KR101128406B1

KR101128406B1 - 시트 벨트용 리트랙터 및 이에 이용되는 클러치

Info

Publication number: KR101128406B1
Application number: KR1020100066456A
Authority: KR
Inventors: 이경상; 최정헌; 김병수
Original assignee: 주식회사 셀트리온디비아이
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-03-23
Also published as: KR20120005798A

Abstract

본 발명은, 프레임과, 상기 프레임 내부에 회전 가능하게 장착된 스풀과, 상기 프레임 내부로 항상 인입되도록 상기 스풀에 감겨 있되 상기 프레임의 내부에서 외부로의 인출은 자유로운 웨빙과, 차량의 상태를 인지하여 상기 웨빙의 인입을 조정하는 제어부와, 상기 제어부의 조정에 따라 상기 스풀을 회전시키기 위해 구동력을 발생시키는 모터 및 상기 모터로부터 구동력을 전달받아 상기 스풀로 전달하는 클러치를 포함하되, 상기 클러치는, 상기 모터의 회전축에 마련된 구동기어로부터 구동력을 전달받는 종동기어; 상기 종동기어의 일단부에 대향하도록 마련되어 상기 종동기어와 연동하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트와 접하도록 마련되어, 상기 제1 플레이트가 상기 종동기어와 연동할 때 상기 제1 플레이트와 서로 마찰함으로써, 상기 제1 플레이트를 일시적으로 고정시키는 제2 플레이트; 및 상기 제1 플레이트에 피봇 가능하게 장착되며, 상기 제2 플레이트에 의해 상기 제1 플레이트가 일시적으로 정지될 때 상기 종동기어의 회전에 의해 피봇되어 상기 스풀의 회전축에 마련된 피니언기어에 맞물림으로써, 상기 종동기어로부터 전달받은 구동력을 상기 스풀로 전달하는 폴을 포함하는, 시트 벨트용 리트랙터를 개시한다.

Description

시트 벨트용 리트랙터 및 이에 이용되는 클러치 {RETRACTOR FOR SEAT BELT AND CLUTCH USED THEREIN}

본 발명은 시트 벨트용 리트랙터 및 이에 이용되는 클러치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 차량의 상태에 따라 모터를 구동시켜 스풀에 감겨있는 웨빙을 인입시키는 시트 벨트용 리트랙터 및 이에 이용되는 클러치에 관한 것이다.

차량 또는 기구에 사람이 탑승하는 경우, 차량 간 또는 다른 물체와의 충돌에 의하여 탑승자가 상기 차량 또는 기구에서 이탈하는 것을 방지하기 위하여, 여러 가지의 안전장치가 마련된다.

그 중에서 대표적인 것이 시트 벨트(seat belt)로서, 상기 시트 벨트를 구성하는 웨빙을 탑승자의 하복부와 흉부를 감싸도록 하여 탑승자를 시트에 안정되게 고정함으로써, 탑승자가 상기 차량 또는 기구에서 이탈하는 것을 방지하게 된다.

그러나 오늘날에는 이러한 시트 벨트를 이용하는데 있어서, 단순히 차량 간 또는 다른 물체와의 충돌시 상기 차량 또는 기구로부터 탑승자가 이탈되는 것을 방지하는 데에만 이용하지 않고, 차량이 급가속하거나 급선회하는 경우에 있어서도 탑승자에게 이를 경고하거나 탑승자를 미리 보호하는 데에도 이용할 수 있도록 다양한 기술들이 개발되고 있다.

즉, 현재 운행 중인 차량의 상태를 파악하여 시트 벨트를 구성하는 웨빙을 탑승자를 향해 당겨줌으로써 차량의 상태에 대하여 경고하거나 차후 발생할 수 있는 충돌로부터 탑승자를 미리 보호할 수 있는 다양한 기술들이 개발 중에 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 차량의 상태에 따라 모터를 구동시켜 스풀에 감겨있는 웨빙을 인입시킴으로써 탑승자에게 경고하거나, 차후 발생할 수 있는 충돌로부터 탑승자를 미리 보호할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명의 기술적 과제는, 이와 같은 시트벨트용 리트랙터에 이용될 수 있는 가장 적합한 클러치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제는 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예에 의해 해결될 수 있다.

여기서, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예는, 프레임과, 상기 프레임 내부에 회전 가능하게 장착된 스풀과, 상기 프레임 내부로 항상 인입되도록 상기 스풀에 감겨 있되 상기 프레임의 내부에서 외부로의 인출은 자유로운 웨빙과, 차량의 상태를 인지하여 상기 웨빙의 인입을 조정하는 제어부와, 상기 제어부의 조정에 따라 상기 스풀을 회전시키기 위해 구동력을 발생시키는 모터 및 상기 모터로부터 구동력을 전달받아 상기 스풀로 전달하는 클러치를 포함하되, 상기 클러치는, 상기 모터의 회전축에 마련된 구동기어로부터 구동력을 전달받는 종동기어; 상기 종동기어의 일단부에 대향하도록 마련되어 상기 종동기어와 연동하는 제1 플레이트; 상기 제1 플레이트와 접하도록 마련되어, 상기 제1 플레이트가 상기 종동기어와 연동할 때 상기 제1 플레이트와 서로 마찰함으로써, 상기 제1 플레이트를 일시적으로 고정시키는 제2 플레이트; 및 상기 제1 플레이트에 피봇 가능하게 장착되며, 상기 제2 플레이트에 의해 상기 제1 플레이트가 일시적으로 정지될 때 상기 종동기어의 회전에 의해 피봇되어 상기 스풀의 회전축에 마련된 피니언기어에 맞물림으로써, 상기 종동기어로부터 전달받은 구동력을 상기 스풀로 전달하는 폴을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 플레이트는 상기 클러치의 외형을 구성하는 케이스에 고정되어, 상기 제1 플레이트가 상기 종동기어와 연동할 때 상기 제1 플레이트와 서로 마찰될 수 있다.

또한, 상기 클러치는 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 마련되어, 상기 제1 플레이트가 상기 종동기어와 연동할 때 일시적으로 상기 제1 플레이트를 고정시킴으로써, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 마찰 정도를 상승시키는 고정부재를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 고정부재는 고리 형상의 탄성부재로 형성되되, 상기 탄성부재의 양단부는 상기 제1 플레이트에 고정되고, 상기 탄성부재의 내주면은 상기 제2 플레이트에 마련된 원형의 돌출부와 접하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 구동기어와 상기 종동기어 사이에는 기어트레인이 마련될 수 있으며, 상기 종동기어는 상기 기어트레인을 통해 상기 구동기어로부터 구동력을 전달받을 수 있다.

또한, 상기 종동기어는 외주면에 상기 구동기어로부터 구동력을 전달받는 기어이가 형성되며, 중앙부에 상기 피니언기어가 관통할 수 있도록 홀이 마련되고, 내부에 상기 제1 플레이트 및 상기 폴을 수용할 수 있도록 상기 제1 플레이트와 대향하는 일단부가 함몰되어 있을 수 있다. 아울러, 상기 폴은 상기 종동기어의 일단부에 대향하는 상기 제1 플레이트의 일면에 피봇 가능하게 장착되어, 상기 피니언기어에 맞물리도록 상기 종동기어에 마련된 홀의 내주면으로부터 돌출되게 피봇되거나, 상기 피니언기어로부터 이격되도록 상기 종동기어의 함몰된 일단부로 수용되게 피봇될 수 있다.

또한, 상기 종동기어의 함몰된 일단부는 상기 폴이 피봇되는 것을 안내하기 위한 가이드를 구비할 수 있다. 이때, 상기 가이드는 상기 폴의 일측에 마련된 돌기가 삽입되도록 형성된 장홈으로 구성되되, 상기 장홈은 상기 종동기어의 외주면에서 중앙부를 향해 형성되어 있으며, 상기 종동기어의 회전시 상기 돌기가 상기 장홈을 따라 이동되도록 함으로써, 상기 폴이 피봇되는 것을 안내할 수 있다.

또한, 상기 클러치에 있어서, 상기 종동기어가 상기 구동기어로부터 구동력을 전달받기 이전에는 상기 종동기어의 함몰된 일단부에 돌출된 접촉부재와 상기 제1 플레이트의 일면에 돌출된 접촉부 사이의 거리가 이격되어 있으나, 상기 폴이 피봇할 때에는 상기 제1 플레이트가 상기 제2 플레이트와 마찰되어 일시적으로 고정됨으로써 상기 접촉부재와 상기 접촉부 사이의 이격된 거리가 점차 감소되고, 상기 폴이 피봇되어 상기 피니언기어와 맞물린 이후에는, 상기 접촉부재와 상기 접촉부가 서로 접하게 되어, 상기 종동기어와 상기 제1 플레이트가 함께 회전할 수 있다.

전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터에 의하면, 차량의 상태에 따라 모터를 구동시켜 스풀에 감겨있는 웨빙을 인입시킴으로써 탑승자에게 경고하거나, 차후 발생할 수 있는 충돌로부터 탑승자를 미리 보호할 수 있다는 이점이 있다.

또한, 전술한 바와 같은 구성을 갖는 시트 벨트용 리트랙터에 이용되는 클러치에 의하면, 모터로부터 발생한 구동력을 스풀로 신속하고 정확하게 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 차후 모터에 구동력이 발생하지 않을 때에도 신속하고 정확하게 모터와 스풀 상호 간에 구동력이 전달되지 않도록 할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예를 도시한 결합 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2에서 커버를 제외하고 간략하게 도시한 측면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터용 클러치의 일 실시예를 작동 과정별로 도시한 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터용 클러치의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터용 클러치의 다른 일 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 작동 과정을 설명하기 위해 도시한 부분 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 구성에 대하여 설명한다. 여기서, 도 1은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예를 도시한 결합 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예를 도시한 측면도이며, 도 3은 도 2에서 커버를 제외하고 간략하게 도시한 측면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예는, 프레임(10), 스풀(20), 웨빙(30), 제어부(40, 도면상 번호 미표시), 모터(50) 및 클러치(60)를 포함하여 구성될 수 있다.

프레임(10)은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 외형을 구성하는 것으로, 후술할 스풀(20)과 스풀(20)에 감겨있는 웨빙(30)을 내부에 수용한다. 이러한 프레임(10)이 외부 충격에 의해서 찌그러지면 웨빙(30)이 인입되거나 인출되는데 영향을 줄 수 있으므로, 소정의 강도를 보장할 수 있는 금속과 같은 재질로 구성될 수 있다.

한편, 스풀(20)은 양단부가 프레임(10) 내부에 회전 가능하게 장착되는 것으로, 웨빙(30)에 대한 감개(winder) 역할을 한다. 이러한 스풀(20)의 일단부는 후술할 클러치(60)가 장착되고, 타단부는 웨빙(30)을 프레임(10) 내부로 항상 인입시키도록 하는 탄성 유닛(도면부호 미부여)이 장착된다.

한편, 웨빙(30)은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예가 장착되는 차량 시트에 앉게 되는 탑승자의 신체 중 일부를 감싸는 것으로, 탑승자의 착용감을 높이기 위하여 비교적 부드러운 직물과 같은 재질로 구성될 수 있다. 이러한 웨빙(30)은 프레임(10)의 내부로 항상 인입되도록 스풀(20)에 감겨 있되, 프레임(10)의 외부로의 인출은 자유롭도록 스풀(20)에 감겨 있다. 이는, 웨빙(30)의 인입과 인출 중 어느 하나의 작용 방향은 구속하지 않고 다른 하나의 작용 방향만 구속함으로써, 웨빙(30)의 인입과 인출의 조정을 용이하도록 하기 위함이다. 즉, 후술할 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 작동에서도 확인할 수 있는 바와 같이, 이러한 웨빙(30)의 구성으로 인해, 클러치(60)는 웨빙(30)의 인입만을 조정하더라도 웨빙(30)의 인입과 인출을 모두 조정할 수 있을 것이다.

한편, 제어부(40)는 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예가 장착되는 차량의 상태를 인지하여 웨빙(30)을 인입시킬지 여부를 결정하고 후술할 모터(50)로 명령을 내리는 것이다. 이러한 제어부(40)는 차량의 전자제어장치와 통신할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 모터(50)는 제어부(40)로부터 명령을 받아 스풀(20)을 회전시키기 위하여 구동력을 발생시키는 것으로, 모터(50)의 회전속도 및 구동력의 세기뿐만 아니라, 프레임(10)에 장착될 수 있을 정도의 모터(50) 자체 크기까지 고려하여 다양하게 선정될 수 있다. 이때, 모터(50)가 발생시키는 구동력의 크게 하면, 일반적으로 모터(50) 자체 크기도 커지기 때문에 적절한 모터(50)의 선정이 중요하며, 적절한 모터(50)의 선정이 어려울 경우에는, 후술하는 바와 같이, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예를 기어트레인(70)을 추가적으로 포함하여 구성할 수 있다.

한편, 클러치(60)는 모터(50)로부터 구동력을 전달받아 스풀(20)로 전달하는 것으로, 이에 대하여는 도 6 또는 도 7을 참조하여 이하 자세히 후술하기로 한다.

한편, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예는 모터(50)를 선정하는데 있어서 조건을 맞추기 힘든 경우에, 기어트레인(70)을 추가적으로 더 포함하여 구성할 수 있다. 즉, 기어트레인(70)은 다수의 기어(72, 74, 76)의 조합으로 이루어진 감속 기어 세트로 구성되어, 모터(50)의 회전속도를 상대적으로 줄이면서 웨빙(30)을 인입하기에 충분한 구동력을 스풀(20)에 전달할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예에 기어트레인(70)을 포함하게 되면, 충분한 구동력을 얻을 수 얻으면서도 작은 크기의 모터(50)를 사용할 수 있게 되어, 모터(50) 선정에 있어 유리할 수 있다.

한편, 전술한 제어부(40), 모터(50), 클러치(60), 기어트레인(70)은 프레임(10)의 외부에 각각 장착되는데, 프레임(10)에 장착된 상기 각각 구성 요소들은 외력에 의해서 쉽게 손상되거나 프레임(10)으로부터 이탈되는 것을 방지하도록, 커버(12)에 의해 보호된다.

또한, 이와 같이 프레임(10)에 장착된 상기 각각 구성 요소들은 프레임(10)과 커버(12)에 의해 보호되므로, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예를 차량의 시트 및 시트 벨트를 구성하는 타 부품과 별도로 생산하여 판매할 수 있다.

이하에서는, 도 4 내지 도 7을 참조하여 클러치(60)에 대하여 상세히 설명한다. 여기서, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터용 클러치의 일 실시예를 작동 과정별로 도시한 부분 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터용 클러치의 일 실시예를 도시한 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터용 클러치의 다른 일 실시예를 도시한 분해 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 클러치(60)는 종동기어(100), 제1 플레이트(200), 제2 플레이트(500) 및 폴(300)을 포함하여 구성될 수 있다.

종동기어(100)는 모터(50)의 회전축에 마련된 구동기어(52)로부터 구동력을 전달받는 기어이다. 이러한 종동기어(100)는 내측 기어로도 구성될 수 있으나, 기어트레인(70)이 추가되는 경우를 고려하여 외측 기어로 구성되는 것이 유리하며, 외측 기어로 구성하여야 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 클러치(60)를 구성할 수 있을 것이다.

즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 클러치(60)를 구성한다면, 종동기어(100)는, 외주면에 구동기어(52)로부터 구동력을 전달받는 기어이(110)가 형성되며, 중앙부에 스풀(20)의 회전축에 마련된 피니언기어(22)가 관통할 수 있도록 홀(120)이 마련되고, 내부에 후술할 제1 플레이트(200) 및 폴(300)을 수용할 수 있도록 기어이(110)의 너비만큼 제1 플레이트(200)와 대향하는 일단부(130)가 함몰되도록 구성될 것이다.

한편, 제1 플레이트(200)는 종동기어(100)의 일단부에 대향하도록 마련되어 종동기어(100)와 연동하는 플레이트로서, 종동기어(100)와 연동할 때 후술할 제2 플레이트(500)와 마찰되어 일시적으로 고정됨으로써 폴(300)을 피봇시키는 역할을 한다.

이러한 제1 플레이트(200)는 종동기어(100)가 전술한 바와 같이 구성될 경우, 종동기어(100)의 함몰된 일단부(130)에 삽입되도록 원형의 플레이트로 구성된다. 이때, 종동기어(100)의 일단부(130)에 대향하는 제1 플레이트(200)의 일면(210)에는 폴(300)이 장착될 수 있으며, 이 경우 폴(300)은 종동기어(100)와 제1 플레이트(200) 사이에 배치된다.

또한, 폴(300)이 장착되는 제1 플레이트(200)의 일면(210)에는 접촉부(240)가 돌출되며, 이는 종동기어(100)의 일단부(130)에 구비된 접촉부재(150)에 맞물려, 폴(300)이 피봇되어 스풀(20)의 피니언기어(22)에 맞물린 이후에 종동기어(100)와 제1 플레이트(200)가 함께 회전할 수 있도록 한다.

즉, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 작동에 대하여 후술하는 바와 같이, 처음 종동기어(100)가 구동기어(52)로부터 구동력을 전달받기 이전에는 접촉부재(150)와 접촉부(240) 사이의 거리가 이격되어 있으나, 이후에 종동기어(100)가 구동기어(52)로부터 구동력을 전달받으면, 접촉부재(150)와 접촉부(240) 사이의 이격된 거리가 감소하게 된다. 이와 같이 접촉부재(150)와 접촉부(240) 사이의 이격된 거리가 감소하는 동안, 폴(300)은 피봇하게 되고, 폴(300)이 피니언기어(22)와 맞물린 이후에는 접촉부재(150)와 접촉부(240)가 서로 접하게 되며, 종동기어(100)와 제1 플레이트(200)는 함께 회전하게 되는 것이다.

여기서, 이러한 접촉부재(150)와 접촉부(240)가 없다고 하더라도, 폴(300)이 피니언기어(22)에 맞물린 이후에 제1 플레이트(200)는 폴(300)에 의해 종동기어(100)와 함께 연동할 수 있다. 그러나 접촉부재(150)와 접촉부(240)가 있음으로 해서, 폴(300)과 피니언기어(22) 사이에 작용하는 하중을 접촉부재(150)와 접촉부(240)로 분산시킬 수 있고, 이로 인해 본 발명에 따른 클러치(60)는 더 높은 내구성을 갖게 될 것이다.

한편, 제2 플레이트(500)는 제1 플레이트(200)와 접하도록 마련되어 제1 플레이트(200)가 종동기어(100)와 연동할 때 제1 플레이트(200)를 일시적으로 고정시키는 역할을 하는 플레이트이다.

이러한 제2 플레이트(500)는 제1 플레이트(200)와 같이 원형의 플레이트로 구성될 필요는 없으나, 클러치(60)의 전체적인 형상 및 후술하는 케이스(600)와의 관계를 고려하여 원형의 플레이트로 구성될 수 있다.

또한, 제2 플레이트(500)는 클러치(60)의 외형을 구성하는 케이스(600)에 고정되도록 구성될 수 있다. 따라서 제1 플레이트(200)가 종동기어(100)와 연동할 때 정지되어 있어 제1 플레이트(200)와 서로 마찰이 되고, 이때 발생한 마찰로 인해 제1 플레이트(200)는 일시적으로 고정되며, 이때 폴(300)은 후술할 종동기어(100)의 장홈(140)에 의해 안내되어 피봇하게 될 것이다.

한편, 폴(300)은 스풀(20)의 회전축에 마련된 피니언기어(22)에 맞물림으로써 종동기어(100)로부터 전달받은 구동력을 스풀(20)로 전달하는 것으로, 제1 플레이트(200)의 일면(210)에 피봇 가능하게 장착된다.

더욱 구체적으로, 도 6 또는 도 7과 같이 본 발명에 따른 클러치(60)가 구성될 경우, 폴(300)의 일단부는 제1 플레이트(200)의 일면(210)에 형성된 결합핀(220)에 결합될 수 있도록 결합홀(320)을 구비할 수 있으며, 타단부는 피니언기어(22)에 맞물릴 수 있도록 걸림부(310)를 구비할 수 있다. 또한, 폴(300)은 후술할 장홈(140)에 삽입되는 돌기(330)를 종동기어(100)의 일단부(130)에 대향하는 일면에 구비할 수 있다.

이러한 구성을 갖는 폴(300)은, 제1 플레이트(200)가 제2 플레이트(500)에 의해 일시적으로 정지될 때, 종동기어(100)의 회전에 의해 피봇되어 스풀(20)의 회전축에 마련된 피니언기어(22)에 맞물리게 된다.

즉, 폴(300)은 종동기어(100)가 구동기어(52)로부터 구동력을 전달받기 전에는 종동기어(100)의 함몰된 일단부(130)에 수용되나, 종동기어(100)가 구동기어(52)로부터 구동력을 전달받아 회전하기 시작하고 제1 플레이트(200)가 제2 플레이트(500)에 의해 일시적으로 정지될 때, 종동기어(100)의 회전에 의해 종동기어(100)에 마련된 홀(120)의 내주면으로부터 돌출된다.

이때, 종동기어(100)의 회전에 의해 폴(300)이 피봇되도록, 종동기어(100)의 함몰된 일단부(130)에는 가이드가 마련된다. 여기서, 가이드는 다양한 형상 및 구조로 구성될 수 있으나, 일 예로서 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이, 폴(300)의 일면에 구비된 돌기(330)가 삽입되도록 형성된 장홈(140)으로 구성될 수 있다.

즉, 종동기어(100)의 회전시 돌기(330)가 종동기어(100)의 외주면에서 중앙부로 형성된 장홈(140)을 따라 이동함으로써, 비록 제1 플레이트(200)가 제2 플레이트(500)에 의해 일시적으로 고정되더라도, 제1 플레이트(200)에 장착된 폴(300)은 피봇된다.

이와 같이 피봇되는 폴(300)은, 전술한 바와 같이 스풀(20)의 회전축에 마련된 피니언기어(22)에 맞물려서, 모터(50)에서 발생되어 구동기어(52)와 종동기어(100)를 거쳐 전달된 구동력을 스풀(20)로 전달할 수 있다.

반면, 차후 더 이상 모터(50)로부터 구동력이 발생되지 않아서 구동력을 전달할 필요가 없는 경우에는, 종동기어(100)가 구동기어(52)로부터 구동력을 전달받기 전과 같이, 폴(300)은 종동기어(100)의 함몰된 일단부(130)에 수용되도록 피봇될 것이다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 클러치(60)는 고정부재(400)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 고정부재(400)는 제1 플레이트(200)와 제2 플레이트(500) 사이의 마찰 정도를 상승시키는 역할을 하는 것으로, 제1 플레이트(200)가 종동기어(100)와 연동할 때 일시적으로 제1 플레이트(200)를 고정시키도록 제1 플레이트(200)와 제2 플레이트(500) 사이에 마련된다.

이러한 고정부재(400)는 다양한 형상 및 구조로 구성될 수 있으나, 일 예로서 도 7에 도시된 바와 같이 고리 형상의 탄성 부재로 형성될 수 있다. 이때, 탄성부재의 양단부(410)는 접촉부(240)를 형성하는 장착부(230)에 장착됨으로써 제1 플레이트(200)에 고정될 수 있으며, 내주면(420)은 제2 플레이트(500)에 마련된 원형의 돌출부(510)에 접하도록 구성될 수 있다.

이와 같은 고정부재(400)는 전술한 바와 같이 제1 플레이트(200)와 제2 플레이트(500) 사이의 마찰 정도를 상승시키는 역할만 할 뿐, 차후 더 이상 모터(50)로부터 구동력이 발생되지 않아서 구동력을 전달할 필요가 없는 경우 폴(300)을 피니언기어(22)로부터 이격시키는 역할을 하는 것은 아니다.

이하에서는, 도 4 및 도 5 또는 도 8 내지 도 11을 참조하여, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 작동에 대하여 상세히 설명한다. 여기서, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터용 클러치의 일 실시예를 작동 과정별로 도시한 부분 사시도이고, 도 8 내지 도 11은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 작동 과정을 설명하기 위해 도시한 부분 측면도이다.

일 예로서 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예가 장착된 차량이 급가속을 하게 되는 경우, 제어부(40)는 이러한 차량의 상태를 인지하여 웨빙(30)을 강제로 인입하도록 모터(50)를 구동시킨다.

이와 같이 모터(50)가 구동되면, 도 8에 도시된 바와 같이, 모터(50)의 회전축에 마련된 구동기어(52)가 시계방향으로 구동하면서, 기어트레인(70)의 제1 기어(72)로 구동력을 전달한다.

그 후, 제1 기어(72)로 전달된 구동력은 순차적으로 제2 기어(74), 제3 기어(76)를 거쳐 클러치(60)의 종동기어(100)로 전달된다. 이때, 모터(50)의 회전 속도는 점차 감소되나 구동력은 점차 증가하게 되어 종동기어(100)로 전달된다.

이와 같이 구동력이 구동기어(52)로부터 종동기어(100)로 전달되면, 종동기어(100)는 시계방향으로 회전하게 된다. 그러나, 이와 연동하도록 구성된 제1 플레이트(200)는 제2 플레이트(500)와의 마찰에 의해 일시적으로 고정된다.

이때, 폴(300)에 마련된 돌기(330)는 종동기어(100)에 구비된 장홈(140)을 따라 이동하게 되고, 폴(300)은 종동기어(100)의 중앙부에 형성된 홀(120)을 향해 피봇하게 되어, 도 9에 도시된 바와 같이 홀(120)을 관통하는 스풀(20)의 피니언기어(22)와 맞물리게 된다.

또한, 제1 플레이트(200)는 일시적으로 고정되어 있으나 종동기어(100)는 계속 회전하므로, 도 4에 도시된 제1 플레이트(200)에 마련된 접촉부(240)와 종동기어(100)에 구비된 접촉부재(150) 사이의 거리(d)가 감소하게 되고, 차후에는 접촉부(240)와 접촉부재(150)는 서로 접하게 된다.

이와 같이 폴(300)이 피니언기어(22)에 맞물리고 접촉부(240)와 접촉부재(150)가 접하게 되면, 모터(50)에서 발생된 구동력은 구동기어(52), 기어트레인(70), 종동기어(100), 폴(300), 피니언기어(22)를 순차적으로 거쳐 스풀(20)에 전달되어, 스풀(20)이 시계 방향으로 회전하게 되고, 도 8을 기준으로 스풀(20)의 좌측에 위치한 웨빙(미도시)은 최초 제어부(40)에서 조정한 것과 같이 인입되게 된다.

한편, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예가 장착된 차량이 급가속을 멈추고 정상적으로 운행하게 되면, 더 이상 웨빙(30)을 강제로 인입시킬 필요가 없다. 오히려, 탑승자의 시트 벨트에 대한 착용감을 높이기 위하여, 웨빙(30)을 적정 정도로만 인입하고 탑승자의 움직임에 따라 자유롭게 인출될 수 있도록 하는 것이 좋을 것이다.

그렇게 하기 위해서는, 차량이 급가속할 때 피니언기어(22)에 맞물리게 된 폴(300)을 피니언기어(22)로부터 이격시켜야 할 것이며, 이와 같은 작용은 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같다.

즉, 차량이 급가속을 멈추고 정상적으로 운행하게 되면, 제어부(40)는 모터(50)를 차량이 급가속할 때와 반대의 방향인 반시계 방향으로 회전시킨다.

이와 같이 모터(50)가 구동되면, 도 10에 도시된 바와 같이, 모터(50)의 회전축에 마련된 구동기어(52)가 반시계방향으로 구동하면서, 기어트레인(70)의 제1 기어(72)로 구동력을 전달한다.

그 후, 전술한 바와 같이, 제1 기어(72)로 전달된 구동력은 순차적으로 제2 기어(74), 제3 기어(76)을 거쳐 클러치(60)의 종동기어(100)로 전달된다. 이때, 모터(50)의 회전 속도는 점차 감소되나 구동력은 점차 증가하게 되어 종동기어(100)로 전달된다.

이와 같이 구동력이 구동기어(52)로부터 종동기어(100)로 전달되면, 종동기어(100)도 반시계방향으로 회전하게 된다. 그러나, 이와 연동하도록 구성된 제1 플레이트(200)는 제2 플레이트(500)와의 마찰에 의해 일시적으로 고정된다.

이때, 폴(300)에 마련된 돌기(330)는 종동기어(100)에 구비된 장홈(140)을 따라 이동하게 되고, 폴(300)은 종동기어(100)의 함몰된 일단부(130)로 수용되도록 피봇하게 되어, 도 11에 도시된 바와 같이 피니언기어(22)로부터 이격되게 된다.

또한, 제1 플레이트(200)는 일시적으로 고정되어 있으나 종동기어(100)는 계속 회전하므로, 도 5에 도시된 바와 같이 서로 접하여 있는 접촉부(240)와 접촉부재(150)는 다시 접촉부(240)와 접촉부재(150)의 최초 거리(d)만큼 이격되게 된다.

이와 같이, 폴(300)이 피니언기어(22)로부터 이격되고 접촉부(240)와 접촉부재(150)의 최초 거리(d)만큼 이격되게 되면, 모터(50)와 스풀(20)은 더 이상 구동력을 전달할 수 있는 관계가 없어진다.

따라서, 스풀(20)의 타단부에 장착된 탄성 유닛(도면부호 미부여)에 의한 적절한 웨빙(30)의 인입과 탑승자의 움직임에 따른 자유로운 인출이 구현될 수 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 프레임 12 : 커버
20 : 스풀 22 : 피니언기어
30 : 웨빙 40 : 제어부
50 : 모터 52 : 구동기어
60 : 클러치 70 : 기어트레인
100 : 종동기어 110 : 기어이
120 : 홀 130 : 종동기어의 일단부
140 : 장홈 150 : 접촉부재
200 : 제1 플레이트 210 : 제1 플레이트의 일면
220 : 결합핀 230 : 장착부
240 : 접촉부 300 : 폴
310 : 걸림부 320 : 결합홀
330 : 돌기 400 : 탄성부재
410 : 탄성부재의 양단부 420 : 탄성부재의 내주면
500 : 제2 플레이트 510 : 돌출부
600 : 케이스

Claims

프레임과, 상기 프레임 내부에 회전 가능하게 장착된 스풀과, 상기 프레임 내부로 항상 인입되도록 상기 스풀에 감겨 있되 상기 프레임의 내부에서 외부로의 인출은 자유로운 웨빙과, 차량의 상태를 인지하여 상기 웨빙의 인입을 조정하는 제어부와, 상기 제어부의 조정에 따라 상기 스풀을 회전시키기 위해 구동력을 발생시키는 모터 및 상기 모터로부터 구동력을 전달받아 상기 스풀로 전달하는 클러치를 포함하되,
상기 클러치는,
상기 모터의 회전축에 마련된 구동기어로부터 구동력을 전달받는 종동기어;
상기 종동기어의 일단부에 대향하도록 마련되어 상기 종동기어와 연동하는 제1 플레이트;
상기 제1 플레이트와 접하도록 마련되어, 상기 제1 플레이트가 상기 종동기어와 연동할 때 상기 제1 플레이트와 서로 마찰함으로써, 상기 제1 플레이트를 일시적으로 고정시키는 제2 플레이트; 및
상기 제1 플레이트에 피봇 가능하게 장착되며, 상기 제2 플레이트에 의해 상기 제1 플레이트가 일시적으로 정지될 때 상기 종동기어의 회전에 의해 피봇되어 상기 스풀의 회전축에 마련된 피니언기어에 맞물림으로써, 상기 종동기어로부터 전달받은 구동력을 상기 스풀로 전달하는 폴을 포함하는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터.
제1항에 있어서,
상기 제2 플레이트는,
상기 클러치의 외형을 구성하는 케이스에 고정되어, 상기 제1 플레이트가 상기 종동기어와 연동할 때 상기 제1 플레이트와 서로 마찰되는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터.
제2항에 있어서,
상기 클러치는,
상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 마련되어, 상기 제1 플레이트가 상기 종동기어와 연동할 때 일시적으로 상기 제1 플레이트를 고정시킴으로써, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 마찰 정도를 상승시키는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터.
제3항에 있어서,
상기 고정부재는,
고리 형상의 탄성부재로 형성되되,
상기 탄성부재의 양단부는 상기 제1 플레이트에 고정되고, 상기 탄성부재의 내주면은 상기 제2 플레이트에 마련된 원형의 돌출부와 접하는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 구동기어와 상기 종동기어 사이에는 기어트레인이 마련되며,
상기 종동기어는 상기 기어트레인을 통해 상기 구동기어로부터 구동력을 전달받는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 종동기어는,
외주면에 상기 구동기어로부터 구동력을 전달받는 기어이가 형성되며, 중앙부에 상기 피니언기어가 관통할 수 있도록 홀이 마련되고, 내부에 상기 제1 플레이트 및 상기 폴을 수용할 수 있도록 상기 제1 플레이트와 대향하는 일단부가 함몰되어 있으며,
상기 폴은,
상기 종동기어의 일단부에 대향하는 상기 제1 플레이트의 일면에 피봇 가능하게 장착되어, 상기 피니언기어에 맞물리도록 상기 종동기어에 마련된 홀의 내주면으로부터 돌출되게 피봇되거나, 상기 피니언기어로부터 이격되도록 상기 종동기어의 함몰된 일단부로 수용되게 피봇되는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터.
제6항에 있어서,
상기 종동기어의 함몰된 일단부는,
상기 폴이 피봇되는 것을 안내하기 위한 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터.
제7항에 있어서,
상기 가이드는,
상기 폴의 일측에 마련된 돌기가 삽입되도록 형성된 장홈으로 구성되되, 상기 장홈은 상기 종동기어의 외주면에서 중앙부를 향해 형성되어 있으며,
상기 종동기어의 회전시 상기 돌기가 상기 장홈을 따라 이동되도록 함으로써, 상기 폴이 피봇되는 것을 안내하는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터.
제6항에 있어서,
상기 종동기어의 함몰된 일단부는,
상기 폴이 피봇되어 상기 피니언기어와 맞물린 이후에 상기 종동기어와 상기 제1 플레이트가 함께 회전할 수 있도록, 상기 제1 플레이트의 일면에 돌출된 접촉부와 접하는 접촉부재를 구비하는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터.
제9항에 있어서,
상기 종동기어가 상기 구동기어로부터 구동력을 전달받기 이전에는, 상기 종동기어의 접촉부재와 상기 제1 플레이트의 접촉부 사이의 거리가 이격되어 있으나,
상기 폴이 피봇할 때에는, 상기 제1 플레이트가 상기 제2 플레이트와 마찰되어 일시적으로 고정됨으로써, 상기 종동기어의 접촉부재와 상기 제1 플레이트의 접촉부 사이의 이격된 거리가 점차 감소되고,
상기 폴이 피봇되어 상기 피니언기어와 맞물린 이후에는, 상기 종동기어의 접촉부재와 상기 제1 플레이트의 접촉부가 서로 접하게 되는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터.
차량의 상태에 따라 모터를 구동시켜 스풀에 감겨있는 웨빙을 인입시키는 시트 벨트용 리트랙터에 이용되는 클러치로서,
상기 모터의 회전축에 마련된 구동기어로부터 구동력을 전달받는 종동기어;
상기 종동기어의 일단부에 대향하도록 마련되어 상기 종동기어와 연동하는 제1 플레이트;
상기 제1 플레이트와 접하도록 마련되어, 상기 제1 플레이트가 상기 종동기어와 연동할 때 상기 클러치의 외형을 구성하는 케이스에 고정되어 있어 상기 제1 플레이트와 서로 마찰함으로써, 상기 제1 플레이트를 일시적으로 고정시키는 제2 플레이트; 및
상기 제1 플레이트에 피봇 가능하게 장착되며, 상기 제2 플레이트에 의해 상기 제1 플레이트가 일시적으로 정지될 때 상기 종동기어의 회전에 의해 피봇되어 상기 스풀의 회전축에 마련된 피니언기어에 맞물림으로써, 상기 종동기어로부터 전달받은 구동력을 상기 스풀로 전달하는 폴을 포함하는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터에 이용되는 클러치.
제11항에 있어서,
고리 형상의 탄성부재로 형성되되, 양단부는 상기 제1 플레이트에 고정되고 내주면은 상기 제2 플레이트에 마련된 원형의 돌출부와 접하도록 형성되어,
상기 제1 플레이트가 상기 종동기어와 연동할 때 일시적으로 상기 제1 플레이트를 고정시킴으로써, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 마찰 정도를 상승시키는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터에 이용되는 클러치.
제11항 또는 제12항에 있어서,
상기 종동기어는,
외주면에 상기 구동기어로부터 구동력을 전달받는 기어이가 형성되며, 중앙부에 상기 피니언기어가 관통할 수 있도록 홀이 마련되고, 내부에 상기 제1 플레이트 및 상기 폴을 수용할 수 있도록 상기 기어이의 너비만큼 상기 제1 플레이트와 대향하는 일단부가 함몰되어 있으며,
상기 폴은,
상기 종동기어의 일단부에 대향하는 상기 제1 플레이트의 일면에 피봇 가능하게 장착되어, 상기 피니언기어에 맞물리도록 상기 종동기어에 마련된 홀의 내주면으로부터 돌출되게 피봇되거나, 상기 피니언기어로부터 이격되도록 상기 종동기어의 함몰된 일단부로 수용되게 피봇되는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터에 이용되는 클러치.
제13항에 있어서,
상기 종동기어의 함몰된 일단부는,
상기 폴의 일측에 마련된 돌기가 삽입되도록 형성된 장홈으로 구성되되 상기 장홈은 상기 종동기어의 외주면에서 중앙부를 향해 형성되어 있으며, 상기 종동기어의 회전시 상기 돌기가 상기 장홈을 따라 이동되도록 함으로써 상기 폴이 피봇되는 것을 안내하는 가이드를 구비하는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터에 이용되는 클러치.
제13항에 있어서,
상기 종동기어가 상기 구동기어로부터 구동력을 전달받기 이전에는, 상기 종동기어의 함몰된 일단부에 돌출된 접촉부재와 상기 제1 플레이트의 일면에 돌출된 접촉부 사이의 거리가 이격되어 있으나,
상기 폴이 피봇할 때에는, 상기 제1 플레이트가 상기 제2 플레이트와 마찰되어 일시적으로 고정됨으로써, 상기 접촉부재와 상기 접촉부 사이의 이격된 거리가 점차 감소되고,
상기 폴이 피봇되어 상기 피니언기어와 맞물린 이후에는, 상기 접촉부재와 상기 접촉부가 서로 접하게 되어, 상기 종동기어와 상기 제1 플레이트가 함께 회전하는 것을 특징으로 하는,
시트 벨트용 리트랙터에 이용되는 클러치.