DE4432594A1

DE4432594A1 - Gurtstraffer bei Sicherheitsgurtanordnungen in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4432594A1
Application number: DE4432594A
Authority: DE
Inventors: Robert Kopetzky; Georg Bannert; Erik Emmert; Hermann Steffan; Ulrich Diepold; Thomas Kempfle; Andreas Wengert
Original assignee: Takata Europe Vehicle Safety Technology GmbH; Takata Europe GmbH
Current assignee: Takata Europe Vehicle Safety Technology GmbH; Takata Europe GmbH
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 1996-03-14
Also published as: US5667161A

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer bei Sicherheits gurtanordnungen in Kraftfahrzeugen nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 oder 3.

Aus den Fig. 9 und 10 der EP 0 581 288 A1 ist bereits ein Gurtstraffer dieser Art bekannt. Das Zugband bildet dabei zwischen der Umfangswand des Bandlaufraumes und dem Umfang der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle einen sich im wesent lichen über 180° erstreckenden Bogen, der auf der konkaven Seite bei einer unfallbedingten Beschleunigung von einem Druckgas beaufschlagt wird, wodurch entsprechend der frei durchhängenden effektiven Fläche des Zugbandes eine entspre chende Kraft auf das Band in Umfangsrichtung ausgeübt wird, die an der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle, auf die es teilweise aufgewickelt ist, ein entsprechendes Drehmoment erzeugt, so daß die Antriebswelle bzw. Antriebsrolle ent sprechend in Umlauf versetzt wird. Aufgrund einer bei einer unfallbedingten Beschleunigung einrückenden Kupplung wird so das Drehmoment auf die Gurtaufwickelrolle in Einziehrichtung übertragen.

Die Dimensionierung der einzelnen Bauelemente soll hierbei so sein, daß eine Mindest-Strafflänge des Gurtes von 140 mm erzielt wird. Bevorzugt soll jedoch noch ein eine gewisse zusätzliche Einzugslänge zur Verfügung stehen, so daß der Gurt durch den Gurtstraffer z. B. um maximal 205 mm eingezo gen bzw. gestrafft werden kann.

Nach dieser Straffung fällt im allgemeinen der durch die pyrotechnische Ladung nur kurzzeitig erzeugte Druck ab, worauf durch das vom in den Sicherheitsgurt hineinfallenden Fahrzeuginsassen bewirkte Anziehen des Gurtes die Feststell anordnung auslöst und der Fahrzeuginsasse vom nunmehr ge strafften Gurt sicher festgehalten wird.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen weiteren Gurtstraffer der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind zunächst die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 vorgesehen, wobei Anspruch 2 eine vorteilhafte Weiterbildung definiert.

Ein erster Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, durch Variation der radialen Erstreckung des Bandlaufraumes an unterschiedlichen Stellen des Umfanges die auf den durch hängenden Teil des Zugbandes wirkende Kraft zu variieren und insbesondere zu optimieren.

In der Ausgangsposition soll die radiale Erstreckung, d. h. der freihängende Teil des Zugbandes minimal sein, weil gerade am Beginn der Auslösung der pyrotechnischen Ladung ein starker Druckstoß erzeugt wird, dessen Auswirkungen auf das Drehmoment an der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle durch die herabgesetzte Beaufschlagungsfläche des freihängenden Teils des Zugbandes herabgesetzt werden.

Sobald sich dann die Antriebswelle bzw. Antriebsrolle zu drehen beginnt, gelangt der frei durchhängende Teil des Zug bandes in eine zunehmend größere radiale Erstreckung aufwei sende Bereiche des Bandlaufraumes, wodurch die effektive Druckbeaufschlagungsfläche des Zugbandes und damit die am Umfang der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle erzeugte Kraft entsprechend erhöht wird. Die radiale Erstreckung und damit die von der Druckquelle erzeugte Kraft am Zugband soll ihr Maximum etwas vor der maximalen Einzugslänge von z. B. 140 mm erreichen.

Anschließend nimmt die radiale Erstreckung des Bandlauf raumes wieder stetig ab und entsprechend die auf den Sicher heitsgurt ausgeübte Zugkraft. In diesem Stadium der Bewegung erfolgt ein weiteres Einziehen des Sicherheitsgurtes nur dann, wenn der Fahrzeuginsasse beispielsweise eine besonders voluminöse und stark zusammendrückbare Kleidung trägt oder der Sicherheitsgurt vor dem Unfall besonders locker am Körper des Fahrzeuginsassen anlag.

Durch die Verringerung der radialen Erstreckung des Bandlauf raumes im Auszugsbereich zwischen 140 und 205 mm werden auch die baulichen Abmessungen des Gurtstraffers in radialer Rich tung entsprechend reduziert, was angesichts der Tatsache, daß derartige Gurtstraffer auf kleinstem Raum unterzubringen sind, besonders vorteilhaft ist.

Eine weitere Lösung der Erfindungsaufgabe wird bei einem Gurtstraffer der eingangs genannten Gattung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 3 erzielt. Besonders vorteilhaft ist hierbei die Ausführungsform nach Anspruch 4 mit insbesondere nur zwei diametral gegenüber liegenden Zugbändern.

Durch diese Ausführungsform der Erfindung werden die Drehlager der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle weitgehend von Lagerkräften befreit, weil sich die Zugbänder auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle in entgegengesetzten tangentialen Richtungen erstrecken und im wesentlichen mit dem gleichen Druck beauf schlagt werden.

Weiter braucht jedes flexible Zugband auf diese Weise nur die halbe Zugkraft wie bei Verwendung nur eines einzigen Zugbandes aufzunehmen.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 5 wird der von einer einzigen Druckquelle stammende Druck auf die beiden oder eventuell mehreren Bandlaufräume gleichmäßig verteilt. Erfindungsgemäß braucht also trotz Erhöhung der Zahl von flexiblen Zugbändern die Zahl der Druckquellen nicht erhöht zu werden.

Vorteilhafte praktische Ausführungsformen der Dichtwände sind durch die Ansprüche 6 bis 8 gekennzeichnet. Die gekrümmte Ausbildung der Dichtwände gewährleistet sowohl am Beginn als auch am Ende des Betriebs des Gurtstraffers ein knickfreies Anlegen der Zugbänder an den Dichtwänden.

Hierzu sollen auch die an die Dichtwände anschließenden Umfangswände des Bandlaufraumes entsprechend abgerundet sein.

Die Ausführungsform nach Anspruch 9 hat den Vorteil, daß trotz der Abwicklung der Zugbänder von der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle während des Betriebs die Dichtung zwi schen den Dichtwänden und dem Umfang der aufgewickelten Zugbänder aufrechterhalten bleibt. Bei den Dichtelementen kann es sich um stabförmige Kunststoff- oder Gummielemente handeln.

Besonders kritisch ist bei Gurtstraffern mit dem Antrieb dienenden flexiblen Zugbändern die Einspannstelle im Bereich der Umfangswand des Bandlaufraumes am Gehäuse.

Um jede Gefahr eines Abreißens des Zugbandes an dieser Befestigungsstelle auszuschließen, ist die Ausführungsform nach Anspruch 10. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Ausbil dung entnimmt man den Ansprüchen 11 und 12.

Aufgrund dieser Ausbildung werden die beim Betrieb des Gurt straffers auftretenden Zugkräfte von einem radial äußeren Ende des wirksamen Teils des Zugbandes auf das entsprechende Ende des wirksamen Teils des anderen flexiblen Zugbandes übertragen. Mit anderen Worten heben sich die entsprechenden Reaktionskräfte beider flexiblen Zugbänder gegeneinander auf, so daß ein Abreißen im Bereich von starren Befestigungs stellen am Gehäuse nicht mehr befürchtet werden muß.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 12 wird ein Teil des flexiblen Zugbandes zusätzlich noch zur Aufteilung des von einer einzigen Druckquelle stammenden Gasstromes auf beide Verzweigungsleitungen ausgenutzt.

Das Ausführungsbeispiel nach Anspruch 13 hat den Vorteil, daß auch in dem Zustand, wo in der Ausgangsposition die flexiblen Zugbänder satt auf den gekrümmten Flächen der Dichtwände aufliegen, der beim Zünden der Ladung erzeugte Druck sich - ohne daß das Band erst von der Dichtwand abheben muß - sofort über die gesamte radiale Erstreckung der Zugbänder verteilt.

Ein besonderes Problem bei derartigen Gurtstraffern besteht darin, daß nach Beendigung der Straffung der Gurt sich wieder ungehindert ausziehen lassen soll. Damit dieser Vorgang nicht durch den erfindungsgemäßen Gurtstraffer behindert wird, kann zum einen die Kupplung zwischen Gurt straffer und Gurtaufwickelrolle ausgerückt werden. Eine wesentlich einfachere Lösung ist jedoch durch die Ansprüche 14 und 15 gekennzeichnet.

Mit anderen Worten ist der diesbezügliche Erfindungsgedanke darin zu sehen, daß zwar im Ausgangszustand des Gurtstraf fers eine drehfeste Verbindung zwischen den aufgewickelten Zugbändern und der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle gewähr leistet ist. Nach der Gurtstraffung um einen beliebigen Weg und dem anschließenden Druckabfall sollen sich die flexiblen Zugbänder insbesondere durch Federkraft selbsttätig von der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle lösen, so daß letztere ungehindert durch die sie umgebenden flexiblen Zugbänder frei in Ausziehrichtung gedreht werden kann. Das Aushängen der Zugbandenden wird also bevorzugt allein durch die Feder spannung der aufgewickelten Zugbandbereiche herbeigeführt. Verhindert wird das Aushängen vor dem Druckabfall durch den bei der Auslösung auftretenden hohen Druck, der die Zugbän der unter eine solche Zugspannung setzt, daß ihre einzelnen Windungen so fest auf der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle sitzen, daß die Bandenden in drehfesten Eingriff mit der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle gedrückt werden. Vor der Auslösung wird die Zugspannung auf die Zugbänder durch geeig nete Haltemittel wie Scherstifte zwischen der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle und dem Gehäuse herbeigeführt, wodurch die Antriebswelle bzw. Antriebsrolle so lange in gespanntem Zustand gehalten wird, bis bei einer unfallbedingten Auslö sung die Druckbeaufschlagung der Zugbänder stattfindet. Dann wird die Zugspannung durch den Druckaufbau herbeigeführt, der auch ausreichend groß ist, um die entsprechend dimensio nierten Haltemittel außer Wirkung zu setzen. Ein Scherstift wird bei Auslösung einfach weggebrochen.

Erfindungsgemäß sind die Zugbänder in der Ausgangsposition drei- bis viermal um die Antriebswelle bzw. Antriebsrolle spiralförmig herumgewickelt. Nach einer Gurtstraffung, d. h. in der Endposition, befinden sich auf der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle nur noch ein bis zwei Windungen der Zugbänder.

Die Zugbänder bestehen vorzugsweise aus Federstahlblech mit einer Dicke zwischen 0,1 und 0,3 mm.

Damit das selbsttätige Aushängen der dem Antrieb dienenden Zugbänder auch dann vonstatten gehen kann, wenn sich die Aushängstelle gerade gegenüber einer Dichtwand befindet, ist die Ausführungsform nach Anspruch 16 zweckmäßig. Dabei wird das Wegklappen der Dichtwände in der Ausgangsposition durch das enge Anliegen der Zugbänder an den Dichtwänden und bei Zündung der pyrotechnischen Ladung durch den Druck in dem druckbeaufschlagten Teilraum verhindert. Erst dann, wenn der Druck am Ende der Gurtstraffung wieder abfällt, entfällt die die Dichtwände in ihrer Wirkposition haltende Kraft, so daß sie durch die Federkraft der aufgewickelten Zugbandbereiche und gegebenenfalls auch unter der Kraft einer eingebauten Feder in Richtung des druckbeaufschlagten Teilraumes wegklap pen können und somit das selbst tätige radiale Aushängen der Zugbänder von der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle nicht behindern.

Die Ausführungsform nach Anspruch 17 ist zweckmäßig, um beim Verschieben der Zugbänder innerhalb des Bandlaufraumes einen Druckaufbau in den von der Druckquelle abgewandten Teilräu men zu vermeiden. Aus diesem Grunde ist eine wirksame Entlüf tung dieses Raumes beim Arbeiten des Zusatzantriebs in jedem Fall vorzusehen.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines mit einer zünd baren, pyrotechnischen Ladung arbeitenden erfindungs gemäßen Gurtstraffers in perspektivischer Explosions darstellung,

Fig. 2 eine etwas vergrößerte perspektivische Darstellung der gleichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gurtstraffers in zusammengebautem Zustand in perspek tivischer Ansicht von der entgegengesetzten Seite wie in Fig. 1,

Fig. 3 eine mehr von der Seite des Zusatzantriebs her gesehene perspektivische Ansicht des gleichen Gegen standes, wobei jedoch zum Zwecke der Veranschau lichung die eine stirnseitige Abdeckung des Bandlauf raumes und die Rückzugsfederanordnung fortgelassen sind, und zwar in der Ausgangsposition unmittelbar nach dem Beginn der Zündung der pyrotechnischen Ladung,

Fig. 4 eine entsprechende Ansicht wie Fig. 3, jedoch während eines bereits in Gang befindlichen Gurt straffvorganges,

Fig. 5 eine Stirnansicht einer weiteren bevorzugten Ausfüh rungsform eines einen Bandlaufraum enthaltenden Gehäuses eines Gurtstraffers bei abgenommener Stirn abdeckung,

Fig. 5a einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 5 mit einer anderen Ausführungsform der lösbaren Befestigung der Dichtwände am Gehäuse,

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5,

Fig. 7 eine vergrößerte Ausschnitts-Stirnansicht einer bevorzugten Ausbildung der Antriebsrolle eines erfindungsgemäßen Gurtstraffers im Bereich der Zugband-Einhängestelle,

Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt des mit einer Einhänge-Federzunge versehenen Endbereiches eines Zugbandes für das Einhängen in eine Umfangsvertie fung der Antriebsrolle nach Fig. 7,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Gurtstraffers analog den Fig. 3 und 4, wobei jedoch außer der Rückzugsfederanordnung auch noch der Zusatzantrieb bis auf die Antriebswelle und die Antriebsrolle weggelassen sind, wodurch das Innere der Kupplung zu erkennen ist, wobei die Kupplung im ausgerückten Normalzustand gezeigt ist,

Fig. 10 eine Axialansicht einer ähnlichen Ausführungsform der Kupplung und der für sie vorgesehenen Antriebs mittel ebenfalls in der ausgerückten Position der Kupplung,

Fig. 11 eine ähnliche perspektivische Ansicht wie Fig. 9, jedoch während des Einrückvorganges der Kupplung,

Fig. 12 einen Teillängsschnitt der Ausführungsform nach Fig. 10, wobei außerdem die Gurtaufwickelrolle darge stellt ist,

Fig. 13 eine Stirnansicht des Gegenstandes der Fig. 12 bei abgenommenem Zusatzantrieb, wobei auch diese Ausfüh rungsformen die Kupplung während des Einrückvorgan ges, und zwar kurz vor der Freigabe der federnden Kupplungsscheibe dargestellt ist,

Fig. 13a einen Schnitt nach Linie XIIIa-XIIIa in Fig. 13,

Fig. 14 eine ähnliche perspektivische Ansicht wie die Fig. 9 und 11, wobei die Kupplung im volleingerückten Zustand und die Ventilanordnung in der Umschaltstel lung zur Beaufschlagung der Drehmomenterzeugungsvor richtung gezeigt sind,

Fig. 15 einen Teillängsschnitt analog Fig. 12, wobei jedoch die Kupplungsscheibe im volleingerückten Zustand wiedergegeben ist, und

Fig. 16 eine Stirnansicht der Kupplung von Fig. 15.

Nach den Fig. 1 und 2 besitzt ein erfindungsgemäßer Gurt straffer einen beispielsweise im Bodenbereich eines Fahrgast raumes am Fahrzeugchassis 40 zu befestigenden Halter 11, an dem um eine zentrale Achse 38 drehbar eine Gurtaufwickel rolle 12 angebracht ist, auf die ein Sicherheitsgurt 13 aufgewickelt ist, der sich in der in Fig. 1 nur gestrichelt angedeuteten Weise über ein Gurtschloß 39 und z. B. ein Drahtseil 13′ zu einer anderen Stelle des Fahrzeugchassis 40 erstreckt, wobei sich der Sicherheitsgurt 13 in üblicher Weise an den nicht dargestellten Körper eines Fahrzeug insassen anlegt. Weiter ist rechts oben in Fig. 1 strich punktiert angedeutet, daß der Sicherheitsgurt 13 auch Bestandteil einer Dreipunkt-Gurtanordnung sein kann.

An der einen Stirnseite der Gurtaufwickelrolle 12 befindet sich eine übliche Rückzugsfederanordnung 14, in der eine nicht dargestellte Rückzugsfeder vorgesehen ist, die auf die Gurtaufwickelrolle 12 ein leichtes Gurt-Einzugsdrehmoment ausübt, so daß der vom Fahrzeuginsassen ausgezogene und ange legte Sicherheitsgurt sich soweit auf die Gurtaufwickelrolle 12 aufrollt, daß er locker am Körper des Fahrzeuginsassen an liegt. Weiter ist insbesondere zwischen dem Halter 11 und der Gurtaufwickelrolle 12 eine übliche und nicht dargestell te Gurtauszugssperre vorgesehen, welche bei einem plötz lichen Anziehen des Sicherheitsgurtes 13 oder bei unfall bedingten Beschleunigungen wirksam wird und die Gurtauf wickelrolle 12 in der dann vorliegenden Aus- bzw. Einzugs position festlegt, so daß ein Ausziehen des Sicherheits gurtes 13 verhindert ist.

Die Rückzugsfederanordnung kann auch an der in den Fig. 1 und 2 mit 14′ bezeichneten Stirnseite der Gurtaufwickelrolle 12 bzw. des Halters 11 vorgesehen sein, wozu sich eine in Fig. 1 bei 41 angedeutete Innenwelle 41 drehbar durch ent sprechende zentrale Bohrungen eines im folgenden zu beschrei benden Zusatzantriebs 15 und einer Kupplung 20 hindurcher strecken muß. Die Anordnung der Rückzugsfederanordnung bei 14′ hat den Vorteil, daß sowohl der normale als auch der Zusatzantrieb der Gurtaufwickelrolle 12 von der gleichen Stirnseite her erfolgen.

Nach den Fig. 1 und 2 sind zwischen der bevorzugt bei 14′ angeordneten Rückzugsfederanordnung und dem Halter 11 bzw. der Gurtaufwickelrolle 12 ein Zusatzantrieb 15 und eine Kupplung 20 angeordnet, die im folgenden anhand der Fig. 2 bis 8 im einzelnen beschrieben werden.

Nach Fig. 1 und 3 besitzt der Zusatzantrieb 15 eine mit der Drehachse 38 der Gurtaufwickelrolle 12 koaxiale Antriebs welle 19, auf der konzentrisch eine Antriebsrolle 22 dreh fest befestigt ist. Auf die Antriebsrolle 22 sind in der Ansicht der Fig. 1, 3 entgegen dem Uhrzeigersinn übereinander zwei aus Federstahlblech von etwa 0,2 mm Dicke bestehende Zugbänder 21 aufgewickelt, die an Befestigungsstellen 25 am Umfang der Antriebsrolle 22 drehfest mit dieser verbunden sind.

In der in Fig. 1, 3 dargestellten Ausgangsposition sind jeweils drei bis vier Lagen eines jeden Zugbandes 21 auf die Antriebsrolle 22 aufgewickelt. Danach erstreckt sich jedes Zugband 21 bogenförmig durch jeweils einen von zwei die Antriebsrolle 22 umgebenden Bandlaufräumen 23 zu jeweils einer Befestigungsstelle 26 am die Umfangswand 30 der Bandlaufräume 23 umgebenden Gehäuses 24.

Der bogenförmig ausgebildete Teil der Zugbänder 21 liegt mit seiner konkaven Fläche in der aus Fig. 3 ersichtlichen Ausgangsposition des Gurtstraffers an in radialer Richtung gekrümmt ausgebildeten Dichtwänden 29 an, die mit dem Gehäuse 24 einstückig ausgebildet sind und sich sichelförmig im wesentlichen radial nach innen zu den auf die Antriebs rolle 22 aufgewickelten Lagen der Zugbänder 21 erstreckt und dort eine sich verjüngende Dichtlippe 31 bildet, die eine Dichtverbindung mit den aufgewickelten Zugbändern 21 gewähr leistet.

Im Bereich der Dichtlippen 31 sind zwischen jeder Dichtwand 29 und dem daraufliegenden Zugband 21 stabförmige Dichtele mente 32 angeordnet, welche sich über die gesamte Tiefe der im wesentlichen ebene Stirnwände 51, 52 aufweisenden Band laufräume 23 erstrecken. Während die der Gurtaufwickelrolle 12 zugewandte ebene Stirnwand 51, die eine zentrale Durch gangsbohrung 67 besitzt, ebenso wie die Umfangswand 30 einen festen Bestandteil des Gehäuses 24 der Drehmomenterzeugungs vorrichtung 18 bildet, befindet sich die axial gegenüberlie gende Stirnwand 52 nach Fig. 1 an einem Deckel 53, der auf die offene Seite des Gehäuses 24 aufsetzbar sowie an ihm befestigbar ist und eine zentrale Bohrung 54 für den Durch gang der Innenwelle 41 zur Rückzugsfederanordnung 14′ aufweist. Die Breite der Zugbänder 21 ist so groß, daß sie dichtend und gleitend an den Stirnwänden 51, 52 anliegen und so die Bandlaufräume 23 in zwei durch die Zugbänder 21 gegeneinander abgedichtete Teilräume 23′, 23′′ unterteilen.

Im Bereich der an der Umfangswand 30 befindlichen Wurzeln der Dichtwände 29 münden auf der konvexen Seite der Dicht wände 29 Verzweigungsleitungen 27 bzw. 28, die von einem gemeinsamen Druckraum 17 ausgehen, der von einer Druckquelle 16 beaufschlagbar ist. Die Druckquelle 16 ist über eine in Fig. 3 gestrichelt angedeutete Steuerleitung 42 mit einem ebenfalls nur gestrichelt angedeuteten Beschleunigungssensor 43 verbunden, der bei einer unfallbedingten Fahrzeugbeschleu nigung eine pyrotechnische Ladung in der Druckquelle 16 zün det, so daß im Druckraum 17 schlagartig ein Druck aufgebaut werden kann. Auf der konkaven Seite der Dichtwände 29 sind zur umgebenden Atmosphäre führende Entlüftungsöffnungen 37 vorgesehen, die beim Auslösen des Zusatzantriebes einen übermäßigen Druckaufbau in den Teilräumen 23′′ verhindern.

Die Verzweigungsleitungen 27, 28 münden derart an den Band laufräumen 23, daß sie die sich am Umfang der Bandlaufräume 23 quer über die Mündung der Verzweigungsleitungen 27, 28 erstreckenden Zugbänder 21 mit Druck beaufschlagen können.

Durch die beschriebene Anordnung wird eine Drehmoment erzeugungsvorrichtung 18 gebildet, welche bei Zündung der pyrotechnischen Ladung 16 die Antriebswelle 19, die zur Aufnahme der Innenwelle 21 hohl ausgebildet ist, in Gurtauf wickelrichtung antreibt, wie das weiter unten bei der Funk tionsbeschreibung im einzelnen erläutert wird.

Zwischen dem Zusatzantrieb 15 mit der Drehmomenterzeugungs vorrichtung 18 und der Gurtaufwickelrolle 12 ist eine im folgenden anhand der Fig. 1 und 9 bis 16 beschriebene Kupp lung 20 vorgesehen, die normalerweise ausgerückt ist, um ein ungehindertes Zusammenspiel zwischen der Rückzugsfederanord nung 14′ und der Gurtaufwickelrolle 12 über die Innenwelle 41 zu gewährleisten. Erst dann, wenn eine unfallbedingte Beschleunigung auftritt und die Drehmomenterzeugungsvorrich tung 18 den Gurt 13 schlagartig straffen soll, muß die Kupplung 20 einrücken, um das Drehmoment auf die Gurtaufwickel rolle 12 übertragen zu können.

Nach den Fig. 1 und 9, 10 ist die Antriebsrolle 22 an ihrer von der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 axial abgewandten Seite mit axial (Fig. 9) oder radial (Fig. 10) vorspringen den Keilnocken 55 versehen, welche in dazu komplementäre Umfangsschlitze 56 am Außenrand einer zentralen Bohrung 71 einer Kupplungsscheibe 44 derart eingreifen, daß in Umfangs richtung zwar ein bestimmtes Spiel zwischen den Keilnocken 55 und den Umfangsberandungen der Umfangsschlitze 56 be steht, daß jedoch die Antriebsrolle 22 nach Überwindung dieses Spiels die Kupplungsscheibe 44 zu einer Drehbewegung mitnimmt.

Auf ihrem Außenumfang weist die Kupplungsscheibe 44 nach den Fig. 1, 9 und 10 radial nach außen vorspringende und über ihren Umfang verteilte Haltenocken 50 auf, die nach den Fig. 10 und 12 hinter vom Kupplungsgehäuse 58 radial nach innen in den Aufnahmehohlraum 60 für die Kupplungsscheibe 44 vorspringende Gegennocken 57 greifen, derart, daß die von der Stirnrolle der Antriebsrolle 22 oder eines an ihr befestigten Zwischenstückes in Richtung der Gurtaufwickel rolle 12 vorgeschobene Kupplungsscheibe 44 radial außen zunächst gegen eine derartige Axialverschiebung festgehalten wird. Die aus federndem Material, insbesondere Federstahl bestehende Kupplungsscheibe 44 ist dabei gemäß Fig. 12 federnd konisch verformt.

Nach den Fig. 1, 9, 10 und 12 besitzt die Kupplungsscheibe in ihrem radial äußeren Bereich, jedoch radial innen von den Haltenocken 50 Eingriffsausnehmungen 45, die über den Umfang gleichmäßig verteilt sind. Diesen Eingriffsausnehmungen 45 sind an der der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 axial zugewandten Stirnführungsscheibe 47 der Gurtaufwickelrolle 12 axial vorstehende Eingriffsnocken 46 zugeordnet, die je doch in der Position der Kupplungsscheibe 44, wo ihre Halte nocken hinter die Gegennocken 57 greifen, außer Eingriff mit den Eingriffsausnehmungen 45 sind (Fig. 12).

Aufgrund der beschriebenen Anordnung befindet sich die Kupp lungsscheibe 44 normalerweise in der aus Fig. 12 ersicht lichen ausgerückten Position, so daß die Gurtaufwickelrolle 12 sich ungehindert von der Antriebsrolle 22 frei drehen kann und nur mit der Rückzugsfederanordnung 14′ über die Innenwelle 41 zusammenwirkt, die sich durch die Bohrungen 67, 71 und 72 erstreckt.

Um die Kupplung 20 einzurücken, ist nach den Fig. 1, 9 und 10 neben der Kupplungsscheibe 44 im Kupplungsgehäuse 58 eine Verschiebeausnehmung 49 angeordnet, die im wesentlichen tangential zur Kupplungsscheibe 44 verläuft. In der Verschie beausnehmung 49 ist ein ebenfalls tangential verlaufender und in der Verschiebeausnehmung 49 tangential zur Kupplungs scheibe 44 verschiebbarer Schieber 48 angeordnet.

Der Schieber 48 weist oben eine Betätigungsstange 48′′ und unten einen erweiterten Kolbenbereich 48′ mit einer abbrech baren Ventilwand 59 auf. Unterhalb der unteren Stirnseite des Kolbenbereiches 48′ befindet sich die pyrotechnische Ladung 16. Von der Verschiebeausnehmung 49 zweigt in Rich tung der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 ein Druckkanal 61 ab (Fig. 12), der mit dem Druckraum 17 in Strömungsverbin dung steht.

Bei in der Ausgangsposition befindlichem Schieber 48 (Fig. 9, 10) versperrt der Kolbenbereich 48′ die Verbindung zwischen der pyrotechnischen Ladung 16 und dem Druckkanal 61.

Im oberen Bereich radial gegenüber der Kupplungsscheibe 44 besitzt die Betätigungsstange 48′′ des Schiebers 48 einen in Richtung auf die Kupplungsscheibe 44 vorspringenden Anschlag 62, der mit einem am Umfang der Kupplungsscheibe 44 vorge sehenen Gegenanschlag 63 gemäß Fig. 9 und 10 derart in Ein griff steht, daß bei einem Verschieben des Schiebers 48 nach oben die Kupplungsscheibe 44 im Uhrzeigersinn verdreht wird.

Die im allgemeinen zylindrisch ausgebildete pyrotechnische Ladung 16 kann gemäß den Fig. 1 bis 4 und 9 auf der der Gurt aufwickelrolle 12 zugewandten Seite der Kupplung 20 parallel zu und unter der Gurtaufwickelrolle 12 oder aber gemäß Fig. 10 in axialer Verlängerung der Verschiebeausnehmung 49 unter halb der Kupplung 20 angeordnet sein. Wesentlich ist ledig lich, daß bei Zündung der pyrotechnischen Ladung 16 zunächst nur der Schieber 48 und erst nach Einrücken der Kupplung 20 auch die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 mit Druck beauf schlagt wird.

Die Arbeitsweise des betriebenen Gurtstraffers ist wie folgt:
Wenn der Beschleunigungssensors 43 (Fig. 3) eine unfall bedingte Beschleunigung am Fahrzeug feststellt, löst er über die Steuerleitung 42 die pyrotechnische Ladung 16 aus. Daraufhin beaufschlagt diese zunächst nicht, wie das in den Fig. 3 und 4 aus Veranschaulichungsgründen wiedergegeben ist, die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18, sondern nach Fig. 9 und 10 zunächst nur den Kolbenbereich 48′ des Schie bers 48, so daß dieser aus der Position nach den Fig. 9, 10 in die nach den Fig. 11 bis 13 verschoben wird und dabei die Kupplungsscheibe 44 zu einer Drehbewegung mitnimmt.

Dadurch verschieben sich die Haltenocken 50 der Kupplungs scheibe 44 in Umfangsrichtung entlang der feststehenden Gegennocken 57, bis sie in der Position nach den Fig. 14 bis 16 außer Eingriff miteinander kommen.

Der Verschiebeweg des Schiebers 48 und die Drehbewegung der Kupplungsscheibe 44 sind so berechnet, daß im ersten Stadium der Bewegung die Haltenocken 50 und die Gegennocken 57 außer Eingriff kommen, worauf die Kupplungsscheibe 44 in Richtung der Stirnführungsscheibe 47 schnappt. Hierbei können die Ein griffsnocken 46 in die Eingriffsausnehmungen 45 eingreifen, wenn diese beiden Elemente zufällig axial ausgerichtet sein sollten. Sofern dies noch nicht der Fall sein sollte, legen sich die Stege 69 der Kupplungsscheibe 44 an die Eingriffs nocken 46 an. Nunmehr wird die Kupplungsscheibe 44 in einem zweiten Stadium der Bewegung des Schiebers 48 weitergedreht, bis schließlich die Eingriffsausnehmungen 45 über die Ein griffsnocken 46 schnappen.

Die Umfangsschlitze 56 im Bereich der Zentralbohrung 72 müssen eine die beiden Bewegungsstadien ermöglichende Drehung der Kupplungsscheibe 44 relativ zur Antriebsrolle 22 bzw. den Keilnocken 55 zulassen.

Aufgrund der beschriebenen Ausbildung der Kupplung 20 mit zahlreichen über den Umfang verteilten Eingriffsausnehmungen 45 und Eingriffsnocken 46 wird dem Erfordernis der Übertra gung erheblicher Drehmomente über die Kupplung 20 Rechnung getragen.

Im einzelnen geht das Einrücken der Kupplung 20 wie folgt vor sich:
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, dreht der beim Zünden der Ladung 16 tangential vorgeschobene Schieber 48 die Kupplungsscheibe 44 zwecks Eingriffs mit der Stirnführungsscheibe 47 genau in der entgegengesetzten Richtung, wie die Kupplungsscheibe 44 anschließend durch die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 gedreht wird. Diese entgegengesetzten Drehrichtungen sind wichtig, damit beim Verdrehen der Kupplungsscheibe 44 nicht durch Reibung oder formschlüssigen Eingriff die Antriebswel le 19 bzw. die Antriebsrolle 22 mitgedreht wird. In der Grundposition vor der Auslösung der pyrotechnischen Ladung 16 muß die Kupplungsscheibe 44 relativ zur Antriebsrolle 22 so stehen, daß der gesamte, durch die Umfangsschlitze 56 zur Verfügung gestellte freie Drehbereich der Kupplungsscheibe 44 relativ zur Antriebsrolle 22 zur Verfügung steht.

Ein besonders wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung besteht darin, wie dafür gesorgt wird, daß die Eingriffsausnehmungen 45 und die Eingriffsnocken 46 bei einem Einrückvorgang der Kupplung 20 sicher in Eingriff kommen.

Zu diesem Zweck ist die Ausbildung so, daß der Anschlag 62 am Schieber 48 und der Gegenanschlag 63 an der Kupplungs scheibe 44 solange in Eingriff bleiben, bis die Kupplungs scheibe 44 über die Eingriffsnocken 46 geschnappt ist. Mit anderen Worten bleiben die Anschläge 62, 63 auch dann noch in Eingriff, wenn sich die Haltenocken 50 beim Drehen der Kupplungsscheibe 44 durch den Schieber 48 von den Gegen nocken 57 am Kupplungsgehäuse 58 gelöst haben. In diesem Fall schnappt die federnde Kupplungsscheibe 44 aus der in Fig. 12 ersichtlichen konischen Position zwar etwas in Richtung der Gurtaufwickelrolle 12, jedoch nur so weit, daß - wenn die Eingriffsnocken 46 und die Eingriffsausnehmungen 45 noch nicht axial ausgerichtet sind - die Stege 69 zwi schen den Eingriffsausnehmungen 45 auf den Eingriffsnocken 46 zur Anlage kommen. Der Anschlag 62 am Schieber 48 ist nun in Richtung der Federbewegung der Kupplungsscheibe 44 so breit ausgebildet, daß er auch dann noch in Eingriff mit dem Gegenanschlag 63 bleibt, wenn der Bajonettverschluß 50, 57 gelöst und die Stege 69 an den Eingriffsnocken 46 zur Anlage kommen. Auf diese Weise wird nun durch den fortgesetzten Vorschub des Schiebers 48 die Kupplungsscheibe 44 weiter gedreht, bis die Eingriffsausnehmungen 45 über die Eingriffs nocken 46 schnappen. Nunmehr nimmt die Kupplungsscheibe 44 die aus Fig. 15 ersichtliche ebene Form an, die in Fig. 13a gestrichelt dargestellt ist. In dieser Position ist nun der Gegenanschlag 63 axial vom Anschlag 62 der Betätigungsstange 48′ abgehoben, so daß der Schieber 48 und die Kupplungs scheibe 44 nunmehr außer Eingriff sind und der Schieber 48 jetzt ohne Arbeitsleistung nur noch so weit bis zum Ende des Verschiebeweges vorgeschoben wird, bis die Ventilwand 59 sich vor dem Druckkanal 61 befindet und dann durch den Druck der Druckquelle 16 abgebrochen wird, um den Strömungsweg von der Druckquelle 16 zum Druckraum 17 freizumachen.

Die Erfindung führt also nicht nur zu einer gegenseitigen Annäherung der beiden Kupplungsteile 44, 47, sondern sichert auch einen einwandfreien Klaueneingriff. In Fig. 13a ist die Bewegungsrichtung der radial äußeren Bereiche der Kupplungs scheibe 44 beim Aufschnappen der Eingriffsausnehmungen 45 über die Eingriffsnocken 46 durch einen Pfeil angedeutet.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung wird gewähr leistet, daß die Kupplung 20 sicher eingerückt ist, bevor die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 mit dem Druck der Druckquelle 16 beaufschlagt wird.

Der besondere Vorteil der Verwendung einer federnden Kupp lungsscheibe, die nach Art einer Tellerfeder ausgebildet ist, besteht darin, daß sie kaum axialen Bauraum benötigt und gleichwohl ein sicheres Aus- und Einrücken der Kupplung 20 ermöglicht.

Aufgrund der ihr innewohnenden Federeigenschaften schnappt also die zunächst gemäß Fig. 12 konisch verformte Kupplungs scheibe 44 schließlich in die aus den Fig. 15 und 16 ersicht liche ebene Position, in welcher die Eingriffsnocken 46 in die Eingriffsausnehmungen 45 axial eingreifen und so eine gegebenenfalls etwas Umfangsspiel aufweisende, drehfeste Ver bindung zwischen der Antriebsrolle 22 und der Gurtaufwickel rolle 12 herstellen.

In dieser am weitesten vorgeschobenen Position des Schiebers 48 hat sich die abbrechbare Ventilwand 59 gerade vor den Ein gang des Druckkanals 61 geschoben (Fig. 11, 12).

Wichtig ist nun, daß der untere Rand 64 der Ventilwand 59 sich in der oberen Endposition des Schiebers 48 etwas ober halb der unteren Begrenzung 65 des Druckkanals 61 befindet, wodurch aufgrund des in der Verschiebeausnehmung 49 erzeug ten Explosionsdruckes in Richtung des Druckkanals 61 ein solcher Druck auf die abbrechbare Ventilwand 59 ausgeübt wird, daß diese in den Druckkanal 61 hinein abbricht, wie das in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist.

Nunmehr kann sich der von der pyrotechnischen Ladung 16 erzeugte Explosionsdruck über den Druckkanal 61 in dem Druck raum 17 und von diesem aus durch die Verzweigungsleitungen 27, 28 in die Teilräume 23′ ausbreiten (Fig. 3).

Der Druckaufbau ist in den Fig. 3 und 4 durch eine Punktung der betreffenden Räume angedeutet.

Aufgrund des Druckaufbaus in den Verzweigungsleitungen 27, 28 wird auf die konkave Seite der Zugbänder 21 eine entspre chende Druckkraft ausgeübt, welche ein Drehmoment an der Antriebsrolle 22 in Fig. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn be wirkt.

Hierdurch dreht sich die Antriebsrolle 22, während sich das abgerollte Zugband 21 zunehmend dicht an die Umfangswand 30 der beiden Bandlaufräume 23 anlegt.

Da der frei durchhängende Bereich des Zugbandes 21 aufgrund der speziellen Ausbildung der Bandlaufräume 23 nach Fig. 4 zunächst vergleichsweise kurz ist, ist die auf das Band übertragene Druckkraft zunächst ebenfalls noch relativ klein.

Erweitert sich dann aber der Bandlaufraum 23, wie das in Fig. 4 gezeigt ist, vergrößert sich die effektive durchhängen de Fläche des Zugbandes 21, wodurch die auf es ausgeübte Druckkraft entsprechend ansteigt und damit das auf die Antriebsrolle 22 ausgeübte Drehmoment.

Im weiteren Verlauf der Bewegung gelangt dann der bogenförmi ge Teil des Zugbandes 21 in den wieder schmaler werdenden Endbereich der Bandlaufräume 23, wodurch am Schluß der Gurt straffung schließlich wieder eine geringere Antriebskraft auf die Antriebsrolle 22 ausgeübt wird.

Am Schluß der Bewegung liegt der gekrümmte Teil des Zugban des 21 an dem konkav gekrümmten Endbereich 66 der Bandlauf räume 23 an. Nunmehr ist der Bewegungsspielraum der Zugbän der 21 erschöpft und der Gurt 13 um den Maximalwert von bei spielsweise 205 mm eingezogen.

Bei der Position der Zugbänder 21 gemäß Fig. 4 beträgt die bis dahin eingezogene Länge des Sicherheitsgurtes 13 ca. 140 mm.

Wenn nun die Druckkraft in den Teilräumen 23′ wegen des Ver brauchs der pyrotechnischen Ladung abfällt, werden die noch auf der Antriebsrolle 22 befindlichen vorzugsweise ein bis zwei Windungen des aus Federstahl bestehenden Zugbandes 21 locker, worauf die gemäß Fig. 7 durch den auf das Zugband 21 ausgeübte Zugkraft in eine Umfangsvertiefung 36 hineinge drückte Federzunge 35 aufgrund der ihr innewohnenden Feder kraft die losen Lagen des Zugbandes 21 nach außen drückt und eine aus Fig. 8 ersichtliche entspannte Position einnimmt, in der der Mitnahmeeingriff zwischen dem mit der Federzunge 35 ausgestatteten Ende des Zugbandes 21 und der Antriebsrolle 22 aufgehoben ist.

Nunmehr kann sich die Antriebsrolle 22 bei geschlossen blei bender Kupplung 20 unter dem Einfluß von Auszugs- und Ein zugsbewegungen des Sicherheitsgurtes 13 ungehindert mitdre hen. Dadurch ist nach wie vor die normale Funktion des Gurt aus- und -einrollmechanismus mittels der Rückzugsfederanord nung 14′ gewährleistet.

Wenn der Gurt 13 beispielsweise in der Position nach Fig. 4 oder bei noch weiter abgerollten Zugbändern 21 optimal ge strafft ist und der Druck der pyrotechnischen Ladung 16 nach läßt, vollzieht die nicht dargestellte Feststellanordnung zwischen dem Halter 11 und der Gurtaufwickelrolle 12 nach wie vor die Sperrung einer Auszugsbewegung, was wichtig ist, weil ja der Fahrzeuginsasse nach der schlagartigen Straffung des Gurtes 13 in diesen hineinfällt und ein Ausziehen des Gurtes dabei sicher verhindert werden muß.

Die Erfindung schafft somit einen äußerst kompakten Gurt straffer, bei dem mittels ein- und derselben pyrotechnischen Ladung zunächst das Einrücken der Kupplung und dann das Straffen des Gurtes gewährleistet wird.

Die Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von der nach den Fig. 1 bis 4 dadurch, daß die beiden nur gestrichelt angedeuteten Zugbänder 21 zu einem einzigen durchgehenden Band vereinigt sind und außerhalb der Befesti gungsstellen 26 am Gehäuse durch einen Bandkanal 33 geführt sind.

Aus diesem Grunde werden die bei einer Druckbeaufschlagung der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 an den Zugbändern 21 auftretenden Kräfte im Bereich der Befestigungsstellen 26 nur insoweit auf das Gehäuse 24 übertragen, als die das Band 21 aufnehmenden Kanäle gekrümmt sind. Die eigentlichen Reak tionskräfte heben sich innerhalb des im Druckkanal 33 befind lichen Bandbereiches 21′ auf.

Nach Fig. 5 wird im Bereich der Befestigungsstelle 26 oben links das Zugband 21 quer durch einen zylindrischen Druck raum 17 hindurchgeführt, wodurch der diesen Druckraum 17 durchquerende Bereich 21′′ des Zugbandes 21 den Raum in zwei Teilräume 17′, 17′′ aufteilt.

Der im Druckkanal 33 verlaufende Bereich 21′ des Zugbandes 21 dient lediglich der gegenseitigen Abstützung der sich in den Bandlaufräumen 23 befindenden Teile der Zugbänder 21.

Gemäß Fig. 5 kann an der konvexen Seite der Dichtwände 29 noch eine Nut 34 vorgesehen sein, welche gewährleistet, daß sich am Beginn des Betriebs, wo die Zugbänder 21 noch dicht auf der konvexen Seite der Dichtwände 29 aufliegen, der vom Druckraum 17 kommende Druck sich sofort über die gesamte radiale Erstreckung der Zugbänder 21 ausbreitet.

In Fig. 5 ist auch noch gezeigt, daß ein radial innenliegen der Bereich der Dichtwände 29 um ein Gelenk 74 in Pfeilrich tung am anderen Teil angebracht sein kann.

Hierdurch kann nach einer Auslösung der wegklappbare innere Dichtwandbereich weggeklappt werden, wodurch das anhand der Fig. 7, 8 beschriebene selbsttätige Aushängen der Bandenden aus den Umfangsausnehmungen in der Antriebsrolle 22 auch im Bereich der Dichtwände 29 nicht behindert wird.

Damit der radial innere Teil der Dichtwände 29 nach Fig. 5 bei Druckabfall im Anschluß an eine Straffung in Richtung der Pfeile wegklappt, muß zwischen den beiden zueinander klappbaren Teilen der Dichtwand 29 eine nicht dargestellte Spreizfeder vorgesehen sein.

Eine solche Spreizfeder kann bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5a vermieden werden, indem die Dichtwände 29 über eine geeignet geformte Trennstelle 75 und über einen gehäuse festen Anschlag 24′ durch die Zugspannung des daraufliegen den Zugbandes 21 festgehalten wird. Aufgrund dieser Ausbil dung werden die Dichtwände 29 im Normalzustand durch geeigne te Verspannung der Antriebsrolle 22 von dem unter Zugspan nung stehenden Zugband 21 gegen die Trennstelle 75 und den Anschlag 24′ gedrückt.

Bei einer Zündung der pyrotechnischen Ladung drückt der dann in dem Teilraum 23′ vorhandene Druck die Dichtwände 29 gegen die Trennstelle 75 und den Anschlag 24′. Erst wenn dann die Zugbänder 21 weitgehend von der Antriebsrolle 22 abgewickelt sind und der Druck in den Teilräumen 23′ wieder abfällt, drücken die sich jetzt entspannenden Lagen der Zugbänder 21 auf der Antriebsrolle 22 gegen die Dichtwände 29, so daß diese entlang der Trennstelle 75 und des Anschlags 24′ in Richtung des Pfeiles 73 gleiten und somit die Entspannung der Lagen der Zugbänder 21 auf der Antriebsrolle 22 nicht behindern. Auf diese Weise können sich die auf dem Umfang der Antriebsrolle 22 drehfest eingehängten Enden der Zugbän der 21 selbsttätig federnd aus den Vertiefungen, in die sie eingehängt sind, auch dann lösen, wenn diese Einhängestellen sich gerade gegenüber der Dichtlippe 31 einer Dichtwand 29 befinden.

Der Erfindungsgedanke dieser Ausführungsform ist also darin zu sehen, daß die Dichtwände 29 derart lösbar am Gehäuse 24 angebracht sind, daß sie durch das unter Zugspannung stehen de Zugband 21 oder den Druck im Teilraum 23′ in ihrer Sollage gehalten werden, jedoch bei nicht mehr aufliegendem Zugband 21 und abfallendem Druck durch die sich entspannen den Windungen der Zugbänder 21 auf der Antriebsrolle 22 selbsttätig vom Gehäuse 24, 24′ lösen.

Die in Fig. 5 dargestellten Befestigungsbohrungen 70 dienen zum axialen Verspannen der einzelnen Gehäuse von Zusatz antrieb 15, Kupplung 20 und Rückzugsfederanordnung 14′ sowie des Gestells 11 der Gurtaufwickelrolle 12.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann die Straffung des Sicherheitsgurtes um 140 bis 205 mm in etwa 10 msec nach Aus lösung der pyrotechnischen Ladung erreicht werden.

Die Zugbänder 21 sind in der Ausgangsposition drei- bis vier mal um die Antriebswelle 19 bzw. Antriebsrolle 22 herumgewun den. Durchmesser der Antriebswelle 19 bzw. Antriebsrolle 22 und Zahl der Windungen der Zugbänder 21 darauf hängen von der gewünschten Auszugslänge bei Straffung ab. Außerdem ist darauf zu achten, daß, nachdem die Bandschlaufen den Band laufraum 23 vollständig durchlaufen haben, noch ein bis zwei Windungen auf der Antriebswelle 19 bzw. Antriebsrolle 22 vor handen sind, damit das selbsttätige Aushängen der Bandenden aus der Umfangsvertiefung 36 (Fig. 7) nicht vorzeitig er folgt. Die mindestens ein bis zwei Windungen auf der Antriebswelle 19 bzw. der Antriebsrolle 22 sind also nötig, um, solange Zug auf den Zugbändern 21 ist, die Federzunge 35 oder ein sonstiges Einhängeglied sicher in eine entsprechen de Vertiefung 36 der Antriebswelle 19 bzw. Antriebsrolle 22 sicher hineinzudrücken.

Während grundsätzlich statt zweier diametral gegenüberliegen der Zugbänder 21, die auf ein und dieselbe Antriebswelle 19 bzw. Antriebsrolle 22 wirken, auch mehrere derartige Anord nungen über den Umfang verteilt verwendet werden könnten, kommt aus baulichen Gründen eine Verwendung von mehr als vier über den Umfang verteilten Zugbändern 21 mit entspre chenden Dichtwänden 29 nicht in Betracht. Optimal ist auf jeden Fall die Verwendung von zwei diametral gegenüberliegen den Zugbändern 21 mit entsprechenden Dichtwänden 29, weil bereits hierdurch die Lagerkräfte an der Antriebswelle 19 bzw. Antriebsrolle 22 weitgehend beseitigt werden.

Bezugszeichenliste

11 Halter
12 Gurtaufwickelrolle
13 Sicherheitsgurt
13′ Drahtseil
14 Rückzugsfederanordnung
14′ Rückzugsfederanordnung
15 Zusatzantrieb
16 Druckquelle
17 Druckraum
17′ Teil
17′′ Teilraum
18 Drehmomenterzeugungsvorrichtung
19 Antriebswelle
20 Kupplung
21 Zugband
21′ Bandbereich
21′′ Bandbereich
22 Antriebsrolle
23 Bandlaufraum
23′ druckbeaufschlagter Teilraum
23′′ nicht-druckbeaufschlagter Teilraum
24 Gehäuse
25 Befestigungsstelle an der Antriebsrolle 22
26 Befestigungsstelle am Gehäuse 24
27 Verzweigungsleitung
28 Verzweigungsleitung
29 Dichtwand
30 Umfangswand
31 Dichtlippe
32 Dichtelement
33 Bandkanal
34 Gasleitnut
35 Federzunge
36 Umfangsvertiefung
37 Entlüftungsbohrung
38 Achse
39 Gurtschloß
40 Fahrzeugchassis
41 Innenwelle
42 Steuerleitung
43 Beschleunigungssensor
44 Kupplungsscheibe
45 Eingriffsausnehmung
46 Eingriffsnocken
47 Stirnführungsscheibe
48 Schieber
48′ Kolbenbereich
48′′ Betätigungsstange
49 Verschiebeausnehmung
50 Haltenocken
51 Stirnwand
52 Stirnwand
53 Deckel
54 Bohrung
55 Keilnocken
56 Umfangsschlitze
57 Gegennocken
58 Kupplungsgehäuse
59 Ventilwand
60 Aufnahmehohlraum
61 Druckkanal
62 Anschlag
63 Gegenanschlag
64 Rand
65 Begrenzung
66 Endbereich
67 Durchgangsbohrung
68 Einlaßöffnung
69 Stege
70 Befestigungsbohrungen
71 Bohrung
72 Bohrung
73 Pfeil
74 Gelenk
75 Trennstelle

Claims

1. Gurtstraffer bei Sicherheitsgurtanordnungen in Kraftfahr zeugen mit einem am Fahrzeugchassis zu befestigenden Hal ter (11), an dem drehbar eine Gurtaufwickelrolle (12) mit einem darauf aufgewickelten Sicherheitsgurt (13), eine Rückzugsfederanordnung (14, 14′), mittels der der Sicherheitsgurt (13) ständig in Einziehrichtung leicht so vorgespannt ist, daß er nur locker am von ihm ge sicherten Fahrzeuginsassen anliegt, einer Feststellanord nung, insbesondere zwischen Gurtaufwickelrolle (12) und Halter (11) oder Fahrzeugchassis, welche den Sicherheits gurt (13) bei plötzlichem Anziehen und/oder einer unfall bedingten Beschleunigung gegen Ausziehen sperrt, und mit einem über eine Kupplung (20) an die Gurtaufwickelrolle (12) angeschlossenen Zusatzantrieb (15), welcher norma lerweise durch die ausgerückte Kupplung (20) von der Gurtaufwickelrolle (12) antriebsmäßig getrennt ist, jedoch bei einer unfallbedingten Beschleunigung schlag artig aktiviert und über die dann eingerückte Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12) gekuppelt wird, um den Sicherheitsgurt (13), noch bevor der von ihm gesicherte Fahrzeuginsasse in den Sicherheitsgurt (13) hineinfällt, um ein solches Wegstück aufzurollen, daß der Sicherheitsgurt straff am Fahrzeuginsassen an liegt, wobei der Zusatzantrieb (15) vorzugsweise eine beim unfallbedingten Ansprechen eines Beschleunigungssen sors auslösbare bzw. zündbare, insbesondere pyrotechni sche Druckquelle (16), welche bei Auslösung in einem Druckraum (17) schlagartig einen hohen Druck aufbaut, eine von dem Druck im Druckraum (17) beaufschlagte Dreh momenterzeugungsvorrichtung (18) und eine an diese angeschlossene Antriebswelle (19) aufweist, die über die Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12) verbindbar ist, wobei die Drehmomenterzeugungsvorrich tung (18) wenigstens ein flexibles Zugband (21), welches insbesondere aus Federstahl besteht, aufweist, das einer seits am Umfang der Antriebswelle (19) oder einer konzen trisch darauf angebrachten Antriebsrolle (22) an einer ersten Befestigungsstelle (25) befestigt und teilweise auf die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) aufgewickelt ist und andererseits an der Umfangswand (30) eines um die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebs rolle (22) herum angeordneten, eine der Breite des Zug bandes (21) entsprechende Breite aufweisenden Bandlauf raumes ( 23) innerhalb eines Gehäuses (24) an einer zweiten Befestigungsstelle (26) befestigt ist, derart, daß sich das Zugband (21) - den Bandlaufraum (23) in zwei voneinander abgedichtete Teilräume (23′, 23′′) unter teilend - durch den Bandlaufraum (23) erstreckt, und wobei der Teilraum (23′), der bei Druckbeaufschlagung eine Abwicklung des Zugbandes (21) von der sich drehenden Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (20) bewirkt, an den Druckraum (17) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erstreckung des Bandlaufraumes (23) in der Drehrichtung der Antriebswelle (19) bzw. der Antriebsrolle (20) veränderlich ist.

2. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Erstreckung des Bandlaufraumes (23′′) - ausgehend von der der maximalen Aufwicklung auf der Antriebswelle (19) bzw. der Antriebsrolle (20) entspre chenden Ausgangsposition des Zugbandes (21) - in der bei Druckbeaufschlagung auftretenden Drehrichtung zunächst zunimmt und dann zumindest annähernd konstant bleibt oder bevorzugt wieder abnimmt.

3. Gurtstraffer bei Sicherheitsgurtanordnungen in Kraftfahr zeugen mit einem am Fahrzeugchassis zu befestigenden Hal ter (11), an dem drehbar eine Gurtaufwickelrolle (12) mit einem darauf aufgewickelten Sicherheitsgurt (13), eine Rückzugsfederanordnung (14, 14′), mittels der der Sicherheitsgurt (13) ständig in Einziehrichtung leicht so vorgespannt ist, daß er nur locker am von ihm ge sicherten Fahrzeuginsassen anliegt, einer Feststellanord nung, insbesondere zwischen Gurtaufwickelrolle (12) und Halter (11) oder Fahrzeugchassis, welche den Sicherheits gurt (13) bei plötzlichem Anziehen und/oder einer unfall bedingten Beschleunigung gegen Ausziehen sperrt, und mit einem über eine Kupplung (20) an die Gurtaufwickel rolle (12) angeschlossenen Zusatzantrieb (15), welcher normalerweise durch die ausgerückte Kupplung (20) von der Gurtaufwickelrolle (12) antriebsmäßig getrennt ist, jedoch bei einer unfallbedingten Beschleunigung schlag artig aktiviert und über die dann eingerückte Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12) gekuppelt wird, um den Sicherheitsgurt (13), noch bevor der von ihm gesicherte Fahrzeuginsasse in den Sicherheitsgurt (13) hineinfällt, um ein solches Wegstück aufzurollen, daß der Sicherheitsgurt straff am Fahrzeuginsassen anliegt, wobei der Zusatzantrieb (15) vorzugsweise eine beim unfallbedingten Ansprechen eines Beschleunigungssen sors auslösbare bzw. zündbare, insbesondere pyrotechni sche Druckquelle (16), welche bei Auslösung in einem Druckraum (17) schlagartig einen hohen Druck aufbaut, eine von dem Druck im Druckraum (17) beaufschlagte Drehmomenterzeugungsvorrichtung (18) und eine an diese angeschlossene Antriebswelle (19) aufweist, die über die Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12) verbindbar ist, wobei die Drehmomenterzeugungsvorrich tung (18) wenigstens ein flexibles Zugband (21), welches insbesondere aus Federstahl besteht, aufweist, das einer seits am Umfang der Antriebswelle (19) oder einer konzen trisch darauf angebrachten Antriebsrolle (22) an einer ersten Befestigungsstelle (25) befestigt und teilweise auf die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) aufgewickelt ist und andererseits an der Umfangswand (30) eines um die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebs rolle (22) herum angeordneten, eine der Breite des Zug bandes (21) entsprechende Breite aufweisenden Bandlauf raumes (23) innerhalb eines Gehäuses (24) an einer zweiten Befestigungsstelle (26) befestigt ist, derart, daß sich das Zugband (21) - den Bandlaufraum (23) in zwei voneinander abgedichtete Teilräume (23′, 23′′) unterteilend - durch den Bandlaufraum (23) erstreckt, und wobei der Teilraum (23′), der bei Druckbeaufschla gung eine Abwicklung des Zugbandes (21) von der sich drehenden Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (20) bewirkt, an den Druckraum (17) angeschlossen ist, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang der Antriebswelle (19) bzw. der Antriebsrolle (22) verteilt mehrere Zugbänder (21) und zugeordnete Bandlaufräume (23) vorgesehen sind, die durch Dichtwände (29) druckdicht voneinander getrennt sind.

4. Gurtstraffer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei bis vier, insbesondere zwei Zugbänder (21) und zugeordnete Bandlaufräume (23) vorzugsweise in gleichen Winkelabständen vorgesehen sind.

5. Gurtstraffer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß die mehreren Bandlaufräume (23) über geeignete Verzweigungsleitungen (27, 28) an einen einzigen Druck raum (17) bzw. eine einzige Druckquelle (16) angeschlos sen sind.

6. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwände (29) sich von der Umfangswand (30) derart gekrümmt zum Umfang der Antriebs welle (19) bzw. Antriebsrolle (22) erstrecken, daß der sich zwischen der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (20) und der Umfangswand (30) erstreckende Teil des Zug bandes (21) in der Ausgangsposition an der gekrümmten Dichtwand (29) anliegt und eine zum druckbeaufschlagten Teilraum (23′) konkav gekrümmte Form annimmt.

7. Gurtstraffer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der sich zwischen der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) und der Umfangswand (30) erstreckende Teil des Zugbandes (21) in der Endposition an der in Drehrichtung folgenden gekrümmten Dichtwand (29) anliegt.

8. Gurtstraffer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich net, daß die Dichtwände (29) sich zur Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) hin sichelartig verjüngen und radial innen mit den auf die Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) aufgewickelten Zugbändern (21) eine Dichtlippe (31) bilden.

9. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Druckseite der Zugbänder (21) im Bereich des geringsten Abstandes der auf die Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) aufgewickel ten Zugbänder (21) und einer Dichtwand (29) sich quer über den Bandlaufraum (23) erstreckende Dichtelemente (32) angeordnet sind, deren Dicke so groß ist, daß sie auch bei im weitgehend abgewickelten Zustand der Zugbän der (21) vorhandenen maximalen Spalt zwischen aufge wickeltem Zugband-Umfang und Dichtwand (29) durch den Druck im druckbeaufschlagten Teilraum (23′) dichtend an, aber nicht durch den Spalt hindurchgedrückt werden.

10. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei in Drehrichtung aufein anderfolgende Zugbänder (21) nicht im Bereich ihrer Befestigungsstellen (26) am Gehäuse (24) enden, sondern außerhalb des Bandlaufraumes (23) ineinander übergehen, derart, daß mittels eines vorzugsweise einstückigen langen Bandes zwei Zugbänder (21) realisiert sind.

11. Gurtstraffer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Gehäuse (24) zwischen den benachbarten Befestigungsstellen (26) ein Bandkanal (33) erstreckt, durch den hindurch der Teil (21′) des langen Bandes (21, 21′, 21′′) geführt ist, der die eigentlichen Zugbänder (21) innerhalb des Gehäuses (24) verbindet.

12. Gurtstraffer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandkanal (33) an einer Seite des Druckraumes (17) und die eine Verzweigungsleitung (27) an der gegen überliegenden Seite des Druckraumes (17) mündet und das lange Band (21, 21′, 21′′) derart durch den Druckraum (17) geführt ist, daß es den Druckraum (17) in einen Teil (17′), der an die eine Verzweigungsleitung (27) angeschlossen ist, und einen Teil (17′′) unterteilt, der an die andere Verzweigungsleitung (28) angeschlossen ist, wobei die Druckgase wenigstens einer Schmalseite des den Druckraum (17) durchquerenden Bandteiles (21′′) zugeführt oder teilweise um wenigstens eine Schmalseite des betreffenden Bandteiles (21′′) herumgeführt werden.

13. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtwände (29) auf der dem druckbeaufschlagten Teilraum (23′) zugewandten Fläche wenigstens eine sich von radial außen nach radial innen erstreckende Gasleitungsnut (34) aufweisen.

14. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das an der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) befindliche Ende der Zugbänder (21) normalerweise von den unter Zugspannung stehenden Lagen der Zugbänder (21) auf der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) in der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) eingehängt gehalten wird und bei Druckabfall nach einer Auslösung in radialer Richtung selbsttätig aushängbar ist, wobei die Zugspannung vor der Auslösung im Normalzustand vorzugsweise durch ein Haltemittel, insbesondere einen Scherstift, gewähr leistet wird, der die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) bis zur Auslösung in gespanntem Zustand hält und bei einer Auslösung der Druckquelle (16) durch den im Druckraum (17) erzeugten Druck unwirksam gemacht und insbesondere weggebrochen wird.

15. Gurtstraffer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine am Zugbandende vorgesehene Federzunge (35) durch die darübergewickelten Lagen des Zugbandes in eine Umfangsvertiefung (36) der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) gedrückt ist und so eine formschlüssi ge Antriebsverbindung zwischen dem Zugband (21) und der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) herstellt sowie bei der Straffung entsprechende Abwicklung des Zugbandes (21) und Beendigung der Druckbeaufschlagung durch die ihr innewohnende federnde Rückstellkraft aus der Umfangsvertiefung (36) austritt und so die form schlüssige Antriebsverbindung zwischen dem Zugband (21) und der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) auf hebt.

16. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein der Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (22) zugewandter Bereich der Dichtwände in Richtung des druckbeaufschlagten Teilraumes (23′) durch die Federspannung der aufgewickelten Zugbandbereiche und/oder eine zusätzliche Feder wegklappbar ausgebildet ist.

17. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 3 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an den Dichtungswänden (29) auf der dem nicht-druckbeaufschlagten Teilraum (23′′) zugewandten Seite Entlüftungsöffnungen (37) vorgesehen sind.

18. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche drehenden Teile (12, 19, 22, 41, 44, 47) koaxial an einer Stirnseite der Gurtaufwickelrolle (12) angeordnet sind.

19. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückzugsfederanordnung (14′) auf der gleichen Stirnseite der Gurtaufwickelrolle (12) wie der Zusatzantrieb (15) und die Kupplung (20) angeordnet ist, wobei vorzugsweise der Zusatzantrieb (15) und die Kupplung (20) zwischen der Rückzugsfeder anordnung (14′) und der Gurtaufwickelrolle (12) liegen.

20. Gurtstraffer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Drehachse (38) liegenden Teile des Zusatzantriebes (15) und der Kupplung (20) im Bereich der Drehachse axiale Hohlräume zum Durchführen einer die Rückzugsfederanordnung (14′) mit der Gurtaufwickelrolle (12) drehfest verbindenden Innenwelle (41) aufweisen.