KR100891173B1 - An energy absorption device of a seat belt retractor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차용 시트벨트 리트랙터에서 일정한 가속도 이상으로 웨빙이 인출될시 웨빙이 권취된 스풀과 베이스록을 결합하는 세어핀이 파단되면서 스풀에 내장된 토션샤프트에 비틀림응력을 발생시켜 급감속 에너지를 흡수하게 하는 형식의 리트랙터에서 세어핀이 파단되면서 분리되는 스풀과 베이스록이 서로 이탈되지 않도록 토션샤프트의 일측을 길게 연장한 돌출부를 형성하여 베이스록의 홀을 관통하여 기어와 커버에 결합되게 하고 스풀에 형성된 홈에 커버의 돌기가 삽입되게 한 것을 특징으로 한다.According to the present invention, when webbing is pulled out at a certain acceleration or higher in an automobile seat belt retractor, a shear pin that combines a spool and a base lock wound with webbing breaks and generates a torsional stress on the torsion shaft built in the spool. In the retractor of the type that absorbs the shear pin, the spool and the base lock separated by breaking are formed so as to form a protrusion extending one side of the torsion shaft so as not to be separated from each other to penetrate the holes of the base lock to be coupled to the gear and the cover. And it characterized in that the projection of the cover is inserted into the groove formed in the spool.

시트벨트, 리트랙터, 세어핀, 토션샤프트, 베이스록 Seat belts, retractors, shear pins, torsion shafts, base locks

Description

시트벨트 리트랙터의 에너지 흡수장치{An energy absorption device of a seat belt retractor}An energy absorption device of a seat belt retractor}

본 발명은 자동차 시트벨트 리트랙터의 스풀에 내장되는 토션샤프트(Torsion Shaft)의 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 충돌 등 위급상황 발생시 비틀림에 의한 영구변형으로 운동에너지를 흡수하면서 웨빙(Webbing)에 의한 신체의 구속시간을 지연시켜 충격을 흡수할 수 있게 하는 토션샤프트를 축방향으로 이탈을 방지할 수 있게 하면서 부품수를 줄여 조립공정을 단순화할 수 있게 한 것에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of a torsion shaft that is embedded in a spool of a vehicle seat belt retractor, and more specifically, webbing while absorbing kinetic energy by permanent deformation due to torsion during emergencies such as a collision of a vehicle. It is possible to simplify the assembly process by reducing the number of parts while preventing the torsion shaft which is able to absorb the shock by delaying the restraint time of the body by).

일반적으로 에어백이 장착되는 자동차는 충돌 등에 의하여 기준치 이상의 충격이 작용할 경우 에어백의 팽창속도에 맞추어 비틀림에 의한 영구변형으로 급감속에 따른 운동에너지를 흡수할 수 있는 로드리미트(Load Limit)기능을 갖는 시트벨트 리트랙터가 채용된다.In general, a vehicle equipped with an air bag is a seat belt having a load limit function capable of absorbing kinetic energy due to sudden deceleration by permanent deformation due to torsion in accordance with the inflation speed of the air bag when an impact exceeding a reference value occurs due to a collision or the like. Retractor is adopted.

종래 로드리미트 기능을 갖는 시트벨트 리트랙터는 도 1에 도시된 것과 같이 차량에 기준치 이상의 충격이 발생할 경우 스풀(1)에 권취된 웨빙(도면미도시)의 인출을 록플레이트(2)가 톱니(3)와 결합하면서 방해하면 프레임(4)에 고정된 베이스록(5)의 결합공(6)에 고정된 스풀(1)의 세어핀(7)이 파단되면서 스풀(1)은 웨빙에 의하여 회전하게 되고 스풀(1)이 회전하게 되면 웨빙의 인출하중에 의하여 토션샤프트(8)는 비틀림에 의한 영구변형으로 급감속에 따른 운동에너지를 흡수하면서 웨빙의 인출속도를 지연시켜 웨빙의 구속에 따른 충격을 감소시킨다.In the seat belt retractor having a conventional load limit function, as illustrated in FIG. 1, when the impact of the vehicle exceeding the reference value occurs, the lock plate 2 is provided with the teeth of the webbing (not shown in the drawing) wound on the spool 1. 3) When interfering with the coupling, the spool (1) is rotated by webbing while the shear pin (7) of the spool (1) fixed to the coupling hole (6) of the base lock (5) fixed to the frame (4) is broken When the spool 1 rotates, the torsion shaft 8 absorbs the kinetic energy due to the rapid deceleration due to the torsional pull-out of the webbing, and delays the drawing speed of the webbing to impact the restraint of the webbing. Decrease.

그러나 상기와 같은 구성은 스풀의 세어핀이 파단되면서 베이스록과 분리될 때 충격에 의하여 베이스록과 스풀이 이탈될 수 있으므로 이탈방지를 위한 구성이 필요하였고 이에 따라 조립공정이 복잡하여지며 스풀에 내장된 토션샤프트가 유격에 의하여 흔들려 불필요한 소음이 발생한다는 문제점이 있었다.However, the above configuration requires a configuration to prevent the release of the base lock and the spool when the separable pin of the spool breaks, so that the base lock and the spool can be separated by impact, and thus the assembly process is complicated and built in the spool. There was a problem in that the torsion shaft was shaken by the play caused unnecessary noise.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로 시트벨트 리트랙터의 스풀에 내장되는 토션샤프트를 연장하여 베이스록의 중심부에 형성된 홀을 관통하여 조립되게 함으로서 베이스록과 토션샤프트의 이탈을 방지할 수 있게 하는 구성을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been developed to solve the above problems to extend the torsion shaft embedded in the spool of the seat belt retractor to be assembled through the hole formed in the center of the base lock to eliminate the separation of the base lock and the torsion shaft It is an object of the present invention to provide a configuration that can be prevented.

본 발명의 또 다른 목적은 베이스록의 결합공에 스풀의 세어핀을 삽입한 후 세어핀을 코킹하여 베이스록과 토션샤프트 및 스풀을 일체로 어셈블리화하여 리트랙터의 조립공정을 단순화하게 하는 것이다.Still another object of the present invention is to insert the shear pins of the spool into the coupling holes of the base lock and caulk the shear pins to simplify the assembly process of the retractor by assembling the base lock, the torsion shaft and the spool integrally.

본 발명의 또 다른 목적은 스풀에 내장되는 토션샤프트의 흔들림을 방지하여 불필요한 소음의 발생을 방지하는 것이다.Still another object of the present invention is to prevent the occurrence of unnecessary noise by preventing the shaking of the torsion shaft built into the spool.

본 발명은 시트벨트 리트랙터의 스풀에 내장되는 토션샤프트의 구성을 개선 함으로써 차량의 충돌과 같은 위급상황시 리트랙터의 오작동을 방지할 수 있고, 이탈을 방지할 수 있는 구성으로 조립공정을 단순화하여 생산성을 향상할 수 있게 하는 효과가 있다.The present invention improves the configuration of the torsion shaft embedded in the spool of the seat belt retractor, thereby preventing malfunction of the retractor in an emergency such as a collision of the vehicle, and simplifying the assembly process with a configuration that can prevent departure. This has the effect of improving productivity.

상기한 목적을 달성하기 위한 '시트벨트 리트랙터의 에너지 흡수장치'는 스풀의 내부에서 스풀의 일측 내벽과 결합되는 스플라인이 단부에 형성되고 타측에는 베이스록에 결합되는 스플라인이 형성된 토션샤프트의 선단부를 연장하여 베이스록의 가운데에 형성된 홀을 관통하여 기어와 커버에 결합되게 구성한다.The energy absorbing device of the seat belt retractor for achieving the above object is a spline coupled to the inner wall of one side of the spool is formed at the end and the other end of the torsion shaft is formed with a spline coupled to the base lock on the other side of the spool. It extends and penetrates the hole formed in the center of the base lock to be coupled to the gear and the cover.

또한 토션샤프트를 내장하는 스풀의 일측에 형성된 세어핀은 베이스록의 결합공에 삽입한 후 외부에서 코킹으로 변형시켜 스풀과 토션샤프트 및 베이스록을 하나로 일체화함으로써 리트랙터의 조립공정을 단순화할 수 있게 구성한다.In addition, the shear pin formed on one side of the spool containing the torsion shaft is inserted into the coupling hole of the base lock, and then deformed into the caulking from the outside to integrate the spool, the torsion shaft and the base lock into one to simplify the assembly process of the retractor. Configure.

또한 커버와 결합하는 스풀의 단부에는 홈을 형성하고 커버에는 걸림턱을 형성하여 서로 결합되게 구성한다.In addition, a groove is formed at the end of the spool to be coupled with the cover, and the locking jaw is formed at the cover to be coupled to each other.

또한 토션샤프트와 결합되는 스풀의 측벽에 압력에 의하여 변형가능한 돌기를 형성하여 유격에 의한 흔들림을 방지한다.In addition, by forming a deformable protrusion on the side wall of the spool coupled to the torsion shaft to prevent shaking by the play.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명 리트랙터의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명 토션샤프트가 결합되는 분해사시도이며, 도 4는 본 발명 스풀과 베이스록 및 토션샤프트가 조립 된 단면도이고, 도 5는 본 발명의 스풀과 토션샤프트가 결합되는 단면도이다.Figure 2 is an exploded perspective view of the retractor of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the torsion shaft is coupled to the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of the spool and baselock and torsion shaft of the present invention assembled, Figure 5 is a view of the present invention This is a cross section where the spool and torsion shaft are combined.

본 발명 토션샤프트의 구조를 설명하기에 앞서 시트벨트 리트랙터의 기능에 대하여 설명하기로 한다.Before describing the structure of the torsion shaft of the present invention, the function of the seat belt retractor will be described.

시트벨트는 차량이 특정가속도 이상으로 가감속되거나 웨빙이 특정가속도 이상으로 인출될 때 웨빙의 인출을 방해하여 탑승자를 시트에 구속할 수 있게 하는 기능을 가지고 있다.The seat belt has a function of restraining the webbing when the vehicle is accelerated or decelerated above a certain acceleration rate or when the webbing is drawn out above a specific acceleration rate so that the occupant can be restrained on the seat.

시트벨트 리트랙터(11)는 웨빙이 권입, 권출될 수 있도록 스풀(12)에 회전력을 부과하는 리트랙션 스프링(13)과, 웨빙에 가해지는 하중을 지지할 수 있도록 차량에 고정되는 프레임(14)과, 웨빙이 인출되는 방향으로 스풀(12)의 회전을 방해하는 록킹부와, 웨빙의 급인출을 감지하는 감지장치(15)와 차량의 기울기 및 급가감속 감지장치(15')로 구성되어 있다.The seat belt retractor 11 includes a retraction spring 13 that applies rotational force to the spool 12 so that the webbing can be wound and unwound, and a frame 14 fixed to the vehicle to support a load applied to the webbing. ), A locking unit that prevents rotation of the spool 12 in the direction in which the webbing is drawn out, a sensing device 15 for detecting the rapid drawing of the webbing, and a tilt and deceleration detecting device 15 'of the vehicle. have.

스풀(12)에는 웨빙을 감아주는 권취부와 웨빙이 인출되는 방향으로 회전을 방해하는 록킹메카니즘이 조립되고 웨빙을 감을 수 있도록 리트랙션 스프링(13)의 회전력을 전달받을 수 있는 아버(16)가 결합되어 있으며, 긴급상황발생시 웨빙이 인출되는 방향으로 스풀(12)의 회전을 방해하며 웨빙을 통해 전해지는 하중을 지지하는 록플레이트(17)가 안착될 수 있는 홀이 형성되고, 록플레이트(17)와 프레임(14)의 치형(27)과의 결합에 의해 발생하는 반력을 견딜 수 있는 구조로 되어 있다.The spool 12 has a winding unit for winding the webbing and an arbor 16 for receiving a rotational force of the retraction spring 13 to assemble the locking mechanism that prevents rotation in the direction in which the webbing is pulled out and to wind the webbing. A hole is formed to which the lock plate 17 which supports the load transmitted through the webbing is hindered by the rotation of the spool 12 in the direction in which the webbing is drawn out when an emergency occurs, and the lock plate 17 is formed. ) And the teeth 27 of the frame 14 have a structure capable of withstanding the reaction force generated.

스풀(12)의 록킹부에는 기어(18)가 조립되어 평상의 시트벨트 착용조건하에서는 스풀(12)의 회전시 함께 회전하며 여기에 어댑터 매커니즘(19)이 조립되고 프 레임(14)과 동축을 유지하면서 회전한다.A gear 18 is assembled to the locking portion of the spool 12, and under normal seat belt wearing conditions, the gear 18 is rotated together when the spool 12 rotates, and an adapter mechanism 19 is assembled therein and coaxial with the frame 14. Rotate while holding

또한 웨빙이 규정된 가속도 이상이나 에어백이 작동하지 않을 정도의 가속도로 인출될 때에는 록플레이트(17)가 치형(27)과 결합하여 스풀(12)의 회전을 정지시키고 웨빙의 인출을 방해하여 시트에 탑승자를 구속하며, 웨빙의 인출가속도가 에어백이 작동하는 기준치보다 클 때에는 스풀(12)과 베이스록(20)을 결합하는 세어핀(21)이 파단되면서 분리되고 분리된 스풀(12)과 베이스록(20)은 토션샤프트(22)에 의하여 연결되어 있어 치형(27)과 결합되어 고정된 베이스록(20)에 대하여 웨빙의 인출력을 받는 스풀(12)은 회전하면서 토션샤프트(22)에 비틀림 응력을 발생시켜 영구변형을 일으키면서 에너지를 흡수한다.In addition, when the webbing is pulled out with a prescribed acceleration or when the airbag is not operated, the lock plate 17 engages with the teeth 27 to stop the rotation of the spool 12 and prevent the webbing from being drawn out. When the withdrawal acceleration of the webbing is greater than the reference value at which the airbag operates, the safety pin 21 which couples the spool 12 and the base lock 20 is broken and the separated spool 12 and the base lock are broken. 20 is connected by the torsion shaft 22 so that the spool 12 receiving the webbing output with respect to the fixed baselock 20 coupled with the teeth 27 is rotated and twisted to the torsion shaft 22. It generates stress and absorbs energy while causing permanent deformation.

세어핀(21)이 파단된 후 비틀리는 토션샤프트(22)는 최대 6.5회까지 꼬임이 발생하면서 웨빙에 의한 압력을 완화한다.The torsion shaft 22, which is twisted after the shear pin 21 is broken, relieves the pressure caused by the webbing while twisting occurs up to 6.5 times.

토션샤프트(22)는 스풀(12) 및 베이스록(20)과 견고하게 결합될 수 있도록 결합부에 스플라인(23)이 형성되어 있으며 일측에는 스플라인(23) 형성부를 지나서 길게 돌출부(24)가 형성되어 있다.The torsion shaft 22 has a spline 23 formed at the coupling portion so as to be firmly coupled to the spool 12 and the base lock 20, and at one side, a protrusion 24 is formed to extend beyond the spline 23 forming portion. It is.

돌출부(24)는 베이스록(20)의 가운데에 형성된 홀(25)을 관통한 후 기어(18)와 커버(26)의 중공부에 삽입결합된다.The protrusion 24 penetrates through the hole 25 formed in the center of the base lock 20 and is inserted into the hollow portion of the gear 18 and the cover 26.

따라서 세어핀(21)이 파단되어 스풀(12)과 베이스록(20)이 분리되더라도 토션샤프트(22)의 돌출부(24)에 의하여 스풀(12)이나 베이스록(20)이 이탈되지 않는다.Therefore, even if the shear pin 21 is broken and the spool 12 and the base lock 20 are separated, the spool 12 and the base lock 20 are not separated by the protrusion 24 of the torsion shaft 22.

또한 리트랙터(11)의 조립시에는 스풀(12)에 토션샤프트(22)를 삽입하고 베 이스록(20)에 토션샤프트(22)의 돌출부(24)와 세어핀(21)을 끼운 후 세어핀(21)을 코킹하여 변형하면 일체화되어 리트랙터(11)의 조립공정을 보다 간단하게 할 수 있다.In addition, when assembling the retractor 11, the torsion shaft 22 is inserted into the spool 12, and the protrusions 24 and the shear pins 21 of the torsion shaft 22 are inserted into the base lock 20 and counted. When the pin 21 is caulked and deformed, the pin 21 is integrated to simplify the assembling process of the retractor 11.

또한 커버(26)와 결합되는 스풀(12)의 단부에는 원주방향으로 홈(29)을 형성하여 커버(26)에 형성되는 걸림턱(30)과 결합되게 하여 스풀(12)과 커버(26)가 충격에 의하여 분리되는 것을 방지하게 구성하며 커버(26)에 형성되는 걸림턱(30)은 조립을 용이하게 하기 위하여 스풀(12)과 커버(26)를 결합 후 형성할 수 있다.In addition, the end of the spool 12 coupled with the cover 26 is formed with a groove 29 in the circumferential direction to be coupled to the engaging jaw 30 formed in the cover 26 to the spool 12 and the cover 26 It is configured to prevent the separation by the impact and the locking step 30 formed in the cover 26 may be formed after combining the spool 12 and the cover 26 to facilitate assembly.

또한 토션샤프트(22)가 삽입되어 고정되는 스풀의 측벽에는 다수의 돌기(28)를 형성하여 토션샤프트(22)의 압입에 의하여 변형되게 함으로서 축방향의 조립공차를 제거하여 유격에 의한 흔들림을 방지할 수 있게 구성한다.In addition, a plurality of projections 28 are formed on the sidewall of the spool to which the torsion shaft 22 is inserted and fixed to be deformed by the press-fit of the torsion shaft 22, thereby eliminating the assembly tolerance in the axial direction to prevent shaking due to play. Configure it to be possible.

도 1은 종래 리트랙터의 토션샤프트가 스풀과 베이스록에 결합되는 분해사시도1 is an exploded perspective view in which a torsion shaft of a conventional retractor is coupled to a spool and a base lock;

도 2는 본 발명 리트랙터의 분해사시도Figure 2 is an exploded perspective view of the retractor of the present invention

도 3은 본 발명 토션샤프트가 결합되는 분해사시도Figure 3 is an exploded perspective view of the present invention torsion shaft is coupled

도 4는 본 발명 스풀과 베이스록 및 토션샤프트가 조립된 단면도Figure 4 is a cross-sectional view of the present invention spool and base lock and torsion shaft assembly

도 5는 본 발명의 스풀과 토션샤프트가 결합되는 단면도5 is a cross-sectional view of the spool and torsion shaft coupled to the present invention

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

11. 리트랙터 12. 스풀11.Retractor 12.Spool

13. 리트랙션 스프링 14. 프레임13. Retraction Spring 14. Frame

15, 15'. 감지장치 16. 아버15, 15 '. Sensor 16. Arbor

17. 록플레이트 18. 기어17.Plate plate 18.Gear

19. 어댑터메커니즘 20. 베이스록19.Adapter Mechanism 20.Base Lock

21. 세어핀 22. 토션샤프트21.Seafin 22.Torsion Shaft

23. 스플라인 24. 돌출부23. Spline 24. Protrusion

25. 홀 26. 커버25.Hole 26.Cover

27. 치형 28. 돌기27. Teeth 28. Protrusions

29. 홈 30. 걸림턱29. Groove 30. Jam Jaw

Claims (4)

시트벨트의 웨빙을 권취하는 스풀과 스풀에 형성되는 세어핀과 스플에 내장되는 토션샤프트와 세어핀이 결합되는 베이스록을 구비하고 토션샤프트의 일측에는 베이스록과 결합되는 스플라인을 지나서 돌출부가 길게 형성되어 베이스록의 홀을 관통하여 기어와 커버에 결합되는 리트랙터에 있어서,It has a spool for winding the webbing of the seat belt, a shear pin formed on the spool, a torsion shaft built in the spool, and a base lock to which the shear pin is coupled, and one side of the torsion shaft has a protruding portion formed through a spline coupled with the base lock. The retractor is coupled to the gear and cover through the hole of the base lock, 스풀(12)의 단부에는 커버(26)의 걸림턱(30)과 결합되는 홈(29)이 형성되고, 걸림턱은 스풀에 커버가 삽입된 후 커버를 압입하여 성형되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 리트랙터의 에너지 흡수장치.The end of the spool 12 is formed with a groove 29 is coupled to the locking jaw 30 of the cover 26, the locking jaw is a seat belt characterized in that the cover is inserted into the spool and then press-fit the cover Retractor energy absorber. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 토션샤프트(22)가 내장되는 스풀(12)의 측벽에는 다수의 돌기(28)를 형성하여 토션샤프트의 압입에 의하여 변형되게 하여 조립공차를 제거할 수 있게 한 것을 특징으로 하는 시트벨트 리트랙터의 에너지 흡수장치.The side wall of the spool 12 in which the torsion shaft 22 is embedded is formed with a plurality of protrusions 28 so as to be deformed by the indentation of the torsion shaft to remove the assembly tolerance. Energy absorbing device of the seat belt retractor.
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KR20070040486A (en) * 2005-10-12 2007-04-17 현대자동차주식회사 Retractor of safety belts in the vehicle

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