KR101200777B1

KR101200777B1 - 리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트

Info

Publication number: KR101200777B1
Application number: KR1020100106205A
Authority: KR
Inventors: 이형찬; 김지호; 박상희; 윤용찬; 박정우; 이정민
Original assignee: 주식회사 삼송
Priority date: 2010-10-28
Filing date: 2010-10-28
Publication date: 2012-11-13
Anticipated expiration: 2030-10-28
Also published as: KR20120044743A

Abstract

본 발명은 사고 발생시 로드 리미터에 의한 웨빙 인출방향과 모터 구동에 의한 웨빙 인입방향의 저촉에 따라 발생하는 과하중인 오버로드(over load)를 해제하는 오버로드 해제기구가 설치된 리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트에 관한 것으로, 탑승자를 구속시키는 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과, 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와, 상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치휠과, 상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과, 상기 클러치휠 및 라쳇 사이에 개재되어 상기 클러치휠의 회전력을 상기 라쳇에 선택적으로 전달하는 락바와, 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇을 결합시키되 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇의 결합을 해제하여 상기 권취축과 라쳇을 공회전시키는 오버로드 해제부를 포함하여 이루어진다.

Description

리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트{RETRACTOR AND SEAT BELT THEREWITH}

본 발명은 사고 발생시 로드 리미터에 의한 웨빙 인출방향과 모터 구동에 의한 웨빙 인입방향의 저촉에 따라 발생하는 과하중인 오버로드(over load)를 해제하는 오버로드 해제부가 설치된 리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 운전자 등 탑승자의 운행 안전을 확보하기 위해서 좌석에 시트벨트를 구비하고 있다. 즉, 차량에 설치되는 시트벨트는 차량 충돌시 탑승자의 몸을 구속하여 2차 충돌 방지 및 충격 완화를 꾀하면서 탑승자가 차체 밖으로 튀어나가는 것을 방지하도록 구성되는 것이다. 이러한 시트벨트의 가장 일반적인 형태로는 어깨 구속용의 숄더벨트와 허리구속용의 랩벨트가 조합된 3점식 시트벨트가 주로 적용되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 시트벨트(1)는 일반적으로 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 웨빙(10)과, 상기 웨빙(10)이 감겨 있는 리트랙터(20)와, 상기 웨빙(10)의 인출된 단부에 결합된 벨트텅(30)과, 상기 벨트텅(30)이 착탈 가능하게 삽입되는 버클(40)로 구성된다.

상기 웨빙(10)은 충돌 사고 등으로 인한 차량의 급정차 또는 전복 시 탑승자의 신체가 주행 관성 등으로 인해 전방으로 퉁겨져 나가거나 좌석에서 이탈하는 것을 방지하고, 버클(40)은 웨빙(10)을 인출시킨 벨트텅(30)을 차체에 고정할 수 있게 한다.

상기 리트랙터(20)는 웨빙(10)을 감아주는 장치로서, 탑승자가 웨빙(10)을 착용할 시에는 웨빙(10)의 인출을 허용하지만, 차량 충돌 등으로 인해 웨빙(10)에 큰 힘이 걸려 급격하게 인출될 때에는 웨빙(10)의 인출을 억제함으로써, 탑승자가 웨빙(10)을 착용한 상태에서 좌석의 전방으로 쏠리는 것을 방지하는 ELM(Emergency Locking Mechanism)을 구비하고 있다. 상기와 같이 ELM을 구비한 리트랙터(20)를 ELR(Emergency Locking Retractor)이라고 하며, ELM은 일반적인 리트랙터(20)의 구성이다.

또한, 상기 리트랙터(20)는 차량 충돌 등으로 인해 사고 발생시 웨빙(10)이 급격하게 인출됨에 따라 ELM이 작동하여 웨빙(10)의 인출을 억제하지만, 인출된 웨빙(10)의 길이만큼 탑승자가 전방으로 쏠리게 된다. 즉, 웨빙(10)이 어느 정도의 길이만큼 인출된 상태에서 ELM의 작동으로 더 이상의 웨빙(10) 인출이 억제되는 것이다. 그러나, ELM이 작동하기 전까지의 웨빙(10) 인출 길이만큼 탑승자가 전방 이동하면서 에어백(air bag)이 터지기 전에 탑승자가 에어백에 접촉하게 되면 에어백의 충격 완화효과를 제대로 누릴 수 없을 뿐 아니라 에어백이 부풀어 오르면서 탑승자의 질식을 유도할 수 있다. 이러한 문제를 해결하고자 리트랙터(20)에 프리텐셔너(Pretensioner)를 설치한다. 프리텐셔너 역시 종래 널리 알려진 구성으로서 차량 충돌시 탑승자가 전방으로 쏠리는 것을 막아주는데, 화약의 점화로 인한 가스발생으로 피스톤이 작동하여 상기 웨빙(10)을 급격하게 인입시켜 탑승자가 전방으로 쏠릴 때 다시 뒤로 당겨주는 기능을 한다.

상기와 같이 ELM이 구비된 일반적인 리트랙터(20)나 프리텐셔너를 포함하는 리트랙터(20) 역시 양자 모두 차량 충돌 등에 의한 사고 발생시 웨빙(10)의 인출 억제 또는 인입에 기하여 탑승자를 구속하게 된다. 그에 따라 웨빙(10)의 인출이 막혀 반작용으로 웨빙(10)을 통한 모든 하중이 탑승자에게 집중되어 큰 충격이 발생하게 되고, 탑승자의 갈비뼈가 부러지는 등 탑승자는 심한 압박감을 느끼게 된다. 이러한 탑승자의 압박감을 해소하기 위하여 리트랙터(20)에 로드리미터(Load Limiter)를 설치한다. 로드리미터 역시 종래 널리 알려진 구성으로서 ELM 또는 프리텐셔너 작동시 웨빙(10)에 일정한 하중 이상이 걸리게 되면 웨빙(10)을 일정량만큼 인출시켜 웨빙(10)을 통한 탑승자에게 걸리는 충격을 단계적으로 감소시켜주는 기능을 한다. 이러한 로드리미터는 웨빙(10)을 인입출하는 권취축의 중앙에 마련된 토션바가 비틀리면서 토션바의 비틀림 변형만큼 웨빙(10)이 단계적으로 인출되도록 구성된다.

상기와 같이 ELM이 구비된 일반적인 리트랙터(20) 뿐만 아니라 프리텐셔너나 로드리미터 등이 구비된 리트랙터(20)가 널리 알려져 있다. 더욱이, 최근에는 상기 기능과 더불어 예방안전 및 충돌 예지 상황에 맞춰 작동하도록 모터가 구비된 리트랙터(20)도 있다. 즉, 모터 구동식 리트랙터(20)는 전방의 다른 차량이나 장애물까지의 거리를 거리 센서 등의 전방 감시 장치로 검출하여 전방의 차량이나 장애물까지의 거리가 일정치 미만이 되면 모터를 작동시켜 모터의 회전력으로 권취축을 웨빙(10)의 인입 방향으로 회전시킨다. 그에 따라 탑승자의 자세가 불량하거나 다소 헐거워진 웨빙(10)을 모터의 회전력으로 인입시켜 탑승자의 자세를 안정화시키는 등 예방안전에 만전을 기하고 있다. 이때, 모터의 회전력을 권취축에 전달하기 위하여 클러치휠을 개재시킨다.

도 2 및 3은 종래 기술(특허문헌 1)에 따른 리트랙터의 오버로드 해제부의 작동과정을 도시한 정면도로서, 종래 기술에 따른 리트랙터(20)는 탑승자를 구속시키는 웨빙(10)이 인입출 가능하게 감겨진 권취축(21)과, 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향으로 상기 권취축(21)에 회전력을 전달하는 모터(미도시)와, 상기 모터와 권취축(21) 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축(21)에 선택적으로 전달하는 클러치휠(22)과, 상기 권취축(21)의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇(23)과, 상기 클러치휠(22) 및 라쳇(23) 사이에 개재되어 상기 클러치휠(22)의 회전력을 상기 라쳇(23)에 선택적으로 전달하는 락바(24)와, 상기 락바(24)가 결합되어 함께 회전하는 로터(25)와, 상기 클러치휠(22)과 로터(25) 사이에 결합되되 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙(10)이 인출되는 방향(D)으로 회전력이 발생할 때 상기 클러치휠(22)과 로터(25)의 결합을 해제하여 상기 클러치휠(22)과 로터(25)를 공회전시키는 오버로드 해제부(26)를 포함하여 이루어진다.

상기 오버로드 해제부(26)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 로터(25)의 외치와 상기 클러치휠(22)의 내치 사이에 탄성적으로 삽입된 스프링편으로서, 모터의 회전력이 클러치휠(22)에 전달되면 상기 스프링편으로 결합된 로터(25)가 회전하고, 로터(25)의 회전은 락바(24)를 회전시키며, 락바(24)는 라쳇(23)을 회전시킨다. 라쳇(23)은 권취축(21)의 일단부와 동축상으로 결합되어 있으므로 라쳇(23)의 회전은 결국 권취축(21)을 회전시키며, 이러한 권취축(21)은 웨빙(10)을 인입하는 방향(I)으로 회전하게 된다.

다만, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이 사고 발생을 감지한 모터가 구동되는 상태에서 충돌 사고가 발생하고, 프리텐셔너가 작동된 후 탑승자가 전방으로 급격하게 쏠리면서 웨빙(10)에 큰 하중이 발생하게 된다. 이때, 로드리미터가 작동하여 웨빙(10)을 단계적으로 인출해야 하는데, 상기 모터의 구동으로 웨빙(10)이 계속적으로 인입되는 경우라면, 로드리미터의 원활한 작동에 방해가 될 뿐 아니라 모터 및 모터로부터 클러치휠(22)에 동력을 전달하는 기어부(미도시)에 과부하가 걸린다. 이러한 문제를 방지하고자 도 3에 도시된 바와 같이 상기 오버로드 해제부(26)에 해당하는 스프링편이 소성변형되어 로터(25)의 외치로부터 빠져나와 클러치휠(22)의 내치에 삽입되고, 클러치휠(22)과 로터(25)의 결합이 해제되어 상기 클러치휠(22)과 로터(25)는 공회전하게 된다. 따라서, 모터의 구동에 따른 회전력은 클러치휠(22)에만 작용하게 되고, 로드리미터의 작동에 따른 웨빙(10)의 인출에 영향을 받지 않게 되는 것이다. 이러한 오버로드 해제부(26)는 일회용으로서 충돌 등에 의한 사고 발생시 수리 및 교환을 통해 교체해야 한다.

(특허문헌 1) KR 10-2007-0010031 A

상기와 같이 종래 기술에 따른 리트랙터는, 오버로드 해제부가 스프링편으로 형성되어 클러치휠의 내치와 로터의 외치 사이에 개재되어 있어 클러치휠 및 로터의 가공 및 스프링편의 조립이 어렵고, 스프링편의 소성 변형이 잘못 이루어져 오버로드 해제 기능을 수행하지 못하는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 간단한 구성으로 오버로드 해제 기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 가공 및 조립이 용이하고, 오버로드 해제 기능의 오작동을 원천적으로 봉쇄할 수 있는 리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트를 제공하는 데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 리트랙터는, 탑승자를 구속시키는 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과, 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와, 상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치휠과, 상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과, 상기 클러치휠 및 라쳇 사이에 개재되어 상기 클러치휠의 회전력을 상기 라쳇에 선택적으로 전달하는 락바와, 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇을 결합시키되 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇의 결합을 해제하여 상기 권취축과 라쳇을 공회전시키는 오버로드 해제부를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 오버로드 해제부는, 상기 권취축의 일단부에 돌출 형성된 제1 돌기와, 상기 라쳇의 일면에 관통 형성되어 상기 제1 돌기가 삽입되는 돌기 삽입홀을 포함하고, 상기 제1 돌기는, 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오버로드 해제부는, 상기 라쳇의 일면에 돌출 형성된 제2 돌기와, 상기 권취축의 일단부에 함몰 형성되어 상기 제2 돌기가 삽입되는 돌기 삽입홈을 포함하고, 상기 제2 돌기는, 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오버로드 해제부는, 상기 권취축의 일단에 삽입 형합되도록 상기 라쳇의 내주면에 형성된 세레이션을 더 포함하고, 상기 세레이션은, 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 리트랙터를 구비한 시트벨트는, 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 웨빙과, 상기 웨빙이 감겨 있는 리트랙터와, 상기 웨빙의 인출된 단부에 결합된 벨트텅과, 상기 벨트텅이 착탈 가능하게 삽입되는 버클을 포함하여 이루어진 시트벨트에 있어서, 상기 리트랙터는, 상기 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과, 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와, 상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치휠과, 상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과, 상기 클러치휠 및 라쳇 사이에 개재되어 상기 클러치휠의 회전력을 상기 라쳇에 선택적으로 전달하는 락바와, 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇을 결합시키되 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇의 결합을 해제하여 상기 권취축과 라쳇을 공회전시키는 오버로드 해제부를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 리트랙터 및 이를 구비한 시트벨트는, 오버로드 해제부가 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇을 결합시키되 오버로드가 발생할 때 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇의 결합을 해제하여 상기 권취축과 라쳇을 공회전시킴으로써 클러치휠에 내치를 형성할 필요가 없고, 별도의 로터가 필요없으므로 간단한 구성으로 오버로드 해제 기능을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 가공 및 조립이 용이하다.

특히, 오버로드 해제부는 권취축의 일단부 및 라쳇에 각각 돌기 및 돌기 삽입홀 또는 삽입홈을 형성시켜 오버로드 발생시 돌기에 파괴점 이상의 전단력이 작용하여 파단됨으로써, 오버로드 해제 기능의 오작동을 원천적으로 봉쇄할 수 있고, 라쳇의 교환으로 용이하게 수리 및 교체할 수 있다.

또한, 오버로드 해제부는 돌기만으로 충분한 전단력을 견딜 수 없는 경우라면 돌기와 더불어 세레이션을 형성시킬 수 있고, 세레이션은 권취축의 일단부와 라쳇의 견고한 결합을 통하여 공차를 없애 축회전의 손실을 줄일 수 있다.

도 1은 일반적인 시트벨트를 도시한 사시도이고,
도 2 및 3은 종래 기술에 따른 리트랙터의 오버로드 해제부의 작동과정을 도시한 정면도이며,
도 4는 본 발명에 따른 리트랙터의 일 실시예를 도시한 사시도이고,
도 5는 도 4의 실시예에 있어서 내부 결합상태를 도시한 정면도이며,
도 6은 도 5의 실시예 중 요부를 도시한 분해 사시도이고,
도 7 내지 9는 도 6의 실시예의 작동과정을 도시한 정면도이며,
도 10은 본 발명에 따른 리트랙터 중 오버로드 해제부의 다른 실시예를 도시한 분해 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 리트랙터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 도 4 내지 9에서는 별도로 권취축(100)에 웨빙(10)을 도시하지 않았으나, 웨빙(10)은 도 1을 참조하여 권취축(100)에 감겨진 상태로 상정하여 설명한다.

본 발명에 따른 리트랙터(20)는 도 4 내지 10에 도시된 바와 같이 권취축(100), 모터(200), 클러치휠(300), 라쳇(400), 락바(500) 및 오버로드 해제부(600)를 포함하여 이루어진다. 상기 오버로드 해제부(600)는 제1 돌기(610) 및 돌기 삽입홀(620)로 구성되거나 제2 돌기(630) 및 돌기 삽입홈(640)으로 구성될 수 있으며, 세레이션(650)을 더 포함할 수 있다.

먼저, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 리트랙터(20)를 개략적으로 살펴보면 고정프레임(50), ELM(60), 프리텐셔너(70) 및 로드리미터(80)를 포함하여 이루어진다. 상기 고정프레임(50)은 각각의 구성요소가 취부 결합되고, 단면 'ㄷ'자 형상으로 이루어져 차체에 고정되는 배면벽(51)과, 후술할 권취축(100)이 관통 설치되는 좌측벽(52) 및 우측벽(53)으로 구성된다.

상기 ELM(60)은 고정프레임(50)의 좌측벽(52)에 결합된 것으로, 도면상 내부 구성은 도시되어 있지 않으나, 탑승자가 웨빙(10)을 착용할 시에는 웨빙(10)의 인출을 허용하지만, 차량 충돌 등으로 인해 웨빙(10)에 큰 힘이 걸려 급격하게 인출될 때에는 웨빙(10)의 인출을 억제함으로써, 탑승자가 웨빙(10)을 착용한 상태에서 좌석의 전방으로 쏠리는 것을 방지한다.

상기 프리텐셔너(70)는 고정프레임(50)의 좌측벽(52) 하부에 설치된 것으로, 도면상 구체적인 구성은 도시되어 있지 않으나 차량 충돌시 탑승자가 전방으로 쏠리는 것을 막아주는데, 화약의 점화로 인한 가스발생으로 피스톤이 작동하여 상기 웨빙(10)을 급격하게 인입시켜 탑승자가 전방으로 쏠릴 때 다시 뒤로 당겨주는 기능을 한다.

로드리미터(80)는 ELM(60) 또는 프리텐셔너(70) 작동시 웨빙(10)에 일정한 하중 이상이 걸리게 되면 웨빙(10)을 일정량만큼 인출시켜 웨빙(10)을 통한 탑승자에게 걸리는 충격을 단계적으로 감소시켜주는 기능을 한다. 이러한 로드리미터(80)는 웨빙(10)을 인입출하는 권취축(100)의 중앙에 마련된 토션바가 비틀리면서 토션바의 비틀림 변형만큼 웨빙(10)이 단계적으로 인출되도록 구성된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 리트랙터(20)의 ELM(60), 프리텐셔너(70) 및 로드리미터(80)의 상세한 구성 및 작동은 종래 기술로 구현 가능하므로 그 상세한 설명은 생략하고, 이하에서는 본 발명의 특징인 오버로드 해제를 위한 리트랙터(20)의 구성 및 작동을 집중적으로 살펴본다.

권취축(100)은 도 4 내지 10에 도시된 바와 같이 스풀(spool)이라고도 하며, 탑승자를 구속시키는 웨빙(10)이 인입출 가능하게 감겨진다. 권취축(100)은 상기 고정프레임(50)에 회전 가능하게 장착되는데, 상세하게 상기 고정프레임(50)의 좌측벽(52) 및 우측벽(53)에 양단이 관통하여 회전 가능하게 결합된다. 이러한 권취축(100)은 웨빙(10)이 권취되는 원통형 몸체(110)와, 상기 몸체(110)의 양측면에 동축 상으로 일체로 돌출된 샤프트(120)로 구성된다.

모터(200)는 도 4, 5 및 8에 도시된 바와 같이 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 상기 권취축(100)에 회전력을 전달한다. 모터(200)는 전기 회전모터로서, 예방안전 및 충돌 예지 상황에 맞춰 작동한다. 예컨대, 전방의 다른 차량이나 장애물까지의 거리를 거리 센서 등의 전방 감시 장치로 검출하여 전방의 차량이나 장애물까지의 거리가 일정치 미만이 되면 모터(200)를 작동시켜 모터(200)의 회전력으로 권취축(100)을 웨빙(10)의 인입 방향(I)으로 회전시킨다. 그에 따라 탑승자의 자세가 불량하거나 다소 헐거워진 웨빙(10)을 모터(200)의 회전력으로 인입시켜 탑승자의 자세를 안정화시키는 등 예방안전에 만전을 기하고 있다. 상기 모터(200)의 회전력은 후술할 클러치휠(300)과 락바(500)를 거쳐 라쳇(400)으로 전달되고, 라쳇(400)과 동축상으로 결합된 권취축(100)이 회전하게 되는 것이다. 다만, 여기서도 모터(200)의 회전력이 클러치휠(300)에 직접 전달되는 것이 아니라, 기어부(210)의 개재로 모터(200)의 회전력이 감속되어 클러치휠(300)에 전달된다. 기어부(210)의 구성은 복수의 감속기어가 치합된 것으로, 모터(200)의 회전축과 클러치휠(300)의 외치를 상기 기어부(210)가 연결할 수 있으면 족하며, 기어부(210)의 각각의 감속기어가 어떠한 종류나 형태이든 상관없다.

도 5 내지 9에 도시된 바와 같이 클러치휠(300)은 상기 모터(200)와 권취축(100) 사이에 개재되어 상기 모터(200)의 회전력을 상기 권취축(100)에 선택적으로 전달하고, 라쳇(400)은 상기 권취축(100)의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하며, 락바(500)는 상기 클러치휠(300) 및 라쳇(400) 사이에 개재되어 상기 클러치휠(300)의 회전력을 상기 라쳇(400)에 선택적으로 전달한다. 즉, 라쳇(400)은 권취축(100)과 동축 상으로 결합되어 함께 회전하고, 락바(500)는 클러치휠(300)에 결합되어 함께 회전하며, 그에 따라 락바(500)의 작동으로 상기 클러치휠(300)의 회전력이 라쳇(400)에 전달되거나 또는 전달 해제됨으로써, 권취축(100)이 회전 또는 회전하지 않는 것이다. 락바(500)는 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 슬라이더(510)의 작동으로 라쳇(400)에 걸림 또는 걸림 해제됨으로써 클러치휠(300)의 회전력이 라쳇(400)에 전달 또는 전달 해제되는 것이고, 결과적으로 클러치휠(300)의 회전력은 상기 락바(500)의 작동으로 라쳇(400)을 통해 권취축(100)으로 전달 또는 전달 해제되는 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이 모터(200)로부터 시작된 회전력은 기어부(210)를 거쳐 클러치휠(300)에 제공되고, 도 7에 도시된 바와 같이 클러치휠(300)의 회전력은 락바(500)에 전달된다. 도 8에 도시된 바와 같이 슬라이더(510)의 작동으로 락바(500)가 라쳇(400)에 걸림되면, 락바(500)의 회전력은 라쳇(400)에 전달되고, 라쳇(400)은 권취축(100)과 동축상으로 결합되어 함께 회전하므로 라쳇(400)의 회전력은 결국 권취축(100)에 전달된다.

한편, 상기 각 구성요소의 작동을 원활히 하기 위한 구성으로서, 도 6에 도시된 프릭션 스프링(520), 드라이브 플레이트(530), 베이스 플레이트(540), 리턴스프링(550) 및 클러치커버(560)를 간단하게 설명한다. 상기 프릭션 스프링(520)은 고리형 스프링으로서, 드라이브 플레이트(530)의 외주홈(531)에 삽입되어 상기 드라이브 플레이트(530)를 스프링력으로 회전 및 복귀시킴에 따라 드라이브 플레이트(530)에 형성된 슬라이더(510)를 작동시킨다. 베이스 플레이트(540)는 클러치휠(300)에 결합되고, 방사상으로 관통된 가이드홈(541)이 구비된다. 상기 드라이브 플레이트(530)에 형성된 슬라이더(510)가 상기 가이드홈(541)에 삽입되어 상기 가이드홈(541)을 따라 작동한다. 리턴스프링(550)은 상기 락바(500)의 라쳇(400)에 대한 걸림을 스프링력으로 해제시키기 위한 구성으로서, 상기 슬라이더(510)와 연계하여 상기 락바(500)가 라쳇(400)을 걸림 또는 걸림 해제되도록 작동시킨다. 클러치커버(560)는 상기 락바(500) 및 리턴스프링(550)을 클러치휠(300)로부터 이탈되지 않고 견고히 결합시키는 것이다.

상술할 구성의 본 발명에 따른 리트랙터(20)에 도 8에 도시된 바와 같이 차량 충돌을 예지하여 사고 발생을 감지한 모터(200)가 구동되는 상태에서 충돌 사고가 발생하고, 프리텐셔너(70)가 작동된 후 탑승자가 전방으로 급격하게 쏠리면서 웨빙(10)에 큰 하중이 발생하게 된다. 이때, 로드리미터(80)가 작동하여 웨빙(10)을 단계적으로 인출해야 하는데, 상기 모터(200)의 구동으로 웨빙(10)이 계속적으로 인입되는 경우라면, 로드리미터(80)의 원활한 작동에 방해가 될 뿐 아니라 모터(200) 및 모터(200)로부터 클러치휠(300))에 동력을 전달하는 기어부(210)에 과부하가 걸린다. 이러한 과부하를 해소하기 위하여 오버로드 해제부(600)가 구비된다.

오버로드 해제부(600)는 로드리미터(80)의 원활한 작동과 모터(200) 및 모터(200)의 기어부(210)에 걸리는 과부하를 해소하기 위한 것으로서, 도 5 내지 10에 도시된 바와 같이 상기 권취축(100)의 일단부와 상기 라쳇(400)을 결합시키되 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하는 상기 모터(200)의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙(10)이 인출되는 방향(D)으로 회전력이 발생할 때 상기 권취축(100)의 일단부와 상기 라쳇(400)의 결합을 해제하여 상기 권취축(100)과 라쳇(400)을 공회전시킨다. 오버로드 해제부(600)는 상기 권취축(100)의 일단부와 라쳇(400)을 결합 또는 결합 해제시킴으로써, 오버로드 발생시 상기 권취축(100)과 라쳇(400)을 공회전시키는 것이다. 오버로드 발생이란 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하는 모터(200)의 회전력보다 더 크게 과도한 회전력이 웨빙(10)의 인출되는 방향(D)으로 발생할 때를 말한다. 즉, 사고 발생 전부터 모터(200)는 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하고 있는 상태이고, 프리텐셔너(70) 작동 후 탑승자는 전방으로 급격하게 쏠리면서 웨빙(10)이 인출되는 방향(D)으로 과도한 회전력이 발생하게 되는데, 이때 오버로드가 발생하는 것이다.

상기와 같은 오버로드를 해소하기 위하여 오버로드 해제부(600)는 도 5 내지 9에 도시된 바와 같이, 상기 권취축(100)의 일단부에 돌출 형성된 제1 돌기(610)와, 상기 라쳇(400)의 일면에 관통 형성되어 상기 제1 돌기(610)가 삽입되는 돌기 삽입홀(620)을 포함할 수 있다. 이때 상기 제1 돌기(610)는, 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하는 상기 모터(200)의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙(10)이 인출되는 방향(D)으로 회전력이 발생할 때, 즉 오버로드 발생시 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되도록 구성된다. 그에 따라, 권취축(100)과 라쳇(400)이 공회전됨으로써 모터(200)의 회전력은 라쳇(400)에만 전달되고, 로드리미터(80)의 토션바의 비틀림은 권취축(100)에 전달되어 서로 간섭하지 않아 오버로드를 해소하게 된다.

또한, 오버로드 해제부(600)는 도 10에 도시된 바와 같이, 반대로 상기 라쳇(400)의 일면에 돌출 형성된 제2 돌기(630)와, 상기 권취축(100)의 일단부에 함몰 형성되어 상기 제2 돌기(630)가 삽입되는 돌기 삽입홈(640)을 포함할 수 있다. 이때 상기 제2 돌기(630)는, 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하는 상기 모터(200)의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙(10)이 인출되는 방향(D)으로 회전력이 발생할 때, 즉 오버로드 발생시 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되도록 구성될 수 있다. 이러한, 제1 돌기(610)와 제2 돌기(630)는 복수가 형성될 수 있으며, 방사상으로 배치될 수 있고, 그에 따라 돌기 삽입홀(620) 및 돌기 삽입홈(640)이 형성될 수 있다.

더욱이, 오버로드 해제부(600)는 상기 돌기(610, 630)만으로 오버로드 발생 전까지 충분한 전단력을 견딜 수 없거나 권취축(100)의 일단부와 라쳇(400) 간의 보다 견고하고 정밀한 결합을 위해 세레이션(650)을 더 포함할 수 있다. 세레이션(650)은 상기 권취축(100)의 일단에 삽입 형합되도록 상기 라쳇(400)의 내주면에 형성된 미세 요철이다. 이때 상기 세레이션(650)은 상기 돌기(610, 630)와 마찬가지로 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하는 상기 모터(200)의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙(10)이 인출되는 방향(D)으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되도록 구성된다. 세레이션(650) 역시 방사상으로 복수가 구비될 수 있으며, 세레이션(650)의 파단된 잔재가 밀려 들어갈 수 있도록 라쳇(400)의 내주면에 세레이션 수용부를 형성할 수도 있다.

이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 리트랙터를 구비한 시트벨트(1)의 바람직한 실시예를 설명하되, 상기 설명한 본 발명에 따른 리트랙터(20)의 중복된 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 시트벨트(1)는 탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 웨빙(10)과, 상기 웨빙(10)이 감겨 있는 리트랙터(20)와, 상기 웨빙(10)의 인출된 단부에 결합된 벨트텅(30)과, 상기 벨트텅(30)이 착탈 가능하게 삽입되는 버클(40)을 포함하여 이루어진다.

상기 리트랙터(20)는 웨빙(10)을 감아주는 장치로서, 탑승자가 웨빙(10)을 착용할 시에는 웨빙(10)의 인출을 허용하지만, 차량 충돌 등으로 인해 웨빙(10)에 큰 힘이 걸려 급격하게 인출될 때에는 웨빙(10)의 인출을 억제함으로써, 탑승자가 웨빙(10)을 착용한 상태에서 좌석의 전방으로 쏠리는 것을 방지한다.

상기 리트랙터(20)는 도 4 내지 10에 도시된 바와 같이 상기 웨빙(10)이 인입출 가능하게 감겨진 권취축(100)과, 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 상기 권취축(100)에 회전력을 전달하는 모터(200)와, 상기 모터(200)와 권취축(100) 사이에 개재되어 상기 모터(200)의 회전력을 상기 권취축(100)에 선택적으로 전달하는 클러치휠(300)과, 상기 권취축(100)의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇(400)과, 상기 클러치휠(300) 및 라쳇(400) 사이에 개재되어 상기 클러치휠(300)의 회전력을 상기 라쳇(400)에 선택적으로 전달하는 락바(500)와, 상기 권취축(100)의 일단부와 상기 라쳇(400)을 결합시키되 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하는 상기 모터(200)의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙(10)이 인출되는 방향(D)으로 회전력이 발생할 때 상기 권취축(100)의 일단부와 상기 라쳇(400)의 결합을 해제하여 상기 권취축(100)과 라쳇(400)을 공회전시키는 오버로드 해제부(600)를 포함하여 이루어진다.

오버로드 해제부(600)는 상기 권취축(100)의 일단부에 돌출 형성된 제1 돌기(610)와, 상기 라쳇(400)의 일면에 관통 형성되어 상기 제1 돌기(610)가 삽입되는 돌기 삽입홀(620)을 포함하고, 상기 제1 돌기(610)는, 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하는 상기 모터(200)의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙(10)이 인출되는 방향(D)으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단된다.

또한, 상기 오버로드 해제부(600)는, 상기 라쳇(400)의 일면에 돌출 형성된 제2 돌기(630)와, 상기 권취축(100)의 일단부에 함몰 형성되어 상기 제2 돌기(630)가 삽입되는 돌기 삽입홈(640)을 포함하고, 상기 제2 돌기(630)는, 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하는 상기 모터(200)의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙(10)이 인출되는 방향(D)으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단된다.

한편, 상기 오버로드 해제부(600)는, 상기 제1 돌기 또는 제2 돌기(630)와 더불어 상기 권취축(100)의 일단에 삽입 형합되도록 상기 라쳇(400)의 내주면에 형성된 세레이션(650)을 더 포함하고, 상기 세레이션(650)은, 상기 웨빙(10)이 인입되는 방향(I)으로 회전하는 상기 모터(200)의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙(10)이 인출되는 방향(D)으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되도록 구성될 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10 : 웨빙
20 : 리트랙터
30 : 벨트텅
40 : 버클
100 : 권취축
200 : 모터
300 : 클러치휠
400 : 라쳇
500 : 락바
600 : 오버로드 해제부
610 : 제1 돌기 620 : 돌기 삽입홀
630 : 제2 돌기 640 : 돌기 삽입홈
650 : 세레이션

Claims

탑승자를 구속시키는 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과,
상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와,
상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치휠과,
상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과,
상기 클러치휠 및 라쳇 사이에 개재되어 상기 클러치휠의 회전력을 상기 라쳇에 선택적으로 전달하는 락바와,
상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇을 결합시키되 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇의 결합을 해제하여 상기 권취축과 라쳇을 공회전시키는 오버로드 해제부를 포함하고,
상기 오버로드 해제부는,
상기 권취축의 일단부에 돌출 형성된 제1 돌기와,
상기 라쳇의 일면에 관통 형성되어 상기 제1 돌기가 삽입되는 돌기 삽입홀을 포함하고,
상기 제1 돌기는,
상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되는 것을 특징으로 하는 리트랙터.
삭제
탑승자를 구속시키는 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과,
상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와,
상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치휠과,
상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과,
상기 클러치휠 및 라쳇 사이에 개재되어 상기 클러치휠의 회전력을 상기 라쳇에 선택적으로 전달하는 락바와,
상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇을 결합시키되 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇의 결합을 해제하여 상기 권취축과 라쳇을 공회전시키는 오버로드 해제부를 포함하고,
상기 오버로드 해제부는,
상기 라쳇의 일면에 돌출 형성된 제2 돌기와,
상기 권취축의 일단부에 함몰 형성되어 상기 제2 돌기가 삽입되는 돌기 삽입홈을 포함하고,
상기 제2 돌기는,
상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되는 것을 특징으로 하는 리트랙터.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 오버로드 해제부는,
상기 권취축의 일단에 삽입 형합되도록 상기 라쳇의 내주면에 형성된 세레이션을 더 포함하고,
상기 세레이션은,
상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되는 것을 특징으로 하는 리트랙터.
탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 웨빙과, 상기 웨빙이 감겨 있는 리트랙터와, 상기 웨빙의 인출된 단부에 결합된 벨트텅과, 상기 벨트텅이 착탈 가능하게 삽입되는 버클을 포함하여 이루어진 시트벨트에 있어서,
상기 리트랙터는,
상기 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과,
상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와,
상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치휠과,
상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과,
상기 클러치휠 및 라쳇 사이에 개재되어 상기 클러치휠의 회전력을 상기 라쳇에 선택적으로 전달하는 락바와,
상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇을 결합시키되 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇의 결합을 해제하여 상기 권취축과 라쳇을 공회전시키는 오버로드 해제부를 포함하고,
상기 오버로드 해제부는,
상기 권취축의 일단부에 돌출 형성된 제1 돌기와,
상기 라쳇의 일면에 관통 형성되어 상기 제1 돌기가 삽입되는 돌기 삽입홀을 포함하고,
상기 제1 돌기는,
상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되는 것을 특징으로 하는 시트벨트.
삭제
탑승자를 고정시켜 주는 띠 형태의 웨빙과, 상기 웨빙이 감겨 있는 리트랙터와, 상기 웨빙의 인출된 단부에 결합된 벨트텅과, 상기 벨트텅이 착탈 가능하게 삽입되는 버클을 포함하여 이루어진 시트벨트에 있어서,
상기 리트랙터는,
상기 웨빙이 인입출 가능하게 감겨진 권취축과,
상기 웨빙이 인입되는 방향으로 상기 권취축에 회전력을 전달하는 모터와,
상기 모터와 권취축 사이에 개재되어 상기 모터의 회전력을 상기 권취축에 선택적으로 전달하는 클러치휠과,
상기 권취축의 일단부에 동축상으로 결합되어 함께 회전하는 라쳇과,
상기 클러치휠 및 라쳇 사이에 개재되어 상기 클러치휠의 회전력을 상기 라쳇에 선택적으로 전달하는 락바와,
상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇을 결합시키되 상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 상기 권취축의 일단부와 상기 라쳇의 결합을 해제하여 상기 권취축과 라쳇을 공회전시키는 오버로드 해제부를 포함하고,
상기 오버로드 해제부는,
상기 라쳇의 일면에 돌출 형성된 제2 돌기와,
상기 권취축의 일단부에 함몰 형성되어 상기 제2 돌기가 삽입되는 돌기 삽입홈을 포함하고,
상기 제2 돌기는,
상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되는 것을 특징으로 하는 시트벨트.
제5항 또는 제7항에 있어서,
상기 오버로드 해제부는,
상기 권취축의 일단에 삽입 형합되도록 상기 라쳇의 내주면에 형성된 세레이션을 더 포함하고,
상기 세레이션은,
상기 웨빙이 인입되는 방향으로 회전하는 상기 모터의 회전력보다 더 크게 상기 웨빙이 인출되는 방향으로 회전력이 발생할 때 파괴점 이상으로 전단력이 작용하여 파단되는 것을 특징으로 하는 시트벨트.