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Hintergrund der Erfindung
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Gurtstraffermechanismus, in welchem sich ein Bewegungselement durch einen in ein Zylinderelement zugeführten Gasdruck bewegt, um eine Rückhaltkraft eines Gurtbands an einem Insassen zu erhöhen.
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Zugehöriger Stand der Technik
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In Gurtstraffermechanismen, wie sie in den japanischen Patentoffenlegungsschriften
JP 2010 - 018 071 A und
JP 2008 - 024 102 A beschrieben sind, wird ein Kolben (eine Kolbenkugel) durch einen Gasdruck, der von einem in ein Rohr (Rohrzylinder) zugeführtes Gas herrührt, zu einer Seite bewegt, wodurch die Rückhaltkraft des Gurtbands (Sitzgurts) auf einen Insassen erhöht wird.
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In Gurtstraffermechanismen mit einer solchen Konfiguration sind das Rohr und der Kolben vorzugsweise in der Lage, zum Zwecke der Wiederverwendbarkeit (Recyclebarkeit) auseinandergebaut zu werden, und der Auseinanderbauvorgang wird vereinfacht, wenn das Gas in dem Rohr beim Auseinandernehmen des Rohrs und des Kolbens, nachdem der Kolben durch den Gasdruck zu der einen Seite bewegt wurde, natürlich abgelassen wird.
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Ferner ist ein Gurtstraffermechanismus gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 aus
JP 2009 - 269 463 A bekannt.
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Zusammenfassung
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Die vorliegende Erfindung wird unter Berücksichtigung der vorgenannten Umstände durchgeführt und es ist Aufgabe, einen Gurtstraffermechanismus mit einem einfachen Betrieb in einem Zustand bereitzustellen, in welchem Gas auf natürliche Weise aus einem Inneren eines Zylinderelements abgelassen wurde, wenn das Zylinderelement und das Bewegungselement auseinandergebaut wurden, nachdem das Bewegungselement bewegt wurde.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Bei dem Gurtstraffermechanismus gemäß Anspruch 1 ist das Verbindungsloch in dem Bewegungselement derart ausgebildet, dass das Verbindungsloch die erste Seite und die zweite Seite des Bewegungselements miteinander in Verbindung bringt. Das Schließelement ist in das Verbindungsloch eingesetzt und schließt das Verbindungsloch im Wesentlichen ab.
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Das Verbindungselement wird durch den Druck des Gases in Richtung der ersten Seite bewegt, wenn das Gas unter bestimmten Bedingungen in das Zylinderelement zugeführt wird, und die Rückhaltekraft des Gurtbands auf einen Insassen wird erhöht.
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Zudem ist zwischen dem Verbindungsloch und dem Schließelement eine Verbindungsnut ausgebildet, so dass die Verbindungsnut eine Verbindung zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite des Schließelements herstellt. Wenn sich das Bewegungselement in Richtung der ersten Seite bewegt hat, wird dementsprechend Gas in dem Zylinderelement an der zweiten Seite des Bewegungselements durch die Verbindungsnut zu der ersten Seite des Bewegungselements abgelassen.
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Es ist anzumerken dass infolgedessen, dass das Schließelement ins Innere des Durchgangslochs eingesetzt ist, die Verbindungsnut zwischen dem Verbindungsloch und dem Schließelement ausgebildet ist, so dass sie zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite des Schließelements eine Verbindung herstellt, und dass der Oberflächenbereich der Verbindungsnut klein gemacht ist.
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Wenn sich das Bewegungselement zu der ersten Seite bewegt, kann folglich verhindert werden, dass das Gas in dem Zylinderelement an der zweiten Seite des Bewegungselements durch die Verbindungsnut zu der ersten Seite des Bewegungselements abgelassen wird. Ein Abfall der Bewegungskraft des Bewegungselements in Richtung der ersten Seite kann folglich unterdrückt werden und die Rückhaltekraft des Gurtbands auf den Insassen kann erhöht werden.
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Nachdem das Bewegungselement in Richtung der ersten Seite bewegt wurde, kann das Gas in dem Zylinderelement an der zweiten Seite des Bewegungselements ferner durch die Verbindungsnut zu der ersten Seite behutsam abgelassen werden. Folglich wird ein einfacher Betrieb beim Auseinanderbauen des Zylinderelements und des Bewegungselements vereinfacht, wobei das Gas im Inneren des Zylinderelements ohne Bedienereingriff abgelassen wird.
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Bei dem Gurtstraffermechanismus gemäß Anspruch 2 kann die Länge der Verbindungsnut infolgedessen verlängert werden, dass die Verbindungsnut spiralförmig ausgebildet ist.
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Wenn sich das Bewegungselement in Richtung der ersten Seite bewegt, kann dementsprechend effektiv verhindert werden, dass das Gas im Inneren des Zylinderelements an der zweiten Seite des Bewegungselements zu der ersten Seite des Bewegungselements abgelassen wird, wodurch jeglicher Abfall der Bewegungskraft des Bewegungselements in Richtung der ersten Seite wirkungsvoll unterdrückt werden kann.
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Nachdem sich das Bewegungselement zu der ersten Seite bewegt hat, kann ferner das Gas an der zweiten Seite des Bewegungselements problemlos zu der ersten Seite des Bewegungselements abgelassen werden, während das Gas sachte abgekühlt wird.
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Bei dem Gurtstraffermechanismus gemäß Anspruch 3 ist das Schließelement als eine Stellschraube ausgebildet. Dementsprechend kann das gesamte Schließelement in das Verbindungsloch eingesetzt werden und es kann beispielsweise verhindert werden, dass das Schließelement das Verbindungsloch infolge des Vorhandenseins eines Kopfs vollständig abschließt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1A und 1B zeigen Querschnitte, die relevante Abschnitte eines Gurtstraffermechanismus gemäß einem ersten beispielhaften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, wobei 1A den Gurtstraffermechanismus während des Betriebs darstellt und 1B den Gurtstraffermechanismus nach dem Betrieb darstellt.
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2 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die eine Gurtbandaufnahmevorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung gesehen in einer Richtung der Breite des Fahrzeugs nach außen und in der Fahrzeuglängsrichtung darstellt;
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3 ist eine Seitenansicht in der Fahrzeuglängsrichtung, die eine Gurtbandaufnahmevorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist eine Seitenansicht, die einen Gurtstraffermechanismus nach dem Betrieb in einer Gurtbandaufnahmevorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gesehen in der Fahrzeuglängsrichtung veranschaulicht;
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5A und 5B sind Schaubilder, die relevante Abschnitte eines Kolbens in einem Gurtstraffermechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, wobei 5A eine perspektivische Explosionsansicht zeigt und 5B einen Querschnitt zeigt; und
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6A und 6B zeigen Schnittansichten, die relevante Abschnitte eines Gurtstraffermechanismus gemäß einem zweiten ausführlichen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulichen, wobei 6A ein Schaubild zeigt, das den Gurtstraffermechanismus während des Betriebs veranschaulicht und 6B ein Schaubild zeigt, dass den Gurtstraffermechanismus nach dem Betrieb veranschaulicht.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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2 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer Gurtbandaufnahmevorrichtung 10, an der ein Gurtstraffermechanismus 36 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird, gesehen aus der Richtung der Breite des Fahrzeugs nach außen und der Fahrzeuglängsrichtung. 3 ist eine Seitenansicht, die die Gurtaufnahmevorrichtung 10 gesehen in der Fahrzeuglängsrichtung veranschaulicht. In den Zeichnungen gibt der Pfeil OUT die Richtung der Fahrzeugbreite nach außen an, der Pfeil LO gibt eine Seite in der Fahrzeuglängsrichtung an und der Pfeil UP gibt die Richtung nach oben an.
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Wie dies in 2 und 3 gezeigt ist, ist die Gurtbandaufnahmevorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit einem Rahmen 12 versehen, der als ein Hauptkörperelement dient und im Querschnitt U-förmig ist. Der Rahmen 12 hat eine Rückplatte 12A an der Innenseite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs, eine Schenkelplatte 12B an einer Seite in der Fahrzeuglängsrichtung und eine Schenkelplatte 12C an der anderen Seite in der Fahrzeuglängsrichtung. Die Gurtbandaufnahmevorrichtung 10 ist mit dem Rahmen 12, der mittels der Rückplatte 12A an dem Fahrzeug befestigt ist, an einem Fahrzeug montiert.
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Die Schenkelplatte 12B und die Schenkelplatte 12C haben ein Platzierungsloch 14 und ein Platzierungsloch 16, die jeweils durch sich hindurch in kreisartigen Formen ausgebildet sind, wobei das Platzierungsloch 14 und das Platzierungsloch 16 einander zugewandt sind. Ein rechteckiges erstes Eingriffsloch 18 ist durch die Schenkelplatte 12B oberhalb des Platzierungslochs 14 und dessen der Rückplatte 12A zugewandten Seite ausgebildet. Das erste Eingriffsloch 18 ist im Wesentlichen horizontal angeordnet. Ein rechteckiges, zweites Eingriffsloch 20 ist direkt unterhalb des ersten Eingriffslochs 18 durch die Schenkelplatte 12B ausgebildet. Das zweite Eingriffsloch 20 ist parallel zu dem ersten Eingriffsloch 18 angeordnet und ist mit dem ersten Eingriffsloch 18 in Verbindung.
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Eine Wickelwelle 22 ist drehbar zwischen der Schenkelplatte 12B (dem Platzierungsloch 14) und der Schenkelplatte 12C (dem Platzierungsloch 16) des Rahmens 12 gestützt.
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Ein im Wesentlichen kreiszylinderförmiger Spulenkörper 24, der als ein Wickelelement dient, ist an der Wickelwelle 22 vorgesehen. Ein Gurtband 26 (Gurt) in Form eines langen Streifens ist auf den Spulenkörper 24 von dem proximalen Ende des Gurtbands 26 aufgewickelt. Das Gurtband 26 erstreckt sich über dem Rahmen 12 heraus und ist in der Lage über einen auf einem Fahrzeugsitz (in den Zeichnungen nicht dargestellt) sitzenden Insassen gespannt zu werden. Das Gurtband 26 wird durch Drehung des Spulenkörpers 24 in einer Aufwickelrichtung (die Richtung des Pfeils A in 2 und 3) auf den Spulenkörper 24 aufgewickelt und der Spulenkörper 24 wird in der Ausziehrichtung (der Richtung des Pfeils B in 2 und 3) gedreht, indem das Gurtband 26 von dem Spulenkörper 24 herausgezogen wird.
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Ins Innere des Spulenkörpers 24 ist koaxial eine Torsionswelle 28 eingesetzt, die als ein Energieabsorptionselement dient, das als ein Kraftbegrenzungsmechanismus konfiguriert ist. Ein erstes Ende 28A der Torsionswelle 28 ragt von einer ersten Endfläche des Spulenkörpers 24 an der Seite der Schenkelplatte 12B heraus. Ein zweites Ende 28B der Torsionswelle 28 ist so fixiert, dass es nicht in der Lage ist, in einem zweiten Ende des Spulenkörpers 24 an der Seite der Schenkelklappe 12C eine relative Drehung durchzuführen. Die Torsionswelle 28 ist dementsprechend in der Lage, sich mit dem Spulenkörper 24 als eine Einheit zu drehen.
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Ein im Wesentlichen kreissäulenförmiges Arretierungszahnrad 30 ist als ein Rotationselement an dem ersten Ende des Spulenkörpers 24 vorgesehen. Die Torsionswelle 28 passiert das Arretierungszahnrad 30 koaxial. Die Torsionswelle 28 ist an dem Arretierungszahnrad 30 fixiert, so dass sie nicht in der Lage ist, eine relative Drehung durchzuführen. Das Arretierungszahnrad 30 ist dementsprechend in der Lage, sich als eine Einheit mit der Torsionswelle 28 zu drehen. Um den gesamten Außenumfang des Arretierungszahnrads 30 sind Rastzähne 30A (Außenzähne) ausgebildet.
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Eine kreissäulenförmige Rastvertiefung 32 ist so ausgebildet, dass sie einen Rastmechanismus in der Fläche des Arretierungszahnrads 30 an der Seite gegenüberliegend des Spulenkörpers 24 konfiguriert, wobei die Außenumfangsfläche der Rastvertiefung 32 einen hohen Reibungskoeffizienten hat.
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Ein (in den Zeichnungen nicht dargestellter) Vorspannmechanismus ist als ein Vorspannmittel an der Außenseite der Schenkelplatte 12C des Rahmens 12 vorgesehen. Der Vorspannmechanismus ist an den Spulenkörper 24 gekoppelt und wirkt zum Aufbringen einer Vorspannkraft auf den Spulenkörper 24 in der Aufwickelrichtung.
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Eine plattenförmige Arretierungsplatte 34, die als ein Beschränkungselement (Arretierungselement) dient, ist an der Schenkelplatte 12B des Rahmens 12 in der Nähe des Platzierungslochs 14 drehbar gestützt. An der Arretierungsplatte 34 sind Arretierungszähne 34A ausgebildet. Die Arretierungsplatte 34 ist an einen (in den Zeichnungen nicht dargestellten) Arretierungsmechanismus gekoppelt, der als ein Beschränkungsmittel (Arretierungsmittel) dient. Die Arretierungsplatte 34 wird infolge der Betätigung des Arretierungsmechanismus gedreht, wenn das Gurtband 26 schnell von dem Spulenkörper 24 herausgezogen wird und wenn eine schnelle Fahrzeugverzögerung auftritt und die Arretierungszähne 34A mit den Rastzähnen 30A des Arretierungszahnrads 30 kämmen (in Eingriff gelangen). Die Drehung des Arretierungszahnrads 30 in der Herausziehrichtung wird dadurch verhindert (arretiert), wodurch die Drehung des Spulenkörpers 24 in der Ausziehrichtung verhindert wird (während die Drehung des Spulenkörpers 24 in der Aufwickelrichtung zugelassen wird).
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Der Gurtstraffermechanismus 36 ist an der Außenseite der Schenkelplatte 12B des Rahmens 12 als eine Zahnstange vorgesehen.
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Ein im Wesentlichen kreisringförmiges Getriebegehäuse 38, welches aus Harz gefertigt ist, dient als ein Schutzelement, das an dem Gurtstraffermechanismus 36 vorgesehen ist. Das Getriebegehäuse 38 ist an der Schenkelplatte 12B befestigt. Der Außenumfangsabschnitt des Getriebegehäuses 38 bedeckt den Außenumfangsabschnitt des Arretierungszahnrads 30. Die Rastvertiefung 32 des Arretierungszahnrads 30 ist im Inneren des Getriebegehäuses 38 angeordnet und das erste Ende 28A der Torsionswelle 28 passiert das Getriebegehäuse 38.
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Eine bestimmte Anzahl von kreissäulenförmigen Haltestiften 40 (Scherstiften) sind einstückig an dem Außenumfangsabschnitt des Getriebegehäuses 38 ausgebildet. Die Haltestifte 40 ragen von dem Getriebegehäuse 38 heraus und von dem Arretierungszahnrad 30 weg. Ein kreissäulenförmiger Eingriffsstift 42 (Scherstift) ist einstückig an einem oberen Abschnitt des Getriebegehäuses 38 ausgebildet. Der Eingriffsstift 42 ragt von dem Getriebegehäuse 38 heraus und von der Schenkelplatte 12B weg.
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Eine im Wesentlichen kreisringplattenförmige Kupplungslamelle 44 ist als ein Kupplungselement angeordnet, das als ein Kupplungsmechanismus an der Seite des Getriebegehäuses 38 konfiguriert ist, die von dem Arretierungszahnrad 30 wegzeigt. Die Außenumfangskante der Kupplungslamelle 44 ist mit einer bestimmten Anzahl von halbkreisförmigen Montagelöchern 46 ausgebildet, wobei die bestimmte Anzahl von Montagelöchern 46 bei gleichen Intervallen um die Umfangsrichtung der Kupplungslamelle 44 angeordnet sind. Die Haltestifte 40 des Getriebegehäuses 38 passen in die Montagelöcher 46 und die Kupplungslamelle 44 wird dadurch an dem Getriebegehäuse 38 gehalten.
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Eine bestimmte Anzahl (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sechs Stück) von L-förmigen Plattenverlängerungsabschnitten 48 sind einstückig an dem Innenumfang der Kupplungslamelle 44 ausgebildet. Die Verlängerungsabschnitte 48 sind bei gleichen Intervallen um die Umfangsrichtung der Kupplungslamelle 44 angeordnet. Säulenförmige Zahneinsetzabschnitte 48A sind an den distalen Enden der Verlängerungsabschnitte 48 einstückig ausgebildet. Die Zahneinsetzabschnitte 48A ragen von den Verlängerungsabschnitten 48 in Richtung des Getriebegehäuses 38 heraus und sind durch das Innere des Getriebegehäuses 38 in die Rastvertiefung 32 des Arretierungszahnrads 30 eingesetzt. Die Zahneinsetzabschnitte 48A sind von der Außenumfangsfläche der Rastvertiefung 32 getrennt und die Kupplungslamelle 44 lässt die Drehung des Arretierungszahnrads 30 zu.
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Ein Ritzel 50 ist als ein Antriebselement an der Innenumfangsseite der Kupplungslamelle 44 vorgesehen. Das erste Ende 28A der Torsionswelle 28 passiert das Ritzel 50 koaxial und ist in der Lage, sich mit Bezug auf das Ritzel 50 relativ zu drehen. Ein Kammrad 52 ist an einem bezüglich der Achsrichtung mittleren Abschnitts des Ritzels 50 vorgesehen. Um den gesamten Umfang des Kammrads 52 sind Ritzelzähne 52A ausgebildet. Ein kreissäulenförmiger Stützzylinder 54 ist koaxial bezüglich des Ritzels 50 an einem Abschnitt des Ritzels 50 an der von dem Arretierungszahnrad 30 wegzeigenden Seite ausgebildet.
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Ein Kupplungsabschnitt 56, der einen Kupplungsmechanismus konfiguriert, ist an einem Abschnitt des Ritzels 50 an der Seite des Arretierungszahnrads 30 ausgebildet. Der Kupplungsabschnitt 56 ist in die Rastvertiefung 32 des Arretierungszahnrads 30 eingesetzt. Eine bestimmte Anzahl (in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sechs Stück) von Vorsprüngen 56A sind an der Außenumfangsfläche des Kupplungsabschnitts 56 ausgebildet. Die Vorsprünge 56A sind bei gleichen Intervallen um die Umfangsrichtung des Kupplungsabschnitts 56 angeordnet und haben jeweils Vorsprunghöhen, deren Höhen mit Vorschreiten in der Herausziehrichtung allmählich zunehmen. Die Zahneinsetzabschnitte 48A der Kupplungslamelle 44 sind an den Kupplungsabschnitt 56 an Abschnitten der jeweiligen Vorsprünge 56A an der Seite in der Aufwickelrichtung montiert (in Presskontakt damit). Das Ritzel 50 wird dementsprechend an der Kupplungslamelle 44 gehalten.
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Eine metallplattenförmige Abdeckplatte 58 ist als ein Zusammenbauelement an dem Rahmen 12 an der Außenseite der Schenkelplatte 12B vorgesehen. Die Abdeckplatte 58 ist mittels mehrerer Befestigungsschrauben 60 an der Schenkelplatte 12B fixiert (befestigt). Die Abdeckplatte 58 deckt das Getriebegehäuse 38, die Kupplungslamelle 44 und das Ritzel 50 von der von dem Arretierungszahnrad 30 wegzeigenden Seite ab.
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Ein Stützzylinder 54 des Ritzels 50 passiert die Abdeckplatte 58 und die Abdeckplatte 58 stützt das Ritzel 50 drehbar. Ein K-Ring 62, der in der Draufsicht im Wesentlichen C-förmig ist, ist über das Ende des Stützzylinders 54, das von der Schenkelplatte 12B wegzeigt, gepasst und daran fixiert. Das Ritzel 50 wird durch den K-Ring 62, der mit der Abdeckplatte 58 in Eingriff ist, daran gehindert, von der Abdeckplatte 58 abgenommen zu werden.
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Ein rechteckförmiges drittes Eingriffsloch 64 ist durch einen oberen Abschnitt der Abdeckplatte 58 ausgebildet. Das dritte Eingriffsloch 64 ist im Wesentlichen horizontal angeordnet und dem ersten Eingriffsloch 18 und dem zweiten Eingriffsloch 20 in der Schenkelplatte 12B zugewandt.
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Ein kreiszylinderförmige Zylinder 66 ist als ein Zylinderelement zwischen der Schenkelplatte 12B und der Abdeckplatte 58 vorgesehen. Der Zylinder 66 erstreckt sich von der Schenkelplatte 12B und der Abdeckplatte 58 nach oben heraus.
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Über der Abdeckplatte 58 ist der Zylinder 66 ins Innere eines Zylinderhalters 68 mit im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt eingesetzt. Die zwei Endabschnitte des Zylinderhalters 68 in Längenrichtung sind in Eingriff mit einem oberen Abschnitt der Schenkelplatte 12B und daran befestigt. Der Zylinderhalter 68 beschränkt die Bewegung des Zylinders 66 in der Radialrichtung und hält den Zylinder 66.
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An dem Bodenende des Zylinders 66 ist ein Umfangskantenabschnitt 66A ist ausgebildet. Der Umfangskantenabschnitt 66A ragt um den gesamten Umfang des Zylinders 66 heraus. Der Umfangskantenabschnitt 66A ist in das erste Eingriffsloch 18 in der Schenkelplatte 12B und den oberen Abschnitt des dritten Eingriffslochs 64 in der Abdeckplatte 58 eingesetzt.
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Ein im Wesentlichen rechteckförmiger Kolbenanschlag 70 ist als ein Anschlagelement direkt unterhalb des Zylinders 66 angeordnet. Der Kolbenanschlag 70 geht mit dem unteren Ende des Zylinders 60 (einschließlich des Umfangskantenabschnitts 66A) einen Kontakt ein und ist in das zweite Eingriffsloch 20 in der Schenkelplatte 12B und den unteren Abschnitt des dritten Eingriffslochs 64 in der Abdeckplatte 58 eingesetzt. Die Bewegung des Kolbenanschlags 70 und die Bewegung des Zylinders 66 in der Axialrichtung werden dadurch gestoppt, wobei der Kolbenanschlag 70 und der Zylinder 66 zwischen der Schenkelplatte 12B und der Abdeckplatte 58 fixiert sind.
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Ein rechteckförmiges Durchgangsloch 72 ist durch den Kolbenanschlag 70 ausgebildet, so dass das Innere des Zylinders 66 zu der oberen Seite des Ritzels 50 durch das Durchgangsloch 72 offen ist. Ein kleiner Spalt ist mit Unterbrechungen zwischen dem Kolbenanschlag 70 und dem unteren Ende des Zylinders 66 (einschließlich des Umfangskantenabschnitts 66A) ausgebildet, so dass das Innere des Zylinders 66 mit der Außenseite des Zylinders 66 durch den Spalt in Verbindung ist.
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Ein im Wesentlichen kreissäulenförmiger Gasgenerator 80 ist als Antriebsmittel an dem oberen Ende in das Innere des Zylinders 66 eingesetzt und befestigt. Der Gasgenerator 80 schließt das obere Ende des Zylinders 66 ab. Der Gasgenerator 80 ist elektrisch mit einer Fahrzeugsteuervorrichtung (die in den Zeichnungen nicht dargestellt ist) verbunden. Durch Betätigen des Gurtstraffermechanismus 36 unter der Steuerung der Steuervorrichtung während einer Fahrzeugkollision (unter bestimmten Bedingungen, etwa wenn eine Fahrzeugkollision erfasst wurde oder es eine schnelle Fahrzeugverzögerung gibt) erzeugt der Gasgenerator 80 sofort ein Hochdruckgas und führt das Gas in das obere Ende des Zylinders 66 ein.
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Ein Kolben 88 ist als ein Bewegungselement im Inneren des Zylinders 66 vorgesehen und ist in der Lage, sich entlang der Achsrichtung des Zylinders 66 zu bewegen.
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Eine kreiszylinderförmige Basis 90 ist an dem oberen Ende des Kolbens 88 vorgesehen, wobei die Basis 90 im Wesentlichen koaxial zu dem Zylinder 66 angeordnet ist. Ein Flansch 92 ist direkt unterhalb der Basis 90 an dem Kolben 88 vorgesehen. Der Flansch 92 ist koaxial zu der Basis 90 angeordnet und ragt um den gesamten Außenumfang der Basis 90 heraus. Der Flansch 92 hat einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Innenumfangsfläche des Zylinders 66, so dass die Außenumfangsfläche des Flansches 92 im Wesentlichen an die Innenumfangsfläche des Zylinders 66 gepasst ist.
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Ein X-Ring 94 mit Kreisringform und X-förmigem Querschnitt ist als ein Dichtungselement an dem Außenumfang der Basis 90 angeordnet. Der X-Ring 94 ist aus Gummi gefertigt und hat eine Elastizität und eine Dichtungseigenschaft. Wenn sich der X-Ring 94 in einem elastisch verformten Zustand befindet, dann geht er mit der Außenumfangsfläche der Basis 90, der oberen Fläche des Flansches 92 und Innenumfangsfläche des Zylinders 66 einen Kontakt ein. Der X-Ring 94 dichtet dementsprechend zwischen dem Zylinder 66 und dem Kolben 88 ab.
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Eine im Wesentlichen rechtecksäulenförmige Zahnstange 96 ist unterhalb des Flansches 92 an dem Kolben 88 vorgesehen. Zahnstangenzähne 96A sind an Abschnitten der Zahnstange 96 an der Seite ausgebildet, die von der Rückplatte 12A wegzeigt. Die Zahnstange 96 ragt von dem unteren Ende des Zylinders 66 heraus und passiert das Durchgangsloch 72 in dem Kolbenanschlag 70. Das untere Ende der Zahnstange 96 ist in der Nähe der oberen Seite des Kammrads 52 des Ritzels 50 angeordnet, wobei die Zahnstangenzähne 96A mit dem Eingriffsstift 42 des Getriebegehäuses 38 in Eingriff sind.
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Wie dies in 5A und 5B gezeigt ist, ist ein kreisförmiges Durchgangsloch 98 (Gasauslassloch) durch die Basis 90 und den Flansch 92 des Kolbens 88 ausgebildet. Die Achsrichtung des Durchgangslochs 98 ist parallel zu der Bewegungsrichtung des Kolbens 88 (die Achsrichtung des Zylinders 66), und bringt oberhalb (eine zweite Seite) mit unterhalb (eine erste Seite) der Basis 90 und des Flansches 92 des Kolbens 88 in Verbindung.
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Ein kreisförmiger, großdurchmessriger Abschnitt 98A ist an einem Abschnitt an dem oberen Ende des Durchgangslochs 98 ausgebildet und ein kreisförmiger, kleindurchmessriger Abschnitt 98B ist an einem Abschnitt an dem unteren Ende des Durchgangslochs 98 ausgebildet. Der Durchmesser des großdurchmessrigen Abschnitts 98A ist größer als der des kleindurchmessrigen Abschnitts 98B. Ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 98C ist zwischen dem großdurchmessrigen Abschnitt 98A und dem kleindurchmessrigen Abschnitt 98B des Durchgangslochs 98 ausgebildet. Der Durchmesser des kegelstumpfförmigen Abschnitts 98C nimmt mit dem Fortschreiten von dem großdurchmessrigen Abschnitt 98A zu dem kleindurchmessrigen Abschnitt 98B allmählich ab.
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Die Gesamtheit eines im Wesentlichen kreissäulenförmigen Schließelements 82 ist durch einen koaxialen Presseinsetzstift 84, der als ein Presseinsetzmittel dient, von der oberen Seite des Schließelements 82 in das Durchgangsloch 98 presseingesetzt (eingesetzt). Das Schließelement 82 geht mit dem kegelstrumpfförmigen Abschnitt 98C des Durchgangslochs 98 einen Kontakt ein und ist so konfiguriert, dass er aus dem Durchgangsloch 98 nicht herausfällt. Das Durchgangsloch 98 ist dementsprechend durch das Schließelement 82 abgeschlossen.
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Das Schließelement 82 ist als eine Stellschraube mit einer Gewindenut 86 konfiguriert, die als eine Verbindungsnut an der Umfangsfläche ausgebildet ist. Die Gewindenut 86 ist spiralförmig und verläuft mit einer Neigung bezüglich der Achsrichtung des Schließelements 82 (der Achsrichtung des Durchgangslochs 98) und verbindet oberhalb mit unterhalb des Schließelements 82. Die Querschnittsfläche der Gewindenut 86 ist so klein wie möglich innerhalb eines Bereichs gefertigt, der an der Umfangsfläche des Schließelements 82 ausgebildet werden kann, um einen kleineren Querschnittsflächenbereich auszubilden, der mit Bezug auf das in dem Kolben 88 ausbildbare kleinste Durchgangsloch erreichbar ist. Die Tiefe der Gewindenut 86 beträgt beispielsweise 0,2 mm oder weniger (vorzugsweise 0,1 mm oder weniger).
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Nun folgen Erläuterungen bezüglich des Betriebs des ersten Ausführungsbeispiels.
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Wenn mit der wie vorstehend beschrieben konfigurierten Gurtaufnahmevorrichtung 10 ein an einem Fahrzeugsitz sitzender Insasse das Gurtband 26 um sich gelegt hat, wird ein Durchhang in dem Gurtband 26 durch die Wirkung der Vorspannkraft des Vorspannelements, welches in der Aufwickelrichtung auf den Spulenkörper 24 wirkt, beseitigt.
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Durch Betätigen des Arretierungsmechanismus während einer Fahrzeugkollision, wenn das Gurtband 26 schnell von dem Spulenkörper 24 herausgezogen wird und/oder wenn es eine schnelle Fahrzeugverzögerung gibt, dann gelangen die Arretierungszähne 34A der Arretierungsplatte 34 mit den Rastzähnen 30A des Arretierungszahnrads 30 in kämmenden Eingriff. Die Drehung des Arretierungszahnrads 30 in der Herausziehrichtung wird dadurch verhindert und durch Verhindern der Drehung des Spulenkörpers 24 in der Ausziehrichtung wird verhindert, dass das Gurtband 26 von dem Spulenkörper 24 weiter herausgezogen wird, wobei das Gurtband 26 den Insassen zurückhält.
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Durch Betätigen des Gurtstraffermechanismus 36 unter der Steuerung der Steuervorrichtung während einer Fahrzeugkollision erzeugt der Gasgenerator 80 sofort ein Hochdruckgas und führt das Gas dem oberen Ende des Zylinders 66 zu. Der Kolben 88 (die Basis 90 und der Flansch 92) und der X-Ring 94 werden dementsprechend mit einer Drückkraft von oben beaufschlagt, während durch den X-Ring 94 zwischen dem Zylinder 66 und dem Kolben 88 ein abgedichteter Zustand beibehalten wird. Der Eingriffsstift 42 des Getriebegehäuses 38, der mit der Zahnstange 96 (den Zahnstangenzähnen 96A) des Kolbens 88 in Eingriff ist, wird durch die Zahnstangenzähne 96A abgeschert und der Kolben 88 und der X-Ring 94 bewegen sich abwärts. Die Zahnstange 96 (die Zahnstangenzähne 96A) des Kolbens 88 kommen mit dem Kammrad 52 (den Ritzelzähnen 52A) des Ritzels 50 in kämmenden Eingriff und somit wird das Ritzel 50 in der Aufwickelrichtung gedreht.
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Wenn das Ritzel 50 in der Aufwickelrichtung gedreht wird, dann bewegen sich die Zahneinsetzabschnitte 48A der Kupplungslamelle 54 relativ entlang des Kupplungsabschnitts 56 des Ritzels 50 von den aufwickelrichtungsseitigen Abschnitten der Vorsprünge 56A zu den herausziehrichtungsseitigen Abschnitten der Vorsprünge 56A. Die Zahneinsetzabschnitte 48A werden dementsprechend in Richtung der Außenumfangsflächenseite der Rastvertiefung 32 des Arretierungszahnrads 30 bewegt, während sich die Verlängerungsabschnitte 48 der Kupplungslamelle 44 verformen und sich in Richtung der Außenumfangsseite der Kupplungslamelle 44 bewegen. Die Zahneinsetzabschnitte 48A werden zwischen dem Kupplungsabschnitt 56 (der Umfangsfläche der Vorsprünge 56A) und dem Arretierungszahnrad 30 (der Außenumfangsfläche der Rastvertiefung 32) in kämmenden Eingriff gebracht (in Eingriff gebracht), wodurch dem Ritzel 50, der Kupplungslamelle 44, dem Arretierungszahnrad 30, der Torsionswelle 28 und dem Spulenkörper 24 ermöglicht wird, sich als ein einzelner Körper zu drehen. Die Haltestifte 40 des Getriebekörpers 38, die in die Montagelöcher 46 der Kupplungslamelle 44 eingesetzt sind, werden dementsprechend durch die Umfangskanten der Montagelöcher 46 abgeschert. Da dadurch das Zurückhalten der Kupplungslamelle 44 an dem Getriebegehäuse 38 gelöst wird, werden das Ritzel 50, die Kupplungslamelle 44, das Arretierungszahnrad 30, die Torsionswelle 28 und der Spulenkörper 24 als ein einzelner Körper in der Aufwickelrichtung gedreht. Das Gurtband 26 wird dementsprechend auf den Spulenkörper 24 aufgewickelt, wodurch die Rückhaltekraft des Gurtbands 26 auf den Insassen erhöht wird.
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Wie dies in 4 gezeigt ist, stoppt eine Abwärtsbewegung des Kolbens 88 und des X-Rings 94 dann, wenn der Flansch 92 des Kolbens 88 mit dem Kolbenanschlag 70 in Kontakt kommt, wodurch die Betätigung des Gurtstraffermechanismus 36 vollendet wird. Wenn dies eintritt, dann wird an einem Abschnitt zwischen dem Flansch 92 und dem Kolbenanschlag 70 ein Spalt ausgebildet, während der abgedichtete Zustand zwischen dem Zylinder 66 und dem Kolben 88 durch den X-Ring 94 beibehalten wird.
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Jedoch wird das Durchgangsloch 98 des Kolbens 88 durch das in das Durchgangsloch 98 presseingesetzte Schließelement 82 abgeschlossen, wobei die Gewindenut 86 an der Umfangsfläche des Schließelements 82 oberhalb mit unterhalb des Schließelements 82 verbindet.
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Das Schließelement 82 ist in das Durchgangsloch 98 pressgepasst und die Gewindenut 86 ist in der Umfangsfläche des Schließelements 82 ausgebildet, um zwischen oberhalb und unterhalb des Schließelements 82 eine Verbindung herzustellen. Die Länge der Gewindenut 86 kann dementsprechend verlängert werden, indem die Gewindenut 86 spiralförmig ausgebildet wird, deren Form bei einem Winkel zu der Achsrichtung des Schließelements 82 angeordnet ist. Die Querschnittsfläche der Gewindenut 86 wird zudem klein gefertigt.
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Wie dies in 1A gezeigt ist, kann dementsprechend dann, wenn der Gurtstraffermechanismus 36 betätigt wird und der Kolben 88 und der X-Ring 94 abwärts bewegt werden, das Gas in dem Zylinder 66 über dem Kolben 88 (dem Flansch 92) daran gehindert werden, unter den Kolben 88 (den Flansch 92) durch die Gewindenut 86 abgegeben zu werden, es kann eine Verringerung der Abwärtsbewegungskraft des Kolbens 88 verhindert werden und die Rückhaltekraft des Gurtbands 26 auf den Insassen kann erhöht werden.
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Wie dies in 1B gezeigt ist, wird dann nach der Vollendung der Betätigung des Gurtstraffermechanismus 36 (nachdem die Abwärtsbewegung des Kolbens 88 und des X-Rings 94 gestoppt wurde) das Gas in dem Zylinder 66 oberhalb des Kolbens 88 (des Flansches 92) durch die Gewindenut 86 unterhalb des Kolbens 88 (des Flansches 92) sachte abgelassen. Als ein Ergebnis wird das Gas in dem Zylinder 66 unterhalb des Kolbens 88 (des Flansches 92) abgelassen, während die Wärme des Gases an dem Umfang der Gewindenut 86 allmählich durch den Kolben 88 und das Schließelement 82 über eine verlängerte Zeitspanne absorbiert wird. Das Gas in dem Kolben 88 (dem Flansch 92) kann dementsprechend in einem gekühlten Zustand von dem Durchgangsloch 72 in den Kolbenanschlag 70 durch den Spalt zwischen dem Flansch 92 und dem Kolbenanschlag 70 sowie durch den Spalt zwischen dem Kolbenanschlag 70 und dem unteren Ende des Zylinders 66 (einschließlich des Umfangskantenabschnitts 66A) zu der Außenseite des Zylinders 66 abgegeben werden.
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Folglich wird ein einfacher Arbeitsvorgang beim Auseinanderbauen des Zylinders 66 und des Kolbens 88 in einem Zustand vereinfacht, in welchem das Gas in dem Zylinder 66 ohne Eingriff abgegeben wurde.
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Das Schließelement 82 ist eine Stellschraube, wobei der gesamte Körper des Schließelements 82 in das Durchgangsloch 98 in dem Kolben 88 eingepresst ist. Es kann dadurch verhindert werden, dass das Schließelement 82 das Durchgangsloch 98 vollständig verschließt.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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In 6A und 6B ist ein Querschnitt relevanter Abschnitte eines Gurtsstraffermechanismus 10 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt.
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Der Gurtstraffermechanismus 100 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen der gleiche wie jener des vorgenannten ersten Ausführungsbeispiels, jedoch sind folgende Punkte davon verschieden.
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Der Gurtstraffermechanismus 100 ist anstelle der Gewindenut 86, die in der Umfangsfläche des Schließelements 82 ausgebildet ist, mit einer Gewindenut 86 in der Umfangsfläche des großdurchmessrigen Abschnitts 98A des Durchgangslochs 98 konfiguriert. Die Gewindenut 86 ist in einer Spiralform ausgebildet, so dass sie bei einer Neigung bezüglich der Achsrichtung des Durchgangslochs 98 (in der Achsrichtung des Schließelements 82) verläuft und zwischen oberhalb und unterhalb des Schließelements 82 eine Verbindung herstellt. Die Querschnittsfläche der Gewindenut 86 ist so klein wie möglich innerhalb eines Bereichs gefertigt, der ein Ausbilden in der Umfangsfläche des Durchgangslochs 98 ermöglicht, und ist kleiner als der Querschnittsflächenbereich des kleinsten Durchgangslochs, welches in dem Kolben 88 ausgebildet werden kann. Die Tiefe der Gewindenut 86 beträgt beispielsweise 0,2 mm oder weniger (vorzugsweise 0,1 mm oder weniger).
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Das zweite Ausführungsbeispiel kann zudem den gleichen Arbeitsablauf und die gleiche Wirkung wie jene des vorstehend erwähnten ersten Ausführungsbeispiels hervorbringen.
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Jedes der vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiele ist eine Konfiguration, in welcher die Gewindenut 86 entweder in der Umfangsfläche des Schließelements 82 oder in der Umfangsfläche des Durchgangslochs 98 ausgebildet ist, jedoch kann eine Konfiguration gefertigt werden, bei der die Gewindenut 86 sowohl in der Umfangsfläche des Schließelements 82 als auch in der Umfangsfläche des Durchgangslochs 98 ausgebildet ist. In diesen Fällen kann der Abstand (Verhältnis der Trennung zwischen Nuten in der Achsrichtung der jeweiligen Gewindenuten 86) zwischen der Gewindenut 86 an der Umfangsfläche des Schließelements 82 und der Gewindenut 86 an der Umfangsfläche des Durchgangslochs 98 bei 1:1 gleich zueinander festgelegt sein, oder es kann verschieden voneinander festgelegt sein, etwa auf 2:1 oder 1:2.
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Während jedes der vorgenannten Ausführungsbeispiele eine Konfiguration betrifft, in welcher die Gewindenut 86 spiralförmig ist, so dass sie entlang einer Neigung bezüglich der Achsrichtung des Schließelements 82 und des Durchgangslochs 98 verläuft, kann die Gewindenut 86 so konfiguriert sein, dass sie parallel zu der Achsrichtung des Schließelements 82 und des Durchgangslochs 98 verläuft.
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Während ferner jedes der vorgenannten Ausführungsbeispiele so konfiguriert ist, dass das Schließelement 82 durch den Presseinsetzstift 84 in das Durchgangsloch 98 presseingesetzt ist, kann die Konfiguration so ausgestaltet sein, dass das Schließelement 82 ohne Verwendung des Presseinsatzstifts 84 in das Durchgangsloch 98 eingesetzt ist.
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Beispielsweise kann an der oberen Fläche des Schließelements 82 ein Werkzeugschlitz ausgebildet sein (beispielsweise ein plus-förmiger oder minus-förmiger in der Draufsicht) und das Schließelement 82 kann in das Durchgangsloch 98 eingesetzt (presseingesetzt) werden, indem ein Werkzeug (beispielsweise ein Schraubendreher) in den Werkzeugschlitz eingesetzt wird und das Schließelement 82 zusammen mit dem Werkzeug gedreht wird.
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Bei jedem der vorstehend erwähnten beispielhaften Ausführungsbeispiele ist die Konfiguration derart gestaltet, dass das Gurtband 26 auf den Spulenkörper 24 gewickelt wird, indem der Kolben 88 (das Bewegungselement) im Inneren des Zylinders 66 (des Zylinderelements) bewegt wird, jedoch kann die Konfiguration derart beschaffen sein, dass das Gurtband 26 auf den Spulenkörper 24 gewickelt wird, indem eine Kugel (ein Bewegungselement) im Inneren eines Rohrs (eines zylindrischen Elements) bewegt wird.
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Jedes der vorstehenden Ausführungsbeispiele ist ein Anwendungsbeispiel der vorliegenden Erfindung auf die Gurtbandaufnahmevorrichtung 10, jedoch kann die Konfiguration so beschaffen sein, dass die vorliegende Erfindung auf eine Bewegungsvorrichtung angewendet wird, die den Stützabschnitt des Gurtbands 26 bewegt.
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Ein Gurtstraffermechanismus hat ein Gurtband, das in der Lage ist, einen Fahrzeuginsassen zurückzuhalten, ein Zylinderelement, in welches ein Gas zugeführt wird, wenn eine bestimmte Bedingung eintritt, ein Bewegungselement, das so vorgesehen ist, dass es in der Lage ist, sich im Inneren des Zylinderelements zu bewegen, wobei das Bewegungselement mit einem Verbindungsloch ausgebildet ist, dass eine erste Seite und eine zweite Seite des Bewegungselements miteinander in Verbindung bringt, ein Schließelement, das in das Bewegungsloch eingesetzt ist und das Bewegungsloch im Wesentlichen in einem solchen Ausmaß abschließt, dass der Druck des in das Zylinderelement zugeführten Gases das Bewegungselement in Richtung der ersten Seite bewegen lässt und die Rückhaltekraft des Gurtbands auf den Insassen erhöht wird, und eine Verbindungsnut, die zwischen dem Verbindungsloch und dem Schließelement ausgebildet ist, so dass sie eine erste Seite des Schließelements mit einer zweiten Seite des Schließelements in Verbindung bringt.