KR101568727B1 - 센서 스위칭 오프 기능을 구비한 좌석 벨트 리트랙터 - Google Patents

Abstract

자동 잠김 벨트 리트랙터(self-locking belt retractor)로서, 보다 상세하게는 하우징의 위에 고정된 치에 삽입될 수 있는 치 잠금 와셔(toothed lock washer)를 구비한 벨트 리트랙터의 차단 장치용 차량 감응 및 벨트 스트랩 감응 제어 시스템을 구비한 자동차를 위한 벨트 리트랙터로서, 제어 시스템은 벨트축과 함께 회전하며 치 잠금 와셔에 결합되며 스트랩 감응 제어부를 형성하기 위해 질량 관성을 갖도록 설계되며, 벨트 리트랙터의 위에 배치된 차량 센서의 센서 레버와의 결합을 위한 외부 기어를 구비한 외부 치를 구비하고, 적어도 하나의 잠김 레버가 마련되고, 벨트축의 회전에 의해 제어되는 잠김 레버가 스위칭 온 위치 및 스위칭 오프의 사이에서 회전할 수 있고, 실질적으로 전체 좌석벨트가 벨트축의 위에 감기는 작동 영역에서 차량 센서를 스위칭 오프시키도록 의도되며, 벨트 리트랙터의 상술한 동작 영역 내에서 벨트 스트랩 감응 제어를 스위칭 오프시키는 장치가 마련되며, 상기 벨트 리트랙터는 제어 시스템에 결합되며 벨트 리트랙터 하우징에 고정되는 캡(10)의 위에 배치되는 반대 방향의 기구에 의해 제어되고, 상기 잠금 레버는 하나의 스위칭 작동에 의해 캡(10)의 위에 고정된 차량 센서(12) 및 관성 제어 위치로부터 디스크 캠(32)을 위한 차단 위치로 변형될 수 있는 방식으로 디스크 캠(32)의 위에 장착된 관성 질량체(14)의 모두를 스위칭 오프시키는 것을 특징으로 한다.

Description

센서 스위칭 오프 기능을 구비한 좌석 벨트 리트랙터{Seatbelt retractor with sensor switching-off}

본 발명은 자동 잠김 벨트 리트랙터(self-locking belt retractor)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내장된 기어 내의 작동 가능한 치 잠금 와셔(toothed lock washer)를 구비한 벨트 리트랙터의 차단 장치용 차량 감응 및 웨빙 감응(webbing sensitive) 제어 시스템을 구비한 자동차를 위한 자동 잠김 벨트 리트랙터로서, 제어 시스템은 벨트축과 함께 회전하며 치 잠금 와셔에 결합되며 벨트 리트랙터의 위에 배치된 차량 센서의 센서 레버와의 결합을 위한 외부 기어를 구비한 웨빙 감응 제어부를 관성으로 형성하는 캠 디스크를 구비하고, 벨트축의 회전에 의해 제어되며 좌석벨트의 거의 모두가 벨트축 위로 감긴 작동 범위에서 차량 센서를 스위칭 오프시키기 위해 결합 위치와 해제 위치의 사이에서 회전 가능하도록 적어도 하나의 캐치 레버가 마련되며, 벨트 리트랙터의 상기 작동 범위에서도 웨빙 감응 제어부를 스위칭 오프시키는 장치가 마련되는 벨트 리트랙터에 관한 것이다.

상술한 특성들을 갖는 벨트 리트랙터가 독일 특허공개공보 10360032A1에 기술되어 있다. 좌석 벨트가 롤러 스프링의 효과의 아래에서 퇴피하거나 승객이 좌석 벨트를 해제한 이후에 퇴피 경로의 단부에서 갑작스럽게 정지할 때에 벨트 리트랙터의 차단 기구의 작동을 방지하기 위해, 종래의 벨트 리트랙터가 웨빙 감응 및 차량 감응 제어 시스템을 위한 차단을 이미 준비하므로 좌석 벨트의 퇴피 경로의 단부에서의 벨트축의 바람직하지 않은 차단이 방지된다.

이러한 목적을 위해 종래의 벨트 리트랙터는 벨트축과 함께 회전하는 잠금 디스크를 벨트축의 위에 구비한다. 잠금 디스크는 하우징의 위에 형성된 안내 곡선에 의해 하우징에 대해 회전 가능한 베어링들의 위의 정지 캐치 레버를 제어한다. 시트 벨트의 거의 전부가 벨트축 위로 감기는 작동 영역에서 잠금 디스크는 차량 센서의 센서 레버에 직접 영향을 미쳐 캠 디스크와 함께 작동함으로써 캠 디스크를 정지시키고, 이러한 방식으로 차량 센서 제어 시스템을 스위칭 오프시킨다. 웨빙 감응 시스템이 적절한 관성으로 이루어지는 캠 디스크를 통해 구현되는 한, 웨빙 감응 시스템을 스위칭 오프시키기 위해서는 부가적인 잠금 장치가 벨트축 위에 존재한다. 부가적인 잠금 장치는 차량 센서를 스위칭 오프시키기 위해 안내 게이트를 통해 작동을 위해 캐치 레버에 연결되고, 캐치 레버의 잠금 위치에 의해 발생하는 차단 위치에서 캠 디스크와 결합하여 캠 디스크를 토크 방지가 되게 벨트축에 잠근다.

종래의 벨트 리트랙터는 차량 감응 및 웨빙 감응 제어 시스템을 스위칭 오프시키기 위해 상이한 레버들이 마련되어야 하는 단점을 갖는다. 이는 벨트 리트랙터의 구성을 복잡하게 하며 따라서 제작 비용을 고가로 만든다. 나아가 두 개의 제어 시스템은 연속적으로만 스위칭 오프될 수 있는데, 이는 초기에 웨빙 감응 제어 시스템의 잠금의 제어를 위해 차량 센서를 위한 캐치 레버의 작동이 필수적이기 때문이다. 복수 개의 제어 단계들이 필요하므로, 이에 대응하는 결함에 대한 종속이 제거될 수 없다.

나아가 독일 특허공개공보 10027134A1로부터 축 연장부의 위에 움직이지 않는 캠 디스크를 구비하는 벨트 리트랙터로는 제어 시스템을 지지하는 커버의 내측에 차량 센서가 부착되어야 하고, 차량 센서의 센서 레버가 이를 제어하기 위해 캠 디스크의 외부 기어와 결합되어야 하는 것이 알려져 있다.

본 발명은 자동 잠김 벨트 리트랙터의 상기 문제점에 기초한 것으로, 차량 감응 및 웨빙 감응 제어 시스템의 모두를 스위칭 오프시키는 유형에 따른 특성을 구비하며 이에 따라 스위칭 오프 기능의 안전성을 향상하는 벨트 리트랙터에 관한 것이다.

이러한 문제점의 해결책은 유용한 실시예들 및 본 상세한 설명을 뒤따르는 특허청구범위의 내용으로부터의 본 발명의 발전된 형성을 가져 온다.

상세하게는 본 발명은 제어 시스템을 유지하며 벨트 리트랙터 하우징에 고정되는 캡을 구비한다. 벨트 리트랙터 하우징은 그 위에 장착되는 반대 방향의 전달부에 의해 제어되어 한 번의 스위칭 단계로 캡의 위에 장착된 차량 센서 및 관성 제어 위치로부터 캠 디스크를 위한 차단 위치로 회전하는 캠 디스크의 위에 장착된 비활성 질량체의 모두를 스위칭 오프시키는 캐치 레버를 구비한다. 종래 기술의 상태와는 대조적으로 캠 디스크의 질량 관성은 캠 디스크의 위에 이동 가능하게 장착된 비활성 질량체에 의해 형성되므로, 이로 인해 차량 센서 및 관성 질량체의 모두를 하나의 캐치 레버를 통해 동시에 스위칭 오프시킬 수 있는 유용한 기능이 얻어진다. 이것은 본 발명이 제어 시스템들을 함께 스위칭 오프시키기 위해 단일의 구성 요소 및 단일의 단계만이 필요한 장점과 관련되는 것을 의미한다. 이 캐치 레버는 또한 차량 센서와 동일한 방식으로 캡 위에 장착되기 때문에, 캡은 벨트 리트랙터의 기능을 위해 필요한 복수 개의 구성 요소들을 위한 지지체이어서 벨트 리트랙터의 설계가 또한 전체적으로 단순화된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 캡 위에 회전 가능하게 장착되기 위해 내부 기어와 외부 기어를 모두 갖는 연결링을 위해 설계됨으로써 캠 디스크의 관성 질량체가 연결링의 관성 기어와 결합되는 캠 디스크를 위한 차단 위치 내에서 제어되고, 캐치 레버는 연결링의 외부 기어와의 결합 위치와 해제 위치의 사이에서 반대 방향의 전달부에 의해 역전될 수 있다. 그러므로 관성 질량체는 웨빙 감응 제어부의 기능을 위해 회전하지 않는 고정된 연결링을 쓰러스트 베어링으로서 필요로 하고, 연결링을 고정하거나 연결링을 회전하도록 허용하는 것을 통해 웨빙 감응 시스템의 스위칭 온 또는 스위칭 오프가 이루어진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량 센서의 스위칭 온이나 스위칭 오프와 관련하여, 본 발명은 캐치 레버가 차량 센서를 위한 스위칭 오프 위치에 있을 때 캐치 레버가 차량 센서의 센서 레버를 고정하도록 하기 위해 캐치 레버가 캡의 위에 장착되도록 설계된다. 차량 센서의 센서 레버가 캐치 레버에 의해 고정되면, 센서 레버는 캠 디스크의 외부 기어와 결합할 수 없으므로 차량 감응 제어 시스템은 스위칭 오프된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 캐치 레버가 웨빙 감응 및 차량 감응 시스템을 위해 스위칭 오프 위치에 있을 때 캐치 레버는 연결링의 외부 기어와 외측에서 결합되게 제어되며, 또한 이 위치에서 차량 센서의 센서 레버를 고정한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 캐치 레버는 캡의 외측에 장착된 로커(rocker)로 설계되어, 작동 범위 내에서 직각으로 구부러져 반대 방향의 전달부에 의해 왕복하는 형태로 이동하여 캡을 통과하여 오목부 내에 도달하고, 연결링의 외부 기어와 차량 센서의 센서 레버를 파지한다. 이로 인해 벨트 리트랙터의 컴팩트한 디자인이 가능해진다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 반대 방향의 전달부는 캐치 레버의 각각의 스위칭을 일으키는 이동 캠들이 장착되는 벨트축에 결합된 서로 맞물리는 복수 개의 톱니들과 유사한 방식으로 이루어지도록 설계된다.

본 발명의 일 실시예에 관한 벨트 리트랙터에 의하면, 차량 센서 및 관성 질량체의 모두를 하나의 캐치 레버를 통해 동시에 스위칭 오프시킬 수 있다.

도면들은 이하에서 설명될 본 발명의 일 실시예를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b는 웨빙 감응 및 차량 감응 제어 시스템을 스위칭 온시키고 스위칭 오프시키는 장치를 구비하는 자동 잠김 벨트 리트랙터의 웨빙 감응 및 차량 감응 제어 시스템에서 스위칭 온되는 센서 기술을 개략적으로 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 도 1a 및 도 b의 각각에서 센서 기술이 스위칭 오프된 것을 도시한다.
도 3은 반대 방향의 전달부를 구비한 벨트 리트랙터 및 이에 의해 제어되는 캐치 레버의 상면도이다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 따른 벨트 리트랙터 시스템의 측면 단면도이다.

도 1 a 및 도 1b는 벨트축으로부터 벨트 리트랙터의 기능 부분들의 지지체로서의 캡(10)의 내부를 바라본 벨트 리트랙터의 시스템 측을 각각 도시한다. 캡(10)의 내측에는 도 4에 도시된 어댑터(34)를 통해 차량 센서(12)를 정지시키는 축 기어(11)가 상이한 위치들에서 도시된다. 차량 센서(12)는, 차량 센서(12)가 도 1a 및 도 1b에 도시되지 않은 캠 디스크의 외부 기어(33)와 결합되어 작동할 때에 웨빙 감응 및 차량 감응 제어 시스템의 부분으로서 제어되는 센서 레버(13)를 구비한다. 이러한 캠 디스크(32)는 도 4에 더 명확히 도시된다.

벨트 리트랙터의 웨빙 감응 시스템은 외측 단부에 차단 치(blocking tooth)를 구비하고, 베어링(15)의 둘레에서 회전 가능한 캠 디스크(32)의 위에 장착되어, 캠 디스크(32)의 평면으로 캡(10)에 의해 포위되는 평면을 향해 돌출하는 관성 질량체(14)에 의해 형성된다.

내부 기어(18) 및 외부 기어(19)를 구비하는 회전하는 연결링(17)은 캡(10)의 내부에 장착된다. 내부 기어(18)는 관성 질량체(14)가 이하에서 설명될 작동 위치 내에서 차단 치(16)에 의해 내부 기어(18)와 결합할 수 있도록 설계된다.

이하에서 설명될 두 개의 작동 위치에서 캐치 레버(20)가 스토퍼(22)에 의해 연결링(17)의 외부 기어(19)와 결합하거나 분리되고 이로 인해 연결링(17)을 고정하거나 해제할 수 있도록 캡(10)의 위에 캐치 레버(20)가 장착된다. 나아가 캐치 레버(20)는, 캐치 레버가 캠 디스크(32)의 외부 기어(33)와 결합할 수 없도록, 대응하는 작동 위치에서 캐치 레버(20)가 차량 센서(12)의 센서 레버(13)에서 캠(21)의 표면을 통해 센서 레버(13)를 고정하도록 장착되는 캠(21)을 구비한다(도 4).

도 1a 및 도 1b는 웨빙 감응 및 차량 감응 제어 시스템의 모두를 위한 각각의 결합을 도시한다. 이러한 결합 위치에서 캐치 레버(20)는 스토퍼(22)에 의해 연결링(17)의 외부 기어(19)와 결합하며 이로 인해 연결링을 고정한다. 벨트축(29)과 결합된 캠 디스크(32)의 이와 같은 결합 위치에서 대응하는 회전 가속도가 존재한다면, 관성 모멘트로 인해 관성 질량체(14)가 변형되어 캐치 레버(20)에 의해 회전 불가능하게 고정된 연결링(17)의 내부 기어(18)의 잠금 치(16)와 결합한다. 이러한 방식으로 캠 디스크(32)가 회전 가능한 운동에서 정지하여 캠 디스크(32)와 벨트축(29)의 사이의 상대적인 회전이 발생하고, 이러한 상대적인 운동은 일반적인 벨트 리트랙터에서와 유사하게 치 잠금 와셔(30; 도 4)의 변형으로 변환되어 하우징 내에 고정된 기어에 삽입됨으로써 벨트축(29)의 회전 운동을 차단한다.

동시에 도 1a에 따르면 캐치 레버(20)의 캠(21)은 차량 센서(12)의 센서 레버(1)의 운동의 외측 범위에 위치하므로, 대응하는 차량 가속이나 차량 감속으로 인해 차량 센서(12)는 캠 디스크(32)의 외부 기어(33)와 결합된 센서 레버(13)를 제어할 수 있다. 이와 같은 방식으로 캠 디스크(32)는 또한 회전 운동에서 정지할 수 있으며, 이로 인해 치 잠금 와셔(30)의 제어가 이루어진다.

도 2a 및 도 2b는 해제 위치에서 캐치 레버(20)의 역전을 통해 웨빙 감응 및 차량 센서 제어 시스템의 대응되는 동시적 분리를 도시한다. 도 2b에 도시된 것과 같이 캐치 레버(20)는 스토퍼(22)에 의해 연결링(17)의 외부 기어(19)와 분리됨으로써, 연결링(17)이 회전할 수 있다. 관성 질량체(14)의 차단 치(16)가 연결링(17)의 내부 기어(18)와 결합하면, 이로 인해 변형된 관성 질량체(14)가 회전하는 연결링(17)의 내부에서 쓰러스트 베어링을 발견하지 못함으로써 연결링(17)과 관성 질량체(14)와 캠 디스크(32)는 벨트축(29)과 함께 계속 회전한다. 캠 디스크(32)와 벨트축(29)의 사이의 상대적인 운동이 부족함으로 인해, 치 잠금 와셔(30)의 변형과 그로 인한 벨트축(29)의 차단은 발생하지 않는다. 그러므로 웨빙 감응 제어 시스템은 분리된다.

캐치 레버(20)의 이러한 분리 위치에서 도 1a에 따르면, 캠(21)은 센서 레버(13)를 센서 레버(13)가 캠 디스크(32)의 외부 기어(33)와 결합할 수 없는 위치에 고정한다. 대응하는 차량 감속 또는 차량 가속으로 인해 캠 디스크(32)의 회전 운동의 차단과 그로 인한 벨트축(29)의 상대적인 운동은 발생하지 않는다. 차량 감응 제어 시스템은 분리된다.

도 1a 및 도 1b와 도 2a 및 도 2b에 따라 설명한 캐치 레버(20)의 작동 위치들의 사이에서의 캐치 레버(20)의 왕복 운동하는 형태의 스위칭은 캡(10)의 외측에 장착된 반대 방향의 전달부를 통해 제어된다. 이를 위해 벨트축(29)은 도 4에 도시된 것과 같이 축 연장부(35)로 캡(10)을 통과하며, 축 연장부에는 벨트축(29)과 함께 회전하는 축 톱니(23)가 장착된다. 축 톱니(23)는 캐치 레버(20)에 장착된 로커 톱니(24)와 연속적으로 맞물린 결합을 한다. 로커 톱니는 회전하는 방식으로 이동할 수 있는 대신에 로커(rocker)로 설계된다. 로커 톱니(24)는 캡(10)의 위에 회전 가능하게 고정된 다른 로커 톱니(25)와 맞물려 결합한다. 이동 캠들(26)은 세 개의 톱니들(23, 24, 25)의 위에 장착되어 맞물림의 소정의 돌출 상태 또는 퇴피 상태에서 벨트축(29)의 회전 운동에 의존하여 서로 접촉함으로써, 로커로 설계된 캐치 레버(20)가 작동 위치들의 사이에서 스위칭되게 한다. 이러한 스위칭의 원리는 종래 기술의 상태에서 충분히 알려져 있다. 로커의 형태로 캡(10)의 외측에 장착된 캐치 레버(20)는 할당된 요홈(28)에서 오프셋 영역(27)으로 캡(10)을 관통하고, 캡(10)에 의해 포위되는 높이로 돌출하는 오프셋 영역(27)에서 스토퍼(22)와 캠(21)을 형성한다.

상술한 상세한 설명과 특허청구범위들과 요약과 도면들에서 개시되는 본 문서들의 목적의 특징은 다양한 실시예들의 각각에 의해서 그리고 실시예들을 조합하여 본 발명을 구현함에 있어서 필수적이다.

10: 캡 23: 축 톱니
11: 축 기어 24, 25: 로커 톱니
12: 차량 센서 26: 이동 캠들
13: 센서 레버 27: 오프셋 영역
14: 관성 질량체 28: 요홈
15: 베어링 29: 벨트축
16: 차단 치 30: 치 잠금 와셔
17: 연결링 32: 캠 디스크
18: 내부 기어 34: 어댑터
20: 캐치 레버 35: 축 연장부
21: 캠 19, 33: 외부 기어
22: 스토퍼

Claims (6)

1. 내장된 기어 내의 작동 가능한 치 잠금 와셔(toothed lock washer)를 구비한 벨트 리트랙터의 차단 장치용 차량 감응 및 웨빙 감응 제어 시스템을 구비한 자동차를 위한 자동 잠김 벨트 리트랙터로서, 제어 시스템은 벨트축과 함께 회전하며 치 잠금 와셔에 결합되며 벨트 리트랙터의 위에 배치된 차량 센서의 센서 레버와의 결합을 위한 외부 기어를 구비한 웨빙 감응 제어부를 관성으로 형성하는 캠 디스크를 구비하고, 벨트축의 회전에 의해 제어되며 좌석벨트의 거의 모두가 벨트축 위로 감긴 작동 범위에서 차량 센서를 스위칭 오프시키기 위해 결합 위치와 해제 위치의 사이에서 회전 가능하도록 적어도 하나의 캐치 레버가 마련되며, 벨트 리트랙터의 상기 작동 범위에서도 웨빙 감응 제어부를 스위칭 오프시키는 장치가 마련되고, 반대 방향의 전달부에 의해 제어되는 캐치 레버(20)가 제어 시스템을 지지하며 벨트 리트랙터 하우징에 고정되는 캡(10)의 위에 장착되고, 캐치 레버가 일회의 스위칭 동작으로 캡(10)의 위에 고정된 차량 센서(12) 및 캠 디스크(32)의 위에 장착된 관성 질량체(14)를 모두 스위칭 오프시키며 관성 제어 위치로부터 캠 디스크(32)를 위한 차단 위치로 회전 가능한 것을 특징으로 하는, 자동 잠김 벨트 리트랙터.
2. 제1항에 있어서,
   연결링(17)이 캡(10)의 위에 회전 가능하게 장착되고 외부 기어(19) 및 내부 기어(18)의 모두에 결합되어, 캠 디스크(32)를 위한 차단 위치에서는 캠 디스크(32)의 관성 질량체(14)가 연결링(17)의 내부 기어(18)와 서로 맞물리고, 이로 인해 캐치 레버(20)가 연결링(17)의 외부 기어(19)와의 결합 위치 및 해제 위치의 사이에서의 반대 방향의 전달부에 의해 역전될 수 있는 것을 특징으로 하는, 자동 잠김 벨트 리트랙터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   캐치 레버(20)가 캡(10)의 위에 장착됨으로써 차량 센서(12)를 위한 차단 위치에서 캐치 레버(20)는 차량 센서(12)의 센서 레버(13)를 고정하는 것을 특징으로 하는, 자동 잠김 벨트 리트랙터.
4. 제2항에 있어서,
   웨빙 감응 및 차량 감응 제어 시스템을 위한 차단 위치에서 캐치 레버(20)는 연결링(17)의 외부 기어(19)에서 분리되고, 또한 이 위치에서 차량 센서(12)의 센서 레버(13)를 고정하는 것을 특징으로 하는, 자동 잠김 벨트 리트랙터.
5. 제2항에 있어서,
   캐치 레버(20)는 캡(10)의 외측에 장착된 록커(rocker)로서 설계되어, 왕복하는 방식으로 반대 방향의 전달부에 의해 이동 가능하며, 연결 기능 영역(27)을 통해 요홈(28)의 내측의 캡(10)을 통과하여 연결링(17)의 외부 기어(19)와 차량 센서(12)의 센서 레버(13)를 파지하는 것을 특징으로 하는, 자동 잠김 벨트 리트랙터.
6. 제1항에 있어서,
   반대 방향의 전달부는, 캐치 레버(20)의 각각의 스위칭을 일으키는 이동 캠들(26)이 장착되는 벨트축(29)에 서로 맞물리는 복수 개의 톱니들(23, 24, 25)로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 자동 잠김 벨트 리트랙터.

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