DE60101028T2

DE60101028T2 - Gurtaufroller

Info

Publication number: DE60101028T2
Application number: DE60101028T
Authority: DE
Inventors: Tomonori Nagata; Shinji Mori
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2000-08-15
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2004-04-22
Anticipated expiration: 2021-08-15
Also published as: CN1338406A; DE60101028D1; KR100733042B1; CN1152798C; JP2002059809A; EP1180457B1; KR20020014683A; US20020020776A1; JP3754283B2; AU5801201A; EP1180457A3; EP1180457A2; AU774507B2; US6481660B2

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtaufroller, der, wenn ein Fahrzeug schnell bremst, ein Gurtband in einer Richtung zum Zurückhalten eines Fahrzeuginsassen spannt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Gurtaufroller, der, wenn ein Herausziehen eines Gurtbandes behindert wird, zuläßt, daß das Gurtband um ein vorab festgelegtes Maß ausziehbar ist, und Energie absorbieren kann.
Beschreibung des verwandten Standes der Technik
Ein Gurtaufroller, der eine Sicherheitseinrichtung eines Fahrzeugs bildet, wird gewöhnlich mit einem Sperrmechanismus versehen, der zum Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug schnell bremst, eine Spule (Aufwickelwelle) sperrt, um ein Herausziehen eines Gurtbandes zu verhindern.
Ein Beispiel für einen derartigen Sperrmechanismus stellt ein Typ dar, der eine Sperrbasis und eine Sperreinrichtung enthält. Die Sperrbasis ist koaxial mit der Spule angeordnet und derart verbunden, daß sie integral mit der Spule ist. Zum Zeitpunkt des schnellen Bremsens des Fahrzeugs tritt die Sperreinrichtung mit der Sperrbasis in Eingriff, um eine Drehung der Sperrbasis zu verhindern und eine Drehung der Spule indirekt zu verhindern.
Ferner sind derartige Gurtaufroller mit einem sogenannten Kraftbegrenzungsmechanismus ausgestattet, der, wenn das Herausziehen des Gurtbandes verhindert wird, zuläßt, daß das Gurtband um ein vorab festgelegtes Maß herauszuziehen ist, um die auf den Fahrzeuginsassen von dem Gurtband ausgeübte Belastung auf ein bestimmtes Maß oder weniger zu beschränken und Energie zu absorbieren. Ein Beispiel für diesen Kraftbegrenzungsmechanismus stellt eine Struktur dar, in der ein Endbereich des Drehstabs, der koaxial mit der Spule angeordnet ist, an der Spule fixiert ist und der andere Endbereich derart verbunden ist, daß er mit der vorgenannten Sperrbasis integral ist. In diesem Typ von Krafibegrenzungsmechanismus tritt eine Relativdrehung der Spule in Bezug auf die Sperrbasis aufgrund des Verriegelns der Sperrbasis durch die Sperreinrichtung zum Zeitpunkt, wenn das Fahrzeug schnell bremst, und aufgrund der auf das Gurtband von dem Körper des Fahrzeuginsassen, der versucht, sich in Richtung zur Vorderseite des Fahrzeugs zu bewegen, wenn das Fahrzeug schnell bremst, ausgeübten Zugkraft auf: Aufgrund des in einer Verwindungsrichtung von der Drehkraft dieser Relativdrehung verformten Drehstabs wird ein vorab festgelegtes Maß von Drehung der Spule zugelassen, während Energie absorbiert wird.
Diese absorbierte Energie wird durch das Produkt der auf das Gurtband (Kraftbegrenzungslast) ausgeübten Belastung und das Gurtbandausziehmaß (Maß der Drehung der Spule) bestimmt. An dem Gurtaufroller werden die Kraftbegrenzungslast und das zulässige Maß der Drehung der Spule (die Verwindungsgrenze des Drehstabes) festgelegt und es gibt Grenzen für die Energiemenge, die absorbiert werden kann.
Höhere Energieabsorptionsmengen werden bevorzugt. Somit sind Strukturen ausgedacht worden, in denen ein von dem Drehstab verschiedenes Energieabsorptionselement, wobei das Energieabsorptionselement Energie durch Verformung absorbiert, zwischen der Sperrbasis und der Spule vorgesehen ist. Ein Beispiel ist in der US-A-5788177 beschrieben. Es zeigt einen Gurtaufroller gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Das Energieabsorptionselement, d. h. Drahteinsätze, sind in einer axialen Richtung der Antriebswelle radial gebogen und in Nuten gesichert. Bei einem derartigen Energieabsorptionselement besteht jedoch eine große Wahrscheinlichkeit, daß aufgrund der sich relativ zur Sperrbasis drehenden Spule Spannung, wie zum Beispiel Scherspannung oder dergleichen, sich an einem Bereich des Energieabsorptionselements konzentrieren wird, so daß das Energieabsorptionselement brechen wird. Wenn das Energieabsorptionselement bricht, ist eine Energieabsorption von dem Energieabsorptionselement nach dem Bruch nicht möglich. Daher ist eine weitere Verbesserung erwünscht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der obigen Ausführungen besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Gurtaufroller mit einem Kraftbegrenzungsmechanismus bereitzustellen, dessen Energieabsorptionsmenge groß ist und der zuverlässig Energie absorbieren kann.
Diese Aufgabe wird erzielt durch einen Gurtaufroller, umfassend:
eine Aufwickelwelle, an der ein proximaler Endbereich des Gurtbandes verankert ist, wobei aufgrund der sich in einer Richtung um eine Achse der Aufwickelwelle drehenden Aufwickelwelle die Aufwickelwelle das Gurtband von einer Seite des proximalen Endes aufwickelt und aufgrund der, in Richtung der Seite des distalen Endes, die eine Seite gegenüber dem proximalen Endbereich ist, auf das Gurtband ausgeübten Zugkraft eine Drehkraft in einer Auszugsrichtung, die eine Richtung entgegengesetzt zur Aufwickelrichtung ist, auf die Aufwickelwelle ausgeübt wird;
einen Drehkörper, der an einer axialen Stirnseite der Aufwickelwelle so vorgesehen ist, daß er koaxial mit der Aufwickelwelle und drehbar bezüglich selbiger ist;
eine Sperreinrichtung, die die Drehung des Drehkörpers jeweils bei einem schnell bremsenden Fahrzeug beschränkt;
ein Energieabsorptionselement; und
eine Zwangsauszieheinrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß das Energieabsorptionselement einen gekrümmten Bereich aufweist, der in einem Bogen um die axiale Mitte der Aufwickelwelle in einer Drehrichtung von einem von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper in Bezug auf den anderen von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper gebogen ist, bevor sich die Aufwickelwelle in der Auszugsrichtung relativ zum Drehkörper dreht, und ein Fixierbereich, der an einem Endbereich des gekrümmten Bereiches ausgebildet ist, sich parallel zur axialen Richtung des Drehkörper erstreckt und an der Achse von einem von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper exzentrisch fixiert ist, ein Einbaubereich, der an dem anderen Endbereich des gekrümmten Bereiches ausgebildet ist, sich parallel zur axialen Richtung der Aufwickelwelle erstreckt, und
die Zwangsauszieheinrichtung, wenn sich die Aufwickelwelle in der Auszugsrichtung relativ zum Drehkörper dreht, den Einbaubereich dreht und aus dem anderen von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper herauszieht und den Einbaubereich entlang einer Verlängerung einer Richtung der Krümmung des gekrümmten Bereiches zwangsläufig krümmt.
Wenn sich die Aufwickelwelle in dem Gurtaufroller mit der oben beschriebenen Struktur in der Auszugsrichtung in einem Zustand dreht, in dem die Sperreinrichtung den Drehkörper eingreift und die Drehung des Drehkörpers in einem Fall, in dem das Fahrzeug schnell bremst, begrenzt ist, dreht sich die Aufwickelwelle relativ zum Drehkörper. Zu diesem Zeitpunkt versucht der Einbaubereich des Energieabsorptionselelements, der in den anderen von den Aufwickelwelle und dem Drehkörper eingebaut ist, sich relativ zum Fixierbereich des Energieabsorptionselements zu drehen, der an dem einen von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper fixiert ist.
Der gekrümmte Bereich ist jedoch derart ausgebildet, daß er vom Fixierbereich gebogen ist, und der Einbaubereich ist derart ausgebildet, daß er vom gekrümmten Bereich gebogen ist. (Genauer gesagt sind der Fixierbereich und der Einbaubereich integral über den gekrümmten Bereich.) Somit kann sich der Einbaubereich nicht bloß relativ zum Fixierbereich drehen und wird der Einbaubereich von der Zwangsauszieheinrichtung zwangsläufig herausgezogen. Außerdem wird der Einbaubereich, der von dem gekrümmten Bereich gebogen ist, zwangsläufig verformt und entlang einer sich in der Krümmungsrichtung des gekrümmten Bereiches erstreckenden imaginären Linie gekrümmt. Die Aufwickelwelle kann sich in der Auszugsrichtung in einem Maße drehen, daß dem Maß entspricht, in dem der Einbaubereich von der Zwangsauszieheinrichtung herausgezogen wird. Es ist ein Herausziehen des Gurtbandes in einem dem zulässigen Drehmaß entsprechenden Maß möglich und Energie, die dem Maß der Verformung des Einbaubereiches entspricht, wird absorbiert.
Auf diese Weise wird zum Beispiel in einem Fall, in dem ein weiteres Energieabsorptionselement, wie ein sogenannter Drehstab, verwendet wird, der an der im wesentlichen axialen Mitte der Aufwickelwelle in einem Zustand vorgesehen ist, in dem ein Ende an der Aufwickelwelle fixiert ist und das andere Ende an dem Drehkörper fixiert ist und der sich aufgrund einer Relativdrehung zwischen der Aufwickelwelle und dem Drehkörper verwindend verformt, wird die Menge von absorbierter Energie, die auf dem Energieabsorptionseffekt aufgrund des Krümmens (Verformens) des Einbaubereiches beruht, zur Menge von absorbierter Energie addiert, die auf dem Energieabsorptionseffekt des Energieabsorptionselements, wie zum Beispiel des Drehstabs oder dergleichen, beruht. Somit kann die Gesamtmenge von absorbierter Energie des Gurtaufrollers erhöht werden.
Wenn jedoch das oben beschriebene Energieabsorptionselement aufgrund von Spannungskonzentration an einem Bereich desselben bricht, während sich das Energieabsorptionselement inmitten der Verformung befindet, kann keine weitere Energie absorbiert werden. Somit ist hier bei dem Absorptionselement des vorliegenden Gurtaufrollers der gekrümmte Bereich zwischen dem Fixierbereich und dem Einbaubereich vorgesehen. Bei Betrachtung vom Fixierbereich ist dieser gekrümmte Bereich in Richtung zu dem vorab erwähnten anderen von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper (d. h. den einen von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper, in dem der Einbaubereich eingepaßt ist) gekrümmt, wenn sich die Aufwickelwelle in der Auszugsrichtung relativ zum Drehkörper dreht. Genauer. gesagt, wenn der gekrümmte Bereich als ein Bereich des Einbaubereiches angesehen wird, kann der gekrümmte Bereich als ein Bereich angesehen werden, der im voraus in einer Drehrichtung des obengenannten anderen von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper (d. h. dem einen von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper, in dem der Einbaubereich sitzt) plastisch verformt ist, wenn sich die Aufwickelwelle in der Auszugsrichtung relativ zum Drehkörper dreht. Durch plastisches Verformen des gekrümmten Bereiches im voraus auf diese Weise kann der gekrümmte Bereich in der Richtung entlang dieser Verformung, d. h. in der Drehrichtung des anderen von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper, leicht verformt werden. Spannung konzentriert sich nicht auf einem Bereich des Energieabsorptionselements und das Energieabsorptionselement bricht nicht. Auf diese Weise kann Energie während einer vorab festgelegten Zeitdauer, die im voraus festgelegt wird, zuverlässig absorbiert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Struktur von Hauptbereichen eines sich auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beziehenden Gurtaufrollers zeigt.
2 ist eine vordere Schnittansicht, die die Struktur des sich auf die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beziehenden Gurtaufrollers zeigt.
3A ist eine Ansicht, aus der Richtung des Pfeiles A von 1 gesehen, eines Drehkörpers (Sperrbasis).
3B ist eine Ansicht, aus der Richtung des Pfeiles B von 1 gesehen, einer Aufwickelwelle (Spule).
Man beachte, daß der Drehkörper (Sperrbasis) durch eine strichdoppeltpunktierte Linie in 3B dargestellt ist, um die Lagebeziehung zwischen der Aufwickelwelle (Spule) und dem Drehkörper (Sperrbasis) leicht verständlich zu machen.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Struktur der Ausführungsform
In 1 ist die Struktur der Hauptbereiche eines sich auf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beziehenden Gurtaufrollers 10 in einer auseinandergezogenen perspektivischen Ansicht dargestellt. In 2 ist die Struktur des Gurtaufrollers 10 in einer vorderen Schnittansicht dargestellt.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, weist der Gurtaufroller 10 einen Rahmen 12 auf. Der Rahmen 12 wird von einem Paar Stegplatten 14, 16 und einer Halteplatte 18 gebildet. Die Stegplatten 14, 16 sind plattenförmig gestaltet und stehen einander entlang deren Dickenrichtungen gegenüber. Die Halteplatte 18 verbindet einen von Endbereichen in Querrichtung der Stegplatten 14, 16 und ist an einer Seite eines Sitzes eines Fahrzeuges durch eine Befestigungseinrichtung, wie zum Beispiel einen Bolzen oder dergleichen, befestigt. Der Rahmen 12 ist somit insgesamt, in Draufsicht gesehen, im wesentlichen in Gestalt eines U ausgebildet.
Eine Spule 20, die als eine Aufwickelwelle dient und deren Axialrichtung die Querrichtung der Halteplatte 18 (die Richtung, in der sich die Stegplatte 14 und die Stegplatte 16 einander gegenüberliegen) ist, ist zwischen der Stegplatte 14 und der Stegplatte 16 des Rahmens 12 vorgesehen. Der proximale Endbereich eines länglichen gurtförmigen Gurtbandes 22 ist an einem Bereich des Außenumfanges der Spule 20 verankert. Da sich die Spule 20 in einer Aufwickelrichtung (der Richtung von Pfeil C1 in den 3A und 3B) dreht, wird das Gurtband 22 in Lagen auf dem Außenumfangsbereich der Spule 2O aufgewickelt. Da das Gurtband 22 in Richtung seiner distalen Endseite gezogen wird, die die Seite ist, die nicht an der Spule 20 verankert ist, dreht sich die Spule 20 in einer Auszugsrichtung, die entgegengesetzt zur Aufwickelrichtung (d. h., die Spule 20 dreht sich in der Richtung des Pfeiles C2 in den 3A und 3B) verläuft, so daß das auf der Spule 20 aufgewickelte Gurtband 22 herausgezogen wird.
Man beachte, daß der distale Endbereich des Gurtbandes 22, nachdem der Zwischenbereich in der Längsrichtung des Gurtbandes 22 durch ein Schiebegelenk einer Schulterverankerung tritt, die in der Nähe einer mittigen Säule des Fahrzeugs vorgesehen ist, und danach durch eine Federplatte tritt, an einem an der Fahrzeugkarosserie vorgesehenen Haltekörper fixiert ist. (Vorgenannte Elemente, die nicht durch Bezugszeichen gekennzeichnet sind, sind in den Figuren nicht dargestellt.)
Die Spule 20 ist insgesamt in Gestalt eines Rohres ausgebildet und ein Drehstab 24 ist in dem Inneren der Spule 20 derart angeordnet, daß er koaxial mit der Spule 20 verläuft. Der Drehstab 24 weist einen Zylinderstabhauptkörper 26 auf. Ein im wesentlichen sechseckig-massiv-gestalteter Fixierbereich 28 ist an einem Endbereich in der Längsrichtung (dem Endbereich auf der Seite der Stegplatte 14) des Stangenhauptkörpers 26 ausgebildet. Der Fixierbereich 28 ist an einer Hülse 30 fixiert, die mit der Spule 20 auf einer Seite in axialer Richtung (der Seite der Stegplatte 14) der Spule 20 verbunden und daran fixiert ist. Der Fixierbereich 28 ist indirekt durch die Hülse 30 integral mit der Spule 20 verbunden.
An dem anderen Endbereich in der Längsrichtung (dem Endbereich auf der Seite der Stegplatte 16) des Stabhauptkörpers 26 ist ein im wesentlichen hexagonal-massiv-gestalteter Fixierbereich 32 ausgebildet. Der Fixierbereich 32 ist mit einer Sperrbasis 40 verbunden und daran fixiert, die als ein Drehkörper dient und die auf der anderen Endseite in axialer Richtung (der Seite der Stegplatte 16) der Spule 20 angeordnet ist. Die Sperrbasis 40 weist einen im wesentlichen zylindrischen Bereich 42 mit kleinem Durchmesser auf. Der Bereich 42 mit kleinem Durchmesser ist in die Spule 20 von der anderen Endseite in axialer Richtung der Spule 20 gesetzt, damit er koaxial mit der Spule 20 verläuft und sich grundsätzlich relativ in Bezug zur Spule 20 dreht. Da der Fixierbereich 32 integral mit dem Bereich 42 mit kleinem Durchmesser verbunden und daran fixiert ist, dreht sich jedoch gewöhnlich der Bereich 42 mit kleinem Durchmesser nicht relativ zur Spule 20.
Ein Bereich 44 mit großem Durchmesser, dessen Durchmesser größer als derjenige des Bereiches 42 mit kleinem Durchmesser ist, ist integral und koaxial mit der anderen Endseite in axialer Richtung (der Seite der Stegplatte 16) des Bereiches 42 mit kleinem Durchmesser ausgebildet. Der Bereich 44 mit großem Durchmesser tritt, im wesentlichen koaxial, durch ein Sperrzahnloch 48, das in der Stegplatte 16 ausgebildet ist und im wesentlichen kreisförmig ist und an dessem Innenumfangsbereich eine Sperrvorrichtung 46 ausgebildet ist.
Ein als eine Sperreinrichtung dienendes Sperrelement 50 ist an dem Bereich 44 mit größerem Durchmesser vorgesehen. Wenn sich ein V-Rad (nicht gezeigt), das koaxial mit dem Bereich 44 mit großem Durchmesser und derart vorgesehen ist, daß es sich relativ zum Bereich 44 mit großem Durchmesser drehen kann, relativ zum Bereich 44 mit großem Bereich dreht, tritt das Sperrelement 50 mit dem Sperrzahn 46 des Spenzahnloches 48 so in Eingriff, daß eine Drehung des Bereiches 44 mit großem Durchmesser, d. h. der Sperrbasis 40, begrenzt wird.
Wie in 3A gezeigt, ist ein Fixierloch 52 mit einer Unterseite in dem Bereich 44 mit großem Durchmesser der Sperrbasis 40 ausgebildet. Das Fixierloch 52 ist in Bezug auf die axiale Mitte der Sperrbasis 40 exzentrisch und öffnet sich an einer Stirnfläche 44A auf der zur Spule 20 gewandten Seite.
Wie in 3B gezeigt, ist eine Führungsnut 54 in der Stirnfläche der Spule 20 an der Stirnfläche der zur Sperrbasis 40 gewandten Seite ausgebildet. Die Führungsnut 54 ist ringförmig gestaltet und koaxial mit der Spule 20. Der Radius der Führungsnut ist derselbe wie das Maß, in dem das Fixierloch 52 in Bezug auf die axiale Mitte des Bereiches 44 mit großem Durchmesser exzentrisch ist. Wie in 3B gezeigt, überlappt dementsprechend das Fixierloch 52 auf der Führungsnut 54 entlang der axialen Richtung der Spule 20 und der Sperrbasis 40, und selbst wenn sich die Spule 20 relativ zur Sperrbasis 40 dreht, überlappt das Fixierloch 52 immer die Führungsnut 54.
Wie in den 1 und 3B gezeigt, ist ein Einbauloch 56 in der Spule 20 ausgebildet. Das Einbauloch 56 ist ein Loch, das eine Unterseite aufweist und sich an dem unteren Bereich der Führungsnut 54 öffnet. Die Richtung der Öffnung desselben ist im wesentlichen parallel zur axialen Richtung der Spule 20. Wie oben beschrieben, sind hier die Spule 20 und die Sperrbasis 40 durch den Drehstab 24 integral verbunden. In diesem Zustand, in dem die Spule 20 und die Sperrbasis 40, wie in 3B gezeigt, durch den Drehstab 24 verbunden sind, ist das Einbauloch 56 um einen vorab festgelegten Winkel, in Richtung der Auszugsrichtung, um die axiale Mitte der Spule 20 und der Sperrbasis 40 verschoben. Man beachte, daß es nicht absolut notwendig ist, daß die Öffnungsrichtung des Einbauloches 56 parallel zur axialen Richtung der Spule 20 verläuft und die Öffnungsrichtung in Bezug auf die axiale Richtung der Spule 20 geneigt sein kann.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist ein als ein Energieabsorptionselement dienender Draht 60 an einem Bereich der Innenseite der Führungsnut 54 angeordnet. Der Draht 60 weist einen gekrümmten Bereich 62 auf. Der gekrümmte Bereich 62 ist in einem Bogen derart gekrümmt, daß er mit der Krümmung der Führungsnut 54 übereinstimmt. Die Gesamtlänge des gekrümmten Bereiches 62 stimmt mit der Länge in der Auszugsrichtung von dem Fixierloch 52 zum Einbauloch 56 überein. Der Draht 60 ist in der Führungsnut 54 zwischen dem Fixierloch 52 und dem Einbauloch 56 angeordnet.
Ein Fixierbereich 64 ist von einem Endbereich in der Längsrichtung (dem Endbereich auf der Seite des Fixierloches 52) des gekrümmten Bereiches 62 ausgebildet. Der Fixierbereich 64 ist derart ausgebildet, daß er parallel entlang der axialen Richtung der Sperrbasis 40 von einem Endbereich in der Längsrichtung des gekrümmten Bereiches 62 gebogen ist. Ferner ist die distale Endseite des Fixierbereiches 64 in einem Zustand, in dem die distale Endseite des Fixierbereiches 64 in das Fixierloch 52 eingesetzt ist, integral an dem Bereich 44 mit großem Durchmesser der Sperrbasis 40 fixiert.
Ein Einbaubereich 66 ist an dem anderen Endbereich in der Längsrichtung (dem Endbereich auf der Seite des Einbauloches 56) des gekrümmten Bereiches 62 ausgebildet. Der Einbaubereich 66 ist derart ausgebildet, daß er parallel entlang der axialen Richtung der Spule 20 von dem anderen Endbereich in der Längsrichtung des gekrümmten Bereiches 62 gebogen ist. Die distale Endseite des Einbaubereiches 66 ist in dem Einbauloch 56 derart angeordnet, daß sie entlang der Richtung der Öffnung des Einbauloches 56 frei gleitfähig ist.
Betrieb und Wirkungen der vorliegenden Erfindung
Nachfolgend werden der Betrieb und Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
In einer Sicherheitsgurteinrichtung, die derart strukturiert ist, daß sie den vorliegenden Gurtaufroller 10 enthält, wird das Gurtband 22, das auf der Spule 20 aufgewickelt ist, aufgrund der auf das Gurtband 22 ausgeübten Zugkraft herausgezogen, während sich die Spule 20 in der Auszugsrichtung dreht, wenn die Federplatte, durch die der Zwischenbereich in der Längsrichtung des Gurtbandes 22 tritt, ergriffen wird und das Gurtband 22 gemeinsam mit der Federplatte herausgezogen wird. Als nächstes durch Ineingriffbringen und Sperren der Federplatte mit einer an der Fahrzeugkarosserie vorgesehenen Schnalleneinrichtung auf der Seite des Sitzes, die sich gegenüber der Seite befindet, auf der der vorliegende Gurtaufroller vorgesehen ist, wird das Gurtband in einen Zustand gebracht, in dem er an den Fahrzeuginsassen angelegt ist, und wird der Körper des Fahrzeuginsassen, der auf dem Sitz Platz genommen hat, von dem Gurtband 22 zurückgehalten.
In diesem Zustand wird das oben erwähnte V-Rad gesperrt, wenn das Fahrzeug in einen Zustand schnellen Bremsens tritt und dieser Zustand von einer Meßeinrichtung, wie zum Beispiel einem Beschleunigungssensor, detektiert wird. In diesem Zustand eines schnellen Bremsens des Fahrzeugs versucht der Körper des Fahrzeuginsassen, sich in Richtung zur Vorderseite des Fahrzeugs aufgrund von Trägheit zu bewegen, und wird das Gurtband 22, das den Körper des Fahrzeuginsassen zurückhält, von dem Körper des Fahrzeuginsassen gezogen, der versucht, sich in Richtung zur Vorderseite des Fahrzeugs zu bewegen. Somit versucht die Spule 20, sich in der Auszugsrichtung zu drehen.
Da die Spule 20 und die Sperrbasis 40 über den Drehstab 24 integral verbunden sind, versucht hier die Sperrbasis 40 auch, sich gemeinsam mit der Spule 20 zu drehen. Auf diese Weise tritt eine Relativdrehung zwischen dem V-Rad und der Sperrbasis 40 auf. Das Sperrelement 50 tritt mit dem Sperrzahn 46 des in der Stegplatte 16 gebildeten Sperrzahnloches 48 in Eingriff und das Sperrelement 50 verhindert eine Drehung der Sperrbasis 40. Da die Drehung der Sperrbasis 40 und somit die Drehung der Spule 20, die integral mit der Sperrbasis 40 ausgebildet ist, verhindert wird, wird in diesem Zustand grundsätzlich das Gurtband 22 nicht von der Spule 20 herausgezogen und wird das Zurückhalten des Körpers des Fahrzeuginsassen durch das Gurtband 22 aufrechterhalten und eine Bewegung des Fahrzeuginsassen in Richtung zur Vorderseite des Fahrzeuges begrenzt.
Als nächstes in dem Zustand, in dem eine Drehung der Sperrbasis 40 von dem Sperrelement 50 verhindert wird, dreht sich die Spule 20, wenn die Zugkraft, die vom Körper des Fahrzeuginsassen, der versucht, sich in Richtung zur Vorderseite des Fahrzeugs zu bewegen, auf das Gurtband 22 ausgeübt wird, einen vorab festgelegten Betrag überschreitet, in der Auszugsrichtung relativ zur Sperrbasis 40, deren Drehung von dem Sperrelement 50 beschränkt wird, und versucht der Drehstab 24, sich in der Auszugsrichtung zu drehen. Da jedoch die andere Endseite in der Längsrichtung des Drehstabs 24 an dem Bereich 42 mit kleinem Durchmesser der Sperrbasis 40 fixiert ist, kann sich der Drehstab 24 nicht in der Auszugsrichtung an dieser anderen Endseite in der Längsrichtung drehen. Als Ergebnis versucht die Seite des Drehstabs 24, die sich mehr in Richtung zu dem einen Ende als der Zwischenbereich in der Längsrichtung desselben befindet, sich in Bezug . auf die andere Endseite zu drehen und verformt sich der Drehstab 24 verwindend. Während die Verwindungsbelastung aufgrund von Verwindungsverformung des Drehstabes 24 auf den Fahrzeuginsassen über das Gurtband als Kraftbegrenzungslast ausgeübt wird, dreht sich auf diese Weise die Spule 20 in der Auszugsrichtung in Bezug auf die Sperrbasis 40. Das Gurtband 22 wird herausgezogen und Energie wird absorbiert.
Wenn andererseits, wie oben beschrieben, sich die Spule 20 in der Auszugsrichtung relativ zur Sperrbasis 40 dreht, dreht sich das Einbauloch 56 und wird es in der Auszugsrichtung in Bezug auf das in 3B gezeigte Fixierloch 52 verschoben. Auf diese Weise vergrößert sich der Abstand vom Fixierloch 52 zum Einbauloch 56. Wie oben beschrieben, wird der Fixierbereich 64 des Drahtes 60 in das Fixierloch 52 eingesetzt und fixiert und wird der Einbaubereich 66 des Drahtes 60 in das Einbauloch 56 gesetzt. Der Fixierbereich 64 und der Einbaubereich 66 sind jedoch integral über den gekrümmten Bereich 62 und die Länge des gekrümmten Bereiches 62 ist konstant. Somit kann der Einbaubereich 66 grundsätzlich nicht der Drehverschiebung des Einbauloches 56 in Bezug auf das Fixierloch 52 folgen. Wenn sich das Einbauloch 56 in der Auszugsrichtung relativ zum Fixierloch 52 dreht, wird dementsprechend der Einbaubereich 66 des Drahtes 60, der in das Einbauloch 56 eingesetzt ist, entlang der Führungsnut 54 verformt und herausgezogen, während er von einer Öffnungskante 56A des Einbauloches 56, der Stirnfläche 44A des Bereiches 44 mit großem Durchmesser und einem Außenseitenwandbereich 54A in Querrichtung der Führungsnut 54 stark gerieben wird. (Genauer gesagt wird die Zwangsauszieheinrichtung in den Ansprüchen von der Öffnungskante 56A, der Stirnfläche 44A und dem Wandbereich 54A in der vorliegenden Ausführungsform gebildet.)
Die Verformungsbelastung, die ausgeübt wird, damit der Einbaubereich 66 stark gerieben und verformt wird, während er aus dem Einbauloch 56 herausgezogen wird, wird zur obengenannten Verwindungsbelastung addiert und die resultierende Gesamtbelastung wird zur Kraftbegrenzungslast. Während die Kraftbegrenzungslast auf den Fahrzeuginsassen über das Gurtband 22 ausgeübt wird, wird die Spule 22 in der Auszugsrichtung relativ zur Sperrbasis 40 gedreht und das Gurtband 22 herausgezogen. Aus diesem Grunde kann der Energieabsorptionseffekt auch erhöht werden.
Wenn zum Beispiel der Einbaubereich 66 aus dem Einbauloch 56 vollständig herausgezogen wird, bevor die Verwindungsverformung des Drehstabes 24 abgeschlossen ist, verschwindet danach außerdem die obengenannte Verformungsbelastung. Somit ist die auf das Gurtband 22 ausgeübte Kraftbegrenzungslast nur die Verwindungsbelastung des Drehstabes 24. Auf diese Weise können Änderungen in der gesamten Kraftbegrenzungslast durch Einstellen der Länge des Einbaubereiches 66 im voraus eingestellt werden.
Wenn die Verformungslast zum Zeitpunkt des starken Reibens und Verformens des Drahtes 60 lediglich zur Drehlast des Drehstabes 24 addiert wird, können dieselben Effekte wie diejenigen der vorliegenden Ausführungsform erzielt werden, selbst wenn, in einem normalen Zustand, das Fixierloch 52 und das Einbauloch 56 koaxial kommunizieren und ein Ende eines Drahtes, der insgesamt in Gestalt einer geradlinigen Stange ausgebildet ist, in das Fixierloch 52 eingesetzt und fixiert ist und das andere Ende desselben in das Einbauloch 56 eingesetzt ist.
Im Falle einer derartigen Struktur konzentriert sich jedoch die Scherspannung am Draht 60 aufgrund der sich in der Auszugsrichtung relativ zur Sperrbasis 40 drehenden Spule 20. Wenn außerdem die Konzentration dieser Scherspannung übermäßig groß wird, bricht der Draht an dem Bereich, an dem sich die Spannung konzentriert. Wenn der Draht bricht, tritt danach keine Verformung aufgrund starken Reibens auf und nimmt somit die Kraftbegrenzungslast plötzlich ab.
In dem vorliegenden Gurtaufroller 10 ist somit der gekrümmte Bereich 62 zwischen dem Fixierbereich 64 und dem Einbaubereich 66 vorgesehen. Der Einbaubereich 66, der stark gerieben und verformt wird, während er aus dem Einbauloch 56 zum Zeitpunkt herausgezogen wird, wenn sich die Spule 20 in der Auszugsrichtung relativ zur Sperrbasis 40 dreht, verformt sich entlang einer imaginären Linie, die sich vom gekrümmten Bereich 62 erstreckt. (Genauer gesagt verformt sich der Einbaubereich 66 entlang der Führungsnut 54.) Selbst wenn der gekrümmte Bereich 62 derart hergestellt ist, daß er ein Bereich des Einbaubereiches 66 ist, kann der gekrümmte Bereich 62 als der Endbereich der Verformung des Einbaubereiches 66 angesehen werden, der durch Herausziehen aus dem Einbauloch 56 stark gerieben und verformt wird, und kann der gesamte Draht 60 als inmitten der Verformung aufgrund des starken Reibens angesehen werden. Auf diese Weise kann durch Ausbildung des Drahtes 60 vorab in einer Konfiguration inmitten der Verformung aufgrund starken Reibens ein Brechen des Drahtes 60 aufgrund sich an einem Bereich des Drahtes 60 konzentrierender Scherspannung verhindert werden. Dementsprechend kann die Verformungslast, die auf den Draht 60 ausgeübt wird, als die Kraftbegrenzungslast bis zur Position von Relativdrehung der Spule 20 in Bezug auf die Sperrbasis 40, wobei die Position im voraus festgelegt wird, zuverlässig ausgeübt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der Fixierbereich 64 des Drahtes 60 auf der Seite des Bereiches 44 mit großem Durchmesser der Sperrbasis 40 eingerichtet und der Einbaubereich 66 auf der Seite der Spule 20 eingerichtet. Jedoch kann umgekehrt der Fixierbereich 64 auf der Seite der Spule 20 eingerichtet sein und das Fixierloch 52 in der Spule 20 ausgebildet sein, und kann der Einbaubereich 66 auf die Seite des Bereiches 44 mit großem Durchmesser der Sperrbasis 40 gesetzt sein und das Einbauloch 56 in dem Bereich 44 mit großem Durchmesser ausgebildet sein.
Ferner ist die Führungsnut 54 in der vorliegenden Ausführungsform in der Spule 20 ausgebildet. Die Führungsnut 54 kann jedoch in dem Bereich 44 mit großem Durchmesser der Sperrbasis 40 ausgebildet sein. Außerdem kann die Führungsnut 54 derart strukturiert sein, daß sie geeignet zwischen der Sperrbasis 40 und der Spule 20 unterteilt ist. (Genauer gesagt kann die Führungsnut 54 ausgebildet werden, indem im wesentlichen ringförmige oder bogenförmige Nuten, die jeweils in der Sperrbasis 40 und der Spule 20 ausgebildet sind, gepaart werden.)
Wie oben beschrieben, kann in der vorliegenden Erfindung Energieabsorption aufgrund von Verformung des Energieabsorptionselements zur Energieabsorption aufgrund von Verwindungsverformung des Drehstabes hinzugefügt werden. Somit kann der Betrag der gesamten absorbierten Energie erhöht werden. Außerdem kann das Energieabsorptionselement am Brechen gehindert werden, während es sich mitten im Absorbieren von Energie befindet. Somit kann Energie zuverlässig absorbiert werden.

Claims

Gurtaufroller (10), umfassend: eine Aufwickelwelle (20), an der ein proximaler Endbereich des Gurtbandes (22) verankert ist, wobei aufgrund der sich in einer Richtung um eine Achse der Aufwickelwelle (20) drehenden Aufwickelwelle (20) die Aufwickelwelle (20) das Gurtband (22) von einer Seite des proximalen Endes aufwickelt und aufgrund der, in Richtung der Seite des distalen Endes, die eine Seite gegenüber dem proximalen Endbereich ist, auf das Gurtband (22) ausgeübten Zugkraft eine Drehkraft in einer Auszugsrichtung (C2), die eine Richtung entgegengesetzt zur Aufwickelrichtung (C1) ist, auf die Aufwickelwelle (20) ausgeübt wird; einen Drehkörper (40), der an einer axialen Stirnseite der Aufwickelwelle (20) so vorgesehen ist, daß er koaxial mit der Aufwickelwelle (20) und drehbar bezüglich selbiger ist; eine Sperreinrichtung (50), die die Drehung des Drehkörpers (40) jeweils bei einem schnell bremsenden Fahrzeug beschränkt; ein Energieabsorptionselement (60); und eine Zwangsauszieheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabsorptionselement (60) einen gekrümmten Bereich (62) aufweist, der in einem Bogen um die axiale Mitte der Aufwickelwelle (20) in einer Drehrichtung von einem von der Aufwickelwelle (20) und dem Drehkörper (40) in Bezug auf den anderen von der Aufwickelwelle (20) und dem Drehkörper (40) gebogen ist, bevor sich die Aufwickelwelle (20) in der Auszugsrichtung relativ zum Drehkörper (40) dreht, und ein Fixierbereich (64), der an einem Endbereich des gekrümmten Bereiches (62) ausgebildet ist, sich parallel zur axialen Richtung des Drehkörper (40) erstreckt und an der Achse von einem von der Aufwickelwelle (20) und dem Drehkörper (40) exzentrisch fixiert ist, ein Einbaubereich (66), der an dem anderen Endbereich des gekrümmten Bereiches (62) ausgebildet ist, sich parallel zur axialen Richtung der Aufwickelwelle (20) erstreckt, und die Zwangsauszieheinrichtung, wenn sich die Aufwickelwelle (20) in der Auszugsrichtung relativ zum Drehkörper (40) dreht, den Einbaubereich (66) dreht und aus dem anderen von der Aufwickelwelle (20) und dem Drehkörper (40) herauszieht und den . Einbaubereich (66) entlang einer Verlängerung einer Richtung der Krümmung des gekrümmten Bereiches (62) zwangsläufig krümmt.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine/einer von der Aufwickelwelle (20) und dem Drehkörper (40) eine Nut (54) aufweist, die einen Wandbereich an einer Stirnfläche an einer Seite, an der die Aufwickelwelle (20) und der Drehkörper (40) zueinander gewandt sind, und ein Einbauloch (56) enthält.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (54) koaxial mit der axialen Mitte der Aufwickelwelle (20) oder dem Drehkörper (40), an der/dem die Nut (54) ausgebildet ist, ausgebildet ist.
Gurtstraffer (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (54) im wesentlichen ringförmig ist.
Gurtstraffer (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der Nut (54) der selbe wie der Wert ist, um den das Fixierloch (52) von der axialen Mitte der Aufwickelwelle (20) und dem Drehkörper (40) exzentrisch ist.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Einbauloch (56) an einem unteren Bereich der Nut (54) öffnet und die Öffnungsrichtung des Einbauloches (56) die axiale Richtung der Aufwickelwelle (20) oder des Drehkörper (40) ist, an der/dem die Nut (54) ausgebildet ist.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine/einer von der Aufwickelwelle (20) und dem Drehkörper (40) ein Fixierloch (52) aufweist, das exzentrisch von der axialen Mitte der Aufwickelwelle (20) und dem Drehkörper (40) angeordnet ist und sich an einer Stirnseite an einer Seite öffnet, an der die Aufwickelwelle (20) und der Drehkörper (40) zueinander gewandt sind.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nut (54) und das Fixierloch (52) überlappen, wenn die Aufwickelwelle (20) und der Drehkörper (40) verbunden sind, und um einen vorab festgelegten Winkel in der Auszugsrichtung (C2) des Gurtbandes (20), von dem Einbauloch (56) verschoben sind.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sogar in dem Fall, in dem die Aufwickelwelle (20) und der Drehkörper (40) verbunden sind und sich relativ drehen, sich die Nut (54) und das Fixierloch (52) immer überlappen.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Energieabsorptionselement (60) in der Nut (54) angeordnet ist.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Fixierbereich (64) in dem Fixierloch (52) eingesetzt und fixiert ist und der Einbaubereich (66) in dem Einbauloch (56) so aufgenommen ist, daß er frei gleitfähig ist.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der gekrümmte Bereich (62) mit der Krümmung der Nut (54) übereinstimmt.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Länge des gekrümmten Bereiches (62) mit der Länge von dem Fixierloch (52) zum Einbauloch (56) in der Auszugsrichtung (C2) des Gurtbandes (22) übereinstimmt.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwangsauszieheinrichtung eine Öffnungskante des Einbauloches (52), ein Wandbereich der Nut (54A) und eine Stirnfläche von einem von der Aufwickelwelle und dem Drehkörper ist, die/der zur Nut gewandt ist.