KR20080016501A

KR20080016501A - 신속 작동 클러치, 좌석 벨트 리트렉터, 및 좌석 벨트리트렉터의 모터의 결합 방법

Info

Publication number: KR20080016501A
Application number: KR1020070082902A
Authority: KR
Inventors: 엔지 케빈 웨이-룽; 제임스 엘. 웨버
Original assignee: 델피 테크놀로지스 인코포레이티드
Priority date: 2006-08-18
Filing date: 2007-08-17
Publication date: 2008-02-21
Also published as: KR100914022B1; US7641139B2; US20080041651A1

Abstract

신속 작동 클러치는, 마찰 플레이트; 상기 마찰 플레이트와 클러치 플레이트의 회전 중심에 대해 상기 마찰 플레이트에 이동가능하게 장착되고, 상기 마찰 플레이트에 대해 회전하도록 형성된 클러치 플레이트; 상기 마찰 플레이트 또는 상기 클러치 플레이트 중 적어도 하나에 선회식으로 장착된 액추에이터 아암으로서, 상기 액추에이터 아암의 제 1 단부의 운동을 확장하도록 구성되고, 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 운동이 상기 액추에이터 아암의 제 1 단부를 이동시키는, 상기 액추에이터 아암; 및 로킹 위치와 해제 위치 사이의 운동을 위해 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착된 로크 폴로서, 상기 로크 폴과 상기 액추에이터 아암의 제 2 단부는 서로 접촉하도록 구성되고, 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 운동은 상기 제 1 단부의 운동을 확장시켜서 상기 액추에이터 아암의 제 2 단부와 상기 액추에이터 아암은 상기 로크 폴과 접촉하고 상기 로크 폴은 상기 로킹 위치로부터 상기 해제 위치로 이동된다.

Description

신속 작동 클러치, 좌석 벨트 리트렉터, 및 좌석 벨트 리트렉터의 모터의 결합 방법{CLUTCH DEVICE FOR SEATABLE RETRACTOR}

본 출원은 2006년 8월 18일자로 출원된 미국 가출원 제60/838,901호를 우선권으로 하며, 그 내용은 본원에 참조로 인용된다.

본 발명의 예시적인 실시예는 차량 좌석 벨트에서의 느슨함을 완화하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 좌석 벨트 리트렉터용 신속 작동 클러치에 관한 것이다.

차량은 좌석 벨트 및 좌석 벨트 리트렉터를 구비한다. 일단 좌석 벨트가 신장 또는 풀리고 텅(tougue)이 래치 또는 버클 장치 내에 맞물리면, 좌석 벨트 웨빙의 초과량을 수축하거나 또는 감는 것이 바람직하다.

또한, 차량 좌석 벨트는 자동 권취 장치를 구비하여, 사전결정된 조건이 감지될 때 사전결정된 작동시(예컨대, 사고 전에 감지된 상당한 감속 또는 차량 조건)의 사전결정된 양의 느슨함 또는 좌석 벨트 웨빙의 양을 감는다. 이와 같은 장 치는 좌석 벨트를 감도록 구동하는 모터를 이용한다. 작동시에, 절박한 위험 또는 사전결정된 조건이 감지되는 경우 좌석 벨트의 일부를 수축하도록 리트렉터의 모터에 프리텐션 신호를 보낸다.

프리텐션 신호를 받으면, 좌석 벨트 리트렉터는 사전결정된 레벨로 벨트를 신속하게 긴장시킴으로써 반응한 다음, 사고(예컨대, 충돌)가 발생하면 피로테크닉 프리텐셔너(pyrotechnic pre-tensioner) 및 팽창가능한 쿠션이 전개된다. 좌석 벨트 리트렉터의 몇 가지 특징으로는, 절박한 위험이 감지되는 경우 좌석벨트 느슨함을 제거하고, 충돌이 발생하기 전에 소정의 위치에 승객을 끌어당겨서 유지한다. 더욱이, 벨트를 맨 승객과 차량의 다른 부분 사이의 거리를 최대화하기 위해 좌석 벨트 리트렉터는 피로테크닉 프리텐셔닝 장치와 조화되어 작동하도록 구성된다.

절박한 위험이 회피되거나 더 이상 존재하지 않으면(예컨대, 충돌이 회피되면), 좌석 벨트 리트렉터는 그 자체를 리셋하여 다음 프리텐셔닝 신호를 위한 대기 모드를 유지하도록 구성된다. 모터를 좌석 벨트 웨빙을 포함하는 스풀과 맞물림 및 분리하기 위해, i) 모터가 전기 신호를 제어 모듈로부터 수신하면 동력화 기구가 스풀을 좌석 벨트 리트렉터 상에서 맞물림 및 회전하게 하고, ii) 통상적으로 매일 사용하기 위해 동력화 기구가 좌석 벨트 리트렉터로부터 분리되게 하도록 클러치 기구를 필요로 하며, 웨빙에 대한 추출 및 수축 작용력은 편리함이 낮은 레벨에 있다.

따라서, 감지된 차량 조건에 반응하여 신속하게 맞물림 및 분리하는 클러치 기구를 구비하는 것이 바람직하다.

비제한적이고 예시적인 실시예에 따르면, 본 발명은 좌석 벨트 리트렉터에 관한 것이다. 좌석 벨트 리트렉터의 주요한 사용은 웨빙 내의 느슨함을 제거함으로써 좌석 벨트 시스템을 프리텐션하는 것이다.

본 발명의 예시적인 실시예는 좌석 벨트 리트렉터용 신속 작동 클러치에 관한 것으로서, 신속 작동 클러치는, 마찰 플레이트; 상기 마찰 플레이트와 클러치 플레이트의 회전 중심에 대해 상기 마찰 플레이트에 이동가능하게 장착되고, 상기 마찰 플레이트에 대해 회전하도록 형성된 클러치 플레이트; 상기 마찰 플레이트 또는 상기 클러치 플레이트 중 적어도 하나에 선회식으로 장착된 액추에이터 아암으로서, 상기 액추에이터 아암의 제 1 단부의 운동을 확장하도록 구성되고, 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 운동이 상기 액추에이터 아암의 제 1 단부를 이동시키는, 상기 액추에이터 아암; 및 로킹 위치와 해제 위치 사이의 운동을 위해 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착된 로크 폴로서, 상기 로크 폴과 상기 액추에이터 아암의 제 2 단부는 서로 접촉하도록 구성되고, 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 운동은 상기 제 1 단부의 운동을 확장시켜서 상기 액추에이터 아암의 제 2 단부와 상기 액추에이터 아암은 상기 로크 폴과 접촉하고 상기 로크 폴은 상기 로킹 위치로부터 상기 해제 위치로 이동되는, 상기 로크 폴;을 포함한다.

또다른 예시적인 실시예에 있어서, 좌석 벨트 리트렉터가 제공된다. 좌석 벨트 리트렉터는, 링 기어에 맞물린 기어 트레인에 구동력을 제공하는 모터; 및 상기 링 기어 내에 배치되는 신속 작동 클러치;를 포함하며, 상기 신속 작동 클러치는, 마찰 플레이트; 클러치 플레이트; 상기 마찰 플레이트와 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착된 액추에이터 아암으로서, 상기 클러치 플레이트는 상기 액추에이터 아암의 개구 내에 수용된 스터드를 갖는, 상기 액추에이터 아암; 및 로킹 위치와 해제 위치 사이의 운동을 위해 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착된 로크 폴로서, 상기 로크 폴은 상기 클러치 플레이트의 길다란 개구 내에 배치된 작동 핀을 갖고, 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 운동은 상기 액추에이터 아암의 회전 운동을 야기하고, 상기 액추에이터 아암은 상기 작동 핀과 접촉하고, 상기 로크 폴은 상기 로킹 위치로부터 상기 해제 위치로 이동되는, 상기 로크 폴;을 포함한다.

또다른 예시적인 실시예에 있어서, 좌석 벨트 리트렉터의 모터를 결합하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 마찰 플레이트와 클러치 플레이트 사이에 액추에이터 아암을 선회식으로 장착하는 단계; 및 상기 클러치 플레이트에 대해 상기 마찰 플레이트를 3°이하로 회전시키는 단계;를 포함하며, 상기 마찰 플레이트의 형상부는 상기 액추에이터 아암이 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착된 로크 폴의 작동 핀과 맞물리게 하고, 상기 로크 폴은 좌석 벨트 리트렉터의 샤프트에 고정된 래칫과 맞물린다.

본 발명의 예시적인 실시예는 좌석 벨트 리트렉터에 관한 것이다. 좌석 벨트 리트렉터의 주요한 사용은 웨빙 상의 느슨함을 제거함으로써 좌석 벨트 시스템을 프리텐션하는 것이다. 프리텐션 신호는 절박한 위험이 충돌전 안전 시스템을 거쳐 감지될 때 리트렉터로 보내진다. 좌석 벨트 리트렉터는 사전결정된 레벨로 벨트를 신속하게 긴장시킴으로써 반응한다. 피로테크닉 프리텐셔너 및 에어백은 실제의 충돌이 발생하면 전개된다. 그러나, 절박한 위험이 회피되고 더 이상의 위험이 존재하지 않으면, 좌석 벨트 리트렉터는 그 자체를 리셋하고 다음 프리텐셔닝 신호를 위한 대기 모드로 유지된다. 좌석 벨트 리트렉터의 몇 가지 주요한 이점은 절박한 위험이 감지되면 좌석 벨트 느슨함을 제거하고, 실제 충돌 전에 소정 위치에 승객을 끌어당겨서 유지시킨다.

본 발명을 통해, '상측(upper)', 하측(lower)', '상부(top)', '바닥부(bottom)', '전방(front)', '후방(rear)' 등의 상대적인 위치를 나타내는 용어는 도면에서 도시한 클러치 및 구성요소의 배향을 지칭한다. 이들 용어는 도시한 실시예를 설명하도록 사용되며, 제한할 목적은 아니다. 특정 적용에 있어서, 클러치는 도면에 도시한 것과는 상이한 배향(예컨대, 도시한 것의 180° 역전되거나 또는 횡방향)으로 좌석 벨트 리트렉터에 설치될 수 있으며, 이 경우에, 상기한 상대 위치의 용어는 더 이상 정확하지 않을 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된 좌석 벨트 리트렉터(10)의 분해도를 도시한다. 예시적인 실시예에 있어서, 좌석 벨트 리트렉터(10)는 자동 로킹 리트렉터(ALR)와, 사용시에 고정된 좌석 벨트 길이를 로 킹 및 유지하는 안전 벨트 리트렉터 또는 차량 또는 승객이 신속하게/갑자기 늦추거나 갑자기 정지하는 경우에만 벨트를 자유롭게 이동하고 로킹시키는 비상 로킹 리트렉터(ELR) 또는 조합형(전환가능한) ELR/ALR 리트렉터와, 어른용 비상 로킹 모드로 작동되고 어린이용 안전 좌석과 함께 이용되는 자동 로킹 모드로 전환될 수 있는 안전 벨트 리트렉터를 포함한다.

더욱이, 좌석 벨트 리트렉터(10)는 모터(14)와 피로테크닉 프리텐셔닝 장치(16)를 더 포함하며, 각각은 좌석 벨트 리트렉터(10)의 완화 스풀(18)에 간헐적으로 맞물려서 그에 회전력을 제공한다. 완화 스풀(18)은 좌석 벨트 웨빙(도시하지 않음)의 일부를 감기 위한 표면을 제공한다.

스풀(18)에 회전력을 제공하기 위해, 기어 트레인(gear train)(20)은 모터(14)의 출력 기어(22)와 링 기어 또는 출력 기어(24) 사이에 배치된다.

모터(14)로부터 스풀(18)로 회전력을 제공하기 위해, 클러치 기구(26)은 링 기어(24)와 스풀 커넥터 샤프트(28) 사이에 배치된다.

따라서, 좌석 벨트 리트렉터(10)는 표준 좌석 벨트 리트렉터에 통합된 별개의 동력화 기구를 갖는 것으로 통상적으로 알려져 있다. 동력화 기구의 주요 구성요소로는 모터(14), 기어 트레인(20), 클러치 기구(26) 및 하우징(30)이 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는, i) 모터(14)가 전기 신호를 제어 모듈로부터 수신하면 동력화 기구가 스풀(18)을 좌석 벨트 리트렉터 상에서 기본적으로 맞물림 및 회전하게 하고, ii) 통상적인 사용을 위해 동력화 기구가 좌석 벨트 리트렉터로부터 분리되게 하는 클러치 기구(26)에 관한 것으로, 웨빙에 대한 추출 및 수축 작 용력은 낮거나 또는 편리한 레벨에 있다.

도 2 내지 도 11을 참조하면, 클러치 기구(26)는 기어, 클러치 전방 플레이트(32), 클러치 후방 플레이트(34), 로크 폴(36), 로크 폴 스프링(38), 액추에이터 아암(40), 마찰 플레이트(42), 마찰 플레이트 스프링(44) 및 래칫(ratchet)(46)을 포함한다. 도 4는 액추에이터 아암(actuator arm)과 로크 폴(lock pawl)의 상대 위치를 나타내기 위해 클러치 후방 플레이트(34) 없이 클러치 조립체의 일부를 도시한다.

로크 폴(36), 로크 폴 스프링(38) 및 래칫(46)은 기어(24) 내에서 클러치 전방 플레이트(32)와 클러치 후방 플레이트(34) 사이에 개재된다. 예시적인 실시예에 있어서, 로크 폴 스프링(38)은 로크 폴(36)을 해제 위치[예컨대, 래칫(46)이 맞물리지 않음)로 가압한다. 예시적인 실시예에 따르면, 클러치 전방 플레이트(32)는 스프링 강으로 이루어지며, 클러치 전방 플레이트(32)와 클러치 후방 플레이트(34) 양자가 복수의 나사(50)에 의해 4가지 위치에 서로 축방향으로 고정되는 경우 기어(24)의 밸리(48)를 아래로 굽혀 그내에 안착하도록 구성되는 4개의 레그(47)를 갖는다. 스프링의 레그(47)는 스프링 또는 가압력 및 과부하 보호 형상부를 구비하도록 구성되며, 회전력이 기어 트레인에 인가되고 로크 폴이 래칫과 맞물림에 따라 밸리 내에 수용된 스프링 레그의 일부는 인접한 밸리(들)(48) 내로 상측 및 하측으로 편향된다. 이에 따라, 스프링 레그가 상측으로 편향됨에 따라, 클러치 전방 플레이트와 클러치 후방 플레이트는 출력 기어에 대해 회전할 수 있고, 스프링 레그는 인접한 공동 내에 수용되며, 과부하력이 더 이상 인가되지 않을 때 까지 프로세스를 계속한다. 다시 말하면, 스프링은 클러치 전방 플레이트와 제2 또는 클러치 후방 플레이트(34)를 출력 기어(24) 내에서 회전시키며, 이에 따라 출력 기어 또는 임의의 다른 기어의 치형부는 시스템에 인가된 과부하력을 받는 동안 마모되지 않는다. 이것은 모터(14)가 기어 트레인(20)에 힘을 인가하여 클러치가 맞물리고 좌석 벨트 웨빙이 클러치 전방 플레이트(32)의 스프링 레그(47)에 의해 제공된 사전결정된 공차를 초과하여 대항력을 제공하는 힘을 받는 경우에 바람직하다. 4개의 스프링 레그를 도시하고 있지만, 4개 이하 또는 그 이상의 스프링 레그도 본 발명의 예시적인 실시예의 범위 내에 있다.

로크 폴(36)은 클러치 전방 플레이트(32)와 클러치 후방 플레이트(34) 상의 선회 구멍(56, 58)과 맞춰지는 선회 스터브(pivot stubs)(52, 54)를 갖는다. 로크 폴(36)은, 로크 폴(36)의 테이퍼진 단부(62) 쪽으로 포스트 또는 작동 핀(60)을 갖는다. 포스트(60)는 액추에이터 아암(40)과 접촉할 뿐만 아니라 클러치 후방 플레이트(34)의 길다란 개구(64) 내에서 이동하도록 구성된다. 로크 폴(36)을 분리/저장 위치[예컨대, 래칫(46)에 대한 맞물리지 않은 위치)에 배치시키기 위해, 로크 폴 스프링은 로크 폴(36)을 맞물리지 않은 위치로 가압하도록 배치된다. 변형 실시에에 있어서, 액추에이터 아암(40)은 로크 폴(36)과 접촉하는 포스트를 갖도록 구성될 수 있다.

래칫(46)은 클러치 전방 플레이트(32)와 클러치 후방 플레이트(34)에 반경방향으로 배치된다. 반경방향 및 축방향 위치는 한 쌍의 베어링(68, 70)에 의해 더 멀리 안내된다. 예시적인 실시예에 있어서, 베어링(68, 70)은 DELRIN 베어링 또는 임의의 다른 동등한 베어링이다. 래칫(46)의 내경은 이중-D 형상부 또는 개구(72)를 가지며, 이는 스풀 커넥터 샤프트(28)의 상보적인 형상부를 축방향으로 미끄럼운동시켜서 독립적으로 회전하는 것을 방지한다.

클러치 후방 플레이트의 상부면(74)은 로크 폴(36), 로크 폴 스프링 및 래칫을 수용하는 한편, 후방 플레이트의 하측면(76)은 180°로 이격되고 공통 반경에 배치된 2개의 오우버 이동 포스트(over travel post) 또는 스터드(studs)(78, 80)를 갖는다. 포스트(78, 80)는 액추에이터 아암(40)에 관하여 i) 선회축 및 ii) 안티 오우버 이동 형상부의 2가지 기능을 한다.

예시적인 실시예에 따르면, 액추에이터 아암은 클러치 후방 플레이트와 마찰 플레이트 사이에서 선회식으로 장착된다. 액추에이터 아암(40)은 하부면(76) 상에 배치된 포스트(78, 80) 중 하나 상에서 선회하는 선회 구멍(82)을 갖는다. 액추에이터 아암은 마찰 플레이트 또는 클러치 후방 플레이트 중 하나에 선회식으로 장착되고, 다른 하나는 액추에이터 아암을 조작하도록 구성된다. 액추에이터 아암(40)의 보다 긴 아암 부분 또는 제 2 단부(84)는 로크 폴 포스트 또는 작동 핀(60)을 푸쉬-슬라이드 방식으로 접촉하도록 배치되어, 로크 폴(36)을 맞물림 그리고 맞물리지 않은 상태로 교대로 이동시킨다. 액추에이터 아암(40)의 보다 짧은 아암 부분 또는 제 1 단부(86)는 마찰 플레이트(42) 상의 형상부 또는 포스트(90)와 접촉하는 개방 단부의 구멍(88)을 갖는다.

길고 짧은 아암 접근법을 이용하는 예시적인 실시에에 따르면, 보다 짧은 아암 부분 상에서의 적은 운동은 보다 긴 아암 부분 상에서의 큰 흔들림을 일으킬 수 있다. 이에 따라, 마찰 플레이트(42)와 클러치 후방 플레이트(34) 사이의 매우 적은 운동이 확장되면 로크 폴(36)을 신속하게 맞물림 및 분리시킬 것이다. 물론, 소정의 확장이 제공되는 한 액추에이터 아암(40)의 다른 구성이 고려된다. 따라서, 로크 폴(36)의 신속 작동하는 맞물림 및 분리가 제공된다.

마찰 플레이트(42)가 클러치 후방 플레이트(34) 아래에 배치되기 때문에, 액추에이터 아암(40)을 수용하는 골격부(ribbings)(94) 사이에 공동(92)이 있다. 포스트(90)는 액추에이터 아암(40) 상의 개방 단부형 단부(88)와 접촉한다. 마찰 플레이트 스프링(44)은 하우징(30)에 고정된 하나의 레그(96)를 갖는 한편, 나머지는 마찰 플레이트(42) 상의 홈부(98) 주위를 감싼다. 이러한 구성은 마찰 플레이트(42)를 지체시키는 몇몇의 저항력에 초기의 기어 트레인 운동시에 회전을 제공한다. 이러한 지체량은 마찰 플레이트(42)와 클러치 후방 플레이트(34) 사이의 상대 운동을 형성하여, 액추에이터 아암(40)의 보다 짧은 아암을 강제 이동시킨다.

액추에이터 아암(40)의 운동은 액추에이터 아암(40)과 로크 폴(36)의 선회 운동을 거쳐 래칫(46)을 로크 폴(36)과 맞물린다. 기어(24)가 시계방향으로 구동되는 경우의 예시적인 실시예에 있어서, 반경방향, 축방향 및 선회방향으로 연결된 모든 구성요소는 동일방향으로 함께 회전한다[예컨대, 클러치 전방 플레이트(32), 클러치 후방 플레이트(34) 및 로크 폴(36)]. 이러한 초기 운동시에, 마찰 플레이트 스프링(44)을 갖는 마찰 플레이트(42)에 대한 저항력은 마찰 플레이트(42)와 클러치 후방 플레이트(34) 사이의 상대 운동을 발생시킬 것이다. 이것은 액추에이터 아암(40)이 로크 폴(36)을 래칫(46)과 맞물리도록 밀게 할 것이다.

상술한 바와 같이, 클러치 후방 플레이트(34) 상의 오우버 이동 포스트(예컨대, 78, 80)는 마찰 플레이트(42) 상의 대응하는 구멍(93) 내에 수용되어 그에 의해 차단되므로, 일단 로크 폴(36)이 맞물리기만 하면 액추에이터 아암(40) 상에 추가적인 힘이 발휘되는 것을 방지한다. 일단 맞물리면, 마찰 플레이트(42)는 기어(24)와 함께 회전을 계속하는 한편, 마찰 플레이트 스프링(44)을 따라 견인한다. 예를 들면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 마찰 플레이트와 클러치 후방 플레이트 사이의 상대 운동이 액추에이터 아암의 운동을 야기하는 것을 허용하기 위해 구멍(93) 중 적어도 하나는 오우버 이동 포스트(78, 80)의 외주보다 약간 크다. 예시적인 실시예에 따르면, 액추에이터 아암을 지지하지 않는 포스트를 수용한 구멍(93)은 포스트보다 약간 큰 길다란 개구(93) 내에 수용된다. 도시된 바와 같이, 포스트(80)는 포스트(80)보다 큰 개구(93) 내에 시용된다. 또한, 포스트(78)는 액추에이터 아암을 선회식으로만 수용하고 마찰 플레이트(42)의 개구 내로 연장하지 않도록 구성될 수 있거나, 또는 변형례로서 마찰 플레이트(42)의 개구는 개구 내의 포스트(78)의 상대 운동을 허용하지 않도록 구성되는 한편, 포스트(80)는 그에 따라 이동하도록 허용된다. 또다른 변형례로서, 마찰 플레이트와 클러치 후방 플레이트 사이의 상대 운동이 액추에이터 아암의 운동을 야기하는 것을 허용하기 위해, 양자의 포스트(78, 80)는 포스트의 외주보다 약간 큰 개구(93) 내에 수용된다.

맞물림 시에, 래칫(46)은 기어(24)와 일치하여 회전할 것이고, 스풀 커넥터 샤프트(28)를 교대로 회전시키고, 스풀 커넥터 기부(100)를 교대로 회전시키며, 스풀(18)을 교대로 회전시킨다.

한편, 분리를 제공하기 위해 그리고 기어(24)가 반시계방향으로 구동되는 경우, 즉 반대의 경우가 발생되는 경우, 마찰 플레이트와 클러치 후방 플레이트(34) 사이의 상대 운동은 액추에이터 아암(40)이 외부로 흔들리게 하여, 스프링(38)의 가압력으로 인해 로크 폴 스프링이 로크 폴(36)의 맞물림을 해제하게 스냅(snap)하게 한다. 지금, 래칫(46)은 기어(24)로부터 완전히 분리되어 있다. 다른 분리 수단은 기어 트레인(20)이 후방 구동되는 동안 클러치가 여전히 맞물리는 경우에 발생한다. 이것은 모터 파워를 끈 경우 보다 쉽게 발생한다. 후방 구동 설계는 스풀(18) 상의 (좌석 벨트 웨빙을 빼내는 것으로부터의) 회전력이 [기어 트레인(20)으로부터] 기어(24)에 의해 발생된 회전력을 초과하는 경우 발생한다. 후방 구동으로부터 나온 미소한 회전 각도는 마찰 플레이트(42)와 클러치 후방 플레이트(34) 사이의 상대 운동을 발생시키기에 충분하여, 교대로 액추에이터 아암(40)을 분리 위치로 흔들게 한다. 로크 폴(36) 부하가 (스프링 팩을 거쳐 좌석 벨트 웨빙 내에 끼워넣는 것으로부터) 래칫(46)으로부터 경감되자마자, 로크 폴 스프링은 로크 폴(36)의 맞물림을 해제하도록 스냅할 것이다.

이러한 클러치는 기어가 회전하는 회전방향에 의해 맞물림 및 분리를 발생시킨다. 이러한 클러치는 저속 맞물림에서도 매우 예측가능하다. 이전의 설계는 완전 분리로부터 완전 맞물림 그리고 그 반대를 얻기 위해 28°의 기어 회전을 필요로 했다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 동일한 작동을 수행하기 위해 마찰 플레이트와 클러치 후방 플레이트 사이에서 2°의 회전만을 취하여, 길고 짧은 아암 접근법을 이용하여 성취된다. 따라서, 신속한 맞물림 및 분리가 제공되어, 로크 폴(36)이 기어 트레인(20)이 감는 속도에 막 도달한 경우 래칫(46) 내로 (또는 그 반대로) 구동하게 한다. 이것은 로크 폴(36) 및 래칫 치형부 상에 발휘된 높은 충격 부하의 발생을 감소시키고, 또 치형의 팁부들이 충돌할 가능성을 감소시킨다. 물론, 3°이하 또는 이상의 회전 운동에 의해 맞물림이 제공될 수 있다.

액추에이터 아암(40)은 클러치 후방 플레이트(34)의 다른 측에 위치되기 때문에, 액추에이터 아암(40)을 도 6에 점선으로 나타낸다.

예를 들면, 도 12 내지 도 12b를 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예의 비제한적인 동작예를 도시한다. 도 12 내지 도 12b에 도시한 바와 같이, 마찰 플레이트(42)에 대한 클러치 후방 플레이트(34)의 회전의 중앙 지점(150) 및 클러치 후방 플레이트(34)와 마찰 플레이트(42)의 주변부(43)에 의해 규정된 반경 둘레를 마찰 플레이트(42)에 대해 클러치 후방 플레이트(34)의 2°의 운동은, 액추에이터 아암(40)의 선회식 장착 지점의 중앙 지점(152) 및 액추에이터 아암(40) 상의 개방 단부형 구멍(88)의 중심(153)에 의해 규정된 반경 둘레를 액추에이터 아암(40)의 제 1 단부 또는 짧은 단부(86)의 8°의 운동 또는 회전이 된다. 액추에이터 아암의 제 1 단부(86)의 운동의 이와 같은 확장은 액추에이터 아암(40)의 제 1 단부(86) 및 마찰 플레이트(42)와 클러치 후방 플레이트(34)의 주변부(43)에서의 선회 장착 지점을 위치시킴으로써 제공된다. 이에 따라, 액추에이터 아암(40)의 제 1 단부 또는 짧은 단부(86)는 중앙 지점(152) 또는 액추에이터 아암(40)의 제 1 단부 또는 짧은 단부(86)의 개방 단부형 구멍(88)의 중심(153)에 의해 규정된 반경 둘레를 대략 8° 또는 0.66mm 이동할 것이다.

게다가, 지점(152)에 대해 액추에이터 아암(40)의 짧은 아암(86) 및 긴 아암(84) 또는 짧은 아암(86) 및 긴 아암(84)의 다른 동등물을 선회식으로 장착함으로써, 액추에이터 아암(40)의 제 2 단부 또는 긴 아암(84)의 추가적인 확장이 제공된다. 도시한 바와 같이, 로크 폴(36)의 단부 및 중앙 지점(154)[예컨대, 클러치 플레이트로의 로크 폴(36)의 회전 운동의 중앙 지점]은 로크 폴(36)과 액추에이터 아암의 제 2 단부 또는 긴 아암(84) 사이의 작동 접촉점의 2.0mm의 운동을 야기하여, 액추에이터 아암의 제 1 단부의 8°만큼의 회전이 제공되고, 마찰 플레이트(42)와 클러치 후방 플레이트(34) 사이의 상대 운동의 2°만큼 교대로 제공된다. 이에 따라, 마찰 플레이트의 회전 운동의 확장이 제공된다. 이것은 클러치를 매우 신속하게 작용하게 한다.

본 발명의 예시적인 실시예의 신속 작동하는 클러치의 다른 이점은, 로크 폴(36)을 맞물림과 분리 사이의 "그레이 존(grey zone)"으로부터 멀리 유지시키는 작은 "중간(in-between)" 위치가 있다는 점이다. 이러한 이면의 동기는 클러치를 디지털 방식 또는 다른 방식으로 작용하는 것이다. 중간 위치는 신뢰성 없는 맞물림을 이끄는 팁 단편(tip chipping)을 야기할 수 있다. 특정 경우에 있어서, 부정적인 치형부 충돌을 야기한다.

본 발명의 예시적인 실시예의 클러치는 기어 트레인(20)이 상술한 바와 같이 후방 구동되는 경우 분리할 수 있다. 이것은 모터(14)의 오작동의 경우 클러치가 분리되는 것을 보장하기 위해 고장 안전 형상부(fail-safe feature)를 제공한다. 일단 분리되면, 승객은 통상적인 방식으로 좌석 벨트를 이용하여 다시 작용할 수 있다. 마찰 플레이트(42)와 액추에이터 아암으로 이루어진 신속 작동 기구가 단순히 종속 기구이기 때문에, 마찰 플레이트와 액추에이터 아암은 높은 부하 또는 응력을 받지 않는다. 이것은 리트렉터의 소정의 수명을 위해 클러치가 신뢰성 있고 견고하게 유지되는 것을 보장한다.

게다가, 패키징은 항상 임의의 적용에 있어서 도전하고 있고 별개의 동력화 기구를 갖는 좌석 벨트 리트렉터를 위해 특히 확실하다. 예시적인 실시예에 있어서 그리고 기어(24) 내외부에 클러치 구성요소를 배치함으로써, 슬림하고 콤팩트한 설계가 제공된다. 더욱이, 본 발명의 예시적인 실시예는 기어(24)의 외경 외측으로 연장되지 않는다. 게다가, 기어(24)와 클러치는 동력화 기구 하우징에 배치되기 전에 서브 조립체로서 취급될 수 있다.

클러치 조립체와 조립된 출력 기어(24)의 예는 도 13 및 도 14에 도시한다. 명확하게 도시된 바와 같이, 모든 구성요소는 출력 기어의 내경 또는 개구 내에 배치되고, 스택 높이는 링 기어의 높이보다 높지 않으며, 마찰 플레이트 스프링(44)의 레그(96)는 변형 실시예에 있어서 출력 기어(24)의 높이 및 내경에 의해 규정된 영역 내에 위치될 수도 있다.

게다가, 도 1에 도시한 바와 같이, 모든 구성요소는 좌석 벨트 리트렉터(10)에 고정되는 하우징(30)에 의해 규정된 공동 또는 수용 영역 내에 수용되며, 하우징 커버(도시하지 않음)는 하우징에 의해 규정된 영역 내에 모든 구성요소를 둘러싸기 위해 좌석 벨트 리트렉터에 고정된다. 더욱이, 웨빙 수축 스프링 팩(도시하 지 않음)은 하우징 커버의 외부면에 고정된다.

본 발명이 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 변경이 이루어질 수 있고 동등물이 요소들을 치환할 수 있음이 당업자에게 이해될 것이다. 게다가, 본질적인 범위로부터 벗어남이 없이 본 발명의 교시로 특정 상황 또는 재료를 채택하도록 많은 변경이 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 수행하기 위한 최선책으로 개시된 특정 실시예에 제한되는 것이 아니라, 본 출원의 범위 내에 있는 모든 실시예를 포함할 것이다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된 좌석 벨트 리트렉터의 부분 사시도,

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 구성된 신속 작동 클러치의 분해도,

도 3 및 도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 신속 작동 클러치의 구성요소의 사시도,

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 신속 작동 클러치의 사시도,

도 6 내지 도 9는 분리 위치에 있는 신속 작동 클러치의 구성요소의 평면도,

도 10 및 도 11은 맞물림 위치에 있는 신속 작동 클러치의 구성요소의 평면도,

도 12 내지 도 12b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 신속 작동 클러치의 맞물림 및 분리를 도시한 도면,

도 13 및 도 14는 예시적인 실시예의 신속 작동 클러치와 조립된 출력 기어의 사시도.

Claims

마찰 플레이트;

상기 마찰 플레이트와 클러치 플레이트의 회전 중심에 대해 상기 마찰 플레이트에 이동가능하게 장착되고, 상기 마찰 플레이트에 대해 회전하도록 형성된 클러치 플레이트;

상기 마찰 플레이트 또는 상기 클러치 플레이트 중 적어도 하나에 선회식으로 장착된 액추에이터 아암으로서, 상기 액추에이터 아암의 제 1 단부의 운동을 확장하도록 구성되고, 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 운동이 상기 액추에이터 아암의 제 1 단부를 이동시키는, 상기 액추에이터 아암; 및

로킹 위치와 해제 위치 사이의 운동을 위해 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착된 로크 폴로서, 상기 로크 폴과 상기 액추에이터 아암의 제 2 단부는 서로 접촉하도록 구성되고, 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 운동은 상기 제 1 단부의 운동을 확장시켜서 상기 액추에이터 아암의 제 2 단부와 상기 액추에이터 아암은 상기 로크 폴과 접촉하고 상기 로크 폴은 상기 로킹 위치로부터 상기 해제 위치로 이동되는, 상기 로크 폴;을 포함하는 신속 작동 클러치.
제1항에 있어서,

상기 로크 폴은 상기 클러치 플레이트 상에 회전가능하게 수용된 래칫과 맞 물리고,

상기 클러치 플레이트와 상기 마찰 플레이트는 서로에 대한 회전 범위를 가지며,

상기 회전 범위는 3°이상의 회전 범위인 것을 특징으로 하는 신속 작동 클러치.
제1항에 있어서,

상기 마찰 플레이트의 주변부 둘레에 배치된 마찰 플레이트 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신속 작동 클러치.
제3항에 있어서,

상기 마찰 플레이트는 신속 작동 클러치로부터 떨어진 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신속 작동 클러치.
제1항에 있어서,

상기 액추에이터 아암은 상기 제 2 단부에서 종결하는 긴 아암부와, 상기 제 1 단부에서 종결하는 짧은 아암부를 포함하고,

상기 액추에이터 아암은 상기 긴 아암부와 상기 짧은 아암부 사이에서 상기 클러치 플레이트의 제 1 포스트에 선회식으로 장착되고, 상기 클러치 플레이트의 제 2 포스트는 상기 마찰 플레이트의 개구 내에 수용되며, 상기 개구는 상기 제 2 포스트보다 약간 크고,

상기 마찰 플레이트의 상기 개구는 상기 클러치 플레이트에 대해 상기 마찰 플레이트의 회전 한계점을 형성하는 것을 특징으로 하는 신속 작동 클러치.
제5항에 있어서,

상기 제 1 단부는 상기 마찰 플레이트의 주변부에 근접하게 위치되고, 상기 제 1 단부는 상기 마찰 플레이트로부터 떨어진 형상부를 수용하도록 구성되고,

상기 액추에이터 아암은 상기 마찰 플레이트의 형상부에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 신속 작동 클러치.
제6항에 있어서,

상기 로크 폴은 상기 마찰 플레이트에 대해 상기 클러치 플레이트가 3°의 회전한 후에 상기 로킹 위치 내로 회전되는 것을 특징으로 하는 신속 작동 클러치.
제1항에 있어서,

상기 마찰 플레이트에 대한 상기 클러치 플레이트의 0-2°의 회전 운동은 상기 로크 폴의 일부의 0-2mm 운동을 야기하는 것을 특징으로 하는 신속 작동 클러치.
제1항에 있어서,

상기 로크 폴은 상기 클러치 플레이트와 또다른 클러치 플레이트 사이에 회전가능하게 수용된 래칫과 맞물리고, 신속 작동 클러치는 출력 기어의 내경 내에 수용되고, 상기 마찰 플레이트와 상기 또다른 클러치 플레이트는 상기 출력 기어에 의해 형성된 내측 개구 내에 완전히 수용되는 것을 특징으로 하는 신속 작동 클러치.
제9항에 있어서,

상기 또다른 클러치 플레이트는 스프링 강으로 이루어지고, 상기 또다른 클러치 플레이트로부터 떨어지게 구성되는 복수의 레그를 가지며, 상기 복수의 레그는 상기 클러치 플레이트와 상기 또다른 클러치 플레이트가 상기 출력 기어 내에 서로 고정되어 상기 또다른 클러치 플레이트의 복수의 레그가 과부하 보호 형상부를 제공하도록 구성되는 경우, 상기 출력 기어의 복수의 밸리 내에 수용되고,

상기 복수의 레그의 일부는 상기 복수의 레그 중 어느 하나 내에 수용되고, 상기 부분은 상측으로 편향된 다음, 상기 로크 폴이 상기 래칫과 맞물려 있을 때 상기 클러치 플레이트와 상기 또다른 클러치 플레이트가 상기 출력 기어 내에서 회전하기 위해 상기 복수의 밸리의 인접한 밸리 내로 하측으로 편향되는 것을 특징으로 하는 신속 작동 클러치.
제9항에 있어서,

상기 마찰 플레이트의 주변 둘레에 배치된 마찰 플레이트 스프링을 더 포함하고,

상기 마찰 플레이트 스프링은 신속 작동 클러치로부터 떨어진 부분을 더 포함하고,

상기 부분은 상기 출력 기어에 의해 형성된 내측 개구로부터 떨어져 연장되는 것을 특징으로 하는 신속 작동 클러치.
링 기어에 맞물린 기어 트레인에 구동력을 제공하는 모터; 및

상기 링 기어 내에 배치되는 신속 작동 클러치;를 포함하며,

상기 신속 작동 클러치는,

마찰 플레이트;

클러치 플레이트;

상기 마찰 플레이트와 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착된 액추에이터 아암으로서, 상기 클러치 플레이트는 상기 액추에이터 아암의 개구 내에 수용된 스터드를 갖는, 상기 액추에이터 아암; 및

로킹 위치와 해제 위치 사이의 운동을 위해 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착된 로크 폴로서, 상기 로크 폴은 상기 클러치 플레이트의 길다란 개구 내에 배치된 작동 핀을 갖고, 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 운동은 상기 액추에이터 아암의 회전 운동을 야기하는, 상기 로크 폴;을 포함하며,

상기 액추에이터 아암은 상기 작동 핀과 접촉하고, 상기 로크 폴은 상기 로킹 위치로부터 상기 해제 위치로 이동되는 좌석 벨트 리트렉터.
제12항에 있어서,

상기 클러치 플레이트 상에 회전가능하게 수용된 래칫을 더 포함하며, 상기 래칫은 좌석 벨트 리트렉터의 스풀을 완화하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 리트렉터.
제13항에 있어서,

상기 로크 폴은 상기 래칫과 맞물리고, 상기 클러치 플레이트와 상기 마찰 플레이트는 서로에 대해 제한된 회전 범위를 갖고,

상기 제한된 회전 범위는 3° 이하인 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 리트렉터.
제12항에 있어서,

상기 마찰 플레이트의 주변부 둘레에 배치된 마찰 플레이트 스프링을 더 포함하고, 상기 마찰 플레이트 스프링은 상기 신속 작동 클러치로부터 떨어진 부분을 더 포함하며, 상기 부분은 좌석 벨트 리트렉터의 하우징과 맞물리도록 구성되는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 리트렉터.
제13항에 있어서,

상기 액추에이터 아암은 긴 아암부와, 짧은 아암부를 포함하고, 상기 액추에이터 아암은 상기 긴 아암부와 상기 짧은 아암부 사이의 상기 마찰 플레이트 또는 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착되는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 리트렉터.
제16항에 있어서,

상기 액추에이터 아암은 상기 긴 아암부와 상기 짧은 아암부 사이의 상기 클러치 플레이트의 제 1 포스트에 선회식으로 장착되고, 상기 클러치 플레이트의 제 2 포스트는 상기 마찰 플레이트의 개구 내에 수용되며, 상기 개구는 상기 제 2 포스트보다 약간 크고,

상기 마찰 플레이트의 개구는 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 한계점을 형성하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 리트렉터.
제17항에 있어서,

상기 액추에이터 아암의 짧은 아암부는 상기 마찰 플레이트의 형상부과 맞물리도록 구성된 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 리트렉터.
제18항에 있어서,

상기 마찰 플레이트에 대한 상기 클러치 플레이트의 0-2°의 회전 운동은 상기 로크 폴의 일부의 0-2mm 운동을 야기하는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 리트렉터.
제12항에 있어서,

상기 로크 폴은 상기 마찰 플레이트에 대해 상기 클러치 플레이트가 3°의 회전한 후에 상기 로킹 위치 내로 회전되는 것을 특징으로 하는 좌석 벨트 리트렉터.
마찰 플레이트와 클러치 플레이트 사이에 액추에이터 아암을 선회식으로 장착하는 단계; 및

상기 클러치 플레이트에 대해 상기 마찰 플레이트를 3°이하로 회전시키는 단계;를 포함하며, 상기 마찰 플레이트의 형상부는 상기 액추에이터 아암이 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착된 로크 폴의 작동 핀과 맞물리게 하고, 상기 로크 폴은 좌석 벨트 리트렉터의 샤프트에 고정된 래칫과 맞물리는, 좌석 벨트 리트렉터의 모터를 결합하는 방법.
링 기어에 맞물린 기어 트레인에 구동력을 제공하는 모터; 및

상기 링 기어 내에 배치되는 신속 작동 클러치;를 포함하며,

상기 신속 작동 클러치는,

마찰 플레이트;

클러치 플레이트로서, 상기 클러치 플레이트와 상기 마찰 플레이트는, 상기 마찰 플레이트와 상기 클러치 플레이트의 회전 중심 들레를 서로에 대해 제한된 회전을 할 수 있는, 상기 클러치 플레이트;

상기 클러치 플레이트와 상기 마찰 플레이트 중 적어도 하나에 선회식으로 장착된 액추에이터 아암으로서, 상기 액추에이터 아암은, 상기 액추에이터 아암의 제 1 단부의 회전 운동을 확장하도록 구성되고, 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 운동은 상기 액추에이터 아암의 제 1 단부를 이동시키는, 상기 액추에이터 아암; 및

로킹 위치와 해제 위치 사이의 운동을 위해 상기 클러치 플레이트에 선회식으로 장착된 로크 폴로서, 상기 로크 폴과 상기 액추에이터 아암은 서로 접촉하도록 구성되고, 상기 클러치 플레이트에 대한 상기 마찰 플레이트의 회전 운동은 상기 액추에이터 아암의 회전 운동을 야기하여 상기 액추에이터 아암이 상기 로크 폴과 접촉하고 상기 로크 폴은 상기 로킹 위치로부터 상기 해제 위치로 이동되는, 상기 로크 폴;을 포함하는 좌석 벨트 리트렉터.