具有霍尔效应开关的负荷限制卷收器的制作方法

本发明涉及卷收器领域，特别是涉及一种具有霍尔效应开关的负荷限制卷收器。

背景技术：

安全带被设计用来帮助固定乘客至车辆座椅。现代的安全带包括锁定卷收器，在车辆正常操作期间其容许一些织带放出，但是其响应于车辆突然减速而将锁定以防止附加的织带放出。现代的安全带有时也包括负荷限制器，例如扭杆。在不太严重的碰撞中，负荷限制器保持卷收器锁定，但是在较严重的碰撞中，负荷限制器将容许少量的附加织带放出，其将减少安全带对乘客的力。例如，根据乘客施压靠至安全带的力，扭杆可以扭转。如果此力足够大，扭杆将旋转进而容许附加织带放出并且减少施加到乘客的力。

技术实现要素：

根据本发明，提供一种安全带卷收器总成，包含：

盘，该盘具有凸轮表面和凸轮从动件表面；

杆，该杆配置成当杆位于分离位置时接合凸轮表面以及当杆位于接合位置时接合凸轮从动件表面，其中杆配置成随着盘的旋转从分离位置移动到接合位置；以及

霍尔效应开关，该霍尔效应开关配置成检测杆是否位于分离位置或者接合位置。

根据本发明的一个实施例，安全带卷收器总成进一步包含壳体，并且其中盘、杆、和霍尔效应开关被设置在壳体上。

根据本发明的一个实施例，安全带卷收器总成进一步包含设置在杆上并配置成产生磁场的磁场发生器。

根据本发明的一个实施例，其中霍尔效应开关设置在壳体上并配置成当杆位于接合位置时检测磁场发生器产生的磁场。

根据本发明的一个实施例，其中磁场发生器包括永久磁铁。

根据本发明的一个实施例，其中霍尔效应开关被编程为当杆位于接合位置时输出锁定信号。

根据本发明的一个实施例，其中锁定信号表示儿童座椅位于至少一个后部车辆座椅上。

根据本发明的一个实施例，其中霍尔效应开关配置成传输锁定信号至约束控制模块。

根据本发明的一个实施例，其中输出锁定信号初始化高负荷限制器卷收器状态。

根据本发明的一个实施例，其中盘至少部分地基于织带的放出而进行旋转，并且其中旋转该盘在分离位置和接合位置之间移动杆。

根据本发明，提供一种安全带卷收器总成，包含：

盘，该盘具有凸轮表面和凸轮从动件表面，并且配置成随着安全带织带的放出而旋转；

杆，该杆配置成当杆位于分离位置时接合到盘的凸轮表面以及当杆位于接合位置时接合到凸轮从动件表面，其中杆配置成随着盘的旋转从分离位置移动到接合位置；

磁场发生器，该磁场发生器设置在杆上，其中磁场发生器配置为产生磁场；以及

霍尔效应开关，所述霍尔效应开关配置成基于磁场发生器到霍尔效应开关的接近度来检测杆是否位于分离位置或者接合位置。

根据本发明的一个实施例，安全带卷收器总成进一步包含壳体，并且其中盘、杆、和霍尔效应开关设置在壳体上。

根据本发明的一个实施例，其中磁场发生器包括永久磁铁。

根据本发明的一个实施例，其中霍尔效应开关被编程为当杆位于接合位置时输出锁定信号。

根据本发明的一个实施例，其中锁定信号表示儿童座椅位于至少一个后部车辆座椅上。

根据本发明的一个实施例，其中霍尔效应开关配置为传输锁定信号至约束控制模块。

根据本发明的一个实施例，其中输出锁定信号初始化高负荷限制器卷收器状态。

附图说明

图1说明了具有在分离位置与杆隔开的霍尔效应开关的示例负荷限制卷收器；

图2说明了具有在接合位置与杆邻近的霍尔效应开关的示例负荷限制卷收器；

图3是展示霍尔效应开关和约束控制模块之间示例交互的电路图；

图4是可以被约束控制模块执行的示例流程的流程图。

具体实施方式

安全带卷收器总成能够选择性地接合以及分离扭杆，如上所讨论的，在更严重的车辆碰撞中，该扭杆可以容许附加的织带放出。当用于后座时，扭杆可以选择性地接合，例如当儿童座椅存在时。例如，当儿童座椅存在时，自动锁定约束器将被激活，并且卷收器可以选择性地切换至高负荷限制状态。可以选择性地激活高负荷限制状态的示例性安全带卷收器总成包括具有凸轮表面和凸轮从动件表面的盘。当杆处于分离位置时，杆接合至凸轮表面，以及当杆处于接合位置时，杆接合至凸轮从动件表面。随着盘的旋转，杆从分离位置移动至接合位置。霍尔效应开关检测杆是否位于分离位置或者接合位置。处于接合位置的杆将指示存在儿童座椅。霍尔效应开关可以输出信号至约束控制模块用于指示杆位于接合位置。响应于此，约束控制模块将生成并输出使卷收器总成接合扭杆的指令信号。

展示的元件可以采取多种不同的形式并且包括多个和/或替代部件和实施方式。阐述的示例部件不被解释为限制。事实上，附加的或可替代的部件和/或实施方式可以被使用。

参照图1和图2，示例负荷限制卷收器总成100包括壳体105、盘110、杆115、磁场发生器120、和霍尔效应开关125。负荷限制卷收器总成100配置成对安全带实施负荷限制特征。也就是说，当安全带织带被完全拉出时，负荷限制卷收器总成100将锁定(即自动锁定卷收器设施将被激活)，这种情况将发生在安全带用于儿童座椅时。当卷收器被锁定时，负荷限制卷收器总成100可以配置成运行在高负荷限制状态。例如，负荷限制卷收器可以接合扭杆(未示出)，如果足够大的力应用至安全带织带时，扭杆将旋转。此力可以在碰撞期间产生。扭杆的旋转将容许附加的织带放出或者另外减少施加至乘客(或者此情况下儿童座椅)的力的总量。

壳体105可以包括各种结构，其配置成容纳或存储上面讨论的负荷限制卷收器总成100的各种部件。壳体105可以由总体上刚性材料(例如金属或塑料)形成。负荷限制卷收器总成100的一些部件可以紧固或者另外固定至壳体105上。某些部件可以以一种容许部件移动的方式固定至壳体105上。例如，盘110可以以容许盘110旋转的方式固定至壳体105上并且杆115可以以容许杆115绕支点枢转的方式固定至壳体105上。

盘110可以包括相对刚性的结构，该结构配置成相对于壳体115旋转。盘110可以包括凸轮表面130和凸轮从动件表面135。凸轮表面130可以相对于凸轮从动件表面135凸起。也就是说，假定总体上圆形基体结构，以及凸轮表面130可以从基体结构延伸。凸轮从动件表面135可以由基体结构限定。因此，盘110在凸轮表面130处的半径将大于其在凸轮从动件表面135处的半径。在某些情况下，基体结构、凸轮表面130、以及凸轮从动件表面135可以一体形成、可以是整体结构的部分、或者两者的结合。

杆115可以包括配置成相对于壳体105枢转的任何结构。杆115可以通过例如紧固件140紧固至壳体105上。杆115可以相对于壳体105以紧固件140为支点进行枢转。而且，杆115可以包括配置成接合至盘110的臂145。另外，在没有臂145的情况下，杆115可以接合至盘110。杆115可以在接合位置(其中臂145接合到凸轮从动件表面135)和分离位置(其中臂145接合到凸轮表面130)之间枢转。盘110的旋转可以促使杆115在接合位置和分离位置之间枢转。

磁场发生器120可以包括配置为产生磁场的任何设备。磁场发生器120可以包括例如永久磁铁。在一种可能的方法中，磁场发生器120可以设置在杆115上并随之移动。另外，磁场发生器120可以固定至壳体105上。

霍尔效应开关125可以包括任何电子设备，该电子设备被编程用于检测杆115是否位于接合位置或者分离位置。当杆115位于接合位置、分离位置、或二者时，霍尔效应开关125可以检测磁场发生器120。霍尔效应开关125可以设置在杆115上或者固定到壳体105上。例如，如果磁场发生器120被设置在杆115上，霍尔效应开关125将被放置在壳体105的如下位置，即，当杆115位于接合位置时，磁场发生器120被放置该位置附近。另外，磁场发生器120可以被固定至壳体105的如下位置，即，当杆115位于接合位置时，霍尔效应开关125被放置在该位置附近。当杆115位于接合位置时(即当霍尔效应开关125靠近磁场发生器120时)，霍尔效应开关125可以感应磁场发生器120产生的磁场，并且响应于检测到磁场而生成和输出锁定信号。锁定信号可以被传输到约束控制模块，如下面详细讨论的。

图1和图2说明了固定至壳体105上的霍尔效应开关和设置在杆115上的磁场发生器120。图1展示了位于分离位置的杆115。也就是说，杆115的臂145被接合到凸轮表面130，其促使杆115以及因此使磁场发生器120，枢转至远离霍尔效应开关125的分离位置。图2说明了在接合位置处的杆115。图2中，杆115的臂145被接合至凸轮从动件表面135，其促使杆115以及使因此磁场发生器120朝着霍尔效应开关125枢转至接合位置。当处于接合位置时，霍尔效应开关125足够靠近以用于检测磁场发生器120产生的磁场。当检测磁场时，霍尔效应开关125将产生并输出锁定信号。

图3是展示霍尔效应开关125和约束控制模块150之间示例交互的简化电路图300。此外，电路图300包括电源(VCC)155和地电位160。霍尔效应开关125的正极端子电连接至电源155，以及霍尔效应开关125的负极端子电连接至地电位160。霍尔效应开关125进一步包括输出端子。当磁场发生器120靠近霍尔效应开关125时，霍尔效应开关125闭合以输出锁定信号至约束控制模块150。

图4是可以由约束控制模块150执行的示例流程400的流程图。在方框405中，约束控制模块150检测到安全带处于收起位置，以及在方框410中，约束控制模块150检测到乘客已经拉出安全带，例如从卷收器中至少部分地抽出安全带。在判定方框415中，约束控制模块150确定安全带是否已经从卷收器中被完全地抽出。完全地抽出的安全带将表示儿童座椅的存在。如果安全带未被完全抽出，流程400将前进至方框420，其中在车辆正常操作期间卷收器保持解锁。如果安全带被完全抽出，流程400将前进至方框425，其中卷收器被锁定，例如自动锁定卷收器被激活。在方框430中，基于例如安全带被完全地从卷收器抽出、座椅上的重量、以及潜在的其他因素，约束控制模块150将确定存在儿童座椅。如果存在儿童座椅，霍尔效应开关125将输出锁定信号至约束控制模块150。因此，该约束控制模块150将至少部分地基于约束控制模块是否从霍尔效应开关125接收到锁定信号来确定是否存在儿童座椅。在方框435中，约束控制模块150将处理锁定信号，以及在方框440中，约束控制模块(RCM)150将输出命令信号至卷收器，因此使卷收器能够切换至高负荷限制器状态，如方框445所示。在判定方框450中，约束控制模块150将检查座椅是否被解开或者儿童座椅是否被移除。如果是，进程400将返回至方框405。如果儿童座椅和安全带保持不变，进程400将前进至方框455。在方框455中，约束控制模块150将卷收器保持在高负荷限制器状态。进程400将继续执行方框450和方框455直到儿童座椅或安全带的状态改变或者直到车辆被熄火。

通常，描述的计算系统和/或设备可以使用任何数量的计算机操作系统，包括但决不限于各种版本和/或各种变体的福特同步(Ford)操作系统、微软操作系统、Unix操作系统(例如加利福尼亚州的红木海岸甲骨文公司发行的操作系统)、纽约阿蒙克国际商业机器公司发布的AIX UNIX操作系统、Linux操作系统、由加利福尼亚州库比蒂诺的苹果公司发行的Mac OSX和iOS操作系统、由加拿大滑铁卢黑莓公司发布的黑莓OS、以及由谷歌公司和开放手机联盟开发的安卓操作系统。计算设备的示例包括但不限于车载计算机、计算机工作站、服务器、台式机、笔记本电脑、便携式电脑或掌上电脑或一些其他计算系统和/或设备。

计算设备通常包括计算机可执行指令，其中指令可以被一个或多个计算设备(例如以上列出的这些)执行。计算机可执行指令可以从利用不同编程语言和/或技术创建的计算机程序编译或解释，编程语言和/或技术包括但不限于单独或组合的java^TM、C、C++、Visual Basic，java脚本，Perl等。通常，处理器(例如微处理器)例如从存储器、计算机可读介质等接收指令，并且执行这些指令，由此执行一个或多个进程，包括在此描述的一个或多个进程。这些指令和其他数据可以利用不同的计算机可读介质存储和传输。

计算机可读介质(也被称作处理器可读介质)包括任何非易失性(例如有形的)介质，该介质参与提供计算机(例如计算机的处理器)可读的数据(例如指令)。这种介质可以呈现多种形式，包括但不限于，非易失性介质和易失性介质。非易失性介质可以包括，例如，光盘或磁盘以及其他永久存储器。易失性介质可以包括，例如，动态随机存储器(DRAM)，其典型地包含主存储器。这些指令可以通过一种或多种传输介质传输，包括同轴电缆、铜线和光纤，包括包含连接到计算机处理器的系统总线的电线。计算机可读介质的常见形式包括，例如，软盘、可折叠磁盘、硬盘、磁带、其他任何磁介质、CD-ROM、DVD、其他任何光介质、穿孔卡片、纸带、具有孔图案的其他任何物理介质、RAM(随机存取存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电可编程只读存储器)、FLASH-EEPROM(闪速-电可擦除可编程只读存储器)、任何其他存储器芯片或内存盒、或计算机可读的其他任何介质。

在一些示例中，系统元件可以在一个或多个计算设备(例如服务器、个人电脑等)上作为计算机可读指令(例如软件)执行，存储在与之结合的计算机可读介质(例如磁盘、存储器等)中。计算机程序产品可以包含存储在计算机可读介质中用于执行在此描述的功能的指令。

有关在此描述的流程、系统、方法、启发式算法等，应当理解的是，虽然这些流程等的步骤描述为按照一定的顺序排列发生，但是这些流程也可以采用以这里描述的顺序之外的顺序执行描述的步骤实施操作。进一步应当理解的是，某些步骤可以同时执行，可以添加其他步骤，或者可以省略在此描述的某些步骤。换言之，这里的流程的描述用于说明某些实施例的目的，并且不应该以任何方式解释为限制权利要求。

相应地，应当理解的是，以上说明书目的在于解释而非限制。在阅读上面的描述时，除了提供的示例外许多实施例和应用都是显而易见的。本发明的范围应参照所附权利要求以及该权利要求所享有的全部等效范围而确定，而不是参照上面的说明而确定。可以预期的是这里所讨论的技术将出现进一步的发展，并且所公开的系统和方法将结合到这样的未来实施例中。总之，应理解的是本发明能够进行修正和变化。

权利要求书中用到的所有术语是旨在被赋予如本领域技术人员所理解的其通常含义，除非在此作出明确相反的指示。具体地，单数冠词“一”、“该”、“所述”等的使用应当理解为表述一个或多个所示元素，除非作出了与此相反的明确的限制。

提供摘要以容许读者快速确定本技术公开的实质。应该理解的是其不是用于解释或限定权利要求的范围或含义。此外，在前述具体实施方式中，可以看出在各种实施例中各种特征被组合在一起，其目的是简化本公开。然而，该公开方法不应被解释为反映所要求保护的实施例需要比每项权利要求中所明确记载的更多特征的意图。相反地，如下面的权利要求所反映的，发明的主题在于少于单个公开的实施例的全部特征。因此，下面的权利要求书在此结合到具体实施方式中，且每一权利要求都自身作为单独要求保护的主题。