DE19806483A1 - Gurtstraffer - Google Patents
GurtstrafferInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtstraffer, der
mit einer Vorspannungseinrichtung versehen ist, die einen
Gurt bei einer plötzlichen oder sehr schnellen Verzögerung
eines Fahrzeuges spannt, sowie der Gurtstraffer eine Kraft
begrenzungseinrichtung umfaßt, die verhindert, daß eine
Spannung auf den Gurt aufgebracht wird, die gleich oder
größer einem vorbestimmten Wert ist.
Ein bekannter Gurtstraffer, der in einem Fahrzeug instal
liert ist, umfaßt eine Vorspannungseinrichtung, die einen
Gurt aufwickelt und unter Spannung hält, wenn auf das Fahr
zeug eine Verzögerung einwirkt, die gleich oder größer ei
nem vorbestimmten Wert ist und entsprechende Belastungen
auf einen Insassen des Fahrzeugs einwirken (s. japanische
Patentanmeldung, Offenlegungsnr. 4-92748) In der Fig. 26
ist ein Gurtstraffer 500 gezeigt, der die oben erwähnte
Vorspannungseinrichtung umfaßt.
Bei diesem Gurtstraffer 500 ist eine zylindrische Spule
506, um die ein Gurt 504 gewickelt ist, drehbar durch einen
Rahmen 502 getragen.
Eine Vorspannungswelle 508 ist an einem Ende der Spule 506
einstückig vorgesehen und mit Spiel in eine Trommel 510
eingesteckt. Die Trommel 510 ist mittels Gießen hergestellt
und weist im ganzen eine nahezu zylindrische Form auf, so
daß zwei im allgemeinen halbkreisförmige Klemmabschnitte
512 mittels eines im wesentlichen S-förmigen Verbindungsab
schnittes 514 verbunden sind. Ein mittlerer Abschnitt eines
Drahtes 518, dessen eines Ende mit einer Antriebsplatte 516
verbunden ist, ist um den äußeren Umfang der Trommel 510
gewickelt. Eine Einführöffnung 520, in die die Trommel 510
eingesetzt ist, ist in der Mitte der Antriebsplatte 516
ausgebildet. Ein Eingriffsabschnitt 522, der von der Trom
mel 510 vorsteht, ist in einem Abschnitt 520A mit einem
größeren Durchmesser aufgenommen, der in der Einführöffnung
520 ausgebildet ist, so daß sich der Eingriffsabschnitt 522
gemeinsam mit der Trommel 510 dreht.
Das andere Ende des Drahtes 518 ist mit einem Kolben (nicht
dargestellt) innerhalb eines Zylinders 524 verbunden. Wenn
die Verzögerung des Fahrzeuges gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist, wird ein Gasgenerator aktiviert und
der Kolben wird sehr schnell in den Zylinder 524 hinein ge
zogen.
Das andere Ende der Spule 506 ist mit einer Verriegelung
versehen (nicht dargestellt). Falls eine Verzögerung erfaßt
wird, die gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist,
dann verhindert die Verriegelung die Drehung der Spule 506
in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 504, erlaubt je
doch, daß die Spule 506 nur in der Richtung des Aufwickelns
des Gurtes 504 in Drehung versetzt werden kann.
Somit wird an dem Draht 518 gezogen, wenn eine Verzögerung
bzw. negative Beschleunigung an dem Fahrzeug auftritt, die
gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist. Infolge
dieser Tatsache wird der Draht 518 fest um die Trommel 510
gewickelt, der Verbindungsabschnitt 514 wird deformiert und
die Klemmabschnitte 512 werden näher an den Verbindungsab
schnitt 514 verlagert. Die Klemmabschnitte 512 klemmen die
Vorspannungswelle 508 und die Trommel 510 verbindet sich
mit der Spule 506. Falls an dem Draht 518 weiter gezogen
wird, wird die Spule 506 durch die sich ergebende Spannung
in Drehung versetzt und dadurch der Gurt 504 auf die Spule
506 aufgewickelt.
Unter anderem wurde ein Gurtstraffer vorgeschlagen, der mit
einer Kraftbegrenzungseinrichtung versehen ist, die verhin
dert, daß die Spannung, die auf den Gurt aufgebracht wird,
einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Bei einem Gurtstraffer, der mit einer Kraftbegrenzungsein
richtung vom sogenannten Torsionsstab-Typ versehen ist
(siehe japanische Patentanmeldung, Offenlegungsnr. 7-
47923), ist ein kreisförmiger und durch Torsion verformba
rer Torsionsstab in der Umfangsrichtung in die zylindrische
Spule koaxial zur Spule eingesetzt. Ein Ende des Torsions
stabes ist an der Spule fixiert. Wenn das Fahrzeug plötz
lich verzögert wird, wird das andere Ende des Torsionssta
bes durch einen Verriegelungs-Mechanismus verriegelt. In
folge der Befestigung des einen Endes des Torsionsstabes an
der Spule wird der Torsionsstab, falls eine Spannung in der
Richtung des Abwickelns des Gurtes bei der Verzögerung des
Fahrzeuges auf den Gurt einwirkt, verdrehend verformt, so
daß er die Spule verdreht, wodurch verhindert wird, daß ei
ne Spannung, die einen vorbestimmten Wert oder größer über
steigt, auf den Gurt aufgebracht wird.
Der Gurtstraffer 500 weist einen Aufbau auf, der bei einer
plötzlichen Verzögerung des Fahrzeuges so wirkt, daß sich
der Draht 518 fest um die Trommel 510 wickelt, wobei die
Klemmabschnitte 512 die Vorspannungswelle 508 klemmen, so
wie die Trommel 510 gemeinsam mit der Spule 506 in Drehung
versetzt wird. Infolge dieser Anordnung, während nämlich
der Draht 318 bis zu einem Maximum abgewickelt wird, ver
hindert die Spannung, die auf den Draht 518 wirkt, daß sich
die Spule 506 weiter dreht, nämlich in der Richtung des Ab
wickelns des Gurtes 504. Dementsprechend ist es bei dem
Gurtstraffer 500, in dem lediglich die oben erwähnte Kraft
begrenzungseinrichtung eingebaut ist, unmöglich, den Torsi
onsstab ausreichend verdrehend zu deformieren.
Unter Berücksichtigung der oben erwähnten Punkte ist es
deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gurt
straffer zu schaffen, der dazu in der Lage ist, nachdem ei
ne Spule einmal in der Richtung des Aufwickelns eines Gur
tes durch eine Vorspannungseinrichtung bei einer plötzli
chen Verzögerung in Drehung versetzt ist, die Spule in der
Richtung des Abwickelns des Gurtes zu drehen und durch ein
Energieabsorptionselement zu verhindern, daß die Spannung,
die auf den Gurt aufgebracht ist, einen bestimmten Wert
übersteigt.
Gemäß einem ersten Aspekt nach der vorliegenden Erfindung
umfaßt der Gurtstraffer:
eine Spule, um die ein Gurt gewickelt ist, der von der Spule abwickelbar ist;
eine Vorspannungseinrichtung, die die Spule in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes dreht, wenn eine Verzö gerung gleich oder größer einem vorbestimmten Wert auf tritt, wobei diese Verzögerung während einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeuges auftritt;
ein Energieabsorptionselement, welches mit der Spule gekoppelt ist, um gemeinsam mit der Spule verdrehbar zu sein, und welches durch die Spule deformiert wird, um einen Anstieg der Spannung in dem Gurt zu verhindern, wenn eine Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes auf die Spule einwirkt, nachdem die Spule durch die Vorspannungs einrichtung in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt worden ist; und
einen Rückstellabschnitt, der über die Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes mittels des Energie absorptionselementes wirkt, wenn das Energieabsorptionsele ment durch die Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes verformt wird, um den Zustand aufzuheben, in dem die Drehung der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vorspannungseinrichtung angehalten ist.
eine Spule, um die ein Gurt gewickelt ist, der von der Spule abwickelbar ist;
eine Vorspannungseinrichtung, die die Spule in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes dreht, wenn eine Verzö gerung gleich oder größer einem vorbestimmten Wert auf tritt, wobei diese Verzögerung während einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeuges auftritt;
ein Energieabsorptionselement, welches mit der Spule gekoppelt ist, um gemeinsam mit der Spule verdrehbar zu sein, und welches durch die Spule deformiert wird, um einen Anstieg der Spannung in dem Gurt zu verhindern, wenn eine Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes auf die Spule einwirkt, nachdem die Spule durch die Vorspannungs einrichtung in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt worden ist; und
einen Rückstellabschnitt, der über die Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes mittels des Energie absorptionselementes wirkt, wenn das Energieabsorptionsele ment durch die Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes verformt wird, um den Zustand aufzuheben, in dem die Drehung der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vorspannungseinrichtung angehalten ist.
Bei dem Gurtstraffer nach der ersten Ausführungsform bela
stet die Vorspannungseinrichtung die Spule nicht, während
das Fahrzeug unter gewöhnlichen Bedingungen fährt, da keine
Verzögerung mit einem vorbestimmten Wert oder mehr auf das
Fahrzeug einwirkt.
Falls eine Verzögerung mit dem vorbestimmten Wert oder grö
ßer auf das Fahrzeug einwirkt, werden die Vorspannungsein
richtung und die Spule miteinander gekoppelt und gemeinsam
in Drehung versetzt, wobei der Gurt auf die Spule aufgewic
kelt wird, wodurch der Gurt einen Insassen des Fahrzeuges
festhält, der den Gurt angelegt hat.
Als nächstes wird die Spannung von der Spule auf das Ener
gieabsorptionselement übertragen, wenn der Gurt in der
Richtung des Abwickelns gezogen wird, und zwar in einem Zu
stand, in dem die Drehung der Spule in der Richtung des Ab
wickelns angehalten ist. Die Absorption der Energie, wie
etwa durch die Deformation des Energieabsorptionselementes
wirkt wie eine Kraftbegrenzungseinrichtung, die verhindert,
daß die Kraft, die auf den Insassen einwirkt, einen be
stimmten Wert übersteigt. Wenn der Gurt weiter gegen die
Wirkung der Kraftbegrenzungseinrichtung gezogen wird, wirkt
die Spannung auf den Rückstellabschnitt. Falls diese Span
nung einen vorbestimmten Wert übersteigt, hebt der Rück
stellabschnitt den Zustand auf, in dem die Drehung der Spu
le in der Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vor
spannungseinrichtung angehalten ist. Mit anderen Worten
ausgedrückt, wird die Spule relativ zu der Vorspannungsein
richtung drehbar gemacht. Deshalb ist in diesem Zustand die
Absorption der Energie weiterhin möglich und wirkt wie eine
Kraftbegrenzungseinrichtung. Im Ergebnis wird verhindert,
daß die Kraft, die auf den Insassen einwirkt, den vorbe
stimmten Wert übersteigt.
Es ist anzumerken, daß der Rückstellabschnitt frei wählbar
ist, wenn sichergestellt ist, daß die Spule relativ zu der
Vorspannungseinrichtung in Drehung versetzt werden kann.
Solche Rückstellabschnitte sind beispielsweise plastisch
verformbare Bauteile, elastisch verformbare Bauteile, zer
brechbare Bauteile, eine Kupplung, eine Reibplatte oder
ähnliches.
Gemäß einem zweiten Aspekt nach der vorliegenden Erfindung
ist der Rückstellabschnitt als ein Bauteile vorgesehen,
welches zerbrochen werden kann, wobei durch diesen Bruch
die Spule, d. h. das Energieabsorptionselement und die Vor
spannungseinrichtung nach der ersten oben erwähnten Ausfüh
rungsform getrennt werden.
Bei der zweiten Ausführungsform, da der zerbrechbare Ab
schnitt gebrochen wird und die Spule von der Vorspannungs
einrichtung getrennt wird, wird die Spule relativ zu der
Vorspannungseinrichtung frei drehbar.
Gemäß einer dritten Ausführungsform nach der vorliegenden
Erfindung umfaßt ein Gurtstraffer:
eine Spule, um die ein Gurt gewickelt ist, der von der Spule abgewickelt werden kann;
ein Energieabsorptionselement, welches gemeinsam mit der Spule verdreht wird und welches verformt wird, wenn ei ne Torsion mit einem vorbestimmten Wert oder größer auf das Energieabsorptionselement einwirkt;
eine Vorspannungseinrichtung, mit:
einem Drehelement, welches in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wenn eine Verzögerung mit einem vorbestimmten Wert oder größer auf ein Fahrzeug einwirkt, während einer starken Verzögerung des Fahrzeuges;
einem Kopplungsglied, welches gemeinsam mit dem Drehelement verdrehbar ist und welches mit dem Energieab sorptionselement gekoppelt ist, um das Energieabsorptionse lement in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes zu dre hen, wenn eine Verzögerung mit dem vorbestimmten Wert oder größer auf das Fahrzeug einwirkt; und
einem Eingriffsabschnitt, der über das Kopplungs glied vorsteht, und der in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes gemeinsam mit dem Kopplungsglied in Drehung versetzt wird, nachdem ein benachbartes Ende des Eingriffsabschnit tes durch das Drehelement angedrückt wird, wenn das Drehe lement in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Dre hung versetzt wird, sowie der Eingriffsabschnitt einen En dabschnitt aufweist, der angedrückt wird, wenn das Kopp lungsglied in Drehung versetzt wird, in Antwort auf die Drehkraft der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gur tes, und zwar mittels des Energieabsorptionselementes; und
einen Rückstellabschnitt zur Aufhebung des Zustandes, in dem die Drehung der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vorspannungseinrichtung angehalten ist, wenn das Energieabsorptionselement durch eine Torsion mit einem vorbestimmten Wert oder größer deformiert wird, infolge der Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes, sowie der Endabschnitt des Eingriffsabschnittes durch das Drehelement angedrückt wird.
eine Spule, um die ein Gurt gewickelt ist, der von der Spule abgewickelt werden kann;
ein Energieabsorptionselement, welches gemeinsam mit der Spule verdreht wird und welches verformt wird, wenn ei ne Torsion mit einem vorbestimmten Wert oder größer auf das Energieabsorptionselement einwirkt;
eine Vorspannungseinrichtung, mit:
einem Drehelement, welches in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wenn eine Verzögerung mit einem vorbestimmten Wert oder größer auf ein Fahrzeug einwirkt, während einer starken Verzögerung des Fahrzeuges;
einem Kopplungsglied, welches gemeinsam mit dem Drehelement verdrehbar ist und welches mit dem Energieab sorptionselement gekoppelt ist, um das Energieabsorptionse lement in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes zu dre hen, wenn eine Verzögerung mit dem vorbestimmten Wert oder größer auf das Fahrzeug einwirkt; und
einem Eingriffsabschnitt, der über das Kopplungs glied vorsteht, und der in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes gemeinsam mit dem Kopplungsglied in Drehung versetzt wird, nachdem ein benachbartes Ende des Eingriffsabschnit tes durch das Drehelement angedrückt wird, wenn das Drehe lement in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Dre hung versetzt wird, sowie der Eingriffsabschnitt einen En dabschnitt aufweist, der angedrückt wird, wenn das Kopp lungsglied in Drehung versetzt wird, in Antwort auf die Drehkraft der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gur tes, und zwar mittels des Energieabsorptionselementes; und
einen Rückstellabschnitt zur Aufhebung des Zustandes, in dem die Drehung der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vorspannungseinrichtung angehalten ist, wenn das Energieabsorptionselement durch eine Torsion mit einem vorbestimmten Wert oder größer deformiert wird, infolge der Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes, sowie der Endabschnitt des Eingriffsabschnittes durch das Drehelement angedrückt wird.
Bei dem Gurtstraffer nach der dritten Ausführungsform bela
stet die Vorspannungseinrichtung die Spule nicht, während
das Fahrzeug in einem normalen Zustand fährt, da keine Ver
zögerung mit dem vorbestimmten Wert oder größer auf das
fahrende Fahrzeug bzw. Vehikel einwirkt.
Wenn eine Verzögerung mit einem vorbestimmten Wert oder
größer auf das Fahrzeug einwirkt, so wird das Drehelement
in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung ver
setzt. Darüber hinaus wird das Kopplungsglied mit der Spule
gekoppelt. Im Ergebnis wird die Drehung des Drehelementes
über das Kopplungsglied durch den Eingriffsabschnitt auf
die Spule übertragen, und der Gurt wird auf die Spule auf
gewickelt. Deshalb hält der Gurt den Insassen sicher fest,
der den Gurt angelegt hat.
Als nächstes wird die Spannung, d. h. die Torsion von der
Spule auf das Energieabsorptionselement übertragen, wenn
der Gurt in der Richtung des Abwickelns des Gurtes gezogen
wird, in dem Zustand, in dem die Drehung der Spule in der
Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vorspannungs
einrichtung angehalten bzw. verhindert ist. Falls die Tor
sion(-skraft) gleich oder größer dem vorbestimmten Wert
ist, wirkt die Absorption der Energie, wie beispielsweise
die Verformung des Energieabsorptionselementes, als eine
Kraftbegrenzungseinrichtung, die verhindert, daß die Kraft,
die auf den Insassen wirkt, einen vorbestimmten Wert über
steigt. Wenn der Gurt entgegen der Wirkung der Kraftbegren
zungseinrichtung weiter heraus gezogen wird und das Kopp
lungsglied in Antwort auf die Drehkraft der Spule in der
Richtung des Abwickelns des Gurtes in Drehung versetzt
wird, wird der Endabschnitt des Eingriffsabschnittes gegen
das Drehelement gedrückt. Das größere Biegemoment (als das
Biegemoment, welches in dem Fall auftritt, daß das benach
barte Ende des Eingriffsabschnittes durch das Drehelement
angedrückt wird) wirkt auf den Eingriffsabschnitt. Auf den
Rückstellabschnitt wird die Drehkraft den Richtung des Ab
wickelns des Gurtes aufgebracht und der Rückstellabschnitt
hebt den Zustand auf, in dem die Drehung der Spule in der
Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vorspannungs
einrichtung verhindert ist. Infolge dieses Vorgehens ist
die Spule relativ zu der Vorspannungseinrichtung drehbar.
Deshalb wird in diesem Zustand die Absorption der Energie
weiter fortgesetzt und die Rückstellung wirkt als eine wei
tere Kraftbegrenzungseinrichtung. Im Ergebnis wird verhin
dert, daß die Kraft, die auf den Insassen einwirkt, einen
vorbestimmten Wert übersteigt.
Wenn das Energieabsorptionselement durch die Drehkraft in
der Richtung des Abwickelns des Gurtes verformt wird, wie
oben erwähnt, so wird nicht der benachbarte Abschnitt des
Eingriffsabschnittes sondern der Endabschnitt angedrückt
und deshalb wirkt ein großes Biegemoment auf den Eingriffs
abschnitt. Der Rückstellabschnitt hebt den Zustand auf, in
dem die Drehung der Spule in der Richtung des Abwickelns
des Gurtes durch die Vorspannungseinrichtung verhindert
ist. Auf der anderen Seite wird, während die Vorspannungs
einrichtung wirkt, der benachbarte Endabschnitt des Ein
griffsabschnittes angedrückt und der Rückstellabschnitt er
laubt es der Spule in der Richtung des Aufwickelns des Gur
tes zu drehen. Infolge dieser Anordnung ist es möglich, le
diglich die Spannkraft, die auf den Gurt während der Wir
kung als Kraftbegrenzungseinrichtung einwirkt, zu verrin
gern, ohne jedoch die Spannung zu verringern, die auf den
Gurt einwirkt, während der Wirkung als Vorspannungseinrich
tung.
Es ist anzumerken, daß der Rückstellabschnitt frei ausge
wählt werden kann, unter Berücksichtigung der Notwendig
keit, daß die Spule relativ zu der Vorspannungseinrichtung
drehbar sein muß. Beispielsweise kann der Rückstellab
schnitt ein plastisch verformbares Bauteil, ein elastisch
verformbares Bauteil, ein zerbrechbares Bauteil, eine Kupp
lung, eine Reibplatte oder ähnliches sein.
Bei der vierten Ausführungsform nach der vorliegenden Er
findung ist der Rückstellabschnitt, wie bei der oben er
wähnten dritten Ausführungsform, ein Abschnitt, der zer
brechbar ist, und der eine bestimmte Festigkeit aufweist,
so daß dieser Abschnitt nicht zerbrochen wird, wenn der be
nachbarte Abschnitt des Eingriffsabschnittes angedrückt
wird, und daß dieser Abschnitt zerbrochen wird, wenn ein
Endabschnitt des Eingriffsabschnittes angedrückt wird.
Wenn eine Verzögerung mit einem vorbestimmten Wert oder
größer auf das Fahrzeug einwirkt und das Drehelement in der
Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt
wird, so drückt das Drehelement den benachbarten Endab
schnitt des Eingriffsabschnittes, der über das Kopplungs
glied vorsteht, an. Infolge dieser Tatsache wird das Biege
moment, welches auf den benachbarten Abschnitt einwirkt,
klein, so daß im wesentlichen nur noch die Scherkraft dort
einwirkt. Dieser benachbarte Abschnitt weist eine Festig
keit auf, so daß er durch die Scherkraft nicht zerbrochen
wird, wenn er angedrückt wird. Der Eingriffsabschnitt wird
durch das Drehelement angedrückt und das Kopplungsglied
wird verdreht. Da das Kopplungsglied mit der Spule gekop
pelt ist und die Drehung des Drehelementes in der Richtung
des Aufwickelns des Gurtes mittels des Kopplungsgliedes auf
die Spule übertragen wird, wird die Spule in der Richtung
des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt, wodurch der
Gurt auf die Spule aufgewickelt wird.
Wenn das Kopplungsglied in der Richtung des Abwickelns des
Gurtes in Antwort auf die Drehkraft in Drehung versetzt
wird, die auf die Spule in der Richtung des Abwickelns des
Gurtes aufgebracht wird, nachdem das Energieabsorptionsele
ment durch die Drehkraft (Torsionskraft mit einer bestimm
ten Größe oder mehr) in der Richtung des Abwickelns des
Gurtes verformt worden ist, drückt das Drehelement den En
dabschnitt des Eingriffsabschnittes an. Im Ergebnis wirkt
ein größeres Biegemoment (sowie eine Scherkraft) auf den
Abschnitt ein, der zerbrochen werden soll, verglichen mit
einem Fall, bei dem der benachbarte Abschnitt angedrückt
wird. Der Abschnitt, der zerbrochen werden soll, wird zer
brochen, da der Abschnitt, der zerbrochen werden soll, eine
solche Festigkeit aufweist, daß er durch das Biegemoment
zerbrochen wird, wenn der Endabschnitt des Eingriffsab
schnittes angedrückt wird. Infolge dieser Anordnung wird
die Spule von der Vorspannungseinrichtung getrennt und des
halb ist die Spule relativ zu der Vorspannungseinrichtung
frei drehbar.
Wie oben beschrieben, wenn das Drehelement in der Richtung
des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wird
verhindert, daß der Eingriffsabschnitt zerbricht. Falls das
Kopplungsglied in Antwort auf die Drehkraft der Spule in
der Richtung des Abwickelns des Gurtes in Drehung versetzt
wird, wird dieser zerbrechbare Abschnitt zerbrochen. Des
halb ist es möglich, lediglich die Spannung während der
Wirkung als Kraftbegrenzungseinrichtung zu verringern, ohne
dabei die Spannung zu verringern, die auf den Gurt aufge
bracht wird, während der Wirkung als Vorspannungseinrich
tung.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines
Gurtstraffers nach der ersten Ausführungsform gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Querschnittansicht entlang der Linie II-II
in der Fig. 1;
Fig. 3 eine Querschnittansicht, in der dargestellt
ist, daß der Gurt abgewickelt ist, verglichen mit dem Zu
stand nach der Fig. 2;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Trommel des
Gurtstraffers nach der ersten Ausführungsform in Überein
stimmung mit der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes des Gurtstraffers nach der ersten Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 5B eine Quer
schnittansicht des Zylinders des Gurtstraffers nach der er
sten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes in einem Zustand, in dem die Trommel die Vorspan
nungswelle erfaßt hat, ähnlich dem Zustand nach der Fig.
5A; und
Fig. 6B eine Querschnittansicht des Zylinders in
diesem Zustand;
Fig. 7A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes in einem Zustand, in dem die Antriebsplatte in
der Richtung des Aufwickelns des Gurtes verdreht worden
ist, ähnlich dem Zustand nach der Fig. 6A; und
Fig. 7B
eine Querschnittansicht des Zylinders in diesem Zustand;
Fig. 8A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes in einem Zustand, in dem die Antriebsplatte in
der Richtung des Aufwickelns des Gurtes verdreht worden
ist, ähnlich dem Zustand nach der Fig. 7A; und
Fig. 8B
eine Querschnittansicht des Zylinders in diesem Zustand;
Fig. 9A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes in einem Zustand, in dem die Antriebsplatte in
der Richtung des Abwickelns des Gurtes verdreht worden ist,
ähnlich dem Zustand nach der Fig. 8A; und
Fig. 9B eine
Querschnittansicht des Zylinders in diesem Zustand;
Fig. 10A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes in einem Zustand, in dem die Antriebsplatte in
der Richtung des Abwickelns des Gurtes verdreht worden ist,
und in dem der zerbrechbare Abschnitt des Eingriffsab
schnittes zerbrochen ist, ähnlich dem Zustand nach der Fig.
9A; und
Fig. 10B eine Querschnittansicht des Zylinders
in diesem Zustand;
Fig. 11A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes in einem Zustand, in dem der Klemmabschnitt der
Trommel und die Vorspannungswelle in der Richtung des Ab
wickelns des Gurtes verdreht worden sind, und in dem der
zerbrechbare Abschnitt des Eingriffsabschnittes zerbrochen
worden ist, ähnlich dem Zustand nach der Fig. 10A; und
Fig.
11B eine Querschnittansicht des Zylinders in diesem Zu
stand;
Fig. 12 eine perspektivische Explosionsansicht, in
der der Gurtstraffer nach einer zweiten Ausführungsform ge
mäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
Fig. 13 eine Querschnittansicht, in der der Gurt
straffer entlang der Ebene dargestellt ist, die die Achse
umfaßt, gemäß der zweiten Ausführungsform nach der vorlie
genden Erfindung;
Fig. 14 eine Querschnittansicht, in der der Gurt ab
gewickelt ist, ähnlich der Darstellung nach der Fig. 13;
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht, in der die
Trommel des Gurtstraffers nach der zweiten Ausführungsform
in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung darge
stellt ist;
Fig. 16A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes des Gurtstraffers nach der zweiten Ausführungs
form in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 16B eine Querschnittansicht, in der der Zylinder des
Gurtstraffers nach der zweiten Ausführungsform in Überein
stimmung mit der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;
Fig. 17A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes in einem Zustand, in dem die Trommel die Vorspan
nungswelle festhält, ähnlich der Darstellung nach der Fig.
16A; und
Fig. 17B eine Querschnittansicht des Zylinders in
diesem Zustand;
Fig. 18A eine Seitenansicht von wesentlichen Ab
schnitten, in der dargestellt ist, daß die Antriebsplatte
in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes verdreht worden
ist, ähnlich dem Zustand nach der Fig. 17A; und
Fig. 18B
eine Querschnittansicht des Zylinders in diesem Zustand;
Fig. 19A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes, in der dargestellt ist, daß die Antriebsplatte
in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes verdreht worden
ist, ähnlich dem Zustand nach der Fig. 18A; und
Fig. 19B
eine Querschnittansicht des Zylinders in diesem Zustand;
Fig. 20A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes, in der dargestellt ist, daß die Antriebsplatte
in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes verdreht worden
ist, ähnlich dem Zustand nach der Fig. 19A; und
Fig. 20B
eine Querschnittansicht des Zylinders in diesem Zustand;
Fig. 21A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes, in der dargestellt ist, daß die Antriebsplatte
in der Richtung des Abwickelns des Gurtes verdreht worden
ist, ähnlich dem Zustand nach der Fig. 20A; und
Fig. 21B
eine Querschnittansicht des Zylinders in diesem Zustand;
Fig. 22A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes, in der dargestellt ist, daß die Antriebsplatte
in der Richtung des Abwickelns des Gurtes verdreht worden
ist, ähnlich dem Zustand nach der Fig. 21A; und
Fig. 22B
eine Querschnittansicht des Zylinders in diesem Zustand;
Fig. 23A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes, in der dargestellt ist, daß die Antriebsplatte
in der Richtung des Abwickelns des Gurtes verdreht worden
ist, und daß der zerbrechbare Abschnitt des Eingriffsab
schnittes zerbrochen ist, ähnlich dem Zustand nach der Fig.
22A; und
Fig. 23B eine Querschnittansicht des Zylin
ders in diesem Zustand;
Fig. 24A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes, in der dargestellt ist, daß die Antriebsplatte
in der Richtung des Abwickelns des Gurtes verdreht worden
ist, und daß der zerbrechbare Abschnitt des Eingriffsab
schnittes zerbrochen worden ist, ähnlich dem Zustand nach
der Fig. 23A; und
Fig. 24B eine Querschnittansicht des
Zylinders in diesem Zustand;
Fig. 25A eine Seitenansicht eines wesentlichen Ab
schnittes in einem Zustand, in dem der Klemmabschnitt der
Trommel und die Vorspannungswelle in der Richtung des Ab
wickelns des Gurtes verdreht worden sind, ähnlich dem Zu
stand nach der Fig. 24A; und
Fig. 25B eine Querschnittan
sicht des Zylinders in diesem Zustand; und
Fig. 26 eine perspektivische Explosionsansicht eines
herkömmlichen Gurtstraffers.
Die Fig. 1 bis 3 zeigen einen Gurtstraffer 10 gemäß der
ersten Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.
Der Gurtstraffer 10 weist einen Rahmen 12 auf, der in einem
Fahrzeug montiert ist (nicht dargestellt). Der Rahmen 12
ist mit einem Paar von Tragplatten 14 und 16 versehen, die
parallel zueinander angeordnet sind. Eine Spule 18 ist
durch Gießen hergestellt und weist im wesentlichen eine zy
lindrische Form auf, die Flansche umfaßt, die von beiden
Enden der Spule 18 vorstehen, und zwar in der axialen Rich
tung nach außen in der Durchmesserrichtung, wobei die Spule
18 zwischen den Tragplatten 14 und 16 vorgesehen ist. Ein
Ende eines Gurtes 20 ist an der Spule 18 befestigt, wobei
der Gurt 20 um die Spule gewickelt ist. In den Fig. 1
und 2 ist ein Zustand dargestellt, in dem der Gurt 20 auf
die Spule 18 aufgewickelt worden ist. In der Fig. 3 ist
ein Zustand dargestellt, in dem der Gurt 20 von der Spule
18 abgewickelt worden ist.
Ein Torsionsabschnitt 22 ist innerhalb der Spule 18 koaxial
mit der Mittenachse der Spule 18 vorgesehen. Der Torsions
abschnitt 22 weist ein Energieabsorptionselement auf, wobei
ein im wesentlichen zylindrischer Torsionsstab 24 geringfü
gig länger ist als die Spule 18, in der axialen Richtung
gesehen. Der Torsionsstab 24 ist aus einem plastisch ver
formbaren Material, wie etwa Metall hergestellt. Der Torsi
onsstab 24 ist plastisch verformbar und wird verdreht, wenn
eine Torsion auf den Stab 24 in Umfangsrichtung einwirkt,
die eine vorbestimmte Größe oder mehr aufweist.
Ein sechseckiger säulenartiger Einsatzabschnitt 24A ist an
einem Ende des Torsionsstabes 24 ausgebildet. Der Einsatz
abschnitt 24A ist in eine sechseckige Einführöffnung 34
eingesetzt, die in einer Vorspannungswelle 26 ausgebildet
ist, wobei hierdurch der Torsionsabschnitt 22 gebildet
wird. Der Torsionsstab 24 und die Vorspannungswelle 26 dre
hen sich gemeinsam.
Die Vorspannungswelle 26 weist einen Klemmabschnitt 28 auf,
der eine im wesentlichen zylindrische Form aufweist und der
einen zylindrischen Getriebeabschnitt 30 aufweist, der ei
nen geringeren Durchmesser hat als der Klemmabschnitt 28,
wobei der Klemmabschnitt 28 und der Getriebeabschnitt 30
koaxial zueinander angeordnet und einstückig ausgebildet
sind (siehe Fig. 2 und 3). Eine Mehrzahl von Vorsprüngen
32 (siehe Fig. 1) ist in vorbestimmten Abständen in der
Umfangsrichtung am äußeren Umfang des Klemmabschnittes 28
vorgesehen. Die Längserstreckung jedes Vorsprungs 32 ent
spricht dem Torsionsstab 24 in der Richtung der Mittenachse
und weist einen scharfen Endabschnitt auf. Diese greifen in
die innere Oberfläche der Trommel 64 ein, wenn die Klemmab
schnitte 66 und 68, was später noch beschrieben wird, den
Klemmabschnitt 28 klemmen, wodurch das Rutschen der Trommel
64 verhindert wird.
Ein Zahnrad 36 ist an dem äußeren Umfang des Getriebeab
schnittes 30 ausgebildet. Dieses Zahnrad 36 steht mit einem
Zahnrad 38 in Eingriff, welches an der inneren Umfangsflä
che der Spule 18 ausgebildet ist, so daß die Spule 18 und
die Vorspannungswelle 26 gemeinsam und miteinander rotie
ren. Deshalb dreht sich der Torsionsstab 24 an einem Ende
gemeinsam mit der Spule 18, nämlich mittels der Vorspan
nungswelle 26.
Eine Verriegelungsachse 40, die den Torsionsabschnitt 22
mit ausbildet, ist an dem anderen Ende des Torsionsstabes
24 angeordnet (oben links in der Fig. 1 und rechts in den
Fig. 2 und 3). Die Verriegelungsachse 40 weist eine im
wesentlichen zylindrische Form auf. Eine sechseckige Ein
führöffnung 44 ist in der axialen Richtung gesehen an einem
Ende ausgebildet. Die Achse 40 umfaßt ebenso einen zylin
drischen Abschnitt 42, der an dem äußeren Umfang ein Gewin
de 46 aufweist, einen scheibenförmigen Abschnitt 48, der an
dem anderen Ende des zylindrischen Abschnittes 42 ausgebil
det ist, und der die Einführöffnung 44 verschließt und nach
außen vorsteht, in der Richtung des Durchmessers des zylin
drischen Abschnittes 42, und einen Riegelabschnitt 50, der
von dem scheibenförmigen Abschnitt 48 vorsteht. Ein sechs
eckiger säulenartiger Einsatzabschnitt 24B ist an dem ande
ren Ende des Torsionsstabes 24 ausgebildet und ist in die
Einführöffnung 44 eingesetzt, wodurch der Torsionsstab 24
und die Verriegelungsachse 40 gemeinsam miteinander drehen.
In der Fig. 1 ist ein Zustand dargestellt, in dem der Ein
satzabschnitt 24B in die Einführöffnung 44 eingesetzt wor
den ist.
Auf diese Art und Weise ist die Spule 18 zwischen den Trag
platten 14 und 16 angeordnet, während der Einsatzabschnitt
24B des Torsionsstabes 24 in die Einführöffnung 44 einge
setzt ist. Das Zahnrad 36 der Vorspannungswelle 26 steht
mit dem Zahnrad 38 der Spule 18 auf der Seite der Tragplat
te 14 in Eingriff, und der Torsionsstab 24 wird gemeinsam
mit der Verriegelungsachse 40 von der Seite der Tragplatte
16 her in die Spule 18 eingesetzt. Wie es in den Fig. 2
und 3 gezeigt ist, ist der Torsionsstab 24 innerhalb der
Spule 18 koaxial zu der Spule 18 angeordnet. Zu dieser Zeit
liegt ein Abschnitt des äußeren Umfangs des scheibenförmi
gen Abschnittes 48, wobei dieser Abschnitt zwischen dem
mittigen Abschnitt und dem zylindrischen Abschnitt 42 in
der axialen Richtung gesehen, angeordnet ist, an dem inne
ren Umfang der Spule 18 an. Deshalb ist der Torsionsstab 24
so positioniert, daß die Mittenachse der Spule 18 mit der
Mittenachse des Torsionsabschnittes 22 zusammenfällt. Dar
über hinaus ist der Abschnitt an dem äußeren Umfang des
scheibenförmigen Abschnittes 48, der zwischen dem mittigen
Abschnitt und dem Klemmabschnitt 50 in der axialen Richtung
gesehen, angeordnet ist, durch die Tragplatte 16 des Rah
mens 12 über einen Ring 52 drehbar abgestützt. Der Ab
schnitt des Getriebeabschnittes 30 der Vorspannungswelle
26, an dem das Zahnrad 36 nicht ausgebildet ist, ist dreh
bar durch eine Abdeckung 58, die später beschrieben wird,
gestützt. Hierdurch ist die Spule 18 durch den Rahmen 12
drehbar getragen.
Der Gewindeabschnitt 46 des zylindrischen Abschnittes 42
steht mit einem Ring 54 in Eingriff, der eine im wesentli
chen ringförmige Form aufweist, die in Umfangsrichtung
teilweise Kerben aufweist und innenliegend einen Gewindeab
schnitt hat. Während der Torsionsabschnitt 22 innerhalb der
Spule 18 liegend angeordnet ist, gelangt eine Endfläche 54A
des Ringes 54 in der Umfangsrichtung davon in Kontakt mit
einer Kragstange 56 (s. Fig. 2 und 3), die an dem inne
ren Umfang der Spule 18 entlang der axialen Richtung der
Spule 18 vorgesehen ist. In einem normalen Zustand befindet
sich der Ring 54 an einem Ende (auf der Seite der Vorspan
nungswelle 26, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist) des
Gewindeabschnittes 46. Wenn die Spule 18 relativ zu der
Verriegelungsachse 40 verdreht wird, wird der Ring 54 ge
meinsam mit der Spule 18 ebenfalls in Drehung versetzt und
zu der anderen Seite (die Seite der Scheibe 48; eine Posi
tion, die in der Fig. 3 dargestellt ist) bewegt. Diese Be
wegung wird angehalten, wenn der Ring 54 mit der Scheibe 48
in Anlage gelangt. Die Spule 18 dreht auf diese Art und
Weise um die Verriegelungsachse 40.
Ein Trägheits-Verriegelungsmechanismus (nicht dargestellt)
ist außerhalb der Tragplatte 16 (auf der zu der Spule 18
gegenüberliegenden Seite; rechts in den Fig. 2 und 3)
vorgesehen. Der Trägheits-Verriegelungsmechanismus ist vor
gesehen, um einen Riegelabschnitt 50 zu verriegeln, um so
die Drehung des Torsionsabschnittes 22 in der Richtung des
Abwickelns des Gurtes 20 zu verhindern, wenn eine Verzöge
rung an dem Fahrzeug auftritt, die gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist, wobei der Gurtstraffer 10 in diesem
Fahrzeug montiert ist oder der Gurt 20 sehr schnell abge
wickelt wird. Dieser Mechanismus verriegelt jedoch den Rie
gelabschnitt 50 in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes
20 nicht.
Die Abdeckung(-strommel) 58, die Aufnahmeabschnitte 60 und
62 aufweist, ist an der Außenseite der Tragplatte 14 befe
stigt (links in den Fig. 2 und 3). Der Aufnahmeabschnitt
62 hat einen größeren Innendurchmesser als der Aufnahmeab
schnitt 60. Eine Trommel 64, um die ein Draht 94 gewickelt
ist, was später noch beschrieben wird, ist in dem Aufnahme
abschnitt 60 angeordnet (der näher an der Tragplatten 14
liegt), und zwar koaxial mit dem Torsionsstab 24. Die Trom
mel 64 ist aus einem Metall gefertigt (wie etwa Aluminium),
und ist weicher als die Verriegelungsachse 40 und die Vor
spannungswelle 26. Darüber hinaus, wie es in der Fig. 4 im
Detail dargestellt ist, ist die Trommel 64 so angeordnet,
daß im wesentlichen halbkreisförmige Klemmabschnitte 66 und
68 einander gegenüberliegen und eine im wesentlichen zylin
drische Form ausbilden. In diesem Zustand sind entsprechen
de Abschnitte der Klemmabschnitte 66 und 68 an beiden Enden
in der Umfangsrichtung gesehen miteinander verbunden, und
zwar durch einen im wesentlichen s-förmigen Kompressionsab
schnitt 70, der einstückig mit den Klemmabschnitten 66 und
68 durch Gießen hergestellt ist.
Normalerweise, wie es in der Fig. 5A dargestellt ist, wäh
rend die Trommel 64 in dem Aufnahmeabschnitt 60 (siehe Fig.
2 und 3) angeordnet ist, sind die innenliegenden
Oberflächen der Klemmabschnitte 66 und 68 von den spitzen
Endabschnitten der Vorsprünge 32 des Klemmabschnittes 28 um
eine vorbestimmte kurze Distanz beabstandet. Die Trommel 64
ist in dem Aufnahmeabschnitt 60 von der Vorspannungswelle
26 getrennt. Der Kompressionsabschnitt 70 (siehe Fig. 4)
ist durch die Kraft verformt, die aufgebracht bzw. angelegt
ist, wenn die Klemmabschnitte 66 und 68 einander näher kom
men. Wie es in der Fig. 6A gezeigt ist, klemmen deshalb
die Klemmabschnitte 66 und 68 den Klemmabschnitt 28, wenn
diese sich näher kommen. Da die Trommel 64 aus einem Metall
hergestellt ist, welches weicher ist als das Material der
Vorspannungswelle 26, greifen (bzw. krallen sich) die Vor
sprünge 32 in die Innenfläche der Klemmabschnitte 66 und 68
ein. Im Ergebnis drehen die Trommel 64 und die Vorspan
nungswelle 26 gemeinsam miteinander.
Abschnitte 72 mit kleinerem Durchmesser sind jeweils an ei
nem Ende der Klemmabschnitte in der axialen Richtung der
Trommel 64 ausgebildet. Abgestufte Positionierabschnitte 74
sind an der Außenfläche der Trommel 64 definiert, nämlich
zwischen den Abschnitten 72 mit kleinem Durchmesser und den
anderen Außenflächenabschnitten der Trommel 64. Ein Ein
griffsabschnitt 76 steht von einem im wesentlichen mittle
ren Abschnitt jedes Abschnittes mit kleinem Durchmesser 72
vor, und zwar in der Umfangsrichtung in der Richtung zu der
Außenseite in der Durchmesserrichtung der Trommel 64. Der
Eingriffsabschnitt 76 besteht aus einem (Bruch-) Abschnitt
76A, der zerbrechbar ist, und der eine kleinere Breite an
der Seite der Klemmabschnitte 66 und 68 aufweist, sowie ei
nen Eingriffsabschnitt 76B, der eine größere Breite auf
weist, der an dem spitzen Endabschnitt des Bruchabschnittes
76A ausgebildet ist. Der Eingriffsabschnitt 76B ist ver
stärkt, indem er eine größere Breite aufweist als der
Bruchabschnitt 76A, gesehen in der axialen Richtung auf ei
ne Ende der Trommel 64 hin. Falls auf den Eingriffsab
schnitt 76B eine Kraft mit einem vorbestimmten Wert oder
größer aufgebracht wird, und zwar in der Umfangsrichtung
der Trommel, wird der Bruchabschnitt 76A zerbrochen und der
Eingriffsabschnitt 76B wird von der Trommel 64 getrennt.
Die Flansche 78, die nach außen vorstehen, sind an den an
deren Enden der Klemmabschnitte 66 und 68 ausgebildet, wo
durch die Klemmabschnitte 66 und 68 verstärkt sind.
Ein im allgemeinen scheibenförmige Antriebsplatte 80 ist
außerhalb der Abdeckung 58 (auf der gegenüberliegenden Sei
te der Tragplatte 14; links in den Fig. 2 und 3) ange
ordnet. Da drei Abschnitte an dem äußeren Umfang der An
triebsplatte 80 durch Rippen 59 umgeben sind, die an der
Abdeckung 58 ausgebildet sind, ist die Antriebsplatte 80
koaxial und verdrehbar zu dem Torsionsstab 24 angeordnet.
Wie es in der Fig. 5A gezeigt ist, ist eine im wesentli
chen kreisförmige Einführöffnung 82 in der Mitte der An
triebsplatte 80 ausgebildet, wobei der Abschnitt 72 mit
kleinem Durchmesser der Trommel 64 in diese Einführöffnung
82 eingesetzt ist. Wenn der Abschnitt 72 mit kleinem Durch
messer in die Öffnung 82 eingesetzt ist, liegt die Abstu
fung 74 der Trommel 64 an der Antriebsplatte 80 an und die
Trommel 64 ist in der axialen Richtung positioniert. Zwei
Hinterschneidungen 82A, in die die Eingriffsabschnitte 76
eingreifen, sind an der Antriebsplatte 80 ausgebildet, und
stehen mit der Einführöffnung 82 in Verbindung. Durch die
Eingriffsabschnitte 76, die jeweils in eine Hinterschnei
dung 82A eingesetzt sind, werden die Antriebsplatte 80 und
die Trommel 64 gemeinsam miteinander in Drehung versetzt.
Ein Fixierabschnitt 84 ist an der Antriebsplatte 80 vorge
sehen, wobei an dem Fixierabschnitt 84 ein zylindrisches
Bauteil eingesetzt und fixiert ist, welches an einem Ende
des Drahtes 94 vorgesehen ist. Der Draht 94, dessen eines
Ende an dem Fixierabschnitt 84 befestigt ist, ist um die
Trommel 64 gewickelt, und zwar mehrmals (zumindest zweimal
bei dieser Ausführungsform) . Das andere Ende des Drahtes 94
ist um den Kolben 88 (siehe Fig. 5A) gewickelt, und zwar
innerhalb des Zylinders, der an dem Rahmen 12 vorgesehen
ist, wodurch der Draht an der Außenseite des Zylinders 86
befestigt ist. Falls ein Sensor (nicht dargestellt) erfaßt,
daß eine Verzögerung eines bestimmten Wertes oder größer an
dem Fahrzeug auftritt, welches den Gurtstraffer 10 auf
weist, wird ein Gasgenerator (nicht dargestellt) innerhalb
einer Basiskartusche 90, die an dem Rahmen 12 vorgesehen
ist, in Betrieb gesetzt, um den Kolben 88 sehr schnell in
den Zylinder 86 hinein zu bewegen, wie es in den Fig.
6B, 7B und 8B gezeigt ist. Durch die Bewegung des Kolbens
88 wird an dem Draht 94 sehr rasch gezogen, wodurch eine
Drehkraft auf die Antriebsplatte 80 aufgebracht wird.
Wie es in den Fig. 1 und 5A dargestellt ist, steht ein
Scherstift 92 durch die Abdeckung 58 aus dem Rahmen 12 vor.
Der Scherstift 92 steht mit einer Kante eines konkaven Ab
schnittes 101 in Eingriff, der in der Antriebsplatte 80
ausgebildet ist. Infolge dieser Anordnung wird die Antrieb
splatte 80 normalerweise in der Richtung des Aufwickelns
des Gurtes 20 (siehe Richtung des Pfeiles A in der Fig.
5A) in Drehung versetzt. Wenn jedoch der Draht 94 in den
Zylinder 86 sehr schnell hinein gezogen wird und die Rota
tionskraft einen vorbestimmten Wert übersteigt, die an die
Antriebsplatte 80 angreift, so wird der Scherstift 92 ange
drückt und durch die Kante des konkaven Abschnittes 101 ge
brochen, so daß die Antriebsplatte 80 rotiert.
Eine im wesentlichen ringförmige Anschlagplatte 96 ist au
ßerhalb der Antriebsplatte 80 vorgesehen. Die Anschlagplat
te 96 ist drehbar um die Mittenachse J des Torsionsstabes
24 abgestützt und ist koaxial zu dem Torsionsstab 24 lie
gend durch ein Positionierbauteil (nicht gezeigt) angeord
net. Die Anschlagplatte 96 und die Abdeckung 102 sind in
den Fig. 2 und 3 nicht dargestellt und werden weiter un
ten noch beschrieben. Ein Bewegungsvorsprung 98 erstreckt
sich in der Durchmesserrichtung nach außen und weist einen
spitzen Endabschnitt auf, der nahezu im rechten Winkel in
der Richtung auf die Antriebsplatte 80 hin abgebogen ist.
Der Bewegungsvorsprung 98 ist an der Anschlagplatte 96 aus
gebildet. Der spitze Endabschnitt des Bewegungsvorsprunges 98
ist innerhalb eines Längsloches 100 angeordnet, welches
ausgeschnitten ist, und eine im wesentlichen bogenförmige
Gestalt aufweist, und zwar entlang der Umfangsrichtung der
Antriebsplatte 80. Durch die relative Drehung der Anschlag
platte 96 und der Antriebsplatte 80, bewegt sich der Bewe
gungsvorsprung 98 innerhalb des Langloches 100. Der Er
streckungswinkel des Langloches 100 ist auf etwa 90° fest
gelegt, so daß die Anschlagplatte 96 und die Antriebsplatte
80 relativ zueinander um etwa 90° verdrehbar sind.
Eine Abdeckung 102 ist außerhalb der Anschlagplatte 96 vor
gesehen und ist an der Abdeckung(-strommel) 58 befestigt.
Die Abdeckung 102 erlaubt einen Zustand, in dem die Trommel
64, die Antriebsplatte 80 und die Anschlagplatte 96 in den
Aufnahmeabschnitten 60 und 62 der Abdeckung 58 aufgenommen
sind, wobei dieser Zustand aufrecht erhalten werden kann.
Ein Anschlagvorsprung 104 steht über die Abdeckung 102 vor,
in der Richtung der Anschlagplatte 96. Der Anschlagvor
sprung 104 ist so vorgesehen, daß er gegen den Bewegungs
vorsprung 98 in Anlage kommt, jedoch nicht in das Längsloch
100 eintritt. Wie es in der Fig. 5A gezeigt ist, falls ei
ne Verzögerung auftritt, die einen vorbestimmten Wert er
reicht oder übersteigt, nämlich an dem Gurtstraffer 10, so
wird der Bewegungsvorsprung 98 der Anschlagplatte 96 in der
unteren rechten Ecke des Anschlagvorsprungs 104 angeordnet
(in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes 20; Fig. 5A)
sowie eine Endfläche 100A des Langloches 100 der Antrieb
splatte 80 in der ganz rechten unteren Ecke (nach der Fig.
5A) angeordnet wird.
Darüber hinaus, wenn der Draht 94 in den Zylinder 86 hinein
gezogen wird und die Antriebsplatte 80 in Drehung versetzt
wird, in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes (Richtung
des Pfeils A in der Fig. 5A), bewegt sich das Langloch 100
ebenso und der Bewegungsvorsprung 98 kommt mit der anderen
Endfläche 100B des Langloches 100 in Anlage. Wenn die An
triebsplatte 80 weiter in Drehung versetzt wird, wie es in
der Fig. 7A gezeigt ist, wird der Bewegungsvorsprung 98
gegen die andere Endfläche 100B des Langloches 100 gedrückt
und die Anschlagplatte 96 wird gemeinsam mit der Antrieb
splatte 80 in Drehung versetzt. Falls die Antriebplatte 80
weiter in Drehung versetzt wird, wie es in der Fig. 8A ge
zeigt ist, dann wird der Draht 94 in den Zylinder 86 durch
den Kolben 88 weiter hinein gezogen, wobei der Kolben 88
schließlich das Ende bzw. den Boden des Zylinders 86 er
reicht, wodurch das Ziehen des Drahtes 94 beendet ist und
die Rotation der Antriebsplatte 80 angehalten wird.
Auf diese Art und Weise wird in einem frühen Stadium der
Drehung die Antriebsplatte 80 um etwa 90° in Drehung ver
setzt, während die Anschlagplatte 96 nicht bewegt wird. Als
nächstes wird die Antriebsplatte 80 um etwa 360° in Drehung
versetzt, gemeinsam mit der Anschlagplatte 96. Insgesamt
betrachtet, vom Start bis zu dem Ende der Rotation, wird
die Antriebsplatte 80 etwa um 450° verdreht. Es ist mög
lich, die Geschwindigkeit der relativen Bewegung/Rotation
der Antriebsplatte 80 und der Anschlagplatte 96 zu ändern,
und die Drehgeschwindigkeit der Antriebsplatte 80 zu verän
dern, indem die Länge des Langloches 100 geändert wird.
Darüber hinaus kann, während die Antriebsplatte 80 noch in
Drehung versetzt wird, der Bewegungsvorsprung 98 irgendwo
innerhalb des Langloches 100 angeordnet werden. Es ist er
forderlich, daß die Antriebsplatte 80 um etwa 450°, vom
Start bis zum Ende der Rotation, in Drehung versetzt wird.
Als nächstes wird eine Beschreibung des Betriebs und der
Wirkungsweise des Gurtstraffers 10 nach der Ausführungsform
gemäß der vorliegenden Erfindung gegeben.
In einem Zustand des normalen Fahrens des Fahrzeugs, d. h.
während eine Verzögerung des Fahrzeuges, welches mit dem
Gurtstraffer 10 ausgerüstet ist, einen vorbestimmten Wert
nicht erreicht, verriegelt der Trägheits-Verriegelungsme
chanismus (nicht dargestellt) den Verriegelungsabschnitt 50
nicht. Auch der Gasgenerator innerhalb der Basiskartusche
90 arbeitet nicht. Infolge dieser Arbeitsweise wird der
Draht 94 nicht in den Zylinder 86 hinein gezogen. Im Ergeb
nis kann die Spule 18 (siehe Fig. 1 bis 3) frei rotieren,
wodurch es ermöglicht ist, daß der Gurt 20 abgewickelt oder
aufgewickelt werden kann.
Falls eine Verzögerung an dem Fahrzeug auftritt, die gleich
öder größer dem vorbestimmten Wert ist, verriegelt der
Trägheits-Verriegelungsmechanismus die Drehung bzw. Rotati
on des Verriegelungsabschnittes 50 in der Richtung des Ab
wickelns des Gurtes 20 (siehe Richtung des Pfeils B in der
Fig. 5A). Deshalb ist die Drehung der Spule 18, die ge
meinsam mit dem Torsionsabschnitt 22 in der Richtung des
Abwickelns des Gurtes 20 in Drehung versetzt wird, eben
falls gesperrt, wodurch es unmöglich ist, den Gurt 20 wei
ter von der Spule 18 abzuwickeln.
Darüber hinaus, da der Gasgenerator arbeitet, um den Kolben
88 in den Zylinder 86 hinein zu bewegen, wie es in der Fig.
6B gezeigt ist, wird der Draht sehr rasch in den Zylin
der 86 gezogen. Hierbei wird die Drehung der Antriebsplatte
80 durch den Scherstift 92 angehalten und die Trommel 64
dreht sich nicht mehr. Infolge dieser Anordnung wird die
Trommel 64, um die der Draht 94 gewickelt ist, plötzlich
durch den Draht 94 fest umschlungen und der Kompressionsab
schnitt 70 wird durch Druck verformt (siehe Fig. 4). Dann
nähern sich, wie es in der Fig. 6A gezeigt ist, die
Klemmabschnitte 66 und 68 einander an und klemmen den
Klemmabschnitt 28 der Vorspannungswelle 26. Da die Trommel
64 aus einem weicheren Metall gefertigt ist als wie der
Klemmabschnitt 28, greifen die Vorsprünge 32 des Klemm
abschnittes 28 in die Innenfläche der Klemmabschnitte 66
und 68 ein, wodurch die Trommel 64 und die Vorspannungs
welle 26 als eine Einheit entstehen.
Wenn der Draht 94 weiter in den Zylinder 86 hinein gezogen
wird, wird die Drehkraft an die Antriebsplatte 80 aufge
bracht und die Kante des konkaven Abschnittes 101 drückt
und zerbricht den Scherstift 92. Im Ergebnis, wie es in der
Fig. 7A gezeigt ist, wird die Antriebsplatte 80 in der
Richtung des Aufwickelns des Gurtes 20 (siehe Richtung des
Pfeils A in der Fig. 7A) in Drehung versetzt. Da die je
weiligen Eingriffsabschnitte 76 der Trommel 64 in die Hin
terschneidungen 82A der Antriebsplatte 80 eingreifen, wird
die Trommel 64 gemeinsam mit der Antriebsplatte 80 in Dre
hung versetzt. Das Zahnrad 36, welches an dem Getriebe-
bzw. Zahnabschnitt 30 der Vorspannungswelle 26 ausgebildet
ist, steht mit dem Zahnrad 38 in der Innenumfangsfläche der
Spule 18 in Eingriff. Zur gleichen Zeit verriegelt der
Trägheits-Verriegelungsmechanismus (nicht gezeigt) die Dre
hung der Verriegelungsachse 40 in der Richtung des Aufwic
kelns des Gurtes 20 nicht. Bei der Drehung der Trommel 64
wird deshalb die Spule 18 in der Richtung des Aufwickelns
des Gurtes 20 (Richtung des Pfeils A in der Fig. 7A) mit
tels der Vorspannungswelle 26 in Drehung versetzt. Wenn der
Kolben 88 in den Zylinder 86 hinein bewegt wird und der
Draht weiter in den Zylinder 86 hinein gezogen wird, bis zu
einem Maximum, wie es in der Fig. 8B gezeigt ist, wird die
Antriebsplatte 80 um etwa 450° in Drehung versetzt, nämlich
von einem Anfangszustand aus bis zu einem Zustand, in dem
der Gurt 20 am straffesten ist, wie es in der Fig. 8B dar
gestellt ist. Im Ergebnis wird der Gurt 20 fest an den In
sassen des Fahrzeuges angelegt.
Als nächstes, wenn die Trägheitskraft des Insassen, der den
Gurt 20 angelegt hat, eine Kraft in der Richtung des Abwic
kelns des Gurtes 20 erzeugt, und zwar gleich oder größer
als der vorbestimmte Wert, so wirkt diese Kraft in Abwic
kelrichtung als Drehkraft in der Richtung des Abwickelns
des Gurtes 20 von der Spule 18 (Richtung des Pfeils B in
der Fig. 8A). Hierbei sperrt der Trägheits-
Verriegelungsmechanismus (nicht gezeigt) die Drehung der
Verriegelungsachse 40 in der Richtung des Abwickelns des
Gurtes 20. Infolge dieser Anordnung wird die Drehung des
Torsionsstabes 24 ebenfalls gesperrt, dessen Einsatzab
schnitt 24B an der anderen Seite davon in die Einführöff
nung 44 der Verriegelungsachse 40 eingesetzt ist. Während
dessen ist der Einsatzabschnitt 24A an einem Ende des Tor
sionsstabes 24 in einen Abschnitt der Vorspannungswelle 26
eingesetzt. Dieser Abschnitt 26 der Vorspannungswelle wird
gemeinsam mit der Spule 18 durch den Eingriff der Zahnräder
36 und 38 in Drehung versetzt. Die Drehkraft der Spule 18
wird auf den Torsionsstab 24 über diesen Abschnitt der Vor
spannungswelle 26 übertragen und der Torsionsstab 24 wird
plastisch verformt und beginnt sich zu verdrehen. Dann be
ginnt die Kraftbegrenzungseinrichtung, die verhindert, daß
eine Spannung, die gleich oder größer dem vorbestimmten
Wert ist, auf den Gurt 20 einwirkt, zu arbeiten. Zu dieser
Zeit, wenn die Spule 18 rund um die Verriegelungsachse 40
dreht bzw. in Drehung versetzt wird, wird die Endfläche 54A
des teilweise mit Kerben versehenen Ringes 54 gegen die
Kragstange 56 gedrückt, wodurch der Ring 54 in Drehung ver
setzt wird und anfängt sich in der Richtung zu dem schei
benförmigen Abschnitt 48 zu bewegen.
Die Trommel 64, die den Klemmabschnitt 28 des Abschnittes
der Vorspannungswelle 26 gefaßt hat, wird ebenfalls in Dre
hung versetzt, und zwar in der Richtung des Abwickelns des
Gurtes 20 (siehe Richtung des Pfeils B in der Fig. 9A).
Infolge dieser Anordnung wird die Antriebsplatte 80 ebenso
in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 in Drehung
versetzt. Der Draht 94 wird dann weiter in den Zylinder 86
hinein gezogen und der Kolben 88 bewegt sich nach links, in
dem Zylinder 86, wie es in der Fig. 9B dargestellt ist.
Zu dieser Zeit kommt, da die Antriebsplatte 80 relativ zu
der Anschlagplatte 96 ge- bzw. verdreht wird, die eine End
fläche(-nwand) 100A des Langloches 100 mit dem Bewegungs
vorsprung 98 in Anlage, und zwar durch die Rotation der An
triebsplatte 80. Danach wird der Bewegungsvorsprung 98
durch die eine Endfläche 100A des Langloches 100 angedrückt
und die Anschlagplatte 96 wird gemeinsam mit der Antrieb
splatte 80 in Drehung versetzt.
Wie es in der Fig. 10A gezeigt ist, wenn die Antriebs
platte 80 nahezu in den Anfangszustand in Drehung versetzt
worden ist (dies ist der gleiche Zustand, wie der in der
Fig. 5A gezeigte Zustand), kommt der Bewegungsvorsprung 98
in Anlage mit dem Anschlag (Vorsprung) 104, wodurch die
Drehung der Antriebsplatte 80 angehalten wird. Wenn die
Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20
(Richtung des Pfeils B in der Fig. 10A) weiterhin auf die
Spule 18 in diesem Zustand einwirkt, wird die Trommel 64 in
der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 in Drehung ver
setzt. Infolge dieses Ablaufs wirkt die Drehkraft auf den
Eingriffsabschnitt 76 ein, nimmt die Hinterschneidungen 82A
der Antriebsplatte 80 auf, deren Drehung angehalten wird,
und der Bruchabschnitt 76A (siehe Fig. 4) wird zerbrochen.
Im Ergebnis wird die Vorspannungswelle 26 von der Antrieb
splatte 80 getrennt und wird relativ zu der Antriebsplatte
80 frei drehbar, sowie der Torsionsstab 24 weiter verdreht
wird. Somit wirkt der Kraftbegrenzer weiter fort und an
schließend rotiert die Spule 18 in der Richtung des Abwic
kelns des Gurtes 20. Die Deformation des Torsionsstabes 24
durch Torsion wird fortgesetzt, bis die Drehkraft, die auf
den Abschnitt 26 der Vorspannungswelle über die Spule 18
einwirkt, nämlich durch das Abwickeln des Gurtes 20, ausge
glichen ist, und zwar durch die Torsionsreaktion des Torsi
onsstabes 24.
Wie es in der Fig. 11A gezeigt ist, werden, in Antwort auf
den Drehwinkel bzw. die Drehung durch die Deformation in
folge der Torsion des Torsionsstabes 24, die Klemmabschnit
te 66 und 68, der Abschnitt 26 der Vorspannungswelle und
die Spule 18 (siehe Fig. 1 bis 3) in Drehung versetzt
und der Gurt 20 wird abgewickelt, wodurch der Kraftbe
grenzer bzw. die Kraftbegrenzungseinrichtung arbeitet, um
zu verhindern, daß eine Spannung auf den Gurt 20 aufge
bracht wird, die einen bestimmten Wert übersteigt.
Falls die Drehkraft, die auf die Spule 18 einwirkt, groß
ist, kommt der teilweise abgeschnittene Ring 54, der in der
Richtung der Scheibe 48 bewegt wurde, mit dem scheibenför
migen Abschnitt 48 (siehe Fig. 3) in Anlage und der Ring
54 bewegt sich nicht weiter. Im Ergebnis wird die Drehung
der Spule 18 angehalten, wodurch verhindert wird, daß sich
der Torsionsstab übermäßig durch Torsion verformt und abge
schert wird. Darüber hinaus, da die Drehung der Spule 18
angehalten werden kann, wenn der teilweise abgeschnittene
Ring 54 in Drehung versetzt wird und gegen den scheibenför
migen Abschnitt 48 anliegt, kann die relative Drehgeschwin
digkeit der Spule 18 zu der Verriegelungsachse 40 verändert
werden, indem die anfängliche Position des Ringes 54 einge
stellt wird. Im Ergebnis kann durch Einstellen des Grades
der Torsion des Torsionsstabes 24 der Grad bzw. das Ausmaß
des Abwickelns des Gurtes 20 während des Betriebs des
Kraftbegrenzers eingestellt werden.
Wie oben beschrieben, wird, bei dem Gurtstraffer 10 nach
dieser Ausführungsform, wenn die Drehkraft in der Richtung
des Abwickelns des Gurtes 20 auf die Spule 18 einwirkt,
nachdem die Trommel 64 die Vorspannungswelle 26 (Abschnitt)
gefaßt bzw. geklemmt hat, der Bruchabschnitt 76A der Trom
mel 64 zerbrochen und die Vorspannungswelle 26 wird relativ
zu der Antriebsplatte 80 drehbar. Deshalb ist es möglich,
die Kraftbegrenzungsfunktion weiter auszuüben, während der
Torsionsstab 24 ausreichend weit durch Torsion verformt
wird.
Der Rückstellabschnitt bzw. die Rückstelleinrichtung soll
nicht auf die oben beschriebene Einrichtung bzw. Mittel,
d. h. auf den Bruchabschnitt 76A beschränkt sein. Unter
schiedliche Konstruktionen sind denkbar, solange sie einge
setzt werden, um die Vorspannungseinrichtung und die Spule
18 zu koppeln, wenn die Drehkraft in der Richtung des Ab
wickelns des Gurtes 20 durch die Vorspannungseinrichtung
aufgebracht wird, sowie sie die Spule 18 relativ zu der
Vorspannungseinrichtung drehbar halten, wenn eine Kraft in
der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 auf die Spule 18
aufgebracht wird. Beispielsweise kann ein plastisch oder
elastisch verformbarer Abschnitt ausgebildet sein, anstatt
des Bruchabschnittes 76A.
Der verformbare Abschnitt wird durch die Scherkraft oder
Biegekraft verformt, die auf den Eingriffsabschnitt 76 ein
wirkt, um dadurch das Anhalten der Drehung der Spule 18 in
der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 durch die Vor
spannungseinrichtung aufzuheben und um dadurch der Vorspan
nungswelle 26 zu ermöglichen, relativ zu der Antriebsplatte
80 der Vorspannungseinrichtung drehbar zu sein. Alternativ
kann ein Zahnrad an dem äußeren Umfang der Trommel 64 an
statt des Eingriffsabschnittes 76 ausgebildet sein, welches
dann mit dem Zahnrad an der Innenumfangsfläche der Einführ
öffnung 82 der Antriebsplatte 80 in Eingriff steht. Durch
Zerstörung der Zahnräder kann der Abschnitt der Vorspan
nungswelle 26 relativ zu der Antriebsplatte 80 drehbar wer
den. Ebenso ist der Einsatz von Kupplungen, Reibplatten
oder ähnlichem möglich.
Darüber hinaus soll das Energieabsorptionselement nicht auf
den oben erwähnten Torsionsstab 24 beschränkt sein. Es kann
frei ausgewählt werden, solange eine Reibung erzeugt wird
oder ein viskoses Fluid strömt, um dadurch kinetische Ener
gie zu absorbieren und um dadurch einen Anstieg der Span
nung zu verhindern, die auf den Gurt 20 einwirkt, bei
spielsweise also ein Bauteil sein, welches durch die Dre
hung der Spule 18 in der Richtung des Abwickelns des Gurtes
20 verformt wird. Zum Beispiel kann ein Energieabsorption
selement so ausgebildet sein, daß es durch die Rotation der
Spule 18 in der Richtung der axialen Richtung der Spule 18
bewegt wird, dadurch einen Anstieg der Spannung verhindert,
die an dem Gurt 20 anliegt, indem es einen Widerstand er
zeugt, nämlich durch Verformung, Reibung oder ähnliches.
Solche Energieabsorptionselemente sind nicht notwendiger
weise koaxial zu der Spule 18 angeordnet.
Die oben erläuterte Ausführungsform beschreibt einen Fall,
in dem der Verriegelungsabschnitt, der die Drehung der Spu
le 18 in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 verhin
dert, wenn eine Verzögerung erfaßt wird, die gleich oder
größer einem vorbestimmten Wert ist, und der die Rotation
der Spule 18 nur in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes
20 erlaubt, wobei dieser Verriegelungsabschnitt an dem an
deren Ende der Spule 18 vorgesehen ist. Ein solcher Verrie
gelungsabschnitt ist jedoch nicht erforderlich. Vielmehr
ist es statt dessen möglich, die Drehung der Spule 18 in
der Richtung des Aufwickelns zu verhindern bzw. zu sperren,
nachdem der Gurt 20 von dem Insassen in dem Fahrzeug ange
legt worden ist, unabhängig von dem Grad der Verzögerung
des Fahrzeuges, so daß nur die Drehung der Spule 18 in der
Richtung des Aufwickelns des Gurtes 20 erlaubt ist. Wenn
die Drehung der Spule 18 verriegelt ist, besteht keine Not
wendigkeit zum Vorsehen eines Verriegelungsabschnittes an
dem anderen Ende der Spule 18. Der Verriegelungsabschnitt
kann an der Spule 18 mittels des Energieabsorptionselemen
tes vorgesehen sein.
Darüber hinaus erläutert die oben beschriebene Ausführungs
form einen Fall, bei dem der Torsionsstab 24 gemeinsam mit
der Spule 18 in Drehung versetzt wird, mittels der Vorspan
nungswelle 26, die an einem Ende der Spule 18 vorgesehen
ist. Die Kupplungsstruktur des Torsionsstabes 24, der Spule
18, und der Vorspannungswelle 26 soll jedoch nicht auf die
sen Fall beschränkt sein. Die Vorspannungswelle 26 oder die
Vorspannungseinrichtung können mit der Spule 18 gekoppelt
sein, sowie der Torsionsstab 24 trotzdem an der Spule 18
vorgesehen sein kann. Zum Beispiel kann der Torsionsstab 24
an dem anderen Ende der Spule 18 vorgesehen sein und ge
meinsam mit der Spule 18 drehen.
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform nach der vor
liegenden Erfindung beschrieben.
Die Fig. 12 bis 14 zeigen den Gurtstraffer 210 nach der
zweiten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform sind
die gleichen Elemente, Anordnungen, Bauteile und ähnliches
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie die entspre
chenden Bauteil bei der ersten Ausführungsform, so daß eine
detaillierte Beschreibung dieser Bauteile etc. wegfallen
kann.
Die Unterschiede in der Struktur zwischen der zweiten Aus
führungsform und der ersten Ausführungsform werden zuerst
beschrieben.
Eine Trommel 264, um die der Draht 94 gewickelt ist, ist in
dem Aufnahmeabschnitt 60 (der näher zu der Tragplatte 14
liegt) koaxial zu dem Torsionsstab 24 angeordnet.
Die Trommel 264 ist aus einem weichen Metall (wie etwa Alu
minium) hergestellt, weicher als das Material der Verriege
lungsachse 40 und der Vorspannungswelle 26. Die Trommel 264
ist so angeordnet, daß die halbkreisförmigen Klemmabschnit
te 266 und 268 einander gegenüberliegen und im Ganzen eine
im wesentlichen zylindrische Form ausbilden, wie es in der
Fig. 15 im Detail gezeigt ist. In diesem Zustand sind die
entsprechenden Abschnitte der Klemmabschnitte 266 und 268
an beiden Enden in der Umfangsrichtung miteinander verbun
den, und zwar durch einen im wesentlichen S-förmigen Kom
pressionsabschnitt 270, der einstückig mit den Klemmab
schnitten 266 und 268 durch Gießen hergestellt ist. Norma
lerweise sind, wie es in der Fig. 16A dargestellt ist,
während die Trommel 264 in dem Aufnahmeabschnitt 60 (siehe
Fig. 13 und 14) angeordnet ist, die inneren Oberflächen
der Klemmabschnitte 266 und 268 beabstandet von dem spitzen
Endabschnitt der Vorsprünge 32 des Klemmabschnittes 28 an
geordnet, und zwar um einen vorbestimmten Abstand. Die
Trommel 264 ist von der Vorspannungswelle 26 in dem Aufnah
meabschnitt 60 beabstandet. Der Kompressionsabschnitt 270
(siehe Fig. 15) wird durch die Kraft, die aufgebracht
wird, wenn die Klemmabschnitte 266 und 268 sich einander
annähern, durch Druck verformt. Wie es in der Fig. 18A ge
zeigt ist, klemmen deshalb die Klemmabschnitte 266 und 268,
die sich einander annähern, den Klemmabschnitt 28. Da die
Trommel 264 aus einem weichen Metall gefertigt ist, welches
weicher ist als das Material der Vorspannungswelle 26,
greifen die Vorsprünge 32 die Innenfläche der Klemmab
schnitte 266 und 268. Im Ergebnis drehen die Trommel 264
und dieser Abschnitt der Vorspannungswelle 26 gemeinsam
miteinander.
Ein im wesentlichen flacher, plattenförmiger Eingriffsab
schnitt 276, von nahezu der Mittenposition in Umfangsrich
tung bis zu der Außenseite in der Durchmesserrichtung,
steht an einer Endfläche 266A an einem Ende des Klemmab
schnittes 266 in der axialen Richtung über. Ein dicker Ab
schnitt 276B, der eine größere Breite aufweist als der Ein
griffsabschnitt 276 ist an dem spitzen Endabschnitt des
Eingriffsabschnittes 276 zur Verstärkung ausgebildet. Der
näher gelegene Abschnitt des Eingriffsabschnittes 276 ist
der Bruchabschnitt 272. Wenn eine Kraft in der Umfangsrich
tung der Trommel 264 an den spitzen Endabschnitt (dicker
Abschnitt 276B) des Eingriffsabschnittes 276 oder dem be
nachbarten Abschnitt angreift, und diese Kraft gleich oder
größer einem vorbestimmten Wert ist, so wird auf den
Bruchabschnitt 272 ein Biegemoment aufgebracht und er wird
zerbrochen. Wenn der Bruchabschnitt 272 zerbrochen ist,
wird der Eingriffsabschnitt 276 von der Trommel 264 ge
trennt. Auf der anderen Seite, sogar wenn eine Kraft mit
dieser vorbestimmten Größe oder mehr in der Umfangsrichtung
auf die Trommel 264 aufgebracht wird, und zwar auf den Ab
schnitt, der benachbart dem nächsten Abschnitt des Bruchab
schnittes 272 liegt, ist das Biegemoment, welches auf den
Bruchabschnitt 272 aufgebracht wird, kleiner als das Biege
moment an der Spitze des Endabschnittes (dicker Abschnitt
276B) oder dem Abschnitt in seiner Nähe. Der Bruchabschnitt
272 weist eine vorbestimmte Festigkeit auf, so daß der
Bruchabschnitt 272 durch ein solches kleines Biegemoment
nicht zerbrochen wird.
Ein Positioniervorsprung 273 ist an dem Ende des spitzen
Endabschnittes des Eingriffsabschnittes 276 ausgebildet.
Ein Positioniervorsprung 274 ist an einer Endfläche 266 an
einem Ende des Klemmabschnittes 268 in der axialen Richtung
ausgebildet. Wie es in der Fig. 16A gezeigt ist, werden
die Positioniervorsprünge 273 und 274, und zwar beim Zusam
menbau des Gurtstraffers 210, jeweils in Aufnahmeabschnitte
306 und 308 einer Antriebsplatte 280 aufgenommen, was spä
ter noch beschrieben wird. Durch dieses Vorgehen wird die
Trommel 264 in der Durchmesserrichtung relativ zu der Ab
deckung(-strommel) 58 positioniert.
Flansche 278, die nach außen vorstehen, sind an den anderen
Enden der Klemmabschnitte 266 und 268 in der axialen Rich
tung ausgebildet, wodurch die Klemmabschnitte 266 und 268
verstärkt werden.
Die Antriebsplatte 280, die eine nahezu scheibenförmige Ge
stalt aufweist, ist außerhalb der Abdeckung 58 angeordnet
(auf der gegenüberliegenden Seite zu der Tragplatte 14;
links in den Fig. 13 und 14). Drei Abschnitte an dem äu
ßeren Umfang der Antriebsplatte 280 sind durch die Rippen
59 umgeben, die an der Abdeckung 58 ausgebildet sind. Somit
ist die Antriebsplatte 280 koaxial zu dem Torsionsstab 24
drehbar angeordnet. Wie es in der Fig. 16A gezeigt ist,
ist eine Einführöffnung 282, in die die Trommel 264 einge
setzt wird, in der Mitte der Antriebsplatte 280 ausgebil
det. Wenn die Trommel 264 darin eingesetzt wird, gelangen
die Endfläche 266A des Klemmabschnittes 266 und die Endflä
che 268A des Klemmabschnittes 268 in Anlage mit der An
triebsplatte 280, um dadurch die Trommel 264 in der axialen
Richtung zu positionieren.
Eine im wesentlichen fächerförmige Vertiefung bzw. Hinter
schneidung 310, die in der Richtung zur Außenseite, in
Durchmesserrichtung bzw. radialer Richtung, geringfügig
weiter wird, ist an der Antriebsplatte 280 ausgebildet. Ein
Eingriffsabschnitt 276 ist in der Hinterschneidung 310 auf
genommen. Darüber hinaus ist die Kante der Hinterschneidung
310 mit einer Druckkante 312 versehen, die den benachbarten
Abschnitt des Eingriffsabschnittes 276 (in der Nähe des
Bruchabschnittes 272) andrückt, wenn die Abdeckung 58 rela
tiv zu der Trommel 264 in der Richtung des Aufwickelns des
Gurtes in Drehung versetzt wird.
Darüber hinaus ist eine Vertiefung 306 zur Aufnahme des Po
sitioniervorsprunges 273 ausgebildet, die mit der Hinter
schneidung 310 in Verbindung steht. Eine Vertiefung 308 zur
Aufnahme des Positioniervorsprunges 274 ist in einer Posi
tion axial symmetrisch an der Einführöffnung 282 zu der
Hinterschneidung 310 ausgebildet.
Ein Befestigungsteil 84, an dem ein zylindrisches Bauteil,
welches mit einem Ende des Drahtes 94 fest verbunden ist,
vorgesehen ist, ist an der Antriebsplatte 280 ausgebildet.
Der Draht 94, dessen eines Ende mit dem Befestigungsteil 84
fest verbunden ist, ist um die Trommel 264 gewickelt, und
zwar mehrmals (mindestens zweimal bei dieser Ausführungs
form). Das andere Ende des Drahtes 94 ist um den Kolben 88
gewickelt (siehe Fig. 16A), und zwar innerhalb des Zylin
ders 86, der an dem Rahmen 12 vorgesehen ist, und ist an
der Außenseite des Zylinders 86 befestigt. Falls ein Sensor
(nicht gezeigt) eine Verzögerung erfaßt, die gleich oder
größer einem vorbestimmten Wert ist, und die auf das Fahr
zeug einwirkt, in dem der Gurtstraffer 210 montiert ist,
wird ein Gasgenerator (nicht gezeigt) innerhalb der Basis
kartusche 90, die an dem Rahmen vorgesehen ist, in Betrieb
gesetzt und bewegt den Kolben 88 sehr rasch in den Zylinder
86 hinein, wie es in den Fig. 17B, 18B, 19B und 20B ge
zeigt ist. Durch die Bewegung des Kolbens 88 wird der Draht
94 sehr rasch angezogen und eine Drehkraft wird auf die An
triebsplatte 280 aufgebracht.
Wie es in den Fig. 12A und 16A gezeigt ist, steht ein
Scherstift 92 von dem Rahmen 12 durch die Abdeckung 58 vor.
Da der Scherstift 92 mit einer Kante der Hinterschneidung
301, die in der Antriebsplatte 280 ausgebildet ist, in Ein
griff steht, dreht sich die Antriebsplatte 280 nicht in der
Richtung des Aufwickelns des Gurtes 20 (Richtung des Pfeils
A in der Fig. 16A), wenn das Fahrzeug unter normalen Be
dingungen fährt. Wenn jedoch der Draht 94 sehr schnell in
den Zylinder 86 hinein gezogen wird und die Drehkraft mit
dem vorbestimmten Wert oder höher an die Antriebsplatte 280
angreift, wird der Scherstift 92 angedrückt und durch die
Kante der Hinterschneidung 301 zerbrochen, so daß die An
triebsplatte 280 dreht.
Eine im wesentlichen kreisringförmige Anschlagplatte 296
ist außerhalb der Antriebsplatte 280 angeordnet. Die An
schlagplatte 296 wird drehbar um die Mittenachse J (siehe
Fig. 12) des Torsionsstabes 24, und koaxial zu dem Torsi
onsstab 24, durch ein Positionierbauteil (nicht gezeigt),
gehalten. Die Anschlagplatte 296 und die Abdeckung 302 wer
den später beschrieben und sind in den Fig. 13 und 14
nicht erläutert. Ein Bewegungsvorsprung 298, der sich in
der Durchmesserrichtung nach außen erstreckt und der einen
spitzen Endabschnitt aufweist, der nahezu im rechten Winkel
abgebogen ist, nämlich in der Richtung zu der Seite der An
triebsplatte 280, ist an der Anschlagplatte 296 ausgebil
det. Der spitze Endabschnitt des Bewegungsvorsprunges 298
ist innerhalb einer Längsöffnung 300 angeordnet, die ausge
schnitten ist und die eine im wesentlichen bogenförmige Ge
stalt entlang der Umfangsrichtung der Antriebsplatte 280
aufweist. Durch die relative Drehung der Anschlagplatte 296
und der Antriebsplatte 280 bewegt sich der Bewegungsvor
sprung 298 innerhalb der Längsöffnung 300. Der Öffnungswin
kel der Längsöffnung 300 beträgt ungefähr 150° und die An
schlagplatte 296 und die Antriebsplatte 280 drehen relativ
zueinander um etwa 150°.
Ein Druckabschnitt 314, der an der Rückseite des Bewegungs
vorsprunges 298 in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes
(Richtung des Pfeils A in der Fig. 16) vorsteht, ist an
der Anschlagplatte 296 ausgebildet. Der Druckabschnitt 314
ist im allgemeinen keilförmig und ist so ausgebildet, daß
der spitze Endabschnitt an einer Position angeordnet ist,
an der der spitze Endabschnitt in Kontakt mit dem spitzen
Endabschnitt des Eingriffsabschnittes 276 an der Seitenflä
che gelangen kann. Wie es in der Fig. 18A gezeigt ist,
wird, während der Bewegungsvorsprung 298 gegen einen An
schlag 304 anliegt, was später beschrieben wird, die Dre
hung der Anschlagplatte 296 in der Richtung des Abwickelns
des Gurtes angehalten (in der Richtung des Pfeils B). Falls
die Trommel 264 weiter in der Richtung des Abwickelns des
Gurtes in Drehung versetzt wird, ausgehend von diesem Zu
stand, wird der spitze Endabschnitt des Eingriffsabschnit
tes 276 durch den spitzen Endabschnitt des Druckabschnittes
314 angedrückt. Im Ergebnis wirken ein großes Biegemoment
und auch eine Scherkraft auf den Bruchabschnitt 272 des
Eingriffsabschnittes 276 ein, wodurch der Eingriffsab
schnitt 276 an dem Bruchabschnitt 272 zerbrochen wird.
Eine Abdeckung 302 ist darüber hinaus außerhalb der An
schlagplatte 296 angeordnet und an der Trommel 264 befe
stigt. Die Abdeckung 302 erlaubt einen Zustand, in dem die
Trommel 264, die Antriebsplatte 280 und die Anschlagplatte
296 in den Aufnahmeabschnitten 60 und 62 der Abdeckung 58
aufgenommen sind, und daß dieser Zustand aufrecht erhalten
werden kann.
Der Anschlag 304 steht an der Abdeckung 302 in der Richtung
der Anschlagplatte 296 vor. Der Anschlag 304 hat eine sol
che Länge, so daß er gegen den Bewegungsvorsprung 298 an
liegt und nicht in die Längsöffnung 300 eingreift. Wie es
in der Fig. 16A gezeigt ist, wenn eine Verzögerung mit ei
nem vorbestimmten Wert oder größer an dem Gurtstraffer 210
nicht auftritt bzw. angreift, ist der Bewegungsvorsprung
298 der Anschlagplatte 296 rechts unterhalb des Anschlages
304 angeordnet (siehe Fig. 16A; in der Richtung des Auf
wickelns des Gurtes 20). Und die eine Endflächenwand 300A
der Längsöffnung 300 der Antriebsplatte 280 ist noch weiter
rechts unten (in der Fig. 16A) angeordnet.
Falls der Draht 94 in den Zylinder 86 hinein gezogen wird
und die Antriebsplatte 280 in der Richtung des Aufwickelns
des Gurtes 20 in Drehung versetzt wird (Richtung des Pfeils
A in der Fig. 16A), drückt der Druckabschnitt 312 den Ab
schnitt des Eingriffsabschnittes 276 in der Nähe des nähe
ren Abschnittes davon an und deshalb dreht sich auch die
Trommel 264, wie es in der Fig. 19A gezeigt ist. Wenn die
Antriebsplatte 280 weiter dreht, kommt der Druckabschnitt
314 mit dem Anschlag 304 in Anlage, und die Drehung der
Trommel 264 wird angehalten, wie es in der Fig. 20A ge
zeigt ist. Da jedoch der Bewegungsvorsprung 298 in der
Längsöffnung 300 aufgenommen ist, wird die Anschlagplatte
296 weiter in Drehung versetzt. Wenn der Draht 94 durch den
Kolben weiter in den Zylinder 86 gezogen wird und der Kol
ben den Boden des Zylinders 86 erreicht, ist das Hineinzie
hen des Drahtes 94 beendet und die Rotation bzw. Drehung
der Antriebsplatte 280 wird gestoppt.
Wie oben bereits beschrieben, wird in einem frühen Stadium
der Drehung, die Antriebsplatte 280 um etwa 360° in Drehung
versetzt, gemeinsam mit der Anschlagplatte 296. In der dann
folgenden Stufe wird nur die Antriebsplatte 280 in Drehung
versetzt, und zwar um etwa 150°. Insgesamt betrachtet, vom
Start bis zum Ende der Rotation, wird die Antriebsplatte
280 um etwa 510° in Drehung versetzt. Es ist möglich, die
Geschwindigkeit der relativen Drehung der Antriebsplatte
280 und der Anschlagplatte 296 zu verändern, sowie die
Drehgeschwindigkeit der Antriebsplatte 280 durch Verände
rung der Länge der Längsöffnung 300 zu ändern. Darüber hin
aus kann, während die Antriebsplatte 280 weiter in Drehung
versetzt wird, der Bewegungsvorsprung 298 irgendwo inner
halb der Längsöffnung 300 angeordnet werden. Erforderlich
ist, die Antriebsplatte 280 um etwa 510° zu drehen, vom
Start bis zum Ende der Rotation.
Als nächstes wird der Betrieb und die Funktion des Gurt
straffers 210 nach der vorliegenden Ausführungsform be
schrieben.
Die Betriebsweise und die Funktionsweise während eines Zu
standes des normalen Fahrens des Fahrzeugs sind gleich wie
bei dem Gurtstraffer 10 nach der ersten Ausführungsform,
falls also eine Verzögerung auf das Fahrzeug einwirkt, in
dem der Gurtstraffer 210 montiert ist, die den vorbestim
mten Wert nicht erreicht und auch nicht übersteigt. Deshalb
wird diese Beschreibung an dieser Stelle weggelassen.
Falls eine negative Beschleunigung bzw. Verzögerung an dem
Fahrzeug auftritt, die gleich oder größer dem vorbestimmten
Wert ist, verriegelt der Trägheits-Verriegelungsmechanismus
die Drehung des Sperrabschnittes 50 in der Richtung des Ab
wickelns des Gurtes 20 (in der Richtung des Pfeils B in der
Fig. 16A). Die Drehung der Spule 18, die in der Richtung
des Abwickelns des Gurtes 20 gemeinsam mit dem Torsionsab
schnitt 22 dreht, wird ebenfalls angehalten bzw. versperrt,
wodurch es unmöglich gemacht wird, den Gurt 20 weiter abzu
wickeln.
Darüber hinaus wird der Draht 94 sehr rasch in den Zylinder
86 hinein gezogen, da der Gasgenerator in Betrieb gesetzt
ist und den Kolben 88 in den Zylinder 86 hinein bewegt, wie
es in der Fig. 17B gezeigt ist. Zu dieser Zeit wird die
Antriebsplatte 280 nicht in Drehung versetzt, da deren Ro
tation durch den Scherstift 92 angehalten ist. Da die Posi
tioniervorsprünge 273 und 274 in den Hinterschneidungen
bzw. Vertiefungen 306 und 308 aufgenommen sind, dreht die
Trommel 264 ebenfalls nicht. Infolge dieser Anordnung wird
der Draht 94, der um die Trommel 264 gewickelt ist, fest um
die Trommel 264 gezogen und dadurch der Druckabschnitt 270
(siehe Fig. 15) durch Kompression verformt. Wie es in der
Fig. 17A gezeigt ist, kommen sich die Klemmabschnitte 266
und 268 einander näher und klemmen den Klemmabschnitt 28
des Abschnittes der Vorspannungswelle 26. Zu dieser Zeit
wird, da der Draht 94 zuerst um den oberen Abschnitt der
Trommel 264 in der Fig. 17A gewickelt wird, die Achse der
Trommel 64 von der Position des Klemmabschnittes 28 zu der
unteren Seite hin in der Fig. 17a verschoben bzw. verla
gert. Dann greift der obere Abschnitt vor dem unteren Ab
schnitt in der Fig. 17A den Klemmabschnitt 28. Durch diese
Bewegung bewegen sich die Positioniervorsprünge 273 und 274
ebenfalls zu der unteren Seite, relativ zu den Vertiefungen
306 und 308, wie in der Fig. 17A zu sehen, wodurch die Po
sitioniervorsprünge 273 und 274 zerbrochen werden. Wie es
in der Fig. 18B gezeigt ist, wenn der Draht 94 in den Zy
linder 86 weiter hinein gezogen wird, greift der untere Ab
schnitt der Trommel 264 ebenso den Klemmabschnitt 28, wie
es in der Fig. 18A dargestellt ist. Somit greift bzw.
klammert die Trommel 264 als Ganzes den Klemmabschnitt 28,
wodurch die Trommel 264 mit der Vorspannungswelle 26 zusam
mengeführt wird. Zu dieser Zeit fallen die Achse der Trom
mel 264 und die Achse des Klemmabschnittes 28 wieder zusam
men.
Falls der Draht 94 weiter in den Zylinder 86 hinein gezogen
wird, wirkt die Drehkraft auf die Antriebsplatte 280 ein
und die Kante des konkaven Abschnittes 301 drückt auf den
Scherstift 92 und bricht den Scherstift 92 ab. Im Ergebnis,
wie es in der Fig. 19A gezeigt ist, wird die Antriebsplat
te 280 in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Dre
hung versetzt (in der Richtung des Pfeils A). Da der Ein
griffsabschnitt 276 der Trommel 264 in der Vertiefung 310
der Antriebsplatte 280 aufgenommen ist, und der Druckab
schnitt 312 einen Abschnitt des Eingriffsabschnittes 276 in
der Nähe des näher liegenden Abschnittes davon andrückt,
wirkt das Biegemoment auf den Bruchabschnitt 272, welches
jedoch relativ klein ist. Deshalb wirkt auf den Bruchab
schnitt 272 im wesentlichen nur die Scherkraft ein. Da die
ser Bruchabschnitt 272 eine solche Festigkeit aufweist, so
daß er durch diese Scherkraft nicht zerbrochen wird, wird
der Bruchabschnitt 272 nicht zerbrochen. Die Trommel 264
wird in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 in Dre
hung versetzt, und zwar gemeinsam mit der Antriebsplatte
280.
Das äußere Zahnrad 36, welches an dem Getriebeabschnitt 30
des Abschnittes 26 der Vorspannnungsachse ausgebildet ist,
steht mit dem inneren Zahnrad 38 an der Innenumfangsfläche
der Spule 18 in Eingriff, und ein Trägheits-Verriegelungs
mechanismus (nicht dargestellt) versperrt die Drehung der
Verriegelungsachse 40 in der Richtung des Aufwickelns des
Gurtes 20 (in der Richtung des Pfeils A) nicht. Infolge
dieser Anordnung wird durch die Drehung der Trommel 264 die
Spule 18 in Drehung versetzt, und zwar in Richtung des Auf
wickelns des Gurtes 20 (in Richtung des Pfeils A), über den
Abschnitt der Vorspannungswelle 26. Wie es in der Fig. 20B
gezeigt ist, wird, wenn der Kolben 88 in den Zylinder 86
hinein bewegt wird und der Draht 94 in den Zylinder 86 hin
ein gezogen wird, bis zum Maximum, wie es in der Fig. 20A
gezeigt ist, die Antriebsplatte 280 um etwa 510° verdreht,
vom Anfangszustand aus bis zu dem Zustand, in dem der Gurt
20 am gespanntesten ist. Im Ergebnis wird der Gurt 20 fest
an den Insassen gelegt.
Als nächstes, wenn die Abwickel-Kraft mit einem Wert, der
gleich oder größer dem vorbestimmten Wert ist, auf den Gurt
20 einwirkt, nämlich durch die Trägheitskraft des Insassen,
der den Gurt 20 angelegt hat, wirkt diese Kraft auf die
Spule 18 als Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des
Gurtes 20 (in Richtung des Pfeils B in der Fig. 21A).
Hierbei wird, da der Trägheits-Verriegelungsmechanismus
(nicht dargestellt) die Drehung der Verriegelungsachse 40
in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 sperrt, die
Drehung des Torsionsstabes 24, dessen Einsetzabschnitt 24B
an dem anderen Ende in die Einführöffnung 44 der Verriege
lungsachse 40 eingesetzt ist, an der anderen Endseite ver
riegelt. In der Zwischenzeit wird der Einsetzabschnitt 24A
an einem Ende des Torsionsstabes 24 in den Abschnitt 26 der
Vorspannungswelle eingeführt. Der Abschnitt 26 der Vorspan
nungswelle wird gemeinsam mit der Spule 18 durch den Ein
griff des externen Zahnrades 36 mit dem internen Zahnr 10208 00070 552 001000280000000200012000285911009700040 0002019806483 00004 10089ad 38
in Drehung versetzt. Die Drehkraft der Spule 18 wird auf
den Torsionsstab 24 über den Abschnitt der Vorspannungswel
le 26 übertragen. Der Torsionsstab 24 ist plastisch ver
formbar und fängt an sich zu verdrehen. Somit wird die
Funktion der Kraftbegrenzung eingeleitet, die verhindert,
daß eine Spannung auf den Gurt 20 einwirkt, die gleich oder
größer einem vorbestimmten Wert ist.
Zu dieser Zeit wird, wenn die Spule 18 um die Verriege
lungsachse 40 in Drehung versetzt wird, die Endfläche 54A
des teilweise abgeschnittenen Ringes 54 durch eine vorste
hende Stange 56 angedrückt. Dann wird der Ring 54 in Dre
hung versetzt und fängt an sich in der Richtung zu dem
scheibenförmigen Abschnitt 48 zu bewegen.
Darüber hinaus wird die Trommel 264, die den zu klemmenden
Abschnitt 28 (Klemmabschnitt) des Abschnittes 26 der Vor
spannungswelle klemmt, ebenfalls in Drehung versetzt, und
zwar in Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 (in Richtung
des Pfeils B in der Fig. 20A). Die Antriebsplatte 280 wird
deshalb in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 in
Drehung versetzt und der Draht 94 wird in den Zylinder 86
hinein gezogen. Danach, wie es in der Fig. 21B gezeigt
ist, bewegt sich der Kolben 88 innerhalb des Zylinders 86
nach links.
Zu dieser Zeit werden, da die Trommel 264 den Druckab
schnitt 312 der Antriebsplatte 280 in der Nähe des näheren
Abschnittes des Eingriffsabschnittes 276 der Trommel 264
unter Druck setzt, wie es in der Fig. 21A gezeigt ist, die
Trommel 264 und die Antriebsplatte 280 in der Richtung des
Abwickelns des Gurtes 20 in Drehung versetzt (in der Rich
tung des Pfeils B), und zwar gemeinsam miteinander. Da der
Bewegungsvorsprung 298 in der Längsöffnung 300 aufgenommen
ist, wird die Antriebsplatte 280 in der Richtung des Abwic
kelns des Gurtes 20 (in der Richtung des Pfeils B) in Dre
hung versetzt, und zwar relativ zu der Anschlagplatte 296.
Wie es in der Fig. 22A gezeigt ist, wenn die Antriebsplat
te 280 in nahezu den gleichen Zustand verdreht worden ist,
wie den Anfangszustand (der in der Fig. 16A gezeigt ist),
und der Bewegungsvorsprung 298 gegen den Anschlag 304 in
Anlage gerät, wird die Drehung der Anschlagplatte 296 ange
halten. Wenn die Drehkraft in der Richtung des Abwickelns
des Gurtes 20 (in der Richtung des Pfeils B) auf die Spule
18 einwirkt, und zwar in diesem Zustand, so wird die Trom
mel 264 in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 in
Drehung versetzt. Infolge dieser Anordnung wird der spitze
Endabschnitt des Eingriffsabschnittes 276 durch den spitzen
Endabschnitt des Druckabschnittes 314 angedrückt. Im Ergeb
nis wirken sowohl ein großes Biegemoment als auch die
Scherkraft auf den Bruchabschnitt 272 des Eingriffsab
schnittes 276 ein, wodurch der Eingriffsabschnitt 276 an
dem Bruchabschnitt 272 zerbrochen wird, wie es in der Fig.
23A gezeigt ist.
Dementsprechend, wie es in der Fig. 24A gezeigt ist, wird
der Abschnitt 26 der Vorspannungswelle von der Antrieb
splatte 280 getrennt und die Vorspannungswelle 26 wird re
lativ zu der Antriebsplatte 280 frei drehbar. Der Torsions
stab 24 wird deshalb weiter verdreht und die Wirkung der
Kraftbegrenzung wirkt weiter fort. Die Spule 18 wird dann
weiter in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 in Dre
hung versetzt. Die verdrehende Verformung des Torsionssta
bes 24 geht weiter, bis die Drehkraft, die durch das Abwic
keln des Gurtes 20 mittels der Spule 18 auf den Abschnitt
der Vorspannungswelle 26 einwirkt, mit der Torsionsreaktion
des Torsionsstabes 24 ausgeglichen ist.
Wie es in der Fig. 25A gezeigt ist, werden in Abhängigkeit
von dem Drehwinkel, infolge der verdrehenden Verformung des
Torsionsstabes 24, die Klemmabschnitte 266 und 268, die
Vorspannungswelle 26 und die Spule 18 (siehe Fig. 12 bis
14) ebenfalls in Drehung versetzt. Der Gurt 20 wird somit
von der Spule 18 abgewickelt und die Funktion zur Begren
zung der Kraft, die verhindert, daß eine Belastung/Spannung
auf den Gurt 20 einwirkt, die einen vorbestimmten Wert
übersteigt, wird ausgeführt.
Wenn die Drehkraft, die auf die Spule 18 einwirkt, groß
ist, stoppt der Ring 54 seine Bewegung, wobei der teilweise
abgeschnittene Ring 54, der in Richtung der Scheibe 48 be
wegt worden ist, gegen den scheibenförmigen Abschnitt 48 in
Anlage gelangt, und dreht weiter, wie es in der Fig. 14
gezeigt ist. Im Ergebnis wird die Drehung der Spule 18 an
gehalten, wodurch verhindert wird, daß eine übermäßig ver
drehende Verformung auf den Torsionsstab 24 einwirkt, wo
durch der Torsionsstab 24 abgedreht werden würde. Darüber
hinaus ist es möglich, da die Drehung der Spule 18 angehal
ten werden kann, wenn der teilweise abgeschnittene Ring 54
verdreht wird und gegen den scheibenförmigen Abschnitt 48
in Anlage kommt, die Geschwindigkeit der relativen Verdre
hung der Spule 18 und der Verriegelungsachse 40 zu verän
dern, indem die anfängliche Position des Ringes 54 einge
stellt wird. Im Ergebnis ist es möglich, den Grad des Ab
wickelns des Gurtes 20 einzustellen, während das Ausmaß der
Kraftbegrenzung durch Einstellen des Grades der Torsion des
Torsionsstabes 24 eingestellt wird.
Wie oben beschrieben, wird bei dem Gurtstraffer 210 nach
der vorliegenden Ausführungsform, falls die Drehkraft in
der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 auf die Spule 18
einwirkt, nachdem die Trommel 264 den Abschnitt der Vor
spannungswelle 26 klemmt, der Bruchabschnitt 272 der Trom
mel 264 zerbrochen und die Vorspannungswelle 26 (Abschnitt)
wird relativ zu der Antriebsplatte 280 der Vorspannungsein
richtung frei drehbar. Es ist deshalb möglich, die Funktion
der Kraftbegrenzung auszuführen, indem der Torsionsstab 24
ausreichend verdrehend deformiert wird.
Darüber hinaus wird, beim Einsatz der Vorspannung, indem
der Abschnitt des Eingriffsabschnittes 276, der in der Nähe
des näheren Abschnittes davon liegt, angedrückt wird, das
Biegemoment, welches auf den Bruchabschnitt 272 einwirkt,
klein, sogar wenn die Druckkraft erhöht wird, wodurch ver
hindert wird, daß der Bruchabschnitt 272 zerbricht. Auf der
anderen Seite ist es möglich, beim Einsatz der Kraftbegren
zung, indem der spitze Endabschnitt des Eingriffsabschnit
tes 276 angedrückt wird, daß ein großes Biegemoment auf den
Bruchabschnitt 272 einwirkt, und zwar mit einer kleinen
Druckkraft, um dadurch den Bruchabschnitt 272 zu zerbre
chen. Infolge dieser Anordnung kann, ohne die Spannung an
dem Gurt 20 bei der Vorspannungsanlegung zu reduzieren, die
Spannungsbelastung (oder die Entlastungsspannung) nur beim
Einsatz der Kraftbegrenzung reduziert werden.
Es ist anzumerken, daß beim Betrieb der Vorspannungsein
richtung, während einer plötzlichen oder sehr raschen Ver
zögerung, die Position, an der die Antriebsplatte 280, die
in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes 20 gedreht wor
den ist, die Trommel 264 unter Druck setzt, sowie die Posi
tion, an der die Anschlagplatte 296 den Eingriffsabschnitt
276 unter Druck setzt, während die Kraftbegrenzungseinrich
tung immer noch in Betrieb ist, nicht auf die oben be
schriebenen Positionen beschränkt ist (d. h. der Abschnitt
des Eingriffsabschnittes 276, der in der Nähe des näheren
Abschnittes davon angeordnet ist, sowie der in der Nähe des
spitzen Endabschnittes davon). Diese werden durch die rela
tive Beziehung bestimmt. Falls die Position, an der die An
triebsplatte 280 die Trommel 264 während der Vorspannungs
aufbringung andrückt, näher an dem Bruchabschnitt 272 liegt
als die Position, an der die Anschlagplatte 296 den Ein
griffsabschnitt 276 andrückt, während die Kraftbegrenzung
noch ausgeführt wird, dann kann das Biegemoment, welches
auf den Bruchabschnitt 272 während der Vorspannungsaufbrin
gung einwirkt, kleiner gehalten werden als das Biegemoment,
welches dort einwirkt, wenn die Kraftbegrenzung weiterhin
ausgeführt wird. Aus diesem Grunde ist es möglich, die Fe
stigkeit des Abschnittes, der zerbrechen soll, d. h. des
Bruchabschnittes 272 so festzulegen, daß er durch dieses
Biegemoment nicht zerbrochen wird, welches während der Vor
spannungsaufbringung wirkt, und daß er durch dieses Biege
moment zerbrochen wird, welches in der Mitte der Kraftbe
grenzung wirkt. Darüber hinaus, falls diese Bedingungen
eingehalten werden, ist die Richtung des Überstehens des
Eingriffsabschnittes 276 nicht beschränkt, und zwar in
Richtung nach außerhalb, in Richtung des Durchmessers der
Trommel 64. Der Eingriffsabschnitt 276 kann zum Beispiel in
der axialen Richtung der Trommel 264 vorstehen.
Claims (16)
1. Gurtstraffer, mit
einer Spule, um die ein Gurt gewickelt ist, der von der Spule abwickelbar ist;
einer Vorspannungseinrichtung, die die Spule in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes dreht, wenn eine Verzö gerung, die gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist, auftritt, wobei diese Verzögerung während einer plötz lichen Verzögerung eines Fahrzeuges auftritt;
einem Energieabsorptionselement, welches mit der Spule gekoppelt ist, um gemeinsam mit der Spule in Drehung ver setzt zu werden, und welches durch die Spule deformiert wird, um einen Anstieg der Spannung in dem Gurt zu verhin dern, wenn eine Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes auf die Spule einwirkt, nachdem die Spule durch die Vorspannungseinrichtung in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt worden ist; und
einem Rückstellabschnitt, der über die Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes mittels des Energie absorptionselementes wirkt, wenn das Energieabsorptionsele ment durch die Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes verformt wird, um den Zustand aufzuheben, in dem die Drehung der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vorspannungseinrichtung angehalten ist.
einer Spule, um die ein Gurt gewickelt ist, der von der Spule abwickelbar ist;
einer Vorspannungseinrichtung, die die Spule in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes dreht, wenn eine Verzö gerung, die gleich oder größer einem vorbestimmten Wert ist, auftritt, wobei diese Verzögerung während einer plötz lichen Verzögerung eines Fahrzeuges auftritt;
einem Energieabsorptionselement, welches mit der Spule gekoppelt ist, um gemeinsam mit der Spule in Drehung ver setzt zu werden, und welches durch die Spule deformiert wird, um einen Anstieg der Spannung in dem Gurt zu verhin dern, wenn eine Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes auf die Spule einwirkt, nachdem die Spule durch die Vorspannungseinrichtung in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt worden ist; und
einem Rückstellabschnitt, der über die Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes mittels des Energie absorptionselementes wirkt, wenn das Energieabsorptionsele ment durch die Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes verformt wird, um den Zustand aufzuheben, in dem die Drehung der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vorspannungseinrichtung angehalten ist.
2. Gurtstraffer nach Anspruch 1, wobei der Rückstellab
schnitt ein Bruchabschnitt ist, durch den das Energieab
sorptionselement und die Vorspannungseinrichtung voneinan
der getrennt werden.
3. Gurtstraffer nach Anspruch 1, wobei der Bruchabschnitt
an der Vorspannungseinrichtung vorgesehen ist.
4. Gurtstraffer nach Anspruch 3, mit
einem Drehelement, das in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wenn die Verzögerung mit dem vorbestimmten Wert oder stärker an dem Fahrzeug an greift; und
einem Kopplungsglied, welches mit dem Drehelement ge koppelt ist, um mit dem Energieabsorptionselement gekoppelt zu sein, wenn das Drehelement in der Richtung des Aufwic kelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wobei
der Bruchabschnitt an dem Kopplungsglied vorgesehen ist.
einem Drehelement, das in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wenn die Verzögerung mit dem vorbestimmten Wert oder stärker an dem Fahrzeug an greift; und
einem Kopplungsglied, welches mit dem Drehelement ge koppelt ist, um mit dem Energieabsorptionselement gekoppelt zu sein, wenn das Drehelement in der Richtung des Aufwic kelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wobei
der Bruchabschnitt an dem Kopplungsglied vorgesehen ist.
5. Gurtstraffer nach Anspruch 4, wobei der Bruchabschnitt
an einem Vorsprung vorgesehen ist, der an dem Kopplungs
glied vorgesehen ist.
6. Gurtstraffer nach Anspruch 5, weiterhin mit Bruchein
richtung, die den Vorsprung unter Druck setzt und zer
bricht.
7. Gurtstraffer nach Anspruch 6, wobei der Bruchabschnitt
an einem Abschnitt des Vorsprungs in der Nähe eines näher
liegenden Abschnittes vorgesehen ist.
8. Gurtstraffer nach Anspruch 7, wobei die Brucheinrichtung
so angeordnet ist, um gegen einen spitzen Endabschnitt des
Vorsprungs anzudrücken.
9. Gurtstraffer nach Anspruch 1, wobei das Energieabsorpti
onselement einen Torsionsstab umfaßt.
10. Gurtstraffer nach Anspruch 1, wobei die Vorspannungs
einrichtung umfaßt:
ein Drehelement, das in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wenn die Verzögerung mit dem vorbestimmten Wert oder stärker an dem Fahrzeug an greift; und
ein Kopplungsglied, welches mit dem Drehelement gekop pelt ist, um mit dem Energieabsorptionselement gekoppelt zu sein, um die Spule in der Richtung des Aufwickelns des Gur tes zu drehen, wenn das Drehelement in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wobei
das Drehelement an dem Kopplungsglied vorgesehen ist.
ein Drehelement, das in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wenn die Verzögerung mit dem vorbestimmten Wert oder stärker an dem Fahrzeug an greift; und
ein Kopplungsglied, welches mit dem Drehelement gekop pelt ist, um mit dem Energieabsorptionselement gekoppelt zu sein, um die Spule in der Richtung des Aufwickelns des Gur tes zu drehen, wenn das Drehelement in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wobei
das Drehelement an dem Kopplungsglied vorgesehen ist.
11. Gurtstraffer nach Anspruch 10, wobei der Rückstellab
schnitt ein Eingriffsabschnitt ist, der an dem Kopplungs
glied vorgesehen ist.
12. Gurtstraffer nach Anspruch 11, wobei der Eingriffsab
schnitt über einen Abschnitt an dem Eingriffsabschnitt, be
nachbart dem näheren Endabschnitt davon, mit dem Drehele
ment gekoppelt ist, wenn das Drehelement in der Richtung
des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, sowie
ein spitzer Endabschnitt des Eingriffsabschnittes durch das
Drehelement angedrückt wird, wodurch verhindert wird, daß
die Vorspannungseinrichtung die Drehung der Spule in der
Richtung des Abwickelns des Gurtes anhält.
13. Gurtstraffer nach Anspruch 10, wobei das Energieabsorp
tionselement einen Torsionsstab umfaßt.
14. Gurtstraffer, mit
einer Spule, um die ein Gurt gewickelt ist, der von der Spule abgewickelt werden kann;
einem Energieabsorptionselement, welches gemeinsam mit der Spule in Drehung versetzt wird und welches verformt wird, wenn eine Torsion mit einem vorbestimmten Wert oder größer auf das Energieabsorptionselement einwirkt;
einer Vorspannungseinrichtung, die umfaßt:
ein Drehelement, welches in der Richtung des Auf wickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wenn eine Verzögerung mit einem vorbestimmten Wert oder größer auf ein Fahrzeug einwirkt, während einer starken Verzögerung der Fahrzeuggeschwindigkeit;
ein Kopplungsglied, welches gemeinsam mit dem Drehelement verdrehbar ist und welches mit dem Energieab sorptionselement gekoppelt ist, um das Energieabsorptionse lement in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes zu dre hen, wenn eine Verzögerung mit dem vorbestimmten Wert oder größer einwirkt; und
einen Eingriffsabschnitt, der an dem Kopplungs glied vorgesehen ist, und der in der Richtung des Aufwic kelns des Gurtes gemeinsam mit dem Kopplungsglied in Dre hung versetzt wird, nachdem ein benachbartes Ende des Ein griffsabschnittes durch das Drehelement angedrückt wird, wenn das Drehelement in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, sowie der Eingriffsab schnitt einen Endabschnitt aufweist, der angedrückt wird, wenn das Kopplungsglied in Drehung versetzt wird, wobei der Eingriffsabschnitt einen spitzen Endabschnitt umfaßt, der angedrückt wird, wenn das Drehelement in Abhängigkeit der Drehkraft der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gur tes, und zwar mittels des Energieabsorptionselementes, in Drehung versetzt wird; und
einem Rückstellabschnitt zur Aufhebung des Zustandes, in dem die Drehung der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vorspannungseinrichtung angehalten ist, wenn das Energieabsorptionselement durch eine Torsion mit einem vorbestimmten Wert oder größer deformiert wird, infolge der Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes, sowie der spitze Endabschnitt des Eingriffsab schnittes durch das Drehelement angedrückt wird.
einer Spule, um die ein Gurt gewickelt ist, der von der Spule abgewickelt werden kann;
einem Energieabsorptionselement, welches gemeinsam mit der Spule in Drehung versetzt wird und welches verformt wird, wenn eine Torsion mit einem vorbestimmten Wert oder größer auf das Energieabsorptionselement einwirkt;
einer Vorspannungseinrichtung, die umfaßt:
ein Drehelement, welches in der Richtung des Auf wickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, wenn eine Verzögerung mit einem vorbestimmten Wert oder größer auf ein Fahrzeug einwirkt, während einer starken Verzögerung der Fahrzeuggeschwindigkeit;
ein Kopplungsglied, welches gemeinsam mit dem Drehelement verdrehbar ist und welches mit dem Energieab sorptionselement gekoppelt ist, um das Energieabsorptionse lement in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes zu dre hen, wenn eine Verzögerung mit dem vorbestimmten Wert oder größer einwirkt; und
einen Eingriffsabschnitt, der an dem Kopplungs glied vorgesehen ist, und der in der Richtung des Aufwic kelns des Gurtes gemeinsam mit dem Kopplungsglied in Dre hung versetzt wird, nachdem ein benachbartes Ende des Ein griffsabschnittes durch das Drehelement angedrückt wird, wenn das Drehelement in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes in Drehung versetzt wird, sowie der Eingriffsab schnitt einen Endabschnitt aufweist, der angedrückt wird, wenn das Kopplungsglied in Drehung versetzt wird, wobei der Eingriffsabschnitt einen spitzen Endabschnitt umfaßt, der angedrückt wird, wenn das Drehelement in Abhängigkeit der Drehkraft der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gur tes, und zwar mittels des Energieabsorptionselementes, in Drehung versetzt wird; und
einem Rückstellabschnitt zur Aufhebung des Zustandes, in dem die Drehung der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gurtes durch die Vorspannungseinrichtung angehalten ist, wenn das Energieabsorptionselement durch eine Torsion mit einem vorbestimmten Wert oder größer deformiert wird, infolge der Drehkraft in der Richtung des Abwickelns des Gurtes, sowie der spitze Endabschnitt des Eingriffsab schnittes durch das Drehelement angedrückt wird.
15. Gurtstraffer nach Anspruch 14, wobei der Rückstellab
schnitt ein Bruchabschnitt ist, der eine solche Festigkeit
aufweist, daß er nicht bricht, wenn in der Nähe des nächst
gelegenen Abschnittes durch das Drehelement Druck ausgeübt
wird, und der zerbrochen wird, wenn der spitze Endabschnitt
durch das Drehelement unter Druck gesetzt wird.
16. Gurtstraffer nach Anspruch 15, wobei das Energieabsorp
tionselement einen Torsionsstab umfaßt.
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