KR200244496Y1 - 시트벨트 리트랙터용 토션바 - Google Patents

Abstract

본 고안은 시트벨트 리트랙터용 토션바에 관한 것으로서, 토션바(22)를 수용한 스풀(21) 상에 벨트를 권취시켜 풀림과 잠금 기능을 수행하는 시트벨트에 있어서: 상기 토션바(22)는 그 양단에서 접촉면적을 늘이도록 파형 헤드(22a)를 구비한 상태로 스풀(21)과 동심축 상에 긴밀하게 밀착 수용되는 것을 특징으로 하는데, 이때 상기 토션바(22)의 파형 헤드(22a)는 각형(角形)의 변부에 호형 요홈(22b)을 구비하고 모서리부가 라운딩된다.

이에 따라, 자동차 시트벨트의 장기간 사용에 따른 주요부 마모현상을 억제하여 평상시 사용 소음을 줄이고 충돌사고시 기능 저하를 방지하는 효과가 있다.

Description

시트벨트 리트랙터용 토션바 {Torsion bar for seatbelt retractor}

본 고안은 시트벨트 리트랙터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차 시트벨트의 장기간 사용에 따른 주요부 마모현상을 억제하여 평상시 사용 소음을 줄이고 충돌사고시 기능 저하를 방지하기 위한 시트벨트 리트랙터용 토션바에 관한 것이다.

근래에 들어 소득의 향상과 더불어 자동차가 일상 생활의 필수품으로 자리잡고 있으며, 단지 도로상에서 사람이나 화물을 수송하는 목적 외에 다양한 여가 생활을 가능하게 한다. 이와 함께 안전을 도모하기 위해 패시브 안전벨트(PASSIVE SEAT BELT), 에어백, 충돌방지장치 및 차간거리 유지정보시스템 등의 편의 장치가 개발되고 있다.

도 1은 종래의 자동차 시트벨트용 리트랙터의 일예를 개념적으로 나타내는 모식도이다.

통상적인 리트랙터의 주요 구성은 브라켓 형태의 하우징(10)과, 하우징(10)에 회전가능하게 장착되는 스풀(11)과, 스풀(11)의 일측에 연결되어 일방향 회전력을 작용하는 리와인더(15)와, 스풀(11)의 타측에 연결되어 풀림을 억제하는 로킹기구(16), 자동차 충돌을 감지하여 상기 로킹기구(16)를 작동하는 관성감지기(14) 등으로 이루어진다.

이러한 스풀(11)의 내측으로는 토션바(12)가 구비되고 외측으로는 벨트(13)가 권취된다. 벨트(13)는 토션바(12)를 개재하여 스풀(11)에 권취된 상태에서 리와인더(15)에 의해 적절한 장력이 유지된다. 일단 차량의 충돌사고가 발생하면 벨트(13)가 스풀(11)로부터 어느 정도 풀리다가 관성감지기(14) 및 이에 연동하는 로킹기구(16)에 의해 풀림이 구속된다.

이와 같은 구조에 의해 자동차 탑승자가 벨트(13)를 착탈할 때마다 스풀(11), 토션바(12) 등의 부품이 마모되기 쉬운바, 특히 토션바(12)에서 양단에 각형으로 형성되는 헤드 부분이 장기간 사용으로 마모되어 유격이 점차 커진다.

스풀(11)과 토션바(12)의 불필요한 유격은 소음을 유발하여 탑승감을 저해할 뿐 아니라 사고시 토션바(12)의 헤드에 충격력을 발생하여 제 기능을 발휘하지 못하게 할 우려가 있다.

이에 따라 본 고안은 상기한 문제점을 해결하는 방안으로서, 자동차 시트벨트의 장기간 사용에 따른 주요부 마모현상을 억제하여 평상시 사용 소음을 줄이고 충돌사고시 기능 저하를 방지하기 위한 시트벨트 리트랙터용 토션바를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래의 리트랙터의 일예를 개념적으로 나타내는 모식도,

도 2는 본 고안에 따른 리트랙터의 요부를 분해하여 나타내는 사시도,

도 3은 도 2의 토션바의 헤드를 확대하여 나타내는 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10, 20: 하우징 11, 21: 스풀

12, 22: 토션바 13: 벨트

14: 관성감지기 15: 리와인더

16: 로킹기구 23: 프로필 헤드

24: 스토퍼 25: 시어핀

이러한 목적을 달성하기 위해 본 고안은 토션바(22)를 수용한 스풀(21) 상에 벨트를 권취시켜 풀림과 잠금 기능을 수행하는 시트벨트에 있어서: 상기 토션바(22)는 그 양단에서 접촉면적을 늘이도록 파형 헤드(22a)를 구비한 상태로 스풀(21)과 동심축 상에 긴밀하게 밀착 수용되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 다른 특징으로서, 상기 토션바(22)의 파형 헤드(22a)는 각형(角形)의 변부에 호형 요홈(22b)을 구비하고 모서리부가 라운딩된다.

이때, 상기 호형 요홈(22b)의 깊이(h)는 대향하는 변의 길이(H)의 5∼10% 범위를 유지하는 것이 바람직하다.

이에 따라 시트벨트 리트랙터의 내구성이 향상되기 때문에 토션바(22)가 과도하게 비틀리거나 차량의 충돌 사고와 같은 긴급상황에서 벨트의 고장력으로 인해 파손되는 단점이 효과적으로 보완된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 리트랙터의 요부를 분해하여 나타내는 사시도가 도시된다.

탑승자의 안전을 도모하기 위해 자동차에 현재 사용되는 시트벨트에는 래치 기구를 포함하는 비상 잠금 리트랙터(ELR) 방식과, 저항기구와 타이밍 기구를 포함하는 자동 잠금 리트랙터(ALR) 방식이 사용된다. 전자는 특정 높은 가속 조건에 반응하여 자동적으로 작동되고, 후자는 소정 길이의 안전 벨트를 회수할 때 선택적으로 작동되며 자동차 좌석에 휴대용 어린이 좌석을 고정하는데 사용된다. 경우에 따라서는 평상시 ELR로 작동하다 ALR 리트랙터로서 동작을 전환하는 이중 모드 리트랙터가 사용되기도 한다.

어느 경우에나 리트랙터는 충돌 동안에 안전 벨트로부터 탑승자까지 전달되는 충격량의 일부를 흡수하기 위해 스풀(21)에 토션바(22)(torsion bar)를 구비한다. 토션바(22)는 충돌시 탑승자에 의해 벨트에 인가되는 충격 에너지에 감쇠력을 작용하여 어느 정도 추가적으로 풀리도록 함으로써 탑승자에 전달되는 충격 에너지의 양을 효과적으로 둔화시킨다.

본 고안은 이와 같은 토션바(22)를 수용한 스풀(21) 상에 벨트를 권취시켜 풀림과 잠금 기능을 수행하는 시트벨트에 관련되며, 본 고안의 실시예로서 감쇠력 제한장치를 구비한 리트랙터의 요부 사시도를 도 2에 나타낸다.

도 2에서, 플레이트를 U자형으로 절곡 성형한 하우징(20) 상에 회전 가능하게 장착되는 스풀(21)은 일단에 시어핀(25)을 개재하여 프로필 헤드(23)와 결합되고 토션바(22)를 수용한다. 프로필 헤드(23)에 장착되는 스토퍼(24)는 도시하지 않은 제어장치의 작용에 의해서 반경방향으로 회동된다. 미설명 부호 20a는 래치 기구와 맞물리는 치형이다.

이때, 본 고안에 따르면, 상기 토션바(22)는 그 양단에서 접촉면적을 늘이도록 양단에 파형 헤드(22a)를 구비한 상태로 스풀(21)과 동심축 상에 긴밀하게 밀착 수용된다. 토션바(22)의 헤드가 안착되는 스풀(21)의 내면 및 프로필 헤드(23) 상에는 토션바(22)의 파형 헤드(22a)와 맞물리는 홈이 성형된다. 벨트는 스풀(21)에 형성된 개구를 통하여 토션바(22)에 맞물리고 스풀(21) 상에 권취된다. 스풀(21)과 함께 회전되는 프로필 헤드(23)는 스토퍼(24)와 맞물린 상태에서 일방향 회전이 가능하도록 지지된다. 이와 같이 하여 스풀(21), 토션바(22), 프로필 헤드(23) 간의 동력 전달경로가 형성된다.

프로필 헤드(23)는 홈(23a)을 이용하여 스풀(21)의 시어핀(25)과 결합되고 시어핀(25)이 절단되는 방식으로 토크 및 에너지 경로가 조정되는데, 시어핀(25)의 전단 후 토크는 토션바(22)에 의해서만 전달된다. 이때 토션바(22)의 헤드 마모에 따라 유격이 크다면 파손될 우려가 증대된다. 시어핀(25)의 전단까지 이르는 충격이 없더라도 평상시 유격에 의한 소음을 유발하게 된다.

종래의 토션바(12)를 사용하는 경우 각형(角形) 헤드의 모서리가 마모되기 쉬우나 본 고안의 토션바(22)에서 파형 헤드(22a)는 접촉면적을 증대하여 에너지를 효과적으로 분산하고 마모를 감소시켜 유격의 증가를 방지한다.

도 3은 도 2의 토션바의 헤드를 확대하여 나타내는 예시도가 도시된다.

본 고안에 따른 토션바(22)의 파형 헤드(22a)는 각형(角形)의 변부에 호형 요홈(22b)을 구비하고 모서리부가 라운딩된다. 예를 들어 6각형을 기준으로 하면 각변의 중앙에 호형 요홈(22b)을 동일한 크기로 형성한다. 호형 요홈(22b)은 대칭적으로 배치하여 일부분에서 응력이 집중되지 않고 고르게 분포되도록 한다. 호형 요홈(22b)의 형성 후 각형의 모서리 및 호형 요홈(22b) 양단의 모서리는 R 0.5 내지 R 1로 라운딩 처리한다.

이때, 호형 요홈(22b)의 깊이(h)는 대향하는 변의 길이(H)의 5∼10% 범위를 유지한다. 일예로 육각 변의 대향 거리(H)가 12.5㎝ 경우 호형 요홈(22b)의 깊이(h)는 1㎝ 정도로 한다. 호형 요홈(22b)의 깊이(h)를 얕게 하면 본 고안의 목적인 마모 방지 측면에서 불리하며, 깊게 할수록 접촉면적은 증가하지만 전단에 의한 파손의 위험도 증가된다.

도 2의 실시예에 따르면, 스토퍼(24)가 프로필 헤드(23)에 블록킹된 상태에서 스풀(21)의 회전에 의해 벨트가 인출되는 경우 이 회전운동이 토션바(22)를 통해서 프로필 헤드(23)로 전달됨과 동시에 프로필 헤드(23)에서 충격 에너지를 흡수하고, 스풀(21)과 프로필 헤드(23)의 접촉에 의해 토션바(22)의 변형을 제한하면서 감쇠력을 작동하는 기능이 수행된다. 이때 본 고안의 토션바(22)를 적용하는 경우 그러한 기능이 보다 장기간 신뢰성있게 유지될 수 있다.

이상의 구성 및 작용에 따르면 본 고안은 자동차 시트벨트의 장기간 사용에따른 주요부 마모현상을 억제하여 평상시 사용 소음을 줄이고 충돌사고시 기능 저하를 방지하는 효과가 있다.

본 고안은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

Claims (3)

1. 토션바(22)를 수용한 스풀(21) 상에 벨트를 권취시켜 풀림과 잠금 기능을 수행하는 시트벨트에 있어서:

   상기 토션바(22)는 그 양단에서 접촉면적을 늘이도록 파형 헤드(22a)를 구비한 상태로 스풀(21)과 동심축 상에 긴밀하게 밀착 수용되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 리트랙터용 토션바.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 토션바(22)의 파형 헤드(22a)는 각형(角形)의 변부에 호형 요홈(22b)을 구비하고 모서리부가 라운딩되는 것을 특징으로 하는 시트벨트 리트랙터용 토션바.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 호형 요홈(22b)의 깊이(h)는 대향하는 변의 길이(H)의 5∼10% 범위를 유지하는 것을 특징으로 하는 시트벨트 리트랙터용 토션바.