DE4444775A1 - Gurtstraffer bei Sicherheitsgurtanordnungen in Kraftfahrzeugen - Google Patents
Gurtstraffer bei Sicherheitsgurtanordnungen in KraftfahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer bei Sicherheits
gurtanordnungen in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Aus den Fig. 9 und 10 der EP 0 581 288 A1 ist bereits ein
Gurtstraffer dieser Art bekannt. Das Zugband bildet dabei
zwischen der Umfangswand des Bandlaufraumes und dem Umfang
der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle einen sich im wesent
lichen über 180° erstreckenden Bogen, der auf der konkaven
Seite bei einer unfallbedingten Beschleunigung von einem
Druckgas beaufschlagt wird, wodurch entsprechend der frei
durchhängenden effektiven Fläche des Zugbandes eine entspre
chende Kraft auf das Band in Umfangsrichtung ausgeübt wird,
die an der Antriebswelle bzw. Antriebsrolle, auf die es
teilweise aufgewickelt ist, ein entsprechendes Drehmoment
erzeugt, so daß die Antriebswelle bzw. Antriebsrolle ent
sprechend in Umlauf versetzt wird. Aufgrund einer bei einer
unfallbedingten Beschleunigung einrückenden Kupplung wird so
das Drehmoment auf die Gurtaufwickelrolle in Einziehrichtung
übertragen.
Die Dimensionierung der einzelnen Bauelemente soll hierbei
so sein, daß eine Mindest-Strafflänge des Gurtes von 140 mm
erzielt wird. Bevorzugt soll jedoch noch ein eine gewisse
zusätzliche Einzugslänge zur Verfügung stehen, so daß der
Gurt durch den Gurtstraffer z. B. um maximal 205 mm eingezo
gen bzw. gestrafft werden kann.
Nach dieser Straffung fällt im allgemeinen der durch die
pyrotechnische Ladung nur kurzzeitig erzeugte Druck ab,
worauf durch das vom in den Sicherheitsgurt hineinfallenden
Fahrzeuginsassen bewirkte Anziehen des Gurtes die Feststell
anordnung auslöst und der Fahrzeuginsasse vom nunmehr ge
strafften Gurt sicher festgehalten wird.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen
weiteren Gurtstraffer der eingangs genannten Gattung zur
Verfügung zu stellen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnen
den Teils des Patentanspruchs 1 vorgesehen.
Vorteilhafte Weiterbildungen entnimmt man den Patent
ansprüchen 2 bis 4.
Während das flexible Zugband nach den Fig. 9 und 10 der
EP 0 581 288 A1 nach dem Abheben von der Antriebswelle bzw.
Antriebsrolle den Krümmungssinn, den es im aufgewickelten
Zustand hatte, ändert, um sich dann mit entgegengesetztem
Krümmungssinn, als er auf der Antriebswelle bzw. Antriebs
rolle vorlag, durch den Bandlaufraum bis zur Befestigungs
stelle an der Umfangswand zu erstrecken, ist der vorliegende
Erfindungsgedanke darin zu sehen, daß das tangential von der
Antriebswelle bzw. Antriebsrolle abhebende flexible Zugband
sich ohne eine Änderung des Krümmungssinnes bzw. des Vor
zeichens der Krümmung, die bzw. das es auf der Antriebsrolle
bzw. Antriebswelle aufwies, durch den Bandlaufraum bis zur
außenliegenden Umfangswand und der dortigen Befestigungs
stelle erstreckt.
Diese Ausführung bringt den Vorteil mit sich, daß die vom
Druck im Druckraum beaufschlagte Fläche des flexiblen
Zugbandes deutlich vergrößert ist, weil der Explosionsdruck
die oberste Bandlage auf der Antriebswelle bzw. -rolle bis
zur Dichtwand abhebt und so bis dorthin auf das Zugband
wirkt, so daß bei gleichem Explosionsdruck eine wesentlich
größere Fläche des Zugbandes beaufschlagt und somit eine
entsprechend größere Zugkraft auf das flexible Zugband
übertragen wird. Die Wandflächenvergrößerung entspricht bei
nur einem Teilraumpaar im wesentlichen dem gesamten
Antriebswellen- bzw. -rollenumfang und bei mehreren
Teilraumpaaren im wesentlichen dem Teil des Antriebswellen-
bzw. -rollenumfanges, der sich zwischen den angrenzenden
Dichtwänden erstreckt. Für die Druckbeaufschlagung steht
also praktisch die gesamte Bandfläche von der Stelle, wo das
flexible Zugband von der Umfangswand abhebt, bis zur Dicht
lippe der Dichtwand zur Verfügung.
Die Erfindung läßt sich vorteilhaft bereits bei Verwendung
nur eines einzigen flexiblen Zugbandes gemäß Anspruch 2
anwenden.
Besonders vorteilhaft ist die Ausführungsform nach Anspruch
3, weil die Dichtwand und insbesondere die Dichtlippe durch
den Druck im zugeordneten Druckraum gegen den Außenumfang
des auf die Antriebswelle bzw. die Antriebsrolle aufgewickel
ten Zugbandes gepreßt wird und somit eine druckabhängige, d. h.
besonders wirksame Dichtwirkung hervorruft. Je größer der
Explosionsdruck ist, um so besser ist die Abdichtung.
Mit besonderem Vorteil wird die Erfindung jedoch bei dem
Gurtstraffer nach den Patentansprüchen der Patentanmeldung
P 44 32 594.0 angewandt.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der
Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines mit einer zünd
baren, pyrotechnischen Ladung arbeitenden Gurtstraf
fers nach der Patentanmeldung P 44 32 594.0 in
perspektivischer Explosionsdarstellung,
Fig. 2 eine etwas vergrößerte perspektivische Darstellung
der gleichen Ausführungsform eines Gurtstraffers in
zusammengebautem Zustand in perspektivischer An
sicht von der entgegengesetzten Seite wie in Fig. 1,
Fig. 3 eine mehr von der Seite des Zusatzantriebs her
gesehene perspektivische Ansicht des gleichen Gegen
standes, wobei jedoch zum Zwecke der Veranschau
lichung die eine stirnseitige Abdeckung des Band
laufraumes und die Rückzugsfederanordnung fortge
lassen sind, und zwar in der Ausgangsposition unmit
telbar nach dem Beginn der Zündung der pyrotechni
schen Ladung,
Fig. 4 eine entsprechende Ansicht wie Fig. 3, jedoch
während eines bereits in Gang befindlichen Gurt
straffvorganges,
Fig. 5 eine Stirnansicht einer weiteren bevorzugten Ausfüh
rungsform eines einen Bandlaufraum enthaltenden
Gehäuses eines Gurtstraffers bei abgenommener Stirn
abdeckung,
Fig. 5a einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 5 mit einer
anderen Ausführungsform der lösbaren Befestigung der
Dichtwände am Gehäuse,
Fig. 6 einen Schnitt nach Linie VI-VI in Fig. 5,
Fig. 7 eine vergrößerte Ausschnitts-Stirnansicht einer
bevorzugten Ausbildung der Antriebsrolle eines
erfindungsgemäßen Gurtstraffers im Bereich der
Zugband-Einhängestelle,
Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt des mit einer
Einhänge-Federzunge versehenen Endbereiches eines
Zugbandes für das Einhängen in eine Umfangsvertie
fung der Antriebsrolle nach Fig. 7,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen
Gurtstraffers analog den Fig. 3 und 4, wobei jedoch
außer der Rückzugsfederanordnung auch noch der
Zusatzantrieb bis auf die Antriebswelle und die
Antriebsrolle weggelassen sind, wodurch das Innere
der Kupplung zu erkennen ist, wobei die Kupplung im
ausgerückten Normalzustand gezeigt ist,
Fig. 10 eine Axialansicht einer ähnlichen Ausführungsform
der Kupplung und der für sie vorgesehenen Antriebs
mittel ebenfalls in der ausgerückten Position der
Kupplung,
Fig. 11 eine ähnliche perspektivische Ansicht wie Fig. 9,
jedoch während des Einrückvorganges der Kupplung,
Fig. 12 einen Teillängsschnitt der Ausführungsform nach Fig.
10, wobei außerdem die Gurtaufwickelrolle darge
stellt ist,
Fig. 13 eine Stirnansicht des Gegenstandes der Fig. 12 bei
abgenommenem Zusatzantrieb, wobei auch diese Ausfüh
rungsformen die Kupplung während des Einrückvorgan
ges, und zwar kurz vor der Freigabe der federnden
Kupplungsscheibe dargestellt ist,
Fig. 13a einen Schnitt nach Linie XIIIa-XIIIa in Fig. 13,
Fig. 14 eine ähnliche perspektivische Ansicht wie die Fig. 9
und 11, wobei die Kupplung im volleingerückten
Zustand und die Ventilanordnung in der Umschaltstel
lung zur Beaufschlagung der Drehmomenterzeugungsvor
richtung gezeigt sind,
Fig. 15 einen Teillängsschnitt analog Fig. 12, wobei jedoch
die Kupplungsscheibe im volleingerückten Zustand
wiedergegeben ist,
Fig. 16 eine Stirnansicht der Kupplung von Fig. 15,
Fig. 17 eine schematische Schnittansicht eines erfindungs
gemäßen Zusatzantriebs analog Fig. 5, jedoch mit nur
einem flexiblen Zugband und
Fig. 18 eine schematische Schnittansicht analog Fig. 17
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit
zwei flexiblen Zugbändern.
Nach den Fig. 1 und 2 besitzt ein Gurtstraffer nach der
Patentanmeldung P 44 32 594.0 einen beispielsweise im
Bodenbereich eines Fahrgastraumes am Fahrzeugchassis 40 zu
befestigenden Halter 11, an dem um eine zentrale Achse 38
drehbar eine Gurtaufwickelrolle 12 angebracht ist, auf die
ein Sicherheitsgurt 13 aufgewickelt ist, der sich in der in
Fig. 1 nur gestrichelt angedeuteten Weise über ein Gurt
schloß 39 und z. B. ein Drahtseil 13′ zu einer anderen Stelle
des Fahrzeugchassis 40 erstreckt, wobei sich der Sicherheits
gurt 13 in üblicher Weise an den nicht dargestellten Körper
eines Fahrzeuginsassen anlegt. Weiter ist rechts oben in
Fig. 1 strichpunktiert angedeutet, daß der Sicherheitsgurt
13 auch Bestandteil einer Dreipunkt-Gurtanordnung sein kann.
An der einen Stirnseite der Gurtaufwickelrolle 12 befindet
sich eine übliche Rückzugsfederanordnung 14, in der eine
nicht dargestellte Rückzugsfeder vorgesehen ist, die auf die
Gurtaufwickelrolle 12 ein leichtes Gurt-Einzugsdrehmoment
ausübt, so daß der vom Fahrzeuginsassen ausgezogene und ange
legte Sicherheitsgurt sich soweit auf die Gurtaufwickelrolle
12 aufrollt, daß er locker am Körper des Fahrzeuginsassen an
liegt. Weiter ist insbesondere zwischen dem Halter 11 und
der Gurtaufwickelrolle 12 eine übliche und nicht dargestell
te Gurtauszugssperre vorgesehen, welche bei einem plötz
lichen Anziehen des Sicherheitsgurtes 13 oder bei unfall
bedingten Beschleunigungen wirksam wird und die Gurtauf
wickelrolle 12 in der dann vorliegenden Aus- bzw. Einzugs
position festlegt, so daß ein Ausziehen des Sicherheits
gurtes 13 verhindert ist.
Die Rückzugsfederanordnung kann auch an der in den Fig. 1
und 2 mit 14′ bezeichneten Stirnseite der Gurtaufwickelrolle
12 bzw. des Halters 11 vorgesehen sein, wozu sich eine in
Fig. 1 bei 41 angedeutete Innenwelle 41 drehbar durch ent
sprechende zentrale Bohrungen eines im folgenden zu beschrei
benden Zusatzantriebs 15 und einer Kupplung 20 hindurcher
strecken muß. Die Anordnung der Rückzugsfederanordnung bei
14′ hat den Vorteil, daß sowohl der normale als auch der
Zusatzantrieb der Gurtaufwickelrolle 12 von der gleichen
Stirnseite her erfolgen.
Nach den Fig. 1 und 2 sind zwischen der bevorzugt bei 14′
angeordneten Rückzugsfederanordnung und dem Halter 11 bzw.
der Gurtaufwickelrolle 12 ein Zusatzantrieb 15 und eine
Kupplung 20 angeordnet, die im folgenden anhand der Fig. 2
bis 8 im einzelnen beschrieben werden.
Nach Fig. 1 und 3 besitzt der Zusatzantrieb 15 eine mit der
Drehachse 38 der Gurtaufwickelrolle 12 koaxiale Antriebs
welle 19, auf der konzentrisch eine Antriebsrolle 22 dreh
fest befestigt ist. Auf die Antriebsrolle 22 sind in der
Ansicht der Fig. 1, 3 entgegen dem Uhrzeigersinn übereinander
zwei aus Federstahlblech von etwa 0,2 mm Dicke bestehende
Zugbänder 21 aufgewickelt, die an Befestigungsstellen 25 am
Umfang der Antriebsrolle 22 drehfest mit dieser verbunden
sind.
In der in Fig. 1, 3 dargestellten Ausgangsposition sind
jeweils drei bis vier Lagen eines jeden Zugbandes 21 auf die
Antriebsrolle 22 aufgewickelt. Danach erstreckt sich jedes
Zugband 21 bogenförmig durch jeweils einen von zwei die
Antriebsrolle 22 umgebenden Bandlaufräumen 23 zu jeweils
einer Befestigungsstelle 26 am die Umfangswand 30 der
Bandlaufräume 23 umgebenden Gehäuses 24.
Der bogenförmig ausgebildete Teil der Zugbänder 21 liegt mit
seiner konkaven Fläche in der aus Fig. 3 ersichtlichen
Ausgangsposition des Gurtstraffers an in radialer Richtung
gekrümmt ausgebildeten Dichtwänden 29 an, die mit dem
Gehäuse 24 einstückig ausgebildet sind und sich sichelförmig
im wesentlichen radial nach innen zu den auf die Antriebs
rolle 22 aufgewickelten Lagen der Zugbänder 21 erstreckt und
dort eine sich verjüngende Dichtlippe 31 bildet, die eine
Dichtverbindung mit den aufgewickelten Zugbändern 21 gewähr
leistet.
Im Bereich der Dichtlippen 31 sind zwischen jeder Dichtwand
29 und dem daraufliegenden Zugband 21 stabförmige Dichtele
mente 32 angeordnet, welche sich über die gesamte Tiefe der
im wesentlichen ebene Stirnwände 51, 52 aufweisenden Band
laufräume 23 erstrecken. Während die der Gurtaufwickelrolle
12 zugewandte ebene Stirnwand 51, die eine zentrale Durch
gangsbohrung 67 besitzt, ebenso wie die Umfangswand 30 einen
festen Bestandteil des Gehäuses 24 der Drehmomenterzeugungs
vorrichtung 18 bildet, befindet sich die axial gegenüberlie
gende Stirnwand 52 nach Fig. 1 an einem Deckel 53, der auf
die offene Seite des Gehäuses 24 aufsetzbar sowie an ihm
befestigbar ist und eine zentrale Bohrung 54 für den Durch
gang der Innenwelle 41 zur Rückzugsfederanordnung 14′
aufweist. Die Breite der Zugbänder 21 ist so groß, daß sie
dichtend und gleitend an den Stirnwänden 51, 52 anliegen und
so die Bandlaufräume 23 in zwei durch die Zugbänder 21
gegeneinander abgedichtete Teilräume 23′, 23′′ unterteilen.
Im Bereich der an der Umfangswand 30 befindlichen Wurzeln
der Dichtwände 29 münden auf der konvexen Seite der Dicht
wände 29 Verzweigungsleitungen 27 bzw. 28, die von einem
gemeinsamen Druckraum 17 ausgehen, der von einer Druckquelle
16 beaufschlagbar ist. Die Druckquelle 16 ist über eine in
Fig. 3 gestrichelt angedeutete Steuerleitung 42 mit einem
ebenfalls nur gestrichelt angedeuteten Beschleunigungssensor
43 verbunden, der bei einer unfallbedingten Fahrzeugbeschleu
nigung eine pyrotechnische Ladung in der Druckquelle 16 zün
det, so daß im Druckraum 17 schlagartig ein Druck aufgebaut
werden kann. Auf der konkaven Seite der Dichtwände 29 sind
zur umgebenden Atmosphäre führende Entlüftungsöffnungen 37
vorgesehen, die beim Auslösen des Zusatzantriebes einen
übermäßigen Druckaufbau in den Teilräumen 23′′ verhindern.
Die Verzweigungsleitungen 27, 28 münden derart an den Band
laufräumen 23, daß sie die sich am Umfang der Bandlaufräume
23 quer über die Mündung der Verzweigungsleitungen 27, 28
erstreckenden Zugbänder 21 mit Druck beaufschlagen können.
Durch die beschriebene Anordnung wird eine Drehmoment
erzeugungsvorrichtung 18 gebildet, welche bei Zündung der
pyrotechnischen Ladung 16 die Antriebswelle 19, die zur
Aufnahme der Innenwelle 21 hohl ausgebildet ist, in Gurtauf
wickelrichtung antreibt, wie das weiter unten bei der Funk
tionsbeschreibung im einzelnen erläutert wird.
Zwischen dem Zusatzantrieb 15 mit der Drehmomenterzeugungs
vorrichtung 18 und der Gurtaufwickelrolle 12 ist eine im
folgenden anhand der Fig. 1 und 9 bis 16 beschriebene Kupp
lung 20 vorgesehen, die normalerweise ausgerückt ist, um ein
ungehindertes Zusammenspiel zwischen der Rückzugsfederanord
nung 14′ und der Gurtaufwickelrolle 12 über die Innenwelle
41 zu gewährleisten. Erst dann, wenn eine unfallbedingte
Beschleunigung auftritt und die Drehmomenterzeugungsvorrich
tung 18 den Gurt 13 schlagartig straffen soll, muß die Kupp
lung 20 einrücken, um das Drehmoment auf die Gurtaufwickel
rolle 12 übertragen zu können.
Nach den Fig. 1 und 9, 10 ist die Antriebsrolle 22 an ihrer
von der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 axial abgewandten
Seite mit axial (Fig. 9) oder radial (Fig. 10) vorspringen
den Keilnocken 55 versehen, welche in dazu komplementäre
Umfangsschlitze 56 am Außenrand einer zentralen Bohrung 71
einer Kupplungsscheibe 44 derart eingreifen, daß in Umfangs
richtung zwar ein bestimmtes Spiel zwischen den Keilnocken
55 und den Umfangsberandungen der Umfangsschlitze 56 be
steht, daß jedoch die Antriebsrolle 22 nach Überwindung
dieses Spiels die Kupplungsscheibe 44 zu einer Drehbewegung
mitnimmt.
Auf ihrem Außenumfang weist die Kupplungsscheibe 44 nach den
Fig. 1, 9 und 10 radial nach außen vorspringende und über
ihren Umfang verteilte Haltenocken 50 auf, die nach den Fig.
10 und 12 hinter vom Kupplungsgehäuse 58 radial nach innen
in den Aufnahmehohlraum 60 für die Kupplungsscheibe 44
vorspringende Gegennocken 57 greifen, derart, daß die von
der Stirnrolle der Antriebsrolle 22 oder eines an ihr
befestigten Zwischenstückes in Richtung der Gurtaufwickel
rolle 12 vorgeschobene Kupplungsscheibe 44 radial außen
zunächst gegen eine derartige Axialverschiebung festgehalten
wird. Die aus federndem Material, insbesondere Federstahl
bestehende Kupplungsscheibe 44 ist dabei gemäß Fig. 12
federnd konisch verformt.
Nach den Fig. 1, 9, 10 und 12 besitzt die Kupplungsscheibe
in ihrem radial äußeren Bereich, jedoch radial innen von den
Haltenocken 50 Eingriffsausnehmungen 45, die über den Umfang
gleichmäßig verteilt sind. Diesen Eingriffsausnehmungen 45
sind an der der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 axial
zugewandten Stirnführungsscheibe 47 der Gurtaufwickelrolle
12 axial vorstehende Eingriffsnocken 46 zugeordnet, die je
doch in der Position der Kupplungsscheibe 44, wo ihre Halte
nocken hinter die Gegennocken 57 greifen, außer Eingriff mit
den Eingriffsausnehmungen 45 sind (Fig. 12).
Aufgrund der beschriebenen Anordnung befindet sich die Kupp
lungsscheibe 44 normalerweise in der aus Fig. 12 ersicht
lichen ausgerückten Position, so daß die Gurtaufwickelrolle
12 sich ungehindert von der Antriebsrolle 22 frei drehen
kann und nur mit der Rückzugsfederanordnung 14′ über die
Innenwelle 41 zusammenwirkt, die sich durch die Bohrungen
67, 71 und 72 erstreckt.
Um die Kupplung 20 einzurücken, ist nach den Fig. 1, 9 und
10 neben der Kupplungsscheibe 44 im Kupplungsgehäuse 58 eine
Verschiebeausnehmung 49 angeordnet, die im wesentlichen
tangential zur Kupplungsscheibe 44 verläuft. In der Verschie
beausnehmung 49 ist ein ebenfalls tangential verlaufender
und in der Verschiebeausnehmung 49 tangential zur Kupplungs
scheibe 44 verschiebbarer Schieber 48 angeordnet.
Der Schieber 48 weist oben eine Betätigungsstange 48′′ und
unten einen erweiterten Kolbenbereich 48′ mit einer abbrech
baren Ventilwand 59 auf. Unterhalb der unteren Stirnseite
des Kolbenbereiches 48′ befindet sich die pyrotechnische
Ladung 16. Von der Verschiebeausnehmung 49 zweigt in Rich
tung der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 ein Druckkanal
61 ab (Fig. 12), der mit dem Druckraum 17 in Strömungsverbin
dung steht.
Bei in der Ausgangsposition befindlichem Schieber 48 (Fig. 9,
10) versperrt der Kolbenbereich 48′ die Verbindung zwischen
der pyrotechnischen Ladung 16 und dem Druckkanal 61.
Im oberen Bereich radial gegenüber der Kupplungsscheibe 44
besitzt die Betätigungsstange 48′′ des Schiebers 48 einen in
Richtung auf die Kupplungsscheibe 44 vorspringenden Anschlag
62, der mit einem am Umfang der Kupplungsscheibe 44 vorge
sehenen Gegenanschlag 63 gemäß Fig. 9 und 10 derart in Ein
griff steht, daß bei einem Verschieben des Schiebers 48 nach
oben die Kupplungsscheibe 44 im Uhrzeigersinn verdreht wird.
Die im allgemeinen zylindrisch ausgebildete pyrotechnische
Ladung 16 kann gemäß den Fig. 1 bis 4 und 9 auf der der Gurt
aufwickelrolle 12 zugewandten Seite der Kupplung 20 parallel
zu und unter der Gurtaufwickelrolle 12 oder aber gemäß Fig.
10 in axialer Verlängerung der Verschiebeausnehmung 49 unter
halb der Kupplung 20 angeordnet sein. Wesentlich ist ledig
lich, daß bei Zündung der pyrotechnischen Ladung 16 zunächst
nur der Schieber 48 und erst nach Einrücken der Kupplung 20
auch die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 mit Druck beauf
schlagt wird.
Die Arbeitsweise des betriebenen Gurtstraffers ist wie
folgt:
Wenn der Beschleunigungssensors 43 (Fig. 3) eine unfall bedingte Beschleunigung am Fahrzeug feststellt, löst er über die Steuerleitung 42 die pyrotechnische Ladung 16 aus. Daraufhin beaufschlagt diese zunächst nicht, wie das in den Fig. 3 und 4 aus Veranschaulichungsgründen wiedergegeben ist, die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18, sondern nach Fig. 9 und 10 zunächst nur den Kolbenbereich 48′ des Schie bers 48, so daß dieser aus der Position nach den Fig. 9, 10 in die nach den Fig. 11 bis 13 verschoben wird und dabei die Kupplungsscheibe 44 zu einer Drehbewegung mitnimmt.
Wenn der Beschleunigungssensors 43 (Fig. 3) eine unfall bedingte Beschleunigung am Fahrzeug feststellt, löst er über die Steuerleitung 42 die pyrotechnische Ladung 16 aus. Daraufhin beaufschlagt diese zunächst nicht, wie das in den Fig. 3 und 4 aus Veranschaulichungsgründen wiedergegeben ist, die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18, sondern nach Fig. 9 und 10 zunächst nur den Kolbenbereich 48′ des Schie bers 48, so daß dieser aus der Position nach den Fig. 9, 10 in die nach den Fig. 11 bis 13 verschoben wird und dabei die Kupplungsscheibe 44 zu einer Drehbewegung mitnimmt.
Dadurch verschieben sich die Haltenocken 50 der Kupplungs
scheibe 44 in Umfangsrichtung entlang der feststehenden
Gegennocken 57, bis sie in der Position nach den Fig. 14 bis
16 außer Eingriff miteinander kommen.
Der Verschiebeweg des Schiebers 48 und die Drehbewegung der
Kupplungsscheibe 44 sind so berechnet, daß im ersten Stadium
der Bewegung die Haltenocken 50 und die Gegennocken 57 außer
Eingriff kommen, worauf die Kupplungsscheibe 44 in Richtung
der Stirnführungsscheibe 47 schnappt. Hierbei können die Ein
griffsnocken 46 in die Eingriffsausnehmungen 45 eingreifen,
wenn diese beiden Elemente zufällig axial ausgerichtet sein
sollten. Sofern dies noch nicht der Fall sein sollte, legen
sich die Stege 69 der Kupplungsscheibe 44 an die Eingriffs
nocken 46 an. Nunmehr wird die Kupplungsscheibe 44 in einem
zweiten Stadium der Bewegung des Schiebers 48 weitergedreht,
bis schließlich die Eingriffsausnehmungen 45 über die Ein
griffsnocken 46 schnappen.
Die Umfangsschlitze 56 im Bereich der Zentralbohrung 72
müssen eine die beiden Bewegungsstadien ermöglichende
Drehung der Kupplungsscheibe 44 relativ zur Antriebsrolle 22
bzw. den Keilnocken 55 zulassen.
Aufgrund der beschriebenen Ausbildung der Kupplung 20 mit
zahlreichen über den Umfang verteilten Eingriffsausnehmungen
45 und Eingriffsnocken 46 wird dem Erfordernis der Übertra
gung erheblicher Drehmomente über die Kupplung 20 Rechnung
getragen.
Im einzelnen geht das Einrücken der Kupplung 20 wie folgt
vor sich:
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, dreht der beim Zünden der Ladung 16 tangential vorgeschobene Schieber 48 die Kupplungsscheibe 44 zwecks Eingriffs mit der Stirnführungsscheibe 47 genau in der entgegengesetzten Richtung, wie die Kupplungsscheibe 44 anschließend durch die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 gedreht wird. Diese entgegengesetzten Drehrichtungen sind wichtig, damit beim Verdrehen der Kupplungsscheibe 44 nicht durch Reibung oder formschlüssigen Eingriff die Antriebswel le 19 bzw. die Antriebsrolle 22 mitgedreht wird. In der Grundposition vor der Auslösung der pyrotechnischen Ladung 16 muß die Kupplungsscheibe 44 relativ zur Antriebsrolle 22 so stehen, daß der gesamte, durch die Umfangsschlitze 56 zur Verfügung gestellte freie Drehbereich der Kupplungsscheibe 44 relativ zur Antriebsrolle 22 zur Verfügung steht.
Wie aus Fig. 1 hervorgeht, dreht der beim Zünden der Ladung 16 tangential vorgeschobene Schieber 48 die Kupplungsscheibe 44 zwecks Eingriffs mit der Stirnführungsscheibe 47 genau in der entgegengesetzten Richtung, wie die Kupplungsscheibe 44 anschließend durch die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 gedreht wird. Diese entgegengesetzten Drehrichtungen sind wichtig, damit beim Verdrehen der Kupplungsscheibe 44 nicht durch Reibung oder formschlüssigen Eingriff die Antriebswel le 19 bzw. die Antriebsrolle 22 mitgedreht wird. In der Grundposition vor der Auslösung der pyrotechnischen Ladung 16 muß die Kupplungsscheibe 44 relativ zur Antriebsrolle 22 so stehen, daß der gesamte, durch die Umfangsschlitze 56 zur Verfügung gestellte freie Drehbereich der Kupplungsscheibe 44 relativ zur Antriebsrolle 22 zur Verfügung steht.
Ein besonders wichtiger Gesichtspunkt der Erfindung besteht
darin, wie dafür gesorgt wird, daß die Eingriffsausnehmungen
45 und die Eingriffsnocken 46 bei einem Einrückvorgang der
Kupplung 20 sicher in Eingriff kommen.
Zu diesem Zweck ist die Ausbildung so, daß der Anschlag 62
am Schieber 48 und der Gegenanschlag 63 an der Kupplungs
scheibe 44 solange in Eingriff bleiben, bis die Kupplungs
scheibe 44 über die Eingriffsnocken 46 geschnappt ist. Mit
anderen Worten bleiben die Anschläge 62, 63 auch dann noch
in Eingriff, wenn sich die Haltenocken 50 beim Drehen der
Kupplungsscheibe 44 durch den Schieber 48 von den Gegen
nocken 57 am Kupplungsgehäuse 58 gelöst haben. In diesem
Fall schnappt die federnde Kupplungsscheibe 44 aus der in
Fig. 12 ersichtlichen konischen Position zwar etwas in
Richtung der Gurtaufwickelrolle 12, jedoch nur so weit, daß
- wenn die Eingriffsnocken 46 und die Eingriffsausnehmungen
45 noch nicht axial ausgerichtet sind - die Stege 69 zwi
schen den Eingriffsausnehmungen 45 auf den Eingriffsnocken
46 zur Anlage kommen. Der Anschlag 62 am Schieber 48 ist nun
in Richtung der Federbewegung der Kupplungsscheibe 44 so
breit ausgebildet, daß er auch dann noch in Eingriff mit dem
Gegenanschlag 63 bleibt, wenn der Bajonettverschluß 50, 57
gelöst und die Stege 69 an den Eingriffsnocken 46 zur Anlage
kommen. Auf diese Weise wird nun durch den fortgesetzten
Vorschub des Schiebers 48 die Kupplungsscheibe 44 weiter
gedreht, bis die Eingriffsausnehmungen 45 über die Eingriffs
nocken 46 schnappen. Nunmehr nimmt die Kupplungsscheibe 44
die aus Fig. 15 ersichtliche ebene Form an, die in Fig. 13a
gestrichelt dargestellt ist. In dieser Position ist nun der
Gegenanschlag 63 axial vom Anschlag 62 der Betätigungsstange
48′ abgehoben, so daß der Schieber 48 und die Kupplungs
scheibe 44 nunmehr außer Eingriff sind und der Schieber 48
jetzt ohne Arbeitsleistung nur noch so weit bis zum Ende des
Verschiebeweges vorgeschoben wird, bis die Ventilwand 59
sich vor dem Druckkanal 61 befindet und dann durch den Druck
der Druckquelle 16 abgebrochen wird, um den Strömungsweg von
der Druckquelle 16 zum Druckraum 17 freizumachen.
Die Erfindung führt also nicht nur zu einer gegenseitigen
Annäherung der beiden Kupplungsteile 44, 47, sondern sichert
auch einen einwandfreien Klaueneingriff. In Fig. 13a ist die
Bewegungsrichtung der radial äußeren Bereiche der Kupplungs
scheibe 44 beim Aufschnappen der Eingriffsausnehmungen 45
über die Eingriffsnocken 46 durch einen Pfeil angedeutet.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung wird gewähr
leistet, daß die Kupplung 20 sicher eingerückt ist, bevor
die Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 mit dem Druck der
Druckquelle 16 beaufschlagt wird.
Der besondere Vorteil der Verwendung einer federnden Kupp
lungsscheibe, die nach Art einer Tellerfeder ausgebildet
ist, besteht darin, daß sie kaum axialen Bauraum benötigt
und gleichwohl ein sicheres Aus- und Einrücken der Kupplung
20 ermöglicht.
Aufgrund der ihr innewohnenden Federeigenschaften schnappt
also die zunächst gemäß Fig. 12 konisch verformte Kupplungs
scheibe 44 schließlich in die aus den Fig. 15 und 16 ersicht
liche ebene Position, in welcher die Eingriffsnocken 46 in
die Eingriffsausnehmungen 45 axial eingreifen und so eine
gegebenenfalls etwas Umfangsspiel aufweisende, drehfeste Ver
bindung zwischen der Antriebsrolle 22 und der Gurtaufwickel
rolle 12 herstellen.
In dieser am weitesten vorgeschobenen Position des Schiebers
48 hat sich die abbrechbare Ventilwand 59 gerade vor den Ein
gang des Druckkanals 61 geschoben (Fig. 11, 12).
Wichtig ist nun, daß der untere Rand 64 der Ventilwand 59
sich in der oberen Endposition des Schiebers 48 etwas ober
halb der unteren Begrenzung 65 des Druckkanals 61 befindet,
wodurch aufgrund des in der Verschiebeausnehmung 49 erzeug
ten Explosionsdruckes in Richtung des Druckkanals 61 ein
solcher Druck auf die abbrechbare Ventilwand 59 ausgeübt
wird, daß diese in den Druckkanal 61 hinein abbricht, wie
das in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist.
Nunmehr kann sich der von der pyrotechnischen Ladung 16
erzeugte Explosionsdruck über den Druckkanal 61 in dem Druck
raum 17 und von diesem aus durch die Verzweigungsleitungen
27, 28 in die Teilräume 23′ ausbreiten (Fig. 3).
Der Druckaufbau ist in den Fig. 3 und 4 durch eine Punktung
der betreffenden Räume angedeutet.
Aufgrund des Druckaufbaus in den Verzweigungsleitungen 27,
28 wird auf die konkave Seite der Zugbänder 21 eine entspre
chende Druckkraft ausgeübt, welche ein Drehmoment an der
Antriebsrolle 22 in Fig. 3 entgegen dem Uhrzeigersinn be
wirkt.
Hierdurch dreht sich die Antriebsrolle 22, während sich das
abgerollte Zugband 21 zunehmend dicht an die Umfangswand 30
der beiden Bandlaufräume 23 anlegt.
Da der frei durchhängende Bereich des Zugbandes 21 aufgrund
der speziellen Ausbildung der Bandlaufräume 23 nach Fig. 4
zunächst vergleichsweise kurz ist, ist die auf das Band
übertragene Druckkraft zunächst ebenfalls noch relativ
klein.
Erweitert sich dann aber der Bandlaufraum 23, wie das in
Fig. 4 gezeigt ist, vergrößert sich die effektive durchhängen
de Fläche des Zugbandes 21, wodurch die auf es ausgeübte
Druckkraft entsprechend ansteigt und damit das auf die
Antriebsrolle 22 ausgeübte Drehmoment.
Im weiteren Verlauf der Bewegung gelangt dann der bogenförmi
ge Teil des Zugbandes 21 in den wieder schmaler werdenden
Endbereich der Bandlaufräume 23, wodurch am Schluß der Gurt
straffung schließlich wieder eine geringere Antriebskraft
auf die Antriebsrolle 22 ausgeübt wird.
Am Schluß der Bewegung liegt der gekrümmte Teil des Zugban
des 21 an dem konkav gekrümmten Endbereich 66 der Bandlauf
räume 23 an. Nunmehr ist der Bewegungsspielraum der Zugbän
der 21 erschöpft und der Gurt 13 um den Maximalwert von bei
spielsweise 205 mm eingezogen.
Bei der Position der Zugbänder 21 gemäß Fig. 4 beträgt die
bis dahin eingezogene Länge des Sicherheitsgurtes 13
ca. 140 mm.
Wenn nun die Druckkraft in den Teilräumen 23′ wegen des Ver
brauchs der pyrotechnischen Ladung abfällt, werden die noch
auf der Antriebsrolle 22 befindlichen vorzugsweise ein bis
zwei Windungen des aus Federstahl bestehenden Zugbandes 21
locker, worauf die gemäß Fig. 7 durch den auf das Zugband 21
ausgeübte Zugkraft in eine Umfangsvertiefung 36 hineinge
drückte Federzunge 35 aufgrund der ihr innewohnenden Feder
kraft die losen Lagen des Zugbandes 21 nach außen drückt und
eine aus Fig. 8 ersichtliche entspannte Position einnimmt,
in der der Mitnahmeeingriff zwischen dem mit der Federzunge
35 ausgestatteten Ende des Zugbandes 21 und der
Antriebsrolle 22 aufgehoben ist.
Nunmehr kann sich die Antriebsrolle 22 bei geschlossen blei
bender Kupplung 20 unter dem Einfluß von Auszugs- und Ein
zugsbewegungen des Sicherheitsgurtes 13 ungehindert mitdre
hen. Dadurch ist nach wie vor die normale Funktion des Gurt
aus- und -einrollmechanismus mittels der Rückzugsfederanord
nung 14′ gewährleistet.
Wenn der Gurt 13 beispielsweise in der Position nach Fig. 4
oder bei noch weiter abgerollten Zugbändern 21 optimal ge
strafft ist und der Druck der pyrotechnischen Ladung 16 nach
läßt, vollzieht die nicht dargestellte Feststellanordnung
zwischen dem Halter 11 und der Gurtaufwickelrolle 12 nach
wie vor die Sperrung einer Auszugsbewegung, was wichtig ist,
weil ja der Fahrzeuginsasse nach der schlagartigen Straffung
des Gurtes 13 in diesen hineinfällt und ein Ausziehen des
Gurtes dabei sicher verhindert werden muß.
Die Erfindung schafft somit einen äußerst kompakten Gurt
straffer, bei dem mittels ein- und derselben pyrotechnischen
Ladung zunächst das Einrücken der Kupplung und dann das
Straffen des Gurtes gewährleistet wird.
Die Ausführungsform nach Fig. 5 und 6 unterscheidet sich von
der nach den Fig. 1 bis 4 dadurch, daß die beiden nur
gestrichelt angedeuteten Zugbänder 21 zu einem einzigen
durchgehenden Band vereinigt sind und außerhalb der Befesti
gungsstellen 26 am Gehäuse durch einen Bandkanal 33 geführt
sind.
Aus diesem Grunde werden die bei einer Druckbeaufschlagung
der Drehmomenterzeugungsvorrichtung 18 an den Zugbändern 21
auftretenden Kräfte im Bereich der Befestigungsstellen 26
nur insoweit auf das Gehäuse 24 übertragen, als die das Band
21 aufnehmenden Kanäle gekrümmt sind. Die eigentlichen Reak
tionskräfte heben sich innerhalb des im Druckkanal 33 befind
lichen Bandbereiches 21′ auf.
Nach Fig. 5 wird im Bereich der Befestigungsstelle 26 oben
links das Zugband 21 quer durch einen zylindrischen Druck
raum 17 hindurchgeführt, wodurch der diesen Druckraum 17
durchquerende Bereich 21′′ des Zugbandes 21 den Raum in zwei
Teilräume 17′, 17′′ aufteilt.
Der im Druckkanal 33 verlaufende Bereich 21′ des Zugbandes
21 dient lediglich der gegenseitigen Abstützung der sich in
den Bandlaufräumen 23 befindenden Teile der Zugbänder 21.
Gemäß Fig. 5 kann an der konvexen Seite der Dichtwände 29
noch eine Nut 34 vorgesehen sein, welche gewährleistet, daß
sich am Beginn des Betriebs, wo die Zugbänder 21 noch dicht
auf der konvexen Seite der Dichtwände 29 aufliegen, der vom
Druckraum 17 kommende Druck sich sofort über die gesamte
radiale Erstreckung der Zugbänder 21 ausbreitet.
In Fig. 5 ist auch noch gezeigt, daß ein radial innenliegen
der Bereich der Dichtwände 29 um ein Gelenk 74 in Pfeilrich
tung am anderen Teil angebracht sein kann.
Hierdurch kann nach einer Auslösung der wegklappbare innere
Dichtwandbereich weggeklappt werden, wodurch das anhand der
Fig. 7, 8 beschriebene selbsttätige Aushängen der Bandenden
aus den Umfangsausnehmungen in der Antriebsrolle 22 auch im
Bereich der Dichtwände 29 nicht behindert wird.
Damit der radial innere Teil der Dichtwände 29 nach Fig. 5
bei Druckabfall im Anschluß an eine Straffung in Richtung
der Pfeile wegklappt, muß zwischen den beiden zueinander
klappbaren Teilen der Dichtwand 29 eine nicht dargestellte
Spreizfeder vorgesehen sein.
Eine solche Spreizfeder kann bei dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 5a vermieden werden, indem die Dichtwände 29 über
eine geeignet geformte Trennstelle 75 und über einen gehäuse
festen Anschlag 24′ durch die Zugspannung des daraufliegen
den Zugbandes 21 festgehalten wird. Aufgrund dieser Ausbil
dung werden die Dichtwände 29 im Normalzustand durch geeigne
te Verspannung der Antriebsrolle 22 von dem unter Zugspan
nung stehenden Zugband 21 gegen die Trennstelle 75 und den
Anschlag 24′ gedrückt.
Bei einer Zündung der pyrotechnischen Ladung drückt der dann
in dem Teilraum 23′ vorhandene Druck die Dichtwände 29 gegen
die Trennstelle 75 und den Anschlag 24′. Erst wenn dann die
Zugbänder 21 weitgehend von der Antriebsrolle 22 abgewickelt
sind und der Druck in den Teilräumen 23′ wieder abfällt,
drücken die sich jetzt entspannenden Lagen der Zugbänder 21
auf der Antriebsrolle 22 gegen die Dichtwände 29, so daß
diese entlang der Trennstelle 75 und des Anschlags 24′ in
Richtung des Pfeil es 73 gleiten und somit die Entspannung
der Lagen der Zugbänder 21 auf der Antriebsrolle 22 nicht
behindern. Auf diese Weise können sich die auf dem Umfang
der Antriebsrolle 22 drehfest eingehängten Enden der Zugbän
der 21 selbsttätig federnd aus den Vertiefungen, in die sie
eingehängt sind, auch dann lösen, wenn diese Einhängestellen
sich gerade gegenüber der Dichtlippe 31 einer Dichtwand 29
befinden.
Der Erfindungsgedanke dieser Ausführungsform ist also darin
zu sehen, daß die Dichtwände 29 derart lösbar am Gehäuse 24
angebracht sind, daß sie durch das unter Zugspannung stehen
de Zugband 21 oder den Druck im Teilraum 23′ in ihrer
Sollage gehalten werden, jedoch bei nicht mehr aufliegendem
Zugband 21 und abfallendem Druck durch die sich entspannen
den Windungen der Zugbänder 21 auf der Antriebsrolle 22
selbsttätig vom Gehäuse 24, 24′ lösen.
Die in Fig. 5 dargestellten Befestigungsbohrungen 70 dienen
zum axialen Verspannen der einzelnen Gehäuse von Zusatz
antrieb 15, Kupplung 20 und Rückzugsfederanordnung 14′
sowie des Gestells 11 der Gurtaufwickelrolle 12.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung kann die Straffung des
Sicherheitsgurtes um 140 bis 205 mm in etwa 10 msec nach Aus
lösung der pyrotechnischen Ladung erreicht werden.
Die Zugbänder 21 sind in der Ausgangsposition drei- bis vier
mal um die Antriebswelle 19 bzw. Antriebsrolle 22 herumgewun
den. Durchmesser der Antriebswelle 19 bzw. Antriebsrolle 22
und Zahl der Windungen der Zugbänder 21 darauf hängen von
der gewünschten Auszugslänge bei Straffung ab. Außerdem ist
darauf zu achten, daß, nachdem die Bandschlaufen den Band
laufraum 23 vollständig durchlaufen haben, noch ein bis zwei
Windungen auf der Antriebswelle 19 bzw. Antriebsrolle 22 vor
handen sind, damit das selbsttätige Aushängen der Bandenden
aus der Umfangsvertiefung 36 (Fig. 7) nicht vorzeitig er
folgt. Die mindestens ein bis zwei Windungen auf der
Antriebswelle 19 bzw. der Antriebsrolle 22 sind also nötig,
um, solange Zug auf den Zugbändern 21 ist, die Federzunge 35
oder ein sonstiges Einhängeglied sicher in eine entsprechen
de Vertiefung 36 der Antriebswelle 19 bzw. Antriebsrolle 22
sicher hineinzudrücken.
Während grundsätzlich statt zweier diametral gegenüberliegen
der Zugbänder 21, die auf ein und dieselbe Antriebswelle 19
bzw. Antriebsrolle 22 wirken, auch mehrere derartige Anord
nungen über den Umfang verteilt verwendet werden könnten,
kommt aus baulichen Gründen eine Verwendung von mehr als
vier über den Umfang verteilten Zugbändern 21 mit entspre
chenden Dichtwänden 29 nicht in Betracht. Optimal ist auf
jeden Fall die Verwendung von zwei diametral gegenüberliegen
den Zugbändern 21 mit entsprechenden Dichtwänden 29, weil
bereits hierdurch die Lagerkräfte an der Antriebswelle 19
bzw. Antriebsrolle 22 weitgehend beseitigt werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 17 erstreckt sich das
flexible Zugband 21 mit dem gleichen Krümmungssinn, den es
auf der Antriebsrolle 22 aufweist, durch den Bandlaufraum 23
zur radial der Antriebsrolle 22 gegenüberliegenden, vorzugs
weise zur Antriebswelle 19 konzentrischen Umfangswand 30, wo
es im Bereich der Mündung einer Explosionsdruck-Zuleitung
27′ im Bandlaufraum 23 bei 26 am Gehäuse 24 befestigt ist.
Zwischen dem Gehäuse 24 und dem Umfang der Antriebsrolle 22
bzw. des darauf aufgewickelten Zugbandes 21 erstreckt sich
im wesentlichen parallel zu der Zuleitung 27′ und nahe
dieser eine Dichtwand 29 zum Umfang der Antriebsrolle 22, wo
eine Dichtlippe 29′ vorgesehen ist, die am aufgewickelten
Zugband 21 dichtend anliegt. Auf diese Weise werden die
Teilräume 23′, 23′′ druckmäßig voneinander entkoppelt. Am in
Ausbreitungsrichtung des flexiblen Zugbandes 21 peripheren
Ende des Bandlaufraums 23 befindet sich außer der Dichtwand
29 auch die Entlüftungsbohrung 37, die über einen
Entlüftungskanal 37′ in die umgebende Atmosphäre führt.
Wie in Fig. 17 strichpunktiert und in feiner Schraffierung
angedeutet ist, weißt die Dichtwand 29 zum Teilraum 23′ hin
vorzugsweise einen Fortsatz 29′′ auf, so daß die Dichtlippe
29′ in Richtung des Druckraumes 23′ etwas verlängert ist.
Der Fortsatz 29′′ ist flexibel ausgebildet und könnte auch
gelenkig an der eigentlichen Dichtwand 29 befestigt sein und
zwar um eine zur Achse der Antriebswelle 19 parallele
Schwenkachse. Auf diese Weise wird die Dichtlippe 29′ durch
den Druck im Teilraum 23′ besonders gut dichtend gegen die
Außenfläche des auf die Antriebsrolle 22 aufgewickelten
Zugbandes 21 gepreßt.
Fig. 18 zeigt eine ähnliche Ausführungsform wie die Fig. 3
und 4, wobei sich jedoch ähnlich wie beim Ausführungsbei
spiel nach Fig. 17 die flexiblen Zugbänder 21 ohne Umkehr
des Krümmungssinnes, den sie auf der Antriebsrolle 22 auf
weisen, durch die Bandlaufräume 23 zur Umfangswand 30 er
strecken, um dort bei 26 am Gehäuse 24 befestigt zu werden.
Auch bei dieser Ausführungsform sind die Teilräume 23′′ am
peripheren Ende durch eine Entlüftungsbohrung 37 und einen
anschließenden Entlüftungskanal 37′ zur umgebenden
Atmosphäre hin entlüftet.
Der wesentliche Vorteil der Ausführungsform nach den Fig. 17
und 18 besteht darin, daß sich der Druck im druckbeaufschlag
ten Teilraum 23′ bis zur Dichtlippe 29′ der Dichtwand bzw.
Dichtwände 29 ausbreiten kann, so daß der frei durch die
Bandlaufräume 23 verlaufende und für die durch die Druck
beaufschlagung bedingte Zugkrafterzeugung verantwortliche
Bereich des flexiblen Zugbands 21 gegenüber dem Ausführungs
beispiel nach den Fig. 3 und 4 erheblich, und zwar beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel um den Durchmesser der
Antriebsrolle 22 vergrößert ist. Bei gleichem Druck wird
somit die die Antriebsrolle 22 in Bewegung setzende Zugkraft
des flexiblen Zugbandes 21 entscheidend erhöht.
In Fig. 18 ist das flexible Zugband in ausgezogenen Linien
am Beginn einer Druckbeaufschlagung dargestellt sowie in
gestrichelten Linien in zwei weiter fortgeschrittenen
Stadien einer Druckauslösung, bei denen der Sicherheitsgurt
bereits stärker gestrafft ist.
Besonders wichtig ist die Längserstreckung der Dichtwände 29
im wesentlichen tangential zur Antriebsrolle 22. Weiter sind
erfindungsgemäß die Dichtwände 29 flexibel, d. h. insbe
sondere elastisch federnd ausgebildet oder beispielsweise
bei 29′′′ gelenkig am Gehäuse 24 befestigt, wobei durch
geringfügige Federkräfte die Dichtwände 29 in Richtung auf
das auf die Antriebsrolle 22 aufgewickelte flexible Zugband
21 zu vorgespannt sein können, so daß die Dichtlippen 29′
leicht gegen die Außenfläche des aufgewickelten Zugbandes 21
angedrückt werden.
Auf diese Weise führt jede Druckbeaufschlagung der den
Teilräumen 23′ zugewandten Oberfläche der Dichtwände 29
dazu, daß diese mit ihrer Dichtlippe 29′ gegen die Außen
fläche des auf die Antriebsrolle 22 aufgewickelten Zugbandes
21 gedrückt werden, wodurch zwischen den Dichtlippen 29′ und
der Antriebsrolle 22 bzw. dem auf sie aufgewickelten Zugband
21 eine mit dem Druck im Teilraum 23′ zunehmende Dichtwir
kung erzielt wird.
Weiter wird in vorteilhafter Weise das Zugband 21 durch den
es beaufschlagenden Druck im zugeordneten Teilraum 23′ auch
radial von innen nach außen gegen die Dichtlippe 29′ ange
drückt.
Bezugszeichenliste
11 Halter
12 Gurtaufwickelrolle
13 Sicherheitsgurt
13′ Drahtseil
14 Rückzugsfederanordnung
14′ Rückzugsfederanordnung
15 Zusatzantrieb
16 Druckquelle
17 Druckraum
17′ Teil
17′′ Teilraum
18 Drehmomenterzeugungsvorrichtung
19 Antriebswelle
20 Kupplung
21 Zugband
21′ Bandbereich
21′′ Bandbereich
22 Antriebsrolle
23 Bandlaufraum
23′ druckbeaufschlagter Teilraum
23′′ nicht-druckbeaufschlagter Teilraum
24 Gehäuse
24′ Anschlag
25 Befestigungsstelle an der Antriebsrolle 22
26 Befestigungsstelle am Gehäuse 24
27 Verzweigungsleitung
27′ Zuleitung
28 Verzweigungsleitung
29 Dichtwand
29′ Dichtlippe
29′′ Fortsatz
30 Umfangswand
31 Dichtlippe
32 Dichtelement
33 Bandkanal
34 Gasleitnut
35 Federzunge
36 Umfangsvertiefung
37 Entlüftungsbohrung
37′ Entlüftungskanal
38 Achse
39 Gurtschloß
40 Fahrzeugchassis
41 Innenwelle
42 Steuerleitung
43 Beschleunigungssensor
44 Kupplungsscheibe
45 Eingriffsausnehmung
46 Eingriffsnocken
47 Stirnführungsscheibe
48 Schieber
48′ Kolbenbereich
48′′ Betätigungsstange
49 Verschiebeausnehmung
50 Haltenocken
51 Stirnwand
52 Stirnwand
53 Deckel
54 Bohrung
55 Keilnocken
56 Umfangsschlitze
57 Gegennocken
58 Kupplungsgehäuse
59 Ventilwand
60 Aufnahmehohlraum
61 Druckkanal
62 Anschlag
63 Gegenanschlag
64 Rand
65 Begrenzung
66 Endbereich
67 Durchgangsbohrung
68 Einlaßöffnung
69 Stege
70 Befestigungsbohrungen
71 Bohrung
72 Bohrung
73 Pfeil
74 Gelenk
75 Trennstelle
12 Gurtaufwickelrolle
13 Sicherheitsgurt
13′ Drahtseil
14 Rückzugsfederanordnung
14′ Rückzugsfederanordnung
15 Zusatzantrieb
16 Druckquelle
17 Druckraum
17′ Teil
17′′ Teilraum
18 Drehmomenterzeugungsvorrichtung
19 Antriebswelle
20 Kupplung
21 Zugband
21′ Bandbereich
21′′ Bandbereich
22 Antriebsrolle
23 Bandlaufraum
23′ druckbeaufschlagter Teilraum
23′′ nicht-druckbeaufschlagter Teilraum
24 Gehäuse
24′ Anschlag
25 Befestigungsstelle an der Antriebsrolle 22
26 Befestigungsstelle am Gehäuse 24
27 Verzweigungsleitung
27′ Zuleitung
28 Verzweigungsleitung
29 Dichtwand
29′ Dichtlippe
29′′ Fortsatz
30 Umfangswand
31 Dichtlippe
32 Dichtelement
33 Bandkanal
34 Gasleitnut
35 Federzunge
36 Umfangsvertiefung
37 Entlüftungsbohrung
37′ Entlüftungskanal
38 Achse
39 Gurtschloß
40 Fahrzeugchassis
41 Innenwelle
42 Steuerleitung
43 Beschleunigungssensor
44 Kupplungsscheibe
45 Eingriffsausnehmung
46 Eingriffsnocken
47 Stirnführungsscheibe
48 Schieber
48′ Kolbenbereich
48′′ Betätigungsstange
49 Verschiebeausnehmung
50 Haltenocken
51 Stirnwand
52 Stirnwand
53 Deckel
54 Bohrung
55 Keilnocken
56 Umfangsschlitze
57 Gegennocken
58 Kupplungsgehäuse
59 Ventilwand
60 Aufnahmehohlraum
61 Druckkanal
62 Anschlag
63 Gegenanschlag
64 Rand
65 Begrenzung
66 Endbereich
67 Durchgangsbohrung
68 Einlaßöffnung
69 Stege
70 Befestigungsbohrungen
71 Bohrung
72 Bohrung
73 Pfeil
74 Gelenk
75 Trennstelle
Claims (5)
1. Gurtstraffer bei Sicherheitsgurtanordnungen in Kraftfahr
zeugen mit einem am Fahrzeugchassis zu befestigenden Hal
ter (11), an dem drehbar eine Gurtaufwickelrolle (12)
mit einem darauf aufgewickelten Sicherheitsgurt (13),
eine Rückzugsfederanordnung (14, 14′), mittels der der
Sicherheitsgurt (13) ständig in Einziehrichtung leicht
so vorgespannt ist, daß er nur locker am von ihm ge
sicherten Fahrzeuginsassen anliegt, einer Feststellanord
nung, insbesondere zwischen Gurtaufwickelrolle (12) und
Halter (11) oder Fahrzeugchassis, welche den Sicherheits
gurt (13) bei plötzlichem Anziehen und/oder einer unfall
bedingten Beschleunigung gegen Ausziehen sperrt, und mit
einem über eine Kupplung (20) an die Gurtaufwickelrolle
(12) angeschlossenen Zusatzantrieb (15), welcher norma
lerweise durch die ausgerückte Kupplung (20) von der
Gurtaufwickelrolle (12) antriebsmäßig getrennt ist,
jedoch bei einer unfallbedingten Beschleunigung schlag
artig aktiviert und über die dann eingerückte Kupplung
(20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12) gekuppelt
wird, um den Sicherheitsgurt (13), noch bevor der von
ihm gesicherte Fahrzeuginsasse in den Sicherheitsgurt
(13) hineinfällt, um ein solches Wegstück aufzurollen,
daß der Sicherheitsgurt straff am Fahrzeuginsassen an
liegt, wobei der Zusatzantrieb (15) vorzugsweise eine
beim unfallbedingten Ansprechen eines Beschleunigungssen
sors auslösbare bzw. zündbare, insbesondere pyrotechni
sche Druckquelle (16), welche bei Auslösung in einem
Druckraum (17) schlagartig einen hohen Druck aufbaut,
eine von dem Druck im Druckraum (17) beaufschlagte Dreh
momenterzeugungsvorrichtung (18) und eine an diese
angeschlossene Antriebswelle (19) aufweist, die über die
Kupplung (20) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle (12)
verbindbar ist, wobei die Drehmomenterzeugungsvorrich
tung (18) wenigstens ein flexibles Zugband (21), welches
insbesondere aus Federstahl besteht, aufweist, das einer
seits am Umfang der Antriebswelle (19) oder einer konzen
trisch darauf angebrachten Antriebsrolle (22) an einer
ersten Befestigungsstelle (25) befestigt und teilweise
auf die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22)
aufgewickelt ist und andererseits an der Umfangswand
(30) eines um die Antriebswelle (19) bzw. die Antriebs
rolle (22) herum angeordneten, eine der Breite des Zug
bandes (21) entsprechende Breite aufweisenden Bandlauf
raumes (23) innerhalb eines Gehäuses (24) an einer
zweiten Befestigungsstelle (26) befestigt ist, derart,
daß sich das Zugband (21) - den Bandlaufraum (23) in
zwei voneinander abgedichtete Teilräume (23′, 23′′) unter
teilend - durch den Bandlaufraum (23) erstreckt, und
wobei der Teilraum (23′), der bei Druckbeaufschlagung
eine Abwicklung des Zugbandes (21) von der sich
drehenden Antriebswelle (19) bzw. Antriebsrolle (20)
bewirkt, an den Druckraum (17) angeschlossen und der
andere Teilraum (23′′) vorzugsweise entlüftet ist, und
wobei zur druckmäßigen Entkopplung der Teilräume
(23′,23′′) wenigstens eine sich zwischen dem Gehäuse (24)
und dem Umfang der Antriebswelle (19) bzw. der konzen
trisch darauf angebrachten Antriebsrolle (22) bzw. dem
darauf aufgewickelten flexiblen Zugband (21) erstrecken
de Dichtwand (29) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das flexible Zugband (21) sich mit dem gleichen
Krümmungssinn, den es aufgrund der Aufwicklung auf die
Antriebswelle (19) bzw. die Antriebsrolle (22) aufweist,
durch den Bandlaufraum (23) zu dessen Umfangswand (30)
erstreckt.
2. Gurtstraffer nach Anspruch 1 mit nur einem flexiblen Zug
band (21),
dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Teilräume (23′, 23′′) durch eine am Ende
des Bewegungsbereiches des flexiblen Zugbandes (21) sich
vom Gehäuse (24) zum Umfang der Antriebswelle (19) bzw.
der Antriebsrolle (22) bzw. dem darauf aufgewickelten
Zugband (21) erstreckende Dichtwand (29) druckmäßig ent
koppelt sind, welche vorzugsweise eine mit dem aufge
wickelten Zugband (21) in Dichteingriff stehende Dicht
lippe (29′) aufweist.
3. Gurtstraffer nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Dichtwand (29) bzw. die Dichtwände (29) eine der
Außenfläche des aufgewickelten Zugbandes (21) zugewandte
Dichtlippe (29′) aufweist bzw. aufweisen und sich so zum
Gehäuse (24) erstreckt bzw. erstrecken und derart
flexibel oder gelenkig ausgebildet bzw. angeordnet ist
bzw. sind, daß der Druck im zugeordneten Druckraum (23′)
die Dichtlippe (29′) dichtend gegen die Außenfläche des
aufgewickelten Zugbandes (21) preßt.
4. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche und
nach den Ansprüchen 1 oder 2 der Patentanmeldung
P 44 32 594.0.
5. Gurtstraffer nach Anspruch 1 oder 3 und nach einem der
Ansprüche 3 bis 20 der Patentanmeldung P 44 32 594.0.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944444775 DE4444775A1 (de) | 1994-12-15 | 1994-12-15 | Gurtstraffer bei Sicherheitsgurtanordnungen in Kraftfahrzeugen |
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