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Technisches Gebiet:
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Die
Erfindung betrifft einen Gurtstraffer nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Stand
der Technik:
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Unter
den Typen von Gurtstraffern, die in Fahrzeugen eingebaut sind, ist
eine Art, die mit einer Vorspannungseinrichtung versehen ist, die
den Gurt aufnimmt und eine Zugspannung darauf aufbringt, und zwar
wenn eine starke Verzögerung
an dem Fahrzeug auftritt, die gleich oder größer einem vorbe stimmten Wert
ist, um so den Träger
des Gurtes ohne Spiel festzuhalten (siehe unter anderem die Japanische
Patentanmeldung, Offenlegungsschrift, JP-A, Nr. 4-92748). In der 6 ist ein solcher Gurtstraffer 300 dargestellt,
der eine solche Vorspannungseinrichtung aufweist.
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Bei
diesem Gurtstraffer 300 ist eine hohle zylindrische Spule 306,
um die ein Gurt 304 aufgewickelt ist, an einem Rahmen 302 verdrehbar
gelagert. Ein Vorspannungswellenabschnitt 308, der an einem Ende
der Spule 306 einstückig
damit ausgebildet ist, ist lose in eine Trommel 310 eingesetzt.
Die Trommel 310 ist so angeordnet, daß ein Paar von halbkreisförmigen Klemmabschnitten 312 durch
ein Paar von Verbindungsabschnitten 314 miteinander verbunden ist,
die eine im wesentlichen S-förmige
Gestalt aufweisen, so daß die
Trommel 310, im Ganzen gesehen, eine im wesentlichen hohle
zylindrische Gestalt hat. Ein mittlerer Abschnitt eines Drahtes 318,
dessen eines Ende mit einer Antriebsplatte 316 fest verbunden
ist, ist um den äußeren Umfang
der Trommel 310 gewickelt. Eine Einsetzöffnung 320, in die
die Trommel 310 eingesetzt ist, ist in einem mittigen Abschnitt
der Antriebsplatte 316 ausgebildet. Ein Paar von Eingriffsabschnitten 322,
welches vorstehend an der Trommel 310 vorgesehen ist, ist
jeweils in einem Paar von Abschnitten 320A mit vergrößertem Durchmesser
aufgenommen, welches an dem inneren Umfang der Antriebsplatte 316 ausgebildet
ist, und die die Einsetzöffnung 320 festlegen.
Die Antriebsplatte 316 dreht sich durch diese Anordnung
gemeinsam mit der Trommel 310.
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Darüber hinaus
ist das andere Ende des Drahtes 318 mit einem Kolben (nicht
dargestellt) verbunden, der sich innerhalb eines Zylinders 324 befindet.
Falls eine Verzögerung
an dem Fahrzeug auftritt, die gleich oder größer einem vorbestimmten Wert
ist, so wird ein Gasgenerator in Betrieb gesetzt, so daß der Kolben
sehr rasch in den Zylinder hinein verschoben wird.
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Ein
Verschlußabschnitt
(nicht dargestellt) ist an dem anderen Ende der Spule 306 vorgesehen, und
sofern eine Verzögerung
erfaßt
wird, die gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist, verriegelt dieser Verschlußabschnitt
die Drehung der Spule 306 in der Richtung des Abwickelns
des Gurtes 304, wodurch nur noch die Drehung bzw. Rotation
in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes 304 erlaubt
ist.
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Dementsprechend
wird an dem Draht 318, wenn die Verzögerung an dem Fahrzeug bzw.
der Fahrzeugkarosserie auftritt, die gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist, angezogen, so daß der Draht 318 fest
um die Trommel 310 gewickelt wird, und die Verbindungsabschnitte 314 werden
verformt, wodurch bewirkt wird, daß die Klemmabschnitte 312 sich
einander annähern.
Die Klemmabschnitte 312 klemmen somit den Vorspannungswellenabschnitt 308,
so daß die
Trommel 310 fest mit der Spule 306 verbunden wird.
Wenn an dem Draht 318 weiter angezogen wird, wird die Spule 306 weiter
gedreht, und zwar infolge der Zugkraft, wodurch es ermöglicht wird,
daß der
Gurt 304 weiter eingezogen wird.
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Weiterhin
wurde ein Gurtstraffer vorgeschlagen, der mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung
ausgestattet ist, um zu verhindern, das die Zugkraft, die auf den
Gurt aufgebracht wird, eine Größe erreicht, die
gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist.
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Bei
einem Gurtstraffer (siehe auch
DE 296 05 200 U1 und JP-A, Nr. 7-47923),
der mit einem sogenannten Kraftbegrenzer vom Torsionsstab-Typ ausgerüstet ist,
ist ein zylindrischer Torsionsstab, der sich in der Umfangsrichtung
torsionsförmig
verformen läßt, in die
hohle zylindrische Spule konzentrisch dazu eingebaut, und ein Ende
des Torsionsstabes ist mit der Spule fest verbunden. Falls zu einem bestimmten
Zeitpunkt eine plötzliche
Verzögerung des
Fahrzeuges auftritt, wird das andere Ende des Torsionsstabes durch
einen Verriegelungsmechanismus verriegelt. Da ein Ende des Torsionsstabes
mit der Spule fest verbunden ist, erfährt der Torsionsstab, wenn
eine Zugkraft in Richtung des Abwickelns des Gurtes zum Zeitpunkt
der plötzlichen
Verzögerung
des Fahrzeuges auf den Gurt einwirkt, eine torsionsförmige Verformung,
wodurch die Spule rotiert wird, wodurch wiederum verhindert wird,
daß eine Zuglast
an dem Gurt auftritt, die gleich oder größer einem vorbestimmten Wert
ist.
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Bei
einem Gurtstraffer 300 kann die Spule 306 infolge
der Zugkraft des Drahtes 318 nicht mehr weiter rotieren,
und zwar in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 304,
wenn der Zustand erreicht ist, in dem der Draht 318 maximal
herausgezogen ist, da die Anordnung so gewählt ist, daß der Draht 318 fest um
die Trommel 310 gewickelt ist, wenn eine plötzliche
Verzögerung
an dem Fahrzeug auftritt, die wiederum bewirkt, daß die Klemmabschnitte 312 den Vorspannungswellenabschnitt 308 klemmen,
so daß die
Trommel 310 gemeinsam mit der Spule 306 rotiert.
Dementsprechend ist es unmöglich,
den Torsionsstab ausreichend torsionsförmig zu verformen, wenn der
oben beschriebene Kraftbegrenzer einfach in den Gurtstraffer 300 eingebaut
wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Unter
Berücksichtigung
der oben erläuterten Einzelheiten,
ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Gurtstraffer zu schaffen,
bei dem die Spule in der Richtung des Abwickelns bzw. Herausziehens
des Gurtes gedreht werden kann, sobald die Spule in Richtung des
Aufwickelns des Gurtes gedreht wird, nämlich durch die Vorspannungseinrichtung,
und zwar bei einer plötzlichen
Verzögerung,
wobei durch ein Energieabsorptionselement verhindert wird, daß die Zugkraft,
die auf den Gurt aufgebracht wird, einen Wert erreicht, der gleich
oder größer einem
vorbestimmten Wert ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind bei einem derartigen Gurtstraffer die im Anspruch
1 angegebenen Merkmale vorgesehen.
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Bei
einem solchen Gurtstraffer, der sich in Übereinstimmung mit der oben
beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung befindet, beschränkt
die Vorspannungseinrichtung die (Drehung der) Spule nicht, wenn
das Fahrzeug normal fährt,
so daß keine Beschleunigung
bzw. Verzögerung
auftritt, die gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist.
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Falls
die Verzögerung
einen Wert erreicht, der gleich oder größer einem vorbestimmten Wert
ist, werden die Vorspannungseinrichtung und die Spule aneinander
gekoppelt, sowie der Gurt auf die Spule aufgewickelt wird, so daß der Gurt
den Gurtträger bzw.
Insassen des Fahrzeuges ohne Spiel festhält.
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Wenn
als nächstes
der Gurt in der Richtung des Abwickelns gezogen wird, wird diese
Zugkraft von dem Spulenabschnitt auf das Energieabsorptionselement übertragen.
Die Wirkung des Kraftbegrenzers, die verhindert, daß die Kraft,
die auf den Gurt einwirkt und damit auf den Gurtträger, einen
vorbestimmten Wert oder größer annimmt,
wird durch den Einsatz des Energieabsorptionselementes initiiert,
wie etwa durch eine Deformation des Energieabsorptionselementes
Nach dem Einsatz der Vorspannungseinrichtung hebt der Löseabschnit
in Form des Bruchsabschnitts das Anhalten bzw. die Blockade der
Drehung der Spule in der Richtung des Abwickelns des Gurtes durch
die Vorspannungseinrichtung wieder auf, so daß die Energieabsorption durch die
Vorspannungseinrichtung nicht beschränkt wird, und so daß die Kraft,
die über
den Gurt auf den Gurtträger
aufgebracht wird, einen Wert einnimmt, der kleiner einem vorbestimmten,
Wert ist.
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Kurze
Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Explosionsdarstellung, in der ein Gurtstraffer in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
nach der Erfindung gezeigt ist;
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2 zeigt
eine Querschnittansicht, in der der Gurtstraffer nach der Ausführungsform
der Erfindung gezeigt ist;
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3 zeigt
eine Querschnittansicht, in der ein Zustand gezeigt ist, in dem
der Gurt herausgezogen worden ist, ausgehend von dem Zustand, der
in der 2 dargestellt ist;
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4 zeigt
eine Querschnittansicht, in der ein Zustand gezeigt ist, in dem
ein zerbrechbarer Abschnitt in dem Gurtstraffer zerbrochen worden
ist, und zwar in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
nach der Erfindung;
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht, in der eine Trommel des Gurtstraffers
in Übereinstimmung
mit der Ausführungsform
nach der Erfindung dargestellt ist; und
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6 zeigt
eine Explosionsdarstellung eines herkömmlichen Gurtstraffers.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsform
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In
den 1 bis 3 ist ein Gurtstraffer 10 dargestellt,
der sich in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
nach der Erindung befindet.
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Dieser
Gurtstraffer 10 umfaßt
einen Rahmen 12, der an einem Fahrzeug (nicht dargestellt)
sicher befestigt ist. Der Rahmen 12 weist ein Paar von
Tragplatten 14 und 16 auf, die parallel zueinander
verlaufend angeordnet sind. Eine Spule 18; die in einer
im wesentlichen hohlen zylindrischen Form ausgebildet ist und die
Flansche aufweist, die von den axialen Enden davon radial vorstehen,
ist zwischen den Tragplatten 14 und 16 angeordnet.
Ein Ende eines Gurtes 20 ist an dieser Spule 18 sicher
befestigt, und der Gurt 20 ist so vorgesehen, daß er auf
die Spule 18 aufgewickelt werden kann. Die 1 und 2 zeigen
einen Zustand, in dem der Gurt auf die Spule 18 aufgewickelt
worden ist. Die 3 zeigt einen Zustand, in dem
der Gurt 20 von der Spule 18 etwas abgewickelt
worden ist.
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Ein
Torsionsabschnitt 22 ist innerhalb der Spule 18 konzentrisch
mit einer Mittenachse der Spule 18 vorgesehen. Der Torsionsabschnitt 22 weist
einen im wesentlichen zylindrischen Torsionsstab 24 auf,
der als ein Energieabsorptionselement dient und der geringfügig länger ist
als die axiale Länge
der Spule 18 beträgt.
Der Torsionsstab 24 ist aus einem plastisch verformbaren
Material, wie etwa einem Metall, ge fertigt und unterliegt einer
plastischen Verformung, sowie er verdrillt wird, wenn eine Torsionskraft an
den Torsionsstab 24 in dessen Umfangsrichtung angreift,
die gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist.
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Ein
Einsetzabschnitt 24A in der Form eines sechseckigen Prismas
ist an einem Ende des Torsionsstabes 24 ausgebildet. Der
Einsetzabschnitt 24A wird in eine sechseckige Einsatzöffnung (siehe 2 und 3)
eingesetzt, die an einem Vorspannungswellenabschnitt 26 ausgebildet
ist, der einen Teil des Torsionsabschnittes 22 ausbildet,
und der Torsionsstab 24 und der Vorspannungswellenabschnitt 26 drehen
gemeinsam miteinander.
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Dieser
Vorspannungswellenabschnitt 26 weist einen (Klemm-) Abschnitt 28 auf,
der geklemmt wird und der in einer im wesentlichen hohlen zylindrischen
Form ausgebildet ist, sowie er einen hohlen zylindrischen Einsetzabschnitt 30 aufweist,
der einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Abschnitt 28,
der zu klemmen ist und der koaxial mit dem Klemmabschnitt 28 ausgebildet
ist (siehe 2 und 3). Eine
Mehrzahl von Vorsprüngen 32 (siehe 1),
deren Längserstreckung
mit der Richtung der Mittenachse des Torsionsstabes 24 übereinstimmt,
und deren distalen Enden spitz zulaufen, ist rund um den äußeren Umfang
des Klemmabschnittes 28 in vorbestimmten Abständen in
der Umfangsrichtung überstehend
vorgesehen. Falls ein Paar von Klemmabschnitten 66 und 68 der
Trommel 64, was weiter unten noch beschrieben wird, den
Klemmabschnitt 28 festgeklemmt hat, greifen diese Vorsprünge 32 in
die Innenfläche
der Trommel 64 ein, um ein Leerdrehen der Trommel 64 zu
verhindern.
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Der
Einsetzabschnitt 30 wird in eine axiale Tragöffnung 58A in
der Mitte einer Abdecktrommel 58 eingesetzt, die an der
Außenseite
der Tragplatte 14 (auf der Seite der Tragplatte 14,
die der Seite gegenüberliegt,
an der die Spule 18 ange ordnet ist) angebracht ist. Im
Ergebnis ist der Torsionsabschnitt 22 verdrehbar durch
die Tragplatte 14 getragen.
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Ein
Eingriffsabschnitt 24C, der eine Form aufweist, die im
wesentlichen gleich der Form des Einsetzabschnittes 24A ist,
ist an einem Abschnitt des Torsionsstabes 24 ausgebildet,
der axial innenliegend dem Einsetzabschnitt 24A ist (in
der linken oberen Ecke der 1, und rechts
von dem Einsetzabschnitt 24A in den 2 und 3),
und ein Bruchabschnitt 24D, der als Löseabschnitt dient, ist zwischen
dem Einsetzabschnitt 24A und dem Eingriffsabschnitt 24C ausgebildet.
Der Eingriffsabschnitt 24C steht mit einem sechseckigen
Abschnitt. 18A in Eingriff, der an dem inneren Umfang der
Spule 18 ausgebildet ist, so daß die Spule 18 und
der Torsionsstab 24 gemeinsam miteinander rotieren. Darüber hinaus,
falls eine Drehkraft zwischen dem Einsetzabschnitt 24A und
dem Eingriffsabschnitt 24C auftritt bzw. anliegt, die gleich
oder größer einem
vorbestimmten Wert ist, wird dann der Bruchabschnitt 24D zerbrochen.
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Ein
Verriegelungsachsenabschnitt 40 bildet einen Teil des Torsionsabschnittes 22 und
ist an dem anderen Ende des Torsionsstabes 24 angeordnet
(in der linken oberen Ecke der 1; und auf
der rechten Seite in der 2 und 3). Dieser
Verriegelungsachsenabschnitt 40 ist im wesentlichen in
Form eines Hohlzylinders ausgebildet, und eine sechseckige Einsatzöffnung 44 ist
in dem Verriegelungsachsenabschnitt 40 ausgebildet, und
zwar so, daß sie sich
in der axialen Richtung von einem Ende des Verriegelungsachsenabschnittes 40 aus
erstreckt. Der Verriegelungsachsenabschnitt 40 setzt sich
aus einem Rohrabschnitt 42, der ein Außengewinde 46 am Außenumfang
aufweist, aus einer Scheibe 48, die an dem anderen Ende
des Rohrabschnittes 42 ausgebildet ist, um die Einsatzöffnung 44 zu
verschließen
und die sich radial nach außerhalb
des Rohrabschnittes 42 erstreckt, und aus einem Bauteil 50 zusammen, welches
verriegelt wird und welches über
die Scheibe 48 vorsteht, und zwar gabelförmig. Ein
Einsetzabschnitt 24B, der in der Form eines sechseckigen
Prismas an dem anderen Ende des Torsionsstabes 24 ausgebildet
ist, wird in die Einsatzöffnung 44 eingesetzt,
so daß der
Torsionsstab 24 und der Verriegelungsachsenabschnitt 40 gemeinsam
miteinander drehen. Die 1 zeigt einen Zustand, in dem
dieser Einsetzabschnitt 24B in die Einsatzöffnung 44 eingesetzt
ist. Im Ergebnis wirkt der Abschnitt des Torsionsstabes 24,
der sich zwischen dem Eingriffsabschnitt 24C und seinem
Einsetzabschnitt 24B erstreckt als Energieabsorptionselement,
und der Einsetzabschnitt 24A und der Bruchabschnitt 24D erstrecken
sich von einem Ende des Energieabsorptionselementes aus.
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Somit
wird die Spule 18, wenn der Einsetzabschnitt 24B des
Torsionsstabes 24 in die Einsatzöffnung 44 eingesetzt
ist, zwischen den Tragplatten 14 und 16 angeordnet,
sowie der Einsetzabschnitt 30 des Vorspannungsachsenabschnittes 26 in
die axiale Stützöffnung 58A in
dem mittigen Abschnitt der Abdecktrommel 58 eingesetzt,
und zwar von der Seite der Tragplatte 14 her. Der Torsionsstab 24,
der einstückig
mit dem Verriegelungswellenabschnitt 40 ausgebildet ist,
wird in die Spule 18 von der Seite der Tragplatte 16 her
eingesetzt, sowie der Torsionsstab 24 innerhalb der Spule 18,
koaxial zu der Spule, angeordnet ist, wie es in den 2 und 3 dargestellt
ist. Zu dieser Zeit ist der Torsionsabschnitt 22 in einem
Zustand positioniert, in dem ein Abschnitt der äußeren Umfangsfläche der
Scheibe 48, die sich im wesentlichen von einem axial mittigen
Abschnitt zu einem Ende davon auf der Seite des Rohrabschnittes 42 erstreckt,
gegen die innere Umfangsfläche
der Spule 18 anliegt bzw. drückt, und die Mittenachse der Spule 18 und
die Mittenachse des Torsionsstabes 24 sind miteinander
ausgerichtet. Darüber
hinaus ist ein Abschnitt der äußeren Umfangsfläche der
Scheibe 48, die sich im wesentlichen von dem axial mittigen Abschnitt
zu dem anderen Ende davon auf der Seite des Bauteils 50 erstreckt,
der verriegelt werden soll, verdrehbar durch die Tragplatte 16 des
Rahmens 12 mittels eines Ringes 52 getragen. Folglich
ist die Spule 18 an dem Rahmen 12 verdrehbar gelagert.
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Das
Außengewinde 46 des
Rohrabschnittes 42 ist mit einem abgeschnittenen Ring 54 verschraubt,
der in einer im wesentlichen ringförmigen Gestalt ausgebildet
ist, an dem ein Umfangsabschnitt abgeschnitten ist und bei dem an
der Innenseite Innengewinde vorgesehen sind. Eine Umfangsendfläche 54A (siehe 1)
des abgeschnittenen Ringes 54 drückt gegen einen Vorsprung 56 (siehe 2 und 3),
der vor- bzw. überstehend
an der Innenumfangsfläche
der Spule 18 so vorgesehen ist, daß er sich entlang der axialen
Richtung der Spule 18 erstreckt, um die relative Drehung
des abgeschnittenen Ringes 54 bezüglich der Spule 18 zu
verhindern, wodurch es ermöglicht
ist, daß der
abgeschnittene Ring 54 nur in der axialen Richtung bewegbar
ist, relativ zu der Spule 18 gesehen. In einem normalen
Zustand ist der abgeschnittene Ring 54 an einem Ende des
Außengewindes 46 (auf
der Seite des Vorspannungswellenabschnittes 26, d.h. an
der Position, die in der 2 dargestellt ist) angeordnet.
Wenn jedoch die Spule 18 relativ zu dem Verriegelungsachsenabschnitt 40 dreht,
dessen Rotation angehalten ist, rotiert bzw. dreht der abgeschnittene
Ring 54 ebenfalls gemeinsam mit der Spule 18,
und bewegt sich zu dem anderen Ende (auf die Seite der Scheibe 48, d.h.
in die Position, die in der 4 dargestellt
ist). Diese Bewegung wird angehalten, sobald der abgeschnittene
Ring 54 gegen die Scheibe 48 in Anlage gerät, und die
Drehung der Spule 18 mit Bezug zu dem Verriegelungsachsenabschnitt 40 wird
ebenfalls gestoppt.
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Ein
Trägheitsverriegelungsmechanismus (nicht
dargestellt), ähnlich
einem Mechanismus, wie er im allgemeinen verwendet wird, ist an
der Außenseite
der Tragplatte 16 (auf der Seite, die der Seite gegenüberliegt,
auf der die Spule 18 angeordnet ist, sowie auf der rechten
Seite in den 2 und 3) vorgesehen.
Für den
Fall, daß eine
Verzögerung
an dem Fahrzeug auftritt, die gleich oder größer einem vorbestimmten Wert
ist, in dem der Gurtstraffer 10 montiert ist, oder falls
der Gurt 20 sehr schnell herausgezogen wird, verriegelt
dieser Trägheitsverriegelungsmechanismus
das Bauteil 50, welches verriegelt werden soll, um so die
Drehung des Torsionsabschnittes 22 in der Richtung des
Abwickelns bzw. Herausziehens des Gurtes 20 zu bremsen,
verriegelt jedoch nicht das Bauteil 50, welches verriegelt
werden soll, in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes 20.
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Die
Abdecktrommel 58, die Aufnahmeabschnitte 60 und 62 aufweist,
deren Durchmesser jeweils in Stufen vergrößert sind, und zwar radial
nach außen,
von der Drehachse des Torsionsstabes 24 ausgehend, ist
an der Außenseite
der Tragplatte 14 (auf der linken Seite der 2 und 3)
befestigt. Die. Trommel 64, um die ein Draht 94 (siehe 1) gewickelt
ist, was weiter unten noch beschrieben wird, ist koaxial mit dem
Torsionsstab 24 in dem Aufnahmeabschnitt 60 angeordnet,
der einen kleineren Durchmesser aufweist (d.h., der Aufnahmeabschnitt, der
näher an
der Tragplatte 14 liegt). Die Trommel 64 ist aus
einem Metall gefertigt (zum Beispiel Aluminium oder ein ähnliches
Material), welches weicher ist als der Verriegelungsachsenabschnitt 40 und
der Vorspannungswellenabschnitt 26. Darüber hinaus, wie es im Detail
in der 5 gezeigt ist, ist die Trommel 64 so
angeordnet, daß sich
das Paar von halbkreisförmigen
Klemmabschnitten 66 und 68 gegenüberliegt,
um einen im wesentlichen kreisförmigen
Zylinder auszubilden. In diesem Zustand sind die gegenüberliegenden
Umfangsenden der Klemmabschnitte 66 und 68 durch
ein Paar von im wesentlichen S-förmigen
Kompressionsabschnitten 70 verbunden, die einstückig mit
den Klemmabschnitten 66 und 68 ausgebildet sind.
Normalerweise, nämlich in
dem Zustand, in dem die Trommel 64 in dem Aufnahmeabschnitt 60 angeordnet
ist (siehe 2 und 3), liegen
vorbestimmte und sehr schmale Spalte zwischen der Innenfläche der
Klemmabschnitte 66 und 68 und den distalen Enden
der Vorsprünge 32 des
Klemmabschnittes 28 vor, so daß die Trommel 64 in
dem Aufnahmeabschnitt 60 von dem Vorspannungswellenabschnitt 26 getrennt
ist. Wenn jedoch eine Kraft in der Richtung an den Klemmabschnitten 66 und 68 auftritt
bzw. einwirkt, in der die Klemmabschnitte 66 und 68 sich
einander annähern,
und wenn der Kompressionsabschnitt 70 (siehe 5) durch
Druckeinwirkung sich verformt, so daß sich die Klemmabschnitte 66 und 68 einander
annähern,
so greifen bzw. klemmen die Klemmabschnitte 66 und 68 den
Klemmabschnitt 28. Da die Trommel 64 aus einem
Metall gefertigt ist, welches weicher ist als der Vorspannungswellenabschnitt 26,
greifen bzw. krallen sich die Vorsprünge in die Innenfläche der
Klemmabschnitte 66 und 68 ein. Folglich drehen
die Trommel 64 und der Vorspannungswellenabschnitt 26 gemeinsam
miteinander.
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An
einem Ende von jedem der Klemmabschnitte 66 und 68 ist
die außenliegende
Umfangsfläche
abgeschnitten, und zwar radial einwärts, um einen Abschnitt 72 mit
reduziertem Durchmesser auszubilden, wobei die Oberfläche zwischen
dem Abschnitt, dessen Durchmesser nicht reduziert ist und dem Abschnitt 72 mit
reduziertem Durchmesser als ein Positionierstufenabschnitt 74 ausgebildet
ist. Weiterhin steht ein Eingriffsbauteil 76 wesentlich
von einer Umfangsmitte an jedem Abschnitt 72 mit reduziertem
Durchmesser in radial auswärtiger
Richtung vor.
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An
dem anderen Ende von jedem der Klemmabschnitte 66 und 68 ist
ein Flansch 78 ausgebildet, der radial nach außen übersteht,
um jeden der Klemmabschnitte 66 und 68 zu verstärken.
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Wie
es in der 1 gezeigt ist, ist eine im wesentlichen
scheibenförmige
Antriebsplatte 80 an der Außenseite der Abdecktrommel 58 (auf
der Seite der Abdecktrommel 58, die von der Tragplatte 14 entfernt
liegt, d.h. auf der linken Seite in den 2 und 3)
angeordnet. Die Antriebsplatte 80 ist von Rippen 59 umgeben,
die aufrecht stehend an der Abdecktrommel 58 an drei Stellen
um den Außenumfang
der Antriebsplatte 80 verteilt, vorgesehen sind, wobei
die Antriebsplatte 80 koaxial zu dem Torsionsstab 24 ausgeführt ist
und drehbar ist. Eine im wesentlichen kreisförmige Einsatzöffnung 82,
in die die Abschnitte 72 mit reduziertem Durchmesser der Trommel 64 eingesetzt
sind, ist in der Mitte der Antriebsplatte 80 ausgebildet,
und wenn die Abschnitte 72 mit reduziertem Durchmesser
eingesetzt werden, drücken
die Positionierstufenabschnitte 74 der Trommel 64 gegen
die Antriebsplatte an, wodurch es ermöglicht ist, daß die Trommel 64 in
der axialen Richtung positioniert wird. Ein Paar von Abschnitten 82A mit
vergrößertem Durchmesser,
in die das Paar von Eingriffsbauteilen 76 eingreift, ist
in der Einsatzöffnung 82 ausgebildet,
sowie die Antriebsplatte 80 und die Trommel 64 gemeinsam
durch die Eingriffsbauteile 76 gedreht werden, die in die
Abschnitte 82A mit vergrößertem Durchmesser eingesetzt
sind.
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Ein
Sicherungsabschnitt 84, in den ein röhrenförmiges Bauteil eingesetzt und
sicher befestigt ist, welches an einem Ende des Drahtes 94 angebracht
ist, ist an der Antriebsplatte 80 ausgebildet. Der Draht 94,
dessen eines Ende an dem Sicherungsabschnitt 84 befestigt
ist, ist um den Umfang der Trommel 64 mehrmals aufgewickelt
(bei dieser Ausführungsform
nahezu zweimal), und das andere Ende ist um einen Kolben (nicht
dargestellt) gewickelt, der sich in einem Zylinder 86 befindet,
der an dem Rahmen 12 vorgesehen ist, wobei der Draht an einem äußeren Abschnitt
des Zylinders 86 gesichert ist. Falls ein Sensor (nicht
dargestellt) eine Verzögerung
erfaßt,
die gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist, und die an dem Fahrzeug angreift, in dem
der Gurtstraffer 10 eingebaut ist, so wird ein Gasgenerator
(nicht gezeigt) innerhalb einer Basiskartusche 90, die
an dem Rahmen 12 vorgesehen ist, in Betrieb gesetzt, um
den Kolben sehr rasch in Richtung des innersten Teils des Zylinders 86 zu
bewegen. Diese Bewegung des Kolbens bewirkt, daß der Draht 94 sehr
schnell nach innen gezogen wird, wodurch eine Drehkraft auf die
Antriebsscheibe 80 aufgebracht wird.
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Wie
es in der 1 gezeigt ist, ist ein Scherstift 92 aufrecht
stehend an dem Rahmen 12 vorgesehen, der durch die (Abdeck-)
Trommel 58, und da dieser Scherstift 92 in eine
Vertiefung 101 eingreift, die an der Antriebsplatte 80 ausgebil det
ist, rotiert die Antriebsplatte 80 normalerweise nicht
in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes (in der Richtung des Pfeils
A in der 1). Wenn jedoch der Draht 94 sehr rasch
in den Zylinder 86 hinein gezogen wird, und eine Drehkraft
auf die Antriebsplatte 80 aufgebracht wird, die gleich
oder größer einem
vorbestimmten Wert ist, so wird der Scherstift 92 durch
die Vertiefung 101 unter Druck gesetzt und schließlich zerbrochen, wodurch
es ermöglicht
wird, daß die
Antriebsplatte 80 dreht.
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Eine
Abdeckung 102 ist darüber
hinaus an der Außenseite
der Antriebsplatte 80 angeordnet und ist an der Trommel 58 befestigt.
Der Zustand, in dem die Trommel 64 und die Antriebsplatte 80 in
den Aufnahmeabschnitten 60 und 62 der Trommel 58 aufgenommen
sind, wird durch diese Abdeckung 102 aufrecht gehalten.
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Ein überstehender
Anschlag 104 ist an der Abdeckung 102 vorgesehen,
so daß er
in Richtung der Antriebsplatte 80 vorsteht.
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Eine
mitdrehender Vorsprung 96, der gemeinsam mit der Antriebsplatte 80 rotiert,
ist überstehend
an der Antriebsplatte 80 vorgesehen. Falls die Verzögerung,
die gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist, an dem Gurtstraffer 10 nicht anliegt,
so liegt der mitdrehende Vorsprung 96 gegen den Anschlag 104 an,
und zwar an der rechten unteren Seite in der 1 (in der
Richtung des Aufwickelns des Gurtes 20). Folglich wird
die Antriebsplatte 80 daran gehindert, in Richtung des
Abwickelns des Gurtes zu drehen (in der Richtung des Pfeils B in der 1),
und zwar durch den Anschlag 104.
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Auf
der anderen Seite, wenn der Draht 94 in den Zylinder 86 hinein
gezogen wird, und die Antriebsplatte 80 um etwa 360° rotiert
ist, nämlich
in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes (in der Richtung des
Pfeils A in der 1), wird der Draht 94 durch
den Kolben in den Zylinder 86 hinein gezogen, so daß, wenn
der Kolben den Boden des Zylinders 86 erreicht, und das
Einziehen des Drahtes 94 vervollständigt ist, die Drehung bzw.
Rotation der Antriebsplatte 80 endet.
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Als
nächstes
wird eine Beschreibung des Betriebsablaufes und der Wirkungsweise
des Gurtstraffers 10 nach der vorliegenden Ausführungsform
gegeben.
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Im
normalen Zustand, d.h., wenn die Verzögerung des Fahrzeuges, in dem
der Gurtstraffer 10 eingebaut ist, geringer ist als ein
vorbestimmter Wert, verriegelt der nicht dargestellte Trägheitsverriegelungsmechanismus
das zu verriegelnde Bauteil 50 nicht. Da der Gasgenerator
in der Basiskartusche 90 nicht in Betrieb gesetzt ist,
wird der Draht 94 auch nicht in den Zylinder 86 hinein
gezogen. Aus diesem Grund dreht die Spule 18 (siehe 1 bis 3)
frei, so daß der
Gurt 20 abgewickelt oder aufgewickelt werden kann.
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Falls
die Verzögerung
an dem Fahrzeug angreift, die gleich oder größer einem vorbestimmten Wert
ist, so verriegelt der Trägheitsverriegelungsmechanismus
die Drehung des Bauteils 50, welches zu verriegeln ist,
und zwar in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 (in
der Richtung des Pfeils 8 in der 1). Somit
wird auch die Spule 18, die gemeinsam mit dem Torsionsabschnitt 22 dreht,
in der Richtung der Rotation, nämlich
in Richtung des Herausziehens des Gurtes 20, verriegelt,
wodurch es unmöglich
gemacht ist, den Gurt 20 weiter heraus zu ziehen.
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Darüber hinaus
wird, da der Gasgenerator in Betrieb gesetzt wird, sowie der nicht
dargestellte Kolben dadurch in den innersten Teil des Zylinders 86 verschoben
wird, der Draht 94 sehr rasch in den Zylinder 86 hinein
gezogen. Hierbei wird, da die Antriebsplatte 80 daran gehindert
wird, zu drehen, und zwar durch den Scherstift 92, die
Trommel 64, die mit dem Draht 94 umwickelt ist,
plötzlich
sehr fest umwickelt, so daß die
Kompressionsabschnitte 70 (siehe 5) durch
den Druck einer Verformung unterliegen, wodurch bewirkt wird, daß sich die
Klemmabschnitte 66 und 68 einander annähern, wodurch der
Klemmabschnitt 28 des Vorspannungswellenabschnittes 26 geklemmt
wird. Da die Trommel 64 aus einem Metall gefertigt ist,
welches weicher ist als der Klemmabschnitt 28, greifen
die Vorsprünge 32 des Klemmabschnittes 28 in
die Innenfläche
der Klemmabschnitte 66 und 68 ein, so daß die Trommel 64 und
der Vorspannungswellenabschnitt 26 gemeinsam drehen bzw.
integriert sind.
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Wenn
der Draht 94 weiter in den Zylinder 86 hinein
gezogen wird, wirkt eine Drehkraft auf die Antriebsplatte 80,
und die Vertiefung 101 drückt gegen den Scherstift 92 und
zerbricht diesen. Im Ergebnis dreht die Antriebsplatte 80 in
der Richtung des Aufwickelns des Gurtes (in der Richtung des Pfeils
A in der 1). Da die Eingriffsteile 76 der
Trommel 64 in den Abschnitt 82A mit vergrößertem Durchmesser
der Einsatzöffnung 82 eingesetzt
sind, rotiert die Trommel 64 gemeinsam mit der Antriebsplatte 80.
Wenn die Trommel 64 rotiert, dreht die Spule 18 in
der Richtung des Aufwickelns des Gurtes 20 (in der Richtung des
Pfeils A in der 1), und zwar mittels dem Eingriffsabschnitt 24C des
Torsionsstabes 24. Wenn sich der Kolben an den innersten
Teil bzw. Abschnitt des Zylinders 86 bewegt hat, und der
Draht 94 am weitesten in den Zylinder 86 hinein
gezogen worden ist, nimmt der Gurt 20 einen Zustand ein,
in dem er am straffsten ist. Im Ergebnis ist es möglich, den
Gurt 20 an den Benutzer bzw. Träger so anzulegen, daß kein Spiel
vorhanden ist.
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Als
nächstes,
wenn eine Abwickelkraft an dem Gurt 20 angreift, die gleich
oder größer einem vorbestimmten
Wert ist, und zwar durch die Trägheitskraft,
die durch den Träger
des Gurtes auf den Gurt 20 aufgebracht wird, wird diese
Kraft auf die Spule 18 aufgebracht, und zwar als eine Drehkraft, die
in Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 (in der Richtung
des Pfeils B in der 1) wirkt. Hierbei wird, da der
nicht dargestellte Trägheitsverriegelungsmechanismus
die Drehung des Verriegelungsachsenabschnittes 40 in der
Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 verhindert, die Rotation
des Torsionsstabes 24, dessen Einsetzabschnitt 24B an dem
anderen Ende davon in die Einsatzöffnung 44 des Verriegelungsachsenabschnittes 40 eingesetzt ist,
an dem anderen Ende davon ebenfalls verhindert bzw. verriegelt.
Ein Ende des Torsionsstabes 24 dreht gemeinsam mit der
Spule 18, da der Eingriffsabschnitt 24C mit dem
Eingriffsabschnitt 18A in Eingriff steht. Die Wirkung des
Kraftbegrenzers zur Verhinderung einer Zugkraft, die gleich oder
größer einem
vorbestimmten Wert ist und an den Gurt 20 anliegt, tritt
nur dann ein, wenn der Torsionsstab 24 einer plastischen
Verformung unterliegt und anfängt sich
zu verdrehen, nachdem die Drehkraft von der Spule 18 auf
den Torsionsstab 24 übertragen
worden ist. Zu dieser Zeit, wenn die Spule 18 dreht, relativ
zu dem Verriegelungsachsenabschnitt 40, wird die Endfläche 54A des
abgeschnittenen Ringes 54 durch den Vorsprung 56 angedrückt, sowie
der abgeschnittene Ring 54 ebenfalls gedreht wird und sich
in Richtung der Scheibe 48 bewegt.
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Darüber hinaus,
da die Trommel 64, die in den Klemmabschnitt 28 des
Vorspannungswellenabschnittes 26 eingreift bzw. sich einkrallt,
ebenfalls in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 rotiert, rotiert
die Antriebsplatte 80 ebenso in der Richtung des Abwickelns
des Gurtes 20. Am Draht 94 wird im Inneren des
Zylinders 86 angezogen, so daß der Kolben in dem Zylinder 86 in
Richtung seiner Anfangsposition bewegt wird.
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Falls
die Antriebsplatte 80 im wesentlichen in ihre Anfangsposition
rotiert, drückt
der mitdrehende Vorsprung 96 gegen den Anschlag 104,
so daß die Drehung
der Antriebsplatte 80 angehalten wird. In diesem Zustand,
falls die Drehkraft weiterhin an der Spule 18 in der Richtung
des Abwickelns des Gurtes 20 angreift (in der Richtung
des Pfeils B in der 1), da der Einsetzabschnitt 24A des
Torsionsstabes 24 in die Einsatzöffnung 34 des Vorspannungswellenabschnittes 26 eingesetzt
ist, dreht der Einsetzabschnitt 24A des Torsionsstabes 24 nicht,
und zwar wegen der Antriebsplatte 80, deren Drehung angehalten
ist. Der Eingriffsabschnitt 24C des Torsionsstabes 24 ist jedoch
weiterhin der Drehkraft der Spule 18 ausgesetzt. Aus diesem
Grund wird die Drehkraft an den Bruchabschnitt 24D angreifen,
der an dem Torsionsstab 24 ausgebildet ist, so daß dieser
Bruchabschnitt 24D zerbrochen wird, wie es in der 4 gezeigt
ist. Im Ergebnis wird der Abschnitt des Torsionsstabes 24,
der sich von dem verbliebenen Abschnitt des Bruchabschnittes 24D bis
zu dem Einsetzabschnitt 24B erstreckt, von der Antriebsplatte 80 getrennt, und
er wird relativ zu der Antriebsplatte 80 frei drehbar.
Hierdurch wird der Torsionsstab 24 weiter verdreht bzw.
verdrillt und bewirkt weiterhin die Kraftbegrenzung, wodurch es
ermöglicht
wird, daß die
Spule 18 in der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 dreht.
Dann unterliegt der Torsionsstab 24 einer torsionsförmigen Verformung,
bis die Drehkraft, die an dem Vorspannungswellenabschnitt 26 anliegt,
und zwar über
die Spule 18, infolge des Herausziehens des Gurtes 20,
mit der Torsions-Reaktionskraft des Torsionsstabes 24 im
Gleichgewicht steht. Die Spule 18 (siehe 1 bis 3)
rotiert ebenfalls im Hinblick auf den Drehwinkel, infolge der torsionsförmigen Verformung
des Torsionsstabes 24, und der Gurt 20 wird herausgezogen,
wodurch es ermöglicht
ist, daß die
Entfaltung der Wirkung des Kraftbegrenzers verhindert wird, um zu
unterbinden, daß eine
Zugkraft an den Gurt 20 angelegt wird, die gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist.
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Es
ist anzumerken, daß in
einem Fall, bei dem die Drehkraft, die an die Spule 18 angreift,
groß bzw.
hoch ist, der abgeschnittene Ring 54, der sich in Richtung
der Scheibe 48 bewegt hat, gegen die Scheibe 48 anliegt
(siehe 4), so daß der
abgeschnittene Ring 54 nicht weiter bewegt werden kann. Im
Ergebnis wird, da die Drehung der Spule 18 ebenfalls angehalten
ist, eine übermäßige torsionsförmige Verformung
des Torsionsstabes 24 verhindert, so daß unterbunden wird, daß der Torsionsstab 24 abgedreht
wird. Darüber
hinaus ist es möglich,
da es möglich
ist, die Drehung der Spule 18 anzuhal ten, wenn der abgeschnittene
Ring 54 rotiert und gegen die Scheibe 48 drückt, indem
die anfängliche
Position des abgeschnittenen Ringes 54 eingestellt wird,
den Betrag der relativen Drehung der Spule 18 relativ zu dem
Verriegelungswellenabschnitt 40 zu verändern. Im Ergebnis ist es möglich, indem
der Betrag der Verdrillung des Torsionsstabes 24 eingestellt
wird, den Betrag einzustellen, um den der Gurt 20 herausgezogen
werden kann, wenn der Kraftbegrenzer wirkt.
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Somit
wird bei dem Gurtstraffer 10 nach der beschriebenen Ausführungsform,
wenn die Drehkraft, die in Richtung des Abwicklens des Gurtes 20 wirkt,
auf die Spule 18 einwirkt, nachdem die Trommel 64 den
Vorspannungswellenabschnitt 26 geklemmt hat, der Bruchabschnitt 24D des
Torsionsstabes 24 zerbrochen, so daß es möglich ist, daß der Torsionsstab 24 die
Wirkung des Kraftbegrenzers zeigt, indem bewirkt wird, daß der Torsionsstab 24 eine
ausreichende torsionsförmige
Verformung erfährt.
In diesem Fall, sogar wenn der Außendurchmesser des Bruchabschnittes 24D gleich
dem Durchmesser des Hauptabschnittes des Torsionsstabes 24 ist,
wird der Bruchabschnitt 24D zerbrochen, da die axiale Länge kurz
ist, und der Torsionsstab 24 jedoch nur einer plastischen
Verformung unterliegt. Der Außendurchmesser
des Bruchabschnittes 24D kann vergrößert oder verkleinert werden,
je nach den Erfordernissen.
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Darüber hinaus
kann jede zeitliche Steuerung, wenn der Löseabschnitt der Vorspannungseinrichtung
das Anhalten der Drehung bzw. Rotation in Richtung des Abwickelns
bzw. Herausziehens des Gurtes 20 aufhebt, eingesetzt werden,
solange sichergestellt ist, daß diese
Aufhebung nach dem Einsatz der Vorspannungseinrichtung erfolgt.
Zum Beispiel ist es möglich,
eine zeitliche Steuerung so anzupassen, daß die Drehkraft in der Richtung
des Abwickelns des Gurtes 20 auf die Spule 18 einwirkt,
nachdem die Vorspannungseinrichtung eingesetzt ist, oder eine Zeitsteuerung
so einzusetzen, daß die Spule 18 in
der Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 verdreht wird,
und zwar nach dem Betrieb der Vorspannungseinrichtung.
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Darüber hinaus
ist das Energieabsorptionselement nicht auf den oben beschriebenen
Torsionsstab 24 beschränkt,
und es ist möglich,
andere Typen von Energieabsorptionselementen anzupassen, sofern
diese dazu in der Lage sind, kinetische Energie zu absorbieren,
indem sie sich verformen, indem Reibung auftritt, oder indem ein
viskoses Fluid strömt, nämlich infolge
der Drehung der Spule 18 in der Richtung des Abwickelns
des Gurtes 20, um so eine Erhöhung der Zugbelastung oder
Zugkraft des Gurtes 20 zu verhindern. Diese Energieabsorptionselemente
müssen
darüber
hinaus nicht konzentrisch zu der Spule 18 angeordnet sein.
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Weiterhin
wurde in der oben stehenden Beschreibung ein Fall angesprochen,
bei dem der Verriegelungsabschnitt, der die Drehung der Spule 18 in der
Richtung des Abwickelns des Gurtes 20 verhindert bzw. verriegelt,
und zwar nach der Erfassung der Verzögerung, die gleich oder größer einem
vorbestimmten Wert ist, und der die Drehung nur in der Richtung
des Aufwickelns des Gurtes 20 erlaubt, an dem anderen Ende
der Spule 18 vorgesehen ist. Dieser Verriegelungsabschnitt
ist jedoch nicht notwendigerweise wesentlich, und es ist möglich, zum
Beispiel die Struktur einer automatischen Verriegelungseinrichtung
für einen
Sicherheitsgurt (ALR) so anzupassen, daß die die Rotation der Spule 18 in
der Richtung des Abwickelns nach dem Tragen des Gurtes 20 verriegelt
wird, unabhängig
von der relativen Größe der Verzögerung,
und die die Rotation nur in der Richtung des Aufwickelns des Gurtes 20 erlaubt.
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Weiterhin,
falls der Verriegelungsabschnitt dazu in der Lage ist, die Drehung
der Spule 18 zu verriegeln, ist es nicht erforderlich,
daß der
Verriegelungsabschnitt an dem anderen Ende der Spule 18 vorgesehen
wird, und es ist ausreichend, wenn der Verriegelungsabschnitt an
der Spule 18 angebracht ist, etwa mittels dem Energieabsorptionselement.
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Darüber hinaus,
obwohl in der oben stehenden Beschreibung ein Fall aufgezeigt worden
ist, bei dem der Vorspannungswellenabschnitt 26 gemeinsam
mit der Spule 18 über
den Torsionsstab 24 rotiert, der in der Spule 18 vorgesehen
ist, und zwar zu der Zeit, wenn eine plötzliche Verzögerung des
Fahrzeuges auftritt, ist die Position des Torsionsstabes 24 nicht
darauf beschränkt,
sondern es ist ausreichend, wenn die Anordnung so gewählt ist,
daß der
Vorspannungswellenabschnitt 26 über den Torsionsstab 24 gemeinsam
mit der Spule 18 rotiert, falls eine plötzliche Verzögerung an
dem Fahrzeug auftritt. Zum Beispiel kann der Torsionsstab 24 an
einem Ende der Spule 18 so angebracht sein, daß er über dieses Ende
vorsteht.