KR100596818B1

KR100596818B1 - 좌석 벨트 버클

Info

Publication number: KR100596818B1
Application number: KR1020007014174A
Authority: KR
Inventors: 길하지트; 피터슨칼엠삼세; 메이어로빈씨; 시에쯔만마켈
Original assignee: 키 세이프티 시스템즈 인코포레이티드
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1999-02-17
Publication date: 2006-07-03
Also published as: WO1999065350A1; JP2002518069A; US5996193A; EP1093339A1; KR20010052844A; EP1093339A4; JP3777091B2

Abstract

좌석 벨트 버클(100)은 사전신장기(330)를 작동시킨다. 사전신장기는 내부에 제 1 랫치 개구부(126a)를 구비하는 프레임과, 대향 프레임 측면(108a, 108b)을 구비한다. 각 프레임 측면은 버클내로의 텅의 이동 방향에 대체로 수직으로 배치된 랫치 플레이트 슬롯(110)과, 피봇 웨이트 메카니즘(112, 200, 220)을 포함한다. 버클은 랫치 플레이트(180)와, 랫치 플레이트내의 슬롯내로 이동가능한 부분(186)을 구비한다. 랫치 플레이트는 프레임내의 랫치 개구부(126a)내의 그리고 텅의 랫치 개구부(173)내의 랫치 위치와, 랫치 개구부 외측의 언랫치 위치 사이에서 이동한다. 사전신장기의 작동 동안에, 웨이트(200)는 제 1 개구부내에 랫치 플레이트를 유지시키는 경향이 있는 랫치 플레이트상에 힘을 발생하도록 피봇된다. 프레임에 결합된 버튼(250)은 랫치 플레이트를 언랫치 위치로 상승시키기 위한 램프(260)를 구비한다.

Description

좌석 벨트 버클{SEAT BELT BUCKLE USED WITH A PRETENSIONER}

본 발명은 좌석 벨트용의 버클에 관한 것이며, 보다 상세하게 버클 사전신장기(a buckle pretensioner) 또는 벨트 조임기에 사용되는 버클에 관한 것이다.

본 발명은 안전 벨트 시스템의 버클 사전신장기에 사용되며, 사전신장기가 작동되는 경우에 발생되는 매우 큰 G포스에 견디는 신규하고 개량된 버클에 관한 것이다. 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 이러한 G포스는 사전신장기가 빠르게 이동할 때 발생하여 자동차 탑승자 주위의 벨트의 느슨함(belt slack)을 해결한다. 사전신장 스트로크의 종료시에, (통상적으로 사전신장기에 부착되는) 버클 프레임은 갑자기 정지되지만, 버튼은 관성으로 인해서 정지된 버클 프레임에 대해서 계속 이동할 것이다. 이러한 버튼의 움직임은 달리 보상되지 않으면 특정 상황에서 버클의 랫치 플레이트가 체결된 위치를 빠져나가 텅이 언랫치되도록 한다.

도 1은 본 발명의 주요 요소의 대부분을 도시하는 조립도,

도 2는 랫치 상태로 다른 버튼 부분과 결합된 상부 및 하부 프레임 부분을 도시하는 도면,

도 3은 버클의 저면도,

도 4a 및 도 4b는 각기 랫치 플레이트의 정면도 및 측면도,

도 5는 웨이트의 분리된 등각도,

도 6a 및 도 6b는 각기 웨이트의 측면도 및 정면도,

도 7은 랫치된 형상에서의 조립된 버클의 단면도,

도 8은 언랫치된 형상에서의 버클을 도시하는 단면도,

도 9는 버클의 다른 부품에 관계되는 버튼을 도시하는 것으로 랫치 상태에서의 버클의 측면도,

도 10은 본 발명의 다른 실시예의 등각도,

도 11은 버튼이 제거된 도 10의 실시예의 다른 도면,

도 12는 버튼에 대한 본 실시예의 이어부 또는 돌기의 관계를 도시하는 측단면도,

도 13 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예를 도시하는 도면.

버클(100)은 하부 프레임 부분(104)과, 상기 하부 프레임 부분(104)과 맞물리는 상부 프레임 부분(106)을 포함하는 프레임(102)을 구비한다. 도시하지 않은 보호용의 단단한 플라스틱 중공 커버가 버클을 커버한다. 하부 프레임 부분(104)은 2개의 직립형 측면(108a, 108b)을 구비한다. 각 측면은 수직방향으로 이동가능한 랫치 플레이트(180)용의 가이드로서 작용하는 랫치 플레이트 슬롯(110)을 포함한다. 각 측면은 연장되는 로브 부분(113)에 (일반적으로 둥근 형상의) 구멍을 더 포함한다. 각 측면(108a, 108b)은 전방을 향하는 표면(109)이 경사져 있고, 버클 커버와의 간섭장착을 제공하는데 이용되는 예리한 점으로 종료된다. 하부 프레임 부분(104) 및 상부 프레임 부분(106)은 도 2에 도시된 바와 같이 이들 2개의 프레임 부분이 서로 맞물리도록 하는 다수의 노치 및 홈을 포함한다.

도 1 및 도 3을 다시 참조하면, 프레임 부분(104)은 랫치 플레이트(180)의 랫치 부분(182)을 수용하는 횡단 슬롯(랫치 개구부)(126)과, 축방향으로 연장되는 부분(128)을 구비하는 T자형 슬롯(124)을 포함한다. 하부 프레임 부분(104)은 또한 선택적인 개구부(136)를 구비하는 단부 피스(134a)를 더 포함한다. 각 측면(108a, 108b)의 정면은 상부 프레임 부분(106)에 대해서 하부 프레임 부분을 수용하고 정렬하는 슬롯(140)을 포함한다.

상부 프레임 부분(106)은 2세트의 이격된 개구부(152a, 152b; 154a, 154b)와, 좁게 연장되는 슬롯(128b) 및 횡단 슬롯(126b)을 구비하는 중앙 개구부(124b)를 포함하는 얇고 편평한 플레이트(150)로 형성된다. 슬롯(128b)은 하부 프레임 부분(104)상에 위치되는 경우에, 축방향으로 연장되는 [하부 프레임 부분(104)의] 슬롯 부분(128)과 동일선상에서 그 위로 이격되어 있다[공간(170) 참조]. 이젝터 스프링(129)의 일 단부(129a)는 프레임 부분들(104, 106) 사이에 [슬롯(124b)의 좁은 단부(128c)에서] 샌드위칭되며, 다른 또는 자유 단부(129b)는 이젝터(131)를 바이어스시킨다. 일반적으로, 이젝터(131)는 대체로 장방형이며, 또한 프레임 부분 사이의 공간(170)에 수용된다. 이젝터 스프링(129)의 측면(131a, 131b)은 하부 프레임 부분의 T자형 슬롯(124a)의 축방향으로 연장되는 부분(128a)을 향해 전후로 안내된다. 상부 프레임 부분(106)은 하부 프레임 부분내의 개구부(136)와 동일한 사이즈의 선택적인 개구부(136)를 가진 단부 피스(134b)를 포함한다. 프레임 부분(104, 106)이 부착되면, 이들 개구부(136)는 서로 정렬된다. 이러한 형태가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 케이블 또는 금속 스트랩(332)은 통상적으로 정렬된 개구부(136)를 통해서 리벳팅과 같은 공지된 방법으로 단부 피스(134a, 134b)를 통해 버클(100)에 부착될 수 있으며, 도 7에 도시된 바와 같이 사전신장기(330)로도 지칭되는 벨트 신장 장치에 부착된다.

하부 및 상부 프레임 부분의 조립은 본 기술 분야에 공지되어 있다. 상부 프레임 부분(106)의 슬롯(152a, 152b)은 측면(108a, 108b)의 정면상의 슬롯(140)내에 수용되며, 다음으로 상부 프레임 부분은 하방으로 회전되어 측면(108a, 108b)이 관통 연장된다. 상부 프레임 부분(106)은 하부 프레임 부분(104)상에 위치되며, 중간 부분(160a, 160b)은 각 측면에서 대향하는 슬롯 또는 홈(116)의 상부에 안착된다. 각 측면(108a, 108b)의 직립 단부(111a, 111b)는 각기 대응하는 개구부(154a, 154b)를 통해 각각 연장된다. 상부 프레임 부분(106)의 정면(161)은 상방으로 굽혀져서(도 1 및 도 2 참조), 하부 프레임 부분(104)상에 위치되는 경우에 정면은 슬롯(170)(도 2 참조)을 형성하며, 상기 슬롯을 통해서 텅(173)이 수용된다. 상부 프레임 부분의 측면(165a, 165b)은 하부 프레임 부분(104)의 대응하는 측면(167a, 167b) 위에서 외측으로 연장된다. 버튼(250)은 측면(165a, 165b)상에서 이동 가능하다.

상술한 바와 같이, 랫치 플레이트(180)는 측면(108a, 108b)상에 제거가능하게 위치된다. 도 1, 도 2, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 랫치 플레이트(180)는 중앙 랫치 부분(182)을 포함하며, 상기 랫치 부분(182)은 로크 또는 랫치 위치에 있는 경우에 슬롯(랫치 개구부)(126a, 126b)내에 그리고 텅(173)의 랫치 수용 개구부(175)내에 수용된다. 또한, 랫치 플레이트는 랫치 플레이트 슬롯(110)내에 활주 가능하게 수용 및 안내되는 2개의 측면 레그(184a, 184b)와, 2개의 연장되는 통상적으로 사각형인 단부 또는 윙(190)을 포함한다. 슬롯(126a, 126b)을 통해 연장되는 중앙 랫치 부분의 하부 팁(187)(도 4a 참조)은 점선(도 4a 참조)으로 도시된 바와 같이 모따기되거나 편평할 수 있다. 랫치 플레이트(180)는 또한 보다 낮은 중앙 부분(188a)을 구비하는 상부(188)를 구비한다. 판 스프링(302)은 프레임 부분에서 슬롯(126a)내로 랫치 플레이트(180)를 랫치 위치(도 2에 도시된 바와 같이)로 하방으로 바이어스시키도록 상부 중앙 부분(188a)상에서 작동한다.

조립 동안에, 랫치 플레이트(180)는 우선 우측면 랫치 플레이트 슬롯(110)내로 그리고 좌측면 랫치 플레이트 슬롯(110)내로 활주된다. 랫치 플레이트(180)가 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 향하도록 하는 것을 보장하기 위해서, 랫치 플레이트 및 하부 프레임(104)은 랫치 플레이트가 역방향 또는 반대 방향으로 설치되는 것을 방지하기 위한 에러-방지 형상부를 갖는다. 이들 에러 방지 형상부는 랫치 플레이트(180)상의 우측 정면 표면(도 1 참조)의 돌기(185)와, 우측 랫치 플레이트 슬롯(110)내에 형성된 상보적인 홈 또는 키 구멍(185a)을 포함하고 있다. 이해할 수 있는 바와 같이, 랫치 플레이트(180)가 수직방향 축을 중심으로 180°회전되면, 돌기(185)가 측벽(108a)에 접촉하여 차단되기 때문에, 랫치 플레이트를 슬롯내에 설치할 수 없다.

랫치 플레이트(180)는 웨이트 또는 관성체(200)와 결합되어 작동한다. 도 5, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 웨이트(200)는 중앙 섹션(201)과, 대체로 서로 경상(鏡像)인 좌측 및 우측(제 1 및 제 2) 세그먼트(202a, 202b)를 포함한다. 각 세그먼트(202a, 202b)는 선형 접촉 및 결합 표면(206) 및 보어(208)를 규정하는 전방으로 연장되는 결합 윙(204)을 포함하며, 상기 보어(208)를 통해 핀(220)이 수용된다(도 2 참조). 또한, 결합 윙(204) 각각은 후크형 리세스(204a)를 형성한다. 보어(208)의 부분(208a)은 노출되어 있으며, 핀(220)이 쉽게 통과하도록 약간 크게 형성된다. 핀 및 대향 보어(208)는 관성체(200)의 회전축(214)(도 6a 참조)을 형성한다. 관성체의 각 세그먼트(202a, 202b)는 관성체의 중력중심(212)을 회전 중심축 아래에 위치시키는 것을 보조하기 위해 대응하는 보어(208), 즉 회전축(214) 아래로 연장되는 현수 로브(210)를 포함한다. 각각의 로브(210)는 이격되어 있으며, 이러한 간격은 참조부호(211)로 표시되어 있다. 각 세그먼트(202a, 202b)는 횡방향으로 연장되는 부분(216) 및 전방으로 연장되는 부분(218)을 더 포함한다. 각 세그먼트(202a, 202b)의 횡방향 및 전방 연장 부분(216, 218) 각각의 상부(216a, 218a)는 대체로 동일 평면이지만, 각 섹터(202a, 202b)의 각 상부 아래로 오목하다. 전방으로 연장되는 부분(218) 각각은 상부(218a)(상부 표면)상으로 약간 연장되는 직립 팁(222)을 포함한다. 전방으로 연장되는 부분(218) 각각의 바닥(224)은 웨이트(200)의 회전 동안에 푸시 버튼(250)의 부분과의 간섭을 제공하도록 아치형으로 형성되어 있다. 전방으로 연장되는 부분(218) 각각은 슬롯 또는 홈(225)을 형성하도록 대응하는 현수 로브(210)로부터 이격되어 있다. 토션 스프링과 같은 선택적인 덜거덕거림 방지 스프링은 프레임으로부터 그리고 랫치 플레이트(180)를 향해서 웨이트를 바이어스시키는데 이용된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 스프링(226)의 하나의 레그는 측면(108a)의 에지에 인접하여 위치되는 한편, 스프링의 다른 레그는 웨이트상에 반시계방향 바이어스력을 발생하도록 웨이트의 우측 측면상의 홈(225)내에 수용된다. 제 2 바이어스 스프링은 프레임의 다른 측면(108b)상에 유사하게 위치되고, 웨이트의 좌측 홈(225)상에서 작동한다. 덜거덕거림 방지 스프링은, 도 7에 도시한 바와 같이, 버튼(250)의 정상부의 표면으로부터 하방으로 돌출하여 랫치 플레이트(180)를 향해 웨이트를 가압하는 하나 이상의 일체식 플라스틱 스프링 핑거(226a)를 제조하는 것과 같은 여러 방법으로 실시될 수 있다. 다시 중앙 섹션(201)을 참조하면, 이 섹션의 상부(201a)는 버튼(250)의 부분에 간극을 제공하도록 각 로브(202a, 202b)의 인접한 상부(203) 아래에 수용된다. 각 로브(210)는, 로브(210)와 프레임 측면(108a, 108b)의 내부 벽(132a, 132b)의 각기 대응하는 부분 사이에서의 미끄러짐 마찰을 최소화하는 작용을 하는, 외측으로 향한 원형 돌기 또는 융기부(stand-off)(228)를 포함한다.

판 스프링(302)은 스프링 조립체(300)에 의해 지지되고, 이 조립체의 일부이다. 이러한 형태의 스프링은 본 기술 분야에 공지되어 있다. 스프링 조립체(300)는 도 7 및 도 8에 도시되어 있다. 스프링 조립체는 각기 프레임 부분(111a, 111b)의 대응하는 슬롯(122)(도 1 참조)내로 수용되고 횡방향으로 연장되며 대체로 입방체형인 2개의 작은 돌기(306a, 306b)를 구비하는 본체(304)를 포함한다. 또한, 본체(304)는 2개의 이격된 현수 돌기(308)(그중 하나만이 도 1에 도시되어 있음)를 포함하며, 상기 돌기(308)는 본체(304)의 메인 부분 아래로 연장되고 상부 프레임 부분(106)의 대응하는 슬롯(156a, 156b)내로 수용된다. 스프링 조립체의 본체(304)는 스프링(302)의 단부(310)를 지지하기 위한 수단을 더 포함한다. 이것은 많은 방법으로 이뤄질 수 있다. 본 발명의 도시된 실시예에 있어서, 본체는 공간(314)을 형성하도록 본체(304)상으로 융기된 부분(312)을 포함한다. 스프링(302)은 이 공간(314)내에 수용되고, 그 단부(310)는 융기된 부분(312)의 후방에 고정된다. 또한, 본체는 푸시 버튼 스프링(272)의 단부(272a)를 수용하는 보스(322)를 구비하는 라이저(riser)(320)를 포함한다.

상부 및 하부 프레임 부분(104, 106)의 조립시에, 랫치 플레이트(180)는 그 단부 또는 윙(190)이 각기 각 측면(110a, 110b)으로부터 횡방향으로 연장되도록, 하부 프레임 부분(104)의 랫치 플레이트 슬롯(110) 사이에 삽입된다. 스프링 조립체(300)는 상부 프레임 부분(106)에 고정되며, 스프링(302)은 랫치 플레이트(180)의 상부(188a)상에 끼워맞춰진다. 또한, 조립 동안에 이젝터와 이젝터 스프링은 프레임 부분(104, 106) 사이에 위치되어 있다. 따라서, 웨이트(200)는 프레임(102)에 장착된다. 랫치 플레이트 슬롯(110)내의 상승된 위치에 랫치 플레이트(180)가 위치되므로, 결합 윙(204)은 전방으로 연장되는 부분(218)이 각각의 단부(190)의 하방에 위치하는 상태에서, 랫치 플레이트의 대응하는 정면 부분(188c, 188d) 앞에 위치된다. 웨이트(200)는 각 프레임 측면(108a, 108b)내의 개구부(112)와 동일 직선상에 있다. 따라서, 핀(220)은 웨이트를 프레임(102)에 고정시키기 위해 개구부(112) 및 보어(208)에 삽입된다. 측면(108a, 108b)은 웨이트(200)의 한쪽 측면상에서 슬롯(224) 중 각기 하나내에 위치된다. 덜거덕거림 방지 스프링(226)이 이용되는 경우, 이 스프링은 프레임 및 웨이트에 고정된다. 기본적으로, 이러한 형상은 도 8에 도시된 버클의 작동의 언랫치 또는 언로크된 모드에서 상술한 버클 부분의 상대적인 배향을 도시하는 것이다.

상술한 바와 같이, 버클(100)은 또한 버튼(250)을 포함한다. 버튼은 프레임(102)상에 활주 가능하게 수용된다. 버튼은 버클(100), 상부(254) 및 연장 측면(256)으로부터 텅(173)을 해제하기 위해 가압하는 단부(252)를 포함한다. 버튼(250)의 각 측면(256)은 대체로 공지된 형태의 대향 슬롯(또는 리세스)(257)을 포함하며, 상부 프레임 부분(106)의 대응하는 연장 측면(165a, 165b)상에서 활주된다. 각 버튼 측면은 개구부, 슬롯 또는 리세스(258)를 내부에 구비하며, 이들중 하나의 부분은 대응하는 단부(190)의 하부 표면(190a)에 결합되어 이것을 상승시키는 램프(260)로서 형성된다. 슬롯(또는 리세스)(258)의 제 2 부분은 노치 또는 수평방향 가이드(264)로서 형성되며, 하부 및 상부 프레임 부분과 텅 슬롯(175)에서 랫치 개구부 또는 슬롯(126a, 126b)에서 랫치 플레이트가 상승되거나, 상승되어 빠져나가는 것을 방지하기 위해서 랫치 플레이트(180)의 단부(190)상에 위치된다.

버튼의 상부(254)는 버튼 바이어스 스프링(272)내로 연장되는 핀 형성부(270)를 더 포함한다. 도 1, 도 7, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 스프링의 단부(272b)는 핀(270) 위로 수용되며, 핀(270)에 의해 지지된다. 스프링의 좌측 단부(272a)는 라이저(320)의 보스(322) 위로 수용된다. 라이저는 바이어스 스프링(272)을 위한 작용 표면을 제공한다.

도 8은 버클(100)이 언랫치 위치에 있는 것을 도시하는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 랫치 플레이트(180)는 도시된 위치에 랫치를 위치시키기 위해서 버튼(250)의 램프(260)에 의해 상방으로 이전에 상승된다. 보다 상세하게, 버튼을 누르면, 대향 램프는 각 단부 또는 윙(190)의 바닥(190a)에 결합되고, 이것을 언랫치 또는 상승된 위치로 상승시킨다. 랫치 플레이트가 상방으로 가압되면, 이러한 운동은 핀(220)을 중심으로 웨이트가 피봇되도록(도 8에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로) 결합 윙(204) 각각을 상방으로 밀어올린다. 이러한 회전은 결합 윙(204)을 랫치 플레이트(180)의 상부(188)에서 이격시키고, 랫치 플레이트가 각 윙의 홈 또는 포켓(204a)내에 위치되게 한다. 또한, 랫치 플레이트(180)가 상승된 위치에 오면, 이젝터 바이어스 스프링(129)은 이젝터(131)를 전방으로 이동시켜서, 스프링은 랫치 플레이트의 팁 단부(187) 아래에 위치되어 그것을 지지하게 된다.

도 9는 랫치 상태의 버클을 도시한 것이다. 버튼(250)을 [화살표(340)의 방향으로] 누르면 텅(173)은 해제된다. 버튼을 우측으로 밀면, 수평방향 노치 가이드(264)는 랫치 플레이트(180)의 단부 및 [버튼(250)의 각 측면상의] 램프(260)를 지나, 짧은 거리를 이동한 후에 프레임 부분의 슬롯(126a, 126b) 및 텅(173)의 슬롯(175)을 벗어나 상방으로 웨이트(200) 및 랫치 플레이트(180)를 상승시킨다. 그후, 이젝터(131)는 버클(100)로부터 텅을 이젝트시킨다.

도 7 및 도 9는 텅(173)이 제 위치에 랫치된 버클을 도시한다. 텅이 버클내에 삽입되는 경우에, 텅은 이젝터(131)와 결합되고, 이젝터를 후방으로 이동시켜서, 스프링(302)이 랫치 플레이트(180)를 프레임(102)의 개구부(126a, 126b)내로 그리고 텅(173)내의 개구부(175)내로 하방으로 가압하도록 한다. 랫치 플레이트가 프레임내에서 하방으로 이동함에 따라, 랫치 플레이트의 단부 또는 윙(190)은 웨이트(200)의 전방으로 연장되는 부분(218) 각각의 상부와 결합되어 웨이트가 핀(220)을 중심으로 회전되도록 한다. 랫치 플레이트가 랫치 위치에 오면, 웨이트의 결합 윙(204)은 그 위의 결합 표면과 함께 랫치 플레이트의 상부(188)상에 위치될 것이다.

다음으로 사전신장기 작동 동안의 버클(100)의 작동을 설명한다. 충돌이 감지되면, 자동차 전자 제어 장치(도시하지 않음)는 사전신장기(330)를 작동시키는 신호를 발생한다. 공지된 구조의 전형적인 파이로테크닉 사전신장기(pyrotechnic pretensioner)는 이동가능한 피스톤을 내부에 구비한 튜브를 포함한다. 피스톤은 화살표(340)의 방향으로 버클을 최초로 가속하는 케이블(332)(도 7 참조)을 거쳐서 버클 단부(134a, 134b)에 연결된다. 버클이 가속될 때, 프레임 부분은 좌측(도 7에서)으로 이동되고, 버튼(250)은 우측으로 상대적으로 이동되고, 랫치 플레이트(180)의 단부 또는 윙(190)과 상호작용하여 정지된다. 이러한 매우 짧은 시간 주기 동안에, 웨이트(200)는 로드 또는 핀(220)[웨이트의 중력중심이 참조부호(212)로 표시되어 있음]을 중심으로 반시계방향으로 피봇되는 경향이 있다. 웨이트가 이동하려는 경향은 랫치 플레이트의 윙의 바닥 표면(190a)상의 웨이트의 전방으로 연장되는 부분(218)의 표면(218a)의 상호작용에 의해 정지된다. 웨이트의 회전에 의해 랫치 플레이트가 상승되는 경향은 가이드(264)에 의해 정지된다. 이러한 가속 단계 동안에 버튼상에서 작동하는 관성은 FBA로 표시되어 있다.

사전신장기(330)가 작동을 개시한 3 내지 15밀리세컨드내에, 버클 프레임이 통상적으로 약 80㎜인 사전신장기(330)의 이동 종료시에 정지됨에 따라 버클 프레임의 하방 운동[도 7에 도시된 바와 같이 좌측으로의 운동]은 급속하게 감속된다. 프레임(102)과 함께 이동할 버튼(250)은 버클 프레임이 급속하게 정지된 후에만 운동이 정지하는 경향이 있다. 이러한 감속 단계 동안에 버튼상에서 작동하는 관성력은 FBD로 표시되어 있다. 버클(100)의 작동의 이러한 감속 단계 동안에, 웨이트(200)는 시계방향으로 회전되는 경향이 있다.

도 7의 랫치 위치에서, 각 결합 윙(204)의 결합 표면(206)은 랫치 플레이트(180)의 상부상에 위치된다. 결합 윙(204)의 만곡은 랫치 플레이트(180)의 상부의 편평한 윤곽과의 관계에 있어서, 각 후크와 랫치 플레이트가 만나는 각 부분 사이에 선접촉을 위해 제공되는 것이다. 이러한 형태에서, 랫치 플레이트, 보다 상세하게 중심 부분(182)은 프레임 및 텅내의 다양한 랫치 개구부(126a, 126b, 173)내에 위치된다. 이러한 형태는 웨이트(200)가 시계방향으로 회전되는 것을 방지한다. 그러나, 상술한 바와 같이, 웨이트로의 감속 힘 입력에 반응하여, 웨이트는 시계방향으로 회전하려 하며, 이에 의해 보다 큰 힘을 가진 후크가 랫치 플레이트(180)상에 가압되게 된다. 이러한 감속 단계 동안에, 버튼(250)은 또한 좌측(도 7 참조)으로 이동하려 할 것이며, 랫치 플레이트를 여러 슬롯 밖으로 상승시킬 것이다. 웨이트에 의해 랫치 플레이트에 가해진 관성력은 이러한 운동에 저항한다. 버튼(250)이 랫치 플레이트를 여러 슬롯 밖으로 상승시키지 않도록 하기 위해서, 웨이트에 의해 발생된 결과적인 힘(또는 토오크)은 버튼에 의해 랫치 플레이트에 부여된 힘보다 커야 한다.

도 10 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 도 11은 텅(173)이 삽입된 것과 같이(텅은 도시되지 않음) 로킹된 상태의 버클 부분의 배향을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 랫치 플레이트(180)는 상부 및 하부 프레임 부분내의 개구부를 통해 위치되어 있다. 본 실시예와 도 1에 도시된 버클 사이의 주요 차이점은 웨이트(200)의 상부상에 2개의 직립 이어부(ear) 또는 돌기(350a, 350b)를 포함하고 있는 것과, 버튼(250)의 상부 후방 표면상에 2개의 노치(354a, 354b)를 포함하고 있다는 것이다. 이어부(350a, 350b)의 각각의 정면(352)은 편평하다. 버클(100)이 랫치 상태에 있는 경우, 각 돌기(350a, 350b)의 정면(352)은 대체로 수직방향으로 배향되고, 각 노치(354a, 354b)의 기부(356)로부터 이격되어 있다[공간은 참조부호(358)로 표시되고 폭이 약 1㎜이다]. 다시 생각해보면, 버튼(250)은 멀리 스프링(272)에 의해 돌기(350a, 350b)로부터 버클의 상부를 향해 바이어스된다. 도시된 바와 같이, 각 노치(354a, 354b)의 기부(256)는 반작용면으로서 작용하며, 반작용 표면이 제공되는 한 실제 노치를 사용할 필요가 없다. 이해할 수 있는 바와 같이, 기부(356)의 위치에서, 버튼(250)의 후방을 가로지르는 단부 면은 편평하게 형성되며, 이에 의해 노치형 윤곽이 제거된다.

본 실시예의 작동은 도 1에 도시된 버클의 것과 기본적으로 동일하다. 그러나, 웨이트(200)에 의해 랫치 플레이트(180)상에서 발생된 관성력 또는 토오크가 랫치 플레이트의 윙(190)의 하부면상의 버튼에 의해 발생된 상승력에 대항하기에 충분히 크지 않다면, 랫치 플레이트는 램프(260)에 대응하여 상승하기 시작할 것이며, 버튼은 또한 도 12에서 우측으로 이동할 것이다. 버튼(250)의 이러한 작은 추가 이동은 웨이트(200)의 돌기(350a, 350b)의 각각의 정면(352)과 직접 접촉하게 기부(356)를 위치시킬 것이다[랫치 플레이트(180)의 상부와 결합 표면(206)의 위치로 인해서 웨이트(200)의 상호의존 때문에, 웨이트(200)는 랫치 플레이트의 상방 운동으로 인해 약간 회전될 것이다].

도 12에 도시된 바와 같이, 핀(220)으로부터 각 이어부(350a, 350b)까지의 모멘트 아암은 핀으로부터 중력중심(212)까지의 대응하는 모멘트 아암보다 작다. 그 결과, 이어부(350a, 350b)에서 버튼에 의해 발생된 관성력은 중력중심(212)에 의해 핀을 중심으로 발생된 것보다 작을 것이며, 이러한 힘은 사전신장기 발사 동안에 버튼의 모든 다른 이동을 방해 또는 차단하기에 충분하다. 버클의 정상 작동 동안에, 즉 버클로부터 텅(173)이 언랫치되어 있는 동안에, 이어부 또는 돌기는 웨이트를 회전시키기 위해서 버튼(250)의 전진하는 기부 또는 반작용 표면(356)에 의해 후방으로 가압된다. 또한, 버튼이 내측으로 이동되면, 램프(260)는 랫치 플레이트(180)를 상승시키고, 다음에 결합 윙(204)에서 웨이트를 상승시키고, 웨이트를 회전시킨다.

도 13 내지 도 15는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것이다. 우선 도 1을 다시 참조한다. 상술한 바와 같이, 조립 동안에 웨이트(200)는 프레임(102)상으로 하강하고, 핀(220)은 개구부(112)를 통해서 하부 프레임 부분(104)의 한 측면으로부터 삽입되고, 다음에 웨이트의 보어(208)를 통해서 하부 프레임 부분의 다른 측면상의 개구부(112)를 통해서 삽입된다. 이러한 방법은 특별히 자동화된 조립을 따르지는 않는다. 도 13 내지 도 15의 실시예는 조립을 보다 용이하게 한다. 개구부(112)는 웨이트가 프레임상에 실질적으로 수직으로 삽입될 수 있게 하는 상부 개방 슬롯 또는 노치(370)로 대체된다. 이들 대향된 노치는 수직방향의, 각진 또는 아치형 벽을 구비할 수 있다. 이들 벽은 평행하거나 V자형으로 갈라져서, 후술하는 바와 같이 웨이트가 피봇되도록 한다. 슬롯의 폭은 웨이트의 필수적인 이동을 방해하지 않도록 축(372)의 폭보다 크거나 아주 약간 폭이 넓을 수 있다. 도 13에 도시된 노치(370)는 수직으로 배향되지만, 웨이트가 이동하는데 충분한 넓이로 되어 있다. 도 15의 노치(370a)는 버튼(250)의 방향으로 각을 이루고 있다. 점선으로 도시된 중첩된 노치(370b)는 결합 표면(206) 및 랫치 플레이트(180)의 교차부에서 그 중심곡률을 가진 아치형 또는 반경방향 벽을 가진 노치를 도시한 것이다. 프레임의 구조의 이러한 변형은 참조부호(200')로 표시된 바와 같은 웨이트에 대한 변형을 허용한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 보어(208, 208a)는 제거되며, 웨이트(200')는 대향 일체식 스터드 축 또는 피봇(372)을 추가로 포함한다. 조립 동안에, 웨이트는 스터드 축(372)이 그 내부에서 회전가능한 슬롯(370)내로 간단히 위치된다. 스터드 축이 제 위치에 유지되도록 하기 위해서, 버튼(250)의 상부 하면(376)은 각 스터드 축의 상부로부터 약간 이격된 종방향으로 연장되는 리브 또는 돌기(380)를 구비하여, 스터드 축이 슬롯을 벗어나 상승되는 것을 방지한다. 웨이트(200')의 상부의 일부는 하부 표면(376)을 보다 명확하게 도시하기 위해서 생략하였다. 더욱이, 2개의 상부 개방 슬롯을 이용하는 상기 구조의 변형예는 예를 들면 프레임 측면중 하나(108a)내에 핀 개구부(112)중 하나를 유지시킴으로써 성취될 수 있다. 대향하는 프레임 측면(108b)은 상부 개방 슬롯 또는 노치(370)를 포함한다. 본 실시예의 조립 동안에, 스터드 축중 하나는 개구부(112)내에 우선 삽입되며, 다른 스터드 축은 슬롯(370)내로 단순히 강하된다.

본 실시예의 작동은 상술한 것과 실질적으로 동일하다. 이해할 수 있는 바와 같이, 슬롯형 프레임 및 변형된 웨이트는 본 발명의 다른 실시예 모두에 이용될 수 있다. 특히, 사전신장기 스트로크의 종료시에 도 13 내지 도 15에 도시된 실시예의 작동은 하기와 같다. 웨이트(200')는 스터브 축을 중심으로 시계방향으로 회전한다. 스터브 축(372)은 핀(220)을 중심으로 웨이트(200)를 추가할 때와 같이 각 슬롯(370)[또는 상술한 다른 구조에서 슬롯(370) 및 개구부(112)]의 근처에 위치되며, 결합 표면(206)을 거쳐서 랫치 플레이트상에서 작동되는 힘을 발생시킨다. 축중 하나 또는 양자가 상부 개방 슬롯(370, 370a)에 의해 구속되지 않기 때문에, 웨이트는 결합 표면을 중심으로 대체로 상방으로 피봇될 것이다. 축은 슬롯과 함께 이동할 것이다. 상술한 바와 같이, 이들 슬롯 또는 노치들은 수직으로 배향되거나, V자형이거나, 슬롯형이거나 또는 아치형인 피봇 축의 회전 원호를 따를 수 있다. 노치(370, 370a)가 반경방향이 아니라면, 이들 노치는 웨이트 및 축이 이동될 수 있는 충분한 폭이 필요하다. 상술한 바와 같이, 버튼은 축이 슬롯을 벗어나 상승되는 것을 방지하는 리브 또는 하부 표면(376)을 포함하고 있다. 관성력과 관련하여, 웨이트(200') 및 스터드 축(372)의 이동은 리브(376)의 하부 표면에 대해서 큰 법선 성분을 발생시켜 버튼상의 마찰을 증가시킨다. 이러한 마찰은 버튼의 모든 잠재적인 이동에 대해 반대로 작용한다(도 15에 도시된 바와 같이 좌측으로).

도시된 바와 같이, 버튼의 이동은 ⓐ 랫치상에서 작동하는 관성에 반대이며, ⓑ 스터브 축 및 버튼 리브의 계면에서 발생된 증가된 마찰에 반대이다. 간단하게 도 14의 직각 스터브 축을 참조한다. 이러한 축은 웨이트(200')의 우측 상의 축과 같은 부드러운 부분을 구비한 축을 이용하는 것과 비교할 때 축과 버튼 리브 사이의 마찰을 증가시키게 되는 널링 표면, 스플라인 표면 또는 홈형 표면(380)을 포함한다. 이해할 수 있는 바와 같이, 도 13 내지 도 15에 도시된 버클은 선택적인 이어부 또는 돌기(350)가 이용된다면 버튼(250)의 이동을 위해 제 3 수단을 구비할 것이다. 단지 하나의 상부 개방 슬롯이 이용된다면, 축중 하나는 버튼의 이동에 대향되는 마찰력을 발생하도록 개구부(112)내의 다른 피봇과 같이 상방으로 가압될 것이다. 이러한 이동 축은 또한 마찰 향상 표면 특성을 갖고 있다.

Claims

버클을 결정가능한 거리로 이동시켜서 탑승자 주위의 벨트의 느슨함(belt slack)을 제거하도록 결합되는 사전신장기(330)와 함께 이용하도록 동작 가능한 좌석 벨트 버클(100)에 있어서,

상기 사전신장기(330)에 작동가능하게 결합되고, 텅(173)을 수용하도록 텅 수용 개구부(170)를 갖는 프레임(102)으로서, 상기 프레임(102)은 제 1 랫치 개구부(126a)를 내부에 구비하고 상기 텅은 제 2 랫치 개구부(175)를 구비하는, 상기 프레임(102)과,

상기 프레임 내부에서, 랫치가 상기 프레임내의 제 1 랫치 개구부내에 그리고 상기 텅의 제 2 랫치 개구부내에 위치되는 랫치 위치와, 랫치가 제 1 및 제 2 랫치 개구부의 외측에 위치되는 언랫치 위치 사이를 이동가능한 랫치 플레이트(180)와,

상기 프레임에 대해서 내측으로 이동될 때 그 언랫치 위치로 랫치의 이동을 개시하기 위한 해제 수단을 포함하고, 상기 프레임상에 장착된 버튼(250)과,

상기 사전신장기의 작동 동안에 상기 버튼의 표면(376)상에 마찰력을 발생하여 상기 버튼의 이동을 방해하는 수단(372, 376)을 포함하는

좌석 벨트 버클.
제 1 항에 있어서,

상기 사전신장기의 작동 동안에 상기 랫치상에서 작용하는 버튼(250)에 의해 발생된 힘에 대항하여 상기 제 2 랫치 개구부내에 상기 랫치를 유지하도록 하는 힘을 발생시키는 웨이트 수단을 더 포함하는

좌석 벨트 버클.
제 2 항에 있어서,

상기 마찰 수단이 상기 웨이트 수단의 일부분인

좌석 벨트 버클.
제 1 항에 있어서,

상기 프레임이 대향 프레임 측면(108a, 108b)을 더 포함하며, 상기 각 측면은 제 1 방향에 대체로 수직으로 배치된 랫치 플레이트 슬롯(110)을 포함하며, 상기 랫치는 상기 프레임의 상기 랫치 플레이트 슬롯(110)내에서 이동가능한 측면 부분(184)을 포함하는

좌석 벨트 버클.
제 2 항에 있어서,

상기 웨이트 수단은 랫치 플레이트와 함께 이동가능한 피봇형 웨이트(200)를 포함하며, 상기 웨이트는 상기 랫치 플레이트가 랫치 위치에 있는 경우에 랫치 플레이트의 상부 부분상에 위치되는

좌석 벨트 버클.
제 2 항에 있어서,

상기 웨이트 수단(200)은 랫치 위치에 있는 경우에 랫치 플레이트(180) 상부에 위치되는 적어도 하나의 결합 윙(204)을 포함하며, 상기 결합 윙(204)은 양자 사이에 선형 접촉력을 제공하도록 상기 랫치 플레이트(180)의 각 편평한 상부 부분과 협력하는 아치형 결합 표면(206)을 포함하는

좌석 벨트 버클.
제 6 항에 있어서,

서로 이격된 2개의 결합 윙(204)을 포함하며, 상기 각 후크는 상기 랫치 플레이트(180)의 각 부분상에 작용하는 결합 표면(206)을 구비하는

좌석 벨트 버클.
제 6 항에 있어서,

상기 결합 윙(204) 각각은 홈 또는 포켓(204a)을 형성하며, 언랫치 위치에 있는 경우에 상기 랫치 플레이트의 상기 각 편평한 부분이 상기 홈 또는 포켓(204a)내에 수용되는

좌석 벨트 버클.
제 5 항에 있어서,

상기 웨이트는 대향된 전방으로 연장되는 부분(218)을 포함하며, 전방으로 연장되는 부분(218) 각각은 상기 랫치 플레이트(180)의 각기 횡방향으로 연장되는 단부(190)쪽으로 연장되며, 상기 랫치 플레이트가 그 랫치 위치로 이동함에 따라 상기 전방으로 연장되는 부분(218)은 상기 랫치 플레이트 단부(190)에 의해 결합되며, 이에 의해 상기 웨이트를 회전시켜서 상기 랫치 플레이트의 상부의 위치에 상기 결합 윙(204)을 위치시키는

좌석 벨트 버클.
제 2 항에 있어서,

상기 웨이트를 상기 랫치쪽으로 바이어스시키기 위한 바이어스 스프링(226, 226a)을 더 포함하는

좌석 벨트 버클.