KR101316305B1 - 시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치 - Google Patents

시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하는 모터; 상기 모터의 축과 연결되며, 모터와 연동되어 회전하는 종동부재; 웨빙이 권취되도록 스풀이 마련된 리트렉터; 권취된 형상으로 마련되며, 일단부가 상기 종동부재에 고정되고, 타단부가 스풀의 축에 고정됨으로써, 모터의 구동방향에 따라 종동부재와 함께 일단부가 정방향 또는 역방향으로 회전되어 감겨지거나 풀어지게 되는 스프링; 및 차량의 시동 여부 및 시트벨트의 체결 해제를 감지하여 모터에 정방향구동신호 또는 역방향구동신호를 전달하는 제어부;를 포함하여 구성되는 시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치가 소개된다.

Description

시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치{APPARATUS FOR CONTROLLING TENSION OF SEAT BELT WEBBING}
본 발명은 차량의 시동 여부 및 시트벨트의 해제 여부에 따라 스프링을 더 감거나 풀어주어 웨빙에 의한 탑승자의 압박감을 완화시키고, 웨빙의 복원력을 향상시키는 시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량 내에는 차량의 충돌이나 급제동시에 탑승자의 몸을 잡아당겨 탑승자의 신체가 차량 밖으로 튕겨 나가거나 차체에 부딪혀 큰 부상을 입는 것을 방지하도록 시트벨트가 설치된다.
일례로, 운전석과 조수석에는 좌우측 센터필러 하단부에 리트렉터가 설치되며, 상기 리트렉터로부터 신축 가능하도록 웨빙이 권취되고, 좌우측 센터필러 상단부에 웨빙을 안내하는 고정구가 설치되며, 상기 리트렉터의 반대편에 위치한 시트 하부에는 시트벨트의 텅이 체결될 수 있도록 버클이 설치된다.
여기에, 프리텐셔너와 함께 로드리미터의 구성이 추가로 장착될 수 있어, 차량의 충돌시 웨빙을 역방향으로 되감아 탑승자의 신체를 빠르게 구속하는 것은 물론, 충돌에 의해 웨빙의 장력이 일정 수준에 도달시 웨빙의 텐션력을 다시 풀어주어 탑승자에 가해지는 웨빙의 압박을 감소시킬 수 있게 된다.
이와 더불어, 텐션리듀서가 설치될 수 있으며, 이는 웨빙의 인장력을 완화시켜 시트벨트를 착용했을 때의 압박감을 줄여주는 기능을 하게 된다.
도 1은 종래의 텐션리듀서를 나타낸 도면으로, 웨빙 플레이트(1)의 일측면에 돌출된 와인딩 샤프트(2)의 회전을 저지시켜 웨빙의 권입을 저지함과 동시에 소정 범위 내에서 상기 와인딩 샤프트(2)의 역방향 회전을 가능하게 하여 웨빙을 권출함으로써, 탑승자의 흉부에 가해지는 압박감을 저감시키게 된다.
이때, 레버(5)가 솔레노이드(6)와 연결되고, 상기 솔레노이드(6)는 버클 스위치(7)와 연결됨으로써, 시트벨트를 착용하게 되면 버클 스위치(7)의 작동에 따라 솔레노이드(6)에 전기가 공급되면서 레버(5)를 회동시켜 홀더(4)와 스프링(3b)의 회전을 정지시키고, 이로 인해 와인딩 샤프트(2)와 연결된 스프링(3a)만이 회전되어 압박감 감소 기능을 수행하게 된다.
그러나, 종래의 텐션리듀서는 단순히 시트벨트 체결시의 웨빙의 텐션력(장력)을 줄여주는 기능만을 수행함으로써, 스프링의 탄성이 감소되는 경우 웨빙의 리턴작용이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 있다.
또한, 종래의 텐션리듀서는 웨빙의 압박감 개선을 위해 스프링이 복수 사용됨으로써, 부품수 증가로 인해 텐션리듀서의 구조가 복잡하고, 시트벨트의 제조비용이 증대되는 문제도 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 차량의 시동 여부 및 시트벨트의 해제 여부에 따라 스프링을 더 감거나 풀어주어 웨빙에 의한 탑승자의 압박감을 완화시키고, 웨빙의 복원력을 향상시킬 수 있는 시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하는 모터; 상기 모터의 축과 연결되며, 모터와 연동되어 회전하는 종동부재; 웨빙이 권취되도록 스풀이 마련된 리트렉터; 권취된 형상으로 마련되며, 일단부가 상기 종동부재에 고정되고, 타단부가 스풀의 축에 고정됨으로써, 모터의 구동방향에 따라 종동부재와 함께 일단부가 정방향 또는 역방향으로 회전되어 감겨지거나 풀어지게 되는 스프링; 및 차량의 시동 여부 및 시트벨트의 체결 해제를 감지하여 모터에 정방향구동신호 또는 역방향구동신호를 전달하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부는 차량의 시동시, 모터에 정방향구동신호를 인가하여, 스프링이 풀어지는 방향으로 종동부재를 회전시키므로, 스프링의 텐션력을 감소시킬 수 있다.
상기 제어부는 시트벨트의 체결 해제시, 모터에 역방향구동신호를 인가하여, 스프링이 감겨지는 방향으로 종동부재를 회전시키므로, 스프링의 텐션력을 증가시킬 수 있다.
상기 제어부는 시트벨트의 체결이 이루어지지 않은 채, 차량의 시동이 정지된 경우, 모터에 역방향구동신호를 인가하여, 스프링이 감겨지는 방향으로 종동부재를 회전시키므로, 스프링의 텐션력을 증가시킬 수 있다.
상기 스프링이 감겨지는 방향으로의 모터의 회전은, 스프링이 풀어지는 방향으로의 모터의 회전수보다 적어도 더 많은 회전이 이루어진 후, 스프링이 풀어지는 방향으로 회전된 회전수를 뺀 만큼 스프링이 풀어지는 방향으로 다시 모터가 회전하여 스프링이 감겨지기 전의 상태로 복귀시킬 수 있다.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 차량의 시동시에 웨빙이 권출되는 방향으로 스프링이 풀어지게 됨으로써, 스프링의 텐션력이 감소되어 웨빙의 인출력이 저하되는 바, 시트벨트의 체결이 용이함은 물론, 시트벨트의 체결시 웨빙에 의한 압박감이 완화되는 효과가 있다.
또한, 시트벨트의 체결 해제시와, 시트벨트의 체결 없이 시동을 정지한 경우에 웨빙이 권입되는 방향으로 스프링이 감겨지게 됨으로써, 스프링의 텐션력이 증대되어 웨빙의 복원력이 향상되는 바, 웨빙의 복원이 신속하게 이루어지는 효과도 있다.
또한, 웨빙의 압박감 완화와 웨빙의 복원력 향상이 하나의 스프링을 통해 이루어지게 됨으로써, 시트벨트의 부품수 감소를 통해 시트벨트의 제조비용을 절감하고, 시트벨트의 구조를 간소화시킬 수 있는 효과도 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 시트벨트의 텐션리듀서를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 의한 웨빙 장력 조절장치의 구성을 전체적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 의한 웨빙 장력 조절장치에서 스프링이 풀려지는 작용을 개념적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 의한 웨빙 장력 조절장치에서 스프링이 감겨지는 작용을 개념적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 의한 웨빙 장력 조절장치의 제어흐름을 나타낸 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 내지 도 5를 통해 도시된 본 발명의 시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치는, 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하는 모터(10)와, 상기 모터(10)의 축과 연결되며, 모터(10)와 연동되어 회전하는 종동부재(20)와, 웨빙(42)이 권취되도록 스풀(41)이 마련된 리트렉터(40)와, 권취된 형상으로 마련되며, 일단부가 상기 종동부재(20)에 고정되고, 타단부가 스풀(41)의 축에 고정됨으로써, 모터(10)의 구동방향에 따라 종동부재(20)와 함께 일단부가 정방향 또는 역방향으로 회전되어 감겨지거나 풀어지게 되는 스프링(30)과, 차량의 시동 여부 및 시트벨트의 체결 해제를 감지하여 모터(10)에 정방향구동신호 또는 역방향구동신호를 전달하는 제어부(50)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 도 2와 같이 상기 모터(10)와 종동부재(20)는 감속기를 통해 연결됨으로써, 모터(10)의 회전력이 종동부재(20)에 감속되어 전달되는 바, 종동부재(20)의 회전속도를 감속 회전시킬 수 있다.
즉, 모터(10)의 축에 구동기어(11)가 마련되며, 상기 구동기어(11)에 감속기어(12)가 맞물려 연동 회전한다. 그리고, 상기 감속기어(12)에는 기어(종동기어) 형상의 종동부재(20)가 맞물려 연동 회전한다. 따라서, 상기 모터(10)의 회전 구동에 따라 종동부재(20)가 연동 회전됨으로써, 종동부재(20)가 감속 회전될 수 있게 된다.
여기서, 본 발명에서는 상기 모터(10)와 종동부재(20)가 감속기어(12)를 통해 연결되는 것으로 도시되었으나, 감속기어 없이 구동기어와 종동기어(종동부재)가 직접 연결되어 연동될 수 있으며, 또한 기어 방식 이 외에 다른 동력전달방식이 적용될 수도 있을 것이다.
또한, 본 발명의 리트렉터(40)에는 프리텐셔너와 로드리미터의 구성이 추가될 수 있어, 탑승자의 안전을 도모할 수 있다.
아울러, 상기 제어부(50)는 ECU일 수 있다.
도 3과 같이 본 발명에서, 상기 제어부(50)는 차량의 시동시 모터(10)에 정방향구동신호를 인가하여, 스프링(30)이 풀어지는 방향으로 종동부재(20)를 회전시키므로, 스프링(30)의 텐션력을 감소시킬 수 있게 된다.
즉, 시동을 거는 경우, 제어부(50)에서 이를 감지하여 모터(10)에 정방향구동신호를 인가하게 됨으로써, 모터(10)가 정방향으로 회전되고, 상기 모터(10)와 연동하여 종동부재(20)가 회전된다. 이때, 스프링(30)의 외부측 일단부는 종동부재(20)에 고정되고, 스프링(30) 중앙의 타단부는 스풀(41)의 축에 고정됨으로써, 상기 스프링(30)은 타단부가 고정된 상태에서 일단부만이 회전하게 되는 바, 스프링(30)이 풀어지는 방향으로 회전하여 스프링(30)의 텐션력이 감소된다.
따라서, 웨빙(42)의 인출이 보다 쉬워지는 것은 물론, 시트벨트의 체결시 웨빙(42)의 텐션력이 감소되어 탑승자에 가해지는 압박감이 완화된다.
도 4와 같이 본 발명에서, 상기 제어부(50)는 시트벨트의 체결 해제시 모터(10)에 역방향구동신호를 인가하여, 스프링(30)이 감겨지는 방향으로 종동부재(20)를 회전시키므로, 스프링(30)의 텐션력을 증가시킬 수 있게 된다.
즉, 시트벨트의 체결을 해제하는 경우, 제어부(50)에서 이를 감지하여 모터(10)에 역방향구동신호를 인가하게 됨으로써, 모터(10)가 역방향으로 회전되고, 상기 모터(10)와 연동하여 종동부재(20)가 회전된다. 이때, 스프링(30)은 중앙의 타단부가 고정된 상태에 있으므로, 외부측 일단부만이 스프링(30)이 감겨지는 방향으로 회전하게 되어, 스프링(30)의 텐션력이 증대된다.
따라서, 스프링(30)의 텐션력 증대를 통해 차량의 시동시에 감소된 웨빙(42)의 텐션력이 다시 증대됨으로써, 웨빙(42)의 복원력이 향상되어 웨빙(42)이 신속하게 스풀(41)에 감겨지면서 복원이 이루어지게 된다.
본 발명에서, 상기 제어부(50)는 차량의 시동 이 후에 시트벨트의 체결이 이루어지지 않은 채 차량의 시동이 정지된 경우, 모터(10)에 역방향구동신호를 인가하여, 스프링(30)이 감겨지는 방향으로 종동부재(20)를 회전시키므로, 스프링(30)의 텐션력을 증가시킬 수 있다.
즉, 차량의 시동시, 시트벨트의 체결 이후, 시트벨트의 체결이 해제되면, 상기와 같이 스프링(30)을 감아 웨빙(42)의 복원력을 향상시킬 수 있다.
이에, 차량의 시동 이 후, 시트벨트의 체결 과정 없이 시동을 정지시키는 경우에도, 웨빙(42)을 복원시키는 작용이 필요할 것이다.
이에, 시트벨트의 체결 과정이 이루어지지 않은 상태에서, 차량의 시동을 정지하는 경우, 제어부(50)에서 이를 감지하여 모터(10)에 역방향구동신호를 인가하게 됨으로써, 모터(10)가 역방향으로 회전되고, 상기 모터(10)와 연동하여 종동부재(20)가 회전된다. 이때, 스프링(30)은 중앙의 타단부가 고정된 상태에 있으므로, 외부측 일단부만이 스프링(30)이 감겨지는 방향으로 회전하게 되어, 스프링(30)의 텐션력이 증대된다.
따라서, 스프링(30)의 텐션력 증대를 통해 차량의 시동시에 감소된 웨빙(42)의 텐션력이 다시 증대됨으로써, 웨빙(42)의 복원력이 향상되어 웨빙(42)이 신속하게 스풀(41)에 감겨지면서 복원이 이루어지게 된다.
본 발명에서 상기 스프링(30)이 감겨지는 방향으로의 모터(10)의 회전은, 스프링(30)이 풀어지는 방향으로의 모터(10)의 회전수보다 적어도 더 많은 회전이 이루어진 후, 스프링(30)이 풀어지는 방향으로 회전된 회전수를 뺀 만큼 스프링(30)이 풀어지는 방향으로 다시 모터(10)가 회전하여 스프링(30)이 감겨지기 전의 상태로 복귀시킬 수 있게 된다.
즉, 스프링(30)이 풀어져 스프링(30)의 텐션력이 감소된 이 후, 이를 복귀하기 위해서는 스프링(30)이 풀어지는데, 스프링(30)이 풀어지는 방향으로 5바퀴가 회전되었다면, 5바퀴보다 더 많은 7바퀴의 회전수만큼 반대방향으로 스프링(30)을 회전시켜 스프링(30)을 감게 된다. 따라서, 스프링(30)의 텐션력을 더욱 증대시켜 웨빙(42)의 복원력을 증대시킬 수 있게 된다.
이어서, 스프링(30)이 더 많이 감겨진 회전수인 2바퀴만큼 스프링(30)이 풀어지는 방향으로 다시 회전시켜 스프링(30)을 풀게 됨으로써, 차량의 시동 전의 스프링(30) 형태로 복귀시키게 된다.
도 5를 통해 본 발명의 작용 및 효과를 살펴본다.
차량의 시동이 걸리게 되면, 모터(10)가 정방향으로 구동되어 스프링(30)이 풀어지는 방향으로 스프링(30)이 회전되며, 이로 인해 스프링(30)의 텐션력이 감소된다. 이 후, 시트벨트를 체결하게 되면, 감소된 스프링(30)의 텐션력에 의해 보다 적은 인출력으로 웨빙(42)이 인출될 수 있어, 시트벨트의 체결이 간편하게 이루어지고, 또한 웨빙(42)에 의한 압박감을 완화시킬 수 있다.
이어서, 시트벨트의 체결을 해제하게 되면, 모터(10)가 역방향으로 구동되어 스프링(30)이 감겨지는 방향으로 스프링(30)이 회전되며, 이로 인해 스프링(30)의 텐션력이 증대된다. 이에, 증대된 스프링(30)의 텐션력에 의해 보다 적은 권입력으로 웨빙(42)이 스풀(41)에 감겨지면서 복원될 수 있어, 시트벨트의 복원이 더욱 신속하게 이루어질 수 있게 된다.
이때, 시트벨트의 체결작용이 이루어지지 않은 경우에, 차량의 시동이 정지되면, 모터(10)가 역방향으로 구동되어 스프링(30)이 감겨지는 방향으로 스프링(30)이 회전되며, 이로 인해 스프링(30)의 텐션력이 증대된다. 이에, 증대된 스프링(30)의 텐션력에 의해 보다 적은 권입력으로 웨빙(42)이 스풀(41)에 감겨지면서 복원될 수 있어, 시트벨트의 복원이 더욱 신속하게 이루어질 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명은 차량의 시동시에 모터(10)가 구동되어 웨빙(42)이 스풀(41)에서 권출되는 방향으로 스프링(30)이 풀어지게 됨으로써, 스프링(30)의 텐션력이 감소되어 웨빙(42)의 인출력이 저하되고, 이로 인해 시트벨트의 체결이 용이함은 물론, 시트벨트의 체결시 웨빙(42)에 의한 압박감이 완화된다.
더욱이, 본 발명은 시트벨트의 체결 해제시와, 시트벨트의 체결 없이 시동을 정지한 경우에 모터(10)가 구동되어 웨빙(42)이 스풀(41)에 권입되는 방향으로 스프링(30)이 감겨지게 됨으로써, 스프링(30)의 텐션력이 증대되어 웨빙(42)의 권입에 필요한 복원력이 향상되고, 이로 인해 웨빙(42)의 복원이 신속하게 이루어지게 된다.
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
10 : 모터 20 : 종동부재
30 : 스프링 40 : 리트렉터
41 : 스풀 42 : 웨빙
50 : 제어부

Claims (5)

  1. 정방향 또는 역방향으로 회전 구동하는 모터(10);
    상기 모터(10)의 축과 연결되며, 모터(10)와 연동되어 회전하는 종동부재(20);
    웨빙(42)이 권취되도록 스풀(41)이 마련된 리트렉터(40);
    권취된 형상으로 마련되며, 일단부가 상기 종동부재(20)에 고정되고, 타단부가 스풀(41)의 축에 고정됨으로써, 모터(10)의 구동방향에 따라 종동부재(20)와 함께 일단부가 정방향 또는 역방향으로 회전되어 감겨지거나 풀어지게 되는 스프링(30); 및
    차량의 시동여부 및 시트벨트의 체결 해제를 감지하여 모터(10)에 정방향구동신호 또는 역방향구동신호를 전달하는 제어부(50);를 포함하고,
    상기 스프링(30)이 감겨지는 방향으로의 모터(10)의 회전은, 스프링(30)이 풀어지는 방향으로의 모터(10)의 회전수보다 적어도 더 많은 회전이 이루어진 후, 스프링(30)이 풀어지는 방향으로 회전된 회전수를 뺀 만큼 스프링(30)이 풀어지는 방향으로 다시 모터(10)가 회전하여 스프링(30)이 감겨지기 전의 상태로 복귀시키는 것을 특징으로 하는 시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부(50)는 차량의 시동시, 모터(10)에 정방향구동신호를 인가하여, 스프링(30)이 풀어지는 방향으로 종동부재(20)를 회전시키므로, 스프링(30)의 텐션력을 감소시키는 것을 특징으로 하는 시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부(50)는 시트벨트의 체결 해제시, 모터(10)에 역방향구동신호를 인가하여, 스프링(30)이 감겨지는 방향으로 종동부재(20)를 회전시키므로, 스프링(30)의 텐션력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부(50)는 시트벨트의 체결이 이루어지지 않은 채, 차량의 시동이 정지된 경우, 모터(10)에 역방향구동신호를 인가하여, 스프링(30)이 감겨지는 방향으로 종동부재(20)를 회전시키므로, 스프링(30)의 텐션력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 시트벨트용 웨빙의 장력 조절장치.
  5. 삭제
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