Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Sicherheitsgurtvorrichtungen eines Fahrzeugs. Genauer bezieht sich die Erfindung auf eine drehende Bahnspulenspannvorrichtung mit hohem Verhältnis und mit einem vollständig in Eingriff stehenden Planetengetriebe-Mechanismus, um einen drehenden Antrieb bereitzustellen, um die Bahn eines Sitzgurts in einem Aufprallzustand zu spannen.

Automobile sind mit Sitzgurtvorrichtungen ausgestattet. Eine Vorspannvorrichtung ist einem Sitzgurtsystem installiert, um den Benutzer eines Sitzes in einem Fahrzeug im Fall eines plötzlichen Aufpralls oder eines Unfalls zurückzuhalten. Die Funktion eines Vorspanners ist es, eine Spannung an den Sitzgurt anzulegen, um Spielraum wegzunehmen durch schnelles Drehen des Schaftes der Vorspannungsvorrichtung, auf die die Bahn des Sitzgurts aufgewickelt ist, bei einer plötzlichen und schnellen Verzögerung eines Fahrzeugs, und dadurch den Benutzer des Sitzes zurückzuhalten.

In letzter Zeit nimmt das Erfordernis von Vorspannern für Sitzgurtvorrichtungen mit hohem Verhältnis zu. Eine typisches Art eines Vorspanners hat eine Sprengvorrichtung (pyrotechnische Ladung), die in einem Gaserzeuger untergebracht ist und im Fall eines plötzlichen Aufpralls gesprengt wird, und der resultierende Antrieb wird verwendet, um einen Getriebemechanismus zum Drehen einer Bahnspule mit dem Gasdruck, der als Ergebnis der Explosion erzeugt wird, anzutreiben.

Ein anderer bekannter Drehtyp-Vorspanner, in dem Bälle verwendet werden, um den Getriebemechanismus anzutreiben. Der Getriebemechanismus ist andererseits mit der Spule des Vorspanners verbunden, der sich drehen wird als ein Ergebnis des Antriebs, der durch den Zusammenprall von Bällen auf dem Getriebemechanismus bei einer plötzlichen Verzögerung des Fahrzeugs erzeugt wird.

US-Patent 5,699,976 beschreibt einen Vorspanner mit einem Antriebsmechanismus, der aus einem Sonnenrad, einem Planetenrad, einem Innenrad, einem Kurvenantrieb und einem Kolben mit Zahnstange, der verwendet wird, um den Kurvenantrieb anzutreiben, der andererseits das Getriebesystem antreibt. In diesem Getriebemechanismus gibt es kein vollständiges Eingreifen aller Räder im normalen Zustand. Eine Menge von Stiften wird verwendet, um das Planetenrad zu unterstützen, welche abgerissen werden und danach kommt das Planetenrad mit dem inneren Rad in Eingriff.

US 5,881,962 lehrt eine drehbare Spannvorrichtung für einen Sicherheitsgurt mit einer Aufroll-Vorrichtung, die ein Gehäuse und einen Schaft hat, der im Gehäuse gestützt wird und ein Antriebsrad, das mit dem Schaft verbunden ist, um den Schaft zu drehen. Das Gehäuse weist weiterhin einen Kanal für Massenkörper auf; solche Massenkörper werden unter Beschleunigung verwendet, um das Antriebsrad und schließlich den Schaft anzutreiben, um den Spielraum des Sitzgurts bei einem plötzlichen Aufprall zu straffen. Ein Sammelbehälter wird verwendet, um die Massekörper aufzusammeln, die vom Gehäuse abgeworfen werden.

US 6,532,739 beschreibt einen Vorspanner mit einer Mehrzahl von Bällen, die einem Rohr untergebracht sind, das mit einem Kolben und einem Gaserzeuger verbunden ist. Die Bälle kommen mit dem Getriebemechanismus in Kontakt, was eine Drehhandlung bei Aufprall erzeugt. Ein Gasfreigabeloch ist im Rohr angebracht, um das Gas zu entladen. Zusammenstoss von Massekörpern in das Getriebe hinein wird vermieden, aber wiederum ist der Vorspannungsschlag kleiner, weil sich die Spindel nur eine Umdrehung drehen wird.

Weiterhin haben bekannte Vorspanner im Allgemeinen eine Bandzugskapazität im Bereich von 100–150 mm. Um jedoch die Aufgabe des Erreichens einer Anzugskapazität im Bereich von 200 mm zu lösen, wird ein kompakter Bandspulenspanner mit einem Vorspannen mit hohem Verhältnis benötigt.

DE 44 29 731 A offenbart einen Spanner, der die Merkmale des allgemeinen Teils von Anspruch 1 hat.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen kompakten Bahnspulenspanner eines Sitzgurts zur Verfügung zu stellen, mit einem Getriebezugmechanismus, der vollständig in Eingriff und kollisionsfrei ist und in der Lage, ein beträchtliches Vorspannen des Sitzgurts auf eine schnelle Verzögerung eines Fahrzeugs hin zu liefern.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bahnspulenspanner mit einem hohen Verhältnis und mit einer Bahnzugskapazität von bis zu 200 mm zur Verfügung zu stellen.

Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, einen Bahnspulenspanner mit einer deutlich reduzierten Anzahl an Massekörpern als Antriebsmittel zur Verfügung zu stellen, die verwendet werden, um Antrieb für den Getriebezug zu erzeugen.

Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bahnspulenspanner mit einem radial beweglichen Kolben zur Verfügung zu stellen, der mit dem Mittelrad des Getriebezugs in Eingriff ist, um die Drehbewegung des Getriebezugs zu erzeugen, auf den Erhalt von Antrieb von den Antriebsmitteln hin.

Noch ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Anzahl an Getriebevorrichtungen in dem Getriebezug zu verringern, um das hohe Verhältnis ohne Energieverlust zu erreichen.

Es ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Getriebeverhältnissystem zur Verfügung zu stellen, das einfach modifiziert werden kann, um die Vorspannungsleistung des Bahnspulenspanners zu erhöhen.

Weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bahnspulenspanner ohne Erfordernis eines Behältnisses zum Speichern der entladenen kreisförmigen Massekörper zur Verfügung zu stellen.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Spanner zur Verfügung, der die Merkmale von Anspruch 1 hat.

Die vorliegende Erfindung stellen einen Bahnspulenspanner mit einem hohen Verhältnis zur Verfügung, der ein Planetengetriebe hat, das ständig im Eingriff ist mit einem Zentrumsrad, das mit einem äußeren Rad als einem Antriebsbauteil und einem inneren Rad als einem Bauteil eines angetriebenen Rads in Eingriff steht, um die Spule des Aufrollers durch eine Kupplung zu drehen bei Anwendung eines Antriebs. Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorspannungsmaschine mit einem Getriebezugmechanismus zur Verfügung zu stellen, der vollständig in Eingriff ist und der einen Antrieb von einer pyrotechnisch beschleunigten verringerten Anzahl von Antriebsmitteln empfängt für das Vorspannen von Gurt. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bahnspulenspanner mit einem hohen Verhältnis und einem beweglichen Kolben zur Verfügung zu stellen, um einen drehbaren Antrieb dem Getriebezug zur Verfügung zu stellen.

1 zeigt eine Explosionsansicht eines Bahnspulenspanners mit beweglichem Kolben und Planetengetriebe und Massekörpern als Antriebsmittel.

2 liefert eine weitere Explosionsansicht eines Bahnspulenspanners.

3 zeigt eine komplette Eingriffsanordnung des Getriebezugs und den Kolben in normalem Zustand und den Zustand der Bahn vor der Vorspannungsstufe.

4 zeigt eine Position der zurückgezogenen Bahn und eine Position von Massekörpern, Kolben und Getriebezug nach dem Vorspannen von Gurt.

5 zeigt eine isometrische Ansicht eines Getriebezugs nach der Vorspannungsstufe.

7, 8 und 9 zeigen eine isometrische Ansicht eines beweglichen Kolbens mit Zapfen und dem Eingriff des Kolbens mit dem mittleren Rad.

Demnach stellt die vorliegende Erfindung eine Vorspannungsvorrichtung zur Verfügung, die eine Spule eines Sitzgurtaufwicklers dreht, um einen Sitzgurt vorzuspannen, wobei die Vorspannungsmaschine umfasst;

Zunächst wird mit Bezug auf die 1, 2 und 3 ein Bahnspulenspanner 1, der ein Gehäuse 2 hat in einem Fahrzeug befestigt in der Nähe des Sitzes, wobei der Spanner ein Paar von Bahnen 2a und 2b hat, die parallel zueinander errichtet sind. Eine Spule 3, die drehbar zwischen den Seitenwänden des Gehäuses 2 gelagert ist und ein Zahnwellenende 3a und ein anderes Ende 3b hat. Ein Gurt 14 ist auf die Spule 3 aufgewickelt, um Herausziehen und Zurückziehen für das Sitzgurtsystem bereitzustellen. Das Zahnwellenende 3a der Spule 3 ist drehbar in Eingriff mit einem Zentrumsrad 9. Ein mittleres Rad 10 ist in Eingriff mit dem Zentrumsrad 9. Eine Kupplungsratsche 9a, die im Zentrumsrad 9 angebracht ist und entsprechenden Abscherbolzen 15, der in Abdeckung 13 angebracht ist. Ein Gehäuse 11 mit einer Gehäuseverbindungsseite 11b mit einem unbeweglichen Hohlrad 11a ist aus dem Gehäuse 11 herausgefräst, das Vorsprünge hat, die ununterbrochen in das mittlere Rad 10 eingreifen. Ein ringförmiger Zapfen 11c des Gehäuses leitet den Vorsprung 9b des Zentrumsrads 9 und stellt sicher, dass die Spulenachse und die Mitte der Getriebeachse koaxial sind. Eine Menge an Schrauben 12 wird verwendet, um das Gehäuse 11 und Abdeckung 13 an die Wand des Aufwicklers 2b zu befestigen. Ein Abdeckloch 13a wird verwendet, um die Abdeckung 13 an der Rahmenwand 2b zu befestigen. Ein Führungspfad 11d ist im Gehäuse 11 angebracht und ein weiterer Führungspfad 13d ist in der Abdeckung 13 angebracht, um das mittlere Rad 10 und den Kolben 8 für radiale Bewegung zu leiten. Dementsprechend wird ein vollständig in Eingriff stehendes Getriebezugsystem gebildet, das ein Zentrumsrad, ein mittleres und ein Ringrad umfasst, um eine Drehbewegung ohne Zusammenstoss der Spule während des Zustands eines plötzlichen Verzögerung des Fahrzeugs zur Verfügung zu stellen. Ein gekürztes Rohr 4, das im Gehäuse 11 untergebracht ist und einen Gaserzeuger 5a an einem Ende hat, der auch in Flussverbindung mit einer Zündkapsel 5 ist, die angeordnet ist, um zu erkennen und die pyrotechnische Ladung zu aktivieren. Das Rohr setzt sich durch die Öffnung 11e des Gehäuses 11 fort und hat einen Ausgang am Bodenende des Gehäuses 11. Eine Mehrzahl von Massekörpern 7, in ihrer Anzahl stark reduziert, die als Antriebsmittel fungieren, welche hintereinander im Rohr 4 positioniert sind und durch eine pyrotechnische Ladung beschleunigt werden. Ein Hauptantriebsmittel 6 in der Form eines Zylinders, der eine flache Oberfläche an einer Seite hat und aus stark dehnbarem Plastikmaterial 6a gemacht ist, angeordnet, um die pyrotechnische Ladung zu empfangen und eine kugelförmige Oberfläche auf der anderen Seite 6b aufweisend, die in der Nähe der anderen kugelförmigen Massekörper angeordnet ist, die als sekundäre Antriebsmittel 7 wirken. Die letzte Komponente der sekundären Antriebsmittel ist an einen kugelförmigen Kopf eines beweglichen Kolbens 8 angelehnt, der sich am unteren Eingang der Rohröffnung befindet, sowohl während der normalen, als auch der beschleunigten Position und wobei das andere Ende des Kolbens zwei Armenden 8a hat, um das mittlere Rad 10 mittels eines rotierbaren Stiftes 10a zu halten. Der bewegliche Kolben 8 bewegt sich mit beiden Enden 8a und 8b auf dem Leitungspfad 11d und 13d geleitet, um einen kreisförmigen Pfad und einen schnellen Drehantrieb dem Getriebezug zur Verfügung zu stellen. Der kreisförmige Pfad wird nicht nur zur Verfügung gestellt, um den Getriebezug auf einem radial-koaxialen Pfad zu positionieren, sondern auch, um das Entgleisen des Getriebezugs während schneller Beschleunigung zu verhindern.

Eine pyrotechnische Ladung, die an der geschlossenen Kammer, d.h. Röhre, platziert wird, wird durch ein Signal von der elektronischen Kontrolleinheit (ECU) gezündet oder mechanisch durch einen hohen einfachen 'g'-Sensor gespürt. Die Energie der pyrotechnischen Ladung wird an die Antriebsmittel 7 übermittelt, die hintereinander durch das Rohr 4 angeordnet sind. Der Kolben 8, der in Flussverbindung mit den Antriebsmitteln steht, treibt den Getriebezug an, der wiederum in die Spule 3 eingreift, um sie schnell zu drehen, um die Bahnspule zurückzuziehen. Da das Übersetzungsverhältnis des Getriebezugs 1:4 ist, dreht eine 140°-Umlaufbewegung des Kolbens 8 das Zentrumsrad 9 um zwei Umdrehungen, was ausreichend ist, um ungefähr 200 mm des Gurts 14 zurückzuziehen, wie in den 3 bzw. 4 gezeigt wird. Das Einziehen des Gurts 16, wie angegeben, zeigt die 4 ein Vorspannen mit hohem Verhältnis.

Unter Bezugnahme nun auf die 5 und 6 zeigt die 5 eine Anordnung eines vollständig im Eingriff stehenden Getriebezugsystems 9, 10 und 11a in normalem Zustand zusammen mit einer gekürzten Röhre 4, um die Massekörper 7 zu halten. 5 zeigt auch einen Leitungspfad 11d, um einen kreisförmigen Pfad und Drehantrieb dem Getriebezug sowohl während normalen als auch beschleunigten Zuständen zur Verfügung zu stellen.

Gurtbewegung 16 zeigt das vor der Vorspannung und nach der Vorspannung, wie in den 3 und 4 gezeigt.

Mit Bezug auf die 6, die flache Oberfläche des Hauptantriebmittels 6 treibt beim Empfang des Antriebs von der pyrotechnischen Ladung die anderen Antriebsmittel 7 an, welche wiederum den beweglichen Kolben 8 antreiben. Der beschleunigte Kolben 8, der sich dann auf dem Leitungspfad 11d und 13b in einer kreisförmigen Bewegung bewegt, stellt dem Getriebezug einen Drehantrieb zur Verfügung, welcher wiederum die Bahnspule schnell zurück zieht, die um die Spule (nicht dargestellt in dieser Figur) herumgewickelt ist, für ein Vorspannen mit hohem Verhältnis.

Alternativ kann auch ein Kolben 17 unterschiedlicher Art verwendet werden, der zwei Enden hat, ein Ende hat zwei Arme 17a, um das mittlere Rad 10 zu halten und das andere Ende ist kugelförmig, um einen nahen Kontakt mit den Beschleunigungskörpern 7 zu haben.

Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung einen kolbengetriebenen Bahnspulenspanner mit hohem Verhältnis zur Verfügung, um die Bandspule eines Sitzgurts zu spannen, um den Benutzer des Sitzes zurückzuhalten, bei einer plötzlichen Verzögerung eines Fahrzeugs, wobei der Bahnspulenspanner umfasst: Ein Gehäuse, ein unbewegliches Hohlrad, das aus der inneren Oberfläche des Gehäuses durch Vorsprünge herausgeschnitzt ist, ein mittleres Rad mit Vorsprüngen, das drehbar mit dem unbeweglichen Hohlrad in Eingriff steht, um einen Drehantrieb zur Verfügung zu stellen, ein Zentralrad mit einem Kupplungsmittel, um die Spule in Eingriff zu bringen, um das plötzliche Einziehen des Gurtes auf die plötzliche Verzögerung hin zu bewirken und die Vorsprünge auf der äußeren Oberfläche des Zentralrads sind drehbar im Eingriff mit dem mittleren Rad, um den Antrieb vom mittleren Rad zu empfangen, das Hohlrad, das mittlere und das Zentralrad stehen miteinander in Eingriff, um ein ununterbrochen eingegriffenes Getriebezugsystem zu bilden, nicht nur während des normalen Zustands des Betriebs, sondern auch auf schnelle Verzögerung des Fahrzeugs hin, ein Hauptantriebsmittel mit flacher Oberfläche an einer Seite, um die pyrotechnische Ladung zu empfangen und kugelförmiger Oberfläche an der Seite des Kontakts mit anderen Antriebsmitteln, sekundäre Antriebsmittel, die ihrer Zahl stark reduziert sind, sind in einem gekürzten Rohr untergebracht, um einen Drehantrieb dem ununterbrochen in Eingriff stehenden Getriebezugsystem auf pyrotechnische Ladung hin zur Verfügung zu stellen, einen beweglichen Kolben mit kugelförmigem Ende angrenzend an die sekundären Antriebsmittel in der Nähe des Ausgangs des Rohres und wobei das andere Ende zwei Arme hat, um das mittlere Rad mittels eines beweglichen Stiftes zu halten, um dem Antriebszugsystem eine Drehbewegung ohne Aufeinanderprallen zur Verfügung zu stellen bei Beschleunigung des beweglichen Kolbens durch die Antriebsmittel.

Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der der Antriebszug ohne Kollision der Spule des Bahnspulenspanners einen Antrieb zum Vorspannen des Gurtes auf eine plötzliche Verzögerung des Fahrzeugs hin zur Verfügung stellt.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der das Getriebezugsystem eine nicht-abscherende Eingriffsanordnung hat.

Eine weitere Ausführungsform, in der das angeordnete Hauptantriebsmittel aus einem Zylinder ausgewählt wird, der eine flache Oberfläche an einer Seite hat und eine konkave Oberfläche an der Seite des Eingriffs mit den anderen Antriebsmitteln.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der das Hauptantriebsmittel aus einem hochdehnbaren Kunststoffmaterial hergestellt ist.

Es ist auch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der die sekundären Antriebsmittel aus rollenden Massekörpern ausgewählt sind.

In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl an rollenden Massekörpern um ungefähr 50% reduziert.

Weiterhin ist eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung als ein Ergebnis der Verringerung in der Anzahl der Antriebsmittel die Größe des Rohrs, das die rollenden Massekörper beherbergt, ebenfalls ungefähr um die Hälfte verringert.

Es ist auch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der der bewegliche Kolben mit einem Stift verwendet wird, um den Kolben drehbar im Kanal zu leiten, um eine schnelle Drehbewegung für den Getriebezug zu bewirken.

In einer anderen Ausführungsform, worin der Kanal im Gehäuse des Bahnspulenspanners zur Verfügung gestellt wird, um den beweglichen Kolben zu leiten, während er in Bewegung ist und die räumliche Position des Getriebezugs aufgrund einer schnellen radialen Bewegung des Kolbens zu stützen.

Weiterhin ein Bahnspulenspanner, wobei kein Behälter und keine Sammelkammer in der Vorspannungsmaschine verwendet werden, da die Antriebsmittel in ihren Positionen bleiben, selbst nach dem Vorspannen als Ergebnis eines Vorspannens mit hohem Verhältnis.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Verhältnis des Vorspannens weiter verbessert werden durch geeignete Veränderung des Übersetzungsverhältnisses und der Anzahl an Antriebsmitteln.

• 1. Der Bahnspulenspanner der vorliegenden Erfindung hat eine verbesserte Gurteinzahlung.
• 2. Ein Getriebeeingriffsproblem, das mit anderen Vorspannungsvorrichtungen verbunden ist, wird vermieden.
• 3. Der Bahnspulenspanner der vorliegenden Erfindung ist eine kompakte und einfache Dreheinheit.
• 4. Der Bahnspulenspanner der vorliegenden Erfindung hat ein hohes Vorspannungsverhältnis der Bahnspule im Bereich von 200 mm.
• 5. Der Bahnspulenspanner der vorliegenden Erfindung hat kein Behältnis und keine Sammelkammer, da die Antriebsmittel in ihren Positionen bleiben, selbst nach dem Vorspannen als Ergebnis eines Vorspannens mit hohem Verhältnis.