专利名称：安全带卷收器、安全带装置、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：
现有技术中，通过约束车辆乘员的安全带(织带)来实现对该车辆乘员的保护的安全带装置广为人知。例如，在下述专利文献1中公开了下述结构在安全带装置中，通过电动机使卷轴(卷绕轴)旋转驱动并进行安全带的卷绕及拉出的安全带卷收器。
专利文献1特表2003-507252号公报在专利文献1所述的技术中提示了作为安全带卷收器的结构通过电动机进行卷轴的安全带卷绕动作及拉出动作的可能性，但在设计利用电动机进行安全带的收容操作的这种装置时，需要可切实防止安全带应收容时却未收容、而继续维持安全带拉出状态的情况的发生。
发明内容
因此，本发明是鉴于以上问题而提出的，其目的在于提供一种搭载在车辆上的安全带卷收器中，可利用电动机切实进行安全带的收容操作的有效技术。
为了解决上述课题而形成了本发明。本发明可典型地适用于搭载在汽车上的安全带卷收器，并且也可将本发明应用于汽车以外的车辆，例如搭载在飞机、船舶、电车等上的安全带卷收器的构筑技术。
本发明的第一发明用于解决上述课题的本发明的第一发明是如技术方案1所述的安全带卷收器。
技术方案1所述的安全带卷收器至少具有卷轴、电动机、传动机构以及控制装置。
本发明的卷轴作为进行安全带的卷绕及拉出的部件而构成。对该安全带进行卷绕及拉出的安全带是佩戴在坐在座椅上的车辆乘员的长尺状的带子，也称为“织带”。通常情况下，在车辆碰撞等需要约束乘员的时候，利用安全带约束坐在车辆座椅上的车辆乘员，从而实现对该车辆乘员的保护。
本发明的传动机构介于电动机和卷轴之间，作为形成该电动机和卷轴连接的连接状态、及该连接状态被解除的连接解除状态的机构而构成。该传动机构也称为将齿轮部件等组合而形成的所谓“离合器”。
该传动机构的连接状态是以下状态卷轴和传动机构物理性地连接，通过传动机构可将电动机的动力传递到卷轴。因此，在该连接状态下，通过驱动电动机，将该电动机的动力经由传动机构传递到卷轴。并且，在该连接状态下，当电动机驱动停止时，该电动机的动力不会传递到卷轴，但通过和卷轴处于物理性连接状态的传动机构，较高的拉出阻力施加到卷轴上，因此形成限制从卷轴拉出安全带的状态。具体而言，形成安全带难于从卷轴拉出或者不可拉出的状况。
与之相对，在传动机构的连接解除状态下，与电动机的驱动及驱动停止无关，从和卷轴的物理性连接状态被解除的传动机构施加到卷轴的拉出阻力变低，易于进行安全带从卷轴的拉出操作。
本发明的控制装置作为控制电动机及传动机构的装置而构成，至少切换为传动模式、传动允许模式以及传动切断模式。
在传动模式中，电动机被驱动，传动机构变为连接状态。因此通过控制为该传动模式，电动机的动力经由传动机构传递到卷轴，执行安全带的卷绕(收容)动作。
并且，在传动允许模式中，停止驱动电动机，传动机构变为连接状态。当控制为该传动允许模式时，如上所述，通过和卷轴处于物理性连接状态的传动机构，向卷轴施加较高的拉出阻力，变为安全带从卷轴的拉出受限制的状态。
并且，在传动切断模式中，传动机构为连接解除状态。当控制为该传动切断模式时，如上所述，与电动机的驱动及驱动停止无关，从和卷轴的物理性连接状态被解除的传动机构施加到卷轴的拉出阻力变低，变为易于将安全带从卷轴的拉出的状态。
并且，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、外围设备等构成。该控制装置可设置为安全带卷收器专用的，也可由控制车辆的驱动系统、电装系统的其他控制装置兼用。
本发明的控制装置尤其为以下结构在与安全带对应的车门从关闭状态变为打开状态时，即在车辆乘员上下车时，切换为传动模式，进行卷轴的安全带卷绕动作(安全带收容动作)。这样一来，使用电动机进行安全带收容动作。并且，在进行该安全带收容动作时，安全带可以是从卷轴拉出的拉出状态，也可以是安全带已经卷绕到卷轴上的收容状态。
并且，本发明的控制装置进行以下控制在该安全带卷绕动作后，接着切换为传动允许模式，维持传动机构的连接状态。这样一来，通过传动机构形成维持对卷轴施加较高拉出阻力的状态。并且，车门是否从关闭状态到打开状态的检测，可利用各车门上设置的车门开闭传感器来进行。包括该车门开闭传感器在内，可作为本发明的安全带卷收器或安全带装置。
例如在仅以车门的开关、安全带带扣操作作为触发信号进行安全带的收容操作的现有结构中，可以假设以下情况在车门的打开状态下，车辆乘员想要佩戴安全带而开始安全带拉出操作，但此时想起其他事情而未进行安全带带扣操作，中断安全带拉出操作而要下车时，发生继续拉出安全带的情况，该安全带会被车门夹住。因此，在本发明中，为了解决这种问题，在车门从关闭状态变为打开状态时，在进行完安全带卷绕动作(安全带收容动作)之后，形成限制从卷轴拉出安全带的状态，具体而言，形成难于拉出或不可拉出安全带的状态。这样一来，可从根本上防止在拉出安全带的状态下形成没有电机起动的触发目标的状态这样的上述假设，可利用电动机切实进行安全带的收容操作。
本发明的第二发明用于解决上述课题的本发明的第二发明是如技术方案2所述的安全带卷收器。
在技术方案2所述的安全带卷收器中，其构成是，技术方案1所述的控制装置进行以下控制在安全带卷绕动作后切换为传动允许模式时，以车门从打开状态变为关闭状态为条件，从该传动允许模式切换到传动切断模式。即，在进行完安全带卷绕动作(安全带收容动作)后，在打开状态的车门再次变为关闭状态时，变为传动切断模式，易于将安全带拉出。
根据这种控制，当车门为打开状态时，通过限制安全带的拉出操作本身，可防止维持安全带拉出的状态，而且在之后车门变为关闭状态、车辆乘员要佩戴安全带时，允许安全带的拉出操作，从而可使车辆乘员顺利进行安全带佩戴操作。因此，这种控制在例如车辆乘员在车门打开的状态下中途中断安全带拉出操作、下车之后再次上车、将车门关闭而要佩戴安全带这样的假设情况下尤其有效，是假设到车辆乘员的一系列行为模式后的合理控制。
本发明的第三发明用于解决上述课题的本发明的第三发明是如技术方案3所述的安全带卷收器。
在技术方案3所述的安全带卷收器中，其构成是，技术方案1所述的控制装置进行以下控制在安全带卷绕动作后切换为传动允许模式时，以经过预先设定的规定时间为条件，从该传动允许模式切换到传动切断模式。
根据这种控制，当车门为打开状态时，通过限制安全带的拉出操作本身，可防止保持拉出安全带的状态，而且在之后车辆乘员上车要佩戴安全带时，在经过规定时间后，无论车门的开闭状态如何都允许安全带的拉出操作，从而可使车辆乘员顺利进行安全带佩戴操作。因此，这种控制在例如车辆乘员在车门打开的状态下中途中断安全带拉出操作而下车之后，在暂时保持车门的打开状态上车而要佩戴安全带这样的假设情况下尤其有效，是假设到车辆乘员的一系列行为模式后的合理控制。
并且，在本发明中，作为从传动允许模式向传动切断模式切换的时间基础的经过时间的计算开始时间，只要在车门为打开状态之后，可设定为任意时间。具体而言，可将安全带卷绕动作开始时间、安全带卷绕动作结束时间、下车前车门变为打开状态的时间等设定为计算经过时间的开始。并且，可提前假设并设定与该经过时间的计算开始时间适合的长度的规定时间。例如，在将经过时间的计算开始时间设定为安全带卷绕动作开始时间的设定中，预先设定在“安全带卷绕动作开始到安全带卷绕动作结束为止的时间”加上“乘员暂时下车到上车为止的时间”，可根据该时间设定规定时间。并且，在将经过时间的计算开始时间设定为安全带卷绕动作结束时间的设定中，预先设定“乘员暂时下车到上车为止的时间”，可根据该时间设定规定时间。
本发明的第四发明用于解决上述课题的本发明的第四发明是如技术方案4所述的安全带装置。
技术方案4所述的安全带装置至少具有安全带、卷轴、电动机、传动机构以及控制装置。安全带是是佩戴在坐在座椅上的车辆乘员的长尺状的带子，也称为“织带”。典型的为，在车辆碰撞等需要约束乘员的时候，通过安全带约束坐在车辆座椅上的车辆乘员，从而实现对该车辆乘员的保护。本发明的卷轴、电动机、传动机构、控制装置与技术方案1所述的作为安全带卷收器的构成元件的卷轴、电动机、传动机构、控制装置具有实质上相同的结构。
因此，根据本发明，可提供一种可利用电动机切实进行安全带的收容操作的安全带装置。
本发明的第五发明用于解决上述课题的本发明的第五发明是如技术方案5所述的安全带装置。
在技术方案5所述的安全带装置中，其构成是，技术方案4所述的控制装置进行以下控制在安全带卷绕动作后切换为传动允许模式时，以车门从打开状态变为关闭状态为条件，从该传动允许模式切换到传动切断模式。
根据这种控制，当车门为打开状态时，通过限制安全带的拉出操作本身，可防止保持拉出安全带的状态，而且在之后车门变为关闭状态、车辆乘员要佩戴安全带时，允许安全带的拉出操作，从而可使车辆乘员顺利进行安全带佩戴操作。因此，这种控制在例如车辆乘员在车门打开的状态下中途中断安全带拉出操作、下车之后再次上车、将车门关闭而要佩戴安全带这样的假设情况下尤其有效，是假设到车辆乘员的一系列行为模式后的合理控制。
本发明的第六发明用于解决上述课题的本发明的第六发明是如技术方案6所述的安全带卷收器。
在技术方案6所述的安全带卷收器中，其构成是，技术方案4所述的控制装置进行以下控制在安全带卷绕动作后切换为传动允许模式时，以经过预先设定的规定时间为条件，从该传动允许模式切换到传动切断模式。
根据这种控制，当车门为打开状态时，通过限制安全带的拉出操作本身，可防止保持拉出安全带的状态，而且在之后车辆乘员上车要佩戴安全带时，在经过规定时间后，无论车门的开闭状态如何均允许安全带的拉出操作，从而可使车辆乘员顺利进行安全带佩戴操作。因此，这种控制在例如车辆乘员在车门打开的状态下中途中断安全带拉出操作下车之后，在暂时保持车门的打开状态后上车而要佩戴安全带这样的假设情况下尤其有效，是假设到车辆乘员的一系列行为模式后的合理控制。
本发明的第七发明用于解决上述课题的本发明的第七发明是如技术方案7所述的附带安全带装置的车辆。
技术方案7所述的附带安全带装置的车辆至少具有技术方案4～6中任一项所述的安全带装置、与安全带对应的车门以及检测与车门开闭相关的信息的检测传感器。在本发明的车辆中，该车辆的构成是，该安全带装置例如收容在车柱内的收容空间、座椅内的收容空间或车辆内的其他部位的收容空间内。作为检测传感器，例如可使用接触式传感器，其通过车门一侧的第一接点与车体车柱一侧的第二接点接触来检测出车门的开闭状态。
根据这种结构，可提供以下结构的车辆利用电动机提高了安全带收容操作可靠性的安全带装置，收容在车辆内的收容空间中。
如上所述，根据本发明，尤其是在安全带卷收器的结构中，当与安全带对应的车门从关闭状态变为打开状态时，切换为传动模式，进行卷轴的安全带卷绕动作，并在该安全带卷绕动作后切换为传动允许模式，维持卷轴和传动机构之间的物理性连接状态，通过进行这种控制，可提供一种对提高安全带收容操作可靠性有效的技术。
图1是表示作为本发明涉及的“安全带装置”的一个实施方式的安全带装置100的结构的图。
图2是表示图1中的安全带卷收器1周围的结构的图。
图3是表示作为本发明涉及的安全带卷收器的一个实施方式的安全带卷收器1的分解立体图。
图4在拆除保持器盖的状态下表示图3所示例子的安全带卷收器1，图中(a)为立体图，图中(b)为左侧面图。
图5表示图3所示例子的安全带卷收器1所使用的太阳轮部件，(a)是其立体图，(b)是从(a)中的IIIB方向观察时的立体图。
图6是拆除一部分构成元件而表示图3所示例子的安全带卷收器1中的传动切断模式的状态的左侧面图。
图7是拆除一部分构成元件而表示图3所示例子的安全带卷收器1中的低减速比传动模式的状态的左侧面图。
图8是拆除一部分构成元件而表示图3所示例子的安全带卷收器1中的高减速比传动模式的状态的左侧面图。
图9是表示本实施方式的安全带卷收器1中的卷收器控制处理的流程图。
图10是表示其他实施方式的卷收器控制处理的流程图。
具体实施例方式
以下对本发明的实施方式参照附图进行详细说明。首先，参照图1～图4对本发明的一个实施方式进行说明。
其中，图1是表示本发明涉及的“安全带装置”的一个实施方式的安全带装置100的结构的图。并且，图2是表示图1中的安全带卷收器1周围的结构的图。并且，图3是表示作为本发明涉及的“安全带卷收器”的一个实施方式的安全带卷收器1的分解立体图。并且，图4表示在拆除保持器盖的状态下表示图3所示例子的安全带卷收器1，图中(a)为立体图，图中(b)为左侧面图。并且在以下说明中，除非有特别声明，“左”、“右”是指说明所使用的附图中的“左”、“右”，并且“顺时针”、“逆时针”是指说明所使用的附图中的“顺时针”、“逆时针”。
如图1所示，本实施方式的安全带装置100，是作为本发明的“带安全带装置的车辆”的汽车上所搭载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。并且，在车辆中搭载有输入元件70，其检测出与该车辆的碰撞预测及碰撞发生相关的信息、与该车辆的运行状态相关的信息、与坐在座椅上的车辆乘员的入座位置及体格相关的信息、与周围交通状况相关的信息、与天气及时区相关的信息等各种信息，并将该检测信息输入到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，用于安全带装置100等的动作控制。并且，通过搭载在车辆上的车门开闭传感器91检测车门90的开闭状态。该车门开闭传感器91与本发明中的“检测出与车门开闭相关的信息的检测传感器”对应。作为该车门开闭传感器91可使用接触式传感器，例如其通过车门一侧的第一接点与车体车柱一侧的第二接点接触可检测出车门的开闭状态。由该车门开闭传感器91检测出的检测信息传递到ECU68，在参照图9说明的“卷收器控制处理”中使用。
安全带3是用于对坐在驾驶座即车辆座椅80上的车辆乘员C进行约束或解除约束的长尺状的带子(织带)。该安全带3与本发明中的“安全带”对应。该安全带3从固定在车辆上的安全带卷收器1拉出，经由设置在车辆乘员C的乘员肩部区域上的肩部引导固定器60，通过舌片72连接到外部固定器64上。肩部引导固定器60具有在车辆乘员C的乘员肩部区域固定、引导安全带3的作用。并且，通过将舌片62插入到固定在车体上的带扣66中，使该安全带3变为佩戴到车辆乘员C上的状态。并且，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插入到带扣66、并进行了安全带扣带操作(实际上变为佩戴安全带的状态)。
安全带卷收器1是可通过下述卷轴4进行安全带3的卷绕动作及拉出动作的装置，对应于本发明中的“安全带卷收器”。该安全带卷收器1，在图1所示的例子中安装在车辆的B柱82内的收容空间内。
ECU68具有根据来自输入元件70的输入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、外围设备等构成。特别是，在本实施方式的说明中，该ECU68进行与安全带卷收器1的下述电机6相关的控制。具体而言，ECU68可以通过控制提供到电机6的电磁线圈的电流供给量、电流供给方向，改变电机轴的旋转速度、旋转方向。详细内容将在下文论述，该ECU68作为以下装置构成，相当于本发明中的“控制装置”进行电机6的驱动控制，并且控制下述传动机构8及传动模式切换机构9，切换将电机6的动力传递到卷轴4的状态。通过该ECU68，将安全带卷收器1切换控制为以下模式传动切断模式、低减速比传动模式以及高减速比传动模式。并且，该ECU68可专用于安全带卷收器1，或者可由控制车辆的驱动系统、电装系统的控制装置兼用。
并且，如图2所示，安全带卷收器1中搭载有直接检测出与卷轴4的旋转相关的信息的检测传感器50。该检测传感器50是用于检测出与卷轴4的旋转动作相关的旋转动作信息的传感器。根据由该检测传感器50检测出的检测信息，可利用ECU68对电机6进行控制。作为检测传感器50的检测信息，可适当采用卷轴4的旋转动作的有无、旋转角度、旋转方向、旋转速度、旋转量等。作为该检测传感器50，可适当采用霍尔传感器、电位器、光断续器等传感器类。
接着，对本实施方式的安全带卷收器1的详细结构进行说明。
如图3所示，本例中的安全带卷收器1大体由以下部分构成框架2；必要时约束乘员的安全带3；卷绕该安全带3的卷轴4；锁定装置5，配置在框架2的一侧，在发生碰撞时等产生规定减速度以上的大减速度时起动，阻止卷轴4向安全带拉出方向α的旋转；产生施加给卷轴4的旋转转矩的电机6；传动机构8，具有使电机6的旋转以较高的减速比减速并传递到卷轴4的高减速比减速机构7a和使电机6的旋转以较低的减速比减速并传递到卷轴4的低减速比机构7b，并且设定第一传动路径和第二传动路径，选择性地通过该第一传动路径及第二传动路径中的任意一个使电机6的旋转转矩传递到卷轴4；以及传动模式切换机构9，将传动机构8选择性地切换设定为第一传动路径和第二传动路径中的任意一个。
该传动机构8及传动模式切换机构9位于电机6和卷轴4之间，用于构成形成该电机6和卷轴4连接的连接状态、及该连接状态被解除的连接解除状态的机构(称为“离合器”的机构)，对应于本发明中的“传动机构”。该连接状态是可使电机6的动力传递到卷轴4的状态，通过驱动电机6，将该电机6的动力传递到卷轴4。并且，在该连接状态下，当停止驱动电机6时，向卷轴4施加了较高的拉出阻力，因而形成限制从卷轴拉出安全带的状态。与之相对，在连接解除状态下，施加到卷轴4的拉出阻力下降，可易于进行从卷轴4拉出安全带3的操作。
框架2由平行的一对侧壁2a、2b和连接这些侧壁2a、2b的背板2c构成。在该框架2内的两个侧壁2a、2b之间，可旋转地设置用于卷绕安全带3的卷轴4。该卷轴4可使用安全带卷收器1中现有的、公知惯用的卷轴。该卷轴4构成进行安全带3的卷绕及拉出动作的部件，相当于本发明中的“卷轴”。
在一个侧壁2a中安装有锁定装置5。该锁定装置5也可以使用安全带卷收器中现有的、公知惯用的锁定装置。即，在车辆传感器(减速度检测传感器)检测到规定减速度以上的较大减速度施加到车辆上而起动时、或在织带传感器(安全带拉出速度检测传感器)检测到安全带3的规定速度以上的拉出速度而起动时，锁定装置5开始起动，阻止卷轴4向拉出方向α的旋转。
并且，在未图示的卷轴4和锁定装置5之间设有现有的、公知惯用的束力限制机构(能量吸收机构以下也称为EA机构)，当通过锁定装置5的动作阻止拉出安全带3时限制安全带3的负荷。作为该EA机构，例如可由现有公知的扭杆构成，当利用锁定装置5的动作阻止拉出安全带3时，通过该扭杆的扭转变形来限制安全带3的负荷，并吸收冲击能量。
如图3及图4(a)所示，电机6通过一对螺钉12安装在保持器11的框架2的安装面一侧，上述保持器11通过三个螺钉10安装在框架2的另一个侧壁2b上。该电机6的电机旋转轴6a贯通保持器11的贯通孔11a，具有外齿的电机齿轮13可与电机旋转轴6a一体旋转地安装在电机旋转轴6a上，该电机旋转轴6a向与保持器11的框架2一侧相反的一侧突出。该电机6作为电动式的电机而构成，相当于本发明中的“电动机”。
如图3所示，在卷轴4及上述EA机构(例如扭杆)两者和减速机构7a、7b之间，设有在旋转方向上将它们连接起来的连接器14。该连接器14由以下部分构成与卷轴4及EA机构两者在旋转方向上连接的第一旋转连接部14a；与连接器侧轴承15在旋转方向上连接的第二旋转连接部14b；以及形成花键状并与减速机构7a、7b在旋转方向上连接的第三旋转连接部14c。
第一旋转连接部14a，在图3中没有明确显示，其形成多棱筒状，其外表面一侧可与卷轴4一体旋转地连接在该卷轴4上，并且其内表面一侧可与EA机构可一体旋转地连接在该EA机构(例如扭杆)上(此外，由于连接器14与卷轴4及EA机构之间的可一体旋转的连接结构是现有公知的，因此省略其具体说明)。
第二旋转连接部14b的外周面形成截面呈多边形的形状，并且连接器侧轴承15的内周面同样形成截面呈多边形的形状。并且，通过将连接器侧轴承15配合到第二旋转连接部14b上，将连接器侧轴承15不可相对旋转地安装在连接器14上。该连接器侧轴承15可相对旋转地支撑在固定器侧轴承16上，从而使连接器14可旋转地支撑在保持器11上，其中上述固定器侧轴承16不可相对旋转地安装在保持器11的孔11b中。
在第三旋转连接部14c中，在圆周方向上等间隔地形成如花键槽这样的在轴方向上延伸的规定个数的扣合槽。
高减速比减速机构7a具有环状的过桥齿轮(キヤリヤギア)17；可旋转地安装在该过桥齿轮17上的规定个数的(在图示例中为3个)行星齿轮18；圆环状的环形部件19；以及太阳轮部件20。
在过桥齿轮17的内周面17a的连接器14一侧的部分，在圆周方向上等间隔地形成如花键槽这样的在轴方向上延伸的规定个数的扣合槽。该内周面17a的扣合槽与连接器14的第三旋转连接部14c的扣合槽间的突起部配合、且内周面17a的扣合槽间的突起部与连接器14的第三旋转连接部14c的扣合槽配合(与花键配合相同的配合)，从而使过桥齿轮17不可相对旋转地、即可一体旋转地连接到连接器14上。并且，在该过桥齿轮17的外周面上形成外齿17b。
行星齿轮18经由减速板21通过减速销可旋转地安装在过桥齿轮17上。
环形部件19，具有在内周上形成的内齿轮19a和在外周面上形成的棘齿19b，该内齿轮19a和棘齿19b彼此一体旋转。
太阳轮部件20，如图5(a)及(b)所示，具有由小径的外齿轮构成的太阳轮20a和大径的外齿20b，该太阳轮20a及外齿20b彼此一体旋转。
并且，由过桥齿轮17支撑的各行星齿轮18都始终与太阳轮20a及内齿轮19a啮合，构成行星机构。这样一来，减速机构7作为在太阳轮20a输入、从过桥齿轮17输出的行星齿轮减速机构而构成。
如图3所示，传动机构8进一步具有连接齿轮23、一对离合器弹簧24、一对滑轮25、具有外齿的下侧连接齿轮26、具有外齿的上侧连接齿轮27、导向板28以及具有外齿的空转齿轮29。
连接齿轮23由直立设置在保持器11上的旋转轴11c支撑，且可旋转，具有由大径外齿构成的第一连接齿轮23a和小径的第二连接齿轮23b，上述第一及第二连接齿轮23a、23b彼此一体旋转。在这种情况下，如图4(a)及(b)所示，大径的第一连接齿轮23a始终与电机齿轮13啮合。
如图3所示，分别向下侧连接齿轮26的两个侧面突出地设置旋转轴26a(图3中仅图示一个旋转轴26a)，并贯穿设置在轴方向上贯通该旋转轴26a的贯通孔26b。在各旋转轴26a上形成平坦部，并且各滑轮25的长孔25a沿着平坦部的平面配合。这样一来，各滑轮25均可与下侧连接齿轮26一体旋转地被支撑在下侧连接齿轮26的两个侧面上。在各个滑轮25中，分别固定离合器弹簧24的第一弯曲卡定部24a。进一步，上侧连接齿轮27可与下侧连接齿轮26一体旋转地支撑在下侧连接齿轮26一侧的旋转轴26a上。并且，各滑轮25、下侧连接齿轮26及上侧连接齿轮27可旋转地支撑在直立设置在保持器11上的旋转轴11d上。
导向板28，在其一对孔28a分别配合支撑在直立设置于保持器11的一对支撑轴11e上的状态下，使一对螺钉30贯通导向板28所对应的螺钉孔28b，且与贯穿设置在保持器11上的一对螺钉孔11f螺合，从而安装在保持器11上。空转齿轮29可旋转地支撑在直立设置于该导向板28上的旋转轴28c上。
如图4(a)及(b)所示，该空转齿轮29始终与太阳轮部件20的外齿20b、连接齿轮23的小径的第二连接齿轮23b以及上侧连接齿轮27同时啮合。
并且，低减速比减速机构7b具有上侧连接齿轮27、下侧连接齿轮26、离合器齿轮31及过桥齿轮17。
因此，传递到空转齿轮29的电机的旋转转矩，从空转齿轮29通过低减速比减速机构7b传递到卷轴4，或者从空转齿轮29通过高减速比减速机构7a传递到卷轴4。
如图3所示，传动模式切换机构9具有具有外齿的离合器齿轮31、旋转轴32、离合器杆33、离合器棘爪34、阻力弹簧35以及弹簧止动器36。
如图7所示，离合器齿轮31可与比该离合器齿轮31直径大的过桥齿轮17的外齿17b啮合，并且虽然未图示，但与下侧连接齿轮26始终啮合。旋转轴32贯通离合器齿轮31的中心孔31a，可旋转地支撑该离合器齿轮31。
离合器杆33形成由两个侧壁33a、33b及底部(未图示)构成的截面“コ”字状。两个侧壁33a、33b的一端的底部突出，在这些突出部上形成直线状的支撑槽33c。并且，两个侧壁33a、33b的两个突出部之间配置有离合器齿轮31，从离合器齿轮31的两个侧面突出的旋转轴32沿该支撑槽33c可移动地支撑在分别对应的支撑槽33c上。并且，各个离合器弹簧24的第二弯曲卡定部24b固定到从旋转轴32的两个侧壁33a、33b突出的突出部分。并且，旋转轴32的一端配合支撑在贯穿设置在保持器11上的导向孔11g上。该导向孔11g作为以旋转轴11d为中心的圆的圆弧而形成。因此，旋转轴32被导向孔11g引导，可沿以旋转轴11d为中心的圆的圆周移动。
并且，在两个侧壁33a、33b的另一端分别贯穿设置长孔33d，并且突出设置大致圆弧状的扣合部33e。并且，两个侧壁33a、33b的长边方向中央部上分别贯穿设置支撑孔33f。离合器杆33，其支撑孔33f配合并支撑在直立设置于保持器11的支撑轴11h上并可旋转，通过将E环37组装到支撑轴11h上以防止松脱。
离合器棘爪34，在一端贯穿设置支撑孔34a，并且在另一端上形成卡定爪34b。并且，在离合器棘爪34的另一端、即卡定爪34b一侧，直立设置配合销34c。配合销34c配合到离合器杆33的长孔33d中，可相对于离合器杆33相对旋转，且可沿着长孔33d相对移动。如图6所示，离合器棘爪34通过使棘爪销38贯通到支撑孔34a中、且插入卡定到保持器11的销孔11i中而可转动地安装到保持器11上。并且，如图8所示，相对于环形部件19的顺时针(对应于卷轴4的安全带拉出方向α)的旋转，卡定爪34b可卡定到棘齿19b上，卡定爪34b卡定到棘齿19b上时，环形部件19的顺时针旋转被阻止。
阻力弹簧35由带状的板簧构成，下端部为形成L字状的支撑部35a，并且在比长度方向中央靠上的位置上形成“コ”字状的凹部35。从该凹部35b开始到下方的支撑部35a形成平面，并且从凹部35开始到上端为止形成弯曲面。
离合器杆33的扣合部33e可与该凹部35扣合或脱离。如图6所示，在该扣合部33e扣合到凹部35b中的状态下，支撑槽33c的延伸方向变为导向孔11g的圆弧的切线方向，旋转轴32可从导向孔11g向支撑槽33c移动，并且可相反地从支撑槽33c向导向孔11g移动。
弹簧止动器36形成L字状，在该弹簧止动器36和保持器11上形成的弹簧安装部11j之间夹持支撑部件35a，从而将阻力弹簧35以上端为自由端、以悬臂支撑方式安装到保持器11上。
上述减速机构7、传动机构8及传动模式切换机构9的各构成元件，在组装到与保持器11的框架2安装侧相反一侧的面上形成的凹部内的状态下，保持器盖39以规定个数(在图示例中为4个)的螺钉40安装到该面上，覆盖这些构成元件。
这种结构的传动机构8及传动模式切换机构9通过ECU68在以下三种模式下进行切换。参照图6～图8对这三种模式进行说明。其中，图6是拆除一部分构成元件而表示图3所示例子的安全带卷收器中的传动切断模式的状态的左侧面图。并且，图7是拆除一部分构成元件而表示图3所示例子的安全带卷收器中的低减速比传动模式的状态的左侧面图。并且，图8是拆除一部分构成元件而表示图3所示例子的安全带卷收器中的高减速比传动模式的状态的左侧面图。
(1)传动切断模式(自由模式)如图6所示，在传动切断模式中，传动模式切换机构9中的离合器杆33的扣合部33e为扣合到阻力弹簧35的凹部35b的状态。并且，在扣合部33e扣合到凹部35b的状态下，离合器棘爪34的卡定爪34b不与环形部件19的棘齿19b扣合，环形部件19可以自由旋转。这样一来，太阳轮部件20和过桥齿轮17之间的转矩传递路径(如下所述的低速高转矩传递路径)被切断。
另一方面，旋转轴32与导向孔11g的右端抵接，离合器齿轮31设置在最右方位置上。在该最右方位置上，离合器齿轮31与过桥齿轮17的外齿17b分离。这样一来，离合器齿轮31和过桥齿轮17之间的转矩传递路径(如下所述的高速低转矩传递路径)被切断。
因此，传动切断模式是卷轴4和电机6未连接、电机6的旋转转矩不传递到卷轴4、且卷轴4的旋转转矩也不传递到电机6的传动模式。即，该传动切断模式被规定为，卷轴4和传动机构8的物理性连接状态(对应于本发明中的“传动机构的连接状态”)被解除的连接解除状态(对应于本发明中的“传动机构的连接解除状态”)。在该状态下，卷轴4与传动机构8一侧(电机6一侧)完全分离，从而使通过传动机构8施加到卷轴4的拉出阻力降低，卷轴4的旋转动作变得容易，因此与电机6的驱动及驱动停止无关，卷绕在该卷轴4的安全带3的拉出操作(拉出操作)变得容易。该传动切断模式相当于本发明中的“传动切断模式”。
(2)低减速比传动模式如7所示，在低减速比传动模式中，和传动切断模式一样，离合器杆33的扣合部33e为扣合到阻力弹簧35的凹部35b的状态。并且，在扣合部33e扣合到凹部35b的状态下，离合器棘爪34的卡定爪34b不与环形部件19的棘齿19b扣合，环形部件19可以自由旋转。这样一来，太阳轮部件20和过桥齿轮17的低速高转矩传递路径被切断。
另一方面，旋转轴32设定在导向孔11g的中央的最高位置(最靠近卷轴4的旋转轴的位置)上，离合器齿轮31也设定在最高位置(最靠近卷轴4的旋转轴的位置)上。在该最高位置上，离合器齿轮31扣合到过桥齿轮17的外齿17b上。这样一来，离合器齿轮31和过桥齿轮17之间的高速低转矩传递路径连接。即，电机6，通过电机齿轮13、连接齿轮23、空转齿轮29、上侧连接齿轮27、下侧连接齿轮26、离合器齿轮31、过桥齿轮17及连接器14连接到卷轴4上。因此，设定了低减速比的传动路径。并且，在旋转轴32的最高位置上，旋转轴32进入到离合器杆33的支撑槽33c内，与离合器杆33抵接。
这样一来，该低减速比传动模式是设定成低减速比、高速低转矩传递路径的传动模式。在该低减速比传动模式下，通过电机6的驱动，可迅速卷绕安全带。该低减速比传动模式及下述高减速比传动模式均规定为卷轴4与传动机构8物理性连接，使电机6的动力通过传动机构8可传递到卷轴4的连接状态。
特别是，驱动电机6，将传动机构8设定为低减速比传动模式或下述高减速比传动模式的状态是以下状态电机6的动力通过传动机构8传递到卷轴4的状态，相当于本发明的“传动模式”。并且，停止驱动电机6，将传动机构8设定为低减速比传动模式或下述高减速比传动模式的状态是以下状态通过与卷轴4处于物理性连接状态的传动机构8，向卷轴4施加较高的拉出阻力，形成难于从卷轴4拉出或不可拉出安全带3的状态，相当于本发明中的“传动允许模式”。
(3)高减速比传动模式如图8所示，在高减速比传动模式下，离合器杆33的扣合部33e从阻力弹簧35的凹部35b脱离，成为位于比阻力弹簧35的凹部35b靠上的弯曲部的状态。并且，在这种扣合部33e从凹部35b脱离的状态下，离合器棘爪34的卡定爪34b沿顺时针方向与环形部件19的棘齿19b扣合，阻止环形部件19顺时针的旋转。这样一来，太阳轮部件20和过桥齿轮17的低速高转矩的传递路径被连接。即，电机6，经由电机齿轮13、连接齿轮23、空转齿轮29、太阳轮部件20的外齿20b、太阳轮20a、行星齿轮18、过桥齿轮17及连接器14连接到卷轴4上。因此，通过行星机构设定高减速比的传动路径。
另一方面，旋转轴32与导向孔11g的左端抵接，离合器齿轮31设置在最左方位置上。在该最左方位置上，离合器齿轮31与过桥齿轮17的外齿17b分离。这样一来，离合器齿轮31和过桥齿轮17之间的高速低转矩传递路径被切断。
因此，该高减速比传动模式是设定成高减速比、低速高转矩传递路径的传动模式。在该高减速比传动模式下，通过电机6的驱动，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的切换是通过传动模式切换机构9来进行的。例如可根据如下所示的三种方式进行各模式的切换。
(1)传动切断模式→低减速比传动模式的传动模式切换当从图6所示的传动切断模式的状态开始，电机6进行正转(在图6中电机旋转轴6a顺时针旋转对应于卷轴4的安全带卷绕方向(图3中的方向β)的旋转)时，通过电机齿轮13、连接齿轮23、空转齿轮29及连接齿轮27，使下侧连接齿轮26和滑轮25分别在与卷轴4的安全带卷绕方向β对应的方向上旋转。这样一来，由于离合器齿轮31未与过桥齿轮17的外齿17b啮合，因此进行空转，并且由于旋转轴32未受到阻力，因此离合器弹簧24和滑轮25在同一方向上转动。因此，离合器齿轮31及旋转轴32沿导向孔11g向左移动，如图7所示，旋转轴32与离合器杆33抵接。
在该旋转轴32与离合器杆33抵接的位置上，如图7所示，将离合器齿轮31及旋转轴32设定在上述最高位置上，离合器齿轮31与过桥齿轮17的外齿17b啮合。这样一来，离合器齿轮31的旋转传递到过桥齿轮17，过桥齿轮17旋转。此时，当安全带3产生松驰时，通过该过桥齿轮17的旋转将安全带3卷绕到卷轴4上。当消除该松驰后，卷轴4不再旋转，因此过桥齿轮17也不再旋转。因此，离合器齿轮31也受到过桥齿轮17的阻力而不再旋转。
但是，由于电机6的旋转转矩，下侧连接齿轮26发生旋转，因此通过下侧连接齿轮26的旋转转矩，向旋转轴32施加朝向上述最左方位置方向的力。此时，旋转轴32与离合器杆33抵接，因此通过该力使旋转轴32推压离合器杆33。但是，由于此时的安全带3的张力在规定值以下，因此旋转轴32的推压力产生的使离合器33顺时针旋转的力矩小于扣合部33e和凹部35b的扣合力产生的与该顺时针的力矩相向的力矩。因此，扣合部33e不会从凹部33b脱离，离合器杆33不转动，旋转轴32停止在与该离合器杆33抵接的位置上。
由于该旋转轴32停止，离合器齿轮31及旋转轴32保持在图7所示的上述最高位置上。通过离合器齿轮31保持在最高位置上，离合器齿轮31和过桥齿轮17的外齿17b之间保持啮合，离合器齿轮31和过桥齿轮17之间的高速低转矩传递路径保持连接。并且，由于离合器杆33不转动，因此离合器棘爪33也不转动，卡定爪34b保持在不与棘齿19b扣合的位置上。这样一来，环形部件19变得自由，太阳轮20和过桥齿轮17的低速高转矩传递路径保持断开。
这样一来，对传动机构8进行从传动切断模式向低减速比传动模式的传动模式切换，传动机构8被设定为低减速比传动模式。
(2)低减速比传动模式→高减速比传动模式的传动模式切换通过电机6的较高的旋转转矩来设定高减速比传动模式。这种情况下，从传动切断模式经过低减速比传动模式来设定高减速比传动模式。
从传动切断模式到低减速比传动模式的传动模式切换与上述一样。但是在高减速比传动模式的设定中，由于安全带3的张力大于规定值，因此在图7所示的低减速比传动模式下，通过旋转轴32的推压力而施加给离合器杆33的力矩大于由扣合部33e和凹部35b的扣合力产生的与该顺时针的力矩相向的力矩。因此扣合部33e可从凹部35e脱离。
因此，当离合器弹簧24沿逆时针方向进一步转动时，旋转轴32使离合器杆33一边以该支撑轴11h为中心顺时针转动，一边沿导向孔11g向左移动。这样一来，离合器齿轮31也进一步向左移动。当旋转轴32与导向孔11g的左端抵接时，阻止其进一步的移动，离合器齿轮31、旋转轴32及离合器弹簧23停止。这样一来，如图8所示，将离合器齿轮31及旋转轴32设定在上述最左方位置上。在该最左方位置上，离合器齿轮31从过桥齿轮17的外齿17b脱离，离合器齿轮31和过桥齿轮17的高速低转矩传递路径被切断。
另一方面，与离合器杆33的转动联动，离合器棘爪34以离合器棘爪销38为中心逆时针转动，如图8所示，其卡定爪34b设定在可与棘齿19b卡定的位置上。此时，通过电机6的旋转转矩使太阳轮部件20旋转，环形部件19也顺时针旋转，因此棘齿19b卡定在卡定爪34b上。这样一来，环形部件19的旋转停止，太阳轮部件20和过桥齿轮17的低速高转矩传递路径被连接。
这样一来，对传动机构8进行从低减速比传动模式向高减速比传动模式的传动模式切换，传动机构8被设定为高减速比传动模式。
(3)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在图8所示的高减速比传动模式的状态下，当电机6反转(在图6中电机旋转轴6a逆时针旋转对应于卷轴4的安全带拉出方向(图3中的方向α)的旋转)时，下侧连接齿轮26及滑轮25也与上述一样进行反转。这样一来，离合器弹簧24也与上述相同进行反转，因此离合器齿轮31及旋转轴32使离合器杆33逆时针转动的同时沿导向孔11g向右移动。
与离合器杆33的逆时针转动联动，离合器棘爪34顺时针转动，因此离合器棘爪34处于不与棘齿19b扣合的非扣合位置。这样一来，环形部件19可自由旋转，低速高转矩传递路径被切断。
当离合器齿轮31及旋转轴32位于上述最高位置时，离合器齿轮31与过桥齿轮17的外齿17b啮合，暂时变为图8所示的低减速比传动模式，但离合器齿轮31及旋转轴32继续向右方移动，因此离合器齿轮31立刻与外齿17b脱离，进行空转。这样一来，高速低转矩传递路径虽然暂时连接但很快被切断。并且，在高速且转矩传递路径暂时连接时，电机6进行反转，因此卷轴4在安全带拉出方向α上暂时旋转，但很快停止。
当旋转轴32与导向孔11g的右端抵接时，阻止其进一步的移动，离合器齿轮31、旋转轴32及离合器弹簧24停止。这样一来，离合器齿轮31及旋转轴32设定在上述图6所示的最右方位置上。
这样一来，对传动机构8进行从高减速比传动模式向传动切断模式的传动模式切换，传动机构8被设定为传动切断模式。
这样一来，在本实施方式中，传动机构8的设定通过电机6的旋转控制而进行切换。
具体而言，在低减速比传动模式中，向正转方向对电机6进行旋转控制，从而从传动切断模式切换到低减速比传动模式，继续该低减速比传动模式，而另一方面，向反转方向对电机6进行旋转控制，从而从低减速比传动模式切换到传动切断模式，该低减速比传动模式被解除。
并且，在高减速比传动模式中，向反转方向对电机6进行旋转控制，从而从低减速比传动模式切换到高减速比传动模式，继续该高减速比传动模式，而另一方面，向正转方向对电机6进行旋转控制，从而从高减速比传动模式切换到低减速比传动模式，该高减速比传动模式被解除。
进一步，该例中的安全带卷收器1设有安全带3的如下七种安全带模式。
(1)安全带收容模式安全带收容模式是安全带3未被使用、完全卷绕到卷轴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未驱动电机6，且将传动机构8设定为传动切断模式。因此，安全带3中仅产生极微弱的带张力(对于生成极微弱的带张力，在下述收容用安全带卷绕模式中进行说明)，并且消耗电力为零。
(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3的状态下的安全带模式。在该安全带拉出模式下，安全带卷收器1也同样设定为传动切断模式。因此，能够以较弱的力拉出安全带3。这种情况下，也未驱动电机，消耗电力为零。
(3)调节用安全带卷绕模式调节用安全带卷绕模式是如下模式拉出安全带3，将舌片(图1中的舌片62)插入扣合到带扣中，在带扣开关(图1中的带扣开关66a)接通(ON)后，为使安全带3适于车辆乘员佩戴，在卷绕多拉出的安全带3的状态及安全带3的正常佩戴状态(此时带扣开关为接通状态)下，车辆乘员进行动作，以规定量拉出安全带3后，当车辆乘员再次坐到标准位置上时，将拉出的安全带3卷绕起来。在该调节用安全带卷绕模式中，安全带卷收器1，向安全带卷绕方向对电机6进行驱动，将传动机构8设定为低减速比传动模式。因此，安全带3被以低转矩迅速卷绕，在产生极微弱的规定带张力时电机6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的正常佩戴状态下的设定模式。在该正常佩戴模式中，安全带卷收器1未驱动电机6，且将传动机构8设定为传动切断模式。因此，安全带3中，只有极微弱的带张力产生，所以乘员在佩戴安全带3时不会有压迫感，并且消耗电力为零。
(5)警报模式警报模式是在正常佩戴模式下的车辆行驶过程中，检测出驾驶员打瞌睡或车辆行进方向前方存在障碍物，通过反复规定次数地卷绕安全带3，向驾驶员发出警报的安全带模式。在该警报模式中，安全带卷收器1被设定为反复对电机6进行驱动。
因此，由于将安全带3的较强带张力(比下述紧急模式的带张力弱)和极微弱的带张力反复施加给乘员，所以可提醒驾驶员不要打瞌睡及注意到车辆前进方向前方的障碍物。
(6)紧急模式紧急模式是在正常佩戴模式下的车辆行驶过程中车辆与障碍物等发生碰撞的可能性非常高时所设定的安全带模式，包括以下二个阶段。
(i)初始阶段在紧急模式的初始阶段中，安全带卷收器1使电机6以较高的旋转转矩进行正转。这样一来，离合器弹簧24从传动切断模式开始转动，离合器齿轮31及旋转轴32移动到上述最高位置，离合器齿轮31与过桥齿轮17的外齿17b啮合。此时，由于消除了安全带3的松驰，且安全带3的张力在规定值以下，因此过桥齿轮17对离合器齿轮31的阻力较小。因此，即使电机6的旋转转矩较高，旋转轴32也不会使离合器杆33转动，所以传动机构8被设定为低减速比传动模式。因此，离合器齿轮31的旋转传递到过桥齿轮17，过桥齿轮17旋转，安全带3被以低转矩迅速卷绕，迅速消除了安全带3的松驰。
(ii)后期阶段在上述初始阶段中，当消除安全带3的松驰时，紧接着该初始阶段成为紧急模式的后期阶段。在该后期阶段中，随着安全带3的张力变得大于规定值，过桥齿轮17对离合器齿轮31的阻力变得较大，因此过桥齿轮17及离合器齿轮31不再旋转。但是，由于电机6的旋转转矩，下侧连接齿轮26会有旋转趋势，因此通过下侧连接齿轮26的旋转转矩向旋转轴32施加朝向上述最左方位置的力。此时，由于电机6的旋转转矩较高，因此旋转轴32的推压力产生的使离合器33顺时针旋转的力矩大于扣合部33e和凹部35b的扣合力产生的与该顺时针的力矩相向的力矩。因此，离合器杆33的扣合部33e和阻力弹簧35的凹部35b的扣合被解除，旋转轴32一边使离合器杆33转动一边向上述最左方位置移动。与该离合器杆33的转动联动，离合器棘爪34进行转动，因此离合器棘爪34的卡定爪34b与棘齿19b扣合，阻止环形部件19的旋转。这样一来，将传动机构8设定为高减速比传动模式。因此，以高转矩卷绕安全带3，以极强的带张力约束乘员。
(7)收容用安全带卷绕模式收容用安全带卷绕模式是为解除对安全带3的佩戴，将舌片(图1中的舌片62)从带扣中拔出，当带扣开关(图1中的带扣开关66a)断开(OFF)时，为使安全带3为收容状态而完全卷绕的状态的安全带模式。在该收容用安全带卷绕模式中，安全带卷收器1，以较低的旋转转矩向安全带卷绕方向对电机6进行驱动，将传动机构8设定为低减速比传动模式。因此，拉出的安全带3被以低转矩迅速卷绕。
并且，在安全带3被完全卷绕、产生极微弱的规定带张力时，电机6停止，安全带3变为上述产生极微弱带张力的安全带收容模式。
关于该收容用安全带卷绕模式，在本实施方式中，可防止应收容安全带3却未收容而保持安全带拉出状态这种情况的发生，可利用电动机切实进行安全带的收容操作，根据车门的开闭状况进行控制，以切换传动机构8的设定。该控制可通过控制装置(图1及图2中的ECU68)执行图9所示的“卷收器控制处理”来进行。图9表示本实施方式的卷收器控制处理的流程图。
在图9所示的卷收器控制处理中，首先通过步骤S10检测车门(例如图1中的车门90)是否从关闭状态变为打开状态。该检测可由ECU68检测车门开闭传感器91的信息来进行。
并且，通过步骤S20进行安全带收容控制。在该安全带收容控制中，对电机6进行驱动控制，将传动机构8设定为低减速比传动模式，并以低转矩将拉出的安全带3迅速卷绕(收容)到卷轴4上。在进行该动作时，可以是安全带3处于拉出状态的情况，也可以是已处于收容状态的情况。
在步骤S30中，为了检测出在步骤S20中进行安全带收容控制后的安全带收容状态，检测(测量)电机6的电机电流值。该电机电流值通过图2中的电机电流表69来检测。当在步骤S30中检测出的电机电流值在规定值以上时，在步骤S40中判定电机负荷处于相对较高的安全带收容状态。
在步骤S40中，当判断出安全带3为收容状态时(步骤S40中为是)，前进到步骤S50，电机6的驱动停止(旋转停止控制)。在通过该驱动停止控制使电机6处于停止旋转的状态时，传动机构8的设定保持低减速比传动模式，保持电机6和卷轴4连接的状态。因此，通过传动机构8向卷轴4施加较高的拉出阻力，保持限制从卷轴4拉出安全带3的状态。具体而言，保持难于从卷轴4拉出或不可拉出安全带3的状态。另一方面，当判断出在步骤S30中检测出的电机电流值低于规定值、步骤S40中安全带3尚未处于收容状态时(步骤S40中为否)，返回到步骤S20。
在步骤S50之后的步骤S60中，判断车门90是否处于打开状态。并且，仅在步骤S60中判断车门90不是打开状态、即从打开状态变为关闭状态时(步骤S60中为否)，前进到步骤S70。总之，在图9所示的实施方式中，以车门90从打开状态变为关闭状态为条件，进行步骤S70的传动解除处理。
在步骤S70的传动解除处理中，驱动控制电机6，使传动机构8从低减速比传动模式切换为传动切断模式，在切换结束后，电机6的驱动停止(旋转停止控制)。当通过该驱动停止控制使电机6处于停止旋转的状态时，形成通过传动机构8解除电机6和卷轴4的连接状态的连接解除状态。因此，卷轴4与传动机构8一侧(电机6一侧)完全分离，从而通过传动机构8使施加到卷轴4的卷绕阻力变低，卷轴4的旋转动作变得容易，因此卷绕在该卷轴4上的安全带3的拉出操作(拉出操作)变得容易。
其中，例如在仅以车门的开关、安全带带扣操作作为触发信号进行安全带的收容操作的现有结构中，可以假设以下情况在车门打开的状态下，车辆乘员想要佩戴安全带而开始进行安全带拉出操作，但此时想起其他事情，结果并未进行安全带带扣操作，中断安全带拉出操作而要下车时，发生保持拉出安全带状态的情况，该安全带会被车门夹住。
因此，在本实施方式的安全带卷收器1中，为了解决这种问题，在车门90从关闭状态变为打开状态时，在迅速进行完安全带卷绕动作(安全带收容动作)之后，使传动机构8的设定保持低减速比传动模式，形成限制从卷轴4拉出安全带3的状态(图9中的步骤S10～步骤S50)。这样一来，可从根本上防止在拉出安全带的状态下形成没有电机起动的触发目标的状态这样的上述假设，可利用电机6切实进行安全带3的收容操作。
并且，在本实施方式中，当车门90为打开状态时，通过限制安全带3的拉出操作本身，可防止保持拉出安全带3的状态，而且在之后车门90变为关闭状态、车辆乘员C要佩戴安全带3时，允许安全带3的拉出操作，从而可使车辆乘员C顺利进行安全带佩戴操作。因此，这种控制在例如车辆乘员C在车门90打开的状态下中途中断安全带拉出操作、下车之后再次上车、将车门90关闭而要佩戴安全带3这样的假设情况下尤其有效，是假设到车辆乘员C的一系列行为模式后的合理控制。
并且，可以用图10所示的“卷收器控制处理”替代图9所示的卷收器控制处理。图10表示其他实施方式的卷收器控制处理的流程图。
在图10所示的卷收器控制处理中，进行步骤S62及步骤S64，来取代图9所示的卷收器控制处理的步骤S60。其他步骤与图9所示的卷收器控制处理相同，因此在此仅对步骤S62及步骤S64进行说明。
在图10所示的步骤S62中，继步骤S50之后，例如利用计时器(省略图示)开始计算经过时间T。通过该步骤S62，检测出从安全带卷绕动作后(安全带收容动作后)的经过时间T。并且，在图10所示的步骤S64中，判断经过时间T是否达到预先设定的规定时间Ta(相当于本发明中的“预先设定的规定时间”)。步骤S64中的规定时间Ta，最好在假设乘员暂时下车直到上车为止的时间的基础上适当进行设定，例如设定为数分钟左右。在步骤S64中，仅在判断出经过时间T达到规定时间Ta时(步骤S64中为是)，进行步骤S70的传动解除处理。总之，在图10所示的实施方式中，以经过预先设定的规定时间为条件，进行步骤S70的传动解除处理。这样一来，在安全带卷绕动作后(安全带收容动作后)经过规定时间Ta时，传动机构8从低减速比传动模式切换到传动切断模式，从而易于对卷绕在卷轴4上的安全带3进行拉出操作(拉出操作)。
根据这种控制，当车门90为打开状态时，通过限制安全带3的拉出操作本身，可防止保持拉出安全带3的状态，而且在之后车辆乘员C上车要佩戴安全带3时，在经过规定时间Ta后，无论车门90的开闭状态均允许安全带的拉出操作，从而可使车辆乘员C顺利进行安全带佩戴操作。因此，这种控制在例如车辆乘员C在车门90打开的状态下中途中断安全带拉出操作下车之后，在暂时保持车门的打开状态后上车而要佩戴安全带3这样的假设情况下尤其有效，是假设到车辆乘员的一系列行为模式后的合理控制。
并且，在图10所示的实施方式中，作为使传动机构8从低减速比传动模式切换为传动切断模式的时间基础的经过时间的计算开始时间(图10中的步骤S62)，设定为安全带卷绕动作结束的时间，但在本发明中，该计算开始时间只要在车门90变为打开状态之后(从图10中的步骤S10开始到步骤S64为止的时间)，可设定为任意的时间。具体而言，将开始安全带卷绕动作的第一时间(相当于步骤S20的时间)、下车前车门变为打开状态的第二时间(相当于步骤S10的时间)等设定为计算经过时间的开始。例如，在把第一时间设定为计算开始时间时，预先设定在“开始安全带卷绕动作到安全带卷绕动作结束为止的时间”中加上“乘员暂时下车到上车为止的时间”，可以根据该时间设定规定时间Ta。
并且，根据本实施方式的安全带卷收器1，由于向传动机构8设定了由高速低转矩传动路径构成的低减速比传动模式和由低速高转矩传动路径构成的高减速比传动模式这二个传动路径，因此可实现下述两种卷绕性能通过低减速比传动模式，消除安全带3的松驰而迅速地卷绕安全带；和通过高减速比传动模式，以约束乘员的高转矩卷绕安全带。
并且通过设定这二种传动路径，可高效地将电机6的旋转转矩传递到卷轴4，因此能够以有限的消耗电力切实地发挥这二种卷绕性能。特别是，可通过低速高转矩传动路径以约束乘员的高转矩卷绕安全带，因此与现有技术相比，可降低电机6的旋转转矩。这样一来，可降低电机6的消耗电力，并且可使用较小型的电机，从而可实现安全带卷收器1的紧凑化。
并且，通过实现上述两种卷绕性能，可使安全带卷收器1具有电机6的旋转转矩产生的预张紧功能。因此，可无需设置现有的安全带卷收器中的使用反应气体的预张紧器，从而可降低成本。
进一步，由于根据安全带3的张力将传动机构8设定为低减速比传动模式或高减速比传动模式，因此不用控制电机6的旋转转矩即可简单地进行模式切换。
进一步，由于对传动机构8设定了不将电机6的旋转转矩传递到卷轴的传动切断模式，因此，可不受电机6影响地拉出安全带3、无压迫感地正常佩戴安全带3、非佩戴时收容安全带3。
进一步，安全带3的收容卷绕动作仅通过电机6的旋转转矩来进行，因此，不使用张力调节器等附加组件即可将始终作用于安全带3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排除或抑设定得极小。
在这种情况下，在把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小限度的范围内，通过将电机6的旋转以低减速比传动模式传递到卷轴4来辅助卷绕安全带3，从而可切实地进行安全带3的收容卷绕动作。
进一步，由于高减速比减速机构7a由行星机构构成，所以可紧凑地形成低速高转矩传递路径。这样一来，即使传动机构8具有低减速比传动模式或高减速比传动模式，也可有效地抑制安全带卷收器1的大型化。
进一步，由于高减速比减速机构7a的行星齿轮架和低减速比减速机构7b的外齿17b由一个共用的过桥齿轮17构成，因此可减少零件个数，并且进一步紧凑化。
进一步，根据安全带3的张力，通过传动模式切换机构9进行行星机构的内齿轮19a的旋转控制及小径离合器齿轮13和大径过桥齿轮17的外齿17b之间的啮合控制，从而可简单地切换传动模式。
其他实施方式并且，本发明不仅限于上述实施方式，包括各种应用及变形。例如也可实施应用了上述实施方式的以下各方式。
在上述实施方式中，记载了通过电机6的旋转动作切换传动模式和传动切断模式的结构的安全带卷收器1，但在本发明中，也可用以下结构替代通过电机的旋转动作切换传动状态和传动解除状态的结构通过电磁式的切换机构切换传动模式和传动切断模式。
此外，在上述实施方式中，虽然记载了安装在汽车上的安全带卷收器1的结构，但是本发明的安全带卷收器也可用于例如汽车、飞机、船舶、电车、公共汽车等由乘员乘坐并进行移动的车辆上所装配的安全带装置中使用的、通过电机卷绕用于约束乘员的安全带的安全带卷收器。
权利要求
1.一种安全带卷收器，其特征在于，具有卷轴，进行安全带的卷绕及拉出；电动机；传动机构，介于所述电动机和所述卷轴之间，形成连接这些电动机和卷轴的连接状态及解除了该连接状态的连接解除状态；控制装置，对所述电动机及传动机构进行控制，以进行以下模式的切换驱动所述电动机，将所述传动机构设定为所述连接状态的传动模式；停止驱动所述电动机，将所述传动机构设定为所述连接状态的传动允许模式；和将所述传动机构设定为所述连接解除状态的传动切断模式；所述控制装置进行以下控制当与所述安全带对应的车门从关闭状态变为打开状态时，则切换为所述传动模式，利用所述卷轴进行安全带卷绕动作；并且在进行该安全带卷绕动作后，则切换为所述传动允许模式，维持所述传动机构的所述连接状态。
2.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，所述控制装置进行以下控制当在进行安全带卷绕动作后切换为所述传动允许模式时，以所述车门从打开状态变为关闭状态为条件，从该传动允许模式切换到所述传动切断模式。
3.根据权利要求1所述的安全带卷收器，其特征在于，所述控制装置进行以下控制当在进行安全带卷绕动作后切换为所述传动允许模式时，以经过预先设定的规定时间为条件，从该传动允许模式切换到所述传动切断模式。
4.一种安全带装置，其特征在于，具有由车辆乘员佩戴的安全带；进行所述安全带的卷绕及拉出的卷轴；电动机；传动机构，介于所述电动机和所述卷轴之间，形成连接这些电动机和卷轴的连接状态及解除了该连接状态的连接解除状态；控制装置，对所述电动机及传动机构进行控制，以进行以下模式的切换驱动所述电动机，将所述传动机构设定为所述连接状态的传动模式；停止驱动所述电动机，将所述传动机构设定为所述连接状态的传动允许模式；将所述传动机构设定为所述连接解除状态的传动切断模式；所述控制装置进行以下控制当与所述安全带对应的车门从关闭状态变为打开状态时，则切换到所述传动模式，利用所述卷轴进行安全带卷绕动作；并且在进行该安全带卷绕动作后，则切换为所述传动允许模式，维持所述传动机构的所述连接状态。
5.根据权利要求4所述的安全带装置，其特征在于，所述控制装置进行以下控制当在进行安全带卷绕动作后切换为所述传动允许模式时，以所述车门从打开状态变为关闭状态为条件，从该传动允许模式切换到所述传动切断模式。
6.根据权利要求4所述的安全带装置，其特征在于，所述控制装置进行以下控制当在进行安全带卷绕动作后切换为所述传动允许模式时，以经过预先设定的规定时间为条件，从该传动允许模式切换到所述传动切断模式。
7.一种带安全带装置的车辆，具有权利要求4～6的任意一项所述的安全带装置、与所述安全带对应的车门以及检测与所述车门的开闭有关的信息的检测传感器；其将所述安全带装置收容在车辆内的收容空间而构成。
全文摘要
本发明提供一种对搭载在车辆上的安全带卷收器中利用电动机切实进行安全带收容操作有效的技术，其中，搭载在车辆上的安全带装置(100)的安全带卷收器(1)中进行以下控制当与安全带(3)对应的车门(90)从关闭状态变为打开状态时，切换到传动模式，进行卷轴的安全带卷绕动作；并且在进行了该安全带卷绕动作后，切换到传动允许模式，维持卷轴和传动机构的物理连接状态。
文档编号B60R22/343GK1865049SQ20061008462
公开日2006年11月22日 申请日期2006年5月19日 优先权日2005年5月19日
发明者田中康二 申请人:高田株式会社