KR101755982B1 - 자동차용 시트벨트 락킹 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트벨트 텅에 와이어 클립 방식의 락킹수단을 형성하여, 일정 하중 이상에서 숄더 벨트와 랩 벨트쪽으로 이동하는 것을 구속할 수 있도록 한 자동차용 시트벨트 락킹 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 버클에 체결되는 텅에 충돌사고시 시트벨트를 락킹시키는 락킹 텅(Locking Tongue) 부품을 설치하여, 충돌사고시 숄더 벨트가 랩 벨트쪽으로 이동하는 것을 차단시킴으로써, 랩 벨트에 의한 하복부 및 골반부분에 대한 구속력을 증대시킬 수 있는 등 충돌 사고에 따른 시트벨트의 승객 구속 효과를 증대시킬 수 있도록 한 자동차용 시트벨트 락킹 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 시트벨트 락킹 장치{Device for locking seat belt of vehicle}

본 발명은 자동차용 시트벨트 락킹 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트벨트 텅에 와이어 클립 방식의 락킹수단을 형성하여, 일정 하중 이상에서 숄더 벨트와 랩 벨트쪽으로 이동하는 것을 구속할 수 있도록 한 자동차용 시트벨트 락킹 장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 차량의 내부에는 충돌 사고시 승객이 차실내의 부품들에 부딪치는 것을 방지하는 동시에 승객이 차량 외부로 이탈되는 것을 방지하는 등, 승객의 안전을 확보하기 위한 시트벨트 장치가 설치되어 있다.

상기 시트벨트 장치는 첨부한 도 1에서 보듯이, 대개 일정 길이의 시트벨트 웨빙(webbing)을 인출 가능하게 저장하는 리트랙터(16)와, 시트벨트(10)의 끝단에 장착된 텅(18, tongue)과, 텅(20)이 삽입 체결되는 버클(18) 등을 포함하여 구성되며, 이에 사용자가 시트벨트 웨빙 즉, 시트벨트(10)을 잡아 당기면서 텅(20)을 버클(18)에 체결함으로써, 시트벨트 착용이 이루어진다.

바람직하게는, 상기 시트벨트 장치는 승객의 하복부 및 가슴 등을 커버할 수 있도록 1개의 시트벨트 웨빙을 3점식으로 고정하는 방식이 주로 사용된다.

보통, 상기 3점식 시트벨트는 1개의 시트벨트 웨빙을 3점식으로 고정함에 따라, 텅(20)을 중심으로 하복부를 가로지르는 랩(Lap) 벨트(14)와, 가슴을 대각선 방향으로 가로지르는 숄더(Shoulder) 벨트(12)로 나누어지며, 충돌사고시 랩 벨트에 걸리는 하중(장력, 약 8kN)이 숄더 벨트의 하중(장력, 약 4kN)보다 2배 가량 높다.

평상시에는 상기 랩 벨트 또는 숄더 벨트를 당기거나, 승객이 상체를 앞으로 숙이면서 벨트에 작용하는 하중 등에 의하여 텅을 중심으로 숄더 벨트가 랩 벨트쪽으로 자유롭게 이동될 수 있다.

반면, 충돌 사고시에는 리트랙터에 의하여 시트벨트 웨빙이 잠금되어, 숄더 벨트가 상체를 구속하는 동시에 랩 벨트가 하복부 및 골반부분을 구속하게 된다.

그러나, 충돌 사고에 따른 시트벨트의 승객 구속시, 첨부한 도 1의 화살표로 지시된 바와 같이 숄더 벨트가 랩 벨트 영역으로 이동하면서 그 구속 효과가 감소할 수 있다.

즉, 충돌 사고시 리트랙터에 의한 시트벨트 웨빙 잠금 작동이 이루어지더라도, 상체와 접촉하고 있는 숄더 벨트에 순간적으로 가해지는 하중에 의하여 상기 텅을 중심으로 숄더 벨트의 일부가 랩 벨트쪽으로 순간 이동하게 됨으로써, 랩 벨트에 의한 하복부 및 골반 구속 효과가 감소하여 승객 상해치가 증가할 수 있는 문제점이 있다.

다시 말해서, 충돌시 승객을 구속하기 위하여 숄더 벨트의 일부가 랩 벨트쪽으로 순간 이동하여 랩 벨트의 길이가 늘어나게 되면, 랩 벨트에 의한 하복부 및 골반 구속 효과가 감소하여 승객 상해치가 증가할 수 있는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 종래기술로서, 한국공개특허 공개번호 제2012-0088976호(2012.08.09)에는 벨트 락킹텅 및 이를 구비한 시트벨트가 개시되어 있지만, 신치바의 크기가 커서 전체 텅의 부피 및 두께 등이 커지는 문제점이 있고, 중량 또한 증가하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 버클에 체결되는 텅에 충돌사고시 시트벨트를 락킹시키는 락킹 텅(Locking Tongue) 부품을 설치하여, 충돌사고시 숄더 벨트가 랩 벨트쪽으로 이동하는 것을 차단시킴으로써, 랩 벨트에 의한 하복부 및 골반부분에 대한 구속력을 증대시킬 수 있는 등 충돌 사고에 따른 시트벨트의 승객 구속 효과를 증대시킬 수 있도록 한 자동차용 시트벨트 락킹 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 텅을 기준으로 숄더 벨트와 랩 벨트로 구분되는 시트벨트; 시트벨트 인출입구를 갖는 몸체부와, 버클에 체결되는 체결편을 포함하는 텅; 상기 시트벨트에 걸리는 일정 하중 이하에서 숄더 벨트가 랩 벨트쪽으로 이동하는 것을 안내하는 구조로 구비되어, 상기 텅의 시트벨트 인출입구내에 설치되는 시트벨트 안내수단; 및 상기 시트벨트에 걸리는 일정 하중 이상에서 시트벨트를 관통하여 락킹시키는 첨단 구조로 구비되어, 상기 텅의 시트벨트 인출입구내에 설치되는 시트벨트 락킹수단; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트 락킹 장치를 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현예로서, 상기 시트벨트 안내수단은 텅의 몸체부에 고정되어 시트벨트 인출입구내에 길이방향을 따라 등간격으로 배치되는 복수의 와이어 클립으로 채택되고, 상기 시트벨트 락킹수단은 텅의 몸체부에 고정되어 각 와이어 클립 사이에 배치되는 첨단형 락커 구조로 구비된 것임을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 와이어 클립의 양단부는 몸체부에 끼워져 접합되는 핀 구조로 형성되고, 상단부는 시트벨트와의 슬라이드 접촉을 위하여 반원형 또는 아치형 좌면으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와이어 클립의 변형 하중은 충돌사고시 시트벨트에 걸리는 하중에 맞게 설정된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 첨단형 락커는 와이어 클립에 비하여 낮은 높이를 갖는 니들형 구조물로서, 상단끝면은 라운딩 처리된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 시트벨트는 고탄성 섬유로 직조되어 제조된 것임을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 충돌사고시 와이어 클립이 변형되면서 시트벨트가 첨단형 락커에 의하여 구속되도록 함으로써, 숄더 벨트가 랩 벨트쪽으로 이동하는 것을 차단시킬 수 있고, 그에 따라 숄더 벨트에 의한 상체 구속 뿐만 아니라, 랩 벨트에 의한 하복부 및 골반부분에 대한 구속이 원활하게 이루어질 수 있다.

특히, 정면 충돌시 랩 벨트에 걸리는 하중 변화를 방지하여 숄더 벨트에 의한 상체 구속 뿐만 아니라, 랩 벨트의 고유 기능인 골반 구속력 향상으로 무릎 상해까지 방지할 수 있다.

둘째, 종래의 벨트 락킹텅은 전체 텅의 크기 및 두께를 증가시키는 단점이 있지만, 본 발명은 와이어 클립 및 첨단 락커가 텅내에 배열되므로 종래 대비 전체 텅의 크기 및 두께가 증가되지 않고, 중량 감소 효과 또한 얻을 수 있다.

도 1은 시트벨트의 구성 및 숄더 벨트와 랩 벨트 구간을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 시트벨트 락킹 장치를 도시한 횡단면도,
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 시트벨트 락킹 장치를 도시한 종단면도,
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 시트벨트 락킹 장치의 평상시 작동 상태를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 시트벨트 락킹 장치의 충돌사고시 작동 상태를 나타낸 도면,

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 시트벨트 락킹 장치를 나타낸 횡단면도 및 종단면도를 나타낸다.

도 2 및 도 3에서, 도면부호 10은 시트벨트 웨빙 즉, 랩 벨트(14)와 숄더 벨트(12)로 구분되는 시트벨트를 지시한다.

상기 시트벨트(10)는 1개의 시트벨트 웨빙을 3점식으로 고정함에 따라, 텅(20)을 중심으로 하복부를 가로지르는 랩(Lap) 벨트(14)와, 가슴을 대각선 방향으로 가로지르는 숄더(Shoulder) 벨트(12)로 나누어지며, 대개 랩 벨트에 걸리는 하중(장력, 약 8kN)이 숄더 벨트에 걸리는 하중(장력 약 4kN)보다 2배 가량 높다.

상기 텅(20)은 시트벨트가 지나가는 시트벨트 인출입구(24)를 갖는 몸체부(22)와, 버클(18)에 실질적으로 체결되는 체결편(26)을 포함하여 구성된다.

따라서, 승객이 시트벨트를 착용한 평상시에는 상기 랩 벨트(14) 또는 숄더 벨트(12)를 당기거나, 승객이 상체를 앞으로 숙이면서 벨트에 작용하는 하중 등에 의하여 텅(20)을 중심으로 숄더 벨트(12)가 랩 벨트(14)쪽으로 자유롭게 이동될 수 있다.

물론, 충돌 사고시에는 리트랙터의 작동에 의하여 시트벨트 웨빙이 잠금되어, 숄더 벨트가 상체를 구속하는 동시에 랩 벨트가 하복부 및 골반부분을 구속하게 된다.

그러나, 충돌 사고에 따른 시트벨트의 승객 구속시, 첨부한 도 1의 화살표로 지시된 바와 같이 숄더 벨트의 일부가 랩 벨트 영역으로 순간 이동하면서 그 구속 효과가 감소할 수 있으므로, 숄더 벨트가 랩 벨트 영역으로 이동하는 것을 차단하는 수단이 요구된다.

본 발명에 따르면, 평상시에는 숄더 벨트가 랩 벨트 영역으로 이동하는 것을 허용하고, 충돌 사고시에는 숄더 벨트(12)가 랩 벨트(14) 영역으로 이동하는 것을 차단하는 수단으로서, 시트벨트 안내수단 및 시트벨트 락킹수단이 상기 텅(20)의 몸체부(22)에 관통 형성된 시트벨트 인출입구(24)의 바닥면에 교번 배열을 이루면서 장착된다.

상기 시트벨트 안내수단은 시트벨트에 걸리는 일정 하중 이하에서 숄더 벨트가 랩 벨트쪽으로 이동하는 것을 안내하는 구조로 구비되며, 바람직하게는 상기 텅(20)의 몸체부(22)에 고정되어 시트벨트 인출입구(24)내에 길이방향을 따라 등간격으로 배치되는 복수의 와이어 클립(30)으로 구비된다.

보다 상세하게는, 상기 와이어 클립(30)은 일정 하중 이상(예, 충돌사고시 리트랙터에 의하여 시트벨트가 락킹되는 동시에 승객의 신체하중이 벨트에 작용하는 순간의 하중)에서 변형되는 소재로 만들어진 것으로서, 그 양단부는 텅(20)의 몸체부(22)에 형성된 시트벨트 인출입구(24)의 바닥면에 끼워져 일체로 접합되는 핀 구조로 형성되고, 상단부는 시트벨트(10)와의 슬라이드 접촉을 위하여 반원형 또는 아치형 좌면 형상으로 형성된다.

이때, 상기 와이어 클립(30)의 변형 하중은 충돌사고시 시트벨트(10)에 걸리는 하중에 맞게 설정됨으로써, 와이어 클립(30)은 충돌사고시 시트벨트(10)에 걸리는 일정 하중(장력) 이상에서 쉽게 압착 변형될 수 있다.

예를 들어, 상기 와이어 클립의 설계시 변형 하중은 약 1.2kN으로 설정될 수 있으며, 이는 아래의 식 1과 같이 최대 제동력, 승객 무게, 오작동 등을 고려하여 설정된 것이다.

식 1):[최대 제동력(0.5G) × 120 kg 승객 × 오작동(몸무게 50%) = 1.2 kN]

상기 시트벨트 락킹수단은 충돌 사고시 숄더 벨트(12)가 랩 벨트(14) 영역으로 이동하는 것을 실질적으로 차단하는 수단으로서, 시트벨트(10)에 걸리는 일정 하중 이상에서 시트벨트(10)를 관통하여 락킹시키는 복수의 첨단형 락커(32) 구조로 구비된다.

좀 더 상세하게는, 상기 첨단형 락커(32)는 와이어 클립(30)에 비하여 낮은 높이를 갖는 니들형 핀 구조물로서, 그 하단부는 텅(20)의 몸체부(22)에 형성된 시트벨트 인출입구(24)의 바닥면에 끼워져 접합되고, 그 상단끝면은 시트벨트를 손상시키지 않고 시트벨트의 직조 공극 사이를 통해 용이하게 관통할 수 있도록 라운딩 처리된 구조로 구비된다.

바람직하게는, 상기 첨단형 락커(32)는 직경 0.8~1.5mm, 길이 약 4~5 mm, 끝면 라운드 처리된 구조로 구비된다.

따라서, 상기 텅(20)의 몸체부(22)에 형성된 시트벨트 인출입구(24)내에서 상기 와이어 클립(30)과 첨단형 락커(32)가 서로 교번으로 배열되는 상태가 되고, 물론 와이어 클립(30)의 상단부와 시트벨트 인출입구(24)의 상면 간에는 시트벨트(10)가 용이하게 지나가는 공간이 형성된다.

한편, 상기 첨단형 락커(32)가 시트벨트의 직조 공극 사이를 통해 용이하게 관통할 수 있도록 시트벨트 웨빙 자체를 고탄성 섬유로 직조된 것으로 채택하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 시트벨트 락킹 장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

평상시

첨부한 도 4에서 보듯이, 평상시에는 와이어 클립(30)과 첨단형 락커(32)가 텅(20)의 몸체부(22)에 형성된 시트벨트 인출입구(24)내에 교번 배열을 이루고 있고, 와이어 클립(30)의 상단부와 시트벨트 인출입구(24)의 상면 간 공간을 통하여 시트벨트(10)가 용이하게 이동하게 된다.

즉, 상기 시트벨트(10) 구간 중 랩 벨트(14) 또는 숄더 벨트(12)를 임의로 당기거나, 승객이 상체를 앞으로 숙이면서 벨트에 작용하는 하중 등에 의하여 텅(20)을 중심으로 숄더 벨트(12)가 랩 벨트(14)쪽으로 자유롭게 이동될 수 있다.

이때, 상기 시트벨트(10)는 와이어 클립(30)의 상면에 형성된 반원형 또는 아치형 좌면과 슬라이드 접촉하게 되므로, 숄더 벨트(12)가 랩 벨트(14)쪽으로 용이하게 이동될 수 있다.

충돌사고시

첨부한 도 5는 본 발명에 따른 자동차용 시트벨트 락킹 장치의 충돌사고시 작동 상태를 나타낸다.

충돌 사고시 리트랙터에 의한 시트벨트 웨빙 잠금 작동이 이루어지더라도, 상체와 접촉하고 있는 숄더 벨트에 순간적인 상체 하중이 가해지면, 텅(20)을 중심으로 숄더 벨트(12)의 일부가 랩 벨트(14)쪽으로 순간 이동하게 됨으로써, 랩 벨트가 늘어나 하복부 및 골반 구속 효과가 감소할 수 있다.

이에, 충돌사고시 승객이 관성에 따라 계속 전방으로 운동하는 승객의 전방 거동에 따라 시트벨트(10)에 걸리는 하중(장력)이 일정 하중(1.2 kN)을 초과하면, 이때의 하중이 와이어 클립(30)에 작용하여 와이어 클립(30)이 쉽게 압착 변형된다.

이때, 상기 시트벨트(10)가 와이어 클립(30)을 압착시킴과 함께 첨단형 락커(32)가 시트벨트(10)의 직조 공극 사이를 통해 관통하게 됨으로써, 시트벨트가 락킹되는 상태 즉, 숄더 벨트(12)가 랩 벨트(14)쪽으로 이동되는 것이 차단되는 상태가 된다.

이렇게 상기 숄더 벨트(12)가 랩 벨트(14)쪽으로 이동되는 것이 차단됨으로써, 랩 벨트(14)에 의한 하복부 및 골반 구속력이 증대될 수 있고, 그에 따라 하복부 및 골반, 무릎 등의 상해를 크게 줄일 수 있다.

즉, 정면 충돌시 상기 숄더 벨트(12)가 랩 벨트(14)쪽으로 이동되는 것이 차단됨으로써, 랩 벨트(14)에 걸리는 하중 변화를 방지하여 숄더 벨트(12)에 의한 상체 구속 뿐만 아니라, 랩 벨트(14)의 고유 기능인 골반 구속력 향상으로 하복부 및 골반, 무릎 등의 상해를 크게 줄일 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이 종래의 벨트 락킹텅은 전체 텅의 크기 및 두께를 증가시키는 단점이 있지만, 본 발명은 와이어 클립 및 첨단 락커가 텅내에 배열되므로 종래 대비 전체 텅의 크기 및 두께가 증가되지 않고, 중량 감소 효과 또한 얻을 수 있다.

10 : 시트벨트
12 : 숄더 벨트
14 : 랩 벨트
16 : 리트랙터
18 : 버클
20 : 텅
22 : 몸체부
24 : 시트벨트 인출입구
26 : 체결편
30 : 와이어 클립
32 : 첨단형 락커

Claims (6)

1. 텅을 기준으로 숄더 벨트와 랩 벨트로 구분되는 시트벨트;
   시트벨트 인출입구를 갖는 몸체부와, 버클에 체결되는 체결편을 포함하는 텅;
   상기 시트벨트에 걸리는 일정 하중 이하에서 숄더 벨트가 랩 벨트쪽으로 이동하는 것을 안내하는 구조로 구비되어, 상기 텅의 시트벨트 인출입구내에 설치되는 시트벨트 안내수단; 및
   상기 시트벨트에 걸리는 일정 하중 이상에서 시트벨트를 관통하여 락킹시키는 첨단 구조로 구비되어, 상기 텅의 시트벨트 인출입구내에 설치되는 시트벨트 락킹수단;
   을 포함하고,
   상기 시트벨트 안내수단은 텅의 몸체부에 고정되어 시트벨트 인출입구내에 길이방향을 따라 등간격으로 배치되는 복수의 와이어 클립으로 채택되고, 상기 시트벨트 락킹수단은 텅의 몸체부에 고정되어 각 와이어 클립 사이에 배치되는 첨단형 락커 구조로 구비된 것임을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트 락킹 장치.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 와이어 클립의 양단부는 몸체부에 끼워져 접합되는 핀 구조로 형성되고, 상단부는 시트벨트와의 슬라이드 접촉을 위하여 반원형 또는 아치형 좌면으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트 락킹 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 와이어 클립의 변형 하중은 충돌사고시 시트벨트에 걸리는 하중에 맞게 설정된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트 락킹 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 첨단형 락커는 와이어 클립에 비하여 낮은 높이를 갖는 니들형 구조물로서, 상단끝면은 라운딩 처리된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트 락킹 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 시트벨트는 고탄성 섬유로 직조되어 제조된 것임을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트 락킹 장치.

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