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Die
Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für ein Sicherheitsgurtsystem,
mit einer in einem Gehäuse
drehbar gelagerten Welle, die an die Achse eines Gurtaufrollers
ankoppelbar ist, einer Antriebseinheit und einem Antriebselement,
das sich bei Aktivierung der Antriebseinheit auf einer Kreisbahn
bewegt.
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Ein
derartiger Gurtstraffer ist aus der
EP 0 628 454 A1 bekannt. Als Antriebselement
dient ein Hohlrad eines Planetengetriebes, das über mehrere Planetenräder mit
einem Sonnenrad gekoppelt ist. Das Sonnenrad wiederum ist an eine
Gurtspule ankoppelbar. Das Hohlrad weist einen Flügelansatz
auf, der in einem ringförmigen
Kanal gelagert ist, welcher das Hohlrad umgibt. Mit dem Kanal steht
ein Gasgenerator in Verbindung, der bei Betätigung Druckgas erzeugt, welches
den Flügelansatz
beaufschlagt und dadurch das Hohlrad antreibt.
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Demgegenüber schafft
die Erfindung einen Gurtstraffer, der sich durch eine besonders
einfache und kostengünstige
Herstellung auszeichnet.
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Erfindungsgemäß ist hierzu
bei einem Gurtstraffer der eingangs genannten Art ein Band vorgesehen,
dessen erstes Ende an der Welle befestigt und dessen zweites Ende
mit dem Antriebselement gekoppelt ist, wobei das Band vor Aktivierung
der Antriebseinheit wenigstens einmal um die Welle gewickelt ist.
Bei Aktivierung der Antriebseinheit wird das Antriebselement in
Drehung versetzt und zieht das Band von der Welle ab, wodurch die
Welle ebenfalls in Drehung versetzt wird. Im Gegensatz zum Stand der
Technik greifen die zusammenwirkenden Bauteile beim erfindungsgemäßen Gurtstraffer
nicht direkt aneinander an und benötigen auch keine Verzahnung.
Folglich fallen Fertigungstoleranzen weniger ins Gewicht, weshalb
der erfindungsgemäße Gurtstraffer
einfach und kostengünstig
herstellbar ist.
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Vorzugsweise
ist das Band mehrmals um die Welle gewickelt, wodurch große Straffleistungen
erreicht werden.
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Eine
besonders einfach ausgestaltete erste Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, daß das zweite
Ende des Bandes fest mit dem Antriebselement verbunden ist.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform weist
das Antriebselement eine Umlenkung auf, um die das Band herumgeführt ist.
Dreht sich das Antriebselement bei Aktivierung der Antriebseinheit,
bewegt sich auch die Umlenkung und nimmt das Band auf diese Weise
mit.
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Vorzugsweise
ist das zweite Ende des Bandes, das um die Umlenkung geführt ist,
gehäusefest verankert.
Dadurch läßt sich
der Straffweg bei gleicher Winkeldrehung gegenüber einer festen Anbringung
des Bandes am Antriebselement verdoppeln.
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Eine
variable Übersetzung
läßt sich
beim erfindungsgemäßen Gurtstraffer
auf einfache Weise dadurch realisieren, daß ein Adapterband vorgesehen
ist, das an einem an das erste Ende angrenzenden Abschnitt des Bandes
anliegt und mit diesem um die Welle gewickelt ist. Während des
Straffvorgangs wird das Adapterband zusammen mit dem Band von der
Welle abgezogen, wodurch sich das auf die Welle ausgeübte Drehmoment
aufgrund des kleiner werdenden Hebelarms (Abstand zwischen dem Angriffspunkt
der Kraft und der Drehachse der Welle) reduziert.
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Vorteilhaft
besteht das Adapterband aus einem flexiblen Material und läßt sich
daher besonders einfach um die Welle wickeln.
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Zur
Lenkung des Bandes kann das Gehäuse eine
feststehende Führung
aufweisen, an der das Band zumindest nach einer Aktivierung der
Antriebseinheit anliegt.
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Das
Antriebselement umfaßt
gemäß einer Ausführungsform
einen Abschnitt, der die Form eines Kreisbogens aufweist. Ebenso
kann der Abschnitt die Form eines Vollkreises aufweisen. Bei beiden
Ausgestaltungen ist der Abschnitt auf einer Kreisbahn um die Welle
angeordnet.
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Eine
besonders einfache Möglichkeit
des Antriebs ergibt sich dadurch, daß das Antriebselement einen
Flügelansatz
aufweist, der in einer Ausnehmung angeordnet ist, die die Kreisbahn
zumindest teilweise umgibt. Auf diesen Flügelansatz wirkt die Antriebseinheit
bei Aktivierung ein und versetzt so das Antriebselement in Drehung.
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Um
ein besonders rasches Ansprechen des Gurtstraffers zu gewährleisten,
umfaßt
die Antriebseinheit vorzugsweise einen pyrotechnischen Antrieb. Alternativ
könnte
jedoch auch ein elektrischer oder mechanischer Antrieb zum Einsatz
kommen.
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Die
Ausnehmung kann zumindest abschnittsweise als Druckkammer und der
Flügelansatz
als Druckfläche
ausgebildet sein. Bei Aktivierung des pyrotechnischen Antriebs baut
sich in der Druckkammer ein Druck auf, der auf den Flügelansatz
wirkt und diesen in Rotation versetzt.
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Der
Mittelpunkt der Kreisbahn ist vorzugsweise gegenüber der Drehachse der Welle
versetzt. Es wäre
jedoch auch denkbar, daß der
Mittelpunkt der Kreisbahn und die Drehachse der Welle zusammenfallen.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnung.
In dieser zeigt:
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1 eine
Schnittansicht eines Gurtstraffers gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung im Einbauzustand vor einer Aktivierung;
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2 eine
Schnittansicht des Gurtstraffers aus 1 nach Beendigung
eines Straffvorgangs;
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3 eine
Schnittansicht eines Gurtstraffers gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung im Einbauzustand;
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4 eine
Schnittansicht des Gurtstraffers aus 3 nach Beendigung
eines Straffvorgangs;
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5 eine
Schnittansicht eines Gurtstraffers gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung im Einbauzustand; und
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6 eine
Schnittansicht des Gurtstraffers aus 5 nach einer
Aktivierung.
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1 zeigt
einen Gurtstraffer 10 mit einem Gehäuse 12, das mit dem
Rahmen eines in der Figur nicht gezeigten Gurtaufrollers verbunden,
insbesondere einstückig
mit diesem ausgeführt
ist. Im Inneren des Gehäuses 12 ist
eine Welle 14 drehbar gelagert, die in einem Rückhaltefall
an die Achse des Gurtaufrollers ankoppelbar ist. Die Drehachse der
Welle 14 ist mit A bezeichnet.
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Weiterhin
umfaßt
der Gurtstraffer 10 ein Antriebselement 16, das
einen Abschnitt 18 in Form eines Vollkreises sowie einen
radial von diesem abstehenden Flügelansatz 20 aufweist.
Das Antriebselement 16 kann sich auf einer Kreisbahn K
um den Mittelpunkt M bewegen, um die Welle 14 anzutreiben. Zu
diesem Zweck ist ein Band 22 vorgesehen, dessen erstes
Ende 24 an der Welle 14 befestigt ist. Das zweite
Ende 26 des Bandes 22 ist an einem Mitnehmer 28 festgelegt,
der am Antriebselement 16 angebracht ist. Dadurch ist das
zweite Ende 26 des Bandes 22 fest mit dem Antriebselement 16 verbunden. In
dem in 1 gezeigten Einbauzustand ist das Band 22 mehrmals
um die Welle 14 gewickelt. Wie aus der Figur ersichtlich
ist, fällt
der Mittelpunkt M der Kreisbahn K nicht mit der Drehachse A der
Welle 14 zusammen.
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Es
ist eine Antriebseinheit 30 vorgesehen, die bei der gezeigten
Ausführungsform
einen pyrotechnischen Antrieb 32 umfaßt, der über eine Bohrung 34 im
Gehäuse 12 mit
einer im Gehäuse 12 ausgebildeten,
teilringförmigen
Ausnehmung 36 in Verbindung steht, die die Kreisbahn K
zumindest teilweise umgibt. In der Ausnehmung 36 ist der
Flügelansatz 20 angeordnet.
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Im
normalen Fahrbetrieb ist der Gurtstraffer 10 nicht mit
der Achse des Gurtaufrollers verbunden. In einem Rückhaltefall
wird die Welle 14 an die Gurtaufrollerachse angekoppelt
und gleichzeitig oder bereits zuvor der pyrotechnische Antrieb 32 aktiviert. Dieser
erzeugt ein Druckgas, das über
die Bohrung 34 in den als Druckkammer 38 ausgebildeten,
in Drehrichtung gesehen hinter dem Flügelansatz 20 angeordneten
Abschnitt der Ausnehmung 36 strömt. Das Druckgas beaufschlagt
den Flügelansatz 20,
der hier als Druckfläche
dient, und versetzt das Antriebselement 16 in eine Drehbewegung
entgegen dem Uhrzeigersinn. Zur Abdichtung der Druckkammer 38 weist
der Flügelansatz 20 eine
Dichtung 40 auf. Eine weitere Dichtung 42 ist
zwischen dem Abschnitt 18 des Antriebselements 16 und
dem Gehäuse 12 vorgesehen.
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Mit
dem Antriebselement 16 bewegt sich auch der Mitnehmer 28,
an dem das zweite Ende 26 des Bandes 22 festgelegt
ist. Dadurch wird das Band 22 von der Welle 14 abgezogen
und dabei die Welle 14 entgegen dem Uhrzeigersinn in Drehung
versetzt. Das von der Welle 14 abgezogene Band 22 legt
sich an einer feststehenden Führung 44 des
Gehäuses an.
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Die 3 und 4 zeigen
einen Gurtstraffer 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung. Dabei tragen gleiche oder funktionsgleiche Bauteile
gleiche Bezugszeichen, und im folgenden wird nur auf die Unterschiede
zum bisher beschriebenen Gurtstraffer 10 eingegangen.
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Beim
Gurtstraffer 10 der 3 und 4 ist das
Band 22 nicht fest mit dem Antriebselement 16 verbunden,
sondern lediglich um eine am Antriebselement 16 angebrachte
Umlenkung 46 herumgelegt. Das zweite Ende 26 des
Bandes 22 ist an der Führung 44 befestigt,
also gehäusefest
verankert. Wenn sich nach Aktivierung des pyrotechnischen Antriebs 32 das
Antriebselement 16 um den Mittelpunkt M dreht, wird die
Umlenkung 46 mitgenommen. Das Band 22 gleitet
dabei um die Umlenkung 46. Durch diese Ausgestaltung läßt sich
gegenüber
der Ausführungsform
der 1 und 2 der doppelte Straffweg erzielen.
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Die 5 und 6 zeigen
einen Gurtstraffer 10 gemäß einer dritten Ausführungsform
der Erfindung. Bei diesem ist das zweite Ende 26 des Bandes 22, ähnlich wie
in den 1 und 2, fest mit dem Antriebselement 16 verbunden,
hier teilweise in dessen Innerem geführt. Der Abschnitt 18 des
Antriebselements 16, der auf der Kreisbahn K angeordnet
ist, weist, abweichend von den bisher gezeigten Figuren, die Form
eines Kreisbogens auf. Auch dieser bewegt sich bei Aktivierung des
pyrotechnischen Antriebs 32 auf der Kreisbahn K um den
Mittelpunkt M. Zur Erzielung eines während des Straffprozesses variablen
Drehmoments ist ein Adapterband 48 vorgesehen, das aus
einem flexiblen Material besteht und an einem Abschnitt 50 des
Bandes 22, der an dessen erstes Ende 24 angrenzt,
anliegt. Das Adapterband 48 ist mit dem Abschnitt 50 des
Bandes 22 um die Welle 14 gewickelt. Durch diese
Ausgestaltung wird ein sich während
der Straffbewegung verringerndes Drehmoment erzielt, da der Angriffspunkt der
auf die Welle 14 wirkenden Kraft einen Abstand a von der
Drehachse A der Welle 14 aufweist, der sich im Verlauf
der Straffbewegung immer weiter verringert, je mehr das Adapterband 48 mit
dem Band 22 von der Welle 14 abgezogen wird (6).