KR101550663B1 - 오버슛완화모듈을 포함하는 시트벨트용 리트랙터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 오버슛완화모듈을 포함하는 시트벨트용 리트랙터는, 프레임, 웨빙이 감기거나 풀리도록 상기 프레임 내에 회전 가능하게 구비되는 스풀, 상기 스풀의 내측에 구비되고, 상기 스풀의 회전축을 공유하여 상기 스풀과 함께 회전되는 토션 바, 상기 스풀의 일측에 구비되며, 외부로부터의 충격이 발생될 경우 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 토션 바 및 상기 스풀을 회전시킨 이후, 상기 토션 바의 일측을 고정시키는 프리텐셔너 및 상기 스풀의 타측에 구비되며, 상기 프리텐셔너가 상기 토션 바의 일측을 고정시킨 이후, 상기 스풀의 회전과 함께 회전되어 상기 토션 바의 타측을 회전시키는 오버슛완화모듈을 포함한다.

Description

오버슛완화모듈을 포함하는 시트벨트용 리트랙터{Retractor for Seat Belt Having Overshoot Mitigation Module}

본 발명은 시트벨트용 리트랙터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 프리텐셔너에 의해 토션 바의 일측이 고정되고, 오버슛완화모듈에 의해 토션 바의 타측이 회전되어 록킹 딥(Locking Deep) 현상과 오버슛(Overshoot) 현상을 방지할 수 있는 시트벨트용 리트랙터에 관한 것이다.

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

그 중에서 대표적인 것이 시트 벨트(Seat Belt)로서, 상기 시트 벨트를 이용하여 상기 차량 또는 기구에 탑승한 사람의 하복부와 흉부를 시트에 안정되게 고정한다. 그러나 차량 간 또는 다른 물체와의 충돌의 정도가 기준 이상으로 증가하여 시트 벨트가 제 기능을 하지 못하는 경우가 종종 발생하기도 하며, 이와 같은 경우 상기 차량 또는 기구에 탑승한 사람의 안전을 해하게 된다.

따라서 차량 간 또는 다른 물체와의 충돌의 정도가 큰 경우에도 시트 벨트가 제 기능을 발휘하도록 다양한 기술이 개발되고 있다. 그 중에서도 현재 각광받고 있는 기술이 리트랙터(Retractor)이다.

그리고 상기 리트랙터에는 차량 간 또는 다른 물체와의 충돌 시 시트 벨트의 웨빙(Webbing)을 인입시킴으로써 시트 벨트의 기능 및 효과를 높여주는 프리텐셔너(Pre-Tensioner)와, 프리텐셔너가 작동한 이후에 웨빙이 더 이상 인출되지 못하도록 스풀의 일측을 록킹시키는 ELR 작동부(Emergency Locking Retractor Operating Part)가 구비될 수 있다.

이러한 프리텐셔너와 ELR 작동부의 작동은 차량의 충돌성능을 표현하는 그래프, 즉 도 1에 도시된 탑승자의 신체에 인가되는 하중 변화를 나타낸 그래프를 통해 확인될 수 있다.

즉, 도 1에 도시된 차량의 충돌성능을 표현하는 하중 변화 그래프(R)는 프리텐셔너가 선행 작동할 때 탑승자에게 작용하는 하중곡선과, ELR 작동부가 후행 작동할 때 탑승자에게 작용하는 하중곡선으로 표현되며, 이를 통해 프리텐셔너와 ELR 작동부의 작동을 확인할 수 있다.

더욱 구체적으로, 도 1을 참조하면서 프리텐셔너와 ELR 작동부의 작동을 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 프리텐셔너는 가스가 폭발할 때 발생되는 에너지를 이용하여 실린더 내에 위치한 피스톤을 작동시키고, 상기 피스톤이 작동됨에 따라 상기 피스톤과 연계된 구조가 작동되어 스풀을 역회전시킴으로써, 탑승자의 전방 이동을 제한하는 방식으로 작동한다. 따라서, 도 1에서 15[ms] 내지 25[ms] - 이때, 시간에 대한 수치는 도 1 상에서 표시된 수치로서, 예를 들어 표시된 것에 불과하며, 이하 시간에 대한 수치도 동일한 취지로 표시되었다고 할 것임 - 부근의 하중곡선이 상승하고 있는 바와 같이, 탑승자에게 작용하는 하중은 점차 증가하게 된다.

그런데, 프리텐셔너에서 가스가 폭발한 이후에 실린더 내에 잔류하는 가스로 인해, 오버슛(Overshoot) 현상이 발생하게 된다.

이때, 오버슛 현상은, 도 1에서 점선으로 표시된 이상적인 하중 변화 그래프(I) 대비 30[ms] 부근에서 하중이 급격하게 증가하는 현상으로서, 그 원인에 대하여 더욱 상세하게 살펴보면, ELR 작동부가 작동하여 웨빙이 록킹된 이후에 탑승자에게 작용하는 하중을 완화하기 위해 마련된 로드 리미터(Load Limiter)가 작동하는데 있어서 실린더에 잔류하는 가스의 압력으로 인해 상기 로드 리미터의 초기 작동하중이 상승되기 때문이다.

또한, 프리텐셔너에서 가스가 폭발한 이후에 리트랙터의 구조적 한계로 인해 ELR 작동부의 작동이 지연됨으로 인해, 록킹 딥(Locking Deep) 현상이 발생하게 된다.

이때, 록킹 딥 현상은, 도 1에서 점선으로 표시된 이상적인 하중 변화 그래프(I) 대비 20[ms] 부근에서 하중이 급격하게 감소하는 현상으로서, 그 원인에 대하여 더욱 상세하게 살펴보면, 리트랙터의 구조상 스풀을 사이에 두고, 스풀의 일단부에 인접하여 프리텐셔너가 마련되고, 스풀의 일단부에 반대되는 타단부에 인접하여 ELR 작동부가 마련되기 때문에 프리텐셔너의 작동과 ELR 작동부의 작동 사이에 지연이 발생될 수 밖에 없기 때문이다.

이상 설명한 바와 같이, 프리텐셔너 및 ELR 작동부가 작동하는데 있어서, 순차적으로 로킹 딥 현상과 오버슛 현상이 발생하게 되면, 도 1에서 점선으로 표시된 이상적인 하중 변화 그래프(I)와 다르게 탑승자의 신체에 인가되는 하중이 급격하게 감소하거나 증가하는 하중 변화 그래프(R)와 같이 하중이 탑승자에게 가해진다.

이렇게 급격하게 변화하는 하중이 탑승자에게 가해지면, 탑승자는 예기치 않은 상해를 입을 위험성에 더욱 노출된다고 할 것이며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 계속된 연구 개발이 진행되고 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 록킹 딥(Locking Deep) 현상과 오버슛(Overshoot) 현상을 방지하기 위한 시트벨트용 리트랙터를 제공하기 위함이다.

또한 이에 따라 운전자의 신체 상해를 방지할 수 있는 시트벨트용 리트랙터를 제공하기 위함이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오버슛완화모듈을 포함하는 시트벨트용 리트랙터는, 프레임, 웨빙이 감기거나 풀리도록 상기 프레임 내에 회전 가능하게 구비되는 스풀, 상기 스풀의 내측에 구비되고, 상기 스풀의 회전축을 공유하여 상기 스풀과 함께 회전되는 토션 바, 상기 스풀의 일측에 구비되며, 외부로부터의 충격이 발생될 경우 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 토션 바 및 상기 스풀을 회전시킨 이후, 상기 토션 바의 일측을 고정시키는 프리텐셔너 및 상기 스풀의 타측에 구비되며, 상기 프리텐셔너가 상기 토션 바의 일측을 고정시킨 이후, 상기 스풀의 회전과 함께 회전되어 상기 토션 바의 타측을 회전시키는 오버슛완화모듈을 포함한다.

그리고 상기 프리텐셔너는, 상기 토션 바가 상기 스풀과 함께 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전된 이후에, 상기 토션 바를 회전되지 않도록 함으로써, 상기 토션 바의 일측을 고정시키는 고정유닛을 포함할 수 있다.

또한 상기 프리텐셔너는, 상기 토션 바의 일측에 연결되어 상기 토션 바와 함께 회전되는 피니언기어, 외부로부터의 충격에 따라 폭발력을 발생시키는 가스 제네레이터 및 상기 가스 제네레이터의 폭발력에 의해 상기 피니언기어와 치합되어 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 피니언기어를 회전시키는 래칫기어를 더 포함하며, 상기 고정유닛은, 상기 가스 제네레이터로부터 전달된 폭발력이 감소됨에 따라 상기 래칫기어가 복원되는 것을 방지하도록 고정시킬 수 있다.

그리고 상기 래칫기어는, 길이 방향으로 길게 형성된 기어몸체, 상기 기어몸체의 길이 방향을 따라 상기 기어몸체의 일측에 형성되며, 상기 피니언기어의 기어 이에 대응되는 제1기어 이 및 상기 기어몸체의 길이 방향을 따라 상기 기어몸체의 타측에 형성된 제2기어 이를 포함하며, 상기 고정유닛은, 상기 제2기어 이에 대응되는 고정 기어 이가 형성된 고정부재를 포함할 수 있다.

또한 상기 고정부재는 회전축에 의해 회전 가능하게 구비되며, 상기 래칫기어가 상기 가스 제네레이터의 폭발력에 의해 이동되는 상태에서, 상기 제2기어 이의 진행 방향 면과 상기 고정 기어 이의 대향면은 서로 대응되도록 경사지게 형성되어 상기 래칫기어의 이동에 따라 상기 고정부재가 회전되어 밀려나도록 형성될 수 있다.

그리고 상기 가스 제네레이터로부터 전달된 폭발력이 감소됨에 따라 상기 래칫기어가 복원되는 상태에서, 상기 고정 기어 이는 상기 제2기어 이에 치합되어 상기 래칫기어의 복원을 방지할 수 있다.

또한 상기 고정유닛은, 상기 래칫기어에 의해 회전된 상기 고정부재를 복원시키는 복원부재를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 고정유닛은, 상기 고정부재가 상기 래칫기어에 의해 밀려나는 범위를 제한하는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 고정부재에는 상기 스토퍼에 걸리는 고정돌기가 형성될 수 있다.

그리고 상기 프리텐셔너는, 상기 토션 바의 일측과 상기 스풀의 일측을 상호 고정시키는 파단부를 포함하고, 상기 파단부는 상기 래칫기어의 이동에 따른 상기 피니언기어의 회전에 의해 파단될 수 있다.

또한 상기 프레임에는 내측기어가 형성되고, 상기 오버슛완화모듈은, 선택적으로 외측으로 돌출되도록 형성되어, 상기 내측기어의 기어 이에 치합되는 기어 이가 구비된 폴 부재를 포함하는 록킹어셈블리를 포함할 수 있다.

그리고 상기 폴 부재가 외측으로 돌출되는 것을 방지하는 돌출방지유닛을 더 포함할 수 있다.

또한 상기 폴 부재에는 걸림돌기가 형성되며, 상기 돌출방지유닛은, 상기 토션 바의 타측에 구비되어 상기 오버슛완화모듈 측으로 돌출되고, 상기 프리텐셔너의 작동에 의한 상기 토션 바의 회전에 따라 상기 걸림돌기에 걸리는 캠돌기를 포함할 수 있다.

그리고 상기 스풀의 타측 면에는 상기 캠돌기가 통과하는 통과홀이 형성될 수 있다.

또한 상기 통과홀은 상기 캠돌기의 단면적보다 큰 면적을 가지도록 형성되어, 상기 캠돌기는 상기 통과홀 내에서 유동되도록 형성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 오버슛완화모듈을 포함하는 시트벨트용 리트랙터는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 프리텐셔너에 의해 토션 바의 일측이 고정되고, 오버슛완화모듈에 의해 토션 바의 타측이 회전되어 록킹 딥(Locking Deep) 현상과 오버슛(Overshoot) 현상을 원천적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 가스 제네레이터의 가스 잔압에 의한 영향을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

셋째, 이에 따라 운전자의 신체 상해를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

넷째, 그 구조가 간단하여 동작의 신뢰성이 높고, 제작이 용이하다는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 시트벨트용 리트랙터가 작동될 때 탑승자의 신체에 인가되는 하중 변화를 나타낸 그래프;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터의 외관을 나타낸 사시도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터의 외관을 나타낸 정면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 프리텐셔너의 내부 구조를 나타낸 측면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 래칫기어의 이동에 따라 파단부가 파단되는 모습을 나타낸 측면도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 래칫기어의 이동에 따라 피니언기어가 회전되는 모습을 나타낸 측면도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 피니언기어의 회전에 따라 토션 바가 회전되는 모습을 나타낸 측면도;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 오버슛완화모듈의 내부 구조를 나타낸 사시도;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 폴 부재와 캠돌기의 모습을 나타낸 사시도;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 폴 부재의 걸림돌기와 캠돌기가 분리된 모습을 나타낸 측면도;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 캠돌기가 이동되어 폴 부재의 걸림돌기에 걸린 모습을 나타낸 측면도;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 래칫기어가 복원 방향으로 이동 시 고정부재의 고정 기어 이가 래칫기어의 제2기어 이에 치합되어 래칫기어의 복원을 방지하는 모습을 나타낸 측면도; 및
도 13는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 래칫기어의 고정에 의해 토션 바가 비틀린 모습을 나타낸 사시도이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터의 외관을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터의 외관을 나타낸 정면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터는 프레임(10)과, 스풀(20)과, 토션 바(25)와, 프리텐셔너(100)와, 오버슛완화모듈(200)을 포함한다.

상기 프레임(10)은 각 구성요소들이 구비될 수 있도록 베이스를 제공하며, 상기 스풀(20)은 웨빙(미도시)이 감기거나 풀리도록 상기 프레임(10) 내에 회전 가능하게 구비된다. 그리고 상기 스풀(20)의 내측에는 회전축을 형성하는 토션 바(25)가 구비된다. 이때 상기 토션 바(25)는 상기 스풀(20)의 회전축을 공유하여 상기 스풀(20)과 함께 회전된다.

본 실시예의 경우 상기 스풀(20)을 기준으로 양측에 각각 프리텐셔너(100)와 오버슛완화모듈(200)이 구비되며, 상기 프리텐셔너(100)와 상기 오버슛완화모듈(200) 각각은 내측에 수용공간이 형성된 커버하우징(110, 210)를 포함한다.

상기 프리텐셔너(100)는 상기 스풀(20)의 일측에 구비되며, 외부로부터의 충격이 발생될 경우 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 토션 바(25) 및 상기 스풀(20)을 회전시키는 구성요소이다. 즉 프리텐셔너(100)는 차량에 충격 발생 시 웨빙을 인입시켜 운전자가 운전석으로부터 이탈되지 않도록 운전자의 신체를 안정적으로 잡아주는 역할을 수행한다.

그리고 상기 프리텐셔너(100)는 상기 토션 바(25) 및 상기 스풀(20)을 회전시킨 이후, 상기 토션 바(25)의 일측을 고정시키며, 이에 대해서는 후술하도록 한다.

상기 오버슛완화모듈(200)은 상기 스풀(20)의 타측에 구비되어 상기 스풀(20)의 회전에 따라 회전된다. 그리고 상기 오버슛완화모듈(200)은 상기 프리텐셔너(100)가 상기 토션 바(25)의 일측을 고정시킨 이후, 상기 스풀(20)의 회전과 함께 회전되어 상기 토션 바(25)의 타측을 회전시키는 역할을 수행한다.

즉 상기 오버슛완화모듈(200)은 상기 토션 바(25)의 일측이 고정된 이후, 반대쪽 타측을 회전시켜 오버슛 현상을 방지하도록 할 수 있으며, 이 역시 후술하도록 한다.

이하에서는 상기 프리텐셔너(100) 및 상기 오버슛완화모듈(200)에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 프리텐셔너(100)의 내부 구조를 나타낸 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 래칫기어(130)의 이동에 따라 파단부(125)가 파단되는 모습을 나타낸 측면도이다.

그리고 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 래칫기어(130)의 이동에 따라 피니언기어(120)가 회전되는 모습을 나타낸 측면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 피니언기어(120)의 회전에 따라 토션 바(25)가 회전되는 모습을 나타낸 측면도이다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 프리텐셔너(100)는 피니언기어(120)와, 가스 제네레이터(50)와, 래칫기어(130)와, 고정유닛(140)을 포함한다.

상기 피니언기어(120)는 전술한 토션 바에 연결되어 상기 토션 바와 함께 회전되는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 피니언기어(120)는 둘레를 따라 복수 개의 기어 이(122)가 형성된다.

그리고 상기 가스 제네레이터(50)는 외부로부터의 충격에 따라 폭발력을 발생시키며, 상기 래칫기어(130)는 상기 가스 제네레이터(50)의 폭발력에 의해 상기 피니언기어(120)와 치합되어, 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 피니언기어(120)를 회전시키는 구성요소이다.

본 실시예에서 상기 래칫기어(130)는 길이 방향으로 길게 형성된 기어몸체(132)와, 상기 기어몸체(132)의 길이 방향을 따라 상기 기어몸체(132)의 일측에 형성되며, 상기 피니언기어(120)의 기어 이(122)에 대응되는 제1기어 이(134)와, 상기 기어몸체(132)의 길이 방향을 따라 상기 기어몸체(132)의 타측에 형성된 제2기어 이(135)와, 실링부(138)를 포함한다.

이때 상기 래칫기어(130)는 기어몸체(132)가 상기 가스 제네레이터(50)에 연결된 연결관(52)에 삽입된 상태로 구비되며, 가스 제네레이터(50)로부터 폭발력이 전달될 경우 상기 연결관(52)을 따라 이동하게 된다.

이에 따라 상기 제1기어 이(134)가 피니언기어(120)의 기어 이(122)에 치합되며, 도 5와 같이 상기 래칫기어(130)가 이동하는 힘에 의해 파단부(125)가 파단된다. 상기 파단부(125)는 상기 토션 바와 상기 스풀을 상호 고정시키는 구성요소로서, 파단부(125)의 파단에 의해 상기 토션 바의 일측과 상기 스풀의 일측은 서로 분리된다.

이후 도 6에 도시된 바와 같이 래칫기어(130)가 하방으로 이동함에 따라 피니언기어(120)가 회전하게 되고, 도 7과 같이 토션 바(25) 및 스풀(20)이 웨빙을 인입시키는 방향으로 회전하게 된다.

한편 본 실시예의 프리텐셔너(100)는 고정유닛(140)을 포함하며, 이는 상기 가스 제네레이터(50)로부터 전달된 폭발력이 감소됨에 따라 상기 래칫기어(130)가 복원되는 것을 방지하도록 하여, 상기 토션 바(25)의 일측이 회전되는 것을 방지하는 역할을 한다.

즉, 상기 고정유닛(140)은 상기 래칫기어(130)가 복원되지 못하도록 하여, 상기 래칫기어(130)에 연결된 상기 피니언기어(120)가 회전하지 못하도록 하고, 이에 따라 상기 피니언기어(120)에 연결된 상기 토션 바(25)의 일측이 회전하지 못하도록 한다.

본 실시예의 경우, 상기 고정유닛(140)은 고정부재(142)와, 복원부재(148)와, 커버(150)를 포함한다.

상기 고정부재(142)는 상기 피니언기어(120)와 이격된 위치에 회전축(141)에 의해 회전 가능하게 구비되며, 전술한 래칫기어(130)의 제2기어 이(135)에 대응되는 고정 기어 이(145)가 형성된다. 즉 상기 래칫기어(130)는 상기 고정부재(140)와 상기 피니언기어(120)의 이격 거리에 대응되는 폭을 가지며, 가스 제네레이터(50)의 폭발력에 의해 상기 고정부재(140)와 상기 피니언기어(120) 사이로 삽입되고, 상기 제1기어 이(134)가 상기 피니언기어(120)의 기어 이(122)에, 상기 제2기어 이(135)가 상기 고정부재(142)의 고정 기어 이(145)에 각각 접촉된다.

다만, 본 실시예의 경우 상기 래칫기어(130)가 상기 가스 제네레이터(50)의 폭발력에 의해 이동되는 상태에서, 상기 제2기어 이(135)의 진행 방향 면(135a)과 상기 고정 기어 이(145)의 대향면(145a)은 서로 대응되도록 경사지게 형성된다. 따라서 상기 래칫기어(130)가 하방으로 이동할 경우에는 상기 고정부재(142)가 회전되어 밀려나게 되고, 래칫기어(130)의 이동을 방해하지 않는다.

반대로, 이후 상기 가스 제네레이터(50)로부터 전달된 폭발력이 감소되어 웨빙의 인출이 재시작됨에 따라 상기 래칫기어(130)가 복원되는 상황에서, 상기 고정 기어 이(145)는 상기 제2기어 이(135)에 치합되어 상기 래칫기어(130)의 복원을 방지하게 된다.

즉 상기 제2기어 이(135)의 복원 방향 면(135b)과 상기 고정 기어 이(145)의 대향면(145b)은 경사지지 않도록 형성되어 서로 수직하게 접촉되므로, 상기 래칫기어(130)가 상방으로 이동할 경우에는 서로 치합되어 이동되지 않도록 할 수 있다. 따라서 피니언기어(120) 역시 회전되지 않고 고정된 상태로 유지되고, 토션 바(25)의 일측이 고정된다.

또한 본 실시예에서 상기 고정유닛(140)은, 상기 래칫기어(130)의 하방 이동에 의해 밀려나 회전된 상기 고정부재(142)를 복원시키는 복원부재(148)와, 상기 고정부재(142)가 상기 래칫기어(130)에 의해 밀려나는 범위를 제한하는 스토퍼(152)를 더 포함할 수 있다.

본 실시예의 경우 상기 스토퍼(152)는 상기 고정부재(142)를 감싸 회전축(141)을 제공하는 커버(150)에 형성되며, 상기 고정부재(142)에는 상기 스토퍼(152)에 걸리는 고정돌기(143)가 더 형성된다.

즉 상기 고정돌기(145)는 상기 스토퍼(152)에 접촉되어 상기 래칫기어(130)에 의해 상기 고정부재(142)가 밀려나는 최대 범위를 제한할 수 있으며, 이에 따라 상기 고정부재(142)의 과도한 회전을 방지할 수 있다.

한편 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 경우 상기 토션바(25)의 타단에는 제1연결부(30)의 톱니 형상 홈에 대응되는 제2연결부(32)가, 상기 토션바(25)의 일단에는 제3연결부(40)의 톱니 형상 홈에 대응되는 제4연결부(42)가 형성된다. 따라서 상기 래칫기어(130)의 하방 이동에 따른 상기 토션바(25)의 회전력은 오버슛완화모듈(200) 측에 전달된다.

그리고 도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예에서 상기 오버슛완화모듈(200)은, 폴 부재(220)의 기어 이(222)가 프레임에 형성된 내측기어(230)의 기어 이(232)에 치합되도록 하여 스풀의 회전을 방지하는 메커니즘을 가지는 록킹어셈블리(210)를 포함한다.

상기 록킹어셈블리(210)의 경우 다양한 상황에서 스풀이 회전되는 것을 방지하는 구성요소로서, 당업자에게 자명한 사항이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

이때 종래의 리트랙터는 프리텐셔너가 작동한 이후 가스 제네레이터의 폭발력에 의해 전달된 힘이 감소되어 웨빙이 재인출될 경우에도, 상기와 같은 록킹어셈블리(210)가 작동하여 토션 바(25)의 일측이 회전되지 않도록 하는 방법이 사용되고 있다. 하지만, 이와 같은 록킹어셈블리(210)의 작동 과정에서 지연이 발생하게 되어 록킹 딥(Locking Deep) 현상이 발생하는 문제가 있었다.

이에 반해 본 발명의 경우, 프리텐셔너 측에서 토션 바(25)의 일측 회전을 제한하는 방식을 사용하고 있으므로, 종래의 리트랙터와 달리 지연이 발생하지 않아 록킹 딥(Locking Deep) 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한 이때 토션 바(25)의 일측이 고정되는 순간 운전자의 신체에 인가되는 하중이 급격히 증가하는 오버슛(Overshoot) 현상이 발생할 수 있으므로, 프리텐셔너가 작동된 이후 오버슛완화모듈(200) 측이 다소 회전되도록 할 필요가 있다.

특히 본 실시예와 같이 오버슛완화모듈(200)이 록킹어셈블리(210)를 포함하는 경우, 폴 부재(220)가 내측기어(230)에 치합되는 것을 방지하여 인가되는 하중의 증가를 방지할 수 있게 된다. 따라서 본 발명은 상기 폴 부재(220)가 외측으로 돌출되는 것을 방지하는 돌출방지유닛을 더 포함할 수 있으며, 이하에서는 이에 대해 자세히 설명하도록 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 폴 부재(220)의 걸림돌기(224)와 캠돌기(27)가 분리된 모습을 나타낸 측면도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트용 리트랙터에 있어서, 캠돌기(27)가 이동되어 폴 부재(220)의 걸림돌기(224)에 걸린 모습을 나타낸 측면도이다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 상기 돌출방지유닛은, 상기 토션 바의 타측에 구비되어 상기 오버슛완화모듈 측으로 돌출된 캠돌기(27)의 형태로 구현된다. 그리고 스풀의 타측 면에는, 상기 캠돌기(27)가 통과하는 통과홀(24)이 형성된다.

이때 본 실시예에서 상기 통과홀(24)은 상기 캠돌기(27)의 단면적보다 큰 면적을 가지도록 형성되어, 상기 캠돌기(27)은 상기 통과홀(24) 내에서 유동되도록 형성된다.

따라서 상기 캠돌기(27)는, 상기 프리텐셔너에 구비된 래칫기어의 하방 이동에 의한 상기 스풀(20)이 회전함에 따라 함께 회전되어 상기 폴 부재(220)에 형성된 걸림돌기(224)에 걸리게 된다.

보다 자세히 설명하면, 프리텐셔너의 작동 전 상태의 경우에는 상기 캠돌기(27)가 상기 걸림돌기(224)에 걸리지 않은 상태로 구비되지만, 프리텐셔너의 작동 이후에는 토션 바의 회전과 함께 상기 캠돌기(27)가 상기 통과홀(24) 내에서 회전되어 상기 걸림돌기(224)에 걸리게 된다.

다시 말해서, 도 7에 도시된 하중지지부(34)에 의해 구획된 회전 구간 내에서 스풀(20)이 회전하면, 상기 스풀(20)과 연결된 제1연결부(30)도 함께 회전하고, 상기 제1연결부(30)와 연결된 캠돌기(27)도 통과홀(24) 내에서 회전하여 걸림돌기(224)에 걸리게 된다.

따라서 상기 폴 부재(220)는 캠돌기(27)에 의해 이동이 제한된 상태를 가지게 되며, 오버슛완화모듈은 스풀의 회전과 함께 회전될 수 있다.

이에 따라 도 12에 도시된 바와 같이 고정유닛(140)이 래칫기어(130)의 복원을 방지함에 따라 피니언기어(120)와 토션 바(25)의 일측을 고정시킨 상태에서, 도 13에 도시된 바와 같이 오버슛완화모듈(200)이 스풀(20)과 함께 회전되어 토션 바(25)의 타측은 웨빙이 인출되는 힘에 의해 비틀리게 된다.

따라서 본 발명의 경우 고정유닛(140)에 의해 토션 바(25) 일측이 고정된 상태에서도 오버슛완화모듈(200)이 다소 회전하여 운전자의 신체에 인가되는 하중을 분산시키게 되어 오버슛(Overshoot) 현상을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이, 본 발명은 종래와 달리 프리텐셔너 측이 토션 바(25)의 일측을 고정하게 되며, 오버슛완화모듈(200) 측에 폴 부재의 돌출방지유닛이 구비되어 록킹 딥(Locking Deep) 현상과 오버슛(Overshoot) 현상을 원천적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

한편 전술한 본 발명의 고정유닛 및 돌출방지유닛의 경우, 본 실시예에 제한되지 않는다. 즉 상기 고정유닛은 래칫기어의 복원을 방지할 수 있는 메커니즘을 갖도록 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 상기 돌출방지유닛 역시 상기 폴 부재의 돌출을 방지할 수 있도록 하는 메커니즘을 갖도록 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.

또한 본 실시예의 경우 상기 오버슛완화모듈(200)이 록킹어셈블리를 포함하는 형태인 것으로 하였으나, 상기 록킹어셈블리는 생략되거나 다른 구성요소가 대체되어 구비될 수도 있을 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10: 프레임 20: 스풀
25: 토션 바 27: 캠돌기
30: 제1연결부 34: 하중지지부
50: 가스 제네레이터 100: 프리텐셔너
120: 피니언기어 130: 래칫기어
140: 고정유닛 200: 오버슛완화모듈
210: 록킹어셈블리 220: 폴 부재
224: 걸림돌기

Claims (15)

1. 웨빙이 감기거나 풀리도록 프레임 내에 회전 가능하게 구비되는 스풀;
   상기 스풀의 내측에 구비되고, 상기 스풀의 회전축을 공유하여 상기 스풀과 함께 회전되는 토션 바;
   상기 스풀의 일측에 구비되며, 외부로부터의 충격이 발생될 경우 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 토션 바 및 상기 스풀을 회전시킨 이후, 상기 토션 바의 일측을 고정시키는 프리텐셔너; 및
   상기 스풀의 타측에 구비되며, 상기 프리텐셔너가 상기 토션 바의 일측을 고정시킨 이후, 상기 스풀의 회전과 함께 회전되어 상기 토션 바의 타측을 회전시키는 오버슛완화모듈;을 포함하는,
   시트벨트용 리트랙터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 프리텐셔너는,
   상기 토션바가 상기 스풀과 함께 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전된 이후에, 상기 토션 바를 회전되지 않도록 함으로써, 상기 토션 바의 일측을 고정시키는 고정유닛을 포함하는,
   시트벨트용 리트랙터.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 프리텐셔너는,
   상기 토션바의 일측에 연결되어 상기 토션 바와 함께 회전되는 피니언기어; 외부로부터의 충격에 따라 폭발력을 발생시키는 가스 제네레이터; 및 상기 가스 제네레이터의 폭발력에 의해 상기 피니언기어와 치합되어 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 피니언기어를 회전시키는 래칫기어;를 더 포함하며,
   상기 고정유닛은,
   상기 가스 제네레이터로부터 전달된 폭발력이 감소됨에 따라 상기 래칫기어가 복원되는 것을 방지하도록 고정시키는,
   시트벨트용 리트랙터.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 래칫기어는,
   길이 방향으로 길게 형성된 기어몸체; 상기 기어몸체의 길이 방향을 따라 상기 기어몸체의 일측에 형성되며, 상기 피니언기어의 기어 이에 대응되는 제1기어 이; 및 상기 기어몸체의 길이 방향을 따라 상기 기어몸체의 타측에 형성된 제2기어 이;를 포함하며,
   상기 고정유닛은,
   상기 제2기어 이에 대응되는 고정 기어 이가 형성된 고정부재를 포함하는,
   시트벨트용 리트랙터.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 고정부재는 회전축에 의해 회전 가능하게 구비되며,
   상기 래칫기어가 상기 가스 제네레이터의 폭발력에 의해 이동되는 상태에서, 상기 제2기어 이의 진행 방향 면과 상기 고정 기어 이의 대향면은 서로 대응되도록 경사지게 형성되어 상기 래칫기어의 이동에 따라 상기 고정부재가 회전되어 밀려나도록 형성되는,
   시트벨트용 리트랙터.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 가스 제네레이터로부터 전달된 폭발력이 감소됨에 따라 상기 래칫기어가 복원되는 상태에서, 상기 고정 기어 이는 상기 제2기어 이에 치합되어 상기 래칫기어의 복원을 방지하는,
   시트벨트용 리트랙터.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 고정유닛은,
   상기 래칫기어에 의해 회전된 상기 고정부재를 복원시키는 복원부재를 더 포함하는,
   시트벨트용 리트랙터.
   
8. 제5항에 있어서,
   상기 고정유닛은,
   상기 고정부재가 상기 래칫기어에 의해 밀려나는 범위를 제한하는 스토퍼를 더 포함하는,
   시트벨트용 리트랙터.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 고정부재에는 상기 스토퍼에 걸리는 고정돌기가 형성되는
   시트벨트용 리트랙터.
   
10. 제3항에 있어서,
    상기 프리텐셔너는,
    상기 토션 바의 일측과 상기 스풀의 일측을 상호 고정시키는 파단부를 포함하되, 상기 파단부는 상기 래칫기어의 이동에 따른 상기 피니언기어의 회전에 의해 파단되는,
    시트벨트용 리트랙터.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 프레임에는 내측기어가 형성되고,
    상기 오버슛완화모듈은,
    선택적으로 외측으로 돌출되도록 형성되어, 상기 내측기어의 기어 이에 치합되는 기어 이가 구비된 폴 부재를 포함하는 록킹어셈블리를 포함하는,
    시트벨트용 리트랙터.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 폴 부재가 외측으로 돌출되는 것을 방지하는 돌출방지유닛을 더 포함하는,
    시트벨트용 리트랙터.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 폴 부재에는 걸림돌기가 형성되며,
    상기 돌출방지유닛은,
    상기 토션 바의 타측에 구비되어 상기 오버슛완화모듈 측으로 돌출되고, 상기 프리텐셔너의 작동에 의한 상기 토션 바의 회전에 따라 상기 걸림돌기에 걸리는 캠돌기를 포함하는,
    시트벨트용 리트랙터.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 스풀의 타측 면에는 상기 캠돌기가 통과하는 통과홀이 형성되는,
    시트벨트용 리트랙터.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 통과홀은 상기 캠돌기의 단면적보다 큰 면적을 가지도록 형성되어, 상기 캠돌기는 상기 통과홀 내에서 유동되도록 형성되는,
    시트벨트용 리트랙터.

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