KR102664598B1 - 프리 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터 - Google Patents

Abstract

프리 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터에 관한 것으로, 스핀들에 시트벨트 웨빙을 감거나 풀도록 회전력을 발생하는 구동모터 및 상기 구동모터에서 발생한 회전력을 선택적으로 상기 스핀들에 전달 또는 차단하는 동력전달유닛을 포함하며, 상기 동력전달유닛은 스핀들의 상부에 스핀들과 동일한 방향을 따라 나란하게 배치되고 구동모터의 회전 방향에 따라 회전력을 전달 또는 차단하는 클러치부 및 상기 클러치부에서 전달되는 회전력을 스핀들로 전달하는 전달기어를 포함하며, 상기 클러치부는 일면이 개구된 원통 형상으로 형성되고 상기 구동모터의 회전력에 의해 정역 회전하는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되는 샤프트, 상기 하우징 내부에 배치되어 직선 왕복 운동하는 트래블 기어 및 상기 트래블 기어와 맞물려서 회전력을 전달받는 헤드를 포함하고, 상기 하우징의 내부에는 상기 하우징의 회전력을 상기 트래블 기어로 전달하는 리브가 형성되는 구성을 마련하여, 프리 텐셔닝 모듈에 마련된 구동모터에서 발생하는 회전력을 스핀들로 전달하거나 차단하도록 클러치 온, 오프 기능을 구현하고, 동력전달유닛에 마련되는 부품 간의 결합력을 향상시켜 불완전한 결합으로 인한 진동이나 소음 발생을 방지할 수 있다.

Description

프리 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터{PRETENTIONING MODULE AND SEAT BELT RETRACTOR WITH THE SAME}

본 발명은 시트벨트 리트랙터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차의 정상 주행시 시트벨트 웨빙을 원활하게 인출하고, 충돌 사고와 같은 응급 상황 발생 직전에 시트벨트 웨빙을 감아 슬랙을 줄여주는 프리 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터에 관한 것이다.

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

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

상기 시트벨트 리트랙터는 차량의 사고 등으로 인한 급정차 또는 급가속시, 시트벨트를 착용한 탑승자가 주행 관성 등으로 인해 전방으로 튕겨 나가거나 시트에서 이탈하는 것을 방지한다. 이러한 시트벨트 리트랙터는 시트벨트 착용시 정상 상태에서는 웨빙의 인출을 허용하나, 차량 충돌 등으로 인해 웨빙의 인출 가속도 또는 차량의 기울기 변화가 검출되면 더 이상의 웨빙의 인출을 억제하고, 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 인입 및 인출 동작을 제어하는 시트벨트 리트랙터 기술이 개시되어 있다.

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.

최근, 차량에 설치되는 시트는 등받이의 전후 방향 두께(이하 '두께'라 약칭함)를 얇게 설계해서 슬림하게 제조되고 있다. 이러한 슬림형 시트에는 시트와 일체화되는 일체형 시트벨트(Belt In Seat, BIS) 장치가 적용되기도 한다.

특히, 자율주행 자동차에 적용되는 시트는 좌우 방향으로 회전이 가능하고, 등받이를 후방으로 최대 180°까지 회전시킬 수 있도록 개발되고 있다.

종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터는 설치대상, 즉 시트의 등받이나 차체 등에 고정 설치된 상태에서 웨빙의 인출 방향이 상시 고정된다.

즉, 일체형 시트벨트 장치에 적용되는 시트벨트 리트랙터는 시트의 등받이에 스핀들이 자동차의 좌우 방향, 즉 등받이의 축 방향과 나란하게 설치됨에 따라, 스핀들에 감긴 웨빙의 길이가 증가하면, 시트벨트 리트랙터의 전후 방향 폭이 증가한다.

이로 인해, 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터는 스핀들에 웨빙이 최대로 감기는 폭에 대응되는 장착공간을 필요로 함에 따라, 시트의 슬림화를 어렵게 하는 요인이 될 수 있다.

따라서 슬림형 시트와 같이 시트벨트 리트랙터가 장착되는 장착공간에 제한이 있는 경우에도 적용 가능하고, 웨빙의 인입 및 인출 성능을 보장할 수 있는 시트벨트 리트랙터 기술의 개발이 요구되고 있다.

그리고 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터에 적용되는 프리 텐셔너는 회전력을 전달 또는 차단하는 기능을 제공하기 위해 다수의 부품들을 조립해서 구성됨에 따라, 구조가 복잡하고, 전체 크기가 불필요하게 증가하는 문제점이 있었다.

미국 특허번호 6,499,554호 (2002년 12월 31일 등록) 미국 특허번호 6,443,382호 (2002년 9월 3일 등록)

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차의 충돌 사고와 같은 응급 상황 발생시 탑승자를 고정해서 안전하게 보호하는 시트벨트 리트랙터에 설치되어 응급 상황 발생 이전에 시트벨트 웨빙을 감아 슬랙을 감소시키는 프리 텐셔닝 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 부피를 감소시켜 좁은 공간에도 장착 가능한 프리 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 동력전달유닛에 마련되는 부품 간의 결합력을 향상시켜 불완전한 결합으로 인한 진동이나 소음 발생을 방지할 수 있는 프리 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 프리 텐셔닝 모듈은 스핀들에 시트벨트 웨빙을 감거나 풀도록 회전력을 발생하는 구동모터 및 상기 구동모터에서 발생한 회전력을 선택적으로 상기 스핀들에 전달 또는 차단하는 동력전달유닛을 포함하며, 상기 동력전달유닛은 스핀들의 상부에 스핀들과 동일한 방향을 따라 나란하게 배치되고 구동모터의 회전 방향에 따라 회전력을 전달 또는 차단하는 클러치부 및 상기 클러치부에서 전달되는 회전력을 스핀들로 전달하는 전달기어를 포함하며, 상기 클러치부는 일면이 개구된 원통 형상으로 형성되고 상기 구동모터의 회전력에 의해 정역 회전하는 하우징, 상기 하우징 내부에 배치되는 샤프트, 상기 하우징 내부에 배치되어 직선 왕복 운동하는 트래블 기어 및 상기 트래블 기어와 맞물려서 회전력을 전달받는 헤드를 포함하고, 상기 하우징의 내부에는 상기 하우징의 회전력을 상기 트래블 기어로 전달하는 리브가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 프리 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터는 시트벨트 웨빙이 감기는 스핀들을 포함하는 스핀들 모듈 및 차량의 응급 상황 발생 직전에 상기 시트벨트 웨빙을 감아 슬랙을 감소시키는 프리 텐셔닝 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 프리 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터에 의하면, 프리 텐셔닝 모듈에 마련된 구동모터에서 발생하는 회전력을 스핀들로 전달하거나 차단하도록 클러치 온, 오프 기능을 구현할 수 있다는 효과가 얻어진다.

즉, 본 발명에 의하면, 스핀들과 동일 방향을 따라 배치된 클러치부를 이용해서 구동모터에서 발생한 회전력을 스핀들에 전달하거나 차단하도록 클러치 기능을 제공함으로써, 프리 텐셔너 모듈의 반경 방향 크기가 작아도 적용이 가능하다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 샤트프에 형성되는 나사산을 이용해서 트래블 기어를 샤프트의 축 방향을 따라 직선 왕복 이동시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 클러치부의 하우징 내주면에 형성되는 리브에 트래블 기어와 헤드의 결합 상태를 유지하는 스토퍼를 적용해서 트래블 기어와 헤드를 완전하게 결합시킴에 따라, 트래블 기어와 헤드의 불완전한 결합으로 인한 진동이나 소음 발생을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 시트벨트 리트랙터를 다른 각도에서 보인 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 시트벨트 리트랙터가 자동차의 시트에 설치된 상태를 보인 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리 텐셔닝 모듈의 사시도,
도 5는 각각 도 4에 도시된 프리 텐셔닝 모듈의 분해 사시도,
도 6은 도 5에 도시된 동력전달유닛의 분해 사시도,
도 7은 도 4에 도시된 A-A' 선에 대한 단면도,
도 8은 프리 텐셔닝 모듈의 작동 상태를 보인 도면,
도 9는 도 6에 도시된 하우징의 확대 사시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터는 스핀들이 고정프레임의 양측벽 사이에 설치된 상태에서 스핀들이 등받이의 회전축과 동일한 방향을 향하도록 장착된다.

따라서, 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터는 외면에 감기는 시트벨트 웨빙(이하 '웨빙'이라 함)의 길이에 따라 전후 방향 폭도 증가함에 따라, 슬림화된 시트의 등받이에 적용하기 어려운 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 발명은 시트벨트 리트랙터에 적용되는 각 부품들을 기능 블록별로 모듈화하고, 필요한 기능에 대응되는 모듈들을 선택적으로 조합해서 제조한다.

그리고 본 발명은 웨빙이 감기는 스핀들이 설치되는 방향을 변경해서 시트벨트 리트랙터의 전후 방향 폭을 최소화해서 슬림화한다.

본 실시 예에서는 시트의 등받이에 일체화되는 일체형 시트벨트(Belt In Seat, BIS) 장치에 적용되는 시트벨트 리트랙터의 구성을 설명하나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 발명은 시트의 등받이뿐만 아니라, 차체, 예컨대 차체의 측면에 배치되는 필러, 시트 후측의 차체 패널, 차체의 루프나 바닥 등 다양한 장착 대상 및 위치에 다양한 방향 및 각도로 장착 가능하도록 변경될 수 있음에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 시트벨트 리트랙터를 다른 각도에서 보인 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 시트벨트 리트랙터가 자동차의 시트에 설치된 상태를 보인 도면이다.

도 3의 (a)에는 시트의 정면도가 도시되어 있고, 도 3의 (b)에는 시트의 후면도가 도시되어 있다.

이하에서는 자동차의 시트를 기준으로 스티어링 휠을 향하는 방향을 '전방(F)'이라 하고, 그 반대 방향을 '후방(B)'이라 한다. 그리고 '좌측(L)', '우측(R)', '상방(U)' 및 '하방(D)'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 상기한 전방(F)과 후방(B)을 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터(10)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 시트벨트 웨빙(이하 '웨빙'이라 약칭함)(21)이 감기는 스핀들 모듈(20), 차량의 기울기 및 웨빙(21)의 인출 가속도 변화를 감지하는 센서 모듈(30) 및 차량의 충돌 발생시 웨빙(21)을 감아 슬랙을 줄여주는 비상 텐셔닝 모듈(40)을 포함할 수 있다.

그리고 시트벨트 리트랙터는 차량의 정상 주행시 웨빙(21)을 원활하게 인출하고 충돌 발생 직전에 웨빙(21)을 감아 슬랙을 줄여주는 프리 텐셔닝 모듈(50) 및 추가 기능 모듈을 포함할 수 있다.

본 실시 예에서 시트벨트 리트랙터(10)에 적용되는 각 부품을 기능 블록별로 모듈화하고, 모듈화된 각 부품을 선택적으로 조합해서 제조된다.

예를 들어, 시트벨트 리트랙터(10)는 스핀들 모듈(20)과 센서 모듈(30), 비상 텐셔닝 모듈(40), 프리 텐셔닝 모듈(50) 및 추가 기능 모듈을 선택적으로 조합해서 조립될 수 있다.

상기 추가 기능 모듈은 탑승자의 체격 조건이나 체중 등에 따라 웨빙(21)에 작용하는 부하를 조절하는 부하 조절 모듈(60)과, 각 모듈을 기계적으로 연결해서 각 모듈 구동시 발생하는 힘을 스핀들 모듈(20)로 전달하는 연결 모듈(70) 중에서 하나 이상을 포함할 수 있다.

예를 들어, 스핀들 모듈(20)에는 해당 좌석에 착석한 탑승자가 상대적으로 체중이 무거운 성인 남성인 경우, 상대적으로 큰 고부하를 스핀들(22)에 제공하는 고레벨 부하 리미터(high level load limiter)로서 제1 리미터(25)가 마련될 수 있다.

그리고 부하 조절 모듈(60)에는 해당 좌석에 착석한 탑승자가 상대적으로 체중이 가벼운 여성이나 소아인 경우, 상대적으로 작은 저부하를 스핀들(22)에 제공하는 저레벨 부하 리미터(low level load limiter)로서 제2 리미터(61)가 마련될 수 있다.

연결 모듈(70)은 각 모듈, 예컨대 비상 텐셔닝 모듈(40)과 프리 텐셔닝 모듈(50)에서 발생하는 힘을 스핀들 모듈(20)로 전달하도록, 각 모듈들을 서로 연결하는 기능을 한다.

예를 들어, 연결 모듈(70)은 각 장치의 구동축에 연결되는 복수의 기어와 각 기어가 설치되는 복수의 회전축, 각 기어와 회전축의 외면을 차폐하는 하우징을 포함할 수 있다.

스핀들 모듈(20)과 센서모듈(30)은 시트벨트 리트랙터(10)를 구성하는 기본 모듈로서, 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 모듈로 제조되어 조립되거나, 하나의 모듈로 통합되어 마련될 수도 있다.

센서 모듈(30)은 웨빙(21)의 인출 가속도 변화를 감지하는 가속도 센서와 차량의 기울기 변화를 감지하는 기울기 센서를 포함할 수 있다.

본 실시 예에서는 센서 모듈(30)을 이용해서 인출 가속도 변화 및 차량의 기울기 변화를 모두 감지하는 것으로 설명한다.

스핀들 모듈(20)에는 외면에 웨빙(21)이 감기는 스핀들(22)이 마련된다.

스핀들 모듈(20)은 차량의 충돌로 인한 웨빙(21)의 인출 가속도 변화 또는 차량의 기울기 변화가 발생하면, 웨빙(21)을 감도록 동작할 수 있다.

이러한 스핀들 모듈(20)은 센서 모듈(30)과 조합되어 유아용 시트(child seat)를 고정하기 위해 일정 구간에서 웨빙을 인입만 시키는 기능을 더 제공할 수도 있다.

이하에서는 웨빙(21)이 인출되는 방향을 상방(U)으로 설정하고, 스핀들(22)이 장착되는 방향을 전후 방향(F,B)으로 설정한다.

본 실시 예에서는 슬림화된 시트에 장착하기 위해서, 시트벨트 리트랙터(10)의 두께, 즉 전후 방향 폭을 최소화한다.

예를 들어, 본 실시예에서 각 모듈은 스핀들 모듈(20)의 두께, 즉 전후 방향 폭을 기준으로 스핀들 모듈(20)의 두께보다 작은 두께로 제조될 수 있다.

그리고 각 모듈은 스핀들 모듈(20)을 중심으로 스핀들 모듈(20)의 측면, 즉 우측이나 좌측, 또는 스핀들 모듈(20)의 상부나 하부에 배치된다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스핀들 모듈(20)의 좌측에는 프리 텐셔닝 모듈(50)이 배치되고, 스핀들 모듈(20)의 우측에는 센서 모듈(30)과 비상 텐셔닝 모듈(40)이 상하로 배치될 수 있다.

물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 센서 모듈(30)과 비상 텐셔닝 모듈(40)은 스핀들 모듈(20)의 우측에 배치되고, 프리 텐셔닝 모듈(50)은 스핀들 모듈(20)의 하부에 배치될 수 있다.

또는, 프리 텐셔닝 모듈(50)은 스핀들 모듈(20)의 좌측이나 우측에 배치되고, 센서 모듈(30)과 비상 텐셔닝 모듈(40)은 스핀들 모듈(20)과 프리 텐셔닝 모듈(50)의 하부에 배치될 수도 있다.

따라서, 본 실시 예에서 스핀들 모듈(20)을 제외한 나머지 모듈들, 즉 센서 모듈(30), 비상 텐셔닝 모듈(40), 프리 텐셔닝 모듈(50) 및 추가 기능 모듈(60,70)은 스핀들(22)을 축으로 하는 스핀들 모듈(20)을 기준으로 스핀들(22)의 외면에 원주 방향을 따라 방사상으로 배치된다.

그리고 상기 나머지 모듈들은 일측 또는 양측에 설치되는 구동기어와 연결 모듈(70)을 통해 서로 연결되어 스핀들(22) 측으로 동력을 전달한다.

따라서 상기 나머지 모듈들의 구동축은 스핀들(22)을 기준으로 평행하거나 또는 직각으로 배열될 수 있다.

물론, 본 실시 예에서는 차량의 사양, 시트벨트 리트랙터(10)의 사양 등 필요에 따라 상기한 모듈 중에서 일부, 예컨대 프린 텐셔닝 모듈(50)을 제외하거나, 추가적인 기능 모듈을 더 조합해서 조립될 수 있다.

그리고 본 실시 예에서 스핀들 모듈(20)을 제외한 나머지 모듈은 도 3에 도시된 바와 같이, 시트(11)의 등받이(12)에 장착되는 시트벨트 리트랙터(10)의 전후 방향 폭을 일정하게 유지하도록, 스핀들 모듈(20)과 동일한 두께 또는 스핀들 모듈(20)의 두께보다 작은 두께로 제조된다.

이와 같이, 본 발명은 스핀들 모듈을 제외한 나머지 모듈들을 스핀들을 기준으로 원주 방향을 따라 방사상으로 배치함에 따라, 스핀들에 감기는 시트벨트 웨빙의 감김량(또는 적재량) 및 두께가 시트벨트 리트랙터에서 스핀들이 설치되는 전후 방향의 폭에 영향을 주지 않도록 구성될 수 있다.

따라서 시트벨트 리트랙터(10)는 각 모듈의 두께를 최소한의 두께로 제조하고, 스핀들 모듈(20)을 기준으로 나머지 모듈을 스핀들 외면에 원주 방향을 따라 방사상으로 배치함으로써, 시트벨트 리트랙터의 전후 방향 폭을 최소화해서 슬림하게 제조될 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 시트벨트 리트랙터의 전체 부피를 최소화해서 좁은 공간에 장착할 수 있다.

그리고 조합된 각 모듈은 각 모듈에 마련된 축이 모두 동일한 방향, 예컨대 전후 방향을 향하도록 나란하게 또는 직각 방향으로 배치될 수 있다.

그래서 각 모듈은 상기한 연결 모듈(70)과 같이, 기어나 체인, 벨트 등의 동력전달유닛을 이용해서 동력을 연속적으로 전달하거나 전달받을 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 비상 텐셔닝 모듈(40)은 차량의 충돌을 감지한 감지 신호에 의해 화약이 내장된 인플레이터를 작동시켜 발생하는 가스의 압력을 이용해서 웨빙(21)을 스핀들(22)에 감는 기능을 한다. 따라서 비상 텐셔닝 모듈(40)은 차량 충돌시 웨빙(21)을 감아서 웨빙(21)의 슬랙을 감소시켜 승객의 상해치를 감소시킬 수 있다.

프리 텐셔닝 모듈(50)은 차량에 적용된 센서를 통해 차량의 충돌이 예측되는 경우, 정역 회전이 가능한 모터를 구동해서 웨빙(21)을 스핀들(22)에 감는 기능을 한다. 즉, 프리 텐셔닝 모듈(50)은 정상적인 주행 상황일 때, 사고의 발생 없이도 차량의 더 강한 가속 또는 감속이 발생할 때까지, 착용된 웨빙(21)을 팽팽하게 유지시키며 웨빙(21)이 느슨해질 가능성을 방지하고, 차량의 충돌 직전에 웨빙(21)을 감아서 웨빙(21)의 슬랙을 감소시켜 승객의 상해치를 감소시킬 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스핀들 모듈(20)의 전후 측에는 각각 서로 결합되어 하우징(23) 기능을 하는 제1 및 제2 브래킷(23,24)이 결합될 수 있다. 이와 함께, 제1 및 제2 브래킷(23,24)의 일측, 즉 좌측 하단에는 웨빙(21)이 인출되는 인출공간(25)이 마련될 수 있다.

제1 브래킷(23)은 스핀들 모듈(20)의 전측에 배치되고, 제2 브래킷(24)은 스핀들 모듈(24)의 후측에 배치될 수 있다.

제1 브래킷(23)은 스핀들 모듈(20)의 전면에 대응되도록, 대략 원판 형상이나 다각판 형상으로 형성될 수 있다.

제2 브래킷(24)은 스핀들 모듈(24)의 후면에 대응되도록, 대략 원형이나 다각 링 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 제2 브래킷(24)의 중앙에는 스핀들(22)의 후측에 배치되는 스핀들 기어가 설치되는 설치공(241)이 형성될 수 있다. 그리고 제2 브래킷(24)의 후측에는 스핀들(22)에 탄성력을 제공하는 탄성모듈(27)이 결합될 수 있다.

인출공간(26)에는 스핀들(22)에 인입되거나 또는 스핀들(22)에서 인출되는 웨빙을 가이드하는 웨빙 가이드(28)가 마련되고, 인출공간(26)의 상단과 하단에는 각각 한 쌍의 가이드 프레임(29)가 마련되며, 각 가이드 프레임(29)의 후단에는 제2 브래킷(24)과 결합되는 브래킷 결합부가 마련될 수 있다.

웨빙 가이드(28)는 웨빙(21)의 인입 또는 인출 동작시 회전 동작에 의해 웨빙(21)이 원활하게 인입 또는 인출되도록 가이드하고, 웨빙(21)이 인입 또는 인출되는 인출공간(26)을 조절하는 기능을 한다.

이를 위해, 웨빙 가이드(28)는 스핀들(22)과 동일하게 전후 방향을 따라 설치되고, 제1 및 제2 브래킷(23,24)에 양단이 회전 가능하게 결합되는 회전부재(281)와 양단이 회전부재(281)의 양단 내측에 회전 가능하게 결합되는 회전핀(282)을 포함할 수 있다. 물론, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 회전부재(281)와 회전핀(282)을 일체로 마련해서 웨빙(21)의 인출 각도 및 방향을 다양하게 조절하도록 변경될 수도 있다.

상기 브래킷 결합부는 제2 브래킷(24)의 단면 형상에 대응되도록, 대략 원형 또는 다각 링 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 브래킷 결합부의 중앙에는 상기 스핀들 기어가 설치되는 설치공이 형성될 수 있다.

이러한 브래킷 결합부는 제2 브래킷(24)과 가장자리가 서로 접촉된 상태에서 외측으로 돌출 형성된 복수의 체결돌부를 이용해서 볼트 방식이나 용접 방식 등 다양한 방식으로 제2 브래킷(24)과 견고하게 결합될 수 있다.

한 쌍의 가이드 프레임(29)은 웨빙 가이드(28)가 상방과 하방으로 최대 회전할 수 있는 각도를 제한하는 스토퍼 기능을 제공할 수 있다.

따라서 시트벨트 리트랙터 전체(10)의 전후 방향 폭은 스핀들 모듈(20)의 양측에 배치되는 제1 및 제2 브래킷(23,24) 사이의 거리 또는 제1 브래킷(23)과 제2 브래킷(24)에 장착되는 탄성모듈(27)의 외측판 사이의 거리로 한정될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 시트벨트 리트랙터 전체의 전후 방향 폭을 최소화해서 장착에 필요한 공간을 감소시켜 좁은 공간에도 장착할 수 있다.

본 실시 예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 운전석 측에 설치되는 시트벨트 리트랙터(10) 구성을 설명하나, 본 발명에 따른 시트벨트 리트랙터(10)는 운전석 측뿐만 아니라, 구성의 변경없이 조수석 측에도 겸용으로 적용할 수 있음에 유의하여야 한다.

작업자는 웨빙(21)의 일단을 스핀들(22) 내부에 형성된 내부 벽체에 1회 감을 수 있도록, 대략 원 형상으로 감은 상태에서 서로 겹쳐진 부분과 재봉한다. 이어서, 상기 원 형상 부분은 상기 내부 벽체에 결합되어 스핀들(22) 내부에 고정되고, 웨빙(21)의 타단은 스핀들(22) 외측으로 인출된다.

이와 같이 조립된 스핀들 모듈(20)은 기준 플레이트(80)의 전면에 결합되고, 스핀들 모듈(20)을 기준으로 센서 모듈(30), 비상 텐셔닝 모듈(40), 프리 텐셔닝 모듈(50) 및 추가 기능 모듈, 예컨대 부하 제한 모듈(60)과 연결 모듈(70)을 기준 플레이트(80)에서 미리 선정된 위치에 서로 연결 가능하도록 순차적으로 조립한다.

이와 같은 과정을 통해 조립된 시트벨트 리트랙터(10)는 시트(11)의 등받이(12)나 차체 패널 등 장착 대상물에 장착되고, 자동차의 주행 과정에서 충돌 사고와 같은 응급 상황이 발생하면, 웨빙(21)의 인출 동작을 억제해서 탑승자를 구속하여 안전하게 보호한다.

즉, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시트벨트 리트랙터(10)가 적용된 시트벨트 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 탑승자를 고정하는 띠 형상의 웨빙(21), 시트(11)의 등받이(12)에 장착되어 필요시 웨빙(21)을 권취하는 시트벨트 리트랙터(10), 웨빙(21)의 인출된 단부에 설치되는 벨트텅(110) 및 벨트텅(110)이 착탈 가능하게 삽입되는 버클(120)을 포함한다.

시트(11)의 등받이(12)에는 시트벨트 리트랙터(10)가 장착되는 장착공간(13)이 마련될 수 있다.

장착공간(13)은 등받이(12)의 내부에 마련되고, 장착공간(13)의 일측에는 스핀들 모듈(20)에서 등받이(12)의 외측으로 인출되는 웨빙을 가이드하는 가이드 부재(14)가 설치될 수 있다.

장착공간(13)은 등받이(12)의 후측 상부에 마련될 수 있다.

물론, 도 3에서 장착공간(13)은 등받이(12) 상단부의 대략 중앙에 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 등받이(12)의 상단에서 일정 간격만큼 하방으로 이격된 위치에 형성되거나, 등받이(12)의 중앙에서 좌측 또는 우측으로 치우쳐서 형성될 수도 있다.

또한, 장착공간(13)은 차체, 즉 필러나 시트 후측의 차체 패널, 차체의 천정이나 바닥 등 다양한 위치에 마련될 수도 있다.

본 실시 예에서 장착공간(13)의 일측에는 시트벨트 리트랙터(10)에서 인출된 웨빙(21)이 가이드 부재(14)를 향해 배치되는 공간이 연통될 수 있다.

가이드 부재(14)는 등받이(12)의 일측 상단, 예컨대 운전석 시트(11)에 적용되는 경우, 등받이(12)의 좌측면 상부와 상면 우측부의 가장자리를 부분적으로 커버하도록 마련될 수 있다.

여기서, 웨빙(21)은 양단이 스핀들(22)에 전후 방향을 향하도록 감긴 상태에서 장착공간(13)과 인출된 웨빙(21)이 다양한 각도로 변경되어 배치되는 배치공간(15)을 통해 등받이(12) 외부로 인출되고, 가이드 부재(14)에 의해 양단이 대략 좌우 방향을 향하도록 인출 방향이 변경될 수 있다.

이를 위해, 웨빙(21)은 등받이(12)에 마련된 장착공간(12)과 등받이(12)의 상단부에 설치되는 가이드 부재(14) 사이에서 인출 방향 및 인출 각도가 조절되는 자율웨빙 조절부(211)를 포함할 수 있습니다.

즉, 자율웨빙 조절부(211)는 스핀들(22)과 가이드 부재(14) 사이, 즉 배치공간(15) 내에서 전후 방향을 따라 배치된 양단이 좌우 방향 또는 상하 방향을 향하도록, 시트벨트 리트랙터(10)에서 인출되는 방향이 변경된다.

이와 함께, 자율웨빙 조절부(211)는 가이드 부재(14)의 위치에 따라 스핀들(22)에서 가이드 부재(14)를 향해 인출되는 각도 및 방향이 조절되고, 웨빙(21)은 시트(11)의 등받이(12)에서 벨트텅(110)을 향해 인출되는 각도 및 방향이 조절될 수 있다.

한편, 본 실시 예에서는 시트의 등받이에 일체화되는 일체형 시트벨트 장치의 구성을 설명하였으나, 본 발명은 시트의 등받이뿐만 아니라, 차체, 예컨대 차체의 측면에 배치되는 필러, 시트 후측의 차체 패널, 차체의 루프나 바닥 등 다양한 위치에 겸용으로 설치 가능하도록 변경될 수 있다.

즉, 스핀들(22)은 장착 대상에 마련된 장착 공간(12)에 따라 장착 방향이 설정되어 배치되고, 시트벨트 리트랙터(10)는 스핀들(22)에 감기는 웨빙(21)의 감김량과 무관하게 상기 장착 방향을 따르는 폭이 일정하게 유지될 수 있다.

또한, 본 발명은 장착 대상에 따라 설치 방향과 각도가 다양하게 변경될 수 있으며, 이로 인해 시트벨트 웨빙이 인출되는 방향과 각도도 다양하게 변경될 수 있다.

다음, 도 4 내지 도 7을 참조해서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리 텐셔닝 모듈의 구성을 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리 텐셔닝 모듈의 사시도이며, 도 5는 각각 도 4에 도시된 프리 텐셔닝 모듈의 분해 사시도이며, 도 6은 도 5에 도시된 동력전달유닛의 분해 사시도이고, 도 7은 도 4에 도시된 A-A' 선에 대한 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리 텐셔닝 모듈(50)은 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 웨빙(21)을 감거나 풀도록 회전력을 발생하는 구동모터(51) 및 웨빙(21)의 권취 여부에 따라 구동모터(51)에서 발생한 회전력을 선택적으로 스핀들(22)에 전달 또는 차단하는 동력전달유닛(52)을 포함한다.

구동모터(51)와 동력전달유닛(52)은 각각 별도의 케이싱 내부에 설치될 수 있다.

구동모터(51)는 차량에 마련된 제어부(도면 미도시)의 제어신호에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부는 차량의 정상 주행시 웨빙(21)을 원활하게 인출시키기 위해 구동모터(51)를 일측 방향으로 회전하도록 제어신호를 발생하고, 충돌 발생 직전에는 웨빙(21)을 감도록 구동모터(51)를 반대 방향으로 회전하도록 제어신호를 발생할 수 있다.

구동모터(51)는 스핀들(22)의 상부에 스핀들(22)이 배치되는 방향과 직각 방향, 즉 좌우 방향을 따라 스핀들(22)과 직교하게 배치될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 구동모터를 스핀들과 직교하도록 좌우 방향을 따라 배치함에 따라, 구동모터의 용량을 증대하기 위해 구동모터의 직경이나 길이가 증가하더라도, 시트벨트 리트랙터의 전후 방향 폭에 미치는 영향을 제거할 수 있다.

구동모터(51)의 출력축과 상기 출력축에 설치되는 구동기어(511)는 구동모터(51)의 좌측단에 배치될 수 있다.

구동모터(51)는 일면, 도 5에서 보았을 때 좌측면이 개구되어 대략 원통 형상으로 형성되는 모터 커버(512) 내부에 수용되고, 모터 커버(512)의 개구된 좌측면에는 기어 하우징(513)이 결합될 수 있다. 그리고 기어 하우징(513)에는 구동모터(51)로 전원 및 제어신호를 전달하는 전원핀(514)이 배치될 수 있다.

동력전달유닛(52)은 웨빙(21)을 감거나 인출 가능하도록 구동모터(51)에서 발생한 회전력을 스핀들(22)에 전달하며, 프리 텐셔닝 모듈(50)의 미작동시에는 웨빙(21)이 원활하게 인출될 수 있도록 구동모터(51)의 회전력을 차단하는 클러치 온, 오프 기능을 한다.

상세하게 설명하면, 동력전달유닛(52)은 스핀들(22)의 상부에 스핀들(22)과 동일한 방향을 따라 나란하게 배치되고 구동모터(51)의 회전 방향에 따라 회전력을 전달 또는 차단하는 클러치부(53) 및 클러치부(53)에서 전달되는 회전력을 스핀들(22)로 전달하는 전달기어(54)를 포함한다.

클러치부(53)는 전면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고 구동모터(51)의 회전력에 의해 회전하는 하우징(81), 하우징(81) 내부에 배치되는 샤프트(82), 샤프트(82)의 회전 동작에 의해 직선 왕복 운동하는 트래블 기어(83) 및 트래블 기어(83)와 맞물려서 회전력을 전달받는 헤드(84)를 포함할 수 있다.

이와 함께, 동력전달유닛(52)은 구동기어(511)와 맞물리고 회전력을 하우징(81)에 전달하는 제1 연결기어(55) 및 헤더(64)의 후단에 설치되는 헤드기어(841)와 맞물리는 제2 연결기어(56)를 더 포함할 수 있다.

하우징(81)의 내부에는 샤프트(82)와 트래블 기어(83) 및 헤드(84)가 설치되는 공간이 형성되고, 개구된 하우징(81)의 전면에는 커버(85)가 결합될 수 있다.

커버(85)는 대략 원판 형상으로 형성되고, 하나 이상의 결합돌기를 이용해서 하우징(81)의 전단에 결합될 수 있다.

이를 위해, 하우징(81)의 전단부에는 하나 이상의 상기 결합돌기가 결합되는 하나 이상의 결합홈이 형성될 수 있다.

하우징(81)의 외주면에는 제1 연결기어(55)로부터 회전력을 전달받을 수 있도록, 복수의 이가 형성된 하우징 기어(811)가 마련될 수 있다. 그래서 하우징(81)은 제1 연결기어(55)를 통해 구동모터(51)에서 발생한 회전력을 전달받아 회전할 수 있다.

그리고 하우징(81)의 내주면에는 하우징(81)의 회전력을 트래블 기어(83)로 전달할 수 있도록, 아래에서 설명할 트래블 기어(83)의 복수의 걸림돌부(833)가 걸리는 복수의 리브(812)가 돌출 형성될 수 있다.

복수의 리브(812)는 각각 하우징(81)의 길이 방향, 즉 전후 방향을 따라 서로 일정 간격만큼 이격되어 나란하게 형성될 수 있다.

샤프트(82)는 대략 원기둥 형상으로 형성되고, 하우징(81) 내부를 전후 방향으로 관통해서 결합될 수 있다. 즉, 샤프트(82)의 전단은 커버(85)에 결합되며, 샤프트(82)의 후단에는 헤드(84)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.

이러한 샤프트(82)의 외주면에는 트래블 기어(83)와 나사 결합되도록, 복수의 나사산(821)이 형성되고, 복수의 나사산(821) 후측에는 헤드(84)의 전방 이동을 방지해서 헤드(84)의 위치를 고정하는 단턱(822)이 형성될 수 있다.

트래블 기어(83)는 내부에 샤프트가 결합될 수 있도록, 전면과 후면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고, 트래블 기어(83)의 내주면에는 샤프트(82)의 외주면에 형성된 복수의 나사산(821)에 대응되는 복수의 나사산(831)이 형성될 수 있다. 그래서 트래블 기어(83)는 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(81) 내부에서 샤프트(82)의 회전 방향에 따라 전후 방향을 따라 직선 왕복 이동한다.

이러한 트래블 기어(83)는 직선 왕복 운동에 의해 헤드(84)와 맞물려서 하우징(81)의 회전력을 헤드(84)로 전달하고, 헤드(84)와 분리되어 헤드(84)로 전달되는 회전력을 차단하는 기능을 한다.

이를 위해, 트래블 기어(83)의 후단과 헤드(84)의 전단에는 각각 서로 맞물리도록 복수의 이가 형성된 제1 연결부(832)와 제2 연결부(842)가 마련될 수 있다.

트래블 기어(83)의 외주면에는 하우징(81)의 내주면에 형성되는 복수의 리브(812)에 걸리는 복수의 걸림돌부(833)가 돌출 형성될 수 있다.

헤드(84)는 전면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고, 헤드(84)의 후단에는 트래블 기어(83)과 맞물인 상태에서 전달받은 회전력을 제2 연결기어(56)를 통해 전달기어(54)로 전달하도록, 헤드기어(841)가 장착되는 축이 후방을 향해 돌출 형성될 수 있다.

여기서, 트래블 기어(83)와 헤드(84)의 내부 공간에는 트래블 기어(83)과 헤드(84)에 탄성력을 제공하는 탄성부재(86)가 설치될 수 있다.

탄성부재(86)는 트래블 기어(83)와 헤드(84)가 결합되어 내부에 형성되는 공간에 설치될 수 있다. 탄성부재(86)의 전단은 트래블 기어(83)의 나사산(831)에 지지되고, 탄성부재(86)의 후단은 헤드(84)의 전단벽에 지지될 수 있다.

이러한 탄성부재(86)는 평상시에는 탄성력을 이용해서 트래블 기어(83)와 헤드(84)가 각각 후방 및 전방으로 이동하거나 유동하지 않도록 고정할 수 있다.

그리고 탄성부재(86)는 트래블 기어(83)의 후방 이동시 길이가 짧아지도록 탄성 변형되고, 다시 하우징(81) 및 샤프트(82)의 회전에 의한 트래블 기어(83)의 전방 이동시 탄성력을 제공해서 트래블 기어(83)를 초기 위치를 향해 전방으로 이동시킬 수 있다.

제1 연결기어(55)는 구동기어(511)와 맞물리는 제1 기어(551) 및 제1 기어(551)와 동일축 상에 설치되고 하우징(81)의 외주면에 형성되는 하우징 기어(811)와 맞물리는 제2 기어(552)를 포함할 수 있다.

여기서, 구동기어(511)와 제1 기어(551)는 회전력을 직각 방향으로 전달할 수 있도록, 웜과 웜기어로 마련될 수 있다.

제2 연결기어(56)는 외주면에 헤드기어(841)와 맞물리는 복수의 이가 형성되는 제1 기어부(561) 및 외주면에 전달기어(54)와 맞물리는 복수의 이가 형성되는 제2 기어부(562)를 포함할 수 있다.

전달기어(54)는 제2 연결기어(56)의 제2 기어부(562) 및 스핀들(22)에 설치되는 종동기어(도면 미도시)와 각각 맞물려서 클러치부(53)를 통해 전달받는 회전력을 스핀들(22)에 전달할 수 있다.

이러한 전달기어(54)는 하나 또는 서로 연속적으로 맞물리는 복수의 기어로 구성될 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 프리 텐셔닝 모듈에 마련된 구동모터에서 발생하는 회전력을 스핀들로 전달하거나 차단하도록 클러치 기능을 구현할 수 있다.

즉, 본 발명은 스핀들과 동일 방향을 따라 배치된 클러치부를 이용해서 구동모터에서 발생한 회전력을 스핀들에 전달하거나 차단하도록 클러치 기능을 제공할 수 있다. 따라서 본 발명은 프리 텐셔너 모듈의 반경 방향 크기가 작아도 적용이 가능하다.

또한, 본 발명은 샤트프에 형성되는 나사산을 이용해서 트래블 기어를 샤프트의 축 방향을 따라 직선 왕복 이동시킬 수 있다.

다음, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 프리 텐셔닝 모듈의 결합관계 및 작동방법을 상세하게 설명한다.

먼저, 작업자는 클러치부(53)의 트래블 기어(83)와 헤드(84)를 샤트프(82)의 전후측에 각각 결합해서 하우징(81) 내부에 삽입하고, 하우징(81)의 개구된 전면에 커버(85)를 결합한다. 이때, 트래블 기어(83)와 헤드(84) 사이에는 탄성부재(86)가 배치된다.

이와 같이 조립된 클러치부(53)는 하우징(81)의 외주면에 형성된 하우징 기어(811)와 제1 연결기어(55)가 맞물리고, 헤드(84)의 후단에 장착된 헤드기어(841)가 제2 연결기어(56)에 맞물리도록 장착된다.

이어서, 작업자는 구동모터(51)와 전달기어(54)를 각각 제1 연결기어(55)와 제2 연결기어(56)에 맞물리도록 조립한다.

이와 같은 과정을 통해 조립된 프리 텐셔닝 모듈(50)은 구동모터(51)의 회전 방향을 따라 구동모터(51)에서 발생한 회전력을 스핀들(22)로 전달하는 클러치 온(on) 기능 및 회전력이 스핀들(22)로 전달되지 않도록 차단하는 클러치 오프(off) 기능을 수행한다.

예를 들어, 도 8은 프리 텐셔닝 모듈의 작동 상태를 보인 도면이다.

도 5 내지 도 7에서, 구동모터(51)가 일측으로 회전해서 동력전달유닛(52)에 마련된 클러치부(53)의 하우징(81)이 도 8에 도시된 시계 방향(CW)으로 회전하면, 샤프트(82)의 외주면에 나사 결합된 트래블 기어(83)는 후방으로 이동해서 헤드(84)와 맞물린다.

이와 같이 트래블 기어(83)와 헤드(84)가 맞물린 상태에서, 하우징(81)이 지속적으로 시계 방향으로 회전하면, 하우징(81) 및 샤프트(82)의 회전력은 헤드(84)의 헤드기어(841)와 제2 연결기어(56)를 통해 전달기어(54)를 시계 방향으로 회전시킨다.

이와 같은 과정을 통해, 클러치부(53)는 구동모터(51)에서 발생한 회전력을 스핀들(22)로 전달하는 클러치 온 기능을 제공할 수 있다.

반면, 구동모터(51)가 반대측으로 회전해서 하우징(81)이 반시계 방향(CCW)으로 회전하면, 트래블 기어(83)는 전방으로 이동해서 헤드(84)와 분리된다.

이와 같이 트래블 기어(83)와 헤드(84)가 분리되면, 하우징(81)이 지속적으로 반시계 방향으로 회전하더라도 하우징(81) 및 샤프트(82)의 회전력은 전달기어(54)로 전달되지 못하고 차단된다.

이와 같은 과정을 통해, 클러치부(53)는 구동모터(51)에서 발생한 회전력이 스핀들(22)로 전달되지 않도록 차단하는 클러치 오프 기능을 제공할 수 있다.

한편, 도 9는 도 6에 도시된 하우징의 확대 사시도이다.

도 9의 (a)에는 하우징에 직선 형상의 리브가 적용된 상태가 도시되어 있고, 도 9의 (b)에는 리브에 단턱부가 형성된 상태가 도시되어 있다.

상술한 바와 같이, 하우징(81)은 구동모터(51)의 회전 동작에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전하고, 하우징(81) 내부에 배치되는 트래블 기어(83)는 하우징(81)의 내주면에 형성된 리브(812)와 트래블 기어(83)의 외주면에 형성된 걸림돌부(833)와의 접촉 및 회전에 의해 샤프트(82)에 형성된 나사산(821)을 따라 회전해서 전진 또는 후진 이동한다.

여기서, 트래블 기어(83)는 하우징(81)의 시계 방향(CW)에 연동해서 회전하여 헤드(84)를 향해 후진 이동시, 트래블 기어(83)와 헤드(84) 사이에 설치된 탄성부재(86)를 길이가 감소하도록 탄성 변형시키면서 후방으로 이동한다. 그래서 트래블 기어(83)는 헤드(84)와 맞물려서 하우징(81)과 샤프트(82)의 회전력을 헤드(84)와 제2 연결기어(56)를 통해 전달기어(54)로 전달한다.

반면, 트래블 기어(83)는 전진 이동시에는 탄성부재(86)에서 제공되는 탄성력을 이용해서 후진 이동한다.

즉, 탄성부재(86)는 하우징(81)의 반시계 방향 회전시 클러치 오프 기능을 제공하기 위해, 트래블 기어(83)에 탄성력을 제공하는 기능을 한다.

그러나 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 하우징(8) 내주면에 형성된 각 리브(812)가 대략 수평 방향을 따라 직선 형상으로 형성된 경우, 트래블 기어(83)는 탄성부재(86)의 탄성력으로 인해, 헤드(84)와 맞물리도록 미리 설정된 위치까지 충분히 후진 이동하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.

이와 같은 트래블 기어(83)의 부정확한 후진 동작은 트래블 기어(83)와 헤드(84)의 결합 상태를 불완전하게 한다.

이로 인해, 트래블 기어(83)와 헤드(84)의 불완전한 결합 상태는 트래블 기어(83)의 회전력을 헤드(84)로 정확하게 전달하지 못하는 원인이 되며, 트래블 기어(83)와 헤드(84)의 제1 및 제2 연결부(832,842) 사이의 접촉이나 충돌로 인해 진동과 소음을 발생시킬 수 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 발명의 다른 실시 예에서 각 리브(812)는 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 트래블 기어(83)가 후진 이동한 상태에서 전진 방향으로 유동하지 않도록 스토퍼 기능을 하는 단턱부(813)를 포함할 수 있다.

즉, 각 리브(812)는 대략 수평 방향을 따라 나란하게 형성되고, 대략 중앙부에 형성된 단턱부(813)를 기준으로 전단부와 후단부의 높이가 서로 다르도록 단차지게 형성될 수 있다.

여기서, 단턱부(813)의 위치는 트래블 기어(83)가 헤드(84)와 결합된 상태를 유지할 수 있도록 후방으로 최대로 이동한 위치까지의 유격을 포함하는 위치로 설정될 수 있다.

그래서 단턱부(813)의 위치는 트래블 기어(83)와 제1 및 제2 연결부(832,842)의 전후 방향 폭, 트래블 기어(83)이 전후 방향으로 이동하는 최대 이동 거리 등 다양한 조건에 따라 다양하게 변경 설정될 수 있다.

또한, 본 발명은 리브(812)에 2중 절곡된 형상의 단턱부(813)를 형성하는 것으로 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 본 발명은 트래블 기어(83)가 헤드(84)와 결합된 상태를 유지하는 제1 리브(도면 미도시) 및 트래블 기어(83)가 헤드(84)와의 결합이 해제된 상태를 유지하는 제2 리브(도면 미도시)를 상기 제1 리브와 단차진 위치에 형성해서 단턱부(813)가 마련되도록 변경될 수도 있다.

이와 같이, 본 발명은 하우징 내주면에 형성되는 리브에 트래블 기어와 헤드의 결합 상태를 유지하는 스토퍼를 적용해서 트래블 기어와 헤드를 완전하게 결합시킬 수 있다.

그리고 본 발명은 트래블 기어와 헤드의 불완전한 결합으로 인한 진동이나 소음 발생을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같은 과정을 통해, 프리 텐셔닝 모듈에 마련된 구동모터에서 발생하는 회전력을 스핀들로 전달하거나 차단하도록 클러치 온, 오프 기능을 구현할 수 있다.

즉, 본 발명은 스핀들과 동일 방향을 따라 배치된 클러치부를 이용해서 구동모터에서 발생한 회전력을 스핀들에 전달하거나 차단하도록 클러치 기능을 제공할 수 있다. 따라서 본 발명은 프리 텐셔너 모듈의 반경 방향 크기가 작아도 적용이 가능하다.

또한, 본 발명은 샤트프에 형성되는 나사산을 이용해서 트래블 기어를 샤프트의 축 방향을 따라 직선 왕복 이동시킬 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 예에서는 시트의 등받이에 일체화되는 일체형 시트벨트 장치의 구성을 설명하였으나, 본 발명은 시트의 등받이뿐만 아니라, 차체, 예컨대 차체의 측면에 배치되는 필러, 시트 후측의 차체 패널, 차체의 루프나 바닥 등 다양한 위치에 겸용으로 설치 가능하도록 변경될 수 있다.

그리고 본 발명은 도 1 및 도 2를 참조해서 설명한 시트벨트 리트랙터의 구성에 한정되는 것은 아니며, 시트벨트 리트랙터의 구성을 다양하게 변경하고, 변경된 시트벨트 리트랙터에 프리 텐셔닝 모듈을 적용하도록 변경될 수도 있다.

본 발명은 프리 텐셔닝 모듈에 마련된 구동모터에서 발생하는 회전력을 스핀들로 전달하거나 차단하도록 클러치 온, 오프 기능을 구현하는 프리 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터 기술에 적용된다.

10: 시트벨트 리트랙터
11: 시트 12: 등받이
13: 장착공간 14: 가이드 부재
15: 배치공간
20: 스핀들 모듈
21: 웨빙 211: 자율웨빙 조절부
22: 스핀들 23,24: 제1, 제2 브래킷
25: 제1 리미터 26: 인출공간
27: 탄성모듈 28: 웨빙 가이드
281: 회전부재 282: 회전핀
29: 가이드 프레임
30: 센서 모듈
40: 비상 텐셔닝 모듈
50: 프리 텐셔닝 모듈
51: 구동 모터 511: 구동기어
512: 모터 커버 513: 기어 하우징
514: 전극핀
52: 동력전달유닛 53: 클러치부
54: 전달기어
55: 제1 연결기어 551,552: 제1, 제2 기어
56: 제2 연결기어 561,562: 제1, 제2 기어부
57,58: 제1,제2 기어 하우징 59: 기어 커버
60: 부하 조절 모듈 61: 제2 리미터
70: 연결 모듈
81: 하우징 811: 하우징 기어
812: 리브 813: 단턱부
82: 샤프트 821: 나사산
822: 단턱
83: 트래블 기어 831: 나사산
832: 제1 연결부 833: 걸림돌부
84: 헤드 841: 헤드기어
842: 제2 연결부
85: 커버 86: 탄성부재
100: 시트벨트 장치
110: 벨트텅 120: 버클

Claims (9)

1. 스핀들에 시트벨트 웨빙을 감거나 풀도록 회전력을 발생하는 구동모터 및 상기 구동모터에서 발생한 회전력을 선택적으로 상기 스핀들에 전달 또는 차단하는 동력전달유닛을 포함하는 프리 텐셔닝 모듈에 있어서,
   상기 동력전달유닛은 스핀들의 상부에 스핀들과 동일한 방향을 따라 나란하게 배치되고 구동모터의 회전 방향에 따라 회전력을 전달 또는 차단하는 클러치부 및
   상기 클러치부에서 전달되는 회전력을 스핀들로 전달하는 전달기어를 포함하며,
   상기 클러치부는 일면이 개구된 원통 형상으로 형성되고 상기 구동모터의 회전력에 의해 정역 회전하는 하우징,
   상기 하우징 내부에 배치되는 샤프트,
   상기 하우징 내부에 배치되어 직선 왕복 운동하는 트래블 기어 및
   상기 트래블 기어와 맞물려서 회전력을 전달받는 헤드를 포함하고,
   상기 하우징의 내부에는 상기 하우징의 회전력을 상기 트래블 기어로 전달하는 리브가 형성되며,
   상기 리브에는 상기 트래블 기어가 상기 헤드와 결합된 상태에서 유동에 의해 결합이 해제되는 것을 방지하는 스토퍼가 마련되는 것을 특징으로 하는 프리 텐셔닝 모듈.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 리브는 상기 하우징의 내주면에 복수 개가 서로 나란하게 형성되고,
   상기 트래블 기어의 외주면에는 복수의 리브에 걸리는 복수의 걸림돌부가 형성되는 것을 특징으로 하는 프리 텐셔닝 모듈.
4. 제1항에 있어서,
   상기 트래블 기어와 헤드 사이에는 상기 트래블 기어와 헤드의 결합이 해제되도록 상기 트래블 기어가 이동시 탄성력을 제공하는 탄성부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 프리 텐셔닝 모듈.
5. 제1항에 있어서,
   상기 스토퍼는 상기 리브의 일단부와 타단부가 서로 단차지도록 절곡된 단턱부로 마련되는 것을 특징으로 하는 프리 텐셔닝 모듈.
6. 제1항에 있어서,
   상기 스토퍼는 서로 다른 높이를 갖도록 단차지게 형성된 제1 및 제2 리브 사이에 형성되는 단턱부로 마련되는 것을 특징으로 하는 프리 텐셔닝 모듈.
7. 제1항에 있어서,
   상기 스토퍼의 위치는 상기 트래블 기어가 상기 헤드와 결합된 상태를 유지하는 최대 이동 위치로 설정되는 것을 특징으로 하는 프리 텐셔닝 모듈.
8. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 프리 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터에 있어서,
   시트벨트 웨빙이 감기는 스핀들을 포함하는 스핀들 모듈 및
   차량의 응급 상황 발생 직전에 상기 시트벨트 웨빙을 감아 슬랙을 감소시키는 프리 텐셔닝 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터.
9. 제8항에 있어서,
   자동차의 기울기 및 상기 시트벨트 웨빙의 인출 가속도 변화를 감지하는 센서 모듈과
   상기 시트벨트 웨빙을 감아 슬랙을 줄여주는 비상 텐셔닝 모듈,
   상기 스핀들 모듈 및 프리 텐셔닝 모듈을 각각 기능 블록별로 모듈화해서 제조하고,
   각 모듈은 상기 스핀들 모듈에 선택적으로 조합되는 것을 특징으로 하는 프리 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터.

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