KR101477794B1

KR101477794B1 - 안전벨트용 안전장치

Info

Publication number: KR101477794B1
Application number: KR20130145502A
Authority: KR
Inventors: 박홍식
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
Publication date: 2014-12-30
Also published as: CN104670151A; CN104670151B; US9139161B2; US20150145238A1

Abstract

안전벨트용 안전장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 안전벨트용 안전장치는: 본 발명에 따른 안전벨트용 안전장치는: 안전벨트가 외주연에 감겨있는 랙기어를 구비하는 리트랙터와, 차량 충돌시 동작되어 안전벨트를 감는 방향으로 랙기어를 회전시키는 프리텐셔너와, 프리텐셔너에 연이어 설치되며 프리텐셔너가 랙기어를 회전시킨 후에 동작되어 안전벨트를 푸는 방향으로 랙기어를 회전시키는 해제부 및 해제부를 동작시키기 위한 조작력을 입력받아 전기를 발생시키며 해제부로 전기를 전달하여 해제부를 동작시키는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

안전벨트용 안전장치{SAFETY DEVICE FOR SEAT BELT}

본 발명은 안전벨트용 안전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 충돌시에는 안전벨트를 감아주며, 탈출시에는 안전벨트를 풀어주는 동작을 제공하여 탑승자의 안정성을 향상시킬 수 있는 안전벨트용 안전장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 사고에 있어서 안전벨트는 탑승자의 생명유지에 가장 큰 기여를 하는 장치이다.

차량의 충돌 사고시 프리텐셔너가 먼저 동작되어 안전벨트의 느슨한 부분을 되감아주므로 탑승자는 좌석에 접한 상태로 자세가 교정된다.

프리텐셔너의 동작 후 에어백이 전개되므로, 운전자가 에어백에 접하여 발생하는 충격을 최소화할 수 있다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2010-0032679호(2010.03.26 공개, 발명의 명칭: 시트벨트의 회전식 프리텐셔너)에 개시되어 있다.

종래에는 프리텐셔너의 작동으로 안전벨트의 장력이 크게 형성되므로 에어백 전개 후 안전벨트를 버클에서 분리하는 작업에 어려움이 발생된다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 충돌시에는 안전벨트를 감아주며, 탈출시에는 안전벨트를 풀어주는 동작을 제공하여 탑승자의 안정성을 향상시킬 수 있는 안전벨트용 안전장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 안전벨트용 안전장치는: 안전벨트가 외주연에 감겨있는 랙기어를 구비하는 리트랙터와, 차량의 충돌시 동작되어 안전벨트를 감는 방향으로 랙기어를 회전시키는 프리텐셔너와, 프리텐셔너에 연이어 설치되며 프리텐셔너가 랙기어를 회전시킨 후에 동작되어 안전벨트를 푸는 방향으로 랙기어를 회전시키는 해제부 및 해제부를 동작시키기 위한 조작력을 입력받아 전기를 발생시키며 해제부로 전기를 전달하여 해제부를 동작시키는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 프리텐셔너는, 랙기어에 맞물리는 치형이 측면에 구비되는 이동기어와, 이동기어를 지지하는 제1받침부재 및 충돌 감지센서의 동작으로 폭발되며 랙기어를 향한 방향으로 제1받침부재를 이동시키는 제1폭발부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 해제부는, 이동기어와 마주하는 위치에 설치되는 해제기어와, 해제기어를 지지하는 제2받침부재 및 스위치부에서 전달된 전기에 의해 폭발되며 제1받침부재를 향한 방향으로 제2받침부재를 이동시키는 제2폭발부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 이동기어는 2개가 한쌍을 이루며 제1받침부재에 평행하게 설치되며, 이동기어를 가압하는 해제기어도 2개가 한쌍을 이루며 제2받침부재에 평행하게 설치되는 것이 바람직하다.

또한 스위치부는, 외형을 형성하는 케이스부와, 케이스부에 설치되어 누름방식으로 동작되는 버튼부재와, 버튼부재와 프리텐셔너를 연결하며 프리텐셔너의 동작으로 버튼부재에서 이격되어 버튼부재의 구속을 해제하는 제1연결부 및 버튼부재의 가압동작을 전기로 변환하여 해제부로 전달하는 제2연결부를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 제2연결부는, 버튼부재를 통해 압력을 입력받아 전기를 발생시키는 압전세라믹 및 압전세라믹에서 발생된 전기를 해제부로 전달하는 연결심선을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 탑승자의 복부를 감싸는 형상으로 설치되는 안전벨트의 일측에 연결되는 안전걸쇠와 안전걸쇠가 삽입되는 장착홈부를 구비하며 차량에 고정되는 고정버클과, 고정버클의 내측에서 이동 가능하게 설치되며 안전걸쇠를 관통하여 고정버클에 걸리는 걸쇠구속부 및 고정버클의 내측으로 삽입되어 걸쇠구속부를 관통하며 해제부의 동작으로 이동되어 걸쇠구속부의 구속을 해제하는 해제와이어를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 고정버클은, 차량에 고정되며 걸쇠구속부의 관통이 이루어지는 버클홀을 구비하는 버클하우징 및 버클하우징의 내측에 고정되며 걸쇠구속부의 외측을 감싸는 형상으로 설치되어 걸쇠구속부의 이동을 안내하는 가이드부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한 가이드부재에 하측이 연결되며 걸쇠구속부에 상측이 연결되고, 탄성력에 의해 걸쇠구속부를 가이드부재에 접하는 방향으로 가압하는 탄성부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 안전벨트용 안전장치는, 차량의 충돌시 프리텐셔너가 작동하여 안전벨트를 설정된 길이만큼 감아준 후 에어백이 전개되므로, 탑승자가 에어백에 접하여 발생되는 충격을 감소시켜 탑승자의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은, 프리텐셔너가 동작된 후에 해제부를 동작시키는 스위치부의 조작이 가능하므로 해제부의 오작동을 방지하여 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.

또한 본 발명은 프리텐셔너가 동작된 후 해제부가 동작되어 안전벨트의 장력을 감소시키므로, 안전벨트가 버클에서 용이하게 분리되어 탑승자가 안전하게 탈출할 수 있다.

또한 본 발명은 해제부의 동작과 연동하여 해제와이어가 걸쇠구속부에서 분리되면서 안전벨트를 고정시키는 고정버클에서 안전걸쇠가 분리될 수 있으므로 탑승자의 안전성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트용 안전장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치부를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전구동부의 요부구성을 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리텐셔너가 동작되기 전 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리텐셔너가 동작되어 랙기어가 안젠벨트를 감는 방향으로 회전되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 해제부가 동작되어 이동기어를 밀어내므로 랙기어가 안젠벨트를 푸는 방향으로 회전되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트용 안전장치의 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전걸쇠가 고정버클에 고정된 상태를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전걸쇠가 고정버클에 고정된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전걸쇠가 고정버클에서 분리된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전걸쇠가 고정버클에 고정된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전걸쇠가 고정버클에서 분리된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트용 안전장치를 설명한다. 설명의 편의를 위해 자동차에 설치된 안전벨트용 안전장치를 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트용 안전장치가 설치된 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위치부를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전구동부의 요부구성을 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트용 안전장치의 블록도이다.

도 1, 도 4, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트용 안전장치(1)는, 안전벨트(12)가 외주연에 감겨있는 랙기어(26)를 구비하는 리트랙터(20)와, 차량의 충돌시 동작되어 안전벨트(12)를 감는 방향으로 랙기어(26)를 회전시키는 프리텐셔너(40)와, 프리텐셔너(40)에 연이어 설치되며 프리텐셔너(40)가 랙기어(26)를 회전시킨 후에 동작되어 안전벨트(12)를 푸는 방향으로 랙기어(26)를 회전시키는 해제부(50)와, 해제부(50)를 동작시키기 위한 조작력을 입력받아 전기를 발생시키며 해제부(50)로 전기를 전달하여 해제부(50)를 동작시키는 스위치부(60)를 포함한다.

안전벨트(12)는 좌석(11)에 앉아 있는 탑승자(10)의 몸을 감싸며 버클(14)에 연결된다. 이를 보다 상세하게 설명하면, 안전벨트(12)의 일측은 앵커리지(16)를 통해 리트랙터(20)에 연결되며, 안전벨트(12)의 타측은 탑승자(10)의 가슴 부위와 텅(13)을 차례로 통과한 후, 다시 탑승자(10)의 복부 부위를 통과하여 안전걸쇠(120)에 연결된다.

리트랙터(20)는 안전벨트(12)를 일정한 장력으로 당겨주며, 급정거나 사고 발생으로 탑승자(10)의 몸이 앞으로 이동할 때 안전벨트(12)의 풀림을 방지하여 탑승자(10)의 상해를 감소시킨다.

리트랙터(20)의 내측에는 랙기어(26)가 회전 가능하게 설치되며, 랙기어(26)의 외측에는 안전벨트(12)가 권선된다.

랙기어(26)는 안전벨트(12)가 외측에 권선되는 원기둥 형상의 회전부재(22)와, 회전부재(22)의 양측에 설치되는 원판 형상의 원형기어(24)로 구성된다.

원형기어(24)의 외측 둘레에는 치형이 형성되며, 원형기어(24)의 일부는 안전구동부(30)의 하우징(32) 내측으로 돌출된다.

안전구동부(30)는 에어백 전개 전에 랙기어(26)를 회전시켜 안전벨트(12)를 감아주며, 에어백이 전개된 후에는 탑승자(10)의 조작력에 의해 동작되어 안전벨트(12)를 푸는 방향으로 랙기어(26)를 회전시키는 기술사상 안에서 다양한 종류의 구동장치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 안전구동부(30)는 하우징(32)과 프리텐셔너(40)와 해제부(50)를 포함한다.

하우징(32)의 내측에는 프리텐셔너(40)와 해제부(50)가 설치되며, 리트랙터(20)와 마주하는 하우징(32)의 측면 일부는 개구되어 개구홀부(34)를 형성한다.

개구홀부(34)를 통해 랙기어(26)의 일부가 하우징(32)의 내측으로 돌출된 상태로 설치된다.

하우징(32)의 일측(도 4기준 하측)으로 제1돌출부(36)가 돌출되며, 하우징(32)의 타측(도 4기준 상측)으로 제2돌출부(38)가 돌출된다.

프리텐셔너(40)는 하우징(32)의 일측에 설치되며, 차량의 충돌시 동작되어 안전벨트(12)를 감는 방향으로 랙기어(26)를 회전시키는 기술사상 안에서 다양한 종류의 구동장치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 프리텐셔너(40)는, 랙기어(26)에 맞물리는 치형이 측면에 구비되는 이동기어(42)와, 이동기어(42)를 지지하는 제1받침부재(44)와, 충돌 감지센서(90)의 동작으로 폭발되며 랙기어(26)를 향한 방향으로 제1받침부재(44)를 이동시키는 제1폭발부(46)를 포함한다.

하우징(32)의 내측에 구비된 내측공간이 상하 방향으로 설치된 경우, 이동기어(42)도 상하 방향으로 설치된다.

하우징(32)의 내측으로 돌출된 원형기어(24)에 맞물리는 치형이 이동기어(42)의 측면에 형성되며, 이동기어(42)는 2개가 한쌍을 이루며 제1받침부재(44)에 평행하게 설치된다.

제1받침부재(44)는 이동기어(42)의 하측에 수평방향(도 4 기준)으로 설치되며, 제1받침부재(44)의 하측에 제1폭발부(46)가 구비된다.

제1폭발부(46)는 제1돌출부(36)의 하측에 위치하며, 제1폭발부(46)가 동작되면서 발생된 가스는 제1받침부재(44)와 이동기어(42)를 상측으로 밀어올린다.

제1폭발부(46)는 충돌 감지센서(90)의 측정값을 전달받는 제어부(100)의 제어신호로 동작된다.

제1받침부재(44)는 하우징(32)의 내측으로 돌출된 돌기에 의해 이동이 구속되며, 제1폭발부(46)의 동작으로 발생된 가스의 압력에 밀려서 하우징(32)의 내측을 이동한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 해제부(50)는 프리텐셔너(40)에 연이어 설치되며, 프리텐셔너(40)가 랙기어(26)를 회전시킨 후에 동작되어 안전벨트(12)를 푸는 방향으로 랙기어(26)를 회전시키는 기술사상 안에서 다양한 종류의 구동장치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 해제부(50)는, 이동기어(42)와 마주하는 위치에 설치되는 해제기어(52)와, 해제기어(52)를 지지하는 제2받침부재(54)와, 스위치부(60)에서 전달된 전기에 의해 폭발되며 제1받침부재(44)를 향한 방향으로 제2받침부재(54)를 이동시키는 제2폭발부(56)를 포함한다.

하우징(32)의 상측에 위치하는 해제부(50)는 프리텐셔너(40)와 마주하며 설치된다.

이동기어(42)와 마주하는 상측에 해제기어(52)가 설치되며, 이동기어(42)를 가압하는 해제기어(52)도 2개가 한쌍을 이루며 제2받침부재(54)에 평행하게 설치되므로 이동기어(42)의 가압이 안정적으로 이루어진다.

해제기어(52)는 이동기어(42)를 가압하여 이동기어(42)를 하측으로 밀어내기 위한 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에 따른 해제기어(52)는 막대 형상으로 형성되며, 해제기어(52)의 상측에 수평방향으로 제2받침부재(54)가 설치된다.

제2받침부재(54)는 하우징(32)의 내측으로 돌출된 돌기에 의해 이동이 구속되며, 제2폭발부(56)의 동작으로 발생된 가스의 압력에 밀려서 하우징(32)의 내측을 이동한다.

제2폭발부(56)는 제2돌출부(38)의 내측에 설치되며, 제2폭발부(56)가 동작되면서 발생된 가스는 제2받침부재(54)와 해제기어(52)를 하측으로 밀어내린다.

스위치부(60)는 해제부(50)를 동작시키기 위한 조작력을 입력받아 전기를 발생시키며 해제부(50)로 전기를 전달하여 해제부(50)를 동작시키는 기술사상 안에서 다양한 종류의 스위치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 스위치부(60)는, 외형을 형성하는 케이스부(62)와, 케이스부(62)에 설치되어 누름방식으로 동작되는 버튼부재(64)와, 버튼부재(64)와 프리텐셔너(40)를 연결하며 프리텐셔너(40)의 동작으로 버튼부재(64)에서 이격되어 버튼부재(64)의 구속을 해제하는 제1연결부(70)와, 버튼부재(64)의 가압동작을 전기로 변환하여 해제부(50)로 전달하는 제2연결부(80)를 포함한다.

스위치부(60)는 탑승자(10)가 조작하기 편한 위치에 설치되며, 스위치부(60)의 외형을 형성하는 케이스부(62)에 버튼부재(64)가 설치된다.

버튼부재(64)는 누름동작에 의해 동작되며, 버튼부재(64)의 측면에 제1연결부(70)가 삽입된다.

제1연결부(70)는 제1피복부재(72)와 심선(74)을 포함한다. 심선(74)의 일측은 프리텐셔너(40)의 제1받침부재(44) 또는 이동기어(42)에 연결되며, 심선(74)의 타측은 버튼부재(64)의 측면으로 삽입된다.

심선(74)의 외측에는 제1피복부재(72)가 설치되므로 프리텐셔너(40)의 동작과 연동하여 심선(74)이 이동할 때 심선(74)과 주변물체 사이의 간섭을 방지한다.

제2연결부(80)는 스위치부(60)의 누름동작을 전기로 변환시켜 해제부(50)로 전달하는 기술사상 안에서 다양한 형상의 전기발생장치가 사용될 수 있다.

일 실시예에 따른 제2연결부(80)는, 버튼부재(64)를 통해 압력을 입력받아 전기를 발생시키는 압전세라믹(86)과, 압전세라믹(86)에서 발생된 전기를 해제부(50)로 전달하는 연결심선(82)과, 연결심선(82)의 외측을 감싸는 제2피복부재(84)를 포함한다.

압전세라믹(86)은 압력이 가해졌을 때 전압을 발생시키는 소자로, 기계적인 진동에너지를 전기에너지로, 전기에너지를 기계적인 진동에너지로 상호 변환이 가능하며 변환효율이 높다.

압전세라믹(86)은 버튼부재(64)의 하측에 설치되며, 압전세라믹(86)에서 발생된 전기를 해제부(50)의 제2폭발부(56)로 전달하는 연결심선(82)은 도체를 주재료로 한다.

제2피복부재(84)는 연결심선(82)의 외측에 설치되어 연결심선(82)을 따라 흐르는 전기가 다른 부재로 흐르는 것을 방지한다.

차량에 설치된 충돌 감지센서(90)는 차량의 충돌을 감지하여 제어부(100)로 측정값을 전달하며, 제어부(100)는 차속센서의 측정값과 충돌 감지센서(90)의 측정값 등을 바탕으로 에어백과 프리텐셔너(40)를 동작시킨다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전걸쇠가 고정버클에 고정된 상태를 개략적으로 도시한 정면도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전걸쇠가 고정버클에 고정된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전걸쇠가 고정버클에서 분리된 상태를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 안전걸쇠가 고정버클에 고정된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 안전걸쇠가 고정버클에서 분리된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 9 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트용 안전장치(1)는 안전걸쇠(120)와 고정버클(130)과 걸쇠구속부(140)와 해제와이어(150)와 탄성부재(160)를 더 포함한다.

안전걸쇠(120)는 탑승자(10)의 복부를 감싸는 형상으로 설치되는 안전벨트(12)의 일측(도 9 기준 좌측)에 연결된다.

일 실시예에 따른 안전걸쇠(120)는, 금속편 형상의 걸쇠몸체(122)와 걸쇠몸체(122)의 내측에 통공을 형성하는 걸림공(124)을 포함한다.

걸림공(124)은 걸쇠구속부(140)의 단면과 대응되는 형상으로 형성된다. 일 실시예에 따른 걸림공(124)과 걸쇠구속부(140)의 단면은 사각 형상으로 형성되므로 걸림공(124)에 걸쇠구속부(140)가 삽입된 경우에 안전걸쇠(120)의 회전이 구속된다.

고정버클(130)은 안전걸쇠(120)가 삽입되는 장착홈부(134)를 구비하며 차량에 고정되는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에 따른 고정버클(130)은, 차량에 고정되며 걸쇠구속부(140)의 관통이 이루어지는 버클홀(133)을 구비하는 버클하우징(132)과, 버클하우징(132)의 내측에 고정되며 걸쇠구속부(140)의 외측을 감싸는 형상으로 설치되어 걸쇠구속부(140)의 이동을 안내하는 가이드부재(136)를 포함한다.

버클하우징(132)은 안전걸쇠(120)가 진입되는 일측을 향하여 개방되며, 버클하우징(132)의 상측(이하 도 11기준)에는 버클홀(133)이 구비되어 걸쇠구속부(140)의 이동이 이루어진다.

버클하우징(132)의 내측에 가이드부재(136)가 고정되어 탄성부재(160)의 신축 작용을 안내한다.

가이드부재(136)는 사각관 형상으로 형성되어 상측이 개구되어 있으므로 사각단면 형상을 갖는 걸쇠구속부(140)의 상하 이동과, 걸쇠구속부(140)와 가이드부재(136)의 하부에 연결된 탄성부재(160)의 이동도 안내한다.

걸쇠구속부(140)는 고정버클(130)의 내측에서 이동 가능하게 설치되며, 안전걸쇠(120)의 걸림공(124)을 관통하여 고정버클(130)에 걸리는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형될 수 있다.

일 실시예에 따른 걸쇠구속부(140)는 구속몸체(142)와 걸림돌기(144)와 측면공(146)과 이동고리(148)를 포함한다.

구속몸체(142)는 사각단면 형상으로 형성되어 상하 방향으로 연장되며, 구속몸체(142)의 측면으로 걸림돌기(144)가 돌출되어 걸쇠몸체(122)의 하측에 걸린다.

걸림돌기(144)가 걸쇠몸체(122)에 걸리므로 걸쇠구속부(140)가 버클홀(133)을 통해 고정버클(130)의 외측으로 배출됨을 방지할 수 있다.

측면공(146)은 구속몸체(142)를 관통하는 형상으로 설치되며, 측면공(146)을 통해 해제와이어(150)가 삽입되어 걸쇠구속부(140)의 상하 이동을 구속한다.

해제와이어(150)는 고정버클(130)의 내측으로 삽입되어 걸쇠구속부(140)를 관통하며, 해제부(50)의 동작으로 이동되어 걸쇠구속부(140)의 구속을 해제한다.

해제와이어(150)의 일측은 해제부(50)의 제2받침부재(54)에 연결되며, 해제와이어(150)의 타측은 측면공(146)을 통해 구속몸체(142)를 관통한다.

탄성부재(160)는 가이드부재(136)에 하측이 연결되며 걸쇠구속부(140)에 상측이 연결된다. 일 실시예에 따른 탄성부재(160)는, 탄성력에 의해 걸쇠구속부(140)를 가이드부재(136)에 접하는 방향으로 가압하는 기술사상 안에서 다양한 종류의 가압장치가 사용될 수 있다.

탄성부재(160)의 상측은 걸쇠구속부(140)의 내측에 구비된 이동고리(148)에 걸리며, 탄성부재(160)의 하측은 가이드부재(136)의 내측에 구비된 고정고리(137)에 걸린다.

일 실시예에 따른 탄성부재(160)는 인장코일스프링을 사용하므로 가격대비 우수한 탄성력을 제공할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 안전벨트용 안전장치(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리텐셔너가 동작되기 전 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리텐셔너가 동작되어 랙기어가 안젠벨트를 감는 방향으로 회전되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 해제부가 동작되어 이동기어를 밀어내므로 랙기어가 안젠벨트를 푸는 방향으로 회전되는 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 리트랙터(20)의 랙기어(26)를 중심으로 이동기어(42)와 해제기어(52)가 서로 마주하며 설치된다.

도 2, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 차량의 충돌시 충돌 감지센서(90)의 측정값을 전달받은 제어부(100)는 프리텐셔너(40)의 제1폭발부(46)를 동작시킨다.

또는 충돌 감지센서(90)에서 발생된 전기신호가 제어부(100)를 거치지 않고 바로 제1폭발부(46)로 전달되어 제1폭발부(46)를 동작시킬 수 있다.

제1폭발부(46)의 폭발로 발생된 가스는 제1받침부재(44)를 상측으로 밀어올리며, 제1받침부재(44)와 함께 이동기어(42)도 상측으로 이동된다.

이동기어(42)의 측면에 구비된 치형이 랙기어(26)에 맞물려 돌아가면서 안전벨트(12)를 감는 방향(도 6 기준 반시계 방향)으로 랙기어(26)를 회전시킨다.

랙기어(26)의 회전으로 안전벨트(12)가 설정된 길이만큼 감기면서 탑승자(10)와 좌석(11) 사이의 공간을 좁힌 상태에서 에어백이 전개되어 탑승자(10)의 상해를 감소시킨다.

제1받침부재(44)가 상측으로 이동하면서 제1받침부재(44)에 연결된 심선(74)의 일측도 상측으로 이동하므로, 버튼부재(64)의 측면에 삽입된 제1받침부재(44)의 타측은 버튼부재(64)에서 이격된다.

심선(74)이 버튼부재(64)에서 이격된 후 버튼부재(64)의 하측 이동이 가능하므로, 탑승자(10)는 버튼부재(64)를 눌러 압전세라믹(86)을 가압한다.

압전세라믹(86)의 가압으로 발생된 전기는 연결심선(82)을 통해 제2폭발부(56)로 전달된다.

도 1과 도 7에 도시된 바와 같이, 제2폭발부(56)가 폭발되면서 발생된 가스로 제2받침부재(54)가 하우징(32)의 내측공간을 따라 하측으로 이동한다.

제2받침부재(54)에 연결된 해제기어(52)가 이동기어(42)를 하측으로 가압하므로, 이동기어(42)에 맞물린 랙기어(26)도 안전벨트(12)를 푸는 방향(도 7 기준 시계 방향)으로 회전된다.

안전벨트(12)의 장력이 감소되므로 탑승자(10)는 버클(14)에서 안전벨트(12)를 분리한 후 차량에서 탈출할 수 있으므로 탑승자(10)의 안전성을 향상시킬 수 있다.

안전벨트용 안전장치(1)의 안정성을 향상시키기 위해 안전걸쇠(120)와 고정버클(130)과 걸쇠구속부(140)와 해제와이어(150)가 추가 설치된 상태에서의 동작을 추가 설명하기로 한다.

도 5와 도 12에 도시된 바와 같이 제2폭발부(56)의 폭발이 이루어지기 전에는 제2받침부재(54)에 연결된 해제와이어(150)의 이동이 구속되므로, 걸쇠구속부(140)의 구속몸체(142)의 이동도 구속되어 안전걸쇠(120)가 고정버클(130)에 고정된 상태를 유지한다.

즉, 걸쇠구속부(140)가 걸쇠몸체(122)의 걸림공(124)과 버클하우징(132)의 버클홀(133)을 통해 고정버클(130)의 외측으로 돌출되므로 걸쇠몸체(122)의 좌우 이동이 구속된다.

탑승자(10)는 버클하우징(132)의 외측으로 걸쇠구속부(140)가 돌출됨을 확인하므로 안전걸쇠(120)가 고정버클(130)에 안정적으로 고정되어 있음을 확인할 수 있다.

도 7과 도 13에 도시된 바와 같이, 제2폭발부(56)의 폭발에 의해 제2받침부재(54)가 하측으로 이동하면, 제2받침부재(54)에 연결된 해제와이어(150)가 이동되면서 걸쇠구속부(140)의 측면공(146)에서 해제와이어(150)가 이탈된다.

걸쇠구속부(140)의 자중과, 걸쇠구속부(140)를 하측으로 당기는 탄성부재(160)의 탄성력에 의해 걸쇠구속부(140)는 하측으로 이동한다.

걸쇠구속부(140)는 걸쇠몸체(122)의 걸림공(124)과 버클하우징(132)의 버클홀(133)에서 이격되어 하측으로 이동되므로 안전걸쇠(120)는 고정버클(130)에서 이탈될 수 있다.

안전걸쇠(120)의 이동으로 탑승자(10)의 복부를 감싸는 안전벨트(12)가 헐렁하게 되어 탑승자(10)는 버클(14)에서 안전벨트(12)를 분리한 후 차량에서 탈출할 수 있으므로 탑승자(10)의 안전성을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 차량의 충돌시 프리텐셔너(40)가 작동하여 안전벨트(12)를 설정된 길이만큼 감아준 후 에어백이 전개되므로, 탑승자(10)가 에어백에 접하여 발생되는 충격을 감소시켜 탑승자(10)의 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한 프리텐셔너(40)가 동작된 후에 해제부(50)를 동작시키는 스위치부(60)의 조작이 가능하므로 해제부(50)의 오작동을 방지하여 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.

또한 프리텐셔너(40)가 동작된 후 해제부(50)가 동작되어 안전벨트(12)의 장력을 감소시키므로, 안전벨트(12)가 버클(14)에서 용이하게 분리되어 탑승자(10)가 안전하게 탈출할 수 있다.

또한 해제부(50)의 동작과 연동하여 해제와이어(150)가 걸쇠구속부(140)에서 분리되면서 안전벨트(12)를 고정시키는 고정버클(130)에서 안전걸쇠(120)가 분리될 수 있으므로 탑승자(10)의 안전성을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한 자동차에 설치된 안전벨트용 안전장치를 예로 들어 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 안전벨트를 사용하는 다른 탑승장치에도 본 발명에 의한 안전벨트용 안전장치가 사용될 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 안전벨트용 안전장치
10: 탑승자 11: 좌석
12: 안전벨트 13: 텅
14: 버클 16: 앵커리지
20: 리트랙터 22: 회전부재
24: 원형기어 26: 랙기어
30: 안전구동부 32: 하우징
34: 개구홀부 36: 제1돌출부
38: 제2돌출부 40: 프리텐셔너
42: 이동기어 44: 제1받침부재
46: 제1폭발부 50: 해제부
52: 해제기어 54: 제2받침부재
56: 제2폭발부 60: 스위치부
62: 케이스부 64: 버튼부재
70: 제1연결부 72: 제1피복부재
74: 심선 80: 제2연결부
82: 연결심선 84: 제2피복부재
86: 압전세라믹 90: 충돌 감지센서
100: 제어부 120: 안전걸쇠
122: 걸쇠몸체 124: 걸림공
130: 고정버클 132: 버클하우징
133: 버클홀 134: 장착홈부
136: 가이드부재 137: 고정고리
140: 걸쇠구속부 142: 구속몸체
144: 걸림돌기 146: 측면공
148: 이동고리 150: 해제와이어
160: 탄성부재

Claims

안전벨트가 외주연에 감겨있는 랙기어를 구비하는 리트랙터;
차량의 충돌시 동작되어 상기 안전벨트를 감는 방향으로 상기 랙기어를 회전시키는 프리텐셔너;
상기 프리텐셔너에 연이어 설치되며, 상기 프리텐셔너가 상기 랙기어를 회전시킨 후에 동작되어 상기 안전벨트를 푸는 방향으로 상기 랙기어를 회전시키는 해제부; 및
상기 해제부를 동작시키기 위한 조작력을 입력받아 전기를 발생시키며, 상기 해제부로 전기를 전달하여 상기 해제부를 동작시키는 스위치부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전벨트용 안전장치.
제 1 항에 있어서,
상기 프리텐셔너는, 상기 랙기어에 맞물리는 치형이 측면에 구비되는 이동기어;
상기 이동기어를 지지하는 제1받침부재; 및
충돌 감지센서의 동작으로 폭발되며, 상기 랙기어를 향한 방향으로 상기 제1받침부재를 이동시키는 제1폭발부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전벨트용 안전장치.
제 2 항에 있어서,
상기 해제부는, 상기 이동기어와 마주하는 위치에 설치되는 해제기어;
상기 해제기어를 지지하는 제2받침부재; 및
상기 스위치부에서 전달된 전기에 의해 폭발되며, 상기 제1받침부재를 향한 방향으로 상기 제2받침부재를 이동시키는 제2폭발부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전벨트용 안전장치.
제 3 항에 있어서,
상기 이동기어는 2개가 한쌍을 이루며 상기 제1받침부재에 평행하게 설치되며,
상기 이동기어를 가압하는 상기 해제기어도 2개가 한쌍을 이루며 상기 제2받침부재에 평행하게 설치되는 것을 특징으로 하는 안전벨트용 안전장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스위치부는, 외형을 형성하는 케이스부;
상기 케이스부에 설치되어 누름방식으로 동작되는 버튼부재;
상기 버튼부재와 상기 프리텐셔너를 연결하며, 상기 프리텐셔너의 동작으로 상기 버튼부재에서 이격되어 상기 버튼부재의 구속을 해제하는 제1연결부; 및
상기 버튼부재의 가압동작을 전기로 변환하여 상기 해제부로 전달하는 제2연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전벨트용 안전장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제2연결부는, 상기 버튼부재를 통해 압력을 입력받아 전기를 발생시키는 압전세라믹; 및
상기 압전세라믹에서 발생된 전기를 상기 해제부로 전달하는 연결심선;을 포함하는 것을 특징으로 하는 안전벨트용 안전장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
탑승자의 복부를 감싸는 형상으로 설치되는 상기 안전벨트의 일측에 연결되는 안전걸쇠;
상기 안전걸쇠가 삽입되는 장착홈부를 구비하며 상기 차량에 고정되는 고정버클;
상기 고정버클의 내측에서 이동 가능하게 설치되며, 상기 안전걸쇠를 관통하여 상기 고정버클에 걸리는 걸쇠구속부; 및
상기 고정버클의 내측으로 삽입되어 상기 걸쇠구속부를 관통하며, 상기 해제부의 동작으로 이동되어 상기 걸쇠구속부의 구속을 해제하는 해제와이어;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전벨트용 안전장치.
제 7 항에 있어서,
상기 고정버클은, 상기 차량에 고정되며 상기 걸쇠구속부의 관통이 이루어지는 버클홀을 구비하는 버클하우징; 및
상기 버클하우징의 내측에 고정되며, 상기 걸쇠구속부의 외측을 감싸는 형상으로 설치되어 상기 걸쇠구속부의 이동을 안내하는 가이드부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전벨트용 안전장치.
제 8 항에 있어서,
상기 가이드부재에 하측이 연결되며 상기 걸쇠구속부에 상측이 연결되고, 탄성력에 의해 상기 걸쇠구속부를 상기 가이드부재에 접하는 방향으로 가압하는 탄성부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안전벨트용 안전장치.