DE9302127U1 - Seat belt pre-tensioner operated by rotary drive - Google Patents

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WUESTHOFF & WUESTHOFFWUESTHOFF & WUESTHOFF

PATENT- UND RECHTSANWÄLTEPATENT AND LAWYERS

PATENTANWÄLTEPATENT ATTORNEYS

EUROPEAN PATENT ATTORNEYSEUROPEAN PATENT ATTORNEYS

FRANZ WUESTHOFF, DR.-ING. — FREDA WUESTHOFF, OR-PHIL (1927-1956)FRANZ WUESTHOFF, DR.-ING. — FREDA WUESTHOFF, OR-PHIL (1927-1956)

E. FREIHERR VON PECHMANN, DR. DIPL-CHEM. DIETER BEHRENS, DR-ING. JÜRGEN BRANDES, DR. DIPLCHEM. RUPERT GOETZ, DIPLiNG. DIPL-WIRTSCH.-ING. AXEL VON HELLFELD, DR. DIPL-PHYS.E. FREIHERR VON PECHMANN, DR. DIPL-CHEM. DIETER BEHRENS, DR-ING. JÜRGEN BRANDES, DR. DIPLCHEM. RUPERT GOETZ, DIPLiNG. DIPL-WIRTSCH.-ING. AXEL VON HELLFELD, DR. DIPL-PHYS.

RECHTSANWALT GERT WÜRTENBERGERATTORNEY GERT WÜRTENBERGER

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Mittels Drehantrieb betätigte Vorspannvorrichtung fürPre-tensioning device operated by rotary drive for

SitzgurteSeat belts

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorspannvorrichtung für Sitzgurte und betrifft insbesondere eine Vorspannvorrichtung, bei der eine Aufwickelwelle für den Sitzgurt mittels einer durch Gasdruck betätigten, drehbaren Betätigungsvorrichtung gedreht wird.The invention relates to a pretensioner for seat belts and in particular relates to a pretensioner in which a take-up shaft for the seat belt is rotated by means of a rotatable actuating device actuated by gas pressure.

Bei Sitzgurtsystemen für Fahrzeuge werden zunehmend häufiger Vorspannvorrichtungen verwendet, um den mit dem Fahrzeuginsassen in lockerem Eingriff gehaltenen Sitzgurt im Notfall, beispielsweise beim Aufprall des Fahrzeugs zu straffen und den Körper des Insassen wirksamer zurückzuhalten. Für solche Vorspannvorrichtungen sind verschiedene Betätigungsmechanismen bekannt. Dazu gehört zum Beispiel ein durch Gasdruck betätigter Drehantrieb, bei dem eine Sitzgurtaufwickelwelle oder Aufwickelspule von einem Drehglied der Betätigungsvorrichtung gedreht wird. Vorspannvorrichtungen dieser Art sind im US-Patent 4 455 000 (Veröffentlichung 1), in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 58-195571 (entsprechend US-Patent 4 588 832, Veröffentlichung 2), der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 59-15657 (Veröffentlichung 3) und der ja-Seat belt systems for vehicles are increasingly using pretensioners to tighten the seat belt loosely engaged with the vehicle occupant in an emergency, such as a vehicle collision, and to more effectively restrain the occupant's body. Various actuating mechanisms are known for such pretensioners. These include, for example, a gas-pressure-operated rotary drive in which a seat belt take-up shaft or take-up reel is rotated by a rotary member of the actuating device. Pretensioners of this type are disclosed in U.S. Patent 4,455,000 (Publication 1), Japanese Laid-Open Patent Publication No. 58-195571 (corresponding to U.S. Patent 4,588,832, Publication 2), Japanese Patent Publication No. 59-15657 (Publication 3) and Japanese Patent Application Publication No. 59-15657 (Publication 4).

panischen offengelegten Patentveröffentlichung Nr. 60-45449 (Veröffentlichung 4) offenbart.panic Laid-Open Patent Publication No. 60-45449 (Publication 4).

Wenn als Aufwickelvorrichtung zum Vorspannen des Sitzgurtes eine Rückzieh- oder Einziehvorrichtung für den Sitzgurt benutzt wird, darf die Vorspannvorrichtung den normalen Betrieb des Auf- und Abwickeins der Rückziehvorrichtung nicht stören. Aus diesem Grund ist das Drehglied der dem Vorspannen dienenden Betätigungsvorrichtung von der Aufwickelwelle oder dem Aufwickelrad für den Sitzgurt getrennt, wenn die Vorrichtung nicht in Betrieb ist, und Eingriff wird nur während des Betriebs hergestellt.When a seat belt retractor or retracting device is used as the seat belt pre-tensioner winding device, the pre-tensioner must not interfere with the normal winding and unwinding operation of the retractor. For this reason, the rotary member of the pre-tensioner actuating device is disconnected from the seat belt take-up shaft or wheel when the device is not in operation and engagement is only made during operation.

Für dieses Trennen ist eine Kupplungsvorrichtung nötig. In allen zuvor genannten Veröffentlichungen ist diese Kupplungsvorrichtung jedoch kompliziert und teuer, beispielsweise in den Anordnungen gemäß Veröffentlichung 1, 2 und 4. Außerdem ist eine Aufwickelwelle von größerer Länge erforderlich, da der Kupplungsmechanismus mit dem Drehglied in axialer Richtung der Aufwickelwelle in Reihe angeordnet ist. In der Veröffentlichung 3 wird eine vernünftigere Anordnung vorgeschlagen, bei der ein auf einer Rippe abgestützter Stift mittels Gasdruck betätigt wird. Da der den Eingriff herstellende Teil des Stiftes aber in einem Axialloch in einem Flansch des Aufwickelrades aufgenommen wird, gibt es für das Fluchtungsmaß zwischen dem Loch und dem Lochdurchmesser eine gewisse Einschränkung, und die Vorrichtung kann nicht so ausgelegt werden, daß sie genau und ordentlich funktioniert. Das hat die Schwierigkeit zur Folge, daß es hinsichtlich dessen, wann ein Eingriff erfolgt, unerwünschten Spielraum gibt. Da der Eingriff des Stiftes mit dem Loch nur nach einem Drehen der Rippe erzielbar ist, kann der Eingriffsvorgang darüber hinaus nicht gleichbleibend sein.A clutch device is necessary for this separation. However, in all the above-mentioned publications, this clutch device is complicated and expensive, for example in the arrangements according to publications 1, 2 and 4. In addition, a take-up shaft of greater length is required because the clutch mechanism is arranged in series with the rotary member in the axial direction of the take-up shaft. In publication 3, a more reasonable arrangement is proposed in which a pin supported on a rib is actuated by gas pressure. However, since the engaging part of the pin is received in an axial hole in a flange of the take-up wheel, there is some limitation on the alignment between the hole and the hole diameter, and the device cannot be designed to function accurately and properly. This results in the difficulty that there is undesirable play in terms of when engagement occurs. Furthermore, since the engagement of the pin with the hole can only be achieved after rotating the rib, the engagement process cannot be consistent.

Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorspannvorrichtung zum Drehen einer Sitz-To avoid these difficulties, it is the object of the invention to provide a pre-tensioning device for rotating a seat

gurtaufwickelwelle mittels eines Drehantriebs zu schaffen, bei der die axiale Länge der Aufwickelwelle durch Verbesserungen an der Betätigungsvorrichtung und dem Kupplungsmechanismus und der Anbringungsorte dieser Bauteile klein gehalten ist, um einen zuverlässigeren und glatten Eingriffsvorgang zwischen dem Drehglied der Betätigungsvorrichtung und der Aufwickelwelle für den Sitzgurt sicherzustellen.belt winding shaft by means of a rotary drive, in which the axial length of the winding shaft is kept small by improvements in the actuator and the clutch mechanism and the mounting locations of these components in order to ensure a more reliable and smooth engagement between the rotary member of the actuator and the seat belt winding shaft.

Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, eine mittels Drehantrieb betätigte Vorspannvorrichtung zu schaffen, bei der durch Trägheitsdrehen der Aufwickelwelle ein ausreichender Wickelhub eingehalten werden kann.Furthermore, it is an object of the invention to provide a pre-tensioning device operated by means of a rotary drive, in which a sufficient winding stroke can be maintained by inertial rotation of the winding shaft.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird eine mittels Drehantrieb betätigte Vorspannvorrichtung für Sitzgurte vorgeschlagen, die einen Rahmen, eine drehbar an dem Rahmen angebrachte Sitzgurtaufwickelwelle, eine an dem Rahmen angebrachte Drehantriebsvorrichtung mit einer Druckkammer, einen Drehkörper und einen Gaserzeuger zur Zufuhr von Druckgas in die Druckkammer zur Umdrehung des Drehkörpers sowie eine zwischen den Drehkörper und die Aufwickelwelle geschaltete Kupplung aufweist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Druckkammer der Betätigungsvorrichtung ringförmig ist und eine Innenwand hat, die innerhalb der Kammer einen Raum begrenzt, und daß die Kupplung in diesem Raum innerhalb der Kammer aufgenommen ist.To solve the problem underlying the invention, a pretensioning device for seat belts actuated by means of a rotary drive is proposed, which has a frame, a seat belt winding shaft rotatably attached to the frame, a rotary drive device with a pressure chamber attached to the frame, a rotary body and a gas generator for supplying compressed gas into the pressure chamber to rotate the rotary body, and a clutch connected between the rotary body and the winding shaft. The invention is characterized in that the pressure chamber of the actuating device is ring-shaped and has an inner wall which delimits a space within the chamber, and in that the clutch is accommodated in this space within the chamber.

Durch diese Anordnung wird Raum für den Kupplungseingriff durch die Nutzung des toten Raums im Inneren der ringförmigen Betätigungsvorrichtung geschaffen, und die Größe der gesamten Vorspanneinheit in axialer Richtung kann durch das Anbringen der Kupplungseinrichtung in dem toten Raum klein gehalten werden.With this arrangement, space for clutch engagement is created by utilizing the dead space inside the annular actuator, and the size of the entire preload unit in the axial direction can be kept small by mounting the clutch device in the dead space.

Bei einigen Ausführungsbeispielen weist die Kupplung ein antreibendes Eingriffselement auf, welches vom Drehkörper beweglich abgestützt ist, und ein treibendes Eingriffsele-In some embodiments, the clutch has a driving engagement element which is movably supported by the rotating body and a driving engagement element

ment, welches auf der Aufwickelwelle angebracht ist, wobei das antreibende Eingriffselement einen der Druckkammer zugewandten Druckaufnahmebereich hat, um mit dem angetriebenen Eingriffselement durch eine Kraft in Eingriff bewegt zu werden, die auf den vom Gaserzeuger der Druckkammer zugeführten Gasdruck zurückzuführen ist, welcher auf den Druckaufnahmebereich wirkt. Bei anderen Ausführungsbeispielen hat die Kupplung ein angetriebenes Eingriffselement, welches an der Aufwickelwelle angebracht ist, sowie ein treibendes Eingriffselement, welches am Drehkörper angebracht ist und durch das Drehen des Drehkörpers mit dem angetriebenen Eingriffselement in Eingriff gebracht wird.element mounted on the take-up shaft, the driving engagement element having a pressure receiving portion facing the pressure chamber to be moved into engagement with the driven engagement element by a force due to the gas pressure supplied from the gas generator to the pressure chamber acting on the pressure receiving portion. In other embodiments, the clutch has a driven engagement element mounted on the take-up shaft and a driving engagement element mounted on the rotary body and brought into engagement with the driven engagement element by rotation of the rotary body.

Es ist von Vorteil, wenn das angetriebene Eingriffselement der Kupplung ein Klink- oder Rastrad ist, welches auf dem Aufwickelrad angebracht ist, während das antreibende Eingriffselement der Kupplung einen Klinkbolzen oder Kuppelbolzen aufweisen kann, der vom Drehkörper beweglich abgestützt ist, um mit dem Rastrad längs einer Bewegungsachse in Eingriff gebracht zu werden, die einen Teil des Rastrades schneidet und im wesentlichen orthogonal zur Drehachse der Welle des Aufwickelrades verläuft. Wie unten im einzelnen erläutert wird, ist es erwünscht, zwischen der Bewegungsachse des Kuppelbolzens und der Drehachse der Aufwickelwelle einen vorherbestimmten Versetzungsabstand zu haben.It is advantageous if the driven engagement element of the clutch is a ratchet or ratchet wheel mounted on the take-up wheel, while the driving engagement element of the clutch may comprise a ratchet or coupling pin movably supported by the rotating body for engagement with the ratchet wheel along an axis of movement intersecting a portion of the ratchet wheel and substantially orthogonal to the axis of rotation of the take-up wheel shaft. As will be explained in detail below, it is desirable to have a predetermined offset distance between the axis of movement of the coupling pin and the axis of rotation of the take-up shaft.

Bei der Vorspannvorrichtung gemäß der Erfindung wird der Gaserzeuger durch ein Signal von einem auf Beschleunigung ansprechenden elektrischen oder mechanischen Meßfühler ausgelöst. Wenn der Druckkammer der Betätigungsvorrichtung das Betätigungsgas zugeführt wird, wirkt der Druck dieses Gases sowohl auf den Drehkörper als auch auf den Druckaufnahmeabschnitt des Kuppelbolzens. Der Kuppelbolzen wird zum Rastrad geschoben, welches sich in einen innerhalb der Innenwand der Betätigungsvorrichtung abgegrenzten Raum befindet und mit dem der Bolzen in Eingriff tritt. Der DrehkörperIn the pretensioning device according to the invention, the gas generator is triggered by a signal from an acceleration-responsive electrical or mechanical sensor. When the actuating gas is supplied to the pressure chamber of the actuating device, the pressure of this gas acts on both the rotating body and the pressure-receiving section of the coupling bolt. The coupling bolt is pushed towards the ratchet wheel, which is located in a space defined within the inner wall of the actuating device and with which the bolt engages. The rotating body

ist mit der Aufwickelwelle verbunden und seine Drehkraft wird der Sitzgurtaufwickelwelle durch die Kupplungseinrichtung übertragen. Infolge der Umdrehung der Welle wird der Gurt durch das Aufwickeln eines bestimmten Gurtsegments auf das Gurtrad vorgespannt. Durch die Betätigung dieses Klinkmechanismus kann ein zuverlässiger Eingriff zwischen dem Drehkörper und der Sitzgurtaufnahmewelle sichergestellt werden.is connected to the winding shaft and its rotational force is transmitted to the seat belt winding shaft through the clutch device. As a result of the rotation of the shaft, the belt is pre-tensioned by winding a certain belt segment onto the belt pulley. By operating this ratchet mechanism, a reliable engagement between the rotating body and the seat belt take-up shaft can be ensured.

Wenn die Achse, längs der sich der Kuppelbolzen in Eingriff mit dem Rastrad bewegt, einen Abstand von der Drehachse der Aufwickelwelle hat (um einen bestimmten Abstand versetzt ist), wird die durch das Aufprallen des Kuppelbolzens auf das Rastrad beim Einrücken der Kupplung verursachte Aufprallkraft hauptsächlich in eine Drehkraft im Verhältnis zum Rastrad umgewandelt. Durch diese Anordnung wird die auf die Aufwickelwelle wirkende Biegelast beim Aufprall erheblich verringert.If the axis along which the coupling pin moves in engagement with the ratchet wheel is spaced from the axis of rotation of the take-up shaft (offset by a certain distance), the impact force caused by the impact of the coupling pin on the ratchet wheel when the clutch is engaged is converted mainly into a rotational force relative to the ratchet wheel. This arrangement significantly reduces the bending load on the take-up shaft during impact.

Insbesondere werden sogar die Zahnköpfe des Rastrades beim Zusammenprall mit dem Kuppelbolzen ohne weiteres abgelenkt, so daß ein stabiles Einrücken der Kupplung jederzeit gewährleistet ist. Wegen der Versetzung der Bewegungsachse des Kuppelbolzens kann die Welle schwächer ausgelegt werden, da die Aufprallkraft beim Einrücken der Kupplung nur eine geringe Biegebeanspruchung der Aufwickelwelle verursacht, so daß eine Welle von geringem Gewicht benutzt werden kann.In particular, even the tooth heads of the ratchet wheel are easily deflected when they collide with the coupling bolt, so that stable engagement of the clutch is guaranteed at all times. Due to the offset of the axis of movement of the coupling bolt, the shaft can be designed to be weaker, since the impact force when the clutch is engaged causes only a small bending stress on the winding shaft, so that a shaft of low weight can be used.

Gemäß der Erfindung ist ferner ein Verbindungsteil für den Kuppelbolzen zur Folgesteuerung der Bewegung des Kuppelbolzens in Eingriff mit dem Rastrad und der Umdrehung des Drehkörpers vorgesehen, die durch den vom Gaserzeuger in die Druckkammer eingeführten Gasdruck verursacht wird. Bei der Folgesteuerung kann die Abgabe von Betriebsgasdruck an den Kuppelbolzen und die Zufuhr des Betriebsgases zur Druckkammer zur Umdrehung des Drehkörpers in Folge gesteu-According to the invention, a connecting part for the coupling bolt is further provided for sequentially controlling the movement of the coupling bolt in engagement with the ratchet wheel and the rotation of the rotary body caused by the gas pressure introduced into the pressure chamber by the gas generator. In the sequential control, the delivery of operating gas pressure to the coupling bolt and the supply of the operating gas to the pressure chamber for the rotation of the rotary body can be controlled in sequence.

ert werden, wenn das Betriebsgas der Druckkammer der Betätigungsvorrichtung zugeleitet wird. Deshalb wird durch die Übertragung des Gasdrucks vom Verbindungsteil des Kuppelbolzens der Kuppelbolzen anfangs zu dem Rastrad bewegt, welches sich in einem im inneren Freiraum der Betätigungsvorrichtung umgrenzten Raum befindet, und der Kuppelbolzen wird mit dem Rastrad in Berührung gebracht. Dann beginnt die Zufuhr des Betriebsgases zur Druckkammer mit Hilfe des Verbindungsteils des Kuppelbolzens und der Drehkörper beginnt sich zu drehen. Kuppelbolzen und Rastrad werden also in Eingriff gebracht, und zwar direkt, wenn sie bereits eingerückt sind, oder gemeinsam mit der Umdrehung des Drehkörpers, wenn sie sich nur berühren. Die Drehkraft des Drehkörpers wird damit an die Aufwickelwelle für den Sitzgurt übertragen.be achieved when the operating gas is supplied to the pressure chamber of the actuator. Therefore, by transferring the gas pressure from the connecting part of the coupling pin, the coupling pin is initially moved to the ratchet wheel, which is located in a space defined in the inner free space of the actuator, and the coupling pin is brought into contact with the ratchet wheel. Then, the supply of the operating gas to the pressure chamber begins with the help of the connecting part of the coupling pin and the rotating body begins to rotate. The coupling pin and the ratchet wheel are thus brought into engagement, directly if they are already engaged, or together with the rotation of the rotating body if they are only touching. The rotating force of the rotating body is thus transmitted to the seat belt winding shaft.

Bei diesen Anordnungen gewährleistet die Folgesteuerung des Kuppelbolzens, daß die Drehbewegung des Drehkörpers erst beginnt, wenn die Kupplung eingerückt ist, und selbst wenn die Zahnköpfe des Rastrades und des Kuppelbolzens aufeinanderstoßen, werden die Zahnköpfe ohne weiteres abgelenkt und mit den benachbarten Zahnköpfen in Eingriff gebracht. Das trägt dazu bei, daß die Kupplung jederzeit stabil funktioniert. In these arrangements, the sequencing control of the coupling pin ensures that the rotary movement of the rotating body only begins when the clutch is engaged, and even if the tooth heads of the ratchet wheel and the coupling pin collide, the tooth heads are easily deflected and brought into engagement with the adjacent tooth heads. This helps to ensure that the clutch functions stably at all times.

Bei der Kupplung kann es sich um eine Freilaufkupplung handeln, die eine Umdrehung der Aufwickelwelle durch Trägheit über das Ausmaß der Umdrehung des Drehkörpers der Betätigungsvorrichtung hinaus erlaubt. Bei einer Freilaufkupplung setzt die vom Drehkörper angetriebene Aufwickelwelle, selbst wenn der Drehkörper der Betätigungsvorrichtung das Ende seines Hubs erreicht und anhält, aufgrund von Trägheit ihre Umdrehung fort. Folglich geht die Umdrehung der Aufwickelwelle über die des Drehkörpers hinaus, und die Freilaufkupplung wird gelöst. Infolgedessen dreht sich die Aufwickelwelle weiter und nimmt den Sitzgurt auf, bis dasThe clutch may be a one-way clutch that allows the take-up shaft to rotate by inertia beyond the amount of rotation of the actuator's rotating body. In a one-way clutch, even if the actuator's rotating body reaches the end of its stroke and stops, the take-up shaft driven by the rotating body continues to rotate by inertia. Consequently, the take-up shaft's revolution exceeds that of the rotating body and the one-way clutch is released. As a result, the take-up shaft continues to rotate and takes up the seat belt until the

Trägheitsmoment mit der Gurtspannung ins Gleichgewicht gelangt. moment of inertia comes into equilibrium with the belt tension.

Durch das Überlappen der Betätigungsvorrichtung und des
Kupplungsmechanismus in Richtung quer zur Achse der Welle kann mit der Erfindung die Zunahme an axialer Länge der
Sitzgurtaufwickelwelle auf ein Minimum eingeschränkt werden. Außerdem ist es möglich, einen ausreichenden Aufwickelhub aufrechtzuerhalten, der den der Betätigungsvorrichtung noch übersteigen kann.By overlapping the actuator and the
Coupling mechanism in the direction transverse to the axis of the shaft, the invention allows the increase in axial length of the
seat belt retractor shaft can be kept to a minimum. It is also possible to maintain a sufficient retractor stroke, which may even exceed that of the actuator.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt: The invention is explained in more detail below with further advantageous details using schematically illustrated embodiments. The drawings show:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer mittels Drehantrieb betätigten Vorspannvorrichtung gemäß der Erfindung, bei der einige Bauelemente auseinandergezogen dargestellt sind;Fig. 1 is a perspective view of a first embodiment of a pretensioning device operated by means of a rotary drive according to the invention, in which some components are shown exploded;

Fig. 2A bis 2C eine Darstellung der aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte des ersten Ausführungsbeispiels;Fig. 2A to 2C show the successive working steps of the first embodiment;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels mit modifizierter Kupplungseinrichtung;Fig. 3 is a side view of a second embodiment with modified coupling device;

Fig. 4A und 4B Seitenansichten eines dritten Ausführungsbeispiels mit modifizierter Kupplungseinrichtung und deren Arbeitsweise;Fig. 4A and 4B side views of a third embodiment with modified coupling device and its mode of operation;

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein viertes Ausführungsbeispiel, gleichfalls mit einer modifizierten
Kupplungseinrichtung, sowie einen Teil einer Gurteinziehvorrichtung; Fig. 5 shows a cross section through a fourth embodiment, also with a modified
Coupling device, as well as part of a belt retractor;

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Zylinderteils eines vierten Ausführungsbeispiels;Fig. 6 is a side view of a cylinder part of a fourth embodiment;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Drehkörpers des vierten Ausführungsbeispiels;Fig. 7 is a perspective view of a rotary body of the fourth embodiment;

Fig. 8A und 8B Seitenansichten eines fünften Ausführungsbeispiels mit einer Darstellung von zwei seiner Arbeitsstufen;Fig. 8A and 8B are side views of a fifth embodiment showing two of its working stages;

Fig. 9 einen Querschnitt durch ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 9 shows a cross section through a sixth embodiment of the invention;

Fig. 10 eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung des sechsten Ausführungsbeispiels;Fig. 10 is an exploded perspective view of the sixth embodiment;

Fig. HA bis HE eine Darstellung der aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte des sechsten Ausführungsbeispiels;Fig. HA to HE show a representation of the successive working steps of the sixth embodiment;

Fig. 12A bis 12E Teilansichten des sechsten Ausführungsbeispiels zur Darstellung des Einrückens der Kupplung ;Fig. 12A to 12E partial views of the sixth embodiment to illustrate the engagement of the clutch;

Fig. 13 einen Querschnitt durch ein siebtes Ausführungsbeispiel; Fig. 13 is a cross-section through a seventh embodiment;

Fig. 14 einen Querschnitt durch ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung;Fig. 14 shows a cross section through an eighth embodiment of the invention;

Fig. 15 eine auseinandergezogene, perspektivische Darstellung von Einzelheiten des Kuppelbolzens und des Verbindungsteils des Kuppelbolzens des achten Ausführungsbeispiels ;Fig. 15 is an exploded perspective view showing details of the coupling bolt and the connecting part of the coupling bolt of the eighth embodiment ;

Fig. 16 eine auseinandergezogene, perspektivische Ansicht des achten Ausführungsbeispiels;Fig. 16 is an exploded perspective view of the eighth embodiment;

Fig. 17A bis 17F eine Darstellung der aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte des achten Ausführungsbeispiels; undFig. 17A to 17F show the successive working steps of the eighth embodiment; and

Fig. 18A bis 18D Teilansichten des achten Ausführungsbeispiels zur Darstellung des Einrückablaufs der Kupplung.Fig. 18A to 18D are partial views of the eighth embodiment illustrating the engagement sequence of the clutch.

Für das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 1 und 2) ist ein Stützteil oder Rahmen 2 der Vorspannvorrichtung in Fig. 1 um 180° um die Achse gedreht im Verhältnis zu der in Fig. 2 dargestellten Lage gezeigt. An einem Ende einer Aufwickelwelle 1 für einen Sitzgurt ist ein rechteckiger Ansatz 102 ausgebildet. Die Aufwickelwelle 1 ist im Rahmen 2, der gleichzeitig als Rahmen einer Rückziehvorrichtung dient, drehbar abgestützt. Der rechteckige WellenansatzFor the first embodiment of the invention (Figs. 1 and 2), a support part or frame 2 of the pretensioner is shown in Fig. 1 rotated by 180° about the axis in relation to the position shown in Fig. 2. A rectangular extension 102 is formed at one end of a winding shaft 1 for a seat belt. The winding shaft 1 is rotatably supported in the frame 2, which also serves as the frame of a retractor. The rectangular shaft extension

steht in Eingriff mit einem in einem Klinkrad oder Rastrad 51 ausgebildeten rechteckigen Loch 514. Das Rastrad 51, welches ein angetriebenes Eingriffselement darstellt, ist dadurch an einem Ende der Aufwickelwelle 1 angebracht. Das Rastrad 51 ist längs seines Umfangs mit geneigten Rastzähnen 511 versehen.is engaged with a rectangular hole 514 formed in a ratchet wheel or ratchet wheel 51. The ratchet wheel 51, which is a driven engagement element, is thereby attached to one end of the take-up shaft 1. The ratchet wheel 51 is provided with inclined ratchet teeth 511 along its circumference.

Am Rahmen 2 der Vorspannvorrichtung ist ein Zylinder 3 0 mit Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben angebracht. Im Zylinder 3 0 ist ein ringförmiger Arbeitsraum Q vorhanden, der an einer Seite offen ist. Die dem Rahmen 2 zugewandte Wand des Zylinders 30 hat ein Loch (welches in Fig. 1 kaum erkennbar ist), um das Rastrad 51 aufzunehmen. Von einer zylindrischen Umfangswand des Zylinders erstreckt sich etwa in radialer Richtung eine Zwischenwand 3 04. Ein Loch 300 in der Umfangswand in der Nähe der Zwischenwand 3 04 dient als Gaseinlaßöffnung, wie noch beschrieben wird.A cylinder 30 is attached to the frame 2 of the pre-tensioning device with fastening means, for example screws. In the cylinder 30 there is an annular working space Q which is open on one side. The wall of the cylinder 30 facing the frame 2 has a hole (which is barely visible in Fig. 1) to accommodate the ratchet wheel 51. An intermediate wall 304 extends approximately in the radial direction from a cylindrical peripheral wall of the cylinder. A hole 300 in the peripheral wall near the intermediate wall 304 serves as a gas inlet opening, as will be described below.

Im Zylinder 3 0 ist ein Drehkörper 31 aufgenommen, der am Rastrad 51 drehbar abgestützt ist. Der Drehkörper 31 weist ein Ringsegment oder eine Innenwand 311 auf, die als Lager zum drehbaren Abstützen am Außenumfang des Rastrades 51 dient, sowie eine Rippe 312, die als Druckaufnahmeteil wirkt und sich nach außen etwa in radialer Richtung in bezug auf das Ringsegment oder die Innenwand 311 erstreckt. Im Zusammenwirken mit der Zwischenwand 3 04 des Zylinders 3 und einer Abdeckung 32, die als eine die offene Seite des Arbeitsraums Q im Zylinder 3 0 schließende Stirnwand dient, unterteilt das Ringsegment 311 mit der Rippe 312 den Raum im Innern des Zylinders 30 in den Arbeitsraum Q und einen Eingriffsraum, in welchem sich das Rastrad 51 befindet. Außerdem ist der Arbeitsraum durch die Rippe in eine Druckkammer C und eine Gegendruckkammer unterteilt.A rotating body 31 is accommodated in the cylinder 30 and is rotatably supported on the ratchet wheel 51. The rotating body 31 has a ring segment or an inner wall 311 which serves as a bearing for rotatable support on the outer circumference of the ratchet wheel 51 and a rib 312 which acts as a pressure-receiving part and extends outwards approximately in a radial direction with respect to the ring segment or the inner wall 311. In cooperation with the intermediate wall 304 of the cylinder 3 and a cover 32 which serves as an end wall closing the open side of the working space Q in the cylinder 30, the ring segment 311 with the rib 312 divides the space inside the cylinder 30 into the working space Q and an engagement space in which the ratchet wheel 51 is located. In addition, the working space is divided by the rib into a pressure chamber C and a counterpressure chamber.

Um den Bohrungsinnenraum S des Zylinders 3 0 von der Druckkammer C zu trennen, ist ein Kuppelbolzen 52 vorgesehen, der als antreibendes Eingriffselement dient und an einerIn order to separate the bore interior S of the cylinder 3 0 from the pressure chamber C, a coupling bolt 52 is provided, which serves as a driving engagement element and is attached to a

Seite von der Rippe 312 des Drehkörpers 31 und an der entgegengesetzten Seite von einem Führungselement 316 abgestützt ist, so daß er in radialer Richtung verschiebbar ist. Der Kuppelbolzen 52 ist an seiner Spitze 522 so gestaltet, daß er mit den Zähnen 511 des Rastrades 51 in Eingriff treten kann. Der Kuppelbolzen kann durch eine rechteckige Öffnung 313 im Ringsegment 311 des Drehkörpers 31 nach innen in Eingriff mit dem Rastrad 51 bewegt werden.Side is supported by the rib 312 of the rotating body 31 and on the opposite side by a guide element 316 so that it can be moved in the radial direction. The coupling bolt 52 is designed at its tip 522 so that it can engage with the teeth 511 of the ratchet wheel 51. The coupling bolt can be moved inwards through a rectangular opening 313 in the ring segment 311 of the rotating body 31 into engagement with the ratchet wheel 51.

Außerhalb des Zylinders 3 0 ist ein Gaserzeuger 4 angebracht. Die Gaszufuhröffnung des Gaserzeugers 4 steht mit der Öffnung 300 in der Umfangswand des Zylinders 30 in Verbindung, die zur Druckkammer C führt.A gas generator 4 is mounted outside the cylinder 30. The gas supply opening of the gas generator 4 is connected to the opening 300 in the peripheral wall of the cylinder 30, which leads to the pressure chamber C.

Im Rastrad 51 beim ersten Ausführungsbeispiel sind die Zähne 511 am Außenumfang nach hinten in bezug auf die Umdrehungsrichtung des Rastrades 51 geneigt. Die als Klinke wirkende Spitze 522 des Kuppelbolzens 52 ist gleichfalls von geneigter Gestalt entsprechend dem Profil der Rastzähne 511, um ein Lösen des Eingriffs zwischen der Spitze 522 und den Zähnen 511 zu verhindern und auch für glattes Einrücken zu sorgen.In the ratchet wheel 51 in the first embodiment, the teeth 511 on the outer circumference are inclined rearward with respect to the direction of rotation of the ratchet wheel 51. The tip 522 of the coupling bolt 52, which acts as a pawl, is also of an inclined shape corresponding to the profile of the ratchet teeth 511 in order to prevent disengagement between the tip 522 and the teeth 511 and also to ensure smooth engagement.

In Ruhestellung befindet sich der Drehkörper 31 in der in Fig. 2A gezeigten Stellung. Dabei steht ein Führungsteil 316 des Drehkörpers 31 mit der Zwischenwand 304 in Berührung. In diesem Zustand hat die Druckkammer C im Arbeitsraum Q ihr kleinstes Volumen, und der Kuppelbolzen 52 wird durch hier nicht gezeigte Mittel, beispielsweise einen Scherstift in solcher Lage gehalten, daß er nicht in die Zähne 511 des Rastrades 51 eingreift. Deshalb kann die Rückziehvorrichtung normal funktionieren, selbst wenn ihre Aufwickelwelle für den Sitzgurt als Aufwickelwelle 1 der Vorspannvorrichtung benutzt wird.In the rest position, the rotary body 31 is in the position shown in Fig. 2A. A guide part 316 of the rotary body 31 is in contact with the intermediate wall 304. In this state, the pressure chamber C in the working space Q has its smallest volume, and the coupling bolt 52 is held in such a position by means not shown here, for example a shear pin, that it does not engage the teeth 511 of the ratchet wheel 51. Therefore, the retractor can function normally even if its seat belt winding shaft is used as the pretensioner winding shaft 1.

Bei Betätigung des Gaserzeugers, beispielsweise aufgrund eines elektrischen Signals und bei der Einführung des er-When the gas generator is activated, for example due to an electrical signal and when the

zeugten Gases in die Druckkammer C durch die Zufuhröffnung und die Gaseinlaßöffnung 3 00 wird der Kuppelbolzen 52 durch die Kraft des auf sein radial äußeres Ende aufgebrachten Gasdrucks zum Rastrad 51 verlagert und in die in Fig. 2B mit durchgezogenen Linien gezeigte Stellung bewegt. Hierbei kommt die Spitze 522 in einem Raum zwischen zwei Zähnen des Rastrades 51 zu sitzen, und der Drehkörper 31 wird durch den Kuppelbolzen 52 mit dem Rastrad 51 in Eingriff gebracht. Der Gasdruck wirkt aber auch auf die Rippe 312, die er in Umfangsrichtung verschiebt, wobei der Drehkörper 31 um die Achse gedreht wird, wie durch die strichpunktierte Linie in Fig. 2B angedeutet. Die Drehkraft wird vom Kuppelbolzen 52 und vom Rastrad 51 an die Aufwickelwelle 1 übertragen.generated gas into the pressure chamber C through the supply opening and the gas inlet opening 3 00, the coupling bolt 52 is displaced by the force of the gas pressure applied to its radially outer end to the ratchet wheel 51 and moved into the position shown in solid lines in Fig. 2B. In this case, the tip 522 comes to sit in a space between two teeth of the ratchet wheel 51, and the rotating body 31 is brought into engagement with the ratchet wheel 51 by the coupling bolt 52. The gas pressure also acts on the rib 312, which it displaces in the circumferential direction, rotating the rotating body 31 about the axis, as indicated by the dot-dash line in Fig. 2B. The rotational force is transmitted from the coupling bolt 52 and the ratchet wheel 51 to the take-up shaft 1.

Wenn sich die Aufwickelwelle 1 dreht, wird ein Gurtabschnitt auf sie aufgewickelt und durch Straffen des Gurtes eine Vorspannung ausgeübt. Schließlich erreicht der Drehkörper 31 die in Fig. 2C gezeigte Stellung, womit der Vorspannvorgang beendet ist.When the take-up shaft 1 rotates, a section of belt is wound onto it and a pre-tension is applied by tightening the belt. Finally, the rotating body 31 reaches the position shown in Fig. 2C, whereby the pre-tensioning process is completed.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel ist sowohl das angetriebene als auch das treibende Eingriffselement abgewandelt. Der Kuppelbolzen 52 ist in einer Öffnung, nämlich einer rechteckigen Öffnung 313 im Ringsegment 311 des Drehkörpers 31 aufgenommen, so daß er ohne weiteres in radialer Richtung verschiebbar ist. Hier dient der Kuppelbolzen 52 als antreibendes Eingriffselement. An der Innenfläche des Kuppelbolzens 52 sind Eingriffszähne 522A vorgesehen, die mit äußeren Umfangszähnen 511A eines Zahnrades 5IA kämmen. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel haben sowohl die Zahne 522A als auch 511A normale Zahnprofile; sie können aber als Rastzähne wie beim ersten Ausführungsbeispiel gestaltet sein. Die übrigen Merkmale der in Fig. 3 gezeigten Anordnung sind praktisch die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Deshalb sind zur Bezeichnung der entsprechenden Bauelemente die gleichen Be-In the second embodiment shown in Fig. 3, both the driven and the driving engagement element are modified. The coupling bolt 52 is accommodated in an opening, namely a rectangular opening 313 in the ring segment 311 of the rotary body 31, so that it can be easily displaced in the radial direction. Here, the coupling bolt 52 serves as a driving engagement element. On the inner surface of the coupling bolt 52, engagement teeth 522A are provided, which mesh with outer peripheral teeth 511A of a gear 5IA. In the embodiment shown here, both the teeth 522A and 511A have normal tooth profiles; however, they can be designed as locking teeth as in the first embodiment. The other features of the arrangement shown in Fig. 3 are practically the same as in the first embodiment. Therefore, the same terms are used to designate the corresponding components.

zugszeichen benutzt, ohne daß eine ins einzelne gehende Beschreibung gegeben wird. (Das gleiche gilt weiter unten). Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie die des ersten Ausführungsbeispiels.reference symbol is used without giving a detailed description. (The same applies below). The operation of this embodiment is the same as that of the first embodiment.

Fig. 4A und 4B zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem das angetriebene und das treibende Eingriffselement abgewandelt ist. Im Ringsegment 311 des Drehkörpers 31 ist eine Öffnung 313B ausgebildet, die einen Außenbereich von konischer Gestalt hat. In dieser Öffnung 313B ist eine Kugel 52B aufgenommen, die durch Gasdruck in radialer Richtung verlagerbar ist. An der Innenwand des Ringsegments des Drehkörpers 31 ist eine Nut 317 ausgebildet, die sich in bezug auf die Umdrehungsrichtung des Drehkörpers vom inneren Ende der kreisförmigen Öffnung 313B nach hinten erstreckt. Bei dieser Nut 317 handelt es sich um eine verjüngte Nut, die an der an die Öffnung 313B anschließenden Seite tiefer ist und zum anderen Ende hin allmählich flacher wird. An der Rückseite der Kugel 52B ist ein Ventil 53B von konischer Gestalt vorgesehen. Als angetriebenes Eingriffselement dient ein Wälzkörper 51B ohne Außenzähne.Fig. 4A and 4B show a third embodiment in which the driven and driving engagement elements are modified. An opening 313B is formed in the ring segment 311 of the rotary body 31, which has an outer region of a conical shape. A ball 52B is accommodated in this opening 313B, which can be displaced in the radial direction by gas pressure. A groove 317 is formed on the inner wall of the ring segment of the rotary body 31, which extends rearwardly from the inner end of the circular opening 313B with respect to the direction of rotation of the rotary body. This groove 317 is a tapered groove which is deeper on the side adjacent to the opening 313B and gradually becomes shallower towards the other end. A valve 53B of a conical shape is provided on the back of the ball 52B. A rolling element 51B without external teeth serves as the driven engagement element.

Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel Gasdruck an die Druckkammer C angelegt wird, wird die Kugel 52B durch den Gasdruck aus der Öffnung 313B in Richtung zum Wälzkörper 51B gedrückt. Beim Drehen des Drehkörpers 31 bewegt sich die Kugel 52B nach hinten in der Nut 317. Wie Fig. 2B zeigt, gelangt die Kugel schließlich in einen Spalt zwischen dem Außenumfang des Wälzkörpers 51B und der Nut 317, und der Drehkörper 31 wird durch Keilwirkung mit dem Wälzkörper 51B in Eingriff gebracht. In der Zwischenzeit hat sich das Ventil 53B in den konischen Abschnitt der Öffnung 313B gesetzt und verhindert, daß überschüssiges Gas austritt. Im Anschluß an diese Stufe ist die Arbeitsweise die gleiche wie beim ersten Ausführungsbeispiel.In this embodiment, when gas pressure is applied to the pressure chamber C, the ball 52B is pushed by the gas pressure from the opening 313B toward the rolling element 51B. As the rotating body 31 rotates, the ball 52B moves rearward in the groove 317. As shown in Fig. 2B, the ball finally enters a gap between the outer periphery of the rolling element 51B and the groove 317, and the rotating body 31 is engaged with the rolling element 51B by a wedge action. In the meantime, the valve 53B has seated itself in the tapered portion of the opening 313B and prevents excess gas from escaping. After this stage, the operation is the same as in the first embodiment.

In Fig. 5 bis 7 ist ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch gezeigt, wo wiederum das angetriebene und das treibende Eingriffselement weiter abgewandelt ist. Während bei allen drei vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen das antreibende Eingriffselement durch Gasdruck bewegt wird und die beiden Eingriffselemente in Drehrichtung einrücken, wird das antreibende Eingriffselement bei diesem Ausführungsbeispiel durch das Drehen des Drehkörpers betätigt, und die beiden Eingriffselemente werden in Richtung senkrecht zur Drehrichtung eingerückt.In Fig. 5 to 7, a fourth embodiment of the invention is shown schematically, where again the driven and the driving engagement element are further modified. While in all three embodiments described above the driving engagement element is moved by gas pressure and the two engagement elements engage in the direction of rotation, the driving engagement element in this embodiment is actuated by the rotation of the rotating body and the two engagement elements are engaged in a direction perpendicular to the direction of rotation.

Wie Fig. 7 perspektivisch zeigt, ist eine bewegliche Rippe 52C, die als antreibendes Eingriffselement dient, an der Rückseite der Rippe 312 des Drehkörpers 31 schwenkbar angebracht, und am inneren Ende der beweglichen Rippe 52C ist eine Reibplatte 522C angebracht. Der Zwischenbereich der beweglichen Rippe 52C ist in eine Öffnung 313C im Drehkörper 31 eingesetzt, wodurch Leckverlust von überschüssigem Gas vermieden werden. Eine an einem Ende der Aufwickelwelle 1 angebrachte Reibplatte 51C, die als antreibendes Eingriff selement dient, ist der Reibplatte 522C gegenüberliegend angeordnet. Der stromaufwärtsliegende Teil des Arbeitsraums Q im Zylinder 30 hat eine verjüngte Oberfläche 3 0C, die, wie Fig. 5 und 6 zeigen, so geneigt ist, daß der Außenbereich breiter ist und in Drehrichtung des Drehkörpers nach unten abnimmt und an vorherbestimmter Stelle endet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Ringsegment des Drehkörpers 31 an seinem Außenumfang in kreisförmigen Öffnungen 300C und 320C des Zylinders 30 und der Abdeckung 32 abgestützt. In Fig. 5 ist mit 22 eine Seitenwand eines Rahmens der Rückziehvorrichtung und mit 20 eine Aufwickelfedereinheit der Rückziehvorrichtung bezeichnet.As shown in perspective in Fig. 7, a movable rib 52C serving as a driving engagement member is pivotally mounted on the back of the rib 312 of the rotary body 31, and a friction plate 522C is mounted on the inner end of the movable rib 52C. The intermediate portion of the movable rib 52C is fitted into an opening 313C in the rotary body 31, thereby preventing leakage of excess gas. A friction plate 51C serving as a driving engagement member mounted on one end of the take-up shaft 1 is arranged opposite to the friction plate 522C. The upstream part of the working space Q in the cylinder 30 has a tapered surface 30C which, as shown in Figs. 5 and 6, is inclined so that the outer area is wider and decreases downward in the direction of rotation of the rotary body and ends at a predetermined position. In this embodiment, the ring segment of the rotary body 31 is supported at its outer circumference in circular openings 300C and 320C of the cylinder 30 and the cover 32. In Fig. 5, 22 denotes a side wall of a frame of the retractor and 20 denotes a winding spring unit of the retractor.

Bei dieser Vorspannvorrichtung ist die bewegliche Rippe 52C anfangs durch das Gewicht der an ihrem inneren Ende angebrachten Reibplatte 522C im Uhrzeigersinn um den Anlenkungspunkt vorgespannt, und die beiden Reibplatten 522C undIn this pre-tensioning device, the movable rib 52C is initially pre-tensioned clockwise around the articulation point by the weight of the friction plate 522C attached to its inner end, and the two friction plates 522C and

51C befinden sich außer Eingriff. Wenn der Betätigungsvorrichtung Gas zugeführt wird, wirkt Gasdruck auf die Rückseiten der Rippe 312 und der beweglichen Rippe 52C, und der Drehkörper 31 wird in der in Fig. 7 gestrichelt gezeigten Richtung gedreht. Beim Drehen bewegt sich die bewegliche Rippe 52C längs der verjüngten Fläche 3OC. Die Schrägstellung der beweglichen Rippe 52C gegenüber der Rippe 312 wird allmählich verringert und ist am Ende der verjüngten Ebene 30C aufgehoben. Die am inneren Ende der beweglichen Rippe 52C angebrachte Reibplatte 522C tritt mit der Reibplatte 51C der Aufwickelwelle 1 in Eingriff. Auf diese Weise wird Eingriff zwischen dem Drehkörper 31 und der Aufwickelwelle 1 hergestellt. Danach ist die Arbeitsweise die gleiche wie beim vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel.51C are disengaged. When gas is supplied to the actuator, gas pressure acts on the back surfaces of the rib 312 and the movable rib 52C, and the rotary body 31 is rotated in the direction shown in dashed lines in Fig. 7. When rotating, the movable rib 52C moves along the tapered surface 30C. The inclination of the movable rib 52C with respect to the rib 312 is gradually reduced and is canceled at the end of the tapered plane 30C. The friction plate 522C attached to the inner end of the movable rib 52C engages with the friction plate 51C of the take-up shaft 1. In this way, engagement is established between the rotary body 31 and the take-up shaft 1. After that, the operation is the same as in the embodiment described above.

Fig. 8 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung in vereinfachter Form. Die Rippe 312 des Drehkörpers 31 ist am Ringsegment 311 schwenkbar angebracht und dient als bewegliche Rippe. Das innere Ende der Rippe 312 stellt das antreibende Eingriffselement dar.Fig. 8 shows a fifth embodiment of the invention in simplified form. The rib 312 of the rotating body 31 is pivotally attached to the ring segment 311 and serves as a movable rib. The inner end of the rib 312 represents the driving engagement element.

Das angetriebene Eingriffselement ist ein Rastrad 51 wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Die Rippe 312 des Drehkörpers 31 hat eine äußere zylindrische Oberfläche 312D, deren Achse am Schwenkpunkt liegt, sowie einen zylindrischen Abschnitt 314D von kleinem Durchmesser und eine konkave innere zylindrische Oberfläche 315D mit Spiel gegenüber den Zähnen des Rastrades 51. Die Oberfläche 312D steht in Gleitberührung mit der Außenwand des Arbeitsraums des Zylinders, und der zylindrische Abschnitt 314D mit kleinem Durchmesser ist am Ringsegment 311 in der zylindrischen Öffnung 313, die im Ringsegment 311 des Drehkörpers 31 ausgebildet ist, schwenkbar festgelegt.The driven engagement element is a ratchet wheel 51 as in the first embodiment. The rib 312 of the rotary body 31 has an outer cylindrical surface 312D whose axis is located at the pivot point, a small diameter cylindrical portion 314D and a concave inner cylindrical surface 315D with clearance against the teeth of the ratchet wheel 51. The surface 312D is in sliding contact with the outer wall of the working space of the cylinder, and the small diameter cylindrical portion 314D is pivotally fixed to the ring segment 311 in the cylindrical opening 313 formed in the ring segment 311 of the rotary body 31.

Die Rippe 312 wird in Drehrichtung des Kolbens um die Schwenkachse nach vorn gekippt, wenn Gasdruck aufgebracht wird. Folglich wird ein Vorsprung 522D, der an der Verbin-The rib 312 is tilted forward in the direction of rotation of the piston about the pivot axis when gas pressure is applied. Consequently, a projection 522D which is provided on the connection

dungssteile zwischen dem Abschnitt 314D und der Oberfläche 315D ausgebildet ist, mit einem Zahn des Rastrades 51 in Eingriff bewegt. Im Einrückzustand, der durch Gasdruck aufrechterhalten wird, wird der Drehkörper 31 zusammen mit dem Rastrad 51 gedreht. Auch bei diesem Beispiel ist im Anschluß daran die Arbeitsweise die gleiche wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen.ing part formed between the section 314D and the surface 315D is moved into engagement with a tooth of the ratchet wheel 51. In the engaged state, which is maintained by gas pressure, the rotating body 31 is rotated together with the ratchet wheel 51. In this example too, the operation thereafter is the same as in the embodiments described above.

Beim ersten Ausführungsbeispiel ist der Kuppelbolzen so angeordnet, daß seine Bewegungsachse und die Achse des Rastrades einander in der gleichen Ebene kreuzen, aber der Kuppelbolzen 52 kann auch so angeordnet werden, daß seine Bewegungsachse X die Achse Y des Rastrades 51 mit einem gewissen Abstand D kreuzt, wie Fig. 9 zeigt. (Dieser Zustand wird nachfolgend als "versetzt" bezeichnet.) Ein sechstes Ausführungsbeispiel mit einer derartigen Anordnung ist in den Fig. 9 bis 12 dargestellt und soll nachfolgend beschrieben werden.In the first embodiment, the coupling bolt is arranged so that its axis of movement and the axis of the ratchet wheel cross each other in the same plane, but the coupling bolt 52 can also be arranged so that its axis of movement X crosses the axis Y of the ratchet wheel 51 at a certain distance D, as shown in Fig. 9. (This state is referred to as "offset" hereinafter.) A sixth embodiment with such an arrangement is shown in Figs. 9 to 12 and will be described below.

Zu der in Fig. 9 bis 12 gezeigten Vorspannvorrichtung gehört eine Drehantriebsvorrichtung 3, die an einem Vorspannrahmen 2 angebracht ist, der gleichzeitig als Rahmen einer Rückziehvorrichtung dient, wie Fig. 10 zeigt, und eine drehbare Aufwickelwelle 1 abstützt. Für die Zufuhr von Betätigungsgas zu einer Druckkammer der Betätigungsvorrichtung 3 ist ein Gaserzeuger 4 vorgesehen, und eine Kupplungseinrichtung 5 verbindet einen Drehkörper 31, der als Drehabgabeelement der Betätigungsvorrichtung 3 dient, mit der Aufwickelwelle 1 durch den der Druckkammer C zugeführten Gasdruck. Die Betätigungsvorrichtung 3 hat eine Kammer von ringförmiger Gestalt, die einen Raum S umgibt, in welchem eine Kupplungseinrichtung 5 angeordnet ist. Zu der Kupplungseinrichtung 5 gehört ein an der Aufwickelwelle 1 befestigtes Rastrad 51 und ein am Drehkörper 31 bewegbar abgestützter Kuppelbolzen 52. Die Bewegungsachse X des Kuppelbolzens 52 verläuft so, daß sie die Drehachse Y des Rastrades 51 mit einem gewissen Abstand D (d.h. versetzt)The pretensioner shown in Figs. 9 to 12 includes a rotary drive device 3 mounted on a pretensioner frame 2 which also serves as a frame of a retractor as shown in Fig. 10 and supports a rotary winding shaft 1. A gas generator 4 is provided for supplying actuating gas to a pressure chamber of the actuating device 3, and a coupling device 5 connects a rotary body 31 serving as a rotary output member of the actuating device 3 to the winding shaft 1 by the gas pressure supplied to the pressure chamber C. The actuating device 3 has a chamber of an annular shape surrounding a space S in which a coupling device 5 is arranged. The coupling device 5 includes a ratchet wheel 51 attached to the winding shaft 1 and a coupling bolt 52 movably supported on the rotating body 31. The movement axis X of the coupling bolt 52 runs in such a way that it is offset from the rotation axis Y of the ratchet wheel 51 by a certain distance D (i.e.

kreuzt, und der Druckkammer C ist ein Druckaufnahmebereich 521 zugewandt.and a pressure receiving area 521 faces the pressure chamber C.

Wie aus Fig. 10 hervorgeht, ist die Aufnahmewelle 1 in eine Spule zum Aufwickeln einer hier nicht gezeigten Gurtbahn integriert. Die Spule 11 hat einen Schlitz 12 zur Aufnahme eines Endes der Gurtbahn sowie Flansche 13 und 14 an beiden Enden. An einem der Flansche 14 ist ein ringförmiger Kragen 141 so ausgebildet, daß er in axialer Richtung geringfügig vorsteht und den Umfang der Aufwickelwelle 1 umgibt. Am Kragen 141 ausgebildete Innenzähne 142 kämmen mit Außenzähnen 511, so daß das innere Ende des Rastrades 51, welches von der Aufwickelwelle 1 getrennt ist, eingesetzt werden kann, und dies dient dann als Sperre, wenn das Rastrad 51 mit der Aufwickelwelle 1 in Eingriff steht.As shown in Fig. 10, the take-up shaft 1 is integrated into a reel for winding a belt web (not shown here). The reel 11 has a slot 12 for receiving one end of the belt web and flanges 13 and 14 at both ends. On one of the flanges 14, an annular collar 141 is formed so as to protrude slightly in the axial direction and surround the circumference of the take-up shaft 1. Internal teeth 142 formed on the collar 141 mesh with external teeth 511 so that the inner end of the ratchet wheel 51, which is separated from the take-up shaft 1, can be inserted, and this then serves as a lock when the ratchet wheel 51 is engaged with the take-up shaft 1.

Der Rahmen 2 der Vorspannvorrichtung ist U-förmig und stützt die Enden der Aufwickelwelle 1 ab, wobei er gleichzeitig als Rahmen der Rückziehvorrichtung dient. In Seitenwänden 21 und 22 vorgesehene Öffnungen 23 und 24, welche die Flansche 13 und 14 der Spule aufnehmen, sind mit inneren Rastzähnen 2 5 und 26 ausgebildet, in die Sperrklinken 15 und 16 einrücken, welche von einem Notverriegelungsmechanismus 18 betätigt werden und auf einer von der Spule abgestützten Verbindungswelle 17 angebracht sind. Zu der Rückziehvorrichtung gehört eine Auf/Abwickelfedereinheit 20. Am Rahmen ist zum Führen der Gurtbahn ein Gurtführungsteil 27 befestigt.The frame 2 of the pretensioning device is U-shaped and supports the ends of the winding shaft 1, while at the same time serving as the frame of the retracting device. Openings 23 and 24 provided in side walls 21 and 22, which receive the flanges 13 and 14 of the spool, are formed with internal locking teeth 25 and 26, into which locking pawls 15 and 16 engage, which are actuated by an emergency locking mechanism 18 and are mounted on a connecting shaft 17 supported by the spool. The retracting device includes a winding/unwinding spring unit 20. A belt guide part 27 is attached to the frame for guiding the belt path.

Die Betätigungsvorrichtung 3 weist einen Zylinder 3 0 auf, der ihr ortsfestes Bauteil darstellt, einen Drehkörper 31, der als drehbares Element dient, sowie eine Abdeckung 32, die das offene äußere Ende des Zylinders 3 0 verschließt. Der Zylinder 3 0 besteht aus einem Block mit einem Arbeitsraum Q (Fig. 9), der an einem Ende offen ist und von einer ringförmigen Innenwand 301, einer äußeren Umfangswand und einer Stirnwand 3 03 begrenzt ist und ferner eine Zwi-The actuating device 3 has a cylinder 3 0 which is its stationary component, a rotary body 31 which serves as a rotatable element and a cover 32 which closes the open outer end of the cylinder 3 0. The cylinder 3 0 consists of a block with a working space Q (Fig. 9) which is open at one end and is delimited by an annular inner wall 301, an outer peripheral wall and an end wall 3 03 and furthermore an intermediate

schenwand 3 04 und eine Zufuhrkammer R aufweist, welche mit dem Arbeitsraum Q in Verbindung steht. In der Nähe der Zwischenwand 3 04 ist eine Nut 300 zum Einführen von Gas vorgesehen, die mit der Zufuhrkammer R und dem Arbeitsraum Q in Verbindung steht. In der Nähe der anderen Seite ist eine Entlüftungsöffnung 305 vorgesehen, welche die äußere Umfangswand 302 vom Arbeitsraum Q durchsetzt. An der offenen Stirnfläche des Zylinders 30 ist um den Außenumfang des Arbeitsraums Q und der Zufuhrkammer R eine Dichtungsnut 306 ausgebildet. Von der inneren Stirnfläche der Abdeckung 3 2 steht ein axialer, ringförmiger Flansch 321 vor, der der inneren Umfangswand 301 des Zylinders 30 mit gewissem Abstand zugewandt ist und als Lager zum Stützen der Innenbohrung des Drehkörpers 31 dient.dividing wall 3 04 and a supply chamber R, which is connected to the working space Q. Near the intermediate wall 3 04, a groove 300 for introducing gas is provided, which is connected to the supply chamber R and the working space Q. Near the other side, a vent opening 305 is provided, which penetrates the outer peripheral wall 302 of the working space Q. On the open end face of the cylinder 30, a sealing groove 306 is formed around the outer circumference of the working space Q and the supply chamber R. An axial, annular flange 321 projects from the inner end face of the cover 3 2, which faces the inner peripheral wall 301 of the cylinder 30 at a certain distance and serves as a bearing for supporting the inner bore of the rotating body 31.

Der Drehkörper 31 bildet die innere Umfangswand des Arbeitsraums Q und weist ein Ringsegment 311 zur Begrenzung des Raums S (Fig. 9) und eine Rippe 312 auf, die sich in radialer Richtung vom Ringsegment 311 erstreckt und als Druckaufnahmebereich dient.The rotary body 31 forms the inner peripheral wall of the working space Q and has a ring segment 311 for delimiting the space S (Fig. 9) and a rib 312 which extends in the radial direction from the ring segment 311 and serves as a pressure receiving area.

An der stromaufwärts gelegenen Seite der Rippe 312 in bezug auf ihre Umdrehungsrichtung ist eine rechteckige Öffnung 313 im Ringsegment 311 vorgesehen, in der der Kuppelbolzen 52 aufgenommen wird. Die Öffnung 313 nimmt eine versetzte Lage in bezug auf die Achse der Aufwickelwelle 1 ein. An der Innenseite des Ringsegmentes 311 ist eine abgestufte Öffnung vorgesehen, die an beiden Enden erweitert ist, um die innere Umfangswand 301 des Zylinders 30 und den axialen Flansch 321 in der Abdeckung 3 2 aufzunehmen.On the upstream side of the rib 312 with respect to its direction of rotation, a rectangular opening 313 is provided in the ring segment 311 in which the coupling pin 52 is received. The opening 313 assumes an offset position with respect to the axis of the take-up shaft 1. On the inside of the ring segment 311, a stepped opening is provided which is expanded at both ends to receive the inner peripheral wall 301 of the cylinder 30 and the axial flange 321 in the cover 32.

Die Druckaufnahmefläche der Rippe 312 ist mit einer Dichtung 314 ausgestattet, die eine durchgehende Lippendichtung an beiden Seitenrändern und am äußeren Umfangsrand hat. Diese Dichtung 314 ist an der rückwärtigen Fläche der Rippe 312 durch den Eingriff von Haken in Kerben an den Ecken der Spitze der Rippe 312 befestigt und verhindert, daß Gas ausThe pressure receiving surface of the rib 312 is provided with a seal 314 having a continuous lip seal on both side edges and the outer peripheral edge. This seal 314 is secured to the rear surface of the rib 312 by the engagement of hooks in notches at the corners of the tip of the rib 312 and prevents gas from

der Druckkammer C des Arbeitraums Q in die Gegendruckkammer entweicht, wenn der Drehkörper 31 sich dreht.the pressure chamber C of the working chamber Q escapes into the counterpressure chamber when the rotating body 31 rotates.

Der Kuppelbolzen 52 der Kupplungsvorrichtung ist in der Öffnung 313 frei gleitend aufgenommen, so daß er ohne weiteres längs seiner Bewegungsachse verlagert werden kann. Der Kuppelbolzen 52 weist einen Druckaufnahmekopf zur Aufnahme von Gasdruck und eine Spitze 522 auf, die als Mittel zum Eingriff mit den Außenzähnen 511 des Rastrades 51 dient. Die Spitze 522 ist so angeordnet, daß sie zum Rastrad 51 weist. An der Rückseite des Kuppelbolzens 52 ist eine Nut 523 zum Anhalten rechtwinklig zur Bewegungsrichtung des Kuppelbolzens 52 ausgebildet, wie Fig. 9 zeigt. Diese Nut 523 wirkt mit einem ihr gegenüberliegend an der Zwischenwand 3 04 des Zylinders 30 vorgesehenen Zapfen 309 zusammen und dient zum Anhalten, damit der Kuppelbolzen 52 in seiner anfänglichen "Einstellung" bleibt.The coupling pin 52 of the coupling device is freely slidably received in the opening 313 so that it can be easily displaced along its axis of movement. The coupling pin 52 has a pressure receiving head for receiving gas pressure and a tip 522 which serves as a means for engaging the external teeth 511 of the ratchet wheel 51. The tip 522 is arranged so that it faces the ratchet wheel 51. On the rear side of the coupling pin 52, a groove 523 for stopping is formed at right angles to the direction of movement of the coupling pin 52, as shown in Fig. 9. This groove 523 cooperates with a pin 309 provided opposite it on the intermediate wall 304 of the cylinder 30 and serves to stop so that the coupling pin 52 remains in its initial "setting".

In der Zwischenwand 304 ist eine tiefe, radiale Nut ausgebildet. Eine in dieser Nut aufgenommene Dichtung 3 07 wird von einer hinter ihr eingesetzten Feder 308 mit Druck beaufschlagt und bildet mit der äußeren Umfangsflache des Ringsegmentes 311 des Drehkörpers 31 eine Gleitdichtung. An der vorderen Dichtungsfläche der Dichtung 307 ist eine Eingriff snut 310 parallel zur Achse des Drehkörpers 31 ausgebildet, wie Fig. 9 zeigt, und der Nut 310 zugewandt ist am Außenumfang des Ringsegments 311 des Drehkörpers 31 ein Zapfen 315 ausgebildet. Nut und Zapfen treten miteinander in Eingriff und wirken als ein trennbarer Halt, um den Drehkörper 31 in seiner anfänglichen Einstellung zu halten.A deep, radial groove is formed in the intermediate wall 304. A seal 307 received in this groove is pressurized by a spring 308 inserted behind it and forms a sliding seal with the outer peripheral surface of the ring segment 311 of the rotating body 31. An engagement groove 310 is formed on the front sealing surface of the seal 307 parallel to the axis of the rotating body 31, as shown in Fig. 9, and a pin 315 is formed on the outer periphery of the ring segment 311 of the rotating body 31 facing the groove 310. The groove and pin engage with each other and act as a separable stop to hold the rotating body 31 in its initial position.

Eine elastomere Dichtung 3 3 ist in der Dichtungsnut 306 aufgenommen, die sich längs des Umfangs der Zufuhrkammer R und des Arbeitsraums Q erstreckt, ragt zwischen diese und in Richtung zur Zwischenwand und erfüllt damit eine Dichtungsfunktion zwischen dem Zylinder 30 und der Abdeckung 32.An elastomeric seal 3 3 is received in the sealing groove 306 which extends along the circumference of the supply chamber R and the working space Q, projects between them and towards the intermediate wall and thus fulfills a sealing function between the cylinder 30 and the cover 32.

Bei dem Gaserzeuger 4 handelt es sich um ein Erzeugnis, bei dem ein Treibmittel in einem Gehäuse mittels eines Zünders 41 gezündet wird und dann brennt. Bei diesem Beispiel ist er im Zylinder 30 aufgenommen. Der Gaserzeuger 4 befindet sich in einer Kammer 340 im Zylinder parallel zur Achse der Aufwickelwelle. Durch ein Loch im Boden der Kammer 340 kann ein Zündstift in den Gaserzeuger 4 vorschnellen, wenn ein Beschleunigungsmeßfühler 9 betätigt wird, um den Gaserzeuger 4 zu zünden. In das Loch ist von der Kammer 340 aus eine Dichtungshülse 42 mit Kragen eingesetzt, und der Gaserzeuger mit daran befestigtem Zünder 41 ist in die Kammer 340 eingesetzt und mittels eines Sprengringes 43 in seiner Lage gehalten.The gas generator 4 is a product in which a propellant in a housing is ignited by an igniter 41 and then burns. In this example, it is housed in the cylinder 30. The gas generator 4 is located in a chamber 340 in the cylinder parallel to the axis of the take-up shaft. A firing pin can shoot forward into the gas generator 4 through a hole in the bottom of the chamber 340 when an accelerometer 9 is actuated to ignite the gas generator 4. A sealing sleeve 42 with a collar is inserted into the hole from the chamber 340, and the gas generator with the igniter 41 attached to it is inserted into the chamber 340 and held in position by a snap ring 43.

Zu der Kupplungseinrichtung 5 gehört ein Rastrad 51, welches als Eingriffsmittel für die Aufwickelwelle dient, sowie der Kuppelbolzen 52, der als Eingriffsmittel für die Betätigungsvorrichtung dient. Die Zähne 511 am Umfang des Rastrades 51 sind entgegen der Drehrichtung des Rastrades nach hinten gekippt. Dementsprechend hat die Spitze 522 des Kuppelbolzens 52 einen abgeschrägten Zahn. Die schrägverlaufenden Zähne gewährleisten einen Eingriff der Spitze 522 mit den Zähnen 511, wenn das Rastrad 51 mittels des Kuppelbolzens 52 angetrieben wird, und sie erlauben das Ausrücken der Spitze 522 aus der Rastradverzahnung 511 beim Rückwärtsantrieb, so daß die Kupplungseinrichtung 5 als Freilaufkupplung arbeiten kann.The coupling device 5 includes a ratchet wheel 51, which serves as an engagement means for the winding shaft, and the coupling bolt 52, which serves as an engagement means for the actuating device. The teeth 511 on the circumference of the ratchet wheel 51 are tilted backwards against the direction of rotation of the ratchet wheel. Accordingly, the tip 522 of the coupling bolt 52 has a bevelled tooth. The bevelled teeth ensure that the tip 522 engages with the teeth 511 when the ratchet wheel 51 is driven by the coupling bolt 52, and they allow the tip 522 to disengage from the ratchet wheel teeth 511 during reverse drive, so that the coupling device 5 can work as a freewheel clutch.

Die Anbringung dieser Bauteile am Rahmen geschieht auf folgende Weise, auch wenn keine Beschränkung auf diese Anbringungsweise beabsichtigt ist: Zunächst wird eine Einheit, in der ein Gesperre 18 an einem Ende der Spule 11 angebaut ist, in die Öffnungen 2 3 und 2 4 an beiden Seiten des Rahmens eingesetzt. Das Gesperre 18 wird zentriert und angebracht, wenn Vorsprünge 190 in Anbringungsoffnungen 210 des Rahmens so eingeschoben werden, daß eine Abdeckung 19 mitThe attachment of these components to the frame is carried out in the following way, even if no limitation to this method of attachment is intended: First, a unit in which a locking mechanism 18 is mounted on one end of the spool 11 is inserted into the openings 2 3 and 2 4 on both sides of the frame. The locking mechanism 18 is centered and attached when projections 190 are inserted into attachment openings 210 of the frame so that a cover 19 with

einer Stützöffnung 191 für die Aufnahmewelle das Gesperre 18 überdeckt. Als nächstes wird das Rastrad 51 mit einem Abschnitt 101 von großem Durchmesser der Aufwickelwelle 1, die an einem Ende in der oben beschriebenen Weise abgestützt ist, in Eingriff gebracht. Hierbei tritt die Außenverzahnung 511 des Rastrades 51 mit der Innenverzahnung in Eingriff, so daß das Rastrad gegenüber der Aufwickelwelle 1 nicht verdreht werden kann. Danach wird der Zylinder 30 an der anderen Seitenwand 2 mittels eines Schraubbolzens befestigt. Schließlich wird der Drehkörper 31 mit bereits montiertem Kuppelbolzen 52 und Dichtung 314 ebenso wie eine Dichtung 33 vom offenen Ende des Zylinders 30 her eingesetzt. Nach dem Anbringen der Dichtung 307 mit der zugehörigen Feder 308 wird die Abdeckung 32 am Zylinder 30 mittels Schrauben befestigt. Schließlich wird die Federeinheit 20 dadurch eingebaut, daß ein Vorsprung 2 01 an der Federeinheit in eine Öffnung eingesetzt wird, die sich von der Abdeckung 32 zum Zylinder 30 erstreckt. Auf diese Weise ist die Aufwickelwelle 1 an einem Ende an einer Seite des Rahmens durch die Abdeckung 19 abgestützt, während das andere Ende an der anderen Seite des Rahmens durch die Federeinheit 20 abgestützt ist.a support opening 191 for the take-up shaft covers the locking mechanism 18. Next, the ratchet wheel 51 is brought into engagement with a large diameter section 101 of the take-up shaft 1, which is supported at one end in the manner described above. In this case, the external toothing 511 of the ratchet wheel 51 engages with the internal toothing so that the ratchet wheel cannot be rotated relative to the take-up shaft 1. The cylinder 30 is then fastened to the other side wall 2 by means of a screw bolt. Finally, the rotating body 31 with the coupling bolt 52 and seal 314 already mounted as well as a seal 33 are inserted from the open end of the cylinder 30. After attaching the seal 307 with the associated spring 308, the cover 32 is fastened to the cylinder 30 by means of screws. Finally, the spring unit 20 is installed by inserting a projection 201 on the spring unit into an opening extending from the cover 32 to the cylinder 30. In this way, the take-up shaft 1 is supported at one end on one side of the frame by the cover 19, while the other end is supported on the other side of the frame by the spring unit 20.

Fig. 11 zeigt die aufeinanderfolgenden Arbeitsschritte der in Fig. 9 bis 12 gezeigten Vorspanneinrichtung. Wenn diese bereit aber nicht betätigt ist, befindet sie sich in der in Fig. HA gezeigten Stellung, in der die Rückseite des in den Drehkörper 31 eingeschobenen Kuppelbolzens 52 die Zwischenwand 3 04 berührt. In diesem Zustand hat die Druckkammer C ihr kleinstes Volumen, und der Kuppelbolzen 52 steht nicht mit den Zähnen 511 des Rastrades 51 in Eingriff, da die Nut 52 3 an der Rückseite des Kuppelbolzens auf dem Zapfen 3 09 der Zwischenwand 3 04 des Zylinders sitzt (Fig. 9). Die Aufwickelwelle 1 ist also völlig von der Betätigungsvorrichtung 3 getrennt und frei drehbar, und die normale Funktion der Rückziehvorrichtung bleibt erhalten.Fig. 11 shows the successive working steps of the pre-tensioning device shown in Fig. 9 to 12. When this is ready but not actuated, it is in the position shown in Fig. HA, in which the back of the coupling bolt 52 inserted into the rotating body 31 touches the intermediate wall 3 04. In this state, the pressure chamber C has its smallest volume and the coupling bolt 52 is not in engagement with the teeth 511 of the ratchet wheel 51, since the groove 52 3 on the back of the coupling bolt sits on the pin 3 09 of the intermediate wall 3 04 of the cylinder (Fig. 9). The take-up shaft 1 is therefore completely separated from the actuating device 3 and can rotate freely, and the normal function of the retraction device is maintained.

Wird eine Beschleunigung festgestellt und der Zündstift des Meßfühlers 9 (Fig. 10) betätigt, dann wird der Zünder 41 des Gaserzeugers 4 gezündet (Fig. HB) , und das durch das Verbrennen des Treibmittels erzeugte Gas wird durch die Zufuhrkammer R und die Gaseinführungsnut 300 in die Druckkammer C geleitet (Fig. HC). Wenn der Kuppelbolzen 52 an seinem Druckaufnahmekopf 521 mit Gasdruck beaufschlagt wird, wird er längs seiner versetzten Bewegungsachse nach innen geschoben. Die Spitze 522 tritt in eine Lücke zwischen zwei Zähnen 511 des Rastrades 51 ein, und der Drehkörper 31 wird über den Kuppelbolzen 52 mit dem Rastrad 51 gekuppelt. Auf diese Weise ist die Aufwickelwelle 1 nunmehr mit der Betätigungsvorrichtung 3 gekoppelt.When acceleration is detected and the ignition pin of the sensor 9 (Fig. 10) is actuated, the igniter 41 of the gas generator 4 is ignited (Fig. HB) and the gas generated by the combustion of the propellant is passed through the supply chamber R and the gas introduction groove 300 into the pressure chamber C (Fig. HC). When the coupling bolt 52 is pressurized with gas at its pressure receiving head 521, it is pushed inward along its offset axis of movement. The tip 522 enters a gap between two teeth 511 of the ratchet wheel 51 and the rotary body 31 is coupled to the ratchet wheel 51 via the coupling bolt 52. In this way, the take-up shaft 1 is now coupled to the actuating device 3.

Gasdruck wirkt auch auf die Rippe 312 des Drehkörpers 31, und die Druckkraft wirkt auf die Rückseite der Rippe 312, wodurch der Drehkörper 31 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle gedreht wird, wie in Fig. HD gezeigt. Der Druck in der Gegendruckkammer des Arbeitsraums Q (stromabwärts von der Rippe), der durch diese Drehbewegung erzeugt wird, wird durch das Entlüftungsloch 305 an die Umgebung abgegeben, wodurch verhindert wird, daß sich Widerstand aufgrund eines Druckanstiegs in der Gegendruckkammer entwickeln kann. Folglich wird die Umdrehungskraft des Drehkörpers 31 über den Kuppelbolzen 52 und das Rastrad 51 an die Aufwickelwelle 1 übertragen.Gas pressure also acts on the rib 312 of the rotary body 31, and the pressure force acts on the back of the rib 312, thereby rotating the rotary body 31 counterclockwise about the shaft as shown in Fig. HD. The pressure in the back pressure chamber of the working space Q (downstream of the rib) generated by this rotary motion is released to the atmosphere through the vent hole 305, thereby preventing resistance from developing due to a pressure increase in the back pressure chamber. Consequently, the rotational force of the rotary body 31 is transmitted to the take-up shaft 1 via the coupling pin 52 and the ratchet wheel 51.

Beim Drehen der Aufwickelwelle 1 wird ein Abschnitt des Gurtes auf die Aufwickelwelle 1 aufgewickelt, und durch Straffen des Gurtes erhält dieser eine Vorspannung. Schließlich erreicht der Drehkörper 31 die in Fig. HE gezeigte Stellung. In dieser Stellung wird auch die Druckkammer C zur Umgebung geöffnet und der restliche Gasdruck durch die Entlüftungsöffnung 305 abgegeben. Allerdings setzt die Aufwickelwelle 1 mit der Spule durch Trägheit die Umdrehung fort, da die Zähne 511 des Rastrades 51 den Kuppelbolzen 52 in Ausrückrichtung drücken. So wird die Auf-When the winding shaft 1 rotates, a section of the belt is wound onto the winding shaft 1, and by tightening the belt, it is pre-tensioned. Finally, the rotating body 31 reaches the position shown in Fig. HE. In this position, the pressure chamber C is also opened to the environment and the remaining gas pressure is released through the vent opening 305. However, the winding shaft 1 with the spool continues to rotate due to inertia, since the teeth 511 of the ratchet wheel 51 press the coupling bolt 52 in the disengagement direction. In this way, the winding

wickelwelle 1 vom Drehkörper 31 freigegeben und die Umdrehung der Aufwickelwelle 1 fortgesetzt. Diese Umdrehung aufgrund von Trägheit setzt sich so lange fort, bis die Gurtspannung und das Trägheitsdrehmoment der Aufwickelwelle mit der Spule sich im Gleichgewicht befinden. Die Gurtvorspannung aufgrund dieser Drehbewegung kann so eingestellt werden, daß sie etwa der Hälfte des Zuges aufgrund der Drehkörperumdrehung entspricht, obwohl dies von der Menge des in den Gaserzeuger 4 gefüllten Treibmittels abhängt. Hiermit ist der Vorgang zum Aufbau von Vorspannung beendet. Bei Beendigung dieses Vorganges wird das Herausziehen des Gurtes durch den Eingriff der Sperrklinken 15 und 16, die Bauteile des Gesperres für die Rückziehvorrichtung darstellen, mit den Rastzähnen 25 und 26 im Rahmen blockiert.winding shaft 1 is released from the rotating body 31 and the rotation of the winding shaft 1 continues. This rotation due to inertia continues until the belt tension and the inertia torque of the winding shaft with the spool are in balance. The belt pre-tension due to this rotation can be adjusted so that it corresponds to approximately half the tension due to the rotation of the rotating body, although this depends on the amount of propellant filled into the gas generator 4. This completes the process of building up pre-tension. When this process is completed, the pulling out of the belt is blocked by the engagement of the pawls 15 and 16, which are components of the locking mechanism for the retraction device, with the locking teeth 25 and 26 in the frame.

Als nächstes wird das Einrücken der Kupplungseinrichtung 5 im einzelnen beschrieben. Fig. 12 zeigt, was passiert, wenn der Kopf der Spitze 522 des Kuppelbolzens 52 unter den schlimmsten aller möglichen Eingriffsbedingungen anfänglich auf den Kopf eines Zahns 511 des Rastrades 51 trifft. Ab dem in Fig. 12A gezeigten Ausgangszustand beginnt gleichzeitig das Verschieben des Kuppelbolzens 52 durch Gasdruck und das Umdrehen des Drehkörpers 31, der dabei um einen Winkel aO verdreht wird, so daß ein Zahnkopf mit dem Zahn GO kollidiert, wie Fig. 12B zeigt. Hierbei wird angenommen, daß der Abstand in der Versetzungsrichtung zwischen dem Zahnkopf und dem Innenumfang des Ringsegmentes hO beträgt. Dabei bleibt das Rastrad 51 weiterhin angehalten, und der Drehkörper 31 setzt seine Beschleunigung mit einer bestimmten Winkelbeschleunigung fort. Die Geschwindigkeit, mit der sich der Kuppelbolzen 52 in Versetzungsrichtung bewegt^ ist 0. Da der Kuppelbolzen 52 unter dieser Bedingung nicht einrücken kann, setzt er seine Drehbewegung um einen bestimmten Winkel aus dieser Stellung fort und wird erneut ab der Geschwindigkeit 0 beschleunigt, bis der Umdrehungswinkel das Maß al erreicht und der nächste Außenzahn Gl angetroffen wird, wie in Fig. 12C gezeigt. Die Summe hl der Bewe-Next, the engagement of the clutch device 5 is described in detail. Fig. 12 shows what happens when the head of the tip 522 of the coupling bolt 52 initially hits the head of a tooth 511 of the ratchet wheel 51 under the worst possible engagement conditions. From the initial state shown in Fig. 12A, the displacement of the coupling bolt 52 by gas pressure and the rotation of the rotating body 31 simultaneously begin, which is thereby rotated by an angle aO so that a tooth head collides with the tooth GO, as shown in Fig. 12B. It is assumed here that the distance in the direction of displacement between the tooth head and the inner circumference of the ring segment is hO. The ratchet wheel 51 remains stopped and the rotating body 31 continues to accelerate at a certain angular acceleration. The speed at which the coupling pin 52 moves in the direction of displacement^ is 0. Since the coupling pin 52 cannot engage under this condition, it continues its rotational movement by a certain angle from this position and is accelerated again from the speed 0 until the angle of rotation reaches the dimension al and the next external tooth Gl is encountered, as shown in Fig. 12C. The sum hl of the movements

gungsstrecke in Versetzungsrichtung, die durch diese erneute Beschleunigung zurückgelegt wird, und die Bewegungsstrecke bis zur anfänglichen Zahnkopfkollision ist immer
länger als die Strecke hO. Insbesondere wenn der Drehkörper 31 und der Kuppelbolzen 52 aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind, ist die Trägheitsmasse des Kuppelbolzens 52 wesentlich geringer als die Trägheitsmasse des Drehkörpers 31. Deshalb erfolgt eine erneute Beschleunigung, während
der Drehkörper 31 vom Außenzahn GO nach Gl beschleunigt und um einen Winkel a2 gedreht wird, und es steht genügend Eingriff sspiel zur Verfügung, wie in (D) gezeigt, bis die
Spitze 522 der Eingriffsklinke schließlich auf den nächsten Außenzahn Gl trifft. Selbst im schlimmsten Fall wird also
der Kuppelbolzen 52 mit dem nächsten Außenzahn Gl in Eingriff gebracht, gleichgültig wie sich die Lage zum Kopf des Außenzahnes 511 des Rastrades 51 einstellt. Der Drehwinkel a2 des Drehkörpers bis zu diesem Einrücken beträgt etwa
38°, wenn der Kuppelbolzen 52 und der Drehkörper 31 aus
Stahl gefertigt sind.distance in the direction of displacement that is covered by this renewed acceleration, and the distance of movement until the initial tooth tip collision is always
longer than the distance hO. In particular, if the rotating body 31 and the coupling bolt 52 are made of the same material, the inertial mass of the coupling bolt 52 is significantly lower than the inertial mass of the rotating body 31. Therefore, a renewed acceleration occurs, while
the rotating body 31 is accelerated from the external tooth GO to Gl and rotated by an angle a2, and there is sufficient meshing clearance available, as shown in (D), until the
Tip 522 of the engagement pawl finally hits the next external tooth Gl. Even in the worst case,
the coupling bolt 52 is brought into engagement with the next external tooth Gl, regardless of the position relative to the head of the external tooth 511 of the ratchet wheel 51. The angle of rotation a2 of the rotating body up to this engagement is approximately
38°, if the coupling bolt 52 and the rotating body 31 are made of
made of steel.

Wenn man die Kollisionsbedingung zwischen dem Kuppelzapfen 52 und dem Außenzahn 511 des Rastrades 51 betrachtet, während sich die Kuppeleinrichtung 5 im Eingriffsvorgang befindet, zeigt sich, daß der Arbeitspunkt der Aufprallkraft aufgrund der Versetzung um eine Entfernung D von der axialen Linie Y abweicht. Der größte Teil der Aufprallkraft
wird in ein Drehmoment um die axiale Linie Y verwandelt,
und die Komponente in Richtung der axialen Linie Y wird
sehr klein. Infolgedessen kann die Biegebelastung, die
durch das Einrücken der Kupplung auf die Aufwickelwelle 1
ausgeübt wird, sehr klein gehalten werden.When considering the collision condition between the coupling pin 52 and the external tooth 511 of the ratchet wheel 51 while the coupling device 5 is in the engagement process, it is seen that the operating point of the impact force deviates by a distance D from the axial line Y due to the displacement. Most of the impact force
is converted into a torque around the axial line Y,
and the component in the direction of the axial line Y is
very small. As a result, the bending load that
by engaging the clutch on the winding shaft 1
exercised, should be kept very small.

Fig. 13 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel, bei dem der Abstand zwischen den Achsen (die Versetzung) auf -D eingestellt ist, weil die Versetzungsrichtung des Kuppelbolzens 52 entgegengesetzt zu dem vorstehenden Ausführungsbeispiel gewählt ist. Aber selbst bei dieser Anordnung kann dieFig. 13 shows a seventh embodiment in which the distance between the axes (the offset) is set to -D because the offset direction of the coupling pin 52 is selected to be opposite to that of the previous embodiment. But even with this arrangement, the

gleiche Arbeitsweise wie beim sechsten Ausführungsbeispiel erzielt werden. Wenn allerdings die Versetzungsrichtung in bezug auf die Drehrichtung des Rastrades 51 nach vorn gewählt ist, ist nicht länger garantiert, daß die Kraft in Einrückrichtung aufgrund der Umdrehung des Drehkörpers 31 mechanisch auf den Kuppelbolzen 52 aufgebracht wird. Folglich muß die Druckaufnahmefläche 521 des Kuppelbolzens 52 entsprechend großflächig gestaltet werden, damit von dem auf den Kuppelbolzen wirkenden Gasdruck eine Einrückkraft abgeleitet werden kann.the same operation as in the sixth embodiment can be achieved. However, if the direction of displacement is selected to be forwards with respect to the direction of rotation of the ratchet wheel 51, it is no longer guaranteed that the force in the engagement direction due to the rotation of the rotating body 31 is mechanically applied to the coupling bolt 52. Consequently, the pressure receiving surface 521 of the coupling bolt 52 must be designed to be sufficiently large so that an engagement force can be derived from the gas pressure acting on the coupling bolt.

In Fig. 14 bis 18 ist ein achtes Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem die Kupplungseinrichtung gegenüber dem sechsten Ausführungsbeispiel geringfügig abgewandelt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zur Folgesteuerung der Übertragung des Betriebsgasdrucks auf den Kuppelbolzen 52 und die Zufuhr des Betriebsgases zur Druckkammer C ein Verbindungsteil 53 für den Kuppelbolzen hinzugefügt. Hierbei wirkt der Kopf 521 des Kuppelbolzens 52, der den Druckaufnahmebereich zur Aufnahme von Gasdruck darstellt, gleichzeitig als Verbindung mit dem Verbindungsteil 53 des Kuppelbolzens, und dieser Verbindungsteil 53 wirkt als Anschlag, um den Kuppelbolzen 52 in der anfänglichen Einstellung zu halten.An eighth embodiment is shown in Fig. 14 to 18, in which the coupling device is slightly modified compared to the sixth embodiment. In this embodiment, a coupling bolt connecting part 53 is added for the coupling bolt to sequence the transmission of the operating gas pressure to the coupling bolt 52 and the supply of the operating gas to the pressure chamber C. Here, the head 521 of the coupling bolt 52, which represents the pressure receiving area for receiving gas pressure, simultaneously acts as a connection with the coupling bolt connecting part 53, and this connecting part 53 acts as a stop to hold the coupling bolt 52 in the initial setting.

Der Kuppelbolzen besteht aus Stahl und weist, wie Fig. 15 zeigt, einen rechteckigen Kopf 521, eine Führung 520 in Form einer Säule mit rechteckigem Querschnitt und eine Spitze 522 auf. An beiden Seiten des Kopfes 521 sind Vorsprünge 523 ausgebildet, die sich zu den Enden des Kopfes erstrecken. Das Verbindungsteil 53 des Kuppelbolzens besteht aus einem polymeren Werkstoff und weist einen Schenkel 531 (zum Verbinden mit dem Kuppelbolzen 52) und eine Führung 530 auf, die gemeinsam ein L-förmiges Segment darstellen. Im Schenkel 531 ist eine Schwalbenschwanznut 532 ausgebildet, in die der Vorsprung 523 des Kuppelbolzens eingreift. An der Spitze der Führung 53 0 ist zum engen Paß-The coupling bolt is made of steel and, as shown in Fig. 15, has a rectangular head 521, a guide 520 in the form of a column with a rectangular cross section and a tip 522. On both sides of the head 521 are projections 523 which extend to the ends of the head. The connecting part 53 of the coupling bolt is made of a polymeric material and has a leg 531 (for connection to the coupling bolt 52) and a guide 530 which together form an L-shaped segment. A dovetail groove 532 is formed in the leg 531 into which the projection 523 of the coupling bolt engages. At the tip of the guide 53 0 for a close fit.

sitz in eine Nut 300 (für die Gaszufuhr und das Einsetzen des Verbindungsteils des Kuppelbolzens) des Zylinders 30 eine Kontrollnut 534 ausgebildet. Am vorderen Ende einer Wand, die diese Nut begrenzt und die, weil sie so dünn ist, in Richtung der Nut elastisch verbiegbar ist, ist ein Haken 535 in bezug auf die Nut nach außen weisend ausgebildet.A control groove 534 is formed in a groove 300 (for the gas supply and the insertion of the connecting part of the coupling bolt) of the cylinder 30. At the front end of a wall which delimits this groove and which, because it is so thin, is elastically bendable in the direction of the groove, a hook 535 is formed pointing outwards with respect to the groove.

Der Kuppelbolzen 52 wird mit dem Verbindungsteil 53 so verbunden, daß der Vorsprung 523 am Kuppelbolzen in die Schwalbenschwanznut 532 des Verbindungsteils eingebracht wird. Nach dem Verbinden steht die Führung 520 des Kuppelbolzens mit einer rechteckigen Öffnung 313 im Drehkörper in Eingriff, und das Verbindungsteil des Kuppelbolzens steht über seine Führung 530 mit der Nut 300 im Zylinder in Eingriff, wie Fig. 14 zeigt. Dabei steht der Haken mit einer Ecke in Eingriff, wo die Umfangswand der Zufuhrkammer R die Nut 300 kreuzt, und der Teil des Schenkels gegenüber der schwalbenschwanzförmigen Nut berührt die Umfangswand des Zylinders 30. Wenn die Bauelemente die genannte Lage einnehmen, blockiert die Führung 53 0 des Verbindungsteils 53 des Kuppelbolzens praktisch die Nut 300 über ihre gesamte Länge und unterbricht die Verbindung zwischen der Zufuhrkammer R und der Druckkammer C. Die Kontrollnut 534 setzt den Dichtungsabstand vom inneren Ende der Umfangswand des Zylinders bis zum Boden der Kontrollnut 534 fest, so daß dieser dem Hub gleicht, bis die Zahnkopfkollision zwischen dem Kuppelbolzen 52 und dem Rastrad erfolgt.The coupling bolt 52 is connected to the connecting part 53 in such a way that the projection 523 on the coupling bolt is inserted into the dovetail groove 532 of the connecting part. After connection, the guide 520 of the coupling bolt is engaged with a rectangular opening 313 in the rotary body, and the connecting part of the coupling bolt is engaged with the groove 300 in the cylinder via its guide 530, as shown in Fig. 14. In this case, the hook is engaged with a corner where the peripheral wall of the supply chamber R crosses the groove 300, and the part of the leg opposite the dovetail groove contacts the peripheral wall of the cylinder 30. When the components assume the above-mentioned position, the guide 53 0 of the connecting part 53 of the coupling pin practically blocks the groove 300 over its entire length and interrupts the connection between the supply chamber R and the pressure chamber C. The control groove 534 sets the sealing distance from the inner end of the peripheral wall of the cylinder to the bottom of the control groove 534 so that it equals the stroke until the tooth tip collision between the coupling pin 52 and the ratchet wheel occurs.

Abgesehen von der vorstehenden Beschreibung des achten Ausführungsbeispiels gleichen dessen Merkmale denen des sechsten Ausführungsbeispiels. Die gesamte Anordnung ist in Fig. 16 dargestellt, aber nicht noch einmal im einzelnen beschrieben.Apart from the above description of the eighth embodiment, its features are similar to those of the sixth embodiment. The entire arrangement is shown in Fig. 16, but will not be described again in detail.

Die Fig. 17A bis 17F zeigen die einzelnen Stufen des Betriebs der Vorspanneinrichtung gemäß dem achten Ausfüh-Fig. 17A to 17F show the individual stages of the operation of the pretensioning device according to the eighth embodiment.

rungsbeispiel. In Ruhelage befindet sich der Drehkörper in der in Fig. 17A gezeigten Stellung, bei der die Rückseite des in den Drehkörper eingesetzten Kuppelbolzens 52 die Zwischenwand 304 berührt. Bei dieser Konstellation hat die Druckkaituner C ihr kleinstes Volumen, und das Verbindungsteil 53 bestimmt die Lage des Kuppelbolzens 52 (Fig. 14), der Spielraum gegenüber den Zähnen 511 des Rastrades 51 hat. Folglich ist die Aufwickelwelle 1 von der Betätigungsvorrichtung 3 vollständig getrennt und frei drehbar, und die Einzieh- oder Rückziehvorrichtung kann normal funktionieren. example. In the rest position, the rotary body is in the position shown in Fig. 17A, in which the back of the coupling bolt 52 inserted into the rotary body touches the intermediate wall 304. In this configuration, the pressure chamber C has its smallest volume and the connecting part 53 determines the position of the coupling bolt 52 (Fig. 14), which has clearance relative to the teeth 511 of the ratchet wheel 51. Consequently, the take-up shaft 1 is completely separated from the actuating device 3 and can rotate freely, and the retracting or retracting device can function normally.

Wenn eine Beschleunigung festgestellt wird und der Zündzapfen eines Meßfühlers 9 (Fig. 16) betätigt wird, wird der Zünder 41 des Gaserzeugers 4 gezündet (Fig. 17B), und durch das Verbrennen des Treibmittels erzeugtes Gas wird auf das Verbindungsteil 53 des Kuppelbolzens in der Gaszufuhrkammer R aufgebracht. Der Eingriff mittels des Hakens 535 (Fig. 15) wird gelöst, und das Verbindungsteil 53 des Kuppelbolzens wird längs der Nut 3 00 verschoben. Der Kuppelbolzen wird vom Verbindungsteil 53 in Versetzungsrichtung nach innen verschoben, und die Spitze wird dabei in solche Lage bewegt, daß sie die Oberseite eines Zahns 511 des Rastrades 51 berührt. Der Boden der Kontrollnut 534 des Verbindungsteils 53 des Kuppelbolzens erreicht die äußere Umfangsfläche der Druckkammer C, und somit kann die Zufuhr von Betriebsgas zur Druckkammer C beginnen.When acceleration is detected and the ignition pin of a sensor 9 (Fig. 16) is operated, the igniter 41 of the gas generator 4 is ignited (Fig. 17B), and gas generated by the combustion of the propellant is applied to the coupling bolt connecting part 53 in the gas supply chamber R. The engagement by the hook 535 (Fig. 15) is released, and the coupling bolt connecting part 53 is displaced along the groove 300. The coupling bolt is displaced inwardly from the connecting part 53 in the displacement direction, and the tip is thereby moved to such a position that it contacts the top of a tooth 511 of the ratchet wheel 51. The bottom of the control groove 534 of the coupling bolt connecting part 53 reaches the outer peripheral surface of the pressure chamber C, and thus the supply of operating gas to the pressure chamber C can begin.

Folglich wirkt nunmehr Gasdruck auch auf die Rippe 312 des Drehkörpers 31 und übt Schub auf die in Stromaufwärtsrichtung liegende Rückseite der Rippe 312 aus. Damit beginnt der Drehkörper 31 sich entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle zu drehen, wie Fig. 17C zeigt. Beim Drehen wird der Druck in der Gegendruckkammer im Arbeitsraum Q durch die Entlüftungsöffnung 305 im Zylinder 30 an die Umgebung abgelassen und damit der Aufbau von Widerstand aufgrund eines Druckanstiegs in der Gegendruckkammer vermieden. Anderer-Consequently, gas pressure now also acts on the rib 312 of the rotating body 31 and exerts thrust on the upstream rear side of the rib 312. The rotating body 31 then begins to rotate counterclockwise around the shaft, as shown in Fig. 17C. When rotating, the pressure in the counterpressure chamber in the working space Q is released to the environment through the vent opening 305 in the cylinder 30, thus avoiding the build-up of resistance due to a pressure increase in the counterpressure chamber. On the other hand,

seits wird aber das Verschieben des Kuppelbolzens 52 fortgesetzt. Dadurch wird die einklinkende Spitze 522 des Kuppelbolzens 52 bald mit einem Außenzahn 511 des Rastrades 51 in Eingriff gebracht und zwischen dem Drehkörper 31 und dem Rastrad 51 wird durch den Kuppelbolzen 52 Verbindungseingriff hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Aufwickelwelle 1 mit der Betätigungsvorrichtung 3 verbunden. Wie aus Fig. 17D hervorgeht, wird eine am Drehkörper 31 wirkende Drehkraft durch den Kuppelbolzen 52 und das Rastrad 51 an die Aufwickelwelle 1 übertragen.on the other hand, however, the displacement of the coupling bolt 52 is continued. As a result, the engaging tip 522 of the coupling bolt 52 is soon brought into engagement with an external tooth 511 of the ratchet wheel 51, and connecting engagement is established between the rotary body 31 and the ratchet wheel 51 by the coupling bolt 52. At this time, the winding shaft 1 is connected to the actuating device 3. As can be seen from Fig. 17D, a rotational force acting on the rotary body 31 is transmitted to the winding shaft 1 through the coupling bolt 52 and the ratchet wheel 51.

Beim Drehen der Aufwickelwelle 1 wird ein Gurtsegment auf die Aufwickelwelle 1 aufgewickelt und durch Straffen des Gurtes Vorspannung ausgeübt. Wenn der Drehkörper die in Fig. 17E gezeigte Stellung erreicht, wird auch die Druckkammer C zur Umgebung geöffnet und der verbliebene Gasdruck abgegeben. Die Aufwickelwelle 1 und die Spule 11 setzen danach aufgrund von Trägheit ihre Umdrehung fort. Die anschließende Arbeitsweise ist die gleiche wie beim sechsten Ausführungsbeispiel.When the winding shaft 1 rotates, a belt segment is wound onto the winding shaft 1 and pre-tension is applied by tightening the belt. When the rotating body reaches the position shown in Fig. 17E, the pressure chamber C is also opened to the environment and the remaining gas pressure is released. The winding shaft 1 and the spool 11 then continue to rotate due to inertia. The subsequent operation is the same as in the sixth embodiment.

Fig. 18A bis 18D zeigen die Eingriffsfolge, wenn der Zahnkopf der Spitze 522 des Kuppelbolzens 52 unter der schlimmsten aller möglichen Eingriffsbedingungen anfänglich auf den Zahnkopf eines Zahns 511 des Rastrades 51 trifft. Zuerst wird das Verbindungsteil 53 des Kuppelbolzens durch Gasdruck aus der anfänglichen Einstellung verschoben, wie Fig. 18A zeigt, und es beginnt der Schub auf den Kuppelbolzen 52. Mit der fortgesetzten Verschiebung und der Kollision des Kopfes der Spitze 522 des Kuppelbolzens 52 auf einen Kopf eines Zahns 511 des Rastrades 51 erfolgt die Kopfkollision mit dem Zahn GO in Fig. 18B. Wenn das geschieht, erreicht der Boden der Kontrollnut 534 des Verbindungsteils 53 des Kuppelbolzens den Außenumfang der Druckkammer C. Von dieser Stellung ab beginnt die Gaszufuhr zur Druckkammer C, und der Drehkörper 31 fängt an, sich zu drehen. Es wird davon ausgegangen, daß der Abstand in Verset-Fig. 18A to 18D show the engagement sequence when the tooth head of the tip 522 of the coupling pin 52 initially encounters the tooth head of a tooth 511 of the ratchet wheel 51 under the worst possible engagement condition. First, the coupling pin connecting part 53 is displaced by gas pressure from the initial setting as shown in Fig. 18A and the thrust on the coupling pin 52 begins. With the continued displacement and collision of the head of the tip 522 of the coupling pin 52 with a head of a tooth 511 of the ratchet wheel 51, the head collision with the tooth GO in Fig. 18B occurs. When this happens, the bottom of the control groove 534 of the coupling pin connecting part 53 reaches the outer periphery of the pressure chamber C. From this position, the gas supply to the pressure chamber C begins and the rotary body 31 starts to rotate. It is assumed that the distance in offset

zungsrichtung zwischen dem Kopf und dem Innenumfang des Ringsegmentes hO beträgt. Bei dieser Bedingung bleibt das Rastrad 51 einstweilen angehalten. Der Drehkörper 31 beginnt, sich mit einer gewissen Winkelbeschleunigung zu beschleunigen, und die Geschwindigkeit des Kuppelbolzens 52 in Versetzungsrichtung ist 0.direction between the head and the inner circumference of the ring segment is hO. Under this condition, the ratchet wheel 51 remains temporarily stopped. The rotating body 31 begins to accelerate with a certain angular acceleration, and the speed of the coupling bolt 52 in the direction of displacement is 0.

Da kein Eingriff hergestellt werden konnte, wird der Kuppelbolzen 52 aus dieser Stellung um einen gewissen Winkel gedreht und erneut ab der Geschwindigkeit 0 beschleunigt, bis der Drehwinkel das Maß al erreicht und der nächste Zahn Gl angetroffen wird. Die Summe hl der Bewegungsstrecke in Versetzungsrichtung, die durch diese erneute Beschleunigung erzielt wird, und der Bewegungsstrecke bis zur anfänglichen Zahnkopfkollision ist immer länger als die Strecke hO. Insbesondere wenn Drehkörper 31 und Kuppelbolzen 52 aus dem gleichen Werkstoff hergestellt sind, ist die Trägheitsmasse des Kuppelbolzens 52 erheblich geringer als die Trägheitsmasse des Drehkörpers 31. Folglich geschieht die erneute Beschleunigung, während der Drehkörper 31 vom Außenzahn GO zum Außenzahn Gl beschleunigt wird und um einen Winkel a2 gedreht wird. Wie Fig. 18D zeigt, wird ein ausreichendes Eingriffsspiel erreicht, bis die Spitze 522 schließlich auf den nächsten Außenzahn Gl trifft. Deshalb stellt selbst im schlimmsten Fall der Kuppelbolzen 52 einen Eingriff mit dem nächsten Außenzahn Gl her, gleichgültig in welcher Lage sich der Kopf eines Zahns 511 des Rastrades 51 befindet. Wenn der Kuppelbolzen 52 aus Stahl und der Drehkörper 31 aus einer leichten Legierung hergestellt ist, d.h. wenn die Trägheitsmasse des Drehkörpers 31 der Trägheitsmasse des Kuppelbolzens 52 näher ist als es der Fall wäre, wenn beide aus dem gleichen Werkstoff bestünden, beträgt der Drehwinkel a2 des Drehkörpers bis zum Eingriff immer noch etwa 36,5°.Since no engagement could be established, the coupling pin 52 is rotated from this position by a certain angle and accelerated again from the speed 0 until the angle of rotation reaches the dimension al and the next tooth Gl is encountered. The sum hl of the distance of movement in the direction of displacement achieved by this renewed acceleration and the distance of movement until the initial tooth tip collision is always longer than the distance hO. In particular, if the rotating body 31 and the coupling pin 52 are made of the same material, the inertial mass of the coupling pin 52 is considerably less than the inertial mass of the rotating body 31. Consequently, the renewed acceleration occurs while the rotating body 31 is accelerated from the external tooth GO to the external tooth Gl and is rotated by an angle a2. As Fig. 18D shows, sufficient engagement clearance is achieved until the tip 522 finally encounters the next external tooth Gl. Therefore, even in the worst case, the coupling bolt 52 will engage with the next external tooth Gl, regardless of the position of the head of a tooth 511 of the ratchet wheel 51. If the coupling bolt 52 is made of steel and the rotating body 31 is made of a light alloy, i.e. if the inertial mass of the rotating body 31 is closer to the inertial mass of the coupling bolt 52 than would be the case if both were made of the same material, the angle of rotation a2 of the rotating body until engagement is still approximately 36.5°.

Während der in Fig. 18B und 18C gezeigten Einrückvorgänge der Kupplung wird das Verbindungsteil 53 des KuppelbolzensDuring the clutch engagement processes shown in Fig. 18B and 18C, the connecting part 53 of the coupling bolt

größtenteils aus der Nut 3 00 herausgezogen und der Schenkel vom Kuppelbolzen 52 gezogen, wenn die Umdrehung des Drehkörpers 31 beginnt. Damit wird der Eingriff an der Schwalbenschwanznut gelöst, und das Verbindungsteil des Kuppelbolzens aus seinem Eingriff mit dem Kuppelbolzen 52 gelöst.largely pulled out of the groove 3 00 and the leg is pulled from the coupling bolt 52 when the rotation of the rotating body 31 begins. This releases the engagement with the dovetail groove and the connecting part of the coupling bolt is released from its engagement with the coupling bolt 52.

Als Freilaufkupplung gemäß der Erfindung kann folgende Einrichtung statt der bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen benutzt werden: Eine Klauenkupplung in einer Übertragungsvorrichtung, die sägezahnartige Eingriffszähne hat, so daß der Eingriff beim Antrieb in Rückwärtsrichtung gelöst wird; eine Vorrichtung, in der eine Kugel oder ein Wälzkörper beim Antrieb in Vorwärtsrichtung in einen keilförmigen Raum gedrückt und bei Antrieb in Rückwärtsrichtung aus diesem freigegeben wird.As the one-way clutch according to the invention, the following device can be used instead of that in the above-described embodiments: a claw clutch in a transmission device which has sawtooth-like engagement teeth so that the engagement is released when driving in the reverse direction; a device in which a ball or a rolling element is pressed into a wedge-shaped space when driving in the forward direction and is released from the same when driving in the reverse direction.

Claims (8)

WUESTHOFF & WUESTHOFFWUESTHOFF & WUESTHOFF PATENT- UND RECHTSANWÄLTEPATENT AND LAWYERS PATENTANWÄLTEPATENT ATTORNEYS EUROPEAN PATENT AHORNEYSEUROPEAN PATENT AHORNEYS FRANZ WUESTHOFF. DR.-ING.FRANZ WUESTHOFF. DR.-ING. FREDA WUESTHOFF, DR.-PHIL (1927-1956)FREDA WUESTHOFF, DR.-PHIL (1927-1956) E. FREIHERR VON PECHMANN, DR. DlPLCHEM.E. BARON VON PECHMANN, DR. DlPLCHEM. DIETER BEHRENS, DR.-ING.DIETER BEHRENS, DR.-ING. JÜRGEN BRANDES, DR. DlPLCHEM.JÜRGEN BRANDES, DR. DlPLCHEM. RUPERT GOETZ, DIPL ING. DIPL-WIRTSCH-ING.RUPERT GOETZ, DIPL ING. DIPL-WIRTSCH-ING. AXEL VON HELLFELD, DR. DIPLPHYS.AXEL VON HELLFELD, DR. DIPLPHYS. RECHTSANWALT GERT WÜRTENBERGER ATTORNEY GERT WÜRTENBERGER SCHWEIGERSTRASSE 2 _1G__{69 g86} D-8000 MÜNCHEN 90SCHWEIGERSTRASSE 2 _1G _ _{69 g86} D-8000 MUNICH 90 TELEFAX (089) 663936 TELEX 524070 TELEFON (089) 662051FAX (089) 663936 TELEX 524070 TELEPHONE (089) 662051 AnsprücheExpectations 1. Mittels Drehantrieb betätigte Vorspannvorrichtung für Sitzgurte mit einem Rahmen (2), einer an dem Rahmen drehbar angebrachten Gurtaufwickelwelle (1), einer an dem Rahmen angebrachten Drehbetätigungsvorrichtung (30) mit einer Druckkammer (C), einem Drehkörper (31) und einem Gaserzeuger (4) zur Zufuhr von Druckgas zur Druckkammer und zur Umdrehung des Drehkörpers, sowie mit einer zwischen dem Drehkörper und der Aufwickelwelle angeordneten Kupplungseinrichtung (51, 52), dadurch gekennzeichnet, daß die Druckkammer (C) der Betätigungsvorrichtung (30) ringförmig ist und eine Innenwand (311) hat, die einen Raum (S) innerhalb der Kammer begrenzt, und daß die Kupplungseinrichtung (51, 52) in dem Raum (S) innerhalb der Kammer aufgenommen ist.1. A pretensioning device for seat belts operated by means of a rotary drive, comprising a frame (2), a belt winding shaft (1) rotatably mounted on the frame, a rotary actuating device (30) mounted on the frame with a pressure chamber (C), a rotary body (31) and a gas generator (4) for supplying pressurized gas to the pressure chamber and for rotating the rotary body, and a coupling device (51, 52) arranged between the rotary body and the winding shaft, characterized in that the pressure chamber (C) of the actuating device (30) is annular and has an inner wall (311) which delimits a space (S) within the chamber, and that the coupling device (51, 52) is accommodated in the space (S) within the chamber. 2. Vorspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung ein antreibendes Eingriffselement (52), welches vom Drehkörper (31) beweglich abgestützt ist, und ein angetriebenes Eingriffselement (51) aufweist, welches auf der Aufwickelwelle (1) angebracht ist, und daß das antreibende Eingriffselement (52) einen der Druckkammer zugewandten Druckaufnahmeteil (521) hat, der seine Bewegung in Eingriff mit dem angetriebenen Eingriffselement (51) durch eine Kraft aufgrund des vom2. Pretensioning device according to claim 1, characterized in that the coupling device has a driving engagement element (52) which is movably supported by the rotary body (31) and a driven engagement element (51) which is mounted on the winding shaft (1), and that the driving engagement element (52) has a pressure receiving part (521) facing the pressure chamber, which causes its movement into engagement with the driven engagement element (51) by a force due to the Gaserzeuger (4) der Druckkammer zugeführten Gasdrucks, der auf den Druckaufnahmeteil (521) wirkt, ermöglicht.Gas generator (4) of the pressure chamber enables gas pressure to be supplied to the pressure receiving part (521). 3. Vorspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung ein auf der Aufwickelwelle angebrachtes, angetriebenes Eingriffselement (51B) und ein am Drehkörper (31) angebrachtes, treibendes Eingriffselement (52B) aufweist, welches durch das Drehen des Drehkörpers mit dem angetriebenen Eingriffselement in Eingriff bringbar ist.3. Pretensioning device according to claim 1, characterized in that the coupling device has a driven engagement element (51B) mounted on the winding shaft and a driving engagement element (52B) mounted on the rotary body (31), which can be brought into engagement with the driven engagement element by rotating the rotary body. 4. Vorspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das angetriebene Eingriffselement der Kupplungseinrichtung ein an der Aufwickelspule angebrachtes Rastrad (51) ist, und daß das antreibende Eingriffselement der Kupplungseinrichtung einen Kuppelbolzen (52) aufweist, der vom Drehkörper so abgestützt ist, daß er in Eingriff mit dem Rastrad längs einer Bewegungsachse bewegbar ist, die einen Teil des Rastrades (51) schneidet und im wesentlichen orthogonal zur Umdrehungsachse der Welle der Aufwickelspule verläuft.4. Pretensioning device according to claim 2, characterized in that the driven engagement element of the coupling device is a ratchet wheel (51) attached to the take-up reel, and that the driving engagement element of the coupling device has a coupling bolt (52) which is supported by the rotary body in such a way that it can be moved into engagement with the ratchet wheel along an axis of movement which intersects a part of the ratchet wheel (51) and runs substantially orthogonal to the axis of rotation of the shaft of the take-up reel. 5. Vorspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsachse des Kuppelbolzens (52) und die Drehachse der Aufwickelwelle (1) um eine vorherbestimmte Versetzungsstrecke (D) im Abstand voneinander verlaufen. 5. Pretensioning device according to claim 5, characterized in that the axis of movement of the coupling bolt (52) and the axis of rotation of the winding shaft (1) are spaced apart from one another by a predetermined offset distance (D). 6. Vorspannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kuppelbolzen-Verbindungsteil (53) zur Folgesteuerung der Bewegung des Kuppelbolzens (52) in Eingriff mit dem Rastrad (51) und der Umdrehung des Drehkörpers (31) vorgesehen ist, welche durch den vom Gaserzeuger (4) in die Druckkammer eingeleiteten Gasdruck verursacht wird.6. Pretensioning device according to claim 4, characterized in that a coupling bolt connecting part (53) is provided for sequentially controlling the movement of the coupling bolt (52) in engagement with the ratchet wheel (51) and the rotation of the rotary body (31), which is caused by the gas pressure introduced into the pressure chamber by the gas generator (4). 7. Vorspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kuppelbolzen-Verbindungsteil (53) zur Folgesteuerung der Bewegung des Kuppelbolzens (52) in Eingriff mit dem Rastrad (51) und der Umdrehung des Drehkörpers (31) vorgesehen ist, welche durch den vom Gaserzeuger (4) in die Druckkammer eingeleiteten Gasdruck verursacht wird.7. Pretensioning device according to claim 5, characterized in that a coupling bolt connecting part (53) is provided for sequencing the movement of the coupling bolt (52) in engagement with the ratchet wheel (51) and the rotation of the rotary body (31), which is caused by the gas pressure introduced into the pressure chamber by the gas generator (4). 8. Vorspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (51, 52) eine Freilaufkupplung ist, die eine Umdrehung der Aufwickelwelle (1) durch Trägheit über das Ausmaß der Umdrehung des Drehkörpers (31) der Betätigungsvorrichtung hinaus ermöglicht.8. Pretensioning device according to claim 1, characterized in that the coupling device (51, 52) is a freewheel clutch which enables a rotation of the winding shaft (1) by inertia beyond the extent of the rotation of the rotating body (31) of the actuating device.