KR20040007275A - 웨빙권취장치 - Google Patents

Abstract

모터와 권취축을 신속하게 연결하여 조기에 모터의 구동력을 스풀에 전달할 수 있는 웨빙권취장치를 제공한다.

어댑터112를 사이에 두고 일방의 폴130과는 반대측에 타방의 폴130을 배치한다. 그러나 어댑터130의 바깥톱니122의 총수는 홀수이다. 이 때문에 양쪽 폴130의 선단134A가 어댑터112에 접촉하는 상태에 있어서의 어댑터112 둘레의 양쪽 선단134A의 거리는 바깥톱니122의 피치의 정수배가 되는 수와 바깥톱니122의 피치 미만의 수의 합이 되어 양쪽 폴130이 어댑터112에 접촉한 상태이더라도 일방의 폴130에만 바깥톱니122에 접촉하지 않는다(맞물리지 않는다). 이에 따라 일방의 폴130이 바깥톱니122의 이끝면에 접촉하더라도 타방의 폴130이 바깥톱니122의 이끝면에 접촉하는 경우는 없다.

Description

웨빙권취장치{WEBBING RETRACTOR}

본 발명은, 차량(車輛) 등의 시트벨트장치(seat belt 裝置)를 구성하는 웨빙권취장치(webbing retractor)에 관한 것이다.

차량의 좌석에 착석(着席)한 탑승자(搭乘者)의 신체를 긴 띠(帶) 모양의 웨빙벨트(webbing belt)에 의하여 구속하는 시트벨트장치는 좌석의 측방(側方)에서 차체(車體)에 고정된 웨빙권취장치를 구비하고 있다. 웨빙권취장치는, 예를 들면 축(軸) 방향이 대략 차량의 전후 방향을 따른 스풀(spool)(권취축(卷取軸))을 구비하고 있고, 이 스풀에 웨빙벨트의 길이 방향 기단측(基端側)이 결합되어 있다. 스풀은 그 외주부(外周部)에 웨빙벨트를 층(層) 모양으로 감은 상태로 수용한다.

또한 웨빙권취장치에는, 웨빙벨트를 권취 방향(卷取 方向)으로 스풀을 가압(加壓)하는 비틀림 코일스프링 등의 가압부재(加壓部材)가 설치되어 있고, 이 가압부재의 탄성력(彈性力)에 의하여 웨빙벨트를 감아 수용하고 또한 탑승자의 신체에 웨빙벨트를 장착한 상태에서는, 가압부재의 탄성력에 의하여 웨빙벨트의 느슨함 등을 제거한다. 이러한 종류의 웨빙권취장치에서는, 가압부재의 탄성력에 저항하여 웨빙벨트의 길이 방향 중간부에 설치되는 텅 플레이트(tongue plate)를 잡아 당김으로써 스풀에 감긴 웨빙벨트를 인출(引出)하고, 이 상태에서 텅 플레이트를 웨빙권취장치와는 반대측의 좌석 측방에 설치되는 버클장치(buckle 裝置)에 지지시킴으로써 웨빙벨트를 장착하는 구조로 되어 있다.

한편 차량이 급감속(急減速) 등을 하는 때에 있어서 더 강력하게 탑승자의 신체를 구속하는 것을 목적으로 하여, 예를 들면 차량이 급감속 등을 하는 때에 모터(motor)의 구동력(驅動力)을 스풀에 전달하고, 이 구동력에 의하여 웨빙벨트를 권취 방향으로 스풀을 일정량 회전시켜 웨빙벨트의 장력(張力)을 상승시키는 구성이 생각된다.

이러한 종류의 웨빙권취장치에서는, 보통의 경우에 있어서 스풀과 모터의 구동축(驅動軸)이 기계적으로 연결되어 있다면 평소에 웨빙벨트를 감거나 인출하는 데에 있어서의 스풀의 회전에 지장을 초래하거나 모터에 필요 없는 부하(負荷)를 걸기 때문에 구동축과 스풀과의 사이에 클러치 기구(clutch 機構)를 설치한다.

클러치 기구에는 여러 가지 태양이 생각되고 있지만 그 일례로서는, 구동축에 직접 또는 간접적으로 연결되는 구동측 기어(驅動側 gear)와, 스풀에 형성되는 톱니에 맞물리는 스풀측 기어(spool側 gear)와, 구동측 기어의 축심(軸心)에 대하여 편심(偏心)하는 스풀측 기어의 반경 방향 측방으로 회전 가능하고 또한 회전에 의하여 스풀측 기어에 맞물릴 수 있도록 구동측 기어에 축지(軸支)되는 복수의 폴(pawl)을 구비하는 원심 클러치 기구(遠心 clutch 機構)가 있다.

이 종류의 원심 클러치 기구에서는, 모터의 구동력에 의하여 구동측 기어가 회전할 때의 원심력에 의하여 복수의 폴이 회전하면 이들 폴이 스풀측 기어에 맞물리고, 이에 따라 모터의 구동축과 스풀이 기계적으로 연결되는 것이다.

그런데 상기의 원심 클러치 기구에서 모터의 구동축과 스풀이 기계적으로 연결되기 위하여는 폴이 스풀측 기어에 맞물려야 한다. 그러나 폴이 단순하게 회전할 뿐만 아니라 원심력을 받기 위하여는 구동측 기어와 함께 회전하여야만 한다. 따라서 회전할 때의 폴의 위치에 따라서는 반드시 스풀측 기어의 톱니 홈에 폴이 삽입되지 않을 뿐만 아니라, 예를 들면 회전할 때에 폴이 스풀측 기어의 이끝면(tooth crest)에 접촉할 가능성도 충분히 생각된다.

이와 같이 스풀측 기어의 이끝면에 폴이 접촉한 상태에서는, 구동측 기어가 더 회전함으로써 폴이 톱니 홈에 삽입될 때까지는 모터의 구동축과 스풀이 기계적으로 연결되지 않는다. 이 때문에 폴이 이끝면에 접촉하는 경우에는, 모터가 구동을 시작한 후에 실제로 스풀이 회전될 때까지 시간을 필요로 하기 때문에 아직 개량의 여지가 남아 있다.

본 발명은 상기와 같은 사실을 감안하여 이루어진 것으로서, 모터와 권취축을 신속하게 연결하여 조기(早期)에 모터의 구동력을 스풀에 전달할 수 있는 웨빙권취장치를 제공하는 것이 목적이다.

도1은 본 발명의 한 실시예에 관한 클러치 기구의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.

도2는 본 발명의 한 실시예에 관한 클러치 기구의 평면도이다.

도3은 연결부재가 입력기어에 맞물린 상태를 나타내는 도2에 대응하는 평면도이다.

도4는 일방의 연결부재가 입력기어의 이끝면에 접촉한 상태를 나타내는 도2에 대응하는 평면도이다.

도5는 본 발명의 한 실시예에 관한 웨빙권취장치의 구성의 개략을 나타내는 정면도이다.

도6은 본 발명의 한 실시예에 관한 웨빙권취장치의 브레이크 기구의 구성의 개략을 나타내는 사시도이다.

도7은 본 발명의 한 실시예에 관한 웨빙권취장치에 있어서의 브레이크 기구의 구성의 개략을 나타내는 측면도로서, (A)는 마찰력을 부여하지 않은 상태, (B)는 마찰력을 부여하고 있는 상태를 나타낸다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 웨빙권취장치(webbing retractor)

20 : 스풀(spool)(권취축(卷取軸))

28 : 웨빙벨트(webbing belt)

44 : 모터(motor)(구동수단(驅動手段))

54 : 전방감시센서(前方監視 sensor)(전방감시수단(前方監視手段), 검출수단(檢出手段))

90 : 클러치(clutch)(클러치 기구(clutch 機構))

102 : 바깥톱니 기어(원동측 회전체(原動側 回轉體))

112 : 어댑터(축부(軸部), 입력기어(入力 gear))

122 : 바깥톱니(톱니, 입력기어)

130 : 폴(pawl)(연결부재(連結部材))

154 : 가압편(加壓片)(연결강제수단(連結强制手段))

158 : 압축코일스프링(壓縮 coil spring)(가압수단(加壓手段))

청구항1에 기재된 웨빙권취장치는, 차량 탑승자(搭乘者)의 신체에 장착됨으로써 상기 차량 탑승자의 신체를 구속하는 긴 띠(帶) 모양의 웨빙벨트(webbing belt)의 기단측(基端側)이 결합되어 자체(自體)의 축심(軸心)을중심으로 하여 일방(一方)의 권취 방향으로 회전함으로써 상기 웨빙벨트를 자체의 외주부(外周部)에 대략 층(層) 모양으로 감고 또한 상기 웨빙벨트가 선단측(先端側)으로 인출(引出)됨으로써 상기 권취 방향과는 반대의 인출 방향으로 회전하는 권취축(卷取軸)과, 상기 권취축에 기계적으로 연결되어 자체의 회전에 의하여 상기 권취축을 회전시키고 또한 자체의 축심 둘레에 복수의 톱니가 일정한 간격으로 형성되는 입력기어(入力 gear)와, 구동수단에 기계적으로 직접 또는 간접적으로 연결되어 상기 구동수단의 구동력을 받아 회전하는 원동측 회전체(原動側 回轉體)와, 상기 원동측 회전체의 회전에 연동(連動)하여 상기 입력기어의 축심 둘레로 회전하고 또한 당해 회전과는 별도로 상기 입력기어의 상기 톱니에 대하여 접근 및 이탈 이동이 가능하여 상기 톱니에 대한 접근이동에 의하여 상기 입력기어에 맞물려서 상기 원동측 회전체의 회전을 상기 입력기어에 전달하고 또한 상기 입력기어에 맞물린 상태에서 상기 입력기어의 축심 둘레의 각 맞물린 부분의 간격이 상기 복수 톱니의 피치(pitch)의 정수배(正數倍)가 되는 수(數)와 당해 피치 미만이 되는 수의 합(合)이 되는 복수의 연결부재(連結部材)를 구비하고 있다.

상기 구성의 웨빙권취장치에 의하면, 권취축에 웨빙벨트의 기단측이 결합되어 있어, 예를 들면 웨빙벨트를 사용하지 않는 경우에는 웨빙벨트가 그 기단측으로부터 권취축의 둘레에 대략 층 모양으로 감겨서 수납(收納)된다.

이 상태에서 웨빙벨트를 그 선단측으로 잡아 당기면 권취축이 인출 방향측으로 회전하면서 권취축에 감긴 웨빙벨트가 인출된다.

또한 이러한 웨빙벨트의 인출 상태에서 권취축을 권취 방향으로 회전시키면 웨빙벨트가 기단측으로부터 권취축에 감겨 다시 웨빙벨트가 수납된다.

한편 본 웨빙권취장치에서는 구동수단에 원동측 회전체가 기계적으로 접속되어 있어 구동수단이 작동하면 구동수단의 구동력에 의하여 원동측 회전체가 회전하고 또한 원동측 회전체의 회전에 연동(連動)하여 복수의 접속부재가 입력기어의 축심 둘레로 회전한다.

입력기어는 권취축에 기계적으로 접속되어 있어 입력기어가 회전하면 이 입력기어의 회전은 권취축으로 전달되어 권취축이 권취 방향 또는 인출 방향으로 회전한다. 여기에서 입력기어의 톱니에 대하여 복수의 연결부재가 어느 것에도 맞물리지 않으면 입력기어가 회전하는 경우는 없기 때문에 구동수단의 구동력이 권취축으로 전달되는 경우는 없다.

이에 대하여 원동측 회전체의 회전 상태에서 복수 연결부재 중에서 적어도 1개가 입력기어에 접근이동하여 입력기어의 톱니에 맞물리면, 원동측 회전체와 함께 회전하는 연결부재가 입력기어의 톱니를 가압하여 입력기어를 그 축심을 중심으로 하여 회전시킨다. 이에 따라 입력기어의 회전이 권취축으로 전달되어 권취축이 회전된다. 이렇게 하여 본 발명의 웨빙권취장치에서는 구동수단의 구동력이 권취축으로 전달된다.

그런데 가령 연결부재가 입력기어에 접근하더라도 연결부재가 입력기어의 톱니와 톱니와의 사이에 삽입되지 않고 이끝면에 접촉하는 경우에는 맞물림 상태가 되는 경우는 없어 연결부재 및 입력기어를 통하여 원동측 회전체의 회전이 권취축으로 전달되는 경우는 없다.

그러나 본 발명의 웨빙권취장치에서는, 연결부재의 입력기어에 대한 맞물림 상태에서는, 입력기어에 대한 각 연결부재의 맞물림 부분의 간격이 입력기어의 축심 둘레의 입력기어의 복수 톱니의 피치의 정수배가 되는 수와 이 피치 미만이 되는 수의 합에 상당한다. 이 때문에, 예를 들면 복수 연결부재의 어느 하나가 입력기어의 이끝면에 접촉하는 상태에서는, 다른 연결부재는 입력기어의 다른 톱니의 이끝면과 대향하는 것은 아니므로 다른 연결부재를 입력기어의 다른 톱니에 맞물리게 할 수 있다. 이 때문에 확실하게 구동수단의 구동력을 권취축으로 전달할 수 있다.

또한 본 발명의 웨빙권취장치에서는, 복수의 연결부재가 입력기어에 대하여 접근한 상태에서의 입력기어의 축심 둘레의 간격을 상기한 바와 같이 설정하였기 때문에 모든 연결부재가 동시에 입력기어에 맞물리는 경우는 없다. 그러나 상기한 바와 같이 간격을 설정함으로써 어느 하나의 연결부재가 입력기어에 맞물릴 수 없다고 하더라도 원동측 회전체가 입력기어의 톱니의 1피치만큼 회전하는 것보다 먼저 다른 연결부재가 입력기어에 맞물린다. 이에 따라 조기(早期)에 원동측 회전체의 회전을 권취축으로 전달할 수 있다.

청구항2에 기재된 웨빙권취장치는, 청구항1에 기재된 본 발명에 있어서, 상기 권취축에 대하여 동축(同軸)으로 상대회전(相對回轉)할 수 있도록 상기 권취축에 축지(軸支)되고 또한 외주부에 복수의 바깥톱니가 일정한 간격으로 형성되어 상기 구동수단의 구동력에 의하여 회전하는 구동기어에 직접 또는 간접적으로 접속되는 대략 링(ring) 모양의 바깥톱니 기어를 포함하여 상기 원동측 회전체를 구성하고, 상기 바깥톱니 기어의 내측에 설치되고 상기 권취축에 동축(同軸)으로 그리고 일체(一體)로 연결되어 외주부에 소정의 간격으로 상기 톱니가 형성되는 축부(軸部)를 포함하여 상기 입력기어를 구성하고, 상기 바깥톱니 기어의 반경 방향을 따른 상기 바깥톱니 기어와 상기 입력기어와의 사이에서 상기 연결부재를 상기 입력기어에 대하여 접근 및 이탈 이동시킬 수 있도록 상기 바깥톱니 기어가 지지하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 웨빙권취장치에 의하면, 원동측 회전체를 구성하는 바깥톱니 기어에 구동수단의 구동력에 의하여 회전하는 구동기어가 직접 또는 간접적으로 접속되어 있다. 바깥톱니 기어는 권취축에 동축으로 축지되어 있기 때문에 구동수단의 구동력에 의하여 구동기어가 회전하면 이 구동기어의 회전이 바깥톱니 기어로 전달되어 바깥톱니 기어가 권취축의 축심을 중심으로 하여 회전한다.

한편 링 모양으로 형성된 바깥톱니 기어의 내측에는, 입력기어를 구성하는 축부가 권취축에 동축으로 그리고 일체로 연결되어 있고, 입력기어의외주부에 형성된 톱니와 바깥톱니 기어와의 사이에는 연결부재가 입력기어에 대하여 접근 및 이탈이동 가능하게 바깥톱니 기어에 지지되어 있다.

따라서 바깥톱니 기어의 회전 상태에서 연결부재가 입력기어에 맞물려 있지 않으면 바깥톱니 기어가 권취축에 대하여 상대회전하고, 바깥톱니 기어의 회전 상태에서 연결부재가 입력기어에 맞물려 있으면 바깥톱니 기어와 권취축이 일체로 회전한다.

여기에서 본 웨빙권취장치에서는, 상기한 바와 같이 바깥톱니 기어의 내측에 입력기어와 연결부재가 배치되어 있기 때문에 바깥톱니 기어, 입력기어 및 연결부재의 각 부재는 기본적으로 바깥톱니 기어의 크기 내에 모두 들어가게 된다. 이에 따라 권취축과 구동수단을 연결 및 차단하기 위한 클러치 수단(clutch 手段)을 컴팩트(compact)하게 할 수 있다.

청구항3에 기재된 웨빙권취장치는, 청구항1 또는 청구항2에 기재된 본 발명에 있어서, 상기 연결부재가 상기 입력기어에 맞물리는 상태에서 상기 권취축을 권취 방향으로 회전시키는 방향으로 상기 원동측 회전체가 회전하는 경우에 상기 연결부재가 상기 입력기어측으로 접근이동하여 상기 입력기어에 맞물리는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 웨빙권취장치에 의하면, 구동수단의 구동력에 의하여 원동측 회전체가 회전하고, 이 상태에서 연결부재가 입력기어에 맞물려 있으면 원동측 회전체의 회전이 연결부재를 통하여 입력기어로 전달되어 이에 따라 권취축이 회전한다.

다만 본 웨빙권취장치에서는, 원동측 회전체의 회전중심 둘레의 양쪽 방향 중에서 연결부재가 입력기어에 맞물림으로써 권취축으로 전달되는 원동측 회전체의 회전이 권취축의 권취 방향의 회전이 되는 경우에 연결부재가 입력기어에 맞물린다(이하, 이 경우의 원동측 회전체의 회전 방향도 편의상 「권취 방향」이라고 한다).

이 때문에 권취축의 입력기어만이 회전하는 경우나 권취 방향과는 반대 방향으로 원동측 회전체가 회전하는 경우에는, 연결부재가 입력기어에 맞물리는 경우는 없어 입력기어나 원동측 회전체는 공회전(空回轉)한다. 즉 본 웨빙권취장치에서는 기본적으로 구동수단의 구동력이 웨빙벨트를 감는 것에만 기여한다.

따라서 예를 들면 차량 탑승자가 웨빙벨트를 장착한 상태에서 구동수단을 구동시키면 권취축에 웨빙벨트를 감을 수 있어 웨빙벨트의 느슨함(소위 「슬랙(slack)」)이 제거되거나 탑승자의 신체에 대한 웨빙벨트의 구속력이 향상된다.

청구항4에 기재된 웨빙권취장치는, 청구항3에 기재된 본 발명에 있어서, 상기 차량이 감속(減速)하였을 때의 감속도(減速度)를 검출하여 상기 감속의 변화율이 소정치 이상의 경우에 감속도 검출신호를 출력하는 감속도 검출수단(減速度 檢出手段) 및 상기 차량의 전방에 위치하는 장해물까지의 거리를 검출하여 상기 거리가 소정치 미만의 경우에 장해물 검출신호를 출력하는 전방감시수단(前方監視手段) 중에서 적어도 어느 일방의 수단에 접속되어 상기 어느 일방의 수단이 출력하는 감속도 검출신호 또는 상기 장해물 검출신호에 의거하여 상기 구동수단을 작동시키는 제어수단(制御手段)을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 웨빙권취장치에서는 구동수단을 구동제어하는 제어수단을 구비하고 있다. 이 제어수단에는 감속도 검출수단 및 전방감시수단 중에서 적어도 어느 일방의 검출수단이 접속된다.

감속도 검출수단으로부터는 차량이 감속하는 때의 감속의 변화율(즉 감속도)이 소정치 이상의 경우에 감속도 검출신호가 출력된다. 한편 장해물 검출수단으로부터는 차량의 전방에 위치하는 장해물까지의 거리가 소정치 미만의 경우에 장해물 검출신호가 출력된다.

제어수단에는 이들 감속도 검출신호 또는 장해물 검출신호가 입력되고, 이러한 검출신호가 제어수단에 입력되면 제어수단은 구동수단을 구동시킨다. 이 구동수단의 구동력은 상기한 원동측 회전체, 연결부재, 입력기어를 통하여 권취축으로 전달되고, 이에 따라 권취축이 권취 방향으로 회전된다.

이와 같이 본 웨빙권취장치에서는, 차량의 급감속 상태 및 차량이 전방의 장해물에 충돌하기 직전 등 적어도 일방의 상태가 되면 권취축이 권취 방향으로 회전되어 웨빙벨트가 권취축에 감긴다. 이에 따라 웨빙벨트에 의한 탑승자 신체의 구속력이 향상되어 상기와 같은 상태가 됨으로써 대략 차량의 전방측으로 이동하려고 하는 탑승자의 신체를 확실하게 지지할 수 있다.

(실시예)

<본 실시예의 구성>

(웨빙권취장치(webbing retractor)10의 전체 구성)

도5에는 본 실시예에 관한 웨빙권취장치10의 전체 구성을 나타내는 정면도가 나타나 있다. 이 도면에 나타나 있는 바와 같이 웨빙권취장치10은 프레임(frame)12를 구비하고 있다. 프레임12는 대략 판자 모양의 배판(背板)14를 구비하고 있고, 이 배판14를 볼트(bolt) 등 도면에 나타나 있지 않은 체결수단에 의하여 차체(車體)에 고정함으로써 본 웨빙권취장치10이 차체에 부착된다. 배판14에 있어서 폭(幅) 방향의 양단(兩端)으로부터는 한 쌍의 각판(脚板)16, 18이 서로 평행하게 연장되어 있고, 이들 각판16, 18 사이에 다이캐스팅(die-casting) 등에 의하여 제작되는 권취축(卷取軸) 또는 종동축(從動軸)인 스풀(spool)20이 회전 가능하게 배치되어 있다.

스풀20은 대략 원통(圓筒) 형상의 스풀 본체(spool 本體)22와 이 스풀 본체22의 양단부에 대략 원반(圓盤) 형상으로 각각 형성되는 한 쌍의 플랜지부(flange 部)24, 26으로 구성되어 있고, 전체로서는 북(鼓) 형상을 하고 있다.

스풀 본체22는, 플랜지부24, 26 사이에는 긴 띠 모양으로 형성되는 웨빙벨트(webbing belt)28의 기단부(基端部)가 고정되어 있고, 스풀20을 그 축을 중심으로 하여 일방(一方)으로 회전시키면 웨빙벨트28이 그 기단측으로부터 스풀 본체22의 외주부(外周部)에 층(層) 모양으로 감긴다. 또한 웨빙벨트28을 그 선단측(先端側)에서 잡아 당기면 스풀 본체22의 외주부에 감긴 웨빙벨트28이 인출(引出)되고, 이에 따라 웨빙벨트28을 감을 때의 회전 방향(이하, 이 방향을 편의상 「권취 방향(卷取 方向)」이라고 한다)과는 반대로 스풀20이 회전한다(이하, 웨빙벨트28을 인출할 때의 스풀20의 회전 방향을 편의상 「인출 방향(引出 方向)」이라고 한다).

플랜지부24에 있어서 플랜지부26과는 반대측에 있는 스풀20의 일단측(一端側)은, 각판16에 형성되는 원형구멍30을 대략 동축(同軸)으로 관통하여 프레임12의 외부로 돌출되어 있다. 각판16측에 있어서 프레임12의 외측에는 케이스(case)32가 배치되어 있다. 케이스32는 스풀20의 축 방향을 따라 각판16과 대향(對向)하여 배치되어 각판16에 고정되어 있다. 또한 케이스32는 전체적으로 각판16측을 향하여 개구(開口)되어 있고, 원형구멍30을 관통한 스풀20의 일단측은 케이스32의 내측에 삽입되어 케이스32에 의하여 축지(軸支)되어 회전할 수 있도록 되어 있다.

또한 케이스32의 내부에는 스파이럴 스프링(spiral spring)34가 배치되어 있다. 스파이럴 스프링34는 스파이럴 방향 외측의 단부(端部)가 케이스32에 결합되어 있고, 스파이럴 방향 내측의 단부가 스풀20에 결합되어 있다. 스파이럴 스프링34는, 특별히 부하(負荷)를 걸지 않은 중립(中立) 상태에서 스풀20을 인출 방향으로 회전시키면 권취 방향의 탄성력이 발생하여 스풀20을 권취 방향으로 가압한다. 따라서 기본적으로는, 스풀20으로부터 인출하기위하여 웨빙벨트28에 부여한 인장력(引張力)을 해제하면 스파이럴 스프링34의 탄성력이 스풀20을 권취 방향으로 회전시켜 스풀20에 웨빙벨트28을 감는 구조로 되어 있다.

한편 플랜지부26에 있어서 플랜지부24와는 반대측에 있는 스풀20의 타단측(他端側)은, 각판18에 형성되는 안쪽톱니의 래칫구멍(latch hole)36을 대략 동축으로 관통하여 프레임12의 외부로 돌출되어 있다. 각판18측에 있어서 프레임12의 외측에는 록 기구(lock 機構)38이 배치되어 있다. 록 기구38은 케이스40을 구비하고 있다. 케이스40은 스풀20의 축 방향을 따라 각판18과 대향하여 배치되어 각판18에 고정되어 있다. 케이스40의 내측에는, 록 기구38을 구성하는 도면에 나타나 있지 않은 관성 플레이트(慣性 plate)나 바깥톱니 기어, 가속도센서(加速度 sensor) 등 각 부재가 수용되어 있고, 권취 방향으로 스풀20이 급격하게 회전함으로써 케이스40 내의 관성 플레이트가 스풀20에 대하여 상대회전(相對回轉)하거나, 가속도센서가 차량의 급감속(急減速) 상태를 검출하여 케이스40 내의 관성 플레이트가 스풀20에 대하여 강제적으로 상대회전되는 구조로 되어 있다.

또한 상기한 래칫구멍36의 내측에는 한 쌍의 록 플레이트(lock plate)42가 설치되어 있다. 이들 록 플레이트42는, 케이스40 내에 설치되어 스풀20과 함께 일체(一體)로 회전하는 록 베이스(lock base)에 지지되어 있고, 록 베이스에 대하여 케이스40 내의 관성 플레이트가 인출 방향측으로 상대회전하면 록 베이스에 형성된 가이드부(guide 部)로 안내되어 래칫구멍36의 내주부(內周部)에 접근하여 록 플레이트42에 형성된 바깥톱니가 래칫구멍36의 내주부에 형성된 안쪽톱니에 맞물린다. 이와 같이 록 플레이트42에 형성된 바깥톱니가 래칫구멍36의 내주부에 형성된 안쪽톱니에 맞물림으로써 인출 방향으로 록 베이스가 회전하는 것이 제한되고, 나아가서는 스풀20의 회전이 제한되는 구성으로 되어 있다.

한편 스풀20의 하방에 있어서 각판16과 각판18 사이에는 구동수단(驅動手段)인 모터(motor)44가 배치되어 있다. 모터44는 드라이버(driver)46을 통하여 차량에 탑재된 배터리(battery)48에 전기적으로 접속되고 있어 배터리48로부터의 전류가 드라이버46을 통하여 모터44로 흐름으로써 모터44는 출력축(出力軸)50을 정방향(正方向) 또는 역방향(逆方向)으로 회전시키는 구성으로 되어 있다.

드라이버46은 마이크로 컴퓨터(micro computer) 등으로 구성되는 ECU52에 접속되어 있고, ECU52는 전방감시수단(前方監視手段)으로서 검출수단(檢出手段)을 구성하는 전방감시센서(前方監視 sensor)54에 접속되어 있다. 전방감시센서54는, 차량의 전단부(前端部) 근방에 설치되어 있고, 차량 전방을 향하여 적외선(赤外線)을 발광(發光)하여 차량의 전방에서 주행 또는 정지하고 있는 다른 차량이나 장해물(이하, 주행 또는 정지하고 있는 차량도 포함시켜 편의상 「장해물」이라고 한다)에서 반사되는 적외선을 수광(受光)한다. ECU52에서는, 전방감시센서54가 적외선을 발광한 후에 수광할 때까지 걸리는 시간에 의거하여 전방의 장해물까지의 거리를 산출한다.

ECU52는 전방감시센서54로부터 출력되는 전기신호에 의거하여 드라이버46을 조작하여 모터44를 제어한다.

(브레이크 기구(brake 機構)60의 구성)

한편 모터44의 출력축(出力軸)50의 선단부에는 기어(gear)56이 동축(同軸)으로 그리고 일체(一體)로 설치되어 있다. 기어56은 브레이크 기구(brake 機構)60을 구성하는 바깥톱니의 기어62에 맞물려 있다. 도5에 나타나 있는 바와 같이 브레이크 기구60은 프레임64를 구비하고 있다. 프레임64는, 프레임12에 있어서 각판16, 18과 대향하는 방향을 따라 서로 대향하는 한 쌍의 측벽(側壁)66을 구비하고 있다. 이들 측벽66은, 프레임12의 배면측(背面側)에서 배벽(背壁)68에 의하여 일체로 연결되어 있고, 전체적으로는 평면에서 볼 때에 프레임12의 정면측을 향하여 개구하는 대략 오목한 형상으로 되어 있다. 상기한 기어62는, 그 회전중심이 측벽66 사이에 위치하도록 설치되어 있고, 측벽66을 관통하여 프레임12의 각판16에 지지되는 샤프트(shaft)70에 축지되어 회전하도록 되어 있다.

기어62는 기어56보다 직경이 크고 톱니의 수도 많다. 따라서 기어56의 회전은 기어62에 전달됨으로써 감속된다. 또한 기어62를 사이에 두고 프레임64의 배벽68과 반대측에는 기어72가 배치되어 있다.

기어72는, 양단(兩端)이 측벽66에 지지되는 샤프트74에 축지되어 회전하는 상태에서 기어62에 맞물려 있다. 따라서 기어62의 회전이 전달됨으로써 기어62와 맞물려 기어72는 회전할 수 있다. 또한 기어72를 축지하는샤프트74는 프레임12의 안쪽으로 연장되어 있고, 그 선단부에는 샤프트74와 대략 동축의 원기둥 형상으로 형성되는 웨이트(weight)76이 일체로 고정되어 있다. 웨이트76은 샤프트74를 통하여 기어72와 일체로 연결되어 있어 기어72에는 자체 중량과 웨이트76의 중량이 작용한다.

한편 상기한 프레임64의 배벽68에는 인장코일스프링(引張 coil spring)78의 일단(一端)이 결합되어 있다. 인장코일스프링78의 타단(他端)은 일단보다 하방에서 각판16에 고정되어 있다. 인장코일스프링78의 탄성력(彈性力)은 기어72에 작용하는 기어72의 자체 중량이나 웨이트76의 중량에 의거하는 중력(重力)보다 커서 기어72에 작용하는 중력에 저항하여 프레임64의 배벽68측을 하방으로 끌어 내리도록 탄성력이 작용한다.

또한 도5 및 도7(A)에 나타나 있는 바와 같이 배벽68의 상단부로부터는 폭이 가는 판자 모양의 브레이크편(brake 片)80이 연장되어 있다. 도7(B)에 나타나 있는 바와 같이 브레이크편80은 후술하는 클러치(clutch)90의 마찰링(摩擦 ring)170의 외주부에 접촉하였을 때의 마찰에 의하여 마찰링170의 회전을 제한한다.

(클러치(clutch)90의 구성)

한편 도5에 나타나 있는 바와 같이 기어62의 반경 방향 측방에는 클러치90이 설치되어 있다. 이하, 클러치90에 관하여 도1 내지 도4를 사용하여 설명한다.

도1 내지 도4에 나타나 있는 바와 같이 클러치90은 베이스플레이트(base plate)92를 구비하고 있다. 베이스 플레이트92는 원반 모양의 베이스부(base 部)94의 외주부를 따라 대략 링(ring) 모양의 원주벽(圓周壁)96이 형성되는 축 방향의 치수가 매우 짧은 밑바닥을 구비하는 원통 모양(또는 깊이가 얕은 바닥을 구비하는 쟁반 모양)으로 형성되어 있다. 베이스 플레이트92에 있어서의 축 방향 일단측(도1의 화살표C 방향측)의 개구단(開口端)에는 원반 모양의 커버(cover)98이 부착되어 있어 기본적으로 베이스 플레이트92의 개구단이 닫혀 있다.

원주벽96의 외주부에는 그 원주 방향을 따라 일정한 간격으로 결합오목부100이 형성되어 있다. 또한 원주벽96의 외측에는, 원동측 회전체(原動側 回轉體) 및 바깥톱니 기어 또는 원동축(原動軸)인 대략 링 모양의 바깥톱니 기어102가 베이스 플레이트92와 동축으로 배치되어 있다. 바깥톱니 기어102의 내경(內徑) 치수는 원주벽96의 외경(外徑) 치수보다 충분히 크고 또한 기어62보다 톱니의 수가 충분히 많다. 또한 바깥톱니 기어102의 내주부와 원주벽96의 외주부와의 사이에는 고리 모양의 틈이 형성되어 있고, 이 고리모양의 틈에 복수의 토크 리미터(torque limiter)104가 원주 방향으로 단속적(斷續的)으로 배치되어 있다.

토크 리미터104는, 스프링 성질을 갖는 폭이 가는 판자 모양의 금속편(金屬片)으로서, 그 길이 방향의 양단부에는 상기한 결합오목부100에 삽입 가능한 결합부(結合部)106이 형성되어 있다. 또한 토크 리미터104에 있어서의 길이 방향의 대략 중앙에는 결합부106의 돌출 방향과는 대략 반대 방향으로 돌출하도록 굴곡(屈曲)되는 결합돌기(結合突起)108이 형성되어 있다.

결합돌기108에 대응하여 바깥톱니 기어102의 내주부에는 결합오목부110이 형성되어 있고, 결합오목부110에 결합돌기108이 삽입된 상태에서 결합부106이 결합오목부100에 삽입됨으로써 토크 리미터104를 통하여 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102가 대략 일체로 연결되어 있다. 이에 따라 베이스 플레이트92에 대하여 바깥톱니 기어102가 베이스 플레이트92의 축심(軸心)을 중심으로 상대회전하려고 하면 당연히 토크 리미터104도 바깥톱니 기어102와 함께 일체로 회전하려고 한다.

그러나 토크 리미터104의 각 결합부106이 결합오목부100에 삽입됨으로써 원주벽96의 원주 방향을 따라 결합부106이 회전하려고 하면 결합오목부100이 결합부106에 간섭하여 결합부106의 회전을 제한한다. 이에 따라 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전이 제한되고, 기본적으로는 바깥톱니 기어102와 베이스 플레이트92가 기계적으로 연결된다.

다만, 상기한 바와 같이 토크 리미터104가 스프링 성질을 갖는 금속편이기 때문에 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전에 의하여 발생하는 회전력이 토크 리미터104의 탄성력(가압력)에 저항하여 결합부106을 결합오목부100으로부터 빠져 나가게 하기에 충분한 크기라면, 결합오목부100에 의한 결합부106으로의 간섭이 해제되기 때문에 베이스 플레이트92에 대한 바깥톱니 기어102의 상대회전이 가능하게 된다.

한편 상기한 베이스 플레이트92의 내측에는, 축부(軸部)로서 입력기어(入力 gear)를 구성하는 대략 원통 형상의 어댑터(adaptor)112가 베이스 플레이트92와 대략 동축으로 배치되어 있다. 어댑터112는 전체적으로 축 방향의 타단(도1의 화살표D 방향측)이 베이스부94(베이스 플레이트92)의 중앙에 형성되는 원형구멍115에 축지되어 회전하고 있고 또한 타단에 동축으로 형성되는 원통모양의 통부(筒部)114가 커버98에 형성되는 원형구멍116에 축지되어 회전하도록 되어 있다.

어댑터112와 베이스 플레이트92의 베이스부94와의 사이에는, 합성수지(合成樹脂)를 재료로 하여 링 모양으로 형성되는 스페이서(spacer)118이 배치되어 있다. 스페이서118은, 어댑터112의 통부114에 축지되어 있고, 축 방향 일방(一方)의 단면(端面)은 베이스부94에 접촉되고, 축 방향 타방(他方)의 단면은 어댑터112의 본체 부분의 통부114와의 접속 부분에 있어서의 단면에 접촉되어 있다.

또한 어댑터112에는 그 축 방향을 따라 관통하는 결합구멍120이 형성되어 있다. 결합구멍120에는 상기한 스풀20의 축 방향 타단이 결합되어 있고, 어댑터112와 스풀20이 동축으로 그리고 일체로 연결된다. 또한 어댑터112의 외주부에는, 톱니의 수가 홀수가 되는 복수의 바깥톱니(입력기어의 톱니)122가 일정한 간격으로 형성되어 있다.

또한 어댑터112의 반경 방향 외측으로 베이스 플레이트92의 베이스부94에 한 쌍의 보스(boss)124가 형성되어 있다. 각 보스124는 대략 원통 모양으로 형성되어 있고, 베이스부94로부터 그 축 방향의 일방측을 향하여세워진 상태로 형성되어 있다. 또한 이들 보스124는 원형구멍115를 사이에 두고 서로 대향하도록 형성되어 있고, 각 보스124에는 연결부재(連結部材)인 폴(pawl)130이 설치되어 있다.

각 폴130은 본체(本體)132를 구비하고 있다. 본체132는 내경 치수가 보스124의 외경 치수보다 아주 약간 큰 링 모양으로 형성되어 있고, 보스124가 본체132를 관통하도록 본체132가 보스124에 삽입됨으로써 폴130이 보스124를 중심으로 하여 회전하도록 축지된다. 본체132의 외주 일부에는 연결편(連結片)134가 형성되어 있다.

각 연결편134는, 본체132가 보스124에 축지된 상태에서 본체132에 대하여 스풀20의 권취 방향측으로 연장되도록 형성되어 있다. 또한 각 연결편134는 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 소정의 각도 회전함으로써 선단(先端)134A가 상기한 어댑터112의 바깥톱니122와 바깥톱니122와의 사이에서 어댑터112의 외주부에 접촉하도록 형성되어 있다. 또한 각 연결편134의 선단134A는 바깥톱니122의 인출 방향측의 면(面)에 대응하여 경사지는 경사면(傾斜面)으로 되어 있고, 선단134A가 바깥톱니122에 접촉하여 간섭함으로써 인출 방향으로 어댑터112가 회전하는 것을 제한하는 구조로 되어 있다.

여기에서 상기한 바와 같이 보스124는 원형구멍115를 사이에 두고 대향하도록 형성되어 있기 때문에 기본적으로 동일한 형상인 양쪽 폴130의 각 선단134A의 각부(角部)가 어댑터112의 외주면에 접촉한 상태에서는, 어댑터112의 축심(軸心)을 사이에 두고 일방의 폴130의 선단134A와는 반대측에 타방의 폴130의 선단134A가 위치하게 된다. 따라서 어댑터112의 외주부에 형성된 바깥톱니122의 총수(總數)가 짝수로 구성되어 어댑터112의 축심을 사이에 두고 어느 하나의 바깥톱니122의 반대측에도 바깥톱니122가 형성되어 있는 것이라면, 양쪽 폴130의 선단134A가 함께 바깥톱니122에 접촉하는 구조가 된다.

그러나 상기한 바와 같이 본 실시예에서는 어댑터112의 외주부에 형성된 바깥톱니122의 총수는 홀수로 되어 있다(도3 참조). 이 때문에 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122에 접촉되어 있는 상태에서는, 타방의 폴130의 선단134A는 어댑터112의 원주 방향을 따라 바깥톱니122로부터 이간(離間)하고 있다(즉 타방의 연결편134의 선단134A는 바깥톱니122에 접촉하지 않는다).

한편 도1에 나타나 있는 바와 같이 각 본체132의 외주부로부터는 해제편(解除片)136이 연장되어 있다. 해제편136은 대략 본체132를 사이에 두고 연결편134와는 반대측에 형성되어 있고, 외측의 측면(側面)이 인출 방향으로 하강하는 경사면으로 되어 있다. 해제편136을 인출 방향으로 회전시킴으로써 연결편134를 어댑터112의 외주부로부터 이간하는 방향으로 회전시킨다.

또한 클러치90은 회전판(回轉板)140을 구비하고 있다. 회전판140은 베이스 플레이트92 및 어댑터112의 축 방향을 따라 두께 방향이 되는 대략 판자 모양의 베이스부142를 구비하고 있다. 베이스부142에는 원형구멍144가형성되어 있다. 원형구멍144의 내경 치수는, 어댑터112의 축 방향 타단측에서 어댑터112의 외주부에 대하여 동축으로 형성되는 통부114의 외경 치수보다 아주 약간 커서 원형구멍144에 통부114가 관통되도록 조립함으로써 베이스부142, 나아가서는 회전판140이 어댑터112에 축지되어 어댑터112의 둘레를 회전한다.

또한 베이스부142에 있어서의 베이스부94측의 면(面)에는 한 쌍의 블록(block)146이 형성되어 있다. 이들 블록146은, 원형구멍144를 사이에 두고 서로 대향하도록 형성되어 있고, 원형구멍144의 외측에 있어서 한 쌍의 블록146의 일방의 틈에 상기한 보스124의 일방이 위치하고, 원형구멍144를 사이에 두고 이 틈과는 반대측에서의 한 쌍의 블록146의 틈에 타방의 보스124가 위치한다.

한 쌍의 블록146 중에서 일방의 외주부(원형구멍144의 반경 방향을 따른 각 블록146의 외측면)에는, 스프링 수용부(spring 收容部)148이 형성되어 있어 압축코일스프링(壓縮 coil spring)150이 수용되어 있다.

압축코일스프링150은, 원형구멍144의 중심 둘레에 만곡(彎曲)하는 상태로 스프링 수용부148에 수용되어 있고, 그 권취 방향측의 단부는 스프링 수용부148의 벽부(壁部)148A에 접촉되고, 인출 방향측의 단부는 베이스 플레이트92의 원주벽96의 내주부로부터 연장되어 스프링 수용부148 내에 삽입되는 접촉벽(接觸壁)152에 접촉되어 있다.

회전판140은 어댑터112의 통부114에 축지되어 회전하기 때문에 기본적으로는 어댑터112 뿐만 아니라 베이스 플레이트92에 대하여도 상대회전한다. 그러나 상기한 바와 같이 압축코일스프링150의 권취 방향 측단부가 스프링 수용부148의 벽부148A에 접촉되고, 인출 방향 측단부가 베이스 플레이트92의 접촉벽152에 접촉되어 있다. 이 때문에 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전하려고 하면 접촉벽152가 압축코일스프링150을 통하여 회전판140을 권취 방향으로 가압하여 회전판140을 베이스 플레이트92의 회전에 따라 회전시킨다.

이에 따라 압축코일스프링150의 탄성력에 저항할 수 있는 크기의 회전력이 회전판140에 작용하지 않는 한 회전판140에 대한 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전하는 것은 제한된다.

또한 각 블록146의 내주부에는 연결강제수단(連結强制手段)인 가압편(加壓片)154가 설치되어 있다. 이들 가압편154는 폴130의 권취 방향측에 배치되어 있고, 원형구멍144과 동축으로 만곡하도록 블록146에 형성되는 원주벽156을 따라 블록146에 대하여(즉 회전판140에 대하여) 상대적으로 이동 가능하게 되어 있다.

이들 가압편154에 있어서 폴130과는 반대측에는 가압부재(加壓部材)인 압축코일스프링158이 설치되어 있다. 압축코일스프링158은 원주벽156을 따라 만곡하는 상태로 배치되어 있다. 압축코일스프링158의 일단은 가압편154에 있어서 폴130과는 반대측의 단부에 결합되어 연결되어 있다. 이에 대하여 압축코일스프링158의 타단은 가압편154와는 반대측에서 회전판140에 형성되는접촉벽160에 접촉되어 있다.

각 가압편154에 대응하여 각 폴130의 연결편134의 폭 방향 외단(外端)에는 경사면164가 형성되어 있다. 경사면164는 권취 방향으로 하강하도록 경사지게 되어 있어 선단134A가 어댑터112의 외주부에 접촉하지 않는 상태에서는 베이스 플레이트92 및 회전판140의 원주 방향을 따라 가압편154와 대향하고 있다.

가압편154는, 베이스 플레이트92가 회전판140에 대하여 권취 방향으로 소정량 상대회전함으로써 경사면164에 접촉하도록 형성되어 있고, 이 접촉 상태로부터 베이스 플레이트92가 회전판140에 대하여 권취 방향으로 더 상대회전하려고 할 때에는, 경사면164가 가압편154에 의하여 인출 방향으로 가압되고, 이 압력에 의하여 폴130이 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 회전한다.

또한 회전판140의 원주 방향을 따른 각 블록146의 권취 방향측의 단부에는 가압부166이 형성되어 있고 또한 가압부166보다 회전판140의 축심측(軸心側)에는 해제편 수용부168이 형성되어 있다. 가압부166은 회전판140의 원주 방향을 따라 폴130의 해제편136에 대응하여 형성되어 있다.

해제편136은 본체132와의 연결 부분(기단부(基端部))으로부터 선단측을 향하여 점차 베이스 플레이트92의 축심측으로 만곡되어 있고, 그 폭 방향의 외측면(外側面)도 마찬가지로 만곡되어 있다. 따라서 회전판140에 대하여베이스 플레이트92가 인출 방향으로 소정량 상대회전하면 가압부166이 해제편136의 폭 방향 외측면에 접촉되고, 이 접촉 상태에서 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 인출 방향으로 더 상대회전하면 가압부166이 해제편136의 선단부를 권취 방향으로 가압한다.

여기에서 해제편136의 선단은 인출 방향으로 하강하도록 경사지는 경사면으로 되어 있다. 이 때문에 해제편136의 선단을 가압부166이 가압함으로써 폴130을 보스124를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전시켜 해제편 수용부168로 안내한다.

또한 회전판140의 베이스부142와 커버98과의 사이에는 마찰링170이 동축으로 배치되어 있다. 마찰링170은 전체적으로 링 모양으로 형성되어 있고, 그 내주부에서는 설편(舌片) 모양의 한 쌍의 부착편(付着片)172가 마찰링170의 중심을 사이에 두고 서로 대향하도록 연장되어 있다. 부착편172는 나사 등의 체결수단에 의하여 회전판140의 베이스부142에 일체로 연결되어 있고, 이에 따라 회전판140과 마찰링170이 일체로 되어 있다.

마찰링170의 외주부는, 상기한 브레이크편80의 선단에 대응되어 프레임64가 샤프트70을 중심으로 하여 인출 방향으로 회전함으로써 브레이크편80의 선단이 마찰링170의 외주부에 슬라이딩(sliding)한다.

이상과 같은 구성의 클러치90은 상기한 바깥톱니 기어102가 기어62에 맞물려 있다.

<본 실시예의 작용, 효과>

다음에 본 웨빙권취장치10의 동작 설명을 통하여 본 실시예의 작용 및 효과에 대하여 설명한다.

(웨빙권취장치10의 기본동작)

우선, 본 웨빙권취장치10의 기본동작에 대하여 설명한다.

본 웨빙권취장치10에서는, 스풀20에 웨빙벨트28이 층 모양으로 감겨진 수납(收納) 상태에서 도면에 나타나 있지 않은 텅 플레이트(tongue plate)를 잡아 당겨 웨빙벨트28을 잡아 당기면, 스풀20을 권취 방향으로 가압하는 스파이럴 스프링34의 탄성력에 저항하여 스풀20을 인출 방향으로 회전시키면서 웨빙벨트28이 인출된다. 이와 같이 웨빙벨트28이 인출된 상태에서 웨빙벨트28을 좌석에 착석한 탑승자 신체의 전방으로 빼내어 텅 플레이트를 도면에 나타나 있지 않은 버클장치(buckle 裝置)에 삽입하여 버클장치에 텅 플레이트를 지지시킴으로써 탑승자의 신체에 대한 웨빙벨트28의 장착 상태(이하, 간단하게 「장착 상태」라고 한다)가 된다.

또한 웨빙벨트28을 장착하기 위하여 웨빙벨트28을 인출하여 스풀20을 인출 방향으로 회전시키면 스파이럴 스프링34가 감겨서 스풀20을 권취 방향측으로 가압하는 스파이럴 스프링34의 탄성력이 증가한다. 따라서 상기 장착 상태에서는, 스파이럴 스프링34의 탄성력이 웨빙벨트28을 스풀20에 감기도록 작용하기 때문에 기본적으로는 이 탄성력에 의하여 탑승자의 신체에 웨빙벨트28이 피트(fit)되고, 이 때의 탄성력에 따른 힘에 의하여 웨빙벨트28이 탑승자의 신체를 구속하여 지지한다.

한편 버클장치에 의한 텅 플레이트의 지지가 해제되어 버클장치에서 텅 플레이트가 빠지면, 스파이럴 스프링34의 탄성력에 저항하여 인출 상태로 웨빙벨트28을 유지하는 힘이 해제되기 때문에 스파이럴 스프링34는 탄성력에 의하여 스풀20을 권취 방향으로 회전시킨다. 이 권취 방향으로 스풀20이 회전됨으로써 인출된 웨빙벨트28이 스풀20의 외주부에 층 모양으로 감기고, 이에 따라 웨빙벨트28이 수납된다.

여기에서 스풀20은 클러치90의 어댑터112에 결합되어 있기 때문에 웨빙벨트28을 인출하거나 감기 위하여 스풀20을 회전시키면 어댑터112가 회전한다. 그러나 이 상태에서는, 단지 어댑터112가 회전하는 것만으로 베이스 플레이트92나 회전판140은 회전하지 않기 때문에 폴130은 회전하지 않으므로 바깥톱니 기어102가 회전하는 경우는 없다. 따라서 스풀20의 회전이 바깥톱니 기어102, 기어62, 56을 통하여 모터44의 출력축50으로 전달되는 경우는 없다.

(전방 장해물(障害物) 접근시에 있어서의 웨빙권취장치10의 동작)

한편 차량의 주행 상태에서는, 전방감시센서54가 차량 전방의 장해물까지의 거리를 검출한다. 또한 전방감시센서54에서는 장해물까지의 거리에 대응하는 신호레벨(信號 level)을 구비하는 전기신호가 출력된다. 전방감시센서54로부터 출력되는 전기신호는 제어수단인 ECU52에 입력되고, ECU52에서는 전방감시센서54로부터의 전기신호에 의거하여 장해물까지의 거리가 소정치(所定値) 미만인가 아닌가가 판정된다.

계속하여 장해물까지의 거리가 소정치 미만이라고 ECU52에서 판정되면, ECU52는 드라이버46에 제어신호를 출력하여 드라이버46을 통하여 모터44에 전류를 흐르게 한다. 이에 따라 모터44는 소정치 이상의 속도로 정회전 구동하여 출력축50을 정회전시킨다. 출력축50의 회전은 기어56, 62를 통하여 감속(減速)되면서 클러치90의 바깥톱니 기어102에 전달되어 바깥톱니 기어102를 소정치 이상의 회전속도로 권취 방향으로 회전시킨다.

바깥톱니 기어102는 토크 리미터104를 통하여 베이스 플레이트92에 기계적으로 연결되어 있기 때문에 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 회전함으로써 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 일체로 회전한다.

베이스 플레이트92가 권취 방향으로 회전하면, 접촉벽152가 압축코일스프링150의 권취 방향측의 단부(端部)를 가압하고 또한 압축코일스프링150이 탄성력으로 스프링 수용부148의 벽부148A를 가압함으로써 회전판140이 베이스 플레이트92를 따라 회전하려고 한다.

한편 상기한 바와 같이 출력축50의 회전이 기어56을 통하여 기어62로 전달되면 기어62로부터 기어72로 회전이 전달되어 샤프트74를 중심으로 하여 회전하면서 기어62에 맞물려 하방으로 회전한다. 다만 기어72를 축지(軸支)하는 샤프트74가 지지된 프레임64에는 인장코일스프링78의 탄성력이 작용하고 있기 때문에 기본적으로는 기어72가 기어62에 맞물려 하방으로 회전할 수 없다(즉 도7(A)의 상태가 유지된다).

그러나 상기한 바와 같이 소정치 이상의 회전속도로 출력축50이 회전하고, 이 회전이 기어72로 전달됨으로써 기어72의 자체 중량, 웨이트76의 중량에 의거한 중력(重力)과 기어62에 맞물리는 기어72의 회전력의 합력(合力)이 인장코일스프링78의 탄성력을 상회하여, 도7(B)에 나타나 있는 바와 같이 기어72를 회전시키고, 나아가서는 프레임64를 샤프트70을 중심으로 하여 회전시킨다. 이에 따라 브레이크편80이 마찰링170의 외주부에 슬라이딩(sliding)하여 브레이크편80과 마찰링170의 외주부와의 사이에서 발생하는 마찰이 마찰링170, 나아가서는 마찰링170과 일체의 회전판140의 회전을 억제한다.

이에 따라 베이스 플레이트92와 회전판140과의 사이에서 상대회전이 발생하여 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 회전한다.

이렇게 하여 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 소정량 이상 상대회전하면 회전판140의 블록146에 설치된 가압편154가 폴130의 연결편134에 접촉된다. 이 상태에서 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 더 상대회전하려고 하면 가압편154가 연결편134의 경사면164를 인출 방향으로 가압한다.

경사면164에 부여되는 압력은 인출 방향과 회전판140 및 베이스 플레이트92의 반경 방향 안쪽으로 작용하고, 이 반경 방향 안쪽으로의 작용이 폴130을 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 회전시킨다. 폴130은 보스124를 중심으로 하여 권취 방향으로 회전함으로써 선단134A의 각부(角部)를 어댑터112의 외주부에 접촉시키고, 이 상태에서 권취 방향측으로 인접하는 바깥톱니122에 접촉할 때까지 베이스 플레이트92와 함께 베이스 플레이트92의 중심 둘레를 권취 방향으로 회전한다(도3 참조).

계속하여 이 상태에서 선단134A가 바깥톱니122에 접촉되고 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 더 회전하면 폴130의 선단134A가 바깥톱니122를 권취 방향으로 가압하여 어댑터112, 나아가서는 스풀20을 권취 방향으로 회전시킨다. 이 스풀20의 회전에 의하여 웨빙벨트28이 스풀20에 감긴다.

이에 따라 웨빙벨트28의 느슨함, 소위 「슬랙(slack)」이 해소되어 웨빙벨트28에 의한 탑승자의 신체에 대한 구속력이 향상되어, 가령 그 후에 탑승자가 차량의 급제동(급브레이크) 조작을 하여 차량이 급감속 상태가 되었다고 하더라도 웨빙벨트28이 확실하게 탑승자의 신체를 지지한다.

또한 이와 같이 슬랙이 해소된 상태에서 모터44가 정지하면 권취 방향으로 베이스 플레이트92가 회전하는 것이 정지된다. 베이스 플레이트92의 회전이 정지되면 압축코일스프링150이 탄성력에 의하여 회전판140을 권취 방향으로 가압하여 회전판140을 권취 방향으로 회전시킨다.

회전판140이 회전하면 가압부166이 폴130의 해제편136에 접촉되어 해제편136을 권취 방향으로 가압한다. 이 압력을 해제편136이 받음으로써 폴130은 보스124를 중심으로 하여 인출 방향으로 회전하여 연결편134의 선단134A가 어댑터112의 외주부로부터 이간된다. 이에 따라 베이스 플레이트92와 어댑터112와의 기계적 연결, 즉 모터44의 출력축50과 압축코일스프링150과의 기계적인 연결이 해제된다.

여기에서 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 어댑터112의 바깥톱니122의 총수가 홀수로 되어 있어 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122에 접촉되어 있는 상태에서는, 타방의 폴130의 선단134A는 어댑터112의 원주 방향을 따라 바깥톱니122로부터 이간되어 어댑터112의 원주 방향을 따라 권취 방향으로 인접하는 바깥톱니122와 인출 방향으로 인접하는 바깥톱니122의 중간부에 위치하고 있다. 즉 본 실시예에서는, 양쪽 폴130의 선단134A가 어댑터112의 외주부에 접촉한 상태에서는, 일방의 폴130의 선단134A로부터 타방의 폴130의 선단134A까지의 간격이 바깥톱니122의 피치(pitch)의 정수배(正數倍)로 되어 있지 않다.

이 때문에 도4에 나타나 있는 바와 같이 가령, 양쪽 폴130이 보스124를 중심으로 하여 회전할 때에 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122의 이끝면(tooth crest)에 접촉하더라도 타방의 폴130의 선단이 바깥톱니122의 이끝면에 접촉하지 않고 원주 방향과 인접하는 바깥톱니122의 사이에서 어댑터112의 외주부에 접촉한다. 따라서 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122의 이끝면에 접촉되어 맞물릴 수 없더라도 바깥톱니122의 대략 반 피치만 베이스 플레이트92가 회전하면 타방의 폴130의 선단134A가 확실하게 바깥톱니122에 맞물린다. 이 때문에 확실하고 신속하게 베이스 플레이트92의 회전을 어댑터112에 전달할 수 있어 모터44의 회전력을 스풀20에 전달할 수 있다.

또한 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122의 이끝면에 접촉된 상태에서는, 이 상태 그대로 연결편134가 가압편154에 접촉된다. 여기에서 가령 가압편154가 회전판140과 일체인 경우에는, 그 이상의 회전판140에 대한 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전하는 것이 제한된다. 이 상태에서는, 타방의 폴130의 선단으로 가압편154가 간섭하는 것이 불충분하여 가압편154가 타방의 폴130을 권취 방향으로 충분히 회전시킬 수 없어, 그 결과 타방의 폴130 선단을 바깥톱니122에 접촉시킬 수 없을 가능성이 있다.

여기에서 본 실시예에서는, 상기한 바와 같이 일방의 폴130 선단134A가 바깥톱니122의 이끝면에 접촉한 상태 그대로 연결편134가 가압편154에 접촉되고, 이 상태에서 베이스 플레이트92가 회전판140에 대하여 권취 방향으로 더 상대회전하려고 하면 압축코일스프링158의 탄성력에 저항하여 폴130의 선단134A가 가압편154를 가압하여 권취 방향으로 변위(變位)시킨다. 이에 따라 회전판140에 대하여 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 상대회전한다.

이 때문에 타방의 폴130에 대응하는 가압편154가 타방의 폴130의 선단134A에 간섭하여 폴130을 권취 방향으로 회전시킨다. 이에 따라 일방의 폴130의 선단134A가 바깥톱니122의 이끝면에 접촉한 상태 그대로 연결편134가 가압편154에 접촉하더라도 타방의 폴130을 어댑터112의 바깥톱니122에 맞물리게 할 수 있어 확실하게 베이스 플레이트92의 회전을 어댑터112에 전달할 수 있다.

한편 상기한 바와 같이 모터44의 회전력에 의하여 스풀20을 권취 방향으로 회전시킴으로써 웨빙벨트28에 의한 탑승자 신체에 대한 구속력이 향상되지만 슬랙이 해소될 때까지 스풀20에 웨빙벨트28이 감겨진 상태에서는, 탑승자의 신체가 장해가 되어 기본적으로는 그 이상 스풀20에 웨빙벨트28을 감을 수 없게 된다. 이 상태에서 스풀20이 권취 방향으로 더 회전하여 웨빙벨트28을 감으려고 하면 필요 이상의 힘으로 웨빙벨트28이 탑승자의 신체를 조이게 되어 바람직하지 못하다.

여기에서 상기한 바와 같이 필요 이상으로 스풀20이 웨빙벨트28을 감으려고 하는 경우에는, 탑승자의 신체가 웨빙벨트28을 감는 것에 장해가 되어 스풀20이 웨빙벨트28을 감기 위한 권취력(卷取力)에 따른 크기의 인장력(引張力)이 탑승자의 신체로부터 웨빙벨트28로 전달된다. 이 인장력은 스풀20이 웨빙벨트28을 권취 방향과는 반대로 작용하기 때문에 인장력이 웨빙벨트28로 전달됨으로써 스풀20은 정지된다.

이 상태에서는, 바깥톱니 기어102, 베이스 플레이트92, 폴130 및 어댑터112를 통하여 모터44의 회전력이 스풀20으로 전달되기 때문에 스풀20이 정지한 상태에서는, 어댑터112의 바깥톱니122는 베이스 플레이트92의 중심 둘레로 폴130이 회전하는 것을 제한하여 폴130이 베이스 플레이트92가 권취 방향으로 회전하는 것을 제한한다. 또한 베이스 플레이트92는 토크 리미터104를 통하여 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 회전하는 것을 제한한다.

여기에서 이러한 토크 리미터104를 통한 베이스 플레이트92에 의한 바깥톱니 기어102의 회전제한상태에서 바깥톱니 기어102가 권취 방향으로 더 회전하려고 하고, 이 때의 회전력이 토크 리미터104의 탄성력을 상회하면 토크 리미터104의 결합부106이 결합오목부100으로부터 빠진다. 이에 따라 일시적으로 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102와의 연결이 해제되어 인접하는 다른 결합오목부100에 결합부106이 삽입될 때까지 바깥톱니 기어102만이 권취 방향으로 회전한다.

이와 같이 베이스 플레이트92와 바깥톱니 기어102의 연결이 해제됨으로써 베이스 플레이트92로 바깥톱니 기어102가 회전력을 전달하는 것, 즉 스풀20으로 모터44가 회전력을 전달하는 것이 차단되기 때문에 웨빙벨트28에 의한 구속력의 상승을 억제할 수 있다.

또 본 실시예에서는, 바깥톱니122의 총수를 홀수로 함으로써 양쪽 폴130의 선단134A가 동시에 바깥톱니122에 맞물리지 않도록 하였다. 그러나 바깥톱니122의 총수가 짝수가 되더라도 실현할 수 있다. 즉 일방의 폴130에 대하여 타방의 폴130을 원형구멍115의 정반대측에 배치하지 않고 바깥톱니122의 피치 미만만큼 원형구멍115 둘레에 타방의 폴130을 비켜 놓아 배치하면 된다.

또한 본 실시예에서는, 전방 장해물까지의 거리가 일정한 값 이하가 되었을 경우의 전방감시센서54로부터의 신호에 의거하여 ECU52가 드라이버46을 통하여 모터44를 구동시키는 구성이다. 그러나 폴130의 선단134A를 바깥톱니122에 맞물리게 하기 위한 조건이 전방 장해물까지의 거리에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 가속도센서에 의하여 차량의 급감속 상태를 검출하였을 경우에 모터44를 구동시키는 구성으로 하더라도 좋다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 어느 하나의 연결부재가 입력기어의 이끝면에 접촉하는 경우이더라도 다른 연결부재를 입력기어에 확실하게 맞물리게 할 수 있어, 그 결과 확실하게 힘을 전달할 수 있다.

Claims (4)

1. 차량 탑승자(搭乘者)의 신체에 장착됨으로써 상기 차량 탑승자의 신체를 구속하는 긴 띠(帶) 모양의 웨빙벨트(webbing belt)의 기단측(基端側)이 결합되어 자체(自體)의 축심(軸心)을 중심으로 하여 일방(一方)의 권취 방향으로 회전함으로써 상기 웨빙벨트를 자체의 외주부(外周部)에 대략 층(層) 모양으로 감고 또한 상기 웨빙벨트가 선단측(先端側)으로 인출(引出)됨으로써 상기 권취 방향과는 반대의 인출 방향으로 회전하는 권취축(卷取軸)과,

   상기 권취축에 기계적으로 연결되어 자체의 회전에 의하여 상기 권취축을 회전시키고 또한 자체의 축심 둘레에 복수의 톱니가 일정한 간격으로 형성되는 입력기어(入力 gear)와,

   구동수단에 기계적으로 직접 또는 간접적으로 연결되어 상기 구동수단의 구동력을 받아 회전하는 원동측 회전체(原動側 回轉體)와,

   상기 원동측 회전체의 회전에 연동(連動)하여 상기 입력기어의 축심 둘레로 회전하고 또한 당해 회전과는 별도로 상기 입력기어의 상기 톱니에 대하여 접근 및 이탈 이동이 가능하여 상기 톱니에 대한 접근이동에 의하여 상기 입력기어에 맞물려서 상기 원동측 회전체의 회전을 상기 입력기어에 전달하고 또한 상기 입력기어에 맞물린 상태에서 상기 입력기어의 축심 둘레의 각 맞물린 부분의 간격이 상기 복수 톱니의 피치(pitch)의 정수배(正數倍)가 되는 수(數)와 당해 피치 미만이 되는 수의 합(合)이 되는 복수의 연결부재(連結部材)

   를 구비하는 웨빙권취장치(webbing retractor).
2. 제1항에 있어서,

   상기 권취축에 대하여 동축(同軸)으로 상대회전(相對回轉)할 수 있도록 상기 권취축에 축지(軸支)되고 또한 외주부에 복수의 바깥톱니가 일정한 간격으로 형성되어 상기 구동수단의 구동력에 의하여 회전하는 구동기어에 직접 또는 간접적으로 접속되는 대략 링(ring) 모양의 바깥톱니 기어를 포함하여 상기 원동측 회전체를 구성하고,

   상기 바깥톱니 기어의 내측에 설치되고 상기 권취축에 동축(同軸)으로 그리고 일체(一體)로 연결되어 외주부에 소정의 간격으로 상기 톱니가 형성되는 축부(軸部)를 포함하여 상기 입력기어를 구성하고,

   상기 바깥톱니 기어의 반경 방향을 따른 상기 바깥톱니 기어와 상기 입력기어와의 사이에서 상기 연결부재를 상기 입력기어에 대하여 접근 및 이탈 이동시킬 수 있도록 상기 바깥톱니 기어가 지지하는 것

   을 특징으로 하는 웨빙권취장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 연결부재가 상기 입력기어에 맞물리는 상태에서 상기 권취축을 권취 방향으로 회전시키는 방향으로 상기 원동측 회전체가 회전하는 경우에 상기 연결부재가 상기 입력기어측으로 접근이동하여 상기 입력기어에 맞물리는 것

   을 특징으로 하는 웨빙권취장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 차량이 감속(減速)하였을 때의 감속도(減速度)를 검출하여 상기 감속의 변화율이 소정치 이상의 경우에 감속도 검출신호를 출력하는 감속도검출수단(減速度 檢出手段) 및 상기 차량의 전방에 위치하는 장해물까지의 거리를 검출하여 상기 거리가 소정치 미만의 경우에 장해물 검출신호를 출력하는 전방감시수단(前方監視手段) 중에서 적어도 어느 일방의 수단에 접속되어 상기 어느 일방의 수단이 출력하는 감속도 검출신호 또는 상기 장해물 검출신호에 의거하여 상기 구동수단을 작동시키는 제어수단(制御手段)을 구비하는 것

   을 특징으로 하는 웨빙권취장치.