KR101305771B1

KR101305771B1 - A Retractor Pretensioner

Info

Publication number: KR101305771B1
Application number: KR1020110079636A
Authority: KR
Inventors: 한성준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2011-08-10
Filing date: 2011-08-10
Publication date: 2013-09-06
Also published as: KR20130017290A

Abstract

리트랙터 프리텐셔너를 제공한다.
본 발명은 차량 충돌시 가스발생기(112)의 폭발력에 의해 시트벨트를 권입시키는 리트랙터 프리텐셔너에 있어서, 상기 가스발생기(112)가 일단에 배치되고, 타단은 밀폐되는 곡선형 파이프형상의 실린더(110); 상기 실린더(110) 내부에 채워지고 전원인가시 액체상에서 고체상으로 상변화되고 전원공급 중단시 원상태로 복귀하는 자기유동체(120) ; 상기 실린더(110)의 개구부를 통해 노출되는 자기유동체(120)에 외주면 일부가 접하도록 배치되는 기어부(120) ; 및 상기 가스발생기(112)의 폭발시 발생하는 가스압력에 기인하는 회전력에 의해서 전기를 발생시키고, 발생된 전기를 상기 자기유동체(120)에 공급하도록 상기 자기유동체(120)와 전기적으로 연결되는 발전부(140) ; 를 포함한다. Provides a retractor pretensioner.
The present invention is a retractor pretensioner for winding a seat belt by the explosion force of the gas generator 112 in a vehicle collision, the gas generator 112 is disposed at one end, the other end is a curved pipe-shaped cylinder 110 ); A magnetic fluid 120 filled in the cylinder 110 and phase-changed from a liquid phase to a solid phase upon application of power and returning to an original state when power supply is interrupted; A gear part 120 disposed to contact a portion of an outer circumferential surface of the magnetic fluid 120 exposed through the opening of the cylinder 110; And electricity generated by the rotational force due to the gas pressure generated when the gas generator 112 is exploded, and electrically connected to the magnetic fluid 120 to supply the generated electricity to the magnetic fluid 120. Part 140; .

Description

A Retractor Pretensioner

본 발명은 리트랙터 프리텐셔너에 관한 것으로, 더욱 상세히는 차량 충돌에 기인하는 작동시 시트벨트에 걸리는 급격한 오버슈트를 축소하거나 안정화시킴으로써 탑승자의 목이나 가슴상해를 줄여 탑승자의 보호성능을 극대화시킬 수 있는 리트랙터 프리텐셔너에 관한 것이다.
The present invention relates to a retractor pretensioner, and more particularly, by reducing or stabilizing a sudden overshoot of the seat belt during operation due to a vehicle crash, reducing the occupant's neck or chest injury to maximize the occupant's protection performance. A tractor pretensioner.

일반적으로 차량에 설치되는 시트벨트는 차량 충돌시 탑승자의 몸을 구속하여 2차 충돌 방지 및 충격 완화를 꾀하면서 탑승자가 차량 밖으로 튀어나가는 것을 방지하도록 구성되는 것으로서, 가장 일반적인 형태로 어깨구속용의 숄더 벨트와 허리구속용의 랩 벨트가 조합된 3점식 시트벨트가 주로 적용되고 있다. In general, the seat belt installed in the vehicle is configured to prevent the passenger from jumping out of the vehicle while restraining the body of the occupant in order to prevent the second collision and reduce the impact. The three-point seat belt is a combination of a belt and a waist belt.

이러한 시트벨트는, 주지된 바와 같이, 차량 충돌시 높은 안전성이 입증되어 탑승자의 안전에 절대적으로 필요한 장치가 되고 있으며, 최근에는 시트벨트가 신체조건에 따른 최적의 구속높이로 조절될 수 있도록 설치되거나, 사고시 탑승자의 피해를 줄이면서 활동에는 제한을 주지 않는 여타 록킹장치 등이 개발되어 장착되고 있다. As is well known, such seat belts have been proved to be highly necessary in the event of a vehicle crash and are absolutely necessary for the safety of the occupants. In addition, other locking devices have been developed and installed that reduce the damage of occupants in the event of an accident and do not limit the activity.

한편, 최근에는 이러한 시트벨트에 리트랙터 프리텐셔너를 추가하여 차량 충돌 발생시 벨트를 되감아 차량의 운전자나 승객과 같은 탑승자를 시트에 밀착 고정시키는 것이다. Meanwhile, recently, a retractor pretensioner is added to such a seat belt to rewind the belt when a vehicle collision occurs, thereby closely fixing a passenger such as a driver or a passenger of the vehicle to the seat.

즉, 차량의 충돌이 감지되면 리트랙터에 설치된 폭발부재가 작동하도록 하여 폭발력을 발생시키게 되고, 상기 폭발부재의 폭발력으로 볼부재가 벨트 감김부재를 역회전시켜 벨트가 되감을 수 있도록 하는 것이다. That is, when a collision of the vehicle is detected, the explosive member installed on the retractor is operated to generate an explosive force, and the explosive force of the explosive member causes the ball member to reverse the belt retracting member to rewind the belt.

이와 같이 차량의 충돌시 시트벨트를 순간적으로 되감아 운전자 또는 탑승자를 시트에 밀착 고정시킴으로써 탑승자의 관성에 의한 이동거리를 최소화시키게 되고, 이로 인하여 차량의 내부에서 발생할 수 있는 탑승자의 상해 가능성을 최소화할 수 있게 되는 것이다. As such, when the vehicle collides, the seat belt is temporarily rewound to fix the driver or passenger to the seat to minimize the travel distance due to the inertia of the occupant, thereby minimizing the possibility of injury of the occupant who may occur inside the vehicle. It will be possible.

도 1은 종래기술에 따른 리트랙터 프리텐셔너의 작동상태를 도시한 순서도이다. 1 is a flowchart illustrating an operating state of a retractor pretensioner according to the prior art.

종래의 리트랙터 프리텐셔너는 도 1에 도시된 바와 같이, 가이드(11)가 형성된 실린더부(10)와, 상기 실린더부(10)의 가이드(11)에 삽입된 다수의 볼(20)과, 상기 볼(20)에 의해 회전 가능하게 구비되는 기어부(30)로 이루어진다. 1, a conventional retractor pretensioner includes a cylinder portion 10 having a guide 11 formed therein, a plurality of balls 20 inserted into a guide 11 of the cylinder portion 10, And a gear portion (30) rotatably provided by the ball (20).

상기 기어부(30)는 내,외주면에 기어(31a)를 형성한 외부링기어부(31)와, 외주면에 기어를 형성한 내부링기어부(32)를 포함한다. The gear part 30 includes an outer ring gear part 31 having gears 31a formed on the inner and outer circumferential surfaces thereof, and an inner ring gear part 32 having gears formed on the outer circumferential surfaces thereof.

상기 실린더부(10) 하단에는 폭발부재(40)가 장착되며, 시트벨트 일측에는 화약을 넣은 피스톤이 장착되어 차량 충돌 발생시 에어백 제어부에서 신호를 받아 화약을 점화시키게 된다. An explosion member 40 is mounted at the lower end of the cylinder part 10, and a piston containing a gunpowder is mounted at one side of the seat belt to receive a signal from the airbag controller to ignite the gunpowder when a vehicle collision occurs.

여기서, 충돌 발생에 의해 화약이 점화되면 가스가 폭발하게 되어 볼(20)이 이동하게 되는데, 상기 볼(20)의 이동에 의해 기어부(30)의 외주링기어부(31)가 도면상 반시계방향으로 회전하게 되면서 시트벨트를 권입시켜 차량 충돌 후 운전자 또는 탑승자가 앞으로 이동하게 될 때 다시 좌석측으로 잡아당기는 역할을 수행하게 된다.Here, when the gunpowder is ignited by collision, gas is exploded and the ball 20 moves. The outer ring gear part 31 of the gear part 30 is counterclockwise in the drawing due to the movement of the ball 20. As the seat belt is rotated in the direction, the seat belt is pulled back to the seat side when the driver or the passenger moves forward after the collision.

그러나, 종래의 리트랙터 프리텐셔너는 시트벨트가 사람을 계속 좌석에 밀착시키도록 설정되어 있음으로 인해 큰 상해는 아니더라로 운전자 또는 탑승자가 압박에 의한 충격을 받을 수 있는 상황이기 때문에 이러한 충격을 저감시키기 위해 필요한 것이 로드리미터이다.However, in the conventional retractor pretensioner, since the seat belt is set so as to keep the person in close contact with the seat, it is not a serious injury, and the situation where the driver or the occupant can receive a shock due to the pressing, What you need is a load limiter.

이러한 로드리미터는 시트벨트에 일정한 하중이 걸리게 되면 다시 일정량을 풀어주어 시트벨트를 권출시킴으로써, 충격을 감소하도록 하여 운전자 또는 탑승자의 흉부에서 발생할 수 있는 상해를 저감시켜 안전성을 향상시키도록 하는 것이다.When the load limiter is subjected to a certain load on the seat belt to release a certain amount again to unwind the seat belt, to reduce the impact to reduce the injury that may occur in the driver's or rider's chest to improve safety.

그러나, 차량충돌시 리트랙터 프리텐셔너가 도 2에 도시한 바와 같이, 내,외부링기어부(31,32)로 이루어지는 기어부(30)의 외부링기어부(31)를 도면상 시계반대방향으로 돌려서 시트벨트를 감아 프리텐션 기능을 수행한 후, 과다한 벨트하중을 억제하기 위한 로드리미터의 작동시 도면상 시계방향으로 회전하는 외부링기어부(31)의 외주기어(31a)와 볼(20)간의 끼임현상에 의하여 오버슈트가 발생한다.However, as the retractor pretensioner shows in FIG. 2 when the vehicle crashes, the outer ring gear part 31 of the gear part 30 consisting of the inner and outer ring gear parts 31 and 32 is turned counterclockwise in the drawing to prevent the seat. After performing the pretension function by winding the belt, pinching phenomenon occurs between the outer gear 31a and the ball 20 of the outer ring gear part 31 which rotates clockwise in the drawing during operation of the load limiter for suppressing excessive belt load. Overshoot occurs.

즉, 상기 로드리미터의 작동시 실린더내의 볼과 외부기어부간의 끼임현상에 의하여 도 3에 도시한 바와 같이, 벨트하중이 급격히 증가하는 오버슈트구간(OS)이 발생하고, 상기 오버슈트구간(OS)에서 급격히 증가하는 오버슈트세기(F)에 의해서 로드리미터의 성능을 저하시키거나 불균일해지기 때문에 시트벨트와 접하게 되는 탑승자의 목이나 가슴의 상해가 증가되는 문제점이 있었다. That is, as shown in FIG. 3, an overshoot section (OS) in which a belt load increases sharply occurs due to a pinching phenomenon between the ball and the external gear in the cylinder during operation of the load limiter, and the overshoot section (OS). Due to the sharp increase in overshoot strength (F), the performance of the load limiter is deteriorated or uneven, so that there is a problem in that the neck or chest injury of the occupant coming into contact with the seat belt is increased.

이에 따라, 종래의 리트랙터 프리텐셔너는 시트벨트에 걸리는 오버슈트에 기인하는 급격한 하중증가에 의한 탑승자의 목이나 가슴상해를 줄이기 위해 로드리미터에 토션바와 같은 별도의 압력제어장치를 추가로 적용할 수 있으나, 이러한 경우 탑승자를 보호하는 안전성은 높아지게 되는 반면에 제조원가를 상승시키는 요인이 됨과 동시에 중량이 증가하게 되어 상품성을 저하시키는 문제점이 있었다.
Accordingly, in the conventional retractor pretensioner, a separate pressure control device such as a torsion bar may be additionally applied to the load limiter in order to reduce the neck or chest injury of the occupant caused by the sudden increase in load caused by the overshoot of the seat belt. In this case, the safety of the occupant is increased while the safety of the occupant becomes a factor in increasing the manufacturing cost and the weight increases, thereby degrading the merchandise.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 차량 충돌에 기인하는 작동시 시트벨트에 걸리는 급격한 오버슈트를 축소하거나 안정화시킴으로써 탑승자의 목이나 가슴상해를 줄여 탑승자의 보호성능을 극대화시킬 수 있는 리트랙터 프리텐셔너를 제공하고자 한다.
The present invention is to solve the problems as described above, the object is to reduce or stabilize the overshoot of the seat belt in the operation caused by the vehicle collision to reduce the occupant's neck or chest injury to maximize the occupant's protection performance We want to provide a retractor pretensioner.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 차량 충돌시 가스발생기의 폭발력에 의해 시트벨트를 권입시키는 리트랙터 프리텐셔너에 있어서, 상기 가스발생기가 일단에 배치되고, 타단은 밀폐되는 곡선형 파이프형상의 실린더; 상기 실린더 내부에 채워지고 전원인가시 액체상에서 고체상으로 상변화되고 전원공급 중단시 원상태로 복귀하는 자기유동체 ; 상기 실린더의 개구부를 통해 노출되는 자기유동체에 외주면 일부가 접하도록 배치되는 기어부 ; 및 As a specific means for achieving the above object, the present invention is a retractor pretensioner for winding the seat belt by the explosion force of the gas generator in a vehicle collision, the gas generator is disposed at one end, the other end is a curved pipe Shaped cylinders; A magnetic fluid filled in the cylinder and phase-changed from a liquid phase to a solid phase upon application of power, and returning to an original state when power supply is interrupted; A gear unit disposed to contact a portion of an outer circumferential surface of the magnetic fluid exposed through the opening of the cylinder; And

상기 가스발생기의 폭발시 발생하는 가스압력에 기인하는 회전력에 의해서 전기를 발생시키고, 발생된 전기를 상기 자기유동체에 공급하도록 상기 자기유동체와 전기적으로 연결되는 발전부 ; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 리트랙터 프리텐셔너를 제공한다. A power generation unit which generates electricity by a rotational force due to gas pressure generated when the gas generator is exploded, and is electrically connected to the magnetic fluid to supply the generated electricity to the magnetic fluid; It provides a retractor pretensioner comprising a.

바람직하게, 상기 기어부는 상기 자기유동체와 접하는 외주면에 일정간격을 두고 외주기어를 형성하고, 내주면에 내주기어를 형성한 링형 외부기어를 포함한다. Preferably, the gear unit includes a ring-shaped outer gear that forms an outer cycle gear at a predetermined interval on the outer circumferential surface in contact with the magnetic fluid body, and forms an inner cycle gear on the inner circumferential surface.

더욱 바람직하게, 상기 외주기어는 꼭지점으로부터 기어몸체로 연장되는 양측 경사면이 서로 다른 경사각으로 이루어지고, 밀림이동되는 자기유동체의 밀림방향과 대응하는 일측 경사면의 각도는 반대편 타측 경사면의 각도보다 상대적으로 크게 형성된다. More preferably, the outer gear has two inclined surfaces extending from the vertex to the gear body at different inclination angles, and the angle of the one inclined surface corresponding to the direction of the jungle of the magnetic fluid being moved is relatively larger than the angle of the other inclined surface. Is formed.

바람직하게, 상기 발전부는 상기 가스발생기에서 발생된 가스가 공급되는 가스공급홀과, 공급된 가스가 배출되는 가스배출홀을 각각 관통형성한 케이스와, 상기 케이스의 회전축에 조립되고, 복수개의 영구자석을 구비하는 회전체 및 상기 영구자석과의 상호작용에 의해서 전자기 유도전류를 발생시키는 코일을 포함한다. Preferably, the power generation unit is assembled to the gas supply hole through which the gas generated by the gas generator is supplied, the case through which the gas discharge hole through which the supplied gas is discharged, and the rotating shaft of the case, a plurality of permanent magnets It comprises a coil for generating an electromagnetic induction current by interaction with the rotor and the permanent magnet having a.

더욱 바람직하게, 상기 회전체는 서로 인접하는 영구자석사이마다 방사방향으로 돌출되는 복수개의 날개를 구비한다.
More preferably, the rotor has a plurality of wings protruding in the radial direction between the permanent magnets adjacent to each other.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.The present invention as described above has the following effects.

(1) 차량충돌에 기인하여 작동하는 가스발생기에서 발생한 가스에 의해서 전류를 발생시키고, 발생된 전류를 공급받아 순간적으로 고체로 상변화되면서 가스압에 의해 밀려지는 자기유동체와 기어부사이에 마찰력이 발생함으로써 기어부를 벨트의 감김방향으로 회전시킬 수 있기 때문에 차량 충돌 발생시 관성에 의해 전방으로 이동하게 되는 운전자 또는 탑승자를 조기에 구속하여 좌석에 밀착시킬 수 있는 것이다. (1) By generating the current by the gas generated from the gas generator operating due to the collision of the vehicle, the frictional force is generated between the magnetic fluid and the gear part pushed by the gas pressure while the phase current is instantaneously changed to solid state Since the gear unit can be rotated in the winding direction of the belt, the driver or the occupant who is moved forward by inertia in the event of a vehicle collision can be restrained early to be in close contact with the seat.

(2) 가스발생기에서의 가스발생 중단시 이와 더불어 전류발생이 중단되어 순간적으로 액체로 상변화되면서 가스압에 의해 밀려져 있던 자기유동체와 기어부사이의 마찰력이 발생하지 않음으로써 로드리미터의 초기작동시 기어부를 벨트의 풀림방향으로 회전시킬 수 있기 때문에 오버슈트를 축소하거나 제거하여 탑승자의 목이나 가슴이 상해되는 안전사고를 방지하여 탑승자의 보호성능을 향상시킬 수 있는 것이다.
(2) When gas generation is stopped in the gas generator, the current is stopped and the phase changes to liquid instantly, so that the frictional force between the magnetic fluid and the gear part pushed by the gas pressure does not occur. Since the belt can be rotated in the unwinding direction, the overshoot can be reduced or eliminated, thereby preventing the accident of injury to the occupant's neck or chest, thereby improving the protection performance of the occupant.

도 1은 종래기술에 따른 리트랙터 프리텐셔너의 작동상태를 도시한 순서도이다.
도 2는 종래기술에 따른 리트랙터 프리텐셔너에서의 끼임현상을 도시한 상세도이다.
도 3은 리트랙터 프리텐셔너의 작동시 시트벨트 하중의 변화를 도시한 그래프이다.
도 4(a)(b)는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 리트랙터 프리텐셔너를 도시한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 리트랙터 프리텐셔너의 작동순서도이다. 1 is a flowchart illustrating an operating state of a retractor pretensioner according to the prior art.
Figure 2 is a detailed view showing the jamming phenomenon in the retractor pre-tensioner according to the prior art.
3 is a graph showing the change in seat belt load during operation of the retractor pretensioner.
Figure 4 (a) (b) is a block diagram showing a retractor pretensioner according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating an operation of a retractor pretensioner according to a preferred embodiment of the present invention.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.The objects, features and advantages of the present invention described above will become more apparent from the following detailed description. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 리트랙터 프리텐셔너(100)는 도 4a 와 도 4b에 도시한 바와 같이, 차량 충돌시 가스발생부재의 폭발력에 의해 시트벨트를 권입시킨 후 로드리미터의 초기작동시 벨트풀림이 원활하도록 벨트하중을 가중시키는 오버슈트를 축소시키거나 안정화하여 제거할 수 있도록 실린더(110), 자기유동체(120), 기어부(130) 및 발전부(140)를 포함한다. As shown in FIGS. 4A and 4B, the retractor pretensioner 100 according to the preferred embodiment of the present invention has a belt unwinding during initial operation of the load limiter after winding the seat belt by the explosion force of the gas generating member during vehicle collision. The cylinder 110, the magnetic fluid body 120, the gear unit 130 and the power generation unit 140 are included to reduce or stabilize the overshoot that increases the belt load smoothly.

상기 실린더(110)는 차량 충돌시 감지되는 신호에 의해서 화약을 점화시켜 폭발되면서 가스를 발생시키는 가스발생기(112)를 일단에 구비하고, 타단은 밀폐된 중공원통형상의 곡선형 파이프부재로 이루어진다. The cylinder 110 is provided with a gas generator 112 for generating a gas while exploding by igniting gunpowder by a signal detected when a vehicle collision, and the other end is made of a closed hollow pipe-shaped curved pipe member.

상기 자기유동체(120)는 상기 실린더(110)의 내부공간에 채워지는 작동체이며, 이러한 자기유동체는 외부로부터의 전원인가시 액체에서 전단력을 갖도록 고체화되는 반면에 전원공급 중단시 원상태로 복귀하는 물질로 이루어진다. The magnetic fluid 120 is an actuator filled in the inner space of the cylinder 110, the magnetic fluid is solidified so as to have a shear force in the liquid when the power is applied from the outside while returning to the original state when the power supply is interrupted Is made of.

여기서, 상기 자기유동체(Magnetorheological fluid, MR Fluid)는 초기상태인 액체 안에 수 미크론 크기의 입자를 포함하고 있으며, 불순물의 영향을 거의 받지 않는 재료로 이루어지고, 2 내지 25볼트 정도의 전원에서 작동하며, 발생된 자기장에 따라 자기유동체의 미세입자들이 수천분의 일초사이에 반응하면서 액체의 밀도가 거의 고체상태로 전환되는 물질이며, 이러한 상변화 성질을 이용하여 운동을 가변제어한다. Here, the magnetorheological fluid (MR Fluid) contains particles of several microns in the initial liquid, and is made of a material that is hardly affected by impurities, and operates on a power source of about 2 to 25 volts. In addition, the microfluidic particles of the magnetic fluid react in a few thousandths of a second according to the generated magnetic field, and the density of the liquid is almost changed to a solid state. The phase change property is used to variably control the motion.

상기 기어부(130)는 상기 가스발생기(112)가 장착되는 실린더(110)의 일단의 정반대편 타단 근방에 배치되고, 이에 개구형성된 개구부를 통해 노출되는 자기유동체(120)에 외주면 일부가 접하도록 배치된다. The gear part 130 is disposed near the other end of the opposite end of one end of the cylinder 110 on which the gas generator 112 is mounted, so that a part of the outer circumferential surface is in contact with the magnetic fluid 120 exposed through the opening formed therein. Is placed.

이에 따라, 차량충돌에 의한 가스폭발시 벨트를 감아 권입하도록 일방향(도면상 반시계방향)으로 회전되는 회전체이다. Accordingly, the rotor is rotated in one direction (counterclockwise in the drawing) so as to wind and wind the belt in the event of a gas explosion due to a vehicle crash.

이러한 기어부(130)는 상기 자기유동체(120)와 접하는 외주면에 일정간격을 두고 외주기어(131)를 형성하고, 내주면에 내주기어(132)를 형성한 링형 외부기어(130a)를 포함한다. The gear unit 130 includes an outer gear 130a formed at an outer circumferential surface in contact with the magnetic fluid body 120 at a predetermined interval and an inner cycle gear 132 formed on the inner circumferential surface.

상기 링형 외부기어(130a)의 내부에는 상기 내주기어(132)와 기어물림되는 링형 내부기어(미도시)를 배치한다.
Inside the ring-shaped outer gear 130a, a ring-shaped inner gear (not shown) that is engaged with the inner cycle gear 132 is disposed.

상기 발전부(140)는 차량충돌시 발생하는 신호에 의한 가스발생기(112)의 폭발시 발생된 가스의 압력에 기인하는 회전력에 의해서 전기를 발생시키고, 발생된 전기를 상기 자기유동체(120)에 공급하도록 상기 자기유동체(120)와 케이블(141)을 매개로 전기적으로 연결된다. The power generation unit 140 generates electricity by the rotational force caused by the pressure of the gas generated during the explosion of the gas generator 112 by the signal generated during the vehicle crash, and generates the generated electricity to the magnetic fluid 120 The magnetic fluid 120 and the cable 141 are electrically connected to supply the same.

상기 발전부(140)는 상기 가스발생기(112)를 구비하는 실린더의 일단부에 상기 가스발생기에 근접하도록 구비되는 것이 바람직하다. The power generation unit 140 is preferably provided to be close to the gas generator on one end of the cylinder having the gas generator 112.

이러한 발전부(140)는 상기 가스발생기(112)에서 발생된 가스가 공급되는 가스공급홀(142a)과, 공급된 가스가 일정경로를 통과하여 배출되는 가스배출홀(142b)을 각각 관통형성한 케이스(142)와, 상기 케이스(142)의 내부에 회전가능하게 지지된 회전축(143a)에 조립되고, 원주방향으로 일정간격을 두고 복수개의 영구자석(143b)을 구비하는 회전체(143) 및 상기 영구자석(143b)의 자기장에 기인하는 전자기유도에 의하여 전류를 발생시키는 코일(144)을 포함한다. The power generation unit 140 has a gas supply hole 142a through which the gas generated from the gas generator 112 is supplied, and a gas discharge hole 142b through which the supplied gas is discharged through a predetermined path. A rotating body 143 assembled to a case 142 and a rotating shaft 143a rotatably supported inside the case 142 and having a plurality of permanent magnets 143b at regular intervals in a circumferential direction; It includes a coil 144 for generating a current by the electromagnetic induction due to the magnetic field of the permanent magnet (143b).

여기서, 상기 회전체(143)는 서로 인접하는 영구자석(143b)사이마다 상기 가스공급홀을 통해 유입되어 상기 가스배출홀을 통해 배출하는 과정에서 일방향으로 흐르는 가스흐름과 간섭되도록 방사방향으로 돌출되는 복수개의 날개(143c)를 구비한다. Here, the rotating body 143 is protruded in the radial direction so as to interfere with the gas flow flowing in one direction in the process of discharging through the gas supply hole is introduced between the permanent magnets (143b) adjacent to each other. A plurality of wings 143c are provided.

즉, 상기 실린더(110)의 내부에 자기유동체(120)가 채워지고, 개구부를 통해 자기유동체(120)에 기어부(130)의 링형 외부기어(130a)가 접하고, 상기 실린더(110)의 단부에는 가스발생기(112)와 더불어 발전부(140)를 구비한다. That is, the magnetic fluid 120 is filled in the cylinder 110, the ring-shaped outer gear 130a of the gear 130 is in contact with the magnetic fluid 120 through the opening, and the end of the cylinder 110 is contacted. In addition to the gas generator 112 is provided with a power generation unit 140.

이러한 상태에서 리트랙터 프리텐셔너가 작동하지 않게 되면, 상기 자기유동체(120)는 액체상태를 유지하고 있어 상기 기어부와의 마찰저항이 전혀 없기 때문에 시트벨트는 탑승자에 의해서 자유롭게 권입 및 권출이 가능한 상태를 유지하게 된다. In this state, when the retractor pretensioner is not operated, the magnetic fluid 120 is in a liquid state and there is no frictional resistance with the gear part, so that the seat belt can be freely wound and unwound by the occupant. Will be maintained.

반면에, 도 4(a)(b)와 도 5에 도시한 바와 같이, 차량 충돌에 의한 충돌감지신호에 의해서 가스발생기(112)가 폭발하게 되면, 이때 발생하는 가스압력에 의해서 상기 실린더(110)내의 자기유동체(120)는 기어부(120)측으로 실린더의 내부면을 따라 밀려져 이동된다. On the other hand, as shown in Figure 4 (a) (b) and 5, when the gas generator 112 is exploded by the collision detection signal due to the vehicle collision, the cylinder 110 by the gas pressure generated at this time The magnetic fluid 120 in the c) is pushed along the inner surface of the cylinder to the gear part 120 and moved.

이와 동시에 상기 가스발생기(112)에서 발생한 가스 중 일부량 또는 전체량은 상기 발전부(140)의 케이스(142)에 형성된 가스공급홀(142a)을 통해 상기 케이스내부의 경로를 거쳐 가스배출홀(142b)을 통해 배출된다. At the same time, a part or all of the gas generated in the gas generator 112 passes through a gas supply hole 142a formed in the case 142 of the power generation unit 140 through a gas discharge hole ( Through 142b).

이러한 가스공급및 배출경로상에는 영구자석(143b)을 갖는 회전체(143)를 구비하고, 상기 회전체(143)의 외부면에는 일방향으로 흐르는 가스흐름과 접하는 날개(143c)를 구비함으로써 상기 회전체(143)는 일방향으로 회전되는 것이다. The rotary body 143 is provided with a permanent magnet 143b on the gas supply and discharge path, and the rotor 143c is provided on the outer surface of the rotary body 143 in contact with the gas flow flowing in one direction. 143 is rotated in one direction.

그리고, 일방향으로 회전되는 회전체(143)의 영구자석(143b)과 상기 케이스(142)의 내부면에 구비된 코일(143)간의 상호작용에 의하여 전자기 유도전류가 발생하게 되고, 발생된 전류는 케이블(131)을 통하여 자기유동체(120)에 공급되고 이로 인하여 전원이 인가된 자기유동체(120)의 액체상의 초기상태에서 고체상으로 짧은시간내에 상변화된다. Then, the electromagnetic induction current is generated by the interaction between the permanent magnet 143b of the rotating body 143 rotated in one direction and the coil 143 provided on the inner surface of the case 142, the generated current is The magnetic fluid 120 is supplied through the cable 131 to thereby change phase from the initial state of the liquid phase of the applied magnetic fluid 120 to the solid phase within a short time.

이에 따라, 고체상으로 상변화되면서 가스압력에 의해 기어부(120)측으로 밀려지는 자기유동체(120)와 기어부(120)의 링형 기어부(130a)간의 마찰력에 의해서 상기 링형 기어부(130a)는 벨트를 권입시키는 감김방향(도면상 반시계방향)으로 회전됨으로써 차량 충돌 발생시 관성에 의해 전방으로 이동하게 되는 운전자 또는 탑승자를 조기에 구속하여 좌석에 밀착시킬 수 있는 것이다. Accordingly, the ring-shaped gear part 130a is formed by the frictional force between the magnetic fluid 120 and the ring-shaped gear part 130a of the gear part 120 being pushed toward the gear part 120 by the gas pressure while being phase-changed into a solid phase. By rotating the belt in the winding direction (counterclockwise in the drawing), the driver or the occupant who is moved forward by inertia in the event of a vehicle collision can be restrained early and closely adhered to the seat.

이때, 상기 링형 외부기어(130a)의 외주기어(131)는 꼭지점으로부터 기어몸체로 연장되는 양측 경사면이 서로 다른 경사각으로 이루어지고, 고체상으로 상변화된 자기유동체(120)와의 마찰력을 증대시킬 수 있도록 가스발생시 밀림이동되는 자기유동체(120)의 밀림방향과 대응하는 일측 경사면의 각도는 반대편 타측 경사면의 각도보다 상대적으로 크게 형성되는 것이 바람직하다. At this time, the outer gear 131 of the ring-shaped outer gear (130a) is formed on both sides of the inclined angle to each other extending from the vertex to the gear body so as to increase the frictional force with the magnetic fluid 120 phase-changed into a solid phase It is preferable that the angle of one inclined surface corresponding to the jungle direction of the magnetic fluid 120 to be moved during generation is formed to be relatively larger than the angle of the other inclined surface on the other side.

한편, 충돌 발생시 시트벨트에 걸리는 하중이 일정 값 이상일 경우에는 로드리미터 작동을 통해 벨트의 감김방향으로 권입시켰던 시트벨트를 다시 풀림방향으로 권출시키게 되는데, 이때 가스발생기(112)에 기인하는 가스발생이 중단되면서 상기 발전부(140)에서의 전자기 유도전류의 발생도 동시에 중단된다. On the other hand, when the load on the seat belt when the collision occurs more than a predetermined value, the seat belt wound up in the winding direction of the belt through the load limiter operation to be unwound again in the unwinding direction, where the gas generated by the gas generator 112 As it is stopped, the generation of the electromagnetic induction current in the power generation unit 140 is also simultaneously stopped.

이에 따라, 고체상으로 상변화되어 있던 자기유동체(120)는 초기상태인 액체상으로 짧은 시간내에 전환복귀되면서 액체상으로 전환된 자기유동체(120)와 기어부(120)의 링형 외부기어(130a)간의 마찰저항은 발생되지 않기 때문에 로드리미터의 초기작동시 링형 외부기어(130a)에 과도한 저항을 가하지 않아 벨트를 권출시키는 풀림방향(도면상 시계방향)으로의 회전을 원활하게 수행할 수 있는 것이다. Accordingly, the magnetic fluid 120 that has been phase-changed into the solid phase is converted into the liquid phase while being converted to the liquid phase in the initial state, and the friction between the magnetic fluid 120 and the ring-shaped external gear 130a of the gear unit 120 is converted into the liquid phase. Since no resistance is generated, it is possible to smoothly rotate in the disengaging direction (clockwise in the drawing) to unwind the belt by not applying excessive resistance to the ring-type external gear 130a during the initial operation of the load limiter.

이로 인하여, 로드리미터의 초기 작동시 발생하였던 오버슈트를 축소하거나 안정화하여 제거함으로써 탑승자의 목이나 가슴이 상해되는 안전사고를 방지하여 탑승자의 보호성능을 향상시킬 수 있는 것이다. Accordingly, by reducing or stabilizing and removing the overshoot that occurred during the initial operation of the load limiter, it is possible to prevent a safety accident that injuries the neck or chest of the occupant, thereby improving the protection performance of the occupant.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be evident to those who have knowledge of.

110 : 실린더 112 : 가스발생기
120 : 자기유동체 130 : 기어부
130a : 링형 외부기어 131 : 외주기어
132 : 내주기어 140 : 발전부110: cylinder 112: gas generator
120: magnetic fluid 130: gear part
130a: ring type external gear 131: external gear
132: inner gear 140: power generation unit

Claims

In a retractor pretensioner which winds up a seat belt by the explosion force of the gas generator 112 in a vehicle crash,
The gas generator 112 is disposed at one end, the other end of the curved pipe-shaped cylinder 110 is closed;
A magnetic fluid 120 filled in the cylinder 110 and phase-changed from a liquid phase to a solid phase upon application of power and returning to an original state when power supply is interrupted;
A gear part 120 disposed to contact a portion of an outer circumferential surface of the magnetic fluid 120 exposed through the opening of the cylinder 110; And
Power generation unit that generates electricity by the rotational force due to the gas pressure generated when the gas generator 112 is exploded, and is electrically connected to the magnetic fluid body 120 to supply the generated electricity to the magnetic fluid body 120. 140; Lt; / RTI >
The power generation unit 140 includes a case 142 through which a gas supply hole 142a through which the gas generated from the gas generator 112 is supplied, and a gas discharge hole 142b through which the supplied gas is discharged are formed, respectively. And a coil which is assembled to the rotating shaft 143a of the case 142 and generates an electromagnetic induction current by interaction with the rotating body 143 having the plurality of permanent magnets 143b and the permanent magnet 143b. A retractor pretensioner comprising: 144.

The method according to claim 1,
The gear unit 130 includes a ring-shaped outer gear 130a having an outer circumferential gear 131 formed on the outer circumferential surface in contact with the magnetic fluid body 120 and having an inner cyclic gear 132 formed on the inner circumferential surface. Retractor pretensioner characterized by.

The method according to claim 2,
The outer gear 131 has two inclined surfaces extending from the vertex to the gear body at different inclination angles, and the angle of the one inclined surface corresponding to the sliding direction of the magnetic fluid 120 to be moved is relative to the angle of the other inclined surface. Retractor pre-tensioner, characterized in that formed large.

delete

The method according to claim 1,
The rotor 143 is a retractor pretensioner, characterized in that it comprises a plurality of blades (143c) protruding in the radial direction between each adjacent permanent magnet (143b).