KR101718692B1 - 시트벨트 리트랙터의 로킹 장치 - Google Patents

시트벨트 리트랙터의 로킹 장치 Download PDF

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KR101718692B1
KR101718692B1 KR1020150133769A KR20150133769A KR101718692B1 KR 101718692 B1 KR101718692 B1 KR 101718692B1 KR 1020150133769 A KR1020150133769 A KR 1020150133769A KR 20150133769 A KR20150133769 A KR 20150133769A KR 101718692 B1 KR101718692 B1 KR 101718692B1
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윤호범
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Abstract

시트 벨트의 권입 시에 엔드락이 발생하는 것을 방지하는 시트 벨트 리트랙터의 로킹 장치가 개시된다. 장치는 스풀의 일측에 결합된 로킹 베이스, 로킹 베이스의 외부로 돌출 가능하게 결합되어 프레임의 래칫홀 내주에 형성된 프레임 톱니부와 맞물림되고, 래치축을 갖는 래치, 래치를 로킹 베이스에 탄성적으로 지지하는 래치 스프링, 로킹 베이스의 일측에 결합되며 로킹 베이스로부터 돌출되는 스풀축이 그 중심을 관통하며, 래치축이 이동 가능하게 삽입되는 가이드 슬롯을 갖는 로킹 기어, 로킹 기어를 수용하며 상기 스풀축을 회전 가능하게 지지하는 리테이너, 및 로킹 베이스의 일측에 결합되며, 시트벨트의 권입 시 래치축을 구속하여 래치가 프레임 톱니부와 맞물림되는 것을 방지하는 엔드락 방지 플레이트를 포함한다.

Description

시트벨트 리트랙터의 로킹 장치{LOCKING APPARATUS OF SEATA BELT RETRACTOR}
본 발명은 시트 벨트 리트랙터에 관한 것으로서, 차량이 급가속 되거나 충돌 등으로 인해 급감속 되는 경우 시트 벨트의 인출을 저지하고 정상 상태에서는 시트 벨트의 인출을 자유롭게 하는 시트 벨트 리트랙터의 로킹 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 탑승자의 안전을 확보하기 위해 좌석에 시트 벨트 안전 장치가 구비된다. 시트 벨트 안전 장치는 잘 알려진 바와 같이 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 시트 벨트를 스풀에 권취하거나 인출 가능하게 작동하는 리트랙터와 시트 벨트의 일단부에 고정된 텅이 착탈 가능하게 삽입되는 버클로 이루어진다.
리트랙터는 차량의 사고 등으로 인한 급정차 또는 급 가속 시 시트 벨트를 착용한 탑승자가 주행 관성 등으로 인해 전방으로 튕겨 나가거나 시트에서 이탈하는 것을 방지한다. 이러한 리트랙터는 시트 벨트 착용시 정상 상태에서는 시트 벨트의 인출을 허용하지만 차량 충돌 등으로 인해 시트 벨트의 인출 가속도가 검출되면 더 이상의 시트 벨트의 인출을 억제하는 로킹 장치를 포함한다.
로킹 장치는 스풀의 일측에 배치된 로킹 베이스, 로킹 베이스의 스풀축에 결합된 로킹 기어를 포함한다. 로킹 베이스에는 래치가 래치 스프링에 의해 설치된다. 래치는 로킹 베이스 및 로킹 기어의 사이에 배치된다. 래치는 시트 벨트의 급 권출 시 관성에 의해 로킹 베이스의 외측으로 돌출되어 프레임에 형성된 프레임 톱니에 맞물림 되어 스풀이 회전 되는 것을 방지한다. 그 결과, 차량이 급 정지 하거나 충돌 시 시트 벨트가 풀리는 것을 방지하여 탑승자를 보호 한다.
그러나, 종래의 이러한 시트벨트 리트랙터의 로킹 장치는 시트벨트의 급 권출 시뿐만 아니나 권입 시에도 관성에 의하여 래치가 회전되어 프레임의 톱니에 맞물림(이하 '엔드록 현상'이라 함)됨에 따라 사용상 불편하고, 부품 파손 등의 문제가 있다.
시트 벨트의 권출 및 권입 동작을 제어하는 리트랙터는 다음의 특허 문헌 1,2에 개시된다.
미국특허번호 6,499,554 미국특허번호 6,443,382
본 발명의 목적은 시트 벨트의 권입 시 발생되는 엔드록 현상을 방지하는 시트 벨트 리트랙터의 로킹 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 관점을 따르면, 스풀의 일측에 결합된 로킹 베이스; 상기 로킹 베이스의 외부로 돌출 가능하게 결합되어 프레임의 래칫홀 내주에 형성된 프레임 톱니부와 맞 물림되고, 래치축을 갖는 래치; 싱기 래치를 상기 로킹 베이스에 탄성적으로 지지하는 래치 스프링; 상기 로킹 베이스의 일측에 결합되며 상기 로킹 베이스로부터 돌출되는 스풀축이 그 중심을 관통하며, 상기 래치축이 이동 가능하게 삽입되는 가이드 슬롯을 갖는 로킹 기어; 상기 로킹 기어를 수용하며 상기 스풀축을 회전 가능하게 지지하는 리테이너; 및 상기 로킹 베이스의 일측에 결합되며, 시트벨트의 권입 시 상기 래치축을 구속하여 상기 래치가 상기 프레임 톱니와 맞물림되는 것을 방지하는 엔드락 방지 플레이트를 포함하는 시트벨트 리트랙터의 로킹 장치가 제공된다.
상기 엔드락 방지 플레이트는 상기 로킹 베이스와 상대 회전 가능하게 상기 스풀축에 결합되고, 상기 리테이너와 소정의 마찰력으로 접촉되도록 구성될 수 있다.
상기 엔드락 방지 플레이트는 상기 로킹 베이스와 상대 회전 가능하도록 상기 스풀축에 끼움 결합된 엔드락 몸체; 상기 시트 벨트의 권출 시, 상기 로킹 베이스와 간섭되도록 상기 엔드락 몸체의 일측으로부터 돌출된 걸림 돌기; 상기 리테이너의 내면과 접촉되도록 상기 엔드락 몸체로부터 상기 로킹 베이스의 둘레를 벗어나도록 연장된 마찰부; 및 상기 시트벨트의 권입 시 상기 래치축이 삽입되는 래치홈을 포함할 수 있다.
상기 로킹 베이스는 부채꼴 형상의 절결부를 포함하고, 상기 절결부의 상기 시트 벨트의 권출 방향 측은 상기 래치를 상기 프레임 톱니측으로 안내하도록 가이드 면이 형성되고, 상기 절결부의 상기 시트 벨트의 권입 방향 측은 상기 래치가 상기 로킹 베이스의 내부로 삽입 가능하도록 권입 개구가 형성될 수 있다.
상기 엔드락 방지 플레이트의 상기 걸림 돌기는 상기 권입 개구가 형성된 상기 로킹 베이스의 절결면에 걸리도록 구성될 수 있다.
상기 마찰부는 반원형으로 형성될 수 있다.
본 발명의 로킹 장치에 의하면, 엔드락 방지 플레이트에 의하여 시트 벨트의 권입 말기에 래치가 프레임의 톱니부를 향하여 돌출하는 것을 저지하여 엔드락 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 리트랙터의 구성을 도시한 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 리트랙터의 구성을 일부 분해해서 도시한 일부 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 리트랙터의 구성을 일부 분해해서 도시한 일부 분해 사시도로서, 리테이너의 내부를 나타내도록 도시된다.
도 4는 본 발명의 따른 엔드락 방지 플레이트의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 엔드락 방지 플레이트가 리테이너의 내부에 구비된 상태를 도시한 일부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 로킹 장치의 노멀 동작 시 래치의 상태를 도시한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 로킹 장치의 노멀 동작 시 로킹 암의 상태를 도시한 도시한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 시트 벨트의 급 권출 시 로킹 암의 상태를 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 시트 벨트의 급 권출 시 래치의 상태를 도시한 평면도이다.
도 11은 본 발명의 시트 벨트의 권입 초기의 래치의 상태를 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 시트 벨트의 권입 말기의 래치 상태를 도시한 평면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 리트랙터의 구성을 도시한 전체 사시도이다.
이하의 설명에서, 시계 방향(CW)을 권입 방향이라 칭하고, 반 시계 방향(CCW)을 권출 방향이라 칭한다.
도 1을 참조하면, 리트랙터(1)는 스풀(3), 스풀(3)을 그 내부에 회전 가능하게 지지하는 프레임(5), 프레임(5)의 일측에 설치된 프리텐셔너(7), 프레임(5)의 타측에 설치된 로킹 장치(100)를 포함한다.
스풀(3)은 시트 벨트(9)가 감겨있는 원통형 부재로 구성된다. 스풀(3)은 프레임(5)의 내부에 회전 가능하게 결합되어 시트 벨트(9)가 프레임(5)의 내부로 권입되거나 프레임(5)의 외부로 권출될 때 회전한다.
로킹 장치(100)는 시트 벨트(9)가 프레임(5)의 외부로 권출되는 것을 방지하는 것으로, 차량(automobile) 또는 기타 이송수단(trasnsportation vehicle)에 탑승한 탑승자가 관성에 의하여 차량 또는 이송수단으로부터 이탈되는 현상을 방지한다.
로킹 장치(100)와 마주하는 측은 상술한 특허 문헌 1,2에 개시된 구성들을 대신할 수 있으며, 그 외 이미 알려진 다양한 구성들이 채용 가능하다. 본 발명의 주요 특징은 로킹 장치(100)에 관한 것으로서, 로킹 장치(100)와 마주하는 측에 설치된 구성, 예컨대 프리텐셔너(7) 등에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 로킹 장치(100)의 구성을 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 리트랙터의 구성을 일부 분해해서 도시한 일부 분해 사시도이다.
도 2를 참조하면, 로킹 장치(100)는 로킹 베이스(110), 래치(120), 로킹 기어(130), 로킹 암(140), 압축 스프링(150), 리테이너(170), 및 엔드락 방지 플레이트(190)을 포함한다.
로킹 베이스(110)는 스풀(3)의 일측에 결합되며, 그 내부에 설치된 래치(120)가 돌출 가능하도록 부채꼴 형상의 절결부(111)가 형성되며, 그 중심부에 스풀(3)을 회전 가능하게 지지하는 스풀축(113)이 돌출 형성된다.
래치(120)는 래치축(121)을 포함하며, 그 외주에는 프레임(5)의 일측벽(5a)에 형성된 래칫홀(5c, rachet hole)의 내주에 마련된 프레임 톱니부(5e, rachet teeth)에 맞물림되는 래치 톱니(123,latch teeth)가 형성된다.
래치축(121)은 원호형의 래치 스프링(290)의 일단에 결합되고 래치 스프링(290)의 타단은 로킹 베이스(110)의 일측에 고정된다. 이러한 구성을 통해 래치(120)는 평상시에는 래치 스프링(290)의 수축력에 의해 로킹 베이스(110)의 외부로 돌출되지 않는다. 그러나, 시트 벨트(9)의 급 권출 시에는 래치(120)는 래치 스프링(290)의 탄성력보다 큰 회전력이 작용하여 로킹 베이스(110)의 외부로 돌출된다. 그 결과, 래치(120)의 래치 톱니부(123)는 프레임(5)의 래칫홀(5c)의 내주에 형성된 프레임 톱니부(5e)에 걸려서 시트 벨트(9)의 권출이 저지된다.
로킹 기어(130)는 그 외주에 기어 이(131)가 형성된 디스크로 형성되며, 로킹 베이스(110)의 스풀축(113)이 회전 가능하게 삽입되도록 그 중앙부에 관통홀(133)이 형성되고, 관통홀(133)의 일측에는 래치축(121)이 관통 삽입되며 래치(120)의 래치축(121)이 로킹 베이스(110)의 외부로 돌출되도록 가이드하는 가이드 슬롯(135)이 형성된다.
로킹 암(140)은 대략 그 중앙부에 암홀(141, arm hole)이 형성되어 로킹 기어(130)의 일측에 회전 가능하게 지지된다. 로킹 암(140)은 관성 질량체로 작동하는 헤드부(143)와, 시트 벨트(9)가 급 가속되거나 급 감속될 때 회전되는 것을 억제하도록 형성된 로킹부(145, stop portion)로 구성된다.
압축 스프링(150)은 로킹 기어(130) 및 로킹 암(140)의 사이에 설치되어 로킹 암(140)이 항상 반 시계 방향(CCW)을 향하도록 가압한다.
리테이너(170)는 일측에 로킹 암(140)이 설치된 로킹 기어(130)를 그 내부에 수용하며 프레임(5)의 일측벽(5a)에 결합된다.
엔드락 방지 플레이트(190)는 로킹 베이스(110)에 결합되며, 시트 벨트(9)의 권입 시 래치축(121)을 구속하여 래치(120)가 프레임(5)의 프레임 톱니부(5e)와 맞물림되는 것을 방지한다.
도 3은 본 발명의 리트랙터의 구성을 일부 분해해서 도시한 일부 분해 사시도로서, 리테이너의 내부를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 리테이너(170)의 바닥판(171)의 중앙에는 스풀축(113)이 삽입되어 회전 가능하게 지지되는 축지지부(173)가 형성된다.
축지지부(173)의 둘레에는 원형벽(175)이 형성되고 원형벽(175)의 내주에는 로킹암(140)의 로킹부(145)의 걸림턱(145a, stop claw)이 걸리는 내부톱니(175a, interanl teeth)가 형성된다.
도 4는 본 발명의 따른 엔드락 방지 플레이트의 구성을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 엔드락 방지 플레이트(190)는 스풀축(113)에 끼움 방식으로 로킹 베이스(110)에 결합된다.
로킹 베이스(110)는 래치(120)를 프레임 톱니(5e)측을 향하여 돌출 가능하게 수용하도록 부채꼴의 절결부(111)를 포함한다.
로킹 장치의 노멀 동작 시 래치(120)의 래치 톱니(123)가 절결부(111)에서 프레임 톱니(5e)와 일정 간격으로 대략 나란하게 배치된다.
절결부(111)의 권출 방향측에는 래치(120)를 프레임 톱니(5e)측으로 가이드하는 가이드면(111a)이 형성되고, 절결부(111)의 권입 방향측에는 래치(120)가 로킹 베이스(110)의 내부로 삽입되도록 권입 개구(111b)가 형성된다.
엔드락 방지 플레이트(190)는 스풀축(113)의 외주에 끼워지는 끼움홀(193)이 형성되고, 로킹 베이스(110)의 반경 방향으로 연장되는 엔드락 몸체(191)와, 엔드락 몸체(191)의 일측에 돌출되고 절결부(111)의 권입 개구(111b)측 절결면(111c)에 걸리는 걸림 돌기(195)와 프레임 톱니(5e)를 벗어나도록 엔드락 몸체(191)로부터 연장된 마찰부(196) 및 엔드락 몸체(191)의 일측에 형성되어 래치(120)의 래치축(121)이 삽입되는 걸림홈(197)을 포함한다. 앤드락 몸체(191)의 일측에는 래치 스프링(290)의 단부와 간섭을 방지하고, 래치축(121)이 원활하게 걸림홈(197)으로 삽입되도록 가이드하는 가이드홈(198)이 더 포함될 수 있다.
래치(120)는 원호형의 래치 스프링(290)에 의해 로킹 베이스(110)에 탄력적으로 지지된다. 래치 스프링(290)의 일단은 래치(120)의 래치축(121)의 외주에 끼움 고정되고, 래치 스프링(290)의 타단은 로킹 베이스(110)의 일측에 고정된다.
도 6은 본 발명의 엔드락 방지 플레이트가 리테이너의 내부에 구비된 상태를 도시한 일부 사시도이다.
도 6을 참조하면, 엔드락 방지 플레이트(190)의 마찰부(196)는 리테이너(170)의 내주면에 소정의 마찰력으로 접촉되도록 구성된다. 엔드락 방지 플레이트(190)에 마찰력보다 큰 회전력이 가해질 경우 마찰부(196)는 리테이너(170)의 내주면을 따라 슬라이딩된다. 따라서, 마찰부(196)는 리테이너(170)의 내주면을 따라 원활하게 회전하도록 대략 반원형으로 형성될 수 있다. 다른 실시 예로 엔드락 방지 플레이트(190)는 리테이너(170)외에 다른 구조물에 소정의 마찰력으로 접촉되도록 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 로킹 장치의 노멀 동작 시 래치 및 엔드락 방지 플레이트가 배치된 상태를 도시한 평면도이다.
노멀 동작은 차량의 충돌 직전 또는 차량 충돌이 일어나지 않는 상태에서 시트 벨트의 권출 동작을 허용하도록 로킹 장치가 동작하는 것을 의미한다.
도 7을 참조하면, 래치(120)는 래치 스프링(290)의 소정의 탄성력에 의하여 로킹 베이스(110)의 절결부(111)내에 위치한다. 이때, 래치축(121)은 로킹 기어(130)의 가이드 슬롯(135)내의 축 지지 영역(135a)에서 지지된다. 따라서, 래치(120)의 래치 톱니(123)는 프레임(5)의 프레임 톱니(5e)와 일정 간격으로 이격된 상태를 유지한다.
한편, 엔드락 방지 플레이트(190)의 걸림 돌기(195)는 로킹 베이스(110)의 절결면(111c)에 걸린다. 이러한 구성에 의하여, 시트 벨트가 권출되도록 로킹 베이스(110)가 반시계 방향으로 회전 시, 걸림 돌기(195)는 항상 절결면(111c)에 접촉되어 로킹 베이스(110)와 함께 회전한다. 이때, 엔드락 방지 플레이트(190)의 마찰부(196)와 리테이너(170) 사이의 마찰력은 로킹 베이스(110)의 회전력보다 작으므로 엔드락 방지 플레이트(190)는 로킹 베이스(110)와 함께 회전한다.
도 8은 본 발명의 로킹 장치의 노멀 동작 시 로킹 암의 상태를 도시한 도시한 평면도이고, 도 9는 본 발명의 시트 벨트의 급 권출 시 로킹 암의 상태를 도시한 평면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 로킹 기어(130)는 그 외주에 기어 이(131)가 형성된 디스크로 구성되며, 그 중앙부에 스풀축(113)을 회전 가능하게 지지하도록 관통홀(133)이 형성된다.
로킹 기어(130)는 래치축(121)이 이동 가능하게 삽입되는 가이드 슬롯(135)을 포함한다.
가이드 슬롯(135)은 스풀(3, 도 1참조)이 노멀 상태로 회전하는 경우 래치축(121)이 삽입되어 머무는 축 지지 영역(135a)과 시트 벨트(3)의 급 권출 시 래치(120)의 관성에 의해 로킹 베이스(110)의 외측으로 돌출되도록 래치축(121)이 이동하는 경로를 형성하는 축 이동 영역(135b)를 포함한다.
로킹 기어(130)에는 압축 스프링(150)을 매개로 로킹 암(140)이 설치된다.
로킹 암(140)은 대략 그 중앙부에 암홀(141, arm hole)이 형성되어 로킹 기어(130)의 일측에 회전 가능하게 지지된다. 로킹 암(140)은 관성 질량체로 작동하는 헤드부(143)와, 시트 벨트(9)가 급 가속되거나 급 감속될 때 회전되는 것을 억제하도록 형성된 로킹부(145, stop portion)로 구성된다.
압축 스프링(150)은 로킹 기어(130) 및 로킹 암(140)의 사이에 설치되어 로킹 암(140)이 항상 반 시계 방향(CCW)을 향하도록 가압한다. 압축 스프링(150)은 시트 벨트(9)의 급 권출 시 로킹 암(140)의 관성력에 의해 가압된다(도 9참조).
도 10은 본 발명의 래치가 프레임 톱니부에 맞물림된 상태를 도시한 평면도이다.
도 10을 참조하면, 차량 충돌 직전 또는 차량 충돌 시, 시트 벨트가 급 권출됨에 따라 로킹 베이스(110)가 반시계 방향(CCW)으로 급격히 회전하고, 로킹 기어(130)가 반시계 방향으로 급격히 회전한다. 이때 로킹 암(140)은 관성력에 의해 시계 방향(CW)으로 회전되어 로킹암(140)의 로킹부(145)가 리테이너(170)의 내부 톱니부(175a)에 맞물림되면서 회전을 멈춘다. 따라서, 로킹 기어(130)와 로킹 베이스(110)의 사이에 상대 회전이 일어나고, 래치(120)에는 래치 스프링(290)의 스프링력보다 큰 힘이 가해진다. 그 결과, 래치축(121)의 가이드 슬롯(135)의 축 이동 영역(135b)을 따라 이동하여 래치(120)가 로킹 베이스(110)의 외부로 돌출되고, 프레임(5)의 톱니부(5e)에 래치(120)의 래치 톱니부(123)가 맞물림되어 스풀이 정지한다.
도 11은 본 발명의 시트 벨트의 초기 권입 시 래치 상태를 도시한 평면도이다.
도 11을 참조하면, 시트 벨트 권입 시, 로킹 베이스(110)는 시계 방향으로 회전한다. 이때, 엔드락 방지 플레이트(190)의 마찰부(196)는 리테이너(170)의 내주면에 소정의 마찰력으로 접촉되어 있고, 엔드락 방지 플레이트(190)의 걸림 돌기(195)는 로킹 베이스(110)의 절결면(111c)으로부터 분리된다.
따라서, 엔드락 방지 플레이트(190)는 시트 벨트의 권입 초기에 일정 위치에서 정지된 상태를 이루고 로킹 베이스(110)와 로킹 기어(130)는 회전한다. 로킹 베이스(110)와 로킹 기어(130)가 일정 각도 회전하는 동안 로킹 베이스(110)에 결합된 래치(120)도 함께 회전되어 래치(120)가 로킹 베이스(110)의 내부로 삽입된다. 도 11은 래치(120)의 일부가 로킹 베이스(110)의 내부에 삽입된 상태를 보여준다.
도 12는 본 발명의 시트 벨트의 권입 말기 시 래치 상태를 도시한 평면도이다.
도 12를 참조하면, 시트 벨트의 권입 동작에 따라 로킹 베이스(110) 및 로킹 기어(130)가 일정 각도로 시계방향(CW)으로 회전하면, 래치(120)의 래치축(121)이 엔드락 방지 플레이트(190)의 걸림홈(197)에 삽입된다. 따라서, 래치축(121)은 걸림홈(197) 및 로킹 베이스(110)의 가이드면(111a) 사이에 위치한다.
래치축(121)이 걸림홈(197)에 삽입된 이후, 엔드락 방지 플레이트(190)는 래치축(121)에 의해 가압되어 로킹 베이스(110), 래치(120), 로킹 기어(130)는 함께 회전되어 권입 동작을 수행한다.
시트 벨트의 권입 말기 시 스풀의 회전력이 감소하여 정지함에 따라 스풀의 일측에 결합된 로킹 베이스(110)가 정지한다. 로킹 베이스(110)가 정지하는 경우, 앤드락 방지 플레이트(190)는 소정의 마찰력으로 리테이너(170)의 내주면에 접촉되어 정지하고, 로킹 기어(130)는 관성력에 의해 시계 방향으로 회전한다. 이때 래치(120)의 래치축(121)은 엔드락 방지 플레이트(190)의 걸림홈(197) 및 로킹 베이스(110)의 가이드면(111b) 사이에 구속되어 래치(120)가 프레임 톱니부(5e)로 돌출하는 것이 방지된다.
다음은 상술한 바와 같이 구성된 로킹 장치의 동작원리에 대해서 상세하게 설명한다.
노멀 권출 동작:
도 1, 도 4, 도 5, 도 7 및 도 8을 참조하면, 래치(120)는 래치 스프링(290)의 탄성력에 의해 로킹 베이스(110)의 내부에 배치되어 래치(120)의 래치 톱니부(123)는 프레임 톱니부(5e)와 일정 간격으로 이격된다. 래치(120)의 래치축(121)은 로킹 기어(130)의 가이드 슬롯(130)의 축 지지영역(135a)에 삽입되어 래치(120)는 로킹 베이스(110)의 절결부(111) 내에 위치한다. 한편, 엔드락 방지 플레이트(190)의 걸림돌기(195)는 로킹 베이스(110)의 권입 개구(111b)측 절결면(111c)에 걸린다.
한편, 로킹암(140)은 압축 스프링(150)의 스프링력에 의하여 반시계 방향(CCW)으로 가압되고, 로킹암(140)의 로킹부(145)는 리테이너(170)의 내부 톱니(175a)와 일정간격으로 이격된다.
이러한 상태에서, 시트 벨트(9)가 정속도로 권출되면, 스풀(3)이 반시계방향(CCW)으로 회전하고, 래치(120), 로킹 기어(130), 로킹암(140), 엔드락 방지 플레이트(190)는 함께 회전한다. 따라서, 시트벨트(9)는 별다른 구속 없이 정상적으로 권출된다. 여기서, 엔드락 방지 플레이트(190)는 걸림 돌기(195)에 의해 로킹 베이스(110)에 구속되어 있으므로 로킹 베이스(110)에 의해 회전된다.
급 권출 동작
도 2, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 탑승자가 시트 벨트(9)를 착용한 상태에서 차량이 급 정차 하면, 시트 벨트(9)가 가속 인출됨에 따라 로킹 베이스(110) 및 로킹 기어(130)가 반시계 방향(CCW)으로 회전 가속된다. 이때, 엔드락 방지 플레이트(190)의 마찰부(196)에는 마찰부(196)와 리테이너(170)의 내주벽 사이의 마찰력보다 큰 회전력이 가해져 엔드락 방지 플레이트(190)는 로킹 베이스(110)와 함께 회전한다.
로킹 기어(130)가 반시계 방향(CCW)으로 회전 가속될 때, 로킹암(140)은 관성력에 의해 시계방향(CW)으로 회전되어 압축 스프링(150)이 압축된다. 그와 동시에 로킹암(140)의 로킹부(145)의 단부가 리테이너(170)의 내부 톱니부(175a)에 맞물림되면서 로킹 기어(130)와 로킹 베이스(110)의 사이에 상대 회전이 일어난다. 이로 인해, 래치 스프링(290)의 스프링력 보다 큰 힘이 래치 스프링(290)에 가해져 래치(120)의 래치축(121)이 가이드 슬롯(135)의 축 이동 영역(135b)를 따라 이동하고 래치(120)는 프레임(5)의 프레임 톱니부(5e)를 향하여 돌출된다.
그 결과, 프레임 톱니부(5e)와 래치 톱니부(123)가 맞물림되어 스풀(3)의 반시계방향(CCW) 회전이 정지된다. 따라서 시트 벨트(9)의 권출이 저지되고, 탑승자를 좌석에 구속하여 보호한다.
권입 초기
도 2, 도 7, 도 8, 및 도 11을 참조하면, 시트 벨트 권입을 위하여 도 7 및 도 8의 상태로부터 스풀(3), 로킹 베이스(110) 및 로킹 기어(130)가 시계 방향으로 초기 회전하면, 엔드락 방지 플레이트(190)의 마찰부(196)는 소정의 마찰력으로 리테이너(170)의 내주면에 접촉되어 있으므로, 엔드락 방지 플레이트(190)의 걸림 돌기(195)는 로킹 베이스(110)의 절결면(111c)으로부터 분리되고 엔드락 방지 플레이트(190)는 일정 위치로 정지한다. 따라서, 로킹 베이스(110)와 엔드락 방지 플레이트(190) 사이에서 상대 회전이 유발된다.
로킹 베이스(110) 및 로킹 기어(130)가 회전하는 동안 래치(120)도 시계 방향으로 함께 회전되어 래치(120)는 절결부(110)의 권입 개구(111b)를 통하여 로킹 베이스(110)의 내부로 삽입된다.
권입 진행
도 2, 도 11 및 도 12를 참조하면, 로킹 베이스(110) 및 로킹 기어(130)가 시계 방향으로 일정 각도로 회전되면, 래치(120)의 래치축(121)은 정지 상태의 엔드락 방지 플레이트(190)의 가이드홈(198)을 따라 슬라이딩 되면서 걸림홈(197)에 삽입되고, 래치(120)의 래치축(121)은 엔드락 방지 플레이트(190)의 걸림홈(197) 및 로킹 베이스(110)의 가이드면(111a)사이에 위치한다.
이와 같이 래치축(121)이 엔드락 방지 플레이트(190)의 걸림홈(197)에 삽입되면, 엔드락 방지 플레이트(190)는 래치축(121)에 의해 가압되어 로킹 베이스(110) 및 로킹 기어(130)와 함께 시계 방향(CW)으로 회전한다. 엔드락 방지 플레이트(190)의 마찰부(196)는 반원형으로 형성되어 회전 시 리테이너(170)의 내주면과 마찰 부분이 상대적으로 작아 원활하게 회전한다.
권입 말기
도 2 및 도 12를 참조하면, 시트 벨트의 권입 말기에는 스풀(3)의 회전이 급 감속되어 정지되면, 로킹 베이스(110)가 급 감속되어 정지된다. 이때, 로킹 기어(130)는 관성력에 의해 시계 방향으로 회전한다. 이 경우, 래치축(121)은 소정의 마찰력에 의해 리테이너(170)의 내면에 접촉되어 정지된 앤드락 방지 플레이트(190)의 걸림홈(195) 및 정지상태의 로킹 베이스(110)의 가이드면(111a) 사이에 구속된다. 그 결과, 래치(120)는 일정 위치로 구속되어 프레임 톱니(5e)를 향하여 돌출되는 것이 저지되어 권입 말기에 일어나는 엔드락 현상을 방지한다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술하는 특허청구범위에 의해 한정된다.
따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
1: 리트랙터 3: 시트벨트
5: 프레임 5e: 프레임 톱니부
100: 로킹장치 110: 로킹 베이스
113: 스풀축 120: 래치
121: 래치축 130: 로킹 기어
135: 가이드 슬롯 140: 로킹 암
143: 헤드부 145: 로킹부
170: 리테이너 190: 엔드락 방지 플레이트
191: 엔드락 몸체 195: 걸림 돌기
196: 마찰부 197: 걸림홈

Claims (6)

  1. 스풀의 일측에 결합된 로킹 베이스;
    상기 로킹 베이스의 외부로 돌출 가능하게 결합되어 프레임의 래칫홀 내주에 형성된 프레임 톱니부와 맞 물림되고, 래치축을 갖는 래치;
    상기 래치를 상기 로킹 베이스에 탄성적으로 지지하는 래치 스프링;
    상기 로킹 베이스의 일측에 결합되며 상기 로킹 베이스로부터 돌출되는 스풀축이 그 중심을 관통하며, 상기 래치축이 이동 가능하게 삽입되는 가이드 슬롯을 갖는 로킹 기어;
    상기 로킹 기어를 수용하며 상기 스풀축을 회전 가능하게 지지하는 리테이너; 및
    상기 로킹 베이스의 일측에 결합되며, 시트벨트의 권입 시 상기 래치축을 구속하여 상기 래치가 상기 프레임 톱니부와 맞물림되는 것을 방지하는 엔드락 방지 플레이트를 포함하고,
    상기 엔드락 방지 플레이트는 상기 로킹 베이스와 상대 회전 가능하게 상기 스풀축에 결합되고,
    상기 리테이너와 소정의 마찰력으로 접촉되도록 구성된 시트벨트 리트랙터의 로킹 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 엔드락 방지 플레이트는 상기 로킹 베이스와 상대 회전 가능하도록 상기 스풀축에 끼움 결합된 엔드락 몸체;
    상기 시트 벨트의 권출 시, 상기 로킹 베이스와 간섭되도록 상기 엔드락 몸체의 일측으로부터 돌출된 걸림 돌기;
    상기 리테이너의 내면과 접촉되도록 상기 엔드락 몸체로부터 상기 로킹 베이스의 둘레를 벗어나도록 연장된 마찰부; 및
    상기 시트벨트의 권입 시 상기 래치축이 삽입되는 걸림홈을 포함하는 시트벨트 리트랙터의 로킹장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 로킹 베이스는 부채꼴 형상의 절결부를 포함하고,
    상기 절결부의 상기 시트 벨트의 권출 방향 측은 상기 래치를 상기 프레임 톱니측으로 안내하도록 가이드 면이 형성되고,
    상기 절결부의 상기 시트 벨트의 권입 방향 측은 상기 래치가 상기 로킹 베이스의 내부로 삽입 가능하도록 권입 개구가 형성된 시트벨트 리트랙터의 로킹 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 엔드락 방지 플레이트의 상기 걸림 돌기는 상기 권입 개구가 형성된 상기 로킹 베이스의 절결면에 걸리도록 구성된 시트벨트 리트랙터의 로킹 장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 마찰부는 반원형으로 형성된 시트벨트 리트랙터의 로킹 장치.
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