KR100795486B1

KR100795486B1 - 차량용 안전벨트의 자동 인출 및 회수제어 장치

Info

Publication number: KR100795486B1
Application number: KR1020030040005A
Authority: KR
Inventors: 박삼균
Original assignee: 박삼균
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2008-01-16
Also published as: KR20040110004A

Abstract

탑승자의 안전을 위한 안전벨트의 불편한 착용감을 해소하기 위한 장치로써, 벨트를 착용시 체형에 따른 적적한 여분의 벨트를 자동으로 유지하는 차량용 안전벨트의 인출 및 회수 제어장치에 관한 것으로, 안전벨트를 착용하기 위하여 안전벨트를 인출하는 순간부터 해제하는 순간까지, 자동적으로 작동하여 몸을 압박하는 불편함을 제거하며, 과다한 몸의 움직임으로 안전벨트가 추가적으로 인출할 시에도 다시 착용자의 체형에 맞게 자동적으로 재조정 되도록 고안된 것이다.

안전벨트, 인출, 회수 제어, 회로도, 쐐기, 벨트 장력 감지기

Description

차량용 안전벨트의 자동 인출 및 회수 제어장치{Automatic Extracting and Retracting Control Device of Automobile Security Belt}

제1도 전체를 조립한 평도면

제1a도 압축 및 지지롤러 부품도

제1b도 로터리스위치 및 버클 부품도.

제2도 벨트 인출 컨드롤 회로도

제3도 단면구조도

제4a도 벨트 장착을 위한 초기 인출상태

제4b도 인출후 압축기어 작동

제4c도 압축기어 작동중 적량의 벨트 인출

제4d도 압축롤러와 지지롤러의 회수제어 상태

제4e도 회수제어 중 벨트의 탈착, 초기화, 추가적 인출

제4f도 회수제어 중 비상인출 상태.

운전자와 탑승자의 안전을 위하여 착용하는 안전벨트의 불편한 착용감을 해소하기 위한 안전벨트의 회수제어를 위한 다양한 형태의 클립이나 쐐기와 같은 장치로 벨트를 잡아주지만, 착용자의 몸의 과다한 움직임으로 장치가 풀어져 재조작해야 하는 번거로움과 특히 운전시에 위험하게 재조정을 하게되는 경우가 동반된다.

안전벨트를 착용시 체형에 따른 적적한 여분의 벨트를 자동으로 유지하는 차량용 안전벨트의 인출 및 회수 제어장치에 관한 것으로, 안전벨트를 착용하기 위하여 안전벨트를 인출하는 순간부터 해제하는 순간까지, 자동적으로 작동하여 몸을 압박하는 불편함을 제거하며, 과다한 몸의 움직임으로 안전벨트가 추가적으로 인출할 시에도 다시 착용자의 체형에 맞게 자동적으로 재조정된다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 벨트(24)의 장력을 감지하는 벨트장력감지기(23), 상기 벨트(24)의 인출에 의해 상기 벨트장력감지기(23)가 ON되는 경우 구동되는 기동스위치(21), 상기 기동스위치(21)에 의해 구동되는 제 1 모터(A), 상기 제 1 모터(A)에 의해 전후진이동하는 압축롤러부, 상기 압축롤러와 결합하여 상기 벨트(24)를 인출하는 지지롤러부, 상기 압축롤러부 및 지지롤러부를 상기 벨트(24)가 인출되는 방향으로 회전시키는 기어 어셈블리(1b, 1c, 1d, 1e, 1f), 상기 벨트(24)의 인출량을 제어하기 위한 로터리 스위치(27) 및 상기 로터리 스위치(27)의 설정값에 따른 시간 동안 동작하여 상기 기어 어셈블리를 구동하여 상기 벨트(24)를 인출하는 제 2 모터(B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 안전벨트 인출 및 회수제어장치가 제공된다.
여기서, 상기 압축롤러부는 상기 제 1 모터(A)의 구동에 의해 수평이동하는 압축 기동대(15), 상기 압축 기동대(15)의 수평이동 시 동반 이동하는 압축전달본체(14), 상기 압축 기동대(15)와 압축전달본체(14) 사이에 위치하는 압축 스프링(13b), 상기 압축전달본체(14)와 회전링크(14a)를 통해 결합되고 양측에 일자형안내공(2b)가 형성되며 내측으로 경사진 압축접촉면(2a)이 형성된 압축전달축(2), 축방향을 따라 가이드 홈(1a)이 형성되고 양단이 상기 일자형안내공(2b)을 따라 전후진하는 압축축부재(300), 상기 압축축부재(300)의 중앙에 형성되고 양단에 내치형기어(30b)가 형성된 압축롤러(30) 및 상기 압축축부재(300)의 양단과 상기 압축롤러(30) 사이에 설치되고 외측으로 상기 가이드홈(300a)에 결합되는 가이드돌출부(50a) 및 상기 압축접촉면(2a)에 대응되는 형상을 갖는 원통형마찰면(50b)이 형성되며, 내측으로 상기 내치형기어(30b)에 대응되는 형상을 갖는 외치형기어(50c)가 형성된 동력전달기어(50)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 지지롤러부는 상기 압축전달축(2)과 일정 거리 이격되도록 설치되고 양측에 일자형안내공(6b)가 형성되며 내측으로 경사진 압축접촉면(6a)이 형성된 지지대(6), 상기 지지대(6)의 후단에 설치되어 상기 지지대(6)에 탄성력을 제공하는 지지대 스프링(13a), 축방향을 따라 가이드 홈(1a)이 형성되고 양단이 상기 일자형안내공(6b)을 따라 전후진하는 지지축부재(200), 상기 지지축부재(200)의 중앙에 형성되고 양단에 내치형기어(3b)가 형성되며, 상기 압축롤러(30)와 접하면서 벨트(24)를 인출 또는 회수제어하는 지지롤러(3) 및 상기 지지축부재(200)의 양단과 상기 지지롤러(3) 사이에 설치되고 외측으로 상기 가이드홈(1a)에 결합되는 가이드돌출부(5a) 및 상기 압축접촉면(6a)에 대응되는 형상을 갖는 원통형마찰면(5b)이 형성되며, 내측으로 상기 내치형기어(3b)에 대응되는 형상을 갖는 외치형기어(5c)가 형성된 동력전달기어(5)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 지지대(6) 상부에 설치되고 상기 압축롤러(30)와 지지롤러(3)간에 위치하는 상기 벨트(24)를 고정하기 위한 고정수단이 더 포함되며, 상기 고정수단은 상기 지지대(6)의 일측에 형성된 비틀림스프링돌부(6c), 상기 지지대(6)의 상부 일측에 형성된 비틀림스프링축(8), 상기 지지대(6)의 상부에 형성된 경사면 상에 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되고, 일측에 쐐기스프링돌부(7a)가 형성된 쐐기(7), 상기 비틀림스프링축(8)을 중심으로 상기 비틀림스프링돌부(6c)와 쐐기스프링돌부(7a)에 설치되는 비틀림 스프링(9), 상기 경사면의 일측에 형성되어 상기 쐐기(7)의 슬라이딩을 단속하는 걸림홈(7b), 상기 압축전달축(2)의 압축력에 의해 상기 지지대(6)가 일정 거리 후진이동하는 경우 도통되는 쐐기스위치(12aa), 상기 쐐기스위치(12aa)의 도통 시 구동되는 쐐기작동전자석(12a) 및 상기 쐐기작동전자석(12a)에 의해 구동되어 상기 걸림홈(7b)에 걸림 또는 걸림해제되는 걸림걸이를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 압축기동대(15)의 후단에는 기동조정홈(15a)이 형성되고, 상기 압축기동대(15)의 상부에는 상기 벨트장력감지기(23)가 OFF되는 경우 OFF되는 기동전자석(12b) 및 상기 기동전자석(12b)이 ON 상태일 때 상승하고 OFF 상태일 때 하강하여 상기 기동조정홈(15a)에 걸림결합하여 상기 압축기동대(15)의 후진 이동을 차단하는 기동조절걸이(16)가 더 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 압축전달본체(14)의 전단에는 압축동력차단버튼(14b)이 설치되고, 상기 압축전달축(2)의 후단에는 상기 압축동력차단버튼(14b)에 의해 도통 제어되고 상기 기동 스위치(21) 및 벨트장력감지기(23) 간의 전기적 연결을 단속하여 제 1 모터(A)의 동작을 단속하는 압축동력차단기(2c)가 설치되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 압축전달본체(14)와 상기 압축전달축(2)의 사이에는 상기 압축전달본체(14)와 상기 압축전달축(2)간의 간격에 따라 단속되고, 상기 쐐기작동전자석(12a)에 연결되어 상기 쐐기작동전자석(12a)의 동작을 제어하는 원감지스위치(14d)가 설치되는 것이 더욱 바람직하다.

본 장치는 안전벨트 권취통의 인출부위에 부가적 장치로 설치되거나, 안전벨트의 인출 직상방에 분리되어 차제에 고정 설치한다. 본체의 하측 양벽면에 지지축부재(200)의 이동을 위한 일자형축공(100a)이 구비되고 양단에는 지지축기어(1b)와 지지플로우팅기어(1c)가 기어고정링(400)으로 맞물리며, 지지축부재(200)의 가이드홈(1a)이 동력전달기어(5)의 가이드돌출부(5a)와 맞물려 있고, 탄성스프링(4)을 사이에 두고 지지롤러(3)와 구동한다. 압축축부재(300)의 양단에 압축축기어(1e)가 기어고정링(400)으로 압축플로우팅기어(1d), 지지플로우팅기어(1c), 인출동력기어(1f)를 연결하며 부채꼴형안내홈(100b)을 따라 이동한다. 걸림쇠(22)가 구비된 인출동력기어(1f)가 본체에 고정되며 모터B와 연계 기동한다. 인출동력을 제어하는 지지대(6) 말단에 부설된 감지스위치(31)를 기반으로 운용되는 전자시스템(29)은 모터B의 작동을 컨트롤한다. 동력전달기어(5)는 원통형마찰면(5b)과 외치형기어(5c)로 구성되어 평시에는 탄성스프링(4)의 작용으로 지지롤러(3)와 분리되어 있다. 지지롤러(3) 외주연에는 미끄럼 방지 및 마찰력 증대를 위한 돌부가 마련된 지지롤러접촉면(3a)이 형성되며 양측에는 내치형기어(3b)로 구성된다. 지지대(6)는 원통형마찰면(5b)과 접촉하는 지지전달면(6a)과 일자형안내공(6b),그리고 쐐기(7)를 구동하기 위한 비틀림스프링돌부(6c)와 지지대스프링(13a)으로 구성된다. 쐐기(7)는 쐐기스프링돌부(7a)가 비틀림스프링축(8)과 비틀림스프링(9)으로 작동하며, 쐐기(7)는 벨트(24)와 지지롤러접촉면(3a)을 접하는 쐐기날개(7d)와 본체에 구비된 안내홈(11)과 맞물린 쐐기돌출부(7c)와 걸림홈(7b)으로 구성되어 걸림걸이(10)와 걸림걸이탄성스프링(13d), 쐐기작동전자석(12a)이 함께 작용하여 쐐기(7)의 작동을 조정한다.
압축전달축(2)은 원통형마찰면(50b)과 접촉하는 압축접촉면(2a)과 일자형안내공(2b)과 압축동력차단기(2c)로 구성된다. 압축전달본체(14)는 제한적 일측 회전링크(14a)로 압축전달축(2)과 연결되고, 압축전달축(2) 양단의 본체축부재(14c)는 슬라이딩홈(100c)을 따라 움직이며, 하단에는 압축동력차단버턴(14b)이 구비된다. 압축기동대(15)는 압축스프링(13b)을 통해 압축전달본체(14)에 동력을 전달하며, 기동전자석(12b), 기동탄성스프링(13e)과 기동조정걸이(16)에 기동조정홈(15a)이 맞물려 압축기동대(15)를 제어하고, 일자형기동기어(15b)와 기동기어공회전홈(15c)가 압축기동대몸체(18) 위에 압축기동기어(19)와 맞물려 구동하며, 압축기동축부재(20)의 일단에 압축기어(20a)가 모터A와 함께 작동한다. 압축롤러(30)와 지지롤러(3)를 거쳐서 인출방향에 감지되는 벨트(24)의 벨트장력감지기(23)는 벨트(24)의 장력을 감지한다.

벨트(24)의 탈착을 위한 외장 버튼으로는 버클의 버턴(50) 내부에 부설된 완료형스위치(25), 벨트(24)의 착용을 위해 클릭시 말단에 부설된 구동형스위치(26), 체형별 인출양을 조절하기 위하여 모터B의 회전수를 컨트롤하는 로터리스위치(27)와 재작동눌림버튼(28)으로 구성된다. 이와같이 구성된 본 발명의 작용효과를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 의한 장치가 결합되어진 상태의 도면 3,4도를 중심으로 그 작동상태를 살펴보면 다음과 같다.

도면 제3도는 대기상태의 단면도로서, 안전벨트(24)에 어떠한 힘도 작용되지 않는, 그래서 안전벨트(24)가 권취통에 회수되어 있는 상태이다. 본 장치가 작동하지 않을 시, 즉 안전벨트(24)를 미착용한 상태는 지지대스프링(13a)의 복원하려는 탄성으로 지지대(6)와 지지롤러(3)가 전진하여 벨트(24)와 압축롤러(30), 압축전달축(2), 압축전달본체(14), 압축스프링(13b)을 밀고 있으며, 압축롤러(30)와 지지롤러(3)는 롤러스프링(4)의 탄성에 의하여 동력전달기어(5)로부터 독립한 상태로 벨트(24)의 회수(R방향) 및 인출(P방향)이 자유로운 상태이다. 이때 벨트장력감지기(23)는 벨트(24)의 장력이 거의 없는 상태로서 OFF된 상태이며, 완료형스위치(25)도 OFF되어 있어서, 기동스위치(21)는 OFF 상태로서 모터A는 기동하지 않는다. 쐐기(7)는 비틀림스프링돌부(6c)의 전진이동으로 비틀림스프링축(8)을 중심으로 하여 쐐기스프링돌부(7a)에 역방향의 장력을 줌으로써 비틀림스프링(9)이 쐐기(7)를 후진한 상태로 걸림홈(7b)이 걸림걸이(10)에 걸려있는 대기상태이며, 쐐기 스위치(12aa)가 쐐기스위치접지(12aaa)와 분리되어 OFF된 상태이다.

도면 제4-A도는 초기인출상태의 도면으로서, 착용자가 벨트(24)를 착용하기 위해서 벨트(24)를 당기면(인출측 방향:P) 인출장력과 권취통의 회수장력이 상호작용하며, 이 증가된 벨트(24)의 장력은 지지롤러(3)와 벨트장력감지기(23)를 일측방향으로 밀어내며 벨트장력감지기(23)를 ON하며 동시에 기동스위치(21)와 기동전자석(12b)를 ON 하게한다. 그리하여 모터A가 구동하여 압축기동축부재(20)를 따라 전달된 동력은 압축기동기어(19)와 일자형기동기어(15b)에 전달되고, 기동조정홈(15a)에 기동조정걸이(16)가 걸리는 지점까지 압축기동대(15)를 밀어낸다, 그러나 기동조정걸이(16)는 압축기동대(15)로부터 떨어져 있는데, 이는 기동전자석(12b)이 ON하여서 기동조정걸이(16)를 들어 올린 상태이기 때문이다. 압축기동대(15)는 계속 압축스프링(13b)을 압축하며 압축전달본체(14)를 일측방향으로 이동시키는데, 그것은 본체축부재(14c)가 슬라이딩홈(100c)을 따라 움직이기 때문이다. 모터A의 구동은 압축동력차단기(2c)가 압축동력차단버턴(14b)에 의하여 단전될 때까지 계속한다. 압축전달본체(14)에 일측회전링크(14a)로 연결되어 하방으로 일부 회전 가능하게 구비된 압축전달축(2)은 부채꼴형안내홈(100b)의 부채꼴형안내홈상단면(100bb)을 따라 직선운동을 하며 탄성스프링(4)의 지지를 받은 동력전달기어(50)의 원통형마찰면(50b)을 압축접촉면(2a)이 내측으로 밀며 외치형기어(50c)가 압축롤러(30)의 양단의 내치형기어(3b)에 결합하도록 한다. 이때 동력전달기어(50)는 중앙의 원통내부에 구비된 가이드돌출부(50a)가 압축축부재(300)의 가이드홈(300a)와 맞물려 있어 항상 같이 움직인다. 외치형기어(5c)와 내치형기어(3b)가 분리되어 있을 때는 압축롤러(30)가 압축축부재(300)를 통한 동력전달기어(50)의 동력과 차단되어서 전후로의 자유로운 회전을 할 수 있다. 그러나 압축전달축(2)의 직선운동으로 동력전달기어(50)와 압축롤러(30)가 결합할 때는 압축롤러(30)가 일측 방향으로만 회전이 가능하다.

압축축부재(300)의 양단에 구비된 압축축기어(1e)는 압축플로우팅기어(1d), 인출동력기어(1f), 지지플로우팅기어(1c), 지지축기어(1b)와 기어고정링(400)으로 연결되며, 특히 모터B와 연계된 인출동력기어(1f)는 본체에 고정되며 걸림쇠(22)가 부착되어 인하여 일측 방향으로만 회전한다. 쐐기(7)는 비틀림스프링돌부(6c)의 일부 후진이동으로 비틀림스프링축(8)을 중심으로 하여 쐐기스프링돌부(7a)에 전진방향의 장력을 부가하나 비틀림스프링(9)의 장력이 비틀림스프링돌부(6c)의 후진이동 정도 만큼 비례하게 커지나 여전히 걸림홈(7b)이 걸림걸이(10)에 걸려있는 대기상태이며 쐐기스위치(12aa)가 쐐기스위치접지(12aaa)와 분리되어 OFF된 상태이다.

도면 제4-B도는 인출후 압축기어의 작동상태로, 여전히 기동전자석(12b)과 기동스위치(21)는 ON 상태이며, 압축기동대(15)가 압축전달본체(14)와 압축전달축(2)를 직선방향으로 밀고 있는 상태이다. 압축전달축(2)의 직선운동은 원감지스위치(14d)와 압축동력차단기(2c)가 ON되어 있는 상태로서 감지스위치(31)와 쐐기스위치(12aa)의 스위치의 접선으로 모터B의 구동이나 쐐기작동전자석(12a)의 기동을 가능케 한다. 즉, 압축전달본체(14)와 압축전달축(2)의 일측상태는 압축전달본체(14)의 전진운동에 저항하는 지지대(6)가 지지롤러(3)와 벨트(24)를 통하여 압축롤러(30)와 압축전달축(2)의 벨트의 회수하는 방향으로의 꺽임을 저지함으 로 유지된다. 압축전달축(2)의 전진운동으로 압축접촉면(2a)이 원통형마찰면(5b)를 내측으로 밀며, 동력전달기어(5)와 지지롤러(3)를 결합함과 동시에 압축축부재(300)는 일자형안내공(2b)의 일자형안내공후면(2bbb)에 놓이며, 지지대(6) 역시 동일하게 지지전달면(6a)이 원통형마찰면(5b)를 내측으로 밀며, 동력전달기어(5)와 지지롤러(3)를 결합함과 동시에 지지축부재(200)는 일자형안내공(6b)의 일자형안내공후면(6bbb)에 놓인다. 이때 쐐기스위치(12aa)와 감지스위치(31)는 ON 상태로 되면서 쐐기스위치(12aa)는 쐐기작동전자석(12a)을 작동시켜 걸림걸이(10)를 당김으로 걸림홈(7b)과 분리되어 쐐기돌출부(7c)가 안내홈(11)을 따라 벨트(24)와 지지롤러(3) 방향으로 움직이는데, 이는 쐐기스프링돌부(7a)에 가하는 비틀림스프링(9)의 장력은 비틀림스프링축(8)을 중심으로 비틀림스프링돌부(6c)의 후방이동으로 유발된 탄성이다. 감지스위치(31)의 ON 상태는, 도면 제2도의 벨트 인출 컨트롤 회로도를 통하여 모터B의 작동을 컨트롤함을 나타낸다. SW1은 감지스위치(31)이며, SW2는 로터리스위치(27)로 착용자의 선택에 따라 조정되어 고정되며, 통상 8051 Micom에 입력된 프로그램에 따라 SW3 스위치를 작동하여 모터B의 구동을 위한 시간을 제한하게 된다.

도면 제4-C도는 압축기어의 작동중 적량의 벨트 인출을 나타낸 도면으로, 쐐기(7)의 쐐기날개(7d)는 벨트(24)와 지지롤러(3)에 접촉한 상태이고, 감지스위치(31)의 ON은 SW2와 SW3를 통하여 모터B가 일측으로 착용자가 설정한 로터리스위치(27)의 시간동안의 회전을 통하여 착용자를 위한 적량의 벨트(24)를 인출한다. 벨트(24)를 인출함에 따라 착용자에게 부과된 벨트(24)의 장력은 없어지며 벨트(24)에 눌려있 던 벨트장력감지기(23)는 감지기스프링(23a)의 탄성으로 원상태인 OFF 상태가 된다. 따라서 기동전자석(12b)이 OFF 되며, 기동조정걸이(16)는 기동탄성스프링(13e)의 탄성으로 기동조정홈(15a)에 맞물려 압축기동대(15), 압축전달본체(14), 압축전달축(2)의 후방 복원을 차단하여 벨트와 지지롤러(3)에 지속적인 긴장상태를 유지한다. 그러나 기동스위치(21)는 완료형스위치(25)의 착용상태로 인하여 여전히 ON한 상태를 유지하며, 압축기동기어(19)는 기동기어공회전홈(15C)에서 공회전 한다.

도면 제4-D도는 SW1, SW2, SW3 를 통하여 컨트롤된 모터B의 작동이 멈추고, 압축롤러(30)와 지지롤러(3)의 맞물린 회전으로 인출된 적량의 벨트(24)가 쐐기(7)의 쐐기날개(7d)가 벨트(24)와 지지롤러(3) 사이에 작용하여 압축롤러(30)과의 압착으로 벨트(24)의 회수를 제어한다. 이때 외치형기어(5c)와 내치형기어(3b)는 여전히 맞물려있으며 걸림쇠(22)로 인하여 역회전이 되지 않아서 압축롤러(30)과 지지롤러(3)는 벨트(24)의 장력을 따라 R방향으로 말려들지 않는다. 압축축부재(300)는 벨트(24)와 함께 본체축부재(14c)를 축으로 하여 부채꼴형아내홈경사면(100bc)을 따라 벨트(24)의 회수방향(R)으로 회전하게 되는데, 이는 압축축부재(300)가 본체의 부채꼴형안내홈(100b)의 부채꼴형안내홈경사면(100bc)을 따라 하방으로 이동되며 벨트(24)와의 맞물림은 깊어진다. 압축전달본체(14)와 압축전달축(2)가 일측상태에서 꺽이는 상태로 변화 할 때, 원감지스위치(14d)가 먼저 OFF하고 압축동력차단기(2c)도 압축동력차단버턴(14b)으로 인하여 OFF된다. 원감지스위치(14d)의 OFF는 감지스위치(31)와 쐐기스위치(12aa)의 단전이며, 결국 모터B 와 쐐기작동전자석(12a)의 OFF를 초래한다. 압축동력차단버턴(14b)의 OFF는 벨트장력감지기(23)와 완료형츠위치(25)의 차단을 의미하며 기동스위치(21)의 OFF를 초래하여 공회전하는 모터A의 전원을 차단하는 역할을 한다. 또한 본 발명에 따른 장치와 맞물려 작용하는 벨트(24)의 하단 부위의 벨트(24) 양면의 접촉면에 일정한 미세한 요철이 형성된 별도로 제작된 벨트(24)가 사용된다면, 기존의 미끄러운 벨트(24)보다 인출 및 회수제어의 기능에 있어서 장시간의 착용시 차체의 충격과 권취통의 장력에 따라 벨트(24)가 자주 말려 들어감을 줄일 수 있다.

도면 제4-E도는 안전벨트 회수제어 상태에서 추가적인 벨트의 인출, 벨트의 탈착을 위해 버클의 버튼(50)을 풀때, 벨트의 초기화(리셋팅)를 한후 상태의 도면으로, 안전벨트(24)를 장착한 후 일련의 과정을 거쳐 착용자가 원하는 벨트(24) 착용의 안전범위 내에서 복부와 가슴에 가하는 압박감이 경감된 느즌한 상태의 안전벨트(24)에 가하는 어떠한 조작이든 도면 제4-E의 상태를 불러오며, 결국 도면 제4-A도의 초기 인출상태의 모터A가 구동되는 상태나 도면 제3도의 대기상태에 이르게 된다.

(가)장착자가 몸이나 손으로 벨트(24)의 추가적 인출을 하게 될 때의 상태는, 도면 제4-D도의 안전벨트가 회수제어 된 상태에서 벨트(24)의 인출을 위해서는 당기는 장력이 압축롤러(30), 벨트(24), 쐐기날개(7d) 그리고 지지롤러(3)가 맞물려 벨트(24)를 잡고있는 상태를 풀 수 있을 만한 힘이 주어져야 하고 벨트(24)를 인출하는 중, 벨트장력감지기(23)를 누르며 동시에 벨트장력감지기(23)가 ON 되어 순간적으로 기동전자석(12b)을 ON 하여 기동조정걸이(16)가 기동조정홈(15a)을 풀어서 압축스프링(13b)의 복원 탄성력으로 압축기동대(15)의 순간적인 복귀와 연쇄적인 압축전달본체(14)와 압축전달축(2)의 후진은 압축축부재(300)가 본체의 부채꼴형안내홈(100b)의 부채꼴형안내홈하단면(100bd)을 따라 유도되고, 벨트(24)와 지지대스프링(13a) 그리고 탄성스프링(4)의 탄성력을 받은 지지롤러(3)가 압축전달본체(14)와 압축전달축(2)을 꺽인 상태에서 일측상태로 복원시키며 동시에 후진시킨다. 이때 비틀림스프링돌부(6c)은 전진운동을 하여 쐐기스프링돌부(7a)에 가해지던 비틀림스프링(9)의 탄성이 반감되어 쐐기(7)의 후진을 유도한다. 따라서 도면 제4-A도의 초기 인출상태에서 모터A가 구동되는 상태로 돌아가며 일련의 연쇄과정을 거쳐 도면 제4-D도의 벨트(24) 회수제어상태로 귀착한다. (나)벨트(24)의 탈착을 위해 버클의 버튼(50)을 누를 때의 상태는, 도면 제4-D도의 벨트의 회수제어상태에서 버클을 풀기 위하여 버클의 프레스 버튼(50)을 누르면 버튼(50) 내부에 설치된 완료형스위치(25)를 ON하며, 순간적으로 기동전자석(12b)를 ON 하여 압축기동대(15)와 압축전달본체(14), 압축전달축(2)이 도면 제3도의 대기상태로 복귀하며, 완료형스위치(25)의 탈착으로 벨트(24)가 공회전하는 압축롤러(30)와 지지롤러(3) 사이를 지나 권취통으로 회수된다. 이때 비트림스프링돌부(6c)의 전진운동은 쐐기스프링돌부(7a)의 후진운동을 도래하여 쐐기(7)의 벨트(24)에 대한 작용을 취소하고 걸림홈(7b)이 걸림걸이(10)에 맞물리는 대기상태로 복원된다. (다)벨트(24)의 초기화(리셋팅)를 위하여 재작동눌림버튼(28)을 누르면, 이는 (나)의 버클의 프레스 버튼(50)을 누를 때와 같은 초기효과를 가져오며, 순간적인 쐐기작동전자석(12a)의 작동으로 압축기동대(15), 압축전달본체(14), 압축전달축(2)이 복 원되며, 도면 제4-A도의 초기 인출상태에서 모터A가 구동하는 상태로 돌아가며 일련의 과정을 거쳐 도면 제4-D도의 벨트 회수제어상태로 귀착한다. 한편, 승차자가 안전벨트(24)를 착용한 상태에서 갑작스런 충격을 받게 될 때, 착용자는 순간적으로 앞으로 몸이 전진하며, 일정길이의 안전벨트(24)가 인출되면서 권취통 내부의 급제동기를 작동시켜 착용자를 잡아주게 된다. 이때, 본 발명에 의한 장치는 그 기능이 순간적으로 해제되며, (다)의 초기화 상태로 돌아간다. 도면 제4-F도의 벨트의 회수제어 중 비상인출시의 상태로, 벨트(24)의 장력은 최대가 되어 일직선상을 이루며 지지대(6)과 벨트장력감지기(23), 쐐기(7)을 밖으로 밀어낸다. 벨트장력감지기(23)가 ON한 순간 기동전자석(12b)이 작동하여 (다)의 초기화의 동일효과 및 결과를 가져와 다시 도면 제4-A도의 초기 인출상태에서 모터A가 구동하는 상태로 돌아가며 일련의 연쇄과정을 거쳐 도면 제4-D도의 벨트 회수제어상태로 귀착한다. 이에 따라 어떠한 충격이나 사고 시에도 본 발명에 의한 장치는 안전벨트(24)의 고유기능을 전혀 손상하지 않으며, 또한 비상인출로 인한 충격은 본 장치의 지지대스프링(13a)과 압축스프링(13b)에 흡수된다.

이와 같이, 승차자가 안전벨트를 착용한 순간 본 장치는 자동적으로 작동하여 장착자의 그 어떠한 조작이 없이도 일련의 순간적인 과정을 거쳐서 착용자를 위한 적절한 벨트인출 및 회수제어를 착용자가 안전벨트를 해제하는 순간까지 자동적으로 조절하며, 사고나 갑작스런 충격시는 그 기능이 자동 해제되어서 안전벨트 고유의 기능을 회손하지 않으며, 다시 초기화를 통해 안전벨트의 인출 및 회수제어를 하게됨을 특징으로 하는 차량용 안전벨트의 자동 인출 및 회수제어 장치이다.

승차자가 안전벨트를 착용한 순간 본 장치는 자동적으로 작동하여 장착자의 어떠한 조작이 없어도 일련의 순간적인 작동과정을 거쳐서 착용자를 안전벨트 착용으로 인한 가슴과 복부를 압박하는 불편함을 제거하기 위한 적절한 벨트인출 및 회수제어를 안전벨트를 착용자가 해제하는 순간까지 계속 그리고 자동적으로 조절하며, 사고나 충격시에는 그 기능이 자동 해제되어 안전벨트 고유의 기능을 회손하지 않는다. 승차자의 안전벨트 착용 기피현상을 배제하고, 착용시의 불편함을 해소함으로 차량운행 중 발생하는 각종 사고로부터 인명피해를 최소화할 수 있다.

Claims

벨트 탈착을 위한 버클과 버클 권취기 사이에 설치되어 벨트의 인출 및 회수를 제어하는 차량용 안전벨트 인출 및 회수제어장치에 있어서,

벨트(24)의 장력을 감지하는 벨트장력감지기(23);

상기 벨트(24)의 인출에 의해 상기 벨트장력감지기(23)가 ON되는 경우 구동되는 기동스위치(21);

상기 기동스위치(21)에 의해 구동되는 제 1 모터(A);

상기 제 1 모터(A)에 의해 전후진이동하는 압축롤러부;

상기 압축롤러부와 결합하여 상기 벨트(24)를 인출하는 지지롤러부;

상기 압축롤러부 및 지지롤러부를 상기 벨트(24)가 인출되는 방향으로 회전시키는 기어 어셈블리(1b, 1c, 1d, 1e, 1f);

상기 벨트(24)의 인출량을 제어하기 위한 로터리 스위치(27); 및

상기 로터리 스위치(27)의 설정값에 따른 시간 동안 동작하여 상기 기어 어셈블리를 구동하여 상기 벨트(24)를 인출하는 제 2 모터(B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 안전벨트 인출 및 회수제어장치.
제1항에 있어서,

상기 압축롤러부는

상기 제 1 모터(A)의 구동에 의해 수평이동하는 압축 기동대(15);

상기 압축 기동대(15)의 수평이동 시 동반 이동하는 압축전달본체(14);

상기 압축 기동대(15)와 압축전달본체(14) 사이에 위치하는 압축 스프링(13b);

상기 압축전달본체(14)와 회전링크(14a)를 통해 결합되고 양측에 일자형안내공(2b)가 형성되며 내측으로 경사진 압축접촉면(2a)이 형성된 압축전달축(2);

축방향을 따라 가이드 홈(1a)이 형성되고 양단이 상기 일자형안내공(2b)을 따라 전후진하는 압축축부재(300);

상기 압축축부재(300)의 중앙에 형성되고 양단에 내치형기어(30b)가 형성된 압축롤러(30); 및

상기 압축축부재(300)의 양단과 상기 압축롤러(30) 사이에 설치되고 외측으로 상기 가이드홈(300a)에 결합되는 가이드돌출부(50a) 및 상기 압축접촉면(2a)에 대응되는 형상을 갖는 원통형마찰면(50b)이 형성되며, 내측으로 상기 내치형기어(30b)에 대응되는 형상을 갖는 외치형기어(50c)가 형성된 동력전달기어(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 안전벨트 인출 및 회수제어장치.
제2항에 있어서,

상기 지지롤러부는

상기 압축전달축(2)과 일정 거리 이격되도록 설치되고 양측에 일자형안내공(6b)가 형성되며 내측으로 경사진 압축접촉면(6a)이 형성된 지지대(6);

상기 지지대(6)의 후단에 설치되어 상기 지지대(6)에 탄성력을 제공하는 지지대 스프링(13a);

축방향을 따라 가이드 홈(1a)이 형성되고 양단이 상기 일자형안내공(6b)을 따라 전후진하는 지지축부재(200);

상기 지지축부재(200)의 중앙에 형성되고 양단에 내치형기어(3b)가 형성되며, 상기 압축롤러(30)와 접하면서 벨트(24)를 인출 또는 회수제어하는 지지롤러(3); 및

상기 지지축부재(200)의 양단과 상기 지지롤러(3) 사이에 설치되고 외측으로 상기 가이드홈(1a)에 결합되는 가이드돌출부(5a) 및 상기 압축접촉면(6a)에 대응되는 형상을 갖는 원통형마찰면(5b)이 형성되며, 내측으로 상기 내치형기어(3b)에 대응되는 형상을 갖는 외치형기어(5c)가 형성된 동력전달기어(5)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 안전벨트 인출 및 회수제어장치.
제3항에 있어서,

상기 지지대(6) 상부에 설치되고 상기 압축롤러(30)와 지지롤러(3)간에 위치하는 상기 벨트(24)를 고정하기 위한 고정수단이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 차량용 안전벨트 인출 및 회수제어장치.
제4항에 있어서,

상기 고정수단은

상기 지지대(6)의 일측에 형성된 비틀림스프링돌부(6c);

상기 지지대(6)의 상부 일측에 형성된 비틀림스프링축(8);

상기 지지대(6)의 상부에 형성된 경사면 상에 슬라이딩 이동 가능하도록 설치되고, 일측에 쐐기스프링돌부(7a)가 형성된 쐐기(7);

상기 비틀림스프링축(8)을 중심으로 상기 비틀림스프링돌부(6c)와 쐐기스프링돌부(7a)에 설치되는 비틀림 스프링(9);

상기 경사면의 일측에 형성되어 상기 쐐기(7)의 슬라이딩을 단속하는 걸림홈(7b);

상기 압축전달축(2)의 압축력에 의해 상기 지지대(6)가 일정 거리 후진이동하는 경우 도통되는 쐐기스위치(12aa);

상기 쐐기스위치(12aa)의 도통 시 구동되는 쐐기작동전자석(12a); 및

상기 쐐기작동전자석(12a)에 의해 구동되어 상기 걸림홈(7b)에 걸림 또는 걸림해제되는 걸림걸이를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 안전벨트의 자동 인출 및 회수제어장치.
제2항에 있어서,

상기 압축기동대(15)의 후단에는 기동조정홈(15a)이 형성되고, 상기 압축기동대(15)의 상부에는 상기 벨트장력감지기(23)가 OFF되는 경우 OFF되는 기동전자석(12b) 및 상기 기동전자석(12b)이 ON 상태일 때 상승하고 OFF 상태일 때 하강하여 상기 기동조정홈(15a)에 걸림결합하여 상기 압축기동대(15)의 후진 이동을 차단하는 기동조절걸이(16)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 차량용 안전벨트의 자동 인출 및 회수제어장치.
제2항에 있어서,

상기 압축전달본체(14)의 전단에는 압축동력차단버튼(14b)이 설치되고, 상기 압축전달축(2)의 후단에는 상기 압축동력차단버튼(14b)에 의해 도통 제어되고 상기 기동 스위치(21) 및 벨트장력감지기(23) 간의 전기적 연결을 단속하여 제 1 모터(A)의 동작을 단속하는 압축동력차단기(2c)가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 안전벨트의 자동 인출 및 회수제어장치.
제5항에 있어서,

상기 압축전달본체(14)와 상기 압축전달축(2)의 사이에는 상기 압축전달본체(14)와 상기 압축전달축(2)간의 간격에 따라 단속되고, 상기 쐐기작동전자석(12a)에 연결되어 상기 쐐기작동전자석(12a)의 동작을 제어하는 원감지스위치(14d)가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량용 안전벨트의 자동 인출 및 회수제어장치.