KR960008806B1 - 차량용 에어안전벨트 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

차량용 에어안전벨트

제1도는 본 발명의 안전벨트와 에어탱크가 차량의 운전석측에 결합된 상태를 나타낸 일실시예의 개략적인 사시도이다.

제2도는 안전벨트와 센서부를 갖는 에어탱크가 차량의 운전석측에 결합된 상태를 표시 일부 발췌사시도이다.

제3도는 제2도의 A-A선 단면도이다.

제4도 및 제5도는 본 발명의 제1실시예의 에어안전벨트를 표시한 일부 절단 단면도.

제4도는 에어가 주입되기 전의 안전벨트를 표시한 일부 단면도.

제5도는 차량충돌시 에어가 주입되어 안전벨트가 팽창된 상태를 표시한 단면도.

제6도 및 제7도는 본 발명의 다른 제2실시예의 안전벨트를 표시한 단면도.

제6도는 에어가 주입되지 아니한 상태의 안전벨트를 표시한 일부 절단부 단면도.

제7도는 에어가 주입되어 안전벨트가 팽창된 상태를 표시한 단면도.

제8도는 본 발명의 다른 제3실시예의 안전벨트를 표시한 일부 절단 단면도.

제9도, 제10도 및 제11도는 본 발명의 에어안전벨트에 적합한 버클을 도시한 것.

제9도는 절단선이 형성된 버클을 표시한 사시도.

제10도는 잠금용 버클.

제11도는 안전벨트가 팽창하는데 이상이 없도록 벨트끼움구멍을 크게 개방시킨 상태를 보인 버클의 정면도.

제12도는 본 발명의 동작상태를 나타내는 블록 다이어그램.

제13도는 차량의 충돌시에 본 발명의 에어안전벨트의 팽창상태를 도시한 상태도이다.

본 발명은 차량용 에어안전벨트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탑승자가 안전벨트를 착용한 상태에서 차량이 소정의 충격압이상으로 충돌(추돌을 포함하는 것으로 이하 충돌이라 함)시 순간적으로 에어탱크로부터 기체가 안전벨트내에 유입되어 안전벨트가 팽창하므로서 안전벨트로부터 가해지는 흉부 및 복부의 압박하중을 완화시켜 탑승자를 보호하고, 동시에 안전벨트의 잠금장치에 이상이 발생하여 탑승자의 흉부 및 복부(상반신)를 저지하지 못하는 피치못할 상태에 있다하더라도 순간적으로 기체가 안전벨트에 공급팽창되므로서 순간적으로 버클측의 겹쳐진 부분에 의해 탑승자를 저지하는 상태가 되게 하므로서 탑승자를 보호할 수 있도록 한 것이다.

종래, 안전벨트는 띠형상으로서 섬유재가 되어 있고, 차량충돌시 탑승자의 상반신이 앞으로 튕겨나가지 못하도록 저지하는 역할을 목적으로 설치되어 있어, 차량충돌시 탑승자가 순간적으로 튕겨나가 차체측과 충돌하는 것을 방지하므로서 치명적인 사고를 방지하는 역할을 하고 있으나, 상기에서 언급한 바와 같이 단순히 섬유재로 된 띠형상으로 되어 탑승자를 저지하는 것으로 경우에 따라서는 탑승자의 흉부 및 복부를 급격히 저지하게 되므로 안전벨트에 의해 탑승자의 흉부 및 복부에 고압충격이 가중작용하여 흉부 및 복부 상태를 입는 원인을 제공하게 되는 것이다.

또한, 단순히 에어벨트로 안전벨트를 구성하는 경우에는, 에어벨트가 외부로 노출되어 있어 연질 PVC등으로 만들어진 에어벨트의 재질상 파손될 염려가 있는등 내구성에 문제점이 있다. 한편, 반대로 에어벨트의 재질을 단단한 재질로 하였을 때는 팽창시 에어벨트의 충격흡수 특징 및 착용감에서 그 효과가 떨어지게 되므로 재질을 변경하는 것도 바람직하지 않으며 대체로 에어백의 재질은 비싸다.

또한 미국특허 제3866940호와 같은 경우에는, 에어벨트가 2개로 분리되어 있어 구조가 복잡해지게 되며 사람의 체형에 맞도록 에어벨트의 길이조절이 이루어지지 않아 사실상 일반적으로 실시되는데 많은 문제점이 있다.

미국특허 제3865398호의 경우에는 로드상에서 푸트를 가진 L형상의 트래벌러가 로드를 따라 슬라이딩이 이루어지게 함으로써 이를 어느정도 해결되도록 하고 있으나 로드와 엔드마운트 그리고 L형상의 트래벌러 등을 갖는 복잡한 구조의 장치가 추가로 필요하고, 불필요한 공간을 차지하는가 하면 외관상으로도 좋지 못하다.

후지의 경우에는 중간 버클을 가지고 있어 중간버클을 차체에 고정시키는 경우 하나의 에어벨트로도 복부 및 흉부의 보호가 가능하나, 중간버클에 있어서 치명적인 단점이 있는바 중간버클의 링의 홀이 작아 실제로 아래쪽 에어벨트를 팽창시키는 압축공기의 팽창력이 순식간에 위쪽 에어벨트에도 전달되지 못하고 시간이 지체되게 되는 문제가 있다. 그렇다고, 중간버클의 링의 홀의 크기는 에어벨트 단면적의 4배 이상이 되는 것이 바람직한데, 이를 평상시에도 크게 하여 두는 것은 미관상에도 좋지 않고 다른 물체가 끼일수 있어 바람직하지 못하다.

또한 이상의 선행기술 모두 에어벨트를 사용하지 않는 경우에는 에어벨트가 늘어져 있어 미관상 좋지 않는 등 보관상에도 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 통상의 에어백으로 사용되는 재질로서 에어튜브를 구성하여 충돌시 압축공기에 의해 팽창함으로써 탑승자의 상반신을 보호하도록 하며, 이상의 에어튜브는 손상되기 쉽고 대체로 고가라는점 때문에 에어튜브를 감싸는 외피를 통상의 안전벨트로 구성하여 평소에는 일반적인 안전벨트처럼 작용하게 한다.

이때, 안전벨트의 일측끝단은 탑승자의 허리부근에 차체에 고정된 부착구에 단단히 결합되어 고정되어 있으며, 다른 쪽 끝은 릴 장치에 견결되어 있어 운전자가 착용시 적당한 길이가 되도록 조절된다.

물론, 이때 3점식의 경우에는 상기 부착구와 반대편 허리 부근에 위치하며 역시 차체에 고정된 버클의 벨트끼움 구멍을 통과 하도록하여 벨트가 흉부지지부위와 복부지지부위로 분리되어 차량의 충돌시 탑승자의 상반신인 흉부와 복부를 동시에 보호할 수 있도록 한다.

또한, 에어튜브의 끝에는 압축개스 공급 장치인 에어 탱크가 연결되어 있어 차량의 충돌시 순식간에 에어 튜브가 팽창하게 됨으로써, 충격을 완화시키고 승객을 보호할 수 있게 된다.

다만, 3점식의 경우에는 상기 버클에 의해 압축공기의 팽창력이 흉부지지부위에도 순식간에 전달 되도록 팽창압에 의해 버클의 벨트끼움 구멍에 있는 절단선을 따라 취약부가 파손되어 보다 넓은 유로를 제공한다.

이외에도 압축튜브를 접어서 외피내에 내장하고 외피는 팽창시 팽창압에 의해 터지는 형태로 하여, 평상시 에어벨트의 기능은 그대로 유지하면서 에어튜브의 기능을 증진시키는 구조로 이루어질 수 있다.

또한, 잠금용 버클에는 에어튜브에 대한 압축개스 분출 기능을 제어하는 회로의 스위치를 설치하고 버클이 잠금용 버클에 장착될 때에만 압축개스의 분출기능이 작동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서 적용되는 안전벨트(11)의 구조는 상기의 각 실시예와 같은 구조로 됨이 바람직스러우며, 안전벨트(11)를 팽창식으로 구성함에 있어서는 에어튜브(12)를 필요시 소정의 형상으로 적절히 변형사용될 수 있는 것이다.

그리고, 상기의 에어 안전벨트(11)의 구조는 3점식은 물론 2점식에도 적용되며, 차량에 있어서 앞뒤 시트에 국한됨이 없이 어느 시트에든 설치사용될 수 있는 것이다.

이를 더욱 상세히 설명하면, 제1도에는 본 발명에 관한 3점식 에어튜브를 내장한 팽창가능한 에어백형 안전벨트(11)의 전체적인 개략도를 시트(10) 및 에어탱크(9)와 함께 나타내었다.

3점식 에어백형 안전벨트(11)는 제4도 내지 제7도에서와 같이 내부에 에어튜브(12)가 내장되어 있고 그외부를 통상의 섬유질로 된 외피(13)가 감싸는 구조로 되어 있는데, 그 방식은

(1) 제4도에서와 같이 평시에는 납작한 띠 형상으로 되어 있다가 차량의 충돌시 제5도에서와 같이 압축공기에 의해 팽창하면 원형 내지 타원형으로 부풀어 올라 충격을 흡수하는 방식이 있고,

(2) 제6도에서와 같이 에어튜브와 양측단부가 접혀있는 구조로 되어있고, 외피(13)의 양쪽에는 충격에 의해 갈라질 수 있도록 취약부(14)를 가지고 있어, 차량의 충돌시 제7도에서와 같이 팽창력에 의해 갈라지면서, 에어튜브가 넓게 부풀어 올라 충격 흡수 기능을 더욱 잘 발휘할 수 있으며,

(3) 제8도에서와 같이 에어튜브의 접힌 모양은 같으나, 외피가 두장으로 이루어지되 양쪽끝이 매직테이프(15)로 되어 있어 에어튜브를 감싸고 있다가 차량의 충돌시 에어튜브의 팽창력에 의해 외피의 매직테이프가 뜯기게 되고 에어튜브가 팽창하는 구조로 이루어져 충격흡수 후 다시 매직테이프로 감싸는 외피의 기능을 발휘할 수 있도록 하는 구조로 이루어질 수 있다.

다음으로 제2도 및 제3도는 이상의 외피의 일단이 차체에 고정되는 방식과 에어튜브의 에어탱크에 대한 결합관계를 나타내고 있다.

외피의 끝은 당연히 두장으로 갈라지게 되므로 두개의 고착구(16,17)와 결착보울트(18,19)에 의해 차체에 고정된다.

에어탱크(9)는 일측의 길이방향(차체의 앞뒤 방향)으로 눕혀져 설치되며, 그 선단에 에어토출구(20)가 안전벨트(11)내에 설치된 에어튜브(12)의 하단부와 접속설치되어 있다.

따라서, 이와 같이 설치됨에 따라 차량이 소정의 충격압 이상으로 충돌시 에어공급장치의 작동부로부터 침봉이 이동하면서 밀봉된 에어탱크(9)의 입구를 뚤어 순간적으로 에어탱크(9)내에 충진된 고압가스가 에어튜브(12)내로 공급 됨으로써 에어튜브(12)가 팽창하도록 된 것이다.

상기한 에어공급장치의 구조는 충격식(기계식), 전기식 혹은 전자식 어느것이든 적용되는 것으로 기 알려진 구조의 것이 사용될 수 있다. 센서 역시 에어백의 센서(차체에 붙은것)와 동일한 것이고, 에어백과 같이 사용할 수도 있다(에어백 작동시 같이 작동)

한편, 이와 같은 에어의 충진상태를 염두에 두면서 본 발명에 적합한 각 실시예의 안전벨트(11)의 구조를 살펴보고자 한다.

이러한 에어튜브를 내장한 안전벨트의 타측 끝단은 차체에 고정된 릴장치(20)에 벨트가 감기도록 되어있어 탑승자가 착용시 적당한 길이조정이 이루어지도록 된다.

이때 2점식의 경우에는 에어벨트가 바로 릴장치에 연결되어도 되나, 3점식의 경우에는 제1도에서와 같이 시트의 일측상단부조의 적당한 위치에서 차체에 고정되는 상부슬립가이드(22)를 통과하도록 되는 것이 바람직하며, 시트의 하부에는 하부고착구(16,17)와 반대 방향 적당한 위치에서 잠금용 버클(25)이 차체에 고정되어 있고, 에어벨트는 버클(23)의 벨트끼움 구멍(24)을 통해 끼워져 있어 버클(23)을 잠금용 버클(25)에 삽입 조정됨으로써 에어벨트가 복부지지부위(11a)와 흉부지지부위(11b)로 나뉘어진다.

이때 제10도에서와 같이 잠금용 버클(25)에는 접촉스위치(26)가 장착되어 있어 버클이 잠금용 버클에 삽입 고정될 때에만 에어탱크의 압축공기가 에어튜브에 분출 되도록 하는 회로를 연결시키게 되어 에어탱크 작동부(27)를 작동 가능하게 한다.

제9도는 버클의 사시도를 도시하고 있는데 벨트끼움구멍(24)은 에어벨트가 지나갈 수 있는 정도의 크기밖에 되지 않는다. 따라서 팽창시에는 순식간에 에어개스가 흉부지지부위에 전달되지 않는 문제점이 있게 되므로 벨트끼움구멍(24)과 나란히 버클의 절단선(28)이 있어 차량의 충돌시 압축가스에 의한 에어튜브의 팽창력에 의해 버클의 절단선이 절단되고, 버클의 절편(29)이 떨어져 나감으로써 제11도에서와 같이 벨트끼움구멍(24a)이 확개 되므로써 순식간에(0.5초이내) 팽창압이 에어벨트의 흉부지지부위(11b)에도 전달 되도록 한다.

그러나 상부 슬립가이드(22)의 벨트끼움구멍(29)은 에어벨트가 슬립가능한 최소의 크기로하여 가스 팽창압이 릴장치 부위(11c)에는 순식간에 전달이 되지 않도록 한다.

즉, 일차 팽창후 깨스는 소량씩 점점 릴장치 부위의 에어튜브쪽으로 서서히 새어나감으로써 승객의 에어벨트 착용감을 더욱 좋게하고 승객을 보호한다. 다만, 에어튜브는 릴장치의 끝까지 감겨있는 필요는 없고 신체유형을 고려하여 필요한 길이까지만 만들며 승객의 에어벨트 착용시 상부 슬립가이드와 릴장치의 중간부위에까지 이르면 족할 것이다.

제12도에는 차량의 충돌을 감지하는 센서(30)에 의해 에어탱크 작동부(27)가 작동 블록 다이어그램으로 나타나고 있으며, 이때 접촉 스위치(26)가 닫혀있는 경우에만 작용을 하고 버클(23)이 잠금용 버클(25)에 끼워지지 않은 상태에서는 작동하지 않게 된다.

본 발명의 적합한 실시예를 좀더 설명하자면 다음과 같다.

[제1실시예]

제4도 및 제5도는 본 발명의 제1실시예를 나타내는 것으로 2중 구조로 된다.

즉, 외부에는 섬유재로 이루어진 외피(13)가 씌워지고, 그 내부에는 에어튜브(12)가 설치된 구조로 된다. 따라서, 상기한 제1실시예의 구조는 평상시(안전벨트 착용시)에는 제4도와 같은 상태로 폭이 소폭으로서 일정한 띠형상으로 되며, 예로서 차량이 소정의 충격 이상 충돌하였을 때는 에어탱크(9)로부터 고압가스가 주입되므로서 순간적으로 제5도와 같이 팽창된 상태로서 탑승자의 복부 및 흉부(어깨부)를 저지하게 된다. 따라서, 상기와 같이 팽창된 상태로서 탑승자를 저지하므로 이 탑승자에게 가해지는 충격이 최소화 되어 탑승자를 보호하자는 효과를 갖게 되는 것이다.

[제2실시예]

제6도 및 제7도는 본 발명의 다른 제2실시예를 도시하고 있다. 외피(13)는 일반적인 섬유재로 구성되고 그 내부에 양측단부가 겹쳐진 에어튜브(121)가 설치된 구조로 되는 것으로 제1실시예와 유사하다.

즉, 제1실시예에 비하여 내측에 설치되는 에어튜브(12)는 양측이 겹쳐서 접혀져 있고, 외피(13)의 양측단부는 에어튜브(12)가 소정압이상으로 팽창시 이 외피(13)가 터질 수 있도록 취약부(14)가 형성되어 있음에 차이가 있다.

따라서, 제2실시예의 구조는 차량이 충돌하였을때 에어탱크(9)내의 기체가 방출되어 에어튜브(12)가 급속히 팽창하고, 이때 에어튜브(12)가 소정압 이상으로 팽창시 외피(13)의 양측단부에 형성된 취약부(14)가 절개되면서(터짐), 에어튜브(12)가 급속히 팽창하는데, 이때 에어튜브(12)에 있어서 겹쳐져 있던 부분이 펼쳐지므로서(제7도 참조) 그 단면적이 넓어 탑승자가 받는 충격압을 더욱 완화시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.

[제3실시예]

제8도는 본 발명의 다른 제3실시예를 도시하고 있다. 이 실시예에서는 에어튜브(11)의 단면적을 매우 크게하기 위하여 에어튜브(12)의 겹친부분을 길게하였으며, 외피(13)의 양측단부는 상기한 겹쳐진 에어튜브(12)의 팽창시 터짐이 용이하도록 매직테이프(일명 찍찍이)(15)를 설치하고 있는 것이다.

이와 같은 제3실시예의 구조는 제2실시예의 구조에 비하여 에어튜브(12)의 단면적을 넓힌 구조로서 탑승자의 흉부 및 복부에 가해지는 압력을 보다 확실히 완화시켜 탑승자를 보호하게 되는 이점이 있는 것이며, 제2실시예의 취약부(14) 대신에 매직테이프(15)로 외퍼(13)를 씌운 구조로서 사고 발생후 재사용이 가능한 이점이 있는 것이다.

이상 살펴본 바와 같이 본원발명은 안전벨트(11) 자체를 기체압에 의해 팽창하는 팽창식으로 구성하므로서 차량충돌시 안전벨트로부터 탑승자의 흉부 및 복부에 급격히 가해지는 충격가중압력을 완화시켜 탑승자를 보호할 수 있는 것이다.

또한, 본원발명의 안전벨트(11)는 예로서 안전벨트(11)의 릴장치(잠금장치)에 이상이 있어 탑승자를 저지보호하지 못하는 상태에 있다하더라도 기체에 의해 순간적으로 안전벨트가 팽창하게 되므로 이때 버클(23)에 겹쳐진 안전벨트(11) 부분에 의해 순간적 저지상태가 이루어져 큰 치명상을 입지 않게 되는 이점도 내포하고 있는 것이다.

특히나, 에어튜브가 외피에 싸여 있어 에어튜브가 쉬 손상이 되지 않고 내구성이 뛰어나며, 기존의 릴 장치 및 부착구, 버클, 슬립가이드를 그대로 사용할 수 있으므로 장착이 용이하는 등 호환성이 뛰어나며, 사람체형에 맞도록 길이조절이 가능하고 연결버클에서는 압축공기의 순간적인 순환이 가능하여 흉부의 보호에도 만전을 기할 수 있다.

아울러 에어튜브를 작동시키지 않을 경우에 에어벨트의 보관이 용이하고 탑승자가 에어벨트를 사용할 때에도 편리하며 외관상으로도 조잡하지 않아서 상품적인 가치도 뛰어나는 등 여러가지 고양된 효과를 갖는다.

Claims (6)

1. 통상의 에어백으로 사용되는 재질로서 에어튜브를 구성하여 충돌시 압축공기에 의해 팽창함으로서 탑승자의 상반신을 보호하도록 하며, 안전벨트의 일측끝단은 탑승자의 허리부근에서 차체에 고정된 부착구에 단단히 결합되어 고정되어 있으며, 다른 쪽 끝은 릴 장치에 연결되어 있어 탑승자가 착용시 적당한 길이가 되도록 조절되며, 상기 부착구와 반대편 허리 부근에 위치하며 역시 차체에 고정된 버클의 벨트끼움 구멍을 통과 하도록하여 벨트가 흉부지지부위와 복부지지부위로 분리되어 차량의 충돌시 탑승자의 상반신인 흉부와 복부를 동시에 보호할 수 있도록 하며, 또한, 에어튜브의 끝에는 압축개스 공급 장치인 에어 탱크가 연결되어 있어 차량의 충돌시 순신간에 에어튜브가 팽창하게 됨으로써, 충격을 완화시키고 승객을 보호할 수 있게 되고 팽창가능한 차량의 에어안전벨트에 있어서, 상기 에어튜브 주위로 씌워져 있는 섬유재의 외피와, 상기 벨트끼움구멍과 나란히 절단선이 형성되어, 에어튜브의 팽창시 팽창압에 의해 파손가능하게 되어 있는 취약부를 갖는 상기 버클을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 에어안전벨트.
2. 제1항에 있어서, 안전벨트는 양측단부가 겹쳐서 외피내에 설치되며, 외피는 에어튜브 팽창시 그 팽창력에 의해 양측단부가 절개될 수 있도록 취약부를 갖는 외피인 것을 특징으로 하는 차량용 에어안전벨트.
3. 제1항에 있어서, 안전벨트는 양측단부가 겹쳐져 외피내에 설치되며, 외피는 양측단부에 형성된 매직테이프로 접합되어 에어튜브의 팽창시 팽창력에 의해 절개되는 외피로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 에어안전벨트.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잠금용 버클에는 에어튜브에 대한 압축개스 분출기능을 제어하는 회로의 스위치를 설치하여, 버클이 잠금용 버클에 장착될 때에만 압축개스의 분출기능이 작동될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 에어안전벨트.
5. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 에어공급장치인 에어탱크는 안전벨트의 하부부착구측에 설치된 상태로서 에어튜브의 하단부와 접속설치되어 에어튜브로 기체를 공급하도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 에어안전벨트.
6. 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 잠금용 버클에 접촉스위치를 부착하여 버클을 잠금용 버클에 삽입시에만 작동회로가 작동하며, 미삽입 상태에서는 회로가 차단되어 작동이 안되는 차량용 에어안전벨트.