CN101676154A - 安全带卷收器和具有该安全带卷收器的安全带装置 - Google Patents

Abstract

本发明的安全带卷收器和具有该安全带卷收器的安全带装置，可提供能尽量抑制大型化且减少向车体的安装工时的安全带卷收器。使卷绕安全带的卷轴旋转的电动机和其ECU以一体方式构成电动机/ECU一体单元(23)。该电动机/ECU一体单元(23)在卷轴的正下方被支撑在框架(8)上。在这种情况下，电动机和ECU(25)收容在单元外壳(24)内，该单元外壳(24)的外壳主体(24a)以平面状支撑在单元支架(29)上。该单元支架(29)被支撑在框架(8)上。

Description

安全带卷收器和具有该安全带卷收器的安全带装置

技术领域

本发明属于利用电动机进行安全带的卷绕和拉出的安全带卷收器的技术领域和具有该安全带卷收器的车辆的安全带装置的技术领域，并且属于还具有预张紧装置的安全带卷收器和安全带装置的技术领域。

背景技术

以往，在汽车等车辆上装备的安全带装置中，开发出各种具有预张紧装置且通过用电动机使卷轴旋转来进行安全带的卷绕和拉出的安全带卷收器(例如，参照专利文献1)。

预张紧装置，需要在车辆碰撞时等在车辆上施加有比普通减速度大的减速度的紧急时刻的初期起动，通过预张紧装置的起动卷绕规定量的安全带。在专利文献1中记载的安全带卷收器中，预张紧装置设置成其气体发生器的连接部位于安全带卷收器的框架的下端部，可确保预张紧装置的动作量。并且，使卷轴旋转的电动机配置于该连接部的下方。

专利文献1：日本特开2004-189024号公报

但是，如专利文献1中记载的安全带卷收器一样使预张紧装置延伸设置至框架的下端部为止时，在框架上安装的电动机的空间消失。因此，难以使电动机直接支撑在框架上。由此在专利文献1中记载的安全带卷收器中，在框架的下端部安装支撑部件，并且在该支撑部件上支撑电动机的两端。

但是，如此使电动机支撑在安装于框架上的支撑部件上时，存在安全带卷收器向下方较大地突出，相应地变大的问题。另外，必须要将用于对电动机进行驱动控制的电子控制装置(ECU)设在车体的其他场所。因此，存在电动机和ECU之间的配线作业变得复杂，安全带卷收器安装到车体上的工时变多的问题。

发明内容

本发明是鉴于这种情况作出的，其目的在于提供尽量抑制大型化且减少安装到车体的工时的安全带卷收器和具有该安全带卷收器的安全带装置。

为了解决上述课题，本发明的安全带卷收器，至少包括卷绕安全带的卷轴、可旋转地支撑上述卷轴的框架、使上述卷轴向安全带卷绕方向和拉出方向旋转的电动机、和将上述电动机的旋转传递到上述卷轴的动力传递单元，其特征在于，具有控制上述电动机的电子控制装置，上述电动机和上述电子控制装置一体构成电动机/电子控制装置单元，上述电动机/电子控制装置单元在上述卷轴的正下方被支撑在上述框架上。

并且，本发明的安全带卷收器，其特征在于，具有预张紧装置，在紧急时刻通过由气体发生器产生的气体使上述卷轴向安全带卷绕方向旋转，上述预张紧装置的上述气体发生器配置在上述卷轴上方并被支撑在上述框架上。

并且，本发明的安全带卷收器，其特征在于，上述动力传递单元包括将上述电动机的旋转减速而传递到上述卷轴的动力传递机构和收容该动力传递机构的动力传递用保持器，上述动力传递用保持器兼用作上述预张紧装置的外壳。

并且，本发明的安全带卷收器，其特征在于，上述电动机/电子控制装置单元具有单元外壳，上述电动机和上述电子控制装置收容在上述单元外壳内，上述单元外壳包括上方开口的外壳主体和封闭该外壳主体的上方开口的罩盖，上述外壳主体和上述罩盖都由具有高传热性的传热性材料形成。

并且，本发明的安全带装置，其特征在于，至少包括卷绕安全带的安全带卷收器、可滑动地支撑在安全带上的舌片、和设在车体上且可拆装地卡定上述舌片的带扣，上述安全带卷收器为本发明安全带卷收器中任一个安全带卷收器。

根据具有这种结构的本发明的安全带卷收器，由于可将电动机和电子控制装置以一体方式构成电动机/电子控制装置单元，因而仅将该电动机/电子控制装置单元安装在安全带卷收器的框架上即可，从而安全带卷收器安装到车体上的作业变得简单，并且能减少其安装工时。

并且，利用电动机/电子控制装置单元，可预先用配线连接电动机和电子控制装置，并且能将该配线配置在单元外壳内。因此，无需进行安全带卷收器安装到车体时的配线作业而安全带卷收器的安装作业变得简单，并且不设置专用的密封部件就能就能防止从配线产生的噪声向外部泄漏。由此，能提高安全带卷收器的噪声耐性，并且能实现成本缩减。

并且，由于将预张紧装置的气体发生器配置在卷轴的上方，因而能防止如上述专利文献1等中记载的以往安全带卷收器一样预张紧装置向下方较大地突出。因此，可在安全带卷收器的卷轴的下方形成比较大的空间，可将该空间用作电动机和电子控制装置的设置空间。由此，能有效地抑制安全带卷收器的大型化，可将电动机和电子控制装置更有效地成为一体单元化，能容易设置于卷轴的下方。

并且，由于将动力传递用保持器兼用作预张紧装置的外壳的罩盖，因而不需要专用的预张紧装置外壳的罩盖。由此，能进一步减少部件件数，并且能减少安全带卷收器的组装工时。

另外，由于利用具有良好传热性的传热性材料构成电动机/电子控制装置单元的单元外壳，因而即使在单元外壳内一体地收容电动机和电子控制装置，也能使从电动机产生的热通过传热性良好的单元外壳有效地向外部放热。因此，能抑制单元外壳内部的温度上升，能防止热对电动机和电子控制装置产生的影响。

并且，根据具有本发明安全带卷收器的安全带装置，由于能紧凑地形成具有电动机的安全带卷收器，因而能减少将安全带卷收器设置到车体上的设置空间。因此能增大安全带卷收器对车体的设置自由度。由此，能将安全带卷收器灵活地安装到车体上，从而能提高安全带装置的便利性。

附图说明

图1是示意性地表示具有本发明安全带卷收器的实施方式一例的安全带装置的图。

图2表示本发明的安全带卷收器的实施方式一例，图2(a)是从车室外侧观察的图，图2(b)是从车室内侧观察的图，图2(c)是俯视图。

图3(a)是沿着图2中IIIA-IIIA线的剖视图，图3(b)是图2所示安全带卷收器的仰视图。

图4说明预张紧装置的动作，图4(a)是表示被动作状态的图，图4(b)是表示刚开始动作后的图，图4(c)是表示动作结束状态的图。

图5是电动机/ECU一体单元的分解透视图。

图6表示电动机/ECU一体单元，图6(a)是俯视图，图6(b)是主视图，图6(c)是透视图，图6(d)是沿着图图6(a)中VID-VID线的剖视图。

图7(a)是取下罩盖表示的动力传递单元的左侧视图，图7(b)是动力传递用保持器的左侧视图，图7(c)是动力传递用保持器的右侧视图。

具体实施方式

下面，利用附图对用于实施本发明的优选方式进行说明。

图1是示意性地表示具有本发明的安全带卷收器实施方式的一例的安全带装置的图。

如图1所示，本例的安全带装置1基本上等同于以往公知的利用电动机进行安全带卷绕和安全带拉出的三点式安全带装置。图中，标号1表示安全带装置，标号2表示车辆座椅，标号3表示配置于车辆座椅2附近的安全带卷收器，标号4表示能拉出地卷绕在安全带卷收器4上且前端的安全带固定器4a固定在车体底部或车辆座椅2上的安全带，标号5表示将从安全带卷收器3拉出的安全带4向乘员的肩部侧引导的引导固定器5，标号6表示可滑动地支撑在从该引导固定器5引导的安全带4上的舌片6，标号7表示固定在车体底部或车辆座椅上且可拆装地插入扣合舌片6的带扣7。

该安装带装置1中的安全带4的安装操作和安装解除操作也与以往公知的安全带装置相同。

本例的安全带卷收器3包括预张紧装置和电动机。预张紧装置与以往公知的预张紧装置相同地，车辆碰撞时等的在车辆上施加有比普通行驶时的减速度大的减速度时起动，使安全带卷收器3的卷轴向安全带卷绕方向旋转，卷绕规定量的安全带4以提高乘员的约束力。并且，电动机与以往公知的设在安全带卷收器3上的电动机相同地，通过使卷轴旋转来进行安全带的卷绕和拉出。

图2(a)至图2(c)、图3(a)及图3(b)是表示本例的安全带卷收器的图，图4(a)至图4(c)是表示预张紧装置的图。

如图2(a)至图2(c)、图3(a)及图3(b)所示，安全带卷收器3的框架8由安装到车体上的平板状的支架8a和安装在该支架8a上并支撑安全带卷收器3的各构成部件的コ字形的底座部8b构成。

预张紧装置9安装在框架8的底座部8b的一侧侧壁8c上。该预张紧装置9是由本申请人申请的日本特愿2008-199753号中的预张紧装置。关于预张紧装置9由于已详细记载于日本特愿2008-199753号的说明书及附图中，因而在这里简单作说明。

如图4(a)至图4(c)所示，预张紧装置9具有管道10，该管道10的前端部10a由密封栓11封闭。所述管道10的前端部10a和密封栓11通过螺钉等固定件24固定在底座部8b的一侧侧壁8c上设置的管道安装部8d上，位于与旋转轴13同中心的卷轴(未图示)的稍微下方。其中，旋转轴13可与卷轴一体地旋转。

在管道10内可移动且相互接触而配置有多个传力部件14，所述传力部件14由用铁或铝等金属制成的多个球14a和受到气压而按压球14a的未图示的活塞构成。并且，在管道10的底端部10b上连接有管道状的压力容器15。在该压力容器15中设有气体发生器16。

预张紧装置9的动作基本上直到车辆碰撞时等在车辆上施加大减速度的紧急时刻工作而使安全带卷收器3的卷轴向安全带卷绕方向旋转为止，与以往的利用多个球的预张紧装置的动作相同。

即如图4(a)所示，在预张紧装置9不工作时，最初的第一球14a保持与杆17抵接的状态，并且此后的球14a依次处于相互相邻的球14a彼此抵接的状态。此时，气体发生器16不产生气体，球14a实际上不按压杆17。因此，环形齿轮18保持其内齿18a不与小齿轮19的外齿19a啮合的状态。

在上述的紧急时刻，气体发生器16工作而产生气体，通过所产生的气压对球14a施加较大的按压力。这样一来，在图4(a)中环形齿轮18因经由第一球14a的按压力向右侧移动的同时沿逆时针方向旋转。并且如图4(b)所示，环形齿轮18的内齿18a与小齿轮19的外齿19a啮合，小齿轮19开始向与环形齿轮18相同的方向旋转。由此，旋转轴13即卷轴开始向安全带卷绕方向旋转，开始卷绕安装在乘员身上的安全带4。

第一球14a收容在杆17、20之间，并且下一个第二球14a与在顺时针方向和杆17相邻的杆20抵接时，因经由该第二球14a朝向杆20的按压力，环形齿轮18和小齿轮19一起向逆时针方向进一步旋转。此时，经由该第二球14a朝向杆17的按压力实际上减少。在杆20和沿顺时针方向与该杆20相邻的下一个杆20之间收容有2个第二及第三球14a，并且第三球14a下一个的第四球14a与下一个杆20抵接时，因经由该第四球14a朝向下一个杆20的按压力，环形齿轮18和小齿轮19一起向逆时针方向进一步旋转。此时，经由第二及第三球14a朝向杆20的按压力实际上减少。

至此为止的预张紧装置9的动作与以往预张紧装置的动作实际上相同。在以往预张紧装置中，向杆的按压力实际上减少的球，从管道的切口部脱离并从杆分离，收容到设在预张紧装置上的球收容室内。另一方面，在本例预张紧装置9中，不设有球收容室，向杆17、20的按压力实际上减少的第一至第三球14a，被密封栓11的圆弧形引导面11a引导而从管道10的切口部10c脱离，在形成于外壳9a和后述的动力传递单元21的动力传递用保持器21b之间的圆弧形移动通路22内移动。

因经由第四以后的球14a朝向依次沿顺时针方向相邻的杆20的按压力，环形齿轮18和小齿轮19一起继续向逆时针方向旋转。如图4(c)所示，在圆弧形移动通路22内移动且按压力实际上减少的球14a由环形齿轮18的杆17、20，与环形齿轮18的旋转一起沿着移动通路22移动。并且，由于第一球14a与管道10的球止动部10d抵接时，第一球14a停止，因而环形齿轮18的旋转停止。由此，小齿轮19也停止旋转，结束卷轴对安全带4的卷绕。通过由该预张紧装置9执行的安全带4的卷绕，提高基于安全带4的乘员的约束力。

由于环形齿轮18的旋转停止，第二以后的球14a的移动也停止。此时，在管道10内产生的气体的气压成为低压。如此，在各球14a停止的状态下，各球14a几乎都位于外壳9a和动力传递用保持器21b之间的圆弧形移动通路22内。即，预张紧装置9的工作结束时几乎全部的球14a被收容到该移动通路22(即预张紧装置9的外壳9a)内。

在本例的预张紧装置9中，如下所述地设定管道10的配管布置。即如图4(a)至图4(c)所示地在预张紧装置9安装在车体上的状态下，管道10的前端部10a位于最下侧位置，并且其从前端部10a向上方以直线形延伸设置。

并且如图2(c)所示，管道10在框架8的底座部8b的大致上端向与支架8a相反的一侧以大致直角弯曲，与卷轴的中心轴线α垂直相交或大致垂直相交且大致水平地以直线形延伸设置。并且如图2(a)所示，管道10在与底座部8b的支架8a相反的一侧端部附近以卷轴的中心轴线α方向向底座部8b的相反侧大致直角地弯曲，与卷轴的中心轴线α平行或大致平行且大致水平地以直线形延伸设置。进而如图2(c)所示，管道10在卷轴的中心轴线α方向在与底座部8b相反的一侧端部附近向支架8a侧以大致直角弯曲，与卷轴的中心轴线α垂直相交或大致垂直相交且相对于水平方向稍微向上地倾斜而以直线形延伸设置。因此，如图2(b)和图3(a)所示地压力容器15和气体发生器16在底座部8b的上方稍微向上配置。在管道10的该状态下，压力容器15和气体发生器16配置在卷轴的上方，并且朝向车室内侧(在图2(c)中为上侧，并且在图3(a)中为左侧)。

如图2(a)、图2(b)以及图3(a)、图3(b)所示，在预张紧装置9的正下方配置有电动机/ECU一体单元23。如图5所示，电动机/ECU一体单元23包括单元外壳24、ECU25、电动机26和电动机止动器27。

如图5、图6(a)至图6(c)所示，单元外壳24由外壳主体24a和罩盖24b构成。所述外壳主体24a和罩盖24b都由具有良好高传热性的金属等以往公知的传热性处理形成。如图6(d)所示，外壳主体24a形成上方开口的容器形。电动机26利用粘接剂安装在该外壳主体24a内。在这种情况下，粘接剂使用具有良好传热性的以往公知的传热性粘接剂。并且，电动机26被外壳主体24a的侧壁24a₁和电动机止动器27夹持而定位在轴方向上。

罩盖24b具有以在其外周缘的整个圆周向下方突出的方式形成的环形凸缘部24b₁。在该凸缘部24b₁上设有规定数量(在图示例中为4个)的安装孔24b₂。罩盖24b用其开口封闭而罩住外壳主体24a的上端部。此时，外壳主体24a上端部的外周跨越整个圆周被罩盖24b的凸缘部24b₁覆盖。

ECU25配置在电动机26的上方。该ECU25由ECU基板25a和电连接到该ECU基板25a上且可与外部设备连接的ECU连接器25b构成。ECU基板25a的外周缘被夹持在外壳主体24a的上边缘和罩盖24b之间，并且ECU连接器25b的连接口朝向下方而将ECU25安装到单元外壳24内。在这种情况下，外壳主体24a的底部中的与ECU连接器25b相对的部分向下方开口，通过该开口能使ECU连接器25b与外部设备进行电连接。并且，电动机26和ECU基板25a通过配线28进行电连接。通过将螺钉或螺栓插入罩盖24b的安装孔24b₂，使其与设在外壳主体24a的侧壁上且与所述安装孔24b₂对应的螺纹孔24a₂啮合，使罩盖24b安装到外壳主体24a上。

由此，构成ECU25和电动机26一体地收容到单元外壳24内的电动机/ECU一体单元23。在这种情况下，由于在罩盖24b上除了设在凸缘部24b₁上的安装孔24b₂以外全然没有设置通孔，并且通过环形凸缘部24b₁跨越整个圆周而覆盖外壳主体24a上端部的外周，因而电动机/ECU一体单元23形成完全不向上方开放的构造。并且，电动机26的电动机旋转轴26a从电动机/ECU一体单元23的一端侧向外部突出。

如图2(a)及图2(b)所示，在预张紧装置9的与框架8相反的一侧配置有动力传递单元21。如图7(a)所示，该动力传递单元21包括连接电动机旋转轴26a和能与卷轴一体旋转的旋转轴13的齿轮动力传递机构21a和动力传递用保持器21b。如图7(b)所示，动力传递用保持器21b在其一面侧具有齿轮收容凹部21b₁，在该齿轮收容凹部21b₁内收容有齿轮动力传递机构21a。齿轮动力传递机构21a将电动机26的旋转减速而从电动机旋转轴26a传递给旋转轴13。因此，卷轴由于电动机26的旋转而同时向安全带卷绕方向和安全带拉出方向旋转。在这种情况下，通过ECU25控制电动机26的旋转。并且如图7(c)所示，在动力传递用保持器21b的另一面侧(预张紧装置9的相反侧)上形成有通路槽22a，所述通路槽22a内形成上述预张紧装置9的球14a的圆弧形移动通路22。动力传递用保持器21b与预张紧装置9的外壳9a一起成一体地安装在框架8的底座部8b一侧的侧壁8c上。因此，在本例的安全带卷收器3中，动力传递用保持器21b兼用作预张紧装置9的外壳9a的罩盖。

如图2(a)所示，电动机/ECU一体单元23的电动机旋转轴26a的突出端一侧固定支撑在动力传递用保持器21b上，并且电动机/ECU一体单元23的大致中央部通过单元支架29支撑在框架8的底座部8b上。如图5所示，单元支架29以大致L字形的简单形状形成，包括平板状的单元支撑部29a和框架安装部29b。外壳主体24a的平坦状被支撑部24a₃以平面状(平面接触方式)通过单元支撑部29a进行支撑。并且如图6(d)所示，电动机止动部27和单元支撑部29a通过外壳主体24a的平坦状被支撑部24a₃，通过利用贯通分别形成于电动机止动部27、单元支撑部29a和外壳主体24a上的支撑孔的螺钉等固定件30共同地一体固定，电动机/ECU一体单元23被支撑在单元支撑部29a上。并且，框架安装部29b通过螺钉等固定件安装在底座部8b上。由此，电动机/ECU一体单元23在其重心位置的正下方以平面状支撑在单元支架29上。

根据这样构成的本例的安全带卷收器3，由于将预张紧装置9设置成使其管道10的前端部10a位于卷轴的稍微下方位置且使管道10的气体发生器16一侧的底端部10b位于框架8的上端位置，因而能防止如上述专利文献1等中记载的以往安全带卷收器一样预张紧装置9向下方较大地突出。因此，可在安全带卷收器3的卷轴的下方形成比较大的空间，可将该空间用作ECU25和电动机26的设置空间。由此，能有效地抑制安全带卷收器3的大型化，可将ECU25和电动机26设置于卷轴的下方。

并且，由于可如此将ECU25和电动机26设置在卷轴的下方，因而可将ECU25和电动机26以一体方式构成电动机/ECU一体单元23。由此，仅将该电动机/ECU一体单元23安装在安全带卷收器3的框架8上即可，因而安全带卷收器3安装到车体上的作业变得简单，并且能减少其安装工时。

并且，由于进行电动机26的轴向定位的电动机止动器27和单元支架29的单元支撑部29a通过外壳主体24a共同地以一体方式进行固定，因而能减少部件件数，并且能简化电动机/ECU一体单元23的构造。另外，通过由单元支撑部29a以平面状支撑电动机/ECU一体单元23，能稳定地支撑该电动机/ECU一体单元23。因此，能提高电动机/ECU一体单元23的支撑的外力耐性和耐震性。特别是，由于电动机/ECU一体单元23在其重心位置的正下方支撑在单元支架29上，因而能更加稳定地支撑电动机/ECU一体单元23。

并且，由于将动力传递用保持器21b兼用作预张紧装置9的外壳9a的罩盖，因而不需要专用的外壳9a的罩盖。由此，能进一步减少部件件数，并且能减少安全带卷收器3的组装工时。

另外，由于利用具有良好传热性的传热性材料构成电动机/ECU一体单元23的单元外壳24，即使在单元外壳24内一体地收容ECU25和电动机26，也能使从电动机26产生的热通过传热性良好的单元外壳24有效地向外部放热。因此，能抑制单元外壳24内部的温度上升，能防止热对ECU25和电动机26产生的影响。

并且，利用电动机/ECU一体单元23，可预先用配线28连接ECU25和电动机26，并且能将该配线28配置在单元外壳24内。因此，无需进行安全带卷收器3安装到车体时的配线作业而安全带卷收器3的安装作业变得简单，并且不设置专用的密封部件就能就能防止从配线28产生的噪声向外部泄漏。由此，能提高安全带卷收器3的噪声耐性，并且能实现成本缩减。

并且，由于使ECU25的ECU连接器25b的连接口朝向下，并且在单元外壳24的罩盖24b上不设置向上方开口的通孔而通过罩盖24b的环形凸缘部24b₁围绕整个圆周覆盖外壳主体24a上端部的外周，因而能使电动机/ECU一体单元23构成完全不向上方开放的构造。由此，能抑制水等液体侵入单元外壳24内，能有效地提高ECU25和电动机26的各自防滴性。

并且，根据具有本例安全带卷收器3的安全带装置1，可将电动机26和ECU25以一体方式单元化而安装到车体的作业变得简单，并且可利用单元支架29稳定地支撑电动机/ECU一体单元23，因而安全带卷收器3对车体的设置自由度变大。由此，能将安全带卷收器3灵活地安装到车体上，从而能提高安全带装置1的便利性。

另外，本发明不限于上述实施方式的例子，可在本发明技术方案范围内记载事项的范围内进行各种设计变更。

工业适用性

本发明的安全带卷收器和安全带装置可适用于利用电动机来进行安全带的卷绕和拉出的安全带卷收器和具有该安全带卷收器的车辆的安全带装置，特别是适用于还具有预张紧装置的安全带卷收器和安全带装置。

Claims (5)

1.一种安全带卷收器，至少包括卷绕安全带的卷轴、可旋转地支撑所述卷轴的框架、使所述卷轴向安全带卷绕方向和拉出方向旋转的电动机、和将所述电动机的旋转传递到所述卷轴的动力传递单元，其特征在于，

具有控制所述电动机的电子控制装置，

所述电动机和所述电子控制装置一体构成电动机/电子控制装置单元，

所述电动机/电子控制装置单元在所述卷轴的正下方被支撑在所述框架上。

2.如权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，具有预张紧装置，在紧急时刻通过由气体发生器产生的气体使所述卷轴向安全带卷绕方向旋转，

所述预张紧装置的所述气体发生器配置在所述卷轴上方并被支撑在所述框架上。

3.如权利要求2所述的安全带卷收器，其特征在于，所述动力传递单元包括将所述电动机的旋转减速而传递到所述卷轴的动力传递机构和收容该动力传递机构的动力传递用保持器，

所述动力传递用保持器兼用作所述预张紧装置的外壳。

4.如权利要求1至3中任一项所述的安全带卷收器，其特征在于，所述电动机/电子控制装置单元具有单元外壳，所述电动机和所述电子控制装置收容在所述单元外壳内，

所述单元外壳包括上方开口的外壳主体和封闭该外壳主体的上方开口的罩盖，

所述外壳主体和所述罩盖都由具有高传热性的传热性材料形成。

5.一种安全带装置，其特征在于，至少包括卷绕安全带的安全带卷收器、可滑动地支撑在安全带上的舌片、和设在车体上且可拆装地卡定所述舌片的带扣，

所述安全带卷收器为权利要求1至4中任一项所述的安全带卷收器。

Images