KR100875256B1

KR100875256B1 - 웨빙권취장치

Info

Publication number: KR100875256B1
Application number: KR1020030054524A
Authority: KR
Inventors: 스미야시키아키라; 나가타도모노리
Original assignee: 가부시키가이샤 도카이리카덴키세이사쿠쇼
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2003-08-07
Publication date: 2008-12-19
Also published as: EP1388468A1; DE60302948T2; CN1490203A; KR20040014320A; JP2004074828A; US20040079827A1; DE60302948D1; US6883742B2; EP1388468B1

Abstract

WSIR에 있어서 소위 엔드 록이 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 웨빙권취장치를 제공한다.

웨빙권취장치는, 관성판52 및 폴62를 구비하고 있어 웨빙이 급격하게 인출되면 압축 코일 스프링64의 탄성력에 저항하여 폴62가 회전되어 센서 홀더 내에 형성되어 있는 안쪽톱니에 결합된다. 이에 따라 스풀16을 따라 회전하는 V기어가 웨빙인출방향으로 회전하는 것이 정지되어 양자 사이에 상대회전이 발생하여 록상태가 된다. 여기에서 웨빙의 전량 권취시에 있어서도 이러한 사태가 발생할 수 있지만, 소형 관성판90을 설치함으로써 전량 권취하면 소형 관성판90이 압축 코일 스프링94의 탄성력에 저항하여 화살표C 방향으로 회전하여 연장부90B가 관성판52의 경사벽102를 웨빙인출회전방향으로 가압하기 때문에 엔드 록하는 것을 방지할 수 있다.

Description

웨빙권취장치{WEBBING RETRACTOR}

도1은 본 실시예에 관한 웨빙권취장치의 전체 구성을 나타내는 개략적인 단면도이다.

도2는 도1에 나타나 있는 스풀 및 록 플레이트를 분리하여 나타내는 사시도이다.

도3은 본 실시예에 관한 웨빙권취장치의 W센서(비작동상태) 및 V센서를 나타내는 측면도이다.

도4는 본 실시예에 관한 웨빙권취장치의 W센서(작동상태) 및 V센서를 나타내는 측면도이다.

도5는 본 실시예에 관한 웨빙권취장치의 록 기구(비작동상태)를 나타내는 측면도이다.

도6은 본 실시예에 관한 웨빙권취장치의 록 기구(작동상태)를 나타내는 측면도이다.

도7은 본 실시예에 관한 웨빙권취장치의 요부 구성을 나타내는 개략적인 측면도이다.

도8은 본 실시예에 관한 웨빙권취장치의 엔드 록 저감효과를 종래의 구조와 대비하여 나타내는 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 웨빙권취장치(webbing retractor)

12 : 프레임(frame)

14 : 안쪽톱니래칫(inner tooth latch)(로크톱니(lock tooth))

16 : 스풀(spool)(권취축(卷取軸))

18 : 웨빙(webbing)

24 : 록 플레이트(lock plate)

26 : V기어(V gear)(로크바퀴(lock wheel))

52 : 관성판(慣性板)(록 작동수단(lock 作動手段))

62 : 폴(pawl)(록 작동수단)

70A : 안쪽톱니(결합톱니, 록 작동수단)

72 : W센서(W sensor)

90 : 소형 관성판(小型慣性板)(관성력 부여수단(慣性力附與手段))

94 : 압축 코일 스프링(壓縮 coil spring)(관성력 부여수단)

102 : 경사벽(傾斜壁)(관성력 부여수단)

본 발명은, 웨빙(webbing)의 급격한 인출(引出)에 의하여 권취축(卷取軸)이 웨빙인출방향으로 회전하는 것을 정지시키는 웨빙권취장치(webbing retractor)에 관한 것이다.

탑승자(搭乘者)의 신체를 구속하는 웨빙을 층(層) 모양으로 감는 웨빙권취장치의 록 기구(lock 機構)에는, 웨빙의 급격한 인출을 감지하여 스풀(spool)(권취축)이 웨빙인출방향으로 회전하는 것을 저지하는 소위 WSIR(웨빙 감응식 리트랙터(webbing 感應式 retractor))과, 차량(車輛)의 급감속(急減速) 상태를 감지하여 스풀(권취축)이 웨빙인출방향으로 회전하는 것을 저지하는 VSIR(차체 감응식 리트랙터(車體感應式 retractor))이 있다.

여기에서 전자(前者)의 기구의 일례(一例)에 대하여 간단하게 설명하면, 웨빙의 기단부(基端部)가 결합되는 스풀에 있어서의 축방향의 양단부(兩端部)는, 평면에서 볼 때에 ㄷ자 모양의 프레임(frame)의 양측부(兩側部)에 축지(軸支)되어 회전하도록 되어 있다. 이 스풀에 있어서의 축방향의 일단부(一端部)에는 V기어라고 불리는 수지(樹脂)로 만든 기어(gear)가 상대회전(相對回轉) 가능하게 조립되어 있고 또한 V기어에는 수지로 만든 관성판(慣性板)이 상대회전 가능하게 조립되어 있다. 또한 스풀에는, 평면에서 볼 때에 ㄷ자 모양으로 형성되는 록 플레이트(lock plate)가 지름방향으로 이동 가능하게 수용되어 있다.

보통의 경우에는, 스풀, V기어 및 관성판 상호간에 상대회전이 발생 하지 않기 때문에 록 플레이트도 스풀의 축지름 내에 수용되어 있다. 이 상태에서 웨빙이 급격하게 인출되면 웨빙의 기단부가 결합되는 스풀은 웨빙인출방향으로 회전하려고 한다. 한편 관성판은 그 자리에 계속하여 있으려고 하기 때문에 관성판과 스풀과의 사이에 상대회전이 발생하고, 이에 따라 V기어에 부설(附設)되는 폴(pawl)이 관성판에 밀려서 센서 커버(sensor cover)라고 불리는 수지 커버(樹脂 cover) 내에 형성되는 안쪽톱니에 결합한다. 그 결과 V기어가 웨빙인출방향으로 회전하는 것이 저지된 상태가 되어 V기어와 스풀과의 사이에 상대회전이 발생한다. 그리고 양자(兩者) 사이에 상대회전이 발생하면 V기어에 형성되는 가이드 구멍(guide hole)으로 안내되어 록 플레이트가 스풀의 지름방향 외측으로 이동하고, 그 선단부(先端部)에 형성되는 로크톱니(lock tooth)가 프레임의 양측부에 형성되는 안쪽톱니래칫(inner tooth latch)에 결합된다. 이에 따라 스풀이 웨빙인출방향으로 회전하는 것이 저지된다(즉 록(lock)상태가 된다).

그런데 상기와 같은 소위 WSIR의 경우, 탑승자가 텅 플레이트(tongue plate)를 버클장치(buckle 裝置)로부터 빼내어 웨빙을 탄성력(彈性力)에 의하여 스풀에 감을 때에 전량(全量) 권취(卷取) 상태가 된 시점에서 스풀이 웨빙권취방향으로 회전하는 것이 정지되는 것에 반하여, V기어에 조립되는 관성판은 자체의 관성력(慣性力)에 의하여 그대로 웨빙권취방향으로 회전하 려고 하기 때문에 관성판과 스풀과의 사이에 상대회전이 발생하여 폴이 수지 커버 내의 안쪽톱니에 결합되는 경우가 있다. 그 결과 V기어의 가이드 구멍으로 안내되어 록 플레이트의 로크톱니가 프레임의 안쪽톱니래칫에 결합하여 록상태가 되어 그 후에 웨빙을 인출할 수 없는 사태(소위 엔드 록(end lock))를 발생시킬 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 사실을 고려하여 WSIR에 있어서 소위 엔드 록이 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있는 웨빙권취장치를 제공하는 것이 목적이다.

청구항1에 기재된 본 발명에 관한 웨빙권취장치는, 탑승자(搭乘者)의 신체를 구속하는 웨빙(webbing)이 급격하게 인출(引出)되는 경우에 당해 웨빙을 탄성력(彈性力)에 의하여 층(層) 모양으로 감는 권취축(卷取軸)의 축의 단측(端側)에 일체적(一體的) 그리고 동축적(同軸的)으로 설치되는 관성판(慣性板)이 권취축에 대하여 회전지연(回轉遲延)을 발생시킴으로써 권취축이 웨빙인출방향(webbing 引出方向)으로 회전하는 것을 록(lock)하는 웨빙권취장치(webbing retractor)로서, 탑승자가 웨빙장착상태를 해제하여 당해 웨빙을 탄성력에 의하여 권취축에 전량(全量) 감았을 때에 권취축의 웨빙권취방향(webbing 卷取方向)으로의 회전이 정지된 후에도 관성력(慣性力)에 의하여 웨빙권취회전방향으로 회전하려고 하는 관성판에 웨빙인출회전방 향으로의 관성력을 작용시킴으로써 당해 관성판의 웨빙권취회전방향으로의 회전을 억제 또는 제지시키는 관성력 부여수단(慣性力附與手段)을 설치하는 것을 특징으로 한다.

청구항2에 기재된 본 발명에 관한 웨빙권취장치는, 탑승자의 신체를 구속하는 웨빙을 탄성력에 의하여 층 모양으로 감는 권취축과, 차량(車輛)에 고정되고 권취축의 양단부(兩端部)를 회전 가능하게 지지하고 또한 당해 권취축의 단부(端部)와 교차하는 면(面)에 로크톱니(lock tooth)가 형성되는 프레임(frame)과, 권취축의 적어도 일단부(一端部)측에 설치되고 또한 로크톱니와의 결합위치(結合位置) 및 로크톱니와의 비결합위치(非結合位置) 사이를 이동 가능하게 하여 로크톱니에 결합함으로써 권취축이 웨빙인출방향으로 회전하는 것을 저지하는 록 플레이트(lock plate)와, 권취축의 일단부측에 동축적으로 설치되어 보통의 경우에는 권취축과 일체로 회전하고 또한 록 플레이트를 비결합위치에 지지하여 권취축과의 사이에 상대회전(相對回轉)이 발생하면 록 플레이트를 결합위치로 이동시키는 로크바퀴(lock wheel)와, 이 로크바퀴에 회전 가능하게 지지되는 폴(pawl)과, 이 폴이 결합 가능한 결합톱니(結合 tooth)와, 로크바퀴에 대하여 동축(同軸) 상에 배치되고 또한 소정의 범위 내에서 상대회전 가능하게 설치됨과 아울러 보통의 경우에는 로크바퀴와 일체적으로 회전하고 또한 폴을 결합톱니와의 비결합위치에 지지하여 웨빙이 급격하게 인출되는 경우에는 권취축에 대하여 회전지연을 발생시켜 폴을 결합톱니에 결합시킴으로써 로크바퀴가 웨빙 인출방향으로 회전하는 것을 정지시키는 관성판을 포함하여 구성되는 록 작동수단(lock 作動手段)을 구비하는 웨빙권취장치로서, 탑승자가 웨빙장착상태를 해제하여 당해 웨빙을 탄성력에 의하여 권취축에 전량 감았을 때에 권취축의 웨빙권취방향으로의 회전이 정지된 후에도 관성력(慣性力)에 의하여 웨빙권취회전방향으로 회전하려고 하는 관성판에 웨빙인출회전방향으로의 관성력을 작용시킴으로써 당해 관성판의 웨빙권취회전방향으로의 회전을 억제 또는 제지시키는 관성력 부여수단을 설치하는 것을 특징으로 한다.

청구항1에 기재된 본 발명에 의하면, 탑승자의 신체를 구속하는 웨빙이 급격하게 인출되면 권취축의 축단측에 일체적 그리고 동축적으로 설치되는 관성판이 권취축에 대하여 회전지연을 발생시킨다. 이에 따라 권취축이 웨빙인출방향으로 회전하는 것이 저지되어 록 상태가 된다.

여기에서 탑승자가 웨빙장착상태를 해제하여 웨빙에서 손을 떼면 웨빙은 탄성력에 의하여 권취축에 전량 감긴다. 이 때에 권취축은 웨빙을 전량 감은 시점에서 웨빙권취방향으로의 회전을 정지하지만, 권취축에 대하여 동축적으로 배치되는 관성판은 권취축이 웨빙권취방향으로의 회전을 정지한 후에도 웨빙권취회전방향으로 회전하려고 한다. 이 상태가 진행되면 관성판은 권취축에 대하여 결과적으로 회전지연을 발생시킨 것과 동일한 상태가 되어 권취축이 웨빙인출방향으로 회전하는 것이 록되는 것이지만, 본 발명에서는, 권취축이 웨빙권취방향으로의 회전을 정지하면 관성력 부여수단에 의하여 관성판에 웨빙인출회전방향으로의 관성력이 작용하게 된다. 그 결과 웨빙이 전량 권취상태가 되었을 때에 관성판이 웨빙권취회전방향으로 회전하는 것을 억제 또는 제지할 수 있다.

청구항2에 기재된 본 발명에 의하면, 보통의 경우에는 관성판이 로크바퀴와 일체적으로 회전하고, 폴이 결합톱니와의 비결합위치에 지지되기 때문에 로크바퀴가 웨빙인출방향으로 회전하는 것이 저지되는 경우는 없다. 이 때문에 로크바퀴는 권취축과 일체적으로 회전되어 양자 사이에 상대회전이 발생하는 경우는 없다. 따라서 록 플레이트는 로크바퀴에 의하여 프레임의 로크톱니로부터 이간(離間)하는 위치, 즉 비결합위치에 지지된다. 따라서 이 상태에서는 권취축으로부터의 웨빙의 인출 및 권취축으로의 웨빙의 권취 모두 자유롭다.

한편 웨빙이 급격하게 인출되면 록 작동수단이 작동된다. 즉 권취축은 웨빙인출회전방향으로 급격하게 회전하려고 하는 것에 대하여 관성판은 그 위치에 멈추려고 하기 때문에 관성판에 회전지연이 발생한다. 이에 따라 폴은 비결합위치에서 결합위치로 회전되어 록 작동수단이 구비되는 안쪽톱니에 결합된다. 이 때문에 로크바퀴가 웨빙인출방향으로 회전하는 것이 정지되어 로크바퀴와 권취축과의 사이에 상대회전이 발생한다. 그 결과 록 플레이트가 프레임의 로크톱니에 결합된다. 이에 따라 권취축이 웨빙인출방향으로 회전하는 것이 저지되어 록 상태가 된다.

여기에서 탑승자가 웨빙장착상태를 해제하여 웨빙에서 손을 떼면 웨빙은 탄성력에 의하여 권취축에 전량 감긴다. 이 때에 권취축은 웨빙을 전량 감은 시점에서 웨빙권취방향으로의 회전을 정지하지만, 로크바퀴에 대하여 동축 상에 배치되는 관성판은 소정의 범위 내에서 상대회전 가능하게 설치되어 있기 때문에 권취축이 웨빙권취방향으로의 회전을 정지한 후에도 관성판은 웨빙권취회전방향으로 회전하려고 한다. 이 상태가 진행되면 관성판에 의하여 폴이 결합톱니에 결합되어 권취축과 로크바퀴와의 사이에 상대회전이 발생하여 록상태가 되는 것이지만, 본 발명에서는, 권취축이 웨빙권취방향으로의 회전을 정지하면 관성력 부여수단에 의하여 관성판에 웨빙인출회전방향으로의 관성력이 작용된다. 그 결과 웨빙이 전량 권취상태가 되었을 때에 관성판이 웨빙권취회전방향으로 회전하는 것을 억제 또는 제지할 수 있다.

(실시예)

이하, 도1∼도8을 사용하여 본 발명의 하나의 실시예에 관한 웨빙권취장치(webbing retractor)10에 대하여 설명한다.

(웨빙권취장치(webbing retractor)10의 전체 구성)

먼저 본 실시예에 관한 웨빙권취장치10의 전체 구성에 대하여 설명하고, 그 후에 당해 웨빙권취장치10의 요부에 대하여 설명한다.

도1에는 본 실시예에 관한 웨빙권취장치10의 전체 구성의 단면도가 나타나 있다. 또한 도2에는 스풀(spool) 및 록 플레이트(lock plate)의 분리 사시도가 나타나 있다. 또한 도3 및 도4에는 WSIR의 W센서(W sensor)의 작동 전후의 상태를 측면에서 보았을 경우를 나타내고 있고, 도5 및 도6에는 록 플레이트에 의한 록(lock) 전후의 상태를 측면에서 보았을 경우를 나타내고 있다. 또 도2∼도6 등에 있어서 적당하게 부기(附記)한 방향A는 웨빙인출회전방향(webbing 引出回轉方向)을, 또 방향B는 웨빙권취회전방향(webbing 卷取回轉方向)을 각각 나타내고 있다.

도1에 나타나 있는 바와 같이 웨빙권취장치10은, 평면에서 볼 때에 ㄷ자 모양으로 형성되는 금속으로 만든 프레임(frame)12를 구비하고 있다. 프레임12는 차체(車體) 측부의 하단부(下端部)측에 볼트(bolt)로 체결되어 고정되어 있다. 또한 프레임12의 양측부(兩側部)12A, 12B에는, 「로크톱니(lock tooth)」인 고강도(高强度)의 안쪽톱니래칫(inner tooth latch)14가 펀칭 가공(punching 加工)에 의하여 동축(同軸) 상에 형성되어 있다.

상기 프레임12의 양측부12A, 12B에는, 「권취축(卷取軸)」인 원통 모양의 스풀(spool)16이 축지(軸支)되어 있다. 스풀16의 축심부(軸心部)에 있어서의 축방향의 일단부(一端部)에는 회전축(回轉軸)16A가 일체(一體)로 형성되어 있고, 도면에 나타나 있지 않은 플랫 스파이럴 스프링(flat spiral spring)(광의(廣義)로는 「가압수단(加壓手段)」으로서 파악되는 요소이다)의 내단(內端)이 결합되어 있다. 이에 따라 스풀16은 항상 웨빙권취회전방향(방향B)으로 회전하도록 가압되고 있다. 한편 스풀16의 축심부에 있어서의 축방향의 타단부(他端部)에는 회전축16B가 회전축16A와 동축 상에 일체로 형성되어 있고 또한 회전축16B의 선단(先端)에는 소경축(小徑軸)16C가 동축 상에 일체로 형성되어 있다. 스풀16은, 이 소경축16C에 있어서 후술하는 센서 홀더(sensor holder)68에 형성되는 축수부(軸受部)68B에 지지되어 회전한다. 또한 스풀16에는 탑승자의 신체를 구속하는 웨빙(webbing)18의 기단부(基端部)가 결합되어 있어 스풀16의 회전에 의하여 그 권취(卷取) 및 인출(引出)이 자유롭게 되어 있다.

또한 도2에도 나타나 있는 바와 같이 스풀16의 외주부(外周部)에는 축방향을 따라 절단부(切斷部)20이 형성되어 있다. 절단부20은 스풀16의 회전축16A, 16B 및 소경축16C를 제외한 전체 길이에 걸쳐서 축방향을 따라 형성되어 있고, 그 바닥은 반원호면(半圓弧面) 모양으로 형성되어 있다. 또한 스풀16의 축방향의 양단부(兩端部)에는 한 쌍의 오목부22가 형성되어 있다.

상기 스풀16의 절단부20 및 오목부22에는, 평면에서 볼 때에 대략 ㄷ자 모양으로 형성되는 록 플레이트24가 수용되어 있다. 록 플레이트24는, 막대 모양의 연결축(連結軸)24A와, 이 연결축24A의 축방향의 양단부에 일체로 형성되고 또한 반경방향의 외측을 향하여 서로 평행하게 연장되는 한 쌍의 플레이트(plate)24B로 구성되어 있다. 록 플레이트24의 연결축24A는 스풀16의 절단부20의 바닥에서 축선(軸線)을 중심으로 회전 가능하도록 수용되어 있고 또 한 쌍의 플레이트24B는 스풀16의 축방향의 양단부에 형성된 한 쌍의 오목부22에 수용(저장)되어 있다. 또한 각 플레이트24B의 선단부( 先端部)에는, 상기한 안쪽톱니래칫14의 래칫톱니(latch tooth)14A와 결합 가능한 로크톱니24C가 각각 형성되어 있다.

그리고 한 쌍의 플레이트24B가 한 쌍의 오목부22에 완전하게 수용된 상태에서는, 로크톱니24C가 래칫톱니14A로부터 이간(離間)하는 위치에 지지되어 있고, 이 위치가 록 플레이트24의 「비결합위치(非結合位置)」(도5 참조)이다. 한편 록 플레이트24의 연결축24A가 절단부20의 바닥에서 회전하여 한 쌍의 플레이트24B가 한 쌍의 오목부22로부터 빠져 나감으로써 로크톱니24C가 래칫톱니14A에 결합되는 구성이다. 또 이 위치가 록 플레이트24의 「결합위치(結合位置)」(도6 참조)이다.

또한 도1, 도3, 도4에 나타나 있는 바와 같이 프레임12에 있어서의 일방(一方)의 측부(側部)12A의 외측에는, 「로크 바퀴(lock wheel)」인 V기어26이 배치되어 있다. V기어26은 수지(樹脂)로 제작되고 또한 스풀16의 단부(端部)의 외경(外徑)보다 큰 직경을 갖는 대략 원판 모양으로 형성되어 있다. V기어26의 축심부에는, 내주면(內周面)에 한 쌍의 수지 폴(樹脂 pawl)을 구비하는 원통 모양의 보스(boss)26A가 형성되어 있다. 이 보스26A에 스풀16의 회전축16B가 삽입됨으로써 V기어26은 스풀16의 축방향의 일단부에 동축으로 부착되어 회전한다.

또한 V기어26의 내주측 소정의 위치에는, 대략 역(逆) S자 모양의 가이드 구멍(guide hole)28이 형성되어 있다. 이 가이드 구멍28에는, 록 플레이트24에 있어서의 일방의 플레이트24B로부터 세워서 설치되는 가이드 핀(guide pin)30(도5, 도6 참조)이 삽입되어 있다. 이에 따라 V기어26은 스풀16에 대하여 소정의 회전각(回轉角) 범위 내에서 상대회전(相對回轉)이 가능하게 되고, 양자(兩者) 사이에 상대회전이 발생한 때에는 가이드 구멍28이 가이드 핀30을 내측으로부터 외측으로 이동시켜 록 플레이트24의 로크톱니24C를 프레임12의 안쪽톱니래칫14의 래칫톱니14A와 결합 가능한 위치로 안내하도록 되어 있다.

또한 V기어26에 있어서의 스풀16측의 면(面)에는, 보스26A와 반대방향을 향하여 지지돌기(支持突起)32(도1, 도5, 도6 참조)가 세워서 설치되어 있다. 이 지지돌기32의 선단부는 스풀16의 축방향의 일단부에 형성되는 오목부34 내에 삽입되어 있고, 이 상태에서 비틀림 코일 스프링(torsion coil spring)36(광의로는 「가압수단」이라고 파악되는 요소이다)의 일단부가 결합되어 있다. 또 비틀림 코일 스프링36의 코일부는 스풀16의 회전축16B에 감긴 상태로 배치되어 있고 또한 타단부는 스풀16의 축방향의 일단부에 결합되어 있다. 이에 따라 보통의 경우에는, V기어26이 스풀16을 따라 회전하도록 되어 있다.

또한 V기어26의 보스26A의 주위에는, 한 쌍의 결합부(結合部)38이 보스26A와 평행하게 세워서 설치되어 있다. 결합부38은, 평면에서 볼 때에 보스26A와 동축의 원호 모양으로 형성되어 있고, 보스26A를 사이에 두고 대칭이 되는 2군데에 형성되어 있다. 또한 V기어26의 동일한 측의 면에는, 작은 직경의 원기둥 모양의 폴축(pawl 軸)40이 세워서 설치되어 있다. 이 폴축40은 보스26A를 사이에 두고 상기한 가이드 구멍28과 대략 대칭이 되는 위치에 형성되어 있고, 후술하는 폴62의 지축(支軸)이 되는 부분이다.

또한 도3 및 도4에 나타나 있는 바와 같이 폴축40의 근방에는, 측면에서 볼 때에 폴축40과 동심의 원호 모양으로 형성되고 또한 선단부에 수지 폴이 형성되는 폴 결합부(pawl 結合部)42가 일체로 형성되어 있다. 또한 폴축40의 근방에는, 후술하는 폴62의 형상에 대응하는 폴 스토퍼(pawl stopper)44가 일체로 형성되어 있다. 또한 V기어26에 있어서의 폴축40의 근방에는, 긴 구멍 모양의 스프링 구멍46이 형성되어 있다. 이 스프링 구멍46의 일단부에는, 대략 원기둥 돌기 모양의 스프링 지지부(spring 支持部)48이 일체로 형성되어 있다.

또한 V기어26의 외주부에는, 후술하는 V센서76의 센서 레버(sensor lever)82의 결합부82B가 결합 가능한 바깥톱니50이 일체로 형성되어 있다.

도1, 도3, 도4에 나타나 있는 바와 같이 V기어26의 외측에는, 수지로 만든 관성판(慣性板)52가 동축에 배치되어 있다. 관성판52는 외주 2군데가 절단된 대략 원판 모양을 이루고 있고, 그 축심부에는 축지 구멍(軸支 hole)(원형 구멍)54가 형성되어 있다. 또한 축지 구멍54의 외측에는, 지름방향으로 대향(對向)하는 위치에 한 쌍의 원호 모양의 결합 구멍58이 형성되어 있다. 축지 구멍54에는 V기어26의 보스26A가 삽입되고, 한 쌍의 결합 구멍58에는 V기어26의 한 쌍의 결합부38이 삽입됨으로써 한 쌍의 결합부38 이 탄성적(彈性的)으로 결합되어 관성판52가 V기어26에 동축적으로 그리고 일체적으로 부착되어 있다. 또한 결합 구멍58의 원주방향의 길이(원호(圓弧)의 길이)는 결합부38의 원주방향의 길이(원호의 길이)보다 길게 설정되어 있어 조립 후의 상태에서는 원호의 길이(원주각(圓周角))의 차이 범위 내에서 관성판52가 V기어26에 대하여 웨빙권취회전방향(방향B)으로 상대회전 가능하도록 되어 있다. 또한 관성판52의 절단측의 단면(端面)에는, 선(線) 모양의 결합돌기(結合突起)60이 일체로 형성되어 있다.

또한 상기한 V기어26의 폴축40에는, 폴62가 회전 가능하게 축지(軸支)되어 있다. 폴62는, 폴축40에 축지되는 원통 모양의 지축부(支軸部)62A와, 이 지축부62A로부터 연장되고 또한 선단의 측면에 폴이 형성되는 암부(arm 部)62B와, 지축부62A의 하부 외주에 형성되는 결합편(結合片)62C와, 암부62B의 하부 테두리 지축측(支軸側)으로부터 길게 연장되는 스프링 지지부62D로 구성되어 있다.

지축부62A가 폴축40에 삽입된 상태에서는, 결합편62C가 V기어26의 폴 결합부42에 결합되어 축방향으로의 고정이 이루어지도록 되어 있다. 또한 스프링 지지부62D에는, 광의로는 「가압수단」으로서 파악되는 압축 코일 스프링(壓縮 coil spring)64의 일단부가 삽입결합(揷入結合)되어 있다. 압축 코일 스프링64의 타단부는 상기한 V기어26의 스프링 지지부48에 삽입결합되어 있고, 압축된 상태에서 V기어26에 형성되는 스프링 구멍46 내에 수용되어 있다. 따라서 압축 코일 스프링64는 폴62를 폴축40을 중심으로 하여 시계방향 으로 회전하도록 가압되고 있다. 또한 폴62의 결합편62C의 단부에는 V기어26에 형성되는 상기한 폴 스토퍼44에 접촉 가능한 소돌기(小突起)66이 일체로 형성되어 있어 압축 코일 스프링64의 탄성력(彈性力)에 의하여 폴62가 폴축40을 중심으로 시계방향으로 회전하는 때에 스토퍼(stopper)가 된다. 이에 따라 폴62는, 보통의 경우에는 회전하지 않고 V기어26과 일체로 회전(회전축16B의 둘레를 공전(公轉))하도록 되어 있다.

한편 폴62가 압축 코일 스프링64의 탄성력에 저항하여 폴축40을 중심으로 반시계방향으로 회전하는 때에는, 암부62B가 폴 스토퍼44의 측면에 접촉하여 그 이상의 회전을 저지하도록 되어 있다. 이에 따라 폴62의 회전 가능한 범위(회전각(回轉角))가 규정되어 있다.

또한 프레임12에 있어서의 일방의 측부12A의 외측에는, 편평한 컵(cup) 모양으로 형성되는 수지로 만든 센서 홀더68이 부착되어 있다. 센서 홀더68의 바닥에는 소정 높이의 원통부(圓筒部)70이 형성되어 있고 또한 원통부70의 내주면에는 「결합톱니」인 안쪽톱니70A가 일체로 형성되어 있다. 조립 후의 상태에서는, 센서 홀더68의 외주벽(外周壁)68A와 원통부70 사이의 스페이스(space)에 V기어26의 원주벽부(圓周壁部)가 회전 가능하도록 배치되어 있다(도1 참조). 또한 관성판52는 원통부70 내에 수용된 상태가 되고, 폴62는 원통부70의 안쪽톱니70A와 대향하도록 배치되어 있다. 압축 코일 스프링64의 탄성력에 저항하여 폴62가 폴축40을 중심으로 회전하는 경우에는, 폴62의 암부62B의 선단부가 안쪽톱니70A에 결합되도록 되어 있다.

또 상기한 구성에 있어서 관성판52, 폴62, 압축 코일 스프링64 및 안쪽톱니70A가 WSIR를 구성하는 W센서72가 되고 또한 본 발명에 있어서의 「록 작동수단(lock 作動手段)」에 상당한다.

또한 상기한 센서 홀더68의 외주 상단부에는, 중공(中空)의 대략 직육면체 형상의 홀더부(holder 部)74가 일체로 형성되어 있다. 이 홀더부74에는, V센서(가속도 센서(加速度 sensor))76이 수용되어 있다. 또 도1에서는 V센서76을 도면에 나타내는 것을 생략하였다.

도3 및 도4에 나타나 있는 바와 같이 V센서76은, 측면에서 볼 때에 대략 L자 모양으로 형성되고 또한 바닥 중앙에 오목면 모양의 전동면(轉動面)78A가 형성되는 하우징(housing)78을 구비하고 있다. 하우징78은 홀더부74에 측방으로부터 장착되어 있고, 전동면78A에는 볼(ball)80이 재치(載置)되어 있다. 또한 하우징78의 상단부에는, 센서 레버82가 회전 가능하게 축지되어 있다. 센서 레버82는, 하우징78의 상단부에 축지되는 지축(支軸)82A와, 조립상태에 있어서 지축82A로부터 V기어26측으로 연장되고 또한 V기어26의 바깥톱니50과 결합 가능한 결합부82B와, 지축82A를 사이에 두고 결합부82B와 반대측으로 연장되는 접시 모양의 접촉부(接觸部)82C를 구비하고 있다. 접촉부82C는 그 자체의 중량에 의하여 볼80 상에 재치되어 있고, 이 상태에서는 결합부82B가 V기어26의 바깥톱니50으로부터 이간하는 비결합위치(非結合位置)에 지지되어 있다. 한편 차량(車輛)이 급감속(急減速)을 하게 되면 볼80이 전동면78A 상을 전동(轉動)함으로써 센서 레버82가 지축82A를 중심으로 하여 회전하고, 이에 따라 결합부82B가 V기어26의 바깥톱니50에 결합하게 되는 구성으로 되어 있다.

(웨빙권취장치10의 요부 구성)

도7에는, 본 실시예에 관한 웨빙권취장치10의 요부를 측면에서 보았을 경우를 나타내고 있다. 또 상기한 설명에 사용한 도3∼도6에는 도면에 나타내는 것을 생략하였다. 이 도7에 나타나 있는 바와 같이 상기한 관성판52의 축지 구멍54를 사이에 두고 폴62와 대향하는 위치에는, 수지로 만든 별도의 소형 관성판(小型慣性板)90이 설치되어 있다. 소형 관성판90은, 대략 T자 형상을 이루고 있고, 두부(頭部)90A 및 이 두부90A의 중앙으로부터 수직으로 연장되는 연장부90B로 구성되어 있다. 소형 관성판90은 연장부90B의 하측에서 지축92를 중심으로 하여 회전 가능하게 V기어26에 축지되어 있다. 따라서 소형 관성판90은 관성판52와 함께 V기어26과 일체로 회전(V기어26의 보스26A의 둘레를 공전)하도록 되어 있다.

또한 소형 관성판90의 두부90A는 두껍게 형성되어 있는 것에 반하여 연장부90B는 얇게 형성되어 있다. 따라서 소형 관성판90은, 두부90A의 질량이 연장부90B의 질량보다 크기 때문에, 가령 후술하는 압축 코일 스프링94가 존재하지 않으면 질량 차이에 의하여 지축92를 중심으로 하여 화살표C 방향으로 회전된다. 또 두부90A와 연장부90B의 두께 차이는 소형 관성판90의 이면측(裏面側)에 형성되어 있다.

또한 소형 관성판90에 있어서의 두부90A의 이면측에는, 대략 원기둥 돌기 모양의 스프링 지지부(spring 支持部)96이 일체로 형성되어 있다. 이에 대응하여 V기어26에도 스프링 지지부96과 대향하는 위치에 대략 원기둥 돌기 모양의 스프링 지지부98이 일체로 형성되어 있다. 이들 스프링 지지부96, 98에는, 광의로는 가압수단으로서 파악되는 압축 코일 스프링94가 압축된 상태에서 삽입결합되어 있다. 따라서 압축 코일 스프링94는 소형 관성판90의 두부90A를 지축92를 중심으로 하여 시계방향(화살표C 방향과 반대방향)으로 회전하도록 가압하고 있다. 또한 V기어26의 소정의 위치(두부90A의 가압방향측)에는 스토퍼 핀(stopper pin)100이 세워서 설치되어 있어 소형 관성판90의 초기위치(初期位置)를 규정하고 있다. 또 상기 압축 코일 스프링94에 대신하여 비틀림 코일 스프링 등 다른 가압수단을 이용하더라도 좋다.

또한 관성판52의 이면측에는, 상기한 소형 관성판90에 있어서의 연장부90B의 선단부의 회전궤적(回轉軌跡)과 간섭하는 위치에 경사벽(傾斜壁)102가 형성되어 있다. 이 경사벽102는, 소형 관성판90이 지축92를 중심으로 하여 화살표C 방향으로 회전하는 경우에 연장부90B의 선단부와 상대적으로 슬라이딩(sliding)하여 관성판52에 웨빙인출회전방향(화살표A 방향)으로의 관성력(압력)을 받는 부분으로서 구성되어 있다.

다음에 본 실시예의 작용에 대하여 설명한다.

상기 구성의 웨빙권취장치10에서는, 보통의 경우에는 W센서72의 폴62는 압축 코일 스프링64의 탄성력에 의하여 폴축40을 중심으로 하여 시계방향으로 회전하도록 가압되고 또한 V센서76의 센서 레버82가 자체 중량에 의하여 볼80 상에 지지되어 있기 때문에 W센서72 및 V센서76이 작동하는 경우는 없다. 이 때문에 스풀16은 록 플레이트24를 수용한 상태에서 웨빙인출회전방향 및 웨빙권취회전방향 어느 쪽으로도 자유롭게 회전할 수 있다.

한편 웨빙18이 급격하게 인출되거나 차량의 급감속상태가 되면 W센서72, V센서76이 작동한다. 이하, 이 순서로 각 부의 작동을 개략적으로 설명한다.

(W센서72가 작동하는 경우)

웨빙18이 급격하게 인출되면 스풀16 및 V기어26이 웨빙인출회전방향(방향A)으로 고속으로 회전된다. 이 때에 관성판52는 V기어26을 따라 회전할 수 없기 때문에 압축 코일 스프링64의 탄성력에 저항하여 관성판52에 관성지연(慣性遲延)이 발생하여 관성판52는 V기어26에 대하여 상대적으로는 웨빙권취회전방향B로 회전한다. 관성판52가 V기어26에 대하여 상대적으로 방향B로 회전하면 관성판52의 결합돌기60이 접촉(결합)되어 있는 폴62는, 방향B로 가압회전되어 센서 홀더68의 안쪽톱니70A와 결합하여 V기어26이 방향A로 회전하는 것을 저지한다(도4에 나타나 있는 상태이다).

V기어26이 방향A로 회전하는 것이 저지되면, 계속하여 웨빙 인장력(webbing 引張力)이 작용하고 있는 스풀16과의 사이에 상대회전이 발생하여 가이드 핀30이 V기어26의 가이드 구멍28의 외단측으로 안내되고, 이에 따라 록 플레이트24의 로크톱니24C가 안쪽톱니래칫14의 래칫톱니14A와 결 합 가능한 위치까지 안내되어 록 스탠바이(lock standby) 상태, 즉 로크톱니24C의 이끝면(tooth crest)이 안쪽톱니래칫14의 래칫톱니14A의 이끝면에 결합한 상태가 된다.

록 플레이트24의 한 쌍의 로크톱니24C의 폴의 이끝면이 한 쌍의 안쪽톱니래칫14의 래칫톱니14A의 이끝면과 결합 가능한 위치로 안내되면, 스풀16이 방향A로 더 회전함에 따라 래칫톱니14A로 안내되어 로크톱니24C의 이끝면이 래칫톱니14A의 이뿌리면(tooth flank)에 도달한다. 이에 따라 록 플레이트24가 안쪽톱니래칫14에 더 확실하게 록 되어 스풀16이 웨빙인출회전방향(방향A)으로 회전하는 것이 저지되어 그 이상의 웨빙18의 인출이 제한된다. 즉 로크톱니24C가 안쪽톱니래칫14와 결합 가능한 위치로 안내된 후에는, 스풀16(록 플레이트24)은 셀프 록(self lock)된다.

한편 록 플레이트24와 안쪽톱니래칫14는, 웨빙18의 인출을 저지한 후에 웨빙18에 작용하는 장력(張力)이 감소하여 스풀16이 소정의 각도만큼 웨빙권취회전방향(방향B)으로 회전하게 되면(소정량만 웨빙18을 감으면) 결합상태(結合狀態)가 해제된다. 즉 스풀16이 방향B로 회전되면 록 플레이트24는 연결축24A에 있어서 스풀16의 절단부20에 의하여 가압됨으로써 로크톱니24C가 각각 안쪽톱니래칫14로부터 이간되어 비틀림 코일 스프링36의 탄성력에 의하여 V기어26과 함께 초기위치로 복귀한다. 또 웨빙18에 작용하는 장력 저하 후의 웨빙18의 권취(卷取)는 스풀16의 회전축16A에 접속되는 도면에 나타나 있지 않은 플랫 스파이럴 스프링에 의하여 이루어진다.

(V센서76이 작동하는 경우)

차량이 급감속상태가 되면, 이에 따르는 관성력에 의하여 V센서76의 볼80이 하우징78의 전동면78A 상을 전동하여 볼80에 접촉하여 재치되어 있는 센서 레버82의 접촉부82C가 상방으로 회전된다. 이 때문에 지축82A에 대하여 접촉부82C와 반대측에 위치하는 결합부82B는 하방으로 회전되어 V기어26의 바깥톱니50에 결합된다. 이에 따라 V기어26의 웨빙인출방향으로의 회전이 저지되기 때문에 V기어26과 스풀16과의 사이에 상대회전이 발생한다. 그 후의 작동은 상기한 W센서72의 경우와 동일하므로 그에 대한 설명은 생략한다.

여기에서 탑승자가 웨빙장착상태를 해제하고 웨빙18에서 손을 떼면 웨빙18은 플랫 스파이럴 스프링의 탄성력에 의하여 스풀16에 전량(全量) 감긴다. 이 때에 스풀16은 웨빙18을 전량 감은 시점에서 웨빙권취방향으로의 회전을 정지하지만, V기어26에 대하여 동축 상에 배치되는 관성판52는 소정의 범위 내에서 상대회전 가능하도록 설치되어 있기 때문에 스풀16이 웨빙권취방향으로의 회전을 정지한 후에도 관성판52는 웨빙권취회전방향으로 회전하려고 한다. 이 상태가 진행되면 관성판52의 결합돌기60에 의하여 폴62의 암부62B가 가압되어 압축 코일 스프링64의 탄성력에 저항하여 폴62가 폴축40을 중심으로 회전함으로써 암부62B의 선단부가 센터 홀더68의 안쪽톱니70A에 결합되어 스풀16과 V기어26과의 사이에 상대회전이 발생하여 록상태가 되는 경우가 있다.

그러나 본 실시예에서는, 스풀16이 웨빙권취방향으로의 회전을 정지하면 소형 관성판90에 의하여 관성판52에 웨빙인출회전방향으로의 관성력이 작용하게 된다. 구체적으로는 도7에 나타나 있는 바와 같이 웨빙18이 전량 권취상태가 된 때에는, 관성판52에 웨빙권취회전방향(방향B)으로 관성력이 작용할 뿐만 아니라 소형 관성판90에도 동일한 방향으로 관성력이 작용한다. 이 때문에 소형 관성판90의 두부90A는 압축 코일 스프링94의 탄성력에 저항하여 지축92를 중심으로 하여 화살표C 방향으로 회전된다. 이에 따라 소형 관성판90의 연장부90B는 지축92를 중심으로 하여 반시계방향으로 회전되어 관성판52의 이면(裏面)에 있는 경사벽102를 밀어 올리면서 슬라이딩한다. 이 때문에 관성판52에는 V기어26의 보스26A 주위에 웨빙인출회전방향(방향A)으로의 관성력(즉 소형 관성판90의 두부90A에 작용하는 웨빙권취회전방향으로의 관성력에 의거하여 관성판52의 경사벽102에 작용되는 웨빙인출회전방향으로의 압력)이 작용한다.

따라서 웨빙18이 전량 권취상태가 된 때에는, 관성판52에 웨빙권취회전방향으로의 관성력과 웨빙인출방향으로의 관성력이 동시에 작용하게 되어 양자(兩者)는 상쇄된다. 따라서 관성판52는 웨빙권취회전방향으로 완전히 상대회전하지 않거나 상대회전하더라도 매우 조금하게 된다. 그 결과 본 실시예에 관한 웨빙권취장치10에 의하면, WSIR에 있어서 소위 엔드 록(end lock) 이 발생하는 것을 억제 또는 제지할 수 있다.

도8을 사용하여 상기 본 실시예의 효과에 대하여 보충하면, 도8의 (A)에 나타나 있는 바와 같이 종래에는 웨빙권취장치10에 작용하는 G가 중간 정도의 경우 및 높은 경우의 어느 경우에서도 엔드 록이 발생하기 쉬운 결과가 되었지만, 본 실시예의 경우에는 웨빙18을 전량 감았을 때에 작용하는 고G영역에 있어서는 W센서72를 언록(unlock) 상태로 할 수 있어 이 점에 있어서 종래의 구조를 개량할 수 있다. 덧붙여서 말하면, 일반적으로 웨빙18의 장착을 해제하여 스풀16에 웨빙18을 급격하게 전량 감았을 때에 작용하는 G가 차량이 충돌하였을 때에 웨빙권취장치10에 작용하는 G보다 높다. 이것은, 차량이 충돌하였을 경우에는 보디(body) 앞부분의 변형 등에 의하여 상당한 에너지 흡수가 되기 때문이다.

상기에서 본 실시예에 관한 웨빙권취장치10은, WSIR 록 기구를 2개 조합시킴으로써 고G입력시는 추가된 당해 록 기구가 작동하여 엔드 록이 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.

또 상기한 본 실시예에 관한 웨빙권취장치10에서는, 평면에서 볼 때에 ㄷ자 모양의 록 플레이트24를 사용하는 록 기구를 채용하였지만, 이에 한정되지 않고 다양한 록 기구를 채용할 수 있다.

또한 상기한 본 실시예에 관한 웨빙권취장치10에서는, 대략 T자 형상의 소형 관성판90과 경사벽102를 이용하였지만, 이에 한정되지 않고 웨빙18을 전량 감았을 때에 관성판52에 작용하는 웨빙권취회전방향으로의 관성력을 상쇄하는 관성력을 관성판52에 작용시킬 수 있는 구성이라면 모두 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 웨빙권취장치는, 탑승자가 웨빙장착상태를 해제하여 당해 웨빙을 탄성력에 의하여 권취축에 전량 감았을 때에 권취축의 웨빙권취방향으로의 회전이 정지한 후에도 관성력에 의하여 웨빙권취회전방향으로 회전하려고 하는 관성판에 웨빙인출회전방향으로 관성력을 작용시킴으로써 당해 관성판의 웨빙권취회전방향으로의 회전을 억제 또는 제지시키는 관성력 부여수단(慣性力附與手段)을 설치하였기 때문에, WSIR에 있어서 소위 엔드 록이 발생하는 것을 억제 또는 방지할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.

Claims

탑승자(搭乘者)의 신체를 구속하는 웨빙(webbing)이 급격하게 인출(引出)되는 경우에 당해 웨빙을 탄성력(彈性力)에 의하여 층(層) 모양으로 감는 권취축(卷取軸)의 축의 단측(端側)에 일체적(一體的) 그리고 동축적(同軸的)으로 설치되는 관성판(慣性板)이 권취축에 대하여 회전지연(回轉遲延)을 발생시킴으로써 권취축이 웨빙인출방향(webbing 引出方向)으로 회전하는 것을 록(lock)하는 웨빙권취장치(webbing retractor)로서,

탑승자가 웨빙장착상태를 해제하여 당해 웨빙을 탄성력에 의하여 권 취축에 전량(全量) 감았을 때에 권취축의 웨빙권취방향(webbing 卷取方向)으로의 회전이 정지된 후에도 관성력(慣性力)에 의하여 웨빙권취회전방향으로 회전하려고 하는 관성판에 웨빙인출회전방향으로의 관성력을 작용시킴으로써 당해 관성판의 웨빙권취회전방향으로의 회전을 억제 또는 제지시키는 관성력 부여수단(慣性力附與手段)을 설치하는

것을 특징으로 하는 웨빙권취장치.
탑승자의 신체를 구속하는 웨빙을 탄성력에 의하여 층 모양으로 감는 권취축과,

차량(車輛)에 고정되고 권취축의 양단부(兩端部)를 회전 가능하게 지지하고 또한 당해 권취축의 단부(端部)와 교차하는 면(面)에 로크톱니(lock tooth)가 형성되는 프레임(frame)과,

권취축의 적어도 일단부(一端部)측에 설치되고 또한 로크톱니와의 결합위치(結合位置) 및 로크톱니와의 비결합위치(非結合位置) 사이를 이동 가능하게 하여 로크톱니에 결합함으로써 권취축이 웨빙인출방향으로 회전하는 것을 저지하는 록 플레이트(lock plate)와,

권취축의 일단부측에 동축적으로 설치되어 보통의 경우에는 권취축과 일체로 회전하고 또한 록 플레이트를 비결합위치에 지지하여 권취축과의 사이에 상대회전(相對回轉)이 발생하면 록 플레이트를 결합위치로 이동시키는 로크바퀴(lock wheel)와,

이 로크바퀴에 회전 가능하게 지지되는 폴(pawl)과, 이 폴이 결합 가능한 결합톱니(結合 tooth)와, 로크바퀴에 대하여 동축(同軸) 상에 배치되고 또한 소정의 범위 내에서 상대회전 가능하게 설치됨과 아울러 보통의 경우에는 로크바퀴와 일체적으로 회전하고 또한 폴을 결합톱니와의 비결합위치에 지지하여 웨빙이 급격하게 인출되는 경우에는 권취축에 대하여 회전지연을 발생시켜 폴을 결합톱니에 결합시킴으로써 로크바퀴가 웨빙인출방향으로 회전하는 것을 정지시키는 관성판을 포함하여 구성되는 록 작동수단(lock 作動手段)

을 구비하는 웨빙권취장치로서,

탑승자가 웨빙장착상태를 해제하여 당해 웨빙을 탄성력에 의하여 권취축에 전량 감았을 때에 권취축의 웨빙권취방향으로의 회전이 정지된 후에도 관성력(慣性力)에 의하여 웨빙권취회전방향으로 회전하려고 하는 관성판에 웨빙인출회전방향으로의 관성력을 작용시킴으로써 당해 관성판의 웨빙권취회전방향으로의 회전을 억제 또는 제지시키는 관성력 부여수단을 설치하는

것을 특징으로 하는 웨빙권취장치.