DE19648081A1 - Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Im normalen Fahrbetrieb eines Kraftfahrzeugs liegt der Si­ cherheitsgurt relativ locker am Körper des Fahrzeuginsassen an. Bei einem Unfall besteht dann die Gefahr, daß sich der Körper des Fahrzeuginsassen trotz Blockierung der Wickel­ welle des Aufrollautomaten zu weit nach vorne bewegen kann. Auch sind die Gurtbandlagen auf der Wickelwelle des Aufroll­ automaten relativ locker aufgewickelt, so daß diese Gurtlose trotz Blockierung der Wickelwelle durch einen Filmspuleffekt zu einer zu starken Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen füh­ ren kann.

Aus der EP 0 629 531 A1 ist eine Vorrichtung zum pyrotechni­ schen Drehantrieb einer Wickelwelle eines Sicherheits­ gurtaufrollautomaten bekannt geworden, die zwei kolbenför­ mige Antriebskörper aufweist, die durch die Antriebskraft von pyrotechnischen Treibladungen auf geraden oder kurven­ förmigen Führungsbahnen bewegbar sind. Die Antriebskörper weisen zahnstangenartige Verzahnungen auf, die mit einem Wickelwellenzahnrad in Eingriff gebracht werden können, so daß sie mit diesem kämmen und dabei ihre Längsbewegung in eine Rotation des Wickelwellenzahnrades übertragen. Die Zündung der Treibladung des zweiten Antriebskörpers kann derart gesteuert ausgelöst werden, daß die beiden Antriebs­ körper das Wickelwellenzahnrad in einer zeitlichen Aufein­ anderfolge antreiben.

Aus der DE 44 29 731 A1 ist ein Getriebe zum Übertragen der Antriebsbewegung eines Gurtstrafferantriebs auf eine Gurt­ spule eines Sicherheitsgurtaufrollers bekannt geworden. Das Getriebe ist als Umlaufgetriebe und insbesondere als ein Planetengetriebe mit einem ortsfest angeordneten Hohlrad und wenigstens einem Planetenrad, auf das der Gurtstrafferan­ trieb wirkt, sowie mit einem Sonnenrad, das mit der Gurt­ spule kuppelbar oder drehfest verbunden ist, ausgebildet. Der Antrieb des Planetenrades erfolgt mit Hilfe eines Gurt­ strafferantriebs, der als Gasgenerator ausgebildet ist und über einen Treibgaskanal einen Kolben antreibt, der über eine Schubstange mit der Planetenradachse verbunden ist. Das Hohlrad, das Sonnenrad und das Planetenrad weisen Ver­ zahnungen auf, die miteinander in Eingriff sind. Bei gezün­ detem Gasgenerator rollt durch die erzeugte Schubbewegung das Planetenrad auf dem ortsfesten Hohlrad ab. Dabei wird gleichzeitig das Sonnenrad rotiert. Bei Verwendung von zwei Planetenrädern sind diese mit einer Koppel miteinander ver­ bunden, um bei gleichzeitiger Zündung eine gemeinsame Schub­ bewegung auszuführen. Dieses Planetengetriebe bedingt jedoch eine erhebliche Baugröße, die eine kompakte Anordnung an einem Sicherheitsgurt-Aufrollautomaten erschwert.

Der vorliegenden Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Gurtstraffer mit den Merkmalen des Oberbe­ griffs des Anspruchs 1 im Hinblick auf einen kompakten Aufbau und seine Funktionsfähigkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird durch einen Gurtstraffer mit den Merk­ malen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Während beim erstgenannten Stand der Technik die Geschwindigkeit und die Länge des Antriebskörpers, der am Wickelwellenzahnrad tangential entlang bewegt wird, die Rotationsgeschwindigkeit und den Rotationswinkel der Wickel­ welle bestimmen, wird bei dem erfindungsgemäßen Gurtstraffer lediglich ein Planetenrad auf einer möglichst kurzen und platzsparenden Bewegungsbahn im Gehäuse geführt, wobei es das zentrale Sonnenrad in Rotation versetzt. Durch geeignete Wahl des Größenverhältnisses von Planetenrad zu Sonnenrad kann der erforderliche Gurtstrafferweg bzw. die dafür erforderliche Wickelwellenrotation ohne ein zusätzliches Übersetzungsgetriebe zwischen Sonnenrad und Wickelwelle erreicht werden.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Kupplungseinrichtung ermöglicht es, daß sich das Sonnenrad im Normalbetrieb des Sicherheitsgurtaufrollers frei drehen kann, da es vom Planetenrad entkoppelt ist. Auch wenn das Sonnenrad mit der Wickelwelle drehfest verbunden ist, kann daher das Gurtband auf- und abgewickelt werden. Erst nach dem Auslösen des Gurtstraffers wird das Planetenrad eingekuppelt, d. h. mit dem Sonnenrad und der gehäusefesten Verzahnung in gleich­ zeitigen Eingriff gebracht, so daß eine Strafferbewegung auf das Sonnenrad und damit auf die Wickelwelle übertragen wird.

Durch die zwei in Abfolge ausgelösten Antriebseinheiten ergibt sich eine über den Bewegungsweg verteilte längere Antriebskrafterzeugung mit durch die Antriebskraft­ entwicklung einstellbaren Beschleunigungsverläufen. Das Sonnenrad kann mit der Wickelwelle über eine Kupplung koppelbar sein, wie sie beispielsweise in der DE 43 27 134 A1 oder der DE 44 18 438 A1 beschrieben ist, oder es ist mit der Wickelwelle oder einem Zwischenteil rotatorisch ge­ koppelt oder mit dieser fest verbunden.

Die Antriebseinheiten können mechanisch, z. B. mittels Federkraftspeicher, pyrotechnisch mit ein Treibgas erzeugenden Treibladungen oder mittels Gasdruck aus einem Gasspeicher betrieben werden.

Die Kraft- und Bewegungseinleitung auf das Planetenrad erfolgt zweckmäßigerweise durch eine Kurbel, eine Kurbel­ scheibe oder ein vergleichbares Element, die im Gehäuse oder an einer Lagerwelle des Sonnenrades drehbar gelagert ist. Im Gehäuse kann die Lagerung auch exzentrisch zur Mittelachse des Sonnenrades angeordnet sein. Diese Kurbel oder Kurbel­ scheibe erstreckt sich radial über das Sonnenrad hinaus und stellt an diesem Abschnitt eine Lagerung für das Planetenrad bereit, so daß dieses auf der Verzahnung am Gehäuse ablaufen kann und dabei das Sonnenrad in Rotation versetzen kann. Die Lagerung führt das Planetenrad beim Einkuppeln einwärts zum Sonnenrad und ist zweckmäßigerweise als Langloch ausge­ bildet, das zwei Lagerendpositionen für eine Lagerachse des Planetenrades festlegt.

An einem zweiten Hebelarm der Kurbelscheibe ist zumindest eine Eingriffsstelle vorgesehen, an der die beiden Antriebs­ einheiten nacheinander oder auch zeitlich zeitweise über­ lappend in Bewegungs- und Kraft- bzw. Drehmomentüber­ tragungseingriff sind.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, wonach die erste Antriebseinheit nach einem bestimmten Bewe­ gungsweg einen Zünder oder Auslöser für eine Treibladung der zweiten Antriebseinheit auslöst. Damit ist eine funktions­ sichere und zeitgenaue Zündung oder Auslösung gewährleistet, denn ausschließlich das Bewegungsverhalten der ersten Antriebseinheit ist bestimmend für das Zündverhalten, so daß keine weiteren fehleranfälligen Steuerteile erforderlich sind. Die Auslösung kann auf verschiedenen physikalischen Prinzipien beruhen, wobei zweckmäßigerweise eine mechanische Auslösung angewendet wird, bei der ein Teil der Antriebseinheit direkt oder über ein zwischengeschaltetes Element auf einen Zünder einwirkt. Vorzugsweise ist ein solches Element ein Zündhebel, der von der Kurbel zeitgenau betätigt wird und den Zünder der zweiten Antriebseinheit auslöst. Der Zündhebel ist zweckmäßigerweise an einem Pleuel der zweiten Antriebseinheit schwenkbar angebracht und wird von einem Zapfen an der bewegten Kurbel verschwenkt.

Der Kolben kann mit einem Dichtelement versehen sein. Dadurch wird erreicht, daß der Kolben, wenn er z. B. mit einer weiteren Passung, d. h. mit größerem Spiel, in der Führung eingepaßt ist, oder wenn die einstückige Kolben- Pleuel-Einheit eine Pendelbewegung ausführen kann, dennoch zum Treibgasraum hin ausreichend abgedichtet ist. Ein sol­ ches Dichtelement ist vorzugsweise ein gemäß dem deutschen Gebrauchsmuster DE 295 14 068.2 U1 ausgebildetes Kunststoff-Dichtelement.

Die Führungen für die Antriebseinheiten sind als Druckrohre mit beliebigem Querschnitt wie rund, oval oder annähernd rechteckig gestaltet und zweckmäßigerweise als einstückige topfartige Elemente mit einer angeformten Endseite ausgebildet, so daß sie keine Trennfugen aufweisen. Sie können in der Ebene des Sonnenrades den Platzverhältnissen am Gehäuse entsprechend angeordnet werden. Neben den beiden Antriebseinheiten kann z. B. in einer zweiten Ebene zumindest eine weitere Antriebseinheit vorgesehen sein, die ebenso auf die Kurbelscheibe einwirken kann und die in zeitlich synchronisierter Aufeinanderfolge zu den ersten Antriebseinheiten zündbar ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einer Draufsicht in schematischer Darstellung einen erfindungsgemäßen Gurtstraffer in Ausgangs­ stellung;

Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung die wesentlichen Teile des in Fig. 1 dargestellten Gurtstraffers; und

Fig. 3 bis 8 in einer teilweise geschnittenen Draufsicht den erfindungsgemäßen Gurtstraffer im Bewegungs­ ablauf beim Gurtstraffen von einer Ausgangsstellung (Fig. 3) bis zu einer Endstellung (Fig. 8).

Ein erfindungsgemäßer Gurtstraffer enthält (siehe Fig. 1 und 2) ein Gehäuse 1, das Teil eines Sicherheitsgurt-Aufroll­ automaten (nicht dargestellt) ist oder seitlich an diesem angebracht ist. In den Fig. 1 und 3 bis 8 ist der Gurtstraffer in aufgeschnittener Ansicht, wie z. B. in einer Trennebene von zwei Gehäusehälften 2 und 3 oder einer Auflageebene einer Abdeckung, dargestellt. Ein zentrales Zahnrad oder Sonnenrad 4 ist in dem Gehäuse 1 mit einer Lagerwelle 5 drehbar gelagert, wobei es mit der Lagerwelle 5 einstückig hergestellt ist oder auf dieser, z. B. mit einem Formschlußprofil 6, drehfest befestigt ist. Die Lagerwelle 5 kann koaxial zu einer Wickelwelle des Sicherheitsgurt-Auf­ rollautomaten angeordnet und mit dieser fest verbunden sein oder sie ist mit der Wickelwelle über eine bekannte Kupplung rotatorisch koppelbar. Auf der Lagerwelle 5 des Sonnenrades 4 ist eine Kurbel 7 drehbar gelagert, die aus zwei parallelen, beidseits des Sonnenrades 4 angeordneten Kurbelscheiben 7 und 7' bestehen kann.

In einem über das Sonnenrad 4 radial hinaus stehenden Lagerabschnitt 8 der Kurbel 7 ist ein Langloch 9 ausgebildet, in dem eine Lagerachse 10 eines in der Ebene des Sonnenrades 4 angeordneten Planetenzahnrades oder Planetenrades 11 drehbar aufgenommen ist.

In dem Gehäuse 1 ist des weiteren konzentrisch zur Mittelachse 12 des Sonnenrades 4 eine kreisbogenförmig angeordnete, zum Sonnenrad 4 weisende Innenverzahnung 13 vorgesehen, deren radialer Abstand von der Mittelachse 12 derart gewählt ist, daß das Planetenrad 11 bei einer Drehbewegung der Kurbel 7 im Gegenuhrzeigersinn einerseits auf der Innenverzahnung 13 unter eigener Rotation abläuft und andererseits dabei durch Verzahnungseingriff mit dem Sonnenrad 4 dieses im Gegenuhrzeigersinn rotatorisch antreibt. Die Innenverzahnung 13 weist einen Einlaufbereich 14 auf, in dem zumindest der erste Zahn 15 der Verzahnung 13 nach außen versetzt angeordnet ist, wie dies durch eine den Teilkreis der Verzahnung 13 angebende, nach außen gebogene, strichpunktierte Linie 16 schematisch dargestellt ist.

In der in Fig. 1 dargestellten Ausgangsstellung des Gurtstraffers befindet sich das Planetenrad 11 mit seiner Verzahnung 17 im Einlaufbereich 14 der Innenverzahnung 13. Dabei ist seine Lagerachse 10 in einer solchen radial äußeren Position in dem Langloch 9 angeordnet, daß kein Eingriff zwischen der Verzahnung des Sonnenrades 4 und der Verzahnung 17 des Planetenrades 11 besteht oder möglich ist. In dieser Stellung kann sich daher das Sonnenrad 4 frei drehen. Ein (nicht dargestelltes) Sicherungselement hält das Planetenrad 11 in dieser Position. Das z. B. aus Kunststoff hergestellte Sicherungselement kann bei Aufbringen einer Antriebskraft das Planetenrad 11 aus dieser Position freigeben, z. B. durch Abscheren eines Sicherungsstiftes oder dergleichen.

In dem Gehäuse 1 ist ein pyrotechnischer Antrieb mit einer Primär-Antriebseinheit 20 und einer Sekundär-Antriebseinheit 21 angeordnet. Eine einen Kolben 22 und ein Pleuel 23 aufweisende Kolben-Pleuel-Einheit der Primär-Antriebseinheit 20 ist in einer Längsführung 24, die sich von einem Eck­ bereich 25 des Gehäuses 1 schräg einwärts erstreckt, derart aufgenommen, daß der Kolben 22 in dem Eckbereich 25 angeord­ net ist und einen Expansionsraum 26 am Ende der Längsführung 24 begrenzt. Die Längsführung 24 ist beispielsweise wie ein Topf einstückig als Druckrohr mit einem geschlossenen Ende am Expansionsraum 26 ausgebildet und in eine entsprechende Ausnehmung in dem Gehäuse 1 bzw. den Gehäusehälften 2, 3 eingesetzt.

In dem Expansionsraum 26 ist eine Treibladung 27 eines Primär-Gasgenerators der Primär-Antriebseinheit 20 angeordnet und durch eine Öffnung 28 in dem Topf 24, z. B. mittels eines darin angebrachten Zünders, zündbar.

Das Pleuel 23 der Kolben-Pleuel-Einheit 22, 23 kann gemäß der Darstellung in den Figuren mit dem Kolben 22 fest verbunden oder einstückig ausgebildet sein, kann jedoch auch in der Bildebene schwenkbar am Kolben angebracht sein. An seinem dem Kolben 22 gegenüberliegenden freien Ende 29 enthält das Pleuel 23 einen Schubzapfen 30, der in einer primären Eingriffsstelle in Form einer dem Schubzapfen 30 angepaßten Vertiefung oder Ausnehmung 31 der Kurbel 7 anliegt. Die Ausnehmung 31 öffnet sich im wesentlichen in Umfangsrichtung zur Kolben-Pleuel-Einheit 22, 33 hin, so daß eine Bewegung des Kolbens 22 und des Pleuels 23 über den Schubzapfen 30 in eine Rotationsbewegung der Kurbel 7 in Gegenuhrzeigersinn übertragen wird. Der Schubzapfen 30 bewegt sich dabei auf einem Kreisbogen, während das Pleuel 23 gleichzeitig mit dem Kolben 22 in einer Pendelbewegung verschwenkt wird. Bei einem am Kolben verschwenkbaren Pleuel führt der Kolben selbst keine Schwenkbewegung bei seiner Längsbewegung in der Führung aus. Der Schubzapfen 30 ist in seiner Stellung an der Ausnehmung 31 um einen Winkel von beispielsweise etwa 130° bis 150° gegenüber der Lagerachse 10 des Planetenrades 11 versetzt.

In der in Fig. 1 und 3 dargestellten Ausgangs- oder Bereit­ schaftsstellung des Gurtstraffers erfolgt die Zündung des Primär-Gasgenerators 20 nach dem Auslösen eines Sensors (nicht dargestellt) auf elektrische oder mechanische Weise. Dies ist aus dem Stand der Technik bekannt und wird daher nicht näher beschrieben. Das erzeugte Treibgas treibt den Kolben 22 in der Längsführung 24 vorwärts (siehe Fig. 4). Dabei versetzt das Pleuel 23 die Kurbel 7 in Rotation, die wiederum das Planetenrad 11 aus seiner Ruheposition auf einer kreisförmigen Einlaufkurve am Einlaufbereich 14 in einen Verzahnungseingriff mit dem Sonnenrad 4 bewegt, wobei das Planetenrad 11 auf der Innenverzahnung 13 um das Sonnenrad 4 abläuft. Die Einlaufbewegung des Planetenrades 11 ist eine Kombination aus einer Schwenkbewegung im wesentlichen um eine Zahnspitze des Planetenrades 11, die sich im Einlaufbereich 14 der Innenverzahnung 13 befindet, und der sich anschließenden Abrollbewegung auf der Kreisbahn an der Innenverzahnung 13. Diese kombinierte Einlaufbewegung führt zu einem anfänglichen Vorbeigleiten aufeinander­ treffender Zahnspitzen, wenn sich das Planetenrad 11 dem Sonnenrad 4 nähert, und damit zu einem sicheren Einkuppel­ vorgang. Das Langloch 9 ist diesem Bewegungsablauf entsprechend unter einem Winkel zu einem radialen Strahl von der Mittelachse 12 und insbesondere gekrümmt ausgebildet, wobei die radial innere Lagerposition der Lagerachse 10 gegenüber der radial äußeren Lagerposition in Umfangsrichtung zurückversetzt ist, beispielsweise um einen Winkel von 4 bis 5°.

Das an der Innenverzahnung 13 abrollende Planetenrad 11 versetzt dann das Sonnenrad 4 in Rotation (Fig. 4 bis 7), die wiederum auf die Wickelwelle zum Straffen des Sicher­ heitsgurtes übertragen wird.

Die Sekundär-Antriebseinheit 21 weist eine einen Kolben 32 und ein Pleuel 33 aufweisende Kolben-Pleuel-Einheit 32, 33 auf, die in einer Längsführung 34, die sich von einem benachbarten Eckbereich 35 (in Fig. 1 links unten) des Gehäuses 1 schräg einwärts in etwa in Richtung auf das Planetenrad 11 erstreckt, derart aufgenommen ist, daß der Kolben 32 in dem Eckbereich 35 angeordnet ist und einen Expansionsraum 36 begrenzt, in dem eine Treibladung 37 eines Sekundär-Gasgenerators angeordnet ist.

Das Pleuel 33 der Kolben-Pleuel-Einheit 32, 33 ist am Kolben 32 fest angebracht oder integraler Teil des Kolbens 32, kann jedoch auch schwenkbar am Kolben befestigt sein, wie dies bei der Primär-Antriebseinheit 20 beschrieben ist. An seinem dem Kolben 32 gegenüberliegenden freien Ende 38 ist eine Eingriffsstelle in Form einer konkaven Schubfläche 39 ausgebildet, deren Form an einen eine zweite Eingriffsstelle bildenden Schubzapfen 40 an der Kurbel 7 angepaßt ist. Der Schubzapfen 40 ist an der Kurbel 7 in einem Winkelabstand von z. B. etwa 20° bis 40° von der primären Eingriffsstelle 31 versetzt angebracht.

Des weiteren enthält die zweite Kolben-Pleuel-Einheit 32, 33 einen Fangarm 41, der einen vorderseitigen Fanghaken 42 aufweist, welcher zu dem Schubzapfen 40 der Kurbel 7 hin geöffnet ist und an dessen Form angepaßt ist.

Die zweite Kolben-Pleuel-Einheit 32, 33 weist weiterhin einen Zündhebel 43 auf, der um eine Schwenkachse 44 an dem Pleuel 33 derart schwenkbar gelagert ist, daß sein vorderes Ende 45 einen Eingriffsbereich 46 für den Schubzapfen 40 bildet und sein gegenüberliegendes hinteres Ende 47 einen Zünder 48 auslösen kann, der im Kolben 32 angeordnet ist und die pyrotechnische Ladung 37 des Sekundär-Gasgenerators, der im Kolben 32 oder außerhalb davon im Expansionsraum angeordnet sein kann, zündet.

In der in Fig. 1 dargestellten Ruhe- oder Ausgangsstellung sind sowohl das Pleuel 33 und der Fangarm 41 wie auch der Zündhebel 43 z. B. durch ein Sicherungselement (nicht dargestellt) gehalten, so daß der mit der Kurbel 7 bewegbare Schubzapfen 40 im Auslösefall zuerst auf den Zündhebel 43 trifft (siehe Fig. 5) und diesen verschwenkt, wobei der Zünder 48 und damit der zweite Gasgenerator 37 in einem definierten und durch konstruktive Auslegung festlegbaren Zeitpunkt gezündet wird. Der weiterbewegte Schubzapfen 40 trifft auf den Fangarm 41 (Fig. 6) und greift in den Fang­ haken 42 ein. Das durch den entstandenen Treibgasdruck schlagartig bewegte Pleuel 33 kann den am Fangarm 41 gehaltenen Schubzapfen 40 somit sicher ergreifen und mit seiner Schubfläche 39 weiter antreiben (Fig. 7).

Ein Anschlag (nicht dargestellt) begrenzt die Vorwärts­ bewegung des Kolbens 22, 32, so daß sie den jeweiligen Expansionsraum 26 bzw. 36 in der Längsführung 24 bzw. 34 abgedichtet halten. Dies ergibt eine Geräuschreduzierung beim Betrieb des Gurtstraffers, da sich der Explosionsdruck nicht schlagartig, sondern nur über Leckage nach außen hin abbauen kann. Beispielsweise kann in dem Gehäuse 1 eine Führungsnut ausgebildet sein, in der ein seitliches Ende des Schubzapfens 30 geführt ist. Das Ende der Führungsnut bildet dann einen Anschlag.

Bei einem Übersetzungsverhältnis bzw. einem Verhältnis der Anzahl der Zähne des Planetenrades 11 zum Sonnenrad 4 von i = 0,3 ergibt die überlagerte Verschwenk- und Rotations­ bewegung des ablaufenden Planetenrades 11 einen Rotations­ winkel des Sonnenrades 4 von 487° und erfüllt somit die zum Gurtstraffen erforderliche Rotationsbewegung der Wickelwelle ohne ein zwischengeschaltetes Übersetzungsgetriebe.

Die Kolben 22, 32 können in Längsrichtung leicht konisch ausgebildet sein, damit sie die Schwenk- oder Pendelbewegung der Kolben-Pleuel-Einheiten zulassen und mitmachen können. Die Abdichtung jedes Kolbens 22, 32 gegenüber der jeweiligen Führung 24 bzw. 34 kann über ein separates Dichtelement 50 bzw. 51 am Kolben oder durch den Kolben selbst erfolgen, der in diesem Fall derart ausgebildet ist, daß er sich durch den Druck des Treibgases radial in dem erforderlichen Maß geringfügig ausweitet.

Die Innenverzahnung 13 kann statt Ausbildung als integraler Bestandteil des Gehäuses 1 auch ein in das Gehäuse 1 eingesetztes Teil sein, das aus einem Material mit höherer Festigkeit gegenüber jener des Materials des Gehäuses bestehen kann und als separates Teil leichter herstellbar ist. Sie kann mit einer Verzahnung oder Profilierung am Gehäuse festgelegt sein.

Am Kolbenboden eines oder beider Kolben 22 bzw. 32 oder an der jeweiligen Führung bzw. dem Druckrohr kann eine zusätzliche Treibladung angebracht sein, die durch die Treibladung des jeweiligen Gasgenerators gezündet wird und somit eine zusätzliche Kolbenantriebskraft bereitstellen kann, die besondere Antriebskraftverläufe realisieren läßt.

Die Innenverzahnung 13 kann auf einen gegenüber den Dar­ stellungen in den Figuren kleineren Winkelbereich beschränkt sein, so daß das Planetenrad 11 in seiner in Fig. 8 darge­ stellten Endposition ohne Eingriff mit der Innenverzahnung 13 ist und daher durch das Sonnenrad 4 frei drehbar ist. Diese freie Drehbarkeit des Planetenrades 11 und somit des Sonnenrades 4 gewährleistet, daß der Gurt nach Beendigung des Straffervorgangs und Aufhebung der Hauptblockierung der Gurtspule wieder von der Gurtspule abgewickelt werden kann, wenn das Sonnenrad 4 mit der Wickelwelle der Gurtspule drehfest gekoppelt ist.

Die Anordnung der Längsführungen und der Gasgeneratoren im Gehäuse und in ihrer gegenseitigen Positionierung kann in gewissem Umfang variiert werden, solange nur die darge­ stellte kompakte Gestaltung des Gurtstraffers erhalten bleibt. Dabei müssen die Antriebskraftverläufe der Antriebseinheiten sowie die jeweils gültigen Hebelarme an der Kurbel bei der Krafteinleitung berücksichtigt werden.

Claims (25)

1. Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt mit zumindest zwei in Führungen in einem Gehäuse bewegbaren Antriebseinheiten, die in zeitlich abgestimmter Aufeinanderfolge mit einer Wickelwelle eines Sicherheitsgurtaufrollers in Antriebseingriff bringbar sind und diese in eine den Gurt straffende Rotationsbewegung versetzen, gekennzeichnet durch ein Sonnenrad (4), das mit der Wickelwelle zum Gurtstraffen rotatorisch gekoppelt ist, und ein Planetenrad (11), das durch eine Kupplungseinrichtung aus seiner Ruhestellung, in der es vom Sonnenrad (4) entkoppelt ist, in einen Verzahnungseingriff mit dem Sonnenrad (4) und auf eine kreisbogenförmige Bewegungsbahn um das Sonnenrad (4) gebracht wird, wobei es auf einer gehäusefesten Verzahnung (13) abläuft und gleichzeitig mit einer Außenverzahnung des Sonnenrades (4) in Rotationsübertragungseingriff ist.

2. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebseinheit (20, 21) zur Übertragung ihrer Antriebsbewegung auf das Planetenrad (11) mit diesem für einen bestimmten Bewegungsabschnitt des Planetenrades (11) gekoppelt ist.

3. Gurtstraffer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kurbel (7) im Gehäuse (1) drehbar gelagert ist, die eine Lagerung (9) für das Planetenrad (11) enthält, wobei die Lagerung (9) als Teil der Kupplungseinrichtung eine Veränderung des radialen Abstandes der Rotationsachse (10) des Planetenrades (11) von der Lagerwelle (5) des Sonnenrades (4) für das Herstellen des Verzahnungs­ eingriffs gestattet, und wobei die Kurbel (7) zumindest eine Eingriffsstelle (31, 40) zum Eingriff der Antriebseinheiten (20, 21) und zur Bewegungsübertragung aufweist.

4. Gurtstraffer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurbel (7) konzentrisch zur Mittelachse (12) des Sonnenrades (4) drehbar gelagert ist.

5. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäusefeste Verzahnung (13) als Teil der Kupplungseinrichtung einen Einlaufbereich (14) aufweist, in dem sich das Planetenrad (11) aus seiner Ruhestellung zum Sonnenrad (4) bewegt.

6. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung (9) ein Langloch (9) in der Kurbel (7) zur Aufnahme einer Lagerachse (10) des Planetenrades (11) aufweist.

7. Gurtstraffer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Langloch (9) gekrümmt verläuft.

8. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bewegung des Planetenrades (11) von seiner Ruhestellung in seine Eingriffsstellung die Drehachse (10) des Planetenrades (11) um etwa 4 bis 50, gemessen als Winkel zwischen den radialen Strahlen von der Mittelachse (12) des Sonnenrades (4) zu der jeweiligen Position der Drehachse (10) des Planeten­ rades (11), in Umfangsrichtung zurückbleibt.

9. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherungseinrichtung, insbesondere ein Abreißstift, das Planetenrad (11) in seiner Ruhestellung sichert.

10. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheiten (20, 21) pyrotechnisch, mechanisch oder durch Gasdruck antreibbar sind.

11. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Antriebseinheit (20, 21) einen Gasgenerator mit einer pyrotechnischen Treibladung (27, 37) und eine Kolben-Pleuel-Einheit (22, 23 bzw. 32, 33), die durch den Gasdruck in einer Führung (24 bzw. 34) bewegbar ist, aufweist.

12. Gurtstraffer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel (23, 33) am Kolben verschwenkbar ist oder mit dem Kolben (22 bzw. 32) eine starre Einheit bildet.

13. Gurtstraffer nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (22, 32) eine konisch abgeschrägte Umfangsfläche aufweist.

14. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Pleuel (23, 33) der Primär- bzw. Sekundär-Antriebseinheiten (20 bzw. 21) Eingriffsteile (30 bzw. 39) zum Eingriff mit einer Primär- bzw. Sekundäreingriffsstelle (31 bzw. 40) der Kurbel (7) aufweisen.

15. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (22, 32) in im Gehäuse (1) aufgenommenen Führungen oder Druckrohren (24, 34) geführt sind, die insbesondere als topfartige Elemente teilfugenfrei ausgebildet sind.

16. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Primär-Gasgenerator (27) durch einen elektrischen oder einen mechanischen Zünder zündbar ist.

17. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zünder (48) des Sekundär-Gasgenerators (37) durch eine mechanische Betätigungseinrichtung (40, 43) zündbar ist.

18. Gurtstraffer nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Betätigungseinrichtung einen Zünd­ hebel (43) aufweist, der einerseits durch ein von der ersten Antriebseinheit (20) bewegtes Teil, insbesondere von der Kurbel (7), verschwenkbar ist und dabei andererseits den Zünder (48) des Sekundär-Gasgenerators (37) zündet.

19. Gurtstraffer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Zündhebel (43) an der Antriebseinheit (21), insbesondere an dem Pleuel (33), gelagert ist.

20. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Antriebseinheit (21) einen Fangarm (41) aufweist, in den die bewegte Kurbel (7) eingreift.

21. Gurtstraffer nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Fangarm (41) durch ein Halteteil in seiner Ausgangsposition gehalten ist.

22. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Pleuel (33) der zweiten Antriebseinheit (21) eine Schubfläche (39) aufweist.

23. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 11 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß am Kolben (22, 32) ein Dichtelement (50 bzw. 51) angebracht ist.

24. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß am Kolben (22, 32) oder an der Führung (24, 34) eine zusätzliche Treibladung vorgesehen ist.

25. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) einen Anschlag für eine Bewegungsendstellung jedes Kolbens (22, 32) aufweist.