KR20180067796A

KR20180067796A - 프리텐셔너 및 이를 갖춘 안전벨트장치

Info

Publication number: KR20180067796A
Application number: KR1020160169118A
Authority: KR
Inventors: 조성훈
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2018-06-21
Anticipated expiration: 2036-12-13
Also published as: DE102017109465A1; US20180162318A1; CN108608987A; CN108608987B; KR102596240B1; US10399539B2

Abstract

프리텐셔너 및 이를 갖춘 안전벨트장치를 개시한다. 실시 예에 따른 프리텐셔너는 차량에 고정되는 베이스부재, 양측이 베이스부재에 회전 가능하게 지지되는 토션축, 일단이 토션축 외면에 고정되고 타단이 토션축 외면에 회전 가능하게 지지되며 그 외면에 탑승자를 결속하는 벨트가 권취된 토션관, 토션관이 토션축에 고정되는 위치 반대편의 토션축 단부에 벨트가 권취되는 방향과 반대로 권취된 견인와이어, 및 토션축을 회전시키기 위해 견인와이어를 견인하는 견인장치를 포함한다.

Description

프리텐셔너 및 이를 갖춘 안전벨트장치{PRETENSIONER AND SAFETY BELT ASSEMBLY INCLUDING THE SAME}

차량의 충돌상황에 따라 벨트에 작용하는 장력을 다르게 조절할 수 있고, 벨트의 장력을 한계하중 이하로 유지시켜 탑승자의 신체를 보호할 수 있는 프리텐셔너 및 이를 갖춘 안전벨트장치에 관한 것이다.

안전벨트장치는 차량에서 탑승자를 시트에 결속해 운행 중 발생하는 충격이나 사고로부터 탑승자를 보호하는 장치다.

안전벨트장치는 웨빙(webbing)이라 불리는 벨트와, 차체에 장착된 상태에서 벨트의 한쪽 단을 감거나 풀어주는 리트렉터(retractor)와, 벨트의 다른 쪽 단을 차체에 고정시키는 고정앵커와, 벨트의 중간부분에 이동 가능하게 걸린 상태로 고정앵커 반대편에 마련된 버클에 체결되는 텅 플레이트를 구비한다.

또 안전벨트장치는 충돌 사고 초기에 벨트를 순간적으로 당기는 방식으로 벨트에 장력을 부여해 벨트의 느슨함을 감소시키는 프리텐셔너(pretensioner)를 포함할 수 있다. 프리텐셔너는 리트렉터와 일체화된 방식이거나, 고정앵커나 버클의 앵커 쪽에 설치되어 벨트 또는 버클을 당겨주는 방식일 수 있다.

그러나 프리텐셔너를 채용한 안전벨트장치는 사고 초기에 프리텐셔너의 동작에 의해 벨트에 걸리는 장력이 너무 증가해 오히려 탑승자 상해를 입힐 수 있다.

본 발명의 일측면은 벨트의 장력을 한계 하중 이하로 유지시키는 로드리미터의 기능을 겸하는 프리텐셔너 및 이를 갖춘 안전벨트장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 다른 측면은 차량의 충돌상황에 따라 벨트에 작용하는 장력을 다르게 조절할 수 있는 프리텐셔너 및 이를 갖춘 안전벨트장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 차량에 고정되는 베이스부재; 양측이 상기 베이스부재에 회전 가능하게 지지되는 토션축; 일단이 상기 토션축 외면에 고정되고 타단이 상기 토션축 외면에 회전 가능하게 지지되며, 그 외면에 탑승자를 결속하는 벨트가 권취된 토션관; 상기 토션관이 상기 토션축에 고정되는 위치 반대편의 상기 토션축 단부에 상기 벨트가 권취되는 방향과 반대로 권취된 견인와이어; 및 상기 토션축을 회전시키기 위해 상기 견인와이어를 견인하는 견인장치;를 포함하는 프리텐셔너가 제공될 수 있다.

상기 견인장치는, 상기 베이스부재에 고정된 실린더; 상기 실린더 내에 설치되며 상기 견인와이어의 일단과 연결된 피스톤; 상기 실린더 내부로 가스를 공급하여 상기 견인와이어를 당기는 방향으로 상기 피스톤을 이동시키는 가스발생기; 및 상기 피스톤의 역방향 이동을 제한하도록 상기 피스톤에 설치된 일방향구속장치;를 포함할 수 있다.

상기 프리텐셔너는 상기 견인와이어가 권취되는 위치 반대편의 상기 토션축 단부에 설치되며, 상기 가스발생기의 동작 후 상기 토션축이 상기 벨트의 풀림 방향으로 회전하는 것을 제한하는 회전제한장치를 더 포함할 수 있다.

상기 회전제한장치는, 상기 토션축 단부에 고정된 래칫휠; 진퇴에 의해 상기 래칫휠을 걸어서 구속할 수 있고, 구속 시 상기 래칫휠이 상기 벨트의 풀림방향으로 회전하는 것을 제한하는 폴; 상기 폴의 일부를 진퇴 가능하게 수용하는 케이스부; 상기 가스발생기의 동작 시 상기 폴의 동작을 위한 가스를 상기 케이스부로 공급하도록 상기 케이스부와 상기 실린더를 연결하는 가스공급관;을 포함할 수 있다.

상기 프리텐셔너는 차량의 충돌을 감지해 상기 가스발생기의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있고, 상기 제어부는 설정된 정보를 토대로 저속충돌인가 고속충돌인가를 판단한 후, 고속충돌로 판단되면 상기 견인장치를 동작시킬 수 있다.

상기 일방향구속장치는, 상기 실린더 내면과 대향하는 상기 피스톤의 외면에 형성되며, 상기 가스발생기의 동작에 의해 상기 피스톤이 이동하는 방향으로 갈수록 깊이가 점차 얕아지는 하나 이상의 경사홈; 및 상기 하나 이상의 경사홈에 수용되는 구속부재;를 포함할 수 있다.

상기 토션축의 비틀림 응력은 상기 토션관의 비틀림 응력보다 작게 설정될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량에 고정되는 베이스부재; 양측이 상기 베이스부재에 회전 가능하게 지지되며, 외측에 탑승자를 결속하는 벨트가 권취된 토션축; 상기 토션축의 한쪽 단부에 상기 벨트가 권취되는 방향과 반대로 권취된 견인와이어; 및 상기 토션축을 회전시키기 위해 상기 견인와이어를 견인하는 견인장치;를 포함하는 프리텐셔너가 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 탑승자를 결속하는 벨트와, 상기 벨트의 일단을 당겨 장력을 부여할 수 있는 프리텐셔너를 포함하고, 상기 프리텐셔너는, 차량에 고정되는 베이스부재; 양측이 상기 베이스부재에 회전 가능하게 지지되는 토션축; 일단이 상기 토션축 외면에 고정되고 타단이 상기 토션축 외면에 회전 가능하게 지지되며, 그 외면에 상기 벨트가 권취된 토션관; 상기 토션관이 상기 토션축에 고정되는 위치 반대편의 상기 토션축 단부에 상기 벨트가 권취되는 방향과 반대로 권취된 견인와이어; 및 상기 토션축을 회전시키기 위해 상기 견인와이어를 견인하는 견인장치;를 포함하는 안전벨트장치가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 프리텐셔너는 충돌 사고에 의해 벨트의 장력이 증가할 경우 토션축(또는 토션관)의 비틀림이 생기면서 벨트가 풀리는 방향으로 인출될 수 있기 때문에 벨트의 장력을 한계 하중 이하로 유지시키는 로드리미터의 기능을 할 수 있다.

또 본 발명의 실시 예에 따른 프리텐셔너는 저속충돌 시 견인장치가 동작하지 않아 토션축의 비틀림 응력이 벨트의 장력으로 작용하고, 고속충돌 시 견인장치가 동작하여 상대적으로 응력이 큰 토션관의 비틀림 응력이 벨트의 장력으로 작용하도록 동작할 수 있다. 즉 차량의 충돌상황에 따라 벨트에 작용하는 장력을 다르게 조절할 수 있다.

도 1은 본 실시 예에 따른 프리센셔너가 적용된 안전벨트장치를 나타낸다.
도 2는 본 실시 예에 따른 프리텐셔너의 구성을 나타낸다.
도 3은 도 2의 화살표 Ⅲ의 방향에서 바라 본 측면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 실시 예에 따른 프리텐셔너의 동작을 제어하는 제어부를 나타낸다.
도 6은 본 실시 예에 따른 프리텐셔너의 저속충돌 시 동작을 나타낸다.
도 7과 도 8은 본 실시 예에 따른 프리텐셔너의 고속충돌 시 동작을 나타낸다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이며, 여기서 제시한 것으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.

도 1은 본 실시 예에 따른 프리센셔너가 적용된 안전벨트장치를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 안전벨트장치는 시트(10)에 앉은 탑승자를 결속하는 벨트(20)와, 차량에 장착된 상태에서 벨트(20)의 한쪽 단을 감거나 풀어주는 리트렉터(30, retractor)와, 벨트(20)의 다른 쪽 단을 차량에 고정시키며 사고 시 벨트(20)를 당겨 장력을 부여할 수 있는 프리텐셔너(100, pretensioner)와, 벨트(20)의 중간부분에 이동 가능하게 걸린 상태로 프리텐셔너(100) 반대편에 설치된 버클(50)에 체결되는 텅 플레이트(60)를 구비한다.

이러한 안전벨트장치는 충돌사고 초기 프리텐셔너(100)의 동작에 의하여 탑승자의 복부 쪽 벨트(20)를 순간적으로 당겨 벨트(20)의 장력을 증가시킬 수 있다. 따라서 안전벨트장치는 사고 초기에 벨트(20)가 느슨해지는 것을 방지해 탑승자를 시트(10)에 안정적으로 결속할 수 있다.

도 1은 프리텐셔너(100)가 벨트(20)의 한 쪽 고정단에 설치되는 경우를 예시하였으나, 프리텐셔너(100)는 반대편 버클(50)의 고정부(51)를 대체하는 방식으로 적용될 수도 있다. 이 경우 프리텐셔너(100)는 충돌 사고 시 버클(50) 쪽을 당기는 방식으로 벨트(20)에 장력을 부여해 벨트(20)의 느슨함을 감소시킬 수 있다.

프리텐셔너(100)는 사고 초기에 벨트(20)를 당겨 장력을 부여하는 기능 뿐 아니라, 벨트(20)의 장력이 급격히 증가할 경우 벨트(20)의 장력을 한계 하중 이하로 유지시켜 탑승자의 신체를 보호하는 로드리미터(road limiter)의 기능을 할 수 있다. 또 차량의 충돌상황에 따라 벨트(20)에 작용하는 장력을 다르게 조절할 수도 있다. 아래에서는 이러한 프리텐셔너(100)의 구체적인 구성 및 동작을 설명한다.

도 2는 본 실시 예에 따른 프리텐셔너의 구성을 나타낸다. 도 3은 도 2의 화살표 Ⅲ의 방향에서 바라 본 측면도이고, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 선에 따른 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 프리텐셔너(100)는 차량에 고정되는 베이스부재(110), 베이스부재(110)에 회전 가능하게 지지되는 토션축(120), 토션축(120)의 외측에 설치되며 그 외면에 벨트(20)가 권취된 토션관(130), 토션축(120)의 일단에 권취된 견인와이어(140), 토션축(120)의 회전을 위해 견인와이어(140)를 견인할 수 있는 견인장치(150), 견인와이어(140)가 권취되는 위치 반대편의 토션축(120) 단부에 설치되는 회전제한장치(170)를 포함한다.

베이스부재(110)는 강철소재에 의해 마련될 수 있고, 볼트 체결 등에 의해 차량의 차체에 고정될 수 있다. 베이스부재(110)는 토션축(120)의 양단 쪽을 각각 회전 가능하게 지지할 수 있도록 양측에 각각 축지지부(111,112)를 구비한다.

토션축(120)은 그 길이가 베이스부재(110)의 두 축지지부(111,112) 사이 거리보다 길게 마련되고, 양단이 두 축지지부(111,112)의 외측으로 각각 돌출하는 형태로 축지지부(111,112)의 축지지공(111a,112a)에 회전 가능하게 지지된다.

토션관(130)은 그 길이가 베이스부재(110)의 두 축지지부(111,112) 사이 거리보다 짧게 마련되고, 두 축지지부(111,112) 사이 토션축(120) 외측에 설치된다. 토션관(130)의 외면에는 도 4에 도시한 바와 같이, 벨트(20)가 수회 권취되며, 벨트(20)의 단부는 토션관(130)에 고정된다.

토션관(130)은 도 2에 도시한 바와 같이, 일단이 고정부재(131)를 매개로 토션축(120)의 외면에 고정되고, 다른 쪽 단부가 베어링(132)에 의해 토션축(120) 외면에 회전 가능하게 지지된다. 고정부재(131)는 용접 등에 의해 토션관(130)의 단부와 토션축(120) 외면에 고정될 수 있다. 따라서 토션축(120)이 고정된 상태에서 벨트(20)의 당김이 발생할 경우 토션관(130)이 비틀리면서 소정구간 벨트(20)의 인출이 이루어질 수 있다.

견인와이어(140)는 토션관(130)의 고정위치, 즉 고정부재(131) 반대편의 토션축(120) 단부에 벨트(20)가 권취되는 방향과 반대방향으로 권취된다. 토션축(120) 단부에는 견인와이어(140)의 권취를 위한 보빈(141)이 설치될 수 있다. 견인와이어(140)는 일단이 보빈(141)에 고정된 상태에서 보빈(141)에 수회 권취되고, 다른 쪽 단부가 견인장치(150)에 연결된다. 따라서 견인장치(150)가 견인와이어(140)를 당기면 토션축(120)과 함께 토션관(130)이 회전하고, 토션관(130)의 외측에 벨트(20)가 감기면서 당길 수 있다.

견인장치(150)는 베이스부재(110)에 고정된 실린더(151), 실린더(151) 내에 진퇴 가능하게 설치되며 견인와이어(140)의 일단과 연결된 피스톤(152), 견인와이어(140)를 당기는 방향으로 피스톤(152)을 이동시키기 위해 실린더(151) 내부로 가스를 공급하는 가스발생기(153), 피스톤(152)의 역방향 이동을 제한하도록 피스톤(152)에 설치된 일방향구속장치(154)를 포함한다.

실린더(151)는 견인와이어(140)가 진입하는 쪽에 벤딩부(155)를 포함할 수 있고, 가스발생기(153)는 실린더(151) 내부의 피스톤(152) 쪽으로 가스를 공급할 수 있도록 벤딩부(155)의 단부에 설치될 수 있다. 견인와이어(140)는 벤딩부(155)의 내측으로 진입한 후 곡선형 와이어지지부(156)에 지지된 상태로 피스톤(152)에 연결된다. 따라서 가스발생기(153)의 가스공급에 의해 피스톤(152)이 이동하면 견인와이어(140)를 당겨 토션축(120)을 회전시킬 수 있다. 도 2에서 부호 157은 벤딩부(155) 내에 형성된 복수의 가스통로이다.

여기서는 일 예로써 벤딩부(155)를 가진 실린더(151)를 제시하지만, 실린더(151) 형태나 설치방향 등이 이에 한정되는 것은 아니다. 실린더(151)는 직선형태일 수 있고, 견인와이어(140)의 견인방향으로 평행하게 배치될 수도 있다. 도면에 나타내지는 않았지만, 실린더(151) 일측에는 견인와이어(140)의 원활한 견인을 위해 롤러가 설치될 수도 있다.

일방향구속장치(154)는 실린더(151)의 내면과 대향하는 피스톤(152)의 외면에 형성되며 견인와이어(140)를 견인할 때 피스톤(152)이 이동하는 방향으로 갈수록 깊이가 점차 얕아지는 하나 이상의 경사홈(154a)과, 하나 이상의 경사홈(154a)에 수용되는 볼 또는 롤러 형태의 구속부재(154b)를 포함한다.

일방향구속장치(154)는 도 7에 도시한 바와 같이, 가스발생기(153)의 동작에 의해 피스톤(152)이 견인와이어(140)를 당기는 방향으로 이동할 때 구속부재(154b)가 경사홈(154a) 내부의 상대적으로 넓은 공간에 위치하므로 실린더(151)에 대한 피스톤(152)의 이동을 허용한다.

그러나 도 8에 도시한 바와 같이, 피스톤(152)이 역방향으로 이동하려 할 때는 구속부재(154b)가 경사홈(154a) 내의 상대적으로 좁은 공간으로 이동해 피스톤(152)과 실린더(151) 내벽 사이에 끼이게 되므로 피스톤(152)을 실린더(151)에 구속시킨다. 즉 피스톤(152)의 역방향 이동을 제한한다.

도 2를 참조하면, 피스톤(152)은 초기상태에서 가스발생기(153)와 가까운 벤딩부(155) 쪽에 위치하고, 실린더(151) 내부의 걸림턱(158)에 걸림으로써 벤딩부(155) 쪽으로의 이동이 제한된다. 그리고 토션축(120)에 권취된 견인와이어(140)는 초기상태에서 소정의 장력을 유지한 채 피스톤(152)에 연결되므로 벨트(20)가 풀리는 방향으로 토션축(120)의 회전이 제한된다. 따라서 초기상태에서 견인와이어(140)가 권취된 토션축(120) 단부는 고정 상태를 유지한다.

초기상태에서 견인와이어(140) 반대편의 토션축(120) 단부는 회전이 가능하다. 따라서 벨트(20)의 장력에 의해 토션관(130)이 회전할 경우, 도 6에 도시한 예처럼 토션축(120)의 비틀림이 생기면서 소정구간 벨트(20)의 풀림을 허용할 수 있다. 이러한 동작을 위해 토션축(120)의 비틀림 응력은 토션관(130)의 비틀림 응력보다 작게 설정될 수 있다.

도 2와 도 3을 참조하면, 회전제한장치(170)는 견인와이어(140)가 권취되는 위치 반대편의 토션축(120) 단부에 고정된 래칫휠(171)과, 진퇴에 의해 래칫휠(171)을 걸어서 구속할 수 있고 래칫휠(171)이 벨트(20)의 풀림방향으로 회전하는 것을 제한하는 폴(172, pawl)과, 폴(172)의 일부를 진퇴 가능하게 수용하는 밀폐공간(173a)을 갖춘 케이스부(173)와, 케이스부(173)와 실린더(151)를 연결하는 가스공급관(174)을 포함한다.

래칫휠(171)은 도 3에 도시한 바와 같이, 폴(172)이 상승하여 그 둘레의 치차(171a)에 걸릴 경우 벨트(20)의 장력에도 불구하고 시계방향(벨트가 풀리는 방향) 회전이 제한된다. 반면에 도 7에 도시한 바와 같이, 가스발생기(150)의 동작에 의해 견인와이어(140)가 당겨지면서 토션축(120)이 벨트(20)를 감는 방향으로 회전할 때는 토션축(120)과 함께 회전할 수 있다. 따라서 벨트(20)가 토션관(130)에 감기면서 당겨지도록 할 수 있다. 즉 래칫휠(171)은 가스공급관(174)을 통해 케이스부(173) 내로 공급되는 가스의 압력에 의해 폴(172)이 상승한 상태에서도 벨트(20)의 감김방향으로는 회전할 수 있다.

도 5는 본 실시 예에 따른 프리텐셔너의 동작을 제어하는 제어부를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 제어부(180)는 차량에 마련되는 충돌센서(181)와 차속센서(182)의 정보에 기초하여 차량의 충돌 여부를 감지할 수 있다. 또 제어부(180)는 실제 차속과 미리 설정한 차속정보를 비교 판단하여 차량의 충돌이 저속충돌인가 고속충돌인가를 판단할 수 있다. 그리고 차량이 고속충돌인 것으로 판단되면 가스발생기(153)를 점화시켜 견인장치(150)를 동작시키고, 차량이 저속충돌인 것으로 판단되면 견인장치(150)를 동작시키지 않는다.

다음은 도 6 내지 도 8을 참조하면서 본 실시 예에 따른 프리텐셔너의 동작을 설명한다. 도 6은 본 실시 예에 따른 프리텐셔너의 저속충돌 시 동작을 나타내고, 도 7과 도 8은 본 실시 예에 따른 프리텐셔너의 고속충돌 시 동작을 나타낸다.

차량이 저속으로 충돌할 때는 도 6에 도시한 바와 같이, 견인장치(150)가 동작하지 않는다. 이때 토션축(120)은 견인와이어(140)가 권취된 일단이 고정된 상태를 유지하고, 반대편 단부가 회전 가능한 상태다. 따라서 벨트(20)에 작용하는 장력에 의해 토션관(130)이 회전하면, 토션축(120)의 비틀림이 생기면서 벨트(20)가 소정구간 풀려 인출될 수 있다. 따라서 이러한 경우에는 탑승자의 복부나 골반에 가해지는 힘을 줄여 탑승자의 골반이나 복부 상해를 방지할 수 있다.

차량이 고속으로 충돌할 때는 도 7에 도시한 바와 같이, 제어부(180)의 제어에 의해 가스발생기(153)가 점화되면서 견인장치(150)가 동작한다. 이때는 실린더(151) 내부의 피스톤(152)이 가스의 압력에 의해 이동하므로 견인와이어(140)가 당겨지고, 토션축(120)에 권취된 견인와이어(140)가 풀리면서 토션축(120)이 벨트(20)를 감는 방향으로 회전한다.

견인장치(150)의 동작에 의해 토션축(120)이 회전하면, 토션관(130)도 회전하므로 토션관(130) 외면에 벨트가 감기면서 충돌사고 초기에 벨트(20)의 장력을 증가시킨다. 이처럼 견인장치(150)가 동작할 때는 실린더(151) 내부의 가스가 가스공급관(174)을 통해 회전제한장치(170)의 케이스부(173)로 공급되므로 폴(172)이 래칫휠(171)을 구속하여 래칫휠(171)의 일방향 회전을 제한한다. 즉 회전제한장치(170)는 토션축(120)이 벨트(20)의 감김 방향으로만 회전하도록 하고 역으로 회전하는 것을 제한한다.

고속충돌 시에는 도 7의 예처럼 견인장치(150)의 동작에 의해 토션축(120)과 토션관(130)이 벨트(20)의 감김방향으로 회전하면서 벨트(20)를 당기게 되므로 탑승자를 시트(10)에 견고히 결속할 수 있다.

한편, 고속충돌 시 벨트(20)에 걸리는 장력이 한계 하중 이상으로 증가할 경우에는 도 8에 도시한 바와 같이, 토션축(120)의 양단이 견인와이어(140) 및 회전제한장치(170)에 의해 벨트(20)의 풀림방향으로 회전이 제한된 상태이므로, 토션관(130)에 비틀림이 생기면서 벨트(20)를 소정구간 풀어 줄 수 있다. 즉 벨트(20)의 장력이 토션관(130)의 비틀림 응력 이상으로 증가할 경우에는 토션관(130)의 비틀림이 생기면서 벨트(20)를 풀어 줄 수 있게 되므로 벨트(20)에 작용하는 하중을 한계 하중 이하로 유지시켜 탑승자를 보호할 수 있다.

이처럼 본 실시 예에 따른 프리텐셔너(100)는 저속충돌 시 벨트(20)의 장력을 토션축(120)의 비틀림 응력에 상당하는 힘으로 유지할 수 있고, 고속충돌 시 벨트(20)의 장력을 토션관(130)의 비틀림 응력에 상당하는 힘으로 유지할 수 있다. 즉 토션관(130)의 비틀림 응력이 토션축(120)보다 비틀림 응력보다 크므로, 고속충돌 시 벨트(20)의 장력을 저속충돌 시 보다 높게 유지할 수 있다.

한편, 본 실시 예는 고속충돌 시 토션관(130)의 비틀림 응력이 벨트(20)의 장력으로 작용할 수 있도록 회전제한장치(170)가 토션축(120)의 일방향 회전을 제한하는 경우를 제시하고 있으나, 이러한 회전제한장치(170)를 배제하는 것도 가능하다. 이 경우 고속충돌과 저속충돌 모두에서 벨트(20)의 장력이 토션축(120)의 비틀림 응력으로 유지되도록 할 수 있다.

10: 시트, 20: 벨트,
100: 프리텐셔너, 110: 베이스부재,
120: 토션축, 130: 토션관,
140: 견인와이어, 150: 견인장치,
151: 실린더, 152: 피스톤,
153: 가스발생기, 154: 일방향구속장치,
170: 회전제한장치, 171: 래칫휠,
172: 폴, 173: 케이스부,
174: 가스공급관, 180: 제어부.

Claims

차량에 고정되는 베이스부재;
양측이 상기 베이스부재에 회전 가능하게 지지되는 토션축;
일단이 상기 토션축 외면에 고정되고 타단이 상기 토션축 외면에 회전 가능하게 지지되며, 그 외면에 탑승자를 결속하는 벨트가 권취된 토션관;
상기 토션관이 상기 토션축에 고정되는 위치 반대편의 상기 토션축 단부에 상기 벨트가 권취되는 방향과 반대로 권취된 견인와이어; 및
상기 토션축을 회전시키기 위해 상기 견인와이어를 견인하는 견인장치;를 포함하는 프리텐셔너.
제1항에 있어서,
상기 견인장치는,
상기 베이스부재에 고정된 실린더;
상기 실린더 내에 설치되며 상기 견인와이어의 일단과 연결된 피스톤;
상기 실린더 내부로 가스를 공급하여 상기 견인와이어를 당기는 방향으로 상기 피스톤을 이동시키는 가스발생기; 및
상기 피스톤의 역방향 이동을 제한하도록 상기 피스톤에 설치된 일방향구속장치;를 포함하는 프리텐셔너.
제2항에 있어서,
상기 견인와이어가 권취되는 위치 반대편의 상기 토션축 단부에 설치되며, 상기 가스발생기의 동작 후 상기 토션축이 상기 벨트의 풀림 방향으로 회전하는 것을 제한하는 회전제한장치를 더 포함하는 프리텐셔너.
제3항에 있어서,
상기 회전제한장치는,
상기 토션축 단부에 고정된 래칫휠;
진퇴에 의해 상기 래칫휠을 걸어서 구속할 수 있고, 구속 시 상기 래칫휠이 상기 벨트의 풀림방향으로 회전하는 것을 제한하는 폴;
상기 폴의 일부를 진퇴 가능하게 수용하는 케이스부;
상기 가스발생기의 동작 시 상기 폴의 동작을 위한 가스를 상기 케이스부로 공급하도록 상기 케이스부와 상기 실린더를 연결하는 가스공급관;을 포함하는 프리텐셔너.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
차량의 충돌을 감지해 상기 가스발생기의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 설정된 정보를 토대로 저속충돌인가 고속충돌인가를 판단하고, 고속충돌로 판단되면 상기 견인장치를 동작시키는 프리텐셔너.
제2항에 있어서,
상기 일방향구속장치는,
상기 실린더 내면과 대향하는 상기 피스톤의 외면에 형성되며, 상기 가스발생기의 동작에 의해 상기 피스톤이 이동하는 방향으로 갈수록 깊이가 점차 얕아지는 하나 이상의 경사홈; 및
상기 하나 이상의 경사홈에 수용되는 구속부재;를 포함하는 프리텐셔너.
제1항에 있어서,
상기 토션축의 비틀림 응력은 상기 토션관의 비틀림 응력보다 작게 설정되는 프리텐셔너.
차량에 고정되는 베이스부재;
양측이 상기 베이스부재에 회전 가능하게 지지되며, 외측에 탑승자를 결속하는 벨트가 권취된 토션축;
상기 토션축의 한쪽 단부에 상기 벨트가 권취되는 방향과 반대로 권취된 견인와이어; 및
상기 토션축을 회전시키기 위해 상기 견인와이어를 견인하는 견인장치;를 포함하는 프리텐셔너.
제8항에 있어서,
차량의 충돌을 감지해 상기 가스발생기의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하고,
상기 제어부는 설정된 정보를 토대로 저속충돌인가 고속충돌인가를 판단하고, 고속충돌로 판단되면 상기 견인장치를 동작시키는 프리텐셔너.
탑승자를 결속하는 벨트와, 상기 벨트의 일단을 당겨 장력을 부여할 수 있는 프리텐셔너를 포함하고,
상기 프리텐셔너는,
차량에 고정되는 베이스부재;
양측이 상기 베이스부재에 회전 가능하게 지지되는 토션축;
일단이 상기 토션축 외면에 고정되고 타단이 상기 토션축 외면에 회전 가능하게 지지되며, 그 외면에 상기 벨트가 권취된 토션관;
상기 토션관이 상기 토션축에 고정되는 위치 반대편의 상기 토션축 단부에 상기 벨트가 권취되는 방향과 반대로 권취된 견인와이어; 및
상기 토션축을 회전시키기 위해 상기 견인와이어를 견인하는 견인장치;를 포함하는 안전벨트장치.