KR102573808B1

KR102573808B1 - 차량 센서 장치 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터

Info

Publication number: KR102573808B1
Application number: KR1020210026516A
Authority: KR
Inventors: 문찬기
Original assignee: 아우토리브 디벨롭먼트 아베
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2023-09-04
Also published as: CN116848024A; EP4299391A1; WO2022181942A1; US20240051494A1; JP2024508781A; KR20220122195A

Abstract

차량 센서 장치 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터에 관한 것으로, 바디 내부에 바디의 설치 각도 및 기울기에 따라 바디에 결합된 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 내부에 중량체가 설치되는 중량체 하우징, 차량의 기울기 변화를 감지하는 볼 조립체, 상기 볼 조립체가 이동 가능하게 설치되는 센서 하우징 및 상기 센서 하우징에 설치되고 상기 볼 조립체의 이동에 의해 회전 동작하는 센서 레버를 포함하고, 상기 센서 레버는 회전 동작에 의해 락킹 장치에 마련된 파일롯 레버를 직선 왕복 이동시키는 구성을 마련하여, 볼 조립체가 결합된 센서 하우징에 센서 레버를 설치하고, 차량의 기울기 변화에 따른 볼 조립체의 이동에 의해 힌지축을 중심으로 센서레버를 회전 동작시켜 센서 레버와 연결된 파일롯 레버를 직선 왕복 이동시켜 락킹 장치와 결합 또는 해제함으로써, 파일롯 레버의 정상적인 제어가 가능한 범위를 확장할 수 있다.

Description

차량 센서 장치 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터{VEHICLE SENSOR AND SEAT BELT RETRACTOR WITH THE SAME}

본 발명은 시트벨트 리트랙터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 기울기 변화를 감지해서 시트벨트의 인출을 방지하는 차량 센서 장치 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 탑승자의 안전을 확보하기 위해 좌석에 시트벨트 안전 장치가 구비된다.

상기 시트벨트 안전 장치는 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 시트벨트 웨빙(이하 '웨빙'이라 함)을 스풀에 권취하거나 인출 가능하게 작동하는 리트랙터와 웨빙의 일단부에 고정된 텅이 착탈 가능하게 삽입되는 버클로 이루어진다.

상기 리트랙터는 차량의 사고 등으로 인한 급정차 또는 급가속시, 시트벨트를 착용한 탑승자가 주행 관성 등으로 인해 전방으로 튕겨 나가거나 시트에서 이탈하는 것을 방지한다. 이러한 리트랙터는 시트벨트 착용시 정상 상태에서는 웨빙의 인출을 허용하나, 차량 충돌 등으로 인해 웨빙의 인출 가속도 또는 차량의 기울기 변화가 검출되면 더 이상의 웨빙의 인출을 억제하는 장치 및 웨빙의 느슨함이나 처짐, 즉 슬랙(slack)을 줄여주는 비상 텐셔닝 장치와 프리 텐셔닝 장치를 포함할 수 있다.

예를 들어, 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 시트벨트 웨빙의 권출 및 권입 동작을 제어하는 리트랙터 기술이 개시되어 있다.

한편, 리트랙터에는 자동차의 충돌 발생 시와 같이, 수평 방향으로 소정 치 보다 큰 가속도가 작용하거나 차량의 기울기가 변화하면, 시트벨트의 잠금장치를 작동시켜 시트벨트의 인출이 불가능하게 하도록, 상기 가속도나 기울기를 검출하는 차량 센서가 적용된다.

상기 차량 센서에 사용되는 관성체로서 볼을 사용한 것이나 자립 관성체를 사용하는 것이 알려져 있다.

예를 들어, 차량 센서는 웨빙의 정상적인 감속도보다 높은 감속도 또는 기울기가 차량에 적용되는 위험 상황에서 움직이는 관성체와, 관성체에 의해 이동되어 시트벨트 리트랙터의 스풀과 함께 회전하는 제어 디스크의 외부 치형부와 상호 작용하는 센서 레버를 포함한다.

이러한 시트벨트 리트랙터는 차체, 예컨대 차량의 센터 필러, 시트의 등받이, 후방 필러 등에 장착될 수 있다. 따라서, 시트벨트 리트랙터의 마운팅 자세는 센터 필러, 시트의 등받이, 후방 필러 등의 구조에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 시트벨트 리트랙터는 항상 수평 상태로 장착되는 것이 아니며, 수평 상태로부터 좌우 방향 또는 전후 방향으로 일정 각도 기울어진 상태로 장착될 수 있다.

특히, 시트벨트 리트랙터는 시트의 등받이에 설치되는 경우, 등받이의 회전에 따라 기울기가 변화한다.

그러나 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터의 자세가 일정 범위 이상 변경되면 적정하게 가속도와 기울기를 검출할 수 없게 된다.

예를 들면, 차량 센서를 갖는 시트벨트 리트랙터가 수평 상태로부터 일정 범위 이상 기울어진 자세를 갖는 경우, 제어 디스크와 차량 센서에 마련된 센서 레버 사이의 거리가 지나치게 가까워져서 센서 레버가 민감하게 동작함에 따라, 적절한 락킹 동작을 수행할 수 없다.

또한, 차량 센서를 갖는 시트벨트 리트랙터가 시트의 등받이에 장착되고, 시트의 등받이가 차량의 전측 방향으로 기울어진 경우, 차량 센서의 센서 레버는 제어 디스크의 외부 치형부에 걸려 스풀의 회전을 구속한다.

이로 인해, 탑승자가 시트벨트를 착용하고자 할 경우, 스풀의 회전이 구속됨에 따라 시트벨트 착용이 불가능해질 수 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 본 출원인은 하기의 특허문헌 3에 차량 센서의 고정 구조를 개선한 차량 센서를 갖는 시트벨트 리트랙터 구성을 개시하여 특허 출원해서 등록받은 바 있다.

미국 특허번호 6,499,554호 (2002년 12월 31일 등록) 미국 특허번호 6,443,382호 (2002년 9월 3일 등록) 대한민국 특허 등록번호 10-1766844호 (2017년 8월 9일 공고)

한편, 최근에는 자율주행 자동차가 개발되면서 차량에 적용되는 시트 및 시트벨트 리트랙터의 부피를 최소화하기 위한 기술이 개발되고 있다.

또한, 시트에 일체화되는 일체형 시트벨트(Belt In Seat, BIS)가 적용되기도 한다.

종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터의 차량 센서는 내부에 중량을 갖는 짐볼을 적용해서 차량의 기울기를 측정한다.

이러한 차량 센서는 시트에 마련된 등받이의 각도가 변경되더라도, 차량의 기울기를 측정할 수 있다.

그러나 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터는 시트벨트 리트랙터가 설치된 시트, 예컨대 등받이의 회전 각도가 일정 각도 범위를 초과하는 경우, 짐볼과 연결된 센서레버가 파일롯 레버를 제어하지 못함에 따라, 정상적인 작동이 불가능해지는 문제점이 있었다.

따라서, 등받이의 회전 동작으로 인한 비정상 작동 범위를 최소화해서 정상 작동이 가능한 각도 범위를 확장할 수 있는 차량 센서가 적용된 시트벨트 리트랙터의 개발이 요구되고 있다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차의 기울기 변화를 감지하는 차량 센서 장치 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 등받이의 회전 각도 및 설치 각도와 무관하게 파일롯 레버를 제어해서 정상 작동이 가능한 각도 범위를 확장할 수 있는 차량 센서 장치 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 하나의 볼을 적용해서 차량의 기울기와 시트 등받이의 각도를 감지할 수 있는 차량 센서 장치 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량 센서 장치는 외형을 형성하는 바디, 상기 바디의 개구된 일면에 결합되는 커버, 상기 바디 내부에 상기 바디의 설치 각도 및 기울기에 따라 상기 바디에 결합된 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 내부에 중량체가 설치되는 중량체 하우징, 차량의 기울기 변화를 감지하는 볼 조립체, 상기 볼 조립체가 이동 가능하게 설치되는 센서 하우징 및 상기 센서 하우징에 설치되고 상기 볼 조립체의 이동에 의해 회전 동작하는 센서 레버를 포함하고, 상기 센서 레버는 회전 동작에 의해 락킹 장치에 마련된 파일롯 레버를 직선 왕복 이동시키는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량 센서 장치는 외형을 형성하는 바디, 상기 바디의 개구된 일면에 결합되는 커버, 상기 바디 내부에 상기 바디의 설치 각도 및 기울기에 따라 상기 바디에 결합된 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 설치되는 센서 하우징, 상기 센서 하우징 내부에 설치되고, 차량의 기울기 변화를 감지하는 볼, 상기 볼의 상부에 설치되는 레버 가이드 및 상기 센서 하우징에 회전 가능하게 설치되는 센서 레버를 포함하고, 상기 센서 레버는 상기 볼의 이동에 따른 회전 동작에 의해 락킹 장치에 마련된 파일롯 레버를 직선 왕복 이동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 차량 센서 장치가 적용된 시트벨트 리트랙터는 차량의 기울기 변화를 감지하는 차량 센서 장치, 시트벨트 웨빙이 감기는 스핀들을 포함하는 스핀들 장치 및 차량의 충돌 발생시 상기 시트벨트 웨빙의 인출을 방지하도록 락킹 동작하는 락킹 장치를 포함하고, 감지된 차량의 기울기 변화에 기초해서 파일롯 레버를 상기 락킹 장치에 결합 또는 해제하도록 직선 왕복 이동시키는 것 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 차량 센서 장치 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터에 의하면, 볼 조립체가 결합된 센서 하우징에 센서 레버를 설치하고, 차량의 기울기 변화에 따른 볼 조립체의 이동에 의해 힌지축을 중심으로 센서 레버를 회전 동작시켜 센서 레버와 연결된 파일롯 레버를 직선 왕복 이동시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

특히, 본 발명에 의하면, 파일롯 레버에 걸이부를 마련하고, 센서 레버의 상단에 마련된 결이홈부를 걸이부에 결합함에 따라, 차량 센서 장치가 설치되는 각도와 무관하게 파일롯 레버를 정상적으로 직선 왕복 이동하도록 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다.

즉, 본 발명에 의하면, 센서 장치의 설치각도가 기준위치를 중심으로 ±90°, 즉 180° 범위에서 파일롯 레버를 정상적으로 제어할 수 있다는 효과가 얻어진다..

또한, 본 발명에 의하면, 등받이의 기울기를 감지하기 위한 중량체 및 중량체 하우징을 제거하고, 볼과 센서 하우징을 이용해서 차량의 기울기 변화를 감지하고 센서 레버를 회전 동작시켜 파일롯 레버를 제어할 수도 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터의 예시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 센서 장치가 적용된 시트벨트 리트랙터의 사시도,
도 3은 도 2에 도시된 시트벨트 리트랙터의 부분 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 센서 장치의 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 차량 센서 장치의 분해 사시도,
도 6은 다양한 각도로 설치된 차량 센서 장치의 동작 상태도,
도 7 및 도 8은 각각 센서 장치에 마련된 중량체 하우징, 센서 레버 및 파일롯 레버의 작동 방법을 설명하는 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 차량 센서 장치의 분해 사시도,
도 10은 도 9에 도시된 차량 센서 장치의 작동 방법을 설명하는 도면.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 센서 장치을 갖는 시트벨트 리트랙터를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시트벨트 리트랙터의 구성을 설명하기에 앞서, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터의 구성을 개략적으로 설명한다.

도 1은 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터의 예시도이다.

이하에서는 시트를 중심으로 스티어링 휠이 설치되는 방향을 '전방'이라 하고, 그 반대 방향을 '후방'이라 한다. 그리고 '좌측', '우측', '상방' 및 '하방'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 상기한 전방과 후방을 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

종래기술에 따른 시트벨트 리트렉터(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 시트벨트 웨빙(이하 '웨빙'이라 약칭함)(2)이 감기는 스핀들(3), 차량의 기울기를 감지하는 센서유닛(4), 차량 충돌 발생시 웨빙(2)을 감아 슬랙을 줄여주는 비상 텐셔닝 유닛(5) 및 차량의 정상 주행시 웨빙(2)을 원활하게 인출하고 충돌 발생 직전에 웨빙(2)을 감아 슬랙을 줄여주는 프리 텐셔닝 유닛(6)을 포함할 수 있다.

센서유닛(4)은 차량의 충돌로 인한 웨빙의 인출 가속도 변화 또는 차량의 기울기 변화를 감지한다.

비상 텐셔닝 유닛(5)은 차량의 충돌을 감지한 감지 신호에 의해 화약이 내장된 인플레이터(도면 미도시)를 작동시켜 발생하는 가스의 압력을 이용해서 웨빙(2)을 스핀들(3)에 감아준다. 따라서 비상 텐셔닝 유닛(5)은 차량 충돌시 웨빙(2)을 감아서 웨빙(2)의 슬랙을 감소시켜 승객의 상해치를 감소시킬 수 있다.

프리 텐셔닝 유닛(6)은 차량에 적용된 센서를 통해 차량의 충돌이 예측되는 경우, 정역 회전이 가능한 모터를 구동해서 웨빙(2)을 스핀들에 감아준다. 즉, 프리 텐셔닝 유닛(6)은 정상적인 주행 상황일 때, 사고의 발생 없이도 차량의 더 강한 가속 또는 감속이 발생할 때까지, 착용된 웨빙(2)을 팽팽하게 유지시키며 웨빙(2)이 느슨해질 가능성을 방지하고, 차량의 충돌 직전에 웨빙(2)을 감아서 웨빙(2)의 슬랙을 감소시켜 승객의 상해치를 감소시킬 수 있다.

여기서, 스핀들(3)은 고정프레임(7)의 내부에 설치되고, 센서유닛(4)과 비상 텐셔닝 유닛(5) 및 프리 텐셔닝 유닛(6)은 고정프레임(7)의 양측에 배치되며, 각 유닛의 외측에는 좌측과 우측 하우징(8,9)이 결합된다.

즉, 각 유닛(4,5,6)은 스핀들(2)의 양측에 횡방향을 따라 배치된다.

이와 같이 구성되는 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터(1)는 스핀들이 시트의 등받이에 폭 방향, 즉 좌우 방향을 따라 설치되므로, 스풀에 감기는 웨빙(2)의 길이가 증가함에 따라 전후 방향 두께(이하 '두께'라 약칭함)도 증가함에 따라, 슬림화된 시트의 등받이에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은 웨빙이 감기는 스핀들이 설치되는 방향을 회전시켜 시트벨트 리트랙터의 두께를 최소화함으로써, 슬림화된 시트에 적용할 수 있다.

이와 함께, 본 발명은 차량 센서 장치의 구조를 개선해서 짐볼의 회전각도에 따라 센서 레버와 파일롯 레버의 연결이 불확실해지는 문제점을 해소한다.

다음, 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 센서 장치가 적용된 시트벨트 리트랙터의 구성을 간략하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 센서 장치가 적용된 시트벨트 리트랙터의 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 시트벨트 리트랙터의 부분 분해 사시도이다.

본 실시 예에서는 시트에 일체로 장착되는 일체형 시트벨트(BIS)에 적용되는 시트벨트 리트랙터의 구성을 설명한다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일체형 시트벨트뿐만 아니라, 일반적인 차량이나 자율주행 자동차에 적용 가능하도록, 다양한 구조 및 형상의 시트벨트 리트랙터로 마련될 수 있음에 유의하여야 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 센서 장치가 적용된 시트벨트 리트랙터(10)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스핀들 장치(20)와 차량 센서 장치(이하 '센서 장치'이라 약칭함)(30) 및 락킹장치(40)를 포함할 수 있다.

이와 함께, 시트벨트 리트랙터(10)는 차량의 충돌 발생 직전에 웨빙(21)을 감아 슬랙을 감소시키는 프리 텐셔닝 장치를 더 포함할 수 있다.

스핀들 장치(20)와 센서 장치(30)는 시트벨트 리트랙터(10)를 구성하는 기본 모듈로서, 각각의 모듈로 제조되어 조립되거나, 하나의 모듈로 통합되어 마련될 수도 있다.

스핀들 장치(20)에는 웨빙(21)이 감기는 스핀들(22)이 마련되고, 스핀들 장치와 센서 장치는 하우징(23) 내부에 설치될 수 있다.

센서 장치(30)는 웨빙(21)의 인출 가속도 변화를 감지하는 가속도 센서, 또는 차량의 기울기 변화를 감지하는 기울기 센서를 포함할 수 있다.

본 실시 예에서는 차량의 기울기를 감지하는 기울기 센서가 적용되는 센서 장치(30)의 구성을 도 4 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 4는 도 2에 도시된 센서 장치의 확대도이고, 도 5는 도 4에 도시된 센서 장치의 분해 사시도이다.

본 실시 예에서는 상기의 도 2 내지 도 3에 도시된 시트벨트 리트랙터의 구성에 적용되는 센서 장치의 구성으로 설명한다.

물론, 본 발명은 상기한 구성으로 한정되는 것은 아니며, 도 1에 도시된 시트벨트 리트렉터 등 다양한 구성을 갖는 시트벨트 리트랙터에 적용할 수 있도록 변경될 수 있음에 유의하여야 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시트벨트 리트랙터에 적용되는 차량 센서 장치(30)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 외형을 형성하는 바디(31), 바디(31)의 개구된 일면에 결합되는 커버(32), 바디(31) 내부에 바디(31)의 설치 각도에 따라 바디(31)에 결합된 샤프트(33)를 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 내부에 중량체(341)가 설치되는 중량체 하우징(34), 센서 장치(30)가 설치된 차량의 기울기 변화를 감지하는 볼 조립체(35), 볼 조립체(35)가 이동 가능하게 설치되는 센서 하우징(36) 및 센서 하우징(36)에 설치되고 볼 조립체(35)의 이동에 의해 회전 동작해서 파일롯 레버(41)를 이동시키는 센서 레버(37)를 포함한다.

바디(31)는 일면이 개구되고, 측면에서 보았을 때 단면이 대략 반원 형상을 갖는 반원통 형상으로 형성될 수 있다.

바디(31)의 상단과 하단에는 각각 하나 이상의 걸림돌기(311)가 형성되고, 커버(32)의 상단과 하단에는 각각 걸림돌기(311)가 걸리도록, 하나 이상의 걸림홈부(321)가 형성될 수 있다.

이러한 바디(31)와 커버(32)는 서로 결합된 상태에서 스핀들(22)이 설치되는 방향, 즉 X축 방향을 따라 배치될 수 있다.

샤프트(33)는 바디(31)의 내부에 스핀들(22)과 직교하도록, Y축 방향을 따라 설치될 수 있다.

중량체 하우징(34)은 시트의 등받이에 설치되는 각도 및 등받이의 회전 각도에 따라 회전하는 기능을 한다.

이를 위해, 중량체 하우징(34)의 상단에는 바디(31)의 내면에 형성된 축공(312) 및 샤프트(33)에 결합되는 회전축(332)이 Y축 방향을 따라 설치되고, 바디(31)에는 회전축(332)이 결합되는 축공(312)이 형성될 수 있다.

그리고 샤프트(33)는 중앙부에 회전축(332)이 결합되는 결합공간(331)이 마련된 대략 원통 형상으로 형성되고, 샤프트(33)에 형성된 결합공간(331)의 일단, 도 9에서 보았을 때 우측단에는 파일롯 레버(41)가 Y축 방향을 따라 이동 가능하게 결합될 수 있다.

샤프트(33)의 상단부 전후면에는 각각 바디(31)의 상단에 결합될 수 있도록, 한 쌍의 장착리브(333)가 좌우 방향을 따라 상하로 나란하게 형성되고, 바디(31)의 상단에는 샤프트(33)의 상단부가 장착되는 장착홈(313)이 형성될 수 있다.

그래서 샤프트(33)는 한 쌍의 장착리브(333)를 이용해서 바디(31)의 상단에 결합되고, 중량체 하우징(34)이 회전하는 중심축 기능을 한다.

한편, 파일롯 레버(41)는 센서 레버(37)의 회전 동작에 의해 샤프트(33)에 형성된 결합공간(331)에서 Y축 방향을 따라 직선 왕복 이동한다.

즉, 파일롯 레버(41)가 도 8에서 보았을 때 우측으로 이동하면, 파일롯 레버(41)의 우측단이 락킹 장치(40)에 마련된 스티어링 디스크(도면 미도시)의 외주면에 형성된 복수의 돌기 중에서 어느 하나와 걸림에 따라, 락킹 장치(40)는 웨빙(21)이 인출되지 않도록 락킹 동작한다.

반면, 파일롯 레버(41)가 좌측으로 이동하면, 파일롯 레버(41)와 락킹 장치(40)의 결합이 해제됨에 따라, 웨빙(21)이 자유롭게 인출될 수 있다.

이를 위해, 커버(32)에는 파일롯 레버(41)가 Y축 방향을 따라 이동해서 우측으로 인출되도록, 관통공(322)이 형성될 수 있다.

볼 조립체(35)는 센서 하우징(36)에 실치된 상태에서 센서 장치(30)가 설치된 차량의 기울기 변화를 감지하는 기능을 한다.

즉, 볼 조립체(35)는 중량을 갖는 볼(351)과 볼(351)이 설치되는 설치부재(352)를 포함할 수 있다.

설치부재(352)의 중앙부에는 볼(351)이 설치되는 설치공간이 형성되고, 설치부재(352)의 하단에는 센서 하우징(36)에 자유롭게 이동 가능하게 결합되는 결합돌부(353)가 돌출 형성될 수 있다.

그리고 설치부재(352)에는 상기 설치공간과 결합돌부(353) 사이에는 아래에서 설명할 센서 레버(37)의 수평부(371)가 삽입되는 삽입공간(354)이 형성될 수 있다.

삽입공간(354)은 내부에 결합된 센서 레버(37)가 원활하게 회전 동작할 수 있도록, 수평부(371)의 폭과 두께에 비해 크게 형성되는 것이 바람직하다.

센서 하우징(36)은 상면이 개구된 형상으로 형성되고, 센서 하우징(36)의 중앙부에는 볼 조립체(35)의 결합돌부(353)가 장착될 수 있다.

센서 하우징(36)의 전후측벽에는 각각 센서 레버(37)의 전후단에 형성된 한 쌍의 힌지축(373)이 각각 결합되는 한 쌍의 축 결합공(362)이 형성될 수 있다.

센서 레버(37)는 전방에서 보았을 때, 단면이 대략 '┛' 형상으로 형성될 수 있다.

즉, 센서 레버(37)는 수평하게 배치되는 수평부(371)와 수평부(371)의 우측단에서 상방을 향해 수직하게 배치되는 수직부(372)를 포함할 수 있다.

그리고 수평부(37)의 우측단 전후면에는 각각 센서 하우징(36)의 전후측벽에 형성된 각 축 결합공(362)에 결합되는 힌지축(373)이 돌출 형성될 수 있다.

수평부(371)는 볼 조립체(35)의 설치부재(352)에 형성된 삽입공간(354)에 삽입되고, 수평부(371)의 하면에는 지지돌부(374)가 형성될 수 있다.

수평부(371)는 차량의 기울기가 변화하기 이전에 볼 조립체(35)에서 가해지는 중량에 의해 지지돌부(374)가 지지됨에 따라, 수평 상태를 유지한다.

반면, 차량의 기울기가 변화해서 볼 조립체(35)가 이동하면, 수평부(37)는 무게 중심의 변화에 의해 지지돌부(374)의 지지력을 잃게 됨에 따라, 수평을 유지할 수 없다.

이에 따라, 센서 레버(37)는 힌지축(373)을 중심으로 시계 방향으로 회전해서 파일롯 레버(41)를 우측으로 이동시킬 수 있다.

이를 위해, 수직부(372)의 상단에는 파일롯 레버(41)의 중앙부에 마련된 걸이부(411)가 회전 가능하게 걸리는 걸이홈부(375)가 형성될 수 있다.

걸이홈부(375)는 중앙부에 걸이홈이 형성됨에 따라, 단면이 대략 'U' 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 파일롯 레버(41)의 좌측부는 샤프트(33)에 형성된 결합공간(331)의 단면 형상에 대응되는 형상, 예컨대 대략 사각 형상으로 형성될 수 있다.

파일롯 레버(41)의 우측부는 커버(32)에 형성된 관통공(322)의 단면 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

그리고 파일롯 레버(41)의 중앙부에는 센서 레버(37)의 걸이홈부(375)에 걸리도록, 파일롯 레버(41)의 좌측부 및 우측부에 비해 작은 직경으로 형성되는 걸림부(411)가 마련될 수 있다.

그래서 파일롯 레버(41)는 걸림부(441)가 센서 레버(37)의 걸이홈부(375)에 걸린 상태에서, 한 쌍의 힌지축(373)을 중심으로 한 센서 레버(37)의 회전 동작에 의해 샤프트(33)와 커버(32) 사이에서 직선 이동할 수 있다.

다음, 도 6 내지 도 8을 참조해서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량 센서 장치의 작동 방법을 상세하게 설명한다.

도 6은 다양한 각도로 설치된 센서 장치의 동작 상태도이고, 도 7 및 도 8은 각각 센서 장치에 마련된 중량체 하우징, 센서 레버 및 파일롯 레버의 작동 방법을 설명하는 도면이다.

도 6의 (b)에는 센서 장치가 샤프트를 중심으로 기준 위치에 설치된 상태가 도시되어 있고, 도 6의 (a)와 (c)에는 각각 센서 장치가 샤프트를 중심으로 반시계 방향과 시계 방향으로 90°만큼 회전된 상태가 도시되어 있다.

도 7에는 센서 레버의 회전 동작 이전 상태가 도시되어 있고, 도 8에는 센서 레버가 힌지축을 중심으로 시계 방향을 따라 회전된 상태가 도시되어 있다.

센서 장치(30)는 차량에 설치되는 환경에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 다양한 각도로 회전된 상태로 설치될 수 있다.

이때, 중량체 하우징(34)은 바디(31)와 커버(32)가 등받이에 설치되는 설치각도 및 등받이의 기울기, 즉 회전 각도와 무관하게, 중량체(341)의 중량에 의해 항상 수직으로 배치된 상태를 일정하게 유지한다.

센서 레버(37)는 도 7에 도시된 바와 같이, 볼 조립체(35)에서 가해지는 중량에 의해 수평부(371)가 수평 상태가 되도록 배치된다.

따라서 수직부(372) 상단의 걸이홈부(375)에 걸이부(411)가 걸린 파일롯 레버(41)는 커버(32)의 내측, 즉 좌측으로 이동된 상태로 유지된다.

이와 같이, 파일롯 레버(41)가 좌측으로 이동하면, 파일롯 레버(41)와 락킹 장치(40)의 결합이 해제됨에 따라, 웨빙(21)이 자유롭게 인출될 수 있다.

한편, 차량의 주행하는 도중에는 지속적으로 기울기가 변화하고, 등받이의 기울기, 즉 회전각도도 변화할 수 있다.

그래서 볼 조립체(35)는 차량에서 작용하는 기울기가 변화함에 따라, 볼 조립체(35)는 센서 하우징(36) 상에서 이동한다.

이와 같이, 볼 조립체(35)가 이동하면, 센서 레버(37)는 도 8에 도시된 바와 같이, 무게 중심의 변화에 의해 힌지축(373)을 중심으로 시계 방향으로 회전한다.

그래서 센서 레버(37)와 연결된 파일롯 레버(41)는 커버(32)에 형성된 관통공(322)을 통과해서 커버(32)의 외측, 즉 우측으로 이동해서 돌출된다.

이와 같이, 파일롯 레버(41)가 커버 외측으로 돌출되면, 파일롯 레버(41)의 우측단이 락킹 장치(40)에 걸림에 따라, 락킹 장치(40)는 웨빙(21)이 인출되지 않도록 락킹 동작한다.

이와 같이, 본 발명은 볼 조립체가 결합된 센서 하우징에 센서 레버를 설치하고, 차량의 기울기 변화에 따른 볼 조립체의 이동에 의해 힌지축을 중심으로 센서레버를 회전 동작시켜 센서 레버와 연결된 파일롯 레버를 직선 왕복 이동시킬 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 파일롯 레버를 커버 외측으로 출몰 동작시켜 락킹 장치과 결합 또는 해제함으로써, 웨빙의 인출 가능 여부를 제어할 수 있다.

특히, 본 발명은 파일롯 레버에 걸이부를 마련하고, 센서 레버의 상단에 마련된 결이홈부를 걸이부에 결합함에 따라, 시트 등받이의 각도 조절에 의해 센서 장치가 회전해서 배치되는 각도와 무관하게 파일롯 레버를 정상적으로 직선 왕복 이동하도록 제어할 수 있다.

즉, 본 발명은 센서 장치가 시트 등받이의 각도 조절에 의해 변경되는 배치 각도가 기준위치를 중심으로 ±90°, 즉 180° 범위에서 파일롯 레버를 정상적으로 제어할 수 있다.

한편, 상기의 실시 예에서는 중량체가 설치된 중량체 하우징이 적용되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

도 9 및 도 10을 참조해서 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시트벨트 리트랙터에 적용되는 센서 장치의 구성을 상세하게 설명한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시트벨트 리트랙터에 적용되는 센서 장치의 분해 사시도이고, 도 10은 센서 장치에 마련된 볼 조립체와 센서 레버 및 파일롯 레버의 작동 방법을 설명하는 도면이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 시트벨트 리트랙터(10)에 적용되는 센서 장치(30)는 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기의 실시 예에서 도 4 내지 도 8을 참조해서 설명한 센서 장치(30)의 구성과 유사하다.

다만, 본 실시 예에 따른 센서 장치(30)는 등받이에 설치되는 각도 및 등받이의 기울기를 감지하기 위한 중량체(341) 및 중량체 하우징(34)을 제거하며, 볼(351)과 센서 하우징(36)을 이용해서 차량의 기울기 변화와 등받이의 각도를 감지하고, 센서 레버(37)를 회전 동작시켜 파일롯 레버(41)를 제어할 수 있다.

상세하게 설명하면, 센서 장치(30)는 도 9에 도시된 바와 같이, 외형을 형성하는 바디(31), 바디(31)의 개구된 일면에 결합되는 커버(32), 바디(31) 내부에 바디(31)의 설치 각도 및 등받이의 기울기에 따라 바디(31)에 결합된 샤프트(33)를 중심으로 회전 가능하게 설치되는 센서 하우징(36), 센서 하우징(36) 내부에 설치되고 센서 장치(30)가 설치된 차량의 기울기 변화를 감지하는 볼(351), 볼(351)의 상부에 설치되는 레버 가이드(38) 및 센서 하우징(36)에 회전 가능하게 설치되고 볼(351)의 이동에 따른 회전 동작에 의해 파일롯 레버(41)를 이동시키는 센서 레버(37)를 포함한다.

바디(31)와 커버(32), 샤프트(33)의 구성은 상기의 실시 예에서 설명한 구성과 동일함에 따라, 바디(31)와 커버(32), 샤프트(33)의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

센서 하우징(36)은 사각틀 형상의 프레임을 결합해서 대략 육면체 형상으로 형성되고, 센서 하우징(36)의 좌측단에서 상방으로 연장된 좌측벽에는 샤프트(33)와 바디(31)를 관통해서 회전축(332)이 설치될 수 있다.

센서 하우징(36)의 내부에는 볼이 장착되는 장착공간(361)이 마련되고, 센서 하우징(36)의 바닥면은 볼(351)이 안착될 수 있도록, 아래로 볼록한 곡면으로 형성될 수 있다.

볼(351)은 센서 하우징(36)의 장착공간(361)에 설치되고, 상기의 실시 예에서 설명한 볼(351)의 크기보다 큰 직경 및 중량을 가지도록 마련될 수 있다.

레버 가이드(38)는 볼(351)의 상면에 안착 가능하도록, 상방으로 볼록한 곡면을 갖는 대략 원뿔 형상으로 형성될 수 있다. 그래서 레버 가이드(38)의 상면은 중앙에서 외측 하방을 향해 경사진 경사면으로 형성될 수 있다.

레버 가이드(38)의 상면에는 센서 레버(37)의 수평부(371)에 장착되는 장착돌부(381)가 돌출 형성될 수 있다.

즉, 센서 레버(37)는 수평하게 배치되는 수평부(371)와 수평부(371)의 우측단에서 상방을 향해 수직으로 배치되는 수직부(372)를 포함할 수 있다.

그리고 수평부(371)의 우측단 전후면에는 각각 센서 하우징(36)의 전후측벽에 형성된 각 축 결합공(362)에 결합되는 힌지축(373)이 돌출 형성될 수 있다.

수평부(371)는 볼(351)의 상부에 안착된 레버 가이드(38)의 상부에 배치되고, 수평부(371)의 하면에는 레버 가이드(38)의 상면에 지지되는 지지돌부(374)가 형성될 수 있다.

그리고 수평부(371)에는 레버 가이드(38)의 장착돌부(381)가 장착되는 장착공(376)이 형성될 수 있다.

장착공(376)은 장착돌부(381)가 X축 방향을 따라 이동 가능하도록 장공 형상으로 형성될 수 있다.

이와 같이 구성된 센서 장치(30)에서는 도 10에 도시된 바와 같이 바디(31) 및 커버(32)의 설치 각도 및 등받이의 기울기가 다양하게 변경되더라도, 센서 하우징(36)과 그에 설치된 볼(351), 레버 가이드(38) 및 센서 레버(37)는 샤프트(33) 및 회전축(332)을 중심으로 회전 동작하여 항상 수직 상태를 일정하게 유지할 수 있다.

한편, 수평부(371)는 차량의 기울기가 변화하기 이전에는 볼(351)의 상부에 안착된 레버 가이드(38)의 상면에 지지돌부(374)가 접촉되어 지지됨에 따라, 수평 상태를 유지한다.

이와 같이, 파일롯 레버(41)가 좌측으로 이동하면, 파일롯 레버(41)와 비상 텐셔닝 장치(40)의 결합이 해제됨에 따라, 웨빙(21)이 자유롭게 인출될 수 있다.

반면, 차량의 기울기가 변화해서 볼(351)이 일측, 예컨대 좌측으로 이동하면, 수평부(37)는 지지돌부(374)가 레버 가이드(38)의 경사진 상면을 따라 이동함에 따라 시계 방향으로 회전한다.

이와 같이, 파일롯 레버(41)가 커버(32) 외측으로 돌출되면, 파일롯 레버(41)의 우측단이 락킹 장치(40)에 걸림에 따라, 락킹 장치(40)는 웨빙(21)이 인출되지 않도록 락킹 동작한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 중량체 및 중량체 하우징을 제거하고, 볼과 센서 하우징을 이용해서 차량의 기울기 및 등받이의 기울기 변화를 감지하고 센서 레버를 회전 동작시켜 파일롯 레버를 제어할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

즉, 상기의 실시 예들에서는 도 2 내지 도 3을 참조하여 시트벨트 리트랙터의 구성을 설명하였으나, 본 발명은 상기한 구성으로 한정되는 것은 아니며, 다양한 구성을 갖는 시트벨트 리트랙터, 예컨도 도 1에 도시된 시트벨트 리트랙터에도 적용 가능하도록 변경될 수 있다.

본 발명은 차량의 기울기 변화를 감지하는 센서 장치에 센서 레버를 설치하고, 차량의 기울기 변화에 따른 볼 조립체의 이동에 의해 힌지축을 중심으로 센서레버를 회전 동작시켜 센서 레버와 연결된 파일롯 레버를 이동시키는 시트벨트 리트랙터 기술에 적용된다.

1: 시트벨트 리트랙터
2: 시트벨트 웨빙 3: 스핀들
4: 센서 유닛 5: 비상 텐셔닝 유닛
6: 프리 텐셔닝 유닛 7: 고정프레임
8,9: 좌측, 우측 하우징
10: 시트벨트 리트랙터
20: 스핀들 장치 21: 시트벨트 웨빙
22: 스핀들 23: 하우징
30: 차량 센서 장치
31: 바디 311: 걸림돌기
312: 축공 313: 장착홈
32: 커버 321: 걸림홈부
322: 관통공
33: 샤프트 331: 결합공간
332: 회전축 333: 장착리브
34: 중량체 하우징 341: 중량체
35: 볼 조립체 351: 볼
352: 설치부재 353: 결합돌부
354: 삽입공간
36: 센서 하우징 361: 장착공간
362: 축 결합공
37: 센서 레버 371: 수평부
372: 수직부 373: 힌지축
374: 지지돌부 375: 걸이홈부
376: 장착공
38: 레버 가이드 381: 장착돌부
40: 락킹 장치 41: 파일롯 레버

Claims

차량의 기울기 변화를 감지하는 차량 센서 장치에 있어서,
외형을 형성하는 바디,
상기 바디의 개구된 일면에 결합되는 커버,
상기 바디 내부에 상기 바디의 설치 각도 및 기울기에 따라 상기 바디에 결합된 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 내부에 중량체가 설치되는 중량체 하우징,
차량의 기울기 변화를 감지하는 볼 조립체,
상기 볼 조립체가 이동 가능하게 설치되는 센서 하우징 및
상기 센서 하우징에 설치되고 상기 볼 조립체의 이동에 의해 회전 동작하는 센서 레버를 포함하고,
상기 센서 레버는 상기 센서 레버는 수평하게 배치되는 수평부와,
상기 수평부의 일측단에서 상방을 향해 수직으로 배치되며 상단이 락킹 장치에 마련된 파일롯 레버에 걸리는 수직부를 포함하여, 회전 동작에 의해 상기 파일롯 레버를 직선 왕복 이동시키고,
상기 수평부의 양단에는 각각 상기 센서 하우징의 양측벽에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 힌지축이 마련되며,
상기 수평부의 하면에는 상기 볼 조립체에서 전달되는 중량에 의해 지지되는 지지돌부가 마련되고,
상기 수평부는 차량의 기울기 변화에 따른 상기 볼 조립체가 일측으로 이동하면, 무게 중심의 변화에 의해 회전해서 상기 파일롯 레버를 상기 커버의 외측으로 이동시키며,
상기 파일롯 레버에는 양단부에 비해 작은 직경을 갖는 걸이부가 마련되고,
상기 센서 레버의 상단에는 상기 걸이부가 회전 가능하게 걸리는 걸이홈부가 마련되는 것을 특징으로 하는 차량 센서 장치.
삭제
차량의 기울기 변화를 감지하는 차량 센서 장치에 있어서,
외형을 형성하는 바디,
상기 바디의 개구된 일면에 결합되는 커버,
상기 바디 내부에 상기 바디의 설치 각도 및 기울기에 따라 상기 바디에 결합된 샤프트를 중심으로 회전 가능하게 설치되는 센서 하우징,
상기 센서 하우징 내부에 설치되고, 차량의 기울기 변화를 감지하는 볼,
상기 볼의 상부에 설치되는 레버 가이드 및
상기 센서 하우징에 회전 가능하게 설치되는 센서 레버를 포함하고,
상기 센서 레버는 수평하게 배치되는 수평부와
상기 수평부의 일측단에서 상방을 향해 수직으로 배치되며 상단이 락킹 장치에 마련된 파일롯 레버에 걸리는 수직부를 포함하여, 상기 볼의 이동에 따른 회전 동작에 의해 상기 파일롯 레버를 직선 왕복 이동시키고,
상기 수평부의 양단에는 각각 상기 센서 하우징의 양측벽에 회전 가능하게 결합되는 힌지축이 돌출 형성되며,
상기 수평부는 상기 볼의 상부에 안착된 상기 레버 가이드의 상부에 배치되고,
상기 수평부의 하면에는 상기 레버 가이드의 상면에 지지되는 지지돌부가 형성되며,
상기 수평부는 차량의 기울기 변화에 따라 상기 볼이 일측으로 이동하면, 무게 중심의 변화에 의해 회전해서 상기 파일롯 레버를 상기 커버의 외측으로 이동시키고,
상기 파일롯 레버에는 양단부에 비해 작은 직경을 갖는 걸이부가 마련되고,
상기 센서 레버의 상단에는 상기 걸이부가 회전 가능하게 걸리는 걸이홈부가 마련되는 것을 특징으로 하는 차량 센서 장치.
삭제
제3항에 있어서,
상기 레버 가이드는 상기 볼의 상면에 안착 가능하도록, 상방으로 볼록한 곡면을 갖는 원뿔 형상으로 형성되고,
상기 레버 가이드의 상면은 중앙에서 외측 하방을 향해 경사진 경사면으로 형성되며,
상기 레버 가이드의 상면에는 상기 센서 레버의 수평부에 장착되는 장착돌부가 돌출 형성되고,
상기 센서 레버의 수평부에는 상기 장착 돌부가 이동 가능하게 장착되는 장착공이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 센서 장치.
삭제
제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 차량 센서 장치는 시트의 등받이 기울기 변화에 연동해서 상기 바디에 결합된 샤프트를 중심으로 상기 센서 하우징이 회전을 하여도 상기 파일롯 레버의 걸이부와 센서 레버의 걸이홈부의 연결을 유지해서 등받이의 모든 각도 범위에서 정상 작동이 가능한 것을 특징으로 하는 차량 센서 장치.
제1항 또는 제3항에 기재된 구성으로 이루어지고, 차량의 기울기 변화를 감지하는 차량 센서 장치,
시트벨트 웨빙이 감기는 스핀들을 포함하는 스핀들 장치 및
차량의 충돌 발생시 상기 시트벨트 웨빙의 인출을 방지하도록 락킹 동작하는 락킹 장치를 포함하고,
감지된 차량의 기울기 변화에 기초해서 파일롯 레버를 상기 락킹 장치에 결합 또는 해제하도록 직선 왕복 이동시키는 것을 특징으로 하는 차량 센서 장치가 적용된 시트벨트 리트랙터.
제8항에 있어서,
차량의 충돌 발생 직전에 웨빙을 감아 슬랙을 감소시키는 프리 텐셔닝 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 센서 장치가 적용된 시트벨트 리트랙터.