-
Die
Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für ein Sicherheitsgurtsystem mit
einem Antriebselement, das mit einer Gurtspule koppelbar ist, und
einer pyrotechnischen Antriebseinrichtung, die auf das Antriebselement
wirkt.
-
Ein
derartiger Gurtstraffer ist beispielsweise aus der
DE 10 2006 031 369 A1 bekannt.
Es ist ein Gasgenerator vorgesehen, der Druckgas erzeugt, das einen
Kolben beaufschlagt, der in einem Zylinder längsverschiebbar
geführt ist. Der Kolben ist mit einer Zahnstange gekoppelt,
die über ein Ritzel eine Gurtspule antreibt, um in einem
Rückhaltefall Gurtbandlose einzuziehen.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Gurtstraffer der eingangs genannten
Art bereitzustellen, der mit geringem Aufwand eine Vorstraffung
bewirken kann.
-
Zu
diesem Zweck ist bei dem eingangs genannten Gurtstraffer eine elektromotorische
Antriebseinrichtung vorgesehen, die mit dem Antriebselement gekoppelt
ist und eine Vorstraffung bewirkt. Mittels der elektromotorischen
Antriebseinrichtung kann eine sogenannte Pre-Safe- oder Pre-Crash-Funktion
realisiert werden, um bei einem erwarteten Unfall für eine
höhere Sicherheit zu sorgen. Dabei wird der Sicherheitsgurt
leicht vorgestrafft. Wenn kein Unfall geschieht, wird die vorgenommene
Aktion rückgängig gemacht. Erfindungsgemäß wird
sowohl die Vorstraffung (mittels der elektromotorischen Antriebseinrichtung)
als auch die Leistungsstraffung (mittels der pyrotechnischen Antriebseinrichtung)
durch Betätigung ein und desselben Antriebselementes bewirkt.
Daher ist die Bauteilanzahl reduziert. Ein solcher Gurtstraffer
ist deshalb kostengünstig.
-
Insbesondere
ist das Antriebselement ein Hohlrad mit einer Innenverzahnung. Die
Innenverzahnung des Antriebselementes kann mit einem Ritzel kämmen,
das mit der Gurtspule verbunden ist.
-
Vorzugsweise
weist das Antriebselement einen Bereich aufweist, in dem keine Innenverzahnung vorgesehen
ist. In der Ausgangsstellung, also wenn weder die pyrotechnische
noch die elektromotorische Antriebseinrichtung wirksam geworden
ist, greift das Ritzel nicht in die Innenverzahnung des Antriebselementes
ein. Daher kann im Normalbetrieb des Gurtaufrollers Gurtband von
der Gurtspule auf- bzw. abgewickelt werden, ohne daß der
Gurtstraffer dies behindern würde. Sobald die elektromotorische
Antriebseinrichtung wirksam wird, kämmt die Innenverzahnung
des Antriebselementes mit dem Ritzel, wodurch Gurtband eingezogen
wird.
-
Die
elektromotorische Antriebseinrichtung kann versetzt zum Ritzel am
Antriebselement angreifen, d. h. das Ritzel ist in Längsrichtung
der Gurtspule gesehen versetzt zur elektromotorischen Antriebseinrichtung.
Die elektromotorische Antriebseinrichtung kann deshalb gegebenenfalls
in bereits bestehenden Gurtaufrollern nachgerüstet werden.
-
Vorzugsweise
hat das Antriebselement einen Flügelansatz, an dem die
pyrotechnische Antriebseinrichtung angreift. Insbesondere greift
ein Kraftübertragungselement bei Aktivierung eines Gasgenerators
an dem radial nach außen vorstehenden Flügelansatz
an und verursacht dadurch eine Drehung des Antriebselementes.
-
Vorzugsweise
greift die elektromotorische Antriebseinrichtung direkt am Antriebselement
an. Da keine Bauteile dazwischengeschalten sind, wird ein kleiner
Bauraum benötigt.
-
Vorzugsweise
greift die pyrotechnische Antriebseinrichtung direkt am Antriebselement
an, weshalb ein kleiner Bauraum benötigt wird.
-
Weitere
Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform
beschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt ist. In den Zeichnungen
zeigen:
-
1 eine
schematische Darstellung der Anbindung eines erfindungsgemäßen
Gurtstraffer an einen Gurtaufroller gemäß einer
ersten Ausführungsform,
-
2 eine
Schnittansicht des erfindungsgemäßen Gurtstraffers
von 1 im Einbauzustand,
-
3 eine
Schnittansicht des Gurtstraffers der 1 und 2 bei
Beginn einer Vorstraffung,
-
4 eine
Schnittansicht des Gurtstraffers der 1 bis 3 während
einer Vorstraffung,
-
5 eine
Schnittansicht des Gurtstraffers der 1 bis 4 nach
Rückgängigmachung der Vorstraffung,
-
6 eine
Schnittansicht des Gurtstraffers der 1 bis 5 während
einer Leistungsstraffung,
-
7 eine
Schnittansicht des Gurtstraffers der 1 bis 6 nach
Beendigung der Leistungsstraffung, und
-
8 eine
Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gurtstraffers
gemäß einer zweiten Ausführungsform bei
Beginn einer Vorstraffung.
-
In
den 1 bis 7 ist ein Gurtstraffer 10 mit
einem Gehäuse 12 gezeigt. Das Gehäuse 12 ist mit
einem Rahmen oder Gehäuse eines Gurtaufrollers 13 verbunden,
insbesondere einstückig mit diesem ausgeführt.
Im Gehäuse 12 ist ein Ritzel 14 drehbar
gelagert, das drehfest mit einer Welle 16 verbunden ist.
Die Welle 16 wiederum ist mit einer Gurtspule des Gurtaufrollers 13 verbunden.
-
Weiterhin
ist ein Antriebselement 18 vorgesehen, dessen Innenverzahnung 20 mit
dem Ritzel 14 kämmen kann. Bei dem Antriebselement 18 handelt
es sich um ein Hohlrad, das sich auf einer Kreisbahn um einen Mittelpunkt
M bewegen kann, um das Ritzel 14 anzutreiben. Um im Normalbetrieb
des Gurtaufrollers vor Aktivierung des Gurtstraffers 10 eine ungehinderte
Drehung der Weile 16, die mit der Gurtspule des Gurtaufrollers 13 verbunden
ist, zu ermöglichen, ist in einem Bereich 22 des
Antriebselementes 18, der sich im Einbauzustand des Gurtstraffers 10 in
unmittelbarer Nähe des Ritzels 14 befindet, keine
Innenverzahnung vorgesehen.
-
Das
Antriebselement 18 weist einen Flügelansatz 24 auf,
der vom Mittelpunkt M aus gesehen radial nach außen weist.
-
Dem
Flügelansatz 24 des Gurtstraffers 10 sind
mehrere Kraftübertragungselemente 26 in Form von
Kugeln zugeordnet (2). Die Kraftübertragungselemente 26 sind
Teil der pyrotechnischen Antriebseinrichtung 28 und in
einem Zylinder 30 aufgenommen. Die pyrotechnische Antriebseinrichtung 28 umfaßt
weiterhin einen Gasgenerator 32, der bei seiner Aktivierung
ein Druckgas erzeugt, welches die Kraftübertragungselemente 26 beaufschlagen
kann. Die Kraftübertragungselemente 26 können
das Antriebselement 18 in Drehung versetzen.
-
Weiterhin
ist eine elektromotorische Antriebseinrichtung 34 mit einem
Zahnrad 36 vorgesehen, das drehfest mit einer Welle 37 eines
Elektromotors 38 verbunden ist. Das Zahnrad 36 kann
mit der Innenverzahnung 20 des Antriebselementes 18 kämmen.
-
Im
folgenden wird auf die Funktionsweise des Gurtstraffers 10 eingegangen.
-
Im
Normalbetrieb kann sich die Gurtspule ungehindert in Auf- und Abwickelrichtung
drehen, da das Ritzet 14 gegenüber dem Bereich 22 liegt,
der keine Innenverzahnung aufweist, so daß es nicht mit der
Innenverzahnung 20 des Antriebselementes 18 kämmt.
-
Unmittelbar
vor einem erwarteten Aufprall eines Fahrzeugs auf ein Hindernis
erfolgt eine Vorstraffung des Sicherheitsgurtes, was als Pre-Safe-
oder Pre-Crash-Funktion bekannt ist. Die elektromotorische Antriebseinrichtung 34 wird
betätigt und das Zahnrad 36 von der Welle 37 des
Elektromotors 38 angetrieben. Das Zahnrad 36 dreht
sich gegen den Uhrzeigersinn und bewirkt somit eine Drehung des Antriebselementes 18 gegen
den Uhrzeigersinn. Dabei gelangt die Innenverzahnung 20 des
Antriebselementes 18 in Eingriff mit dem Ritzel 14.
Das Ritzel 14 wird deshalb gegen den Uhrzeigersinn gedreht,
was der Gurtbandeinzugsrichtung (Pfeil E in 3) entspricht
und eine Vorstraffung des Gurtbandes bewirkt (4).
Der Elektromotor 38 treibt die Welle 37 so lange
an, bis ein bestimmtes Drehmoment erreicht ist, das darauf schließen
läßt, daß die komplette Gurtlose beseitigt
ist.
-
Tritt
kein Unfall auf, d. h. ist keine Leistungsstraffung notwendig, wird
die Welle 37 des Elektromotors 38 und damit verbunden
das Zahnrad 36 in die Gegenrichtung, also im Uhrzeigersinn,
angetrieben. Eine Bewegung des Zahnrades 36 im Uhrzeigersinn
bewirkt eine Bewegung des Antriebselementes 18 und des
Ritzels 14 im Uhrzeigersinn, was einem Gurtbandauszug (vgl.
Pfeil A in 5) entspricht. Das Zahnrad 36 bewegt
das Antriebselement 18 so lange zurück, bis dieses
in seiner Ausgangsstellung (2) ist, in
der es nicht mehr mit dem Ritzel 14 kämmt. In
dieser Stellung ist ein Gurtbandeinzug und ein Gurtbandauszug wieder
ohne Beeinträchtigung möglich. Die Kupplung zwischen
der pyrotechnischen Antriebseinrichtung 28 und dem Ritzel 14 ist
also eine sogenannte öffnende Kupplung.
-
Tritt
eine Unfallsituation ein, wird die pyrotechnische Antriebseinrichtung 28 angesteuert.
Der Gasgenerator 32 wird aktiviert, und das dabei erzeugte
Druckgas beaufschlagt die Kraftübertragungselemente 26 in
Richtung des Flügelansatzes 24 des Antriebselementes 18,
bis die Kraftübertragungselemente 26 am Flügelansatz 24 angreifen
und das Antriebselement 18 gegen den Uhrzeigersinn antreiben.
Dabei wird das Ritzel 14, das mit der Innenverzahnung 20 des
Antriebselementes 18 kämmt, in Gurtbandeinzugsrichtung
gedreht. Dies bewirkt eine Leistungsstraffung.
-
Wenn
vor der Leistungsstraffung vorgestrafft wurde, dann ist das Ritzel 14 bereits
an die Innenverzahnung 20 des Antriebselementes 18 gekoppelt,
d. h. die pyrotechnische Antriebseinrichtung 28 muß das
Antriebselement 18 nicht zuerst an das Ritzel 14 koppeln.
Der Einkuppelweg entfällt.
-
Sowohl
die elektromotorische Antriebseinrichtung als auch die pyrotechnische
Antriebseinrichtung greifen direkt am Antriebselement 18 an.
-
In 8 ist
der Gurtstraffer 10 gemäß einer zweiten
Ausführungsform gezeigt. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin,
daß das Antriebselement 18 neben der Innenverzahnung 20,
die mit dem Ritzel 14 kämmen kann, eine Außenverzahnung 40 aufweist.
Mit der Außenverzahnung 40 kann das Zahnrad 36 der elektromotorischen
Antriebseinrichtung 34 kämmen. Die Funktionsweise
unterscheidet sich nicht von der der ersten Ausführungsform.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102006031369
A1 [0002]