, 탑승자에 대한 시트 벨트의 구속력을 높인다.

이 프리텐셔너에 있어서는, 가스 발생기와 가스 도관이 가스 도관의 단부 근방부를 가스 발생기에 대하여 코킹함으로써 서로 결합 또는 고정되어 있다. 여기서, 가스 도관의 코킹되는 부분의 두께는, 가스 도관의 그 밖의 부분의 두께보다도 두껍게 되어 있다. 즉, 두께부가 형성되어 있다. 본 발명에 관련된 프리텐셔너에 있어서는, 가스 도관의 두께가 두꺼운 부분(두께부)의 경도(硬度)가 가스 도관의 그 밖의 부분의 경도보다도 높게 되어 있는 것이 바람직하다.

가스 발생기와 가스 도관과 가동 부재와 연결 기구를 구비한 상기 프리텐셔너를 제조하기 위한 본 발명에 관련된 프리텐셔너의 제조 방법은, 확관(擴管) 공정과 업셋(upset) 성형 공정과 코킹 공정을 포함하고 있다. 확관 공정에서는, 가스 도관의 소재인 관(管) 부재에, 그 한쪽 단부로부터 확관 가공이 실시되어, 상기 단부의 근방에 대직경부(大直徑部)가 형성된다. 업셋 성형 공정에서는, 대직경부의 상기 단부측의 부분 또는 부위에, 관 부재의 축 방향의 압압력(押壓力)을 가함으로써 업셋 성형이 실시되어, 관 부재의 상기 단부의 근방부에 두께부가 형성된다. 코킹 공정에서는, 두께부를 가스 발생기에 대하여 코킹함으로써, 가스 발생기와 가스 도관이 서로 결합 또는 고정된다.

(발명의 효과)

본 발명에 관련된 프리텐셔너에 의하면, 가스 도관의 코킹된 단부 근방부의 두께가 두꺼우므로, 가스 발생기에 의해 생성되는 가스의 압력이 높을 경우에도, 코킹되어 있는 가스 도관의 단부 근방부는 가스압을 견디어낼 수 있다. 즉, 가스 도관에 의한 가스 발생기의 유지력을 높일 수 있다. 따라서, 예를 들면 가스 발생기에 충전되는 가스 발생제를 증량하는 등으로 해서, 가스 발생기에 의해 생성되는 가스의 압력, 즉 가동 부재의 작동 압력을 높게 함으로써(예를 들면, 종래의 1.5배), 프리텐셔너에 의한 시트 벨트 권취 시간을 단축할 수 있다.

한편, 가스 도관의 단부 근방부 이외의 부분(가스 도관 본체 부분)의 두께는 종래의 가스 도관과 마찬가지이고, 또한, 가스 도관의 단부 근방부가 가스 도관 전체 중에 차지하는 비율은 매우 작으므로, 단부 근방부의 두께를 두껍게 한 것에 의한 가스 도관의 중량 증가는 매우 적다. 따라서, 본 발명에 관련된 프리텐셔너에 의하면, 중량 증가나 제조 비용의 상승을 방지 내지는 억제하면서, 가스 발생기의 가스압을 높일 수 있다.

본 발명에 관련된 프리텐셔너에 있어서, 가스 도관의 두께부의 경도가 가스 도관의 그 밖의 부분의 경도보다도 높게 되어 있을 경우는, 가스 도관에 의한 가스 발생기의 유지력을 한층 높일 수 있다. 이 때문에, 가스 발생기에 의해 생성되는 가스의 압력을 더욱 높게 할 수 있어, 프리텐셔너에 의한 시트 벨트 권취 시간을 한층 단축할 수 있다.

본 발명에 관련된 프리텐셔너의 제조 방법에 의하면, 업셋 성형에 의해 관 부재에 두께부를 형성하므로, 예를 들면 절삭 가공을 이용할 경우와 같은, 재료의 손실을 발생시키지 않고, 두께부를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 업셋 성형에 의해 관 부재에 압압력이 가해졌을 때에 소성 변형하는 부분, 즉 두께부의 경도가 높아지게 된다. 따라서, 예를 들면 열처리 등과 같은 각별한 경화 처리를 실행하지 않고, 가스 도관의 단부 근방부, 즉 가스 발생기에 대하여 코킹되는 부분의 강도를 높일 수 있다.

도 1의 (a)는, 본 발명에 관련된 자동차용 시트 벨트 장치를 위한 프리텐셔너의 가스 발생기 부근의 평면도이며, (b)는 이 프리텐셔너의 일부 단면 입면도.

도 2는 도 1에 나타내는 프리텐셔너의, 가스 발생기와 가스 도관의 결합부 부근의 일부 단면 입면도.

도 3은 도 2에 나타내는 가스 발생기와 가스 도관의 결합부를 확대해서 나타내는 일부 단면 입면도.

도 4는 도 1에 나타내는 프리텐셔너의 가스 도관의 코킹 가공 전의 일부 단면 입면도.

도 5는 종래의 프리텐셔너의 가스 도관의 코킹 가공 전의 일부 단면 입면도.

도 6의 (a)∼(d)는, 도 4에 나타내는 가스 도관의 제조 순서를 나타내는 도면.

도 7은 종래의 프리텐셔너의, 가스 발생기와 가스 도관의 결합부 부근의 일부 단면 입면도.

도 8은 가스 발생기에 의해 생성된 고압의 가스에 의해 가스 도관의 가스 발생기에 대한 코킹부가 파괴된 상태에서의, 종래의 프리텐셔너의, 가스 발생기와 가스 도관의 결합부 부근의 일부 단면 입면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 프리텐셔너

2: 가스 발생기

3: 가스 도관

4: 실린더

5: 피스톤

6: 연결 기구

7: 시트 벨트 장치

8: 버클(buckle)

9: 시트 벨트

10: 탱 플레이트(tang plate)

11: 링크 부재

12: 접속 와이어

13: 풀리(pulley)

15: 대직경부

16: 굵은 축부

17: 코킹용 견부

18: 코킹부

19: 두께부

20: 중직경부(中直徑部)

21: 소직경부(小直徑部)

25: 관 부재

26: 척(chuck) 금형

27: 펀치(punch) 금형

이하에, 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태(실시형태)를 설명한다. 또한, 첨부 도면에 있어서, 공통되는 구성 요소에는 동일한 참조 번호가 첨부되어 있다. 우선, 본 발명에 관련된 자동차용 시트 벨트 장치를 위한 프리텐셔너의 일례(一例)의 구성을 설명한다.

도 1의 (a), (b)에 예시하는 바와 같이, 본 발명에 관련된 프리텐셔너(1)에는 가스 발생기(2)가 설치되어 있다. 이 가스 발생기(2)는 금속제의 가스 도관(3)의 한쪽 단부 근방부에 수용되어 있다. 가스 도관(3)의 다른 쪽 단부에는 직원통형의 실린더(4)가 결합되고, 이 실린더(4)에는 실린더 축 방향, 즉 X1-X2 방향으로 직선적으로 이동할 수 있는 피스톤(5)(복수의 볼(ball)이어도 좋다.)이 끼워 넣어져 있다. 이 피스톤(5)은 연결 기구(6)를 통해서 시트 벨트 장치(7)의 버클(8)에 연결되어 있다. 이 시트 벨트 장치(7)에 있어서는, 사용 시에는, 시트 벨트(9)에 연결된 탱 플레이트(10)가 버클(8)에 끼워 넣어져서 고정되고, 시트 벨트(9)와 버클(8)이 Y1-Y2 방향으로 서로 끌어당기도록 연결된다.

연결 기구(6)에는 피스톤(5)에 연결되어 피스톤(5)과 일체적으로 이동하는 링크 부재(11)가 설치되어 있다. 또한, 연결 기구(6)에는 일단(一端)이 링크 부재(11)에 연결되고, 타단(他端)이 버클(8)에 연결된 접속 와이어(12)가 설치되어 있다. 이 접속 와이어(12)는 자유롭게 회전할 수 있는 풀리(13)(스프로킷)의 원주부의 일부에 감겨서 걸려 있다.

이어서, 본 발명의 예의 프리텐셔너(1)의 동작을 설명한다. 프리텐셔너(1)에 있어서는, 장해물이나 다른 차와의 충돌, 혹은 급정지 등에 의해 자동차(도시하지 않음)에 강한 충격이 발생했을 때에는, 컴퓨터를 구비한 컨트롤러(도시하지 않음)로부터 가스 발생기(2)에 점화 전압이 인가된다. 또한, 이러한 충격은, 예를 들면 가속도 센서 등에 의해서 검출된다. 가스 발생기(2)에 점화 전압이 인가되면, 가스 발생기(2) 내에 장전되어 있는 화약 내지는 추진제 등의 가스 발생제가 기폭약(도시하지 않음)에 의해서 점화되어, 대기압에 비해서 훨씬 고압의 가스(이하 「작동 가스」라고 한다.)가 거의 순식간에 생성되어서, 가스 도관(3) 내에 방출된다. 이 작동 가스는 거의 순식간에 실린더(4)에 도입된다.

실린더(4)에 도입된 작동 가스는 피스톤(5)을 매우 고속으로 X1 방향으로 이동시킨다. 이에 따라 링크 부재(11)가 피스톤(5)과 일체적으로 X1 방향으로 이동하고, 이것에 의해 접속 와이어(12)의 링크 부재측의 단부는 X1 방향으로 끌어 당겨진다. 이때, 접속 와이어(12)의 시트 벨트측의 단부는 Y1 방향으로 끌어 당겨진다. 그 결과, 버클(8)과 탱 플레이트(10)를 통해서 접속 와이어(12)에 연결되어 있는 시트 벨트(9)가 Y1 방향으로 끌어 당겨진다. 이렇게 하여, 시트 벨트의 록의 응답 지연 혹은 탑승자의 자세 등에 기인하는 시트 벨트의 느슨함이 제거되어, 탑승자는 시트 벨트에 의해서 좌석에 강고(强固)하게 구속되어, 전방에의 이동이 저지된다. 이것에 의해, 시트 벨트(9)를 장착하고 있는 탑승자 신체의 안전이 확보된다.

이하에, 가스 발생기(2)와 가스 도관(3)의 결합부 내지는 고정부의 구조를 설명한다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 가스 도관(3)의 가스 발생기측의 단부(이하 「제1단부」라고 한다.)의 근방에는, 가스 도관(3)의 다른 부분보다도 직경이 큰 대직경부(15)가 형성되어 있다. 이 대직경부(15)에는, 가스 발생기(2)의 굵은 축부(16)가 끼워 넣어져 있다. 그리고, 대직경부(15)의 제1단부 근방의 코킹부(18)는 가스 발생기(2)의 코킹용 견부(17)에 대하여 코킹되어(소성 변형에 의해 절곡되어), 이것에 의해 가스 발생기(2)와 가스 도관(3)이 서로 강고하게 결합 또는 고정되어 있다.

여기서, 가스 도관(3)의 대직경부(15)의 제1단부측 부분에는, 대직경부의 그 밖의 부분(두께: t1)보다도 두께가 두꺼운 두께부(19)(두께: t2)가 형성되어 있다. 또한, 이 두께부(19)는 코킹부(18)를 포함하도록, 즉 도 3 중의 양쪽 화살표 A로 나타내는 부분보다 넓은 범위에 걸쳐서 형성된다. 또한, 코킹부(18)를 포함하는 두께부(19)의 경도는 가스 도관(3)의 그 밖의 부분의 경도보다도 높게 되어 있다.

도 4는, 가스 발생기(2)에 대하여 코킹 가공 전의 상태에 있어서의 가스 도관(3)을 나타내고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 코킹 가공 전의 가스 도관(3)에는 제1단부측으로부터 다른 쪽 단부(이하 「제2단부」라고 한다.)를 향하여 순서대로 두께부(19)와 두께부(19) 이외의 대직경부(15')와 대직경부(15)보다도 작은 직경의 중직경부(20)와 중직경부(20)보다도 작은 직경의 소직경부(21)가 형성되어 있다. 이들 각각의 부분의 경도(HV 값)는 예를 들면 다음과 같다. 또한, 이 경도는 단순한 예시이며, 본 발명이 이러한 수치에 한정되는 것이 아닌 것은 물론이다.

두께부: HV230

대직경부: HV200

중직경부: HV180

소직경부: HV180

도 5는, 가스 발생기에 대하여 코킹되기 전의 상태에 있어서의 종래의 가스 도관(3')을 나타내고 있다. 종래의 가스 도관(3')에서는, 대직경부(15), 중직경부(20) 및 소직경부(21)의 경도는, 예를 들면 다음과 같다.

대직경부: HV200

중직경부: HV180

소직경부: HV180

이와 같이, 본 발명에 관련된 프리텐셔너(1)에 있어서는, 코킹부(18)를 포함하는 두께부(19)의 두께가 두껍고, 또한 그 경도가 높으므로, 가스 발생기(2)에 의해서 생성되는 작동 가스의 압력이 높을 경우에도, 코킹부(18)는 가스압을 견디어낼 수 있다. 즉, 가스 도관(3)에 의한 가스 발생기(2)의 유지력을 높일 수 있다. 이 때문에, 가스 발생기(2)에 의해 생성되는 작동 가스의 압력을 높게 할 수 있어, 프리텐셔너(1)에 의한 시트 벨트의 권취 시간을 단축할 수 있다.

또한, 가스 도관(3)의 두께부(19) 이외의 부분, 즉 두께부(19) 이외의 대직경부(15'), 중직경부(20) 및 소직경부(21)의 두께는 종래의 가스 도관(3')과 마찬가지이며, 또한, 두께부(19)가 가스 도관(3) 전체 중에 차지하는 비율은 대단히 작으므로, 두께부(19)를 형성함으로써 가스 도관(3)의 중량 증가는 지극히 적다. 따라서, 본 발명에 관련된 프리텐셔너(1)에 의하면, 중량 증가나 제조 비용의 상승을 방지 내지는 억제하면서, 가스 발생기(2)의 가스압을 높일 수 있다.

이하에, 본 발명에 관련된 프리텐셔너(1)의 제조 방법, 특히 가스 도관(3)과 가스 발생기(2)의 결합 방법 또는 고정 방법을 구체적으로 설명한다.

(1) 파이프 절단 공정

도 6(a)에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 관련된 프리텐셔너(1)의 제조 방법에 있어서는, 우선, 예를 들면 경도가 HV180인 금속제의 긴 직선상의 파이프(외경 d)를 소정의 길이로 절단하고, 절단면에 발생한 버(burr)를 제거하여, 가스 도관(3)의 소재인 관 부재(25)를 제작한다.

(2) 확관(擴管) 공정

계속해서, 도 6(b)에 나타낸 바와 같이, 가스 도관(3)의 내면 형상에 대응하는 외면 형상을 구비한 확관 도구(도시하지 않음)를 이용하여, 관 부재(25)에, 그 한쪽 단부(이하, 이 단부를 「제1단부」라고 하고, 다른 단부를 「제2단부」라고 한다.)로부터 확관 가공을 실시하여, 제1단부의 근방에 대직경부(15)를 형성함과 더불어, 대직경부(15)보다 제2단부측의 부위에 중직경부(20)를 형성한다. 대직경부(15)의 내경은 가스 발생기(2)의 굵은 축부(16)(도 2 참조)의 외경과 거의 동일하거나, 이보다 약간 큰 값으로 설정된다. 중직경부(20)보다 제2단부측의 부위는 확관되지 않고, 소직경부(21)(외경 d)가 된다. 또한, 중직경부(20)로부터 소직경부(21)에의 과도부에서는 직경이 테이퍼 형상으로 변화되어 있다. 이 확관 공정에서는, 대직경부(15)는 확관 도구에 의해서 가해지는 압압력에 의해 그 경도가 예를 들면 HV200까지 높아진다.

(3) 업셋 성형 공정

이어서, 도 6(c)에 나타낸 바와 같이, 대직경부(15)와 중직경부(20)와 소직경부(21)가 형성된 관 부재(25)를 가스 도관(3)의 외면 형상에 대응하는 내면 형상을 구비한 척 금형(26)의 중공부(中空部)에 배치한다. 그리고, 가스 도관(3)의 내면 형상에 대응하는 외면 형상을 구비함과 더불어, 압압부(27a)를 구비한 펀치 금형(27)을 척 금형(26)의 중공부 내지는 관 부재(25)의 중공부에 삽입한다. 압압부(27a)는 관 부재(25)의 제1단부를 그 축선 방향, 즉 화살표 B 방향으로 압압하기 위한 것이다. 이때(성형 개시 전), 펀치 금형(27)의 압압부(27a)는 관 부재(25)(대직경부(15))의 제1단부에 맞닿아 있다. 또한, 척 금형(26)의 내경이 가장 큰 부분(26a)과 펀치 금형(27)의 외경이 2번째로 큰 부분(27b)의 간격은 가스 도관(3)의 두께부(19)의 두께와 일치하도록 설정되어 있다.

이 후, 펀치 금형(27)을 화살표 B 방향으로 변위 또는 이동시켜, 관 부재(25)의 대직경부(15)의 제1단부측의 부위에, 관 부재(25)의 축 방향 압압력을 가해, 관 부재(25)에 업셋 성형 가공을 시행한다.

그 결과, 도 6(d)에 나타낸 바와 같이, 관 부재(25)의 대직경부(15)는 소성 변형하여, 두께부(19)가 형성되어서, 도 4에 나타내는 가스 도관(3)이 얻어진다. 이때, 두께부(19)는 펀치 금형(27)에 의해 가해지는 압압력에 의해 그 경도가 예를 들면 HV230까지 높아진다. 또한, 가스 도관(3)의 표면에, 표면 처리를 실행한다.

(4) 가스 발생기 삽입 공정

두께부(19)가 형성된 가스 도관(3)의 중공부 내에, 제1단부측에서 가스 발생기(2)를 삽입한다. 이때, 가스 발생기(2)의 굵은 축부(16)가 대직경부(15)(또는 두께부(19))의 중공부와 끼워 맞추어진다. 굵은 축부(16)는 가스 도관(3)의 중직경부(20)에 들어갈 수 없으므로, 가스 발생기(2)는 가스 도관(3) 내에서 소정의 위치에 유지된다.

(5) 코킹 공정

이 후, 가스 도관(3)의 두께부(19)를 가스 발생기(2)의 코킹용 견부(17)에 대하여 코킹(소성 가공에 의해 절곡됨)함으로써, 가스 발생기(2)와 가스 도관(3)을 서로 결합 내지는 고정한다. 또한, 코킹 가공은 프레스 가공으로 실행해도 좋고, 또한 회전 가공으로 실행해도 좋으며, 양자를 병용하여 실행해도 좋다. 이렇게 하여, 도 2에 나타내는 구조가 얻어진다.

이와 같이, 본 발명에 관련된 프리텐셔너(1)의 제조 방법에 의하면, 업셋 성형 가공에 의해 관 부재(25)에 두께부(19)를 형성하므로, 예를 들면 절삭 가공을 이용할 경우와 같은 재료의 손실을 발생시키지 않고, 두께부(19)를 용이하게 형성할 수 있다. 또한, 업셋 성형 공정에 있어서, 관 부재(25)의 대직경부(15)에 펀치 금형(27)에 의해 압압력이 가해졌을 때에 두께부(19)의 경도가 높아지게 된다. 따라서, 예를 들면 열처리 등과 같은 각별한 경화 처리를 실행하는 일 없이, 가스 도관(3)의 코킹부(18)의 강도 내지는 강성을 높일 수 있다.

이상, 본 발명은 그 특정한 실시형태에 관련하여 설명되어 왔지만, 이 외에 다수의 변형예 및 수정예가 가능하다고 하는 것은 당업자에게 있어서는 자명한 것일 것이다. 그러므로, 본 발명은 이러한 실시형태에 의해서 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구의 범위에 의해 한정되어야 할 것이다.

또한, 본 발명은, 예를 들면 도 1에 나타난 시트 벨트 버클에 구비된 프리텐셔너뿐만 아니라, 도시하고 있지 않지만, 시트 벨트 리트랙터의 스핀들 축을 권취 방향으로 회전시키도록 구비되는 프리텐셔너의 가스 도관 부분에도 이용할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명에 관련된 프리텐셔너는 자동차의 충돌 시 또는 급정지 시에 있어서의 시트 벨트 장치의 느슨함을 거의 순식간에 제거하는 수단으로서 유용하며, 자동차 탑승자의 보호 장치의 하나로서 이용하는데도 적합하다.

Claims (3)

1. 자동차의 시트 벨트 장치를 위한 프리텐셔너(pretensioner)로서,

   상기 자동차에 충격이 발생했을 때에 고압의 가스를 방출하는 가스 발생기와,

   상기 가스 발생기를 수용함과 더불어 상기 가스를 인도하는 가스 도관(導管)과,

   상기 가스 도관에 의해서 인도된 상기 가스의 압력에 의해 이동되는 가동 부재와,

   상기 가동 부재와 상기 시트 벨트에 연결되어, 상기 가동 부재의 이동에 따라 상기 시트 벨트를 권취(券取) 또는 끌어당겨, 상기 시트 벨트의 구속력을 높이는 연결 기구를 구비하고,

   상기 가스 발생기의 굵은 축부가 상기 가스 도관의 대직경부(大直徑部)에 끼워 넣어지고, 상기 대직경부는 상기 가스 도관의 그 밖의 부분보다도 직경이 크고, 또한 상기 가스 도관의 단부 근방부에 형성된 두께부와 상기 두께부보다 두께가 얇은 부분을 갖고,

   상기 가스 발생기와 상기 가스 도관이, 상기 가스 도관의 상기 두께부를, 상기 가스 발생기의 상기 굵은 축부에 형성된 코킹용 견부(肩部)에 대하여 코킹함으로써 서로 결합되고,

   상기 가스 도관의 코킹된 부분의 두께가, 가스 도관의 그 밖의 부분의 두께보다도 두껍게 되어 있는 것을 특징으로 하는 프리텐셔너.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가스 도관의 상기 두께부의 경도(硬度)가, 상기 가스 도관의 그 밖의 부분의 경도보다도 높게 되어 있는 것을 특징으로 하는 프리텐셔너.
3. 자동차에 충격이 발생했을 때에 고압의 가스를 방출하는 가스 발생기와, 상기 가스 발생기를 수용함과 더불어 상기 가스를 인도하는 가스 도관과, 상기 가스 도관에 의해서 인도된 상기 가스의 압력에 의해 이동되는 가동 부재와, 상기 가동 부재와 시트 벨트에 연결되어 상기 가동 부재의 이동에 따라 상기 시트 벨트를 권취 또는 끌어당겨 상기 시트 벨트의 구속력을 높이는 연결 기구를 구비하고 있는, 자동차의 시트 벨트 장치를 위한 프리텐셔너의 제조 방법으로서,

   상기 가스 도관의 소재인 관 부재에, 그 한쪽 단부로부터 확관(擴管) 가공을 실시해서, 상기 단부의 근방에 대직경부를 형성하는 공정과,

   상기 대직경부의 상기 단부측의 부분에, 상기 관 부재의 축 방향의 압압력(押壓力)을 가함으로써 업셋(upset) 성형을 실시해서, 상기 관 부재의 상기 단부의 근방부에 두께부를 형성하는 공정과,

   상기 가스 발생기의 굵은 축부를 상기 가스 도관의 상기 대직경부에 끼워 넣는 공정과,

   상기 두께부를 상기 가스 발생기의 상기 굵은 축부에 형성된 코킹용 견부에 대하여 코킹함으로써, 상기 가스 발생기와 상기 가스 도관을 서로 결합시키는 공정을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 프리텐셔너의 제조 방법.

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