專利名稱：安全帶卷收器、安全帶裝置、帶安全帶裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種搭載在車輛上的安全帶卷收器的構(gòu)筑技術(shù)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，通過約束車輛乘員的安全帶(織帶)來實(shí)現(xiàn)對該車輛乘員的保護(hù)的安全帶裝置廣為人知。例如，在下述專利文獻(xiàn)1中公開了下述結(jié)構(gòu)在安全帶裝置中，通過電動機(jī)使卷軸(卷繞軸)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并進(jìn)行安全帶的卷繞及拉出的安全帶卷收器。
專利文獻(xiàn)1特表2003-507252號公報(bào)在專利文獻(xiàn)1所述的技術(shù)中提示了作為安全帶卷收器的結(jié)構(gòu)通過電動機(jī)進(jìn)行卷軸的安全帶卷繞動作及拉出動作的可能性，但在設(shè)計(jì)利用電動機(jī)進(jìn)行安全帶的收容操作的這種裝置時(shí)，需要可切實(shí)防止安全帶應(yīng)收容時(shí)卻未收容、而繼續(xù)維持安全帶拉出狀態(tài)的情況的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于以上問題而提出的，其目的在于提供一種搭載在車輛上的安全帶卷收器中，可利用電動機(jī)切實(shí)進(jìn)行安全帶的收容操作的有效技術(shù)。
為了解決上述課題而形成了本發(fā)明。本發(fā)明可典型地適用于搭載在汽車上的安全帶卷收器，并且也可將本發(fā)明應(yīng)用于汽車以外的車輛，例如搭載在飛機(jī)、船舶、電車等上的安全帶卷收器的構(gòu)筑技術(shù)。
本發(fā)明的第一發(fā)明用于解決上述課題的本發(fā)明的第一發(fā)明是如技術(shù)方案1所述的安全帶卷收器。
技術(shù)方案1所述的安全帶卷收器至少具有卷軸、電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)以及控制裝置。
本發(fā)明的卷軸作為進(jìn)行安全帶的卷繞及拉出的部件而構(gòu)成。對該安全帶進(jìn)行卷繞及拉出的安全帶是佩戴在坐在座椅上的車輛乘員的長尺狀的帶子，也稱為“織帶”。通常情況下，在車輛碰撞等需要約束乘員的時(shí)候，利用安全帶約束坐在車輛座椅上的車輛乘員，從而實(shí)現(xiàn)對該車輛乘員的保護(hù)。
本發(fā)明的傳動機(jī)構(gòu)介于電動機(jī)和卷軸之間，作為形成該電動機(jī)和卷軸連接的連接狀態(tài)、及該連接狀態(tài)被解除的連接解除狀態(tài)的機(jī)構(gòu)而構(gòu)成。該傳動機(jī)構(gòu)也稱為將齒輪部件等組合而形成的所謂“離合器”。
該傳動機(jī)構(gòu)的連接狀態(tài)是以下狀態(tài)卷軸和傳動機(jī)構(gòu)物理性地連接，通過傳動機(jī)構(gòu)可將電動機(jī)的動力傳遞到卷軸。因此，在該連接狀態(tài)下，通過驅(qū)動電動機(jī)，將該電動機(jī)的動力經(jīng)由傳動機(jī)構(gòu)傳遞到卷軸。并且，在該連接狀態(tài)下，當(dāng)電動機(jī)驅(qū)動停止時(shí)，該電動機(jī)的動力不會傳遞到卷軸，但通過和卷軸處于物理性連接狀態(tài)的傳動機(jī)構(gòu)，較高的拉出阻力施加到卷軸上，因此形成限制從卷軸拉出安全帶的狀態(tài)。具體而言，形成安全帶難于從卷軸拉出或者不可拉出的狀況。
與之相對，在傳動機(jī)構(gòu)的連接解除狀態(tài)下，與電動機(jī)的驅(qū)動及驅(qū)動停止無關(guān)，從和卷軸的物理性連接狀態(tài)被解除的傳動機(jī)構(gòu)施加到卷軸的拉出阻力變低，易于進(jìn)行安全帶從卷軸的拉出操作。
本發(fā)明的控制裝置作為控制電動機(jī)及傳動機(jī)構(gòu)的裝置而構(gòu)成，至少切換為傳動模式、傳動允許模式以及傳動切斷模式。
在傳動模式中，電動機(jī)被驅(qū)動，傳動機(jī)構(gòu)變?yōu)檫B接狀態(tài)。因此通過控制為該傳動模式，電動機(jī)的動力經(jīng)由傳動機(jī)構(gòu)傳遞到卷軸，執(zhí)行安全帶的卷繞(收容)動作。
并且，在傳動允許模式中，停止驅(qū)動電動機(jī)，傳動機(jī)構(gòu)變?yōu)檫B接狀態(tài)。當(dāng)控制為該傳動允許模式時(shí)，如上所述，通過和卷軸處于物理性連接狀態(tài)的傳動機(jī)構(gòu)，向卷軸施加較高的拉出阻力，變?yōu)榘踩珟木磔S的拉出受限制的狀態(tài)。
并且，在傳動切斷模式中，傳動機(jī)構(gòu)為連接解除狀態(tài)。當(dāng)控制為該傳動切斷模式時(shí)，如上所述，與電動機(jī)的驅(qū)動及驅(qū)動停止無關(guān)，從和卷軸的物理性連接狀態(tài)被解除的傳動機(jī)構(gòu)施加到卷軸的拉出阻力變低，變?yōu)橐子趯踩珟木磔S的拉出的狀態(tài)。
并且，該控制裝置典型地由CPU(運(yùn)算處理裝置)、輸入輸出裝置、存儲裝置、外圍設(shè)備等構(gòu)成。該控制裝置可設(shè)置為安全帶卷收器專用的，也可由控制車輛的驅(qū)動系統(tǒng)、電裝系統(tǒng)的其他控制裝置兼用。
本發(fā)明的控制裝置尤其為以下結(jié)構(gòu)在與安全帶對應(yīng)的車門從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時(shí)，即在車輛乘員上下車時(shí)，切換為傳動模式，進(jìn)行卷軸的安全帶卷繞動作(安全帶收容動作)。這樣一來，使用電動機(jī)進(jìn)行安全帶收容動作。并且，在進(jìn)行該安全帶收容動作時(shí)，安全帶可以是從卷軸拉出的拉出狀態(tài)，也可以是安全帶已經(jīng)卷繞到卷軸上的收容狀態(tài)。
并且，本發(fā)明的控制裝置進(jìn)行以下控制在該安全帶卷繞動作后，接著切換為傳動允許模式，維持傳動機(jī)構(gòu)的連接狀態(tài)。這樣一來，通過傳動機(jī)構(gòu)形成維持對卷軸施加較高拉出阻力的狀態(tài)。并且，車門是否從關(guān)閉狀態(tài)到打開狀態(tài)的檢測，可利用各車門上設(shè)置的車門開閉傳感器來進(jìn)行。包括該車門開閉傳感器在內(nèi)，可作為本發(fā)明的安全帶卷收器或安全帶裝置。
例如在僅以車門的開關(guān)、安全帶帶扣操作作為觸發(fā)信號進(jìn)行安全帶的收容操作的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，可以假設(shè)以下情況在車門的打開狀態(tài)下，車輛乘員想要佩戴安全帶而開始安全帶拉出操作，但此時(shí)想起其他事情而未進(jìn)行安全帶帶扣操作，中斷安全帶拉出操作而要下車時(shí)，發(fā)生繼續(xù)拉出安全帶的情況，該安全帶會被車門夾住。因此，在本發(fā)明中，為了解決這種問題，在車門從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時(shí)，在進(jìn)行完安全帶卷繞動作(安全帶收容動作)之后，形成限制從卷軸拉出安全帶的狀態(tài)，具體而言，形成難于拉出或不可拉出安全帶的狀態(tài)。這樣一來，可從根本上防止在拉出安全帶的狀態(tài)下形成沒有電機(jī)起動的觸發(fā)目標(biāo)的狀態(tài)這樣的上述假設(shè)，可利用電動機(jī)切實(shí)進(jìn)行安全帶的收容操作。
本發(fā)明的第二發(fā)明用于解決上述課題的本發(fā)明的第二發(fā)明是如技術(shù)方案2所述的安全帶卷收器。
在技術(shù)方案2所述的安全帶卷收器中，其構(gòu)成是，技術(shù)方案1所述的控制裝置進(jìn)行以下控制在安全帶卷繞動作后切換為傳動允許模式時(shí)，以車門從打開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)為條件，從該傳動允許模式切換到傳動切斷模式。即，在進(jìn)行完安全帶卷繞動作(安全帶收容動作)后，在打開狀態(tài)的車門再次變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)時(shí)，變?yōu)閭鲃忧袛嗄Ｊ?，易于將安全帶拉出?br> 根據(jù)這種控制，當(dāng)車門為打開狀態(tài)時(shí)，通過限制安全帶的拉出操作本身，可防止維持安全帶拉出的狀態(tài)，而且在之后車門變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)、車輛乘員要佩戴安全帶時(shí)，允許安全帶的拉出操作，從而可使車輛乘員順利進(jìn)行安全帶佩戴操作。因此，這種控制在例如車輛乘員在車門打開的狀態(tài)下中途中斷安全帶拉出操作、下車之后再次上車、將車門關(guān)閉而要佩戴安全帶這樣的假設(shè)情況下尤其有效，是假設(shè)到車輛乘員的一系列行為模式后的合理控制。
本發(fā)明的第三發(fā)明用于解決上述課題的本發(fā)明的第三發(fā)明是如技術(shù)方案3所述的安全帶卷收器。
在技術(shù)方案3所述的安全帶卷收器中，其構(gòu)成是，技術(shù)方案1所述的控制裝置進(jìn)行以下控制在安全帶卷繞動作后切換為傳動允許模式時(shí)，以經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間為條件，從該傳動允許模式切換到傳動切斷模式。
根據(jù)這種控制，當(dāng)車門為打開狀態(tài)時(shí)，通過限制安全帶的拉出操作本身，可防止保持拉出安全帶的狀態(tài)，而且在之后車輛乘員上車要佩戴安全帶時(shí)，在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，無論車門的開閉狀態(tài)如何都允許安全帶的拉出操作，從而可使車輛乘員順利進(jìn)行安全帶佩戴操作。因此，這種控制在例如車輛乘員在車門打開的狀態(tài)下中途中斷安全帶拉出操作而下車之后，在暫時(shí)保持車門的打開狀態(tài)上車而要佩戴安全帶這樣的假設(shè)情況下尤其有效，是假設(shè)到車輛乘員的一系列行為模式后的合理控制。
并且，在本發(fā)明中，作為從傳動允許模式向傳動切斷模式切換的時(shí)間基礎(chǔ)的經(jīng)過時(shí)間的計(jì)算開始時(shí)間，只要在車門為打開狀態(tài)之后，可設(shè)定為任意時(shí)間。具體而言，可將安全帶卷繞動作開始時(shí)間、安全帶卷繞動作結(jié)束時(shí)間、下車前車門變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的時(shí)間等設(shè)定為計(jì)算經(jīng)過時(shí)間的開始。并且，可提前假設(shè)并設(shè)定與該經(jīng)過時(shí)間的計(jì)算開始時(shí)間適合的長度的規(guī)定時(shí)間。例如，在將經(jīng)過時(shí)間的計(jì)算開始時(shí)間設(shè)定為安全帶卷繞動作開始時(shí)間的設(shè)定中，預(yù)先設(shè)定在“安全帶卷繞動作開始到安全帶卷繞動作結(jié)束為止的時(shí)間”加上“乘員暫時(shí)下車到上車為止的時(shí)間”，可根據(jù)該時(shí)間設(shè)定規(guī)定時(shí)間。并且，在將經(jīng)過時(shí)間的計(jì)算開始時(shí)間設(shè)定為安全帶卷繞動作結(jié)束時(shí)間的設(shè)定中，預(yù)先設(shè)定“乘員暫時(shí)下車到上車為止的時(shí)間”，可根據(jù)該時(shí)間設(shè)定規(guī)定時(shí)間。
本發(fā)明的第四發(fā)明用于解決上述課題的本發(fā)明的第四發(fā)明是如技術(shù)方案4所述的安全帶裝置。
技術(shù)方案4所述的安全帶裝置至少具有安全帶、卷軸、電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)以及控制裝置。安全帶是是佩戴在坐在座椅上的車輛乘員的長尺狀的帶子，也稱為“織帶”。典型的為，在車輛碰撞等需要約束乘員的時(shí)候，通過安全帶約束坐在車輛座椅上的車輛乘員，從而實(shí)現(xiàn)對該車輛乘員的保護(hù)。本發(fā)明的卷軸、電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、控制裝置與技術(shù)方案1所述的作為安全帶卷收器的構(gòu)成元件的卷軸、電動機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、控制裝置具有實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，可提供一種可利用電動機(jī)切實(shí)進(jìn)行安全帶的收容操作的安全帶裝置。
本發(fā)明的第五發(fā)明用于解決上述課題的本發(fā)明的第五發(fā)明是如技術(shù)方案5所述的安全帶裝置。
在技術(shù)方案5所述的安全帶裝置中，其構(gòu)成是，技術(shù)方案4所述的控制裝置進(jìn)行以下控制在安全帶卷繞動作后切換為傳動允許模式時(shí)，以車門從打開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)為條件，從該傳動允許模式切換到傳動切斷模式。
根據(jù)這種控制，當(dāng)車門為打開狀態(tài)時(shí)，通過限制安全帶的拉出操作本身，可防止保持拉出安全帶的狀態(tài)，而且在之后車門變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)、車輛乘員要佩戴安全帶時(shí)，允許安全帶的拉出操作，從而可使車輛乘員順利進(jìn)行安全帶佩戴操作。因此，這種控制在例如車輛乘員在車門打開的狀態(tài)下中途中斷安全帶拉出操作、下車之后再次上車、將車門關(guān)閉而要佩戴安全帶這樣的假設(shè)情況下尤其有效，是假設(shè)到車輛乘員的一系列行為模式后的合理控制。
本發(fā)明的第六發(fā)明用于解決上述課題的本發(fā)明的第六發(fā)明是如技術(shù)方案6所述的安全帶卷收器。
在技術(shù)方案6所述的安全帶卷收器中，其構(gòu)成是，技術(shù)方案4所述的控制裝置進(jìn)行以下控制在安全帶卷繞動作后切換為傳動允許模式時(shí)，以經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間為條件，從該傳動允許模式切換到傳動切斷模式。
根據(jù)這種控制，當(dāng)車門為打開狀態(tài)時(shí)，通過限制安全帶的拉出操作本身，可防止保持拉出安全帶的狀態(tài)，而且在之后車輛乘員上車要佩戴安全帶時(shí)，在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間后，無論車門的開閉狀態(tài)如何均允許安全帶的拉出操作，從而可使車輛乘員順利進(jìn)行安全帶佩戴操作。因此，這種控制在例如車輛乘員在車門打開的狀態(tài)下中途中斷安全帶拉出操作下車之后，在暫時(shí)保持車門的打開狀態(tài)后上車而要佩戴安全帶這樣的假設(shè)情況下尤其有效，是假設(shè)到車輛乘員的一系列行為模式后的合理控制。
本發(fā)明的第七發(fā)明用于解決上述課題的本發(fā)明的第七發(fā)明是如技術(shù)方案7所述的附帶安全帶裝置的車輛。
技術(shù)方案7所述的附帶安全帶裝置的車輛至少具有技術(shù)方案4～6中任一項(xiàng)所述的安全帶裝置、與安全帶對應(yīng)的車門以及檢測與車門開閉相關(guān)的信息的檢測傳感器。在本發(fā)明的車輛中，該車輛的構(gòu)成是，該安全帶裝置例如收容在車柱內(nèi)的收容空間、座椅內(nèi)的收容空間或車輛內(nèi)的其他部位的收容空間內(nèi)。作為檢測傳感器，例如可使用接觸式傳感器，其通過車門一側(cè)的第一接點(diǎn)與車體車柱一側(cè)的第二接點(diǎn)接觸來檢測出車門的開閉狀態(tài)。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可提供以下結(jié)構(gòu)的車輛利用電動機(jī)提高了安全帶收容操作可靠性的安全帶裝置，收容在車輛內(nèi)的收容空間中。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，尤其是在安全帶卷收器的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)與安全帶對應(yīng)的車門從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時(shí)，切換為傳動模式，進(jìn)行卷軸的安全帶卷繞動作，并在該安全帶卷繞動作后切換為傳動允許模式，維持卷軸和傳動機(jī)構(gòu)之間的物理性連接狀態(tài)，通過進(jìn)行這種控制，可提供一種對提高安全帶收容操作可靠性有效的技術(shù)。


圖1是表示作為本發(fā)明涉及的“安全帶裝置”的一個(gè)實(shí)施方式的安全帶裝置100的結(jié)構(gòu)的圖。
圖2是表示圖1中的安全帶卷收器1周圍的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是表示作為本發(fā)明涉及的安全帶卷收器的一個(gè)實(shí)施方式的安全帶卷收器1的分解立體圖。
圖4在拆除保持器蓋的狀態(tài)下表示圖3所示例子的安全帶卷收器1，圖中(a)為立體圖，圖中(b)為左側(cè)面圖。
圖5表示圖3所示例子的安全帶卷收器1所使用的太陽輪部件，(a)是其立體圖，(b)是從(a)中的IIIB方向觀察時(shí)的立體圖。
圖6是拆除一部分構(gòu)成元件而表示圖3所示例子的安全帶卷收器1中的傳動切斷模式的狀態(tài)的左側(cè)面圖。
圖7是拆除一部分構(gòu)成元件而表示圖3所示例子的安全帶卷收器1中的低減速比傳動模式的狀態(tài)的左側(cè)面圖。
圖8是拆除一部分構(gòu)成元件而表示圖3所示例子的安全帶卷收器1中的高減速比傳動模式的狀態(tài)的左側(cè)面圖。
圖9是表示本實(shí)施方式的安全帶卷收器1中的卷收器控制處理的流程圖。
圖10是表示其他實(shí)施方式的卷收器控制處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下對本發(fā)明的實(shí)施方式參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，參照圖1～圖4對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說明。
其中，圖1是表示本發(fā)明涉及的“安全帶裝置”的一個(gè)實(shí)施方式的安全帶裝置100的結(jié)構(gòu)的圖。并且，圖2是表示圖1中的安全帶卷收器1周圍的結(jié)構(gòu)的圖。并且，圖3是表示作為本發(fā)明涉及的“安全帶卷收器”的一個(gè)實(shí)施方式的安全帶卷收器1的分解立體圖。并且，圖4表示在拆除保持器蓋的狀態(tài)下表示圖3所示例子的安全帶卷收器1，圖中(a)為立體圖，圖中(b)為左側(cè)面圖。并且在以下說明中，除非有特別聲明，“左”、“右”是指說明所使用的附圖中的“左”、“右”，并且“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”是指說明所使用的附圖中的“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”。
如圖1所示，本實(shí)施方式的安全帶裝置100，是作為本發(fā)明的“帶安全帶裝置的車輛”的汽車上所搭載的車輛用安全帶裝置，以安全帶卷收器1、安全帶3、ECU68等為主體構(gòu)成。并且，在車輛中搭載有輸入元件70，其檢測出與該車輛的碰撞預(yù)測及碰撞發(fā)生相關(guān)的信息、與該車輛的運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)的信息、與坐在座椅上的車輛乘員的入座位置及體格相關(guān)的信息、與周圍交通狀況相關(guān)的信息、與天氣及時(shí)區(qū)相關(guān)的信息等各種信息，并將該檢測信息輸入到ECU68。該輸入元件70的檢測信息始終或每隔規(guī)定時(shí)間傳遞到ECU68，用于安全帶裝置100等的動作控制。并且，通過搭載在車輛上的車門開閉傳感器91檢測車門90的開閉狀態(tài)。該車門開閉傳感器91與本發(fā)明中的“檢測出與車門開閉相關(guān)的信息的檢測傳感器”對應(yīng)。作為該車門開閉傳感器91可使用接觸式傳感器，例如其通過車門一側(cè)的第一接點(diǎn)與車體車柱一側(cè)的第二接點(diǎn)接觸可檢測出車門的開閉狀態(tài)。由該車門開閉傳感器91檢測出的檢測信息傳遞到ECU68，在參照圖9說明的“卷收器控制處理”中使用。
安全帶3是用于對坐在駕駛座即車輛座椅80上的車輛乘員C進(jìn)行約束或解除約束的長尺狀的帶子(織帶)。該安全帶3與本發(fā)明中的“安全帶”對應(yīng)。該安全帶3從固定在車輛上的安全帶卷收器1拉出，經(jīng)由設(shè)置在車輛乘員C的乘員肩部區(qū)域上的肩部引導(dǎo)固定器60，通過舌片72連接到外部固定器64上。肩部引導(dǎo)固定器60具有在車輛乘員C的乘員肩部區(qū)域固定、引導(dǎo)安全帶3的作用。并且，通過將舌片62插入到固定在車體上的帶扣66中，使該安全帶3變?yōu)榕宕鞯杰囕v乘員C上的狀態(tài)。并且，在帶扣66中內(nèi)置有帶扣開關(guān)66a，通過該帶扣開關(guān)66a檢測舌片62插入到帶扣66、并進(jìn)行了安全帶扣帶操作(實(shí)際上變?yōu)榕宕靼踩珟У臓顟B(tài))。
安全帶卷收器1是可通過下述卷軸4進(jìn)行安全帶3的卷繞動作及拉出動作的裝置，對應(yīng)于本發(fā)明中的“安全帶卷收器”。該安全帶卷收器1，在圖1所示的例子中安裝在車輛的B柱82內(nèi)的收容空間內(nèi)。
ECU68具有根據(jù)來自輸入元件70的輸入信號對以安全帶卷收器1為首的各種動作機(jī)構(gòu)進(jìn)行相關(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、外圍設(shè)備等構(gòu)成。特別是，在本實(shí)施方式的說明中，該ECU68進(jìn)行與安全帶卷收器1的下述電機(jī)6相關(guān)的控制。具體而言，ECU68可以通過控制提供到電機(jī)6的電磁線圈的電流供給量、電流供給方向，改變電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)方向。詳細(xì)內(nèi)容將在下文論述，該ECU68作為以下裝置構(gòu)成，相當(dāng)于本發(fā)明中的“控制裝置”進(jìn)行電機(jī)6的驅(qū)動控制，并且控制下述傳動機(jī)構(gòu)8及傳動模式切換機(jī)構(gòu)9，切換將電機(jī)6的動力傳遞到卷軸4的狀態(tài)。通過該ECU68，將安全帶卷收器1切換控制為以下模式傳動切斷模式、低減速比傳動模式以及高減速比傳動模式。并且，該ECU68可專用于安全帶卷收器1，或者可由控制車輛的驅(qū)動系統(tǒng)、電裝系統(tǒng)的控制裝置兼用。
并且，如圖2所示，安全帶卷收器1中搭載有直接檢測出與卷軸4的旋轉(zhuǎn)相關(guān)的信息的檢測傳感器50。該檢測傳感器50是用于檢測出與卷軸4的旋轉(zhuǎn)動作相關(guān)的旋轉(zhuǎn)動作信息的傳感器。根據(jù)由該檢測傳感器50檢測出的檢測信息，可利用ECU68對電機(jī)6進(jìn)行控制。作為檢測傳感器50的檢測信息，可適當(dāng)采用卷軸4的旋轉(zhuǎn)動作的有無、旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)速度、旋轉(zhuǎn)量等。作為該檢測傳感器50，可適當(dāng)采用霍爾傳感器、電位器、光斷續(xù)器等傳感器類。
接著，對本實(shí)施方式的安全帶卷收器1的詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
如圖3所示，本例中的安全帶卷收器1大體由以下部分構(gòu)成框架2；必要時(shí)約束乘員的安全帶3；卷繞該安全帶3的卷軸4；鎖定裝置5，配置在框架2的一側(cè)，在發(fā)生碰撞時(shí)等產(chǎn)生規(guī)定減速度以上的大減速度時(shí)起動，阻止卷軸4向安全帶拉出方向α的旋轉(zhuǎn)；產(chǎn)生施加給卷軸4的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的電機(jī)6；傳動機(jī)構(gòu)8，具有使電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)以較高的減速比減速并傳遞到卷軸4的高減速比減速機(jī)構(gòu)7a和使電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)以較低的減速比減速并傳遞到卷軸4的低減速比機(jī)構(gòu)7b，并且設(shè)定第一傳動路徑和第二傳動路徑，選擇性地通過該第一傳動路徑及第二傳動路徑中的任意一個(gè)使電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩傳遞到卷軸4；以及傳動模式切換機(jī)構(gòu)9，將傳動機(jī)構(gòu)8選擇性地切換設(shè)定為第一傳動路徑和第二傳動路徑中的任意一個(gè)。
該傳動機(jī)構(gòu)8及傳動模式切換機(jī)構(gòu)9位于電機(jī)6和卷軸4之間，用于構(gòu)成形成該電機(jī)6和卷軸4連接的連接狀態(tài)、及該連接狀態(tài)被解除的連接解除狀態(tài)的機(jī)構(gòu)(稱為“離合器”的機(jī)構(gòu))，對應(yīng)于本發(fā)明中的“傳動機(jī)構(gòu)”。該連接狀態(tài)是可使電機(jī)6的動力傳遞到卷軸4的狀態(tài)，通過驅(qū)動電機(jī)6，將該電機(jī)6的動力傳遞到卷軸4。并且，在該連接狀態(tài)下，當(dāng)停止驅(qū)動電機(jī)6時(shí)，向卷軸4施加了較高的拉出阻力，因而形成限制從卷軸拉出安全帶的狀態(tài)。與之相對，在連接解除狀態(tài)下，施加到卷軸4的拉出阻力下降，可易于進(jìn)行從卷軸4拉出安全帶3的操作。
框架2由平行的一對側(cè)壁2a、2b和連接這些側(cè)壁2a、2b的背板2c構(gòu)成。在該框架2內(nèi)的兩個(gè)側(cè)壁2a、2b之間，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置用于卷繞安全帶3的卷軸4。該卷軸4可使用安全帶卷收器1中現(xiàn)有的、公知慣用的卷軸。該卷軸4構(gòu)成進(jìn)行安全帶3的卷繞及拉出動作的部件，相當(dāng)于本發(fā)明中的“卷軸”。
在一個(gè)側(cè)壁2a中安裝有鎖定裝置5。該鎖定裝置5也可以使用安全帶卷收器中現(xiàn)有的、公知慣用的鎖定裝置。即，在車輛傳感器(減速度檢測傳感器)檢測到規(guī)定減速度以上的較大減速度施加到車輛上而起動時(shí)、或在織帶傳感器(安全帶拉出速度檢測傳感器)檢測到安全帶3的規(guī)定速度以上的拉出速度而起動時(shí)，鎖定裝置5開始起動，阻止卷軸4向拉出方向α的旋轉(zhuǎn)。
并且，在未圖示的卷軸4和鎖定裝置5之間設(shè)有現(xiàn)有的、公知慣用的束力限制機(jī)構(gòu)(能量吸收機(jī)構(gòu)以下也稱為EA機(jī)構(gòu))，當(dāng)通過鎖定裝置5的動作阻止拉出安全帶3時(shí)限制安全帶3的負(fù)荷。作為該EA機(jī)構(gòu)，例如可由現(xiàn)有公知的扭桿構(gòu)成，當(dāng)利用鎖定裝置5的動作阻止拉出安全帶3時(shí)，通過該扭桿的扭轉(zhuǎn)變形來限制安全帶3的負(fù)荷，并吸收沖擊能量。
如圖3及圖4(a)所示，電機(jī)6通過一對螺釘12安裝在保持器11的框架2的安裝面一側(cè)，上述保持器11通過三個(gè)螺釘10安裝在框架2的另一個(gè)側(cè)壁2b上。該電機(jī)6的電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸6a貫通保持器11的貫通孔11a，具有外齒的電機(jī)齒輪13可與電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸6a一體旋轉(zhuǎn)地安裝在電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸6a上，該電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸6a向與保持器11的框架2一側(cè)相反的一側(cè)突出。該電機(jī)6作為電動式的電機(jī)而構(gòu)成，相當(dāng)于本發(fā)明中的“電動機(jī)”。
如圖3所示，在卷軸4及上述EA機(jī)構(gòu)(例如扭桿)兩者和減速機(jī)構(gòu)7a、7b之間，設(shè)有在旋轉(zhuǎn)方向上將它們連接起來的連接器14。該連接器14由以下部分構(gòu)成與卷軸4及EA機(jī)構(gòu)兩者在旋轉(zhuǎn)方向上連接的第一旋轉(zhuǎn)連接部14a；與連接器側(cè)軸承15在旋轉(zhuǎn)方向上連接的第二旋轉(zhuǎn)連接部14b；以及形成花鍵狀并與減速機(jī)構(gòu)7a、7b在旋轉(zhuǎn)方向上連接的第三旋轉(zhuǎn)連接部14c。
第一旋轉(zhuǎn)連接部14a，在圖3中沒有明確顯示，其形成多棱筒狀，其外表面一側(cè)可與卷軸4一體旋轉(zhuǎn)地連接在該卷軸4上，并且其內(nèi)表面一側(cè)可與EA機(jī)構(gòu)可一體旋轉(zhuǎn)地連接在該EA機(jī)構(gòu)(例如扭桿)上(此外，由于連接器14與卷軸4及EA機(jī)構(gòu)之間的可一體旋轉(zhuǎn)的連接結(jié)構(gòu)是現(xiàn)有公知的，因此省略其具體說明)。
第二旋轉(zhuǎn)連接部14b的外周面形成截面呈多邊形的形狀，并且連接器側(cè)軸承15的內(nèi)周面同樣形成截面呈多邊形的形狀。并且，通過將連接器側(cè)軸承15配合到第二旋轉(zhuǎn)連接部14b上，將連接器側(cè)軸承15不可相對旋轉(zhuǎn)地安裝在連接器14上。該連接器側(cè)軸承15可相對旋轉(zhuǎn)地支撐在固定器側(cè)軸承16上，從而使連接器14可旋轉(zhuǎn)地支撐在保持器11上，其中上述固定器側(cè)軸承16不可相對旋轉(zhuǎn)地安裝在保持器11的孔11b中。
在第三旋轉(zhuǎn)連接部14c中，在圓周方向上等間隔地形成如花鍵槽這樣的在軸方向上延伸的規(guī)定個(gè)數(shù)的扣合槽。
高減速比減速機(jī)構(gòu)7a具有環(huán)狀的過橋齒輪(キヤリヤギア)17；可旋轉(zhuǎn)地安裝在該過橋齒輪17上的規(guī)定個(gè)數(shù)的(在圖示例中為3個(gè))行星齒輪18；圓環(huán)狀的環(huán)形部件19；以及太陽輪部件20。
在過橋齒輪17的內(nèi)周面17a的連接器14一側(cè)的部分，在圓周方向上等間隔地形成如花鍵槽這樣的在軸方向上延伸的規(guī)定個(gè)數(shù)的扣合槽。該內(nèi)周面17a的扣合槽與連接器14的第三旋轉(zhuǎn)連接部14c的扣合槽間的突起部配合、且內(nèi)周面17a的扣合槽間的突起部與連接器14的第三旋轉(zhuǎn)連接部14c的扣合槽配合(與花鍵配合相同的配合)，從而使過橋齒輪17不可相對旋轉(zhuǎn)地、即可一體旋轉(zhuǎn)地連接到連接器14上。并且，在該過橋齒輪17的外周面上形成外齒17b。
行星齒輪18經(jīng)由減速板21通過減速銷可旋轉(zhuǎn)地安裝在過橋齒輪17上。
環(huán)形部件19，具有在內(nèi)周上形成的內(nèi)齒輪19a和在外周面上形成的棘齒19b，該內(nèi)齒輪19a和棘齒19b彼此一體旋轉(zhuǎn)。
太陽輪部件20，如圖5(a)及(b)所示，具有由小徑的外齒輪構(gòu)成的太陽輪20a和大徑的外齒20b，該太陽輪20a及外齒20b彼此一體旋轉(zhuǎn)。
并且，由過橋齒輪17支撐的各行星齒輪18都始終與太陽輪20a及內(nèi)齒輪19a嚙合，構(gòu)成行星機(jī)構(gòu)。這樣一來，減速機(jī)構(gòu)7作為在太陽輪20a輸入、從過橋齒輪17輸出的行星齒輪減速機(jī)構(gòu)而構(gòu)成。
如圖3所示，傳動機(jī)構(gòu)8進(jìn)一步具有連接齒輪23、一對離合器彈簧24、一對滑輪25、具有外齒的下側(cè)連接齒輪26、具有外齒的上側(cè)連接齒輪27、導(dǎo)向板28以及具有外齒的空轉(zhuǎn)齒輪29。
連接齒輪23由直立設(shè)置在保持器11上的旋轉(zhuǎn)軸11c支撐，且可旋轉(zhuǎn)，具有由大徑外齒構(gòu)成的第一連接齒輪23a和小徑的第二連接齒輪23b，上述第一及第二連接齒輪23a、23b彼此一體旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，如圖4(a)及(b)所示，大徑的第一連接齒輪23a始終與電機(jī)齒輪13嚙合。
如圖3所示，分別向下側(cè)連接齒輪26的兩個(gè)側(cè)面突出地設(shè)置旋轉(zhuǎn)軸26a(圖3中僅圖示一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸26a)，并貫穿設(shè)置在軸方向上貫通該旋轉(zhuǎn)軸26a的貫通孔26b。在各旋轉(zhuǎn)軸26a上形成平坦部，并且各滑輪25的長孔25a沿著平坦部的平面配合。這樣一來，各滑輪25均可與下側(cè)連接齒輪26一體旋轉(zhuǎn)地被支撐在下側(cè)連接齒輪26的兩個(gè)側(cè)面上。在各個(gè)滑輪25中，分別固定離合器彈簧24的第一彎曲卡定部24a。進(jìn)一步，上側(cè)連接齒輪27可與下側(cè)連接齒輪26一體旋轉(zhuǎn)地支撐在下側(cè)連接齒輪26一側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸26a上。并且，各滑輪25、下側(cè)連接齒輪26及上側(cè)連接齒輪27可旋轉(zhuǎn)地支撐在直立設(shè)置在保持器11上的旋轉(zhuǎn)軸11d上。
導(dǎo)向板28，在其一對孔28a分別配合支撐在直立設(shè)置于保持器11的一對支撐軸11e上的狀態(tài)下，使一對螺釘30貫通導(dǎo)向板28所對應(yīng)的螺釘孔28b，且與貫穿設(shè)置在保持器11上的一對螺釘孔11f螺合，從而安裝在保持器11上。空轉(zhuǎn)齒輪29可旋轉(zhuǎn)地支撐在直立設(shè)置于該導(dǎo)向板28上的旋轉(zhuǎn)軸28c上。
如圖4(a)及(b)所示，該空轉(zhuǎn)齒輪29始終與太陽輪部件20的外齒20b、連接齒輪23的小徑的第二連接齒輪23b以及上側(cè)連接齒輪27同時(shí)嚙合。
并且，低減速比減速機(jī)構(gòu)7b具有上側(cè)連接齒輪27、下側(cè)連接齒輪26、離合器齒輪31及過橋齒輪17。
因此，傳遞到空轉(zhuǎn)齒輪29的電機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，從空轉(zhuǎn)齒輪29通過低減速比減速機(jī)構(gòu)7b傳遞到卷軸4，或者從空轉(zhuǎn)齒輪29通過高減速比減速機(jī)構(gòu)7a傳遞到卷軸4。
如圖3所示，傳動模式切換機(jī)構(gòu)9具有具有外齒的離合器齒輪31、旋轉(zhuǎn)軸32、離合器桿33、離合器棘爪34、阻力彈簧35以及彈簧止動器36。
如圖7所示，離合器齒輪31可與比該離合器齒輪31直徑大的過橋齒輪17的外齒17b嚙合，并且雖然未圖示，但與下側(cè)連接齒輪26始終嚙合。旋轉(zhuǎn)軸32貫通離合器齒輪31的中心孔31a，可旋轉(zhuǎn)地支撐該離合器齒輪31。
離合器桿33形成由兩個(gè)側(cè)壁33a、33b及底部(未圖示)構(gòu)成的截面“コ”字狀。兩個(gè)側(cè)壁33a、33b的一端的底部突出，在這些突出部上形成直線狀的支撐槽33c。并且，兩個(gè)側(cè)壁33a、33b的兩個(gè)突出部之間配置有離合器齒輪31，從離合器齒輪31的兩個(gè)側(cè)面突出的旋轉(zhuǎn)軸32沿該支撐槽33c可移動地支撐在分別對應(yīng)的支撐槽33c上。并且，各個(gè)離合器彈簧24的第二彎曲卡定部24b固定到從旋轉(zhuǎn)軸32的兩個(gè)側(cè)壁33a、33b突出的突出部分。并且，旋轉(zhuǎn)軸32的一端配合支撐在貫穿設(shè)置在保持器11上的導(dǎo)向孔11g上。該導(dǎo)向孔11g作為以旋轉(zhuǎn)軸11d為中心的圓的圓弧而形成。因此，旋轉(zhuǎn)軸32被導(dǎo)向孔11g引導(dǎo)，可沿以旋轉(zhuǎn)軸11d為中心的圓的圓周移動。
并且，在兩個(gè)側(cè)壁33a、33b的另一端分別貫穿設(shè)置長孔33d，并且突出設(shè)置大致圓弧狀的扣合部33e。并且，兩個(gè)側(cè)壁33a、33b的長邊方向中央部上分別貫穿設(shè)置支撐孔33f。離合器桿33，其支撐孔33f配合并支撐在直立設(shè)置于保持器11的支撐軸11h上并可旋轉(zhuǎn)，通過將E環(huán)37組裝到支撐軸11h上以防止松脫。
離合器棘爪34，在一端貫穿設(shè)置支撐孔34a，并且在另一端上形成卡定爪34b。并且，在離合器棘爪34的另一端、即卡定爪34b一側(cè)，直立設(shè)置配合銷34c。配合銷34c配合到離合器桿33的長孔33d中，可相對于離合器桿33相對旋轉(zhuǎn)，且可沿著長孔33d相對移動。如圖6所示，離合器棘爪34通過使棘爪銷38貫通到支撐孔34a中、且插入卡定到保持器11的銷孔11i中而可轉(zhuǎn)動地安裝到保持器11上。并且，如圖8所示，相對于環(huán)形部件19的順時(shí)針(對應(yīng)于卷軸4的安全帶拉出方向α)的旋轉(zhuǎn)，卡定爪34b可卡定到棘齒19b上，卡定爪34b卡定到棘齒19b上時(shí)，環(huán)形部件19的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)被阻止。
阻力彈簧35由帶狀的板簧構(gòu)成，下端部為形成L字狀的支撐部35a，并且在比長度方向中央靠上的位置上形成“コ”字狀的凹部35。從該凹部35b開始到下方的支撐部35a形成平面，并且從凹部35開始到上端為止形成彎曲面。
離合器桿33的扣合部33e可與該凹部35扣合或脫離。如圖6所示，在該扣合部33e扣合到凹部35b中的狀態(tài)下，支撐槽33c的延伸方向變?yōu)閷?dǎo)向孔11g的圓弧的切線方向，旋轉(zhuǎn)軸32可從導(dǎo)向孔11g向支撐槽33c移動，并且可相反地從支撐槽33c向?qū)蚩?1g移動。
彈簧止動器36形成L字狀，在該彈簧止動器36和保持器11上形成的彈簧安裝部11j之間夾持支撐部件35a，從而將阻力彈簧35以上端為自由端、以懸臂支撐方式安裝到保持器11上。
上述減速機(jī)構(gòu)7、傳動機(jī)構(gòu)8及傳動模式切換機(jī)構(gòu)9的各構(gòu)成元件，在組裝到與保持器11的框架2安裝側(cè)相反一側(cè)的面上形成的凹部內(nèi)的狀態(tài)下，保持器蓋39以規(guī)定個(gè)數(shù)(在圖示例中為4個(gè))的螺釘40安裝到該面上，覆蓋這些構(gòu)成元件。
這種結(jié)構(gòu)的傳動機(jī)構(gòu)8及傳動模式切換機(jī)構(gòu)9通過ECU68在以下三種模式下進(jìn)行切換。參照圖6～圖8對這三種模式進(jìn)行說明。其中，圖6是拆除一部分構(gòu)成元件而表示圖3所示例子的安全帶卷收器中的傳動切斷模式的狀態(tài)的左側(cè)面圖。并且，圖7是拆除一部分構(gòu)成元件而表示圖3所示例子的安全帶卷收器中的低減速比傳動模式的狀態(tài)的左側(cè)面圖。并且，圖8是拆除一部分構(gòu)成元件而表示圖3所示例子的安全帶卷收器中的高減速比傳動模式的狀態(tài)的左側(cè)面圖。
(1)傳動切斷模式(自由模式)如圖6所示，在傳動切斷模式中，傳動模式切換機(jī)構(gòu)9中的離合器桿33的扣合部33e為扣合到阻力彈簧35的凹部35b的狀態(tài)。并且，在扣合部33e扣合到凹部35b的狀態(tài)下，離合器棘爪34的卡定爪34b不與環(huán)形部件19的棘齒19b扣合，環(huán)形部件19可以自由旋轉(zhuǎn)。這樣一來，太陽輪部件20和過橋齒輪17之間的轉(zhuǎn)矩傳遞路徑(如下所述的低速高轉(zhuǎn)矩傳遞路徑)被切斷。
另一方面，旋轉(zhuǎn)軸32與導(dǎo)向孔11g的右端抵接，離合器齒輪31設(shè)置在最右方位置上。在該最右方位置上，離合器齒輪31與過橋齒輪17的外齒17b分離。這樣一來，離合器齒輪31和過橋齒輪17之間的轉(zhuǎn)矩傳遞路徑(如下所述的高速低轉(zhuǎn)矩傳遞路徑)被切斷。
因此，傳動切斷模式是卷軸4和電機(jī)6未連接、電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不傳遞到卷軸4、且卷軸4的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩也不傳遞到電機(jī)6的傳動模式。即，該傳動切斷模式被規(guī)定為，卷軸4和傳動機(jī)構(gòu)8的物理性連接狀態(tài)(對應(yīng)于本發(fā)明中的“傳動機(jī)構(gòu)的連接狀態(tài)”)被解除的連接解除狀態(tài)(對應(yīng)于本發(fā)明中的“傳動機(jī)構(gòu)的連接解除狀態(tài)”)。在該狀態(tài)下，卷軸4與傳動機(jī)構(gòu)8一側(cè)(電機(jī)6一側(cè))完全分離，從而使通過傳動機(jī)構(gòu)8施加到卷軸4的拉出阻力降低，卷軸4的旋轉(zhuǎn)動作變得容易，因此與電機(jī)6的驅(qū)動及驅(qū)動停止無關(guān)，卷繞在該卷軸4的安全帶3的拉出操作(拉出操作)變得容易。該傳動切斷模式相當(dāng)于本發(fā)明中的“傳動切斷模式”。
(2)低減速比傳動模式如7所示，在低減速比傳動模式中，和傳動切斷模式一樣，離合器桿33的扣合部33e為扣合到阻力彈簧35的凹部35b的狀態(tài)。并且，在扣合部33e扣合到凹部35b的狀態(tài)下，離合器棘爪34的卡定爪34b不與環(huán)形部件19的棘齒19b扣合，環(huán)形部件19可以自由旋轉(zhuǎn)。這樣一來，太陽輪部件20和過橋齒輪17的低速高轉(zhuǎn)矩傳遞路徑被切斷。
另一方面，旋轉(zhuǎn)軸32設(shè)定在導(dǎo)向孔11g的中央的最高位置(最靠近卷軸4的旋轉(zhuǎn)軸的位置)上，離合器齒輪31也設(shè)定在最高位置(最靠近卷軸4的旋轉(zhuǎn)軸的位置)上。在該最高位置上，離合器齒輪31扣合到過橋齒輪17的外齒17b上。這樣一來，離合器齒輪31和過橋齒輪17之間的高速低轉(zhuǎn)矩傳遞路徑連接。即，電機(jī)6，通過電機(jī)齒輪13、連接齒輪23、空轉(zhuǎn)齒輪29、上側(cè)連接齒輪27、下側(cè)連接齒輪26、離合器齒輪31、過橋齒輪17及連接器14連接到卷軸4上。因此，設(shè)定了低減速比的傳動路徑。并且，在旋轉(zhuǎn)軸32的最高位置上，旋轉(zhuǎn)軸32進(jìn)入到離合器桿33的支撐槽33c內(nèi)，與離合器桿33抵接。
這樣一來，該低減速比傳動模式是設(shè)定成低減速比、高速低轉(zhuǎn)矩傳遞路徑的傳動模式。在該低減速比傳動模式下，通過電機(jī)6的驅(qū)動，可迅速卷繞安全帶。該低減速比傳動模式及下述高減速比傳動模式均規(guī)定為卷軸4與傳動機(jī)構(gòu)8物理性連接，使電機(jī)6的動力通過傳動機(jī)構(gòu)8可傳遞到卷軸4的連接狀態(tài)。
特別是，驅(qū)動電機(jī)6，將傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定為低減速比傳動模式或下述高減速比傳動模式的狀態(tài)是以下狀態(tài)電機(jī)6的動力通過傳動機(jī)構(gòu)8傳遞到卷軸4的狀態(tài)，相當(dāng)于本發(fā)明的“傳動模式”。并且，停止驅(qū)動電機(jī)6，將傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定為低減速比傳動模式或下述高減速比傳動模式的狀態(tài)是以下狀態(tài)通過與卷軸4處于物理性連接狀態(tài)的傳動機(jī)構(gòu)8，向卷軸4施加較高的拉出阻力，形成難于從卷軸4拉出或不可拉出安全帶3的狀態(tài)，相當(dāng)于本發(fā)明中的“傳動允許模式”。
(3)高減速比傳動模式如圖8所示，在高減速比傳動模式下，離合器桿33的扣合部33e從阻力彈簧35的凹部35b脫離，成為位于比阻力彈簧35的凹部35b靠上的彎曲部的狀態(tài)。并且，在這種扣合部33e從凹部35b脫離的狀態(tài)下，離合器棘爪34的卡定爪34b沿順時(shí)針方向與環(huán)形部件19的棘齒19b扣合，阻止環(huán)形部件19順時(shí)針的旋轉(zhuǎn)。這樣一來，太陽輪部件20和過橋齒輪17的低速高轉(zhuǎn)矩的傳遞路徑被連接。即，電機(jī)6，經(jīng)由電機(jī)齒輪13、連接齒輪23、空轉(zhuǎn)齒輪29、太陽輪部件20的外齒20b、太陽輪20a、行星齒輪18、過橋齒輪17及連接器14連接到卷軸4上。因此，通過行星機(jī)構(gòu)設(shè)定高減速比的傳動路徑。
另一方面，旋轉(zhuǎn)軸32與導(dǎo)向孔11g的左端抵接，離合器齒輪31設(shè)置在最左方位置上。在該最左方位置上，離合器齒輪31與過橋齒輪17的外齒17b分離。這樣一來，離合器齒輪31和過橋齒輪17之間的高速低轉(zhuǎn)矩傳遞路徑被切斷。
因此，該高減速比傳動模式是設(shè)定成高減速比、低速高轉(zhuǎn)矩傳遞路徑的傳動模式。在該高減速比傳動模式下，通過電機(jī)6的驅(qū)動，以較高的帶張力卷繞安全帶。
這些傳動切斷模式、低減速比傳動模式、高減速比傳動模式之間的傳動模式的切換是通過傳動模式切換機(jī)構(gòu)9來進(jìn)行的。例如可根據(jù)如下所示的三種方式進(jìn)行各模式的切換。
(1)傳動切斷模式→低減速比傳動模式的傳動模式切換當(dāng)從圖6所示的傳動切斷模式的狀態(tài)開始，電機(jī)6進(jìn)行正轉(zhuǎn)(在圖6中電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸6a順時(shí)針旋轉(zhuǎn)對應(yīng)于卷軸4的安全帶卷繞方向(圖3中的方向β)的旋轉(zhuǎn))時(shí)，通過電機(jī)齒輪13、連接齒輪23、空轉(zhuǎn)齒輪29及連接齒輪27，使下側(cè)連接齒輪26和滑輪25分別在與卷軸4的安全帶卷繞方向β對應(yīng)的方向上旋轉(zhuǎn)。這樣一來，由于離合器齒輪31未與過橋齒輪17的外齒17b嚙合，因此進(jìn)行空轉(zhuǎn)，并且由于旋轉(zhuǎn)軸32未受到阻力，因此離合器彈簧24和滑輪25在同一方向上轉(zhuǎn)動。因此，離合器齒輪31及旋轉(zhuǎn)軸32沿導(dǎo)向孔11g向左移動，如圖7所示，旋轉(zhuǎn)軸32與離合器桿33抵接。
在該旋轉(zhuǎn)軸32與離合器桿33抵接的位置上，如圖7所示，將離合器齒輪31及旋轉(zhuǎn)軸32設(shè)定在上述最高位置上，離合器齒輪31與過橋齒輪17的外齒17b嚙合。這樣一來，離合器齒輪31的旋轉(zhuǎn)傳遞到過橋齒輪17，過橋齒輪17旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，當(dāng)安全帶3產(chǎn)生松馳時(shí)，通過該過橋齒輪17的旋轉(zhuǎn)將安全帶3卷繞到卷軸4上。當(dāng)消除該松馳后，卷軸4不再旋轉(zhuǎn)，因此過橋齒輪17也不再旋轉(zhuǎn)。因此，離合器齒輪31也受到過橋齒輪17的阻力而不再旋轉(zhuǎn)。
但是，由于電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，下側(cè)連接齒輪26發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因此通過下側(cè)連接齒輪26的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，向旋轉(zhuǎn)軸32施加朝向上述最左方位置方向的力。此時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸32與離合器桿33抵接，因此通過該力使旋轉(zhuǎn)軸32推壓離合器桿33。但是，由于此時(shí)的安全帶3的張力在規(guī)定值以下，因此旋轉(zhuǎn)軸32的推壓力產(chǎn)生的使離合器33順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩小于扣合部33e和凹部35b的扣合力產(chǎn)生的與該順時(shí)針的力矩相向的力矩。因此，扣合部33e不會從凹部33b脫離，離合器桿33不轉(zhuǎn)動，旋轉(zhuǎn)軸32停止在與該離合器桿33抵接的位置上。
由于該旋轉(zhuǎn)軸32停止，離合器齒輪31及旋轉(zhuǎn)軸32保持在圖7所示的上述最高位置上。通過離合器齒輪31保持在最高位置上，離合器齒輪31和過橋齒輪17的外齒17b之間保持嚙合，離合器齒輪31和過橋齒輪17之間的高速低轉(zhuǎn)矩傳遞路徑保持連接。并且，由于離合器桿33不轉(zhuǎn)動，因此離合器棘爪33也不轉(zhuǎn)動，卡定爪34b保持在不與棘齒19b扣合的位置上。這樣一來，環(huán)形部件19變得自由，太陽輪20和過橋齒輪17的低速高轉(zhuǎn)矩傳遞路徑保持?jǐn)嚅_。
這樣一來，對傳動機(jī)構(gòu)8進(jìn)行從傳動切斷模式向低減速比傳動模式的傳動模式切換，傳動機(jī)構(gòu)8被設(shè)定為低減速比傳動模式。
(2)低減速比傳動模式→高減速比傳動模式的傳動模式切換通過電機(jī)6的較高的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩來設(shè)定高減速比傳動模式。這種情況下，從傳動切斷模式經(jīng)過低減速比傳動模式來設(shè)定高減速比傳動模式。
從傳動切斷模式到低減速比傳動模式的傳動模式切換與上述一樣。但是在高減速比傳動模式的設(shè)定中，由于安全帶3的張力大于規(guī)定值，因此在圖7所示的低減速比傳動模式下，通過旋轉(zhuǎn)軸32的推壓力而施加給離合器桿33的力矩大于由扣合部33e和凹部35b的扣合力產(chǎn)生的與該順時(shí)針的力矩相向的力矩。因此扣合部33e可從凹部35e脫離。
因此，當(dāng)離合器彈簧24沿逆時(shí)針方向進(jìn)一步轉(zhuǎn)動時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸32使離合器桿33一邊以該支撐軸11h為中心順時(shí)針轉(zhuǎn)動，一邊沿導(dǎo)向孔11g向左移動。這樣一來，離合器齒輪31也進(jìn)一步向左移動。當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸32與導(dǎo)向孔11g的左端抵接時(shí)，阻止其進(jìn)一步的移動，離合器齒輪31、旋轉(zhuǎn)軸32及離合器彈簧23停止。這樣一來，如圖8所示，將離合器齒輪31及旋轉(zhuǎn)軸32設(shè)定在上述最左方位置上。在該最左方位置上，離合器齒輪31從過橋齒輪17的外齒17b脫離，離合器齒輪31和過橋齒輪17的高速低轉(zhuǎn)矩傳遞路徑被切斷。
另一方面，與離合器桿33的轉(zhuǎn)動聯(lián)動，離合器棘爪34以離合器棘爪銷38為中心逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，如圖8所示，其卡定爪34b設(shè)定在可與棘齒19b卡定的位置上。此時(shí)，通過電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩使太陽輪部件20旋轉(zhuǎn)，環(huán)形部件19也順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因此棘齒19b卡定在卡定爪34b上。這樣一來，環(huán)形部件19的旋轉(zhuǎn)停止，太陽輪部件20和過橋齒輪17的低速高轉(zhuǎn)矩傳遞路徑被連接。
這樣一來，對傳動機(jī)構(gòu)8進(jìn)行從低減速比傳動模式向高減速比傳動模式的傳動模式切換，傳動機(jī)構(gòu)8被設(shè)定為高減速比傳動模式。
(3)高減速比傳動模式→(低減速比傳動模式)→傳動切斷模式的傳動模式切換在圖8所示的高減速比傳動模式的狀態(tài)下，當(dāng)電機(jī)6反轉(zhuǎn)(在圖6中電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸6a逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)對應(yīng)于卷軸4的安全帶拉出方向(圖3中的方向α)的旋轉(zhuǎn))時(shí)，下側(cè)連接齒輪26及滑輪25也與上述一樣進(jìn)行反轉(zhuǎn)。這樣一來，離合器彈簧24也與上述相同進(jìn)行反轉(zhuǎn)，因此離合器齒輪31及旋轉(zhuǎn)軸32使離合器桿33逆時(shí)針轉(zhuǎn)動的同時(shí)沿導(dǎo)向孔11g向右移動。
與離合器桿33的逆時(shí)針轉(zhuǎn)動聯(lián)動，離合器棘爪34順時(shí)針轉(zhuǎn)動，因此離合器棘爪34處于不與棘齒19b扣合的非扣合位置。這樣一來，環(huán)形部件19可自由旋轉(zhuǎn)，低速高轉(zhuǎn)矩傳遞路徑被切斷。
當(dāng)離合器齒輪31及旋轉(zhuǎn)軸32位于上述最高位置時(shí)，離合器齒輪31與過橋齒輪17的外齒17b嚙合，暫時(shí)變?yōu)閳D8所示的低減速比傳動模式，但離合器齒輪31及旋轉(zhuǎn)軸32繼續(xù)向右方移動，因此離合器齒輪31立刻與外齒17b脫離，進(jìn)行空轉(zhuǎn)。這樣一來，高速低轉(zhuǎn)矩傳遞路徑雖然暫時(shí)連接但很快被切斷。并且，在高速且轉(zhuǎn)矩傳遞路徑暫時(shí)連接時(shí)，電機(jī)6進(jìn)行反轉(zhuǎn)，因此卷軸4在安全帶拉出方向α上暫時(shí)旋轉(zhuǎn)，但很快停止。
當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸32與導(dǎo)向孔11g的右端抵接時(shí)，阻止其進(jìn)一步的移動，離合器齒輪31、旋轉(zhuǎn)軸32及離合器彈簧24停止。這樣一來，離合器齒輪31及旋轉(zhuǎn)軸32設(shè)定在上述圖6所示的最右方位置上。
這樣一來，對傳動機(jī)構(gòu)8進(jìn)行從高減速比傳動模式向傳動切斷模式的傳動模式切換，傳動機(jī)構(gòu)8被設(shè)定為傳動切斷模式。
這樣一來，在本實(shí)施方式中，傳動機(jī)構(gòu)8的設(shè)定通過電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)控制而進(jìn)行切換。
具體而言，在低減速比傳動模式中，向正轉(zhuǎn)方向?qū)﹄姍C(jī)6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，從而從傳動切斷模式切換到低減速比傳動模式，繼續(xù)該低減速比傳動模式，而另一方面，向反轉(zhuǎn)方向?qū)﹄姍C(jī)6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，從而從低減速比傳動模式切換到傳動切斷模式，該低減速比傳動模式被解除。
并且，在高減速比傳動模式中，向反轉(zhuǎn)方向?qū)﹄姍C(jī)6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，從而從低減速比傳動模式切換到高減速比傳動模式，繼續(xù)該高減速比傳動模式，而另一方面，向正轉(zhuǎn)方向?qū)﹄姍C(jī)6進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制，從而從高減速比傳動模式切換到低減速比傳動模式，該高減速比傳動模式被解除。
進(jìn)一步，該例中的安全帶卷收器1設(shè)有安全帶3的如下七種安全帶模式。
(1)安全帶收容模式安全帶收容模式是安全帶3未被使用、完全卷繞到卷軸4上的狀態(tài)的安全帶模式。在該安全帶收容模式中，安全帶卷收器1未驅(qū)動電機(jī)6，且將傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定為傳動切斷模式。因此，安全帶3中僅產(chǎn)生極微弱的帶張力(對于生成極微弱的帶張力，在下述收容用安全帶卷繞模式中進(jìn)行說明)，并且消耗電力為零。
(2)安全帶拉出模式安全帶拉出模式是為了佩戴安全帶3而從卷軸4拉出安全帶3的狀態(tài)下的安全帶模式。在該安全帶拉出模式下，安全帶卷收器1也同樣設(shè)定為傳動切斷模式。因此，能夠以較弱的力拉出安全帶3。這種情況下，也未驅(qū)動電機(jī)，消耗電力為零。
(3)調(diào)節(jié)用安全帶卷繞模式調(diào)節(jié)用安全帶卷繞模式是如下模式拉出安全帶3，將舌片(圖1中的舌片62)插入扣合到帶扣中，在帶扣開關(guān)(圖1中的帶扣開關(guān)66a)接通(ON)后，為使安全帶3適于車輛乘員佩戴，在卷繞多拉出的安全帶3的狀態(tài)及安全帶3的正常佩戴狀態(tài)(此時(shí)帶扣開關(guān)為接通狀態(tài))下，車輛乘員進(jìn)行動作，以規(guī)定量拉出安全帶3后，當(dāng)車輛乘員再次坐到標(biāo)準(zhǔn)位置上時(shí)，將拉出的安全帶3卷繞起來。在該調(diào)節(jié)用安全帶卷繞模式中，安全帶卷收器1，向安全帶卷繞方向?qū)﹄姍C(jī)6進(jìn)行驅(qū)動，將傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定為低減速比傳動模式。因此，安全帶3被以低轉(zhuǎn)矩迅速卷繞，在產(chǎn)生極微弱的規(guī)定帶張力時(shí)電機(jī)6停止，在適于乘員佩戴的狀態(tài)下佩戴安全帶3。
(4)正常佩戴模式(舒適模式)正常佩戴模式(舒適模式)是在調(diào)節(jié)用安全帶卷繞模式結(jié)束后設(shè)定的、安全帶3的正常佩戴狀態(tài)下的設(shè)定模式。在該正常佩戴模式中，安全帶卷收器1未驅(qū)動電機(jī)6，且將傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定為傳動切斷模式。因此，安全帶3中，只有極微弱的帶張力產(chǎn)生，所以乘員在佩戴安全帶3時(shí)不會有壓迫感，并且消耗電力為零。
(5)警報(bào)模式警報(bào)模式是在正常佩戴模式下的車輛行駛過程中，檢測出駕駛員打瞌睡或車輛行進(jìn)方向前方存在障礙物，通過反復(fù)規(guī)定次數(shù)地卷繞安全帶3，向駕駛員發(fā)出警報(bào)的安全帶模式。在該警報(bào)模式中，安全帶卷收器1被設(shè)定為反復(fù)對電機(jī)6進(jìn)行驅(qū)動。
因此，由于將安全帶3的較強(qiáng)帶張力(比下述緊急模式的帶張力弱)和極微弱的帶張力反復(fù)施加給乘員，所以可提醒駕駛員不要打瞌睡及注意到車輛前進(jìn)方向前方的障礙物。
(6)緊急模式緊急模式是在正常佩戴模式下的車輛行駛過程中車輛與障礙物等發(fā)生碰撞的可能性非常高時(shí)所設(shè)定的安全帶模式，包括以下二個(gè)階段。
(i)初始階段在緊急模式的初始階段中，安全帶卷收器1使電機(jī)6以較高的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行正轉(zhuǎn)。這樣一來，離合器彈簧24從傳動切斷模式開始轉(zhuǎn)動，離合器齒輪31及旋轉(zhuǎn)軸32移動到上述最高位置，離合器齒輪31與過橋齒輪17的外齒17b嚙合。此時(shí)，由于消除了安全帶3的松馳，且安全帶3的張力在規(guī)定值以下，因此過橋齒輪17對離合器齒輪31的阻力較小。因此，即使電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩較高，旋轉(zhuǎn)軸32也不會使離合器桿33轉(zhuǎn)動，所以傳動機(jī)構(gòu)8被設(shè)定為低減速比傳動模式。因此，離合器齒輪31的旋轉(zhuǎn)傳遞到過橋齒輪17，過橋齒輪17旋轉(zhuǎn)，安全帶3被以低轉(zhuǎn)矩迅速卷繞，迅速消除了安全帶3的松馳。
(ii)后期階段在上述初始階段中，當(dāng)消除安全帶3的松馳時(shí)，緊接著該初始階段成為緊急模式的后期階段。在該后期階段中，隨著安全帶3的張力變得大于規(guī)定值，過橋齒輪17對離合器齒輪31的阻力變得較大，因此過橋齒輪17及離合器齒輪31不再旋轉(zhuǎn)。但是，由于電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，下側(cè)連接齒輪26會有旋轉(zhuǎn)趨勢，因此通過下側(cè)連接齒輪26的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩向旋轉(zhuǎn)軸32施加朝向上述最左方位置的力。此時(shí)，由于電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩較高，因此旋轉(zhuǎn)軸32的推壓力產(chǎn)生的使離合器33順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的力矩大于扣合部33e和凹部35b的扣合力產(chǎn)生的與該順時(shí)針的力矩相向的力矩。因此，離合器桿33的扣合部33e和阻力彈簧35的凹部35b的扣合被解除，旋轉(zhuǎn)軸32一邊使離合器桿33轉(zhuǎn)動一邊向上述最左方位置移動。與該離合器桿33的轉(zhuǎn)動聯(lián)動，離合器棘爪34進(jìn)行轉(zhuǎn)動，因此離合器棘爪34的卡定爪34b與棘齒19b扣合，阻止環(huán)形部件19的旋轉(zhuǎn)。這樣一來，將傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定為高減速比傳動模式。因此，以高轉(zhuǎn)矩卷繞安全帶3，以極強(qiáng)的帶張力約束乘員。
(7)收容用安全帶卷繞模式收容用安全帶卷繞模式是為解除對安全帶3的佩戴，將舌片(圖1中的舌片62)從帶扣中拔出，當(dāng)帶扣開關(guān)(圖1中的帶扣開關(guān)66a)斷開(OFF)時(shí)，為使安全帶3為收容狀態(tài)而完全卷繞的狀態(tài)的安全帶模式。在該收容用安全帶卷繞模式中，安全帶卷收器1，以較低的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩向安全帶卷繞方向?qū)﹄姍C(jī)6進(jìn)行驅(qū)動，將傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定為低減速比傳動模式。因此，拉出的安全帶3被以低轉(zhuǎn)矩迅速卷繞。
并且，在安全帶3被完全卷繞、產(chǎn)生極微弱的規(guī)定帶張力時(shí)，電機(jī)6停止，安全帶3變?yōu)樯鲜霎a(chǎn)生極微弱帶張力的安全帶收容模式。
關(guān)于該收容用安全帶卷繞模式，在本實(shí)施方式中，可防止應(yīng)收容安全帶3卻未收容而保持安全帶拉出狀態(tài)這種情況的發(fā)生，可利用電動機(jī)切實(shí)進(jìn)行安全帶的收容操作，根據(jù)車門的開閉狀況進(jìn)行控制，以切換傳動機(jī)構(gòu)8的設(shè)定。該控制可通過控制裝置(圖1及圖2中的ECU68)執(zhí)行圖9所示的“卷收器控制處理”來進(jìn)行。圖9表示本實(shí)施方式的卷收器控制處理的流程圖。
在圖9所示的卷收器控制處理中，首先通過步驟S10檢測車門(例如圖1中的車門90)是否從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。該檢測可由ECU68檢測車門開閉傳感器91的信息來進(jìn)行。
并且，通過步驟S20進(jìn)行安全帶收容控制。在該安全帶收容控制中，對電機(jī)6進(jìn)行驅(qū)動控制，將傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定為低減速比傳動模式，并以低轉(zhuǎn)矩將拉出的安全帶3迅速卷繞(收容)到卷軸4上。在進(jìn)行該動作時(shí)，可以是安全帶3處于拉出狀態(tài)的情況，也可以是已處于收容狀態(tài)的情況。
在步驟S30中，為了檢測出在步驟S20中進(jìn)行安全帶收容控制后的安全帶收容狀態(tài)，檢測(測量)電機(jī)6的電機(jī)電流值。該電機(jī)電流值通過圖2中的電機(jī)電流表69來檢測。當(dāng)在步驟S30中檢測出的電機(jī)電流值在規(guī)定值以上時(shí)，在步驟S40中判定電機(jī)負(fù)荷處于相對較高的安全帶收容狀態(tài)。
在步驟S40中，當(dāng)判斷出安全帶3為收容狀態(tài)時(shí)(步驟S40中為是)，前進(jìn)到步驟S50，電機(jī)6的驅(qū)動停止(旋轉(zhuǎn)停止控制)。在通過該驅(qū)動停止控制使電機(jī)6處于停止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)時(shí)，傳動機(jī)構(gòu)8的設(shè)定保持低減速比傳動模式，保持電機(jī)6和卷軸4連接的狀態(tài)。因此，通過傳動機(jī)構(gòu)8向卷軸4施加較高的拉出阻力，保持限制從卷軸4拉出安全帶3的狀態(tài)。具體而言，保持難于從卷軸4拉出或不可拉出安全帶3的狀態(tài)。另一方面，當(dāng)判斷出在步驟S30中檢測出的電機(jī)電流值低于規(guī)定值、步驟S40中安全帶3尚未處于收容狀態(tài)時(shí)(步驟S40中為否)，返回到步驟S20。
在步驟S50之后的步驟S60中，判斷車門90是否處于打開狀態(tài)。并且，僅在步驟S60中判斷車門90不是打開狀態(tài)、即從打開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)時(shí)(步驟S60中為否)，前進(jìn)到步驟S70?？傊?，在圖9所示的實(shí)施方式中，以車門90從打開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)為條件，進(jìn)行步驟S70的傳動解除處理。
在步驟S70的傳動解除處理中，驅(qū)動控制電機(jī)6，使傳動機(jī)構(gòu)8從低減速比傳動模式切換為傳動切斷模式，在切換結(jié)束后，電機(jī)6的驅(qū)動停止(旋轉(zhuǎn)停止控制)。當(dāng)通過該驅(qū)動停止控制使電機(jī)6處于停止旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)時(shí)，形成通過傳動機(jī)構(gòu)8解除電機(jī)6和卷軸4的連接狀態(tài)的連接解除狀態(tài)。因此，卷軸4與傳動機(jī)構(gòu)8一側(cè)(電機(jī)6一側(cè))完全分離，從而通過傳動機(jī)構(gòu)8使施加到卷軸4的卷繞阻力變低，卷軸4的旋轉(zhuǎn)動作變得容易，因此卷繞在該卷軸4上的安全帶3的拉出操作(拉出操作)變得容易。
其中，例如在僅以車門的開關(guān)、安全帶帶扣操作作為觸發(fā)信號進(jìn)行安全帶的收容操作的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，可以假設(shè)以下情況在車門打開的狀態(tài)下，車輛乘員想要佩戴安全帶而開始進(jìn)行安全帶拉出操作，但此時(shí)想起其他事情，結(jié)果并未進(jìn)行安全帶帶扣操作，中斷安全帶拉出操作而要下車時(shí)，發(fā)生保持拉出安全帶狀態(tài)的情況，該安全帶會被車門夾住。
因此，在本實(shí)施方式的安全帶卷收器1中，為了解決這種問題，在車門90從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時(shí)，在迅速進(jìn)行完安全帶卷繞動作(安全帶收容動作)之后，使傳動機(jī)構(gòu)8的設(shè)定保持低減速比傳動模式，形成限制從卷軸4拉出安全帶3的狀態(tài)(圖9中的步驟S10～步驟S50)。這樣一來，可從根本上防止在拉出安全帶的狀態(tài)下形成沒有電機(jī)起動的觸發(fā)目標(biāo)的狀態(tài)這樣的上述假設(shè)，可利用電機(jī)6切實(shí)進(jìn)行安全帶3的收容操作。
并且，在本實(shí)施方式中，當(dāng)車門90為打開狀態(tài)時(shí)，通過限制安全帶3的拉出操作本身，可防止保持拉出安全帶3的狀態(tài)，而且在之后車門90變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)、車輛乘員C要佩戴安全帶3時(shí)，允許安全帶3的拉出操作，從而可使車輛乘員C順利進(jìn)行安全帶佩戴操作。因此，這種控制在例如車輛乘員C在車門90打開的狀態(tài)下中途中斷安全帶拉出操作、下車之后再次上車、將車門90關(guān)閉而要佩戴安全帶3這樣的假設(shè)情況下尤其有效，是假設(shè)到車輛乘員C的一系列行為模式后的合理控制。
并且，可以用圖10所示的“卷收器控制處理”替代圖9所示的卷收器控制處理。圖10表示其他實(shí)施方式的卷收器控制處理的流程圖。
在圖10所示的卷收器控制處理中，進(jìn)行步驟S62及步驟S64，來取代圖9所示的卷收器控制處理的步驟S60。其他步驟與圖9所示的卷收器控制處理相同，因此在此僅對步驟S62及步驟S64進(jìn)行說明。
在圖10所示的步驟S62中，繼步驟S50之后，例如利用計(jì)時(shí)器(省略圖示)開始計(jì)算經(jīng)過時(shí)間T。通過該步驟S62，檢測出從安全帶卷繞動作后(安全帶收容動作后)的經(jīng)過時(shí)間T。并且，在圖10所示的步驟S64中，判斷經(jīng)過時(shí)間T是否達(dá)到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間Ta(相當(dāng)于本發(fā)明中的“預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間”)。步驟S64中的規(guī)定時(shí)間Ta，最好在假設(shè)乘員暫時(shí)下車直到上車為止的時(shí)間的基礎(chǔ)上適當(dāng)進(jìn)行設(shè)定，例如設(shè)定為數(shù)分鐘左右。在步驟S64中，僅在判斷出經(jīng)過時(shí)間T達(dá)到規(guī)定時(shí)間Ta時(shí)(步驟S64中為是)，進(jìn)行步驟S70的傳動解除處理?？傊?，在圖10所示的實(shí)施方式中，以經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間為條件，進(jìn)行步驟S70的傳動解除處理。這樣一來，在安全帶卷繞動作后(安全帶收容動作后)經(jīng)過規(guī)定時(shí)間Ta時(shí)，傳動機(jī)構(gòu)8從低減速比傳動模式切換到傳動切斷模式，從而易于對卷繞在卷軸4上的安全帶3進(jìn)行拉出操作(拉出操作)。
根據(jù)這種控制，當(dāng)車門90為打開狀態(tài)時(shí)，通過限制安全帶3的拉出操作本身，可防止保持拉出安全帶3的狀態(tài)，而且在之后車輛乘員C上車要佩戴安全帶3時(shí)，在經(jīng)過規(guī)定時(shí)間Ta后，無論車門90的開閉狀態(tài)均允許安全帶的拉出操作，從而可使車輛乘員C順利進(jìn)行安全帶佩戴操作。因此，這種控制在例如車輛乘員C在車門90打開的狀態(tài)下中途中斷安全帶拉出操作下車之后，在暫時(shí)保持車門的打開狀態(tài)后上車而要佩戴安全帶3這樣的假設(shè)情況下尤其有效，是假設(shè)到車輛乘員的一系列行為模式后的合理控制。
并且，在圖10所示的實(shí)施方式中，作為使傳動機(jī)構(gòu)8從低減速比傳動模式切換為傳動切斷模式的時(shí)間基礎(chǔ)的經(jīng)過時(shí)間的計(jì)算開始時(shí)間(圖10中的步驟S62)，設(shè)定為安全帶卷繞動作結(jié)束的時(shí)間，但在本發(fā)明中，該計(jì)算開始時(shí)間只要在車門90變?yōu)榇蜷_狀態(tài)之后(從圖10中的步驟S10開始到步驟S64為止的時(shí)間)，可設(shè)定為任意的時(shí)間。具體而言，將開始安全帶卷繞動作的第一時(shí)間(相當(dāng)于步驟S20的時(shí)間)、下車前車門變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的第二時(shí)間(相當(dāng)于步驟S10的時(shí)間)等設(shè)定為計(jì)算經(jīng)過時(shí)間的開始。例如，在把第一時(shí)間設(shè)定為計(jì)算開始時(shí)間時(shí)，預(yù)先設(shè)定在“開始安全帶卷繞動作到安全帶卷繞動作結(jié)束為止的時(shí)間”中加上“乘員暫時(shí)下車到上車為止的時(shí)間”，可以根據(jù)該時(shí)間設(shè)定規(guī)定時(shí)間Ta。
并且，根據(jù)本實(shí)施方式的安全帶卷收器1，由于向傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定了由高速低轉(zhuǎn)矩傳動路徑構(gòu)成的低減速比傳動模式和由低速高轉(zhuǎn)矩傳動路徑構(gòu)成的高減速比傳動模式這二個(gè)傳動路徑，因此可實(shí)現(xiàn)下述兩種卷繞性能通過低減速比傳動模式，消除安全帶3的松馳而迅速地卷繞安全帶；和通過高減速比傳動模式，以約束乘員的高轉(zhuǎn)矩卷繞安全帶。
并且通過設(shè)定這二種傳動路徑，可高效地將電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩傳遞到卷軸4，因此能夠以有限的消耗電力切實(shí)地發(fā)揮這二種卷繞性能。特別是，可通過低速高轉(zhuǎn)矩傳動路徑以約束乘員的高轉(zhuǎn)矩卷繞安全帶，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，可降低電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。這樣一來，可降低電機(jī)6的消耗電力，并且可使用較小型的電機(jī)，從而可實(shí)現(xiàn)安全帶卷收器1的緊湊化。
并且，通過實(shí)現(xiàn)上述兩種卷繞性能，可使安全帶卷收器1具有電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的預(yù)張緊功能。因此，可無需設(shè)置現(xiàn)有的安全帶卷收器中的使用反應(yīng)氣體的預(yù)張緊器，從而可降低成本。
進(jìn)一步，由于根據(jù)安全帶3的張力將傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定為低減速比傳動模式或高減速比傳動模式，因此不用控制電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩即可簡單地進(jìn)行模式切換。
進(jìn)一步，由于對傳動機(jī)構(gòu)8設(shè)定了不將電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩傳遞到卷軸的傳動切斷模式，因此，可不受電機(jī)6影響地拉出安全帶3、無壓迫感地正常佩戴安全帶3、非佩戴時(shí)收容安全帶3。
進(jìn)一步，安全帶3的收容卷繞動作僅通過電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩來進(jìn)行，因此，不使用張力調(diào)節(jié)器等附加組件即可將始終作用于安全帶3的螺旋彈簧等卷繞裝置所產(chǎn)生的安全帶卷繞方向的作用力排除或抑設(shè)定得極小。
在這種情況下，在把該卷繞裝置所產(chǎn)生的作用力設(shè)定在乘員佩戴安全帶3時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)動作所需最小限度的范圍內(nèi)，通過將電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)以低減速比傳動模式傳遞到卷軸4來輔助卷繞安全帶3，從而可切實(shí)地進(jìn)行安全帶3的收容卷繞動作。
進(jìn)一步，由于高減速比減速機(jī)構(gòu)7a由行星機(jī)構(gòu)構(gòu)成，所以可緊湊地形成低速高轉(zhuǎn)矩傳遞路徑。這樣一來，即使傳動機(jī)構(gòu)8具有低減速比傳動模式或高減速比傳動模式，也可有效地抑制安全帶卷收器1的大型化。
進(jìn)一步，由于高減速比減速機(jī)構(gòu)7a的行星齒輪架和低減速比減速機(jī)構(gòu)7b的外齒17b由一個(gè)共用的過橋齒輪17構(gòu)成，因此可減少零件個(gè)數(shù)，并且進(jìn)一步緊湊化。
進(jìn)一步，根據(jù)安全帶3的張力，通過傳動模式切換機(jī)構(gòu)9進(jìn)行行星機(jī)構(gòu)的內(nèi)齒輪19a的旋轉(zhuǎn)控制及小徑離合器齒輪13和大徑過橋齒輪17的外齒17b之間的嚙合控制，從而可簡單地切換傳動模式。
其他實(shí)施方式并且，本發(fā)明不僅限于上述實(shí)施方式，包括各種應(yīng)用及變形。例如也可實(shí)施應(yīng)用了上述實(shí)施方式的以下各方式。
在上述實(shí)施方式中，記載了通過電機(jī)6的旋轉(zhuǎn)動作切換傳動模式和傳動切斷模式的結(jié)構(gòu)的安全帶卷收器1，但在本發(fā)明中，也可用以下結(jié)構(gòu)替代通過電機(jī)的旋轉(zhuǎn)動作切換傳動狀態(tài)和傳動解除狀態(tài)的結(jié)構(gòu)通過電磁式的切換機(jī)構(gòu)切換傳動模式和傳動切斷模式。
此外，在上述實(shí)施方式中，雖然記載了安裝在汽車上的安全帶卷收器1的結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明的安全帶卷收器也可用于例如汽車、飛機(jī)、船舶、電車、公共汽車等由乘員乘坐并進(jìn)行移動的車輛上所裝配的安全帶裝置中使用的、通過電機(jī)卷繞用于約束乘員的安全帶的安全帶卷收器。
權(quán)利要求
1.一種安全帶卷收器，其特征在于，具有卷軸，進(jìn)行安全帶的卷繞及拉出；電動機(jī)；傳動機(jī)構(gòu)，介于所述電動機(jī)和所述卷軸之間，形成連接這些電動機(jī)和卷軸的連接狀態(tài)及解除了該連接狀態(tài)的連接解除狀態(tài)；控制裝置，對所述電動機(jī)及傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以進(jìn)行以下模式的切換驅(qū)動所述電動機(jī)，將所述傳動機(jī)構(gòu)設(shè)定為所述連接狀態(tài)的傳動模式；停止驅(qū)動所述電動機(jī)，將所述傳動機(jī)構(gòu)設(shè)定為所述連接狀態(tài)的傳動允許模式；和將所述傳動機(jī)構(gòu)設(shè)定為所述連接解除狀態(tài)的傳動切斷模式；所述控制裝置進(jìn)行以下控制當(dāng)與所述安全帶對應(yīng)的車門從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時(shí)，則切換為所述傳動模式，利用所述卷軸進(jìn)行安全帶卷繞動作；并且在進(jìn)行該安全帶卷繞動作后，則切換為所述傳動允許模式，維持所述傳動機(jī)構(gòu)的所述連接狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全帶卷收器，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)行以下控制當(dāng)在進(jìn)行安全帶卷繞動作后切換為所述傳動允許模式時(shí)，以所述車門從打開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)為條件，從該傳動允許模式切換到所述傳動切斷模式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全帶卷收器，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)行以下控制當(dāng)在進(jìn)行安全帶卷繞動作后切換為所述傳動允許模式時(shí)，以經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間為條件，從該傳動允許模式切換到所述傳動切斷模式。
4.一種安全帶裝置，其特征在于，具有由車輛乘員佩戴的安全帶；進(jìn)行所述安全帶的卷繞及拉出的卷軸；電動機(jī)；傳動機(jī)構(gòu)，介于所述電動機(jī)和所述卷軸之間，形成連接這些電動機(jī)和卷軸的連接狀態(tài)及解除了該連接狀態(tài)的連接解除狀態(tài)；控制裝置，對所述電動機(jī)及傳動機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，以進(jìn)行以下模式的切換驅(qū)動所述電動機(jī)，將所述傳動機(jī)構(gòu)設(shè)定為所述連接狀態(tài)的傳動模式；停止驅(qū)動所述電動機(jī)，將所述傳動機(jī)構(gòu)設(shè)定為所述連接狀態(tài)的傳動允許模式；將所述傳動機(jī)構(gòu)設(shè)定為所述連接解除狀態(tài)的傳動切斷模式；所述控制裝置進(jìn)行以下控制當(dāng)與所述安全帶對應(yīng)的車門從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時(shí)，則切換到所述傳動模式，利用所述卷軸進(jìn)行安全帶卷繞動作；并且在進(jìn)行該安全帶卷繞動作后，則切換為所述傳動允許模式，維持所述傳動機(jī)構(gòu)的所述連接狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的安全帶裝置，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)行以下控制當(dāng)在進(jìn)行安全帶卷繞動作后切換為所述傳動允許模式時(shí)，以所述車門從打開狀態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)為條件，從該傳動允許模式切換到所述傳動切斷模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的安全帶裝置，其特征在于，所述控制裝置進(jìn)行以下控制當(dāng)在進(jìn)行安全帶卷繞動作后切換為所述傳動允許模式時(shí)，以經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的規(guī)定時(shí)間為條件，從該傳動允許模式切換到所述傳動切斷模式。
7.一種帶安全帶裝置的車輛，具有權(quán)利要求4～6的任意一項(xiàng)所述的安全帶裝置、與所述安全帶對應(yīng)的車門以及檢測與所述車門的開閉有關(guān)的信息的檢測傳感器；其將所述安全帶裝置收容在車輛內(nèi)的收容空間而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種對搭載在車輛上的安全帶卷收器中利用電動機(jī)切實(shí)進(jìn)行安全帶收容操作有效的技術(shù)，其中，搭載在車輛上的安全帶裝置(100)的安全帶卷收器(1)中進(jìn)行以下控制當(dāng)與安全帶(3)對應(yīng)的車門(90)從關(guān)閉狀態(tài)變?yōu)榇蜷_狀態(tài)時(shí)，切換到傳動模式，進(jìn)行卷軸的安全帶卷繞動作；并且在進(jìn)行了該安全帶卷繞動作后，切換到傳動允許模式，維持卷軸和傳動機(jī)構(gòu)的物理連接狀態(tài)。
文檔編號B60R22/343GK1865049SQ20061008462
公開日2006年11月22日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月19日
發(fā)明者田中康二 申請人:高田株式會社