(57)【要約】本発明は乗り物に適応されるシートベルト１に関する装置が含まれ、乗り物のシャーシ３ａに関しとにかく２つのベルト用固着点２ａ，２ｂを有し、乗員の肩部及び／又は腰部に対してベルト部２ｅ，２ｆを伸縮させるために、ベルト固着点のとにかく１つにはその固着点２ｂ近くのベルト部２ｄを巻くため電動機４によって駆動されるリール４０が含まれる。１つ又は複数のセンサが使用され、選択された限界値を超えたセンサ値で、前記ベルトの伸縮力を増加させるために多相電動機で構成された前記電動機４を作動させてリール４０を巻き込む。前記多相電動機４は間欠操作条件の間で比較的高い始動トルク、高トルクを与えて、かつ高負荷に耐えるようにするため、低インダクタンス及び／又は高トルク密度を備えるよう構成される。【選択図】図１
2004517767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物に適応されるシートベルトに関する装置であって、
乗り物のシャーシに関しとにかく２つのベルト用固着点を有し、乗員の肩部及び／又は腰部に対してベルト部を伸縮させるために、ベルト固着点のとにかく１つにはその固着点近くのベルト部を巻き込むため電動機によって駆動されるリールが含まれ、１つ又は複数のセンサが使用され、選択された限界値を超えたセンサ値で、前記ベルトの伸縮力を増加させるために前記電動機を作動させリールを巻き込み、前記電動機は多相電動機で構成される、シートベルトに関する装置において、
前記多相電動機は、比較的急速に高トルクを付与するために０．４ｍＨより小さいインダクタンスを有するとともに、電動機容積を小さくするために８Ｎｍ／ｋｇを超える過負荷関係のトルク密度とし、これによって間欠操作条件で使用される電動機のために過負荷が許容できることを特徴とする。
【請求項２】
前記多相電動機は比較的大きい磁気空隙を備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
磁気空隙は空隙半径の８％を超える値に選択されたことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記多相電動機はロータに永久磁石を備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記永久磁石の各々は円筒の一部を形状し、すべての永久磁石は前記円筒形を形成するため互いに側端部を接して配置されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
永久磁石は永久磁石を囲む円筒形環状体の内面部に固定されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
環状体は鉄材又は鋼材で構成されたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
環状体は圧縮及び／又はその他の方法で成形された鉄粉末材及び／又は鋼材で構成されたことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記多相電動機は外部ロータ機として構成され、ロータの外周面はベルト部用のリールとして使用されることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
内部ロータを有する電動機に含まれる多数の永久磁石の各々は円筒の一部を形成し、すべての永久磁石は前記円筒形を形成するため互いに側端部を接して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
永久磁石は永久磁石を取り付ける円筒形環状体の外面部に固定されたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
環状体は鉄材又は鋼材で構成されたことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
環状体は圧縮及び／又はその他押出しなどの方法で成形された鉄粉末材及び／又は鋼材で構成されたことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記多相電動機は２つの電動機ユニットに分割されて、それぞれが前記リールの各側部に、電気的に並列に配置されたことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
制御回路は、与えられた電流で最大のトルク又はほぼ最大のトルクが得られるようなロータ及びステータの相互位置を与えるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記多相電動機は、圧縮又はその他の方法で成形された鉄粉末からなる選択された部分を有するロータ及び／又はステータを備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記多相電動機は、円筒形鉄材（鋼材）からなる選択された部分を有するロータ及び／又はステータを備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記多相電動機は、特に定められた条件で短時間負荷用に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
選択された短時間負荷は、予め定められた５分より短い時間内で、最大３つの短い最大電力出力に基づいたものであることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
最大の電力出力又はトルク出力は予め定められた０．５秒の時間内に限定されたことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の装置。
【請求項２１】
多相電動機は機械式歯車装置を介してリールと協働することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
多相電動機とリールとはＵ形ユニットの分岐部として対向位置し、前記分岐部は歯車装置で結合されたことを特徴とする請求項１ないし２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記多相電動機は高回転数にして小型構造となるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
選択された高い最大回転数は２０００ＲＰＭを超えることを特徴とする請求項１ないし２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
前記多相電動機は鉄損の発生を考慮することなく構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
高トルク密度は８Ｎｍ／ｋｇを超えるように選択されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２７】
トルク密度の上限は使用される永久磁石の設定された消磁限界よりやや低く又は巻線絶縁の熱限界よりやや低く選択されたことを特徴とする請求項１又は２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記多相電動機は、ステータ内スロットの巻線領域及び充填係数を増加させるためにステータ内のスロット絶縁部が減少され又は取り除かれたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２９】
ステータは充填比を増加させるために粉末材で圧縮及び／又は成形されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
四角形断面のワイヤなどの高い巻装度の断面ワイヤが巻線として使用されることを特徴とする請求項１ないし２９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３１】
電力密度又はトルク密度は１２００−２５００Ａ／ｃｍ２までの選択された電流負荷に基づくことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３２】
力密度は空隙領域で０．１−０．３Ｎ／ｍｍ２の間に選択されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３３】
１つ又は複数のセンサで障害を検出して、乗り物を制止又は減速させ、及び／又は１つ又は複数のベルト部を伸縮させることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３４】
１つ又は複数のセンサで乗り物の運動を３次元運動パターン内で検出することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は一般的に、シートベルトに関する装置、特に乗り物に使用するシートベルトに関する装置に関する。
【０００２】
本発明によるシートベルトに関する装置は乗り物に適用されて使用され、乗り物のシャーシに関しとにかく２つのベルト固着点を有し、乗員の肩部及び／又は腰部に対してベルトを伸縮させるために、ベルト固着点のとにかく１つにはその固着点近くのベルト部を巻き込むため電動機によって回転運動で駆動されるリールが含まれる。
【０００３】
関係するタイプの装置では１つ又は複数のセンサが使用される。ここで使用されるセンサは１つ又は複数の危険状態を検出及び／又は評価できるようになっている。
【０００４】
ここに示す適用では、通常、加速力が検出可能であって選択された限界値を超える値で適応されるセンサを使用し、ベルト部を巻き込み及び／又は前記べルトの伸縮力を増加させるために前記電動機を作動させリールを駆動する。
【０００５】
また、本発明は交流駆動の電動機を使用することを基本とする。これに関連して電動機は多相電動機で構成されることが提案される。
【０００６】
（従来の技術）
発明の分野に記載された特性を有するシートベルトに関する装置、すなわち、ベルトの固着点の１つが３相電動機の回転運動で駆動可能なリールで構成される装置については異なる多くの実施例が従来知られている。
【０００７】
開示された従来技術には国際特許出願ＷＯ９９／５１４６９が挙げられる。
シートベルトを巻き込み伸縮させるシートベルトに関する装置が上記出願に開示される。ベルト部を巻き込む枠構造（１０１）が電動機（１１２）に備わり又は使用され、それによって、通常の条件では快適な程度にベルトを伸縮させ、かつ遭難あるいは非常事態が生じたときはより強く有利に伸縮させる。
【０００８】
これには、電動機を必要に応じて頻繁に作動させ、またこの理由のため必要な保守に対する主な対策が施されていないものが開示されている。
電動機の駆動に必要なエネルギーは、非常事態の発生に十分対処できるエネルギーが蓄積されるようにされた高電圧の電気容量（１１４）から得られる。それに関して、シートベルトの効果は電気抵抗に全く無関係に電動機のあるシートベルトが装着されている乗り物のスターター・バッテリーに依存する。
【０００９】
使用される交流電動機のステータの相及び電気容量に接続されるすべての電子部品は遮蔽保護されたケーシング（１０４，１１９，１２４）に収容されるので、高周波電磁障害となる放出だけが低く抑制される。
【００１０】
電動機は軸あるいはリール（１０２）の第１の端部に装着されて、前記軸を直接駆動し、軸上のベルト部を巻き込みあるいは巻き出すことができる。
加速力（又は減速力）を生じさせてセンサを作動可能にさせる個々の機械部品及び選択された電気回路の取付けは、電動機及びリールでベルトを作動させ、ベルトが緩んだときは乗員の肩部及び腰部に対して低い圧力で接し、衝突の際は制御回路及びセンサによって電動機を作動させてベルトを非常に高いベルト応力で急速に巻き込み、衝突が経過する残りの間は乗員をシートに保持するような方法でなされる。
【００１１】
ティース部材（１２０）は公知の方法で電動機のロータを、したがってリール（１０２）もロックさせるよう配置される。
低電圧信号に適用される信号処理及びセンサ感応回路（１０８，１０９，１０７）はリールの反対側端部に取り付けられたケーシング（１０１ｄ）内に置かれる。
【００１２】
前記特許出願の図３に示すように、システム電圧（１２ＶＤＣ，３０１）は順次エネルギーを吸収する電気容量（１１４）を充電するＤＣ／ＤＣ変換器（３０４）に供給されて４５０ＶＤＣの電圧とされる。
【００１３】
この電圧４５０ＶＤＣは回路（１１３）を介して、ブラシレスＤＣ電動機の形で提案された多相電動機（１１２）に供給可能である。
【００１４】
（本発明の概要）
（技術的課題）
本発明に関連する技術分野の当業者が、１つ又は複数の提案された技術的課題を解決するためにしなければならない技術的考慮は、まず、とる必要のある処置及び／又は一連の処置さらに必要な手段の選択又はこの観点で必要な手段における必要な理解であるということを考慮すると、次の技術的課題は本発明の対象の提供に関係がある。
【００１５】
前記開示されたような先行技術を考慮すると、ベルト部の巻き込み（又は巻き出し）に使用される３相形の電動機が、目的に応じた小型構造が容易になるような寸法とされ、また機械的に使用されるような機会をつくることが、発明の分野に記載された特性の、乗り物に適用されるシートベルトに関する装置において技術的課題として突出する。
【００１６】
また、供給電圧が５０ＶＤＣより低い利用可能なシステム電圧に直接関係する交流で電動機を操作するように構成することに関係する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００１７】
さらに、電動機を間欠操作用に構成し、それによってとにかく加速段階の間は適用される上述の過負荷になるよう寸法を決め、このような間欠操作によって使用寸法を減少させる機会をつくることが技術的課題として考えられる。
【００１８】
さらに、ステータの巻線に反対方向の磁界が発生するすることで電動機の永久磁石が温度依存の消磁を引き起こすか、あるいは巻線絶縁の熱の使用限界に達するかする現象に関係するところまで過負荷の使用が制限されない限り、選択された小型化を実施することに関係する重要性及び有利性を実現することが技術的課題として考えられる。
【００１９】
さらに、小型の構造にもかかわらず、通常操作で発生する交流電圧又はシステムに付与された電圧に電動機を接続して主として電動機で高トルクを比較的急速に発生させうるような電動機構造とする機会をつくることに関係した重要性及び有利性を実現することが技術的課題として考えられる。
【００２０】
電動機の高効率の達成を目指す構造対策に特別の考慮を払うことなしに、高始動トルク、高連続トルクを有し、及び／又は高負荷を提供する電動機構造を提供できることに技術的課題が存在する。
【００２１】
そして、前記多相電動機を、交流電圧に直接接続してロータを固定して低インダクタンスにし、それによって比較的高い始動電流上昇率にし、同時に容積をより小さくして材料の消費量をより少なくするための高トルク密度にするように望ましい機会をつくるように構成することに関する重要性及び有利性を実現できることに技術的課題が存在する。
【００２２】
それによって、電動機がＤＣ／ＡＣ変換器の形で電気回路に前方で接続されているという事実にもかかわらず、前記ＤＣ／ＡＣ変換器が低いインダクタンス／抵抗を有し、それによって始動期間において確実に高い供給電圧と高い始動電流となるような機会をつくることに関する重要性及び有利性を実現することが技術的課題である。
【００２３】
また、低インダクタンス／抵抗を有し、それによって高い始動電流と高い始動電流上昇率において変換器による電圧低下が低くなる機会をつくり、ＤＣ／ＡＣ変換が目立つ電圧変動がないかほぼない状態で行われるＤＣ／多相ＡＣ変換器を使用することに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００２４】
また、前記多相電動機でインダクタンスを減少させるために、ステータとロータ間の空隙を、本願に適用される電動機の寸法及び容積に関し比較的大きくするよう構成することに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００２５】
また、空隙は、選択された電動機構造にかかわらず３ｍｍより小さい適切な値に選択されることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００２６】
また、選択された空隙は０．７と１．４ｍｍの範囲内の値とすることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
そして、前記多相電動機は、同様の目的で、選択された交流電圧に巻線の巻数が強く依存するということを、とりわけ考慮して、ステータを比較的少ない巻数の巻線で構成することに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００２７】
そして、前記多相電動機は、同様の目的で、ロータに永久磁石を備えるよう構成することに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
前記永久磁石の各々は円筒の一部を形成し、完全な円筒形を形成するために必要なすべての永久磁石が互いに側端部を接して配置されることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００２８】
また、永久磁石は、逆にした機械の構造で、永久磁石を囲む円筒形環状体の内面部に固定されることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００２９】
また、環状体は鉄材又は鋼材で構成することに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
環状体は圧縮及び／又はその他相当する方法で成形された鉄粉末材及び／又は鋼材で構成されることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００３０】
また、使用される環状体の半径方向の厚さは、適合される電動機構造の要求を満たすため、前記永久磁石に関し予め定められた比率に選択されることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００３１】
それから、ロータに形成され使用される、高エネルギー密度を有し、またロータを空隙に向けるために形成された永久磁石に関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００３２】
前記多相電動機は外部ロータ機として構成され、ロータの外部円筒面は有利に直接にベルト部用リールとして使用されることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００３３】
また、内部ロータを有する電動機に含まれる多数の永久磁石の各々は円筒の一部を形成し、すべての永久磁石はそれに関して前記円筒形を形成するため互いに側端部を接して配置させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００３４】
また、永久磁石は永久磁石を取り付ける円筒形環状体の外面部に固定させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
環状体は鉄又は鋼材で構成させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００３５】
環状体は圧縮及び／又はその他の及び／又は射出成形などの相当する方法で形成された鉄粉末材及び／又は鋼材で構成させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００３６】
環状体の半径方向の厚さは、本願の電動機にされる要求を満たす電動機の構造を提供するために、永久磁石に関し予め定められた比率に選択させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００３７】
また、前記比率はかなり狭い限界内で選択させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
それに関し、前記多相電動機は２つの電動機ユニットに分割させて、それぞれが軸又はリールの各側部に、電気的に並列に配置させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００３８】
多数のセンサの変化した状態のとにかく１つを検出するために使用され、それに導かれて、ベルト部を巻き込みあるいは巻き出しするために電動機を作動させ、選択された巻き込み経過によって有利に異なるベルト伸縮力にさせる制御ユニットを提供することに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００３９】
さらに、発明が開示するような小型の電動機においてロータ及びステータの相互位置を、高い供給電流上昇率で急に加えられた電流の増加で最大の又はほぼ最大のトルクがステータ電流を介して得られるようにさせることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００４０】
さらに、前記多相電動機は、ロータ及び／又はステータの１つ又は複数の部分が圧縮又は相当する方法で成形された鉄粉末で構成させるようにすることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００４１】
前記多相電動機は、ロータ及び／又はステータの１つ又は複数の部分が、基礎として円筒部分を使用する固形を使用するように構成された固形金属材料で構成され、前記部分が鉄材又は鋼材で構成させるようにすることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００４２】
また、前記多相電動機は、特に選択された短時間負荷用に構成させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
また、選択された短時間負荷は、予め定めた５分程度以下の時間内で、３つなどの選択された数の短い最大電力出力に基づかせることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００４３】
また、最大トルク出力は予め定められた０．５秒などの時間に限定させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
また、多相電動機は機械式歯車装置を介してリールと協働させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００４４】
また、多相電動機とリールとはＵ形ユニットの分岐部として対向配置させ、前記分岐部は歯車装置で結合させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００４５】
また、前記多相電動機は比較的高い回転数に構成し、それによって電動機の外形寸法を小さくして小型構造とすることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００４６】
また、高回転数は２０００ＲＰＭを超えるようにすることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
また、前記多相電動機は小型、高トルク密度などを考慮して構成するが、これに関して構造及び設計は鉄損の影響を考慮せずに行うことに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００４７】
また、高トルク密度は８Ｎｍ／ｋｇを超えるように選択させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
また、選択されるトルク密度の上限は、使用される永久磁石の設定された温度依存の消磁限界又は使用される巻線絶縁の熱限界よりやや低く選択することに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００４８】
また、前記多相電動機においてステータ内の利用できる巻線領域を増加させ、かつ巻線の充填比を増加させるためにステータ内のスロット絶縁部を減少させるような対策をとることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００４９】
また、ステータは、平滑な表面として巻線の充填比を増加させるために、粉末材で成形及び／又は射出成形させることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００５０】
また、四角形断面のような巻装度が高くなるワイヤ断面のワイヤを巻線として使用することに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
また、高電力密度は１２００−２５００Ａ／ｃｍ２までの選択された電流負荷に基づくことに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００５１】
また、力密度は空隙面で０．１−０．３Ｎ／ｍｍ２間に選択することに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
また、危険を検出及び／又は危険を評価する１つ又は複数のセンサで乗り物内及び／又は乗り物外の障害を検出し、また１つ又は複数のセンサに関する異なる機能を持たせることに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題がある。
【００５２】
さらに、危険検出及び／又は危険評価センサを使用して、乗り物の異なる主軸周りの回転及び／又は加速などのシャーシの変化状態を検出できるようにし、レーダー装置の利用など外部現象を検出できるように配置することに関する重要性及び有利性を実現することに技術的課題があると考えられる。
（解決手段）
本発明は乗り物に適応されるシートベルトに関する装置に基づくものであって、乗り物のシャーシに関しとにかく２つのベルト用固着点を有し、ベルト固着点のとにかく１つにはその固着点近くのベルト部を巻き込むため電動機の回転運動によって駆動されるリールが含まれ、それによって乗員の肩部及び／又は腰部に対してベルト部を伸縮させる。
【００５３】
１つ又は複数の危険状態を検出及び／又は評価可能な１つ又は複数のセンサ、例えば加速力を検出可能なセンサが、選択された限界値を超える又は下回る値で、制御回路を介して適用され、前記ベルト部の伸縮力を増加させる方向にリールを駆動するように、選択された高トルクで前記電動機を作動させる。このために前記電動機は多相電動機で構成される。
【００５４】
１つ又は複数の前記技術的課題を解決するため本発明に開示されるように、前記多相電動機は低インダクタンスと高トルク密度を定常的に有するように構成され、それによってシステム電圧からＤＣ／ＡＣ変換器を介して発生した適用電圧から比較的急速に高トルクを与えるようにする。ＡＣ電圧はシステム電圧に相当する交流電圧に一致する。
【００５５】
本発明の範囲に属する提案された実施例に開示されるように、この目的の前記電動機は比較的大きい空隙を有するよう設計される。
さらに開示によると、空隙は３ｍｍより小さい値に選択されるが、０．５ｍｍを超える値に選択される。
【００５６】
空隙は０．７と１．４ｍｍの間の値に選択される。
さらに開示によると、この目的の前記電動機はステータ内で１相当たり比較的少ない巻数で設計される。
【００５７】
多相電動機のステータの巻数は４０より少ないものが選択されることが提案される。
しかし、ステータの巻数は出きるだけ少なく選択されるが、実際の適用においてはこの数は１相当たり２−４回を超える。
【００５８】
５０ＶＤＣより低い通常の直流電圧に直接関係する交流電圧を使用したステータの巻数は４０より少なく選択される。
前記永久磁石の各々は円筒の一部の形状をなし、すべての永久磁石は前記円筒形を形成するため互いに側端部を接して配置される。
【００５９】
永久磁石は永久磁石を囲む円筒形環状体の内面部に固定される。
環状体は鉄材又は鋼材で構成される。
特に、ステータの巻数は１相当たり４回を超えるように選択されることが開示される。
【００６０】
さらに開示によると、前記多相電動機は、ロータ内の空隙に接して配置された高エネルギー密度の多数の永久磁石で構成される。
多相電動機は外部ロータ機として設計され、ロータの周囲の円筒面はベルト部を巻き込みあるいは巻き出すリールとして使用できるように構成される。
【００６１】
内部ロータを有する電動機に含まれた多数の永久磁石の各々は円筒の一部を形成し、すべての永久磁石は前記円筒形を形成するために互いに側端部を接して配置される。
【００６２】
永久磁石は永久磁石を取り付ける円筒形環状体の外面部に固定される。環状体は鉄材又は鋼材で構成される。
さらに、多相電動機を２つの電動機ユニットに分割して、それぞれが前記リールとして使用される軸の各側部に電気的に並列に配置することができる。
【００６３】
また、多数のセンサの変化状態が検出できるような方法で制御回路を適用し、それによって電動機を作動させてベルト部を巻き込みあるいは巻き出すようにすることが開示される。
【００６４】
さらに、制御回路によって、ロータとステータの相互位置を、ステータ電流を介して、高い電流上昇率による加えられた電流の増加で最大のトルク又はほぼ最大のトルクとなるようにする。
【００６５】
さらに、発明によれば、前記多相電動機は基体として固形の円筒部を使用するよう構成されたロータ又はステータが備わる。
ロータ及び／又はステータ内の１つ又は複数の部分は固形の金属材料及び／又は鉄粉末で圧縮された金属材料で構成されたことが開示される。
【００６６】
さらに、開示によると、前記多相電動機は短時間負荷用に構成され、選択された短時間負荷は予め定めた時間内の、多数の短い最大電力出力を基準にされる。最大電力出力は予め定められた例えば０．５秒などの時間に限定することが提案される。
【００６７】
多相電動機は機械式歯車装置を介してリールと協働するが、多相電動機とリールとはＵ形ユニットの分岐部として対向配置されて、前記分岐部は歯車装置で結合される。
【００６８】
前記多相電動機は高回転数に構成され、これによって小型構造が得られる。選択された高い最大回転数は２０００ＲＰＭを超える。
さらに、開示によると、前記多相電動機は鉄損の存在が、少なくとも主として考慮する必要がないように構成することができる。
【００６９】
必要な高トルク密度は８Ｎｍ／ｋｇを超えるように選択される。
上限は使用される永久磁石の設定された消磁限界又は巻線絶縁の熱限界よりやや低く選択される。
【００７０】
前記多相電動機は、ステータ内スロットの巻線領域及び充填比又は充填係数を増加させるためにステータ内のスロット絶縁部を減少させることが有利となる。
ステータはスロット内の巻線の充填係数を増加させるために粉末材料で成形及び／又は形成される。
【００７１】
巻線については、例えば四角形断面のワイヤのような巻装度の高いワイヤ断面が使用される。
高トルク密度は１２００−２５００Ａ／ｃｍ２までの選択された電流負荷に基づく。
【００７２】
トルクは空隙面で０．１−０．３Ｎ／ｍｍ２間に選択される。
１つ又は複数のセンサはそれ自体で障害その他の危険を検出できるように構成される。
【００７３】
１つ又は複数のセンサは乗り物の運動を３次元運動パターン内で検出できるよう構成される。
（有利性）
本発明によるシートベルトに関する装置の特徴であると最初にみなされる有利な点は、寸法が小型であるというだけでなく、低インダクタンスと高トルク密度を有する永久磁化された多相電動機が使用できる機会がこの方法でつくられるということである。
【００７４】
さらに電動機は、システムに付与された５０ＶＤＣより低い電圧の選択されたシステム電圧から直列に接続されたＤＣ／ＡＣ変換器を通して比較的急速に高トルクとなる。
【００７５】
本発明によるシートベルトに関する装置の特徴であると最初にみなされるものは請求項１の特徴部分に記載される。
【００７６】
（提案する実施形態の説明）
乗り物に使用されるシートベルト１に関する装置を図１に示すが，ベルトに割り当てた符号２を有する符号２ａ，２ｂ，２ｃで引用される２つの（ここでは３つで説明する）ベルト用固着点がある。
【００７７】
固着点２ａ，２ｂ，２ｃは３点係止あるいは３点固定を表し、乗り物３のシャーシー部に関して直接又は間接に取り付けられ、固着点２ａはシャーシ部３ａと協働し、固着点２ｂはシャーシ部３ａ’と協働し、また固着点２ｃはシャーシ部３ａ”と協働する。
【００７８】
発明の原理はここに説明するもの以外の他のシートベルトの固定及び伸縮にも当然に使用できる。
図１の２ｂで示すベルトの３固着点のうちの１つは、符号２ｄで示されるベルト部又は固着点付近のベルト部をリール周囲の円筒面の周りに巻き込むために、電動機４の回転運動で駆動されるリール４０で構成される。
【００７９】
リール４０を反対側に回転させると、ベルト部は当然に巻き出される。
図１に示すシートベルト部あるいはその方向は、一部は図示しない乗員Ｐの肩部を横切る方向の第１のベルト部２ｅと、一部は乗員の腰部を横切る方向の第２のベルト部２ｆと、一部は固着点２ａからリール４０と電動機４に向かう第３のベルト部２ｇとから構成されるものとみなされる。
【００８０】
この巻き込みによってベルト部２ｅ，２ｆは乗員Ｐの肩部及び／又は腰部に向かって選択した種々の力でもって伸縮できる。
電動機４は制御ユニット２０によってその回転運動が制御されるが、制御ユニット２０はセンサ５によって交互に作動位置又は作動解除位置に作動する。
【００８１】
本出願に関連する危険状態を検出及び／又は評価できる１つ又は複数のセンサは以下においては、加速力（減速力）を検出できるセンサ５として簡単に図示する。
【００８２】
前記センサ５により制御回路２０を介して電動機４が制御され、ベルト２と個々のベルト部２ｅ，２ｆの張力は異なる力に制御されるが、ベルト部２ｅはベルト部２ｇを介して最初に制御される。
【００８３】
図２に示すように異なる４つのセンサユニット５ａ，５ｂ，５ｂ’及び５ｃが制御ユニットに接続される。
同様に、しかし以下に記載するように、発明の重要な特徴を詳細に記載すると、前記センサにはそれぞれが異なる危険要素に反応する機能が割り当てられるようになっている。
【００８４】
センサユニット５ａは本発明にとって非常に重要なものである。
これに関し、センサユニット５ａの使用によって、加速力が選択された限界値を超える値になったとき、制御ユニット２０を介して前記電動機が直ちに作動され、前記シートベルト部２ｇ、２ｅの伸縮力を急速に、例えば１００Ｎを超える最大値まで増加させるようにリール４０が駆動される。
【００８５】
センサユニット５ｂの使用によって、低い方の加速力値になったとき、前記電動機が作動され、前記シートベルト部２ｇ、２ｅの伸縮力を、上記の最大値とは異なる、この値よりも低い、例えば２−１００Ｎの選択された低い値まで増加させるようにリール４０が駆動される。
【００８６】
前記センサユニット５ｂは、センサユニット５ａがベルト伸縮力を追加させるよう作動する前に、ベルト部２ｇ、２ｅを予備伸縮させるためにある。
センサユニットとして、乗り物のシャーシの変化状態を検出及び／又は評価するようにされたものが接続される。このような運動は主として、乗り物が異なる回転軸の周りを回転するときに発生する回転運動、加速力、減速力、その他の力として認識できるものに関係する。
【００８７】
この場合センサユニットとして、外部条件を検出及び／又は評価できるものを接続することが可能である。
本願に明記する構造及び／又は機能を使わずに危険状態を検出及び／又は評価するようにされた種々のセンサを接続することは本発明の範囲に属する。
【００８８】
センサユニット５ｂの機能は、距離測定センサ、シャーシ傾斜センサなどここに記載されるセンサユニット５ｂ’とも協働することができる。
追加のセンサユニット５ｃは示すようにベルトロック２ｈに接続されているので、前記ロックが解除されると、リール４０は電動機４と制御ユニット２０を介して緩くなったベルト部２ｅ，２ｆを巻き込むことができる。
【００８９】
センサユニット５ａは制御回路あるいは制御ユニット２０を介して１つ又は複数のエアーバッグ２１の作動のために接続することもできる。
使用される電動機とその構造については、本発明は交流駆動の多相電動機の使用に基づいていることに言及できる。
【００９０】
複数の異なる電動機構造が本発明の範囲内であるとしても、相数の少ない電動機構造を選択することが実際には有利であるということができる。
したがって２相、３相あるいは４相の交流電圧で駆動できるものが適切な電動機構造であるといえる。
【００９１】
以下の記載では、例として３相電動機４を使用するものとして発明を説明する。
本発明による３相電動機４は、始動の瞬間に高いステータ電流上昇率を与え、電動機の加速サイクルの間と引続く高負荷において高いステータ電流を保持することによって、比較的急速に高トルクを与えることを可能とするために、停止期間で生じる低インダクタンスを提供するように構成される。
【００９２】
低インダクタンスはステータ電流から消磁効果を減少させることにも寄与するので、低インダクタンスはそれに関し、引続くトルク負荷及び／又は過負荷においても有利となる。【００９３】
その他の点において、電動機構造は小型容積を達成することに全焦点がおかれ、通常の電動機構造に関係する他の条件に過剰に拘泥されることなく、高トルクと高トルク密度、さらには可能なかぎり低インダクタンス値が提供される。低インダクタンスと小型容積を上述の高トルクで最適化するために図２Ｂのフローチャートに従うことができる。
【００９４】
インダクタンス値は１０ｍＨよりかなり小さくすることが本願では要求される。望ましくは、インダクタンス値は０．４ｍＨより小さくし、勿論０、１５ｍＨにまで近づける値がさらによい。
【００９５】
図２を参照すると、始動電流は例えば４２ＶＤＣのシステム電圧で発生し、ＤＣ／ＡＣ変換器２０ａを介して電動機４に供給されることが示される。発生した３つの交流電流は矩形状あるいは正弦状にされて、３相システムに従い１２０°の位相差にされる。
【００９６】
図２には追加される電気接続装置の使用が図解され、異なる条件に基づいてベルト部２ｅ，２ｆ及び２ｇに異なる伸縮力を作用させるために、１つ又は複数のセンサユニット５ａ，５ｂ，５ｂ’，５ｃからの指示に依存して電動機４を制御可能とするために、個々の機能がブロックの形で図示される。
【００９７】
制御ユニット２０は，それに関し、電動機４を異なる４つのモードで駆動するためにモジュール２０ｂによって制御可能な前述のＤＣ／ＡＣ変換器２０ａを備える。
【００９８】
モジュール２０ｂは受け取った制御信号に依存して下記のモードで作動する電気電動機４とリール４０を備える。
ａ）センサ５ａを介して急速作動が行われ、ベルト部２ｇに最大の伸縮力、例えば１００Ｎを発生させるために、３相の交流電流への変換のため全システム電圧（例えば通常４２ＶＤＣ）が直ちに接続される。
【００９９】
ｂ）センサ５ｂを介して、適用された下方の作動が行われ、減少されたシステム電圧及び／又は電流制限器を介してベルト部２ｇにかなり小さい伸縮力、例えば２−１００Ｎを発生させる。
【０１００】
ｃ）センサ５ｂ’を介して上記（ｂ）により適用された下方の作動が行われる。
ｄ）センサ５ｃを介して長いベルト部２ｅ，２ｆの全巻き込みが行われる。
【０１０１】
これらのセンサ関係信号の評価はブロック２０ｃで行われる。
本発明は主として、（センサ５ａで）高い加速力が生じるような激しい衝突時に行われる作動が含まれる。この場合、緩んだベルト部を急速に巻き込むために即座に急速な処置が取られる。乗員の肩部及び／又は腰部をシャーシ３に関して固定保持するために、ベルト部２ｅ，２ｆを、ベルト部２ｇを介して予め定めた値に伸縮させる。
【０１０２】
本発明に適用され、センサ５ａによって作動する力／時間ダイヤグラム（Ａ）が図３に示される。初期の段階では、緩んだベルト部が巻き込まれるので、ベルト部２ｇ（２ｅ、２ｆも同様）の引張力は存在しないと考えられる。その後、時点「ｔ１」からインダクタンス値に応じた上昇率で力「Ｆ」が増加し，時点「ｔ２」で最大値に達する。
【０１０３】
「Ｌ」の低インダクタンス値（ｄｉ／ｄｔ＝Ｕ／Ｌ）の場合は高インダクタンス値の場合よりも上昇率が高く、大きくなる。低インダクタンス値の場合を破線で示す。
【０１０４】
ベルト部２ｇに働く力は、電動機構造４に応じて定めうる時点「ｔ２」で最大値，１００−５００Ｎに達する。
また図３には使用する電動機４のトルク／時間ダイヤグラム（Ｂ）が示され、同様に低インダクタンス値の場合は高インダクタンスの場合よりも上昇率が高く、大きくなる。
【０１０５】
このように、異なる電動機構造４では、これに関して選択された寸法及びインダクタンス値に応じて異なる上昇率となる。
図４に外部ロータ機４１の構造を概略的に示すが、ロータ４２の外部円筒面４２’がベルト部２ｄの巻き込み面（４０）となる。
【０１０６】
このように、図４，５及び６にはベルト部２ｄが、電動機４１のロータ４２から巻き込み及び巻き出し可能なことが示される。
中心軸４３ａを有するステータ４３は必要な巻線４３ｂを備える。
【０１０７】
ロータ４２は、鉄その他の金属材料でできた管状の磁気導体４２ｂを有する固形の円筒形形状をなし、またその１つに参照符号４２ａが付された多数の永久磁石のホールダ又はそれに相当するものとして使用される保護体としても使用される。
【０１０８】
管状保護体４２ｂ及び多数の永久磁石４２ａ，４２ａ’．．は一体となって回転部を構成する。回転用の軸受部材は図示しない。
参照符号４３ａはステータ４３に属する軸のみでなく、端部関係ディスク４４ａ，４４ｂを連結する軸をも指す。
【０１０９】
このように本実施例の図５に示すように、永久に磁化された８つの磁石のうち参照符号４２ａ，４２ａ’を付された２つが円筒として置かれ、流れを囲む保持部材４２ｂとなる鉄で構成された円筒形保護体の内面に密着される。
【０１１０】
ステータ４３は中心軸４３ａと，軸３ａの周りに配置され保持部材と呼ばれる円筒部４３ｃとからなる。
巻線４３ｂは翼４３ｄ、４３ｄ’の間に配置され、保持部材４３ｃの周りに扇状に均等に分布される。
【０１１１】
ステータのティース４３ｄ、４３ｄ’の間のスロットは図に示すように楔形断面にされるが、実際には、前記スロットは異なる断面で形成される。断面は必要な巻線が選択された巻数で収容できるようする。複数の巻線は所望の巻数を形成するために平行に巻装される。
【０１１２】
さらにステータ部分４３と永久磁石４２ａ，４２ａ’との間に空隙４４が存在し、この空隙４４は電動機構造に意図する条件を与えるように構成される。
磁石の特性が含まれる磁気空隙（有効空隙）「ａ」は空隙半径の８％を超えるものとする。
【０１１３】
図４，５及び６に示す実施例のものは本発明に適用されるベルトに直接結合されて使用される。
それによって、従来のベルトスピンドルに対して簡単に交換でき、ベルト部２ｄは可動ロータ４２上に直接導かれてその周りに巻かれる。
【０１１４】
スプリングディスク４４ａ，４４ｂ間のスペース４６，４６ａはロータを囲むのに役にたつので端部巻線の問題は生じない。
図５及び６による実施例の電動機４１は極く短時間のみ作動するものとして構成される。
【０１１５】
したがって、ステータ４３内の過熱が取り除かれ、またロータの磁石４２ａの消磁限界が考慮される限り、連続作動の場合よりもかなり高い電流を電動機４１に負荷させることが可能である。
【０１１６】
さらに、最大の熱集中は巻線４３ｂとなる銅導体などの低抵抗導体材料によって発生し、このことはステータ４３内の熱条件によっては特に当てはまることになる。
【０１１７】
図７には、前記３相電動機７１が電気的に並列に接続された２つの電動機ユニット７２，７３に分割された配置が示される。各ユニットは前記リール４０の各側に配置され、バンド部２ｄはスピンドルあるいは軸７１ａを介して巻き込み可能となる。
【０１１８】
スピンドル７１ａは同一の各電動機ユニット７２，７３とともに作動するので、電動機７３についてのみ記載する。
さらに図７に関し、ロータ７４はシャーシ及び固着点３ａ’に関して固定されたステータ７５内に回転可能に配置されることが分かる。
【０１１９】
図７及び８によると、ステータ７５は金属製の円筒形のケーシングあるいは保持部材７５ｂで構成され、前記ケーシングあるいは保持部材で、付属するティース７５ｄ、７５ｄ’を有する巻線７５ｃが囲まれる。
【０１２０】
さらに、保持部材７４ｂと協働する円筒形の永久磁石７４ａを有する内部ロータ７４の方向に空隙７６が存在する。
前記ロータ７４には、参照符号７４ａを付した多数の永久磁石が空隙に接して備わる。
【０１２１】
本発明による実施例では、使用する１つ又は２つの３相電動機４（４１、７２，７３）で、それぞれ高回転、低トルクのものが選択されるが、このためには歯車ユニットが必要になる。
【０１２２】
このような実施例は図９の斜視図で最もよく理解される。
しかし、３相電動機４を低回転、高トルクの構造に構成し、それに関しベルト部２ｄを直接駆動するようにすることは何ら差し支えない。
【０１２３】
このように使用するためには、トルクは２Ｎｍと約１０Ｎｍとの間で選ぶことができる。
開示する３相電動機４（４１，７２，７３）は１相当たりシングル巻きでよいが、電動機は５０ＶＤＣより低い電圧で駆動されるという事実に基づいて原則的には数回巻きが必要とされる。
【０１２４】
巻数は選択した３相システムの電圧に適合する巻数で選択される。
永久磁石４２ａ，７４ａはＮｄＦｅＢ磁石、ＳｍＣｏ磁石などの高エネルギー密度を有するタイプにする。
【０１２５】
３相電動機４（４１，７２，７３）は非常に長い停止時間のある極度に短い時間の間欠操作に使用されるので、８ないし５０倍、通常は１５ないし２０倍の過負荷に対応する効果を有するように構成される。
【０１２６】
図８の実施例においてすべての部分又は選択した部分４２ｂ、４３ｃ及び４３ｄは鉄粉末を圧縮することで作ることができる。
圧縮鉄粉末で作った部分は固形の鉄材料より透磁率が低く、これに関し低いインダクタンス値となるが、しかしこれを適用すると重大な高損失を招くことになる。
【０１２７】
図２の更新した参照符号で示されるように、モジュール２０ｂを介しロータ（４２）と電動機（４３）とが適合した相互位置となるような方法でロータ（４２）と電動機（４３）とが協働し、電流の時間に関する高い導関数を有する始動電流供給値に比例する高トルクを発生させる機会がつくられる。
【０１２８】
３相電動機の構造において実際の適用では、空隙は圧縮成型の詳細ですべての場合で３ｍｍより小さく、０．５ｍｍより大きい値に選択することができる。
空隙は特に０．７と１．４ｍｍ間の値に選択することが有利である。
【０１２９】
３相電動機のステータの巻数はすべての場合で４０より少なく選択されるが、実際の適用では１相当たり２−４巻数を超えるようにする。
ステータの巻数は、通常の操作電圧が５０ＶＤＣより低いときは、４０より少なく選択される。
【０１３０】
前記永久磁石のそれぞれは円筒の一部の形状となるようにされ、すべての永久磁石は前記円筒形を形成するために図に示すように互いに側端部を接して配置される。
【０１３１】
永久磁石は円筒形環状体の内面部に固定される。この環状体は鉄材又は鋼材で構成することができる。
前記環状体は圧縮その他の方法で作った鉄粉末材及び／又は鋼材で構成される。
【０１３２】
環状体の半径方向の厚さは、実際の適用では、永久磁石の半径方向の厚さに対する選択された比率でもって決められる。
図６においては、環状体の半径方向厚さの前記比率は約１，３とし、２．０と１．０の間の値とする。
【０１３３】
図８においては、環状体の半径方向厚さと永久磁石の半径方向厚に対する比率は約３．０とし、１．０と５．０の間の値とする。
内部ロータを有する電動機に含まれる多数の永久磁石のそれぞれは円筒部分の一部を形成するようにされ、すべての永久磁石は前記完全な円筒形を形成するため互いに側端部を接して配置される。
【０１３４】
永久磁石はこの永久磁石を取り付ける円筒形環状体の外面部に固定される。この環状体は鉄材又は鋼材で構成することができる。
環状体は圧縮及び／又は押出しなどのその他の方法で作った鉄粉末材及び／又は鋼材で構成される。
【０１３５】
前記３相電動機は２つに分割されて、電気的に並列に、それぞれ前記リールの各端部に配置される。
選択された短時間負荷は５分より短い時間内で３つの短い最大トルク出力が基準となり、最大トルク出力は０．５秒に限定されることが提案される。
【０１３６】
３相電動機４は機械式歯車装置を介してリールを操作できる。
この実施例は図９にさらに詳しく示され、斜視図によって明らかなように、電動機４がホールダ９０に取り付けられ、そのホールダを電動機４の軸でもある軸９１が貫通して延びる。軸９１に歯車９１ａが取り付けられ、これが次に歯車９１ｂに作用する。
【０１３７】
歯車９１ｂと同一の軸上で別の歯車９１ｃが作用し、次に歯車９１ｄに作用する。
歯車９１は、テープ及び部分２ｄを留める部材を備えたリール４０を駆動する同一軸に連結によって作用する。
【０１３８】
本提案によると、３相電動機４及びリール４０はＵ形ユニットの分岐部として形成され、歯車装置９１，９１ａ，９１ｂ，９１ｃ、９１ｄ及びホールダ９０によって前記分岐部が結合される。
【０１３９】
３相電動機４は高回転数に構成され、これに関し、低回転数で構成されるものよりも小型となる。ここで選択された高回転数は２０００ＲＰＭを超える。
さらに前記３相電動機４は通常の低い鉄損を考慮することなく設計できる。
【０１４０】
高トルク密度は８Ｎｍ／ｋｇを超えるように選択される。
上限は使用する永久磁石の設定消磁限界よりやや低く選択される。
前記３相電動機は、ステータ内の巻線領域と充填比を増加させるため、ステータ内のスロット絶縁部を減少させる。
【０１４１】
ステータはステータ内の巻線の充填比を増加させるために粉末材料で成型及び／又は射出成型することができる。特に前記製造方法では、平滑な面となり、低い操作電圧では絶縁層を厚くする必要がないので、薄い絶縁層で容認される。
【０１４２】
さらに、巻線のときワイヤ部分が四角形断面を有するワイヤなど高巻装度のものが使用される。
望ましい高トルク密度は１２００−２５００Ａ／ｃｍ以下の選択された電流負荷に基づく。
【０１４３】
力密度は空隙面で０．１−０．３Ｎ／ｍｍ２の間で選択される。
図１０にステータのティース断面を示すが、これは同心巻線を有する鉄シートで形成されたステータのティース４３ｄ（実施例Ａ）に相当し、巻線とシートの間に空隙１０１，１０２が存在することがわかる。鉄シートはその形状が不均一のため、ステータのティースと巻線４３ｂの間にかなり厚い絶縁体１０３が必要となる。
【０１４４】
図１０に型が鉄粉末で成形され、同心巻線４３ｂを有するステータのティース４３ｄ（実施例Ｂ）が示される。この場合、ステータは端部も含めてすべて形成されるので、巻線４３ｂは丸くなった端部４３１，４３２を密着して囲み、実施例Ａの場合に示された空隙１０１，１０２はすべて覆われることになる。
【０１４５】
この実施例（図１０Ｂ）によると、ステータのコイルエンドに鉄粉末を充填させることが可能であり、同心巻きされるステータ用に圧縮その他の方法で成形された鉄粉末材が使用できるので、所望のトルクを発生させるためにステータ巻線のコイルエンドも利用されるという利点が生じる。
【０１４６】
このステータ構造では積層ステータと比較して銅導体の使用が増加することが明らかである。
さらに、このことは、粉末で圧縮あるいは成形されたものは積層体よりも表面が平滑であるので、絶縁材に対する擦り損傷を考慮する必要がなく、スロット絶縁材１０３はより薄くできるということを意味する。
【０１４７】
スロット絶縁材は電圧が低い場合にも非常に薄くでき、適用によってはワイヤ絶縁を使用するだけでも十分である。
高効率に構成された電動機構造に対する要求は、電動機が連続作動として使用されないので、ここでは関心がない。
【０１４８】
当然、本発明は前述の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明による一般的概念の範囲内で変更されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗り物のシャーシに取り付けたシートベルトの概略的な装置を示す。
【図２】乗員の肩部及び／又は腰部の周りにシートベルトを伸縮させるための、得られた１つ又は複数のセンサ値に依存して本発明で使用される３相電動機を作動させる制御回路をブロックダイヤブラムの形で示す。
【図３】ベルトに及ぼす力は示していないが、衝突発生時に３相電動機から発生する力でベルト伸縮を引き起こすことを図解するために力／時間ダイヤグラム（Ａ）を示し、さらに本発明による３相電動機に従って選択されたインダクタンスに関するトルクのトルク／時間ダイヤグラム（Ｂ）を示す。
【図４】与えた回転ロータ運動によってベルト部をリールに巻き込み又は巻き出すようにした外部ロータ機の原理を示す。
【図５】端部から見た外部ロータ機を示す。
【図６】発明に関する特徴を明確にするために外部ロータ機の４分の１を多少拡大したものを示す。
【図７】使用する３相電動機を電気的に並列にした２つの電動機ユニットに分割して軸又はリールのそれぞれの側に配置し、またベルト部を巻き込み又は巻き出すためにリールを協働で駆動する実施形態を示す。
【図８】図７に使用する内部ロータと外部ステータを有する電動機ユニットの端部の一部を示す。
【図９】Ｕ形ユニットのリールで同等にした本発明による電動機を有する装置を示す。
【図１０】同心巻きをするステータのティース断面を２つの実施形態で示す。
【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年4月28日(2003.4.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物（３）に適応されるシートベルト（１）に関する装置であって、
乗り物（３）のシャーシに関し少なくとも２つのベルト用固着点（２ａ，２ｂ，２ｃ）を有し、乗員の肩部及び／又は腰部に対してベルト部を伸縮させるために、ベルト固着点の少なくとも１つ（２ｂ）にはその固着点近くのベルト部（２ｄ）を巻き込むため電動機（４）によって駆動されるリール（４０）が含まれ、１つ又は複数のセンサ（５）が使用され、選択された限界値を超えたセンサ値で、前記ベルトの伸縮力を増加させるために前記電動機（４）を作動させて前記リールを巻き込み、前記電動機（４）は間欠操作条件だけで構成された多相電動機として形成される、シートベルトに関する装置において、
前記多相電動機（４）は、比較的急速に高トルクを付与するために０．４ｍＨより小さいインダクタンス値にさせるよう構成され、さらに電動機容積を小さくするために８Ｎｍ／ｋｇを超える過負荷関係のトルク密度値にさせるよう構成されたことを特徴とする。
【請求項２】
前記多相電動機は比較的大きい磁気空隙を備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
磁気空隙は空隙半径の８％を超える値に選択されたことを特徴とする請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記多相電動機はロータに永久磁石を備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記永久磁石の各々は円筒の一部を形状し、すべての永久磁石は前記円筒形を形成するため互いに側端部を接して配置されたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
永久磁石は永久磁石を囲む円筒形環状体の内面部に固定されたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
環状体は鉄材又は鋼材で構成されたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
環状体は圧縮及び／又はその他の方法で成形された鉄粉末材及び／又は鋼材で構成されたことを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項９】
前記多相電動機は外部ロータ機として構成され、ロータの外周面はベルト部用のリールとして使用されることを特徴とする請求項４ないし８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
内部ロータを有する電動機に含まれる多数の永久磁石の各々は円筒の一部を形成し、すべての永久磁石は前記円筒形を形成するため互いに側端部を接して配置されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
永久磁石は永久磁石を取り付ける円筒形環状体の外面部に固定されたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
環状体は鉄材又は鋼材で構成されたことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
環状体は圧縮及び／又はその他押出しなどの方法で成形された鉄粉末材及び／又は鋼材で構成されたことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記多相電動機は２つの電動機ユニットに分割されて、それぞれが前記リールの各側部に、電気的に並列に配置されたことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
制御回路は、与えられた電流で最大のトルク又はほぼ最大のトルクが得られるようなロータ及びステータの相互位置を与えるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記多相電動機は、圧縮又はその他の方法で成形された鉄粉末からなる選択された部分を有するロータ及び／又はステータを備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記多相電動機は、円筒形鉄材（鋼材）からなる選択された部分を有するロータ及び／又はステータを備えたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記多相電動機は、特に定められた条件で短時間負荷用に構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
選択された短時間負荷は、予め定められた５分より短い時間内で、最大３つの短い最大電力出力に基づいたものであることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
最大の電力出力又はトルク出力は予め定められた０．５秒の時間内に限定されたことを特徴とする請求項１８又は１９に記載の装置。
【請求項２１】
多相電動機は機械式歯車装置を介してリールと協働することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
多相電動機とリールとはＵ形ユニットの分岐部として対向位置し、前記分岐部は歯車装置で結合されたことを特徴とする請求項１ないし２１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
前記多相電動機は高回転数にして小型構造となるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
選択された高い最大回転数は２０００ＲＰＭを超えることを特徴とする請求項１ないし２３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２５】
前記多相電動機は鉄損の発生を考慮することなく構成されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
高トルク密度は８Ｎｍ／ｋｇを超えるように選択されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２７】
トルク密度の上限は使用される永久磁石の設定された消磁限界よりやや低く又は巻線絶縁の熱限界よりやや低く選択されたことを特徴とする請求項１又は２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記多相電動機は、ステータ内スロットの巻線領域及び充填係数を増加させるためにステータ内のスロット絶縁部が減少され又は取り除かれたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２９】
ステータは充填比を増加させるために粉末材で圧縮及び／又は成形されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３０】
四角形断面のワイヤなどの高い巻装度の断面ワイヤが巻線として使用されることを特徴とする請求項１ないし２９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項３１】
電力密度又はトルク密度は１２００−２５００Ａ／ｃｍ２までの選択された電流負荷に基づくことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３２】
力密度は空隙領域で０．１−０．３Ｎ／ｍｍ２の間に選択されたことを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３３】
１つ又は複数のセンサで障害を検出して、乗り物を制止又は減速させ、及び／又は１つ又は複数のベルト部を緊張させることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３４】
１つ又は複数のセンサで乗り物の運動を３次元運動パターン内で検出することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【国際調査報告】
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