KR20090110145A - 불규칙 직조구조를 갖는 시트벨트 웨빙 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 시트벨트 웨빙은, 경사와 위사로 직조되는 시트벨트 웨빙에 있어서, 상기 위사가 사전에 설정된 개수만큼의 경사를 위, 아래로 교번하여 지나는 규칙직조구간과, 상기 위사가 사전에 설정된 개수와 다른 개수만큼의 경사를 위, 아래로 교번하여 지나는 불규칙직조구간이 형성되도록 직조된다.

본 발명에 의한 시트벨트 웨빙을 이용하면, 웨빙의 권입력은 일정 수준으로 유지하면서, 웨빙을 감아 당기기 위한 복원스프링의 탄성력을 감소시킴으로써 사용자가 웨빙을 잡아당기는데 소요되는 힘과 시트벨트 착용 시 사용자가 느끼는 압박감을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

시트벨트, 웨빙, 경사, 위사, 규칙직조, 불규칙직조

Description

불규칙 직조구조를 갖는 시트벨트 웨빙{Webbing for seatbelt having irregular weaving structure}

본 발명은 차량용 시트벨트의 웨빙에 관한 것으로, 더 상세하게는 웨빙을 감아 당기기 위한 복원스프링의 탄성력을 감소시켜 사용자가 느끼는 압박감을 줄일 수 있으면서, 웨빙의 권입력은 감소되지 아니하도록 구성되는 시트벨트 웨빙에 관한 것이다.

통상적으로, 자동차용 시트벨트는 소정의 길이를 갖는 웨빙이 인출 가능하게 저장되어 있고, 충격시 웨빙의 인출을 차단해주는 리트렉터와, 상기 웨빙에 끼워져 있는 텅(Tongue)과, 시트벨트 착용시 상기 텅을 삽입 체결할 수 있도록 한 버클로 구성되어 있다.

이때 웨빙은 시트벨트의 각 부품들을 연결해주는 부품으로서, 평상 시 승객과 가장 많이 접촉하는 부품이며 충돌 시에도 가장 먼저 힘을 받는 부품이다.

웨빙은 기본적으로 길이 방향의 실인 경사, 폭 방향의 실인 위사로 구성되며, 웨빙의 가장자리 부분은 각 위사를 연결해주는 록킹사와 캣취사 등으로 구상되 어 있고, 일반적으로 변사라고 부른다.

경사는 제직기를 일정한 속도로 지나가고 제직틀을 지나면서 위아래로 나뉘어 최종 위사 및 캣취사 록킹사와 함께 웨빙으로 제직된다. 위사는 일정한 주기로 폭방향으로 지나가며 경사와 겹쳐지게 된다. 이를 캣취사와 록킹사가 최종 마무리하며 제직을 마무리한다. 경사는 제직틀에 의해 정해진 법칙에 따라 위사 위아래로 반복적으로 움직인다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 웨빙 직조 구조에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래 웨빙의 직조구조를 도시하는 부분 확대도이고, 도 2는 종래 웨빙의 직조구조를 도시하는 단면도이며, 도 3은 통상적인 웨빙에 인가되는 각 힘을 도시하는 개략도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 웨빙(10)은 하나의 위사(14)가 두 개의 경사(12) 아래를 통과한 후 이웃하는 다른 두 개의 경사(12) 위를 통과하는 과정이 반복되도록 구성된다. 또한, 이웃하는 다른 위사(14)는 두 개의 경사(12) 위를 통과한 후 이웃하는 두 개의 경사(12) 아래를 통과하는 과정이 반복되도록 직조된다.

이와 같이 구성되는 웨빙(10)은 도 3에 도시된 바와 같이, 중단이 디링(D-ring)(16)에 감겨지도록 만곡되며, 일측(도 3에서는 좌측)이 복원스프링(미도시)에 의해 감겨지는 방향으로 힘을 받고, 타측(도 3에서는 우측)은 사용자에 의해 외부 로 인출되도록 구성된다.

이때 사용자에 의해 외부로 인출되었던 웨빙(10)이 원상태로 감겨지는 힘 즉, 웨빙(10)의 권입력은 탄성스프링이 당기는 힘(Fa)에 의해 발생되는데, 웨빙(10)이 감겨지는 과정에서 웨빙(10)과 디링(16) 사이에 발생되는 마찰력(Fb)과 웨빙(10)이 구부러지지 아니하려고 하는 경직성(Stiffness)(Fc)는 상기 탄성스프링이 당기는 힘(Fa)을 감소시키는 방향으로 발생되므로, 웨빙(10)의 권입력은 다음 [식 1]과 같이 계산될 수 있다.

[식 1]

F = Fa - (Fb + Fc)

(F : 웨빙의 권입력, Fa : 탄성스프링의 탄성력, Fb : 웨빙과 디링 간의 마찰력, Fc : 웨빙의 경직성)

최근 시트벨트의 기술은 안전성을 뛰어넘어, 승객의 편의와 감성까지도 고려하여 발달하고 있다. 이는 안전을 위한 시트벨트이나 여러 가지 이유로 승객이 벨트 착용을 기피하기 때문이다.

이때 승객의 편의를 고려한 시트벨트의 중요한 주제 중 하나가 시트벨트 인출력과 압박감인데, 어느 정도의 인출력과 압박감은 시트벨트 복원 메커니즘 상 어쩔 수 없이 어느 정도 존재할 수밖에 없는 상황에서, 무작정 탄성스프링의 탄성력을 감소시켜 웨빙의 권입력을 줄이게 되면 시트벨트 해리 후 복원불량이 발생하게 된다.

특히 종래의 웨빙(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 위사(14)가 경사(12)의 위 아래를 교변으로 지나는 패턴이 규칙적으로 이루어져 있어 경직성(Fc)이 크므로, 웨빙(10)의 권입력을 일정 수준으로 맞추기 위해서는 탄성스프링의 탄성력(Fa)을 크게 할 수 밖에 없는데, 이와 같이 탄성스프링의 탄성력(Fa)을 크게하면, 웨빙을 인출하는데 소요되는 힘이 증대될 뿐만 아니라 안전벨트 착용 시 사용자가 느끼는 압박감이 커지게 된다는 문제점이 있다.

이와 같은 압박감을 해소하기 위한 방안으로 기존 고급차에서는, 버클 체결 시에 이를 인식하여 시트벨트의 복원력을 약화시키는 부가 장치인 텐션 리듀서(TENSION REDUCER)가 적용된 바 있으나, 이에 사용되는 스프링의 내구 문제가 해결되지 않고 있으며, 비싼 가격으로 인해 점차 적용 범위가 좁아지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 웨빙을 감아 당기기 위한 복원스프링의 탄성력을 감소시켜 사용자가 느끼는 압박감을 줄일 수 있으면서, 웨빙의 권입력은 감소되지 아니하도록 구성되는 시트벨트 웨빙을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 시트벨트 웨빙은,

경사와 위사로 직조되는 시트벨트 웨빙에 있어서,

상기 위사가 사전에 설정된 개수만큼의 경사를 위, 아래로 교번하여 지나는 규칙직조구간과, 상기 위사가 사전에 설정된 개수와 다른 개수만큼의 경사를 위, 아래로 교번하여 지나는 불규칙직조구간이 형성되도록 직조된다.

또한 본 발명에 의한 시트벨트 웨빙은,

상기 불규칙직조구간이 10% 이상 되도록 구성된다.

이웃하는 두 개의 위사는,

각각의 불규칙직조구간이 전체 또는 일부 겹치도록 직조된다.

본 발명에 의한 시트벨트 웨빙을 이용하면, 웨빙의 권입력은 일정 수준으로 유지하면서, 웨빙을 감아 당기기 위한 복원스프링의 탄성력을 감소시킴으로써 사용자가 웨빙을 잡아당기는데 소요되는 힘과 시트벨트 착용 시 사용자가 느끼는 압박감을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 시트벨트 웨빙의 실시예를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 시트벨트 웨빙의 직조 구성을 도시하는 부분확대도이고, 도 5는 본 발명에 의한 시트벨트 웨빙의 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 시트벨트 웨빙은, 길이방향으로 나란하게 배열되는 다수 개의 경사(100)와, 폭방향으로 배열되며 상기 다수 개의 경사(100)를 위, 아래로 지나도록 직조되는 다수 개의 위사(200)로 구성된다.

이때 본 발명에 의한 시트벨트 웨빙은, 상기 위사(200)가 사전에 설정된 개수만큼(본 실시예에서는 2개)의 경사(100)를 위, 아래로 교번하여 지나는 규칙직조구간(300)과, 상기 위사(200)가 사전에 설정된 개수와 다른 개수만큼(본 실시예에서는 1개)의 경사(100)를 위, 아래로 교번하여 지나는 불규칙직조구간(400)을 갖도록 구성된다.

도 1에 도시된 종래의 웨빙(10)과 같이 경사(12)와 위사(14)가 교차되는 주 기가 규칙적인 경우에는 경사(12)와 위사(14)가 촘촘하게 직조되어 높은 경직성(Stiffness)을 갖지만, 본 발명에 의한 시트벨트 웨빙은 불규칙직조구간(400)이 중간 중간에 형성되므로 경사(100)와 위사(200)가 덜 촘촘하게 직조되어 비교적 낮은 경직성을 갖게 된다.

예를 들어 도 4에 도시된 경사(100) 중 좌측으로부터 4번째 경사(100)를 보면, 가장 상측에 위치하는 위사(200)는 상기 경사(100)의 위를 지나도록 직조되지만 2번째, 3번째, 4번째 위사(200)는 상기 경사(100)의 아래를 지나도록 직조되는바, 경사(100)와 위사(200) 간의 결합력이 다소 감소되고, 이에 따라 웨빙 전체의 경직성이 낮아지게 되는 것이다. 본 실시예에서는 3개의 연속된 위사(200)가 하나의 경사(100) 아래로 지나도록 직조되는 경우만을 설명하고 있으나, 2개의 연속된 위사(200) 또는 4개 이상의 연속된 위사(200)가 하나의 경사(100) 아래 또는 위로 지나도록 직조될 수도 있다.

이와 같이 웨빙의 경직성이 낮아지면, 탄성스프링의 탄성력을 감소시키더라도 웨빙의 권입력을 일정 수준 이상으로 유지시킬 수 있으므로([식 1] 참조), 사용자가 웨빙을 잡아당기는데 소요되는 힘과 시트벨트 착용 시 사용자가 느끼는 압박감을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

이때, 이웃하는 두 개의 위사(200)가 형성하는 각각의 불규칙직조구간(400)이 서로 겹치지 아니하게 되면, 하나의 경사(100)에 다수의 위사(200)가 위와 아래 중 어느 일측으로 동일하게 지나는 구조가 형성될 수 없으므로 즉, 경사(100)와 위사(200) 간의 결합력 감소 효과가 미진해 질 수 있다는 우려가 있다. 따라서 이웃 하는 두 개의 위사(200)는, 각각의 불규칙직조구간(400)이 전체 또는 일부 겹치도록 직조됨이 바람직하다.

또한, 상기 불규칙직조구간(400)은 하나의 위사(200)가 경사(100) 1개를 주기로 경사(100) 위, 아래를 교번으로 지나는 구조로 구성되어 있으나, 상기 불규칙직조구간(400)의 직조 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 상기 불규칙직조구간(400)은 하나의 위사(200)가 경사(100) 3개를 주기로 경사(100) 위, 아래를 교번으로 지나는 구조로 구성될 수 있다.

상기 규칙직조구간(300) 역시, 하나의 위사(200)가 경사(100) 위, 아래를 교번으로 지나는 주기가 변경될 수 있다. 예를 들어 상기 규칙직조구간(300)은 하나의 위사(200)가 경사(100) 1개 또는 3개 이상을 주기로 경사(100) 위, 아래를 교번으로 지나는 구조로 구성될 수도 있다.

즉, 상기 불규칙직조구간(400)과 규칙직조구간(300)은, 위사(200)가 경사(100) 위, 아래를 교번으로 지나는 주기가 상호 다르도록만 구성된다면 어떠한 직조 구조로도 변경될 수 있다.

도 6은 불규칙하게 직조된 경사(100)의 개수에 따른 웨빙의 권입력을 도시하는 그래프이다.

도 6은 탄성스프링의 탄성력 및 웨빙과 디링 간의 마찰력은 일정하게 유지하고, 252본의 경사(100)를 갖는 통상의 시트벨트 웨빙에 불규칙하게 직조된 경 사(100)의 개수만을 각각 변경시키는 조건 하에, 웨빙의 권입력을 측정한 실험 데이터를 그래프화 시킨 것으로서, 가로축의 α는 '한 위사(200)가 웨빙의 한쪽 끝에서 다른 한쪽 끝까지 지나갈 때 규칙에 어긋나게 제작된 경사(100)의 수'를 뜻한다.

이때 웨빙의 권입력 측정 실험은, '한 위사(200)가 웨빙의 한쪽 끝에서 다른 한쪽 끝까지 지나갈 때 규칙에 어긋나게 제작된 경사(100)의 수'가 0일 때 권입력이 0.225kgf로 측정되는 시트벨트에서, '한 위사(200)가 웨빙의 한쪽 끝에서 다른 한쪽 끝까지 지나갈 때 규칙에 어긋나게 제작된 경사(100)의 수'를 각각 24, 59, 82로 변경하였을 때의 웨빙 권입력을 측정한 것으로, 각각 0.234kgf, 0.246kgf, 0.255kgf의 권입력이 측정되었다.

도 6에 도시된 바와 같이, 규칙에 어긋나게 제작된 경사(100)의 수가 증가되면 즉, 불규칙직조구간(400)이 증대되면 웨빙의 권입력은 이에 비례하도록 증대되는바, 불규칙직조구간(400)을 증대시키는 만큼 탄성스프링의 탄성을 감소시킬 수 있게 된다. 이와 같이 웨빙의 권입력을 일정 수준으로 유지하면서 탄성스프링의 탄성력을 감소시킬 수 있으면, 사용자가 웨빙을 잡아당기는데 소요되는 힘과 시트벨트 착용 시 사용자가 느끼는 압박감을 줄일 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

이때, 252본의 경사(100)를 갖는 웨빙에서'한 위사(200)가 웨빙의 한쪽 끝에서 다른 한쪽 끝까지 지나갈 때 규칙에 어긋나게 제작된 경사(100)의 수'가 30 미만인 경우 즉, 도 4에 도시된 불규칙조직구간이 전체의 약 10% 미만인 경우에는 웨 빙의 권입력이 향상되는 효과가 미약하므로, 상기 불규칙직조구간(400)은 웨빙 전체의 10% 이상 되도록 구성됨이 바람직하다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

도 1은 종래 웨빙의 직조구조를 도시하는 부분 확대도이다.

도 2는 종래 웨빙의 직조구조를 도시하는 단면도이다.

도 3은 통상적인 웨빙에 인가되는 각 힘을 도시하는 개략도이다.

도 4는 본 발명에 의한 시트벨트 웨빙의 직조 구성을 도시하는 부분확대도이다.

도 5는 본 발명에 의한 시트벨트 웨빙의 단면도이다.

도 6은 불규칙하게 직조된 경사의 개수에 따른 웨빙의 권입력을 도시하는 그래프이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 경사 200 : 위사

300 : 규칙직조구간 400 : 불규칙직조구간

Claims (4)

1. 경사와 위사로 직조되는 시트벨트 웨빙에 있어서,

   상기 위사가 사전에 설정된 개수만큼의 경사를 위, 아래로 교번하여 지나는 규칙직조구간과, 상기 위사가 사전에 설정된 개수와 다른 개수만큼의 경사를 위, 아래로 교번하여 지나는 불규칙직조구간이 형성되도록 직조되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 웨빙.
2. 제1항에 있어서,

   상기 불규칙직조구간이 전체의 10% 이상 형성되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 웨빙.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   이웃하는 두 개의 위사가 형성하는 각각의 불규칙직조구간은, 전체 또는 일부 겹치도록 직조되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 웨빙.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   이웃하는 둘 이상의 위사가 하나의 경사 위 또는 아래를 지나도록 직조되는 부위가 형성되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 웨빙.

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