KR20160027953A

KR20160027953A - 안전 벨트 시스템용 벨트 버클

Info

Publication number: KR20160027953A
Application number: KR1020157037108A
Authority: KR
Inventors: 노르베르트 라이만; 올레 솨른베르그
Original assignee: 아우토리브 디벨롭먼트 아베
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2014-07-01
Publication date: 2016-03-10
Also published as: KR102240471B1; US20160157563A1; CN105358002B; EP3016537B1; WO2015000881A1; US9826800B2; ES2648612T3; EP3016537A1; JP2016528087A; JP6452260B2; DE102013212927B3; CN105358002A

Abstract

본 발명은 텅 플레이트(1)를 잠금 고정하기 위한 안전 벨트 시스템용 벨트 버클에 관한 것이며, 상기 벨트 버클은
- 하우징(4)과,
- 하우징(4) 내에 배치되는 잠금 기구(3)와,
- 체결 방향으로 잠금 기구(3)에 하중을 가하는 스프링 부재(3)와,
- 잠금 기구(3)의 체결 방향의 반대로 작용하는 완충 부재를 포함하며,
- 완충 부재는 하우징(4)의 내면 상에서 잠금 고정 또는 잠금 해제 이동 동안 잠금 기구(3)의 구조 부재들 중 하나의 구조 부재의 기대되는 충돌 표면 상에 배치되는 연질 층을 통해 형성된다.

Description

안전 벨트 시스템용 벨트 버클{BELT BUCKLE FOR A SAFETY BELT SYSTEM}

본 발명은, 잠금 기구(locking mechanism)와 체결 방향으로 잠금 기구에 하중을 가하는 스프링 부재를 포함하여 텅 플레이트(tongue plate)를 잠금 고정하기 위한 안전 벨트 시스템용 벨트 버클에 관한 것이다.

미국 특허 US 4,454,634로부터는, 예컨대 체결 방향으로 스프링 하중을 받는 잠금 기구를 포함하는 벨트 버클이 공지되었다. 잠금 기구 상에 안착된 스프링은, 텅 플레이트의 삽입되지 않은 상태에서 개방 방향으로, 그리고 텅 플레이트가 삽입된 경우에는 체결 방향으로 잠금 기구에 스프링 하중을 가하는 방식으로 배치된다. 그 결과, 잠금 기구의 기능성을 위해, 하나의 스프링만이 필요하다. 텅 플레이트를 삽입하는 것을 통해, 잠금 기구의 부재들의 상호 간의 할당과 그에 따른 스프링의 방향은 변경되며, 그럼으로써 잠금 기구는, 개방 위치에서 체결 위치로 체결 이동 동안, 변동하는 스프링 하중을 받게 된다. 이 경우, 잠금 기구의 체결 이동 동안, 잠금 기구가 개방 위치 및 체결 위치 중 어느 위치로도 하중을 받지 않은 중립 위치가 통과된다. 이런 불안정한 중립 위치는 하기에서 사점(dead point)으로서 지칭된다. 그런 다음, 사점을 넘어선 이후 벨트 버클은 자동으로 스냅 고정되며, 사점을 넘어선 이후 체결 이동의 속도는 체결 위치에 도달한 후에 이동이 급제동될 때까지 증가한다.

잠금 기구(latch mechanism)는 일반적으로 벨트 버클들의 경우 전체적으로 하중을 지지하는 방식으로 형성되어야 하고 그로 인해 바람직하게는 금속 재료로 형성되기 때문에, 잠금 기구의 체결 이동 동안 딱딱하게 울리는 의도하지 않은 소음이 발생할 수 있다. 이는 특히 체결 이동이 앞에서 기재한 것처럼 갑작스럽게 중지됨으로써 잠금 기구의 부재들이 높은 펄스로 연속해서 부딪칠 때의 경우에 해당된다.

그러나 오늘날의 자동차에서 실내 공간 내의 음향 조건들에 대한 증가된 요건에 근거하여, 가능한 점에 한해 벨트 버클의 잠금 고정 시 발생하는 소음을 감소시키는 것이 바람직하다.

독일 특허 DE 10 2008 022 675 B3으로부터는, 상기 과제의 해결을 위해 잠금 기구의 체결 방향의 반대로 작용하는 완충 부재(damping element)를 제공함으로써 체결 이동이 끝날 무렵에 잠금 기구의 지체 및 이에 수반되는 소음 발생을 줄이는 점이 공지되었다. 이런 경우에, 완충 부재는 판 스프링으로서 형성되며, 이 판 스프링은 일측 단부로 벨트 버클 상에 단단히 고정되고 자유 단부로는 잠금 기구 상에 안착되며, 다시 말하면 잠금 기구의 체결 방향의 반대로 작용한다.

그러므로 본 발명의 과제는, 텅 플레이트의 잠금 고정이 최대한 조용하게 수행되는 저렴한 벨트 버클을 제공하는 것에 있다.

상기 과제는 본 발명에 따라서 청구항 제1항의 특징들을 갖는 벨트 버클을 통해 해결된다. 바람직한 개선예들은 종속 청구항들에 명시되어 있다.

청구항 제1항에 따라서, 잠금 기구와, 체결 방향으로 잠금 기구에 하중을 가하는 스프링 부재와, 잠금 기구의 체결 방향의 반대로 작용하는 완충 부재를 포함하여 텅 플레이트를 잠금 고정하기 위한 안전 벨트 시스템용 벨트 버클이 제안되며, 본 발명의 기본 사상에 따라서, 완충 부재가, 하우징의 내면 상에서 잠금 고정 또는 잠금 해제 이동 동안 잠금 기구의 구조 부재들 중 하나의 구조 부재의 기대되는 충돌 표면(impinging surface) 상에 배치되는 연질 층(soft layer)을 통해 형성되는 점이 제안된다.

하우징의 내면 상에서 기대되는 충돌 표면 상에 배치되는 연질 층을 통해, 그 때문에 잠금 기구의 이동되는 부재들이 극한 이동 시 더 이상 직접적으로 벨트 버클의 상대적으로 더 경질인 하우징 상에 충돌하는 것이 아니라, 그 대신 상대적으로 더 연질인 연질 층 상에 충돌하게 함으로써 소음 발생은 감소될 수 있다. 연질 층은 하우징보다 더 낮은 표면 경도를 보유하며, 그럼으로써 그 결과 소음 발생은 더 작아진다. 제안되는 해결책을 통해, 그 때문에 이미 소음의 발생이 감소되게 함으로써 소음 발생은 특히 효과적으로 감소된다. 또한, 연질 층을 통해, 그럼에도 발생하는 음파가 하우징 상으로 전달되고 그에 따라 소음이 벨트 버클에서 외면 쪽으로 전달되는 점도 감소될 수 있다. 또한, 잠금 기구의 구조 부재들의 충돌 시 펄스는 상대적으로 더 부드럽게 형성될 수 있으며, 그럼으로써 그 밖에도 이 경우 벨트 버클 내로 유입되는 힘도 더 작아진다.

그 밖에도 제안되는 점에 따라서, 연질 층은 하우징의 내면 상에 접착되거나, 또는 연질 층은 하우징과 함께 2K 사출 성형 방법으로 제조되거나, 또는 연질 층은 하우징의 내면 상에 제공되는 리세스 내로 삽입되어 잠금 기구의 프레임을 통해 미끄러져 빠지지 않도록 고정되는 인서트 부재(insert part)를 통해 형성된다. 모든 제안되는 해결책은 매우 경제적인 실시예들, 즉 어떻게 연질 층이 배치되고 고정되는지 그 방법을 나타낸다. 이 경우, 2K 사출 성형 방법에서, 실질적인 고정 공정은 생략되는데, 그 이유는 연질 층의 더 연질인 재료가 2단계 사출 성형 방법으로 사출 성형 공정 동안 하우징의 플라스틱 상에 함께 사출 성형되기 때문이다. 또한, 인서트 부재로서의 연질 층의 해결책에서도 실질적인 고정 공정은 생략되는데, 그 이유는 이런 경우에 인서트 부재가 프레임과 하우징 사이에 실질적으로 끼움 고정되기 때문이다. 그러나 인서트 부재는 자명한 사실로서 추가로 하우징 상에, 또는 프레임 상에 접착될 수도 있다. 이 경우, 특히 중요한 점은, 잠금 기구의 구조 부재(들)가 수 회의 잠금 고정 및 잠금 해제 과정 후에도 여전히 연질 층 상에 충돌하고 그 결과 소음 감쇠가 유지되도록, 연질 층이 잠금 기구에 상대적으로 사전 결정된 위치에 고정된다는 점에 있다.

특히 연질 층은 탄성 플라스틱으로 이루어진 발포체(foam mass)를 통해, 특히 폴리우레탄을 통해 형성될 수 있다. 탄성 플라스틱으로 이루어진 발포체를 통해, 충돌 이동은 그 자체로서 완충될 수 있고 충돌 이동을 통해 야기되는 소음은 감쇠될 수 있다. 또한, 연질 층 내에서 음파의 소리 전파는 연질 층 내에 제공되어 있는 공동들(cavity)을 통해서도 감소될 수 있다. 이런 두 효과는, 벨트 버클로부터 바깥쪽 방향으로 방출되는 소음이 감소되게 하는 점에 기여한다.

그 밖에도 제안되는 점에 따라서, 연질 층은 두께와 관련하여 잠금 기구의 잠금 고정 이동 동안 연질 층의 방향으로 이동되는 래치가 텅 플레이트의 잠금 고정 후에 연질 층 안쪽으로 밀려 들어가는 방식으로 치수 설계된다. 실질적으로 소음 발생을 야기하는 잠금 기구의 부재는 텅 플레이트의 잠금 고정을 위해 텅 플레이트의 상응하는 리세스 내로 맞물리는 잠금 기구의 래치이다. 이런 래치는 하중을 지지하는 구조 부재로서 잠금 기구의 또 다른 이동되는 구조 부재들에 비해 가장 큰 질량을 보유하면서 텅 플레이트의 잠금 고정 및 잠금 해제 동안 가장 큰 이동 및 가속을 수행하며, 그럼으로써 래치는 하우징 벽부 상에 충돌할 수도 있는 경우 최대의 임계 에너지를 보유하면서 소음 발생에 결정적인 역할을 한다. 연질 층의 치수 설계 및 그 배치에 근거하여, 래치는 연질 층 상에 충돌할 때 분명하게 주지하는 것처럼 더 부드럽게 수용되며, 그럼으로써 이 경우 발생하는 음파는 감소된다. 그에 따라, 잠금 기구의 잠금 고정 및 잠금 해제 이동 동안 결정적인 소음 발생원은 완충되며, 그럼으로써 소음 발생은 매우 적은 비용으로 매우 효과적으로 감소될 수 있다.

이 경우, 래치를 부드럽게 수용하는 효과는, 연질 층이 평평한 베이스 섹션(base section)과 이 평평한 베이스 섹션 상에 제공되는 베개 유형의 완충 섹션을 포함하고, 연질 층은 래치가 잠금 고정 이동의 종료 단계에서 완충 층 안쪽으로 밀려 들어가는 방식으로 하우징의 내면 상에 포지셔닝되게 함으로써, 계속하여 강화될 수 있다. 연질 층은 자신의 기본 구성과 관련하여 2개의 섹션, 요컨대 연질 층의 고정을 위한 평평한 베이스 섹션과 이 베이스 섹션의 표면 상에 배치되어 소음 발생의 감쇠를 위해 래치가 그 안쪽으로 밀려 들어가는 완충 섹션을 포함한다.

본 발명은 하기에서 첨부한 도면들과 관련하여 한 바람직한 실시예에 따라서 설명된다.

도 1은 잠금 기구 및 인서트 부재를 포함하는 텅 플레이트를 도시한 개략도이다.
도 2는 자신의 내부에 인서트 부재가 배치되어 있는 벨트 버클의 하우징 반부(housing half)를 도시한 개략도이다.

도 1에는, 자동차의 안전 벨트 장치의 텅 플레이트(1)와, 자신의 내부에 배치되는 벨트 버클의 잠금 기구(3)를 포함한 프레임(2)이 도시되어 있다. 잠금 기구(3)는 기본 구조 부재들로서, 텅 플레이트(1)의 잠금 고정 및 잠금 해제 기구를 위한 또 다른 중요한 개별 부재들 외에, 스프링(13)과 래치(7)도 포함한다. 텅 플레이트(1)는, 안전 벨트 장치의 안전 벨트를 위한 관통 개구부(14)를 구비한 편향 섹션(15) 외에, 잠금 고정 개구부(6)를 구비한 래치 플레이트(5)도 포함한다. 벨트 버클의 삽입 슬롯 내로 텅 플레이트(1)의 래치 플레이트(5)를 삽입할 때, 래치(7)는 스프링(13)에 의해 가해지는 탄성력으로 인해 종래 기술에서 공지되었고 그로 인해 더 상세하게 기재하지 않은 메커니즘을 통해 회동되고 그 결과 래치 플레이트(5)의 잠금 고정 개구부(6) 내에 맞물릴 수 있으며, 그럼으로써 그런 다음 텅 플레이트(1)는 단단히 결합되는 방식으로 벨트 버클 상에 파지된다. 이런 잠금 고정 이동은 최초에 기재한 사점의 극복 후에 래치(7)의 높은 가속도와 잠금 고정 위치에서 래치(7)의 급제동과 함께 수행된다.

또한, 평평한 베이스 섹션(11)과 이 베이스 섹션(11) 상에 제공되는 베개 유형의 완충 섹션(10)을 포함하는 인서트 부재(8)가 제공된다. 인서트 부재(8)는 프레임(2)의 외면 상에 안착되고 베개 유형의 완충 섹션(10)으로 프레임(2)의 리세스(9)를 통과한다. 이런 위치에서, 인서트 부재(8)는, 베개 유형의 완충 섹션(10)이 대략 잠금 해제된 위치로 회동된 래치(7)의 단부면에 대향하여 위치하도록 포지셔닝된다. 인서트 부재(8)의 고정을 위해, 인서트 부재는 하우징(4)의 하우징 반부의 상응하는 리세스(12) 내로 삽입되며, 그리고 이런 점이 필요한 점에 한해 그 리세스 내에 접착된다. 하우징 반부는 하우징 에지들과 돌출된 돔부들(dome)로 이루어진 구조를 보유하며, 이런 구조는, 인서트 부재(8)가 완충 섹션(10)으로 프레임(2)의 리세스(9)를 통과하는 위치에서만 자신의 내부에 배치되는 잠금 기구(3)를 포함한 프레임(2)의 삽입을 가능하게 한다. 그 결과, 인서트 부재(8)는 프레임(2)과 하우징 반부 사이에서 고정되고 그 밖에도 리세스(12) 내로의 삽입으로 인해 측면으로 미끄러질 수 없게 된다.

완충 섹션(10)은 베개 유형으로 형성되어 베이스 섹션(11)의 표면에서부터 연장되며, 그럼으로써 인서트 부재(8)는 상기 섹션에서 훨씬 더 두꺼운 두께를 보유하게 된다. 리세스(9)는 면적과 관련하여 분명하게 주지하는 것처럼 베이스 섹션(11)의 면적보다 더 작게 형성되며, 그럼으로써 인서트 부재(8)는 베이스 섹션(11)의 테두리로 리세스(9)의 테두리 표면의 영역에서 프레임(2)의 외면 상에 안착되어 리세스(9)를 완전하게 통과할 수 없게 된다. 그에 따라, 베이스 섹션(11)의 테두리 표면은 프레임(2)과 하우징 반부 사이에서 인서트 부재(8)가 끼움 고정되게 하는 일종의 받침부를 형성한다. 인서트 부재(8)는 예컨대 폴리우레탄과 같은 연질의 발포체형 플라스틱으로 형성된다. 벨트 버클의 삽입 슬롯 내로 텅 플레이트(1)를 삽입할 때, 래치(7)는 스프링(13)의 탄성력을 통한 보조를 받으면서 회동되고, 이와 동시에 래치 플레이트(5)의 잠금 고정 개구부(6) 내에 맞물릴 수 있다. 인서트 부재(8)는, 완충 섹션(10)이 하우징 반부의 내면 상에서 래치(7)의 기대되는 충돌 표면을 덮는 방식으로 배치되며, 그럼으로써 래치(7)는 회동 이동의 종료 단계에서 자신의 단부면 측 단부 섹션으로 연질의 완충 섹션(10) 안쪽으로 밀려 들어가며, 그 결과로 소음은 한편으로 발생과 관련하여 감소되고 다른 한편으로는 여전히 잔존하는 소음의 전파가 인서트 부재(8)의 연질 재료를 통해 추가로 감쇠된다. 결과적으로, 이런 두 효과는, 벨트 버클 내에 텅 플레이트를 잠금 고정할 때 바깥쪽을 향해 방출되는 소음이 분명하게 감소되고 잠금 고정 과정은 더욱 조용해지는 점에 기여한다.

인서트 부재(8)는 하우징(4)의 하우징 반부 상에서 연질 층을 형성하며, 이런 연질 층은 상대적으로 더 경질인 하우징(4)의 표면 상으로 래치(7)의 직접적인 충돌을 방지한다. 인서트 부재(8) 또는 연질 층은, 각이 진 래치(7)의 단부면에 대향하여 배치되어 여타의 경우 래치(7)가 그 상으로 충돌할 수도 있는 하우징(4)의 섹션을 덮는 방식으로 하우징(4) 상에 배치된다.

인서트 부재(8) 대신, 연질 층은 2단계 사출 성형 방법으로 하우징(4) 상에 직접적으로 함께 사출 성형될 수 있으며, 그럼으로써 인서트 부재(8)를 끼우는 조립 공정은 절약될 수 있게 된다.

이 경우, 벨트 버클의 소음 감쇠를 위한 특히 중요한 점은, 연질 층, 다시 말하면 이런 경우에는 인서트 부재(8)가 잠금 기구(3)의 체결 방향으로 하우징(4) 상에서 래치(7)의 기대되는 충돌 표면 상에 배치된다는 점에 있다. 이 경우, 체결 방향이란, 잠금 기구의 래치(7)가 이때 단부면으로 회동되면서 향하는 방향을 의미한다. 그에 따라, 인서트 부재(8)가 배치되어야 하는 하우징(4)의 섹션은 래치(7)가 자유 단부면으로 이동 시 향하는 하우징(4)의 섹션이다. 래치(7)가 타측 표면으로 하우징(4) 쪽으로 더 가깝게 이동되고 그 해당 위치에서 안착될 수 있는 점에 한해, 인서트 부재(8) 또는 연질 층은 하우징(4)의 상기 섹션에 할당될 수도 있거나, 또는 추가 연질 층이 하우징(4)의 기대되는 또 다른 제2 충돌 표면 상에 제공될 수도 있다. 이는, 잠금 기구(3)의 각각의 구성에 따라서, 래치(7)가 잠금 해제 또는 잠금 고정 이동 동안 그 상에 안착될 수 있는 점에 한해, 래치(7)의 측면에 배치되는 하우징(4)의 표면이 될 수도 있다.

인서트 부재(8) 또는 연질 층의 두께는, 래치(7)가 어느 경우에든 완충 방식으로 그 상에 안착될 수 있도록 치수 설계될 수 있다. 이 대안으로, 연질 층의 두께는, 잠금 기구(3)의 또 다른 부재들 또는 래치(7)가 극한 가속 및 극한 이동 조건에서만 그 상에 안착될 수 있거나, 또는 그 안쪽으로 밀려 들어가도록 치수 설계될 수도 있다.

또한, 잠금 기구(3)의 프레임(2) 역시도 인서트 부재(8)를 통해 적어도 극미하게 탄력적으로 하우징(4)에 대향하여 파지될 수 있으며, 그럼으로써 프레임(2)으로부터 하우징(4) 상으로 구조 전달음 전달은 감소될 수 있게 된다.

2. 프레임 3. 잠금 기구
4. 하우징 8. 인서트 부재

Claims

텅 플레이트(tongue plate, 1)를 잠금 고정하기 위한 안전 벨트 시스템용 벨트 버클로서, 상기 벨트 버클은,
- 하우징(4)과,
- 하우징(4) 내에 배치되는 잠금 기구(3)와,
- 체결 방향으로 잠금 기구(3)에 하중을 가하는 스프링 부재(13)와,
- 잠금 기구(3)의 체결 방향의 반대로 작용하는 완충 부재(damping element)를 포함하고,
- 상기 완충 부재는 상기 하우징(4)의 내면 상에서 잠금 고정 또는 잠금 해제 이동 동안 상기 잠금 기구(3)의 구조 부재들 중 하나의 구조 부재의 기대되는 충돌 표면 상에 배치되는 연질 층을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트 시스템용 벨트 버클.
제1항에 있어서,
- 상기 연질 층(soft layer)은 상기 하우징(4)의 내면 상에 접착되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트 시스템용 벨트 버클.
제1항에 있어서,
- 상기 연질 층(8)은 상기 하우징(4)과 함께 2K 사출 성형 방법(injection molding process)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트 시스템용 벨트 버클.
제1항에 있어서,
- 상기 연질 층은, 상기 하우징(4)의 내면 상에 제공되는 리세스(recess, 12) 내에 삽입되어 상기 잠금 기구(3)의 프레임(2)을 통해 미끄러져 빠지지 않도록 고정되는 인서트 부재(8)를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트 시스템용 벨트 버클.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 연질 층은 탄성 플라스틱으로 이루어진 발포체(foam mass)를 통해, 특히 폴리우레탄을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트 시스템용 벨트 버클.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
- 상기 연질 층은 두께는, 상기 잠금 기구(3)의 잠금 고정 이동 동안 상기 연질 층(8)의 방향으로 이동되는 래치(latch, 7)가 상기 텅 플레이트(1)의 잠금 고정 후에 그 연질 층 안쪽으로 밀려 들어가도록 치수 설계되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트 시스템용 벨트 버클.
제6항에 있어서,
- 상기 연질 층은 평평한 베이스 섹션(11)과 이 평평한 베이스 섹션(11) 상에 제공되는 베개 유형의 완충 섹션(10)을 포함하며,
- 상기 연질 층은, 상기 래치(7)가 잠금 고정 이동의 종료 단계에서 상기 완충 섹션(10) 안쪽으로 밀려 들어가는 방식으로, 상기 하우징(4)의 내면 상에 위치되는 것을 특징으로 하는 안전 벨트 시스템용 벨트 버클.