JP2003104169A - ベルトリトラクター - Google Patents

ベルトリトラクター

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JP2003104169A JP2002260790A JP2002260790A JP2003104169A JP 2003104169 A JP2003104169 A JP 2003104169A JP 2002260790 A JP2002260790 A JP 2002260790A JP 2002260790 A JP2002260790 A JP 2002260790A JP 2003104169 A JP2003104169 A JP 2003104169A
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コルネリウス・ペーター
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/44—Belt retractors, e.g. reels with means for reducing belt tension during use under normal conditions
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    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up

Abstract

(57)【要約】 本発明は、フレーム内に回転可能に取り付けられたベル
トスプールと、減速歯車を介してベルトスプールに接続
された駆動モータとを備えるベルトリトラクターに関す
る。ベルトリトラクターはフレーム１０内に回転可能に
取り付けられたベルトスプール１２と、減速駆動体１
４、２４、２２を介してベルトスプール１２に接続され
た駆動モータ２８とを有している。この駆動モータ２８
は少なくとも２Ｎｍの始動トルクを有する内部ロータを
備えるブラシレス直流モータである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレーム内に回転
可能に取り付けられたベルトスプールと、減速歯車を介
してベルトスプールに接続された駆動モータとを備える
ベルトリトラクターに関する。
【０００２】
【従来の技術】かかるベルトリトラクターの場合、従来
のベルトリトラクターにて巻き取りばねによって行われ
る引戻し機能を駆動モータが担当することができる。駆
動モータを適正に作動させることより、ベルトリトラク
ターの作動状態に相応してベルト力を変化させることが
できる。接触領域において、着用時の快適さを向上させ
得るようにベルト力を減少させる。引戻し領域におい
て、シートベルトを完全に巻き取ることを確実にするた
めベルト力を増大させる。更に、駆動モータは、火工技
術によるベルト緊張器によってシートベルトを緊張させ
る必要な状態の準備をすべくシートベルトの予緊張化を
行うことができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】利用可能な技術は、緊
張時に必要とされる大きいベルト力も、短い応答時間の
何れも実現できないため、駆動モータ単独で直接、緊急
時の緊張を行うことは、未だ１つの選択として考えられ
ていない。このため、ベルトを緊張させるためには、一
般に、１２０ｍｍのベルト弛緩部分を３０ｍｓ以内に引
戻すことが必要とされる。一般に使用されている火工技
術のベルト緊張器は１０００Ｎ以上のベルト力を発生さ
せる。同様に大きい力を発生させることのできる利用可
能な電気モータは、大き過ぎ且つ重過ぎて、３０ｍｓ以
内という短時間で必要な速度に達することができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、専ら駆動モー
タによって緊張機能を確実化するための電気モータを有
し、この駆動モータにより別個の火工技術の緊張駆動体
を不要にすることができる、ベルトリトラクターを提供
するものである。本発明によるベルトリトラクターにお
いて、駆動モータは、減速歯車を介してベルトスプール
に接続されている。該駆動モータは、内部ロータを有す
るブラシレス直流モータである。この直流モータは、少
なくとも約２Ｎｍ、好ましくは、２Ｎｍ乃至５Ｎｍの範
囲又はこれよりも僅かに大きい高始動トルクを有してい
る。本発明は、短い応答時間及びベルト力を確実にする
ためには幾つかの措置を組み合わせることが必要である
との認識に基づくものである。１つのこととして、駆動
モータのロータは、小さい慣性モーメントを有しなけれ
ばならない。この必要条件は、内部ロータを有するブラ
シレス直流モータによって充たされる。基本的に、外部
ロータは、特に大きいトルクを有するが、これと同時
に、大きい慣性モーメントも有する。このため、ロータ
は内部型式のものでなければならない。更に、ブラシレ
ス直流モータは、少なくとも短時間だけ、極めて大きい
電流負荷を許容し、このため、少なくとも２Ｎｍの比較
的大きい始動トルクを困難なく実現することができる。
低慣性モーメントと共に、直流モータの大きい始動トル
クは、該モータが僅か数ミリ秒以内で分当たり数千回の
回転数に加速することを許容する。
【０００５】大きい引戻し能力が得られることになるも
う1つの原因は、減速歯車がベルト駆動体としての形態
とされ且つ丁度、１：３乃至１：５の減速比を有するこ
とによる。かかる減速歯車は、少なくとも９０％という
その特に高効率の点にて卓越している。
【０００６】ステータコイル内で必要とされる電流強度
の程度を制限するためには、直流モータを４２Ｖの車両
の電圧にて作動させることが好都合である。追加的な特
色及び特徴は、以下の説明及び参照する添付図面から明
らかになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】ベルトリトラクターは、フレーム
１０内に回転可能に取り付けられたベルトスプール１２
を備えている。歯付きベルトディスク１４はベルトスプ
ール１２の軸方向端部の一方に取り付けられる。外歯を
有する係止ディスク１６がベルトスプール１２の軸方向
他端に接続され、上記係止ディスク１６は電磁石１８に
よって作動可能な係止爪２０と相互作用する。歯付きベ
ルトディスク１４は歯付きベルト２２を介してピニオン
２４に接続され、該ピニオン２４は全体として参照番号
２８で表示した直流モータの軸２６に取り付けられてい
る。直流モータ２８は、ステータ３０と、軸２６が取り
付けられるロータ３２を備えるブラシレス内部ロータで
ある。ステータ３０はフレーム１０に横方向に配置され
るプリント回路板３４の上に設置される。プリント回路
板３４には、直流モータ２８の作動回路の１つの構成要
素である出力半導体３６が存在する。電気モータ２８の
ロータ３２はフレーム１０の１つの脚部に取り付けられ
たベアリングブッシュ３８内に取り付けられる。
【０００８】歯付きベルトディスク１４と、ピニオン２
４と、歯付きベルト２２とから構成されるベルト駆動体
は、１：３乃至１：５の減速比を有する減速歯車を形成
し、また、該ベルト駆動体はフレーム１０の隣接する脚
部に配置されるフード４０によって覆われている。
【０００９】係止ディスク１６と、係止爪２０と、電磁
石１８とから構成される阻止機構はフレーム１０の反対
側脚部に配置されるフード４２によって覆われている。
最後に、電気モータ２８はまた、ステータ３０の上を摺
動し且つプリント回路板３４の上に配置されるフード４
４によっても覆われている。
【００１０】電気モータ２８のロータ３２には、希土類
永久磁石が設けられている。該ロータは好ましくは、
１．６×１０-5ｋｇｍ2の低慣性モーメントを有し且つ
少なくとも２Ｎｍの大きい始動トルクにて迅速に始動す
ることを許容する。約３．５×１０-5ｋｇｍ2までの大
きい慣性モーメントのとき、約５Ｎｍに至る大きい始動
トルクが必要とされる。直流モータ２８のステータ３０
は、４２Ｖの車両の電圧に対する形態とされ、必要な駆
動電力のために必要とされるステータコイル中の電流が
容易に制御可能な大きさの程度に止まるようにすること
が好ましい。
【００１１】１つの好ましい実施の形態にて使用される
内部ロータを備えるブラシレス直流モータの性能曲線が
図２の線図に図示されている。この図は、駆動モーメン
トと、ステータコイル内に供給される電流と、回転速度
の関数として吸引される電力とを示す。注目すべき特徴
は５Ｎｍ以上の高い始動トルクであり、これは、ロータ
の低慣性モーメントと組み合わさって、１２０ｍｍのベ
ルトの弛緩部分を３０ｍｓ以内で引戻すことができると
いう駆動モータの迅速な始動を８００Ｎ以上のベルト力
によって可能にする。この駆動体の着想によって実現可
能なベルト力は火工技術による緊張装置の場合の力より
も小さい。駆動空気圧力が極めて迅速に蓄積するが、最
大値に達した後、極めて急激に下降する、火工技術によ
る緊張体の場合と相違して、電気モータの駆動トルクは
その操作段階の全体に亙って保持され、このため低駆動
力で十分である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ベルトリトラクターの分解図である。
【図２】使用される直流モータの性能曲線を示す図であ
る。
【符号の説明】
１０ フレーム １２ ベルトスプ
ール １４ 歯付きベルトディスク １６ 係止ディス
ク １８ 電磁石 ２０ 係止爪 ２２ 歯付きベルト ２４ ピニオン ２６ 軸 ２８ 直流モータ／電気モータ／駆動モータ ３０ ステータ ３２ ロータ ３４ プリント回路板 ３６ 出力半導体 ３８ ベアリングブッシュ ４０、４２、４４
フード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コルネリウス・ペーター ドイツ連邦共和国77815 ビュール，トラ オベンヴェーク ３ Ｆターム(参考） 3D018 PA01 PA09

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ベルトフレーム内に回転可能に取り付け
    られたベルトスプールと、減速歯車を介してベルトスプ
    ールに接続された駆動モータとを有するベルトリトラク
    ターにおいて、駆動モータが、少なくとも２Ｎｍの始動
    トルクを有する内部ロータを備えるブラシレス直流モー
    タであることを特徴とする、ベルトリトラクター。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のベルトリトラクターに
    おいて、始動トルクが約２Ｎｍ乃至５Ｎｍの範囲にあり
    又はそれより僅かに大きいことを特徴とする、ベルトリ
    トラクター。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のベルトリトラク
    ターにおいて、減速歯車が１：３乃至１：５の減速比を
    有するベルト駆動体にて構成されることを特徴とする、
    ベルトリトラクター。
  4. 【請求項４】 請求項１、２又は３に記載のベルトリト
    ラクターにおいて、直流モータが４２Ｖの車両の電圧に
    て作動されることを特徴とする、ベルトリトラクター。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載のベル
    トリトラクターにおいて、直流モータのロータが約１．
    ５×１０-5ｋｇｍ2乃至約３．５×１０-5ｋｇｍ2の範囲
    の慣性モーメントを有することを特徴とする、ベルトリ
    トラクター。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載のベル
    トリトラクターにおいて、直流モータのロータには希土
    類永久磁石が設けられることを特徴とする、ベルトリト
    ラクター。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれかに記載のベル
    トリトラクターにおいて、直流モータのステータが作動
    回路の出力半導体を有するプリント回路板上に設置され
    る一方、該作動回路がフレームの１つの脚部上に配置さ
    れることを特徴とする、ベルトリトラクター。
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