KR100871570B1 - 시트벨트의 웨빙로킹방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 차량 탑승자가 시트벨트를 리트랙터로 부터 인출하여 착용하거나 풀어놓게 되어 리트랙터에 권입 시킬때, 어느 경우에서든 시트벨트의 웨빙이 가속되고 감속되는 데 따른 로킹 메카니즘의 회전 잠금을 관성 질량체로 되는 플라이휘일이 발생시키지 않도록 한 시트벨트 리트랙터의 웨빙로킹방지장치에 관한 것이다.

웨빙로킹방지장치는 로킹부, 플라이휘일을 구비한 로킹작동 메카니즘과 비틀림바 메카니즘 등을 구비한 웨빙제어부와 플라이휘일의 감가속도를 제어하는 플라이휘일 회전제어부로 구성되며, 이 웨빙제어부는 리트렉터로부터 시트벨트의 인출 및 권입 되는 데에 따라 웨빙이 가속되고 감속되는 경우 스풀의 회전을 정지시켜 웨빙 작동을 중지시키며, 플라이휘일 회전제어부 웨빙의 가속시 플라이휘일의 관성 회전을 허용하고 웨빙의 감속시에 플라이휘일의 관성 회전을 제한하도록 로킹작동메카니즘의 로킹기어의 내부에 플라이휘일과 연동되도록 마찰 스프링을 설치하도록 한 구조로 된다.

시트벨트, 리트랙터, 웨빙, 로킹, 잠금, 관성 질량체, 플라이휘일

Description

시트벨트의 웨빙로킹방지장치 {Seatbelt Webbing Locking Preventing Apparatus}

도 1은 종래의 시트벨트 리트랙터를 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 관성 질량체와 클러치 휘일의 결합 관계를 도시한 배면도.

도 3은 도 1의 조립 사시도.

도 4는 종래의 또 다른 시트벨트 리트랙터를 도시한 분해 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 시트벨트 리트랙터 좌측의 부분 종단면도.

도 6은 도 4에 도시된 시트벨트 리트랙터 우측의 부분 종단면도.

도 7은 도 4에 도시된 관성 질량체의 평시 상태를 도시한 정면도.

도 8은 도 4에 도시된 관성 질량체의 걸림 상태를 도시한 정면도.

도 9는 시트벨트 높이 조정장치가 적용된 종래의 시트벨트를 도시한 사시도.

도 10a는 본 발명에 따른 마찰 스프링이 적용된 시트벨트 리트랙터의 분해 사시도.

도 10b는 본 발명에 따라 조립된 웨빙제어부와 플라이휘일 회전제어부의 분해 사시도.

도 11a 내지 11c는 도 10에 도시된 관성 질량체로 되는 플라이휘일의 웨빙 인출시 동작을 도시한 정면도.

도 12a 내지 12c는 도 10에 도시된 관성질량체로 되는 플라이휘일의 웨빙 권입시 동작을 도시한 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 웨빙로킹방지장치 3 : 시트벨트

4 : 스풀 5 : 로킹부

6 : 로킹작용메카니즘 7 : 비틀림바

21 : 로킹기어 22 : 플라이휘일

24 : 제1 리테이너 33 : 마찰 스프링

본 발명은 차량용 시트벨트 리트랙터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시트벨트의 웨빙이 가속되고 감속되는 데 따른 로킹 메카니즘의 회전 잠금을 관성 질량체가 발생되지 않도록 한 시트벨트 리트랙터의 웨빙로킹방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 운전자 등 탑승자의 운행 안전을 확보하기 위해 좌석에 시트벨트 안전장치를 구비하고 있다. 이 시트벨트 안전장치는 잘 알려진 것처럼 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 시트벨트를 스풀에 권취하거나 인출가능하게 작동 하는 리트랙터와 시트벨트의 일 단부에 고정된 텅이 착탈 가능하게 삽입되는 버클로 이루어져 있다.

여기서, 리트랙터는 차량의 사고 등으로 인한 급 정차 또는 급 가속 시 시트벨트를 착용한 탑승자가 주행 관성 등으로 인해 전방으로 퉁겨져 나가거나 시트에서 이탈하는 것을 방지하며, 버클은 시트벨트가 차체의 소정 위치에 대하여 고정하도록 하거나 그로부터 분리되게 한다. 즉, 리트랙터는 시트벨트 착용 시 정상상태에서는 시트 벨트의 인출을 허용하지만 차량 충돌 등으로 인해 시트벨트의 인출 가속도가 검출되면 더 이상의 시트벨트의 인출이 억제되게 하고, 버클은 시트 벨트의 일 단부와 결합된 상태로 탑승자를 원래 위치에 있도록 지지한다.

이와 같이, 시트 벨트의 인출 및 권입 동작을 제어하는 리트랙터의 대표적인 예로 국내 특허출원 제10-1999-56259호에 개시된 "차량용 좌석벨트 리트랙터"를 들 수 있다.

이 리트랙터는 도 1 및 3에 도시된 바와 같이 도면부호 101이 병기되어 있으며, ㄷ자형의 고정 프레임(103), 스풀(105), 웨빙 제어부(107), 스프링부(109)와 비클 센서부(111)로 이루어져 있다.

여기에서, 고정 프레임(103)은 차체에 고정되는 배면벽(113)과 그들의 중앙에 개구(114)가 형성되어 스풀(105)을 설치되게 하는 좌우측벽(115,116)으로 구성된다.

스풀(105)은 고정 프레임(103)에 회전 가능하게 장착되는 원통형 권취부(117), 이 권취부(117)에 안정적으로 시트벨트의 웹이 권취되도록 외측부에 형성 한 하나이상의 플랜지(120), 어느 한 플랜지(120)의 일측에 형성한 제1 스프로킷(119)과 권취부(117)의 양측면의 중심으로부터 동축상으로 일체로 돌출 된 샤프트(121)들로 구성된다.

웨빙 제어부(107)는 차량의 급 가속이거나 충돌 등으로 인한 차량 급감속 시 시트벨트의 웨빙 가속도를 감지하여 시트벨트의 인출을 저지하고 정상상태에서는 시트벨트의 인출을 자유롭게 유지되게 한다. 이를 위해, 웨빙 제어부(107)는 우측다리부(116)의 좌하단에 피벗 가능하게 장착된 로킹요소(123), 제1 스프로킷(119)에 인접하여 위치되고 샤프트(121)에 그의 중심이 동축상으로 삽입되며 그의 좌하단 외주면에 로킹요소(123)를 피벗 회전시키는 후크링(125)이 형성되어 있는 리테이너(127)와 이 리테이너(127)를 회동 가능하게 하는 클러치휘일(135)들로 구성된다. 리테이너(127)는 그의 내주면에 제2 스프로킷이 형성되어 있는 리테이너링(129)으로 구성된다. 클러치휘일(135)은 샤프트(121)의 회전력을 전달받는 정방형의 샤프트 지지체를 그 중심에 가진 관성질량체(133)를 구비한다. 이 관성질량체(133)는 도2에 도시와 같이 샤프트지지체를 가진 원형동체로 되고, 이 원형동체의 원주의 반원을 따라 연장한 두개의 날개부(131)를 구비하며, 이 날개부(131)는 그들의 각 단부에 래치가 형성되어 제2 스프로킷과 결합되고, 원주전면으로 다수의 후크(도시않됨)가 형성되어 관성질량체(133)가 개방구(149)내로 삽입되어 클러치휘일(135)과 결합되게 한다. 클러치휘일(135)은 그의 중심에 개방구(149)가 형성되고, 이 개방구(149)의 원주둘레 내측으로 소정폭의 톱니부(151)가 형성되어있다.

그러므로, 웨빙제어부(107)는 고정프레임(103)상에 스풀(105)이 고정된 상태 에서 우측다리부(116)에 로킹요소(123)가 설치되고, 리테이너(127)가 스프로킷(119)에 인접하도록 그의 중심에 개구로 샤프트(121)가 삽입되도록 하고, 그 다음 클러치휘일(135)이 샤프트(121)와 결합된다. 이때, 관성질량체(133)가 클러치휘일(135)과 결합되어서 리테이너링(129)이 관성질량체(133)를 수납하는 상태로 되고, 날개부(131)의 래치들이 톱니(151)들과 인접하는 상태로 된다. 이러한 조립구조는 도3 에 도시되어 있다.

비클센서부(111)는 고정 프레임(103)의 좌측벽(116) 하단에 결합되는 지지 하우징(143)을 구비하며, 하우징(143)에는 그의 전단에 작동레버를 형성하고 그의 중심에 영구자석을 구비한 포울레버(145)와 이 영구좌석과 대향하여 척력을 발생시키도록 설치한 또 다른 영구자석을 그의 상단에 구비한 질량체로 구성되어 있는 스댄딩추(147)를 구비한다. 이 스탠딩추(147)는 하우징(143)내에 그의 영구자석이 포울레버(145)의 또 다른 영구자석과 대향하도록 설치되므로, 차량의 이상상태 시 자체질량체의 기울어짐에 따라 포울레버(145)를 차체의 기울어지는 상향으로 기울게 하므로 즉, 고정 프레임(103)의 기울어지는 방향으로 작동레버를 작동시켜 클러치휘일(135)의 톱니부(137)에 결합되도록 한다.

이와 같이 구성되는 웨빙제어부(107)와 비클센서부(111)는 커버(153)에 의해 마감 처리된다.

권취스프링부(109)는 스풀(105)의 웨빙센서부(107) 반대쪽에 결합되어 인출된 웨빙을 감아들이는 복원력을 발생시키는 비틀림 스프링(139)과 이 스프링(139)을 수용하면서 스풀(105)의 일측단을 마감하는 커버(141)를 포함하여 구성된다.

따라서, 웨빙제어부(107)는 웨빙의 가속도를 검출하게 되는데, 정상상태에서는 도2 에 도시와 같이 관성질량체(133)가 클러치휘일(135)의 동체의 개방구(149)에 삽입되어서 낼개부(131) 래치들이 톱니부(151)와 접촉되는 상태로 된다. 즉, 웨빙이 인출되는 방향(C)이거나 권취되는 방향(D)에서는 관성질량체(133)와 클러치휘일(135)은 동시에 회전됨을 의미한다.

즉, 웨빙 가속시에는 관성질량체(133)가 순간적으로 웹 인출방향(C)으로 회전되고 클러치휘일(135)또한 그의 관성으로 회전되며, 래치들은 곧바로 톱니부(151)의 톱니산을 타게되고, 그의 단부들이 리테이너링(129)의 스프로켓에 걸리게 된다. 이때, 샤프트(121)의 회전력은 리테이너(127)를 도3에 도시와 같이 화살표(F)방향으로 회동시키는 동시에 리테이너(127)의 로킹부(123)가 제1 스프로켓(121)과 결합시키게 되어 스풀(105)의 더 이상의 회전을 중지시켜 웹 인출을 방지한다. 동시에, 웨빙에 의해 당겨진 힘은 더 이상 회전되지 않는 스풀을 웨빙방향(프레임 상부)으로 당겨지게 되고 인출이 억제된 웨빙의 장력에 의해 스풀(105)이 들리면서 양단의 플랜지(120)의 좌우측벽(115,116)의 개방구 상단에 가공된 톱니부(114)에 걸림으로써 회전이 완전하게 정지되며, 시트벨트는 더 이상의 인출이 억제된다.

그러나, 이와 같이 종래의 차량용 좌석벨트 리트랙터(101)에 적용된 웨빙제어부(107)는 정상시에도 스풀(105)로 부터 과격한 시트벨트 인출이거나 리트렉터 복귀스프링의 탄력에 의존한 시트벨트 회수시에 웨빙이 급가속된다. 이때, 웨빙제어부(107)는 웨빙 감가속을 감지하여 시트벨트의 인출방향(A)에 대항하는 스풀의 급격한 정지 현상이 있게 되는데, 이는 관성질량체(133)의 날개부(131)가 톱니부(151)와 일시적인 결합으로 발생하여 더 이상의 벨트인출이나 회수작동이 정지되는 오작동이라 할 수 있다. 이를 해소하기 위하여 벨트를 다시 조정해야 하는 번거로움을 수반하였다.

더하여, 차량내의 필러의 소정위치에 높이 조정장치를 설치하여 시트벨트가 경유되게 하여 하는 경우, 시트벨트를 당기거나 회수되게 한 때, 웨빙의 가감속에 따라 이 조정장치는 그에 일시적으로 인가되는 힘에 의하여 갑작스럽게 조정위치를 이탈하게되어 시트벨트의 인출이거나 회수작동에서 에러를 종종 일으키게 된다. 결국, 이 장치는 이러한 에러를 제거하기 위하여 관성질량체(133)의 날개부(131)의 작동을 직접 제어하는 구조로 개선이 어렵다는 단점을 가지고 있다.

또 다른 종래기술의 실예로써, 미국특허 제6,499,554호에 "시트벨트 리트랙터"가 개시되어 있다. 이 특허에서는 위에서 설명한 리트랙터(101)의 웨빙제어부(107)에 대응하는 부분으로 로킹작동메카니즘(206)을 구비한 웨빙제어부(210)가 개시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 이 웨빙제어부(210)는 시트벨트에 인가되는 힘을 제한하는 비틀림바 메카니즘(207)를 구비한 로킹부(205)와 로킹부(205)를 작동 시키는 로킹작동메카니즘(206)과 들로 구성되며, 시트 벨트(203)의 인출 가속도를 감지하여 일정 값 이상일 때 시트벨트 스풀(204)의 회전을 정지시켜 시트벨트(203)의 인출을 멈추도록 되어 있다.

이와 같이 시트벨트의 인출 가속도를 감지하여 스풀(204)의 회전을 정지시키는 시트벨트 리트랙터(201)의 웨빙 센싱 및 잠금 메카니즘으로 되는 웨빙제어 부(210)를 간단히 설명하면 다음과 같다.

로킹부(205)는 전단면이 디스크로 형성된 로킹 베이스부(219)를 구비하는데, 이 로킹베이스부(219)는 그의 중심이 관통된 관통공, 포울(220)이 회전 가능하게 지지하도록 형성된 구멍과 스풀(204)로 부터 전달된 토르크에 의하여 스풀(204)과 함께 회전되도록 그의 일측면으로 부터 돌출되게 형성한 나선축부들로 구성된다. 이 로킹부(205)는 비틀림바 메카니즘(207)을 더 구비하는데, 이 비틀림바 메카니즘(207)은 비틀림바(226)와 이후 기술되는 로킹부(205)의 나선축부에 나사 삽입되는 원통형 정지구(227)로 구성된다. 비틀림바(226)는 그의 일 단부가 정육각형으로 되고 플랜지를 형성한 로킹 베이스(219)의 관통공에 삽입되는 제1 토르크 전달부(226b)와 그의 타측 단부가 정육각형으로 형성되고 그로부터 연장한 제1 축부를 구비한 제2 토르크 전달부(226d)들로 구성된다.

로킹작동메카니즘(206)은 디스크형으로 그의 외측 주연에 다수의 톱니를 형성한 로킹기어(221), 이 로킹기어(221)의 지지축에 회전 가능하게 고정된 플라이휘일(222), 로킹기어(221)와 플라이휘일(222)사이에 압압 고정된 플라이휘일 스프링(223)과 로킹기어(221)와 플라이휘일(222)를 수납하도록 프레임(202)의 벽부에 일탈 가능하게 설치된 제1 리테이너(224)와 로킹베이스부(219)와 로킹기어(221)간에 압축 설치되는 포울스프링(225)으로 구성된다. 미 설명된 부호 234는 제1 리테이너(224)의 커버이다.

시트벨트 리트랙터(201)는 웨빙제어부(210)외에도 프레임(202), 시트벨트(203)를 권취 리일 또는 스풀(204), 차량의 속도를 검출하는 속도감속검출 부(208), 회전토르크를 발생시키는 모터(212), 모터(212)의 회전 토르크를 전달하는 동력전달기어 메카니즘(211), 모터(212)의 회전 토르크의 속도를 감소시키는 하나이상의 유성기어들과 하나이상의 아이들 기어들과 이들을 회전가능하게 지지하는 케리어들로 구성되는 감속메카니즘(213), 모터(212)의 회전토르크를 스풀(204)에 전달하고 전달하지 않은 상태중의 어느 한 상태로 선택적으로 스위칭되게 하는 동력전달경로전환메카니즘(243)과 시트벨트(203)의 권취방향으로 스풀(204)을 압압하는 스프링부(214)들로 구성된다. 스프링부(214)에는 그의 외측벽면으로 부시(253)에 의해 복귀스프링(254)을 수납하여 커버(255)가 고정되고, 타측의 공간 내부로는 내측으로 위성기어와 아이들기어들과 결합되는 톱니부를 가진 내측기어(244), 그 중심의 개구 내측으로 감속기어를 형성한 속도감속기어(245), 이 기어(245)의 내측감속기어와 결합되는 선기어(243)들이 적절히 설치된다.

이와 같이 구성되는 시트벨트 리트랙터(201)는 먼저 시트 벨트(203)가 정 속도로 인출될 때는 시트벨트 풀리 즉, 스풀(204)이 시계방향으로 회전하며, 이에 따라 도 5에 도시된 것처럼 제2 토크 전달부(226d)가 끼워지는 제2 캐리어(256)를 통해 스풀(204)에 동축상으로 연결된 비틀림바(226)도 시계방향으로 동시에 회전한다. 또, 도 6에 도시된 것처럼 비틀림 바(226)의 도면 상 우측단에 끼워지는 로킹기어(221)도 도 7에 도시된 상태를 유지하면서 비틀림바(226)와 함께 시계방향(CW)으로 회전한다. 따라서, 시트벨트는 별다른 구속 없이 정상적으로 인출된다.

그러나, 탑승자가 벨트를 착용한 상태로 차량이 급 정차하여 시트 벨트(203)가 가속 인출될 때는 로킹기어(221)가 시계방향(CW)으로 회전 가속되므로 로킹기 어(221)의 안쪽에 회전 자재로 장착되어 있는 관성 질량체 또는 플라이휘일(222)은 자체의 관성에 의해 도 8에 도시된 바와 같이 압축 스프링(223)을 누르면서 로킹기어(221)에 대해 반 시계방향(CCW)으로 상대 회전한다. 이에 따라, 플라이휘일(222)의 걸림부(222b)가 제1 리테이너(224)의 내부 톱니(224e)에 맞물림 되면서 로킹기어(221)는 회전을 멈추게 된다. 따라서 로킹기어(221)와 함께 회전이 정지되는 비틀림바(226)와 로킹베이스(219)사이에 상대회전이 일어나고, 이로 인해 로킹포울(220)이 피벗 이동하여 프레임(202)의 내치(218a)에 맞물림 되면 스풀(204)의 반시계방향(CCW)의 회전은 정지되며, 그 결과 시트 벨트의 인출이 정지되면서 탑승자를 좌석에 잡아두어 보호하게 된다.

그런데, 이와 같이 차량이 급 정차할 때 시트벨트(203)의 인출을 정지시키는 순기능을 하는 플라이휘일은(222)은 웨빙의 가속도를 검출하나 시트벨트를 인출할 시에 소정량 이상의 가속도를 검출하지 않은 상태에서도 순간적으로 불필요한 시트벨트의 인출을 저지토록 하여 웨빙의 속도를 재조정하도록 한다.

반대로 시트벨트(203)를 회수할 때는 권입 말기에 벨트 걸림을 발생시키는 역기능의 원인이 되는데, 이는 시트벨트(203)의 권입 말기에 로킹기어(221)에 발생하는 감속도로 인해서도 도 8에 도시된 것처럼 플라이휘일(222)이 자체의 관성으로 반 시계방향(CCW)으로 상대 회전을 하면서 정지부(222b)와 제1 리테이너(224)의 내측 톱니(224e)의 맞물림이 발생되기 때문으로, 시트벨트 사용에 불편을 주는 문제점이 있었다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 시트벨트 리트랙터(201)가 높이 조정장 치(251)와 함께 채용된 경우에도 벨트 텅(253)을 버클장치(255)에 결합하기 위해 시트벨트(203)을 인출할 때 무리한 힘을 가하게 되면 시트벨트(203)가 끼워져 있는 높이 조정장치(251)의 지지부재(257)가 도 9에 은선으로 도시된 원래의 고정위치에서 실선으로 도시된 위치로 낙하할 수 있으며, 이때 낙하된 높이 만큼 시트벨트(203)가 리트랙터(201) 내로 급히 권입된다. 그런데, 이 경우에도 리트랙터(201)로 권입되는 시트벨트(203)의 속도가 점차 감속되어 결국에는 정지하게 되는데 따라 앞서 설명한 경우와 마찬가지로 시트벨트(203)의 권입 말기에 로킹기어(221)에 발생하는 감속도로 인해 도 8에 도시된 것처럼 플라이휘일(222)의 걸림부(222b)와 제1 리테이너(224)의 내측 톱니(224e)가 맞물림 되면서 시트벨트의 인출을 방해하는 사용 상의 불편을 일으키는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 종래의 시트벨트 리트랙터가 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 시트벨트를 리트랙터로 부터 인출하거나 권입시에 웨빙이 가속되고 감속되는 데 따른 로킹작동메카니즘의 회전 잠금을 관성 질량체가 발생하지 않도록 한 웨빙제어부와 이 웨빙제어부의 작동을 제어하는 플라이휘일 작동제어부로 이루어진 시트벨트 리트랙터의 웨빙로킹방지장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은 관성 질량체가 차량 급제동 시 웨빙 인출을 급정지시키는 순기능을 할 때만 관성 회전하도록 허용하고, 반대로 시트벨트을 감아 들 일 때 권입 말기에 시트 벨트의 걸림을 발생시키는 역기능을 할 때는 관성 회전할 수 없게 웨빙을 제어하도록 마찰 스프링을 로킹작동메카니즘으로 구성시킨 로킹기어의 플라이휘일과 연동하도록 장착함으로써, 시트벨트의 안전성은 그대로 유지하면서 사용 편리성은 향상시킬 수 있도록 하는 시트벨트 리트랙터의 웨빙로킹방지장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 시트벨트 리트랙터는 웨빙제어부를 구비한 웨빙로킹방지장치로 이루어진다. 구체적으로 웨빙로킹방지장치는 시트벨트에 인가되는 힘을 제한하는 비틀림바 메카니즘를 구비한 로킹부와 로킹부를 작동시키는 로킹작동메카니즘들로 구성되어있는 웨빙제어부와, 시트 벨트의 인출 및 권입에 따른 감가속도를 감지하여 일정 값 이하일 때 플라이휘일의 회전을 제어하여 스풀의 회전 정지를 방지하는 플라이휘일 회전제어부들로 구성시켜 시트벨트의 인출 및 권입을 멈추지 않게 한다.

웨빙로킹방지장치는 전면이 디스크로 형성된 로킹 베이스부와 포울로 되는 로킹부와 디스크형으로 그의 외측 주연에 다수의 톱니를 형성한 로킹기어, 이 로킹기어의 지지축에 회전 가능하게 고정된 플라이휘일, 로킹기어와 플라이휘일사이에 압압 고정된 플라이휘일 스프링, 로킹기어와 플라이휘일를 수납하도록 프레임의 벽부에 일탈 가능하게 설치된 리테이너와 로킹베이스부와 로킹기어간에 압축 설치되는 포울스프링으로 구성된 로킹작동메카니즘들로 되는 웨빙제어부와; 플라이휘일의 관성에 의한 진동을 방지하고 정 위치에 지지되게 하는 마찰스프링들로 구성되는 플라이휘일 회전제어부들로 되며, 로킹부가 비틀림바 메카니즘을 더 구비하게 한 것을 특징으로 한다.

본 발명을 첨부도면에 근거하여 상세히 기술하면 다음과 같다.

본 발명은 미국특허 제6,499,554호에서 개시된 시트벨트 리트랙터에 적용된 것으로 프레임(2)에 설치되는 동력발생을 하는 스프링부(5), 시트벨트(3), 이 시트벨트(3)를 권취하는 스풀(4)과 그들의 조립구조로 되는 동력발생부에 대한 설명은 중복을 피하기 위하여 생략된다.

도 10a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 웨빙로킹방지장치(1)는 웨빙제어부(10)로 구성되며, 이 웨빙제어부(10)는 전면이 디스크로 형성된 로킹 베이스부(11)와 포울(15)로 구성되는 로킹부(8)와 프레임의 벽부에 일탈 가능하게 설치된 리테이너(24)에 로킹부(8)와 함께 설치되는 로킹작동메카니즘(9)들로 구성된다.

도 10a와 도 10b에 도시와 같이, 로킹부(8)는 전단면이 디스크로 형성된 로킹베이스부(11)를 구비하는데, 이 로킹베이스부(11)는 스풀(4)로부터 전달된 토르크에 의하여 회전되도록 그의 일측면으로 부터 돌출되게 형성한 나선축부(11a), 그의 중심에 돌출된 보스(11b), 포울(15)을 로킹베이스(11)상에 설치되게 하여 이탈을 방지하게 한 로킹플레이트(13)와, 핀(15a)이 삽입되어 포울(15)을 회전 가능하게 지지하도록 형성된 구멍(도시않됨)들로 구성된다. 이 로킹부(8)는 비틀림바 메카니즘(7)을 더 구비하는데, 이 비틀림바 메카니즘(7)은 그의 일 단부의 둘레로 소 정폭의 기어부를 형성하여 로킹 베이스(11)의 관통공에 삽입되는 제1 토르크 전달부(7b)와 그의 타측 단부의 둘레로도 소정폭의 기어부를 형성하여 스풀(4)의 중심축으로 기능 하도록 결합된 제2 토르크 전달부(7c)들로 구성된다.

로킹작동메카니즘(9)은 디스크형으로 그의 외측 주연에 다수의 톱니를 형성한 로킹기어(21), 이 로킹기어(21)의 지지축에 회전 가능하게 고정된 플라이휘일(22), 로킹기어(21)와 플라이휘일(22)사이에 압압 고정된 플라이휘일 스프링(23)과 로킹베이스부(11)와 로킹기어(21)간에 압축 설치되는 포울스프링(25)으로 구성된다. 로킹기어(21)는 그의 중심으로부터 소정높이 돌출되고 로킹 베이스(11)의 보스(11b)가 관통되게 한 허브(31)가 형성된다. 플라이휘일(22)은 상단이 관성질량체로 되도록 형성한 헤드부(39)와 웨빙의 급가속이거나 감속시에 그의 더이상의 회전을 억제하도록 하단에 형성한 래치(22b)들로 이루어진다. 이 플라이휘일(22)은 허브(31)에 인접하여 펜덜럼같이 진동가능하도록 설치된다.

웨빙로킹방지장치(1)는 플라이휘일 회전제어부를 더 구비하며, 이 플라이휘일 회전제어부는 웨빙의 감가속도의 소정치 이하에서 플라이휘일(22)의 관성에 의한 진동을 방지하고 정 위치에 지지되게 하는 탄성수단으로써 판스프링 또는 와이어 스프링과 같은 마찰스프링(33), 이 마찰스프링(33)의 일측을 지지하도록 로킹기어(21)의 일측면으로 부터 돌출한 돌기(41)와 마찰스프링(33)이 플라이휘일(22)의 작동을 제어가능 하게 로킹기어(21)의 중심 허브(31)로부터 돌출된 보스(11b)에 지지되게 한 정지플러그(34)들로 구성된다.

즉, 도 10b에 도시와 같이, 리테이너(24)는 웨빙제어부(10)를 수납하도록 축조된다. 즉, 리테이너(24)는 그의 외측벽부에 인접하여 소정간격을 두고 떨어져 원형벽으로 형성되고 그의 내측 원주둘레로 다수의 톱니를 가진 톱니부(24e)를 형성한 링부(42)와 마찰스프링(33)의 결합부(35)를 그의 원주둘레로 위치시키도록 중심으로부터 돌출되고, 정지플러그(34)가 끼워맞춤되게 그 중심에 형성된 고정요홈d을 형성한 지지부(44)로 구성된다. 포울레버(51)를 구비한 차량 감지부(50)는 종래기술의 비클센서의 설치와 같은 방법으로 링부(42)의 하측에 설치된다.

그러므로, 웨빙제어부(10)가 리테이너(24)내에 조립될 때, 로킹기어(21)의 원주벽은 링부(42)와 리테이너(24)의 지지부(44) 사이에 간격내에 위치된다. 동시에, 포울레버(51)는 로킹기어(21)의 외측주변 부상에 톱니부와 대향하게 된다.

이와 같이 구성되는 웨빙제어부(10)는 차량의 비정상시 웨빙의 가속에 따라 플라이휘일(22)의 헤드부(39)가 링부(42)의 내측 톱니부(24e)와 결합하게 된다. 이때, 로킹베이스(11)도 정지되게 되고 포울(15)이 자체 관성으로 회전하여 그의 전단에 형성한 래치들이 로킹기어(21)가 설치되는 프레임(2)의 대향 다리부의 개구에 형성한 톱니부(2')와 결합되어 스풀(4)의 더이상의 회전을 억제한다. 이후, 억제된 웨빙의 장력에 의해 로킹베이스(11)의 나선축부(11a)와 결합된 비틀림바(7)의 제1토르크 전달부(11b)와 제2토르크 전달부(11c)에 의하여 일부 흡수된다.

차량 충돌시 차량감지부(50)의 포울레버(51)가 로킹기어(21)의 외측 톱니부와 결합되고, 이 로킹기어(21)와 결합된 로킹베이스(11)도 순간적으로 정지되므로 이때 발생되는 관성력으로 포울(15)이 회전하여 프레임(2)의 다리부의 개구에 형성한 톱니부(2')와 결합되어 스풀(4)의 회전을 정지시키도록 한다.

한편, 마찰 스프링(33)은 일종의 비틀림 스프링으로 가능하며 도 11a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 전체적으로 Ω자 형태로 되며, 중심에 정지 플러그(34)에 의하여 지지부(44)에 결합되는 결합부(35)와 이 결합부(35)의 양단에서 서로 반대쪽을 향해 연장된 가압부(37)로 이루어져 있다.

여기서 마찰스프링(33)은 와이어 스프링이거나 판스프링 등으로 되는 탄성수단으로 구성될 수 있다.

결합부(35)는 일측이 열린 링 형태를 취하고 있어 지지부(44) 머리둘레에 끼워지고 로킹기어(21) 중심부분의 허브(31)로부터 돌출된 보스(11b)와 결합된 정지 플러그(34)에 의하여 지지된다. 또한, 가압부(37)는 결합부(35)의 양단에서 길게 연장되어, 회전 위치에 따라 플라이휘일(22)의 헤드부(39) 또는 로킹기어(21)의 측면으로 돌출된 걸림돌기(41)에 선택적으로 접하도록 되어 있다.

따라서, 위와 같이 마찰 스프링(33)을 구비한 플라이휘일 회전제어부는 차량 급제동으로 인해 로킹기어(21)의 회전가속을 일으키는 시트벨트(3)를 급하게 인출하는 웨빙가속 순간에도 로킹기어(21)가 정상적으로 동작한다. 즉, 도 11b에 점선(A)으로 표시된 것처럼 관성 질량체로 되는 플라이휘일(22)의 헤드부(39)와 마찰 스프링(33)의 가압부(37) 사이에 충분한 간격이 확보되어 있으므로 플라이휘일(22)은 마찰 스프링(33)으로부터 전혀 지장을 받지 않고 관성 회전을 하여 도 11c에 도시된 것처럼 래치(22b)가 제1 리테이너 링부(42)의 내측 톱니부(24e)와 결합됨으로써 시트벨트의 인출 잠금 동작을 정상적으로 수행하게 된다.

그리고, 웨빙 가속이 사라지면, 플라이휘일(22)은 헤드부(39)에 대향한 스프 링(23)의 반발력에 의해 시계방향(CW)으로 회전하여 링부(42)의 톱니부(24e)와의 걸림이 해제된다. 이때, 도 11b에 점선(A)으로 표시된 플라이휘일(22)의 헤드부(39)와 마찰 스프링(33) 사이의 간격은 도 11a의 상태에서 벨트를 착용하기 위해 로킹기어(21)를 시계방향으로 회전 가속시켰을 때 발생하는 관성력으로 인해 마찰 스프링(33)이 반 시계방향으로 회전하기 때문에 형성된다.

반면에, 시트벨트(3)가 반 시계 방향으로 스풀(4)에 권취되는 권입 말기에 스풀(4)이 회전 감속되게 되고, 이에 따라 로킹기어(21)도 반 시계방향으로 회전 감속된다. 이로 인해 플라이휘일(22)은 반 시계방향으로 관성 회전하려 하나 도 12b에 점선(B)으로 표시된 것처럼 헤드부(39)가 마찰 스프링(33)의 가압부(37)에 걸려 회전이 저지되므로 도 12c에 도시된 것처럼 래치(22b)가 링부(42)의 내측 톱니(24e)와 결합될 수 없게 되고, 따라서 시트벨트 권입 말기에 권입이 방해되는 작동을 방지할 수 있게 된다. 그런데, 이때 도 12b에 점선(B)로 표시된 것처럼 플라이휘일(22)의 헤드부(39)와 마찰 스프링(33) 사이에 간격이 형성되지 않는 것은 도 12a의 상태에서 벨트를 버클에서 막 해제시켜 시트벨트의 권입이 반시계방향으로 가속적으로 시작될 때 발생하는 관성력으로 인해 마찰 스프링(33)이 시계방향으로 회전하기 때문이다.

여기서 중요한 것은, 차량의 정상 상태에서 발생하는 웨빙의 감가속도에 따른 소정값은 로킹베이스(11)의 포울(15)이 회전하여 다리부(2)의 톱니부(2')와 결합되지 않는 정도의 플라이휘일(22)의 관성력을 의미한다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 시트벨트를 리트랙터는 그로부터 시트벨트를 인출하거나 권입시에 웨빙이 가속되고 감속되는 데 따른 로킹작동메카니즘의 회전 잠금을 플라이휘일이 발생하지 않도록 한다. 특히, 플라이 휘일이 차량 급제동 시 웨빙 인출을 급정지시키는 순기능을 할 때만 관성 회전하도록 허용하고, 반대로 시트벨트을 감아 들일 때 권입 말기에 시트 벨트의 걸림을 발생시키는 역기능을 할 때는 관성 회전할 수 없도록 구속하여 시트벨트의 안전성은 그대로 유지하면서 사용 편리성은 향상시킨다.

Claims (5)

1. 시트벨트 리트랙터의 웨빙로킹방지장치에 있어서,

   시트벨트에 인가되는 힘을 제한하는 비틀림바 메카니즘을 구비하고, 전면이 디스크로 형성된 로킹베이스부(11)와 포울(15)로 되는 로킹부(8)와;

   디스크 형으로 그의 외측 주연에 다수의 톱니를 형성한 로킹기어(21), 이 로킹기어(21)의 지지 축에 회전가능하게 고정된 플라이휘일(22), 로킹기어(21)와 플라이휘일(22)사이에 압압고정된 플라이 휘일 스프링(23), 로킹베이스부(11)와 로킹기어(21)간에 압축설치되는 포울스프링(25)으로 구성된 로킹작동 메카니즘으로 구성되는 웨빙제어부(10)와;

   웨빙제어부(10)를 수납하는 리테이너(24)와;

   플라이 휘일의 관성에 의한 진동을 방지하고 정위치에 지지되게한 마찰스프링(33), 이 마찰 스프링(33)의 일측을 지지하도록 로킹기어(21)의 일측면으로부터 돌출한 걸림 돌기(41)와 마찰스프링(33)이 허브(31)로부터 돌출된 보스(11b)에 지지되게한 정지플러그(34)로 구성한 플라이휘일회전제어부로 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 시트벨트리트랙터의 웨빙로킹방지 장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,

   리테이너(24)는 그의 중심에 정지플러그(34)를 수납하여 마찰스프링(33)을 지지하는 지지부(44)로 구성하고, 링부(42)는 리테이너(24)의 측벽과의 사이에 일정한 간격을 두고 원형벽으로 형성되고 이 원형벽의 내부원주둘레로 톱니부(24e)를 형성한 것을 특징으로 한 웨빙로킹방지장치.
4. 제3 항에 있어서,

   마찰스프링(33)이 중심에서 정지플러그(34)에 의하여 지지되고 지지부(44)에 결합되는 결합부(35)와 이 결합부(35)의 양단에서 서로 반대쪽을 향하여 연장된 가압부(37)로 구성되게 한 것을 특징으로 한 시트벨트리트랙터의 웨빙로킹방지장치.
5. 삭제

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