KR20010083164A - 웨빙 권취장치 - Google Patents

Abstract

웨빙벨트를 인출할 때에 웨빙벨트를 감는 방향으로 작용하는 힘을 감소시킬 수 있는 웨빙 권취장치를 제공한다.

웨빙벨트26의 장착상태에서 플런저70가 래칫 휠52에 결합된 상태로 나선형 코일 스프링48이 어댑터44를 회전시키면 비틀림 코일 스프링56이 어댑터44에 감긴다. 이 때의 마찰력과 어댑터30, 44에 밀착한 비틀림 코일 스프링60의 탄성력의 합력이 나선형 코일 스프링48의 탄성력보다 크기 때문에 비틀림 코일 스프링60은 이완되어 어댑터30가 어댑터44에 대하여 상대회전할 수 있게 된다. 따라서 비틀림 코일 스프링60이 어댑터30, 44에 밀착할 때까지 웨빙벨트26를 인출하여도 나선형 코일 스프링48의 탄성력이 스풀20에 작용하지 않는다.

Description

웨빙 권취장치{WEBBING RETRACTOR}

본 발명은 웨빙벨트(webbing belt)로 차량 탑승자의 신체를 구속하는 웨빙 권취장치(webbing retractor)에 관한 것이다.

긴 띠 모양의 웨빙벨트로 차량 탑승자의 신체를 구속하는 안전벨트장치 중에서 그 주요 부분을 구성하는 웨빙 권취장치는, 웨빙벨트를 감는 권취축(卷取軸)이 나선형 코일 스프링 등의 가압수단에 의하여 웨빙벨트를 감는 방향(이하에서는 편의상 웨빙벨트를 감는 방향으로 회전하는 방향을 간단하게 「권취(卷取) 방향」이라 칭하고, 권취 방향과 반대 방향으로 회전하는 방향을 「인출(引出) 방향」이라 칭한다)으로 당겨지고, 탑승자가 웨빙벨트의 장착상태를 해제한 때에는 상기와 같은 가압수단의 힘에 의하여 웨빙벨트를 권취축에 감아서 웨빙벨트를 수납하는 구성으로 되어 있다.

또한 나선형 코일 스프링과 같은 가압수단은, 웨빙벨트의 인출량에 따라 그 탄성력이 커지게 되므로 웨빙벨트를 장착할 때에 있어서는 가압수단의 탄성력에 의한 압박감이 탑승자에게 전해진다. 이 때문에 근래의 웨빙 권취장치는, 웨빙벨트를 소정량 인출한 상태에서는 가압수단의 탄성력을 낮추어 상기와 같은 압박감을 경감시키는 소위 텐션 리듀서(tension reducer) 기구를 구비하는 웨빙 권취장치가 고안되어 있다.

이러한 종류의 텐션 리듀서 기구로서는, 권취축과 동축(同軸)이고 또한 일체로 회전하는 축부재의 둘레에 나선 모양으로 감겨지는 비틀림 코일 스프링(torsion coil spring)이 축부재의 외주부(外周部)에 밀착할 때에 발생하는 마찰력에 의하여 상기 가압수단의 탄성력에 의한 축부재의 회전력을 경감시키는 구조를 적용하는 타입이 있다. 이하에서는 상기 타입의 텐션 리듀서 기구에 대하여 간단하게 설명한다.

상기 타입의 텐션 리듀서 기구는, 권취축에 대하여 동축이고 또한 상대적으로 회전할 수 있도록 설치되는 래칫 휠(ratchet wheel)을 구비하고 있다. 래칫 휠에는 비틀림 코일 스프링의 일단이 결합되어 있다. 비틀림 코일 스프링은 그 내측에 권취축이 관통되어 있으며 또 타단이 권취축에 결합되어 있어 래칫 휠이 권취축에 대하여 인출 방향으로 상대회전하면 비틀림 코일 스프링이 감겨져 조여지므로 최종적으로는 권취축의 외주부에 밀착한다.

또한 기본적으로 래칫 휠은 회전할 수 있지만 옆쪽에 형성되는 로크용의 플런저(plunger)에 형성되는 결합편이 래칫 휠의 외주부에 결합하면 래칫 휠은 인출 방향으로 회전할 수 있지만 권취 방향으로 회전하는 것은 제한된다.

즉 웨빙벨트의 장착상태에서 래칫 휠의 회전을 플런저의 결합편에 의하여 제한하면 나선형 코일 스프링의 탄성력에 의한 권취축이 권취 방향으로 회전하는 것은 래칫 휠에 대한 권취 방향으로 상대회전하게 된다. 이 때에 권취축을 기준으로 보면 래칫 휠이 인출 방향으로 회전하고 있기 때문에 권취축이 어느 정도 회전하면 비틀림 코일 스프링이 감겨져 조여지므로 권취축의 외주부에 밀착한다. 일단이 래칫 휠에 결합된 비틀림 코일 스프링은 권취축과 일체로 회전할 수 없기 때문에 권취축의 외주부와 비틀림 코일 스프링 사이에서 마찰력이 발생한다. 이 마찰력은 권취축이 권취 방향으로 회전하는 것을 저지하도록 작용하기 때문에 나선형 코일 스프링의 탄성력에서 마찰력을 공제한 큰 힘이 웨빙벨트에 의한 구속력으로 된다. 따라서 나선형 코일 스프링의 탄성력이 그대로 웨빙벨트의 구속력으로 되는 경우보다 구속력이 작아지게 되므로 압박감을 경감시킬 수 있다.

그런데 일반적으로 차량이 주행할 때에 있어서는, 차량의 미세한 진동 등에 의하여 탑승자의 신체가 움직이면 탑승자의 신체(특히 탑승자의 어깨 등)가 웨빙벨트를 잡아 당기게 된다. 따라서 이와 같은 경우에 상기 타입의 텐션 리듀서 기구에서는, 구조상 웨빙벨트를 인출하려고 하는 경우에 있어서 나선형 코일 스프링의 탄성력을 감소시킬 수 없기 때문에 탑승자의 신체가 웨빙벨트를 인출시키려고 하면 탑승자의 신체에는 나선형 코일 스프링의 탄성력이 그대로 작용하게 되므로 탑승자에게 압박감을 준다.

본 발명은, 상기 사실을 고려하여 웨빙벨트를 인출할 때에 웨빙벨트를 감는 방향으로 작용하는 힘을 감소시킬 수 있는 웨빙 권취장치를 얻는 것이 목적이다.

도1은 본 발명의 한 실시형태에 관한 웨빙 권취장치의 요부의 분해사시도이다.

도2는 본 발명의 한 실시형태에 관한 웨빙 권취장치의 구성을 나타내는 종단면도이다.

도3은 축부재 회전제한수단이 축부재의 회전을 제한하고 있는 상태를 나타내는 도2에 대응하는 종단면도이다.

도4는 축부재와 도면에 나타내지 않은 권취축을 제2가압수단이 일체로 연결한 상태에서 제2가압수단의 모양을 나타내는 단면도이다.

도5는 축부재와 도면에 나타내지 않은 권취축의 일체상태를 제2가압수단에 의하여 해제한 때에 제2가압수단의 모양을 나타내는 도4에 대응하는 단면도이다.

도6은, 도5의 상태에서 축부재가 권취 방향으로 회전한 상태를 나타내는 도4에 대응하는 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 웨빙 권취장치(webbing retractor)

20 : 스풀(spool)(권취축(卷取軸))

26 : 웨빙벨트(webbing belt)

44 : 어댑터(adapter)(축부재(軸部材))

48 : 나선형 코일 스프링(제1가압수단)

50 : 텐션 리듀서(tension reducer) 기구(축부재 회전제한수단)

52 : 래칫 휠(ratchet wheel)(회전체)

56 : 비틀림 코일 스프링(torsion coil spring)(제3가압수단)

60 : 비틀림 코일 스프링(제2가압수단)

66 : 솔레노이드 유니트(solenoid unit)(회전체 회전제한수단)

청구항1의 웨빙 권취장치는, 차량 탑승자의 신체를 구속하는 긴 띠 모양의 웨빙벨트의 길이 방향의 일단이 결합되고, 자체의 축선 둘레의 한쪽방향인 권취 방향으로 회전함에 의하여 상기 웨빙벨트를 감는 권취축과, 상기 권취축에 대하여 동축으로 상대회전할 수 있도록 설치되는 축부재와, 상기 권취 방향과는 반대 방향인 인출 방향으로의 상기 축부재의 회전량에 따른 큰 탄성력에 의하여 상기 축부재를 상기 권취 방향으로 힘을 가하는 제1가압수단과, 상기 권취축에 대하여 상기 축부재를 소정의 각도로 상대회전할 수 있도록 연결하고, 또 상기 권취축이 상기 축부재에 대하여 상기 인출 방향으로 소정의 각도로 회전한 상태에서는, 상기 축부재를 상기 권취축과 함께 일체로 상기 인출 방향으로 회전할 수 있도록 연결하고, 또 상기 축부재의 상기 권취축에 대한 상대회전 상태에서는, 상기 축부재의 회전량에 따른 상기 제1가압수단의 탄성력보다 작은 탄성력에 의하여 상기 축부재를 상기 상대회전 방향과는 반대 방향으로 힘을 가하는 제2가압수단과, 상기 권취축이 상기 축부재에 대하여 상기 인출 방향으로 상기 소정의 각도로 상대회전한 상태에 있어서 상기 제2가압수단의 탄성력과의 합력이 상기 제1가압수단의 탄성력보다 커지게 되는 제한력에 의하여 상기 권취 방향으로 상기 축부재가 회전하는 것을 제한하고, 또 상기 제한의 해제를 할 수 있는 축부재 회전제한수단을 구비하고 있다.

상기 구성의 웨빙 권취장치에 의하면, 웨빙벨트가 인출되면 권취축이 인출 방향으로 회전한다. 이 때에 제2가압수단은 그 탄성력에 의하여 축부재를 권취축과 함께 회전시키려고 하지만 제1가압수단의 탄성력이 제2가압수단의 탄성력보다 크기 때문에 축부재는 권취축의 회전 방향과 같은 방향으로 회전할 수 없다. 따라서 권취축은 축부재에 대하여 인출 방향으로 상대적으로 회전한다. 권취축이 축부재에 대하여 인출 방향으로 소정의 각도로 상대적으로 회전한 상태에서 웨빙벨트를 더 인출하면 권취축과 함께 축부재가 일체로 인출 방향으로 회전하고, 제1가압수단은 축부재를 통하여 권취 방향으로 권취축에 힘을 가한다.

다음에 웨빙벨트의 인출이 종료되어 웨빙벨트의 타단이 고정된 장착상태에서는, 제1가압수단이 그 탄성력에 의하여 축부재를 권취 방향으로 회전시키려고 한다. 그리고 축부재 회전제한수단에 의한 축부재의 권취 방향으로의 회전제한이 해제되어 있으면 웨빙벨트를 인출할 때에 제2가압수단이 축부재와 권취축을 일체로 연결하고 있기 때문에 제1가압수단의 탄성력은 그대로 권취축으로 전달되고, 제1가압수단의 탄성력이 그대로 웨빙벨트에 의하여 탑승자의 신체를 구속하는 구속력으로 된다.

한편 축부재 회전제한수단에 의하여 축부재가 권취 방향으로 회전하는 것이 제한되면 이 때의 제한력은 제1가압수단의 탄성력에 대항하여 작용하기 때문에 축부재의 권취 방향으로의 회전력이 감소된다.

또한 권취축이 축부재에 대하여 인출 방향으로 소정의 각도로 상대회전한 상태에 있어서는, 제2가압수단의 탄성력과 축부재 회전제한수단의 제한력의 합력이 제1가압수단의 탄성력보다 커지기 때문에 이 합력이 제1가압수단의 탄성력과 같아질 때까지 제2가압수단은 그 탄성력에 의하여 권취축을 축부재에 대하여 권취 방향으로 상대적으로 회전시킨다. 따라서 제2가압수단에 의한 권취축과 축부재의 일체적인 연결이 해제된다(즉 기계적으로는 연결되어 있지만 상대회전할 수 있는 상태로 된다).

상기 상태에서는, 제1가압수단의 탄성력이 축부재 회전제한수단의 제한력에 의하여 일부 혹은 전부가 소멸되기 때문에 제1가압수단의 탄성력이 그대로 구속력이 되는 상태보다 구속력이 작아지게 되므로 웨빙벨트를 장착할 때에 있어서 압박감이 경감된다.

또한 제2가압수단의 탄성력이 권취축을 권취 방향으로 회전시켜 권취축에 대하여 축부재를 상대회전시킬 수 있는 상태로 함으로써 장착할 때에 웨빙벨트를 인출하여도 권취축이 축부재에 대하여 인출 방향으로 소정의 각도로 회전하지 않으므로 제1가압수단의 탄성력이 축부재에 작용하지 않는다. 따라서 상기 상태에서는 제2가압수단의 탄성력에 대항하는 정도의 인장력을 부여함으로써 웨빙벨트를 소정량 인출할 수 있으므로 차량 주행 중의 미세한 진동 등에 의하여 탑승자의 신체가 웨빙벨트를 인출하려고 할 때에 있어서 웨빙벨트의 압박감이 경감된다.

청구항2의 웨빙 권취장치는, 청구항1의 본 발명에 있어서, 상기 축부재에 대하여 동축으로 설치되는 회전체와, 상기 축부재에 대하여 상기 회전체를 소정의 각도로 상대회전하도록 연결하고, 또 상기 축부재에 대하여 상기 회전체가 상대회전한 상태에서는, 상기 상대회전량에 따라 커지고, 상기 축부재의 상대적인 회전량에 따른 상기 제1가압수단의 탄성력보다 작은 힘에 의하여 상기 회전체를 상대적으로 상기 상대회전 방향과는 반대 방향으로 힘을 가하고, 또 상기 회전체가 상기 축부재에 대하여 소정의 각도로 회전한 상태에서는 상기 축부재의 외주부에 밀착하는 제3가압수단과, 상기 회전체가 상기 인출 방향으로 회전하는 것을 허용하나 상기 권취 방향으로 회전하는 것을 제한하고, 또 상기 회전제한 상태에서는 상기 회전체 및 상기 연결부재를 통하여 상기 축부재가 권취 방향으로 회전하는 것을 제한하고, 또 상기 권취 방향으로 상기 회전체가 회전하는 것을 허용하는 회전체의 회전제한수단에 의하여 상기 축부재 회전제한수단을 구성하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 구성의 웨빙 권취장치에 의하면, 웨빙벨트가 인출되어 권취축이 인출 방향으로 회전하고 또 권취축이 축부재에 대하여 인출 방향으로 소정의 각도로 회전하여 권취축과 축부재가 일체로 되고, 축부재가 인출 방향으로 회전하면 제3가압수단을 통하여 축부재에 연결되는 회전체가 축부재의 회전과 함께 인출 방향으로 회전한다.

다음에 웨빙벨트의 인출이 종료되어 웨빙벨트의 일단이 고정된 장착상태에서는, 제1가압수단이 그 탄성력에 의하여 축부재를 권취 방향으로 회전시키려고 한다.

단, 이 때에 회전체 및 제3가압수단과 함께 축부재 회전제한수단을 구성하는 회전체 회전제한수단이 회전체가 권취 방향으로 회전하는 것을 제한하고 있으면 제1가압수단의 탄성력에 의하여 축부재가 권취 방향으로 회전하여도 회전체는 이들과 함께 회전하지 않으므로 결과적으로 축부재가 회전체에 대하여 권취 방향으로 상대회전한다. 축부재가 회전체에 대하여 소정의 각도로 상대회전하면 제3가압수단이 축부재의 외주부에 밀착하고, 이 때에 제3가압수단과 축부재 사이에서 발생하는 마찰력에 의하여 축부재가 권취 방향으로 회전하는 것이 제한된다.

(실시예)

도2에는 본 발명의 한 실시형태에 관한 웨빙 권취장치10의 구성이 단면도로 나타내어져 있고, 도1에는 웨빙 권취장치10의 요부의 구성이 분해사시도로 나타내어져 있다.

도2에 나타내는 바와 같이, 웨빙 권취장치10는, 두께 방향을 따라 서로 마주보는 한쌍의 측벽12, 14과, 측벽12과 측벽14을 폭 방향의 일단부(一端部)로 연결하는 연결부16로 구성되는 프레임(frame)18을 구비하고 있다. 이 프레임18의 내측 즉 측벽12과 측벽14 사이에는 권취축인 스풀(spool)20을 구성하는 스풀 본체22가 배치되어 있다.

스풀 본체22는 측벽12, 14의 두께 방향을 따라 길게 형성된 대략 긴 직사각형의 판(板) 모양으로 되어 있다. 이 스풀 본체22에는 슬릿(slit) 모양의 결합부24가 형성되어 있고, 스풀 본체22의 길이 방향을 따라 폭 방향으로 형성된 긴 띠 모양의 웨빙벨트26의 길이 방향 일단이 결합되고, 스풀 본체22는 자체의 길이 방향을 축 방향으로 하여 이 축의 둘레를 한쪽 방향(도1의 화살표A 방향)으로 회전함으로써 웨빙벨트26를 감을 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 스풀 본체22가 웨빙벨트26를 감는 방향 및 감는 방향과 같은 방향으로 회전하는 방향을 편의상 「권취 방향」이라 칭하고, 이 권취 방향과 반대 방향 및 감는 방향과 반대 방향으로 회전하는 방향을 「인출 방향」이라 칭한다.

또한 스풀 본체22의 길이 방향의 양단부(兩端部)에는 직사각형 블록모양의 삽입부28가 형성되어 있고, 측벽12측의 삽입부28에는 어댑터(adapter)30가 삽입되어 있으며 또 측벽14측의 삽입부28에는 어댑터32가 삽입되어 있다. 어댑터30 및 어댑터32는 전체적으로 원기둥 모양으로 형성된 어댑터 본체34를 구비하고 있다. 어댑터32의 어댑터 본체34의 축 방향 일단부 및 어댑터30의 어댑터 본체34의 축 방향의 타단부(他端部)에는 삽입구멍36이 형성되어 있고, 삽입구멍36에 스풀 본체22의 삽입부28를 삽입시킴으로써 어댑터30, 32와 스풀 본체22가 연결된다. 또한 각 어댑터30, 32의 어댑터 본체34의 축 방향 중간부의 외주(外周)에는 어댑터 본체34의 반경(半徑) 방향의 외측을 향하여 가이드부38가 연장되어 돌출되어 있다.

이들 어댑터30, 32에 대응하여 측벽12, 14에는 지지구멍40이 형성되어 있다. 지지구멍40은 그 모양이 원형으로 뚫려 형성된 구멍으로서, 내경(內徑)의 크기는 어댑터30, 32의 어댑터 본체34의 외경(外徑)의 크기보다 조금 크고 또한 가이드부38의 외경의 크기보다 충분하게 작다. 측벽12측의 지지구멍40과 측벽14측의 지지구멍40은 동축(同軸)으로 되어 있어 어댑터30 및 어댑터32는 스풀 본체22에 함께 연결된 상태로 대응하는 지지구멍40을 관통할 수 있으므로 이렇게 관통상태에서는 자체의 축선 둘레를 회전하게 된다.

또한 어댑터30의 삽입구멍36이 형성된 쪽의 반대쪽 끝부분에는 어댑터 본체34보다 작은 직경의 축부42가 어댑터 본체34에 대하여 동축으로 형성되어 있다. 또한 어댑터30의 축부42가 형성된 쪽에는 축부재인 어댑터44가 형성되어 있다. 어댑터44는 전체적으로 원기둥 모양으로 되어 있으며 또 어댑터30측을 향하여 개구된 원형구멍46이 형성되어 있다. 원형구멍46은 어댑터44의 외주부에 대하여 동축으로 형성되어 있으며 또 그 내경의 크기는 어댑터30의 축부42의 외경 크기보다 조금 커서 축부42를 원형구멍46 내에 수용함으로써 어댑터44는 어댑터30에 대하여 자체 축선의 둘레를 동축으로 상대회전할 수 있도록 연결된다.

어댑터44에 있어서 어댑터30측의 반대쪽에는 제1가압수단인 나선형 코일 스프링48이 배치되어 있다. 나선형 코일 스프링48은 그 나선의 중심쪽에 위치하는 쪽의 끝부분이 어댑터44에 결합되어 있고, 나선의 외측에 위치하는 쪽의 끝부분은 프레임18의 측벽12이나 차체 등에 나사 등의 체결부재로 고정된 스프링 케이스76(도1 참조)에 결합되어 있다. 나선형 코일 스프링48은 어댑터44가 권취 방향으로 회전함으로써 감겨져 조여지는 나선 모양으로 되어 있고, 소정의 초기상태에서 어댑터44가 자체 축선의 둘레를 회전함으로써 어댑터44에 그 반대 방향으로 힘을 가한다.

또한 어댑터44의 반경 방향 외측의 옆쪽에는 축부재 회전제한수단인 텐션 리듀서 기구50를 구성하는 회전체인 래칫 휠52이 배치되어 있다. 래칫 휠52은 전체적으로 원반(圓盤) 모양으로 형성되어 있으며 또 그 반경 방향의 중앙에는 두께 방향(축 방향)으로 관통하는 원형의 구멍54이 형성되어 있다. 구멍54은 그 내경의 크기가 어댑터44의 외경의 크기보다 커서 어댑터44가 관통하며 또 어댑터44가 구멍54을 관통한 상태에서는 래칫 휠52이 어댑터44에 대하여 상대회전할 수 있도록 되어 있다.

또한 어댑터44의 반경 방향 외측에는 제3가압수단인 비틀림 코일 스프링56이 배치되어 있다. 비틀림 코일 스프링56은 원래상태(즉, 특히 외력이 작용하지 않는 상태)에서 내경의 크기가 어댑터44의 외경의 크기보다 큰 나선 모양으로 형성되어 있어 그 내측을 어댑터44가 관통하고 있다. 비틀림 코일 스프링56의 일단은 어댑터44에 형성되는 결합홈58에 결합되어 있으며 또 타단은 래칫 휠52에 결합되고, 래칫 휠52이 어댑터44에 대하여 권취 방향으로 상대회전함으로써 감겨져 조여지므로 그 내경의 크기는 축소된다. 비틀림 코일 스프링56의 탄성력은, 정지하고 있는 래칫 휠52에 대하여 어댑터44가 회전할 때에 발생하는 나선형 코일 스프링48의 탄성력보다 작다.

또한 결합홈58에는 제2가압수단인 비틀림 코일 스프링60의 일단이 결합되어 있다. 비틀림 코일 스프링60은 원래상태(즉, 특히 외력이 작용하지 않는 상태)에서 그 내경의 크기가 어댑터30의 어댑터 본체34 및 어댑터44의 각 외경의 크기보다 큰 나선 모양으로 되어 있어 어댑터30의 어댑터 본체34 및 어댑터44 쌍방이 비틀림 코일 스프링60의 내측에 인입되어 있다. 또한 비틀림 코일 스프링60의 타단부는 어댑터30의 어댑터 본체34에 형성되는 결합홈62에 결합되어 있고, 어댑터30는 어댑터44에 대하여 인출 방향으로 상대회전함으로써 감겨져 조여지므로 그 내경의 크기는 축소된다. 비틀림 코일 스프링60의 탄성력은, 정지하고 있는 어댑터30에 대하여 어댑터44가 회전할 때에 발생하는 나선형 코일 스프링48의 탄성력보다 작다.

한편 전술한 래칫 휠52의 반경 방향 옆쪽의 외주부에는 래칫 기어64가 형성되어 있고, 래칫 휠52의 반경 방향 옆쪽에는 회전체 회전제한수단인 솔레노이드 유니트(solenoid unit)66가 배치되어 있다. 솔레노이드 유니트66는 내부에 솔레노이드(도면에 나타내는 것은 생략한다)를 수용하는 케이스68를 구비하고 있으며 또 케이스68로부터 래칫 휠52측으로 일부가 돌출된 플런저(plunger)70를 구비하고 있다. 플런저70는 케이스68 내의 솔레노이드가, 예를 들면 통전(通電)되어 자화(磁化)됨으로써 래칫 휠52의 외주부로 접근하는 방향으로 슬라이드(slide) 이동하며 또 솔레노이드의 통전이 해제됨으로써 케이스68 내로 인입되도록 되어 있다. 플런저70에 있어서 래칫 휠52측의 선단부(先端部)에는 결합 톱니72가 형성되어 있고, 플런저70가 케이스68로부터 돌출함으로써 결합 톱니72가 래칫 휠52의 외주부에 형성된 래칫 기어64에 결합하도록 되어 있다. 결합 톱니72가 래칫 기어64에 결합된 상태에서는 래칫 휠52이 인출 방향으로 회전하는 것은 허용되지만 권취 방향으로 회전하는 것은 제한된다.

다음에 본 실시형태의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

본 웨빙 권취장치10에 있어서, 웨빙벨트26를 탑승자의 신체에 장착할 때에는 웨빙벨트26를 우선 적당량 인출한다.

웨빙벨트26가 인출됨으로써 스풀20이 인출 방향으로 회전하고, 스풀 본체22에 설치된 어댑터30가 일체로 회전한다. 어댑터30는 비틀림 코일 스프링60을 통하여 어댑터44에 연결되어 있기 때문에 어댑터30가 회전하면 어댑터44가 함께 회전하려고 하지만 비틀림 코일 스프링60의 탄성력보다 나선형 코일 스프링48의 탄성력이 크기 때문에 어댑터44는 어댑터30와 함께 회전할 수 없으므로 결과적으로 어댑터44가 어댑터30에 대하여 권취 방향으로 상대회전한다.

어댑터30가 어댑터44에 대하여 소정의 각도로 상대회전하면, 도4에 나타내는 바와 같이 비틀림 코일 스프링60이 감겨져 조여져 어댑터30의 어댑터 본체34(도4 내지 도6에 있어서 어댑터30를 도면에 나타내는 것은 생략되어 있다) 및 어댑터44의 외주부에 감겨서 밀착되므로 어댑터30와 어댑터44는 일체가 된다. 상기 상태에서는, 어댑터30가 인출 방향으로 회전함으로써 어댑터44가 나선형 코일 스프링48의 탄성력에 대항하여 인출 방향으로 일체로 회전하며 또 어댑터44가 인출 방향으로 회전함으로써 나선형 코일 스프링48의 탄성력이 점차 증가하여 어댑터44에 대하여 권취 방향으로 힘을 가한다.

한편 어댑터44는 비틀림 코일 스프링56을 통하여 래칫 휠52과도 기계적으로 연결되어 있다. 그러나 기본적으로 래칫 휠52이 인출 방향으로 회전하는 것은 자유롭기 때문에 어댑터44가 인출 방향으로 회전함으로써 비틀림 코일 스프링56의 탄성력에 의하여 인출 방향으로 당겨지므로 어댑터44와 함께 인출 방향으로 회전한다.

다음에 장착하는데 필요한 양 혹은 그 이상 웨빙벨트26가 인출되어 웨빙벨트26의 타단에 설치된 텅 플레이트를, 예를 들면 차량의 좌석 옆쪽에 설치된 버클장치(본 발명의 도면에 나타내는 것은 생략한다)에 결합시켜 로크함으로써 웨빙벨트26의 타단이 고정된다.

상기 상태에서 웨빙벨트26에 의한 인출력의 부여가 중지되어 스풀20이 인출 방향으로 회전하는 것이 정지되면 거의 완전한 장착상태로 될 때까지 나선형 코일 스프링48이 어댑터44를 권취 방향으로 회전시키고, 또한 비틀림 코일 스프링60에 감겨져 조여지므로 어댑터44와 일체가 된 어댑터30를 통하여 스풀20을 권취 방향으로 회전시킨다.

그런데 도3에 나타내는 바와 같이, 플런저70의 결합 톱니72가 래칫 휠52의 래칫 기어64에 결합하여 래칫 휠52이 권취 방향으로 회전하는 것을 제한하고 있으면 어댑터44가 권취 방향으로 회전하는 것에 의하여 래칫 휠52이 함께 회전하지 않기 때문에 어댑터44를 기준으로 볼 경우에 래칫 휠52이 인출 방향으로 상대적으로 회전한다. 래칫 휠52이 어댑터44에 대하여 인출 방향으로 소정의 각도로 상대적으로 회전하면 비틀림 코일 스프링56이 감겨져 조여지므로 어댑터44의 외주부에 감겨서 밀착되고, 이렇게 밀착됨으로써 어댑터44와 비틀림 코일 스프링56 사이에서 마찰력이 발생한다.

전술한 바와 같이, 이와 같은 마찰력이 작용하지 않는다면 나선형 코일 스프링48의 탄성력에 의하여 비틀림 코일 스프링60은 어댑터30의 어댑터 본체34 및 어댑터44의 각 외주부에 밀착한 상태로 유지되지만, 마찰력에 의하여 나선형 코일 스프링48의 탄성력이 일부 소멸되므로 비틀림 코일 스프링60은 어댑터30의 어댑터 본체34 및 어댑터44 쌍방의 외주부에 감겨서 밀착할 때까지 도달되지 못하고, 도5에 나타내는 바와 같이 비틀림 코일 스프링60과 어댑터30의 어댑터 본체34 및 어댑터44 쌍방의 외주부 사이에 간격S이 형성된 상태 즉 비틀림 코일 스프링60이 어느 정도 이완(弛緩)된 상태로 유지된다.

상기 상태에서는, 전술한 바와 같이 나선형 코일 스프링48의 탄성력에 대항하여 비틀림 코일 스프링56의 마찰력이 작용하고 있기 때문에 어댑터44, 비틀림 코일 스프링60, 어댑터30의 어댑터 본체34(즉 스풀20)를 통하여 웨빙벨트26에 작용하는 권취 방향으로의 인장력(권취력)은 나선형 코일 스프링48의 탄성력이 그대로 웨빙벨트26에 작용하는 경우보다 작아지게 된다. 이 때문에 웨빙벨트26를 장착한 상태에 있어서, 웨빙벨트26가 탑승자의 신체를 구속하는 구속력이 작아지게 되므로 장착상태에 있어서 압박감이 감소된다.

또한 상기 상태에서 웨빙벨트26의 장착이 불충분하거나 장착을 해제한 경우에는 스풀20이 권취 방향으로 더 회전할 수 있다. 상기 경우에 비틀림 코일 스프링60은 그 탄성력으로 어댑터30(즉 스풀20)를 권취 방향으로 회전시켜 스풀 본체22에 웨빙벨트26를 감기게 한다. 비틀림 코일 스프링60이 어댑터30를 권취 방향으로 회전시킴으로써 비틀림 코일 스프링60의 탄성력이 작아지게 되므로 비틀림 코일 스프링60의 탄성력과 전술한 마찰력의 합력이 나선형 코일 스프링48의 탄성력보다 작아지게 된다. 따라서 나선형 코일 스프링48은 그 탄성력으로 어댑터44를 권취 방향으로 회전시킨다(도6 참조). 나선형 코일 스프링48이 어댑터44를 권취 방향으로 회전시킴으로써 탄성력이 작아지게 되며 또 어댑터44가 권취 방향으로 회전함으로써 비틀림 코일 스프링56이 어댑터44의 외주부에 더 감겨져 마찰력이 상승하기 때문에 결과적으로 어댑터30의 어댑터 본체34 및 어댑터44 쌍방의 외주부에 비틀림 코일 스프링60을 밀착시키지 못하기 때문에 비틀림 코일 스프링60과 어댑터44 외주부 사이에 역시 간격S이 형성된다.

한편 상기 상태에서 웨빙벨트26를 인출하는 경우에는, 스풀 본체22와 어댑터30가 함께 인출 방향으로 회전하지만 비틀림 코일 스프링60이 이완된 상태이기 때문에 비틀림 코일 스프링60이 어댑터30의 어댑터 본체34 및 어댑터44 쌍방의 외주부에 밀착할 때까지(즉 도5 혹은 도6의 상태에서 도4의 상태로 되기까지) 어댑터30는 어댑터44에 대하여 인출 방향으로 상대회전한다. 비틀림 코일 스프링60은 어댑터30의 어댑터 본체34 및 어댑터44 쌍방의 외주부에 밀착함으로써 어댑터30와 어댑터44가 일체로 되어 나선형 코일 스프링48의 탄성력이 웨빙벨트26로 전달되지만 어댑터30가 어댑터44에 대하여 상대회전하고 있는 상태에서는 나선형 코일 스프링48의 탄성력이 전달되지 못하기 때문에 웨빙벨트26의 인출에 필요한 인장력은 나선형 코일 스프링48의 탄성력보다 작은 비틀림 코일 스프링60의 탄성력에 대항하는 만큼의 크기만 되어도 된다. 따라서 상기와 같이 차량이 주행할 때에 있어서, 미세한 진동 등에 의하여 탑승자의 신체가 웨빙벨트26를 조금 잡아 당기는 정도이면 이 때의 웨빙벨트26의 잡아 당김에 대하여 웨빙벨트26가 탑승자의 신체를 압박하는 힘은 나선형 코일 스프링48의 탄성력보다 작은 비틀림 코일 스프링60의 탄성력의 크기와 같게 되고, 이와 같은 경우에 있어서 탑승자가 느끼는 압박감은 경감된다.

상기와 같이, 어댑터30의 어댑터 본체34 및 어댑터44 쌍방의 외주부에 비틀림 코일 스프링60이 밀착할 때까지 어댑터30가 어댑터44에 대하여 상대회전하면 나선형 코일 스프링48의 탄성력이 웨빙벨트26에 작용하기 때문에 차량이 급감속할 때 등으로 인하여 탑승자의 신체가 많이 움직임으로써 웨빙벨트26가 많이 인출되려고 하는 경우에는 나선형 코일 스프링48의 탄성력이 웨빙벨트26에 작용하여 탑승자의 신체를 확실하게 구속할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 웨빙벨트를 인출할 때에 웨빙벨트를 감는 방향으로 작용하는 힘을 감소시킬 수 있으므로 압박감을 경감시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 차량 탑승자의 신체를 구속하는 긴 띠 모양의 웨빙벨트(webbing belt)의 길이 방향의 일단(一端)이 결합되고, 자체의 축선 둘레의 한쪽방향인 권취(卷取) 방향으로의 회전에 의하여 상기 웨빙벨트를 감는 권취축(卷取軸)과,

   상기 권취축에 대하여 동축(同軸)으로 상대회전할 수 있도록 설치되는 축부재와,

   상기 권취 방향과는 반대 방향인 인출(引出) 방향으로 상기 축부재가 회전량에 따라 커지는 탄성력에 의하여 상기 축부재를 상기 권취 방향으로 힘을 가하는 제1가압수단과,

   상기 권취축에 대하여 상기 축부재를 소정의 각도로 상대회전할 수 있도록 연결하고, 또 상기 권취축이 상기 축부재에 대하여 상기 인출 방향으로 소정의 각도로 회전한 상태에서는 상기 축부재를 상기 권취축과 함께 일체로 상기 인출 방향으로 회전할 수 있도록 연결하고, 또 상기 축부재가 상기 권취축에 대하여 상대회전한 상태에서는 상기 축부재의 회전량에 따른 상기 제1가압수단의 탄성력보다 작은 탄성력에 의하여 상기 축부재를 상기 상대회전 방향과는 반대 방향으로 힘을 가하는 제2가압수단과,

   상기 권취축이 상기 축부재에 대하여 상기 인출 방향으로 상기 소정의 각도로 상대회전한 상태에 있어서 상기 제2가압수단의 탄성력과의 합력이 상기 제1가압수단의 탄성력보다 커지게 되는 제한력에 의하여 상기 권취 방향으로 상기 축부재가 회전하는 것을 제한하고, 또 상기 제한을 해제할 수 있는 축부재 회전제한수단,

   을 구비하는 웨빙 권취장치(webbing retractor).
2. 제1항에 있어서,

   상기 축부재에 대하여 동축으로 설치되는 회전체와,

   상기 축부재에 대하여 상기 회전체를 소정의 각도로 상대회전하도록 연결하고, 또 상기 축부재에 대하여 상기 회전체가 상대회전한 상태에서는 상기 상대회전량에 따라 커지며 또한 상기 축부재의 상대적인 회전량에 따른 상기 제1가압수단의 탄성력보다 작은 힘에 의하여 상기 회전체를 상대적으로 상기 상대회전 방향과는 반대 방향으로 힘을 가하고, 또 상기 회전체가 상기 축부재에 대하여 소정의 각도로 회전한 상태에서는 상기 축부재의 외주부에 밀착하는 제3가압수단과,

   상기 회전체가 상기 인출 방향으로 회전하는 것을 허용하나 상기 권취 방향으로 회전하는 것을 제한하고, 또 상기 회전제한 상태에서는 상기 회전체 및 상기 제3가압수단을 통하여 상기 축부재가 권취 방향으로 회전하는 것을 제한하고, 또 상기 권취 방향으로 상기 회전체가 회전하는 것을 허용하는 회전체의 회전제한수단,

   에 의하여 상기 축부재 회전제한수단을 구성하는 것을 특징으로 하는 웨빙 권취장치.