KR20060023675A - 시트벨트용 프리텐셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트벨트용 프리텐셔너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작동 이전에는 기존의 시트벨트 역할을 하면서 차량의 충돌사고시 전기적 신호에 의해 화약이 폭발하면 동력전달체가 스풀측 기어부로 이동하면서 폭발력을 회전력으로 전달할 수 있는 구성에 의하여, 승객의 전방 쏠림에 대한 구속력을 신속하게 발휘할 수 있도록 한 시트벨트용 프리텐셔너에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 프레임내에 힌지축에 의해 힌지결합되어 소정길이의 시트벨트를 감고있는 스풀과, 상기 프레임의 일측면에 설치되어 인출된 시트벨트를 탄성력으로 되감아주는 역할의 스프링부를 포함하는 시트벨트용 프리텐셔너에 있어서, 상기 프레임의 일측면에 설치되어, 충돌감지센서의 감지신호와 동시에 상기 스풀을 되감아주는 동력전달수단을 구비한 시트벨트용 프리텐셔너를 제공한다.

프리텐셔너, 프레임, 스풀, 스프링부, 동력전달수단, 실린더, 가스발생수단

Description

시트벨트용 프리텐셔너{Pretensioner for seat belt of vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 시트벨트용 프리텐셔너를 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 시트벨트용 프리텐셔너를 나타내는 작동상태도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 시트벨트 10 : 프레임

12 : 제 1 다리부 14 : 제 2 다리부

15 : 후면 베이스 16 : 제 1 구멍

18 : 제 2 구멍 20 : 스풀

22 : 힌지축 30 : 스프링부

32 : 케이스 40 : 동력전달수단

42 : 실린더 44 : 가스발생수단

46 : 피스톤 48 : 수나사기어

50 : 돌출부 52 : 슬라이드홈

54 : 관통홀 56 : 암나사기어부

본 발명은 시트벨트용 프리텐셔너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 작동 이전에는 기존의 시트벨트 역할을 하면서 차량의 충돌사고시 전기적 신호에 의해 화약이 폭발하면 동력전달체가 스풀측 기어부로 이동하면서 폭발력을 회전력으로 전달할 수 있는 구성에 의하여, 승객의 전방 쏠림에 대한 구속력을 신속하게 발휘할 수 있도록 한 시트벨트용 프리텐셔너에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 충돌시 탑승자가 시트벨트를 착용하고 있는 상태에서는 이 시트벨트에 의해 탑승자의 유동이 방지되어야 하나, 충돌 순간 발생하는 충격량에 의해 시트벨트가 일정정도 풀림 동작을 하게 되므로 결국 탑승자를 제대로 보호하지 못하게 된다.

즉, 충돌 순간에는 외력이 크게 작용하면서 탑승자가 더욱 큰 힘으로 전방을 향해 밀리게 되는데, 탑승자가 시트벨트를 착용하여 이 시트벨트에 의해 지지된다 하더라도 일정거리 만큼은 탑승자 상체가 시트 전방으로 밀리게 되는 것이다.

따라서, 차량 충돌시 시트벨트를 순간적으로 감아 시트벨트에 작용하는 장력을 보다 크게 해줌으로써, 탑승자의 전방쏠림을 최소화 하고, 충돌 순간 탑승자를 조기 구속하여 탑승자의 상해를 줄여주는 시트벨트용 프리텐셔너가 설치되고 있다.

종래의 시트벨트용 프리텐셔너 중 한국공개특허공보 2004-0051858호(2002년 12월 13일 특허출원)에는 “좌석벨트 리트렉터의 프리텐셔너”가 공개되어 있다.

상기와 같은 프리텐셔너는 시트벨트를 감는 기구의 일종으로서, 차량 전면에 설치된 충돌감지센서가 차량 충돌을 감지하면 동력발생장치가 작동하고, 이 동력발생장치로부터 발생된 동력에 의해 시트벨트가 느슨해진 만큼 시트벨트를 순간적으로 감아주어 시트벨트 착용자를 보호하게 된다.

즉, 상기 프리텐셔너는 충돌 순간 동력발생장치가 발생시키는 동력으로 시트벨트를 감고 있는 리트렉터의 릴 축을 강제적으로 회전시키고, 이때 이 릴 축이 탑승자를 구속하고 있는 시트벨트를 일정정도 순간적으로 감게 되어 탑승자의 밀림을 최소화 시킬 수 있는 것이다.

여기서, 상기 동력발생장치는 ECU에 전기적으로 연결된 점화기를 구비한 장약카트리지를 포함하고, 이 장약카트리지의 폭발압력에 의해 동력을 발생시키게 된다.

그러나, 상기와 같이 리트렉터 내에서 웨빙을 감고 있는 릴 축을 강제 회전시켜 시트벨트를 역으로 감게 되는 종래의 좌석벨트 리트렉터의 프리텐셔너에서는 웨빙을 역으로 감는 시간의 경과로 인해 웨빙을 감는 시간동안 시트벨트 착용자가 전방으로 밀리게 되고, 이로써 착용자의 전방 이동량을 최소화하는데 충분한 효과를 얻지 못하고 있었다.

또한, 동력발생장치, 클러치 및 로드리미터 등과 같은 장치구조가 복잡하고 순간적으로 작동하기 때문에, 각 부분별로 에러를 일으킬 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 차량의 충돌사고시 전기적 신호에 의해 화약이 폭발하면 동력전달체가 스풀측 기어부로 이동하면서 폭발력을 회전력으로 전달할 수 있는 구조를 적용함으로써, 작동원리가 간단하고 부품이 적게 들어가서 생산원가 절감 및 중량을 감소시킬 수 있으며, 특히 승객의 전방쏠림을 신속하게 잡아줄 수 있도록 한 시트벨트용 프리텐셔너를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 프레임내에 힌지축에 의해 힌지결합되어 소정길이의 시트벨트를 감고있는 스풀과, 상기 프레임의 일측면에 설치되어 인출된 시트벨트를 탄성력으로 되감아주는 역할의 스프링부를 포함하는 시트벨트용 프리텐셔너에 있어서, 상기 프레임의 일측면에 설치되어, 충돌감지센서의 감지신호와 동시에 상기 스풀을 되감아주는 동력전달수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

바람직한 구현예로서, 상기 동력전달수단은: 상기 프레임의 일측면에 장착되는 실린더와; 상기 실린더의 가장 안쪽공간에 설치되어, 상기 충돌감지센서의 입력신호를 받아 폭발하는 가스발생수단과; 상기 스풀의 일측면에 일체로 형성되고 외주면에 나사산이 형성되어, 상기 실린더의 내부에 삽입설치된 수나사기어와; 상기 실린더의 내부에 상기 수나사기어로 이동가능하게 삽입 설치된 피스톤을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 실린더의 내주면에는 복수개의 슬라이드홈이 형성되고, 상기 피스톤의 외주면에는 상기 슬라이드홈에 삽입되는 돌출부가 일 체로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 피스톤의 내경면에는 수나사기어가 회전가능하게 암나사기어부가 형성되고, 상기 암나사기어부와 접촉되는 수나사기어의 끝단부의 외주면에는 나사산이 형성되지 않은 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 시트벨트용 프리텐셔너를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 시트벨트용 프리텐셔너를 나타내는 작동상태도이다.

본 발명은 차량의 충돌사고시 전기적 신호에 의해 화약이 폭발하면 동력전달체가 스풀측 기어부로 이동하면서 폭발력을 회전력으로 전달할 수 있는 구조를 적용함으로써, 작동원리가 간단하고 부품이 적게 들어가서 생산원가 절감 및 중량을 감소시킬 수 있으며, 특히 승객의 전방쏠림을 신속하게 잡아줄 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.

상기 시트벨트용 프리텐셔너는 'ㄷ'자형 프레임(10)과, 이 프레임(10)의 측면 중앙에 회전가능하게 설치된 스풀(20)과, 상기 프레임(10)의 일측면에 설치되는 스프링부(30)와, 상기 스프링부(30)의 반대측면에 돌출형성된 동력전달수단(40)을 포함하여 구성되어 있다.

보다 상세하게는, 'ㄷ'자형 프레임(10)은 좌우측에 제 1 및 제 2 다리부(12,14)와 후면 베이스(15)로 구성되고, 제 1 및 제 2 다리부(12,14)의 중심에는 상기 스풀(20)의 양단부를 회전 가능하게 지지하는 제 1 및 제 2 구멍(16,18)이 각각 형성된다.

상기 스풀(20)의 일측면에는 힌지축(22)이 일체로 돌출형성되어 상기 제 2 구멍(18)을 관통하여 힌지결합된다.

상기 제 2 다리부(14)의 이면에는 스프링부(30)가 설치되고, 상기 스프링부(30)는 그의 케이스(32)에 스프링을 수납하고 이 스프링의 일단부가 스풀(20)의 힌지축(22)과 결합되어 시트벨트(1)을 권취하는 방향으로 설치된다.

여기서, 상기 동력전달수단(40)은 상기 제 1 다리부(12)의 제 1 구멍(16)을 통해 스풀(20)의 일측면에 돌출형성된 수나사기어(48)와, 실린더(42)와, 가스발생수단(44)와, 피스톤(46)을 포함하여 구성되어 있다.

보다 상세하게는, 상기 실린더(42)는 원통형상으로, 그 내주면에는 직경상 복수개의 슬라이드홈(52)이 형성되고, 가장 안쪽 내벽면에는 가스발생수단(44)이 형성된다.

상기 가스발생수단(44)은 통상적으로 에어백 팽창을 위해 차량에 일반적으로 적용하고 있는 가스발생장치로 이루어진다.

이러한 가스발생수단(44)은 통상 인플레이터(inflator)라고 하며, 화약, 점화제, 가스발생제, 디퓨져 스크린 등을 포함하는 알루미늄 케이스의 모듈형태로 되어 있다.

이와 동시에, 인플레이터 안에는 점화전류가 흐르는 전기접속부가 있어 화약에 전기가 흐르면 화약이 연소하여 점화제가 연소하고, 그 열에 의해 가스발생제가 연소하면서 급속히 가스가 발생하여 순간적인 강한 압력(폭발력)을 제공하는 작동 구조로 되어 있다.

상기 피스톤(46)은 상기 가스발생수단(44)의 이면에 인접배치되고, 그 외주면에는 직경상 복수개의 돌출부(50)가 일체로 형성되어, 상기 실린더(42)의 내주면에 형성된 슬라이드홈(52)에 삽입된다.

이때, 상기 피스톤(46)의 중앙에는 관통홀(54)이 형성되고, 이 관통홀(54)의 내주면에는 암나사부가 형성된 암나사기어부(56)가 형성된다.

상기 수나사기어(48)는 나선형 기어로서, 상기 스풀의 일측면에 일체로 돌출형성되고, 그 끝단부는 상기 관통홀(54)에 자유회전 가능하게 결합된다.

즉, 상기 암나사기어부(56)에는 암나사부가 형성되어 있으나, 상기 수나사기어(48)의 끝단부에는 나사산이 형성되지 않아, 프리텐셔너가 작동하여 상기 피스톤(46)이 수나사기어(48)로 이동하기전에는 상기 수나사기어(48)가 회전하더라도 피스톤(46)은 제자리에 머문다.

이와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 시트벨트용 프리텐셔너(이하, 프리텐셔너 라고 함.)에 의하면, 상기 프리텐셔너가 작동하기 전 즉, 차량의 충돌사고 발생 전에는 상기 수나사기어(48)는 스풀(20)의 힌지축 역할을 한다.

한편, 차량의 충돌사고시에는 충돌감지센서가 이를 감지하여 전기적 신호를 출력하고, 이 전기적 신호를 입력받은 가스발생수단(44)는 폭발가스를 발생시키게 된다.

이때, 상기 피스톤(46)은 가스의 팽창력이 발생되는 실린더(42)의 내부공간을 밀폐하고 있는바, 가스의 팽창력은 피스톤(46)의 이면을 가압하게 되고, 피스톤 (46)은 실린더(42)의 내주면에 형성된 슬라이드홈(52)을 따라 직선이동된다.

이와 동시에, 상기 피스톤(46)의 암나사기어부(56)는 상기 수나사기어(48)와 치합되어, 상기 피스톤(46)은 회전하지 않으면서 스풀측으로 직선운동하고 수나사기어(48)만 회전하게 된다. 동시에, 수나사기어(48)의 회전력에 의해 상기 스풀(20)도 회전한다.

따라서, 상기 가스발생수단(44)에서 발생된 가스의 폭발력에 의해 상기 피스톤이 수나사기어(48)와 치합되어 스풀측으로 이동함과 동시에 상기 수나사기어가 회전하여, 차량 충돌시 시트벨트(1)를 순간적으로 감아 시트벨트에 작용하는 장력을 일정정도 크게 해줌으로써, 탑승자의 전방 쏠림을 최소화 하고, 충돌 순간 탑승자를 조기 구속하여 탑승자의 상해를 줄여줄 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 시트벨트용 프리텐셔너에 의하면, 프레임의 일측면에 가스의 폭발력을 회전력으로 전환하는 동력전달수단이 돌출형성되어 스풀을 회전할 수 있도록 함으로써, 차량 충돌시 시트벨트를 순간적으로 감아 시트벨트에 작용하는 장력을 일정정도 크게 하여 충돌순간 탑승자의 상해를 예방할 수 있다.

또한, 작동원리가 간단하고 부품이 적게 들어가서 생산원가 절감 및 중량을 감소시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 프레임내에 힌지축에 의해 힌지결합되어 소정길이의 시트벨트를 감고있는 스풀과, 상기 프레임의 일측면에 설치되어 인출된 시트벨트를 탄성력으로 되감아주는 역할의 스프링부를 포함하는 시트벨트용 프리텐셔너에 있어서,

   상기 프레임의 일측면에 설치되어, 충돌감지센서의 감지신호와 동시에 상기 스풀을 되감아주는 동력전달수단을 구비한 것을 특징으로 하는 시트벨트용 프리텐셔너.
2. 청구항 1 에 있어서, 상기 동력전달수단은:

   상기 프레임의 일측면에 장착되는 실린더와;

   상기 실린더의 가장 안쪽공간에 설치되어, 상기 충돌감지센서의 입력신호를 받아 폭발하는 가스발생수단과;

   상기 스풀의 일측면에 일체로 형성되고 외주면에 나사산이 형성되어, 상기 실린더의 내부에 삽입설치된 수나사기어와;

   상기 실린더의 내부에 상기 수나사기어로 이동가능하게 삽입설치된 피스톤을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시트벨트용 프리텐셔너.
3. 청구항 1 에 있어서, 상기 실린더의 내주면에는 복수개의 슬라이드홈이 형성되고, 상기 피스톤의 외주면에는 상기 슬라이드홈에 삽입되는 돌출부가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 시트벨트용 프리텐셔너.
4. 청구항 1 또는 2 에 있어서, 상기 피스톤의 내경면에는 수나사기어가 회전가능하게 암나사기어부가 형성되고, 상기 암나사기어부와 접촉되는 수나사기어의 끝단부의 외주면에는 나사산이 형성되지 않은 것을 특징으로 하는 시트벨트용 프리텐셔너.

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