KR101564231B1 - 시트벨트의 락킹 텅 - Google Patents

시트벨트의 락킹 텅 Download PDF

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KR101564231B1 KR1020140059662A KR20140059662A KR101564231B1 KR 101564231 B1 KR101564231 B1 KR 101564231B1 KR 1020140059662 A KR1020140059662 A KR 1020140059662A KR 20140059662 A KR20140059662 A KR 20140059662A KR 101564231 B1 KR101564231 B1 KR 101564231B1
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김도완
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(유)삼송
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Abstract

본 발명은 락킹 캠과 웨빙의 면접촉을 통해 웨빙을 구속하여, 락킹 성능이 향상된 락킹 텅을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 시트벨트의 버클과 체결되어 벨트 웨빙을 고정하는 락킹 텅에 있어서, 버클 내로 삽입되는 금속으로 만들어지는 텅 플레이트, 텅 플레이트와 일체로 성형되며, 오목한 수용부 및 수용부에 형성되며 웨빙이 관통하는 웨빙 관통홀을 구비하는 텅 몸체, 텅 몸체의 수용부에 수용되며, 웨빙에 하중 인가 시 텅 몸체에 대해 회전운동하여 텅 몸체와의 사이에 웨빙이 구속되도록 하며, 회전축에 대해 회전시키는 레버부 및 는 락킹 캠 및 락킹 캠을 텅 몸체의 수용부에 고정하며, 락킹 캠의 회전 축 역할을 하는 샤프트를 포함하며, 락킹 캠은 회전 시 웨빙을 사이에 두고 수용부와 맞물려 웨빙을 고정하는 락킹 부, 웨빙의 장력에 의해 락킹 캠을 회전축에 대해 회전시키는 레버부 및 락킹 부와 레버부 사이에 위치하며 회전 시 수용부와 직접 맞물리는 역회전방지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시트벨트의 락킹 텅을 제공한다.

Description

시트벨트의 락킹 텅{LOCKING TONGUE OF SEAT BELT}
본 발명은 차량 충돌 시나 급제동 시 허리부 벨트와 어깨부 벨트를 차단시켜 승객의 가슴에 가해지는 하중을 저감하고 승객의 상해를 줄이기 위한 시트벨트의 락킹 텅에 관한 것이다.
도 1에는 본 발명이 관계하는 자동차 시트벨트의 장착 상태도이다. 일반적으로 자동차 시트 벨트(1; Seat Belt)는 승객의 일측 어깨로부터 타측 허리까지에 접촉되는 숄더 벨트(2; Shoulder Belt)와 허리 부위에 접촉되는 랩 벨트(12; Lap Belt)로 이루어진다. 숄더 벨트(2)와 랩 벨트(3)를 하나의 웨빙으로 하고, 동시에 구속하기 위해서 시트 벨트(1)에는 벨트 텅(4)이 장착되며, 벨트 텅(4; Belt Tongue)이 시트(6; Seat) 일측에 고정 설치되는 버클(5; Buckle)과 체결된다. 즉, 시트 벨트(1)가 벨트 텅(4)을 경계로, 상체를 구속하는 숄더 벨트(2)와 허리를 구속하는 랩 벨트(3)로 구분되게 된다.
그러나, 차량의 충돌 시에 숄더 벨트(2)에 의해 가슴 부위가 과도하게 압박하는 경우, 오히려 시트 벨트(1)로 인한 상해가 발생할 수 있다.
차량이 충돌하게 되면 탑승자가 전방으로 이동하기 시작하는데, 탑승자가 전방으로 이동하게 되면 하지부(무릎)이 차량의 니 볼스터(Knee Bolster) 부위에 접촉하게 되면서 상체가 회전을 하며 탑승자의 운동 에너지가 시트 벨트(1) 및 에어백으로 전달된다. 이때, 탑승자의 하지부가 많이 이동하게 되면 버클(5)에 고정된 벨트 텅(4)을 사이에 두고 랩 벨트(3)를 당기게 되어 가슴 부위의 벨트 웨빙(Belt Webbing)을 당기게 됨으로써 가슴으로 충격량이 과도하게 가해지는 요인으로 작용한다.
이에 따라 시트 벨트(1)에서 허리부를 조기 구속시켜 가슴부위를 과도하게 압박하지 않도록 하여, 가슴의 상해를 줄일 수 있도록 하는 연구 개발이 이루어지고 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 시트 벨트의 락킹 텅을 도시한 도면, 도 3은 락킹 텅의 락킹 캠이 초기 위치에 있을 때의 모습, 도 4는 락킹 텅의 락킹 캠이 클램핑 위치에 있을 때의 모습을 도시한 도면이다.
락킹 텅(10)은 시트 벨트 버클 내에서 잠금되는 삽입부(14)를 구비하는 금속으로 만들어지는 베이스부(12)를 구비하는 베이스(11)를 포함한다. 베이스부(12)는 또한 웨빙 슬롯(16)을 포함하며, 벨트 웨빙(44)이 이를 통해 연장된다. 웨빙 슬롯(16)은 베이스부(12)를 절개하여 형성된다.
커버(18)는 베이스부(12) 상에 결합되며, 커버(18)는 베이스부(12)의 일부 상에 직접 사출 형성되는 플라스틱으로 이루어진다.
락킹 캡(20)은 락킹 텅(10)의 커버(18) 상에 피벗 회전하도록 장착되며, 락킹 캠(20)의 피벗 축은 웨빙 슬롯(16)의 길이 방향과 평행하다. 락킹 캠(20)은 웨빙 슬롯(16)의 바깥 단부에 가까운 커버(18)에 형성된 개구(24)에 맞물리는 두 개의 피벗 스터드(22)에 의해 고정된다. 편향 수단으로 스프링(26)이 제공되며, 스프링(26)의 일 단부(28)는 커버(18)에 형성된 지지 개구(13)에 맞물리며, 타 단부(32)는 락킹 캠(20)과 맞물린다. 스프링(26)은 락킹 캠(20)을 편향시킨다.
도 3을 참조하면, 락킹 캠(20)은 락킹 부(40)를 구비하는데, 도 3에서와 같이 초기 위치에 있을 때는 락킹 부(40)가 커버 상(18)에 형성되는 클림핑 엣지(42)와 간격을 두고 웨빙 슬롯(16)의 일 편에 위치한다. 락킹 캠(20)이 초기 위치에 있을 때, 벨트 웨빙은 웨빙 슬롯(16)을 자유롭게 통과할 수 있으며 락킹 텅(10)은 벨트 웨빙(44)을 따라 이동할 수 있다.
락킹 캠(20)은 또한 레버부(46)를 구비하는데, 락킹 캠(20)의 피벗 스터드(22)의 중앙선에 의해 정의되는 피벗 축을 기준으로 레버부(46)는 락킹 부(40)의 거의 반대 편에 위치한다.
락킹 텅(10)이 시트 벨트의 버클에 체결되면, 웨빙(44)은 웨빙 슬롯(16)을 통과하여 커버(18)를 따라 거의 U자형태가 되며, 웨빙(44)의 일측은 숄더 벨트(441)가 되고, 타측은 랩 벨트(442)가 된다.
벨트 웨빙(44)이 락킹 캠(20) 주위를 감싸도록 늘여지면, 벨트 웨빙(44)은 레버부(46)와 접촉한다. 도 4를 참조하면, 만약 이 상태에서 벨트 웨빙(44)에, 특히 랩 벨트(442)에 화살표 방향(F)으로 고부하가 가해지면, 벨트 웨빙(44)과 레버부(46) 사이의 마찰력과 레버부(46)의 레버와 같은 암 형태에 의해 락킹 캠(20)이 스프링(26)의 힘을 이기고 클램핑 위치로 피벗회전하게 된다. 클램핑 부(40)는 벨트 웨빙(44)을 웨빙 슬롯(16)의 클램핑 엣지(42)측으로 밀어붙여 클램핑한다.
그러나 종래의 락킹 텅(10)은 락킹 캠(20)이 스프링(26)에 의해 클램핑되는 방향과는 반대 방향의 힘을 계속 받고 있을 뿐 아니라, 벨트 웨빙(44)이 클램핑 부(40)와 클램핑 엣지(42)와 선접촉하고 있어 접촉 면적이 극히 작다. 따라서 락킹 캠(20)이 클램핑 위치에 있음에도 불구하고 벨트 웨빙(44)이 클램핑 부(40)와 클램핑 엣지(42) 사이에서 미끄러져 랩 벨트(442)의 구속력이 저하될 우려가 높다는 단점이 있었다.
본 발명은 락킹 캠과 웨빙의 면접촉을 통해 웨빙을 구속하여, 락킹 성능이 향상된 락킹 텅을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 지속적인 락킹을 유지하기 위하여, 락킹 캠이 회전하여 락킹을 하게 되면, 락킹캠의 치형이 텅 플레이트의 플라스틱과 접촉하며 플라스틱을 변형시켜, 웨빙에 장력차에 의한 락킹캠의 역회전을 방지할 수 있는 락킹 텅을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 시트벨트의 버클과 체결되어 벨트 웨빙을 고정하는 락킹 텅에 있어서, 버클 내로 삽입되는 금속으로 만들어지는 텅 플레이트, 텅 플레이트와 일체로 성형되며, 오목한 수용부 및 수용부에 형성되며 웨빙이 관통하는 웨빙 관통홀을 구비하는 텅 몸체, 텅 몸체의 수용부에 수용되며, 웨빙에 하중 인가 시 텅 몸체에 대해 회전운동하여 텅 몸체와의 사이에 웨빙이 구속되도록 하며, 회전축에 대해 회전시키는 레버부 및 는 락킹 캠 및 락킹 캠을 텅 몸체의 수용부에 고정하며, 락킹 캠의 회전 축 역할을 하는 샤프트를 포함하며, 락킹 캠은 회전 시 웨빙을 사이에 두고 수용부와 맞물려 웨빙을 고정하는 락킹 부, 웨빙의 장력에 의해 락킹 캠을 회전축에 대해 회전시키는 레버부 및 락킹 부와 레버부 사이에 위치하며 회전 시 수용부와 직접 맞물리는 역회전방지부를 구비하는 것을 특징으로 하는 시트벨트의 락킹 텅을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 역회전방지부의 표면에는 역회전 방지 톱니(래칫)이 형성된 것을 특징으로 하는 시트벨트의 락킹 텅을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 웨빙에 장력이 인가될 때, 락킹 캠이 굽힘 변형되어 역회전방지부의 톱니가 수용부를 가압하는 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 시트벨트의 락킹 텅을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 역회전방지부의 톱니에 의해 수용부가 변형되어 역회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 시트벨트의 락킹 텅을 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 락킹부의 단면과 역회전방지부의 피치 면은 원형이며, 락킹부 및 역회전방지부와 맞닿는 수용부의 단면도 원형인 것을 특징으로 하는 시트 벨트의 락킹 텅을 제공한다.
본 발명이 제공하는 락킹 텅은 락킹부의 피치 면이 원형이며, 락킹부와 맞닿는 수용부의 단면도 원형이어서 웨빙과 락킹부 및 수용부가 면 접촉하고 있어 선 접촉하는 종래 기술에 비해 웨빙 구속력이 증가한다는 장점이 있다.
또한 본 발명이 제공하는 락킹 텅은, 락킹 부와 레버부 사이에 락킹 캠의 역회전을 방지하는 역회전방지부를 구비하여 웨빙의 구속이 해제되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명이 제공하는 락킹 텅은 웨빙에 장력이 인가될 때, 락킹 캠이 굽힘 변형되어 역회전방지부의 톱니가 수용부를 가압하며 변형시켜 역회전방지기능을 더욱 강화시켜 웨빙의 구속이 해제되는 것을 방지할 수 있다.
또한 본 발명이 제공하는 락킹 텅은 역회전방지톱니가 사출 재질로 이루어지는 텅 몸체를 파고들어 텅 몸체의 일부를 역회전방지톱니의 형태와 유사한 형태로 변형시킴에 따라 락킹이 진행될수록 락킹력이 점점 강해진다는 장점이 있다.
도 1에는 본 발명이 관계하는 자동차 시트벨트의 장착 상태도,
도 2는 종래 기술에 따른 시트 벨트의 락킹 텅을 도시한 도면,
도 3은 종래 기술에 따른 락킹 텅의 락킹 캠이 초기 위치에 있을 때의 모습,
도 4는 종래 기술에 따른 락킹 텅의 락킹 캠이 클램핑 위치에 있을 때의 모습을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 벨트의 락킹 텅의 분해도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 벨트의 락킹 텅의 단면 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트의 락킹 텅의 초기 모습을 도시한 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시에에 따른 시트벨트의 락킹 텅의 락킹 모습을 도시한 단면도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트의 락킹 텅의 락킹 시에 락킹 캠의 변형 모습을 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 벨트의 락킹 텅의 분해도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 벨트의 락킹 텅의 단면 사시도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 벨트의 락킹 텅은 버클 내로 삽입되는 금속으로 만들어지는 텅 플레이트(110), 텅 플레이트(110)와 일체로 성형되며, 오목한 수용부(122) 및 수용부(122)에 형성되며 웨빙(400)이 관통하는 웨빙 관통홀(125)을 구비하는 텅 몸체(120), 텅 몸체(120)의 수용부(122)에 수용되며, 웨빙(400)에 하중 인가 시 텅 몸체(120)에 대해 회전운동하여 텅 몸체(120)와의 사이에 웨빙(400)이 구속되도록 하는 락킹 캠(200) 및 락킹 캠(200)을 텅 몸체(120)의 수용부(122)에 고정하며, 락킹 캠(200)의 회전 축 역할을 하는 샤프트(300)를 포함한다.
텅 플레이트(110)는 텅 몸체(120)와 일체로 형성되는데, 상술한 바와 같이 텅 플레이트(110)는 금속이며, 텅 몸체(120)는 플라스틱 등의 사출 재질로 만들어진다. 그에 따라 텅 플레이트(110)가 텅 몸체(120)의 성형 시에 몰드 내에 인서트 되어 인서트 사출 방법에 의해 텅 플레이트(110)와 텅 몸체(120)가 일체로 성형된다. 텅 플레이트(110)는 버클 내로 삽입 시에 고정을 위한 개구부를 구비한다. 텅 몸체(120)는 오목한 수용부(122)를 구비한다. 수용부(122)에는 락킹 캠(200)이 회전 가능하게 수용된다. 락킹 캠(200)에 회전축(210)을 샤프트(300)과 관통하고, 샤프트(300)의 양 단부가 수용부(122)에 고정된다. 수용부(122)의 중간에는 웨빙이 과통하는 웨빙 관통홀(125)이 형성된다. 웨빙 관통홀(125)을 경계로 수용부(122)의 표면은 수용부(122)와 락킹 캠(200) 사이에 웨빙이 끼여 고정되는 락킹 면(123)과, 락킹 캠(200)과 수용부(122)가 직접 맞닿는 역회전방지면(125)으로 구분할 수 있다. 락킹 면(123)과 역회전방지면(125)을 포함하는 수용부(122)의 표면의 일부는 원형의 일부, 즉, 호형이다.
락킹 캠(200)은 회전 시 웨빙(400)을 사이에 두고 수용부(122)와 맞물려 웨빙을 고정하는 락킹 부(220), 웨빙(400)의 장력에 의해 락킹 캠(200)을 회전축(210)에 대해 회전시키는 레버부(230) 및 락킹 부(220)와 레버부(230) 사이에 위치하며 회전 시 수용부(122)와 직접 맞물리는 역회전방지부(240)를 구비한다. 상술한 바와 같이, 락킹 시에 락킹 부(220)는 수용부(122)의 락킹 면(123)과 함께 웨빙(400)을 고정하며, 역회전방비부(240)는 역회전방지면(125)과 맞닿아 락킹 캠(200)의 역회전을 방지한다.
락킹부(220)와 역회전방지부(240)는 회전축(210)으로부터 거리가 일정하다. 즉, 락킹부(220)와 역회전방지부(240)는 회전축(210)을 원의 중심으로 하는 원의 일부로 볼 수 있다. 반면, 레버부(230)는 회전축(210)으로부터의 거리가 락킹부(220) 및 역회전방지부(240)보다 멀다. 그에 따라 웨빙(400)에 장력이 가해졌을 때, 웨빙(400)이 단순히 락킹 캠(200)의 표면을 따라 미끄러지지 않고, 돌출된 레버부(230)를 잡아당김으로써 락킹 캠(200)이 회전축(210)을 중심으로 회전하게 한다.
역회전방지부(240)의 표면에는 역회전 방지 톱니(250; 래칫)이 형성되는 것이 바람직하다. 역회전 방지 톱니(250)는 웨빙(400)의 장력이 가해지면서 사출재질로 형성된 수용부(122)를 변형시키며 수용부(122) 내로 파고들어감으로써 좀 더 확실하게 락킹 캠(200)의 역회전을 방지해줄 수 있다. 역회전 방지 톱니(250)가 형성된 경우, 역회전방지부(240)는 톱니(250)를 제외한 부분의 단면이 회전축(210)을 원의 중심으로 하는 원의 일부인 형태이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트의 락킹 텅의 초기 모습을 도시한 단면도, 도 8은 본 발명의 일 실시에에 따른 시트벨트의 락킹 텅의 락킹 모습을 도시한 단면도이다.
웨빙(400)은 일 측은 텅 몸체(120)의 웨빙 관통홀(125)을 관통한다. 락킹 텅이 버클에 삽입되어 고정되면, 도 7과 같이 웨빙(400)은 락킹 캠(200)의 일부를 감싸도록 U자형으로 벤딩된다. 도 7에 도시된 바와 같이 웨빙(400)의 장력(F)이 레버부(230)에 가해지면 회전력이 발생하고, 그 회전력에 의해 락킹 캠(200)이 초기 위치에서 락킹 위치로 회전하게 된다. 락킹 위치에서는 웨빙(400)이 락킹 캠(200)의 락킹부(220)와 수용부(120)의 락킹면(123) 사이에 끼어 락킹되며, 락킹 캠(200)의 역회전방지부(240)는 수용부(120)의 역회전방지면(124)와 맞닿아 락킹 캠(200)의 역회전을 방지한다. 상술한 바와 같이, 락킹캠(200)의 락킹부(220)와 역회전방지부(240)의 단면이 호형이고, 수용부(122)의 락킹면(123)과 역회전방지면(124) 역시 단면이 호형으로, 락킹 위치에서 락킹부(220)와 락킹면(123), 역회전방지부(240)와 역회전방지면(124)은 각각 면접촉하게 된다. 따라서 락킹캠과 텅 몸체가 선접촉을 이루던 종래 기술에 비해 웨빙(400)의 락킹력이 향상된다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 시트벨트의 락킹 텅의 락킹 시에 락킹 캠의 변형 모습을 도시한 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 락킹 텅의 웨빙(400)에 의해 락킹 캠(200)에 가해지는 장력(F)이 일정 정도 이상이 되면, 락킹 캠(200)은 장력 방향으로 휘는 굽힘 변형이 일어나게 된다. 락킹 캠(200)의 최대 굽힘 변형량은 1mm 정도로, 락킹 캠(200)의 락킹부(220)와 역회전방지부(240)에 형성된 역회전방지톱니(250)가 사출 재질로 이루어지는 텅 몸체(120)를 파고들어 텅 몸체(120)의 일부를 역회전방지톱니(250)의 형태와 유사한 형태로 변형시킨다. 그에 따라 락킹이 진행될수록 락킹력이 점점 강해진다는 장점이 있다. 역회전방지톱니(250)는 정회전방향 회전은 용이하나, 역회전방향 회전은 이루어지지 않도록 하는 형태이다. 따라서, 락킹 캠(200)이 벨트 웨빙(400)의 락킹을 해제하는 역방향 회전을 방지한다.

Claims (5)

  1. 시트벨트의 버클과 체결되어 벨트 웨빙을 고정하는 락킹 텅에 있어서,
    버클 내로 삽입되는 금속으로 만들어지는 텅 플레이트;
    텅 플레이트와 일체로 성형되며, 오목한 수용부 및 수용부에 형성되며 웨빙이 관통하는 웨빙 관통홀을 구비하는 텅 몸체;
    텅 몸체의 수용부에 수용되며, 웨빙에 하중 인가 시 텅 몸체에 대해 회전운동하여 텅 몸체와의 사이에 웨빙이 구속되도록 하며, 회전축에 대해 회전시키는 락킹 캠; 및
    락킹 캠을 텅 몸체의 수용부에 고정하며, 락킹 캠의 회전 축 역할을 하는 샤프트;를 포함하며,
    락킹 캠은 회전 시 웨빙을 사이에 두고 수용부와 맞물려 웨빙을 고정하는 락킹 부, 웨빙의 장력에 의해 락킹 캠을 회전축에 대해 회전시키는 레버부 및 락킹 부와 레버부 사이에 위치하며 회전 시 수용부와 직접 맞물리는 역회전방지부를 구비하며,
    역회전방지부의 표면에는 역회전 방지 톱니(래칫)이 형성되고,
    웨빙에 장력이 인가될 때, 락킹 캠이 굽힘 변형되어 역회전방지부의 톱니가 수용부를 가압하는 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 시트벨트의 락킹 텅.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    역회전방지부의 톱니에 의해 수용부가 변형되어 역회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 시트벨트의 락킹 텅.
  5. 제1항에 있어서,
    락킹부의 단면과 역회전방지부의 피치 면은 원형이며, 락킹부 및 역회전방지부와 맞닿는 수용부의 단면도 원형인 것을 특징으로 하는 시트 벨트의 락킹 텅.
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