DE10010379A1 - Sicherheitsgurtsystem - Google Patents

Abstract

Das Sicherheitsgurtsystem hat ein Bewegungselement 36, das drehbar in einem Gehäuse 26 aufgenommen ist, eine Vorrichtung 32 zum Anlegen eines Druckgases an das Bewegungselement 36, wenn eine plötzliche Verzögerung an einem Fahrzeug auftritt, ein Zugmedium 40, das auf die Bewegung des Bewegungselements 36 anspricht, welches aufgrund des Druckgases zur Erzeugung eines Drehmoments ausgetrieben wird, und einen Kupplungsmechanismus 44 zur Übertragung des Drehmoments, das durch das Zugmedium 40 erzeugt wird, auf die Gurtaufrollwelle 24, um die Welle 24 in Gurtbandaufwickelrichtung zu drehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsgurtsystem, das mit ei­ nem Vorspanner zur Verwendung mit einem Sicherheitsgurtaufrol­ ler in einem Fahrzeug, usw. versehen ist, der eine Aufnahme­ spindel für ein Gurtband zwangsweise dreht, wenn eine plötzli­ che Verzögerung des Fahrzeugs eintritt, wobei das Gurtband in eine Insassenrückhalterichtung gespannt wird.

Im Hinblick auf das Prinzip eines Gurtband-Aufwickelaufbaus für den Notfall sind bereits verschiedene Arten von Gurtauf­ roller-Vorspannern bekannt. Zu solchen Vorspannern gehören solche, bei denen ein Drehelement (Massenelement) durch Gas­ druck ausgefahren wird, sogenannte "Brunnenkübel"-Vorspanner, die ein Drahtseil verwenden, Vorspanner, bei denen ein spiral­ federartiges Element durch Gasdruck zum Drehen gebracht wird, und Vorspanner, bei denen Planetenräder angetrieben von einem Gasdruck zum Umlaufen gebracht werden.

Vorspanner, bei denen ein Drehelement durch Gasdruck ausge­ trieben wird, sind aus der US-A-4,444,010, aus der DE 195 12 660 A1, sowie aus der DE 196 02 549 A1 bekannt.

Bei den Vorspannern nach der US-A-4,444,010 sorgt ein Hoch­ druckgas dafür, daß mehrere Drehelemente durch Druck in eine Leitung im Falle einer Fahrzeugkollision abgegeben werden, wobei diese Drehelemente dann mit Treibzahnrädern in Eingriff kommen, die an dem Umfang einer Gurtaufrollwelle angeordnet sind, wodurch ein Drehmoment zum plötzlichen Aufwickeln des Sicherheitsgurts auf der Gurtaufrollwelle bereitgestellt wird.

Dieses Vorspannen für ein direktes Drehen der Gurtaufrollwelle mit einer Vorspannkraft der Drehelemente erfordert einen lan­ gen Hub zum Bewegen der Drehelemente oder einen langen Bewe­ gungskanal für die Drehelemente, um eine ausreichende Vor­ spannkraft zu erzeugen. Ein solcher gerade gebauter, langer Bewegungskanal führt dazu, daß der Vorspanner als Ganzes in der speziellen Richtung groß bemessen ist. Deshalb versucht man, einen ausreichend langen Hub dadurch zu gewährleisten, daß man das Rohr oder den Bewegungskanal mäandern läßt oder spiralförmig biegt.

Bei einem solchen Bewegungskanal für den Vorspanner ist es er­ forderlich, daß das Rohr kompliziert gebogen wird, was die Bearbeitung sehr komplex macht und eine erhöhte Bearbeitungs­ genauigkeit erfordert, damit ein vorgegebener Wert für die Kanalbreite auch auf dem gekrümmten Abschnitt beibehalten wird. Dies führt zu erhöhten Herstellungskosten, wobei die Größe des gesamten Vorspanners unvermeidbar aufgrund des ver­ größerten Volumens gesteigert wird, auch wenn die Größenausge­ staltung des Vorspanners in der speziellen Richtung vermieden werden kann. Außerdem erfordert die Komplexität in der Ausge­ staltung des Bewegungskanals gesteigerte Maßnahmen zur Vermei­ dung einer Gasleckage. Dies führt schließlich zu erhöhten Pro­ duktionskosten sowie zu einer Zunahme der Baugröße.

Zur Vermeidung der vorstehenden Nachteile besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine ausreichende Drehgröße für eine Gurtaufrollwelle zu schaffen, um ein Gurtband mit einem kurzen Bewegungshub eines Drucktransmissionselements aufzu­ wickeln, welches durch einen Druck herausgetrieben wird, um dadurch eine Gurtaufwickelgröße zu erhalten, die für den Ein­ satz eines längeren Hubs äquivalent ist. Dabei sollen die Bau­ größe verringert und der Aufbau vereinfacht werden, um bei niedrigen Produktionskosten das Anbringen am Fahrzeug zu er­ leichtern.

Ferner soll in dem Bewegungskanal die Möglichkeit der Gasleckage verringert werden.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch ein Sicherheitsgurtsy­ stem erreicht, das mit einem Retraktor bzw. einem Gurtaufrol­ ler versehen ist, der einen Vorspanner aufweist. Der Gurtauf­ roller hat dabei eine Gurtaufrollbasis, eine Gurtaufrollwelle, die drehbar von der Gurtaufrollbasis gehalten und in Gurtbandaufwickelrichtung vorgespannt ist, einen Gasgenerator, der an der Gurtaufrollbasis angebracht ist, ein Antriebsele­ ment, das von dem Gasgenerator für ein Drehen der Gurtaufroll­ welle in der Gurtbandaufwickelrichtung angetrieben wird, und einen Kupplungsmechanismus, welcher das Antriebselement mit der Gurtaufrollwelle verbindet. Der Kupplungsmechanismus hat dabei eine Scheibe, die mit dem Antriebselement verbunden und koaxial zu der Gurtaufrollwelle ausgerichtet ist. Die Scheibe hat einen Nocken und eine Platte, die bezüglich der Scheibe in Drehrichtung der Gurtaufrollwelle drehbar ist. Die Platte hat integral angreifende Finger, die für den Eingriff mit der Gurtaufrollwelle über den Nocken verformbar sind, wenn sich die Platte bezüglich der Scheibe dreht.

Mit dem so aufgebauten System kann die Anzahl der Teile in dem Kupplungsmechanismus bei niedrigen Herstellungskosten verrin­ gert werden.

Das Ziel der Erfindung läßt sich auch durch ein Sicherheits­ gurtsystem erreichen, das mit einem Gurtaufroller versehen ist, der einen Vorspanner aufweist. Der Gurtaufroller hat eine Gurtaufrollbasis, eine Gurtaufrollwelle, die drehbar an der Gurtaufrollbasis gelagert und in Gurtbandaufwickelrichtung vorgespannt ist, ein Gehäuse, das an der Gurtaufrollbasis an­ gebracht ist und eine Druckkammer und einen Bewegungselement­ kanal aufweist, der mit der Druckkammer verbunden ist, einen Gasgenerator zum Erzeugen von Hochdruckgas in der Druckkammer, ein Antriebselement, das von dem Gasgenerator für eine Drehung der Gurtaufrollwelle in der Gurtbandaufwickelrichtung ange­ trieben wird, und einen Kupplungsmechanismus, der das An­ triebselement mit der Gurtaufrollwelle verbindet. Dabei weist das Antriebselement ein mit dem Kupplungsmechanismus verbunde­ nes Medium und ein Bewegungselement auf, das hinsichtlich ei­ ner Betätigung des Mediums arbeitet und in dem Bewegungsele­ mentkanal bewegbar ist, welcher einen Abschnitt hat, der im Querschnitt rechteckig bezüglich einer Bewegungsrichtung des Bewegungselements ist.

Mit einem System in dieser Bauweise kann die Breitenabmessung des Gurtaufrollers, d. h. die Abmessung gesehen in Längsrich­ tung der Gurtaufrollwelle, verringert werden, was die Baugröße des Gurtaufrollers als Ganzes verkleinert.

Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß durch ein Sicherheits­ gurtsystem gelöst, das mit einem einen Vorspanner aufweisenden Gurtaufroller versehen ist. Der Gurtaufroller hat eine Gurt­ aufrollbasis, eine Gurtaufrollwelle, die drehbar an der Gurt­ aufrollbasis gelagert und in Gurtbandaufwickelrichtung vorge­ spannt ist, einen an der Gurtaufrollbasis angebrachten Gasge­ nerator, ein Antriebselement, das von dem Gasgenerator zum Drehen der Gurtaufrollwelle in der Gurtbandaufwickelrichtung angetrieben wird, einen Kupplungsmechanismus, der das An­ triebselement mit der Gurtaufrollwelle verbindet, und einen Freigabemechanismus für das Antriebselement, der es der Gurt­ aufrollwelle ermöglicht, sich ansprechend auf die Bewegung zur Gurtabwickelposition in Gurtabwickelrichtung zu drehen, wenn sich das Antriebselement weiter zu der Gurtbandabwickelposi­ tion auf der Seite einer Gurtabwickelrichtung ausgehend von der Ausgangsposition bewegt, bevor der Gasgenerator betätigt wird.

Bei dem so gebauten System kann die Gurtaufwickelwelle frei drehen, wenn sie zur Gurtbandabwickelposition hin gedreht wird, nachdem der Vorspanner betätigt worden ist.

Die erwähnte Aufgabe wird ferner durch ein Sicherheitsgurtsy­ stem gelöst, das mit einem einen Vorspanner aufweisenden Gurt­ aufroller versehen ist. Der Gurtaufroller hat eine Gurtauf­ rollbasis, eine Gurtaufrollwelle, die drehbar an der Gurtauf­ rollbasis gelagert und in Gurtbandwickelrichtung vorgespannt ist, einen Gasgenerator, ein an der Gurtaufrollbasis ange­ brachtes rohrförmiges Element, das ein im Schnitt kreisförmi­ ges Teil für die Aufnahme eines von dem Gasgenerator erzeugten Gasdrucks und ein im Schnitt rechteckiges Teil aufweist, ein Antriebselement, das von dem von dem Gasgenerator erzeugten Gasdruck zum Drehen der Gurtaufrollwelle in der Gurtaufwickel­ richtung angetrieben wird, wobei das Antriebselement ein Medi­ um und ein Bewegungselement aufweist, das hinsichtlich der Betätigung des Mediums arbeitet und in dem im Querschnitt rechteckigen Teil des rohrförmigen Elements bewegbar ist, so­ wie einen Kupplungsmechanismus, der das Antriebselement mit der Gurtaufrollwelle verbindet.

Mit einem so gebauten System kann die Breitenabmessung des Gurtaufrollers entsprechend dem Bereich bei vereinfachtem Auf­ bau reduziert werden, in welchem das Bewegungselement bewegbar ist.

Das vorstehend genannte Ziel läßt sich schließlich erfindungs­ gemäß auch durch ein Sicherheitsgurtsystem erreichen, das mit einem einen Vorspanner aufweisenden Gurtaufroller versehen ist. Der Gurtaufroller hat eine Gurtaufrollbasis, eine Gurt­ aufrollwelle, die drehbar an der Gurtaufrollbasis gelagert und in Gurtaufwickelrichtung vorgespannt ist, ein an der Gurtauf­ rollbasis angebrachtes Gehäuse mit einer Druckkammer und einem Bewegungselementkanal, der mit der Druckkammer verbunden ist, einen Gasgenerator zur Erzeugung von Hochdruckgas in der Druckkammer, ein Antriebselement, das von dem Gasgenerator für ein Drehen der Gurtaufrollwelle in Gurtaufwickelrichtung ange­ trieben wird, und einen Kupplungsmechanismus, der das An­ triebselement mit der Gurtaufrollwelle verbindet. Dabei hat das Antriebselement ein austreibendes Element, das von dem durch den Gasgenerator erzeugten Gasdruck angetrieben wird und in dem Bewegungselementkanal angeordnet ist, ein Zugmedium, dessen eines Ende an der Gurtaufrollbasis und dessen anderes Ende an dem Kupplungsmechanismus angebracht ist, und ein Bewe­ gungselement, das durch das austreibende Element herausgetrieben wird, um einen Abschnitt zwischen den beiden Enden des Zugmediums unter Druck zu setzen.

Bei dem so gebauten System kann ein Betrag des Zugmediums ab­ gewickelt (erhöhte Geschwindigkeit) werden, der größer ist als eine Bewegungsdistanz des Bewegungselements, was zu einem kom­ pakten Vorspanner führt. Da das Zugmedium, welches durch eine Klemme gehalten ist, freigegeben wird, nachdem der Vorspanner betätigt worden ist, kann sich die Gurtaufrollwelle frei dre­ hen, wodurch es möglich wird, daß das aufgewickelte Gurtband abgewickelt wird.

Außerdem kann der Gasdruck wirksam genutzt und eine Gasleckage aus dem Bewegungselementkanal vermieden werden.

Anhand von Zeichnungen werden Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in einer Teilschnittansicht eine Gurtaufrollvorrichtung in einem Sicherheitsgurtsystem einer ersten Ausführungsform der Erfindung, gesehen axial von außen,

Fig. 2 eine Schnittansicht, die einen in der Gurtaufrollvor­ richtung angeordneten Vorspanner zeigt,

Fig. 3 perspektivisch auseinandergezogen einen für den Vor­ spanner verwendeten Kupplungsmechanismus,

Fig. 4 in einer Schnittansicht den Ruhezustand des Kupplungs­ mechanismus,

Fig. 5 in einer Schnittansicht den Betriebs- bzw. Kupplungs­ zustand des Kupplungsmechanismus,

Fig. 6 in einer Schnittansicht die Bewegung der Drehelemente und die Arbeitsweise des Kupplungsmechanismus,

Fig. 7 in einer Schnittansicht die Rückkehrposition der Dreh­ elemente und die Aufhebung der Klemmung eines Klemmelements,

Fig. 8 perspektivisch ein Drehelement,

Fig. 9 perspektivisch ein Beispiel für das obere Drehelement,

Fig. 10 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im Ausgangszustand, wobei das austreibende Element modifiziert ist,

Fig. 11 in einer geschnittenen Teilansicht die zweite Ausfüh­ rungsform im Arbeitszustand,

Fig. 12 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung im Ausgangszustand, wobei das austreibende Element anders modifiziert ist,

Fig. 13 in einer Schnittansicht die dritte Ausführungsform der Erfindung im Arbeitszustand,

Fig. 14 in einer Schnittansicht eine vierte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein einziges sich bewegendes Ele­ ment verwendet wird,

Fig. 15 eine Schnittansicht, bei welcher der Vorspanner der vierten Ausführungsform betätigt ist,

Fig. 16 in einer Schnittansicht den Klemmelement-Freigabezu­ stand, der durch das Bewegungselement erreicht wird,

Fig. 17 perspektivisch das Bewegungselement einer vierten Aus­ führungsform,

Fig. 18 das Bewegungselement in einer Teilschnittansicht,

Fig. 19 das austreibende Element mit einer beispielsweisen Ab­ messung,

Fig. 20 in einer Schnittansicht den Umfangskanal für das Bewe­ gungselement und eine beispielsweise Abmessung,

Fig. 21 gesehen axial von außen eine Teilschnittansicht einer fünften Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Rohr für den Vorspanner in der Gurtaufrollvorrichtung verwendet wird,

Fig. 22 eine Querschnittsansicht der fünften Ausführungsform,

Fig. 23 perspektivisch das Rohr mit einer L-Form,

Fig. 24A und 24B die Abmessungsbeziehung zwischen dem austrei­ benden Element und dem Rohr,

Fig. 25 perspektivisch eine Hohlzylinderrolle, die als Dreh­ element verwendet wird,

Fig. 26 perspektivisch auseinandergezogen den Kupplungsmecha­ nismus,

Fig. 27 eine Schnittansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Kupplungsmechanismus,

Fig. 28 eine Schnittansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Kupplungsmechanismus,

Fig. 29 eine Schnittansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Kupplungsmechanismus,

Fig. 30 eine Schnittansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Kupplungsmechanismus,

Fig. 31 eine Schnittansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Klemmelements,

Fig. 32 eine Schnittansicht einer sechsten Ausführungsform der Erfindung, die das Hebelprinzip zum Klemmen verwendet,

Fig. 33 eine Schnittansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Klemmelements,

Fig. 34 eine Schnittansicht zur Erläuterung der Arbeitsweise des Klemmelements,

Fig. 35 eine Schnittansicht einer siebten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Zug- bzw. Spannmedium in einer Nut aufgenommen ist,

Fig. 36 eine Schnittansicht längs der Linie 36-36 von Fig. 35,

Fig. 37 eine Schnittansicht einer achten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein stoßabsorbierendes Element zwischen dem Zugmedium und dem Drehelement (Bewegungselement) vorgese­ hen ist,

Fig. 38 eine Schnittansicht einer neunten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Zwischenelement zur Erleichterung einer glatten Bewegung der Drehelemente längs des Drehelement­ kanals vorgesehen ist,

Fig. 39 den Schnitt 39-39 von Fig. 38,

Fig. 40 perspektivisch eine zehnte Ausführungsform der Erfin­ dung, bei welcher ein austreibendes Element vorgesehen ist, das ein Klappern der Drehelemente verringert,

Fig. 41 perspektivisch eine elfte Ausführungsform der Erfin­ dung, bei welcher das austreibende Element in einer Vielzahl von Vorsprüngen um seinen Umfang herum zur Verbesserung der Abdichtung versehen ist,

Fig. 42 eine Schnittansicht zur Erläuterung der Abdichtung aufgrund der Verformung der Vorsprünge,

Fig. 43 perspektivisch eine zwölfte Ausführungsform der Erfin­ dung, bei welcher das austreibende Element ein Entgasungsloch hat, um einen in dem Rohr enthaltenen Restgasdruck zur er­ leichterten Rückkehr der Drehelemente entweichen zu lassen.

Fig. 44 perspektivisch ein Beispiel für die Anordnung des aus­ treibenden Elements mit Entgasungsloch,

Fig. 45 perspektivisch die Funktion des austreibenden Elements mit Entgasungsloch,

Fig. 46 eine Schnittansicht einer dreizehnten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Rohr mit dem Dichtungselement kombiniert ist, das sich aufgrund des Gasdrucks nach außen erweitert,

Fig. 47A und 47B Schnittansichten einer vierzehnten Ausfüh­ rungsform der Erfindung, bei welcher das Rohr mit dem Dich­ tungselement kombiniert ist, das eine Verjüngung hat, um es nach außen aufzuweiten,

Fig. 48 eine Schnittansicht einer fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung mit Vorspanner,

Fig. 49 eine perspektivische Ansicht des L-förmigen Rohres,

Fig. 50 eine Schnittansicht des Rohres von Fig. 49,

Fig. 51 Schnittansichten des zylindrischen Rohrabschnitts und des rechteckigen Rohrabschnitts sowie ihre Abmessungsunter­ schiede,

Fig. 52 zwei L-förmige Rohre im Schnitt zur Erläuterung des Effekts der Querschnittsverengung,

Fig. 53 im Schnitt ein Rohr einer sechzehnten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 54 eine Schnittansicht zur Erläuterung eines vorstehenden Teils zum Halten des austreibenden Elements in dem Rohr,

Fig. 55 eine Schnittansicht einer siebzehnten Ausführungsform der Erfindung mit Vorspanner, und

Fig. 56 perspektivisch das bei der Ausführungsform von Fig. 55 eingesetzte Rohr, das Öffnungsabschnitte in seinen Seitenflä­ chen und Bolzenlöcher in seinen oberen Flächen hat.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Gurtaufroller 10 für die erste Ausführungsform des Sicherheitsgurtsystems hat einen Gurtauf­ rollkörper 13 zum Aufwickeln eines nicht gezeigten Gurtbandes, einen Notfall-Arretiermechanismus 14, einen Vorspanner 12 und eine Aufnahmefedervorrichtung 11. Der Notfall-Arretiermecha­ nismus 14 ist an einem axialen Ende des Gurtaufrollkörpers 13 angeordnet, während der Vorspanner 12 und die Aufnahmefeder­ vorrichtung 11 ihrerseits an seinem anderen Ende angeordnet sind.

Der Gurtaufrollkörper 13 hat eine Gurtaufrollbasis 1, die in Fig. 1 von oben gesehen im wesentlichen die Form eines recht­ eckigen U hat, sowie eine Aufnahmespule 22, die von der Gurt­ aufrollbasis 1 drehbar gelagert wird, damit sich das Gurtband frei aufwickeln oder abwickeln kann. Die Aufnahmespule 22 hat eine Gurtaufrollwelle 24 als Aufnahmespindel und ist durch die mit der Gurtaufrollwelle 24 verbundene Aufnahmefedervorrich­ tung 11 konstant in eine Gurtbandaufwickelrichtung vorge­ spannt. Wenn das Gurtband mit einer Beschleunigung von einem vorgegebenen Wert oder mehr abgewickelt werden soll, wird der Notfall-Arretiermechanismus 14, der mit dem einen axialen Ende der Gurtaufrollwelle 24 verbunden ist, so betätigt, daß eine Drehung der Gurtaufrollwelle 24 verhindert wird, wodurch ein Abwickeln des Gurtbandes unterbunden wird.

Ein Abschnitt der Gurtaufrollwelle 24, der in der Aufnahmespu­ le 22 enthalten ist, bildet einen Torsionsstab 24a. Wie in der japanischen Offenlegungsschrift Sho 46-7710 offenbart ist, wird der Torsionsstab 24a, an welchem nach Betätigung des Not­ fall-Arretiermechanismus eine übergroße Kraft anliegt, ver­ dreht und plastisch verformt. Dies ermöglicht es, daß sich die mit ihm in einer relativ nicht drehbaren Weise verbundene Auf­ nahmespule 22 in eine Gurtbandabwickelrichtung durch eine Hül­ se 44a in Fig. 1 auf der linken Seite der Aufwickelspule 22 dreht.

Ein Gehäuse 2 des Vorspanners 12 wird dadurch gebildet, daß eine als Deckel verwendete Platte 28 in ein an der Gurtauf­ rollbasis 1 befestigtes Gehäuse 26 luftdicht im Preßsitz ein­ gepaßt wird. Das Gehäuse 2 hat einen eingebauten Mechanismus zum zwangsweisen Aufwickeln des Gurtbandes, um ein Durchhängen des Gurtbandes aufgrund einer plötzlichen Verzögerung im Falle einer Fahrzeugkollision, usw. auszuschließen. Im folgenden wird der Aufbau dieses Mechanismus beschrieben.

Gemäß Fig. 2 ist eine Druckkammer 30 quer über die unteren Abschnitte des Gehäuses 26 angeordnet. In ein Ende der Druck­ kammer 30 ist eine Druckaufbringvorrichtung 34 eingeführt und in dem Gehäuse 26 durch eine von außen aufgeschraubte Kappe 34 gehalten. Die Druckaufbringvorrichtung 32 kann ein Druckgasge­ nerator in einer seitlich angeordneten Bauweise sein, der, was nicht gezeigt ist, eine Elektrode, einen Zünder und ein Hoch­ druckgas erzeugendes Mittel aufweist. Mit der Elektrode ist ein Zündsignalübertragungskabel zum Übermitteln eines Signals von einem Stoßsensor verbunden, der eine plötzliche Beschleu­ nigung aufgrund einer Fahrzeugkollision feststellt. Wenn das Zündsignal der Elektrode von dem Stoßsensor übermittelt wird, zündet der Zünder das Hochdruckgas-erzeugende Mittel, wodurch sofort ein Hochdruckgas entsteht.

In dem Gehäuse 26 ist ein Bewegungselementkanal 38 ausgebil­ det, der sich nach oben über den oberen Abschnitt des anderen Endes der Druckkammer 30 hinaus erstreckt. Der Bewegungsele­ mentkanal 38 hat einen geraden Bahnabschnitt 38a (Zylinder), der sich in einer Tangentialrichtung der Gurtaufrollwelle 24 erstreckt, und eine Umfangsbahn 38b, die sich um die Gurtauf­ rollwelle 24 herum erstreckt. In dem geraden Bahnabschnitt 38a ist in einer Reihe eine Vielzahl von Drehelementen 36 angeord­ net, die als Bewegungselemente dienen. Der gerade Bahnab­ schnitt 38a hat gesehen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Drehelemente 36 einen rechteckigen Querschnitt.

Vorzugsweise hat jedes Drehelement 36 die Form eines Zylinders (Rohrs), dessen Breite W schmaler als sein Durchmesser D, also D < W, ist, wie beispielsweise in Fig. 8 gezeigt ist. Der ge­ rade Bahnabschnitt 38a hat deshalb einen rechteckigen Quer­ schnitt, wobei sich die kleinere Abmessung in Längsrichtung der Gurtaufrollwelle 24 erstreckt, so daß sie der Gestalt des Drehelements 36 entspricht. Vorzugsweise ist das obere Dreh­ element 36, wie in Fig. 9 gezeigt, mit einer Eingriffsnut 36a versehen, in die ein Zugmedium 40 eingreift, was später erläu­ tert wird.

Unter dem unteren Drehelement 36 ist ein austreibendes Element 42 angeordnet, das gegen den geraden Bahnabschnitt 38a abge­ dichtet ist und das Drehelement 36 unter Verwendung eines Gas­ drucks austreibt. Das austreibende Element 42 hat vor der Mon­ tage ein Außenprofil, das etwas größer ist als das Innenprofil des geraden Bahnabschnitts 38a, so daß eine Gasleckage verhin­ dert werden kann.

An der Gurtaufrollwelle 24 ist ein Kupplungsmechanismus 44 zum Aufwickeln des Gurtbandes angebracht. Der Kupplungsmechanismus 44 hat eine Hülse 44a, eine Platte 44b und eine Scheibe 44c, die koaxial fluchtend zueinander angeordnet sind, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

Die Platte 44b hat eine Vielzahl von Vorsprüngen (Fingern) 44bb, die axial umgebogen sind, und Löcher 44ba, aus denen die Vorsprünge 44bb so vorstehen, daß sie leicht verformt werden können. Die Querschnittsform eines jeden der über die Platte 44b hinaus gebogenen Vorsprünge oder Finger 44bb ist rechtec­ kig dargestellt. Es können jedoch auch andere Formen, bei­ spielsweise ein Kreis, eine Ellipse oder eine gekrümmte Kurve gewählt werden, wenn dies zweckmäßig ist.

In Fig. 1 und 2 ist die Hülse 44a an dem linken Ende der Gurt­ aufrollwelle 24 angeordnet und mit der Spule 22 in einer rela­ tiv nicht drehbaren Weise verbunden. In der Oberfläche der Hülse 44a, die der Scheibe 44c zugewandt ist, ist um die Achse bzw. die Gurtaufrollwelle 24 axial herum eine Vielzahl von Rändelkerben ausgebildet, wodurch eine Eingriffskraft entwic­ kelt wird, wenn die Vorsprünge 44bb der Platte 44b in Kontakt damit gebracht werden.

Das Zugmedium 40 ist längs des Außenumfangs der Scheibe 44c angebracht. Im Innenumfang der Scheibe 44c sind Nockenflächen 44ca ausgebildet. Die Nockenflächen 44ca sind den Rändelkerben der Hülse 44a über die Vorsprünge 44bb der Platte 44b zuge­ wandt. Die Platte 44b wird durch einen Trägheitskörper, durch Reibhaftung, durch einen oder mehrere Scherstifte, usw. gehal­ ten, was eine Drehverzögerung bezüglich der Scheibe 44c und somit eine Phasendifferenz ergibt. Bei einem Beispiel ist die Platte 44b an dem Gehäuse 26 mit einer bestimmten Rei­ bungskraft gehalten.

Wenn sich die Scheibe 44c des in Fig. 4 und 5 gezeigten Kupp­ lungsmechanismus im Gegenuhrzeigersinn bezüglich der Platte 44b dreht, zwingen die Nockenflächen 44ca der Scheibe 44c die Vorsprünge 44bb zum Biegen zur Achse und zum Eingriff mit den Rändelkerben der Hülse 44a. Wie in Fig. 5 zu sehen ist, kommen dann die Vorsprünge 44bb zwischen die Innenfläche der Scheibe 44c und die Rändelkerben der Hülse 44a, so daß eine Drehung der Scheibe 44c auf die Gurtaufrollwelle 24 über die Vorsprün­ ge 44bb und die Hülse 44a übertragen werden kann. Dadurch kann das Gurtband aufgewickelt werden.

Die Scheibe 44c in dem Kupplungsmechanismus 44 hat einen Au­ ßendurchmesser, der kleiner ist als der Außendurchmesser der Spule 22. Das Zugmedium 40 ist im wesentlichen mit zwei Win­ dungen um die äußere Umfangsfläche des Kupplungsmechanismus 44, d. h. die Scheibe 44c, gewickelt und dient als Mechanismus zur Erhöhung der Geschwindigkeit. Das Zugmedium 40 ist ein lineares Element oder ein Bandelement, besteht aus Metall oder dergleichen, hat eine vorgegebene Länge und Breite und ist beispielsweise ein Draht, ein Seil oder ein Kabel. Ein Ende des Zugmediums 40 ist an der äußeren Umfangsfläche der Scheibe 44c durch nicht gezeigte Haken, Schrauben, durch Punktschwei­ ßen, usw. festgelegt. Das Zugmedium 40 ist in mehreren Windun­ gen, beispielsweise wie in Fig. 1 gezeigt ist, im wesentli­ chen mit zwei Windungen, im Gegenuhrzeigersinn gewickelt, was in Fig. 2 gezeigt ist. Das andere Ende des Zugmediums 40 ist quer über den Bewegungselementkanal 38 geführt und in ein Klemmelement 46 eingeführt und darin festgelegt, das in einem Aufnahmeraum 26a des Gehäuses 25 sitzt.

Das Klemmelement 46 ist ein langgestrecktes, am Umfang verlau­ fendes Element und hat eine Innenfläche, die einen Teil der Umfangsbahn 38b des Bewegungselementkanals 38 bildet, und eine Außenfläche, auf welcher ein Halteabschnitt 46a in Form einer Reihe von Zähnen für das Verhaken des Zugmediums 40 ausgebil­ det ist. Das untere Ende des Klemmelements 46 ist durch einen Stift 46b schwenkbar befestigt, während das obere Ende des Klemmelements 46 beweglich ist und wie ein Pendel schwingen kann.

Wie erwähnt, ist die Vielzahl von zylindrischen Drehelementen 36 in einer Reihe in dem geraden Bahnabschnitt 38a des Bewe­ gungselementkanals 38 geführt, so daß sie in Kontakt mitein­ ander stehen und sich frei drehen können. Wie aus Fig. 2 zu sehen ist, ist das obere Drehelement 36 zwischen der Seiten­ fläche des Klemmelements 46 und des Kupplungsmechanismus 44 positioniert. Das Zugmedium 40, das um den Kupplungsmechanis­ mus 44 gelegt ist, steht in Kontakt mit der Seitenfläche des oberen Drehelements 36 und ist über die Hälfte von ihm herum­ geführt und zwischen das Drehelement 36 und die Innenseite des Klemmelements 46 in die Außenfläche des Klemmelements 46 vom unteren Ende des Klemmelements 46 aus eingeführt. Das Zugele­ ment 40 wird dann zwischen dem Halteabschnitt 46a des Klemm­ elements 46 und der Gehäuseinnenwand eingeklemmt und festge­ legt.

Wenn ein starker Druck auf das untere Drehelement 36 in der Drehelementreihe über das austreibende Element 42 angelegt wird, wird der Druck auf das gegenüberliegende Drehelement 36 übertragen, so daß die Vielzahl von Drehelementen 36 als Gan­ zes in der Reihe in dem geraden Bahnabschnitt 38a des Bewe­ gungselementkanals 38 bewegt werden kann. Wenn, wie in Fig. 6 gezeigt ist, sich die Drehelemente 36 als Reihe aus dem gera­ den Bahnabschnitt 38a in den Umfangskanal 38b bewegen, drückt das obere Drehelement 36 gegen das Zugmedium 40 und bewegt es längs der Umfangsbahn des Umfangskanals 38b, der zwischen dem Außenumfang des Kupplungsmechanismus 44 und dem Innenumfang des Gehäuses 26 gebildet wird. D. h., daß der Innenraum des Gehäuses 26 eine Umfangsnut hat, die von dem Außenumfang des Kupplungsmechanismus 44 in Verbindung mit dem geraden Bahnab­ schnitt 38b des Bewegungselementkanals 38 entsprechend der Anforderung gebildet wird. Die Drehelemente 36 bewegen sich längs der so gebildeten Umfangsnut.

Die beschriebene Ausführungsform funktioniert wie folgt: Wenn ein Insasse in dem Fahrzeug auf seinem Sitz das Gurtband trägt, befindet sich der Vorspanner 12 in dem in Fig. 2 ge­ zeigten Ausgangszustand. Da in diesem Ausgangszustand die Vor­ sprünge 44bb der Platte 44b und der Hülse 44a voneinander be­ abstandet sind, besteht keinerlei Zuordnung des Kupplungsme­ chanismus 44 zu dem Vorspanner 12, auf dem das Gurtband durch die Aufnahmefedervorrichtung 11 abgewickelt und frei aufge­ wickelt wird.

Es sei angenommen, daß in diesem Ausgangszustand am Fahrzeug eine abrupte Verzögerung aufgrund einer Kollision oder der­ gleichen auftritt. Die Druckaufbringvorrichtung 32 erzeugt dann sofort ein Druckgas, welches dann in die Druckkammer 30 emittiert wird. Dadurch wird das austreibende Element 42 durch eine abrupte Druckkraft von unten beaufschlagt, was die Dreh­ elementreihe als Ganzes zum plötzlichen Austreiben nach oben aus dem geraden Bahnabschnitt 38a des Bewegungselementkanals 38 veranlaßt.

Diese austreibende Kraft ist im Ausgangszustand größer als die Kraft des Zugmediums 40, mit welcher die Drehelementreihe ge­ halten wird. Gemäß Fig. 6 bewegt sich die Drehelementreihe zu dem Umfangskanal 38b, während sie gegen die Mitte des Zugmedi­ ums 40 drückt, welches sich über den Bewegungselementkanal 38 erstreckt. Insbesondere wird eine gerade Bewegung, welche die Bewegung der Drehelementreihe in dem geraden Kanal 38a er­ leichtert, in eine Umfangsbewegung längs der Umfangsbahn des Umfangskanals 38b überführt.

Nun ist ein Ende des Zugmediums 40 an dem Außenumfang der Scheibe 44c in dem Kupplungsmechanismus 44 befestigt, während sein anderes Ende mit wenigstens einer Windung um die Scheibe 44c gelegt und dann an dem Klemmelement 46 befestigt ist. Das Zugmedium 40 wird durch die Drehelementreihe unter Druck ge­ setzt, die dies in die Umfangsbewegung umsetzt und einen Ab­ schnitt des Zugmediums, der an dem Außenumfang des Kupplungs­ elements 44 angeordnet ist, um den drückenden Betrag einwic­ kelt, d. h. die Länge, die das Zweifache der Bewegungsdistanz der Drehelementreihe ist. Dies ermöglicht es, daß die Scheibe 44c in dem Kupplungsmechanismus 44 um den Winkel gedreht wird, der dem Einwickelbetrag entspricht. Mit anderen Worten, das Zugmedium 40 verwendet die sogenannte "Brunnenkübel"-Weise zur Entwicklung der zweifachen geschwindigkeitserhöhenden Effekte, wodurch die Scheibe 44c, die den Außenumfang des Kupplungsme­ chanismus 44 bildet, mit erhöhter Geschwindigkeit in die Rich­ tung gedreht wird, die in Fig. 6 durch einen Pfeil A veran­ schaulicht ist.

Dies erzeugt eine Abweichung in der Drehrichtung zwischen der Scheibe 44c und der Platte 44b, wodurch die Vielzahl von Noc­ kenflächen 44ca an dem Innenumfang der Scheibe 44c dazu ge­ bracht wird, sich zu verformen bzw. eine Vielzahl von Vor­ sprüngen 44bb der Platte 44b nach innen auszufahren. Die Vor­ sprünge 44bb greifen in die Hülse 44a ein, was zu einem Ein­ griff in den Kupplungsmechanismus 44 (siehe Fig. 5) führt. Als Folge ist der die Geschwindigkeit erhöhende Mechanismus (oder der Vorspanner 12), der durch das Zugmedium 40 dargestellt ist, mit der Gurtaufrollwelle 24 gekoppelt, um die Gurtauf­ rollwelle 24 ebenfalls in Richtung des Pfeils A zusammen mit der Drehung des Kupplungsmechanismus 44 zu drehen.

Wenn die Umfangsbewegung der Drehelementreihe fortschreitet, nimmt der Einwickelbetrag durch das Zugmedium 40 zu, was die Drehung der Gurtaufrollwelle 24 beschleunigt. Ein Drehmoment der Gurtaufrollwelle 24 führt zwangsweise zu einer Drehung der Aufnahmespule 22 für das Gurtband, die in Eingriff mit der Gurtaufrollwelle 24 steht, so daß das Gurtband in einer extrem kurzen Zeit aufgewickelt wird. Da der Außendurchmesser der Scheibe 44c in dem Kupplungsmechanismus 44 kleiner als der Außendurchmesser der Spule 22 ist, wie oben erwähnt, wird die Aufwickelgröße durch das Zugmedium 40 verstärkt, was zu einer Gurtbandaufwickelgröße wird.

Wenn der Gurtbandaufwickelvorgang abgeschlossen ist und danach das Gurtband abgewickelt wird, wenn sich der Insasse im Falle einer Kollision bewegt, wird die Aufnahmespule 22 dazu ge­ bracht, sich in Gurtbandabwickelrichtung zu drehen. Diese Dre­ hung wird auf die Gurtaufrollwelle 24 über die Hülse 44a über­ tragen, und die Welle 24 dreht sich dann in Gurtbandaufwickel­ richtung. Nun hindert der Notfall-Arretiermechanismus den rechten Abschnitt der Welle 24 in Fig. 1 an einer Drehung in Gurtbandabwickelrichtung, wodurch der Torsionsstab 24a, wie oben beschrieben, zu einem Verdrehen und zu einer plastischen Verformung gebracht wird.

Wenn sich die Gurtaufrollwelle 24 in der Gurtbandabwickelrich­ tung dreht, dreht sich die Scheibe 44, die mit der Gurtauf­ rollwelle 24 gekoppelt ist, in der entgegengesetzten Richtung, d. h. in Fig. 6 in Richtung des Pfeils B. Dies ermöglicht es, daß das Zugmedium 40 auf dem Außenumfang der Scheibe 44c auf­ gewickelt bzw. herumgewickelt wird, um die Drehelemente 46 in ihre Ausgangsposition über das Zugmedium 40 zurückzudrücken.

Wenn, wie in Fig. 7 gezeigt ist, die Drehelemente 36 weiter über die Anfangsposition der Drehelemente 36 von Fig. 2 hinaus zurückgedrückt werden, wird jede Vorspannkraft, die auf das Klemmelement 46 durch die Drehelemente 36 ausgeübt wird, auf­ gehoben, so daß das obere Ende des Klemmelements 46 ver­ schwenkt werden kann, wodurch das Klemmelement 46 freikommt. Wenn das eine Ende des Zugmediums 40 seinen Eingriff mit dem Klemmelement 46 löst, wird die Drehung des Kupplungsmechanis­ mus 44 nicht mehr beschränkt, so daß jede weitere Drehung der Gurtaufrollwelle 24, die mit dem Kupplungsmechanismus 44 ver­ bunden ist, möglich ist. Somit macht es die durch weiteres Verdrehen des Torsionsstabs 24a verursachte plastische Verfor­ mung möglich, im Falle einer auf den Insassen wirkenden Kolli­ sion Energie zu absorbieren.

Dadurch gibt das Sicherheitsgurtsystem dem Insassen auf dem Sitz durch Straffziehen des Gurtbandes in einer kurzen Zeit im Falle des Feststellens einer übermäßigen Beschleunigung Si­ cherheit und Freiheit, worauf eine Freigabe des festgezogenen Gurtbandes erfolgt.

Bei der in Fig. 10 und 11 gezeigten zweiten Ausführungsform mit dem modifizierten austreibenden Element ist der gerade Bahnabschnitt 38a für den Durchgang der Drehelemente 36 als Zylinder ausgebildet, während das austreibende Element 142 ein Kolben ist, der zur Aufrechterhaltung eines Gasdrucks zur Be­ wegung der Drehelemente dient. Dabei kann das austreibende Element 142 zur Erhöhung der Dichtungseigenschaft gegen eine Gasleckage in dem geraden Bahnabschnitt 38a verformt werden, wenn sich die Drehelemente 36 bewegen.

Das austreibende Element 142 in Fig. 10 ist zu einem Rechteck geformt, so daß es einem Zylinder mit einem rechteckigen Quer­ schnitt entspricht, der einen Kolben in Form einer Platte 142a und ein Dichtungselement 142b aufweist. In der Mitte des Dich­ tungselements 142b ist ein Loch 142c ausgebildet. Dies soll den Außenumfang des Dichtungselements 142b im anfänglichen Montagezustand leicht nach innen verformen, so daß die Dicht­ heit an der inneren Umfangsfläche des geraden Bahnabschnitts 38a verbessert ist. Das Dichtungselement 142b kann ein federn­ des oder elastisches Material, wie Kautschuk oder Harz sein. Der Kolben 142a ist ein starres Element und besteht aus einem Material, wie Eisen oder hartem Kunststoff, das verglichen mit dem Material des Dichtungselements 142b starr ist.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird das Dichtungselement 142b im Ausgangszustand gegen das untere Drehelement 36 abgedichtet. Wenn jedoch ein Gasdruck erzeugt wird, wird der Kolben 142a nach oben in die Richtung des Pfeils Y von Fig. 11 gedrückt und liegt dichtend an dem Drehelement 36 an. Das Drehelement 36 hat an seinem unteren Abschnitt einen Bogen, was eine Kraftkomponente der hochdrückenden Kraft in seitliche Richtung erzeugt, so daß das Dichtungselement 142b in Richtung des Pfeils X in Fig. 11 erweitert wird und nach außen verformt wird. Dadurch wird das Dichtungselement 142b stärker gegen die Zylinderwandfläche gedrückt, wodurch die Gasabdichtung verbes­ sert wird. Das durch das Dichtungselement 142b hochgedrückte Drehelement 36 bewegt sich in dem geraden Bahnabschnitt 38a nach oben.

Obwohl das austreibende Element bei der zweiten Ausführungs­ form sowohl den Kolben 142a als auch das Dichtungselement 142b aufweist, braucht das austreibende Element lediglich das Dich­ tungselement 142b wie bei der ersten Ausführungsform aufzuwei­ sen. Das Loch 142c wird von dem Drehelement 36 abgeschlossen, da es die gleiche Funktion wie bei der vorliegenden Ausfüh­ rungsform hat.

Bei der dritten Ausführungsform von Fig. 12 und 13 ist das austreibende Element 242 weiter modifiziert. Es hat einen Kol­ ben 242a, einen Vorsprungsteil 242d mit einer Verjüngung, bei­ spielsweise in Form eines Kegelstumpfes, und ein Dichtungsele­ ment 242b mit einem in der Mitte ausgebildeten Loch 242c. Der Vorsprungsteil 242d ist in der Mitte des Kolbens 242a ausge­ bildet und steht in Kontakt mit der Unterseite des Dich­ tungselements 242b. Der Innendurchmesser des Lochs 242c ist enger eingestellt als der Außendurchmesser der Basis des Vor­ sprungsteils 242d.

Wenn ein Gasdruck erzeugt wird, wird der Kolben 242a in Fig. 13 nach oben gedrückt, und der Vorsprungsteil 242d wird in das Loch 242c in dem Dichtungselement 242b zwangsweise ein­ geführt. Die geneigte Oberfläche des Vorsprungsteils 242d er­ laubt es dem Dichtungselement 242b, sich zwangsweise in Rich­ tung des Pfeils X in Fig. 13 zu erweitern, d. h. nach außen. Dies erhöht die Abdichtung des Dichtungselements 242b an der Zylinderwandfläche, wodurch die Gasabdichtung verbessert wird. Da das Dichtungselement 242b zwangsweise durch ein starres Element erweitert wird, kann eine zuverlässigere Abdichtung erwartet werden. Der Vorsprungsteil kann ein Pyramidenstumpf, beispielsweise mit einer dreieckigen oder einer viereckigen Grundfläche sein, wobei jeder Vorsprung mit einer Verjüngung die gleichen Effekte bewirkt.

Mit dem so gebauten Abdichtungsmechanismus wird die Abmes­ sungsgenauigkeit und dergleichen nicht stark beeinträchtigt, um eine hohe Luftdichtigkeit zu erreichen, während es möglich ist, einen Gasdruck wirksam zu nutzen.

Bei der vierten Ausführungsform von Fig. 14 bis 20 mit einem weiter modifizierten Bewegungselement geht der Bewegungsele­ mentkanal 38 von der Druckkammer 30 aus, wobei der gesamte Ka­ nal sich über dem Umfang des Kupplungsmechanismus 44 er­ streckt. Dabei paßt ein einziges Bewegungselement 64 in Form eines gekrümmten Stabes, wie er in Fig. 17 gezeigt ist, der eine Innenfläche und eine Außenfläche hat, die zu einem Bogen geformt sind, und der einen rechteckigen Querschnitt hat, in den Bewegungselementkanal 38. Wie aus Fig. 18 zu sehen ist, ist an der Spitze des Bewegungselements 64 eine Nut 64a für den Eingriff mit dem Zugmedium 40 ausgebildet.

Das austreibende Element 62 liegt an dem vorderen Rand des Bewegungselements 64 an. Das austreibende Element 62 dient dazu, eine Gasleckage in einem Zylinderabschnitt 38a zu ver­ hindern und das Bewegungselement 64 nach oben zu drücken. Das austreibende Element 62 hat eine Innenfläche und eine Außen­ fläche, die zu einem Bogen geformt sind, sowie einen rechtec­ kigen Querschnitt. Wie aus Fig. 19 und 20 zu ersehen ist, hat das austreibende Element 62 eine Breite Wa, die etwas größer ist als die Breite Wb des Bewegungselementkanals 38 vor der Montage. Das austreibende Element 62 wird deshalb gegen die Kanalwand abgedichtet, wodurch die Dichtungseigenschaften ver­ bessert werden.

Wie aus Fig. 15 zu sehen ist, bewegt der Gasdruck das Bewe­ gungselement 64 aus der in Fig. 14 gezeigten Ausgangsstellung heraus, wobei das um die Scheibe gelegte Zugmedium 40 abge­ wickelt wird und die Scheibe dreht, wodurch der Kupplungsme­ chanismus 44 aktiviert wird. Die Scheibe und die Welle sind miteinander verbunden. Es ergibt sich die gleiche Funktion wie bei dem Vorspanner der vorstehend beschriebenen Ausführungen, so daß nicht näher darauf eingegangen wird.

In Fig. 14 und 15 ist das Klemmelement 46 nicht freigegeben. In Fig. 16 ist das Klemmelement 46 bereits gelöst. Ähnlich wie bei der Ausführungsform von Fig. 2 und 7 wird, wenn das Bewe­ gungselement 64 in eine Position zurückgeführt wird, die un­ terhalb der Ausgangsposition liegt, jede auf das Klemmelement 46 durch das Bewegungselement 64 ausgeübte Vorspannkraft auf­ gehoben und das Klemmelement 46 freigegeben. Da das Zugmedium 40 entfernt ist, kann die Gurtaufrollwelle 42 frei drehen.

Die Vorspannung der erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist neu und verwendet einen einzigartigen Aufbau, bei welchem ein einziges Bewegungselement 64 oder eine Reihe von Bewegungsele­ menten 36 mit einem geschwindigkeitssteigernden Mechanismus kombiniert ist, der durch das Zugmedium 40 in "Brunnenkübel"- Weise veranschaulicht ist. Deshalb ist ein geringerer Hub des Zylinders 38a für die Aufnahme des Bewegungselements bzw. der Bewegungselemente erforderlich. Als Folge kann die Größe des Vorspanners als Ganzes verringert werden, so daß der für die Montage am Fahrzeug erforderliche Raum ebenfalls reduziert wird. Außerdem ermöglicht die hervorragende Abdichtung durch das austreibende Element die Vereinfachung des Fertigungspro­ zesses des Bewegungselementkanals und eine Absenkung der Pro­ duktionskosten.

Bei der in Fig. 21 bis 31 gezeigten fünften Ausführungsform wird als Kanal 38 für die Drehelemente 36 in dem Vorspanner ein L-förmiges Rohr 70 verwendet. Das in Fig. 23 gezeigte L- förmige Rohr 70 hat ein zylindrisches Rohr 72 und ein recht­ eckiges Säulenrohr 74, wobei beide Rohre miteinander über ei­ nen Verengungsteil 76 verbunden sind. Der Verengungsteil 76 hat einen tief verengten oberen Abschnitt 76a und einen leicht verjüngten unteren Abschnitt 76b. Das Rohr 70 ist in einem Stück an dem Gehäuse 26 durch Schweißen oder dergleichen ange­ bracht. Wie aus Fig. 21 zu sehen ist, deckt der Deckel 28 das Rohr 70 nicht ab, so daß die Abmessung des Gurtaufrollers, der sich in Längsrichtung der Gurtaufrollwelle 24 erstreckt, ver­ ringert werden kann. Der Gasgenerator 32 ist eingreifend in ein Ende 78 des Rohrs 72 eingesetzt und daran durch Verstemmen des Endes 78 angebracht. Der Gasgenerator 32 kann mittels Ver­ schraubung oder durch Verwendung einer Kappe angebracht wer­ den. Das Rohr 74 nimmt die Vielzahl von Drehelementen 36 auf dem austreibenden Element 42 auf. Das austreibende Element 42 ist ein gegen Hitze widerstandsfähiger, elastischer Körper.

Wie aus Fig. 24A und 24B zu sehen ist, ist der Außendurchmes­ ser bzw. die seitliche Breite Wa des austreibenden Elements 42 etwas größer als der Innendurchmesser bzw. die seitliche Brei­ te Wb des Rohres 74, d. h. Wa < Wb. Dadurch wird das austrei­ bende Element 42 in abdichtenden Eingriff mit der Innenwand des Zylinders bzw. Rohrs 74 gebracht und eine Gasleckage ver­ hindert.

Jedes der Drehelemente 36 ist, wie anhand von Fig. 8 beschrie­ ben, zylindrisch, kann jedoch zur Gewichtsverringerung hohl sein, was in Fig. 25 gezeigt ist. Das obere Drehelement 36, das mit dem Zugmedium 40, in Eingriff kommt, kann eine Ein­ griffsnut 36a aufweisen, wie sie anhand von Fig. 9 beschrieben wurde.

Wie in Fig. 22 gezeigt ist, ist in dem Ausgangszustand ein Ende des Zugmediums 40 an dem Gehäuse 26 durch das Klemmele­ ment 46 festgelegt. Das Klemmelement 46 ist an seinem unteren Ende an dem Gehäuse 26 mittels einer Achse 46b drehbar gehal­ ten. Der Außenumfang des Klemmelements 46 weist eine Vielzahl von Zähnen 46a auf, wodurch das Zugmedium 40 leicht an dem Gehäuse 26 festgelegt werden kann. Ein Ende 40a des Zugmediums 40 besteht aus Dünnguß, so daß die Vielzahl von Zähnen 46a des Klemmelements 46 leicht damit in Eingriff gebracht werden kann. Das eine Ende des Zugmediums 40 erstreckt sich längs des Außenumfangs des Klemmelements 46, um das Klemmelement 46 im Uhrzeigersinn zu drehen. Das Zugmedium 40 ist dann festgelegt.

Durch das L-förmige Rohr erhält man eine Kombination aus Gas­ generator und Drehelementkanal bzw. Drehelement-Aufnahmeteil, wodurch die Herstellung des Gehäuses 26 erleichtert wird. Au­ ßerdem kann die Größe des Vorspanners 12 verringert werden.

Bei dem in Fig. 26 bis 30 gezeigten Kupplungsmechanismus kom­ men Scherstifte 26ca zum Einsatz.

Der Kupplungsmechanismus 144 hat, wie in Fig. 26 gezeigt ist, eine Hülse 44a für das Einpassen in die Gurtaufrollwelle 24, eine Platte 144b, die koaxial dazu fluchtend ausgerichtet ist und Vorsprünge bzw. Finger 144bb hat, die der Rändelkerben aufweisenden Umfangsfläche der Hülse 44a zugewandt sind, sowie eine Scheibe 144c mit einem Nockenflächenteil auf ihrem Innen­ umfang, der in der Lage ist, die Vorsprünge bzw. Finger 144bb aufzunehmen. Die Scherstifte 26ca sind auf der Wand des Gehäu­ ses 26 vorgesehen, die den Kupplungsaufnahmeraum bilden. Die Scherstoffe 26ca greifen in Löcher 144ca in der Scheibe 144c über Langlöcher 144bc in der Platte 144b ein. Die Scherstifte 26ca bestimmen die Position der Scheibe 144c. Im Ausgangszu­ stand, in welchem der Vorspanner 12 nicht in Funktion ist, haben die Vorsprünge bzw. Finger 144bb und die Rändelkerben auf der Hülse 44a einen Abstand voneinander, wie es in Fig. 27 zu sehen ist, so daß die Scheibe 144c und die Gurtaufrollwelle 24 nicht miteinander mechanisch gekoppelt sind. Wenn der Gas­ generator 32 ein Hochdruckgas erzeugt, um die Drehelemente 36 auszutreiben, wird das herumgelegte Spannelement bzw. Zugmedi­ um 40 abgewickelt und dreht die Scheibe 144c in Richtung des Pfeils A in Fig. 28. Dabei werden die Scherstifte abgeschert und verzögern die Drehung der Scheibe 144c aufgrund ihrer Trägheit. Zwischen der Scheibe 144c und der Platte 144b ergibt sich eine Phasendifferenz, und die Nockenfläche der Scheibe 144c veranlaßt die Verformung der Vielzahl von Vorsprüngen bzw. Fingern 144b zu der Achse hin. Wie in Fig. 29 gezeigt ist, dreht sich die Scheibe 144c bezüglich der Platte 144b, wodurch die Vielzahl von Fingern der Platte 144b in die Viel­ zahl von Rändelkerben auf der Hülse 44a eingreift, so daß die Kupplung zu einer Verbindung für eine Drehung der Gurtaufroll­ welle 24 führt. Der die Geschwindigkeit erhöhende Mechanismus, zu dem die Scheibe 144c, das Zugmedium 40 und die Drehelemente 36 gehören, beschleunigt und dreht, so daß die Gurtaufrollwel­ le 24 sich in Gurtbandaufwickelrichtung dreht, d. h. in Fig. 30 in Richtung des Pfeils A, so daß die Spule 22 das Gurtband aufnehmen kann.

Wenn das Gurtband auf diese Weise aufgewickelt ist und danach abgewickelt wird, wenn sich die Insassen im Falle einer Kolli­ sion bewegen, wird die Aufnahmespule 22 in der Gurtbandabwic­ kelrichtung gedreht. Diese Drehung wird auf die Gurtaufroll­ welle über die Hülse 44a übertragen und die Welle 24 ihrer­ seits in Gurtbandabwickelrichtung gedreht. Da nun der Notfall- Arretiermechanismus den in Fig. 25 rechten Abschnitt der Welle 24 an einer Drehung in Gurtbandabwickelrichtung hindert, wird der Torsionsstab 24a, wie erwähnt, verdreht und plastisch ver­ formt.

Wenn sich die Gurtaufrollwelle 24 in Gurtbandabwickelrichtung dreht, dreht sich die mit der Gurtaufrollwelle 24 gekoppelte Scheibe 144c in entgegengesetzter Richtung, wodurch das Zug­ medium 40 auf dem äußeren Umfang der Scheibe 144c aufgewickelt bzw. herumgelegt wird. Dadurch können die Drehelemente 36 in die Ausgangsstellung durch das Zugmedium 40 zurückgedrückt werden.

Wenn, wie in Fig. 31 zu sehen ist, die Drehelemente 36 über die in Fig. 22 gezeigte Anfangsstellung der Drehelemente 36 hinaus zurückgedrückt werden, wird jede auf das Klemmelement 46 durch die Drehelemente 36 ausgeübte Vorspannkraft aufgeho­ ben, so daß das obere Ende des Klemmelements 36 in die Freiga­ bestellung schwenken kann. Wenn der Eingriff zwischen dem ei­ nen Ende des Zugmediums 40 und dem Klemmelement 46 gelöst ist, behindert nichts mehr die Drehung des Kupplungsmechanismus 44, so daß ein weiteres Drehen der Gurtaufrollwelle 24 möglich ist, die mit dem Kupplungsmechanismus 44 gekoppelt ist.

Bei der in Fig. 32 bis 34 gezeigten sechsten Ausführungsform kommt ein modifiziertes Klemmelement zum Einsatz, bei welchem zum Lösen des Klemmelements das Hebelprinzip zur Anwendung ge­ langt.

Das in Fig. 32 gezeigte Klemmelement 48 ist V-förmig und ist mit seinem Mittelabschnitt an dem Gehäuse 26 durch die Achse 48b drehbar gehalten. In dem in Fig. 32 gezeigten Ausgangszu­ stand und in dem in Fig. 33 gezeigten Arbeitszustand des Vor­ spanners liegt eine Last F an dem oberen Abschnitt des Klemm­ elements 48 durch die Drehelemente 36 an. Das Klemmelement 48 wird um die Achse 48b als Schwenkpunkt im Uhrzeigersinn ge­ schwenkt, so daß die unteren Zähne 48a des Klemmelements 48 in das Zugmedium 40 (Fig. 33) eingreifen.

Wenn das Gurtband abgewickelt und die Drehelemente 36 über die Anfangsstellung hinaus weiter zurückgedrückt werden, wird, wie in Fig. 34 gezeigt ist, jede Vorspannkraft auf das Klemmele­ ment 48 durch die Drehelemente 36 aufgehoben, so daß das Klemmelement 48 in der Richtung gedreht wird, in der das ge­ haltene Zugmedium 40 freikommt, also in Fig. 34 im Gegenuhr­ zeigersinn. Das Zugmedium 40 ist dann frei von dem Klemmele­ ment 48 und ermöglicht eine Drehung der Gurtaufrollwelle in der Gurtbandabwickelrichtung.

Bei der in Fig. 35 und 36 gezeigten siebten Ausführungsform wird dafür gesorgt, daß der von den Drehelementen 36 verur­ sachte Schaden, die das Zugmedium 40 in die Radialrichtung drücken, weitgehend aufgehoben wird. Dafür wird längs des Be­ wegungselementkanals 38b der Innenfläche des Klemmelements 46 oder an dem Innenumfang des Gehäuses 26 eine Umfangsnut 26b ausgespart. Die Nut 26b nimmt das Zugmedium 40 auf, so daß die Drehelemente 36 in direkten Kontakt mit dem Bewegungselement­ kanal 38b bewegt werden können. Dadurch wird vermieden, daß das Zugmedium 40 sandwichartig zwischen den Drehelementen 36 und dem Bewegungselementkanal 38b eingeklemmt wird.

Bei der Ausgestaltung von Fig. 32 bis 34 ist die Nut 26b in dem Bewegungselementkanal 38b des Gehäuses 26 und in der In­ nenfläche des Klemmelements 48 ausgebildet. Dadurch werden ebenfalls eventuelle Schäden reduziert, die durch den sand­ wichartigen Einschluß des Zugmediums 40 auftreten könnten.

Zur weiteren Verringerung solcher Schäden an dem Zugmedium kann die Nut 26b, wenn dies zweckmäßig ist, mit Harz, Kautschuk, einem Gel, usw. beschichtet werden.

Eine weitere Möglichkeit zur Reduzierung einer Beschädigung des Zugmediums 40 durch die Drehelemente 36 ist bei der in Fig. 37 gezeigten achten Ausführungsform ersichtlich. Dabei ist zwischen dem oberen Drehelement 36 und dem Zugmedium 40 ein stoßabsorbierendes Element 41 angeordnet, das jeden Stoß oder Ruck absorbiert, der auf das Zugmedium 40 durch die Dreh­ elemente 36 ausgeübt wird, wenn diese aufgrund der durch Pul­ verzündung spontanen Gasexpansion herausgetrieben werden. Das stoßabsorbierende Element 41 besteht aus Harz, Gummi, usw.

Fig. 38 und 39 zeigen in einer neunten Ausführungsform, wie die Drehbewegung der Drehelemente 36 stabilisiert werden kann. Dafür wird zwischen den Drehelementen 36 und dem Zugmedium 40 ein Zwischenelement 43 angeordnet. Das Zwischenelement 43 be­ steht aus einer bandförmigen dünnen Folie, mit welcher die Außenumfänge der Drehelemente in Kontakt stehen, und ist längs des Innenraums des Rohrs 47 und längs des Zugmediums 40 ange­ ordnet. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, daß die Drehelemen­ te sich weich in der Drehrichtung bewegen. Das Zwischenelement 43 besteht aus einem flexiblen, stoßabsorbierenden Material, beispielsweise aus einer Platte aus rostfreiem Stahl oder Stahl oder aus hochfestem Harz.

Bei der in Fig. 40 gezeigten zehnten Ausführungsform hat das austreibende Element 242 zwei elastische Abschnitte 242e an der Oberseite, d. h. der Drehelementseite des Dichtungselements 242b, die prismenförmig ausgebildet sind. Jeder elastische Abschnitt 242e besteht aus einem elastischen Material, wie Kautschuk, Kunststoff oder aus einem Harz, und weist zwei streifenförmige Vorsprünge auf, die parallel zueinander sind, so daß sie ein kreisförmiges Drehelement 36 aufnehmen können. Die elastischen Abschnitte 242e unterdrücken eine Bewegung der Drehelemente 36 in der Fahrzeugbewegungsrichtung aufgrund von Fahrzeugvibration und verhindert das Entstehen von Geräuschen.

Bei der in Fig. 41 und 42 gezeigten elften Ausführungsform ist längs des Außenumfangs des austreibenden Elements 342 eine Vielzahl von ringförmigen Vorsprüngen 342f ausgebildet, wobei der Außenumfang an der Innenfläche des Rohrs 74, also an dem Zylinderabschnitt, abdichtet. Wenn ein solches austreibendes Element 242 in den Zylinder des Rohrs 74 eingeführt ist, wer­ den die ringförmigen Vorsprünge 342f zusammengedrückt und ver­ formt, wodurch die Abdichtung zwischen dem austreibenden Ele­ ment 342 und dem Zylinder gesteigert wird.

Das austreibende Element 442 der in Fig. 43 bis 45 gezeigten zwölften Ausführungsform hat ein Entgasungsloch. Wie in Fig. 43 gezeigt ist, hat das austreibende Element 442 ein Durchgangsloch 442g bzw. ein kleines Rohr, das zwischen der Oberseite und der Unterseite vorgesehen ist. In der Oberseite ist zwischen einem Drehelement 36 und der Öffnung des Durch­ gangslochs 442g ein Schlitz 442h ausgebildet, der einen Frei­ raum für das entweichende Restgas bildet.

Die Funktionsweise des austreibenden Elements 442 mit einem solchen kleinen Rohr wird anhand von Fig. 44 erläutert. Das austreibende Element 442 hat ein Dichtungselement 442b und ein oberes Element 442i. Das Dichtungselement 442b hat einen rohr­ förmigen Raum bzw. ein Durchgangsloch in Längsrichtung in sei­ ner Mitte. Das obere Element 442i hat den Schlitz 442h in sei­ ner Oberseite und bildet im Längsschnitt ein T-Profil mit ei­ nem rohrförmigen Vorsprung in der Mitte seiner Unterseite. Das Durchgangsloch bzw. das kleine Rohr 442g erstreckt sich über die Mitte des Schlitzes 442h hinaus zur Unterseite des Vor­ sprungs. Das obere Element 442i besteht beispielsweise aus einem hitzefesten Metall oder Kunststoff (Harz). Das Dich­ tungselement 442b besteht aus einem hitzefesten elastischen Material. Der rohrförmige Vorsprung wird eingreifend in das Durchgangsloch des Dichtungselements 442b geführt, wodurch ein fertig montiertes austreibendes Element 442 vorliegt, das mit dem kleinen Rohr versehen ist.

Die Funktion des kleinen Rohrs 442g ergibt sich aus Fig. 45. Wenn die Gurtaufrollwelle 24 verdreht ist und das Gurtband abgewickelt werden kann, bewegen sich die Drehelemente 36 in den Zylinder zurück. Wenn das austreibende Element 442 be­ ginnt, sich in seine Ausgangsstellung zurückzubewegen, verhin­ dert ein Restdruck des Verbrennungsgases in der Expansionskam­ mer 30 die Rückkehr des austreibenden Elements 442. Damit eine glatte weiche Rückführung der Drehelemente 36 und des austrei­ benden Elements 442 gewährleistet ist, wird das Restgas zur Zylinderseite aus dem Entgasungsschlitz 442h für das kleine Rohr 442g des austreibenden Elements 442 abgeführt.

Bei der dreizehnten Ausführungsform von Fig. 46 ist der ein Rohr (Fig. 22) verwendende Vorspanner mit dem austreibenden Element 142 von Fig. 10 kombiniert.

Für die Drehelemente 36 ist in dem Rohr 74 eine gerade Bahn vorgesehen, die einen Zylinder aufweist, in welchem das aus­ treibende Element 142 als Kolben angeordnet ist. Wie bei der Ausgestaltung von Fig. 10 und 11, wird das austreibende Ele­ ment 142 durch einen Gasdruck verformt, wodurch die Abdichtung gegen eine Gasleckage in der geraden Bahn 38a verbessert wird, durch die die Drehelemente 36 bewegt werden.

Wie aus Fig. 47A und 47B zu sehen ist, kann in dem Rohr das austreibende Element 242 gemäß Fig. 12 und 13 eingesetzt wer­ den, welches einen vorspringenden Teil 242d in Form eines Ke­ gelstumpfes hat, der sich in der Mitte des Kolbens 242a ver­ jüngt. Die Verjüngung des Vorsprungs 242d ermöglicht die zwangsweise Erweiterung des Dichtungselements 242b von der Mitte nach außen, wodurch die Dichtfähigkeit gegen eine Gas­ leckage verbessert wird.

Es ist auch möglich, daß bei der vierten Ausführungsform von Fig. 14 bis 16 ein den Eingriff des Klemmelements 46 verbes­ sernder Gußüberzug 40a an einem Ende des Zugmediums 40 ausge­ bildet ist.

Ferner sind weitere Modifikationen an den vorstehend beschrie­ benen Ausführungsformen möglich.

Fig. 48 bis 54 zeigen eine fünfzehnte Ausführungsform eines Gurtaufrollers mit Vorspanner für ein Sicherheitsgurtsystem. Dabei ist eine Vielzahl von zylindrischen Drehelementen 36 als Reihe in einen Bewegungselementkanal 38a derart eingeführt, daß die Drehelemente 36 einander berühren und sich frei drehen können. Das obere Drehelement 36 ist zwischen der Innenfläche des Gehäuses 26 und dem Kupplungsmechanismus 44 angeordnet, wie es in Fig. 48 zu sehen ist. Das Zugmedium 40, welches auf dem Kupplungsmechanismus 44 um ihn herum gewickelt ist, ist um die obere Hälfte des oberen Drehelements 36 herumgelegt und erstreckt sich zwischen dem Drehelement 36 und der Innenwand­ fläche des Gehäuses 26. Ein Halteelement 146 an einem Ende des Zugmediums 40 ist in einen Aufnahmeraum 126a in dem Gehäuse 26 für das Halteelement eingeführt und darin gehalten.

Die Unterseite des Rohrs 164 steht über einen Verengungsteil 166 mit einem sich seitlich erstreckenden Rohr 162 unter der Gurtaufrollwelle 24 in Verbindung. Das Rohr 162 und das Rohr 164 sind in einem Stück ausgeführt und bilden ein L-förmiges Rohr 160.

Das Rohr 162 dient als Druckkammer 30. In eine Öffnung des Rohrs 162 ist eine Druckaufbringvorrichtung 32 eingesetzt, die in dem Rohr 162 durch Verstemmen des Rohrendes 168 gehalten ist.

Das L-förmige Rohr 160 von Fig. 49 und 50 hat einen Rohrab­ schnitt 162, an dem die Druckaufbringvorrichtung 32 angebracht ist, der einen kreisförmigen Querschnitt hat, während ein zy­ lindrischer Rohrabschnitt 164 im Querschnitt rechteckig ist. Jedes Drehelement 36 ist eine zylindrische Rolle mit einem Durchmesser, der ausreichend größer als eine Dicke bzw. Höhe ist.

Der in Fig. 51 gezeigte Zylinderabschnitt ist nicht kreisför­ mig, sondern rechteckig im Querschnitt, so daß die Abmessung "h", die sich in Breitenrichtung des Gurtaufrollers 13 bzw. in Axialrichtung der Gurtaufrollwelle 24 erstreckt, unter der Bedingung weiter reduziert werden kann, daß die gleiche Gas­ druckdichte auf den Kolben bzw. das austreibende Element 42 aufgebracht wird, was zur Größenverringerung des Gurtaufrol­ lers 13 beiträgt.

Gemäß Fig. 52 ist der Verengungsteil 166 bei dem L-förmigen Rohr 160 vorgesehen, wobei die obere Verengung 166a tiefer angeordnet ist, so daß die Zylinderlänge L so eingestellt wer­ den kann, daß L < 1, wenn "1" die Zylinderlänge in dem Fall ist, in welchem keine Verengungsteil 166 vorhanden ist. Dies ergibt eine größere Hublänge des zylindrischen Teils. Deshalb kann das austreibende Element 42 den Druck in einer größeren Entfernung aufrechterhalten, was eine erhöhte Bewegungsdistanz der bewegenden Elemente ergibt.

Die zentrale Achse x1 des Rohrs 162 liegt höher als die Mitte x2 des Innendurchmessers des Verengungsteils 166 durch die untere Verengung 166b des Verengungsteils 166, so daß die Mit­ tenposition, in welcher der Gasgenerator 32 angebracht ist, um Δh weiter oben liegen kann. Dadurch kann der Gasgenerator 32 näher an der Gurtaufrollwelle 24 angeordnet werden, was zur Größenverringerung des Gesamtsystems beiträgt.

Bei der in Fig. 53 gezeigten sechzehnten Ausführungsform ist das Rohr gegenüber Fig. 50 dadurch weiter modifiziert, daß der Querschnitt des Rohrs 262 kreisförmig und der Querschnitt des Rohrs 264 rechteckig ist. Dabei erstreckt sich jedoch das Rohr 264 nicht gerade sondern gekrümmt im Unterschied zum Rohr bzw. Zylinder 164 in Fig. 50. Die Drehelemente 36 können auch in einem derart gekrümmten Zylinder in die Umfangsbahn 38b für die Bewegungselemente ausgetrieben werden. Deshalb ergeben sich die gleichen Funktionseffekte wie bei dem Vorspanner von Fig. 48.

Fig. 54 zeigt einen Vorsprungsteil 160a, der als Positionier­ teil dienen kann, um die Anfangsposition des austreibenden Elements 42 zu bestimmen. Der vorspringende Teil 160a ist an der Innenwand des Rohrs 164 ausgebildet, wobei auch mehrere Vorsprünge 160a oder ein sich längs der Innenwand erstrecken­ der Vorsprung vorgesehen werden kann. Der vorspringende Teil 160a wird beispielsweise durch Extrudieren, spanabhebende Be­ arbeitung oder durch Schlagbearbeitung der Seitenfläche des Rohrs I64 hergestellt. Der vorspringende Teil 160a kann auch durch Verwendung von Schrauben, Nieten oder durch Anschweißen von Vorsprungsteilen erzeugt werden. Das austreibende Element 42 ist auf den oberen Abschnitt des vorstehenden Teils 160a aufgepaßt, wodurch die Position des austreibenden Elements 42 fixiert ist und ein Herabfallen der Drehelemente 36 verhindert wird. Das austreibende Element 42 ist gegen die Innenwand des Rohrs 160 aufgrund seiner eigenen Federungseigenschaft oder Elastizität abgedichtet. Der Vorsprungsteil 160a kann auch weggelassen werden.

Bei der in Fig. 55 und 56 gezeigten siebzehnten Ausführungs­ form ist bei dem Vorspanner das L-förmige Rohr 360 in dem Ge­ häuse 26 schräg angeordnet. Im oberen Ende des Rohrs 360 ist ein Schraubenloch 367 ausgebildet, über welches das Rohr 360 an dem Gehäuse unter Verwendung eines Montagebolzens, usw. festgelegt werden kann. Das Rohr 360 hat Öffnungsabschnitte 369a und 369b, die in den oberen Flächenseiten des im Quer­ schnitt rechteckigen Rohrs 364 ausgebildet sind, was in Fig. 56 zu sehen ist. Von diesen Öffnungsabschnitten dient der Öffnungsabschnitt 369a auf der Seite der Gurtaufrollwelle 24 als ein Einlaß/Auslaß für die Drehelemente. Das obere Drehele­ ment 36 der Vielzahl von Drehelementen 36, die auf der Dreh­ elementbahn 38a angeordnet sind, welche von dem Rohr 364 ge­ bildet wird, befindet sich im wesentlichen in einem Öffnungs­ abschnitt 369a, 369b. Das Zugelement 40, das auf dem Außenum­ fang des Kupplungsmechanismus 44 herumgelegt ist, geht durch den Öffnungsabschnitt 369a, wird um die Hälfte des oberen Drehelements 36 gelegt und dann durch das Rohr 364 von dem rechten Öffnungsabschnitt 369b des Rohrs 364 in den Halteele­ ment-Aufnahmeraum 26a eingeführt, der in dem Gehäuse 26 rechts von diesem Rohr ausgebildet ist. Das Halteelement 46 an dem oberen Ende des Zugmediums 40 wird in der Halteelement-Aufnah­ mekammer 26a gehalten.

Das Rohr 360, das den Druck halten muß, ist an dem Gehäuse 26 unter Verwendung von Bolzen, usw. befestigt. Das L-förmige Rohr, in dem ein Hochdruck zur Einwirkung gelangt, kann daran zwangsweise festgelegt werden.

Der Vorspanner nach, der fünften bis siebzehnten Ausführungs­ form hat einen einzigartigen, bisher nicht bekannten Aufbau, bei welchem ein Bewegungselement, nämlich entweder die Reihe von Bewegungselementen 36 oder ein einzelnes Bewegungselement, mit einem geschwindigkeitserhöhenden Mechanismus kombiniert ist, der das Prinzip eines "laufenden Blocks" verwendet, zu dem das Zugmedium 40, der Bewegungselementkanal 38b und der Kupplungsmechanismus 44 gehören, der im Durchmesser kleiner als die Spule 22 ist. Deshalb wird ein geringerer Hub des Zy­ linders 38a für die Aufnahme des Bewegungselements bzw. der Bewegungselemente erforderlich, der dem Bewegungsbetrag der Bewegungselemente 36 entspricht. Da der Zylinder einen recht­ eckigen Querschnitt hat, kann die Abmessung des Zylinders, der sich in Axialrichtung der Gurtaufrollwelle erstreckt, verrin­ gert werden. Als Folge sind die Länge und die Tiefe des Zylin­ ders in der Abmessung kleiner, so daß der gesamte Vorspanner kleiner ist und zur Montage des Gurtaufrollers am Fahrzeug we­ niger Platz erforderlich ist. Da der Zylinder aus einem Rohr besteht und die Abdichtung des austreibenden Elements hervor­ ragend ist, kann der Herstellungsprozeß des Bewegungselement­ kanals bei niedrigen Produktionskosten vereinfacht werden.

Durch die Einführung des Generators 32 in das Rohr mit kreis­ förmigem Querschnitt wird nicht nur die Gasabdichtung verbes­ sert, sondern auch das Festlegen des Gasgenerators 32 durch Verstemmen vereinfacht.

Aufgrund des gewählten Aufbaus können die Drehelemente über die Seitenfläche 369a des Rohrs 160 eingebracht oder herausge­ nommen werden, so daß das Rohrende als Fixierungs- bzw. Halte­ abschnitt für das Rohr verwendet werden kann. Der Halteab­ schnitt kann einen Bund, usw. aufweisen, der mit dem Bolzen­ loch oder dem Gehäuse in Eingriff bringbar ist.

Claims (43)

1. Sicherheitsgurtsystem mit einem Gurtaufroller, welcher einen Vorspanner aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtaufroller

• - eine Gurtaufrollbasis (1),
• - eine Gurtaufrollwelle (24), die drehbar an der Gurt­ aufrollbasis gelagert und in Gurtbandaufwickelrich­ tung vorgespannt ist,
• - einen Gasgenerator (32), der an der Gurtaufrollbasis angebracht ist,
• - ein Antriebselement (36, 40, 42), das von dem Gasge­ nerator angetrieben wird, um die Gurtaufrollwelle in der Gurtbandaufwickelrichtung zu drehen, und
• - einen Kupplungsmechanismus (44) aufweist, der das Antriebselement mit der Gurtaufrollwelle verbindet, wobei der Kupplungsmechanismus
• - eine Scheibe (44c), die mit dem Antriebselement ver­ bunden und koaxial zu der Gurtaufrollwelle ausge­ richtet ist, sowie einen Nocken (44ca) hat und
• - eine Platte (44b) aufweist, die relativ zur Scheibe in einer Drehrichtung der Gurtaufrollwelle drehbar ist und einstückig eingreifende Finger (44bb) hat, die für den Eingriff mit der Gurtaufrollwelle über den Nocken verformbar sind, wenn sich die Platte relativ zur Scheibe dreht.

2. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Scheibe (44c) ein im wesentlichen zy­ lindrisches Element aufweist, das einwärts den Nocken (44ca) bildet, und daß die Platte (44b) einen im wesent­ lichen scheibenförmigen Basisabschnitt (44bd) hat und sich die Eingriffsfinger (44bb) in Längsrichtung der Gurtaufrollwelle über den Basisabschnitt hinaus für den Eingriff mit dem Nocken erstrecken.

3. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß Teile des Basisabschnitts, von dem aus sich die Finger (44bb) erstrecken, leicht verformbare Ab­ schnitte (44ba) aufweisen, um die Verformung der Ein­ griffsfinger zu erleichtern.

4. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Platte (44b) aus einem plattenförmigen Element besteht und daß die leicht verformbaren Abschnit­ te darin ausgebildete Löcher (44ba) haben.

5. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Gurtaufrollwelle (24) über einem Be­ reich gerändelt ist, der der Platte (44b) zugewandt ist.

6. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Gurtaufrollwelle eine Hülse (44a) befestigt ist, die über ihrem Außenumfang gerändelt ist.

7. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Scherstift (21a) zum Halten der Scheibe (144c) in einer vorgegebenen Position bezüglich der Gurt­ aufrollbasis.

8. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebselement

• - ein Zugmedium (40), dessen eines Ende an der Gurt­ aufrollbasis angebracht ist und dessen anderes Ende um den Außenumfang der Scheibe herumgelegt ist, und
• - ein Bewegungselement (36) aufweist, das durch einen Gasdruck angetrieben ist, der von einem Gasgenerator erzeugt wird, um gegen einen Abschnitt zwischen den beiden Enden des Zugmediums zu drücken.

9. Sicherheitsgurtsystem mit einem Gurtaufroller, der einen Vorspanner aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtaufroller

- eine Gurtaufrollbasis (1),

• - eine Gurtaufrollwelle (24), die drehbar an der Gurt­ aufrollbasis gelagert und in Gurtbandaufwickelrich­ tung vorgespannt ist,
• - ein Aufnahmegehäuse (2), das auf der Gurtaufrollba­ sis angebracht ist und eine Druckkammer sowie einen Bewegungselementkanal aufweist, der mit der Druck­ kammer in Verbindung steht,
• - einen Gasgenerator (32) zum Erzeugen von Hochdruck­ gas in der Druckkammer,
• - ein Antriebselement (36, 40, 42), das von dem Gasge­ nerator angetrieben wird, um die Gurtaufrollwelle in Gurtaufwickelrichtung zu drehen, und
• - einen Kupplungsmechanismus (44) aufweist, der das Antriebselement mit der Gurtaufrollwelle verbindet,
• - wobei das Antriebselement ein mit dem Kupplungsme­ chanismus verbundenes Medium (40) und ein Bewegungs­ element (36, 42) aufweist, das zur Aktivierung des Mediums betätigbar und in dem Bewegungselementkanal bewegbar ist, wobei der Bewegungselementkanal einen Abschnitt (38a) hat, der bezüglich einer Bewegungs­ richtung des Bewegungselements einen rechteckigen Querschnitt hat.

10. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bewegungselement ein auf das Medium wirkendes Bewegungselement (36) und ein austreibendes Element (42) zum Austreiben des Bewegungselements durch Abdichten eines Gasdrucks hat, der von dem Gasgenerator erzeugt wird, wobei sein äußerer Umfang gegen die Innen­ umfangsfläche des Bewegungselementkanals abdichtet, und daß das austreibende Element eine Rechteckskontur hat, die dem Abschnitt (38a) des Bewegungselementkanals mit rechteckigem Querschnitt entspricht.

11. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kontur des austreibenden Elements (42) per se einen etwas größeren Querschnitt als der Abschnitt (38a) mit Rechtecksquerschnitt des Bewegungselementkanals hat.

12. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das austreibende Element (42) mit einem Bohrloch (42c) versehen ist, um die Verformung eines Au­ ßenumfangs in dem Anfangsmontagezustand zu erleichtern.

13. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Bewegungselement (36) ein zylindrisches Element aufweist, dessen Breite kleiner als sein Durch­ messer ist.

14. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Abschnitt (38a) des Bewegungselementka­ nals mit rechteckigem Querschnitt in der Abmessung, die sich in Längsrichtung der Gurtaufrollwelle erstreckt, kleiner ist.

15. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufnahmegehäuse ein Gehäuse (26), das an der Gurtaufrollbasis (1) angebracht ist, und einen Deckel (28) aufweist, der das Gehäuse abdeckt, wobei der Abschnitt (38a) des Bewegungselementkanals mit rechtecki­ gem Querschnitt von dem Gehäuse und dem Deckel begrenzt wird.

16. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufnahmegehäuse ein Gehäuse (26), das an der Gurtaufrollbasis angebracht ist, und ein rohrför­ miges Element (70) aufweist, das an dem Gehäuse ange­ bracht ist, wobei der Abschnitt (38a) des Bewegungsele­ mentkanals mit rechteckigem Querschnitt von dem rohrför­ migen Element gebildet wird.

17. Sicherheitsgurtsystem mit einem Gurtaufroller, der einen Vorspanner aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtaufroller

• - eine Gurtaufrollbasis (1),
• - eine Gurtaufrollwelle (24), die drehbar an der Gurt­ aufrollbasis gelagert und in Gurtbandaufwickelrich­ tung vorgespannt ist,
• - einen Gasgenerator (32), der an der Gurtaufrollbasis angebracht ist,
• - ein Antriebselement (36, 40, 42), das von dem Gasge­ nerator angetrieben wird, um die Gurtaufrollwelle in Gurtbandaufwickelrichtung zu drehen,
• - einen Kupplungsmechanismus (44), der das Antriebs­ element mit der Gurtaufrollwelle verbindet, und
• - einen Antriebselement-Lösemechanismus (46) aufweist, der es, wenn das Antriebselement sich weiter zu ei­ ner Gurtbandabwickelposition auf der Seite einer Gurtbandabwickelrichtung aus der Ausgangsposition bewegt, bevor der Gasgenerator betätigt wird, der Gurtaufrollwelle ermöglicht, sich in eine Gurtband­ abwickelrichtung ansprechend auf die Bewegung zur Abwickelposition zu drehen.

18. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Antriebselement ein Zugmedium (40), dessen eines Ende an der Gurtaufrollbasis angebracht ist und dessen anderes Ende mit dem Kupplungsmechanismus (44) verbunden ist, und ein Bewegungselement (36, 42) zum Be­ tätigen des Zugmediums aufweist, und daß der Antriebsele­ ment-Lösemechanismus (46) zwischen dem einen Ende des Zugmediums und der Gurtaufrollbasis angeordnet ist.

19. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Antriebselement-Lösemechanismus ein Klemmelement (46) aufweist, das durch das Bewegungsele­ ment so betätigt wird, daß das eine Ende des Zugmediums im Zusammenwirken mit der Gurtaufrollbasis in der Aus­ gangsstellung geklemmt wird, und das durch Eingriffslö­ sung des Bewegungselements für eine Freigabe der Klemm­ wirkung in der Gurtbandaufwickelposition betätigt ist.

20. Sicherheitsgurtsystem mit einem Gurtaufroller, der einen Vorspanner aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtaufroller

• - eine Gurtaufrollbasis (1),
• - eine Gurtaufrollwelle (24), die drehbar an der Gurt­ aufrollbasis gelagert und in Gurtbandaufwickelrich­ tung vorgespannt ist,
• - einen Gasgenerator (32),
• - ein rohrförmiges Element (70), das an der Gurtauf­ rollbasis angebracht ist, und einen Teil (72) mit kreisförmigem Querschnitt für die Aufnahme eines von dem Gasgenerator erzeugten Gasdrucks und einen Teil (74) mit rechteckigem Querschnitt hat,
• - ein Antriebselement, das von dem vom Gasgenerator erzeugten Gasdruck so angetrieben wird, daß die Gurtaufrollwelle in Gurtbandaufwickelrichtung ge­ dreht wird, wobei das Antriebselement ein Medium (40) und ein Bewegungselement (32, 46) hat, das hin­ sichtlich der Aktivierung des Mediums wirkt und in dem Teil des rohrförmigen Elements mit rechteckigem Querschnitt bewegbar ist, und
• - einen Kupplungsmechanismus (44) aufweist, der das Antriebselement mit der Gurtaufrollwelle verbindet.

21. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das rohrförmige Element (70) in der Nähe (76a) eines gebogenen Teils auf der Seite des Teils mit dem kreisförmigen Querschnitt verengt ist und-durch den gebogenen Teil, der einen Rechtecksquerschnitt hat, im wesentlichen in eine L-Form gebracht ist.

22. Sicherheitsgurtsystem mit einem Gurtaufroller, der einen Vorspanner aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gurtaufroller

- eine Gurtaufrollbasis (1),

• - eine Gurtaufrollwelle (24), die drehbar an der Gurt­ aufrollbasis gelagert und in Gurtbandaufwickelrich­ tung vorgespannt ist,
• - ein Aufnahmegehäuse (2), das an der Gurtaufnahmeba­ sis angebracht ist, und eine Druckkammer (30) sowie einen Bewegungselementkanal (38) aufweist, der mit der Druckkammer in Verbindung steht,
• - einen Gasgenerator (32) zum Erzeugen von Hochdruck­ gas in der Druckkammer,
• - ein Antriebselement (36, 40, 42), das von dem Gasge­ nerator angetrieben wird, um die Gurtaufrollwelle in Gurtbandaufwickelrichtung zu drehen, und
• - einen Kupplungsmechanismus (44) aufweist, der das Antriebselement mit der Gurtaufrollwelle verbindet,
• - wobei das Antriebselement ein austreibendes Element (32), das von einem von dem Gasgenerator erzeugten Gasdruck angetrieben wird und in dem Bewegungsele­ mentkanal angeordnet ist, ein Zugmedium (40), dessen eines Ende an der Gurtaufrollbasis und dessen ande­ res Ende an dem Kupplungsmechanismus angebracht ist, und ein Bewegungselement (36) aufweist, das durch das austreibende Element so ausgetrieben wird, daß es gegen einen Teil zwischen den beiden Enden des Zugmediums gedrückt wird.

23. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bewegungselementkanal einen geraden Bahnabschnitt (38a), der sich in einer Tangentialrichtung der Gurtaufrollwelle (24) erstreckt, und einen Umfangs­ bahnabschnitt (38b) hat, der sich in Umfangsrichtung der Gurtaufrollwelle zum Umschließen der Gurtaufrollwelle erstreckt.

24. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das austreibende Element (42) in dem gera­ den Bahnabschnitt (38a) aufgenommen ist.

25. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 23, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Umfangsbahnabschnitt (38b) in dem Aufnahmegehäuse (2) eine Umfangsnut (26b) zur Aufnahme des Zugmediums (40) ausgebildet ist.

26. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bewegungselementkanal einen Umfangs­ bahnabschnitt hat, der sich in Umfangsrichtung der Gurt­ aufrollwelle zum Umschließen der Gurtaufrollwelle er­ streckt, und daß das Bewegungselement eine gekrümmte Stange hat, die in dem Umfangsbahnabschnitt bewegbar ist.

27. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das austreibende Element einen Kolben (142a), der einem von dem Gasgenerator erzeugten Gasdruck unterliegt, und ein Dichtungselement (142b) aufweist, das zwischen dem Kolben und dem Bewegungselement angeordnet ist.

28. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dichtungselement (142b) aus einem fe­ dernden oder elastischen, verformbaren Material und der Kolben (142a) aus einem Material mit höherer Steifigkeit als das Dichtungselement hergestellt ist.

29. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 27, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dichtungselement (142b) in seiner Mitte ein Bohrloch aufweist.

30. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 29, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben (242a) einen Vorsprung (242d) mit einer Verjüngung für den Eingriff mit dem Loch (242c) in dem Dichtungselement (242b) aufweist.

31. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch ein stoßabsorbierendes Element (41) zwischen dem Bewegungselement (36) und dem Zugmedium (40).

32. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 31, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das stoßabsorbierende Element ein bandför­ miges Zwischenelement (43) aufweist, das sich in Längs­ richtung des Zugmediums erstreckt.

33. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch einen elastischen Körper (242e) zwischen dem aus­ treibenden Element und dem Bewegungselement.

34. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß längs des Außenumfangs des austreibenden Elements (342) ringförmige Vorsprünge (342f) ausgebildet sind.

35. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das austreibende Element (442) ein Ent­ gasungsloch aufweist.

36. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 35, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Entgasungsloch ein das austreibende Element in Bewegungsrichtung durchdringendes Durchgangs­ loch (442g) ist und daß sich ein Schlitz (442h) in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung erstreckt.

37. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bewegungselementkanal einen Positio­ nierteil (160a) zum Bestimmen einer Ausgangsstellung des austreibenden Elements (42) hat.

38. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 22, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Aufnahmegehäuse (2) ein an der Gurtauf­ rollbasis angebrachtes rohrförmiges Element (70) mit der Gasdruckkammer (30) und einem Teil (38a) des Bewegungs­ elementkanals aufweist.

39. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 38, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das rohrförmige Element (70) einen Teil (72) mit kreisförmigem Querschnitt für die Aufnahme des Gasgenerators (32) und einen Teil (74) mit rechteckigem Querschnitt für die Aufnahme wenigstens des austreibenden Elements (42) aufweist.

40. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 39, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den beiden Seitenwänden in der Nähe des Teils mit rechteckigem Querschnitt des rohrförmigen Ele­ ments (360) Öffnungen (369a, 369b) so ausgebildet sind, daß das Zugmedium (40) durch sie hindurch und das Bewe­ gungselement in sie einführbar ist.

41. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 39, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Nähe des oberen Endes des Teils mit rechteckigem Querschnitt des rohrförmigen Elements ein Halteteil (367) ausgebildet ist, so daß das rohrförmige Element (360) an einem Gehäuse durch es hindurch festleg­ bar ist.