KR20140029481A - 제어 톱니 시스템을 갖는 벨트 리트랙터 - Google Patents

제어 톱니 시스템을 갖는 벨트 리트랙터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량 시트 벨트용 벨트 리트랙터(10)로서, 복수의 차단 톱니(22)를 구비하는 프레임(12), 상기 프레임(12)에 회전 가능하게 지지되고 상기 차단 톱니(22)와 맞물리는 것이 가능한 차단 톱니 시스템(24), 프레임(12) 상에 피벗식으로 장착되고 벨트 릴(14)을 수용하는 제어 레버(28) 및 사전 결정된 차량 감속이 초과될 때 작동하는 센서(34)를 포함하는 벨트 리트랙터에 관한 것이다. 본 발명은, 센서(34)가 상호 작용할 수 있는 제어 톱니 시스템(26)이 벨트 릴(14) 상에 제공되는 것을 특징으로 한다.

Description

제어 톱니 시스템을 갖는 벨트 리트랙터 {BELT RETRACTOR WITH CONTROL TOOTHING}
본 발명은 복수의 차단 톱니를 구비하는 프레임, 프레임 내에 회전 가능하게 지지된 벨트 릴 및 차단 톱니와 맞물리도록 적용된 차단 톱니 시스템, 프레임 상에서 피벗되고 벨트 릴을 수용하는 제어 레버 및 사전 결정된 차량 감속이 초과될 때 작동하는 센서를 포함하는 차량 시트 벨트(seat belt)용 벨트 리트랙터(retractor)에 관한 것이다.
이 유형의 벨트 리트랙터에서, 벨트 릴은 차단되려고 할 때 프레임에 대해 변위되어 그에 부착된 톱니 시스템이 프레임 상에 제공된 차단 톱니와 맞물리게 된다. 이 목적으로, 제어 기구가 제공되어 벨트 릴의 톱니 시스템이 차단 톱니 내의 정확한 위치에서 맞물리도록 제어되어 차단 톱니 내의 톱니 시스템의 맞물림이 높은 부하가 벨트 릴 상에 작용하기 전에 생성되게 되는 것을 보장한다.
웨빙 감응식 차단(webbing sensitive blocking)을 위해, 제어 기구는 벨트 릴의 단부면에 배열된 제어 멈춤쇠(pawl)가 맞물릴 수 있는 내부 톱니 시스템을 일반적으로 구비하는 제어 레버를 포함한다. 웨빙 감응식 해제의 경우에, 제어 멈춤쇠는 내부 톱니 시스템 내에 맞물리도록 질량 관성력을 이용함으로써 홈 위치로부터 외향으로 피벗된다. 따라서, 벨트 릴은 더 이상 자유롭게 회전 가능하지 않고 제어 레버에 결합된다.
차량 감응식 차단을 위해, 제어 기구는 회전 고정된 방식으로 벨트 릴에 연결된 커플링 디스크를 포함한다. 센서가 사전 결정된 차량 감속의 초과시에 작동할 때 센서 레버가 커플링 디스크 내에 맞물린다. 따라서, 벨트 릴은 더 이상 자유롭게 회전할 수 없다.
이러한 경우에 있을 때, 즉 벨트 릴이 더 이상 자유롭게 회전 가능하지 않을 때, 인장력이 웨빙 상에 인가되고, 이는 제어 레버가 프레임 상에 배열되고 벨트 릴이 프레임 상의 차단 톱니에 맞물리도록 제어되는 피벗점 둘레에서 제어 레버가 벨트 릴과 함께 피벗하게 한다. 제어 레버에서의 내부 톱니 시스템의 톱니 및 차단 톱니에 대한 커플링 디스크의 톱니의 배열은, 벨트 릴이 기본적으로 차단 톱니 내로 정확한 위치에서 그 톱니 시스템으로 안내되어 벨트 릴의 톱니 시스템의 톱니 마루(crest)가 차단 톱니의 톱니 마루에 충돌하는 것이 방지되게 되는 것을 보장한다.
설명된 잠금 기구(lock mechanism)의 결점은, 차단 기구의 동적 차량 감응식 활성화시에, 커플링 디스크가 벨트 릴의 톱니 시스템에 대해 비틀리거나 변형될 수 있어, 이는 벨트 릴의 톱니 시스템과 차단 톱니의 연계가 더 이상 정확하게 유지될 수 없다는 사실을 야기한다는 것이다. 이는 벨트 릴의 톱니 시스템이 차단 톱니 내의 정확한 위치에서 맞물리도록 제어되지 않고 최종 맞물림이 부하 하에서 미리 유도되는 사실을 야기할 수도 있다.
본 발명의 목적은 동적 차단 작동시에도, 프레임 상의 차단 톱니와 벨트 릴의 톱니 시스템의 연계가 신뢰적으로 유지되도록 서두에 설명된 유형의 벨트 리트랙터를 더 개발하는 것이다.
이 목적을 성취하기 위해, 본 발명에 따르면, 서두에 설명된 바와 같은 유형의 벨트 리트랙터에서 센서가 상호 작용할 수 있는 제어 톱니 시스템이 벨트 릴에 제공되는 것이 제공된다. 본 발명은 차량 감응식 차단시에 커플링 디스크를 경유하여 "우회(detour)"를 행하지 않고 벨트 릴을 직접 잠금하는 원리적인 사상에 기초한다. 이 목적을오, 제어 톱니 시스템이 벨트 릴에 제공되고, 이에 의해 커플링 디스크가 생략될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 센서에 의해 제어 톱니 시스템 내에 맞물리도록 적용되는 중간 레버가 제공된다. 중간 레버는 바람직하게는 제어 레버 상에 지지된다. 이러한 것은, 중간 레버가 제어 레버와 함께 피벗함에 따라, 벨트 릴 및 제어 레버의 피벗 중에도 벨트 릴의 제어 톱니 시스템과 맞물려서 신뢰적으로 유지될 수 있게 하고 벨트 릴이 회전 고정되어 유지될 수 있게 한다.
차단 톱니 시스템 및 제어 톱니 시스템은 벨트 릴의 플랜지에서 축방향으로 병치되는 것이 바람직하게 제공된다. 이는 콤팩트한 디자인을 야기한다.
제어 톱니 시스템은 플랜지에 회전 고정되도록 유지되는 디스크 상에 배열될 수 있다. 디스크는 개별적으로 제조될 수 있는 데, 이는 제어 톱니 시스템이 실질적으로 더 높은 정확성을 갖고 제조될 수 있는 장점을 제공한다. 특히, 제어 톱니 시스템의 톱니는 대략적으로 반경이 없도록 제조될 수 있다. 이 방식으로 중간 레버는 제어 톱니 시스템 내에 더욱 더 정확하게 맞물릴 수 있고, 이에 의해 벨트 릴 차단의 응답성 거동이 향상되도록 적용된다. 제어 톱니 시스템은 개별적으로 제조되고 이는 벨트 릴의 형상을 더 복잡하게 하기 때문에, 벨트 릴의 제조는 더 간단하고 따라서 저가이다. 더 간단한 구조에 의해, 벨트 릴은 운반 또는 제조 중에 또한 손상에 덜 민감하다.
플랜지에 회전 고정된 방식으로 디스크를 연결하기 위해, 바람직하게는 축방향으로 차단 톱니 시스템의 톱니들 사이에 맞물리는 축방향으로 돌출하는 랜드가 디스크 상에 제공된다. 제어 톱니 시스템은 랜드 상에 배열될 수 있어 차단 톱니 시스템 및 제어 톱니 시스템이 장착된 상태로 서로 인접하게 된다.
디스크 및 벨트 릴은 바람직하게는 가압 끼워맞춤(force-fit) 또는 형상 끼워맞춤(form-fit) 방식으로 연결된다.
바람직하게는, 차단 톱니 시스템 및 제어 톱니 시스템은 동일한 피치 및 동일한 배향을 갖고, 제어 톱니 시스템의 톱니들은 차단 톱니 시스템의 톱니들보다 더 날카로운 또는 더 좁은 디자인을 갖는다. 이 방식으로, 톱니들이 튀어오르는 위험이 제공되지 않고 중간 레버의 결합을 제어하기 위한 제어 톱니 시스템의 개별 톱니들 사이에 이용 가능한 충분한 공간이 존재한다.
벨트 릴에서, 웨빙 감응식 방식으로 제어 레버에 제공된 내부 톱니 시스템 내에 맞물리도록 제어될 수 있는 제어 멈춤쇠가 바람직하게 제공된다. 이 방식으로, 벨트 릴의 웨빙 감응식 차단이 입증된 종래의 방식으로 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 프레임은 차단 톱니를 각각 구비하는 2개의 측면 부재를 구비하고, 벨트 릴은 2개의 축방향 단부의 각각에 차단 톱니 시스템을 구비한다. 이 구성은 벨트 릴의 차단 중에 작용하는 부하가 벨트 릴의 축방향 단부에서 2개의 차단 톱니 시스템을 경유하여 프레임 내로 균일하게 해제되게 한다.
이하, 본 발명이 첨부 도면에 표현되어 있는 실시예에 의해 설명될 것이다.
도 1은 초기 상태에서 본 발명에 따른 벨트 리트랙터를 개략 사시도로 도시하고 있는 도면.
도 2는 도 1의 벨트 리트랙터를 개략 측면도로 도시하고 있는 도면.
도 3은 도 1의 것에 대응하는 도면에서 차량 감응식 방식으로 차단된 벨트 릴을 포함하는 벨트 리트랙터를 도시하고 있는 도면.
도 4는 도 2의 것에 대응하는 도면에서 도 3의 벨트 리트랙터를 도시하고 있는 도면.
도 5는 벨트 릴의 톱니 시스템측을 도시하고 있는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 벨트 리트랙터용 벨트 릴의 제2 실시예를 도시하고 있는 도면.
도 7은 도 6의 벨트 릴의 제어 톱니 시스템의 상세도를 도시하고 있는 도면.
도 1 및 도 2에서, 프레임(12) 및 벨트 릴(14)을 포함하는 벨트 리트랙터(10)가 도시되어 있다. 프레임(12)은 후방 부재(15) 및 2개의 측면 부재(16)를 갖고, 각각의 측면 부재(16)는 개구(18)를 구비하고, 이 개구의 내부에는 벨트 릴의 축방향 단부의 각각에 제공된 플랜지(20)가 수용되어 있다. 각각의 개구(18)의 에지는 그 기하학적 형상 및 피치가 벨트 릴(14)의 각각의 플랜지에 형성된 차단 톱니 시스템(24)으로 조정되는 복수의 차단 톱니(22)를 구비한다.
벨트 릴(14)의 2개의 플랜지(20) 중 어느 하나에는, 제어 톱니 시스템(26)이 축방향에서 볼 때 차단 톱니 시스템(24)에 바로 인접하여 형성되고, 제어 톱니 시스템은 원주방향에서 볼 때 그 피치 및 그 배열과 관련하여 차단 톱니 시스템(24)과 일치한다. 차단 톱니 시스템(24)과 제어 톱니 시스템(26) 사이의 차이는 도 5로부터 명백한 바와 같이, 본질적으로 톱니 후방부(tooth back)의 기하학적 형상으로 이루어진다. 잠금 톱니 시스템과 차단 톱니 시스템의 톱니 반경은 동일하다. 톱니 전방부(tooth front)(40), 즉 톱니의 부하 지지 플랭크(flank)의 형상이 동등하게 동일하다. 차단 톱니 시스템(24)의 톱니 후방부(42)는 실질적으로 직선형 표면을 갖고, 차단 톱니 시스템의 톱니 두께는 제어 톱니 시스템의 것보다 크다. 제어 톱니 시스템(26)의 톱니 후방부(44)는 제어 톱니 시스템의 톱니 두께가 전체로서 차단 톱니 시스템과 비교하여 감소되지만 톱니 거리는 동일하도록 하는 오목형 형상을 갖는다.
벨트 리트랙터(10)의 프레임(12)의 2개의 측면 부재(16) 중 어느 하나에는, 캡형 형태의 제어 톱니 시스템(26)을 둘러싸고 프레임(12)의 대응 측면 부재(16)에서 피벗 핀(30)으로 제한적으로 피벗하도록 장착되는 제어 레버(28)가 배열되어 있다. 그 내부에서, 제어 레버(28)는 그 자체로 공지된 벨트 릴의 웨빙 감응식 차단을 위해 제공된 내부 톱니 시스템을 구비한다. 내부 톱니 시스템 및 웨빙 감응식 방식으로 내부 톱니 시스템 내에 맞물리도록 적용된 벨트 릴에 배열된 제어 멈춤쇠는 여기에 도시되어 있지 않다.
차량 감응식 잠금을 위해, 중간 레버(32)는 제어 레버(28)[예를 들어, 장착부(33)] 상에서 피벗된다. 중간 레버는 중간 레버가 제어 톱니 시스템(26) 내에 맞물려 있지 않은 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 초기 위치를 벗어나 피벗될 수 있어, 그 팁이 제어 톱니 시스템(26) 내에 맞물리게 된다. 중간 레버(32)를 피벗하기 위해, 그 기본 디자인에 대해 공지되어 있고 차량 감응식 방식으로 응답성이 있는 센서(34)가 제공된다. 센서(34)는 센서 볼(36)에 의해 작동 가능한 센서 레버(38)가 중간 레버(32)를 제어하도록 적용되어 제어 톱니 시스템(26) 내의 초기 위치를 벗어나 맞물리게 되도록 배열된다.
중간 레버(32)가 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 위치에 제공되자마자, 벨트 릴은 프레임(12)의 측면 부재(16)의 개구(18) 내부에서 자유롭게 회전할 수 있다(어떠한 웨빙 감응식 차단도 트리거링되지 않은 것으로 가정함). 이 경우에, 벨트 릴은 2개의 하우징 쉘(shell)에 의해 안내되고, 그 후방 하우징 쉘(40)이 도 1에 가시화되어 있다. 차량 감응식 센서(34)가 작동될 때, 중간 레버(32)는 센서 레버(38)에 의해 조정되어 중간 레버(32)의 팁이 제어 톱니 시스템(26)(특히, 도 3 참조) 내에 맞물리게 된다. 이 상태에서 인장력이 웨빙 상에 인가될 때, 벨트 릴은 도 4의 화살표 P의 방향으로 회전된다. 중간 레버(32)는 제어 밸브(28) 상에 직접 지지되기 때문에, 웨빙 상에 인가된 인장력은 제어 레버(28)와 함께 벨트 릴(14)이 화살표 P의 방향으로 피벗 핀(30) 둘레로 피벗되는 사실을 야기한다[또한, 도 4에는 제어 톱니 시스템(26) 내에 맞물리는 중간 레버(32)가 어떻게 센서 레버(38)로부터 상승되어 있는지를 명백히 도시하고 있음]. 따라서, 차단 톱니 시스템(24)은 프레임의 차단 톱니(22)에 맞물려 벨트 릴(14)이 프레임(12)에 대해 신뢰적으로 차단되게 된다.
제어 레버(28)에서의 중간 레버(32)의 배열은, 차단 톱니 시스템(24)의 톱니가 프레임(12) 상의 차단 톱니(22) 내에 정확한 위치에서 맞물리도록 제어되는 것을 보장한다. 제어 톱니 시스템(26)의 감소된 톱니 두께에 기인하여, 중간 레버(32)의 맞물림을 위해 이용 가능한 원호 길이는 증가되고 톱니 피치는 동일하게 유지된다. 따라서, 더 신속하고 더 양호한 맞물림이 얻어진다.
본 발명에 따른 벨트 리트랙터(10)의 제2 실시예가 도 6 및 도 7에 도시되어 있다. 이 벨트 리트랙터(10)의 구조는 도 1 내지 도 5에 도시되어 있는 벨트 리트랙터에 실질적으로 대응한다. 후자와는 대조적으로, 제어 톱니 시스템(26)은 플랜지(20)에 회전 고정되도록 연결되는 디스크(46) 상에 배열된다.
플랜지(20)에 대면하는 측면에서, 디스크(46)는 축방향으로 돌출하는 복수의 랜드(land)(48)를 포함한다. 제어 톱니 시스템(26)의 톱니는 랜드(48) 상에 배열된다. 더욱이, 플랜지(20)의 돌출부, 예를 들어 벨트 릴(14)의 베어링에 대응하는 복수의 리세스(50)가 디스크(46) 상에 제공된다.
제어 톱니 시스템(26)과 디스크(46)를 각각 조립하기 위해, 디스크(46)는 축방향으로 플랜지(20)에 부착되고, 리세스(50)는 플랜지(20)의 대응 돌출부에 부착되고, 랜드(48)는 차단 톱니 시스템(24)의 톱니들 사이에 맞물린다. 조립된 상태에서, 차단 톱니 시스템(24)과 제어 톱니 시스템(26)은 따라서 서로 바로 인접한다.
개별 디스크(46) 상의 제어 톱니 시스템(26)의 배열은 제어 톱니 시스템(26)의 톱니가 개별적으로 제조될 수 있어, 이에 의해 더 높은 정확도가 성취되는 장점을 제공한다. 특히, 제어 톱니 시스템의 톱니는 대략적으로 반경 없이(radius-free) 제조될 수 있다. 제어 톱니 시스템(26)을 제조하는 데 있어서 이러한 더 높은 정확성은 중간 레버(32)가 실질적으로 더 정확한 방식으로 맞물릴 수 있게 하고, 따라서 벨트 리트랙터(10)의 차단이 더 실질적으로 더 정확하고 덜 낭비된 방식으로 제어될 수 있게 한다.
10: 벨트 리트랙터 12: 프레임
14: 벨트 릴 16: 측면 부재
18: 개구 20: 플랜지
22: 차단 톱니 24: 차단 톱니 시스템
26: 제어 톱니 시스템 28: 제어 레버
30: 피벗 핀 32: 중간 레버
40: 톱니 전방부 44: 톱니 후방부

Claims (12)

  1. 차량 시트 벨트용 벨트 리트랙터(10)로서, 복수의 차단 톱니(22)를 구비하는 프레임(12), 상기 프레임(12)에 회전 가능하게 지지된 벨트 릴(14) 및 상기 차단 톱니(22)와 맞물리도록 적용된 차단 톱니 시스템(24), 상기 프레임(12) 상에서 피벗하고 상기 벨트 릴(14)을 수용하는 제어 레버(28) 및 사전 결정된 차량 감속이 초과될 때 작동하는 센서(34)를 포함하는 벨트 리트랙터(10)에 있어서,
    상기 센서(34)가 상호 작용하도록 적용된 제어 톱니 시스템(26)이 상기 벨트 릴(14)에 제공되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서(34)에 의해 상기 제어 톱니 시스템(26) 내에 맞물리도록 제어될 수 있는 중간 레버(32)가 제공되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 중간 레버(32)는 상기 제어 레버(28)에서 지지되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차단 톱니 시스템(24) 및 상기 제어 톱니 시스템(26)은 상기 벨트 릴(14)의 플랜지(20)에서 축방향으로 병치되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 톱니 시스템(26)은 상기 플랜지(20)에 회전 고정되도록 유지되는 디스크(46) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  6. 제5항에 있어서, 축방향으로 상기 차단 톱니 시스템(24)의 톱니들 사이에 맞물리는 축방향으로 돌출하는 랜드(48)가 디스크(46)에 제공되고, 상기 제어 톱니 시스템(26)은 특히 상기 랜드(48) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차단 톱니 시스템(24) 및 상기 제어 톱니 시스템(26)은 동일한 피치를 갖고 동일한 배향으로 배열되고, 상기 제어 톱니 시스템(26)의 톱니들은 상기 차단 톱니 시스템(24)의 톱니들보다 더 날카로운 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차단 톱니 시스템(24) 및 상기 제어 톱니 시스템(26)은 동일한 피치를 갖고 동일한 배향으로 배열되고, 상기 제어 톱니 시스템(26)의 톱니들은 상기 차단 톱니 시스템(24)의 톱니들보다 더 좁은 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차단 톱니 시스템(24) 및 상기 제어 톱니 시스템(26)의 부하 지지측(40)은 동일하게 설계되고 서로 정렬되고, 상기 차단 톱니 시스템 및 상기 제어 톱니 시스템의 대향 톱니면(42, 44)은 서로 상이하도록 설계되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 웨빙 감응식 방식으로 제어 레버(28)에 제공된 내부 톱니 시스템 내에 맞물리도록 적용된 제어 멈춤쇠가 벨트 릴(14)에 제공되는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 톱니 시스템(26)의 톱니 두께는 상기 차단 톱니 시스템(24)의 톱니 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프레임(12)은 차단 톱니(22)를 각각 구비하는 2개의 측면 부재(16)를 구비하고, 상기 벨트 릴(14)은 2개의 축방향 측면의 각각 상에 차단 톱니 시스템(24)을 구비하는 것을 특징으로 하는 벨트 리트랙터.
KR1020137032417A 2011-05-18 2012-05-15 제어 톱니 시스템을 갖는 벨트 리트랙터 KR101988003B1 (ko)

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