KR20230081597A - 비상 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터 - Google Patents

Abstract

비상 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터에 관한 것으로, 스핀들에 설치되는 제1 리미터 및 상기 제1 리미터와 다른 축 상에 설치되는 제2 리미터를 포함하여 차량의 충돌 이후에 탑승자의 체중에 기초해서 상기 제1 리미터와 제2 리미터 중에서 어느 하나를 이용하여 스핀들에 감긴 시트벨트 웨빙을 풀어주는 부하를 제한하도록 스위칭하는 구성을 마련하여, 차량의 정상 주행시 웨빙을 원활하게 인출하고, 차량의 충돌 시 비상 텐셔닝 모듈을 이용해서 웨빙을 감아 슬랙을 줄인 후, 탑승자의 체중에 따라 제1 및 제2 리미터를 선택적으로 이용해서 탑승자의 어깨 부분에 작용하는 부하 및 웨빙의 이동량을 조절할 수 있다.

Description

비상 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터{EMERGENCY TENTIONING MODULE AND SEAT BELT RETRACTOR WITH THE SAME}

본 발명은 시트벨트 리트랙터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 정상 주행시에는 시트벨트 웨빙을 원활하게 인출하고 차량 충돌 발생시 웨빙을 감아 슬랙을 줄여주는 비상 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량에는 탑승자의 안전을 확보하기 위해 좌석에 시트벨트 안전 장치가 구비된다.

상기 시트벨트 안전 장치는 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 시트벨트 웨빙(이하 '웨빙'이라 함)을 스풀에 권취하거나 인출 가능하게 작동하는 리트랙터와 웨빙의 일단부에 고정된 텅이 착탈 가능하게 삽입되는 버클로 이루어진다.

상기 리트랙터는 차량의 사고 등으로 인한 급정차 또는 급가속시, 시트벨트를 착용한 탑승자가 주행 관성 등으로 인해 전방으로 튕겨 나가거나 시트에서 이탈하는 것을 방지한다. 이러한 리트랙터는 시트벨트 착용시 정상 상태에서는 웨빙의 인출을 허용하나, 차량 충돌 등으로 인해 웨빙의 인출 가속도 또는 차량의 기울기 변화가 검출되면 더 이상의 웨빙의 인출을 억제하는 장치 및 웨빙의 느슨함이나 처짐, 즉 슬랙(slack)을 줄여주는 비상 텐셔닝 장치와 프리 텐셔닝 장치를 포함할 수 있다.

예를 들어, 하기의 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 시트벨트 웨빙의 권출 및 권입 동작을 제어하는 리트랙터 기술이 개시되어 있다.

한편, 시트벨트 리트랙터에는 자동차의 충돌 발생 시와 같이, 수평 방향으로 소정 치 보다 큰 가속도가 작용하거나 차량의 기울기가 변화하면, 시트벨트의 잠금장치를 작동시켜 웨빙의 인출이 불가능하게 하도록, 상기 가속도나 기울기를 검출하는 차량 센서가 적용된다.

상기 차량 센서에 사용되는 관성체로서 볼을 사용한 것이나 자립 관성체를 사용하는 것이 알려져 있다.

예를 들어, 차량 센서는 웨빙의 정상적인 감속도보다 높은 감속도 또는 기울기가 차량에 적용되는 위험 상황에서 움직이는 관성체와, 관성체에 의해 이동되어 시트벨트 리트랙터의 스풀과 함께 회전하는 제어 디스크의 외부 치형부와 상호 작용하는 센서 레버를 포함한다.

이러한 시트벨트 리트랙터는 차체, 예컨대 차량의 센터 필러, 시트의 등받이, 후방 필러 등에 장착될 수 있다. 따라서, 시트벨트 리트랙터의 마운팅 자세는 센터 필러, 시트의 등받이, 후방 필러 등의 구조에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 즉, 시트벨트 리트랙터는 항상 수평 상태로 장착되는 것이 아니며, 수평 상태로부터 좌우 방향 또는 전후 방향으로 일정 각도 기울어진 상태로 장착될 수 있다.

특히, 시트벨트 리트랙터는 시트의 등받이에 설치되는 경우, 등받이의 회전에 따라 기울기가 변화한다.

그러나 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터의 자세가 일정 범위 이상 변경되면 적정하게 가속도와 기울기를 검출할 수 없게 된다.

예를 들면, 차량 센서를 갖는 리트랙터가 수평 상태로부터 일정 범위 이상 기울어진 자세를 갖는 경우, 제어 디스크 및 차량 센서에 마련된 센서 레버의 거리가 지나치게 가까워져서 센서 레버가 민감하게 동작함에 따라, 적절한 록킹 동작을 수행할 수 없다.

또한, 차량 센서를 갖는 리트랙터가 시트의 등받이에 장착되고, 시트의 등받이가 차량의 전측 방향으로 기울어진 경우, 차량 센서의 센서 레버는 제어 디스크의 외부 치형부에 걸려 스풀의 회전을 구속한다.

이로 인해, 탑승자가 시트벨트를 착용하고자 할 경우, 스풀의 회전이 구속됨에 따라 시트벨트 착용이 불가능할 수 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 본 출원인은 하기의 특허문헌 3에 차량 센서의 고정 구조를 개선한 차량 센서를 갖는 시트벨트 리트랙터 구성을 개시하여 특허 출원해서 등록받은 바 있다.

한편, 최근에는 자율주행 자동차가 개발되면서 차량에 적용되는 시트 및 시트벨트 리트랙터의 부피를 최소화하기 위한 기술이 개발되고 있다. 특히, 시트는 등받이의 두께를 얇게 설계해서 슬림화되고 있다.

종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터는 웨빙이 감기는 스핀들의 회전축이 등받이의 회전축과 동일한 방향으로 배치됨에 따라, 웨빙이 스핀들에 감긴 양에 따라 전체 부피가 증가하며, 등받이에 대응되는 시트벨트 리트랙터의 전후 방향 폭을 감소시키는데 한계가 있었다.

그리고 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터에 적용되는 비상 텐셔닝 유닛은 충돌 이후에 탑승자의 어깨 부위에 가해지는 부하를 감소시키도록 웨빙을 풀어준다.

여기서, 종래기술에 따른 비상 텐셔닝 유닛은 남성 성인 탑승자를 기준으로 해서 웨빙을 풀어주는 고레벨 부하 리미터(high level load limiter)와 여성이나 소아를 기준으로 해서 웨빙을 풀어주는 저레벨 부하 리미터(low level load limiter)가 동일 축 상에 설치된다.

이로 인해, 종래기술에 따른 시트벨트 리트랙터는 고레벨 부하 리미터와 저레벨 부하 리미터가 설치되는 축의 길이가 길어짐에 따라, 시트벨트 리트랙터의 전후 방향 폭이 증가하는 문제점이 있었다.

미국 특허번호 6,499,554호 (2002년 12월 31일 등록) 미국 특허번호 6,443,382호 (2002년 9월 3일 등록) 대한민국 특허 등록번호 10-1766844호 (2017년 8월 9일 공고)

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자동차의 정상 주행시 웨빙을 원활하게 인출하고 충돌 발생시 웨빙을 감아 탑승자를 고정해서 안전하게 보호하는 비상 텐셔닝 모듈을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 등받이의 두께를 줄여서 슬림하게 제조되는 시트에 적용될 수 있는 비상 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 고부하 레벨 리미터와 저부하 레벨 리미터를 별도의 축 상에 설치해서 충돌 이후에 탑승자의 체중을 기준으로 웨빙을 풀어주는 부하를 선택적으로 부여할 수 있는 비상 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비상 텐셔닝 모듈은 스핀들에 설치되는 제1 리미터 및 상기 제1 리미터와 다른 축 상에 설치되는 제2 리미터를 포함하여 차량의 충돌 이후에 탑승자의 체중에 기초해서 상기 제1 리미터와 제2 리미터 중에서 어느 하나를 이용하여 스핀들에 감긴 시트벨트 웨빙을 풀어주는 부하를 제한하도록 스위칭하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터는 차량의 기울기 및 가속도 변화를 감지하는 센서 모듈과 차량의 충돌 발생 직전에 상기 웨빙을 감아 슬랙을 감소시키는 프리 텐셔닝 모듈, 상기 스핀들 모듈 및 비상 텐셔닝 모듈을 각각 기능 블록별로 모듈화해서 제조하고, 각 모듈은 상기 스핀들 모듈에 선택적으로 조합되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비상 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터에 의하면, 차량의 정상 주행시 웨빙을 원활하게 인출하고, 차량의 충돌 시 비상 텐셔닝 모듈을 이용해서 웨빙을 감아 슬랙을 줄인 후, 다시 웨빙을 풀어주어 탑승자의 어깨 부분에 작용하는 부하를 감소시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

그리고 본 발명에 의하면, 탑승자의 체중에 따라 제1 및 제2 리미터를 선택적으로 이용해서 탑승자의 어깨 부분에 작용하는 부하 및 웨빙의 이동량을 조절할 수 있다는 효과가 얻어진다.

즉, 본 발명에 의하면, 성인 남성에 비해 체중이 적은 여성이나 소아 탑승자의 경우, 제2 리미터를 이용하도록 스위칭해서 승객의 어깨 부분에 작용하는 부하를 감소시키고 웨빙의 이동량을 증가시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

또, 본 발명에 의하면, 제1 및 제2 리미터를 서로 다른 축 상에 나란하게 설치해서 시트벨트 리트랙터의 전후 방향 폭을 최소화할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또한, 본 발명에 의하면, 비상 텐셔닝 모듈의 스위칭부에서 탄성부재를 제거하여 슬레드 테스트 시 관성에 의해 래치가 해리 방향으로 이동하면서 발생하는 셀프 스위칭 및 스위칭부에서 적용된 부품들이 분리되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 시트벨트 리트랙터가 자동차의 시트에 설치된 상태를 보인 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈과 스핀들 모듈의 사시도,
도 4는 도 3에서 제1 및 제2 리미터가 설치된 상태를 보인 도면,
도 5는 스위칭 유닛의 사시도,
도 6은 스위칭 유닛의 분해 사시도,
도 7은 도 5에 도시된 A-A' 선에 대한 단면도,
도 8 및 도 9는 각각 제2 리미터를 이용하도록 스위칭된 상태를 보인 동작 상태도,
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시트벨트 리트랙터에 적용되는 스위칭부의 부분 분해 사시도,
도 11은 도 10에 도시된 스위칭부를 다른 각도에서 보인 부분 분해 사시도,
도 12는 도 10에 도시된 스위칭부의 단면도,
도 13 및 도 14는 각각 스위칭부의 동작 상태도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조해서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터의 구성을 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 시트벨트 리트랙터가 자동차의 시트에 설치된 상태를 보인 도면이다. 도 2의 (a)에는 시트의 정면도가 도시되어 있고, 도 2의 (b)에는 시트의 후면도가 도시되어 있다.

이하에서는 차량의 시트를 기준으로 스티어링 휠을 향하는 방향을 '전방(F)'이라하고, 그 반대 방향을 '후방(B)'이라 한다. 그리고 '좌측(L)', '우측(R)', '상방(U)' 및 '하방(D)'과 같은 방향을 지시하는 용어들은 상기한 전방(F)과 후방(B)을 기준으로 각각의 방향을 지시하는 것으로 정의한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터(10)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 시트벨트 웨빙(이하 '웨빙'이라 약칭함)(21)이 감기는 스핀들 모듈(20), 차량의 기울기 및 웨빙(21)의 인출 가속도 변화를 감지하는 센서 모듈(30), 차량 충돌 발생시 웨빙(21)을 감아 슬랙을 줄여주는 비상 텐셔닝 모듈(40) 및 차량의 정상 주행시 웨빙(21)을 원활하게 인출하고 충돌 발생 직전에 웨빙(21)을 감아 슬랙을 줄여주는 프리 텐셔닝 모듈(50)을 포함할 수 있다.

본 실시 예에서 시트벨트 리트랙터(10)에 적용되는 각 부품을 기능 블록별로 모듈화하고, 모듈화된 각 부품을 선택적으로 조합해서 제조된다.

예를 들어, 시트벨트 리트랙터(10)는 스핀들 모듈(20)과 센서 모듈(30), 비상 텐셔닝 모듈(40), 프리 텐셔닝 모듈(50) 및 추가 기능 모듈을 선택적으로 조합해서 조립될 수 있다.

스핀들 모듈(20)과 센서모듈(30)은 시트벨트 리트랙터(10)를 구성하는 기본 모듈로서, 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 모듈로 제조되어 조립되거나, 하나의 모듈로 통합되어 마련될 수도 있다.

센서 모듈(30)은 웨빙(21)의 인출 가속도 변화를 감지하는 가속도 센서, 또는 차량의 기울기 변화를 감지하는 기울기 센서를 포함할 수 있다.

스핀들 모듈(20)에는 외면에 웨빙(21)이 감기는 스핀들(22)이 마련된다.

스핀들 모듈(20)은 차량의 충돌로 인한 웨빙(21)의 인출 가속도 변화 또는 차량의 기울기 변화가 발생하면, 웨빙(21)을 감도록 동작할 수 있다.

이러한 스핀들 모듈(20)은 유아용 시트(child seat)를 고정하기 위해 일정 구간에서 웨빙을 인입만 시키는 기능을 더 제공할 수도 있다.

이하에서는 웨빙(21)이 인출되는 방향을 상방(U)으로 설정하고, 스핀들(22)이 장착되는 방향을 전후 방향(F,B)으로 설정한다.

본 실시 예에서는 슬림화된 시트에 장착하기 위해서, 시트벨트 리트랙터(10)의 두께, 즉 전후 방향 폭을 최소화한다.

스핀들 모듈(20)의 상부에는 비상 텐셔닝 모듈(40)과 프리 텐셔닝 모듈(50)이 결합된다.

각 모듈은 스핀들 모듈(20)을 중심으로 스핀들 모듈(20)의 측면, 즉 좌측이나 우측, 또는 스핀들 모듈(20)의 상부나 하부에 배치된다.

예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스핀들 모듈(20)의 상부에 센서모듈(30)과 비상 텐셔닝 모듈(40), 프리 텐셔닝 모듈(50)이 각각 배치될 수 있다.

이와 같이 조합된 각 모듈은 각 모듈에 마련된 축이 스핀들(22)이 설치되는 방향과 동일한 방향을 향하도록 나란하게 또는 직각으로 설치되고, 기어 등의 동력전달유닛을 통해 동력을 전달하거나 동력을 전달받도록 구성된다.

비상 텐셔닝 모듈(40)은 차량의 충돌을 감지한 감지 신호에 의해 화약이 내장된 인플레이터를 작동시켜 발생하는 가스의 압력을 이용해서 웨빙(21)을 스핀들(22)에 감아준다. 따라서 비상 텐셔닝 모듈(40)은 차량 충돌시 웨빙(21)을 감아서 웨빙(21)의 슬랙을 감소시켜 승객의 상해치를 감소시킬 수 있다.

프리 텐셔닝 모듈(50)은 차량에 적용된 센서를 통해 차량의 충돌이 예측되는 경우, 정역 회전이 가능한 모터를 구동해서 웨빙(21)을 스핀들(22)에 감아준다. 즉, 프리 텐셔닝 모듈(50)은 정상적인 주행 상황일 때, 사고의 발생 없이도 차량의 더 강한 가속 또는 감속이 발생할 때까지, 착용된 웨빙(2)을 팽팽하게 유지시키며 웨빙(21)이 느슨해질 가능성을 방지하고, 차량의 충돌 직전에 웨빙(21)을 감아서 웨빙(21)의 슬랙을 감소시켜 승객의 상해치를 감소시킬 수 있다.

한편, 스핀들 모듈(20)의 전후 측에는 각각 서로 결합되어 하우징(23) 기능을 하는 제1 및 제2 브래킷(27,28)이 결합될 수 있다.

즉, 제1 브래킷(27)은 스핀들 모듈(20)의 전측에 배치되고, 제2 브래킷(28)은 스핀들 모듈(20)의 후측에 배치된다. 그리고 제1 브래킷(27)과 제2 브래킷(28)의 양측에는 서로 결합되는 결합부재가 마련되고, 제1 및 제2 브래킷(27,28)의 하단에는 등받이(12)에 설치되는 설치부재가 마련될 수 있다.

이와 함께, 제1 및 제2 브래킷(27,28)의 일측, 도 1에서 보았을 때 좌측 하단에는 웨빙(21)이 인출되는 인출공간(25)이 마련될 수 있다. 인출공간(25)에는 스핀들(22)과 동일하게 전후 방향을 따라 가이드 부재(29)가 설치될 수 있다.

가이드 부재(29)는 웨빙(21)을 상방으로 인출하도록 가이드하는 기능을 한다. 이러한 가이드 부재(29)는 웨빙(21)이 스핀들(22)에 원활하게 감기거나 인출될 수 있도록, 전단과 후단이 각각 제1 및 제2 브래킷(27,28)에 회전 가능하게 축 결합되는 롤러로 마련될 수 있다.

그래서 시트벨트 리트랙터(10) 전체의 전후 방향 폭은 제1 및 제2 브래킷(27,28)의 전후 방향 폭으로 한정될 수 있다.

도 2에서, 시트(11)의 등받이(12)에는 시트벨트 리트랙터(10)가 장착되는 장착공간(13)이 마련될 수 있다.

장착공간(13)은 등받이(12)의 내부에 마련되고, 장착공간(13)의 일측에는 스핀들 모듈(20)에서 등받이(12)의 외측으로 인출되는 웨빙을 가이드하는 웨빙 가이드(14)가 설치될 수 있다.

장착공간(13)은 등받이(12)의 후측 상부에 마련될 수 있다.

한편, 도 2에서 장착공간(13)은 등받이(12)의 상단부 중앙에 도시되어 있으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 등받이(12)의 상단에서 일정 간격만큼 하방으로 이격된 위치에 형성되거나, 등방이(12)의 중앙에서 좌측 또는 우측으로 치우쳐서 형성될 수도 있다.

이러한 장착공간(13)의 일측에는 웨빙(21)이 웨빙 가이드(14)를 향해 배치되는 공간이 연통될 수 있다.

웨빙 가이드(14)는 등받이(12)의 알측 상단, 예컨대 운전석 시트(11)에 적용되는 경우, 등받이(12)의 좌측면 상부와 상면 우측부의 가장자리를 부분적으로 커버하도록 마련될 수 있다.

여기서, 웨빙(21)은 양단이 스핀들(22)에 전후 방향을 향하도록 감긴 상태에서 장착공간(13)과 배치공간(15)을 통해 등받이(12) 외부로 인출되고, 웨빙 가이드(14)에 의해 양단이 대략 좌우 방향을 향하도록 인출 방향이 변경될 수 있다.

즉, 웨빙(21)은 스핀들(22)과 웨빙 가이드(14) 사이, 즉 배치공간(15) 내에서 전후 방향을 따라 배치된 양단이 좌우 방향을 향하도록 인출 방향이 변경된다.

이와 함께, 웨빙(21)은 웨빙 가이드(14)의 위치에 따라 인출 각도가 조절될 수 있다.

예를 들어, 웨빙(21)은 운전석 시트(11)에 탑승한 탑승자가 성인인 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 등받이(12)의 일측, 도 2에서 보았을 때 좌측 상단이나 상방을 향하도록 배치된다. 즉, 웨빙(21)의 일단부는 스핀들(22)의 외면에 감기고, 웨빙(21)의 타단부는 시트벨트 리트랙터(10) 외부로 인출된 후, 등받이(12)에 설치된 웨빙 가이드(14)를 향해 상방으로 인출된다.

한편, 시트(11)에 탑승한 탑승자가 성인에 비해 체격이 작은 여성이나 청소년, 또는 유아인 경우, 등받이(12)의 좌측 상단에서 하방으로 이동된 위치에서 인출되도록 인출 각도가 조절될 수 있다.

예를 들어, 탑승자가 등받이를 후방으로 회전시켜 등받이의 각도를 조절하는 경우, 웨빙이 탑승자의 목이나 어깨 부위에 걸려 불편을 야기할 수 있다.

또한, 탑승자의 체격 조건, 즉 성인, 청소년, 유아가 탑승하는 경우, 또는 유아용 시트를 설치하는 경우와 같이, 탑승자의 체형이나 사용 목적에 따라 웨빙(21)의 인출 각도를 조절할 필요가 있다.

그래서, 웨빙 가이드(14)에는 등받이(12)의 상면에서 좌측면 상부까지 미리 설정된 범위에서 이동 가능하게 조절부재(도면 미도시)가 설치되고, 웨빙(21)은 상기 조절부재의 위치에 따라 가이드 부재(29)를 회전축으로 해서 회전하여 인출 각도가 조절된다.

이와 같이, 본 발명은 제1 및 제2 브래킷의 일측을 통해 스핀들에 감긴 웨빙을 인출하고, 등받이의 장착공간 내부에서 웨빙의 인출 각도를 자유롭게 조절할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은 탑승자의 신체 조건이나 사용 목적 등에 따라 웨빙의 인출 방향과 각도를 조절해서 안전성을 향상시킬 수 있다.

이때, 웨빙(21)은 스핀들 모듈(20)의 외부로 인출시에는 양단이 전후 방향을 향하도록 배치되고, 배치공간(15) 및 웨빙 가이드(14)를 통해 인출시에는 일측 방향으로 회전해서 양단이 좌우 방향을 향하도록 배치된 상태에서 인출된다.

이와 같이, 본 발명은 웨빙이 감기는 스핀들의 배치 방향을 변경함으로써, 시트의 등받이에 장착시 전후 방향 폭을 최소화할 수 있다.

그리고 본 발명은 스핀들 모듈의 두께와 함께 웨빙의 폭을 감소시켜 최소화함으로써, 스핀들 모듈 및 그가 적용되는 시트벨트 리트렉터가 시트에 장착되는 폭을 최소화해서 슬림하게 제조할 수 있다.

또한, 본 발명은 스핀들 모듈에서 인출되는 웨빙의 인출 방향 및 각도를 자유롭게 조절할 수 있다.

한편, 본 실시 예에서는 비상 텐셔닝 모듈이 적용되는 시트벨트 리트랙터의 구성을 도 1 및 도 2를 참조해서 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변경된 시트벨트 리트랙터에 적용 가능하도록 변경될 수도 있다.

다음, 도 3 내지 도 6을 참고해서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈의 구성을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈과 스핀들 모듈의 사시도이고, 도 4는 도 3에서 제1 및 제2 리미터가 설치된 상태를 보인 도면이다. 도 4에는 도 3에서 센서 모듈과 스핀들, 스위칭 유닛 등을 제거한 상태가 도시되어 있다.

그리고 도 5는 스위칭 유닛의 사시도이고, 도 6은 스위칭 유닛의 분해 사시도이고, 도 7은 도 5에 도시된 A-A' 선에 대한 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈(40)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스핀들(22)에 설치되는 제1 리미터(41) 및 제1 리미터(41)와 다른 축 상에 설치되는 제2 리미터(42)를 포함하여 차량의 충돌 이후에 탑승자의 체중에 기초해서 제1 리미터(41)와 제2 리미터(42) 중에서 어느 하나를 이용해서 웨빙을 풀어주는 부하를 제한하도록 스위칭한다.

이를 위해, 비상 텐셔닝 모듈(40)은 차량 충돌 발생시 웨빙을 감아서 슬랙을 줄여주는 텐셔닝 유닛(43) 및 제1 리미터(41)와 제2 리미터(42)를 선택적으로 이용해서 웨빙(21)을 풀어주는 부하를 제한하도록 스위칭하는 스위칭 유닛(44)을 더 포함한다.

제1 리미터(41)는 해당 좌석에 착석한 탑승자가 상대적으로 체중이 무거운 성인 남성인 경우, 상대적으로 큰 고부하를 스핀들(22)에 제공하는 고레벨 부하 리미터로 마련될 수 있다.

제2 리미터(42)는 탑승자가 상대적으로 체중이 가벼운 여성이나 소아인 경우, 상대적으로 작은 저부하를 스핀들에 인가하는 저레벨 부하 리미터로 마련될 수 있다.

상세하게 설명하면, 제1 리미터(41)는 단면이 대략 원 형상인 토션 바로 마련될 수 있다. 제1 리미터(41)의 전단과 후단에는 각각 스핀들(22) 내부에 형성된 복수의 제1 가이드 홈에 삽입되어 서로 맞물리도록 복수의 이가 형성된 제1 기어부(411)와, 스핀들 기어(221)와 맞물리는 제2 기어부(412)가 형성될 수 있다.

제2 기어부(412)는 스핀들(22)의 개우된 후면에 결합되는 스핀들 커버(222)에 결합되고, 스핀들 커버(222)는 스핀들 기어(221)에 결합될 수 있다.

제2 리미터(42)는 단면이 대략 원 형상인 토션 바로 마련되고, 제1 리미터(41)의 직경에 비해 작은 직경으로 마련되어 제1 리미터의 토션(torsion)보다 작은 토션을 가질 수 있다.

이러한 제2 리미터(42)는 아래에서 설명할 스위칭 유닛(44)에 마련된 내부 튜브(71)의 내부에 삽입될 수 있다.

제2 리미터(42)의 전단과 후단에는 각각 스위칭 유닛(44)의 외부 튜브(72) 내부에 형성된 복수의 걸림홈(722)에 삽입되어 서로 맞물리도록 복수의 이가 형성된 제3 기어부(421)와, 내부 튜브(71)의 내부에 형성된 복수의 걸림홈(713)에 삽입되어 서로 맞물리도록 복수의 이가 형성된 제4 기어부(422)가 형성될 수 있다.

이러한 제1 리미터(41)와 제2 리미터(42)는 각각 스핀들(22)과 동일하게 전후 방향을 따라 나란하게 설치된다.

텐셔닝 유닛(43)은 차량의 충돌 발생시 센서 모듈(30)의 감지신호에 기초해서 화약을 점화해서 가스를 발생하는 인플레이터(431), 인플레이터(431)에서 발생한 가스를 전달받아 직선 이동하는 피스톤(432)과 로드(433) 및 로드(433)의 이동에 의해 회전하는 휠(434)을 포함할 수 있다.

이러한 텐셔닝 유닛(43)의 구성은 일반적인 시트벨트 리트랙터에 적용되는 공지된 프리 텐셔너 구성과 유사함에 따라, 텐셔닝 유닛(43)의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

스위칭 유닛(44)은 텐셔닝 유닛(43)에 의해 스핀들(22)을 회전시켜 웨빙을 감은 이후에, 제1 리미터(41)와 제2 리미터(42)의 토션을 선택적으로 이용해서 웨빙(21)을 풀어주는 부하를 조절하도록 스위칭할 수 있다. 이에 따라, 스위칭 유닛(44)은 웨빙(21)에 의해 탑승자의 어깨 부분에 작용하는 부하 및 웨빙(21)의 이동량을 조절할 수 있다.

상세하게 설명하면, 스위칭 유닛(44)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 리미터(41) 및 스핀들(22)에 연결된 스핀들 기어(221)와 맞물리고 중앙부에는 제2 리미터(42)의 일단부가 결합되는 제1 기어(61), 텐셔닝 유닛(43)의 휠(434)과 연결된 텐션 기어(도면 미도시)와 맞물리고 중앙부에 제2 리미터(44)의 일단부가 관통 결합되는 제2 기어(62), 가스를 발생시켜 구동력을 발생하는 구동부(63) 및 구동부(63)에서 발생한 구동력을 전달받아 내부에 수용된 제2 리미터(42)와 제1 기어(61)를 연결 또는 차단하도록 스위칭하는 스위칭부(64)를 포함할 수 있다.

제1 기어(61)의 외주면에는 스핀들 기어(221)의 외주면에 형성된 복수의 이와 맞물리도록, 복수의 이가 형성될 수 있다.

제1 기어(61)의 중앙부에는 스위칭부(64)에 마련된 내부 튜브(71)의 후단부와 맞물리도록, 복수, 예컨대 3개의 홈이 외측을 향해 연장 형성되는 제1 결합공(611)이 형성될 수 있다.

제2 기어(62)의 외주면에는 상기 텐션 기어의 외주면에 형성된 복수의 이와 맞물리도록, 복수의 이가 형성될 수 있다.

제2 기어(62)의 중앙부에는 스위칭부(64)에 마련된 외부 튜브(72)의 후단부와 맞물리도록, 복수, 예컨대 3개의 홈이 외측을 향해 연장 형성되는 제2 결합공(621)이 형성될 수 있다.

여기서, 제2 기어(62)의 제2 결합공(621)은 제1 기어(61)의 제1 결합공(611)의 직경보다 큰 직경으로 형성될 수 있다.

구동부(63)는 차량에 마련된 제어부(도면 미도시)의 제어신호에 따라 내부의 화약을 점화해서 가스를 발생하는 가스 발생기(631), 가스 발생기(631)에서 발생한 가스에 의해 직선 이동하는 피스톤(632) 및 내부에 피스톤(632)이 직선 이동 가능하게 수용되고 피스톤(632)의 이동 경로를 형성하는 피스톤 튜브(633)를 포함할 수 있다.

상기 제어부는 시트(11)에 설치된 하중감지센서(도면 미도시)의 감지신호에 따라 가스 발생기(631)의 구동을 제어한다.

즉, 상기 제어부는 상기 하중감지센서에서 감지된 하중이 성인 남성 탑승자의 체중으로 설정된 설정체중 이상인 경우에는 제1 리미터(41)를 이용해서 웨빙(21)에 인가되는 부하를 제한하도록 유지할 수 있다.

그리고 제어부는 시트(11)에 착석한 탑승자가 여성이나 소아와 같이 성인 남성에 비해 작은 체중을 갖는 경우, 감지된 하중이 상기 설정체중 미만임에 따라, 제2 리미터(42)를 이용해서 웨빙(21)에 인가되는 부하를 제한하도록 제어신호를 발생할 수 있다.

피스톤(632)은 가스 발생기(631)에서 발생한 가스의 압력에 의해 상방으로 이동해서 스위칭부(64)의 스위칭 실린더(73)를 회전시킬 수 있다.

스위칭부(64)는 내부에 제2 리미터(42)가 수용되는 내부 튜브(71), 내부에 내부 튜브(71)가 결합되는 외부 튜브(72) 및 구동부(63)에 마련된 피스톤(62)의 상승 동작에 의해 회전 및 직선 이동하는 스위칭 실린더(73)를 포함할 수 있다.

내부 튜브(71)는 전면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고, 내부 튜브(71)의 내부 공간에는 제2 리미터(42)의 일부, 즉 후단부 및 중앙부가 수용될 수 있다.

내부 튜브(71)의 전단부에는 제1 기어(61)의 제1 결합공(611)에 결합되는 제1 결합부(711)가 형성될 수 있다. 여기서, 제1 결합부(711)의 외주면에는 제1 결합공(611)에 연장 형성된 복수의 홈에 각각 결합되는 복수의 결합돌부가 형성될 수 있다.

외부 튜브(72)는 후면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고, 외부 튜브(72)의 내부 공간에는 내부 튜브(71)의 일부, 즉 전단부 및 중앙부가 수용될 수 있다.

외부 튜브(72)의 후단부에는 제2 기어(62)의 제2 결합공(621)에 결합되는 제2 결합부(721)가 형성될 수 있다. 여기서, 제2 결합부(721)의 전단에는 제2 결합공(621)에 연장 형성된 복수의 홈에 각각 결합되는 복수의 결합돌부가 형성될 수 있다.

외부 튜브(72)의 전단부에는 내부에 수용된 제2 리미터(42)의 제3 기어부(421)와 맞물리는 복수의 걸림홈(722)이 형성될 수 있다.

외부 튜브(72)의 전측부 외주면에는 스위칭 실린더(73)와 스위칭 플레이트(74) 및 스위칭 베어링(75)이 설치될 수 있다.

여기서, 외부 튜브(72)의 전측부 외주면에는 스위칭 실린더(73)의 전방 이동을 방지하도록, 단턱(723)이 형성될 수 있다.

스위칭 실린더(73)는 전면과 후면이 개구된 대략 원통 형상으로 형성되고, 스위칭 실린더(73)의 일측, 도 5에서 보았을 때 우측에는 구동부(63)의 피스톤(632)과 접촉되어 피스톤(632)의 상승 동작시 구동력을 전달받는 전달 레버(731)가 형성될 수 있다.

그래서 스위칭 실린더(73)는 전달 레버(731)를 통해서 동력 피스톤(632)의 상승 동작에 의해 구동력을 전달받아 외부 튜브(72)를 중심으로 회전할 수 있다.

여기서, 스위칭 실린더(73)의 후단에는 복수의 걸림돌부(732)가 형성될 수 있다.

복수의 걸림돌부(732)는 구동부(63) 및 스위칭부(64)가 내부에 수용되는 케이싱(65)에 돌출 형성된 복수의 가이드돌부(651) 사이에 결합될 수 있다.

그래서 스위칭 실린더(73)는 회전 동작시 복수의 가이드돌부(651)와 걸림돌부(732)의 결합이 해제되면서 전방으로 이동할 수 있다.

한편, 내부 튜브(71)와 외부 튜브(72)에는 각각 서로 결합된 내부 튜브(71)와 외부 튜브(72)의 결합 상태를 고정 또는 해제하기 위한 한 쌍의 래치(76)가 관통 결합될 수 있다.

이를 위해, 내부 튜브(71)와 외부 튜브(72)에는 각각 한 쌍의 제1 및 제2 래치공(713, 724)이 형성될 수 있다.

여기서, 한 쌍의 래치(76)는 각각 전면에서 보았을 때, 단면이 대략 삼각 형상 또는 부채꼴 형상으로 형성되고, 대략 링 형상으로 형성된 스위칭 플레이트(74) 및 스위칭 베어링(75)의 내측에 서로 대칭되게 배치될 수 있다.

이러한 한 쌍의 래치(76)는 각각 철과 같은 금속 재질의 재료를 이용해서 제조되고, 스핀들(22)의 회전 동작에 연동한 내부 튜브(71)의 회전에 의해 내부 튜브(71)의 제1 래치공(713)에서 원활하게 분리 가능하게, 제1 및 제2 래치공(713, 724)의 각 내측면과의 마찰을 최소화해서 제조되는 것이 바람직하다.

그래서 한 쌍의 래치(76)는 외측에 배치된 스위칭 플레이트(74) 및 스위칭 베어링(75)에 의해 제1 및 제2 래치공(713,723)에 결합된 상태를 유지한다. 이에 따라, 내부 튜브(71)와 외부 튜브(72)가 래치(76)에 의해 결합된 상태로 유지된다.

반면, 한 쌍의 래치(76)는 각각 스위칭 실린더(73)의 회전 및 전방 이동시, 제1 래치공(713)에서 분리되면서 내부 튜브(71)와 외부 튜브(72)의 결합 상태를 해제함에 따라, 내부 튜브(71)와 제2 리미터(72)가 회전 가능한 상태가 된다.

스위칭 플레이트(74)와 스위칭 베어링(75)은 각각 대략 링 형상으로 형성되고, 스위칭 베어링(75)의 후면부에는 스위칭 플레이트(74)의 내주면을 지지하는 지지단(751)이 전방을 향해 연장 형성될 수 있다. 지지단(751)은 제1 및 제2 래치공(713, 724)에 결합된 한 쌍의 래치(75)가 외측으로 이동하지 못하도록 고정하는 기능도 한다.

외부 튜브(72)의 전단부에는 후면이 개구된 대략 원통 형상의 베어링(77)이 결합되고, 베어링(77)과 스위칭 베어링(75) 사이에는 탄성부재(78)가 설치될 수 있다.

탄성부재(78)의 전단과 후단은 각각 베어링(77)과 스위칭 베어링(75)에 지지되고, 스위칭 베어링(75)이 외부 튜브(72)의 단턱(723)에 밀착된 상태를 유지하도록, 스위칭 베어링(73)에 탄성력을 제공할 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 차량의 정상 주행시 웨빙을 원활하게 인출하고, 차량의 충돌 시 비상 텐셔닝 모듈을 이용해서 웨빙을 감아 슬랙을 줄인 후, 다시 웨빙을 풀어주어 탑승자의 어깨 부분에 작용하는 부하를 감소시킬 수 있다.

그리고 본 발명은 탑승자의 체중에 따라 제1 및 제2 리미터를 선택적으로 이용해서 탑승자의 어깨 부분에 작용하는 부하 및 웨빙의 이동량을 조절할 수 있다.

즉, 본 발명은 성인 남성에 비해 체중이 적은 여성이나 소아 탑승자의 경우, 제2 리미터를 이용하도록 스위칭해서 승객의 어깨 부분에 작용하는 부하를 감소시키고 웨빙의 이동량을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 및 제2 리미터를 서로 다른 축 상에 나란하게 설치해서 시트벨트 리트랙터의 전후 방향 폭을 최소화할 수 있다.

다음, 도 5 내지 도 9를 참조해서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비상 텐셔닝 모듈의 결합관계 및 작동방법을 상세하게 설명한다.

도 8 및 도 9는 제2 리미터를 이용하도록 스위칭된 상태를 보인 동작 상태도이다. 도 8과 도 9에는 각각 스위칭부의 스위칭 동작에 의해 제2 리미터가 연결된 상태를 보인 사시도와 단면도가 도시되어 있다.

먼저, 작업자는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 리미터(42)를 내부 튜브(71)에 삽입한 후, 외부 튜브(72) 내부에 내부 튜브(71) 및 제2 리미터(42)를 삽입한다.

그리고 외부 튜브(72)의 전단부에 스위칭 실린더(73), 스위칭 플레이트(74), 스위칭 베어링(75) 및 탄성부재(78)를 설치하고, 외부 튜브(72)의 전단에 베어링(77)을 결합한다.

이때, 내부 튜브(71) 및 외부 튜브(72)에 형성된 한 쌍의 제1 및 제2 래치공(713,724)에는 각각 한 쌍의 래치(76)가 결합되고, 각 래치(76)는 스위칭 베어링(75)의 지지단(751)에 의해 고정된다.

이와 같은 과정을 통해 스위칭부(64)의 조립이 완료되면, 스위칭부(64)의 후단에 제2 기어(62)와 제1 기어(61)를 순차적으로 결합한 후, 제1 기어(61)와 제2 기어(62)에 각각 스핀들 기어(221)와 텐션 기어를 서로 맞물리도록 배치한다.

이때, 스핀들(22) 내부에는 제1 리미터(41)가 결합된 상태이다.

이와 같이 조립된 스위칭 유닛(44)의 상부에는 텐셔닝 유닛(43)이 설치되고, 스핀들 모듈(20)의 상부에는 프리 텐셔닝 모듈(50)과 센서 모듈(30)이 설치된다.

한편, 자동차의 충돌이 발생하면, 텐셔닝 유닛(43)은 스핀들(22)에 웨빙(21)을 감아서 슬랙을 줄여준다.

이어서, 스위칭 유닛(43)은 제1 리미터(41)와 제2 리미터(42)를 선택적으로 이용해서 웨빙(21)을 풀 수 있도록, 탑승자의 어깨 부분에 작용하는 부하를 줄여준다.

이때, 차량의 제어부는 시트(11)에 설치되는 하중감지센서에서 감지된 하중이 성인 남성 탑승자의 체중으로 설정된 설정체중 이상인 경우에는 제1 리미터(41)의 토션을 이용해서 부하를 제한하도록 유지한다.

즉, 스핀들(22)은 내부에 배치된 제1 리미터(41)의 토션을 기준으로 부하를 한정한다.

한편, 제어부는 시트(11)에 착석한 탑승자가 여성이나 소아와 같이 성인 남성에 비해 작은 체중을 갖는 경우, 감지된 하중이 상기 설정체중 미만임에 따라, 제2 리미터(42)의 토션을 이용해서 부하를 제한하도록 제어신호를 발생한다.

그러면, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 구동부(63)에 마련된 가스 발생기(631)는 상기 제어신호에 따라 화약을 점화시켜 가스를 발생하고, 피스톤(632)은 가스의 압력에 의해 상방으로 이동한다. 그래서 스위칭 실린더(73)는 제2 리미터(72)를 중심으로 도 8에서 보았을 때 시계 방향을 따라 회전한다.

이때, 스위칭 실린더(73)는 후단부에 형성된 걸림돌부(732)과 케이싱(65)에 돌출 형성된 가이드돌부(651) 사이의 결합이 해제되면서 전방으로 이동한다. 그래서 한 쌍의 래치(76)가 각각 상방과 하방으로 이동함에 따라, 내부 튜브(71)와 외부 튜브(72)의 결합 상태가 해제된다.

그러면, 스핀들 기어(221)와 제1 기어(61), 내부 튜브(71) 및 제2 리미터(42)가 서로 연동해서 회전할 수 있다.

이에 따라, 비상 텐셔닝 모듈(40)은 제1 리미터(41)의 토션보다 작은 제2 리미터(42)의 토션을 기준으로 승객의 어깨 부분에 작용하는 부하를 감소시키고 웨빙의 이동량을 증가시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 과정을 통해, 본 발명은 차량의 정상 주행시 웨빙을 원활하게 인출하고, 차량의 충돌 시 비상 텐셔닝 모듈을 이용해서 웨빙을 감아 슬랙을 줄인 후, 다시 웨빙을 풀어주어 탑승자의 어깨 부분에 작용하는 부하를 감소시킬 수 있다.

그리고 본 발명은 탑승자의 체중에 따라 제1 및 제2 리미터를 선택적으로 이용해서 탑승자의 어깨 부분에 작용하는 부하 및 웨빙의 이동량을 조절할 수 있다.

즉, 본 발명은 성인 남성에 비해 체중이 적은 여성이나 소아 탑승자의 경우, 제2 리미터를 이용하도록 스위칭해서 승객의 어깨 부분에 작용하는 부하를 감소시키고 웨빙의 이동량을 증가시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 제1 및 제2 리미터를 서로 다른 축 상에 나란하게 설치해서 시트벨트 리트랙터의 전후 방향 폭을 최소화할 수 있다.

한편, 상기의 실시 예에서는 스위칭부(64)에 스위칭 실린더(73)와 스위칭 플레이트(74), 스위칭 베어링(75)과 탄성부재(76) 및 베어링(78)이 적용되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시트벨트 리트랙터에 적용되는 스위칭부의 부분 분해 사시도이고, 도 11은 도 10에 도시된 스위칭부를 다른 각도에서 보인 부분 분해 사시도이다. 그리고 도 12는 도 10에 도시된 스위칭부의 단면도이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 시트벨트 리트랙터(10)는 도 1 내지 도 4를 참조해서 설명한 시트벨트 리트랙터(10)의 구성과 동일하고, 다만 스위칭부(64)는 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 스위칭 실린더(73)와 스위칭 부재(79) 및 커버(80)를 포함하도록 변경될 수 있다.

먼저, 도 4 내지 도 7을 참조해서 설명한 스위칭부(64)는 내부에 탄성부재(78)가 적용됨에 따라, 슬레드(sled) 테스트 초기에 탄성부재(78)의 탄성력으로 인해 셀프 스위칭(self switching)이 발생할 수 있다.

즉, 래치(76)의 이동을 제어하는 스위칭 플레이트(74)는 슬레드 진행 방향, 차량의 전후 방향을 따라 배치된다. 이로 인해, 슬레드 테스트 과정에서 관성에 의해 래치(74)가 해리 방향으로 이동함에 따라, 셀프 스위칭 발생시 제1 리미터(41)가 정상적으로 동작하지 못하고, 제2 리미터(42)만으로 동작하는 경우가 발생할 수 있다.

또한, 슬레드 테스트 결과, 가스 발생시(631) 구동시 스위칭 실린더(93)의 회전 및 전진 이동에 의해 스위칭 플레이트(74), 스위칭 베어링(75), 탄성부재(76) 및 베어링(78)이 전방으로 분리되기는 경우도 발생하였다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 본 실시 예에서는 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 스위칭부(64)에 적용되는 스위칭 실린더(73)의 형상을 일부 변경하고, 스위칭 플레이트(74), 스위칭 베어링(75)과 탄성부재(76) 및 베어링(78)을 제거한 상태에서, 스위칭 부재(79)와 커버(80)를 적용하도록 변경된다.

상세하게 설명하면, 스위칭 실린더(73)의 전면에는 회전 동작에 의해 스위칭 부재(79)와 결합 또는 분리 가능하도록, 스위칭 부재(79)의 걸림턱(793)이 걸리는 복수의 걸이돌부(733)가 돌출 형성될 수 있다.

예를 들어, 복수의 걸이돌부(733)는 스위칭 실린더(73)의 전면에 방사상으로 미리 설정된 각도만큼 이격된 위치에 전방을 향해 돌출 형성될 수 있다.

여기서, 각 걸이돌부(733)의 선단에는 걸림턱(793)이 원활하게 이동할 수 있도록, 경사면이 형성될 수 있다.

그리고 각 걸이돌부(733) 사이에는 스위칭 실린더(73)의 회전 및 전진 동작에 의해 스위칭 부재(79)의 걸림턱(793)이 삽입되는 삽입홈(734)이 각각 형성될 수 있다.

커버(80)는 케이싱(65)의 전단에 결합되어 케이싱(60) 및 스위칭부(64)의 전면을 차폐하고, 내부의 스위칭 실린더(73)를 회전 및 전진 동작 가능하게 지지하는 기능을 한다.

이를 위해, 커버(80)의 중앙부 후면에는 스위칭 실린더(73)의 전단부에 삽입되는 지지리브(81)가 대략 원통 형상으로 연장 형성될 수 있다.

한편, 스위칭 부재(79)는 탄성을 갖는 금속 재질의 재료를 이용해서 제조되고, 스위칭부(64) 조립시, 커버(80)에서 지지리브(81)의 외측에 형성된 설치 공간(82)에 결합될 수 있다. 이를 위해, 스위칭 부재(79)와 커버(80)의 설치공간(82)은 서로 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

예를 들어, 스위칭 부재(79)는 단면이 대략 원 형인 링 형상으로 형성되는 바디(791)와 바디(791)의 전면에서 전방을 향해 돌출 형성되는 복수의 결합부(792)를 포함할 수 있다.

복수의 결합부(792)는 대략 원형 링 형상으로 형성된 바디(791)를 미리 설정된 간격마다 전방과 일측면 방향 및 후방을 향해 반복적으로 절곡 성형해서 형성될 수 있다.

그리고 커버(80)의 설치 공간(82)에는 복수의 결합부(792)가 각각 결합되는 복수의 결합홈부(83)가 전방을 향해 오목하게 형성될 수 있다.

각 결합부(792)의 양단 중에서 하나 이상에는 스위칭 실린더(73)의 전단에 형성된 걸이돌부(733)에 걸리는 걸림턱(793)이 후방을 향해 돌출 형성될 수 있다.

이와 함께, 각 결합부(792) 사이에는 바디(791)에서 후방을 향해 절곡 성형되는 절곡부(794)가 마련될 수 있다. 절곡부(794)는 커버(80)의 설치공간(82)에 결합된 상태에서 스위칭 부재(79)가 커버(80)에서 분리되지 않도록 견고하게 결합될 수 있다. 이러한 절곡부(794)는 스위칭 실린더(73)와 스위칭 부재(79) 조립시, 스위칭 실린더(73)의 전단 및 외면을 감싸도록 마련될 수 있다.

다음, 도 13 및 도 14를 참조해서 스위칭부의 동작을 상세하게 설명한다

도 13 및 도 14는 각각 스위칭부의 동작 상태도이다.

도 13에는 스위칭 실린더(73)가 회전 및 전진 동작하기 이전 상태가 도시되어 있고, 도 14에는 스위칭 실린더(73)가 회전 및 전진 동작한 상태가 도시되어 있다.

스위칭 실린더(73)는 구동부(63)에 마련된 가스 발생기(631)가 작동하기 이전에는 도 13에 도시된 바와 같이, 스위칭 부재(79)와 미리 설정된 간격을 유지한다.

즉, 스위칭 부재(79)에 형성된 걸림턱(793)이 스위칭 실린더(73)의 전단에 형성된 걸이돌부(733)에 걸린 상태이므로, 스위칭 실린더(73)는 걸이돌부(733)이 전방으로 돌출된 길이만큼 스위칭 부재(79)와 이격될 수 있다.

한편, 스위칭 실린더(73)는 가스 발생기(631)가 작동되면, 전달레버(731)를 통해 피스톤(632)으로부터 구동력을 전달받아 도 14에 도시된 화살표 B 방향을 따라 회전하면서 화살표 C 방향을 따라 전진 동작한다.

그러면, 스위칭 실린더(73)의 각 걸이돌부(733)와 스위칭 부재(79)의 각 걸림턱(793) 사이의 결합이 해제되고, 각 걸이돌부(733)는 스위칭 부재(79)의 각 결합부(792) 내부로 삽입된다. 그리고 스위칭 부재(79)의 걸림턱(793)은 스위칭 실린더(73)의 삽입홈(734)에 삽입된다.

이와 같이, 스위칭 실린더(73)는 후단부에 형성된 걸림돌부(732)와 케이싱(65)에 돌출 형성된 가이드돌부(651) 사이의 결합이 해제되면서 전방으로 이동하고, 이로 인해 한 쌍의 래치(76)가 각각 상방과 하방으로 이동함에 따라, 내부 튜브(71)와 외부 튜브(72)의 결합 상태가 해제된다.

이에 따라, 스핀들 기어(221)와 제1 기어(61), 내부 튜브(71) 및 제2 리미터(42)가 서로 연동해서 회전하고, 비상 텐셔닝 모듈(40)은 제1 리미터(41)의 토션보다 작은 제2 리미터(42)의 토션을 기준으로 승객의 어깨 부분에 작용하는 부하를 감소시키고 웨빙(21)의 이동량을 증가시킨다.

이와 같이, 본 발명은 스위칭부에서 탄성부재를 제거하여 슬레드 테스트 시 관성에 의해 래치가 해리 방향으로 이동하면서 발생하는 셀프 스위칭 및 스위칭부에서 적용된 부품들이 분리되는 것을 방지할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명은 차량의 정상 주행시 웨빙을 원활하게 인출하고, 차량의 충돌 시 비상 텐셔닝 모듈을 이용해서 웨빙을 감아 슬랙을 줄인 후, 탑승자의 체중에 따라 제1 및 제2 리미터를 선택적으로 이용해서 탑승자의 어깨 부분에 작용하는 부하 및 웨빙의 이동량을 조절하는 비상 텐셔닝 모듈 및 그가 적용된 시트벨트 리트랙터 기술에 적용된다.

10: 시트벨트 리트랙터
11: 시트 12: 등받이
13: 장착공간 14: 웨빙 가이드
15: 배치공간
20: 스핀들 모듈 21: 웨빙
22: 스핀들 221: 스핀들 기어
222: 스핀들 커버 23: 하우징
25: 인출공간 27,28: 제1, 제2 브래킷
29: 가이드 부재
30: 센서 모듈
40: 비상 텐셔닝 모듈
41: 제1 리미터 411,412: 제1, 제2 기어부
42: 제2 리미터 421,422: 제3, 제4 기어부
43: 텐셔닝 유닛
431: 인플레이터 432: 피스톤
433: 로드 434: 휠
44: 스위칭 유닛
50: 프리 텐셔닝 모듈
61: 제1 기어 611: 제1 결합공
62: 제2 기어 621: 제2 결합공
63: 구동부 631: 가스 발생기
632: 피스톤 633: 피스톤 튜브
64: 스위칭부
65: 케이싱 651: 가이드돌부
71: 내부 튜브 711: 제1 결합부
713: 제1 래치공
72: 외부 튜브 721: 제2 결합부
722: 걸림홈 723: 단턱
724: 제2 래치공
73: 스위칭 실린더 731: 전달 레버
732: 걸림돌부 733: 걸이돌부
734: 삽입홈
74: 스위칭 플레이트
75: 스위칭 베어링 751: 지지단
76: 래치 77: 베어링
78: 탄성부재
79: 스위칭 부재 791: 바디
792: 결합부 793: 걸림턱
794: 절곡부
80: 커버 81: 지지리브
82: 설치공간 83: 결합홈부

Claims (10)

1. 스핀들에 설치되는 제1 리미터 및
   상기 제1 리미터와 다른 축 상에 설치되는 제2 리미터를 포함하여
   차량의 충돌 이후에 탑승자의 체중에 기초해서 상기 제1 리미터와 제2 리미터 중에서 어느 하나를 이용하여 스핀들에 감긴 시트벨트 웨빙(이하 '웨빙'이라 합니다)을 풀어주는 부하를 제한하도록 스위칭하는 것을 특징으로 하는 비상 텐셔닝 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   차량 충돌 발생시 웨빙을 감아서 슬랙을 줄여주는 텐셔닝 유닛 및
   상기 제1 리미터와 제2 리미터를 선택적으로 이용해서 웨빙을 풀어주는 부하를 제한하도록 스위칭하는 스위칭 유닛을 더 포함하고,
   상기 제2 리미터는 상기 제1 리미터에 비해 작은 토션을 갖는 토션 바로 마련되는 것을 특징으로 하는 비상 텐셔닝 모듈.
3. 제2항에 있어서, 상기 스위칭 유닛은
   상기 제1 리미터 및 스핀들에 연결된 스핀들 기어와 맞물리는 제1 기어,
   상기 텐셔닝 유닛의 휠과 연결된 텐션 기어와 맞물리는 제2 기어,
   가스를 발생시켜 구동력을 발생하는 구동부 및
   상기 구동부에서 발생한 구동력을 전달받아 내부에 수용된 제2 리미터와 제1 기어를 연결 또는 차단하도록 스위칭하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 텐셔닝 모듈.
4. 제3항에 있어서,
   상기 스위칭부는 내부에 상기 제2 리미터가 수용되고 일단부가 상기 제2 기어를 관통해서 상기 제1 기어에 결합되는 내부 튜브,
   내부에 상기 내부 튜브가 수용되고 일단부가 상기 제2 기어에 결합되는 외부 튜브 및
   상기 구동부에 마련된 피스톤의 상승 동작에 의해 회전 및 직선 이동하는 스위칭 실린더를 포함하고,
   상기 내부 튜브는 상기 외부 튜브 내부에 수용된 상태에서 상기 외부 튜브를 관통해서 결합되는 래치에 의해 결합 상태를 유지하며, 상기 제2 리미터의 토션 이용시에는 상기 스위칭 실린더의 회전 및 이동에 의해 상기 외부 튜브에서 분리되어 회전 가능한 상태로 스위칭되는 것을 특징으로 하는 비상 텐셔닝 모듈.
5. 제4항에 있어서,
   상기 스위칭 실린더의 일측에는 상기 구동부에 마련된 피스톤의 상승 동작시 구동력을 전달받는 전달 레버가 형성되고,
   상기 스위칭 실린더의 일단에는 상기 구동부와 스위칭부가 수용되는 케이싱에 돌출 형성된 복수의 가이드돌부 사이에 결합되는 복수의 걸림돌부가 형성되며,
   상기 스위칭 실린더는 상기 제2 리미터의 토션 이용시 회전 동작에 의해 상기 복수의 걸림돌부와 가이드볼부 사이의 결합이 분리되면서 일측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 비상 텐셔닝 모듈.
6. 제5항에 있어서,
   상기 외부 튜브의 타단부 외주면에는 스위칭 플레이트와 스위칭 베어링이 설치되고,
   상기 외부 튜브의 타단에는 베어링이 결합되며,
   상기 스위치 베어링과 베어링 사이에는 상기 스위칭 실린더와 스프링 플레이트 및 스위칭 베어링의 위치를 유지하도록, 탄성력을 제공하는 탄성부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 비상 텐셔닝 모듈.
7. 제5항에 있어서,
   상기 외부 튜브의 타단부 외주면에는 상기 스위칭 실린더의 회전 및 이동에 의해 결합이 해제되는 스위칭 부재가 설치되고,
   상기 스위칭 부재는 상기 케이싱의 전면을 차폐하는 커버에 결합되는 것을 특징으로 하는 비상 텐셔닝 모듈.
8. 제7항에 있어서,
   상기 스위칭 부재에서 상기 스위칭 실린저와 접하는 일면에는 복수의 걸림턱이 형성되고,
   상기 스위칭 실린저의 타단에는 상기 복수의 걸림턱에 걸리는 복수의 걸이돌부가 돌출 형성되며,
   상기 복수의 걸이돌부 사이에는 상기 스위칭 실린더의 회전 및 이동 시 상기 복수의 걸림턱이 각각 삽입되는 복수의 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 비상 텐셔닝 모듈.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터에 있어서,
   웨빙이 감기는 스핀들을 포함하는 스핀들 모듈 및
   차량의 충돌 발생시 웨빙을 감아 슬랙을 줄이고, 탑승자의 체중에 기초해서 서로 다른 축 상에 설치되는 제1 및 제2 리미터 중에서 어느 하나를 이용해서 웨빙을 풀어주는 부하를 제한하도록 스위칭하는 비상 텐셔닝 모듈을 포함하고,
   상기 스핀들은 시트의 등받이에 형성된 장착공간에 등받이의 두께 방향에 대응되는 차량의 전후 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터.
10. 제9항에 있어서,
    차량의 기울기 및 웨빙의 인출 가속도 변화를 감지하는 센서 모듈과
    차량의 충돌 발생 직전에 상기 웨빙을 감아 슬랙을 감소시키는 프리 텐셔닝 모듈,
    상기 스핀들 모듈 및 비상 텐셔닝 모듈을 각각 기능 블록별로 모듈화해서 제조하고,
    각 모듈은 상기 스핀들 모듈에 선택적으로 조합되는 것을 특징으로 하는 비상 텐셔닝 모듈이 적용된 시트벨트 리트랙터.
    

Images