KR100485986B1 - 전환 가능한 스프링을 가지는 벨트 로울러 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 벨트가 감겨지는 샤프트와 하우징 사이에 배치되고 샤프트의 와인드-업 회전을 일으키는 와인드-업 스프링과, 래칫 기어를 통하여 와인드-업 스프링과 함께 연속적으로 작동할 수 있고 와인드-업 스프링보다 낮은 탄성력을 작용하는 컴포트 스프링을 가지는 벨트 로울러에 관한 것이다. 감속 구동부는 와인드-업 스프링과 컴포트 스프링 사이에 전환하기 위해 구비되고, 감속 구동부는 스위치 레버를 제어하기 위한 종동 기어를 가지므로, 벨트를 풀어줌으로써 시작되고 와인드-업 스프링을 전환하기 위한 전환점에 도달할 때까지 계속되는 회전은 종동 기어의 회전보다 적게 발생하도록 감속 구동부가 배치된다.

Description

전환 가능한 스프링을 가지는 벨트 로울러{BELT ROLLER WITH A SWITCHABLE SPRING ARRANGEMENT}

본 발명은, 벨트가 감기는 샤프트와 하우징 사이에 배치되고, 샤프트의 와인드-업 회전을 일으키는 와인드-업 스프링 및, 래칫 기어를 통하여 와인드-업 스프링과 함께 연속적으로 작동할 수 있고 와인드-업 스프링보다 낮은 탄성력을 작용하는 컴포트(comfort) 스프링을 가지는 벨트 로울러에 관한 것이다. 상기 컴포트 스프링의 내측 단부는 샤프트에 고정되고 컴포트 스프링의 외측 단부는 래칫 기어에 고정된다. 와인드-업 스프링의 내측 단부는 래칫 기어에 고정되고 와인드-업 스프링의 외측 단부는 하우징에 고정된다. 블로킹 링크(blocking link)는, 래칫 기어와 연결되도록 움직일 수 있고 스프링 사이에서 스위칭 하는 스위치 요소를 작동함으로써 래칫 기어와 연결되고 분리되도록 선택적으로 움직일 수 있는 스프링을 제어하기 위해 구비된다. 상기 스위치 요소는 서로 맞물리고 블로킹 링크를 제어하는 스위치 레버를 움직이도록 작동할 수 있는 다수의 치형 기어를 가지는 감속 구동부로 구성된다. 상기 스위치 요소는, 벨트를 풀기 시작한 후 샤프트의 회전수 함수로써, 컴포트 스프링으로 전환할 때 와인드-업 스프링을 분리하고, 벨트를 감아주는 동안 설정된 회수로 샤프트를 회전시킨 후에 스위치 요소는 와인드-업 스프링으로 다시 전환한다.

전술한 특징을 가지는 벨트 로울러는 EP 0 568 820 A1에서 설명되는데 다른 탄성력을 가지는 두 개의 연속 작동되는 스프링이 공지된 벨트 로울러에 구비되도록, 안전 벨트가 시트 착석자의 어깨를 가로질러 배치될 때 벨트를 펼치는 동안 가해지는 벨트 수축력은 컴포트 스프링의 감소된 치수 때문에 감소되어야 하고 와인드-업 스프링의 최대 힘은 푼 후에 벨트를 감는 동안 유효하다. 상기 스위칭과 함께 작동되는 래칫 기어를 통하여 두 스프링을 각각 전환한다; 래칫 기어는, 스위치 요소에 의해 제어된 블로킹 링크를 수단으로 차단하는 동안 작동하여서 컴포트 스프링만 차단하는 동안 샤프트에서 작동한다. EP 0 568 820 A1에 기술한 벨트 로울러에서, 스위치 요소는 서로 맞물릴 수 있는 세 개의 치형 기어를 가지는 치형 기어 장치로서 형성되고, 스위치 요소의 일부분, 추가 제어 기어, 회전 가능한 종동 기어 및 블로킹 링크의 운동을 제어하고 제한하는 임팩트를 가지는 추가 제어 기어와 결합된 당김 레버로 구성된, 치형 기어 장치에 의해 구동된 블로킹 레버와 맞물릴 수 있다. 추가 스프링은 스위치 요소의 구성 성분의 커플링을 위해 구비되므로, 다수의 각 부분을 가지는 복잡한 구조의 스위치 요소를 생산하는데 정확하게 사용하기 위한 각 부분의 조립 및 조절은 많은 비용이 든다.

본 발명은, 바람직하지 못한 제조 오차 및 마찰 손실이 있는 경우에도 컴포트 스프링의 강도가 와인드-업 스프링으로 다시 전환하기에 충분하도록 조작 신뢰도를 보장하고 각 스프링으로 전환하기 위한 스위치 요소 구조를 단순하게 하는 적합한 성분을 가지는 벨트 로울러를 제공하는 것이다.

이런 시도에 대한 해결책은 본원의 실시예와 변형예에 대한 상세한 설명에 뒤따르는 청구항에 기술한 유리한 실시예와 변형예에서 나타나 있다.

본 발명의 기본적인 해결책에 따르면, 스위치 레버와 맞물리는 감속 구동부는 스위치 레버와 연결하기 위한 노치를 가지고 주변부를 따라 뻗어있는 스위치 레버와 직접 접촉하기 위한 종동 기어로서 형성되고, 벨트를 풀어서 시작되고 노치의 연장부에 의해 한정된 대로 와인드-업 로울러로부터 전환하기 위한 전환점에 도달할 때까지 계속 이루어지는 샤프트의 회전은 종동 기어를 완전 회전시키는 것보다 적도록 감속 구동부는 배치되고, 와인드-업 스프링의 바이어스에 대해 달성되는 벨트 풀림 범위는 스위치 레버의 정해진 위치에 의해 래칫 기어와 연결을 풀도록 블로킹 포올을 유지하는 노치의 연장부에 의해 결정된다. 이런 장점은, 예로 40:1의 감속 구동부의 기설정된 큰 감속 관계 때문에, 벨트를 감아 올리기 위해서 비교적 약한 컴포트 스프링으로부터 요구되는 힘은 비교적 낮다; 동시에, 스위치 레버와 맞물리는 노치에 의해 달성되는 전환점의 세팅은 구성하고 조작할 수 있게 기설정하기에 용이하다. 이런 점에서, 본 발명은 기술된 컴포트 스프링을 전환하기 위한 명확한 전환 시점을 허용할 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 한 가지 실시예에 따르면, 벨트를 푸는 동안 블로킹 포올의 연결부와 노치의 연장부 바깥쪽에서, 블로킹 포올이 래칫 기어의 바깥쪽 치형부 위로 미끄럼 운동한 후에 감는 방향으로 벨트를 다시 풀거나 감아 올릴 때 컴포트 기어로 전환하기 위해 래칫 기어와 맞물리도록 래칫 기어의 외부 치형부는 구성되고 배치된다.

따라서 노치의 연장부 구조에 의해 정해진 전환 시점을 바꾼 후에, 벨트를 푸는 것은 와인드-업 스프링의 바이어스에 대해 실시되어야 하는데 왜냐하면 블로킹 포올은 일치하는 구조로 형성된 래칫 기어의 바깥쪽 치형부를 따라 미끄럼 운동하여서 벨트를 푸는 동안 래칫 기어는 고정되어 있지 않기 때문이다. 래칫 기어의 바깥쪽 치형부는, 벨트를 감기 시작할 때만 래칫 기어의 둘레에 대해 회전할 수 있게 바이어스 된 블로킹 포올과 맞물리고 이 때 래칫 기어를 고정하면 컴포트 스프링으로 전환한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 와인드-업 스프링으로부터 전환하는 배치로 스위치 레버를 바이어스하기 위한 장력 스프링이 제공된다; 이런 장력 스프링의 배치는 어떠한 정밀 조절도 필요로 하지 않는데 왜냐하면 장력 스프링은 와인드-업 스프링의 작동에 의해 벨트를 풀어주는 동안 발생하는 와인드-업 스프링과 노치의 직접 연결에 의해 바이어싱 작용을 받지 않기 때문이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 블로킹 포올은 래칫 기어의 외부 치형부와 연결하기 위한 방향으로 스프링에 의해 바이어스 되고, 스위치 레버를 바이어스 하는 스프링은 블로킹 포올을 바이어스 하는 스프링보다 큰 탄성력을 가지도록 구성된다.

또, 벨트를 푸는 동안 회전할 때 마찰에 의해 샤프트를 따라 움직이고 와인드-업 스프링이 작동하는 동안 래칫 기어와 분리되도록 블로킹 포올을 유지하는 당김 레버가 구비될 수 있다; 이런 식으로, 와인드-업 스프링이 바이어싱 작동을 실시하는 벨트 풀림 영역 또는 벨트 감기 영역의 전 부분에 걸쳐서 래칫 기어를 포함한 샤프트의 회전시 소음을 줄일 수 있다.

도 1에 나타난 것처럼, 자세히 도시되지 않은 벨트 로울러의 스프링 부분은 다음과 같은 구조로 이루어진다; 스프링 부분을 둘러싸고 있는 하우징(10) 내부에서, 스프링 코어(11)는 샤프트(나타내지 않음)의 대응하는 연장부로 꼭 맞추어지도록 삽입되고, 컴포트 스프링(12)은 샤프트에 배치되며 샤프트에 대해 고정시키도록 스프링 코어(11)에 고정된 내측 단부를 포함하며, 컴포트 스프링(12)의 외측 단부는 래칫 기어(14)에 고정되는데 이 래칫 기어는 샤프트 연장부에 축 방향으로 연속해서 장착된 다음 부분이다. 상기 래칫 기어(14)는 연결 위치와 분리 위치 사이에서 움직일 수 있는 회전 가능하게 장착된 블로킹 포올(17)과 맞물리는 외부 치형부(15)를 포함한다.

와인드-업 스프링(19)은 래칫 기어(14)와 인접해 축 방향으로 샤프트 연장부에 장착되고 분리 판(37)에 의해 래칫 기어와 분리되며, 와인드-업 스프링의 내측 단부(20)는 래칫 기어(14)로 고정되고 와인드-업 스프링의 외측 단부(21)는 하우징(10)에 연결되고 장착된 하우징 판(38)으로 고정된다.

기어(24)는 샤프트에 고정할 수 있게 꼭 끼워 맞추어지도록 구성된 하우징 판(38)의 바깥쪽에 장착되고, 상기 기어(24)는 하우징 판(38)에서 연결하기 위해 기어에 대해 장착된 감속 구동부(23)를 바이어스 하도록 작동할 수 있다. 감속 구동부(23)는 설명한 대로 피봇(29) 위에서 하우징 판(38)에 장착된 스위치 레버(28)와 맞물리고, 스위치 레버(28)는 래칫 기어(14)의 외부 치형부(15)와 연결되거나 분리되도록 블로킹 포올의 운동을 제어하기 위해 블로킹 포올(17)과 결합된 하우징 판(38)의 내부에서 운동 요소와 상호 작용한다.

스위치 레버(28)의 전환을 제어하는 것은 도 2와 3에 자세히 나타나 있는데, 여기에서 기술한 각각의 구성 성분은 단지 그 기능만 이해할 수 있도록 나타내었다.

감속 구동부는 기어(24) 이외에, 제 2 기어(25) 및 제 3 기어(26)를 포함하므로, 기어(25,26)는 종래의 감속 구동부와 같은 감속 구동부(23)를 형성하도록 서로 대향하여 기어를 배치할 때 서로 협동 작용하는 작은 치수의 부가 외부 치형부의 내부 랙(rack) 뿐만 아니라 외부 치형부를 구비한다. 감속 구동부의 마지막 부재는 한 부분을 따라서만 기어 치형부를 구비한 기어 세그먼트(27)이고, 기어 세그먼트의 다른 부분은 그 둘레를 따라 노치(31)나 그루브(30)를 구비하는데, 이것은 스위치 레버(28)의 정점과 상호 작용한다. 종동 기어(27)와 맞물리는 다른 단부와 대향한 스위치 레버(28)의 단부는 연결자(32)를 통하여 푸시 링크(18)와 연결되는데 이 링크는 블로킹 포올(17)의 회전 운동에 따라 피봇(29) 둘레에서 종동 기어(27)를 회전시키도록 작동할 수 있다. 이와 같은 운동 전환 기구는 벨트 로울러와 함께 공지되어 있다.

도 2에 도시된 스위치 상태에 관한 한, 와인드-업 스프링(19)이 벨트 바이어싱 방식으로 작동하는 동안, 노치(31)에서 배치에 의해 스위치 레버(28)는, 스위치 레버(28)가 푸시 링크(18)를 통하여 래칫 기어(14)의 외부 치형부(15)와 분리되도록 블로킹 포올(17)을 유지하는 배치로 유지된다는 것을 알 수 있다. 이 경우에, 벨트를 풀기 시작할 때 샤프트의 회전 운동은 배출된 벨트와 래칫 기어(14)의 자유 회전 상태로 인한 컴포트 스프링(12)의 인장 상태에 의하여 와인드-업 스프링(19)에 장력을 가하고, 여기에서 도시된 도 2의 스위치 레버(28)의 배치에서 벨트 감음으로 전환할 때 장력을 받은 와인드-업 스프링(19)은 인장된 컴포트 스프링(12)을 통하여 샤프트를 회전시켜 안으로 끌어넣는다.

벨트 풀림 영역 또는, 와인드-업 스프링(19)의 전술한 작동시 유효한 벨트 감음 영역은 노치의 주변부에 의해 설정되고 상기 주변부를 따라 스위치 레버(28)의 정점은 도 2에 나타낸 다음과 같은 방식으로 움직인다.

종동 기어(27)의 연속 회전으로 인해 스위치 레버(28)의 정점이 노치(31) 단부에 도달하면, 스위치 레버(28)의 정점은 스위치 레버에서 당김 스프링(35)의 바이어싱 작용에 의해 노치(31)로부터 뻗어있는 그루브(30)로 움직이고, 스위치 레버(28)의 연결자(32)는 피봇(29) 둘레에서 스위치 레버(28)를 회전시킴으로써 도 3에 나타낸 위치로 움직이며 푸시 링크(18)를 통하여 래칫 기어(14)의 외주로 블로킹 포올(17)을 움직인다. 벨트 풀림 방향으로 샤프트의 회전시 외부 치형부에 대해 블로킹 포올(17)을 바깥쪽으로 밀도록 래칫 기어(14)의 외부 치형부(15)는 구성되므로, 이런 추가 샤프트 회전은 래칫 기어(14)의 로킹 연결을 일으키지 않고, 벨트 풀림 방향으로 회전하는 동안 컴포트 스프링으로 어떠한 실제적 전환도 발생한지 않는다; 이 상태에서만 시스템을 전환할 수 있다.

실제로, 벨트 와인드-업 운동으로 전환한다면, 도 3에 도시된 래칫 기어(14)의 위치는 벨트 와인드-업 위치로 고정되고 컴포트 스프링(12)만 바이어싱 힘을 가할 수 있는 위치에 배치되는데 컴포트 스프링의 내측 단부는 샤프트에 고정되고 컴포트 스프링의 외측 단부(13)는 고정된 래칫 기어(14)로 바이어싱 힘을 적용한다. 벨트를 풀거나 벨트를 감는 동안 종동 기어(27)의 그루브(30)에서 운동으로 스위치 레버(28)의 정점이 배치되도록, 컴포트 스프링(12)만 바이어싱 작용을 실시하도록 배치된다.

벨트를 풀려고 하면, 안으로 끌어넣는 샤프트의 회전이 시작되는데 이것은 40:1의 설정된 큰 감속 관계에 의해 비교적 느리게 종동 기어(27)의 노치(31)를 따라 스위치 레버(28)의 정점 운동을 일으키고, 스위치 레버(28)의 노치(31)는, 와인드-업 스프링(19)이 바이어싱 작동하게 배치되는 도 2에 나타낸 배치로 움직인다.

도 1과 4에서 알 수 있는 것처럼, 샤프트 및 래칫 기어(14)를 회전시키는 동안 래칫 기어(14)의 외부 치형부(15)에 대한 블로킹 포올의 상하 회전운동을 막도록 와인드-업 스프링(19)에 의해 구동된 벨트 풀림 범위 내에서 블로킹 포올(17)과 연결 상태를 유지하는 스페이싱 아암(34)을 가지는 당김 레버(33)를 구비한다. 컴포트 범위에 도달했을 때, 벨트 수축이 일어나므로 스페이싱 아암(34)을 가지는 당김 레버(33)는 블로킹 당김쇠(17)와 분리되므로, 블로킹 당김쇠(17)는 전술한 대로 래칫 기어(14)의 외부 치형부(15)와 스위치 레버(28)의 연결에 의해 제어된다.

위의 상세한 설명, 특허청구범위, 요약서 및 도면에 나타낸 대로, 본 발명의 특징은 여러 가지 예로 본 발명을 실시할 때 개별적으로도 이용할 수 있고 결합해서 이용할 수도 있다.

명세서는 1999년 10월 30일 출원한 독일 우선권 199 52 371.1의 특징을 참고로 실었다.

본 발명은 명세서 및 첨부 도면에 나타낸 바에만 국한되지 않고 첨부된 청구항의 범위 내에서 모든 변화를 포함한다.

본 발명의 목적과 장점은 첨부 도면을 참고로 하기 상세한 설명에서 보다 분명해질 것이다:

도 1 은 분해도에서 구성 성분을 나타낸 벨트 로울러의 사시도;

도 2 는 와인드-업 스프링을 바이어스 하는 동안 감속 구동부의 개략도;

도 3 은 와인드-업 스프링이 바이어싱 작동에서 분리되고 컴포트 스프링만 작동할 때 감속 구동부의 개략도; 및

도 4 는 래칫 기어, 블로킹 포올(pawl) 및 소음 감소 당김 레버를 나타낸 도면.

Claims (6)

1. 래칫 기어를 포함하고;

   벨트가 샤프트로 감기는 감아 올림 회전 방향으로 샤프트를 바이어스 하도록 작동할 수 있는 와인드-업 스프링을 포함하고, 상기 와인드-업 스프링은 래칫 기어에 고정된 내측 단부 및 하우징에 고정된 외측 단부를 가지며;

   샤프트에 고정된 내측 단부와 래칫 기어에 고정된 외측 단부를 가지는 와인드-업 스프링보다 낮은 탄성력을 가지는 컴포트 스프링을 포함하고;

   샤프트와 함께 회전하기 위해 래칫 기어를 고정하여서 컴포트 스프링의 바이어싱 작용이 샤프트에 적용되도록 래칫 기어의 회전을 차단하는 차단 위치와 래칫 기어의 회전을 차단하지 않는 비차단 위치 사이에서 움직일 수 있는 블로킹 포올을 포함하며;

   와인드-업 스프링 및 컴포트 스프링 중 선택된 하나의 스프링에 의해 샤프트에 적용되는 바이어싱 힘을 제어하기 위한 스위치 조립체를 포함하는데, 이 스위치 조립체는 스위치 레버를 포함하고, 비차단 위치와 차단 위치 사이에서 블로킹 포올을 움직이기 위해 블로킹 포올과 스위치 레버를 연결하여 작동하는 장치를 포함하며, 래칫 기어에 회전할 수 있게 장착된 종동 기어를 가지는 감속 구동부를 포함하고, 상기 감속 구동부는 작동할 수 있게 샤프트와 종동 기어를 상호 연결하여서 종동 기어는 샤프트의 회전수에 대해 감소된 회전수로 샤프트의 회전과 더불어 회전하며, 스위치 조립체는 벨트를 감기 시작할 때 처음에 벨트를 푼 후에 샤프트의 회전수와 일치하게 와인드-업 스프링에서 컴포트 스프링으로 전환할 수 있고 설정된 샤프트의 회전수에 따라 컴포트 스프링에서 와인드-업 스프링으로 전환할 수 있도록 작동 가능하고, 종동 기어는 스위치 레버가 비차단 위치에서 차단 위치로 블로킹 포올을 움직이지 않는 배치를 따르도록 스위치 레버가 움직이는 제 1 종동부를 가지고 스위치 레버가 비차단 위치에서 컴포트 스프링이 샤프트에 바이어싱 힘을 적용하는 차단 위치로 블로킹 포올을 움직이도록 블로킹 포올을 움직이는 다른 배치를 따르는 제 2 종동부를 가지며, 비차단 위치에서 컴포트 스프링이 샤프트에 바이어싱 힘을 적용하는 차단 위치까지 블로킹 포올을 움직이는 다른 배치로 종동 기어를 따라 스위치 레버를 움직일 때까지 벨트를 풀기 시작할 때 연장되는 샤프트의 회전 중에 종동 기어가 일부만 회전하도록 감속 구동부의 감속 관계가 설정되어서, 벨트를 푸는 동안 와인드-업 스프링이 바이어싱 힘을 유지하는 정도는 종동 기어의 제 1 종동부를 따라 스위치 레버의 운동량에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 벨트 로울러.
2. 제 1 항에 있어서, 블로킹 포올은 종동 기어의 제 1 종동부를 따라 스위치 레버가 움직일 때 외부 치형부와 맞물리지 않으면서 외부 치형부에 대해 미끄럼 운동하고, 제 1 부분은 샤프트의 후퇴 회전 시에 외부 치형부와 맞물려서 샤프트에 적용되는 바이어싱 힘이 와인드-업 스프링으로부터 컴포트 스프링으로 전환되도록 래칫 기어의 외부 치형부는 블로킹 포올에 대해 구성되는 것을 특징으로 하는 벨트 로울러.
3. 제 1 항에 있어서, 감속 구동부에 의해 달성되는 감속 관계는 40:1인 것을 특징으로 하는 벨트 로울러.
4. 제 1 항에 있어서, 종동 기어와 연결하도록 스위치 레버를 바이어스하기 위한 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 로울러.
5. 제 1 항에 있어서, 래칫 기어의 외부 치형부와 연결하도록 블로킹 포올을 바이어스하기 위한 스프링을 포함하고 스위치 레버를 바이어스하기 위한 스프링의 탄성력은 블로킹 포올을 바이어스하기 위한 스프링의 탄성력보다 큰 것을 특징으로 하는 벨트 로울러.
6. 제 1 항에 있어서, 와인드-업 기어의 바이어싱 힘이 샤프트에 적용되는 동안 래칫 기어와 분리하여 블로킹 포올을 유지하기 위한 당김 레버를 포함하고, 상기 당김 레버는 샤프트의 회전과 함께 마찰 회전 운동하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 벨트 로울러.