JP3184550U - シートベルトプレゼンタ - Google Patents

Abstract

【課題】動力源である電気モータの信頼性を高めたシートベルトプレゼンタを提供する。
【解決手段】シートベルトシステムのタングプレートを所望の位置に動かすためのシートベルトプレゼンタが、タングプレートを動かす動力伝達機構と、動力伝達機構を駆動する電気モータとを備える。モータは、固定子と、これに回転自在に装着した回転子とを含む。回転子は、モータ軸と、モータ軸に固定した整流子と、モータ軸に固定された回転子コア２４２と、回転子コアの歯の周囲に巻き整流子セグメントに電気的に接続した回転子巻線２４４とを含み、回転子巻線は複数の巻線ユニットＣ１〜Ｃ５を含む。各巻線ユニットは少なくとも２つのコイルを含み、各巻線ユニットのコイルＣ１１〜Ｃ５２は、同じ歯Ｔ１〜Ｔ５の周囲に巻かれて同じセグメントの対に並列に電気的に接続される。
【選択図】図２

Description

本考案は、車両用シートベルトシステムに関し、特にシートベルトシステムのシートベルトプレゼンタ内で使用する電気モータに関する。

シートベルトシステムは、衝突又は突然の停車中に生じ得る有害な動きから車両の乗員を保護するために開発されたものである。このシステムは、車両の乗員が車両の内部要素又は他の乗客に激しくぶつかること（いわゆる二次衝突）を防ぎ、エアバッグからの恩恵を最大限に得られるように乗員を正しい位置に保ち、乗員が車両シートから放り出されるのを防ぐことにより、車両衝突時の負傷の可能性及び程度を軽減する。

従来のシートベルトシステムは、乗員をシートに拘束するためのシートベルトと、シートベルト上に配置されたタングプレートと、このタングプレートと着脱自在に係合するベルトバックルと、シートベルトの締め付け又は弛緩を行うためのベルト巻取装置とを備える。タングプレートはシートベルトに摺動自在に固定され、シートベルトに固定されたストッパで、タングプレートがシートベルトに沿って下方の固定部まで滑り落ちるのを防いでいる。シートベルトが使用されておらず、ベルト巻取装置によって緩みなく完全に縮んでいる場合、このストッパが、タングプレートをシートベルト上の安静位置に保つ。乗員は、シートベルトを装着しようとする場合、タングプレート又はシートベルトを手に取り、ベルト巻取装置からシートベルトを引き出すために一定の力を加えなければならない。しかしながら、シートベルト及びこれに摺動自在に装着されたタングプレートは乗員の横方向後ろ側に位置するので、乗員は、タングプレート又はシートベルトに手を伸ばすために後ろを向き、不自然な体勢で力を加える必要がある。これは、乗員にとって不快かつ不便である。この問題を解決するために、タングプレートをより便利な位置に動かすためのシートベルトプレゼンタが提案された。

シートベルトプレゼンタは、動力源として電気モータを使用する。図４に、シートベルトプレゼンタを駆動するために使用される従来の永久磁石直流（ＰＭＤＣ）モータの巻線スキームを示す。回転子巻線は、回転子コアの歯の周囲に巻かれて整流子セグメントに電気的に接続された複数のコイルを含む。例えば、コイルＣ１’は、歯Ｔ１及びＴ２の周囲に巻かれてセグメントＳ１及びＳ２に接続される。コイルＣ２’は、歯Ｔ２及びＴ３の周囲に巻かれてセグメントＳ２及びＳ３に接続される。ＰＭＤＣモータは、回転子巻線に電流を供給するための２つのブラシを有する。回転子巻線は、２つの並列分岐を形成する。コイルＣ１’などのコイルが開くと、分岐の一方が開く。モータ及びシートベルトシステムは、正常に機能しなくなる。

従って、信頼性を高めたシートベルトプレゼンタが望まれている。

従って、本考案は、シートベルトシステムのタングプレートを所望の位置に動かすためのシートベルトプレゼンタを提供し、このシートベルトプレゼンタは、タングプレートを第１の位置から第２の位置に動かすための動力伝達機構と、動力伝達機構を駆動するための電気モータとを備え、この電気モータは、固定子と、この固定子に回転自在に装着された回転子とを有し、回転子は、モータ軸と、このモータ軸に固定された整流子と、モータ軸に固定された回転子コアと、この回転子コアの歯の周囲に巻かれて整流子セグメントに電気的に接続された回転子巻線とを有し、この回転子巻線は、各々が少なくとも２つのコイルを含む複数の巻線ユニットを有し、各巻線ユニットのコイルは、同じ歯の周囲に巻かれて同じセグメントの対に並列に電気的に接続される。

回転子巻線は、内側層及び外側層の二層で配置され、各巻線ユニットは、一方が内側層内に配置されて他方が外側層内に配置された２つのコイルを含むことが好ましい。

これらの２つのコイルは、互いに半径方向に間隔を空けることが好ましい。

回転子巻線は、１本の連続ワイヤによって巻かれることが好ましい。

或いは、内側層コイルの一部及び外側層コイルの一部が、１本の連続ワイヤによって巻かれ、内側層コイルの他の部分及び側層コイルの他の部分が、別の連続ワイヤによって巻かれる。

回転子コアの各歯の周囲面内には、少なくとも１つのダミースロットが形成されることが好ましい。

任意に、回転子コアは５つの歯を備え、各歯の周囲面内に２つのダミースロットが形成される。

歯の数は、セグメントの数と同じであることが好ましい。

固定子は２つの磁極を有し、回転子コアは５つの歯を有し、整流子は５つのセグメントを有することが好ましい。

動力伝達機構は、固定管状ガイドと、このガイドに摺動自在に受け入れられたスラストロッドと、モータとスラストロッドの間に結合された、モータの回転運動をスラストロッドの線形運動に変換するための変換機構とを備えることが好ましい。

本考案の実施形態では、回転子巻線の各巻線ユニットの両コイルが、同じ歯の周囲に巻かれて同じセグメントに並列に電気的に接続される。巻線ユニットのコイルの一方が開路しても、電流は、依然として他方のコイルを介して巻線ユニットを流れる。従って、モータは、わずかな性能損失しか伴わずに作動し続ける。従って、このモータを用いたシートベルトプレゼンタは、従来のシートベルトプレゼンタに比べて信頼性が高い。

ここで、添付図面の図を参照しながら本考案の好ましい実施形態をほんの一例として説明する。図中、複数の図に現れる同一の構造、要素又は部品については、これらが現れる全ての図において一般に同じ参照番号を付している。図示の構成要素及び特徴部の寸法は、一般に説明の便宜及び明確さを図って選択したものであり、必ずしも縮尺通りではない。以下に図を一覧で示す。

本考案の好ましい実施形態によるシートベルトプレゼンタを組み込んだシートベルトシステムを示す図である。 図１のシートベルトプレゼンタ内で使用するモータの回転子コア及び回転子巻線を示す図である。 図２のモータの断面図である。 図２の回転子巻線の巻線ユニットを示す図である。 従来のシートベルトプレゼンタ内で使用される従来のモータの回転子巻線を示す図である。

図１を参照すると、本考案の好ましい実施形態による、車両１００のシート１０２のシートベルトシステム１０は、緊急時に乗員を拘束するためのシートベルト１２を備える。シートベルト１２の第１の端部は、シートベルト１２の締め付け又は弛緩を行うためのベルト巻取装置１４に結合される。シートベルト１２の第２の端部は、シート１２の一方の側において車両本体の低い位置に固定された留め具１６に結合される。シートベルト１２は、留め具１６と同じシートの側において本体の高い位置に移動可能に装着されたガイドアンカー１５を通過する。シートベルト１２には、タングプレート１３が摺動自在に配置され、シートの反対側にあるベルトバックル１１と着脱自在に係合することができる。シートベルトにはストッパを固定して、タングプレートがシートベルトに沿って留め具１６まで滑り落ちるのを防いでおり、この結果、シートベルトを使用していない場合、タングプレートは、ガイドアンカー１５の近傍に位置するようになる。シートベルト、ひいてはタングプレート１３は、シートベルトプレゼンタ２０によって動くように構成される。乗員がシートベルト１２を装着しようとした場合、シートベルトプレゼンタ２０がガイドアンカー１５を前方に動かして、乗員がタングプレート１３をよりたやすく掴むことができる位置にタングプレート１３が移動するようにする。乗員がシートベルト１２を装着すると、シートベルトプレゼンタ２０は、ガイドアンカー１５をその初期（安静）位置に戻す。

シートベルトプレゼンタ２０は、管状ガイド２１、スラストロッド２２、歯車２３、及び歯車２３を介してスラストロッド２２を駆動する電気モータ２４を備える。管状ガイド２１は、スラストロッド２２上に緩くスリーブ接続され、車両本体に対して固定される。スラストロッド２２の一端は、管状ガイド２１内に摺動自在に受け入れられ、スラストロッド２２の他端は、管状ガイド２１を越えてガイドアンカー１５に結合される。歯車２３は、モータ２４のモータ軸に結合される。スラストロッド２２の外面上には、歯車２３の歯と噛み合う歯が形成される。モータ２４は、双方向に回転して歯車２３を順方向及び逆方向に回転させることができ、これによりスラストロッド２２が管状ガイド２１に対して進展運動又は後退運動を行うように駆動され、これによりガイドアンカー１５が対応する方向に線形移動するようにさらに駆動される。

モータ２４は、固定子と、この固定子に回転自在に装着された回転子とを備えたＰＭＤＣモータであることが好ましい。回転子は、モータ軸と、モータ軸に固定された整流子と、モータ軸に固定された回転子コア２４２と、回転子コアの歯の周囲に巻かれて整流子セグメントに電気的に接続された回転子巻線２４４とを備える。固定子は、少なくとも１つの永久磁石と、整流子と滑り接触して整流子を介して回転子巻線に電流を供給する少なくとも２つのブラシとを備える。好ましい例では、固定子が２つの永久磁極を有する。

図２に、回転子コア２４２及び回転子巻線２４４を示す。回転子コア２４２は、５つの歯Ｔ１〜Ｔ５を備える。隣接する歯によって巻線スロット２４３が形成され、ここに回転子巻線が受け入れられる。回転子巻線２４４は、１０個のコイルＣｎ１及びＣｎ２（ｎ＝１〜５）を含む。これらの１０個のコイルは、各々が２つのコイルを含む５つの巻線ユニットＣｎ（ｎ＝１〜５）を形成する。第１の巻線ユニットＣ１はコイルＣ１１及びＣ１２を含む。第２の巻線ユニットＣ２はコイルＣ２１及びＣ２２を含む。第３の巻線ユニットＣ３はコイルＣ３１及びＣ３２を含む。第４の巻線ユニットＣ４はコイルＣ４１及びＣ４２を含み、第５の巻線ユニットＣ５はコイルＣ５１及びＣ５２を含む。巻線ユニットの各コイルは、同じ歯の周囲に巻かれ、同じセグメントの対に並列に電気的に接続される。

図２ａは、モータ２４の断面図である。このモータは、モータハウジング２５２の内面に固定された２つの弓状の永久磁石２５１により形成される２つの磁極を持った固定子２５を有する。モータ軸２４１に固定された整流子２４５も示している。

図３に、コイルＣ１１及びＣ１２を含む第１の巻線ユニットを示す。コイルＣ１１及びＣ１２は、両方とも歯Ｔ１及びＴ２の周囲に巻かれ、セグメントＳ１及びＳ２に接続される。従って、コイルＣ１１及びＣ１２は、並列に電気的に接続される。コイルＣ１１及びＣ１２の一方が開路しても、電流は、依然として他方のコイルを介して第１の巻線ユニットを流れる。モータは、わずかな性能損失しか伴わずに作動し続ける。従って、このモータを用いたシートベルトプレゼンタは、従来のシートベルトプレゼンタに比べて信頼性が高い。あるコイルを形成するワイヤが破損して、電流がコイルを通じて１つのセグメントから次のセグメントに流れなくなった場合、このコイルを開路した又は開いたと言う。

この実施形態では、回転子巻線が、内側層巻線及び外側層巻線を含む。コイルＣｎ１（ｎ＝１〜５）は内側層内に配置され、コイルＣｎ２（ｎ＝１〜５）は外側層内に配置される。すなわち、巻線ユニットごとに、２つのコイルの一方が内側層内に配置され、２つのコイルの他方が外側層内に配置される。巻付け処理中には、最初に内側層コイルを巻き付け、次に外側層コイルを巻き付ける。外側層コイルは、内側層コイルに比べて回転子コアの中心から離れて存在する。これにより、内側層が外側層によって物理的に保護されるので、単一の巻線ユニットのコイルが両方同時に損傷する可能性が低下する。回転子巻線は、単一のフライヤ巻付機を使用して巻くことができる。すなわち、内側層コイル及び外側層コイルは、１本の連続ワイヤによって巻かれる。

或いは、２つのフライヤで同時に巻線を巻く二重フライヤ巻付機を使用して回転子巻線を巻くこともできる。すなわち、内側層コイルを２本の別個のワイヤによって同時に巻き付け、その後、外側層コイルを２本のワイヤによって同時に巻き付ける。換言すれば、内側層コイルの一部及び外側層コイルの一部を１本の連続ワイヤによって巻き付ける。残りの内側層コイル及び残りの外側線コイルは、別の連続ワイヤによって巻き付ける。一般的には、同じ１本のワイヤによって巻かれた内側層コイル及び外側線コイルを、回転子軸を中心に対向して配置する。回転子巻線を２つのフライヤで巻くと製造効率が上がる。

この実施形態では、セグメント数が巻線ユニットの数に等しく、歯の数にも等しい。内側層コイルの巻付け処理中には、各セグメントにワイヤを取り付ける。外側層コイルの巻付け処理中には、再び各セグメントにワイヤを取り付ける。

さらに、回転子コアの各歯の周囲面には、２つのダミースロット３５が形成される。ダミースロット３５は、巻線トンネルの方向と平行な方向に沿って延び、図２ではモータの軸線に平行である。ダミースロットは、各歯の周囲面を３つの部分に分割する。このダミースロット３５によって振動及びノイズが減少する。

本出願の明細書及び実用新案登録請求の範囲では、記載した項目の存在を、追加項目の存在を除外することなく特定するために、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ、ｃｏｎｔａｉｎ）」、及び「有する（ｈａｖｅ）」という動詞の各々及びこれらの変形を包括的意味で使用している。

１又はそれ以上の好ましい実施形態を参照しながら本考案を説明したが、当業者であれば、様々な修正が可能であると理解するはずである。従って、本考案の範囲は、以下の実用新案登録請求の範囲を参照して決定されるべきものである。

例えば、回転子巻線の各巻線ユニットは、２つよりも多くのコイルを含むことができる。

３５ ダミースロット
２４２ 回転子コア
２４３ 巻線スロット
２４４ 回転子巻線
Ｃ１〜Ｃ５ 巻線ユニット
Ｃ１１〜Ｃ５２コイル
Ｔ１〜Ｔ５ 歯

Claims (10)

1. シートベルトシステムのタングプレートを所望の位置に動かすためのシートベルトプレゼンタであって、
   前記タングプレートを第１の位置から第２の位置に動かすための動力伝達機構と、
   前記動力伝達機構を駆動するための電気モータと、
   を備え、前記電気モータが、固定子と、該固定子に回転自在に装着された回転子とを有し、該回転子が、モータ軸と、該モータ軸に固定された整流子と、前記モータ軸に固定された回転子コアと、該回転子コアの歯の周囲に巻かれて前記整流子セグメントに電気的に接続された回転子巻線とを有し、該回転子巻線が、各々が少なくとも２つのコイルを含む複数の巻線ユニットを有し、前記各巻線ユニットのコイルが、同じ歯の周囲に巻かれて同じセグメントの対に並列に電気的に接続される、
   ことを特徴とするシートベルトプレゼンタ。
2. 前記回転子巻線が、内側層及び外側層の二層で配置され、各巻線ユニットが、一方が前記内側層内に配置されて他方が前記外側層内に配置された２つのコイルを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルトプレゼンタ。
3. 前記２つのコイルが、互いに半径方向に間隔を空ける、
   ことを特徴とする請求項１に記載のシートベルトプレゼンタ。
4. 前記回転子巻線が、１本の連続ワイヤによって巻かれる、
   ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のシートベルトプレゼンタ。
5. 前記内側層コイルの一部及び前記外側層コイルの一部が、１本の連続ワイヤによって巻かれ、前記内側層コイルの他の部分及び前記外側層コイルの他の部分が、別の連続ワイヤによって巻かれる、
   ことを特徴とする請求項２に記載のシートベルトプレゼンタ。
6. 前記回転子コアの各歯の周囲面内に、少なくとも１つのダミースロットが形成される、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシートベルトプレゼンタ。
7. 前記回転子コアが５つの歯を備え、各歯の周囲面内に２つのダミースロットが形成される、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のシートベルトプレゼンタ。
8. 前記歯の数が、前記セグメントの数と同じである、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシートベルトプレゼンタ。
9. 前記固定子が２つの磁極を有し、前記回転子コアが５つの歯を有し、前記整流子が５つのセグメントを有する、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のシートベルトプレゼンタ。
10. 前記動力伝達機構が、固定管状ガイドと、該ガイドに摺動自在に受け入れられたスラストロッドと、前記モータと前記スラストロッドの間に結合された、前記モータの回転運動を前記スラストロッドの線形運動に変換するための変換機構とを備える、
    ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のシートベルトプレゼンタ。

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