DE19643402A1 - Gurtstraffer für Gurtautomaten bei Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für Gurtautomaten bei Kraftfahrzeugen.

In Kraftfahrzeugen vorgesehene Gurtautomaten sollen bei einem Unfall verhindern, daß die Insassen gegen das Lenkrad, das Amaturenbrett bzw. in Richtung Fahrer- oder Beifahrer­ sitz geschleudert werden. Hierzu sind Gurtautomaten so auf­ gebaut, daß ein Gurtband aus dem Gurtautomaten nicht schnell herausziehbar ist, sondern bei entsprechenden Beschleunigun­ gen verriegelt wird, wie sie beispielsweise bei einem Unfall auftreten.

Herkömmliche Gurtautomaten haben den Nachteil, daß das Gurt­ band nicht stets straff gespannt ist. Vielmehr befinden sich im gesamten Gurtsystem sogenannte Gurtlose, d. h. nicht straff gespannte Bereiche des Gurtbandes. Solche Gurtlose sind bespielsweise Systemlose, d. h. systembezogene Gurtlose, die beispielsweise auf der Wickelwelle des Gurtautomaten auftreten, da die auf der Wickelwelle verbleibenden Wicklun­ gen des Gurtbandes nicht vollständig aneinander anlie­ gen. Ferner treten sogenannte Körperlose auf, die beispiels­ weise bei voluminösen Insassen oder aufgrund der Körperhal­ tung auftreten. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn ein Insasse zum Zeitpunkt des Unfalls nicht vollständig an der Rückenlehne eines Sitzes angelehnt ist. Des weiteren treten sogenannte Kleiderlose, beispielsweise in kalten Jahreszei­ ten auf, wenn ein Insasse beispielsweise mit angezogenem Mantel einen Gurt anlegt.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen beispielhaften Gurt­ lose bewegt sich der Körper eines Insassen bei einer Kolli­ sion noch ein Stück, bevor der Gurtautomat einrastet. Dies kann beispielsweise dazu führen, daß der Kopf des Fahrers auf dem Lenkrad aufschlägt.

Um ein solches Bewegen des Körpers eines Insassen im Kolli­ sionsfall zu verhindern wurden, Gurtstraffer entwickelt, welche die Aufgabe haben, im Kollisionsfall die vorhandenen Gurtlose aus dem Gurtband zu entfernen. Hierzu werden die Gurtlose beispielsweise aus dem Gurtband herausgezogen, in­ dem die Wickelwelle im Kollisionsfall um einen bestimmten Betrag in Aufwickelrichtung gedreht wird, um ein straffes Anliegen des Gurtbandes am Insassen zu gewährleisten.

Es sind Gurtstraffer bekannt, die auf einem Kol­ ben/Druckrohr-Prinzip basieren. Derartige Gurtstraffer wei­ sen jedoch den Nachteil auf, daß der erforderliche Raumbe­ darf sehr groß ist und die realisierbare Straffleistung den heute gestellten Anforderungen nicht mehr genügt. Vorzugs­ weise sind die Druckrohre solcher Gurtstraffer in der B-Säule oder im Bereich des Längsschwellers untergebracht. Da in modernen Kraftfahrzeugen insbesondere in diesen Bereichen der zur Verfügung stehende Platz immer kleiner wird, kön­ nen vorstehend beschriebene Gurtstraffer nicht mehr einge­ setzt werden.

Ferner ist aus EP 0 581 288 A1 ein Gurtstraffer bekannt, der direkt an dem Gurtautomaten an die Wickelwelle anschließbar ist. Dieser Gurtstraffer ist über eine ausrückbare Kupplung mit der Wickelwelle verbunden. Der Gurtstraffer weist ein Gehäuse auf, in welchem mittig eine Nabe vorgesehen ist, die über die ausrückbare Kupplung mit der Wickelwelle verbindbar ist. Durch ein Drehen der Nabe greift die ausrückbare Kupp­ lung, so daß ein Drehen der Nabe eine entsprechende Drehung der Wickelwelle hervorruft.

Ein Drehen der Nabe wird dadurch bewirkt, daß auf die Nabe ein Band gewickelt ist, das einen zwischen Nabe und Gehäuse vorgesehenen Raum durchläuft und mit dem Gehäuse fest ver­ bunden ist. Ferner weist dieser Gurtstraffer ein pyrotechni­ sches Druckmittel auf, das im Crashfall von einem Bewegungs­ sensor ausgelöst wird und das Band im Bereich des Raums mit Druck beaufschlagt. Da das Band an dem Gehäuse befestigt ist, wird es aufgrund des Druckes von der Nabe abgewickelt und an eine Innenwandung des Raums gedrückt. Dadurch wird die Nabe und die mit dieser über die ausrückbare Kupplung verbundene Wickelwelle in Aufwickelrichtung gedreht, so daß die im Gurtband vorhandenen Gurtlose aus dem Gurtband her­ ausgezogen und das Gurtband gestrafft wird.

In dem vor stehend beschriebenen Gurtstraffer verläuft das Band nach mehreren Umwicklungen auf der Nabe von dieser in tangentialer Richtung in den Raum, und macht in diesem einen von dem im Kollisionsfall mit Druck beaufschlagten Teil des Raums wegweisenden 180°-Bogen in Richtung der Gehäuseinnen­ wand, an welcher das Ende des Bandes befestigt ist. Dieser Bandverlauf hat insbesondere den Nachteil, daß starke Krüm­ mungen und Krümmungsänderungen im Band auftreten und daher das Band relativ dünn sein muß.

Insbesondere ist auch das Abdichten der beiden Bereiche des Raums gegeneinander in axialer Richtung, d. h. entlang der Längskanten des Bandes im Bereich des 180°-Bogens nur schlecht realisierbar. Dies bedeutet, daß insbesondere auf­ grund des schlagartigen Druckaufbaus im Kollisionsfall der auf das Band wirkende Druck verringert wird, da beispiels­ weise beim Einsatz eines Gasgenerators als Druckquelle ein Teil des Gases entweicht. Dies hat gegenüber der von der py­ rotechnischen Druckquelle erzeugbaren Leistung einen Lei­ stungsverlust zur Folge.

Ferner weist der aus EP 0 581 288 bekannte Gurtstraffer in dem Raum zum Abtrennen der beiden Bereiche des Raums eine weitere Dichtung auf, die sich von dem Gehäuse in Richtung der Nabe erstreckt und an dem auf der Nabe aufgewickelten Band anliegt. Da das Band auf der Nabe spiralförmig aufge­ wickelt ist, ist ferner nachteilig, daß beim Drehen der Nabe zwischen dem noch auf der Nabe aufgewickelten Band und der Dichtung ein Spalt entsteht. Dies hat einen weiteren Leis­ tungsverlust zur Folge.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Gurtstraffer für Gurtautomaten bei Kraftfahrzeugen zu schaffen, bei welchem die Umsetzung der von einer Druckquelle abgegebenen Energie in eine Drehbewegung der Wickelwelle optimiert ist und der Gurtstraffer bei geringem Raumbedarf an die Form des Gurtau­ tomaten und/oder an den vorhandenen Raum anpaßbar ist.

Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe bei einem Gurtstraffer für Gurtautomaten bei Kraftfahrzeugen durch die Merkmale des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Der erfindungsgemäße Gurtstraffer weist ein Gehäuse auf, in welchem ein Kupplungstopf einer ausrückbaren Kupplung so un­ tergebracht ist, daß zwischen dem Kupplungstopf und der Ge­ häusewand ein Raum entsteht. Auf dem Kupplungstopf ist ein Band teilweise aufgewickelt, von welchem das eine Ende mit dem Kupplungstopf und dessen anderes Ende mit dem Gehäuse fest verbunden ist, so daß dadurch der Raum in einen Druck­ raum und einen Totraum unterteilt ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Druckquelle so angeordnet, daß im Crashfall die Druckquelle von einem Bewegungssensor ausgelöst wird und der Druckraum mit Druck beaufschlagt wird. Aufgrund der Gasexpansion, die beispielsweise durch einen Gasgenerator hervorgerufen wird, der elektrisch oder mechanisch gezündet wird, wird das Band von dem Kupplungstopf abgewickelt und gegen eine Innenwand des Gehäuses gedrückt. Daher beginnt sich der Kupplungstopf zu drehen, wodurch die ausrückbare Kupplung aktiviert wird und eine formflüssige Verbindung zur Wickelwelle hergestellt wird.

Erfindungsgemäß verläuft der nicht auf dem Kupplungstopf aufgewickelte Teil des Bandes, d. h. der den Raum in einen Druck- und einen Totraum unterteilende Teil des Bandes von dem Kupplungstopf in tangentialer Richtung, wobei die durch das Aufwickeln des Bandes auf dem Kupplungstopf vorgegebene Krümmungsrichtung beibehalten wird. Dies hat gegenüber dem in EP 0 581 288 A1 beschriebenen Gurtstraffer den Vorteil, daß in dem Band erheblich geringere Krümmungen auftreten und keine Krümmungsänderung vorhanden ist. Da sich somit die Krümmung des Bandes beim Abwickeln von dem Kupplungstopf le­ diglich vergrößert aber die Richtung der Krümmung nicht wechselt, kann ein relativ dickes Band verwendet werden.

Dies hat insbesondere ferner den Vorteil, daß an den Längs­ kanten des Bandes, d. h. den Kanten des Bandes, welche einem Deckel und einer Rückseite des Gehäuses zugewandt sind, eine Dichtung vorgesehen werden kann. Da der Druckraum vom Totraum somit im Bereich des Bandes sehr gut abdichtbar ist, sind die auftretenden Leistungsverluste erheblich verrin­ gert.

Vorzugsweise wird gemäß der Erfindung ein Stahlband mit einer Dicke im Bereich von 0,5 bis 2 mm verwendet. Aufgrund der realisierbaren großen Krümmungsradien, und da bei dem erfindungsgemäßen Gurtstraffer die Krümmungsrichtung im Band nicht wechselt, kann ferner beispielsweise ein gewalztes Stahlprofilband, ein gezogenes Aluminiumprofil, oder ein ge­ stanztes Biegeteil als Band verwendet werden.

Somit kann das bei dem erfindungsgemäßen Gurtstraffer ver­ wendete Band entlang der Längskanten mit einer Dichtung ver­ sehen werden, die beim Abwickeln des Bandes von dem Kupp­ lungstopf an dem Deckel und der Rückseite des Gehäuses ab­ dichtend entlanggleitet.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Bandes weist zwei fest miteinander verbundene Bandteile auf. Deren Längskanten sind so abgewinkelt, daß ein beispielsweise V-förmiger Raum ent­ steht, in welchem eine Dichtung untergebracht ist.

Aufgrund der relativ großen Krümmungsradien des Bandes und da sich die Krümmungsrichtung des Bandes während des Abwic­ kelns von dem Kupplungstopf nicht ändert, kann auf dem Band bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ein Platten­ sprengstoff angeordnet werden. Vorzugsweise wird der Plat­ tensprengstoff zusammen mit dem Band auf dem Kupplungstopf aufgewickelt, so daß zwischen jeder Bandwicklung Platten­ sprengstoff angeordnet ist. Ferner ist auf dem nicht aufge­ wickelten Teil des Bandes ebenfalls Plattensprengstoff vor­ gesehen, der beispielsweise mit dem Band verklebt ist und auf der dem Druckraum zugewandten Seite des Bandes angeord­ net ist.

Das erfindungsgemäße Verwenden von Plattensprengstoff hat insbesondere beispielsweise gegenüber dem Verwenden eines Gasgenerators den Vorteil, daß der Druckaufbau im Kollisi­ onsfall nicht schlagartig erfolgt, sondern kontinuierlich während des gesamten Abwickelns des Bandes von dem Kupp­ lungstopf erzeugt wird. Plattensprengstoff kann auf dem Band nur vorgesehen werden, da sich die Krümmungsrichtung des Bandes nicht ändert. Bei sich ändernder Krümmungsrichtung würde der Plattensprengstoff von dem Band abplatzen.

Bei dem aus EP 0 581 288 A1 bekannten Gurtstraffer könnte Plattensprengstoff allein schon deshalb nicht verwendet wer­ den, da die dem Druckraum zugewandte Seite des Bandes, auf welcher der Plattensprengstoff vorgesehen sein müßte, auf der Nabe nach außen weist. Somit könnte der Plattenspreng­ stoff nicht nur im Druckraum, sondern auch im Totraum gezün­ det werden, so daß die Zuverlässigkeit dieses Gurtstraffers nicht mehr gewährleistet wäre. Bei der erfindungsgemäßen Lö­ sung weist jedoch die dem Druckraum zugewandte Seite des Bandes in Richtung zum Kupplungstopf, so daß in kei­ nem Abwickelzustand Plattensprengstoff im Totraum vorhanden ist.

Wie vorstehend beschrieben, bestand bisher das Problem darin, daß die beiden Räume des Gurtstraffers nicht wirksam gegeneinander abgedichtet werden konnten, da sich der Durch­ messer des Kupplungstopfes aufgrund des Abwickelns des Ban­ des verringert, wodurch ein Spalt zwischen der Dichtung und dem auf dem Kupplungstopf verbleibenden Band aufgetreten ist. Erfindungsgemäß wird dieses Problem dadurch gelöst, daß der Druckraum vom Totraum in radialer Richtung bezüglich des Kupplungstopfes mittels einem automatisch nachgeführten Dichtung abgedichtet ist. Durch das automatische Nachführen der Dichtung wird der beim Abwickeln des Bandes von dem Kupplungstopf auftretende Spalt ausgeglichen.

Erfindungsgemäß ist die Dichtung, die in einer Ausnehmung im Gehäuse in radialer bzw. annähernd radialer Richtung ver­ schiebbar ist, mittels eines Kanals mit dem Druckraum ver­ bunden. Sobald der Gurtstraffer ausgelöst wird und sich der Druck im Druckraum erhöht, wird über den Kanal auch die nachgeführte Dichtung mit Druck beaufschlagt und beim Abwic­ keln des Bandes von dem Kupplungstopf automatisch in Rich­ tung des Kupplungstopfs nachgeführt. Somit ist während des gesamten Abwickelvorgangs des Bandes von dem Kupplungstopf bzw. während des Straffens des Gurtbandes der Druckraum vom Totraum wirksam abgedichtet.

Aufgrund der Verwendung des erfindungsgemäßen Bandes, das ein axiales Abdichten ermöglicht, sowie aufgrund der nachge­ führten Dichtung dringt beispielsweise bei Verwendung eines Gasgenerators kein Gas in den Totraum, so daß durch Lecken oder Entweichen von Gas in den Totraum u.ä. keine Lei­ stungsverluste auftreten.

Ferner weist der erfindungsgemäße Gurtstraffer eine ausrück­ bare Kupplung auf, mittels welcher im Crashfall die Verbin­ dung von dem Gurtstraffer zur Wickelwelle sichergestellt ist. Erfindungsgemäß ist in dem Kupplungstopf, der sich im Normalzustand, d. h. während des herkömmlichen Betriebes des Gurtautomaten, solange kein Crash auftritt, nicht dreht, eine axiale Öffnung vorgesehen, in welcher vorzugsweise koa­ xial zum Kupplungstopf eine Ritzelwelle angeordnet ist, die im Normalzustand frei drehbar ist.

Ferner sind in Bereichen der Öffnung des Kupplungstopfes Sperrsteine vorgesehen, die im Normalzustand mit der Ritzel­ welle außer Eingriff sind. Hierbei ist gemäß der Erfindung die Öffnung im Kupplungstopf so ausgebildet, daß diese der Anzahl der Sperrsteine entsprechende Bereiche aufweist, die so ausgebildet sind, daß die Sperrsteine beim Drehen des Kupplungstopfs in Abwickelrichtung, also im Crashfall, in Richtung der Ritzelwelle so verschoben werden, daß eine Ver­ zahnung der Sperrsteine in eine Verzahnung der Ritzelwelle eingreift.

Beispielsweise ist die erfindungsgemäße Öffnung im Kupplungs­ topf ähnlich einem Schaufelrad so ausgebildet, daß in jedem "Schaufelrad"-Bereich, in welchem die Sperrsteine aufgenom­ men sind, eine Flanke ausgebildet ist, die gegenüber einer Radialen in Drehrichtung geneigt ist. Beim Drehen des Kupp­ lungstopfes gleiten die Sperrsteine somit entlang dieser Flanke in Richtung zu der zentral in der Öffnung angeordne­ ten Ritzelwelle.

Um zu verhindern, daß beim Drehen des Kupplungstopfes die Sperrsteine mitgedreht werden und somit nicht definiert in Richtung der Ritzelwelle verschoben werden, ist in jedem "Schaufelrad"-Bereich der Öffnung, in welchem ein Sperrstein aufgenommen ist, ein fest mit dem Gehäuse verbundener Stift vorgesehen, der ein Mitdrehen der Sperrsteine verhindert, bis diese mit der Ritzelwelle in Eingriff sind. Die Stifte weisen vorzugsweise an der Übergangs stelle zu dem Gehäuse eine Sollbruchstelle auf, an welcher die Stifte abbrechen, sobald die Sperrsteine mit der Verzahnung der Ritzelwelle in Eingriff sind. Dadurch wird über die Sperrsteine eine form­ schlüssige Verbindung zwischen Kupplungstopf und Ritzelwelle hergestellt, wodurch die fest mit der Ritzelwelle verbundene Wickelwelle entsprechend dem Kupplungstopf zusammen mit den Sperrsteinen gedreht wird.

Vorstehend beschriebene ausrückbare Kupplung weist insbeson­ dere den Vorteil auf, daß aufgrund eines Drehens des Kupp­ lungstopfes auf einfache Weise eine formschlüssige Verbin­ dung mit der Ritzelwelle hergestellt ist. Somit sind keine translatorischen Bewegungen zwischen dem Kupplungstopf und der Ritzelwelle erforderlich, da die vom Gurtstraffer er­ zeugte Drehbewegung zum Drehen der Wickelwelle gleichzeitig zum Ausrücken der Kupplung verwendet wird.

Die erfindungsgemäße, ausrückbare Kupplung hat ferner den Vorteil, daß der erforderliche Bauraum sehr gering ist.

Vorzugsweise ist der Raum, welcher sich aus dem Druckraum und dem Totraum zusammensetzt, so bemessen, daß die Wickel­ welle 1,5 Umdrehungen in Aufwickelrichtung zurückgedreht wird, wenn der gesamte Raum Druckraum wird, d. h. die maxi­ male Leistung des Gurtstraffers ausgenützt wurde. Somit ist sichergestellt, daß sämtliche Gurtlose aus dem Gurtband ent­ fernt sind und das Gurtband an dem Körper des Insassen straff anliegt.

Da das auf den Kupplungstopf aufgewickelte Band relativ fle­ xibel ist, kann die Form des Raums im wesentlichen der Form des Gehäuses angepaßt werden, wobei die Form des Gehäuses an den Gurtautomaten und/oder an den vorhandenen Raum im Kraft­ fahrzeug anpaßbar ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Aus­ führungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnun­ gen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Explosionszeichnung einer bevor­ zugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurt­ straffers;

Fig. 2a eine schematische Draufsicht der in Fig. 1 darge­ stellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtstraffers;

Fig. 2b eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 2a;

Fig. 3a bis 3d schematische Draufsichten der erfindungs-gemä­ ßen Ausführungsform in nach dem Auslösen des Gurt­ straffers aufeinanderfolgenden Betriebszuständen
und

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines in dem Gurtstraffer verwen­ deten Bandes.

In der in Fig. 1a dargestellten, schematischen Explosions­ zeichnung einer bevorzugten Ausführungsform eines Gurtstraf­ fers gemäß der Erfindung sind die wesentlichen Teile des Gurtstraffers vor der Montage dargestellt. Zur Montage des Gurtstraffers, der schematisch in Fig. 2a fertig montiert dargestellt ist, wird in einen Raum 2 eines Gehäuses 1 ein spiralförmig gewickeltes Band 4 eingesetzt, indem ein mit dem einen Ende 42 des Bandes 4 fest verbundener Zylinder 43 in eine Bohrung 12 des Gehäuses. 1 eingesetzt wird.

Da die Bohrung 12 lediglich einen Schlitz 12a aufweist, durch welchen das Band 4 geführt ist, ist das Band 4 in Zugrichtung und somit in Längsrichtung des Bandes 4 fest mit dem Gehäuse 1 verbunden. Anschließend wird eine Dichtung 5 in eine Ausnehmung 13 des Gehäuses 1 so eingesetzt, daß sie mit einer Fläche 51 an dem Band 4 anliegt.

Anschließend wird in dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel als Druckquelle ein Gasgenerator 6 in eine Ausnehmung 14 des Gehäuses 1 eingesetzt. Um beim Auslö­ sen des Gasgenerators 6 ein Verschieben aufgrund des Rück­ stoßes und eine gute Abdichtung zu gewährleisten, weist der Gasgenerator 6 einen Flansch 61 auf; der in eine Nut 14a der Ausnehmung 14 paßt. Ferner weist der Gasgenerator 6 An­ schlüsse 62a und 62b auf, die mit einem nicht dargestellten Bewegungssensor verbunden sind. Durch ein entsprechendes Si­ gnal des Bewegungssensors wird der Gasgenerator 6 im Crashfall ausgelöst.

Nun wird ein Kupplungstopf 30 einer ausrückbaren Kupplung 3, welche im wesentlichen durch den Kupplungstopf 30, eine Rit­ zelwelle 32 sowie Sperrsteinen 33a, 33b und 33c gebildet ist, in das Gehäuse 1 eingesetzt. Der Kupplungstopf 30 wird so eingesetzt, daß das andere Ende 41 des Bandes 4 in eine Aus­ nehmung 34 des Kupplungstopfs 30 eingebracht wird. Wie aus Fig. 2a ersichtlich, sind das Bandende 41 und die Ausnehmung 34 so ausgebildet, daß das Bandende 41 bei einer Belastung des Bandes 4 in Längsrichtung nicht aus dem Kupplungstopf 30 gezogen werden kann. Hierzu ist das Ende 41 des Bandes 4 beispielsweise umgebogen und die Ausnehmung 34 so ausgebil­ det, daß ihr innerer Bereich bezüglich der Eintrittsöffnung erweitert ist.

Ferner weist der Kupplungstopf 30 eine zentrale Öffnung 31 für die Ritzelwelle 32 auf. Ein zylindrisches Ende 32a der Ritzelwelle 32 wird in eine zylindrische Öffnung 15 des Ge­ häuses 1 eingeführt. Das zylindrische Ende 32a der Ritzel­ welle 32 ist somit einerseits in dem Gehäuse 1 drehbar gela­ gert und andererseits fest mit einer nicht dargestellten Wickelwelle eines Gurtautomaten verbunden. Die Ritzelwelle 32 wird bis zu einem Flansch 32b in die Öffnung 15 des Ge­ häuses 1 eingebracht, so daß ein mit einer Verzahnung 32' versehenes Ende der Ritzelwelle 32 mittig in der Öffnung 31 des Kupplungstopfs 30 angeordnet ist.

Anschließend werden die Sperrsteine 33a, 33b und 33c in Be­ reiche 31a, 31b und 31c der Öffnung 31 des Kupplungstopfs 30 eingesetzt.

Schließlich wird das Gehäuse 1 mit einem Deckel 11 (Fig. 2b) mittels nicht dargestellter Schrauben, welche in Gewindeboh­ rungen 16 in dem Gehäuse 1 eingeschraubt werden, verschlos­ sen.

In der in Fig. 2a dargestellten schematischen Draufsicht der anhand von Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtstraffers ist insbesondere die Form der Bereiche 31a, 31b und 31c der Öffnung 31 in dem Kupplungstopf 30 zu erkennen. Die Bereiche 31a, 31b und 31c der schaufelradförmigen Öffnung 31 weisen Flanken 31a', 31b' und 31c' auf, die bezüglich einer Radialen so geneigt sind, daß bei einem Drehen des Kupplungstopfs 30 in Richtung eines Pfeils a die Sperrsteine 33a, 33b und 33c entlang der Flan­ ken 31a', 31b' und 31c' der Bereiche 31a, 31b und 31c der Öffnung 31 in Richtung der Ritzelwelle 32 gleiten.

Um sicherzustellen, daß die Sperrsteine 33a, 33b und 33c beim Drehen des Kupplungstopfs 30 in Richtung des Pfeils a nicht vom Kupplungstopf 30 mitgenommen werden und somit auch nicht in Richtung zur Ritzelwelle 32 hin gleiten, sind Stifte 34a, 34b und 34c in jedem der Bereiche 31a, 31b und 31c der Öffnung 31 vorgesehen. Die Stifte 34a, 34b und 34c sind mit der Rückseite 10 (Fig. 2b) des Gehäuses 1 fest ver­ bunden. Somit ist beim Drehen des Kupplungstopfs 30 sicher­ gestellt, daß sich die Sperrsteine 33a, 33b und 33c nicht mitdrehen und somit deren Verzahnung 33a', 33b' bzw. 33c' nicht in die Verzahnung 32' der Ritzelwelle 32 eingreift.

Durch das Band 4 wird der Raum 2 in dem Gehäuse 1 in einen Druckraum 2a, welcher dem Gasgenerator 6 zugewandt ist, und einen Totraum 2b geteilt, wobei mit Totraum der beim Abwic­ keln des Bandes 4 von dem Kupplungstopf 30 zwischen dem Band 4 und einer Innenwandung 20 des Raums 2 verbleibender Raum bezeichnet ist.

Der nicht auf dem Kupplungstopf 30 aufgewickelte Teil des Bandes 4 verläuft tangential zum Kupplungstopf 30 unter Bei­ behaltung der Krümmungsrichtung durch den Raum 2 bis zu der Befestigung mittels des Zylinders 43 im Gehäuse 1.

Ferner ist in dem Gehäuse 1 ein Kanal 13a vorgesehen, wel­ cher den Druckraum 2a mit der Ausnehmung 13 verbindet, in welcher die Dichtung 5 verschiebbar angeordnet ist. Somit wird die Dichtung 5, sobald der Druckraum 2a mit Druck be­ aufschlagt wird, d. h. der Crashfall eingetreten ist, eben­ falls über den Kanal 13a mit Druck beaufschlagt und an das Band 4 gedrückt.

Aus der in Fig. 2b dargestellten Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig. 2a ist ersichtlich, daß das zylindrische Ende 32a der Ritzelwelle 32, das mit der nicht dargestellten Wickelwelle fest verbunden ist, die vorzugsweise zu der Rit­ zelwelle 32 koaxial ist, über die Rückseite 10 des Gehäuses 1 hinaus vorsteht. Ferner zeigt Fig. 2b einen Deckel 11, mit welchem der Gurtstraffer verschlossen ist.

Im folgenden wird anhand der Fig. 3a bis 3d, die jeweils eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Ausführungs­ form des Gurtstraffers zeigen, der prinzipielle Funktionsab­ lauf des Gurtstraffers nach dem Auslösen des Gasgenerators 6 durch den nicht dargestellten Bewegungssensor erläutert.

Fig. 3a zeigt den Normalzustand des Gurtstraffers, d. h. den normalen Betriebszustand, in welchem das Gurtband von der Wickelwelle des Gurtautomaten ab- und aufwickelbar ist und der Gurtstraffer nicht aktiviert ist. Im Normalzustand läßt sich die Ritzelwelle 32 in der Öffnung 31 des Kupplungstopfs 30 frei drehen. Der Druck in dem Totraum 2b entspricht ebenso wie der Druck in dem Druckraum 2a im Normalzustand dem Umgebungsdruck.

Wird nun im Crashfall der Gasgenerator 6 von dem nicht dar­ bestellten Bewegungssensor über die Anschlüsse 62a und 62b aktiviert, so baut sich in dem Druckraum 2a Druck auf.

Da der Druck in dem Druckraum 2a somit größer ist als in dem Totraum 2b, vergrößert sich das Volumen des Druckraums 2a, indem das Band 4, wie aus Fig. 3b ersichtlich ist, von dem Kupplungstopf 30 abgewickelt und gegen einen Teil der Innen­ wandung 20 des Raums 2 gedrückt wird. Da der Druckraum 2a über den Kanal 13a mit der Dichtung 5 verbunden ist, wird auch die Dichtung 5 mit Druck beaufschlagt und an das Band 4 gedrückt. Somit ist sichergestellt, daß trotz des sich ge­ genüber dem normalen Betriebszustand verringernden Außen­ durchmessers des Kupplungstopfs 30 mit dem aufgewickelten Band 4 kein Gas aus dem Druckraum 2a über einen zwischen der Dichtung 5 und dem auf dem Kupplungstopf 30 aufgewickelten Band 4 entstehenden Schlitz in den Totraum 2b gelangen kann.

Da das Ende 41 des Bandes 4 fest mit dem Kupplungstopf 30 verbunden ist, dreht sich beim Abwickeln des Bandes 4 der Kupplungstopf 30 in Richtung des Pfeils a. Somit bewegen sich die Sperrsteine 33a, 33b und 33c in Richtung auf die fest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Stifte 34a, 34b und 34c.

Sobald die Sperrsteine 33a, 33b und 33c auf die ihnen zuge­ ordneten Stifte 34a, 34b und 34c auftreffen, werden diese aufgrund der Form der Flanken 31a', 31b' und 31c', von wel­ chen in Fig. 3a bis 3d der Übersichtlichkeit halber nur die Flanke 31a' bezeichnet ist, in Richtung der Ritzelwelle 32 geschoben. In Fig. 3b sind die Sperrsteine 33a, 33b und 33c bereits soweit in Richtung der Ritzelwelle verschoben, daß die Verzahnungen 33a', 33b' und 33c' (Fig. 1) der Sperrsteine 33a, 33b und 33c in die Verzahnung 32' (Fig. 1) der Ritzelwelle 32 eingreifen.

Da nun eine formflüssige Verbindung zwischen dem Kupplungstopf 30 und der mit der nicht dargestellten Wickel­ welle verbundenen Ritzelwelle 32 hergestellt ist, brechen die Stifte 34a, 34b und 34c an der Gehäuserückseite 10 ab und die Sperrsteine 33a, 33b und 33c werden, wie aus Fig. 3c ersichtlich, zusammen mit dem Kupplungstopf 30 und der Rit­ zelwelle 32 in Richtung des Pfeils a gedreht.

Da der Druck in dem Druckraum 2a weiterhin größer als der Druck in dem Totraum 2b ist, wird das Band 4 weiter von dem Kup-plungstopf 30 abgewickelt und an die Innenwandung 20 ge­ drückt. Ferner wird die Dichtung 5 weiter in Richtung des Kupplungstopfs 30 nachgeführt, da der Außendurchmesser des Kupplungstopfs 30 durch das Abwickeln des Bandes 4 weiter abnimmt.

Fig. 3d zeigt den Endzustand des Gurtstraffers, in welchem der Druckraum 2a den gesamten Raum 2 ausfüllt. In diesem Zu­ stand ist die Ritzelwelle 32 und damit die Wickelwelle des Gurtautomaten um vorzugsweise 1,5 Umdrehungen in Aufwickel­ richtung gedreht.

In Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht einer bevor­ zugten Ausführungsform eines in dem Gurtstraffer verwendeten Bandes 4 dargestellt. Die in Fig. 4 dargestellte Ausfüh­ rungsform des Bandes 4 weist zwei Bandhälften 4a und 4b auf, deren dem Deckel 11 bzw. der Rückwand 10 zugewandte Längs­ kanten so abgewinkelt sind, daß an den Rändern der fest mit­ einander verbundenen Bandhälften 4a und 4b ein V-förmiger Zwischenraum in Längsrichtung des Bandes 4 gebildet ist.

In dem Zwischenraum sind Dichtungen 43a und 43b über die ge­ samte Länge des Bandes 4 vorgesehen. Somit ist der Totraum 2b, der in Fig. 4 beispielsweise oberhalb des Bandes 4 liegt, gegenüber dem Druckraum 2a abgedichtet, der in Fig. 4 unter­ halb des Bandes 4 liegt.

Claims (20)

1. Gurtstraffer für Gurtautomaten bei Kraftfahrzeugen, wel­ cher Gurtautomat ein auf einem Wickelwelle auf- und abwic­ kelbares Gurtband aufweist und die Wickelwelle über eine ausrückbare Kupplung mit dem Gurtstraffer verbunden ist, wo­ bei der durch einen Beschleunigungssensor auslösbare Gurt­ straffer ein Gehäuse (1) aufweist, in welchem ein Kupp­ lungstopf (30) der ausrückbaren Kupplung (3) untergebracht ist, auf welchen ein Band (4) teilweise aufgewickelt ist, von dem das eine Ende (41) mit dem Kupplungstopf (30) und das andere Ende (42) mit dem Gehäuse (1) fest verbunden ist, wodurch ein Raum (2) zwischen Kupplungstopf (30) und Ge­ häuseinnenwandung (20) in einen Druckraum (2a) und einen Totraum (2b) unterteilt ist, und eine Druckquelle (6) so an­ geordnet ist, daß beim Auslösen der Druckquelle (6) der Druckraum (2a) mit Druck beaufschlagt wird, so daß das Band (4) bei gleichzeitigem Abwickeln vom Kupplungstopf (30) an die Innenwandung (20) des Raums (2) gedrückt wird, sich der Kupplungstopf (30) gegenüber dem ortsfesten Gehäuse (1) dreht und über die ausrückbare Kupplung (3) eine Verbindung zur Wickelwelle hergestellt und diese in Aufwickelrichtung (a) gedreht wird.

2. Gurtstraffer nach Anspruch 1, bei welchem der Druckraum (2a) bezüglich des Totraums (2b) in radialer Richtung mit­ tels einer automatisch nachgeführten Dichtung (5) abgedich­ tet ist.

3. Gurtstraffer nach Anspruch 2, bei welchem von dem Druck­ raum (2a) in Richtung der Dichtung (5) ein Kanal (13a) so vorgesehen ist, daß die Dichtung (5) nach Auslösen des Gurt­ straffers mit Druck beaufschlagt und automatisch beim Abwic­ keln des Bandes (4) von dem Kupplungstopf (30) in Richtung zum Kupplungstopf (30) nachgeführt wird.

4. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem in axialer Richtung der Druckraum (2a) bezüglich des Totraums (2b) entlang der Längskanten des Bandes (4) gegen­ über einem Deckel (11) und einer Rückseite (10) des Raums (2) durch eine Dichtung abgedichtet sind.

5. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Band (4) ein Stahlband mit einer Dicke im Be­ reich von 0,5 bis 2 mm ist.

6. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Band (4) ein gewalztes Stahlprofilband ist.

7. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Band (4) ein gezogenes Aluminiumprofil ist.

8. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Band (4) ein gestanztes Biegeteil ist.

9. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 4 bis 8, bei wel­ chem an den Längskanten des Bandes (4) eine Dichtung (43a, 43b) vorgesehen ist, die mit dem Band (4) fest verbunden ist und beim Abwickeln des Bandes (4) vom Kupplungstopf (30) an Deckel (11) und Gehäuserückseite (10) abdichtend gleitet.

10. Gurtstraffer nach Anspruch 9, bei welchem das Band (4) zwei fest miteinander verbundene Bandteile (4a, 4b) auf­ weist, deren in Richtung des Deckels (11) und der Gehäuse­ rückseite (10) weisende Längskanten abgewinkelt sind, und in dem durch die abgewinkelten Bandkanten gebildeten Zwischen­ raum Dichtungen (43a, 43b) untergebracht sind.

11. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Druckquelle ein an dem Band anliegender Plattensprengstoff ist.

12. Gurtstraffer nach Anspruch 11, bei welchem der Platten­ sprengstoff zusammen mit dem Band (4) auf dem Kupplungstopf (30) aufgewickelt ist, so daß zwischen jeder Bandwicklung Plattensprengstoff angeordnet ist und auch auf dem nicht aufgewickelten Teil des Bandes (4) Plattensprengstoff in der Weise vorgesehen ist, daß der Plattsprengstoff stets auf der dem Druckraum (2a) zugewandten Seite des Bandes (4) angeord­ net ist.

13. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Innenwandung (20) des Raums (2) im wesentli­ chen der Form des Gehäuses (1) angepaßt ist, und die Form des Gehäuses (1) an den Gurtautomaten und/oder an den vor­ handenen Raum angepaßt ist.

14. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Verlauf der Innenwandung (20) des Raums (2) zumindest teilweise spiralförmig ist.

15. Ausrückbare Kupplung nach Anspruch 1, bei welcher in dem mit dem Band (4) fest verbundenen Kupplungstopf (30) eine axiale Öffnung (31) vorgesehen ist, in welcher eine fest mit der Wickelwelle verbundene Ritzelwelle (32) im Normalzustand frei drehbar ist, und in welcher Öffnung (31) Sperrsteine (33a, 33b, 33c) untergebracht sind, die im Normalzustand mit der Ritzelwelle (32) außer Eingriff sind.

16. Ausrückbare Kupplung nach Anspruch 15, bei welcher die Öffnung (31) der Anzahl Sperrsteine (33a, 33b, 33c) entspre­ chende Bereiche (31a, 31b, 31c) aufweist, die so ausgebildet sind, daß die Sperrsteine (33a, 33b, 33c) bei einer Drehbe­ wegung des Kupplungstopfs (30) in Aufwickelrichtung in Rich­ tung zur Ritzelwelle (32) verschoben werden, wobei eine Ver­ zahnung (33a', 33b', 33c' ) der Sperrsteine (33a, 33b, 33c) mit einer Verzahnung (32') der Ritzelwelle in Eingriff kommt.

17. Ausrückbare Kupplung nach Anspruch 16, bei welcher die Öffnung (31) schaufelradförmig ausgebildet ist und deren Be­ reiche (31a, 31b, 31c) jeweils Flanken (31a', 31b', 31c)' aufweisen, die gegenüber einer Radialen in Drehrichtung (a) geneigt sind.

18. Ausrückbare Kupplung nach einem der Ansprüche 15 oder 17, bei welcher in die Bereiche (31a, 31b, 31c) der Öffnung (31) im Kupplungstopf (30) jeweils ein fest mit dem Gehäuse (1) verbundener Stift (34a, 34b, 34c) vorsteht, durch die beim Drehen des Kupplungstopfs (30) ein Mitdrehen der Sperr­ steine (33a, 33b, 33c) solange verhindert ist, bis diese mit der Ritzelwelle (32) in Eingriff sind.

19. Ausrückbare Kupplung nach Anspruch 18, bei welcher die Stifte (34a, 34b, 34c) an dem Übergang zum Gehäuse (1) eine Sollbruchstelle aufweisen, an welcher die Stifte (34a, 34b, 34c) abbrechen, sobald die Sperrsteine (33a, 33b, 33c) mit der Ritzelwelle (32) in Eingriff sind.

20. Ausrückbare Kupplung nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei welcher drei Sperrsteine (33a, 33b, 33c) und drei Stifte (34a bis 34c) vorgesehen sind.