專利名稱：安全帶收縮器、安全帶裝置以及帶安全帶裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種裝載到車輛上的安全帶收縮器的構(gòu)筑技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往，公知的安全帶裝置采用的結(jié)構(gòu)是，利用約束車輛乘員的安全帶(軟帶)保護(hù)該車輛乘員。例如，在以下專利文獻(xiàn)1中公開了一種安全帶裝置的安全帶收縮器的結(jié)構(gòu)，能夠通過電動機(jī)驅(qū)動卷軸(卷繞軸)向安全帶的安全帶卷繞方向或安全帶拉出方向轉(zhuǎn)動。
專利文獻(xiàn)1特表2003-507252號公報(bào)在專利文獻(xiàn)1中記載的技術(shù)中，作為安全帶收縮器的結(jié)構(gòu)，雖然提示了利用電動機(jī)進(jìn)行安全帶的卷繞動作或拉出動作的可能性，但是在設(shè)計(jì)這種安全帶裝置時(shí)，要求進(jìn)一步開發(fā)研究，以便根據(jù)用于收容安全帶收縮器、大小被限定的車柱部分等的形狀，使該安全帶的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種可以有效實(shí)現(xiàn)車載安全帶收縮器的小型化的技術(shù)。
為了解決上述問題而構(gòu)成本發(fā)明。本發(fā)明雖然典型地適用于裝載在汽車等車輛上的安全帶收縮器，但是對于裝載到汽車以外的車輛上的安全帶收縮器的構(gòu)筑技術(shù)，本發(fā)明也同樣適用。
本發(fā)明的第一發(fā)明解決上述課題的本發(fā)明的第一發(fā)明是技術(shù)方案1所述的安全帶收縮器。
技術(shù)方案1所述的安全帶收縮器至少包括卷軸、收縮器主體部、電動機(jī)、電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)以及控制裝置。
本發(fā)明的卷軸構(gòu)成能夠?qū)踩珟Ь砝@在卷軸外周面上或從該卷軸外周面拉出的圓筒形狀的部件。卷軸的卷軸外周面構(gòu)成安全帶的接觸面(抵接面)。該安全帶是由就座于座椅上的車輛乘員所佩戴的長條形的帶子，被稱為“軟帶”。典型的是，在車輛發(fā)生碰撞等情況下約束乘員時(shí)，利用安全帶約束就座于車輛座椅上的車輛乘員而保護(hù)該車輛乘員。
本發(fā)明的電動機(jī)，具有能夠驅(qū)動該卷軸向卷繞方向或拉出方向轉(zhuǎn)動的功能?？梢愿鶕?jù)需要將該電動機(jī)適當(dāng)配置在卷軸內(nèi)或卷軸外的區(qū)域。
本發(fā)明的電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)具有在電動機(jī)的驅(qū)動軸和卷軸之間通過多個(gè)齒輪使電動機(jī)的轉(zhuǎn)動減速的功能。
本發(fā)明的控制裝置構(gòu)成控制電動機(jī)的動作(轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)動方向等)的裝置。典型的是，該控制裝置由CPU(運(yùn)算處理裝置)、輸入輸出裝置、存儲裝置以及外圍裝置等構(gòu)成。
在本發(fā)明中，特別是將電動機(jī)的電動機(jī)外殼的容積V1和卷軸的圓筒的容積V2的比率(V1/V2)設(shè)定在百分之四十以上、百分之百以下的收縮器小型化調(diào)整范圍內(nèi)。考慮到與卷軸和電動機(jī)有關(guān)的相對容積的基礎(chǔ)上，將上述收縮器小型化調(diào)整范圍規(guī)定成可以有效達(dá)到安全帶收縮器的小型化的范圍。具體而言，由于安全帶收縮器的寬度方向的長度與電動機(jī)外殼的長軸方向的長度以及卷軸的卷軸外周面的寬度方向的長度基本一致，所以實(shí)際上可以通過適當(dāng)設(shè)定卷軸和電動機(jī)的直徑方向的相對長度，來設(shè)定上述收縮器小型化調(diào)整范圍所對應(yīng)的各容積的相對關(guān)系。采用這種結(jié)構(gòu)，可以通過減小裝載到車輛上的安全帶收縮器的各構(gòu)成元件的容積，實(shí)現(xiàn)該安全帶收縮器小型化和輕量化。
如本發(fā)明所述，采用通過電動機(jī)驅(qū)動卷軸轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)，能夠省略對該卷軸向安全帶卷繞方向施加彈力的彈簧機(jī)構(gòu)。由于該彈簧機(jī)構(gòu)一般沿著卷軸的卷軸寬度方向與該卷軸鄰接配置，所以通過省略該彈簧機(jī)構(gòu)，能夠抑制與卷軸的卷軸寬度方向有關(guān)的長度，并能夠進(jìn)一步使整個(gè)安全帶收縮器小型化。
本發(fā)明的第二發(fā)明解決上述課題的本發(fā)明的第二發(fā)明是技術(shù)方案2所述的安全帶收縮器。
技術(shù)方案2所述的該安全帶收縮器中，將技術(shù)方案1所述的電動機(jī)收容在卷軸的圓筒內(nèi)。如本發(fā)明所述，采用在卷軸的圓筒內(nèi)收容電動機(jī)的結(jié)構(gòu)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)安全帶收縮器的小型化和輕量化，還可以提高電動機(jī)驅(qū)動時(shí)的隔音性以及電磁波的隔斷性。
本發(fā)明的第三發(fā)明解決上述課題的本發(fā)明的第三發(fā)明是技術(shù)方案3所述的安全帶收縮器。
技術(shù)方案3所述的安全帶收縮器，在技術(shù)方案1或技術(shù)方案2所述的結(jié)構(gòu)中，電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)形成以下結(jié)構(gòu)在與電動機(jī)外殼的長軸方向交叉的方向上以同一表面狀配置多個(gè)齒輪。采用這種結(jié)構(gòu)，由于可以通過設(shè)法改變多個(gè)齒輪的配置結(jié)構(gòu)來抑制與電動機(jī)減速結(jié)構(gòu)的長軸方向有關(guān)的長度，所以能夠進(jìn)一步減小與包含該電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)在內(nèi)的整個(gè)安全帶收縮器的長軸方向有關(guān)的大小，因而能夠進(jìn)一步使裝載到車輛上的安全帶收縮器小型化。
本發(fā)明的第四發(fā)明解決上述課題的本發(fā)明的第四發(fā)明是技術(shù)方案4所述的安全帶收縮器。
技術(shù)方案4所述的該安全帶收縮器，在技術(shù)方案1至技術(shù)方案3中的任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)中，卷軸和電動機(jī)外殼至少由介于卷軸內(nèi)周面與電動機(jī)外殼外周面之間的軸承機(jī)構(gòu)相對地軸支撐。另外，在本發(fā)明中，為了構(gòu)成該軸支撐結(jié)構(gòu)，除了介于卷軸內(nèi)周面與電動機(jī)外殼外周面之間的軸承機(jī)構(gòu)以外，還可以根據(jù)需要適當(dāng)附加軸承機(jī)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)，可以通過結(jié)構(gòu)簡單的軸支撐結(jié)構(gòu)允許卷軸相對于電動機(jī)外殼的相對轉(zhuǎn)動動作。
本發(fā)明的第五發(fā)明解決上述課題的本發(fā)明的第五發(fā)明是技術(shù)方案5所述的安全帶收縮器。
技術(shù)方案5所述的該安全帶收縮器，在技術(shù)方案1至技術(shù)方案4中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)中，具有可以用于汽車的后座座椅的車輛乘員的尺寸結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)，可提供一種具有小型化結(jié)構(gòu)的安全帶收縮器。另外，這種尺寸結(jié)構(gòu)的安全帶收縮器雖然可作為汽車的后座座椅用安全帶收縮器而收容在車輛內(nèi)的大小比較受限的空間區(qū)域，但是由于作為后座座椅用安全帶收縮器具有小型化結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)然也能作為前座座椅用安全帶收縮器而收容在車輛內(nèi)。
本發(fā)明的第六發(fā)明解決上述課題的本發(fā)明的第六發(fā)明是技術(shù)方案6所述的安全帶收縮器。
技術(shù)方案6所述的該安全帶收縮器，在技術(shù)方案1至技術(shù)方案4中的任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)中，收容在汽車中比A柱靠后的車輛后側(cè)的后柱內(nèi)的收容空間內(nèi)。這里所說的“后柱”，在兩排座椅的汽車等車輛中相當(dāng)于B柱或C柱；在三排座椅的汽車等車輛中相當(dāng)于B柱或C柱或D柱等。采用這種結(jié)構(gòu)，能夠提供一種可以收容到大小受限的后柱內(nèi)的收容空間內(nèi)的小型安全帶收縮器。
本發(fā)明的第七發(fā)明解決上述課題的本發(fā)明的第七發(fā)明是技術(shù)方案7所述的安全帶收縮器。
技術(shù)方案7所述的該安全帶收縮器，在技術(shù)方案1至技術(shù)方案4中的任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)中，收容在汽車座椅內(nèi)的收容空間內(nèi)。這里所說的“座椅”廣泛包括前座(前排)的駕駛座座椅、副駕駛座座椅以及比前座靠后的后排乘員座椅。采用這種結(jié)構(gòu)，能夠提供一種可以收容到大小被限定的座椅內(nèi)的收容空間內(nèi)的小型安全帶收縮器。
本發(fā)明的第八發(fā)明解決上述課題的本發(fā)明的第八發(fā)明是技術(shù)方案8所述的安全帶收縮器。
技術(shù)方案8所述的該安全帶收縮器，在技術(shù)方案6或技術(shù)方案7所述的結(jié)構(gòu)上，卷軸的卷軸外周面沿著車輛前后方向配置，并且該卷軸外周面的寬度方向的長度和后柱內(nèi)的收容空間或座椅內(nèi)的收容空間的在車輛前后方向上的長度基本一致。采用這種結(jié)構(gòu)，特別是能夠提供一種可以收容到車輛前后方向大小被限定的后柱內(nèi)的收容空間內(nèi)或座椅內(nèi)的收容空間內(nèi)的小型安全帶收縮器。
本發(fā)明的第九發(fā)明解決上述課題的本發(fā)明的第九發(fā)明是技術(shù)方案9所述的安全帶裝置。
技術(shù)方案9所述的該安全帶裝置構(gòu)成至少具有技術(shù)方案1至8中任一項(xiàng)所述的安全帶收縮器和安全帶的安全帶裝置，所述安全帶由就座于座椅上的車輛乘員進(jìn)行佩戴，并可相對于安全帶收縮器卷軸的卷軸外周面進(jìn)行卷繞或拉出。
采用這種結(jié)構(gòu)，能夠通過使安全帶收縮器小型化和輕量化而使裝載到車輛上的安全帶裝置小型化和輕量化。由此提高了車輛上的安全帶裝置的配置位置的自由度。
本發(fā)明的第十發(fā)明解決上述課題的本發(fā)明的第十發(fā)明是技術(shù)方案10所述的帶安全帶裝置的車輛。
技術(shù)方案10所述的該帶安全帶裝置的車輛是技術(shù)方案9所述的安全帶裝置收容到車輛內(nèi)的收容空間例如車柱內(nèi)的收容空間或座椅內(nèi)的收容空間或車輛內(nèi)的其他收容空間內(nèi)。采用這種結(jié)構(gòu)，可以提供一種能夠?qū)⑿⌒桶踩珟аb置收容到車輛內(nèi)的收容空間內(nèi)的車輛。
發(fā)明效果如上所述，根據(jù)本發(fā)明，特別是對于安全帶收縮器的結(jié)構(gòu)，通過適當(dāng)設(shè)定安全帶收縮器主體內(nèi)的收容容積、電動機(jī)的電動機(jī)外殼的容積以及卷軸的圓筒的容積的相互關(guān)系，能夠提供一種有效實(shí)現(xiàn)車載安全帶收縮器的小型化的技術(shù)。


圖1是示意性地表示本實(shí)施方式中的車載用安全帶裝置100的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示圖1中的收縮器130的剖面結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示圖2中的收縮器130的A-A線剖面的向視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先參照圖1至圖3，說明本發(fā)明中的“安全帶裝置”的一個(gè)實(shí)施方式即安全帶裝置100的結(jié)構(gòu)。
圖1示意性地表示本實(shí)施方式中的車載用的安全帶裝置100的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，本實(shí)施方式的安全帶裝置100是裝載到本發(fā)明的作為“帶安全帶裝置的車輛”即汽車上的車輛用安全帶裝置，由安全帶110、收縮器130和ECU150構(gòu)成主體。另外，車輛上還裝載有輸入元件170，檢測與該車輛的碰撞預(yù)測或碰撞發(fā)生有關(guān)的信息、與該車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)有關(guān)的信息、與就座于座椅上的車輛乘員的就座位置或體型有關(guān)的信息、與周圍的交通狀況有關(guān)的信息以及與天氣或時(shí)區(qū)有關(guān)的信息等各種信息，并將該檢測信息輸入到ECU150。該輸入元件170的檢測信息通常或按照規(guī)定時(shí)間傳遞給ECU150，用于安全帶裝置100等的動作控制。
安全帶110是用于約束就座于駕駛座即車座10(對應(yīng)于本發(fā)明中的“座椅”)上的車輛乘員C或解除約束的長條形的帶子(軟帶)。該安全帶110，從固定在車輛上的收縮器130拉出，經(jīng)由設(shè)在車輛乘員C的乘員肩部區(qū)域上的肩部引導(dǎo)固定器111，通過舌片112而連接在外側(cè)固定器114上。肩部引導(dǎo)固定器111具有在車輛乘員C的乘員肩部區(qū)域卡定并引導(dǎo)(誘導(dǎo))安全帶110的功能。而且，通過將舌片112插入到固定在車體上的帶扣116，成為車輛乘員C佩戴該安全帶110的佩戴狀態(tài)。該安全帶110對應(yīng)于本發(fā)明中的“安全帶”。
收縮器130是可以通過下述卷軸132進(jìn)行安全帶110的卷繞動作或拉出動作的裝置，對應(yīng)于本發(fā)明中的“安全帶收縮器”。在圖1所示的例子中，該收縮器130安裝在車輛的B柱12內(nèi)的收容空間內(nèi)。
ECU150具有根據(jù)來自輸入元件170的輸入信號而進(jìn)行以收縮器130為首的各種動作機(jī)構(gòu)的相關(guān)控制的功能，由CPU(運(yùn)算處理裝置)、輸入輸出裝置、存儲裝置、外圍裝置等構(gòu)成。特別是在本實(shí)施方式的說明中，該ECU150進(jìn)行收縮器130的下述電動機(jī)133的相關(guān)控制。具體而言，ECU150可以通過控制供給到電動機(jī)133的電磁線圈上的電流供給量或電流供給方向而改變電動機(jī)軸的轉(zhuǎn)速或轉(zhuǎn)動方向。該ECU150對應(yīng)于本發(fā)明中的“控制裝置”，將輸入信號輸入給該ECU150的輸入元件170對應(yīng)于本發(fā)明中的“輸入元件”。
在此，參照圖2和圖3說明收縮器130的詳細(xì)的結(jié)構(gòu)。圖2表示圖1中的收縮器130的剖面結(jié)構(gòu)，圖3表示圖2中的收縮器130的A-A線剖面的向視圖。
如圖2所示，本實(shí)施方式的收縮器130，在安裝固定在車體上的底架(收縮器主體框架)131的內(nèi)部安裝有卷軸(卷繞軸)132、電動機(jī)133、霍爾傳感器134、磁盤135、內(nèi)齒輪136、行星齒輪137、太陽輪138、行星齒輪架139、軸承140、141。
收縮器130的卷軸132是支撐在底架131上并可相對于底架131轉(zhuǎn)動的部件，對應(yīng)于本發(fā)明中的“卷軸”。具體而言，卷軸132通過介于固定側(cè)部件即內(nèi)齒輪136之間的軸承140和介于固定側(cè)部件即電動機(jī)133的主體部之間的軸承141，可以相對于固定側(cè)部件轉(zhuǎn)動。即，卷軸132和電動機(jī)133的電動機(jī)外殼133a被介于卷軸外側(cè)面和內(nèi)齒輪內(nèi)側(cè)面之間的軸承機(jī)構(gòu)(軸承140)以及介于卷軸內(nèi)周面和電動機(jī)外殼外周面之間的軸承機(jī)構(gòu)(軸承141)相對地軸支撐。采用這種結(jié)構(gòu)，可以通過結(jié)構(gòu)簡單的軸支撐結(jié)構(gòu)允許卷軸132相對于電動機(jī)外殼133a的相對轉(zhuǎn)動動作。
在該收縮器130中，將安全帶110卷繞在卷軸132的卷軸外周面132a上，或者從該卷軸132的卷軸外周面132a上拉出安全帶110。即，卷軸132的卷軸外周面132a構(gòu)成安全帶110的接觸面(抵接面)。詳細(xì)說明如后問文所述，通過使電動機(jī)133的電動機(jī)軸向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動而進(jìn)行從卷軸132拉出安全帶110的操作，并且向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動而進(jìn)行將安全帶110卷繞到卷軸132上的操作。如本實(shí)施方式所述，采用通過電動機(jī)133驅(qū)動卷軸132轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)，能夠省略向安全帶卷繞方向?qū)υ摼磔S132施加彈力的彈簧機(jī)構(gòu)。由于該彈簧機(jī)構(gòu)一般沿著卷軸132的卷軸寬度方向與該卷軸鄰接配置，所以通過省略該彈簧機(jī)構(gòu)能夠抑制與卷軸132的卷軸寬度方向有關(guān)的長度，并能夠進(jìn)一步使整個(gè)收縮器130小型化。
該卷軸132形成圓筒形狀，其中一個(gè)底面存在底部而另一個(gè)底面形成開口，并且可以從開口側(cè)將電動機(jī)133插入并收容(內(nèi)置)在該圓筒內(nèi)的中空空間132b內(nèi)。在將電動機(jī)133收容到卷軸132內(nèi)的中空空間132b的此電動機(jī)收容狀態(tài)下，電動機(jī)133的電動機(jī)外殼133a沿著卷軸132的卷軸外周面132a的寬度方向在長軸方向上延伸。
在此電動機(jī)收容狀態(tài)下，電動機(jī)133的電動機(jī)外殼133a的長軸方向的長度L1、卷軸132的卷軸外周面132a的寬度方向的長度L2以及安全帶110的安全帶寬度基本一致。即，在本實(shí)施方式中，將電動機(jī)外殼133a的長軸方向的長度和卷軸外周面的132a寬度方向的長度設(shè)定成使其與安全帶110的規(guī)格寬度相對應(yīng)。另外，如圖2所示，在本實(shí)施方式中，整個(gè)卷軸132的寬度方向的長度與卷軸外周面132a的寬度方向的長度大致相同，實(shí)質(zhì)上整個(gè)卷軸132的寬度方向的長度、電動機(jī)外殼133a的長軸方向的長度L1、和卷軸外周面132a的寬度方向的長度L2、以及安全帶110的安全帶寬度基本一致。
采用這種結(jié)構(gòu)，由于能夠抑制卷軸132的卷軸寬度并減小與整個(gè)收縮器130的長軸方向有關(guān)的大小，以使其與電動機(jī)外殼133a的長軸方向的大小相對應(yīng)，因而能夠使裝載到車輛上的收縮器130和安全帶裝置100小型化。由此提高了車輛的收縮器130和安全帶裝置100的配置位置的自由度。此時(shí)，通過在卷軸132的卷軸寬度范圍內(nèi)使電動機(jī)外殼133a在長軸方向上盡可能加長，能夠使用動力性能更高的電動機(jī)。
如本實(shí)施方式所示，采用在卷軸132的圓筒內(nèi)收容電動機(jī)133的結(jié)構(gòu)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)收縮器130的小型化和輕量化，還可以提高電動機(jī)驅(qū)動時(shí)的隔音性以及電磁波的隔斷性。
另外優(yōu)選的是，在本實(shí)施方式中，電動機(jī)133的電動機(jī)外殼133a的外徑(直徑)D1與卷軸132的卷軸外周面132的外徑D2的比率(D1/D2)在0.8以下。例如，當(dāng)電動機(jī)133的外徑D1為40mm時(shí)，卷軸132的卷軸外周面132a的外徑D2可以是55mm。采用這種結(jié)構(gòu)，能夠抑制卷軸132的直徑方向的大小并減小與整個(gè)收縮器130的直徑方向有關(guān)的大小，以使其與電動機(jī)133的直徑方向的大小相對應(yīng)。
另外本實(shí)施方式的卷軸132規(guī)定收縮器130的實(shí)際外形，并且形成至少收容電動機(jī)133等主要的卷軸構(gòu)成元件的“安全帶收縮器主體部(收縮器外殼)”。并且，在本實(shí)施方式中，將電動機(jī)133的電動機(jī)外殼133a的容積(電動機(jī)外殼133a所占的容積)V1、卷軸132的圓筒的容積V2以及安全帶收縮器主體部內(nèi)的收容容積V3的相互關(guān)系設(shè)定成，V3＜V1+V2。在本結(jié)構(gòu)中，卷軸132的容積V2實(shí)際上與安全帶收縮器主體部內(nèi)的收容容積V3一致。并且，典型的是，將安全帶收縮器主體部內(nèi)的收容容積V3規(guī)定為卷繞狀態(tài)的安全帶收縮器內(nèi)所形成的空間容積?？紤]到與卷軸和電動機(jī)有關(guān)的相對容積，將關(guān)于容積的上述設(shè)定范圍規(guī)定成有可以有效實(shí)現(xiàn)安全帶收縮器的小型化的收縮器小型化調(diào)整范圍。更優(yōu)選的是，設(shè)定成V3＜(V1+V2)×N，并且0.5＜N＜1。為了更可靠地達(dá)到收縮器的小型化和輕量化，對于V3＜(V1+V2)×N中的N的設(shè)定范圍，優(yōu)選采用0.55＜N＜0.95，更優(yōu)選0.55＜N＜0.85，進(jìn)一步優(yōu)選為0.55＜N＜0.75。
并且，在本實(shí)施方式中，將電動機(jī)133的電動機(jī)外殼133a的容積(電動機(jī)外殼133a所占的容積)V1與卷軸132的圓筒的容積V2的比率(V1/V2)設(shè)定在關(guān)于容積比率的收縮器小型化調(diào)整范圍內(nèi)，即，該比率(V1/V2)在百分之四十(大概0.4)以上且百分之百(大概1)以下。
考慮到與本實(shí)施方式的卷軸132和電動機(jī)有關(guān)的相對容積，將上述收縮器小型化調(diào)整范圍規(guī)定成可以有效達(dá)到收縮器130的小型化的區(qū)域。具體而言，如圖2所示，由于收縮器130的寬度方向的長度與電動機(jī)外殼133a的長軸方向的長度L1以及卷軸132的卷軸外周面132a的寬度方向的長度L2基本一致，因而實(shí)際上可以通過適當(dāng)確定卷軸132或電動機(jī)133的直徑方向的相對長度而設(shè)定上述收縮器小型化調(diào)整范圍所對應(yīng)的各容積的相對關(guān)系。采用這種結(jié)構(gòu)能夠達(dá)到收縮器的小型化。特別是，如本實(shí)施方式所示尺寸結(jié)構(gòu)的安全帶收縮器130，雖然可以作為汽車后座座椅用收縮器而收容在車輛內(nèi)的大小比較受限的空間區(qū)域上，但是由于作為后座座椅用收縮器具有小型化結(jié)構(gòu)，所以當(dāng)然也能作為前座座椅用收縮器而收容在車輛內(nèi)。
本實(shí)施方式的電動機(jī)133構(gòu)成所謂“內(nèi)轉(zhuǎn)子型無電刷電動機(jī)”型的電動機(jī)。該電動機(jī)133對應(yīng)于本發(fā)明中的“電動機(jī)”。該電動機(jī)133結(jié)構(gòu)如下在電動機(jī)外殼133a內(nèi)，在內(nèi)側(cè)收容磁鐵作為轉(zhuǎn)子，并且在外側(cè)配置線圈作為定子，電動機(jī)軸隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。另外，在該電動機(jī)133上，在電動機(jī)外殼133a側(cè)安裝有霍爾傳感器(磁位置檢測傳感器)134，并在轉(zhuǎn)子側(cè)安裝有磁盤135。可以通過該霍爾傳感器134和磁盤135的協(xié)動而檢測出轉(zhuǎn)子的位置，并根據(jù)從該檢測信息得到的安全帶110的拉出量或卷繞量，進(jìn)行與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或電動機(jī)負(fù)載有關(guān)的控制。如上所述，在本實(shí)施方式中，電動機(jī)133中的轉(zhuǎn)子的位置檢測裝置可兼作檢測安全帶110的拉出量或卷繞量的裝置。因此，通過使用該電動機(jī)133所示結(jié)構(gòu)的無電刷電動機(jī)，不需要用于檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向、以及安全帶110的拉出量或卷繞量等的特殊傳感器。此外，該電動機(jī)133之類的無電刷電動機(jī)可以有效實(shí)現(xiàn)主體的小型化，提高輸出，并提高散熱性。
如圖2和圖3所示，該電動機(jī)133的電動機(jī)軸具有太陽輪138，并且該太陽輪138的外周與三個(gè)行星齒輪137嚙合。另外，這些行星齒輪137的外周與內(nèi)齒輪136的內(nèi)周嚙合。即，行星齒輪137構(gòu)成介于內(nèi)齒輪136和太陽輪138之間的所謂“行星齒輪”的齒輪。另外，該內(nèi)齒輪136固定在底架131上。行星齒輪137支撐在行星齒輪架139上并可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而且該行星齒輪架139上連接有卷軸132。上述內(nèi)齒輪136、行星齒輪137、太陽輪138構(gòu)成電動機(jī)133的減速機(jī)構(gòu)(對應(yīng)于本發(fā)明中的“電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)”)，在本實(shí)施方式中，該電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)沿著電動機(jī)外殼133a的長軸方向而與該電動機(jī)外殼133a鄰接配置。另外，在本實(shí)施方式中，構(gòu)成該電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)的多個(gè)齒輪在與電動機(jī)軸的軸向正交的方向上以同一表面狀進(jìn)行排列設(shè)置。采用這種結(jié)構(gòu)，可以通過設(shè)法改變多個(gè)齒輪的配置結(jié)構(gòu)而抑制與電動機(jī)減速結(jié)構(gòu)的長軸方向有關(guān)的長度，由此進(jìn)一步減小與包含該電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)在內(nèi)的整個(gè)收縮器130的長軸方向有關(guān)的大小，因而能夠進(jìn)一步使裝載到車輛上的收縮器130和安全帶裝置100小型化。
另外，在本實(shí)施方式中，與卷軸外周面132a的寬度方向有關(guān)的第一長度、將與電動機(jī)外殼133a的長軸方向有關(guān)的長度和與電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)的長軸方向有關(guān)的長度相加而得到的第二長度、以及安全帶110的安全帶寬度基本一致。即，在本實(shí)施方式中，設(shè)定第一長度和第二長度，以使其與安全帶110的規(guī)格寬度相對應(yīng)。另外，如圖2所示，在本實(shí)施方式中，整個(gè)卷軸132的寬度方向的長度與卷軸外周面132a的寬度方向的長度大致相同，實(shí)質(zhì)上整個(gè)卷軸132的寬度方向的長度、第一長度、第二長度以及安全帶110的安全帶寬度基本一致。采用這種結(jié)構(gòu)，由于能夠抑制卷軸132的卷軸寬度并減小與整個(gè)安全帶收縮器的長軸方向有關(guān)的大小，以使其與電動機(jī)外殼133a和電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)合在一起的長軸方向的大小相對應(yīng)。
另外，在本實(shí)施方式中，電動機(jī)133的轉(zhuǎn)動中心即電動機(jī)軸、卷軸132的轉(zhuǎn)動中心即卷軸的軸、構(gòu)成減速機(jī)構(gòu)的太陽輪138的轉(zhuǎn)動中心即減速軸大致排列設(shè)置在同一直線上。采用這種結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)的簡化和小型化。
在上述收縮器130的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)電動機(jī)133的電動機(jī)軸轉(zhuǎn)動時(shí)，與太陽輪138嚙合的三個(gè)行星齒輪137在太陽輪138的減速軸的軸周圍轉(zhuǎn)動，由此通過行星齒輪架139使卷軸132轉(zhuǎn)動。例如，在圖3中，當(dāng)太陽輪138以減速軸為中心順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)，三個(gè)行星齒輪137在該太陽輪138的周圍順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。相反地，當(dāng)太陽輪138以減速軸為中心逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動時(shí)，三個(gè)行星齒輪137在該太陽輪138的周圍逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。此時(shí)，電動機(jī)133的轉(zhuǎn)速被減速至幾分之一，相反地，轉(zhuǎn)矩變大并傳遞給卷軸132。通過傳遞給卷軸132的轉(zhuǎn)動力，進(jìn)行該卷軸132的外周面上的安全帶110的卷繞動作或拉出動作。
在上述結(jié)構(gòu)的安全帶裝置100中，收縮器130的電動機(jī)133的動作控制用于在對車輛乘員進(jìn)行約束或解除約束的情況，根據(jù)來自圖1中的輸入元件170的各種輸入信號，由通過ECU150適當(dāng)實(shí)施。即，本實(shí)施方式的安全帶裝置100，具有根據(jù)來自輸入元件170的輸入信號由ECU150控制電動機(jī)133的動作，由此調(diào)節(jié)安全帶110的張力以調(diào)節(jié)車輛乘員的約束狀態(tài)的功能，并構(gòu)成車輛中的乘員約束系統(tǒng)。具體而言，能夠采用以下第一～第五形式。
作為第一形式(佩戴模式)，在車輛乘員握住舌片并安裝到安全帶的帶扣的操作中，向安全帶拉出方向控制電動機(jī)133的動作，以使車輛乘員能夠容易地拉出安全帶。由此能夠減輕拉出安全帶時(shí)的負(fù)荷和動作。
作為第二形態(tài)(調(diào)節(jié)模式)，在安全帶佩戴狀態(tài)下，向安全帶卷繞方向控制電動機(jī)133的動作，以使規(guī)定的張力作用在安全帶上。由此能夠消除拉出安全帶時(shí)產(chǎn)生的松弛。另外，可以根據(jù)需要向安全帶卷繞方向或安全帶拉出方向微調(diào)控制電動機(jī)133的動作，從而調(diào)整佩戴安全帶裝置時(shí)的舒適度。
作為第三形態(tài)(預(yù)緊(約束)模式)，在安全帶佩戴狀態(tài)下，向安全帶卷繞方向控制電動機(jī)133的動作，以使較大張力作用在安全帶上。由此，能夠約束車輛碰撞或緊急制動等引起的車輛乘員的姿勢變化，以實(shí)現(xiàn)徹底保護(hù)。
作為第四形態(tài)(警告模式)，在安全帶佩戴狀態(tài)下，當(dāng)預(yù)測到危險(xiǎn)或事故發(fā)生時(shí)，向安全帶卷繞方向或安全帶拉出方向控制電動機(jī)133的動作，以調(diào)整作用在安全帶上的張力而引起車輛乘員的注意。例如，反復(fù)規(guī)定次數(shù)地改變作用在安全帶上的張力的強(qiáng)弱狀態(tài)。由此，能夠防止車輛乘員打瞌睡，以防止碰撞等。
作為第五形態(tài)(收納模式)，在車輛乘員從帶扣解除或扣合舌片的操作中，向安全帶卷繞方向控制電動機(jī)133的動作，以使車輛乘員能夠容易地收納安全帶。由此能夠減輕收納安全帶時(shí)的負(fù)荷和動作。另一實(shí)施方式此外，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，可以考慮各種應(yīng)用和變形。例如，能夠?qū)嵤?yīng)用上述實(shí)施方式的以下各形式。
在上述實(shí)施方式中，描述了就座于駕駛座上的車輛乘員所使用的、且收容在B柱內(nèi)的收容空間內(nèi)的收縮器130，但是本發(fā)明也適用于就座于以副駕駛座為首的后部座椅上的車輛乘員所使用的收縮器的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的收縮器的結(jié)構(gòu)，用于就座在后部座椅上的車輛乘員時(shí)，在兩排座椅的汽車中，該收縮器收容在C柱內(nèi)的收容空間內(nèi)；在三排座椅的汽車中，該收縮器收容在C柱或D柱內(nèi)的收容空間內(nèi)。特別是，由于C柱或D柱內(nèi)的收容空間在車輛前后方向的大小受到限制，因此，在這種情況下，如本實(shí)施方式中的收縮器130那樣寬度方向的大小緊湊的收縮器尤為有效。
在上述實(shí)施方式中，雖然描述了將收縮器130收容到車柱內(nèi)的收容空間的情況，但是本發(fā)明也可以將收縮器收容在車柱以外的收容空間內(nèi)。例如，可以在前座(前排)的駕駛座座椅、副駕駛座座椅或比前座靠后的后排乘員座椅上的座椅內(nèi)部設(shè)置收容空間，并在該收容空間內(nèi)收容本實(shí)施方式中的收縮器130。由于該座椅與車柱一樣其車輛前后方向的大小受到限制，因而如本實(shí)施方式的收縮器130那樣寬度方向的大小緊湊的收縮器，尤其有效。
在上述實(shí)施方式中，雖然描述了在卷軸132的中空空間132b內(nèi)收容電動機(jī)133的情況，但是本發(fā)明至少將電動機(jī)133的電動機(jī)外殼133a的容積V1、卷軸132的圓筒的容積V2以及安全帶收縮器主體部內(nèi)的收容容積V3的相互關(guān)系設(shè)定成V3＜V1+V2即可，也可以采用將電動機(jī)133配置在卷軸132外的結(jié)構(gòu)。
在上述實(shí)施方式中，雖然描述了在卷軸132的中空空間132b內(nèi)收容電動機(jī)133的情況，但是本發(fā)明至少將電動機(jī)133的電動機(jī)外殼133a的容積V1與卷軸132的圓筒的容積V2的比率(V1/V2)設(shè)定在百分之四十以上且在百分之百以下的收縮器小型化調(diào)整范圍內(nèi)即可，也可以采用將電動機(jī)133配置在卷軸132外的結(jié)構(gòu)。
此外，在上述實(shí)施方式中，雖然描述了裝載到汽車上的安全帶裝置的結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明能夠適用于以汽車為首的飛機(jī)、船舶、電車等各種車輛上所裝載的安全帶裝置的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種安全帶收縮器，其特征在于，包括圓筒形狀的卷軸，可以將乘坐在座椅上的車輛乘員所佩戴的安全帶卷繞到卷軸外周面上或從該卷軸外周面拉出；電動機(jī)，對所述卷軸進(jìn)行驅(qū)動，以使其向卷繞方向或拉出方向轉(zhuǎn)動；電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)，在所述電動機(jī)的驅(qū)動軸和所述卷軸之間通過多個(gè)齒輪使電動機(jī)的轉(zhuǎn)動減速；和控制裝置，用于控制所述電動機(jī)的動作；將所述電動機(jī)的電動機(jī)外殼的容積V1與所述卷軸的圓筒的容積V2的比率(V1/V2)設(shè)定在百分之四十以上、百分之百以下的收縮器小型化調(diào)整范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的安全帶收縮器，其特征在于，在所述卷軸的圓筒內(nèi)收容所述電動機(jī)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的安全帶收縮器，其特征在于，所述電動機(jī)減速機(jī)構(gòu)，沿著與所述電動機(jī)外殼的長軸方向交叉的方向以同一表面狀配置多個(gè)齒輪。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的安全帶收縮器，其特征在于，所述卷軸和電動機(jī)外殼被介于卷軸內(nèi)周面和電動機(jī)外殼外周面之間的軸承機(jī)構(gòu)相對地進(jìn)行軸支撐。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的安全帶收縮器，其特征在于，具有可以用于汽車后座座椅的車輛乘員的尺寸結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的安全帶收縮器，其特征在于，收容在比汽車A柱靠后的車輛后側(cè)的后柱內(nèi)的收容空間內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的安全帶收縮器，其特征在于，收容在汽車座椅內(nèi)的收容空間內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的安全帶收縮器，其特征在于，在所述收容空間中，沿著車輛前后方向配置所述卷軸的卷軸外周面，并且該卷軸外周面的寬度方向的長度和與所述收容空間的車輛前后方向有關(guān)的長度基本一致。
9.一種安全帶裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的安全帶收縮器和安全帶，所述安全帶由就座于座椅上的車輛乘員進(jìn)行佩戴，并可相對于所述安全帶收縮器的卷軸的卷軸外周面進(jìn)行卷繞或拉出。
10.一種帶安全帶裝置的車輛，其特征在于，將權(quán)利要求9所述的安全帶裝置收容到車輛內(nèi)的收容空間內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可以有效達(dá)到車載安全帶收縮器的小型化的技術(shù)。在裝載到車輛上的安全帶裝置(100)的收縮器(130)中，在卷軸(132)的圓筒內(nèi)收容電動機(jī)(133)，并且將電動機(jī)(133)的電動機(jī)外殼(133a)的容積V1與卷軸(132)的圓筒的容積V2的比率(V1/V2)設(shè)定成與容積比率有關(guān)的收縮器小型化調(diào)整范圍，即百分之四十以上且百分之百以下。
文檔編號B60R22/34GK1769106SQ200510118458
公開日2006年5月10日 申請日期2005年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月5日
發(fā)明者野村康哲 申請人:高田株式會社