專利名稱：安全帶卷收器、安全帶裝置和帶安全帶裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車載安全帶卷收器的構(gòu)筑技術(shù)。
背景技術(shù)：
一直以來公知的是，由對車輛乘員進(jìn)行約束的安全帶(軟帶)保護(hù)所述車輛乘員的結(jié)構(gòu)的安全帶裝置。例如，在下述專利文件1中說明了一種在安全帶裝置中可以通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)卷軸向安全帶的安全帶卷繞方向或安全帶拉出方向旋轉(zhuǎn)的安全帶卷收器的結(jié)構(gòu)。
專利文件1特表2003-507252號公報(bào)在專利文件1所述的技術(shù)中，作為安全帶卷收器的結(jié)構(gòu)，雖然提示了由電動(dòng)機(jī)進(jìn)行與卷軸有關(guān)的安全帶卷繞動(dòng)作或拉出動(dòng)作的可能性，但是在設(shè)計(jì)這種安全帶裝置時(shí)，為了與用于收容安全帶卷收器的、尺寸受限的車柱部分等的形狀對應(yīng)，要求進(jìn)一步探求實(shí)現(xiàn)所述安全帶卷收器的小型化的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況，提出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)裝載在車輛上的安全帶卷收器小型化的有效技術(shù)。
為了解決上述問題，提出本發(fā)明。雖然本發(fā)明典型地可以適用于裝載在汽車上的安全帶卷收器，但是本發(fā)明也可以應(yīng)用于裝載在汽車之外的車輛上的安全帶卷收器的構(gòu)筑技術(shù)。
本發(fā)明的第1發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第1發(fā)明為技術(shù)方案1所述的安全帶卷收器。
技術(shù)方案1所述的該安全帶卷收器至少包括卷軸、電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)、第1控制裝置和第2控制裝置。
本發(fā)明的卷軸構(gòu)成圓筒狀部件，能夠進(jìn)行將安全帶卷繞在卷軸外周面上的卷繞動(dòng)作和從該卷軸外周面拉出的拉出動(dòng)作。所述卷軸的卷軸外周面構(gòu)成安全帶的粘附面(抵接面)。所述安全帶是由乘坐在座椅上的車輛乘員進(jìn)行佩戴的長形帶，稱為“軟帶”。典型的為，在車輛發(fā)生碰撞等需要約束車輛乘員時(shí)，通過安全帶對乘坐在車輛座椅上的車輛乘員進(jìn)行約束，從而實(shí)現(xiàn)對所述車輛乘員的保護(hù)。
本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)具有能夠沿卷繞方向和拉出方向?qū)λ鼍磔S進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的功能。該電動(dòng)機(jī)可以根據(jù)需要適當(dāng)設(shè)置在卷軸內(nèi)或卷軸外的區(qū)域內(nèi)。
本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)具有在上述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)軸與卷軸之間通過多個(gè)齒輪對電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速的功能。
本發(fā)明的第1控制裝置構(gòu)成對電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作(轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)方向等)進(jìn)行控制的控制裝置。而且，本發(fā)明的第2控制裝置構(gòu)成對安全帶的卷繞動(dòng)作和拉出動(dòng)作(卷繞量及卷繞速度、拉出量及拉出速度等)進(jìn)行控制的控制裝置。典型的為，上述第1控制裝置和第2控制裝置由CPU(運(yùn)算處理裝置)、輸入輸出裝置、存儲(chǔ)裝置、外圍裝置等構(gòu)成。而且，這些第1控制裝置和第2控制裝置也可以構(gòu)成單一控制裝置，或構(gòu)成各自的控制裝置。
在本發(fā)明中，特別是上述電動(dòng)機(jī)形成下述結(jié)構(gòu)在電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)，以磁鐵為轉(zhuǎn)子并收容在內(nèi)側(cè)，以線圈為定子上并配置在外側(cè)，驅(qū)動(dòng)軸隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，同時(shí)還包括對所述轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行檢測的用于第1控制裝置的第1檢測裝置。根據(jù)該第1檢測裝置的檢測信息，由第1控制裝置對電動(dòng)機(jī)動(dòng)作進(jìn)行控制。這種電動(dòng)機(jī)構(gòu)成所謂“內(nèi)轉(zhuǎn)子型無電刷電動(dòng)機(jī)”類型的電動(dòng)機(jī)。而且，在本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)中，第1檢測裝置兼用作對安全帶的卷繞量和拉出量進(jìn)行檢測的用于第2控制裝置的第2檢測裝置。根據(jù)該第2檢測裝置的檢測信息，由第2控制裝置對安全帶的卷繞動(dòng)作和拉出動(dòng)作進(jìn)行控制，并在對車輛乘員進(jìn)行約束或解除約束時(shí)的各種控制中使用。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于對轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行檢測的用于第1控制裝置的第1檢測裝置，對安全帶的卷繞量和拉出量進(jìn)行檢測，還兼用作第2控制裝置的第2檢測裝置，所以與分別使用檢測裝置的結(jié)構(gòu)相比，可以使安全帶卷收器小型化、輕量化，因而合理。
如本發(fā)明所述，如果采用由電動(dòng)機(jī)對卷軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，則能夠省略在安全帶卷繞方向上對卷軸施加彈力的彈簧機(jī)構(gòu)。由于該彈簧機(jī)構(gòu)一般是沿著所述卷軸的卷軸寬度方向與該卷軸鄰接設(shè)置，所以通過省略該彈簧機(jī)構(gòu)，可以抑制所述卷軸的卷軸寬度方向上的長度，因而可以使整個(gè)安全帶卷收器更為小型化。
本發(fā)明的第2發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第2發(fā)明是技術(shù)方案2所述的安全帶卷收器。
在技術(shù)方案2所述的該安全帶卷收器中，將技術(shù)方案1所述的電動(dòng)機(jī)收容在卷軸的圓筒內(nèi)。如本發(fā)明所述，如果采用將電動(dòng)機(jī)收容在卷軸的圓筒內(nèi)的結(jié)構(gòu)，則除了可以實(shí)現(xiàn)安全帶卷收器的小型化和輕量化之外，還能提高電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的隔音性和對電磁波的隔斷性。
本發(fā)明的第3發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第3發(fā)明是技術(shù)方案3所述的安全帶卷收器。
在技術(shù)方案3所述的該安全帶卷收器中，在技術(shù)方案1或2所述的結(jié)構(gòu)中，電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)形成在與上述電動(dòng)機(jī)外殼的長軸方向交叉的方向上以同一表面狀配置多個(gè)齒輪的結(jié)構(gòu)。如果采用這種結(jié)構(gòu)，則可以通過設(shè)法改變多個(gè)齒輪的配置結(jié)構(gòu)來抑制電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)的長軸方向上的長度，所以能夠進(jìn)一步減小包含電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)在內(nèi)的整個(gè)安全帶卷收器的長軸方向上的尺寸，可以使車載安全帶卷收器更為小型化。
本發(fā)明的第4發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第4發(fā)明是技術(shù)方案4所述的安全帶卷收器。
在技術(shù)方案4所述的該安全帶卷收器中，在技術(shù)方案1～3中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)中，卷軸和電動(dòng)機(jī)外殼至少由位于卷軸內(nèi)周面與電動(dòng)機(jī)外殼外周面之間的軸承機(jī)構(gòu)相對地軸支撐。而且，在本發(fā)明中，為了構(gòu)成該軸支撐結(jié)構(gòu)，除了位于卷軸內(nèi)周面與電動(dòng)機(jī)外殼外周面之間的軸承機(jī)構(gòu)之外，還可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)馗郊悠渌S承機(jī)構(gòu)。如果采用這種結(jié)構(gòu)，則可以通過結(jié)構(gòu)簡單的軸支撐結(jié)構(gòu)允許卷軸相對于電動(dòng)機(jī)外殼進(jìn)行相對轉(zhuǎn)動(dòng)。
本發(fā)明的第5發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第5發(fā)明是技術(shù)方案5所述的安全帶卷收器。
在技術(shù)方案5所述的該安全帶卷收器中，在技術(shù)方案1～4中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)中，具有能夠適用于汽車后席座椅的車輛乘員的尺寸結(jié)構(gòu)。如果采用這種結(jié)構(gòu)，則可以提供一種具有小型結(jié)構(gòu)的安全帶卷收器。而且，這種尺寸結(jié)構(gòu)的安全帶卷收器，雖然作為汽車后席座椅用能夠收容在車輛內(nèi)的尺寸比較有限的空間區(qū)域內(nèi)，但是具有可以用于后席座椅的小型化結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可以用于前席座椅而收容在車輛內(nèi)。
本發(fā)明的第6發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第6發(fā)明是技術(shù)方案6所述的安全帶卷收器。
技術(shù)方案6所述的該安全帶卷收器，在技術(shù)方案1～4中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)中，被收容在比汽車的A柱靠近車輛后側(cè)的后柱內(nèi)的收容空間內(nèi)。這里所說的“后柱”在雙排座椅的汽車中相當(dāng)于B柱或C柱，在三排座椅的汽車車輛中相當(dāng)于B柱、C柱或D柱。如果采用這種結(jié)構(gòu)，提供一種能夠收容在尺寸有限的后柱內(nèi)的收容空間內(nèi)的小型安全帶卷收器。
本發(fā)明的第7發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第7發(fā)明是技術(shù)方案7所述的安全帶卷收器。
在技術(shù)方案7所述的該安全帶卷收器中，在技術(shù)方案1～4中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)中，其收容在汽車座椅內(nèi)的收容空間內(nèi)。這里所說的“座椅”廣泛地包括前席(前排)駕駛員座椅和助手席座椅，或前席后排的乘員座椅。如果采用這種結(jié)構(gòu)，則提供一種能夠收容在尺寸有限的座椅內(nèi)的收容空間中的小型安全帶卷收器。
本發(fā)明的第8發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第8發(fā)明是技術(shù)方案8所述的安全帶卷收器。
在技術(shù)方案8所述的該安全帶卷收器中，在技術(shù)方案6或7所的收容空間內(nèi)，卷軸的卷軸外周面沿著車輛前后方向設(shè)置，并且該卷軸外周面的寬度方向的長度與上述后柱內(nèi)的收容空間或座椅內(nèi)的收容空間在車輛前后方向上的長度基本一致。如果采用這種結(jié)構(gòu)，則尤其可以提供一種能夠收容在車輛前后方向長度有限的后柱內(nèi)的收容空間或座椅內(nèi)的收容空間中的小型安全帶卷收器。
本發(fā)明的第9發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第9發(fā)明是技術(shù)方案9所述的安全帶裝置。
技術(shù)方案9所述的該安全帶裝置構(gòu)成下述安全帶裝置至少包括技術(shù)方案1～8中任一項(xiàng)所述的安全帶卷收器以及安全帶，所述安全帶由乘坐在座椅上的車輛乘員進(jìn)行佩戴并可以相對于安全帶卷收器的卷軸的卷軸外周面進(jìn)行卷繞或拉出。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過使安全帶卷收器小型化和輕量化，可以使裝載在車輛上的安全帶裝置小型化和輕量化。由此，可以提高車輛的安全帶裝置的設(shè)置部位的自由度。
本發(fā)明的第10發(fā)明解決上述問題的本發(fā)明第10發(fā)明是技術(shù)方案10所述的帶安全帶裝置的車輛。
技術(shù)方案10所述的帶安全帶裝置的車輛的結(jié)構(gòu)如下，可以將技術(shù)方案9所述的安全帶裝置收容在車輛內(nèi)的收容空間內(nèi)，例如車柱內(nèi)的收容空間、座椅內(nèi)的收容空間或車輛內(nèi)的其他收容空間內(nèi)。如果采用這種結(jié)構(gòu)，能夠提供一種可以將小型化的安全帶裝置收容在車輛內(nèi)的收容空間內(nèi)的車輛。
發(fā)明效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，特別涉及一種安全帶卷收器的結(jié)構(gòu)，通過使轉(zhuǎn)子位置檢測裝置兼用作檢測卷軸對安全帶的卷繞量或拉出量的裝置，提供一種可以有效實(shí)現(xiàn)車載安全帶卷收器的小型化的技術(shù)。


圖1是示意性地表示本實(shí)施例的車載用安全帶裝置100的結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是表示圖1中的卷收器130的剖面結(jié)構(gòu)的視圖；圖3是沿圖2中的卷收器130的A-A線剖面的向視圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，將參照圖1～圖3對本發(fā)明的“安全帶裝置”的一個(gè)實(shí)施例即安全帶裝置100的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
圖1示意性地表示本實(shí)施例的車載用安全帶裝置100的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，本實(shí)施例的安全帶裝置100是裝載在作為本發(fā)明的“帶安全帶裝置的車輛”的汽車上的車輛用安全帶裝置，以安全帶110、卷收器130、ECU150為主體構(gòu)成。而且，在車輛上裝載輸入元件170，所述輸入元件70檢測出所述車輛的碰撞預(yù)測和碰撞發(fā)生的相關(guān)信息、所述車輛的運(yùn)行狀態(tài)的相關(guān)信息、乘坐在座椅上的車輛乘員的乘坐位置和體型的相關(guān)信息、周圍交通狀況的相關(guān)信息、天氣和時(shí)區(qū)的相關(guān)信息等各種信息，并將所檢測到的信息輸入給ECU150。該輸入元件170的檢測信息總是或每隔規(guī)定時(shí)間傳遞到ECU150，用于安全帶裝置100等的動(dòng)作控制。
安全帶110是對乘坐在駕駛員座即車輛座椅10(對應(yīng)于本發(fā)明中的“座椅”)上的車輛乘員C進(jìn)行約束或解除約束時(shí)所使用的長形帶(軟帶)。該安全帶110從固定在車輛上的卷收器130中拉出，經(jīng)過設(shè)置在車輛乘員C的肩部區(qū)域上的肩部導(dǎo)向固定器111，通過舌片112而連接在外固定器114上。肩部導(dǎo)向固定器111具有在車輛乘員C的乘員肩部區(qū)域卡定并引導(dǎo)安全帶110的功能。從而，通過將舌片112插入固定在車體上的帶扣116內(nèi)，該安全帶110成為由車輛乘員C佩戴的佩戴狀態(tài)。該安全帶110對應(yīng)于本發(fā)明的“安全帶”。
卷收器130是可以通過后述卷軸132進(jìn)行安全帶110的卷繞動(dòng)作及拉出動(dòng)作的裝置，對應(yīng)于本發(fā)明的“安全帶卷收器”。如圖1所示，該卷收器130安裝在車輛的B柱12內(nèi)的收容空間內(nèi)。
ECU150具有根據(jù)來自輸入元件170的信號而對以卷收器130為首的各種動(dòng)作機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)控制的功能，該ECU150由CPU(運(yùn)算處理裝置)、輸入輸出裝置、存儲(chǔ)裝置、外圍裝置等構(gòu)成。特別是在本實(shí)施例的說明中，該ECU150進(jìn)行與卷收器130的后述電動(dòng)機(jī)133有關(guān)的控制。具體而言，由ECU150控制供給到電動(dòng)機(jī)133的電磁線圈的供電量(向電磁線圈進(jìn)行通電的電流值和電壓值)以及供電方向(電磁線圈的通電方向)，電動(dòng)機(jī)軸的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向可以改變。該ECU150對應(yīng)于本發(fā)明中的“控制裝置”。
下文參照圖2和圖3對卷收器130的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在圖2中表示了圖1中的卷收器130的剖面結(jié)構(gòu)，在圖3中表示了圖2中的卷收器130的A-A線剖面的向視圖。
如圖2所示，本實(shí)施例的卷收器130結(jié)構(gòu)如下卷軸132、電動(dòng)機(jī)133、霍爾傳感器134、磁盤135、內(nèi)齒輪136、行星齒輪137、太陽齒輪138、行星齒輪架139以及軸承140、141安裝在底部框架(卷收器主體框架)131的內(nèi)部，所述底部框架安裝固定在車體上。
卷收器130的卷軸132支撐在底部框架131上并可相對于底部框架131進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，對應(yīng)于本發(fā)明的“卷軸”。具體而言，卷軸132由位于卷軸132與固定側(cè)部件即內(nèi)齒輪136之間的軸承140、和位于卷軸132與固定側(cè)部件即電動(dòng)機(jī)133的主體部之間的軸承141，形成可以相對于固定側(cè)部件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)。即，卷軸132和電動(dòng)機(jī)133的電動(dòng)機(jī)外殼133a形成以下結(jié)構(gòu)被位于卷軸外側(cè)面與內(nèi)齒輪內(nèi)側(cè)面之間的軸承機(jī)構(gòu)(軸承140)、和位于卷軸內(nèi)周面與電動(dòng)機(jī)外殼外周面之間的軸承機(jī)構(gòu)(軸承141)相對地進(jìn)行軸支撐。如果采用這種結(jié)構(gòu)，則通過簡單結(jié)構(gòu)的軸支撐結(jié)構(gòu)即可允許卷軸132相對于電動(dòng)機(jī)外殼133a進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。
在該卷收器130中，將安全帶110卷繞在卷軸132的卷軸外周面132a上，或從該卷軸132的卷軸外周面132a上將安全帶110拉出。即，卷軸132的卷軸外周面132a構(gòu)成安全帶110的粘附面(抵接面)。下文進(jìn)行詳述，通過使電動(dòng)機(jī)133的電動(dòng)機(jī)軸沿一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)而將安全帶110從卷軸132上拉出，并通過使電動(dòng)機(jī)133的電動(dòng)機(jī)軸沿另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，將安全帶110卷繞在卷軸132上。
如本實(shí)施例所示，如果采用通過電動(dòng)機(jī)133對所述卷軸132進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，則可以省略沿安全帶卷繞方向?qū)υ摼磔S132施加彈力的彈簧機(jī)構(gòu)。由于該彈簧機(jī)構(gòu)一般是沿卷軸132的卷軸寬度方向與該卷軸鄰接設(shè)置，所以通過省略該彈簧機(jī)構(gòu)，可以抑制卷軸132在卷軸寬度方向上的長度，可以使整個(gè)卷收器130更為小型化。
該卷軸132形成一側(cè)底面有底而另一側(cè)底面敞開的圓筒形狀，從所述敞開側(cè)將電動(dòng)機(jī)132插入并收容在該圓筒內(nèi)的中空空間132b內(nèi)。在電動(dòng)機(jī)133被收容在卷軸132內(nèi)的中空空間132b中的電動(dòng)機(jī)收容狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)133的電動(dòng)機(jī)外殼133a在沿著卷軸132的卷軸外周面132a的寬度方向的長軸方向上延伸。
在該電動(dòng)機(jī)收容狀態(tài)下，電動(dòng)機(jī)133的電動(dòng)機(jī)外殼133a的長軸方向的長度L1、卷軸132的卷軸外周面132a的寬度方向的長度L2以及安全帶110的安全帶寬度這3個(gè)尺寸基本一致。即，在本實(shí)施例中，將電動(dòng)機(jī)外殼133a的長軸方向的長度以及卷軸外周面132a的寬度方向的長度設(shè)定得適合安全帶110的規(guī)格寬度。而且如圖2所示，在本實(shí)施例中，整個(gè)卷軸132的寬度方向的長度與卷軸外周面132a的寬度方向的長度幾乎相同，實(shí)際上整個(gè)卷軸132的寬度方向的長度、電動(dòng)機(jī)外殼133a的長軸方向的長度L1、卷軸外周面132a的寬度方向的長度L2以及安全帶110的安全帶寬度這4個(gè)尺寸基本一致。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于為了適合電動(dòng)機(jī)外殼133a的長軸方向的尺寸，可以抑制卷軸132的卷軸寬度并降低整個(gè)卷收器130在長軸方向上的尺寸，因而能夠使裝載在車輛上的卷收器130和安全帶裝置100小型化。由此提高了車輛的卷收器130和安全帶裝置100的設(shè)置部位的自由度。此時(shí)，通過在卷軸132的卷軸寬度的范圍內(nèi)使電動(dòng)機(jī)外殼133a在長軸方向上盡量加長，能夠使用動(dòng)力性能更高的電動(dòng)機(jī)。
如果采用如本實(shí)施例那樣將電動(dòng)機(jī)133收容在卷軸132的圓筒內(nèi)的結(jié)構(gòu)，則不僅可以實(shí)現(xiàn)卷收器132的小型化和輕量化，還能提高電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)的隔音性和對電磁波的隔斷性。
在本實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)133的電動(dòng)機(jī)外殼133a的外徑(直徑)D1與卷軸132的卷軸外周面132a的外徑D2之比(D1/D2)最好在0.8以下。該比值(D1/D2)可以在0.8以下的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。例如，如果電動(dòng)機(jī)133的外徑D1為40毫米，則卷軸132的卷軸外周面132a的外徑D2可以是55毫米。此時(shí)，比值(D1/D2)大約為0.73。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以抑制卷軸132的徑向尺寸，使其適合于電動(dòng)機(jī)133的徑向尺寸，因而能夠減小整個(gè)卷收器130的徑向尺寸。
本實(shí)施例的卷軸132規(guī)定了卷收器130的實(shí)際外形，并且形成至少收容電動(dòng)機(jī)133等主要卷軸構(gòu)件的“安全帶卷收器主體部(卷收器外殼)”。而且，在本實(shí)施例中，將電動(dòng)機(jī)133的電動(dòng)機(jī)外殼133a的容積(電動(dòng)機(jī)外殼133a所占的容積)V1、卷軸132的圓筒的容積V2與安全帶卷收器主體部內(nèi)的收容容積V3設(shè)定為如下關(guān)系，即V3＜V1+V2。在這種結(jié)構(gòu)中，卷軸132的容積V2實(shí)際上與安全帶卷收器主體部內(nèi)的收容容積V3一致。而且，典型的為，將安全帶卷收器主體部內(nèi)的收容容積V3規(guī)定為在處于卷繞狀態(tài)的安全帶內(nèi)所形成的空間容積。關(guān)于容積的這種設(shè)定范圍，考慮到與卷軸及電動(dòng)機(jī)有關(guān)的相對容積，規(guī)定為可以有效實(shí)現(xiàn)安全帶卷收器的小型化的卷收器小型化調(diào)整范圍。最好設(shè)定為V3＜(V1+V2)×N，0.5＜N＜1。而且，為了可靠實(shí)現(xiàn)卷收器的小型化和輕量化，對于V3＜(V1+V2)×N中的N的設(shè)定范圍，優(yōu)選為0.55＜N＜0.95，更優(yōu)選0.55＜N＜0.85，最優(yōu)選0.55＜N＜0.75。
而且在本實(shí)施例中，關(guān)于電動(dòng)機(jī)133的電動(dòng)機(jī)外殼133a的容積(電動(dòng)機(jī)外殼133a所占的容積)V1與卷軸132的圓筒的容積V2之比(V1/V2)，設(shè)定成下述與容積比值相關(guān)的卷收器小型化調(diào)整范圍(對應(yīng)于本發(fā)明中的“卷收器小型化調(diào)整范圍”)該比值(V1/V2)在十分之四(大約為0.4)以上且小于十分之十(大約為1)。
考慮到與本實(shí)施例的卷軸132和電動(dòng)機(jī)有關(guān)的相對容積，將上述的卷收器小型化調(diào)整范圍規(guī)定成可以有效實(shí)現(xiàn)卷收器130小型化的范圍。具體而言，如圖2所示，由于卷收器130的寬度方向的長度與電動(dòng)機(jī)外殼133a的長軸方向長度L1以及卷軸132的卷軸外周面132a的寬度方向長度L2基本一致，所以實(shí)際上可以通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定卷軸132與電動(dòng)機(jī)133的徑向相對長度，而設(shè)定與上述卷收器小型化調(diào)整范圍相對應(yīng)的各種容積的相對關(guān)系。采用這種結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)卷收器的小型化。特別是，本實(shí)施例所示的尺寸結(jié)構(gòu)的安全帶卷收器130，作為轎車類型的汽車的后座用的安全帶卷收器雖然可以收容在車輛內(nèi)的尺寸比較有限的空間區(qū)域內(nèi)，但是具有可以用于汽車后席座椅的小型化結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也可以作為汽車前席座椅用安全帶卷收器而收容在車輛內(nèi)。
本實(shí)施例的電動(dòng)機(jī)133構(gòu)成所謂的“內(nèi)轉(zhuǎn)子型無電刷發(fā)動(dòng)機(jī)”類型的電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)133對應(yīng)于本發(fā)明中的“電動(dòng)機(jī)”。該電動(dòng)機(jī)133的詳細(xì)結(jié)構(gòu)雖然并未圖示，但是電動(dòng)機(jī)133如下構(gòu)成在電動(dòng)機(jī)外殼133a內(nèi)，以磁鐵作為轉(zhuǎn)子并收容在內(nèi)側(cè)，并且以線圈為定子并配置在外側(cè)，電動(dòng)機(jī)軸隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。而且，在該電動(dòng)機(jī)133內(nèi)，將霍爾傳感器(磁位置檢測傳感器)134安裝在電動(dòng)機(jī)外殼133a側(cè)，將磁盤135安裝在轉(zhuǎn)子側(cè)。通過所述霍爾傳感器134和磁盤135的協(xié)作，對轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行檢測，根據(jù)從該檢測信息所獲得的安全帶110的卷繞量或拉出量，能夠進(jìn)行與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)負(fù)載有關(guān)的控制。如上所述，在本實(shí)施例中，作為電動(dòng)機(jī)133中的轉(zhuǎn)子位置檢測裝置(對應(yīng)于本發(fā)明中的“第1檢測裝置”)的霍爾傳感器134和磁盤135兼用作對安全帶110的卷繞量或拉出量進(jìn)行檢測的裝置(對應(yīng)于本發(fā)明中的“第2檢測裝置”)。
此時(shí)，根據(jù)轉(zhuǎn)子位置檢測信息對電動(dòng)機(jī)133的動(dòng)作(轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動(dòng)方向等)進(jìn)行控制的控制裝置(對應(yīng)于本發(fā)明中的“第1控制裝置”)、和根據(jù)安全帶110的卷繞量或拉出量對安全帶卷繞動(dòng)作和拉出動(dòng)作進(jìn)行控制的控制裝置(對應(yīng)于本發(fā)明中“第2控制裝置”)，都由上述ECU150構(gòu)成，并實(shí)現(xiàn)下述第1～第5實(shí)施例所述的控制方式。
因此，由于將利用該電動(dòng)機(jī)133所示結(jié)構(gòu)的無電刷電動(dòng)機(jī)對所述轉(zhuǎn)子位置進(jìn)行檢測的檢測裝置兼用作對所述安全帶110的卷繞量或拉出量進(jìn)行檢測的檢測裝置，所以不必采用檢測轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)方向、安全帶110的卷繞量或拉出量等的特殊傳感器，因而可以使卷收器小型化和輕量化，而且合理。此外，該電動(dòng)機(jī)133所示結(jié)構(gòu)的無電刷電動(dòng)機(jī)，可以獲得使主體小型化、提高輸出、提高散熱性的效果。
如圖2和圖3所示，電動(dòng)機(jī)133的電動(dòng)機(jī)軸形成具有太陽齒輪138的結(jié)構(gòu)，3個(gè)行星齒輪137與該太陽齒輪138的外周嚙合。此外，行星齒輪137的外周與內(nèi)齒輪136的內(nèi)周嚙合。即，行星齒輪137位于內(nèi)齒輪136和太陽齒輪138之間，被稱作“行星齒輪”。而且，內(nèi)齒輪136卡定在底部框架131上。行星齒輪137可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在行星齒輪架139上，卷軸132連接在該行星齒輪架139上。上述內(nèi)齒輪136、行星齒輪137、太陽齒輪138構(gòu)成電動(dòng)機(jī)133的減速機(jī)構(gòu)(對應(yīng)于本發(fā)明中的“電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)”)，在本實(shí)施例中，該電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)沿電動(dòng)機(jī)外殼133a的長軸方向與該電動(dòng)機(jī)外殼133a鄰接配置。而且，在本實(shí)施例中，構(gòu)成該電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)的多個(gè)齒輪以同一表面狀并排設(shè)置在與電動(dòng)機(jī)的軸向垂直相交的方向上。如果采用這種結(jié)構(gòu)，則可以通過設(shè)法改變多個(gè)齒輪的配置結(jié)構(gòu)來抑制電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)在長軸方向上的長度，從而可以進(jìn)一步減小包含該電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)在內(nèi)的整個(gè)卷收器130在長軸方向上的尺寸，所有可以使裝載在車輛上的卷收器130和安全帶裝置100更為小型化。
在本實(shí)施例中，卷軸外周面132a在寬度方向上的第1長度、電動(dòng)機(jī)外殼133a的長軸方向上的長度與電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)的長軸方向上的長度之和即第2長度、以及安全帶110的安全帶寬度這三者基本相同。即，在本實(shí)施例中，與安全帶110的規(guī)格寬度相適地設(shè)定上述第1長度和第2長度。而且，如圖2所示，在本實(shí)施例中，整個(gè)卷軸132在寬度方向上的長度與卷軸外周面132a的寬度方向的長度基本相同，實(shí)際上整個(gè)卷軸132在寬度方向上的長度、第1長度、第2長度以及安全帶110的安全帶寬度這四者基本一致。如果采用這種結(jié)構(gòu)，則可以抑制卷軸132的卷軸寬度，并減小整個(gè)安全帶卷收器在長軸方向上的尺寸，以便適合于電動(dòng)機(jī)外殼133a和電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)在長軸方向上的總尺寸。
在本實(shí)施例中，電動(dòng)機(jī)133的旋轉(zhuǎn)中心即驅(qū)動(dòng)軸(電動(dòng)機(jī)軸)、卷軸132的旋轉(zhuǎn)中心即卷軸、構(gòu)成減速機(jī)構(gòu)的太陽齒輪138的旋轉(zhuǎn)中心即減速軸，沿著卷軸外周面132a的寬度方向大致并排設(shè)置在一條直線上。如果采用這種結(jié)構(gòu)，則可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)的簡化和小型化，并且可以抑制電動(dòng)機(jī)133、卷軸132、電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)在徑向上的尺寸，從而可以使整個(gè)卷收器小型化和輕量化。
在上述卷收器130的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)133的電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與太陽齒輪138嚙合的3個(gè)行星齒輪137圍繞太陽齒輪138的減速軸(電動(dòng)機(jī)133的驅(qū)動(dòng)軸)轉(zhuǎn)動(dòng)，由此通過行星齒輪架139使卷軸132轉(zhuǎn)動(dòng)。例如在圖3中，當(dāng)太陽齒輪138以減速軸為中心順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，3個(gè)行星齒輪137在太陽齒輪138的齒輪外周與內(nèi)齒輪136的齒輪內(nèi)周之間，一邊逆時(shí)針自轉(zhuǎn)一邊圍繞太陽齒輪138順時(shí)針公轉(zhuǎn)。相反，當(dāng)太陽齒輪138以減速軸為中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，3個(gè)行星齒輪137在太陽齒輪138的齒輪外周與內(nèi)齒輪136的齒輪內(nèi)周之間，一邊順時(shí)針自轉(zhuǎn)一邊圍繞太陽齒輪138逆時(shí)針公轉(zhuǎn)。此時(shí)，電動(dòng)機(jī)133的轉(zhuǎn)速減為幾分之一，但是相反，轉(zhuǎn)矩增大并傳遞到卷軸132上。利用傳遞到卷軸132上的旋轉(zhuǎn)力，在卷軸132的外周面上進(jìn)行安全帶110的卷繞動(dòng)作或拉出動(dòng)作。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，能夠簡化電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)卷收器的小型化和輕量化。
在上述結(jié)構(gòu)的安全帶裝置100中，在對車輛乘員進(jìn)行約束或解除約束時(shí)，采用卷收器130的電動(dòng)機(jī)133的動(dòng)作控制，根據(jù)來自圖1中的輸入元件170的各種輸入信號，由ECU150適當(dāng)進(jìn)行控制。即，本實(shí)施例的安全帶裝置100具有下述功能根據(jù)來自輸入元件170的輸入信號，由ECU150對電動(dòng)機(jī)133的動(dòng)作進(jìn)行控制，由此對安全帶110的張力進(jìn)行調(diào)節(jié)，對車輛乘員的約束狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，構(gòu)成車輛中的乘員約束系統(tǒng)。具體而言，可以采用下述第1～第5方式。
作為第1方式(佩戴模式)，在車輛乘員握住舌片112而對安全帶110的帶扣116進(jìn)行佩戴操作時(shí)，為了便于車輛乘員拉出安全帶100，沿安全帶拉出方向?qū)﹄妱?dòng)機(jī)133的動(dòng)作進(jìn)行控制。由此，能夠減輕拉出安全帶時(shí)的載荷和動(dòng)作。
作為第2方式(佩戴模式)，在安全帶佩戴狀態(tài)下，為了使規(guī)定的張力施加在安全帶110上，沿卷繞方向?qū)﹄妱?dòng)機(jī)133的動(dòng)作進(jìn)行控制。由此，可以消除拉出安全帶時(shí)所產(chǎn)生的松弛。而且，根據(jù)需要由向安全帶卷繞方向或拉出方向?qū)﹄妱?dòng)機(jī)133的動(dòng)作進(jìn)行微調(diào)，從而可以調(diào)整佩戴安全帶時(shí)的舒適度。
作為第3方式(預(yù)繞緊(約束)模式)，在安全帶佩戴狀態(tài)下，對電動(dòng)機(jī)133的動(dòng)作進(jìn)行控制，使得沿安全帶卷繞方向?qū)Π踩珟?10施加較大的張力。由此對車輛碰撞或緊急制動(dòng)時(shí)等引起的車輛乘員姿勢變化進(jìn)行約束，以徹底保護(hù)車輛乘員。
作為第4方式(報(bào)警模式)，在安全帶佩戴狀態(tài)下，如果預(yù)測到危險(xiǎn)或事故發(fā)生，則為了調(diào)節(jié)作用在安全帶110上的張力以促使車輛乘員注意，沿著安全帶卷繞方向或拉出方向?qū)﹄妱?dòng)機(jī)133的動(dòng)作進(jìn)行控制。例如，規(guī)定次數(shù)地反復(fù)使作用在安全帶110上的張力變強(qiáng)和變?nèi)酢亩軌蚍乐管囕v乘員打盹、防止碰撞等。
作為第5方式(收容模式)，在車輛乘員將舌片112從帶扣116中解開的操作中，為了便于車輛乘員收容安全帶110，沿安全帶卷繞方向?qū)﹄妱?dòng)機(jī)133進(jìn)行控制。從而能夠減輕安全帶收容時(shí)的載荷和動(dòng)作。
其他實(shí)施例本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，可以考慮各種應(yīng)用和變形。例如也可以實(shí)施上述實(shí)施例之外的下述各種方式。
在上述實(shí)施例中記載了由乘坐在駕駛員座椅上的車輛乘員所使用的、且收容在B柱內(nèi)的收容空間中的卷收器130，但是本發(fā)明也可以適用于由乘坐在助手席以及后部座椅上的車輛乘員所使用的卷收器結(jié)構(gòu)。在將本發(fā)明用于由乘坐在后部座椅上的車輛乘員所使用的卷收器結(jié)構(gòu)時(shí)，該卷收器收容在配置雙排座椅的汽車中的C柱內(nèi)的收容空間內(nèi)，收容在配置三排座椅的汽車中的C柱或D柱內(nèi)的收容空間內(nèi)。特別是C柱或D柱內(nèi)的收容空間受到車輛前后方向的尺寸的限制，在這種情況下，本實(shí)施例的卷收器130這樣的寬度方向尺寸緊湊的卷收器特別有效。
在上述實(shí)施例中，雖然記載了將卷收器130收容在車柱內(nèi)的收容空間的情況，但是在本發(fā)明中，也可以將卷收器收容在車內(nèi)各個(gè)部位中的、除車柱以外的收容空間內(nèi)。例如，對于前席(前排)駕駛員座椅和助手席座椅、前席后排的乘員座椅，也可以在這些座椅內(nèi)部設(shè)置收容空間，并將本實(shí)施例的卷收器130收容在這些收容空間內(nèi)。這些座椅與車柱相同地受到車輛前后方向的尺寸的限制。在此情況下，本實(shí)施例卷收器130這樣的寬度方向尺寸緊湊的卷收器特別有效。
在上述實(shí)施例中雖然記載了將電動(dòng)機(jī)133收容在卷軸132的中空空間132b中的情況，但是在本發(fā)明中也可以將電動(dòng)機(jī)133設(shè)置在卷軸132外。
在上述實(shí)施例中雖然記載了安裝在汽車上的安全帶裝置，但是除了汽車之外，本發(fā)明也可以適用于安裝在飛機(jī)、船舶、電車等各種車輛上的安全帶裝置的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種安全帶卷收器，其特征在于，包括圓筒狀的卷軸，能夠進(jìn)行卷繞動(dòng)作和拉出動(dòng)作，以將乘坐在座椅上的車輛乘員所佩戴的安全帶卷繞在卷軸外周面上和從該卷軸外周面拉出；電動(dòng)機(jī)，能夠驅(qū)動(dòng)所述卷軸向卷繞方向和拉出方向旋轉(zhuǎn)；電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)，在所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸和所述卷軸之間通過多個(gè)齒輪對電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行減速；第1控制裝置，對所述電動(dòng)機(jī)的動(dòng)作進(jìn)行控制；和第2控制裝置，對所述安全帶的卷繞動(dòng)作和拉出動(dòng)作進(jìn)行控制；所述電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)外殼內(nèi)，以磁鐵為轉(zhuǎn)子并收容在內(nèi)側(cè)，以線圈為定子并設(shè)置在外側(cè)，所述驅(qū)動(dòng)軸隨著所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)而構(gòu)成，并且還包括對該轉(zhuǎn)子的位置進(jìn)行檢測的所述第1控制裝置的第1檢測裝置；該第1檢測裝置對所述安全帶的卷繞量和拉出量進(jìn)行檢測，并兼用作所述第2控制裝置的第2檢測裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的安全帶卷收器，其特征在于，將所述電動(dòng)機(jī)收容在所述卷軸的圓筒內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的安全帶卷收器，其特征在于，所述電動(dòng)機(jī)減速機(jī)構(gòu)以同一平面狀將多個(gè)齒輪配置在與所述電動(dòng)機(jī)外殼的長軸方向交叉的方向上。
4.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的安全帶卷收器，其特征在于，所述卷軸和電動(dòng)機(jī)外殼由介于卷軸內(nèi)周面和電動(dòng)機(jī)外殼外周面之間的軸承機(jī)構(gòu)相對地進(jìn)行軸支撐。
5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的安全帶卷收器，其特征在于，具有能夠適用于汽車后座椅的車輛乘員的尺寸結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的安全帶卷收器，其特征在于，收容在比汽車的A柱靠近車輛后側(cè)的后柱內(nèi)的收容空間內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的安全帶卷收器，其特征在于，收容在汽車座椅內(nèi)的收容空間內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的安全帶卷收器，其特征在于，在所述收容空間中，所述卷軸的卷軸外周面沿著車輛的前后方向設(shè)置，并且該卷軸外周面的寬度方向的長度與所述收容空間的車輛前后方向上的長度基本一致。
9.一種安全帶裝置，包括權(quán)利要求1～8中任一項(xiàng)所述的安全帶卷收器；和安全帶，由乘坐在座椅上的車輛乘員進(jìn)行佩戴并可以相對于所述安全帶卷收器的卷軸的卷軸外周面進(jìn)行卷繞或拉出。
10.一種帶安全帶裝置的車輛，將權(quán)利要求9所述的安全帶裝置收容在車輛內(nèi)的收容空間內(nèi)。
全文摘要
提供一種可以有效實(shí)現(xiàn)車載安全帶卷收器的小型化的技術(shù)。在車載安全帶裝置的卷收器(130)中，將作為電動(dòng)機(jī)(133)中的轉(zhuǎn)子的位置檢測裝置的霍爾傳感器(134)和磁盤(135)，兼用作對安全帶(110)的卷繞量和拉出量進(jìn)行檢測的檢測裝置。
文檔編號B60R22/34GK1781773SQ200510128909
公開日2006年6月7日 申請日期2005年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者野村康哲 申請人:高田株式會(huì)社