KR100522856B1 - 클러치 기구 및 웨빙 권취장치 - Google Patents

클러치 기구 및 웨빙 권취장치 Download PDF

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KR100522856B1 KR10-1999-0006566A KR19990006566A KR100522856B1 KR 100522856 B1 KR100522856 B1 KR 100522856B1 KR 19990006566 A KR19990006566 A KR 19990006566A KR 100522856 B1 KR100522856 B1 KR 100522856B1
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가부시키가이샤 도카이리카덴키세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명은 프리텐셔너 작동시에 프리텐셔너의 회전에 저항이 생기거나 스풀을 회전시키는 회전력에 헛된 동작이 발생하는 일 없이 프리텐셔너의 회전력을 스풀에 전달시킬 수 있는 웨빙 권취장치를 제공하고자 한다.
통상상태에서 롤러(32)는 프리텐셔너를 구성하는 회전자(44)의 결합돌기(50)에 결합되어 있어 회전자(44)와 샤프트(22) 사이에 끼워지지 않으므로, 샤프트(22)가 자유로이 회전하고 스풀도 자유로이 회전하여 웨빙을 인출시키고 당겨 감을 수 있다. 차량이 급감속할 때에는 회전자(44)가 회전하여 결합돌기(50)가 롤러(32)로부터 이간되므로, 롤러(32)는 회전자(44)의 테이퍼(52)에 밀리어 샤프트(22)의 외주면과 테이퍼(52) 사이에 끼워진다. 회전자(44)와 샤프트(22)가 롤러(32)를 통하여 연결되므로 회전자(44)의 회전력이 샤프트(22)에 전달되어 스풀이 회전하여 웨빙이 감겨진다.

Description

클러치 기구 및 웨빙 권취장치{CLUTCH MECHANISM AND WEBBING RETRACTOR}
본 발명은 클러치 기구 및 웨빙 권취장치에 관한 것으로서, 예를 들어 차량이 급감속할 때에 스풀(spool)을 웨빙 권취방향으로 회전시키는 프리텐셔너를 구비한 웨빙 권취장치와 이 웨빙 권취장치에 사용되는 클러치 기구에 관한 것이다.
도17 및 도18에는 종래의 웨빙 권취장치(310)가 나타나 있다.
이 웨빙 권취장치(310)(일본국 특허출원 공고 특공평 2-10743호 참조)에서는 커버(312)로부터 돌출된 지지 핀(支持 pin)(314)에 이동체(320)가 장착되어 있다. 이동체(320)는 인장부재 롤러(引張部材 ro1ler)(316)의 홈(318)에 삽입되어 있다. 통상시에는 이동체(320)가 중간 부시(中間 bush)(324)로부터 이간되어 있어, 벨트축은 인장부재 롤러(316)로부터 독립되어 자유로이 회전한다.
차량이 급감속할 때에 인장부재 롤러(316)가 화살표(B) 방향으로 회전하면, 이 회전력으로 지지 핀(314)과 접촉하여 지지 핀(314)을 통하여 인장부재 롤러(316)와 중간부시(324)가 연결된다. 이로 인하여 벨트축(322)에 인장부재 롤러(316)의 회전력이 전달되어 프리텐셔너가 작동함으로써 벨트가 헐거워지는 것이 없어진다.
따라서 이 웨빙 권취장치(310)에서는 프리텐셔너 작동시에 지지 핀(314)을 접촉시키기 위한 접촉력을 필요로 하므로, 인장부재 롤러(316)의 회전에 대하여 저항하고 아울러 벨트축을 회전시키는 토크(torque)가 결과적으로 작아져 버린다.
이에 대하여 도19에 나타내는 웨빙 권취장치(350)(일본국 특허 공개공보 특개평 8-133015호 참조)에서는 기반부(基盤部)(352)에, 파단(破斷)될수 있는 얇은 접속부(356)로 슬라이딩부(354)가 접속되어 있으며 또한 슬라이딩부(354)로부터 롤러 핀 유지부(358)가 수직으로 형성되어 있다. 롤러 핀 유지부(358)에 유지된 롤러 핀(360)은 통상시에는 슬리브(sleeve)(362)와 접촉되어 있지 않아 웨빙(364)을 인출시키고 당겨 감는것 등에 영향을 줄 가능성은 적다.
차량에 큰 감속도가 발생하여 유성 기어 장치(遊星 gear 裝置)를 통하여 클러치 외측 기어 이(366)가 화살표(C) 방향으로 회전하면, 롤러핀 유지부(358)의 변형에 의하여 롤러 핀(360)이 슬리브(362)의 외주면과 클러치 외측 기어 이(366)의 캠면(368) 사이에 들어간다. 이렇게 함으로써 클러치 외측 기어 이(366)와 슬리브(362)가 연결되고 클러치 외축 기어 이(366)의 회전 토크가 슬리브(362)에 전달되어 프리텐셔너가 작동한다. 또한 클러치 외측 기어 이(366)가 회전하면 롤러 핀(360)을 통하여 클러치 외측 기어 이(366)의 회전 구동력이 홀더(holder)(370)에 전달되어 접속부(356)가 파단되므로, 클러치 외측 기어 이(366)는 롤러 핀(360)을 통하여 슬리브(362)를 화살표(C) 방향으로 회전구동시켜 권취축(372)이 회전됨으로써 웨빙(364)이 죄어진다.
따라서 이 웨빙 권취장치(350)에 있어서도 프리텐셔너 작동시에 접속부(356)가 파단되므로, 클러치 외측 기어 이(366)의 회전에 대하여 저항하고 아울러 권취축(372)을 회전시키는 토크가 결과적으로 작아져 버린다.
여기서 해결해야 할 문제점은 상기한 웨빙 권취장치(310, 350)에 한정되지 않고, 일반적으로 회전부재와 피회전부재 사이에 전달부재를 끼워넣음으로써 회전부재의 회전력을 피회전부재에 전달시키는 클러치 기구에 있어서 전달부재 등의 일부가 파단됨으로써 회전부재와 피회전부재 사이에 이동되어 삽입된다는 클러치 기구가 지니고 있는 문제점이다.
본 발명은 상기의 문제점을 고려하여 회전부재의 회전에 저항이생기거나 피회전부재를 회전시키는 회전력에 헛된 동작이 발생하는 일없이 회전부재의 회전력을 피회전 부재에 전달시킬 수 있는 클러치 기구 및 프리텐셔너 작동시의 프리텐셔너의 회전에 저항이 생기거나 스풀을 회전시키는 회전력에 헛된 동작이 발생하는 일 없이 프리텐셔너의 회전력을 스풀에 전달시킬 수 있는 웨빙 권취장치를 얻는 것을 과제로 한다.
청구항1의 발명에서는 피회전 부재에 회전력을 전달할 수 있는 회전부재와, 상기 피회전 부재가 회전할 수 있도록 지지하는 지지부재와,
상기 피회전부재와 상기 회전부재에 끼워져 회전부재의 회전력을 피회전 부재에 전달하는 전달위치와 피회전 부재와 회전부재 중 적어도 한 쪽으로부터 이간된 비전달 위치의 사이를 이동할 수 있도록 된 전달부재와, 상기 회전부재가 상기 지지부재에 대하여 회전하지 않는 상태로 상기 전달부재를 상기 비전달 위치에 유지시키는 유지수단과, 상기 유지수단에 의한 상기 전달부재의 상기 피전달 위치에서의 유지가 해제된 상태에서 상기 회전부재가 상기 지지부재에 대하여 회전하면 상기 전달부재를 상기 전달위치로 이동시키는 이동수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
전달부재는 전달위치와 비전달 위치 사이를 이동할 수 있으나, 회전부재가 지지부재에 대하여 회전하지 않은 상태에서는 유지수단에 의하여 비전달위치에 유지된다. 이로 인하여 피회전부재는 회전부재에 대하여 자유롭게 상대회전할 수 있다.
회전부재가 회전되면 유지수단은 전달부재를 비전달 위치에 유지시키지 않게 되므로, 전달부재는 비전달 위치와 전달위치 사이를 이동할수 있게 된다. 또한 회전부재의 지지부재에 대하여 회전하면 이동수단이 전달부재를 전달위치로 이동시킨다. 전달위치에 있어서 전달부재는 피회전부재와 회전부재에 끼워지므로 회전부재의 회전력이 피회전 부재에 전달되어 피회전부재가 회전된다.
이와 같이 전달부재를 전달위치와 비전달위치 사이에서 미리 이동할 수 있도록 하고, 회전부재가 지지부재에 대하여 회전하지 않은 상태에서는 유지수단에 의하여 전달부재를 비전달 위치에 유지시킴과 아울러 회전수단이 회전하면 유지수단이 전달부재를 비전달 위치에 유지시키지 않도록 한다. 전달부재 등을 파단시켜 비전달 위치로부터 전달위치에 이동시키므로 전달부재 등의 파단에 따라 회전부재의 회전에 저항이 생기거나 피회전 부재를 회전시키는 회전력에 헛된 동작이 발생하는 일없이 회전부재의 회전력을 피회전부재에 전달할 수 있다.
청구항2의 발명에서는 청구항1의 발명에 있어서, 상기 유지수단이 적어도 상기 회전부재 또는 상기 지지부재 중 하나 혹은 회전부재와 지지부재의 조합에 의하여 구성되고, 상기 전달부재가 상기 회전부재 중 적어도 지름방향 또는 축방향으로 이동할 수 없음으로써 전달부재를 피전달 위치에 유지시키는 것을 특징으로 한다.
따라서 간단한 구조로 전달부재를 비전달위치에 유지시킬 수 있다.
청구항3의 발명에서는 웨빙이 인출할 수 있도록 감겨진 스풀과, 차량이 급감속 할 때에 웨빙 권취방향의 회전력을 스풀에 전달할 수 있는 프리텐셔너와, 상기 스풀을 회전할 수 있도록 지지하는 케이싱과, 상기 스풀과 상기 프리텐셔너에 끼워져 프리텐셔너의 회전력을 스풀에 전달하는 전달위치와 스풀과 프리텐셔너 중 적어도 한 쪽으로부터 이간된 피전달 위치의 사이를 이동할 수 있도록 된 롤러와, 상기 프리텐셔너가 상기 케이싱에 대하여 회전하지 않은 상태로 상기 롤러를 상기 비전달 위치에 유지시키는 유지부와, 상기 유지부에 의한 상기 롤러의 상기 비전달 위치에서의 유지가 해제된 상태로 상기 프리텐셔너가 상기 케이싱에 대하여 회전하면 롤러를 상기 전달위치로 이동시키는 이동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
롤러는 전달위치와 비전달위치의 사이를 이동할 수 있으나, 프리텐셔너가 케이싱에 대하여 회전하지 않은 상태에서는 유지부에 의하여 비전달 위치에 유지된다. 이로 인하여 스풀은 프리텐셔너에 대하여 자유롭게 상대회전할 수 있다.
차량이 급감속할 때에 프리텐셔너가 케이싱에 대하여 회전하면 유지부는 롤러를 피전달 위치에 유지시키지 않게 되므로 롤러는 비전달 위치와 전달위치 사이를 이동할 수 있게 된다. 또한 프리텐셔너가 케이싱에 대하여 회전하면 테이퍼는 롤러를 전달위치로 이동시킨다. 전달위치에 있어서 롤러은 스풀과 프리텐셔너 사이에 끼워지므로 프리텐셔너의 회전력이 스풀에 전달되어 스풀이 회전된다. 이렇게 함으로써 웨빙이 스풀에 감겨진다.
이와 같이 롤러를 전달위치와 비전달위치 사이에서 미리 이동할수 있도록 하고, 프리텐셔너가 케이싱에 대하여 회전하지 않은 상태에서는 유지부에 의하여 롤러를 비전달 위치에 유지시킴과 아울러 프리텐셔너가 케이싱에 대하여 회전하면 유지부가 롤러를 비전달위치에 유지시키지 않도록 한다. 롤러 등을 파단시켜 비전달 위치로부터 전달위치로 이동시키므로 롤러 등의 파단에 따라 프리텐셔너의 회전에 저항이 생기거나 스풀을 회전시키는 회전력에 헛된 동작이 발생하는 일 없이 프리텐셔너의 회전력을 스풀에 전달할 수 있다.
(실시예)
도1에는 본 발명의 제1실시예에 관한 클러치 기구(74)가 채용된 웨빙 권취장치(10)의 주요부가 나타나 있다. 또한 도3∼도8에는 클러치 기구(74)의 동작이 나타나 있다.
웨빙 권취장치(10)는 차량(도시 생략)에 부착되는 프레임(frame)(12)을 갖는다. 프레임(12)에는 한 쌍의 지지판(14, 16)이 평행하게 배치되어 있다. 지지판(14, 16) 사이에는 대략 원통형으로 형성되어 축방향 양단으로부터 지름방향 바깥쪽을 향하여 플랜지가 돌출된 권취 원통체(20)가 배치되어 있다. 이 권취 원통체(20)에는 웨빙(24)의 일단이 고착되어 있어 권취 원통체(20)의 회전에 의하여 웨빙(24)을 당겨 감거나 인출할 수 있다.
권취 원통체(20)의 중심에는 권취 원통체(20)와 일체로 회전하는 샤프트(22)가 배치되어 있다. 샤프트(22)의 일단은 지지판(14) 및 후술하는 케이싱(30)에 형성된 삽입공(36, 38)(도4 참조)에 삽입되어 지지판(14)의 외면측(권취 원통체(20)가 배치된 측의 반대측, 도4에서는 상측)으로 돌출되어 있다. 권취 원통체(20)와 샤프트(22)로 본 발명에 관한 스풀(18)이 구성된다.
도3 및 도4에 나타내는 바와 같이 지지판(14)의 외면에는 위치 결정판(26)이 고착되어 있다. 위치 결정판(26)에는 샤프트(22)와 동심(同芯)임과 아울러 샤프트(22)보다도 대경(大徑)인 대략 원통형의 위치결정 원통체(28)가 형성된다.
위치결정 원통체(28)의 안쪽에는 위치 결정판(26)을 부분적으로 두껍게 하여 케이싱(30)을 형성한다. 케이싱(30)의 중앙에는 샤프트(22)의 일단이 삽입되는 삽입공(38)(도4 참조)이 형성된다. 따라서 샤프트(22)는 케이싱(30)에 의하여 회전할 수 있도록 지지된다.
도3 및 도4에 상세하게 나타내는 바와 같이 케이싱(30)의 삽입공(38) 주위에는, 케이싱(30)을 부분적으로 두껍게 하여 후술하는 롤러(32)의 직경보다도 큰 폭(지름방향의 폭, 도4에서는 좌우방향의 폭)을 갖는 원형의 이동 수용부(30A)가 형성된다. 후술하는 바와 같이 롤러(32)는 샤프트(22)에 들어간 상태에서 이동 수용부(30A) 안을 중심선(J) 둘레로 공전할 수 있게 된다(도8 참조).
또한 케이싱(30)에는 이동 수용부(30A)를 지름방향(이하, 단순히「지름 방향」이라고 할 때에는 샤프트(22)의 지름방향과 동일방향을 가리킨다. 또한 단순히 「축방향」, 「원주방향」 이라 할 때에는 각각 샤프트(22)의 축방향, 원주방향과 동일방향을 가리킨다)으로 부분적으로 넓힌 복수(본 실시예에서는 3개)의 고정 수용부(30B)가 형성된다. 고정 수용부(30B)는, 각각의 고정 수용부(30B)와 샤프트(22)의 회전중심을 연결시키는 선분(線分)을 이루는 각이 일정한 각도(본 실시예에서는 고정 수용부(30B)가 3개 형성되어 있으므로 이 각도는 120°)가 되도록 소정의 위치에 형성된다.
고정 수용부(30B)에는 원주상(圓柱狀)으로 형성되어 그 축방향이 중심선(J) 방향과 일치하는 롤러(32)가 배치되어 있으며, 통상상태(웨빙 권취장치(10)가 부착된 차량의 감속도가 소정값에 달하지 않은 상태)에서는 롤러(32)를 샤프트(22)의 윈주방향으로 이동시킬 수 없다.
도1에 나타내는 바와 같이 위치결정 원통체(28)의 안쪽이고 동시에 케이싱(30)으로부터 축방향 일단측에는 대략 원판형의 유지판(34)이 배치되어 있다. 유지판(34)의 중앙에는 원형의 삽입공(40)이 형성되어 있어, 삽입공(40)에 샤프트(22)의 일단이 삽입된다(따라서 샤프트(22)는 지지판(14), 케이싱(30) 및 유지판(34)에 형성된 삽입공(36, 38, 40)에 삽입되어 일단이 유지판(34)으로부터 돌출된다).
또한 샤프트(22)의 한쪽 끝(케이싱(30)에서 돌출된 부분)은 삽입공(38)보다도 대경이므로 샤프트(22)가 케이싱(30)에서 빠져나갈 수 없게 된다.
유지판(34)에는 삽입공(40)을 지름방향 바깥쪽으로 부분적으로 지름을 넓힌 복수(본 실시예에서는 3개)의 유지 구멍(42)이 형성되어 있다, 유지 구멍(42)은 케이싱(30)의 고정 수용부(30B)와 대응한 위치에 형성되어 있어, 고정 수용부(30B)에 수용된 롤러(32)의 외주면에 접촉된다.
위치결정 원통체(28)의 안쪽이고 동시에 유지판(34)의 축방향 바깥쪽에는 소정의 두께를 지닌 대략 원판형의 회전자(44)가 배치되어 있다. 도4에 나타내는 바와 같이 회전자(44)의 유지판(34)과 대향하는 면의 중앙에는 샤프트(22)의 일단이 수용되는 샤프트 수용부(46)가 형성되어 있다. 샤프트(22)와 샤프트 수용부(46) 사이에는 약간의 간격이 있어 통상 상태에서 샤프트(22)는 회전자(44)에 대하여 자유롭게 회전할 수 있게된다. 또한 통상상태에서 회전자(44)는 도시하지 않은 스톱퍼(stopper)에 의하여 회전이 저지된다.
도3에 나타내는 바와 같이 회전자(44)에는 샤프트 수용부(46)를 부분적으로 지름을 넓힌 롤러 수용부(48)가 형성되어 있으며, 이 롤러수용부(48)에 롤러(32)가 수용된다. 롤러 수용부(48)의 지름방향 안쪽에는 원주방향을 향하여 돌출된 결합 돌기(50)가 형성되어 있다. 롤러 수용부(48)에 수용된 롤러(32)는 결합 돌기(50)와 결합되어 있으므로, 롤러 수용부(48)내에 유지되어 지름방향 안쪽을 향하여 이동하지 않게 된다.
또한 본 발명의 제1실시예에 관한 클러치 기구(74)는 전달부재로서의 롤러(32)와, 결합 돌기(50)(유지수단) 및 테이퍼(taper)(52)(이동수단)가 형성된 구동부재로서의 회전자(44)로 구성된다.
롤러 수용부(48)에는 원주방향을 따라 점차로 샤프트(22)에 접근하는 테이퍼(52)가 형성되어 있다. 케이싱(30)에 대하여 회전자(44)가 상대적으로 도3의 시계방향(화살표(A) 방향)으로 회전하면 롤러(32)는 케이싱(30)의 고정 수용부(30B)에 수용되어 있으므로 케이싱(30)에 대해서는 공전하지 않는다. 이로 인하여 회전자(44)의 결합 돌기(50)와 롤러(32)가 떨어져 롤러(32)의 결합이 해제됨으로써 롤러(32)는 지름방향 안쪽을 향하여 이동할 수 있게 된다.
도5에 나타내는 바와 같이 케이싱(30)에 대하여 회전자(44)가 화살표(A) 방향으로 회전하면 롤러(32)가 테이퍼(52)에 밀려 지름방향 안쪽으로 이동하기 시작한다. 그리고 도7에 나타내는 바와 같이 케이싱(30)에 대한 회전자(44)의 회전각도가 소정의 각도에 달하면 롤러(32)는 샤프트(22)의 외주면과 테이퍼(52) 사이에 끼워진다. 이렇게 함으로써 회전자(44)와 샤프트(22)가 롤러(32)를 통하여 연결되어 회전자(44)의 회전력이 샤프트(22)에 전달된다.
도1에 나타내는 바와 같이 유지판(34)과 반대측인 회전자(44)의 중앙에는 원통형의 축부(54)가 돌출되어 형성되어 있다. 축부(54)에는 기어체(56)가 장착되어 있어 회전자(44)와 기어체(56)가 일체로 회전한다. 기어체(56)에는 축부(54)와 동축으로 형성된 피니언(pinion)(58)이 형성되어있다.
도2 및 도9에 나타내는 바와 같이 프레임(12)에는 래크체(rack體)(66)를 유지하는 베이스 카트리지(64)가 형성되어 있어, 래크체(66)는 길이방향(도1, 도2 및 도9의 상하방향)으로 이동할 수 있게 된다. 래크체(66)가 상방으로 이동하면 래크체(66)에 형성된 래크(68)가 기어체(56)의 피니언(58)과 맞물려 피니언(58)을 웨빙 권취방향(화살표(A) 방향)으로 회전시킨다.
베이스 카트리지(64)에는 가스 제너레이터(gas generator)(72)가 형성되어 있다. 웨빙 권취장치(10)가 부착된 차량에 소정값 이상의 감속도가 작용하는 것을, 도시하지 않은 센서가 검출하면 가스 제너레이터(72)가 작동하여 래크체(66)를 상방으로 이동시키게 된다.
다음에 본 실시예에 관한 웨빙 권취장치(10)의 동작 및 작용을 설명한다.
통상의 상태 즉 웨빙 권취장치(10)가 부착된 차량의 감속도가 소정값에 이르지 않는 경우에는 도2에 나타내는 바와 같이 가스 제너레이터(72)가 작동하지 않으므로 회전자(44)는 회전하지 않는다. 또한 도3 및 도4에 나타내는 바와 같이 롤러(32)는 케이싱(30)의 고정 수용부(30B)에 수용됨과 아울러 유지판(34)의 유지 구멍(42)에 유지되고 또한 결합 돌기(50)와 결합되어 있으므로 회전자(44)와 샤프트(22) 사이에 끼워지는 일은 없다. 이로 인하여 샤프트(22)는 회전자(44)에 대하여 자유롭게 회전할수 있게 된다. 권취 원통체(20)도 자유롭게 회전하여 웨빙(24)(도1 참조)을 인출시키고 당겨 감을 수 있다.
차량에 소정값 이상의 감속도가 작용하는 것이, 도시하지 않은 센서에 의하여 검출되면 가스 제너레이터(72)가 작동하여 래크체(66)를 도2의 상방으로 이동시킨다. 도5에 나타내는 바와 같이 회전자(44)는 도시하지 않은 스톱퍼에 의한 회전의 저지가 기어체(56)의 회전에 의하여 해제되어 웨빙의 권취방향(화살표(A) 방향)으로 회전하지만, 롤러(32)는 케이싱(30)의 고정 수용부(30B) 및 유지판(34)의 유지 구멍(42)에 유지된다. 또한 회전자(44)가 큰 회전의 가속도로 회전하면 롤러(32)는 관성(慣性)에 의하여 유지 구멍(42)내에 머물려고 한다. 따라서 회전자(44)와 함께 중심축(J) 주위를 공전하는 일은 없다. 이로 인하여 결합 돌기(50)가 롤러(32)로부터 이간되어 롤러(32)는 결합이 해제됨으로써 지름방향안쪽을 향하여 이동할 수 있게 된다.
도7에 나타내는 바와 같이 또한 회전자(44)가 회전하면 롤러(32)는 회전자(44)의 테이퍼(52)에 밀려 지름방향 안쪽 즉, 샤프트(22)를 향하여 이동한다. 회전자(44)의 회전각도가 소정각도에 달하였을 때에 롤러(32)가 샤프트(22)의 외주면과 테이퍼(52) 사이에 끼워지므로, 회전자(44)와 샤프트(22)가 롤러(32)를 통하여 연결되어 회전자(44)의 회전력을 샤프트(22)에 전달할 수 있게 된다. 이 때 도7 및 도8에 나타내는 바와 같이 롤러(32)는 케이싱(30)의 이동 수용부(30A)에 수용되므로 중심선(J)둘레를 공전할 수 있게 된다. 또한 회전자(44)가 회전하면 회전자(44)의 회전 토크가 롤러(32)를 통하여 샤프트(22)에 전달되어 회전자(44), 롤러(32), 샤프트(22) 및 권취 원통체(20)가 일체로 웨빙 권취방향(화살표(A)방향)으로 회전하므로, 소위 프리텐셔너가 작동하여 웨빙(24)(도1 참조)이 권취 원통체(20)에 감기기 시작한다.
도9에 나타내는 바와 같이 래크체(66)가 상방까지 충분히 이동한 상태에서는 권취 원통체(20)도 웨빙 권취방향(화살표(A) 방향)으로 충분히 회전하여 웨빙(24)이 권취 원통체(20)에 충분히 감겨진다.
이와 같이 제1실시예에 관한 클러치 기구(74)가 채용된 웨빙 권취장치(10)에서는 회전자(44)의 회전력을 샤프트(22)에 전달할 수 있는 전달위치(도3 및 도4에 나타내는 위치)와, 샤프트(22)로부터 이간됨으로써 회전자(44)의 회전력을 샤프트(22)에 전달하지 않은 비전달 위치(도7 및 도8에 나타내는 위치)사이에서 롤러(32)를 사전에 이동할 수 있도록하고, 통상상태에서는 롤러(32)를 고정 수용부(32B) 및 결합 돌기(50)에 의하여 비전달 위치에 유지시킴과 아울러 차량이 급감속할 때에 회전자(44)가 회전하면 결합 돌기(50)에 의한 결합을 해제하여 롤러(32)를 전달위치로 이동시킬 수 있도록 한다. 종래와 같이 롤러(32)나 롤러(32)를 유지하는 부재 등의 일부를 파단시키지 않으므로 회전자(44)의 회전에 저항이 생기거나 회전자(44)의 회전력에 헛된 동작이 발생하는 일 없이 회전자(44)의 회전력을 샤프트(22)에 전달할 수 있다.
도10에는 본 발명의 제2실시예에 관한 클러치 기구(174)가 채용된 웨빙 권취장치(110)를 나타낸다. 또한 도11∼도16에는 클러치 기구(174)의 동작이 나타나 있다.
이 웨빙 권취장치(110)에서는 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치(10)와 비교하여 케이싱(130) 및 회전자(144)의 형상이 다르다. 이하 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치(10)와 동일부재 및 요소 등에 대해서는 동일부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.
이 웨빙 권취장치(110)의 케이싱(130)에는 제1실시예에 관한 케이싱(30)의 고정 수용부(30B)와 같은 위치에 고정 수용부(130B)가 형성되어있으며, 이 고정 수용부(130B)에 롤러(32)가 수용된다.
또한 케이싱(130)에는 제1실시예에 관한 케이싱(30)의 이동 수용부(30A)는 형성되어 있지 않고, 이 대신에 도12에도 나타내는 바와 같이 고정 수용부(130B)로부터 삽입공(38)을 향할수록 회전자(144)에 접근하는 방향(도12에서는 상방향)으로 비스듬히 기울어져 있는 경사면(130C)이 형성되어 있다. 롤러(32)는 회전자(144)의 테이퍼(52)에 밀려 지름방향 안쪽으로 이동하면 경사면(130C)을 따라 고정 수용부(130B)로부터 떨어진 방향(도12에서는 상방향)으로 이동한다. 그리고 롤러(32)가 테이퍼(52)와 샤프트(22) 사이에 협지될 때에는 도16에 나타내는 바와 같이 고정 수용부(130B)로부터 완전히 빠져 나오게 된다. 따라서 이 상태에서 롤러(32)는 고정 수용부(130B)에 고정되는 일 없이 케이싱(130)에 대하여 중심축(J) 둘레를 공전할 수 있게 된다.
한편 도11 및 도12에 나타내는 바와 같이, 회전자(144)에는 제1실시예에 관한 회전자(44)의 결합 돌기(50)는 형성되어 있지 않고 이대신에 회전자(144)의 롤러 수용부(48)의 높이(케이싱(130)의 고정 수용부(130B)와의 간격)를 부분적으로 낮춘 협지단부(挾持段部)(150)가 형성되어 있다. 통상상태에서는 이 협지단부(150)와 케이싱(130)의 고정 수용부(130B) 사이에서 롤러(32)가 축방향으로 협지되어 고정된다. 케이싱(130) 및 롤러(32)에 대하여 회전자(144)가 웨빙 권취방향으로 회전하면 도13및 도14에 나타내는 바와 같이 협지단부(150)가 롤러(32)로부터 떨어져 롤러(32)의 상면과 롤러 수용부(48) 사이에 간격이 생기므로 롤러(32)는 협지가 해제되어 축방향으로 이동할 수 있게 됨과 아울러 지름방향으로도 이동할 수 있게 된다.
또한 본 발명의 제2실시예에 관한 클러치 기구(174)는 전달부재로서의 롤러(32)와, 협지단부(150)(유지수단) 및 테이퍼(52)(이동수단)가 형성된 구동부재로서의 회전자(144)로 구성되어 있다.
이 웨빙 권취장치(110)에 있어서도 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치(10)와 마찬가지로 통상의 상태에서는 롤러(32)가 협지단부(150)와 고정수용부(130B) 사이에 협지되어 있으며 회전자(144)와 샤프트(22) 사이에 협지되는 일은 없으므로, 샤프트(22)는 회전자(144)에 대하여 자유로이 회전할 수 있고 권취 원통체(20)도 자유로이 회전하여 웨빙(24)(도10 참조)을 인출시키고 당겨 감을 수 있다.
차량에 소정값 이상의 감속도가 작용하는 것이, 도시하지 않은 센서에 의하여 검출되어 래크체(66) 상방의 이동에 의하여 회전자(144)가 웨빙 권취방향(화살표(A) 방향)으로 회전하면 도13 및 도14에 나타내는 바와 같이 협지단부(150)가 롤러(32)로부터 이간되어 롤러(32)는 협지가 해제됨으로써 축방향 및 지름방향 안쪽을 향하여 이동할 수 있게 된다.
도15 및 도16에 나타내는 바와 같이 회전자(144)가 회전하면 롤러(32)는 회전자(144)의 테이퍼(52)에 밀려 지름방향 안쪽을 향하여 즉 샤프트(22)를 향하여 이동한다. 동시에 롤러(32)는 경사면(130C)을 따라 고정 수용부(130B)로부터 빠져 나오는 방향(도16의 상방향)으로 이동한다.
회전자(144)의 회전각도가 소정 각도에 달하였을 때에 롤러(32)는 샤프트(22)의 외주면과 테이퍼(52) 사이에 끼워지므로, 회전자(144)와 샤프트(22)가 롤러(32)를 통하여 연결된다. 이 때 롤러(32)는 케이싱(130)의 고정 수용부(130B)로부터 완전히 빠져 나오므로 중심선(J) 둘레를 공전할 수 있게 된다. 또한 회전자(144)가 회전하면 회전자(144)의 회전 토크가 롤러(32)를 통하여 샤프트(22)에 전달되고 회전자(144), 롤러(32), 샤프트(22) 및 권취 원통체(20)가 일체로 웨빙 권취방향으로 회전하여 웨빙(24)(도10 참조)이 권취 원통체(20)에 감겨진다.
이와 같이 제2실시예에 관한 웨빙 권취장치(110)에 있어서도 롤러(32)나 롤러(32)를 유지하는 부재 등의 일부를 파단하는 일 없이 회전자(144)의 회전력을 샤프트(22)에 전달할 수 있는 전달위치(도15에 나타내는 위치)에 롤러(32)를 이동시키므로, 회전자(144)의 회전에 저항이 생기거나 회전자(44)의 회전력에 헛된 동작이 발생하는 일 없이 회전자(144)의 회전력을 샤프트(22)에 전달할 수 있다.
또한 상기 각 실시예에 있어서는 본 발명에 관한 클러치 기구(74, 174)가 웨빙 권취장치(10, 110)에 채용된 경우를 예를 들어 설명하였으나, 클러치 기구(74, 174)를 채용할 수 있는 장치로서 웨빙 권취장치에 한정되는 것은 물론 아니다. 요컨대, 통상상태에서는 회전부재에 대하여 피회전부재를 자유로이 회전할 수 있도록 하고 회전부재가 회전되는 경우에만 회전부재의 회전력을 피회전부재에 전달시키는 동작을 하는 장치에 있어서 이 동작을 가능케 하는 구성으로 본 발명에 관한 클러치 기구를 적용시킬 수 있다.
또한 전달부재인 롤러(32)를 비전달위치(제1실시예에서는 도3에 나타내는 위치, 제2실시예에서는 도11에 나타내는 위치)에 유지시키기 위한 유지수단으로서도 상기한 결합 돌기(50)나 협지단부(150) 등에 한정되지 않는다. 요컨대, 회전부재가 회전되지 않을 때(회전자(44, 144)가 웨빙 권취방향으로 회전되지 않을 때)에 전달부재(롤러(32))를 비전달위치(회전자(44) 또는 회전자(144)와 샤프트(22) 중 적어도 한 쪽으로부터 이간된 위치)에 유지시킬 수 있으면 좋고, 예를 들어 결합 돌기(50)와 같은 작용을 하는 돌기가 샤프트(22)로부터 돌출되어 롤러(32)를 비전달 위치에 유지시키도록 하거나 협지단부(150)와 마찬가지로 롤러(32)를 협지하는 단부를 샤프트(22)에 형성하여도 좋다. 또한 롤러(32)를 비전달 위치에서 전달위치로 이동시키는 이동수단으로서도 상기한 테이퍼(52)에 한정되지 않는다. 예를 들어 샤프트(22)의 외주면에 테이퍼가 형성되어도 좋다.
또한 회전자(44, 144)가 큰 회전각 속도로 회전됨으로써, 롤러(32)가 관성에 의하여 유지 구멍(42)의 위치에 머무는 경우에는 유지 구멍(42)을 형성하지 않아도 롤러(32)가 회전자(44, 144)의 테이퍼(52)에 밀려 샤프트(22)의 외주면과 테이퍼(52) 사이에 끼워질 수 있다.
청구항1의 발명에서는 피회전 부재에 회전력을 전달할 수 있는 회전부재와, 상기 피회전 부재가 회전할 수 있도록 지지하는 지지부재와, 상기 피회전 부재와 상기 회전부재에 끼워져 회전부재의 회전력을 피회전 부재에 전달하는 전달위치와 피회전 부재와 회전부재 중 적어도 한쪽으로부터 이간된 비전달 위치의 사이를 이동할 수 있도록 된 전달부재와, 상기 회전부재가 상기 지지부재에 대하여 회전하지 않는 상태로 상기 전달부재를 상기 비전달 위치에 유지시키는 유지수단과, 상기 유지수단에 의한 상기 전달부재의 상기 피전달 위치에서의 유지가 해제된 상태에서 상기 회전부재가 상기 지지부재에 대하여 회전하면 상기 전달부재를 상기 전달위치로 이동시키는 이동수단을 가지므로, 회전부재의 회전에 저항이 생기거나 피회전 부재를 회전시키는 회전력에 헛된 동작이 발생하는 일 없이 회전부재의 회전력을 피회전부재에 전달할 수 있다.
청구항2의 발명에서는 청구항1의 발명에 있어서 상기 유지수단이 적어도 상기 회전부재 또는 상기 지지부재 중 하나 혹은 회전부재와 지지부재의 조합에 의하여 구성되고, 상기 전달부재가 상기 회전부재 중 적어도 지름방향 또는 축방향으로 이동할 수 없음으로써 전달부재가 피전달 위치에 유지되므로, 간단한 구조로 전달부재를 비전달위치에 유지시킬 수 있다.
청구항3의 발명에서는 웨빙이 인출할 수 있도록 감겨진 스풀과, 차량이 급감속 할 때에 웨빙 권취방향의 회전력을 스풀에 전달할 수 있는 프리텐셔너와, 상기 스풀을 회전할 수 있도록 지지하는 케이싱과, 상기 스풀과 상기 프리텐셔너에 끼워져 프리텐셔너의 회전력을 스풀에 전달하는 전달위치와 스풀과 프리텐셔너 중 적어도 한 쪽으로부터 이간된 피전달 위치의 사이를 이동할 수 있도록 된 롤러와, 상기 프리텐셔너가 상기 케이싱에 대하여 회전하지 않은 상태로 상기 롤러를 상기 비전달 위치에 유지시키는 유지부와, 상기 유지부에 의한 상기 롤러의 상기 비전달 위치에서의 유지가 해제된 상태로 상기 프리텐셔너가 상기 케이싱에 대하여 회전하면 롤러를 상기 전달위치로 이동시키는 이동부를 가지므로, 프리텐셔너의 회전에 저항이 생기거나 스풀을 회전시키는 회전력에 헛된 동작이 발생하는 일 없이 프리텐셔너의 회전력을 스풀에 전달할 수 있다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치(webbing 卷取裝置)를 나타내는 분해 사시도,
도2는 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치가 통상상태일때의 개략적 구성을 나타내는 측면도,
도3은 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구를 나타내는 단면도,
도4는 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구를 나타내는 도3의 I V - I V선 단면도,
도5는 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구에 있어서, 롤러(ro1ler)가 결합·해제된 상태를 나타내는 단면도,
도6은 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구에 있어서, 롤러가 결합·해제된 상태를 나타내는 도5의 VI - VI선단면도,
도7은 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구에 있어서, 롤러가 회전자(回轉子)와 샤프트(shaft) 사이에 끼워져 있는 상태를 나타내는 단면도,
도8은 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구에 있어서, 롤러가 회전자와 샤프트 사이에 끼워져 있는 상태를 나타내는 도7의 V I I I - V I I I선 단면도,
도9는 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치가 프리텐셔너 동작을 한 상태의 개략적 구성을 나타내는 측면도,
도10은 본 발명의 제2실시예에 관한 웨빙 권취장치를 나타내는 분해 사시도,
도11은 본 발명의 제2실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구를 나타내는 단면도,
도12는 본 발명의 제2실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구를 나타내는 도11의 X I I - X I I선 단면도,
도13은 본 발명의 제2실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구에 있어서, 롤러가 결합·해제된 상태를 나타내는 단면도,
도14는 본 발명의 제2실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구에 있어서, 롤러가 결합·해제된 상태를 나타내는 도13의 X I V - X I V선 단면도,
도15는 본 발명의 제2실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구에 있어서, 롤러가 회전자와 샤프트 사이에 끼워져 있는 상태를 나타내는 단면도,
도16은 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙 권취장치의 클러치 기구에 있어서, 롤러가 회전자와 샤프트 사이에 끼워져 있는 상태를 나타내는 도15의 X V I - X V I선 단면도,
도17은 종래의 웨빙 권취장치를 나타내는 측면도,
도18은 종래의 웨빙 권취장치를 나타내는 분해 사시도,
도19는 종래의 웨빙 권취장치를 나타내는 요부 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 웨빙 권취장치 18 : 스풀(spool; 피회전부재)
24 : 웨빙 30 : 케이싱(casing; 지지부재)
30B : 고정 수용부(유지부, 유지수단)
32 : 롤러(roller ; 전달부재) 42 : 유지구멍(이동수단)
44 : 회전자(回轉子 ; 프리텐셔너, 회전부재)
50 : 결합돌기(유지부, 유지수단) 52 : 테이퍼(taper ; 이동수단)
56 : 기어체(gear體 ; 프리텐셔너) 66 : 래크체(rack體 ; 프리텐셔너)
72 : 가스 제너레이터(gas generator ; 프리텐셔너)
74 : 클러치 기구(clutch 機構) 110 : 웨빙 권취장치
130 : 케이싱(지지부재)
130B : 고정 수용부(유지부, 유지수단)
144 : 회전자(프리텐셔너, 회전부재)
150 : 협지단부(挾持段部 ; 유지부, 유지수단)
174 : 클러치 기구

Claims (3)

  1. 피회전부재에 회전력을 전달할 수 있는 회전부재와,
    상기 피회전 부재가 회전할 수 있도록 지지하는 지지부재와,
    상기 피회전부재와 상기 회전부재에 끼워져 회전부재의 회전력을 피회전 부재에 전달하는 전달위치와 피회전 부재와 회전부재 중 적어도 한 쪽으로부터 이간된 비전달 위치의 사이를 이동할 수 있도록 된 전달부재와,
    상기 회전부재가 상기 지지부재에 대하여 회전하지 않는 상태로 상기 전달부재를 상기 비전달 위치에 유지시키는 유지수단과,
    상기 유지수단에 의한 상기 전달부재의 상기 피전달 위치에서의 유지가 해제된 상태에서 상기 회전부재가 상기 지지부재에 대하여 회전하면 상기 전달부재를 상기 전달위치로 이동시키는 이동수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 클러치 기구(clutch 機構).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유지수단이 적어도 상기 회전부재 또는 상기 지지부재 중 하나 혹은 회전부재와 지지부재의 조합에 의하여 구성되고, 상기 전달부재가 상기 회전부재 중 적어도 지름방향 또는 축방향으로 이동할 수 없음으로써 전달부재를 피전달 위치에 유지시키는 것을 특징으로 하는 클러치 기구.
  3. 웨빙이 인출할 수 있도록 감겨진 스풀(spool)과,
    차량이 급감속 할 때에 웨빙 권취방향의 회전력을 스풀에 전달할수 있는 프리텐셔너와,
    상기 스풀을 회전할 수 있도록 지지하는 케이싱(casing)과,
    상기 스풀과 상기 프리텐셔너에 끼워져 프리텐셔너의 회전력을 스풀에 전달하는 전달위치와 스풀과 프리텐셔너 중 적어도 한 쪽으로부터 이간된 피전달 위치의 사이를 이동할 수 있도록 된 롤러(roller)와,
    상기 프리텐셔너가 상기 케이싱에 대하여 회전하지 않은 상태로 상기 롤러를 상기 비전달 위치에 유지시키는 유지부와,
    상기 유지부에 의한 상기 롤러의 상기 비전달 위치에서의 유지가 해제된 상태로 상기 프리텐셔너가 상기 케이싱에 대하여 회전하면 롤러를 상기 전달위치로 이동시키는 이동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨빙 권치장치.
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