KR100248702B1

KR100248702B1 - 안전 벨트용 벨트 리트랙터

Info

Publication number: KR100248702B1
Application number: KR1019970701349A
Authority: KR
Inventors: 키엘바인 토마스
Original assignee: 한스 위르겐 코흐; 테에르베 오커판트 레스트레인트 시스템즈 게엠베하 운트 코. 카게
Priority date: 1995-07-03
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 2000-05-01
Also published as: DE59604575D1; WO1997002163A1; ES2097726T3; ES2097726T1; JP2869194B2; JPH09510676A; DE19524162A1; CZ60797A3; US5779177A; EP0752350A1; BR9606462A; CN1158109A; KR970705488A; MX9701604A; EP0752350B1

Abstract

좌석 벨트용 벨트 와인더는, 각 단부에 형성되어 있는 구멍(18)을 구비한 두 개의 평행 림(14)을 포함하는 케이싱(12)과, 벨트 코일의 축둘레의 단부에 고정된 래칫 휠(22)이 구멍으로부터 전반에 걸쳐 거리를 두고 구멍(18) 안쪽에 위치하도록 케이싱(12)에 회전가능하게 장착되어 있어 있는 벨트 코일(20)과, 벨트 코일(20)을 선택적으로 막기 위해 래칫 휠에서 맞물리도록 이동될 수 있는 하중 지탱용 멈춤쇠 폴(30)을 포함하며, 상기 벨트 코일은 막히고 하중을 받을 때 래칫 휠이 암의 구멍 내의 래칫 휠에 지지될 때까지 축(C)에 대하여 방사상 방향으로 이동될 수 있다. 본 발명의 목적은 멈춤쇠 폴에 작용하는 최대 하중을 감소시키는 것이다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 각 구멍의 림에 톱니형 기어(40)를 제공하는데, 이는 래칫 휠(22)과 일치하지만 큰 하중 하에서 벨트 코일(20)이 방사상 방향으로 이동될 때 래칫 휠(22)에 의해 소성 변형되도록 한 하나 이상의 지지부(42)를 구비한다.

Description

안전 벨트용 벨트 리트랙터{BELT WINDER FOR A SEAT BELT}

벨트 드럼이 잠기면, 벨트 드럼을 통해 가해진 인장 하중은 벨트 드럼을 반경 방향으로 이동시킬 수 있으며, 벨트 드럼의 베어링은 항복되도록 설계되어 있다. 예컨대, 긴급 제동 중에서와 같이 큰 하중이 작용하는 경우에, 벨트 드럼의 래칫 톱니는 하우징 림 내의 개구부 연부와 접촉하게 되며, 그 결과 벨트 드럼은 하우징에 대해 반경 방향으로 기대게 된다. 그러나, 벨트 드럼의 톱니와 맞물리도록 이동된 폴은 외주 방향으로 전체 잠금 하중을 지탱한다. 이러한 맞물림이 충돌에 의해 일어나는 경우, 이러한 잠금 하중 값은 상당히 크게 될 것이다.

본 발명은 안전 벨트용 벨트 리트랙터(belt retractor)에 관한 것으로서, 각 각에 개구부가 형성되어 있는 2개의 평행 림(limb)이 구비된 하우징과, 이 하우징에 회전 가능하게 장착되며, 축방향 단부에 마련된 래칫(ratchet) 톱니 세트가 그 둘레 전체에 걸쳐 개구부로부터 간극(clearance)을 두고 상기 개구부 안쪽에 배치되도록 한 벨트 드럼과, 이 벨트 드럼을 선택적으로 잠그기 위해 벨트 드럼의 래칫 톱니와 맞물릴 수 있는 하중 지탱 폴(load bearing pawl)을 포함하며, 상기 벨트 드럼은 벨트 드럼의 래칫 톱니가 림의 개구부에서 지지될 때까지, 잠금 상태에서 벨트 드럼에 작용하는 하중에 의해 벨트 드럼의 축에 대해 반경 방향으로 이동되도록 되어 있다.

도 1은 휴지 상태에 있는 본 발명에 따른 벨트 리트랙터의 측면도.

도 2는 폴과 맞물려 있는 도 1에 따른 벨트 리트랙터의 측면도.

도 3은 래칫 톱니가 림에 지탱되어 있는 도 1의 벨트 리트랙터를 도시한 도면.

도 4는 지지부가 소성 변형되어 있는 도 1의 벨트 리트랙터를 도시한 도면.

본 발명의 목적은 서두에 언급한 벨트 리트랙터의 폴에 작용하는 최대 잠금 하중을 감소시키는 것이다.

본 발명에 따르면, 각 개구부의 연부에 톱니 세트가 형성되어 있는데, 이 톱니 세트는 상기 래칫 톱니 세트에 상응하는 형태로 되어 있지만, 큰 하중 하에서 벨트 드럼이 반경 방향으로 이동될 때 래칫 톱니에 의해 소성 변형되도록 한 적어도 하나의 지지부를 포함한다. 본 발명에 의해서, 폴은 단지 잠금 하중의 일부분만을 지탱하면 되는데, 왜냐하면 하우징이 외주 방향으로의 하중을 지탱하는 데 실질적인 기여를 하기 때문이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 지지부는 인접한 두 톱니의 간격을 채우는 금속 웨브이다. 이와 같이 설계함으로써, 상기 지지부를 특히 간단하고도 저렴하게 구성할 수 있다.

본 발명의 다른 개선점들은 청구항에 열거되어 있다.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4은 본 발명에 따른 안전 벨트용 벨트 리트랙터(10)를 측면도의 형태로 나타내고 있다. 벨트 리트랙터는 U자 형태로 되어 있는 하우징(12)을 포함하며, 이 하우징에는 2개의 평행 림과 한 개의 중간 연결용 횡단부가 마련되어 있다. 도면에는 하우징의 림(14)과 섹션화된 중앙부(16)만이 도시되어 있다. 각각의 림에는 개구부(18)가 형성되어 있다.

축(C)이 있으며, 축방향 단부에 래칫 톱니(22)가 형성되어 있는 벨트 드럼(20)이 하우징에 회전 가능하게 장착되어 있다. 이러한 래칫 톱니(22)는, 벨트 리트랙터의 통상의 상태에서, 래칫 톱니(22)가 그 둘레 전체에 걸쳐 개구부(18)의 연부로부터 간극을 두고 개구부(18)에 배치되도록 되어 있다. 잠긴 벨트 드럼에 작용하는 하중이 어느 정도의 크기에 도달할 때까지, 벨트 드럼의 베어링(도시하지 않음)은 축(C)이 하우징 내에 거의 정지된 상태로 벨트 드럼을 유지한다.

폴(30)은 하우징에 배치되어 있으며, 폴은 도 1에 도시된 통상의 상태로부터 도 2 내지 도 4에 도시된 잠금 상태로 피벗될 수 있는데, 잠금 상태에서 폴(30)의 자유단이 래칫 톱니(22)와 맞물리기 때문에 벨트 드럼(20)이 잠겨서, 벨트 띠(webbing)(도시하지 않음)가 빠짐 방향(draw off direction)으로 회전하는 것이 방지된다. 래칫 톱니(22)와 맞물리도록 잠금 폴을 이동시키기 위해서 어떤 적절한 기구가 사용될 수 있다.

하우징의 림 내의 각 개구부(18)는 잠금 폴(30)에 인접한 부분을 제외하고는 실질적으로 원형이고 그 개구부의 연부에는 톱니(40)가 마련되어 있는데, 이 톱니는 본 실시예에서 다섯 개가 마련되어 있고, 래칫 톱니(22)의 형태와 상응하는 형상으로 되어 있다. 이러한 톱니(40) 세트는, 벨트가 벨트 드럼(20) 상의 벨트 코일의 외주에서 벗어나는 지점 뒤의 약 45°지점에서 시작하여 약 90°의 각도에 걸쳐 연장된다. 톱니(40)는, 벨트 드럼(20)이 잠길 때 래칫 톱니(22)가 톱니(40)에 대하여 약간 편의(偏倚)(offset)되도록 배치되어 있다. 톱니(40)의 높이는 래칫 톱니(22) 높이의 대략 절반이 되도록 선택된다. 벨트가 풀리는 방향에서 보았을 때, 톱니(40)의 각 마지막 톱니 뒤에 오목부(recess)가 마련되어 있다. 대략 톱니(40) 세트의 중앙 톱니는 지지부(42)가 구성되도록 절삭되어 있지 않다. 이 지지부(42)는 벨트 리트랙터의 하우징(12) 벽의 나머지 부분보다 작은 두께로 되어 있다. 즉 지지부의 두께는 약 0.8 mm이고, 하우징의 잔여부의 두께는 약 2 mm이다.

벨트 리트랙터의 작동 방식을 이하에서 설명한다. 도 1에는 본 발명에 따른 벨트 리트랙터의 통상의 상태가 도시되어 있다. 벨트 드럼(20)용 지탱 수단은 래칫 톱니(22)를 그 둘레 전체에 걸쳐 개구부(18)의 연부로부터 간극을 두고 유지한다. 차량 또는 띠의 이동에 응답하는 방식으로 벨트 리트랙터의 잠금이 개시되면, 잠금 폴(30)은 피벗되어 래칫 톱니(22)와 맞물린다. 이러한 맞물림이 일어나면, 벨트 드럼(20)은 하우징(12) 내에서 이동되지 않는다. 이러한 상태의 벨트 리트랙터는 폴이 완전히 맞물려 있는 상태로 도 2에 도시되어 있다.

이제, 벨트 드럼(20)이 잠겨 있는 상태에서, 가령 긴급 제동 중에 발생하는 것과 같이, 어떤 하중으로부터 증가하는 하중이 벨트 띠를 통해 벨트 드럼에 가해지는 경우에, 벨트 드럼은 그 축(C)에 대하여 반경 방향으로 이동하게 되며, 이러한 이동이 일어나는 동안에 지탱 수단은 탄성적으로 변형된다. 이러한 이동으로 인하여, 톱니(22) 세트 중 어느 한 톱니는 톱니(40)의 지지부(42)와 맞물리게 되어 벨트 드럼(20)이 더 이동되는 것이 방지되고, 따라서 벨트 드럼의 베어링이 더 변형되는 것이 방지된다. 이러한 작동 상태의 벨트 드럼이 도 3에 도시되어 있다.

벨트 드럼에 작용하는 하중이 더욱 증가되면, 톱니(40) 세트의 지지부(42)는 소성 변형되고, 동시에 벨트 드럼(20)은 그 축(C)에 대하여 반경 방향으로 더욱 이동된다. 이러한 상태에서는, 벨트 드럼의 베어링이 항복(yield)하게 된다. 이동이 진행되는 도중에, 벨트 드럼은, 지지부(42)의 변형으로 인한 병진 운동과 풀림 방향으로의 벨트 드럼(12)의 작용에 의한 폴(30)을 중심으로 한 선회 운동으로 이루어지는 이동을 수행한다. 이러한 이동 때문에, 벨트 드럼(20)의 이동 전에 톱니(40)에 대해 편의되어 있는 톱니(22)는 톱니(40)와 정확히 맞물리게 되며, 그 결과 벨트 드럼(20)의 이동이 끝나는 시점에서 다섯 개의 래칫 톱니(22)는 벨트 리트랙터의 하우징(12)의 림(14) 톱니(40)와 맞물리게 된다. 이러한 상태가 도 4에 도시되어 있다. 톱니 세트의 마지막 톱니 뒤에 형성되어 있는 오목부 때문에 래칫 톱니(22)가 림(14)의 톱니와 방해받지 않고 맞물릴 수 있다. 지지부(42)가 소성 변형되는 하중 값은 단순히 지지부의 크기를 선택하는 것에 의해 영향을 받을 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 지지부의 벽 두께가 대략 0.8 mm인 경우, 지지부(42)는 벨트 드럼에 작용하는 약 3 kN ~ 4 kN의 하중에서 항복하게 된다. 이 값은 두 개의 조건에 좌우된다. 즉, 한편으로는, 벨트 리트랙터의 통상의 작동 중에, 상기 값은 차량의 긴급 제동이 일어나는 경우에도 도달할 수 없을 정도로 커야만 하는데, 그렇지 않을 경우 지지부(42)가 너무 빨리 소성 변형되기 때문이다. 다른 한편으로는, 예컨대 차량 사고가 발생하여 큰 하중이 가해지는 경우, 초기 단계에서도 래칫 톱니(22)와 하우징 상의 톱니(40)가 맞물려 폴(30)에 가해지는 응력이 경감되도록 상기 값은 아주 작아야 한다.

Claims

각각에 개구부(18)가 형성되어 있는 두 개의 평행 림(14)을 구비하는 하우징(12)과,

상기 하우징(12)에 회전 가능하게 장착되며, 축방향 단부에 설치된 래칫 톱니(22) 세트가 그 둘레 전체에 걸쳐 개구부(18)로부터 간극을 두고 개구부 안쪽에 배치되도록 한 벨트 드럼(20)과,

상기 벨트 드럼(20)을 선택적으로 잠그기 위해 상기 벨트 드럼의 래칫 톱니(22)와 맞물릴 수 있는 하중 지탱 폴(30)

을 포함하며, 상기 벨트 드럼(20)은 벨트 드럼의 래칫 톱니(22)가 림(14)의 개구부(18)에서 지지될 때까지, 잠금 상태에서 벨트 드럼에 가해지는 하중에 의해 벨트 드럼의 축(C)에 대해 반경 방향으로 이동되도록 구성되는 안전 벨트용 벨트 리트랙터에 있어서,

상기 각 개구부(18)의 연부에는 톱니(40) 세트가 형성되어 있으며, 이 톱니 세트는 상기 래칫 톱니(22) 세트에 상응하는 형상으로 되어 있으나, 상기 벨트 드럼(20)이 큰 하중 하에서 반경 방향으로 이동될 때 상기 래칫 톱니(22)에 의해 소성 변형되도록 한 적어도 하나의 지지부(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는 안전 벨트용 벨트 리트랙터.
제1항에 있어서, 상기 지지부는 인접하는 두 개의 톱니(40) 사이의 간격을 채우는 금속 웨브(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트용 벨트 리트랙터.
제2항에 있어서, 상기 림(14)의 벽 두께는 상기 금속 웨브(42)의 위치에서 국부적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트용 벨트 리트랙터.
제3항에 있어서, 상기 림(14)의 벽 두께는 상기 금속 웨브(42)의 위치에서 약 2 mm 내지 약 0.8 mm로 감소되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트용 벨트 리트랙터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 톱니(40)는, 상기 벨트가 상기 벨트 드럼(20) 상의 벨트 코일의 외주에서 풀려나가는 지점 뒤의 약 45°지점에서 시작하여 약 90°의 각도에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트용 벨트 리트랙터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 톱니(40)의 높이는 단지 상기 래칫 톱니(22)의 높이의 약 절반인 것을 특징으로 하는 안전 벨트용 벨트 리트랙터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 톱니(40) 세트는 다섯 개의 톱니로 구성되고, 상기 지지부(42)는 각 톱니(40) 세트의 중앙의 간격을 채우는 것을 특징으로 하는 안전 벨트용 벨트 리트랙터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벨트의 풀림 방향에서 보았을 때 각 톱니(40) 세트의 마지막 톱니 뒤에 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안전 벨트용 벨트 리트랙터.