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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Gurtaufwickelvorrichtung.
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Hintergrund des Standes der Technik
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Die japanische Patentanmeldung
JP 2014-500178 offenbart eine Gurtaufwickelvorrichtung, die mit einem Vorspannmechanismus ausgestattet ist, der einen Gurt auf einer Spule aufwickelt, indem die Spule in der Aufwickelrichtung zum Zeitpunkt eines Fahrzeugnotfalls gedreht wird. Bei der in der japanischen Patentanmeldung
JP 2014-500178 erwähnten Vorspannmechanismus kann der Gurt auf der Spule durch ein Bewegungselement aufgewickelt werden, das durch Betätigen eines Gasgenerators bewegt wird, wobei es mit Eingriffszähnen eines Rotors in Eingriff steht, der mit der Spule einstückig drehbar ist.
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Im Hinblick auf ein zu der Spule erfolgendes effizientes Übertragen mit der kinetischen Energie des Bewegungselementes, das durch das Betätigen des Gasgenerators bewegt worden ist, ist es erwünscht, einen Widerstand zu reduzieren, wenn das Bewegungselement mit den Eingriffszähnen des Rotors in Eingriff steht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Technisches Problem
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Gurtaufwickelvorrichtung, die einen Widerstand bei einem Eingriff eines Bewegungselementes mit Eingriffszähnen eines Rotors reduzieren kann.
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Lösung des Problems
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Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Gurtaufwickelvorrichtung, die Folgendes aufweist: (i) eine Spule, auf der ein an einem Fahrzeuginsassen anzulegender Gurt als ein Ergebnis davon aufgewickelt wird, dass die Spule in einer Aufwickelrichtung gedreht wird, wobei die Spule in einer Herausziehrichtung als ein Ergebnis davon gedreht wird, dass der Gurt herausgezogen wird; und (ii) einen Rotor, der mit der Spule einstückig drehbar ist, wobei der Rotor einen Basisabschnitt, der sich in radialen Drehrichtungen der Spule erstreckt, und einen Eingriffszahn aufweist, der von dem Basisabschnitt in einer Drehachsenrichtung der Spule vorragt, wobei ein Dickenmaß in einer Drehumfangsrichtung des Eingriffszahns so gebildet ist, dass es an der entgegengesetzten Seite von dem Basisabschnitt kleiner ist als an der Seite, an der der Basisabschnitt angeordnet ist, wobei der Rotor als ein Ergebnis davon gedreht wird, dass ein Bewegungselement bewegt wird und mit dem Eingriffszahn so in Eingriff steht, dass die Spule in der Aufwickelrichtung gedreht wird.
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Gemäß dem ersten Aspekt wird der Rotor gedreht, indem das Bewegungselement bewegt wird und mit dem Eingriffszahn des Rotors in Eingriff steht. Folglich wird die Spule in der Aufwickelrichtung gedreht und der Gurt wird auf der Spule aufgewickelt. Im ersten Aspekt ist das Dickenmaß in der Drehumfangsrichtung (die Drehumfangsrichtung der Spule) des Abschnittes des Eingriffszahns des Rotors, der an seiner entgegengesetzten Seite zu der Seite ist, an der der Basisabschnitt ausgebildet ist, kleiner als das Dickenmaß in der Drehumfangsrichtung des Abschnittes des Eingriffszahns des Rotors, der an der Seite ist, an der der Basisabschnitt angeordnet ist. Daher kann ein Volumen des Bewegungselementes, das mit dem Abschnitt des Eingriffszahns an der entgegengesetzten Seite zu dem Basisabschnitt in Eingriff steht, kleiner gestaltet werden. Als ein Ergebnis kann der Widerstand reduziert werden, wenn das Bewegungselement mit dem Eingriffszahn des Rotors in Eingriff steht.
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In einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist in dem ersten Aspekt ein Neigungswinkel relativ zu der Drehachsenrichtung einer Fläche des Eingriffszahns so gebildet, dass er kleiner an der Seite, die in die Herausziehrichtung der Spule zeigt, als an einer Seite ist, die in die Aufwickelrichtung der Spule zeigt.
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Gemäß dem zweiten Aspekt wird die kinetische Energie des Bewegungselementes zu dem Rotor übertragen, indem das Bewegungselement die Fläche an der Spulenherausziehrichtungsseite des Eingriffszahns drückt. In diesem zweiten Aspekt ist der Neigungswinkel relativ zu der Spulendrehachsenrichtung der Fläche an der Spulenherausziehrichtungsseite des Eingriffszahns so aufgebaut, dass er kleiner ist als der Neigungswinkel relativ zu der Spulendrehachsenrichtung der Fläche an der Spulenaufwickelrichtungsseite des Eingriffszahns. Folglich kann eine Verringerung bei der Übertragungseffizienz der kinetischen Energie von dem Bewegungselement zu dem Rotor vermieden werden, während der Widerstand beim Eingriff des Bewegungselementes mit dem Eingriffszahn des Rotors reduziert ist.
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In einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung erstreckt sich in dem ersten Aspekt oder zweiten Aspekt die Fläche des Eingriffszahns an der Seite, die in die Herausziehrichtung der Spule zeigt, parallel zu der Drehachsenrichtung der Spule.
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Da gemäß dem dritten Aspekt die Fläche an der Spulenherausziehrichtungsseite des Eingriffszahns sich parallel zu der Drehachsenrichtung der Spule erstreckt, kann eine Verringerung bei der Übertragungseffizienz der kinetischen Energie von dem Bewegungselement zu dem Rotor sogar noch besser vermieden werden.
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In einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung hat in einem aus dem ersten bis dritten Aspekt der Basisabschnitt einen ersten Basisabschnitt und einen zweiten Basisabschnitt, die in der Drehachsenrichtung der Spule voneinander beabstandet sind; und der Eingriffszahn hat einen ersten Eingriffszahn, der von dem ersten Basisabschnitt zu dem zweiten Basisabschnitt vorragt, und einen zweiten Eingriffszahn, der von dem zweiten Basisabschnitt zu dem ersten Basisabschnitt vorragt.
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Gemäß dem vierten Aspekt wird der Rotor durch das Bewegungselement gedreht, das bewegt wird und mit dem ersten Eingriffszahn und dem zweiten Eingriffszahn in Eingriff steht. Folglich wird die Spule in der Aufwickelrichtung gedreht und der Gurt wird auf der Spule aufgewickelt. In diesem vierten Aspekt ist das Dickenmaß in der Drehumfangsrichtung (die Drehumfangsrichtung der Spule) des Abschnittes des ersten Eingriffszahns an der Seite, an der der zweite Basisabschnitt ausgebildet ist, kleiner als das Dickenmaß in der Drehumfangsrichtung des Abschnittes des ersten Eingriffszahns an der Seite, an der der erste Basisabschnitt angeordnet ist. Außerdem ist das Dickenmaß in der Drehumfangsrichtung (die Drehumfangsrichtung der Spule) des Abschnittes des zweiten Eingriffszahns, der an der Seite ist, an der der erste Basisabschnitt gebildet ist, kleiner als das Dickenmaß in der Drehumfangsrichtung des Abschnittes des zweiten Eingriffszahns an der Seite, an der der zweite Basisabschnitt angeordnet ist. Daher kann ein Volumen des Bewegungselementes, das mit dem Abschnitt des ersten Eingriffszahns an der Seite von ihm in Eingriff steht, an der der zweite Basisabschnitt angeordnet ist, kleiner gestaltet werden, und ein Volumen des Bewegungselementes, das mit dem Abschnitt des zweiten Eingriffszahns an der Seite von ihm in Eingriff steht, an dem der erste Basisabschnitt angeordnet ist, kann kleiner gestaltet werden. Als ein Ergebnis kann ein Widerstand reduziert werden, wenn das Bewegungselement mit dem ersten Eingriffszahn und dem zweiten Eingriffszahn des Rotors in Eingriff steht.
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Figurenliste
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- 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Querschnitts, entlang dem eine Gurtaufwickelvorrichtung entlang einer Drehachsenrichtung einer Spule aufgeschnitten ist.
- 2 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Verbindungselementes und einer Arretierbasis unter Betrachtung von der Drehradialrichtungsaußenseite.
- 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Querschnitts, bei dem die Arretierbasis entlang einer Linie 3-3 in 2 geschnitten ist.
- 4 zeigt eine Schnittdarstellung eines Querschnitts eines arretierbasisseitigen Eingriffszahns der Arretierbasis entlang einer Schnittlinie 4-4 in 3.
- 5 zeigt eine 4 entsprechende Schnittdarstellung, wobei ein Zustand gezeigt ist, bei dem ein Bewegungselement mit einem verbindungselementseitigen Eingriffszahn des Verbindungselementes und dem arretierbasisseitigen Eingriffszahn der Arretierbasis in Eingriff steht.
- 6 zeigt eine 4 entsprechende Schnittdarstellung, wobei ein Abschnitt eines arretierbasisseitigen Eingriffszahns einer Arretierbasis gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel gezeigt ist.
- 7 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Verbindungselementes gemäß einem weiteren alternativen Ausführungsbeispiel.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Eine Gurtaufwickelvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben. Die Richtungen eines Pfeiles Z, eines Pfeiles R und eines Pfeiles C, die jeweils in den Zeichnungen gezeigt sind, zeigen jeweils eine Drehachsenrichtung, eine Drehradialrichtung und eine Drehumfangsrichtung einer Spule. Wenn nachstehend einfach auf eine axiale Richtung, radiale Richtungen und eine Umfangsrichtung ohne besondere Angaben Bezug genommen wird, beziehen sich diese auf die Drehachsenrichtung, die Drehradialrichtungen und die Drehumfangsrichtung der Spule.
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Wie dies in 1 gezeigt ist, ist eine Gurtaufwickelvorrichtung 10 mit einem Rahmen 12 ausgestattet, der aus Metall hergestellt ist. Der Rahmen ist an einer Säule, die einen Fahrzeugkörperrahmen eines Fahrzeugs bildet, einem Sitzpolsterrahmen, der einen Rahmen eines Fahrzeugsitzes bildet, oder dergleichen fixiert. Der Rahmen 12 ist mit einer Fußplatte 12A und einer Fußplatte 12B versehen, die so angeordnet sind, dass sie in der axialen Richtung beabstandet sind und einander gegenüberstehen. Kreisartige Einführlöcher 12C und 12D sind in der Fußplatte 12A und der Fußplatte 12B ausgebildet. Abschnitte einer nachstehend beschriebenen Spule 14 sind durch die Einführlöcher 12C und 12D eingeführt.
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Die Spule 14 ist aus Metall hergestellt und in einer im Wesentlich kreisrohrartigen Form ausgebildet, wobei der größere Teil von ihr zwischen der Fußplatte 12A und der Fußplatte 12B des Rahmens 12 angeordnet ist. Ein Achszapfenabschnitt 14A ist an einem Endabschnitt an einer anderen Axialrichtungsendseite der Spule 14 (die entgegengesetzte Seite zu der Richtung des Pfeiles Z) vorgesehen. Ein Lagerabschnitt 18A ist an einem Federgehäuse 18 vorgesehen, das nachstehend beschrieben ist. Der Achszapfenabschnitt 14A ist an dem Lagerabschnitt 18A über ein Spiralfederankerelement 32 gestützt. Die Feder 14 ist des Weiteren mit einem Aufwickelabschnitt 14B versehen, auf dem ein Gurt 16 aufgewickelt wird. Der Gurt 16 ist in einer langen schmalen Gurtform (Riemenform) ausgebildet, wobei ein Längsrichtungsbasisendabschnitt des Gurtes 16 an dem Aufwickelabschnitt 14B verankert ist. Wenn die Spule 14 in einer Aufwickelrichtung (die Richtung eines Pfeils C) gedreht wird, wird der Gurt 16 auf dem Aufwickelabschnitt 14B der Spule 14 beginnend von der Längsrichtungsbasisendseite von ihm aufgewickelt. Wenn der Gurt 16 von der Spule 14 abgezogen (herausgezogen) wird, wird die Spule 14 in einer Herausziehrichtung (die zu dem Pfeil C entgegengesetzte Richtung) gedreht. Ein Torsionswelleneinführloch 14C ist in einem Axialmittenabschnitt der Spule 14 ausgebildet. Eine nachstehend beschriebene Torsionswelle 26 ist in das Torsionswelleneinführloch 14C eingeführt. Eine Axialrichtungsseite des Torsionswelleneinführloches 14C ist offen, und die andere Axialrichtungsseite des Torsionswelleneinführloches 14C ist verschlossen.
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Eine in Längsrichtung gesehen distale Endseite des Gurtes 16 erstreckt sich von der Spule 14 zu der Fahrzeugoberseite. Die in Längsrichtung gesehen distale Endseite des Gurtes 16 tritt durch ein Schlitzloch, das in einem (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Durchgangsanker an der Fahrzeugoberseite des Rahmens 12 ausgebildet ist, und kehrt zu der unteren Seite des Fahrzeugs zurück.
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Die in Längsrichtung gesehen distale Endseite des Gurtes 16 ist an einer (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Ankerplatte verankert. Die Ankerplatte ist aus einer Metallplatte aus Stahl oder dergleichen ausgebildet und ist an einem Bodenabschnitt des Fahrzeugs (in den Zeichnungen nicht gezeigt), einem Rahmenelement eines Sitzes (in den Zeichnungen nicht gezeigt), der der vorliegenden Gurtaufwickelvorrichtung 10 entspricht, oder dergleichen fixiert.
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Eine Sitzgurtvorrichtung für ein Fahrzeug, bei der die vorliegende Gurtaufwickelvorrichtung 10 angewendet ist, ist mit einer (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Gurtschlossvorrichtung ausgestattet. Die Gurtschlossvorrichtung ist an der in Fahrzeugbreitenrichtung gesehen Innenseite des Sitzes vorgesehen, an der die vorliegende Gurtaufwickelvorrichtung 10 angewendet ist. In einem Zustand, bei dem der Gurt 16 um den Körper eines auf dem Sitz sitzenden Fahrzeuginsassen angelegt ist, steht eine (in den Zeichnungen nicht gezeigte) an dem Gurt 16 vorgesehene Zunge mit der Gurtschlossvorrichtung in Eingriff. Somit wird der Gurt 16 an dem Körper des Fahrzeuginsassen angelegt.
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Das aus Kunststoff hergestellte Federgehäuse 18 hat den vorstehend erwähnten Lagerabschnitt 18A. Das Federgehäuse 18 ist an einer Außenflächenseite der Fußplatte 12A des Rahmens 12 (an der Außenseite des Rahmens 12) vorgesehen. Eine (in den Zeichnungen nicht gezeigte) Spiralfeder ist im Inneren des Federgehäuses 18 vorgesehen. Ein Endabschnitt der Spiralfeder ist an dem Spiralfederverankerungselement 32 verankert, das aus Kunststoff hergestellt ist. Die Spule 14 wird in der Aufwickelrichtung (Richtung des Pfeils C) durch eine Drängkraft der Spiralfeder gedrängt.
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Außerdem ist ein Arretiermechanismus 20 an der Außenflächenseite der Fußplatte 12B des Rahmens 12 (Außenseite des Rahmens 12) vorgesehen. Der Arretiermechanismus 20 ist mit einer Arretierbasis 22, die aus Metall hergestellt ist und einen Abschnitt eines Rotors bildet, und einer Arretierklaue 28 versehen, die aus Metall hergestellt ist und die an der Arretierbasis 22 gestützt ist. Die Arretierbasis 22 ist koaxial zu der Spule 14 an der Seite der einen axialen Richtung relativ zu der Spule 14 vorgesehen. Die Arretierbasis 22 ist mit der Spule 14 über ein Verbindungselement 24, das aus Metall hergestellt ist und einen anderen Abschnitt des Rotors bildet, und der Torsionswelle 26 verbunden. Somit kann die Arretierbasis 22 einstückig mit der Spule 14 gedreht werden.
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Der Arretiermechanismus 20 ist mit einer (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Sensorvorrichtung ausgestattet. Die Sensorvorrichtung wird zum Zeitpunkt eines Fahrzeugnotfalls wie beispielsweise während einer Kollision des Fahrzeugs, während einer plötzlichen Verzögerung oder dergleichen aktiviert (betätigt). Wenn die Sensorvorrichtung aktiviert wird, wird eine Drehung der Arretierbasis 22 in der Herausziehrichtung (Herausziehrichtung der Spule 14) begrenzt, wie dies nachstehend detailliert beschrieben ist.
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Eine aus Metall hergestellte Abdeckplatte 30 ist an der Fußplatte 12B des Rahmens 12 fixiert. Die Abdeckplatte 30 und die Fußplatte 12B des Rahmens 12 bilden einen Trägerunterbringabschnitt (Schienenunterbringabschnitt) 34, in dem ein großer Abschnitt der Arretierbasis 22 und des Verbindungselementes 24 angeordnet sind.
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Die Abdeckplatte 30 ist mit einem Plattenabschnitt 30A versehen, der zu der entgegengesetzten Seite von der Seite von ihr vertieft ist, an der der Rahmen 12 angeordnet ist. Der Plattenabschnitt 30A ist so angeordnet, dass er der Fußplatte 12B des Rahmens 12 in der axialen Richtung gegenübersteht. Ein Sperrloch 30B ist so ausgebildet, dass es durch den Plattenabschnitt 30A hindurchdringt. Die Arretierbasis 22 des Arretiermechanismus 20 durchdringt das Sperrloch 30B der Abdeckplatte 30. Wenn die Sensorvorrichtung des Arretiermechanismus 20 betätigt (aktiviert) ist und die Arretierklaue 28, die an der Arretierbasis 22 angebracht ist, sich zu der in radialer Richtung gesehen Außenseite der Arretierbasis 22 bewegt, gelangt die Arretierklaue 28 mit Sperrzähnen des Sperrloches 30B der Abdeckplatte 30 in Zahneingriff. Als ein Ergebnis wird eine Drehung der Arretierbasis 22 in der Herausziehrichtung begrenzt. Folglich wird eine Drehung in der Herausziehrichtung der Spule 14, die mit der Arretierbasis 22 über das Verbindungselement 24 und die Torsionswelle 26 verbunden ist, begrenzt.
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Die Gurtaufwickelvorrichtung 10 ist außerdem mit der Torsionswelle 26 ausgestattet. Die Torsionswelle 26 ist in einer Stangenform ausgebildet, ist in dem Torsionswelleneinführloch 14C der Spule 14 untergebracht und ist entlang der axialen Richtung der Spule 14 angeordnet. Ein Endabschnitt 26A an einer Seite der Torsionswelle 26 ist an der Spule 14 verankert. Ein Endabschnitt 26B an der anderen Seite der Torsionswelle 26 ist an dem Verbindungselement 24 verankert und somit mit der Arretierbasis 22 verbunden. Wenn eine Drehung der Arretierbasis 22 in der Herausziehrichtung begrenzt ist, wird der in Längsrichtung gesehen mittlere Abschnitt der Torsionswelle 26 durch eine Verdrehung verformt. Somit wird eine Drehung des Gurtes 16 in der Herausziehrichtung der Spule 14 toleriert.
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Nachstehend ist der detaillierte Aufbau der Arretierbasis 22 und des Verbindungselementes 24 beschrieben.
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Die Arretierbasis 22 ist mit einem arretierbasisseitigen Flanschabschnitt 22A versehen, der als ein Basisabschnitt und als ein erster Basisabschnitt dient. Der arretierbasisseitige Flanschabschnitt 22A ist in einer kreisartigen Plattenform ausgebildet, die eine Dickenrichtung in der axialen Richtung hat und sich in den radialen Richtungen erstreckt. Die Arretierbasis 22 ist des Weiteren mit einem Kreissäulenabschnitt 22B versehen, der im Wesentlichen die Form einer kreisartigen Säule hat. Der Kreissäulenabschnitt 22B ragt zu einer Seite in der einen axialen Richtung von dem arretierbasisseitigen Flanschabschnitt 22A vor, und ein Abschnitt, an dem die Arretierklaue 28 anzuordnen ist, ist von dem Kreissäulenabschnitt 22B weggeschnitten. Ein stabförmiger Wellenabschnitt 22C ragt zu der Seite der einen axialen Richtung von dem Axialmittenabschnitt des Kreissäulenabschnittes 22B vor. Eine Arretiermechanismusunterbringabdeckung 36 ist an der Abdeckplatte 30 befestigt. Der Wellenabschnitt 22C ist in ein Lagerloch 36A eingeführt, das in der Arretiermechanismusunterbringabdeckung 36 ausgebildet ist. Somit ist der Wellenabschnitt 22C an einer Innenumfangsfläche des Lagerloches 36A gestützt.
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Die Arretierbasis 22 ist mit einem arretierbasisseitigen Rohrabschnitt 22D versehen, der zu einer Seite der anderen axialen Richtung von dem arretierbasisseitigen Flanschabschnitt 22A vorragt. Der arretierbasisseitige Rohrabschnitt 22D ist so ausgebildet, dass ein Außendurchmesser einer in radialer Richtung gesehen Außenseitenfläche von ihm zu der Seite der anderen axialen Richtung abnimmt. Eine arretierbasisseitige Verzahnung/Verkeilung 22E in einer Verzahnungsform (Keilform/Profilform) ist an einer Innenumfangsfläche des arretierbasisseitigen Rohrabschnittes 22D ausgebildet. Die Arretierbasis 22 ist des Weiteren mit einer Vielzahl an arretierbasisseitigen Eingriffszähnen 22F versehen, die als Eingriffszähne und als erste Eingriffszähne dienen. Die arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F ragen zu der in radialer Richtung gesehen Außenseite und der Seite der anderen axialen Richtung von dem arretierbasisseitigen Rohrabschnitt 22D und dem arretierbasisseitigen Flanschabschnitt 22A vor und sind unter einem vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung angeordnet. Ein arretierbasisseitiger Kernabschnitt 22G ist an einem Axialmittenabschnitt des arretierbasisseitigen Rohrabschnittes 22D vorgesehen. Der arretierbasisseitige Kernabschnitt 22G ist in einer rohrartigen Form mit einem größeren Durchmesser als der Wellenabschnitt 22C ausgebildet.
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Das Verbindungselement 24 ist mit einem verbindungselementseitigen Flanschabschnitt 24A versehen, der als der Basisabschnitt und als ein zweiter Basisabschnitt dient. Der verbindungselementseitige Flanschabschnitt 24A ist in einer Kreisplattenform ausgebildet, die eine Dickenrichtung in der axialen Richtung hat und sich in den radialen Richtungen erstreckt. Das Verbindungselement 24 ist des Weiteren mit einem Torsionswelleneingriffsabschnitt 24B versehen, der in der Form eines kreisartigen Rohres ausgebildet ist. Der Torsionswelleneingriffsabschnitt 24B ragt zu der Seite der anderen axialen Richtung von dem verbindungselementseitigen Flanschabschnitt 24A vor. Eine verzahnungsförmige Torsionswelleneingriffsverzahnung 24C ist an einer Innenumfangsfläche des Torsionswelleneingriffsabschnittes 24B ausgebildet. Der Endabschnitt 26B an der anderen Seite der Torsionswelle 26 steht mit der Torsionswelleneingriffsverzahnung 24C in Eingriff.
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Das Verbindungselement 24 ist mit einem verbindungselementseitigen Rohrabschnitt 24D versehen, der zu der Seite der einen axialen Richtung von dem verbindungselementseitigen Flanschabschnitt 24A vorragt. Der verbindungselementseitige Rohrabschnitt 24D ist so ausgebildet, dass ein Außendurchmesser seiner in radialer Richtung gesehen Außenseitenfläche zu der Seite der einen axialen Richtung abnimmt. Ein verbindungselementseitiger Kernabschnitt 24F ist an einem Innenumfangsabschnitt des verbindungselementseitigen Rohrabschnittes 24D vorgesehen. Eine verbindungselementseitige Verzahnung/Verkeilung 24E in einer Verzahnungsform (Keilform/Profilform) ist an dem verbindungselementseitigen Kernabschnitt 24F ausgebildet. Die verbindungselementseitige Verzahnung 24E ragt zu der Seite der einen axialen Richtung vor und ein Außenumfangsabschnitt der verbindungselementseitigen Verzahnung 24E steht mit der arretierbasisseitigen Verzahnung 22E der Arretierbasis 22 in Eingriff. Ein Einführloch 24G ist in einem Axialmittenabschnitt des verbindungselementseitigen Kernabschnittes 24F ausgebildet. Der arretierbasisseitige Kernabschnitt 22G der Arretierbasis 22 ist in das Einführloch 24G eingeführt. Die Arretierbasis 22 und das Verbindungselement 24 sind so verbunden, dass sie einstückig drehbar sind, indem der arretierbasisseitige Kernabschnitt 22G der Arretierbasis 22 in das Einführloch 24G des verbindungselementseitigen Kernabschnittes 24F eingeführt ist und die verbindungselementseitige Verzahnung 24E mit der arretierbasisseitigen Verzahnung 22E in Eingriff steht. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der distale Endabschnitt des arretierbasisseitigen Kernabschnittes 22G der Arretierbasis 22 so verstemmt (abgeflacht), dass die Verbindung der Arretierbasis 22 mit dem Verbindungselement 24 nicht außer Eingriff gelangt.
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Das Verbindungselement 24 ist des Weiteren mit einer Vielzahl an verbindungselementseitigen Eingriffszähnen 24H versehen, die als Eingriffszähne und als zweite Eingriffszähne dienen. Die verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H ragen zu der in radialer Richtung gesehen Außenseite und der Seite der einen axialen Richtung von dem verbindungselementseitigen Rohrabschnitt 24D und dem verbindungselementseitigen Flanschabschnitt 24A vor und sind unter einem vorbestimmten Abstand in der Umfangsrichtung angeordnet. In dem Zustand, bei dem die Arretierbasis 22 und das Verbindungselement 24 verbunden sind, sind die verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H und die arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F an übereinstimmenden Positionen (passenden Positionen) in der Umfangsrichtung angeordnet. Ein Träger (Schiene, Stange) 38, der als ein Bewegungselement dient, steht mit den verbindungselementseitigen Eingriffszähnen 24H und den arretierbasisseitigen Eingriffszähnen 22F in Eingriff. Der Träger 38 ist in einer Stangenform aus einem Material ausgebildet, das weicher als die Arretierbasis 22 und das Verbindungselement 24 ist (beispielsweise synthetischer Kunststoff). Der Träger 38 ist im Inneren eines Rohres angeordnet, das in den Zeichnungen nicht gezeigt ist. Zum Zeitpunkt eines Fahrzeugnotfalls wird der Träger 38 im Inneren des Rohres und im Inneren der Abdeckplatte 30 (im Inneren des Trägerunterbringabschnittes 34) durch einen Druck von einem Gas, das durch einen in den Zeichnungen nicht gezeigten Mikrogasgenerator erzeugt wird, bewegt, und der Träger 38 gelangt mit den verbindungselementseitigen Eingriffszähnen 24H und den arretierbasisseitigen Eingriffszähnen 22F in Eingriff. Als ein Ergebnis werden die Arretierbasis 22 und das Verbindungselement 24 zu der Seite der einen Umfangsrichtung (die durch den Pfeil C gezeigte Seite) gedreht, und die Spule 14, die mit der Arretierbasis 22 und dem Verbindungselement 24 über die Torsionswelle 26 verbunden ist, wird in der Aufwickelrichtung gedreht.
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Nachstehend sind die Einzelheiten des Aufbaus der arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F der Arretierbasis 22 und der verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H des Verbindungselementes 24 beschrieben, die Hauptabschnitte des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind.
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2 zeigt eine Seitenansicht der Arretierbasis 22 und des Verbindungselementes 24, bei der die Dickenmaße (die Maße in der Umfangsrichtung) der arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F der Arretierbasis 22 und der verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H des Verbindungselementes 24 übertrieben dargestellt sind (d.h. die Dicken sind dicker dargestellt). Wie dies in 2 gezeigt ist, ist jeder arretierbasisseitige Eingriffszahn 22F und jeder verbindungselementseitige Eingriffszahn 24H um eine zweiteilende Linie L1 symmetrisch, die den arretierbasisseitigen Eingriffszahn 22F und den verbindungselementseitigen Eingriffszahn 24H in der axialen Richtung zwischen dem arretierbasisseitigen Flanschabschnitt 22A und dem verbindungselementseitigen Flanschabschnitt 24A halbiert.
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Wie dies in den 3 und 4 in einer Schnittansicht gezeigt ist, die entlang einer Ebene geschnitten ist, die die Drehmitte der Arretierbasis 22 und eine Radialrichtungslinie L2 schneidet, die durch die Zahnspitzen 22F1 der arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F tritt (die in 4 gezeigte Schnittansicht), erstreckt sich eine Fläche 22S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite von jedem arretierbasisseitigen Eingriffszahn 22F (die Fläche an der Seite, die zu der Herausziehrichtung der Spule 14 gewandt ist) parallel zu der axialen Richtung. In dieser Schnittansicht ist außerdem eine Fläche 22S2 an einer Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F (die Fläche an der Seite, die in die Aufwickelrichtung der Spule 14 weist) zu der anderen Umfangsrichtungsseite hin zu der anderen Axialrichtungsseite abgewinkelt. Daher nimmt ein Dickenmaß B des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F zu der Seite der anderen axialen Richtung stetig ab. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nimmt, da die Fläche 22S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F und die Fläche 22S2 an der einen Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F wie vorstehend beschrieben in einem Abschnitt von der Zahnbasis 22F2 zu der Zahnspitze 22F1 des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F spezifiziert sind, das Dickenmaß B des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F in diesem Abschnitt zu der Seite der anderen axialen Richtung stetig ab.
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Da wie vorstehend beschrieben die arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F und die verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H so ausgebildet sind, dass sie um die zweiteilende Linie L1 symmetrisch sind (sh. 2), sind die Strukturen für jeden verbindungselementseitigen Eingriffszahn 24H nicht beschrieben. Die Fläche 22S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F und die Fläche 22S2 an der einen Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F entsprechen einer Fläche 24S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite des verbindungselementseitigen Eingriffszahns 24H und einer Fläche 24S2 an der einen Umfangsrichtungsseite des verbindungselementseitigen Eingriffszahns 24H.
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Wie dies in 5 gezeigt ist, liegen in dem Zustand, bei dem die Arretierbasis 22 und das Verbindungselement 24 verbunden sind, eine Endfläche 22S3 an der Seite der anderen axialen Richtung des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F und eine Endfläche 24S3 an der Seite der einen axialen Richtung des verbindungselementseitigen Eingriffszahns 24H aneinander an.
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Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels
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Nachstehend ist der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
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Gemäß der Gurtaufwickelvorrichtung 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels von 1 wird, wenn die Arretierklaue 28 mit den Sperrzähnen des Sperrloches 30B während einer Kollision des Fahrzeugs in Zahneingriff gelangt, wobei dies ein Modus zum Zeitpunkt des Fahrzeugnotfalls ist, eine Drehung der Arretierbasis 22 in der Herausziehrichtung (die zu dem Pfeil C entgegengesetzte Richtung) begrenzt.
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Wenn der in den Zeichnungen nicht gezeigte Mikrogasgenerator während der Kollision des Fahrzeugs aktiviert (betätigt) wird, wird durch den Mikrogasgenerator erzeugtes unter hohem Druck stehendes Gas sofort in das Rohr geliefert, in dem der Träger 38 angeordnet ist. Der Träger 38 wird durch den Druck dieses Gases bewegt und bewegt sich über die Außenumfangsfläche des arretierbasisseitigen Rohrabschnittes 22D der Arretierbasis 22 und die Außenumfangsfläche des verbindungselementseitigen Rohrabschnittes 24D des Verbindungselementes 24.
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Wenn der Träger 38 über die Außenumfangsfläche des arretierbasisseitigen Rohrabschnittes 22D der Arretierbasis 22 und die Außenumfangsfläche des verbindungselementseitigen Rohrabschnittes 24D des Verbindungselementes 24 tritt, verbeißen sich die arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F der Arretierbasis 22 und die verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H des Verbindungselementes 24 in den Träger 38, wobei Abschnitte des Trägers 38 verformt werden. Somit kann eine kinetische Energie des Trägers 38 zu der Arretierbasis 22 und dem Verbindungselement 24 übertragen werden.
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Wenn der Träger sich in dem Zustand bewegt, bei dem die arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F der Arretierbasis 22 und die verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H des Verbindungselementes 24 in den Träger 38 verbissen haben, wie dies in 5 gezeigt ist, drückt ein Abschnitt des Trägers 38 die Fläche 22S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F und die Fläche 24S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite des verbindungselementseitigen Eingriffszahns 24H zu der einen Umfangsrichtungsseite. Als ein Ergebnis drehen sich das Verbindungselement 24 und die Arretierbasis 22 in der Aufwickelrichtung (die Richtung des Pfeils C) zusammen mit der Spule 14. Folglich wird der Gurt 16 auf dem Aufwickelabschnitt 14B der Spule 14 aufgewickelt und eine Haltekraft (Zurückhaltekraft) an dem Fahrzeuginsassen von dem Gurt 16 wird erhöht.
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In dem Zustand, bei dem die Drehung der Arretierbasis 22 in der Herausziehrichtung begrenzt ist, wie dies in 1 gezeigt ist, verdreht sich die Torsionswelle 26 (verformt sie sich), wenn der Körper des Fahrzeuginsassen an dem Gurt 16 zieht und eine Drehkraft an der Spule 14 in der Herausziehrichtung, die durch diese Zugkraft bewirkt wird, größer als eine Torsionswiderstandslast (Verformungswiderstandslast) der Torsionswelle 26 ist. Daher wird die Drehung der Spule 14 in der Herausziehrichtung durch das Verdrehen der Torsionswelle 26 toleriert, und das Herausziehen des Gurtes 16 von der Spule 14 wird toleriert. Somit wird Energie (kinetische Energie des Fahrzeuginsassen), die dem Betrag des Herausziehens des Gurtes 16 von der Spule 14 entspricht, durch die Verformung der Torsionswelle 26 absorbiert.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel nimmt, wie dies in 5 gezeigt ist, das Dickenmaß B von jedem arretierbasisseitigen Eingriffszahn 22F zu der Seite der anderen axialen Richtung hin stetig ab, und das Dickenmaß B von jedem verbindungselementseitigen Eingriffszahn 24H nimmt zu der Seite der einen axialen Richtung stetig ab. Daher kann ein Verbeißvolumen in den Träger 38 eines Abschnittes an der Seite der anderen axialen Richtung des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F geringer gestaltet werden, und ein Verbeißvolumen in den Träger 38 eines Abschnittes an der Seite der einen axialen Richtung des verbindungselementseitigen Eingriffszahns 24H kann geringer gestaltet werden. Daher kann der Widerstand, wenn der Träger 38 mit den arretierbasisseitigen Eingriffszähnen 22F und den verbindungselementseitigen Eingriffszähnen 24H in Eingriff steht, reduziert werden; und die kinetische Energie des Trägers 38 kann in effizienter Weise zu dem Verbindungselement 24 und der Arretierbasis 22 übertragen werden. Somit kann eine Verringerung bei der Drehkraft der Spule 14 verhindert werden, wenn der Gurt 16 auf den Aufwickelabschnitt 14B der Spule 14 aufgewickelt wird. Demgemäß kann die Abgabeleistung des Mikrogasgenerators reduziert werden, und die Wand des Rohres, in das das Gas von dem Mikrogasgenerator geliefert wird, kann dünner gestaltet werden. Folglich kann der Körper der Gurtaufwickelvorrichtung 10 eine geringere Größe haben und die Kosten können gesenkt werden.
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Das Dickenmaß B von jedem arretierbasisseitigen Eingriffszahn 22F ist so spezifiziert, dass es zu seiner Seite hin zunimmt, an der der arretierbasisseitige Flanschabschnitt 22A angeordnet ist, und das Dickenmaß B von jedem verbindungselementseitigen Eingriffszahn 24H ist so spezifiziert, dass es zu seiner Seite hin zunimmt, an der der verbindungselementseitige Flanschabschnitt 24A angeordnet ist. Daher können die Spannungen, die an den Grenzen zwischen den arretierbasisseitigen Eingriffszähnen 22F und dem arretierbasisseitigen Flanschabschnitt 22H erzeugt werden, und die Spannungen, die an den Grenzen zwischen den verbindungselementseitigen Eingriffszähnen 24H und dem verbindungselementseitigen Flanschabschnitt 24A erzeugt werden, moderat gestaltet werden, obwohl der Widerstand reduziert ist, wenn der Träger 38 mit den arretierbasisseitigen Eingriffszähnen 22F und den verbindungselementseitigen Eingriffszähnen 24H in Eingriff steht.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Fläche 22S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite von jedem arretierbasisseitigen Eingriffszahn 22F und die Fläche 24S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite von jedem verbindungselementseitigen Eingriffszahn 24H parallel zu der axialen Richtung. Daher können die Fläche 22S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F und die Fläche 24S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite des verbindungselementseitigen Eingriffszahns 24H der Bewegungsrichtung des Trägers 38 im Wesentlichen senkrecht gegenüberstehen. Somit kann eine Verringerung bei der Übertragungseffizienz der kinetischen Energie von dem Träger 38 zu der Arretierbasis 22 und dem Verbindungselement 24 noch weiter (noch besser) vermieden werden.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind jeder arretierbasisseitige Eingriffszahn 22F und verbindungselementseitiger Eingriffszahn 24H so ausgebildet, dass sie symmetrisch um die zweiteilende Linie L1 sind, die den arretierbasisseitigen Eingriffszahn 22F und den verbindungselementseitigen Eingriffszahn 24H in der axialen Richtung zwischen dem arretierbasisseitigen Flanschabschnitt 22H und dem verbindungselementseitigen Flanschabschnitt 24A in zwei Hälften teilen. Gemäß diesem Aufbau kann die Bewegung des Trägers 38 in der axialen Richtung unterdrückt werden, wenn der Träger 38 mit den Eingriffszähnen (die arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F und die verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H) in Eingriff steht. Daher kann eine Reibung verhindert oder reduziert werden, die durch einen Kontakt zwischen dem Träger 38 und den Flanschabschnitt 22A und 24A bewirkt wird. Darüber hinaus kann die Reibung verhindert oder reduziert werden, die durch einen Kontakt der Flanschabschnitte mit der Abdeckplatte 30 und der Fußplatte 12B des Rahmens 12 als ein Ergebnis der Bewegung des Trägers 38 bewirkt wird.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem die Fläche 22S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite von jedem arretierbasisseitigen Eingriffszahn 22F und die Fläche 24S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite von jedem verbindungselementseitigen Eingriffszahn 24H sich parallel zu der axialen Richtung erstrecken, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist es, wie dies in 6 gezeigt ist, ausreichend, dass ein Neigungswinkel θ1 relativ zu der axialen Richtung der Flächen 22S1 und 24S1 an der anderen Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F und des verbindungselementseitigen Eingriffszahns 24H so spezifiziert ist, dass er kleiner ist als ein Neigungswinkel θ2 relativ zu der axialen Richtung der Flächen 22S2 und 24S2 an der einen Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F und des verbindungselementseitigen Eingriffszahns 24H. Als Folge dieser Spezifikation können die Spannungen moderat gestaltet werden, die an den Grenzen zwischen den arretierbasisseitigen Eingriffszähnen 22F und dem arretierbasisseitigen Flanschabschnitt 22A und an den Grenzen zwischen den verbindungselementseitigen Eingriffszähnen 24H und dem verbindungselementseitigen Flanschabschnitt 24A erzeugt werden, und der Widerstand kann reduziert werden, wenn der Träger 38 mit den arretierbasisseitigen Eingriffszähnen 22F und den verbindungselementseitigen Eingriffszähnen 24H in Eingriff steht. Wie dies in 7 gezeigt ist, ist ein Aufbau möglich, bei dem die Flächen 22S2 und 24S2 an der einen Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F und des verbindungselementseitigen Eingriffszahns 22H in Vertiefungsformen hohl gestaltet sind, indem Abschnitte an der einen Umfangsrichtungsseite des arretierbasisseitigen Eingriffszahns 22F und des verbindungselementseitigen Eingriffszahns 24H in Löffel- oder Schaufelformen weggeschnitten sind. Auch gemäß diesem Aufbau können die Spannungen moderat gestaltet werden, die an den Grenzen zwischen den arretierbasisseitigen Eingriffszähnen 22F und dem arretierbasisseitigen Flanschabschnitt 22A und an den Grenzen zwischen den verbindungselementseitigen Eingriffszähnen 24H und dem verbindungselementseitigen Flanschabschnitt 24A erzeugt werden, und der Widerstand kann reduziert werden, wenn der Träger 38 mit den arretierbasisseitigen Eingriffszähnen 22F und den verbindungselementseitigen Eingriffszähnen 24H in Eingriff steht. Obwohl in den 6 und 7 lediglich die arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F der Arretierbasis 22 gezeigt sind, sind die verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H des Verbindungselementes 24, die in diesen Zeichnungen nicht dargestellt sind, ähnlich wie die arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F aufgebaut.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Beispiel beschrieben, bei dem die vielen Zähne, mit denen der Träger 38 in Eingriff steht (die arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F und die verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H), an sowohl der Arretierbasis 22 als auch dem Verbindungselement 24 vorgesehen sind, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist ein Aufbau möglich, bei dem die verbindungselementseitigen Eingriffszähne 24H an dem Verbindungselement 24 nicht vorgesehen sind, und ein Aufbau ist möglich, bei dem die arretierbasisseitigen Eingriffszähne 22F an der Arretierbasis 22 nicht vorgesehen sind.
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Vorstehend ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Beschreibung beschränkt und es ist offensichtlich, dass verschiedene Abwandlungen über jene Beschreibung hinaus innerhalb des technischen Umfangs ausgeführt werden können, der von dem Umfang der vorliegenden Erfindung nicht abweicht.
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Auf die Offenbarung der japanischen Patentanmeldung
JP 2016-115595 wird hierbei in seiner Gänze Bezug genommen.
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Sämtliche Dokumente, Patentanmeldungen und technische Normen, die in der vorliegenden Beschreibung erwähnt sind, sind als Bezugsquellen in dem gleichen Ausmaß aufgenommen, als wenn das jeweilige einzelne Dokument, die jeweilige einzelne Patentanmeldung oder die jeweilige einzelne Norm spezifisch und individuell als Bezugsquelle aufgenommen worden wäre.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014500178 [0002]
- JP 2016115595 [0049]
