DE9310190U1 - Gurtstraffer für eine Sicherheitsgurtanordnung - Google Patents

Description

TAKATA CORPORATION
lG-70 735
08.07.1993

Gurtstraffer für eine Sicherheitsaurtanordnunq

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer zum Strammen eines Gurts einer Sicherheitsgurtanordnung bei einem Unfall. Insbesondere betrifft die Erfindung eine in einem solchen Gurtstraffer eingesetzte Kupplungseinrichtung.

Fahrzeuge, wie beispielsweise PKW's, sind mit einer Sicherheitsgurtanordnung ausgerüstet, die den Körper von Fahrzeuginsassen im Sitz zurückhalten soll. Es ist vorgeschlagen worden, die Sicherheitsgurtanordnung mit einem Gurtstraffer zu versehen, der bei einem Unfall eine auf das Fahrzeug wirkende, übermäßige Beschleunigung feststellt und einen Sicherheitsgurt strafft, der nur locker am Körper eines Fahrzeuginsassen anliegt, um dadurch die Rückhaltewirkung zu verbessern. Gurtstraffer können an verschiedenen Teilen der Sicherheitsgurtanordnung angeordnet sein und sind im allgemeinen so ausgeführt, daß sie mit Hilfe einer Antriebsquelle und einem als Fühleinrichtung wirkenden Beschleunigungssensor beispielsweise den Gurt stramm aufwickeln, das Gurtschloß herunterziehen, oder den Mittelabschnitt des Gurts anziehen. Die Art von Gurtstraffern, die zum strammen Aufwickeln des Gurts vorgesehen ist, ist im allgemeinen zusammen mit dem Gurtaufroller angeordnet.

- 2 - lG-70 735

Ein Gurtstraffer, der am Gurtaufroller angebracht ist, muß im unbetätigten Zustand mechanisch von der Gurtaufrollwelle entkoppelt sein, um den Gurtauszieh- und Gurtaufrollvorgang des Gurtaufrollers nicht zu behindern. Deshalb ist eine Kupplungseinrichtung zwischen dem antreibenden Bauteil des Gurtstraffers und der Gurtaufrollwelle angeordnet.

Eine herkömmliche Kupplungseinrichtung dieser Art weist einen treibenden und einen getriebenen Drehkörper auf, die nicht miteinander in Eingriff stehen. Wenn der Gurtstraffer betätigt wird, wird ein Kupplungsteil in einen zwischen dem treibenden und dem getriebenen Drehkörper begrenzten, keilförmigen Raum geklemmt, indem ein Phasenunterschied in der Drehrichtung der Drehkörper ausgenützt wird, wodurch die zwei Drehkörper verbunden werden. Ein typisches Beispiel dieser Art von Kupplungseinrichtung ist in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 58-195571 (KOKAI) offenbart (siehe auch das US Patent Nr. 4,558,832).

Bei der herkömmlichen Kupplungseinrichtung mit der obenstehend beschriebenen Anordnung hängt das Festklemmen des Kupplungsteils im keilförmigen Raum jedoch hauptsächlich von dem zwischen dem Kupplungsteil und dem getriebenen Drehkörper auftretenden Gleitreibungswiderstand ab. Es ist nicht immer einfach, den Reibungswiderstand und damit den zuverlässigen Kupplungseingriff sicherzustellen.

Andererseits erfordert die herkömmliche Anordnung, daß das Kupplungsteil zeitweise mit einem feststehenden Bauteil, beispielsweise dem Gurtstraffergehäuse, verriegelt wird. Daher kann das Kupplungsteil beim Betätigen des Gurtstraffers durch den Vorgang des Aufhebens der zeitweiligen Verriegelung, beispielsweise mittels Durchtrennen, in eine instabile Lage gebracht werden, die einem weich ablaufenden Verklemmvorgang entgegensteht.

-j - lG-70

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtstraffer bereitzustellen, dessen Kupplungseinrichtung zuverlässiger funktioniert.

Ausgehend von einem Gurtstraffer, der zum stramm Aufwickeln des Gurts einer Sicherheitsgurtanordnung durch Übertragung der Kraft von einer Antriebsquelle mittels einer Kupplungseinrichtung auf ein den Gurt aufnehmendes Bauteil konstruiert ist, ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kupplungseinrichtung einen mit der Antriebsquelle verbundenen, treibenden Drehkörper, einen mit dem den Gurt aufnehmenden Bauteil verbundenen, getriebenen Drehkörper, und ein zwischen den beiden Drehkörpern angeordnetes Kupplungsteil aufweist. Das Kupplungsteil wird durch einen Rotationsphasenunterschied zwischen dem treibenden und dem getriebenen Drehkörper in Eingriff mit diesen gebracht, um Drehkraft vom treibenden auf den getriebenen Drehkörper zu übertragen. Ein Drehfolgeglied, das einen Drehwiderstand aufweist, ist zwischen dem treibenden und dem getriebenen Drehkörper angeordnet. Am treibenden Drehkörper und am Drehfolgeglied sind Aussparungen vorhanden, die einen Raum zur Aufnahme des Kupplungsteils abgrenzen. Das Kupplungsteil ist in den Aussparungen so gehalten, daß es durch eine Kontraktion des aufnehmenden Raums, die durch einen Rotationsphasenunterschied zwischen dem treibenden Drehkörper und dem Drehfolgeglied hervorgerufen wird, in Richtung auf den getriebenen Drehkörper herausgedrückt werden kann.

Erfindungsgemäß wird das Kupplungsteil also bei unbetätigtem Gurtstraffer gehalten, indem es in den Aussparungen des treibenden Drehkörpers und des Drehfolgeglieds aufgenommen ist. Wird der Gurtstraffer betätigt, beginnt sich zuerst der treibende, mit der Antriebsquelle verbundene Drehkörper zu drehen, und auch das Kupplungsteil beginnt sich zusammen mit dem treibenden Drehkörper in derselben Richtung zu drehen. Das

- 4 - lG-70 735

Drehfolgeglied jedoch bleibt im Stillstand, ohne eine Antriebskraft vom treibenden Drehkörper zu erhalten. Somit vergrößert sich der Phasenunterschied zwischen dem treibenden Drehkörper, der sich bereits dreht, und dem Drehfolgeglied, das im Stillstand bleibt. Damit beginnt sich der das Kupplungsteil aufnehmende Raum, der sich über den treibenden Drehkörper und das Drehfolgeglied erstreckt, zusammenzuziehen. Das Kupplungsteil wird dadurch in Richtung auf den getriebenen Drehkörper herausgestoßen und kommt schließlich in Eingriff mit diesem. Damit sind der treibende und der getriebene Drehkörper miteinander durch das Kupplungsteil verbunden und die Antriebskraft von der Antriebsquelle wird auf die Gurtaufrollwelle übertragen, um den Gurt zu strammen.

Erfindungsgemäß ist das Drehfolgeglied zum Halten des Kupplungsteils mittels des treibenden Drehkörpers und des Drehfolgeglieds in der Kupplungseinrichtung angeordnet, wobei dann, wenn der Gurtstraffer betätigt wird, das Kupplungsteil in Eingriff mit dem getriebenen Drehkörper gebracht werden kann, während es durch die aus der Drehverzögerung des Drehfolgeglieds herrührende Kraft längs einer Nockenfläche geführt wird. Der Übergang des Kupplungsteils aus dem abgestützten Zustand in den Eingriffszustand wird somit weich und zuverlässig erreicht. Erfindungsgemäß ist damit ein Gurtstraffer mit einer zuverlässigeren Funktion der Kupplungseinrichtung bereitgestellt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine räumliche Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Gurtstraffers,

Fig. 2 eine vergrößerte, räumliche Darstellung einer Kupplungsplatte des ersten Ausführungsbeispiels,

- 5 - lG-70 735

Fig. 3 die Draufsicht eines Teils einer Kupplungseinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 4 den Schnitt IV-IV aus Fig. 3, Fig. 5 den Schnitt V-V aus Fig. 3,

Fig. 6 eine den Arbeitsbeginn der Kupplungseinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels darstellende Draufsicht,

Fig. 7 eine den Kupplungseingriff der Kupplungseinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels darstellende Draufsicht,

Fig. 8 eine vergrößerte, auseinandergezogene Darstellung der Kupplungseinrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Gurtstraffers,

Fig. 9 die Draufsicht eines Teils der Kupplungseinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 10 den Schnitt X-X aus Fig. 9,
Fig. 11 den Schnitt XI-XI aus Fig. 9,

Fig. 12 eine den Arbeitsbeginn der Kupplungseinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels darstellende Draufsicht, und

Fig. 13 eine den Kupplungseingriff der Kupplungseinrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels darstellende Draufsicht.

- b - lG-70 735

In Fig. 1 bis Fig. 7 ist ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gurtstraffers dargestellt. Der Aufbau dieser Ausführungsform wird zunächst anhand der Figuren 1 und 2 erläutert. Ein in Fig. 1 dargestellter Gurtstraffer P weist als Antriebsquelle einen Drehbetätiger A mit einem Gasgenerator G und einer im Drehbetätiger A angeordneten Kupplungseinrichtung C auf. Die Kupplungseinrichtung C hat einen treibenden Drehkörper 1, der in dieser Ausführungsform einstückig mit einem Drehkolben Al des Drehbetätigers A verbunden ist, einen getriebenen Drehkörper (Walze 2), der mit einem Gurt aufnehmenden Bauteil (hier einer Aufrollwelle S) eines nicht gezeigten Gurtaufrollers verbunden ist, und ein zwischen den beiden Drehkörpern angeordnetes Kupplungsteil (drei Rollenbolzen 3). Die Kupplungseinrichtung C ist so angeordnet, daß die Rollenbolzen 3 durch den Rotationsphasenunterschied zwischen dem treibenden Drehkörper 1 und der Walze 2 je in keilförmige Räume geklemmt werden, die zwischen dem treibenden Drehkörper 1 und der Walze 2 abgegrenzt sind, und dadurch die Drehkraft vom treibenden Drehkörper 1 auf die Walze 2 übertragen. Zwischen dem treibenden Drehkörper 1 und der Walze 2 ist ein für die Vorrichtung wesentliches Drehfolgeglied (eine Kupplungsplatte 4) angeordnet, das einen Drehwiderstand aufweist.

Wie aus der vergrößerten Darstellung in Fig. 2 zu ersehen ist, hat die Kupplungsplatte 4 ein ringförmiges Aussehen und weist an ihrem Innenrand drei Aussparungen 40 zum Aufnehmen und Halten der Rollenbolzen 3 im Zusammenwirken mit dem treibenden Drehkörper 1 auf. Eine Fläche 41 jeder Aussparung 40, die bezüglich der Drehrichtung der Kupplungsplatte 4 nach rückwärts weist, bildet eine Nockenfläche, die den Rollenbolzen 3 zur Walze 2 führt. Im folgenden wird diese Fläche als Rückwärtsfläche und die dieser Fläche gegenüberliegende Fläche als Vorwärtsfläche bezeichnet.

- &Iacgr; - lG-70 735

Der in Fig. 1 gezeigte Drehbetätiger A schließt einen durch ein Gurtstraffergehäuse gebildeten Zylinder und den Drehkolben Al ein. Der Zylinder hat einen Körper A 0, einen Trennblock A2 und einen Deckel A3. Der Körper AO weist eine kreiszylindrische Zylinderkammer Rl und eine bogenförmige Vorkammer R2 auf, die an die Zylinderkammer Rl angrenzt, wobei der Trennblock A2 sich zwischen beiden Kammern befindet. Die Vorkammer R2 und die Zylinderkammer Rl stehen miteinander durch ein Loch R3 in Verbindung. Die Zylinderkammer Rl ist durch eine Auslaßöffnung R4 zur Atmosphäre hin offen. Der Körper AO und der Deckel A3 weisen je Aufnahmeöffnungen R5 und R6 für die Aufrollwelle auf, die koaxial zur kreiszylindrischen Zylinderkammer Rl sind.

Der Drehkolben Al hat einen Ringteil AlO und einen Flügel All. Der Ringteil AlO begrenzt innerhalb der Zylinderkammer Rl einen Kupplungseinrichtungs-Einbauraum, der den Außenumfang der Walze 2 umgibt, und bildet darüber hinaus ein Teil, durch das der Drehkolben Al im Zylinder drehbar abgestützt ist. Der Flügel All bildet ein Druck aufnehmendes Teil, das sich radial vom Ringteil AlO erstreckt. Der Trennblock A2 ist mit einem Dichtglied A4 versehen, das durch Federkraft auf den Ringteil AlO des Drehkolbens Al gedrückt wird. Der Körper AO und der Deckel A3 sind am nicht gezeigten Gurtaufroller-Hauptteil mittels Schrauben befestigt, wobei eine nicht gezeigte Dichtung zwischen dem Körper AO und dem Deckel A3 angeordnet ist. Am Innenumfang des Ringteils AlO ist der treibende Drehkörper 1 ausgebildet, der mit dem Drehkolben Al integral ausgebildet ist, wie bereits beschrieben worden ist. Der treibende Drehkörper 1 wird später noch genauer erläutert.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis Fig. 5 wird nun die Kupplungseinrichtung C erklärt. Der integral mit dem Drehkolben Al ausgebildete treibende Drehkörper 1 ist ein ringförmiges

- 8 - lG-70

Bauteil, das vom Ringteil AlO nach innen ragt. Die Innenumfangsfläche des treibenden Drehkörpers 1 weist drei Aussparungen 10 auf, von denen in Fig. 3 nur eine dargestellt ist, die in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind. Die Rückwärtsfläche jeder Aussparung 10 ist eine zylindrische Fläche 11 mit einer dem Außendurchmesser des Rollenbolzens 3 entsprechenden Krümmung, um mit ungefähr der Hälfte der Umfangsflache des Rollenbolzens 3 in Eingriff treten zu können. Die Vorwärtsfläche ist eine gekrümmte Nockenfläche 12 mit einer gegenüber der Rückwärtsfläche größeren Krümmung.

Demgegenüber ist die Vorwärtsfläche jeder Aussparung 40 der Kupplungsplatte 4 eine zylindrische Fläche 42 mit einer dem Außendurchmesser des Rollenbolzens 3 entsprechenden Krümmung, um mit ungefähr der Hälfte der Umfangsflache des Rollenbolzens in Eingriff treten zu können, und die Rückwärtsfläche der Aussparung 40 ist eine gekrümmte Nockenfläche 41 (in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie dargestellt) mit einer gegenüber der Vorwärtsfläche größeren Krümmung. Weiterhin sind drei sich axial sich erstreckende Reibungseingriffsglieder 44 am Innenumfang der Kupplungsplatte 4 je an Stellen zwischen den Aussparungen 40 in Umfangsrichtung einander benachbart vorhanden (siehe Fig. 2). Diese Reibungseingriffsglieder 44 weisen eine geeignete Elastizität auf, so daß sie auf den Innenumfang des Wellenaufnahmelochs R5 im Körper AO passen, um die Kupplungsplatte 4 am Körper AO mit geeigneter Reibungskraft abzustützen und einen geeigneten Drehwiderstand auszuüben (siehe Fig. 5). Zusätzlich weist jedes Reibungseingriffsglied 44 einen Sicherungsvorsprung 43 an seinem Außenrand auf.

Jeder Rollenbolzen 3 ist starr und hat eine Länge, die der Summe der Dicken des treibenden Drehkörpers 1 und der Kupplungsplatte 4 entspricht (siehe Fig. 4). Die Walze 2 ist aus einem gegenüber dem Rollenbolzen 3 weicheren Material hergestellt, so daß sie dann, wenn sie vom Rollenbolzen 3 gedrückt wird, etwas eingedrückt werden kann.

- 9 - lG-70 735

Fig. 3 zeigt die Kupplungseinrichtung in einem anfänglichen, außer Eingriff befindlichen Zustand. Der Drehkolben Al ist an seinen beiden Enden durch ringförmige Flansche AOl und A31, die vorspringend je die Wellenaufnahmelöcher R5 und R6 des Zylinderkörpers AO und des Deckels A3 umgeben, über ein Paar Lagerringe BO und B3 drehbar abgestützt. In dieser Stellung steht der Rollenbolzen 3 auf einer Hälfte seiner Vorwärtsfläche mit der Zylinderfläche 11 des treibenden Drehkörpers l und auf einer Hälfte seiner Rückwärtsseite mit der Zylinderfläche 42 der Kupplungsplatte 4 in Eingriff. Der Rollenbolzen 3 ist dadurch in einem Zustand gehalten, in dem er zwischen dem treibenden Drehkörper 1 und der Kupplungsplatte 4 eingeklemmt ist. Die Kupplungsplatte 4 wiederum ist über einen Reibungseingriff von der Innenumfangsflache des Ringflansches AOl abgestützt (siehe Fig. 5) .

Es wird nun die Arbeitsweise der obenstehend beschriebenen Ausführungsform erläutert. Befindet sich der Gurtstraffer P in unbetätigtem Zustand, ist der Drehkolben Al am Gehäuse mittels eines Scherstifts oder eines anderen nicht gezeigten zeitweiligen Verbindungsmittels verriegelt. Die Kupplungseinrichtung E befindet sich somit in dem in Fig. 3 dargestellten Zustand, in dem der Betätiger A und die Aufrollwelle S des Gurtaufrollers voneinander getrennt sind, so daß der Gurtaufroller normal funktioniert. Wirkt eine übermäßige Beschleunigung auf das Fahrzeug, wird der in Fig. 1 gezeigte Gasgenerator G durch ein Signal eines nicht gezeigten Beschleunigungssensors aktiviert, und das vom Gasgenerator G erzeugte Gas gelangt aus diesem in die Vorkammer R2. Dadurch steigt der Druck in der Vorkammer R2, und das Hochdruckgas wird durch das Loch R3 in die Druckkammer Ria der Zylinderkammer Rl eingeleitet. Der in die Druckkammer Ria eingeleitete Gasdruck wirkt auf die Rückseite des Flügels All des Drehkolbens Al, wodurch der Scherstift oder ein anderes zeitweiliges Verbindungsmittel abgeschert wird. Damit ist der

- IU - lG-70 735

Drehkolben Al aus seinem vorübergehend verriegelten Zustand gelöst und beginnt sich im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, wie durch den Pfeil in Fig. 3 gezeigt ist.

Die Drehung des Drehkolbens Al bewirkt, daß sich der treibende Drehkörper 1 der Kupplungseinrichtung C, wie in Fig. 6 gezeigt, zusammen mit dem Drehkolben Al dreht. Die Kupplungsplatte 4 dreht sich jedoch nicht, weswegen sich jeder einen Rollenbolzen aufnehmende Raum, der zwischen dem treibenden Drehkörper 1 und der Kupplungsplatte 4 begrenzt ist, vergrößert und den Rollenbolzen 3 aus dem Klemmzustand freigibt. Wenn der Drehkolben Al als Folge seiner Drehung die in Fig. 7 gezeigte Stellung erreicht, beginnt sich der den Rollenbolzen aufnehmende Raum zusammenzuziehen, d.h. zu verkleinern, und die Nockenfläche 12 des treibenden Drehkörpers 1 gerät in Eingriff mit der Rückseite des Rollenbolzens 3 und bewegt ihn in Drehrichtung des Drehkolbens Al. Mit fortschreitender Bewegung des Rollenbolzens

3 gerät die Vorderseite des Rollenbolzens 3 in Eingriff mit der Nockenfläche 41 der Kupplungsplatte 4, die sich im Stillstand befindet. Da eine geringe Reibungskraft auf die Kupplungsplatte

4 wirkt, um deren Drehung zu verhindern, wird der Rollenbolzen 3 jetzt durch eine Gegenkraft in Richtung auf die Walze 2 herausgedrückt und in Eingriff mit der Umfangsflache der Walze 2 gebracht. Die daraufhin stattfindende Eingriffswirkung ergibt sich hauptsächlich aus der Klemmwirkung des Rollenbolzens 3 in einem keilförmigen Raum zwischen der Umfangsflache der Walze 2 und der Nockenfläche 12 des treibenden Drehkörpers 1. Die Klemmkraft bewirkt, daß sich der Rollenbolzen 3 auf der Umfangsflache der Walze 2 festkrallt, womit der treibende Drehkörper 1 und die Walze 2 über die Rollenbolzen 3 vollständig miteinander in Eingriff sind.

Nachdem der Eingriffszustand hergestellt worden ist, wird auch die Kupplungsplatte 4 über die Rollenbolzen 3 vom treibenden Drehkörper 1 mitgenommen und beginnt sich unter Ausübung einer

- 11 - lG-70

geringen Kraft auf die Rollenbolzen 3 in Richtung auf einen Eingriff mit der Walze 2 zu drehen. Der durch die Drehung des Drehkolbens Al erzeugte Gegendruck entweicht durch die im Körper AO vorhandene Auslaßöffnung R4 in die Atmosphäre. Damit wird ein sich aus einem Druckanstieg in der Auslaßkammer RIb ergebender Widerstand vermieden. Auf diese Weise wird die Drehkraft des Drehkolbens Al gut auf die Aufrollwelle S übertragen.

Bei dieser Ausführungsform werden die Rollenbolzen 3 in unbetätigtem Zustand des Gurtstraffers P abgestützt, indem sie zwischen den treibenden Drehkörper 1 und die Kupplungsplatte 4 geklemmt sind, und wenn sich der treibende Drehkörper 1 dreht, werden die Rollenbolzen 3 automatisch aus dem geklemmten Zustand freigegeben. Damit entfällt das Erfordernis, ein Extrabauteil zum Stationärhalten der Rollenbolzen 3 vorzusehen. Darüber hinaus kann der Übergang in die Eingriffsstellung äußerst sanft bewirkt werden, ohne daß ein Haltebauteil durchtrennt werden muß. Während der mittels der Rollenbolzen 3 erzielten Klemmwirkung stehen die Rollenbolzen 3 aufgrund des Drehwiderstands der Kupplungsplatte 4 unter einer Kraft in der Klemmrichtung zwischen dem treibenden Drehkörper 1 und der Walze 2, wodurch eine noch zuverlässigere Klemmwirkung sichergestellt ist. Ferner ist die Kupplungseinrichtung C innerhalb des Drehkolbens Al angeordnet, wobei der Ringteil AlO zwischen dem Drehkolben und der Zylinderkammer Rl angeordnet ist, so daß das in die Druckkammer Ria eingeleitete Arbeitsgas durch den Ringteil AlO daran gehindert werden kann, in die Kupplungseinrichtung C zu lecken. Deshalb kann die Kapazität des Gasgenerators verringert werden. Da die Kupplungseinrichtung C im Gurtstraffergehäuse enthalten ist, ist es darüber hinaus möglich, einen Zuwachs der Axialabmessung des Gurtaufrollers einschließlich des Gurtstraffers P zu minimieren.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis Fig. 13 wird nun ein zweites Ausführungsbeispiel erläutert. Bei dieser Ausführungs-

- 12 - lC-70

form ist die Anordnung der Kupplungseinrichtung C gegenüber der zuvor beschriebenen ersten Ausführungsform teilweise geändert. Das zweite Ausführungsbeispiel ähnelt daher dem ersten Ausführungsbeispiel im wesentlichen. Die zwei Ausführungsformen unterscheiden sich voneinander hauptsächlich in Bezug auf die Anordnung des Kupplungsteils und des getriebenen Drehkörpers. Die Bauteile der zweiten Ausführungsform, die denen der ersten Ausführungsform ähneln, sind daher mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet (jedoch ist den Bezugszeichen, die in Details von der ersten Ausführungsform abweichende Bauteile kennzeichnen, ein A nachgestellt) und werden nicht mehr beschrieben. Nur die Punkte, in denen sich die zweite Ausführungsform von der ersten unterscheidet, werden im folgenden genauer erläutert.

Wie aus Fig. 8 und Fig.9 hervorgeht, weist der treibende Drehkörper IA auf seiner Innenseite drei Aussparungen 1OA auf, die je ein Kupplungsteil aufnehmen (in dieser Ausführungsform drei Konturplättchen 3A) und die drehbar mit den entsprechenden Rückwärsflachen der Kupplungsteile in Eingriff treten. Die Aussparungen 1OA haben eine Querschnittsgestalt, die ungefähr mit derjenigen der Konturplättchen 3A übereinstimmt. Weiterhin ist eine Federhaltenut 13A benachbart der rückwärtigen Kante jeder Aussparung 1OA ausgebildet.

Der getriebene Drehkörper ist ein Klinkenrad 2A, das auf seiner Außenseite den Konturplättchen 3A gegenüberstehende Sperrzähne aufweist und drehfest auf der Aufrollwelle S befestigt ist. Das Drehfolgeglied ist in dieser Ausführungsform eine Trägheitsplatte 4A mit relativ großer Masse, um durch Trägheit einen Drehwiderstand auszuüben. Die Trägheitsplatte 4A hat auf ihrer Innenumfangsseite drei Aussparungen 4OA mit einer Querschnittsgestalt ähnlich derjenigen der Aussparungen 1OA. Die Konturplättchen 3A sind gebogene Teile mit einer Breite, die ausreicht, um sich über den treibenden Drehkörper IA und die Trägheitsplatte 4A zu erstrecken. Das distale Ende der Vorwärtsfläche jedes

- 13 - IG-70

Konturplattchens 3A ist zugespitzt, um mit einem Sperrzahn des Klinkenrads 2A in Eingriff zu treten. Die dem zugespitzten Ende benachbarte Vorwärtsfläche ist als Nockenfläche 3IA ausgebildet, die mit der Rückwärtsfläche einer Aussparung 4OA zusammenwirkt. Die Rückwärtsfläche des Konturplattchens 3A ist eine zylindrische Fläche, so daß ungefähr die Hälfte der Rückwärtsfläche drehbar mit einer Aussparung 1OA in Eingriff steht.

Fig. 9 bis Fig. 11 zeigen die zuvor beschriebene Kupplungseinrichtung in einem anfänglichen, außer Eingriff befindlichen Zustand. In dieser Stellung steht jedes Konturplättchen 3A an seiner zylindrischen Rückwärtsfläche mit der zylindrischen Fläche HA des treibenden Drehkörpers IA in Eingriff und ist durch die Kraft einer in der Federhaltenut 13A angeordneten Blattfeder 5A nach außen vorgespannt. Auf diese Weise ist das Konturplättchen 3A in den Aussparungen 1OA und 4OA des treibenden Drehkörpers IA und der Trägheitsplatte 4A aufgenommen.

Es wird nun die Arbeitsweise der soeben beschriebenen Ausführungsform erläutert. Wenn in dieser Ausführungsform der Drehkolben Al beginnt sich zu drehen, dreht sich der treibende Drehkörper IA der Kupplungseinrichtung, wie in Fig. 12 dargestellt, zusammen mit dem Drehkolben Al. Die Trägheitsplatte 4A dreht sich jedoch nicht, sondern bleibt im Stillstand, so daß das distale Ende jedes Konturplattchens 3A aus der Aussparung 4OA der Trägheitsplatte 4A herausgedrückt wird und das Konturplättchen 3A beginnt, sich gegen die Kraft der Feder 5A nach innen zu drehen, wobei es von der zylindrischen Fläche HA gehalten wird. Daraufhin wird die Nockenfläche 3IA des Konturplattchens 3A durch die Ecke der Aussparung 4OA angestoßen, wodurch sich das Konturplättchen 3A noch weiter dreht.

Nach einem weiteren Fortschreiten dieser Bewegung tritt das distale Ende des Konturplattchens 3A schließlich in den Bereich zwischen zwei Sperrzähnen auf dem Klinkenrad 2A ein, das sich

- 14 - lG-70 735

im Stillstand befindet, und kommt in Kontakt mit einer Zahnfläche (siehe Fig. 13). Nachdem dieser Eingriffszustand hergestellt worden ist, wird auch die Trägheitsplatte 4A von den Konturplättchen 3A mitgenommen und dreht sich mit diesen zusammen, während sie eine geringe Kraft auf die Konturplättchen 3A in Eingriffsrichtung mit dem Klinkenrad 2A ausübt. Auf diese Weise wird die Drehkraft des Drehkolbens Al auf die Aufrollwelle S übertragen.

Bei dieser Ausführungsform werden die Konturplättchen 3A durch den treibenden Drehkörper 1 gehalten, unabhängig davon, ob der Gurtstraffer sich in betätigtem oder in unbetätigtem Zustand befindet. Daher kann der Übergang der Konturplättchen 3A in die Eingriffsstellung äußerst sanft und ohne die Notwendigkeit des Durchtrennens eines Halteteils erfolgen. Sobald die Konturplättchen 3A in Zahneingriff mit dem Klinkenrad 2A geraten, werden sie aufgrund des Trägheitsdrehwiderstands der Trägheitsplatte 4A fortwährend mit einer Kraft in Eingriffsrichtung belastet, wodurch ein zuverlässiger Eingriff sichergestellt ist. Auch bei dieser Ausführungsform ist die Kupplungseinrichtung innerhalb des Drehbetätigers A angeordnet und gesondert im Gurtstraffergehäuse enthalten, so daß eine Gasleckage wirksam verhindert ist. Die Kapazität des Gasgenerators kann daher verringert werden, und es ist möglich, eine Reduzierung der Gesamtgröße des Gurtstraffers zu erreichen.

Obwohl nicht extra beschrieben, kann das Drehfolgeglied im ersten Ausführungsbeispiel ein Trägheitskörper sein. Alternativ kann auch das Drehfolgeglied des zweiten Ausführungsbeispiels mit Reibungseingriffsvorsprüngen versehen sein. Hinsichtlich des Kupplungsteils kann die Zahl der eingesetzten Eingriffsteile von der bevorzugten Anzahl drei abweichen. Weiterhin wird in der zweiten Ausführungsform der Abstand der Konturplättchen voneinander in Umfangsrichtung bevorzugt ungleichmäßig gewählt, um einem Eingriffsversagen aufgrund des Aufeinandertreffens von

- 15 - lG-70

Spitzen oder aus einem anderen Grund vorzubeugen. Dabei muß jedes Konturplättchen ausreichend festgemacht werden, um eine Übertragung der Antriebskraft auch durch ein einziges Konturplättchen sicherzustellen.

Claims (1)

1. TAKATA CORPORATION
   lG-70 735
   08.07.1993

   Schutzanspruch

   Gurtstraffer mit einer Kupplungseinrichtung (C), die einen mit einer Antriebsquelle verbundenen, treibenden Drehkörper (1; IA), einen mit einem gurtaufnehmenden Bauteil verbundenen, getriebenen Drehkörper (2; 2A), und ein zwischen den zwei Drehkörpern angeordnetes Kupplungsteil (3; 3A) aufweist, wobei das Kupplungsteil (3; 3A) durch einen Rotationsphasenunterschied zwischen dem treibenden (1; IA) und dem getriebenen (2; 2A) Drehkörper in Eingriff mit diesen gebracht wird, um Drehkraft von dem treibenden Drehkörper (1; IA) auf den getriebenen Drehkörper (2; 2A) zu übertragen, so daß die von der Antriebsquelle stammende Kraft über die Kupplungseinrichtung (C) auf das Gurt aufnehmende Bauteil übertragen wird, um einen Gurt einer Sicherheitsgurtanordnung stramm zu wickeln, und wobei der Gurtstraffer (P) ein Drehfolgeglied (4; 4A) mit einem Drehwiderstand aufweist, das zwischen dem treibenden Drehkörper (1; IA) und dem getriebenen Drehkörper (2; 2A) angeordnet ist, und wobei Aussparungen (10, 40; 1OA, 40A) an dem treibenden Drehkörper (1; IA) und dem Drehfolgeglied (4; 4A) zum Begrenzen eines Raums zur Aufnahme des Kupplungsteils (3; 3A) vorhanden

   - 2 - lS-70 735

   sind, wobei das Kupplungsteil (3; 3A) in den Aussparungen (10, 40; 1OA, 40A) so gehalten ist, daß es durch eine Kontraktion des aufnehmenden Raums in Richtung auf den getriebenen Drehkörper (2; 2A) herausgedrückt werden kann, die durch einen Rotationsphasenunterschied zwischen dem treibenden Drehkörper (1;1A) und dem Drehfolgeglied (4; 4A) bewirkt wird.