KR100471028B1 - 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트벨트 미착용시 NLR 상태로 유지되다가 시트벨트 착용시 ELR 상태로 변환되도록 된 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 드럼 축에 감겨진 웨빙의 감김량에 따라 회동하는 웨빙감지용 폴과, 드럼을 록킹하도록 된 폴의 회동을 상기 웨빙감지용 폴의 회동동작에 연동하여 선택적으로 록킹하는 록킹용 폴과, 이 록킹용 폴의 회동동작이 상기 웨빙감지용 폴의 회동동작에 연동될 수 있도록 조합된 두 개의 기어를 설치하여, ELR 또는 NLR 상태로의 전환이 선택적으로 이루어지도록 된 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치에 관한 것이다. 본 발명은 시트 내부에 시트벨트를 장착한 경우 시트 각도를 변환시킬 때 시트벨트가 ELR 기능만 가지고 있으면 승객이 잠시 쉬기 위해 시트를 완전히 눕혔을 때 록킹되기 때문에 나중에 웨빙을 인출할 수 없게 되는 것을 방지하기 위한 것으로서, 복잡한 다수의 기어 및 캠 구조에 의해 NLR 기능이 구현되도록 된 종래의 리트랙터 장치에 비해 비교적 간단한 구성으로 NLR 기능의 선택적인 구현이 가능한 장점이 있다.

Description

자동차 시트벨트의 리트랙터 장치{Retractor mechanism of automobile seat belt}

본 발명은 시트벨트 미착용시 NLR 상태로 유지되다가 시트벨트 착용시 ELR 상태로 변환되도록 된 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 드럼 축에 감겨진 웨빙의 감김량에 따라 회동하는 웨빙감지용 폴과, 드럼을 록킹하도록 된 폴의 회동을 상기 웨빙감지용 폴의 회동동작에 연동하여 선택적으로 록킹하는 록킹용 폴과, 이 록킹용 폴의 회동동작이 상기 웨빙감지용 폴의 회동동작에 연동될 수 있도록 조합된 두 개의 기어를 설치하여, ELR 또는 NLR 상태로의 전환이 선택적으로 이루어지도록 된 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에 설치되는 시트벨트는 차량 충돌시 착좌자의 몸을 구속하여 2차 충돌 방지 및 충격 완화를 꾀하면서 착좌자가 차체 밖으로 튀어나가는 것을 방지하도록 구성되는 것으로서, 가장 일반적인 형태로 어깨구속용의 숄더 벨트와 허리구속용의 랩 벨트가 조합된 3점식 시트벨트가 주로 적용되고 있다.

이러한 시트벨트는, 잘 알려진 바와 같이, 차량 충돌시 높은 안전성이 입증되어 착좌자의 안전에 절대적으로 필요한 장치가 되고 있으며, 최근에는 시트벨트가 신체조건에 따른 최적의 구속높이로 조절될 수 있도록 설치되거나, 사고시 승객의 피해를 줄이면서 활동에는 제한을 주지 않는 여타 록킹장치 등이 개발되어 장착되고 있다.

한편, 시트벨트의 구성부품 중 리트랙터는 시트벨트 웨빙을 감아주는 장치로서, 급격한 힘이 작용할 때 시트벨트 웨빙을 고정시키는 장치를 내장하고 있다.

최근 시트벨트의 법규가 강화되면서 2열 중앙 시트에도 현재 3점식 시트가 요구되고 있으며, 스포츠카 등에는 시트 내부에 시트벨트를 장착하는 추세로 가고 있다.

이럴 경우, 시트 각도에 따라 시트벨트의 센싱 각도가 변화해야 되므로 그에 대한 기술이 계속 개발되고 있는 상황이다.

아울러, 시트벨트를 착용하기 전에는 시트 각도를 움직일 때 시트벨트가 록킹이 되면 안되기 때문에 시트벨트를 인출하기 전에는 시트벨트 웨빙이 자유롭게 인출 및 권입될 수 있는 NLR(Non-Locking Retractor) 상태가 유지되도록 고안되어야 한다.

이를 위하여, 급격한 힘이 작용할 때 시트벨트 웨빙을 고정시키는 ELR(Emergency Locking Retractor) 기능과, 미착용시 시트 각도를 접을 수 있게 한 NLR 기능을 보유한 BIS라는 시트벨트가 공지된 바 있다.

이러한 BIS 시트벨트에서는 시트벨트 미착용시 NLR 상태로 유지되어 있다가 시트벨트 착용시(일정 수준 이상 웨빙 인출시)에는 ELR 상태로 변환되도록 되어 있다.

먼저, 상기 ELR 상태에서는 SCS(Self-Compensating Sensor)라는 센서 구조에 의해 중력에 의한 무게중심의 활용으로 리트랙터 몸체가 어떠한 각도로 기울어져 있더라도 스스로 자립위치를 설정하여 정상적인 시트벨트 록킹성능을 발휘하도록 되어 있다.

이를 첨부한 도 3을 참조하여 설명하면, 시트벨트 착용상태에서 차체의 진동과 가속도, 기울기 등에 따라 볼 하우징에 수납된 볼이 폴(Pawl)(23)을 밀어 회동시키도록 되어 있고, 이에 따라 폴(23)이 리트랙터의 드럼(11)에 형성시킨 역전방지용 톱니(12)의 간섭영역 내에 있게 되면서 웨빙(도시되지 않음)의 인출방향(웨빙의 풀림방향)에 대하여 드럼(11)의 회전을 록킹하도록 되어 있다.

즉, 상기 폴(23)은 드럼(11)의 회전을 록킹하여 웨빙의 풀림을 막아 시트벨트를 록킹하게 되는 것이며, 아울러 웨빙의 감김시에는 상기 폴(23)이 역전방지용 톱니(12)의 간섭영역을 벗어나면서 드럼(11)의 회전이 가능해진다.

한편, NLR 기능 구현을 위한 장치의 구성을 살펴보면, 시트벨트 웨빙을 빼기전에는, 구동기어(24), 제1 및 제2중간기어(25,26) 그리고 캠기어(27)에 의해, 폴(23)이 역전방지용 톱니(12)의 간섭영역을 벗어난 상태로 록킹되어, 웨빙의 자유로운 출입이 가능한 NLR 상태가 유지된다.

이후, 시트벨트 웨빙을 인출하면 샤프트에 장착된 구동기어(24)가 회전하게 되고, 이 구동기어(24)가 회전하면 이에 치합된 제1중간기어(25)가 회전되어진다.

또한, 상기 제1중간기어(25)가 회전되면 이에 동축상에 장착된 제2중간기어(26)가 회전하게 되고, 이 제2중간기어(26)가 회전하면 제2중간기어(26)가 내접하고 있는 캠기어(27)가 회전하게 된다.

상기 캠기어(27)가 어느 정도 회전되면, 폴(23)을 록킹하고 있던 캠기어(27)의 돌출부분(27a)이 폴(23)의 록킹상태를 해제하게 되어 결국 ELR 상태로 변환되어진다.

그러나, 종래의 리트랙터 장치에서는 NLR 기능의 선택적인 구현(NLR 상태와 ELR 상태간의 변환작동)을 위하여 다수의 복잡한 기어조합과 캠 구조가 설치되어야 하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 시트 내부에 시트벨트를 장착한 경우 시트 각도를 변환시킬 때 시트벨트가 ELR 기능만 가지고 있으면 승객이 잠시 쉬기 위해 시트를 완전히 눕혔을 때 록킹되기 때문에 나중에 웨빙을 인출할 수 없게 되는 것을 방지하기 위한 것으로, 복잡한 다수의 기어 및 캠 구조에 의해 NLR 기능이 구현되도록 된 종래의 리트랙터 장치에 비해, 두 폴과, 이 폴들 사이에서 맞물린 두 개의 기어로 이루어진 비교적 간단한 구성만으로 NLR 기능의 선택적인 구현이 가능한 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 역전방지용 톱니(12)가 형성된 드럼(11)과, 웨빙(1)의 인출방향에 대해 상기 드럼(11)의 회전을 선택적으로 록킹하도록 된 폴(23)과, 웨빙(1)이 감겨지는 드럼 축 주변의 케이스(14)를 포함하는 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치에 있어서,

상기 케이스(14) 바깥쪽면의 드럼(11) 주변에 회동 가능하게 설치되어 회동상태에 따라서 일측이 상기 폴(23)의 회동을 드럼 록킹이 해제된 상태로 선택 록킹하는 록킹용 폴(31)과, 이 록킹용 폴(31)의 타측 단부에 일체로 되어 케이스(14) 바깥쪽면에 회전 가능하게 설치되고 회전중심축이 상기 록킹용 폴(31)의 힌지축이 되는 피동기어(32)와, 케이스(14) 내부에서 드럼 축에 감겨진 웨빙(1)의 표면에 접촉되어 웨빙(1)의 감김량에 따라 스프링력에 의해 회동되는 웨빙감지용 폴(33)과, 이 웨빙감지용 폴(33)에 일체로 설치되고 상기 피동기어(32)와 치합된 구동기어(36)를 설치하여; 일정 수준 이상의 웨빙 감김량을 기준으로 하여 상기 록킹용 폴(31)과 웨빙감지용 폴(33)이 회동동작되면서 ELR 또는 NLR 상태로의 전환이 선택적으로 이루어지도록 된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 웨빙감지용 폴(33)은 거꾸로 놓인 'T'자 형상으로 구비되어 하측 횡부(33a)의 일단부가 케이스(14) 내벽에 지지되어 회전 가능하게 되어 있고, 이 일단부에는 케이스(14) 내벽과의 사이에 상측 종부(33b)의 상단이 감겨진 웨빙(1) 표면에 상시 밀착 접촉되도록 하는 스프링(34)이 장착된 것임을 특징으로 한다.

특히, 감겨진 웨빙(1) 표면과 접촉되는 상기 웨빙감지용 폴(33)의 종부(33b) 상단에는 롤링수단(35)이 설치된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 록킹용 폴(31)이 상기 폴(23)을 록킹하는 높이에서 케이스(14)의 바깥쪽면에 돌출 설치한 지지핀(15)에 의해 지지되도록 된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명의 리트랙터 장치에서 NLR 기능 구현을 위한 장치의 구성을 보인 구성도이고, 도 2a와 도 2b는 도 1의 작동상태도이다.

본 발명은 NLR(Non-Locking Retractor) 기능을 갖는 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치에 관한 것으로서, 시트벨트 웨빙(1)을 빼기 전에 NLR 상태가 유지되도록 드럼(11) 주변에 회동상태에 따라 폴(Pawl)(23)의 회동을 선택적으로 록킹하는 록킹용 폴(Pole)(31)이 설치된다.

이 록킹용 폴(31)은 드럼 축(도시되지 않음) 및 이 드럼 축에 감겨진 웨빙(1)을 감싸는 케이스(14)의 바깥쪽면에 회동 가능하게 설치되며, 그 회동상태에 따라서 일측이 폴(23)의 회동을 역전방지용 톱니(12)의 간섭영역을 벗어난 상태로 선택적으로 록킹하게 되어 있다.

또한, 상기 록킹용 폴(31)의 타측 단부에는 이후 설명될 웨빙감지용 폴(33)의 구동기어(36)에 치합되는 피동기어(32)가 일체로 설치된다.

상기 피동기어(32)는 케이스(14) 바깥쪽면에 회전 가능하게 설치되어, 그 중심축이 곧 록킹용 폴(31)의 힌지축이 되며, 결국 상기 록킹용 폴(31)은 피동기어(32)의 중심축을 중심으로 회동되어진다.

또한, 상기 록킹용 폴(31)은 상기 폴(23)을 록킹하는 높이에서 케이스(14)의 바깥쪽면에 돌출 설치한 지지핀(15)에 의해 지지되도록 되어 있다.

여기서, 상기 드럼(11)은 기존에 장착되어 있는 것으로서, 종래기술에서 설명한 바와 같이, 역전방지용 톱니(12)가 형성되어, 볼 하우징(21) 내에 수납된 볼(22)에 의해 폴(23)이 선회하여 상기 역전방지용 톱니(12)의 간섭영역 내에 있게 될 경우, 시트벨트 웨빙(1)의 인출방향(풀림방향)에 대하여 그 회전이 록킹되도록 되어 있다.

물론, 상기 폴(23)이 드럼(11)의 회전을 록킹하게 되면, 드럼(11)에서 웨빙(1)이 더 이상 풀리지 않게 되어 시트벨트가 록킹되며, 웨빙(1)의 감김시에는 상기 폴(23)이 역전방지용 톱니(12)의 간섭영역을 벗어나면서 드럼(11)의 회전이 가능해진다.

한편, 시트벨트 웨빙(1)이 감겨지는 드럼 축이 내장된 케이스(14) 내부에는, 웨빙(1)이 빠져나가는 양을 감지하는 것으로서 드럼 축에 감겨진 웨빙(1) 표면에 밀착되어서 웨빙(1)이 빠져나감에 따라 스프링력에 의해 회동하는 웨빙감지용 폴(33)이 설치된다.

상기 웨빙감지용 폴(33)은 거꾸로 놓인 'T'자 형상으로 구비되며, 상측의 종부(33b) 상단에는 드럼 축에 감겨진 웨빙(1) 표면에 접촉하는 롤링수단(35)이 설치된다.

또한, 상기 웨빙감지용 폴(33)에서 하측의 횡부(33a)는 그 일단부가 케이스(14) 내벽에 지지되어 회전 가능하게 되어 있고, 이 일단부에는 케이스(14) 내벽과의 사이에 스프링(34)이 장착된다.

여기서, 상기 횡부(33a)는, 시트벨트 웨빙(1) 인출시 롤링수단(35)이 감겨진 웨빙(1) 표면에 접촉된 상태로 롤링되면서 드럼 축의 웨빙 감김량에 따라 종부(33b)가 회동될 때, 케이스(14)에 대해 회전동작된다.

그리고, 상기 스프링(34)은 롤링수단(35)이 감겨진 웨빙(1) 표면에 상시 접촉상태가 되도록 설치되는 것으로서, 이 스프링(34)의 힘은 웨빙감지용 폴(33)을 통해 롤링수단(35)이 감겨진 웨빙(1) 표면을 누르는 힘으로 작용하게 된다.

또한, 상기 웨빙감지용 폴(33)에서 횡부(33a)의 타단부에는 록킹용 폴(31)의 피동기어(32)와 치합된 구동기어(36)가 일체로 설치된다.

이하, 도 2a와 도 2b를 참조하여 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2a는 시트벨트 미착용상태에서 웨빙(1)을 빼기 전의 NLR 상태를 보여주고 있다.

이 상태에서는 록킹용 폴(31)이 폴(23)의 회동을 역전방지용 톱니(12)의 간섭영역을 벗어난 상태로 록킹하게 된다.

도 2b는 ELR 상태를 보여주는 것으로서, 그 중에서도 시트벨트 웨빙(1)이 인출된 후 폴(23)에 의해 드럼(11)의 회전이 록킹된 상태를 도시하였다.

도 2a의 NLR 상태에서 웨빙(1)이 드럼 축에서 풀려 빠져 나가게 되면, 상기 드럼 축에서 웨빙 감김량이 줄어들면서 상기 웨빙감지용 폴(33)이 스프링력에 의해 드럼 축에 감겨진 웨빙(1) 표면에 밀착된 상태로 하측의 기어 조합을 중심으로 반시계방향 조금씩 회동된다.

이후, 일정 수준 이상 웨빙(1)이 빠져나가게 되면, 웨빙감지용 폴(33)의 회동에 의해 두 기어에 의해 연결된 록킹용 폴(31)이 회동하게 되고, 이에 폴(23)의 회동을 록킹하고 있던 록킹용 폴(31)의 한쪽이 들어 올려지면서 폴(23)의 록킹을 해제하는 바, 결국 도 2b와 같은 ELR 상태로 변환되어진다.

이상에서 살펴본 한 바와 같이, 본 발명은 드럼 축에 감겨진 웨빙의 감김량에 따라 회동하는 웨빙감지용 폴과, 드럼을 록킹하도록 된 폴의 회동을 상기 웨빙감지용 폴의 회동동작에 연동하여 선택적으로 록킹하는 록킹용 폴과, 이 록킹용 폴의 회동동작이 상기 웨빙감지용 폴의 회동동작에 연동될 수 있도록 조합된 두 개의 기어를 설치하여, ELR 또는 NLR 상태로의 전환이 선택적으로 이루어지도록 된 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치에 관한 것으로서, 복잡한 다수의 기어 및 캠 구조에 의해 NLR 기능이 구현되도록 된 종래의 리트랙터 장치에 비해 비교적 간단한 구성으로 NLR 기능의 선택적인 구현이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 리트랙터 장치에서 NLR 기능 구현을 위한 장치의 구성을 보인 구성도이고,

도 2a와 도 2b는 도 1의 작동상태도이며,

도 3은 종래의 리트랙터 장치에서 NLR 기능 구현을 위한 장치의 구성을 보인 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 시트벨트 웨빙 11 : 드럼

12 : 역전방지용 톱니 14 : 케이스

15 : 지지핀 23 : 폴

31 : 록킹용 폴 32 : 피동기어

33 : 웨빙감지용 폴 34 : 스프링

35 : 롤링수단 36 : 구동기어

Claims (4)

1. 역전방지용 톱니(12)가 형성된 드럼(11)과, 웨빙(1)의 인출방향에 대해 상기 드럼(11)의 회전을 선택적으로 록킹하도록 된 폴(23)과, 웨빙(1)이 감겨지는 드럼 축 주변의 케이스(14)를 포함하는 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치에 있어서,

   상기 케이스(14) 바깥쪽면의 드럼(11) 주변에 회동 가능하게 설치되어 회동상태에 따라서 일측이 상기 폴(23)의 회동을 드럼 록킹이 해제된 상태로 선택 록킹하는 록킹용 폴(31)과, 이 록킹용 폴(31)의 타측 단부에 일체로 되어 케이스(14) 바깥쪽면에 회전 가능하게 설치되고 회전중심축이 상기 록킹용 폴(31)의 힌지축이 되는 피동기어(32)와, 케이스(14) 내부에서 드럼 축에 감겨진 웨빙(1)의 표면에 접촉되어 웨빙(1)의 감김량에 따라 스프링력에 의해 회동되는 웨빙감지용 폴(33)과, 이 웨빙감지용 폴(33)에 일체로 설치되고 상기 피동기어(32)와 치합된 구동기어(36)를 설치하여; 일정 수준 이상의 웨빙 감김량을 기준으로 하여 상기 록킹용 폴(31)과 웨빙감지용 폴(33)이 회동동작되면서 ELR 또는 NLR 상태로의 전환이 선택적으로 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 웨빙감지용 폴(33)은 거꾸로 놓인 'T'자 형상으로 구비되어 하측 횡부(33a)의 일단부가 케이스(14) 내벽에 지지되어 회전 가능하게 되어 있고, 이 일단부에는 케이스(14) 내벽과의 사이에 상측 종부(33b)의 상단이 감겨진 웨빙(1) 표면에 상시 밀착 접촉되도록 하는 스프링(34)이 장착된 것임을 특징으로 하는 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 감겨진 웨빙(1) 표면과 접촉되는 상기 웨빙감지용 폴(33)의 종부(33b) 상단에는 롤링수단(35)이 설치된 것을 특징으로 하는 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 록킹용 폴(31)이 상기 폴(23)을 록킹하는 높이에서 케이스(14)의 바깥쪽면에 돌출 설치한 지지핀(15)에 의해 지지되도록 된 것을 특징으로 하는 자동차 시트벨트의 리트랙터 장치.