專利名稱：安全帶卷收器和包括安全帶卷收器的安全帶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可拉出地卷繞安全帶的安全帶卷收器，特別涉及具有安全帶佩戴檢測(cè)裝置的安全帶卷收器和具有該卷收器的安全帶裝置，其中該安全帶佩戴檢測(cè)裝置通過檢測(cè)安全帶的拉出量來檢測(cè)乘員的安全帶佩戴狀態(tài)。
背景技術(shù)：
一直以來，裝配在汽車等車輛上的安全帶裝置，在車輛發(fā)生碰撞等較大減速度施加在車輛上的緊急情況下，利用安全帶對(duì)乘員進(jìn)行約束而阻止乘員從座椅上飛出，對(duì)乘員進(jìn)行保護(hù)。在該安全帶裝置中，設(shè)有用于卷繞安全帶的卷收器。在該卷收器中，在沒有佩戴時(shí)將安全帶卷繞在卷軸上，在佩戴時(shí)將安全帶拉出而由乘員進(jìn)行佩戴。因而在上述那樣的緊急情況下，安全帶卷收器的鎖定裝置工作而阻止卷軸沿安全帶拉出方向轉(zhuǎn)動(dòng)，阻止安全帶的拉出。由此，在緊急情況下，可靠地對(duì)乘員進(jìn)行約束和保護(hù)。
為了在緊急情況下利用安全帶可靠地保護(hù)乘員，必須可靠地使乘員佩戴安全帶。因而，在現(xiàn)有的安全帶裝置中，設(shè)置了安全帶佩戴檢測(cè)裝置。作為具有這種安全帶佩戴檢測(cè)裝置的安全帶裝置，提出了下述一種具有佩戴檢測(cè)裝置的安全帶裝置，其中該佩戴檢測(cè)裝置通過內(nèi)置于帶扣內(nèi)的帶扣開關(guān)來檢測(cè)安全帶佩戴情況，該帶扣開關(guān)在舌片與帶扣扣合時(shí)接通，且在舌片與帶扣中分離時(shí)斷開(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
根據(jù)專利文獻(xiàn)1所記載的安全帶裝置，一旦乘員從安全帶卷收器將安全帶拉出并將舌片扣合到帶扣上時(shí)，則帶扣開關(guān)接通，從而檢測(cè)出乘員佩戴了安全帶。
但是在近些年的汽車中，車輛座椅的設(shè)計(jì)多種多樣，已經(jīng)開發(fā)出能夠從車體上拆下車輛座椅的車輛。因此，如果將專利文獻(xiàn)1所示安全帶裝置那樣的利用內(nèi)置于帶扣內(nèi)的帶扣開關(guān)的接通、斷開信號(hào)來獲得乘員對(duì)安全帶的佩戴信息的佩戴檢測(cè)裝置應(yīng)用于這種車輛時(shí)，由于通常帶扣安裝在車輛座椅上，所以在帶扣側(cè)和車體側(cè)之間必須設(shè)置對(duì)電線束進(jìn)行連接和解除連接的連接裝置，所述電線束是指對(duì)帶扣開關(guān)和設(shè)置在車體側(cè)的CPU進(jìn)行電相連的電線束。
除了內(nèi)置在帶扣內(nèi)的帶扣開關(guān)之外，作為具有用于檢測(cè)乘員對(duì)安全帶的佩戴信息的安全帶檢測(cè)裝置的安全帶裝置，提出了下述一種具有機(jī)械的安全帶卷繞量檢測(cè)開關(guān)的安全帶裝置，所述開關(guān)通過檢測(cè)卷繞在卷收器繞線管上的安全帶量來檢測(cè)乘員對(duì)安全帶的佩戴情況(例如參照專利文獻(xiàn)2)。
在專利文獻(xiàn)2所記載的安全帶裝置中，安全帶卷繞量檢測(cè)開關(guān)包括可動(dòng)件，始終與卷繞在卷收器繞線管上的安全帶外周面接觸并追蹤與安全帶卷繞量對(duì)應(yīng)的安全帶卷繞直徑的變動(dòng)而產(chǎn)生位移，還具有滑動(dòng)接點(diǎn)；和固定接點(diǎn)，當(dāng)所述可動(dòng)件產(chǎn)生規(guī)定量的位移時(shí)與滑動(dòng)接點(diǎn)接觸。通過滑動(dòng)接點(diǎn)與固定接點(diǎn)接觸或不接觸，安全帶卷繞量檢測(cè)開關(guān)接通、斷開，從而可以檢測(cè)出安全帶是否卷繞了規(guī)定量。
由于該安全帶卷繞量檢測(cè)開關(guān)安裝在固定于車體上的安全帶卷收器上，即使將其應(yīng)用到上述那樣的車輛座椅能夠從車體上拆下的車輛中，也不需要在帶扣側(cè)和車體側(cè)之間設(shè)置對(duì)電線束進(jìn)行連接的連接裝置。
但是，在根據(jù)安全帶卷繞直徑變動(dòng)來檢測(cè)安全帶卷繞量時(shí)，存在即使安全帶卷繞量相同，安全帶卷繞直徑也會(huì)隨著安全帶在繞線管上的卷繞狀態(tài)而發(fā)生變化，因而無法獲得安全帶卷繞量檢測(cè)開關(guān)的接通、斷開的良好精度。而且，在這種機(jī)械開關(guān)中，存在難以確認(rèn)開關(guān)的接點(diǎn)是否正常的問題。
另一方面，上述專利文獻(xiàn)1還公開了以下內(nèi)容包括可與卷軸一體轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在卷軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)角檢測(cè)用棘輪和利用2個(gè)光電耦合器來檢測(cè)該轉(zhuǎn)動(dòng)角檢測(cè)用棘輪的轉(zhuǎn)動(dòng)位移的位移檢測(cè)裝置，利用CPU對(duì)來自位移檢測(cè)裝置的2個(gè)光電耦合器的光學(xué)轉(zhuǎn)動(dòng)位移檢測(cè)脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)來檢測(cè)卷軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)角，從而檢測(cè)出安全帶的拉出量和安全帶的卷繞量。由于在這種光學(xué)安全帶卷繞量檢測(cè)中不具有接點(diǎn)，因而不存在上述具有接點(diǎn)的機(jī)械開關(guān)的問題。
專利文獻(xiàn)1特公開平3-70655號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2特開平9-82171號(hào)公報(bào)但是在專利文獻(xiàn)1所公開的無接點(diǎn)的光學(xué)安全帶卷繞量的檢測(cè)中，一旦因長(zhǎng)期使用等因素導(dǎo)致光電耦合器臟污，則由于該臟污導(dǎo)致光電耦合器的光量下降，因而存在以下問題不僅難以高精度地檢測(cè)出安全帶的卷繞量，還導(dǎo)致光學(xué)安全帶卷繞量的檢測(cè)裝置的可靠性下降。
而且，在上述機(jī)械開關(guān)對(duì)安全帶卷繞量的檢測(cè)以及利用光電耦合器所進(jìn)行的光學(xué)安全帶卷繞量的檢測(cè)中，在任一種檢測(cè)中，由于在斷開時(shí)沒有信號(hào)通過，因此在斷開時(shí)不能直接檢測(cè)出電線束等的斷線，安全帶卷繞量的檢測(cè)可靠性不良。因而，考慮了下述方案，即通過與開關(guān)接點(diǎn)或光電耦合器并聯(lián)地接入電阻，即使在斷開時(shí)也可以繞過所述開關(guān)接點(diǎn)或光電耦合器而流過電流，以便檢測(cè)出斷開時(shí)的斷線，從而提高安全帶卷繞量的檢測(cè)可靠性。但是，在這種加入電阻的情況下，雖然在斷開時(shí)也能夠進(jìn)行斷線檢測(cè)，但是不能對(duì)開關(guān)的接點(diǎn)或光電耦合器進(jìn)行診斷，無法可靠且充分地提高安全帶卷繞量的檢測(cè)可靠性。而且，因使用電阻，也存在零件數(shù)量增多，成本增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題提出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種安全帶卷收器和具有該卷收器的安全帶裝置，即使長(zhǎng)時(shí)間使用，也可以高精度地檢測(cè)出安全帶的拉出量，并能夠進(jìn)一步提高安全帶拉出量檢測(cè)裝置的可靠性，同時(shí)能夠更為可靠地檢測(cè)出安全帶的佩戴情況，并能抑制零件量增多。
為了解決上述問題，技術(shù)方案1的發(fā)明的安全帶卷收器，至少具有可拉出地對(duì)安全帶進(jìn)行卷繞的卷軸和對(duì)該卷軸的轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)的轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置，是從未佩戴所述安全帶時(shí)所述卷軸的完全卷繞狀態(tài)開始，通過檢測(cè)所述卷軸在安全帶拉出方向上的規(guī)定量的轉(zhuǎn)角來檢測(cè)所述安全帶被拉出規(guī)定量的安全帶拉出量檢測(cè)裝置；所述安全帶拉出量檢測(cè)裝置是具有磁鐵和霍爾元件的霍爾開關(guān)，其中，所述磁鐵對(duì)應(yīng)于所述卷軸在安全帶拉出方向上的規(guī)定量的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行移動(dòng)，利用該磁鐵控制所述霍爾元件的接通、斷開。
技術(shù)方案2的發(fā)明的安全帶卷收器，其特征在于，具有開關(guān)桿，其一端部可擺動(dòng)地支撐在用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述卷軸的框架或固定于該框架的固定部件上；所述磁鐵安裝在所述開關(guān)桿的另一端部上，并且該開關(guān)桿由設(shè)置成可與所述卷軸一體轉(zhuǎn)動(dòng)且外周具有凸?fàn)钔馆喌霓D(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪進(jìn)行擺動(dòng)控制，從而在所述卷軸的完全卷繞時(shí)，利用所述開關(guān)桿使所述磁鐵遠(yuǎn)離所述霍爾元件而斷開所述霍爾開關(guān)，而當(dāng)從所述卷軸完全卷繞狀態(tài)拉出規(guī)定量的所述安全帶時(shí)，利用所述凸?fàn)钔馆啿倏v所述開關(guān)桿，使所述磁鐵最接近所述霍爾元件而接通所述霍爾開關(guān)。
而且，技術(shù)方案3的發(fā)明的安全帶卷收器，其特征在于，具有開關(guān)桿，其一端部可擺動(dòng)地支撐在用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述卷軸的框架或固定于該框架的固定部件上；所述磁鐵安裝在所述開關(guān)桿的另一端部上，并且所述開關(guān)桿由設(shè)置成可與所述卷軸一體轉(zhuǎn)動(dòng)且外周具有凹狀凸輪的轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪進(jìn)行擺動(dòng)控制，從而在所述卷軸完全卷繞時(shí)，利用所述開關(guān)桿使所述磁鐵最接近所述霍爾元件而斷開所述霍爾開關(guān)，而當(dāng)從所述卷軸完全卷繞狀態(tài)拉出規(guī)定量的所述安全帶時(shí)，利用所述凹狀凸輪操縱所述開關(guān)桿，使所述磁鐵遠(yuǎn)離所述霍爾元件而接通所述霍爾開關(guān)。
技術(shù)方案4的發(fā)明的安全帶裝置，至少具有對(duì)安全帶進(jìn)行卷繞的安全帶卷收器、可自由滑動(dòng)地支撐在從該卷收器拉出的安全帶上的舌片以及可扣合或脫離地與該舌片扣合的帶扣，在緊急情況下，通過利用安全帶卷收器阻止拉出所述安全帶來約束乘員，其特征在于，所述安全帶卷收器是技術(shù)方案1～3中任一項(xiàng)所述的安全帶卷收器。
發(fā)明效果根據(jù)這種結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的安全帶卷收器和具有該卷收器的安全帶裝置，由于在構(gòu)成安全帶拉出量檢測(cè)裝置的轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置中使用霍爾開關(guān)，即使霍爾開關(guān)臟污，也可以抑制該污垢對(duì)卷軸的轉(zhuǎn)角檢測(cè)的影響。因而即使長(zhǎng)時(shí)間使用，也可以高精度地檢測(cè)出卷軸的轉(zhuǎn)角，能夠提高轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置的可靠性。而且通過將轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置作為安全帶拉出量檢測(cè)裝置使用，能夠可靠地檢測(cè)出乘員佩戴安全帶的情況。
而且，由于霍爾開關(guān)即使在斷開時(shí)，也可以流過微小電流，因而通過設(shè)定成在斷開時(shí)流過微小電流或在接通時(shí)流過較大的電流，能夠可靠地檢測(cè)出安全帶的拉出量，而且在斷開時(shí)，也能夠可靠地檢測(cè)出斷線。由此，能夠使安全帶拉出量檢測(cè)的可靠性進(jìn)一步提高。而且由于無需像現(xiàn)有技術(shù)那樣采用電阻，因而能夠抑制零件數(shù)量增多，并能夠降低成本。


圖1是省略一部分結(jié)構(gòu)來表示本發(fā)明安全帶卷收器的實(shí)施方式的1個(gè)示例的視圖；圖2是示意性表示圖1所示例的轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置中的轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪和開關(guān)桿的視圖；圖3對(duì)圖1所示例的轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置即霍爾開關(guān)的動(dòng)作進(jìn)行說明，(a)是表示霍爾開關(guān)的斷開狀態(tài)的視圖，(b)是表示霍爾開關(guān)的接通狀態(tài)的視圖；圖4是表示圖1所示例的霍爾開關(guān)的霍爾元件和布線電路的視圖；圖5是示意性地表示應(yīng)用了圖1所示例的安全帶卷收器的安全帶裝置的一個(gè)示例的視圖；圖6表示了本發(fā)明的安全帶卷收器的其他示例，(a)是與圖3(a)相同的表示霍爾開關(guān)的斷開狀態(tài)的視圖，(b)是與圖3(b)相同的表示霍爾開關(guān)的接通狀態(tài)的視圖；圖7是表示圖6所示例的霍爾開關(guān)的霍爾元件和布線電路的視圖。
具體實(shí)施例方式
下文，利用附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行說明。
圖1是表示符合本發(fā)明安全帶卷收器的1個(gè)示例的縱向剖視圖。
如圖1所示，該示例的安全帶卷收器1的大部分結(jié)構(gòu)，例如與特開2001-58559號(hào)公報(bào)中所公開的公知安全帶卷收器相同。首先，對(duì)與該公知的安全帶卷收器相同的部分進(jìn)行說明。
在圖1中，1表示安全帶卷收器；2表示“コ”字形框架；3表示安全帶；4表示可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在“コ”字形框架2的兩側(cè)壁之間并對(duì)安全帶3進(jìn)行卷繞的卷軸；5表示檢測(cè)出上述緊急情況下所產(chǎn)生的較大減速度時(shí)進(jìn)行工作的減速度傳感裝置；6表示根據(jù)減速度傳感裝置5進(jìn)行工作并至少阻止卷軸4向安全帶拉出方向轉(zhuǎn)動(dòng)的鎖定裝置7表示扭桿，其以間隙配合方式沿軸向貫穿卷軸4的中心，且轉(zhuǎn)動(dòng)地連接卷軸4和鎖定裝置6；8表示彈簧裝置，其借助螺旋彈簧9的彈力而通過軸襯10始終沿安全帶卷繞方向?qū)磔S4施加彈力；11表示在上述緊急情況下工作而產(chǎn)生安全帶卷繞轉(zhuǎn)矩的預(yù)張緊器；12表示將預(yù)張緊器11的安全帶卷繞轉(zhuǎn)矩傳遞到卷軸4上的軸襯。
鎖定裝置6包括鎖定基座14，該鎖定基座14能夠與扭桿7的第1轉(zhuǎn)矩傳遞軸17一體轉(zhuǎn)動(dòng)且可擺動(dòng)地保持棘爪13，并且還包括鎖定齒輪20，該鎖定齒輪20支撐在扭桿7的突出軸7a上，通常與該扭桿7一體轉(zhuǎn)動(dòng)，在緊急情況下隨著減速度檢測(cè)裝置5的工作而停止，從而與扭桿7之間發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，而且，通過緊急情況下的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)使棘爪13與框架2的側(cè)壁上的內(nèi)齒19卡合，從而阻止鎖定基座14向安全帶拉出方向轉(zhuǎn)動(dòng)。在鎖定基座14上形成有陽螺紋軸部15，在該陽螺紋軸部15上螺合有與卷軸4一體轉(zhuǎn)動(dòng)的螺母狀的止動(dòng)部件16。另一方面，具有卡爪的慣性體21可擺動(dòng)地支撐在鎖定齒輪20上，當(dāng)鎖定齒輪20沿安全帶拉出方向以規(guī)定值以上的角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該慣性體21擺動(dòng)，其卡爪與設(shè)置在罩22上的內(nèi)齒23卡合，該罩22固定在框架2上。
而且，在扭桿7上形成與鎖定底座14不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地卡合的第1轉(zhuǎn)矩傳遞部17，并且還形成了與卷軸4不可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地卡合的第2轉(zhuǎn)矩傳遞部18。
而且，利用彈簧裝置8的彈力，通過軸襯10、扭桿7、扭桿7的第2轉(zhuǎn)矩傳遞部18和軸襯12，始終沿安全帶卷繞方向?qū)磔S4施力。而且，在預(yù)張緊器11工作時(shí)，預(yù)張緊器11所產(chǎn)生的安全帶卷繞轉(zhuǎn)矩通過軸襯12傳遞到卷軸4上，從而使卷軸4以規(guī)定量卷繞安全帶3。
在這種結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有安全帶卷收器1中，在未佩戴安全帶時(shí)，利用彈簧裝置8的彈力完全卷繞安全帶3。當(dāng)為了佩戴安全帶而以正常速度拉出安全帶3時(shí)，卷軸4沿安全帶拉出方向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而順利地將安全帶3拉出?？勺杂苫瑒?dòng)地設(shè)置在安全帶3上的圖中未示的舌片，插入卡定在固定于車體上的圖中未示的帶扣內(nèi)后，被拉出的多余的安全帶3利用彈簧裝置8的彈力而卷繞在卷軸4上，將安全帶3調(diào)整為不會(huì)給乘員造成壓迫感的程度。
在上述緊急情況下，預(yù)張緊器11所產(chǎn)生的安全帶卷繞轉(zhuǎn)矩傳遞到卷軸4上，卷軸4卷繞規(guī)定量的安全帶3，牢固地約束乘員。另一方面，在緊急情況下產(chǎn)生較大的車輛減速度時(shí)，減速度檢測(cè)裝置5工作，鎖定裝置6工作。也就是，通過減速度檢測(cè)裝置5的工作來阻止鎖定齒輪20向安全帶拉出方向轉(zhuǎn)動(dòng)，鎖定裝置6的棘爪13轉(zhuǎn)動(dòng)，與框架2的側(cè)壁的內(nèi)齒19卡合。這樣一來，由于阻止鎖定基座14向安全帶拉出方向轉(zhuǎn)動(dòng)，因而扭桿7被扭轉(zhuǎn)，僅卷軸4沿安全帶拉出方向相對(duì)于鎖定基座14發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。然后，卷軸4一邊扭轉(zhuǎn)扭桿7，一邊沿安全帶拉出方向轉(zhuǎn)動(dòng)，利用該扭桿7的轉(zhuǎn)矩來限制施加給安全帶3的負(fù)荷，從而吸收緩和施加給乘員的沖擊。
由于通過卷軸4相對(duì)于鎖定基座14相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而與卷軸4一體轉(zhuǎn)動(dòng)的止動(dòng)部件16，相對(duì)于與其螺合的陽螺紋軸部15發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因而向鎖定基座14的方向移動(dòng)。當(dāng)止動(dòng)部件16與鎖定基座14接觸時(shí)，由于阻止了止動(dòng)部件16進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，所以也阻止了卷軸4進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，因而扭桿7停止扭轉(zhuǎn)。這樣一來，阻止了安全帶3的拉出，乘員被安全帶可靠地約束，并限制了扭桿7的最大扭轉(zhuǎn)量，防止了因扭桿7扭轉(zhuǎn)而導(dǎo)致切斷。
而且，在急劇拉出安全帶3時(shí)，由于鎖定齒輪20以規(guī)定值以上的角加速度沿安全帶拉出方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所以慣性體21擺動(dòng)，其卡爪與內(nèi)齒23卡合。由此，鎖定裝置6的鎖定基座14相對(duì)于鎖定齒輪20沿安全帶拉出方向相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，與上述相同，由于鎖定裝置6的棘爪13與框架2的側(cè)壁的內(nèi)齒19卡合而阻止了鎖定基座14的轉(zhuǎn)動(dòng)，所以通過扭桿7阻止了卷軸4沿安全帶拉出方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而阻止了安全帶的拉出。
下文將對(duì)該示例的安全帶卷收器1的發(fā)明特征部分進(jìn)行說明。
如圖1所示，該示例的安全帶卷收器1包括設(shè)置在罩22一側(cè)并對(duì)扭桿7的突出軸7a的轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)的轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置24。如圖2、圖3(a)和圖3(b)所示，該轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置24包括轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25、開關(guān)桿26和霍爾開關(guān)27。
轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25，可與扭桿7的突出軸7a一體轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在扭桿7的突出軸7a上，對(duì)該突出軸7a的轉(zhuǎn)動(dòng)位移(轉(zhuǎn)角)進(jìn)行檢測(cè)。如圖2所示，該轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25形成盤狀，在其外周的一部分形成凸?fàn)钔馆?8。該凸?fàn)钔馆?8的外周面28a與轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25為同心圓，且形成規(guī)定圓弧長(zhǎng)度的圓弧，同時(shí)其外周面28a的兩端通過傾斜面與轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的外周面25a相連。此時(shí)，凸?fàn)钔馆?8的外周面28a和傾斜面之間以及轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的外周面25a和傾斜面之間都形成彎曲的R部，成為平滑連續(xù)的面。
開關(guān)桿26，其一端部可通過擺動(dòng)軸29進(jìn)行擺動(dòng)地支撐在罩22上，另一端部安裝有磁鐵30。而且，開關(guān)桿26，在擺動(dòng)軸29和磁鐵30之間的規(guī)定中間位置上設(shè)置有突出部26a，該突出部26a沿與擺動(dòng)軸29和磁鐵30的連線幾乎正交的方向延伸，該突出部26a的前端形成彎曲面。如圖3(a)和圖3(b)所示，通過螺旋彈簧31始終沿轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的方向上對(duì)開關(guān)桿26施力。由此，突出部26a的前端始終與由轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的外周面25a、凸?fàn)钔馆?8的外周面28a和它們之間的傾斜面及R部構(gòu)成的轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的整個(gè)外周面接觸。因此，隨著轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的轉(zhuǎn)動(dòng)，開關(guān)桿26追隨轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的整個(gè)外周面形狀進(jìn)行擺動(dòng)控制。此時(shí)，由于凸?fàn)钔馆?8的外周面28a和傾斜面之間以及轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的外周面25a和傾斜面之間形成平滑連續(xù)的面，并且突出部26a的前端形成彎曲面，所以突出部26a順利地追隨轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的整個(gè)外周面的形狀。
如圖3(a)和圖3(b)所示，霍爾開關(guān)27，包括上述磁鐵30、安裝在罩22上的基板32、安裝在該基板32上的霍爾元件33、印刷在基板32上且與霍爾元件33電相連的布線電路34。如圖4所示，例如霍爾元件33由電阻R1和晶體管TR1組成，而且布線電路34由3個(gè)電阻R2、R3、R4和晶體管TR2組成。當(dāng)磁鐵30遠(yuǎn)離霍爾元件33時(shí)，晶體管TR1不導(dǎo)通，霍爾元件33a的輸出部33a的電位高，因而，布線電路的晶體管TR2導(dǎo)通，霍爾開關(guān)27的輸出部27a的電位低。也就是，霍爾開關(guān)27斷開。而且如圖4所示，當(dāng)磁鐵30接近霍爾元件33時(shí)，則晶體管TR1導(dǎo)通，霍爾元件33a的輸出部33a的電位變低。因而，布線電路的晶體管TR2不導(dǎo)通，霍爾開關(guān)27的輸出部27a的電位變高。也就是，霍爾開關(guān)27接通。
而且，霍爾開關(guān)27的霍爾元件33和布線電路34并不局限于圖4所示的部件，例如也可以如下所述，即磁鐵30遠(yuǎn)離霍爾元件33時(shí)，霍爾開關(guān)27斷開而不輸出，當(dāng)磁鐵30接近霍爾元件33時(shí)，霍爾開關(guān)27接通而輸出。
霍爾開關(guān)27的布線電路34的輸出部27a，通過焊錫36與電線束35電相連，該電線束35與安全帶裝置的未圖示的電子控制裝置電相連。
而且，如圖3(a)所示，當(dāng)開關(guān)桿26的突出部26a的前端與轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的外周面25a接觸時(shí)，開關(guān)桿26在圖3(a)中處于逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到最大限度的狀態(tài)。此時(shí)，由于磁鐵30大大遠(yuǎn)離霍爾元件33，因而霍爾元件33斷開，霍爾開關(guān)27斷開。而且如圖3(b)所示，當(dāng)開關(guān)桿26的突出部26a的前端與凸?fàn)钔馆?8的外周面28a接觸時(shí)，開關(guān)桿26在圖3(b)中處于順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到最大限度的狀態(tài)，由于磁鐵30最接近霍爾元件33，所以霍爾元件33接通，霍爾開關(guān)27接通。
凸?fàn)钔馆?8的設(shè)置位置如下所述進(jìn)行設(shè)定。也就是，如圖2所示，凸?fàn)钔馆?8，在沒有佩戴安全帶3而將安全帶3完全卷繞在卷軸4上的狀態(tài)下，其處于從轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的轉(zhuǎn)動(dòng)中心O沿徑向延伸的線段OA上的、轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的外周面25a上的點(diǎn)P(位于圖2中雙點(diǎn)劃線所示的外周面25a上的點(diǎn))，僅轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定角度θ而處于圖2中的上下方向的線段OB上時(shí)，突出部26a的前端與凸?fàn)钔馆?8的外周面28a接觸，霍爾元件33變成接通位置。
因而，霍爾開關(guān)27被設(shè)定成，當(dāng)從沒有佩戴安全帶3而完全卷繞到卷軸4上的狀態(tài)下拉出安全帶時(shí)，霍爾開關(guān)27并不立即接通，當(dāng)安全帶被拉出規(guī)定量時(shí)，即卷軸4沿安全帶拉出方向轉(zhuǎn)動(dòng)規(guī)定角度θ時(shí)，霍爾開關(guān)27才接通。由此，電子控制裝置，在安全帶3被拉出可佩戴到乘員身上的量時(shí)，判斷為佩戴安全帶，防止了即使安全帶3沒被拉出可佩戴到乘員身上的量也會(huì)錯(cuò)誤地判斷為佩戴安全帶。這樣一來，利用由霍爾開關(guān)27組成的轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置，從而構(gòu)成安全帶拉出量檢測(cè)裝置。
而且在圖1中，附圖標(biāo)記37表示安裝在罩22上并覆蓋轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置24的罩。而且分別如圖3(a)和圖3(b)中的雙點(diǎn)劃線所示，在罩22、37上以覆蓋磁鐵30和霍爾元件33的方式設(shè)置磁屏蔽部件38，利用該磁屏蔽部件38能夠防止外部磁場(chǎng)對(duì)霍爾開關(guān)27造成影響。此時(shí)，代替磁屏蔽部件38，也可以由磁屏蔽部件構(gòu)成兩個(gè)罩22、37。
該示例的安全帶卷收器1，可以適用于現(xiàn)有公知的安全帶裝置中所使用的安全帶卷收器。作為該公知的安全帶裝置，例如具有圖5所示的安全帶裝置43，其由以下部分構(gòu)成固定在車體上的安全帶卷收器1；安全帶3，從該安全帶卷收器1拉出，并且其前端的安全帶固定器3a固定在車體的地板或車輛座椅39上；導(dǎo)向固定器40，將從安全帶卷收器1拉出的安全帶3向乘員肩部引導(dǎo)；舌片41，可自由滑動(dòng)地支撐在從該導(dǎo)向固定器40導(dǎo)出的安全帶3上；以及帶扣42，固定在車體地板或車輛座椅上，且可裝卸地插入扣合舌片41。
根據(jù)該示例的安全帶卷收器1，由于在轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置24上使用霍爾開關(guān)，即使霍爾開關(guān)27臟污，也可以控制該污垢對(duì)卷軸4轉(zhuǎn)角檢測(cè)的影響。因此，即使長(zhǎng)時(shí)間使用，也可以高精度地檢測(cè)出卷軸4的轉(zhuǎn)角，能夠提高轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置24的可靠性。
而且，由于霍爾開關(guān)27，在磁鐵30不靠近的斷開時(shí)，也可以流過微小電流，因而設(shè)定成在斷開時(shí)例如流過7mA等微小電流或在接通時(shí)流過例如20mA等較大電流，從而能夠可靠地檢測(cè)出安全帶的拉出量，而且在斷開時(shí)，能夠可靠地檢測(cè)出因布線電路34或電線束35的斷線或焊錫36的不良等引起的斷路。由此，能夠使安全帶拉出量檢測(cè)的可靠性進(jìn)一步提高。而且，由于無需像現(xiàn)有技術(shù)那樣使用電阻，能夠抑制零件數(shù)增大，能夠降低成本。
通過使用該轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置24作為安全帶拉出量檢測(cè)裝置，能夠更為可靠地檢測(cè)出乘員對(duì)安全帶的佩戴情況。而且，由于將轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置24安裝在固定于車體上的安全帶卷收器1上，因而即使像上述現(xiàn)有技術(shù)那樣應(yīng)用于車輛座椅39可以從車體上拆下的車輛中，也可以不必采用帶扣側(cè)和車體側(cè)之間的電線束連接裝置。
圖6表示了符合本發(fā)明安全帶卷收器的其他示例，圖6(a)是與圖3(a)相同的表示霍爾開關(guān)的斷開狀態(tài)的視圖，圖6(b)是與圖3(b)相同的表示霍爾開關(guān)的接通狀態(tài)的視圖，而且用相同的附圖標(biāo)記表示相同的結(jié)構(gòu)元件，并省略了對(duì)它們的詳細(xì)說明。
在上述示例中，當(dāng)磁鐵30接近霍爾開關(guān)27時(shí)，霍爾開關(guān)27接通，從而可以檢測(cè)出佩戴安全帶，但是在該示例中，也可以在磁鐵30遠(yuǎn)離霍爾開關(guān)27時(shí)，霍爾開關(guān)27接通，從而可以檢測(cè)出安全帶佩戴。
也就是，如圖6(a)和圖6(b)所示，該示例的安全帶拉出量檢測(cè)裝置，代替了上述示例的凸?fàn)钔馆?8，與凸?fàn)钔馆?8完全相同地在轉(zhuǎn)角檢測(cè)齒輪25上設(shè)置凹狀凸輪44。
而且，如圖7所示，該示例的霍爾開關(guān)27的布線電路34，進(jìn)一步將2個(gè)電阻R5、R6和晶體管TR3連接到圖4所示的上述示例的布線電路34的輸出部上而構(gòu)成。如果磁鐵30接近霍爾元件33，則如上述示例那樣，由于霍爾元件33的輸出部33a的電位變低，布線電路34的晶體管TR2不導(dǎo)通，因而，晶體管TR3導(dǎo)通，霍爾開關(guān)27的輸出部27a的電位變低。也就是，霍爾開關(guān)27斷開。而且，當(dāng)磁鐵30遠(yuǎn)離霍爾元件33時(shí)，由于霍爾元件33的輸出部33a的電位變高，布線電路34的晶體管TR2導(dǎo)通，所以晶體管TR3不導(dǎo)通，霍爾開關(guān)27的輸出部27a的電位變高。也就是，霍爾開關(guān)27接通。因此，與上述示例的霍爾開關(guān)27相反地，當(dāng)磁鐵30遠(yuǎn)離霍爾元件33時(shí)，該示例的霍爾開關(guān)27接通。
而且，霍爾開關(guān)27的霍爾元件33和布線電路34并不局限于圖7所示的情況，霍爾開關(guān)27可以在磁鐵30接近霍爾元件33時(shí)斷開并不輸出，霍爾開關(guān)27也可以在磁鐵30遠(yuǎn)離霍爾元件33時(shí)接通并輸出，上述情況均可。
而且如圖6(a)所示，當(dāng)開關(guān)桿26的突出部26a的前端與轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪25的外周面25a接觸時(shí)，開關(guān)桿26在圖6(a)中處于順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到最大限度的狀態(tài)。此時(shí)，由于磁鐵30最接近霍爾元件33，因而霍爾開關(guān)27斷開。而且，如圖6(b)所示，當(dāng)開關(guān)桿26的突出部26a的前端與凹狀凸輪24的外周面44a接觸時(shí)，開關(guān)桿26在圖6(b)中處于逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)到最大限度的狀態(tài)。此時(shí)，由于磁鐵30大大遠(yuǎn)離霍爾元件33，因而霍爾開關(guān)27接通。
該示例的安全帶卷收器1的其他結(jié)構(gòu)和其他作用與上述示例相同，而且該示例的安全帶卷收器1的效果與上述示例的效果相同。
另外，適用本發(fā)明的安全帶卷收器1，并不局限于圖1所示例的情況，只要是至少具有可拉出地卷繞安全帶的安全帶卷收器即可，何種安全帶卷收器均可適用。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的安全帶卷收器和安全帶裝置，能夠適用于安全帶卷收器和包括該卷收器的安全帶裝置，其中該安全帶卷收器包括通過檢測(cè)安全帶拉出量而對(duì)乘員的安全帶佩戴狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的安全帶佩戴檢測(cè)裝置。
權(quán)利要求
1.一種安全帶卷收器，至少具有可拉出地對(duì)安全帶進(jìn)行卷繞的卷軸和對(duì)該卷軸的轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)的轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置，其特征在于，所述轉(zhuǎn)角檢測(cè)裝置，是從未佩戴所述安全帶時(shí)所述卷軸的完全卷繞狀態(tài)開始，通過檢測(cè)所述卷軸在安全帶拉出方向上的規(guī)定量的轉(zhuǎn)角來檢測(cè)所述安全帶被拉出規(guī)定量的安全帶拉出量檢測(cè)裝置；所述安全帶拉出量檢測(cè)裝置是具有磁鐵和霍爾元件的霍爾開關(guān)，其中，所述磁鐵對(duì)應(yīng)于所述卷軸在安全帶拉出方向上的規(guī)定量的轉(zhuǎn)動(dòng)而進(jìn)行移動(dòng)，利用該磁鐵控制所述霍爾元件的接通、斷開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全帶卷收器，其特征在于，具有開關(guān)桿，其一端部可擺動(dòng)地支撐在用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述卷軸的框架或固定于該框架的固定部件上；所述磁鐵安裝在所述開關(guān)桿的另一端部上，并且該開關(guān)桿由設(shè)置成可與所述卷軸一體轉(zhuǎn)動(dòng)且外周具有凸?fàn)钔馆喌霓D(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪進(jìn)行擺動(dòng)控制，從而在所述卷軸的完全卷繞時(shí)，利用所述開關(guān)桿使所述磁鐵遠(yuǎn)離所述霍爾元件而斷開所述霍爾開關(guān)，而當(dāng)從所述卷軸完全卷繞狀態(tài)拉出規(guī)定量的所述安全帶時(shí)，利用所述凸?fàn)钔馆啿倏v所述開關(guān)桿，使所述磁鐵最接近所述霍爾元件而接通所述霍爾開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全帶卷收器，其特征在于，具有開關(guān)桿，其一端部可擺動(dòng)地支撐在用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐所述卷軸的框架或固定于該框架的固定部件上；所述磁鐵安裝在所述開關(guān)桿的另一端部上，并且所述開關(guān)桿由設(shè)置成可與所述卷軸一體轉(zhuǎn)動(dòng)且外周具有凹狀凸輪的轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪進(jìn)行擺動(dòng)控制，從而在所述卷軸完全卷繞時(shí)，利用所述開關(guān)桿使所述磁鐵最接近所述霍爾元件而斷開所述霍爾開關(guān)，而當(dāng)從所述卷軸完全卷繞狀態(tài)拉出規(guī)定量的所述安全帶時(shí)，利用所述凹狀凸輪操縱所述開關(guān)桿，使所述磁鐵遠(yuǎn)離所述霍爾元件而接通所述霍爾開關(guān)。
4.一種安全帶裝置，至少具有對(duì)安全帶進(jìn)行卷繞的安全帶卷收器、可自由滑動(dòng)地支撐在從該卷收器拉出的安全帶上的舌片以及可扣合或脫離地與該舌片扣合的帶扣，在緊急情況下，通過利用安全帶卷收器阻止拉出所述安全帶來約束乘員，其特征在于，所述安全帶卷收器是權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的安全帶卷收器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種安全帶卷收器和包括安全帶卷收器的安全帶裝置，能夠提高高精度地檢測(cè)安全帶拉出量的安全帶拉出量檢測(cè)裝置的可靠性，并能夠更可靠地檢測(cè)出安全帶的佩戴。由于當(dāng)開關(guān)桿(26)的突出部(26a)的前端與可隨卷軸一體轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)角檢測(cè)凸輪齒輪(25)的外周(25a)接觸時(shí)，開關(guān)桿(26)的磁鐵(30)遠(yuǎn)離霍爾元件(33)，因而霍爾元件(33)斷開。而且，由于當(dāng)開關(guān)桿(26)的突出部(26a)的前端與凸?fàn)钔馆?28)的外周面(28a)接觸時(shí)，開關(guān)桿(26)的磁鐵(30)最接近霍爾元件(33)，因而霍爾元件(33)接通。由此，檢測(cè)出安全帶從非佩戴的完全卷繞時(shí)拉出了規(guī)定量，判斷出處于安全帶佩戴狀態(tài)。
文檔編號(hào)B60R22/00GK1891539SQ200610099938
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2006年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者柳英治 申請(qǐng)人:高田株式會(huì)社