KR101200603B1

KR101200603B1 - 좌석 벨트 리트랙터

Info

Publication number: KR101200603B1
Application number: KR1020050085273A
Authority: KR
Inventors: 호벤 로버트 이 버; 리차드 에이 보엘슬러
Original assignee: 키 세이프티 시스템즈 인코포레이티드
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2012-11-12
Also published as: ATE361866T1; EP1634781A1; DE602005001096T2; JP4181158B2; DE602005001096D1; EP1634781B1; KR20060051257A; CN1754724A; JP2006082801A; CN1754724B; US20060055226A1; US7384014B2

Abstract

좌석 벨트 리트랙터(20)는 ELR 및 ALR 작동 모드 양자를 갖는다. 좌석 벨트 리트랙터(20)는 해제 위치와 스풀(24)과 함께 회전가능한 래칫 휠(46)의 치형부를 갖는 고정 위치 사이에서 이동 가능한 센서 폴(44)을 갖는다. 센서 폴(44)은 ELR 및 ALR 로킹 기구 양자의 일부이다. 스프링 가압식 레버(130)는 제 1 위치로 회전가능하고, 제 1 위치에 있어서 래칫 휠(46)과 결합하는 방향으로 센서 폴(44)을 가압한다. 레버(130)는 제 2 위치로 이동가능하여, 센서 폴(44)을 래칫 휠의 치형부(34)로부터 멀리 이동시켜 좌석 벨트 리트랙터(20)가 ALR 작동 모드로 들어가는 것을 방지한다. 제 2 위치에서의 레버(130)는 센서 폴(44)을 가압하여 좌석 벨트 리트랙터(20)의 차량 감지 로킹 기구의 일부인 협력하는 관성 질량(42)과 결합한다. 센서 폴(44)상에 작용하는 가압력은, 센서 폴(44)에 대한 관성 질량(42)의 진동 운동 그리고 관성 질량(42)을 유지하는 지지 바스켓 또는 지지 구조체에 대한 운동을 줄이거나 제거하도록 관성 질량(42)의 운동을 제한하여 센서 폴(44) 및/또는 관성 질량(42)의 운동 및 래틀링(rattling)에 의해 형성된 진동 소음을 줄이는데 효과적이다.

Description

좌석 벨트 리트랙터{SEAT BELT RETRACTOR}

도 1은 본 발명에 따른 좌석 벨트 리트랙터를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 ELR 및 ALR 로킹 기구의 분해 사시도,

도 3은 좌석 벨트 띠가 스풀상에 수용된 상태에서의 종래의 좌석 벨트 리트랙터에 의해 이용되는 로킹 기구를 도시한 도면,

도 4는 좌석 벨트 띠가 완전히 연장된 상태에서의 종래 리트랙터에 이용되는 로킹 기구를 도시한 도면,

도 5는 로크 컵의 등각도,

도 6은 좌석 벨트가 수용 위치로 리트랙터 스풀상에 완전히 되감긴 경우의 로킹 구성요소를 도시한 도면,

도 6a는 ELR 작동 모드가 작동되는 좌석 벨트가 완전히 당겨진 경우의 로킹 구성요소를 도시한 도면,

도 7은 ALR 작동 모드의 작동 직전의, 거의 모든 좌석 벨트가 스풀로부터 당겨진 상태에서의 로킹 구성요소를 도시한 도면,

도 8은 ALR 작동 개시시의 각종 로킹 구성요소의 위치를 도시한 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

20 : 좌석 벨트 리트랙터 40 : 리트랙터 로킹 기구

42 : 관성 질량 44 : 센서 폴

46 : 래칫 휠 130 : 레버

60 : 로크 컵 132 : 캠 팔로우어

79 : 링 기어 90 : 편심 기어

106 : 돌기 116 : 오목부

본 발명은 ELR(Emergency Locking Retractor) 및 ALR(Automatically Locking Retractor) 기능성을 갖는 좌석 벨트 리트랙터에 관한 것이다.

본 기술에 공지되어 있는 바와 같이, ELR은, 유럽 특허 공보 제 EP 0 228 729 A1 호에 보다 상세하게 기술되어 있는 바와 같이, 전형적으로 하나 이상의 관성 로킹 기구(inertial locking mechanism)를 구비하는 비상용 로킹 리트랙터(emergency locking retractor)를 의미한다. 전형적인 ELR 좌석 벨트 리트랙터는 차량 감지 로킹 기구(vehicle sensitive locking mechanism)와 웨브 감지 로킹 기구(web sensitive locking mechanism) 양자를 구비한다. 차량 감지 로킹 기구와 웨브 감지 로킹 기구는 공통 부품을 공유할 수 있다.

종종, 차량 감지 로킹 기구는 리트랙터 스풀(spool)뿐만 아니라 리트랙터 프레임의 측부에 대해 회전식으로 장착된 하우징 부재(housing member)를 구비한다. 이 하우징 부재는 로크 컵(lock cup)으로 불린다. 이 하우징 부재는 볼 또는 스탠딩 맨(standing man)으로 구성된 이동 가능한 관성 질량(inertial mass)을 지지한다. 차량 값의 한계값 이상의 극한 또는 극도의 회전을 초과하여 가속되면 리트랙터의 고정을 시작하는 관성 질량을 운동시킨다. 전형적으로, 하우징 부재는 관성 질량과 협동하기 때문에 센서 폴(sensor pawl)로도 불리는 회전식 지지 폴(rotationally supported pawl)을 구비한다. 관성 질량의 운동은 비작동 위치에서 작동 위치로 센서 폴의 운동을 야기한다.

작동 위치에 있어서, 관성 폴은 래칫 휠(ratchet wheel)의 하나 이상의 치형부와 결합한다. 래칫 휠은 스풀의 회전축을 중심으로 회전하기 위해 느슨하게 지지되고 리트랙터 스풀과 회전식으로 운동가능하다. 래칫 휠과 센서 폴이 결합하면, 래칫 휠이 스풀에 연결되어서 로크 컵 부재를 회전하는 스풀과 함께 회전시킨다. 스풀의 회전과 협력하는 로크 컵이 회전하면, 로크 폴을 로크 휠(lock wheel)로도 불리는 또 다른 래칫 휠의 하나 이상의 치형부와 결합시킨다. 센서 폴과 협동하는 로크 휠과 래칫 휠은 동일 부품일 수 있다. 로크 폴과 로크 휠의 치형부가 결합하면, 전형적인 좌석 벨트 리트랙터를 초기 고정시킨다.

좌석 벨트 텅(tongue)이 협동하는 좌석 벨트 버클로부터 해제되는 경우, 연장식 좌석 벨트 띠(좌석 벨트 띠 또는 띠로도 불림)는 되감기 스프링(rewind spring)에 의해 전형적으로 제공되는 바이어스력에 응답하여 스풀상으로 리트랙트될 것이다. 되감기 스프링은 스풀상에 모든 유용한 좌석 벨트 띠를 되감아서, 좌석 벨트 리트랙터는 또 다른 사용 사이클을 준비할 것이다. 좌석 벨트 띠가 스풀상에 수용되거나 되감길 때, 이러한 상태를 전형적으로 수용 상태(stowed condition)라 부른다. 이러한 작동 모드에 있어서, ELR 로킹 기구는, 좌석 벨트 띠가 ELR 로킹 기구, 즉 차량 감지 또는 웨브 감지 로킹 기구의 간섭 없이 연장 또는 집어넣기에 자유롭도록 비작동 상태에 있음이 종종 요구된다. 때때로, 좌석 벨트 띠가 수용 위치로 이동될 때, 차량 감지 로킹 기구는 좌석 벨트가 좌석 벨트 리트랙터로부터 쉽게 연장되는 것을 방지하는 바람직하지 못한 로크 상태를 의도하지 않게 취할 것이다. 다행히도, 이 상태는 보통 일시적인 것이다. 이러한 바람직하지 못한 상태는, 좌석 벨트가 수용 상태에 있을 때, 래칫 휠로부터 멀리 센서 폴을 가압함으로써 본 발명에서는 회피되어서, 리트랙터의 의도하지 않은 로크 상태를 방지한다. 좌석 벨트 리트랙터가 이동 가능한 좌석 후부에 장착되면, 좌석 후부가 이동될 때 리트랙터가 고정되는 것을 방지하는 특징이 있다.

또한, 비상용 로킹 좌석 벨트 리트랙터가 ALR 기능을 구비하는 것이 공지되어 있다. ALR 작동 모드의 경우, 차량 감지 및 웨브 감지 로킹 기능이 무시된다. 당업자에 공지된 바와 같이, 좌석 벨트 리트랙터의 ALR 기능은 좌석 벨트 띠가 아동 좌석 주위에 고정될 때 전형적으로 작동된다. 당업자에 공지되어 있는 바와 같이, 약어인 ALR은 자동식 로킹 리트랙터를 나타낸다. 대부분의 상황에 있어서, ALR 작동 모드를 작동시키기 위해, 대부분의 좌석 벨트 띠는 좌석 벨트가 아동 좌석 주위에 위치되기 전에 수동으로 스풀로부터 수축되거나 연장된다. 그 후, 좌석 벨트는 아동 좌석을 둘러싸도록 해제된다. 좌석 벨트 띠의 말단부가 스풀로부터 연장될 때, 종래의 리트랙터는 자동식 로킹 리트랙터(ALR) 작동 모드로 들어간다.

ALR 기구는 종종 리트랙터 스풀과 회전하고 스풀로부터 제거된 띠의 길이를 효과적으로 측정하는 하나 이상의 기어를 구비한다. 띠가 스풀로부터 풀릴 때, ALR 기구는 전형적으로 리트랙터를 자동식 로킹 작동 모드로 들어가게 하는 기계식 형상부를 제공한다. 미국 특허 제 5,904,371 호에 개시된 이러한 ALR 기구는 ALR 폴을 선택적으로 가압하여 좌석 벨트의 말단부 연장시에 래칫 휠과 결합한다. 래칫 휠내로 ALR 폴을 가압하면, 차량 감지 로킹 기구에 의해 제공된 바와 같은 리트랙터 고정을 시작한다. 좌석 벨트 리트랙터는 연장된 띠가 스풀상에 되감길 때 ALR 작동모드로 유지되고, 좌석 벨트의 전체 수축시에 ELR 작동 모드로 좌석 벨트 리트랙터로 복귀할 것이다.

미국 특허 제 5,904,371 호의 ALR 기구는 ALR 폴과의 결합부 외부에 물리적으로 유지되는 스프링 하중식 레버를 구비한다. 스프링 하중식 부재는 스풀과 회전하는 캠 디스크(cam disk)의 에지상으로 가압된다. 스풀로부터의 거의 모든 띠의 제거에 대응하는 스풀의 소정 회전수 후에, 캠 디스크는 스프링 하중식 레버에 노치를 제공하는 위치로 회전된다. 그 후, 스프링 하중식 레버는 노치로 떨어지고, ALR 레버의 표면과 결합하며 좌석 벨트 리트랙터의 고정을 초기화하도록 ALR 폴을 이동시켜서 래칫 휠의 치형부와 결합한다.

청구항 1에 따른 좌석 벨트 리트랙터는 공지된 좌석 벨트 리트랙터에서의 상술된 문제점을 극복한다. 본 발명에 있어서, 다른 구성요소와 협동하는 단일 레버는 좌석 벨트 리트랙터의 로킹 모드(ELR/ALR)를 제어하는데 이용된다. 좌석 벨트가 리트랙터 스풀상에 완전히 수용된 경우, 레버는 ELR 작동 모드를 효율적으로 계획하도록 차량의 관성 질량에 대해 센서 폴을 가압하는 위치로 이동된다. 소량의 띠가 연장되면, 리트랙터는 ELR 작동 모드에 들어간다. 몇몇의 좌석 벨트 띠가 차량 탑승자를 중심으로 연장되는 경우인 통상적인 사용 모드시에, 리트랙터는 ELR 작동 모드에 있지만, ALR 작동 모드는 모든 좌석 벨트가 리트랙터로부터 잡아당겨진 후까지 접근하기 쉽지 않다.

좌석 벨트의 연장은 좌석 벨트가 예컨대 아동 좌석 주위에 위치될 때 발생한다. ELR 작동 모드에 있어서, 레버는 센서 폴로부터 변위되고, 센서 폴 및 차량 관성 질량은 차량 동적 상태에 응답하여 이동하도록 허용된다. ALR 작동 모드에 있어서, 레버는 센서 폴을 협동하는 래칫 휠내로 가압한다. 자동식 로킹 모드(ALR)로의 변환은 좌석 벨트 띠의 말단부의 연장시가 아니라 완전히 연장된 상태로부터 수축 방향으로 스풀의 초기의 각회전(angular rotation)시에 효과적이다. 좌석 벨트 수축의 개시시에 ALR 작동 모드로 들어가면, 센서 폴에 대한 변형이 띠의 전체 연장시에 ALR 모드를 개시할 때보다 적게 된다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 좌석 벨트 리트랙터(20)를 도시하고 있다. 좌석 벨트 리트랙터(20)는 공지된 방식으로 스풀(24)을 회전식으로 지지하는 프레임(22)을 구비하고 있다. 좌석 벨트 띠(28)는 스풀(24) 둘레에 감겨서 스풀로부터 연장되고 그상에 되감길 수 있다. 좌석 벨트 리트랙터(20)는 복수의 치형부를 갖는 래칫 휠로도 공지된 로크 휠(32)을 포함하는 제 1 로킹 시스템(30)을 구비하고 있다. 로크 폴(36)은 하나 이상의 치형부(38)를 갖는다. 또한, 로크 폴(36)은 캠 팔로우어(cam follower)로서의 기능을 하는 센서 폴 핀(sensor pawl pin)(39)을 구비하고 있다.

좌석 벨트 리트랙터(20)는 ELR 및 ALR 작동 모드를 갖는 이중 모드의 리트랙터이다. 본 기술에 공지된 바와 같이 그리고 본원에 사용된 바와 같이, ELR은 비상용 로킹 리트랙터를 의미한다. 전형적으로 하나 이상의 관성 로킹 기구를 구비하는 ELR의 예로서, 좌석 벨트의 말단부의 연장시에 래칫 휠과의 결합으로 ALR 폴을 선택적으로 가압하는 유럽 특허 공보 제 0 228 729 A1 호가 개시되어 있다.

ELR 작동 모드에 있어서, 좌석 벨트 리트랙터(20)는 로크 폴(36)의 운동에 영향을 미치는 리트랙터의 고정을 개시하여 로크 휠(32)과 결합하기 위해 관성 로킹 기구를 이용한다. 이들 관성 로킹 기구는, 도 2에 도시한 바와 같이, 이동 가능한 관성 질량(42)과 센서 폴(44)을 포함하는 리트랙터 로킹 기구(40)를 일반적으로 지칭한다. 센서 폴은 연장식 핀 또는 돌출부(45)를 구비하고 있다. 센서 폴은, 치형부를 갖는 래칫 폴(46)(도 1에 도시함)내로 그리고 그로부터 멀리 협력하는 레버(130)에 의해 이동가능하다. 휠(46)은 스풀(24)과 회전하고 그의 일부일 수 있다.

과도한 차량 감속, 또는 롤(roll) 또는 요(yaw)에서의 차량의 큰 변위, 혹은 좌석 벨트 리트랙터가 좌석 후부 등에 장착되는 표면의 회전에 응답한 관성 질량(42)의 운동은, 관성 질량을 폴(44)의 인접 표면(44a)을 이동, 롤링(rolling) 또는 팁핑(tipping) 및 결합시켜서, 폴(44)을 위치시켜서 래칫 휠(46)의 치형부와 결합한다. 결합된 센서 폴과 함께 래칫 휠(46)이 회전하면, 도 2(도 1에서는 점선)에 도시한 바와 같이, 결합된 로크 컵(60)의 회전을 야기하여, 좌석 벨트 리트랙터의 고정을 개시한다. 로크 컵(60)은 전형적으로 프레임(22) 또는 다른 고정식 리트랙터 부재에 대해 스프링 가압되며, 이러한 스프링[화살표(68)로 도시됨]은 프레임상의 보스(boss) 또는 돌출부(69)에 대해 응답한다.

좌석 벨트 리트랙터(20)는 바스켓(42a) 또는 다른 공지된 지지 구조체에 의해 지지되는, 관성 질량(42)을 지지하는 로크 컵(60)을 이용한다. 바스켓은 로크 컵(60)의 웰(well)내에 수용된다. 바스켓은 웰(61)에 대해 고정 또는 이동가능하다. 센서 폴을 래칫 휠(46)에 결합하면, 로크 컵(60)이 래칫 휠(46) 또는 스풀(24)에 결합하여, 로크 컵을 적어도 몇몇 제한된 각도로 스풀과 함께 회전시킨다. 로크 컵을 회전시키면, 로크 폴(36)을 이동시켜서 로크 휠(32)의 치형부와 결합하여, 좌석 벨트 리트랙터의 고정의 초기 상태를 종결한다. 로크 컵(60)은 로크 폴(36)의 팔로우어(39)를 수용하는 캠(66)을 구비할 수 있다. 로크 링(60)이 회전하면, 축(36a)을 중심으로 로크 폴(36)을 회전시켜서 로크 휠(32)의 치형부와 결합한다.

좌석 벨트 리트랙터(20)가 비틀림 바아 등의 에너지 흡수 기구를 구비하면, 좌석 벨트 리트랙터(20)가 초기에 고정된 후에, 스풀은 회전이 허용되고, 좌석 벨트는 비틀림 바아가 비틀릴 때 제어된 방식으로 스풀(24)로부터 연장되게 허용된다. 또한, 좌석 벨트 리트랙터(20)는, 리트랙터로부터의 웨브 연장부의 과도한 속도에 응답하여 좌석 벨트 리트랙터의 고정을 개시하는 웨브 센서(web sensor)(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 이 웨브 센서는 미국 특허 제 5,904,371 호 및 유럽 특허 공보 제 2 287 29 A1 호에 개시된 바와 같은 로크 컵내에 수용된다. 또한, 웨브 감지 로킹 기구가 작동하면, 로크 컵을 스풀에 결합하여 로크 폴과 로크 휠을 결합시킨다.

좌석 벨트 리트랙터(20)는, 모든 좌석 벨트 띠가 스풀에 대해 수축된 경우, 즉 수용 상태, 또는 아동 좌석 주위에 위치되는 좌석 벨트 띠와 함께 발생되는 ALR 작동 모드의 경우를 제외한 모든 경우에서 ELR 작동 모드로 유지될 것이다.

본 발명의 ALR 로킹 기구(80)는 본 기술에 공지된 복수의 구성요소를 이용한다. 이 공지된 구성요소는 링 기어(79)와, 중앙 또는 편심 기어(90)와, 가동형 또는 와블 기어(100)와, 캠 디스크(110)를 구비하고 있다(도 2 및 도 3에 도시함). 링 기어(79)는 복수의 치형부(82)를 가지고, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 로크 컵(60)의 표면상에 일체 형성되어 있다. 중앙의 편심 기어(90)는 스풀(24)에 고정되어 그와 함께 회전가능하다. 스풀(24)은 로크 컵내의 개구(62)를 통해 연장되고 중앙 기어의 후방 표면상의 구멍내에 수용되는 스터브 축(stub axle) 또는 돌기(27)(도 1 및 도 3에 도시함)를 구비하여, 중앙 기어(90)가 스풀과 함께 이동하게 한다. 중앙 기어(90)는 가동형인 와블 기어(100)의 개구(102)내에 수용된 편심의 외측 표면(92)과, 개구(62)와 편심을 이루고 캠 디스크(110)의 개구(112)내에 수용되는 상승 표면(94)을 구비하고 있다.

가동형의 와블 기어(100)는 중앙에 위치된 개구(102)와, 링 기어(79)의 치형부(82)와 결합가능한 복수의 치형부(104)를 갖는다. 중앙 기어(90)가 스풀과 함께 회전할 때, 가동형 기어는 회전하고 링 기어(79) 둘레를 선회한다. 가동형 기어(100)는 직립형 핀 또는 돌기(106)를 더 구비하고 있다.

캠 디스크(110)는 캠 표면(114)을 형성하는 편심의 외측 표면을 갖는다. 캠 표면은 적어도 하나의 주요 오목부(116)와, 보다 작은 깊이를 갖는 임의의 작은 오목부(116a)를 갖는다. 캠 디스크(110)는 가동형 기어(100)의 돌기(106)가 수용되는 원호 형상의 슬롯(118)을 그내에 갖는다. 좌석 벨트 리트랙터는 레버가 오목부(116)내로 완전히 들어간 경우 ALR 작동 모드로 들어갈 것이다.

종래의 ALR 기구가 도 3 및 도 4에 도시되어 있다. 종래의 ALR 기구는, 캠 팔로우어(232)로서 기능하고 또 ALR 작동 모드를 개시하기 위해 미국 특허 제 5,904,371 호의 폴(80)과 동일한 ALR 폴(234)을 작동시키는데 이용되는, 미국 특허 제 5,904,371 호에 개시된 요소(102)와 동일한 스프링 하중식 레버(230)를 갖는다. 본 발명은 상기한 기능을 포함하고 또 종래에 비해 신규한 기능성을 포함하는 스프링 하중식 레버(130)를 갖는다. 레버(130)는 캠 팔로우어로서 기능하는 공지된 형태의 돌기(132)를 구비하고 있다. 캠 팔로우어(132)는 때때로 화살표로 나타낸 바이어스 스프링(bias spring)(130a)에 의해 캠 표면(114)에 대해 가압된다.

종래의 ALR 기구는 스풀(24)로부터 거의 모든 좌석 벨트의 연장시에 작동된다. 도 3 및 도 4는 종래의 좌석 벨트 리트랙터의 작동에 대한 예시로서, 좌석 벨트 리트랙터(20)의 몇몇 구성요소를 설명할 목적으로 이용된다. 모든 좌석 벨트 띠가 스풀 둘레에 되감긴 상태에 있는 종래의 ALR 기구에 있어서, ALR 기구의 각종 구성요소는 도 3에 도시한 바와 같은 배향을 성취한다. 캠 팔로우어(232)는 소형의 오목부(116a)내에 위치하여, 캠 디스크(110)의 너무 이른 운동을 방지한다. 띠가 스풀로부터 당겨질 때, 스풀이 회전하여 중앙 기어(90)를 회전시켜서, 가동형 기어(100)를 교대로 이동시키고, 돌기(106)를 링 기어(79) 둘레에 회전 및 선회시킬 뿐만 아니라, 돌기(106)를 캠 디스크(110)의 슬롯(118)내에서 이동시킨다. 좌석 벨트 띠(28)가 스풀로부터 더 이상 연장될 때, 돌기(106)는 슬롯(118)의 단부(120)(도 4 참조)에 접촉하기에 충분한 거리로 이동되어서, 캠 디스크(110)를 가동형 기어(100)와 함께 회전시킨다.

종래의 기어 기구는, 거의 모든 띠가 스풀로부터 제거된 경우, 캠 디스크(110)가 슬롯(116)을 캠 팔로우어(232)에 제공하여 캠 팔로우어를 슬롯(116)내로 밀어넣을 수 있도록 구성된다. 이러한 작동은 제 2 캠 디스크(150)를 이용하기 때문에 본 발명에서는 일어나지 않는다. 그 후, 레버(230)는 ALR 작동 모드를 개시하기 위해 래칫 휠(46)의 치형부와의 결합으로 ALR 폴(234)을 들어올려서, 좌석 벨트의 전체 또는 거의 전체적인 수축시에 개시된다. 종래의 좌석 벨트 리트랙터는 띠(24)가 완전히 수축될 때까지 작동 모드로 유지될 것이다. 종래의 ALR 기구에 있어서, 띠(24)가 수축될 때, 중앙 기어를 반대방향으로 이동시켜서 가동형 기어(90)와 돌기(106)를 종래 이동 반대방향으로 이동시킨다. 띠가 수축될 때, 돌기(106)는 캠 디스크를 반대방향(도 3에서의 반시계방향)으로 미는 슬롯(118)의 대향 단부(122)에 결합한다. 이것은 캠 팔로우어(132)를 슬롯(116)의 경사면(124)까지 이동하게 가압하여 캠 포면(114)의 외측 표면상에 재위치시킨다. 이 동작은 ALR 폴로부터 레버를 분리하고 ALR 작동 모드를 종결시킨다.

본 발명으로 되돌아가, 도 2 및 도 5를 다시 참조한다. 로크 컵(60)은 링 기어(79) 둘레에 균일하게 위치되고 로크 컵(60)의 개구(62)와 편심을 이룬 복수의 탄성식 내측 지향된 가요성의 탭(tab)(64)을 구비하고 있다. 캠 표면(114)은 스풀(24)의 회전축뿐만 아니라 개구(62)와 편심을 이룬 캠 디스크(110)를 위치시키는 캡(64)내에 수용된다. 각각의 탭(64)은 내측으로 연장되는 벽부 뿐만 아니라 상승된 벽부(64a)를 갖는다. 캠 표면(114)은 상승된 벽부(64a)의 내벽을 올라타는 한편, 내측으로 지향된 벽부(64b)는 캠 디스크의 외측 에지가 로크 컵 및 링 기어로부터 멀리 이동하는 것을 방지한다.

본 발명의 ALR 기구는 띠의 완전한 연장 후에 스풀의 되감기시에 시작하는 ALR 작동 모드의 개시를 제어하는데 도움을 주는 제 2 캠 디스크(150)를 더 구비하고 있다. 또한, 레버(13)와 협력하는 제 2 캠 디스크는, 진동 및 소음원을 제거하기 위해 스풀에 대해 좌석 벨트의 완전한 수축에서 또는 그 근방에서 관성 질량(42)에 대한 안정화된 힘을 제공하도록 센서 폴(44)의 제어된 가압력을 제공한다. 또한, 캠 디스크(150)는 레버를 ELR 작동 모드를 가능하게 하는 중간 위치를 성취하게 한다.

제 2 캠 디스크(150)는 얇은 내부 림(rim)(153)을 갖는 환형 형상의 벽(152)을 구비하고 있다. 림(153)은 제 1 캠 디스크(110)에 의해 회전식으로 지지된다. 제 1 캠 디스크(110)는 탭(64)의 구조와 유사한 복수의 내측으로 지향된 탭(156)을 구비하고 있다. 탭(156)은 캠 디스크(110)의 표면으로부터 멀리 연장되는 제 1 벽부(158a)와, 외측으로 지향된 부분(158b)을 구비하고 있다. 벽부(158a)의 내부면이 환형 벽(152)을 반경방향으로 안정화시키는 한편, 부분(158b)은 림(153) 그리고 이에 따라 제 2 캠 디스크(150)를 유지한다. 제 2 림 디스크(150)는 가동형 기어(100)의 돌기(106)를 느슨하게 수용하기 위해 그내에 개구(162)를 갖는 내측으로 지향된 소켓(160)을 더 구비하고 있다. 제 2 캠 디스크는 소켓(160)에 거의 대향되게 위치된 제 1 로브(lobe) 또는 캠 표면(164)과, 제 2 로브 또는 캠 표면(166)을 구비하고 있다.

좌석 벨트 띠가 완전히 수용된 상태로부터 완전히 연장된 상태까지 스풀로부터 연장될 때, 와블 기어(100)의 돌기(106)는 일반적으로 스풀의 축과 동축인 축상에 중심설정된 원내에서 선회하는 한편, 이러한 운동이 슬롯(118)내에서 구속된 상태로 원 둘레를 보다 높은 파장으로 동시에 회전 또는 진동한다. 슬롯(118)은 로킹 기구에 로스트 운동(lost motion)을 부여하는데, 다시 말하면 돌기(106)가 슬롯(118)의 단부상으로 미는 경우 제 2 캠 디스크는 이동하지 않을 것이다. 돌기(106)는 웨브 추축시에 도 6에 관한 시계방향으로 그리고 웨브 수축시에 반시계방향으로 제 1 캠 디스크를 직접 이동시킨다. 돌기 또는 핀(106)이 기술한 바와 같이 이동할 때, 이는 제 2 캠 디스크(150)의 소켓(160)의 개구(162)내에서 회전하고, 핀(106)과 함께 제 2 캠 디스크(150)를 운반한다. 제 2 캠 디스크(150)는 와블 기어(100)의 회전에 따라 대체로 시계방향 그리고 반시계방향으로 회전할 것이다.

도 6은 좌석 벨트가 수용 위치로 리트랙터 스풀상에 완전히 되감긴 경우의 로킹 구성요소의 위치를 도시하고 있다. 이 상태에 있어서, ELR 로킹 기구는 사용이 차단된다. 이 상태에 있어서, 캠 표면(166)은 캠 디스크(110)의 캠 표면(114)으로부터 멀리 캠 팔로우어(132)를 가압한다. 캠 표면(166)은 스풀의 중심으로부터 먼 거리로 캠 팔로우어(132)를 이동시킨다.

좌석 벨트 띠가 좌석 벨트 리트랙터로부터 연장될 때, 스풀은 (도 6에 관하여) 시계방향으로 회전할 것이고, 기어 기구의 구성요소는 마찬가지로 회전할 것이다. 띠가 인출될 때, 돌기(106) 및 소켓(160)을 거쳐 와블 기어(100)는 시계방향(제 2 캠 디스크상의 화살표 참조)으로 제 2 캠 디스크(150)를 이동시킨다. 제 1 캠 디스크는, 돌기 또는 핀(106)이 슬롯(118)의 단부(122)로부터 자유 영역으로 이동될 때, 초기 위치에서 일반적으로 유지된다. 좌석 벨트가 약간 연장된 후에, 제 2 캠 디스크는 돌기 또는 핀(106)에 의해 캠 팔로우어(132)가 제 1 캠 디스크(110)의 캠 표면(114)상에 떨어지기에 충분히 시계방향으로 이동될 것이다. 이러한 작동 모드에 있어서, 캠 팔로우어(132)는 센서 폴(44)의 핀(45)으로부터 멀리 레버(132)의 단부(140)를 이동시키는 캠 표면(114)까지 내측으로 이동한다. 이러한 동작은 좌석 벨트 리트랙터를 ELR 작동 모드에 들어가게 하며, 도 6a에 도시되어 있다. 도 6a는 ELR 작동 모드가 작동되지만 ALR 모드는 이용할 수 없는 결정가능한 양으로 좌석 벨트가 당겨진 경우의 로킹 구성요소에 의해 성취된 위치를 도시하고 있다.

도 5에 있어서, 레버(130)는 로크 컵(60)에 회전식으로 장착된다. 로크 컵은 도 6, 도 6a, 도 7 및 도 8에 도시되어 있지 않다. 로크 컵의 일부이고 레버(130)를 회전식으로 지지하는 핀(60a)만이 도시되어 있다.

도 7은 ALR 작동 모드 바로 직전에 거의 모든 좌석 벨트 띠가 스풀로부터 당겨진 상태에서의 로킹 기구에 의해 성취된 위치를 도시하고 있다. 제 2 캠 디스크(150)는 모든 띠(28)가 도 7에 도시한 바와 같이 인출되기 바로 직전에 캠 디스크(100)의 슬롯(116)상에 위치되도록 구성된다. 슬롯(116)상에 로브 또는 표면(164)을 배치하면, 레버(130)의 캠 팔로우어(132)가 슬롯(116)내로 들어가는 것을 방지한다. 이것은, 종래 기술에서 교시하는 바와 같이, 좌석 벨트 리트랙터가 띠(28)의 완전한 인출에 대해 ALR 작동 모드로 들어가는 것을 방지한다. 표면(164)의 반경방향의 크기는 중요하지 않지만, 차단 표면으로 기능할 때 약간 작거나 큰 표면(114)의 반경방향 크기와 동일할 수 있다. 띠(28)의 해제시 또는 연장된 상태에서 띠를 유지하는 힘의 감소시, 띠는 되감기 스프링(29)의 작동에 의해 스풀상에 되감기기 시작한다(도 1 참조). 스풀(24)의 방향을 변경하면, 중앙의 편심 기어(90)를 반대방향으로 회전시켜서 가동형 와블 기어(100)를 마찬가지로 반대방향으로 이동시킨다(도 7에서의 반시계방향). 이러한 작용은 슬롯(118)의 단부(120)로부터 멀리 돌기 또는 핀(106)의 이동을 야기하여, 좌석 벨트가 연장된 경우의 운동과 반대인 반시계방향으로 제 2 캠 디스크(106)를 이동시킨다.

도 8은 ALR 작동의 개시시의 각종 로킹 구성요소의 위치를 도시하고 있다. 디스크(150)의 결정가능한 회전량에 대해, 캠 팔로우어(132)는 로브(166)의 에지(170)에 대해 미끄럼 운동하게 하고, 이러한 동작이 레버(130)를 내측으로 이동시킬 때 홈(116)내로 들어간다. 레버(130)의 내측 운동은 센서 폴(44)의 핀(45)을 상승시키고, 스풀이 좌석 벨트 수축 방향으로 회전할 때 ALR 작동 모드를 개시하도록 센서 폴(44)을 이동시켜서 래칫 기어(46)의 치형부와 결합한다.

스풀이 되감기 방향으로 회전할 때, 돌기(106)는, 돌기(106)의 운동과 동시에 제 2 캠 디스크(150)를 계속하여 이동시킨다. 띠의 결정된 양이 스풀상에 되감긴 후에, 돌기(106)는 슬롯(118)의 단부(122)를 결국 결합하여, 캠 디스크(110)를 재결합시킨다. 그 다음, 제 1 캠 디스크(110)는 도 6에 도시한 완전히 되감긴 스풀에 대응하고, 사이클을 완성하며 캠 팔로우어(132) 아래에 로브(166)를 위치설정시키는 초기 위치로 복귀되어서, 표면(114)으로부터 멀리 레버(130)를 하측으로 또는 외측으로(도 6) 또는 반시계방향(도 2)으로 가압한다.

레버(130)가 제 2 캠 디스크(150)의 로브(166)와의 결합시에 외측으로 밀리는 경우, 센서 폴(44)의 핀(45)은 관성 질량(42)의 상부에 대해 센서 폴(44)을 유지하기 위한 표면에 의해 하측으로 가압된다. 레버(130)는 개구(138)를 형성하는 링(136)을 갖는 말단부(134)를 구비한다. 센서 폴(44)의 핀(45)은 링(136)의 개구(138)내에 수용된다. 링의 일 단부(140)는 제 1 결합면을 형성하고, 링의 대향 단부(142)는 제 2 결합면을 형성한다. 레버(130)가 홈(116)내로 이동하면, 제 2 결합면(142)은, 도 8에 도시한 바와 같이, ALR 작동 모드를 개시하는 래칫 휠(46)과의 결합으로 핀(45) 그리고 이에 따른 센서 폴(44)을 들어올린다. 스풀로 띠가 복귀될 때, 도 6에 도시한 바와 같이, 결합면(140)은 관성 질량(42)상의 아래쪽으로 핀(45) 그리고 이에 따라 센서 폴(44)을 가압한다. 이것은, 좌석 벨트 리트랙터의 물리적 배향에 관계없이, 로킹 기구를 수용 위치에서 작동하는 것을 방지한다. 레버(130)는 센서 폴을 이동시킴으로써 작동하는 ALR 모드를 개시하는데 도움을 주고, 또한 센서 폴의 운동을 방지함으로써 ELR 작동 모드를 차단한다.

본 발명에 따르면, 좌석 벨트가 좌석 벨트 리트랙터로부터 쉽게 연장되는 것을 방지하는 바람직하지 못한 로크 상태를, 좌석 벨트가 수용 상태에 있을 때, 래칫 휠로부터 멀리 센서 폴을 가압함으로써 회피하여, 리트랙터의 의도하지 않은 로크 상태를 방지한다.

Claims

ELR 모드, ALR 모드 및 수용 모드의 적어도 3개의 작동 모드와, ELR 기구 및 ALR 기구를 갖는 좌석 벨트 리트랙터(seat belt retractor)(20)에 있어서,

상기 ELR 기구는,

로크 컵(lock cup)(60)에 의해 지지되는 관성 질량(42) 및 센서 폴(sensor pawl)(44)을 포함하는 리트랙터 로킹 기구(40)로서, 상기 센서 폴(44)은 상기 관성 질량(42)에 의해 과도한 레벨의 차량 감속에 응답하여 상기 좌석 벨트 리트랙터(20)의 스풀과 함께 이동 가능한 래칫 휠(ratchet wheel)(46)과 결합하도록 이동 가능한, 상기 리트랙터 로킹 기구(40)를 포함하고,

상기 센서 폴(44)은 캠 팔로우어(132)를 갖는 레버(130)에 의해 상기 래칫 휠(46)과 접촉 또는 비접촉하도록 이동 가능하며,

상기 좌석 벨트 리트랙터(20)는 상기 센서 폴(44)과 상기 래칫 휠(46)의 결합시, 상기 로크 컵(60)이 이동하여 로크 폴이 상기 로크 휠과 결합하게 하여, 추가의 상기 스풀(24)의 되감음과 벨트의 인출을 방지하도록 구성되고,

상기 ALR 기구는,

상기 로크 컵(60) 상에 형성된 링 기어(79)와;

상기 스풀(24)과 함께 회전 가능하고 와블 기어(wobble gear)(100) 내에 수용되는 외측 표면(92)을 갖는 편심 기어(90)로서, 상기 와블 기어는 상기 링 기어(79)의 치형부(82)와 회전식으로 결합되고, 상기 와블 기어(100)는 상기 와블 기어와 함께 이동 가능한 돌기(106)를 포함하며, 상기 와블 기어(100) 및 상기 돌기는 상기 스풀(24)과 일치하여 또는 상기 좌석 벨트 리트랙터(20)의 샤프트와 일치하여 상기 링 기어(79)에 대해 회전 및 선회하도록 구성된, 상기 편심 기어(90)와;

축에 동심인 외측 캠 표면(114)을 갖는 제 1 캠 디스크(110)로서, 상기 외측 캠 표면(114)은 상기 캠 표면(114)이 복수의 가요성 탭(64)에 의해 상기 로크 컵(60)에 회전 가능하게 유지된 상태로 오목부(116)를 갖고, 상기 제 1 캠 디스크(110)는 상기 돌기(106)가 이동 가능하게 수용되는 원호 형상의 슬롯(118)을 구비하며, 상기 원호 형상의 슬롯(118)은 상기 돌기(106)와의 간헐적인 결합을 위한 단부(120, 122)를 갖고, 상기 제 1 캠 디스크(110)는 상기 돌기(106)와 상기 원호 형상의 슬롯(118)의 단부(120)의 결합시 제 1 방향으로 상기 돌기(106)와 함께 회전 가능하고, 상기 돌기(106)와 상기 원호 형상의 슬롯(118)의 나머지 하나의 단부(122)의 결합시 반대 방향의 제 2 방향으로 회전 가능하며, 상기 레버(130)는 바이어스 스프링(130a)에 의해 상기 외측 캠 표면(114)을 향해 바이어싱(biasing)되는, 상기 제 1 캠 디스크(110)와;

상기 제 1 캠 디스크(110) 및 상기 와블 기어(100)뿐만 아니라 상기 로크 컵(60) 및 상기 링 기어에 대해 회전 가능한 제 2 캠 디스크(150)로서, 상기 제 2 캠 디스크(150)는 상기 캠 팔로우어(132)가 상기 오목부(116) 안에 들어가는 것을 선택적으로 방지하도록 선택적으로 회전 가능하고, 상기 제 2 캠 디스크(150)는 상기 돌기(106)를 느슨하게 수용하는 소켓(160)을 구비하며, 상기 제 2 캠 디스크(150)는 상기 돌기(106)와 함께 회전 가능하고, 상기 제 2 캠 디스크(150)는 상기 소켓(160)의 위치의 대체로 맞은 편의 바깥쪽으로 연장하는 제 1 캠 표면(164)과, 상기 소켓(160)과 상기 제 1 캠 표면(164) 사이에 위치된 바깥쪽으로 연장하는 제 2 캠 표면(166)을 더 포함하는, 상기 제 2 캠 디스크(150)를 포함하며,

상기 와블 기어(100)는 상기 스풀(24)의 둘레에 수용된 벨트가 완전히 수용된 상태로부터 완전히 펴진 상태로 펴짐에 따라서 벨트 되감음 방향으로 상기 링 기어(79)의 둘레를 이동하도록 구성되고, 상기 제 1 캠 디스크(110)는 상기 돌기(106)가 어느 하나의 슬롯 단부(120, 122)를 밀 때까지 비-회전 가능한 상태로 유지되며, 상기 제 2 캠 디스크(150)는 상기 돌기(106)의 이동과 함께 회전 가능하고,

상기 수용 모드에서, 사실상 상기 벨트 전부가 상기 스풀(24) 상에 있는 상태에서, 상기 제 2 캠 표면(166)이 상기 오목부(116) 위에 배치되어 상기 캠 팔로우어(132)가 상기 캠 디스크(110)의 캠 표면(114)으로부터 떨어지게 하도록 구성된

좌석 벨트 리트랙터.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 캠 디스크(110)는 상기 제 2 캠 디스크(150)를 회전식으로 지지하는 복수의 내향 탭(156)을 포함하는

좌석 벨트 리트랙터.
제 1 항에 있어서,

상기 소켓(160)은 상기 돌기(106)에 대해서 오버사이즈(oversize)인

좌석 벨트 리트랙터.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 캠 디스크(150)는 상기 제 2 캠 디스크(150)의 이동시 상기 캠 팔로우어(132)를 반경방향 바깥쪽으로 밀어 상기 제 2 캠 표면(166) 상에 위치시키는 전이 표면(transition surface)을 포함하는

좌석 벨트 리트랙터.
제 1 항에 있어서,

상기 레버(130)는 상기 캠 팔로우어(132)의 일 측면 상에 위치된 피벗(pivot)의 둘레를 선회 가능하고, 상기 레버(130)는 상기 캠 팔로우어(132)의 다른 측면 상에 위치된 단부 또는 표면(140)을 더 구비하며, 상기 센서 폴(44)은 센서 폴 핀(45)을 더 포함하고,

상기 수용 모드에서, 상기 단부 또는 표면(140)은 상기 래칫 휠(46)과의 결합으로부터 벗어나도록 상기 센서 폴 핀(45) 및 상기 센서 폴(44)을 회전시켜, 상기 센서 폴(44)이 상기 관성 질량(42)에 압력을 가하게 하여 상기 좌석 벨트 리트랙터(20)가 상기 ELR 작동 모드로 들어가는 것을 방지하는

좌석 벨트 리트랙터.
제 5 항에 있어서,

상기 좌석 벨트 리트랙터(20)는, 상기 수용 상태로부터의 상기 벨트의 추가의 펴짐이 상기 와블 기어(100)가 벨트-감음 방향으로 회전하는 것을 야기하여 상기 제 2 캠 디스크(150)가 상기 제 1 캠 디스크(110)에 대해서 동일 방향으로 회전시켜 상기 오목부(116)를 노출시키고 상기 캠 팔로우어(132)로부터 떨어지며, 이것에 의해 상기 캠 팔로우워(132)가 상기 제 1 캠 디스크(110)의 캠 표면(114)과 결합하는 것을 허용하고, 그러한 결합은 상기 센서 폴 핀(45)으로부터 상기 레버(130)의 단부(140)를 분리시켜 상기 관성 질량(42) 및 상기 센서 폴(44)을 자유롭게 하도록 구성된

좌석 벨트 리트랙터.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 캠 디스크(150)는, 상기 벨트 전부가 상기 좌석 벨트 리트랙터(20)로부터 인출되기 직전에, 상기 돌기에 의해 이동되어 상기 오목부(116)의 전방에 위치되고, 이것에 의해 상기 캠 팔로우어(132)가 상기 오목부(116) 안에 들어가 상기 ALR 작동 모드를 개시하는 것을 방지하도록 구성된

좌석 벨트 리트랙터.
제 7 항에 있어서,

상기 벨트 전부가 상기 좌석 벨트 리트랙터(20)로부터 인출되기 직전에, 상기 제 2 캠 디스크(150)의 제 2 캠 표면(166)이 상기 오목부(116)에 대해 차단 관계로 배치되는

좌석 벨트 리트랙터.
제 8 항에 있어서,

상기 제 2 캠 디스크(150)의 제 1 캠 표면(164)은 반경이 상기 제 2 캠 디스크(150)의 제 2 캠 표면(166)의 반경보다 큰

좌석 벨트 리트랙터.
제 8 항에 있어서,

벨트-감음 방향으로의 상기 스풀(24)의 이동은 상기 제 2 캠 디스크(150)를 상기 벨트-감음 방향으로 이동시켜 상기 오목부(116)를 노출시켜, 상기 레버(130)가 상기 오목부(160) 안에 들어가는 것을 가능하게 하고, 상기 센서 폴 핀(45)이 상기 래칫 휠(46)과 결합하게 하여 상기 ALR 작동 모드를 개시하며,

상기 좌석 벨트 리트랙터(20)는 상기 벨트가 상기 스풀(24) 상에 되감겨 상기 수용 작동 모드를 개시할 때까지 상기 ALR 작동 모드에 머무르도록 구성된

좌석 벨트 리트랙터.