KR980008880A

KR980008880A - 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치

Info

Publication number: KR980008880A
Application number: KR1019970033931A
Authority: KR
Inventors: 비어 프란쯔
Original assignee: 요아힘 베. 히르쉬; 테에르베 오커판트 레스트레인트 시스템즈 게엠베하
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1997-07-21
Publication date: 1998-04-30
Also published as: DE29612781U1; MX9705552A; EP0820910A2; EP0820910A3; US6079745A; ES2115574T1; BR9705226A; JPH1059130A

Abstract

벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치는 피스톤/실린더 유닛과, 피스톤을 작동시키기 위한 가스 발생기(9)와 그리고 상기 가스 발생기(9)의 추진제(13,15)를 활성화시키기 위한 점화 유닛(25)을 포함한다. 가스 발생기(9)는 이것의 내부에 서로 분리되어 있으면서 각각 개별적으로 독립되게 또는 동시에 활성화 가능한 복수의 추진제(13,15)를 구비한 다단식 가스 발생기로 구성된다.

Description

벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치

본 발명은 피스톤/실린더 유닛과, 피스톤을 작동시키기 위한 가스 발생기와 그리고 가스 발생기의 추진제를 활성화시키기 위한 점화 유닛을 포함하는 벨트 인장기용 발화식 선혐 작동 장치(pyrotechnical linear actuating mems)에 관한 것이다.

종래의 발화식 선형 작동 장치에 있어서, 차량 탑승자가 크든지 작든지, 경량이든지 무겁든지간에 벨트가 동일한 크기의 힘므로 당겨지는 이유는 발화식 추진재가 보통 체증의 차량 탑승자용에 필요한 크기로 되어 있기 때문이다. 벨트를 최적의 상태로 신장시키려는 목적은 충돌로 인한 차량의 감속시 가능한 한 빨리 차량 탑승자를 감싸는데 있다. 그러나, 경량의, 체구가 작은 탑승자의 경우, 상기 목적은 보통의 또는 체중이 많이 나가는 사람의 경우 필요한 인장력보다 작은 인장력에 의해 달성될 수도 있다.

본 발명의 목적은 작동 에너지가 탑승자의 신장과 중량, 착석 위치 또는 충돌 강도와 같은 매개변수들에 가장 적합한 벨트 신장을 보장하도록 여러 단계로 이용 가능한 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치를 제공하는 것이다. 상기 목적은 가스 발생기가 이것의 내부에 서로 분리되어 있으면서 각각 개별적으로 독립되게 또는 동시에 활성화 가능한 복수의 추진제를 구비한 다단식 가스 발생기로 구성된, 전술한 종류의 발화식 선형 작동 장치에 의해 달성된다. 가스 발생기는 서로 분리되어 배열된 추진제를 소유한 하나의 유닛을 구성한다. 따라서, 각각 선형 작동 장치내에 그 소유의 추진제를 구비한 가스 발생기를 여러개 포함할 필요는 없으며, 이에 따라 조립이 간단해진다.

세가지의 상이한 작동 성능들, 즉 각각의 추진제의 각각의 작동 성농들과, 양 추진제의 동시 활성화시 각각의 작동 성능들을 합한 성능을 달성할 수 있도록 상이한 작동 성능을 구비한 두 개의 추진제를 가스발생기에 내포하는 것이 바람직하며, 상기 두 개의 추진제의 작동 성능비는 거의 1:2인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 선형 작동 장치에는 차량 탑승자와 차량 주의 환경 매개변수들을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서와, 감지된 매개변수들의 작용에 따라 하나 이상의 추진제의 활성화를 제어하도록 센서에 연결된 작동기(activator)가 포함된다. 감지될 수 있는 매개변수들로는, 예를 들면 시트 착석 시간과, 차량 탑승자의 체중, 신장 또는 착석 위치 뿐만 아니라 충돌 강도, 차량 내외부 온도가 있다. 초래될 작동 성능을 감지하는 매개 변수로 차량 내외부 온도를 포함하는 이유는, 예를 들면 겨울과 같이 차량 내외부의 온도가 낮은 경우 차량 탑승자가 보다 무거운 옷을 입음으로 인해 시트 벨트가 차량 탑승자의 몸과 밀접하게 접촉되지 않으며 또한 두꺼운 층으로된 의복으로 인해 충돌시 차량 탑승자가 시트 벨트에 의하여 구속될 때까지 차량 탑승자는 멀리 이동될 필요가 있음을 고려하였기 때문이다. 상기와 같은 경우, 벨트 인장기는 탑승자의 몸을 지지하도록 시트 벨트를 빠르게 끄집어내기 위하여 보다 높은 작동 성능을 구비할 필요가 있다.

가스 발생기의 바람직한 실시예에 있어서, 가스 발생기는 실린더 내부에서 실린더 벽에 인접하게 배치된 원형 링 형태의 본체로, 대체로 축방향으로 배향된 격벽이 가스 발생기의 내부에 배치된다. 각각의 추진제는 표면 단부 커버에 의하여 작동 공간으로부터 분리되어 있으며 다른 추진제의 점화시 활성화되는 것이 방지되어 있다.

본 발명의 또다른 특징 및 장점은 바람직한 실시예의 아래의 기술과 참조된 도면으로부터 분명해질 것이다.

도1은 공통의 점화 유닛에 의해 활성화 가능한 두 개의 추진제를 구비한 실린더 내부에 배열된 가스 발생기를 포함하는 본 발명에 따른 선형 작동 장치의 제1 실시예의 종방향 단면도,

도2는 가스 발생기의 내부에 배치된 두 개의 추진제에 의하여 채워진 공간이 도1에 도시된 실시예의 형상과 상이한 형상을 나타내는, 본 발명에 따른 선형 작동 장치의 제2 실시예의 종방향 단면도,

도3은 도1에 도시된 점화 유닛과 비교하여 변형된 점화 유닛을 특징으로 하는 본 발명에 따른 선형 작동 장치의 제3 실시예의 종방향 단면도,

도4는 추진제용의 두 개의 개별적인 점화 유닛을 구비한 본 발명에 따른 선형 작동 장치의 제4 실시예를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대하 부호의 설명

1 : 발화식 선형 작동 장치 9, 9' : 가스 발생기

13,15 : 추진제 17, 17' : 격벽

25; 35; 45; 49.51 : 점화 유닛 27, 29 : 도화선

31 : 작동기 33 : 센서

37 : 고주파 초크

도1에는 작동 가능한 피스톤(도시하지 않음)과 실린더(3)를 포함하는 유닛을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치(1)가 도시되어 있다. 피스톤 로드(5)는 시트 벨트를 감지하기 위한 수단이 연결되는 장소인 실린더(3)의 표면 단부(7)에 형성된 개구를 통해 피스톤으로부터 외측으로 연장한다. 피스톤 로드(5)를 둘러싸는 원형 링 형태의 가스 발생기(9)는 표면 단부(7)에 인접하게 실린더(3)의 내부에 제공된다. 상기 가스 발생기는 얄은 원형 링 형태의 하우징(11)을 포함한다. 가스 발생기(9)의 내부에는 서로 공간적으로 분리되어 배치된 두 개의 추진제, 즉 제1 추진제(13)와 제2 추진제(15)가 제공된다. 두 개의 추진제(13,15)의 작동 성능비는 거의 1:2이다. 두 개의 추진제(13,15)는 L 자형 단면을 구비한 회전 대칭인 벽(17)에 의하여 서로 분리된다. 격벽(17)은 양 추진제(13,15) 실린더(3) 내부의 작동 공간(18)과 연결되도록 배열된다. 그러나, 각각의 추진제(13,15)는 선혐 작동 장치(1)가 작동되지 않은 상태에서는 표면 단부 커버(19,20)에 의하여 분리된다.

실린더(3) 표면에 형성된 각각의 두 개의 관통 개구(21,23)는 각각의 추진제(13,15)와 연결되며, 가스 발생기(9)의 하우징(11)의 관통 개구(2123) 영역은 홈이 파여있다. 공통의 점화 유닛(25)은 고정 링(26)에 의하여 실린더(3) 표면에 고정되며, 점화 유닛(25)으로부터 연장하는 도화선(27,29)은 각각의 관통 개구(21,23)로 부분적으로 돌출한다.

점화 유닛(25)은, 하나의 센서(33)만 도시되어 있지만 사실상 복수의 센서들이 연결되는 전자 작동기(31)에 케이블(39)을 통해 연결된다. 충돌 센서와, 충돌 강도를 감지하기 위한 센서와, 시트 착석 시간을 감지하기 위한 센서와, 차량 탑승자의 체중을 감지하기 위한 센서와 그리고 외부 온도를 감지하기 위한 센서가 제공된다.

도2 내지 도4에 도시된 바와 같은 실시예의 경우, 작동기(31)와 센서(33)는 도시되어 있지 않다.

도2에 도시된 실시예에 있어서, 가스 발생기(9)는 도1에 도시된 가스 발생기(9)와 비교하여 약간 변형된 것으로, 격벽(17')이 가스 발생기(9') 내에서 피스톤을 향해 원뿔형으로 경사진 점이 다르다. 도1에 도시된 두 개의 커버(19,20)는 공통의 커버(34)로 합쳐진다. 더욱이, 공통의 점화 유닛(25)이 표면 단부(7)까지 연장함으로, 관통 개구(219는 표면 단부(7)에 그리고 관통 개구(23)는 실린더(3) 표면에 제공된다. 작동기(31)에 연결된 복수의 코어(core)를 구비한 케이블(39)은 점화 유닛(31)의 내부로 연장되어 고주파 초크(37;choke)에 연결되며, 상기 고주파 초크에서 나은 케이블(39)은 도화선(27,29)에 이르는 개별적인 코어들로 분기된다. 공통의 고주파 초크(37)는 도화선(27,29)의 공통의 접지 리드에 배열된다.

도3에 도시된 실시예는 도1에 도시된 실시예와 점화 유닛(25)이 상이한 것으로, 상기 점화 유닛(45)은 실린더(3) 표면에 인접하는 새장형 본체로 구성되지만 도1에 도시된 바와 같이 실린더 표면으로부터 멀리 배치되어 있지 않은 도2에 도시된 점화 유닛(35)과 유사하다. 그러나, 양 관통 개구(21,23)는 도1에 도시된 실시예와 동일하게 실린더(3) 표면에 제공된다. 하우징(11)의 관통 개구(21,23) 영역(57,58)은 폐쇄되어 있지만, 예를 들면 환형 홈 또는 구멍에 의해 약화되어 있어 점화시 하우징(11)의 파열이 용이해진다. 더욱이, 각각의 도화선(27,29)은 점화를 촉진시키기 위한 발화용 재료로된 셀(55,56)에 의해 둘러싸여 있으며 도3에 도시된 실시예에서는 대응하는 관통 개구(21,23)로 돌출하고 있다.

도4에 도시된 선형 작동 장치(1)의 실시예의 경우, 각각의 추진제(13,15)에는 플러그 연결부로 구성된 각각의 점화 유닛(49,51)이 설치된다. 플러그 연결부는 단면적이 작은 돌출부(53)를 구비하고 있으며, 상기 돌출부는 이보다는 단면적이 큰 실린더(3) 표면의 관통 개구(2123)로 삽입된다.

선형 작동 장치(1)의 작용은 도1을 참조하여 후술된다. 차량의 충돌시, 이에 대응하는 신호가 충돌 센서에 의해 작동기(31)에 전송된다. 작동기는 착석 여부와, 차량 탑승자의 체증과, 신장과 그리고 착석 위치에 따라 점화 유닛(25)을 동해 하나 또는 양 추진제(13,15)를 활성화시킨다, 센서들이 선형 작동 장치(1)가 작은, 경량의 차량 탑승자를 위해 작동될 필요가 있다고 감지한다면, 제1 추진제(13)만이 도화선(27)에 의해 활성화되며, 가스는 작동 공간(18)으로 유동하게 되어, 커버(19)를 통과한다. 표면 단부 커버(20)는 가스 압력에 의해 파손되지는 않기 때문에 추진제(13)가 점화되었음으로 점화될 필요가 없는 추진체(15)의 활성화는 방지된다. 도2와 도3에 도시된 실시예에서 추진제 하나만이 점화되는 경우, 활성화된 추진제에 해당하는 커버(34)의 영역만이 파손된다.

차량 탑승자가 평균 체중인 경우에는 제2 추진제(15)만이 점화된다. 무거우면서 키가 큰 차량 탑승자의 경우, 특히 외부 온도가 매우 낮을 때, 선형 작동 장치(1)의 높은 작동 성능이 요구되므로, 충돌시 양 추진제(13,15)가 서로에 독립적으로 동시에 활성화된다.

본 발명에 따르면, 가장 적합한 벨트 신장을 보장하도록 탑승자의 신장과 체중, 착석 위치 또는 충돌 강도와 같은 매개변수들에 따라 여러 단계로 이용 가능하며, 조립이 간단한 발화식 선형 작동 장치가 제공된다.

Claims

피스톤과 실린더를 구비한 피스톤/실린더 유닛과, 상기 피스톤을 작동시키기 위한 가스 발생기(9;9')와 그리고 상기 가스 발생기(9;9')의 추진제(13,15)를 활성화시키기 위한 점화 유닛(25;35;45;49,51)을 포함하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치에 있어서, 상기 가스 발생기(9;9')는 이것의 내부에 서로 분리되어 있으면서 각각 개별적으로 독립되게 또는 동시에 활성화 가능한 복수의 추진제(13,15)를 구비한 다단식 가스 발생기로 구성되는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선혐 작동 장치.
제1항에 있어서, 차량 탑승자와 차량 또는 차량 환경의 매개변수들을 감지하기 위한 하나 이상의 센서(33)와, 감지된 매개변수들의 작용에 따라 하나 이상의 추진제(13,15)의 활성화를 제어하도록 센서에 연결된 작동기(31)를 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치.
제2항에 있어서, 상기 센서들은 착석 시간과, 차량 탑승자의 체중과, 차량 탑승자의 신장과, 차량 탑승자의 착석 위치와, 충돌 강도와 그리고 차량 내외부 온도중 하나 이상을 감지하기 위하여 제공되는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치.
제1항에 있어서, 상기 추진제(13,15)는 상이한 작동 성능을 구비하는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치.
제1항에 있어서, 상기 추진제(13,15)용의 공통의 점화 유닛(25;35;45)은 도화선(27,29)을 구비하며, 각각의 도화선은 각각의 추진제(13,15)에 설치되는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치.
제5항에 있어서, 각각의 도화선(27,29)은 점화를 촉진시키는 발화용 재료로된 셀(55,56)에 의하여 둘러싸여 있는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치.
제5항에 있어서, 모든 도화선(27,9)들에 대해서 점화 유닛(25;35;45)의 내부로 연장하는 공통의 케이블(39)과 상기 점화 유닛(25)에 일체형으로 형성된 공통의 고주파 초크(337)가 제공되며, 상기 케이블(39)의 코어들은 상기 고주파 초크(37)에서 나와 개별적인 도화선(27,29)으로 분기되며, 그리고 상기 고주파 초크(37)는 상기 도화선(27,29)의 공통의 접지 리드에 배열되는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치.
제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 점화 유닛(49,51)은 장착을 위하여 플러그 연결부를 포함하거나 플러그 연결부의 일부로 구성되는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치.
제1항에 있어서, 가스 발생기(9;9')는 실린더(3) 내부의 실린더 벽에 인접하는 원형 링 형태의 본체이고, 대체로 축방향으로 배향된 격벽(17,17')이 가스 발생기(9;9')의 내부에 배치된 추진제(13,15) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치.
제9항에 있어서, 상기 추진제(13,15)는 상기 가스 발생기(9;9') 내의 동축의 원형 링 형태의 공간에 채워지며, 상기 실린더(3) 내부의 작동 공간(18)으로 방출되며, 표면 단부 커버(19,20)에 의해 활성화되지 않은 상태에서는 작동 공간(18)으로부터 분리되어 있으며 그리고 다른 추진제(13,15)의 점화에 의한 활성

화가 방지되는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치.
제9항에 있어서, 상기 가스 발생기(9)의 하우징(11)은 마주하는 상기 도화선(27,29)이 배치된 실린더 벽 내의 관통 개구(21,23)의 각각의 영역(57,58)이 약화되어 있어, 대응하는 추진제(13,15)의 점화시 하우징(11)의 파열이 용이해지는 것을 특징으로 하는 벨트 인장기용 발화식 선형 작동 장치.

※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.