KR20170068959A - 자동차용 시트벨트의 버클 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주행 진동 등으로 인하여 버클내의 관성레버가 공진하는 동시에 버클 버튼과 접촉하며 소음을 발생시키는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차용 시트벨트의 버클 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 버클 버튼과 관성레버 간의 직접적인 접촉을 회피하는 구조를 개선하되, 프리텐셔너 작동시 텅이 버클로부터 이탈되는 것을 방지하는 기본 기능을 그대로 수행할 수 있는 구조로 개선하여, 주행 진동 등에 의하여 버클 버튼과 관성레버 간의 접촉 소음이 발생하는 것을 용이하게 방지할 수 있도록 한 자동차용 시트벨트의 버클 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

자동차용 시트벨트의 버클 장치{Buckle device for seat belt of vehicle}

본 발명은 자동차용 시트벨트의 버클 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주행 진동 등으로 인하여 버클내의 관성레버가 공진하는 동시에 버클 버튼과 접촉하며 소음을 발생시키는 것을 방지할 수 있도록 한 자동차용 시트벨트의 버클 장치에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 자동차용 시트벨트 장치는 일정 길이의 웨빙(webbing)을 인출 가능하게 저장하는 리트랙터와, 웨빙의 끝단에 장착된 텅(tongue)과, 텅이 삽입 체결되는 버클 등을 포함하여 구성되며, 이에 사용자가 웨빙을 잡아 당기는 동시에 텅을 버클에 체결함으로써, 시트벨트 착용이 이루어진다.

또한, 상기 리트랙터는 일정 길이의 웨빙(webbing)이 인출 가능하게 감겨지는 웨빙 샤프트부와, 충돌시 웨빙 샤프트부의 스풀에 감겨진 웨빙을 순간적으로 감아서 승객이 앞으로 나가려는 힘을 제어하는 프리텐셔너를 포함하여 구성된다.

상기 프리텐셔너는 일종의 안전장치로서, 승객이 시트벨트를 착용한 상태에서 차량 충돌이 발생하면, 시트벨트 즉, 웨빙의 일정 길이를 순간적으로 되감아주는 작동을 함으로써, 승객이 앞으로 쏠리는 것을 막아 승객 상해를 감소시키는 기능을 한다.

이때, 차량 충돌 사고시 웨빙을 순간적으로 뒤감아주는 프리텐셔너의 작동으로 인한 가속도가 발생하게 되는데, 이 가속도에 의하여 버클에 관성력(관성모멘트)이 발생하여, 버클로부터 텅이 순간적으로 이탈되는 현상이 발생할 수 있다.

이에, 상기 버클로부터 텅이 순간적으로 이탈되는 현상을 방지하기 위하여 버클의 내부에 관성레버(G-mass 라도고 칭함)가 장착되고 있다.

첨부한 도 1은 종래의 관성레버 장착 구조를 나타낸 단면도이다.

도 1에서, 도면부호 10은 버클을 지시하고, 도면부호 20은 관성레버를 지시한다.

상기 버클(10)은 웨빙의 끝단에 장착된 텅(30)이 삽입 체결되는 버클 하우징(12)과, 버클 하우징(12)의 전단부에 누름 가능하게 장착된 버클 버튼(14)을 포함하여 구성되고, 상기 버클 버튼(14)의 후면에는 관성레버 접촉홈(15)이 형성되어 있다.

상기 관성레버(20)는 버클 하우징(12)의 내벽에 회전축(21)을 매개로 회전 가능하게 장착되는 것으로서, 회전축(21) 아래의 앞쪽 하단부에는 버클 버튼(14)의 후면에 형성된 관성레버 접촉홈(15)에 삽입되는 삽입단(23)이 일체로 형성되고, 뒤쪽 하단부에는 락킹단(24)이 일체로 형성된 구조로 구비된다.

또한, 상기 관성레버(20)의 상부쪽 부분(회전축의 위쪽 부분)이 무게중심이 되고, 상기 락킹단(24)에는 아래쪽으로 개방된 락킹홈(25)이 형성된다.

한편, 상기 버클 하우징(12)의 내부에는 텅(30)의 구속홀에 잠금 삽입되는 래치(18)가 배치되어 있다.

보다 상세하게는, 상기 래치(18)는 텅(30)을 버클 하우징(12)내에 삽입 체결할 때 텅(30)의 구속홀내에 잠금 삽입되는 동작을 하고, 버클 버튼(14)의 눌림시 텅(30)의 구속홀로부터 빠져나오는 동작을 하게 되며, 이러한 래치(18)의 동작은 캔틸레버를 포함하는 공지의 메카니즘에 의하여 이루어진다.

이때, 상기 래치(18)의 위에는 락킹핀(16)이 배치되어 있는데, 이 락킹핀(16)도 공지의 메카니즘에 의하여 래치(18)의 이동 궤적을 따라 함께 이동하게 된다.

따라서, 상기 텅(30)을 버클(10)내에 삽입 체결하면, 텅(30)의 구속홀내에 래치(18)가 삽입 체결됨으로써, 시트벨트 착용이 이루어진다.

여기서, 차량 충돌 사고시 웨빙을 순간적으로 뒤감아주는 프리텐셔너가 작동하면, 프리텐셔너의 작동으로 인한 가속도가 발생하게 되는데, 이 가속도에 의하여 텅이 체결된 버클내에 관성력(상방향 시계방향 모멘트)이 발생하게 된다.

이때의 관성력에 의하여, 첨부한 도 1에서 보듯이 상기 관성레버(20)가 회전축(21)을 중심으로 상방향 시계방향 회전을 하게 되고, 동시에 락킹단(24)에 형성된 락킹홈(25)내에 락킹핀(16)이 잠금 삽입되어, 결국 락킹핀(16)이 관성레버(20)에 의하여 눌리는 상태가 된다.

이렇게 상기 락킹핀(16)이 눌리게 되면, 락킹핀(16)과 함께 래치(18)도 눌리게 됨으로써, 래치(18)가 텅(30)의 구속홀로부터 이탈되지 않게 되고, 이에 버클로부터 텅이 순간적으로 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.

한편, 상기 시트벨트 착용 해제를 위하여 사용자가 버클 버튼(14)을 누르면, 버클 버튼(14)의 후면에 형성된 관성레버 접촉홈(15)에 관성레버(20)의 삽입단(23)이 삽입된 상태이므로, 버클 버튼(14)의 누름력이 삽입단(23)에 작용하게 되고, 이에 관성레버(20)가 회전축(21)을 중심으로 상방향 시계반대방향 회전을 하게 되어, 래치(18)를 누르고 있던 락킹핀(16)이 락킹홈(25)으로부터 락킹 해제된 상태가 된다.

이에, 상기 래치(18)가 텅(30)의 구속홀로부터 빠져나오게 됨으로써, 텅(30)이 버클(10)로부터 분리되는 시트벨트 착용 해제 상태가 된다.

그러나, 상기한 종래의 시트벨트 버클 장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 버클 버튼과 관성레버가 평상시 서로 접촉된 상태 즉, 버클 버튼의 관성레버 접촉홈내에 관성레버의 삽입단이 삽입되어 접촉된 상태로 있기 때문에 주행 진동 등으로 인하여 버클내의 관성레버가 공진하는 동시에 관성레버가 버클 버튼과 지속적으로 접촉하며 접촉 소음(rattle noise)을 발생시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 버클 버튼과 관성레버 간의 직접적인 접촉을 회피하는 구조를 개선하되, 프리텐셔너 작동시 텅이 버클로부터 이탈되는 것을 방지하는 기본 기능을 그대로 수행할 수 있는 구조로 개선하여, 주행 진동 등에 의하여 버클 버튼과 관성레버 간의 접촉 소음이 발생하는 것을 용이하게 방지할 수 있도록 한 자동차용 시트벨트의 버클 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 버클 버튼과, 텅을 버클내에 삽입 체결할 때 텅의 구속홀내에 잠금 삽입되고, 버클 버튼의 눌림시 텅의 구속홀로부터 빠져나오는 메카니즘을 갖는 래치와, 래치 위에 배치되어 래치의 이동 궤적을 따라 함께 이동하는 락킹핀을 포함하는 자동차용 시트벨트의 버클 장치에 있어서, 상기 버클 버튼의 후부쪽 버클 하우징내에 관성레버를 장착하되, 버클 버튼과 비접촉되도록 이격된 상태로 장착하는 동시에 상기 락킹핀의 구속을 위하여 하방향 시계방향으로 회전하거나, 락킹핀의 구속해제를 위하여 하방향 시계반대방향으로 회전 가능한 구조로 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트의 버클 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 관성레버는 버클하우징에 회전축을 매개로 하방향 시계방향 또는 하방향 시계반대방향으로 회전 가능하게 장착되고, 회전축의 하부에 무게중심을 갖는 구조로 구비된 것임을 특징으로 한다.

또한, 상기 관성레버의 후부에는 락킹핀을 구속하는 구속단이 일체로 형성되며, 이 구속단은 락킹핀의 저부 및 후부를 감싸도록 위쪽으로 구부러진 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 버클 버튼의 후부쪽 상면에는 관성레버를 하방향 시계반대방향으로 회전시키기 위한 캠이 돌출 형성되고, 상기 관성레버의 상면에서 그 앞쪽 부분에는 버클 버튼의 눌림시 캠이 접촉하는 사선접촉면이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 버클 버튼의 후면과 관성레버의 전면 간에는 관성레버의 유동을 방지하기 위한 스프링 댐퍼가 연결된 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 버클 버튼의 후부에 관성레버를 이격된 상태로 비접촉되게 장착함으로써, 주행 진동 등에 의하여 버클 버튼과 관성레버 간의 접촉 소음이 발생하는 것을 용이하게 방지할 수 있다.

둘째, 프리텐셔너 작동시 관성레버가 하방향 시계반대방향으로 회전하여 락킹핀을 구속하거나, 락킹핀의 구속해제를 위하여 하방향 시계방향으로 회전하는 동작을 하게 됨으로써, 프리텐셔너 작동시 텅이 버클로부터 이탈되는 것을 방지하는 기본 기능을 그대로 유지시킬 수 있다.

셋째, 종래에는 관성레버와 그 주변 부품 간의 모멘트 균형이 어긋나서, 관성레버가 버클 버튼을 눌림방향을 이동시켜 텅의 오해제 가능성이 있지만, 본 발명의 관성레버는 버클 버튼과의 접점이 없어 버튼이 눌릴 가능성이 없고, 그에 따라 텅의 오해제를 방지할 수 있다.

넷째, 버클 버튼의 후면과 관성레버의 전면 간에 스프링 댐퍼를 더 연결함으로써, 주행 진동에도 관성레버의 유동을 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 시트벨트 버클 장치로서, 관성레버 장착 구조를 나타낸 단면도,
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 시트벨트의 버클 장치를 도시한 단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 자동차용 시트벨트의 버클 장치를 구성하는 관성레버에 작용하는 회전 모멘트를 나타낸 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 시트벨트의 버클 장치를 도시한 단면도이다.

도 2 및 도 3에서, 도면부호 10은 버클을 지시하고, 도면부호 100은 본 발명의 관성레버를 지시한다.

상기 버클(10)은 웨빙의 끝단에 장착된 텅(30)이 삽입 체결되는 버클 하우징(12)과, 버클 하우징(12)의 전단부에 누름 가능하게 장착된 버클 버튼(14)을 포함하여 구성되고, 상기 버클 버튼(14)의 후부쪽 상면에는 관성레버(100)를 하방향 시계반대방향으로 회전시키기 위한 캠(14-1)이 일체로 돌출 형성된다.

특히, 상기 관성레버(100)는 버클 버튼(14)의 후부쪽으로부터 이격된 상태로 버클 하우징(12)내에 회전 가능하게 장착되어, 텅 체결 상태 및 프리텐셔너 작동시 등과 같은 상태에서 버클 버튼(14)과 미접촉된 상태로 유지된다.

보다 상세하게는, 상기 관성레버(100)는 버클 버튼(14)과 비접촉되도록 이격된 상태로 장착되되, 락킹핀(16)의 구속을 위하여 하방향 시계방향으로 회전하거나, 락킹핀(16)의 구속해제를 위하여 하방향 시계반대방향으로 회전 가능한 구조로 장착된다.

이를 위해, 상기 관성레버(100)는 그 상부쪽이 버클하우징(12)내에 회전축(101)을 매개로 하방향 시계방향 또는 하방향 시계반대방향으로 회전 가능하게 장착되고, 관성레버(100)의 영역중 회전축(101)의 하부쪽 부분이 무게중심을 갖는 구조로 구비된다.

또한, 상기 관성레버(100)의 후부에는 락킹핀(16)을 구속하는 구속단(102)이 일체로 형성되는 바, 이 구속단(102)은 락킹핀(16)의 저부 및 후부를 감싸도록 위쪽으로 구부러진 형상으로 형성된다.

또한, 상기 관성레버(100)의 상면에서 그 앞쪽 부분에는 버클 버튼(14)의 눌림시 캠(14-1)과 접촉하는 사선접촉면(103)이 형성되는 바, 캠(14-1)이 사선접촉면(103)을 눌러주면 관성레버(100)가 하방향 시계방향으로 회전하여 락킹핀(16)에 대한 잠금 해제가 이루어진다.

한편, 상기 버클 버튼(14)의 후면과 관성레버(100)의 전면 간에 스프링 댐퍼(26)를 더 연결함으로써, 주행 진동으로 인하여 관성레버(100)가 유동되는 것을 스프링 댐퍼(26)에서 차단해주게 된다.

이와 같이, 상기 버클 버튼(14)의 후부에 관성레버(100)를 이격된 상태로 비접촉되게 장착함으로써, 주행 진동 등에 의하여 버클 버튼(14)과 관성레버(100) 간의 접촉 소음이 발생하는 것을 용이하게 방지할 수 있고, 또한 스프링 댐퍼(26)에 의하여 관성레버(100)가 유동되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 시트벨트 버클 장치에 대하 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

전술한 바와 같이, 상기 버클 하우징(12)의 내부에는 텅(30)의 구속홀에 잠금 삽입되는 래치(18)가 배치되어 있으며, 이 래치(18)는 텅(30)을 버클 하우징(12)내에 삽입 체결할 때 텅(30)의 구속홀내에 잠금 삽입되는 동작을 하고, 버클 버튼(14)의 눌림시 텅(30)의 구속홀로부터 빠져나오는 동작을 하게 되며, 이러한 래치(18)의 동작은 캔틸레버를 포함하는 공지의 메카니즘에 의하여 이루어진다.

또한, 상기 래치(18)의 위에 배치되는 락킹핀(16)도 공지의 메카니즘에 의하여 래치(18)의 이동 궤적을 따라 함께 이동하게 되며, 도 2 및 도 3에 "┘" 형상 박스로 표시한 부분이 락킹핀(16)의 이동 궤적을 나타낸다.

이때, 상기 락킹핀(16)이 이동궤적("┘" 형상 박스로 표시한 부분)의 가장 앞쪽에 위치하면 텅(30)의 구속홀내에 래치(18)가 삽입 체결되는 상태가 되고, 뒤쪽으로 이동후 위로 이동하면 텅(30)의 구속홀로부터 래치(18)가 분리되는 상태가 된다.

따라서, 상기 텅(30)을 버클 하우징(12)내에 삽입 체결하면, 텅(30)의 구속홀내에 래치(18)가 삽입 체결되는 동시에 락킹핀(16)이 이동궤적("┘" 형상 박스로 표시한 부분)의 가장 앞쪽에 위치하게 되고, 이때 관성레버(100)의 구속단(102)이 락킹핀(16)의 저부 및 후부를 감싸서 락킹핀(16)이 이동궤적의 뒤쪽으로 이동하지 못하도록 차단하는 상태가 된다.

여기서, 차량 충돌 사고시 웨빙을 순간적으로 뒤감아주는 프리텐셔너가 작동하면, 프리텐셔너의 작동으로 인한 가속도(웨빙을 감아줌에 따른 텅을 당기는 방향으로의 가속도)가 발생하게 되는데, 이 가속도에 의하여 텅이 체결된 버클내에 관성력이 발생하게 된다.

이때, 첨부한 도 4에서 보듯이 상기 관성레버(100)는 프리텐셔너 작동으로 인한 가속도가 발생하는 방향과 반대방향으로의 하중(Fm)으로 작용하고, 동시에 프리텐셔너 작동에 따른 관성력에 의하여 관성레버(100)에 하방향 시계반대방향 모멘트가 걸리게 된다.

참고로, 첨부한 도 5에서 보듯이 앵커형 프리텐셔너의 경우 프리텐서너 작동시 가속도가 발생하는 방향이 관성레버(100)의 하부쪽으로 작용하는데, 이때에도 상기 관성레버(100)가 프리텐셔너 작동으로 인한 가속도가 발생하는 방향과 반대방향(상방향)으로의 하중(Fm)으로 작용하고, 동시에 프리텐셔너 작동에 따른 관성력에 의하여 관성레버(100)에 하방향 시계반대방향 모멘트가 걸리게 된다.

따라서, 상기 관성레버(100)의 구속단(102)이 락킹핀(16)의 저부 및 후부를 계속 감싸서 락킹핀(16)이 이동궤적의 뒤쪽으로 이동하지 못하도록 차단하는 상태를 유지하게 되므로, 텅(30)의 구속홀내에 래치(18)가 삽입 체결된 상태를 계속 유지시킬 수 있고, 결국 버클로부터 텅이 순간적으로 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.

한편, 상기 시트벨트 착용 해제를 위하여 사용자가 버클 버튼(14)을 누르면 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 관성레버(100)의 사선접촉면(103)을 버클 버튼(14)의 캠(14-1)이 눌러주게 되고, 이에 관성레버(100)가 하방향 시계방향으로 회전하여 락킹핀(16)에 대한 잠금 해제가 이루어진다.

이에, 상기 락킹핀(16)이 이동궤적("┘" 형상 박스로 표시한 부분)의 가장 앞쪽에 위치에서 뒤쪽으로 이동후 위로 이동하면, 텅(30)의 구속홀로부터 래치(18)가 빠져나오게 됨으로써, 텅(30)이 버클(10)로부터 분리되는 시트벨트 착용 해제 상태가 된다.

이와 같이, 프리텐셔너 작동시 관성레버(100)가 하방향 시계반대방향으로 회전하여 락킹핀(16)을 구속하거나, 락킹핀(16)의 구속해제를 위하여 하방향 시계반대방향으로 회전하는 동작을 하게 됨으로써, 프리텐셔너 작동시 텅이 버클로부터 이탈되는 것을 방지하는 기본 기능을 그대로 유지시킬 수 있다.

한편, 종래에는 관성레버의 회전 모멘트가 그 주변 부품에 의하여 더 강하게 셋팅되어, 관성레버와 그 주변 부품 간의 모멘트 균형이 어긋나는 경우, 관성레버와 버클 버튼 간의 접촉부(도 1에서 종래의 관성레버(20)의 삽입단(23)이 버클 버튼(14)의 관성레버 접촉홈(15)에 삽입된 부분)로 인하여 관성레버가 버클 버튼을 눌림방향을 이동시키는 결과를 초래하여 텅의 오해제 가능성이 있다.

반면, 본 발명의 관성레버(100)는 버클 버튼(14)과의 비접촉된 상태이므로, 관성레버(100)의 회전모멘트가 버클 버튼에 작용할 수 없고, 즉 관성레버(100)가 버클 버튼(14)을 눌림방향으로 작동시킬 수 없고, 그에 따라 텅의 오해제를 방지할 수 있다.

10 : 버클
12 : 버클 하우징
14 : 버클 버튼
14-1 : 캠
15 : 관성레버 접촉홈
16 : 락킹핀
18 : 래치
20 : 관성레버
21 : 회전축
23 : 삽입단
24 : 락킹단
25 : 락킹홈
26 : 스프링 댐퍼
30 : 텅
100 : 관성레버
101 : 회전축
102 : 구속단
103 : 사선접촉면

Claims (5)

1. 버클 버튼과, 텅을 버클내에 삽입 체결할 때 텅의 구속홀내에 잠금 삽입되고, 버클 버튼의 눌림시 텅의 구속홀로부터 빠져나오는 메카니즘을 갖는 래치와, 래치 위에 배치되어 래치의 이동 궤적을 따라 함께 이동하는 락킹핀을 포함하는 자동차용 시트벨트의 버클 장치에 있어서,
   상기 버클 버튼의 후부쪽 버클 하우징내에 관성레버를 장착하되, 버클 버튼과 비접촉되도록 이격된 상태로 장착하는 동시에 상기 락킹핀의 구속을 위하여 하방향 시계방향으로 회전하거나, 락킹핀의 구속해제를 위하여 하방향 시계반대방향으로 회전 가능한 구조로 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트의 버클 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 관성레버는 버클하우징에 회전축을 매개로 하방향 시계방향 또는 하방향 시계반대방향으로 회전 가능하게 장착되고, 회전축의 하부에 무게중심을 갖는 구조로 구비된 것임을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트의 버클 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 관성레버의 후부에는 락킹핀을 구속하는 구속단이 일체로 형성되며, 이 구속단은 락킹핀의 저부 및 후부를 감싸도록 위쪽으로 구부러진 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트의 버클 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 버클 버튼의 후부쪽 상면에는 관성레버를 하방향 시계반대방향으로 회전시키기 위한 캠이 돌출 형성되고, 상기 관성레버의 상면에서 그 앞쪽 부분에는 버클 버튼의 눌림시 캠이 접촉하는 사선접촉면이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트의 버클 장치.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 버클 버튼의 후면과 관성레버의 전면 간에는 관성레버의 유동을 방지하기 위한 스프링 댐퍼가 연결된 것을 특징으로 하는 자동차용 시트벨트의 버클 장치.

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