KR101862162B1 - 시트벨트 버클 리프터 - Google Patents

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KR101862162B1 KR1020160084935A KR20160084935A KR101862162B1 KR 101862162 B1 KR101862162 B1 KR 101862162B1 KR 1020160084935 A KR1020160084935 A KR 1020160084935A KR 20160084935 A KR20160084935 A KR 20160084935A KR 101862162 B1 KR101862162 B1 KR 101862162B1
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Abstract

버클 리프터는 모터를 비롯해 많은 부품으로 구성되나, 장착 위치의 특성으로 인해 버클 리프터의 크기가 작아야 함과 동시에, 2,000kgf이 상의 하중을 유지하여야 한다. 따라서, 작은 크기를 유지하며, 고 하중을 견딜 수 있는 구조의 버클 리프터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 차량에 고정되는 프레임, 프레임에 양단이 회전 가능하게 고정되는 스크류 샤프트, 스크류 샤프트와 맞물리는 스크류홈을 구비하여 스크류 샤프트의 회전에 의해 승하강하며, 시트벨트의 버클과 결합하여 시트벨트 버클을 승하강시키는 캐리어, 스크류 샤프트를 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 모터 및 모터의 회전 속도를 감속하여 모터의 회전력을 스크류 샤프트에 전달하는 감속기 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터를 제공한다.

Description

시트벨트 버클 리프터{BUCKLE LIFTER OF SEAT BELT}
본 발명은 자동차의 승객을 구속하는 목적으로 차량에 설치되는 시트벨트 제품군에 관한 것으로, 승객 안전을 위산 사고시 승객 구속의 1차목표를 기본으로 하는 것 외에 승객의 버클 장착 편의를 위하여 버클의 상하 이동이 가능하게 하는 시트벨트 버클 리프터에 관한 것이다.
현재의 자동차 시트벨트의 버클은 종종 벨트를 체결하기 어렵거나 너무 낮은 위치에 있다.
예를 들어, 앞 좌석에는 크고 높은 센터 콘솔로 인해 버클에 대한 접근을 힘들게 하며, 승객의 안전을 버클의 위치가 낮은 곳에 위치해 있다. 승용차 뒷 자석에는 종종 시트에 버클이 묻혀 있기도 한다. 이러한 경우들은 거동이 불편한 승객에게는 더 큰 불편함을 야기하고 있다.
이러한 불편함을 없애기 위해 버클의 헤드부를 전기모터를 이용하여 상하로 이동 가능하게끔 하여, 버클에 텅 체결성을 용이하게 하는 버클 리프터가 개발되고 있다.
미국 출원 공개공보 US2016/0121844에는 이러한 버클 리프터가 개시되어 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 버클 리프터의 일 예로, 벨트 버클(18), 차량에 고정 장착되는 고정 베이스 부재(12) 및 베이스 부재(12)에 이동가능하게 지지되며 모터에 의해 구동되고 벨트 버클(18)이 결합되는 슬라이드(16)를 포함하는 벨트 버클 피더(10)가 개시되어 있다. 슬라이드(16)는 적어도 일부분에서 베이스 부재(12)를 감싸도록 되어 있다. 드라이브 모터(26)는 베이스 부재(12)와 슬라이드(16) 내측에 배치된다. 베이스 부재(12)는 적어도 하나의 슬라이드(16)를 굴리는 피동 기어휠(30)을 지지한다. 베이스 부재(12)에 균등하게 배열된 적어도 하나의 피동 기어휠(30)을 구동하기 위한 구동 모터(26)가 배치된다. 적어도 하나의 피동 기어휠(30)은 웜 기어의 일부이다. 슬라이드(16)는 적어도 하나의 기어휠(30)이 굴러내릴 수 있도록 돌출된 치형의 랙(34) 형상을 구비한다.
그러나 미국 출원 공개공보 US2016/0121844에 개시된 종래의 버클 리프터는 감속기가 따로 구비되어 있지 않아 기어비의 조절 범위가 좁으며 그에 따라 버클을 이동시키는데 드라이브 모터(26)에 대한 의존도가 높다. 또한 사고 등의 이유로 시트벨트에 하중이 가해질 때, 구성 요소의 치형으로만 시트벨트에 가해지는 하중을 지탱해야하므로, 인장 강도가 낮다는 단점이 있었다.
US2016/0121844A1
버클 리프터는 모터를 비롯해 많은 부품으로 구성되나, 장착 위치의 특성으로 인해 버클 리프터의 크기가 작아야 함과 동시에, 2,000kgf이 상의 하중을 유지하여야 한다. 따라서, 작은 크기를 유지하며, 고 하중을 견딜 수 있는 구조의 버클 리프터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 차량에 고정되는 프레임과, 프레임에 양단이 회전 가능하게 고정되는 스크류 샤프트와, 스크류 샤프트와 맞물리는 스크류홈을 구비하여 스크류 샤프트의 회전에 의해 승하강하며, 시트벨트의 버클과 결합하여 시트벨트 버클을 승하강시키는 캐리어와, 스크류 샤프트를 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 모터 및 모터의 회전 속도를 감속하여 모터의 회전력을 스크류 샤프트에 전달하는 감속기 어셈블리를 포함하고, 프레임은 전체적으로 긴 패널 형상의 베이스와, 베이스에 직각으로 굴곡되며 스크류 샤프트의 일단을 회전 가능하게 고정하는 제 1 지지면과, 베이스의 측면에 연장되어 모터를 고정하는 모터 지지면을 구비하는 제1 프레임과, 제1 프레임의 베이스에 결합되며 제1 프레임의 제 1 지지면에 평행하며 스크류 샤프트의 타단을 회전 가능하게 고정하는 제 2 지지면과, 제 2 지지면에 직각이며 베이스에 평행한 상면, 제 2 지지면과 평행하며 상면과 수직한 측면, 측면에 굴곡되며 제 1 프레임의 베이스와 맞닿는 결합면과, 모터가 설치되는 측의 반대측에 제 2 지지면과 평행하며 상면과 수직한 추가 면을 지닌 제 2 프레임을 구비하고, 제2 프레임의 제 2 지지면, 상면, 측면 및 추가 면과 제1 프레임의 베이스는 수용 공간을 형성하게 되며, 수용 공간 내에 감속기 어셈블리가 배치된다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 캐리어와 시트벨트의 버클은 금속 케이블에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 캐리어와 금속 케이블의 결합부를 덮는 캐리어 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터를 제공한다.
삭제
또한 본 발명의 다른 일 예로, 스크류 샤프트의 제2 프레임에 고정되는 스크류헤드를 구비하며, 제1 프레임과 제2 프레임이 형성하는 수용 공간 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 스크류헤드는 감속기와 맞물려 회전하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 감속기 어셈블리는 복수 개의 평 기어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 감속기 어셈블리는 모터에 고정되는 제1 휠, 스크류 샤프트에 고정되는 제2 휠 및 동력 전달 벨트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 감속기 어셈블리는 별도의 어셈블리로 기제조된 다음, 스크류헤드와 모터에 조립되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 차량에 고정되며, 프레임은 전체적으로 긴 패널 형상이며 일단이 직각으로 굴곡된 제1 프레임과, 제1 프레임의 굴곡된 단부의 타 단에 결합되어 제1 프레임과 함께 수용 공간을 형성하는 제2 프레임을 포함하는 프레임, 프레임에 양단이 회전 가능하게 고정되는 스크류 샤프트, 스크류 샤프트와 맞물리는 스크류홈을 구비하여 스크류 샤프트의 회전에 의해 승하강하며, 시트벨트의 버클과 결합하여 시트벨트 버클을 승하강시키는 캐리어, 스크류 샤프트를 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 모터, 스크류 샤프트의 제2 프레임에 고정되는 스크류헤드를 구비하며, 제1 프레임과 제2 프레임이 형성하는 수용 공간 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터를 제공한다.
본 발명이 제조하는 시트벨트 버클 리프터는 감속기를 통해 모터의 회전력을 스크류 샤프트로 전달하기 때문에, 구동 시 모터에 대한 의존도를 낮출 수 있다.
또한, 버클 리프터 내에 직접 기어열을 배치하지 않고, 별도의 서브 어셈블리로 감속기를 제조한 다음 버클 리프터의 조립 시 서브 어셈블리로 조립 가능하여 복잡한 감속기의 조립을 간편하게 할 수 있어 제조 비용 절감 및 제조 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명이 제공하는 버클 리프터는, 버클에 인장 하중이 가해질 때 캐리어의 스크류홈과 스크류 샤프트의 결합부, 케이블 와이어와 버클의 결합부, 프레임과 스크류 샤프트의 결합부에 고르게 하중이 분산되어 버클 리프터의 인장 강도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 버클 리프터의 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 리프터의 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 리프터에 하중이 가해지는 모습을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 버클 리프터의 사시도,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 버클 리프터의 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 리프터가 구비하는 캐리어와 금속 와이어의 체결 모습을 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 리프터의 단면도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 리프터에 하중이 가해지는 모습을 도시한 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 버클 리프터는 차량에 고정되는 프레임(100, 140), 프레임(100, 140)에 양단이 회전 가능하게 고정되는 스크류 샤프트(200), 스크류 샤프트(200)와 맞물리는 스크류홈을 구비하여 스크류 샤프트(200)의 회전에 의해 승하강하며, 시트벨트의 버클(500)과 결합하여 시트벨트 버클(500)을 승하강시키는 캐리어(300), 스크류 샤프트(200)를 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 모터(미도시; 도 4 및 도 5 참조) 및 모터의 회전 속도를 감속하여 모터의 회전력을 스크류 샤프트(200)에 전달하는 감속기(미도시; 도 4 및 도 5 참조)를 포함한다.
프레임(100, 140)은 전체적으로 긴 패널 형상이며 일단이 직각으로 굴곡된 제1 프레임(100)과, 제1 프레임(100)의 굴곡된 단부의 타 단에 결합되어 제1 프레임(100)과 함께 감속기 어셈블리가 수용되는 수용 공간(150)을 형성하는 제2 프레임(140)을 포함한다.
제1 프레임(100)은 도면상에서 하부에 위치하는 긴 패널 형상의 베이스부(102)와 베이스부(102)에 직각으로 굴곡되며, 스크류 샤트프(200)의 일단과 후술할 금속 케이블(320)을 지지하는 지지면(104)을 포함하며, 베이스부(102)에서 측면으로 연장되며 모터를 고정하기 위한 모터 지지면(106)을 추가로 구비할 수 있다.
제2 프레임(140)은 제1 프레임(100)의 베이스부(102)에 직각으로 결합되며 지지면(104)에 평행한 지지면(141)과, 지지면(141)에 직각이며 베이스부(102)에 평행한 상면(142), 지지면(141)과 평행하며 상면(142)과 수직한 측면(143), 측면(143)에 직각으로 굴곡되며 제1 프레임(100)의 베이스부(102)와 맞닿는 결합면(144)을 포함한다. 또한 제2 프레임(140)은 모터가 설치되는 측의 반대측에 지지면(141)과 평행하며 상면(142)과 수직한 면(145)을 추가로 구비하여, 감속기 어셈블리가 결합될 때 감속기 어셈블리의 일단을 지지해 결합 위치를 안내할 수 있으며, 감속기 어셈블리를 보호할 수 있다.
제1 프레임(100)의 베이스부(102)는 지지면(104)의 반대방향 단부에 결합홀(100h)을 구비하고, 제2 프레임(140)의 결합면(144)에도 대응하는 위치헤 결합홀(140h)을 구비하여 제1 프레임(100)과 제2 프레임(140)을 볼트 등의 관용 결합 수단에 의해 결합할 수 있다. 물론, 결합홀(100h, 140h)과 볼트 등을 이용하는 방법 외에 용접이나 접착제 등을 이용하는 관용 결합 수단은 어떠한 것을 이용하여도 무방하다.
제2 프레임(140)의 지지면(141), 상면(142), 측면(143)과 제1 프레임(100)의 베이스부(102)는 수용 공간(150)을 형성하게 되며, 수용 공간(150) 내에 감속기 어셈블리가 배치된다.
스크류 샤프트(200)는 앞서 설명한 바와 같이, 일 단(210)은 제1 프레임(100)의 지지면(104)에 회전 가능하게 고정되며, 타 단은 제2 프레임(140)의 지지면(141)에 고정된다. 스크류 샤프트(200)는 수용 공간(150) 내에 위치하는 스크류헤드(220)를 구비하며, 스크류헤드(200)에 의해 위치를 이탈하지 않고 고정된다. 스크류 샤프트(200)는 제1 프레임(100)과 제2 프레임(140)의 지지면(104, 141)을 관통하여 회전 가능하게 고정된다. 스크류 샤프트(200)의 일 단은 스크류홈이 형성되지 않으며, 스크류홈의 내경에 비해 지름이 작은 소경부(210)로 형성된다. 소경부(210)는 제1 프레임(100)의 지지면(104)을 관통하고, 관통되어 돌출한 부분은 스크류 샤프트(200) 고정할 수 있도록 소경부(210)의 외경을 감싸며, 지지면(104)과 접하는 플랜지가 형성된 캡 고정부재(212)가 결합된다. 또한, 지지면(104)의 내측에 위치한 소경부(210)에도 와셔(214)가 끼워져 스크류 샤프트(200)의 회전 시 제1 프레임(100)과 스크류 샤프트(200)의 마모를 방지하며 지지 강도를 향상시키고 스크류 샤프트(200)의 회전을 원할하게 한다. 또한, 지지면(104)은 후술할 캐리어(300)와 버클(500)을 연결하는 금속 케이블(320)을 지지해주는데, 금속 케이블(320)과 지지면(104) 사이에도 마모를 방지할 수 있는 부시(322)가 개재된다. 제2 프레임(140)의 지지면(141)과 스크류헤드(220) 사이에도 플랜지가 형성된 부시(222)가 삽입된다.
스크류 샤프트(200)는 스크류헤드(220)가 감속기 어셈블리와 연결되어 모터의 회전력을 전달받음으로써 회전하게 되고, 스크류 샤프트(200)의 회전에 의해 캐리어(300)가 스크류 샤프트(200)의 축방향을 따라 이동하게 된다. 캐리어(300)는 중앙에 스크류홈이 형성된 홀이 형성됨으로써 스크류 샤프트(200)의 회전 시 회전 방향에 따라 어느 한 방향으로 이동하게 된다. 캐리어(300)는 스크류 샤프트(200)의 축 방향으로의 길이가 스크류 샤프트(200) 길이의 적어도 1/4 이상의 길이를 가지도록 함으로써, 스크류 샤프트(200)와 캐리어(300)의 결합부가 충분한 인장 강도를 가진다.
캐리어(300)는 금속 케이블(320)에 의해 버클(500)과 연결되는데, 금속 케이블(320)은 버클(500)을 밀어줄 수 있을 정도의 충분한 강성을 가진다. 캐리어(300)와 버클(500)의 연결 부재가 금속 케이블(320)로 이루어지는 것은, 동일한 지름과 길이의 로드로 이루어지는 것에 비해 인장 강도가 뛰어나다는 장점이 있다.
도 6을 참조하면, 캐리어(300)는 캐리어 본체(302)와 캐리어 커버(304, 306)를 구비하며, 금속 케이블(320)은 캐리어 본체(302)를 관통한다. 금속 케이블(320)은 캐리어 본체(302)를 관통한 다음 캐리어 본체(302)의 하부에 플랜지 형상(322)을 구비함으로써, 금속 케이블(320)이 캐리어 본체(302)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 플랜지 형상(322)은 금속 케이블(320)이 캐리어 본체(302)로부터 이탈하는 것은 방지할 수 있으나, 금속 케이블(320)이 캐리어 본체(302)와 함께 이동하는 것을 보장해줄 수는 없다. 이를 위해, 플랜지 형상(322)이 캐리어 본체(302)에 상대 위치가 고정되도록 캐리어 커버(304, 306)가 구비되며, 캐리어 커버(304, 306)는 캐리어 본체(302)와 플랜지 형상(322)을 덮어, 캐리어 본체(302)와 플랜지 형상(322)이 서로 고정되도록 해준다. 이에 따라, 캐리어(300)가 스크류 샤프트(200)를 따라 이동할 때, 금속 케이블(320)이 함께 이동하게 되며, 금속 케이블(320)에 연결된 버클(500)을 이동시킬 수 있다.
이러한 구성에 의해 본 발명이 제공하는 버클 리프터는, 버클(500)에 화살표와 같은 인장 하중이 가해질 때 캐리어(300)의 스크류홈과 스크류 샤프트(200)의 결합부, 케이블 와이어(320)와 버클(500)의 결합, 프레임(100, 140)과 스크류 샤프트(200)의 결합부에 고르게 하중이 분산되어 버클 리프터의 인장 강도를 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 버클 리프터의 사시도이다. 상기에서 설명된 동일한 부품에 대한 설명은 생략한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 버클 리프터는 감속기 어셈블리가 복수 개의 평 기어(420)로 이루어졌다는 것이 특징이다. 모터(400)에 지름이 작은 기어가 결합되고, 스크류 샤프트(200)에 지름이 큰 기어가 결합됨으로써, 모터(400)의 회전력을 회전 속도를 감속하여 전달할 수 있다. 한편, 제1 프레임의 베이스(102)와 마주하며, 지지면(104)에 결합되는 커버(106)를 추가로 구비할 수 있다. 커버(106)는 스크류 샤프트(200)의 스크류홈 등에 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 버클 리프터의 사시도이다. 상기에서 설명된 동일한 부품에 대한 설명은 생략한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 버클 리프터는 감속기 어셈블리는 동력 전달 벨트를 포함하는 것이 특징이다. 모터(400)에는 지름이 작은 휠(421)이 결합되고, 스크류 샤프트(200)에는 지름이 큰 휠(423)이 결합되며, 작은 휠(421)과 큰 휠(423)에 맞물려 작은 휠(421)의 운동을 큰 휠(423)로 전달하는 동력 전달 벨트(422)를 포함한다. 동력 전달 벨트(422)는 타이밍 벨트, V 벨트 등이 사용될 수 있으며, 도 5에는 타이밍 벨트를 이용한 예가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 버클 리프터는 조립 시에 직접 기어열을 배치하지 않고, 별도의 서브 어셈블리로 감속기를 제조한 다음 버클 리프터의 조립 시 서브 어셈블리로 조립 가능하여 복잡한 감속기의 조립을 간편하게 할 수 있어 제조 비용 절감 및 제조 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다.

Claims (10)

  1. 차량에 고정되는 프레임;
    프레임에 양단이 회전 가능하게 고정되는 스크류 샤프트;
    스크류 샤프트와 맞물리는 스크류홈을 구비하여 스크류 샤프트의 회전에 의해 승하강하며, 시트벨트의 버클과 결합하여 시트벨트 버클을 승하강시키는 캐리어;
    스크류 샤프트를 회전시키기 위한 회전력을 제공하는 모터; 및
    모터의 회전 속도를 감속하여 모터의 회전력을 스크류 샤프트에 전달하는 감속기 어셈블리;를 포함하고,
    프레임은 전체적으로 긴 패널 형상의 베이스와, 베이스에 직각으로 굴곡되며 스크류 샤프트의 일단을 회전 가능하게 고정하는 제 1 지지면과, 베이스의 측면에 연장되어 모터를 고정하는 모터 지지면을 구비하는 제1 프레임과,
    제1 프레임의 베이스에 결합되며 제1 프레임의 제 1 지지면에 평행하며 스크류 샤프트의 타단을 회전 가능하게 고정하는 제 2 지지면과, 제 2 지지면에 직각이며 베이스에 평행한 상면, 제 2 지지면과 평행하며 상면과 수직한 측면, 측면에 굴곡되며 제 1 프레임의 베이스와 맞닿는 결합면과, 모터가 설치되는 측의 반대측에 제 2 지지면과 평행하며 상면과 수직한 추가 면을 지닌 제 2 프레임을 구비하고,
    제2 프레임의 제 2 지지면, 상면, 측면 및 추가 면과 제1 프레임의 베이스는 수용 공간을 형성하게 되며, 수용 공간 내에 감속기 어셈블리가 배치되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터.
  2. 제1항에 있어서,
    캐리어와 시트벨트의 버클은 금속 케이블에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터.
  3. 제2항에 있어서,
    캐리어와 금속 케이블의 결합부를 덮는 캐리어 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    스크류 샤프트의 제2 프레임에 고정되는 스크류헤드를 구비하며, 수용 공간 내에 수용되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터.
  6. 제5항에 있어서,
    스크류헤드는 감속기와 맞물려 회전하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터.
  7. 제1항에 있어서,
    감속기 어셈블리는 복수 개의 평 기어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터.
  8. 제1항에 있어서,
    감속기 어셈블리는 모터에 고정되는 제1 휠, 스크류 샤프트에 고정되는 제2 휠 및 동력 전달 벨트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터.
  9. 제1항 내지 제3항 또는 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    감속기 어셈블리는 별도의 어셈블리로 기제조된 다음, 스크류헤드와 모터에 조립되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 버클 리프터.
  10. 삭제
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