KR101477615B1 - 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터에 관한 것으로, 웨빙이 감겨있는 스풀; 상기 스풀이 회전가능하게 결합되고, 상기 스풀에 감겨있는 웨빙을 수용하는 프레임; 중심부에 상기 스풀의 회전축과 동축의 구동 기어를 구비하고, 외주면을 따라 일방향 톱니가 형성되며, 상기 스풀의 일단부에 장착되어 상기 스풀과 함께 회전하는 플라이 휠 기어; 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 경우에는 상기 일방향 톱니에 걸려서 상기 웨빙의 인입을 허용하되 인출을 방지하며, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 이후에 다시 인입되어 기설정된 제2 길이만큼 인출된 경우에는 상기 일방향 톱니로부터 떨어져서 상기 웨빙의 인입과 인출을 모두 허용하는 레버; 상기 플라이 휠 기어의 구동 기어와 연동하는 종동 기어를 구비하여 상기 스풀 및 상기 플라이 휠 기어와 함께 회전하는 것으로, 상기 웨빙의 인출 길이에 따라 상기 레버를 조정하는 제1 플레이트를 구비하는 통합 플레이트; 및 상기 제1 플레이트에 의해 상기 레버가 조정될 때, 상기 레버에 인접하여 마련된 센서부를 통해 상기 레버가 조정되었는지 여부를 감지함으로써, 유아 시트가 장착되어 있는지 여부를 확인하는 감지 유닛;을 포함한다.

Description

유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터 {RETRACTOR FOR SEAT BELT BEING ABLE TO CHECK INSTALLATION OF CHILD SEAT}

본 발명은 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동 록킹 리트랙터의 작동 유무를 확인하여 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량 간 또는 다른 물체와의 충돌에 의하여 탑승자가 차량 또는 기구에서 이탈하는 것을 방지할 수 있도록, 차량 또는 기구에는 탑승자를 보호하기 위한 여러 가지의 안전장치가 마련된다.

그 중에서 대표적인 것이 시트 벨트(seat belt)와 에어백(air bag)이라고 할 것이며, 더욱 구체적으로 시트 벨트는 차량 또는 기구에 탑승한 사람의 하복부와 흉부를 시트에 안정되게 고정하는 역할을 함으로써 탑승자를 보호하는 안전장치라면, 에어백은 차량 또는 기구에 탑승한 사람의 전방에서 충격을 완충시킬 수 있는 벌룬을 생성하는 역할을 함으로써 탑승자를 보호하는 안전장치이다.

그런데 시트 벨트와 에어백은 이러한 기본적인 역할만으로 어느 정도의 차량 간 또는 다른 물체와의 충돌로부터 탑승자를 보호할 수 있지만, 유아의 탑승을 위해 유아 시트가 장착된 경우에는 이러한 기본적인 역할만으로는 부족한 경우가 종종 있다.

즉, 유아 시트가 장착된 경우에는, 유아 시트의 구조상 차량 간 또는 다른 물체와의 충돌에 의하여 시트 벨트로부터 유아 시트가 분리되어 유아 시트에 탑승한 유아의 안전을 더욱 해할 가능성이 있으며, 유아 시트 앞에서 에어백이 작동하는 경우 벌룬의 부피로 인해 유아의 호흡을 방해하여 유아 시트에 탑승한 유아의 안전을 더욱 해할 가능성이 있다.

따라서 이와 같은 부족한 경우를 보충하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있는데, 대표적으로 시트 벨트에서는 리트랙터(retractor)에 대한 기술이고, 에어백에서는 유아 시트 감지에 대한 기술이다.

즉, 시트 벨트에 장착되는 리트랙터에 자동 록킹 리트랙터(ALR; Automatic Locking Retractor) 기능을 부가하고, 에어백의 작동 여부를 제어하는 에어백 모듈에 유아 시트가 장착되어 있는지 감지할 수 있는 센싱 기능을 부가하여, 전술한 바와 같이 부족한 안전성을 보충할 수 있다.

그러나 리트랙터에 이와 같은 자동 록킹 리트랙터 기능을 부가하는 기술과 에어백 모듈에 유아 시트 감지 기능을 부가하는 기술을 구현하는데 있어서, 이를 통합하는 것은 상당히 어려운 일이어서, 현재에는 각각의 기술을 개별적인 부품을 이용하여 구현하고 있다.

따라서 이를 통합하여 구현할 수만 있다면, 각각의 기술을 구현하는데 필요한 부품 수를 줄일 수 있음은 물론, 더욱 안정적이고 확실하게 유아 시트에 탑승한 유아를 보호할 수 있을 것이다.

이에 본 발명에 대한 발명자들은 이전에 본 발명에 대한 발명자들이 발명하여 특허 등록받은 바 있는 대한민국 등록특허 제10-1152602호에 대한 시트 벨트용 리트랙터과 연관지어 어떻게 하면 에어백 모듈과 연관지어 유아 시트 감지 기능을 부가할 수 있을지 많은 연구와 노력을 기울이게 되었다.

본 발명의 기술적 과제는, 자동 록킹 리트랙터의 작동 유무를 확인하여 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터를 제공하는데 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 발명의 일 실시예에 따라, 웨빙이 감겨있는 스풀; 상기 스풀이 회전가능하게 결합되고, 상기 스풀에 감겨있는 웨빙을 수용하는 프레임; 중심부에 상기 스풀의 회전축과 동축의 구동 기어를 구비하고, 외주면을 따라 일방향 톱니가 형성되며, 상기 스풀의 일단부에 장착되어 상기 스풀과 함께 회전하는 플라이 휠 기어; 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 경우에는 상기 일방향 톱니에 걸려서 상기 웨빙의 인입을 허용하되 인출을 방지하며, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 이후에 다시 인입되어 기설정된 제2 길이만큼 인출된 경우에는 상기 일방향 톱니로부터 떨어져서 상기 웨빙의 인입과 인출을 모두 허용하는 레버; 상기 플라이 휠 기어의 구동 기어와 연동하는 종동 기어를 구비하여 상기 스풀 및 상기 플라이 휠 기어와 함께 회전하는 것으로, 상기 웨빙의 인출 길이에 따라 상기 레버를 조정하는 제1 플레이트를 구비하는 통합 플레이트; 및 상기 제1 플레이트에 의해 상기 레버가 조정될 때, 상기 레버에 인접하여 마련된 센서부를 통해 상기 레버가 조정되었는지 여부를 감지함으로써, 유아 시트가 장착되어 있는지 여부를 확인하는 감지 유닛;을 포함하는 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터에 의해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 플레이트는, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 이후에 다시 인입될 때 상기 레버와 접하는 제1 외주면과, 상기 웨빙이 기설정된 제2 길이만큼 인출된 이후에 다시 인입될 때 상기 레버와 접하는 제2 외주면을 구비하되, 상기 제1 외주면과 상기 제2 외주면은 서로 다른 반경을 갖는 원주면으로 형성되어, 회전하면서 상기 레버의 위치를 변경시킴으로써 상기 레버를 상기 일방향 톱니에 걸리거나 떨어지도록 조정할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터는 상기 프레임이 기설정된 각도 이상 기울어지는 경우에 상기 일방향 톱니에 걸려서 상기 웨빙의 인출을 방지하는 경사센서를 더 포함할 수 있는데, 이때, 상기 통합 플레이트는 상기 제1 플레이트에 일체형 단차로 형성되어 상기 경사센서의 작동 여부를 결정하는 제2 플레이트를 더 구비할 수 있다.

이때, 상기 제2 플레이트는, 상기 경사센서와 접하는 제3 외주면과 제4 외주면을 구비하되, 상기 제3 외주면은, 상기 프레임이 기설정된 각도 이상 기울어지는 경우에 상기 웨빙의 인출을 방지하도록, 상기 경사센서가 상기 일방향 톱니에 걸리는 것을 허용하고, 상기 제4 외주면은, 상기 웨빙이 기설정된 제3 길이만큼 인출되어 인입되는 경우에 상기 프레임이 기울어진 각도와 무관하게 상기 웨빙의 인출을 허용하도록, 상기 경사센서가 상기 일방향 톱니에 걸리는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 레버는, 상기 플라이 휠 기어 및 상기 통합 플레이트에 인접하여 배치되는 몸체; 상기 몸체로부터 돌출되고, 상기 제1 플레이트와 접하는 제1 돌출부; 상기 제1 돌출부로부터 이격되어 상기 몸체로부터 돌출되고, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 경우에 상기 일방향 톱니에 걸리는 제2 돌출부; 및 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸린 이후 상기 웨빙이 인입될 때 발생되는 외력으로 인해 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니로부터 떨어지는 것을 방지하는 위치 고정부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 경우에, 상기 제1 돌출부는 상기 제1 플레이트의 제1 외주면과 접하며 상기 제2 돌출부는 상기 일방향 톱니에 걸려서, 상기 웨빙은 더 이상 인출이 불가능하게 되며, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 이후에 다시 인입되어 기설정된 제2 길이만큼 인출된 경우에, 상기 제1 돌출부는 상기 제1 플레이트의 제2 외주면과 접하며 상기 제2 돌출부는 상기 일방향 톱니로부터 떨어져서, 상기 웨빙은 다시 인출이 가능하게 될 수 있다.

한편, 상기 감지 유닛은, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출되면서 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸리게 되는지 여부를 기준으로 하여, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸렸다가 떨어진 경우에 상기 유아 시트가 장착되어 있는 것으로 확인하되, 상기 유아 시트가 장착되어 있다고 확인된 이후에는 다시 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸리게 될 때까지는 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 떨어져 있더라도 상기 유아 시트가 장착되어 있는 것으로 확인할 수 있다.

여기서, 상기 감지 유닛은, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸려 있는지 또는 떨어져 있는지 여부를 확인할 수 있도록, 상기 제2 돌출부의 상대적 위치를 감지할 수 있는 위치 센서부를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 위치 센서부는, 홀 센서가 부착되어 있는 회로기판과, 상기 회로기판이 일면에 장착되는 하우징과, 상기 제2 돌출부에 대향하여 마련되어 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸렸다가 떨어질 때 상기 하우징 내부에 들어가는 자석부재를 포함하되, 상기 자석부재가 상기 하우징 내부에 들어가게 되면, 상기 자석부재와 상기 홀 센서가 인접하게 되면서 상기 홀 센서에 흐르는 전류의 세기가 변경되고, 상기 홀 센서에 흐르는 전류의 세기가 변경되는지 여부를 상기 회로기판을 통해 판단함으로써, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸려 있는지 또는 떨어져 있는지 여부를 확인할 수 있으며, 전술한 바와 같이 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸렸다가 떨어진 경우에 상기 유아 시트가 장착되어 있는 것으로 확인할 수 있다.

한편, 상기 감지 유닛은, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에서 떨어지기 이전에 상기 하우징에 대한 상기 자석부재의 위치를 조정하고, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 다시 걸릴 때 상기 하우징 내부에 들어간 자석부재를 원위치시키는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

아울러, 상기 감지 유닛은, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에서 떨어질 때 상기 자석부재가 상기 하우징 내부에 들어가는 것을 보조할 수 있도록 상기 제2 돌출부에 대향하는 상기 자석부재의 일면에 돌출 형성된 유도돌기를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 위치 센서부는, 홀 센서가 부착되어 있는 회로기판과, 상기 제2 돌출부에 장착된 자석부재를 포함하되, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸렸다가 떨어지게 되면, 상기 자석부재와 상기 홀 센서가 인접하게 되면서 상기 홀 센서에 흐르는 전류의 세기가 변경되고, 상기 홀 센서에 흐르는 전류의 세기가 변경되는지 여부를 상기 회로기판을 통해 판단함으로써, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸려 있는지 또는 떨어져 있는지 여부를 확인할 수 있으며, 전술한 바와 같이 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸렸다가 떨어진 경우에 상기 유아 시트가 장착되어 있는 것으로 확인할 수 있다.여기서, 상기 자석부재는, 상기 홀 센서에 반응하는 극성을 가진 제1 부분과 상기 제1 부분이 갖는 극성에 반대되는 극성을 갖는 제2 부분을 구비하되, 상기 제2 부분이 상기 홀 센서에 대향하게 상기 돌출부에 장착되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 서로 비대칭 형태로 형성될 수 있다.

이때, 상기 자석부재는, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 서로 비대칭 형태로 형성될 수 있도록, 사출을 통해 제작될 수 있다.

한편, 상기 감지 유닛은, 유아 시트 장착 여부를 확인하여 에어백을 작동시킬지 여부를 결정하는 전자제어유닛(ECU)과 연결되어 있을 수 있다.

본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터에 의하면, 자동 록킹 리트랙터의 작동 유무를 확인하여 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있다.

또한, 이러한 본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터로 인해, 유아 시트에 탑승한 유아를 보호할 수 있도록 하는 시트 벨트에서는 리트랙터에 대한 기술과 에어백에서는 유아 시트 감지에 대한 기술을 통합할 수 있어 각각의 기술을 구현하는데 필요한 부품 수를 줄일 수 있음은 물론 더욱 안정적이고 확실하게 유아를 보호할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터에 의하면, 전술한 바와 같은 통합적인 기술 구현뿐만 아니라, 블록 아웃 기능 또한 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 일 실시예에서 레버, 통합 플레이트, 감속 기어 등의 일부를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 일 실시예에서 통합 플레이트를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 일 실시예에서 통합 플레이트를 확대하여 도시한 저면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 일 실시예에서 감속 기어를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 일 실시예에서 감지 유닛을 확대 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 도 1에 도시된 일 실시예의 작동 과정을 설명하기 위하여 스풀 및 웨빙을 도시한 일부 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 1에 도시된 일 실시예에 있어서 감지 유닛이 작동하기 이전을 도시한 모식도이다.
도 10 및 도 11은 도 1에 도시된 일 실시예에 있어서 감지 유닛이 작동한 이후를 도시한 모시도이다.
도 12 및 도 13은 도 1에 도시된 일 실시예에 있어서 감지 유닛의 변형례의 구성 및 작동을 설명하기 위해 도시한 모식도이다.
도 14 및 도 15는 도 1에 도시된 일 실시예에 있어서 감지 유닛의 다른 변형례의 구성 및 작동을 설명하기 위해 도시한 모식도이다.
도 16은 도 14 및 도 15에 도시된 감지 유닛의 다른 변형례를 분리하여 일부분을 도시한 부분 사시도이다.
도 17은 도 16에 도시된 레버 및 자석부재를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 18은 도 16에 도시된 레버의 제2 돌출부에 자석부재가 결합된 형태를 도시한 단면도이다.
도 19는 도 16에 도시된 홀센서가 부착된 회로기판 및 보호구를 다른 방향에서 바라보고 도시한 사시도이다.

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 6을 참조하여, 본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

여기서, 도 1은 본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예를 분해하여 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 일 실시예에서 레버, 통합 플레이트, 감속 기어 등의 일부를 확대하여 도시한 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 일 실시예에서 통합 플레이트를 확대하여 도시한 평면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 일 실시예에서 통합 플레이트를 확대하여 도시한 저면도이며, 도 5는 도 1에 도시된 일 실시예에서 감속 기어를 확대하여 도시한 평면도이고, 도 6은 도 1에 도시된 일 실시예에서 감지 유닛을 확대 분해하여 도시한 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예는, 스풀(100), 프레임(200), 플라이 휠 기어(300), 경사센서(400), 레버(500), 통합 플레이트(600), 감속 기어(700), 감지 유닛(800)을 포함하여 구성된다.

스풀(spool, 100)은 웨빙(110)이 감겨있는 원통형의 감게(winder)이다. 이때, 웨빙(110)은 리턴 스프링 조립체(120)에 의해 항상 후술할 프레임(200)에 인입되는 방향으로 스풀(100)에 감겨 있다.

프레임(frame, 200)은 내부에 웨빙(110)을 수용하는 것으로, 스풀(100)이 프레임(200)에 내부에 회전가능하게 결합된다. 스풀(100)의 일단부가 결합되는 프레임(200)의 일측 외부면에는 전술한 리턴 스프링 조립체(120)가 결합될 수 있으며, 스풀(100)의 타단부가 결합되는 프레임(200)의 타측 외부면에는 후술할 플라이 휠 기어(300)를 감싸는 케이스(330)가 결합될 수 있다. 한편, 프레임(200)의 일측 외부면과 타측 외부면 사이에는 웨빙(110)이 한 방향으로만 나올 수 있도록 안내하는 안내홈이 마련될 수 있다.

플라이 휠 기어(fly wheel gear, 300)는 스풀(100)과 함께 회전 가능하도록 스풀(100)의 타단부에 결합되는 것으로, 후술할 경사센서(400), 레버(500), 통합 플레이트(600) 등과 함께 스풀(100)의 회전 여부를 결정한다. 이때, 스풀(100)의 회전 여부는 후술하는 바와 같이 웨빙(110)의 인출 또는 인입과 상관관계를 갖는다.

이러한 플라이 휠 기어(300)는 중심부에 스풀(100)의 회전축과 동축의 구동 기어(310)를 구비하고, 외주면을 따라 일방향 톱니(320)가 형성된다.

구동 기어(310)는 스풀(100)의 타단부 중앙에 돌출된 회전 중심축과 결합될 수 있다. 또한, 구동 기어(310)는 후술하는 바와 같이 통합 플레이트(600)의 종동 기어(610)와 직접적으로 연결될 수 있거나, 감속 기어(700)를 통해 간접적으로 연결될 수도 있다. 이러한 구동 기어(310)는 웨빙(110)의 인출 또는 인입에 따른 스풀(100)의 회전이 플라이 휠 기어(300)와 통합 플레이트(600)에도 전달되도록 하는 역할을 한다.

일방향 톱니(320)는 웨빙(110)이 인입되는 방향으로는 후술할 경사센서(400) 또는 레버(500)가 걸리지 않으나, 웨빙(110)이 인출되는 방향으로는 후술할 경사센서(400) 또는 레버(500)가 걸리도록 형성된다.

한편, 이와 같이 구성되는 플라이 휠 기어(300)는 케이스(330)에 의해 둘러싸일 수 있다. 이는 후술할 통합 플레이트(600)와의 상호 간섭을 방지하기 위하기 위한 목적을 포함한 다양한 목적으로 마련된다.

더욱 구체적으로, 케이스(330)는 후술할 경사센서(400)를 수용하는 수용공간(332)을 구비할 수 있다. 이때, 경사센서(400)가 수용공간(332)으로부터 이탈되지 않도록 커버하는 덮개(334)도 구비될 수 있다. 한편, 레버(500), 통합 플레이트(600), 감속 기어(700) 등이 회전가능하게 연결될 수 있는 각종 돌기들(336a, 336b, 336c)이 마련될 수도 있다. 또한, 레버(500), 통합 플레이트(600), 감속 기어(700) 등이 케이스(330)에 회전가능하게 연결된 이후에 이탈되지 않도록 커버하는 덮개(338)도 구비될 수 있다.

경사센서(vehicle sensor, 400)는 프레임(200)이 기설정된 각도 이상 기울어지는 경우에 일방향 톱니(320)에 걸려서 웨빙(110)의 인출을 방지하는 역할을 한다. 이러한 경사센서(400)는 전술한 바와 같은 역할을 할 수 있다면 어떠한 구조를 갖더라도 무방하다. 일 예로, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예에 포함되는 경사센서(400)는 일방향 톱니(320)를 향해 있는 누름부와, 프레임(200)이 기설정된 각도 이상 기울어지는 경우 누름부를 가압하는 구 형상의 무게 추로 구성될 수 있다.

레버(lever, 500)는 특정 길이만큼 웨빙(110)이 인출되었을 때 웨빙(110)이 더 이상 인출될 수 없도록 하여 자동 록킹 리트랙터 기능을 구현할 수 있도록 하는 역할을 한다. 즉, 레버(500)는, 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고)만큼 인출되었을 때에는, 일방향 톱니(320)에 걸려서 웨빙(110)의 인입은 허용하되, 웨빙(110)의 인출은 방지한다. 그리고, 레버(500)는, 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고)만큼 인출된 웨빙(110)이 인입되어 기설정된 제2 길이(l₂, 도 7 참고)만큼 인출되었을 때에는 일방향 톱니(320)로부터 떨어져서 웨빙(110)의 인입과 인출을 모두 허용한다.

또한, 레버(500)는 자동 록킹 리트랙터 기능의 구현과 함께 유아 시트가 장착되어 있는지 여부를 확인할 수 있도록 하는 역할을 한다.

즉, 레버(500)는 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고)만큼 인출되면서 일방향 톱니(320)에 걸리게 되는지 여부를 기준으로, 레버(500)가 일방향 톱니(320)에 걸렸다가 떨어진 경우에 유아 시트가 장착된 것으로 확인할 수 있다.

이러한 레버(500)의 작동은 스풀(100) 및 플라이 휠 기어(300)와 함께 회전하는 후술할 통합 플레이트(600)의 제1 플레이트(620)에 의해 조정된다.

이와 같이 작동하는 레버(500)는 다양한 방법으로 구성될 수 있을 것이나, 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예에서는 예시적으로 다음과 같은 방법으로 구성될 수 있다.

먼저, 레버(500)의 일 예는, 몸체(510), 제1 돌출부(520), 제2 돌출부(530) 및 위치 고정부(540)를 포함할 수 있다.

몸체(510)는 플라이 휠 기어(300) 및 통합 플레이트(600)에 인접하여 배치되는 것으로, 플라이 휠 기어(300)를 감싸는 케이스(330) 또는 프레임(200)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이러한 몸체(510)에는 후술하는 바와 같이 제1 돌출부(520) 및 제2 돌출부(530)가 돌출될 수 있으며, 위치 고정부(540)가 마련될 수 있다.

제1 돌출부(520)는 몸체(510)로부터 돌출되어 제1 플레이트(620)와 접하는 것으로, 제1 플레이트(620)에 의한 조정을 받아 웨빙(110)의 인출 길이에 따라 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸리도록 하는 역할을 한다.

즉, 기설정된 길이만큼 인출된 웨빙(110)이 리턴 스프링 조립체(120)에 의해 인입되면, 웨빙(110)이 감겨 있는 스풀(100)이 회전하게 되고, 스풀(100)과 연동하는 통합 플레이트(600)도 회전하게 된다. 이와 같이 통합 플레이트(600)가 회전하면, 통합 플레이트(600)를 구성하는 제1 플레이트(620)도 회전하게 되어, 제1 돌출부(520)를 이동시킨다. 제1 돌출부(520)가 이동하게 되면, 몸체(510)는 회전하게 되고, 몸체(510)로부터 돌출된 제2 돌출부(530)가 이동하게 되어, 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸리도록 한다.

제2 돌출부(530)는 제1 돌출부(520)로부터 이격되어 몸체(510)로부터 돌출되고, 전술한 바와 같이 이동하여, 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고)만큼 인출된 경우 일방향 톱니(320)에 걸린다.

더욱 구체적으로, 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고)만큼 인출된 경우에, 제1 돌출부(520)는 제1 플레이트(620)의 제1 외주면(622)과 접하며 제2 돌출부(630)는 일방향 톱니(320)에 걸려서, 웨빙(110)은 더 이상 인출이 불가능하게 된다. 또한, 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고만큼 인출된 이후에 다시 인입되어 기설정된 제2 길이(l₂, 도 7 참고만큼 인출된 경우에, 제1 돌출부(520)는 제1 플레이트(620)의 제2 외주면(624)과 접하며 제2 돌출부(530)는 일방향 톱니(320)로부터 떨어져서, 웨빙(110)은 다시 인출이 가능하게 된다.

위치 고정부(540)는 이러한 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸린 이후 웨빙(110)이 인입될 때 발생되는 외력으로 인해 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)로부터 떨어지는 것을 방지하는 역할을 한다.

즉, 전술한 바와 같이 일방향 톱니(320)가 웨빙(110)이 인입되는 방향으로는 경사센서(400) 또는 레버(500)가 걸리지 않도록 형성된다고 하더라도, 톱니의 특성상 어느 정도 높이의 나사산을 가지므로, 웨빙(110)이 인입될 때 경사센서(400) 또는 레버(500)와의 접촉으로 충격력 또는 마찰력과 같은 외력이 발생할 수 있다. 이러한 외력은 일방향 톱니(320)에 걸려 있는 제2 돌출부(530)가 이탈시킬 수도 있는데, 위치 고정부(540)는 제2 돌출부(530)의 이탈을 방지한다.

이러한 위치 고정부(540)를 구성하는 방법도 전술한 바와 같은 역할을 하면 어떠한 구성을 갖더라도 무방하다. 이하에서는 위치 고정부(540)를 탄성 유닛으로 형성하는 경우와 걸쇠로 형성하는 경우를 예로 들어 설명한다.

먼저, 위치 고정부(540)는 일측이 프레임(200) 또는 플라이 휠 기어(300)를 감싸는 케이스(330)에 연결되고 타측이 제1 돌출부(520) 또는 제2 돌출부(530)에 연결되는 탄성 유닛으로 형성될 수 있다. 즉, 위치 고정부(540)는 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)를 향하도록 탄성력을 가함으로써, 웨빙(110)이 인입될 때 발생되는 외력으로 인한 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)로부터 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 위치 고정부(540)가 탄성 부재로 형성되는 경우, 레버(500)는 위치 고정부(540)로 인해 제1 돌출부(520)가 제1 플레이트(620)로부터 이탈되는 것을 방지하도록, 몸체(510)로부터 돌출된 제3 돌출부(550)를 더 포함할 수 있다.

또한, 위치 고정부(540)는 프레임(200) 또는 플라이 휠 기어(300)를 감싸는 케이스(330)에 마련된 돌기(350)에 걸리는 걸쇠로 형성될 수 있다. 즉, 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸린 이후에, 위치 고정부(540)가 돌기(350)에 걸림으로써, 웨빙(110)이 인입될 때 발생되는 외력으로 인한 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)로부터 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 위치 고정부(540)를 걸쇠로 형성하는 경우와 탄성 유닛으로 형성하는 경우와 무관하게, 프레임(200) 또는 플라이 휠 기어(300)를 감싸는 케이스(330)에는 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)를 향해 이동하거나 일방향 톱니(320)로부터 멀어지도록 이동하는 안내부(560)가 마련될 수 있다. 이러한 안내부(560)를 구성하는 일 구성요소로, 레버(500)의 이동 범위를 이탈하지 않도록 하는 걸림턱(562)도 형성될 수 있다.

통합 플레이트(600)는 스풀(100) 및 플라이 휠 기어(300)와 함께 회전하는 것으로, 웨빙(110)의 인출 길이에 따라 레버(500) 및 경사센서(400)를 조정하는 역할을 한다. 즉, 통합 플레이트(600)는 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예가 자동 록킹 리트랙터 기능과 블록 아웃 기능을 함께 구현할 수 있도록 하는 구성 요소이다.

특히, 통합 플레이트(600)는 별도의 부품이 조립된 조립품이 아니라 후술할 각 구성 요소를 포함하는 일체품이므로, 자동 록킹 리트랙터 기능과 블록 아웃 기능을 함께 구현하는데 있어서 조립품이 갖는 마찰, 소음 등과 같은 단점이 없다.

이러한 통합 플레이트(600)는 종동 기어(610)와, 제1 플레이트(620) 및 제2 플레이트(630)를 포함할 수 있다.

종동 기어(610)는 플라이 휠 기어(300)의 구동 기어(310)와 연동하는 기어이다. 즉, 종동 기어(610)는 통합 플레이트(600)가 스풀(100)과 결합된 플라이 휠 기어(300)와 함께 회전할 수 있도록 하는 역할을 한다.

이러한 역할을 하는 종동 기어(610)는 구동 기어(310)와 연동할 수 있는 기어이면 될 뿐, 그 형상이나 구조는 제한되지 않는다. 일 예로서, 도 3 및 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 종동 기어(610)는 통합 플레이트(600)의 회전 중심을 향하여 후술할 제1 외주면(622) 내지 제4 외주면(634)의 반대측에 마련된 내측 기어로 형성될 수 있다.

이때, 구동 기어(310)와 종동 기어(610) 사이에는 감속 기어(700)가 마련될 수 있다. 감속 기어(700)는 구동 기어(310)에 대한 종동 기어(610)의 회전비를 감소시킴으로써, 플라이 휠 기어(300)의 회전속도보다 통합 플레이트(600)의 회전속도를 감속시키는 역할을 한다.

이러한 역할을 하는 감속 기어(700)는 일측이 구동 기어(310)와 연동하고 타측이 종동 기어(610)와 연동되도록 배치된다. 이때, 구동 기어(310)에 대한 종동 기어(610)의 회전비를 감소시키기 위하여, 구동 기어(310)와 연동되는 일측의 기어수가 종동 기어(610)와 연동되는 타측의 기어수보다 크다.

제1 플레이트(620)는 웨빙(110)의 인출 길이에 따라 레버(500)를 조정하는 역할을 하는 것으로, 제1 외주면(622)과 제2 외주면(624)을 구비한다.

제1 외주면(622)은 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고)만큼 인출된 이후에 다시 인입될 때 레버(500)와 접하는 외주면이고, 제2 외주면(624)은 웨빙(110)이 기설정된 제2 길이(l₂, 도 7 참고)만큼 인출된 이후에 다시 인입될 때 레버(500)와 접하는 외주면이다.

이때, 제1 외주면(622)과 제2 외주면(624)은 서로 다른 반경을 갖는 원주면으로 형성되어, 회전하면서 레버(500)의 위치를 변경시킴으로써, 레버(500)를 일방향 톱니(320)에 걸리거나 떨어지도록 조정할 수 있다.

더욱 구체적으로, 제2 외주면(624)의 반경은 제1 외주면(622)의 반경보다 더 크게 형성되어, 레버(500)를 조정할 수 있다. 즉, 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고)만큼 인출되어 다시 인입될 때에는, 레버(500)의 제1 돌출부(520)가 제1 외주면(622)에 접하고 레버(500)의 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸려 있다. 그러나, 계속하여 인입되던 웨빙(110)이 기설정된 제2 길이(l₂, 도 7 참고)만큼 인출되어 있을 때에는, 반경이 더 큰 제2 외주면(624)에 레버(500)의 제1 돌출부(520)를 밀어내면서 접하게 되어, 레버(500)의 몸체(510)가 회전하게 된다. 이러한 레버(500)의 몸체(510) 회전은 레버(500)의 제2 돌출부(530)를 이동시켜, 레버(500)의 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)로부터 떨어지게 된다.

제2 플레이트(630)는 웨빙(110)의 인출 길이에 따라 경사센서(400)의 작동 여부를 결정하는 역할을 하는 것으로, 제1 플레이트(620)에 일체형 단차로 형성된다. 즉, 제2 플레이트(630)는 제1 플레이트(620)와 계단형의 형상을 갖는 하나의 사출물로 구성될 수 있다. 또한, 제2 플레이트(630)는 그 넓이가 제1 플레이트(620)의 넓이보다 더 크게 형성될 수 있다.

이러한 제2 플레이트(630)는 경사센서(400)와 접하는 제3 외주면(632)과 제4 외주면(634)을 구비한다.

제3 외주면(632)은, 경사센서(400)가 작동하여 프레임(200)이 기설정된 각도 이상 기울어지는 경우에 웨빙(110)의 인출이 방지될 때, 경사센서(400)가 제2 플레이트(630)와 접하는 외주면이다. 또한, 제4 외주면(634)은, 웨빙(110)이 기설정된 제3 길이(l₃, 도 7 참고)만큼 인출된 경우에 프레임(200)이 기울어지는 각도와 무관하게 웨빙(110)의 인출이 허용될 때, 즉 경사센서(400)가 작동되지 않을 때, 경사센서(400)와 접하는 외주면이다.

이때, 제4 외주면(634)은 제3 외주면(632)으로부터 돌출되도록 형성되어, 웨빙(110)이 기설정된 제3 길이(l₃, 도 7 참고)만큼 인출된 경우에, 경사센서(400)를 플라이 휠 기어(300)의 외측으로 밀어내어 경사센서(400)가 일방향 톱니(320)에 걸리는 것을 방지할 수 있다.

더욱 구체적으로, 웨빙(110)이 기설정된 제3 길이(l₃, 도 7 참고)보다 더 많이 인출되어 기설정된 제3 길이(l₃, 도 7 참고)에 도달하기 전까지 인입될 때, 경사센서(400)는, 제3 외주면(632)과 접하고 있으며, 프레임(200)이 기설정된 각도 이상 기울어지는 경우에 일방향 톱니(320)에 걸릴 수 있다. 그러나, 웨빙(110)이 기설정된 제3 길이(l₃, 도 7 참고)만큼 인출되어 인입될 때, 경사센서(400)는 제4 외주면(634)과 접하게 되고, 돌출된 제4 외주면(634)은 경사센서(400)를 플라이 휠 기어(300)의 외측으로 밀어내어, 경사센서(400)가 더 이상 일방향 톱니(320)에 걸리지 않도록 하여, 프레임(200)이 기울어지는 각도와 무관하게 웨빙(110)의 인입 및 인출을 자유롭게 허용한다.

한편, 통합 플레이트(600)는, 종동 기어(610)와, 제1 플레이트(620) 및 제2 플레이트(630) 이외에도, 기준자(640)를 더 포함할 수 있다.

기준자(640)는 플라이 휠 기어(300) 또는 플라이 휠 기어(300)를 감싸는 케이스(330)에 마련된 기준점(340)에 대응하는 것으로, 웨빙(110)이 프레임(200)으로부터 완전히 인출되었을 때의 길이를 웨빙(110)의 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고)로 설정할 때 제1 외주면(622)과 제2 외주면(624)이 연결되는 일측(650)에 레버(500)가 위치할 수 있도록 하는 역할을 한다.

이러한 기준자(640)는 통합 플레이트(600)의 일면에 화살표와 같은 도형으로 표시할 수 있거나, 제2 플레이트(630)의 외주면으로부터 돌출된 돌기일 수 있다.

감지 유닛(800)은 제1 플레이트(620)에 의해 레버(500)가 조정될 때 레버(500)에 인접하게 마련된 센서부를 통해 레버(500)가 조정되었는지 여부를 감지함으로써 유아 시트가 장착되어 있는지 여부를 확인하는 구성요소이다.

이러한 감지 유닛(800)은 레버(500)와 연동하여 유아 시트가 장착되어 있는지 여부를 확인하고, 나아가 유아 시트가 장착되어 있다면 에어백이 작동되지 않도록 한다면 어떠한 구조 및 형상으로 이루어져도 무방하며, 다양한 구조 및 형상 모두 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다고 할 것이다.

다만, 더욱 상세한 설명을 위해 전술한 바와 같은 레버(500)의 일 예에 대응하여 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

즉, 감지 유닛(800)은 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고)만큼 인출되면서 레버(500)의 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸리게 되는지 여부를 기준으로 하여, 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸렸다가 떨어지게 된 것으로 센서부가 감지한 경우에는 유아 시트가 장착되어 있는 것으로 확인한다.

다만, 유아 시트가 장착되어 있다고 확인된 이후에는 다시 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸리게 될 때까지는 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸리게 되지 않더라도 유아 시트가 장착되어 있는 것으로 확인하여야 할 것이다.

이와 같이 확인하지 않으면, 유아 시트가 장착된 이후에 웨빙(110)이 기설정된 제2 길이(l₂, 도 7 참고)만큼 인출되었을 때에 유아 시트가 장착되지 않은 것으로 오인하는 경우가 발생될 수 있기 때문이다.

그러나 다시 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸리게 되면, 즉 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁, 도 7 참고)만큼 인출되고 나면, 유아 시트를 다시 장착하게 되는 경우라 할 것이어서 전술한 바와 같이 오인하는 경우가 발생되지 않을 것이다.

이러한 오인이 발생되지 않도록 하기 위해서 별도로 보조 유닛(미도시)을 두어 이를 재차 확인할 수 있는 방법도 있으며, 이를 디스플레이 유닛(미도시)을 통해 사용자에게 알려줄 수 있는 방법도 있음은 당연하다.

한편, 센서부 역시 그 종류에 대한 제한이 없음은 물론이나, 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸리게 되었는지 여부를 쉽게 센싱하기 위해서는 후술할 홀 센서(840, 840')와 같이 제2 돌출부(530)의 상대적 위치 관계를 감지할 수 있는 위치 센서부인 것이 유리하다.

더욱 구체적으로 감지 유닛(800)에 대하여 설명하기 위해, 도 8 내지 도 15를 참조하여, 감지 유닛(800)의 일례와 다양한 변형례를 제시하면 다음과 같다.

여기서, 도 8 및 도 9는 도 1에 도시된 일 실시예에 있어서 감지 유닛이 작동하기 이전을 도시한 모식도이고, 도 10 및 도 11은 도 1에 도시된 일 실시예에 있어서 감지 유닛이 작동한 이후를 도시한 모시도이며, 도 12 및 도 13은 도 1에 도시된 일 실시예에 있어서 감지 유닛의 변형례의 구성 및 작동을 설명하기 위해 도시한 모식도이고, 도 14 및 도 15는 도 1에 도시된 일 실시예에 있어서 감지 유닛의 다른 변형례의 구성 및 작동을 설명하기 위해 도시한 모식도이다.

도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 감지 유닛(800)은 홀 센서(840)가 부착되어 있는 회로기판(830)과, 회로기판(830)이 일면에 장착된 하우징(810)과, 레버(500)의 제2 돌출부(530)에 대향하여 마련되어 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸렸다가 떨어질 때 하우징(810) 내부에 들어가는 자석부재(820)를 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이 감지 유닛(800)이 구성되는 경우, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 레버(500)의 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸려 있는 상태라면 제2 돌출부(530)가 자석부재(820)를 하우징(810) 내부로 밀어내고 있지 않고 있기 때문에, 자석부재(820)와 홀 센서(840)가 인접하고 있지 않게 되고, 이로 인해 홀 센서(840)에 흐르는 전류의 세기는 변경이 없다. 따라서 회로기판(830)에도 홀 센서(840)에 흐르는 전류의 세기의 변경 사실에 대한 인지가 없기에 아직 유아 시트가 장착되어 있지 않은 것으로 확인하게 된다.

반면, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 레버(500)의 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸려있다가 떨어지게 된 상태라면 제2 돌출부(530)가 자석부재(820)를 하우징(810) 내부로 밀어내기 때문에, 자석부재(820)와 홀 센서(840)가 인접하게 되고, 이로 인해 홀 센서(840)에에 흐르는 전류의 세기는 변경된다. 따라서 회로기판(830)에도 홀 센서(840)에 흐르는 전류의 세기의 변경 사실에 대한 인지가 있어서 유아 시트가 장착된 것으로 확인하게 된다.

이와 같이 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이 작동하게 되는 감지 유닛(800)의 일례에는 탄성부재(850)가 더 포함될 수 있다.

이때, 탄성부재(850)는 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 떨어지기 이전에는 하우징(810)에 대한 자석부재(820)의 위치를 조정하고, 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)로 떨어진 이후에는 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 다시 걸릴 때 하우징(810) 내부에 들어간 자석부재(820)를 원위치시키는 역할을 한다.

이러한 탄성부재(850)는 전술한 바와 같은 역할을 수행할 수 있다면 도면에 도시된 바와 같이 코일 스프링 이외에 다른 부재로 설계변경되어도 무방하다.

한편, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 작동하게 되는 감지 유닛(800)의 변형례는 감지 유닛(800)의 작동에 도움을 주기 위한 유도돌기(860)를 더 포함할 수 있다.

이때, 유도돌기(860)는 레버(500)의 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 떨어질 때 자석부재(820)가 하우징(810) 내부로 들어가는 것을 보조하기 위한 것으로, 제2 돌출부(530)에 대항하는 자석부재(820)의 일면에 돌출 형성된 구성요소이다.

즉, 레버(500)의 제2 돌출부(530)와 자석부재(820)의 구조상 제2 돌출부(530)가 자석부재(820)를 하우징(810) 내부로 밀어내기가 어려운 경우에는, 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 유도돌기(860)를 자석부재(820)에 마련함으로써, 제2 돌출부(530)가 자석부재(820)를 하우징(810) 내부로 밀어내기 쉽도록 할 수 있다.

이러한 유도돌기(860) 역시 전술한 바와 같은 역할을 수행할 수 있다면 도면에 도시된 바와 같은 형상으로 이루어지지 않고 다른 형상으로 설계변경되어도 무방하다.

한편, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 작동하게 되는 감지 유닛(800)의 다른 변형례는, 하우징(810) 및 탄성부재(850)를 생략하기 위해 설계변경한 것으로, 홀 센서(840')가 부착된 회로기판(830')이 케이스 덮개(338)에 인접하여 마련되고, 홀 센서(840')와 연동하는 자석부재(820')가 제2 돌출부(530)에 장착되도록 구성될 수 있다.

이러한 감지 유닛(800)의 다른 변형례에 대하여 더욱 상세히 설명하기 위하여, 이하 도 16 내지 도 19를 참조하여 설명하기로 한다.

이때, 도 16은 도 14 및 도 15에 도시된 감지 유닛의 다른 변형례를 분리하여 일부분을 도시한 부분 사시도이고, 도 17은 도 16에 도시된 레버 및 자석부재를 확대하여 도시한 사시도이며, 도 18은 도 16에 도시된 레버의 제2 돌출부에 자석부재가 결합된 형태를 도시한 단면도이고, 도 19는 도 16에 도시된 홀센서가 부착된 회로기판 및 보호구를 다른 방향에서 바라보고 도시한 사시도이다.

도 16 내지 도 19에 도시된 바와 같이, 자석부재(820')는 제2 돌출부(530)에 장착되는데, 단순한 접착으로 장착되는 것이 아니라, 극성을 고려하여 제작자의 오장착을 방지하기 위해 다음과 같이 장착될 수 있다.

즉, 자석부재(820’)는 홀 센서(840’)에 반응하는 극성(S극)을 가진 제1 부분(820’a)과 제1 부분(820’a)이 갖는 극성에 반대되는 극성(N극)을 갖는 제2 부분(820’b)을 구비하는데, 제2 부분(820’b)이 홀 센서(840’)에 대향하는 오장착이 발생되지 않도록, 제1 부분(820’a)과 제2 부분(820’b)을 서로 다른 형상을 갖도록 형성하는 것이 유리하다. 즉, 제1 부분(820’a)과 제2 부분(820’b)을 비대칭으로 형성함으로써 자석부재(820’)가 제2 돌출부(530)에 오장착되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이 제1 부분(820’a)과 제2 부분(820’b)을 비대칭으로 형성하기 위해서는 기존의 페러라이트(ferrite) 가공 방식, 즉 절단을 통한 가공 방식으로는 불가능하므로, 복합재료(ferrite와 PA6 혼합)에 대해 사출공법을 사용하는 것이 유리하다.

한편, 홀 센서(840')가 부착된 회로기판(830')은 내구성이 약하므로, 케이스 덮개(338)에 인접하여 마련될 때 회로기판 보호구(870)에 끼워지는 것이 유리하며, 이때 회로기판 보호구(870)의 형상은 권리범위에 전혀 영향을 미치지 않음은 당연하다.

이와 같이 감지 유닛(800)이 구성되는 경우, 도 14에 도시된 바와 같이, 레버(500)의 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸려 있는 상태라면 제2 돌출부(530)에 마련된 자석부재(820')가 홀 센서(840')와 인접하고 있지 않고 있기 때문에 홀 센서(840')에는 전류가 흐르지 않으며, 따라서 회로기판(830')에도 수신되는 전류가 없기에 아직 유아 시트가 장착되어 있지 않은 것으로 확인하게 된다.

반면, 도 15에 도시된 바와 같이, 레버(500)의 제2 돌출부(530)가 일방향 톱니(320)에 걸렸다가 떨어지게 된 상태라면 제2 돌출부(530)에 마련된 자석부재(820')가 홀 센서(840')와 인접하게 되기 때문에 홀 센서(840')에는 전류가 흐르게 되며, 따라서 회로기판(830')에도 수신되는 전류가 있어서 유아 시트가 장착된 것으로 확인하게 된다.

이상 설명한 바와 같은 감지 유닛(800)의 일례 및 다양한 변형례는 유아 시트 장착 여부를 확인하여 에어백을 작동시킬지 여부를 결정하는 전자제어유닛(ECU; 900)과 연결된다.

이때, 전자제어유닛(900)과 연결되는 것은 앞서 설명한 바와 같이 감지 유닛(800)이 마련된다면 회로기판(830, 830')이 될 수 있음은 물론이며, 회로기판(830, 830’)와 연동하는 회로기판 연계부(880)일 수 있다.

또한, 전자제어유닛(900)은 에어백 모듈 내에 마련될 수도 있지만, 차량 내에 다른 안전장치들과 함께 연동시키는 통합 모듈 내에 마련되고 캔(CAN) 통신으로 에어백 모듈을 제어할 수 있도록 구성될 수도 있으며, 이러한 전자제어유닛(900)에 대한 설계변경으로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음은 당연하다.

다음으로, 도 7 및 앞서 참조한 도 8 내지 도 13을 재참조하여 본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 작동과정 및 효과에 대하여 상세히 설명한다.

여기서, 도 7은 도 1에 도시된 일 실시예의 작동 과정을 설명하기 위하여 스풀 및 웨빙을 도시한 일부 사시도이다.

먼저, 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예가 웨빙(110)이 인출된 길이에 따라 어떠한 기능을 구현하는지 설명한다.

웨빙(110)은 리턴 스프링 조립체(120)에 의하여 항상 인입되도록 스풀(100)에 감기게 되나, 사용자의 필요에 따라 웨빙(110)을 다음과 같은 기설정된 길이로 인출하게 된다.

그러나, 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁)만큼 인출된 경우에는 레버(500)의 제1 돌출부(520)는 통합 플레이트(600)의 제1 플레이트(620)의 제1 외주면(622)에 접하게 되고, 레버(500)의 제2 돌출부(530)는 플라이 휠 기어(300)의 일방향 톱니(320)에 걸리게 된다. 따라서, 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁)만큼 인출된 경우에는 웨빙(110)은 더 이상 인출되지 않으며 인입만 된다.

이러한 웨빙(110)의 인출 방지와 인입 허용은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 자동 록킹 리트랙터 기능을 구현하는 것으로, 웨빙(110)을 기설정된 제1 길이(l₁)만큼 인출시키는 것을 자동 록킹 리트랙터 기능을 구현하는 시점이 될 수 있다.

즉, 시점을 레버(500)가 제1 외주면(622)과 제2 외주면(624)이 연결되는 제1 플레이트(620)의 일측(650)에 있을 때로 할 수 있으며, 이때, 웨빙(110)은 기설정된 제1 길이(l₁)만큼 인출되어 있다.

한편, 시점은 사용자가 원하는 데로 조정할 수 있으나, 시점 설정의 편이성을 위하여 웨빙(110)이 프레임(200)으로부터 완전히 인출되었을 때로 할 수 있다. 즉, 웨빙(110)을 기설정된 제1 길이(l₁)는, 도 7에 도시된 바와 같이, 웨빙(110)이 프레임(200)으로부터 완전히 인출되었을 때의 길이로 할 수 있다.

이후, 웨빙(110)이 계속 인입되다가 기설정된 제2 길이(l₂)만큼 인출된 경우에는 레버(500)의 제1 돌출부(520)는 통합 플레이트(600)의 제1 플레이트(620)의 제2 외주면(624)에 접하게 되고, 레버(500)의 제2 돌출부(530)는 플라이 휠 기어(300)의 일방향 톱니(320)로부터 벗어나게 된다. 따라서, 웨빙(110)이 기설정된 제2 길이(l₂)만큼 인출된 경우에는 웨빙(110)은 인출과 인입이 자유롭게 된다.

이러한 웨빙(110)의 자유로운 인출과 인입의 허용은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 자동 록킹 리트랙터 기능을 해제하는 것으로, 웨빙(110)을 기설정된 제2 길이(l₂)만큼 인출시키는 것을 자동 록킹 리트랙터 기능을 구현하는 종점이 될 수 있다.

즉, 종점을 레버(500)가 제1 외주면(622)과 제2 외주면(624)이 연결되는 제1 플레이트(620)의 타측(660)에 있을 때로 할 수 있으며, 이때, 웨빙(110)은 기설정된 제2 길이(l₂)만큼 인출되어 있다.

한편, 이와 같이 웨빙(110)을 기설정된 제2 길이(l₂)만큼 인출시키는 것을 자동 록킹 리트랙터 기능을 구현하는 종점으로 하는 동시에 유아 시트가 장착되었는지 여부를 확인하는 스위치 역할을 하는 지점으로 할 수 있다.

즉, 웨빙(110)이 기설정된 제1 길이(l₁)와 기설정된 제2 길이(l₂)에 있다면 자동 록킹 리트랙터 기능을 구현하기 위한 구간에 있다고 할 것이고 이는 유아 시트를 장착할 의도가 있는 것이라 할 것이지만, 웨빙(110)이 기설정된 제2 길이(l₂) 이하가 되면 자동 록킹 리트랙터 기능을 구현하기 위한 구간에 있지 않다고 할 것이고 이는 유아 시트를 장착할 의도가 없는 것이라 할 것이다.

따라서, 웨빙(110)이 기설정된 제2 길이(l₂) 이상으로 인출되었는지를 기준으로 하여, 즉 레버(500)가 일방향 톱니(320)에 걸려있다가 떨어지는지 여부를 기준으로 하여 유아 시트가 장착되었는지 여부를 확인할 수 있다.

이때, 레버(500)가 일방향 톱니(320)에 걸려있다가 떨어지는지 여부를 확인하기 위하여 감지 유닛(800)이 본 발명의 일 실시예에 포함되는 것이라 할 것이며, 이에 대하여는 도 8 내지 도 15를 통해 이미 살펴본 바 있는바, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예에 의하면, 자동 록킹 리트랙터의 작동 유무를 확인하여 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있을 것이고, 이를 토대로 하여 유아 시트가 장착된 경우에는 에어백을 작동시키지 않도록 하여 유아를 더욱 안정적으로 보호할 수 있을 것이다.

한편, 웨빙(110)의 기설정된 제1 길이(l₁)와 제2 길이(l₂)와 상관없이, 웨빙(110)이 기설정된 제3 길이(l₃)만큼 인출되어 인입되는 경우, 경사센서(400)의 누름부는 통합 플레이트(600)의 제2 플레이트(620)의 제4 외주면(634)에 접하게 되고, 경사센서(400)의 누름부는 플라이 휠 기어(300)의 일방향 톱니(320)로부터 벗어나게 된다. 따라서, 웨빙(110)이 기설정된 제3 길이(l₃)만큼 인출되어 인입되는 경우 프레임(200)이 기울어지는 각도와 무관하게 경사센서(400)는 작용하지 못하여 웨빙(110)은 인출과 인입이 자유롭게 된다.

이와 반대로, 만약 웨빙(110)이 기설정된 제3 길이(l₃)보다 더 많이 인출된 경우에는, 경사센서(400)의 누름부는 통합 플레이트(600)의 제2 플레이트(620)의 제3 외주면(632)에 접하게 되고, 프레임(200)이 기울어지는 각도에 따라 경사센서(400)의 누름부가 플라이 휠 기어(300)의 일방향 톱니(320)에 걸리는지 여부가 결정된다.

이러한 웨빙(110)의 인출 방지와 인입 허용은 본 발명에 따른 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예의 블록 아웃 기능을 구현하는 것으로, 웨빙(110)을 기설정된 제3 길이(l₃)만큼 인출시키는 것을 블록 아웃 기능을 구현하는 기준점이 될 수 있다.

이때, 블록 아웃 기능을 구현하는 기준점은 전술한 자동 록킹 리트랙터 기능의 시점 및 종점과 무관하다. 따라서, 도 6에 도시된 것과는 달리, 웨빙(110)의 기설정된 제3 길이(l₃)는 기설정된 제2 길이(l₂)보다 길 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터의 일 실시예는 자동 록킹 리트랙터의 작동 유무를 확인하여 유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있음은 물론, 블록 아웃 기능 또한 별도의 부품으로 구현하지 않고 통합적으로 구현할 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 변형예는 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 스풀
110 : 웨빙 120 : 리턴 스프링 조립체
200 : 프레임
300 : 플라이 휠 기어 310 : 구동 기어
320 : 일방향 톱니 330 : 케이스
332 : 경사센서 수용공간 334 : 수용공간 덮개
336a, 336b, 336c : 돌기 338 : 케이스 덮개
340 : 기준점 350 : 돌기
400 : 경사센서
500 : 레버 510 : 몸체
520 : 제1 돌출부 530 : 제2 돌출부
532 : 경사센서 연계부 534 : 자석부재 수용부
540 : 위치 고정부 550 : 제3 돌출부
600 : 통합 플레이트 610 : 종동 기어
620 : 제1 플레이트
622 : 제1 외주면 624 : 제2 외주면
630 : 제2 플레이트
632 : 제3 외주면 634 : 제4 외주면
700 : 감속 기어
800 : 감지 유닛
810 : 하우징 820, 820' : 자석부재
820'a : 자석부재의 제1 부분 820'b : 자석부재의 제2 부분
830, 830' : 회로기판 840, 840' : 홀 센서
850 : 탄성부재 860 : 유도돌기
870 : 회로기판 보호구 880 : 회로기판 연계부
900 : 전자제어유닛
l₁ : 웨빙의 기설정된 제1 길이
l₂ : 웨빙의 기설정된 제2 길이
l₃ : 웨빙의 기설정된 제3 길이

Claims (15)

1. 웨빙이 감겨있는 스풀; 상기 스풀이 회전가능하게 결합되고, 상기 스풀에 감겨있는 웨빙을 수용하는 프레임; 중심부에 상기 스풀의 회전축과 동축의 구동 기어를 구비하고, 외주면을 따라 일방향 톱니가 형성되며, 상기 스풀의 일단부에 장착되어 상기 스풀과 함께 회전하는 플라이 휠 기어; 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 경우에는 상기 일방향 톱니에 걸려서 상기 웨빙의 인입을 허용하되 인출을 방지하며, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 이후에 다시 인입되어 기설정된 제2 길이만큼 인출된 경우에는 상기 일방향 톱니로부터 떨어져서 상기 웨빙의 인입과 인출을 모두 허용하는 레버; 상기 플라이 휠 기어의 구동 기어와 연동하는 종동 기어를 구비하여 상기 스풀 및 상기 플라이 휠 기어와 함께 회전하는 것으로, 상기 웨빙의 인출 길이에 따라 상기 레버를 조정하는 제1 플레이트를 구비하는 통합 플레이트; 상기 프레임이 기설정된 각도 이상 기울어지는 경우에 상기 일방향 톱니에 걸려서 상기 웨빙의 인출을 방지하는 경사센서; 및 상기 제1 플레이트에 의해 상기 레버가 조정될 때, 상기 레버에 인접하여 마련된 센서부를 통해 상기 레버가 조정되었는지 여부를 감지함으로써, 유아 시트가 장착되어 있는지 여부를 확인하는 감지 유닛;을 포함하되,
   상기 제1 플레이트는, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 이후에 다시 인입될 때 상기 레버와 접하는 제1 외주면과, 상기 웨빙이 기설정된 제2 길이만큼 인출된 이후에 다시 인입될 때 상기 레버와 접하는 제2 외주면을 구비하고, 상기 제1 외주면과 상기 제2 외주면은 서로 다른 반경을 갖는 원주면으로 형성되어, 회전하면서 상기 레버의 위치를 변경시킴으로써 상기 레버를 상기 일방향 톱니에 걸리거나 떨어지도록 조정하며,
   상기 통합 플레이트는, 상기 제1 플레이트에 일체형 단차로 형성되어 상기 경사센서의 작동 여부를 결정하는 제2 플레이트를 더 구비하되,
   상기 제2 플레이트는 상기 경사센서와 접하는 제3 외주면과 제4 외주면을 구비하고, 상기 제3 외주면은, 상기 프레임이 기설정된 각도 이상 기울어지는 경우에 상기 웨빙의 인출을 방지하도록, 상기 경사센서가 상기 일방향 톱니에 걸리는 것을 허용하며, 상기 제4 외주면은, 상기 웨빙이 기설정된 제3 길이만큼 인출되어 인입되는 경우에 상기 프레임이 기울어진 각도와 무관하게 상기 웨빙의 인출을 허용하도록, 상기 경사센서가 상기 일방향 톱니에 걸리는 것을 방지하고,
   상기 레버는, 상기 플라이 휠 기어 및 상기 통합 플레이트에 인접하여 배치되는 몸체; 상기 몸체로부터 돌출되고, 상기 제1 플레이트와 접하는 제1 돌출부; 상기 제1 돌출부로부터 이격되어 상기 몸체로부터 돌출되고, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 경우에 상기 일방향 톱니에 걸리는 제2 돌출부; 및 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸린 이후 상기 웨빙이 인입될 때 발생되는 외력으로 인해 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니로부터 떨어지는 것을 방지하는 위치 고정부를 포함하며,
   상기 감지 유닛은, 상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출되면서 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸리게 되는지 여부를 기준으로 하여, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸렸다가 떨어진 경우에 상기 유아 시트가 장착되어 있는 것으로 확인하되, 상기 유아 시트가 장착되어 있다고 확인된 이후에 다시 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸리게 될 때까지는 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 떨어져 있더라도 상기 유아 시트가 장착되어 있는 것으로 확인하는 것을 특징으로 하는,
   유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터.
   
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6. 제1항에 있어서,
   상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 경우에, 상기 제1 돌출부는 상기 제1 플레이트의 제1 외주면과 접하며 상기 제2 돌출부는 상기 일방향 톱니에 걸려서, 상기 웨빙은 더 이상 인출이 불가능하게 되며,
   상기 웨빙이 기설정된 제1 길이만큼 인출된 이후에 다시 인입되어 기설정된 제2 길이만큼 인출된 경우에, 상기 제1 돌출부는 상기 제1 플레이트의 제2 외주면과 접하며 상기 제2 돌출부는 상기 일방향 톱니로부터 떨어져서, 상기 웨빙은 다시 인출이 가능하게 되는 것을 특징으로 하는,
   유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터.
   
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 감지유닛은,상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸려 있는지 또는 떨어져 있는지 여부를 확인할 수 있도록, 상기 제2 돌출부의 상대적 위치를 감지할 수 있는 위치 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 위치 센서부는,
   홀 센서가 부착되어 있는 회로기판과, 상기 회로기판이 일면에 장착되는 하우징과, 상기 제2 돌출부에 대향하여 마련되어 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸렸다가 떨어질 때 상기 하우징 내부에 들어가는 자석부재를 포함하되,
   상기 자석부재가 상기 하우징 내부에 들어가게 되면, 상기 자석부재와 상기 홀 센서가 인접하게 되면서 상기 홀 센서에 흐르는 전류의 세기가 변경되고, 상기 홀 센서에 흐르는 전류의 세기가 변경되는지 여부를 상기 회로기판을 통해 판단함으로써, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸려 있는지 또는 떨어져 있는지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는,
   유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 감지 유닛은,
    상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에서 떨어지기 이전에 상기 하우징에 대한 상기 자석부재의 위치를 조정하고, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 다시 걸릴 때 상기 하우징 내부에 들어간 자석부재를 원위치시키는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터.
    
11. 제9항에 있어서,
    상기 감지 유닛은,
    상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에서 떨어질 때 상기 자석부재가 상기 하우징 내부에 들어가는 것을 보조할 수 있도록 상기 제2 돌출부에 대향하는 상기 자석부재의 일면에 돌출 형성된 유도돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터.
    
12. 제8항에 있어서,
    상기 위치 센서부는,
    홀 센서가 부착되어 있는 회로기판과, 상기 제2 돌출부에 장착된 자석부재를 포함하되,
    상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸렸다가 떨어지게 되면, 상기 자석부재와 상기 홀 센서가 인접하게 되면서 상기 홀 센서에 흐르는 전류의 세기가 변경되고 상기 홀 센서에 흐르는 전류의 세기가 변경되는지 여부를 상기 회로기판을 통해 판단함으로써, 상기 제2 돌출부가 상기 일방향 톱니에 걸려 있는지 또는 떨어져 있는지 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는,
    유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 자석부재는,
    상기 홀 센서에 반응하는 극성을 가진 제1 부분과 상기 제1 부분이 갖는 극성에 반대되는 극성을 갖는 제2 부분을 구비하되,
    상기 제2 부분이 상기 홀 센서에 대향하게 상기 돌출부에 장착되는 것을 방지할 수 있도록, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 서로 비대칭 형태로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,
    유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 자석부재는,
    상기 제1 부분과 상기 제2 부분이 서로 비대칭 형태로 형성될 수 있도록, 사출을 통해 제작되는 것을 특징으로 하는,
    유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터.
    
15. 제1항, 제6항 및 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감지 유닛은,
    유아 시트 장착 여부를 확인하여 에어백을 작동시킬지 여부를 결정하는 전자제어유닛(ECU)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는,
    유아 시트 장착 여부를 확인할 수 있는 시트 벨트용 리트랙터.

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