KR20140142717A

KR20140142717A - 차량 안전 벨트용 벨트 리트랙터

Info

Publication number: KR20140142717A
Application number: KR1020147027801A
Authority: KR
Inventors: 마르틴 스페치트; 길렘 아란다; 안토니오 페라오
Original assignee: 키 세이프티 시스템즈 인코포레이티드
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2014-12-12
Also published as: EP2694335A1; US20150122931A1; HUE030336T2; CN104334418B; CN104334418A; PL2694335T3; IN2014DN07501A; WO2013132307A1; ES2578827T3; US9650015B2; EP2694335B8; EP2694335B1; DE102012004603A1; DE102012004603B4

Abstract

프레임(7) 상에 회전 가능하게 장착되는 안전 벨트 릴(1) 및 상기 벨트 릴(1)의 회전 운동에 작용하고 에너지 소비를 조절할 수 있는 부하 제한기(2)를 포함하는 벨트 리트랙터가 제공되며, 부하 제한기는 폐쇄된 부하 제한기 챔버(8) 내에 봉입되고 건조한 입자상 고체로 구성되는 과립(3), 및 과립(3)에 대해 회전될 수 있는 적어도 하나의 회전 부재(4)를 구비하고, 전단력으로 인한 에너지 소비가 과립의 입자 사이에 작용한다.

Description

차량 안전 벨트용 벨트 리트랙터{BELT RETRACTOR FOR A VEHICLE SAFETY BELT}

본 발명은, 벨트 릴의 회전 운동에 작용하고 에너지 소비를 조절할 수 있는 부하 제한기(load limiter)를 구비하며, 안전 벨트 릴이 프레임 상에 회전 가능하게 장착되는, 차량 안전 벨트용 벨트 리트랙터에 관한 것이다.

DE 10 2009 014 999 A1호에 공지되어 있는 이러한 종래의 안전 벨트 리트랙터에서, 부하 제한기는 제동될 요소와 지지 요소 사이의 상대 회전이 압력 챔버 내부의 압력 상승을 생성하게 만드는 브레이크를 포함하고, 상기 압력 상승은 이후 브레이크 작동력으로 변환된다. 압력 챔버 내에 충전되는 매체는 실리콘일 수 있거나, 보다 구체적으로는 그 입경이 대략 0.2 내지 0.3 mm이고 축방향으로 이동 가능한 변위 요소를 부분적으로 전단시킬 수 있는 실리콘 과립일 수 있다. 변위 요소는 압력 챔버 내에 제공된 매체를 변위시키며, 따라서 압력 챔버 내의 압력 상승을 초래하고, 이는 이후 브레이크 작동력으로 변환된다. 이 종래 부하 제한기에서, 부하 제한은 브레이크에 의해서만 이루어지며, 매체에 의해서는 이루어지지 않는다.

부하 제한기의 목적은 안전 벨트와 이 안전 벨트를 착용하고 자동차 시트 내에서 더 전방으로 이동되는 차량 탑승자 사이에서 사고 중에 작용하는 힘을 제한하는 것이다.

본 발명의 목적은 각각의 사고 심각성 및 차량 탑승자 데이터에 따라서 부하 제한 효과가 자동으로 조절되는 벨트 리트랙터를 제공하는 것이다.

이 목적은 본 발명에 따르면 청구항 1의 특징에 의해 달성된다.

종속 청구항은 본 발명의 유리한 발전 사항을 포함한다.

본 발명은, 그 안전 벨트 릴이 벨트 리트랙터의 프레임 상에 회전 가능하게 장착되고 그 회전 운동은 사고의 경우에 부하 제한기에 의해 에너지-소비 또는 에너지-흡수 방식으로 영향을 받는 벨트 리트랙터를 제공한다. 부하 제한기의 에너지 소비는 사고가 발생 중일 때만 작동되며, 안전 벨트와 이 안전 벨트를 착용한 차량 탑승자 사이에 작용하는 힘은 차량 탑승자가 전방으로 이동할 때 제한되어야 한다.

그 목적을 위해서, 벨트 릴은 두 부분으로 설계될 수 있으며, 하나의 벨트 릴 부분은 블로킹 기구의 도움으로 공지된 방식으로 프레임에 대한 회전이 방지되고, 다른 벨트 릴 부분은 안전 벨트가 전방으로 이동한 차량 탑승자에 의해 권선되지 않을 경우에 회전된다. 벨트 릴의 회전 운동은 에너지를 소비하거나 흡수하는 부하 제한기에 의해 영향을 받는다.

본 발명에 따른 부하 제한기는 건조한 입자상 고체로 구성되는 과립이 봉입되는 폐쇄 공간(부하 제한기 챔버)을 갖는다. 폐쇄 공간에는, 입자상 과립에 대해 이동할 수 있는 적어도 하나의 보디가 제공되며, 이 보디는 직선 운동 가능한 변위 보디 또는 피스톤으로서, 또는 회전 가능한 회전 부재로서 구체화될 수 있다. 사고의 경우에, 보디는 과립에 대해 이동하고, 과립의 입자들 사이에 작용하는 전단력으로 인해 에너지 소비가 발생한다. 이것은 안전 벨트와 차량 탑승자 사이에 작용하는 힘을 제한한다. 과립은 입자에 작용하는 힘의 결과로 팽창하도록 구성될 수 있다. 과립은 또한, 부하 제한기 챔버 내에 도입되거나 부하 제한기 챔버에 제공될 수 있는 적어도 하나의 추진제와 혼합될 수 있다.

이런 식으로, 상이한 심각성의 사고 시에, 즉 차량 탑승자의 신체에 작용하는 가속력 및 제동력이 상이한 경우에, 및 차량 탑승자의 신체 데이터, 특히 체중 및 사이즈가 상이한 경우에, 에너지 흡수성 부하 제한기에 의해, 차량 탑승자의 상당히 균일한 전방 변위, 특히 상당히 균일한 전방 변위 속도가 달성될 수 있다. 이것은 본질적으로, 회전 속도가 변화함에 따라, 과립에 대한 회전 부재의 이동에 대항하여 과립 매체에 작용하는 저항도 변화한다는 사실에 기초한다. 사고 시에, 95퍼센트의 남자는 5퍼센트의 여자에 비해서, 안전 벨트를 벨트 릴로부터 더 빠른 회전 속도로 풀어낼 것이며, 그 결과 과립 내에서 회전 가능한 회전 부재의 더 빠른 회전 속도를 초래할 것이다. 과립은 따라서 5퍼센트의 여자의 경우보다 95퍼센트의 남자의 경우에 더 큰 저항을 갖고서 변위기 보디의 직선 운동 또는 과립 내에서의 회전 부재의 회전 운동에 저항할 것이다. 이런 식으로 상이한 차량 탑승자에 대한 부하 제한기에 있어서 거의 동일한 운동 곡선을 달성할 수 있다. 신체 움직임에 대한 과립 내의 저항은 과립 내의 입자들 사이에 작용하는 전단력에 의해 발생되며, 이 힘은 과립의 인접한 입자들 사이에서 발휘된다. 이 힘의 역할은 과립 내에 동적 힘 체인을 생성할 수 있으며, 상기 힘 체인은 과립 내의 회전 부재의 회전 또는 변위 보디의 직선 운동 중에 발생하고, 새로운 힘 체인을 생성하기 위해 다시 감소된다. 프로세스에서는 과립 내의 입자들의 파손 및 파괴도 발생할 수 있다. 이 에너지 소비의 결과로서 열도 발생될 수 있다.

적어도 하나의 회전 부재는 과립이 봉입되는 폐쇄 부하 제한기 챔버 내부에서 그 회전축의 방향으로 고정 배치되는 것이 바람직하다. 이것은 회전 부재가 과립 상의 회전 운동만 적용함을 의미한다. 회전 부재는 에너지를 소비할 때 반경방향으로 변형될 수 있는 것이 바람직하다. 따라서 회전 부재의 외주와 폐쇄된 부하 제한기 챔버의 내벽 사이에 배치되는 과립의 입자 상에는 더 큰 전단력이 가해진다. 적어도 하나의 회전 부재는 과립 내에 완전히 또는 부분적으로 침지될 수 있다.

적어도 하나의 회전 부재는 바람직하게 임펠러로서 구체화되며, 임펠러의 베인은 과립 내에 침지되거나 잠긴다. 회전 부재는 벨트 릴에 견고하게 연결될 수 있지만, 벨트 릴과 적어도 하나의 회전 부재 사이에 커플링 및/또는 전동 기어(transmission gear)를 제공하는 것도 가능하다. 임펠러의 베인은 곡선형일 수 있거나 및/또는 비틀림부를 가질 수 있다. 회전 부재와, 특히 임펠러는 과립의 입자들이 회전 중에 반경방향으로 변위되도록 구체화될 수 있다.

부하 제한기와 벨트 릴 사이에 전동 기어가 제공될 수 있으며, 이는 벨트 릴로부터 나오는 토크를 가변 비율로 부하 제한기에 전달하며, 특히 과립 내에서 직선 운동할 수 있는 변위기 보디에 또는 회전 부재에 전달한다. 전동 기어의 가변 변속비는 점진적 변속비인 것이 바람직하다. 이를 위해서, 전동 기어는 벨트 릴의 토크가 부하 제한기로 전달되는 부하 전달 지점을 가질 수 있다. 가변 변속비, 특히 점진적 변속비를 달성하기 위해서, 부하 전달 지점과 상기 부하 전달 지점이 벨트 릴의 부하-제한식 회전 중에 그 주위로 회전되는 회전축 사이의 거리가 변경될 수 있다. 이 변경은 나선을 따라서 수행되며, 부하 전달 지점과 회전축 사이의 거리는 벨트 릴의 부하-제한식 회전 중에 감소된다. 벨트 릴의 토크는 부하 케이블을 거쳐서 부하 전달 지점으로부터 부하 제한기로, 특히 직선 운동 가능한 변위기 보디 또는 회전 부재로 전달될 수 있다.

가변 변속비를 갖는 전동 기어가 사용될 때, 특히 벨트 릴과 부하 제한기 사이에 점진적 가변 변속비를 갖는 전동 기어가 사용될 때, 부하 제한기는 달리 구체화될 수도 있다. 예를 들어, 부하 제한기는 보편적으로 토션 바(torsion bar)로서 설계될 수 있거나, 부하의 제한을 달성하기 위해 벨트 릴에 의해 발생되는 운동 또는 변형 작업을 수행하는 변형 보디를 가질 수 있다.

과립은 4 이상(절대 연마재 경도: 5)의 모스(Mohs) 경도를 갖는 경질 입자로 제조되는 것이 바람직하다. 과립은 상이한 재료 및/또는 상이한 경도의 입자를 구비할 수 있다. 과립은 바람직하게 석영(SiO₂) 모래로 구성될 수 있다. 입자는 또한 특정한 다른 재료, 예를 들면 플라스틱, 광물 입자, 유리, 금속 등으로 구성될 수 있다.

폐쇄된 부하 제한기 챔버 내의 과립은 1 g/㎤ 내지 4.5 g/㎤ 범위의 겉보기 밀도(bulk density)(질량/체적)를 갖는 것이 바람직하며, 겉보기 밀도는 입자 재료의 비중에 따라서 상기 범위 내에서 변경된다.

부하 제한기는 또한 팽창성 입자로 제조된 부하 제한기 부분 및 적어도 하나의 회전 가능한 회전 부재와 병렬로 또는 직렬로 배치될 수 있는 토션 바를 가질 수 있다.

부하 제한기 챔버 내의 과립의 겉보기 밀도는 사고 심각성 및/또는 시트 벨트를 착용한 차량 탑승자의 신체 데이터에 따라 조절될 수 있는 것이 바람직하다. 시트 벨트를 착용한 차량 탑승자의 신체 데이터는 안전 벨트가 착용될 때 벨트 릴의 정차 위치로부터 인출되는 벨트 스트랩 연장부의 길이를 검출함으로써 결정될 수 있다. 그로 인해 차량 길이 방향으로의 자동차 시트의 착석 위치가 고려될 수 있다. 자동차 시트 상의 차량 탑승자의 체중을 검출하고 필요할 경우 탑승자의 신체 사이즈를 시각적으로 검출하는 것도 가능하다. 이들 데이터에 따라서, 부하 제한기 챔버 내의 과립의 겉보기 밀도는 부하 제한기 챔버의 체적을 적절히 변경함으로써 조절될 수 있는 것이 바람직하다.

부하 제한기 챔버 내의 과립의 겉보기 밀도는 또한, 차량 탑승자의 부하-제한식 전방 이동 중에 벨트가 풀려나가는 속도 또는 가속도에 따라 조절될 수 있다. 이것은 예를 들어, 시트 벨트를 착용한 차량 탑승자의 전방 이동 중에 벨트 릴의 회전 운동 또는 회전 가능한 벨트 릴 부분의 회전 운동을 검출하는 회전 속도 센서의 도움으로 이루어질 수 있다. 회전 속도 센서에 연결되고 차량의 내장 컴퓨터에 통합되거나 개별적으로 제공되는 컨트롤러의 도움으로, 벨트 스트랩의 속도 또는 가속도가 결정되고, 부하 제한기 챔버의 체적을 변화시키기 위한 대응 조절 운동이 발생된다. 체적의 변화로 인해, 부하 제한기 챔버 내의 과립의 겉보기 밀도가 그것에 따라서 변화된다.

유리하게, 본 발명에 의하면, 벨트 스트랩의 비교적 짧은 연장 이후에, 95퍼센트 남자의 경우에도, 소망의 부하 제한이 달성된다.

이제 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예인 내장형(built-in) 부하 제한기를 포함하는, 차량 안전 벨트용 벨트 리트랙터의 도시도이다.
도 2는 도 1의 실시예에 사용되는 부품의 개략 분해도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1 및 도 2에 따른 실시예에 사용될 수 있는 회전 부재의 형태를 도시한다.
도 4는 본 발명의 추가 실시예에서 벨트 릴의 축을 따르는 절취도이다.
도 5는 도 4에 도시된 실시예에서의 A-A 라인을 따르는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예의 도시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예의 도시도이다.
도 8은 다른 실시예의 절취도이다.
도 9는 도 8에서의 C-C 라인을 따르는 단면도이다.
도 10은 다른 실시예의 절취도이다.
도 11은 도 10에서의 A-A 라인을 따르는 단면도이다.
도 12는 다른 실시예의 절취도이다.
도 13은 도 12에서의 F-F 라인을 따르는 단면도이다.
도 14는 도 12에서의 G-G 라인을 따르는 단면도이다.
도 15는 또 다른 실시예의 절취도이다.
도 16은 부하 제한기 챔버 내에서 직선 운동 가능한 변위기 보디 및 점진적 전동 기어가 사용되는, 본 발명의 추가 실시예의 절취도이다.
도 17은 도 16에 도시된 실시예의 측면도이다.
도 18은 점진적 전동 기어를 갖는 추가 실시예의 절취도이다.
도 19는 점진적 전동 기어를 갖는 추가 실시예의 도시도이다.
도 20 및 도 21은 추가 실시예의 도시도이다.

도시된 실시예에서, 벨트 리트랙터는 각각의 경우에, 자동차용 안전 벨트 릴(1)이 회전 가능하게 장착되는 프레임(7)을 갖는다. 벨트 리트랙터는 또한, 사고 시에 벨트 릴(1)의 회전 운동에 작용하고 그에 따라 에너지를 소비하는 부하 제한기(2)를 포함한다.

부하 제한기(2)는 과립(3)이 봉입되는 폐쇄된 부하 제한기 챔버(8)를 갖는다. 과립(3)은 건조한 입자상 고체로 구성된다. 과립의 입자는 4 이상(절대 연마재 경도: 5)의 모스 경도와 동일한 특정 경도를 가질 수 있다. 예를 들어, 과립의 입자는 석영(SiO₂) 모래와 같은 광물 입자로 구성된다. 그러나, 과립의 입자는 플라스틱, 유리 또는 금속 재료로 구성될 수도 있다. 과립의 실질적으로 원형인 입자의 직경은 0.1 내지 0.4 mm의 범위에 있다. 과립의 입자는 상이한 재료로 구성되거나 및/또는 상이한 경도를 가질 수도 있다.

부하 제한기(2)는 또한, 부하 제한기 챔버(8) 내에 배치되고 과립(3)에 대해 회전 가능한 회전 부재(4)를 갖는다. 회전 부재(4)는 벨트 릴(1)과 회전 구동 연통한다. 이를 위해서, 회전 부재(4)는 도 4 내지 도 7의 실시예에 도시되어 있듯이 벨트 릴(1)에 비회전식으로 연결되거나, 전동 기어 및/또는 전환 가능한 커플링을 거쳐서 벨트 릴(1)과 구동 연통된다. 이는 예를 들어 도 1 및 도 2에 도시된 실시예의 경우일 수 있다. 그러나, 이 실시예에서는 회전 부재(4)와 벨트 릴(1) 사이에 회전 가능한 구동 연결이 제공될 수도 있다.

하나 이상의 회전 부재(4)가 벨트 릴(1)과 구동 연통될 수 있다.

적어도 하나의 회전 부재(4)는 부하 제한기 챔버(8)에 대해서, 그리고 특히 벨트 릴(1)에 대해서도 그 회전축(5)의 방향으로 고정 배치되는 것이 바람직하다.

도 3a 내지 도 3d에 도시하듯이, 회전 부재(4)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 회전 부재는 일면에 또는 양면에 반경방향 연장 리브를 갖는 디스크 형상일 수 있다(도 3a). 도 3b에 도시된 실시예에서, 회전 부재(4)는 육각형 회전 부재의 형태이다. 도 3c에 도시된 예에서, 회전 부재(4)는 두 개의 베인을 갖는 회전자로서 구체화된다. 도 3d의 실시예에서, 회전 부재(4)는 임펠러 형태이며, 도시된 실시예는 여섯 개의 베인을 갖는다. 이들 베인은 도 3d에 도시하듯이 곡선형일 수 있다. 그러나, 베인은 반경방향 직선으로 연장될 수도 있다. 베인은 비틀림부 또는 나사를 가질 수도 있다.

적어도 하나의 회전 부재(4)는 과립(3) 내에 완전히 또는 부분적으로 침지되는 것이 바람직하다. 도 3a의 실시예에서, 디스크-형상 회전 부재(4) 상의 반경방향 연장 리브는 과립(3) 내에 완전히 잠긴다. 도 3b의 실시예에서, 회전 부재(4)의 적어도 육각형 원주면은 과립 내에 완전히 잠긴다. 도 3c에 도시된 실시예에서, 두 개의 베인의 적어도 원주면(13)은 과립(3) 내에 완전히 잠긴다. 도 3d에 도시된 실시예에서, 임펠러의 각 베인 상의 적어도 원주면(13)은 마찬가지로 과립(3) 내에 침지되거나 잠긴다.

벨트 릴은 실질적으로 두 개의 벨트 릴 부분(11, 14)으로 구성된다. 하나의 벨트 릴 부분(11)은 예를 들어 사고와 같은 과도한 가속 또는 제동의 경우에 프레임(7)에 대한 추가 회전이 봉쇄(block)될 수 있다. 이것은 벨트 스트랩-감수성(sensitive) 및/또는 차량-감수성 봉쇄 기구(16)(도 8 및 도 10)에 의해 공지된 방식으로 달성될 수 있다. 다른 벨트 릴 부분(14)은 봉쇄된 벨트 릴 부분(11)에 대해 회전 가능하며, 부하 제한기(2)는 안전 벨트가 인출될 때 봉쇄된 벨트 릴 부분(11)과 회전 가능한 벨트 릴 부분(14) 사이에 작용한다.

도 4 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 벨트 릴(1)은 프레임(7)에 대해 봉쇄될 수 있는 벨트 릴 부분(11) 및 봉쇄된 벨트 릴 부분(11)에 대해 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)을 구비한다. 정상 작동 시에, 전체 벨트 릴(1), 즉 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)과 회전 가능한 벨트 릴 부분(14) 양자는 부하 제한기 챔버(8) 내에 배치된 부하 제한기와 함께, 프레임(7) 상에 회전 가능하게 장착된다. 도 4 및 도 5에 도시된 실시예에서, 부하 제한기(2)는 실질적으로 원형인 원통형 부하 제한기 챔버(8) 내부에서 벨트 릴 축(5)을 따라서 연장된다. 슬리브-형상 또는 단지(pot)-형상 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 내벽에는, 과립(3) 내로 돌출하고 회전 가능한 벨트 릴 부분(14) 상에 다수의 회전 부재(4)를 형성하는 치형(tooth-like) 돌출부가 존재하며, 이들 돌출부는 벨트 릴 축(5) 주위로 회전 가능하고 과립(3) 내에 침지된다. 상기 회전 부재(4)는 과립(3) 내에 실질적으로 반경방향 내측으로 연장되며 부하 제한기 챔버(8)의 외측 경계 벽 상에 제공된다. 돌출부는 부하 제한기 챔버(8)의 반경방향 내측 경계면 상에 제공될 수도 있다. 부하 제한기 챔버(8)의 상기 반경방향 내측 경계면은 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)에 비회전식으로 결합되는 슬리브-형상 고정자(12)에 의해 형성된다. 그러나, 슬리브-형상 고정자(12) 상에 제공되는 부하 제한기 챔버(8)의 반경방향 내측 경계면은 매끄러운 형태로 구체화될 수도 있다. 사고 시에, 봉쇄성 벨트 릴 부분(11)과 고정자(12)는 프레임(7)에 대한 회전이 방지된다. 사고 심각성 및 시트 벨트를 착용한 차량 탑승자의 신체 사이즈 및 체중에 따라서, 안전 벨트가 벨트 릴로부터 풀려나가며, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)은 봉쇄된 벨트 릴 부분(11)에 대해 회전하고, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 내측에 제공되어 회전 부재(4)를 형성하는 돌출부는 과립(3)에 대해 회전된다. 프로세스에서 과립의 입자에는 전단력이 가해지며, 이는 에너지를 흡수하고 따라서 전방으로 이동된 차량 탑승자의 신체와 풀려난 벨트 스트립 사이에 작용하는 힘에 대해 제한을 가한다.

도 4, 도 5, 및 도 8 내지 도 11에 도시하듯이, 슬리브-형상 부하 제한기 장치 내부에 배치되는 토션 바(6)가 추가로 제공될 수 있다. 일 단부[토션 바(6)의 좌측 단부]는 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)에 비회전식으로 결합되며, 타 단부[토션 바(6)의 우측 단부]는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 비회전식으로 결합된다.

도 6 내지 도 9에 도시된 실시예에서, 부하 제한기 챔버(8)는 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)과 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)(도 6, 도 7, 도 10, 도 11) 상의 두 개의 대향 단부면 사이에 또는 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)(도 8, 도 9) 상에 배치된다. 회전 가능한 벨트 릴 부분(14) 상의 단부면은 벨트 릴 축(5)에 대해 회전 대칭적으로 배치된 중공 내에 놓일 수 있다. 과립(3)은 부하 제한기 챔버(8) 내에 배치되며, 과립(3) 내에 매립된 회전 부재(4)는 도 6에서 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 카운터싱킹된 단부면 상에, 실질적으로 반경방향으로 연장되는 돌출부 형태로 배치된다. 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)의 대향 단부면에는, 마찬가지로 과립(3) 내로 돌출하고 고정자(12) 효과를 발생시키는 실질적으로 반경방향으로 연장되는 돌출부가 제공될 수도 있다.

이들 실시예에서도, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)이 봉쇄된 벨트 릴 부분(11)에 대해 회전될 때 부하 제한 효과가 발생되며, 상기 효과는 과립(3) 내에서 축방향 돌출부로서 작용하는 회전 부재(4)에 의해 발생되는 전단력에 의해 초래된다.

회전 부재(4)로서 작용하는 돌출부 대신에, 도 3a 내지 도 3d에 도시된 회전 부재(4) 중 하나가 단부면(도 7 내지 도 11)에서 부하 제한기 챔버(8) 내에 배치될 수도 있다. 도 7의 실시예에서, 상기 회전 부재는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 스터브 샤프트(15) 상에 비회전식으로 배치된다. 도 3d에 도시되어 있는 임펠러 형태의 회전 부재는 부하 제한기 챔버(8) 내에 배치되는 것이 바람직하다. 도 7의 실시예에서, 부하 제한기 챔버(8)와 과립(3)은 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)의 리세스 내에 배치된다. 도 7에서, 도 4 및 도 5의 실시예에서와 같이, 토션 바의 일 단부는 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)에 비회전식으로 결합될 수 있다. 토션 바의 타 단부는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 연결된다. 토션 바는 스터브 샤프트(15)와 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 공동 내에서 벨트 릴 축(5)을 따라서 연장된다.

도 8 내지 도 11에 도시된 실시예에서, 토션 바는 벨트 릴의 회전축(5)을 따라서 부하 제한기(2)의 부품으로서 연장된다. 일 단부(좌측 단부)에서, 토션 바(6)는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 비회전식으로 연결된다. 도 8 및 도 9의 실시예에서, 토션 바의 외측 단부(우측 단부)는 제동 지점(17)을 거쳐서, 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)에 연결된다. 토션 바(6)의 상기 우측 단부 역시, 임펠러 형태로 제공되는 회전 부재(4)에 비회전식으로 결합된다. 이 실시예에서, 토션 바(6)는 제동 지점(17)에 의해 결정되는 특정 부하 임계치까지 부하 제한기로서 작용한다. 부하 임계치가 초과되면, 토션 바(6)와 봉쇄된 벨트 릴 부분(11) 사이의 연결이 봉쇄되며, 그 결과 회전 부재(4)는 부하 제한기 챔버(8) 내부에 배치된 과립 내에서 부하 제한을 갖고 회전된다. 회전 운동은 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)으로부터 토션 바(6)를 거쳐서 회전 부재(4)로 전달된다. 과립(3)을 수용하는 부하 제한기 챔버(8)는 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)의 리세스에 배치된다. 이 실시예에서, 토션 바(6)의 우측 단부는 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11) 상에 회전 가능하게 장착되고, 예를 들어 슬립 클러치로서 구체화되는 제동 지점을 거쳐서 회전 부재(4)에 연결된다. 토션 바(6)에 의해 발생된 토크가 초과되면, 토션 바(6)는 회전 부재에 대해 회전한다.

도 10 및 도 11의 실시예에서, 토션 바(6)는 그 일 단부(그 좌측 단부)에서 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 결합되며, 그 타 단부에서 토션 바(6)는 마찬가지로 임펠러로서 구체화되는 회전 부재(4)에 비회전식으로 결합된다. 토션 바(6)는 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)에 대해 회전 가능하게 장착된다. 부하 제한기 챔버(8) 내에 배치된 과립에 대한 회전 부재(4)의 상대 회전 운동이 봉쇄되는 경우에, 토션 바(6)는 부하 제한기로서만 작용한다.

도 12 내지 도 14의 실시예에서, 부하 제한기 챔버(9)와 과립(3)은 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)의 리세스 내에 배치된다. 임펠러(도 3d)로서 구체화되는 것이 바람직한 회전 부재(4)는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 비회전식으로 결합된다. 회전 부재(4)는 토션 바(6)에 대해 회전 가능하게 장착된다. 벨트 스트랩이 부하 제한을 갖고 풀려날 때, 회전 부재(4)는 부하 제한기 챔버(8) 내에 과립(3)을 수용하는 봉쇄된 벨트 릴 부분(11)에 대해 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)과 함께 회전한다. 그 우측 단부가 봉쇄된 벨트 릴 부분(11)에 비회전식으로 결합되는 토션 바(6)는 동시에 비틀린다. 이 결과 도 10 및 도 11에 도시하듯이 벨트 스트랩에 대해 추가적인 제한 효과가 생긴다.

도 8 내지 도 14의 실시예에서는, 과도한 가속 또는 제동이 발생할 때 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)을 벨트 스트랩-감수성 및/또는 차량-감수성 방식으로 회전 차단하고 정상 차량 동작 시에 프레임(7) 상의 전체 벨트 릴(1)을 회전 차단하는 봉쇄 기구(16)가 도시되어 있다. 사고 시에, 이미 설명했듯이, 프레임(7) 상의 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)은 회전이 봉쇄되고, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)은 시트 벨트를 착용한 차량 탑승자가 벨트 스트랩이 부하 제한을 갖고 풀리는 상태에서 전방 이동할 때 회전될 수 있다.

임펠러로서 구체화된 회전 휠(4)이 도 8, 도 9 및 도 12 내지 도 14에 도시된 실시예에서 과립(3)에 대해 시계 방향으로 회전할 때, 부하 제한기 챔버(8) 내의 입자는 실질적으로 회전 방향으로 변위된다. 부하 제한기 챔버(8)와 과립(3)은 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 단부면에서 공동 내에 배치된다. 도 10의 실시예에서, 임펠러로서 구체화된 회전 부재(4)가 과립(3)에 대해 시계 방향으로 회전할 때, 반경방향 외측으로 작용하는 변위 부품은 부하 제한기 챔버(8) 내의 입자에 작용한다. 도 8 내지 도 14의 실시예에 도시된 임펠러의 베인은 곡선형이다. 이들 베인은 부하 제한기가 회전할 때 변형될 수 있으며, 그 결과 이러한 변형에 의해 부하 제한 효과에 대한 추가적인 영향이 달성된다. 베인은 비틀림부를 가질 수도 있다.

회전 부재(4), 특히 임펠러(도 3c, 도 3d 및 도 8 내지 도 11) 형태의 회전 부재는 반경방향으로 변형될 수 있다. 특히, 임펠러의 베인은 과립(3) 내에서 에너지 흡수와 더불어 회전할 때 반경방향 외측으로 변형될 수 있으며, 그 결과 유효 반경이 증가하고, 더 큰 전단력이 과립에, 특히 베인의 원주 에지에 가해진다.

도 1 및 도 2에 개략 도시된 실시예에서, 부하 제한기(2)는, 벨트 리트랙터 프레임(7)에 부착되고 두 개의 하우징 섹션(9, 10)에 의해 형성되는 하우징 내에 배치된다. 회전 부재(4)는 두 개의 하우징 섹션(9, 10)에 의해 포위되는 부하 제한기 챔버(8) 내에 배치된다. 과립(3)과, 과립에 소요 전단력을 가하는 회전 부재(4)는 부하 제한기 챔버(8) 내부에 배치된다. 하우징 섹션(9, 10)이 프레임(7) 상에 고정 배치될 수 있으며, 회전 가능한 벨트 릴 부분과 회전 부재(4) 사이의 커플링이 회전자(4)와 벨트 릴(1) 사이에 제공되고, 상기 커플링은 벨트 리트랙터의 정상 작동 중에 결합해제되며 부하 제한기의 작동 중에 결합된다. 회전 부재는 벨트 릴(1)의 회전축(5)과 동축적으로 배치되는 것이 바람직하다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예의 절취도이다. 이 실시예의 기본 구조는 도 1 및 도 2의 실시예의 기본 구조와 동일하다. 부하 제한기 챔버(1)는 따라서 하우징 섹션(9, 10)을 포함하는 하우징 내에 포위된다. 과립(3)은 부하 제한기 챔버 내에 배치된다. 하우징은 프레임(7)에 부착된다. 부하 제한기 챔버(8) 내의 회전자(4)는 커플링에 의해 벨트 릴(1) 및 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 연결된다. 커플링은 정상 벨트 리트랙터 작동 중에 결합해제되며, 따라서 벨트 릴(1)은 회전 부재(4)에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 부하 제한 하에서의 벨트 스트랩의 풀어짐을 위해서, 커플링(23)이 결합되며, 따라서 회전 부재(4) 및 벨트 릴(1) 또는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)은 서로에 대해 비회전식으로 연결된다.

이 실시예에서, 부하 제한기 챔버 내의 과립의 겉보기 밀도는 부하 제한기 챔버의 체적과 그로 인해 부하 제한기 챔버를 채우는 과립(3)의 체적을 변경함으로써 조절될 수 있다. 이 목적을 위해서 조절기 요소(20)가 제공되며, 이것에 의해서 체적 조절기(21)가 부하 제한기 챔버(8)의 체적을 변화시키기 위해 다른 축방향 위치로 이동될 수 있다. 조절기 요소(20)는 회전축(5) 주위로 회전할 수 있는 회전 가능한 캠 디스크로서 구체화될 수 있다. 조절기 요소(20)의 회전 각도 위치에 따라서, 부하 제한기 챔버(8)의 체적과 그로 인한 과립(3)의 겉보기 밀도는 체적 조절기(21)의 축방향 변위에 의해 변경된다. 조절기 요소(20)를 각각의 회전 각도 위치에 배치하기 위해, 컨트롤러(18)에 의해 제어되는 예를 들어 전기 모터와 같은 서보드라이브(19)가 제공될 수 있다. 상기 컨트롤러는 개별 제어 유닛일 수 있거나, 또는 자동차의 내장 컴퓨터에 통합된 제어 유닛일 수 있다. 여기에 도시된 실시예에서, 컨트롤러(18)는 회전 속도 센서(33)에 연결된다. 회전 속도 센서로부터의 신호는 벨트 스트랩이 부하 제한 하에서 벨트 릴로부터 또는 보다 구체적으로 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)으로부터 풀려나오는 속도에 대응한다. 컨트롤러(18)에서는, 각각의 가속도와 그로 인한 사고 심각성의 표시가, 시트 벨트를 착용한 차량 탑승자의 체중과 함께 결정될 수 있다. 컨트롤러(18)에 공급되는 다른 키 데이터는 안전 벨트를 착용할 때 벨트 릴(1)의 정차 위치로부터 풀려나오는 벨트의 길이, 자동차 축방향으로의 시트 위치, 차량 탑승자의 신체 크기와 체중, 및 사고 중에 차량 내의 차량 탑승자의 위치에 작용하는 제동력 또는 가속도를 포함할 수 있다.

도 4 내지 도 7 및 도 10 내지 도 14에 도시된 실시예에서는, 도 7에서 양방향 화살표(22)로 개략 도시된 바와 같은, 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)과 회전 가능한 벨트 릴 부분(14) 사이에서의, 그 중첩 구역에서의, 특히 축방향으로의 상대 변위에 의해서 부하 제한기 챔버(8)의 체적의 변화도 발생될 수 있다.

본 발명에 의하면, 부하 제한기의 특성 곡선은 벨트 스트랩의 부하-제한식 연장에 대해서 탑승자 사이즈와 체중 및 사고의 심각성과 관련하여 큰 범위 내에서 조절될 수 있다.

도 16 내지 도 19에 개략 도시된 벨트 리트랙터에서, 벨트 릴(1), 특히 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)과 부하 제한기(2) 사이에는 가변 변속비를 갖는 전동 기어가 배치된다. 실시예에서, 전동 기어(24)는 점진적 변속비를 갖도록 설계된다. 이 점진적 변속비는 부하 전달 지점(25)의 거리를 변경함으로써 달성될 수 있으며, 상기 지점으로부터의 벨트 릴(1)의, 보다 구체적으로는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 토크는 벨트 릴이 부하 제한을 갖고 회전할 때 벨트 릴의 회전축(5)과 일치할 수 있는 회전축(5)으로부터 부하 제한기(2)로 전달된다. 상기 거리는 회전축(5) 주위로 나선형 경로(25)를 따라서 변경될 수 있다. 도 16 내지 도 19에 도시된 벨트 리트랙터의 부품은 여기에서 더 상세히 도시되지 않는 벨트 리트랙터 상에 적절히 장착된다.

나선(25)은 원추형 프로파일을 가질 수 있으며 원추형 풀리 휠(30) 상에 배치될 수 있다. 원추형 풀리 휠(30)과 그로 인해 나선형 케이블 홈 안에서 연장되는 부하 전달 지점(25)은 커플링(23)을 거쳐서 벨트 릴(1)에, 또는 보다 구체적으로 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 연결된다. 커플링(23)은, 일 단부에서 봉쇄 벨트 릴 부분(11)에 비회전식으로 결합되는 토션 바(6)에 대해 릴 부분(14)이 상대 회전하는 경우에, 일체의 벨트 풀림 운동이 있을 때 결합 상태로 이동되도록 설계된다. 이 커플링(23)은 정상 벨트 리트랙터 작동 중에 결합해제된다.

도시된 실시예에서, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 회전 운동은 커플링(23)이 결합될 때 부하 케이블(26)을 거쳐서 나선형 부하 전달 지점(25)으로부터 부하 제한기(2)로 전달될 수 있다.

도 16 및 도 17에 도시된 실시예에서, 부하 제한기(2)는, 부하 제한기 챔버(8) 내에서 직선 운동 가능하고 부하 제한기 챔버(8) 내에서 과립(3) 내에 피스톤처럼 배치되는 변위기 보디(28)를 포함한다. 부하 제한기 챔버(8)는 부착 지점(31)을 거쳐서 벨트 리트랙터 프레임에 대해, 필요할 경우 피봇 가능하게, 부착될 수 있다. 변위기 보디(28)는 그 변위기 보디에 축방향 연장 관통 구멍을 가질 수 있거나, 그 둘레에 축방향 연장 통로를 가질 수 있으며, 이를 통해서 입자는 변위기 보디(28)가 이동할 때 변위기 보디(28)의 일 측에서 다른 측으로 이동할 수 있다.

도 18에 도시된 실시예에서, 부하 케이블(26)은 케이블 편향 지점(27), 예를 들면 가이드 풀리 주위에서 안내되며, 토션 바(6)의 단부에 제공되는 풀리 휠(29)에 연결된다. 이런 식으로, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 회전 운동은 전동 기어를 거쳐서 토션 바(6)의 회전 가능한 단부에 전달된다. 토션 바(6)의 다른 단부는 봉쇄된 벨트 릴 부분(11)에 고정 연결된다.

도 19의 실시예에서, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 회전은 편향 지점(27) 주위로 편향되는 부하 케이블(26)을 거쳐서, 회전 부재(4)에 연결된 풀리 휠(29)에 전달된다. 회전 부재(4)는 도 1 및 도 2를 참조하여 전술한 바와 같이 설계될 수 있는, 부하 제한기(2)의 부품이다.

도 20에 도시된 벨트 리트랙터의 실시예에서, 벨트 릴(1)은 프레임(7) 상에 회전 가능하게 장착된다. 벨트 릴(1)은 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11) 및 봉쇄된 벨트 릴 부분(11)에 대해 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)으로 구성된다. 과도한 가속력 또는 제동력이 가해질 때, 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(1)은 공지된 형태로 구체화되는 봉쇄 기구(16)의 도움으로 봉쇄된다. 봉쇄 기구는 프레임(7)에 부착된 하우징 섹션(9) 내에 배치된다.

과립(3)은, 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)에 의해서 및 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 의해서 포위되는 부하 제한기 챔버(8) 내에 배치된다. 이전 실시예에 기재된 바와 같이 임펠러로서 구체화될 수 있는 회전자(4)가 과립 내에 배치된다. 회전자(4)는 축방향 가이드(36) 상에 비회전식으로 착좌된다. 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)은 마찬가지로 축방향 가이드에 비회전식으로 연결된다. 이것은 회전자(4) 및 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)에 적절한 내부 단면을 제공하고 축방향 가이드(36)에 매칭 단면을 제공함으로써 실현될 수 있다. 이것은 예를 들어 원형 형상에서 벗어나는 단면에 의해서, 예를 들면 타원형, 다각형 단면에 의해서, 특히 정방형 단면에 의해서 달성될 수 있다. 축방향 가이드(36)는 벨트 릴(1)의 중간에서 축방향으로 연장되며, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 구역에 나사부(40)를 갖는다. 예를 들어 조절기 너트 형태의 조절기 요소(35)는 봉(rod)-형상 축방향 가이드(36)의 나사부(40)(외치부)와 나사 결합되는 내치부를 갖는다. 조절기 요소(35)는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 축방향으로 변위 가능하게, 하지만 비회전식으로 연결된다. 이를 위해서, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)은 내주 상에 축방향으로 연장되는 하나 이상의 종방향 홈(41)을 가질 수 있다. 조절기 요소(35) 상의 대응 형상 돌출부가 상기 종방향 홈(41) 안에 종방향으로 변위 가능하게 결합된다.

조절기 요소(35)의 축방향 조절 운동은 스프링 수단을 거쳐서, 예를 들어 디스크 스프링으로 구성될 수 있는 스프링 조립체(42)를 거쳐서 액추에이터 부재(37) 상에 작용한다. 액추에이터 부재(37)는 작업 챔버(8)를 회전 가능한 릴 부분(14)의 내측 보어로부터 폐쇄시키며, 스프링 조립체(42)는 축방향 가이드(36) 주위에 배치된다. 액추에이터 부재(37)는 판-형상 또는 디스크-형상일 수 있다.

그러나, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 내측 보어의 벽 상에 및 조절기 요소(35) 상에 제공된 내치부와, 상기 내치부와 결합하는 외치부 사이에 나사 결합을 생성하는 것도 가능하다. 축방향 가이드는 조절기 요소(35)의 내주 및 축방향 가이드(36)의 외주 상에 적절한 종방향 홈 및 돌출부 형태로 제공될 수도 있다.

벨트 리트랙터의 정상 작동 중에, 벨트 릴은 작업 챔버(8), 회전자(4) 및 축방향 가이드(36)와 함께 프레임(7) 상에 회전 가능하게 장착된다. 예를 들어 사고 시에 봉쇄 기구가 작동되면, 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11), 축방향 가이드(36) 및 회전자(4)는 회전이 방지된다. 벨트 스트랩이 예를 들어 시트 벨트를 착용한 차량 탑승자의 전방 이동에 의해서 풀려나올 때, 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)은, 그것에 의해 부하 제한기 챔버(8) 내에 봉입되는 과립(3)과 함께, 봉쇄된 회전자(4)에 대해 회전된다. 회전자(4)는 따라서 과립(4) 내에서 이동되지 않는 변위 요소로서 작용한다. 전술한 나사 결합으로 인해, 조절기 요소(5)는 축방향 가이드(36)를 따라서 이동하며 스프링 조립체(42)를 거쳐서 액추에이터 부재(37)에 작용한다. 그 결과 체적 감소로 인해 부하 제한기 챔버(8) 내의 과립(3)에 대해 압력이 가해지며, 상기 압력은 벨트 스트랩이 풀려나올 때 부하 제한기의 효과를 조절하기 위해 사용된다. 이 조절은 시트 벨트를 착용한 차량 탑승자의 신체 사이즈와 체중 및 시트 위치와 같은 탑승자 데이터 및/또는 사고의 심각성에 따라서 이루어진다. 부하 제한기 효과의 이 조절은 벨트 스트랩이 풀려나올 때 자동으로 작동되는 조절기 수단(34)에 의해 이루어지며, 상기 조절기 수단은 축방향 가이드(36)를 따라서 안내되는 조절기 요소(35)를 구비하고, 액추에이터 부재(37)에 스프링 작용을 인가한다. 액추에이터 부재(37)의 작은 조절 운동은 다양한 사이즈와 체중의 차량 탑승자에 대해서 및 다양한 사고 심각성에 대해서 소망의 부하 제한을 달성하기에 충분하다. 이들 조절 운동은 과립(3) 내의 입자의 입자 크기보다 작다.

도 21에 도시된 실시예는 도 15의 실시예와 유사한 구조를 갖는다. 액추에이터 부재(37)용 서브드라이브로서 피에조액추에이터(piezoactuator)(39)가 사용된다. 액추에이터 부재(37)의 이동을 제어하기 위해서, 측정 장치(38)로부터 수신된 측정 신호에 따라 컨트롤러(18)에 의해 형성된 전압이 피에조액추에이터에 인가된다. 도 15의 실시예에서, 이것은 부하 제한기 챔버(8)의 체적 감소를 초래하고, 그 결과 과립의 겉보기 밀도를 변화시키기 위해 부하 제한기 챔버(8) 내의 과립(3)에 특정 압력이 인가되게 한다. 피에조액추에이터(39)는 벨트 리트랙터 프레임(7)의 부분에 대해 얹히며, 상기 프레임 부분과 액추에이터 부재(37) 사이에 배치된다.

컨트롤러(18)에 연결되는 측정 장치(38)는 시트 벨트를 착용한 차량 탑승자의 데이터, 특히 시트 위치, 체중 및 사이즈를 검출하도록 구성될 수 있다. 측정 장치(38)는 또한 사고의 심각성을 측정할 수 있다. 이렇게 수행하기 위해서, 측정 장치(38)는 벨트 스트랩이 풀려나오는 속도 또는 가속도를 결정할 수 있다. 그러나, 측정 장치(38)는 또한 사고 중의 차량의 제동 강도 또는 가속도를 검출할 수 있다. 측정 장치(38)로부터 수신된 측정 신호에 따라서, 컨트롤러(18)는 피에조액추에이터(39)에 인가되는 전압을 설정하며, 액추에이터 부재(37)는 과립(3)의 겉보기 밀도를 변경하도록 조절된다.

1: 벨트 릴 2: 부하 제한기
3: 과립 4: 회전 부재
5: 회전축 6: 토션 바
7: 프레임 8: 부하 제한기 챔버
9, 10: 하우징 섹션 11: 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분
12: 고정자 13: 원주면
14: 회전 가능한 벨트 릴 부분 15: 스터브 샤프트
16: 봉쇄 기구 17: 제동 지점
18: 컨트롤러 19: 서보드라이브
20: 조절기 요소 21: 체적 조절기
22: 양방향 화살표 23: 커플링
24: 전동 기어 25: 부하 전달 지점(나선)
26: 부하 케이블 27: 케이블 편향 지점
28: 직선 운동 가능한 보디 29: 풀리 휠
30: 원추형 풀리 휠 31: 부착 지점
33: 회전 속도 센서 34: 서보기구
35: 조절기 요소 36: 축방향 가이드
37: 액추에이터 부재 38: 측정 장치
39: 피에조액추에이터 40: 나사부
41: 종방향 홈 42: 스프링 조립체

Claims

프레임 상에 회전 가능하게 장착되는 안전 벨트 릴(1), 및 상기 벨트 릴(1)의 회전 운동에 작용하고 에너지 소비를 조절할 수 있는 부하 제한기(load limiter)(2)를 포함하는 벨트 리트랙터로서, 상기 부하 제한기는 폐쇄된 부하 제한기 챔버(8) 내에 봉입되고 건조한 입자상 고체로 구성되는 과립(3), 및 적어도 하나의 회전 부재(4)를 구비하며, 상기 회전 부재(4)와 과립(3)은 서로에 대해 회전 가능하도록 배치되는, 벨트 리트랙터에 있어서,
상기 부하 제한기 챔버(8) 내의 과립(3)의 겉보기 밀도(bulk density)는 에너지 소비를 조절하기 위해 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항에 있어서,
상기 부하 제한기 챔버(8) 내의 과립(3)의 겉보기 밀도는, 벨트가 부하 제한 하에서 풀려나오는 속도 또는 가속도에 따라 조절될 수 있는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 부하 제한기 챔버(8)의 체적 또는 상기 과립(3)에 가해지는 압력은 상기 부하 제한기 챔버(8) 내의 과립(3)의 겉보기 밀도를 조절하기 위해 변경될 수 있는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 벨트 릴(1) 또는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 부하-제한식 회전(load-limited rotation)에 의해 제어되는 액추에이터 부재(21; 37)는 상기 부하 제한기 챔버(8) 내에 배치된 과립(3)에 대해 압력 변경을 행사하거나 상기 부하 제한기 챔버(8)의 체적을 변경하도록 형성되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 4 항에 있어서,
상기 액추에이터 부재(37)는 상기 벨트 릴(1) 또는 상기 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 부하-제한식 회전에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 벨트 릴(1) 또는 상기 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)의 부하-제한식 회전에 의해 작동되는 조절기 수단(adjuster means)(34; 39)이 상기 액추에이터 부재(37)를 조절하는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 6 항에 있어서,
상기 조절기 수단(34)은 조절기 요소(35)를 갖고, 상기 조절기 요소(35)는, 상기 벨트 릴(1) 또는 상기 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)이 부하 제한 하에서 회전할 때 나사 결합에 의해 조절될 수 있고, 상기 액추에이터 부재(37)에 작용하는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 7 항에 있어서,
상기 조절기 요소(35)는 축방향 가이드(36)를 따라서 안내되며, 상기 나사 결합에는 상기 축방향 가이드(36)가 제공되거나 상기 벨트 릴(1) 또는 상기 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)이 제공되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 액추에이터 부재(37)를 위한 조절기 수단은 상기 액추에이터 부재(37)에 작용하는 피에조액추에이터(piezoactuator)(39)를 포함하는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)은, 상기 벨트 릴(1) 또는 상기 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)이 부하 제한 하에서 회전하고 상기 회전 부재(4)가 과립(3)에 관하여 회전될 때, 또는 상기 회전 부재(4)가 고정 위치에 유지되고 상기 과립(3)이 회전 부재(4)에 관하여 회전될 때 고정 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)은 경질 입자로 제조되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)의 입자는 4 이상의 모스 경도(Mohs hardness)를 갖는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)은 상이한 종류의 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 회전 부재(4)는 상기 과립(3) 내에 완전히 또는 부분적으로 잠기는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 회전 부재(4)는 임펠러로서 구체화되며, 상기 임펠러의 베인이 상기 과립(3) 내에 침지되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 15 항에 있어서,
상기 베인은 곡선형인 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
각각의 베인은 베인의 연장선을 따라서 비틀림부(twist)를 갖는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)의 입자는 회전에 의해 반경방향으로 변위되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)은 경질 입자로 제조되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)의 입자는 4 이상의 모스 경도를 갖는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)은 상이한 경도의 입자들을 포함하는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)은 광물 입자로 구성되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립은 석영(SiO₂) 모래로 제조되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)은 유리 및/또는 금속의 입자를 갖는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 과립(3)은 1g/㎤ 내지 4.5g/㎤의 겉보기 밀도(질량/체적)를 갖는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부하 제한기 챔버(8)는 상기 벨트 릴(1) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부하 제한기 챔버(8)는 봉쇄 가능한(blockable) 벨트 릴 부분(11) 내에 및/또는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부하 제한기 챔버(8)는 프레임(7)에 부착된 하우징(9, 10) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 부하 제한기(2)는 토션 바(6)를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토션 바(6)는 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)에, 그리고 상기 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)에 관하여 회전 가능한 벨트 릴 부분에 연결되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토션 바(6)는 회전 부재(4) 및 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 연결되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 31 항에 있어서,
상기 토션 바(6)는 또한, 힘 임계치가 초과될 때 촉발되는 제동 지점(17)을 거쳐서 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11)에 연결되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 1 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 토션 바(6)에 연결된 회전 부재(4)와 봉쇄 가능한 벨트 릴 부분(11) 사이에 슬립 클러치(slip clutch)가 제공되거나 형성되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.
제 33 항에 있어서,
상기 회전 부재(4)는 회전 가능한 벨트 릴 부분(14)에 회전식으로 연결되며, 토션 바(6)에 관하여 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는
벨트 리트랙터.