安全带卷收器、安全带装置和带安全带装置的车辆的制作方法

专利名称：安全带卷收器、安全带装置和带安全带装置的车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种搭载在车辆上的安全带卷收器的构筑技术。
背景技术：
一直以来，由对车辆乘员进行约束的安全带(软带)实现对该车辆乘员的保护的安全带装置是公知的。例如下述专利文献1公开了下述安全带卷收器的结构在安全带装置中，通过电动机使卷轴(卷绕轴)转动而进行安全带的卷绕和拉出的安全带卷收器。
而且，通过使电动机转动而切换成经由离合器式传动机构将该电动机的动力传递到卷轴上的传动状态以及解除该传动状态的传动解除状态的安全带卷收器是公知的。
专利文献1特表2003-507252号公报发明内容在设计上述安全带卷收器时，特别要求留意传动机构的传动状态并提高传动解除操作时的可靠性。特别是，当进行传动解除操作时，在传动机构的传动状态不明的情况下，尽管传动机构已处于传动解除状态，但是通过执行传动解除操作，使电动机不必要地转动，由此产生噪音问题。
鉴于上述问题提出本发明，本发明的课题是提供一种在通过使电动机转动而切换成经由离合器式传动机构将该电动机的动力传递到卷轴上的传动状态以及解除该传动状态的传动解除状态的安全带卷收器中，可以有效提高传动机构的传动解除操作可靠性的技术。
为了解决上述课题，构成本发明。本发明典型地能够适用于搭载在机动车等车辆上的安全带卷收器，也可以将本发明应用于搭载在机动车之外的车辆上的安全带卷收器的构筑技术。
本发明的第1发明解决上述课题的本发明第1发明是技术方案1记载的安全带卷收器。
技术方案1记载的安全带卷收器至少包括卷轴、电动机、检测装置、传动机构以及控制装置。
本发明的卷轴构成对安全带进行卷绕和拉出的部件。相对于该卷轴能够进行卷绕和拉出的安全带是佩戴在坐在座椅上的车辆乘员身上的长形安全带，也称作“软带”。典型地，在车辆发生碰撞等对乘员进行约束时，利用安全带对坐在车辆座椅上的车辆乘员进行约束，实现对该车辆乘员的保护。
本发明的检测装置构成对本发明电动机的电动机负荷的相关信息进行检测的检测装置，这里所说的“电动机负荷的相关信息”可以是电动机负荷本身，也可以是与电动机负荷有关的信息。典型地，通过检测电动机电流值而导出电动机负荷。
本发明的传动机构构成可以通过将本发明电动机的动力传递到卷轴上而使卷轴进行卷绕动作和拉出动作的机构。
本发明的控制装置，在进行传动解除操作时，以传递状态判定方式对上述电动机进行转动控制，在该转动控制时，根据检测装置所检测出的信息判定上述传动机构的传递状态。控制装置，当判定传动机构处于传动状态时，为了解除该传动状态而向传动解除方向对上述电动机进行转动控制，当判定传动机构处于传动解除状态时，则维持该传动解除状态。而且，在本发明中，传动机构的传动状态包含一种或多种传递状态。因而，在本发明中，当传动机构处于规定的传动状态时，向传动解除方向对电动机进行转动控制，结果可以过渡到规定传动状态被解除的状态、即传动本身被解除的状态(向卷轴的动力传递被切断的状态)，或者也可以过渡到规定传动状态被解除的状态、即其他传动状态。该控制装置典型地由CPU(运算处理装置、输入输出装置、存储装置、外围装置等)构成。
根据技术方案1记载的安全带卷收器的这种结构，控制装置在进行离合器解除动作时对传动机构的传递状态进行判定，根据该判定结果，以最佳方式开始离合器解除动作，因而能够在适合传动机构的传递状态的所需状态下进行离合器解除动作。由此，尽管离合器已处于关闭(off)状态(传动解除状态)，也可以防止对电动机进行转动控制，并防止因电动机转动而产生噪音。
本发明的第2发明解决上述课题的本发明的第2发明是技术方案2记载的安全带卷收器。
技术方案2记载的安全带卷收器至少包括卷轴、电动机、检测装置、传动机构和控制装置。
本发明的卷轴、电动机、检测装置和传动机构与技术方案1记载的卷轴、电动机、检测装置和传动机构具有相同的结构。
本发明的控制装置具有下述功能，即将传动机构切换到第1传动状态、第2传动状态和传动解除状态，通过向电动机的第1转动方向的电动机转动控制而解除第1传动状态，通过向与电动机的第1转动方向相反的第2转动方向的电动机转动控制而解除第2传动状态。第1传动状态规定为卷轴以相对的高速且低转矩转动的状态，第2传动状态规定为卷轴相对地以低速且高转矩转动的状态。而且，与对第1传动状态和第2传动状态进行比较时的卷轴速度和转矩的相对性有关，例如以第1传动状态为基准时，则在第2传动状态下以比第1传动状态低的速度且比第1传动状态高的转矩，使卷轴进行转动。因此，在本发明中，第1传动状态是卷轴以规定速度和规定转矩进行转动的状态，第2传动状态是能够以比第1传动状态的规定速度低的速度、比第1传动状态的规定转矩高的转矩进行转动的状态。该控制装置典型地由CPU(运算处理装置、输入输出装置、存储装置、外围装置等)构成。
在这种结构的安全带卷收器中，由于传动机构的传递状态不明，传动机构是否处于传动状态不明确，而且在传动状态下，是处于第1传动状态还是处于第2传动状态也不明确。
因此，在本发明中，控制装置如下构成在进行传动解除操作时，以传递状态判定方式对电动机进行转动控制；在进行该转动控制时，根据检测装置所检测出的信息判定传动机构的传递状态。当判定传动机构处于第1传动状态时，控制装置向第1转动方向对电动机进行转动控制。此外，当判定传动机构处于第2传动状态时，控制装置向第2转动方向对电动机进行转动控制。而且，当判定传动机构处于传动解除状态时，控制装置维持该传动解除状态。
根据技术方案2记载的安全带卷收器的这种结构，在进行传动解除操作时，控制装置对传动机构的传递状态进行判定，根据该判定结果进行传动解除操作，通过采用上述结构，能够提高传动机构的与传动解除操作有关的可靠性。即，仅在传动机构处于传动状态时进行解除操作，在传动机构已处于传动解除状态时不进行传动解除操作，由此能够防止与传动解除操作有关的不必要的电动机转动，防止产生噪音。而且，在传动机构已处于传动状态时，在判定处于第1传动状态还是第2传动状态后再进行解除操作，由此能够以适合此时传动状态的所需方式进行解除操作。
本发明的第3发明解决上述课题的本发明的第3发明是技术方案3记载的安全带卷收器。
在技术方案3记载的安全带卷收器中，技术方案3记载的传动机构至少包括电动机侧的驱动齿轮、卷轴侧的从动齿轮、位于这些驱动齿轮与从动齿轮之间的从动装置。该从动装置如下构成将驱动齿轮的转动力传递给从动齿轮，并且使在驱动齿轮向规定转动方向(正转方向或反转方向)转动时的从动齿轮的转动方向在第1传动状态和第2传动状态下相反。该从动装置，通过适当组合各种齿轮及其附带的各种连接器等结构部件，并适当设定该结构部件的数量和配置方式而构成。
根据技术方案3记载的安全带卷收器的这种结构，在传动机构至少包括电动机侧的驱动齿轮、卷轴侧的从动齿轮、位于这些驱动齿轮与从动齿轮之间的从动装置的结构中，能够提高传动机构的与传动解除操作有关的可靠性。
本发明第4发明解决上述课题的本发明第4发明是技术方案4记载的安全带装置。
技术方案4记载的这种安全带装置，至少包括安全带以及技术方案1～3中任一项记载的安全带卷收器。
本发明的安全带是佩戴在坐在座椅上的车辆乘员身上的长形安全带，也称作“软带”。典型地，在车辆发生碰撞等对乘员进行约束时，利用安全带对坐在车辆座椅上的车辆乘员进行约束，实现对该车辆乘员的保护。
根据技术方案4记载的安全带装置的这种结构，提供一种可以提高安全带卷收器的与传动解除操作有关的可靠性的安全带装置。
本发明的第5发明解决上述课题的本发明的第5发明是技术方案5记载的带安全带装置的车辆。
技术方案5记载的带安全带装置的车辆是将技术方案4记载的安全带装置收容在车辆内的收容空间中而构成的车辆，例如车柱内的收容空间、座椅内的收容空间或车辆内的其它部位的收容空间。根据这种结构，提供一种将安全带装置收容在车辆内的收容空间内而构成的车辆，其中所述安全带装置提高了安全带卷收器的与传动解除操作有关的可靠性。
发明效果如上所述，根据本发明，特别是关于安全带卷收器的结构，当进行传动解除操作时，根据由检测装置所获得的电动机的电动机负荷信息，判断传动机构的传递状态，根据该判定结果，进行传动解除操作，采用此结构提供一种能够有效提高传动机构的与传动解除操作有关的可靠性的技术。


图1是表示本发明的“安全带装置”的一个实施例即安全带装置100的结构的视图；图2是表示图1中的安全带卷收器1周围的结构的视图；图3是表示本发明的“安全带卷收器”的一个实施例即安全带卷收器1的一部分的局部分解立体图；图4是表示本发明的“安全带卷收器”的一个实施例即安全带卷收器1的剩余部分的局部分解立体图；图5是在拆除带复位弹簧的锁定件和底部框架的状态下表示图3和4所示例的安全带卷收器的视图；图6是表示离合器齿轮43与过桥齿轮31的配合以及离合器棘爪49与棘轮齿30c的配合的视图；图7用于说明传动齿轮机构52中的传动模式和模式切换，(a)是局部地示意性表示传动切断模式的视图，(b)是局部地示意性表示低减速比传动模式的视图，(f)是局部地示意性表示高减速比传动模式的视图，(c)、(d)和(e)是说明各个模式切换的视图；图8是表示本实施例的安全带卷收器1中的离合器解除处理的流程图。
具体实施例下文将参照附图对本发明实施例进行详细说明。首先将参照图1～7对本发明的一个实施例进行说明。
图1是表示本发明的“安全带装置”的一个实施例即安全带装置100的结构的视图。而且，图2是表示图1中的安全带卷收器1周围的结构的视图。图3是表示本发明的“安全带卷收器”的一个实施例即安全带卷收器1的一部分的局部分解立体图。图4是表示本发明的“安全带卷收器”的一个实施例即安全带卷收器1的剩余部分的局部分解立体图。图5是在拆除带复位弹簧的锁定件和底部框架的状态下表示图3和图4所示例的安全带卷收器的视图。而且，在图3和图4中，通过分别调整图3中的直线X1、X2、X3、X4和图4中的直线Y1、Y2、Y3、Y4，构成该例中的安全带卷收器。而且，图6是表示离合器齿轮43和过桥齿轮(キヤリヤギア)31的配合以及离合器棘爪49和棘轮齿30c的配合的视图。图7说明传动齿轮机构52中的传动模式和模式切换，(a)是局部地示意性表示传动切断模式的视图，(b)是局部地示意性表示低减速比传动模式的视图，(f)是局部地示意性表示高减速比传动模式的视图，(c)、(d)和(e)是说明各个模式切换的视图。
而且，在以下说明中，没有特别限定，“左”、“右”是说明中所使用的图中的“左”、“右”，而且“顺时针方向”、“逆时针方向”是说明中所使用的附图中的“顺时针方向”、“逆时针方向”。
如图1所示，本实施例的安全带装置100是搭载在本发明的“带安全带装置的车辆”即机动车车辆上的车辆用安全带装置，以安全带卷收器1、安全带3、ECU68等为主体构成。而且将输入元件70搭载在车辆上，输入元件70检测与车辆碰撞预测或车辆碰撞发生有关的信息、与该车辆行驶状态有关的信息、与坐在座椅上的车辆乘员的就座位置和体格有关的信息、与周围的交通状况有关的信息、与天气或时区有关的信息等各种信息，并将该检测信息输入给ECU68。该输入元件70的检测信息始终或每隔规定时间传递到ECU68，在安全带装置100等动作控制中使用。
安全带3是用于约束坐在驾驶座即车辆座椅80(对应于本发明中的“座椅”)上的车辆乘员C或解除约束的长形安全带(软带)。该安全带3对应于本发明中的“安全带”。该安全带3从固定在车辆尚的安全带卷收器1拉出，经由设置在车辆乘员C的乘员肩部区域的肩部导向固定器60，通过舌片62而连接在外固定器64上。肩部导向固定器60具有在车辆乘员C的乘员肩部区域中卡定安全带3并进行导向(诱导)的功能。通过将舌片62插入固定在车体上的带扣66中，使该安全带3变成由车辆乘员C佩戴的佩戴状态。而且，在带扣66中内置有带扣开关66a，通过该带扣开关66a检测舌片62已插入该带扣66中(实际上已变成安全带佩戴状态)。
安全带卷收器1是可通过下述卷轴4进行安全带3的卷绕动作和拉出动作的装置，对应于本发明中的“安全带卷收器”。在图1所示的实施例中，该安全带卷收器1安装在车辆B柱82内的收容空间内。
ECU68具有根据从输入元件70输入的信号对以安全带卷收器1为首的各种动作机构进行相关控制的功能，由CPU(运算处理装置)、输入输出装置、存储装置、外围装置等构成。特别是在本实施例的说明中，该ECU68进行与安全带卷收器1的下述电动机32有关的控制。具体地说，ECU68通过对供给到电动机32的电磁线圈的电流供给量和电流供给方向进行控制，使电动机轴的转速和转动方向可变。该ECU68对应于本发明的“控制装置”。
而且，如图2所示，用于直接检测与卷轴4的转动有关的的信息的检测传感器54搭载在安全带卷收器1上。在本实施例中，ECU68根据该检测传感器54所检测出的检测信息对电动机32进行控制。作为检测传感器54的检测信息，能够适用于卷轴4的转动动作有无、转角、转动方向、转速、转动量等。作为该检测传感器54，可以使用霍尔传感器、电位器、光断续器等传感器。而且，本实施例的电动机32的驱动如下构成由ECU68根据由电动机电流检测计69所检测出的电动机电流值进行控制。该电动机32的动力经由下述传动齿轮机构52和传动模式切换机构53传递到卷轴4上。
下文对本实施例的安全带卷收器1的详细结构进行说明。
如图3和图4所示，该实施例的安全带卷收器1包括“コ”字状的底部框架2。用于卷绕对乘员进行约束的安全带3的卷轴4可转动地设置在该底部框架2内。在底部框架2一侧的外侧设置由锁定机构以及弹簧机构构成的带复位弹簧的锁定件5，其中该锁定机构在因车辆发生碰撞等而产生车辆规定减速度以上的较大减速度时工作，以阻止卷轴4沿安全带拉出方向α转动，该弹簧机构始终沿安全带卷绕方向对卷轴4施力。虽然图中没有详细明示，但是这些锁定机构和弹簧机构采用现有公知的锁定机构和弹簧机构。
预张紧器6设置在底部框架2的与带复位弹簧的锁定件5相反一侧的外侧，该预张紧器6在车辆产生较大减速度时工作，使卷轴4沿带卷绕方向β转动而对安全带(图1和图2中的安全带3)进行卷绕，消除该安全带和乘员之间的松弛部分。
扭杆7与卷轴4同轴设置，且贯通该卷轴4内，扭杆7的一端部7a可一体转动地花键配合在卷轴4上。扭杆7的另一端部7b可一体转动地花键配合在盘状的连接器8的未图示的配合部上(图3中，与扭杆7同轴地设置在另一端部7b一侧的面上)。在连接器8的与扭杆7相反一侧的面上，与扭杆7同轴地设置有花键轴8a，该花键轴8a可一体转动地配合在连接部件9的未图示的花键槽(图3中，与扭杆7同轴地设置在花键轴8a一侧的面上)内。
圆柱部9a与扭杆7同轴地设置在连接部件9的与连接器8相反一侧的面上，环状的第1分离器10配合在圆柱部9a上。此时，相同数量的轴承销11分别可转动地配合在设置于第1分离器10一侧的多个(图中为4个)轴向槽10a内，并且相同数量的轴承销12分别可转动地配合在设置于第1分离器10另一侧的多个(图中为4个)轴向槽10b内，通过上述轴承销11、12可以使第1分离器10相对于圆柱部9a进行转动。花键轴部9b与圆柱部9a连续且与扭杆7同轴地设置在连接部件9上，该花键轴部9b配合在与扭杆7同轴地设置于行星齿轮架(キヤリヤ)13内周面上的花键槽部13a中，连接部件9和行星齿轮架13可一体转动。
花键轴13b与扭杆7同轴地设置在行星齿轮架13的与扭杆7相反一侧的面上，花键轴13b可一体转动地贯通下述过桥齿轮31的花键槽孔31b，并且可一体转动地配合在带复位弹簧的锁定件5中锁定机构的锁定基座14的未图示的花键槽孔(图4中，与扭杆7同轴地设置在花键轴13b一侧的面上)内。该锁定基座14可以采用现有公知的锁定基座14，可摆动地支撑在锁定基座14的棘爪支撑部上的棘爪14a在锁定机构工作时摆动并与底部框架2的齿2a齿合，从而阻止锁定基座14在安全带拉出方向上的转动。因而，通过上述扭杆7在锁定机构工作时扭转变形，来吸收缓冲因乘员惯性而受到的来自安全带(图1和图2中的安全带3)的冲击能量。
利用4个安装螺钉16将保持器15安装在底部框架2的与设置有预张紧器6的一侧相反一侧的内侧。将环状的保持器轴承17配合固定在该保持器15的大径孔15a上。将连接部件9的圆柱部9a可转动地支撑在该保持器轴承17上。
环状的中心部件18的内周面18a通过轴承销11、12可相对转动地配合在第1分离器10的外周上。该中心部件18，通过其台阶部18b与齿轮19的3个爪19a啮合而固定在齿轮19上。在齿轮19上设置了环状的外齿19b，并且在齿轮19上还设置了沿径向(图3所示状态下的上下方向)一边引导一边可移动地保持下述太阳轮20的导向部19c。
太阳轮20的中心孔20a配合在中心部件18的第2外周面18c上。此时，中心孔20a的直径设定得比第2外周面18c的直径大，并且太阳轮20设计得相对于第2外周面18c产生偏心，也就是相对于齿轮19的外齿19b产生偏心。太阳轮20可沿径向相对移动地保持在齿轮19的导向部19c上。因此，使得中心部件18、齿轮19和太阳轮20一体转动，并且将太阳轮20设置成可相对于齿轮19沿径向(图3中的上下方向)相对移动。在齿轮19和太阳轮20之间设置有一对弹簧21和顶簧22，通过一对弹簧21可以抑制太阳轮20和齿轮19在径向上的相对移动。
第2分离器23配合在该太阳轮20的外周面20b上。此时，相同数量的轴承销24可转动地配合在设置于第2分离器23一侧的多个(图中示例为12个)轴向槽23a内，通过这些轴承销24可使第2分离器23相对于太阳轮20的外周面20b转动。而且，第2分离器23通过轴承销24可相对转动地配合在环状的行星齿轮25的中心孔25a内。
行星齿轮25的外周面上设置了外齿25b，轴向贯通的多个(图中示例为22个)孔25c在圆周方向上以交错状贯穿设置在行星齿轮25的侧面上。而且，环状的衔铁(リフタ)26设置在行星齿轮架13和行星齿轮25之间。在衔铁26的侧面上还分别与各个孔25c对齐地在圆周方向上以交错状贯穿设置有孔26a，该孔26a与行星齿轮25的孔25c数量相同并沿轴向贯通。行星齿轮25和衔铁26分别被设置成，孔25c、26c配合在突出轴13c(如图5所示)上，突出轴13c在行星齿轮架13的与花键轴13b相反一侧的面上沿轴向与孔25c、26c对应地直立设置。此时，如图5所示，各孔25c的直径被设定得比各个突出轴13c的直径大，而且，各孔25c可相对移动地与各个突出轴13c间隙配合。此外，在行星齿轮25的与行星齿轮架13相反一侧的面上设置有环形的减速板27，利用孔27a和行星齿轮架13的突出轴13c将该减速板27铆接在行星齿轮架13上。因此，行星齿轮25和衔铁26位于行星齿轮架13和减速板27之间，并且行星齿轮25与行星齿轮架13的中心轴也就是扭杆7的中心轴产生偏心。
第三分离器28配合在行星齿轮架13的外周面13d上。此时，数量相同的轴承销29分别可转动地配合在设置于第3分离器28一侧的多个(图中示例为30个)轴向槽28a内，通过这些轴承销29可以使第3分离器28相对于行星齿轮架13的外周面13d转动。而且，第3分离器28通过轴承销29可相对转动地配合在环状的内齿轮30的中心孔30a内。
在内齿轮30上，在其中心孔30a的保持器15一侧设置了环状的内齿30b。与行星齿轮架13相配合的第3分离器28在配合到中心孔30a中时，行星齿轮25处于该环状内齿30b内与该环状内齿30b的中心产生偏心的位置上，并且行星齿轮25的一部分外齿25b与这些内齿30b的一部分局部地啮合。此外，在内齿轮30上，在其中心孔30a的保持器15一侧设置了环状的棘齿30c。
环状的过桥齿轮31与内齿轮30的锁定基座14一侧邻接，并与内齿轮30同心即与扭杆7同心地设置。在过桥齿轮31的外周面上设置了外齿31a，并且在过桥齿轮31的中心部上贯穿设置了花键槽孔31b。行星齿轮架13的花键轴13b贯通配合在花键槽孔31b上，由此行星齿轮架13和过桥齿轮31可一体转动。
产生付与卷轴4的转动转矩的电动机32，在保持器15外侧由安装螺钉33安装在预张紧器6的上方位置上。该电动机32的电动机转动轴32a贯通保持器15的贯通孔15b并进入保持器15内，转动传递部件34可一体转动地安装在保持器15内的电动机转动轴32a上。转动传递部件34可一体转动地花键配合在圆盘状的电动机齿轮35的未图示的配合部(图1中，与电动机转动轴32a同轴地设置在转动传递部件34一侧的面上)。
电动机齿轮35包括环状的大径的第1外齿35a、环状的小径的第2外齿35b、转动轴35c。该电动机齿轮35的转动轴35c可转动地支撑在由安装螺钉36安装在保持器上的保持器罩37的轴承部(图4中，与转动轴35c同轴且与电动机转动轴32a同轴地设置在电动机齿轮35一侧的面上)上。此外，电动机齿轮35的第1外齿35a与齿轮19的外齿19b啮合，并且第2外齿35b啮合在后述第1接触齿轮41的外齿41a上。
上导向板38和下导向板39相互叠合并由安装螺钉40安装在保持器15上。此时，由设置在下导向板39上的台阶部39a、39b，在叠合后的上导向板38和下导向板39之间的中间部分形成规定的间隙。将第1接触齿轮41、第2接触齿轮42和离合器齿轮43设置在该间隙内。
第1接触齿轮41的外周面上具有外齿41a，并且其中心部上具有截面为六边形的配合孔41b。第2接触齿轮42的外周面上具有直径比外齿41a小的外齿42a，并且其中心部上具有截面为六边形的配合轴42b。通过使第2接触齿轮42的配合轴42b与第1接触齿轮41的配合孔41b配合，在同心轴上、能够一体转动并具有规定间隙地组合第1和第2接触齿轮41、42，并且由未图示的转动轴可转动地支撑在上导向板38和下导向板39上。
离合器齿轮43具有直径与外齿42a几乎相同的外齿43a，第2接触齿轮42的外齿42a和离合器齿轮43的外齿43a啮合。该离合器齿轮43可转动地支撑在离合器齿轮轴44上，并且离合器齿轮轴44能够被沿着设置于上导向板38上的圆弧状导向孔38a和设置于下导向板39上的圆弧状导向孔39c引导而进行移动。两个导向孔38a、39c在轴向上对齐，并且两个导向孔38a、39c的圆弧被设定为以第1和第2接触齿轮41、42的转动轴为中心的圆的圆弧。因而，在始终与第2接触齿轮42啮合的状态下，离合器齿轮43一边以离合器齿轮轴44为中心自转，一边在第2接触齿轮42的外周上公转。此外，通过离合器齿轮43这样进行公转，当到达图4所示的位置时，与过桥齿轮31的外齿31a啮合。
在第1和第2接触齿轮41、42之间的间隙内设置了U字型的离合器弹簧45。该离合器弹簧45可以通过将其弯曲部45a可相对转动地支撑在突出轴(未图示)上而以第2接触齿轮42的转动轴为中心进行转动，其中，该突出轴沿轴向朝第1接触齿轮41突出地设置在第2接触齿轮42上。此时，弯曲部45a以规定的摩擦力与第2接触齿轮42的突出轴摩擦配合，当第2接触齿轮42和离合器弹簧45之间的相对转动力超过规定的摩擦力时，则离合器弹簧45相对于第2接触齿轮42一边进行滑动一边相对转动。
离合器弹簧45的一对前端部45b弹性地夹持突出轴(未图示)，该突出轴沿轴向朝下导向板39突出地设置在离合器齿轮43上。而且，由树脂制成的马蹄形的滑动部件46设置在离合器弹簧45和第2接触齿轮42之间。该滑动部件46抑制离合器弹簧45和第2接触齿轮42相对滑动时的磨损，并且使其滑动稳定。
在上导向板38和下导向板39上设置了“コ”字型的离合器臂47，该离合器臂47具有两个侧壁47a、47b以及连接这两个侧壁47a、47b的连接部47c。此时，以两个侧壁47a、47b夹持上导向板38和下导向板39，并且使分别贯穿设置在两个侧壁47a、47b上的支撑孔与分别突出设置在上导向板38和下导向板39上的支撑轴配合，从而将离合器臂47可相对转动地支撑在上导向板38和下导向板39上(在图4中，仅表示了一个侧壁47a的支撑孔47d和上导向板38的支撑轴38b，虽然未图示其它支撑孔和支撑轴，但是在以下说明中，分别由47d和38b表示未图示的支撑孔和支撑轴)。
而且，离合器臂47的两个侧壁47a、47b的右端47e，都可以与离合器齿轮轴44抵接。而且，形成与离合器齿轮轴44配合的圆弧状的配合凹部47f。此外，在离合器臂47的侧壁47a上贯穿设置了棘爪限制孔47g。此外，在两侧壁47a、47b的左端分别设置了止动配合部47h。在离合器臂47顺时针方向转动时，这些止动配合部47h能够与设置在上导向板38和下导向板39上的止动轴抵接(在图4中，仅表示了上导向板38的止动轴38d，虽然没有表示下导向板39的止动轴，但是在以下说明中，未图示的下导向板39的止动轴也由38d表示)。
弹簧48收缩设置在离合器臂47的连接部47c和上导向板38的弹簧支撑部38e之间。通过该弹簧48始终向图5所示的非工作状态的方向、即顺时针方向对离合器臂47施力。在图5所示的离合器臂47的非工作状态(初期状态)下，离合器臂47由弹簧48保持在止动配合部47h与止动轴38d配合的位置上，阻止离合器臂47继续向顺时针方向转动。而且，离合器臂47，克服弹簧48的作用力，以上导向板38和下导向板39的支撑轴为中心，向图6的逆时针方向转动，当连接部47c与上导向板38和下导向板39的各个上边缘38c、39d抵接(下述图7(d)所示的状态)，则阻止离合器臂47继续向逆时针方向转动。
离合器棘爪49可转动地设置在保持器15上。此时，该离合器棘爪49一端侧的圆弧状支撑部49a可转动地支撑在保持器15的圆弧状的支撑凹部15c内。离合器棘爪49另一端侧形成有卡爪49b，该卡爪49b，当处于图6所示的位置时，能够与内齿轮30的棘齿30c配合，而且，当位于图5所示的位置时，则不能配合。而且，在离合器棘爪49上设置有圆柱状的突出轴49c，该突出轴49c贯通两侧壁47a的棘爪限制孔47g地进行设置。如图3所示，突出轴49c的直径设定得比棘爪限制孔47g的直径小很多，突出轴49c能够在棘爪限制孔47g的区域内移动。即，由棘爪限制孔47g限制离合器棘爪49的转动。
而且，在下导向板39上设置了止动弹簧50。此时，如图3所示，该止动弹簧50由固定螺钉51螺钉固定在下导向板39上。而且，止动弹簧50一端侧的圆弧状b卡定在离合器棘爪49的突出轴49c上，并且另一端侧形成几乎弯曲成90度的弯曲形状的导向部50c。此外，支撑部50a和导向部50c之间形成推压部50d。
而且，如图5所示，在装配完的安全带卷收器1中，在离合器臂47的非工作状态下，该止动弹簧50的推压部50d与形成在离合器臂47的一个侧壁47b上的角部47j抵接。由此，离合器臂47通过止动弹簧50的推压部50d向逆时针方向施力，相反，离合器弹簧50通过离合器臂47的角部47j限制在图5所示的位置上。
在该示例的安全带卷收器1中，由行星齿轮架13、中心部件18、齿轮19、太阳轮20、第2分离器23、行星齿轮25、衔铁26、第3分离器28、内齿轮30、过桥齿轮31、电动机齿轮35、第1接触齿轮41、第2接触齿轮42、离合器齿轮43和离合器齿轮轴44等，构成将电动机32的转动转矩传递到卷轴4上的传动齿轮机构52。
而且由离合器齿轮轴44、离合器弹簧45、离合器臂47、弹簧48、离合器棘爪49和止动弹簧50等构成如下所述对传动齿轮机构52所设定的3种传动模式进行切换的传动模式切换机构53。此外，由传动齿轮机构52和所述传动模式切换机构53，构成将电动机32的转动减速传递给卷轴4的减速机构。该减速机构或传动齿轮机构52相当于本发明中的“传动机构”。
下文对传动齿轮机构52所设定的3种传动模式进行说明。
(1)传动切断模式传动切断模式是电动机32没有被驱动，卷轴4和电动机32之间的动力传递被切断的模式(非工作状态也就是初期状态)。在该传动切断模式中，如图7(a)(图5所示的状态也是传动切断模式)所示，传动模式切换机构中的离合器齿轮轴44设定在与导向孔38a、39c的右端抵接的位置上，离合器齿轮43设定在未与过桥齿轮31啮合的位置。由此，切断离合器齿轮43和过桥齿轮31之间的转矩传递路径(后述的高速且低转矩传递路径)。
而且，由弹簧48将离合器臂47的止动配合部47h保持在与止动轴38d配合的位置上。在离合器臂47的这种状态下，止动弹簧50的推压部50d与离合器臂47的角部47j抵接，由该推压部50d沿逆时针方向对离合器臂47施力，并且止动弹簧50由离合器臂47定位在图示位置上。此外，由离合器臂47的棘爪限制孔47g的内周缘推压离合器棘爪49的突出轴49c，离合器棘爪49的卡爪49b未与内齿轮30的棘齿30c配合，内齿轮30自由转动。由此，切断电动机齿轮35和行星齿轮架13之间的转矩传递路径(如下所述，低速且高转矩传递路径)。因而，在传动切断模式下，卷轴4和电动机32相互不连接。
(2)低减速比传动模式低减速比传动模式是电动机32沿安全带卷绕方向(逆时针方向)转动(下文称作正转)而设定的高速且低转矩传递模式(高速模式)。在该低减速比传动模式中，如图7(b)所示，与传动切断模式相同，离合器棘爪49的卡爪49b未与内齿轮30的棘齿30c啮合，内齿轮30变为自由转动，低速且高转矩传递路径被切断。
另一方面，传动模式切换机构53中的离合器齿轮轴44与离合器臂47的两侧壁47a、47b的右端47e抵接，离合器齿轮43与过桥齿轮31啮合。因而，虽然离合器齿轮43和行星齿轮架13通过过桥齿轮31相连，对电动机32的转动进行减速并传递，但是被设定为其该减速比小于下述高减速比传动模式的减速比的高速且低转矩传递路径。即，电动机32通过电动机转动轴32a、转动传递部件34、电动机齿轮35的第2外齿35b、第1接触齿轮41、第2接触齿轮42、离合器齿轮43、过桥齿轮31、行星齿轮架13、连接部件9、连接器8以及扭杆7而连接到卷轴4上。由此，设定了低减速比传动模式。在该低减速比传动模式中，电动机32的驱动被高速且低转矩地传递到卷轴4上，从而可以迅速卷绕安全带。
(3)高减速比传动模式高减速比传动模式是电动机32反转而设定的低速且高转矩传递模式(高减速比模式低速模式)。在该高减速比传动模式中，如图7(e)所示，离合器齿轮43与过桥齿轮31分离，高速且低转矩传递路径被切断。
另一方面，离合器棘爪49的卡爪49b与内齿轮30的棘齿30c配合(变成图6明确表示的状态)。内齿轮30阻止因电动机32的转动转矩引起的转动。因而，齿轮19和行星齿轮架13通过太阳轮20和行星齿轮25相连，电动机32的转动被传递到行星齿轮架13。此时，利用由行星齿轮架13、太阳轮20、行星齿轮25和内齿轮30构成的行星齿轮机构，通过将电动机32的转动转换为行星齿轮25的转动而大大减速并传递到行星齿轮架13上，其减速比大于上述低减速比传动模式的减速比。由此，设定了低速且高转矩传递路径。即，电动机32通过电动机转动轴32a、转动传递部件34、电动机35的第1外齿35a、齿轮19、太阳轮20、行星齿轮25、行星齿轮架13、连接部件9、连接器8以及扭杆7连接到卷轴4上。由此，设定为高减速比传动模式。在该高减速比传动模式下，电动机32的驱动被低速且高转矩地传递到卷轴4上，因而可以比较有力地、即以较高的带张力卷绕安全带。
这些传动切断模式、低减速比传动模式、高减速比传动模式之间的传动模式切换，由传动模式切换机构53进行。此时，传动模式切换机构53的动作由电动机32的驱动控制，并且此时电动机32的驱动由ECU68根据电动机电流检测计(图2中的电动机电流检测计69)所检测出的电动机电流进行控制。
(4)传动切断模式→低减速比传动模式的传动模式切换当电动机32从图7(a)所示的传动切断模式状态正转时，则电动机32的正转传递到电动机齿轮35上，电动机齿轮35逆时针转动。首先，通过电动机齿轮35的逆时针转动使齿轮19减速并沿时针方向转动。此时，与传动切断模式状态，离合器棘爪49的卡爪49b未与内齿轮30的棘齿30c配合，内齿轮30变为自由转动，低速且高转矩传递路径被切断。
另一方面，电动机齿轮35的逆时针方向转动，通过电动机齿轮35的第2外齿35b使第1接触齿轮41减速并沿顺时针方向转动。虽然通过该第1接触齿轮41的转动使第2接触齿轮42也沿相同方向一体转动，但是离合器弹簧45也通过摩擦配合而以第2接触齿轮42的转动轴为中心沿相同方向一体转动。由此，离合器齿轮43沿接近过桥齿轮31的方向移动。该离合器齿轮43的移动是通过使离合器齿轮轴44沿导向孔38a、39c移动而实现的。而且，通过第2接触齿轮42的转动使离合器齿轮43向逆时针方向转动。
如图7(b)所示，离合器齿轮43移动，当离合器齿轮轴44与离合器臂47的两侧壁47a、47b的右端47e抵接时，则离合器齿轮轴44和离合器齿轮43的移动停止。此时，由于两侧壁47a、47b的右端47e在图7(b)中从左下方朝右上方倾斜，所以与右端47e抵接后的离合器齿轮轴44沿着离合器臂47逆时针转动的方向对该右端47e进行推压。但是，此时，离合器齿轮轴44对离合器臂47的推压力比较小，由该力使离合器臂47沿逆时针方向转动的转矩比弹簧48产生的使离合器臂47沿顺时针方向转动的转矩小，所以离合器臂47不转动。
离合器齿轮43在该停止位置与过桥齿轮31啮合。于是，从传动齿轮机构52的传动切断模式向低减速比传动模式的传动模式进行切换。传动齿轮机构52被设定为低减速比传动模式。
(5)低减速比传动模式→传动切断模式的传动模式切换相反，当从图7(b)所示的低减速比传动模式向图7(a)所示的传动切断模式进行切换时，将电动机32的转动方向从正转切换到反转。由此，通过与从上述传动切断模式向低减速比传动模式的传动模式切换相反的动作，切断卷轴4和电动机32之间的动力传递。此时，电动机32的转动方向是用于从低减速比传动模式切换为传动切断模式的电动机转动控制方向，对应于本发明中的“第1转动方向”和“传动解除方向”。
(6)低减速比传动模式→高减速比传动模式的传动模式切换当电动机32从图7(b)所示低减速比传动模式进一步正转而迅速卷绕安全带，消除安全带3的松弛时，则卷轴4的安全带卷绕阻力即安全带负荷增大。于是，由于该带负荷增大，供给到电动机32的电动机电流增大，电动机32的转动转矩增大。因而，离合器齿轮轴44对离合器臂47的推压力变大，但是当该力使离合器臂47沿逆时针方向转动的转矩大于弹簧48使离合器臂47沿顺时针方向转动的转矩时，则如图7(c)所示，离合器臂47沿逆时针方向转动。于是，由于离合器臂47的角部47j向上方也就是与止动弹簧50的推压部50d分离的方向移动，所以止动弹簧50的推压部50d也向上方移动。当止动弹簧的推压部50d与离合器齿轮轴44抵接时，则离合器臂47的角部47j与止动弹簧50的推压部50d分离。
而且，通过离合器臂47的逆时针转动，由弹簧48产生的离合器臂47对突出轴49c的推压力变得比由止动弹簧50产生的突出轴49c对离合器臂47的反向推压力小。于是，通过止动弹簧50使离合器棘爪49沿顺时针方向转动。离合器棘爪49的卡爪49b处于能够与内齿轮30的棘齿30c配合的位置。然而，该电动机正转时，由于内齿轮30沿逆时针方向转动，所以卡爪49b和棘齿30c相互未配合。
当离合器臂47进一步沿逆时针方向转动时，如图7(d)所示，离合器棘爪49的突出轴49c与离合器臂47的棘爪限制孔47g的内周缘分离，并且由于离合器齿轮轴44与导向孔38a、39c的左端抵接，所以该离合器齿轮轴44的移动停止，离合器臂47的逆时针方向转动停止，而且离合器齿轮轴44与配合凹部47f配合。
当电动机电流检测计69所检测出的电动机电流值超过阈值即设定电流值时，则控制装置使电动机32暂时停止并反转。于是，如图7(e)所示，由于第1和第2接触齿轮41、42也沿与上述相反的逆时针方向转动，所以内齿轮30沿逆时针方向转动，离合器棘爪49的卡爪49b和内齿轮30的棘齿30c配合。然后，离合器弹簧45也逆时针方向转动，离合器齿轮轴44沿导向孔38a、39c向与离合器臂47分离的方向移动，并从配合凹部47f中脱出。当离合器齿轮轴44与配合凹部47f分离时，则离合器齿轮43向与过桥齿轮31分离的方向移动，解除离合器齿轮43和过桥齿轮31的啮合。而且，一旦离合器齿轮轴44从配合凹部47f中脱出，则使离合器臂47沿逆时针转动的方向上的推压力变小。因而，通过弹簧48使离合器臂47沿顺时针方向转动，其棘爪限制孔47g的内周缘与离合器棘爪49的突出轴49c抵接。此时，即使棘爪限制孔47g的内周缘与离合器棘爪49的突出轴49c抵接，由于离合器棘爪49的卡爪49b与内齿轮30的棘齿30c配合，因而离合器臂47不再继续沿顺时针方向转动，在该位置停止。
这样一来，从传动齿轮机构52的低减速比传动模式向高减速比传动模式进行传动模式切换。传动齿轮机构52被设定为高减速比传动模式。在该高减速比传动模式下，如图7(f)所示，离合器齿轮轴44进一步移动，与导向孔38a、39c的右端抵接并停止，离合器齿轮轴44、离合器齿轮43和离合器弹簧45也回复到初期状态。
而且，如上所述，本实施例的传动齿轮机构52形成下述结构在电动机32一侧的驱动齿轮即电动机齿轮35(构成本发明中的“驱动齿轮”)和卷轴侧的从动齿轮即行星齿轮架13(构成本发明中的“从动齿轮”)之间，设置由齿轮19、太阳轮20、行星齿轮25、第1接触齿轮41、第2接触齿轮42、离合器齿轮43等组成的从动装置(对应于本发明中的“从动装置”)。该从动装置如下构成将电动机齿轮35的转动力传递给行星齿轮架13，并且使电动机齿轮35向规定的转动方向(正转方向或反转方向)转动时的行星齿轮架13的转动方向在低减速比传动模式和高减速比传动模式下相反。
(7)高减速比传动模式→(低减速比传动模式)→传动切断模式的传动模式切换从图7(f)所示的高减速比传动模式状态向图7(a)所示传动切断模式状态进行切换时，首先将电动机32的转动方向从反转切换到正转。由此，通过与上述低减速比传动模式→高减速比传动模式的传动模式切换相反的动作，向图7(b)所示的低减速比传动模式进行切换。此时，电动机32的转动方向是用于解除高减速比传动模式并过渡到其它模式的电动机转动控制方向，对应于本发明中的“与第1转动方向相反的第2转动方向”以及“传动解除方向”。从图7(b)所示的低减速比传动模式进一步将电动机32的转动方向从正转切换到反转，从而切换卷轴4和电动机32之间的动力传递，切换为图7(a)所示的传动切断模式状态。
因而，本实施例的传动齿轮机构52的设定，由ECU68对电动机32实行的转动控制进行切换。
具体而言，关于低减速比传动模式，通过向正转方向对电动机32进行转动控制而从传动切断模式向低减速比传动模式进行切换，以继续该低减速比传动模式；另一方面，通过向反转方向对电动机32进行转动控制而从低减速比传动模式向传动切断模式进行切换，以解除该低减速比传动模式。
关于高减速比传动模式，通过将电动机32控制到反转方向而从低减速比传动模式向高减速比传动模式切换，以继续该高减速比传动模式；另一方面，通过将电动机32控制到正转方向而从高减速比传动模式向低减速比传动模式切换，以解除该高减速比传动模式。
在通过切换电动机32的转动方向而切换传动齿轮机构52的设定而构成的安全带卷收器中，进行离合器解除动作时，传动齿轮机构52处于何种传递状态不明，因而必须向哪个方向对电动机32进行转动控制不明确。此时，存在不能进行所希望的离合器解除动作的问题。而且，例如尽管离合器已处于关闭状态(传动解除状态)，却仍然可能会对电动机32进行转动控制而使电动机进行不必要的转动，由此产生噪音问题。
为了解决该问题，在本实施例的安全带卷收器1中，ECU68如下构成在进行离合器解除动作时判定传递状态，根据该判定结果，以最佳方式开始离合器解除动作。
参照图8对具体显示本结构的本实施例的“离合器解除处理(传动解除处理)”进行说明。由ECU68执行该离合器解除处理。
在图8所示的离合器解除处理中，首先由步骤S10，以可传递状态方式也就是未切换传递状态程度的低驱动力对电动机32进行转动控制。该转动控制对应于本发明中的“以传递状态判定方式进行转动控制”。
由步骤S20，对在步骤S10中使电动机32转动时的电动机电流值进行检测(测量)。该电动机电流值，由图2中的电动机电流检测计69进行检测。
在步骤S30，对在步骤S20中检测出的电动机电流值与预先设定的规定值(阈值)进行比较。具体而言，当在步骤S20所检测的电流值在规定值以上时，电动机负荷相对较高，则判定离合器处于开启(on)状态(低减速比传动模式或高减速比传动模式)；当该电动机电流值不足规定值时，判定离合器处于关闭状态(传动切断模式)。即，在本实施例中，电动机电流检测计69是对与电动机32的电动机负荷有关的信息进行检测的检测装置，对应于本发明的“检测装置”。
当判定离合器处于开启状态时(步骤S30中为是)，进行步骤S40的离合器解除控制，另一方面，当判定离合器处于关闭状态时(步骤S30中为否)，则结束离合器解除控制，继续保持传动切断模式。在步骤S40的离合器解除控制中，首先判定在步骤S20中检测出的电动机电流值是与低减速比传动模式对应的较低值还是与高减速比传动模式对应的较高值。当判定是低减速比传动模式时，在反转方向上对电动机32进行转动控制，进行该低减速比传动模式的解除操作；当判定是高减速比传动模式时，在正转方向上对电动机32进行转动控制，进行该高减速比传动模式的解除操作。
如上所述，在本实施例中，ECU68如下构成将传动齿轮机构52切换为低减速比传动模式、高减速比传动模式和传动切断模式，并且通过电动机向反转方向的电动机转动控制来解除低减速比传动模式，通过电动机向正转方向的电动机转动控制来解除高减速比传动模式，在进行传动解除操作时，以传递状态判定方式对电动机32进行转动控制，当进行该转动控制时，根据电动机电流检测计69所检测出的信息，判定传动齿轮机构52的传递状态，当判定传动齿轮机构52处于低减速比传动模式时，向反转方向对电动机32进行转动控制，当判定传动齿轮机构52处于高减速比传动模式时，向正转方向对电动机32进行转动控制，当判定传动齿轮机构52处于传动切断模式时，维持该传动切断模式。
通过采用这种离合器解除处理，能够以适合传动齿轮机构52传递状态的所需方式进行离合器解除动作。而且，例如尽管离合器已处于关闭状态(传动解除状态)，也能够防止对电动机32进行转动控制，从而可以防止因电动机转动产生噪音。
此外，在该示例的安全带卷收器1中，对安全带3设定了以下7种安全带模式。此时，由电动机控制装置对电动机32进行控制，从而进行各种安全带模式的设定。
(1)安全带收容模式安全带收容模式是不使用安全带3而将安全带3完全卷绕在卷轴4上的状态的安全带模式。在该安全带收容模式中，安全带卷收器1设定为，电动机32未被驱动，并且传动齿轮机构52处于传动切断模式。而且，电动机32的消耗电力为0。
(2)安全带拉出模式安全带拉出模式是为了佩戴安全带3而从卷轴4拉出安全带的状态的安全带模式。同样地，即使在该安全带拉出模式中，安全带卷收器1也发定为传动切断模式。因而，能够以较小的力将安全带3拉出。此时，电动机3未被驱动，消耗电力为0。
(3)调节用安全带卷绕模式调节用安全带卷绕模式是将安全带3拉出并将舌片插入扣合到带扣内，当带扣开关开启(ON)后，为了将安全带3佩戴到乘员身上，在对拉出的安全带3的多余部分进行卷绕的状态以及安全带3的正常佩戴状态(此时，带扣开关变为开启状态)下，乘员移动，安全带3拉出规定量后，乘员再次坐到标准位置上时，为卷绕拉出的安全带3的状态的安全带模式。在该调节用安全带卷绕模式中，安全带卷收器1被设定为，沿安全带卷绕方向驱动电动机32，且传动齿轮机构52处于低减速比传动模式。因而，以低转矩迅速卷绕安全带3，产生非常弱的规定带张力时，电动机32停止，在适于乘员佩戴的状态下佩戴安全带3。
(4)正常佩戴模式(舒适模式)正常佩戴模式(舒适模式)是在调节用安全带卷绕模式结束后设定的、安全带3在正常佩戴状态下的安全带模式。在正常佩戴状态下，安全带卷收器1被设定为，未驱动电动机32，且传动齿轮机构52处于传动切断模式。因而，由于仅在安全带3上产生非常弱的带张力，即使佩戴了安全带3，乘员也不会产生压迫感。而且，消耗电力为0。
(5)警报模式警报模式是在车辆以正常佩戴模式行驶的过程中检测出驾驶员打瞌睡或车辆行进方向前方存在障碍物，则通过反复规定次数卷绕安全带3向驾驶员发出警报的状态下的安全带模式。在该警报模式中，安全带卷收器1被设定为，反复对电动机32进行驱动。因而，由于安全带3上非常强的带张力(比下述紧急模式的带张力小)和非常小的带张力反复施加在乘员身上，以促使驾驶员注意打瞌睡或车辆行进方向前方的障碍物。
(6)紧急模式紧急模式是在车辆以正常佩戴模式行驶的过程中，车辆与障碍物等碰撞危险性较高时设定的安全带模式，由以下2个阶段构成。
(i)初期阶段在紧急模式的初期阶段，安全带卷收器1使电动机32正转。于是，传动齿轮机构52从传动切断模式设定为低减速比传动模式。因而，以低转矩迅速卷绕安全带3，迅速消除安全带3的松弛部分。
(ii)后期阶段当在上述初期阶段消除安全带3的松弛部分时，则在该初期阶段之后进入紧急模式的后期阶段。在该后期阶段，由于安全带3的张力也就是安全带负荷增大很多，因而电动机电流增大。当电动机电流检测计69所检测出的电动机电流值增大至设定电流值时，电动机32停止转动，进行反转。于是，传动齿轮机构52从低减速比传动模式设定为高减速比传动模式。因此，以高转矩卷绕安全带3，以非常大的带张力对乘员进行约束。
(7)收容用安全带卷绕模式收容用安全带卷绕模式是为了解除安全带3的佩戴将舌片从带扣中拔出而使带扣开关关闭时，为了使安全带3变成收容状态而完全卷绕的状态下的安全带模式。在该收容用安全带卷绕模式中，由于控制装置使电动机32正转，传动齿轮机构52被设定为低减速比传递模式。因此，以低转矩将所拉出的安全带3迅速卷绕到卷轴4上。
在完全卷绕了安全带3且产生非常弱的带张力时，电动机32停止转动。接着，电动机32稍微反转，传动齿轮机构52从低减速比传递模式设定为传动切断模式。然后，电动机32停止，安全带3变成安全带收容模式。
关于该收容用安全带卷绕模式，在本实施例中，为了消除在应该收容安全带3时却未收容安全带3却继续保持安全带拉出状态，在不需要收容安全带3时却在安全带安装操作中开始安全带收容动作等各种不良情况，并提高安全带3的收容操作可靠性，利用检测传感器(图2中的检测传感器54)进行控制。
具体而言，控制装置(图1和图2中的ECU68)根据该检测传感器54直接检测出的与卷轴4的转动有关的信息(转动动作的有无、转角、转动方向、转速、转动量等)，判定是否处于适于开始安全带3收容操作的状态。因而，在收容安全带3的适合状态下，ECU68沿安全带卷绕方向对电动机32进行驱动，开始安全带3的收容操作。作为安全带3的收容操作开始条件，例如使用下述第1收容开始条件～第3收容开始条件，在这些收容开始条件中的至少一个条件成立时，开始安全带3的收容操作。如本实施例所示，采用检测传感器54对卷轴4本身的转动动作信息进行检测的结构，能够简便地检测出卷轴4的转动动作信息。
作为第1收容开始条件，例如可以是在带扣开关66a从开启变成关闭后，检测到卷轴4的转动动作停止的情形。此时，尽管乘员实施了安全带解除操作，但是仍处于未进行安全带3的收容动作的状态，判定此时适于进行安全带3的收容动作。
而且，作为第2收容开始条件，例如可以是在带扣开关66a关闭且电动机32停止的状态下，在卷轴4转动了预先设定的规定角度以上之后，再次检测到卷轴4的转动动作停止的情形。此时，当乘员拉出安全带时，处于未将舌片62佩戴在带扣66内而结束动作的状态，判定此时适于进行安全带3的收容动作。
而且，作为第3收容开始条件，例如可以是在带扣开关66a关闭，打开处于关闭状态的车门后，检测出卷轴4的转动动作停止的情形。此时，处于乘员实施了安全带解除操作并要下车的状态，判定此时适于进行安全带3的收容动作。
如上所述，根据本实施例的安全带卷收器1，由于ECU68在进行离合器解除动作时判定传递状态，根据该判定结果以最佳方式开始离合器的解除动作，能够以适合传动齿轮机构52的传递状态的所需方式进行离合器解除动作。而且，例如尽管离合器已处于关闭状态(传动解除状态)，也能够防止对电动机32进行转动控制，能够阻止因电动机转动产生噪音。
特别是，在本实施例中，传动齿轮机构52至少包括电动机32一侧的驱动齿轮、卷轴4一侧的从动齿轮以及位于这些驱动齿轮与从动齿轮之间的从动装置，在这种结构中，能够提高传动齿轮机构52的传动解除操作的可靠性。
而且，根据本实施例的安全带卷收器1，当第1收容开始条件～第3收容开始条件中的至少一个条件成立时，开始安全带3的收容动作，消除了不收容安全带3而继续维持原有拉出状态或在乘员进行安全带佩戴动作过程中开始安全带收容动作等不良情况，能够实现安全带卷收器可靠性的提高。而且，通过第1～第3收容开始条件的设定，能够对安全带收容操作开始条件极其细致地进行设定。
根据该示例的这种结构的安全带卷收器1，由于在传动齿轮机构52中设定了由高速且低转矩的传动路径构成的低减速比传动模式和由低速且高转矩的传动路径构成的高减速比传动模式这两种传动路径，能够实现以下两种卷绕性能低减速比传动模式下的用于消除安全带3松弛部分的迅速安全带卷绕和高减速比传动模式下的以用于约束乘员的高转矩进行安全带卷绕。
通过设定这两种传动路径，由于能够有效地将电动机32的转动转矩传递到卷轴4上，因而能够以有限的消耗电力可靠地发挥这两种卷绕性能。特别是，由于通过低速且高转矩动力传递路实现以用于约束乘员的高转矩的安全带卷绕，因而与现有技术相比，能够降低电动机32的消耗电力。由此，能够降低电动机32的电力消耗，并且可以使用更小型的电动机，相应地能够使安全带卷收器1紧凑。
而且，由于可以实现上述两种卷绕性能，所以能够在安全带卷收器1上保持利用电动机32的转动转矩的预张紧功能。因而，由于不需要采用现有安全带卷收器中利用反应气体的预张紧器，因而能够降低成本。
而且，由于对应安全带3的张力，将传动齿轮机构52设定为低减速比传动模式或高减速比传动模式，所以不对电动机32的转动转矩进行控制，即可简单地进行模式的切换。
此外，由于在传动齿轮机构52中设定了不将电动机32的转动转矩传递给卷轴的传动切断模式，所以能够不受电动机32影响地在拉出安全带3时、没有压迫感地正常佩戴安全带3时以及非佩戴时进行安全带3的收容。
而且，由于仅利用电动机32的转动转矩进行安全带3的收容卷绕动作，所以不使用张力减压器等附加组件，即可将始终作用在安全带3上的螺旋弹簧等卷绕装置所产生的安全带卷绕方向的作用力消除或设定得非常小。
此时，通过以低减速比传动模式将电动机32的转动传递到卷轴4上而对安全带3的卷绕进行辅助，即使将该卷绕装置所产生的作用力设定在乘员佩戴安全带3时进行调节动作所需最低限度的范围内，也能够可靠地进行安全带3的收容卷绕动作。
而且，在不改变电动机32的转动方向地对低减速比传动模式和高减速比传动模式进行切换时，为了稳定切换时的安全带负荷，必须采用能够与安全带负荷精确相关地将低减速比传动模式从开启状态切换到关闭状态的高速传递离合器机构。此时，这种高速传递离合器机构必须采用利用下述机构，该机构利用了产生与安全带负荷有关的负荷的部件与相对于该部件维持高速传递的部件的力的平衡。但是，由于这种机构通常必须对施加给部件的弹簧负荷、部件之间的摩擦、部件之间的力的作用角度等复合而成，因此力的平衡关系随着弹簧常数、摩擦系数和力的作用角度等机械偏差或变动而发生变化。因而，在传递模式切换时存在安全带负荷不稳定的现象。对此，在本示例的安全带卷收器1中，由于通过改变电动机32的转动方向而切换低减速比传动模式和高减速比传动模式，因而能够非常简单地对用于进行传动切断模式、低减速比传动模式和高减速比传动模式的模式切换的传动模式切换机构53进行动作控制，并且能够简化传动模式切换机构53的结构。由此，能够减少切换传动模式时上述机械偏差或变动的参数，能够使切换时的安全带负荷稳定。因而能够更准确可靠地进行传动模式的切换。
而且，在通过改变电动机转动方向而切换低减速比传动模式和高减速比传动模式时，利用从转动方向的正转向反转的反转本身将低减速比传动模式从开启切换到关闭，根据与安全带负荷有关的电动机电流值确定传动模式的切换时间，所以决定传动模式切换时的安全带负荷的偏差或变动的参数能够集中为对电动机转矩的电动机电流值上。由此，可以更为准确可靠地进行传动模式的切换。
由于由行星齿轮架13、太阳轮20、行星齿轮25和内齿轮30组成的行星齿轮机构构成用于设定高减速比传动模式的机构，所以能够紧凑地形成低速且高转矩传递路径。由此，即使传动齿轮机构52具有低减速比传动模式和高减速比传动模式，也能够有效地抑制安全带卷收器1的大型化。
其它实施例本发明并不局限于上述实施例，可以进行各种应用和变形。例如，也可以实施应用上述实施例的以下其它各种实施例。
在上述实施例中记载了传动齿轮机构52被设定为低减速比传动模式和高减速比传动模式之一，并具有所谓多段式离合器的安全带卷收器1，但是本发明也可以适用于传动模式为单一种类，具有所谓单段式离合器的安全带卷收器。此时，控制装置(例如ECU68)将传动机构(例如传动齿轮机构52)切换到卷轴4进行转动动作的传动状态(以规定速度、规定转矩进行转动动作的状态)和解除该传动状态的传动解除状态。而且，该控制装置在进行传动解除操作时，以传递状态判定方式对电动机32进行转动控制，在进行该转动控制时，根据电动机电流检测计69所检测出的信息，对传动机构的传递状态进行判定，当判定传动机构处于传动状态时，向传动解除方向对电动机32进行转动控制，当判定传动机构已处于传动解除状态时，进行维持该传动解除状态的控制。这种结构包含在技术方案1记载的结构中。根据这种结构，与本实施例相同，尽管离合器已处于关闭状态(传动解除状态)，也能够防止对电动机32进行转动控制，从而能够防止因电动机转动产生噪音。
而且，在上述实施例中，当电动机32的电动机电流超过阈值也就是设定电流值时，通过使电动机32从正转向反转地反向转动而进行传动模式的切换，但是当电动机电流超过设定电流值的时间超过设定时间时，也可以通过使电动机32从正转向反转地反向转动而进行传动模式的切换。于是，能够抑制电动机32的反转时间发生错误，能够更准确地进行传动模式的切换。
而且，除了采用利用了电动机32的低转矩和高转矩两种转矩的传动模式切换机构53之外，传动模式的切换也可以采用其他机构，例如能够使用螺线管等机构。
此外，如上述所述，在进行传动模式切换时，电动机32的转动转矩恒定，但是在调节用安全带卷绕模式、警报模式、紧急模式、收容用安全带卷绕模式等各种模式中，也可以对应其模式而改变地控制电动机32的转动转矩。
在上述实施例中，虽然对安装在机动车上的安全带卷收器1的结构进行了说明，但是本发明的安全带卷收器也可以在装配于诸如机动车、飞机、船舶等由乘员乘坐并进行移动的车辆上的安全带装置中使用，能够适于应用在利用电动机对用于约束乘员的安全带进行卷绕的安全带卷收器中。
而且，本发明的安全带装置通过更有效地利用电动机的转动转矩而更为细致地对卷轴的卷绕力进行控制，因而能够适用于有效地对例如机动车、飞机、船舶等乘员进行约束保护的安全带装置。
权利要求
1.一种安全带卷收器，其包括对安全带进行卷绕和拉出的卷轴；电动机；对所述电动机的电动机负荷的相关信息进行检测的检测装置；通过将所述电动机的动力传递给所述卷轴而使所述卷轴能够进行卷绕动作和拉出动作的传动机构；以及控制装置，其通过对所述电动机的转动方向进行切换控制，将所述传动机构切换到所述卷轴进行转动动作的传动状态和解除所述传动状态的传动解除状态；其特征在于所述控制装置如下构成，在进行传动解除操作时，以传递状态判定方式对所述电动机进行转动控制，在进行该转动控制时，根据所述检测装置所检测出的信息判定所述传动机构的传递状态，当判定所述传动机构处于传动状态时，为了解除该传动状态，向传动解除方向对所述电动机进行转动控制，当判定所述传动机构处于所述传动解除状态时，维持该传动解除状态。
2.一种安全带卷收器，其包括对安全带进行卷绕和拉出的卷轴；电动机；对所述电动机的电动机负荷的相关信息进行检测的检测装置；通过将所述电动机的动力传递给所述卷轴而使所述卷轴能够进行卷绕动作和拉出动作的传动机构；以及控制装置，其将所述传动机构切换到所述卷轴以相对的高速且低转矩进行转动动作的第1传动状态、所述卷轴以相对的低速且高转矩进行转动动作的第2传动状态以及解除所述第1和第2传动状态的传动解除状态，并且通过向第1转动方向对所述电动机进行电动机转动控制而解除所述第1传动状态，通过向与第1转动方向相反的第2转动方向对所述电动机进行电动机转动控制而解除所述第2传动状态；其特征在于所述控制装置如下构成，在进行传动解除操作时，以传递状态判定方式对所述电动机进行转动控制，在进行该转动控制时，根据所述检测装置所检测出的信息判定所述传动机构的传递状态，当判定所述传动机构处于所述第1传动状态时，向所述第1转动方向对所述电动机进行转动控制，当判定所述传动机构处于所述第2传动状态时，向所述第2转动方向对所述电动机进行转动控制，当判定所述传动机构处于所述传动解除状态时，维持该传动解除状态。
3.如权利要求2所述的安全带卷收器，其特征在于所述传动机构，包括电动机侧的驱动齿轮、卷轴侧的从动齿轮、位于这些驱动齿轮与从动齿轮之间的从动装置；所述从动装置，将所述驱动齿轮的转动力传递到所述从动齿轮上，并且在所述驱动齿轮向规定转动方向转动时使所述从动齿轮的转动方向在所述第1传动状态和所述第2传动状态下彼此相反。
4.一种安全带装置，其包括权利要求1～3中任一项所述的安全带卷收器；和由坐在座椅上的车辆乘员进行佩戴，并通过所述安全带卷收器的卷轴进行卷绕和拉出的安全带。
5.一种带安全带装置的车辆，将权利要求4所述的安全带装置收容在车辆内的收容空间中。
全文摘要
本发明提供一种在通过使电动机转动而切换为经由离合器式传动机构将该电动机的动力传递给卷轴的传动状态和解除了该传动状态的传动解除状态的安全带卷收器中，能够有效提高与传动机构的传动解除状态有关的可靠性的技术。搭载在车辆上的安全带装置的安全带卷收器(1)如下构成在进行传动解除操作时，根据电动机电流检测计(69)得出的电动机(32)的电动机负荷信息对传动状态进行判定，根据该判定结果进行传动解除操作。
文档编号B60R22/34GK1840389SQ20061007386
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月31日 优先权日2005年3月31日
发明者高尾雅人, 田中康二, 犬塚浩二 申请人:高田株式会社