CN100551745C - 座椅安全带卷收器、座椅安全带装置、车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在搭载在车辆上的座椅安全带卷收器中,可以有效提高座椅安全带收容操作可靠性的技术。在搭载在车辆上的座椅安全带装置的座椅安全带卷收器(1)中,当根据检测传感器(50)所检测出的卷轴(4)的转动动作信息,判定需要进行座椅安全带收容操作时,为了变成动力传递状态而进行控制,从而进行座椅安全带的卷绕操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种搭载在车辆上的座椅安全带卷收器的构筑技术。
背景技术
一直以来,通过对车辆乘员进行约束的座椅安全带(软带)实现对该车辆乘员的保护的座椅安全带装置是公知的。例如在下述专利文献1中说明了一种在座椅安全带装置中,通过电动机驱动卷轴转动而进行座椅安全带的卷绕和拉出的座椅安全带卷收器结构。
专利文献1:特表2003-507252号公报
发明内容
在专利文献1所述技术中,作为座椅安全带卷收器的结构,虽然提示了通过电动机进行卷轴的座椅安全带卷绕动作和拉出动作的可能性,但是在设计这种座椅安全带装置时,要求以适当状态迅速收容座椅安全带的技术。具体地说,要求消除在应该收容座椅安全带时不能收容座椅安全带却以原有状态继续拉出座椅安全带,在不需要收容座椅安全带的座椅安全带佩戴操作过程中却开始座椅安全带收容动作等各种问题。
鉴于上述情况,提出了本发明,本发明的目的是提供一种在搭载在车辆上的座椅安全带卷收器中,可以有效提高座椅安全带收容操作可靠性的技术。
为了解决上述问题,构成本发明。本发明典型地能够适用于搭载在汽车车辆上的座椅安全带卷收器,但是本发明也可以适用于搭载在汽车之外的车辆上的座椅安全带卷收器的构筑技术。
本发明的第1发明
解决上述问题的本发明的第1发明是技术方案1所述的座椅安全带卷收器。
技术方案1所述的该座椅安全带卷收器至少包括卷轴、电动机、动力传递机构、检测传感器以及控制装置。
本发明的卷轴构成对座椅安全带进行卷绕和拉出的部件。卷绕在该卷轴上和从改卷轴上拉出的座椅安全带是佩戴在坐在座椅上的车辆乘员身上的长形带,也称作“软带”。典型的为,通过在车辆发生碰撞等约束乘员时利用座椅安全带约束坐在车辆座位上的车辆乘员,实现该车辆乘员的保护。
本发明的动力传递机构构成可以通过将本发明的电动机动力传递到卷轴上来进行卷轴的卷绕动作和拉出动作的机构。
本发明的检测传感器构成检测与卷轴侧部件动作有关的动作信息的传感器。这里所说的“卷轴侧部件”不言而喻包括卷轴本身,也包括伴随着卷轴动作而动作的部件,例如座椅安全带。而且“动作信息”可以采用卷轴侧部件的动作有无、动作方向、动作速度、动作量等。
本发明的控制装置构成将动力传递机构切换到将电动机的动力传递到卷轴上的动力传递状态或解除该动力传递的动力传递解除状态的装置。具体地说,在伴随着电动机的转动动作将动力传递机构切换为动力传递状态和动力传递解除状态的结构中,控制装置可以采用对电动机进行控制的结构;在通过动力传递机构本身的控制切换为动力传递状态和动力传递解除状态的结构中,控制装置可以采用对动力传递机构进行控制的结构。该控制装置典型地由CPU(运算处理装置)、输入输出装置、存储装置、外围装置等构成。
在本发明中,特别是在根据检测传感器所检测出的卷轴侧部件的动作信息判定需要进行座椅安全带收容操作时,控制装置为了变成上述动力传递状态而进行控制,从而进行座椅安全带的卷绕操作。由此进行座椅安全带的收容操作。
根据技术方案1所述的座椅安全带卷收器的这种结构,在进行座椅安全带收容操作时,通过使用检测传感器所检测出的卷轴侧部件的动作信息,能够提高座椅安全带收容操作的可靠性。即,在本发明这样的可以切换为动力传递状态和动力传递解除状态的结构的座椅安全带卷收器中,通过与该切换无关地直接检测与座椅安全带拉出状态密切相关的卷轴侧部件的动作,能够准确地把握座椅安全带的拉出状态,因此,能够消除在应该收容座椅安全带时并未收容座椅安全带而是以原有状态继续拉出座椅安全带,在无需收容座椅安全带的座椅安全带佩戴操作过程中开始座椅安全带收容动作的问题。
本发明的第2发明
解决上述问题的本发明的第2发明是技术方案2中的座椅安全带卷收器。
在技术方案2所述的座椅安全带卷收器中,技术方案1所述的控制装置,根据检测传感器所检测出的卷轴侧部件的动作信息,在座椅安全带佩戴解除操作后、座椅安全带佩戴操作中断后、车辆乘员下车时至少一种情况下,检测出仍持续原有的座椅安全带拉出操作状态时,则判定需要进行座椅安全带收容操作。具体地说,以形成第1状态、第2状态和第3状态中的至少一种状态为条件,判定需要进行座椅安全带收容操作,其中,第1状态为在进行座椅安全带佩戴解除操作后卷轴侧部件的转动动作停止;第2状态为在座椅安全带佩戴解除和电动机停止时,卷轴侧部件以规定量进行转动动作,然后该转动动作停止;第3状态为打开车门后卷轴侧部件的转动动作停止。
根据这种结构,能够非常细致地对座椅安全带收容操作的开始条件进行设定。
本发明的第3发明
解决上述问题的本发明的第3发明是技术方案3中的座椅安全带卷收器。
在技术方案3所述的座椅安全带卷收器中,技术方案1或2所述的检测传感器作为卷轴侧部件检测与卷轴转动动作有关的转动动作信息。这里所说的“转动动作信息”可以采用卷轴侧部件的转动动作有无、转动角度、转动方向、转动速度、转动量等。此时,以形成第1状态、第2状态和第3状态中至少一种状态为条件,判定需要进行座椅安全带收容操作,其中,第1状态为在进行座椅安全带佩戴解除操作后卷轴侧部件的转动动作停止;第2状态为在座椅安全带佩戴解除和电动机停止时,卷轴侧部件以规定量进行转动动作,然后该转动动作停止;第3状态为打开车门后卷轴的转动动作停止。
采用这种结构,通过检测传感器检测出卷轴本身的转动动作信息,能够简便地检测出卷轴侧部件的动作信息。
本发明的第4发明
解决上述问题的本发明的第4发明是技术方案4中的座椅安全带装置。
技术方案4所述的座椅安全带装置至少包括座椅安全带、座椅安全带带扣、带扣开关、卷轴、电动机、动力传递机构、检测传感器、控制装置。
本发明的座椅安全带是佩戴在坐在座椅上的车辆乘员身上的长形带,也称作“软带”。典型的为,通过在车辆发生碰撞等约束乘员时利用座椅安全带约束坐在车辆座位上的车辆乘员,来实现对该车辆乘员的保护。
本发明的带扣开关构成能够检测与座椅安全带带扣对应的座椅安全带佩戴信息的带扣开关。这里所说的“座椅安全带佩戴信息”的检测状态,能够检测出在座椅安全带佩戴到座椅安全带带扣上的状态下带扣开关处于接通状态即座椅安全带佩戴操作状态,还能检测出在座椅安全带与座椅安全带带扣的佩戴解除的状态下带扣开关处于断开状态即座椅安全带佩戴解除操作状态,还能检测出变成将座椅安全带佩戴到座椅安全带带扣上而使带扣开关变成接通状态时,切换到座椅安全带佩戴操作,此外,还能检测出变成座椅安全带与座椅安全带带扣的佩戴解除而使带扣开关变成断开状态时,切换到座椅安全带佩戴解除操作。
本发明的卷轴、电动机、动力传递机构、检测传感器、控制装置具有与技术方案1所述的座椅安全带卷收器中的卷轴、电动机、动力传递机构、检测传感器、控制装置实质上相同的结构。特别是,在根据检测传感器所检测出的卷轴侧部件的动作信息以及带扣开关所检测出的座椅安全带佩戴信息,判定需要进行座椅安全带收容操作时,本发明的控制装置为了变成上述动力传递状态而进行控制,从而进行座椅安全带的卷绕操作。
采用技术方案4所述的座椅安全带装置的这种结构,在进行座椅安全带收容操作时,通过利用检测传感器所检测出的卷轴侧部件的动作信息以及由带扣开关所检测出的座椅安全带佩戴信息,能够提高座椅安全带收容操作的可靠性。因而,能够消除在应该收容座椅安全带时不收容座椅安全带却持续原来的座椅安全带拉出状态,在不需要收容座椅安全带的座椅安全带佩戴操作过程中开始座椅安全带收容动作等各种问题。
本发明的第5发明
解决上述问题的本发明的第5发明是技术方案5中的座椅安全带装置。
在技术方案5所述的座椅安全带装置中,技术方案4所述的控制装置,根据检测传感器所检测出的卷轴侧部件的动作信息以及带扣开关所检测出的座椅安全带佩戴信息,在座椅安全带佩戴解除操作后、座椅安全带佩戴操作中断后、车辆乘员下车时至少一种情况下,当检测出仍然持续又来的座椅安全带拉出操作状态时,则判定需要进行座椅安全带收容操作。
采用这种结构,能够非常细致地对座椅安全带收容操作的开始条件进行设定。
本发明的第6发明
解决上述问题的本发明的第6发明是技术方案6中的座椅安全带装置。
在技术方案6所述的这种座椅安全带装置中,技术方案4或5所述的检测传感器作为卷轴侧部件检测出与卷轴转动动作有关的转动动作信息。具体地说,以形成第1状态、第2状态和第3状态中至少一种状态为条件,判定需要进行座椅安全带收容操作;其中,第1状态为在进行座椅安全带佩戴解除操作后卷轴侧部件的转动动作停止,第2状态为在座椅安全带佩戴解除和电动机停止时,卷轴侧部件以规定量进行转动动作,然后该转动动作停止,第3状态为打开车门后卷轴的转动动作停止。
采用这种结构,利用检测传感器检测出卷轴本身的转动动作信息,由此能够简便地检测出卷轴侧部件的动作信息。
本发明的第7发明
解决上述问题的本发明的第7发明是技术方案7所述的带座椅安全带装置的车辆。
技术方案7所述的这种带座椅安全带装置的车辆是以下结构的车辆:将技术方案4至6中任一项所述的座椅安全带装置收容在车辆内收容空间内,如车柱内的收容空间、座椅内的收容空间或车辆内其他部位的收容空间。采用这种结构,可以提供一种将座椅安全带卷收器的座椅安全带收容操作可靠性提高的座椅安全带装置收容在车辆内的收容空间内的车辆。
发明效果
如上所述,采用本发明,特别是关于座椅安全带卷收器的结构,可以提供一种能够有效提高座椅安全带收容操作可靠性的技术,其中控制装置采用下述结构,即在根据检测传感器所检测出的卷轴侧部件的动作信息判定需要进行座椅安全带收容操作时,为了变成上述动力传递状态而进行控制,从而进行座椅安全带的卷绕操作。
附图说明
图1是表示本发明的座椅安全带装置的一个实施例即座椅安全带装置100的结构的图;
图2是表示图1中的座椅安全带卷收器1周围的结构的图;
图3是表示本发明的座椅安全带卷收器的一个实施例即座椅安全带卷收器1的分解立体图;
图4在拆下保持器罩的状态下表示图3所示例的座椅安全带卷收器1,图4(a)是立体图,图4(b)是左侧视图;
图5表示图3所示座椅安全带卷收器1中所使用的太阳轮部件,图5(a)是立体图,图5(b)是从图5(a)中的IIIB方向看到的立体图;
图6是除去一部分构成元件来表示图3所示座椅安全带卷收器1中的动力传递切断模式状态的左侧视图;
图7是除去一部分构成元件来表示图3所示座椅安全带卷收器1中的低减速比动力传递模式状态的左侧视图;
图8是除去一部分构成元件来表示图3所示座椅安全带卷收器1中的高减速比动力传递模式状态的左侧视图;
图9是表示在本实施例的座椅安全带卷收器1中的离合器解除处理的流程图。
具体实施方式
下文将参照附图详细说明本发明的实施例,首先参照图1~图4对本发明的一个实施例进行说明。
图1是表示本发明的“座椅安全带装置”的一个实施例即座椅安全带装置100的结构的图。图2是表示图1中的座椅安全带卷收器1周围结构的图。图3是表示本发明的“座椅安全带卷收器”的一个实施例即座椅安全带卷收器1的分解立体图。图4在拆下保持器罩的状态下表示图3所示的座椅安全带卷收器1,图4(a)是立体图,图4(b)是左侧视图。而且,在以下说明中,如果没有特别规定,则在说明中所使用的“左”、“右”就是图中的“左”、“右”,此外在说明中所使用的“顺时针方向”、“逆时针方向”就是图中的“顺时针方向”、“逆时针方向”。
如图1所示,本实施例的座椅安全带装置100是搭载在本发明的“带座椅安全带装置车辆”即汽车上的车辆用座椅安全带装置,座椅安全带卷收器1以座椅安全带3、ECU68等为主体构成。而且,在车辆上装载有输入元件70,该输入元件70检测与该车辆的碰撞预测或碰撞发生有关的信息、与该车辆运行状态有关的信息、与坐在座椅上的车辆乘员的就座位置和体型有关的信息、与周边交通状态有关的信息、与天气或时区有关的信息等各种信息,并将该输入给ECU68。该输入元件70的检测信息始终或每隔规定时间传递到ECU68,在座椅安全带装置100等动作控制中使用。
座椅安全带3是约束坐在驾驶席即车辆座椅80(对应于本发明中的“座椅”)上的车辆乘员C或解除约束所使用的长形带(软带)。该座椅安全带3对应于本发明中的“座椅安全带”。该座椅安全带3从固定于车辆上的座椅安全带卷收器1中拉出,经过设置在车辆乘员C的乘员肩部区域上的肩部导向固定器60,通过舌片62连接在外部固定器64上。肩部导向固定器60具有在车辆乘员C的乘员肩部区域上将座椅安全带3卡定并进行导向(诱导)的功能。而且,通过将舌片62插入固定于车体上的带扣66中,成为车辆乘员C佩戴该座椅安全带3的状态。另外,带扣66中内置有带扣开关66a,通过该带扣开关66a检测舌片62插入到带扣66(实质上变成座椅安全带佩戴状态)。
座椅安全带卷收器1是可以通过后述卷轴对座椅安全带3进行卷绕动作和拉出动作的装置,对应于本发明中的“座椅安全带卷收器”。该座椅安全带卷收器1在图1所示的实施例中,安装在车辆B柱82内的收容空间内。
ECU68具有根据从输入元件70输入的信号,对以座椅安全带卷收器1为首的各种动作机构进行相关控制的功能,由CPU(运算处理装置)、输入输出装置、存储装置、外围装置等构成。特别是在本实施例的说明中,该ECU68进行与座椅安全带卷收器1的后述电动机6有关的控制。具体地说,ECU68可以通过控制供应到电动机6的电磁线圈的电流供应量和电流供给方向,来改变电动机轴的转动速度和转动方向。该ECU68构成下述装置,即对电动机6进行控制,并且在将电动机6的动力传递到卷轴4的动力传递状态和解除该动力传递的动力传递解除状态之间进行切换的装置,对应于本发明的“控制装置”。
如图2所示,座椅安全带卷收器1上装载有检测传感器50,该检测传感器50直接检测出与卷轴4的转动有关的信息。该检测传感器50是检测与卷轴4的转动有关的信息的传感器,对应于本发明中的“检测传感器”。在本实施例中,ECU68根据该检测传感器50所检测出的检测信息,对电动机6进行控制。作为检测传感器50的检测信息,可以采用卷轴4的转动动作有无、转动角度、转动方向、转动速度、转动量等。作为检测传感器50,可以使用霍尔传感器、电位器、光断续器等传感器。
此外,可以利用ECU68根据电动机电流检测计所检测出的电动机电流值控制本实施例的电动机6的驱动。
下文对本实施例的座椅安全带卷收器1的具体结构进行说明。
如图3所示,该实施例的座椅安全带卷收器1大体具有框架2、必要时对乘员进行约束的座椅安全带3、对该座椅安全带3进行卷绕的卷轴4、设置在框架2一侧并且在发生碰撞等产生规定减速度以上的大减速度时动作来阻止卷轴4沿座椅安全带拉出方向α转动的锁定装置5、产生给予卷轴4的转矩的电动机6、以较高的减速比使电动机6的转动减速并传递到卷轴4的高减速比减速机构7a和以较低的减速比使电动机6的转动减速并传递到卷轴4的低减速比减速机构7b,同时还包括动力传递机构8和动力传递模式切换机构9,其中,所述动力传递机构8设定了第1动力传递路径和第2动力传递路径,选择性地通过所述第1动力传递路径和第2动力传递路径之一将电动机6的转矩传递到卷轴4,动力传递模式切换机构9将动力传递机构8选择性地切换设定到第1动力传递路径和第2动力传递路径之一。动力传递机构8和动力传递模式切换机构9构成可以通过将电动机6的动力传递到卷轴4来进行卷轴4的卷绕动作和拉出动作的机构,对应于本发明的“动力传递机构”。
框架2由平行的一对侧壁2a、2b以及连接这些侧壁2a、2b的背板2c构成。用于卷绕座椅安全带3的卷轴4可转动地设置在框架2内的两侧壁2a、2b之间。在座椅安全带卷收器1中,该卷轴4可以使用现有的公知惯用的卷轴。该卷轴4构成对座椅安全带进行卷绕和拉出的部件,对应于本发明中的“卷轴”和“卷轴侧部件”。另外,随着本实施例中的卷轴4的卷绕动作和拉出动作而动作的部件即座椅安全带3,相当于本发明中的“卷轴侧部件”。
将锁定装置5佩戴在一个侧壁2a上。该锁定装置5也可以使用座椅安全带卷收器1中现有的公知惯用的锁定装置。即,当减速传感器(减速度检测传感器)检测到施加在车辆上的较大减速度在规定减速度以上而动作,或者软带传感器(安全带拉出速度检测传感器)检测到座椅安全带的拉出速度在规定速度以上而动作时,锁定装置5进行动作,阻止卷轴4沿座椅安全带拉出方向α转动。
另外,虽然未图示,但是在卷轴4和锁定装置5之间设置有现有的公知惯用的力限制器机构(能量吸收机构:下文也称作EA机构),当通过锁定装置5的动作阻止拉出座椅安全带3时,该EA机构用于限制座椅安全带3上的负荷。作为该EA机构,例如可以由现有公知的扭杆构成,当通过锁定装置的动作阻止拉出座椅安全带3时,该扭杆弯曲变形,由此限制座椅安全带3的负荷,吸收冲击能量。
如图3和图4(a)所示,电动机6通过一对螺钉12安装到保持器11的框架2安装面一侧,该保持器通过3个螺钉10安装到在框架2的另一个侧壁2b上。该电动机6的电动机转动轴6a贯通保持器11的通孔11a,具有外齿的电动机齿轮13能够与电动机转动轴6a一体转动地安装在向与保持器11的框架2一侧相反一侧突出的电动机转动轴6a上。该电动机6构成电动式的电动机,相当于本发明中的“电动机”。
如图3所示,在卷轴4和上述EA机构(例如扭杆)这两者与减速机构7a、7b之间设置了沿转动方向将它们连接起来的连接器14。该连接器14由沿转动方向连接卷轴4和EA机构的第1转动连接部14a、沿转动方向与连接器侧轴承15连接的第2转动连接部14b以及形成花键状并沿转动方向连接减速机构7a、7b的第3转动连接部14c构成。
第1转动连接部14a形成图3并未明确表示的多棱筒状,其外表面侧能够与卷轴4一体转动地连接到该卷轴4上,其内表面侧能够与EA机构(例如扭杆)一体转动地连接到该EA机构上(另外,由于连接器14、卷轴4以及EA机构可一体转动的连接机构是公知的,因而省略其具体说明)。
第2转动连接部14b的外周面形成多边形状的截面,并且连接器侧轴承15的内周面形成相同的多边形状截面。并且,通过将连接器侧轴承15配合在第2转动连接部14b上,将连接器侧轴承15不可相对转动地安装到第2转动连接部14b上。由连接器侧轴承15可相对转动地支撑在保持器侧轴承16上,从而将连接器14可转动地安装在保持器11上,其中保持器侧轴承16不可相对转动地安装在保持器11的孔11b中。
在第3转动连接部14c上沿圆周方向等间距地形成花键槽之类的沿轴向延伸的规定个数的卡合槽。
高减速比减速机构7a,包括环状的行星架齿轮(carrier gear)17、可转动地安装在该行星架齿轮17上的规定个数(图中示例为3个)行星齿轮18、圆环状的环部件19和太阳轮部件20。
在行星架齿轮17的内周面17a的连接器14一侧的部分上,例如沿圆周方向等间距地形成花键槽之类的沿轴向延伸的规定个数的卡合槽。该内周面17a的卡合槽配合在连接器14的第3转动连接部14c的第3转动连接部14c的卡合槽之间的凸部上,并且内周面17a的卡合槽之间的凸部配合在连接器14的第3转动连接部14c的卡合槽(与花键配合相同的配合)上,从而将行星架齿轮17连接在连接器14上,其不能相对于连接器14进行转动,但是能够与连接器14一体转动。此外,在该行星架齿轮17的外周面上形成了外齿17b。
行星齿轮18通过减速板21由减速销22可转动地安装在行星架齿轮17上。
环部件19包括形成在内周面上的内齿轮19a和形成在外周面上的棘轮齿19b。这些内齿19a和棘轮齿19b相互一体地转动。
如图5(a)和图5(b)所示,太阳轮部件20包括由小径外齿组成的太阳轮20a和大径的外齿20b。这些太阳轮20a和外齿20b相互一体地转动。
行星齿轮18支撑在行星架齿轮17上,通常同时与太阳轮20a和内齿19a啮合,构成行星机构。因而,减速机构7构成在太阳轮20a输入、在行星架齿轮17输出的行星齿轮减速机构。
图3所示的动力传递机构8还包括连接齿轮23、一对离合器弹簧24、一对皮带轮25、具有外齿的下侧连接齿轮26、具有外齿的上侧连接齿轮27、导向板28以及具有外齿的空转齿轮29。
连接齿轮23可转动地支撑在直立设置于保持器11上的转动轴11c上,包括由大径外齿组成的第1连接齿轮23a和小径的第2连接齿轮23b,第1连接齿轮23a和第2连接齿轮23b相互一体地转动。此时如图4(a)和图4(b)所示,大径的第1连接齿轮23a通常与电动机齿轮13啮合。
如图3所示,转动轴26a分别从下侧连接齿轮26的两侧面突出(在图3中,仅表示了1个转动轴26a),并贯穿设置有沿轴向贯穿该转动轴26a的通孔26b。各个转动轴26a上形成了平坦部,并且各个皮带轮25的长孔25a沿着所述平坦部的平面进行配合。由此,各个皮带轮25同时可与下侧连接齿轮26一体转动地支撑在下侧连接齿轮26的两个侧面上。
各个离合器弹簧24的第1弯曲卡定部24a卡定在各个皮带轮25上。而且,上侧连接齿轮27能够与下侧连接齿轮26一体转动地支撑在下侧连接齿轮26一侧的转动轴26a上。
各个皮带轮25、下侧连接齿轮26以及上侧连接齿轮27可转动地支撑在直立设置于保持器11上的转动轴11d上。
导向板28,在直立设置于保持器11上的一对支撑轴11e分别配合且支撑在导向板28的一对孔28a的状态下,通过使一对螺钉30贯穿导向板28所对应的螺钉孔28b且与设置在保持器11上的一对螺钉孔11f螺合,将导向板28安装到保持器11上。空转齿轮29可转动地支撑在直立设置于该导向板28上的转动轴28c上。
如图4(a)和图4(b)所示,该空转齿轮29始终与太阳轮部件20的外齿20b、连接齿轮23的第2连接齿轮23b和上侧连接齿轮27啮合。
低减速比机构7b包括上侧连接齿轮27、下侧连接齿轮26、离合器齿轮31和行星架齿轮17。
因而,传递到空转齿轮29上的电动机6的转矩从空转齿轮29通过低减速比减速机构7b传递到卷轴4上,或从空转齿轮29通过高减速比减速机构7a传递到卷轴4上。
如图3所示,动力传递模式切换机构9包括具有外齿的离合器齿轮31、转动轴32、离合器臂33、离合器棘爪34、阻力弹簧35、弹簧止动器36。
如图7所示,离合器齿轮31,可以通过该离合器齿轮31与大径的行星架齿轮17的外齿17b啮合,并且始终与未图示的下侧连接齿轮26啮合。转动轴32穿过离合器齿轮31的中心孔31a,可转动地支撑该离合器齿轮31。
离合器臂33形成由两个侧壁33a、33b和底部(未图示)组成的コ字形断面。两个侧壁33a、33b的一端侧向底部突出,在该突出部上形成直线状的支撑槽33c。离合器齿轮31设置在两个侧壁33a、33b的两个突出部之间,从离合器齿轮31的两侧面突出的转动轴32可沿这些支撑槽33c移动地支撑在各自对应的支撑槽33c中。而且,各个离合器弹簧24的第2弯曲卡定部24b卡定在转动轴32从两个侧壁33a、33b突出的突出部分上。而且,转动轴32的一端侧配合支撑在贯穿设置于保持器11上的导向孔11g上。该导向孔11g形成以转动轴11d为中心的圆的圆弧。因此,转动轴32被导向孔11g引导,能够沿以转动轴11d为中心的圆的圆周移动。
两个侧壁33a、33b的另一端侧分别贯穿设置有长孔33d,并且突出设置了大致呈圆弧状的卡定部33e。而且,在两个侧壁33a、33b的长度方向中央部上分别贯穿设置了支撑孔33f。通过使这些支撑孔33f与直立设置于保持器11上的支撑轴11h配合,来可转动地支撑离合器臂33,通过将E环37组装在支撑轴11h上可以防止松脱。
离合器棘爪34的一端侧贯穿设置有支撑孔34a,并且在另一端侧形成卡定爪34b。而且,在离合器棘爪34的另一端侧即卡定爪34b一侧直立设置了卡定销34c。卡定销34c配合在离合器臂33的长孔33d上,从而可以相对于离合器臂33相对转动,并可以沿长孔33d相对移动。如图6所示,通过使棘爪销38贯通所述支撑孔34a而插入并卡定在保持器11的销孔11i内,离合器棘爪34可转动地安装在保持器11上。如图8所示,相对于环部件19顺时针方向的转动(对应于卷轴4的安全带拉出方向α),卡定爪34b能够卡定在棘轮齿19b上,在卡定爪34b卡定在棘轮齿19b上时,可以阻止环部件19沿顺时针方向转动。
阻力弹簧35由带状的板簧构成,下端部形成L字状的支撑部35a,并且在比长度方中央靠上的位置形成了コ字状凹部35b。从该凹部35b一直到下方支撑部35a是平面,并且从该凹部35b一直到上端是曲面。
离合器臂33的卡定部33e可以卡定在该凹部35b上或与该凹部35b分离。如图6所示,在卡定部33e卡定在该凹部35b内的状态下,支撑槽33c的延伸方向是导向孔11g的圆弧的切线方向,转动轴32可以从导向孔11g向支撑槽33c移动,或者相反从支撑槽33c向导向孔11g移动。
弹簧止动器36形成L字状,支撑部35a夹持在该弹簧止动器36与形成在保持器11上的弹簧安装部11j之间。阻力弹簧35以单臂支撑的方式安装在保持器11上,其上端为自由端。
在将上述减速机构7、动力传递机构8和动力传递模式切换机构9的各个构成元件组装在与保持器11的框架2安装侧相反一侧的面上所形成凹部内的状态下,通过规定个数(图中示例为4个)的螺钉40将保护器罩39安装在该面上,以覆盖这些构成元件。
这种结构的动力传递机构8设定为下述3种动力传递模式。下文参照图6~图8对这3种动力传递模式进行说明。其中,图6是除去一部分构成元件来表示图3所示座椅安全带卷收器中动力传递切断模式状态的左侧视图。图7是除去一部分构成元件来表示图3所示座椅安全带卷收器中低减速比动力传递模式状态的左侧视图。此外,图8是除去一部分构成元件来表示图3所示座椅安全带卷收器1中高减速比动力传递模式状态的左侧视图。
(1)动力传递切断模式(自由状态)
如图6所示,在动力传递切断模式中,动力传递模式切换机构9中的离合器臂33的卡定部33e处于与阻力弹簧35的凹部35b卡定的状态。而且,在卡定部33e卡定在凹部35b内的状态下,离合器棘爪34的卡定爪34b未卡定在环部件19的棘轮齿19b上,环部件19能够自由转动。因而,太阳轮部件20和行星架齿轮17之间的转矩传递路径(如下所述,低速且高转矩传递路径)被切断。该动力传递切断模式被规定为解除将电动机6的动力传递到卷轴4上的动力传递状态以后的状态,相当于本发明中的“动力传递解除状态”。
另一方面,转动轴32与导向孔11g的右端抵接,离合器齿轮31设定在最右位置上。在该最右位置上,离合器齿轮31与行星架齿轮17的外齿17b分离。因而,离合器齿轮31和行星架齿轮17之间的转矩传递路径(如下所述,高速且低转矩传递路径)被切断。
因此,动力传递切断模式为卷轴4和电动机6不相连、电动机6的转矩不能传递到卷轴4上且卷轴4的转矩也不能向电动机6传递的动力传递模式。
(2)低减速比动力传递模式
如图7所示,在低减速比动力传递模式中,与动力传递切断模式相同,离合器臂33的卡定部33e处于与阻力弹簧35的凹部35b卡定的状态。而且,在卡定部33e卡定在凹部35b内的状态下,离合器棘爪34的卡定爪34b未卡定在环部件19的棘轮齿19b上,环部件19能够自由转动。因而,太阳轮部件20和行星架齿轮17的低速且高转矩传递路径被切断。
另一方面,转动轴32设定在导向孔11g中央的最高位置(最接近卷轴4的转动轴的位置)上,离合器齿轮31也设定在最高位置(最接近卷轴4的转动轴的位置)。在该最高位置上,离合器齿轮31与行星架齿轮17的外齿17b啮合。因而,离合器齿轮31和行星架齿轮17之间的高速且低转矩传递路径相连。即,电动机6通过电动机齿轮13、连接齿轮23、空转齿轮29、上侧连接齿轮27、下侧连接齿轮26、离合器齿轮31、行星架齿轮17和连接器14与卷轴4相连。因此,设定成低减速比的动力传递路径。此外,在转动轴32的最高位置上,转动轴32进入离合器臂33的支撑槽33c内并与离合器臂33抵接。
如上所述,该低减速比动力传递模式是设定为低减速比、高速且低转矩传递路径的动力传递模式。在该低减速比动力传递模式中,可以在电动机6的驱动下迅速地卷绕安全带。该低减速比动力传递模式和下述高减速比动力传递模式都被规定为将电动机6的动力传递到卷轴4上的动力传递状态,相当于本发明中的“动力传递状态”。
(3)高减速比动力传递模式
如图8所示,在高减速比动力传递模式中,离合器臂33的卡定部33e从阻力弹簧35的凹部35b中脱出,处于位于阻力弹簧35的凹部35b上方的弯曲部的状态。而且,在卡定部33e从凹部35b中脱出的这种状态下,离合器棘爪34的卡定爪34b沿顺时针方向卡定在环部件19的棘轮齿19b上,从而阻止环部件19沿顺时针方向转动。由此,太阳轮20和行星架齿轮17之间的低速且高转矩传递路径相连。即,电动机6通过电动机齿轮13、连接齿轮23、空转齿轮29、太阳轮20的外齿20b、太阳轮20a、行星齿轮18、行星架齿轮17和连接器14与卷轴4相连。因此,通过行星机构设定高减速比的动力传递路径。
另一方面,转动轴32与导向孔11g的左端抵接,离合器齿轮31设定在最左位置。在该最左位置,离合器齿轮31与行星架齿轮17的外齿17b分离。因而,离合器齿轮31和行星架齿轮17之间的高速且低转矩传递路径被切断。
如上所述,该高减速比动力传递模式是设定成高减速比、低速且高转矩传递路径的动力传递模式。在该高减速比动力传递模式中,可以通过电动机6的驱动以较高的带张力卷绕安全带。
上述动力传递切断模式、低减速比动力传递模式和高减速比动力传递模式之间的动力传递模式切换是由动力传递模式切换机构9进行的。
(1)动力传递切断模式→低减速比动力传递模式的动力传递模式切换
当电动机6从图6所示的动力传递切断模式正转(图6中电动机轴6a顺时针方向转动:对应于卷轴4沿安全带卷绕方向(图3中的方向β)的转动)时,通过电动机齿轮13、连接齿轮23、空转齿轮29和上侧连接齿轮27,下侧连接齿轮26和皮带轮25分别向与卷轴4的安全带卷绕方向β对应的方向转动。于是,由于离合器齿轮31不与行星架齿轮17的外齿17b啮合而进行空转,并且转动轴32不受阻力,所以离合器弹簧24向与皮带轮25相同的方向转动。由此,使离合器齿轮31和转动轴32沿导向孔11g向左移动,如图7所示,转动轴32与离合器臂33抵接。
在该转动轴32处于与离合器臂33抵接的位置时,如图7所示,离合器齿轮31和转动轴32设定在上述最高位置上,离合器齿轮31与行星架齿轮17的外齿17b啮合。由此,离合器齿轮31的转动传递到行星架齿轮17上,行星架齿轮17转动。此时,如果座椅安全带3存在松弛,则通过该行星架齿轮17的转动将座椅安全带3卷绕在卷轴4上。一旦消除该松弛,则由于卷轴4不转动,行星架齿轮17也不转动。因而,离合器齿轮31受到来自行星架齿轮17的阻力而不转动。
然而,由于在电动机6的转矩的作用下,下侧连接齿轮26有转动趋势,所以通过下侧连接齿轮26的转矩向转动轴32施加朝向上述最左位置方向的力。此时,由于转动轴32与离合器臂33抵接,所以通过所述力使转动轴32挤压离合器臂33。但是,由于此时座椅安全带3的张力在规定值以下,所以转动轴32的挤压力产生的使离合器臂33将要沿时针方向转动的力矩小于卡定部33e和凹部35b之间的卡定力所产生的与该时针方向力矩相向的力矩。因此,卡定部33e不会从凹部35b中脱出,离合器臂33不会转动,转动轴32停止在与离合器臂33抵接的位置上。
通过该转动轴32的停止,将离合器齿轮31和转动轴32保持在图7所示的上述最高位置上。通过将离合器齿轮31保持在最高位置上,保持离合器齿轮31和行星架齿轮17的外齿17b之间的啮合,因从而保持离合器齿轮31和行星架齿轮17的高速且低转矩传递路径的连接。而且,由于离合器臂33不转动,离合器棘爪34也不转动,卡定爪34b保持在未与棘轮齿19b卡定的位置上。因此,环部件19是自由状态,保持太阳轮20和行星架齿轮17的低速且高转矩传递路径的切断状态。
这样,从动力传递机构8的动力传递切断模式向低减速比动力传递模式进行动力传递模式切换,动力传递机构8被设定为低减速比动力传递模式。
(2)低减速比动力传递模式→高减速比动力传递模式的动力传递模式切换
通过电动机6的较高转矩设定高减速比动力传递模式。此时,从动力传递切断模式经过低减速比动力传递模式设定高减速比动力传递模式。
从动力传递切断模式向低减速比动力传递模式的动力传递模式切换与上述相同。然而,在高减速比动力传递模式的设定中,由于座椅安全带3的张力比规定值大,在图7所示的低减速比动力传递模式状态下,转动轴32的挤压力施加在离合器臂33上的力矩大于卡定部33e和凹部35b之间的卡定力所产生的与该顺时针方向力矩相向的力矩。因此,卡定部33e能够从凹部35b中脱出。
因而,一旦离合器弹簧24沿逆时针方向转动,则转动轴32一边使离合器臂33以其支撑轴11h为中心沿顺时针方向转动,一边沿导向孔11g向左方移动。因而,离合器齿轮31也进一步向左方移动。一旦转动轴32与导向孔11g的左端抵接,则阻止其进一步移动,离合器齿轮31、转动轴32和离合器弹簧24停止。因而如图8所示,离合器齿轮31和转动轴32设定在上述最左位置上。在该最左位置上,离合器齿轮31与行星架齿轮17的外齿17b分离,离合器齿轮31和行星架齿轮17的高速且低转矩传递路径被切断。
另一方面,与离合器臂33的转动连动,离合器棘爪34以棘爪销38为中心沿逆时针方向转动,如图8所示,其卡定爪34b设定在能够与棘轮齿19b卡定的位置上。此时,由于在电动机6的转矩的作用下,太阳轮部件20转动,环部件19也沿顺时针方向转动,所以棘轮齿19b与卡定爪34b卡定。因而,环部件19的转动停止,太阳轮部件20和行星架齿轮17的低速且高转矩传递路径相连。
这样,从动力传递机构8的低减速比动力传递模式向高减速比动力传递模式进行动力传递模式切换,动力传递机构8被设定为高减速比动力传递模式。
(3)高减速比动力传递模式→(低减速比动力传递模式)→动力传递切断模式的动力传递模式切换
在图8所示的高减速比动力传递模式的状态下,一旦电动机6反转(图8中电动机轴6a逆时针方向转动:对应于卷轴4的安全带拉出方向(图3中的方向α)的转动),则下侧连接齿轮26和皮带轮25也进行反转。于是,由于离合器弹簧24也同样反转,所以离合器齿轮31和转动轴32一边使离合器臂33逆时针转动,一边沿导向孔11g向右方移动。
由于与离合器臂33的逆时针转动连动,离合器棘爪34沿顺时针方向转动,所以离合器棘爪34处于未与棘轮齿19b卡定的非卡定位置。由此,环部件19自由转动,低速且高转矩传递路径被切断。
在离合器齿轮31和转动轴32处于上述最高位置时,虽然离合器齿轮31与行星架齿轮17的外齿17b啮合,暂时成为图7所示的低减速比动力传递模式,但是由于离合器齿轮31和转动轴32继续向右方移动,所以离合器齿轮31立即与外齿17b分离而空转。由此,虽然高速且低转矩传递路径暂时连接,但是立刻又被切断。另外,在高速且低转矩传递路径暂时连接时,由于电动机6反转,虽然卷轴4沿安全带拉出方向α暂时转动,但是立刻停止。
一旦转动轴32与导向孔11g的右端抵接,则阻止其继续移动,离合器齿轮31、转动轴32和离合器弹簧24停止。由此,将离合器齿轮31和转动轴32设定在上述图6所示的最右位置上。
这样,从动力传递机构8的高减速比动力传递模式向动力传递切断模式进行动力传递模式切换,动力传递机构8被设定为动力传递切断模式。
在本实施例中,动力传递机构8的设定是通过电动机6的转动控制进行切换的。
具体地说,关于低减速比动力传递模式,通过控制电动机6沿正转方向转动,从动力传递切断模式向低减速比动力传递模式切换,该低减速比动力传递模式继续,另一方面,通过控制电动机6沿反转方向转动,从低减速比动力传递模式向动力传递切断模式切换,解除该低减速比动力传递模式。
而且,关于高减速比动力传递模式,通过控制电动机6沿反转方向转动,从低减速比动力传递模式向高减速比动力传递模式切换,该高减速比动力传递模式继续,另一方面,通过控制电动机6沿正转方向转动,从高减速比动力传递模式向低减速比动力传递模式切换,解除该高减速比动力传递模式。
在这样通过切换电动机6的转动方向来切换动力传递机构8的设定的座椅安全带卷收器中,在进行离合器解除动作时,动力传递机构8处于何种传递状态不明确,因而需要向哪个方向对电动机6进行转动控制不明确。在此情况下,存在无法进行所希望的离合器解除动作的问题。而且,例如即使离合器已处于断开状态(动力传递解除状态),也可能通过对电动机6进行转动控制而产生不必要的电动机转动,由此可能引起产生噪音的问题。
因而为了消除上述问题,在本实施例的座椅安全带卷收器1中,ECU68在进行离合器解除动作时判定为传递状态,根据该判断结果,以最佳状态开始离合器解除动作。
在这里,具体表示出了本结构,下文将参照图9说明本实施例的“离合器解除处理(动力传递解除处理)”。由ECU68进行该离合器解除处理。
在图9所示的离合器解除处理中,首先在步骤S10,以可判定传递状态的状态也就是传递状态不能切换程度的低驱动力对电动机6进行转动控制。
而且,在步骤S20中,检测(测定)通过步骤S10使电动机6转动时的电动机电流值。该电动机电流值由图2中的电动机电流检测计69进行检测。
在步骤S30中,对在步骤S20中所检测出的电动机电流值与预定规定值进行比较。具体地说,当在步骤S20中所检测出的电动机电流值在规定值以上时,则判定电动机负荷相对较高,离合器处于接通状态(低减速比动力传递模式或高减速比动力传递模式);当该电动机电流值不到规定值时,则判定电动机负荷相对较低,离合器处于断开状态(动力传递切断模式)。
当判定离合器处于接通状态时(步骤S30中的是),则在步骤S40中进行离合器解除控制,另一方面,当判定离合器处于断开状态时(步骤S30中的否),则终止离合器的解除处理,继续动力传递切断模式。在步骤S40中进行离合器解除控制时,控制电动机6向反转方向转动,进行动力传递模式(低减速比动力传递模式或高减速比动力传递模式)的解除操作。
通过采用这种离合器解除处理,能够在适合动力传递机构8的传递状态的所希望的状态下进行离合器解除动作。例如可以防止即使离合器已经处于断开状态(动力传递解除状态),仍然对电动机6进行转动控制,因不必要的电动机转动引起的噪音的发生。
而且,该实施例的座椅安全带卷收器1可以将座椅安全带3设定为下述7种安全带模式。
(1)安全带收容模式
安全带收容模式是未使用座椅安全带3并将座椅安全带3完全卷绕在卷轴4上的状态的座椅安全带模式。在该安全带收容模式中,座椅安全带卷收器1,电动机6未进行驱动,且动力传递机构8设定在动力传递切断模式。因此,在座椅安全带3上仅产生非常弱的带张力(对于产生非常弱的张力,在后述收容用安全带卷绕模式中使用),而且消耗电力为0。
(2)安全带拉出模式
安全带拉出模式是为了佩戴座椅安全带3而从卷轴4拉出的安全带模式。同样,即使在该安全带拉出模式中,座椅安全带卷收器1被设定为动力传递切断模式。因此,能够以较弱的力拉出座椅安全带3。此时,电动机6未进行驱动,消耗电力为0。
(3)调节用安全带卷绕模式
调节用安全带卷绕模式是将座椅安全带3拉出并将舌片(图1中的舌片62)插入到带扣内,带扣开关(带扣开关66a)接通后为了使座椅安全带3适于乘员佩戴而卷绕拉出的多余座椅安全带3的状态和座椅安全带3的正常佩戴状态(此时,带扣开关(带扣开关变为接通状态),也就是在乘员移动而拉出规定量的座椅安全带3后,当乘员再次坐在常规位置上时,卷绕拉出的座椅安全带3的状态的安全带模式。在该调节用安全带卷绕模式中,电动机6沿安全带卷绕方向驱动座椅安全带卷收器1,且动力传递机构8设定为低减速比动力传递模式。因而,在座椅安全带3以低转矩迅速卷绕,产生非常弱的规定带张力时,电动机6停止,座椅安全带3以合适状态佩戴在乘员身上。
(4)正常戴模式(舒适模式)
正常佩戴模式(舒适模式)在调节用安全带卷绕模式终止后设定,是座椅安全带3处于正常佩戴状态的安全带模式。在正常佩戴模式中,座椅安全带卷收器1,电动机6未进行驱动,且动力传递机构8设定为动力传递切断模式。因此,由于在座椅安全带3上仅产生非常弱的带张力,即使佩戴了座椅安全带3,乘员也不会产生压迫感。而且,消耗电力为0。
(5)警报模式
警报模式是车辆以正常佩戴模式行驶过程中,当检测到驾驶员打瞌睡或车辆行进方向前方存在障碍物时,通过反复规定次数地卷绕座椅安全带3,向驾驶员发出警报状态的安全带模式。在该警报模式中,座椅安全带卷收器1设定为电动机6反复进行驱动。
因而,由于座椅安全带3上的较强张力(小于下述紧急模式的带张力小)和极弱张力反复作用在乘员身上,所以可以防止驾驶员打瞌睡或对车辆行进方向前方的障碍物引起注意。
(6)紧急模式
警报模式是车辆以正常佩戴模式行驶过程中,在车辆与障碍物等碰撞危险性极高的情况下设定的安全带模式,由以下2个阶段构成。
(i)初期阶段
在紧急模式的初期阶段中,座椅安全带卷收器1设定为电动机6以较高的转矩正转。于是,离合器弹簧24从动力传递切断模式发生转动,离合器齿轮31和转动轴32向上述最高位置移动,离合器齿轮31与行星架齿轮17的外齿17b啮合。此时,座椅安全带3的松弛被消除,而且座椅安全带3的张力在规定值以下,行星架齿轮17对离合器齿轮31的阻力比较小。因而,即使电动机6的转矩比较高,由于转动轴32不使离合器臂33转动,所以动力传递机构8被设定为低减速比动力传递模式。因此,离合器齿轮31的转动传递到行星架齿轮17上,行星架齿轮17转动,以低转矩迅速卷绕座椅安全带3,从而迅速消除座椅安全带3的松弛。
(ii)后期阶段
在上述初期阶段中,一旦消除座椅安全带3的松弛,则继该初期阶段之后,进入紧急模式的后期阶段。在该后期阶段,由于随着座椅安全带3的张力变得大于规定值,从行星架齿轮17向离合器齿轮31的阻力变得比较大,所以行星架齿轮17和离合器齿轮31不转动。但是,由于在电动机6转矩的作用下,下侧连接齿轮26存在转动趋势,所以下侧连接齿轮26的转矩向转动轴32施加朝向上述最左位置方向的力。此时,由于电动机6的转矩较高,所以转动轴32的挤压力使离合器臂33沿顺时针方向转动的力矩大于卡定部33e和凹部35b之间的卡定力所产生的与该顺时针方向的力矩相向的力矩,所以解除离合器臂33的卡定部33e和凹部35b的凹部35b的卡定,转动轴32一边使离合器臂33转动一边向上述最左位置移动。由于离合器棘爪34与该离合器臂33的转动连动地转动,离合器棘爪34的卡定爪34b与棘轮齿19b卡定,阻止环部件19转动。由此将动力传递机构8设定为高减速比动力传递模式。因此,以高转矩卷绕座椅安全带3,以极强的带张力约束乘员。
(7)收容用安全带卷绕模式
收容用安全带卷绕模式是为了解除座椅安全带3的佩戴,将舌片(图1中的舌片62)从带扣中拔出,带扣开关(图1中的带扣开关66a)变成关闭时,为了使座椅安全带3变成收容状态而完全卷绕状态的安全带模式。在该收容用安全带卷绕模式中,电动机6以较低转矩沿安全带卷绕方向驱动座椅安全带卷收器1,动力传递机构8被设定在低减速比传递模式。因此,以低转矩迅速地卷绕所拉出的座椅安全带3。
在完全卷绕座椅安全带3并产生非常弱的带张力时,电动机6停止,从而使座椅安全带3变成上述产生非常弱的带张力的安全带收容模式。
关于该收容用安全带卷绕模式,在本实施例中,为了消除在应该收容座椅安全带3时不收容座椅安全带却继续原有的安全带拉出状态,在不需要收容座椅安全带3的座椅安全带佩戴操作期间开始座椅安全带收容动作等各种问题,提高座椅安全带3的收容动作可靠性,利用检测传感器(图2中的检测传感器50)进行控制。
具体地说,根据该检测传感器50直接检测出的与卷轴4转动有关的信息(转动动作的有无、转动角度、转动方向、转动速度、转动量等),控制装置(图1和图2中的ECU68)判定是否为适于座椅安全带3的状态。而且,在适于收容座椅安全带3的状态下,ECU68沿安全带卷绕方向对电动机6进行驱动,开始座椅安全带3的收容操作。作为座椅安全带3的收容操作开始条件,例如使用下述的第1收容开始条件~第3收容开始条件,在上述收容开始条件中至少有一个条件成立时,开始座椅安全带3的收容操作。
作为第1收容开始条件,例如可以是在带扣开关66a从接通变成断开后检测出卷轴4的转动动作停止。此时,处于即使乘员实施了座椅安全带解除操作也不进行座椅安全带3的收容动作的状态,判定为最好进行座椅安全带3的收容动作。
而且,作为第2收容开始条件,例如可以是在带扣开关66a断开且电动机6停止的状态下,卷轴4转动预先设定的规定角度以上后,再次检测出卷轴4转动动作停止。此时,乘员拉出座椅安全带拉出时,并未将舌片62佩戴在带扣66内而结束动作,判定最好进行座椅安全带3的收容动作。
作为第3收容开始条件,例如可以是在带扣开关66a断开,打开关闭状态的车门后检测出卷轴4的转动动作停止。此时,处于乘员实施了座椅安全带解除操作并要下车的状态,判定最好进行座椅安全带3的收容动作。
如上所述,在本实施例的座椅安全带卷收器1中,当判定第1收容开始条件~第3收容开始条件中至少有一个条件成立时,则必须进行座椅安全带收容操作。根据该判定开始座椅安全带3的收容操作。采用这种结构,消除了不收容座椅安全带3而维持原有的拉出状态或在乘员的座椅安全带佩戴操动期间开始座椅安全带收容动作等问题,能够提高座椅安全带卷收器的可靠性。而且,通过第1~第3收容开始条件的设定,能够对座椅安全带收容操作开始条件极其细致地进行设定。而且,通过采用由检测传感器50对卷轴4本身转动动作信息进行检测的结构,能够简便地检测出卷轴侧部件的动作信息。
另外,本实施例中的该种形态相当于下述形态:本发明中“根据检测传感器所检测出的卷轴侧部件的动作信息,判定需要进行座椅安全带收容操作时,为了变成动力传递状态而进行控制,从而进行座椅安全带卷绕动作”的形态;或“根据检测传感器所检测出的卷轴侧部件的动作信息,在座椅安全带佩戴解除操作后、座椅安全带佩戴操作中断后,车辆乘员下车时中至少一种情况下,检测出继续以原有状态拉出座椅安全带时,判定需要进行座椅安全带收容操作”的形态。
根据本实施例的座椅安全带卷收器1,采用离合器解除处理,在进行离合器解除动作时判断离合器接通或断开,由此可以防止即使离合器已经处于断开状态(动力传递解除状态),为了进行离合器解除动作仍然对电动机6进行转动控制,由此可以阻止因不必要的电动机转动产生噪音。
采用本例中的这种结构的座椅安全带卷收器1,由于在动力传递机构8中设定了由高速且低转矩动力传递路径组成的低减速比动力传递模式以及由低速且高转矩动力传递路径组成的高减速比动力传递模式这两个动力传递路径,所以能够实现以下两种卷绕性能:通过低减速比动力传递模式所实现的用于迅速消除座椅安全带3松弛的迅速的座椅安全带卷绕性能,和通过高减速比动力传递模式所实现的用于约束乘员的高转矩座椅安全带卷绕性能。
由于通过设定这两种动力传递路径,能够有效地将电动机6的转矩传递到卷轴4上,所以能够以有限的电力消耗可靠地发挥这两种卷绕性能。特别是,由于通过低速且高转矩动力传递路实现了用于约束乘员的高转矩座椅安全带卷绕性能,所以能够降低电力消耗,并且可以使用更小型的电动机,相应地使座椅安全带卷收器1紧凑。
由于能够实现上述两种卷绕性能,所以能够在座椅安全带卷收器1上保持由电动机6的转矩所引起的预张紧功能。因此,由于不需要采用现有座椅安全带卷收器中使用反应气体的预张紧器,所以能够降低成本。
而且,由于对应座椅安全带3的张力,将动力传递机构8设定为低减速比动力传递模式或高减速比动力传递模式,所以无需对电动机6的转矩进行控制即可简单地进行模式切换。
此外,由于在动力传递机构8中设定了不将电动机6的转矩传递到卷轴上的动力传递切断模式,所以能够不受电动机6影响地拉出座椅安全带3,并可以在正常佩戴、未佩戴座椅安全带3时无压迫感地收容座椅安全带3。
而且,由于仅利用电动机6的转矩进行座椅安全带3的收容卷绕动作,所以不必使用张力减压器等附加组件,即可消除始终作用于座椅安全带3上的螺旋弹簧等卷绕装置所产生的座椅安全带卷绕方向的作用力,或将所述作用力设定得极小。
此时,即使将该卷绕装置所产生的作用力设定在乘员佩戴座椅安全带3时进行调节动作所需的最小范围内,也可以通过以低减速比动力传递模式将电动机6的转动传递到卷轴4上来辅助卷绕座椅安全带3,因而能够可靠地进行座椅安全带3的收容卷绕动作。
由于由行星机构构成高减速比减速机构7a,所以能够紧凑地形成低速且高转矩传递路径。因而,即使动力传递机构8具有低减速比动力传递模式或高减速比动力传递模式,也能够有效地抑制座椅安全带卷收器1的大型化。
而且,由1个共用的行星架齿轮17构成高减速比减速机构7a的行星齿轮架和低减速比减速机构7b的外齿17b,所以能够减少零件数,并且相应地更为紧凑化。
而且,对应座椅安全带3的张力由动力传递模式切换机构9进行行星机构内齿轮19a的转动控制以及小径离合器齿轮31和大径行星架齿轮17的外齿17b之间的啮合控制,因而能够简单地进行动力传递模式的切换。
另外,除了使用电动机6的低转矩和高转矩这两种转矩的动力传递模式切换机构9之外,也可以使用螺线管等机构进行动力传递模式的切换。
而且,不必采用1个共用的行星架齿轮17构成高减速比减速机构7a的行星齿轮架和低减速比减速机构7b的外齿17b,也可以采用其他部件构成。
如上所述,在进行动力传递模式切换时,电动机6的转矩恒定,但是在调节用座椅安全带卷绕模式、警报模式、紧急模式、收容用安全带卷绕模式等各种模式中,也可以对应其模式而改变电动机6的转矩。
其他实施例
另外,本发明并不局限于上述实施例,还可以进行各种应用和变型。例如,也可以实施应用了上述实施例的以下各种实施例。
在上述实施例中,虽然说明了利用检测传感器50对卷轴4的转动动作信息进行检测,并根据该转动动作信息判定是否需要进行座椅安全带收容操作的情况,但是在本发明中,检测传感器所检测的被检测体也可以是随着卷轴4的转动动作而动作的卷轴4一侧的部件,还可以检测卷轴4以外的部件例如座椅安全带3的动作。
在上述实施例中,虽然说明了通过电动机6的转动动作切换成动力传递状态和动力传递解除状态的座椅安全带卷收器1,但是在本发明中,除了通过电动机的转动动作对动力传递状态和动力传递解除状态进行切换之外,也可以通过电磁式切换机构对动力传递状态和动力传递解除状态进行切换。
在上述实施例中,虽然对安装在汽车上的座椅安全带卷收器1的结构进行了说明,但是本发明的座椅安全带卷收器也可以在装配在诸如汽车、飞机、船舶等由乘员乘坐并进行移动的车辆上的座椅安全带装置中使用,能够适用于在通过电动机卷绕用于约束乘员的座椅安全带的座椅安全带卷收器中。
此外,本发明的座椅安全带装置通过有效利用电动机的转矩来更为精细地控制卷轴的卷绕力,能够适用于对例如汽车、飞机、船舶等的乘员有效地进行约束保护的座椅安全带装置。
Claims (7)
1.一种座椅安全带卷收器,其特征在于,
包括:对座椅安全带进行卷绕和拉出的卷轴、电动机、可以通过将所述电动机的动力传递给所述卷轴而进行所述卷轴的卷绕动作和拉出动作的动力传递机构、检测与卷轴侧部件的动作有关的动作信息的检测传感器以及使所述动力传递机构在将所述电动机的动力传递给所述卷轴的动力传递状态和解除该动力传递的动力传递解除状态之间进行切换的控制装置;
所述控制装置,当根据所述检测传感器所检测出的所述卷轴侧部件的动作信息判断出需要进行座椅安全带收容操作时,则控制成所述动力传递状态,以便进行座椅安全带的卷绕动作。
2.如权利要求1所述的座椅安全带卷收器,其特征在于,
所述控制装置,当根据所述检测传感器所检测出的所述卷轴侧部件的动作信息,在进行座椅安全带佩戴解除操作之后、座椅安全带佩戴操作中断之后、车辆乘员下车时的其中至少一种情况下,检测出仍然继续拉出座椅安全带时,则判断出需要进行座椅安全带收容操作。
3.如权利要求1或2所述的座椅安全带卷收器,其特征在于,
所述检测传感器,作为所述卷轴侧部件,对与所述卷轴的转动动作有关的转动动作信息进行检测。
4.一种座椅安全带装置,其特征在于,
包括:由车辆乘员佩戴的座椅安全带、座椅安全带带扣、可以检测出相对于所述座椅安全带带扣的座椅安全带佩戴信息的带扣开关、进行所述座椅安全带的卷绕和拉出动作的卷轴、电动机、可以通过将所述电动机的动力传递给所述卷轴而进行所述卷轴的卷绕动作和拉出动作的动力传递机构、检测与卷轴侧部件的动作有关的动作信息的检测传感器以及使所述动力传递机构在将所述电动机的动力传递给所述卷轴的动力传递状态和解除该动力传递的动力传递解除状态之间进行切换的控制装置;
所述控制装置,当根据所述检测传感器所检测出的所述卷轴侧部件的动作信息和所述带扣开关所检测出的座椅安全带佩戴信息,判断出需要进行座椅安全带收容操作时,则控制成所述动力传递状态,以便进行座椅安全带的卷绕动作。
5.如权利要求4所述的座椅安全带装置,其特征在于,
所述控制装置,当根据所述检测传感器所检测出的所述卷轴侧部件的动作信息和所述带扣开关所检测出的座椅安全带佩戴信息,在进行座椅安全带佩戴解除操作之后、座椅安全带佩戴操作中断之后、车辆乘员下车时的其中至少一种情况下,检测出仍然继续拉出座椅安全带时,则判断出需要进行座椅安全带收容操作。
6.如权利要求4或5所述的座椅安全带装置,其特征在于,
所述检测传感器,作为所述卷轴侧部件,对与所述卷轴的转动动作有关的转动动作信息进行检测。
7.一种带座椅安全带装置的车辆,其将权利要求4~6中任一项所述的座椅安全带装置收容在车辆内的收容空间内。
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