KR20180112559A - 차량의 안전벨트용 프리텐셔너 - Google Patents

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Abstract

차량의 안전벨트용 프리텐셔너가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안전벨트용 프리텐셔너는 차량의 사이드 실에 설치되며, 튜브 내부에 피스톤이 와이어를 통하여 안전벨트와 연결된 상태로, 브라켓의 일측에 구성된 화약의 폭발력을 이용하는 가스발생기의 고압가스에 의해 상기 피스톤을 튜브 내부로 밀어 넣어 상기 안전벨트를 당기도록 작동하는 안전벨트용 프리텐셔너에 있어서, 상기 사이드 실의 내, 외측면 각 일측에 고정되는 내, 외측 웰드너트를 포함하며, 상기 튜브는 양 단부 외주면에 나사부를 형성하여 상기 사이드 실을 차폭방향으로 관통하여 상기 내, 외측 웰드너트에 양 단부가 각각 체결된다.

Description

차량의 안전벨트용 프리텐셔너{PRE-TENSIONER FOR SEAT BELT OF VEHICLES}
본 발명은 차량의 안전벨트용 프리텐셔너에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차체 강성을 향상시킴과 동시에, 차실 내부의 공간을 확보할 수 있는 차량의 안전벨트용 프리텐셔너에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 설치되는 안전벨트는 차량 충돌 시, 탑승자의 상체를 구속하여 탑승자의 2차 충돌을 방지하고, 충격 완화를 도모한다.
즉, 상기 안전벨트는 차량 충돌 시, 탑승자가 차량 밖으로 튀어나가는 것을 방지하도록 구성되는 것으로, 현재 가장 일반적인 형태로 어깨구속을 위한 숄더 벨트와 허리 구속을 위한 랩 벨트가 조합된 3점식 안전벨트가 주로 이용된다.
이러한 안전벨트는 차량의 충돌 시, 가속도 때문에 탑승자의 신체를 완전히 시트에 고정할 수 없는 문제가 있다.
또한, 상기 안전벨트는 에어백 시스템(Supplementary Restraint System, SRS)과 함께, 연동되어 탑승자에 가해지는 충격을 완화한다.
이때, 상기 에어백은 폭발 시, 상당한 임팩트(impact)가 발생되며, 300~400℃의 고온이 발생된다.
따라서 상기 안전벨트가 탑승자를 느슨하게 고정하게 되는 경우에는 도리어 에어백에 의해 탑승자가 부상을 입게 되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 방지하기 위하여 안전벨트에는 프리텐셔너(Pre-tensioner)가 적용된다.
상기 프리텐셔너는 충돌이 감지되면, 상기 안전벨트를 순간적으로 밀착되도록 잡아당김으로써, 탑승자가 안전벨트에 의해 강하게 구속되도록 하는 장치이다.
즉, 상기 프리텐셔너는 충돌감지센서에서 차량 충돌이 감지되면, 내부에 충진된 화약 등의 가스발생장치가 작동하여, 가스의 팽창력에 의해 상기 안전벨트를 순간적으로 밀착되도록 잡아당김으로써, 탑승자를 보호하게 된다.
이러한 프리텐셔너는 충돌 시, 탑승자에게 있어서 중요하게 작용하는 장치이기 때문에, 간단하면서도 효용가치를 높일 수 있는 구조에 대한 연구개발이 필요하다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 차량의 충돌 시, 안전벨트를 구속하는 와이어 및 피스톤이 내장되는 튜브가 차폭방향으로 배치되어 차량의 사이드 실에 관통 설치됨으로써, 별도의 보강부재 없이도 상기 사이드 실의 강성을 향상시킬 수 있는 차량의 안전벨트용 프리텐셔너를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시 예는 상기 튜브가 사이드 실의 내부로 삽입됨으로써, 뒷좌석 승객의 승강 시에 발걸림 현상을 최소화하는 차량의 안전벨트용 프리텐셔너를 제공하고자 한다.
본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는 차량의 사이드 실에 설치되며, 튜브 내부에 피스톤이 와이어를 통하여 안전벨트와 연결된 상태로, 브라켓의 일측에 구성된 화약의 폭발력을 이용하는 가스발생기의 고압가스에 의해 상기 피스톤을 튜브 내부로 밀어 넣어 상기 안전벨트를 당기도록 작동하는 안전벨트용 프리텐셔너에 있어서, 상기 사이드 실의 내, 외측면 각 일측에 고정되는 내, 외측 웰드너트를 포함하며, 상기 튜브는 양 단부 외주면에 나사부를 형성하여 상기 사이드 실을 차폭방향으로 관통하여 상기 내, 외측 웰드너트에 양 단부가 각각 체결되는 차량의 안전벨트용 프리텐너를 제공할 수 있다.
또한, 상기 튜브의 내측 단부에 기어치가 형성되고, 상기 브라켓의 일측에 회전 가이더를 통하여 회전 가능하게 설치되어 상기 기어치에 치합되는 체결기어를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 튜브는 상기 나사부가 형성되는 내측 단부의 외경이 전체 외경보다 더 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 내측 웰드너트의 외경은 외측 웰드너트의 내경보다 더 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 피스톤의 선단부 내측에는 원추형의 곡면이 형성되고, 상기 곡면의 둘레와 상기 튜브의 내주면과의 사이에 복수개의 리턴 방지볼이 개재되어 상기 피스톤의 리턴 작동을 억제할 수 있다.
또한, 상기 피스톤의 선단부 외주면과 상기 튜브 사이에는 실링이 끼워져 설치될 수 있다.
또한, 상기 가스발생기는 상기 브라켓의 일측에 고정 설치된 상태로, 가스관이 상기 피스톤의 선단에 대응하도록 배치되어 설치될 수 있다.
본 발명의 실시 예는 튜브가 차폭방향으로 배치되어 차량의 사이드 실의 내, 외측면에 각각 구성되는 내, 외측 웰드너트를 통해 체결됨으로써, 프리텐셔너의 기능을 함과 동시에, 별도의 보강부재를 적용하지 않아도 사이드 실의 강성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 상기 튜브가 사이드 실의 내부로 삽입됨으로써, 뒷좌석 승객의 승강 시에 발걸림 현상을 최소화하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예는 사이드 실에 조립 시, 진입방향 측의 튜브의 직경을 진입 반대방향 측의 튜브의 직경 보다 작게 형성함으로써, 조립성을 향상시키는 효과도 있다.
이 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안전벨트용 프리텐셔너가 설치된 투영 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안전벨트용 프리텐셔너의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안전벨트용 프리텐셔너의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안전벨트용 프리텐셔너의 부분 확대도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 다만, 하기에 도시되는 도면과 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특징을 효과적으로 설명하기 위한 여러 가지 실시 예들 중에서 바람직한 하나의 실시 예에 관한 것이다. 따라서 본 발명이 하기의 도면과 설명에만 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안전벨트용 프리텐셔너가 설치된 투영 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안전벨트용 프리텐셔너의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안전벨트용 프리텐셔너의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안전벨트용 프리텐셔너의 부분 확대도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 안전벨트용 프리텐셔너(1, 이하, 간단히 프리텐셔너라 함)는 차실 내부에서 승차자의 발을 거치하는 공간에 설치된다.
상기 프리텐셔너(1)는 차량의 사이드 실(3)을 관통하여 설치되며, 차량의 충돌 시, 탑승자의 골반부를 조기에 구속하는 역할을 한다.
즉, 상기 프리텐셔너(1)는 자동차의 충돌 시 작동되어 안전벨트(65)에 의하여 탑승자의 몸이 시트에 밀착되도록 상기 안전벨트(65)를 잡아당기는 역할을 한다.
이러한 프리텐셔너(1)는 차량의 센터 필러(미도시)의 하단에 대응하는 사이드 실(3)에 대하여 차폭방향으로 배치된 상태로, 상기 사이드 실(3)을 관통하여 설치된다.
이때, 상기 사이드 실(3)에는 내측면(3a)과 외측면(3b) 각 일측에 내측 웰드너트(5a)와 외측 웰드너트(5b)가 고정된다.
여기서 상기 사이드 실(3)의 내측면(3a)과 외측면(3b)은 차실 내부 측으로 인접한 사이드 실(3)을 내측면(3a)이라 하고, 그 반대방향 측의 사이드 실(3)을 외측면(3b)이라고 한다.
또한, 상기 내측 웰드너트(5a)의 내경이 상기 외측 웰드너트(5b)의 내경보다 더 크게 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 내측 웰드너트(5a)는 규격이 M10을 사용하면, 외측 웰드너트(5b)는 규격이 M12를 사용할 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 프리텐셔너(1)는 튜브(10), 회전 가이더(20), 피스톤(30), 와이어(40) 및 가스발생기(50)를 포함한다.
먼저, 상기 튜브(10)는 원통형으로 이루어져 양 단부에 내측 캡(11a)및 외측 캡(11b)이 구성된다.
이때, 상기 내측 캡(11a)은 상기 내측 웰드너트(5a)에 대응하는 부분이며, 상기 외측 캡(11b)은 외측 웰드너트(5b)에 대응하는 부분이다.
상기 내측 캡(11a)에는, 이하에서 설명할, 와이어(40)와 가스발생기(50)의 가스관(51)이 관통되어 튜브(10) 내부로 삽입되도록 관통홀(13)이 형성된다.
이러한 내측 캡(11a)과 외측 캡(11b)은 튜브의 양 단부에 억지끼움 방식으로 조립될 수 있다.
특히, 상기 내측 캡(11a)은 상기 관통홀(13)을 통하여 와이어(40)와 가스관(51)이 끼워진 상태로, 상기 튜브(10)가 내, 외측 웰드너트(5a, 5b)에 조립된 후, 상기 튜브(10)에 끼워질 수 있다.
또한, 상기 튜브(10)에는 양 단부 외주면에 나사부(N)가 형성된다.
이러한 튜브(10)는 상기 나사부(N)를 통해 사이드 실(3)에 고정된 내, 외측 웰드너트(5a, 5b)에 양 단부가 각각 체결된다.
또한, 상기 튜브(10)에는 외측 웰드너트(5b)에 대응하는 나사부(N)의 인접한 위치에 둘레를 따라 복수개의 공기빼기홀(15)이 형성된다.
상기 공기빼기홀(15)은 피스톤(30)이 튜브(10)에 인입 시, 상기 튜브(10) 내부에 존재하는 공기가 빠져나가는 홀이다.
또한, 상기 튜브(10)의 내측 단부에는 기어치(17)가 형성된다.
즉, 상기 튜브(10)의 내측 단부에는 나사부(N)와 상기 나사부(N)와 인접하도록 기어치(17)가 형성되고, 외측 단부에는 나사부(N)와 공기빼기홀(15)이 형성된다.
또한, 상기 튜브(10)는 상기 나사부(N)와 기어치(17)가 형성되는 내측 단부의 외경이 전체 외경보다 더 크게 형성될 수 있다.
이는 상기 튜브(10)를 사이드 실(3)에 조립 시, 진입이 용이하도록 하기 위함이며, 상기 내, 외측 웰드너트(5a, 5b)와 병행하여 직경을 다르게 구성할 수 있다.
그리고 상기 회전 가이더(20)는 상기 튜브(10)와 연결되는 브라켓(B)을 통하여 회전 가능하게 설치된다.
즉, 상기 회전 가이더(20)는 상기 브라켓(B)의 일측에 설치되어 상기 튜브(10)를 회전시키도록 구성된다.
이러한 회전 가이더(20)에는 상기 튜브(10)의 기어치(17)에 치합되도록 상기 기어치(17)에 대응하는 체결기어(27)가 형성된다.
다시 말해, 상기 회전 가이더(20)는 상기 튜브(10)를 사이드 실(3)의 내, 외측 웰드너트(5a, 5b)에 조립하도록 구성되는 것이다.
상기 회전 가이더(20)는 상기 브라켓(B)을 통해 지지된 상태로, 상기 튜브(10)와 치합되어 상기 튜브(10)를 회전시킨다.
이러한 회전 가이더(20)의 일단면에는 상기 회전 가이드(20)를 회전시키도록 드라이버 등을 끼울 수 있는 홈이 형성된다.
그리고 상기 피스톤(30)은 상기 튜브(10) 내부에 삽입되어 슬라이드 이동 가능하도록 구성된다.
상기 피스톤(30)은 선단부 내측이 원추형의 곡면(31)으로 이루어진다.
즉, 상기 피스톤(30)은 선단부가 내측캡(11a)측으로 직경이 좁아지도록 구성된다.
이러한 피스톤(30)은 상기 곡면(31)의 둘레와 튜브(10)의 내주면과의 사이에 개재되는 복수개의 리턴 방지볼(33)을 포함한다.
이때, 상기 리턴 방지볼(33)은 차량의 충돌 시, 상기 피스톤(30)이 튜브(10) 내부에 최대 인입 후, 다시 인출되는 것을 막기 위하여 적용된 것이다.
즉, 상기 리턴 방지볼(33)은 상기 튜브(10) 내부에 최대 인입 후, 인출될 때, 인출 반대방향으로 이동하여 상기 피스톤(30)과 튜브(10) 사이에 끼이게 된다.
이로 인해, 상기 피스톤(30)이 초기 상태로 복귀되어 안전벨트(65)가 풀리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 피스톤(30)의 선단부 외주면과 상기 튜브(10) 사이에는 실링(35)이 끼워져 설치된다.
이는 상기 튜브(10)와 피스톤(30) 내주면 사이에는 미세한 간격이 생길 수 있는데, 이러한 미세한 간격에 의해 폭발 가스가 누출되면서 가스 압력이 저하되어 상기 피스톤(30)이 튜브(10)로 인입되는 힘이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 상기 와이어(40)는 안전벨트(65)와 연결되고, 차량의 충돌 시, 상기 튜브(10) 내부로 피스톤(30)과 함께 신속하게 인입됨으로써, 상기 안전벨트(65)를 당겨주는 역할을 한다.
이러한 와이어(40)는 일단이 피스톤(30)과 연결되고, 타단이 와이어 고리(41)와 연결된다.
상기 와이어(40)는 플렉시블한 소재로 이루어져 상기 튜브(10)로 인입 시, 유연하게 구부려진다.
이때, 상기 와이어 고리(41)가 내장되는 안전벨트(65)의 커버(60)를 간단히 설명하면, 상기 커버(60)의 내부에는 상기 와이어(40)와 연결되는 와이어 고리(41)가 구성되고, 상기 와이어 고리(41)와 연결된 상태로, 안전벨트(65) 상을 이동하는 버클(61)이 구성된다.
또한, 상기 커버(60)의 하단부에는 상기 와이어(40)가 내장되도록 자바라 형상의 연결관(63)이 구성된다.
그리고 상기 가스발생기(50)는 상기 브라켓(B)의 타측에 고정 설치된다.
상기 가스발생기(50)는 가스관(51)이 상기 내측 캡(11a)의 관통홀(13)을 통하여 상기 피스톤(30)의 선단에 대응하도록 배치되어 설치된다.
즉, 상기 가스발생기(50)는 일단부가 상기 피스톤(30)과 접촉되고, 타단부가 내부에 충진된 화약이 폭발하도록 전기를 가하는 커넥터(53)가 연결된다.
이러한 가스발생기(50)는 상기 커넥터(53)를 통해 전기적인 신호를 입력받아 내부의 화약이 폭발하면서 발생하는 폭발력으로 피스톤(30)을 튜브(10)로 인입되도록 구성된다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따른 프리텐셔너(1)는 튜브(10)가 차폭방향으로 배치되어 차량의 사이드 실(3)에 구성되는 내, 외측 웰드너트(5a, 5b)를 통해 체결됨으로써, 뒷좌석 승객의 승강 시에 발걸림 현상을 최소화함과 동시에, 상기 사이드 실(3)의 보강부재로 적용되어 별도의 보강부재를 적용하지 않아도 상기 사이드 실(3)의 강성을 보강할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 프리텐셔너(1)는 상기 내측 웰드너트(5a)에 대응하는 튜브의 직경을 전체 튜브의 직경보다 더 크게 형성하여 상기 사이드 실에 조립 시, 용이하게 진입하게 하여 조립성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 프리텐셔너(1)는 회전가이더(20)를 상기 튜브(10)와 치합되도록 적용하여 상기 튜브(10)의 조립 시, 별도의 조립도구 없이도 조립이 가능한 이점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1: 프리텐셔너 3: 사이드 실
3a: 내측면 3b: 외측면
5a: 내측 웰드너트 5b: 외측 웰드너트
10: 튜브 11a: 내측 캡
11b: 외측 캡 13: 관통홀
15: 공기빼기홀 17: 기어치
20: 회전가이더 27: 체결기어
30: 피스톤 31: 곡면
33: 리턴 방지볼 35: 실링
40: 와이어 41: 와이어 고리
50: 가스발생기 51: 가스관
53: 커넥터 60: 커버
61: 버클 63: 연결관
65: 안전벨트 N: 나사부
B: 브라켓

Claims (7)

  1. 차량의 사이드 실에 설치되며, 튜브 내부에 피스톤이 와이어를 통하여 안전벨트와 연결된 상태로, 브라켓의 일측에 구성된 화약의 폭발력을 이용하는 가스발생기의 고압가스에 의해 상기 피스톤을 튜브 내부로 밀어 넣어 상기 안전벨트를 당기도록 작동하는 안전벨트용 프리텐셔너에 있어서,
    상기 사이드 실의 내, 외측면 각 일측에 고정되는 내, 외측 웰드너트를 포함하며,
    상기 튜브는 양 단부 외주면에 나사부를 형성하여 상기 사이드 실을 차폭방향으로 관통하여 상기 내, 외측 웰드너트에 양 단부가 각각 체결되는 차량의 안전벨트용 프리텐셔너.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 튜브의 내측 단부에 기어치가 형성되고,
    상기 브라켓의 일측에 회전 가이더를 통하여 회전 가능하게 설치되어 상기 기어치에 치합되는 체결기어;
    를 더 포함하는 차량의 안전벨트용 프리텐셔너.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는
    상기 나사부가 형성되는 내측 단부의 외경이 전체 외경보다 더 크게 형성되는 차량의 안전벨트용 프리텐셔너.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내측 웰드너트의 내경은 외측 웰드너트의 내경보다 더 크게 형성되는 차량의 안전벨트용 프리텐셔너.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤의 선단부 내측에는 원추형의 곡면이 형성되고, 상기 곡면의 둘레와 상기 튜브의 내주면과의 사이에 복수개의 리턴 방지볼이 개재되어 상기 피스톤의 리턴 작동을 억제하는 차량의 안전벨트용 프리텐셔너.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤의 선단부 외주면과 상기 튜브 사이에는 실링이 끼워져 설치되는 차량의 안전벨트용 프리텐셔너.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가스발생기는
    상기 브라켓의 일측에 고정 설치된 상태로, 가스관이 상기 피스톤의 선단에 대응하도록 배치되어 설치되는 차량의 안전벨트용 프리텐셔너.
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