KR20200023098A - 자동차의 시트벨트 - Google Patents

Abstract

자동차의 시트벨트에 관한 것으로, 탑승자의 상체를 구속하는 숄더 벨트와 탑승자의 하체를 구속하는 랩 벨트를 포함하고, 상기 숄더 벨트와 랩 벨트는 각각 서로 다른 신율을 갖는 웨빙을 이용해서 제조되어 서로 연결되는 구성을 마련하여, 시트벨트에 서로 다른 신율을 갖는 분할된 웨빙을 적용해서 자동차의 충돌시 탑승자를 안전하게 구속할 수 있다.

Description

자동차의 시트벨트{SEAT BELT FOR VEHICLE}

본 발명은 자동차의 시트벨트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 긴급 정차나 유사 충돌 또는 충돌사고시 탑승자를 효과적으로 구속해서 안전하게 보호하는 자동차의 시트벨트에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 운전자 등 탑승자의 운행 안전을 확보하기 위해서 자동차 시트에 시트벨트를 구비하고 있다.

자동차에 설치된 시트벨트는 자동차 충돌 시 탑승자의 몸을 구속하여 2차 충돌 방지 및 충격 완화를 꾀하면서 탑승자가 차체 밖으로 튀어나가는 것을 방지하도록 구성된다.

이러한 시트벨트 장치의 가장 일반적인 형태는 어깨 구속용 숄더 벨트와 허리 구속용 랩 벨트가 조합된 3점식 시트벨트 장치이다.

상기 시트벨트 장치는 나일론이나 폴리에스테르 등 합섬 섬유의 띠 모양으로 직조된 시트벨트, 시트벨트를 사용하지 않거나 탑승자의 착좌 자세에 따라 벨트 길이 조절 시 시트벨트를 격납하기 위한 리트랙터, 시트벨트를 장착 또는 해제하기 위한 버클과 텅 플레이트 및 시트벨트의 일단을 차체에 고정시키는 시트벨트 가이드 등을 포함할 수 있다.

본 출원인은 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2 등 다수에 시트벨트 장치 기술을 개시해서 특허 출원하여 등록받은 바 있다.

도 1은 종래기술에 따른 시트벨트 장치의 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 시트벨트 장치(1)는 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 시트벨트(2), 시트벨트(2)가 감겨 있는 리트랙터(3), 시트벨트(2)의 인출된 단부에 결합된 벨트텅(4), 벨트텅(4)이 착탈 가능하게 삽입되는 버클(5) 및 시트벨트(2)의 인, 출입 동작을 가이드하는 벨트 가이드(6)를 포함한다. 버클(5)은 웨빙(7)과 브래킷을 통해 자동차의 시트 하부에 마련되는 세트 브래킷에 고정된다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1758804호(2017년 7월 18일 공고) 대한민국 특허 등록번호 제10-1504228호(2015년 3월 19일 공고)

그러나 종래기술에 따른 시트벨트에서는 일정한 신율(elongation)을 갖는 하나의 웨빙을 이용해서 제조된다.

따라서 종래기술에 따른 시트벨트는 탑승자의 상하체에 동일한 신율이 작용함에 따라, 각종 사고 발생시 탑승자의 상체에 작용하는 하중이 동일하여 탑승자의 흉부와 골반의 특성에 맞게 구속하기 어려운 문제점이 있었다.

특히, 최근들어 더욱 강화되는 유럽 및 미국의 차량안전관련 법규들 사이의 상충되는 내용으로 인해, 각각의 법규들을 만족시키는데 어려움이 있었다.

그리고 종래기술에 따른 시트벨트는 별도의 플라스틱 재질로 제조된 텅 스토퍼(tung stopper)를 부착하거나, 별도의 재봉 공정을 통해 동일하거나 다른 재질의 웨빙으로 제조된 텅 스토퍼를 부착한다.

이로 인해, 종래기술에 따른 시트벨트는 텅 스토퍼를 부착하는 별도의 부착 공정을 수행함에 따라, 작업성이 저하되고, 작업시간이 지연되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탑승자의 상체와 하체를 각각 서로 다른 신율을 갖는 웨빙을 이용해서 구속하는 자동차의 시트벨트를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 탑승자를 구속하는 시트벨트의 제조 공정을 단순화하고 작업성을 향상시킬 수 있는 자동차의 시트벨트를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트는 탑승자의 상체를 구속하는 숄더 벨트와 탑승자의 하체를 구속하는 랩 벨트를 포함하고, 상기 숄더 벨트와 랩 벨트는 각각 서로 다른 신율을 갖는 웨빙을 이용해서 제조되어 서로 연결되는 것을 특징으로 한다

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트에 의하면, 시트벨트에 서로 다른 신율을 갖는 분할된 웨빙을 적용해서 자동차의 충돌시 탑승자를 안전하게 구속할 수 있다는 효과가 얻어진다.

즉, 본 발명에 의하면, 상대적으로 신율이 높은 웨빙을 숄더 벨트에 적용해서 탑승자의 상체를 탄성적으로 구속함으로써, 탑승자의 가슴 상해치를 최소화하고, 흉부 변형율을 감소시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 상대적으로 신율이 낮은 웨빙을 랩 벨트에 적용해서 탑승자의 골반을 견고하게 고정해서 구속함으로써, 탑승자의 이동량을 감소시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 최근 강화되고 있는 유럽국제표준규정에서 지정한 차량안전벨트 규격(ECE R16)의 하체 이동량 규정을 만족시키면서, 신차안전도평가 등의 상품성 시험 규정도 동시에 만족시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 종래기술에 따른 시트벨트 장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 시트벨트의 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 시트벨트의 상세 구성도,
도 4는 숄더 벨트와 랩 벨트를 재봉하는 방식을 설명하는 예시도,
도 5는 자동차의 충돌시 탑승자의 거동을 예시한 도면,
도 6은 종래기술에 따른 시트벨트와 본 실시 예에 따른 충돌 성능 테스트시 더미의 이동량을 비교한 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 시트벨트를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

이하에서는 도 1에 도시된 시트벨트 장치의 구성을 원용하여 설명하기로 한다.

그리고 도면에서 참조부호 "U"는 자동차의 상방, "D"은 자동차의 하방, "F"는 자동차의 전방, "B"는 자동차의 후방, "I"는 자동차의 내측 방향, "O"는 자동차의 외측 방향을 나타낸다.

도 1에는 조수석에 적용되는 시트벨트 장치가 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 운전석이나 2열 및 3열 이상의 후열 시트에 마련되는 시트벨트 장치에도 적용 가능함에 유의하여야 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 시트벨트의 구성도이고, 도 3은 도 2에 도시된 시트벨트의 상세 구성도이다.

본 실시 예에서는 어깨 구속용 숄더 벨트와 허리 구속용 랩 벨트가 조합된 3점식 시트벨트 장치에 적용되는 시트벨트의 구성을 설명한다.

이하에서는 '좌측', '우측', '전방', '후방', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 각 도면에 도시된 상태를 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 시트벨트(10)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 탑승자의 상체, 즉 어깨와 흉부를 구속하는 숄더 벨트(20)와 탑승자의 하체, 즉 골반 부분을 구속하는 랩 벨트(30)를 포함하고, 숄더 벨트(20)와 랩 벨트(30)는 각각 서로 다른 신율을 갖는 웨빙을 이용해서 제조된다.

숄더 벨트(20)의 일단은 리트렉터(11) 내부에 감겨서 보관되고, 숄더 벨트(20)의 타단은 랩 벨트(30)와 연결된다. 그리고 랩 벨트(30)의 타단은 시트(8)의 외측에 고정된다.

숄더 벨트(20)는 자동차의 충돌 발생시 탑승자 상체의 운동 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있도록, 랩 벨트(30)에 비해 더 높은 신율을 갖는 웨빙으로 마련될 수 있다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 숄더 벨트(20)와 랩 벨트(30)에 적용되는 웨빙의 신율을 해당 차량의 충돌 특성이나 소비자 감성에 따라 다양하게 변경 설정할 수 있다.

또한, 본 발명은 특별한 경우, 숄더 벨트(20)를 랩 벨트(30)에 비해 더 낮은 신율을 갖는 웨빙으로 마련할 수도 있다.

이와 같이, 서로 다른 신율을 갖는 웨빙을 이용해서 각각 제조된 숄더 벨트(20)와 랩 벨트(30)는 재봉 방식에 의해 서로 연결될 수 있다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 스틸고리나 버클, 퀵 커넥터와 같은 연결부재를 설치하거나, 접착제를 이용한 접합 방식 등 다양한 방식으로 숄더 벨트와 랩 벨트를 연결하도록 변경될 수 있다.

도 4는 숄더 벨트와 랩 벨트를 재봉하는 방식을 설명하는 예시도이다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 숄더 벨트(20)와 랩 벨트(30)는 서로 대응되는 단부, 즉 숄더 벨트(20)의 하단부와 랩 벨트(30)의 상단부가 서로 겹쳐진 상태로 재봉해서 연결될 수 있다.

한편, 숄더 벨트(20)의 하단부와 랩 벨트(30)의 상단부를 그대로 겹쳐서 재봉하는 경우, 시트벨트(10)의 외관 상 심미감이 저하될 수 있다.

따라서 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상부에 위치하는 숄더 벨트(20)의 하단부를 자동차의 외측을 향해 1회 폴딩한 후, 랩 벨트(30)의 상단부에 겹쳐지게 배치한 상태에서 재봉하여 연결될 수 있다.

또는, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 숄더 벨트(20)의 하단부와 랩 벨트(30)의 상단부를 각각 외측과 내측으로 1회 폴딩해서 서로 겹쳐지게 배치한 상태에서 재봉하여 연결될 수도 있다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 숄더 벨트(20)와 랩 벨트(30)의 서로 겹쳐지는 각 단부를 1회 이상 자동차의 외측 또는 내측 방향을 향해다양한 방식으로 폴딩해서 서로 겹쳐지게 배치한 후 재봉 방식으로 연결할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 숄더 벨트와 랩 벨트를 서로 재봉되는 단부를 폴딩하고 재봉해서 시트벨트의 외관상 심미감을 미려하게 할 수 있다.

그리고 본 실시 예에서 숄더 벨트(20)와 랩 벨트(30)가 연결되는 재봉 부분은 종래기술에 따른 시트벨트에서 버클(5)에서 분리된 벨트텅(4)을 일정 높이 이상으로 고정하기 위한 텅 스토퍼(9) 기능을 대신할 수 있다.

즉, 본 실시 예에서는 각각 서로 다른 신율을 갖는 숄더 벨트(20)와 랩 벨트(30)의 각 단부가 서로 겹쳐진 상태로 재봉됨에 따라, 텅(12)을 시트벨트(10) 상에서 이동 가능하게 결합하는 결합부재(13)의 하방 이동을 방지할 수 있다(도 3의 우측 도면).

결합부재(13)는 내부에 시트벨트(10)가 관통 설치되도록 대략 사각 링 형상으로 형성되고, 결합부재(13)의 일측에는 텅(12)이 결합된다.

이와 같이 형성된 결합부재(13)는 시트벨트(10) 중에서 숄더 벨트(20)를 따라 이동할 수 있고, 숄더 벨트(20)와 랩 벨트(30)의 재봉 부분에 걸려 하방 이동이 제한될 수 있다.

이로 인해, 텅(12)은 시트벨트(10) 미 착용시 자동차의 B 필러 내면에 일정 높이로 배치되고, 본 발명은 탑승자가 시트벨트를 착용하는 과정에서 일정 높이에 배치된 텅을 잡아서 버클에 쉽게 결합 가능하게 함으로써, 사용상의 편리성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 종래기술에 따른 시트벨트에 텅 스토퍼를 부착하기 위한 별도의 부착 공정을 제거함으로써, 시트벨트의 제조시 작업성을 향상시키고, 작업시간을 단축할 수 있다.

다음, 도 5 내지 도 6을 참조해서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동차의 시트벨트 안전성 테스트 결과를 설명한다.

도 5는 자동차의 충돌시 탑승자의 거동을 예시한 도면이고, 도 6은 종래기술에 따른 시트벨트와 본 실시 예에 따른 충돌 성능 테스트시 더미의 이동량을 비교한 도면이다.

본 발명은 숄더 벨트에 상대적으로 신율이 높은 웨빙을 적용해서 탑승자의 상체를 탄성적으로 구속하고, 랩 벨트에 상대적으로 신율이 낮은 웨빙을 적용해서 탑승자의 하체를 견고하게 구속할 수 있다.

즉, 본 실시 예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 숄더 벨트(20)에 상대적으로 신율이 높은 웨빙을 적용함에 따라, 자동차의 충돌시 탑승자의 상체는 숄더 벨트(20)에 의해 탄성적으로 구속되면서, 탑승자의 정면을 향해 팽창 전개되는 전면 에어백, 즉 운적석 에어백이나 조수석 에어백에 의해 안전하게 구속될 수 있다.

이때, 탑승자의 흉부는 도 6에 도시된 바와 같이 높은 신율의 웨빙이 적용된 숄더 벨트(20)에 탄성적으로 지지됨에 따라, 종래의 시트벨트 적용 시 탑승자의 상체 위치와 유사한 위치까지 전방으로 이동할 수 있다.

따라서 탑승자의 흉부는 높은 신율의 웨빙이 적용된 숄더 벨트(20)의 탄성에 의해 다시 본래의 위치, 즉 자동차의 후방을 향해 복귀할 수 있다.

반면, 탑승자의 골반 부분은 숄더 벨트(20)에 비해 상대적으로 신율이 낮은 웨빙이 적용된 랩 벨트(30)에 의해 일정한 위치에 견고하게 고정함으로써, 골반부분의 이동량을 감소시킬 수 있다.

이와 함께, 탑승자의 흉부에 작용하는 부하는 감소하고, 탑승자의 골반부분에 작용하는 부하는 약간 증가할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 시트벨트에 서로 다른 신율을 갖는 분할된 웨빙을 적용해서 자동차의 충돌시 탑승자를 안전하게 구속할 수 있다.

즉, 본 발명은 상대적으로 신율이 높은 웨빙을 숄더 벨트에 적용해서 탑승자의 상체를 탄성적으로 구속함으로써, 탑승자의 가슴 상해치를 최소화하고, 흉부 변형율을 감소시킬 수 있다.

그리고 본 발명은 상대적으로 신율이 낮은 웨빙을 랩 벨트에 적용해서 탑승자의 골반을 견고하게 고정해서 구속할 수 있다. 이에 따라, 본 발명은 최근 강화되고 있는 유럽국제표준규정에서 지정한 차량안전벨트 규격(ECE R16)의 하체 이동량 규정을 만족시키면서, 신차안전도 평가 등 상품성 시험 규정도 동시에 만족시킬 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

즉, 상기의 실시 예에서는 조수석에 적용되는 시트벨트를 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 운전석이나 2열 및 3열 이상의 후열 시트에 마련되는 시트벨트 장치에도 모두 적용 가능하도록 변경될 수 있다.

본 발명은 시트벨트에 서로 다른 신율을 갖는 분할된 웨빙을 적용해서 자동차의 충돌시 탑승자를 안전하게 구속하는 자동차의 시트벨트 기술에 적용된다.

1: 시트벨트 장치 2: 시트벨트
3: 리트랙터 4: 벨트텅
5: 버클 6: 벨트가이드
7: 웨빙 8: 시트
9: 텅 스토퍼
10: 자동차의 시트벨트
11: 리트랙터 12: 텅
13: 결합부재
20: 숄더 벨트 30: 랩 벨트

Claims (8)

1. 탑승자의 상체를 구속하는 숄더 벨트와
   탑승자의 하체를 구속하는 랩 벨트를 포함하고,
   상기 숄더 벨트와 랩 벨트는 각각 서로 다른 신율을 갖는 웨빙을 이용해서 제조되어 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 숄더 벨트는 상기 랩 벨트에 적용되는 웨빙의 신율보다 높은 신율을 갖는 웨빙을 이용해서 제조되고, 자동차의 충돌시 탑승자의 상체를 탄성적으로 구속하며, 탄성을 이용해서 본래의 위치로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트.
3. 제1항에 있어서,
   상기 숄더 벨트는 상기 랩 벨트에 적용되는 웨빙의 신율보다 낮은 신율을 갖는 웨빙을 이용해서 제조되어 탑승자를 구속해서 보호하는 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 랩 벨트는 상기 숄더 벨트에 적용되는 웨빙의 신율보다 낮은 신율을 갖는 웨빙을 이용해서 제조되고, 자동차의 충돌시 탑승자의 골반 부분을 고정하는 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트.
5. 제4항에 있어서,
   상기 숄더 벨트와 랩 벨트는 서로 대응되는 단부를 겹쳐지게 배치한 상태에서 재봉 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트.
6. 제5항에 있어서,
   상기 숄더 벨트와 랩 벨트의 서로 재봉되는 각 단부 중 어느 하나 이상은 자동차의 외측 또는 내측 방향을 향해 적어도 1회 이상 폴딩된 상태로 재봉되는 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트.
7. 제4항에 있어서,
   상기 숄더 벨트와 랩 벨트는 서로 대응되는 단부에 설치되는 연결부재에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트.
8. 제4항에 있어서,
   상기 숄더 벨트에는 버클에 결합되는 텅이 이동 가능하게 설치되고,
   상기 텅은 상기 숄더 벨트와 랩 벨트의 연결 부분에 걸리며, 상기 시트벨트 미착용시 자동차의 내면에 일정 높이로 하방 이동이 제한되는 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트.
   

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