KR20100110680A - 좌석벨트 리트랙터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 동력을 스풀축에 전달하고 스풀축의 회전력이 모터에 전달되지 않게 서로 협력하게 한 동력전달장치와 클러치장치를 일체로 결합한 동력제어장치를 구비한 좌석벨트리트랙터에 관한 것이다.

이 좌석벨트리트랙터는 두 개의 수납부를 형성한 단일체의 하우징에 동력전달 장치와 클러치장치를 각각 수납하는 구성으로 된 동력제어장치를 구비하고, 동력전달장치가 모터동력을 수수하여 회전하는 동력전달기어, 이 동력전달기어의 내부에 삽입되어 회전 지지되게 하여 필요에 따라 클러치장치로부터 회전력을 제한하는 부하제한기와 이 부하제한기와 결합하여 이 동력전달기어와 함께 부하를 발생시키게 하는 부하제한기어를 구비한 제1 동력전달기와; 제1 동력전달기 사이에 평판플레이트를 설치하고 선기어의 회전력으로 회전하는 2개 이상의 유성기어와 링기어들로 이루어진 제2 동력전달기들로 구성되고, 클러치장치가 그의 중심구멍을 통과하는 스풀축과 결합되는 클러치기어; 외부원주둘레에 형성한 다수의 파형래치, 클러치기어가 일측면의 중심에 위치되게 하고 클러치기어의 외주연부에 인접하여 래치가 결합되도록 포울을 위치시키는 시트를 형성한 지지면과 타 측면에 파형래치 내부의 원주 둘레로 인접하여 포울의 회전단부를 위한 홈부와 래치의 상부를 지지하는 접촉면을 형성한 원형벽부들로 이루어진 링기어로부터 모터동력을 수수하는 클러치휘일; 이 클러치휘일의 원주내측 둘레로 형성되는 원형벽부에 나사에 의하여 결합되는 플레이트와; 클러치휘일의 지지면에 후크에 의하여 결합되고 동시에 돌기 에 관성아암을 탄성지지 상태로 피봇 설치한 스키드, 스키드의 원주에 형성한 요홈에 위치되고 일단부가 스키드의 회전에 대항 하도록 한 스프링으로 구성되어 포울의 작동을 제어하는 스키드제어기들로 구성된다.

리트랙터, 제1 및 제2 동력전달기, 클러치장치, 부하제한기, 동력전달장치,

Description

좌석벨트리트랙터{Seatbelt Retractor}

본 발명은 모터의 동력을 스풀축에 전달하고 스풀축의 회전력이 모터에 전달되지 않게 서로 협력하도록 동력전달장치와 클러치장치를 일체로 결합한 동력전달제어장치를 구비한 좌석벨트리트랙터에 관한 것이다.

모터동력을 이용한 좌석벨트 리트랙터는 그 대표적인 것으로 미국특허 제6,857,594호에 개시되어 있다. 이 특허는 프레임으로 구성되는 양 다리부 사이에 스풀, 클러치, 모터 측 회전체와 모터가 설치된다. 스풀의 일측을 지지하는 한 다리부의 외측에 로킹 메커니즘이 설치되고, 스풀의 타측의 다리부 내측으로 클러치가 스풀축과 연동하도록 하고 동시에 이 다리부 외측으로 스프링부가 설치된다. 이 클러치의 하부로는 그의 외부를 형성한 기어와 맞물리는 모터의 동력을 전달하는 모터측 회전체가 다리부에 지지되어 있다. 이 모터측 회전체는 그 아래에 모터의 기어축과 결합되어 있다.

클러치는 그의 외측기어에 의하여 모터동력이 수수되고 권취방향으로 회전한다. 관성플레이트의 압압부는 포울을 밀면서 이 포울이 어댑터의 외측 톱니와 결합하도록 하므로, 권취축을 권취모터동력을 이용한 좌석벨트 리트랙터는 그 대표적인 것으로 미국특허 제6,857,594호에 개시되어 있다.

이 특허는 프레임으로 구성되는 양 다리부 사이에 스풀, 클러치, 모터측 회전체와 모터가 설치된다. 스풀의 일측 지지하는 한 다리부의 외측에 로킹 메커니즘이 설치되고, 스풀의 타측의 다리부 내측으로 클러치가 스풀축과 연동하도록 하고 동시에 이 다리부 외측으로 스프링부가 설치된다. 이 클러치의 하부로는 그의 외부를 형성한 기어와 맞물리는 모터의 동력을 전달하는 모터측 회전체가 다리부에 지지되어 있다. 이 모터측 회전체는 그 아래에 모터의 기어축과 결합되어 있다.

이 클러치는 관성플레이트의 압압부가 포울을 밀면서 이 포울이 어댑터의 외측톱니와 결합하도록 하여 권취축을 권취방향으로 회전되게 하며, 외부기어가 모터의 회전력을 수수할 때에는 인출방향으로 회전하여 관성플레이트의 다른 누룸부가 또 다른 포울을 밀게 되어 이 포울이 어댑터의 외측기어와 결합하게 하므로, 권취축을 인출방향으로 회전시킨다. 이에 따라 이들 포울들에 의하여 권취장치는 모터의 정역회전을 권취축에 전달하도록 한다.

이와 같이 구성되는 모터동력전달을 위한 기어들로 되는 회전구조체와 클러치로 되는 클러치구조체의 결합구성은 모터의 정역회전으로 차량 승객의 웨빙을 조절할 수 있도록 한다는데 그 장점이 있다.

그러나 이 특허는 모터측 회전체와 클러치가 프레임의 다리부 내측에 각각 분리 설치되고, 클러치가 외측기어, 베이스 플레이트, 다수의 포울, 어댑터, 토르크 리미터와 관성 플레이트, 디스크형 커버까지 다수의 구성부품을 필요로 한다. 이 구성은 복잡하여 조립이 어렵고 이 클러치 내에서 모터거나 스풀의 회전력의 전 달경로가 복잡하다. 즉, 모터회전력은 여러 기어들을 통하여 외부기어에 인가되고 베이스 플레이트에 전달된다. 베이스 플레이트가 회전되면 관성플레이트의 누룸부가 포울의 결합 플레이트 경사면을 누르게 되어서 포울이 회전한다. 이 포울은 어댑터의 외측 톱니를 눌러 어댑터가 스풀과 함께 회전되도록 한다. 이후 모터가 정지될 때 베이스 플레이트로 정지되고 관성 플레이트가 코일스프링에 의하여 원래 위치로 복귀되고 포울 또한 원래 위치로 회전하여 어댑터와 분리된다.

또한, 이 클러치는 외부의 힘을 차단하도록 한 구조로써 판 스프링으로 이루어진 토르크 제한기를 더 포함하는데, 이 토르크 제한기는 클러치 내측에 베이스 플레이트의 환상 갭에 배열되고, 클러치의 내측결합 돌출부와 베이스 플레이트의 외측 주연벽부들과 협력하도록 하여 베이스 플레이트와 클러치와의 일정한 힘으로 결합상태를 유지되게 한다. 이 때문에 토르크 제한기는 클러치 내측면과 베이스 플레이트 간에 상당한 마찰력을 발생시켜 작동 시 소음이 과도하게 발생하는 것으로 알려져 있다. 특히 이 특허는 클러치의 작동경로가 복잡할 뿐만 아니라 모터 회전체와 함께 결합되는데 따른 조립이 복잡함을 알 수 있다.

또한, 본 발명보다 선 출원된 특허출원 제2007-70148호 (2007.7.12)에서도 모터동력을 이용한 좌석벨트리트랙터가 개시되어 있다. 이 좌석벨트 리트랙터 또한 모터 및 스풀들 중 어느 하나의 회전력을 다른 나머지에 전달하거나 차단하는 동력전달장치와 클러치장치를 구비한다. 동력전달장치는 모터의 동력을 3단계의 감속을 하여 스풀축에 전달하도록 하고 클러치장치는 스풀축의 회전력이 모터에 전달되지 않도록 한 구조로 되어 있다.

이 선 출원은 동력전달장치가 모터동력을 직접 수수하는 동력전달기어를 구비하며, 이 동력전달기어의 일측면에 형성한 요홈부에 지지부가 안착된 선기어의 축이 평판플레이트를 지나 세 개의 유성기어와 결합되고, 유성기어들이 링기어의 내측에 제3 톱니와 결합되는 구조로 된다. 이러한 결합은 동력전달장치의 회전으로 감속된 모터동력을 클러치장치에 전달하는데 있어 선기어의 지지부와 동력전달기어와의 결합에서 슬립을 일으킬 수 있다는 단점을 가진다. 특히, 동력전달장치는 모터에 대하여 스풀축의 회전력을 차단하는 과정에서 발생하는 클러치장치의 관성 회전 시 발생하는 부하를 차단하는 대책이 없었다.

이와 같은 종래기술의 단점을 해결하기 위하여, 본 발명은 모터동력을 스풀축에 효과적으로 전달되게 하고 스풀축의 회전력이 완전히 차단되지 않아서 발생한 관성회전이 모터에 전달되지 않게 하는 동력전달장치와 클러치장치로 이루어진 동력제어장치를 구비한 좌석벨트리트랙터를 제공하는 것을 주 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 동력전달장치에 부하발생기를 설치하여 동력전달장치의 동체에 회전 하중을 부여 하여 모터동력을 스풀축에 전달하고 스풀축의 회전력이 클러치장치의 차단능력범위 이상에서 나타나는 클러치장치의 관성 회전되게 하는 부하를 차단하게 한 동력제어장치를 구비한 좌석벨트 리트랙터를 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면, 좌석벨트리트랙터는 동력전달장치와 클러치장치를 각각 수납하는 2개의 제1 및 제2수납부로 되는 단일체의 하우징 내에 설치되어 동력 전 달이 되고 관성회전력을 받게 결합되는 동력제어장치를 구비하며, 동력전달장치는 모터동력을 수수하여 회전하는 동력전달기어, 이 동력전달기어의 내부에 삽입되어 회전 지지되게 하여 필요에 따라 클러치장치로부터 회전력을 제한하는 부하제한기와 이 부하제한기와 결합하여 이 동력전달기어와 함께 부하를 발생시키게 하는 부하제한기어를 구비한 제1 동력전달기와 이 제1 동력전달기 사이에 평판플레이트를 설치하고 선기어의 회전력으로 회전하는 2개 이상의 유성기어와 링기어로 이루어진 제2 동력전달기들로 구성되고, 클러치장치가 그의 중심구멍을 통과하는 스풀축과 결합되는 클러치기어; 외부원주둘레에 형성한 톱니부, 클러치기어가 일측면의 중심에 위치되게 하고 클러치기어의 외주연부에 인접하여 래치가 결합되도록 포울을 위치시키는 시트를 형성한 지지면과 타 측면에 톱니부의 원주 둘레에 인접하여 포울의 회전단부를 위한 홈부와 제2 래치의 상부를 지지하는 접촉면을 형성한 원형벽부들로 이루어진 링기어로부터 모터동력을 수수하는 클러치휘일; 이 클러치휘일의 원주내측 둘레로 형성되는 원형벽부에 나사에 의하여 결합되는 플레이트와; 클러치휘일의 지지면에 후크에 의하여 결합되고 동시에 돌기에 관성아암을 탄성지지 상태로 피봇 설치한 스키드와 이 스키드의 원주에 형성한 요홈에 위치되고 일단부가 스키드의 회전에 대항 하도록 한 스프링으로 구성되어 포울의 작동을 제어하는 스키드제어기들로 구성된다.

제1 동력전달기는 중심에 선 기어와 일체로 결합되고 원주 둘레로 다수의 파형래치들을 형성한 부하제한기어; 디스크형 원판, 이 원판의 원주 둘레로 소정간격을 두고 소정 폭이 직각으로 직립하는 굴곡부, 자유단부에 파형래치와 접촉되는 정 지편과 이 정지편으로부터 연장하여 단부를 이루는 지지편들로 이루어진 적어도 5개 이상의 날개부로 이루어진 부하제한기와; 부하제한기를 내부에 위치 시키도록 내측 원주 둘레로 적어도 5 이상의 부위에 정지편이 위치되는 돌출지지부와 이 돌출지지부에 인접하여 굴곡부에서 이어진 연장부가 위치되어 원판의 동체를 지지하도록 소정 폭으로 돌출한 시트부들을 형성한 동력전달기어들로 이루어진다.

부하제한기는 일측면 중심에 선기어가 고정되게 한 부하제한기어와 이 부하제한기와 협동하여 제1 동력전달기에 부하를 발생시키는 부하발생부로 이루어진다.

제2 동력전달기는 제1 동력전달기에 인접하여 설치되고 선기어와 결합되는 두 개 이상의 유성기어들과 이 유성기어와 결합되는 내부기어를 가지며 외부로 기어를 가진 링기어로 이루어져 있다.

본 발명에 따른 동력제어장치는 동력전달장치와 간단한 구성으로 되도록 클러치기어를 수납하는 클러치휘일을 구비한 클러치장치들로 구성되어서, 제1 동력전달기에 부하발생기를 설치하여 동력전달장치의 동체에 회전 하중을 부여하여 모터동력을 효과적으로 제2 동력전달기, 클러치장치와 스풀축에 차례로 전달하고 그 반대로 스풀축의 회전력을 차단하나 차단능력범위 이상에서 나타나는 클러치장치의 관성 회전이거나 진동을 차단한다.

모터동력을 이용한 좌석벨트 리트랙터는 그 대표적인 것으로 미국특허 제6,857,594호에 개시되어 있다. 이 특허는 프레임으로 구성되는 양 다리부 사이에 스풀, 클러치, 모터 측 회전체와 모터가 설치된다. 스풀의 일측을 지지하는 한 다리부의 외측에 로킹 메커니즘이 설치되고, 스풀의 타측의 다리부 내측으로 클러치가 스풀축과 연동하도록 하고 동시에 이 다리부 외측으로 스프링부가 설치된다. 이 클러치의 하부로는 그의 외부를 형성한 기어와 맞물리는 모터의 동력을 전달하는 모터측 회전체가 다리부에 지지되어 있다. 이 모터측 회전체는 그 아래에 모터의 기어축과 결합되어 있다.

클러치는 그의 외측기어에 의하여 모터동력이 수수되고 권취방향으로 회전한다. 관성플레이트의 압압부는 포울을 밀면서 이 포울이 어댑터의 외측 톱니와 결합하도록 하므로, 권취축을 권취모터동력을 이용한 좌석벨트 리트랙터는 그 대표적인 것으로 미국특허 제6,857,594호에 개시되어 있다.

이 특허는 프레임으로 구성되는 양 다리부 사이에 스풀, 클러치, 모터측 회전체와 모터가 설치된다. 스풀의 일측 지지하는 한 다리부의 외측에 로킹 메커니즘이 설치되고, 스풀의 타측의 다리부 내측으로 클러치가 스풀축과 연동하도록 하고 동시에 이 다리부 외측으로 스프링부가 설치된다. 이 클러치의 하부로는 그의 외부를 형성한 기어와 맞물리는 모터의 동력을 전달하는 모터측 회전체가 다리부에 지지되어 있다. 이 모터측 회전체는 그 아래에 모터의 기어축과 결합되어 있다.

이 클러치는 관성플레이트의 압압부가 포울을 밀면서 이 포울이 어댑터의 외 측톱니와 결합하도록 하여 권취축을 권취방향으로 회전되게 하며, 외부기어가 모터의 회전력을 수수할 때에는 인출방향으로 회전하여 관성플레이트의 다른 누룸부가 또 다른 포울을 밀게 되어 이 포울이 어댑터의 외측기어와 결합하게 하므로, 권취축을 인출방향으로 회전시킨다. 이에 따라 이들 포울들에 의하여 권취장치는 모터의 정역회전을 권취축에 전달하도록 한다.

이와 같이 구성되는 모터동력전달을 위한 기어들로 되는 회전구조체와 클러치로 되는 클러치구조체의 결합구성은 모터의 정역회전으로 차량 승객의 웨빙을 조절할 수 있도록 한다는데 그 장점이 있다.

그러나 이 특허는 모터측 회전체와 클러치가 프레임의 다리부 내측에 각각 분리 설치되고, 클러치가 외측기어, 베이스 플레이트, 다수의 포울, 어댑터, 토르크 리미터와 관성 플레이트, 디스크형 커버까지 다수의 구성부품을 필요로 한다. 이 구성은 복잡하여 조립이 어렵고 이 클러치 내에서 모터거나 스풀의 회전력의 전달경로가 복잡하다. 즉, 모터회전력은 여러 기어들을 통하여 외부기어에 인가되고 베이스 플레이트에 전달된다. 베이스 플레이트가 회전되면 관성플레이트의 누룸부가 포울의 결합 플레이트 경사면을 누르게 되어서 포울이 회전한다. 이 포울은 어댑터의 외측 톱니를 눌러 어댑터가 스풀과 함께 회전되도록 한다. 이후 모터가 정지될 때 베이스 플레이트로 정지되고 관성 플레이트가 코일스프링에 의하여 원래 위치로 복귀되고 포울 또한 원래 위치로 회전하여 어댑터와 분리된다.

또한, 이 클러치는 외부의 힘을 차단하도록 한 구조로써 판 스프링으로 이루어진 토르크 제한기를 더 포함하는데, 이 토르크 제한기는 클러치 내측에 베이스 플레이트의 환상 갭에 배열되고, 클러치의 내측결합 돌출부와 베이스 플레이트의 외측 주연벽부들과 협력하도록 하여 베이스 플레이트와 클러치와의 일정한 힘으로 결합상태를 유지되게 한다. 이 때문에 토르크 제한기는 클러치 내측면과 베이스 플레이트 간에 상당한 마찰력을 발생시켜 작동 시 소음이 과도하게 발생하는 것으로 알려져 있다. 특히 이 특허는 클러치의 작동경로가 복잡할 뿐만 아니라 모터 회전체와 함께 결합되는데 따른 조립이 복잡함을 알 수 있다.

또한, 본 발명보다 선 출원된 특허출원 제2007-70148호 (2007.7.12)에서도 모터동력을 이용한 좌석벨트리트랙터가 개시되어 있다. 이 좌석벨트 리트랙터 또한 모터 및 스풀들 중 어느 하나의 회전력을 다른 나머지에 전달하거나 차단하는 동력전달장치와 클러치장치를 구비한다. 동력전달장치는 모터의 동력을 3단계의 감속을 하여 스풀축에 전달하도록 하고 클러치장치는 스풀축의 회전력이 모터에 전달되지 않도록 한 구조로 되어 있다.

이 선 출원은 동력전달장치가 모터동력을 직접 수수하는 동력전달기어를 구비하며, 이 동력전달기어의 일측면에 형성한 요홈부에 지지부가 안착된 선기어의 축이 평판플레이트를 지나 세 개의 유성기어와 결합되고, 유성기어들이 링기어의 내측에 제3 톱니와 결합되는 구조로 된다. 이러한 결합은 동력전달장치의 회전으로 감속된 모터동력을 클러치장치에 전달하는데 있어 선기어의 지지부와 동력전달기어와의 결합에서 슬립을 일으킬 수 있다는 단점을 가진다. 특히, 동력전달장치는 모터에 대하여 스풀축의 회전력을 차단하는 과정에서 발생하는 클러치장치의 관성 회전 시 발생하는 부하를 차단하는 대책이 없었다.

이와 같은 종래기술의 단점을 해결하기 위하여, 본 발명은 모터동력을 스풀축에 효과적으로 전달되게 하고 스풀축의 회전력이 완전히 차단되지 않아서 발생한 관성회전이 모터에 전달되지 않게 하는 동력전달장치와 클러치장치로 이루어진 동력제어장치를 구비한 좌석벨트리트랙터를 제공하는 것을 주 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 동력전달장치에 부하발생기를 설치하여 동력전달장치의 동체에 회전 하중을 부여 하여 모터동력을 스풀축에 전달하고 스풀축의 회전력이 클러치장치의 차단능력범위 이상에서 나타나는 클러치장치의 관성 회전되게 하는 부하를 차단하게 한 동력제어장치를 구비한 좌석벨트 리트랙터를 제공하는데 있다.

도1은 본 발명에 따른 동력제어장치를 일체로 결합한 하우징을 좌석벨트 리트랙터에 설치한 상태를 보인 사시도.

도2은 본 발명에 따른 동력제어장치를 하우징과 리트랙터의 본체에 조립상태를 보인 간단한 분해도,

도3과 도4는 본 발명에 따른 동력제어장치로 구성되는 동력전달장치와 클러치장치를 리트랙터에서 분리하여 하우징과 커버 사이에 좌, 우측에서 보이도록 한 분해사시도,

도5는 본 발명에 따른 동력전달장치의 제1 동력전달기의 결합상태를 보인 단면도,

도6은 본 발명에 따른 클러치장치의 클러치휘일의 구성을 보인 단면도와 측면도이다.

Claims (4)

1. 좌석벨트리트랙터에 있어서,

   동력전달장치와 클러치장치를 각각 수납하는 2개의 제1 및 제2수납부로 되는 단일체의 하우징 내에 설치되어 동력 전달이 되고 관성회전력을 받게 결합되는 동력제어장치를 구비하며,

   동력전달장치가 모터동력을 수수하여 회전하는 동력전달기어, 이 동력전달기어의 내부에 삽입되어 회전 지지되게 하고 필요에 따라 클러치장치로부터 회전력을 제한하는 부하제한기와 이 부하제한기와 결합하여 이 동력전달기어와 함께 부하를 발생시키게 하는 부하제한기어를 구비한 제2 동력전달기들로 구성되고,

   클러치장치가 그의 중심구멍을 통과하는 스풀축과 결합되는 클러치기어; 외부원주둘레에 형성한 톱니부, 클러치기어가 일측면의 중심에 위치되게 하고 클러치기어의 외주연부에 인접하여 제2 래치가 결합되도록 포울을 위치시키는 시트를 형성한 지지면과 타 측면에 원주 둘레로 형성한 톱니부에 인접하여 포울의 회전단부를 위한 홈부와 파형래치의 상부를 지지하는 접촉면을 형성한 원형벽부들로 이루어진 링기어로부터 모터동력을 수수하는 클러치휘일; 이 클러치휘일의 원주내측 둘레로 형성되는 원형벽부에 나사에 의하여 결합되는 플레이트와; 클러치휘일의 지지면에 후크에 의하여 결합되고 동시에 돌기에 관성아암을 탄성지지 상태로 피봇 설치한 스키드와 이 스키드의 원주에 형성한 요홈에 위치되고 일단부가 스키드의 회전에 대항 하도록 한 스프링으로 구성되어 포울의 작동을 제어하는 스키드제어기들로 구성한 것을 특징으로 하는 좌석벨트리트랙터.
2. 제1항에 있어서,

   제1 동력전달기는 중심에 선 기어와 일체로 결합되고 원주 둘레로 다수의 파형래치들을 형성한 부하제한기어; 디스크형 원판, 이 원판의 원주 둘레로 소정간격을 두고 소정 폭이 직각으로 직립하는 굴곡부, 자유단부에 파형래치와 접촉되는 정지편과 이 정지편으로부터 연장하여 단부를 이루는 지지편들로 이루어진 적어도 5개 이상의 날개부로 이루어진 부하제한기와; 부하제한기를 내부에 위치 시키도록 내측 원주 둘레로 적어도 5 이상의 부위에 정지편이 위치되는 돌출지지부와 이 돌출지지부에 인접하여 굴곡부에서 이어진 연장부가 위치되어 원판의 동체를 지지하도록 소정 폭으로 돌출한 시트부들을 형성한 동력전달기어들로 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 좌석벨트리트랙터.
3. 제1항에 있어서,

   부하제한기는 일측면 중심에 선기어가 고정되게 한 부하제한기어와 이 부하제한기와 협동하여 제1 동력전달기에 부하를 발생시키는 부하발생부로 구성 한 것을 특징으로 하는 모터동력을 이용하는 좌석벨트리트랙터.
4. 제1항에 있어서,

   제2 동력전달기는 제1 동력전달기에 인접하여 설치되고 선기어와 결합되는 두 개 이상의 유성기어들과 이 유성기어와 결합되는 내부기어와 외부로 기어를 가진 링기어로 구성한 것을 특징으로 하는 좌석벨트리트랙터.

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