DE9405834U1

DE9405834U1 - Rotationsstraffer mit Teilkreiskolben

Info

Publication number: DE9405834U1
Application number: DE19949405834
Authority: DE
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 1994-09-08
Anticipated expiration: 2004-04-12

Description

Dr.ThomasU.Becker Rppl^pr &£> Müllpr Dr. Karl-Ernst Müller

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Anmelder: 11. April 1994

Autoliv Development AB
VaIlentinsvagen 22

S - 447 83 Vargarda

Schweden AFK 23019 ka29

Rotationsstraffer mit Teilkreiskolben

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Rotationsstraffer für einen
Sicherheitsgurt, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem
Gurtaufroller, dessen Gurtaufwickelwelle bei Auslösung des daran
gekuppelten Rotationsstraffers in Aufwickelrichtung des
Sicherheitsgurtes gedreht wird, wobei die Gurtaufwickelwelle als
Antrieb eine Außenverzahnung aufweist, in deren Ebene das Gehäuse
einen die Verzahnung der Gurtaufwickelwelle über mindestens einen
Teilumfang umgreifenden Kanal zur Durchleitung wenigstens eines ^; auf die Außenverzahnung der Gurtaufwickelwelle einwirkenden r

Massekörpers ausbildet. j

Ein Rotationsstraffer mit den vorgenannten Merkmalen ist in [·.

seiner grundsätzlichen Bauart in der DE 29 31 164 Al beschrieben; [ bei dem bekannten Rotationsstraffer ist die Gurtaufwickelwelle : mit einer Außenverzahnung versehen, in deren Ebene das Gehäuse
einen die Verzahnung der Gurtaufwickelwelle über mindestens einen
Teilumfang umgreifenden Kanal aufweist; in diesen Kanal werden : aus einem tangential zum Gurtaufrollergehäuse bzw. dessen Kanal

Eisenhüttenstraße 2 · D-40882 ffetinfceji ·. Tel|fon;(C$2J 02i8£688-^29.01 · Telefax (0)21 02/83069
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angeordneten Rohr unter der Wirkung eines pyrotechnischen Antriebs Massekörper hineingeschossen, die aufgrund ihrer formschlüssigen Verbindung mit der Außenverzahnung der Gurtaufwickelwelle diese beim Durchlauf durch den Kanal in Drehung versetzen. Mit dem bekannten Rotationsstraffer ist der Nachteil verbunden, daß die Massekörper vor der Auslösung des Rotationsstraffers in geeigneter Weise bevorratet werden müssen, und daß die Massekörper nach ihrem Einsatz aus der Ebene des Ritzels zu entfernen sind, wozu im Stand der Technik eine gesonderte Austrittsöffnung mit einem Auffangbehälter für die Massekörper vorgesehen ist. Darüber hinaus erfordern die Massekörper eine geeignete Abdichtung gegenüber dem Kanal, um den zur Verfügung stehenden Gasdruck des pyrotechnischen Antriebes voll ausnutzen zu können.

Soweit in der DE-OS 17 56 086 eine gerade ausgebildete pyrotechnisch angetriebene Zahnstange mit Ritzel zum Antrieb einer Körperrückholeinrichtung in Schleudersitzen beschrieben ist, weisen derartige Geräte aufgrund der gerade ausgebildeten Zahnstange eine große Bauhöhe auf, die in den B- beziehungsweise C-Säulen eines Kraftfahrzeuges überhaupt nicht oder nur schwierig unterzubringen ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Rotationsstraffer derart weiterzubilden, daß die vorgenannten Nachteile beseitigt sind.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß als Massekörper in dem Kanal ein teilkreisförmig ausgebildeter und eine mit der Außenverzahnung der Gurtaufwickelwelle in Eingriff zu bringende Innenverzahnung aufweisender Kolben angeordnet ist, an dessen einer Eintrittsöffnung für ein Antriebsmedium zugewandtem Ende ein Dichtungsansatz angeordnet ist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß Maßnahmen für die Bevorratung und das Auffangen der Massekörper entfallen können, da das aus einem Teil bestehende Antriebselement in der Antriebsebene für die Verzahnung der Gurtaufwickelwelle selbst untergebracht ist. Der Kolben mit der Innenverzahnung hat des weiteren eine größere Masse als einzelne kleine Massekörper, was für die Energieübertragung vorteilhaft ist. Mit dem teilkreisförmigen Kolben ist ferner der Vorteil einer geringstmöglichen Bauhöhe verbunden.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß der Radius der Krümmung des teilkreisförmigen Kolbens größer als der Radius der Außenverzahnung der Gurtaufwickelwelle ist und daß die Mittelachsen von Verzahnung und teilkreisförmigem Kolben voneinander beabstandet sind; damit ist in vorteilhafter Weise eine Übersetzung zwischen dem möglichen Kolbenweg und der Umdrehungszahl der Gurtaufwickelwelle sichergestellt.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung erstreckt sich der Kolben über einen Teilkreis von 180° in dem Kanal, so daß der verfügbare freie Bewegungsweg für den Kolben ebenfalls 180° beträgt.

Um beim Eingriff der Innenverzahnung des Teilkreiskolbens in die Außenverzahnung der Gurtaufwickelwelle eine gegenseitige Blockierung der Verzahnungen und damit eine Hemmung des Strafferantriebes für die Gurtaufwickelwelle zu vermeiden, ist

nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, in dem Einkupplungsbereich des Kolbens in die Außenverzahnung der Gurtaufwickelwelle in der den Kanal ausbildenden Gehäusewand einen nachgiebigen Wandabschnitt oder zusätzlich beziehungsweise alternativ im Endbereich des teilkreisförmigen Kolbens einen nachgiebigen Bereich anzuordnen. Dadurch ist gewährleistet, daß im Falle eines nicht ausreichend formschlüssigen Eingriffs der Wandabschnitt beziehungsweise die Verzahnung ausweichen kann und damit den Verzahnungseingriff nicht behindert.

Die vorstehenden Lösungen lassen sich auf Rotationsstraffer für Gurtaufroller anwenden, bei denen die zugehörige Verzahnung entweder fest an der Gurtaufwickelwelle angeordnet ist oder aber alternativ Bestandteil eines gesonderten Ritzels ist, welches an der Gurtaufwickelwelle gelagert und mit dieser formschlüssig verbunden ist.

Soweit bei einem Rotationsstraffer die Anordnung eines gesonderten und formschlüssig mit der Gurtaufwickelwelle verbundenen Ritzels als Träger der Außenverzahnung verwirklicht ist, sieht eine Ausführungsform der Erfindung weiterhin vor, das Ritzel an der Gurtaufwickelwelle mittels eines formschlüssig mit dem Ritzel und mit der Gurtaufwickelwelle verbundenen Lagerteils aus einem elastischen Material zu lagern, um hierdurch bei einer möglichen gegenseitigen Blockierung der Innenverzahnung des Kolbens und der Außenverzahnung des Ritzels eine entsprechende elastische Ausweichmöglichkeit einzustellen. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann dann zusätzlich auch ein im Einkupplungsbereich liegender Wandabschnitt aus einem nachgiebigen Material angeordnet sein, wobei das nachgiebige Material des Wandabschnitts vorzugsweise eine größere Plastizität/Elastizität aufweist als der Kolben und die Ritzelverzahnung.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Es zeigen:

Fig. 1 einen einem Gurtaufroller zuzuordnenden Rotationsstraffer in einer schaubildlichen Darstellung,

Fig. 2 den Gegenstand der Figur 1 in einer Draufsicht auf die Stirnseite des Rotationsstraffers.

Aus Figur 2 ist ein Rotationsstraffer-Bauteil 10 zu entnehmen, welches auf einen Seitenschenkel 11 eines nicht weiter dargestellten Gurtaufrollergehäuses aufgesetzt und mit diesem verbunden ist. In dem Gurtaufrollergehäuse ist eine Gurtaufwickelwelle 12 gelagert, die mit einem Wellenfortsatz den Seitenschenkel 11 bis in die Ebene des Rotationsstraffer-Bauteils 10 durchgreift. Die Figur 1 zeigt lediglich vergrößert eine perspektivische Ansicht des Rotationsstraffer-Bauteils 10 mit dem hier hineinreichenden Fortsatz der Gurtaufwickelwelle 12.

Auf dem Fortsatz der Gurtaufwickelwelle 12 ist mit einer formschlüssigen Verbindung damit ein Ritzel 14 mit einer Außenverzahnung 15 gelagert. Das Rotationsstraffer-Bauteil 10 bildet in sich einen Kanal 16 aus, der seinen Ausgang von einer Eintrittsöffnung 17 zum Einlaß des von einer vorzugsweise pyrotechnischen Antriebseinheit abgegebenen Antriebsgases nimmt und einen bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel geschlossenen Kreisbogen um den Fortsatz der Gurtaufwickelwelle 12 bildet. In dem Kanal 16 ist ein teilkreisförmig ausgebildeter Kolben 18 angeordnet, der an seinem äußeren Umfang glatt ausgebildet und innenseitig mit eineir Innenverzahnung 19 versehen ist, die bei der Verschiebung des Kolbens 18 in dem Kanal 16 in Eingriff mit der Außenverzahnung 15 des Ritzels 14 gelangt. An seinem

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rückwärtigen, der Eintrittsöffnung 17 zugewandten Ende weist der Kolben 18 einen den Querschnitt des Kanals 16 dicht ausfüllenden Dichtungsansatz 20 auf. Der Kolben 18 erstreckt sich über einen Teilbereich von 180° des Kanals 16 zwischen der Eintrittsöffnung 17 und dem Zusammentritt von Ritzel 14 und Kanal 16.

Der Kanal 16 und damit der teilkreisförmige Kolben 18 weisen einen größeren Radius als die Außenverzahnung 15 des Ritzels 14 auf, so daß der sich über 180° in dem Kanal 16 erstreckende Verschiebeweg des Kolbens 18 eine mehrfache Umdrehung des Ritzels 14 bzw. der Gurtaufwickelwelle 12 mit einer entsprechenden Übersetzung der Drehbewegung bewirkt; dies ist dadurch sichergestellt, daß die Mittelachse 23 der Gurtaufwickelwelle 12 und die gedachte Mittelachse 24 des teilkreisförmig ausgebildeten Kolbens 18 voneinander beabstandet sind.

Wie nicht weiter dargestellt, kann in dem Einkupplungsbereich zwischen der Innenverzahnung 19 des Kolbens 18 und der Außenverzahnung 15 des Ritzels 14 in der den Kanal 16 ausbildenden Wand des Rotationsstraffer-Bauteils 10 ein aus einem nachgiebigen Material bestehender Wandabschnitt angeordnet sein, so daß beim schlagartigen Einsetzen der Bewegung des Kolbens 18 in den Kanal 16 nach Auslösung des Strafferantriebes ein gegenseitiges Blockieren der Verzahnungen 19, 15 aufgrund der Elastizität und/oder Plastizität des Wandabschnitts vermieden ist. Zusätzlich ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel· der Eingriffsbereich des Kolbens 18 durch eine in diesem ausgebildete Ausnehmung 26 nachgiebig ausgeführt. Ein gleiches Ergebnis kann alternativ dadurch erreicht werden, daß bei der Anordnung eines gesonderten Ritzels auf dem Fortsatz der Gurtaufwickelwelle in die Ritzellagerung ein Lagerelement 25 aus einem elastischen und/oder plastischen Material eingeschaltet ist, so daß an dieser

Stelle eine Nachgiebigkeit eingestellt ist. Gegebenenfalls können beide Maßnahmen auch gemeinsam verwirklicht sein.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Schutzansprüchen, und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser %

Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Neuerung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims

Dr.Thomas U. Becker RPCkpr &&Ggr;¹ &Mgr;&pgr;&Igr;&Igr;&Rgr;&Ggr; Dr. Karl-Ernst Müller

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European Patent Attorney Patentanwalt» j j · · »..J J. J. European Patent Attorney

Anmelder: 11. April 1994

Autoliv Development AB
Vallentinsvägen 22

S - 447 83 Vargarda

Schweden AFK 23 019 ka29

Rotationsstraffer mit Teilkreiskolben

Schutzansprüche

1. Rotationsstraffer für einen Sicherheitsgurt, insbesondere in Kraftfahrzeugen, mit einem Gurtaufroller, dessen Gurtaufwickelwelle bei Auslösung des daran gekuppelten Rotationsstraffers in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes gedreht wird, wobei die Gurtaufwickelwelle als Antrieb eine Außenverzahnung aufweist, in deren Ebene das Gehäuse einen die Verzahnung der Gurtaufwickelwelle über mindestens einen Teilumfang umgreifenden Kanal zur Durchleitung wenigstens eines auf die Außenverzahnung der Gurtaufwickelwelle einwirkenden Massekörpers ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß als Massekörper in dem Kanal (16) ein teilkreisförmig ausgebildeter und eine mit der Außenverzahnung (15) der Gurtaufwickelwelle (12) in Eingriff zu bringende Innenverzahnung (19) aufweisender Kolben (18) angeordnet ist, an dessen einer Eintrittsöffnung (17) für ein Antriebsmedium zugewandtem Ende ein Dichtungsansatz (20) angeordnet ist.

Eisenhüttenstraße 2 · D-40882ffeliegSn · Jäefoa $2&Idigr;0&iacgr;&idiagr;&dgr;%)%&'-$&agr;290\ ■ Telefax (0)2102/83069

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2. Rotationsstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der Krümmung des teilkreisförmigen Kolbens (18) größer als der Radius der Außenverzahnung (15) der Gurtaufwickelwelle (12) ist und daß die Mittelachsen (23, 24) von Verzahnung (15) und teilkreisförmigem Kolben (18) voneinander beabstandet sind.
3. Rotationsstraffer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kolben (18) über einen Teilkreis von 180° in dem Kanal (16) erstreckt.
4. Rotationsstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Einkupplungsbereich des Kolbens (18) in die Außenverzahnung (15) der Gurtaufwickelwelle (12) in der den Kanal (16) ausbildenden Gehäusewand ein nachgiebiger Wandabschnitt angeordnet ist.
5. Rotationsstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Außenverzahnung an einem mit der Gurtaufwickelwelle formschlüssig verbundenen Ritzel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (14) an der Gurtaufwickelwelle (12) mittels eines formschlüssig mit dem Ritzel (14) und mit der Gurtaufwickelwelle (12) verbundenen Lagerteils (25) aus einem elastischen und/oder plastischen Material an der Gurtaufwickelwelle (12) gelagert ist.
6. Rotationsstraffer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Einkupplungsbereich des Kolbens (18) in die Außenverzahnung (15) des Ritzels (14) ein aus einem verformbaren Material bestehender Wandabschnitt angeordnet ist.
7. Rotationsstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Einkupplungsbereich des Kolbens (18) in die Außenverzahnung (15) des Ritzels (14) ein nachgiebiger Kolbenabschnitt (26) angeordnet ist.
8. Rotationsstraffer nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das verformbare Material des
Wandabschnitts eine größere Plastizität und/oder Elastizität aufweist als Kolben (18) und Ritzelverzahnung (15).