DE602004003322T2

DE602004003322T2 - Sicherheitsgurtaufroller

Info

Publication number: DE602004003322T2
Application number: DE602004003322T
Authority: DE
Inventors: Koji Takata Corporation Tanaka; Koji Takata Corporation Inuzuka
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 2003-10-15
Filing date: 2004-06-02
Publication date: 2007-05-31
Anticipated expiration: 2024-06-03
Also published as: US20050082410A1; DE602004003322D1; US7216827B2; JP2005119403A; EP1524159A1; EP1524159B1; CN1607133A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sitzgurtaufroller, welcher in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automobil oder Ähnlichem, eingesetzt ist, zum Aufrollen eines Sitzgurts, um einen Passagier durch die Wirkung eines Motors zurückzuhalten und zu schützen, insbesondere ein Sitzgurtaufroller zum wirksamen Aufrollen eines Sitzgurts mit kleinem Energieverbrauch. Weiterhin betriff die vorliegende Erfindung eine Sitzgurteinrichtung oder eine Sitzgurtvorrichtung, welche einen derartigen Sitzgurtaufroller umfasst.
Aus dem Stand der Technik ist eine Sitzgurteinrichtung, welche in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Automobil oder Ähnlichem, eingesetzt ist, bekannt, wobei in einem Notfall, wie beispielsweise in einem Fall, in welchem in einem Zusammenstoß oder Ähnlichem eine große negative Beschleunigung auf das Fahrzeug wirkt, ein Sitzgurt einen Passagier zurückhält, um so zu verhindern, dass der Passagier aus dem Sitz geworfen wird, wodurch der Passagier geschützt wird.
Eine derartige Sitzgurteinrichtung umfasst einen Sitzgurtaufroller zum Aufrollen des Sitzgurts. Der Sitzgurtaufroller umfasst Zwangsmittel, wie beispielsweise eine Spiralfeder oder Ähnliches, um eine Spule zu jeder Zeit zu zwingen, sich in der Gurtaufrollrichtung zu drehen, um den Sitzgurt darauf aufzuwickeln. Das heißt, der Sitzgurt ist aufgrund der Kraft der Zwangsmittel auf die Spule aufgewickelt, wenn der Passagier den Sitzgurt nicht trägt. Andererseits wird der Sitzgurt gegen die Kraft der Zwangsmittel herausgezogen, wenn der Passagier den Sitzgurt trägt. Der Sitzgurtaufroller weist Sperrmittel zum Verhindern einer Drehung der Spule in der Gurtausziehrichtung in einem Notfall, wie den vorgenannten Beispielen, auf, wodurch ein Herausziehen des Sitzgurts in einem Notfall verhindert wird. Somit wird mit dem Sitzgurt der Pas sagier in einem Notfall auf eine sichere Weise zurückgehalten und geschützt.
Bei einer derartigen herkömmlichen Sitzgurteinrichtung wird aufgrund der Zwangsmittel während der Zeit, in welcher der Sitzgurt getragen wird, eine im Allgemeinen konstante Gurtspannung auf den Sitzgurt ausgeübt. Entsprechend arbeitet der Sitzgurtaufroller im Allgemeinen in einem einzigen Modus, unabhängig von den Zuständen des die Sitzgurteinrichtung umfassenden Fahrzeugs und der Umgebung desselben. Während die herkömmliche Sitzgurteinrichtung wie oben beschrieben den Passagier in einem Notfall auf eine sichere Weise zurückhält und schützt, wird in diesem Fall der Sitzgurt nicht so gesteuert, dass er für den Passagier in anderen Situationen als Notfällen für ein bequemes Tragen sorgt. Weiterhin gibt es eine erhöhte Nachfrage nach einem Sitzgurt, bei welchem der Passagier stabiler zurückgehalten wird, um so in einem Notfall auf eine sicherere Weise geschützt zu werden.
Entsprechend ist in der ungeprüften japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-104135, siehe auch Patent Abstracts of Japan, Band 2002, Nr. 8, 5. August 2002, etc. ein Passagierzurückhalte-/-schutzsystem offenbart worden, wobei ein Motor zum Steuern einer Drehung der Spule des Sitzgurtaufrollers entsprechend Zuständen des die Sitzgurteinrichtung umfassenden Fahrzeugs und der Umgebung desselben, um so die Gurtspannung einzustellen, einbezogen ist, um dadurch den Passagier effizienter zurückzuhalten und zu schützen sowie ein bequemeres Tragen für den Passagier zur Verfügung zu stellen.
Der in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-104135 offenbarte Sitzgurtaufroller weist die folgende Konfiguration auf. Das heißt, zu dem Zeitpunkt, in welchem der Motor nicht angetrieben wird, ist der Energieübertragungsweg zum Übertragen der Antriebskraft des Motors zu der Spule ausgekuppelt, so dass die Antriebskraft des Motors nicht zu der Spule übertragen wird, und somit können sowohl der Motor als auch die Spule frei gedreht werden. Wenn der Motor in der Gurtaufrollrichtung (welche im Folgenden als „positive Drehrichtung" bezeichnet werden wird) angetrieben wird, um die Aufrollwirkung des Sitzgurts zu erzwingen, wird der Energieübertragungsweg aufgrund der positiven Drehung des Motors eingekuppelt, wodurch eine Übertragung der Antriebskraft des Motors zu der Spule ermöglicht wird. Somit wird der Sitzgurtaufroller so gesteuert, dass die Spule in der Gurtaufrollrichtung gedreht wird, um so den Sitzgurt durch die Antriebskraft des Motors aufzurollen, wodurch die Gurtspannung erhöht wird. Weiterhin wird in diesem Fall der Energieübertragungsweg ausgekuppelt, wenn der Motor in der umgekehrten Richtung gedreht wird, um die erzwungene Aufrollwirkung des Sitzgurts zu lösen. Demzufolge können sowohl der Motor als auch die Spule frei gedreht werden, d.h. die Spule wird durch die Antriebskraft des Motors nicht beeinflusst.
Wie oben beschrieben, weist der in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-104135 offenbarte Sitzgurtaufroller eine Konfiguration auf, bei welcher zu der Zeit einer positiven Drehung des Motors die Kupplung zum Steuern eines Einkuppelns des Energieübertragungswegs eingekuppelt ist, um so ein Einkuppeln des Energieübertragungswegs zu bewirken, und wobei andererseits zu der Zeit der umgekehrten Drehung des Motors die Kupplung ausgekuppelt ist, um so ein Einkuppeln des Energieübertragungswegs zu verhindern.
Der in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-104135 offenbarte Sitzgurtaufroller muss wie folgt arbeiten; d.h. zu der Zeit, zu welcher der Energieübertragungsweg ausgekuppelt ist, wird ein Antreiben des Motors nach der Beendigung des Auskuppelns der Kupplung für den Energieübertragungsweg durch die umgekehrte Drehung des Motors gestoppt. Entsprechend wird bei dem vorgenannten herkömmlichen Sitzgurtaufroller im Allgemeinen der Zeitraum für eine umgekehrte Drehung des Motors basierend auf dem Zeitraum von dem Beginn der umgekehrten Drehung des Motors bis zu der Beendigung des Auskuppelns der Kupplung bestimmt. In diesem Fall weicht der für die Beendigung des Auskuppelns der Kupplung benötigte Zeitraum gemäß den Betriebssituationen des Aufrollers ab, und entsprechend wird bei dem Sitzgurtaufroller der Zeitraum für die umgekehrte Drehung des Motors so bestimmt, dass er der maximale Zeitraum, welcher für die Beendigung des Auskuppelns der Kupplung in allen Situationen benötigt wird, ist, und dass somit der Motor in jeder Situation so gesteuert wird, dass ein Antreiben desselben auf eine sichere Weise nach der Beendigung des Aukuppelns der Kupplung gestoppt wird.
Jedoch wird bei dem Sitzgurtaufroller, welcher mit einem festen Zeitraum für die umgekehrte Drehung des Motors zum Auskuppeln der Kupplung arbeitet, die umgekehrte Drehung des Motors zum Auskuppeln der Kupplung in den meisten gewöhnlichen Betriebssituationen des Aufrollers in einem verhältnismäßig langen Zeitraum ausgeführt, was nicht nur zu einem erhöhten Stromverbrauch des Motors, sondern auch zur Erzeugung von mechanischem Lärm führt. Während der vorgenannte erhöhte Stromverbrauch und mechanische Lärm für eine Anordnung, welche den in der japanischen ungeprüften Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2002-104135 offenbarten Sitzgurtaufroller verwen det, kein spezielles Problem verursacht haben, werden der mechanische Lärm und der Stromverbrauch bevorzugt so stark wie möglich unterdrückt.
Die US-A-5788281, welche als Basis für den Oberbegriff von Anspruch 1 dient, offenbart einen Sitzgurtaufroller, welcher eine Spulenwelle, auf die der Sitzgurt aufgewickelt wird, einen Elektromotor zum Antreiben der Spulenwelle und eine Kupplung umfasst, über welche ein Drehmoment von dem Motor auf die Spulenwelle übertragen wird. Der Motor kann mit einer CPU angesteuert werden.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und entsprechend ist es eine Aufgabe derselben, einen Sitzgurtaufroller zur Verfügung zu stellen, welcher eine Konfiguration aufweist, bei der der mechanische Lärm zum Zeitpunkt eines Auskuppelns der Kupplung verringert wird sowie der Energieverbrauch des Motors unterdrückt wird.
Nach der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen Sitzgurtaufroller, wie er in dem unabhängigen Anspruch 1 definiert ist. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Zur Lösung der vorgenannten Probleme umfasst der Sitzgurtaufroller nach der vorliegenden Erfindung wenigstens eine Spule zum Aufwickeln eines Sitzgurts; einen Motor zum Erzeugen eines Drehmoments zum Drehen der Spule; und einen Kupplungsmechanismus, wobei ein Energieübertragungsweg zum Übertragen eines Drehmoments des Motors zu der Spule in dem eingekuppelten Modus eingekuppelt ist und wobei andererseits der Energieübertragungsweg in dem ausgekuppelten Modus ausgekuppelt ist; Kupplungsmechanismusauskupplungsdetektionsmittel zum Detektieren eines Auskuppelns des Kupplungsmechanismus; und eine Motorsteuereinrichtung zum Stoppen eines Antreibens des Motors gemäß Detektionssignalen von den Kupplungsmechanismusauskuppkungsdetektionsmitteln aufgrund eines Auskuppelns des Kupplungsmechanismus.
Weiterhin umfassen die Kupplungsmechanismusauskupplungsdetektionsmittel Motorstromdetektionsmittel zum Detektieren eines Motorstroms des Motors, und in dem Fall, dass ermittelt wird, dass die Motorstromdetektionssignale von den Motorstromdetektionsmitteln einen vorherbestimmten Wert erreicht haben, stoppt die Motorsteuereinrichtung ein Antreiben des Motors.
Weiterhin kann sich der Kupplungsmechanismus bevorzugt zwischen der eingekuppelten Kupplungsposition zum Einkuppeln des Energieübertragungswegs und der ausgekuppelten Kupplungsposition zum Auskuppeln des Energieübertragungswegs bewegen und umfasst ein Kupplungsgetriebe, um sich immer mit einem mit dem Motor verbundenen Getriebe in Eingriff zu befinden, und der Kupplungsmechanismus kann weiterhin Kupplungsgetriebe-Stopp-/Haltemittel zum Stoppen einer Drehung des Kupplungsgetriebes umfassen, wenn das Kupplungsgetriebe die ausgekuppelte Kupplungsposition erreicht.
Weiterhin können die Kupplungsgetriebe-Stopp-/Haltemittel aus Zähnen zum Eingreifen in das Kupplungsgetriebe gebildet sein.
Weiterhin kann der Kupplungsmechanismus ausgestaltet sein, um sich zwischen der eingekuppelten Kupplungsposition zum Einkuppeln des Energieübertragungswegs und der ausgekuppelten Kupplungsposition zum Auskuppeln des Energieübertragungswegs bewegen zu können und kann ein Kupplungsgetriebe umfassen, um sich immer mit einem mit dem Motor verbundenen Getriebe in Eingriff zu befinden, und der Kupplungsmechanismus kann weiterhin Widerstandsausübemittel zum Ausüben eines Widerstands auf die Drehung des Kupplungsgetriebes zu dem Zeitpunkt umfassen, in welchem das Kupplungsgetriebe die ausgekuppelte Kupplungsposition erreicht hat.
Der Sitzgurtaufroller nach der vorliegenden Erfindung weist eine Konfiguration auf, bei welcher bei einem Auskuppeln des Kupplungsmechanismus durch Wirkungen der Motorsteuereinrichtung ein Antreiben des Motors gestoppt wird, wodurch nach einem Auskuppeln des Kupplungsmechanismus ein Zeitraum zum Antreiben des Motors auf ein Minimum unterdrückt wird. Somit kann der Energieverbrauch des Motors effektiv unterdrückt werden.
Insbesondere weist der Sitzgurtaufroller eine Konfiguration auf, bei welcher die Motorsteuereinrichtung ein Antreiben des Motors stoppt, wenn der Motorstrom aufgrund des Auskuppelns des Kupplungsmechanismus einen vorherbestimmten Wert erreicht, wodurch der Energieverbrauch des Motors auf eine sicherere Weise unterdrückt wird.
Weiterhin kann der Sitzgurtaufroller eine Konfiguration aufweisen, bei welcher, wenn das Kupplungsgetriebe die ausgekuppelte Kupplungsposition erreicht, die Kupplungsgetriebe-Stopp-/Haltemittel eine Drehung des Kupplungsgetriebes verhindern, was zu einem verhältnismäßig raschen Anstieg des Motorstroms führt. Entsprechend kann bei der Konfiguration eine rasche Detektion eines Auskuppelns des Kupplungsmechanismus auf eine sichere Weise vorgenommen werden, wodurch der Energieverbrauch des Motors auf eine sicherere Weise effektiver unterdrückt wird. Zusätzlich verhindert dieser Mechanismus Lärm, welcher aufgrund einer Drehung des Kupplungsgetriebes erzeugt wird. Insbesondere kann der Sitzgurtaufroller eine Konfiguration aufweisen, bei welcher die Kupplungsgetriebe-Stopp-/Haltemittel aus Zähnen zum Eingreifen in das Kupplungsgetriebe ausgebildet sind, wodurch eine Drehung des Kupplungsgetriebes zu dem Zeitpunkt eines Auskuppelns des Kupplungsmechanismus auf eine sichere Weise verhindert wird, und wodurch mit einer einfachen Konfiguration der Energieverbrauch des Motors unterdrückt wird sowie Lärm verhindert wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Sitzgurtvorrichtung, welche einen Sitzgurt und den Sitzgurtaufroller nach der vorliegenden Erfindung zum Aufrollen des Sitzgurts umfasst.
Unten wird unter Bezugnahme auf die Figuren eine Beschreibung im Hinblick auf bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der vorliegenden Erfindung gegeben werden.
1 ist eine auseinandergebaute Perspektivansicht, welche ein Sitzgurtaufroller nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 zeigt den in 1 gezeigten Sitzgurtaufroller ohne eine Halterabdeckung, wobei 2(a) eine Perspektivansicht und 2(b) eine linke Seitenansicht desselben ist.
3 zeigt ein Sonnenradelement, welches bei dem in 1 gezeigten Sitzgurtaufroller verwendet wird, wobei 3(a) eine Perspektivansicht desselben und 3(b) eine Perspek tivansicht von der IIIB-Richtung in 3(a) aus gesehen ist.
4 ist eine linke Seitenansicht, welche den in 1 gezeigten Sitzgurtaufroller in dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus zeigt, wobei ein Teil der Komponenten desselben entfernt ist.
5 ist eine linke Seitenansicht, welche den in 1 gezeigten Sitzgurtaufroller in dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis zeigt, wobei ein Teil der Komponenten desselben entfernt ist.
6 ist eine linke Seitenansicht, welche den in 1 gezeigten Sitzgurtaufroller in dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis zeigt, wobei ein Teil der Komponenten desselben entfernt ist.
7 ist ein Schaltbild eines Schaltkreises zum Steuern eines Antreibens eines Motors.
8 ist ein Schaubild, welches eine Änderung eines Motorstroms zeigt.
9 ist eine Darstellung, welche ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in demselben Modus wie in 4 zeigt.
1 ist ein auseinandergebautes perspektivisches Schaubild, welches einen Sitzgurtaufroller nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine linke Seitenansicht, welche den Sitzgurtaufroller ohne eine in 1 gezeigte Halterabdeckung zeigt. Man beachte, dass „links" bzw. „rechts" im Folgenden links bzw. rechts in den Figuren repräsentiert, wenn nicht etwas anderes angemerkt wird. Weiterhin repräsentiert „im Uhrzeigersinn" bzw. „im Gegenuhrzeigersinn" die Uhrzeigersinnrichtung bzw. die Gegenuhrzeigersinnrichtung in den Figuren.
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hauptsächlich einen Rahmen 2, einen Sitzgurt 3 zum Zurückhalten des Passagiers, wenn dies notwendig ist, eine Spule 4 zum Aufwickeln des Sitzgurts 3 darauf, Sperrmittel 5, welche an einer Seite des Rahmens 2 angeordnet sind, um eine Drehung der Spule 4 in der Gurtausziehrichtung α zu verhindern, welche zu dem Zeitpunkt einer großen negativen Beschleunigung gleich oder größer als eine vorherbestimmte negative Beschleunigung in einem Zusammenstoß oder bei Ähnlichem tätig sind, einen Motor 6 zum Erzeugen eines auf die Spule 4 ausgeübten Drehmoments, einen Reduktionsmechanismus mit hohem Untersetzungsverhältnis 7a zum Untersetzen einer Drehung des Motors 6 mit einem verhältnismäßig großen Untersetzungsverhältnis, um so die untersetzte Drehung zu der Spule 4 zu übertragen, und einen Reduktionsmechanismus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis 7b, um eine Drehung des Motors 6 mit einem verhältnismäßig niedrigen Untersetzungsverhältnis zu untersetzen, um so die untersetzte Drehung zu der Spule 4 zu übertragen, welche einen ersten Energieübertragungsweg und einen zweiten Energieübertragungsweg ausbilden, und einen Energieübertragungsgetriebemechanismus 8 zum Übertragen des Drehmoments des Motors 6 zu der Spule 4 über einen Energieübertragungsweg, welcher ausgewählt ist aus einem von dem ersten Energieübertragungsweg und dem zweiten Energieübertragungsweg, und einen Energieübertragungsmodusumschaltmechanismus 9 zum Ausführen eines Umschaltens zwischen dem ersten Energieübertragungsweg und dem zweiten Energie übertragungsweg durch ein Einkuppeln des Energieübertragungsgetriebemechanismus 8 in einen Energieübertragungsweg, welcher aus einem oder dem anderen des ersten Energieübertragungswegs und des zweiten Energieübertragungswegs ausgewählt ist.
Der Rahmen 2 ist aus einem Paar von Seitenwänden 2a und 2b, welche parallel zueinander sind, und einer Rückplatte 2c zum Verbinden der Seitenwände 2a und 2b ausgebildet. Weiterhin ist die Spule 4 drehbar zwischen den beiden Seitenwänden 2a und 2b in dem Rahmen 2 zum Aufwickeln des Sitzgurts 3 darauf angeordnet. Eine herkömmlich bekannte und weithin verwendete Spule kann als die Spule 4 des Sitzgurtaufrollers 1 verwendet werden.
Sperrmittel 5 sind an einer der Seitenwände 2a vorgesehen. Man beachte, dass herkömmliche bekannte und weithin verwendete Sperrmittel als die Sperrmittel 5 des Sitzgurtaufrollers 1 verwendet werden können. In dem Fall, dass ein Fahrzeugsensor (negative Beschleunigung-Sensor) eine große negative Beschleunigung detektiert, welche auf das Fahrzeug ausgeübt wird und gleich oder größer als ein vorherbestimmter negativer Beschleunigungsbetrag ist, oder in dem Fall, dass ein Gurtsensor (Gurtaufrollgeschwindigkeitssensor) ein Aufrollen des Sitzgurts 3 mit einer vorherbestimmten Geschwindigkeit oder mehr detektiert, wirken die Sperrmittel 5 so, dass sie eine Drehung der Spule 4 in der Gurtausziehrichtung α verhindern.
Weiterhin ist ein nicht gezeigter, herkömmlich bekannter und weithin verwendeter Kraftbegrenzungsmechanismus (Energieabsorptionsmechanismus, welcher im Folgenden als „EA-Mechanismus" bezeichnet werden wird) zwischen der Spule 4 und den Sperrmitteln 5 vorgesehen, um die Last des Sitzgurts 3 in dem Fall zu begrenzen, dass ein Herausziehen des Sitzgurts 3 durch die Wirkung der Sperrmittel 5 verhindert wird. Der EA-Mechanismus kann aus herkömmlich bekannten Torsionsstäben ausgebildet sein und kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher die Verhinderung des Herausziehens des Sitzgurts 3 durch Wirken der Sperrmittel 5 eine Verformung der Torsionsstäbe verursacht, um so die Last des Sitzgurts 3 zu begrenzen, wodurch Aufprallenergie absorbiert wird.
Wie in 1 und 2 gezeigt, ist der Motor 6 an einer Seitenfläche des Halters 11 mit einem Paar von Schrauben 12 befestigt. Man beachte, dass die andere Seitenwand 2b des Rahmens 2 an der vorgenannten Seitenfläche des Halters 11 mit drei Schrauben 10 befestigt ist. Eine Motordrehwelle 6a des Motors 6 geht durch ein an dem Halter 11 ausgebildetes Durchgangsloch 11a. Weiterhin ist ein Motorrad 13 mit Außenzähnen integriert und drehbar an der Motordrehwelle 6a befestigt, welche von der Seitenfläche des Halters 11 hervorragt, die der Seitenfläche zur Montage des Rahmens 2 entgegengesetzt ist.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Verbindungsstück 14 vorgesehen zwischen der Kombination aus der Spule 4 und dem EA-Mechanismus (beispielsweise Torsionsstäben), und der Kombination der Reduktionsmechanismen 7a und 7b, um mit den vorgenannten Kombinationen so in Eingriff zu treten, um eine Drehung in der Drehrichtung zu ermöglichen. Das Verbindungsstück 14 umfasst einen ersten Dreheingriffsabschnitt 14a, um mit der Kombination aus der Spule 4 und dem EA-Mechanismus so in Eingriff zu treten, um eine Drehung in der Drehrichtung zu ermöglichen, einen zweiten Dreheingriffsabschnitt 14b, um mit einem Lager 15 für das Verbindungsstück 14 so in Eingriff zu treten, um eine Drehung in der Drehrichtung zu ermöglichen, und einen dritten Dreheingriffsabschnitt 14c, um mit der Kombination der Reduktionsmechanismen 7a und 7b in Eingriff zu treten, welche jeweils keilförmig ausgebildet sind, um so eine Drehung in der Drehrichtung zu ermöglichen.
Der erste Dreheingriffsabschnitt 14a ist aus einem polygonförmigen Rohr ausgebildet, welches in 1 nicht deutlich dargestellt ist. Der erste Dreheingriffsabschnitt 14a befindet sich über die Außenfläche desselben integriert und drehbar in Eingriff mit der Spule 4, und befindet sich über die Innenfläche desselben integriert und drehbar in Eingriff mit dem EA-Mechanismus (beispielsweise den Torsionsstäben). Man beachte, dass die Eingreifmechanismen für ein integriertes und drehbares Ineingriffbringen von jedem von der Spule 4 und dem EA-Mechanismus und dem Verbindungsstück 14 wohl bekannt sind und entsprechend eine detaillierte Beschreibung derselben unterlassen wird.
Der zweite Dreheingriffsabschnitt 14b ist so ausgebildet, dass die Außenfläche eine Querschnittsform eines Polygons aufweist, und auch das Verbindungsstücklager 15 ist so ausgebildet, dass die Innenfläche dieselbe Querschnittsform aufweist. Das Verbindungsstücklager 15 ist an den zweiten Dreheingriffsabschnitt 14b so angepasst, dass sie nicht relativ zueinander rotieren. Das Verbindungsstücklager 15 ist durch ein Halterlager 16 relativ drehbar gestützt. Weiterhin ist das Halterlager 16 an dem Halter 11 mit einer Öffnung 11b so angebracht, dass sie nicht relativ zueinander rotieren, wodurch das Verbindungsstück 14 drehbar durch den Halter 11 gelagert wird.
Der dritte Dreheingriffsabschnitt 14c weist Eingriffsnuten, wie beispielsweise Keilnuten oder Ähnliches, auf, welche sich in der Axialrichtung desselben erstrecken und mit einem vorherbestimmten Abstand entlang der Umfangsrichtung desselben ausgebildet sind.
Der Reduktionsmechanismus mit hohem Untersetzungsverhältnis 7a umfasst ein kreisförmiges Trägerrad 17, eine vorherbestimmte Anzahl von Planetenrädern 18, welche drehbar an dem Trägerrad 17 angebracht sind (in den Figuren drei Planetenräder), ein ringförmiges Ringelement 19 und ein Sonnenradelement 20.
Das Trägerrad 17 weist eine vorherbestimmte Anzahl von Eingriffsnuten, wie beispielsweise Keilnuten oder Ähnliches, an der Innenfläche 17a auf, welche sich in der Axialrichtung desselben erstrecken und mit einem vorherbestimmten Abstand entlang der Umfangsrichtung desselben ausgebildet sind. Die an der Innenfläche 17a ausgebildete vorbestimmte Anzahl von Eingriffsnuten steht mit den Vorsprüngen in Eingriff, welche zwischen den an dem dritten Dreheingriffsabschnitt 14c des Verbindungsstücks 14 ausgebildeten Eingriffsnuten ausgebildet sind, wobei ebenfalls die Vorsprünge, welche zwischen den an der Innenfläche 17a ausgebildeten Eingriffsnuten ausgebildet sind, mit den an dem dritten Dreheingriffsabschnitt 14c des Verbindungsstücks 14 ausgebildeten Eingriffsnuten in Eingriff stehen (wobei sie auf dieselbe Weise wie bei einem „Keileingriff" in Eingriff stehen), wodurch das Trägerrad 17 und das Verbindungsstück 14 so miteinander in Eingriff stehen, dass sie sich nicht relativ zueinander drehen, d.h. so dass sie eine integrierte Drehung ermöglichen. Weiterhin sind Außenzähne 17b an der Außenfläche des Trägerrads 17 ausgebildet.
Die Planetenräder 18 sind drehbar an dem Trägerrad 17 mit Reduktionsstiften 22 durch eine Reduktionsplatte 21 angebracht.
Das Ringelement 19 umfasst ein an der Innenfläche desselben ausgebildetes Innenzahnrad 19a und ein der Außenfläche desselben ausgebildetes Ratschenrad 19b mit einer Konfiguration, bei welcher das Innenzahnrad 19a und das Ratschenrad 19b integriert gedreht werden.
Wie in 3a und 3b gezeigt, umfasst das Sonnenradelement 20 ein Sonnenrad 20a, welches aus kleinen Außenzähnen ausgebildet ist, und große Außenzähne 20b und weist eine Konfiguration auf, bei welcher sich das Sonnenrad 20a und die Außenzähne 20b integriert drehen.
Jedes durch das Trägerrad 17 gestützte Planetenrad 18 steht immer mit dem Sonnenrad 20a und dem Innenzahnrad 19a in Eingriff, wodurch ein Planetengetriebemechanismus vervollständigt wird. Somit ist der Reduktionsmechanismus 7 aus einem Planetengetriebereduktionsmechanismus mit dem Sonnenrad 20a als dem Eingangsende und dem Trägerrad 17 als dem Ausgangsende ausgebildet.
Wie in 1 gezeigt, umfasst der Energieübertragungsmechanismus 8 weiterhin ein Verbindungsgetriebe 23, ein Paar von Kupplungsfedern 24, ein Paar von Rollen 25, ein unteres Verbindungsrad 26 mit Außenzähnen, ein oberes Verbindungsrad 27 mit Außenzähnen, eine Führungsplatte 28 und ein Leerlaufrad 29 mit Außenzähnen.
Das Verbindungsgetriebe 23 ist drehbar durch eine an dem Halter 11 montierte Drehwelle 11c gelagert, umfasst ein erstes Verbindungsrad 23a, welches aus Außenzähnen mit einem großen Durchmesser ausgebildet ist, und ein zweites Verbindungsrad 23b mit kleinem Durchmesser, und weist eine Konfiguration auf, bei welcher die ersten und zweiten Verbindungsräder 23a und 23b integriert gedreht werden. In diesem Fall steht das erste Verbindungsrad 23a mit großem Durchmesser immer mit dem Motorrad 13 in Eingriff, wie in 2 gezeigt.
Wie in 1 gezeigt, ragen Drehwellen 26a an beiden Seitenflächen des unteren Verbindungsrads 26 hervor (1 zeigt nur eine Drehwelle 26a) und weisen ein Durchgangsloch 26b auf, welches in der Axialrichtung durch die Drehwellen 26a geht. Jede Drehwelle 26a weist einen flachen Abschnitt zum Einpassen in einen Schlitz 25a jeder Rolle 25 entlang derselben auf. Somit werden beide Rollen 25 drehbar durch die beiden Seitenflächen des unteren Verbindungsrads 26 gelagert, um so einen Drehung integriert zusammen mit dem unteren Verbindungsrad 26 zu ermöglichen. Jede der Rollen 25 steht mit einem ersten gebogenen Eingriffsabschnitt 24a mit der Kupplungsfeder 24 in Eingriff. Weiterhin ist das obere Verbindungsrad 27 durch eine der Drehwellen 26a des unteren Verbindungsrads 26 gelagert, um so eine Drehung integriert zusammen mit dem unteren Verbindungsrad 26 zu ermöglichen.
Weiterhin sind die Rollen 25, das untere Verbindungsrad 26 und das obere Verbindungsrad 27 durch eine an dem Halter 11 angebrachte Drehwelle 11d drehbar gelagert.
Die Führungsplatte 28 wird durch ein Paar von an dem Halter 11 montierten Stützachsen 11e gestützt, indem das Paar von Stützachsen 11e in ein Paar von Öffnungen 28a, die an der Führungsplatte 28 ausgebildet sind, eingepasst wird, und ein Paar von Schrauben 30 werden in ein Paar von Schraubenlöchern 11f, die an dem Halter 11 ausgebildet sind, eingeschraubt, wodurch die Führungsplatte 28 an dem Halter 11 angebracht wird. Weiterhin ist das Leerlaufrad 29 drehbar durch eine an der Führungsplatte 28 montierte Drehwelle 28c gelagert. Wie in 2 gezeigt, steht das Leerlaufrad 29 immer mit den Außenzähnen 20b des Sonnenradelements 20, dem kleinen zweiten Verbindungsrad 23b des Verbindungsgetriebes 23 und dem oberen Verbindungsrad 27 in Eingriff.
Andererseits umfasst der Reduktionsmechanismus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis 7b das obere Verbindungsrad 27, das untere Verbindungsrad 26, ein Kupplungsrad 31 und das Trägerrad 17.
Entsprechend wird das zu dem Leerlaufrad 29 übertragene Drehmoment des Motors 6 zu der Spule 4 über den Reduktionsmechanismus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis 7b oder über den Reduktionsmechanismus mit hohem Untersetzungsverhältnis 7a übertragen.
Wie in 1 gezeigt, umfasst der Energieübertragungsmodusumschaltmechanismus 9 das Kupplungsrad 31 mit Außenzähnen, eine Drehwelle 32, einen Kupplungsarm 33, eine Kupplungssperrklinke 34, eine Widerstandsfeder 35 und einen Federanschlag 36.
Wie in 5 gezeigt, ist das Kupplungsrad 31 so ausgebildet, dass es mit Außenzähnen 17b des Trägerrads 17 mit einem größeren Durchmesser als das Kupplungsrad 31 in Eingriff steht, wobei es ebenfalls immer mit einem nicht gezeigten unteren Verbindungsrad 26 (welches dem Motorgetriebe nach der vorliegenden Erfindung entspricht) in Eingriff steht. Eine Drehwelle 32 geht durch eine Mittelöffnung 31a, welche an dem Kupplungsrad 31 ausgebildet ist, um so das Kupplungsrad 31 drehbar zu lagern.
Der Kupplungsarm 33 ist aus einem Paar von Seitenwänden 33a und 33b und einer (nicht gezeigten) unteren Wand mit einer Querschnittsform eines „U" ausgebildet. Ein Ende beider Seitenwände 33a und 33b ragt so hervor, dass sie eine gerade Stütznut 33c ausbilden. Das Kupplungsrad 31 ist zwischen den Vorsprüngen beider Seitenwände 33a und 33b angeordnet, und die Drehwelle 32, welche von beiden Seitenflächen des Kupplungsrads 31 hervorragt, wird durch die Stütznut 33c so gestützt, dass sie eine Bewegung desselben entlang der Stütznut 33c ermöglicht. Weiterhin befindet sich das Paar von Kupplungsfedern 24 mit zweiten gebogenen Eingriffsabschnitten 24b desselben mit den Vorsprüngen, welche von beiden Seitenwänden 33a und 33b der Drehwelle 32 hervorragen, in Eingriff. Weiterhin ist die Drehwelle 32 durch den Halter 11 gelagert, indem ein Ende der Drehwelle 32 an einer Führungsöffnung 11g, welche an dem Halter 11 ausgebildet ist, angepasst wird. Die Führungsöffnung 11g ist in der Form eines Bogens mit der Drehwelle 11d als der Mitte ausgebildet. Somit wird die Drehwelle 32 durch die Führungsöffnung 11g so geführt, dass sie sich entlang des mit der Drehwelle 11d als der Mitte ausgebildeten Bogens bewegt.
Andererseits umfasst jedes der anderen Enden der Seitenwände 33a und 33b einen Schlitz 33d sowie einen Eingriffsabschnitt 33e, allgemein in der Form eines Bogens. Weiterhin umfasst jeder der Mittelabschnitte beider Seitenwände 33a und 33b entlang der Längsrichtung eine Stützöffnung 33f. Der Kupplungsarm 33 ist drehbar durch den Halter 11 gelagert, indem eine Stützachse 11h, welche an dem Halter 11 montiert ist, an die an den Seitenwänden 33a und 33b ausgebildeten Stützöffnungen 33f angepasst wird, und wird so befestigt, dass er sich nicht löst, indem ein E-Ring 37 an der Stützachse 11h befestigt wird.
Die Kupplungssperrklinke 34 umfasst eine Stützöffnung 34a an einem Ende derselben und ist so ausgebildet, dass das andere Ende als eine Eingriffssperrklinke 34b dient. Weiterhin umfasst das andere Ende der Kupplungssperrklinke 34, d.h. die Eingriffssperrklinke 34b, einen Eingriffsstift 34c, welcher daran montiert ist. Der Eingriffsstift 34c ist an die Schlitze 33d des Kupplungsarms 33 angepasst, um so eine Bewegung relativ zu dem Kupplungsarm 33 entlang der Schlitze 33d zu ermöglichen. Wie in 4 gezeigt, geht ein Sperrklinkenstift 38 durch die Stützöffnung 34a und wird in ein an dem Halter 11 ausgebildetes Stiftloch 11i eingeführt und mit diesem in Eingriff gebracht, wodurch die Kupplungssperrklinke 34 drehbar an dem Halter 11 angebracht ist. Wie in 6 gezeigt, kann die Eingriffssperrklinke 34b mit einem Ratschenrad 19b in Eingriff treten, um so eine Drehung des Ringelements 19 in der Uhrzeigersinnrichtung (entsprechend der Gurtausziehrichtung α der Spule 4) zu verhindern, wodurch zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Eingriffssperrklinke 34b sich mit dem Ratschenrad 19b in Eingriff befindet, eine Drehung des Ringelements 19 in der Uhrzeigersinnrichtung verhindert wird.
Die Widerstandsfeder 35 ist aus einer streifenförmigen Blattfeder ausgebildet, wobei das in der Form eines „L" ausgebildete untere Ende als ein Stützabschnitt 35a dient, und wobei der in der Form eines „U" ausgebildete mittlere obere Abschnitt entlang der Längsrichtung als eine Ausnehmung 35b dient. Weiterhin ist der Abschnitt zwischen der Ausnehmung 35b und dem Stützabschnitt 35a flach ausgebildet, und der Abschnitt zwischen der Ausnehmung 35b und dem oberen Ende ist in einem Bogen ausgebildet. Die Ausnehmung 35b ist so ausgebildet, dass sie mit dem Eingriffsabschnitt 33e des Kupplungsarms 33 in Eingriff steht. Zu dem Zeitpunkt, zu welchem der Eingriffsabschnitt 33e mit der Ausnehmung 35b in Eingriff steht, wie in 4 gezeigt, entspricht die Erstreckungsrichtung der Stütznut 33c der Tangentialrichtung der Führungsöffnung 11g in der Form eines Bogens, wodurch eine Bewegung der Drehwelle 32 in beiden Richtungen von der Führungsöffnung 11g zu der Stütznut 33c oder von der Stütznut 33c zu der Führungsöffnung 11g ermöglicht wird.
Der Kupplungsmechanismus nach der vorliegenden Erfindung umfasst die Kupplungsfedern 24, die Rollen 25, das untere Verbindungsrad 26, das obere Verbindungsrad 27, das Leerlaufrad 29, das Kupplungsrad 31, die Drehwelle 32, den Kupplungsarm 33, die Kupplungssperrklinke 34 und die Widerstandsfeder 35.
Der Federanschlag 36 ist in der Form eines „L" ausgebildet, und der Stützabschnitt 35a wird zwischen dem Federanschlag 36 und einem an dem Halter 11 ausgebildeten Federmontageabschnitts 11j gehalten, so dass die Widerstandsfeder 35 an dem Halter 11 mit dem oberen Ende als einem freien Ende und mit dem unteren Ende als einem festen Ende montiert ist.
Weiterhin umfasst, wie in 1, 4 und 6 gezeigt, der Halter 11 einen Kupplungsrad-Stopp-/Halteabschnitt 11k, welcher aus Innenzähnen ausgebildet ist (und welcher den Kupplungsgetriebestopp- und Haltemitteln entspricht). Zu dem Zeitpunkt des ausgekuppelten Energieübertragungsmodus, wie er in 4 gezeigt ist, in welchem die Drehwelle 32 in Kontakt mit dem rechten Ende der Führungsöffnung 11g kommt, so dass das Kupplungsrad 31 an der am weitesten rechts befindlichen Position positioniert ist, steht das Kupplungsrad 31 mit den Innenzähnen des Kuppungsrad-Stopp-/Halteabschnitts 11k in Eingriff, um so einen Drehung des Kupplungsrads 31 in der Ge genuhrzeigersinnrichtung zu stoppen und um den gestoppten Zustand aufrechtzuerhalten.
Die Komponenten, welche den oben beschriebenen Reduktionsmechanismus 7, Energieübertragungsgetriebemechanismus 8 und Energieübertragungsmodusumschaltmechanismus 9 ausbilden, werden in an der Seitenfläche des Halters 11, welche der Seitenfläche zum Montieren des Rahmens 2 entgegengesetzt ist, ausgebildeten Ausnehmungen montiert, wobei im Anschluss eine Halterabdeckung 39 mit einer vorherbestimmten Anzahl (vier in den Figuren) von Schrauben 40 montiert wird, wodurch die vorgenannten Komponenten mit der Halterabdeckung 39 bedeckt werden.
Der so ausgebildete Energieübertragungsgetriebemechanismus 8 tritt in einen von drei unten beschriebenen Energieübertragungsmodi ein.
(1) Ausgekuppelter Energieübertragungsmodus
Wie in 4 gezeigt, befindet sich in dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus der Eingriffsabschnitt 33e des Kupplungsarms 33, welcher den Energieübertragungsmodusumschaltmechanismus 9 ausbildet, mit der Ausnehmung 35b der Widerstandsfeder 35 in Eingriff. In dem vorgenannten Zustand, in welchem der Eingriffsabschnitt 33e in Eingriff mit der Ausnehmung 35b steht, steht die Eingriffssperrklinke 34b der Kupplungssperrklinke 34 nicht mit dem Ratschenrad 19b des Ringelements 19 in Eingriff, um so eine Drehung des Ringelements 19 zu ermöglichen. Entsprechend ist der Drehmomentübertragungsweg (welcher ein später beschriebener Übertragungsweg mit niedriger Geschwindigkeit und großem Drehmoment ist) zwi schen dem Sonnenradelement 20 und dem Trägerrad 17 ausgekuppelt.
Andererseits kommt die Drehwelle 32 in Kontakt mit dem rechten Ende der Führungsöffnung 11g, um so das Kupplungsrad 31 an der äußersten rechten Position zu positionieren, welche als eine Energie-Aus-Position (Kupplungs-Aus-Position) dient. Das an der Energie-Aus-Position positionierte Kupplungsrad 31 steht mit den Innenzähnen des Kupplungsrad-Stopp-/Halteabschnitts 11k in Eingriff, wobei es auch von den Außenzähnen 17b des Trägerrads 17 getrennt ist, wodurch eine Drehung desselben in der Gegenuhrzeigersinnrichtung gestoppt gehalten wird. Diese Vorgänge kuppeln den Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Kupplungsrad 31 und dem Trägerrad 17 (welcher ein später beschriebener Übertragungsweg mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment ist) aus.
Entsprechend sind in dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus die Spule 4 und der Motor 6 nicht eingekuppelt, so dass das Drehmoment des Motors 6 nicht zu der Spule 4 übertragen wird, und dass das Drehmoment der Spule 4 nicht zu dem Motor 6 übertragen wird.
(2) Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis
Wie in 5 gezeigt, befindet sich in dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis der Eingriffsabschnitt 33e des Kupplungsarms 33 mit der Ausnehmung 35b der Widerstandsfeder 35 aus dieselbe Weise in Eingriff wie in dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus. In dem vorgenannten Zustand, in welchem der Eingriffsabschnitt 33e mit der Ausnehmung 35b in Eingriff steht, steht die Ein griffssperrklinke 34b der Kupplungssperrklinke 34 nicht in Eingriff mit dem Ratschenrad 19b des Ringelements 19, um so eine Drehung des Ringelements 19 zu ermöglichen. Entsprechend ist der Energieübertragungsweg mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment zwischen dem Sonnenradelement 20 und dem Trägerrad 17 ausgekuppelt.
Andererseits ist die Drehwelle 32 an der obersten Position (der nächsten Position zu der Drehwelle der Spule 4) an dem Mittelabschnitt der Führungsöffnung 11g positioniert, um so das Kupplungsrad 31 an der obersten Position (der nächsten Position zu der Drehwelle der Spule 4) zu positionieren. Das Kupplungsrad 31 an der obersten Position steht mit den Außenzähnen 17b des Trägerrads 17 in Eingriff. Entsprechend ist das Kupplungsrad 31 an der eingekuppelten Kupplungsposition positioniert, in welcher der Drehmomentübertragungsweg mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment zwischen dem Kupplungsrad 31 und dem Trägerrad 17 eingekuppelt ist. Das heißt, der Motor 6 ist mit der Spule 4 über das Motorrad 13, das Verbindungsgetriebe 23, das Leerlaufrad 29, das obere Verbindungsrad 27, das untere Verbindungsrad 26, das Kupplungsrad 31, das Trägerrad 17 und das Verbindungsstück 14 eingekuppelt. Das heißt, der Energieübertragungsweg mit niedrigem Untersetzungsverhältnis ist ausgewählt. Weiterhin ist die Drehwelle 32 an der obersten Position in die Stütznut 33c des Kupplungsarms 33 eingesetzt, um so in Kontakt mit dem Kupplungsarm 33 zu kommen.
Wie oben beschrieben, ist in dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis der Übertragungsweg mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment mit einem niedrigen Untersetzungsverhältnis ausgewählt. In dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis kann ein rasches Aufrollen des Sitzgurts durch Antreiben des Motors 6 ausgeführt werden.
(3) Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis
Wie in 6 gezeigt, trennt sich in dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis der Eingriffsabschnitt 33e des Kupplungsarms 33 von der Ausnehmung 35b der Widerstandsfeder 35, so dass er an dem gebogenen Abschnitt der Widerstandsfeder 35 positioniert ist, der bezüglich der Ausnehmung 35b an einer oberen Position derselben ausgebildet ist. In dem vorgenannten Zustand, in welchem sich der Eingriffsabschnitt 33e von der Ausnehmung 35b trennt, befindet sich die Eingriffssperrklinke 34b der Kupplungssperrklinke 34 mit dem Ratschenrad 19b des Ringelements 19 in Eingriff, um so eine Drehung des Ringelements 19 in der Uhrzeigersinnrichtung zu verhindern. Das heißt, der Übertragungsweg mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment zwischen dem Sonnenradelement 20 und dem Trägerrad 17 ist eingekuppelt. Das heißt, der Motor 6 ist mit der Spule 4 über das Motorrad 13, das Verbindungsgetriebe 23, das Leerlaufrad 29, die Außenzähne 20b des Sonnenradelements 20, das Sonnenrad 20a, die Planetenräder 18, das Trägerrad 17 und das Verbindungsstück 14 eingekuppelt. Entsprechend ist der Energieübertragungsweg mit hohem Untersetzungsverhältnis durch den Planetengetriebemechanismus ausgewählt.
Andererseits kommt die Drehwelle 32 in Kontakt mit dem linken Ende der Führungsöffnung 11g, um so das Kupplungsrad 31 an der äußersten linken Position zu positionieren. Das Kupplungsrad 31 an der äußersten linken Position trennt sich von den Außenzähnen 17b des Trägerrads 17. Entsprechend wird der Übertragungsweg mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment zwischen dem Kupplungsrad 31 und dem Trägerrad 17 ausgekuppelt.
In dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis wird der Übertragungsweg mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment ausgewählt. In dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis wird der Sitzgurt mit einer großen Gurtspannung aufgerollt, indem der Motor 6 angetrieben wird.
Wie oben beschrieben, kann das Kupplungsrad 31 zwischen der eingekuppelten Kupplungsposition zum Einkuppeln des Energieübertragungswegs und der ausgekuppelten Kupplungsposition zum Auskuppeln des Energieübertragungswegs bewegt werden. Das Energieübertragungsmodusumschalten zwischen dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus, dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis und dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis wird durch den Energieübertragungsmodusumschaltmechanismus 9 ausgeführt.
(1) Umschalten des Energieübertragungsmodus von dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus zu dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis
Bei einer positiven Drehung des Motors 6 (einer Drehung der Motordrehwelle 6a in der Uhrzeigersinnrichtung in 4, was einer Drehung der Spule 4 in der Gurtaufrollrichtung β entspricht), werden das untere Kupplungsrad 26 und die Rollen 25 über das Motorrad 13, das Verbindungsgetriebe 23, das Leerlaufrad 29 und das obere Kupplungsrad 27 in der Richtung entsprechend der Gurtaufrollrichtung β für die Spule 4 gedreht. Während sich das Kupplungsrad 31 in der Richtung entsprechend der Gurtaufrollrichtung β, d.h. in der Uhrzeigersinnrichtung in 4 dreht, steht in diesem Fall das Kupplungsrad 31 mit den Innenzähnen des Kupplungsrad-Stopp-/Halteabschnitts 11k in Eingriff, und die Drehwelle 32 ist frei von jedem Widerstand, und entsprechend drehen sich die Kupplungsfedern 24 in derselben Richtung wie bei den Rollen 25. Demgemäß bewegen sich das Kupplungsrad 31 und die Drehwelle 32 in der Richtung nach links entlang der Führungsöffnung 11g. Bei einer Bewegung des Kupplungsrads 31 und der Drehwelle 32 an der linken Seite um eine vorherbestimmte Entfernung, trennt sich das Kupplungsrad 31 von den Innenzähnen des Kupplungsrad-Stopp-/Halteabschnitts 11k, um so eine Drehung ohne irgendeine Last zu ermöglichen, wobei anschließend die Drehwelle 32 in Kontakt mit dem Kupplungsarm 33 kommt, wie in 5 gezeigt.
In dem Zustand, in welchem die Drehwelle 32 in Kontakt mit dem Kupplungsarm 33 kommt, werden das Kupplungsrad 31 und die Drehwelle 32 an den vorgenannten obersten Positionen positioniert, wie in 5 gezeigt, und das Kupplungsrad 31 steht mit den Außenzähnen 17b des Trägerrads 17 in Eingriff. Entsprechend wird eine Drehung des Kupplungsrads 31 zu dem Trägerrad 17 übertragen, wodurch das Trägerrad 17 gedreht wird. Für den Fall, dass der Sitzgurt 3 lose ist, wird in diesem Fall der Sitzgurt 3 durch die Drehung des Trägerrads 17 auf die Spule 4 gewickelt. Für den Fall, dass der Sitzgurt gestrafft ist, dreht sich die Spule 4 nicht, und entsprechend dreht sich das Trägerrad 17 nicht. Entsprechend dreht sich das Kupplungsrad 31 aufgrund des von dem Trägerrad 17 ausgeübten Widerstands nicht.
Andererseits wird aufgrund des Drehmoments des Motors 6 das untere Verbindungsrad 26 gezwungen sich zu drehen, und entsprechend wird eine Kraft auf die Drehwelle 32 ausgeübt, so dass sie sich aufgrund des Drehmoments des unteren Verbindungsrads 26 in die vorgenannte äußerste linke Position bewegt. In diesem Fall kommt die Drehwelle 32 in Kontakt mit dem Kupplungsarm 33, und entsprechend wird der Kupplungsarm 33 durch die Drehwelle 32 gedrückt. Jedoch wird zu diesem Zeitpunkt der Sitzgurt 3 mit einer vorherbestimmten Spannung oder weniger straff gezogen, und entsprechend ist das Moment zum Drehen des Kupplungsarms 33 in der Uhrzeigersinnrichtung aufgrund der von der Drehwelle 32 ausgeübten Druckkraft kleiner als das Moment zum Verhindern einer Drehung des Kupplungsarms 33 in der Uhrzeigersinnrichtung aufgrund des Eingriffs zwischen dem Eingriffsabschnitt 33e und der Ausnehmung 35b. Entsprechend trennt sich der Eingriffsabschnitt 33e nicht von der Ausnehmung 35b, der Kupplungsarm 33 wird nicht gedreht, und die Drehwelle 32 wird an der Position gestoppt, in welcher die Drehwelle 32 in Kontakt mit dem Kupplungsarm 33 kommt.
Wie oben beschrieben, wird die Drehwelle 32 gestoppt, und entsprechend werden das Kupplungsrad 31 und die Drehwelle 32 in den vorgenannten obersten Positionen gehalten, wie in 5 gezeigt. Wie oben beschrieben, wird das Kupplungsrad 31 an der obersten Position, wodurch ein Eingriff des Kupplungsrads 31 mit den Außenzähnen 17b des Trägerrads 17 aufrechterhalten wird, und wodurch ein Einkuppeln des Übertragungswegs mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment zwischen dem Kupplungsrad 31 und dem Trägerrad 17 aufrechterhalten wird. Weiterhin wird der Kupplungsarm 33 nicht gedreht, und entsprechend wird die Kupplungssperrklinke 34 nicht gedreht, wodurch die Eingriffssperrklinke 34b an einer Position gehalten wird, in welcher die Eingriffssperrklinke 34b nicht in Eingriff mit dem Ratschenrad 19b steht. Dies ermöglicht es dem Ringelement 19 sich frei zu drehen, und erhält ein Auskuppeln des Übertragungswegs mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment zwischen dem Sonnenradelement 20 und dem Trägerrad 17 aufrecht.
So wird ein Umschalten des Energieübertragungsmodus des Energieübertragungsmechanismus 8 von dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus zu dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis ausgeführt, wodurch der Energieübertragungsmechanismus 8 in den Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis eintritt.
(2) Umschalten des Energieübertragungsmodus von dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis zu dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis
Der Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis wird durch ein verhältnismäßig großes Drehmoment des Motors 6 eingestellt. In diesem Fall wird der Energieübertragungsmodus von dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus über den Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis zu dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis eingestellt.
Ein Umschalten des Energieübertragungsmodus von dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus zu dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis wird auf dieselbe Weise wie oben beschrieben ausgeführt. Jedoch ist zu dem Zeitpunkt einer Einstellung des Energieübertragungsmodus auf den Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis die Spannung des Sitzgurts 3 größer als ein vorherbestimmter Wert, und entsprechend ist das auf den Kupplungsarm 33 ausgeübte Moment aufgrund der Druckkraft von der Drehwelle 32 größer als das Moment zum Verhindern einer Drehung des Kupplungsarms 33 in der Uhrzeigersinnrichtung aufgrund des Eingriffs des Eingriffsabschnitts 33e mit der Ausnehmung 35b in dem in 5 gezeigten Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis. Entsprechend trennt sich der Eingriffsabschnitt 33e von der Ausnehmung 35b.
Entsprechend bewegt sich, wenn sich die Kupplungsfedern 24 weiter in der Gegenuhrzeigersinnrichtung drehen, die Drehwelle 32 in der linken Richtung entlang der Führungsöffnung 11g, während sie den Kupplungsarm 33 in der Uhrzeigersinnrichtung mit der Stützachse 11h als der Mitte dreht. Entsprechend bewegt sich das Kupplungsrad 31 ebenfalls weiter in der linken Richtung. Wenn die Drehwelle 32 in Kontakt mit dem linken Ende der Führungsöffnung 11g kommt, wird eine weitere Bewegung derselben verhindert, und das Kupplungsrad 31, die Drehwelle 32 und die Kupplungsfedern 24 werden gestoppt. Entsprechend sind, wie in 6 gezeigt, das Kupplungsrad 31 und die Drehwelle 32 in den vorgenannten äußersten linken Positionen positioniert. Das Kupplungsrad 31 in der äußersten linken Position trennt sich von den Außenzähnen 17b des Trägerrads 17, und entsprechend wird der Übertragungsweg mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment zwischen dem Kupplungsrad 31 und dem Trägerrad 17 ausgekuppelt.
Andererseits dreht sich die Kupplungssperrklinke 34 entsprechend dem Drehen des Kupplungsarms 33 in der Gegenuhrzeigersinnrichtung mit dem Kupplungssperrklinkenstift 38 als dem Mittelpunkt und wird in einer Position positioniert, in welcher die Eingriffssperrklinke 34b derselben mit dem Ratschenrad 19b in Eingriff treten kann, wie in 6 gezeigt. In diesem Fall wird das Sonnenradelement 20 durch ein Drehmoment des Motors 6 gedreht, um so das Ringelement 19 in der Uhrzei gersinnrichtung zu drehen, und entsprechend tritt das Ratschenrad 19b mit der Eingriffssperrklinke 34b in Eingriff. Dieser Vorgang stoppt eine Drehung des Ringelements 19 und kuppelt den Übertragungsweg mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment zwischen dem Sonnenradelement 20 und dem Trägerrad 17 ein.
Somit wird ein Umschalten des Energieübertragungsmodus des Energieübertragungsmechanismus 8 von dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis zu dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis ausgeführt, wodurch der Energieübertragungsmechanismus 8 in den Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis eintritt.
(3) Umschalten des Energieübertragungsmodus von dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis zu dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus über den Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis
Wenn sich der Motor 6 in dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis, wie in 6 gezeigt, in der umgekehrten Richtung dreht (bei einer Drehung der Motordrehwelle 6a in der Gegenuhrzeigersinnrichtung, was einer Drehung der Spule 4 in der Gurtausziehrichtung α in 4 entspricht), drehen sich das untere Verbindungsrad 26 und die Rollen 25 ebenfalls in der Richtung umgekehrt zu der vorgenannten Drehrichtung. In diesem Fall drehen sich die Kupplungsfedern 24 ebenfalls in der Richtung umgekehrt zu der vorgenannten Drehrichtung, und entsprechend bewegen sich das Kupplungsrad 31 und die Drehwelle 32 in der rechten Richtung entlang der Führungsöffnung 11g, während sie den Kupplungsarm 33 in der Gegenuhrzeigersinnrichtung drehen.
Gleichzeitig dreht sich die Kupplungssperrklinke 34 in der Uhrzeigersinnrichtung, entsprechend einem Drehen des Kupplungsarms 33 in der Gegenuhrzeigersinnrichtung, und entsprechend wird die Kupplungssperrklinke 34 in einer Position außer Eingriff positioniert, in welcher sich die Kupplungssperrklinke 34 nicht in Eingriff mit dem Ratschenrad 19b befindet. Dieser Vorgang erlaubt es dem Ringelement 19, sich frei zu drehen, und kuppelt den Übertragungsweg mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment aus.
Während zu dem Zeitpunkt, zu welchem das Kupplungsrad 31 und die Drehwelle 32 die vorgenannten obersten Positionen erreichen, das Kupplungsrad 31 mit den Außenzähnen 17b des Trägerrads 17 in Eingriff steht und der Energieübertragungsmechanismus 8 entsprechend vorübergehend in den Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis eintritt, wie in 5 gezeigt, trennt sich das Kupplungsrad 31 sofort von den Außenzähnen 17b aufgrund der kontinuierlichen Bewegung des Kupplungsrads 31 und der Drehwelle 32 in der rechten Richtung, was zu einer freien Drehung des Kupplungsrads 31 führt. Diese Vorgänge kuppeln vorübergehend den Übertragungsweg mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment ein, wobei unmittelbar im Anschluss daran der Übertragungsweg mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment ausgekuppelt wird. Man beachte, dass sich zu der Zeit, zu welcher der Übertragungsweg mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment vorübergehend eingekuppelt wird, der Motor 6 in der umgekehrten Richtung dreht, und sich die Spule 4 entsprechend vorübergehend in der Gurtausziehrichtung α dreht, wobei unmittelbar im Anschluss daran die Spule 4 stoppt.
Weiterhin bewegt sich die Drehwelle 32 von der obersten Position in der rechten Richtung, was zu einer Trennung derselben von dem Kupplungsarm 33 führt. Weiterhin bewegen sich das Kupplungsrad 31 und die Drehwelle 32 weiter in der rechten Richtung aufgrund eines weiteren Drehens der Kupplungsfedern 24 in der umgekehrten Richtung, und entsprechend tritt das Kupplungsrad 31 mit den Innenzähnen des Kupplungsrad-Stopp-/Halteabschnitts 11k in Eingriff. Wenn die Drehwelle 32 in Kontakt mit dem rechten Ende der Führungsöffnung 11g kommt, wird eine weitere Bewegung derselben verhindert, und entsprechend wird eine Bewegung des Kupplungsrads 31 und der Drehwelle 32 in der rechten Richtung und die Drehung der Kupplungsfedern 24 in der umgekehrten Richtung gestoppt. Entsprechend werden das Kupplungsrad 31 und die Drehwelle 32 in ausgekuppelten Energieübertragungspositionen positioniert, welche die in 4 gezeigten und oben beschriebenen äußersten rechten Positionen sind. In diesem Fall steht das Kupplungsrad 31 mit den Innenzähnen des Kupplungsrad-Stopp-/Halteabschnitts 11k in Eingriff, was zu einem Stopp der Drehung desselben führt.
So wird ein Umschalten des Energieübertragungsmodus des Energieübertragungsmechanismus 8 von dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis zu dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus ausgeführt, wodurch der Energieübertragungsmechanismus 8 in den ausgekuppelten Energieübertragungsmodus eintritt. Man beachte, dass die Vorgänge zum Stoppen des Motors 6, welche in dem nachfolgenden Schritt ausgeführt werden, später beschrieben werden.
Weiterhin weist der Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die unten beschriebenen Gurtmodi für den Sitzgurt 3 auf. Das heißt, die Gurtmodi umfassen: einen Gurt aufbewahrungsmodus, in welchem der Sitzgurt 3 nicht von dem Passagier getragen wird und vollständig auf die Spule 4 gewickelt ist, einen Gurtausziehmodus, in welchem der Sitzgurt 3 von der Spule 4 ausgezogen wird, um so von dem Passagier getragen zu werden, ein Gurtanpassaufrollmodus, in welchem der Sitzgurt 3 an den Passagier in einer Situation angepasst wird, in welcher der Passagier den Sitzgurt 3 trägt, einen normalen Tragemodus (bequemer Modus), in welchem der Passagier den Sitzgurt 3 unter normalen Umständen ohne irgendeine Empfindung von Druck trägt, einen Warnmodus, in welchem für den Fall, dass das System ein Einnicken des Fahrers oder ein Hindernis vor dem Fahrzeug in der Bewegungsrichtung während einer Bewegung des Fahrzeugs in dem normalen Tragemodus detektiert, ein Aufrollen des Sitzgurts 3 vorherbestimmte Male wiederholt wird, um den Fahrer zu warnen, einen Notfallmodus, in welchem in dem Fall, dass das Fahrzeug äußerst wahrscheinlich einen Zusammenstoß mit einem Hindernis oder Ähnlichem haben wird, während es sich in dem normalen Tragemodus bewegt, der Sitzgurt 3 aufgerollt wird, um so den Passagier mit einer äußerst starken Gurtspannung zurückzuhalten, und einen Gurtaufbewahrungsaufrollmodus, in welchem der Sitzgurt 3 aufgerollt wird, so dass er vollständig auf die Spule 4 gewickelt wird, wenn der Passagier den Sitzgurt 3 nicht trägt.
Andererseits weist der Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Konfiguration auf, bei welcher der Motor 6 automatisch stoppt, wenn das Kupplungsrad 31 von einer Position, welche dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis, in 5 gezeigt, entspricht, oder von einer Position, welche dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis, in 6 gezeigt, entspricht, in der ausgekuppelten Energieposition po sitioniert wird, welche dem ausgekuppelten Energieübertragungsmodus, in 4 gezeigt, entspricht.
7 ist ein Schaltbild zum Steuern eines Antreibens des Motors 6 zur Verwirklichung der vorgenannten Gurtmodi sowie eines automatischen Motorstoppmodus des Motors 6.
Wie in 7 gezeigt, ist der Motor 6 über elektrische Energieversorgungsschaltmittel 42 mit einer Energieversorgung 41 und mit Kupplungsmechanismusauskupplungsdetektionsmittel 43 verbunden. Die elektrischen Energieversorgungsschaltmittel 42 sind einbezogen, um eine Zufuhr von elektrischer Energie von der Energieversorgung 41 zu dem Motor 6 zu steuern, und sind beispielsweise aus einem Relaisschalter 42a ausgebildet. Andererseits sind bei dem Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Kupplungsmechanismusauskupplungsdetektionsmittel 43 einbezogen, um den Zustand zu detektieren, in welchem das Kupplungsrad 31 in der ausgekuppelten Energieübertragungsposition positioniert worden ist, was einem vollständigen Auskuppeln der Kupplung entspricht, und sind beispielsweise aus einem Motorstromdetektor (welcher den Motorstromdetektionsmitteln entspricht) 43a zum Detektieren eines Motorstroms I(A) ausgebildet, welcher zu dem Motor 6 fließt.
Der vorgenannte Motor 6, die elektrischen Energieschaltmittel 42 und die Kupplungsmechanismusauskupplungsdetektionsmittel 43 sind mit einer Motorsteuereinrichtung (welche im Folgenden als „CPU" bezeichnet werden wird) 44 verbunden. Die CPU 44 führt eine Ein-/Aus-Steuerung der elektrischen Energieversorgungsschaltmittel 42 aus und steuert eine Drehrichtung (positive Drehung oder negative Drehung) des Motors 6 entsprechend dem ausgewählten Gurtmodus zu dem Zeitpunkt, in welchem der Sitzgurtaufroller 1 in einen der vorgenannten Gurtmodi eintritt. In diesem Fall steuert die CPU 44 den Motor 6 so, dass er automatisch stoppt, wie oben beschrieben, gemäß den detektierten Signalen des Motorstroms I(A), welcher von dem Motorstromdetektor 43a detektiert wird.
Das heißt, zuerst wird der Motor 6 in der umgekehrten Richtung gedreht, um so den Energieübertragungsmodus von dem in 5 gezeigten Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis zu dem in 4 gezeigten ausgekuppelten Energieübertragungsmodus umzuschalten. In dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis, welcher in 5 gezeigt ist, steht das Kupplungsrad 31 mit den Außenzähnen 17b des Trägerrads 17 in Eingriff, und entsprechend dreht sich das Kupplungsrad 31 gegen einen Widerstand derselben. Der Motorstrom I(A) steigt aufgrund der Belastung des Motors 6 von dem Widerstand des Kupplungsrads 31 auf einen Strom I₁(A) an, wie in 8 gezeigt. Wenn sich dadurch, dass sich das Kupplungsrad 31 und die Drehwelle 32 aufgrund der Drehung des Kupplungsrads 31, die oben beschrieben wurde, von der in 5 gezeigten Position in die rechte Richtung bewegen, das Kupplungsrad 31 von den Außenzähnen 17b des Trägerrads 17 trennt, dreht sich das Kupplungsrad ohne Last, was zu einer kleinen Belastung des Motors 6 führt, was in einem niedrigeren Strom I₂(A) als dem Strom I₁(A) resultiert, wie in 8 gezeigt.
Wenn das Kupplungsrad 31 die ausgekuppelte Energieübertragungsposition erreicht, wird eine Drehung des Kupplungsrads 31 verhindert, wie oben beschrieben, was zu der erhöhten Belastung des Motors 6 führt, was in einem relativ raschen Anstieg des Motorstroms I(A) resultiert, wie in 8 mit einer durchgezogenen Linie gezeigt. Wenn der Motorstrom I(A) einen vorherbestimmten Strom I₃(A) erreicht (welcher dem Schwellenwert nach der vorliegenden Erfindung entspricht), detektiert der Motorstromdetektor 43a den Motorstrom I(A), welcher den vorherbestimmten Strom I₃(A) erreicht hat. Die CPU 44 bestimmt basierend auf der Tatsache, dass der Motorstromdetektor 43a den Motorstrom I(A) detektiert hat, welcher den vorherbestimmten Strom I₃(A) erreicht hat, dass das Kupplungsrad 31 die ausgekuppelte Energieübertragungsposition erreicht hat, und in diesem Fall schaltet die CPU 44 den Relaisschalter 42a aus. Dieser Vorgang stoppt eine Energieversorgung von der Energieversorgung 41 zu dem Motor 6, um so den Motor 6 zu stoppen.
Bei dem Sitzgurtaufroller 1 mit einer derartigen Konfiguration umfasst der Energieübertragungsmechanismus 8 zwei Energieübertragungswege von dem Energieübertragungsweg mit hoher Geschwindigkeit und niedrigem Drehmoment, welcher als der Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis dient, und dem Energieübertragungsweg mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment, welcher als der Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis dient, und entsprechend weist der Gurtaufroller 1 zwei Funktionen einer raschen Gurtaufrollung zum Straffziehen des Sitzgurts 3 in dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis und einer Gurtaufrollung mit hohem Drehmoment zum Zurückhalten des Passagiers in dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis auf.
Weiterhin wählt der Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Energieübertragungsweg von den vorgenannten zwei Energieübertragungswegen aus, um so effizient das Drehmoment des Motors 6 zu der Spule 4 zu übertragen, wodurch zwei Arten von Sitzgurtaufrollung auf eine sichere Wei se mit einem kleinen Energieverbrauch bewirkt werden. Insbesondere wird bei dem Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Sitzgurtaufrollung mit hohem Drehmoment zum Zurückhalten des Passagiers durch den Energieübertragungsweg mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment ausgeführt, und entsprechend wird der Motor 6 mit einem im Vergleich zu dem herkömmlichen kleinen Drehmoment angetrieben. Somit wird ein klein bemessener Motor als der Motor 6 eingesetzt, wobei der Motor ebenfalls mit einem verringerten Energieverbrauch angetrieben wird, wodurch die Größe des Sitzgurtaufrollers 1 verringert wird.
Weiterhin tritt bei dem Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Energieübertragungsmechanismus 8 in einen Energieübertragungsmodus ein, welcher aus dem Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis und dem Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis ausgewählt wird, entsprechend der Spannung des Sitzgurts 3, wodurch einfach eine Modusumschaltung ausgeführt wird, ohne ein Drehmoment des Motors 6 zu steuern.
Weiterhin weist bei dem Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Energieübertragungsmechanismus 8 den ausgekuppelten Energieübertragungsmodus auf, bei welchem ein Drehmoment des Motors 6 nicht zu der Spule 4 übertragen wird, und somit werden ein Herausziehen des Sitzgurts 3, ein normales Tragen des Sitzgurts 3 ohne irgendeine Empfindung von Druck und ein Aufbewahren des Sitzgurts 3, wenn der Passagier den Sitzgurt 3 nicht trägt, unbeeinflusst durch den Motor 6 ausgeführt.
Weiterhin ist der Reduktionsmechanismus mit hohem Untersetzungsverhältnis 7a aus einem Planetengetriebemechanismus aus gebildet, wodurch die Größe des Übertragungswegs mit niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment verringert wird. Dies verringert wirksam die Größe des Sitzgurtaufrollers 1, welcher den Übertragungsmechanismus 8 umfasst, der sowohl den Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis als auch den Energieübertragungsmodus mit hohem Untersetzungsverhältnis aufweist.
Weiterhin sind der Träger des Reduktionsmechanismus mit hohem Untersetzungsverhältnis 7a und die Außenzähne 17b des Reduktionsmechanismus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis 7b aus einem einzigen Trägerrad 17 ausgebildet, wodurch die Größe des Sitzgurtaufrollers 1 sowie die Anzahl der Komponenten desselben verringert wird.
Weiterhin steuert bei dem Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Energieübertragungsmodusumschaltmechanismus 9 eine Drehung des Innenrads 19a des Planetengetriebemechanismus und steuert einen Eingriff des Kupplungsrads 31 mit kleinem Durchmesser mit den Außenzähnen 17b des Trägerrads 17 mit großem Durchmesser entsprechend einer Spannung des Sitzgurts 3, wodurch der Energieübertragungsmodus einfach umgeschaltet wird.
Weiterhin tritt bei dem Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zu dem Zeitpunkt, zu welchem das Kupplungsrad 31 in der Energieübertragungsauskupplungsposition positioniert ist, das Kupplungsrad 31 mit den Innenzähnen des Kupplungsrad-Stopp-/Halteabschnitts 11k in Eingriff, entsprechend wird eine Drehung des Kupplungsrads 31 verhindert, was zu der erhöhten Belastung des Motors 6 führt. Dies erhöht den Motorstrom I(A), wodurch der Zustand detektiert wird, in welchem das Kupplungsrad 31 die ausgekuppelte Energieübertra gungsposition erreicht hat, d.h. wodurch eine Beendigung des Auskuppelns der Kupplung auf eine sichere Weise detektiert wird. So wird der Zeitraum zum Drehen des Motors 6 in der umgekehrten Richtung, welche zu dem Zeitpunkt einer Auskupplung der Kupplung ausgeführt wird, auf ein Minimum unterdrückt, wodurch der Energieverbrauch des Motors 6 effektiv unterdrückt wird.
Weiterhin wird eine Drehung des Kupplungsrads 31 in der ausgekuppelten Energieübertragungsposition gestoppt, wodurch Lärm aufgrund einer Drehung desselben und einer Drehung der anderen Zahnräder auf eine sichere Weise verhindert wird.
9 zeigt einen Sitzgurtaufroller nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in demselben Modus, wie er in 4 gezeigt ist.
Während eine Beschreibung betreffend einen Sitzgurtaufroller gegeben worden ist, welcher den Kupplungsrad-Stopp-/Halteabschnitt 11k umfasst, der aus den Innenzähnen an dem Halter 11 ausgebildet ist, umfasst der Sitzgurtaufroller 1 nach der vorliegenden Erfindung, wie er in 9 gezeigt ist, nicht den Kupplungsrad-Stopp-/Halteabschnitt 11k.
Bei dem Sitzgurtaufroller 1 mit einer derartigen Konfiguration ändert sich bei einer Drehung des Motors 6 in der umgekehrten Richtung, um den Energieübertragungsmodus von dem in 5 gezeigten Energieübertragungsmodus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis zu dem in 4 gezeigten ausgekuppelten Energieübertragungsmodus umzuschalten, der Motorstrom I(A) von dem Strom I₁(A) zu dem Strom I₂(A).
Wenn das Kupplungsrad 31 die ausgekuppelte Energieübertragungsposition erreicht, werden sowohl die Bewegung der Drehwelle 32 in der rechten Richtung als auch die Drehung der Kupplungsfedern 24 in der Uhrzeigersinnrichtung gestoppt, wie in 9 gezeigt. In diesem Fall treten, während das Kupplungsrad 31 eine freie Drehung desselben fortsetzt, die Kupplungsfedern 24 mit der Drehwelle 32 aufgrund von Reibung in Eingriff, und entsprechend wird eine Drehung des Kupplungsrads 31 durch einen Widerstand infolgedessen, dass die Drehung der Kupplungsfedern 24 stoppt, beeinflusst, was zu einer erhöhten Belastung des Motors 6 führt (das heißt, die Kupplungsfedern 24 bilden Widerstandsausübemittel nach der vorliegenden Erfindung aus). Wie in 8 gezeigt, nimmt entsprechend der Motorstrom I(A) vorübergehend von dem Strom I₁(A) zu dem Strom I₂(A) auf dieselbe Weise wie oben beschrieben ab, wobei anschließend der Motorstrom I(A) mit einer verhältnismäßig niedrigeren Geschwindigkeit als bei der oben beschriebenen Anordnung zunimmt, wie mit einer gepunkteten Linie gezeigt, und einen größeren Strom I₄(A) als den Strom I₁(A) erreicht. Der Motorstromdetektor 43a detektiert den Motorstrom I(A), welcher den Strom I₄(A) entsprechend dem Schwellenwert nach der vorliegenden Erfindung erreicht hat. Die CPU 44 bestimmt basierend auf der Tatsache, dass der Motorstromdetektor 43a den Motorstrom I(A) detektiert hat, welcher den Strom I₄(A) erreicht hat, dass das Kupplungsrad 31 die ausgekuppelte Energieposition erreicht hat, und in diesem Fall schaltet die CPU 44 den Relaisschalter 42a aus. Dieser Vorgang stoppt eine Energieversorgung von der Energieversorgung 41 zu dem Motor 6, um so den Motor 6 zu stoppen.
Der Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst, anders als die oben beschriebene Anordnung, nicht die Kupplungsgetriebe-Stopp-/Haltemittel 11k, welche aus den Innenzähnen ausgebildet sind, und weist demgemäß eine einfache Konfiguration auf.
Man beachte, dass der Sitzgurtaufroller 1 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dieselbe Konfiguration und dieselben Vorteile wie die oben beschriebene Anordnung aufweist, mit Ausnahme der vorgenannten Kupplungsgetriebe-Stopp-/Haltemittel 11k.
Man beachte, dass, während eine Beschreibung betreffend eine Anordnung gegeben worden ist, bei welcher eine Bestimmung, ob das Kupplungsrad 31 die ausgekuppelte Energieübertragunsposition erreicht hat oder nicht, durch eine Überwachung des Motorstroms I(A) getroffen wird, nach Beispielen, welche jedoch keine Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind, die Detektionsmittel nicht auf die vorgenannte Anordnung beschränkt sind, sondern vielmehr eine Anordnung hergestellt werden kann, bei welcher unter Verwendung anderer Mittel, wie beispielsweise kontaktartiger Detektionsmittel, wie beispielsweise einem Grenzschalter oder Ähnlichem, oder nicht kontaktartiger Detektionsmittel, wie beispielsweise einem optischen Sensor, einem magnetischen Sensor oder Ähnlichem, ermittelt wird, ob das Kupplungsrad 31 die ausgekuppelte Energieübertragungsposition erreicht hat oder nicht.
Andererseits sind die Energieübertragungsmodusumschaltmittel nach der vorliegenden Erfindung nicht auf den oben beschriebenen Energieübertragungsmodusumschaltmechanismus 9 beschränkt, welcher zwei Arten von Drehmoment von einem hohen Drehmoment und einem niedrigen Drehmoment des Motors 6 verwendet, vielmehr kann ein Mechanismus, wie beispielsweise ein Elektromagnetmechanismus oder Ähnliches als die Energieü bertragungsummodusschaltmittel eingesetzt werden, wie beispielsweise in dem Patentdokument 2 offenbart.
Weiterhin sind der Reduktionsmechanismus mit hohem Untersetzungsverhältnis 7a und dem Mechanismus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis 7b nach der vorliegenden Erfindung nicht auf eine Konfiguration beschränkt, bei welcher der Träger des Reduktionsmechanismus mit hohem Untersetzungsverhältnis 7a und die Außenzähne 17b des Reduktionsmechanismus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis aus dem einzigen Trägerrad 17 ausgebildet sind; der Mechanismus mit hohem Untersetzungsverhältnis 7a und der Mechanismus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis 7b können eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Träger des Reduktionsmechanismus mit hohem Untersetzungsverhältnis 7a und die Außenzähne 17b des Reduktionsmechanismus mit niedrigem Untersetzungsverhältnis 7b aus separaten Komponenten ausgebildet sind.
Weiterhin kann, während eine Beschreibung betreffend eine Anordnung gegeben worden ist, bei welcher ein Drehmoment des Motors 6 während eines Umschaltens des Energieübertragungsmodus konstant gehalten wird, eine Anordnung hergestellt werden, bei welcher ein Drehmoment des Motors 6 entsprechend den Gurtmodi gesteuert wird, wie beispielsweise dem Gurtanpassaufrollmodus, dem Warnmodus, dem Notfallmodus, dem Gurtaufbewahrungsaufrollmodus und Ähnlichem.
Der Sitzgurtaufroller nach der vorliegenden Erfindung wird geeignet in einem Fahrzeug, wie beispielsweise einem Auto oder Ähnlichem eingesetzt, um einen Sitzgurt aufzurollen, um den Passagier durch Funktionen eines Motors zurückzuhalten und zu schützen.

Claims

Sitzgurtaufroller (1), umfassend eine Spule (4) zum Aufwickeln eines Sitzgurts (3); einen Motor (6) zum Erzeugen eines Drehmoments zum Drehen der Spule (4); einen Kupplungsmechanismus (24-36), wobei ein Energieübertragungsweg zum Übertragen eines Drehmoments des Motors (6) zu der Spule (4) in dem eingekuppelten Modus eingekuppelt ist und andererseits der Energieübertragungsweg in dem ausgekuppelten Modus ausgekuppelt ist; wobei der Sitzgurtaufroller gekennzeichnet ist durch Kupplungsmechanismusauskupplungsdetektionsmittel (43, 43a) zum Detektieren eines Auskuppelns des Kupplungsmechanismus (24-36); und eine Motorsteuereinrichtung (44) zum Stoppen eines Antreibens des Motors (6) gemäß Detektionssignalen von den Kupplungsmechanismusauskupplungsdetektionsmitteln (43, 43a) aufgrund eines Auskuppelns des Kupplungsmechanismus (24-36), wobei die Kupplungsmechanismusauskupplungsdetektionsmittel Motorstromdetektionsmittel (43a) zum Detektieren eines Motorstroms des Motors (6) umfassen, und wobei in dem Fall, dass ermittelt wird, dass die Motorstromdetektionssignale von den Motorstromdetektionsmitteln (43a) einen vorherbestimmten Wert erreicht haben, die Motorsteuereinrichtung (44) ein Antreiben des Motors (6) stoppt.
Sitzgurtaufroller (1) nach Anspruch 1, wobei sich der Kupplungsmechanismus (24-36) zwischen der eingekuppelten Kupplungsposition zum Einkuppeln des Energieübertragungswegs und der ausgekuppelten Kupplungsposition zum Auskuppeln des Energieübertragungswegs bewegen kann und ein Kupplungsgetriebe (31) umfasst, um sich immer mit einem mit dem Motor (6) verbundenen Getriebe (17) in Eingriff zu befinden, und wobei der Kupplungsmechanismus (24-36) weiterhin Kupplungsgetriebe-Stopp/Halte-Mittel (11k) zum Stoppen einer Drehung des Kupplungsgetriebes (31), wenn das Kupplungsgetriebe (31) die ausgekuppelte Kupplungsposition erreicht, umfasst.
Sitzgurtaufroller (1) nach Anspruch 2, wobei die Kupplungsgetriebe-Stopp/Halte-Mittel aus Zähnen (11k) für einen Eingriff mit dem Kupplungsgetriebe (31) ausgebildet sind.
Sitzgurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 1-3, wobei sich der Kupplungsmechanismus (24-36) zwischen der eingekuppelten Kupplungsposition zum Einkuppeln des Energieübertragungswegs und der ausgekuppelten Kupplungsposition zum Auskuppeln des Energieübertragungswegs bewegen kann und ein Kupplungsgetriebe (31) umfasst, um sich immer mit einem mit dem Motor (6) verbundenen Getriebe (17) in Eingriff zu befinden, und wobei der Kupplungsmechanismus (24-36) weiterhin Widerstandsausübemittel (24) zum Ausüben eines Widerstands auf eine Drehung des Kupplungsgetriebes (31) zu dem Zeitpunkt, in welchem das Kupplungsgetriebe (31) die ausgekuppelte Kupplungsposition erreicht hat, umfasst.
Sitzgurtvorrichtung, umfassend einen Sitzgurt (3); und einen Sitzgurtaufroller (1) nach einem der Ansprüche 1-4 zum Aufrollen des Sitzgurts (3).