KR100875258B1 - 웨빙권취장치 및 클러치 기구 - Google Patents

Abstract

클러치 기구 및 토크 리미터 모두를 구비하더라도 소형화, 경량화할 수 있는 웨빙권취장치 및 토크 리미터를 구비하고 또한 소형으로서 박형(薄型), 경량의 클러치 기구를 제공한다.

본 웨빙권취장치10에서는, 토크 리미터104의 폭 치수가 바깥톱니 기어102의 축 방향 치수 미만이어서 회전반140이나 토크 리미터104는 모두 바깥톱니 기어102의 반경 방향을 따른 바깥톱니 기어102와 베이스 플레이트92의 원주벽96과의 사이에 배치된다. 또한 폴130이나 회전반140 등의 부재도 원주벽96의 반경 방향을 따른 원주벽96과 어댑터112와의 사이에 배치되고, 이들 부재는 바깥톱니 기어102의 내측에 수용된다. 이 때문에 클러치90의 두께 치수(축 방향 치수)는 실질적으로 바깥톱니 기어102의 축 방향 치수가 되어 매우 얇아진다.

Description

웨빙권취장치 및 클러치 기구{WEBBING RETRACTOR AND CLUTCH MECHANISM}

도1은 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙권취장치의 클러치 기구의 분해 사시도이다.

도2는 클러치 기구의 구조를 나타내는 측면도이다.

도3은 종동축에 연결수단이 결합된 상태를 나타내는 도2에 대응하는 측면도이다.

도4는 일방의 연결부재가 종동축의 바깥톱니의 이끝면에 접촉한 상태를 나타내는 도2에 대응하는 측면도이다.

도5는 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙권취장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.

도6은 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙권취장치의 브레이크 기구를 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도7은 브레이크 기구의 구성을 개략적으로 나타내는 측면도로서, (A)는 보통 상태, (B)는 슬라이딩 상태를 나타낸다.

도8은 본 발명의 제2실시예에 관한 웨빙권취장치의 구성을 개략적으로 나타내는 정면도이다.

도9는 본 발명의 제2실시예에 관한 웨빙권취장치의 클러치 기구의 분해 사시도이다.

도10은 클러치 기구의 구조를 나타내는 측면도이다.

도11은 권취 방향의 회전을 전달하고 있는 상태를 나타내는 도2에 대응하는 측면도이다.

도12는 인출 방향의 회전을 전달하고 있는 상태를 나타내는 도2에 대응하는 측면도이다.

도13은 본 발명의 제3실시예에 관한 웨빙권취장치의 클러치 기구의 분해 사시도이다.

도14는 본 발명의 제3실시예에 관한 웨빙권취장치의 브레이크 기구를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다.

도15는 본 발명의 제3실시예에 관한 웨빙권취장치의 브레이크 기구를 개략적으로 나타내는 측면도이다.

도16은 본 발명의 제3실시예에 관한 웨빙권취장치의 클러치 기구의 분해 사시도이다.

도17은 클러치 기구의 구조를 나타내는 측면도이다.

도18은 종동축에 연결수단이 결합된 상태를 나타내는 도17에 대응하는 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 웨빙권취장치(wbbbing retrctor)

20 : 스풀(spool)(권취축(卷取軸))

28 : 웨빙벨트(webbing belt) 44 : 모터(구동수단(驅動手段))

90 : 클러치(clutch)

92 : 베이스 플레이트(base plate)(중간 회전체(中間 回轉體)).

96 : 원주벽(圓周壁)(중간 원주벽(中間 圓周壁))

102 : 바깥톱니 기어(원동측 회전체(原動側 回轉體), 외측 회전체, 외측 원주벽)

104 : 토크 리미터(torque limiter)

112 : 어댑터(adaptor)(종동측(從動側) 회전체, 내측 회전체)

130 : 폴(pawl)(연결부재(連結部材)).

140 : 회전반(回轉盤)(연결강제부재(連結强制部材))

150 : 압축코일스프링(壓縮 coil spring)(가압부재(加壓部材)).

210 : 웨빙권취장치 220 : 클러치

222 : 토크 리미터 240 : 폴(연결부재)

250 : 폴(연결부재)

260 : 관성 플레이트(慣性 plate)(연결강제부재)

270 : 압축코일스프링(가압부재)

274 : 압축코일스프링(가압부재)

290 : 웨빙권취장치 350 : 클러치

352 : 어댑터(종동측 회전체, 내측 회전체)

354 : 연결롤러(連結 roller)(연결부재)

본 발명은, 차량(車輛) 등의 시트벨트장치(seat belt 裝置)를 구성하는 웨빙권취장치(webbing retractor) 및 모터(motor) 등의 구동력(驅動力) 전달, 차단의 절환(切換)에 이용되는 클러치 기구(clutch 機構)에 관한 것이다.

차량의 좌석에 착석(着席)한 탑승자(搭乘者)의 신체를 긴 띠(帶) 모양의 웨빙벨트(webbing belt)에 의하여 구속하는 시트벨트장치는 좌석의 측방(側方)에서 차체(車體)에 고정된 웨빙권취장치를 구비하고 있다. 웨빙권취장치는, 예를 들면 축(軸) 방향이 대략 차량의 전후 방향을 따른 스풀(spool)(권취축(卷取軸))을 구비하고 있고, 이 스풀에 웨빙벨트의 길이 방향 기단측(基端側)이 결합되어 있다. 스풀은 그 외주부(外周部)에 웨빙벨트를 층(層) 모양으로 감은 상태로 수용한다.

또한 웨빙권취장치에는, 웨빙벨트를 권취 방향(卷取 方向)으로 스풀을 가압(加壓)하는 비틀림 코일스프링 등의 가압부재(加壓部材)가 설치되어 있고, 이 가압부재의 탄성력(彈性力)에 의하여 웨빙벨트를 감아 수용하고 또한 탑승자의 신체에 웨빙벨트를 장착한 상태에서는, 가압부재의 탄성력에 의하여 웨빙벨트의 느슨함 등을 제거한다.

또한 이러한 종류의 웨빙권취장치에서는, 가압부재의 탄성력에 저항하여 웨빙벨트의 길이 방향 중간부에 설치되는 텅 플레이트(tongue plate)를 잡아 당김으로써 스풀에 감긴 웨빙벨트를 인출(引出)하고, 이 상태에서 텅 플레이트를 웨빙권취장치와는 반대측의 좌석 측방에 설치되는 버클장치(buckle 裝置)에 지지시킴으로써 웨빙벨트를 장착하는 구조로 되어 있다.

한편 차량이 급감속(急減速) 등을 하는 때에 있어서 더 강력하게 탑승자의 신체를 구속하는 것을 목적으로 하여, 예를 들면 차량이 급감속 등을 하는 때에 모터의 구동력을 스풀에 전달하고, 이 구동력에 의하여 웨빙벨트를 권취 방향으로 스풀을 일정량 회전시켜 웨빙벨트의 장력(張力)을 상승시키는 구성이 생각된다.

이러한 종류의 웨빙권취장치에서는, 보통의 경우에 있어서 스풀과 모터의 구동축이 기계적으로 연결되어 있다면 평소에 웨빙벨트를 감거나 인출하는 데에 있어서의 스풀의 회전에 지장을 초래하거나 모터에 필요 없는 부하(負荷)를 걸기 때문에 구동축과 스풀과의 사이에 클러치 기구(clutch 機構)를 설치한다.

한편, 상기한 바와 같이 차량이 급감속 등을 하는 때에 모터의 구동력을 스풀에 전달하고, 이 구동력에 의하여 웨빙벨트를 감는 구조에서 는, 모터의 회전량이 크고 권취 방향으로의 스풀의 회전이 지나치면 웨빙벨트에 의하여 탑승자의 신체가 지나친 힘으로 조이게 된다.

이러한 지나친 조임을 방지하는 하나의 수단으로서는, 웨빙벨트의 장착 상태에 있어서 필요 이상으로 웨빙벨트가 탑승자의 신체를 조이고 있는 상태에서는, 권취 방향으로 스풀이 회전하는 것이 탑승자의 신체에 의하여 방해될 수 있는 상태가 된다. 이와 같이 스풀의 회전이 방해되는 상태에서 모터에서 스풀로 전달되는 회전토크(回轉 torque)가 소정 크기 이상이 되는 경우에 모터와 스풀과의 사이의 기계적인 연결을 해제하는 소위 「토크 리미터(torque limiter)」를 채용하는 것이 생각된다.

여기에서 웨빙권취장치와 같이 차량에 탑재(搭載)되는 장치는, 소형화(小型化)·경량화(輕量化)가 항상 요구된다. 그러나 상기와 같은 원심 클러치(遠心 clutch)에 더하여 토크 리미터를 더 설치함으로써 웨빙권취장치는 중량이 증가하여 대형화된다.

본 발명은 상기와 같은 사실을 감안하여 이루어진 것으로서, 클러치 기구 및 토크 리미터의 쌍방을 구비하더라도 소형화, 경량화할 수 있는 웨빙권취장치 및 토크 리미터를 구비하고 또한 소형으로서 박형(薄型), 경량의 클러치 기구를 제공하는 것이 목적이다.

청구항1에 기재된 본 발명은, 긴 띠(帶) 모양의 웨빙벨트(webbing belt)의 기단부(基端部)가 결합되는 권취축(卷取軸)을 구비하고, 상기 권취축을 그 축을 중심으로 하여 일방(一方)의 권취 방향(卷取 方向)으로 회전시킴으로써 상기 권취축의 둘레에 상기 웨빙벨트를 층(層) 모양으로 감고, 상기 웨빙벨트를 선단측(先端側)으로 잡아 당김으로써 상기 권취축을 상기 권취 방향과는 반대의 인출 방향(引出 方向)으로 회전시키면서 상기 웨빙벨트가 인출되는 웨빙권취장치(webbing retractor)로서, 상기 권취축과 동축(同軸)으로 그리고 일체(一體)로 부착되는 종동축(從動軸)과, 자체(自體)의 축심(軸心) 근방에서 상기 종동축이 내측에 배치되는 원주벽(圓周壁)을 구비하고 상기 종동축에 대하여 동축으로 상대회전(相對回轉) 가능하고 또한 구동수단(驅動手段)으로부터의 구동력(驅動力)을 받음으로써 상기 종동축의 축심을 중심으로 하여 회전하는 원동측 회전체(原動側 回轉體)와, 상기 종동축과 상기 원주벽과의 사이에서 상기 원주벽의 내측에 설치되고 상기 원동측 회전체의 축심을 중심으로 하여 상기 원동측 회전체 및 상기 종동축의 쌍방(雙方)에 대하여 상대회전 가능한 링(ring) 모양의 중간 회전체(中間 回轉體)와, 상기 중간 회전체와 상기 종동축의 외주부(外周部)와의 사이에 설치되어 상기 원동측 회전체의 회전에 연동(連動)하여 상기 중간 회전체와 상기 종동축을 기계적으로 연결하는 연결부재(連結部材)와, 상기 원주벽의 내주부(內周部)와 상기 중간 회전체의 외주부와의 사이에 설치되어 일부가 상기 원주벽 및 상기 중간 회전체의 어느 일방(一方)에 결합되고 또한 다른 일부가 상기 원주벽 및 상기 중간 회전체의 어느 타방(他方)에 결합되 어 상기 원주벽과 상기 중간 회전체를 기계적으로 연결하고 또한 상기 중간 회전체에 대한 상기 원주벽의 상대적인 소정치 이상의 회전력(回轉力)에 의하여 상기 결합이 해제되는 토크 리미터(torque limiter)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 웨빙권취장치에서는, 권취축에 긴 띠 모양의 웨빙벨트의 기단부가 결합되어 있고, 권취축을 중심으로 하여 일방의 권취 방향으로 회전시키면 권취축의 외주부에 웨빙벨트가 기단측으로부터 층 모양으로 감기고, 이에 따라 웨빙벨트가 수납된다.

이러한 수납 상태의 웨빙벨트를 선단측으로 잡아 당기면, 이 인장력(引張力)에 의하여 권취축에 감긴 상태(즉 수납 상태)의 웨빙벨트가 인출되면서 권취축이 권취 방향과는 반대의 인출 방향으로 회전한다. 이렇게 하여 인출된 웨빙벨트가 탑승자의 신체에 장착됨으로써 웨빙벨트에 의하여 탑승자의 신체가 구속된다.

한편 본 웨빙권취장치의 권취축에는 종동축이 동축으로 그리고 일체로 부착되어 있다. 종동축의 둘레에는 원동측 회전체를 구성하는 원주벽이 설치되어 있어 구동수단의 구동력이 원동측 회전체에 부여되면 원동측 회전체가 자체의 축심을 중심으로 하여(즉 종동축의 축심을 중심으로 하여) 회전한다.

원동측 회전체의 원주벽과 종동축과의 사이에는, 원동측 회전체 및 종동축의 쌍방에 대하여 상대회전 가능하도록 중간 회전체가 설치되어 있다. 다만 원동측 회전체의 원주벽의 내주부와 중간 회전체의 외주부와의 사이에는 토크 리미터가 설치되어 있고, 이 토크 리미터의 일부는 원동측 회전체의 원주벽 및 중간 회전체의 어느 일방에 결합되어 있고, 다른 일부는 어느 타방에 결합되어 있다. 이에 따라 토크 리미터를 통하여 원동측 회전체의 원주벽과 중간 회전체가 기계적으로 연결되기 때문에 기본적으로 원동측 회전체가 회전하면 중간 회전체가 회전한다.

또한 중간 회전체의 내주부와 종동축의 외주부와의 사이에는 연결부재가 배치되어 있어 원동측 회전체가 회전하면 이 원동측 회전체의 회전에 연동하여 연결부재가 중간 회전체와 종동축을 연결한다. 이 때문에 이 상태에서는 토크 리미터, 중간 회전체 및 연결부재를 통하여 원동측 회전체가 종동축에 기계적으로 연결된다. 이에 따라 원동측 회전체의 회전은 토크 리미터, 중간 회전체 및 연결부재를 통하여 종동축으로 전달되어 종동축이 회전한다.

이 종동축의 회전이 권취 방향으로의 회전이면 종동축과 일체의 권취축은 권취 방향으로의 회전력이 부여되어 웨빙벨트를 감으려고 한다. 따라서 웨빙벨트를 장착한 상태라면 느슨하게 되어 있는 웨빙벨트(소위 「슬랙(slack)」)가 강제적으로 권취축에 감겨서 웨빙벨트에 의한 구속력이 향상되어 보다 더 확실하게 탑승자의 신체를 웨빙벨트가 구속한다.

한편 종동축의 회전이 인출 방향이면 권취축은 인출 방향으로의 회전력이 부여된다. 따라서 웨빙벨트를 장착한 상태라면 웨빙벨트를 느슨하게 하여 웨빙벨트를 장착함으로써 탑승자가 느끼는 압박감(壓迫感)이 경감된다.

또한 원동측 회전체에 회전력이 부여되지 않은 것에 관계 없이 어떠한 외력(外力)이 권취축에 작용하고, 이에 따라 종동축이 회전하더라도 연결부재는 원동측 회전체의 회전에 연동하여 중간 회전체와 종동축을 연결한다. 이 때문에 원동측 회전체에 회전력이 부여되지 않은 경우에는 연결부재에 의한 중간 회전체와 종동축의 연결이 해제된다.

따라서 상기한 바와 같이 단지 종동축이 회전하더라도 종동축의 회전이 중간 회전체, 나아가서는 원동측 회전체로 전달되는 경우는 없어 종동축의 회전력이 구동수단으로 전달되는 경우는 없다. 이 때문에, 예를 들면 탑승자에 의한 웨빙벨트의 인출 등에 따르는 권취축의 회전력이 구동수단으로 전달됨으로써 구동수단에 발생하는 불량 등을 방지할 수 있다.

한편 상기한 바와 같이 구동수단으로부터의 회전력이 원동측 회전체에 부여되면 이 회전력이 토크 리미터, 중간 회전체, 연결부재 및 종동축을 통하여 권취축으로 전달된다. 여기에서 이 회전력에 저항하는 외력(外力)이 권취축이나 종동축에 작용하고 있는 경우에는 권취축이나 종동축이 회전하지 않는다.

이 때문에 연결부재에 의하여 종동축에 연결된 중간 회전체도 회전하지 않아 토크 리미터에 의하여 중간 회전체에 연결된 원동측 회전체도 회전하지 않는다. 다만 본 웨빙권취장치에서는, 종동축 및 원동측 회전체의 쌍방에 대하여 중간 회전체가 처음부터 상대회전 가능하여 토크 리미터에 의 하여 연결됨으로써 원동측 회전체와 중간 회전체가 일체로 회전하는 구성이다.

여기에서 상기의 회전력이 소정치 이상이고 이 회전력에 저항하는 외력이 종동축이나 권취축에 작용하고 있는 상태에서는, 원동측 회전체의 원주벽과 중간 회전체와의 사이에 소정치 이상의 상대회전력이 발생한다. 이러한 소정치 이상의 상대회전력이 원동측 회전체의 원주벽과 중간 회전체와의 사이에 발생하면 토크 리미터와 원동측 회전체의 원주벽 및 중간 회전체의 어느 타방과의 결합이 해제된다.

이에 따라 토크 리미터와 원동측 회전체의 원주벽 및 중간 회전체의 어느 타방과의 기계적 연결, 나아가서는 원동측 회전체와 중간 회전체와의 기계적 연결이 해제된다. 이 상태에서는 원동측 회전체의 회전력이 중간 회전체로 전달되는 경우는 없기 때문에 원동측 회전체만이 회전한다.

이렇게 하여 본 웨빙권취장치에서는, 소정치 이상의 상대회전력이 원동측 회전체의 원주벽과 중간 회전체와의 사이에 발생하는 경우에 원동측 회전체의 원주벽과 중간 회전체와의 기계적 연결을 해제할 수 있다. 이 때문에, 예를 들면 구동수단의 회전력에 의하여 권취축이 웨빙벨트를 과잉으로 감으려고 함으로써 웨빙벨트를 장착한 탑승자가 지나친 압박감을 받는 경우에 탑승자의 신체가 웨빙벨트가 감기는 권취력(卷取力)(즉 구동수단의 회전력)에 저항함으로써 웨빙벨트를 감는 것을 중단시킬 수 있다.

이에 따라 상기와 같이 웨빙벨트가 지나치게 감기는 것을 방지할 수 있다. 또한 이러한 상태에서도 원동측 회전체와 중간 회전체와의 기계적 연결이 해제되어 원동측 회전체는 구동수단으로부터 받은 회전력에 의하여 회전할 수 있기 때문에 강제적인 회전정지에 의하여 구동수단에 지나친 부하를 거는 경우는 없다. 이에 따라 구동수단을 보호할 수 있다.

그런데 이상과 같은 연결부재나 토크 리미터를 구비하는 것에 의한 여러 가지 작용, 효과를 얻을 수 있는 본 웨빙권취장치에서는, 중간 회전체가 원동측 회전체를 구성하는 원주벽의 내주부와 종동축의 외주부와의 사이에 배치된다. 또한 연결부재는 원동측 회전체 및 종동축의 어느 일방과 중간 회전체와의 사이(즉 원동측 회전체의 원주벽의 내주부와 중간 회전체의 외주부와의 사이 및 종동축의 외주부와 중간 회전체의 내주부와의 사이의 어느 일방)에 배치된다. 또한 토크 리미터는 원동측 회전체 및 종동축의 어느 타방과 중간 회전체와의 사이(즉 원동측 회전체의 원주벽의 내주부와 중간 회전체의 외주부와의 사이 및 종동축의 외주부와 중간 회전체의 내주부와의 사이의 어느 타방)에 배치된다.

따라서 상기의 각 구성으로 이루어지는 본 웨빙권취장치의 클러치 기구는, 전체적인 원동측 회전체의 원주벽의 축 직교 방향(반경 방향)을 따른 원동측 회전체의 치수로 할 수 있다. 또한 상기한 각 구성은 원주벽의 축 방향을 따라 겹쳐서 배치되기 때문에 원주벽의 축 방향을 따른 본 웨빙권취장치의 클러치 기구의 치수도 작게 할 수 있다. 이에 따라 본 웨빙권취장치 전체의 소형화(小型化)나 박형화(薄型化)에 크게 기여한다.

청구항2에 기재된 본 발명은, 청구항1에 기재된 웨빙권취장치에 있어서, 상기 원동측 회전체의 축 직교 방향을 따라 두께 방향이 되는 대략 판자 모양 또는 내경(內徑) 치수가 상기 중간 회전체의 외경(外徑) 치수보다 크고 외경 치수가 상기 원주벽의 내경 치수보다 작은 얇은 두께의 통(筒) 모양으로 형성되어 상기 원주벽의 내주부와 상기 중간 회전체의 외주부와의 사이에서 일부가 상기 원주벽의 내주부 및 상기 중간 회전체의 외주부의 어느 일방에 결합되고 또한 다른 일부가 자체의 탄성력(彈性力)에 의하여 상기 원주벽의 내주부 및 상기 중간 회전체의 외주부의 어느 타방에 탄성적으로 결합되어 상기 상대회전력(相對回轉力)이 상기 탄성력에 저항하는 경우에 상기 탄성적인 결합이 해제되는 탄성부재(彈性部材)를 상기 토크 리미터로 하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 웨빙권취장치에 의하면, 두께 방향이 원동측 회전체의 축 직교 방향을 따른 탄성부재가 원동측 회전체를 구성하는 원주벽의 내주부와 중간 회전체의 외주부와의 사이에 배치된다. 탄성부재는 그 일부가 원주벽의 내주부 및 중간 회전체의 외주부의 어느 일방에 결합된다. 이 때문에 이 어느 일방이 회전하는 때에는 탄성부재도 일체로 회전한다.

이에 대하여 탄성부재의 다른 일부는 원주벽의 내주부 및 중간 회전체의 외주부의 어느 타방에 탄성적으로 결합되어 있고, 기본적으로는 이 어느 타방에 기계적으로 연결된다. 따라서 원동측 회전체가 회전하면 탄성부재를 통하여 회전력이 직접 중간 회전체로 전달되어 중간 회전체를 회전 시킨다.

그러나 중간 회전체에 대한 원동측 회전체의 상대회전력이 소정치 이상이 되고 상기한 탄성부재의 다른 일부에 있어서의 탄성력(스프링의 힘)에 상대회전력이 저항하면 탄성부재의 다른 일부와 상기 어느 타방과의 탄성적인 결합이 해제되고, 그 결과 탄성부재를 통한 원동측 회전체와 중간 회전체와의 기계적 연결이 해제된다. 이에 따라 원동측 회전체의 회전력이 중간 회전체로 전달되지 않아 중간 회전체가 정지한 상태 그대로 원동측 회전체가 회전한다.

그런데 본 웨빙권취장치에서는, 토크 리미터가 상기한 탄성부재로 되어 있다. 여기에서 탄성부재는 두께 방향이 원동측 회전체의 축 직교 방향을 따른 판자 모양 또는 내경 치수가 중간 회전체의 외경 치수보다 크고 외경 치수가 원동측 회전체의 원주벽의 내경 치수보다 작은 얇은 두께의 통 모양으로 형성된다. 따라서 판자 모양, 통 모양 중에서 어느 것으로 하더라도 토크 리미터인 탄성부재는 원동측 회전체의 원주벽과 중간 회전체와의 사이의 틈에 끼우는 구조가 된다.

바꾸어 말하면 원동측 회전체의 원주벽과 중간 회전체와의 사이에는, 상기한 탄성부재를 끼울 수 있는 정도의 틈을 형성할 수 있는 치수 설정이라면 원동측 회전체를 필요 이상으로 대형화하지 않아도 된다. 이 때문에 원동측 회전체, 토크 리미터, 중간 회전체, 연결부재 및 종동축으로 이루어지는 본 웨빙권취장치의 클러치 기구 전체를 소형화, 경량화(輕量化) 할 수 있다.

또한 상기한 바와 같이 탄성부재는 판자 모양 또는 통 모양이기 때문에 그 폭 치수(원동측 회전체 및 중간 회전체의 축 방향을 따른 치수)를 크게 하지 않더라도 두께 방향 치수의 설정에 따라 적당하게 탄성력(스프링의 힘)을 조정할 수 있다. 이렇게 폭 치수를 크게 하지 않더라도 탄성력을 얻을 수 있어 원동측 회전체의 원주벽의 축 방향 치수를 필요 이상으로 크게 하지 않더라도 원주벽의 내측에 탄성부재를 수용할 수 있다. 이 때문에 본 웨빙권취장치의 클러치 기구 전체의 박형화에 크게 기여한다.

청구항3에 기재된 본 발명은, 청구항1 또는 청구항2에 기재된 웨빙권취장치에 있어서, 상기 원주벽의 내측에서 상기 원동측 회전체 및 상기 종동축의 쌍방에 대하여 동축으로 상대회전 가능하게 배치되어 상기 원동측 회전체에 대한 상대회전에 의하여 상기 연결부재를 작동시켜 상기 중간 회전체와 상기 종동축을 기계적으로 연결시키는 연결강제부재(連結强制部材)와, 상기 원주벽의 내측에서 상기 원동측 회전체의 회전에 따라서 회전 가능하게 배치되고 또한 상기 원동측 회전체의 회전 방향으로 상기 연결강제부재를 가압(加壓)하는 가압부재(加壓部材)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 웨빙권취장치에서는, 원동측 회전체에 구동수단으로부터의 회전력이 부여되어 원동측 회전체가 회전하면 가압부재가 회전한다. 또한 가압부재는 강제연결부재를 원동측 회전체의 회전 방향으로 가압하고 있기 때문에 가압부재로부터 받는 탄성력에 의하여 연결강제부재가 회전한다. 따라서 이 상태에서는, 원동측 회전체가 회전하지만 연결강제부재가 원동측 회전체를 따라 회전하기 때문에 원동측 회전체와 연결강제부재와의 상대회전이 발생하지 않는다.

여기에서 연결강제부재가 자체의 관성(慣性) 또는 가압부재로부터의 탄성력 이외의 외력을 받음으로써 가압부재의 탄성력에 저항하여 회전하지 않거나 회전한다고 하더라도 원동측 회전체의 회전량과의 사이에 차이가 발생하는 경우에는, 원동측 회전체와 연결강제부재와의 사이에 상대회전이 발생한다. 이와 같이 원동측 회전체와 연결강제부재와의 사이에 상대회전이 발생하면 연결강제부재는 연결부재를 작동시켜 종동축과 중간 회전체를 기계적으로 연결하여 종동축, 나아가서는 권취축을 회전시킨다.

청구항4에 기재된 클러치 기구는, 외주 형상 및 내주 형상이 임의의 통 모양으로 형성되는 외측 원주벽(外側 圓周壁)을 구비하는 외측 회전체(外側 回轉體)와, 외경 치수가 상기 외측 원주벽의 내경 치수보다 충분히 작고 외주 형상 및 내주 형상이 임의의 통 모양으로 형성되어 상기 외측 원주벽의 내측에 설치되는 중간 원주벽(中間 圓周壁)을 구비하고 상기 외측 회전체의 축심을 중심으로 하여 상기 외측 회전체에 대하여 상대회전 가능한 중간 회전체(中間 回轉體)와, 상기 중간 원주벽의 내측에서 상기 외측 회전체 및 상기 중간 회전체의 쌍방에 대하여 상기 외측 회전체의 축심을 중심으로 하여 상대회전하도록 설치되는 내측 회전체(內側 回轉體)와, 상기 외측 원주벽 및 상기 내측 회전체의 어느 일방과 상기 중간 원주벽과의 사이에 설치되고 소정 조건에 의거하여 상기 어느 일방과 상기 중간 원주벽을 기계적으로 연결하여 상기 어느 일방과 상기 중간 회전체를 일체로 회전시키고 또한 상기 소정 조건의 해제에 의하여 상기 기계적 연결을 해제하는 연결부재와, 상기 외측 원주벽 및 상기 내측 회전체의 어느 타방과 상기 중간 원주벽과의 사이에 설치되고 상기 어느 타방과 상기 중간 원주벽을 일체로 연결하고 또한 상기 어느 타방에 대한 상기 중간 원주벽이 상대적으로 회전하려고 할 때에 발생하는 소정 크기 이상의 상대회전력에 의하여 상기 어느 타방과 상기 중간 원주벽과의 연결을 해제하는 토크 리미터를 구비한다.

상기 구성의 클러치 기구에서는, 외측 회전체 또는 내측 회전체가 원동측 회전체로 되고, 이 원동측 회전체에 회전력이 부여되면 원동측 회전체가 그 축심을 중심으로 하여 회전한다. 여기에서 외측 회전체 및 내측 회전체의 어느 타방과 외측 회전체를 구성하는 외측 원주벽의 내측에 배치된 중간 회전체는 그 사이에 설치된 토크 리미터에 의하여 기본적으로는 일체로 연결되어 있다. 이 때문에 기본적으로는 외측 회전체 및 내측 회전체의 어느 타방과 중간 회전체는 일체로 회전할 수 있다.

그러나 외측 회전체 및 내측 회전체의 어느 일방과 중간 회전체와의 사이에 설치된 연결부재는, 소정의 조건을 만족하지 않으면 어느 일방과 중간 회전체와의 기계적 연결을 해제한다.

이 때문에 외측 회전체 및 내측 회전체의 어느 일방과 중간 회전체와의 사이에서 회전력이 전달되지 않는다. 따라서 이 상태에서는, 원동측 회전체의 회전이 외측 회전체 및 내측 회전체 중에서 원동측 회전체가 아닌 종동측 회전체로 전달되는 경우는 없어 종동측 회전체가 회전하는 경우는 없다.

이에 대하여, 예를 들면 소정치 이상의 회전속도로 원동측 회전체가 회전하거나 원동측 회전체의 회전 방향이 특정한 방향 등이거나 소정의 조건이 만족되면, 연결부재에 의하여 외측 회전체 및 내측 회전체의 어느 일방과 중간 회전체가 기계적으로 연결된다. 이에 따라 원동측 회전체의 회전은, 토크 리미터 및 연결부재의 어느 일방 중간 회전체, 토크 리미터 및 연결부재의 어느 타방의 순서로 종동측 회전체로 전달되어 종동측 회전체가 회전한다.

그런데 본 클러치 기구에서는, 외측 회전체, 중간 회전체, 내측 회전체는 처음부터 상대회전을 할 수 있어 연결부재나 토크 리미터에 의하여 연결됨으로써 회전이 전달된다.

여기에서, 예를 들면 연결부재에 의하여 외측 회전체 및 내측 회전체의 어느 일방과 중간 회전체가 기계적으로 연결된 상태이더라도 종동측 회전체에 어떠한 외력이 작용하여 원동측 회전체의 회전에 종동측 회전체가 저항하는 경우가 있다.

이러한 경우에 원동측 회전체의 회전력이 과잉으로 되어 토크 리미터에 의하여 연결되어 있는 외측 회전체 및 내측 회전체의 어느 타방과 중간 회전체와의 사이에서의 상대회전력이 소정 이상이 되면 토크 리미터에 의한 기계적 연결이 해제된다.

이에 따라 원동측 회전체의 회전력이 종동측 회전체로 전달되는 경우는 없다. 이 때문에 강제적인 정지 상태에 있는 종동측 회전체에 회전력이 부여됨으로써 발생하는 불량을 확실하게 방지할 수 있다.

그런데 본 클러치 기구에서는, 중간 회전체가 외측 회전체를 구성하는 외측 원주벽의 내주부와 내측 회전체의 외주부와의 사이에 배치된다. 또한 연결부재는 외측 회전체 및 내측 회전체의 어느 일방과 중간 회전체와의 사이(즉 외측 회전체의 외측 원주벽의 내주부와 중간 회전체의 중간 원주벽의 외주부와의 사이 및 내측 회전체의 외주부와 중간 회전체의 중간 원주벽의 내주부와의 사이의 어느 일방)에 배치된다. 또한 토크 리미터는 외측 회전체 및 내측 회전체의 어느 타방과 중간 회전체와의 사이(즉 외측 회전체의 외측 원주벽의 내주부와 중간 회전체의 중간 원주벽의 외주부와의 사이 및 내측 회전체의 외주부와 중간 회전체의 중간 원주벽의 내주부와의 사이의 어느 타방)에 배치된다.

따라서 외측 원주벽의 축 직교 방향(반경 방향)을 따른 본 클러치 기구의 치수는 이 방향을 따른 외측 회전체의 치수로 할 수 있다. 또한 상기한 바와 같이 본 클러치 기구의 구성이 배치됨으로써 외측 원주벽의 축 방향을 따라 각 구성이 겹치도록 배치되기 때문에 외측 원주벽의 축 방향을 따른 본 클러치 기구의 치수도 작게 할 수 있다. 따라서, 예를 들면 본 클러치 기구를 적용하는 각종 장치의 소형화나 박형화에 크게 기여한다.

(실시예)

<제1실시예의 구성>

(웨빙권취장치(webbing retractor)10의 전체 구성)

도5에는 본 발명의 제1실시예에 관한 웨빙권취장치10의 전체 구성을 나타내는 종단면도가 나타나 있다. 이 도면에 나타나 있는 바와 같이 웨빙권취장치10은 프레임(frame)12를 구비하고 있다. 프레임12는 대략 판자 모양의 배판(背板)14를 구비하고 있고, 이 배판14가 볼트(bolt) 등 도면에 나타나 있지 않은 체결수단에 의하여 차체(車體)에 고정됨으로써 본 웨빙권취장치10이 차체에 부착되는 구성으로 되어 있다. 배판14에 있어서 폭(幅) 방향의 양단(兩端)으로부터는 한 쌍의 각판(脚板)16, 18이 서로 평행하게 연장되어 있고, 이들 각판16, 18 사이에 다이캐스팅(die-casting) 등에 의하여 제작되는 권취축(卷取軸)인 스풀(spool)20이 회전 가능하게 배치되어 있다.

스풀20은 대략 원통(圓筒) 형상의 스풀 본체(spool 本體)22와 이 스풀 본체22의 양단부(兩端部)에 대략 원판(圓板) 형상으로 각각 형성되는 한 쌍 의 플랜지부(flange 部)24, 26으로 구성되어 있고, 전체로서는 북(鼓) 형상을 하고 있다.

스풀 본체22는, 플랜지부24, 26 사이에는 긴 띠 모양으로 형성되는 웨빙벨트(webbing belt)28의 기단부(基端部)가 고정되어 있고, 스풀20을 그 축을 중심으로 하여 일방(一方)으로 회전시키면 웨빙벨트28이 그 기단측으로부터 스풀 본체22의 외주부(外周部)에 층(層) 모양으로 감긴다. 또한 웨빙벨트28을 그 선단측(先端側)에서 잡아 당기면 스풀 본체22의 외주부에 감긴 웨빙벨트28이 인출(引出)되고, 이에 따라 웨빙벨트28을 감을 때의 회전 방향(이하, 이 방향을 편의상 「권취 방향(卷取 方向)」이라고 한다)과는 반대로 스풀20이 회전한다(이하, 웨빙벨트28을 인출할 때의 스풀20의 회전 방향을 편의상 「인출 방향(引出 方向)」이라고 한다).

플랜지부24에 있어서 플랜지부26과는 반대측에 있는 스풀20의 일단측(一端側)은, 각판16에 형성되는 원형구멍30을 대략 동축(同軸)으로 관통하여 프레임12의 외부로 돌출되어 있다. 각판16측에 있어서 프레임12의 외측에는 케이스(case)32가 배치되어 있다. 케이스32는 스풀20의 축 방향을 따라 각판16과 대향(對向)하여 배치되어 각판16에 고정되어 있다. 또한 케이스32는 전체적으로 각판16측을 향하여 개구(開口)되어 있고, 원형구멍30을 관통한 스풀20의 일단측은 케이스32의 내측에 삽입되어 케이스32에 의하여 축지(軸支)되어 회전할 수 있도록 되어 있다.

또한 케이스32의 내부에는 스파이럴 스프링(spiral spring)34가 배치되 어 있다. 스파이럴 스프링34는 스파이럴 방향 외측의 단부(端部)가 케이스32에 결합되어 있고, 스파이럴 방향 내측의 단부가 스풀20에 결합되어 있다. 스파이럴 스프링34는, 특별히 부하(負荷)를 걸지 않은 중립(中立) 상태에서 스풀20을 인출 방향으로 회전시키면 권취 방향의 탄성력이 발생하여 스풀20을 권취 방향으로 가압한다. 따라서 기본적으로는, 스풀20으로부터 인출하기 위하여 웨빙벨트28에 부여한 인장력(引張力)을 해제하면 스파이럴 스프링34의 탄성력이 스풀20을 권취 방향으로 회전시켜 스풀20에 웨빙벨트28을 감는 구조로 되어 있다.

한편 플랜지부26에 있어서 플랜지부24와는 반대측에 있는 스풀20의 타단측(他端側)은, 각판18에 형성되는 안쪽톱니의 래칫구멍(latch hole)36을 대략 동축으로 관통하여 프레임12의 외부로 돌출되어 있다. 각판18측에 있어서 프레임12의 외측에는 록 기구(lock 機構)38이 배치되어 있다. 록 기구38은 케이스40을 구비하고 있다. 케이스40은 스풀20의 축 방향을 따라 각판18과 대향하여 배치되어 각판18에 고정되어 있다. 케이스40의 내측에는, 록 기구38을 구성하는 도면에 나타나 있지 않은 관성 플레이트(慣性 plate)나 바깥톱니 기어, 가속도센서(加速度 sensor) 등 각 부재가 수용되어 있고, 권취 방향으로 스풀20이 급격하게 회전함으로써 케이스40 내의 관성 플레이트가 스풀20에 대하여 상대회전(相對回轉)하거나, 가속도센서가 차량의 급감속(急減速) 상태를 검출하여 케이스40 내의 관성 플레이트가 스풀20에 대하여 강제적으로 상대회전되는 구조로 되어 있다.

또한 상기한 래칫구멍36의 내측에는 한 쌍의 록 플레이트(lock plate)42가 설치되어 있다. 이들 록 플레이트42는, 케이스40 내에 설치되어 스풀20과 함께 일체(一體)로 회전하는 록 베이스(lock base)에 지지되어 있고, 록 베이스에 대하여 케이스40 내의 관성 플레이트가 인출 방향측으로 상대회전하면 록 베이스에 형성된 가이드부(guide 部)로 안내되어 래칫구멍36의 내주부(內周部)에 접근하여 록 플레이트42에 형성된 바깥톱니가 래칫구멍36의 내주부에 형성된 안쪽톱니에 맞물리는 구조로 되어 있다. 이와 같이 록 플레이트42에 형성된 바깥톱니가 래칫구멍36의 내주부에 형성된 안쪽톱니에 맞물림으로써 인출 방향으로 록 베이스가 회전하는 것이 제한되고, 나아가서는 스풀20의 회전이 제한되는 구성으로 되어 있다.

한편 스풀20의 하방에 있어서 각판16과 각판18 사이에는 구동수단(驅動手段)인 모터(motor)44가 배치되어 있다. 모터44는 드라이버(driver)46을 통하여 차량에 탑재된 배터리(battery)48에 전기적으로 접속되고 있어 배터리48로부터의 전류가 드라이버46을 통하여 모터44로 흐름으로써 모터44는 출력축(出力軸)50을 정방향(正方向) 또는 역방향(逆方向)으로 회전시키는 구성으로 되어 있다. 드라이버46은 마이크로 컴퓨터(micro computer) 등으로 구성되는 ECU52에 접속되어 있고, ECU52는 전방감시센서(前方監視 sensor)54에 접속되어 있다.

전방감시센서54는, 차량의 전단부(前端部) 근방에 설치되어 있고, 차량 전방을 향하여 적외선(赤外線)을 발광(發光)하여 차량의 전방에서 주행 또는 정지하고 있는 다른 차량이나 장해물(이하, 주행 또는 정지하고 있는 차량도 포함시켜 편의상 「장해물」이라고 한다)에서 반사되는 적외선을 수광(受光)한다. ECU52에서는, 전방감시센서54가 적외선을 발광한 후에 수광할 때까지 걸리는 시간에 의거하여 전방의 장해물까지의 거리를 산출한다.

ECU52는 전방감시센서54로부터 출력되는 전기신호에 의거하여 드라이버46을 조작하여 모터44를 제어한다.

(브레이크 기구(brake 機構)60의 구성)

한편 모터44의 출력축(出力軸)50의 선단부에는 기어(gear)56이 동축(同軸)으로 그리고 일체(一體)로 설치되어 있다. 기어56은 브레이크 기구(brake 機構)60을 구성하는 바깥톱니의 기어62에 맞물려 있다. 도6 및 도7(A), (B)에 나타나 있는 바와 같이 브레이크 기구60은 프레임64를 구비하고 있다. 프레임64는, 프레임12에 있어서 각판16, 18과 대향하는 방향을 따라 서로 대향하는 한 쌍의 측벽(側壁)66을 구비하고 있다. 이들 측벽66은, 프레임12의 배면측(背面側)에서 배벽(背壁)68에 의하여 일체로 연결되어 있고, 전체적으로는 평면에서 볼 때에 프레임12의 정면측을 향하여 개구하는 대략 오목한 형상으로 되어 있다.

상기한 기어62는, 그 회전중심이 측벽66 사이에 위치하도록 설치되어 있고, 측벽66을 관통하여 프레임12의 각판16에 지지되는 샤프트(shaft)70에 축지되어 회전하도록 되어 있다. 기어62는 기어56보다 직경이 크고 톱니의 수도 많다. 따라서 기어56의 회전은 기어62에 전달됨으로써 감속된다. 또 한 기어62를 사이에 두고 프레임64의 배벽68과 반대측에는 기어72가 배치되어 있다.

기어72는, 양단(兩端)이 측벽66에 지지되는 샤프트74에 축지되어 회전하는 상태에서 기어62에 맞물려 있다. 따라서 기어62의 회전이 전달됨으로써 기어62에 맞물려 기어72는 회전할 수 있다. 또한 기어72를 축지하는 샤프트74는 프레임12의 안쪽으로 연장되어 있고, 그 선단부에는 샤프트74와 대략 동축의 원기둥 형상으로 형성되는 웨이트(weight)76이 일체로 고정되어 있다. 웨이트76은 샤프트74를 통하여 기어72와 일체로 연결되어 있어 기어72에는 자체 중량과 웨이트76의 중량이 작용한다.

한편 상기한 프레임64의 배벽68에는 인장코일스프링(引張 coil spring)78의 일단(一端)이 결합되어 있다. 인장코일스프링78의 타단(他端)은 일단보다 하방에서 각판16에 고정되어 있다. 인장코일스프링78의 탄성력(彈性力)은 기어72에 작용하는 기어72의 자체 중량이나 웨이트76의 중량에 의거하는 중력(重力)보다 커서 기어72에 작용하는 중력에 저항하여 프레임64의 배벽68측을 하방으로 끌어 내리도록 탄성력이 작용한다.

또한 배벽68의 상단부로부터는 브레이크 부재인 폭이 가는 판자 모양의 브레이크편(brake 片)80이 연장되어 있다. 브레이크편80은 후술하는 클러치 기구인 클러치90의 외주부에 접촉하였을 때의 마찰에 의하여 마찰링170의 회전을 제한한다.

(클러치(clutch)90의 구성)

한편 도5에 나타나 있는 바와 같이 기어62의 반경 방향 측방에는 클러치90이 설치되어 있다. 이하, 클러치90에 관하여 도1 내지 도4를 사용하여 설명한다.

도1에 나타나 있는 바와 같이 클러치90은 중간 회전체인 베이스 플레이트(base plate)92를 구비하고 있다. 베이스 플레이트92는 원반 모양의 베이스부(base 部)94의 외주부를 따라 중간 원주벽(中間 圓周壁)인 대략 링(ring) 모양의 원주벽(圓周壁)96이 형성되는 축 방향의 치수가 매우 짧은 밑바닥을 구비하는 원통 모양(또는 깊이가 얕은 바닥을 구비하는 쟁반 모양)으로 형성되어 있다. 베이스 플레이트92에 있어서의 축 방향 일단측(도1의 화살표C 방향측)의 개구단(開口端)에는 두께가 두꺼운 원반 모양의 커버(cover)98이 부착되어 있어 기본적으로 베이스 플레이트92의 개구단이 닫혀 있다.

원주벽96의 외주부에는 그 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 결합오목부100이 형성되어 있다. 또한 원주벽96의 외측에는, 원동측 회전체(原動側 回轉體)인 바깥톱니 기어102가 설치되어 있다. 바깥톱니 기어102는, 기어62보다 충분히 톱니의 수가 많고 대략 링 형상으로 형성되어 있으며, 베이스 플레이트92에 대하여 동축으로 배치되어 있다. 또한 바깥톱니 기어102의 내경(內徑) 치수는 원주벽96의 외경(外徑) 치수보다 충분히 크고 또한 바깥톱니 기어102의 내주부와 원주벽96의 외주부 사이에는 고리 모양의 틈이 형성되어 있고, 도2 내지 도4에 나타나 있는 바와 같이 이 고리모양의 틈에 복수의 토크 리미터(torque limiter)104가 원주 방향으로 단속적(斷續的)으 로 배치되어 있다.

도1 내지 도4에 나타나 있는 바와 같이 토크 리미터104는, 폭 치수가 바깥톱니 기어102의 축 방향 치수 미만이 되는 스프링 성질을 갖는 폭이 가는 판자 모양의 금속편(金屬片)으로서, 그 길이 방향의 양단부에는 상기한 결합오목부100에 삽입 가능한 결합부(結合部)106이 형성되어 있다. 또한 토크 리미터104에 있어서의 길이 방향의 대략 중앙에는 결합부106의 돌출 방향과는 대략 반대 방향으로 돌출하도록 굴곡(屈曲)되는 결합돌기(結合突起)108이 형성되어 있다.

결합돌기108에 대응하여 바깥톱니 기어102의 내주부에는 결합오목부110이 형성되어 있고, 결합오목부110에 결합돌기108이 삽입된 상태에서 결합부106이 결합오목부100에 삽입됨으로써 토크 리미터104를 통하여 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102가 대략 일체로 연결되어 있다. 이에 따라 베이스 플레이트92에 대하여 바깥톱니 기어102가 베이스 플레이트92의 축심(軸心)을 중심으로 상대회전하려고 하면 당연히 토크 리미터104도 바깥톱니 기어102와 함께 일체로 회전하려고 한다.

그러나 토크 리미터104의 각 결합부106이 결합오목부100에 삽입됨으로써 원주벽96의 원주 방향을 따라 결합부106이 회전하려고 하면 결합오목부100이 결합부106에 간섭하여 결합부106의 회전을 제한한다. 이에 따라 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전이 제한되고, 기본적으로는 바깥톱니 기어102와 베이스 플레이트92가 기계적으로 연결되는 구성으로 되어 있다.

다만, 상기한 바와 같이 토크 리미터104가 스프링 성질을 갖는 금속편이기 때문에 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전에 의하여 발생하는 회전력이 토크 리미터104의 탄성력(가압력)에 저항하여 결합부106을 결합오목부100으로부터 빠져 나가게 하기에 충분한 크기라면, 결합오목부100에 의한 결합부106으로의 간섭이 해제되기 때문에 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전이 가능하게 되는 구성이다.

한편 상기한 베이스 플레이트92의 내측에는, 종동축(從動軸) 및 내측 회전체인 대략 원통 형상의 어댑터112가 베이스 플레이트92에 대하여 대략 동축으로 배치되어 있다. 어댑터112는 전체적으로 축 방향의 타단(도1의 화살표D 방향측)이 베이스부94(베이스 플레이트92)의 중앙에 형성되는 원형구멍115에 축지되어 회전하고 있고 또한 타단에 동축으로 형성되는 원통모양의 통부(筒部)114가 커버98에 형성되는 원형구멍116에 축지되어 회전하도록 되어 있다.

어댑터112와 베이스 플레이트92의 베이스부94와의 사이에는, 합성수지(合成樹脂)를 재료로 하여 링 모양으로 형성되는 스페이서(spacer)118이 배치되어 있다. 스페이서118은, 어댑터112의 통부114에 축지되어 있고, 축 방향 일방(一方)의 단면(端面)은 베이스부94에 접촉되고, 축 방향 타방(他方)의 단면은 어댑터112의 본체 부분의 통부114와의 접속 부분에 있어서의 단면에 접촉되어 있다.

또한 어댑터112에는 그 축 방향을 따라 관통하는 결합구멍120이 형성되어 있다. 결합구멍120에는 상기한 스풀20의 축 방향 타단이 결합되어 있고, 어댑터112와 스풀20이 동축으로 그리고 일체로 연결된다. 또한 어댑터112의 외주부에는, 톱니의 수가 홀수가 되는 복수의 바깥톱니122가 일정한 간격으로 형성되어 있다.

또한 어댑터112의 반경 방향 외측으로 베이스 플레이트92의 베이스부94에 한 쌍의 보스(boss)124가 형성되어 있다. 각 보스124는 대략 원통 모양으로 형성되어 있고, 베이스부94로부터 그 축 방향의 일방측을 향하여 세워진 상태로 형성되어 있다. 또한 이들 보스124는 원형구멍115를 사이에 두고 서로 대향하도록 형성되어 있고, 각 보스124에는 연결부재(連結部材)인 폴(pawl)130이 설치되어 있다.

각 폴130은 본체(本體)132를 구비하고 있다. 본체132는 내경 치수가 보스124의 외경 치수보다 아주 약간 큰 링 모양으로 형성되어 있고, 보스124가 본체132를 관통하도록 본체132가 보스124에 삽입됨으로써 폴130이 보스124를 중심으로 하여 회전하도록 축지된다.

본체132의 외주 일부에는 연결편134가 형성되어 있다. 각 연결편134는, 본체132가 보스124에 축지된 상태에서 본체132에 대하여 스풀20의 권취 방향측으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한 각 연결편134는 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 소정의 각도 회전함으로써 선단(先端)134A의 각부(角部)가 상기한 어댑터112의 바깥톱니122와 바깥톱니122와의 사이에서 어댑터112의 외주부에 접촉하도록 형성되어 있다.

또한 각 연결편134의 선단134A는 상기한 어댑터112의 톱니의 인출 방향측의 면(面)에 대응하여 경사지는 경사면(傾斜面)으로 되어 있고, 선단134A가 바깥톱니122에 접촉하여 간섭함으로써 인출 방향으로 어댑터112가 회전하는 것을 제한하는 구조로 되어 있다.

여기에서 상기한 바와 같이 보스124는 원형구멍115를 사이에 두고 대향하도록 형성되어 있기 때문에 기본적으로 동일한 형상인 양쪽 폴130의 각 선단134A의 각부가 어댑터112의 외주면에 접촉한 상태에서는, 어댑터112의 축심(軸心)을 사이에 두고 일방의 폴130의 선단134A와는 반대측에 타방의 폴130의 선단134A가 위치하게 된다. 따라서 어댑터112의 외주부에 형성된 바깥톱니122의 총수(總數)가 짝수로 구성되어 어댑터112의 축심을 사이에 두고 어느 하나의 바깥톱니122의 반대측에도 바깥톱니122가 형성되어 있는 것이라면, 양쪽 폴130의 선단134A가 함께 바깥톱니122에 접촉하는 구조가 된다.

그러나 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 어댑터112의 외주부에 형성된 바깥톱니122의 총수는 홀수로 되어 있다. 이 때문에 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122에 접촉되어 있는 상태에서는, 타방의 폴130의 선단134A는 어댑터112의 원주 방향을 따라 바깥톱니122로부터 이간(離間)하고 있다(즉 타방의 연결편134의 선단134A는 바깥톱니122에 접촉하지 않는다).

한편 각 본체132의 외주부로부터는 해제편(解除片)136이 연장되어 있 다. 해제편136은 대략 본체132를 사이에 두고 연결편134와는 반대측에 형성되어 있고, 외측의 측면(側面)이 인출 방향으로 하강하도록 경사지는 경사면으로 되어 있다. 해제편136을 인출 방향으로 회전시킴으로써 연결편134를 어댑터112의 외주부로부터 이간하는 방향으로 회전시킨다.

또한 클러치90은 연결강제부재인 회전판(回轉板)140을 구비하고 있다. 회전판140은 베이스 플레이트92 및 어댑터112의 축 방향을 따라 두께 방향이 되는 대략 판자 모양의 베이스부142를 구비하고 있다. 베이스부142에는 원형구멍144가 형성되어 있다. 원형구멍144의 내경 치수는, 어댑터112의 축 방향 타단측에서 어댑터112의 외주부에 대하여 동축으로 형성되는 통부114의 외경 치수보다 아주 약간 커서 원형구멍144에 통부114가 관통되도록 조립함으로써 베이스부142, 나아가서는 회전판140이 어댑터112에 축지되어 어댑터112의 둘레를 회전한다.

또한 베이스부142에 있어서의 베이스부94측의 면(面)에는 연결강제수단인 한 쌍의 블록(block)146이 형성되어 있다. 이들 블록146은, 원형구멍144를 사이에 두고 서로 대향하도록 형성되어 있고, 원형구멍144의 외측에 있어서 한 쌍의 블록146의 일방의 틈에 상기한 보스124의 일방이 위치하고, 원형구멍144를 사이에 두고 이 틈과는 반대측에서의 한 쌍의 블록146의 틈에 타방의 보스124가 위치한다.

한 쌍의 블록146 중에서 일방의 외주부(원형구멍144의 반경 방향을 따른 각 블록146의 외측면)에는, 스프링 수용부(spring 收容部)148이 형성되 어 있어 가압수단인 압축코일스프링(壓縮 coil spring)150이 수용되어 있다.

압축코일스프링150은, 원형구멍144의 중심 둘레에 만곡(彎曲)하는 상태로 스프링 수용부148에 수용되어 있고, 그 권취 방향측의 단부는 스프링 수용부148의 벽부(壁部)148A에 접촉되고, 인출 방향측의 단부는 베이스 플레이트92의 원주벽96의 내주부로부터 연장되어 스프링 수용부148 내에 삽입되는 접촉벽(接觸壁)152에 접촉되어 있다.

회전판140은 어댑터112의 통부114에 축지되어 회전하기 때문에 기본적으로는 어댑터112 뿐만 아니라 베이스 플레이트92에 대하여도 상대회전한다. 그러나 상기한 바와 같이 압축코일스프링150의 권취 방향 측단부가 스프링 수용부148의 벽부148A에 접촉되고, 인출 방향 측단부가 베이스 플레이트92의 접촉벽152에 접촉되어 있기 때문에 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전하려고 하면 접촉벽152가 압축코일스프링150을 통하여 회전판140을 권취 방향으로 가압하여 회전판140을 베이스 플레이트92의 회전에 따라 회전시킨다. 이 때문에 압축코일스프링150의 탄성력에 저항할 수 있는 크기의 회전력이 회전판140에 작용하지 않는 한 회전판140에 대한 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전하는 것은 제한된다.

또한 각 블록146의 내주부에는 가압편(加壓片)154가 설치되어 있다. 이들 가압편154는 폴130의 권취 방향측에 배치되어 있고, 원형구멍144와 동축으로 만곡하도록 블록146에 형성되는 원주벽156을 따라 블록146에 대하여(즉 회전판140에 대하여) 상대적으로 이동 가능하게 되어 있다. 또 한 이들 가압편154에 있어서 폴130과는 반대측에는 압축코일스프링158이 설치되어 있다. 압축코일스프링158은 원주벽156을 따라 만곡하는 상태로 배치되어 있다. 압축코일스프링158의 일단은 가압편154에 있어서 폴130과는 반대측의 단부에 결합되어 연결되어 있다. 이에 대하여 압축코일스프링158의 타단은 가압편154와는 반대측에서 회전판140에 형성되는 접촉벽160에 접촉되는 상태에서 접촉벽160으로부터 가압편154측을 향하여 돌출하여 형성되는 돌기162가 결합되어 연결되어 있다.

각 가압편154에 대응하여 각 폴130의 연결편134의 폭 방향 외단(外端)에는 경사면164가 형성되어 있다. 경사면164는 권취 방향으로 하강하도록 경사지게 되어 있고, 선단134A가 어댑터112의 외주부에 접촉하지 않는 상태에서는 베이스 플레이트92 및 회전판140의 원주 방향을 따라 가압편154와 대향하고 있다. 가압편154는, 베이스 플레이트92가 회전판140에 대하여 권취 방향으로 소정량 상대회전함으로써 경사면164에 접촉하도록 형성되어 있고, 이 접촉 상태로부터 베이스 플레이트92가 회전판140에 대하여 권취 방향으로 더 상대회전하려고 할 때에는, 경사면164가 가압편154에 의하여 인출 방향으로 가압되고, 이 압력에 의하여 폴130이 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 회전한다.

또한 회전판140의 원주 방향을 따른 각 블록146의 권취 방향측의 단부에는 가압부166이 형성되어 있고, 가압부166보다 회전판140의 축심측(軸心側)에는 해제편 수용부168이 형성되어 있다. 가압부166은 회전판140의 원주 방향을 따라 폴130의 해제편136에 대응하여 형성되어 있다. 해제편136은 본체132와의 연결 부분(기단부(基端部))으로부터 선단측을 향하여 점차 베이스 플레이트92의 축심측으로 만곡되어 있고, 그 폭 방향의 외측면(外側面)도 마찬가지로 만곡되어 있다.

따라서 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 인출 방향으로 소정량 상대회전하면 가압부166이 해제편136의 폭 방향 외측면에 접촉되고, 이 접촉 상태에서 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 인출 방향으로 더 상대회전하면 가압부166이 해제편136의 선단부를 권취 방향으로 가압한다. 여기에서 해제편136의 선단은 인출 방향으로 하강하도록 경사지는 경사면으로 되어 있다. 이 때문에 해제편136의 선단을 가압부166이 가압함으로써 폴130을 보스124를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전시켜 해제편 수용부168로 안내한다.

또한 회전판140의 베이스부142와 커버98과의 사이에는 마찰링170이 동축으로 배치되어 있다. 마찰링170은 전체적으로 링 모양으로 형성되어 있고, 그 내주부에서는 설편(舌片) 모양의 한 쌍의 부착편(付着片)172가 마찰링170의 중심을 사이에 두고 서로 대향하도록 연장되어 있다. 부착편172는 나사 등의 체결수단에 의하여 회전판140의 베이스부142에 일체로 연결되어 있고, 이에 따라 회전판140과 마찰링170이 일체로 되어 있다. 마찰링170의 외주부는, 상기한 브레이크편80의 선단에 대응되어 프레임64가 샤프트70을 중심으로 하여 인출 방향으로 회전함으로써 브레이크편80의 선단이 마찰링170의 외주부에 슬라이딩(sliding)한다.

이상과 같은 구성의 클러치90은 상기한 바깥톱니 기어102가 기어62에 맞물려 있다.

<본 실시예의 작용, 효과>

다음에 본 웨빙권취장치10의 동작 설명을 통하여 본 실시예의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

(웨빙권취장치10의 기본동작)

우선, 본 웨빙권취장치10의 기본동작에 대하여 설명한다.

본 웨빙권취장치10에서는, 스풀20에 웨빙벨트28이 층 모양으로 감겨진 수납(收納) 상태에서 도면에 나타나 있지 않은 텅 플레이트(tongue plate)를 잡아 당겨 웨빙벨트28을 잡아 당기면, 스풀20을 권취 방향으로 가압하는 스파이럴 스프링34의 탄성력에 저항하여 스풀20을 인출 방향으로 회전시키면서 웨빙벨트28이 인출된다. 이와 같이 웨빙벨트28이 인출된 상태에서 웨빙벨트28을 좌석에 착석한 탑승자 신체의 전방으로 빼내어 텅 플레이트를 도면에 나타나 있지 않은 버클장치(buckle 裝置)에 삽입하여 버클장치에 텅 플레이트를 지지시킴으로써 탑승자의 신체에 대한 웨빙벨트28의 장착 상태(이하, 간단하게 「장착 상태」라고 한다)가 된다.

또한 웨빙벨트28을 장착하기 위하여 웨빙벨트28을 인출하여 스풀20을 인출 방향으로 회전시키면 스파이럴 스프링34가 감겨서 스풀20을 권취 방향측으로 가압하는 스파이럴 스프링34의 탄성력이 증가한다. 따라서 상기 장착 상태에서는, 스파이럴 스프링34의 탄성력이 웨빙벨트28을 스풀20에 감기도록 작용하기 때문에 기본적으로는 이 탄성력에 의하여 탑승자의 신체에 웨빙벨트28이 피트(fit)되고, 이 때의 탄성력에 따른 힘에 의하여 웨빙벨트28이 탑승자의 신체를 구속하여 지지한다.

한편 버클장치에 의한 텅 플레이트의 지지가 해제되어 버클장치에서 텅 플레이트가 빠지면, 스파이럴 스프링34의 탄성력에 저항하여 인출 상태로 웨빙벨트28을 유지하는 힘이 해제되기 때문에 스파이럴 스프링34는 탄성력에 의하여 스풀20을 권취 방향으로 회전시킨다. 이 권취 방향으로 스풀20이 회전됨으로써 인출된 웨빙벨트28이 스풀20의 외주부에 층 모양으로 감기고, 이에 따라 웨빙벨트28이 수납된다.

여기에서 스풀20은 클러치90의 어댑터112에 결합되어 있기 때문에 웨빙벨트28을 인출하거나 감기 위하여 스풀20을 회전시키면 어댑터112가 회전한다. 그러나 이 상태에서는, 단지 어댑터112가 회전하는 것만으로 베이스 플레이트92나 회전판140은 회전하지 않기 때문에 폴130은 회전하지 않으므로 바깥톱니 기어102가 회전하는 경우는 없다. 따라서 스풀20의 회전이 바깥톱니 기어102, 기어62, 56을 통하여 모터44의 출력축50으로 전달되는 경우는 없다.

(전방 장해물(障害物) 접근시에 있어서의 웨빙권취장치10의 동작)

한편 차량의 주행 상태에서는, 전방감시센서54가 차량 전방의 장해물까지의 거리를 검출한다. 또한 전방감시센서54에서는 장해물까지의 거리에 대응하는 신호레벨(信號 level)을 구비하는 전기신호가 출력된다. 전방감시센서54로부터 출력되는 전기신호는 제어수단인 ECU52에 입력되고, ECU52에서는 전방감시센서54로부터의 전기신호에 의거하여 장해물까지의 거리가 소정치(所定値) 미만인가 아닌가가 판정된다.

계속하여 장해물까지의 거리가 소정치 미만이라고 ECU52에서 판정되면, ECU52는 드라이버46에 제어신호를 출력하여 드라이버46을 통하여 모터44에 전류를 흐르게 한다. 이에 따라 모터44는 소정치 이상의 속도로 정회전 구동하여 출력축50을 정회전시킨다.

출력축50의 회전은 기어56, 62를 통하여 감속(減速)되면서 클러치90의 바깥톱니 기어102에 전달되어 바깥톱니 기어102를 소정치 이상의 회전속도로 권취 방향으로 회전시킨다. 바깥톱니 기어102는 토크 리미터104를 통하여 베이스 플레이트92에 기계적으로 연결되어 있기 때문에 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 회전함으로써 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 일체로 회전한다.

베이스 플레이트92가 권취 방향으로 회전하면, 접촉벽152가 압축코일스프링150의 권취 방향측의 단부(端部)를 가압하고 또한 압축코일스프링150이 탄성력으로 스프링 수용부148의 벽부148A를 가압함으로써 회전판140이 베이스 플레이트92를 따라 회전하려고 한다.

한편 상기한 바와 같이 출력축50의 회전이 기어56을 통하여 기어62로 전달되면 기어62로부터 기어72로 회전이 전달되어 샤프트74를 중심으로 하여 회전하면서 기어62에 맞물려 하방으로 회전한다. 다만 기어72를 축지(軸支)하는 샤프트74가 지지된 프레임64에는 인장코일스프링78의 탄성력이 작용하고 있기 때문에 기본적으로는 기어72가 기어62에 맞물려 하방으로 회전할 수는 없지만, 상기한 바와 같이 소정치 이상의 회전속도로 출력축50이 회전하고, 이 회전이 기어72로 전달됨으로써 기어72의 자체 중량, 웨이트76의 중량에 의거한 중력(重力)과 기어62에 맞물리는 기어72의 회전력의 합력(合力)이 인장코일스프링78의 탄성력을 상회하여 기어72를 회전시키고, 나아가서는 프레임64를 샤프트70을 중심으로 하여 회전시킨다.

이에 따라 브레이크편80이 마찰링170의 외주부에 슬라이딩(sliding)하여 브레이크편80과 마찰링170의 외주부와의 사이에서 발생하는 마찰이 마찰링170, 나아가서는 마찰링170과 일체의 회전판140의 회전을 억제한다. 이에 따라 베이스 플레이트92와 회전판140과의 사이에서 상대회전이 발생하여 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 확실하게 회전한다.

이렇게 하여 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 소정량 이상 상대회전하면 회전판140의 블록146에 설치된 가압편154가 폴130의 연결편134에 접촉된다. 이 상태에서 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 더 상대회전하려고 하면 가압편154가 연결편134의 경사면164를 인출 방향으로 가압한다. 경사면164에 부여되는 압력은 인출 방향과 회전판140 및 베이스 플레이트92의 반경 방향 안쪽으로 작용하고, 이 반경 방향 안쪽으로의 작용이 폴130을 보스124를 중심으로 하여 권취 방향 으로 회전시킨다. 도3에 나타나 있는 바와 같이 폴130은 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 회전함으로써 선단134A의 각부(角部)를 어댑터112의 외주부에 접촉시키고, 이 상태에서 권취 방향측으로 인접하는 바깥톱니122에 접촉할 때까지 베이스 플레이트92와 함께 베이스 플레이트92의 중심 둘레를 권취 방향으로 회전한다.

계속하여 이 상태에서 선단134A가 바깥톱니122에 접촉되고 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 더 회전하면 폴130의 선단134A가 바깥톱니122를 권취 방향으로 가압하여 어댑터112, 나아가서는 스풀20을 권취 방향으로 회전시킨다. 이 스풀20의 회전에 의하여 웨빙벨트28이 스풀20에 감겨진다. 이에 따라 웨빙벨트28의 느슨함, 소위 「슬랙(slack)」이 해소되어 웨빙벨트28에 의한 탑승자의 신체에 대한 구속력이 향상되고, 가령 그 후에 탑승자가 차량의 급제동(급브레이크) 조작을 하여 차량이 급감속 상태가 되었다고 하더라도 웨빙벨트28이 확실하게 탑승자의 신체를 지지한다.

또한 이와 같이 슬랙이 해소된 상태에서 모터44가 정지하면 권취 방향으로 베이스 플레이트92가 회전하는 것이 정지된다. 베이스 플레이트92의 회전이 정지되면 압축코일스프링150이 탄성력에 의하여 회전판140을 권취 방향으로 가압하여 회전판140을 권취 방향으로 회전시킨다. 회전판140이 회전하면 가압부166이 폴130의 해제편136에 접촉되어 해제편136을 권취 방향으로 가압한다. 이 압력을 해제편136이 받음으로써 폴130은 보스124를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전하여, 도2에 나타나 있는 바와 같이 연결편134의 선단134A가 어댑터112의 외주부로부터 이간된다. 이에 따라 베이스 플레이트92와 어댑터112와의 기계적 연결, 즉 모터44의 출력축50과 압축코일스프링150과의 기계적인 연결이 해제된다.

여기에서 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 어댑터112의 바깥톱니122의 총수가 홀수로 되어 있어 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122에 접촉되어 있는 상태에서는, 타방의 폴130의 선단134A는 어댑터112의 원주 방향을 따라 바깥톱니122로부터 이간되어 어댑터112의 원주 방향을 따라 권취 방향으로 인접하는 바깥톱니122와 인출 방향으로 인접하는 바깥톱니122의 중간부에 위치하고 있다.

즉 본 실시예에서는, 양쪽 폴130의 선단134A가 어댑터112의 외주부에 접촉한 상태에서는, 일방의 폴130의 선단134A로부터 타방의 폴130의 선단134A까지의 간격이 바깥톱니122의 피치(pitch)의 정수배(正數倍)로 되어 있지 않다. 이 때문에 도4에 나타나 있는 바와 같이 가령, 양쪽 폴130이 보스124를 중심으로 하여 회전할 때에 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122의 이끝면(tooth crest)에 접촉하더라도 타방의 폴130의 선단이 바깥톱니122의 이끝면에 접촉하지 않고 원주 방향과 인접하는 바깥톱니122의 사이에서 어댑터112의 외주부에 접촉한다.

따라서 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122의 이끝면에 접촉되어 맞물릴 수 없더라도 바깥톱니122의 대략 반 피치만 베이스 플레이트92가 회전하면 타방의 폴130의 선단134A가 확실하게 바깥톱니122에 맞물린다. 이 때문에 확실하고 신속하게 베이스 플레이트92의 회전을 어댑터112에 전달할 수 있어 모터44의 회전력을 스풀20에 전달할 수 있다.

또한 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122의 이끝면에 접촉된 상태에서는, 이 상태 그대로 연결편134가 가압편154에 접촉된다. 여기에서 가령 가압편154가 회전판140과 일체인 경우에는, 그 이상의 회전판140에 대한 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전하는 것이 제한된다. 이 상태에서는, 타방의 폴130의 선단으로 가압편154가 간섭하는 것이 불충분하여 가압편154가 타방의 폴130을 권취 방향으로 충분히 회전시킬 수 없어, 그 결과 타방의 폴130 선단을 바깥톱니122에 접촉시킬 수 없을 가능성이 있다.

여기에서 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 일방의 폴130 선단134A가 바깥톱니122의 이끝면에 접촉한 상태 그대로 연결편134가 가압편154에 접촉되고, 이 상태에서 베이스 플레이트92가 회전판140에 대하여 권취 방향으로 더 상대회전하려고 하면 도4에 나타나 있는 바와 같이 압축코일스프링158의 탄성력에 저항하여 폴130의 선단134A가 가압편154를 가압하여 권취 방향으로 변위(變位)시킨다. 이에 따라 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전한다.

이 때문에 타방의 폴130에 대응하는 가압편154가 타방의 폴130의 선단134A에 간섭하여 폴130을 권취 방향으로 회전시킨다. 이에 따라 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122의 이끝면에 접촉한 상태 그대로 연결편134 가 가압편154에 접촉하더라도 타방의 폴130을 어댑터112의 바깥톱니122에 맞물리게 할 수 있어 확실하게 베이스 플레이트92의 회전을 어댑터112에 전달할 수 있다.

한편 상기한 바와 같이 모터44의 회전력에 의하여 스풀20을 권취 방향으로 회전시킴으로써 웨빙벨트28에 의한 탑승자 신체에 대한 구속력이 향상되지만 슬랙이 해소될 때까지 스풀20에 웨빙벨트28이 감겨진 상태에서는, 탑승자의 신체가 장해가 되어 기본적으로는 그 이상 스풀20에 웨빙벨트28을 감을 수 없게 된다. 이 상태에서 스풀20이 권취 방향으로 더 회전하여 웨빙벨트28을 감으려고 하면 필요 이상의 힘으로 웨빙벨트28이 탑승자의 신체를 조이게 되어 바람직하지 못하다.

여기에서 상기한 바와 같이 필요 이상으로 스풀20이 웨빙벨트28을 감으려고 하는 경우에는, 탑승자의 신체가 웨빙벨트28을 감는 것에 장해가 되어 스풀20이 웨빙벨트28을 감기 위한 권취력(卷取力)에 따른 크기의 인장력(引張力)이 탑승자의 신체로부터 웨빙벨트28로 전달된다. 이 인장력은 스풀20이 웨빙벨트28을 권취 방향과는 반대로 작용하기 때문에 인장력이 웨빙벨트28로 전달됨으로써 스풀20은 정지된다.

이 상태에서는, 바깥톱니 기어102, 베이스 플레이트92, 폴130 및 어댑터112를 통하여 모터44의 회전력이 스풀20으로 전달되기 때문에 스풀20이 정지한 상태에서는, 어댑터112의 바깥톱니122는 베이스 플레이트92의 중심 둘레로 폴130이 회전하는 것을 제한하여 폴130이 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 회전하는 것을 제한한다. 또한 베이스 플레이트92는 토크 리미터104를 통하여 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 회전하는 것을 제한한다.

여기에서 이러한 토크 리미터104를 통한 베이스 플레이트92에 의한 바깥톱니 기어102의 회전제한상태에서 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 더 회전하려고 하고, 이 때의 회전력이 토크 리미터104의 탄성력을 상회하면 토크 리미터104의 결합부106이 결합오목부100으로부터 빠진다. 이에 따라 일시적으로 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102와의 연결이 해제되어 인접하는 다른 결합오목부100에 결합부106이 삽입될 때까지 바깥톱니 기어102만이 권취 방향으로 회전한다. 이와 같이 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102의 연결이 해제됨으로써 베이스 플레이트92로 바깥톱니 기어102가 회전력을 전달하는 것, 즉 스풀20으로 모터44가 회전력을 전달하는 것이 차단되기 때문에 웨빙벨트28에 의한 구속력의 상승을 억제할 수 있다.

이상과 같이 본 웨빙권취장치10에 이용되는 클러치90은, 회전력을 전달하는 기능을 구비하고 있을 뿐만 아니라 지나친 회전력이 작용하는 경우에는 토크 리미터104에 의하여 회전력의 전달을 차단할 수 있다. 이상과 같은 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 토크 리미터104의 폭 치수(바깥톱니 기어102의 축 방향에 따른 치수)가 바깥톱니 기어102의 축 방향 치수 미만이 되어 회전반140이나 토크 리미터104는 모두 바깥톱니 기어102의 반경 방향을 따른 바깥톱니 기어102와 베이스 플레이트92의 원주벽96과의 사이에 배치된다.

또한 폴130이나 회전반140 등의 부재도 원주벽96의 반경 방향을 따른 원주벽96과 어댑터112와의 사이에 배치되고, 이들 부재는 바깥톱니 기어102의 내측에 수용된다. 이 때문에 클러치90의 두께 치수(축 방향의 치수)는 실질적으로 바깥톱니 기어102의 축 방향 치수가 되어 매우 얇아진다.

이와 같이 토크 리미터104를 구비하는 클러치90을 얇게 함으로써 본 웨빙권취장치10을 소형화할 수 있다.

<제2실시예의 구성>

다음에 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 또 이하의 각 실시예에 관하여 설명하는 중에 있어서, 상기 제1실시예를 포함하여 설명하는 실시예에서 이전의 실시예와 기본적으로 동일한 부위에 관하여는 동일한 부호를 붙이고 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도8에는 본 발명의 제2실시예에 관한 웨빙권취장치210의 구성이 정면도로 나타나 있다.

이 도면에 나타나 있는 바와 같이 본 실시예에 관한 웨빙권취장치210은 브레이크 기구60이나 클러치90을 구비하지 않고, 대신에 클러치 기구인 클러치220을 구비하고 있다. 이하에서는 클러치220에 대하여 설명한다.

(클러치(clutch)220의 구성)

도9에는 본 웨빙권취장치210에 이용되는 클러치220의 분해 사시도가 나타나 있다. 이 도면에 나타나 있는 바와 같이 클러치220은 토크 리미터222를 구비하고 있다. 토크 리미터222는 바깥톱니 기어102의 내주부와 원주벽96의 외주부와의 사이에 형성되는 고리 모양의 틈에 배치되어 있다는 점에 관하여는 토크 리미터104와 동일하지만, 토크 리미터104와는 달리 토크 리미터222는 스프링 성질을 구비하는 금속 등에 의하여 전체적으로 축 방향 치수가 바깥톱니 기어102의 축 방향 치수 미만인 대략 링 모양으로 형성되어 있다.

토크 리미터222는 그 반경 방향이 두께 방향으로 되어 있고, 그 두께 방향으로 관통하는 결합구멍224가 토크 리미터222에 소정의 간격(본 실시예에서는, 토크 리미터222의 중심 둘레에 대략 45도마다)으로 형성되어 있다.

도10 내지 도12에 나타나 있는 바와 같이 각 결합구멍224에는 바깥톱니 기어102의 내주부에 일정한 간격으로 형성되는 결합돌기226이 삽입되어 있고, 토크 리미터222에 대하여 바깥톱니 기어102가 회전하려고 하면 결합구멍224의 내주부가 결합돌기226에 간섭하여 토크 리미터222에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전을 제한한다(즉 기본적으로 토크 리미터222와 바깥톱니 기어102는 대략 일체적으로 연결되어 있다).

또한 도9에 나타나 있는 바와 같이 토크 리미터222에는 그 원주 방향을 따라 복수의 슬롯(slot)228이 일정한 간격으로 형성되어 있다. 이들 슬롯228은, 토크 리미터222에 있어서 축 방향의 대략 중앙(폭 방향의 대략 중앙)에 일단(一端)이 위치하고, 그 길이 방향이 토크 리미터222의 원주 방향을 따르고 있다. 또한 슬롯228은 길이 방향의 타단측(他端側)에서 대략 직각으로 굴곡되어 있고, 타단이 토크 리미터222의 축 방향을 따라 길이가 되도록 형성된 후, 토크 리미터222에 있어서 축 방향의 일단(폭 방향의 일단)에서 개구(開口)되어 있다.

이상과 같은 슬롯228을 형성함으로써 토크 리미터222에 있어서 축 방향의 중앙부보다 일단측에는, 슬롯228의 일단의 측방에서 기단부가 토크 리미터222의 본체 부분에 접속되고 선단측이 자유단(自由端)이 되는 스프링 편(spring 片)230이 토크 리미터222의 중심 둘레에 복수 형성된다. 스프링 편230의 선단에는, 토크 리미터222의 반경 방향 중앙측을 향하여 돌출하도록 굴곡되어 형성되는 결합부106이 형성되어 있다. 각 결합부106은 상기한 원주벽96(베이스 플레이트92)에 형성되는 복수의 결합오목부100에 대응하고, 도10 내지 도12에 나타나 있는 바와 같이 원주벽96이 바깥톱니 기어102의 내측에 대략 동축으로 위치하는 상태에서는 결합부106이 복수의 결합오목부100 중 어느 하나에 삽입되어 있다.

상기한 바와 같이 결합구멍224에는 결합돌기226이 삽입되어 있기 때문에 베이스 플레이트92에 대하여 바깥톱니 기어102가 베이스 플레이트92의 축심을 중심으로 하여 상대회전하려고 하면, 토크 리미터222도 당연히 바깥톱니 기어102와 함께 일체로 회전하려고 한다. 그러나 각 스프링 편230의 결합부106이 결합오목부100에 삽입됨으로써 원주벽96의 원주 방향을 따라 결 합부106이 회전하려고 하면 결합오목부100이 결합부106에 간섭하여 결합부106의 회전을 제한한다. 이에 따라 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전이 제한되어, 기본적으로는 바깥톱니 기어102와 베이스 플레이트92가 일체로 연결되는 구성으로 되어 있다.

다만, 상기한 바와 같이 토크 리미터222가 스프링 성질을 갖는 금속 등에 의하여 형성되어 있기 때문에 스프링 편230도 당연히 스프링 성질을 구비하고 있다. 따라서 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전에 의하여 발생하는 회전력이 스프링 편230의 탄성력(가압력)에 저항하여 결합부106을 결합오목부100으로부터 빠져 나가게 하는 데에도 충분한 크기이면, 결합오목부100에 의한 결합부106으로의 간섭이 해제되기 때문에 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전이 가능하게 되는 구성이다.

또한 도9 내지 도12에 나타나 있는 바와 같이 클러치220의 각 보스124에는 연결부재인 폴240이 설치되어 있다. 각 폴240은 본체242를 구비하고 있다. 본체242는 내경 치수가 보스124의 외경 치수보다 아주 약간 큰 링 모양으로 형성되어 있어 보스124가 본체242를 관통하도록 본체242가 보스124에 삽입됨으로써 폴240이 보스124를 중심으로 하여 회전하도록 축지된다. 본체242의 외주 일부에는 연결편(連結片)244가 형성되어 있다.

연결편244는 본체242의 축 방향을 따른 치수가 본체242보다 충분히 크고 베이스부94와 대향(對向)하는 측의 면(面)은 연결편244와 본체242가 대략 하나의 면으로 되어 있지만, 베이스부94와는 반대측에서는 연결편244가 본체242보다 베이스 플레이트92의 축 방향 타단측으로 돌출되어 있다. 이와 같이 연결편244는 본체242의 축 방향을 따른 치수가 본체242보다 길기 때문에 연결편244는 그 연장 방향을 따라 길이 방향이 되고 본체242의 축 방향을 따라 폭 방향이 되는 대략 설편(舌片) 모양으로 되어 있다.

또한 각 연결편244는, 본체242가 보스124에 축지된 상태에서 본체242에 대하여 스풀20의 권취 방향측으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한 각 연결편244는 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 소정의 각도 회전함으로써 선단244A의 각부(角部)가 상기한 어댑터112의 바깥톱니122와 바깥톱니122와의 사이에서 어댑터112의 외주부에 접촉하도록 형성되어 있다. 또한 각 연결편244의 선단244A는 상기한 어댑터112의 톱니의 인출 방향측의 면에 대응하여 경사지는 경사면으로 되어 있고, 선단244A가 바깥톱니122에 접촉하여 간섭함으로써 인출 방향으로 어댑터112가 회전하는 것을 제한하는 구조로 되어 있다.

여기에서 상기한 바와 같이 보스124는 원형구멍115를 사이에 두고 대향하도록 형성되어 있기 때문에 기본적으로 동일한 형상인 양쪽 폴240의 각 선단244A의 각부가 어댑터112의 외주면에 접촉하는 상태에서는, 어댑터112의 축심을 사이에 두고 일방의 폴240의 선단244A와는 반대측에 타방의 폴240의 선단244A가 위치하게 된다. 따라서 어댑터112의 외주부에 형성된 바깥톱니122의 총수가 짝수로 구성되어 어댑터112의 축심을 사이에 두고 어떤 바깥톱니122의 반대측에도 바깥톱니122가 형성되어 있는 것이라면, 양쪽 폴240의 선단244A가 함께 바깥톱니122에 접촉하는 구조가 된다.

그러나 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 어댑터112의 외주부에 형성된 바깥톱니122의 총수는 홀수로 되어 있다. 이 때문에 일방의 폴240의 선단244A가 바깥톱니122에 접촉되어 있는 상태에서는, 타방의 폴240의 선단244A는 어댑터112의 원주 방향을 따라 바깥톱니122로부터 이간하고 있다(즉 타방의 연결편244의 선단244A는 바깥톱니122에 접촉하지 않는다).

한편 각 본체242의 외주부로부터는 해제편246이 연장되어 있다. 해제편246은 대략 본체242를 사이에 두고 연결편244와는 반대측에 형성되어 있고, 선단측을 향하여 점차 베이스 플레이트92의 축심측으로 만곡되어 있다. 해제편246을 인출 방향으로 회전시킴으로써 연결편244를 어댑터112의 외주부로부터 이간하는 방향으로 회전시킨다. 또한 해제편246은 연결편244와 마찬가지로 본체242의 축 방향을 따른 치수가 본체242보다 크고 베이스부94와 대향하는 측의 면은 본체242와 해제편246이 대략 하나의 면으로 되어 있고, 베이스부94와는 반대측을 향하여 본체242보다 해제편246이 돌출되어 있다.

이에 대하여 폴240의 본체242보다 보스124의 선단측에서는, 연결부재인 폴250의 본체252가 보스124를 중심으로 하여 회전하도록 축지되어 있다. 각 폴250은 기본적으로 폴240과 동일한 구성으로서, 본체252의 축 방향을 따른 치수가 본체252보다 큰 연결편254와 해제편256이 본체252의 외 주부로부터 연장되는 구성이지만 폴240과는 달리 폴250은, 본체252가 보스124에 지지된 상태에서 본체252에서 인출 방향측으로 연결편254가 형성되어 있고, 권취 방향측으로 해제편256이 형성되어 있다.

또한 폴240과는 달리 폴250은, 베이스부94와는 반대측에서 본체252와 연결편254 및 해제편256이 하나의 면을 형성하고, 연결편254 및 해제편256이 본체252보다 베이스부94측으로 돌출하는 구성이다. 따라서 폴250은, 연결편254가 보스124를 중심으로 하여 인출 방향으로 소정의 각도 회전함으로써 연결편254의 선단254A의 각부가 바깥톱니122와 바깥톱니122와의 사이에서 어댑터112의 외주부에 접촉되고 또한 선단254A가 바깥톱니122의 권취 방향측의 면에 접촉함으로써 권취 방향으로 어댑터112가 회전하는 것을 제한한다.

또한 클러치220은 연결강제부재인 관성 플레이트260을 구비하고 있다. 관성 플레이트260은 베이스 플레이트92 및 어댑터112의 축 방향을 따라 두께 방향이 되는 대략 판자 모양의 베이스부262를 구비하고 있다. 베이스부262에는 원형구멍264가 형성되어 있다. 원형구멍264의 내경 치수는, 어댑터112의 축 방향 타단측에서 어댑터112의 외주부에 대하여 동축으로 형성되는 통부114의 외경 치수보다 아주 약간 커서 원형구멍264에 통부114가 관통하도록 조립됨으로써 베이스부262, 나아가서는 관성 플레이트260이 어댑터112를 중심으로 하여 회전하도록 어댑터112에 축지된다.

또한 베이스부262에 있어서 베이스부94측의 면에는 연결강제수단인 한 쌍의 블록266이 형성되어 있다. 이들 블록266은 원형구멍264를 사이에 두 고 서로 대향하도록 형성되어 있고, 원형구멍264의 외측에서 한 쌍의 블록266의 일방의 틈에 상기한 보스124의 일방이 위치하고, 원형구멍264를 사이에 두고 이 틈과는 반대측에서의 한 쌍의 블록266의 틈에 타방의 보스124가 위치한다.

한 쌍의 블록266 중에서 일방의 외주부(원형구멍264의 반경 방향을 따른 각 블록266의 외측면)에는, 스프링 수용부268이 형성되어 있어 가압부재인 압축코일스프링270이 수용되어 있다.

압축코일스프링270은, 원형구멍264의 중심 둘레로 만곡하는 상태에서 스프링 수용부268에 수용되어 있고, 그 권취 방향측의 단부는 스프링 수용부268의 벽부268A에 접촉되어 있고, 인출 방향측의 단부는 베이스 플레이트92의 원주벽96의 내주부로부터 연장되어 스프링 수용부268 내에 삽입되는 접촉벽152에 접촉되어 있다.

관성 플레이트260은 어댑터112의 통부114에 축지되어 회전하기 때문에 기본적으로는 어댑터112 뿐만 아니라 베이스 플레이트92에 대하여도 상대회전한다. 그러나 상기한 바와 같이 압축코일스프링270의 권취 방향 측단부가 스프링 수용부268의 벽부268A에 접촉되어 있고, 인출 방향 측단부가 베이스 플레이트92의 접촉벽152에 접촉되어 있기 때문에 관성 플레이트260에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전하려고 하면 접촉벽152가 압축코일스프링270을 통하여 관성 플레이트260을 권취 방향으로 가압하여 관성 플레이트260을 베이스 플레이트92의 회전에 따라 회전시킨다. 이 때문에 압축코 일스프링270의 탄성력에 저항할 수 있는 크기의 회전력이 관성 플레이트260에 작용하지 않는 한 관성 플레이트260에 대한 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전하는 것은 제한된다.

한편 한 쌍의 블록266 중에서 타방의 외주부(원형구멍264의 반경 방향을 따른 각 블록266의 외측면)에는, 스프링 수용부272가 형성되어 있어 가압부재인 압축코일스프링274가 수용되어 있다. 스프링 수용부272, 압축코일스프링274, 접촉벽272A는 원형구멍264의 중심으로 스프링 수용부268, 압축코일스프링270, 접촉벽152와는 대칭으로 설치되어 있다. 따라서 베이스 플레이트92가 어댑터112를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전하면 압축코일스프링270이 그 탄성력에 의하여 베이스 플레이트92를 따르도록 관성 플레이트260을 인출 방향으로 회전시킨다.

이와 같이 관성 플레이트260에 대한 압축코일스프링270과 압축코일스프링274의 탄성력은 베이스 플레이트92 및 관성 플레이트260의 중심 둘레에서 반대 방향으로 작용하기 때문에, 보통의 경우에는 베이스 플레이트92에 대한 관성 플레이트260의 회전위치가 압축코일스프링270의 탄성력과 압축코일스프링274의 탄성력이 균형을 이루는 위치에서 유지된다.

또한 각 블록266의 내주부에는 가압부276이 형성되어 있다. 이들 가압부276은 폴240의 권취 방향측에 형성되어 있고, 각 가압부276에 대응하여 각 폴240의 연결편244의 폭 방향 외단(外端)에는 경사면278이 형성되어 있다. 경사면278은 권취 방향으로 하강하도록 경사지게 되어 있어 선단244A가 어댑터112의 외주부에 접촉하지 않는 상태에서는 베이스 플레이트92 및 관성 플레이트260의 원주 방향을 따라 가압부276과 대향하고 있다.

가압부276은, 베이스 플레이트92가 관성 플레이트260에 대하여 권취 방향으로 소정량 상대회전함으로써 경사면278에 접촉하도록 형성되어 있고, 이 접촉 상태로부터 베이스 플레이트92가 관성 플레이트260에 대하여 권취 방향으로 더 상대회전하려고 하는 때에는, 경사면278이 가압부276에 의하여 인출 방향으로 가압되고, 이 압력에 의하여 폴240이 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 회전한다.

또한 각 블록266의 내주부에는 가압부280이 형성되어 있다. 가압부280은 관성 플레이트260의 원주 방향을 따른 블록266의 중앙 부분을 사이에 두고 가압부276과는 반대측에 형성되어 있다. 이들 가압부280은 폴250의 인출 방향측에 형성되어 있고, 각 가압부280에 대응하여 각 폴250의 연결편254의 폭 방향 외단에는 경사면282가 형성되어 있다. 경사면282는 인출 방향으로 하강하도록 경사지게 되어 있어 선단254A가 어댑터112의 외주부에 접촉하지 않는 상태에서는 베이스 플레이트92 및 관성 플레이트260의 원주 방향을 따라 가압부280과 대향하고 있다.

가압부280은, 베이스 플레이트92가 관성 플레이트260에 대하여 인출 방향으로 소정량 상대회전함으로써 경사면282에 접촉하도록 형성되어 있고, 이 접촉 상태로부터 베이스 플레이트92가 관성 플레이트260에 대하여 인출 방향으로 더 상대회전하려고 하는 때에는 경사면282가 가압부280에 의하여 권취 방향으로 가압되고, 이 압력에 의하여 폴250이 보스124를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전한다.

또한 관성 플레이트260의 원주 방향을 따른 각 블록266의 권취 방향측의 단부에는 가압부166이 형성되어 있고 또한 가압부166보다 관성 플레이트260의 축심측에는 해제편 수용부168이 형성되어 있다. 가압부166은 관성 플레이트260의 원주 방향을 따라 폴240의 해제편246에 대응하여 형성되어 있다.

해제편246은 본체242와의 연결 부분(기단부)으로부터 선단측을 향하여 점차 베이스 플레이트92의 축심측으로 만곡되어 있고, 그 폭 방향 외측면도 마찬가지로 만곡되어 있다. 따라서 관성 플레이트260에 대하여 베이스 플레이트92가 인출 방향으로 소정량 상대회전하면 가압부166이 해제편246의 폭 방향 외측면에 접촉되고, 이 접촉 상태에서 관성 플레이트260에 대하여 베이스 플레이트92가 인출 방향으로 더 상대회전하면 가압부166이 해제편246의 선단부를 권취 방향으로 가압한다.

여기에서 해제편246의 선단은 인출 방향으로 하강하도록 경사지는 경사면으로 되어 있다. 이 때문에 해제편246의 선단을 가압부166이 가압함으로써 폴240을 보스124를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전시켜 해제편 수용부168로 안내한다.

이에 대하여 관성 플레이트260의 원주 방향을 따른 각 블록266의 권취 방향측의 단부에는 가압부284가 형성되어 있고 또한 가압부284보다 관성 플레이트260의 축심측에는 해제편 수용부286이 형성되어 있다. 이들 가압부284 및 해제편 수용부286은 블록266의 원주 방향 중앙을 경계로 하여 가압부166 및 해제편 수용부168과 대칭이 되도록 형성되어 있고, 가압부284가 해제편256의 폭 방향 외측면에 접촉하여 인출 방향으로 가압함으로써 폴250을 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 회전시켜 해제편 수용부286으로 안내하는 구조로 되어 있다.

또한 관성 플레이트260의 베이스부262와 베이스 플레이트92의 베이스부94와의 사이에는 합성수지를 재료로 하여 링 모양으로 형성되는 스페이서118이 배치되어 있다. 스페이서118은, 어댑터112의 통부114에 축지되어 있고, 축 방향 일방의 단면은 관성 플레이트260의 베이스부262에 접촉되어 있고, 축 방향 타방의 단면은 어댑터112의 본체 부분의 통부114와의 접속 부분에 있어서의 단면에 접촉되어 있다.

이상과 같은 구성의 클러치220은 상기한 바깥톱니 기어102가 기어212에 맞물려 있다.

<본 실시예의 작용, 효과>

(전방 장해물 접근시에 있어서의 웨빙권취장치210의 동작)

상기 제1실시예와 마찬가지로 전방감시센서54로부터의 전기신호에 의거하여 장해물까지의 거리가 소정치 미만이라고 ECU52에서 판정되면, ECU52는 드라이버46에 대하여 제어신호를 출력하여 드라이버46을 통하여 모터44로 전류를 흐르게 한다. 이에 따라 모터44는 소정치 이상의 속도로 정회전 구동하여 출력축50을 정회전시킨다. 출력축50의 회전은 기어56, 212를 통하여 감속되면서 클러치220의 바깥톱니 기어102로 전달되어 바깥톱니 기어102를 소정치 이상의 회전속도로 권취 방향으로 회전시킨다. 바깥톱니 기어102는 토크 리미터222를 통하여 베이스 플레이트92에 기계적으로 연결되어 있기 때문에 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 회전함으로써 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 일체로 회전한다.

베이스 플레이트92가 권취 방향으로 회전하면 접촉벽152가 압축코일스프링270의 권취 방향측의 단부를 가압하고 또한 압축코일스프링270이 탄성력에 의하여 스프링 수용부268의 벽부268A를 가압함으로써 관성 플레이트260이 베이스 플레이트92를 따라 회전한다. 그러나 기본적으로 관성 플레이트260은 자체 중량에 의한 관성에 의하여 그 자리에 멈추려고 한다. 이 때문에 모터44의 구동력에 의하여 베이스 플레이트92가 소정치 이상의 속도로 급격하게 회전하면, 압축코일스프링270의 탄성력이 관성 플레이트260을 회전시키는 것보다 먼저(즉 압축코일스프링270의 탄성력에 저항하여) 베이스 플레이트92가 관성 플레이트260에 대하여 권취 방향으로 상대회전한다.

이렇게 하여 관성 플레이트260에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 소정량 이상 상대회전하면 관성 플레이트260의 블록266에 형성되는 가압부276이 폴240의 연결편244에 접촉된다. 이 상태에서 관성 플레이트260에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 더 상대회전하려고 하면 가압부276이 연결편244의 경사면278을 인출 방향으로 가압한다.

경사면278에 부여된 압력은 인출 방향과 관성 플레이트260 및 베이스 플레이트92의 반경 방향 안쪽으로 작용하고, 이 반경 방향 안쪽으로의 작용이 폴240을 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 회전시킨다. 도11에 나타나 있는 바와 같이 폴240은 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 회전함으로써 선단244A의 각부를 어댑터112의 외주부에 접촉시키고, 이 상태에서 권취 방향측에서 인접하는 바깥톱니122에 접촉할 때까지 베이스 플레이트92와 함께 베이스 플레이트92의 중심 둘레를 권취 방향으로 회전한다.

계속하여 이 상태에서 선단244A가 바깥톱니122에 접촉되고 또한 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 회전하면, 폴240의 선단244A가 바깥톱니122를 권취 방향으로 가압하여 어댑터112, 나아가서는 스풀20을 권취 방향으로 회전시킨다. 이 스풀20의 회전에 의하여 웨빙벨트28이 스풀20에 감긴다. 이에 따라 웨빙벨트28의 느슨함, 소위 「슬랙」이 해소되어 웨빙벨트28에 의한 탑승자 신체에 대한 구속력이 향상되어, 가령 그 후에 탑승자가 차량의 급제동(급브레이크) 조작을 하여 차량이 급감속 상태가 되었다고 하더라도 웨빙벨트28이 확실하게 탑승자의 신체를 지지한다.

또한 이와 같이 슬랙이 해소된 상태에서 모터44가 정지하면 권취 방향으로 베이스 플레이트92가 회전하는 것이 정지된다. 베이스 플레이트92의 회전이 정지되면 압축코일스프링270이 탄성력에 의하여 관성 플레이트260을 권취 방향으로 가압하여 압축코일스프링270의 탄성력과 압축코일스프링274의 탄성력이 균형을 이루는 위치까지 관성 플레이트260을 권취 방향으로 회전시 킨다.

관성 플레이트260이 회전하면 가압부166이 폴240의 해제편246에 접촉되어 해제편246을 권취 방향으로 가압한다. 이 압력을 해제편246이 받음으로써 폴240은 보스124를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전하여 연결편244의 선단244A가 어댑터112의 외주부로부터 이간된다. 이에 따라 베이스 플레이트92와 어댑터112와의 기계적 연결, 즉 모터44의 출력축50과 압축코일스프링270과의 기계적인 연결이 해제된다.

여기에서 본 실시예에서도 어댑터112의 바깥톱니122의 총수(總數)가 홀수로 되어 있어 일방의 폴240의 선단244A가 바깥톱니122에 접촉되어 있는 상태에서는, 타방의 폴240의 선단244A는 어댑터112의 원주 방향을 따라 바깥톱니122로부터 이간되어 어댑터112의 원주 방향을 따라 권취 방향으로 인접하는 바깥톱니122와 인출 방향으로 인접하는 바깥톱니122와의 중간부에 위치하고 있다.

이 때문에 상기 제1실시예와 마찬가지로 일방의 폴240의 선단244A가 바깥톱니122의 이끝면에 접촉되어 맞물릴 수 없더라도 바깥톱니122의 대략 반 피치만 베이스 플레이트92가 회전하면 타방의 폴240의 선단244A가 확실하게 바깥톱니122에 맞물린다. 이 때문에 확실하고 신속하게 베이스 플레이트92의 회전을 어댑터112에 전달할 수 있어 모터44의 회전력을 스풀20에 전달할 수 있다.

한편 상기 제1실시예와 마찬가지로 모터44의 회전력이 스풀20에 웨빙 벨트28을 필요 이상으로 감으려고 하지만 탑승자의 신체로부터 웨빙벨트28에 부여되는 반력(反力)(인장력(引張力))이 스풀20을 정지시키는 경우에는, 베이스 플레이트92가 토크 리미터222를 통하여 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 회전하는 것을 제한한다.

여기에서 이러한 토크 리미터222를 통한 베이스 플레이트92에 의한 바깥톱니 기어102의 회전제한상태에서 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 더 회전하려고 하고, 이 때의 회전력이 토크 리미터222를 구성하는 스프링 편230의 탄성력을 상회하면 스프링 편230의 결합부106이 결합오목부100으로부터 빠진다. 이에 따라 일시적으로 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102와의 연결이 해제되어 인접하는 다른 결합오목부100에 결합부106이 삽입될 때까지 바깥톱니 기어102만이 권취 방향으로 회전한다. 이와 같이 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102와의 연결이 해제됨으로써 베이스 플레이트92로 바깥톱니 기어102의 회전력이 전달되는 것, 즉 스풀20으로 모터44의 회전력이 전달되는 것이 차단되기 때문에 웨빙벨트28에 의한 구속력의 상승을 억제할 수 있다.

(장해물 접근 해소시에 있어서의 웨빙권취장치210의 동작)

한편 상기와 같은 장해물에 대한 차량의 접근이 해소되었을 경우, 즉 차량이 감속(減速) 또는 정지(停止)하여 전방을 주행하는 차량이 멀어졌을 경우 등에 대하여 설명한다. 이러한 상태에서 전방감시센서54로부터 출력되는 장해물까지의 거리에 대응하는 전기신호가 ECU52에 입력되고, ECU52에서 장해물까지의 거리가 소정치 미만이 아니라고 판정되면 우선 ECU52에서는 메모리(memory) 등으로부터 현재의 상태가 슬랙을 해소시킨 상태인가 아닌가가 확인된다.

ECU52에서 장해물까지의 거리가 소정치 미만이 아니라고 판정되어 현재의 상태가 슬랙을 해소시킨 상태라고 확인되면, ECU52는 드라이버46에 대하여 제어신호를 출력하여 드라이버46을 통하여 모터44로 전류를 흐르게 한다. 다만 이 경우의 전류는 슬랙을 해소하는 경우에 흐르는 전류와는 반대 방향의 전류가 흐른다. 이에 따라 모터44는 소정치 이상의 속도로 역회전(逆回轉) 구동하여 출력축50을 역회전시켜 바깥톱니 기어102를 소정치 이상의 회전속도로 인출 방향으로 회전시킨다. 인출 방향으로의 바깥톱니 기어102의 회전은 토크 리미터222를 통하여 베이스 플레이트92로 전달되어 베이스 플레이트92가 소정치 이상의 속도로 인출 방향으로 회전된다.

베이스 플레이트92가 소정치 이상의 속도로 권취 방향으로 회전하는 경우와 마찬가지로 베이스 플레이트92가 소정치 이상의 속도로 인출 방향으로 회전하면, 관성에 의하여 멈추려고 하는 관성 플레이트260에 대하여 베이스 플레이트92가 인출 방향으로 상대회전한다. 관성 플레이트260에 대하여 베이스 플레이트92가 인출 방향으로 소정량 이상 상대회전하면 관성 플레이트260의 블록266에 형성된 가압부280이 폴250의 연결편254에 접촉된다.

이 상태에서 관성 플레이트260에 대하여 베이스 플레이트92가 인출 방 향으로 더 상대회전하려고 하면 가압부280이 연결편254의 경사면282를 권취 방향으로 가압한다. 경사면282에 부여되는 압력은 권취 방향과 관성 플레이트260 및 베이스 플레이트92의 반경 방향 안쪽으로 작용하고, 이 반경 방향 안쪽으로의 작용이 폴250을 보스124를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전시킨다.

도12에 나타나 있는 바와 같이 폴250은 보스124를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전함으로써 선단254A의 각부를 어댑터112의 외주부에 접촉시키고, 이 상태에서 인출 방향측으로 인접하는 바깥톱니122에 접촉될 때까지 베이스 플레이트92와 함께 베이스 플레이트92를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전한다.

계속하여 이 상태에서 선단254A가 바깥톱니122에 접촉되고 또한 베이스 플레이트92가 인출 방향으로 회전하면 폴250의 선단254A가 바깥톱니122를 인출 방향으로 가압하여 어댑터112, 나아가서는 스풀20을 인출 방향으로 회전시킨다. 이와 같은 스풀20의 회전에 의하여 스풀20에 있어서의 웨빙벨트28을 감아 조이는 것이 느슨하게 되어 웨빙벨트28로부터 탑승자 신체에 부여되는 압박감(壓迫感)이 경감된다.

또한 이 상태에서 모터44가 정지되면 인출 방향으로 베이스 플레이트92가 회전하는 것이 정지된다. 베이스 플레이트92의 회전이 정지되면 압축코일스프링274가 탄성력에 의하여 관성 플레이트260을 인출 방향으로 가압하여 압축코일스프링274의 탄성력과 압축코일스프링270의 탄성력이 균형 을 이루는 위치까지 관성 플레이트260을 인출 방향으로 회전시킨다. 관성 플레이트260이 회전하면 가압부166이 폴250의 해제편246에 접촉되어 해제편246을 인출 방향으로 가압한다.

이 압력을 해제편246이 받음으로써 폴250은 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 회전하여 연결편254의 선단254A가 어댑터112의 외주부로부터 이간된다. 이에 따라 베이스 플레이트92와 어댑터112와의 기계적 연결, 즉 모터44의 출력축50과 압축코일스프링274와의 기계적인 연결이 해제된다.

이와 같이 본 웨빙권취장치210의 클러치220은, 권취 방향 및 인출 방향의 어느 방향을 막론하고 바깥톱니 기어102의 회전을 어댑터112로 전달할 수 있고, 반대로 어댑터112로부터의 회전은 바깥톱니 기어102로 전달되지 않는 구성이다. 이 때문에 모터44를 소정치 이상의 속도로 정회전 구동 및 역회전 구동시키는 것 만으로 스풀20을 권취 방향으로도 인출 방향으로도 회전시킬 수 있다.

이에 따라, 상기한 바와 같이 차량과 장해물과의 간격이 작아지는 경우에 웨빙벨트28에 의한 구속력(拘束力)을 향상시킬 수 있고, 차량과 장해물과의 간격이 커지는 경우에 웨빙벨트28로부터 받는 압박감을 경감시킬 수 있다. 또한 기본적으로는, 권취 방향 회전 전달용 폴240과 인출 방향 회전 전달용 폴250을 설치함으로써 양쪽 방향의 회전 전달을 실현시킬 수 있기 때문에 클러치220의 구조를 간소하게 하여 소형(小型)으로 할 수 있다. 이에 따라 본 웨빙권취장치210의 소형화 및 비용절감을 도모할 수 있다.

또한 지금까지 설명한 바와 같이 클러치220은, 상기 제1실시예에 있어서의 클러치90과는 달리 권취 방향 및 인출 방향의 어느 방향을 막론하고 바깥톱니 기어102의 회전을 어댑터112로 전달할 수 있는 구성이다. 또한 클러치90에 사용되는 토크 리미터104는 폭이 좁은 판자(板子) 모양의 것인데 반하여 클러치220의 토크 리미터222는 통(筒) 모양으로 형성되어 있다.

그러나 바깥톱니 기어102와 원주벽96과의 사이에 토크 리미터222가 배치되어 있고 또한 토크 리미터104에서의 폭 치수에 상당하는 토크 리미터222의 축 방향 치수가 바깥톱니 기어102의 축 방향 치수 미만이어서 바깥톱니 기어102와 원주벽96과의 사이에 배치되어 있는 점에 관하여는, 클러치220은 클러치90과 동일하다.

또한 클러치90에서는 폴130이 원주벽96과 어댑터112와의 사이에 배치되어 있지만, 클러치220에서도 폴240, 250이나 관성 플레이트260이 원주벽96과 어댑터112와의 사이에 배치되어 있다. 이 때문에 클러치220의 전체적인 두께 치수를 바깥톱니102의 축 방향 치수 정도로 할 수 있고, 이에 따라 클러치220을 박형화(薄型化)할 수 있어 웨빙권취장치210을 소형화(小型化)할 수 있다.

또 본 실시예에서는, 웨빙벨트28에 의한 압박감을 경감시키기 위하여 모터44의 역회전구동력(逆回轉驅動力)을 스풀20의 인출 방향으로의 회전력에 제공하는 구성으로 하였지만, 예를 들면 웨빙벨트28을 장착할 때에 탑승자 가 웨빙벨트28을 잡아 당길 때의 어시스트(assist) 등 다른 목적을 위하여 모터44의 역회전구동력을 스풀20의 인출 방향으로의 회전력에 제공하는 구성으로 하여도 좋다.

<제3실시예의 구성>

다음에 본 발명의 제3실시예에 대하여 설명한다.

도13에 나타나 있는 바와 같이 본 실시예에 관한 웨빙권취장치290은, 상기 제1실시예에 관한 웨빙권취장치10과는 달리 브레이크 기구60 및 클러치90을 구비하지 않고, 대신에 브레이크 기구300 및 클러치 기구인 클러치350을 구비하고 있다.

(브레이크 기구(brake 機構)300의 구성)

도13 및 도14에 나타나 있는 바와 같이 모터44의 출력축50의 선단부에 동축으로 그리고 일체로 설치되는 기어56은, 브레이크 기구300을 구성하는 바깥톱니의 기어302에 맞물려 있다. 기어302는, 톱니의 수가 기어56보다 충분히 많고 또한 그 축 방향의 양단(兩端)이 프레임12의 각판16과 브레이크 기구300의 프레임301에 축지되어 회전하도록 되어 있다.

기어302의 각판16측에는, 기어302보다 톱니의 수가 충분히 적은 기어304가 기어302와 동축으로 그리고 일체로 설치되어 있다. 기어304의 상방에서는, 기어304보다 톱니의 수가 많은 기어306이 기어304에 맞물린 상태에서 각판16과 프레임301에 축지되어 회전하도록 되어 있다. 또한 이 기어306의 상방에서는, 후술하는 클러치350을 구성하는 원동측 회전체인 바 깥톱니의 바깥톱니 기어102가 기어306에 맞물려 있어 출력축50의 회전이 기어56, 302, 304, 306을 통하여 바깥톱니 기어102에 감속되어 전달된다.

한편 기어304의 각판16측에는 암308이 설치되어 있다. 암308은 기어302의 회전반경 방향을 따라 길이 방향이 되고 또한 기어302의 축 방향을 따라 두께 방향이 되는 판자 모양부재로서, 그 길이 방향 기단측에는 대략 원형의 스프링 수용부310이 형성되어 있다.

이 스프링 수용부310에는 프릭션 스프링(friction spring)312가 수용되어 있다. 프릭션 스프링312는 전체적으로 대략 링 모양으로 형성되어 있고, 그 내주부는 기어304와 일체의 축부314에 닿아 슬라이딩하도록 되어 있다. 또한 프릭션 스프링312의 원주 방향 양단은 반경 방향의 외측으로 굴곡되어 있다.

이렇게 굴곡된 프릭션 스프링312의 양단 사이에 대응하여 스프링 수용부310에는 벽부(壁部)316이 형성되어 있어 암308에 대하여 프릭션 스프링312가 축부314를 중심으로 하여 회전하려고 하면 프릭션 스프링312의 양단의 어느 하나가 벽부316에 간섭되어 프릭션 스프링312가 벽부316을 그 회전 방향으로 가압한다.

한편 암308의 선단측으로부터는 기어302측을 향하여 축부318이 돌출하도록 형성되어 있다. 이 축부318에는 레버(lever)320의 기단부가 축지되어 축부318을 중심으로 하여 회전하도록 되어 있다. 레버320은 축부318의 반경 방향을 따라 길이 방향이 되고 또한 기어302의 축 방향을 따라 두께 방 향이 되는 판자 모양의 부재로서, 그 길이 방향의 선단측에는 두께 방향으로 관통하는 투과구멍322가 형성되어 있어 대략 링 모양으로 형성되는 브레이크 스프링(brake spring)324의 인출 방향측의 단부가 결합되어 있다.

(클러치(clutch)350의 구성)

한편 도16에 나타나 있는 바와 같이 바깥톱니 기어102를 구비하는 클러치350은 베이스 플레이트92를 구비하고 있다. 베이스 플레이트92는 원반 모양의 베이스부94의 외주부를 따라 대략 링 모양의 원주벽96이 형성되는 축 방향의 치수가 매우 짧은 밑바닥을 구비하는 원통 모양(또는 깊이가 얕은 바닥을 구비하는 쟁반 모양)으로 형성되어 있다. 베이스 플레이트92에 있어서의 축 방향 일단측(도16의 화살표C 방향측)의 개구단에는 두께가 두꺼운 원반 모양의 커버98이 부착되고 있어 기본적으로 베이스 플레이트92의 개구단이 닫혀 있다.

원주벽96의 외주부에는 그 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 결합오목부100이 형성되어 있다. 또한 원주벽96의 외측에는, 기어302보다 톱니의 수가 충분히 많은 대략 링 모양의 바깥톱니 기어102가 베이스 플레이트92와 동축으로 배치되어 있다. 바깥톱니 기어102의 내경 치수는 원주벽96의 외경 치수보다 충분히 크고, 바깥톱니 기어l02의 내주부와 원주벽96의 외주부와의 사이에는 고리모양의 틈이 형성되어 있고, 이 고리모양의 틈에 복수의 토크 리미터104가 원주 방향으로 단속적으로 배치되어 있다.

토크 리미터104는, 스프링 성질을 갖는 폭이 가는 판자 모양의 금속 편으로서, 그 길이 방향의 양단부에는 상기한 결합오목부100에 삽입 가능한 결합부106이 형성되어 있다. 또한 토크 리미터104에 있어서의 길이 방향의 대략 중앙에는 결합부106의 돌출 방향과는 대략 반대 방향으로 돌출하도록 굴곡되는 결합돌기108이 형성되어 있다.

이 결합돌기108에 대응하여 바깥톱니 기어102의 내주부에는 결합오목부110이 형성되어 있고, 결합오목부110에 결합돌기108이 삽입된 상태에서 결합부106이 결합오목부100에 삽입됨으로써 토크 리미터104를 통하여 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102가 대략 일체로 연결되어 있다.

이에 따라 베이스 플레이트92에 대하여 바깥톱니 기어102가 베이스 플레이트92의 축심을 중심으로 상대회전하려고 하면 당연히 토크 리미터104도 바깥톱니 기어102와 함께 일체로 회전하려고 한다. 그러나 토크 리미터104의 각 결합부106이 결합오목부100에 삽입됨으로써 원주벽96의 원주 방향을 따라 결합부106이 회전하려고 하면 결합오목부100이 결합부106에 간섭하여 결합부106의 회전을 제한한다.

이에 따라 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전이 제한되고, 기본적으로는 바깥톱니 기어102와 베이스 플레이트92가 일체로 연결되는 구성으로 되어 있다.

다만, 상기한 바와 같이 토크 리미터104가 스프링 성질을 갖는 금속편이기 때문에 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전에 의하여 발생하는 회전력이 토크 리미터104의 탄성력(가압력)에 저항하여 결합 부106을 결합오목부100으로부터 빠져 나가게 하기에 충분한 크기라면, 결합오목부100에 의한 결합부106으로의 간섭이 해제되기 때문에 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전이 가능하게 되는 구성이다.

한편 상기한 베이스 플레이트92의 내측에는, 종동축 및 내측 회전체인 대략 원통 형상의 어댑터352가 베이스 플레이트92와 대략 동축으로 배치되어 있다. 어댑터352는 전체적으로 베이스 플레이트92의 축 방향을 따라 두께 방향(축 방향)이 되는 두께가 두꺼운 링 모양으로 형성되어 있고, 상기한 스풀20이 일체적으로 그리고 동축으로 삽입되어 있다. 어댑터352에 있어서 베이스부94측의 단부에는, 합성수지를 재료로 하여 링 모양으로 형성되는 스페이서118이 삽입되어 있고, 그 축 방향 일방의 단면(도16의 화살표C와는 반대 방향측)은 베이스부94에 접촉되어 있다.

또한 어댑터352의 반경 방향 외측에는, 각각이 연결부재인 복수(본 실시예에서는 3개)의 연결롤러354가 배치되어 있다. 연결롤러354는 전체적으로 대략 원기둥 형상으로 형성되어 있고, 그 축 방향은 어댑터352의 축 방향, 즉 스풀20의 축 방향과 대략 같은 방향으로 되어 있다. 또한 연결롤러354와 베이스 플레이트92의 원주벽96과의 사이에는 가이드부재(guide 部材)인 록 피스(lock piece)356이 설치되어 있다.

록 피스356은 비교적 강도(强度)가 높은(일례로서는 베이스 플레이트92를 형성하는 재질보다 충분히 기계적 강도가 높다) 재질로 형성되어 있고, 원주벽96의 내주부에 형성되는 피스 부착부(piece 付着部)358에 삽입되는 상태에서 원주벽96에 일체로 고정되어 있다.

어댑터352 및 베이스 플레이트92의 반경 방향을 따라 록 피스356에 있어서 연결롤러354와 대향하는 측의 면(面)은 가이드 면(guide 面)360으로 되어 있다. 가이드 면360은, 어댑터352의 축심을 중심으로 하여 인출 방향을 향하여 점차 어댑터352의 외주면과의 거리가 짧아지는 경사면(傾斜面) 또는 만곡면(彎曲面)으로 되어 있어 연결롤러354가 가이드 면360을 따라 인출 방향측으로 회전 또는 이동됨으로써 강제적으로 어댑터352의 외주면으로 접근되는 구조로 되어 있다.

또한 가이드 면360에 있어서의 인출 방향측의 단부 근방에서는, 어댑터352의 외주면과의 간격(거리)이 연결롤러354의 외경 치수와 동일하거나 아주 약간 짧아지게 되도록 설정되어 있다. 이 때문에 가이드 면360의 인출 방향측의 단부 근방까지 연결롤러354가 이동하면 연결롤러354는 어댑터352의 외주부에 접촉한다.

또한 연결롤러354를 사이에 두고 베이스 플레이트92의 베이스부94와 반대측에는 연결강제부재인 회전반362가 설치되어 있다. 회전반362는 스풀20이 관통하는 원형구멍364가 형성되는 판자 모양의 베이스부366을 구비하고 있고, 기본적으로는 스풀20 및 베이스 플레이트92에 대하여 스풀20의 축심을 중심으로 하여 상대회전하고 있다.

베이스부366의 원형구멍364의 둘레에는 복수의 원주벽368이 형성되어 있다. 원주벽368은 원형구멍364와 동심(同心)의 가상(假想) 원주 상에 일 정한 간격으로 연결롤러354와 같은 수만큼 형성되어 있고, 이들 원주벽368 사이에 상기한 연결롤러354가 배치된다. 어댑터352의 축심을 중심으로 하여 원주벽368의 인출 방향(도16 및 도17의 화살표B 방향)측의 단부에는 강제연결수단인 제한벽370이 형성되어 있다. 어댑터352의 축심을 중심으로 하여 권취 방향으로 연결롤러354가 소정량 이상 이동하려고 할 때에는 연결롤러354의 외주부에 제한벽370이 간섭하여 연결롤러354의 이동을 제한한다.

이에 대하여 어댑터352의 축심을 중심으로 하여 원주벽368의 권취 방향(도16 및 도17의 화살표A 방향)측의 단부에는 강제해제수단(强制解除手段)인 쐐기 모양부372가 형성되어 있다. 쐐기 모양부372는 권취 방향을 향하여 점차 두께가 얇아지는 테이퍼(taper) 모양으로 형성되어 있고, 회전반362가 연결롤러354에 대하여 권취 방향측으로 회전함으로써 쐐기 모양부372가 어댑터352의 외주부 근방에서 연결롤러354의 외주부에 간섭하여 연결롤러354를 어댑터352의 외주부로부터 이간시키는 방향으로 가압하는 구조로 되어 있다.

또한 복수의 원주벽368 중에서 1개에는, 스프링 부착부374가 형성되어 있고 가압부재인 압축코일스프링150이 부착되어 있다. 압축코일스프링150은, 축 방향이 대략 원주벽96의 내주 형상을 따르도록 만곡(彎曲)되어 있고, 그 권취 방향측의 단부는 스프링 부착부374의 벽부374A에 접촉되어 있고, 인출 방향측의 단부는 원주벽96의 내주부에 형성되는 접촉벽376에 접촉되어 있 다.

상기한 바와 같이 회전반362는 기본적으로 어댑터352 및 베이스 플레이트92에 대하여 어댑터352의 축심을 중심으로 하여 상대회전한다. 그러나 회전반362에 대하여 베이스 플레이트92가 상대적으로 권취 방향으로 회전하려고 하는 경우에는, 접촉벽376이 압축코일스프링150의 타단부를 권취 방향측으로 가압하고, 이에 따라 증가하는 압축코일스프링150의 탄성력이 벽부374A를 권취 방향으로 가압하여 회전반362를 권취 방향으로 회전시킨다.

따라서 회전반362에 대하여 베이스 플레이트92가 상대적으로 권취 방향으로 회전하려고 하는 경우에는, 압축코일스프링150의 탄성력에 의하여 회전반362가 베이스 플레이트92의 회전을 따라 회전하려고 한다.

한편 커버98을 사이에 두고 회전반362와는 반대측(즉 커버98의 외측)에는, 마찰부재인 마찰링378이 어댑터352와 동축으로 배치되어 있다. 마찰링378은 전체적으로 대략 링 모양으로 형성되어 있고 또한 그 외주부에는 상기한 브레이크 스프링324를 수용하는 고리모양의 수용홈380이 형성되어 있다. 수용홈380의 바닥에 있어서의 수용홈380의 외경 치수는 브레이크 스프링324의 내경 치수와 대략 동일하고 수용홈380의 바닥에 브레이크 스프링324의 내주부가 닿아 슬라이딩하고 있다.

또한 마찰링378의 내주부에서는 설편(舌片) 모양의 복수(본 실시예에서는 3개)의 부착편382가 연장되어 있고, 커버98에 형성되는 개구(開口)384를 관통하는 나사 등의 체결수단에 의하여 회전반362의 베이스부366에 일체로 연결되어 있어, 이에 따라 회전반362와 마찰링378이 일체로 되어 있다.

이상과 같은 구성의 클러치350은, 상기한 바깥톱니 기어102가 기어306에 맞물려 있다.

<본 실시예의 작용, 효과>

다음에 본 웨빙권취장치10의 동작 설명을 통하여 본 실시예의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

(전방 장해물 접근시에 있어서의 웨빙권취장치10의 동작)

본 실시예에 있어서도 차량의 주행 상태에서는, 전방감시센서54가 차량 전방의 장해물까지의 거리를 검출한다. 또한 전방감시센서54로부터는 장해물까지의 거리에 대응하는 신호레벨을 구비하는 전기신호가 출력된다.

전방감시센서54로부터 출력되는 전기신호는 ECU52에 입력되고, ECU52에서는 전방감시센서54로부터의 전기신호에 의거하여 장해물까지의 거리가 소정치 미만인가 아닌가가 판정된다.

계속하여 장해물까지의 거리가 소정치 미만이라고 ECU52에서 판정되면, ECU52는 드라이버46에 제어신호를 출력하여 드라이버46을 통하여 모터44에 전류를 흐르게 한다. 이에 따라 모터44는 소정치 이상의 속도로 정회전 구동하여 출력축50을 정회전시킨다. 출력축50의 회전은 기어56, 302, 304, 306을 통하여 감속되면서 클러치350의 바깥톱니 기어102로 전달되어 바깥톱니 기어102를 소정치 이상의 회전속도로 권취 방향으로 회전시킨다.

바깥톱니 기어102는 토크 리미터104를 통하여 베이스 플레이트92에 기계 적으로 연결되어 있기 때문에 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 회전함으로써 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 일체로 회전한다.

베이스 플레이트92가 권취 방향으로 회전하면, 접촉벽376이 압축코일스프링150의 인출 방향측의 단부(端部)를 가압하고 또한 압축코일스프링150이 탄성력에 의하여 스프링 부착부374의 벽부374A를 가압함으로써 회전판362가 베이스 플레이트92를 따라 회전하려고 한다.

한편 상기한 바와 같이 출력축50의 회전이 기어56, 302로 전달되어 기어302가 회전하면 축부314가 회전하고, 축부314가 회전함으로써 프릭션 스프링312의 내주부와의 사이에 발생하는 마찰력이 프릭션 스프링312를 회전시키려고 한다. 프릭션 스프링312는 전달되는 회전력에 의하여 벽부316을 가압하여 축부314를 중심으로 하여 암308을 회전시킨다.

암308이 회전함으로써 레버320의 기단부가 축부318을 중심으로 하여 회전하고, 이에 따라 레버320이 브레이크 스프링324의 일단(레버320의 선단에 결합하는 측의 단부)을 인출 방향(도16 및 도17의 화살표B 방향)측으로 회전시킨다.

상기한 바와 같이 브레이크 스프링324의 내주부는 마찰링378의 수용홈380의 바닥에 닿아 슬라이딩되어 있기 때문에 브레이크 스프링324가 회전함으로써 수용홈380의 바닥과의 사이에 마찰력이 발생한다.

이 마찰력은 브레이크 스프링324의 회전을 제한하도록 작용한다. 이 때문에 브레이크 스프링324의 타단측에서는 일단측의 회전에 따라 회전하지 않는다. 이에 따라 브레이크 스프링324는, 수용홈380의 바닥을 조여서 브레이크 스프링324가 마찰링378을, 나아가서는 마찰링378과 일체의 회전반362를 인출 방향으로 회전시키려고 한다. 이러한 회전반362 자체의 인출 방향으로의 회전과 바깥톱니 기어102에서 받은 회전력에 의하여 베이스 플레이트92는 회전반362에 대하여 권취 방향으로 상대회전한다.

이렇게 하여 회전반362에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전하면, 베이스 플레이트92의 베이스부94에 고정되는 록 피스(lock piece)356의 가이드 면360이 연결롤러354를 가압하여 어댑터352의 축심을 중심으로 하여 연결롤러354를 권취 방향으로 회전시킨다. 연결롤러354가 소정량 회전하면 제한벽370이 연결롤러354의 외주부에 간섭하여 연결롤러354의 회전이 제한된다.

이 상태에서 가이드 면360이 연결롤러354를 더 가압함으로써 연결롤러354는 어댑터352의 외주부에 접근하도록 이동된다. 연결롤러354가 어댑터352의 외주부에 접촉될 때까지 가이드 면360이 연결롤러354를 가압함으로써 연결롤러354는 어댑터352의 외주부와 가이드 면360과의 사이에 끼워져서 어댑터352의 외주부와 가이드 면360의 쌍방에 연결롤러354가 압접(壓接)된다(도18 참조).

이에 따라 베이스 플레이트92의 회전이 록 피스356 및 연결롤러354를 통하여 어댑터352로 전달되어 어댑터352, 나아가서는 어댑터352와 일체의 스풀20이 권취 방향으로 회전된다.

이와 같은 스풀20의 회전에 의하여 웨빙벨트28이 스풀20에 감긴다. 이에 따라 웨빙벨트28의 느슨함, 소위 「슬랙(slack)」이 해소되어 웨빙벨트28에 의한 탑승자 신체에 대한 구속력이 향상됨으로써, 가령 그 후에 탑승자가 차량의 급제동(急制動)(급브레이크) 조작을 하여 차량이 급감속 상태가 되더라도 웨빙벨트28이 확실하게 탑승자의 신체를 구속한다.

또한 이와 같이 슬랙이 해소된 상태에서 모터44가 정지되면 권취 방향으로 베이스 플레이트92가 회전하는 것이 정지된다. 베이스 플레이트92의 회전이 정지되면 압축코일스프링150이 탄성력에 의하여 회전반362를 권취 방향으로 가압하여 회전반362를 권취 방향으로 회전시킨다.

회전반362가 회전하면 쐐기 모양부372가 연결롤러354의 외주부를 가압하여 연결롤러354를 어댑터352의 외주부로부터 이간시킨다. 이에 따라 베이스 플레이트92와 어댑터352와의 기계적 연결, 즉 모터44의 출력축50과 압축코일스프링150과의 기계적인 연결이 해제된다(도17 참조).

이와 같이 본 실시예에서는, 쐐기 모양부372가 강제적으로 연결롤러354를 어댑터352의 외주부로부터 이간시키기 때문에 연결롤러354와 어댑터352의 외주부와의 사이에서 발생하는 마찰력 등에 기인하여 불필요하게 연결롤러354와 어댑터352의 외주부와의 압접 상태가 유지되는 경우는 없다.

그런데 상기한 바와 같이 연결롤러354는 록 피스356의 가이드 면360에 가압됨으로써 이동하여 어댑터352의 외주부에 압접(壓接)되는 구조이지만, 베이스 플레이트92의 급격한 회전에 의하여 어댑터352의 외주부에 연결롤러354가 압접하는 때에는 록 피스356에도 큰 하중이 걸린다.

여기에서 본 실시예에서는, 록 피스356은 베이스 플레이트92와는 기본적으로 별개로 구성되어 있기 때문에 록 피스356만의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 이 때문에 상기한 하중에 충분히 견딜 수 있는 강도를 갖는 재질로 록 피스356을 성형함으로써 중량이 증가하더라도 이러한 중량의 증가는 록 피스356에만 영향을 미친다.

또한 록 피스356의 기계적 강도가 향상됨으로써 베이스 플레이트92 전체의 기계적 강도를 필요 이상으로 증가시키는 경우는 없기 때문에 록 피스356을 제외한 베이스 플레이트92 전체로서는 비교적 중량이 가벼운 재료를 사용할 수 있다. 이 때문에 클러치350 전체의 경량화를 도모할 수 있다.

또한 상기한 바와 같이 연결롤러354는 가이드 면360에 가압되어 이동하는 구성이기 때문에 가이드 면360의 경사각도(傾斜角度)나 곡률반경(曲律半徑)에 의하여 베이스 플레이트92가 회전을 시작한 후에 연결롤러354가 어댑터352의 외주면에 압접할 때까지의 시간 등이 미묘하게 다르다.

여기에서 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 록 피스356이 베이스 플레이트92와는 별개로 구성되어 독립되어 있다. 이 때문에 가이드 면360의 경사각도나 곡률반경이 다른 복수 종류의 록 피스356을 차량의 사양이나 요구 등에 따라 적당하게 선택함으로써 베이스 플레이트92를 비롯한 록 피 스356 이외의 부품을 변경하지 않더라도 연결롤러354가 어댑터352의 외주면에 압접할 때까지의 시간 등의 설정을 용이하게 변경할 수 있다.

한편 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 베이스 플레이트92에 대하여 회전반362가 따라서 회전하는 것을 브레이크 기구300에 의하여 강제적으로 제한하고 또한 회전반362를 강제적으로 인출 방향으로 회전시킴으로써 회전반362에 대한 베이스 플레이트92의 권취 방향으로의 상대회전을 민첩하게 그리고 확실하게 발생시킬 수 있다. 이 때문에 상기한 연결롤러354의 이동에 의한 베이스 플레이트92와 어댑터352와의 기계적인 연결을 민첩하게 그리고 확실하게 할 수 있다.

또한 상기한 바와 같이 모터44의 회전력에 의하여 스풀20을 권취 방향으로 회전시킴으로써 웨빙벨트28에 의한 탑승자 신체에 대한 구속력이 향상되지만, 슬랙이 해소될 때까지 스풀20에 웨빙벨트28이 감겨진 상태에서는 탑승자의 신체가 장해가 되어 기본적으로는 스풀20에 웨빙벨트28을 그 이상 감을 수 없게 된다.

이 상태에서 스풀20이 권취 방향으로 더 회전하여 웨빙벨트28을 감으려고 하면 웨빙벨트28이 필요 이상의 힘으로 탑승자의 신체를 조이게 되어 바람직하지 못하다.

여기에서 상기한 바와 같이 필요 이상으로 스풀20이 웨빙벨트28을 감으려고 하는 경우에는, 탑승자의 신체가 웨빙벨트28을 감는 것에 장해가 되어 스풀20이 웨빙벨트28을 감기 위한 권취력(卷取力)에 따른 크기의 인 장력(引張力)이 탑승자의 신체로부터 웨빙벨트28로 부여된다. 이 인장력은 스풀20이 웨빙벨트28을 감는 방향과는 반대로 작용하기 때문에 인장력이 웨빙벨트28에 부여됨으로써 스풀20은 정지한다.

이 상태에서는 바깥톱니 기어102, 베이스 플레이트92, 연결롤러354 및 어댑터352를 통하여 모터44의 회전력이 스풀20으로 전달되기 때문에, 스풀20이 정지한 상태에서는 어댑터352와 가이드 면360과의 사이에 삽입되는 연결롤러354가 록 피스356을 통하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 회전하는 것을 제한한다. 또한 베이스 플레이트92는 토크 리미터104를 통하여 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 회전하는 것을 제한한다.

여기에서 이러한 토크 리미터104를 통한 베이스 플레이트92에 의한 바깥톱니 기어102의 회전제한상태에서 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 더 회전하려고 하고, 이 때의 회전력이 토크 리미터104의 탄성력을 상회하면 토크 리미터104의 결합부106이 결합오목부100으로부터 빠져 나온다. 이에 따라 일시적으로 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102와의 연결이 해제되어 인접하는 다른 결합오목부100에 결합부106이 삽입될 때까지 바깥톱니 기어102만이 권취 방향으로 회전한다.

이와 같이 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102의 연결이 해제됨으로써 바깥톱니 기어102의 회전력이 베이스 플레이트92로 전달되는 것, 즉 모터44의 회전력이 스풀20으로 전달되는 것이 차단되기 때문에 웨빙벨트28에 의한 구속력(拘束力)의 상승을 억제할 수 있다.

또한 지금까지 설명한 바와 같이 클러치350은, 상기 제1실시예에 있어서의 클러치90과는 달리 연결롤러354에 의하여 바깥톱니 기어102의 회전을 어댑터352로 전달하는 구성이지만 토크 리미터104에 관하여는 상기 제1실시예와 동일하다. 또한 클러치90에서는 회전반140이나 폴130이 원주벽96과 어댑터112와의 사이에 배치되어 있지만, 클러치350에서도 폴240, 250이나 회전반362가 원주벽96과 어댑터352와의 사이에 배치되어 있다. 이 때문에 클러치350의 전체적인 두께 치수를 바깥톱니102의 축 방향 치수 정도로 할 수 있고, 이에 따라 클러치350을 박형화할 수 있어 웨빙권취장치210을 소형화할 수 있다.

또 본 실시예에서는, 전방 장해물까지의 거리가 일정한 값 이하가 되는 경우의 전방감시센서54로부터의 신호에 의거하여 ECU52가 드라이버46을 통하여 모터44를 구동시키는 구성이다. 그러나, 예를 들면 가속도센서에 의하여 차량의 급감속 상태를 검출하는 경우에 모터44를 구동시키는 구성으로 하여도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 웨빙권취장치에서는, 구동수단의 구동력을 전달하기 위한 클러치 기구에 토크 리미터를 설치하고 있지만, 전체적인 축 방향 치수를 원동측 회전체의 원주벽의 축 직교 방향의 치수로 할 수 있다. 또한 상기의 각 구성이 원주벽의 축 방향을 따라 겹쳐서 배치되기 때문에 원주벽의 축 방향을 따른 본 웨빙권취장치의 클러치 기구의 치수도 작게 할 수 있다. 이에 따라 장치 전체의 소형화나 박형화가 가능하게 된다.

또한 본 발명에 관한 클러치 기구에서는, 그 축 직교 방향(반경 방향)을 따른 치수를 같은 방향을 따른 외측 회전체의 치수로 할 수 있다. 또한 상기한 바와 같이 본 클러치 기구의 구성이 배치됨으로써 외측 원주벽의 축 방향을 따라 각 구성이 겹쳐지기 때문에 외측 원주벽의 축 방향을 따른 본 클러치 기구의 치수도 작게 할 수 있다. 따라서, 예를 들면 본 클러치 기구를 적용하는 각종 장치의 소형화나 박형화가 가능하게 된다.

Claims (4)

1. 긴 띠(帶) 모양의 웨빙벨트(webbing belt)의 기단부(基端部)가 결합되는 권취축(卷取軸)을 구비하고, 상기 권취축을 그 축을 중심으로 하여 일방(一方)의 권취 방향(卷取 方向)으로 회전시킴으로써 상기 권취축의 둘레에 상기 웨빙벨트를 층(層) 모양으로 감고, 상기 웨빙벨트를 선단측(先端側)으로 잡아 당김으로써 상기 권취축을 상기 권취 방향과는 반대의 인출 방향(引出 方向)으로 회전시키면서 상기 웨빙벨트가 인출되는 웨빙권취장치(webbing retractor)로서,

   상기 권취축과 동축(同軸)으로 그리고 일체(一體)로 부착되는 종동축( 從動軸)과,

   자체(自體)의 축심(軸心) 근방에서 상기 종동축이 내측에 배치되는 원주벽(圓周壁)을 구비하고 상기 종동축에 대하여 동축으로 상대회전(相對回轉) 가능하고 또한 구동수단(驅動手段)으로부터의 구동력(驅動力)을 받음으로써 상기 종동축의 축심을 중심으로 하여 회전하는 원동측 회전체(原動側 回轉體)와,

   상기 종동축과 상기 원주벽과의 사이에서 상기 원주벽의 내측에 설치되고 상기 원동측 회전체의 축심을 중심으로 하여 상기 원동측 회전체 및 상기 종동축의 쌍방(雙方)에 대하여 상대회전 가능한 링(ring) 모양의 중간 회전체(中間 回轉體)와,

   상기 중간 회전체와 상기 종동축의 외주부(外周部)와의 사이에 설치되어 상기 원동측 회전체의 회전에 연동(連動)하여 상기 중간 회전체와 상기 종동축을 기계적으로 연결하는 연결부재(連結部材)와,

   상기 원주벽의 내주부(內周部)와 상기 중간 회전체의 외주부와의 사이에 설치되어 일부가 상기 원주벽 및 상기 중간 회전체의 어느 일방(一方)에 결합되고 또한 다른 일부가 상기 원주벽 및 상기 중간 회전체의 어느 타방(他方)에 결합되어 상기 원주벽과 상기 중간 회전체를 기계적으로 연결하고 또한 상기 중간 회전체에 대한 상기 원주벽의 상대적인 소정치 이상의 회전력(回轉力)에 의하여 상기 결합이 해제되는 토크 리미터(torque limiter)

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨빙권취장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 원동측 회전체의 축 직교 방향을 따라 두께 방향이 되는 대략 판자 모양 또는 내경(內徑) 치수가 상기 중간 회전체의 외경(外徑) 치수보다 크고 외경 치수가 상기 원주벽의 내경 치수보다 작은 얇은 두께의 통(筒) 모양으로 형성되어 상기 원주벽의 내주부와 상기 중간 회전체의 외주부와의 사이에서 일부가 상기 원주벽의 내주부 및 상기 중간 회전체의 외주부의 어느 일방에 결합되고 또한 다른 일부가 자체의 탄성력(彈性力)에 의하여 상기 원주벽의 내주부 및 상기 중간 회전체의 외주부의 어느 타방에 탄성적으로 결합되어 상기 상대회전력(相對回轉力)이 상기 탄성력에 저항하는 경우에 상기 탄성적인 결합이 해제되는 탄성부재(彈性部材)를 상기 토크 리미터로 하는

   것을 특징으로 하는 웨빙권취장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 원주벽의 내측에서 상기 원동측 회전체 및 상기 종동축의 쌍방에 대하여 동축으로 상대회전 가능하게 배치되어 상기 원동측 회전체에 대 한 상대회전에 의하여 상기 연결부재를 작동시켜 상기 중간 회전체와 상기 종동축을 기계적으로 연결시키는 연결강제부재(連結强制部材)와,

   상기 원주벽의 내측에서 상기 원동측 회전체의 회전에 따라 회전 가능하게 배치되고 또한 상기 원동측 회전체의 회전 방향으로 상기 연결강제부재를 가압(加壓)하는 가압부재(加壓部材)

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 웨빙권취장치.
4. 외주 형상 및 내주 형상이 임의의 통 모양으로 형성되는 외측 원주벽(外側 圓周壁)을 구비하는 외측 회전체(外側 回轉體)와,

   외경 치수가 상기 외측 원주벽의 내경 치수보다 충분히 작고 외주 형상 및 내주 형상이 임의의 통 모양으로 형성되어 상기 외측 원주벽의 내측에 설치되는 중간 원주벽(中間 圓周壁)을 구비하고 상기 외측 회전체의 축심을 중심으로 하여 상기 외측 회전체에 대하여 상대회전 가능한 중간 회전체(中間 回轉體)와,

   상기 중간 원주벽의 내측에서 상기 외측 회전체 및 상기 중간 회전체의 쌍방에 대하여 상기 외측 회전체의 축심을 중심으로 하여 상대회전하도록 설치되는 내측 회전체(內側 回轉體)와,

   상기 외측 원주벽 및 상기 내측 회전체의 어느 일방과 상기 중간 원주벽과의 사이에 설치되고 소정 조건에 의거하여 상기 어느 일방과 상기 중간 원주벽을 기계적으로 연결하여 상기 어느 일방과 상기 중간 회전체를 일체로 회전시키고 또한 상기 소정 조건의 해제에 의하여 상기 기계적 연결을 해제하는 연결부재와,

   상기 외측 원주벽 및 상기 내측 회전체의 어느 타방과 상기 중간 원주벽과의 사이에 설치되고 상기 어느 타방과 상기 중간 원주벽을 일체로 연결하고 또한 상기 어느 타방에 대한 상기 중간 원주벽이 상대적으로 회전하려고 할 때에 발생하는 소정 크기 이상의 상대회전력에 의하여 상기 어느 타방과 상기 중간 원주벽과의 연결을 해제하는 토크 리미터

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 클러치 기구(clutch 機構).

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