DE4223469A1 - Vorrichtung zum vorspannen eines fahrzeugsitz-rueckhaltegurtes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vorspannen eines Sitz-Rückhaltegurtes, insbesondere des Typs, bei dem ein Stück des Sitz-Rückhaltegurtes auf eine Gurtrolle aufgewic­ kelt wird, die von einer Drehkolben/Zylinder-Antriebsvorrich­ tung angetrieben wird, welche von einem Gasgenerator mit Druckgas versorgt wird.

Es ist bekannt, Fahrzeugsitz-Rückhaltegurt-Systeme mit Gurt-Vor­ spannvorrichtungen auszustatten, die bei einem Zusammen­ stoß einen lose anliegenden Rückhaltegurt fest gegen den Be­ nutzer anziehen und den Benutzer im Sitz wirkungsvoller zu­ rückhalten. Zu den verschiedenen Typen von bisher vorgeschla­ genen Vorspannvorrichtungen zählen jene, bei denen die Gurt­ rolle einer Sitzgurt-Rückholvorrichtung in der Gurtaufwickel­ richtung gedreht wird, derart, daß ein Stück des Gurtes mit­ tels einer Turbine, eines Getriebemotors oder eines Drehkol­ ben/Zylinders, der mit einem von einem Gasgenerator erzeugten Druckgas betrieben wird, auf die Gurtrolle aufwickelbar ist. Die nachstehend angegebenen Bezugsdokumente offenbaren Sitz­ gurt-Vorspannvorrichtungen dieses Typs:
Japanische Patentveröffentlichungen:
Nr. 55-13 736 (Dok. 1) und 59-15 657 (Dok. 2),
Japanische Patent-Offenlegungsschriften:
Nr. 54-1 42 730 (Dok. 3), 54-1 42 731 (Dok. 4), 60-45 450 (Dok. 5) und 60-45 449 (Dok. 6).

Beim Einbau einer Gurt-Vorspannvorrichtung in eine Rückhol­ vorrichtung muß dafür gesorgt sein, daß die Rückholvorrich­ tung normal so arbeitet, daß sich der Gurt von der Gurtrolle abwickeln und auf sie aufwickeln läßt. Folglich kann die An­ triebsvorrichtung für die Vorspannvorrichtung bis zu deren Betätigung nicht mit der Gurtrolle in Eingriff kommen, und es muß eine Einrichtung eingebaut sein, welche die Antriebsvor­ richtung mit der Gurtrolle verbindet, sobald die Betätigung der Vorspannvorrichtung ausgelöst wird.

In Dokument 1 wird ein Turbinenlaufrad vorgeschlagen, das zum Drehen der Gurtrolle der Rückholvorrichtung mit Druckgas an­ getrieben wird, und wenngleich auf eine herausragende feste Achse, eine Ausdehnungs- oder eine Reibungskupplung zur Ver­ bindung des Laufrades mit der Gurtrolle im allgemeinen Sinne hingewiesen wird, sind solche Kupplungen in Einzelheiten we­ der beschrieben noch dargestellt.

Aus Dokument 2 ist bekannt, den Kolben einer Drehkolben/Zy­ linder-Einheit mit dem Flansch einer Gurtrolle durch einen Zapfen am Kolben zu verbinden, der normalerweise in die Zy­ linderkammer zurückgezogen ist, aber bei Betätigung der Kol­ ben/Zylinder-Einheit durch den Gasdruck in eines von mehreren Löchern geschoben wird, die im Kreis um den Rollenflansch angeordnet sind.

Gemäß den Dokumenten 3 und 4 ist ein drehbares Laufrad mit einer Gurtrolle direkt verbunden, das normale Funktionieren der Rückholvorrichtung wird jedoch nicht beschrieben. Die Drehkolben/Zylinder-Einheit der Vorspannvorrichtung gemäß den Dokumenten 5 und 6 wird bei Betätigen der Vorspannvorrichtung über eine Kugel-Nocken-Kupplung mit der Gurtrollenachse ver­ bunden.

Die Vorrichtung gemäß den Dokumenten 5 und 6 ist verwickelt konstruiert, zählt viele Bauteile und ist schwierig zusammen­ zubauen und enthält eine Hintereinanderanordnung der Drehkol­ ben/Zylinder-Einheit, der Kupplung und der Gurtrolle, wodurch die Abmessungen der Rückholvorrichtung in der Richtung der Gurtrollenachse in unerwünschtem Maße vergrößert sind. Die Vorrichtung gemäß Dokument 2 ist einfacher aufgebaut, hat aber ebenfalls große Abmessungen. Ferner steht der Zapfen am Kolben normalerweise nicht in Deckungsstellung mit einem Loch im Rollenflansch und dringt in dieses erst ein, wenn sich der Kolben um einen toten Winkel gedreht hat, und der Eingriff ist wegen der Leerlaufbewegung nicht sicher und zuverlässig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorspannvor­ richtung des Typs, der eine mit Druckgas von einem Gasgenera­ tor betriebene Drehkolben/Zylinder-Einheit zum Antreiben der Gurtrolle verwendet, so zu verbessern, daß sie einfach aufge­ baut ist, zu niedrigen Kosten herstellbar und zusammenbaubar ist und kleine Abmessungen hat. Die Vorspannvorrichtung soll ferner betriebssicher sein, insbesondere hinsichtlich der Sicherung des Eingriffs zwischen dem Drehkolben und der Gurt­ rollenachse bei keiner oder nur sehr kleiner toter Drehbewe­ gung zwischen Kolben und Achse.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung zum Vorspannen eines Fahrzeugsitz-Rückhaltegurtes, mit einer Gurtrolle, einem an der Gurtrolle befestigten und bei Drehung der Gurtrolle auf sie aufwickelbaren Sitzgurtsystem, und einer Drehkolben/Zy­ linder-Antriebsvorrichtung, die zum Drehen der Gurtrolle in der Richtung zum Aufwickeln des Gurtes auf die Gurtrolle bei Abgabe eines Druckgases von einem Gasgenerator in eine kreis­ ringförmige Zylinderkammer des Kolben/Zylinders mit der Gurt­ rolle kuppelbar ist, wobei der Kolben/Zylinder einen Zylin­ derteil mit einem zylindrischen Mantelabschnitt, der eine Außenwand der Zylinderkammer bildet, und einem sich vom Man­ telabschnitt aus über die Zylinderkammer erstreckenden Flügel und einen Kolbenteil umfaßt, der mit der Gurtrolle kuppelbar ist und einen zylindrischen Mantelabschnitt, der eine Innen­ wand der Zylinderkammer bildet, und einen sich vom Mantelab­ schnitt über die Zylinderkammer erstreckenden Flügel auf­ weist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß

• - die Antriebsvorrichtung ein an der Gurtrolle befestigtes Sperrad aufweist,
• - im zylindrischen Mantelabschnitt des Kolbenteils das Sper­ rad so angeordnet ist, daß eine Drehung des Sperrades gegen­ über dem Kolbenteil normalerweise möglich ist,
• - der Mantelabschnitt des Kolbenteils eine Öffnung aufweist, und
• - in der Öffnung des Mantelabschnitts vom Kolbenteil ein Mit­ nehmerfinger bewegbar angeordnet ist, der durch die Kraft, welche von dem vom Gasgenerator in die Zylinderkammer gelei­ teten Druckgas ausgeübt wird, zumindest annähernd radial aus einer außengelegenen Ruhestellung, in der Drehung des Sperra­ des und der Gurtrolle möglich ist, in eine innengelegene Ver­ blockungsstellung, in welcher er in einen Sperrzahn des Sper­ rades eingreift, bewegbar ist, derart, daß der Kolbenteil mit der Gurtrolle so kuppelbar ist, daß die Gurtrolle in eine Richtung zum Aufwickeln eines Stücks der Gurtbahn auf die Gurtrolle drehbar ist.

Die Betätigung einer erfindungsgemäßen Vorspannvorrichtung wird durch das Entzünden eines brennbaren Gases in einem Gas­ generator durch ein elektrisches Signal von einem Beschleuni­ gungssensor ausgelöst. Wenn das Gas in die Zylinderkammer des Drehkolben/Zylinders einströmt, wird der Druck des Gases auf den Mitnehmerfinger ausgeübt und ist über der Fläche der Öff­ nung in der Innenwand der Zylinderkammer wirksam, in welcher der Mitnehmerfinger angeordnet ist, wodurch auf diesen eine Kraft ausgeübt wird, die ihn nach innen in Eingriff mit dem Sperrad preßt. Das Druckgas dreht den Kolben, und die Drehbe­ wegung des Kolbens wird über den Mitnehmerfinger auf das Sperrad und somit auf die Gurtrolle, an der es befestigt ist, übertragen. Durch die Drehung der Gurtrolle wird ein Stück Gurt auf die Gurtrolle aufgewickelt, wodurch der Gurt fest gegen den Körper des Benutzers gespannt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an­ hand schematischer Zeichnungen näher erläutert. In der Zeich­ nung zeigt:

Fig. 1 eine Schrägansicht in zum Teil auseinandergezogener Darstellung einer Ausführungsform gemäß der Erfin­ dung und

Fig. 2 bis 4 Seitenansichten derselben Ausführungsform bei abgenommener Endwandplatte der Zylinderkammer in verschiedenen Betriebsphasen.

Die Vorspannvorrichtung ist auf eine Seitenwand eines U-för­ migen Rahmens 1 montiert, der auch der Rahmen einer Gurt-Rück­ holvorrichtung von beliebiger Konstruktion aus einer der Fachwelt bekannten Vielzahl von Rückholvorrichtungen ist. In Fig. 1 ist der Rahmen 1 gegenüber der Darstellung in Fig. 2 bis 4 um 180° um eine im Rahmen 1 drehbar gelagerte Gurtrol­ lenachse 2 gedreht, die ein rechteckiges Verlängerungsstück 21 aufweist, das aus der Rahmenseitenwand herausragt und in ein rechteckiges Loch 31 in einem Sperrad 3 eindringt, wel­ ches an seinem Außenumfang Sperrzähne 32 aufweist.

Mit zweckdienlichen Befestigungsmitteln, z. B. (nicht darge­ stellten) Schrauben, ist am Rahmen 1 ein Zylinderteil 4 mit einem kreiszylindrischen Mantelabschnitt, der zur Gurtrollenachse 2 konzentrisch ist und die Außenumfangswand einer kreisringförmigen Zylinderkammer S bildet, und einer Boden­ wand, die ein Loch zur Aufnahme des Sperrades 3 aufweist, befestigt. Über die Zylinderkammer S erstreckt sich eine Trennwand in Gestalt eines zumindest annähernd radial gerich­ teten Flügels 41. Angrenzend an den Flügel 41 ist der den Außenumfang bildende Mantelabschnitt des Zylinderteils 4 von einem Loch 42 durchsetzt, durch das Gas aus einem Gasgenera­ tor 8 in die Zylinderkammer S geleitet werden kann. Auf dem Sperrad 3 ist ein Kolbenteil 5 angeordnet, wobei ein kreiszy­ lindrischer Mantelabschnitt 51 als Lager, das Drehung des Sperrades 3 ermöglicht, und als Innenwand der Zylinderkammer dient. Ein vom Mantelabschnitt 51 sich im wesentlichen ra­ dial erstreckender Flügel 52 ist der Kolben des Drehkolben/- Zylinders. Die andere Seitenwand der Zylinderkammer S ist von einer Endplatte 6 gebildet. Der Flügel 52 des Kolbenteils 5 und der Flügel 41 des Zylinderteils 4 unterteilen die Zylin­ derkammer S in eine Teilkammer S1, welche über die Öffnung 42 mit dem Gasgenerator 8 in Verbindung steht, und eine Teilkam­ mer S2, die gegen den Gasgenerator 8 isoliert ist.

Der Mantelabschnitt 51 des Kolbenteils 5 weist ein in der Nähe des Flügels 52 in die Teilkammer S1 mündendes rechtecki­ ges Loch 54 auf. Vom Mantelabschnitt 51 erstreckt sich eine Führungsrippe 53 nach außen und begrenzt mit dem Flügel 52 eine Führung für einen im Loch 54 angeordneten Mitnehmerfin­ ger 7. Das vordere Endstück 71 des Mitnehmerfingers 7 ist so gestaltet, daß es zu den Lücken zwischen den Sperrzähnen 32 des Sperrades 3 paßt und in einen Sperrzahn 32 eingreift, wenn die Vorspannvorrichtung betätigt wird. Die Sperrzähne 32 des Sperrades 3 sind nach hinten, entgegengesetzt zur Dreh­ richtung des Kolbenteils 5 geneigt und ermöglichen somit eine weiche und zuverlässige Bewegung des Mitnehmerfingers 7 in den Eingriff mit einem Sperrzahn 32 und gewährleisten die Beibehaltung des Eingriffs des vorderen Endstücks 71 des Mitnehmerfingers 7 beim Drehen des Kolbenteils 5.

In dem in Fig. 2 dargestellten "eingestellten" Zustand der Vorspannvorrichtung nimmt das Kolbenteil 5, bezogen auf den Umfang, eine Stellung ein, in der die Führungsrippe 53 am Flügel 41 des Zylinderteils 4 anliegt und der Mitnehmerfinger 7 nach außen in die Führung im Loch 54 so zurückgezogen ist, daß sein vorderes Endstück 71 genügenden Abstand von den Sperrzähnen 32 des Sperrades 3 hat. Diese Stellungen des Kol­ benteils 5 und des Mitnehmerfingers 7 sind durch eine zweck­ dienliche lösbare Kupplung, z. B. einen (nicht dargestellten) Scherstift, zwischen dem Mitnehmerfinger 7 und einem der feststehenden Bauteile des Kolben/Zylinders gesichert.

Bei einem einen vorbestimmten Beschleunigungsgrad hervorru­ fenden Zusammenstoß des Fahrzeuges erzeugt ein (nicht darge­ stellter) Beschleunigungssensor ein elektrisches Signal, das dem Gasgenerator 8 zugeleitet wird und bewirkt, daß dieser gezündet wird und ein Druckgas erzeugt. Das Gas strömt durch die Öffnung 42 in die Teilkammer S1 des Drehkolben/Zylinders ein. Die Druckdifferenz zwischen dem Gas in der Teilkammer S1 und der Luft im Raum innerhalb des Mantelabschnitts 51 des Kolbenteils 5 erzeugt eine auf den Mitnehmerfinger 7 wirkende Kraft, die den Mitnehmerfinger 7 entsprechend Fig. 3 nach innen in Eingriff mit einem Sperrzahn 32 des Sperrades 3 schiebt, wodurch der Kolbenteil 5 mit dem Sperrad 3 gekuppelt wird. Das vom Gasgenerator 8 in die Teilkammer S1 geleitete Gas erzeugt auch eine Kraft auf den Flügel 52, die den Kol­ benteil 5 und das Sperrad 3 im Gegenuhrzeigersinn, wie in Fig. 3 durch strichpunktierte Linien dargestellt, antreibt und die Gurtrollenachse 2 so dreht, daß ein Stück des Sitz­ gurtes auf die Gurtrolle aufgewickelt und dadurch der Gurt fest an den Benutzer gezogen wird. Die Gurtrollenachse 2 ist um nahezu eine vollständige Umdrehung drehbar, d. h. bis zu der Stelle, an der der Flügel 52 vom Kolbenteil 5 auf den Flügel 41 des Zylinderteils 4 trifft (sh. Fig. 4).

Aus dem Vorstehenden ergibt sich, daß die Erfindung eine Vor­ richtung zum Vorspannen eines Sitz-Rückhaltegurtes schafft, die beim Kuppeln der Drehkolben/Zylinder-Einheit mit einer Gurtrolle, auf die ein Stück Gurt aufgewickelt wird, zuver­ lässig und rasch arbeitet, einfach aufgebaut und wirtschaft­ lich herstellbar ist und kleine Abmessungen aufweist.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Vorspannen eines Fahrzeugsitz-Rückhaltegur­ tes, mit einer Gurtrolle, einem an der Gurtrolle befestigten und bei Drehung der Gurtrolle auf sie aufwickelbaren Sitz­ gurtsystem, und einer Drehkolben/Zylinder-Antriebsvorrichtung (4, 5), die zum Drehen der Gurtrolle in der Richtung zum Auf­ wickeln des Gurtes auf die Gurtrolle bei Abgabe eines Druck­ gases von einem Gasgenerator (8) in eine kreisringförmige Zylinderkammer (S) des Kolben/Zylinders (4, 5) mit der Gurt­ rolle kuppelbar ist, wobei der Kolben/Zylinder (4, 5) einen Zylinderteil (4) mit einem zylindrischen Mantelabschnitt, der eine Außenwand der Zylinderkammer (S) bildet, und einem sich vom Mantelabschnitt aus über die Zylinderkammer (S) erstrec­ kenden Flügel (41) und einen Kolbenteil (5) umfaßt, der mit der Gurtrolle kuppelbar ist und einen zylindrischen Mantel­ abschnitt (51), der eine Innenwand der Zylinderkammer (S) bildet, und einen sich vom Mantelabschnitt (51) über die Zy­ linderkammer (S) erstreckenden Flügel (52) aufweist, dadurch gekennzeichnet daß

   • - die Antriebsvorrichtung (4, 5) ein an der Gurtrolle befe­ stigtes Sperrad (3) aufweist,
   • - im zylindrischen Mantelabschnitt (51) des Kolbenteils (5) das Sperrad (3) so angeordnet ist, daß eine Drehung des Sperrades (3) gegenüber dem Kolbenteil (5) normalerweise möglich ist,
   • - der Mantelabschnitt (51) des Kolbenteils (5) eine Öffnung (54) aufweist, und
   • - in der Öffnung (54) des Mantelabschnitts (51) vom Kolben­ teil (5) ein Mitnehmerfinger (7) bewegbar angeordnet ist, der durch die Kraft, welche von dem vom Gasgenerator (8) in die Zylinderkammer (S) geleiteten Druckgas ausgeübt wird, zumin­ dest annähernd radial aus einer außengelegenen Ruhestellung, in der Drehung des Sperrades (3) und der Gurtrolle möglich ist, in eine innengelegene Verblockungsstellung, in welcher er in einen Sperrzahn (32) des Sperrades (3) eingreift, be­ wegbar ist, derart, daß der Kolbenteil (5) mit der Gurtrolle so kuppelbar ist, daß die Gurtrolle in eine Richtung zum Auf­ wickeln eines Stücks der Gurtbahn auf die Gurtrolle drehbar ist.