DE19820641A1

DE19820641A1 - Rückholeinrichtung für einen Sicherheitsgurt

Info

Publication number: DE19820641A1
Application number: DE19820641A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Hirase
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: Nsk Autoliv Co Ltd Fujisawa Kanagawa Jp
Priority date: 1997-05-09
Filing date: 1998-05-08
Publication date: 1998-11-19
Anticipated expiration: 2018-05-09
Also published as: JPH10310026A; DE19820641B4; US5954287A

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Rückholeinrichtung (eine Aufwickelvor richtung) für einen Sicherheitsgurt und insbesondere auf eine Rückholeinrichtung für ei nen Sitzgurt mit einer Energieabsorptionseinrichtung.

Herkömmlicherweise wird als Rückholeinrichtung für einen Sicherheitsgurt, der zum si cheren Halten eines Fahrzeuginsassen oder ähnlichem bezüglich eines Fahrzeugsitzes verwendet wird, eine Rückholeinrichtung von der Bauart mit einer Notsperre verwendet, die eine Notsperreinrichtung zum körperlichen Sperren der Rückholeinrichtung mittels einer trägheitsempfindlichen Einrichtung beinhaltet, welche wiederum auf eine schnelle Beschleunigung, eine Kollision oder ein schnelles Abbremsen reagieren kann und da durch den Insassen wirksam und sicher zurückhalten kann.

Wenn andererseits ein Stoß aufgrund einer Kollision extrem groß ist, dann steigt die Spannung eines Gurtes mit dem Verstreichen der Zeit nach der Kollision und bewirkt damit ein schnelles Abbremsen des Körpers des Insassen, so daß die vom Gurt auf den Insassen wirkende Last extrem groß wird. Angesichts dessen wurden bekanntermaßen verschiedene Arten von Sicherheitsgurtvorrichtungen vorgeschlagen, die jeweils eine Energieabsorptionseinrichtung aufweisen, die bewirken, daß ein Sitzgurt um einen vor bestimmten Betrag ausgerollt wird, wenn die auf den Gurt wirkende Last gleich oder größer als ein zuvor gesetzter, vorbestimmter Wert wird, um dadurch den im Körper des Insassen erzeugten Stoß zu absorbieren und dadurch den Körper des Insassen in vor teilhafter Weise gegen den Stoß der Kollision schützen zu können. Als eine dermaßen aufgebaute Rückholeinrichtung zur Verwendung bei einem Sicherheitsgurt ist "eine Energieabsorptionseinrichtung insbesondere zur Verwendung bei einem Sicherheits gurt" bekannt, die in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho. 46-7710 offenbart ist.

Die oben erwähnte Energieabsorptionseinrichtung umfaßt ein Wickelteil (d. h. eine Gurt trommel), auf das die Energieabsorptionseinrichtung eine Kraft überträgt, einen Halter (d. h. eine Basis der Rückholeinrichtung), der relativ zum Wickelteil gedreht werden kann und einen Torsionsstab (d. h. einen Drillstab), der zwischen dem Halter und dem Wic kelteil angeordnet ist. Bei einem Notfall des Fahrzeugs ist ein Zahnrad (d. h. ein Sperr teil), das an einem Endabschnitt des Torsionsstabs angeordnet ist, zu einem Siche rungshebel befestigt und dadurch mit dem Halter auf nicht-drehbare Weise verbunden. Andererseits ist der andere Endabschnitt des Torsionsstabs zuvor mit dem Wickelteil auf eine nicht-drehbare Weise verbunden. Aus diesem Grund wird der Torsionsstab um ihre eigene Achse gedrillt und dadurch plastisch verformt, wenn ein Drehmoment in ei ner Auszugsrichtung des Gurtes weiter auf das Wickelteil wirkt, so daß die in einem Notfall des Fahrzeugs auf den Körper des Insassen wirkende Energie, wie beispielswei se die Stoßenergie, als Verformungsarbeit des Torsionsstabes absorbiert werden kann, der, wie oben beschrieben, als ein plastisch deformierbares Teil dient.

In diesem Fall ist jedoch der Drillbetrag oder die Verformung des Torsionsstabs in Torsi onsrichtung (nämlich deren Hub zur Energieabsorption) nicht begrenzt und der Betrag des ausgezogenen Gurtes wird in einem Zustand übermäßig groß, in dem der Verfor mungsbetrag in Torsionsrichtung nicht begrenzt ist. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit, daß bei einem Fahrzeug mit kleinem Innenraum der Insasse einen sogenannten Se kundärstoß erfährt.

Um dies zu vermeiden, wurde als eine Rückholeinrichtung zur Verwendung bei einem Sicherheitsgurt mit einer Energieabsorptionseinrichtung, die Halteteile zum Begrenzen des Hubes für die Energieabsorption aufweist, beispielsweise eine Rückholeinrichtung unter dem Namen "Aufwickeleinrichtung zur Verwendung bei einem Sicherheitsgurt" vorgeschlagen, die in der geprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho. 57-6948 beschrieben ist.

Bei der in der oben genannten Aufwickeleinrichtung verwendeten Energieabsorptions einrichtung ist bei einer an einer Wickelwelle des Gurtes angebrachten Anschlagplatte (die als ein Sperrteil dient) ein erstes Bauteil befestigt, das koaxial mit der Wickelwelle des Gurtes angeordnet ist. Ein zweites Bauteil ist derart an der Wickelwelle des Gurtes befestigt, daß es dem ersten Bauteil gegenüberliegt, während ein Rollkörper (der als ein sich plastisch verformendes Bauteil dient) an einer zumindest im ersten oder zweiten Bauteil angeformten Nut befestigt ist. Das heißt, daß die Nut sich plastisch durch die Bewegung des Rollkörpers verformt, wenn der Rollkörper in der Nut rollt, so daß die Stoßenergie, die auf den Körper des Insassen wirkt, als plastische Verformungsarbeit der Nut aufgenommen werden kann. Zusätzlich ist ein Keil als Haltereinrichtung in der Umgebung des Endes der obigen Nut angeordnet. Das heißt, daß die Vorwärtsbewe gung des Rollkörpers durch den derartig eingebauten Keil angehalten wird und dadurch der Hub zur Energieabsorption begrenzt werden kann.

Wenn jedoch bei der den Keil verwendenden, oben erwähnten Haltereinrichtung die Haltereinrichtung sich im Betrieb befindet, wirkt eine große Last auf den in der Nut ein gebauten Keil, und daher muß der Keil eine ausreichende Haltekraft aufbringen. Wenn die Energieabsorption bei der oben erwähnten Haltereinrichtung beendet ist, wird die Drehung der Wickelwelle des Gurtes zusätzlich durch die Anschlagplatte, die an der Ba sis der Rückholeinrichtung befestigt ist, gestoppt. Dieser Stoppvorgang macht es not wendig, daß sowohl der oben erwähnte Rollkörper als auch die oben erwähnten ersten und zweiten Teile, die jeweils zwischen der Anschlagplatte und der Wickelwelle des Gurtes angeordnet sind, eine Endfestigkeit aufweisen, die sämtliche Spannkräfte, die letztendlich auf den Gurt wirken, aufnehmen kann.

Das heißt, daß alle Teile, die zwischen der oben genannten Anschlagplatte und der oben genannten Wickelwelle des Gurtes angeordnet sind, eine ausreichende Festigkeit aufweisen müssen, um den Insassen in einem Notfall des Fahrzeuges sicher zurück halten zu können, und diese Teile müssen daher aus teuren Werkstoffen gefertigt und durch komplizierte Herstellverfahren gefertigt werden, so daß die Herstellkosten dieser Teile hoch sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Angesichts der oben genannten Hintergründe des Standes der Technik hat die vorlie gende Erfindung zum Ziel, die oben genannten Nachteile, wie sie bei herkömmlichen Rückholeinrichtungen zur Verwendung bei einem Sicherheitsgurt zu finden sind, zu eli minieren. Dementsprechend ist es ein Ziel der Erfindung, eine Rückholeinrichtung zur Verwendung bei einem Sicherheitsgurt bereitzustellen, die eine kostengünstige Ener gieabsorptionseinrichtung aufweist, welche sicher in der Lage ist, den Betrag der Torsi onsverformung des sich plastisch verformenden Bauteils auf einen vorbestimmten Be reich zu begrenzen.

Das oben genannte Ziel kann mittels einer Rückholeinrichtung zur Verwendung bei ei nem Sicherheitsgurt entsprechend der vorliegenden Erfindung erreicht werden, die fol gende Merkmale aufweist:
eine auf einer Basis der Rückholeinrichtung drehbar angebrachte und tordierbare Welle;
eine nicht-drehbar an einem Wellenende befestigte Gurttrommel zum Aufwickeln eines Gurtes;
ein nicht-drehbar am anderen Wellenende angebrachtes Sperrteil;
eine Notsperreinrichtung zum Verbinden des Sperrteils mit der Basis der Rückhol einrichtung und zum Anhalten der Drehung des Sperrteils in einer Ausziehrichtung des Gurtes relativ davon zur Basis der Rückholeinrichtung bei einem Eintreten eines Notfalls des Fahrzeugs; und
eine Sperreinrichtung der Gurttrommel, die zwischen der Basis der Rückholeinrichtung und der Gurttrommel zum Verbinden der Gurttrommel mit der Basis der Rückholein richtung und zum Begrenzen eines Torsionsbetrages der Welle auf einen vorbestimm ten Betrag, wenn die Drehung des Sperrteils in der Ausziehrichtung des Gurtes durch die Notsperreinrichtung angehalten ist, angeordnet ist.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung umfaßt die Sperreinrichtung der Gurttrommel in vorteilhafter Weise die folgenden Merkmale:
ein Sperrelement, das durch die Gurttrommel gehalten und in der Lage ist, eine Nicht-Eingriffsstellung einzunehmen, in der es sich nicht mit der Basis der Rückholeinrichtung im Eingriff befindet, und eine Eingriffseinstellung einzunehmen, in der sie sich mit der Basis der Rückholeinrichtung im Eingriff befindet; und
eine Betätigungseinrichtung des Sperrelements zum Bewegen des Sperrelements von der Nicht-Eingriffsstellung in die Eingriffsstellung, wenn die Welle durch Torsion um den vorbestimmten Betrag verformt ist.

Bei dem oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Er findung umfaßt die Betätigungseinrichtung des Sperrelements in vorteilhafter Weise die folgenden Merkmale:
eine Sperrplatte, die einstückig drehbar zusammen mit der Gurttrommel ist, wenn die Notsperreinrichtung nicht betätigt ist, aber relativ zur Gurttrommel drehbar ist, wenn die Notsperreinrichtung betätigt ist und dann die Steuerplatte relativ zur Basis der Rückho leinrichtung derart unbeweglich wird, daß das Sperrelement durch die Steuerplatte in die Eingriffsstellung entsprechend der Relativdrehung zwischen der Gurttrommel und der Steuerplatte bewegt wird.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung weist die Gurttrommel in vorteilhafter Weise die folgenden Merkmale auf:
ein Halteteil zum Halten des Sperrelements in einer vorbestimmten Stellung bis die Steuerplatte und die Gurttrommel relativ zueinander drehbar werden.

Bei dem oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Er findung ist die Steuerplatte in vorteilhafter Weise in die Gurttrommel gedrückt und an der Gurttrommel befestigt.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung umfaßt die Gurttrommel in vorteilhafter Weise einen rippenförmigen Vorsprung, der an der Endfläche der Gurttrommel angeformt ist und in Eingriff bringbar mit und quetschbar durch die Steuerplatte ist, wobei der rippenförmige Vorsprung einen dreiec kigen Querschnitt aufweist und sich in axialer Richtung der Gurttrommel erstreckt.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung weist die Steuerplatte in vorteilhafter Weise einen Nockenabschnitt zum Heraus stoßen des Sperrelementes nach außen auf, wenn die Steuerplatte und die Gurttrommel relativ zueinander drehbar werden; und die Gurttrommel weist eine Stützfläche für das Sperrelement zum Stützen des Sperrelements auf, wenn die Gurttrommel relativ zur Steuerplatte gedreht wird, wobei die Gurttrommel eine durch den Nockenabschnitt und die Tragfläche für das Sperrteil bestimmte Fläche aufweist, die keilförmig ausgestaltet ist.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung weist die Betätigungseinrichtung für das Sperrelement in vorteilhafter Weise die folgenden Merkmale auf:
eine Dreh-Feststelleinrichtung zum Einrasten der Steuerplatte mit der Basis der Rück holeinrichtung in deren Drehrichtung, nachdem die Welle durch Torsion um den vorbe stimmten Betrag verformt ist.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung ist die Dreh-Feststelleinrichtung in vorteilhafter Weise zwischen der Steuerplatte und dem Sperrteil vorgesehen.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung weist die Dreh-Feststelleinrichtung in vorteilhafter Weise die folgenden Merkmale auf:
einen Führungsabschnitt, der im Sperrteil ausgeformt ist und sich um einen vorbe stimmten Betrag in Drehrichtung der Welle erstreckt;
ein Gleitstück, das entlang des Führungsabschnittes bewegbar ist; und
einen Halteabschnitt für das Gleitstück, der zum gleitenden Halten des Gleitstücks in der Steuerplatte ausgebildet ist.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung ist der Führungsabschnitt in vorteilhafter Weise spiralförmig ausgestaltet.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung ist in vorteilhafter Weise das Gleitstück in einer anfänglichen Endstellung anord bar, die sich an der inneren Umfangsseite des spiralförmigen Führungsabschnittes be findet.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung weist die Basis der Rückholeinrichtung in vorteilhafter Weise eine Durchgangsöff nung auf, durch die sich die Welle erstreckt, und ist das Sperrelement mit der inneren Umfläche der Durchgangsöffnung einrastbar.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung ist die Durchgangsöffnung in vorteilhafter Weise in der Basis der Rückholeinrich tung durch Ziehen derselben in einer Richtung ausgebildet, in die sich die Welle er streckt.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung ist in vorteilhafter Weise die innere Umfläche der Durchgangsöffnung geriffelt aus gestaltet.

Das oben genannte Ziel kann auch durch eine Rückholeinrichtung zur Verwendung bei einem Sicherheitsgurt gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht werden, die folgende Merkmale aufweist:
eine Basis der Rückholeinrichtung;
eine im wesentlichen zylinderförmige Gurttrommel, die zum Aufwickeln eines Gurtes darauf drehbar an der Basis der Rückholeinrichtung gelagert ist;
ein Sperrteil, das mit der Basis der Rückholeinrichtung verbindbar ist, um die Drehung des Sperrteils in Ausziehrichtung des Gurtes relativ zur Basis der Rückholeinrichtung bei einem Notfall des Fahrzeugs anzuhalten;
eine drehbar an der Basis der Rückholeinrichtung befestigte und tordierbare Welle zum festen Verbinden der Gurttrommel mit dem Sperrteil, wenn die Welle ein Torsionsmo ment erfährt, das kleiner als ein vorbestimmtes Moment ist, und außerdem zum relati ven Drehen der Gurttrommel relativ zum Sperrteil durch eine Torsionsverformung der Welle, wenn die Welle ein Torsionsmoment erfährt, das nicht kleiner als ein vorbe stimmtes Moment ist;
eine Haltereinrichtung, die zwischen der Basis der Rückholeinrichtung und der Gurt trommel zum Anhalten der Drehung der Gurttrommel in Ausziehrichtung des Gurtes re lativ zur Basis der Rückholeinrichtung vorgesehen ist; und
eine Halterbetätigungseinrichtung zum Betätigen der Haltereinrichtung, um dadurch die Drehung der Gurttrommel in Ausziehrichtung des Gurtes relativ zur Basis der Rückho leinrichtung anzuhalten, wenn ein Betrag der Relativdrehung zwischen der Gurttrommel und dem Sperrteil entsprechend der Torsionsverformung der Welle einen vorbestimm ten Betrag erreicht.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung weist die Haltereinrichtung in vorteilhafter Weise die folgenden Merkmale auf:
eine Umfläche, die durch eine in der Basis der Rückholeinrichtung ausgeformte Durch gangsöffnung definiert ist, wobei sich die Welle durch die Durchgangsöffnung erstreckt; und
ein Sperrelement, das durch die Gurttrommel gestützt ist und in der Lage ist, eine Nicht-Ein griffsstellung, in der es sich mit der Basis der Rückholeinrichtung außer Eingriff be findet, und eine Eingriffsstellung einzunehmen, in der es sich mit der Basis der Rückho leinrichtung in Eingriff befindet.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung weist die Halterbetätigungseinrichtung in vorteilhafter Weise die folgenden Merk male auf:
eine Steuerplatte, die einstückig drehbar zusammen mit der Gurttrommel ist, wenn die Notsperreinrichtung nicht betätigt ist, aber relativ zur Gurttrommel drehbar ist, wenn die Notsperreinrichtung betätigt ist und dann die Steuerplatte relativ zur Basis der Rückhol einrichtung derart unbeweglich wird, daß das Sperrelement in die Eingriffsstellung ent sprechend der Relativdrehung zwischen der Gurttrommel und der Steuerplatte bewegt ist.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung weist die Halterbetätigungseinrichtung in vorteilhafter Weise des weiteren die fol genden Merkmale auf:
eine Dreh-Feststelleinrichtung zum festen Eingreifen der Steuerplatte mit dem Sperrteil in dessen Drehrichtung, nachdem die Welle durch Torsion um den vorbestimmten Be trag verformt ist.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung ist die Dreh-Feststelleinrichtung in vorteilhafter Weise zwischen der Steuerplatte und dem Sperrteil angeordnet.

Beim oben genannten Aufbau der Rückholeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfin dung weist die Dreh-Feststelleinrichtung in vorteilhafter Weise die folgenden Merkmale auf:
einen Führungsabschnitt, der im Sperrteil ausgeformt ist und sich um einen vorbe stimmten Betrag in Drehrichtung der Welle erstreckt;
ein Gleitstück, das entlang des Führungsabschnittes bewegbar ist; und
einen Gleitstückhalteabschnitt, der in der Steuerplatte zum gleitenden Halten des Gleit stückes ausgebildet ist.

Gemäß dem oben genannten Aufbau wird das sich plastisch verformende Bauteil (d. h. eine Welle) deformiert, um dadurch die Stoßenergie zu absorbieren, nachdem die Dre hung des Sperrteils in Ausziehrichtung des Gurtes in einem Notfall des Fahrzeuges an gehalten wird, wenn ein Drehmoment mit einem vorbestimmten Betrag oder mehr zwi schen der Gurttrommel und dem Sperrteil aufgrund einer Last wirkt, die auf den Gurt wirkt. Wenn zusätzlich ein relativer Drehbetrag zwischen der Gurttrommel und dem Sperrteil einen vorbestimmten Betrag erreicht oder ihn überschreitet, dann betätigt die Halterbetätigungseinrichtung die Haltereinrichtung, um dadurch direkt die Drehung der Gurttrommel relativ zur Basis der Rückholeinrichtung in deren Ausziehrichtung des Gurtes anzuhalten, so daß der Betrag der Torsionsverformung des sich plastisch ver formenden Bauteils, der zur Absorption der Stoßenergie notwendig ist, auf einen geeig neten Bereich begrenzt werden kann. Wenn außerdem die Energieabsorption beendet ist, dann wird die Drehung der Gurttrommel direkt durch die Basis der Rückholeinrich tung mittels der Haltereinrichtung angehalten, und dadurch müssen andere Teile, wie beispielsweise das oben genannte Sperrteil und ähnliche, nur die Kraft aushalten kön nen, die das sich plastisch verformende Bauteil verformt, welches zwischen der Gurt trommel und dem Sperrteil angeordnet ist. Das heißt, sie müssen keine Endfestigkeit aufweisen.

Bevorzugt kann die oben genannte Haltereinrichtung aus einem Sicherungsabschnitt zusammengesetzt sein, der sperrteilseitig an der Basis der Rückholeinrichtung ange ordnet ist und ein Sicherungsteil (ein Sperrelement), welches an der sperrteilseitigen Endfläche der Gurttrommel angeordnet ist und mit dem Sicherungsabschnitt in Eingriff bringbar ist, um dadurch die Drehung der Gurttrommel in Ausziehrichtung des Gurtes bezüglich der Basis der Rückholeinrichtung anzuhalten.

Außerdem kann die oben genannte Halterbetätigungseinrichtung aus folgenden Merk malen bestehen:
einem Gleitstückhalteabschnitt zum Halten eines Gleitstücks; der so aufgebaut ist, daß er einer spiralförmigen Nockennut von vorbestimmter Länge folgt, die in der gurttrom melseitigen Endfläche des Sperrteils derart ausgebildet ist, daß das Gleitstück im we sentlichen in deren Radialrichtung verschiebbar ist;
einem Nockenabschnitt, der bei einer Verzögerung der Drehung des Sperrteils bezüg lich der Gurttrommel (Relativdrehung) das Sicherungsteil in Eingriff mit dem Siche rungsabschnitt bringt; und einer Steuerplatte, die zwischen dem Sperrteil und der Gurt trommel angeordnet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht der Hauptbestandteile einer Rückholeinrichtung zur Ver wendung bei einem Sicherheitsgurt, entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Er findung, im Längsschnitt.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Rückholeinrichtung für einen Sicherheitsgurt der Fig. 1;

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Sperrbasis 5 der Fig. 1;

Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der Fig. 1;

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie V-V der Fig. 1;

Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Hauptbestandteile einer Gurttrommel der Fig. 2;

Fig. 7 zeigt eine teilweise durchbrochene Schnittansicht entlang der Linie V-V der Fig. 1 zur Erläuterung einer spiralförmigen Nockennut;

Fig. 8 zeigt eine teilweise durchbrochene Schnittansicht entlang der Linie V-V der Fig. 1 zur Erläuterung der spiralförmigen Nockennut; und

Fig. 9 zeigt eine teilweise durchbrochene Schnittansicht entlang der Linie V-V der Fig. 1 zur Erläuterung der spiralförmigen Nockennut.

Genaue Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung

Nun folgt eine detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer Rückholein richtung zur Verwendung bei einem Sicherheitsgurt gemäß der Erfindung unter Bezug nahme auf die dazugehörigen Zeichnungen.

Dabei zeigt Fig. 1 eine Vorderansicht einer Rückholeinrichtung 100 zur Verwendung bei einem Sicherheitsgurt, entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, in Längsschnitt; Fig. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Rückholein richtung 100 für einen Sicherheitsgurt der Fig. 1; Fig. 3 zeigt eine Perspektivdarstellung der Hauptbestandteile einer Sperrbasis 5 der Fig. 1; Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV der Fig. 1; und Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie V-V der Fig. 1.

Die Rückholeinrichtung 100 für einen Sicherheitsgurt umfaßt: eine im wesentlichen zy linderförmige Gurttrommel 1, um die ein Gurt gewickelt wird; einen zylinderförmigen Tor sionsstab (Welle) 2, der in die Gurttrommel 1 eingesetzt und in einer Basis 101 der Rückholeinrichtung drehbar gelagert ist und außerdem an einer Endfläche (an der lin ken Seite in Fig. 1) einstückig mit der Gurttrommel 1 und auf der anderen Endseite (auf der rechten Seite der Fig. 1) einstückig mit einer Sperrplatte 5 verbunden ist, die aus ei nem scheibenförmigen Sperrteil besteht; und eine Notsperreinrichtung 102, die bei ei nem Auftreten eines Notfalls bei einem Fahrzeug die Drehung der Sperrbasis 5 in der Auszugsrichtung des Gurtes hemmt.

Die Basis 101 der Rückholeinrichtung ist durch Druckformen einer Metallplatte derart ausgeformt, daß von den zwei Seiten einer rückwärtigen Platte 101 jeweils linke und rechte Seitenplatten 101a und 101b sich erheben, die mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden werden, während die Basis 101 der Rückholeinrichtung einen im wesentli chen U-förmigen Querschnitt aufweist. Zusätzlich ist der Torsionsstab 2, der mit der Gurttrommel 1 verbunden ist, drehbar an den jeweils gegenüberliegenden Stellen der linken und rechten Seitenplatten 101a und 101b der Basis der Rückholeinrichtung dreh bar gelagert. An einem Endabschnitt des Torsionsstabes 2, der durch die linke Seiten platte 101a der Basis 101 der Rückholeinrichtung eingesetzt ist, ist eine an sich be kannte, unter Federvorspannung stehende Aufrollvorrichtung (nicht gezeigt) vorgese hen, die normalerweise dazu verwendet wird, die Gurttrommel 1 in Aufrollrichtung des Gurtes über den vorhandenen Torsionsstab 2 zu betreiben.

Der Torsionsstab 2 ist an einer seiner Endseiten mit einem Verbindungsabschnitt 2a für die Gurttrommel versehen, der mit der Gurttrommel 1 derart verbunden werden kann, daß er einstückig mit der Gurttrommel 1 gedreht werden kann. Zusätzlich ist der Torsi onsstab 2 an seiner anderen Endseite mit einem Verbindungsabschnitt 2b für die Sperr basis versehen, der mit der Sperrbasis 5 derart verbunden werden kann, daß er sich einstückig mit der Sperrbasis 5 drehen kann. Diese jeweiligen Verbindungsabschnitte 2a und 2b sind derart geformt, daß sie jeweils einen sechseckigen Querschnitt aufweisen.

Der Verbindungsabschnitt 2a für die Gurttrommel ist in ein Einsetzloch eingepaßt, das an einer Seite der Gurttrommel 1 ausgebildet ist und einen sechseckigen Querschnitt aufweist, und dadurch mit der Gurttrommel 1 derart verbunden, daß er einstückig mit der Gurttrommel 1 gedreht werden kann. An der anderen Endseite der Gurttrommel 1 ist eine Öffnung 1b mit einer Spielpassung ausgebildet, in die der Torsionsstab 2 frei dreh bar eingesetzt werden kann. Außerdem ist der Verbindungsabschnitt 2b der Sperrbasis in eine sechseckige Einführöffnung 5a eingepaßt, die in der Sperrbasis 5 derart ausge formt ist, daß sie sich durch die Sperrbasis 5 erstreckt, so daß der Verbindungsabschnitt 2b für die Sperrbasis mit der Sperrbasis 5 auf einstückig drehbare Weise verbunden ist.

Der Verbindungsabschnitt 2a für die Gurttrommel weist einen sechseckigen Querschnitt auf und ist in eine Einführöffnung 10a eingepaßt, die einen in einer Aufnahmehülse 10 ausgeformten, sechseckigen Querschnitt aufweist, wobei die Aufnahmehülse 10, die in einen ausgesparten Passungsabschnitt 1a eingepaßt ist, der an einer Endseite der Gurttrommel 1 ausgeformt ist, wobei der Verbindungsabschnitt 2a für die Gurttrommel mit der Gurttrommel 1 einstückig drehbar verbunden ist. Übrigens ist die Aufnahmehülse 10 über die linke Seitenplatte 101a mittels einer Buchse 9 drehbar gelagert.

Außerdem hat der Verbindungsabschnitt 2b für die Sperrbasis einen sechseckigten Querschnitt und ist in eine Einsetzöffnung 5a mit sechseckigem Querschnitt eingepaßt, die in einem zylinderförmigen, vorspringenden Abschnitt 5b ausgebildet ist, der vor springend an der gurttrommelseitigen Endfläche der Sperrbasis 5 vorgesehen ist, wo durch der Verbindungsabschnitt 2b für die Sperrbasis mit der Sperrbasis 5 derart ver bunden ist, daß er einstückig mit der Sperrbasis 5 gedreht werden kann (vgl. Fig. 3).

Der Torsionsstab 2, der als ein sich plastisch verformendes Bauteil dient, weist eine Energieabsorptionseinrichtung auf, die derart ausgebildet ist, daß der Verformungsab schnitt 2c, der zwischen zwei Verbindungsabschnitten 2a und 2b angeordnet ist, durch Torsion verformt wird, wenn ein Drehmoment von einer vorbestimmten Stärke oder mehr zwischen den Verbindungsabschnitten 2a und 2b wirkt, um dadurch die Stoßener gie absorbieren zu können, die auf den Körper eines Insassen wirkt.

Des weiteren ist die Notsperreinrichtung 102 eine Einrichtung, die bei einem Auftreten eines Notfalls bei einem Fahrzeug (d. h., wenn ein starkes Abbremsen aufgrund eines Unfalls oder ähnlichem stattfindet, oder wenn der Gurt schnell ausgezogen wird oder ähnlichem) die Drehung der Sperrbasis 5 in der Ausziehrichtung des Gurtes hemmt, um dadurch die Drehung der Gurttrommel 1 in Ausziehrichtung des Gurtes anhalten zu können.

Als tatsächliche Ausgestaltung der Notsperreinrichtung 102 bei der vorliegenden Erfin dung, die bei einem Notfall im Fahrzeug die Drehung der Sperrbasis 5 in Ausziehrich tung des Gurtes begrenzt, können verschiedene Arten von an sich bekannten Aufbau ten verwendet werden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es in der Fig. 2 gezeigt ist, ist beispielsweise an der Stützwelle 11 der Sperrbasis 5 eine Klaue 7 mit Sicherungszähnen 7a an deren vorderen Ende derart gehalten, daß die Klaue 7 sich drehen kann. Außerdem ist außerhalb einer Durchgangsöffnung 110, die in der rechten Seitenplatte 101b ausgebildet ist, eine innenverzahnte Sperrklinke 6 angeordnet, an de ren innerem Umfang eine einrastende Innenverzahnung 6a vorhanden ist, mit denen die Sicherungszähne 7a der Klaue 7 verzahnt werden können, während die innenver zahnte Sperrklinke 6 sich parallel zur Durchgangsöffnung 110 der rechten Seitenplatte 101b erstreckt.

Zusätzlich ist die Notsperreinrichtung 102 derart aufgebaut, daß bei einem Auftreten ei nes Notfalls bei einem Fahrzeug die Sicherungszähne 7a der Klaue 7 in Eingriff mit der einrastenden Innenverzahnung 6a der innenverzahnten Sperrklinke 6 in Eingriff ge bracht werden, um dadurch die Drehung der Sperrbasis in der Ausziehrichtung des Gurtes anhalten zu können.

Außerdem ist zwischen der rechten Seitenplatte 101b und der Gurttrommel 1, wie in der Fig. 2 gezeigt, eine Haltereinrichtung 50 vorgesehen, die aus der Durchgangsöffnung 110, die in der rechten Seitenplatte 110b durch Einziehen derselben nach innen ausge bildet ist, und drei Sperrelementen 3 besteht, die an der sperrbasisseitigen Endfläche der Gurttrommel 1 vorgesehen und in Eingriff mit der inneren Umfläche der Durch gangsöffnung 110 bringbar sind, um dadurch die Drehung der Gurttrommel in der Aus ziehrichtung des Gurtes anzuhalten.

Ein jedes der drei Sperrelemente 3 weist an seinem vorderen Endabschnitt Sicherungs zähne 3a auf, die in Eingriff mit der inneren Umfläche der Durchgangsöffnung 110 bringbar sind, und, um die Sicherungszähne 3a in radialer Richtung bezüglich der Gurt trommel 1 nach außen schwenken zu können, befindet sich die Basisseite der Sperr elemente 3 in Gleitkontakt mit der Sitzfläche 24 der Gurttrommel 1 für die Sperrelemente derart, daß sie mit der Tragfläche der Gurttrommel 1 für die Sperrelemente als Dreh punkt geschwenkt werden können.

Das heißt, daß aufgrund der Tatsache, daß die Sicherungszähne 3a, die in den vorde ren Enden der drei Sperrelemente 3 ausgeformt sind, sich jeweils mit der inneren Um fläche der Umfangsöffnung 110 im Eingriff befinden, wobei die Sperrelemente 3 verhin dern können, daß sich die Gurttrommel 1 in der Ausziehrichtung des Gurtes relativ zur rechten Seitenplatte 101b dreht. Übrigens ist die innere Umfläche der Durchgangsöff nung 110 geriffelt, so daß die Sicherungszähne 3a der Sperrelemente 3 in die geriffelte, innere Umfläche der Durchgangsöffnung 110 formschlüssig ohne Abzugleiten eingreifen können. Scherstifte 23 sind jeweils derart vorgesehen, daß sie von den Sitzflächen 24 der Gurttrommel 1 für die Sperrelemente herabhängen, so daß die drei Sperrelemente normalerweise daran gehindert sind, zufällig in die Durchgangsöffnung 110 einzugreifen und lose zu werden, d. h. seltsame Geräusche zu erzeugen.

Des weiteren ist zwischen der Sperrbasis 5 und der Gurttrommel 1 eine Steuerplatte 4 angeordnet, die als ein Halterbetätigungsteil dient, welches bei einer Verformung des Torsionsstabes 2 durch Torsion und bei einem Erreichen oder Überschreiten eines vor bestimmten Betrages von einem Drehbetrag der Gurttrommel 1 relativ zur Sperrbasis 5 in Ausziehrichtung des Gurtes die Sperrelemente in Eingriff mit der inneren Umfläche der Durchgangsöffnung 110 bringt.

Die Steuerplatte 4 ist ein ringförmiges Bauteil, das eine Passungsöffnung 4a aufweist, in die lose und drehbar die äußere Umfläche des vorspringenden Abschnittes 5b der Sperrbasis 5 eingesetzt werden kann. Zusätzlich weist die Steuerplatte 4 des weiteren einen Halteabschnitt 4b zum Halten eines Gleitstückes 8 auf, das derart angeordnet ist, daß es sich entlang einer spiralförmigen Nockennut 31 von vorbestimmter Länge be wegt, die in der gurttrommelseitigen Endfläche der Sperrbasis 5 ausgebildet ist, im we sentlichen entlang der Radialrichtung der Sperrbasis 5 auf eine gleitende Weise. Au ßerdem enthält die Steuerplatte 4 des weiteren drei Nockenabschnitte 4c, die bei einer Verzögerung der Drehung der Steuerplatte 4 bezüglich der Gurttrommel 1 die jeweiligen drei Sperrelemente 3 in Eingriff mit der inneren Umfläche der Durchgangsöffnung 110 bringen.

Ein jeder der drei Nockenabschnitte 4c wird durch einen Vorsprung gebildet, der sich gegen die verschwenkbaren Endseiten der Sperrelemente 3, an denen die Sicherungs zähne 3a in radialer Richtung der Steuerplatte 4 nach außen ausgebildet sind, drückt und diese betätigt. Die Form des Vorsprunges ist derart festgesetzt, daß der Vorsprung das Sperrelement 3 in eine Richtung verschwenkt, in der das Sperrelement 3 mit der in neren Umfläche der Durchgangsöffnung 110 in Eingriff gebracht werden kann, wenn die Drehung der Steuerplatte 4 relativ zur Gurttrommel 1 verzögert wird, da die Steuerplatte 4 an der Basis 101 der Rückholeinrichtung in deren Drehrichtung festgesetzt ist oder da die Steuerplatte 4 an der mit der Basis 101 der Rückholeinrichtung verbundenen Sperr basis 5 festgesetzt ist.

Übrigens wird die Steuerplatte 4 leicht in die Gurttrommel 1 gedrückt und mit der Gurt trommel 1 derart befestigt, daß sie sich in Kontakt mit der Sitzfläche 22 der Steuerplatte der Gurttrommel 1 befindet, und normalerweise kann die Steuerplatte 4 sich einstückig mit der Gurttrommel 1 drehen; d. h., daß es keine Möglichkeit gibt, daß in einem norma len Betriebszustand des Fahrzeugs die Drehung der Steuerplatte 4 bezüglich der Gurt trommel zufällig verzögert werden kann.

Konkret weist die Gurttrommel 1, wie in der Fig. 6 gezeigt ist, einen Leichtdruckabschnitt 25 auf; und der Leichtdruckabschnitt 25 besteht aus einem rippenförmigen Vorsprung 26 mit einem dreieckigen Querschnitt, der derart angeordnet ist, daß er sich entlang der Axialrichtung der Gurttrommel 1 erstreckt. Ein ausgesparter Abschnitt 27, der in dem Abschnitt der Sitzfläche 22 der Steuerplatte ausgestaltet ist, der sich nahe dem rippen förmigen Vorsprung 26 befindet. Des weiteren knickt der rippenförmige Vorsprung 26, wenn die Steuerplatte 4 in die Gurttrommel 1 eingedrückt wird, wodurch die Steuerplatte 4 leicht in die Gurttrommel 1 eingedrückt und mit dieser befestigt werden kann. Selbst wenn bei dieser Befestigung der Steuerplatte 4 an der Gurttrommel 1 geweitete Ab schnitte aufgrund der gebrochenen Stücke des rippenförmigen Vorsprunges 26 oder aufgrund des verformten rippenförmigen Vorsprunges 26 erzeugt werden, so werden derartige geweitete Abschnitte im ausgesparten Abschnitt 27 gespeichert, wodurch die Möglichkeit eliminiert wird, daß derartige geweitete Abschnitte die Drehung der Steuer platte 4 in einem Notfall des Fahrzeuges stören können. Übrigens kann auch ein ande rer Aufbau verwendet werden, bei dem die gurttrommelseitige Fläche der Steuerplatte 4 dermaßen mit der Gurttrommel 1 verbunden ist, daß die Steuerplatte 4 einstückig mit der Gurttrommel 1 gedreht werden kann.

Wie in den Fig. 3 und 5 gezeigt, ist die spiralförmige Nockennut 31 eine spiralförmige, mit einem Boden versehene Nut, die sich entlang des äußeren umfänglichen Endes der Sperrbasis 5 von der Umgebung des vorspringenden Abschnittes 5b der Sperrbasis 5 erstreckt, um in einen kreisförmigen, ausgesparten Abschnitt 20 eingesetzt zu werden, der ausgespart in der basisseitigen Endfläche der Gurttrommel 1 ausgeformt ist. Wenn die Gurttrommel 1 in Ausziehrichtung des Gurtes bezüglich der Sperrbasis 5 gedreht wird, dann kann das Gleitstück 8, das im Halteabschnitt 4b für das Gleitstück der Steu erplatte 4 in deren Umfangsrichtung gehalten ist, entlang der Nockennut 31 entspre chend dem Drehbetrag der Gleittrommel 1 vorrücken. Des weiteren ist die Nockennut 31 so gesetzt, daß sie eine derartige vorbestimmte Länge aufweist, daß vor dem Beginn des Energieabsorptionsvorgangs aufgrund der Torsionsverformung des Torsionsstabes 2 das Gleitstück 8 im anfänglichen Endabschnitt 31a der Nockennut 31 gelegen sein kann und, wenn der Energieabsorptionsvorgang beendet ist, das Gleitstück 8 den end gültigen Endabschnitt 31b der Nockennut 31 erreichen kann.

Das Gleitstück 8 zum Eingriff mit der spiralförmigen Nockennut 31 ist im wesentlichen kokonförmig ausgestaltet und kann dadurch entlang der spiralförmigen Nockennut 31 und der inneren Wandfläche des Halteabschnittes 4b des Gleitstückes gleiten. Wenn sich des weiteren die Gurttrommel 1 relativ zur Sperrbasis 5 aufgrund der Torsionsver formung des Torsionsstabes 2 dreht, während der Gleitschuh 8 parallel im wesentlichen in Radialrichtung der Steuerplatte 4 mit der Bewegung der Gurttrommel 1 bewegt wird, bewegt der Halteabschnitt 4b der Steuerplatte 4 für das Gleitstück das Gleitstück 8 all mählich von dem anfänglichen Endabschnitt 31a der spiralförmigen Nockennut 31 zum endgültigen Endabschnitt 31b der Nockennut 31.

Da außerdem der Halteabschnitt 4b der Steuerplatte 4 für das Gleitstück in einer sich öffnenden Gestalt ausgebildet ist, die sich krümmend in die zur Drehung der Gurttrom mel 1 in der Ausziehrichtung des Gurtes entgegengesetzten Richtung erstreckt, wenn das Gleitstück parallel in die äußere umfängliche Endrichtung der Steuerplatte 4 bewegt wird, kann verhindert werden, daß sich das Gleitstück 8 an Graten verfängt, selbst wenn die Öffnungskante des Halteabschnittes 4b für das Gleitstück noch Grate von seiner Herstellung im Spritzgießverfahren aufweist. Dadurch kann ein Hub für die Energieab sorption sichergestellt werden. Des weiteren kann der Hub für die Energieabsorption um einen Betrag erhöht werden, der dem entgegengesetzt gekrümmten Winkel entspricht, wenn der Hub mit einer Bauform verglichen wird, bei der der Halteabschnitt 4b für das Gleitstück in einer sich öffnenden Form ausgebildet ist, die sich vollständig entlang der radialen Richtung der Steuerplatte 4 erstreckt.

Als nächstes wird im folgenden die Funktionsweise der Rückholeinrichtung 100 für einen Sicherheitsgurt entsprechend der vorliegenden Erfindung erläutert.

Wenn die Notsperreinrichtung 102 bei einem Notfall des Fahrzeugs, wie beispielsweise einer Kollision oder ähnlichem, betätigt wird, dann wird die Drehung der Sperrbasis 5 in Ausziehrichtung des Gurtes, deren anderes Ende mit dem Torsionsstab 2 verbunden ist, angehalten. Wenn in diesem Zustand außerdem der Insasse sich nach vorne be wegt und aufgrund der Last, die auf den um die Gurttrommel 1 gewickelten Gurt wirkt, ein Drehmoment von gegebener Größe oder mehr auf die eine Endfläche des Torsions stabes 2 über die Gurttrommel 1 wirkt, dann beginnt die Torsionsverformung des Torsi onsbalkens 2 die Stoßenergie zu absorbieren.

Bei diesem Vorgang der Stoßenergieabsorption ist die Sperrbasis 5 durch die Klaue 7 mit der innenverzahnten Sperrklinke 6 verriegelt, so daß die Sperrbasis 5 an einer Dre hung relativ zur rechten Seitenplatte 101b gehindert wird. Dadurch drehen sich das Gurtstück 1, die Steuerplatte 4, das Gleitstück 8 und die Sperrelemente 3 einstückig re lativ zur Sperrbasis 5.

Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich das Gleitstück 8, wie in der Fig. 7 gezeigt ist, allmäh lich vom anfänglichen Endabschnitt 31a der spiralförmigen Nockennut 31 in Richtung des endgültigen Endabschnittes 31b der Nockennut 31, während die Torsionsverfor mung des Torsionsstabes 2 voranschreitet. Wie in der Fig. 8 gezeigt ist, erreicht das Gleitstück 8 den endgültigen Endabschnitt 31b der spiralförmigen Nockennut 31, wenn die Gurttrommel 1 sich ungefähr 2,81 mal in Ausziehrichtung des Gurtes gedreht hat (d. h., daß der Drehbetrag der Gurttrommel 1 in Ausziehrichtung des Gurtes aufgrund der Torsionsverformung des Torsionsstabes 2 einen vorbestimmten Betrag erreicht). Dies hat zum Ergebnis, daß sowohl das Gleitstück 8 als auch die das Gleitstück 8 hal tende Steuerplatte 4 an einer Drehung bezüglich der Sperrbasis 5 gehindert sind. Das heißt, daß die Steuerplatte 4 an der Seitenplatte 101b befestigt ist.

Wenn hier der Insasse sich weiter nach vorne bewegt, um dadurch den Gurt herauszu ziehen, und ein Drehmoment in Gurtrichtung weiter auf die Gurttrommel 1 wirkt, dann wird die Leichtdruckbefestigung zwischen der Gurttrommel 1 und der Steuerplatte 4 entfernt, so daß die Gurttrommel 1 sich in Ausziehrichtung des Gurtes relativ zur Steu erplatte 4 dreht. Dies hat zum Ergebnis, daß die schwenkenden Endseiten der jeweili gen, sich zusammen mit der Gurttrommel 1 drehenden Sperrelemente 3 mittels der Nockenabschnitte 4c der Steuerplatte 4 gedrückt und betätigt werden, da die Steuer platte in ihrer Drehung bezüglich der Gurttrommel 1 verzögert ist, so daß die Siche rungszähne 3a der jeweiligen Sperrelemente 3 radial bezüglich der Steuerplatte 4 nach außen schwenken. Zu diesem Zeitpunkt wird der Scherstift 23, der verhindert hat, daß die Sperrelemente 3 lose werden, aufgrund der Ausziehenergie des Gurtes abgeschert. Da der Scherstift 23 einen kleinen Durchmesser aufweist, und dadurch eine sehr kleine Energie verglichen mit der Torsionskraft des Torsionsstabes 2 abgeschert werden kann, besteht keine Gefahr, daß der abgescherte Scherstift 23 die Energieabsorptions charakteristik des Torsionsstabes beeinflussen kann.

Da außerdem die jeweiligen Sperrelemente 3 in derselben Ebene wie die innere Umflä che der Durchgangsöffnung 110 angeordnet sind, die in der Seitenplatte 101b ausgebil det ist, wie in der Fig. 9 gezeigt ist, können die nach außen in radialer Richtung der Steuerplatte 4 geschwenkten Sicherungszähne 3a der Sperrelemente 3 in die innere Umfläche der Durchgangsöffnung 110 eingreifen. Wenn die Sicherungszähne 3a nicht in die innere Umfläche der Durchgangsöffnung 110 in Eingriff gebracht werden können, sondern von der vorhandenen inneren Umfläche abgleiten, dann dreht sich die Gurt trommel 1 weiter, und die Sicherungszähne 3a der Sperrelemente 3 schwenken mit der weiteren Drehung der Gurttrommel 1 nach außen in die radiale Richtung der Steuer platte 4, um dadurch in die innere Umfläche der Durchgangsöffnung 110 einzugreifen. Das heißt, daß schließlich die Sperrelemente 3 sicher mit der inneren Umfläche der Durchgangsöffnung 110 in Eingriff gebracht werden können, und dadurch die Drehung der Gurttrommel 1 in Ausziehrichtung des Gurtes aufgrund der Torsionsverformung des Torsionsstabes 2 anhalten können.

Zu diesem Zeitpunkt nehmen die jeweiligen Sperrelemente 3 von der inneren Umfläche der Durchgangsöffnung 110 eine Reaktionskraft auf, die in Richtung eines Pfeiles F und entlang der Umfangsrichtung der Gurttrommel 1 geht. Da jedoch die jeweiligen Sperre lemente 3 derart aufgebaut sind, daß deren unteren Endflächen keilartig zwischen die Nockenabschnitte 4c der Steuerplatte 4 und der Haltefläche 21 für das Sperrelement der Gurttrommel 1 eingreifen können, können die jeweiligen Sperrelemente 3 fest ver ankert werden, d. h., daß die mechanische Festigkeit der Sperrelemente 3 überhaupt nicht durch die oben genannte Reaktionskraft beeinflußt werden kann.

Da zusätzlich die Sperrelemente 3 in die innere Umfläche der Durchgangsöffnung 110 in deren radialer Richtung eingreifen, gibt es keine Möglichkeit, daß die Sperrelemente 3 eine derartige Kraft aufbringen, die die Seitenplatte 101b relativ zur Seitenplatte 101a in axialer Richtung des Torsionsstabes 2 abspreizt, und dadurch kann der Eingriff zwi schen der Klaue 7 und der innenverzahnten Sperrklinke 6 nicht beeinflußt werden.

Das heißt, daß entsprechend der oben genannten Rückholeinrichtung 100 für einen Si cherheitsgurt in dem Fall die Gurttrommel 1 mit der Basis 101 der Rückholeinrichtung über die Sperrelemente 3 gekoppelt wird, in dem der Drehbetrag der Gurttrommel 1 in Ausziehrichtung des Gurtes aufgrund der Torsionsverformung des Torsionsstabes 2 ei nen vorbestimmten Betrag erreicht, um dadurch die Drehung der Gurttrommel 1 in Aus ziehrichtung des Gurtes anzuhalten und dadurch die Torsionsverformung des Torsions stabes 2 zu verhindern. Dieser Anhaltevorgang macht es möglich, den Betrag an Torsi onsverformung des Torsionsstabes 2 zur Absorption der Stoßenergie auf einen geeig neten Bereich zu begrenzen.

Wenn des weiteren der Vorgang der Energieabsorption beendet ist, dann wird die Dre hung der Gurttrommel 1 durch die Basis 101 der Rückholeinrichtung über die Sperrele mente 3 angehalten, d. h., daß die Gurttrommel 1 und die Basis 101 der Rückholein richtung über einen Eingriff zwischen den an der Gurttrommel 1 angeordneten Sperre lementen 3 und der inneren Umfläche der an der Basis 101 der Rückholeinrichtung ausgebildeten Durchgangsöffnung gekoppelt sind.

Bei diesem Aufbau brauchen die Sperrbasis 5, die innenverzahnte Sperrklinke 6, eine Klaue 7 und andere Teile nur einem Torsionsmoment zu widerstehenlauszuhalten, das auf den Torsionsstab 2 wirkt, aber müssen keine Endfestigkeit aufweisen, die sämtliche Spannkräfte aushält, die letztendlich auf den Gurt nach dem Ende des Vorgangs der Energieabsorption wirken.

Als Ergebnis dessen kann die Sperrbasis 5, die bislang herkömmlicherweise mit einem Wachsform-Gußverfahren oder durch Kaltschmieden oder durch MIM, oder durch Sin tern oder ähnlichem hergestellt wurde, durch Aluminium- oder Zink-Spritzguß hergestellt werden; die innenverzahnte Sperrklinke 6, die herkömmlicherweise durch Kaltschmie den von S45C hergestellt wurde, kann durch Druckbearbeitung SPCC geformt werden. Als Ergebnis dessen wird bei der Herstellung dieser Teile die Notwendigkeit eliminiert, die herkömmlicherweise benötigten teuren Werkstoffe und komplizierten Arbeitsverfah ren zu verwenden, so daß die Herstellkosten dieser Teile verringert werden können.

Des weiteren weist gemäß der vorliegenden Erfindung die Haltereinrichtung, die die Drehung der Gurttrommel 1 in Ausziehrichtung des Gurtes bezüglich der Basis 101 der Rückholeinrichtung anhalten kann, das in der Seitenplatte 101b ausgeformte Durch gangsloch 110 und die Sperrelemente 3 auf, die jeweils an der basisseitigen Endfläche der Gurttrommel 1 angeordnet sind und mit der inneren Umfläche der Durchgangsöff nung 101 in Eingriff gebraucht werden können, um dadurch die Drehung der Gurttrom mel 1 in Ausziehrichtung des Gurtes bezüglich der Basis 101 der Rückholeinrichtung anzuhalten. Dadurch kann der hochfeste Eingriff, der dem Drehmoment widerstehen kann, das die Torsionsverformung des Torsionsstabes 2 verursacht hat, durch die kom pakte Eingriffsstruktur realisiert werden.

Des weiteren weist die Steuerplatte 4 nur eine derartige Stärke auf, die die Sperrele mente 3, die in der Gurttrommel 1 angeordnet sind, in Eingriff mit der inneren Umfläche der Durchgangsöffnung 101 bringen kann, wenn der Betrag an Torsionsverformung des Torsionsstabes 2 einen vorbestimmten Betrag erreicht. Da die benötigte Stärke der Steuerplatte 4 nicht zu groß ist, kann die Steuerplatte 4 kompakt ausgestaltet werden.

Dadurch kann die Haltereinrichtung zum Begrenzen des Betrages der Torsionsverfor mung des Torsionsstabes 2 auf einen geeigneten Bereich kompakt gemacht werden, was es wiederum ermöglicht, daß die Rückholeinrichtung nicht größer wird.

Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die spiralförmige Nockennut 31 derart aufgebaut, daß das Gleitstück 8 allmählich von dem anfänglichen Endab schnitt 31, der in radialer Richtung der Sperrbasis 5 innen gelegen ist, zum endgültigen Endabschnitt 31b bewegt werden kann, der in radialer Richtung der Sperrbasis 5 außen gelegen ist. Dies ist jedoch nicht einschränkend, sondern die Nockennut 31 kann bei spielsweise auch in einer derartigen Spiralform aufgebaut sein, die es dem Gleitstück 8 erlaubt, sich von einer in radialer Richtung äußeren Stellung zu einer in radialer Rich tung inneren Stellung zu bewegen, oder sie kann auch als eine C-förmige Nockennut je nach der Einstellung des Hubes für die Energieabsorption aufgebaut sein.

Wenn jedoch wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel das Gleitstück 8 so aufgebaut ist, daß es sich von radial innen nach radial außen bewegt, dann kann ein Vorteil wie folgt verwirklicht werden: bei sich in Betrieb befindlicher Haltereinrichtung 50 kann das Gleitstück 8 in radialer Richtung außen gelegen sein und dadurch kann die auf das Gleitstück 8 und ähnlichem wirkende Kraft verglichen gegenüber einer Ausgestal tung verringert werden, bei der das Gleitstück 8 in radialer Richtung innen gelegen ist, wenn die Sicherungszähne 3a nicht in der inneren Umfläche der Durchgangsöffnung 110 eingreifen können sondern von der inneren Umfläche abgleiten, vorausgesetzt, daß dasselbe Drehmoment am Torsionsstab 2 bei beiden Ausgestaltungen anliegt. Dies wiederum erlaubt es, die Querschnittsfläche des Gleitstückes 8 zu verringern und die Steigung der spiralförmigen Nockennut 31 selbst im gleichen Raum zu verkleinern und dadurch einen größeren Hub zur Energieabsorption bereitzustellen.

Des weiteren ist das Durchgangsloch 110, das als ein Eingriffsabschnitt beim vorliegen den Ausführungsbeispiel dient, in der Seitenplatte 101b durch Nach-Innen-Ziehen der Seitenplatte 110b geformt, so daß die derart nach innen gezogene Durchgangsöffnung 110 es möglich macht, die Biegefestigkeit der gesamten Basis der Rückholeinrichtung zu verbessern und außerdem zu verhindern, daß die Anordnung der Gurttrommel 1 in Ausziehrichtung des Gurtes entfernt werden kann.

Wenn insbesondere jedoch ein Insasse, der den Sicherheitsgurt angelegt hat, einen extrem großen Körper hat, dann muß ein relativ langer Abschnitt des Gurtes durch den Insassen herausgezogen werden und dadurch wird der nicht aufgewickelte Abschnitt des Gurtes relativ klein. In diesem Fall besteht die Möglichkeit, daß beim Vorgang der Energieabsorption die gesamte Gurtmenge ausgezogen werden kann, bevor die Betäti gung der Haltereinrichtung 50 einsetzt. Selbst in diesem Fall kann die Durchgangsöff nung 110 entsprechend dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, die durch Nach-Innen-Zie hen der Seitenplatten 110b geformt ist, die Entfernung der Gurttrommelanordnung verhindern.

Auf der anderen Seite kann als Eingriffsabschnitt, der sperrteilseitig auf der Basis der Rückholeinrichtung angeordnet ist, natürlich ein Bauteil mit einer ausreichenden Festig keit, welches getrennt zur Basis der Rückholeinrichtung ausgebildet ist, aber mit der Ba sis der Rückholeinrichtung befestigt ist, anstelle der nach innen gezogenen Durch gangsöffnung 110 verwendet werden.

Außerdem ist die Notsperreinrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel derart aufgebaut, daß die an der Sperrbasis drehbar gelagerte Klaue am Sicherungsab schnitt der Rückholeinrichtung befestigt ist, um dadurch die Drehung der Sperrbasis in Ausziehrichtung des Gurtes anzuhalten. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Auf bau beschränkt, sondern die Sperreinrichtung kann beispielsweise derart aufgebaut sein, daß Sperrzähne an der Sperrbasis ausgeformt sind, und daß außerdem die Klaue rotierbar an der Basis der Rückholeinrichtung gelagert ist.

Des weiteren ist der Aufbau der Gurttrommel, des Torsionsstabes, der Haltereinrichtung und der Halterbetätigungseinrichtung nicht auf die der oben beschriebenen Ausfüh rungsbeispiele beschränkt, sondern diese Teile können natürlich erfindungsgemäß in anderen verschiedenen Weisen aufgebaut sein.

Wenn ein Drehmoment vorbestimmter Größe oder größer aufgrund einer Last, die auf den Gurt wirkt, zwischen dem Gurt und dem Sperrteil wirkt, dann wird gemäß der von der Erfindung bereitgestellten Rückholeinrichtung für einen Sicherheitsgurt nach dem Anhalten der Drehung eines Sperrteils in Ausziehrichtung des Gurtes in einem Notfall des Fahrzeugs die Stoßenergie durch Verformung des sich plastisch verformenden Bauteils absorbiert. Wenn zusätzlich der Betrag der Relativdrehung zwischen der Gurt trommel und dem Sperrteil einen vorbestimmten Betrag erreicht oder überschreitet, dann betätigt die Halterbetätigungseinrichtung die Haltereinrichtung, um dadurch direkt die Drehung der Gurttrommel in die Ausziehrichtung des Gurtes relativ zur Basis der Rückholeinrichtung anzuhalten, so daß der Verformungsbetrag des sich plastisch ver formenden Bauteils, das zur Absorption der Stoßenergie verwendet wird, auf einen ge eigneten Bereich begrenzt werden kann.

Da des weiteren die Drehung der Gurttrommel durch die Basis der Rückholeinheit mit tels der Haltereinrichtung beim Beenden des Vorgangs der Energieabsorption ange halten wird, müssen andere Bauteile, wie beispielsweise das Sperrteil und ähnliches (beispielsweise die Sperrbasis 5, die innenverzahnte Sperrklinke 5, die Klaue 7, die Stützwelle 11) nur der Kraft standhalten, die ein zwischen der Gurttrommel und dem Sperrteil angeordnetes, sich plastisch verformendes Bauteil verformen kann (beispielsweise einen Torsionsstab und/oder eine plastisch verformte Nut). Das heißt, daß diese Teile keine Endfestigkeit aufweisen müssen, die sämtliche Spannkräfte er trägt, die an den Gurt nach Beendigung des Vorgangs der Energieabsorption wirken.

Daher ist es gemäß der Erfindung möglich, eine Rückholeinrichtung für einen Sicher heitsgurt bereitzustellen, die eine kostengünstige Einrichtung zur Energieabsorption aufweist, die sicher in der Lage ist, eine Verformungsmenge des sich plastisch verfor menden Bauteils auf einen vorbestimmten Bereich zu begrenzen.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wurde, ist es für den Durchschnittsfachmann ohne weiteres zu erkennen, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne daß von der Erfindung abgewichen wird. Es wird daher darauf abgezielt, in den beigefügten Ansprüchen alle derartigen Änderungen und Modifikationen abzudecken, die innerhalb des wahren Kerns und den Schutzbereich der Erfindung fallen.

Claims

1. Rückholeinrichtung zur Verwendung bei einem Sicherheitsgurt, der folgende Merkmale aufweist:
eine Welle (2), die drehbar an einer Basis (101) der Rückholeinrichtung montiert ist und die tordierbar ist;
eine Gurttrommel (1), die drehfest an einem Ende der Welle zum Aufwickeln eines Gurtes darauf befestigt ist;
ein Sperrteil (5), das drehfest am anderen Ende der Welle befestigt ist;
eine Notsperreinrichtung (102) zum Verbinden des Sperrteils (5) mit der Basis (101) der Rückholeinrichtung und zum Anhalten der Drehung des Sperrteils (5) in einer Ausziehrichtung des Gurtes relativ zur Basis (101) der Rückholeinrichtung beim Auftreten eines Notfalls des Fahrzeuges; und
eine Sperreinrichtung (3, 4, 8, 31) der Gurttrommel, die zwischen der Basis (101) der Rückholeinrichtung und der Gurttrommel (1) zur Verbindung der Gurttrommel (1) mit der Basis (101) der Rückholeinrichtung und zum Begrenzen eines Torsi onsbetrages der Welle (2) auf einen vorbestimmten Betrag, wenn die Drehung des Sperrteils (5) in Ausziehrichtung des Gurtes durch die Notsperreinrichtung (102) angehalten ist.

2. Rückholeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Sperreinrichtung (3, 4, 8, 31) der Gurttrommel folgende Merkmale aufweist:
ein Sperrelement (3), das in der Gurttrommel (1) gelagert ist und eine Nicht-Eingriffsstellung, in der es außer Eingriff mit der Basis (101) der Rückholeinrich tung ist, und eine Eingriffsstellung einnehmen kann, in der es sich mit der Basis (101) der Rückholeinrichtung im Eingriff befindet; und
eine Betätigungsvorrichtung (4) für das Sperrelement zum Bewegen des Sperr elements (3) von der Nicht-Eingriffsstellung in die Eingriffsstellung, wenn die Welle (2) durch Torsion um die vorbestimmte Menge verformt ist.

3. Rückholeinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Betätigungseinrichtung (4) für das Sperrelement folgende Merkmale aufweist:
eine Steuerplatte (4), die zusammen mit der Gurttrommel (1) einstückig drehbar ist, wenn die Notsperreinrichtung nicht betätigt ist, aber relativ zur Gurttrommel (1) drehbar ist, wenn die Notsperreinrichtung (102) betätigt ist und dann die Steuer platte (4) relativ zur Basis (101) der Rückholeinrichtung derart unbeweglich wird,
daß das Sperrelement (3) durch die Steuerplatte (4) in die Eingriffsstellung ent sprechend der Relativdrehung zwischen der Gurttrommel (1) und der Steuerplatte (4) bewegt ist.

4. Rückholeinrichtung nach Anspruch 3, wobei die Gurttrommel (1) umfaßt:
ein Halteteil (23) zum Halten des Sperrelementes (3) in einer vorgegebenen Stel lung, bis die Steuerplatte (4) und die Gurttrommel (1) relativ zueinander drehbar werden.

5. Rückholeinrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuerplatte (4) in die und an der Gurttrommel (1) eingedrückt und befestigt ist.

6. Rückholeinrichtung nach Anspruch 5, wobei die Gurttrommel (1) einen rippenför migen Vorsprung (26) aufweist, der an der Endfläche der Gurttrommel (1) ausge bildet und mit der Steuerplatte (4) einrastbar sowie durch die Steuerplatte (4) zer störbar ist, und wobei der rippenförmige Vorsprung (26) einen dreieckigen Quer schnitt aufweist und sich in der axialen Richtung der Gurttrommel (1) erstreckt.

7. Rückholeinrichtung nach Anspruch 3, wobei die Steuerplatte (4) einen Nockenab schnitt (4c) zum Herausdrücken des Sperrelementes (3) nach außen aufweist, wenn die Steuerplatte (4) und die Gurttrommel (1) relativ zueinander drehbar wer den; und wobei die Gurttrommel (1) eine Stützfläche (21) für das Sperrelement zum Stützen des Sperrelementes (3) bei einer Drehung der Gurttrommel (1) relativ zur Steuerplatte (4) aufweist, und wobei ferner die Gurttrommel (1) eine Fläche aufweist, die durch den Nockenabschnitt (4c) und die Stützfläche (21) für das Sperrelement bestimmt ist und keilförmig ausgestaltet ist.

8. Rückholeinrichtung nach Anspruch 3, wobei die Betätigungseinrichtung (4, 8, 31) des Sperrelementes folgende Merkmale aufweist:
eine Dreh-Feststelleinrichtung (8, 31) zum In-Eingriff-Bringen der Steuerplatte (4) mit der Basis (101) der Rückholeinrichtung in deren Drehrichtung, nachdem die Welle durch Torsion um einen vorbestimmten Betrag verformt ist.

9. Rückholeinrichtung nach Anspruch 8, wobei die Dreh-Feststelleinrichtung (4b, 8, 31) zwischen der Steuerplatte (4) und dem Sperrteil (5) vorgesehen ist.

10. Rückholeinrichtung nach Anspruch 9, wobei die Dreh-Feststelleinrichtung (4b, 8, 31) folgende Merkmale aufweist:
einen Führungsabschnitt (31), der in dem Sperrteil (5) ausgebildet ist und sich um einen vorbestimmten Betrag in die Drehrichtung der Welle erstreckt;
ein Gleitstück (8), das entlang des Führungsabschnittes (31) beweglich ist; und
einen Halteabschnitt (4b) für das Gleitstück, der in der Steuerplatte (4) zum glei tenden Halten des Gleitstückes (8) ausgebildet ist.

11. Rückholeinrichtung nach Anspruch 10, wobei der Führungsabschnitt (31) spiral förmig ausgeformt ist.

12. Rückholeinrichtung nach Anspruch II, wobei das Gleitstück (8) in einer anfängli chen Endstellung vorsehbar ist, die sich an der inneren Umfangsseite (31a) des spiralförmigen Führungsabschnittes (31) befindet.

13. Rückholeinrichtung nach Anspruch 12, wobei die Basis (101) der Rückholeinrich tung eine Durchgangsöffnung (110) aufweist, durch die sich die Welle (2) er streckt, und wobei das Sperrelement (3) mit der inneren Umfläche der Durch gangsöffnung (110) in Eingriff bringbar ist.

14. Rückholeinrichtung nach Anspruch 13, wobei die Durchgangsöffnung (110) in der Basis (101) der Rückholeinrichtung durch Ziehen derselben in eine Richtung, in die sich die Welle (2) erstreckt, ausgebildet ist.

15. Rückholeinrichtung nach Anspruch 13, wobei die innere Umfläche der Durch gangsöffnung (110) geriffelt ist.

16. Rückholeinrichtung zur Verwendung bei einem Sicherheitsgurt, die folgende Merkmale aufweist:
eine Basis (101) der Rückholeinrichtung;
eine im wesentlichen zylinderförmige Gurttrommel (1), die drehbar an der Basis (101) der Rückholeinrichtung zum Aufwickeln eines Gurtes darauf gelagert ist;
ein Sperrteil (5), das mit der Basis (101) der Rückholeinrichtung verbindbar ist, um die Drehung des Sperrteils (5) in der Ausziehrichtung des Gurtes relativ zur Basis (101) der Rückholeinrichtung anzuhalten, wenn ein Notfall beim Fahrzeug auftritt;
eine Welle (2), die drehbar an der Basis (101) der Rückholeinrichtung angebracht und tordierbar ist, zum festen Verbinden der Gurttrommel (1) mit dem Sperrteil (5), wenn die Welle einem Torsionsmoment unterworfen ist, das kleiner ist als ein vor bestimmtes Moment und auch zur relativen Drehung der Gurttrommel (1) relativ zum Sperrteil (5) über eine Torsionsverformung der Welle (2), wenn die Welle ei nem Torsionsmoment unterworfen ist, das nicht kleiner als ein vorbestimmtes Mo ment ist;
eine Haltereinrichtung (3, 110), die zwischen der Basis (101) der Rückholeinrich tung und der Gurttrommel (1) zum Anhalten der Drehung der Gurttrommel (1) in Ausziehrichtung des Gurtes relativ zur Basis (101) der Rückholeinrichtung vorge sehen ist; und
eine Halterbetätigungseinrichtung (4, 8, 31) zum Betätigen der Haltereinrichtung (3, 110), um dadurch die Drehung der Gurttrommel (1) in Ausziehrichtung des Gurtes relativ zur Basis (101) der Rückholeinrichtung anzuhalten, wenn ein Betrag der Relativdrehung zwischen der Gurttrommel (1) und dem Sperrteil (101) ent sprechend einer Torsionsverformung der Welle einen vorbestimmten Betrag er reicht.

17. Rückholeinrichtung nach Anspruch 16, wobei die Haltereinrichtung (3,110) die fol genden Merkmale aufweist:
eine Umfläche, die durch eine Durchgangsöffnung (110) bestimmt ist, welche wie derum in der Basis (101) der Rückholeinrichtung ausgebildet ist, wobei sich die Welle durch die Durchgangsöffnung (110) erstreckt; und
ein Sperrelement (3), das durch die Gurttrommel (1) gestützt ist und eine Nicht-Ein griffsstellung, in der sie außer Eingriff mit der Basis (101) der Rückholeinrich tung ist, und eine Eingriffsstellung einnehmen kann, in der sie mit der Basis (101) der Rückholeinrichtung im Eingriff ist.

18. Rückholeinrichtung nach Anspruch 17, wobei die Halterbetätigungseinrichtung (4) folgende Merkmale aufweist:
eine Steuerplatte (4), die einstückig zusammen mit der Gurttrommel (1) drehbar ist, wenn die Notsperreinrichtung nicht betätigt ist, aber relativ zur Gurttrommel (1) drehbar ist, wenn die Notsperreinrichtung (102) betätigt ist, und dann die Steuer platte (4) relativ zur Basis (101) der Rückholeinrichtung derart unbeweglich wird, daß das Sperrelement (3) in die Eingriffsstellung in Übereinstimmung mit einer Relativdrehung zwischen der Gurttrommel (1) und der Steuerplatte (4) bewegt ist.

19. Rückholeinrichtung nach Anspruch 18, wobei die Halterbetätigungseinrichtung (4, 8, 31) des weiteren aufweist:
eine Dreh-Feststelleinrichtung (4b, 8, 31) zum festen Eingreifen der Steuerplatte (4) mit dem Sperrteil (5) in der Drehrichtung, nachdem die Welle (2) durch Torsion um einen vorbestimmten Betrag verformt ist.

20. Rückholeinrichtung nach Anspruch 19, wobei die Dreh-Feststelleinrichtung (4b, 8, 31) zwischen der Steuerplatte (4) und dem Sperrteil (5) angeordnet ist.

21. Rückholeinrichtung nach Anspruch 20, wobei die Dreh-Feststelleinrichtung (4b, 8, 31) folgende Merkmale aufweist:
einen Führungsabschnitt (31), der in dem Sperrteil (5) ausgeformt ist und sich um einen vorbestimmten Betrag in Drehrichtung der Welle erstreckt;
ein Gleitstück (8), das entlang des Führungsabschnittes (31) beweglich ist; und
einen Halteabschnitt (4b) für das Gleitstück, der zum gleitenden Halten des Gleitstückes (8) in der Steuerplatte (4) ausgebildet ist.