KR101718691B1

KR101718691B1 - 프리텐셔너

Info

Publication number: KR101718691B1
Application number: KR1020150149652A
Authority: KR
Inventors: 유동현
Original assignee: 아우토리브 디벨롭먼트 아베
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2015-10-27
Publication date: 2017-03-22

Abstract

프리텐셔너가 제공된다. 프리텐셔너는 가스발생기, 가스발생기로부터 발생된 가스가 유입되는 실린더 부재, 실린더 부재 내에 배치되고, 가스발생기로부터 발생된 가스압에 의해 이동하는 이동 부재, 이동 부재와 마주하도록 배치되며, 스핀들과 함께 회전가능토록 스핀들의 일측에 결합되고, 이동 부재와 접촉 시 이동 부재와의 마찰력에 의해 회전되도록 구성된 회전 부재를 포함한다.

Description

프리텐셔너{PRETENSIONER}

본 발명은 차량 충돌 시 시트벨트를 순간적으로 감아 시트 벨트에 작용하는 장력을 일정 정도 크게 해 줌으로써, 승객이 차량의 앞으로 쏠리는 것을 최소화하고, 충돌 순간 승객을 조기 구속하여 승객의 상해는 줄이는 프리텐셔너에 관한 것이다.

시트벨트는 차량 승객의 안전을 보장하는 가장 효율적이면서 효과적인 기구 장치이다. 차량 충돌 또는 급 정거시 승객의 몸체가 관성에 의해 앞으로 쏠리는 현상이 발생한다. 이때 시트벨트를 풀어주거나 감아 들이는 장치인 리트랙터가 벨트의 인출을 막고 승객의 몸체를 좌석에 고정시켜 줌으로써, 승객이 차량 전면부의 윈드 실드나 에어백 등과의 충돌로 인해 상해를 입을 가능성을 저감시킨다. 그러나 시트벨트의 특성상 승객이 아무리 시트벨트를 잘 착용하였다 하더라도, 벨트에는 어느 정도 슬랙 (벨트의 늘어짐 현상)이 존재하게 된다. 이러한 슬랙은 시트벨트 구성품 들과 승객 간의 어셈블리 오차와 벨트의 재질적 특성으로부터 기인하다.

벨트의 슬랙이 많이 존재할 경우 차량 충돌 또는 급정거 시 리트랙터가 벨트의 추가 인출을 막는다 하더라도, 승객이 전면부의 에어백 또는 스티어링 휠과의 충돌로 인해 부상을 입을 위험이 있다. 이러한 슬랙에 의한 승객의 상해 가능성을 최소화시키기 위해 프리텐셔너가 개발되었다.

프리텐셔너는 차량 충돌 직후 리트랙터를 구동시켜 늘어진 벨트를 되감아 들임으로써 승객을 의자에 구속시키고, 승객의 안전성을 향상시킨다. 프리텐서너는 리트랙터를 구동시키는 동력원으로서 화약 폭발 압을 이용하는 파이로 타입 파워 프리텐셔너(pyro-type high power pretensioner)가 알려져 있다. 이러한 구성으로, 차량 충돌 직후 화약을 터트려서 가스압을 발생시키고, 이 가스압은 기어 요소(일측에 다수의 기어 이가 형성된 랙과 그 외주면에 다수의 기어 이가 형성된 피니언)를 통해 리트랙터로 전달되어 벨트를 되감아 들인다.

차량의 충돌 시 차량 전면에 설치된 충돌감지센서가 차량 충돌을 감지하면 제어부에서 가스발생기에 작동신호를 보낸다. 계속하여, 가스발생기 내에의 폭발 작용에 의해 가스가 분출되며, 분출된 가스압에 의하여 랙이 이송경로를 따라 이동한다.

랙의 직선 이송에 따라 피니언이 벨트를 감아주는 역방향으로 회전함과 동시에 스핀들도 벨트를 감아주는 역방향으로 회전되어 시트벨트가 리트랙터 내의 스핀들에 일정 길이 인입되면서 감기게 된다.

이때, 랙이 이동하면서 피니언을 회전시키기 위하여 랙과 피니언은 서로 맞물려 있기 때문에, 가스 발생기로부터 구동력이 전달되는 최초 시점에 피니언에 강한 힘이 전달되어 피니언이 변형 또는 파괴될 수 있다. 이와 같이 피니언이 변형 또는 파괴되는 경우 프리텐셔너는 스핀들로 구동력을 안정적으로 전달할 수 없다.

또한, 랙 및 피니언은 각각에 형성된 기어 이가 서로 맞물려져 구동되도록 구성됨에 따라 랙 및 피니언의 정확한 정렬 상태가 요구된다.

미국 특허 공개 번호 2014-0110518 미국 특허 공개 번호 US 2014-0102329

본 발명은 가스압에 의해 이동되는 이동 부재 및 이동 부재와 접촉되어 회전되는 회전 부재의 맞물림 구조를 개선하여 스핀들로 구동력을 안정적으로 전달할 수 있는 프리텐셔너를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시 예를 따르면, 가스발생기: 상기 가스발생기로부터 발생된 가스가 유입되는 실린더 부재: 상기 실린더 부재 내에 배치되며, 상기 가스발생기로부터 발생된 가스압에 의해 상기 실린더 부재 내에서 이동하는 이동 부재; 및 상기 이동 부재와 마주하도록 배치되며, 스핀들과 함께 회전가능토록 상기 스핀들의 일측에 결합되고, 상기 이동 부재의 접촉되어 상기 이동부재와의 마찰력에 의해 회전되도록 구성된 회전 부재를 포함하는 프리텐셔너가 제공된다.

상기 이동 부재의 일측에는 다수의 요철부가 형성되고, 상기 회전부재는 상기 이동부재의 요철부와 접촉 시 탄성 또는 소성 변형되면서 상기 톱니부와 맞물림되는 힘에 의해 회전되도록 구성될 수 있다.

상기 회전부재는 상기 요철부와 대응된 형상으로 변형된 요철부를 가질 수 있는 재질로 형성될 수 있다.상기 회전 부재는 상기 스핀들의 축부에 외삽되도록 그 중앙부에 끼움홀이 형성되고, 그 외주면이 고른 원통형 부재로 구성될 수 있다.

상기 회전 부재는 상기 이동 부재보다 연질의 재질로 형성될 수 있다.

상기 이동 부재는 금속성 재질로 형성되고, 상기 회전 부재는 상기 금속성 재질보다 부드러운 금속성 재질, 플라스틱 재질, 또는 고무 재질로 형성될 수 있다.

상기 이동 부재는 스틸 재질로 형성될 수 있으며, 상기 회전 부재는 알루미늄, 나일론, 니트릴 부타디엔 고무, 또는 폴리에스테르계 열가소성 수지로 형성될 수 있다.

상기 회전 부재는 상기 스핀들과 일체로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예를 따르면, 이동 부재와 접촉되어 회전하는 회전 부재를 이동 부재의 접촉력에 의해 탄성 또는 소성 변형되는 재질로 구성하여 이동 부재 및 회전 부재의 구동력을 스풀에 안정적으로 전달할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예를 따르면, 회전 부재를 이동 부재의 접촉력에 의해 탄성 또는 소성 변형되면서 회전 부재가 회전할 수 있도록 구성하여 회전 부재의 외면에 별도의 기어 이를 구성할 필요가 없어 제조 공정을 단순화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 프리텐셔너가 구비된 리트랙터의 구성을 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 프리텐셔너가 구비된 리트랙터의 구성을 도시한 분리 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예를 따른 리트랙의 프리텐셔너의 구성을 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 프리텐셔너의 이동 부재 및 회전 부재의 구성을 도시한 분리 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 프리텐셔너가 구비된 리트랙터의 구성을 도시한 분리 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 프리텐셔너의 이동 부재 및 회전 부재의 구성을 도시한 분리 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 프리텐셔너가 구비된 리트랙터의 구성을 도시한 정면도이다.

도 1을 참조하면, 시트벨트(3)는 차량 시트 내에 위치하거나 차체에 구조적으로 연결된 리트랙터(1)로부터 풀어낼 수 있어 시트벨트(3) 길이를 유효하게 조절할 수 있다.

리트랙터(1)는 스핀들(10) 및 프레임(30)을 포함한다. 스핀들(10)은 시트 벨트(3)가 그 외주에 감기는 스핀들(10)을 포함한다. 스핀들(10)은 프레임(30)에 회전 가능하게 지지된다.

차량의 통상의 동작 시, 리트랙터(1)는 탑승자에게 일정량의 이동의 자유를 줄 수 있도록 시트 벨트(3)가 풀어지는 것을 허용한다. 그러나, 충돌 또는 잠재적 충돌 상황이 감지되면, 리트랙터(1)는 시트 벨트(3)의 풀림을 방지하고 탑승자를 시트에 구속하도록 락킹된다. 예를 들면, 차량이 소정의 속도로 급 감속되거나 브레이크가 소정의 힘으로 동작되는 경우 리트랙터(1)가 락킹된다.

리트랙터(1)는 프리텐셔닝을 위하여 스핀들(10)을 회전시키기 위하여 연결된 프리텐셔너(100)를 추가적으로 포함한다. 프리텐셔너(100)는 시트벨트(1)를 차량 충돌의 초기 단계에서 탑승자에 대하여 더욱 단단히 조여지는 상태로 감는다. 그 결과, 탑승자가 차량 충돌 또는 전복 등으로 인한 급감속력에 의하여 탑승자가 차량의 전방으로 이동하거나 튕겨져 나가는 것을 줄인다.

차량은 충돌, 전복 등과 같은 위험 상황을 지시하는 신호를 보내는 센서를 포함한다. 전자제어장치 예를 들면 중앙 처리 장치 또는 다른 제어기는 신호를 수신하고 차량의 시트 벨트(3)가 조여지도록 스핀들(10)을 제어한다.

또한, 리트랙터(1)는 스프링 유닛(70)을 더 포함한다. 스프링 유닛(70)은 스핀들(10)이 시트 벨트(3)를 감고 또는 풀어내도록 회전가능하게 탄성 지지하는 비틀림 타입 스프링(미도시) 및 스프링을 그 내부에 수용하는 스프링 엔드캡(71)을 포함한다. 비틀림 스프링은 스프링 엔드캡(71) 내에 수용되어 시트 벨트(3)를 권입하도록 회전 가능하게 탄성 가압한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예를 따른 프리텐셔너가 구비된 리트랙터의 구성을 도시한 분리 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예를 따른 리트랙터의 프리텐셔너의 구성을 도시한 측면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 리트랙터(1)는 스핀들(10), 프레임(30), 로킹 유닛(50), 프리텐셔너(100), 및 스프링 유닛(70)을 포함한다.

프레임(30)은 그 내부에 스핀들(10)을 회전 자유롭게 지지하도록 대략 "ㄷ"자 형상을 가지며, 차체에 고정 가능토록 구성된다. 프레임(30)은 스핀들(10)을 회전가능하게 지지하도록 적절한 강도를 갖는 재질로 구성될 수 있다. 프레임(30)은 스핀들(10)로부터 인출된 벨트(3)를 인출 가능케 가이드하는 벨트 가이드 부재(33)가 설치된다.

스핀들(10)은 벨트(3)가 그 외주면에 감도록 구성되고, 프레임(30)의 측벽부(35,36)에 설치된 로킹 유닛(50) 및 프리텐셔너(100)의 사이에서 회전 자유롭게 지지된다. 스핀들(10)은 금속성 재질, 예컨대 스틸재로 형성된 원통형 몸체(11)로 구성된다. 스핀들(10)은 예컨대, S45C재질로 형성될 수 있다. 원통형 몸체(11)의 양단에는 축부(13)가 형성된다. 스핀들(10)은 그 외주면에 벨트(3)의 일단측이 관통되도록 벨트홀(15)이 형성된다. 다른 실시 예로, 스핀들(10)은 알루미늄 재질로 구성될 수 있다.

로킹 유닛(50)은 프레임(30)의 측벽부(35)에 설치되고, 시트 벨트(3)의 급격한 인출이나 차량의 급격한 가속도의 변화에 반응해서 시트 벨트(3)의 인출을 정지시키는 동작을 실행한다.

프리텐셔너(100)는 가스 발생기(110), 실린더 부재(130), 이동 부재(150), 회전 부재(170), 및 커버 부재(180)를 포함한다. 프리텐셔너(100)는 차량 충돌 시 가스 발생기(110)를 작동시키고, 이 가스의 압력을 이용해서 스핀들(10)을 시트 벨트(3)의 권취 방향으로 회전시킨다.

가스 발생기(110)는 가스를 발생시켜 이동 부재(150)를 이동시킨다. 가스 발생기(110)는 화약 등의 가스 발생제를 가지고 있어 충돌 감지 센서 등의 출력에 따라 제어부(미도시)로부터의 착화 신화에 의해 가스 발생제를 착화시켜 가스를 발생시키도록 구성될 수 있다.

실린더 부재(130)는 스틸 파이프재 등으로 대략 "L"자 형상으로 형성된다. 실린더 부재(130)의 일단측에는 가스 발생기(110)가 결합되어 가스 발생기(110)로부터의 가스가 도입되는 가스 도입부(131)가 형성되고. 실린더 부재(130)의 타단측)은 이동 부재(150)가 수용되도록 이동 부재 수용부(133)가 형성된다. 실린더 부재(130)는 커버 부재(180)에 의해 프레임(30)의 일측벽(36)에 고정된다.

커버 부재(180)는 금속성 재질, 예컨대, 냉연강 SPH590 재질로 형성될 수 있다. 커버 부재(180)는 실린더 부재(130)의 가스 도입부(131)에 외삽되는 제1 결합부(181) 및 실린더 부재(130)가 이동 부재 수용부(133)에 외삽되는 제2 결합부(183)를 포함한다. 제2 결합부(183)는 회전 부재(170)와 대향하는 부분에 절결부(183a)가 형성된다. 제2 결합부(183)의 단부(183b)는 폐쇄 상태로 형성되어 이동부재(150)의 이동을 제한하는 역할을 수행한다. 이러한 구성에 의해, 이동 부재(150)의 이동 제한을 위한 별도의 스토퍼 장치 제거가 가능하여 부품의 단순화 및 조립성을 향상시킬 수 있다.

제2 결합부(183)의 내측에는 회전 부재(170)를 수용하는 회전부재 수용부(185)가 형성된다. 회전 부재 수용부(185)는 제2 결합부(183)에 형성된 절결부(183a)와 대략 마주하도록 형성된다. 제1,2 결합부(181,183) 및 회전부재 수용부(185)의 주변에는 체결 부재(미도시) 관통되는 체결홀(187a)이 형성된 실린더 체결부(187)가 형성된다. 이러한 구성으로 실린더 부재(130)가 커버 부재(180)에 의해 프레임(30)의 일측벽(36)에 고정된다.

커버 부재(180)의 제2결합부(183) 및 회전 부재 수용부(185)의 외측 둘레에는 스프링 유닛(70)이 결합되는 스프링 유닛 체결부(188)가 형성된다. 스프링 유닛 체결부(188)는 회전 부재 수용부(185)의 중앙을 중심으로 원주 방향을 따라 실린더 체결부(187)와 이격되게 배치되고, 프레임(30)의 일측벽(36)으로부터 이격되도록 체결부(187)와 일정 간격을 두고 형성된다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예를 따른 프리텐셔너의 이동 부재 및 회전 부재의 구성을 도시한 확대 사시도이다.

본원 발명의 일 실시 예를 따르는 이동 부재(150) 및 회전 부재(170)는 이동 부재(150)가 회전 부재(170)와 접촉 시 발생되는 소정의 마찰력에 의해 회전 부재(170)가 회전되도록 구성된다. 이동 부재(150)에는 실질적으로 회전 부재(170)와의 마찰력 유발을 위한 모든 형태를 가질 수 있다. 이동 부재(150)는 회전 부재(170)와 마주하는 측면이 균일한 평면을 가지거나, 소정 형태의 요철부, 예컨대 톱니부, 기어 이 형상 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 다른 실시 예로, 회전 부재(170)의 외면에 소정의 요철부를 형성하고, 이동 부재(150)의 표면을 균일한 형태로 형성할 수 있다. 이러한 요철부는 규칙적 또는 불규칙적 형상을 가질 수 있다.

이하, 이동 부재(150)의 일측에 요철부(151), 예컨대 사다리꼴 형상의 복수의 이(teeth)부(이하 “이부”라 칭함)가 형성된 실시 예에 관하여 보다 상세하게 설명한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 이동 부재(150)는 스틸재, 예컨대 열처리된 S45C 재질로 형성될 수 있다. 이동 부재(150)는 가스 발생기(110)로부터 발생된 고온 고압의 가스에 견딜 수 있도록 적절한 내열성 및 강도를 갖는 재질로 형성될 수 있다.

이동 부재(150)는 실린더 부재(130)의 이동 부재 수용부(133)의 일단으로부터 삽입 가능한 대략 막대 형상을 갖는다.

이동 부재(150)는 일단측이 실린더 부재(130)의 이동 부재 수용부(130) 내에 삽입되고, 타단측이 커버 부재(180)의 제2 결합부(183)측에 돌출되도록 실린더 부재(130)의 이동 부재 수용부(130) 내에 수용된다.

이동 부재(150)는 가스 발생기(110)로부터 발생된 가스압에 의해 직선 이동하도록 구성된다. 이동 부재(150)의 일측에는 다수의 이부(151)가 형성된다. 이동부재(150)의 이부(151)는 커버 부재(180)의 제2 결합부(183)에 형성된 절결부(183a)를 통하여 노출된다. 이부(151)는 그 단면 형상이 삼각형, 사다리꼴 등 회전 부재(170)와의 마찰력을 효과적으로 유발할 수 있는 모든 적절한 형상을 가질 수 있다.

이동 부재(150)는 가스 발생기(110)로부터 가스가 발생되기 전에는 회전 부재(170)와 간섭되지 않는 위치에 위치하도록 구성된다. 한편, 가스 발생기(110)로부터 가스가 발생될 경우 가스압에 의해 실린더 부재(130)의 이동 부재 수용부(133)를 따라 이동되어 이동 부재(150)의 이부(151)가 회전 부재(170)의 외주면에 접촉되는 위치로 배치된다. 이동 부재(150)는 가스 발생기(110)로부터 가스가 발생되기 전에 일정 위치로 위치하도록 별도의 구속핀과 같은 구성요소에 의해 구속되도록 구성될 수 있다.

실린더 부재(130)의 가스 도입부(131)에 삽입된 이동 부재(150)의 일단에는 실링 부재(153)가 외삽된다. 실링 부재(153)는 이동 부재(150) 및 가스 도입부(131)의 내벽 사이를 밀봉한다.

회전 부재(170)는 스핀들(10)의 축부(13)에 외삽되도록 그 중앙부에 끼움홀(171)이 형성되고, 그 외주면이 고른 대략 원통형 부재로 구성된다. 끼움홀(171)의 내주면에는 스핀들(10)의 축부(13)의 외주면에 형성된 다수의 돌기(13a)에 끼움 결합되도록 다수의 홈부(171a)가 형성된다.

회전 부재(170)는 이동 부재(150)의 이부(151)와 접촉 시 탄성 또는 소성 변형되면서 이동 부재(150)와의 맞 물림력에 의해 회전되어 스핀들(10)을 회전시키도록 구성된다. 이를 위하여, 회전 부재(170)는 이동 부재(150) 보다 연질의 재질로 형성될 수 있다. 회전 부재(170)는 금속성 재질, 고무 재질, 플라스틱 재질 등 이동 부재(150)의 요철부(151)에 접촉되어 탄성 또는 소성 변형될 수 있는 모든 재질로 형성될 수 있다. 이때, 이동 부재(150)의 이동력이 회전 부재(170)에 원활하게 전달될 수 있도록 이동 부재(150) 및 회전 부재(170)와의 적절한 중첩 거리(D)를 선정하는 것이 요구된다.

회전 부재(170)는 이동 부재(150)의 이부(151)와 접촉되어 회전되는 동안 이동 부재(150)의 이부(151)와 실질적으로 대응된 형상의 이부가 형성되도록 구성될 수 있다. 이를 위하여 회전 부재(170)의 적적할 재질 선정이 요구된다.

회전 부재(170)는 금속성 재질, 예컨대, 알루미늄 재질로 형성될 수 있다. 회전 부재(170)는 예컨대, AL 5052, 또는 AL 5083 재질로 형성될 수 있다. 대안적으로, 회전 부재(170)는 나일론, 예컨대, PA 6 재질로 형성될 수 있다.

회전 부재(170)는 NBR(Nitrile Butadiene Rubber)로 형성될 수 있다. NBR은 유화 중합에 의하여 제조된 아크릴로니트릴과 부타디엔의 공중합체로 사용되는 내유성 고무이다.

또 다른 대안으로, 회전 부재(170)는 폴리에스테르계 열가소성 수지로 형성될 수 있다. 폴리에스테르계 열가소성 수지는 예컨대, 듀퐁사의 열가소성 탄성체에 대한 등록상표 "Hytrel(이하 하이트렐이라 칭함)"을 들 수 있다. 하이트렐은 고기능성 탄성체와 유연한 플라스틱의 여러 특성을 가진 열가소성 수지로서, 뛰어난 내충격성, 탄성, 내크리프성을 가지며, 고온에서의 물성 보유가 좋다.

상술한 바와 같이 회전 부재(170)는 그 외주면이 고르게 형성된 원통형 부재로서, 이동 부재(150)와 접촉 시, 탄성 또는 소성 변형되면서 회전되도록 구성됨에 따라, 가스 발생기(110)로부터 구동되는 최초 시점에 강한 힘이 회전 부재(170)에 원활하게 전달될 수 있다. 그 결과, 프리텐셔너(100)는 스핀들로 구동력을 안정적으로 전달할 수 있다.

또한, 본원발명을 따르면, 이동 부재(150)의 이부(151)가 회전 부재(170)의 외주면에 접촉되는 접촉력에 의해 회전 부재(170)가 탄성 또는 소성 변형되면서 회전되도록 구성됨에 따라 회전 부재(170)의 회전을 위하여 이동 부재(150)의 이부(151)가 상대 이부와 정확하게 물림될 것이 요구되지 않는다. 따라서, 이동 부재(150)와 회전 부재(170)와의 기어이 물림을 위하여 이동 부재(150)와 회전 부재(170)와의 정밀한 정렬 조건이 필요치 않게 된다. 그 결과, 이동 부재(150)를 통하여 가스 발생기(110)로부터 전달되는 구동력이 스핀들(10)에 원활하게 전달될 수 있다.

이에 더하여, 회전 부재(170)의 외주면에 별도의 요철부, 예컨대 기어 이를 형성할 필요가 없어 회전 부재(170)의 가공성을 향상시킬 수 있다.

회전 부재(170)는 스핀들(10)의 축부(13)와의 결합 강도를 개선하기 위하여 축부(13)가 결합되는 부분을 그 외주면에 비하여 고강도의 재질을 갖도록 형성할 수 있다.

다음은 상술한 바와 같이 구성된 리트랙터(1)의 프리텐셔너(100)의 동작 원리에 대해서 설명한다.

먼저, 차량 충돌 시 차량 전면에 설치된 충돌감지센서(미도시)가 차량 충돌을 감지하면, 제어부에서 가스발생기(110)에 작동 신호를 보낸다.

계속하여, 가스발생기(100) 내의 폭발 작용에 의해 가스가 분출되고, 분출된 가스압에 의하여 이동 부재(150)가 실린더 부재(130)의 이동 부재 수용부(133)를 따라 이동한다.

이동 부재 수용부(133)의 절결부(133a)를 통하여 이동 부재(150)의 이부(151)가 노출되고, 이부(151)는 회전 부재(170)의 외주면에 접촉된다. 이때. 회전 부재(170)는 이동 부재(150)에 비하여 연질의 재질로 형성되어 이동 부재(151)의 이부(151)와 접촉 시 탄성 또는 소성 변형되면서 이동 부재(150)의 이부(151)와 맞물림된다.

그리하여, 이동 부재(150)가 가스 발생기(110)로부터 발생된 가스의 팽창력에 의해 밀리는 힘에 의해 이부(151)와 맞물림된 회전 부재(170)가 시트 벨트(3)를 감아주는 역방향으로 회전하는 동시에 스핀들(10)도 시트 벨트(3)를 감아주는 역방향으로 회전을 하여, 시트 벨트(3)가 리트랙터 내의 스핀들(10)에 일정 길이만큼 인입되면서 감긴다.

상술한 바와 같이 이동 부재(150)의 이부(151)는 가스발생기(110)로부터 순간적으로 발생하는 가스 팽창력에 의해 급속히 밀리면서 회전 부재(170)의 외주면에 접촉되어 회전 부재(170)의 외주면을 탄성 또는 소성 변형시키면서 회전 부재(170)를 회전시킨다. 따라서, 가스발생기(110)로부터 발생된 가스 팽창력이 전달되는 최초 시점에 회전 부재(170)에 강한 힘이 전달되어 회전 부재(170)가 원활하게 회전되고, 그 결과, 프리텐셔너는 스핀들(10)에 안정적으로 구동력을 전달한다.

이동 부재(150)는 가스발생기(110)로부터 순간적으로 발생하는 가스 팽창력에 급속히 이동하고, 이동 부재(150)의 타단은 커버 부재(180)의 제2 결합부(183)의 단부(183b)에 접촉된 경우 이동을 멈춘다. 즉, 커버 부재(180)의 제2 결합부(183)의 단부(183b)는 이동 부재(150)의 이동을 제한하는 스토퍼 역할을 수행한다.

상술한 바와 같이 충돌감지센서에 의해 충돌이 감지되면, 가스발생기(1100가 작동하여 발생된 가스의 팽창력에 의해 이동 부재(150) 및 회전 부재(170)가 작동되어 시트 벨트(3)를 순간적으로 스핀들(10)의 외주에 감아주어 승객을 보호하게 된다.

본 발명의 일 실시 예를 따르면, 가스발생기(110)로부터 발생된 가스 팽창력이 전달되는 최초 시점에 이동 부재(150)를 통하여 회전 부재(170)에 강한 힘이 전달되는 경우 회전 부재(170)의 외주면은 고른 면을 가짐에 따라 원활한 동작을 위하여 이동 부재(150)의 이부(151)가 단지 회전 부재(170)의 외주면에 적절히 중첩된다면 회전 부재(170)는 원활하게 회전 가능하다.

즉, 회전 부재(170)의 외주면에는 이동 부재(150)의 요철부(151)와 맞물림되는 별도의 기어 이를 갖지 않고, 이동 부재(150)의 이부(151)를 통한 변형력을 이용해 회전됨에 따라 가스발생기(110)로부터 발생된 가스 팽창력이 전달되는 최초 시점에 회전 부재에 강한 힘이 전달되어 회전 부재가 변형됨으로써 구동력이 스핀들(10)에 원활하게 전달되지 않은 점을 고려할 필요가 없다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 따른 프리텐셔너가 구비된 리트랙터의 구성을 도시한 분리 사시도이다.

상술한 구성과 동일한 구성에 관해서는 동일 부호를 명기하며, 중복된 설명은 생략한다.

도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예를 따르면, 프리텐셔너(100)는 가스 발생기(110)로부터 발생된 가스가 도입되는 가스 도입부(161) 및 이동 부재(150) 및 회전 부재(150)를 수용되는 수용부(163)를 갖는 하우징 부재(160)를 포함한다. 하우징 부재(160)는 실질적으로 상술한 실시 예의 실린더 부재(130) 및 커버 부재(180)가 일체화된 구조이다. 하우징 부재(160)는 금속성 재질, 예컨대 냉연강 S45C로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예를 따르면, 이동 부재(150) 및 하우징 부재(160)의 수용부(163) 내벽 사이의 실링을 위하여 피스톤 볼(155)이 채용된다. 피스톤 볼(155)은 하우징 부재(160)의 가스 도입부(161) 내에 배치되고, 가스 발생기(110) 및 이동 부재(150)의 일단측 사이에 개재된다. 피스톤 볼(155)의 외측에는 오-링(155a)이 끼워진다.

피스톤 볼(155)은 가스발생기(110)로부터 발생된 가스 팽창력에 의해 가스도입부(161)의 내부에서 이동되어 이동 부재(150)의 일단을 밀도록 구성된다. 이때, 피스톤 볼(155)의 외주에 끼워진 오링(155a)에 의해 피스톤 볼(115) 및 가스도입부(161)의 내벽 사이를 실링된다, 오링(155a)은 실링 역할을 적절히 수행하면서, 피스톤 볼(155)이 가스 도입부(161) 내에서 이동되는 것을 허여할 수 있게 한다. 즉, 피스톤 볼(155)이 가스 도입부(161) 내에서의 이동할 때, 피스톤 볼(155)의 이동이 오링(155a)에 의해 간섭되지 않는다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예를 따른 프리텐셔너의 이동 부재 및 회전 부재의 구성을 도시한 분리 사시도이다.

도 6을 참조하면, 회전 부재(170)는 스핀들(10)에 일체로 형성될 수 있다. 이 경우 스핀들(10)은 금속성 재료, 예컨대 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.

이러한 구성으로, 스핀들(10) 주물 제작 시 회전 부재(170)를 일체로 형성하여 부품수가 절감되고, 제조 공정이 단순화될 수 있다.

이와 같이 회전 부재(170)와 스핀들(10)을 일체로 형성될 경우, 스핀들(10)이 급속히 회전되어 시트 벨트(3)가 순간적으로 감기는 힘을 충분히 지탱할 수 있는 지지 강도를 가지면서도 이동 부재(150)와의 충분한 마찰력이 발휘될 수 있는 적절한 재질 선정이 바람직하다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술하는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

1: 리트랙터 3: 시트벨트
100: 프리텐셔너 110: 가스 발생기
150: 이동 부재 151: 요철부
170: 회전 부재 171: 끼움홀

Claims

가스발생기:
상기 가스발생기로부터 발생된 가스가 유입되는 실린더 부재:
상기 실린더 부재 내에 배치되며, 상기 가스발생기로부터 발생된 가스압에 의해 상기 실린더 부재 내에서 직선이동하고, 일정길이를 갖는 막대 형상의 이동 부재; 및
상기 이동 부재와 마주하도록 배치되며, 스핀들과 함께 회전가능토록 상기 스핀들의 일측에 결합되고, 상기 이동 부재의 직선이동 시 상기 이동부재와의 마찰력에 의해 회전되도록 구성된 회전 부재를 포함하고,
상기 이동 부재는 상기 회전부재의 반경방향으로 상기 회전부재와 일정 간격중첩되게 배치된 프리텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 이동 부재의 일측에는 다수의 요철부가 형성되고, 상기 회전부재는 상기 이동부재의 요철부와 접촉 시 탄성 또는 소성 변형되면서 상기 요철부와 맞물림되는 힘에 의해 회전되도록 구성된 회전 부재를 포함하는 프리텐셔너.
제2항에 있어서, 상기 회전부재는 상기 요철부와 대응된 형상으로 변형된 요철부를 가질 수 있는 재질로 형성된 프리텐셔너.
제2항에 있어서, 상기 회전 부재는 상기 스핀들의 축부에 외삽되도록 그 중앙부에 끼움홀이 형성되고, 그 외주면이 고른 원통형 부재로 구성된 프리텐셔너.
제4항에 있어서, 상기 회전 부재는 상기 이동 부재보다 연질의 재질로 형성된 프리텐셔너.
제5항에 있어서, 상기 이동 부재는 금속성 재질로 형성되고, 상기 회전 부재는 상기 금속성 재질보다 부드러운 금속성 재질, 플라스틱 재질, 또는 고무 재질로 형성된 프리텐셔너.
제6항에 있어서, 상기 이동 부재는 스틸 재질로 형성된 프리텐셔너.
제7항에 있어서, 상기 회전 부재는 알루미늄, 나일론, 니트릴 부타디엔 고무, 또는 폴리에스테르계 열가소성 수지로 형성된 프리텐셔너.
제1항에 있어서, 상기 회전 부재는 상기 스핀들과 일체로 형성된 프리텐셔너.