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Die
Erfindung betrifft einen Gurtstrafferantrieb für einen Sicherheitsgurt, mit
einem Aufnahmeteil, mehreren schubstabilen Körpern, die in dem Aufnahmeteil
aufgenommen sind und von einem Antriebsmittel aus dem Aufnahmeteil
ausgetrieben werden können,
und einem Rad, das von den Körpern
in Drehung versetzt wird, wenn diese aus dem Aufnahmeteil ausgetrieben
werden, wobei das Rad von einem Ringkanal umgeben ist, der abgesehen
von einem Einlaufkanal, der mit dem Aufnahmeteil in Verbindung steht,
geschlossen ist.
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Aus
der deutschen Offenlegungsschrift 195 12 660 ist ein Gurtstrafferantrieb
bekannt, bei dem das Rad über
eine Kupplung mit einer Gurtspule eines Gurtaufrollers für den Sicherheitsgurt
gekoppelt werden kann. Wenn das Antriebsmittel, das hier ein Gasgenerator
ist, aktiviert wird und die Körper
aus dem Aufnahmeteil heraustreibt, wird die Drehung des Rades auf
die Gurtspule des Gurtaufrollers übertragen, so dass die Gurtspule
in der Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes gedreht wird. Auf
diese Weise wird die sogenannte Gurtlose beseitigt, wodurch der Sicherheitsgurt
straff am Körper
des Fahrzeuginsassen anliegt.
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Bei
den bekannten Gurtstrafferantrieben, die mit schubstabilen Körpern zum
Antrieb des Rades arbeiten, besteht das Problem, dass die Körper, nachdem
sie das Rad in Drehung versetzt haben, wieder zuverlässig vom
Rad gelöst
werden müssen.
Bei dem Gurtstrafferantrieb aus der oben genannten Offenlegungsschrift
ist hierbei vorgesehen, dass die Körper frei aus dem Rad in eine
Auffangschale herausfallen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift 196
02 549 ist ein Gurtstrafferantrieb bekannt, bei dem ein schwertförmiges Führungsblech
verwendet wird, um die schubstabilen Körper aus dem Rad auszuleiten.
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Die
DE 101 08 457 C1 beschreibt
einen gattungsgemäßen Gurtstrafferantrieb,
bei dem das Rad eine Vielzahl von Taschen aufweist, in die die Körper bei
Aktivierung des Gurtstrafferantriebs eingesteuert werden. Dabei
haben die Taschen in etwa die gleichen Abmessungen wie die Körper.
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Die
Erfindung schafft einen Gurtstrafferantrieb der eingangs genannten
Art, bei dem sich das Rad definiert in Drehung setzt und kein Schlupf
auftritt.
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Zu
diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen,
dass das Rad mit einer umlaufenden Aufnahmenut für die Körper sowie einer Anschlagwand versehen
ist, an welcher der erste Körper
in Anlage gelangt, wenn er aus dem Aufnahmeteil in das Rad hineingetrieben
wird. Dies gewährleistet,
dass sich das Rad definiert in Drehung setzt und kein Schlupf auftritt.
Der erfindungsgemäße Gurtstrafferantrieb beruht
ferner auf dem Grundgedanken, die schubstabilen Körper bei
Aktivierung des Gasgenerators in das Rad einzubringen und dann dort
zu belassen. Dies hat zwei Vorteile. Zum einen stellt sich nicht mehr
das Problem, die Körper
aus dem Rad auszuleiten. Zum anderen erhöht sich auf diese Weise mit jedem
Körper,
der in das Rad eingebracht wird, das Trägheitsmoment der aus dem Rad,
den Körpern
und der mit dem Rad gekoppelten Gurtspule gebildeten Baugruppe.
Diese Baugruppe dreht sich, nachdem der letzte Körper in das Rad eingebracht
ist, aufgrund ihrer Massenträgheit
ohne weiteren äußeren Antrieb weiter,
so dass die Gurtspule mehrere Umdrehungen zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes
ausführt,
obwohl der eigentliche Antrieb nur während einer einzigen Umdrehung
wirkt.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem Einlaufkanal und dem
Ringkanal eine Klappe angeordnet ist. Die Klappe dient zum einen
zur Führung der
Körper,
wenn diese in das Rad eingebracht werden. Zum anderen ermöglicht die
Klappe eine Rückdrehung
des Rades, da die Körper
bei der Rückdrehung
von der Klappe aus dem Ringkanal wieder in das Aufnahmeteil geleitet
werden. Dies ermöglicht, dass
die Gurtspule des Gurtaufrollers selbst dann wieder frei drehbar
ist, wenn keine Kupplung zwischen der Gurtspule und dem Gurtstrafferantrieb
verwendet wird oder die Kupplung nach dem Straffvorgang nicht wieder
gelöst
wird. Da eine Rückdrehung der
Gurtspule mit sehr viel geringeren Geschwindigkeiten erfolgt als
eine Drehung des Rades beim Straffen des Sicherheitsgurtes, stellt
es kein Problem dar, die Körper
wieder aus dem Rad herauszuleiten.
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Vorzugsweise
besteht das Rad aus einem elastischen Material und weist eine hinterschnittene Aufnahmenut
für die
Körper
auf. Die Körper
werden also, nachdem sie in das Rad eingebracht sind, von alleine
in der Aufnahmenut gehalten, was die Reibung mit dem Ringkanal verringert.
Zusätzlich
kann die Aufnahmenut mit Rippen oder Nuten versehen sein, so dass
ein Formschluß zwischen
dem Rad und den Körpern
erzielt wird. Dies verbessert die Kraftübertragung, wenn die Körper in
die Aufnahmenut eingebracht werden.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform
beschrieben, die in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Gurtstrafferantriebs;
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2 einen
Querschnitt durch den Gurtstrafferantrieb von 1;
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3 einen
Schnitt durch das beim Gurtstrafferantrieb verwendete Rad;
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4 eine
Variante des Rades von 3; und
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5 den
Gurtstrafferantrieb von 2, nachdem ein Straffvorgang
ausgeführt
wurde.
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In
den 1 bis 3 ist ein Gurtstrafferantrieb
gezeigt, der dazu dient, eine (nicht dargestellte) Gurtspule eines
Gurtaufrollers in Drehung zu versetzen. Der Gurtstrafferantrieb
weist eine Grundplatte 10, einen Block 12, der
mit einer Mittelöffnung
versehen ist und einen Einlaufkanal 16, und eine Deckplatte 18 auf.
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Im
Inneren der Öffnung 14 ist
ein Rad 20 angeordnet, so dass um das Rad herum ein Ringkanal 22 gebildet
ist. Dieser Ringkanal 22 (siehe insbesondere 2)
ist, abgesehen vom Einlaufkanal 16, vollständig geschlossen.
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Das
Rad 20 (siehe auch 3) weist
eine Aufnahmenut 24 auf, die hinterschnitten ausgebildet ist.
Dies bedeutet, dass die lichte Weite der Aufnahmenut 24,
gemessen parallel zur Mittelachse M des Rades 20, in einem
Mittelbereich der Aufnahmenut größer ist
als im Außenbereich.
Das Rad 20 ist mit einer Anschlagwand 26 versehen,
die quer in der Aufnahmenut 24 liegt. Das Rad 20 selbst
besteht aus einem elastischen Material, beispielsweise hochfestem Kunststoff,
und ist drehfest auf einer Welle 28 angebracht. Die Welle 28 übernimmt
den Abtrieb vom Gurtstrafferantrieb hin zur anzutreibenden Gurtspule. Zwischen
der Welle 28 und der Gurtspule kann ein Kupplung vorgesehen
sein, welche eine Verbindung zwischen dem Gurtstafferantrieb und
der Gurtspule erst dann herstellt, wenn der Straffvorgang beginnt.
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In 4 ist
eine Variante zu dem in 3 gezeigten Rad 20 dargestellt.
Der Unterschied besteht darin, dass auf der Außenfläche des Rades 20 und
insbesondere in der Aufnahmenut 24 eine Vielzahl von kleinen
Rippen 30 ausgebildet sind.
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In
den Einlaufkanal 16 des Blocks 12 ist ein Aufnahmeteil 32 eingesetzt,
das hier als Rohr ausgebildet ist. Das Rohr wird mittels einer Spannplatte 34 an
der Grundplatte 10 befestigt. Im Inneren des Aufnahmeteils 32 sind
mehrere schubstabile Körper 36 angeordnet,
die hier als Stahlkugeln ausgeführt
sind.
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Am Übergang
vom Einlaufkanal 16 in den Ringkanal 22 ist eine
Klappe 38 angeordnet, die zwischen einer in 2 gezeigten
Stellung, in der sie in den Ringkanal 22 hineinragt und
den Einlaufkanal 16 freigibt, und einer radial auswärts verschwenkten Stellung
bewegbar ist, in der sie außerhalb
des Ringkanals 22 angeordnet ist und den Einlaufkanal 16 abdeckt.
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Mit
dem bezüglich 2 linken
Ende des Aufnahmeteils 32 steht ein Antriebsmittel in Verbindung,
das hier durch den Pfeil P symbolisiert ist und beispielsweise durch
einen pyrotechnischen Gasgenerator gebildet sein kann. Wenn der
Gurtstrafferantrieb aktiviert werden soll, wird der Gasgenerator
gezündet,
so dass er ein Druckgas erzeugt, das die Körper 36 in der Richtung
des Pfeils P aus dem Aufnahmeteil 32 heraus- und in den
Ringkanal 22 hineintreibt.
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Die
Klappe 38 dient dabei als Führung und gewährleistet,
dass die Körper 36 in
tangialer Richtung in den Ringkanal 22 einlaufen. Dort
trifft der erste Körper 36 auf
die Anschlagwand 26 und beginnt, das Rad 20 bezüglich den 2 und 3 im
Uhrzeigersinn mitzunehmen. Das Rad wird dann immer weiter von den
nachrückenden
Körpern
angetrieben. Beim Eintreten der Körper 36 in die Aufnahmenut 24 des
Rades 20 drücken
die Körper
den äußeren Rand des
Rades 20 leicht auseinander, bis sie in die Aufnahmenut 24 eintreten
und dort einrasten. Wenn das Rad 20 gemäß der Variante von 4 mit
Rippen 30 versehen ist, kommt es zu einem Formschluß zwischen
den Körpern 36 und
dem Rad 20, was die Übertragung
der Bewegungsenergie der Körper 36 auf
das Rad 20 verbessert.
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Wenn
sämtliche
Körper 36 in
den Ringkanal 20 und die Aufnahmenut 24 im Rad 20 eingelaufen sind,
kommt der erste Körper 36 wieder
an der Klappe 38 an, diesmal jedoch an der Unterseite.
Dadurch wird die Klappe 38 radial nach außen verstellt,
also bezüglich
den 2 und 3 entgegen dem Uhrzeigersinn.
Aufgrund der Massenträgheit
des mit den Körpern 36 versehenen
Rades 20 (und zusätzlich
der Massenträgheit
der vom Rad 20 angetriebenen Gurtspule) dreht sich das
Rad 20 weiter, obwohl es von den Körpern 36 nicht mehr
aktiv angetrieben wird. Das Rad 20 kann somit deutlich
mehr als eine Umdrehung ausführen,
was zu einer besonders großen
Länge von
aufgewickeltem Gurtband führt.
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In 5 ist
der Zustand des Gurtstrafferantriebs gezeigt, nachdem das Antriebsmittel
aktiviert und eine Gurtstraffung durchgeführt wurde. Sämtliche
Körper 36 befinden
sich im Ringkanal 22 und in der Aufnahmenut 24 im
Rad 20. Wenn es zu einer Rückdrehung des Rades 20 kommt,
greift die Klappe 38 hinter der Anschlagwand 26 in
die Aufnahmenut 24 ein und drängt die dann auf sie auflaufenden
Körper 36 nach
außen,
so dass sie durch den Einlaufkanal 16 zurück in das
Aufnahmeteil 32 gefördert
werden.