KR101405791B1 - 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치 - Google Patents

자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리트렉터 프리텐셔너의 작동후 마이크로 가스 발생기의 가스 배출이 원할하게 이루어질 수 있도록 한 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 리트렉터 프리텐셔너에 작동후, 미세가스 발생기로부터 팽창된 잔존 가스를 외부로 용이하게 배출시키는 구조를 적용함으로써, 프리텐셔너 작동 후 가스 잔압에 의하여 외부로 인출되는 시트벨트 인출 하중에 오버슛(overshoot)이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치{Gas exhaust device for retractor pretentioner of vehicle}
본 발명은 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 리트렉터 프리텐셔너의 작동후 마이크로 가스 발생기의 가스 배출이 원할하게 이루어질 수 있도록 한 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치에 관한 것이다.
일반적으로서, 차량용 시트벨트(안전벨트)는 차량의 급정거를 비롯하여 충돌 상황시 리트렉터에서 벨트의 인출 동작을 잠금시켜서 운전자 또는 승객의 상하체를 구속시키는 가장 중요한 안전장치로 알려져 있다.
시트벨트는 리트렉터에 의한 로킹 동작에 의하여 인출되지 않게 잠기게 되지만, 충돌 시기와 벨트가 잠기기 전까지의 짧은 시간 동안에는 벨트가 잠기지 않고 인출되므로, 탑승자가 전면 유리 또는 도어의 측면에 충돌될 수 있는 여지가 있다.
따라서, 차량 충돌시 시트벨트를 순간적으로 감아 시트벨트에 작용하는 장력을 일정 정도 크게 해줌으로써, 탑승자의 밀림을 최소화 하고, 충돌 순간 탑승자를 조기 구속하여 탑승자의 상해를 줄여주는 시트벨트용 프리텐셔너(Pretentioner)가 설치되고 있다.
첨부한 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 프리텐셔너는 시트벨트(10)를 권취하여 인출 또는 감아주는 기능을 하는 리트렉터에 취부되는 것으로서, 시트벨트를 권취한 스풀이 내장된 리트렉터 몸체부(12)와, 리트렉터 몸체부(12)의 하단부에 일체로 연결되는 프리텐셔너 몸체부(14)와, 리트렉터 몸체부(12)내의 벨트 웨빙용 스풀(16)과 연결되는 피니언(18)과, 피니언(18)과 맞물려 일정 구간 직선 이송하는 랙(20)과, 랙(20)의 직선 이송 구간을 한정하는 동시에 랙의 직선 이송로 역할을 하도록 프리텐셔너 몸체부(14) 및 리트렉터 몸체부(12) 간의 형성된 랙 이송경로(22)와, 프리텐셔너 몸체부(14)의 하단 일측에 장착되어 폭발시 가스를 발생시키면서 랙(20)을 상승시키는 미세가스 발생기(24, MGG: micro-gas generator)를 포함하여 구성되어 있다.
이렇게 구성된 프리텐셔너의 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 차량의 충돌시 차량 전면에 설치된 충돌감지센서(미도시됨)가 차량 충돌을 감지하면 제어부에서 미세가스 발생기(24)에 작동신호를 보낸다.
연이어, 미세가스 발생기(24)내의 폭발 작용에 의거 가스가 분출되며, 분출된 가스압에 의하여 랙(20)이 랙 이송경로(22)를 따라 상승하게 된다.
이와 함께, 랙(20)의 직선 이송에 따라 피니언(18)이 벨트(10)를 감아주는 역방향으로 회전하는 동시에 스풀(16)도 벨트(10)를 감아주는 역방향으로 회전을 하게 되어, 시트벨트(10)가 리트렉터내의 스풀(16)에 일정길이 인입되면서 감기게 된다.
이와 같이, 충돌감지센서가 차량 충돌을 감지하는 동시에 미세가스 발생기가 작동하여 발생된 가스의 팽창력에 의거, 시트벨트가 느슨해진 만큼 시트벨트를 순식간에 감아주어 시트벨트 착용자를 보호하게 된다.
이렇게 프리텐셔너가 작동하여 시트벨트를 순간적으로 감아주는 동작 후, 운전자 또는 승객의 가슴부 압박을 해소하기 위하여 스풀이 정방향으로 회전하여 벨트가 다시 외부로 인출된다.
그러나, 리트렉터 프리텐셔너 작동 후, 프리텐셔너 몸체부내에 남아 있는 가스 잔압 즉, 상승후의 랙 하단과 미세가스 발생기 사이의 밀폐된 랙 이송경로내에 남아 있는 가스 잔압에 의해 랙의 하강이 원할하게 이루어지지 않아, 스풀이 정방향으로 회전하는데 오히려 방해요인이 됨으로써, 외부로 인출되려는 시트벨트 하중에 오버슛(overshoot)이 발생되는 문제점이 있다.
즉, 첨부한 도 4c 도면에서 보듯이 스풀(16)의 정방향 회전과 동시에 피니언(18)의 정방향 회전에 의하여 랙(20)이 하강하려고 할 때, 상승후의 랙(20) 하단과 미세가스 발생기(24) 사이의 밀폐된 랙 이송경로(22)내에 남아 있는 가스 잔압이 랙(20)의 하강 작동을 방해하여, 스풀(16)의 원할한 정방향 회전이 이루어지지 않게 되므로, 외부로 인출되려는 시트벨트 하중에 오버슛(overshoot)이 발생되고 있다.
이에, 프리텐셔너 작동 후에 시트벨트가 외부로 제대로 인출되지 않음에 따라, 승객의 가슴부 압박이 제대로 해소되지 않고, 오히려 가슴 상해를 증가시키는 요인으로 작용할 수 있다.
한편, 프리텐셔너 작동시 미세가스 발생기의 가스 배출이 원할하게 이루어질 수 있도록 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이, 프리텐셔너 몸체부(14)에 벤트홀(26)을 뚫는 방법이 적용되기도 한다.
즉, 상승후의 랙 하단과 미세가스 발생기 사이의 밀폐된 랙 이송경로(22)에 벤트홀(26)을 가공하여 시트벨트 하중에 오버슛을 완화시킬 수 있으나, 프리텐셔너가 작동 중에도 가스의 일부가 벤트홀을 통해 외부로 배출되어, 프리텐셔너 작동 하중을 떨어뜨리는 역효과를 동반하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 리트렉터 프리텐셔너에 작동후, 미세가스 발생기로부터 팽창된 잔존 가스를 외부로 용이하게 배출시키는 구조를 적용함으로써, 프리텐셔너 작동 후 가스 잔압에 의하여 외부로 인출되는 시트벨트 인출 하중에 오버슛(overshoot)이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 리트렉터 몸체부내의 벨트 웨빙용 스풀과 연결되는 피니언과, 피니언과 맞물려 일정 구간 직선 이송하는 랙과, 프리텐셔너 몸체부 및 리트렉터 몸체부 간의 형성된 랙 이송경로와, 프리텐셔너 몸체부의 하단 일측에 장착되어 가스 발생을 통해 랙을 상승시키는 미세가스 발생기를 포함하는 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치에 있어서, 상기 랙의 내부에 길이방향을 따라 랙 이송경로의 상부 및 하부를 연통시키는 가스이동홀을 형성하여, 프리텐셔너 작동시 미세가스 발생기로부터 발생된 가스가 랙을 상승시킴과 동시에 가스이동홀을 통하여 랙 이송경로의 상부로 이동되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 상기 랙의 가스이동홀의 상단에는 가스 차단 및 배출 기능을 갖는 마개가 분리 가능하게 장착된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 마개는 랙의 가스이동홀과 편심을 이루는 가스유도홀이 상하로 관통된 상부바디체와, 상부바디체의 저면 중앙부에 일체로 형성되어 가스이동홀의 상단에 삽입 체결되는 가스밀폐단; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 랙 이송경로의 상단끝에는 랙의 가스이동홀과 마개의 가스유도홀을 통하여 배출된 가스를 최종적으로 외부로 배출시키기 위한 가스배출홀이 관통 형성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 랙 이송경로를 따라 랙이 상승한 후, 마개가 분리되도록 랙 이송경로의 상단 내경부에는 역삼각 단면의 고정턱이 형성되고, 마개의 상면 테두리에는 정삼각 단면의 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 랙의 길이방향을 따라 가스이동홀을 형성하고, 랙의 이송경로 상단부에 가스배출홀을 형성함으로써, 리트렉터 프리텐셔너에 작동후, 미세가스 발생기로부터 팽창된 잔존 가스를 외부로 용이하게 배출시킬 수 있고, 그에 따라 시트벨트 인출 하중에 오버슛(overshoot)이 발생되는 것을 방지하는 동시에 승객의 가슴부 상해를 방지할 수 있다.
특히, 랙의 가스이동홀의 상단에 마개를 분리 가능하게 장착하여, 가스 폭발압이 랙에 완전하게 전달된 후에 마개가 분리되면서 가스이동홀과 가스배출홀이 연통되도록 함으로써, 프리텐셔너 작동 중에는 가스가 배출됨없이 랙을 원할하게 상승시켜 프리텐셔너 고유의 시트벨트 구속 기능이 용이하게 발휘될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치의 구성 및 작동 흐름을 설명하는 개략적 단면도,
도 4는 자동차용 리트렉터 프리텐셔너 및 그 작동 흐름을 설명하는 개략적 단면도,
도 5는 종래의 프리텐셔너 가스배출 구조를 설명하는 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 리트렉터 프리텐셔너의 작동후 마이크로 가스 발생기의 가스 배출이 원할하게 이루어지도록 함으로써, 프리텐셔너 작동 후 가스 잔압에 의하여 외부로 인출되어야 할 시트벨트 인출 하중에 오버슛(overshoot)이 발생되는 것을 방지할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
첨부한 도 4를 참조로 전술한 바와 같이, 프리텐셔너는 시트벨트(10)를 권취하여 인출 또는 감아주는 기능을 하는 리트렉터에 취부되는 것으로서, 시트벨트를 권취한 스풀이 내장된 리트렉터 몸체부(12)와, 리트렉터 몸체부(12)의 하단부에 일체로 연결되는 프리텐셔너 몸체부(14)와, 리트렉터 몸체부(12)내의 벨트 웨빙용 스풀(16)과 연결되는 피니언(18)과, 피니언(18)과 맞물려 일정 구간 직선 이송하는 랙(20)과, 랙(20)의 직선 이송 구간을 한정하는 동시에 랙의 직선 이송로 역할을 하도록 프리텐셔너 몸체부(14) 및 리트렉터 몸체부(12) 간의 형성된 랙 이송경로(22)와, 프리텐셔너 몸체부(14)의 하단 일측에 장착되어 폭발시 가스를 발생시키면서 랙(20)을 상승시키는 미세가스 발생기(24, MGG: micro-gas generator)를 포함하여 구성되어 있다.
본 발명에 따르면, 상기 랙(20)의 내부에 길이방향을 따라 상하로 관통되는 가스이동홀(28)을 형성하여, 이 가스이동홀(28)에 의하여 랙 이송경로(22)의 상부 및 하부가 서로 연통 가능한 상태가 되도록 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로서, 상기 랙(20)의 가스이동홀(28)의 상단에는 프리텐셔너의 작동시 가스가 외부로 배출되는 것을 차단하고, 프리텐셔너 작동후에는 가스가 외부로 배출되는 것을 허용하는 마개(30)가 분리 가능하게 장착된다.
이때, 상기 마개(30)는 랙(20)의 중심에 형성된 가스이동홀(28)과 편심을 이루는 가스유도홀(32)이 상하로 관통된 상부바디체(34)와, 이 상부바디체(34)의 저면 중앙부에 일체로 돌출 형성되어 가스이동홀(28)의 상단부에 삽입 체결되는 가스밀폐단(36)으로 구성된다.
따라서, 상기 프리텐셔너의 작동 전 즉, 미세가스 발생기(24)의 작동 전에는 마개(30)의 가스밀폐단(36)이 랙(20)의 가스이동홀(28)의 상단부에 끼워져 랙(20)의 가스이동홀(28)을 비롯하여 랙(20)의 하단부와 미세가스 발생기(24) 사이 공간이 밀폐되는 상태가 된다.
한편, 상기 미세가스 발생기(24)의 폭발 작동에 의한 가스압을 받으면서 랙(20)이 랙 이송경로(22)를 따라 상승한 후, 잔존가스의 외부 배출을 위해 마개(30)가 자동 분리되도록 한 구성이 마개(20)와 랙 이송경로(22)의 상단 내경부에 구성된다.
이를 위해, 상기 랙 이송경로(22)의 상단 내경부에는 역삼각 단면의 고정턱(40)이 형성되고, 마개(30)의 상면 테두리에는 정삼각 단면의 걸림턱(42)이 형성되어, 랙(20)과 함께 마개(30)가 승강하여 마개(30)의 걸림턱(42)이 랙 이송경로(22)의 고정턱(40)을 타고 넘어 걸림 상태가 되고, 이와 동시에 랙(20)이 하강하면 마개(30)가 랙으로부터 분리되는 상태가 된다.
한편, 상기 랙 이송경로(22)의 상단끝에는 마개(30)의 분리후 랙(20)의 가스이동홀(28)과 마개(30)의 가스유도홀(32)을 통하여 배출된 잔존가스를 최종적으로 외부로 배출시키기 위한 가스배출홀(38)이 관통 형성된다.
여기서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 차량의 충돌시 차량 전면에 설치된 충돌감지센서(미도시됨)가 차량 충돌을 감지하면 제어부에서 미세가스 발생기(24)에 작동신호를 보내고, 연이어 미세가스 발생기(24)내의 폭발 작용에 의거 가스가 분출되며, 분출된 가스압에 의하여 랙(20)이 랙 이송경로(22)를 따라 상승하게 된다.
이때, 상기 미세가스 발생기(24)로부터의 가스가 랙(20)의 가스이동홀(28)로 진입하지만, 마개(30)가 가스이동홀(28)을 막고 있으므로, 랙(20)이 가스압에 의하여 원할하게 상승하게 된다.
이와 함께, 랙(20)의 직선 이송하며 승강함에 따라 피니언(18)이 벨트(10)를 감아주는 역방향으로 회전하는 동시에 스풀(16)도 벨트(10)를 감아주는 역방향으로 회전을 하게 되어, 시트벨트(10)가 리트렉터내의 스풀(16)내에 일정길이 인입되면서 감기게 된다.
이렇게 프리텐셔너가 작동하여 시트벨트를 순간적으로 감아주어 시트벨트 착용자를 보호하는 동작 후, 운전자 또는 승객의 가슴부 압박을 해소하기 위하여 스풀이 정방향으로 회전하여 벨트의 일부길이가 다시 외부로 인출된다.
이를 위해, 상기 미세가스 발생기(24)로부터의 가스압에 의하여 랙(20)이 랙 이송경로(22)의 상사점까지 이동되면, 랙(20)과 함께 마개(30)도 최대로 승강된 상태가 되며, 이때 마개(30)가 승강하여 마개(30)의 걸림턱(42)이 랙 이송경로(22)의 고정턱(40)을 타고 넘어 걸림 상태가 되고, 이와 동시에 랙(20)이 하강하면 마개(30)가 랙(20)으로부터 분리되는 상태가 된다.
따라서, 랙(20)의 가스이동홀(28)을 비롯한 랙(20)의 하단부와 미세가스 발생기(24) 사이 공간에 존재하는 잔존가스가 랙(20)의 가스이동홀(28)과, 분리된 상태인 마개(30)의 가스유도홀(32)과, 랙 이송경로(22)의 가스배출홀(38)을 통하여 외부로 용이하게 배출된다.
이렇게 잔존가스가 배출 제거됨에 따라, 스풀(16)의 정방향 회전과 동시에 피니언(18)의 정방향 회전에 의하여 랙(20)이 용이하게 하강하게 되므로, 기존에 랙 이송경로(22)내에 남아 있는 가스 잔압이 랙(20)의 하강 작동을 방해하는 것을 방지할 수 있다.
이에 따라, 기존에는 외부로 인출되려는 시트벨트 하중에 오버슛(overshoot)이 발생되었지만 본 발명은 잔존가스 제거로 인해 랙이 용이하게 하강하게 되므로 스풀(16)의 원할한 정방향 회전이 이루어짐과 함께 시트벨트 인출이 원할하게 이루어질 수 있고, 결국 프리텐셔너 작동 후 시트벨트에 의한 착용자의 가슴부 압박이 용이하게 해소되어 시트벨트 압박에 의한 상해를 방지할 수 있다.
10 : 벨트 12 : 리트렉터 몸체부
14 : 프리텐셔너 몸체부 16 : 스풀
18 : 피니언 20 : 랙
22 : 랙 이송경로 24 : 미세가스 발생기
26 : 벤트홀 28 : 가스이동홀
30 : 마개 32 : 가스유도홀
34 : 상부바디체 36 : 가스밀폐단
38 : 가스배출홀 40 : 고정턱
42 : 걸림턱

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 리트렉터 몸체부(12)내의 벨트 웨빙용 스풀(16)과 연결되는 피니언(18)과, 피니언(18)과 맞물려 일정 구간 직선 이송하는 랙(20)과, 프리텐셔너 몸체부(14) 및 리트렉터 몸체부(12) 간의 형성된 랙 이송경로(22)와, 프리텐셔너 몸체부(14)의 하단 일측에 장착되어 가스 발생을 통해 랙(20)을 상승시키는 미세가스 발생기(24)를 포함하는 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치에 있어서,
    상기 랙(20)의 내부에 길이방향을 따라 랙 이송경로(22)의 상부 및 하부를 연통시키는 가스이동홀(28)을 형성하여, 프리텐셔너 작동시 미세가스 발생기(24)로부터 발생된 가스가 랙(20)을 상승시킴과 동시에 가스이동홀(28)을 통하여 랙 이송경로(22)의 상부로 이동되도록 하며,
    상기 랙(20)의 가스이동홀(28)의 상단에는 가스 차단 및 배출 기능을 갖는 마개(30)가 분리 가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 마개(30)는:
    랙(20)의 가스이동홀(28)과 편심을 이루는 가스유도홀(32)이 상하로 관통된 상부바디체(34)와;
    상부바디체(34)의 저면 중앙부에 일체로 형성되어 가스이동홀(28)의 상단에 삽입 체결되는 가스밀폐단(36);
    으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 랙 이송경로(22)의 상단끝에는 랙(20)의 가스이동홀(28)과 마개(30)의 가스유도홀(32)을 통하여 배출된 가스를 최종적으로 외부로 배출시키기 위한 가스배출홀(38)이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 랙(20)이 랙 이송경로(22)를 따라 상승한 후, 마개(30)가 자동 분리되도록 랙 이송경로(22)의 상단 내경부에는 역삼각 단면의 고정턱(40)이 형성되고, 마개(30)의 상면 테두리에는 정삼각 단면의 걸림턱(42)이 형성된 것을 특징으로 하는 하는 자동차용 리트렉터 프리텐셔너의 가스 배출 장치.
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