KR20020014683A

KR20020014683A - 웨빙 권취장치

Info

Publication number: KR20020014683A
Application number: KR1020010044290A
Authority: KR
Inventors: 모리신지; 나가타도모노리
Original assignee: 기사키 아키라; 가부시키가이샤 도카이리카덴키세이사쿠쇼
Priority date: 2000-08-15
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2002-02-25
Also published as: JP2002059809A; US20020020776A1; JP3754283B2; KR100733042B1; DE60101028D1; EP1180457A2; AU774507B2; AU5801201A; DE60101028T2; CN1338406A; US6481660B2; EP1180457A3; EP1180457B1; CN1152798C

Abstract

에너지의 흡수량을 증대시킬 수 있고, 또한 에너지를 확실하게 흡수할 수 있는 포스 제한 기구를 구비하는 웨빙 권취장치를 제공한다.

스풀20이 록베이스40에 대하여 인출 방향으로 상대회전을 하면 삽입부66가 가이드홈54의 벽부54A, 대경부44의 끝면44A 및 삽입구멍56의 개구 가장자리부56A 등에 의해 당겨져 변형되면서 삽입구멍56으로부터 강제적으로 인출되고, 이 때의 인장 하중이 포스 제한 하중으로 된다. 여기에서 삽입부66는 만곡부62를 통하여 고정부64에 연결되어 있고, 삽입부66는 만곡부62의 연장선상을 따라 변형되기 때문에 와이어60의 일부분에 전단응력이 집중하는 것에 의한 와이어60의 파괴를 방지할 수 있고, 미리 설정한 록베이스40에 대한 스풀20의 상대적인 회전 위치까지 확실하게 와이어60에 부여하는 인장 하중을 포스 제한 하중으로서 제공할 수 있다.

Description

웨빙 권취장치{WEBBING RETRACTOR}

본 발명은, 차량이 급감속을 하는 경우에 탑승자의 신체를 구속하는 방향으로 웨빙을 조이는 웨빙 권취장치(webbing retractor)에 관한 것으로서, 특히 웨빙의 인출을 저지할 때에 웨빙의 인출(引出)을 허용하여 에너지를 흡수할 수 있는 웨빙 권취장치에 관한 것이다.

차량의 안전띠 장치를 구성하는 웨빙 권취장치에는, 보통의 경우에는 차량이 급감속을 하는 경우에 스풀(spool)(권취축(卷取軸))을 로크하여 웨빙의 인출이 저지되는 로크기구를 갖추고 있다.

이러한 종류의 로크기구의 일례로서는, 스풀과 동축(同軸)으로 배치되는 동시에 스풀에 일체(一體)로 연결되는 록베이스(lock base)와, 차량이 급감속을 하는 상태에서 이 록베이스에 결합함으로써 록베이스의 회전을 저지하여 간접적으로 스풀의 회전을 저지하는 로크수단을 포함하여 구성되는 타입이 있다.

한편 이러한 웨빙 권취장치에서는, 웨빙의 인출을 저지할 때에 웨빙의 인출을 소정량 허용하여 에너지 흡수를 도모하는 소위 포스 제한 기구가 설치되어 있다. 이 포스 제한 기구의 일례로서는, 스풀과 동축으로 배치되는 토션 바(torsion bar)의 일단부(一端部)를 스풀에 고정하는 동시에, 타단부(他端部)를 상기한 록베이스에 일체로 연결하는 구성이 있다. 즉 이러한 종류의 포스 제한 기구에서는, 차량이 급감속을 하는 경우에 있어서 로크수단에 의한 록베이스의 로크와 마찬가지로 차량이 급감속을 하는 상태에 있어서 차량의 전방측으로 이동하고자 하는 탑승자의 신체로부터 웨빙벨트(webbing belt)에 부여되는 인장력(引張力)에 의해서 록베이스에 대한 스풀의 상대회전을 발생시키고, 이 상대회전의 회전력에 의하여 토션 바를 비트는 방향으로 변형시킴으로써 에너지를 흡수하면서 스풀이 소정량 회전하는 것을 허용하는 구성이다.

그런데 상기한 흡수에너지는, 웨빙에 부가되는 하중(포스 제한 하중(force limiter load))과 웨빙 인출량(스풀 회전량)의 차이로 결정되는 것으로서, 웨빙 권취장치에서는 포스 제한 하중 및 스풀의 허용 회전량(토션 바의 비틀림 한계)이 부여되어 있고, 에너지 흡수량에는 한계가 있다.

그러나 에너지 흡수량은 큰 쪽이 바람직하기 때문에 토션 바 이외의 변형에 의하여 에너지를 흡수하는 에너지 흡수 부재를 록베이스와 스풀의사이에 설치하는 구성이 생각되고 있지만, 이러한 에너지 흡수 부재는 록베이스에 대하여 스풀이 상대회전을 함으로써 에너지 흡수 부재의 일부에 전단응력(剪斷應力) 등의 응력이 집중하여 파괴될 가능성이 높은 것이 생각된다. 에너지 흡수 부재가 파괴되면, 파괴된 이후에는 에너지 흡수 부재에 의한 에너지 흡수를 할 수 없기 때문에 다시 수리하여 사용하여야 하므로 이에 대한 개량이 요구되고 있다.

본 발명은, 상기 사실을 고려하여 에너지 흡수량을 증대시킬 수 있고, 또한 에너지를 확실하게 흡수할 수 있는 포스 제한 기구를 구비하는 웨빙 권취장치를 제공하는 것이 목적이다.

도1은 본 발명에 있어서 한 실시예에 관한 웨빙 권취장치의 요부 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

도2는 본 발명에 있어서 한 실시예에 관한 웨빙 권취장치의 구성을 나타내는 정면 단면도이다.

도3의 (A)는 회전체(록베이스)를 도2의 화살표A 방향에서 본 도면이고, (B)는 권취축(스풀)을 도2의 화살표B 방향에서 본 도면이다. 여기에서 권취축(스풀)과 회전체(록베이스)의 위치 관계를 알기 쉽게 하기 위해서 (B)에는 회전체(록베이스)를 2점 쇄선으로 나타내고 있다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 웨빙 권취장치(webbing retractor)

20 : 스풀(spool)(권취축(卷取軸))

22 : 웨빙벨트(webbing belt) 24 : 토션 바(torsion bar)

40 : 록베이스(lock base)(회전체) 44A : 끝면(강제 인출수단)

54A : 벽부(강제 인출수단)

56A : 개구 가장자리부(강제 인출수단)

60 : 와이어(wire)(에너지 흡수 부재)

62 : 만곡부(彎曲部) 64 : 고정부

66 : 삽입부

청구항1의 웨빙 권취장치는, 장착(裝着) 상태에서 차량 탑승자의 신체를 구속하는 긴 띠모양의 웨빙벨트(webbing belt)의 기단부(基端部)가 결합되고, 축회전의 한 방향인 감는 방향으로 회전함으로써 상기 웨빙벨트를 기단측으로부터 감는 동시에, 상기 웨빙벨트에 대하여 그 선단측(先端側)으로 인장력(引張力)이 작용함으로써 상기 감는 방향과는 반대인 인출(引出) 방향으로 회전력이 부여되는 권취축(卷取軸)과, 상기 권취축에 있어서 축방향의 옆쪽에서 상기 권취축과 동축(同軸)으로 회전하도록 설치되는 회전체와, 차량의 급감속 상태에서 상기 회전체가 회전하는 것을 제한하는 로크수단과, 상기 권취축과 편심(偏心)하도록 설치되고 상기 권취축 및 상기회전체 중 어느 일방(一方)에 고정되는 고정부를 구비하는 동시에, 상기 고정부로부터 굴곡(屈曲)되어 상기 회전체에 대하여 상기 권취축이 상기 인출 방향으로 상대회전을 하는 경우에 있어서 상기 어느 일방에 대한 어느 타방(他方)의 회전방향으로 상기 권취축의 축심(軸心)의 둘레에 활처럼 굽은 만곡부(彎曲部)를 구비하고, 또 상기 만곡부에 있어서 상기 고정부와는 반대측의 끝부분으로부터 굴곡되어 상기 어느 타방으로 삽입되는 삽입부를 구비하는 에너지 흡수 부재와, 상기 회전체에 대하여 상기 권취축이 상기 인출 방향으로 상대회전을 함에 따라 회전하여 상기 어느 타방으로부터 상기 삽입부를 인출하여 상기 만곡부의 활처럼 굽은 방향의 연장선상을 따라 강제적으로 활처럼 구부러지게 하는 강제 인출수단을 구비하고 있다.

상기 구성의 웨빙 권취장치에서는, 차량이 급감속을 하는 경우에 로크수단이 회전체에 결합하여 회전체의 회전을 제한하는 상태에서 권취축이 인출 방향으로 회전하면 권취축이 회전체에 대하여 상대회전을 한다. 이 때, 권취축 및 회전체 중 어느 일방(一方)에 고정되는 에너지 흡수 부재의 고정부에 대하여 권취축 및 회전체 중 어느 타방(他方)에 삽입되는 에너지 흡수 부재의 삽입부가 상대회전을 하려고 한다.

그러나 고정부로부터는 만곡부(彎曲部)가 굴곡(屈曲)하게 형성되고 또한 이 만곡부로부터 삽입부가 굴곡하게 형성되어 있기 때문에(즉 고정부와 삽입부는 만곡부를 사이에 두고 일체(一體)로 형성되어 있기 때문에) 고정부에 대하여 삽입부가 단순하게 상대회전을 할 수 없어 강제 인출수단에 의하여 삽입부가 강제적으로 인출되고, 또한 만곡부로부터 굴곡되는 삽입부가 만곡부의 활처럼 굽은 방향의 연장선상을 따라 강제적으로 활처럼 굽어지게(즉 변형) 된다. 이 강제 인출수단에 의한 삽입부의 인출량만큼 권취축은 인출 방향으로 회전할 수 있고, 이 회전 허용량만큼 웨빙벨트의 인출이 가능하고 또한 삽입부의 변형만큼의 에너지가 흡수된다.

이에 따라, 예를 들면 권취축의 대략 축의 중심에 설치되어 일단(一端)이 권취축에 고정되고 타단(他端)이 회전체에 고정되는 상태에서 권취축의 대략 축의 중심에 설치되어 권취축과 회전체의 상대회전에 의하여 비틀림 변형을 하는 소위 토션 바 등 다른 에너지 흡수 수단을 병용(倂用)하는 경우에는, 토션 바 등 에너지 흡수 수단의 에너지 흡수 작용에 의한 에너지 흡수량에 삽입부가 활처럼 굽어짐(변형)에 의한 에너지 흡수작용에 의한 에너지 흡수량분이 더하여 지므로 웨빙 권취장치 전체의 에너지 흡수량을 증가시킬 수 있다.

그런데 전술한 바와 같은 에너지 흡수 부재는 변형되는 도중에 일부분에 응력(應力)이 집중됨으로써 에너지 흡수 부재가 파괴되면 그 이후에는 에너지를 흡수할 수 없다. 여기에서 본 웨빙 권취장치의 에너지 흡수 부재에서는, 고정부와 삽입부의 사이에는 만곡부가 끼워져 있다. 이 만곡부는 고정부에서 보면 회전체에 대하여 권취축이 인출 방향으로 상대회전을 할 때 상기 어느 타방(삽입부가 삽입된 쪽)으로 활처럼 굽어져 있다. 즉 만곡부를 삽입부의 일부로 간주하는 경우, 만곡부는 회전체에 대하여 권취축이 인출 방향으로 상대회전을 할 때 상기 어느 타방(삽입부가 삽입된 쪽)의 회전방향으로 미리 소성(塑性) 변형된 부분으로 볼 수 있고, 이와 같이 미리 소성 변형시켜 놓음으로써 그 변형에 따른 방향, 즉 어느 타방의 회전방향으로 변형시키기 쉬워서 일부분에 응력이 집중되는 경우는 없다(즉 파괴되지 않는다). 이에 따라 미리 설정한 소정의 기간동안 확실하게 에너지 흡수를 할 수 있다.

(실시예)

<본 실시예의 구성>

도1에는 본 발명에 있어서 한 실시예에 관한 웨빙 권취장치10의 요부 구성이 분해 사시도로 나타나 있고, 도2에는 본 웨빙 권취장치10의 구성이 정면 단면도로 나타나 있다.

이들 도면에 나타내는 바와 같이 웨빙 권취장치10는 프레임(frame)12을 갖추고 있다. 이 프레임12은 각각 두께 방향을 따라 서로 대향(對向)하는 플레이트 모양의 한 쌍의 다리판14, 16과, 이들 다리판14, 16의 폭방향에 있어서 일방(一方)의 끝부분을 연결하는 동시에 볼트 등의 체결수단에 의하여 차체(車體)의 좌석 옆쪽에 고정되는 지지판18으로 구성되고, 전체적으로는 평면에서 볼 때에 대략 ㄷ자형 모양으로 형성되어 있다.

프레임12에 있어서 다리판14과 다리판16의 사이에는, 지지판18의 폭방향(다리판14과 다리판16과의 대향 방향)을 따라 축방향으로 되는 권취축(卷取軸)인 스풀(spool)20이 설치되어 있다. 이 스풀20에 있어서 외주(外周)의 일부에는 긴 띠모양의 웨빙벨트(webbing belt)22의 기단부(基端部)가 결합되어 있고, 스풀20이 축회전의 한 방향인 감는 방향(도3(A), (B)의 화살표C1 방향)으로 회전함으로써 스풀20의 외주부 둘레에 웨빙벨트22를 층(層) 모양으로 감고, 웨빙벨트22를 그 선단(先端)측으로 당김으로써 감는 방향과는 반대인 인출(引出) 방향(도3(A), (B)의 화살표C2 방향)으로 스풀20이 회전하여 스풀20에 감겨져 있는 웨빙벨트22가 인출되도록 되어 있다.

또 웨빙벨트22는 그 길이 방향의 중간부가 차량의 센터 필러(center pillar) 근방에 설치되는 숄더 앵커(shoulder anchor)의 슬립 조인트(slip joint)를 관통한 후에 텅 플레이트(tongue plate)를 관통하고 나서 선단부가 차체에 부착된 지지체에 고정되어 있다(이상, 부호가 없는 것에 관해서는 도면에 나타내는 것을 생략한다).

또한 스풀20은 전체적으로 통모양으로 형성되어 있고, 그 내부에는 토션 바(torsion bar)24가 스풀20에 대하여 동축(同軸)으로 수용되어 있다. 토션 바24는 기둥 모양의 바 본체26를 갖추고 있고, 이 바 본체26에 있어서 길이방향의 일단부(一端部)(다리판14측의 끝부분)에는 대략 육각기둥 모양의 고정부28가 형성되어 있다. 이 고정부28는 스풀20에 있어서 축방향의 일단(다리판14측)에서 스풀20에 연결, 고정되는 슬리브(sleeve)30에 고정되고, 슬리브30를 통하여 간접적으로 스풀20과 연결되어 있다.

이에 대하여 바 본체26에 있어서 길이방향의 타단부(他端部)(다리판16측의 끝부분)에는 대략 육각기둥 모양의 고정부32가 형성되어 있고, 스풀20에 있어서 축방향의 타단(다리판16측)의 옆쪽에 배치되는 회전체인 록베이스(lock base)40에 연결, 고정되어 있다. 록베이스40는 대략 원기둥 모양의 소경부(小徑部)42를 갖추고 있다. 이 소경부42는 스풀20에 있어서 축방향의 타단으로부터 스풀20의 안쪽으로 스풀20과 동축으로 또한 기본적으로는 스풀20에 대하여 상대회전이 가능하도록 삽입되어 있다. 단지 이 소경부42에는 상기한 고정부32가 일체로 연결, 고정되어 있기 때문에 보통의 경우에는 소경부42가 스풀20에 대하여 상대회전을 하는 경우는 없다.

이 소경부42에 있어서 축방향의 타단(다리판16측)에는 소경부42보다 큰 직경의 대경부(大徑部)44가 동축으로 일체로 형성되어 있다. 이 대경부44는 다리판16에 형성되는 대략 원형인 내주부(內周部)에 래칫(ratchet)46이 형성되는 래칫구멍48을 대략 동축으로 관통하고 있다.

또한 이 대경부44에는 로크수단인 로크부재50가 설치되어 있다. 이 로크부재50는 대경부44와 동축으로 또한 대경부44에 대하여 상대회전을 할 수 있도록 설치되는 도면에 나타내지 않은 V기어가 대경부44에 대하여 상대회전을 할 때에 래칫구멍48의 래칫46에 맞물려 대경부44, 즉 록베이스40의 회전을 제한한다.

또한 도3(A)에 나타내는 바와 같이 록베이스40의 대경부44에는 바닥부분을 구비하는 고정구멍52이 형성되어 있다. 이 고정구멍52은 록베이스40의 축심(軸心)과 편심(偏心)하도록 형성되어 있고, 스풀20과 대향하는 쪽의 끝면44A에서 개구되어 있다.

이에 대하여 도3(B)에 나타내는 바와 같이 스풀20에 있어서 록베이스40와 대향하는 쪽의 끝면에는 가이드홈54이 형성되어 있다. 이 가이드홈54은 스풀20과 동축의 링모양으로, 그 반경은 대경부44에 대한 고정구멍52의 편심량과 같다. 따라서 도3(B)에 나타내는 바와 같이 스풀20 및 록베이스40의 축방향을 따라 고정구멍52이 가이드홈54에 겹치는 동시에, 스풀20이 록베이스40에 대하여 동축으로 상대회전을 하는 경우에도 고정구멍52이 가이드홈54에 겹친다.

또한 도1 및 도3(B)에 나타내는 바와 같이 스풀20에는 삽입구멍56이 형성되어 있다. 삽입구멍56은 가이드홈54의 바닥부분에서 개구하고 바닥부분을 구비하는 구멍으로, 그 개구 방향은 대강 스풀20의 축방향과 평행하게 되어 있다. 여기에서 전술한 바와 같이 스풀20과 록베이스40는 토션 바24에 의하여 일체로 연결되어 있다. 이 연결상태에 있어서는, 도3(B)에 나타내는 바와 같이 이 삽입구멍56은 스풀20 및 록베이스40의 축심 둘레에 인출 방향을 향하여 소정의 각도 변위(變位)되어 있다. 또 삽입구멍56의 개구 방향은 스풀20의 축방향과 반드시 평행일 필요는 없고, 스풀20의 축방향과 경사지는 구성이어도 좋다.

또한 도1 및 도2에 나타내는 바와 같이 상기한 가이드홈54에 있어서 안쪽의 일부에는 에너지 흡수 부재인 와이어(wire)60가 배치된다. 와이어60는 만곡부(彎曲部)를 갖추고 있다. 이 만곡부62는 상기한 가이드홈54의 곡률(曲率)에 대응하여 활처럼 휘어져 있는 동시에, 전체의 길이는 인출 방향으로 고정구멍52으로부터 삽입구멍56까지의 길이에 대응하도록 되어 있고, 와이어60는 고정구멍52과 삽입구멍56과의 사이에서 가이드홈54 내에 배치되어 있다.

만곡부62에 있어서 길이방향의 일단부(고정구멍52측의 끝부분)로부터는 고정부64가 형성되어 있다. 이 고정부64는 만곡부62에 있어서 길이방향의 일단부로부터 록베이스40의 축방향을 따라 평행하도록 굴곡되도록 형성되어 있고, 그 선단측(先端側)은 고정구멍52에 삽입되는 상태에서 록베이스40의 대경부44에 일체로 고정되어 있다.

이에 대하여 만곡부62에 있어서 길이방향의 타단부(他端部)(삽입구멍56측의 끝부분)로부터는 삽입부66가 형성되어 있다. 이 삽입부66는 만곡부62에 있어서 길이방향의 타단부로부터 스풀20의 축방향을 따라 평행하도록 굴곡되도록 형성되어 있고, 그 선단측은 삽입구멍56 내에서 삽입구멍56의 개구 방향을 따라 슬라이딩 하도록 수용되어 있다.

<본 실시예의 작용, 효과>

다음에 본 실시예의 작용 및 효과에 관하여 설명한다.

본 웨빙 권취장치10를 포함하여 구성되는 안전띠 장치에서는, 웨빙벨트22에 있어서 길이방향의 중간부분을 관통하고 있는 텅 플레이트를 잡고서텅 플레이트와 함께 웨빙벨트22를 당기면, 웨빙벨트22에 부여된 인장력(引張力)에 의해서 스풀20이 인출 방향으로 회전하면서 스풀20에 감겨진 웨빙벨트22가 인출된다. 이어서 좌석을 사이에 두고 본 웨빙 권취장치10와는 반대측에 있어서 차체에 설치된 버클장치에 텅 플레이트를 결합시켜 로크함으로써 웨빙을 장착한 상태가 되어 좌석에 착석한 탑승자의 신체가 웨빙벨트22에 의해 구속된다.

이 상태에서, 차량이 급감속 하는 상태가 되고, 이러한 상태를 가속도 센서 등 감지수단이 검출하면 상기한 V기어가 로크된다. 이렇게 차량의 급감속 상태에서는 관성에 의하여 탑승자의 신체가 차량의 전방측으로 이동하여 탑승자의 신체를 구속하고 있는 웨빙벨트22가 차량의 전방측으로 이동하려고 하는 탑승자의 신체에 의해 당겨지기 때문에 스풀20이 인출 방향으로 회전하려고 한다.

여기에서 스풀20과 록베이스40는 토션 바24를 통하여 일체로 연결되어 있기 때문에 록베이스40도 스풀20과 함께 회전하려고 한다. 이에 따라 V기어와 록베이스40와의 사이에서 상대회전이 발생하여 로크부재50가 다리판16에 형성된 래칫구멍48의 래칫46에 맞물려 로크부재50가 록베이스40의 회전을 저지한다. 록베이스40의 회전이 저지됨으로써 록베이스40와 일체인 스풀20의 회전이 간접적으로 저지되기 때문에, 기본적으로 이러한 상태에서는 스풀20로부터 웨빙벨트22가 인출되는 경우는 없고, 웨빙벨트22에 의하여 탑승자의 신체가 구속되는 상태가 유지되어 차량의 전방측으로 탑승자의 신체가 이동하는 것이 제한된다.

이어서 로크부재50에 의한 록베이스40의 회전을 저지한 상태에서, 차량의 전방측으로 이동하려고 하는 탑승자의 신체로부터 웨빙벨트22에 부여된 인장력이 소정의 크기를 넘으면, 로크부재50에 의하여 회전을 제한받고 있는 록베이스40에 대하여 스풀20이 인출 방향으로 상대회전을 하여 토션 바24를 인출 방향으로 회전시키려고 한다. 그러나 토션 바24는 그 길이방향에 있어서 타단이 록베이스40의 소경부42에 고정되어 있기 때문에, 길이방향에 있어서 타단에서는 인출 방향으로 회전할 수 없고, 이 때문에 토션 바24에 있어서 길이방향의 중간부에서 일단이 타단에 대하여 회전하여 비틀림 변형을 한다. 이와 같이 토션 바24에 있어서 비틀림 변형이 작용하여 비틀림 하중이 포스 제한 하중으로서 웨빙벨트22를 통하여 탑승자에게 작용하면서 스풀20이 록베이스40에 대하여 인출 방향으로 회전하게 되어 웨빙벨트22가 인출되어 에너지 흡수가 이루어진다.

한편, 상기한 바와 같이 스풀20이 록베이스40에 대하여 인출 방향으로 상대회전을 하면 도3(B)에 나타나 있는 고정구멍52에 대하여 삽입구멍56이 인출 방향으로 회전변위하고, 이에 따라 고정구멍52으로부터 삽입구멍56까지의 거리가 길어 지게 된다. 전술한 바와 같이 고정구멍52에는 와이어60의 고정부64가 삽입된 상태로 고정되어 있고, 삽입구멍56에는 와이어60의 삽입부66가 삽입되어 있다. 그러나 고정부64와 삽입부66는 만곡부62를 사이에 두고 일체로 형성되어 있고, 만곡부62의 길이가 일정하기때문에 기본적으로는 고정구멍52에 대한 삽입구멍56으로의 회전변위를 따라 회전할 수 없고, 더구나 고정부64는 고정구멍52 내에 고정되어 있다. 따라서 고정구멍52에 대하여 삽입구멍56이 인출 방향으로 상대회전을 하면, 삽입구멍56에 삽입된 와이어60의 삽입부66가 삽입구멍56의 개구 가장자리부56A, 대경부44의 끝면44A 및 가이드홈54의 폭방향 외측의 벽부54A에 의해 당겨지면서(변형되면서) 인출된다(즉 본 실시예에 있어서는 개구 가장자리부56A, 끝면44A 및 벽부54A에 의해 특허청구범위에 기재된 강제 인출수단이 구성된다).

이렇게 삽입부66의 당김(변형)에 의하여 작용하는 인장 하중은 상기한 비틀림 하중에 중첩되어 포스 제한 하중이 되고, 웨빙벨트22를 통하여 탑승자의 신체에 작용하면서 스풀20이 록베이스40에 대하여 인출 방향으로 회전하게 되어 웨빙벨트22가 인출되고, 이에 따라 에너지 흡수의 효과를 증대시킬 수 있다.

또한, 예를 들면 토션 바24의 비틀림 변형이 종료되기 전에 삽입부66가 삽입구멍56으로부터 완전하게 인출되면, 그 이후에는 인장 하중이 없어지기 때문에 웨빙벨트22에 작용하는 포스 제한 하중이 토션 바24의 비틀림 하중만으로 된다. 이와 같이 본 웨빙 권취장치10에서는 삽입부66의 길이를 미리 조정하여 둠으로써 토털적인 포스 제한 하중의 변화를 조정할 수 있다.

그런데 상기한 와이어60가 당겨질(변형된다) 때의 인장 하중을 단지토션 바24의 비틀림 하중에 중첩만 시키면, 보통의 상태에서 고정구멍52과 삽입구멍56을 동축으로 통하게 하고, 전체적으로 직선 막대 모양인 와이어의 일단을 고정구멍52에 삽입시켜 고정함과 동시에 타단을 삽입구멍56에 삽입하여도 본 실시예와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

그러나 이러한 구성인 경우에는, 스풀20이 록베이스40에 대하여 인출 방향으로 상대회전을 함으로써 와이어60에 전단응력(剪斷應力 : shearing stress)이 집중하고, 또한 이 전단응력의 집중이 지나치게 되면 이렇게 집중된 부분에서 와이어가 파괴된다. 와이어가 파괴되면 그 이후에는 당김에 의한 변형이 생기지 않기 때문에 포스 제한 하중이 갑자기 감소한다.

이에 대하여 본 웨빙 권취장치10에서는, 고정부64와 삽입부66의 사이에 만곡부62가 끼워져 있으므로 스풀20이 록베이스40에 대하여 인출 방향으로 상대회전을 할 때에 당김에 의하여 변형되는 삽입부66는 이 만곡부62의 연장선상을 따라 변형하게 된다. 즉, 가령 만곡부62를 삽입부66의 일부로 하면, 만곡부62는 당김에 의하여 변형되는 삽입부66의 변형이 종료되는 부분으로 간주할 수 있고, 와이어60 전체로서는 당김에 의하여 변형되는 도중의 상태로 간주할 수 있다. 이와 같이 와이어60를 당김에 의하여 변형되는 도중의 형상으로 미리 성형함으로써 와이어60의 일부에 전단응력이 집중하는 것에 의하여 와이어60가 파괴되는 것을 방지할 수 있고, 미리 설정한 록베이스40에 대한 스풀20의 상대적인 회전 위치까지 확실하게 와이어60에 부여하는 인장 하중을 포스 제한 하중으로서 제공할 수 있다.

또 본 실시예에서는 와이어60의 고정부64를 록베이스40의 대경부44측에 삽입하고, 삽입부66를 스풀20측에 삽입하는 구성이지만, 이와는 반대로 스풀20에 고정구멍52을 형성하여 고정부64를 스풀20측에 삽입하는 동시에, 대경부44에 삽입구멍56을 형성하여 삽입부66를 록베이스40의 대경부44측에 삽입하는 구성으로 하여도 좋다.

또한 본 실시예에서는, 가이드홈54을 스풀20에 형성하는 구성이지만, 가이드홈54을 록베이스40의 대경부44에 형성하는 구성이어도 좋고, 가이드홈54을 록베이스40측과 스풀20측과 적당하게 분할하는 구성(즉 록베이스40 및 스풀20의 각각에 형성되는 원고리 모양 또는 원호 모양의 홈부를 합침으로써 가이드홈54으로 하는 구성)이어도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 토션 바의 비틀림 변형에 의한 에너지 흡수에 부가하여 에너지 흡수 부재의 변형에 의한 에너지 흡수 부재를 중첩시킬 수 있기 때문에 전체적인 에너지 흡수량을 증대시킬 수 있다. 또한 에너지 흡수 부재가 에너지를 흡수하는 도중에 파괴되는 것을 방지할 수 있기 때문에 에너지를 확실하게 흡수할 수 있다.

Claims

장착(裝着) 상태에서 차량 탑승자의 신체를 구속하는 긴 띠모양의 웨빙벨트(webbing belt)의 기단부(基端部)가 결합되고, 축회전의 한 방향인 감는 방향으로 회전함으로써 상기 웨빙벨트를 기단측으로부터 감는 동시에, 상기 웨빙벨트에 대하여 그 선단측(先端側)으로 인장력(引張力)이 작용함으로써 상기 감는 방향과는 반대인 인출(引出) 방향으로 회전력이 부여되는 권취축(卷取軸)과,

상기 권취축에 있어서 축방향의 옆쪽에서 상기 권취축과 동축(同軸)으로 회전하도록 설치되는 회전체와,

차량의 급감속 상태에서 상기 회전체가 회전하는 것을 제한하는 로크수단과,

상기 권취축과 편심(偏心)하도록 설치되고 상기 권취축 및 상기 회전체 중 어느 일방(一方)에 고정되는 고정부를 구비하는 동시에, 상기 고정부로부터 굴곡(屈曲)되어 상기 회전체에 대하여 상기 권취축이 상기 인출 방향으로 상대회전을 하는 경우에 있어서 상기 어느 일방에 대한 어느 타방(他方)의 회전방향으로 상기 권취축의 축심(軸心)의 둘레에 활처럼 굽은 만곡부(彎曲部)를 구비하고, 또 상기 만곡부에 있어서 상기 고정부와는 반대측의 끝부분으로부터 굴곡되어 상기 어느 타방으로 삽입되는 삽입부를 구비하는 에너지 흡수 부재와,

상기 회전체에 대하여 상기 권취축이 상기 인출 방향으로 상대회전을 함에 따라 회전하여 상기 어느 타방으로부터 상기 삽입부를 인출하여 상기 만곡부의 활처럼 굽은 방향의 연장선상을 따라 강제적으로 활처럼 구부러지게 하는 강제 인출수단

을 구비하는 웨빙 권취장치(webbing retractor).