DE19503150A1

DE19503150A1 - Einen Gurtstraffer aufweisende Sicherheitsgurtanordnung in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE19503150A1
Application number: DE19503150A
Authority: DE
Inventors: Robert Kopetzky; Robert Wittmann; Georg Bannert; Martin Wifling; Thomas Kempfle; Ulrich Diepold; Andreas Wengert; Christian Husung
Original assignee: Takata Europe Vehicle Safety Technology GmbH; Takata Europe GmbH
Current assignee: Takata Europe Vehicle Safety Technology GmbH; Takata Europe GmbH
Priority date: 1995-02-01
Filing date: 1995-02-01
Publication date: 1996-08-08
Also published as: EP0729868A3; EP0729868B1; EP0729868A2; US5743480A; ATE200257T1; DE59606686D1; EP0729868B9

Description

Die Erfindung betrifft eine einen Gurtstraffer aufweisende Sicherheitsgurtanordnung in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, 7 und 15.

Aus den Fig. 9 und 10 der EP 0 581 288 A1 ist bereits ein Gurtstraffer für eine derartige Sicherheitsgurtanordnung be kannt. Das Zugband bildet dabei zwischen der Umfangswand des Bandlaufraumes und dem Umfang der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle einen sich im wesentlichen über 180° erstreckenden Bogen, der auf der konkaven Seite bei einer unfallbedingten Beschleunigung von einem Druckgas beauf schlagt wird, wodurch entsprechend der frei durchhängenden effektiven Fläche des Zugbandes eine entsprechende Kraft auf das Band in Umfangsrichtung ausgeübt wird, die an der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle, auf die es teilweise auf gewickelt ist, ein entsprechendes Drehmoment erzeugt, so daß die Antriebswelle bzw. Antriebsrolle entsprechend in Umlauf versetzt wird. Aufgrund einer bei einer unfallbedingten Beschleunigung einrückenden Kupplung wird so das Drehmoment auf die Gurtaufwickelrolle in Einziehrichtung übertragen.

Die Dimensionierung der einzelnen Bauelemente soll hierbei so sein, daß eine Mindest-Strafflänge des Gurtes von 140 mm erzielt wird. Bevorzugt soll jedoch noch ein eine gewisse zusätzliche Einzugslänge zur Verfügung stehen, so daß der Gurt durch den Gurtstraffer z. B. um maximal 205 mm eingezo gen bzw. gestrafft werden kann.

Nach dieser Straffung fällt im allgemeinen der durch die pyrotechnische Ladung nur kurzzeitig erzeugte Druck ab, worauf durch das vom in den Sicherheitsgurt hineinfallenden Fahrzeuginsassen bewirkte Ausziehen des Gurtes die Feststell anordnung auslöst und der Fahrzeuginsasse vom nunmehr ge strafften Gurt sicher festgehalten wird.

Ein besonders wichtiger Aspekt bei derartigen Gurtstraffern besteht darin, die zwischen der Drehmomenterzeugungsvorrich tung und der Antriebsachse der Gurtaufwickelrolle erforder liche Kupplung möglichst raumsparend, aber dennoch äußerst betriebssicher aufzubauen und unterzubringen. Ein Beispiel für eine derartige Kupplung ist der DE-A-44 32 593 zu entneh men und wird weiter unten anhand von Fig. 1 beschrieben.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, weitere vorteilhafte Sicherheitsgurtanordnungen mit Gurtstraffer der eingangs genannten Gattung anzugeben. Insbesondere sollen derartige einen Gurtstraffer aufweisende Sicherheitsgurt anordnungen vorgeschlagen werden, bei denen die Kupplung zwischen der Drehmomenterzeugungsvorrichtung und der Gurtauf wickelrolle platzsparend und betriebssicher untergebracht sowie einfach aufgebaut ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der kennzeichnen den Teile der Patentansprüche 1, 7 und 15 vorgesehen.

Die Ausführungsformen nach den Patentansprüchen 1 und 7 brin gen den Vorteil, daß die Kupplung radial innerhalb der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle der Drehmomenterzeugungsvor richtung und damit äußerst platzsparend untergebracht ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung ist dabei gleich wohl äußerste Betriebssicherheit gewährleistet.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 15 kann die Kupplung in axialer Richtung platzsparend und gleichwohl sehr betriebssicher untergebracht werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind durch die Patentansprüche 2 bis 6, 8 bis 14 und 16 bis 18 gekennzeichnet.

Der Offenbarungsinhalt der DE-A-44 32 593, DE-A-44 32 594 und DE-A-44 44 775 wird hiermit durch Bezugnahme auch zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gemacht, weil sich die hier beschriebenen Kupplungen für die dort offen barten Sicherheitsgurtanordnungen besonders gut eignen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine den Ausgangspunkt für die vorliegende Erfin dung bildende, einen mit einer zündbaren, pyrotechnischen Ladung arbeitenden Gurtstraffer aufweisende Sicherheitsgurtanordnung in perspektivi scher Explosionsdarstellung,

Fig. 2 eine etwas vergrößerte perspektivische Darstellung des gleichen Gurtstraffers in zusammengebautem Zustand in perspektivischer Ansicht von der entgegengesetzten Seite wie in Fig. 1,

Fig. 3 eine mehr von der Seite des Zusatzantriebs her gesehene perspektivische Ansicht des gleichen Gegen standes, wobei jedoch zum Zwecke der Veranschau lichung die eine stirnseitige Abdeckung des Band laufraumes und die Rückzugsfederanordnung fortge lassen sind, und zwar in der Ausgangsposition unmit telbar nach dem Beginn der Zündung der pyrotechni schen Ladung,

Fig. 4 eine entsprechende Ansicht wie Fig. 3, jedoch während eines bereits in Gang befindlichen Gurt straffvorganges,

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines Zusatzantriebes mit nur einem flexiblen Zugband,

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht analog Fig. 5 einer weiteren Ausführungsform mit zwei flexiblen Zugbändern,

Fig. 7 eine aufgeschnittene perspektivische Darstellung der Antriebsrolle eines erfindungsgemäßen Gurt straffers mit einem Kupplungshohlraum und darin angeordneter Kupplung,

Fig. 8 eine entsprechende Ansicht wie die Fig. 7, wobei jedoch ausschließlich die aufgeschnittene Antriebs rolle wiedergegeben und die um sie herum bzw. in ihr vorgesehenen Bauelemente weggelassen sind,

Fig. 9 eine zu Fig. 8 analoge Ansicht, jedoch - statt wie in Fig. 6 schräg von oben - schräg von unten gesehen,

Fig. 10 einen schematischen Schnitt nach Linie X-X in Fig. 9,

Fig. 11 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Drehmomenterzeu gungsvorrichtung eines erfindungsgemäßen Gurtstraf fers mit integrierter Kupplung,

Fig. 12 eine schematische perspektivische Ansicht einer Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 11,

Fig. 13 eine teilweise aufgebrochene perspektivische Dar stellung einer dritten Ausführungsform der erfin dungsgemäßen einen Gurtstraffer aufweisenden Sicher heitsgurtanordnung mit axial zur Antriebsrolle ver setzter Kupplung und

Fig. 14 eine schematische Stirnansicht der in Fig. 13 darge stellten Kupplung in Richtung der Drehmomenterzeu gungsvorrichtung.

Nach den Fig. 1 und 2 besitzt eine Sicherheitsgurtanordnung einen beispielsweise im Bodenbereich eines Fahrgastraumes am Fahrzeugchassis 40 zu befestigenden Halter 11, an dem um eine zentrale Achse 38 drehbar eine Gurtaufwickelrolle 12 angebracht ist, auf die ein Sicherheitsgurt 13 aufgewickelt ist, der sich in der in Fig. 1 nur gestrichelt angedeuteten Weise über ein Gurtschloß 39 und z. B. ein Drahtseil 13′ zu einer anderen Stelle des Fahrzeugchassis 40 erstreckt, wobei sich der Sicherheitsgurt 13 in üblicher Weise an den nicht dargestellten Körper eines Fahrzeuginsassen anlegt. Weiter ist rechts oben in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet, daß der Sicherheitsgurt 13 auch Bestandteil einer Dreipunkt-Gurt anordnung sein kann.

An der einen Stirnseite der Gurtaufwickelrolle 12 befindet sich eine übliche Rückzugsfederanordnung 14, in der eine nicht dargestellte Rückzugsfeder vorgesehen ist, die auf die Gurtaufwickelrolle 12 ein leichtes Gurt-Einzugsdrehmoment ausübt, so daß der vom Fahrzeuginsassen ausgezogene und ange legte Sicherheitsgurt sich soweit auf die Gurtaufwickelrolle 12 aufrollt, daß er locker am Körper des Fahrzeuginsassen an liegt. Weiter ist insbesondere zwischen dem Halter 11 und der Gurtaufwickelrolle 12 eine übliche und nicht dargestell te Gurtauszugssperre vorgesehen, welche bei einem plötz lichen Anziehen des Sicherheitsgurtes 13 oder bei unfall bedingten Beschleunigungen wirksam wird und die Gurtauf wickelrolle 12 in der dann vorliegenden Aus- bzw. Einzugs position festlegt, so daß ein Ausziehen des Sicherheits gurtes 13 an dieser Position verhindert ist.

Die Rückzugsfederanordnung kann auch an der in den Fig. 1 und 2 mit 14′ bezeichneten Stirnseite der Gurtaufwickelrolle 12 bzw. des Halters 11 vorgesehen sein, wozu sich eine in Fig. 1 angedeutete Innenwelle 41 drehbar durch entsprechende zentrale Bohrungen eines im folgenden zu beschreibenden Zusatzantriebs 15 und einer Kupplung 20 zur Gurtaufwickel rolle 12 erstrecken muß und mit dieser drehfest verbunden ist. Die Anordnung der Rückzugsfederanordnung bei 14′ hat den Vorteil, daß sowohl der normale Federantrieb als auch der Zusatzantrieb der Gurtaufwickelrolle 12 von der gleichen Stirnseite her erfolgen.

Nach den Fig. 1 und 2 sind zwischen der bevorzugt bei 14′ angeordneten Rückzugsfederanordnung und dem Halter 11 bzw. der Gurtaufwickelrolle 12 ein Zusatzantrieb 15 und eine Kupplung 20 angeordnet.

Nach Fig. 1 und 3 enthält der Zusatzantrieb 15 eine Dreh momenterzeugungsvorrichtung 18, welche eine mit der Dreh achse 38 der Gurtaufwickelrolle 12 koaxiale Antriebswelle 19 umfaßt, auf der konzentrisch eine Antriebsrolle 22 drehfest befestigt ist. Auf die Antriebsrolle 22 sind in der Ansicht der Fig. 1, 3 entgegen dem Uhrzeigersinn übereinander zwei aus Federstahlblech von etwa 0,2 mm Dicke bestehende Zugbän der 21 aufgewickelt, die an Befestigungsstellen 25 am Umfang der Antriebsrolle 22 drehfest mit dieser verbunden sind.

In der in Fig. 1, 3 dargestellten Ausgangsposition sind jeweils drei bis vier Lagen eines jeden Zugbandes 21 auf die Antriebsrolle 22 aufgewickelt. Danach erstreckt sich jedes Zugband 21 bogenförmig durch jeweils einen von zwei die Antriebsrolle 22 umgebenden Bandlaufräumen 23 zu jeweils einer Befestigungsstelle 26 am die Umfangswand 30 der Band laufräume 23 umgebenden Gehäuses 24.

Der bogenförmig ausgebildete Teil der Zugbänder 21 liegt mit seiner konkaven Fläche in der aus Fig. 3 ersichtlichen Aus gangsposition des Gurtstraffers an in radialer Richtung ge krümmt ausgebildeten Dichtwänden 29 an, die mit dem Gehäuse 24 einstückig ausgebildet sind und sich sichelförmig im wesentlichen radial nach innen zu den auf die Antriebsrolle 22 aufgewickelten Lagen der Zugbänder 21 erstrecken und dort jeweils eine sich verjüngende Dichtlippe 31 bilden, die eine Dichtverbindung mit den aufgewickelten Zugbändern 21 gewähr leistet.

Im Bereich der Dichtlippen 31 sind zwischen jeder Dichtwand 29 und dem daraufliegenden Zugband 21 stabförmige Dichtele mente 32 angeordnet, welche sich über die gesamte Tiefe der im wesentlichen ebene Stirnwände 51, 52 aufweisenden Band laufräume 23 erstrecken. Während die der Gurtaufwickelrolle 12 zugewandte ebene Stirnwand 51, die eine zentrale Durch gangsbohrung 67 besitzt, ebenso wie die Umfangswand 30 einen festen Bestandteil des Gehäuses 24 der Drehmomenterzeugungs vorrichtung 18 bildet, befindet sich die axial gegenüberlie gende Stirnwand 52 nach Fig. 1 an einem Deckel 53, der auf die offene Seite des Gehäuses 24 aufsetzbar sowie an ihm befestigbar ist und eine zentrale Bohrung 54 für den Durch gang der Innenwelle 41 zur Rückzugsfederanordnung 14′ aufweist. Die Breite der Zugbänder 21 ist so groß, daß sie dichtend und gleitend an den Stirnwänden 51, 52 anliegen und so die Bandlaufräume 23 in zwei durch die Zugbänder 21 gegeneinander abgedichtete Teilräume 23′, 23′′ unterteilen.

Im Bereich der an der Umfangswand 30 befindlichen Wurzeln der Dichtwände 29 münden auf der konvexen Seite der Dicht wände 29 Verzweigungsleitungen 27 bzw. 28, die von einem gemeinsamen Druckraum 17 ausgehen, der von einer Druckquelle 16 beaufschlagbar ist. Die Druckquelle 16 ist über eine in Fig. 3 gestrichelt angedeutete Steuerleitung 42 mit einem ebenfalls nur gestrichelt angedeuteten Beschleunigungssensor 43 verbunden, der bei einer unfallbedingten Fahrzeugbeschleu nigung eine pyrotechnische Ladung in der Druckquelle 16 zün det, so daß im Druckraum 17 schlagartig ein Druck aufgebaut werden kann. Auf der konkaven Seite der Dichtwände 29 sind zur umgebenden Atmosphäre führende Entlüftungsöffnungen 37 vorgesehen, die beim Auslösen des Zusatzantriebes 15 einen übermäßigen Druckaufbau in den Teilräumen 23′′ verhindern.

Die Verzweigungsleitungen 27, 28 münden derart an den Band laufräumen 23, daß sie die sich am Umfang der Bandlaufräume 23 quer über die Mündung der Verzweigungsleitungen 27, 28 erstreckenden Zugbänder 21 mit Druck beaufschlagen können.

Auf diese Weise treibt die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 bei Zündung der pyrotechnischen Ladung 16 die Antriebs welle 19, die zur Aufnahme der Innenwelle 41 hohl ausgebil det ist, in Gurtaufwickelrichtung an.

Zwischen dem Zusatzantrieb 15 mit der Drehmomenterzeugungs vorrichtung 18 und der Gurtaufwickelrolle 12 ist eine im fol genden anhand Fig. 1 beschriebene Kupplung 20 vorgesehen, die normalerweise ausgerückt ist, um ein ungehindertes Zusam menspiel zwischen der Rückzugsfederanordnung 14′ und der Gurtaufwickelrolle 12 über die Innenwelle 41 zu gewähr leisten. Erst dann, wenn eine unfallbedingte Beschleunigung auftritt und die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 den Gurt 13 schlagartig straffen soll, muß die Kupplung 20 einrücken, um das von der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 erzeugte Drehmoment auf die Gurtaufwickelrolle 12 übertragen zu kön nen.

Nach Fig. 1 ist die Antriebsrolle 22 an ihrer von der Dreh momenterzeugungsvorrichtung 18 axial abgewandten Seite mit axial oder radial vorspringenden Keilnocken 55 versehen, welche in dazu komplementäre Umfangsschlitze 56 am Außenrand einer zentralen Bohrung einer Kupplungsscheibe 44 derart eingreifen, daß in Umfangsrichtung zwar ein bestimmtes Spiel zwischen den Keilnocken 55 und den Umfangsberandungen der Umfangsschlitze 56 besteht, daß jedoch die Antriebsrolle 22 nach Überwindung dieses Spiels die Kupplungsscheibe 44 zu einer Drehbewegung mitnimmt.

Auf ihrem Außenumfang weist die Kupplungsscheibe 44 nach Fig. 1 radial nach außen vorspringende und über ihren Umfang verteilte Haltenocken 50 auf, die hinter vom Kupplungsgehäu se 58 radial nach innen in den Aufnahmehohlraum 60 für die Kupplungsscheibe 44 vorspringende Gegennocken 57 greifen, derart, daß die von der Stirnseite der Antriebsrolle 22 oder eines an ihr befestigten Zwischenstückes in Richtung der Gurtaufwickelrolle 12 vorgeschobene Kupplungsscheibe 44 radial außen zunächst von den Gegennocken 57 gegen eine Axialverschiebung festgehalten wird. Die aus federndem Material, insbesondere Federstahl bestehende Kupplungs scheibe 44 ist dabei federnd konisch verformt.

Nach Fig. 1 besitzt die Kupplungsscheibe 44 in ihrem radial äußeren Bereich, jedoch radial innen von den Haltenocken 50 Eingriffsausnehmungen 45, die über den Umfang gleichmäßig verteilt sind. Diesen Eingriffsausnehmungen 45 sind an der der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 axial zugewandten Stirnführungsscheibe 47 der Gurtaufwickelrolle 12 axial vorstehende Eingriffsnocken 46 zugeordnet, die jedoch in der Position der Kupplungsscheibe 44, wo ihre Haltenocken 50 axial an den Gegennocken 57 anliegen, außer Eingriff mit den Eingriffsausnehmungen 45 sind.

Aufgrund der beschriebenen Anordnung befindet sich die Kupp lungsscheibe 44 normalerweise in der ausgerückten Position, so daß die Gurtaufwickelrolle 12 sich ungehindert von der Antriebsrolle 22 frei drehen kann und nur mit der Rückzugs federanordnung 14′ über die Innenwelle 41 zusammenwirkt, die sich durch die Bohrung 67 erstreckt.

Um die Kupplung 20 einzurücken, ist nach Fig. 1 neben der Kupplungsscheibe 44 im Kupplungsgehäuse 58 eine Verschiebe ausnehmung 49 angeordnet, die im wesentlichen tangential zur Kupplungsscheibe 44 verläuft. In der Verschiebeausnehmung 49 ist ein ebenfalls tangential verlaufender und in der Ver schiebeausnehmung 49 tangential zur Kupplungsscheibe 44 verschiebbarer Schieber 48 angeordnet.

Der Schieber 48 weist oben eine Betätigungsstange 48′′ und unten einen erweiterten Kolbenbereich 48′ mit einer abbrech baren Ventilwand 59 auf. Unterhalb der unteren Stirnseite des Kolbenbereiches 48′ befindet sich die pyrotechnische La dung 16. Von der Verschiebeausnehmung 49 zweigt in Richtung der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 ein Druckkanal 61 ab, der mit dem Druckraum 17 in Strömungsverbindung steht.

Bei in der Ausgangsposition befindlichem Schieber 48 ver sperrt der Kolbenbereich 48′ die Verbindung zwischen der pyrotechnischen Ladung 16 und dem Druckkanal 61.

Im oberen Bereich radial gegenüber der Kupplungsscheibe 44 besitzt die Betätigungsstange 48′′ des Schiebers 48 einen in Richtung auf die Kupplungsscheibe 44 vorspringenden Anschlag 62, der mit einem am Umfang der Kupplungsscheibe 44 vorge sehenen Gegenanschlag 63 derart in Eingriff steht, daß bei einem Verschieben des Schiebers 48 nach oben die Kupplungs scheibe 44 im Uhrzeigersinn verdreht wird.

Die im allgemeinen zylindrisch ausgebildete pyrotechnische Ladung 16 kann gemäß Fig. 1 auf der der Gurtaufwickelrolle 12 zugewandten Seite der Kupplung 20 parallel zu und unter der Gurtaufwickelrolle 12 angeordnet sein. Wesentlich ist, daß bei Zündung der pyrotechnischen Ladung 16 zunächst nur der Schieber 48 und erst nach Einrücken der Kupplung 20 auch die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 mit Druck beauf schlagt wird.

Die Arbeitsweise des betriebenen Gurtstraffers ist wie folgt:
Wenn der Beschleunigungssensors 43 (Fig. 3) eine unfall bedingte Beschleunigung am Fahrzeug feststellt, löst er über die Steuerleitung 42 die pyrotechnische Ladung 16 aus. Daraufhin beaufschlagt diese zunächst nicht, wie das in den Fig. 3 und 4 aus Veranschaulichungsgründen wiedergegeben ist, die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18, sondern nach Fig. 1 zunächst nur den Kolbenbereich 48′ des Schiebers 48, so daß dieser aus der Ruheposition in die Einkupplungsposi tion verschoben wird und dabei die Kupplungsscheibe 44 zu einer Drehbewegung mitnimmt.

Dadurch verschieben sich die Haltenocken 50 der Kupplungs scheibe 44 in Umfangsrichtung entlang der feststehenden Gegennocken 57, bis diese außer Eingriff miteinander kommen.

Der Verschiebeweg des Schiebers 48 und die Drehbewegung der Kupplungsscheibe 44 sind so berechnet, daß im ersten Stadium der Bewegung die Haltenocken 50 und die Gegennocken 57 außer Eingriff kommen, worauf die Kupplungsscheibe 44 in Richtung der Stirnführungsscheibe 47 schnappt. Hierbei können die Ein griffsnocken 46 in die Eingriffsausnehmungen 45 eingreifen, wenn diese beiden Elemente zufällig axial ausgerichtet sein sollten. Sofern dies noch nicht der Fall sein sollte, legen sich die Stege 69 der Kupplungsscheibe 44 an die Eingriffs nocken 46 an. Nunmehr wird die Kupplungsscheibe 44 in einem zweiten Stadium der Bewegung des Schiebers 48 weitergedreht, bis schließlich die Eingriffsausnehmungen 45 über die Ein griffsnocken 46 schnappen.

Die Umfangsschlitze 56 müssen eine die beiden Bewegungssta dien ermöglichende Drehung der Kupplungsscheibe 44 relativ zur Antriebsrolle 22 bzw. den Keilnocken 55 zulassen.

Aufgrund der beschriebenen Ausbildung der Kupplung 20 mit zahlreichen über den Umfang verteilten Eingriffsausnehmungen 45 und Eingriffsnocken 46 wird dem Erfordernis der Übertra gung erheblicher Drehmomente über die Kupplung 20 Rechnung getragen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 erstreckt sich das flexible Zugband 21 mit dem gleichen Krümmungssinn, den es auf der Antriebsrolle 22 aufweist, durch den Bandlaufraum 23 zur radial der Antriebsrolle 22 gegenüberliegenden, vorzugs weise zur Antriebswelle 19 konzentrischen Umfangswand 30, wo es im Bereich der Mündung einer Explosionsdruck-Zuleitung 27′ im Bandlaufraum 23 bei 26 am Gehäuse 24 befestigt ist.

Zwischen dem Gehäuse 24 und dem Umfang der Antriebsrolle 22 bzw. des darauf aufgewickelten Zugbandes 21 erstreckt sich im wesentlichen parallel zu der Zuleitung 27′ und nahe dieser eine Dichtwand 29 zum Umfang der Antriebsrolle 22, wo eine Dichtlippe 29′ vorgesehen ist, die am aufgewickelten Zugband 21 dichtend anliegt. Auf diese Weise werden die Teilräume 23′, 23′′ druckmäßig voneinander entkoppelt. Am in Ausbreitungsrichtung des flexiblen Zugbandes 21 peripheren Ende des Bandlaufraums 23 befindet sich außer der Dichtwand 29 auch die Entlüftungsbohrung 37, die über einen Entlüftungskanal 37′ in die umgebende Atmosphäre führt.

Wie in Fig. 5 strichpunktiert und in feiner Schraffierung angedeutet ist, weißt die Dichtwand 29 zum Teilraum 23′ hin vorzugsweise einen Fortsatz 29′′ auf, so daß die Dichtlippe 29′ in Richtung des Druckraumes 23′ etwas verlängert ist. Der Fortsatz 29′′ ist flexibel ausgebildet und könnte auch gelenkig an der eigentlichen Dichtwand 29 befestigt sein und zwar um eine zur Achse der Antriebswelle 19 parallele Schwenkachse. Auf diese Weise wird die Dichtlippe 29′ durch den Druck im Teilraum 23′ besonders gut dichtend gegen die Außenfläche des auf die Antriebsrolle 22 aufgewickelten Zug bandes 21 gepreßt.

Fig. 6 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie die Fig. 3 und 4, wobei sich jedoch ähnlich wie beim Ausführungsbei spiel nach Fig. 5 die flexiblen Zugbänder 21 ohne Umkehr des Krümmungssinnes, den sie auf der Antriebsrolle 22 aufweisen, durch die Bandlaufräume 23 zur Umfangswand 30 erstrecken, um dort bei 26 am Gehäuse 24 befestigt zu werden.

Auch bei dieser Ausführungsform sind die Teilräume 23′′ am peripheren Ende durch eine Entlüftungsbohrung 37 und einen anschließenden Entlüftungskanal 37′ zur umgebenden Atmosphäre hin entlüftet.

Der wesentliche Vorteil der Ausführungsform nach den Fig. 5 und 6 besteht darin, daß sich der Druck im druckbeaufschlag ten Teilraum 23′ bis zur Dichtlippe 29′ der Dichtwand bzw. Dichtwände 29 ausbreiten kann, so daß der frei durch die Bandlaufräume 23 verlaufende und für die durch die Druck beaufschlagung bedingte Zugkrafterzeugung verantwortliche Bereich des flexiblen Zugbands 21 gegenüber dem Ausführungs beispiel nach den Fig. 3 und 4 erheblich, und zwar beim vorliegenden Ausführungsbeispiel um den Durchmesser der Antriebsrolle 22 vergrößert ist. Bei gleichem Druck wird somit die die Antriebsrolle 22 in Bewegung setzende Zugkraft des flexiblen Zugbandes 21 entscheidend erhöht.

In Fig. 6 ist das flexible Zugband 21 in ausgezogenen Linien am Beginn einer Druckbeaufschlagung dargestellt sowie in gestrichelten Linien in zwei weiter fortgeschrittenen Stadien einer Druckauslösung, bei denen der Sicherheitsgurt bereits stärker gestrafft ist.

Besonders wichtig ist die Längserstreckung der Dichtwände 29 im wesentlichen tangential zur Antriebsrolle 22. Weiter sind erfindungsgemäß die Dichtwände 29 flexibel, d. h. insbe sondere elastisch federnd ausgebildet oder beispielsweise bei 29′′′ gelenkig am Gehäuse 24 befestigt, wobei durch geringfügige Federkräfte die Dichtwände 29 in Richtung auf das auf die Antriebsrolle 22 aufgewickelte flexible Zugband 21 zu vorgespannt sein können, so daß die Dichtlippen 29′ leicht gegen die Außenfläche des aufgewickelten Zugbandes 21 angedrückt werden.

Auf diese Weise führt jede Druckbeaufschlagung der den Teilräumen 23′ zugewandten Oberfläche der Dichtwände 29 dazu, daß diese mit ihrer Dichtlippe 29′ gegen die Außen fläche des auf die Antriebsrolle 22 aufgewickelten Zugbandes 21 gedrückt werden, wodurch zwischen den Dichtlippen 29′ und der Antriebsrolle 22 bzw. dem auf sie aufgewickelten Zugband 21 eine mit dem Druck im Teilraum 23′ zunehmende Dichtwir kung erzielt wird.

Weiter wird in vorteilhafter Weise das Zugband 21 durch den es beaufschlagenden Druck im zugeordneten Teilraum 23′ auch radial von innen nach außen gegen die Dichtlippe 29′ ange drückt.

In den folgenden Figuren bezeichnen gleiche Bezugszahlen ent sprechende Bauelemente wie in der vorangehenden Beschrei bung.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 bis 10 ist die Antriebswelle 19 bzw. die Antriebsrolle 22, auf welche das Zugband 21 aufgewickelt ist, als nach unten offener und oben eine zentrale Lageröffnung 92 aufweisender Topf ausgebildet, in dessen zur Drehachse 38 konzentrischem Kupplungshohlraum 100 ein im wesentlichen kreiszylindrischer Kupplungsdrehkör per 65 angeordnet ist, dessen Achse ebenfalls mit der Dreh achse 38 konzentrisch ist und welcher auf seinem Umfang mit einer Kupplungseingriffsfläche 66 versehen ist, die als Zahnung mit parallel zur Drehachse 38 verlaufenden Zähnen ausgestaltet ist. Grundsätzlich sind auch andere Oberflächen ausgestaltungen möglich, welche den weiter unten beschriebe nen Kupplungseingriff gewährleisten. Eine in der Lageröff nung 92 drehbar gelagerte Nabe 84 des Kupplungsdrehkörpers 65 ist in nicht dargestellter Weise mit der Gurtaufwickel rolle 12 drehfest verbunden und vorzugsweise auch konzen trisch zu ihr angeordnet. An der in Fig. 7 nicht sichtbaren, von der Nabe 84 abgewandten Stirnseite des Kupplungsdrehkör pers 65 ist die Innenwelle 41 zentral befestigt, welche auch noch eine Lagerfunktion übernehmen kann.

Die als Zahnung ausgebildete Kupplungseingriffsfläche 66 weist einen radialen Abstand von der radial inneren Rota tionseingriffsfläche 64 der Antriebsrolle 22 auf, welche mit einer Vielzahl von einzelnen Kulissenflächen 86 versehen ist, die jeweils von einer teilkreisförmigen Vertiefung 87 ausgehen, in denen jeweils ein federnder Kupplungsstift 68 untergebracht ist, der mit seinem Fuß an einer am Gehäuse 24 vorgesehenen Gehäusestirnwand 70 fest angebracht ist. Sowohl die Kupplungsstifte 68 als auch die Vertiefungen 87 verlau fen parallel zur Drehachse 38.

In der Normalposition befinden sich die Kupplungsstifte 68 in Eingriff mit dem Rand der Vertiefungen 87, d. h. mit der Antriebsrolle 22, weisen jedoch einen geringen radialen Ab stand von der Kupplungseingriffsfläche 66 auf.

Der genaue Aufbau und die genaue Anordnung der einzelnen Bau elemente ergeben sich aus der folgenden Funktionsbeschrei bung des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 7 bis 10:

Wenn bei einer unfallbedingten Beschleunigung die Druck quelle 16, d. h. vorzugsweise die pyrotechnische Ladung gezün det wird, wird das Zugband 21 in der oben anhand der Fig. 5 und 6 beschriebenen Weise druckbeaufschlagt, wodurch die Antriebsrolle 22 in Richtung der Pfeile in den Fig. 7 bis 10 in Umlauf versetzt wird.

Dabei gleiten die Kupplungsstifte 68, von denen einer auch in Fig. 9 gestrichelt angedeutet ist, entlang der Kulissen flächen 86 in Umfangsrichtung, wobei sie radial nach innen in die Zähne der Kupplungseingriffsfläche 66 hineingedrückt werden. Hierzu müssen die Kupplungsstifte 68 zumindest im Bereich ihrer Wurzel 93, wo sie an der Gehäusestirnwand 70 befestigt sind, federnd oder gelenkartig ausgebildet sein. Es ist auch möglich, die Kupplungsstifte 68 so auszubilden, daß sie bei der Bewegung radial nach innen in ihrem Wurzel bereich abscheren und dadurch radial nach innen in die Zähne der Zahnung 66 verschoben werden können.

Die Kulissenflächen 86 verlaufen schräg soweit radial nach innen, daß die relative Drehbewegung zwischen der Antriebs rolle 22 und dem Kupplungsdrehkörper 65 nach einem Winkel von etwa 10° abgebremst wird, weil nunmehr zwischen der Rotationseingriffsfläche 64 und der gezahnten Kupplungsein griffsfläche 66 über die Vielzahl von Kupplungsstiften 68 eine formschlüssige Kupplung herbeigeführt ist. Von nun ab nimmt die Antriebsrolle 22 den Kupplungsdrehkörper 65 und damit die Gurtaufwickelrolle 12 zu einer schnellen Drehbewe gung in Aufwickelrichtung mit.

Die Antriebswelle 19 nach Fig. 7 ist als Kragen an der Antriebsrolle 22 ausgebildet, in deren Lageröffnung 92 die Nabe 84 nach Art eines Drehlagers eingreift.

Bevorzugt verändern sich die Kulissenflächen in axialer Richtung derart, daß die Kupplungsstifte 68 zuerst an dem von der Wurzel 93 abgewandten Ende radial nach innen beauf schlagt werden und dann bei weiterer Drehung der Antriebs rolle 22 mehr und mehr auch in näher der Wurzel 93 liegenden Bereichen. Auf diese Weise werden die Kupplungsstifte 68 zuerst oben und dann mehr und mehr auch weiter unten zur Kupplungseingriffsfläche 66 hin federnd gebogen. Wenn die Kulissenfläche 86 schließlich die Kupplungsstifte 68 auch in der Nähe ihrer Wurzel 93 beaufschlagt und radial einwärts drückt, können die Kupplungsstifte 68 an oder nahe ihrer Wurzel 93 abbrechen bzw. abscheren. Da sie aber gleichzeitig zwischen der Rotationseingriffsfläche 64 und der Kupplungs eingriffsfläche 66 eingeklemmt werden, sind sie räumlich nach wie vor eindeutig festgelegt, nunmehr allerdings so, daß sie die Drehbewegung der Antriebsrolle 22 mitmachen.

Damit zum einen das Abscheren der Kupplungsstifte 68 nahe ihrer Wurzel begünstigt und außerdem Platz für die Aufnahme etwaiger Bruchstücke gebildet wird, ist am unteren Rand der Rotationseingriffsfläche 64 eine radial nach außen vorsprin gende Ringausnehmung 94 vorgesehen, die sich jedoch in axia ler Richtung nur um ein relativ kurzes Stück von der Wurzel 93 der Kupplungsstifte 68 wegerstreckt.

Wenn nach erfolgter Gurtstraffung und Abbau des durch die pyrotechnische Ladung erzeugten Druckes der Gurt durch die in den Gurt fallende Person wieder in Auszugsrichtung belastet wird, wird aufgrund der erfolgten Entspannung das flexible Zugband 21 aus der Antriebsrolle 22 ausgehängt, wie das anhand der Fig. 7 und 8 der DE-A-44 44 775 beschrieben ist. Nunmehr ist die Antriebsrolle 22 von dem Zugband 21 gelöst, und der Gurtmechanismus kann wieder in normaler Weise arbeiten, d. h. mit geringer Kraft ausgezogen und durch die Rückzugsfederanordnung wieder eingezogen werden. Ledig lich der Antrieb 15 ist nicht mehr funktionsfähig, weil er nur für eine einzige Gurtstraffung ausgelegt ist. Er muß nach einem Unfall jeweils ausgewechselt werden.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 11 und 12 ist die Antriebsrolle 22 aus zwei halbkreiszylinderförmigen Hohl sektoren 22′, 22′′ zusammengesetzt, die durch ein Federele ment 71, 71′ so auseinandergedrückt sind, daß sie die aus Fig. 12 ersichtliche Relativlage einnehmen. Nach Fig. 11 ist das Federelement als ein im Innern der Hohlsektoren 22′, 22′′ konzentrisch zur Drehachse 38 angeordneter Federring 71 aus gebildet, der in einer Umfangsnut 72 radial verschiebbar untergebracht ist, welche am Innenumfang der Hohlsektoren 22′, 22′′ vorgesehen ist. An ihren Stirnseiten weisen die Hohlsektoren 22′, 22′′ axial vorstehende konzentrische Anschlagringe 77 auf, die an ihrem Umfang mit radial nach außen vorspringenden Kulissenzähnen 74 versehen sind. Jeder Anschlagring 77 ist in einer zentralen Ausnehmung 76 des Gehäuses 24 angeordnet. Die Außenwand der Ausnehmung 76 bildet eine Radialanschlagfläche 73, die mit radial nach außen vorspringenden Kulissenvertiefungen 75 versehen ist, welche mit den Kulissenzähnen 74 der Anschlagringe 77 zusammenarbeiten. Im zusammengebauten Zustand befinden sich die Anschlagringe 77 innerhalb der Ausnehmungen 76, wobei durch den radial nach außen vorgespannten Federring 71 die beiden Hohlsektoren 22′, 22′′ gespreizt und dadurch die Kulissenzähne 74 in die Kulissenvertiefungen 75 hineinge drückt werden. Hierdurch wird die durch den Federring 71 bedingte Bewegung der Hohlsektoren 22′, 22′′ voneinander weg begrenzt.

Die Innenfläche der Hohlsektoren 22′, 22′′ ist als Rotations eingriffsfläche 64 ausgebildet, die beispielsweise mit einer parallel zur Drehachse 38 verlaufenden Zahnung versehen sein kann. Der Rotationseingriffsfläche 64 radial innen gegenüber liegt eine Kupplungseingriffsfläche 66 am Umfang eines Kupp lungsdrehkörpers 65, der wieder in nicht dargestellter Weise drehfest mit der Gurtaufwickelrolle 12 bzw. der Innenwelle 41 verbunden ist. Die Kupplungseingriffsfläche 66 ist als Zahnung ausgebildet, deren Zähne parallel zur Drehachse 38 und parallel zur Zahnung der Rotationseingriffsfläche 64 ver laufen. Es ist aber auch jede andere Oberflächengestaltung, z. B. eine Kreuzrändelung möglich, die einen sicheren Kupp lungseingriff zwischen den Flächen 64 und 66 ermöglicht.

Bei gespreizten Hohlsektoren 22′, 22′′ sind die Rotations eingriffsfläche 64 und die Kupplungseingriffsfläche außer Eingriff. Beim normalen Spiel der Gurtaufwickelrolle 12 kann sich somit der Kupplungsdrehkörper 65 ungehindert von der in der Ruhelage befindlichen Antriebsrolle 22 in beiden Rich tungen drehen.

Erfolgt jetzt eine Auslösung der Druckquelle 16, so setzen die Zugbänder 21 die Antriebsrolle 22 in Richtung der Pfeile in Fig. 11 in Drehbewegung, wodurch die Kulissenzähne 24 aus den mit entsprechenden Flanken versehenen Kulissenvertiefun gen 75 herausgehoben und dadurch die beiden Hohlsektoren 22′, 22′′ gegen die Wirkung des Federringes 71 aufeinander zu bewegt werden, bis die Rotationseingriffsfläche 64 mit der Kupplungseingriffsfläche 66 in Kupplungseingriff kommt. Durch geeignete Ausbildung der Umfangslänge der Kulissenver tiefungen 75 bzw. der Kulissenzähne 74 kann erreicht werden, daß der Kupplungseingriff bereits nach einem Drehwinkel von etwa 10° erzielt wird. Von nun an liegt eine Reib-, vorzugs weise formschlüssige Verbindung zwischen der Antriebsrolle 22 und dem Kupplungsdrehkörper 65 vor. Die radiale Tiefe der Kulissenzähne 74 und der Kulissenvertiefungen 75 sind derart gewählt, daß sie nach Herstellung des Kupplungseingriffes zwischen den Hohlsektoren 22′, 22′′ außer Eingriff kommen. Von nun an werden jedoch die beiden Hohlsektoren 22′, 22′′ durch die bei einer Expansion auf die Zugbänder 21 wirkende erhebliche Kraft solange zusammen und in Kupplungseingriff mit dem Kupplungsdrehkörper 65 gehalten, bis der durch die pyrotechnische Ladung erzeugte Druck abgesunken ist. Dann drückt der Federring 71 die beiden Hohlsektoren 22′, 22′′ wieder auseinander, bis die Kulissenzähne 74 den Grund der Kulissenvertiefungen 75 erreicht haben. Nunmehr sind die beiden Hohlsektoren 22′, 22′′ wieder im entkuppelten Zustand festgelegt, und der Kupplungsdrehkörper 65 kann sich beidsei tig frei drehen. In diesem Fall kann also auf besondere Maß nahmen zur Wiederherstellung der freien Drehbarkeit des Kupp lungsdrehkörpers 65 nach einer Auslösung in vorteilhafter Weise verzichtet werden.

Der besondere Vorteil der Ausführungsform nach Fig. 11 besteht darin, daß die beiden Hohlsektoren 22′, 22′′ durch die Kulissenflächenpaare 74, 75 bei einer Auslösung in die Kupplungsposition zwangsweise eingesteuert werden, in der sie dann durch die Zugkraft der Zugbänder 21 bis zur Beendi gung der Gurtstraffung verbleiben. Das Einsteuern in die Kupplungsposition muß also nicht durch die Wickelkraft der Zugbänder 21 selbst hervorgerufen werden.

Bei der Abwandlung nach Fig. 12 sind statt des Federringes 71 im Innern der Hohlsektoren 22′, 22′′ zwei Elastikstücke 71′ in den Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Axialrändern der beiden Hohlsektoren 22′, 22′′ eingelegt, welche beim Drehen der Antriebsrolle 22 durch die Kulissen flächenpaare 74, 75 zusammengedrückt werden. Im übrigen funktioniert das Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 in gleicher Weise wie das nach Fig. 11.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 13, 14 schließt sich axial an die Stirnwand 51 des Bandlaufraumes 23 in Richtung der Gurtaufwickelrolle 12 eine flache Kupplungsscheibe 78 an, die drehfest mit der Antriebswelle 19 bzw. der Antriebsrolle 22 verbunden ist. Über den Umfang der Kupplungsscheibe 78 vorzugsweise gleichmäßig verteilt sind zwei bis vier, insbe sondere drei Kupplungssegment-Aufnahmeausnehmungen 79, die in der durch einen Pfeil D angedeuteten Gurt-Aufwickelrich tung in dem Sinne schräg angeordnet sind, daß ihre Längs achse 85 (Fig. 14) mit dem Radius R an dieser Stelle einen Winkel derart einschließt, daß die Längsachse 85 in Drehrich tung D vor dem betreffenden Radius R liegt.

In den Kupplungssegment-Aufnahmeausnehmungen 79 sind dazu komplementäre Kupplungssegmente 80 eingelegt. Sowohl die Kupplungssegment-Aufnahmeausnehmungen 79 als auch die Kupp lungssegmente 80 weisen radial innen im wesentlichen halb kreisförmige Berandungen 89 auf, wobei die Kupplungssegment-Auf nahmeausnehmungen 79 in Umfangsrichtung so viel breiter als die Kupplungssegmente 80 ausgebildet sind, daß die Kupplungssegmente 80 um eine parallel zur Drehachse 38 ver laufende Achse 90 (Fig. 14) eine geringfügige Schwenkbewe gung ausführen können. Radial außen sind die Kupplungssegmen te 80 mit einer Zahnung 91 versehen.

In ihrem mittleren Bereich besitzen die Kupplungssegmente 80 etwas schräg zu ihrer Längsachse 85 verlaufende Einsteuer langlöcher 83, in welche Einsteuerstifte 82 axial eingrei fen, welche an der Stirnwand 51 des Gehäuses 24 befestigt sind.

Die Kupplungsscheibe 78 und die darin enthaltenen Kupplungs segmente 80 sind mit geringem radialen Abstand von einer sie konzentrisch umgebenden, peripheren Kupplungswand 81 umge ben, die an dem einen Stirnflansch 88 der Gurtaufwickelrolle 12 ausgebildet ist.

Die genaue Ausbildung und Anordnung der einzelnen Bauelemen te ergibt sich aus der folgenden Funktionsbeschreibung des Ausführungsbeispieles nach den Fig. 13 und 14:
Im normalen Betrieb halten die Einsteuerstifte 82 die Kupp lungssegmente 80 in einem geringen Abstand von der Kupplungs wand 81. Hierdurch bleiben die Zahnungen 91 außer Eingriff mit der Kupplungswand 81, und die Gurtaufwickelrolle 12 kann sich ungehindert von der Kupplungsscheibe 78 bzw. der Dreh momenterzeugungsvorrichtung 18 in beiden Richtungen drehen. Die mit der Rückzugsfederanordnung 14′ (Fig. 1) verbundene Innenwelle 41 erstreckt sich durch eine Bohrung in der Antriebsrolle 22 und der Kupplungsscheibe 78 zur Gurtauf wickelrolle 12, mit der sie drehfest verbunden ist.

Im Falle einer Druckquellenauslösung, d. h. dann, wenn die Zugbänder 21 druckbeaufschlagt werden, beginnt sich die Antriebsrolle 22 in Richtung des Pfeiles D in den Fig. 13 und 14 zu drehen.

Hierbei bewegen sich die Einsteuerlanglöcher 83 in Umfangs richtung, wobei die relativ dazu stehenbleibenden Einsteuer stifte 82 am Langloch entlanggleiten und dabei die Kupplungs segmente 80 in Fig. 14 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achsen 90 verschwenken, wobei die radial äußere Verzahnung 91 radial nach außen wandert und schließlich nach einem Schwenkwinkel von beispielsweise etwa 10° mit der Kupplungs wand 81 in Eingriff kommt. Dadurch wird nunmehr die Gurtauf wickelrolle 12 in Gurtaufwickelrichtung mitgenommen. Die Ver zahnung 91 befindet sich nunmehr in einen stauchenden und sich mit zunehmendem Widerstand gegen das Gurtaufwickeln ständig verstärkenden Kupplungseingriff mit der Kupplungs wand 81.

Die Einsteuerstifte 82 werden nach der Einsteuerung bei weiterdrehender Kupplungsscheibe 78 abgeschert, was jedoch die Funktion nicht stört, weil nach dem ersten In-Eingriff-Kom men der Verzahnung 91 mit der Kupplungswand 81 die weite re Verstärkung des Kupplungseingriffs nach Art einer Selbst hemmung selbsttätig erfolgt, so daß die Einsteuerstifte 82 dann nicht mehr benötigt werden.

Bevorzugt sind die Kupplungssegmente 80 in Entkupplungsrich tung derart leicht vorgespannt, daß zwar die Einsteuerstifte 82 die Kupplungssegmente 80 problemlos ausstellen können, jedoch nach erfolgter Gurtstraffung und Abklingen des von der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 erzeugten Drehmomen tes die Kupplungssegmente 80 wieder außer Eingriff mit der Kupplungswand 81 kommen und die Gurtaufwickelrolle 12 nun mehr wieder frei in beiden Richtungen drehbar ist.

Die an den Kupplungssegmenten 80 vorgesehene Rückstellkraft kann z. B. durch in Fig. 13 bei 95 nur an einem Kupplungsseg ment 80 angedeutete Rückstellfeder 95 erzeugt werden, die zwischen der Kupplungsscheibe 78 und dem jeweiligen Kupp lungssegment 80 wirksam ist.

Eine andere Möglichkeit für die Erzeugung der Rückstellkraft besteht darin, daß an den Segmenten im Abstand von der Schwenkachse 90 axiale Stifte 96 vorgesehen sind, um die herum ein Federring 97 angeordnet ist, der auf sämtliche Kupplungssegmente 80 eine radial nach innen gerichtete Rück stellkraft ausübt. In Fig. 13 ist der Federring 97 nur an einem der Kupplungssegmente 80 gestrichelt angedeutet, und auch der den Federring 97 haltende Stift 96 ist nur an dem in Fig. 13 oberen Kupplungssegment 80 dargestellt.

Bezugszeichenliste

11 Halter
12 Gurtaufwickelrolle
13 Sicherheitsgurt
13′ Drahtseil
14 Rückzugsfederanordnung
14′ Rückzugsfederanordnung
15 Zusatzantrieb
16 Druckquelle
17 Druckraum
18 Drehmomenterzeugungsvorrichtung
19 Antriebswelle
20 Kupplung
21 Zugband
22 Antriebsrolle
22′ Hohlsektor
22′′ Hohlsektor
23 Bandlaufraum
23′ druckbeaufschlagter Teilraum
23′′ nicht-druckbeaufschlagter Teilraum
24 Gehäuse
24′ Anschlag
25 Befestigungsstelle an der Antriebsrolle 22
26 Befestigungsstelle am Gehäuse 24
27 Verzweigungsleitung
27′ Zuleitung
28 Verzweigungsleitung
29 Dichtwand
29′ Dichtlippe
29′′ Fortsatz
29′′′ Gelenk
30 Umfangswand
31 Dichtlippe
32 Dichtelement
37 Entlüftungsbohrung
37′ Entlüftungskanal
38 Achse
39 Gurtschloß
40 Fahrzeugchassis
41 Innenwelle
42 Steuerleitung
43 Beschleunigungssensor
44 Kupplungsscheibe
45 Eingriffsausnehmung
46 Eingriffsnocken
47 Stirnführungsscheibe
48 Schieber
48′ Kolbenbereich
48′′ Betätigungsstange
49 Verschiebeausnehmung
50 Haltenocken
51 Stirnwand
52 Stirnwand
53 Deckel
54 Bohrung
55 Keilnocken
56 Umfangsschlitze
57 Gegennocken
58 Kupplungsgehäuse
59 Ventilwand
60 Aufnahmehohlraum
61 Druckkanal
62 Anschlag
63 Gegenanschlag
64 Rotationseingriffsfläche
65 Kupplungsdrehkörper
66 Kupplungseingriffsfläche
67 Durchgangsbohrung
68 Kupplungselement (Kupplungsstift)
69 Steg
70 Gehäusestirnwand
71 Feder (Federring)
71′ Elastikstück
72 Umfangsnut
73 Radialanschlagfläche
74 Kulissenzähne
75 Kulissenvertiefungen
76 Ausnehmung
77 Anschlagring
78 Kupplungsscheibe
79 Kupplungssegment-Aufnahmeausnehmung
80 Kupplungssegment
81 Kupplungswand
82 Einsteuerstift
83 Einsteuerlangloch
84 Nabe
85 Längsachse
86 Kulissenfläche
87 Vertiefung
88 Ringflansch
89 Berandung
90 Achse
91 Zahnung
92 Lageröffnung
93 Wurzel
94 Ringausnehmung
95 Rückstellfeder
96 Stift
97 Federring
100 Kupplungshohlraum

Claims

1. Einen Gurtstraffer aufweisende Sicherheitsgurtanordnung in Kraftfahrzeugen mit einem am Fahrzeugchassis zu be festigenden Halter (11), an dem drehbar eine Gurtauf wickelrolle (12) mit einem darauf aufgewickelten Sicher heitsgurt (13), eine Rückzugsfederanordnung (14, 14′), mittels der der Sicherheitsgurt (13) ständig in Einzieh richtung leicht so vorgespannt ist, daß er nur locker am von ihm gesicherten Fahrzeuginsassen anliegt, einer Fest stellanordnung, insbesondere zwischen Gurtaufwickelrolle (12) und Halter (11) oder Fahrzeugchassis, welche den Sicherheitsgurt (13) bei plötzlichem Anziehen und/oder einer unfallbedingten Beschleunigung gegen Ausziehen sperrt, und mit einem über eine Kupplung (20) an die Gurtaufwickelrolle (12) angeschlossenen Zusatzantrieb (15), welcher normalerweise durch die ausgerückte Kupp lung (20) von der Gurtaufwickelrolle (12) antriebsmäßig getrennt ist, jedoch bei einer unfallbedingten Beschleu nigung schlagartig aktiviert und über die dann einge rückte Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12) gekuppelt wird, um den Sicherheitsgurt (13), noch bevor der von ihm gesicherte Fahrzeuginsasse in den Sicherheitsgurt (13) hineinfällt, um ein solches Weg stück aufzurollen, daß der Sicherheitsgurt straff am Fahrzeuginsassen anliegt, wobei der Zusatzantrieb (15) vorzugsweise eine beim unfallbedingten Ansprechen eines Beschleunigungssensors auslösbare bzw. zündbare, insbe sondere pyrotechnische Druckquelle (16), welche bei Aus lösung in einem Druckraum (17) schlagartig einen hohen Druck aufbaut, eine von dem Druck im Druckraum (17) beaufschlagte Drehmomenterzeugungsvorrichtung (18) und eine an diese angeschlossene Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) aufweist, die über die Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12) verbindbar ist, wobei die Drehmomenterzeugungsvorrichtung (18) wenig stens ein flexibles Zugband (21), welches insbesondere aus Federstahl besteht, aufweist, das einerseits am Umfang der Antriebswelle (19) oder einer konzentrisch darauf angebrachten Antriebsrolle (22) an einer ersten Befestigungsstelle (25) befestigt und teilweise auf die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) aufge wickelt ist und andererseits an der Umfangswand (30) eines um die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) herum angeordneten, eine der Breite des Zugbandes (21) entsprechende Breite aufweisenden Bandlaufraumes (23) innerhalb eines Gehäuses (24) an einer zweiten Befestigungsstelle (26) befestigt ist, derart, daß sich das Zugband (21) - den Bandlaufraum (23) in zwei vonein ander abgedichtete Teilräume (23′, 23′′) unterteilend - durch den Bandlaufraum (23) erstreckt, und wobei der Teilraum (23′), der bei Druckbeaufschlagung eine Abwick lung des Zugbandes (21) von der sich drehenden Antriebs welle (19) bzw. Antriebsrolle (20) bewirkt, an den Druck raum (17) angeschlossen und der andere Teilraum (23′′) vorzugsweise entlüftet (37) ist, und wobei zur druckmäßi gen Entkopplung der Teilräume (23′, 23′′) wenigstens eine sich zwischen dem Gehäuse (24) und dem Umfang der An triebswelle (19) bzw. der konzentrisch darauf angebrach ten Antriebsrolle (22) bzw. dem darauf aufgewickelten flexiblen Zugband (21) erstreckende Dichtwand (29) vorge sehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle die Antriebsrolle (22) einen Kupplungshohlraum (100) enthält, dessen Umfangswand als Rotationseingriffsfläche (64) ausgebildet ist und in dem ein mit der Gurtaufwickelrolle (12) drehfest verbun dener Kupplungsdrehkörper (65) konzentrisch angeordnet ist, dessen Umfangswand als Kupplungseingriffsfläche (66) ausgebildet ist, und daß zwischen der Rotationsein griffsfläche (64) und der Kupplungseingriffsfläche (66) ein Zwischenraum-belassen ist, in dem normalerweise mit der Kupplungseingriffsfläche (66) außer Eingriff stehende Kupplungselemente (68) angeordnet sind, die einen drehfesten Kupplungseingriff zwischen der Rota tionseingriffsfläche (64) und der Kupplungseingriffs fläche (66) herstellen, wenn die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) im Falle einer Auslösung der Druckquelle (16) einen Drehvorgang beginnen.

2. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kupplungselemente radial beweglich ge haltene Kupplungsstifte (68) sind, die sich axial in den Zwischenraum erstrecken und mit der Rotationseingriffs fläche (64) zumindest annähernd in Kontakt stehen sowie aufgrund einer Kulissenausbildung der Rotationseingriffs fläche (64) bei Beginn von deren Drehung im Falle einer Auslösung der Druckquelle (16) von der Rotationsein griffsfläche (64) radial nach innen gegen die Kupplungs eingriffsfläche (66) bewegt werden und derart zwischen der Rotationseingriffsfläche (64) und der Kupplungsein griffsfläche (66) eingeklemmt bzw. eingerastet werden, daß zwischen der Rotationseingriffsfläche (64) und der Kupplungseingriffsfläche (66) ein vorzugsweise form schlüssiger drehfester Kupplungseingriff vorliegt.

3. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Kupplungsstifte (68) sich von einer dem einseitig offenen Kupplungshohlraum (100) gegenüberliegenden Gehäuseinnenwand (70) axial in den Zwischenraum erstrecken.

4. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsstifte (68) radial federnd und/oder radial abscherbar ausgebildet sind.

5. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang vorzugsweise gleichmäßig verteilt 4 bis 16, insbesondere 6 bis 12 und besonders bevorzugt etwa 8 Kupplungsstifte (68) vorgesehen sind.

6. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseingriffsfläche (66) mit axial verlaufenden Zähnen versehen ist und daß die Kupplungsstifte (68) formschlüssig in die Zahnvertiefungen passen.

7. Einen Gurtstraffer aufweisende Sicherheitsgurtanordnung in Kraftfahrzeugen mit einem am Fahrzeugchassis zu befestigenden Halter (11), an dem drehbar eine Gurtaufwickelrolle (12) mit einem darauf aufgewickelten Sicherheitsgurt (13), eine Rückzugsfederanordnung (14, 14′), mittels der der Sicherheitsgurt (13) ständig in Einziehrichtung leicht so vorgespannt ist, daß er nur locker am von ihm gesicherten Fahrzeuginsassen anliegt, einer Feststellanordnung, insbesondere zwischen Gurtaufwickelrolle (12) und Halter (11) oder Fahrzeugchassis, welche den Sicherheitsgurt (13) bei plötzlichem Anziehen und/oder einer unfallbedingten Beschleunigung gegen Ausziehen sperrt, und mit einem über eine Kupplung (20) an die Gurtaufwickelrolle (12) angeschlossenen Zusatzantrieb (15), welcher norma lerweise durch die ausgerückte Kupplung (20) von der Gurtaufwickelrolle (12) antriebsmäßig getrennt ist, jedoch bei einer unfallbedingten Beschleunigung schlag artig aktiviert und über die dann eingerückte Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12) gekuppelt wird, um den Sicherheitsgurt (13), noch bevor der von ihm gesicherte Fahrzeuginsasse in den Sicherheitsgurt (13) hineinfällt, um ein solches Wegstück aufzurollen, daß der Sicherheitsgurt straff am Fahrzeuginsassen an liegt, wobei der Zusatzantrieb (15) vorzugsweise eine beim unfallbedingten Ansprechen eines Beschleunigungssen sors auslösbare bzw. zündbare, insbesondere pyrotechni sche Druckquelle (16), welche bei Auslösung in einem Druckraum (17) schlagartig einen hohen Druck aufbaut, eine von dem Druck im Druckraum (17) beaufschlagte Dreh momenterzeugungsvorrichtung (18) und eine an diese angeschlossene Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) aufweist, die über die Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12) verbindbar ist, wobei die Drehmomenterzeugungsvorrichtung (18) wenigstens ein flexibles Zugband (21), welches insbesondere aus Federstahl besteht, aufweist, das einerseits am Umfang der Antriebswelle (19) oder einer konzentrisch darauf angebrachten Antriebsrolle (22) an einer ersten Befestigungsstelle (25) befestigt und teilweise auf die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) aufge wickelt ist und andererseits an der Umfangswand (30) eines um die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) herum angeordneten, eine der Breite des Zugbandes (21) entsprechende Breite aufweisenden Bandlaufraumes (23) innerhalb eines Gehäuses (24) an einer zweiten Befestigungsstelle (26) befestigt ist, derart, daß sich das Zugband (21) - den Bandlaufraum (23) in zwei vonein ander abgedichtete Teilräume (23′, 23′′) unterteilend - durch den Bandlaufraum (23) erstreckt, und wobei der Teilraum (23′), der bei Druckbeaufschlagung eine Abwick lung des Zugbandes (21) von der sich drehenden Antriebs welle (19) bzw. Antriebsrolle (20) bewirkt, an den Druck raum (17) angeschlossen und der andere Teilraum (23′′) vorzugsweise entlüftet (37) ist, und wobei zur druckmäßigen Entkopplung der Teilräume (23′, 23′′) wenigstens eine sich zwischen dem Gehäuse (24) und dem Umfang der Antriebswelle (19) bzw. der konzentrisch darauf angebrachten Antriebsrolle (22) bzw. dem darauf aufgewickelten flexiblen Zugband (21) erstreckende Dichtwand (29) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) einen Kupplungshohlraum (100) enthält, dessen Umfangswand als Rotationseingriffsfläche (64) ausgebildet ist und in dem ein mit der Gurtaufwickelrolle (12) drehfest verbun dener Kupplungsdrehkörper (65) konzentrisch angeordnet ist, dessen Umfangswand als Kupplungseingriffsfläche (66) ausgebildet ist, daß die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) aus mehreren, vorzugsweise zwei Hohlsektoren (22′, 22′′) besteht, die normalerweise diame tral beabstandet sind, jedoch bei Beginn einer Drehung der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) im Falle einer Auslösung der Druckquelle (16) aufeinander zu bewegt werden, wobei die Rotationseingriffsfläche (64) und die Kupplungseingriffsfläche (66) in drehfesten Kupplungseingriff kommen.

8. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlsektoren (22, 22′) normalerweise durch wenigstens eine Feder (71) auf Abstand gehalten sind, welche jedoch bei Beginn einer Drehung der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) im Falle der Auslösung der Druckquelle (16) die für den Kupplungseingriff erforderliche Annäherung der Hohlsekto ren (22′, 22′′) zuläßt.

9. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder ein offener Federring (71) ist, der von radial innen auf die Hohlsektoren (22′, 22′′) wirkt und in einer Umfangsnut (72) in der Innenwand der Hohlsektoren (22′, 22′′) angeordnet ist, derart, daß der Federring (71) das In-Eingriff-kommen der Rotations eingriffsfläche (64) mit der Kupplungseingriffsfläche (66) nicht behindert.

10. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlsektoren (22′, 22′′) normalerweise vorzugsweise durch die Feder (71) radial nach außen gegen eine gehäusefeste Radialanschlag fläche (73) gedrückt sind und so auf Abstand gehalten werden und daß zwischen den Hohlsektoren (22′, 22′′) und dem Gehäuse (24) Kulissenflächenpaare (74, 75) vorge sehen sind, welche in der Ruhelage der Drehmoment erzeugungsvorrichtung (18) die Position der Hohlsektoren (22′, 22′′) bestimmen, wo sie außer Kupplungseingriff mit dem Kupplungskörper (65) sind, welche jedoch bei Relativ drehung um einen kleinen Winkel die Hohlsektoren (22′, 22′′) radial einwärts in Kupplungseingriff mit dem Kupp lungsdrehkörper (65) schieben.

11. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenflächenpaare (74, 75) durch die Flanken von Zähnen und damit zusammenwirkenden Vertiefungen gebildet sind, die rundum an einer am Gehäuse (24) vorgesehenen Ausnehmung (76) bzw. einem an den Hohlsektoren (22′, 22′′) angeordneten Anschlagring (77) vorgesehen sind.

12. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenflächenpaare (74, 75) an beiden Stirnseiten der Hohlsektoren (22′, 22′′) vorgesehen sind.

13. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder durch zwischen den Hohlsektoren (22′, 22′′) angeordnete Elastikstücke (71′) gebildet sind.

14. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel, um den der Kupplungsdrehkörper (65) gedreht werden muß, bis der Kupplungseingriff zwischen der Antriebswelle (19) bzw. der Antriebsrolle (22) und dem Kupplungsdrehkörper (65) vollzogen ist, 5 bis 20°, vorzugsweise 5 bis 15° und insbesondere etwa 10° beträgt.

15. Einen Gurtstraffer aufweisende Sicherheitsgurtanordnung in Kraftfahrzeugen mit einem am Fahrzeugchassis zu befestigenden Halter (11), an dem drehbar eine Gurtauf wickelrolle (12) mit einem darauf aufgewickelten Sicher heitsgurt (13), eine Rückzugsfederanordnung (14, 14′), mittels der der Sicherheitsgurt (13) ständig in Einzieh richtung leicht so vorgespannt ist, daß er nur locker am von ihm gesicherten Fahrzeuginsassen anliegt, einer Feststellanordnung, insbesondere zwischen Gurtaufwickel rolle (12) und Halter (11) oder Fahrzeugchassis, welche den Sicherheitsgurt (13) bei plötzlichem Anziehen und/oder einer unfallbedingten Beschleunigung gegen Ausziehen sperrt, und mit einem über eine Kupplung (20) an die Gurtaufwickelrolle (12) angeschlossenen Zusatz antrieb (15), welcher normalerweise durch die ausge rückte Kupplung (20) von der Gurtaufwickelrolle (12) antriebsmäßig getrennt ist, jedoch bei einer unfall bedingten Beschleunigung schlagartig aktiviert und über die dann eingerückte Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12) gekuppelt wird, um den Sicher heitsgurt (13), noch bevor der von ihm gesicherte Fahrzeuginsasse in den Sicherheitsgurt (13) hineinfällt, um ein solches Wegstück aufzurollen, daß der Sicherheits gurt straff am Fahrzeuginsassen anliegt, wobei der Zusatzantrieb (15) vorzugsweise eine beim unfallbeding ten Ansprechen eines Beschleunigungssensors auslösbare bzw. zündbare, insbesondere pyrotechnische Druckquelle (16), welche bei Auslösung in einem Druckraum (17) schlagartig einen hohen Druck aufbaut, eine von dem Druck im Druckraum (17) beaufschlagte Drehmomenterzeu gungsvorrichtung (18) und eine an diese angeschlossene Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) aufweist, die über die Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickel rolle (12) verbindbar ist, wobei die Drehmomenterzeu gungsvorrichtung (18) wenigstens ein flexibles Zugband (21), welches insbesondere aus Federstahl besteht, aufweist, das einerseits am Umfang der Antriebswelle (19) oder einer konzentrisch darauf angebrachten Antriebsrolle (22) an einer ersten Befestigungsstelle (25) befestigt und teilweise auf die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) aufgewickelt ist und andererseits an der Umfangswand (30) eines um die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) herum angeordneten, eine der Breite des Zugbandes (21) entsprechende Breite aufweisenden Bandlaufraumes (23) innerhalb eines Gehäuses (24) an einer zweiten Befestigungsstelle (26) befestigt ist, derart, daß sich das Zugband (21) - den Bandlaufraum (23) in zwei vonein ander abgedichtete Teilräume (23′, 23′′) unterteilend - durch den Bandlaufraum (23) erstreckt, und wobei der Teilraum (23′), der bei Druckbeaufschlagung eine Abwick lung des Zugbandes (21) von der sich drehenden Antriebs welle (19) bzw. Antriebsrolle (20) bewirkt, an den Druck raum (17) angeschlossen und der andere Teilraum (23′′) vorzugsweise entlüftet (37) ist, und wobei zur druck mäßigen Entkopplung der Teilräume (23′, 23′′) wenigstens eine sich zwischen dem Gehäuse (24) und dem Umfang der Antriebswelle (19) bzw. der konzentrisch darauf ange brachten Antriebsrolle (22) bzw. dem darauf aufgewickel ten flexiblen Zugband (21) erstreckende Dichtwand (29) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die der Gurtaufwickelrolle (12) zugewandte Stirn wand (51) des Gehäuses (24) der Drehmomenterzeugungsvor richtung (18) eine mit der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) drehfeste und vorzugsweise auch konzentrische Kupplungsscheibe (78) vorgesehen ist, welche von einer mit der Gurtaufwickelrolle (12) dreh fest verbundenen Kupplungswand (81) umgeben ist und mehrere, vorzugsweise drei radial nach außen offene Kupplungssegment-Aufnahmeausnehmungen (79) aufweist, in denen um eine zur Drehachse (38) parallele Achse (90) verschwenkbare Kupplungssegmente (80) derart angeordnet und gehalten sind, daß sie normalerweise außer Eingriff mit der Kupplungswand (81) sind, jedoch bei Beginn der Drehung der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) im Falle der Auslösung der Druckquelle (16) radial nach außen in Kupplungseingriff mit der Kupplungswand (81) geschwenkt werden.

16. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungssegmente (80) in Drehrichtung unter einem spitzen Winkel relativ zum Radius (R) der Kupplungsscheibe (78) an dieser Umfangs stelle angeordnet sind, derart, daß sie nach Herstellung des Kupplungseingriffs mit der Kupplungswand (81) gestaucht werden und sich der Kupplungseingriff ver stärkt.

17. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungssegmente (80) mit gehäusefesten Einsteuerungsmitteln (82, 83) zusammenwirken, welche die Kupplungssegmente (80) bei Beginn der Drehung der Antriebswelle (19) bzw. der Antriebsrolle (22) in Anfangseingriff mit der Kupplungswand (81) bringen.

18. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungssegmente (80) vorzugsweise durch federnde Mittel (95, 97) in Ent kupplungsrichtung leicht vorgespannt sind, derart, daß nach Beendigung einer Gurtstraffung die Kupplungssegmen te (80) selbsttätig mit der Kupplungswand (81) außer Eingriff kommen.