一种卷收器和电机驱动的卷收器制造技术

本申请公开一种卷收器，包括：支架、芯轴、第一限力杆、第二限力杆以及控制单元；芯轴具有内部啮合结构；芯轴的两端设置锁止端和限力控制端；第一限力杆与限力控制端连接，第二限力杆的外侧端连接锁止端；锁止端根据是否发生碰撞的情况，通过第二限力杆的内侧端向第二限力杆提供锁止力；限力控制端根据控制单元确定的控制状态提供至少如下两种工作模式：跟随第一限力杆转动的随动模式，或者阻止模式。本申请限力控制端与芯轴同轴连接，使得卷收器的结构简单且紧凑；而且，本申请的卷收器可以分别通过锁止端、限力控制端对应调整第一限力杆、第二限力杆的限力，从而实现碰撞过程中织带束缚力的实时动态调整。

【技术实现步骤摘要】
一种卷收器和电机驱动的卷收器本申请要求于2020年11月18日提交中国专利局、申请号为202011289955.5、专利技术名称为“一种卷收器和电机驱动的卷收器”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
本申请涉及汽车装置
，具体涉及一种卷收器，以及一种电机驱动的卷收器。
技术介绍
卷收器是汽车上必备的安全装置，能够在车辆发生碰撞或紧急制动时，通过织带将乘员牢牢地拴在座椅上，保护人员的安全，是被动安全系统中的重要组成部分。现有技术中，例如，公告号为DE102017111398A1的德国专利公开一种“安全带卷收器和用于控制安全带卷收器的方法”，并具体公开了安全带卷收器，包括框架(10)、以能旋转的方式设置在该框架(10)中具有第一端部(16)和相反的第二端部(17)的安全带卷轴(12)、设置在该安全带卷轴(12)的一个端侧上的锁止机构(18)，安全带卷轴(12)能利用该锁止机构被锁止在框架(10)中。安全带卷收器还包括：轴向延伸的第一力限制器，该第一力限制器借助脱开离合器(24)以能脱开的方式与安全带卷轴(12)耦合；第二力限制器，该第二力限制器与所述第一力限制器或毂件抗扭转地耦合；以及第三力限制器，该第三力限制器借助接通离合器(38)能与安全带卷轴(12)抗扭转地耦合。再例如，公告号为DE102019107663A1的德国专利公开一种“用于汽车安全带的安全带卷收器”，并具体公开了具有-可旋转地安装在机架(1)中的皮带轴(2)，异型头(3)，可相对于外壳框架(1)锁定的限力装置(4)，限力装置(4)一方面与异型头(3)相连，另一方面与皮带轴(2)相连，其中，限力装置(4)与皮带轴(2)相对于锁定异型头(3)的受力相对旋转，用于形成可主动触发的去耦装置(5)。上述结构虽然可以实现预紧以及限力，但所使用的结构较为复杂，体积过大。而且，在碰撞发生时，限力装置的限力模式难以满足不同碰撞情况的限力需求。可见，如何降低卷收器结构的复杂程度，且可以根据不同的碰撞程度，动态调整限力装置的限力模式，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本申请实施例提供一种卷收器，以解决如何降低卷收器结构的复杂程度，且可以根据不同的碰撞程度，动态调整限力装置的限力模式，成为本领域技术人员亟待解决的问题。本申请实施例提供一种卷收器，包括：支架、芯轴、第一限力杆、第二限力杆以及控制单元；其中，所述芯轴设置在所述支架提供的安装位置，所述芯轴内沿轴线方向设置有内部啮合结构；所述芯轴的一端设置通过所述支架安装的锁止端，另一端设置通过所述支架安装的限力控制端；所述第一限力杆的外侧端与所述限力控制端连接，所述第一限力杆的内侧端与所述内部啮合机构啮合；所述第二限力杆的内侧端与所述内部啮合机构啮合，所述第二限力杆的外侧端与所述锁止端连接；所述锁止端根据是否发生碰撞的情况，分别工作在锁止工作模式和随动工作模式；当所述锁止端工作在锁止模式时，通过所述第二限力杆的内侧端向所述芯轴提供具有限力值F2的锁止力；所述控制单元根据检测到的碰撞信息，确定控制状态；所述限力控制端根据所述控制单元确定的控制状态提供至少如下两种工作模式：跟随所述第一限力杆转动的随动模式，或者，阻止所述第一限力杆转动的阻止模式；所述第一限力杆在阻止模式下提供具有限力值F1的锁止力。可选的，所述限力控制端包括与所述芯轴同轴连接的出力机构以及驱动盘；所述出力机构通过所述支架同轴设置在所述芯轴的一端，所述驱动盘连接于所述出力机构和所述芯轴之间；所述出力机构能够在所述限力控制端工作在阻止模式时，向所述驱动盘供力，通过所述驱动盘驱动所述芯轴同轴转动，并且供力方向与所述第一限力杆的旋转方向相反；其中，所述第一限力杆的外侧端与所述限力控制端连接，具体是所述第一限力杆的外侧端与所述驱动盘朝向所述第一限力杆的端面上设置的连接结构连接。可选的，所述出力机构包括同轴连接的电机和变速机构。可选的，所述电机采用盘式永磁同步电机。可选的，所述出力机构还包括霍尔传感器；所述限力控制端根据所述控制单元确定的控制状态提供至少如下两种工作模式，包括：所述霍尔传感器获取所述电机的动子的位置信息；利用所述控制单元进行矢量优化算法，控制所述电机的定子线圈的交流驱动电流，以提供所确定的工作模式下的所述电机的转速和扭矩。可选的，所述控制状态至少包括：第一控制状态，所述第一控制状态在检测到的碰撞信息是高强度碰撞时采用；在所述第一控制状态下，所述限力控制端工作在阻止模式；第二控制状态，所述第二控制状态在未检测到碰撞信息，或者检测到的碰撞信息是发生碰撞但未达到高强度碰撞的程度时采用；在所述第二控制状态下，所述限力控制端工作在随动模式。可选的，所述控制状态还包括：第三控制状态，在所述第三控制状态下，在第一时间段内，所述限力控制端工作在阻止模式；在超过所述第一时间段后，所述限力控制端工作在随动模式。可选的，所述控制状态还包括：第四控制状态，在所述第四控制状态下，在第二时间段内，所述限力控制端工作在随动模式；在超过所述第二时间段后，所述限力控制端工作在阻止模式。可选的，所述限力控制端工作在阻止模式，通过所述电机工作在堵转状态实现；所述限力控制端工作在随动模式，通过所述电机工作在失电状态实现。可选的，所述出力机构还包括：与所述芯轴同轴设置的台阶式支撑套筒和第一轴承；所述台阶式支撑套筒固定设置在所述支架上；所述电机和所述变速机构套装在所述台阶式支撑套筒的一端；所述驱动盘套装于所述台阶式支撑套筒的另一端；所述第一轴承套装在所述台阶式支撑套筒和所述驱动盘之间。可选的，所述变速机构包括设置在所述电机和驱动盘之间的行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括：齿轮轴、行星轮、内齿环以及行星架；所述齿轮轴作为所述变速机构的输入端与所述电机的输出端连接；所述行星轮和所述内齿环环绕所述齿轮轴设置，且所述齿轮轴与所述行星轮啮合连接，所述行星轮与所述内齿环啮合连接；所述行星架扣装在所述行星轮之间，并与所述驱动盘连接。可选的，所述行星架包括行星支架、加强盘、第一连接杆、第二连接杆以及第二轴承；所述第二轴承套装在所述齿轮轴的末端；所述加强盘套装在所述第二轴承上，且位于所述驱动盘背离所述第一限力杆的一端面上设置的凹槽中；所述行星支架位于朝向所述电机的一侧；所述第一连接杆凸出所述加强盘且与所述行星支架连接；所述第二连接杆贯穿连接于所述行星支架、所述行星轮、所述加强盘以及所述驱动盘；在所述行星轮转动时，通过所述第二连接杆带动所述行星支架、所述加强盘以及所述驱动盘转动。可选的，所述锁止端包括锁止端盖和锁止槽；所述锁止槽设置在所述锁止端盖的径向端面上，所述锁止槽的开口朝向所述第二限力杆的外侧端；所述第二限力杆的外侧端连接所述锁止端，具体是，所述第二限力杆的外侧端连接所述锁止槽。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种卷收器，其特征在于，包括：支架、芯轴、第一限力杆、第二限力杆以及控制单元；其中，/n所述芯轴设置在所述支架提供的安装位置，所述芯轴内沿轴线方向设置有内部啮合结构；所述芯轴的一端设置通过所述支架安装的锁止端，另一端设置通过所述支架安装的限力控制端；/n所述第一限力杆的外侧端与所述限力控制端连接，所述第一限力杆的内侧端与所述内部啮合机构啮合；所述第二限力杆的内侧端与所述内部啮合机构啮合，所述第二限力杆的外侧端与所述锁止端连接；/n所述锁止端根据是否发生碰撞的情况，分别工作在锁止工作模式和随动工作模式；当所述锁止端工作在锁止模式时，通过所述第二限力杆的内侧端向所述芯轴提供具有限力值F2的锁止力；/n所述控制单元根据检测到的碰撞信息，确定控制状态；所述限力控制端根据所述控制单元确定的控制状态提供至少如下两种工作模式：/n跟随所述第一限力杆转动的随动模式，或者，阻止所述第一限力杆转动的阻止模式；所述第一限力杆在阻止模式下提供具有限力值F1的锁止力。/n

【技术特征摘要】
20201118 CN 20201128995551.一种卷收器，其特征在于，包括：支架、芯轴、第一限力杆、第二限力杆以及控制单元；其中，
所述芯轴设置在所述支架提供的安装位置，所述芯轴内沿轴线方向设置有内部啮合结构；所述芯轴的一端设置通过所述支架安装的锁止端，另一端设置通过所述支架安装的限力控制端；
所述第一限力杆的外侧端与所述限力控制端连接，所述第一限力杆的内侧端与所述内部啮合机构啮合；所述第二限力杆的内侧端与所述内部啮合机构啮合，所述第二限力杆的外侧端与所述锁止端连接；
所述锁止端根据是否发生碰撞的情况，分别工作在锁止工作模式和随动工作模式；当所述锁止端工作在锁止模式时，通过所述第二限力杆的内侧端向所述芯轴提供具有限力值F2的锁止力；
所述控制单元根据检测到的碰撞信息，确定控制状态；所述限力控制端根据所述控制单元确定的控制状态提供至少如下两种工作模式：
跟随所述第一限力杆转动的随动模式，或者，阻止所述第一限力杆转动的阻止模式；所述第一限力杆在阻止模式下提供具有限力值F1的锁止力。


2.根据权利要求1所述的卷收器，其特征在于，所述限力控制端包括与所述芯轴同轴连接的出力机构以及驱动盘；所述出力机构通过所述支架同轴设置在所述芯轴的一端，所述驱动盘连接于所述出力机构和所述芯轴之间；所述出力机构能够在所述限力控制端工作在阻止模式时，向所述驱动盘供力，通过所述驱动盘驱动所述芯轴同轴转动，并且供力方向与所述第一限力杆的旋转方向相反；
其中，所述第一限力杆的外侧端与所述限力控制端连接，具体是所述第一限力杆的外侧端与所述驱动盘朝向所述第一限力杆的端面上设置的连接结构连接。


3.根据权利要求2所述的卷收器，其特征在于，所述出力机构包括同轴连接的电机和变速机构。


4.根据权利要求3所述的卷收器，其特征在于，所述电机采用盘式永磁同步电机。


5.根据权利要求3所述的卷收器，其特征在于，所述出力机构还包括霍尔传感器；所述限力控制端根据所述控制单元确定的控制状态提供至少如下两种工作模式，包括：
所述霍尔传感器获取所述电机的动子的位置信息；
利用所述控制单元进行矢量优化算法，控制所述电机的定子线圈的交流驱动电流，以提供所确定的工作模式下的所述电机的转速和扭矩。


6.根据权利要求1所述的卷收器，其特征在于，所述控制状态至少包括：
第一控制状态，所述第一控制状态在检测到的碰撞信息是高强度碰撞时采用；在所述第一控制状态下，所述限力控制端工作在阻止模式；
第二控制状态，所述第二控制状态在未检测到碰撞信息，或者检测到的碰撞信息是发生碰撞但未达到高强度碰撞的程度时采用；在所述第二控制状态下，所述限力控制端工作在随动模式。


7.根据权利要求6所述的卷收器，其特征在于，所述控制状态还包括：
第三控制状态，在所述第三控制状态下，在第一时间段内，所述限力控制端工作在阻止模式；在超过所述第一时间段后，所述限力控制端工作在随动模式。


8.根据权利要求6或者7所述的卷收器，其特征在于，所述控制状态还包括：
第四控制状态，在所述第四控制状态下，在第二时间段内，所述限力控制端工作在随动模式；在超过所述第二时间段后，所述限力控制端工作在阻止模式。


9.根据权利要求3所述的卷收器，其特征在于，所述限力控制端工作在阻止模式，通过所述电机工作在堵转状态实现；所述限力控制端工作在随动模式，通过所述电机工作在失电状态实现。


10.根据权利要求3所述的卷收器，其特征在于，所述出力机构还包括：与所述芯轴同轴设置的台阶式支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学军，
申请(专利权)人：上海和励信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31