KR100590956B1

KR100590956B1 - 자동차의 시트벨트착용 보조장치

Info

Publication number: KR100590956B1
Application number: KR1020040016710A
Authority: KR
Inventors: 류준열
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2006-06-19
Also published as: KR20050091327A

Abstract

본 발명은 자동차의 시트벨트착용 보조장치에 관한 것으로서, 시트쿠션 내부에 설치되어 탑승자의 하중을 전달하는 가압판과, 탑승자의 하중을 전기로 변환시키는 압전소자와, 상기 압전소자의 전기신호에 의해 스텝모터를 제어하는 ECU와, 상기 ECU의 제어신호에 의해 작동하는 스텝모터를 포함하여 시트벨트 텅을 전방으로 이동시키는 기어수단 및 걸이용 고리로 구성함으로써, 탑승자가 시트에 착석 후, 뒤를 돌아보지 않고도 시트벨트 텅을 버클에 용이하게 체결할 수 있도록 하는 자동차의 시트벨트착용 보조장치에 관한 것이다.

자동차, 시트벨트 장치, 착용보조장치, 압전소자, 스텝모터, 랙기어, 회전기어

Description

자동차의 시트벨트착용 보조장치{Apparatus for being easy to take a seat-belt in automobile}

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트착용 보조장치를 나타내는 평면도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트착용 보조장치의 일체형 랙기어부 및 회전기어부를 나타내는 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트착용 보조장치의 가이드패널을 나타내는 평면도,

도 4a ~ 도 4d는 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트착용 보조장치의 기어부의 작동상태를 나타내는 작동도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 시트쿠션 11 : 가압판

12 : 지지스프링 13 : 압전소자

14 : ECU 15 : 스텝모터

16 : 피니언기어 17 : 랙기어

18 : 회전기어 19 : 시트벨트 걸이용 고리

20 : 고정축 21 : 베어링

22 : 가이드패널 23 : 가이드홈

본 발명은 자동차의 시트벨트착용 보조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시트쿠션 내부에 시트벨트를 전방으로 이동시키는 수단을 장착하고, 탑승자의 하중을 이용하여 작동되도록 함으로써, 탑승자가 시트에 착석 후, 후방을 돌아보지 않고도 시트벨트 텅을 버클에 용이하게 체결할 수 있도록 하는 자동차의 시트벨트착용 보조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 탑승자를 구속하여 자동차의 충돌이나 전복시 탑승자의 안전을 최대한 확보하기 위하여 시트벨트가 적용되어 사용되고 있으며, 이는 프론트 시트의 등받이 위치에 해당되는 센터 필라(Center Pillar) 상에 리트렉터로부터 인출되는 시트벨트 웨빙이 가이드될 수 있도록 하는 어퍼 앵커 플레이트인 어퍼 앵커리지와 어퍼 앵커리지 커버가 고정되어 설치되고, 상기 어퍼 앵커리지의 반대쪽에 해당되는 상기 프론트 시트 일측의 플로어 패널상에는 상기 시트벨트 웨빙의 착용시 그 시트벨트 웨빙을 고정시키는 버클이 설치된다.

한편, 이와 같은 시트벨트 장치를 이용하고자 하는 경우에, 탑승자가 상기 프론트 시트에 앉은 상태에서 시트벨트 웨빙을 잡아당기면, 상기 시트벨트 웨빙이 리트렉터로부터 인출됨과 동시에 상기 센터 필라 상에 설치된 어퍼 앵커 플레이트 에 의해 소정의 길이로 인출된 상태에서 탑승자가 시트벨트상에 끼워진 시트벨트 텅을 버클에 끼워 체결하면 되는 것이다.

그런데, 종래의 자동차의 시트벨트 텅을 잡아당길 경우, 팔을 비틀거나 몸을 뒤로 돌려서 시트벨트 텅을 찾아야 하므로 특히 여성 운전자들은 뒤를 돌아보지 않고는 시트벨트 텅을 찾기 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 시트쿠션 내부에 설치되어 탑승자의 하중을 전달하는 가압판과, 탑승자의 하중을 전기로 변환시키는 압전소자와, 상기 압전소자의 전기신호에 의해 스텝모터를 제어하는 ECU와, 상기 ECU의 제어신호에 의해 작동하는 스텝모터를 포함하여 시트벨트 텅을 전방으로 이동시키는 기어수단 및 걸이용 고리로 구성함으로써, 탑승자가 시트에 착석 후, 뒤를 돌아보지 않고도 시트벨트 텅을 버클에 용이하게 체결할 수 있도록 하는 자동차의 시트벨트착용 보조장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동차의 시트벨트착용 보조장치는, 시트쿠션(10) 내부에 설치되어 탑승자의 하중을 전달하는 가압판(11)과, 탑승자의 하중을 전기로 변환시키 는 압전소자(13)와, 상기 압전소자(13)의 전기신호에 의해 스텝모터(15)를 제어하는 ECU(14)와, 상기 ECU(14)의 제어신호에 의해 작동하는 스텝모터(15)를 포함하여 시트벨트 텅을 전방으로 이동시키는 기어수단 및 걸이용 고리(19)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 기어수단은 상기 스텝모터(15)와 맞물려 직선이동 및 회전이동하는 일체형 랙기어(17) 및 회전기어(18)로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 일체형 랙기어(17) 및 회전기어(18)는 그 하단에 각기 고정축(20) 및 베어링(21)을 포함하며, 일정한 궤적을 따라 작동 가능하도록 상기 베어링(21)의 동일 수평선 상에 안내홈을 갖는 가이드패널(22)을 더 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트착용 보조장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트착용 보조장치의 일체형 랙기어 및 회전기어를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트착용 보조장치의 가이드패널을 나타내는 평면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 시트쿠션(10) 내부에 설치되어 탑승자의 하중을 전달하는 가압판(11)이 설치되어 있으며, 그 하단에는 상기 가압판(11)이 탄력성을 발휘하여 원래 위치로 복귀할 수 있도록 하는 지지스프링(12)이 시트쿠션(10) 전후방향에 설치되어 있다.

한편, 상기 가압판(11)의 하단에는 탑승자의 하중을 ±전기신호로 변환시키는 압전소자(13)가 설치되어 있으며, 상기 압전소자(13)의 ±전기신호를 입력받아 구동수단을 구동시킬 수 있도록 기존의 ECU(14)에 로직이 설정되어 있다.

이러한 ECU(14)의 구동신호에 의해 작동하는 구동수단 및 상기 구동수단에 의해 작동하는 기어수단이 시트쿠션(10)의 소정위치에 장착되어 있다.

여기서, 상기 구동수단은 스텝모터(15)로서, 그 모터축에 장착된 피니언기어(16)는 상기 ECU(14)의 구동신호에 의해 작동하게 되며, 탑승자의 하중이 압전소자(13)에 센싱시에는 정방향으로 회전하게 되고, 탑승자의 하중이 해제될 경우 역방향으로 회전하게 된다.

이는 후술하는 기어수단의 작동방향을 상기와 같은 조건에서 전환 가능하도록 하기 위함이다.

여기서, 시트벨트 웨빙을 잡아당겨 시트벨트 텅을 탑승자의 전방으로 이동시키는 기어수단은, 시트백의 전방에 장착되어 있으며, 수평방향으로 회전 가능하도록 되어 있는 바, 랙기어(17)와 회전기어(18)가 일체형으로 구성되어 있다.

이때, 상기 랙기어(17)는 상기 스텝모터(15)의 피니언기어(16)와 맞물려 직선이동하게 되며, 상기 회전기어(18)는 상기 랙기어(17)의 후단에 일체로 형성되어 상기 피니언기어(16)의 회전에 의해 맞물려 회전하도록 되어 있다.

이때, 상기 ECU(14)는 스텝모터(15)의 회전수를 상기 랙기어(17) 및 회전기어(18)의 작동범위에 맞게 정확히 일치하도록 설정하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 기어수단의 작동범위는, 랙기어(17)의 선단에 설치된 시트벨트 걸이용 고리(19)가 시트벨트 웨빙을 잡아당겨 탑승자가 뒤를 돌아보지 않고도 용이하게 버클에 체결하는 범위로 설정하는 것이 바람직하며, 본 발명의 바람직한 구현예에서는 탑승자가 전방을 향해 착석한 상태를 기준으로 하여, 시트벨트 장치가 장착되어 있는 방향으로 일체형 랙기어(17) 및 회전기어(18)가 -45°로 장착되어 있는 상태에서 90°로 회전작동 가능하도록 되어 있다.

한편, 상기 랙기어(17) 및 회전기어(18)의 하단에는 수직으로 형성된 각각의 고정축(20)과 베어링(21)이 장착되어 있으며, 스텝모터(15)의 구동을 통해 상기 기어수단이 일정한 궤적을 따라 이동할 수 있도록 안내하는 가이드홈(23)을 갖는 가이드패널(22)이 상기 베어링(21)과 동일 수평선 상에 장착되어 있다.

따라서, 상기 스텝모터(15)의 구동에 의한 기어수단의 이동은 상기 가이드패널(22)에 형성된 가이드홈(23)에 의해 용이하게 안내된다.

이때, 상기 가이드홈(23)의 궤적의 길이는 상기 스텝모터(15)의 회전수와도 관계가 있다.

다음은 본 발명에 따른 바람직한 구현예의 구성을 참조하여 작동원리를 설명하기로 한다.

탑승자가 시트에 착석하게 될 경우, 가압판(11)이 압전소자(13)에 압력을 가하게 되고, 상기 압전소자(13)는 압력을 +전기신호로 변환시켜 이를 ECU(14)에 입력하게 된다.

상기 압전소자(13)의 입력신호를 전달받은 ECU(14)는 설정된 로직을 통하여 스텝모터(15)를 구동시키게 되며, 상기 로직에 따라 스텝모터(15)의 회전수를 설정하게 된다.

상기 스텝모터(15)의 피니언기어(16)가 ECU(14)의 로직을 통해 정방향으로 회전하게 되면, 먼저 기어수단의 랙기어(17)가 상기 피니언기어(16)와 맞물려 구동하게 되며, 이를 통해 탑승자가 전방을 향해 착석한 상태를 기준으로 회전기어(18)를 포함한 랙기어(17)가 -45°방향으로 전진하게 되며, 다음으로는 상기 피니언기어(16)가 회전기어(18)와 맞물리게 되어 상기 회전기어(18)가 +90°회전하게 된다.

이때, 시트벨트 웨빙은 상기 랙기어(17)의 선단에 설치된 시트벨트 걸이용 고리(19)에 의해 전방으로 잡아당겨지게 되므로 탑승자는 뒤를 돌아보지 않고도 시트벨트 텅을 용이하게 버클에 체결 가능하게 된다.

한편, 이와 반대로, 탑승자가 시트쿠션(10)에서 벗어날 경우, 이에 대한 하중 해제를 압전소자(13)는 -전기신호로 변환시켜 이를 ECU(14)에 입력하게 된다.

상기 압전소자(13)의 입력신호를 전달받은 ECU(14)는 설정된 로직을 통하여 스텝모터(15)를 구동시키게 되며, 상기 스텝모터(15)의 피니언기어(16)는 ECU(14)의 로직을 통해 역방향으로 회전하게 된다.

이를 통해 탑승자가 전방을 향해 착석한 상태를 기준으로 기어수단이 전진된 상태에서 회전기어(18)가 -90°로 회전하게 되고, 회전이동이 완료될 경우, 랙기어(17)가 후진하게 되어 시트벨트착용 보조장치의 동작이 전체적으로 완료된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차의 시트벨트착용 보조장치는, 탑승자가 시트에 착석 후, 뒤를 돌아보지 않고도 시트벨트 텅을 버클에 용이하게 체결할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

시트쿠션(10) 내부에 설치되어 탑승자의 하중을 전달하는 가압판(11)과, 탑승자의 하중을 전기로 변환시키는 압전소자(13)와, 상기 압전소자(13)의 전기신호에 의해 스텝모터(15)를 제어하는 ECU(14)와, 상기 ECU(14)의 제어신호에 의해 작동하는 스텝모터(15)를 포함하여 시트벨트 텅을 전방으로 이동시키는 기어수단 및 걸이용 고리(19)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트착용 보조장치.
청구항 1에 있어서, 상기 기어수단은 상기 스텝모터(15)와 맞물려 직선이동 및 회전이동하는 일체형 랙기어(17) 및 회전기어(18)로 구성된 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트착용 보조장치.
청구항 2에 있어서, 상기 일체형 랙기어(17) 및 회전기어(18)는 그 하단에 각기 고정축(20) 및 베어링(21)을 포함하며, 일정한 궤적을 따라 작동 가능하도록 상기 베어링(21)의 동일 수평선 상에 안내홈을 갖는 가이드패널(22)을 더 포함한 것을 특징으로 하는 자동차의 시트벨트착용 보조장치.