KR20240036613A - 자체 잠금 벨트 리트랙터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프레임(12) 내에 회전 가능하게 장착된 벨트 샤프트(13) ― 상기 벨트 샤프트에 안전벨트가 감길 수 있음 ―, 상기 안전벨트의 송출 방향으로 상기 안전벨트의 미리 결정된 송출 가속도가 초과된다면 상기 벨트 샤프트(13)를 차단하는 차단 디바이스, 및 벨트 샤프트(13) 상에 장착된 제어 디스크 디바이스(1)를 포함하며, 상기 제어 디스크 디바이스(1)는 제어 디스크(2) 및 피벗 축(4)을 중심으로 피벗 가능하도록 상기 제어 디스크(2) 상에 장착된 관성 질량체(3)를 포함하는, 자체 잠금 벨트 리트랙터(11)에 관한 것이다.

Description

자체 잠금 벨트 리트랙터

본 발명은 프레임 내에 회전 가능하게 장착되고 안전 벨트가 감길 수 있는 벨트 샤프트, 안전벨트의 인출 방향으로 상기 안전벨트의 미리 결정된 인출 가속도가 초과될 때 상기 벨트 샤프트를 차단하는 차단 장치, 및 벨트 샤프트 상에 장착되고 특히 안전벨트의 연장 방향으로 스프링 변향되는 제어 디스크 디바이스를 구비하되, 상기 제어 디스크 디바이스는 제어 디스크 및 피벗 축을 중심으로 피벗하도록 제어 디스크 상에 장착된 관성 질량체를 포함하는, 자체 잠금(self-locking) 벨트 리트랙터(belt retractor)에 관한 것이다. 관성 질량체의 (가상) 피벗 축은 특히 벨트 샤프트의 회전 축과 평행하게 정렬된다.

자체 잠금 벨트 리트랙터는 일반적으로 차량 안전벨트 시스템에 사용되어, 고정되지 않은 안전벨트를 주차 위치로 리트랙트시키고 가능한 한 느슨하지 않은 상태에서 안전벨트를 다양하게 연장시킬 수 있다. 이를 위해, 벨트 리트랙터는 프레임에 회전 가능하게 장착되고 감기는 방향으로 스프링이 장전된 벨트 샤프트를 구비하며, 이 벨트 샤프트 상에 안전벨트가 감길 수 있다. 또한, 벨트 리트랙터는 벨트 샤프트가 벨트 인출 방향으로 차단되도록, 안전벨트의 미리 결정된 인출 가속도가 초과될 때 활성화되는 차단 장치를 구비한다. 차단 장치는 벨트 샤프트 상에 장착된 차단 포울을 포함하며, 이의 움직임은 벨트 샤프트 상에 회전 가능하게 장착된 제어 디스크 디바이스에 의해 제어된다. 제어 디스크 디바이스의 제어 디스크는 벨트 샤프트의 벨트 인출 방향으로 스프링 장전되고, 안전벨트의 미리 결정된 인출 가속도 미만에서 벨트 샤프트에 따라 회전한다. 관성 질량체가 제어 디스크 상에 피벗 가능하게 장착되며, 이는 안전벨트의 미리 결정된 인출 가속도가 초과될 때 피벗하고 이에 의해 벨트 리트랙터의 프레임 장착 치형부에 맞물리며 벨트 샤프트에 대해 제어 디스크를 정지시킨다. 제어 디스크를 정지시키면 이로써 차단 장치가 활성화되어, 벨트 샤프트 상에 장착된 차단 포울이 제어 디스크에서의 제어 윤곽부에서의 가이드에 의해 프레임에 고정된 치형부로 가압되는 제어 움직임을 실행한다.

상술한 목적에 기인하여, 관성 질량체는 소정의 질량을 가져야 하며, 그렇지 않으면 인출 가속도가 초과될 때 피벗하지 않을 것이다. 또한, 관성 질량체는 차단 장치를 제어하기 위해 제어 디스크에 대한 상대적인 움직임을 수행할 수 있는 것과 같은 방식으로 벨트 샤프트에 따라 회전하는 제어 디스크 상에 피벗 가능하게 장착되어야 하다. 관성 질량체의 질량체와 그 베어링 움직임으로 인해, 벨트 리트랙터 상에 충격을 가하는 진동은 관성 질량체에 의해 발생되는 원치 않는 소음을 초래할 수 있다.

상술한 특징들을 갖는 자체 잠금 벨트 리트랙터는 예를 들어, DE 10 2010 046 980 A1에 공지되어 있다. 거기에 설명된 벨트 리트랙터에서는, 관성 질량체와 제어 디스크 간의 상대적인 움직임을 제한하는 돌출부에 의해 원치 않는 소음이 방지된다.

본 발명의 목적은 원치 않는 소음을 방지하기 위한 대안적인 해결책을 제공하는 것이다.

이 목적은 독립 청구항의 특징들을 갖는 자체 잠금 벨트 리트랙터에 의해 해결된다. 벨트 리트랙터의 바람직한 추가의 실시예들이 종속 청구항들 및 앞뒤의 설명에서 주어지며, 바람직한 추가의 실시예들의 개별 특징들은 기술적으로 합리적인 방식으로 서로 조합될 수 있다.

이 목적은 특히 처음에 언급된 특징들을 가지며, 제어 디스크 방향으로 피벗 축에 평행한 관성 질량체를 사전 인장하는 사전 인장 장치가 제공되는, 자체 잠금 벨트 리트랙터에 의해 해결된다. 이러한 사전 인장 장치는 예를 들어, 피벗 축에 평행하게 관성 질량체에 작용하는 스프링에 의해 실현될 수 있다. 그러나, 피벗 축에 평행하게 관성 질량체를 사전 로딩하지만 여전히 피벗 축에 평행한 관성 질량체와 제어 디스크 간의 (작은) 상대적인 움직임을 허용하는 다른 편향 가능/변형 가능한 요소가 사전 인장 장치로서 제공될 수도 있다.

관성 질량체의 피벗 축에 평행한 이러한 사전 로딩은 덜거덕거리는 소음을 유발하는 관성 질량체의 피벗 움직임 평면을 가로지르는 관성 질량체의 움직임을 방지할 수 있다. 특히, 사전 인장 장치에 의해 제공되는 힘이 피벗 축에 직접 작용한다면, 관성 질량에 의해 수행되는 피벗 움직임은 사전 인장 장치에 의해 거의 영향을 받지 않거나 전혀 영향을 받지 않는다. 이에 따라, 사전 인장 장치는 관성 질량체 상에 피벗 축과 평행한 힘을 가하며, 이 결과 관성 질량체는 큰 힘 하에서 피벗 축에 최소한으로 평행하게 이동할 수 있지만, 정상 작동에서는 어떠한 움직임도 수행하지 않는다. 이러한 방식으로, 사전 인장 장치는 관성 질량체와 다른 구성요소들 간에 피벗 축을 형성하는 요소들의 축방향 단부들에서, 그렇지 않다면 공차로 인해 요구될, 최소 간극을 보상한다.

원칙적으로는, 사전 인장 장치가 자체 잠금 벨트 리트랙터의 구성요소에 설계되는 것이 가능하다. 예를 들어, 사전 인장 장치는 벨트 리트랙터가 완전히 장착된 후에만 사전 인장 장치가 관성 질량체 상에 작용하도록, 제어 디스크 디바이스를 덮는 캡의 일부로서 설계될 수 있다. 사전 인장 장치는 제어 디스크의 일부로서도 설계될 수 있다.

그러나, 사전 인장 장치는 별도의 구성요소로서 제어 디스크에 고정되거나 고착될 수 있는 것이 바람직하다. 이는 제어 디스크 디바이스가 장착 동안 독립적인 조립체로서 자체 잠금 벨트 리트랙터의 다른 구성요소들에 부착될 수 있도록, 관성 질량체가 제어 디스크에 부착된 후에만 제어 디스크에 사전 인장 장치를 장착할 수 있게 한다.

바람직하게는 일체형인 사전 인장 장치는 바람직하게는 힘 및/또는 형태 폐쇄에 의해, 특히 직접(즉, 추가 구성요소 없이) 제어 디스크에 고정되어, 장착을 단순화한다. 예를 들어, 사전 인장 장치와 제어 디스크 간에 스냅 연결이 설계될 수 있다.

특히 이와 관련해서, 사전 인장 장치는 제어 디스크에 평행하게 연장되는 편향 가능한 스프링 아암을 갖도록 제공될 수 있다. 이에 따라, 스프링 아암의 특히 자유 단부의 편향이 제어 디스크의 피벗 축에 대략 평행한 한편, 스프링 아암은 피벗 축에 직교하여 연장된다.

바람직하게는, 편향 가능한 스프링 아암을 포함하는 정확히 하나의 구성요소가 제공되어, 사전 인장 장치를 형성한다.

대체로, 피벗 축은 관성 질량체 상에 그리고 특히 단면이 원형으로 설계된 돌출에 의해 정의된다. 이 경우, 관성 질량체의 돌출부에 대한 대응하는 리셉터클이 사전 인장 장치 상에 제공되며, 스프링 아암이 형성되는 경우, 리셉터클은 바람직하게는 스프링 아암의 (자유) 단부에 배열되는 것이 제안된다. 조립된 상태에서, 관성 질량체 상에 설계된 돌출부는 스프링 아암 상의 리셉터클에 맞물리며, 돌출부와 리셉터클은 대응하는 단면 설계(특히 원형)를 갖는다.

그러나, 대안적인 실시예에서, 스프링 아암은 관성 질량체의 피벗 축을 형성하도록 관성 질량체에서의 대응하는 리셉터클에 맞물리는 돌출부를 갖는 것으로도 제공될 수 있다.

특히 스프링 아암의 편향 가능한 단부의 단부에 리셉터클이 형성될 때, 돌출부가 의도치 않게 리셉터클에서 나오는 것을 방지하기 위해, 스프링 아암의 편향 가능한 단부가 잠금 웹에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는 것이 제안된다. 적어도 하나의 잠금 웹은 벨트 리트랙터의 또 다른 구성요소 상에 설계될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 잠금 웹은 스프링 아암과 일체형으로 설계되고, 이에 따라 일체형 사전 인장 장치의 구성요소로서 설계된다. 잠금 웹은 (관성 질량체의 피벗 축을 기준으로) 원주 방향으로 스프링 아암의 자유 단부 주위에 배열된다. 관성 질량체 상의 돌출부가 스프링 아암의 단부에 있는 리셉터클로부터 돌출된다면, 돌출부는 적어도 하나의 잠금 웹에 의해 리셉터클 안으로 다시 가압될 것이다. 잠금 웹은 특히, 스프링 아암의 자유 단부를 원주 방향으로 적어도 180° 그리고 바람직하게는 적어도 250° 둘러싸는 것과 같은 방식으로 설계된다.

스프링 아암을 따르는 관성 질량체의 돌출부가 스프링 아암 단부에 있는 리셉터클 밖으로 돌출되는 것을 방지하기 위해, 스프링 아암이 그 편향 가능한 단부로부터 거리를 두고 제어 디스크 방향으로 돌출된 정지부를 갖는 것이 제안된다. 이 정지부는 돌출부가 리셉터클에서 빠져나올 수 없는 것과 같은 방식으로 스프링 아암의 단부에 있는 리셉터클에 인접하여 배열된다.

처음에 언급한 목적을 해결하기 위한 독립적인 발명은 상술한 해결책과 관계없이, 적어도 하나의 테이퍼형 돌출부가 피벗 축을 형성하도록 제공된다는 것을 또한 알 수 있다. 이에 따라, 특히 관성 질량체 자체 또는 벨트 리트랙터의 또 다른 구성요소 중 어느 하나 상에(이를테면 대략 스프링 아암, 제어 디스크 또는 커버 캡 상) 배열되는 피벗 축을 정의하는 돌출부가 그 단부를 향해 테이퍼지는 것, 즉, 그 단면이 단부를 향해 점점 작아지는 것이 제안된다. 피벗 축을 정의하는 이러한 돌출부는 일반적으로 원형 단면 설계를 갖는다. 돌출부의 테이퍼형 설계는 (플랫 베어링과 대조적으로) 보다 점 형상의 베어링 지점을 제공하여, 특히 사전 로딩과 조합하여, 관성 질량체의 피벗 움직임 동안 마찰을 감소시킨다.

이와 관련해서, 정확히 2개의 테이퍼링 돌출부들이 관성 질량체의 양측에 배열되는 것이 특히 구상된다. 일 실시예에서, 테이퍼형 돌출부들은 관성 질량체와 일체형으로 설계되고, 대응하는 리셉터클에(제어 디스크에, 스프링 아암 상에 또는 캡 상에) 배열된다. 그러나, 대안적인 실시예에서, 돌출부들은 제어 디스크 상에 그리고 스프링 아암 상에 또는 캡 상에 설계될 수도 있다.

리셉터클이 미리 정의된 베어링 지점을 갖도록 하기 위해, 리셉터클 또는 테이퍼형 돌출부에 대한 각 리셉터클을 원추형 트로프로서 설계하는 것이 제안된다. 이러한 원추형 트로프는 동작 동안 피벗 축에 직교하는 돌출부들에 힘이 가해진다면, 이들이 미리 정의된 베어링 지점으로 되돌아가도록 한다. 원추형 트로프의 열린 각도는 바람직하게는 돌출부의 팁의 각도보다 약간(특히 1°초과 5°미만) 더 크다.

본 발명 및 기술적 환경은 도면들을 참조하여 예로서 아래에 설명된다. 다음이 개략적으로 도시된다.

도 1a는: 스윙 아웃되지 않은 관성 질량체를 갖는 자체 잠금 벨트 리트랙터의 측면도를 도시하고,

도 1b는: 관성 질량체가 스윙 아웃된 도 1a의 벨트 리트랙터를 도시하고,

도 2는: 도 1의 벨트 리트랙터의 제어 디스크 디바이스를 도시하고,

도 3은: 제어 디스크 디바이스의 분해도를 도시하고,

도 4는: 도 2의 제어 디스크 디바이스의 관성 질량체의 측면도를 도시하고,

도 5는: 관성 질량체가 없는 도 2의 제어 디스크 디바이스를 통한 단면도를 도시하고,

도 6은: 도 2의 제어 디스크 디바이스의 사전 인장 장치의 사시도를 도시하며,

도 7은: 도 1의 자체 잠금 벨트 리트랙터의 분해도를 도시한다.

도 1a, 1b 및 7에 도시된 자체 잠금 벨트 리트랙터는 도시되지 않은 안전벨트를 감기 위한 벨트 샤프트(13)가 회전 가능하게 장착되는 프레임(12)을 포함한다.

자체 잠금 벨트 리트랙터(11)는 안전벨트가 벨트 샤프트(13)로부터 인출되는 것을 차단하기 위해 사용될 수 있는 차단 장치(16)를 또한 포함한다. 이를 위해, 차단 장치(16)는 차단 포울(17)을 가지며, 이는 벨트 샤프트(13)의 회전 움직임을 차단하도록 활성화될 수 있고, 활성화된 상태에서 벨트 리트랙터(11)의 프레임(12) 상의 외부 치형부(18)에 맞물린다.

차단 포울(17)을 작동시키기 위해, 벨트 리트랙터(11)는 제어 디스크(2), 관성 질량체(3), 스프링(14) 및 사전 인장 장치(5)를 포함하는 제어 디스크 디바이스(1)를 구비하되, 관성 질량체(3)는 제어 디스크(2) 상에 피벗 가능하게 적층되고 스프링(4)에 의해 스프링력으로 작동된다.

조립된 상태에서, 제어 디스크 디바이스(1)는 도 1a 및 1b에 도시되지 않은 캡(15)으로 덮인다(도 7 참조).

안전벨트가 연장되는 동안, 제어 디스크 디바이스(1)는 처음에 벨트 샤프트(13)에 따라 회전한다. 이 상태에서, 관성 질량체(3)는 도 1a에 나타내어진 바와 같이, 아직 스윙 아웃되지 않았다. 인출 동안 미리 결정된 인출 가속도가 초과되자마자, 도 1a 및 1b에 도시된 관성 질량체(3)는 피벗 축(4)을 중심으로 스윙 아웃된다(도 1b 참조). 관성 질량체(3)는 치형부와 맞물리며, 이는 제어 디스크(2)를 벨트 샤프트(13)에 대해 정지시킨다. 정지된 제어 디스크(2)에 대한 벨트 샤프트(13)의 후속하는 상대적인 움직임 동안, 차단 포울(16)은 제어 디스크(2)에서의 제어 윤곽부에서의 가이드에 의해 작동되어, 차단 포울(16)이 프레임(12) 상의 외부 치형부(18)와 맞물리게 된다. 이는 프레임(12)에 대한 벨트 샤프트(13)의 회전 움직임을 또한 차단하다.

상술한 자체 잠금 벨트 리트랙터의 기능은 그 자체로는 종래 기술로부터 공지되어 있다.

첫째로, 이제, 제어 디스크 디바이스(1)가 사전 인장 장치(5)를 포함하는 것이 제안된다. 일체형 사전 인장 장치(5)는 스냅 연결에 의해 힘 끼워맞춤(force-fit) 및 형태 끼워맞춤(form-fit) 방식으로 제어 디스크(3)에 고정될 수 있는 것과 같은 방식으로 설계된다(특히 도 5 참조).

특히 도 6의 상세도에서 알 수 있는 바와 같이, 사전 인장 장치(5)는 편향 가능한 스프링 아암(6)을 포함하며, 이는 그 편향 가능한 단부에 리셉터클(7.1)을 구비한다. 스프링 아암(6)의 편향 가능한 단부는 잠금 웹(9)으로 둘러싸인다. 또한, 스프링 아암(6)은 제어 디스크(2)를 향해 (도 5에서 하향으로) 돌출하는 정지부(10)를 구비한다.

벨트 리트랙터(11)의 조립된 상태에서, 피벗 축(4)을 결정하는 관성 질량체(3)의 돌출부(8.1)가 스프링 아암(6)의 리셉터클(7.1)에 배열된다.

사전 인장 장치(5)는 그렇지 않는다면 존재할 임의의 유격이 보상되고 관성 질량체(3)가 덜거덕거리는 소음을 발생시키는 제어 디스크(2)에 대한 피벗 축(4) 방향으로의 어떠한 상대적인 움직임도 수행할 수 없도록, 스프링 아암(6)이 제어 디스크(2) 방향으로 피벗 축(4)에 평행한 돌출부(7.1)를 통해 관성 질량체(3)를 사전 인장하는 것과 같은 방식으로 치수가 정해진다.

잠금 웹(9)과 정지부(10)는 관성 질량체(3)의 돌출부(8.1)가 의도치 않게 리셉터클(7.1) 밖으로 나오는 것을 방지하는 것과 같은 방식으로 배열되고 설계된다.

다른 한편, 관성 질량체(3)는 지향되는 피벗 축(4)을 형성하기 위해 양측에 돌출부들(8.1 및 8.2)을 갖는 것이 제안된다(도 4 참조).

조립된 상태에서, 돌출부(8.1)는 사전 인장 장치(5)의 스프링 아암(6) 상에 설계된 리셉터클(7.1)에 배열되는 한편, 돌출부(8.2)는 제어 디스크에 설계된 리셉터클(7.2)에 배열된다(도 3 및 도 5 참조). 리셉터클들(7.1 및 7.2)은 테이퍼형 돌출부들(8.1 및 8.2)과 리셉터클들(7.1 및 7.2) 각각이 그 사이에 점형 접촉만을 갖도록 원추형 리세스들로서 설계된다.

1 제어 디스크 디바이스
2 제어 디스크
3 관성질량체
4 피벗 축
5 사전 인장 장치
6 스프링 아암
7.1 리셉터클
7.2 리셉터클
8.1 돌출부
8.2 돌출부
9 잠금 웹
10 정지부
11 벨트 리트랙터
12 프레임
13 벨트 샤프트
14 스프링
15 캡
16 차단 장치
17 차단 포울
18 외부 치형부

Claims (10)

1. 자체 잠금 벨트 리트랙터(11)로서,
   - 프레임(12),
   - 상기 프레임(12) 내에 회전 가능하게 장착된 벨트 샤프트(13) ― 상기 벨트 샤프트(13) 상에 안전벨트가 감길 수 있음 ―,
   - 상기 안전벨트의 인출 방향으로 상기 안전벨트의 미리 결정된 인출 가속도가 초과될 때 상기 벨트 샤프트(13)를 차단하는 차단 장치(16), 및
   - 상기 벨트 샤프트(13) 상에 장착된 제어 디스크 디바이스(1)를 구비하되, 상기 제어 디스크 디바이스(1)는
   - 제어 디스크(2) 및
   - 피벗 축(4)을 중심으로 상기 제어 디스크(2) 상에 피벗 가능하게 장
   착된 관성 질량체(3)를 포함하며,
   벨트 리트랙터에 있어서,
   상기 제어 디스크(2)의 방향으로 상기 피벗 축(4)에 평행하게 상기 관성 질량체(3)를 사전 인장하는 사전 인장 장치(5)가 제공되는 것을 특징으로 하는, 벨트 리트랙터(11).
2. 제1항에 있어서, 상기 사전 인장 장치(1)는 별도의 구성요소로서 상기 제어 디스크(2)에 고정되는, 벨트 리트랙터(11).
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 사전 인장 장치(5)는 상기 제어 디스크(2)에 평행하게 연장되는 편향 가능한 스프링 아암(6)을 갖는, 벨트 리트랙터(11).
4. 제3항에 있어서, 상기 스프링 아암(6)은 상기 피벗 축(4)을 형성하도록 상기 관성 질량체(3) 상에 설계된 돌출부(8.1)에 대한 리셉터클(7.1)을 갖는, 벨트 리트랙터(11).
5. 제3항에 있어서, 상기 스프링 아암(6)은 상기 피벗 축을 형성하도록 상기 관성 질량체(3)의 리셉터클에 맞물리는 돌출부를 갖는, 벨트 리트랙터(11).
6. 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링 아암(6)의 편향 가능한 단부가 잠금 웹(9)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸이는, 벨트 리트랙터(11).
7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 스프링 아암(6)은 그 편향 가능한 단부로부터 일정 거리를 두고 상기 제어 디스크(2)의 방향으로 돌출하는 정지부(10)를 갖는, 벨트 리트랙터(11).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 테이퍼형 돌출부(8.1, 8.2)가 상기 피벗 축(4)을 형성하도록 제공되는 것을 특징으로 하는, 벨트 리트랙터(11).
9. 제8항에 있어서, 정확히 2개의 테이퍼형 돌출부(8.1, 8.2)가 상기 관성 질량체(3)의 양측에 배열되는, 벨트 리트랙터(11).
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 테이퍼형 돌출부(8.1, 8.2)에 대한 리셉터클(7.1, 7.2)이 원추형 트로프로 설계되는, 벨트 리트랙터(11).