KR20120044757A - 리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 회전력을 웨빙이 감겨진 권취축에 전달하는 클러치부의 부품수를 획기적으로 줄여 가공 및 조립이 용이한 리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트에 관한 것으로, 권취축, 모터 및 클러치부를 포함하고, 상기 클러치부는, 상기 권취축과 동축상에 배치되고, 상기 모터로부터 회전력을 전달받는 클러치휠과, 상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과, 상기 클러치휠의 일측면에 리턴스프링을 매개로 회전 가능하게 결합되고, 상기 라쳇에 걸림 또는 걸림 해제되는 락바와, 상기 하우징의 내측면에 습동하면서 외주홈에 고리형의 프릭션스프링이 삽입되어 스프링력을 제공받고, 일측면에 상기 락바를 누름 또는 누름 해제시키는 슬라이더가 돌출 형성되며, 상기 클러치휠의 타측면에 배치되는 드라이브 플레이트와, 상기 클러치휠과 드라이브 플레이트 사이에 배치되어 상기 클러치휠의 타측면에 결합되고, 상기 슬라이더가 삽입되어 가이드되도록 가이드홀이 방사상으로 관통 형성된 베이스 플레이트와, 상기 락바 및 리턴스프링을 상기 클러치휠의 일측면으로부터 이탈되지 않도록 결합시키는 클러치커버를 포함하여 이루어진다.

Description

리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트{RETRACTOR AND SEAT BELT THEREWITH}

본 발명은 예방안전 및 충돌 예지 상황에 맞춰 웨빙을 인입하도록 작동하는 모터가 구비된 리트랙터에 관한 것으로서, 보다 상세하게 모터의 회전력을 웨빙이 감겨진 권취축에 전달하는 클러치부의 부품수를 획기적으로 줄여 가공 및 조립이 용이한 리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 운전자 등 탑승자의 운행 안전을 확보하기 위해서 좌석에 시트벨트를 구비하고 있다. 즉, 차량에 설치되는 시트벨트는 차량 충돌시 탑승자의 몸을 구속하여 2차 충돌 방지 및 충격 완화를 꾀하면서 탑승자가 차체 밖으로 튀어나가는 것을 방지하도록 구성되는 것이다. 이러한 시트벨트의 가장 일반적인 형태로는 어깨 구속용의 숄더벨트와 허리구속용의 랩벨트가 조합된 3점식 시트벨트가 주로 적용되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 시트벨트(1)는 일반적으로 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 웨빙(10)과, 상기 웨빙(10)이 감겨 있는 리트랙터(20)와, 상기 웨빙(10)의 인출된 단부에 결합된 벨트텅(30)과, 상기 벨트텅(30)이 착탈 가능하게 삽입되는 버클(40)로 구성된다.

상기 웨빙(10)은 충돌 사고 등으로 인한 차량의 급정차 또는 전복 시 탑승자의 신체가 주행 관성 등으로 인해 전방으로 퉁겨져 나가거나 좌석에서 이탈하는 것을 방지하고, 버클(40)은 웨빙(10)을 인출시킨 벨트텅(30)을 차체에 고정할 수 있게 한다.

상기 리트랙터(20)는 웨빙(10)을 감아주는 장치로서, 탑승자가 웨빙(10)을 착용할 시에는 웨빙(10)의 인출을 허용하지만, 차량 충돌 등으로 인해 웨빙(10)에 큰 힘이 걸려 급격하게 인출될 때에는 웨빙(10)의 인출을 억제함으로써, 탑승자가 웨빙(10)을 착용한 상태에서 좌석의 전방으로 쏠리는 것을 방지하는 ELM(Emergency Locking Mechanism)을 구비하고 있다. 상기와 같이 ELM을 구비한 리트랙터(20)를 ELR(Emergency Locking Retractor)이라고 하며, ELM은 일반적인 리트랙터(20)의 구성이다.

또한, 상기 리트랙터(20)는 차량 충돌 등으로 인해 사고 발생시 웨빙(10)이 급격하게 인출됨에 따라 ELM이 작동하여 웨빙(10)의 인출을 억제하지만, 인출된 웨빙(10)의 길이만큼 탑승자가 전방으로 쏠리게 된다. 즉, 웨빙(10)이 어느 정도의 길이만큼 인출된 상태에서 ELM의 작동으로 더 이상의 웨빙(10) 인출이 억제되는 것이다. 그러나, ELM이 작동하기 전까지의 웨빙(10) 인출 길이만큼 탑승자가 전방 이동하면서 에어백(air bag)이 터지기 전에 탑승자가 에어백에 접촉하게 되면 에어백의 충격 완화효과를 제대로 누릴 수 없을 뿐 아니라 에어백이 부풀어 오르면서 탑승자의 질식을 유도할 수 있다. 이러한 문제를 해결하고자 리트랙터(20)에 프리텐셔너(Pretensioner)를 설치한다. 프리텐셔너 역시 종래 널리 알려진 구성으로서 차량 충돌시 탑승자가 전방으로 쏠리는 것을 막아주는데, 화약의 점화로 인한 가스발생으로 피스톤이 작동하여 상기 웨빙(10)을 급격하게 인입시켜 탑승자가 전방으로 쏠릴 때 다시 뒤로 당겨주는 기능을 한다.

상기와 같이 ELM이 구비된 일반적인 리트랙터(20)나 프리텐셔너를 포함하는 리트랙터(20) 역시 양자 모두 차량 충돌 등에 의한 사고 발생시 웨빙(10)의 인출 억제 또는 인입에 기하여 탑승자를 구속하게 된다. 그에 따라 웨빙(10)의 인출이 막혀 반작용으로 웨빙(10)을 통한 모든 하중이 탑승자에게 집중되어 큰 충격이 발생하게 되고, 탑승자의 갈비뼈가 부러지는 등 탑승자는 심한 압박감을 느끼게 된다. 이러한 탑승자의 압박감을 해소하기 위하여 리트랙터(20)에 로드리미터(Load Limiter)를 설치한다. 로드리미터 역시 종래 널리 알려진 구성으로서 ELM 또는 프리텐셔너 작동시 웨빙(10)에 일정한 하중 이상이 걸리게 되면 웨빙(10)을 일정량만큼 인출시켜 웨빙(10)을 통한 탑승자에게 걸리는 충격을 단계적으로 감소시켜주는 기능을 한다. 이러한 로드리미터는 웨빙(10)을 인입출하는 권취축의 중앙에 마련된 토션바가 비틀리면서 토션바의 비틀림 변형만큼 웨빙(10)이 단계적으로 인출되도록 구성된다.

상기와 같이 ELM이 구비된 일반적인 리트랙터(20) 뿐만 아니라 프리텐셔너나 로드리미터 등이 구비된 리트랙터(20)가 널리 알려져 있다. 더욱이, 최근에는 상기 기능과 더불어 예방안전 및 충돌 예지 상황에 맞춰 작동하도록 모터가 구비된 리트랙터(20)도 있다. 즉, 모터 구동식 리트랙터(20)는 전방의 다른 차량이나 장애물까지의 거리를 거리 센서 등의 전방 감시 장치로 검출하여 전방의 차량이나 장애물까지의 거리가 일정치 미만이 되면 모터를 작동시켜 모터의 회전력으로 권취축을 웨빙(10)의 인입 방향으로 회전시킨다. 그에 따라 탑승자의 자세가 불량하거나 다소 헐거워진 웨빙(10)을 모터의 회전력으로 인입시켜 탑승자의 자세를 안정화시키는 등 예방안전에 만전을 기하고 있다. 이때, 모터의 회전력을 권취축에 전달하기 위하여 클러치부가 설치된다.

도 2는 종래 기술(특허문헌 1)에 따른 리트랙터의 클러치부를 도시한 분해사시도이며, 도 3 및 4는 도 2의 실시예가 결합된 클러치부의 작동과정을 도시한 정면도이다.

종래 기술에 따른 리트랙터(20)는 탑승자를 구속시키는 웨빙(10)이 인입출 가능하게 감겨진 권취축(21)과, 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 상기 권취축(21)에 회전력을 전달하는 모터(미도시)와, 상기 모터와 권취축(21) 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축(21)에 선택적으로 전달하는 클러치부(22)를 포함하여 이루어진다. 상기 클러치부(22)는 도 2에 도시된 바와 같이 클러치휠(22a), 링(22b), 로터(22c), 라쳇(22d), 락바(22e), 슬라이더(22f), 리턴스프링(22g), 부싱(22h), 와셔(22i), 리테이너(22j), 홀더(22k) 및 스페이서(22l)를 포함하여 이루어진다. 상기 클러치부(22)를 구성하는 각각의 구성요소에 대한 결합 및 작동은 특허문헌 1에 나타나 있으므로 그 상세한 설명은 생략한다.

다만, 상기와 같이 구성되는 종래의 리트랙터(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 통상 슬라이더(22f)가 락바(22e)에 접근하여 눌러줌으로써, 락바(22e)가 라쳇(22d)에 걸림 해제된 상태에 놓이게 된다. 이때는 로터(22c)가 슬라이더(22f)에 대하여 상대 이동한 것으로 락바(22e)는 슬라이더(22f)에 대하여 소정의 범위내에서 이동하며 락바(22e)가 슬라이더(22f)에 의해 눌림되어 리턴스프링(22g)의 스프링력에 저항하여 라쳇(22d)과 걸림 해제 상태가 되는 것이다. 락바(22e)와 라쳇(22d)이 걸림 해제된 상태에서는 모터로부터의 회전력이 클러치휠(22a)을 거쳐 상기 라쳇(22d)과 동축상으로 결합된 권취축(21)에 전달되지 않는다.

그러나, 도 4에 도시된 바와 같이 락바(22e)가 슬라이더(22f)로부터 간격이 떨어지면 락바(22e)를 눌러주던 슬라이더(22f)가 더 이상 누름작동을 못하게 되고, 리턴스프링(22g)의 스프링력에 의하여 락바(22e)가 라쳇(22d)에 걸림된다. 락바(22e)와 라쳇(22d)이 걸림된 상태에서는 모터로부터의 회전력이 클러치휠(22a)을 거쳐 링(22b), 로터(22c), 락바(22e)를 경유하여 라쳇(22d)에 전달되고, 라쳇(22d)의 회전은 결국 권취축(21)을 회전시키게 된다.

(특허문헌 1) KR 10-2007-0010031 A

상기와 같이 종래 기술에 따른 리트랙터는, 클러치부의 구성이 복잡하여 가공 및 조립이 어렵고, 모터로부터의 회전력이 복잡한 구성을 거쳐 권취축에 전달되므로 손실이 많으며, 강한 충격 하중 등에 내구성이 약해 쉽게 파손되는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 모터의 회전력을 웨빙이 감겨진 권취축에 전달하는 클러치부의 부품수를 획기적으로 줄여 가공 및 조립이 용이하고, 모터의 회전력을 최소한의 손실로 권취축에 전달할 수 있음은 물론, 각 구성요소 간의 견고한 결합이 이루어지는 리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 리트랙터는, 탑승자를 구속시키는 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과, 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와, 상기 권취축의 일단부에 설치된 하우징에 수용되고, 상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치부를 포함하고, 상기 클러치부는, 상기 권취축과 동축상에 배치되고, 상기 모터로부터 회전력을 전달받는 클러치휠과, 상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과, 상기 클러치휠의 일측면에 리턴스프링을 매개로 회전 가능하게 결합되고, 상기 라쳇에 걸림 또는 걸림 해제되는 락바와, 상기 하우징의 내측면에 습동하면서 외주홈에 고리형의 프릭션스프링이 삽입되어 스프링력을 제공받고, 일측면에 상기 락바를 누름 또는 누름 해제시키는 슬라이더가 돌출 형성되며, 상기 클러치휠의 타측면에 배치되는 드라이브 플레이트와, 상기 클러치휠과 드라이브 플레이트 사이에 배치되어 상기 클러치휠의 타측면에 결합되고, 상기 슬라이더가 삽입되어 가이드되도록 가이드홀이 방사상으로 관통 형성된 베이스 플레이트와, 상기 락바 및 리턴스프링을 상기 클러치휠의 일측면으로부터 이탈되지 않도록 결합시키는 클러치커버를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 리턴스프링은, 'ㄷ'자 형상으로 일단이 상기 클러치휠에 고정되고, 타단이 상기 락바의 회전 중심을 감싸면서 상기 락바의 걸림편에 스프링력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프릭션스프링은, 일단과 타단이 연결되지 않은 고리 형상으로 양단이 고리 둘레로부터 돌출 연장된 연장팁이 상기 하우징의 내측에 고정되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 리트랙터를 구비한 시트벨트는, 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 웨빙과, 상기 웨빙이 감겨 있는 리트랙터와, 상기 웨빙의 인출된 단부에 결합된 벨트텅과, 상기 벨트텅이 착탈 가능하게 삽입되는 버클을 포함하여 이루어진 시트벨트에 있어서, 상기 리트랙터는, 상기 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과, 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와, 상기 권취축의 일단부에 설치된 하우징에 수용되고, 상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치부를 포함하고, 상기 클러치부는, 상기 권취축과 동축상에 배치되고, 상기 모터로부터 회전력을 전달받는 클러치휠과, 상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과, 상기 클러치휠의 일측면에 리턴스프링을 매개로 회전 가능하게 결합되고, 상기 라쳇에 걸림 또는 걸림 해제되는 락바와, 상기 하우징의 내측면에 습동하면서 외주홈에 고리형의 프릭션스프링이 삽입되어 스프링력을 제공받고, 일측면에 상기 락바를 누름 또는 누름 해제시키는 슬라이더가 돌출 형성되며, 상기 클러치휠의 타측면에 배치되는 드라이브 플레이트와, 상기 클러치휠과 드라이브 플레이트 사이에 배치되어 상기 클러치휠의 타측면에 결합되고, 상기 슬라이더가 삽입되어 가이드되도록 가이드홀이 방사상으로 관통 형성된 베이스 플레이트와, 상기 락바 및 리턴스프링을 상기 클러치휠의 일측면으로부터 이탈되지 않도록 결합시키는 클러치커버를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 리턴스프링은, 'ㄷ'자 형상으로 일단이 상기 클러치휠에 고정되고, 타단이 상기 락바의 회전 중심을 감싸면서 상기 락바의 걸림편에 스프링력을 제공하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프릭션스프링은, 일단과 타단이 연결되지 않은 고리 형상으로 양단이 고리 둘레로부터 돌출 연장된 연장팁이 상기 하우징의 내측에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트는, 모터의 회전력을 웨빙이 감겨진 권취축에 전달하는 클러치부의 부품수를 획기적으로 줄여 가공 및 조립이 용이하고, 모터의 회전력을 최소한의 손실로 권취축에 전달할 수 있음은 물론, 각 구성요소 간의 견고한 결합을 이루어 생산력의 제고 및 제조단가를 저감시킬 수 있으며, 고품질의 클러치부를 제공할 수 있다.

도 1은 일반적인 시트벨트를 도시한 사시도이고,
도 2는 종래 기술에 따른 리트랙터의 클러치부를 도시한 분해 사시도이며,
도 3 및 4는 도 2의 실시예가 결합된 클러치부의 작동과정을 도시한 정면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 리트랙터의 일 실시예를 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5의 실시예에 있어서 내부 결합상태를 도시한 정면도이며,
도 7은 도 6의 실시예 중 클러치부를 도시한 분해 사시도이고,
도 8은 도 6의 A-A'선에서 바라본 클러치부의 단면도이며,
도 9 및 10은 도 6의 실시예 중 클러치부의 작동과정을 도시한 정면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 리트랙터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 도 5 내지 10에서는 별도로 권취축(100)에 웨빙(10)을 도시하지 않았으나, 웨빙(10)은 도 1을 참조하여 권취축(100)에 감겨진 상태로 상정하여 설명한다.

본 발명에 따른 리트랙터(20)는 도 5 내지 10에 도시된 바와 같이 권취축(100), 모터(200), 하우징(300), 클러치부(400)를 포함하고, 상기 클러치부(400)는 도 7에 도시된 바와 같이 클러치휠(410), 라쳇(420), 락바(430), 드라이브 플레이트(440), 베이스 플레이트(450) 및 클러치커버(460)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 리트랙터(20)를 개략적으로 살펴보면 고정프레임(50), ELM(60), 프리텐셔너(70) 및 로드리미터(80)를 포함할 수 있다. 상기 고정프레임(50)은 각각의 구성요소가 취부 결합되고, 단면 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 차체에 고정되는 배면벽(51)과, 후술할 권취축(100)이 관통 설치되는 좌측벽(52) 및 우측벽(53)으로 구성된다.

상기 ELM(60)은 고정프레임(50)의 좌측벽(52)에 결합된 것으로, 도면상 내부 구성은 도시되어 있지 않으나, 탑승자가 웨빙(10)을 착용할 시에는 웨빙(10)의 인출을 허용하지만, 차량 충돌 등으로 인해 웨빙(10)에 큰 힘이 걸려 급격하게 인출될 때에는 웨빙(10)의 인출을 억제함으로써, 탑승자가 웨빙(10)을 착용한 상태에서 좌석의 전방으로 쏠리는 것을 방지한다.

상기 프리텐셔너(70)는 고정프레임(50)의 좌측벽(52) 하부에 설치된 것으로, 도면상 구체적인 구성은 도시되어 있지 않으나 차량 충돌시 탑승자가 전방으로 쏠리는 것을 막아주는데, 화약의 점화로 인한 가스발생으로 피스톤이 작동하여 상기 웨빙(10)을 급격하게 인입시켜 탑승자가 전방으로 쏠릴 때 다시 뒤로 당겨주는 기능을 한다.

로드리미터(80)는 ELM(60) 또는 프리텐셔너(70) 작동시 웨빙(10)에 일정한 하중 이상이 걸리게 되면 웨빙(10)을 일정량만큼 인출시켜 웨빙(10)을 통한 탑승자에게 걸리는 충격을 단계적으로 감소시켜주는 기능을 한다. 이러한 로드리미터(80)는 웨빙(10)을 인입출하는 권취축(100)의 중앙에 마련된 토션바가 비틀리면서 토션바의 비틀림 변형만큼 웨빙(10)이 단계적으로 인출되도록 구성된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 리트랙터(20)의 ELM(60), 프리텐셔너(70) 및 로드리미터(80)의 상세한 구성 및 작동은 종래 기술로 구현 가능하므로 그 상세한 설명은 생략하고, 이하에서는 본 발명의 특징인 모터 구동식 리트랙터 중에서도 클러치부의 구성 및 작동을 집중적으로 살펴본다.

권취축(100)은 도 5 내지 10에 도시된 바와 같이 스풀(spool)이라고도 하며, 탑승자를 구속시키는 웨빙(10)이 인입출 가능하게 감겨진다. 권취축(100)은 상기 고정프레임(50)에 회전 가능하게 장착되는데, 상세하게 상기 고정프레임(50)의 좌측벽(52) 및 우측벽(53)에 양단이 관통하여 회전 가능하게 결합된다. 이러한 권취축(100)은 웨빙(10)이 권취되는 원통형 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 양측면에 동축 상으로 일체로 돌출된 샤프트(120)로 구성된다.

모터(200)는 도 5, 6 및 10에 도시된 바와 같이 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 상기 권취축(100)에 회전력을 전달한다. 모터(200)는 전기 회전모터로서, 예방안전 및 충돌 예지 상황에 맞춰 작동한다. 예컨대, 전방의 다른 차량이나 장애물까지의 거리를 거리 센서 등의 전방 감시 장치로 검출하여 전방의 차량이나 장애물까지의 거리가 일정치 미만이 되면 모터(200)를 작동시켜 모터(200)의 회전력으로 권취축(100)을 웨빙(10)의 인입 방향(I)으로 회전시킨다. 그에 따라 탑승자의 자세가 불량하거나 다소 헐거워진 웨빙(10)을 모터(200)의 회전력으로 인입시켜 탑승자의 자세를 안정화시키는 등 예방안전에 만전을 기하고 있다. 상기 모터(200)의 회전력은 후술할 클러치부(400)의 클러치휠(410)과 락바(430)를 거쳐 라쳇(420)으로 전달되고, 라쳇(420)과 동축상으로 결합된 권취축(100)이 회전하게 되는 것이다. 다만, 여기서도 모터(200)의 회전력이 클러치휠(410)에 직접 전달되는 것이 아니라, 기어부(210)의 개재로 모터(200)의 회전력이 감속되어 클러치휠(410)에 전달된다. 기어부(210)의 구성은 복수의 감속기어가 치합된 것으로, 모터(200)의 회전축과 클러치휠(410)의 외치를 상기 기어부(210)가 연결할 수 있으면 족하며, 기어부(210)의 각각의 감속기어가 어떠한 종류나 형태이든 상관없다.

도 6 내지 10에 도시된 바와 같이 클러치부(400)는 상기 권취축(100)의 일단부에 설치된 하우징(300)에 수용되고, 상기 모터(200)와 권취축(100) 사이에 개재되어 상기 모터(200)의 회전력을 상기 권취축(100)에 선택적으로 전달한다. 하우징(300)은 도 6에 도시된 바와 같이 클러치부(400)를 외부로부터 보호하고, 상기 모터(200) 및 기어부(210)와 더불어 클러치부(400)를 취부 및 수용하는 역할을 한다. 상기와 같은 클러치부(400)의 상세한 구성은 도 7에 도시된 바와 같이 클러치휠(410), 라쳇(420), 락바(430), 드라이브 플레이트(440), 베이스 플레이트(450) 및 클러치커버(460)를 포함하여 이루어진다.

클러치휠(410)은 도 6 내지 10에 도시된 바와 같이 상기 권취축(100)과 동축상에 배치되고, 상기 모터(200)로부터 회전력을 전달받는다. 보다 상세하게 클러치휠(410)은 모터(200)의 회전축과 연결된 기어부(210)가 상기 클러치휠(410)의 외치와 연결되고, 상기 모터(200)의 회전력은 상기 기어부(210)를 거쳐 클러치휠(410)에 전달된다.

라쳇(420)은 모터(200)의 회전력을 최종적으로 권취축(100)에 전달하기 위한 것으로서, 상기 권취축(100)의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전한다. 본 발명에 있어서 중요부는 아니지만, 상기 라쳇(420)과 권취축(100) 사이에 오버로드 해제부(421)를 설치할 수 있다. 오버로드 해제부(421)는 차량 충돌 등으로 사고 발생시 로드 리미터(80)에 의한 웨빙 인출방향과 모터(200) 구동에 의한 웨빙 인입방향(I)의 저촉에 따라 발생하는 과하중인 오버로드(over load)를 해제하기 위한 것으로서, 라쳇(420)과 권취축(100) 사이의 결합을 해제하여 라쳇(420)과 권취축(100)을 공회전시키는 것이다. 이러한 오버로드 해제부(421)는 도 7에 도시된 바와 같이 과하중에 의한 파괴점 이상의 전단력 발생시 파단되는 돌기(421a) 및 삽입홈(421b)일 수 있다.

락바(430)는 클러치휠(410)의 회전력을 상기 라쳇(420)에 전달하기 위한 것으로서, 상기 클러치휠(410)의 일측면에 리턴스프링(431)을 매개로 회전 가능하게 결합되고, 상기 라쳇(420)에 걸림 또는 걸림 해제된다. 락바(430)는 도 9에 도시된 바와 같이 통상 라쳇(420)에 걸림 해제된 상태에 놓이며, 이때는 모터(200)로부터 클러치휠(410)을 거쳐 락바(430)를 통하여 회전력이 라쳇(420)에 전달되지 않고, 물론 모터(200)는 회전하지 않는 상태이다. 그러나, 도 10에 도시된 바와 같이 모터(200)의 회전과 함께 클러치휠(410) 및 락바(430)가 회전하고, 후술할 드라이브 플레이트(440)의 슬라이더(443)에 의해 락바(430)가 상기 리턴스프링(431)의 스프링력을 이기면서 눌러지면 상기 라쳇(420)에 락바(430)가 걸림된다. 이때는 모터(200)로부터 클러치휠(410)을 거쳐 락바(430)를 통하여 회전력이 라쳇(420)에 전달된다. 상기 리턴스프링(431)은 'ㄷ'자 형상으로 일단이 상기 클러치휠(410)에 고정되고, 타단이 상기 락바(430)의 회전 중심을 감싸면서 상기 락바(430)의 걸림편(432)에 스프링력을 제공하도록 구성될 수 있다. 상기 락바(430)의 걸림편(432)은 라쳇(420)에 걸림 또는 걸림 해제되는 부분이면서 후술할 드라이브 플레이트(440)의 슬라이더(443)에 의해 누름 또는 누름 해제되는 부분이다. 상기와 같은 형상의 리턴스프링(431)은 후술할 드라이브 플레이트(440)의 슬라이더(443)의 작동 및 프릭션스프링(442)과 연계되어 작동하며, 락바(430)의 라쳇(420)에 대한 걸림 해제속도를 신속하게 할 수 있다.

드라이브 플레이트(440)는 클러치휠(410)의 회전력을 락바(430)가 라쳇(420)에 선택적으로 전달하기 위하여 락바(430)의 작동을 제어하는 것이다. 드라이브 플레이트(440)는 도 7 내지 10에 도시된 바와 같이 상기 하우징(300)의 내측면에 습동하면서 외주홈(441)에 고리형의 프릭션스프링(442)이 삽입되어 스프링력을 제공받고, 일측면에 상기 락바(430)를 누름 또는 누름 해제시키는 슬라이더(443)가 돌출 형성되며, 상기 클러치휠(410)의 타측면에 배치된다. 드라이브 플레이트(440)는 클러치휠(410)의 타측면에 배치되어 하우징(300)의 내측면에 접촉하여 습동한다. 이때, 상기 프릭션 스프링(442)은 일단과 타단이 연결되지 않은 고리 형상으로 상기 드라이브 플레이트(440)의 외주홈에 삽입되고, 양단이 고리 둘레로부터 돌출 연장된 연장팁(442a)이 상기 하우징(300)의 내측에 고정된다. 따라서, 드라이브 플레이트(440)는 하우징(300)에 고정된 프릭션 스프링(442)의 스프링력을 제공받으며 하우징(330)에 습동하면서 회전하게 된다. 드라이브 플레이트(440)의 일측면에 돌출 형성된 슬라이더(443)는 드라이브 플레이트(440)와 함께 회전하고, 그에 따라 상기 락바(430)를 누름 또는 누름 해제시킨다.

베이스 플레이트(450)는 상기 드라이브 플레이트(440)의 슬라이더(443)가 락바(430)를 누름 및 누름 해제시킬 수 있는 위치에 용이하게 조립되도록 유도하는 것이다. 즉, 베이스 플레이트(450)는 도 7 내지 10에 도시된 바와 같이 상기 클러치휠(410)과 드라이브 플레이트(440) 사이에 배치되어 상기 클러치휠(410)의 타측면에 결합되고, 상기 슬라이더(443)가 삽입되어 가이드되도록 가이드홀(451)이 방사상으로 관통 형성된다. 따라서, 베이스 플레이트(450)는 클러치휠(410)과 드라이브 플레이트(440)를 연결하고, 슬라이더(443)가 락바(430)를 누름 및 누름 해제할 수 있도록 가이드한다.

클러치커버(460)는 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 락바(430) 및 락바(430)에 스프링력을 제공하는 리턴스프링(441)을 클러치휠(410)의 일측면에 견고히 결합시켜 이탈되지 않도록 하는 것이다. 이러한 클러치커버(460)는 클러치휠(410)의 일측면과 결합되고, 상기 락바(430) 및 리턴스프링(441)의 작동을 간섭하지 않도록 감싸준다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 리트랙터(20)의 작동과정을 도 6, 7, 9 및 10을 참조하여 상세히 살펴본다.

도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 모터(200)는 복수의 감속기어로 이루어진 기어부(210)를 거쳐 클러치부(400)의 클러치휠(410)에 회전력을 전달한다. 클러치휠(410)에 전달된 회전력은 도 10에 도시된 바와 같이 클러치휠(410)과 함께 회전하는 락바(430)를 거쳐 라쳇(420)에 전달되어 라쳇(420)을 회전시킨다. 라쳇(420)은 권취축(100)과 동축상으로 결합되어 있으므로 라쳇(420)의 회전은 권취축(100)의 회전을 이끈다. 결국, 모터(200)의 회전력은 기어부(210), 클러치휠(410), 락바(430) 및 라쳇(420)을 거쳐 권취축(100)으로 이어진다.

상기와 같은 모터(200)의 회전력을 최종적으로 권취축(100)에 선택적으로 전달하기 위하여 클러치부(400)가 구비되는 것이며, 모터(200)가 언제나 회전하는 것은 아니므로 도 9에 도시된 바와 같이 통상 락바(430)와 라쳇(420)은 걸림 해제된 상태에 놓인다.

상술할 바와 같이 모터(200)의 회전은 센서 등의 작동으로 충돌 예지 상황이 발생하면 전기적으로 신호가 모터(200)에 전달되어 모터(200)가 구동하게 된다. 도 10에 도시된 바와 같이 모터(200)의 구동은 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 권취축(100)을 회전시키기 위한 것이다.

즉, 도 9 및 10에 도시된 바와 같이 모터(200)가 회전하게 되면 기어부(210)를 거쳐 클러치휠(410)이 회전하게 된다. 클러치휠(410)의 회전과 함께 락바(430)가 회전하며, 락바(430)의 걸림편(432)이 슬라이더(443) 하방으로 이동하면서 눌려진다. 이때, 슬라이더(443) 역시 가이드홀(451)을 따라 가이드되면서 슬라이더(443)와 함께 드라이브 플레이트(440)가 회전한다. 상기 드라이브 플레이트(440)의 회전은 프릭션스프링(442)의 스프링력을 제공받는 상태로 이루어지며, 상기 프릭션스프링(442)의 스프링력은 슬라이더(443)의 락바(430)에 대한 누름 해제과정에서 작용한다.

락바(430)의 걸림편(432)이 슬라이더(443) 하방으로 이동하면서 눌려지면, 락바(430)는 라쳇(420)에 걸림된다. 따라서, 클러치휠(410)의 회전력은 락바(430)에 걸림된 라쳇(420)에 전달되고, 라쳇(420)의 회전과 함께 권취축(100)이 회전하게 된다.

한편, 충돌 예지 상황을 벗어난 경우 모터(200)는 회전을 멈추게 되고, 도 10의 상태에서 도 9의 상태로 전환될 것이다. 이때, 모터(200)로부터 클러치휠(410)에 더 이상 회전력이 전달되지 않으면, 프릭션스프링(442)의 스프링력에 의해 드라이브 플레이트(440)는 제공된 스프링력만큼 회전 복귀하게 된다. 슬라이더(443) 역시 드라이브 플레이트(440)와 함께 회전 복귀하면서 락바(430)를 누르는 힘이 해제되고, 리턴스프링(431)의 스프링력이 작용하여 락바(430)를 들어올리게 된다. 따라서, 통상의 도 9의 상태와 같이 락바(430)와 라쳇(420)은 걸림 해제된 상태가 되는 것이다.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 리트랙터(20)를 구비한 시트벨트(1)의 바람직한 실시예를 설명하되, 상기 설명한 본 발명에 따른 리트랙터(20)의 중복된 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 시트벨트(1)는 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 웨빙(10)과, 상기 웨빙(10)이 감겨 있는 리트랙터(20)와, 상기 웨빙(10)의 인출된 단부에 결합된 벨트텅(30)과, 상기 벨트텅(30)이 착탈 가능하게 삽입되는 버클(40)을 포함하여 이루어진다.

상기 웨빙(10)은 충돌 사고 등으로 인한 차량의 급정차 또는 전복 시 탑승자의 신체가 주행 관성 등으로 인해 전방으로 퉁겨져 나가거나 좌석에서 이탈하는 것을 방지하고, 버클(40)은 웨빙(10)을 인출시킨 벨트텅(30)을 차체에 고정할 수 있게 한다.

상기 리트랙터(20)는 웨빙(10)을 감아주는 장치로서, 탑승자가 웨빙(10)을 착용할 시에는 웨빙(10)의 인출을 허용하지만, 차량 충돌 등으로 인해 웨빙(10)에 큰 힘이 걸려 급격하게 인출될 때에는 웨빙(10)의 인출을 억제함으로써, 탑승자가 웨빙(10)을 착용한 상태에서 좌석의 전방으로 쏠리는 것을 방지한다.

상기 리트랙터(20)는, 상기 웨빙(10)이 인입출 가능하게 감겨진 권취축(100)과, 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 상기 권취축(100)에 회전력을 전달하는 모터(200)와, 상기 권취축(100)의 일단부에 설치된 하우징(300)에 수용되고, 상기 모터(200)와 권취축(100) 사이에 개재되어 상기 모터(200)의 회전력을 상기 권취축(100)에 선택적으로 전달하는 클러치부(400)를 포함하고, 상기 클러치부(400)는, 상기 권취축(100)과 동축상에 배치되고, 상기 모터(200)로부터 회전력을 전달받는 클러치휠(410)과, 상기 권취축(100)의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇(420)과, 상기 클러치휠(410)의 일측면에 리턴스프링(431)을 매개로 회전 가능하게 결합되고, 상기 라쳇(420)에 걸림 또는 걸림 해제되는 락바(430)와, 상기 하우징(300)의 내측면에 습동하면서 외주홈(441)에 고리형의 프릭션스프링(442)이 삽입되어 스프링력을 제공받고, 일측면에 상기 락바(430)를 누름 또는 누름 해제시키는 슬라이더(443)가 돌출 형성되며, 상기 클러치휠(410)의 타측면에 배치되는 드라이브 플레이트(440)와, 상기 클러치휠(410)과 드라이브 플레이트(440) 사이에 배치되어 상기 클러치휠(410)의 타측면에 결합되고, 상기 슬라이더(443)가 삽입되어 가이드되도록 가이드홀(451)이 방사상으로 관통 형성된 베이스 플레이트(450)와, 상기 락바(430) 및 리턴스프링(431)을 상기 클러치휠(410)의 일단면으로부터 이탈되지 않도록 결합시키는 클러치커버(460)를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 리턴스프링(431)은 'ㄷ'자 형상으로 일단이 상기 클러치휠(410)에 고정되고, 타단이 상기 락바(430)의 회전 중심을 감싸면서 상기 락바(430)의 걸림편(432)에 스프링력을 제공할 수 있고, 상기 프릭션스프링(442)은 일단과 타단이 연결되지 않은 고리 형상으로 양단이 고리 둘레로부터 돌출 연장된 연장팁(442a)이 상기 하우징(300)의 내측에 고정될 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10 : 웨빙
20 : 리트랙터
30 : 벨트텅
40 : 버클
100 : 권취축
200 : 모터
300 : 하우징
400 : 클러치부
410 : 클러치휠
420 : 라쳇
430 : 락바
431 : 리턴스프링 432 : 걸림편
440 : 드라이브 플레이트 441 : 외주홈
442 : 프릭션스프링 442a : 연장팁
443 : 슬라이더
450 : 베이스 플레이트 451 : 가이드홀
460 : 클러치커버

Claims (6)

1. 탑승자를 구속시키는 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과,
   상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와,
   상기 권취축의 일단부에 설치된 하우징에 수용되고, 상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치부를 포함하고,
   상기 클러치부는,
   상기 권취축과 동축상에 배치되고, 상기 모터로부터 회전력을 전달받는 클러치휠과,
   상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과,
   상기 클러치휠의 일측면에 리턴스프링을 매개로 회전 가능하게 결합되고, 상기 라쳇에 걸림 또는 걸림 해제되는 락바와,
   상기 하우징의 내측면에 습동하면서 외주홈에 고리형의 프릭션스프링이 삽입되어 스프링력을 제공받고, 일측면에 상기 락바를 누름 또는 누름 해제시키는 슬라이더가 돌출 형성되며, 상기 클러치휠의 타측면에 배치되는 드라이브 플레이트와,
   상기 클러치휠과 드라이브 플레이트 사이에 배치되어 상기 클러치휠의 타측면에 결합되고, 상기 슬라이더가 삽입되어 가이드되도록 가이드홀이 방사상으로 관통 형성된 베이스 플레이트와,
   상기 락바 및 리턴스프링을 상기 클러치휠의 일측면으로부터 이탈되지 않도록 결합시키는 클러치커버를 포함하여 이루어진 리트랙터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 리턴스프링은,
   'ㄷ'자 형상으로 일단이 상기 클러치휠에 고정되고, 타단이 상기 락바의 회전 중심을 감싸면서 상기 락바의 걸림편에 스프링력을 제공하는 것을 특징으로 하는 리트랙터.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 프릭션스프링은,
   일단과 타단이 연결되지 않은 고리 형상으로 양단이 고리 둘레로부터 돌출 연장된 연장팁이 상기 하우징의 내측에 고정되는 것을 특징으로 하는 리트랙터.
   
4. 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 웨빙과, 상기 웨빙이 감겨 있는 리트랙터와, 상기 웨빙의 인출된 단부에 결합된 벨트텅과, 상기 벨트텅이 착탈 가능하게 삽입되는 버클을 포함하여 이루어진 시트벨트에 있어서,
   상기 리트랙터는, 상기 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과, 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와, 상기 권취축의 일단부에 설치된 하우징에 수용되고, 상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치부를 포함하고,
   상기 클러치부는,
   상기 권취축과 동축상에 배치되고, 상기 모터로부터 회전력을 전달받는 클러치휠과,
   상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과,
   상기 클러치휠의 일측면에 리턴스프링을 매개로 회전 가능하게 결합되고, 상기 라쳇에 걸림 또는 걸림 해제되는 락바와,
   상기 하우징의 내측면에 습동하면서 외주홈에 고리형의 프릭션스프링이 삽입되어 스프링력을 제공받고, 일측면에 상기 락바를 누름 또는 누름 해제시키는 슬라이더가 돌출 형성되며, 상기 클러치휠의 타측면에 배치되는 드라이브 플레이트와,
   상기 클러치휠과 드라이브 플레이트 사이에 배치되어 상기 클러치휠의 타측면에 결합되고, 상기 슬라이더가 삽입되어 가이드되도록 가이드홀이 방사상으로 관통 형성된 베이스 플레이트와,
   상기 락바 및 리턴스프링을 상기 클러치휠의 일측면으로부터 이탈되지 않도록 결합시키는 클러치커버를 포함하여 이루어진 시트벨트.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 리턴스프링은,
   'ㄷ'자 형상으로 일단이 상기 클러치휠에 고정되고, 타단이 상기 락바의 회전 중심을 감싸면서 상기 락바의 걸림편에 스프링력을 제공하는 것을 특징으로 하는 시트벨트.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 프릭션스프링은,
   일단과 타단이 연결되지 않은 고리 형상으로 양단이 고리 둘레로부터 돌출 연장된 연장팁이 상기 하우징의 내측에 고정되는 것을 특징으로 하는 시트벨트.

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