KR102050037B1 - 병행 작동하는 2개의 힘 제한 장치를 포함한 벨트 리트랙터 - Google Patents

병행 작동하는 2개의 힘 제한 장치를 포함한 벨트 리트랙터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 프레임 내에 회전 가능하게 장착된 두쪽 벨트 샤프트와 병행 작동하는 2개의 힘 제한 장치(6, 7)를 포함하는 벨트 리트랙터에 관한 것이며, 벨트 샤프트(1)의 제1 및 제2 부재(9, 10)는 프레임(2)의 다리부들(4, 5) 사이의 섹션에서 환형 공간부(11)를 형성하면서 축 방향으로 중첩되고, 제2 힘 제한 장치(7)는 밴드 부재에 의해 형성되고, 이 밴드 부재는 제1 섹션(20, 21)으로 환형 공간부(11)의 반경 방향의 외부 벽부(18) 상에 안착되고 제2 섹션(29, 30)으로는 환형 공간부(11)의 반경 방향의 내부 벽부(19) 상에 안착되어, 제1 섹션(20, 21)과 제2 섹션(29, 30) 사이에서 편향점(22, 23)에서 편향되며, 밴드 부재는 제1 부재(9)와 제2 부재(10) 사이의 상대 이동 동안 편향점(22, 23)의 선회를 통해 에너지 소모 방식으로 외부 벽부(18)로부터 내부 벽부(19) 상으로, 또는 그 반대로 권출 또는 권취될 수 있다.

Description

병행 작동하는 2개의 힘 제한 장치를 포함한 벨트 리트랙터{Belt retractor with two force-limiting devices acting in parallel}
본 발명은, 청구항 제1항의 전제부의 특징들을 포함하는, 병행 작동하는 2개의 힘 제한 장치를 구비한 벨트 리트랙터에 관한 것이다.
일반적인 유형의 벨트 리트랙터는 예컨대 WO 96/32303으로부터 공지되었다. 상기 국제공개공보에 기술된 벨트 리트랙터는 벨트 샤프트의 부재들 사이에 배치된 토션 바를 구비한 두쪽 벨트 샤프트(two-part belt shaft)를 포함한다. 벨트 샤프트의 부재들 중 일측 부재, 즉 벨트 샤프트 몸체 상에는 안전 벨트가 권취될 수 있고, 그에 반해 프로파일 헤드(profile head)로도 명명되는 벨트 샤프트의 타측 부재는 차단 장치의 차량 민감형 또는 벨트 스트랩 민감형 제어 동안 차량에 고정되는 방식으로 차단된다. 벨트 샤프트의 제2 부재가 차단될 때 벨트 인출력이 사전 결정된 벨트 인출력을 초과하는 경우, 벨트 샤프트 몸체는 토션 바(torsion bar)의 소성 변형을 통해 그 종축을 중심으로 벨트 인출 방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 극복할 사전 결정된 벨트 인출력은 토션 바의 소성 변형 한계를 통해 결정된다. 그에 따라, 토션 바는 제1 힘 제한 장치를 형성한다.
또한, 토션 바에 대해 병행 작동하고, 또한 마찬가지로 벨트 샤프트의 제1 부재와 그 제2 부재 사이에 배치되는 제2 힘 제한 장치도 제공된다. 제2 힘 제한 장치를 통해, 힘 제한 특성은 토션 바로부터 독립적으로 변동될 수 있으며, 그럼으로써 예컨대 체감적이거나, 또는 점진적인 힘 제한 특성들이 실현될 수 있다. 또한, 제2 힘 제한 장치를 통해, 벨트 인출력의 단시간 하강 또는 상승은, 제1 힘 제한 장치의 활성화의 초기 단계에서, 벨트 리트랙터의 힘 제한 특성이 전체적으로 더욱 균일하면서도 최대한 즉각적으로 사전 설정된 힘 제한 레벨에 상응하게 개시되는 힘 인출로 진행되는 정도로 보상될 수 있다. 제2 힘 제한 장치는, 예컨대 전단 핀들(shear pin) 또는 토션 슬리브와 같이, 토션 바에 대해 평행하게 벨트 샤프트의 두 부재를 연결하는, 소성 또는 탄성 변형 가능한 다양한 섹션들을 통해 실현될 수 있다. 제2 힘 제한 장치가 작동하는 기간에 해당하는 벨트 스트랩 인출 길이는 소성 변형 가능한 섹션의 구조적인 형성을 통해 제한된다.
또한, DE 201 10 423 U1로부터는, 제2 힘 제한 장치가, 힘이 제한되는 벨트 스트랩 인출 동안 배플판을 통해 당겨지는 금속 스트립에 의해 형성되는, 벨트 리트랙터가 공지되었다. 상기 해결 방법의 장점은, 제2 힘 제한 장치가 작동하는 기간에 해당하는 벨트 인출 길이가 상응하는 길이를 갖는 금속 스트립의 이용을 통해 연장될 수 있고, 소멸되는 에너지 및 그 결과로 야기되는 힘 제한 레벨이 배플판을 통해 금속 스트립을 당기는 동안 거의 변화가 없다는 점에 있다. 배플판 자체는 벨트 샤프트의 부재들 중 일측 부재 상에 걸림 고정된 삽입 부재(insert part)를 통해 실현되며, 그에 반해 금속 스트립은 벨트 샤프트의 각각 타측 부재 상에 단단히 결합된 방식으로 파지된다.
본 발명의 과제는, 병행 작동하는 2개의 힘 제한 장치를 포함한 벨트 리트랙터에 있어서, 최대한 간단하게 구성되는 상기 벨트 리트랙터를 제공하는 것에 있다.
상기 과제의 해결을 위해, 청구항 제1항의 특징들을 포함한 벨트 리트랙터가 제안된다. 본 발명의 추가의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에서 인용된다.
본 발명의 기본 사상에 따른 제안에 따라서,
- 벨트 샤프트의 제1 부재 및 제2 부재는 벨트 리트랙터의 프레임의 다리부들 사이의 섹션에서 환형 공간부를 형성하면서 축 방향으로 중첩되고,
- 제2 힘 제한 장치는 밴드 부재를 통해 형성되고, 이 밴드 부재는 제1 섹션으로 환형 공간부의 반경 방향의 외부 벽부 상에 안착되고 제2 섹션으로는 환형 공간부의 반경 방향의 내부 벽부 상에 안착되어, 제1 섹션과 제2 섹션 사이에서 편향점에서 편향되며,
- 밴드 부재는 제1 부재와 제2 부재 사이의 상대 이동 동안 편향점의 선회를 통해 에너지 소모 방식으로 외부 벽부로부터 내부 벽부 상으로, 또는 그 반대로 권출 또는 권취될 수 있다.
제안되는 벨트 리트랙터는 종래 기술에서 공지된 해결 방법들에 비해 다수의 장점을 보유한다. 벨트 리트랙터는 경제적이면서 간단하게 장착되는데, 그 이유는 제2 힘 제한 장치가 편향된 밴드 부재를 통해서만 형성되기 때문이다. 예컨대 배플판처럼 지금까지 소요되던 추가 부품들은 필요하지 않다. 또한, 에너지 소멸은, 밴드 부재가 변함없는 레벨에서 지속적이고 변함없는 굽힘을 통해 에너지 소모 방식으로 변형되는 편향점의 선회를 통해서만 수행된다. 또한, 제2 힘 제한 장치의 작동 기간은 상응하는 길이의 밴드 부재의 선택을 통해 연장될 수 있다.
이 경우, 벨트 리트랙터의 특히 간단한 구성은, 밴드 부재가 제1 또는 제2 섹션의 일측 단부로, 힘이 제한되는 벨트 스트랩 인출 동안, 제1 부재의 회전 방향의 반대 방향으로 형태 결합 방식으로 벨트 샤프트의 제1 또는 제2 부재 상에 고정됨으로써 제공될 수 있다. 밴드 부재의 제안되는 고정을 통해, 상기 밴드 부재는 개시되는 상대 이동과 더불어 즉각적으로 압력 힘의 전달을 통해 권출 또는 권취된다. 이 경우, 특히 바람직하게는, 밴드 부재의 고정을 위해 별도의 부재들이나 조립 단계들은 필요하지 않고 밴드 부재가 삽입되기만 하면 된다.
추가의 제안에 따라서, 밴드 부재는 벨트 리트랙터의 회전축에 대해 대칭으로 배치되는 2개 이상의 편향점을 포함한다. 제안되는 2개의 편향점을 통해, 모든 부품의 하중의 감소를 위해 적어도 부분적으로 상호 간에 상쇄되는, 대칭으로 작용하는 힘들은 제2 힘 제한 장치의 활성화 동안 실현될 수 있다.
이 경우, 벨트 샤프트의 제2 부재는 단부면 상에, 밴드 부재가 삽입되는 반경 방향으로 향하는 그루브를 포함한다. 그루브를 통해, 환형 공간부 내 단부 섹션들 상에 권취되어 있으면서, 그루브를 통과하여 안내되는 밴드 부재의 중앙 섹션을 통해 서로 연결되는 2개의 편향점을 포함하는 단일의 밴드 부재를 이용하는 점이 가능해진다. 이 경우, 그루브를 통해서 안내되는 밴드 부재의 중앙 섹션은 동시에 두 편향점의 장력 결합을 제공하기 위해 이용되며, 그럼으로써 밴드 부재 자체는 별도의 고정부를 필요로 하는 것이 아니라 그루브 내에만 걸림 고정되기만 하면 된다.
추가의 제안에 따라서, 환형 공간부의 반경 방향의 외부 벽부와 반경 방향의 내부 벽부는 원주방향으로 증가하거나 감소하는 이격 간격을 보유할 수 있다. 벽부들의 증가하거나 감소하는 이격 간격을 통해, 제2 힘 제한 장치를 통해 달성되는 힘 제한 레벨이 증가될 수 있거나 감소될 수 있는데, 그 이유는 선회하는 편향점에서 소멸되는 에너지가 직접적으로 편향 반경에 따라서, 다시 말해 벽부들의 이격 간격에 따라서 결정되기 때문이다. 이 경우, 편향 반경이 더 작아질수록, 다시 말해 벽부들의 이격 간격이 더 작아질수록, 소멸되는 에너지 및 그 결과로 야기되는 힘 제한 레벨은 더욱더 커진다는 점이 적용된다. 그에 따라, 제2 힘 제한 장치에 의해, 간단한 유형 및 방식으로 점진적인 힘 제한 곡선뿐 아니라 체감적인 힘 제한 곡선도 실현될 수 있다.
특히 바람직한 경우는, 제1 힘 제한 장치가 속도 제어식 힘 제한 장치일 때 제안되는 제2 힘 제한 장치이다. 기본적으로, 속도 제어식 힘 제한 장치들은, 사전 결정된 힘 제한 레벨이 특정한 속도부터 비로소 달성되거나, 또는 출발 토크의 극복 후에 단시간에 상대적으로 더 낮은 힘 제한 레벨로 하강한다는 단점을 갖는다. 힘 제한 레벨의 상기 상승 또는 힘 제한 레벨의 단시간 하강은 제2 힘 제한 장치에 의해 달성되는 힘 제한 레벨을 통해 적어도 일부분까지 보상될 수 있으며, 그럼으로써 힘 제한 곡선은 전체적으로 더욱더 균일해지고 사전 결정된 힘 제한 레벨은 상대적으로 더 이른 시기에 달성된다.
또한, 제안에 따라서, 속도 제어식 힘 제한 장치는 환형으로 형성되고 제2 힘 제한 장치에 대해 동심으로 배치된다. 힘 제한 장치들의 제안되는 형성 및 배치를 통해, 작용하는 반경 방향 힘 및 원주방향 힘은 보상될 수 있으며, 그럼으로써 벨트 샤프트의 제1 부재 및 제2 부재가 힘 제한 장치들의 활성화 동안 가능한 적은 하중을 받게 된다.
힘 제한 장치들의 활성화 동안 작용하는 힘들과 모멘트들은, 속도 제어식 힘 제한 장치가 제1 힘 제한 장치에 축 방향으로 중첩되어 배치됨으로써, 계속해서 감소될 수 있다.
추가의 제안에 따라서, 벨트 샤프트의 제1 부재 또는 제2 부재 상에, 선회 동안 편향점이 통과하는 환형 공간부의 영역 안쪽으로 돌출되는 소성 변형 가능한 형상부들이 제공된다. 형상부들은, 제안에 따라서, 편향점이 통과하는 환형 공간부의 영역 안쪽으로 돌출되기 때문에, 상기 형상부들은 전단되거나, 또는 밴드 부재 자체가 변형되며, 그럼으로써 선회하는 편향점 내에서 소멸되는 에너지에 병행하여 추가로 힘 제한 레벨의 단시간 상승을 야기하는 에너지도 소멸된다.
또한, 벨트 리트랙터의 힘 제한 레벨은, 밴드 부재가 섹션별로 리세스들에 의해, 즉 상대적으로 더 작은 폭 또는 두께에 의해 약화되어 있는 것을 통해서도 감소될 수 있다. 이 경우, 힘 제한 레벨의 감소는 일측 섹션에서 목표한 바대로 실행되는 밴드 부재의 재료 약화를 통해 정당화되며, 상기 재료 약화에 의해, 편향점을 통해 각각의 섹션이 통과할 때, 보다 적은 에너지가 소멸된다.
추가의 바람직한 개선예에 따른 제안에 따라서, 리세스들 중 하나 이상의 리세스는 편향점을 통과할 때 파괴되는 설정 파괴점으로서 형성된다. 그 결과로, 밴드 부재는 설정 파괴점의 영역에서 파괴되며, 그럼으로써 벨트 샤프트의 추가 회전 운동 동안 더 이상 변형이 이루어지지 않거나, 또는 단시간 동안만 매우 극미하게 변형이 이루어지고, 밴드 부재를 통해 야기되는 힘 제한은 갑자기 감소된다. 이 경우, 밴드 부재는 동시에 파괴되는 2개의 설정 파괴점을 포함하거나, 또는 시간 오프셋 되어 파괴되는 2개의 설정 파괴점을 포함할 수 있으며, 그럼으로써 힘 제한 레벨은 단계별로, 또는 갑자기 영으로 감소될 수 있다.
본 발명은 하기에서 첨부한 도면들과 관련하여 바람직한 실시예들에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1 내지 도 5는 속도 제어식 힘 제한 장치의 형태로 제1 힘 제한 장치를 포함하는 본 발명에 따른 벨트 리트랙터이다.
도 6 내지 도 10은 토션 바의 형태로 제1 힘 제한 장치를 포함하는 본 발명에 따른 벨트 리트랙터이다.
도 11 및 도 12는 리세스들을 구비하거나, 또는 편향점들의 변형 경로 내로 돌출된 형상부들을 구비한 밴드 부재의 형태인 제2 힘 제한 장치이다.
도 13 및 도 14는 2개의 설정 파괴점을 구비한 밴드 부재를 포함하는 2가지 실시예이다.
도 1에는, 프레임(2)의 다리부들(4 및 5) 내에 회전 가능하게 장착된 두쪽 벨트 샤프트(1)를 포함하는 벨트 리트랙터가 도시되어 있다. 다리부(5) 상에는, 사고의 조기 단계에서 승객들의 전방 이동의 개시 전에 벨트 샤프트(1)를 갑자기 권취 방향으로 구동하고 경우에 따라 안전 벨트에 존재하는 벨트 슬랙(belt slack)을 인출하는 불꽃 점화식 텐셔닝 장치(3)가 제공된다. 또한, 다리부(4) 상에는, 환형이고 벨트 샤프트(1)에 대해 동심으로 배치되는 속도 제어식 힘 제한 장치의 형태로 제1 힘 제한 장치(6)가 제공된다.
도 2에는, 두쪽 벨트 샤프트(1)가 제1 부재(9)와 제2 부재(10)를 포함한 분해도로 도시되어 있다. 이 경우, 제1 부재(9)는, 그 상부에 안전 벨트가 권취될 수 있는 벨트 샤프트 몸체이고, 제2 부재(10)는, 차단 폴(blocking pawl) 형태의 차단 장치(8)의 지지대인 프로파일 헤드이다. 차량 또는 벨트 스트랩 인출의 사전 결정된 가속도 값을 초과할 때, 차단 장치(8)가 제어되며, 다시 말하면 차단 폴이 다리부(4) 상의 톱니부 내로 맞물리면서 벨트 인출 방향의 반대 방향으로 차량에 고정하는 방식으로 제2 부재(10)를 차단한다. 또한, 제1 힘 제한 장치(6) 외에도, 제2 힘 제한 장치(7)도 도시되어 있는데, 이 제2 힘 제한 장치는, 하기에서 여전히 기술되는 것처럼, 마찬가지로 벨트 샤프트(1)의 두 부재(9 및 10) 사이에 배치되고 제1 힘 제한 장치(6)에 대해 병행 작동한다. 이와 동시에, 벨트 샤프트(1)의 두 부재(9 및 10)는 두 힘 제한 장치(6 및 7)를 통해 서로 연결되며, 그럼으로써 두 부재는 평상시 이용 중에, 다시 말해 힘 제한 장치들(6 및 7)의 활성화 전에 견고한 결합체로서 간주된다.
도 3에는, 도 1의 상부 도에 도시된 벨트 리트랙터가 절단 방향 A-A에 따라 절단되어 단면도로 도시되어 있다. 속도 제어식 힘 제한 장치는, 제1 컴포넌트(41)로 벨트 샤프트(1)의 제1 부재(9) 상에 고정되고 제2 컴포넌트(42)로는 벨트 샤프트(1)의 제2 부재(10) 상에 고정된다. 또한, 측부들 상에 제공되는 톱니 쌍들(13 및 14)을 통해 제1 컴포넌트(41)와, 또는 제2 컴포넌트(42)와 선택적으로 맞물릴 수 있는 진동 디스크(12)도 제공된다. 톱니 디스크(12)는, 힘 제한되는 상대 이동 동안, 상대 이동에 대해 수직으로 왕복 진동하면서, 주기적으로 가속화되고 제동된다.
진동 디스크(12)의 상기 제동 및 가속화를 통해, 힘 제한의 기초가 되는 에너지 소멸이 야기된다. 벨트 샤프트(1)의 두 부재(9 및 10)의 상호 간 상대 이동은 여기서는 진동 디스크(12)의 이동을 통해서만 제어되는데, 그 이유는 상기 상대 이동이 주로 우선은 진동 디스크(12)의 진동 운동을 통해 가능해지기 때문이다. 이 경우, 소멸되는 에너지는 진동 주파수에 따라 결정되고 진동 주파수는 상호 간에 상대적으로 이동되는 부재들의 속도에 따라서 직접 결정되기 때문에, 여기서 중요한 대상은 속도 제어식 힘 제한 장치이다.
또한, 제2 힘 제한 장치(7)는, 제2 부재(10) 상에 제공된 원통형 견부(33)에서 반경 방향으로 중앙에서 연장되는 그루브(31) 내로 삽입되는 밴드 부재의 형태로 확인된다. 견부(33)는 반경 방향에서 바깥쪽에서 소정의 간격으로 이격되어, 축 방향으로 제1 부재(9)로부터 돌출된 링(32)에 의해 에워싸이며, 그럼으로써 제1 부재(9)와 제2 부재(10) 사이에 밀폐된 환형 공간부(11)가 형성된다.
도 4에는, 벨트 리트랙터가 제1 힘 제한 장치(6)를 통과하는 절단 방향으로 절단되어 측면도로 도시되어 있다. 밴드 부재를 통해 형성된 제2 힘 제한 장치(7)는 벨트 리트랙터의 회전축에 대해 점 대칭으로 배치되고, 그루브(31)를 통해 직선으로 연장되는 중앙 섹션(24)으로부터 출발하여 2개의 측부 상에서 원통형 견부(33)의 바깥쪽 가장자리 표면 상에 안착되는 각각의 섹션(29 및 30)에서 연장된다. 연장부에서, 밴드 부재는 섹션들(29 및 30)로부터 각각 편향점(22 및 23)에서 섹션(20 및 21) 쪽으로 벨트 인출 방향의 반대 방향으로 다시 절첩된다. 섹션들(20 및 21)은, 반경 방향에서 안쪽에 위치하는 링(32)의 가장자리 표면 상에 안착된다. 링(32)은 2개의 위치에 반경 방향에서 안쪽을 향해 돌출된 돌출부들(27 및 28)을 구비하며, 이들 돌출부 상에는 밴드 부재가 단부들(25 및 26)로 벨트 인출 방향의 반대 방향으로 형태 결합 방식으로 안착된다.
이 경우, 제1 힘 제한 장치(6)는 환형으로 형성되고 제2 힘 제한 장치(7) 및 환형 공간부(11)에 대해 동심으로 배치된다. 또한, 제1 및 제2 힘 제한 장치(6 및 7)가 벨트 리트랙터의 축 방향으로 서로 중첩되고, 벨트 샤프트(1)의 제1 및 제2 부재(9 및 10)는 힘 제한 장치들(6 및 7)의 영역에서 벨트 리트랙터의 축 방향으로 서로 중첩되며, 그럼으로써 매우 적은 장착 공간 소요를 갖는 매우 단순한 구조적 구성이 제공된다. 또한, 그 결과로 최대한 적은 축 방향 힘으로 바람직한 힘 및 모멘트 비율이 달성될 수 있으며, 그럼으로써 벨트 샤프트(1)의 두 부재(9 및 10)는 힘 제한 장치들(6 및 7)의 활성화 동안 확실하게 서로 결합된다.
화살표 방향(P)으로 벨트 인출력이 벨트 샤프트(1)의 제2 부재(10)가 차단될 때 사전 결정된 값을 초과하는 경우, 벨트 샤프트(1)의 제1 부재(9)와 그에 따라 링(32)도 시계 바늘과 반대 방향으로 회전하기 시작한다. 링(32)의 회전을 통해, 섹션들(20 및 21)은 단부들(25 및 26)의 형태 결합식 안착을 통해 종동되고, 섹션들(20 및 21)은 편향점들(22 및 23)의 선회를 통해, 도 5에 도시된 위치에 도달할 때까지, 다시 말해 단부들(25 및 26)이 더 이상 형태 결합 방식으로 돌출부들(27 및 28) 상에 안착되지 않을 때까지, 벨트 샤프트(1)의 제2 부재(10)의 원통형 섹션(33)의 외부 가장자리 상에 권취된다. 이 경우, 밴드 부재는 선회하는 편향점들(22 및 23)에서 휘감기며, 그럼으로써 힘 제한을 기초로 하는 에너지는 소멸된다. 원통형 섹션(33)의 외부 반경은 링(32)의 내부 반경보다 더 작기 때문에, 이 경우 이동된 회전 각도는 힘이 제한되는 벨트 스트랩 인출의 개시 전 섹션들(20 및 21)의 각도보다 더 크다.
상기 특별한 실시예의 장점은, 속도 제어식 제1 힘 제한 장치(6)가 우선 충분한 양의 에너지를 소멸시키기 위해 소정의 상대 속도를 필요로 한다는 단점, 다시 말하면 힘 제한 레벨이 우선 상승하거나, 또는 심지어 단시간에 출발 토크의 극복 후에 하강한다는 단점이, 병행 작동하는 제2 힘 제한 장치(7)를 통해, 힘 제한 곡선이 전체적으로 더욱 균일해지고 작용하는 힘 제한 레벨은 사전 결정된 힘 제한 레벨에 보다 가깝게 진행되는 정도로 보상될 수 있다는 점에 있다. 또한, 이런 점에 한해서, 힘 제한 장치들(6 및 7)을 통해 야기된 두 힘 제한 레벨의 부가 시에, 힘 제한의 전체 곡선은, 사전 결정된 힘 제한 레벨이 훨씬 더 이른 시점에 달성됨으로써, 긍정적으로 변동될 수 있다.
도 6 및 도 7에는, 동일한 구성의 벨트 리트랙터를 포함한 본 발명의 대체되는 실시예가 도시되어 있으며, 이 실시예의 경우 제1 힘 제한 장치(6)는 토션 바에 의해 형성된다. 토션 바는 벨트 샤프트의 제2 부재(10)로 향해 있는 단부 상에 그루브(17)를 포함하며, 이 그루브 내로는 밴드 부재가 삽입된다.
도 8 및 도 9에는, 동일한 벨트 리트랙터가 도 6의 상부 도의 절단 방향 B-B으로, 그리고 제2 힘 제한 장치(7) 및 토션 바의 단부를 통과하는 절단 방향으로 각각 절단되어 단면도로 도시되어 있다. 이 경우, 환형 공간부(11)는 마찬가지로 제2 부재(10)의 원통형 견부이면서 반경 방향에서 안쪽에 위치하는 상기 원통형 견부(33)와 제1 부재 상에서 축 방향으로 돌출된 링(34)을 통해 범위 한정되며, 제2 힘 제한 장치(7)의 작동 원리 및 작동은 도 1 내지 도 5의 실시예에서의 그 작동 원리 및 작동과 동일하다. 이 경우, 밴드 부재는 중앙 섹션(24)으로 토션 바의 단부 내 그루브를 통해, 그리고 원통형 견부(33) 내 그루브를 통해 배치되며, 그럼으로써 벨트 샤프트(1)의 제2 부재(10), 토션 바, 및 밴드 부재는 회전 고정 방식으로 상호 간에 결합되어 견고한 결합체를 형성한다.
또한, 환형 공간부(11)는, 반경 방향에서 안쪽 및 바깥쪽에서 환형 공간부(11)를 범위 한정하는 벽부들(19 및 18)의 이격 간격(D)이 편향점들(22 및 23)로부터 출발하여 섹션들(20 및 21)의 단부들이면서 반경 방향에서 바깥쪽에 안착되는 상기 단부들(25 및 26) 쪽으로 갈수록 증가하도록 치수 설계된다. 선회하는 편향점들(22 및 23)에서 소멸되는 에너지는 이격 간격(D)에 따라 직접 결정되며, 더욱 정확하게 말하면 편향점들(22 및 23)의 영역 내 이격 간격(D)이 더 작아질수록 편향점들(22 및 23) 내에서 소멸되는 에너지는 더욱더 커진다는 관계에 따라 결정되기 때문에, 그 결과로 제2 힘 제한 장치(7)의 체감적인 힘 제한 곡선이 달성될 수 있다. 상기 체감적인 힘 제한 곡선은 제1 힘 제한 장치(6)의 상승하는 힘 제한 레벨의 반대 방향으로 향하는 곡선을 보유하며, 그럼으로써 전체적으로 그 합계에서 보다 일정한 힘 제한 레벨이 달성된다. 이런 점이 바람직한 점에 한해서, 제2 힘 제한 장치(7)의 점진적인 힘 제한 곡선은, 이격 간격(D)이 편향점들(22 및 23)로부터 출발하여 동일한 방향으로 갈수록 감소함으로써 달성될 수 있다.
도 10에는, 도 9와 동일한 벨트 리트랙터가 제2 힘 제한 장치(7)의 활성화 후의 상태로 도시되어 있다. 벨트 샤프트(1)의 제1 부재(9)와 제2 부재(10) 사이의 결합은 편향점들(22 및 23)의 선회 후 밴드 부재를 통해 해제되기 때문에, 상기 회전 각도부터 제1 힘 제한 장치(6)만이 작동한다.
도 11 및 도 12에는, 제2 힘 제한 장치로 달성할 힘 제한 곡선을 포함하여 제2 힘 제한 장치(7)의 다양한 추가 실시예들이 예시로 도시되어 있다. 모든 힘 제한 곡선은 체감적인 것으로, 다시 말해 이 경우 연속해서 감소하는 것으로 확인할 수 있다. 그러나 예컨대 이격 간격(D)의 점프 형태의 감소 또는 증가를 통해 계단형 곡선을 실현하는 점도 생각해볼 수 있다.
도 11에 도시된 실시예에서, 벨트 샤프트(1)의 제2 부재(10) 상에 환형 공간부(11) 안쪽으로 측면으로 돌출된 리브들(rib)의 형태로 형상부들(35)이 제공되며, 이들 형상부는 편향점들(22 및 23)의 선회를 방해하거나, 또는 심지어 선회 동안 상기 편향점들에 의해 전단된다. 그 결과로, 제2 힘 제한 장치(7)의 힘 제한 레벨은 계속해서 곡선(37)에서 곡선(36)으로 증가될 수 있다. 형상부들(35)을 통해 달성되는 힘 제한 레벨의 증가는 도 11의 우측 도에서 빗금으로 표시된 영역(38)에 의해 도시되어 있다.
도 12에 도시된 본 발명의 실시예에서, 밴드 부재 내에는 2개의 리세스(39)가 제공되며, 이들 리세스는 상기 해당 영역에서 밴드 부재의 변형 저항을 감소시킨다. 또한, 동일한 효과는, 밴드 부재의 폭 또는 재료 두께의 감소를 통해서도 수반될 수 있다. 감소된 변형 저항을 바탕으로, 힘 제한 곡선은 곡선(37)에서 곡선(40)으로 감소되며, 힘 제한 레벨의 감소는 빗금으로 표시된 영역(38)에 의해 도시되어 있다.
도 13에는, 본 발명의 추가 실시예가 도시되어 있으며, 상기 추가 실시예의 경우 리세스(39)는, 편향점(22)을 통과할 때 파괴되는 설정 파괴점(40)을 형성하는 방식으로 치수 설계된다. 설정 파괴점(40)은, 힘 제한의 단계에서 편향점(22)을 통과하기 전에 전단력을 전달할 수 있도록 치수 설계되며, 그럼으로써 영역(I) 내에서 힘 제한 레벨은 변함이 없게 된다. 편향점(22)을 통과할 때, 설정 파괴점(40)은 파괴되고, 힘 제한 레벨은 영역(II)에서 영역(III)에 이를 때까지 갑자기 감소한다. 설정 파괴점(40)의 파괴의 시점에 밴드 부재(7)의 위치는 하부의 단면도에 도시되어 있다.
도 14에는, 추가 개량된 실시예가 도시되어 있으며, 이 실시예의 경우에는 마찬가지로 재료 약화점들을 통해 형성되는 2개의 설정 파괴점(40 및 41)이 제공되며, 상기 재료 약화점들은 다시 리세스들(39) 또는 비드들(bead)을 통해 형성된다. 두 설정 파괴점(40 및 41)은, 편향점들(22 및 23)을 동시에 통과하고 그에 따라 실질적으로 동시에 파괴되는 방식으로 배치된다. 그 결과로, 밴드 부재(7)를 통해 달성되는 힘 제한 레벨은 힘 제한 곡선의 영역(II)부터 영으로 감소하며, 곡선은 잔여 변형을 바탕으로 급경사로 하강한다.
설정 파괴점들(40 및 41)이 서로 상이한 시점에 편향점들(22 및 23)을 통과하는 경우에는, 힘 제한 곡선의 상응하는 계단형 곡선이 제공된다.

Claims (11)

  1. 병행 작동하는 2개의 힘 제한 장치(6, 7)를 포함하는 벨트 리트랙터로서,
    - 상부에 벨트 스트랩이 권취될 수 있는 제1 부재(9)와, 차량에 민감한 방식으로, 그리고/또는 벨트 스트랩에 민감한 방식으로 제어될 수 있는 차단 장치(8)에 의해 프레임(2)의 다리부들(4, 5) 중 하나 이상의 다리부에 대해 차량에 견고하게 잠금 고정될 수 있는 제2 부재(10)를 구비하여, U자형 프레임(2)의 다리부들(4, 5) 내에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 장착된 두쪽 벨트 샤프트(1)와,
    - 활성화 동안 상기 제1 부재(9)와 상기 제2 부재(10) 사이에서 힘이 제한되는 상대 이동을 가능하게 하는 제1 힘 제한 장치(6)와,
    - 활성화 동안 상기 제1 힘 제한 장치(6, 16)에 대해 병행 작동되는 제2 힘 제한 장치(7)를 포함하고,
    - 상기 벨트 샤프트(1)의 상기 제1 및 상기 제2 부재(9, 10)는 상기 프레임(2)의 상기 다리부들(4, 5) 사이의 섹션에서 환형 공간부(11)를 형성하면서 축 방향으로 중첩되고,
    - 상기 제2 힘 제한 장치(7)는 밴드 부재에 의해 형성되고, 이 밴드 부재는 제1 섹션(20, 21)으로 상기 환형 공간부(11)의 반경 방향의 외부 벽부(18) 상에 안착되고 제2 섹션(29, 30)으로는 상기 환형 공간부(11)의 반경 방향의 내부 벽부(19) 상에 안착되어, 상기 제1 섹션(20, 21)과 상기 제2 섹션(29, 30) 사이에서 편향점(22, 23)에서 편향되며,
    - 상기 밴드 부재는, 상기 제1 부재(9)와 상기 제2 부재(10) 사이의 상대 이동 동안 상기 편향점(22, 23)의 선회를 통해 에너지 소모 방식으로 상기 외부 벽부(18)로부터 상기 내부 벽부(19) 상으로, 또는 그 반대로 권출 또는 권취될 수 있고,
    - 상기 벨트 샤프트(1)의 상기 제1 또는 상기 제2 부재(9, 10) 상에 탄성 및/또는 소성 변형 가능한 형상부들(35)이 제공되고, 이들 형상부는 선회 동안 상기 편향점(22, 23)이 통과하는 상기 환형 공간부(11)의 영역 안쪽으로 돌출되는 것을 특징으로 하는, 벨트 리트랙터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밴드 부재는, 상기 제1 또는 제2 섹션(20, 21, 29, 30)의 일측 단부(25, 26)로, 힘이 제한되는 벨트 스트랩 인출 동안, 상기 제1 부재(9)의 회전 방향의 반대 방향으로 형태 결합 방식으로 상기 벨트 샤프트(1)의 상기 제1 또는 제2 부재(9, 10) 상에 고정되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밴드 부재는 상기 벨트 리트랙터의 회전축에 대해 대칭으로 배치되는 2개 이상의 편향점(22, 23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 벨트 샤프트(1)의 상기 제2 부재(10)는 단부면 상에 반경 방향으로 향하는 그루브(31)를 포함하고, 이 그루브(groove) 내로 상기 밴드 부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 환형 공간부(11)의 상기 반경 방향의 외부 벽부(18)와 상기 반경 방향의 내부 벽부(19)는 원주방향으로 증가하거나, 또는 감소하는 이격 간격(D)을 보유하는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 힘 제한 장치(6)는 속도 제어식 힘 제한 장치인 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 속도 제어식 힘 제한 장치는 환형으로 형성되고 상기 제2 힘 제한 장치(7)에 대해 동심으로 배치되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  8. 제6항에 있어서, 상기 속도 제어식 힘 제한 장치는 상기 제2 힘 제한 장치(7)에 대해 축 방향으로 중첩되어 배치되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  9. 삭제
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밴드 부재는 섹션별로 리세스들(recess, 39)에 의해, 즉 상대적으로 더 작은 폭 또는 두께에 의해 약화되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 리세스들(39) 중 하나 이상의 리세스는 편향점을 통과할 때 파괴되는 미리 결정된 파괴점(40, 41)으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
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