KR100896924B1

KR100896924B1 - 시트벨트 장치

Info

Publication number: KR100896924B1
Application number: KR1020070131262A
Authority: KR
Inventors: 조영석
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-14
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2009-05-11

Abstract

본 발명은 시트벨트 장치에 관한 것으로서, 특히 시트벨트의 웨빙 권입 및 인출시 발생하는 엔드락을 방지하기 위한 장치에 관한 것으로, 시트벨트 웨빙의 권입 및 인출 방향에 따라 회전 가능하며, 내주면에 다수의 스토퍼(110)가 마련되는 클러치(100)와; 상기 클러치(100)와 록킹되며, 내주면에 고정된 고정기어(210) 및 이동 가능한 가변기어(220)가 마련되는 하우징커버(200)와; 상기 하우징커버(200)의 고정기어(210)와 가변기어(220) 사이에 마련되는 복원스프링(230)으로 구성되어, 엔드락의 발생을 방지하여 운전자 및 탑승자의 안전성을 향상시키는 동시에 편의성과 차량의 상품성을 증대시킬 수 있도록 하는 것이다.

시트벨트, 클러치, 하우징커버, 고정기어, 가변기어

Description

시트벨트 장치{Device of seat belt}

본 발명은 시트벨트 장치에 관한 것으로서, 특히 시트벨트의 웨빙 권입 및 인출시 발생하는 엔드락을 방지하기 위한 시트벨트 장치에 관한 발명이다.

일반적으로 자동차의 시트벨트는 차량의 주행중 탑승자의 위치를 고정하여 차량 충돌시 탑승자의 차체와의 2차 충돌을 방지하여 탑승자의 상해를 방지하는 역할을 하며, 이러한 시트벨트는 리트랙터 장치에 의해 사용자의 의지에 따라 인출과 권입을 자유롭게 조정하여 시트벨트 사용시 원활하게 탑승자에게 장착되며, 미사용시에에는 차량의 센터필러 내부로 간이하게 수납되어 지는 것을 특징으로 한다.

도 1 내지 도 3은 종래의 시트벨트 장치에 관한 것으로, 도 1은 종래의 시트벨트 장치를 도시하는 분해사시도이며, 도 2는 종래의 시트벨트 장치를 도시하는 도이고, 도 3은 종래의 시트벨트 장치의 웨빙 인출 실시예를 도시하는 도이다.

종래의 시트벨트 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 외주에 기어가 형성되며 회전에 의해 시트벨트 웨빙이 인출되는 록킹클러치(10)와, 상기 록킹클러치(10) 상단에 마련되어 상기 웨빙의 인출될 때 회전하게 되는 록커암(20)과, 상기 록커암(20) 일측에 삽입되어 상기 록킹클러치(10) 상단에 위치하는 센서스프링(30)과, 내부에 치형이 형성되어 상기 록킹클러치(10)와 록킹되는 커버(40)로 이루어진다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 가속도센서(S1)와 틸팅센서(S2)가 추가적으로 구비되며, 상기 가속도센서는 차량의 급정거 및 충돌시 시트벨트의 웨빙을 강제 구속시키도록 하며, 상기 틸팅센서는 차량의 급경사 및 전복 등의 사고시 시트벨트의 웨빙을 강제 구속시키도록 한다.

이때, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 록커암(20)은 웨빙의 권입 및 인출시에 별물로 회전하다가 급인출 및 하이트 어드져스트(미도시) 작동시에 관성력에 의해 슬립이 발생하게 되며, 센서스프링(30)은 상기 록커암(20)의 관성에 맞추어 설계된 스프링으로 상기 록커암(20)이 작동하기 위해서는 상기 센서스프링(30)의 탄성력 보다 커야 하고, 커버(40)는 상기 센서스프링(30)의 탄성력 보다 커진 상기 록커암(20)의 관성력에 의해 상기 커버(40) 내부의 치형과 록킹되어 결과적으로 가속도센서가 작동되는 것이다.

한편, 시트벨트의 웨빙(W)을 2.0G 이하의 속도로 인출했을 경우에는 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 록킹클러치(10) 상단에 위치하는 록커암(20)와 상기 록킹클러치(10)가 동일하게 시계 반대 방향으로 회전하게 되어 상기 록커암(20)의 끝단이 상기 록킹클러치(10)에 형성되는 측벽(S)에 고정되지만, 시트벨트의 웨빙(W)을 2.0G 이상의 속도로 인출했을 경우에는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 록킹클러 치(10) 상단에 위치하는 록커암(20)이 상기 록킹클러치(10)와 반대방향으로 회전하게 되어 상기 록커암(20)의 끝단이 록킹클러치(10)의 측벽(S)에 고정되지 않게 되는데, 그 이유는 상기 록킹클러치(10)의 속도와 상기 록커암(20)의 상대속도 차에 의하여 상기 록커암(20) 자체의 관성력이 센서스프링(30) 장력보다 클 때 상기 록커암(20)의 슬립이 발생하게 되고, 그 슬립양 만큼 시계방향으로 이동하게 되어 커버(40) 치형에 접촉후 록킹이 발생하기 때문이다.

결과적으로, 록커암(20)의 관성력을 F1 이라 하고, 센서스프링(30)의 장력을 F2 라 한다면, F1 > F2 가 될 때 슬립 발생 후 록킹이 되는 것이다.

이처럼, 종래의 시트벨트 장치는 웨빙의 인출 및 권입시 일정속도 이상에서는 록커암의 끝단이 록킹클러치의 측벽에 고정되지 않고, 커버의 치형에 접촉되는 록킹 발생에 의해 엔드락이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 시트벨트 장치에 관한 것으로서, 특히 시트벨트의 웨빙 권입 및 인출시 발생하는 엔드락을 방지하기 위한 것을 목적으로 한다.

이러한 본 발명은 시트벨트 웨빙의 권입 및 인출 방향에 따라 회전 가능하며, 내주면에 다수의 스토퍼가 마련되는 클러치와; 상기 클러치와 록킹되며, 내주면에 고정된 고정기어 및 이동 가능한 가변기어가 마련되는 하우징커버와; 상기 하우징커버의 고정기어와 가변기어 사이에 마련되는 복원스프링으로 구성함으로써 달성된다.

이상과 같은 본 발명은 엔드락의 발생을 방지하여 운전자 및 탑승자의 안전성을 향상시키는 동시에 편의성과 차량의 상품성을 증대시키는데 효과가 있는 발명인 것이다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 시트벨트 장치에 관한 것으로, 도 4는 본 발명의 시트벨트 장치를 도시하는 도이며, 도 5는 본 발명의 시트벨트 장치의 가속도 센서부를 도시하는 도이다.

또한, 도 6은 본 발명의 시트벨트 장치의 실시예를 도시하는 도이며, 도 7은 본 발명의 시트벨트 장치의 하우징커버를 도시하는 도이다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 시트벨트 장치는 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 시트벨트 웨빙의 권입 및 인출 방향에 따라 회전 가능하며, 내주면에 다수의 스토퍼(110)가 마련되는 클러치(100)와; 상기 클러치(100)와 록킹되며, 내주면에 고정된 고정기어(210) 및 이동 가능한 가변기어(220)가 마련되는 하우징커버(200)와; 상기 하우징커버(200)의 고정기어(210)와 가변기어(220) 사이에 마련되는 복원스프링(230)으로 이루어져, 엔드락의 발생을 방지하여 운전자 및 탑승자의 안전성을 향상시키는 동시에 편의성과 차량의 상품성을 증대시키게 되는 것을 그 기술상의 기본 특징으로 한다.

이하 본 발명의 시트벨트 장치에 대한 각 구성요소를 첨부한 도면을 참조하여 하나씩 살펴보면 다음과 같다.

우선 본 발명은 시트벨트 웨빙에 따라 회전 가능하며, 스토퍼(110)가 마련된 클러치(100)와, 상기 클러치(100)와 록킹되며 고정기어(210) 및 가변기어(220)가 마련되는 하우징커버(200)와, 상기 고정기어(210)와 가변기어(220) 사이에 마련되는 복원스프링(230)으로 이루어진다.

도 4에 도시된 바와 같이, 클러치(100)는 시트벨트 웨빙의 권입 및 인출 방향에 따라 회전 가능하게 하며, 상기 클러치(100)의 내주면에는 다수의 스토퍼(110)가 마련된다.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 클러치(100) 일측에는 모터(300)가 마련되어 상기 클러치(100)의 회전을 제어하도록 하는 것이 바람직하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 하우징커버(200)는 클러치(100)와 록킹되며, 내주면에 고정되는 고정기어(210)와, 이동 가능한 가변기어(220)가 마련된다.

또한, 하우징커버(200)의 고정기어(210)와 가변기어(220)는 상호 엇갈려 순차적으로 배열되며, 상기 고정기어(210)와 가변기어(220)의 개수는 클러치(100)에 형성된 스토퍼(110)의 개수에 맞게 구비되도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 하우징커버(200)의 고정기어(210)와 가변기어(220)의 개수가 적으면 록커암(20)이 록킹되기 위해서 큰 회전각에 의한 높은 관성력이 필요하게 되므로 그만큼 엔드락이 발생할 수 있는 가능성이 적어진다.

하지만, 고정기어(210) 및 가변기어(220)의 개수를 무조건 낮추게 되면 충돌시에 동하중 성능이 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 클러치(100)의 스토퍼(110)의 회전 방향 길이는 하우징커버(200)의 고정기어(210) 및 가변기어(220)의 회전 방향 길이는 상호 동일하도록 하는 것이 좋다.

한편, 하우징커버(200) 내측에는 시트벨트 웨빙의 권입 및 인출을 감지하는 센서(400)가 마련되도록 하는 것이 바람직하다.

복원스프링(230)은 하우징커버(200)의 고정기어(210)와 가변기어(220) 사이에 마련되며, 클러치(100)의 회전에 따른 스토퍼(110) 이동시 상기 가변기어(220)를 탄성 지지하게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 시트벨트 웨빙의 권입 및 인출 방향에 따라 회전할 수 있는 클러치(100)를 추가하여, 상기 클러치(100)에 형성된 스토퍼(110)가 이동하게 되어 웨빙 인출시에는 하우징커버(200)에 마련된 가변기어(220)를 밀어내고, 웨빙 권입시에는 상기 가변기어(220)와 상기 스토퍼(110)가 떨어져, 상기 가변기어(220)와 고정기어(210) 사이에 마련되는 복원스프링(230)에 의해 상기 가변기어(220)가 원래 위치에서 빠지게 되는 것이다.

다시 말해, 클러치(100) 일측에 마련된 모터(300)와, 하우징커버(200) 내측에 마련된 센서(400)를 통해, 시트벨트 웨빙의 권입 및 인출에 따라 센싱(sensing)성능을 둔감 또는 민감하게 조절하게 되는 것이다.

도 6의 (a)는 시트벨트의 웨빙 인출시를 도시한 것으로, 웨빙이 인출되는 경우는 본래의 가속도 센서 성능이 그대로 구현되어야 하므로 센서(400)의 민감도가 크게 작용하게 되며, 가변기어(220)와 고정기어(210) 둘 다 록커암(20)의 록킹 역할을 하게 된다.

즉, 웨빙 인출시 시계반대방향으로 리트랙터 내부 스핀들(미도시)이 회전하 게 되고 이때 웨빙의 인출방향을 센싱하여 모터(300)에 의해 클러치(100)를 시계방향으로 소정각도 회전시키면 상기 클러치(100)에 형성된 스토퍼(110)가 가변기어(220)를 들어올리게 되어, 모든 기어가 하우징커버(200) 위치내에서 웨빙 인출 속도에 따라 록커암(20)의 고정역할을 수행하게 되는 것이다.

도 6의 (b)는 시트벨트의 웨빙 권입시를 도시한 것으로, 웨빙이 권입되는 경우는 엔드락 방지를 위해서는 본래의 가속도 센서 성능을 저감시킬 필요가 있다.

즉, 스핀들(미도시)이 시계방향으로 회전하면 센서(400)에 의해 방향성이 감지되고 모터(300)에 의해 클러치(100)를 시계반대방향으로 회전시키게 되는데, 이때 가변기어(220) 아래에 받치고 있는 스토퍼(110)가 시계방향으로 이동되고 복원스프링(230)에 의하여 상기 가변기어(220)는 하우징커버(200) 외측방향으로 이탈되어 웨빙 권입에 따른 록커암(20)의 록킹이 둔감해져 엔드락 발생을 방지시키는데 효과가 있게 된다.

한편, 도 7은 하우징커버(200) 내부의 기어 개수 축소에 따른 시험 데이터를 도시한 것으로, 도 7의 (a)는 하우징커버(200)의 기어수가 24개이며, 도 7의 (b)는 하우징커버(200)의 기어수가 12개이다.

이때, 엔드락 발생조건인 하이트 어드져스트(미도시)의 급격한 하단시 관성력에 의해 록커암(20)이 회전되어 하우징커버(200)와 상기 록커암(20)의 일측이 록킹되어 엔드락이 발생하게 되는데, 그 결과, 하우징커버(200)의 내부 기어 개수가 적으면 상기 록커암(20)이 록킹되기 위해서 큰 회전각에 의한 높은 관성력이 필요하게 되므로 그만큼 엔드락이 발생할 수 있는 가능성이 적어진다는 것을 알 수 있 다.

하지만, 하우징커버(200) 내부의 기어 개수를 무조건 낮추게 되면 충돌시에 동하중 성능이 저하되는 문제점이 발생할 수 있으므로, 일정량을 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 시트벨트 장치는 시트벨트 웨빙에 따라 회전 가능하며, 스토퍼가 마련된 클러치와, 상기 클러치와 록킹되며 고정기어 및 가변기어가 마련되는 하우징커버와, 상기 고정기어와 가변기어 사이에 마련되는 복원스프링으로 이루어져, 엔드락의 발생을 방지하여 운전자 및 탑승자의 안전성을 향상시키는 동시에 편의성과 차량의 상품성을 증대시키는데 탁월한 이점을 가진 발명인 것이다.

도 1은 종래의 시트벨트 장치를 도시하는 분해사시도,

도 2는 종래의 시트벨트 장치를 도시하는 도,

도 3은 종래의 시트벨트 장치의 웨빙 인출 실시예를 도시하는 도,

도 4는 본 발명의 시트벨트 장치를 도시하는 도,

도 5는 본 발명의 시트벨트 장치의 가속도 센서부를 도시하는 도,

도 6은 본 발명의 시트벨트 장치의 실시예를 도시하는 도,

도 7은 본 발명의 시트벨트 장치의 하우징커버를 도시하는 도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 클러치 110 : 스토퍼

200 : 하우징커버 210 : 고정기어

220 : 가변기어 230 : 복원스프링

Claims

시트벨트 웨빙의 권입 및 인출 방향에 따라 회전 가능하며, 내주면에 다수의 스토퍼가 마련되는 클러치와;

상기 클러치와 록킹되되, 상기 클러치의 내주면에 고정되는 고정기어 및 상기 클러치의 내주면으로부터 회동 가능한 가변기어가 마련되는 하우징커버와;

상기 하우징커버의 고정기어와 가변기어 사이에 장착되며, 상기 클러치의 회전에 의해 상기 스토퍼 이동시 상기 가변기어를 탄성 지지하는 복원스프링으로 구성되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 장치.
제 1항에 있어서, 상기 클러치 일측에는 클러치의 회전을 제어하는 모터가 마련되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 장치.
제 1항에 있어서, 상기 하우징커버 내측에는 시트벨트 웨빙의 권입 및 인출을 감지하는 센서가 마련되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 장치.
제 1항에 있어서, 상기 클러치에 형성된 스토퍼는 상기 하우징커버에 형성된 고정기어 또는 가변기어의 개수에 맞게 구비되도록 하는 것을 특징으로 하는 시트 벨트 장치.