DE10045630A1 - Mit einer Kraftübertragungsvorrichtung einer Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung integrierter Vorspanner - Google Patents
Mit einer Kraftübertragungsvorrichtung einer Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung integrierter VorspannerInfo
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Abstract
Ein mit einer pyrotechnischen Gaserzeugungsvorrichtung integrierter Vorspanner umfaßt die pyrotechnische Krafterzeugungsvorrichtung mit einer horizontalen Röhre mit einer mit einem Treibmittel beladenen Patrone, ein Gehäuse, das ein Ende des Zylinders aufnimmt, wobei die horizontale Röhre auf der U-förmigen Halterung abgestützt wird, um mit der Krafterzeugungsvorrichtung zusammenzuwirken, um die Spule auf die Krafterzeugung hin rückwärts zu drehen; einen Kraftübertragungsteil mit einem Arm, der in einer ersten Kammer des Gehäuses angeordnet ist, dessen eines Ende mit den Kolben im Zylinder gerichtet ist und dessen anderes Ende sich aus dem Zylinder heraus erstreckt, einer Seilscheibe, die drehbar auf den Achsen des anderen verzweigten Endes des Arms montiert ist, und einem Seil, das an einem Ende an einer vorbestimmten Position des Gehäuses befestigt ist, durch die Seilscheibe verläuft, um eine vorbestimmte Windung um die Kupplungsscheibe gewickelt ist und am anderen Ende an einer vorbestimmten Position der Kupplungsscheibe befestigt ist; und einen Vorspanner, der in einer zweiten Kammer benachbart zur ersten Kammer angeordnet ist, welcher die Kupplungsscheibe und einen Kupplungsteil umfaßt, wobei die Kupplungsscheibe eine kreisförmige Nut, die um deren Umfang ausgebildet ist, um zu ermöglichen, daß eine vorbestimmte Länge des Seils darauf aufgewickelt wird, eine Vielzahl von zweiten Kopplungsvorsprüngen, die jeweils eine rechtwinklige Oberfläche in einer Richtung und ...
Description
Die Erfindung betrifft die Bereitstellung eines Vorspanners einer Sicherheitsgurt-
Rückzugvorrichtung und insbesondere einen Vorspanner, der mit einer
Kraftübertragungsvorrichtung einer Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung integriert ist, zum
zwangsläufigen Rückwärtsdrehen einer Spule der Rückzugvorrichtung, auf die der
Sicherheitsgurt aufgewickelt ist, und zum Übertragen der Kraft, um den Sicherheitsgurt nach
dem Geschehen eines Unfalls am Körper eines Insassen zu spannen.
Bis jetzt wurde für die grundlegende Leistung eines Autos, wie z. B. ein komfortables Gefühl
während des Fahrens, die Geschwindigkeit sowie für Sicherheitsvorrichtungen zum Schützen
der Insassen viel Anstrengung aufgewendet. Insbesondere ist gut bekannt, daß eine
Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung hinsichtlich ihrer Sicherheitsleistung bezüglich der
Insassen bedeutend entwickelt wurde, und auch ein Vorspanner auf die Sicherheitsgurt-
Rückzugvorrichtung abgestimmt wurde, um die eigene Leistung der Sicherheitsgurt-
Rückzugvorrichtung zu verbessern. Der Vorspanner dreht eine Rückzugspule rückwärts, um
eine vorbestimmte Länge des Sicherheitsgurts anzuziehen, durch die Kraft eines
Kraftgenerators, der eine Pyrotechnik zum Erzeugen von Gas oder anderen Kräften auf die
plötzliche Abbremsung des Autos hin, beispielsweise einen Zusammenstoß oder einen Unfall,
verwendet. Es ist jedoch nicht sicher, daß der bereits entwickelte Vorspanner den eigenen
Zweck des Festhaltens des Insassen im Sitz erfüllen könnte. Der Grund dafür ist, daß
hinsichtlich der Einstellung der Rückspullänge des Sicherheitsgurts gemäß der Erzeugung von
Kraft aufgrund des Abstandes des Vorspanners von der Erzeugungsvorrichtung technische
Schwierigkeiten existieren.
Ein typisches Beispiel dieses Verfahrens ist das US-Patent Nr. 3 043 093, das ein durch einen
Gasdruck betätigtes Betätigungselement beschreibt. Das Betätigungselement umfaßt einen
Kolben, der beweglich in einem Zylinder angeordnet ist. Der Zylinder ist an einem Ende
durch eine Auflage geschlossen und weist einen Gaseinlaßkanal auf, durch den ein Gas unter
Druck von irgendeiner geeigneten Quelle geliefert werden kann. Eine Seilscheibe ist in dem
Kolben drehbar gelagert und an einem Zapfen gelagert, um mit einem Seil
zusammenzuwirken. Eines der Enden des Seils, von dem es über eine Seilscheibe zu einer
anderen Seilscheibe verläuft, ist an einer Welle befestigt. An derselben Welle wie die
Seilscheibe befinden sich eine erste Seilscheibe und eine zweite Seilscheibe. Die erste
Seilscheibe wirkt über ein Seil, um eine Lastvorrichtung, wie z. B. einen Gurt, zu betätigen,
und die zweite Seilscheibe wirkt über ein Band, um eine andere Lastvorrichtung, wie z. B.
eine Vorrichtung zum Positionieren der Schultern eines Piloten zu betätigen. Es ist bekannt,
daß hierin die Seilscheibe der Welle und der Zylinder mit einem Kolben als
Betätigungselement mit derselben Funktion wie der Vorspanner montiert sind. Aber das
Betätigungselement besitzt die Möglichkeit, den Betrieb der Wellenseilscheibe aufgrund der
zueinander umgekehrten Operation der ersten und der zweiten Seilscheibe zu stören, wodurch
der Bewegungsabstand des Kolbens, nämlich die Rückspullänge des Gurts, nicht
sichergestellt wird.
Ein weiteres Beispiel, das das Patent für ein Fahrzeug aufgreift, ist das US-Patent
Nr. 4 423 846, das einen Nachspanner für automatische Sicherheitsgurt-Aufrollvorrichtungen mit
einem Kraftspeicher, der im Fall eines Zusammenstoßes ausgelöst werden kann, und mit
einem Energiewandler, der nach dem Auslösen des Kraftspeichers auf die Gurtwelle des
automatischen Wicklers einwirkt, was bewirkt, daß der automatische Wickler eine
Nachspann-Drehbewegung ausführt, offenbart. Der Nachspanner ist beispielsweise mit einem
automatischen Sicherheitsgurtwickler versehen. Eine Gurtwelle ist durch eine
Wellenverlängerung über eine Rückspulfederkappe hinaus verlängert. Die Stirnfläche der
Wellenverlängerung weist sägezahnförmige axiale Zähne auf, die so gekoppelt werden
können, daß sie sägezahnförmigen und axialen Gegenzähnen einer Zugsvorrichtungs-
Seilscheibe entsprechen. Zur Befestigung der Zugvorrichtungs-Seilscheibe dient ein
Lagerzapfen, der an einer becherförmigen Abdeckung geformt ist und dauerhaft mit dem
Gehäuse des automatischen Wicklers verbunden ist oder durch Schrauben an die Abdeckung
geschraubt ist. Die Zugvorrichtungs-Seilscheibe ist auf dem Lagerzapfen axial beweglich.
Vier Nocken sind an die Abdeckung in Form von Kurven, die in entsprechende Vertiefungen
mit schrägen, keilförmigen Anschlagflächen in der Zugvorrichtungs-Seilscheibe hineinragen,
geformt. Ein Scherstift ist in der Abdeckung befestigt und steht in ein Loch in der
Zugvorrichtungs-Seilscheibe hervor, was die letztere in der unwirksamen, inaktivierten
Position festhält. Ein Seil oder eine Zugvorrichtung ist mit der Zugvorrichtungs-Seilscheibe
verbunden. Auf die Spannung des Seils hin wird der Scherstift abgeschert und gleichzeitig
wird die Zugvorrichtungs-Seilscheibe über Nocken axial in Richtung der axialen Zähne
bewegt, so daß eine Kopplungsverbindung der Gegenzähne und der axialen Zähne hergestellt
wird. Dies koppelt die Gurtwelle mit der Zugvorrichtungs-Seilscheibe, mit dem Seil und mit
einem vorangehenden Kraftspeicherantrieb. Folglich wird der Gurt durch erneutes Drehen der
Gurtwelle gespannt.
Aber der Nachspanner erfordert eine größere Sorgfalt beim Zurückziehen einer
vorbestimmten Länge eines Gurts, da die zurückzuziehende Seillänge in Abhängigkeit von
der Position des Stifts verändert wird. Da der Nachspanner erfordert, daß ein
Hilfsmechanismus für den Betrieb der Zugvorrichtungs-Seilscheibe zusammen mit einem
Kraftspeicher montiert wird, ist die Montage der Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung, die mit
dem Nachspanner versehen ist, auch hinsichtlich dessen, daß ein Raum in dem Fahrzeug
sichergestellt werden muß, begrenzt.
Um diese Nachteile zu beseitigen, ist im US-Patent Nr. 5 489 072 eine Sicherheitsgurt-
Rückzugvorrichtung mit einem Vorspanner offenbart. Wie in Fig. 1 gezeigt, umfaßt die
Rückzugvorrichtung ein Federgehäuse 2, das auf einer Seite derselben montiert ist, und eine
Feder 1 vom Uhrfedertyp, die in dem Federgehäuse 2 festgehalten wird, wobei ein Ende der
Feder 1 an der Befestigungsnut befestigt ist, die auf der Innenfläche des Federgehäuses 2
ausgebildet ist, und das andere Ende, das in der Mitte der Feder 1 angeordnet ist, an einem
Befestigungsdorn 8 des Federgehäuses 2 befestigt ist. Das Federgehäuse 2 ist auf der Seite
eines Vorspannergehäuses 3 montiert. Eine Spule 4, auf die ein Sicherheitsgurt aufgewickelt
wird, ist drehbar an einer U-förmigen Halterung 6 mit Hilfe eines Wellenkopplungselements,
wie z. B. eines Lagers (nicht dargestellt), montiert.
Ein Vorspanner ist zwischen der Halterung 6 und dem Federgehäuse 2 montiert und umfaßt
das Gehäuse 3 und einen pyrotechnischen Kraftgenerator 21. Das Gehäuse 3 ist mit einer
Kupplungstrommel 18 mit drei inneren betätigten Einbuchtungen eines ungefähren Dreiecks
in Form einer Seilscheibe und drei Rollen 15 versehen. Das Gehäuse 3 ist mit zwei
brechbaren Stiften 12, die einteilig an seinem Inneren geformt sind, und drei einteilig
geformten brechbaren Zapfen 14, die jede der Rollen 15 drehbar tragen, versehen.
Nach dem Montieren des Vorspanners sitzt jede der Rollen 15 auf der abgerundeten Ecke der
Einbuchtungen 16 in der Kupplungstrommel 18, während sie drehbar auf den Zapfen 14
montiert sind. Die Kupplungstrommel 18 wird im inneren Teil des Gehäuses 3 montiert,
wobei Öffnungen 13 jeweils mit den Stiften 12 gekoppelt werden. Auf dem Umfang der
Kupplungstrommel 18 ist auch eine Nut entsprechend einem Seil 19 mit beiden Seitenflächen
17 ausgebildet. Eine zentrale Welle 10 der Spule 4 wird durch die Einbuchtung 16 der
Kupplungstrommel 18 und ein Loch des Gehäuses 3 geführt und dann an dem
Befestigungsdorn 8 befestigt. Das Seil 19 wird mehrere Male über die Nut der
Kupplungstrommel gewunden. Ein Ende des gewundenen Seils 19 wird am Umfang der
Kupplungstrommel 18 befestigt und das andere Ende wird mit dem pyrotechnischen
Kraftgenerator 21 verbunden. Der pyrotechnische Kraftgenerator 21 dient zum Ziehen des
Seils 19, das mit einem Kolben (nicht dargestellt) verbunden ist, nach oben, wenn das
Fahrzeug abrupt abgebremst wird und ein Zünder (nicht dargestellt) zur Explosion gebracht
wird. Zu diesem Zeitpunkt dreht das Seil 19 die Kupplungstrommel 18 und die brechbaren
Stifte 12 werden abgeschert. Dann werden die Zapfen 14 abgeschert, um zu ermöglichen, daß
die Rollen 15 in der Verriegelungsposition zwischen den Nockenoberflächen der
Einbuchtungen 16 und der Außenfläche der zentralen Welle 10 eingeschlossen werden,
wodurch die Spule 4 vorbestimmte Male gedreht wird.
Der Vorspanner kann jedoch keine vorbestimmte Rückzugslänge des Seils aufweisen, da die
Seillänge gemäß der Position des Seilbefestigungsendes auf dem Umfang der
Kupplungstrommel veränderlich ist und der Spielabstand zum Koppeln der Rollen mit der
zentralen Welle existiert.
Ferner unterliegt das US-Patent '846 oder '072 dem Brechen der Stifte auf die
Rückwärtsdrehung der Kupplungstrommel oder der Seilscheibe hin unter Verwendung einer
Kraft von einem pyrotechnischen Kraftgenerator, aber es ist nicht sicher, daß die
Kupplungstrommel oder die Seilscheibe [nicht] rechtzeitig rückwärts gedreht werden kann.
Die Patente erfordern ein relativ längeres Seil, da der pyrotechnische Kraftgenerator eine
relativ längere Länge und ein größeres Volumen mit einem geraden Zylinder aufweist, um die
Trommel oder Seilscheibe die vorbestimmten Male zu drehen. Aufgrund dessen weisen die
Vorspanner insofern Nachteile auf, daß die Lauflänge des Seils länger wird, wodurch die
Ansprecheigenschaften des Vorspanners verschlechtert werden. Insbesondere weist das US-
Patent '072 insofern einen Nachteil auf, daß die zentrale Welle einer Spule in struktureller
Hinsicht verzerrt oder gebrochen werden kann, da die übermäßige Reibungskraft durch die
Kopplung der Rollen mit der Innenfläche einer Einbuchtung, um zu bewirken, daß die
zentrale Welle dazwischen eingeschlossen wird, erzeugt werden kann.
Andererseits offenbaren das US-Patent Nr. 5 588 608 und die Japanische ungeprüfte
Patentveröffentlichung Nr. Hei 8-26070 einen Vorspanner, der die Lauf oder Antriebslänge
eines Seils gemäß der Drehung einer Kupplungstrommel oder Seilscheibe verringert. Diese
Patente umfassen eine Gurtband-Aufwickelvorrichtung, die mit einem Vorspanner
ausgestattet ist. Der Vorspanner umfaßt einen Kupplungsmechanismus und eine
Gaserzeugungsvorrichtung, wobei die Erzeugungsvorrichtung einen Zylinder umfaßt, der
längsseits der Gurtband-Aufwickelvorrichtung befestigt ist. Der Zylinder umfaßt einen innen
angeordneten kastenförmigen Kolben und der Kolben umfaßt eine Seilscheibe, die darin axial
gelagert ist, wobei ein Draht auf diese gewickelt ist. Eine Gaserzeugungsvorrichtung ist am
unteren Teil des Zylinders montiert. Ein Draht ist an einem Ende an der unteren Oberfläche
des Zylinders befestigt und in Windungen durch die Seilscheibe am Kolben und eine andere
Seilscheibe geführt. Das andere Ende des Drahts ist um eine Drehtrommel, die mit einer
Rückzugsspule zusammenwirkt, gewickelt und an dieser befestigt. Wenn ein vorbestimmter
Gasdruck von der Gaserzeugungsvorrichtung erzeugt wird, und wenn der Kolben nach oben
bewegt wird und die Kolbenseilscheibe gedreht wird, wird folglich der Draht durch die andere
Seilscheibe gezogen, so daß die Drehtrommel und ebenso die Rückzugsspule gedreht wird.
Das Japanische ungeprüfte Patent Nr. Hei 8-26070 offenbart einen verbesserten technischen
Inhalt des Patents '608, welches eine Drahthaltestruktur eines Vorspanners zum Verschieben
eines Kolbens, Ziehen eines Drahts und Herausziehen eines Drahts aus einer Trommel
während der Erzeugung von Gas betrifft. Die Richtung des Drahts zwischen einer ersten
Führung außerhalb eines Zylinders und einer zweiten Führung eines Kolbens in dem Zylinder
ist bezüglich der Kolbenverschiebungsrichtung geneigt. Dafür durchdringt der Draht die
Innenseite und Außenseite eines an einer Zylinderstirnwand installierten Lochs, um zu
ermöglichen, daß der Draht die Abdichtung des Zylinders herstellt. Der Draht ist auch um den
Zylinder gewickelt und durchdringt diesen, und ist dann um den Kolben gewickelt, um seine
Länge zu erhöhen.
Diese Patente können durch Verlängern der Lauflänge des Drahts oder Seils die Größe der
Gaserzeugungsvorrichtung verringern, aber die Gaserzeugungsvorrichtung ist abhängig von
der Montage ihres Zylinders separat von der Drahttrommel oder Seilscheibe. Dies bedeutet,
daß mehrere Begrenzungen hinsichtlich der Sicherstellung von doppelten Montageräumen
existieren. Insbesondere da die Seilscheibe oder die Führung unterhalb der Seilscheibe für das
Seil oder der Drahttrommel angeordnet ist, so daß dadurch ein Spalt zwischen ihnen gebildet
wird, und der Bewegungsabstand des Drahts durch den Spalt verlängert wird. Um den
Bewegungsabstand zu minimieren, werden folglich die Trommel und der Kolben
vorzugsweise so angeordnet, daß sie auf derselben Linie liegen. Dies bedeutet, daß die exakte
Einstellung des Bewegungsabstandes des Seils oder Drahts erforderlich ist.
Um diese Probleme des angeführten Standes der Technik zu lösen, besteht die Hauptaufgabe der
Erfindung darin, einen Vorspanner bereitzustellen, der auf einer Seite einer
Rückzugvorrichtung montiert ist und mit einer Gaserzeugungsvorrichtung integriert ist, um
die Leistung des Kraftübertragungsteils verglichen mit einem relativ kürzeren
Bewegungsabstand des Kraftübertragungsteils zu verbessern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Vorspanners, der in einem
Gehäuse zusammen mit einem Zylinder und einem Kraftübertragungsteil montiert ist, damit
er mit einer Kraftübertragungsvorrichtung integriert wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines mit einer
Kraftübertragungsvorrichtung integrierten Vorspanners mit einer Kupplungsvorrichtung mit
einer neuen Struktur, um das Zusammenwirken zwischen einer Spulenwelle und der
Kupplungsscheibe zum Aufnehmen der Kraft eines Kraftübertragungsteils sicherzustellen.
Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines mit einer
Kraftübertragungsvorrichtung integrierten Vorspanners, welcher ferner eine Führung zum
Ermöglichen des sanften Führens eines zurückzuziehenden Sicherheitsgurts auf der Basis des
Betriebs des Vorspanners umfaßt, wodurch ein vorbestimmter Bewegungsabstand des
Kraftübertragungsteils sichergestellt wird.
Eine Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung mit einer Spule, die drehbar an einer U-förmigen
Halterung montiert ist, um den Aufwickelvorgang eines Sicherheitsgurts durchzuführen,
einem Verriegelungsteil zum Hemmen der Drehung der Spule, welcher mit einem
Sperrklinkengetriebe zusammenwirkt, das auf einer Seite der Spule ausgebildet ist, in einem
anormalen Zustand eines Fahrzeugs, einem Federteil mit einer Feder vom Uhrfedertyp,
welcher auf der anderen Seite der Spule montiert ist, um zu ermöglichen, daß die Spule den
Gurt auf sich aufwickelt, und einem Vorspanner, der zwischen der Innenfläche des Federteils
und der U-förmigen Halterung montiert ist, um durch die in einer Gaserzeugungsvorrichtung
erzeugte Kraft die Spule rückwärts zu drehen und dann eine vorbestimmte Länge des
Sicherheitsgurts zurückzuziehen; umfaßt gemäß der Erfindung, wie vorstehend beschrieben,
eine pyrotechnische Krafterzeugungsvorrichtung mit einer horizontalen Röhre mit einer darin
montierten Treibmittel-Ladungspatrone, einem Zylinder, der sich von der anderen Seite der
horizontalen Röhre vertikal erstreckt, und einem in dem Zylinder beweglich montierten
Kolben; ein Gehäuse, das ein Ende des Zylinders aufnimmt, wobei die horizontale Röhre auf
der U-förmigen Halterung abgestützt wird, um mit der Krafterzeugungsvorrichtung
zusammenzuwirken, um die Spule auf die Krafterzeugung hin rückwärts zu drehen; einen
Kraftübertragungsteil mit einem Arm, der in der ersten Kammer des Gehäuses angeordnet ist,
dessen eines Ende auf den Kolben im Zylinder gerichtet ist und dessen anderes Ende sich aus
dem Zylinder heraus erstreckt, einer Seilscheibe, die drehbar auf den Achsen des anderen
verzweigten Endes des Arms montiert ist, und einem Seil, das an einem Ende an einer
vorbestimmten Position des Gehäuses befestigt ist, durch die Seilscheibe verläuft, um eine
vorbestimmte Windung um die Kupplungsscheibe gewickelt ist und am anderen Ende an
einer vorbestimmten Position der Kupplungsscheibe befestigt ist; und einen Vorspanner, der
in einer zweiten Kammer benachbart zur ersten Kammer angeordnet ist, welcher die
Kupplungsscheibe und einen Kupplungsteil umfaßt, wobei die Kupplungsscheibe eine
kreisförmige Nut, die um deren Umfang ausgebildet ist, um zu ermöglichen, daß eine
vorbestimmte Länge des Seils darauf aufgewickelt wird, eine Vielzahl der zweiten
Kopplungsvorsprünge, die jeweils eine rechtwinklige Oberfläche in einer Richtung und eine
schräge Oberfläche in der anderen Richtung aufweisen, benachbart zum Umfang von einer
Seitenfläche davon, mindestens drei von Kopplungsnuten, die auf einer Seite in einem rechten
Winkel und auf der anderen Seite in einem schrägen Winkel ausgeschnitten sind, und eine
erste Befestigungsnut, die ausgebildet ist, um das andere Ende des Seils zu befestigen,
umfaßt, und der Kupplungsteil mindestens drei von ersten Kopplungsvorsprüngen, die eine
schräge Oberfläche auf einer Seite und eine rechtwinklige Oberfläche auf der anderen Seite
bilden, zum Zusammenwirken mit den Kopplungsnuten, um zu ermöglichen, daß die
Kupplungsscheibe rückwärts gedreht wird, und eine Vielzahl von dritten
Kopplungsvorsprüngen oder konkaven Nuten, die an den Positionen, die den zweiten
Kopplungsvorsprüngen zugewandt sind, auf einer Seitenfläche der Spule ausgebildet sind,
umfaßt.
Außerdem ist es gemäß der Erfindung bevorzugt, daß die drei der ersten
Kopplungsvorsprünge in der zweiten Kammer in verschiedenen Bogenwinkeln α, β, γ
angeordnet sind, so daß sie gegeneinander versetzt sind, wobei sie den Umfangswinkel von
360° zweckmäßig teilen, so daß sie in eine bevorzugte Einsetzposition der Kopplungsnuten
eingesetzt werden.
Außerdem ist es gemäß der Erfindung bevorzugt, die Seilscheibe am Arm des Kolbens mit
Hilfe eines kleinen Lagers und eines Stifts frei zu drehen. Der Grund dafür ist, daß die
Reibung des Seils auf der Seilscheibe minimiert wird.
Außerdem ist es gemäß der Erfindung bevorzugt, die Seilscheibe in einer Weise zu montieren,
daß die Massen beider Seiten der Seilscheibe exzentrisch werden und der Schwerpunkt der
Seilscheibe geringfügig in eine Richtung geneigt ist.
Außerdem ist es gemäß der Erfindung bevorzugt, Stütznuten auf beiden Seiten der Seilscheibe
auszubilden und Stützstäbe an Positionen, die mindestens einer vorbestimmten Länge des
Seils entsprechen, zu montieren, wodurch die exakte Lauflänge des Seils sichergestellt wird.
Außerdem ist es gemäß der Erfindung bevorzugt, daß die Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung
ferner eine Führung zum Führen des Sicherheitsgurts, während er auf die Spule aufgewickelt
oder von dieser abgelöst wird, insbesondere zum Ebnen des Aufwickelns infolge der
Rückwärtsdrehung der Spule auf die Betätigung des Vorspanners hin umfaßt.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen im einzelnen
beschrieben, wobei gilt:
Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung, welche die
Anordnung einer Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung gemäß dem Stand der Technik
darstellt;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung mit
einem mit einer Kraftübertragungsvorrichtung integrierten Vorspanner gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 3 ist eine perspektivische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung, die eine
Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung mit einem mit einer Kraftübertragungsvorrichtung
integrierten Vorspanner gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 4A und 4B sind perspektivische Ansichten, die eine vergrößerte Kupplungsscheibe und
ein Befestigungselement gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen;
Fig. 5 ist eine Vorderansicht, die das Gehäuse gemäß einem Ausführungsbeispiel der
Erfindung darstellt;
Fig. 6 ist eine Querschnittansicht, die eine Seite einer Spule gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 7A und 7B sind Vorderansichten, die den anfänglichen Montagezustand der Montage der
Kupplungsscheibe und eines Kraftübertragungsteils in dem Gehäuse gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen;
Fig. 8A und 8B sind Vorderansichten, die den Betriebszustand des Kraftübertragungsteils
nach der Montage der Kupplungsscheibe und des Kraftübertragungsteils in dem Gehäuse
gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellen;
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die die Montage des Vorspanners an der
Rückzugvorrichtung, wobei das Gehäuse teilweise aufgeschnitten ist, gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Führung zum Einführen des Gurtbandes des
Sicherheitsgurts gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt;
Fig. 11 ist eine perspektivische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung, die einen
Kraftübertragungsteil gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt; und
Fig. 12 ist eine perspektivische Darstellung in auseinandergezogener Anordnung, die einen
Kraftübertragungsteil gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt.
Mit Bezug auf Fig. 2 und 3 umfaßt eine Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung 100 mit einem
mit einer Kraftübertragungsvorrichtung integrierten Vorspanner zunächst eine U-förmige
Halterung 110, die vertikal an einer vorbestimmten Position eines Fahrzeugs montiert ist; eine
Spule 120 mit einer Spule 120, die an der Halterung drehbar montiert ist, um das Aufwickeln
eines Sicherheitsgurts zu ermöglichen, in welche eine Spulenwelle 122 eingefügt ist; einen
Verriegelungsteil 130 zum Festhalten der Spule 120 im anormalen Zustand des Fahrzeugs;
einen Federteil 140, der auf der anderen Seite der Spule 120 montiert ist und eine ummantelte
Feder 141 vom Uhrfedertyp umfaßt, um zu ermöglichen, daß die Spule 120 den Gurt durch
deren elastische Kraft auf sich aufwickelt; und den Vorspanner 200 zum Rückwärtsdrehen der
Spule 120, um eine vorbestimmte Länge des Sicherheitsgurts durch die Kraft der
Gaserzeugungsvorrichtung zurückzuziehen.
Die U-förmige Halterung 110 umfaßt einen linken und einen rechten Schenkelteil 111 und
112 und einen vorderen und einen hinteren Rahmen 113 und 114. Im ungefähren Zentrum
beider Schenkelteile 111 und 112 sind Löcher 115 ausgebildet, um die Flansche an beiden
Enden der Spule 120 drehbar zu lagern. Die Spule 120 weist eine trommelförmige Struktur
mit einem Sperrklinkengetriebe 123 auf, das einteilig auf einer Seite derselben ausgebildet ist.
Der Verriegelungsteil 130 umfaßt einen Gurtsensor und einen Fahrzeugssensor, die auf
diesem technischen Gebiet gut bekannt sind, um die Drehung der Spule 120 in
Zusammenarbeit mit dem Sperrklinkengetriebe 123 zu hemmen.
Der Federteil 140 umfaßt eine Seitenplatte 142 und eine Abdeckung 143, um zu ermöglichen,
daß die Feder 141 dazwischen montiert wird, wobei die Feder 141 vorgespannt wird, um den
Gurt auf die Spule 120 zu wickeln. Eine Nabe 144 ist beispielsweise mit einem inneren Ende
der Feder 141 gekoppelt, welche drehbar im Zentrum der Abdeckung 143 angeordnet ist und
mit einem Vorsprung gekoppelt ist, der einteilig von der Spulenwelle 122 der Spule 120
hervorsteht. Hierin wirkt die Seitenplatte 142 zum Ebnen der Aufwicklung und Abwicklung
der Feder 141, und die Abdeckung 143 ist auf der linken Oberfläche des Vorspanners 200 mit
Hilfe einer Vielzahl von Bolzen montiert. Die Führung 150 ermöglicht, daß die Bewegung
des Sicherheitsgurts darin durchgeführt wird, während er auf die Spule 120 aufgewickelt oder
von dieser abgelöst wird. Insbesondere führt die Führung 150 sanft das Aufwickeln infolge
der Rückwärtsdrehung der Spule 120 auf die Betätigung des Vorspanners 200 hin. Wie in Fig.
10 gezeigt, umfaßt die Führung 150 eine rechteckige Rahmenstruktur 151, die einteilig
geformt ist. Die Rahmenstruktur 151, die mit einem hohlen Teil in der Mitte versehen ist, um
die Gurtbewegung zu ermöglichen, umfaßt einen Einführungsteil 152, der zwischen den
hinteren Rahmen 114 und beide Schenkelteile 111, 112 eingesetzt ist, und einen rechteckigen
Flansch 153, der an ihren Dickenteilen angeordnet ist. Der rechteckige Flansch 153 kann
langgestreckte Oberflächen aufweisen, die in einer Breitenrichtung der Schenkelteile 111, 112
voneinander verschieden ausgebildet sind. Dies bedeutet, daß die langgestreckte Oberfläche
gemäß der Breite der zwischen den Schenkelteilen 111, 112 montierten Spule 120 und Teilen,
die entweder auf der linken oder rechten Seite der Rückzugvorrichtung montiert sind,
verändert werden kann. Erste Hakenteile 154 erstrecken sich in einem vorbestimmten
Abstand von den linken und rechten Teilen des rechteckigen Flanschs 153 nach unten und
umfassen an ihren Enden ausgebildete Haken 155. Eine Vielzahl von Führungsstücken 156
mit einer Bogenform stehen in gleichem Abstand und mit derselben Größe von beiden
Wänden des Einführungsteils 152 hervor, so daß sie einander zugewandt sind. Folglich wird
die Führung 150 zwischen die Schenkelteile 111, 112 eingesetzt, um die Haken 155 jeweils in
Befestigungslöcher 116 einzuhängen, wodurch sie an der Rückzugvorrichtung montiert wird.
Wenn man zu Fig. 3 zurückkehrt, dreht die pyrotechnische Gaserzeugungsvorrichtung 160 die
Spule 120 innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer, beispielsweise 0,002 Sekunden, nach der
plötzlichen Abbremsung, wie z. B. einem Zusammenstoß, eines Fahrzeugs, rückwärts, um den
Sicherheitsgurt zwangsläufig zurückzuspulen und den Fahrer oder Mitfahrer auf einem Sitz
mit einer Spannkraft, die die Trägheit des Fahrzeugs überwindet, zurückzuhalten. Die
pyrotechnische Gaserzeugungsvorrichtung 160 umfaßt eine horizontale Röhre 162, in die eine
Treibmittel-Ladungspatrone 161 mit einem Zünder, der mit der ECU des Fahrzeugs elektrisch
verbunden ist, eingesetzt ist. Die horizontale Röhre 162 ist mit einem Zylinder 163 gekoppelt,
so daß sie mit diesem in Verbindung steht, wobei sich der Zylinder 163 in einem
vorbestimmten Abstand von der horizontalen Röhre 162 vertikal erstreckt. Der Zylinder 163
umfaßt einen Kolben 164, der durch einen O-förmigen Dichtungsring 165 luftdicht in diesen
eingesetzt ist, einen mittleren Flansch 166, der von beiden Seiten benachbart zu dessen
unterem Endteil hervorsteht, und einen Vorsprung 167, der auf derselben Linie wie der
mittlere Flansch 166 ausgebildet ist, so daß er der Bodenfläche einer ersten Kammer 220
zugewandt ist. Folglich wird der Zylinder 163 in die erste Kammer 220 in einer Weise
eingesetzt, daß der mittlere Flansch 166 mit einer Paßnut 221 gekoppelt wird, wie
nachstehend ausführlich beschrieben.
Die an der pyrotechnischen Gaserzeugungsvorrichtung 160 erzeugte Kraft wird auf einen
Kraftübertragungsteil 170 übertragen. Der Kraftübertragungsteil 170 umfaßt einen Arm 171,
der einteilig mit dem Kolben 164 verbunden ist, dessen eines Ende verzweigt ist; eine
Seilscheibe 172, die durch einen Stift 173 drehbar am verzweigten Ende des Arms 171
montiert ist; und ein Seil 174, das auf eine Kupplungsscheibe 210 gewickelt ist, und, wie
nachstehend beschrieben, durch die Seilscheibe 172 verläuft, wobei das Seil 174 ein erstes
und ein zweites Befestigungsstück 176 und 175 umfaßt, die an beiden Enden desselben
ausgebildet sind.
Der Vorspanner 200 ist zwischen einem Schenkelteil 111 der U-förmigen Halterung 110 und
der Seitenfläche des Federteils 140 zusammen mit der pyrotechnischen
Gaserzeugungsvorrichtung 160 montiert. Der Vorspanner 200 umfaßt ein Gehäuse 201 und
eine Kupplungsvorrichtung mit der ersten Kammer 220, die vertikal ausgebildet ist, um den
Kraftübertragungsteil 170 aufzunehmen, einer Kupplungsscheibe 210, die in der ersten
Kammer 220 aufgenommen wird, und einer zweiten Kammer 230 mit einem ersten Loch 204,
das in der Mitte ausgebildet ist, um die Spulenwelle 122 durch dieses hindurchzuführen. Wie
in Fig. 5 gezeigt, umfaßt das Gehäuse 201 auch einen rechteckigen Wandteil 205, der sich
von einem mittleren Wandteil 202 der ersten Kammer 220 erstreckt, um die zweite Kammer
230 in einem Intervallabstand zu umgeben. Schraubenkopplungsteile 206 und 207 sind an
oberen und unteren vorbestimmten Positionen des rechteckigen Wandteils 205, beispielsweise
oben rechts und unten links in den Zeichnungen, ausgebildet, um mit einem Schenkelteil 111
der U-förmigen Halterung 110 mit Hilfe von Schrauben 208 gekoppelt zu werden. Daher wird
die pyrotechnische Gaserzeugungsvorrichtung 160, die in L-Form gebogen ist, einteilig in der
ersten Kammer 220 aufgenommen. Die pyrotechnische Gaserzeugungsvorrichtung 160 weist
eine Anordnung auf, die einstellbar ist, um die vertikalen und horizontalen Abstände zu
minimieren, wodurch die Raumeffizienz der in dem Fahrzeug zu montierenden
Rückzugvorrichtung erhöht wird.
Wie in Fig. 3, 4A und 4B gezeigt, weist die Kupplungsscheibe 210 eine der Seilscheibe
ähnliche Struktur auf, die ein Befestigungselement 250 zum Fixieren ihrer Position in der
zweiten Kammer 230 umfaßt. Die Kupplungsscheibe 210 umfaßt eine kreisförmige Nut 211,
die mit einer vorbestimmten Breite und Tiefe um deren Umfang ausgebildet ist, auf der das
Seil 174 aufgewickelt wird, und ein zweites Loch 212, das in der Mitte ausgebildet ist, um die
Spulenwelle 122 durch dieses hindurchzuführen. Auf der inneren Umfangswand des zweiten
Lochs 212 sind Führungsnuten 213 in gleichem Abstand zu zweiten Hakenteilen 253 des
Befestigungselements 250 ausgebildet, wie nachstehend beschrieben. Eine Umfangsnut 219
ist über den Führungsnuten 213 benachbart zu einer Wand der kreisförmigen Nut 211,
beispielsweise einer Seitenfläche gegen die Spule 120, ausgebildet, um zu ermöglichen, daß
jeder Haken 254 der zweiten Hakenteile 253 auf den Umfangsnuten 219 aufgehängt wird.
Eine Vielzahl der zweiten Kopplungsvorsprünge 214, beispielsweise 10 in den Zeichnungen,
sind auf der Seitenfläche, die der Spule 120 zugewandt ist, beispielsweise ihrer oberen
Oberfläche, in einem rechtwinkligen Dreieck, dessen eine Seite in einem rechten Winkel
ausgebildet ist und dessen andere Seite schräg ist, ausgebildet. Mindestens drei der
Kopplungsnuten 215 sind auf der anderen Seite der Kupplungsscheibe 210, beispielsweise
einer Oberfläche, die der Bodenfläche der zweiten Kammer 230 zugewandt ist, ausgebildet,
deren eine Seite rechtwinklig ist, um eine Anschlagfläche 218 zu bilden, die mit ersten
Kopplungsvorsprüngen 231 in Kontakt steht, wie nachstehend beschrieben, und deren andere
Seite schräg ist, um eine Gleitfläche 217 zu bilden. Die erste Befestigungsnut 216 ist
benachbart zu irgendeiner der Kopplungsnuten 215 ausgebildet, um zu ermöglichen, daß das
erste Befestigungsstück 176 des Seils 174 in diese eingefügt wird.
Das Befestigungselement 250 umfaßt eine kreisförmige Platte 251 vom Ringtyp. In der Mitte
der kreisförmigen Platte 251 ist ein drittes Loch 252 mit derselben Größe wie jener des ersten
Lochs 204 ausgebildet. Die zweiten Hakenteile 253 sind in gleichem Abstand um den inneren
Umfang des dritten Lochs 252 ausgebildet, um in die Führungsnut 213 eingesetzt zu werden.
Die zweiten Hakenteile 253 umfassen Haken, 254, die an deren oberem Ende ausgebildet
sind. Nach Anordnen des Befestigungselements 250 auf der anderen Seite des Wandteils des
Gehäuses 201, wobei sich die Kupplungsscheibe 210 in der zweiten Kammer 230 befindet,
werden folglich die zweiten Hakenteile 253 in die Kupplungsscheibe 210 entlang der
Führungsnuten 213 eingesetzt und dann wird jeder der Haken 254 in die Umfangsnuten 219
eingeführt und an einer vorbestimmten Position angeordnet, um das Befestigungselement 250
mit der Kupplungsscheibe 210 zu koppeln.
Wie in Fig. 5, 7A und 8A gezeigt, ist die erste Kammer 220 vom mittleren Wandteil 202 auf
irgendeiner der linken und rechten Seite des Gehäuses 201 umgeben, welcher einen Längsteil,
der durch Hinzufügen einer geringfügig längeren Länge als jene des Arms 171 und der Länge
des Teils, der mit dem Zylinder 163 koppelt, verlängert ist, und einen Breitenteil aufweist, der
als hohler Raum ausgebildet ist, um zu ermöglichen, daß die Seilscheibe 172 des
Kraftübertragungsteils 170 darin bewegt wird. Mit anderen Worten, der mittlere Wandteil 202
weist eine Dicke an seinem oberen Teil auf, die der Positionierung des Zylinders 163, welcher
einen Kolben aufnimmt, unterliegt, welcher die Paßnut 221 umfaßt, in die der mittlere
Flansch 166 auf beiden Seiten des Zylinders 163 eingefügt wird, wobei die zweite
Befestigungsnut 222 unterhalb der Paßnut 221 ausgebildet ist, um zu ermöglichen, daß das
zweite Befestigungsstück 175 darin befestigt wird, und eine Führungsnut 223 mit der zweiten
Befestigungsnut 222 in Verbindung steht, um zu ermöglichen, daß das Seil 174 in diese
eingesetzt wird. Die erste Kammer 220 umfaßt Stufenteile 224, die in Längsrichtung
benachbart zum unteren Teil des mittleren Wandteils 202, an dem der Zylinder 163 nicht
aufgenommen wird, ausgebildet sind, die ermöglichen, daß ein Teil des Arms 171 dazwischen
geführt wird und die Seilscheibe 172 daran angeordnet wird. Ein Schraubenloch 225 ist
benachbart zum unteren Ende des mittleren Wandteils 202 ausgebildet. Am unteren Teil des
mittleren Wandteils 202 kann auch mindestens ein Loch ausgebildet sein, um den Gegendruck
in der ersten Kammer 220 zu vermeiden, der durch den Betrieb des Kraftübertragungsteils
170 verursacht wird, was in den Zeichnungen nicht dargestellt ist.
Um den Zylinder 163 der Gaserzeugungsvorrichtung 160 in der ersten Kammer 220 zu
montieren, wird folglich der mittlere Flansch 166 in die Paßnut 221 eingefügt. Wie in Fig. 7A
und 8A dargestellt, wird das Ende des Arms 171 auf der unteren Oberfläche unterhalb der
Stufenteile 224 angeordnet, so daß es der Linie A-A' und B-B' entspricht, wobei es aus dem
Zylinder 163 hervorsteht, und die Seilscheibe 172 wird an den Stufenteilen 224 angeordnet.
Das Seil 174 wird an einem Ende am Seitenwandteil 209 durch Einfügen des zweiten
Befestigungsstücks 175 in die zweite Befestigungsnut 222 befestigt, in die Führungsnut 223
eingesetzt, so daß es durch die Seilscheibe 172 verläuft, dann um eine vorbestimmte Windung
um die Kupplungsscheibe 210 gewickelt, um die Lauflänge sicherzustellen, und am anderen
Ende mit der Kupplungsscheibe 210 durch Einfügen des ersten Befestigungsstücks 176 in die
erste Befestigungsnut 216 gekoppelt. Die zweite Kammer 230 umfaßt einen kreisförmigen
Wandteil 203, der benachbart zum mittleren Wandteil 202 ausgebildet ist, so daß er einen
hohlen Raum zum Aufnehmen der Kupplungsscheibe 210 aufweist. In der zweiten Kammer
230 sind drei der ersten Kopplungsvorsprünge 231 so ausgebildet, daß sie verschiedene
Bogenwinkel α, β, γ mit Bezug auf die Spulenwelle 122 der Spule 120 aufweisen, wie in Fig.
5 und 6 gezeigt. Jeder der ersten Kopplungsvorsprünge 231 besitzt eine rechtwinklige
Oberfläche auf einer Seite und eine schräge Oberfläche 232, die mit der Gleitfläche 217 der
Kopplungsnuten 215 in Kontakt steht, um zu ermöglichen, daß die Kupplungsscheibe 210 in
Drehrichtung bewegt wird. Mit anderen Worten, die ersten Kopplungsvorsprünge 231 werden
aus den Kopplungsnuten 215 ausgekuppelt, um auf der linken Oberfläche der
Kupplungsscheibe 210 angeordnet zu werden. Der Grund dafür, daß die ersten
Kopplungsvorsprünge 231 in verschiedenen Bogenwinkeln α, β, γ zueinander angeordnet
sind, ist hierin, weil die ersten Kopplungsvorsprünge 231 gegenüber den Kopplungsnuten 215
versetzt sind, um nicht in diese eingefügt zu werden gemäß der Drehung der
Kupplungsscheibe 210, durch zweckmäßiges Teilen des Umfangswinkels von 360°. In der
zweiten Kammer 230 ist ein Ansatz 233 benachbart zur Innenfläche des kreisförmigen
Wandteils 203 ausgebildet, so daß er geringfügig höher ist als die ersten
Kopplungsvorsprünge 231, aber niedriger als der kreisförmige Wandteil 203, welcher zum
Stützen der Rotation der Kupplungsscheibe 210 wirkt.
Fig. 6 zeigt eine Seitenfläche der Spule 120, die der Kupplungsscheibe zugewandt ist. Die
Spule 120 umfaßt die Spulenwelle 122, die im Zentrum daran befestigt ist, wobei die
Spulenwelle 122 mit einem axialen Vorsprung 124 versehen ist, der von ihrem Zentrum
hervorsteht. Auf einer Seitenfläche benachbart zum Umfang der Spule 120 sind eine Vielzahl
von konkaven Nuten 129 oder dritten Kopplungsvorsprüngen in gleicher oder höherer Anzahl
als jener der zweiten Kopplungsvorsprünge 214 auf der Kupplungsscheibe 210 ausgebildet,
um mit den zweiten Kopplungsvorsprüngen 214 gekoppelt zu werden.
Wie in Fig. 7B, 8B und 9 gezeigt, wird daher der Zylinder 163 der pyrotechnischen
Gaserzeugungsvorrichtung 160 in der ersten Kammer 220 in einer Weise montiert, daß der
mittlere Flansch 166 in die Paßnut 221 eingefügt wird, der Arm 171, der am Kolben 164 im
Zylinder 163 befestigt ist, auf der unteren Oberfläche der ersten Kammer 220 entlang der
Linie A-A' von Fig. 7A angeordnet wird und die Seilscheibe 172 auf den Stufenteilen 224
angeordnet wird. Das Seil 174 wird an einem Ende an einem Seitenwandteil 209 durch
Einfügen des zweiten Befestigungsstücks 175 in die zweite Befestigungsnut 222 befestigt, in
die Führungsnut 223 eingesetzt, um durch die Seilscheibe 172 zu verlaufen, um eine
vorbestimmte Windung um die Kupplungsscheibe 210 gewickelt, um die Lauflänge
sicherzustellen, und am anderen Ende mit der Kupplungsscheibe 210 durch Einfügen des
ersten Befestigungsstücks 176 in die erste Befestigungsnut 216 gekoppelt. Folglich ist der
Kraftübertragungsteil 170 fertiggestellt.
Andererseits wird die Kupplungsscheibe 210 in der bevorzugten Einsetzposition der zweiten
Kammer 230 angeordnet, so daß die ersten Kopplungsvorsprünge 231 jeweils in die
Kopplungsnuten 215 der Kupplungsscheibe 210 eingesetzt werden. Die zweiten
Kopplungsvorsprünge 214 unterliegen der Vermeidung der Kopplung mit den konkaven
Nuten 129. Diese Kopplung kann durch Aufhängen der Haken 254 des Befestigungselements
250 an einer vorbestimmten Position der Umfangsnut 219 der Kupplungsscheibe 210
hergestellt werden.
Als nächstes wird die Nabe 144 auf den axialen Vorsprung 124, der durch das erste Loch 204
des Gehäuses 201 verläuft, aufgesetzt und dann wird die Abdeckung 143 mit der ummantelten
Feder 141 auf der Außenseite des Gehäuses 201 montiert, um den Vorspanner 200
fertigzustellen, wobei das eine Ende der Feder 141 an der Innenfläche der Abdeckung 143
befestigt wird und das andere Ende an der Nabe 144 befestigt wird. Der Vorspanner 200 wird
an der U-förmigen Halterung 110 zusammen mit dem Verriegelungsteil 130 montiert, um die
Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung fertigzustellen.
Nach der plötzlichen Abbremsung, wie z. B. einem Zusammenstoß, eines Fahrzeugs erzeugt
die ECU ein Meßsignal für einen anormalen Zustand des Fahrzeugs, um es an den Zünder
anzulegen und die mit Treibmittel beladene Patrone 161 zur Explosion zu bringen. Zu diesem
Zeitpunkt erzeugt die pyrotechnische Gaserzeugungsvorrichtung 160 ein heißes
Hochdruckgas, um den Kolben 164 im Zylinder 163 mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen.
Gleichzeitig werden der Arm 171 und die mit dem Kolben 164 verbundene Seilscheibe 172
schnell nach unten bewegt, um den mittleren Teil des Seils 174 nach unten zu drücken. Es
scheint, als ob das zweite Befestigungsstück 175 des Seils 174 die Haltekraft erzeugt, wenn es
in die zweite Befestigungsnut 222 eingefügt ist, und das erste Befestigungsstück 176 die
zweite Befestigungsnut 216 der Kupplungsscheibe 210 zieht. Wenn das Seil 174 die
Kupplungsscheibe 210 zwangsläufig dreht, wird die Kupplungsscheibe 210 aus den ersten
Kopplungsvorsprüngen 231 der zweiten Kammer 230 ausgekuppelt, wobei sie entlang der
schrägen Oberfläche der Kopplungsnuten 215 verschoben wird, um drehbar auf dem Ansatz
233 gelagert zu werden. Somit werden die zweiten Kopplungsvorsprünge 214 in den
konkaven Nuten 129 der Spule 120 montiert. Daher wird die Spule 120 entgegengesetzt zum
Abziehen des Sicherheitsgurts gedreht, um das Aufwickeln durchzuführen. Unter der
anormalen Bedingung des Fahrzeugs spult das Aufwickeln den Sicherheitsgurt auf der Spule
120 um eine vorbestimmte Länge, beispielsweise etwa 20 cm, zurück. Ein derartig
zurückgespulter Sicherheitsgurt hält den Mitfahrer oder Fahrer sicher in einem Sitz zurück,
wodurch die Insassen geschützt werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in Fig. 11 dargestellt, umfaßt
ein Vorspanner 200 einen Kraftübertragungsteil 170 mit derselben Anordnung wie jener des
obigen Ausführungsbeispiels, außer daß eine andere Seilscheibe 172' mit einem Gewicht 178
versehen ist, so daß sie eine exzentrische Kraft aufweist. Denselben Teilen wie jenen des
ersten Ausführungsbeispiels sind dieselben Bezugsziffern zugewiesen und auf deren
detaillierte Erläuterung wird verzichtet.
In der Zeichnung ist ein Stift 173 in ein kleines Lager 177 des Arms 173, der mit dem Kolben
164 integriert ist, eingekoppelt, um die Seilscheibe 172' frei zu drehen. Das an der Seilscheibe
172' befestigte Gewicht 178 ist unterhalb der Durchmesserlinie benachbart zu deren Umfang
angeordnet. Das Gewicht 178 verleiht der Masse der Seilscheibe 172' die Exzentrizität, um
die Drehung der Seilscheibe 172' zu beschleunigen, wodurch die Zugwirkung des Seils 164
erhöht wird.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in Fig. 12 gezeigt, sind
Stütznuten 179 auf der Durchmesserlinie um den Umfang der anderen Seilscheibe 172''
ausgebildet. Zwei Stützstäbe 179' sind an einer vorbestimmten Position eines anderen Seils
174' in einem halben Durchmesser voneinander beabstandet montiert. Denselben Teilen wie
jenen des ersten Ausführungsbeispiels sind dieselben Bezugsziffern zugewiesen und auf deren
ausführliche Erläuterung wird verzichtet. Folglich wirken die Stützstäbe 179', die in die
Stütznuten 179 eingefügt sind, zur wirksamen Übertragung der Kraft von der pyrotechnischen
Gaserzeugungsvorrichtung auf das Seil 174'.
Wie vorstehend beschrieben, umfaßt gemäß der Erfindung ein Vorspanner eine
pyrotechnische Gaserzeugungsvorrichtung, die in horizontaler Richtung abgebogen ist, um
am oberen Teil einer Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung montiert zu werden. Aufgrund
dessen weist er insofern einen Vorteil auf, daß das Gesamtvolumen der Sicherheitsgurt-
Rückzugvorrichtung geschrumpft wird, um die Montage der Sicherheitsgurt-
Rückzugvorrichtung in einem kleinen Fahrzeug zu ermöglichen.
Gemäß der Erfindung kann ein mit einer pyrotechnische Gaserzeugungsvorrichtung
integrierter Vorspanner leicht an einem Rahmenschenkelteil einer Sicherheitsgurt-
Rückzugvorrichtung als separate Einheit montiert werden. In einem Gehäuse unterliegt eine
Seilscheibe dem Ziehen eines Seils und der Bewegung entlang eines vorbestimmten Weges
mit einem minimierten Bewegungsabstand des Seils bezüglich einer zurückzuziehenden
Gurtlänge, wodurch der wirksame Aufwickelvorgang einer Spule durchgeführt wird.
Gemäß der Erfindung umfaßt ein Vorspanner eine Seilscheibe, die mit einem daran
montierten exzentrischen Gewicht versehen ist, oder ein Seil, das mit zwei Stützstäben
versehen ist, und eine Seilscheibe mit Stütznuten, in die die Stützstäbe jeweils eingefügt
werden, so daß die Seilscheibe das Seil wirksam nach unten zieht, wodurch die
Kraftübertragungswirkung einer Kupplungsscheibe erhöht wird und die Kupplungsscheibe
exakt und schnell gedreht wird.
Obwohl die Erfindung hierin als in einigen Ausführungsbeispielen verkörpert dargestellt und
beschrieben ist, soll sie nicht auf die Einzelheiten der Erfindung begrenzt werden. Es ist
ersichtlich, daß verschiedene Modifikationen, ohne vom Gedanken der Erfindung
abzuweichen, und innerhalb des Schutzbereichs und Umfangs der Äquivalente der Ansprüche
darin vorgenommen werden können.
Claims (6)
1. Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung mit einer Spule, die drehbar an einer U-förmigen
Halterung montiert ist, um den Aufwickelvorgang eines Sicherheitsgurts durchzuführen,
einem Verriegelungsteil zum Hemmen der Drehung der Spule, welcher mit einem
Sperrklinkengetriebe zusammenwirkt, das auf einer Seite der Spule ausgebildet ist, in
einem anormalen Zustand eines Fahrzeugs, einem Federteil mit einer Feder vom
Uhrfedertyp, welcher auf der anderen Seite der Spule montiert ist, um zu ermöglichen,
daß die Spule den Gurt auf sich aufwickelt, und einem Vorspanner, der zwischen der
Innenfläche des Federteils und der U-förmigen Halterung montiert ist, um durch die in
einer Gaserzeugungsvorrichtung erzeugte Kraft die Spule rückwärts zu drehen und dann
eine vorbestimmte Länge des Sicherheitsgurts zurückzuziehen; umfaßt
eine pyrotechnische Krafterzeugungsvorrichtung mit einer horizontalen Röhre mit einer darin montierten Treibmittel-Ladungspatrone, einem Zylinder, der sich von der anderen Seite der horizontalen Röhre vertikal erstreckt, und einem in dem Zylinder beweglich montierten Kolben;
ein Gehäuse, das ein Ende des Zylinders aufnimmt, wobei die horizontale Röhre auf der U-förmigen Halterung abgestützt wird, um mit der Krafterzeugungsvorrichtung zusammenzuwirken, um die Spule auf die Krafterzeugung hin rückwärts zu drehen;
einen Kraftübertragungsteil mit einem Arm, der in der ersten Kammer des Gehäuses angeordnet ist, dessen eines Ende auf den Kolben im Zylinder gerichtet ist und dessen anderes Ende sich aus dem Zylinder heraus erstreckt, einer Seilscheibe, die drehbar auf den Achsen des anderen verzweigten Endes des Arms montiert ist, und einem Seil, das an einem Ende an einer vorbestimmten Position des Gehäuses befestigt ist, durch die Seilscheibe verläuft, um eine vorbestimmte Windung um die Kupplungsscheibe gewickelt ist und am anderen Ende an einer vorbestimmten Position der Kupplungsscheibe befestigt ist; und
einen Vorspanner, der in einer zweiten Kammer benachbart zur ersten Kammer angeordnet ist, welcher die Kupplungsscheibe und einen Kupplungsteil umfaßt, wobei die Kupplungsscheibe eine kreisförmige Nut, die um deren Umfang ausgebildet ist, um zu ermöglichen, daß eine vorbestimmte Länge des Seils darauf aufgewickelt wird, eine Vielzahl der zweiten Kopplungsvorsprünge, die jeweils eine rechtwinklige Oberfläche in einer Richtung und eine schräge Oberfläche in der anderen Richtung aufweisen, benachbart zum Umfang von einer Seitenfläche davon, mindestens drei von Kopplungsnuten, die auf einer Seite in einem rechten Winkel und auf der anderen Seite in einem schrägen Winkel ausgeschnitten sind, und eine erste Befestigungsnut, die ausgebildet ist, um das andere Ende des Seils zu befestigen, umfaßt, und der Kupplungsteil mindestens drei von ersten Kopplungsvorsprüngen, die eine schräge Oberfläche auf einer Seite und eine rechtwinklige Oberfläche auf der anderen Seite bilden, zum Zusammenwirken mit den Kopplungsnuten, um zu ermöglichen, daß die Kupplungsscheibe rückwärts gedreht wird, und eine Vielzahl von dritten Kopplungsvorsprüngen oder konkaven Nuten, die an den Positionen, die den zweiten Kopplungsvorsprüngen zugewandt sind, auf einer Seitenfläche der Spule ausgebildet sind, umfaßt.
eine pyrotechnische Krafterzeugungsvorrichtung mit einer horizontalen Röhre mit einer darin montierten Treibmittel-Ladungspatrone, einem Zylinder, der sich von der anderen Seite der horizontalen Röhre vertikal erstreckt, und einem in dem Zylinder beweglich montierten Kolben;
ein Gehäuse, das ein Ende des Zylinders aufnimmt, wobei die horizontale Röhre auf der U-förmigen Halterung abgestützt wird, um mit der Krafterzeugungsvorrichtung zusammenzuwirken, um die Spule auf die Krafterzeugung hin rückwärts zu drehen;
einen Kraftübertragungsteil mit einem Arm, der in der ersten Kammer des Gehäuses angeordnet ist, dessen eines Ende auf den Kolben im Zylinder gerichtet ist und dessen anderes Ende sich aus dem Zylinder heraus erstreckt, einer Seilscheibe, die drehbar auf den Achsen des anderen verzweigten Endes des Arms montiert ist, und einem Seil, das an einem Ende an einer vorbestimmten Position des Gehäuses befestigt ist, durch die Seilscheibe verläuft, um eine vorbestimmte Windung um die Kupplungsscheibe gewickelt ist und am anderen Ende an einer vorbestimmten Position der Kupplungsscheibe befestigt ist; und
einen Vorspanner, der in einer zweiten Kammer benachbart zur ersten Kammer angeordnet ist, welcher die Kupplungsscheibe und einen Kupplungsteil umfaßt, wobei die Kupplungsscheibe eine kreisförmige Nut, die um deren Umfang ausgebildet ist, um zu ermöglichen, daß eine vorbestimmte Länge des Seils darauf aufgewickelt wird, eine Vielzahl der zweiten Kopplungsvorsprünge, die jeweils eine rechtwinklige Oberfläche in einer Richtung und eine schräge Oberfläche in der anderen Richtung aufweisen, benachbart zum Umfang von einer Seitenfläche davon, mindestens drei von Kopplungsnuten, die auf einer Seite in einem rechten Winkel und auf der anderen Seite in einem schrägen Winkel ausgeschnitten sind, und eine erste Befestigungsnut, die ausgebildet ist, um das andere Ende des Seils zu befestigen, umfaßt, und der Kupplungsteil mindestens drei von ersten Kopplungsvorsprüngen, die eine schräge Oberfläche auf einer Seite und eine rechtwinklige Oberfläche auf der anderen Seite bilden, zum Zusammenwirken mit den Kopplungsnuten, um zu ermöglichen, daß die Kupplungsscheibe rückwärts gedreht wird, und eine Vielzahl von dritten Kopplungsvorsprüngen oder konkaven Nuten, die an den Positionen, die den zweiten Kopplungsvorsprüngen zugewandt sind, auf einer Seitenfläche der Spule ausgebildet sind, umfaßt.
2. Mit der pyrotechnischen Gaserzeugungsvorrichtung integrierter Vorspanner nach
Anspruch 1, wobei: mindestens drei der ersten Kopplungsvorsprünge in der zweiten
Kammer in verschiedenen Bogenwinkeln α, β, y angeordnet sind, so daß sie
gegeneinander versetzt sind, wobei sie den Umfangswinkel von 360° zweckmäßig
teilen, so daß sie in eine bevorzugte Einsetzposition der Kopplungsnuten eingesetzt
werden.
3. Mit der pyrotechnischen Gaserzeugungsvorrichtung integrierter Vorspanner nach
Anspruch 1, wobei: ein kleines Lager und ein Stift verwendet werden, um die
Seilscheibe an dem Arm zu montieren, um die Seilscheibe frei zu drehen, wodurch die
Reibung des Seils auf der Seilscheibe minimiert wird.
4. Mit der pyrotechnischen Gaserzeugungsvorrichtung integrierter Vorspanner nach
Anspruch 1, wobei: ein Gewicht an der Seilscheibe vorgesehen ist, damit sie eine
Exzentrizität aufweist, so daß der Schwerpunkt der Seilscheibe in eine Richtung
geringfügig geneigt ist.
5. Mit der pyrotechnischen Gaserzeugungsvorrichtung integrierter Vorspanner nach
Anspruch 1, wobei: Stütznuten auf beiden Seiten der Seilscheibe ausgebildet sind und
Stützstäbe an Positionen befestigt sind, die mindestens einer vorbestimmten Länge des
Seils entsprechen, wodurch die exakte Lauflänge des Seils sichergestellt wird.
6. Mit der pyrotechnischen Gaserzeugungsvorrichtung integrierter Vorspanner nach
Anspruch 1, wobei: die Sicherheitsgurt-Rückzugvorrichtung ferner eine Führung zum
Führen des Sicherheitsgurts, während er auf die Spule aufgewickelt oder von dieser
abgelöst wird, umfaßt, wodurch das Aufwickeln infolge der Rückwärtsdrehung der
Spule auf die Betätigung des Vorspanners hin geebnet wird.
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