KR100993576B1 - 시트벨트 리트랙터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 시트 벨트 리트랙터에 관한 것으로서 긴급 시트 벨트에 작용하는 에너지를 흡수하기 위해 스풀의 회전축의 비틈에 의한 에너지 흡수 수단(제 1의 에너지 흡수 수단)에 부가하여 와이어(2b)의 비틈에 의한 에너지 흡수 수단(제 2의 에너지 흡수 수단)을 갖춘 시트 벨트 리트랙터에 있어서 와이어(2b)의 수납면(원판 부재(2c)상의 면)과 그곳으로부터 인출하여 비튼 후에 감아 장착하는 권취면(원판 부재(2c)와 플레이트체(2a) 사이의 면)을 다른 평면으로 하고 제 2의 에너지 흡수 수단을 구성하는 와이어의 길이를 길게 하여 토션바 및 와이어의 양쪽 부재에 의한 에너지 흡수 시간을 길게 취할 수가 있도록 하는 기술을 제공한다.

Description

시트벨트 리트랙터{SEAT BELT RETRACTOR}

본 발명은 차량 긴급시에 웨빙의 인출을 저지해 승차원의 이동을 저지 함과 동시에 승차원에게 작용하는 충격 하중을 흡수하는 에너지 흡수 수단을 갖춘 시트 벨트 트랙터에 관한 것이다.

시트 벨트 리트랙터에 있어서 종래부터 컴팩트화를 희생하는 경우 없이 에너지 흡수 성능을 향상시킨 것이 알려져 있다.

일례로서 록킹베이스 및 웨빙이 권장되는 보빈(권취 드럼)의 쌍방으로 맞추는 선재철강(와이어)을 갖고 록킹베이스와 보빈의 상대 회전 시에 선재철강을 당겨 그에 따라 에너지를 흡수하는 에너지 흡수 수단을 장비 한 시트 벨트 장치가 알려져 있다(일본국 특개2002-53007호 공보 참조).

종래의 시트 벨트 장치에 있어서는 선재철강(와이어)은 록킹페이스에 일단이 장착된 맞춤핀을 사행하도록 맞춰져 있다.

이 때 맞춤 핀으로 당기기 전의 선재철강의 일부와 당긴 후의 선재철강의 일부가 선재철강을 감는 보스부와 동일 평면상에 설치되고 있으므로 선재철강의 길이를 길게 설정하지 못하고 에너지 흡수(EA) 시간을 길게 하는 것은 불가능하다. 또 맞춤 핀도 보스부와 동일 평면상에 장착되고 있으므로 간격이 좁고 선재철강을 여러 차례 중복하여 감을 수가 없다고 하는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기 종래의 문제를 해결하기 위해서 이루어 진 것이다.

즉 그 목적은 변형 부재를 와류형상으로 여러 차례 감아 길게 하고 권취축 또는 토션바 및 변형 부재(와이어)의 양쪽 부재에 의한 에너지 흡수(EA) 시간을 길게 취할 수가 있고 또 플레이트체의 권취부의 간격을 크게 취할 수가 있고 변형 부재(와이어)를 권취부의 외부 주위 방향상에 여러 차례에 감아 장착할 수가 있도록 하는 것이다.

1. 본 발명은 웨빙이 권장된 권취 드럼과 상기 권취 드럼에 끼워지고 그 일단부가 상기 권취 드럼의 일단부에 상대 회전 불능으로 결합됨과 동시에 웨빙의 권취 방향으로 부세된 토션바와 상기 토션바의 타단부에 배치되고 웨빙 인출 방향으로의 회전을 저지하는 긴급 록 기구와 차량의 긴급시에 상기 긴급 록 기구를 작동시키는 록 기동 장치와 상기 권취 드럼의 타단부 측면으로 근접하는 그 측면으로 권취부를 가짐과 동시에 상기 토션바의 타단부에 상대 회전 불능으로 결합된 플레이트체와 상기 플레이트체의 권취부에 일단이 결합되고 그 일단부에 이어지는 대략 중간 부위는 상기 권취 드럼의 타단부 바깥 둘레에 설치된 굴곡로에 배치되고 상기 중간 부위에 이어지는 부분은 상기 권취부의 권취면과 다른 면상에 감겨 수납되고 있음과 동시에 차량 긴급시에 상기 권취 드럼에 의해 상기 권취부에 감겨 장착되는 와이어와 상기 권취 드럼과 상기 플레이트체의 사이에 배치되고 상기 플레이트체에서 상기 와이어의 지름의 거리만 이간해 상기 플레이트체에 상대 회전 불능으로 결합되는 원판 부재를 가짐과 동시에 그 원판 부재가 상기 권취부와 상기 와이어의 타단측을 덮는 구성으로 한 시트 벨트 리트랙터이다. 본 발명에 의하면 와이어를 권취부의 바깥 둘레 방향상에 위치장착을 하므로 시트 벨트 리트랙터의 구성 부재는 차량 긴급시 후에도 이동하지 않고 각부재의 위치 관계를 일정하게 보지할 수 있어 간단한 구조로 설계할 수가 있다. 변형전의 와이어(타단측)를 수납하는 바깥 둘레 방향의 면이 플레이트체의 권취부와 다르게 되어 있으므로 와이어를 길게 설치할 수가 있고 토션바 및 와이어의 양쪽 부재에 의한 에너지 흡수 시간을 길게 취할 수가 있다. 또 굴곡로가 권취 드럼의 바깥 둘레에 설치되고 있어 플레이트체의 권취부와의 간격을 크게 취할 수가 있어 와이어를 권취부의 바깥 둘레 방향상에 여러 차례로 감아 장착해 갈 수가 있다. 또한 와이어는 권취 드럼의 타단부 바깥 둘레에 설치된 굴곡로를 접동해 와이어 안내부에 의해 권취부의 바깥 둘레 방향상에 항상 위치장착되어 있으므로 와이어에 의한 안정된 에너지 흡수를 실시할 수가 있다. 또 플레이트체에 감겨 장착되는 와이어는 원판 부재에 의해 변형전의 와이어에 간섭되지 않고 권취부의 동일 평면상에 정연하게 겹쳐져 가고 안정된 에너지 흡수를 실시할 수가 있다. 또한 변형전의 와이어도 권취 드럼의 타단측 측면과 원판 부재와에 의해 권취 드럼의 굴곡로로의 공급 위치가 일정하게 행해지고 안정된 에너지 흡수를 실시할 수가 있다.

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2. 본 발명은 상기 제 1항 기재의 시트 벨트 리트랙터에 있어서 상기 권취부에 장착되는 와이어는 복수의 볼록부에 의해 형성된 굴곡홈에 배치되고 그 굴곡홈은 상기 굴곡로의 곡율 반경보다 작게 형성되고 있는 시트 벨트 리트랙터이다. 인출할 수가 있고 고정을 위해서 별도의 부재를 이용하지 않아도 와이어의 고정을 용이하게 실시할 수가 있다.
3. 본 발명은 상기 제 2항 기재의 시트 벨트 리트랙터에 있어서 상기 복수의 볼록부에 있어서 상기 굴곡홈을 형성하는 볼록부간에서 적어도 1조의 서로 대향 하는 리브를 설치함과 동시에 그 리브간은 상기 와이어의 지름보다 작게한 시트 벨트 리트랙터이다. 이것에 의해 플레이트체 측면의 굴곡홈에 배치된 와이어는 그 측면으로부터 수직 방향(토션바의 축방향)으로 빠지기 어려워지게 되고 더욱 강고하게 고정할 수가 있어 조립시의 초기설정을 안정시킬 수가 있다. 또 장착 후는 운반이나 조립 작업을 용이하게 실시할 수가 있다.
4. 본 발명은 웨빙이 권장된 권취 드럼과 상기 권취 드럼에 끼워지고 그 일단부가 상기 권취 드럼의 일단부에 상대 회전 불능으로 결합됨과 동시에 웨빙의 권취 방향으로 부세된 토션바와 상기 토션바의 타단부에 배치되고 웨빙 인출 방향으로의 회전을 저지하는 긴급 록 기구와 차량의 긴급시에 상기 긴급 록 기구를 작동시키는 록 기동 장치와 상기 권취 드럼의 타단부 측면으로 근접하는 그 측면으로 권취부를 가짐과 동시에 상기 토션바의 타단부에 상대 회전 불능으로 결합된 플레이트체와 상기 플레이트체의 권취부에 일단이 결합되고 그 일단부에 이어지는 부분이 상기 권취 드럼의 타단부 바깥 둘레에 설치된 변형 부재 안내부에 배치되고 상기 변형 부재 안내부에 이어지는 부분은 상기 권취부의 권취면과 다른 면상에 감겨져 수납되고 있음과 동시에 차량 긴급시에 상기 권취 드럼에 의해 상기 권취부에 감겨 장착되는 변형 부재와 상기 변형 부재의 대략 중간 부위를 배치시킴과 동시에 상기 권취 드럼의 타단부 바깥 둘레에 설치된 굴곡로와 상기 토션바의 타단부와 상기 플레이트체 사이에 설치된 클러치 기구로 이루어지는 시트 벨트 리트랙터이다. 이것에 의해 에너지 흡수시의 하중을 임의로 내리는 것으로 승차원의 체격 ; 충돌의 규모등의 파라미터에 따라 최적인 조건으로 에너지 흡수를 작동시킬 수가 있다.
5. 본 발명은 상기 제 3항 기재의 시트 벨트 리트랙터에 있어서 플레이트체의 복수의 볼록부에 있어서 굴곡 홈을 형성하는 볼록부간에서 적어도 1조가 서로 대향 하는 리브를 설치함과 동시에 그 리브간은 와이어의 지름보다 작게 하고 있는 시트 벨트 리트랙터이다.

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이것에 의해 플레이트체의 측면의 굴곡 홈에 배치된 와이어는 그 측면으로부터 수직 방향(토션바의 축방향)으로 빠지기 어려워지고 더욱 강고하게 고정할 수가 있고 조립시의 초기설정을 안정시킬 수가 있다. 또 장착 후는 운반이나 조립 작업을 용이하게 실시할 수가 있다.

6. 본 발명은 상기 제 1~5항중 어느 1항에 시트 벨트 리트랙터에 있어서 토션바의 타단부와 플레이트체의 사이에 클러치 기구를 구비하고 있는 시트 벨트 리트랙터이다.

이것에 의해 에너지 흡수시의 하중을 임의에 내리는 것으로 승차원의 체격 충돌의 규모등의 파라미터에 따라 최적인 조건으로 에너지 흡수를 작동시킬 수가 있다.

도 1은 본 발명과 관련되는 시트 벨트 리트랙터 전체를 나타내는 정면도이다.

도 2는 도 1에서 나타난 하우징 ; 권취 드럼 ; 토션바 ; 록킹베이스 ; 베이스 스토퍼 등의 조립을 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 3은 플레이트 조립체의 조립을 설명하는 분해 사시도이다.

도 4는 플레이트 조립체 ; 리테이너 ; 권취 드럼등의 조립을 설명하는 분해사시도이다.

도 5는 권취 드럼의 정면도이다.

도 6은 플레이트 조립체의 측면도이다.

도 7은 플레이트 조립체의 일부 단면 정면도이다.

도 8은 플레이트체의 다른 실시예를 나타내는 부분 확대 정면 단면도이다.

도 9는 도 4에 나타난 플레이트 조립체와 권취 드럼을 조립한 조립체의 정면 단면도이다.

도 10은 도 9에 나타난 상기 조립체의 일부 절단 측면도이다.

도 11은 도 9에 나타난 상기 조립체를 회전시킨 정면 단면도이다.

도 12는 도 11에 나타난 조립체의 일부 절단 측면도이다.

도 13은 도 2에서 나타난 릴리스 링 ; 하우징 ; 케이싱등의 조립을 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 14는 릴리스 링 ; 케이싱 ; 피스톤 ; 가스 제너레이터 ; 가스 제너레이터 홀더등의 분해 사시도이다.

도 15는 폴 홀더의 확대 사시도이다.

도 16은 죠인트 폴의 확대 사시도이다.

도 17은 클러치 기구의 동작전 상태의 일부 절단 측면도이다.

도 18은 도 17에 나타난 클러치 기구의 단면 평면도이다.

도 19는 클러치 기구 계지하고 있는 상태를 설명하기 위한 일부 절단 측면도이다.(제 1상태)

도 20은 도 19에 나타난 클러치 기구의 단면 평면도이다.

도 21은 클러치 기구가 빗나간 상태의 일부 절단 측면도이다.(제 2상태)

도 22는 도 21에 나타난 클러치 기구의 단면 평면도이다.

도 23은 록킹베이스 ; 록 클러치체 ; 커버체 등의 조립을 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 24는 도 2에서 나타난 토션바 ; 록킹베이스등의 조립을 설명하기 위한 분 해 사시도이다.

도 25는 본 발명의 웨빙 인장력과 웨빙 인출량의 관련을 나타내는 선도이다.

본 발명의 시트 벨트 리트랙터의 매우 적합한 실시의 형태를 도면에 근거해 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련되는 시트 벨트 리트랙터 전체의 정면도이고 ; 도 2는 도 1의 시트 벨트 리트랙터의 주요부를 구성하는 권취 드럼(2) ; 커넥터(3) ; 하우징(9) ; 토션바(4) ; 록킹베이스(5) ; 베이스 스토퍼(7)등의 조립을 설명하기 위한 분해 사시도이다.

도 2에 있어서 시트 벨트 리트랙터에는 웨빙이 권장되는 대략 원통형의 권취 드럼(2)이 설치되고 있다. 이 권취 드럼(2)의 중심으로는 토션바(4)가 끼워지고 한편 그 일단부는 후술 하는 커넥터(3)를 개재시켜 권취 드럼(2)의 일단부와 일체적으로 결합됨과 동시에 하우징(9)의 한 쌍의 측판(9b ; 9c)에 회전 자재로 지지를 받고 있다. 그리고 상기 측판(9c)에는 권취 드럼(2)을 웨빙 권취 방향으로 항상 회전부세 하는 와류 스프링(19, 도 1)이 장착되고 토션바(4)는 그 웨빙의 권취 방향으로 회전부세 된다.

또한 본 실시 형태에 있어서는 충돌시등의 긴급시에 가스압등에 의해 웨빙의 느슨함을 감아 승차원의 이동을 규제하는 프리텐쇼너(15, 도 1)도 측판(9c)에 구비된 구조로 되어 있다.

하우징의 측판(9b)측의 토션바(4)의 외측외 단부에는 대략 원반 형상의 록킹 베이스(5)가 일체적으로 결합되어 웨빙 인출 방향으로의 회전을 저지 하는 긴급 록 기구를 구성하고 있다.

토션바(4)의 타단부 근방에는 후술 하는 클러치 기구가 배치되고 있고 권취 드럼(2)의 타단부 측면으로 근접하고 토션바(4)의 타단부에 후술의 제 2의 에너지 흡수 수단이 배치되고 차량 긴급시의 충격 에너지의 흡수를 이들 토션바(4 , 제 1의 에너지 흡수 수단)와 제 2의 에너지흡수수단으로 실시한다.

하우징(9)은 차체에 고정되는 등받이의 이면측으로부터 좌우의 측판(9b ; 9c)이 세워지고 대략 コ자형상의 단면을 가지도록 금속판을 프레스 성형한 것이다. 좌측판(9c)에는 구멍(9d)을 우측판(9b)에는 록 톱니(9a)를 형성해 좌우의 측판(9b ; 9c)의 대향 위치에는 권취 드럼(2)과 조합된 토션바(4)가 회전 자재로 크로스되고 있고 권취 드럼(2)은 웨빙 권치 방향으로 항상부세되고 있다.

또 페이스 스토퍼(7)는 권취 드럼(2)으로부터 록킹베이스(5)가 빠지는 것을 방지하기 위함이다..

(제 1의 에너지 흡수 수단)

다음에 제 1의 에너지 흡수 수단에 대해서 설명한다.

도 2에 나타나는 바와 같이 토션바(4)의 일단부는 이것과 동일형의 커넥터(3)의 구멍에 끼워 맞춰지고 타단부는 록킹베이스(5)와 일체 회전 가능하게 결합되고 있다.

커넥터(3)는 하우징(9)의 측판(9c)에 천설된 구멍(9d)에 회전 자재로 지지되고 또한 권치 드럼(2)의 일단부에 형성된 커넥터(3)의 외형에 대응한 육각형의 끼워 맞춤 오목부에 끼워맞춰지고 이것에 의해 토션바(4)는 권취 드럼(2)과 일체 회전 가능해지고 있다.

따라서 긴급 록 기구가 작동해 토션바(4)의 타단부가 고정되어도 토션바(4)의 일단부는 웨빙의 인출에 의해 권취 드럼(2)과 일체로 회전하고 즉 권취 드럼(2)의 회전력으로 토션바(4)는 뒤틀리고 그 뒤틀림 저항에 의해 웨빙의 인출 에너지를 흡수할 수가 있다.

이와 같이 토션바(4)는 제 1의 에너지 흡수 수단으로서 움직인다.

(제 2의 에너지 흡수 수단)

다음에 제 2의 에너지 흡수 수단을 도 3 ~ 7에 따라서 설명한다.

도 3은 제 2의 에너지 흡수 수단을 구성하는 플레이트 조립체(2e)의 조립을 설명하기 위한 분해 사시도이다. 플레이트 조립체(2e)는 플레이트체(2a) ; 복수회 감겨진 와류 형상의 와이어(2b) 및 중심구멍의 주위에 원주 형상에 복수 설치한 볼록부(2q)를 가지는 원판 부재(2c)로 이루어져 있다.

도 3에 있어서 와이어의 일단부(2g)는 플레이트체(2a)에 고정해 와이어의 권회부(2h)는 원판 부재(2c)의(도 3으로부터 볼때) 이면에 계지하고 있다.

도 4는 제 2의 에너지 흡수 수단의 전체를 나타낸 분해 사시도이다. 플레이트 조립체(2e)와 권취 드럼(2)을 리테이너(2d)로 장착한다.

도 5는 권취 드럼(2)의 정면도이고 그 변형 부재 안내부는 맞춤 핀(14) ; 굴곡로(2j); 경사면(2t)등으로 구성되고 있다.

또 도 6 및 도 7은 도 3에서 나타난 플레이트체(2a)와 와이어(2b)와 원판 부 재(2c)로 조립되어진 플레이트 조립체(2e)의 측면도 및 그 일부 단면 정면도이다.

도 4에 있어서 권취 드럼(2)의 록킹베이스측 즉 도안의 좌측 단면에는 제 2의 에너지 흡수 수단의 일부를 구성하기 위한 대략 원형의 수납 오목부(2f)가 설치되고 있다. 또한 수납 오목부(2f)의 중앙에는 록킹베이스의 보스부(5c ;도 2)를 수용 하는 끼워 맞춤 구멍(2k)이 설치되고 있다. 수납 오목부(2f)의 바닥면의 끼워 맞춤 구멍(2k)보다 바깥둘레 측에 둘 수 있는 소정 지점에는 와이어(2b)와 맞추기위한 맞춤핀(14)이 설치되고 있다. 또 그 소정 지점에는 와이어(2b)를 위치 장착 하는 경사면(2t ;도 5)을 형성하고 있다. 여기에서는 3개의 대략 반원 형상의 맞춤 핀(14)이 둘레 방향을 따라 수납 오목부(2f)의 바닥면에 일체적으로 돌출 설치되고 와이어(2b)는 와류 형상을 이루고 그 바깥둘레부(2i)는 맞춤 핀(14)의 원호 형상 접접면에 적합한 만곡 형상으로 이루어져 있다.

도 6은 도 3에 나타난 각 분해 부품을 조립플레이트 조립체(2e)의 측면도이다. 도시와 같이 원판 부재(2c)와 플레이트체(2a)는 와류 형상의 와이어(2b)를 개재시킨 상태로 서로 끼워 맞춤 일체화되어 있다. 플레이트체(2a)와 원판 부재(2c)는 와이어(2b)의 대략 지름에 상당하는 거리만 이간하여 권취부(2m)를 형성하고 원판 부재(2c)가 플레이트체(2a)에 상대 회전 불능으로 결합한다. 그 때 와이어(2b)의 굴곡 한 일단부(2g)는 플레이트체(2a)의 굴곡 홈(2n ; 도 7) 안에 설치하여 고정하고 있다.

이와 같이 플레이트체(2a)에 일단이 고정된 와이어(2b)는 플레이트체(2a)와 원판 부재(2c)의 사이의 간격 부분을 지나 권취 드럼(2)과 플레이트 조립체(2e)가 상대 회전 할 경우에 와이어(2b)의 권취부(2m)가 되는 플레이트체(2a) 상면에 도달하고 있다.

조립 상태에서는 원판 부재(2c)는 플레이트체(2a)의 권취부(2m)와 와이어(2b)의 일단부(2g)를 덮도록 구성되고 있다.

도 7은 플레이트 조립체(2e)의 내부 구조를 나타내기 위하여 그 일부를 파단해 나타낸 정면도이다. 도시와 같이 플레이트체(2a)의 권취부(2m)에 복수의 대략 반원의 볼록부(2p)에 의해 굴곡 홈(2n)을 형성해 그 굴곡 홈(2n)에 와이어(2b)의 일단부(2g)를 배치하여 결합한다. 그 굴곡 홈(2n)은 권취 드럼(2)의 굴곡로(2j ;도 4)의 곡율 반경보다 작게 형성한다.

도 8은 이 굴곡 홈(2n)의 다른 실시 형태를 나타내는 것으로서 플레이트체(2a)의 복수의 볼록부(2p)에 있어서 굴곡 홈(2n)을 형성하는 볼록부(2p)간에 적어도 1조의 서로 대향 하는 리브(2r)를 설치해 그 리브간은 와이어(2b)의 지름보다 작게 한 것이다.

도 9는 도 4에 나타난 권취 드럼(2)과 플레이트 조립체(2e)의 조립상태를 나타내는 정면 단면도 ; 도 10은 도 9에 나타난 조립체의 일부 절단 측면도 ; 도 11및 도 12는 도 9에 나타난 조립체에 있어서 긴급 록 기구가 작동 후에 있어서 권취 드럼(2)이 어느 정도 회전한 후에 있어서의 정면 단면도 및 일부 절단 측면도이다.

이상의 구성으로 이루어지는 제 2의 에너지 흡수 수단은 권취 드럼(2)과 록킹베이스(5)의 사이에 구획된 수납 공간내에 수납된다. 긴급 록 기구가 작동한 후 권취 드럼(2)이 회전하면 도 9 및 도 10에 나타난 와이어(2b)는 도 11 및 도 12에 나타난 바와 같이 상기 권취부(2m)에 감긴다.

그 때 와이어(2b)는 원판 부재(2c)와 플레이트체(2a)의 사이에서 그 원판 부재(2c) 바깥둘레면에서 돌출한 만곡 형상의 바깥둘레부(2i)를 권취 드럼(2)의 3개의 대략 반원형의 맞춤 핀(14)에 접하면서 경사면을 따라 상대 이동한다.

충돌등의 긴급시에 긴급 록 기구가 작동하면 토션바(4)의 타단부에 결합되고 있는 록킹베이스(5)의 웨빙 인출 방향으로의 회전이 저지된다. 그리고 웨빙에 작용하는 하중에 의해 소정 이상의 회전 토르크가 권취 드럼(2)에 작용하면 토션바(4)( 제 1의 에너지 흡수 수단)의 일단부에서 뒤틀려 변형이 시작된다.

이것에 의해 권취 드럼(2)이 토션바(4)의 뒤틀림 변형량의 분만큼 회전해 동시에 타단이 고정된 웨빙 인출 방향으로 회전하는 것으로 충격 에너지가 흡수된다. 또 토션바(4)의 뒤틀림 변형의 개시에 의해 권취드럼(2)과 록킹베이스(5)의 사이에 상대 회전이 발생해 이것에 근거해 제 2의 에너지 흡수 수단에 의한 충격 에너지의 흡수도 개시된다.

권취 드럼(2)이 록킹베이스(5)에 대해서 회전하는 동안 와이어(2b)의 일단부(2g)가 고정된 플레이트체(2a)는 록킹베이스(5)에 결합되어 회전하지 않고 다른쪽 권취드럼(2)에 일체 형성된 맞춤 핀(14)은 회전하기 위해 맞춤핀(14)의 사이에 와이어(2b)가 당겨져 간다. 환언 하면 와이어(2b)는 맞춤 핀(14)간을 사행하도록 차례차례 당기면서 맞춤 핀(14)간을 경사면(2t)에 위치장착되면서 접동해 가고 그 때 고 접동 저항 및 와이어(2b)의 굴곡 저항이 생겨 이 접동 저항 및 굴곡 저항에 의해 충격 에너지의 흡수를 한다.

즉 차량 긴급시에 긴급 록 기구가 작동해 권취 드럼(2)에 작용하는 웨빙 인출 방향의 하중이 소정 이상이 되면 토션바(4; 제 1의 에너지 흡수 수단)와 제 2의 에너지 흡수 수단의 쌍방이 각각 에너지 흡수 기구로서 작동해 차량 긴급시의 충격 에너지를 흡수한다.

(클러치 기구)

다음에 플레이트체(2a)와 긴급 록 기구의 록킹베이스(5)의 계탈을 실시해 플레이트체(2a)를 권취 드럼(2)과의 상대 회전 가능 상태로부터 록킹베이스(5)와 분 리하여 권취 드럼(2)과 일체 회전 가능하게 하는 클러치 기구에 대해서 설명한다.

이 클러치 기구는 플레이트체(2a)가 토션바(4)의 타단부에 상대 회전 불능으로 설치된 제 1 상태로부터 토션바(4)의 타단부와 상대 회전 가능하게 설치된 제 ２ 상태로 전환하기 위한 것으로 충돌 검출 후의 임의의 타이밍으로 변환을 개시하는 클러치 해제 기구도 가지고 있다.

클러치 기구는 도 2에 나타나는 바와 같이 긴급 록 기구에 상대 회전 불능으로 결합된 죠인트 플레이트(5b)와 플레이트체(2a)의 권취 드럼(2) 반대 측면으로 선회 가능하게 추착되어 죠인트 플레이트(5b)에 면접촉 해 바깥쪽으로 선회하는 3개로 이루어지는 죠인트 폴(12)을 갖추고 있다.

죠인트 폴(12)은 활모양 부재로 그 일단부에는 플레이트체(2a)의 권취 드럼(2) 반대 측에 추착되는 핀(12b)가 형성되고 그 핀(12b)을 중심으로 선회한다. 또 그 내둘레벽 중앙부에는 내측 돌기부(12a ;도 16)를 형성하고 있다.

죠인트 폴(12)을 위치 결정 지지하기 위해서 단면 오목 형상으로 원형을 이 룬 폴 홀더(수지 스프링 ;13)가 설치되고 있다. 폴 홀더(13)에는 그 원주상에 죠인트 폴(12)의 위치에 대응하고 또한 각각에 리브(13a)를 형성한 갈퀴형상부(13c)가 설치되어 있고 그 리브(13a)에 형성되어 내부에 경사진 경사면(13b) 및 상기 갈퀴형상부(13c)에 의해 죠인트 폴(12) 외측면에 접촉하는 것으로 그 수지 스프링 작용에 의해 죠인트 폴(12)을 항상 축심 방향으로 부세 시킨다.

또한 죠인트 폴(12)이 상기 수지 스프링의 탄발력에 저항하여 바깥쪽으로 선회하여 폴 홀더(13)의 상기 리브(13a)를 넘어가면 폴 홀더(13)는 누름 해제된 상기 갈퀴형상부(13c)가 죠인트 폴(12)의 내측에 복귀하고 폴 홀더(13)의 리브 이면(13d)이 죠인트 폴의 노치부 (12c)에 접한다. 한편 플레이트체(2a)에는 죠인트 폴(12)이 폴 홀더(13)를 넘은 직후에 죠인트 폴의 플레이트체(2a)에 대한 선회를 저지하는 돌기(2s)가 설치되고 있기 때문에 죠인트 폴(12)은 폴 홀더의 리브 이면(13d)과 플레이트체의 돌기(2s)에 끼워진 상태가 되고 플레이트체(2a)에 대해서 선회가 저지된다.

따라서 한번 클러치가 떼어내진 후에는 다시 클러치가 작동하는 경우는 없다.

(클러치 해제 기구)

도 13은 클러치를 해제하기 위한 릴리스 링(8); 하우징(9) ; 케이싱(10)등의 조립을 설명하기 위한 분해 사시도이고 ; 도 14는 도 13에 나타난 릴리스 링(8); 케이싱(10); 피스톤(10a) ; 가스 제너레이터(10b) ; 가스 제너레이터 ;홀더(11)등을 확대한 분해 사시도이다.

도 13 및 도 14에 의해 클러치 해제 기구를 설명하면 릴리스 링(8)은 토션바(4 ; 도 2) 타단측의 하우징의 측판(9b)에 고정된 케이싱(10) 상에 회전 가능하게 재치되어 있고 죠인트 폴(12)의 바깥둘레에 배치된다.

클러치 해제 기구는 도 13 및 도 14에 나타나는 바와 같이 케이싱(10)과 충돌 검출 후 임의의 타이밍으로 실린더(10e)내에 가스를 발생시키는 가스 제너레이터(가스 발생 수단 ; 10b)와 가스의 압력으로 실린더내에서 누름 구동되어 릴리스 링(8)의 바깥둘레를 눌러 릴리스 링(8)을 회전시키는 피스톤(10a)으로 이루어져 있고 가스 제너레이터(10b)는 가스 제너레이터 홀더(11)에 의해 케이싱(10)에 장착되고 있다.

릴리스 링(8)의 바깥둘레에는 피스톤(10a)에 접해지는 당접부(8b)와 바깥둘레상에 균일한 간격으로 배치되는 3개의 테이퍼부(8a)가 설치되고 한편 릴리스 링(8)을 보지하는 케이싱(10)에는 회전하거나 리스 링(8)의 테이퍼부(8a)에 대응하는 테이퍼 부착 볼록부(10d)가 설치되고 있다.

작동시 가스의 압력에 의해 누름 구동된 피스톤(10a)이 릴리스 링(8)의 바깥둘레에 설치된 당접부(8b)에 닿고 이것에 의해 릴리스 링(8)이 회전한다. 거기에 따라 릴리스 링(8)의 테이퍼부(8a)가 케이싱의 테이퍼 부착 볼록부(10d)에 안내되어 권취 드럼(2 ; 도 1) 쪽으로 후퇴하여 죠인트 폴(12 ;도 2)의 바깥둘레부로부터 후퇴한다.

다음에 클러치 기구의 동작을 도 17~도 22에 근거해 설명한다.

도 17~도 22는 클러치 기구의 동작을 설명하기 위한 그 일부를 절단 한 측면 도 및 단면 평면도이다.

도 17~도 22에 있어서 클러치 기구는 이미 기술한 바와 같이 플레이트체(2a)가 토션바(4)의 타단부에 상대 회전 불능으로 설치된 제 1상태로부터 토션바(4)의 타단부와 상대 회전 가능하게 설치된 제 2상태로 전환하는 작동을 실시한다.

조립 상태에 있어서는 폴 홀더(13)의 리브(13a)에 형성한 경사면(13b ;도 15)에 의해 죠인트 폴(12)은 축중심 방향으로 부세되고 있다. 3개의 죠인트 폴(12)은 가장 내측으로 위치한 위치에서 릴리스 링(8)의 내둘레에 비접촉 상태로 고정되고 있고 죠인트 폴(12)의 내측 돌기부(12a)가 죠인트 플레이트(5b)의 볼록부(5d)에 접촉하고 있다.

여기서 긴급 록 기구가 작동하면 록 폴(6)의 계지 톱니(6b ;도 24)가 하우징의 측판(9b)에 설치한 록 톱니(9a ;도 2)와 맞물려 죠인트 플레이트(5b)와 회전을 계속하도록 하는 플레이트체(2a)의 사이에서 상대 회전이 생긴다. 이 때 죠인트 폴(12)과 죠인트 플레이트의 볼록부(5d)의 사이에서도 상대 회전이 생겨 거기에 따라 죠인트 폴(12)의 내측 돌기부(12a)를 죠인트 플레이트의 볼록부(5d)가 눌러 접하는 것으로 죠인트 폴(12)은 바깥둘레 방향으로 힘을 받아 밖으로 향하여 전개 하려고 한다.

그 힘이 폴 홀더(13)의 부세력을 넘었을 때 죠인트 폴(12)은 릴리스 링(8)의 내둘레벽에 접한다. 죠인트 폴(12)이 릴리스 링(8)의 내둘레벽에 접하여 외부로 향한 전개가 저지되었을 때에 록킹베이스(5)와 플레이트체(2a)가 일체가 되어 권취 드럼(2)과 플레이트체(2a)의 사이에 상대 회전이 생겨 토션바(4)의 에너지 흡수에 가세해 와이어(2a)가 당겨져 제 2의 에너지 흡수를 실시한다.

다음에 이 상태로 클러치 해제 기구가 작동하면 피스톤(10a ;도 14)이 작동해 릴리스 링(8)을 회전시켜 릴리스 링(8)의 회전으로 그 테이퍼부(8a)가 케이싱의 테이퍼 부착 볼록부(10d ; 도 14)에 안내되어 권취 드럼(2) 쪽으로 후퇴해 죠인트 폴(12) 바깥둘레부로부터도 후퇴한다.

죠인트 폴(12)은 죠인트 플레이트(5b)에 면접촉하여 바깥쪽에 확장 전개 해 죠인트 플레이트의 볼록부(5d)로부터 빗나가 플레이트체(2a)와 록킹페이스(5)를 해제시킨다.

즉 클러치 기동 기구가 작동하여 릴리스 링(8)을 축방향으로 이동시키면 도 21 및 도 22에 나타나는 바와 같이 죠인트 폴(12)이 밖으로 향하여 전개해 죠인트 플레이트의 볼록부(5d)와 죠인트 폴(12)은 완전하게 떨어지므로 록킹베이스(5)와 플레이트체(2a)와 일체 고정이 해제된다. 그 결과 와이어(2b)의 당김이 정지하므로 플레이트체(2a)와 권취 드럼(2)은 일체 회전 가능해진다. 다만 이 경우에서도 권취 드럼(2)과 록킹베이스(5)의 상대 회전은 계속되므로 토션바(4)만이 에너지 흡수를 계속한다.

(긴급 록 기구)

도 23은 긴급 록 기구의 조립을 설명하기 위한 분해 사시도이고 그 기구는 록킹베이스(5); 록 클러치체(16) ; 커버체(18)등으로 구성되고 있다. 도 24는 토션바(4) ; 록 폴(6); 록킹베이스(5)등의 조립을 설명하기 위한 분해 사시도이다.

긴급 록 기구의 구체적인 구성은 공지의 여러 가지의 것을 채용할 수가 있지 만 일예로서 도 23 및 도 24에 나타나는 바와 같이 록 클러치체(16)의 1 측면에는 스프링 받이부(16a)가 돌출하여 설치되고 이 스프링 받이부(16a)는 록킹베이스(5)에 형성된 오목홈 형상의 스프링 수용부(5a)내에 상대 이동 자유롭게 여유롭게 끼워져 있다.

이 때 스프링 수용부(5a)에 수용 보지된 코일 스프링으로 이루어지는 반환 스프링(17)에 의해 스프링 받이부(16a)가 소정 방향으로 탄발부세되고 있고 록 클러치체(16)는 웨빙의 인출 방향으로 부세된 상태로 락 베이스(5)와 동기 회전해야하는 구성으로 되어 있다.

록킹베이스(5)의 권취 드럼(2)측 면에 돌출 설치된 원통형의 보스부(5c)의 꽂는 구멍에 토션바(4)가 끼워 꽂아져 있고 이것에 의해 토션바(4)는 록킹베이스(5)와 일체 회전 가능하게 결합된다.

록 클러치체(16)에는 록 폴(6 ;도 24)에 돌출 설치되고 연동 핀(6a)이 접동 안내되는 돌출 가이드 홈(16c)이 형성되고 있고 반환 스프링(17)의 부세력에 저항한 록킹베이스(5)와 록 클러치체(16)의 상대 회전에 의해 연동 핀(6a)이 돌출 가이드 홈(16c)을 따라 접동 안내되도록 구성되어 이 접동 안내에 의해 록 폴 6의 계지 톱니(6b)가 록킹베이스(5)의 바깥둘레면에서 출몰 자유롭게 돌출하도록 구성되고 있다.

그리고 이들 록킹베이스(5); 록 폴(6) ; 권취 드럼(2)에 설치된 록 톱니(9a ;도 2) ; 록 클러치체(16)등에 의해 긴급 록 기구가 구성되고 있다.

또 이 긴급 록 기구를 작동시킬 수 있도록 커버체(18)내에는 웨빙의 급격한 인출 및 차량의 급격한 가속도의 변화에 반응해 기동하는 긴급 록 기동 기구가 갖춰져 있다.

록킹베이스(5)와 록 폴(6)은 죠인트 플레이트(5b)로 장착되고 있다.

록 폴(6)의 선단에 계지 톱니(6b)가 형성되고 있어 연동 핀(6a)에 의해 록 폴(6)이 록킹베이스(5)에 접동 가능하게 배치되고 있다. 또 하우징(9)의 측판(9b)에 록 폴(6)의 계지 톱니(6b)가 서로 맞물림 가능한 록 톱니(9a)를 설치해 차량 긴급시에는 록 폴(6)의 계지 톱니(6b)를 록 톱니(9a)에 서로 맞물림 시키는 것으로 록킹베이스(5)의 웨빙 인출 방향으로의 회전을 저지한다.

이상과 같이 본 발명에서는 제 2 에너지 흡수 수단이 권취 드럼(2)과 록킹베이스(5)에 의해 구획되는 수납 공간내에 수납되고 있기 때문에 토션바(4)와는 별개에 에너지 흡수를 행하기 위한 제 2의 에너지 흡수 수단을 갖추었음에도 불구하고 시트 벨트 리트랙터의 축방향으로의 치수 확대가 없고 컴팩트화가 희생되지 않다.

또 제 2 에너지 흡수 수단을 구성하는 와이어(2b) 및 맞춤 핀(4)은 모두 구조가 간단하고 제조가 용이하다.

도 25는 본 발명의 웨빙 인장력과 웨빙 인출량의 관련을 나타내는 선도이다.

시트 벨트 리트랙터 전체에서의 에너지 흡수 하중은 도 23에 나타나는 바와 같이 토션바(4)가 뒤틀림 변형을 일으킬 때의 에너지 흡수 하중(f1)과 제 2 에너지 흡수 수단에 의한 에너지 흡수 하중(f2)의 총합(f3)이 된다.

그리고 에너지 흡수 고하중의 경우 OABDF가 되고 클러치 기구에 의한 변환에 의해 에너지 흡수 저하중의 경우 OACE가 되어 에너지의 흡수중 중하중의 경우 OABDCE가 된다.

또 토션바(4)의 뒤틀림 변형에 의한 에너지 흡수역에 대해 제 2의 에너지 흡수 수단의 접동 저항에 의한 에너지 흡수역은 독자적으로 자유롭게 설정할 수가 있다.

예를 들면 제 2의 에너지 흡수 수단에 의한 에너지 흡수역을 토션바(4)의 뒤틀림 변형에 의한 에너지 흡수역의 일부에 겹쳐지도록 설정하는 것으로 토션바(4)의 뒤틀림 변형에 의한 에너지 흡수역의 일부에서는 쌍방의 에너지 흡수 하중의 총합에 의한 높은 에너지 흡수 하중을 확보할 수 있다. 또 쌍방의 에너지 흡수역이 겹치지 않는 범위에서는 토션바(4)의 뒤틀림 변형에 의한 에너지 흡수 작용만으로 낮은 에너지 흡수 하중으로 설정할 수가 있다. 이와 같이 시트 벨트 리트랙터의 에너지 흡수 기구에 작동 도중에서 에너지 흡수 하중이 변화하는 에너지 흡수 특성을 갖게 할 수도 있다.

또한 시트 벨트 리트랙터 전체에서의 에너지 흡수 하중의 조정은 토션바(4)의 축 지름이나 재료의 변경 뿐만이 아니고 제 2의 에너지 흡수 수단의 치수 형상 재질의 변경까지도 관련하고 다수종의 요소가 관련한다. 예를 들면 토션바(4)의 축 지름의 확대나 재료의 변경 등에 의하지 않고도 나머지의 요소의 설계 변경으로 원하는 에너지 흡수 하중을 실현하는 것도 가능하다. 즉 시트 벨트 리트랙터(1)의 토션바(4)나 권취 드럼(2)의 지름의 감축에 의한 시트 벨트 리트랙터의 컴팩트화를 희생하는 일 없이 에너지 흡수 하중을 보다 높게 설정하는 것을 용이하게 할 수 있다. 그리고 토션바(4) 및 제 2의 에너지 흡수 수단의 쌍방의 치수나 재료를 변경 가능한 경우에는 쌍방에서 에너지 흡수 하중의 조정이나 에너지 흡수역의 조정을 실시하는 것으로 차량 구조의 차이등에 따른 특이한 에너지 특성의 요구에도 용이에 대응 가능해 다양한 요구에도 유연하게 대응 가능하게 된다.

또한 와이어(2b)와 맞춤 핀(14)의 접동 저항의 조정은 굴곡로의 형상; 각각의 접촉면의 조밀함이나 접촉 면적의 넓이 등 다수종의 요소로 설정하는 구성으로 하면 좋다. 이와 같이 다수종의 요소들 접동 저항을 설정하는 구성으로 하면 예를 들면 치수등의 제한으로 일부의 요소의 변경이 곤란하게 되어도 다른 요소의 변경에 의해 확보하는 접동 저항을 요구되는 임의값에 비교적 용이하게 조정하는 것이 가능하게 된다.

이상과 같이 본 발명의 시트 벨트 리트랙터에 의하면 차량의 긴급시에 록 기동 장치가 긴급 록 기구를 작동시켜 토션바(4)의 타단부가 웨빙 인출 방향으로의 회전이 저지되어 권취 드럼(2)의 회전도 저지된다. 이 때 소정값 이상의 인출력으로 웨빙이 인출되면 토션바(4)는 일단부가 회전 하려고 하는 권취 드럼(2)에 상대 회전 불능으로 결합되고 타단부가 회전 저지한 긴급 록 장치에 상대 회전 불능으로 결합되고 있으므로 뒤틀림 변형을 행하고 권취 드럼(2)이 회전한다. 동시에 회전하고 있는 권취 드럼(2)과 회전이 저지된 토션바(4)외 단부측의 플레이트체(2a)의 사이라도 상대 회전이 생겨 회전하고 있는 권취 드럼(2)은 회전이 저지된 플레이트체(2a)의 권취부(2m)에 일단이 결합되고 있는 와이어(2b)를 굴곡로(2j)에 있어서 수시 변형시키면서 플레이트체(2a)의 권취부(2m)에 감아 간다. 이 때 감겨 장착되는 와이어(2b)는 권취 드럼(2)의 단부측 바깥 둘레에 설치된 와이어 안내부에 의해 권취부(2m)의 바깥둘레 방향상에 위치 장착을 할 수 있다.

와이어 안내부가 굴곡로(2j)에 설치되고 있으므로 와이어(2b)는 변형 하면서 권취부(2m)의 바깥둘레 방향상에 위치 장착되어 가는 것이다.

원판 부재(2c)와 플레이트체(2a)는 권취부(2m)의 바깥둘레 방향을 따라 평행하므로 와이어(2b)는 양쪽 부재에 안내되면서 권취 드럼(2)에 의해 권취부(2m)의 바깥둘레 방향상에 2겹 3겹으로 감아 장착되어 간다. 또 원판 부재(2c)는 변형전의 와이어(2b ;타단측)와 변형 후의 와이어(2b ;일단측)가 서로 간섭하는 것을 방지하고 있다.

권취드럼(2)보다 권취부(2m)의 굴곡 홈(2n)의 곡율 반경이 작기 때문에 권취 드럼(2)과 플레이트체(2a)가 상대 회전했을 때에는 와이어(2b)는 권취 드럼(2)의 굴곡로(2j)로부터 인출된다.

복수의 볼록부(2p)에 의해 형성되는 굴곡 홈(2n)에 적어도 1조의 리브(2r)가 형성되어 그 리브(2r)간은 와이어(2b)의 지름보다 작기 때문에 굴곡 홈에 배치된 와이어(2b)는 끼워 지지하여 결합된다.

토션바(4) 및 와이어(2b)의 에너지 흡수 도중에 클러치 기구가 플레이트체(2a)를 토션바(4)의 타단부와 상대 회전 가능하게 하므로 와이어(2b)의 변형을 임의로 멈출 수가 있다.

본 발명은 충돌등의 차량 긴급시에 있어서의 승차원에게로의 충격 하중을 흡수해 승차원의 안전을 도모하는 시트 벨트 리트랙터로서 유용하다.

Claims (6)

1. 웨빙이 권장된 권취 드럼과 상기 권취 드럼에 꽂아지고 그 일단부가 상기 권취 드럼의 일단부에 상대 회전 불능으로 결합됨과 동시에 웨빙의 권취 방향으로 부세된 토션바와 상기 토션바의 타단부에 배치되고 웨빙 인출 방향으로의 회전을 저지하는 긴급 록 기구와 차량의 긴급시에 상기 긴급 록 기구를 작동시키는 록 기동 장치와 상기 권취 드럼의 타단부 측면으로 근접하는 그 측면으로 권취부를 가짐과 동시에 상기 토션바의 타단부에 상대 회전 불능으로 결합된 플레이트체와 상기 플레이트체의 권취부에 일단이 결합되고 그 일단부에 이어지는 상기 권취 드럼의 타단부 바깥 둘레에 설치된 굴곡로에 배치된 부분과, 상기 굴곡로에 배치된 부분에 이어지는 원반부재의 상기 권취부의 권취면과 다른 면상에 감겨져 수납되어 있는 부분을 구비하고, 차량 긴급시에 상기 권취 드럼에 의해 상기 권취부에 감겨 장착되는 와이어와 상기 권취 드럼과 상기 플레이트체의 사이에 배치되고 상기 플레이트체에서 상기 와이어의 지름의 거리만 이간해 상기 플레이트체에 상대 회전 불능으로 결합되는 원판 부재를 가짐과 동시에 그 원판 부재가 상기 권취부와 상기 와이어의 타단측을 덮는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 시트 벨트 리트랙터.
2. 청구항 1에 기재에 있어서,

   상기 권취부에 장착되는 와이어는 복수의 볼록부에 의해 형성된 굴곡홈에 배치되고 그 굴곡홈은 상기 굴곡로의 곡율 반경보다 작게 형성되고 있는 것을 특징으로 하는 시트 벨트 리트랙터.
3. 청구항 2에 기재에 있어서,

   상기 복수의 볼록부에 있어서 상기 굴곡홈을 형성하는 볼록부 사이에서 적어도 1조의 서로 대향 하는 리브를 설치함과 동시에 그 리브간은 상기 와이어의 지름보다 작게 한 것을 특징으로 하는 시트 벨트 리트랙터.
4. 웨빙이 권장된 권취 드럼과 상기 권취 드럼에 끼워지고, 그 일단부가 상기 권취 드럼의 일단부에 상대 회전 불능으로 결합됨과 동시에 웨빙의 권취 방향으로 부세된 토션바와 상기 토션바의 타단부에 배치되고, 웨빙 인출 방향으로 회전을 저지하는 긴급 록 기구와 차량의 긴급시에 상기 긴급 록 기구를 작동시키는 록 기동 장치와, 상기 권취드럼의 타단부 측면으로 근접하는 그 측면으로 권취부를 가짐과 동시에 상기 토션바의 타단부에 상대 회전 불능으로 결합된 플레이트체와, 상기 플레이트체의 권취부에 일단이 결합되고 그 일단부에 이어지는 부분이 상기 권취 드럼의 타단부 바깥 둘레에 설치된 변형 부재 안내부에 배치되고, 상기 변형 부재 안내부에 이어지는 부분은 원반부재의 상기 권취부의 권취면과 다른 면상에 감겨져 수납되고 있음과 동시에 차량 긴급시에 상기 권취 드럼에 의해 상기 권취부에 감겨 장착되는 변형 부재와, 상기 변형 부재를 배치시키는 상기 권취 드럼의 타단부 바깥 둘레부에 설치된 굴곡로와, 상기 토션바의 타단부와 상기 플레이트체의 사이에 설치된 클러치기구로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시트 벨트 리트랙터.
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