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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherheitsgurtaufroller, welcher
einen Sicherheitsgurt zum Festhalten eines Insassen an einem Fahrzeugsitz aufwickelt.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Sicherheitsgurtaufroller,
welcher ein stabileres Leistungsverhalten eines Straffers erreicht,
wie im Oberbegriff von Anspruch 1 beschrieben.
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Die
DE 100 08 824 beschreibt
einen Sicherheitsgurtaufroller nach dem Oberbegriff von Anspruch
1.
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Fahrzeuge,
z. B. Autos, sind mit Sicherheitsgurteinrichtungen zur Beschränkung einer
schnellen Bewegung der Insassen aufgrund einer Beschleunigung ausgestattet,
welche bei einem Fahrzeugzusammenstoß auftritt, um die Sicherheit
von Insassen sicherzustellen. Eine derartige Sicherheitsgurteinrichtung
umfasst einen Sicherheitsgurtaufroller, welcher eine Spule zum Aufwickeln
eines Gurts auf derselben und eine Feder zum Einziehen des Gurts
in den Sicherheitsgurtaufroller aufweist, und welcher das Ausziehen
des Gurts sperrt, wenn ein Stoß ausgeübt wird,
wodurch der Insasse festgehalten wird. In den letzten Jahren sind
die meisten Sicherheitsgurtaufroller für Fahrzeuge mit Straffern versehen
worden. Die Aufgabe eines Straffers ist es, im Fall eines Zusammenstoßes eine
Spannung auf einen Sicherheitsgurt auszuüben, um durch schnelles Drehen
der Spule in der Gurtaufwicklungsrichtung Schlupf des Sicherheitsgurts
zu beseitigen.
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Als
ein Beispiel für
einen Sicherheitsgurtaufroller wird auf die folgenden Figuren Bezug
genommen.
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6 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, welche ein Beispiel eines
Sicherheitsgurtaufrollers zeigt.
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7 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Achse einer Spule, welche ein
Kupplungseinrichtungsabschnitt des Sicherheitsgurtaufrollers von 6 zeigt.
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Es
sollte beachtet werden, dass der in diesen Figuren gezeigte Sicherheitsgurtaufroller
momentan entwickelt wird und daher noch nicht bekannt ist. In den
Figuren sind einige Teile nicht dargestellt, da sie für eine Beschreibung
der vorliegenden Erfindung nicht notwendig sind.
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Der
in 6 gezeigte Sicherheitsgurtaufroller umfasst die
folgenden Komponenten:
- (1) eine Basis 101;
- (2) eine Spule 102 zum Aufwickeln eines Gurts S darauf,
welche aus Aluminium gefertigt ist;
- (3) einen Drehstab 103, welcher an der Spule 102 so
befestigt ist, dass er sich entlang der Achse der Spule 102 erstreckt;
- (4) Sperreinrichtungen 104, 105, welche an
einer Seite (der rechten Seite in 6) der Basis 101 angeordnet
sind, um die Drehung der Spule 102 in der Gurtausziehrichtung
während
des Notfallsperrvorgangs zu verhindern;
- (5) einen Halter 106 zur Lagerung eines Endes (des
rechten Endes in 6) 103a des Drehstabs 103 über die
Sperreinrichtungen 104, 105;
- (6) einen Straffer 100, welcher an der anderen Seite
(der linken Seite in 6) der Basis 101 angeordnet
ist, um im Fall eines Fahrzeugzusammenstoßes die Spule 102 schnell
in der Gurtaufwicklungsrichtung zu drehen;
- (7) eine Kupplungseinrichtung, welche ein auf ein Spulenzahnrad 119 der
Spule 102 aufgepasstes Ritzel 120 und einen Zahnkranz 118 im
Straffer 100 umfasst; und
- (8) eine Rückstellfeder 108,
welche an einer Außenoberfläche des
Straffers 100 angeordnet ist, um die Spule 102 in
der Gurtaufwicklungsrichtung vorzuspannen.
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Der
Straffer 100 von (6) oben umfasst die folgenden Komponenten:
- (6-1) ein Rohr 111;
- (6-2) eine Strafferabdeckung 109, welche aus Aluminium
gefertigt ist, und eine Strafferplatte 110, welche aus
Stahl gefertigt ist, welche an beiden Seiten des Rohrs 111 angeordnet
sind;
- (6-3) einen Gasgenerator 112, welcher am proximalen
Ende des Rohrs 111 befestigt ist;
- (6-4) eine Stopperfeder 113, einen Kolben 114 und
eine Mehrzahl von Kugeln 115, welche im Rohr 111 angeordnet
sind;
- (6-5) einen Führungsblock 116,
welcher in das andere Ende (distales Ende) des Rohrs 111 eingepasst
ist.
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Bei
dem Sicherheitsgurtaufroller wird der Zahnkranz 118 vor
der Aktivierung des Straffers 100 durch die Stifte 47 an
der Strafferabdeckung 109 gehalten. In diesem Zustand sind
der Zahnkranz 118 und das Ritzel 120 nicht im
Eingriff und weisen einen vorherbestimmten Abstand voneinander auf.
Daher kann sich die Spule 102 frei drehen. Wenn der Gasgenerator 112 aktiviert
wird, um Gas zu erzeugen, werden der Kolben 114 und die
Mehrzahl von Kugeln 115 im Rohr 111 des Straffers 100 durch
den Gasdruck geschoben. Als eine Folge daraus werden die Stifte 117 durch
eine Druckkraft der Kugeln 115 geschert, wodurch die Halterung
des Zahnkranzes 118 gelöst
wird und innere Zähne 118b des
Zahnkranzes 118 und äußere Zähne 120a des
Ritzels 120 miteinander in Eingriff treten, d. h. der gekoppelte
Zustand der Kupplungseinrichtung wird hergestellt. Wenn die äußeren Zähne 118a des
Zahnkranzes 118 durch die Kugeln 115 so gedrückt werden,
dass sie den Zahnkranz 118 drehen, wird die Spule 102 über das
mit dem Zahnkranz 118 gekoppelte Ritzel 120 gedreht. Auf
diese Weise wird der Gurt S gestrafft.
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[Durch die Erfindung zu
lösende
Probleme]
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Im Übrigen weist
der oben erwähnte
Sicherheitsgurtaufroller die folgenden Probleme auf.
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Wie
in 7 gezeigt, ist ein Wellenabschnitt 122 der
Spule 102 in ein Loch 110a der Strafferplatte 110 des
Straffers 100 eingeführt
und wird so von diesem gehalten. Da der Wellenabschnitt 122 der
Spule 102 durch die Strafferplatte 11 direkt gehalten
wird, wird die Spule 102 wegen des großen Stoßes, welcher erzeugt wird,
wenn der Zahnkranz 118 und das Ritzel 120 miteinander
in Eingriff treten (aneinander gekoppelt werden), direkt stark gegen
die Strafferplatte 110 gedrückt. Als eine Folge daraus
kann der Wellenabschnitt 122 der Spule 102 verformt
werden, da die Spule 102 aus Aluminium gefertigt ist, während die
Strafferplatte 110 aus Stahl gefertigt ist. Im verformten
Zustand kann die Leistungsübertragungsfunktion
des Straffers 100 verschlechtert werden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorgenannten Probleme
zu lösen,
und die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sicherheitsgurtaufroller
bereitzustellen, welcher es ermöglicht,
das Leistungsverhalten des Straffers zu stabilisieren.
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[Mittel zur Problemlösung]
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Nach
der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch
einen Sicherheitsgurtaufroller nach Anspruch 1. Die abhängigen Ansprüche definieren
ein bevorzugtes und vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
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Um
die vorgenannten Probleme zu lösen, weist
ein Sicherheitsgurtaufroller nach der vorliegenden Erfindung die
in Anspruch 1 genannten Merkmale auf.
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Nach
der vorliegenden Erfindung wird, wenn ein großer Stoß ausgeübt wird, während die Kupplungseinrichtung
in ihren gekoppelten Zustand übergeht
oder in diesen übergeführt wird,
der Stoß über das
Lager zur Spule übertragen.
Daher wird verhindert, dass sich die Spule verformt, wodurch das
Leistungsverhalten des Straffers weiter stabilisiert wird.
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Bei
dem Sicherheitsgurtaufroller nach der vorliegenden Erfindung umfasst
der Straffer: einen Gasgenerator; eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden
Antriebselementen, welche durch vom Gasgenerator erzeugtes Gas beschleunigt
werden; einen Pfad zur Führung
der Antriebselemente; ein erstes Drehelement, welches eine Mehrzahl
von Antriebspunkten (Hebeln) aufweist, wobei die Antriebselemente
mit den Antriebspunkten so zusammenstoßen, dass sie ein Drehmoment
auf das erste drehbare Element ausüben; ein zweites Drehelement,
welches an der Spule befestigt ist; und eine Kupplungseinrichtung, welche
durch das erste Drehelement und das zweite Drehelement definiert
wird, wobei das zweite Drehelement ein Ritzel ist, welches äußere Zähne aufweist; wobei
das erste Drehelement ein Zahnkranz ist, welcher innere Zähne, die
mit den äußeren Zähnen des Ritzels
in Eingriff gebracht werden können,
und die Antriebspunkte um den äußeren Rand
desselben herum aufweist; wobei die Kupplungseinrichtung dadurch
in ihren gekoppelten Zustand, in welchem sich die inneren Zähne des
Zahnkranzes im Eingriff mit den äußeren Zähnen des
Ritzels befinden, übergeht oder übergeführt wird,
dass die beschleunigten Antriebselemente die Antriebspunkte des
Zahnkranzes so voranschieben, dass sie den Zahnkranz bewegen; und
wobei die Kupplungseinrichtung vor der Aktivierung des Straffers
in ihrem entkoppelten Zustand ist und durch die Drehung des ersten
Drehelements in ihren gekoppelten Zustand übergeht oder übergeführt wird,
wenn der Straffer aktiviert wird (im Fall eines Fahrzeugzusammenstoßes).
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[Ausführungsbeispiele zur Ausführung der
Erfindung]
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die
beigefügten
Figuren beschrieben.
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1 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, welche einen Sicherheitsgurtaufroller
nach einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2(A) ist eine Querschnittsansicht entlang
einer Spulenachse, welche einen Kupplungseinrichtungsabschnitt des
Sicherheitsgurtaufrollers von 1 zeigt,
und 2(B) ist eine Querschnittsansicht
entlang der radialen Richtung des Wellenabschnitts der Spule.
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3(A)–3(D) sind Querschnittsansichten, von welchen
jede eine Abwandlung des Kupplungseinrichtungsabschnitts des Sicherheitsgurtaufrollers zeigt.
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4 ist
eine frontale Querschnittsansicht eines Straffers des Sicherheitsgurtaufrollers
nach dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, welche den Zustand vor der Aktivierung
zeigt.
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5 ist
eine frontale Querschnittsansicht des Straffers, welche den Zustand
unmittelbar nach der Aktivierung zeigt.
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6 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, welche ein Beispiel eines
Sicherheitsgurtaufrollers zeigt.
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7 ist
eine Querschnittsansicht entlang einer Spulenachse, welche einen
Kupplungseinrichtungsabschnitt des Sicherheitsgurtaufrollers von 6 zeigt.
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Die
vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Spulenlager 30,
welches zwischen einer Spule 2 zum Aufwickeln eines Gurts
S darauf und einer Strafferplatte 31 eines Straffers 10 angeordnet ist.
Wie in 1 gezeigt, weist die grundlegende Struktur des
Sicherheitsgurtaufrollers daneben die folgenden Komponenten auf:
- (1) eine Basis 1;
- (2) die Spule 2 zum Aufwickeln des Gurts S darauf;
- (3) einen Drehstab 3, welcher so an der Spule 2 befestigt
ist, dass er sich entlang der Achse der Spule 2 erstreckt;
- (4) Sperreinrichtungen 4, 5 zur Verhinderung
der Drehung der Spule 2 in der Gurtausziehrichtung während des
Notfallsperrvorgangs; und einen Halter 6 zur Lagerung eines
Endes 3B des Drehstabs 3 über die Sperreinrichtungen 4, 5;
- (5) einen Abbremsdetektor 7 zum Erfassen eines Abbremsens
eines Fahrzeugs;
- (6) einen Straffer 10 zum schnellen Drehen der Spule 2 in
der Gurtaufwicklungsrichtung im Fall eines Fahrzeugzusammenstoßes; und
eine Kupplungseinrichtung, welche zusätzlich für den Straffer 10 bereitgestellt
ist; und
- (7) eine Rückstellfeder 8 zum
Vorspannen der Spule 2 in der Gurtaufwicklungsrichtung.
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Im
Folgenden wird der Aufbau des Sicherheitsgurtaufrollers nach dem
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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(1) Basis 1
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst die Basis 1 ein Paar
von Seitenwänden 1A, 1B,
welche parallel angeordnet sind, und eine Rückplatte 1C, welche
die Seitenwände 1A, 1B verbindet.
Die Basis 1 ist z. B. ein aus einer Stahlplatte gefertigtes
Presserzeugnis. Die Spule 102, auf welche der Gurt S aufgewickelt wird,
ist zwischen den beiden Seitenwänden 1A und 1B der
Basis 1 angeordnet. Des Weiteren ist an der Seitenwand 1A der
Abbremsdetektor 7 angeordnet.
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(2) Spule 2
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Wie
in 1 gezeigt, weist die Spule 2 eine zylinderartige
Form auf. Ein Wellenabschnitt 2A, ein Spulenzahnrad 2B und
ein federvorgespannter Wellenvorsprung 2C sind so angeordnet,
dass sie von der linken Stirnfläche
(der linken Seite in 1) der Spule 2 hervorragen.
Wie man am besten in 2(A) sehen kann,
ist ein Spulenlager (ein ringartiger Ansatz) 30 um den
Wellenabschnitt 2A der Spule 2 aufgepasst. Das
Spulenlager 30 ist aus einem Material gefertigt, welches
eine hohe Härte
und eine hohe Steifigkeit aufweist, z. B. SUS, SPCC (SPHC) oder SC.
Das Spulenlager 30 kann als Oberfläche eine Beschichtung mit geringer
Reibung aufweisen.
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Wie
in 2(B) gezeigt, sind an drei Stellen um
den Außenumfang
des Wellenabschnitts 2A der Spule 2 Rippen 2a ausgebildet.
Die Rippen 2a berühren
die Innenoberfläche
des Spulenlagers 30. Daher sind das Spulenlager 30 und
die Spule 2 wie eine einzige Einheit stark aneinander gekoppelt,
wodurch die Gegenbewegung der Spule 2 während des normalen Betriebs
(während
einer Drehung zum Ausziehen oder Aufwickeln des Gurts S) verhindert
wird. Durch dieses Spulenlager 30 wird verhindert, dass
die Spule 2 direkt, wie ein Lager, einer Belastung ausgesetzt wird.
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Das
Spulenzahnrad 2B der Spule 2 ragt von der Seitenwand 1B der
Basis 1 nach außen
hervor. Wie in 2(A) gezeigt, ist ein
Ritzel 20, welches eine Kupplungseinrichtung in dem Straffer 10 ausbildet,
um das Spulenzahnrad 2B aufgepasst. Der federvorgespannte
Wellenvorsprung 2C ist in ein Hülsenloch 8A (siehe 1)
einer Abdeckung der Rückstellfeder 8 eingeführt. Die
Rückstellfeder 8 übt eine Vorspannkraft
auf den federvorgespannten Wellenvorsprung 2C aus. Die
Spule 2 ist auch mit einem Loch 2D versehen, welches
sich in der Axialrichtung derselben erstreckt, wie in 1 gezeigt.
Der Drehstab 3 ist im Loch 2D angeordnet.
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(3) Drehstab 3
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Wie
in 1 gezeigt, umfasst der Drehstab 3 einen
Stababschnitt 3A und hexagonale Enden 3B, 3C an
beiden Enden des Stababschnitts 3A. Im zusammengesetzten
Zustand ist eines der hexagonalen Enden 3B (das rechte
Ende in 1) an einen mittleren Abschnitt
der Rückfläche (eine
verborgene Fläche
in 1) der Sperreinrichtung 4 montiert und befestigt.
Das andere hexagonale Ende 3C ist an einen Abschnitt im
Spulenzahnrad 2B der Spule 2 montiert und befestigt.
Der Drehstab 3 ist gedrillt, um die Belastung des Gurts
im Fall eines Fahrzeugzusammenstoßes zu begrenzen, wodurch er
eine Funktion der Energieabsorption (EA) aufweist.
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(4) Sperreinrichtungen 4, 5 und
Halter 6
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Die
in 1 gezeigten Sperreinrichtungen 4, 5 und
der Halter 6 sind im zusammengesetzten Zustand des Sicherheitsgurtaufrollers
an der Seite der Seitenwand 1A der Basis 1 angeordnet.
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(5) Abbremsdetektor 7
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Der
in 1 gezeigte Abbremsdetektor 7 ist an der
Seitenwand 1A der Basis 1 montiert.
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(6) Straffer 10 und
Kupplungseinrichtung
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Der
Straffer 10 wird nun hauptsächlich unter Bezugnahme auf 1, 4 und 5 beschrieben.
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Der
Straffer 10 umfasst ein Rohr 11. Das Rohr 11 ist
zwischen der Strafferabdeckung 41 und der Strafferplatte 31 angeordnet
und ist in diesem Zustand außen
an einer Seitenwand der Basis 1. angebracht. Das Rohr 11 ist
ein Stahlrohr, welches (z. B.) durch Biegen bearbeitet wird. Wie
man am besten in 4 und 5 sieht,
erstreckt sich das Rohr 11 durchgehend vom proximalen Ende 11A an
der unteren Seite in den Figuren zu einem geraden Abschnitt 11B.
Der Abschnitt zwischen dem proximalen Ende 11A und dem
geraden Abschnitt 11B ist um näherungsweise 90° vom proximalen
Ende 11A nach oben rechts gebogen. Das Rohr 11 erstreckt
sich weiterhin durchgehend vom geraden Abschnitt 11B zu einem
Halbkreisabschnitt 11C an der oberen Seite in den Figuren.
Das Rohr 11 erstreckt sich weiterhin von dem Halbkreisabschnitt 11C zu
einem geraden Abschnitt 11D nach unten. Im geraden Abschnitt 11D ist ein
Ausschnitt 11a ausgebildet, welcher einem Bereich, der
vom Rohr 11 umgeben wird, gegenüberliegt. Ein oder mehrere äußere Zähne 18a eines
später
beschriebenen Zahnkranzes 18 sind teilweise im Ausschnitt 11a angeordnet.
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Der
Zahnkranz 18 ist im vom Rohr 11 umgebenen Bereich
(dieser Bereich wird als „der
innere Bereich des Rohrs 11" bezeichnet) angeordnet. Der Zahnkranz 18 wird
durch zwei Stifte 42 der Strafferabdeckung 41 an
einem vorherbestimmten Ort im inneren Bereich des Rohrs 11 festgehalten.
Auch ist das Ritzel 20 innerhalb des Zahnkranzes 18 angeordnet.
Das Ritzel 20 weist um den äußeren Umfang desselben herum
ausgebildete äußere Zähne 20a und
um den inneren Umfang desselben herum ausgebildete innere Zähne 20b auf.
Das Ritzel 20 ist fest um das Spulenzahnrad 2B der
Spule 2 aufgepasst (siehe 2(A)).
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Um
den Innenumfang des Zahnkranzes 18 herum sind innere Zähne 18b ausgebildet,
welche mit den äußeren Zähnen 20a des
Ritzels 20 in Eingriff treten können. Da der Innendurchmesser
des Zahnkranzes 18 größer als
der Außendurchmesser
des Ritzels 20 ist, wird ein Abstand zwischen den inneren Zähnen 18b des
Zahnkranzes 18 und den äußeren Zähnen 20a des
Ritzels 20 sichergestellt, so dass sich der Zahnkranz 18 und
das Ritzel 20 im in 4 gezeigten
Zustand nicht in Eingriff befinden. Daher kann sich die Spule 2 trotz
der Anwesenheit des Straffers 10 frei drehen. Dieser Zustand
heißt
der entkoppelte Zustand einer Kupplungseinrichtung, welche aus dem
Zahnkranz 18 und dem Ritzel 20 besteht.
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Der
Zahnkranz 18 weist eine Mehrzahl von äußeren Zähnen 18a auf, welche
um den Außenumfang
desselben herum ausgebildet sind. Die äußeren Zähne 18a ragen genau
wie Vorsprünge
nach außen hervor
(im dargestellten Beispiel ist die Zahl der Zähne sieben). Obwohl die jeweiligen äußeren Zähne gleich
beabstandet sind, ist nur der mit dem Bezugszeichen 18a' gekennzeichnete
Zahn versetzt. Der versetzte Zahn 18a' ist innerhalb des Ausschnitts 11a des
geraden Abschnitts 11D des Rohrs 11 angeordnet
und berührt
die (später
beschriebene) vorderste Kugel 15-1 im Rohr 11.
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Am
proximalen Ende 11A des Rohrs 11 ist ein Generatorgehäuseabschnitt 11E ausgebildet, dessen
Durchmesser geringfügig
grö ßer als
der des Rohrs 11 ist. Ein Gasgenerator 12 ist
im Generatorgehäuseabschnitt 11E untergebracht.
Der Gasgenerator 12 entzündet im Fall eines Unfalls,
z. B. eines Fahrzeugzusammenstoßes,
gemäß einem
von einem (nicht gezeigten) Zusammenstoßdetektor ausgegebenen Signal
darin einen Zündstoff,
um so Gasdruck in das Rohr 11 zuzuführen. Der Gasgenerator 12 wird
durch einen Flanschabschnitt mit Sicken 11e befestigt,
nachdem er in den Generatorgehäuseabschnitt 11E eingeführt worden
ist.
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Im
Rohr 11 sind in der Reihenfolge von Gasgenerator 12 eine
Schraubenfeder 13, ein Kolben 14 und eine Mehrzahl
von Kugeln 15 (im dargestellten Beispiel 15 Kugeln)
angeordnet. Jede Kugel ist eine aus einem Metall, z. B. Stahl gefertigte
Kugel. Jede Kugel 15 kann eine Oberfläche mit einer Beschichtung
mit geringer Reibung aufweisen. Der Außendurchmesser der Kugel 15 ist
geringfügig
kleiner als der Innendurchmesser des Rohrs 11, wodurch
eine verhältnismäßig problemlose
Bewegung der Kugeln im Rohr 11 ermöglicht wird. Die vorderste
Kugel 15-1 berührt
den äußeren Zahn 18a' des Zahnkranzes 18.
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Der
Kolben 14 ist aus einem Harz, z. B. Silikonkautschuk hergestellt.
Der Kolben 14 ist verformt, um seinen Durchmesser nach
dem Ausstoß von
Gas zu vergrößern, so
dass der Kolben 14 in eine enge Berührung mit der Innenoberfläche des
Rohrs 11 gelangt, wodurch er eine Abdichtungsfunktion erreicht, um
zu verhindern, dass Gas zur Seite des distalen Endes (des anderen
Endes) ausströmt.
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Die
Schraubenfeder 13 ist zwischen dem Gasgenerator 12 und
dem Kolben 14 angeordnet, um den Kolben 14 in
eine Richtung zum distalen Ende hin vorzuspannen. Aufgrund der Vorspannkraft
der Schraubenfeder 13 berührt die vorderste Kugel 15-1 den äußeren Zahn 18a' des Zahnkranzes 18.
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Ein
Führungsblock 16 ist
am Ende des geraden Abschnitts 11D des Rohrs 11 durch
eine Schraube 22 angebracht. Der Führungsblock 16 ist
ein zylindrisches Element, welches eine abgeschrägte Stirnfläche aufweist, welche durch
schräges
Schneiden ausgebildet ist. Diese abgeschrägte Stirnfläche wirkt als eine Führungsfläche. Die
Führungsfläche umfasst
eine erste Führungsfläche 16a und
eine zweite Führungsfläche 16b.
Die erste Führungsfläche 16a ist
am oberen Ende des Führungsblocks
in einer Bogenform ausgebildet, welche im Wesentlichen mit dem Zahnkranz 18 konzentrisch
ist. Während
der Betätigung
des Straffers werden Kugeln 15 aus dem Rohr 11 gedrückt und
stoßen
dann mit der ersten Führungsfläche 16a zusammen.
Andererseits ist die zweite Führungsfläche 16b eine
flache Fläche,
welche sich so erstreckt, dass sie allmählich den Abstand vom Zahnkranz 18 vergrößert.
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Es
sollte beachtet werden, dass die Schraube 22 auch die Funktion
hat, das Rohr 11 an der Strafferplatte 31 zu befestigen.
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Der
Führungsblock 16 weist
eine Durchgangsöffnung 16c auf,
welche durch diesen ausgebildet ist, um sich von einer Seite zur
gegenüberliegenden
Seite entlang der Breitenrichtung der Führungsfläche zu erstrecken. Die Durchgangsöffnung 16c ist in
einem Abschnitt im Wesentlichen unterhalb der zweiten Führungsfläche 16b ausgebildet.
Aufgrund dieser Durchgangsöffnung 16c ist
ein Großteil
der zweiten Führungsfläche 16b eine
dünne Platte,
so dass die zweite Führungsfläche 16b eine
schlechte Steifigkeit aufweist. Andererseits weist die erste Führungsfläche 16a eine
hohe Steifigkeit auf, da sie durch die Seitenwände des Führungsblocks 16 selbst
gestützt
wird.
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Wie
in 1 gezeigt, ist die Strafferplatte 31 eine
Ausstattung, welche zwischen dem Rohr 11 und dem Äußeren der
Seitenwand 1B der Basis 1 angeordnet ist. Die
Strafferplatte 31 ist im Wesentlichen an ihrer Mitte mit
einem Durchgangsloch 32 versehen. Wie man am besten in 2(A) sehen kann, ist der Wellenabschnitt 2A der
Spule 2, um den herum das Spulenlager 30 aufgepasst
ist, im Durchgangsloch 32 angeordnet.
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Die
Randkante des Durchgangslochs 32 der Strafferplatte 31 kann
so ausgebildet sein, dass sie eine breitere Fläche aufweist, wie in 3(A)–3(D) gezeigt. Daher kann die Kontaktfläche zwischen
der Randkante des Durchgangslochs 32 der Strafferplatte 31 und
dem Außenumfang
des Spulenlagers 30 vergrößert werden, wodurch die Lagerspannung
verringert wird.
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3(A) ist eine Querschnittsansicht, welche
ein Beispiel zeigt, in welchem die Randkante des Durchgangslochs 32 der
Strafferplatte 31 so ausgebildet ist, dass sie einen Querschnitt
mit einer T-Form aufweist.
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3(B) ist eine Querschnittsansicht, welche
ein Beispiel zeigt, in welchem die Randkante des Durchgangslochs 32 der
Strafferplatte 31 mit einem Ringelement 35 bedeckt
ist, welches einen nutenförmigen
Querschnitt aufweist, und welches aus Metall (bevorzugt aus Eisen)
gefertigt ist. Es sollte beachtet werden, dass das Ringelement 35 neben
einer Konfiguration, welche sich über den gesamten Rand des Durchgangslochs 32 erstreckt,
eine Konfiguration aufweisen kann, welche sich nur über einen
durch eine Markierung L in 4 angezeigten
Bereich erstreckt (wo während
der Aktivierung des Straffers eine Kraft ausgeübt wird). Diese Konfiguration
erleichtert eine Montage des Ringelements 35 an dem Durchgangsloch 32 im
Vergleich zur Konfiguration mit einem vollständigen Ring.
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3(C) ist eine Querschnittsansicht, welche
ein Beispiel zeigt, in welchem die Randkante des Durchgangslochs 32 der
Strafferplatte 31 in Richtung des Zahnkranzes 18 gebogen
ist.
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3(D) ist eine Querschnittsansicht, welche
ein Beispiel zeigt, in welchem die Randkante des Durchgangslochs 32 der
Strafferplatte 31 in einer Richtung entgegengesetzt zu
derjenigen in 3(C) gebogen ist.
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Die
in 1 gezeigte Strafferabdeckung 41 ist ein
aus einem Druckguss hergestelltes Aluminiumerzeugnis und ist mit
einem Durchgangsloch 42 versehen, welches im Wesentlichen
an ihrer Mitte ausgebildet ist. Der federvorgespannte Wellenvorsprung 2C der
Spule 2 ist in das Durchgangsloch 42 eingeführt. Die
Strafferabdeckung 41 weist eine Rohrführung 43 auf, welche
an einer rohrseitigen Oberfläche
derselben ausgebildet ist. Wie in 4 und 5 gezeigt,
hält die
Rohrführung 43 das
Rohr 11 vom inneren Bereich des Rohrs 11, um den
Halbkreisabschnitt 11C des Rohrs 11 zu führen. Die
Strafferabdeckung 41 weist weiterhin zwei Stifte 47 auf, mit
welchen die rohrseitige Oberfläche
derselben besetzt ist. Der Zahnkranz 18 wird durch die
zwei Stifte 47 an seiner vorherbestimmten Stelle im inneren
Bereich des Rohrs 11 gehalten. Die Strafferabdeckung 41 ist
mit einem Kugelaufnahmeabschnitt 45 versehen, welcher an
einem unteren Teil derselben ausgebildet ist. Aus dem Rohr 11 gedrückte Kugeln 15 werden
im Kugelaufnahmeabschnitt 45 aufgenommen und gesammelt.
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(7) Rückstellfeder 8
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Die
in 1 gezeigte Rückstellfeder 8 ist
in einer Abdeckung untergebracht. Die Abdeckung für die Rückstellfeder 8 weist
ein an ihrer Mitte ausgebildetes Hülsenloch 8A auf. Der
federvorgespannte Wellenvorsprung 2C der Spule 2 ist
in das Hülsenloch 8A eingepasst,
um keine Relativdrehung zu gestatten, da sie sich miteinander über Rippen
im Eingriff befinden. Durch die Rückstellfeder 8 ist
die Spule 2 immer in der Gurtaufwicklungsrichtung vorgespannt.
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Im
Folgenden wird die Tätigkeit
des Straffers 10, welcher die vorgenannte Struktur aufweist,
hinsichtlich der Merkmale der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Wenn
der Straffer nicht betätigt
wird (im normalen Zustand), wird der Zahnkranz 18 durch
die zwei Stifte 47 (siehe 1) der Strafferabdeckung 41 an
seiner vorherbestimmten Stelle im inneren Bereich des Rohrs 11 gehalten,
und der Zahnkranz 18 befindet sich nicht im Eingriff mit
dem Ritzel 20, wie in 4 gezeigt.
Daher kann sich die Spule 2 ungeachtet des Straffers 10 frei
drehen.
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Wenn
ein Fahrzeugzusammenstoß entdeckt wird,
wird ein Signal zum Gasgenerator 12 übertragen. Gemäß diesem
Signal wird, wie in 5 gezeigt, der Gasgenerator 12 aktiviert,
um einen Gasdruck in das Rohr 11 zuzuführen. Der Kolben 14,
welcher dem Gasgenerator 12 am nächsten ist, wird durch den
Gasdruck vorangeschoben. Die Mehrzahl von Kugeln 15 werden
anschließend
durch die Anschiebekraft des Kolbens 14 vorangeschoben.
So wird die Kraft zur vordersten Kugel 15-1 (welche den äußeren Zahn 18a' des Zahnkranzes 18 berührt) übertragen.
Währenddessen
verformt der Gasdruck den Kolben 14 und vergrößert dessen
Durchmesser, so dass der Kolben 14 als eine Dichtung bezüglich der
Innenoberfläche
des Rohrs 11 wirkt, wodurch er verhindert, dass Gas zur
Seite des distalen Endes ausströmt.
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Die über die
Kugeln 15 übertragene
Kraft wird auf den Zahnkranz 18 ausgeübt. Als eine Folge daraus werden
die Stifte 47 (siehe 1) so geschert,
dass sie den Zahnkranz 18 freigeben. Daher bewegt sich
der Zahnkranz 18 zum Ritzel 20, wodurch die inneren
Zähne 18b des
Zahnkranzes 18 in Eingriff mit den äußeren Zähnen 20a des Ritzels 20 treten.
Der Zahnkranz 18 wird durch die Kraft der Kugeln 15,
welche die äußeren Zähne 18a voranschieben,
um die Welle des Ritzels 20 gedreht. Bevor der Zahnkranz 18 beginnt
sich zu bewegen, berührt
die vorderste Kugel 15-1 den äußeren Zahn 18a' des Zahnkranzes 18 in
einer solchen Stellung, in welcher sie ein Drehmoment auf den äußeren Zahn 18a' ausübt, wodurch
die Drehung des Zahnkranzes 18 sichergestellt wird.
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Während der
Zahnkranz 18 und das Ritzel 20 miteinander in
Eingriff treten, wird der Zahnkranz 18 durch die Antriebskraft
der Kugeln 15 vorangeschoben, wodurch ein starker Stoß auf die
Seite zur Spule 2 ausgeübt
wird. Der Stoß wird über das
Spulenlager 30 zur Spule 2 übertragen. Daher wird der Stoß nicht
direkt auf die Spule 2 ausgeübt, wodurch verhindert wird,
dass sich der Wellenabschnitt 2A der Spule 2 verformt.
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Wenn
die Kugeln 15 anschließend
durch den Gasdruck nach außen
geschoben werden, fällt
jede Kugel 15 in eine entsprechende Mulde, welche zwischen
den äußeren Zähnen 18a des
Zahnkranzes 18 ausgebildet ist. In diesem Fall entspricht
eine Mulde des Zahnkranzes 18 zwei Kugeln 15 und
ist mit diesen in Eingriff. Das Eingreifen der Kugeln 15 dreht den
Zahnkranz 18 im Gegenuhrzeigersinn in 5. Da
sich die äußeren Zähne 20a des
Ritzels und die inneren Zähne 18b des
Zahnkranzes 18 miteinander in Eingriff befinden, wird die
Drehung des Zahnkranzes 18 zum Ritzel 20 übertragen,
so dass sich der Zahnkranz 18 und das Ritzel 20 miteinander
bewegen. Da das Ritzel 20 auf das Spulenzahnrad 2B der Spule 2 aufgepasst
ist, dreht sich die Spule 2 mit dem Ritzel 20,
wodurch sie unmittelbar eine gewisse Länge des Sicherheitsgurts S
(siehe 1) in der Gurtaufwicklungsrichtung aufnimmt. Die
Kugeln 15 werden durch die Endöffnung 21b des Rohrs 11 aus
dem Rohr 11 gedrückt
und wer den im Kugelaufnahmeabschnitt 45 der Strafferabdeckung 41 gesammelt.
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[Wirkungen der Erfindung]
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Wie
oben beschrieben, kann die vorliegende Erfindung das Leistungsverhalten
des Straffers stabilisieren.