KR101382497B1

KR101382497B1 - 안전 벨트를 감기 위한 기구

Info

Publication number: KR101382497B1
Application number: KR1020070079491A
Authority: KR
Inventors: 마르쿠스 베너
Original assignee: 후고 케른 운트 리이버스 게엠베하 운트 코 플라티넨- 운트 페더른파브릭
Priority date: 2006-11-02
Filing date: 2007-08-08
Publication date: 2014-04-07
Anticipated expiration: 2027-08-08
Also published as: US20080105778A1; JP4500826B2; US7823824B2; DE102006052167B3; CN100593486C; KR20080040555A; CN101172479A; JP2008114833A

Abstract

본 발명은, 샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구에 있어서, 상기 안전 벨트(2)를 감는 방향(a)으로 상기 샤프트(4)에 압축 응력을 가하는 주요 메인스프링(7); 상기 샤프트에 대해 회전하는 래칫 휠(12); 상기 감는 방향(a)으로 상기 래칫 휠(12)의 회전 운동을 막기 위한 블로킹 기구(15); 상기 래칫 휠(12)이 막힐 때 상기 주요 메인스프링(7)의 압축 응력과 대향하는 압축 응력을 상기 샤프트(4)에 전달하는 평형 스프링(20); 상기 래칫 휠(12)이 막힐 때 상기 감는 방향(a)으로 상기 샤프트(4)로부터 상기 평형 스프링(20)으로 힘을 전달하고 상기 래칫 휠(12)이 막히지 않을 때 상기 감는 방향(a)으로 상기 샤프트(4)에 대해 상기 평형 스프링(20)의 회전 운동을 가능하게 하는 프리휠 클러치(free-wheel clutch)를 포함하고, 상기 프리휠 클러치가 톱니(35, 39)를 갖는 블로킹 링(34) 및 이 톱니(35, 39)와 상호작용하는 블로킹 요소를 가지는, 샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구로서, 하나 이상의 블로킹 요소 및 이의 두 대향 단부는 상기 블로킹 링(34)의 톱니(35, 39)와 상호작용하고, 상기 블로킹 요소(33, 34)의 두 대향 단부는 상기 블로킹 링(34)의 원주를 따라 각 간격을 가지며, 이 각 간격은 상기 톱니(35, 39)의 분할 간격의 자연수배(whole-number multiple)와 다르며, 상기 블로킹 요소(33, 44)의 일단부가 상기 블로킹 링(34)의 두 톱니(35, 39) 사이에 들어가고 동시에 상기 블로킹 요소(33, 44)의 대향 단부가 톱니(35, 39)와 접촉하게 되도록 상기 블로킹 요소(33, 44)가 장착된 샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구에 관한 것이다.

Description

안전 벨트를 감기 위한 기구 {DEVICE FOR WINDING A SAFETY BELT}

본 발명은 청구항 제 1 항의 전제부에 따른, 안전 벨트를 감기 위한 기구에 관한 것이다.

안전 벨트를 감기 위한 이러한 형태의 기구는 DE 10 2005 017 367 A1호에서 공지되어 있다. 이 공지된 기구에서는 주요 메인스프링이 제공되고, 이는 감는 방향으로 샤프트에 압축 응력을 가하며, 이 경우 샤프트는 벨트를 감기 위한 세그먼트이다. 평형 스프링은 이 주요 메인스프링과 반대로 작용한다. 평형 스프링의 외측 단부는 래칫 휠과 상호 작용하고, 평형 스프링의 내측 단부는 프리휠 클러치에 의해 샤프트와 상호 작용한다. 안전 벨트의 버클이 잠금 위치에 있을 때, 래칫 휠은 블로킹 기구에 의해 감는 방향으로 막힌다. 이는 안전 벨트를 이용하는 사람에게 편안한 효과를 제공한다. 잠금 위치에 있을 때 벨트는 이용자의 몸에 약한 정도의 압력만을 가한 채 놓이고, 주요 메인스프링의 전체 토크는 벨트 버클이 풀릴 때 신뢰성 있게 벨트를 감는데 이용된다.

래칫 휠이 막히고 샤프트가 감는 방향으로 회전할 때, 프리휠 클러치는 샤프트로부터 평형 스프링으로 힘을 전달하고 이에 의해 이 평형 스프링이 팽팽해지며 이를 위해 필요한 토크는 주요 메인스프링의 토크에 반대로 작용한다. 한편, 프리휠 클러치는 샤프트에 대해 평형 스프링이 감는 방향으로 회전하는 것을 가능하게 한다. 래칫 휠이 벨트 버클의 풀림시 막히지 않을 때, 래칫 휠은 압축 응력을 받은 평형 스프링의 작용에 의해 감는 방향으로 회전한다. 프리휠 클러치는 평형 스프링을 이러한 방향으로 회전하게 하기 때문에, 평형 스프링이 완전히 압력을 받지 않을 때 래칫 휠의 갑작스런 브레이킹이 없다.

공지된 벨트 감음 기구에서 프리휠 클러치는 구동 메커니즘을 제공하고, 이는 샤프트 상에서 토크-검증 방식으로 위치한다. 이 구동 메커니즘의 톱니는 평형 스프링의 내측 단부와 상호작용하는 래칫 휠을 형성한다. 평형 스프링의 탄성이 주어진 경우, 샤프트가 평형 스프링에 대해 감는 방향으로 회전할 때, 이 내측 단부는 구동 메커니즘의 톱니와 형상 결합 방식으로 맞물린다. 반대 방향으로의 상대적 회전 동안 탄성 내측 단부는 슬라이딩 방식으로 구동 메커니즘의 톱니는 뛰어넘는다. 탄성 캐치(catch)로서 평형 스프링의 내측 단부의 설계는 평형 스프링의 마찰 브레이킹을 제공하는 것이 유리하고, 벨트 버클이 개방되었을 때 래칫 휠은 평형 스프링과 상호작용한다. 동시에, 평형 스프링의 내측 단부는 구동 메커니즘의 톱니가 뛰어넘을 때마다 탄성적으로 이동하고, 이 결과 내측 단부에서 평형 스프링 상에 재료 하중을 초래한다.

본 발명은 최초 설명된 형태의 기구를 제공하는데 있어서의 문제를 기초로 하고, 이 경우 프리휠 클러치는 낮은 재료 하중에 노출된다.

이 문제는 청구항 제 1 항의 특징과 함께 안전벨트를 감기 위한 기구를 갖는 본 발명에 의해 해결된다.

본 발명의 유리한 실시예는 종속항들에서 구체화된다.

본 발명에 의해 제공되는 것처럼, 프리휠 클러치는 톱니 모양의 잠금 메커니즘의 형태를 가지고, 이는 블로킹 링 및 이 블로킹 링과 상호작용하는 하나 이상의 블로킹 요소로 이루어진다. 블로킹 링은 평형 스프링의 내측 단부에 또는 샤프트에 단단히 부착되고, 반대로 블로킹 요소는 샤프트 또는 평형 스프링의 내측 단부에 장착된다. 블로킹 요소(하나 이상)는, 두 대향 단부 각각이 톱니의 자연수개의 분할 간격과 다른 각 간격에서 블로킹 링의 톱니와 상호작용하도록 설계되고 위치한다. 블로킹 요소 및 블로킹 링의 설계 및 위치 때문에, 블로킹 링의 어떤 정해진 톱니는 리지 섹션을 가진 블로킹 링의 일단부 상에서 작동하고 이에 의해 톱니의 트로프 안으로 블로킹 요소의 타단부를 이동시킨다. 블로킹 링 및 블로킹 요소에 의해 실행되는 상대적 회전의 일 방향에서, 블로킹 요소의 단부는 블로킹 링의 톱니는 건너뛸 수 있고, 이는 블로킹 요소의 일단부가 대응하는 톱니의 상승하는 리지를 통과한다는 사실과 일치하고, 이 경우 타단부는 톱니 사이의 트로프로 이동하고 따른다(yield). 따라서 이 회전 방향으로 프리휠 효과가 허용된다. 반대 회전 방향으로, 블로킹 링의 톱니 트로프에 위치한 블로킹 요소의 단부는 다음 톱니 의 가파른 전방부를 반드시 때리고, 이 결과 프리휠 클러치는 이 방향으로 마찰적으로 맞물리고 샤프트는 평형 스프링의 내측 단부를 이끈다.

하나의 블로킹 요소는 단독으로 프리휠 및 이끔 기능을 제공하기에 충분하다. 바람직한 실시예는 두 개의 블로킹 요소를 제공하고, 이는 블로킹 링의 톱니의 각 간격과 다른 각으로 설정된다. 이는 프리휠 클러치의 마찰적 맞물림을 위해 필요한 최소 정도의 회전으로 감소되는 것을 의미한다.

일 실시예에서, 평형 스프링의 내측 단부는 블로킹 링에 단단하게 연결되고, 이 블로킹 링은 내측 톱니에 제공된다. 블로킹 요소는 일직선의 잠금 핀의 형태를 가지고, 이는 샤프트에 직경 방향으로 장착되고 직경의 선형 방식으로 자유롭게 이동할 수 있다.

다른 실시예에서, 블로킹 링은 샤프트 상에 토크-검증 방식으로 위치하고 외부 톱니를 제공한다. 평형 스프링의 내측 단부는 원형 리테이너에 단단하게 부착된다. 자유롭게 회전하는 블로킹 앵커의 형태를 갖는 블로킹 요소(하나 이상)는 이 리테이너의 내부 원주 상에 장착된다.

벨트 감음 기구가 도면에서 도시된다. 벨트 감음 기구(1)에 의해, 안전 벨트(2)는 샤프트(4)의 벨트 감음 세그먼트(3)로 감겨질 수 있다. 샤프트(4)는 두 부분 설계를 가지고, 벨트 감음 세그먼트(3) 및 비회전 방식으로 후자에 부착된 구동 세그먼트(5)로 이루어진다. 샤프트(4)는 샤프트(4)가 회전되게 하는 방식으로 벨트 하우징(6)에 장착된다.

주요 메인스프링(7)은 그 외측 단부(8)에 의해 플라스틱 하우징(9)에 단단하게 연결된다. 플라스틱 하우징(9)은 핀(10)에 의해 벨트 하우징(6)에 부착된다. 주요 메인스프링(7)은 토크-검증(torque-proof) 방식으로 내측 단부(11)에 의해 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5)에 부착된다. 결과적으로, 샤프트(4)가 푸는(unwinding) 방향 'b'으로 회전할 때, -즉, 벨트(2)가 풀릴 때-, 주요 메인스프링(7)은 감는 방향 'a'으로 팽팽해진다.

또한, 벨트 감음 기구(1)는, 주요 메인스프링(7)에 축방향으로 인접하여 놓이고 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5)에 대해 동축방향으로 위치한 래칫 휠(ratchet wheel, 12)을 포함한다. 래칫 휠(12)은 샤프트(4)의 상기 구동 세그먼트(5)에 대해 자유롭게 회전할 수 있다. 안정성을 이유로, 래칫 휠(12)을 구비한 단일 부품을 형성하는 디스크(13)는, 주요 메인스프링(7)을 향하는 래칫 휠(12)의 측부 상에 제공된다. 디스크(13)는 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5)를 위한 중앙 관통-홀(14)을 가진다. 작동 태핏(17)을 구비한 자성 작동기(16)를 갖는 블로킹 기구(15) 및 스프링(31)에 의해 압축 응력을 받고 회전하도록 장착된(swivel-mounted) 캐치(catch, 18)가 래칫 휠(12)에 부여된다. 캐치(18)는 래칫 휠(12)의 외부 원주 상에 제공된 톱니와 상호작용한다. 블로킹 기구(15)는 감는 방향 'a'으로 래칫 휠(12)의 회전을 막는데 이용된다. 비감는 방향 'b'으로의 래칫 휠(12)의 회전은 언제든지 가능하다. 스프링(31)의 효과 하에서 작동시, 캐치(18)는 래칫 휠(12)의 톱니(19)를 건너뛴다.

평형 스프링(20)은 래칫 휠(12) 내에 위치하고, 이는 주요스프링으로서 설계된다. 그 외부 감음으로 평형 스프링(20)은 래칫 휠(12)의 내부 원주(21)에 대해 마찰 결합하며 위치한다. 래칫 휠(12)의 내부 원주(21) 상의 평형 스프링(20)의 압력을 증가시키기 위해, 원주 형태의 스프링 요소로서 설계된 스프레더(spreader) 스프링(22)이 평형 스프링(20)의 외부 감음 내부에 위치하고, 래칫 휠(12)의 내부 원주(21)에 대해 평형 스프링(20)의 외부 감음을 프레스한다. 평형 스프링(20)의 외측 단부(23)는 후크의 형태로 안으로 굽어진다. 이는 스프레더 스프링(22)이 평형 스프링(20)에 대해 그 원주 위치에서 지지되도록 한다. 평형 스프링(20) 및 래칫 휠(12) 사이의 힘의 전달은 감는 방향'a' 및 비감는 방향'b' 모두에서 마찰적이고, 따라서 평형 스프링(20) 및 래칫 휠(12)의 내부 원주(21)는 슬라이딩 클러치를 형성한다.

평형 스프링(20)의 내부에는 프리휠 클러치가 위치하고, 이는 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5) 및 평형 스프링(20) 사이에서 작동한다. 샤프트(4)가 평형 스프링(20)에 대해 감는 방향'a'으로 회전할 때, 프리휠 클러치는 평형 스프링(20)의 내측 단부(29) 및 샤프트(4) 사이에서 형상 결합(form fitting) 맞물림을 형성한다. 샤프트(4)는 평형 스프링(20)의 내측 단부(29)를 이끌고(entrains) 평형 스프링(20)을 팽팽하게 하며, 이에 의해 후자는 비감는 방향'b'으로 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5) 상에 회전적 응력을 미친다. 반대로, 프리휠 클러치는 감는 방향'a'으로 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5)에 대해 평형 스프링(20)의 내측 단부(29)의 상대적 회전을 가능하게 한다.

벨트 감음 기구(1)의 기능은 이하에서 설명된다. 프리휠 클러치의 상세한 설명이 뒤따른다.

주요 메인스프링(7)은 플라스틱 하우징(9)과 함께 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5)에 토크-검증 방식으로 연결되고, 이에 의해 안전 벨트(2)가 당겨져 나갈 때 감는 방향'a'으로 응력이 항상 샤프트의 구동 세그먼트(5) 상에 미친다. 안전 벨트(2)가 이용자 상에 위치할 때, 래칫 휠(12)은 벨트 버클(미도시)이 맞물릴 때까지 감는 방향으로 자유롭게 회전할 수 있다. 벨트 버클이 맞물릴(engaged) 때, 자성 작동기(16)가 활성화되고 그 결과 작동 태핏(17)이 수축된다. 이는 작동 태핏(17)에 결합된 캐치(18)가 스프링(31)에 의해 블로킹 위치로 회전 되게 한다(swivel). 이러한 블로킹 위치에서 캐치(18)는 래칫 휠(12)에 있는 톱니(19)의 가파른 정면부와 마찰 연결되고 이에 의해 래칫 휠(12)이 감는 방향'a'으로 회전하는 것을 막는다. 이후 래칫 휠(12)은 비감는 방향'b'으로만 회전할 수 있고, 이 과정에서 캐치(18)는 래칫 휠(12)의 톱니(19) 위로 슬라이드 한다.

사용자에게 위치한 안전 벨트가 감겨 올려질 때, -즉, 샤프트(4)가 주요 메인스프링(7)의 힘에 의해 감는 방향'a'으로 회전할 때- 프리휠 클러치가 맞물리고 그 결과 샤프트(4)는 평형 스프링(20)의 내측 단부(29)를 이끌고, 래칫 휠(12)이 막힌 동안 평형 스프링(20)이 감긴다. 이 과정에서, 평형 스프링(20)을 감는데 필요한 토크는, 주요 메인스프링(7)의 토크에 대해 작용하고, 이에 의해 주요 메인스프링(7)의 토크는 평형 스프링(20)을 감는데 필요한 토크의 양으로 감소된다. 이러한 감소된 토크는 샤프트(4) 상에 그리고 감는 방향'a'으로 안전 벨트(2) 상에 작용하고, 그 결과 벨트를 착용하는 사람이 원하는 정도의 편안함이 얻어진다.

래칫 휠(12)이 막히고 평형 스프링(20)의 기능 범위가 초과될 때, -즉, 안전 벨트를 감아 올리는데 필요한 샤프트(4)의 회전이 평형 스프링(20)에 대해 가능한 최대 회전수를 초과할 때-, 평형 스프링(20)은 막힌 래칫 휠(12)의 내부 원주(21) 상에서 감는 방향'a'으로 슬라이드 할 수 있다. 따라서 샤프트(4)는 안전 벨트(2)가 이를 착용한 사람의 몸에 대해 놓일 때까지 감는 방향'a'으로 계속 회전할 수 있다.

벨트 버클이 개방될 때, 자성 작동기(16)의 작동 태핏(17)이 연장되고, 그 결과 캐치(18)는 스프링(31)의 작용에 반하여 그 블로킹 위치로부터 밖으로 스윙되고(swung) 래칫 휠(12)의 톱니(19)로부터 밖으로 이동한다. 평형 스프링(20)이 토크에 의해 구동되면, 래칫 휠(12)은 감는 방향'a'으로 회전하기 시작하고 동시에 평형 스프링(20)은 완화된다(relaxes). 래칫 휠(12)은 감는 방향'a'으로 빠른 속도로 회전한다. 평형 스프링(20)이 완전히 완화될 때 프리휠 클러치는 비로소(at the latest) 맞물리지 않게 되고, 완전한 멈춤에 이를 때까지 래칫 휠(12)은 자유롭게 계속 회전할 수 있다. 안전 벨트(2)는 주요 메인스프링(7)의 최대 토크에 의해 샤프트(4)의 감음 세그먼트(3)에 감기고, 이 과정에서 래칫 휠(12)은 막히지 않은 상태에 있다.

도 1 및 2에서 도시된 예시적 실시예에서, 프리휠 클러치는 이하의 방법으로 설계된다.

두 개의 안내 그루브(32)는 샤프트(4)에 속한 구동 세그먼트(5)의 면에 형성 된다. 안내 그루브(32)는 구동 세그먼트(5)의 전체 지름에 걸쳐 지름 방향으로 연장하고, 구동 세그먼트(5)의 중앙에서 직각으로 교차한다. 선형 잠금 핀(33)의 형태를 갖는 블로킹 요소는 안내 그루브(32)의 각각에 위치한다. 잠금 핀(33)의 길이는 구동 세그먼트(5)의 지름보다 다소 크다. 잠금 핀(33)은 안내 그루브(32)에서 자유롭게 활주하도록 장착되고 상기 안내 그루브(32)에서 지름 방향으로 이동할 수 있다. 안내 그루브(32) 중 하나는 다른 것보다 더 깊은 프로파일을 갖고, 그 결과 안내 그루브(32)에 장착된 잠금 핀(33)은 서로의 이동을 방해함이 없이 교차할 수 있다.

구동 세그먼트(5)는 블로킹 링(34)에 의해 동축 방향으로 둘러싸인다. 평형 스프링(20)의 내측 단부(29)는 블로킹 링(34)의 외부 원주에서 토크-검증 방식으로 매달린다. 블로킹 링(34)은 내측 톱니를 가지고, 이는 잠금 핀(33)의 단부와 교차한다(intersect). 블로킹 링(34)의 내측 톱니는 홀 수개의 톱니(35)를 가지고 이러한 톱니(35)는 균일한 각도 간격을 가진 채 위치한다. 도시된 예시적 실시예에서, 3개의 톱니가 제공되고, 이는 서로 120˚의 각으로 위치한다. 각각의 톱니(35)는 회전 방향에 따라 점진적으로 상승하는 백(back) 또는 리지(ridge)(36)와 반경 방향으로 가파르게 떨어지는 전방부(37)를 갖는다. 일정한 톱니(35)의 전방부(37) 및 다음 톱니(35)의 상승하는 리지(36)의 시작부 사이에는 트로프(trough, 38)가 있다. 트로프(38)는 기본적으로 일정한 지름을 갖는다. 홀수의 톱니(35) 때문에, 트로프(38)는 각각의 경우에 톱니(35)의 상승하는 리지(36)에 지름 방향으로 대향하여 위치한다.

샤프트(4)가 감는 방향'a'으로 회전할 때, 잠금 핀(33) 중 하나는 구동 세그먼트(5)의 원주를 넘어 돌출한 단부와 형성 결합 방식으로 다음 톱니(35)의 전방부를 때리고, 그 결과 구동 세그먼트(5)는 블로킹 링(34) 및 평형 스프링(20)의 내측 단부(29)를 따라 당겨진다. 톱니(35)의 전방부(37)는 기본적으로 구동 세그먼트(5)의 축에 대해 방사상 형태로 움직이기 때문에, 잠금 핀(33)은 이 톱니 전방부(37)에 대항한 위치에서 유지되고 이 톱니 전방부(37)에 의해 구동 세그먼트 안으로 푸쉬되지 아니한다. 두 개의 잠금 핀(33)이 제공되기 때문에, 구동 세그먼트의 회전각은 반으로 줄어들고, 이후 비로소 잠근 핀(33) 중 하나가 톱니(35)를 때리고 프리휠 클러치가 접촉되며, 이에 의해 블로킹 링(34) 및 평형 스프링(20)을 이끈다.

샤프트(4)가 블로킹 링(34)에 대해 비감는 방향'b'으로 구동 세그먼트와 함께 회전할 때(안전 벨트(2)의 수축 시에 일어남) 또는 블로킹 링(34)이 구동 세그먼트(5)에 대해 감는 방향'a'으로 회전할 때(벨트 버클이 맞물리지 않고 래칫 휠이 느슨해질 때(released)), 구동 세그먼트(5)의 원주 위로 방사상으로 돌출한 잠금 핀(33)의 단부가 각각의 경우에 톱니(35)의 상승하는 리지(36)를 따라 이동한다. 이 과정에서, 이 톱니 리지(36)는 안내 그루브(32)의 방사상 안쪽으로 일정한 잠금 핀(33)의 돌출한 제 1 단부를 프레스하고, 그 결과 정반대의 대향부 상의 잠금 핀(33)의 대향하는 제 2 단부는 구동 세그먼트(5)의 원주를 넘어 저항없이(unopposed) 푸쉬된다. 트로프(38)는 톱니 리지(36)의 지름 방향의 대향 측부 상에 항상 위치하기 때문에, 잠금 핀(32)의 제 2 단부가 구동 세그먼트(5)의 원주를 넘어 방해받지 않고 통과할 수 있다. 추가적인 회전 과정에서, 잠금 핀(33)의 제 2 단부는 다음 톱니(35)의 상승하는 리지(36)와 접촉하게 되고 이 톱니 리지(36)에 의해 구동 세그먼트(5)의 원주 내부로 다시 푸쉬된다. 연속된 회전과 함께 잠금 핀(33)의 제 1 단부는 톱니 리지(36)를 넘어 그 동안 이동되고 톱니 트로프(38)의 구역에 이르기 때문에 이는 가능하다. 이러한 종류의 회전에 대해, - 샤프트(4)가 블로킹 링(34)에 대해 비감는 방향'b'으로 회전할 때 또는 블로킹 링이 샤프트(4)에 대해 감는 방향'a'으로 회전할 때 -, 프리휠 효과가 결과적으로 나타나는데, 이는 회전 과정을 방해하지 아니한 채, 톱니(35)가 잠금 핀(33)을 안내 그루브(32) 내에서 지름 방향으로 앞뒤로 푸쉬하기 때문이다.

이에 의해 반대의 상대적 회전 방향에 대한 프리휠 효과 및 상대적 회전 방향에 대한 이끔 효과가 신뢰성 있게 보증되고, 이 경우 잠금 핀(33)은 스프링 작용에 종속되지 아니한다.

도 3은 프리휠 클러치의 대안적 실시예를 도시한다.

이 실시예에서, 구동 세그먼트(5)의 외부 원주는 외부 톱니를 구비한 블로킹 링으로서 설계된다. 외부 톱니는 균일한 각 간격을 가진 채 위치한 톱니(39)로 이루어지고, 이에 의해 각각의 톱니는 회전 방향으로 점진적으로 상승하는 리지(40) 및 반대 회전 방향에서 날카롭게 떨어지는 전방부(41)를 갖는다. 트로프(42)는 톱니(39)의 날카롭게 떨어지는 전방부(41) 및 뒤따르는 톱니(39)의 상승하는 리지(40)의 시작부 사이에 형성되고, 이는 기본적으로 일정한 지름을 갖는다.

외부 톱니를 갖는 구동 세그먼트(5)는 동심적인 원형의 리테이너(retainer, 43)에 의해 동축을 따라 둘러싸이고, 그 외부 원주에서 평형 스프링(20)의 내측 단부(29)는 토크-검증 방식으로 앵커된다(anchored). 두 개의 블로킹 요소가 리테이너(43)의 내부 원주 상에 위치하고, 이는 블로킹 앵커(44)의 형태를 갖는다. 블로킹 앵커(44)는 기본적으로 구동 세그먼트(5)의 원주 방향으로 움직이고 베어링 핀(45) 상에서 그 중앙에 회전식으로 장착된다. 베어링 핀(45)은 리테이너(43)의 내부 원주 상에 형성되고 샤프트(4) 또는 경우에 따라 리테이너(43)에 축방향으로 평행한 방식으로 움직인다. 블로킹 앵커(44)는 베어링 핀(45)의 축 상에 장착되고, 이는 베어링 핀들이 자유롭게 회전식으로 장착된다. 양 단부에서, 블로킹 앵커(44)는 톱니의 방향으로 배향된 돌출부(46)를 나타낸다. 원주 방향으로 블로킹 앵커(44)의 치수 및 블로킹 앵커(44)의 단부의 돌출부(46)의 상응하는 배열에 의해 돌출부(46)의 각 간격은 톱니(39)의 분할 간격의 자연수배(whole-number multiple)와 다르다. 도시된 실시예에서, 하나의 블로킹 앵커(44)의 돌출부(46)의 각 간격은 톱니(39)의 분할 간격의 대략 1.5배와 동일하다.

블로킹 앵커(44) 및 돌출부(46)의 배열 및 설계는, 블로킹 앵커(44)에 의해 점유된 두 개의 극단적인 회전 위치에 대해서, 돌출부(46) 중 하나가 톱니 트로프(42) 안으로 전체적으로 삽입되도록 선택되고, 대향 돌출부(46)는 톱니 리지(40)의 최대 방사상 거리를 넘어 완전히 올려진다. 블로킹 앵커(44)의 각 위치는, 블로킹 앵커가 서로 다른 각 위치에서 톱니(39)와 맞물리도록 된다.

구동 세그먼트(5)를 갖는 샤프트(4)가 리테이너(43) 및 평형 스프링(20)에 대해 감는 방향'a'으로 회전할 때, 톱니(39) 중 하나는 그 전방부(41)로 블로킹 앵 커(44)를 때린다. 톱니 전방부(41)는 방사상 방향으로 가파르게 떨어지고 돌출부(46)의 상응하는 접촉면이 조화를 이루는 설계를 갖기 때문에, 형상 결합이 톱니(39) 및 블로킹 앵커(44) 사이에 제공되고, 그 결과 샤프트(4)는 리테이너(43) 및 평형 스프링(20)의 내측 단부(29)를 이끈다. 따라서 프리휠 클러치는 맞물린다. 벨트가 감겨 올려졌을 때, 평형 스프링(20)은 결과적으로 팽팽해지고 편안한 효과가 얻어진다. 한편, -벨트를 풀 때- 샤프트(4) 및 구동 세그먼트(5)가 리테이너(43)에 대해 비감는 방향'b'으로 회전할 때 또는 -벨트 버클이 맞물리지 않게할 때-래칫 휠(12)이 느슨해지고 평형 스프링(20)이 샤프트(4)에 대해 그리고 구동 섹션에 대해 감는 방향'a'으로 리테이너(43)를 회전시킬 때 이후 돌출부(46) 중 하나를 따라 브로킹 앵커(44)가 톱니(39)의 리지(40)로 위로 작동하고, 이 상황은 다른 돌출부(46)가 공정에서 톱니 트로프(42)로 스윙된다는 사실에 의해 가능하게 된다. 정해진 블로킹 앵커(44)의 다른 돌출부(46)가 추가적인 회전 과정에서 다른 톱니(39)의 리지(40)에 이를 때, 제 1 돌출부는 그 동안 톱니(39)를 넘어 통과하고 자신의 부분을 위해 톱니 트로프(42) 안으로 스윙될 수 있다. 프리휠 클러치는 상대적 회전 방향으로 프리휠로서 작용한다.

이 실시예에서, 블로킹 앵커(44)에 의해 형성된 블로킹 요소는 강제된 이동에 종속되고, 이에 의해 이들의 두 단부는 상기 블로킹 요소 상의 탄성적 하중에 대한 필요 없이 대안적으로 접촉된다.

본 발명은 도면에서 도시된 예시적 실시예에 기초하여 더욱 자세히 이하에서 설명될 것이다.

도 1은, 최초 실시예에서 벨트 감음 기구의 분해도이다.

도 2는, 조립된 상태의 벨트 감음 기구의 사시 정면도이다.

도 3은, 프리휠 클러치의 제 2 실시예이다.

*참조 번호 리스트*

1 벨트 감음 기구 2 안전 벨트 3 감음 세그먼트

4 샤프트 5 구동 세그먼트 6 벨트 하우징

7 주요 메인스프링 8 외측 단부 9 플라스틱 하우징

10 핀 11 내측 단부 12 래칫 휠

13 디스크 14 관통홀 15 블로킹 기구

16 자성 작동기 17 작동 태핏 18 캐치

19 톱니 20 평형 스프링 21 내부 원주

22 스프레더 스프링 23 외측 단부 29 내측 단부

31 스프링 32 안내 그루브 33 잠금 핀

34 블로킹 링 35 톱니 36 톱니의 리지

37 톱니의 전방부 38 톱니의 트로프 39 톱니

40 톱니의 리지 41 톱니의 전방부 42 톱니의 트로프

43 리테이너 44 블로킹 앵커 45 장착 핀

46 스테이 돌출부(stay projection)

a 감는 방향 b 푸는 방향

Claims

샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구에 있어서,

상기 안전 벨트(2)를 감는 방향(a)으로 상기 샤프트(4)에 압축 응력을 가하는 주요 메인스프링(7); 상기 샤프트에 대해 회전하는 래칫 휠(12); 상기 감는 방향(a)으로 상기 래칫 휠(12)의 회전 운동을 막기 위한 블로킹 기구(15); 상기 래칫 휠(12)의 회전이 막힐 때 상기 주요 메인스프링(7)의 압축 응력에 대향하는 압축 응력을 상기 샤프트(4)에 전달하는 평형 스프링(20); 및 상기 래칫 휠(12)의 회전이 막힐 때 상기 감는 방향(a)으로 상기 샤프트(4)로부터 상기 평형 스프링(20)으로 힘을 전달하고 상기 래칫 휠(12)의 회전이 막히지 않을 때 상기 감는 방향(a)으로 상기 샤프트(4)에 대한 상기 평형 스프링(20)의 회전 운동을 가능하게 하는 프리휠 클러치(free-wheel clutch)를 포함하고, 상기 프리휠 클러치가 톱니(35, 39)를 갖는 블로킹 링(34) 및 상기 톱니(35, 39)와 상호 작용하는 블로킹 요소를 가지는, 샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구로서,

하나 이상의 블로킹 요소 및 블로킹 요소의 두 대향 단부는 상기 블로킹 링(34)의 톱니(35, 39)와 상호 작용하고, 상기 블로킹 요소(33, 44)의 두 대향 단부는 상기 블로킹 링(34)의 원주를 따라 각 간격(angular spacing)을 가지며, 이 각 간격은 상기 톱니(35, 39)의 분할 간격의 자연수배(whole-number multiple)와 다르며, 상기 블로킹 요소(33, 44)의 일 단부가 상기 블로킹 링(34)의 두 톱니(35, 39) 사이에 들어가고 동시에 상기 블로킹 요소(33, 44)의 대향 단부가 톱니(35, 39)와 접촉하게 되도록 상기 블로킹 요소(33, 44)가 장착된,

샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 블로킹 링(34)이 상기 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5)를 동축상으로 둘러싸고,

상기 평형 스프링(20)의 내측 단부가 토크-검증 방식으로(torque-proof fashion) 상기 블로킹 링(34)의 외부 원주에 고정되며,

상기 블로킹 링(34)은 내측 톱니를 가지고,

상기 하나 또는 복수의 블로킹 요소가 일직선의 잠금 핀(33)의 형태를 가지며, 이 잠금 핀(33)은, 상기 잠금 핀(33)이 지름 방향으로 이동할 수 있도록 상기 구동 세그먼트(5)에 장착되고, 잠근 핀의 길이는 상기 구동 세그먼트(5)의 지름을 초과하는,

샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구.
제 1 항에 있어서,

내측 톱니를 갖는 상기 블로킹 링(34)이 상기 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5) 상에 형성되고,

상기 블로킹 링(34)이 원형의 리테이너(retainer, 43)에 의해 동축상으로 둘러싸이며 그 외부 원주에 토크-검증 방식으로 상기 평형 스프링(20)의 내측 단부(29)가 고정되며,

상기 블로킹 요소가 상기 리테이너(43)의 내부 원주 상에서 회전하도록 장착된 블로킹 앵커(44)인,

샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

두 블로킹 요소(33, 44)가, 상기 블로킹 링(34) 상의 톱니 간격의 자연수배와 다른 각 간격을 가지고 상기 블로킹 링(34)의 원주 방향으로 위치하도록 제공되는,

샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구.
제 2 항에 있어서,

서로 축방향으로 구별되는 평면 상에서 상기 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5) 내에서 교차하도록 안내되는 두 잠금 핀(33)이 제공되는,

샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 블로킹 링(34)의 각각의 톱니(35, 39)가 일 회전 방향으로 점진적으로 상승하는 리지(ridge, 36, 40) 및 다른 방향으로 반경을 향해 가파르게 떨어지는 전방부(37, 41)를 갖는,

샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구.
제 6 항에 있어서,

상기 블로킹 링(34) 내에서, 일 톱니(35, 39)의 전방부(37, 41) 및 다음 톱니(35, 39)의 상승부(36, 40) 사이에 톱니 트로프(trough)(38, 42)가 제공되고, 상기 트로프(38, 42)가 일정한 반경을 갖는,

샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구.
제 1 항에 있어서,

상기 블로킹 링(34)이 상기 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5)를 동축상으로 둘러싸고,

상기 평형 스프링(20)의 내측 단부가 토크-검증 방식으로(torque-proof fashion) 상기 블로킹 링(34)의 외부 원주에 고정되며,

상기 블로킹 링(34)은 내측 톱니를 가지고,

상기 하나 또는 복수의 블로킹 요소가 일직선의 잠금 핀(33)의 형태를 가지며, 이 잠금 핀(33)은, 상기 잠금 핀(33)이 지름 방향으로 이동할 수 있도록 상기 구동 세그먼트(5)에 장착되고, 잠근 핀의 길이는 상기 구동 세그먼트(5)의 지름을 초과하고,

두 블로킹 요소(33, 44)가, 상기 블로킹 링(34) 상의 톱니 간격의 자연수배와 다른 각 간격을 가지고 상기 블로킹 링(34)의 원주 방향으로 위치하도록 제공되고,

서로 축방향으로 구별되는 평면 상에서 상기 샤프트(4)의 구동 세그먼트(5) 내에서 교차하도록 안내되는 두 잠금 핀(33)이 제공되는,

샤프트 상에 안전 벨트를 감기 위한 기구.