KR960002435B1 - 안전벨트 와인더용 배럴 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

안전벨트 와인더용 배럴

제1도는 본 발명에 따른 배럴의 한 실시형태를 보인 분해사시도.

제2도는 역회전방지장치가 제1작동위치에 있는 제1도 실시형태의 축방향단면도.

제3도는 제2도의 A방향 단면도.

제4도는 역회전방지장치가 제2중립위치에 있음을 보인 제2도와 유사한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 하우징 110: 동체

111 : 저면 120 : 커어버

200 : 후브 210 : 공간부

220 : 요구 221 : 벽

300 : 스프링 400 : 역회전방지장치

410 : 래치 420 : 폴

421 : 캠 500 : 핀

본 발명은 프리스트레스형 소용돌이 스프링을 갖는 안전벨트 와인더용 배럴(barrel)에 관한 것으로, 특히 차량의 안전벨트 와인더에 사용되는 배럴에 관한 것이다.

승객의 안전을 위하여 차량에는 안전벨트가 구비되어 있으며, 이 안전벨트는 이용이 간편하도록 하는 반면에 안락함과 효율을 개선하기 위하여 와인더가 결합되어 있다. 잘 알려진 바와 같이 이러한 와인더는 두 기능을 갖는다. 즉, 벨트를 사용치 않을 때에 와인더는 벨트가 팽팽하게 되어 차내측벽에 근접하게 하여 시이트나 바닥이 어지럽지 않게 하고 사용시에는 이를 잡기쉽게 하며, 벨트를 사용할 때에 와인더는 벨트가 승객의 허리 또는 가슴부분에 매어져 승객이 천천히 움직이는 것에 대하여서는 방해하지않으나 차량의 급격한 움직임에 대하여서는 벨트가 풀리지 아니하고 승객을 그의 시이트에 붙잡아 놓게 하는 기능을 갖는다.

이러한 와인더에 있어서, 벨트가 항상 팽팽하게 유지되도록 하는 것은 사전에 감겨있는 프리스트레스형의 소용돌이 스프링을 갖는 배럴이다.

기본적으로 이러한 형태의 배럴은 하우징, 축선을 중심으로 회전가능하게 하우징내에 착설된 후브, 하우징내에 장설되어 있고 일측단부는 하우징에 고정되고 타측부는 후브에 고정되어 후브의 둘레에 감겨있는 스프링으로 구성된다. 복귀회전력을 높이기 위하여 소용돌이 스프링은 이 스프링을 강하게 하도록 하우징에 대하여 후브를 회전시켜 이 후부에 좀 더 감기게 된다. 그리고 하우징과 후브는 안전벨트가 감기고 풀리는 와인더의 드럼에 결합하기 전에 일시적으로 상대측에 대하여 이동되지 않게 된다.

이러한 프리스트레스형 스프링이 구비된 배럴을 다루는 것은 복잡하다. 첫째로 초기의 정지상태에서도 선택된 회전력을 가할 수 있도록 사전에 스프링을 감아놓는 것이 필요하며, 복귀회전력의 증가 또는 감소가 이루어지는 벨트를 풀어내는 회전방향에 관련하여 적용되는 작동형태에 따라서, 그리고 스프링이 감기거나 풀리는 것에 따라서, 후브의 회전수는 스프링이 구심방향으로 완전히 조여져 스프링의 각 코일이 후브측에 근접되기전에 벨트의 최대신장이 허용되도록 조절되어야 하고, 끝으로 사전에 감아놓은 프리스트레스형 스프링은 필요한 경우 초기회전력에 반대방향으로 이루어진 결합이 해제되어 초기회전력의 작용이 전개되는 순간까지 스스로 해제되지 아니하고 그초기 상태가 유지되어야 한다.

이와 같이 배럴의 사전 준비된 상태에서의 작동과 예비단계에서는 극복되어야 하는 초기회전력이 가하여지는 배럴의 사용은 용이하지 않은 것처럼 보인다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 하나의 제안이 프랑스특허 명세서 제2 482 863호에 기술되어 있다. 이 문헌에 따라서 사전에 감아놓은 소용돌이형 스프링을 갖는 배럴의 후브와 하우징을 상대측에 대하여 잠정적으로 부동되게 하기 위하여 분리 가능한 종방향 또는 횡방향 키가 사용되는 바, 이는 후브와 하우징에 형성된 보상형의 공간부에 삽입 또는 분리될 수 있게 되어 있으며 후브와 하우징에 형성된 공간부는 상대측에 대향되게 되어 있다. 이러한 제안은 여러가지 결점이 있다. 후브와 하우징의 해당 공간부재로 키를 삽입하는 과정에는 많은 시간과 정밀성이 요구되며, 후브가 이탈되는 위험과 풀려있는 상태에서도 사전에 감아놓은 상태인 스프링의 회전력에 의하여 반대방향으로 후브가 회전하는 위험이 배제되지 않고 있다.

키의 삽입으로 양방향 회전이 고정되고, 이들이 상호 부동되게 되었을 때에 초기회전력의 점진적인 조절이 더 이상 가능하지 않거나, 후브와 하우징 사이의 가벼운 상대적인 회전으로 회전수의 조절이 불가능하다. 결합시에 고정상태를 해제하기 위하여 하우징에 대하여 후브를 해제하기 위하여서는 키를 분리해 내어야 하는 바, 이러한 과정은 부가적인 과정이며 자동적인 것이 아니고 조기에 스프링이 풀리기 쉽다. 이러한 문제점은 별문제라 하더라도 이 문헌에 의하여 교시된 실시형태의 구조에 있어서는 후브가 하우징에 착설될 때에 후브가 일측단부에서만 지지되게 되어 있다. 즉 후브가 단일 단부에서만 안내되어 그 회전축선에 대하여 경사지게 되며 이에 따라 후브가 꽉끼이게 되고 사용시 단일지지부가 신속히 마모되어 이러한 문제점은 더욱 증가된다.

본 발명은 프리스트레스형의 소용돌이 스프링이 구비되는 배럴을 제공하는 바, 이는 하우징, 그 축선을 중심으로 회전가능하게 하우징내에 착설된 후브와, 하우징내에 장설되며 일측단부는 하우징에 고정되고 타측단부는 후브에 고정되어 후부에 감기는 소용돌이 스프링으로 구성된다. 또한, 이 배럴에 있어서는 하우징과 후브 사이의 상대적인 회전이 단일방향으로만 이루어지도록 하는 역회전방지장치가 하우징과 후브 사이에 구성되어 있으며, 이 역회전방지장치는 스프링이 감기어 이 상태에서 고정되도록 하는 방향으로만 상대적인 회전이 이루어지도록 하는 제1작동위치와, 작동치 아니하여 양 방향으로의 상대적인 회전이 이루어지도록 하는 제2중립위치 사이에서 이동 가능하게 배열되어 있으며, 이 장치는 두 위치 사이에 이동시킬 수 있도록 하우징의 외부로부터 접근가능하게 되어 있다.

또한 본 발명은 특히 육상 차량의 안전벨트 와인더용으로 이러한 배럴에 응용할 수 있다.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

프리스트레스형의 소용돌이 스프링을 갖는 배럴은 공지되어 있으므로 본 발명에 직접 또는 간접적으로 관련된 것만 도시하여 설명키로 한다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 프리스트레스형 소용돌이 스프링을 갖는 배럴은 하우징(100), 후브(200), 스프링(300) 및 역회전방지장치(400)로 구성된다.

하우징(100)은 동체(110)로 구성되고 그 저면(111)에는 저어널(112)과 통공(121)이 형성된 커어버(120)가 구성되어 있다. 이 하우징은 예를 들어 적당한 합성수지를 사출하여 얻으며, 동체와 커어버는 예를 들어 조립분해 등을 감안하여 클리핑, 용제또는 초음파 접착, 접착제접착, 스크류고정 또는 다른 적당한 통상적인 기술로 결합될 수 있다. 이 하우징은 원통형, 장방형, 사각주형 또는 다른 형태일 수 있으며, 필요한 경우 차체 등에 착설 또는 고정하기 위한 수단이 구성될 수 있다.

이 하우징내에는 후브(200)가 착설되는 바, 이 후브의 주연부는 원통형이며 그 축선을 중심으로 회전할 수 있도록 착설되어 있다

후브가 그 축선에 중심이 맞추어지는 것은 턱(201)과 그 타측단부에 위치하는 통공(202)에 의하여 이루어지며 이들은 각각 동체 저면의 커어버의 저어널(112)에 형성된 통공(121)과 결합된다.

후브의 측면에는 적어도 모선일부에 예를 들어 방사상 슬로트와 같은 슬로트(203)가 형성되어 있으며, 이는 이후에 상세히 설명하는 바와 같이 스프링의 한 단부를 고정하는데 이용된다. 도시된 바와 같이 통공(202)은 축상 공간부(210)까지 연장되어 있으며, 이 통공에 대향된 적어도 일측단부는 외측으로 개방되어 있다.

이 공간부는 이후 상세히 설명되는 바와 같은 이유로 다각형의 단면형태를 갖는 것이 좋다. 이 공간부에는 후브에 형성된 적어도 하나의 요구(凹溝)(220)가 연통되어 있으며, 이 요구는 도시된 바와 같이 상호 대향되고 평행한 두 벽(221)을 갖는다. 도시된 실시형태에 있어서는 직경방향으로 대칭인 두개의 요구가 구성되어 있으나 이후 설명으로 이해될 수 있는 바와 같이 하나의 요구만으로도 충분하며 두개의 요구가 구성된 것에 어떠한 제한을 두는 것은 아니다. 이들 공간부의 기능이 이후에 상세히 설명될 것이다. 예를 들어 이 후브는 어느 주어진 조건하에서 약간의 탄성을 갖는 플라스틱물질로 성형하여 제조된다.

소용돌이 스프링(300)은 후브(200)의 둘레에 감긴다. 스프링의 일측단부(도시하지 않았음)는 하우징(100)의 동체(110)에 잘 알려진 바와 같은 적당한 방법으로 고정되고 타측단부(302)는 이 후브(200)에 고정된다. 이를 위하여 단부(320)는 슬로트(203)에 삽입될 수 있도록 만곡되어 있으나 스크류고정, 리벳트고정 등과 같은 다른 기술이 이용될 수도 있다. 이 스프링은 예를 들어 강철, 청동합금 또는 플라스틱물질의 밴드로 구성된다.

역회전방지장치(400)는 예를 들어 4개의 경사형 톱니(411)를 갖는 래치트(410)와, 적어도 하나(도시된 실시형태에서는 두개)의 폴(420)을 갖는다. 이 실시형태에서 래치트는 하우징, 특히 동체(110)와 일체로 되어 있고 폴은 후브(200)와 일체로 되어 있다.

특히 제2도와 제4도에서 보인 바와 같이, 폴(420)은 캠(421), 이 기능에 대하여서는 이후 상세히 설명될것임)과, 턱의 부근에서 후브에 연결되게 하는 암(422)으로 구성된다. 제3도에서 보인 바와 같이, 폴의 형태는 장방형 단면의 형태이며 요구(220)에 배치되고 여기에서 한 벽(221)에 지지되어 비교적 자유스럽게 이동가능하게 되어 있다. 이 폴은 래치트의 톱니와 결합하여 후브와 하우징 사이에서 단일방향으로만 상대적인 회전이 이루어지도록 구심방향의 제1돌출위치(제2도 및 제3도 참조)와, 적어도 일부가 원심방향으로 후퇴하여 래치트의 톱니와 분리되고 후브와 하우징 사이가 양방향으로 상대적인 회전이 이루어지도록 하는 제2위치(제4도)사이를 이동한다.

평상시 폴은 스프링힘으로 그 제1의 돌출위치에 탄지된다. 도시된 실시형태에 있어서, 암(422)이 이러한 스프링의 기능을 갖는다. 따라서 역회전방지장치는 평상시 일측방향으로만 회전이 이루어지도록 한다.

역회전방지장치가 작동치 않도록 하기 위하여서는 평상시 가하여지는 탄력에 대하여 반대의 힘을 가하므로서 폴이 제1위치로부터 제2위치로 이동되게 하여야 한다. 이러한 목적을 위하여 암(422)을 만곡시켜 래치트(410)의 톱니(411)로부터 폴(420)이 벗어나도록 이 폴은 원심방향으로 향하도록 하우징의 외부로부터 공간부(210)내로 웅형부재(雄形部材)를 삽입한다. 폴이 후퇴하도록 하는 웅형부재의 삽입과정은 캠(421)에 의하여 용이하게 이루어진다.

역회전방지장치(400)가 작동치 않게 하는 이러한 작동은 제4도에서 보인 바와 같이 공간부(210)에 대하여 보상적인 단면형태를 갖는 핀(500)에 의하여 용이하게 수행된다. 예를 들어 이러한 핀은 알렌 키(Allen Key) 또는 벨트가 감기는 안전벨트 와인더의 축 또는 드림의 단부일 수도 있다.

본 발명에 따른 배럴은 다음과 같이 작용한다.

이 배럴은 조립되고, 스프링의 양 단부가 각각 후브와 동체에 고정되며, 하우징이 커어버로 폐쇄되고 스프링은 사전에 감아놓지 않은 상태라고 가정한다.

폴이 일측방향으로만 회전이 될 수 있도록 역회전방지장치가 작동되게한 상태에서 후브와 하우징 사이에 상대적인 회전이 이루어지도록 하기 위하여 필요한 경우 스패너와 결합된 중공형의 6각형 키와 같은 핀(500)을 공간부(210)에 부분적으로 삽입한다. 후브와 하우징 사이의 상대적인 회전이 이루어지도록 하여 스프링이 감기도록 선택된 회전력이 부여되게 한다. 이러한 조작이 종료되었을 때에 공간부로부터 핀을 뽑아내어 역회전방지장치가 작동되게 하면 자동화되어 배럴이 분리가능한 보조부재에 의하여 하우징에 대하여 후브를 고정시킬 필요없이 스프링이 사전에 감긴 상태가 된다.

또한 스프링이 감기도록 하기 위하여 공간부(210)의 내측단부까지 특수한 형태의 핀을 완전히 삽입할 수 있는 바, 이 핀은 이를 완전히 삽입시에 폴과 접촉하여 폴이 압입되는 것을 피하기 위하여 이들 폴과 수직으로 정렬되는 형태의 요구를 갖는다. 이러한 핀이 올바른 방향에 자동적으로 위치선정될 수 있도록 하는 간단한 장치가 구비될 수 있다.

이러한 배럴을 사용하기 위하여 예를 들어 차량내부의 안전벨트 와인더에 고정착설한다. 작동과정에서 핀(500)은 공간부(210)내에 완전히 결합되어 폴이 작동치 아니하여 양방향으로 회전되는 제2위치에 자동적으로 이동되게 하는 효과를 갖는다.

래치트 톱니의 수와 형태, 그리고 폴의 수와 형태는 전달될 힘의 크기와 재질 등의 선택에 따라서 달라질 수 있다.

도시된 실시형태에 있어서, 후브는 래치트를 하우징 저면에 성형하는 것과 같은 방법으로 폴이 성형할 수 있다.

캠(421)의 형태는 이에 결합되는 핀(500)의 단부형태, 캠과 핀 사이의 상대적인 마찰계수와, 탄성의 암(422)에 의하여 극복될 수 있는 힘의 크기에 따라서 좌우된다.

또한 이 실시형태에 있어서, 래치트(410)와 통공(202)의 구조는 래치트가 저어널과 같이 작용토록 선택되어 후브가 그 양단부에 지지부가 형성된다. 그러나 이들 두 구성은 작용이나 물리적인 특징이 상이한 것은 없다.

이상과 같은 실시형태에 있어서, 폴은 종방향 평면내에서 이동가능하게 되어 있다. 그러나 이들의 구조를 수정하여 횡방향 평면내에서 이동될 수 있도록 할 수 있다. 또한 제1위치로부터 제2위치로 이동하는 방향을 거꾸로 할 수도 있다.

본 발명에 따른 배럴은 상기 언급된 실시예로 언급된 실시예로 언급된 분야 이외의 여러 분야에서도 응용될 수 있을 것이다.

Claims (12)

1. 적어도 하나의 하우징(100), 이 하우징(100)내에 그 축선을 중심으로 회전가능하게 착설된 후브(200)와, 역시 하우징(100)내에 착설되며 후브(200)에 감긴 상태에서 일측단부는 하우징(100)에 고정되고 타측단부는 후브(200)에 고정된 소용돌이형 스프링(300)으로 구성되는 안전벨트 와인더용 배럴에 있어서, 하우징(100)과 후브(200) 사이에 이들의 일측방향으로만 상대적으로 회동될 수 있도록 하는 역회전방지장치(400)가 구성되어 있고, 이 역회전방지장치(400)는 스프링(300)이 사전에 감겨진 상태가 유지될 수 있도록 일측방향으로만 상기한 상대적인 회전이 이루어질 수 있도록 하는 제1작동위치와, 상기한 상대적인 회전이 양방향으로 이루어질 수 있도록 작동치 아니하는 제2중립위치 사이를 이동케 되어 있으며, 상기 역회전방지장치(400)는 두 위치의 일측으로부터 타측으로 이동될 수 있도록 하우징(100)의 외부로부터 접근할 수 있게 되어 있음을 특징으로 하는 안전벨트 와인더용 배럴.
2. 청구범위 1항에 있어서, 역회전방지장치(400)가 래치트(410)와 적어도 하나의 폴(420)로 구성되고, 이들 중 하나는 하우징(100)에 일체로 구성되고 다른 하나는 후브(200)에 일체로 구성됨을 특징으로 하는 배럴.
3. 청구범위 2항에 있어서, 래치트(410)가 하우징(100)에 일체로 구성되고 폴(420)이 후브(200)에 일체로 구성됨을 특징으로 하는 배럴.
4. 청구범위 2항에 있어서, 후브(200)가 공간부(210)를 가지며 폴(420)이 적어도 부분적으로 이 공간부(210)내에 위치함을 특징으로 하는 배럴.
5. 청구범위 2항에 있어서, 후브(200)가 이 후브(200)의 종방향으로 연장된 적어도 하나의 방사상 요구(220)를 가지며 이 요구(220)의 양측에 평행한 두 대향된 벽(221)이 형성되어 있고 폴(420)이 적어도 부분적으로 이 요구(20)내에 배치되어 상기 벽(221)에 지지되며 폴(420)이 래치트(410)와 결합되게 적어도 부분적으로 돌출되는 제1위치와 적어도 부분적으로 후퇴하여 래치트(410)와 분리되는 제2위치 사이를 이동하게 됨을 특징으로 하는 배럴.
6. 청구범위 1항에 있어서, 역회전방지장치(400)가 제1위치로부터 제2위치에 탄성적으로 탄지됨을 특징으로 하는 배럴.
7. 청구범위 3항에 있어서, 폴(420)에 하우징(100)의 외측으로부터 접근가능한 캠(421)이 형성됨을 특징으로 하는 배럴.
8. 청구범위 4항에 있어서, 상기 캠(421)이 후브(200)의 축선에 대향하여 폴(420)에 형성되어 있고 폴(420)이 제1위치에 있을 때에 적어도 부분적으로 후브(200)의 공간부(210)내로 돌출됨을 특징으로 하는 배럴.
9. 청구범위 1항에 있어서, 하우징(100)이 저면(111)과 커어버(120)를 갖는 동체(110)로 구성되고, 래치트(410)가 동체저면(111)의 내면에 일체로 형성되어 있으며, 커어버(120)에는 래치트(410)와 정렬되는 통공(121)이 형성되어 있고 후브(200)는 래치트(410)와 통공(121)에 의하여 축설되도록 하우징(100)내에 배설되어 이 통공(121)을 통하여 역회전방지장치(400)를 그 두 위치에서 일측으로부터 타측으로 이동시킬 수 있게 되어 있음을 특징으로 하는 배럴.
10. 청구범위 4항에 있어서, 후브(200)의 공간부(210)가 다각형의 단면형태임을 특징으로 하는 배럴.
11. 청구범위 1항에 있어서, 후브(200)가 비교적 탄성의 플라스틱으로 만들어지고 후브(200)와 폴(420)이 단일체로 성형되어 있음을 특징으로 하는 배럴.
12. 청구범위 1항에 있어서, 동체(110)와 커어버(120)가 크리핑 방식으로 조립됨을 특징으로 하는 배럴.

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