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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Gurtbandaufwickel-Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs von
Anspruch 1.
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Eine
herkömmliche
Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 310 ist in den 17 und 18 gezeigt.
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Bei
dieser Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 310 (siehe Bekanntmachung
der japanischen Patentanmeldung (JP-B) Nr. 2-10743) sind Rollenkörper 320 in Halterungsstiften 314 angebracht,
die aus einer Abdeckung 312 hervorragen. Die Rollenkörper 320 sind
in Aussparungen 318 einer Zugelementrolle 316 eingeführt. Jeder
Rollenkörper 320 ist
normalerweise von einer Zwischenbuchse 324 beabstandet, und
eine Gurtbandwelle 322 dreht frei und unabhängig von
der Zugelementrolle 316.
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Wenn
die Zugelementrolle 316 in die Richtung von Pfeil B dreht,
beispielsweise wenn das Fahrzeug plötzlich verlangsamt, werden
die Halterungsstifte 314 durch die Drehkraft der Zugelementrolle 316 einer
Scherbeanspruchung unterworfen, und die Zugelementrolle 316 und
die Zwischenbuchse 324 werden durch die Rollenkörper 320 miteinander
verbunden. Dadurch wird die Drehkraft der Zugelementrolle 316 auf
die Gurtbandwelle 322 übertragen
und eine Vorspannvorrichtung wird betätigt, so dass Durchhang des
Gurtbands beseitigt wird.
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Entsprechend
wird Scherkraft zum Abscheren des Halterungsstiftes 314 benötigt, wenn
die Vorspannvorrichtung in der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 310 betätigt wird.
Diese Scherkraft überträgt jedoch
Widerstand auf die Drehung der Zugelementrolle 316, was
zur Folge hat, dass das Drehmoment zum Drehen der Gurtbandwelle 322 verringert
wird.
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Im
Gegensatz hierzu ist in einer Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 350 (siehe
die offengelegte japanische Patentanmeldung (JP-A) Nr. 8-133015),
die in 19 gezeigt ist,
ein Gleitabschnitt 354 durch einen dünnen, unterbrechbaren Verbindungsabschnitt 356 mit
einem Grundplattenabschnitt 352 verbunden. Ferner ist ein
Rollenstift-Halterungsabschnitt 358 senkrecht zum Gleitabschnitt 354 angeordnet.
Zu einem normalen Zeitpunkt gelangt kein durch den Rollenstift-Halterungsabschnitt 358 gehaltener
Rollenstift 360 in Kontakt mit einer Hülse 362. Dementsprechend
ist die Wahrscheinlichkeit einer Beeinflussung des Herausziehens,
Aufwickelns o. ä.
des Gurtbands 364 durch die Rollenstifte 360 gering.
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Wenn
es im Fahrzeug zu einer beträchtlichen
Verlangsamung kommt und die äußeren Kupplungszähne 366 über ein
Planetengetriebe in die Richtung von Pfeil C drehen, greifen die
Rollenstifte 360 aufgrund der Verformung der Rollenstift-Halterungsabschnitte 358 in
Abschnitte zwischen einer Umfangsaußenfläche der Hülse 362 und Nockenflächen 368 der äußeren Kupplungszähne 366.
Dadurch sind die äußeren Kupplungszähne 366 und
die Hülse 362 miteinander
verbunden, und das Drehmoment der äußeren Kupplungszähne 366 wird
auf die Hülse 362 übertragen,
so dass die Vorspannvorrichtung betätigt wird. Ferner wird, wenn
die äußeren Kupplungszähne 366 drehen,
die Drehantriebskraft der äußeren Kupplungszähne 366 durch
den Rollenstift 360 auf eine Halterung 370 übertragen
und der Verbindungsabschnitt 356 wird unterbrochen. Entsprechend
drehen die äußeren Kupplungszähne 366 die
Hülse 362 über den
Rollenstift 360 weiter in die Richtung von Pfeil C, so
dass eine Aufwickelwelle 372 gedreht und das Gurtband 364 gestrafft
wird.
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Entsprechend
wird der Verbindungsabschnitt 356 auch unterbrochen, wenn
die Vorspannvorrichtung in der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 350 betätigt wird,
wobei dieses Unterbrechen Widerstand auf die Drehung der äußeren Kupplungszähne 366 überträgt, was
zur Folge hat, dass das Drehmoment zum Drehen der Aufwickelwelle 372 verringert
wird.
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Dieses
Problem ist nicht auf die obigen Gurtbandaufwickel-Vorrichtungen 310, 350 begrenzt, sondern
tritt generell in Kupplungsmechanismen auf, die zum Übertragen
der Drehkraft eines Drehkörpers auf
einen zu drehenden Körper
durch Bewegen und Einspannen eines übertragenden Körpers zwischen dem
Drehkörper
und dem zu drehenden Körper durch
Unterbrechen eines Abschnitts des übertragenden Körpers dienen.
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Die
US-A-5,451,008 offenbart eine Gurtbandaufwickel-Vorrichtung des obigen Typs, deren Halterungsabschnitt
im Drehkörper
definiert ist, und eine Kupplungsplatte, die mit Hilfe von elastischen Reibungseinrückelementen
in ein Aufnahmeloch für eine
Welle in einer Einfassung einrückt.
Dies kompliziert die Ausführung
der Kupplungsplatte und das Einrichten der Rolle.
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Angesichts
dieser Fakten ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
bereitzustellen, die in der Lage ist, die Drehkraft einer Vorspannvorrichtung
auf einen Spulenkörper
zu übertragen,
ohne dass Widerstand auf die Drehung der Vorspannvorrichtung, wenn
diese in Betrieb ist, übertragen
oder Drehkraft zum Drehen des Spulenkörpers vergeudet wird.
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Dieses
Ziel der vorliegenden Erfindung wird durch eine Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
erreicht, welche die Merkmale von Anspruch 1 umfasst.
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Entsprechend
ist die Konstruktion für
den Halterungsabschnitt einfach, und die Rolle kann durch eine einfache
Struktur in der nicht übertragenden
Position gehalten werden.
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Die
Rolle kann zwischen der übertragenden und
der nicht übertragenden
Position bewegt werden. Jedoch wird die Rolle dann, wenn die Vorspannvorrichtung
nicht bezüglich
der Einfassung dreht, von dem Halterungsabschnitt in der nicht übertragenden Position
gehalten. Daher kann der Spulenkörper
bezüglich
der Vorspannvorrichtung frei drehen.
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Wenn
die Vorspannvorrichtung bei einer plötzlichen Verlangsamung des
Fahrzeugs bezüglich der
Einfassung dreht, hält
der Halterungsabschnitt die Rolle nicht in der nicht übertragenden
Position, so dass die Rolle zwischen der nicht übertragenden und der übertragenden
Position bewegt werden kann. Wenn die Vorspannvorrichtung bezüglich der
Einfassung dreht, bewegt zudem ein Konus die Rolle zur übertragenden
Position. Da die Rolle in der übertragenden
Position zwischen dem Spulenkörper
und der Vorspannvorrichtung eingespannt ist, wird die Drehkraft
der Vorspannvorrichtung auf den Spulenkörper übertragen, so dass der Spulenkörper sich dreht.
Dadurch wird das Gurtband um den Spulenkörper gewickelt.
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Somit
kann die Rolle im Voraus zwischen der übertragenden und der nicht übertragenden
Position bewegt werden. Die Rolle wird in einem Zustand, in dem
die Vorspannvorrichtung nicht bezüglich der Einfassung dreht,
durch den Halterungsabschnitt in der nicht übertragenden Position gehalten,
und wenn die Vorspannvorrichtung bezüglich der Einfassung dreht,
durch den Halterungsabschnitt nicht in der nicht übertragenden
Position gehalten. Da die Rolle nicht durch Unterbrechen der Rolle
etc. von der nicht übertragenden
zur übertragenden
Position bewegt wird, kann die Drehkraft der Vorspannvorrichtung ohne
Hervorrufen von Widerstand in der Drehung der Vorspannvorrichtung
oder Vergeuden von Drehkraft zum Drehen des Spulenkörpers durch
Unterbrechen der Rolle etc. auf den Spulenkörper übertragen werden.
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Die
vorliegende Erfindung wird in der folgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele im
Zusammenhang mit den beigefügten,
nachstehend aufgeführten
Zeichnungen näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung
in auseinandergezogener Anordnung, die eine Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
gemäß eines
ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 eine Seitenansicht, die
den schematischen Aufbau der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn sich die Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
in einem Normalzustand befindet;
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3 eine Querschnittsansicht,
die einen Kupplungsmechanismus der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 eine Querschnittsansicht
entlang einer Linie IV-IV von 3,
die den Kupplungsmechanismus der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 eine Querschnittsansicht,
die einen Zustand zeigt, in dem das Einrücken einer Rolle in dem Kupplungsmechanismus
der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung gelöst
ist;
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6 eine Querschnittsansicht
entlang einer Linie VI-VI von 5,
die einen Zustand zeigt, in dem das Einrücken einer Rolle in dem Kupplungsmechanismus
der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung gelöst
ist;
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7 eine Querschnittsansicht,
die einen Zustand zeigt, in dem die Rolle zwischen einem Drehkörper und
einer Welle in dem Kupplungsmechanismus der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung eingespannt ist;
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8 eine Querschnittsansicht
entlang einer Linie VIII-VIII
von 7, die einen Zustand
zeigt, in dem die Rolle zwischen dem Drehkörper und der Welle in dem Kupplungsmechanismus
der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung eingespannt ist;
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9 eine Seitenansicht, die
den schematischen Aufbau der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung in einem Zustand zeigt, in dem die Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
einen Vorspannvorgang durchführt;
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10 eine perspektivische
Darstellung in auseinandergezogener Anordnung, die eine Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
gemäß eines
zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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11 eine Querschnittsansicht,
die einen Kupplungsmechanismus der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
gemäß des zweiten
Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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12 eine Querschnittsansicht
entlang einer Linie XII-XII
von 3, die den Kupplungsmechanismus
der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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13 eine Querschnittsansicht,
die einen Zustand zeigt, in dem das Einrücken einer Rolle in dem Kupplungsmechanismus
der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung gelöst
ist;
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14 eine Querschnittsansicht
entlang einer Linie XIV-XIV
von 13, die einen Zustand zeigt,
in dem das Einrücken
der Rolle in dem Kupplungsmechanismus der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
gemäß des zweiten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung gelöst
ist;
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15 eine Querschnittsansicht,
die einen Zustand zeigt, in dem die Rolle zwischen einem Drehkörper und
einer Welle in dem Kupplungsmechanismus der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
gemäß des zweiten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung eingespannt ist;
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16 eine Querschnittsansicht
entlang einer Linie XVI-XVI
von 15, die einen Zustand zeigt,
in dem die Rolle zwischen dem Drehkörper und der Welle in dem Kupplungsmechanismus
der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung gemäß des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung eingespannt ist;
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17 eine Seitenansicht einer
herkömmlichen
Gurtbandaufwickel-Vorrichtung;
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18 eine perspektivische
Darstellung einer herkömmlichen
Gurtbandaufwickel-Vorrichtung in auseinandergezogener Anordnung;
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19 eine Querschnittsansicht
eines Hauptabschnitts einer herkömmlichen
Gurtbandaufwickel-Vorrichtung.
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1 zeigt einen Hauptabschnitt
einer Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 10,
die sich eines Kupplungsmechanismus 74 gemäß eines
ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung bedient. Die 3 bis 8 zeigen
einen Arbeitsgang des Kupplungsmechanismus 74.
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Die
Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 10 hat einen Rahmen 12,
der an einem nicht gezeigten Fahrzeug angebracht ist. Ein Paar Tragplatten 14, 16 sind parallel
zueinander in dem Rahmen 12 angeordnet. Ein im Wesentlichen
in zylindrischer Form geformter Aufwickelhülsenkörper 20 ist zwischen
den Tragplatten 14 und 16 angeordnet und weist
einen Flansch auf, der von jeweils beiden axialen Enden des Aufwickelhülsenkörpers 20 auf
dessen diametrale Außenseite
hin übersteht.
Ein Ende eines Gurtbandes 24 ist an diesem Aufwickelhülsenkörper 20 befestigt,
wobei das Gurtband 24 durch Drehen des Aufwickelhülsenkörpers 20 aufgewickelt
oder abgezogen werden kann.
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Eine
Welle 22 ist an mittiger Stelle des Aufwickelhülsenkörpers 20 angeordnet
und dreht sich zusammen mit dem Aufwickelhülsenkörper 20. Ein Ende
der Welle 22 ist in Aufnahmelöcher 36 und 38 eingeführt (siehe 4 bezüglich der beiden Löcher), die
in der Tragplatte 14 bzw. einer nachstehend beschriebenen
Einfassung 30 ausgebildet sind, und ragt zu einer Außenseite
(die Seite gegenüber der
Seite, wo der Aufwickelhülsenkörper 20 angeordnet
ist, nämlich
die Oberseite in 4)
der Tragplatte 14 hindurch. Ein Spulenkörper 18 der vorliegenden Erfindung
ist aus dem Aufwickelhülsenkörper 20 und der
Welle 22 aufgebaut.
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Wie
in den 3 und 4 gezeigt ist, ist eine Positionierplatte 26 an
der Außenfläche der
Tragplatte 14 befestigt. Ein Positionierhülsenkörper 28,
der eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist, ist in aufrechter
Position von der Positionierplatte 26 angeordnet und weist
dieselbe Achse wie die Welle 22 und einen Durchmesser auf,
der größer als
der der Welle 22 ist.
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Die
Einfassung 30 ist auf einer Innenseite des Positionierhülsenkörpers 28 durch
Ausbildung dickerer Abschnitte in der Positionierplatte 26 ausgebildet.
Das Aufnahmeloch 38 (siehe 4)
zum Einführen
eines Endes der Welle 22 in dasselbige ist in der Mitte
der Einfassung 30 ausgebildet. Entsprechend wird die Welle 22 von
der Einfassung 30 drehbar getragen.
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Wie
im Einzelnen in den 3 und 3 gezeigt ist, ist um das
Aufnahmeloch 38 der Einfassung 30 ein kreisförmiger Bewegungs-Lagerungsabschnitt 30A ausgebildet.
Der Bewegungs-Lagerungsabschnitt 30A weist
eine Breite auf (eine diametrale Breite, d. h. die Breite in Links-Rechts-Richtung
in 4), die größer als
der Durchmesser einer nachstehend beschriebenen Rolle 32 ist,
indem in der Einfassung 30 dünnere Abschnitte ausgebildet
sind. Wie nachstehend beschrieben ist, kann die Rolle 32 in
einem Zustand, in dem die Rolle 32 in die Welle 22 eingerückt ist
(siehe 8), innerhalb
des Bewegungs-Lagerungsabschnitts 30A um
eine Mittellinie J drehen.
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Ferner
sind eine Vielzahl (drei im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels)
von Festhalte-Lagerungsabschnitten 30B durch teilweises
Verbreitern des Bewegungs-Lagerungsabschnitts 30A in einer
diametralen Richtung in der Einfassung 30 ausgebildet.
(Im Folgenden bezeichnet „diametrale
Richtung" dieselbe
Richtung wie die diametrale Richtung der Welle 22. Ferner
bezeichnen „axiale
Richtung" bzw. „Umfangsrichtung" jeweils dieselbe
Richtung wie die axiale bzw. die Umfangsrichtung der Welle 22.)
Die Festhalte-Lagerungsabschnitte 30B sind
an vorbestimmten Positionen so ausgebildet, dass die durch die jeweils
die Festhalte-Lagerungsabschnitte 30B und
den Drehpunkt der Welle 22 verbindenden Linien gebildeten
Winkel gleiche Winkel sind (die Winkel betragen jeweils 120°, weil bei
diesem Ausführungsbeispiel
drei Festhalte-Lagerungsabschnitte 30B ausgebildet sind).
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Die
säulenförmig ausgebildeten
Rollen 32, deren Axialrichtung dieselbe ist wie die Richtung
der Mittellinie J, werden im Festhalte-Lagerungsabschnitt 30B bereitgehalten.
Im Normalzustand (ein Zustand, in dem die Verlangsamung eines Fahrzeugs,
das mit der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 10 versehen ist,
einen vorbestimmten Wert nicht erreicht) können die Rollen 32 nicht
in Umfangsrichtung der Welle 22 bewegt werden.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist
eine im Wesentlichen scheibenförmig
ausgebildete Halterungsplatte 34 an einer Innenseite des
Positionierhülsenkörpers 28 und
an einem Ende dieses Positionierhülsenkörpers 28 in dessen
Axialrichtung von der Einfassung 30 angeordnet. In der
Mitte der Halterungsplatte 34 ist ein kreisförmiges Aufnahmeloch 40 ausgebildet. Ein
Ende der Welle 22 ist in das Aufnahmeloch 40 eingeführt. (Entsprechend
ist die Welle 22 in die Aufnahmelöcher 36, 38 und 40 eingeführt, die
jeweils in der Tragplatte 14, der Einfassung 30 und
der Halterungsplatte 34 ausgebildet sind, wobei ein Ende
der Welle 22 von der Halterungsplatte 34 übersteht.)
Ein Abschnitt (der von der Einfassung 30 überstehende Abschnitt)
der Welle 22 nahe einem Ende der Welle 22 ist
so angelegt, dass er einen Durchmesser aufweist, der größer als
der des Aufnahmelochs 38 ist, um ein Herausziehen der Welle 22 aus
der Einfassung 30 zu verhindern.
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Eine
Vielzahl (drei im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels) von Halterungslöchern 42 sind
in der Halterungsplatte 34 durch teilweises Vergrößern des
Durchmessers der Aufnahmelöcher 40 auf
der Außenseite
in diametraler Richtung hiervon ausgebildet. Jedes der Halterungslöcher 42 ist
jeweils an einer Stelle ausgebildet, die dem Festhalte-Lagerungsabschnitt 30B der
Einfassung 30 entspricht, und gelangt in Kontakt mit einer
Umfangsaußenfläche der
in dem Festhalte-Lagerungsabschnitt 30B gelagerten Rolle 32.
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Ein
Drehkörper 44,
der im Wesentlichen scheibenförmig
ausgebildet ist und eine vorbestimmte Dicke aufweist, ist an der
Innenseite des Positionierhülsenkörpers 28 und
außerhalb
der Halterungsplatte 34 in Axialrichtung vorgesehen. Wie
in 4 gezeigt ist, ist
in der Mitte der Seite des Drehkörpers 44 gegenüber der
Halterungsplatte 34 ein Wellenlagerungsabschnitt 46 zum
Lagern eines Endes der Welle 22 ausgebildet. Zwischen der
Welle 22 und dem Wellenlagerungsabschnitt 46 ist
ein vorbestimmter kleiner Zwischenraum ausgebildet, und die Welle 22 kann
im Normalzustand bezüglich
des Drehkörpers 44 frei
drehen. Im Normalzustand wird ein Drehen des Drehkörpers 44 durch
eine nicht gezeigte Sperre verhindert.
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Wie
in 3 gezeigt ist, sind
die Rollenlagerungsabschnitte 48 in dem Drehkörper 44 durch
Vergrößern von
Abschnitten des Durchmessers des Wellenlagerungsabschnitts 46 ausgebildet.
In diesen Rollenlagerungsabschnitten 48 lagern die Rollen 32. Auf
einer Innenseite der Rollenlagerungsabschnitte 48 sind
in deren diametraler Richtung Einrückvorsprünge 50 ausgebildet,
die in Umfangsrichtung hervorstehen. Jede in dem Rollenlagerungsabschnitt 48 gelagerte
Rolle 32 wird mit dem Einrückvorsprung 50 in
Eingriff gebracht, so dass die Rolle 32 innerhalb des Rollenlagerungsabschnitts 48 gehalten
wird und sich nicht auf die Innenseite in diametraler Richtung hinbewegt.
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Der
Kupplungsmechanismus 74 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist aus den Rollen 32 als Übertragungselemente
und dem Drehkörper 44 als
Antriebselement mit den Einrückvorsprüngen 50 (Halterungsvorrichtung) und
den Konussen 52 (Bewegungsvorrichtung) konstruiert.
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Die
Konusse 52 nähern
sich vom Rollenlagerungsabschnitt 48 entlang der Umfangsrichtung
allmählich
der Welle 22. Wenn der Drehkörper 44 bezüglich der
Einfassung 30 im Uhrzeigersinn (der Richtung von Pfeil
A) in 3 dreht, drehen
die Rollen 32 nicht um die Einfassung 30, weil
die Rollen 32 im Festhalte-Lagerungsabschnitt 30B der
Einfassung 30 lagern. Deshalb sind die Einrückvorsprünge 50 des
Drehkörpers 44 und
die Rollen 32 voneinander getrennt, und das Einrücken der
Rollen 32 wird gelöst,
so dass die Rollen 32 auf die Innenseite in diametraler
Richtung hinbewegt werden können.
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Wie
in 5 gezeigt ist, wird
jede Rolle 32, wenn der Drehkörper 44 weiter in
die Richtung von Pfeil A bezüglich
der Einfassung 30 dreht, durch den Konus 52 angeschoben
und beginnt sich auf die Innenseite in diametraler Richtung hinzubewegen.
Wie in 7 gezeigt ist,
wird jede Rolle 32, wenn der Drehwinkel des Drehkörpers 44 bezüglich der
Einfassung 30 einen vorbestimmten Winkel erreicht, zwischen
der Umfangsaußenfläche der
Welle 22 und dem Konus 52 eingespannt. So sind
der Drehkörper 44 und
die Welle 22 durch die Rollen 32 miteinander verbunden,
und die Drehkraft des Drehkörpers 44 wird
auf die Welle 22 übertragen.
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Wie
in 1 gezeigt ist, steht
ein Wellenabschnitt 54, der eine zylindrische Form aufweist,
von der Mitte einer Fläche
des Drehkörpers 44 auf
der Seite gegenüber
der Halterungsplatte 34 hervor. Auf dem Wellenabschnitt 54 ist
ein Radkörper 56 angeordnet.
Der Drehkörper 44 und
der Radkörper 56 drehen
gemeinsam. Im Radkörper 56 ist
ein Ritzel 58 konzentrisch bezüglich des Wellenabschnitts 54 ausgebildet.
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Wie
in den 2 und 9 gezeigt ist, ist in dem Rahmen 12 eine
Basiskassette 64 zum Tragen eines Zahnstangenkörpers 66 ausgebildet.
Der Zahnstangenkörper 66 kann
in Längsrichtung
(in den 1, 2 und 9 jeweils in vertikaler Richtung) bewegt
werden. Wenn sich der Zahnstangenkörper 66 nach oben
bewegt, geht eine in dem Zahnstangenkörper 56 ausgebildete
Zahnstange 68 in Eingriff mit dem Ritzel 58 des
Radkörpers 56 und
dreht das Ritzel 58 in die Richtung, in die das Gurtband
aufgewickelt wird (die Richtung von Pfeil A).
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In
der Basiskassette 64 ist ein Gaserzeuger 72 angeordnet.
Wenn ein nicht gezeigter Sensor meldet, dass ein mit der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 10 versehenes
Fahrzeug einer Verlangsamung von vorbestimmtem oder höherem Wert
ausgesetzt ist, geht der Gaserzeuger 72 in Betrieb und
der Zahnstangenkörper 66 bewegt
sich nach oben.
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Im
Folgenden werden zunächst
der Betrieb und die Arbeitsweise der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 10 im
vorliegenden Ausführungsbeispiel
erläutert.
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Im
Normalzustand, d. h. wenn die Verlangsamung eines Fahrzeugs, das
mit der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 10 versehen ist,
geringer als der vorbestimmte Wert ist, ist der Gaserzeuger 72 nicht
in Betrieb, wie in 2 gezeigt
ist, so dass der Drehkörper 44 nicht
dreht. Wie in den 3 und 4 gezeigt ist, lagern die
Rollen 32 in den Festhalte-Lagerungsabschnitten 30B der
Einfassung 30 und werden in den Halterungslöchern 42 der
Halterungsplatte 34 gehalten und stehen ferner mit den
Einrückvorsprüngen 50 in
Eingriff. Entsprechend sind die Rollen 32 nicht zwischen
dem Drehkörper 44 und
der Welle 22 eingespannt. Deshalb kann die Welle 22 bezüglich des Drehkörpers 44 frei
drehen. Der Aufwickelhülsenkörper 20 dreht
ebenfalls frei, und das Gurtband 24 (siehe 1) kann abgezogen oder aufgewickelt werden.
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Wenn
der nicht gezeigte Sensor meldet, dass das Fahrzeug einer Verlangsamung
von vorbestimmtem oder höherem
Wert ausgesetzt ist, geht der Gaserzeuger 72 in Betrieb
und der Zahnstangenkörper 66 bewegt
sich in die in 2 gezeigte
Aufwärtsrichtung.
Wie in 5 gezeigt ist,
wird das Verhindern eines Drehens des Drehkörpers 44 durch eine
nicht gezeigte Sperre durch Drehen des Radkörpers 56 aufgehoben,
so dass der Drehkörper 44 in Gurtbandaufwickelrichtung
(die Richtung von Pfeil A) dreht. Die Rolle 32 wird jedoch
im Festhalte-Lagerungsabschnitt 30B der Einfassung 30 und
des Halterungslochs 42 der Halterungsplatte 34 gehalten. Wenn
der Drehkörper 44 mit
großer
Drehbeschleunigung dreht, neigt die Rolle 32 dazu, aufgrund
der Trägheit
im Halterungsloch 42 zu bleiben. Entsprechend drehen die
Rollen 32 nicht zusammen mit dem Drehkörper 44 um die Mittelachse
J. Deshalb sind die Einrückvorsprünge 50 von
den Rollen 32 getrennt und das Einrücken der Rollen 32 wird
gelöst,
so dass sich die Rollen 32 auf die Innenseite in diametraler Richtung
hinbewegen können.
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Wie
in 7 gezeigt ist, wird
jede Rolle 32, wenn der Drehkörper 44 weiter dreht,
durch den Konus 52 des Drehkörpers 44 angeschoben
und zur Innenseite in diametraler Richtung hinbewegt, d. h. zur Welle 22.
Wenn der Drehwinkel des Drehkörpers 44 einen
vorbestimmten Winkel erreicht, wird die Rolle 32 zwischen
der Umfangsaußenfläche der
Welle 22 und dem Konus 52 eingespannt. Daher sind
der Drehkörper 44 und
die Welle 22 über
die Rollen 32 miteinander verbunden, so dass die Drehkraft
des Drehkörpers 44 auf
die Welle 22 übertragen
werden kann. Wie in den 7 und 8 gezeigt ist, können die Rollen 22 zu
diesem Zeitpunkt um die Mittellinie J drehen, da die Rollen 32 sich
im Bewegungs-Lagerungsabschnitt 30A der Einfassung 30 befinden. Wenn
der Drehkörper 44 weiter
dreht, wird das Drehmoment des Drehkörpers 44 durch die
Rollen 32 auf die Welle 22 übertragen, so dass der Drehkörper 44, die
Rollen 32, die Welle 22 und der Aufwickelhülsenkörper 20 zusammen
in Gurtbandaufwickelrichtung drehen (die Richtung von Pfeil A).
Entsprechend geht eine so genannte Vorspannvorrichtung in Betrieb
und das Gurtband 24 (siehe 1)
beginnt sich um den Aufwickelhülsenkörper 20 zu
wickeln.
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Wie
in 9 gezeigt ist, dreht
der Aufwickelhülsenkörper 20 in
einem Zustand, in dem sich der Zahnstangenkörper 66 ausreichend
genug nach oben bewegt hat, ebenfalls ausreichend genug in Gurtbandaufwickelrichtung
(die Richtung von Pfeil A), und das Gurtband 24 wird ausreichend
genug um den Aufwickelhülsenkörper 20 gewickelt.
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Somit
kann in einer Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 10 mit dem
Kupplungsmechanismus 74 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels die
Rolle 32 im Voraus zwischen einer übertragenden Position (eine in
den 3 und 4 gezeigte Position), die
die Drehkraft des Drehkörpers 44 auf
die Welle 22 übertragen kann,
und einer nicht übertragenden
Position (eine in den 7 und 8 gezeigte Position), in
der durch Trennen des Drehkörpers 44 von
der Welle 22 keine Drehkraft des Drehkörpers 44 auf die Welle 22 übertragen
wird, bewegt werden. Im Normalzustand werden die Rollen 32 durch
die Festhalte-Lagerungsabschnitte 30B und die Einrückvorsprünge 50 in
der nicht übertragenden
Position gehalten. Wenn bei einer plötzlichen Verlangsamung des
Fahrzeugs der Drehkörper 44 dreht,
wird der Eingriff der Rollen 32 mit den Einrückvorsprüngen 50 gelöst und die
Rollen 32 können
sich zur übertragenden
Position bewegen. Im Gegensatz zur herkömmlichen Technik gibt es kein
Unterbrechen der Rollen 32, eines Abschnitts eines Elements
zum Halten der Rollen 32 oder dergleichen, so dass die
Drehkraft des Drehkörpers 44 auf die
Welle 22 übertragen
werden kann, ohne dass Widerstand in der Drehung des Drehkörpers 44 hervorgerufen
oder Drehkraft des Drehkörpers 44 vergeudet
wird.
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10 zeigt eine Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 110 mit
einem Kupplungsmechanismus 174 gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. Die 11 bis 16 zeigen einen Arbeitsgang
des Kupplungsmechanismus 174.
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Bei
dieser Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 110 unterscheiden
sich im Vergleich zur Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 10 gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels
die Form der Einfassung 130 und des Drehkörpers 144.
In der nachstehenden Beschreibung sind gleiche Teile, Elemente,
etc. wie bei der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 10 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels
durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und werden hier nicht näher erläutert.
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In
der Einfassung der vorliegenden Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 110 sind
Festhalte-Lagerungsabschnitte 130B an denselben Stellen
ausgebildet wie die Festhalte-Lagerungsabschnitte 30B der
Einfassung 30 gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels.
Die Rollen 32 sind in den Festhalte-Lagerungsabschnitten 130B gelagert.
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In
der Einfassung 130 sind keine Bewegungs-Lagerungsabschnitte 30A wie
in der Einfassung 30 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels vorgesehen,
sondern es sind, wie in 12 gezeigt ist,
abgeschrägte
Flächen 130C anstelle
der Bewegungs-Lagerungsabschnitte 30A ausgebildet. Die abgeschrägten Flächen 130C weisen
eine Aufwärtssteigung
in die sich dem Drehkörper 144 nähernde Richtung
(in Aufwärtsrichtung
in 12) auf, da die abgeschrägten Flächen 130C sich
in der Richtung befinden, die von den Festhalte-Lagerungsabschnitten 130B zu
einem Aufnahmeloch 38 reicht. Wenn jede Rolle 32 jeweils
durch den Konus 52 des Drehkörpers 144 angeschoben
wird, um sich auf die Innenseite in diametraler Richtung hinzubewegen,
bewegt sich die Rolle 32 entlang der abgeschrägten Fläche 130C in
eine Richtung (die Aufwärtsrichtung in 12), die von dem Festhalte-Lagerungsabschnitt 130B wegführt. Wenn
die Rolle 32 zwischen dem Konus 52 und der Welle 22 eingespannt
ist, ist die Rolle 32 perfekt zum Herausschieben aus dem Festhalte-Lagerungsabschnitt 130B positioniert,
wie in 16 gezeigt ist.
Entsprechend wird die Rolle 32 in diesem Zustand nicht
auf dem Festhalte-Lagerungsabschnitt 130B festgehalten
und kann bezüglich
der Einfassung 130 um eine Mittelachse J drehen.
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Wie
in den 11 und 12 gezeigt ist, ist in dem
Drehkörper 144 kein
Einrückvorsprung 50 wie im
Drehkörper 44 des
ersten Ausführungsbeispiels ausgebildet.
Anstelle eines Einrückvorsprungs 50 ist ein
Einspannstufenabschnitt 150 durch teilweises Verringern
der Höhe
(der Abstand zwischen dem Rollenlagerungsabschnitt 48 und
dem Festhalte-Lagerungsabschnitt 130B der
Einfassung 130) eines Rollenlagerungsabschnitts 48 des
Drehkörpers 144 ausgebildet.
Im Normalzustand ist jede Rolle 32 in axialer Richtung
fest zwischen diesem Einspannstufenabschnitt 150 und dem
Festhalte-Lagerungsabschnitt 130B der
Einfassung 130 eingespannt. Wenn der Drehkörper 144 in
Gurtaufwickelrichtung bezüglich
der Einfassung 130 und der Rolle 32 dreht, wird der
Einspannstufenabschnitt 150 von der Rolle 32 getrennt,
wie in den 13 und 14 gezeigt ist, so dass sich
zwischen einer oberen Fläche
der Rolle 32 und dem Rollenlagerungsabschnitt 48 ein
Zwischenraum bildet. Deshalb wird die Einspannung der Rolle 32 gelöst, und
die Rolle 32 kann sich in axiale Richtung und auch in diametrale
Richtung bewegen.
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Der
Kupplungsmechanismus 174 gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ist aus Rollen 32 als übertragende
Elemente und dem Drehkörper 144 als
Antriebselement mit den Einspannstufenabschnitten 150 (Halterungsvorrichtung)
und Konussen 52 (Bewegungsvorrichtung) konstruiert.
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Ähnlich wie
bei der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 10 gemäß des ersten
Ausführungsbeispiels ist
auch bei der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 110 jede Rolle 32 im
Normalzustand zwischen einem Einspannstufenabschnitt 150 und
einem Festhalte-Lagerungsabschnitt 130B eingespannt, während sie zwischen
dem Drehkörper 144 und
der Welle 22 nicht eingespannt ist. Entsprechend kann die
Welle 22 bezüglich
des Drehkörpers 144 frei
drehen, während ein
Aufwickelhülsenkörper 20 ebenfalls
frei dreht und ein Gurtband 24 (siehe 10) abgezogen und aufgewickelt werden
kann.
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Wenn
ein nicht gezeigter Sensor meldet, dass das Fahrzeug einer Verlangsamung
von vorbestimmtem oder darüber
liegendem Wert ausgesetzt ist, und der Drehkörper 144 durch die
Aufwärtsbewegung
des Zahnstangenkörpers 66 in
Gurtbandaufwickelrichtung (die Richtung von Pfeil A) dreht, wird
der Einspannstufenabschnitt 150 von der Rolle 32 getrennt,
wie in den 13 und 14 gezeigt ist, und die Einspannung
der Rollen 32 wird gelöst,
so dass die Rollen sich auf die diametrale Innenseite in axialer Richtung
hinbewegen können.
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Wie
in den 15 und 16 gezeigt ist, wird jede
Rolle 32, wenn der Drehkörper 44 weiter dreht, durch
einen Konus 52 des Drehkörpers 144 angeschoben
und auf die Innenseite in diametraler Richtung hinbewegt, d. h.
hin zur Welle 22. Die Rolle 32 bewegt sich gleichzeitig
entlang der abgeschrägten Fläche 130C in
eine Richtung (in Aufwärtsrichtung
in 16), in der die Rolle
aus dem Festhalte-Lagerungsabschnitt 30B herausgeschoben
wird.
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Wenn
der Drehwinkel des Drehkörpers 144 einen
vorbestimmten Winkel erreicht, wird jede Rolle 32 jeweils
so zwischen einer Umfangsaußenfläche der
Welle 22 und einem Konus 52 eingespannt, dass der
Drehkörper 144 und
die Welle 22 über
die Rolle 32 miteinander verbunden sind. Da die Rolle 32 zu diesem
Zeitpunkt ganz aus dem Festhalte-Lagerungsabschnitt 130B der
Einfassung 30 herausgeschoben ist, kann die Rolle 32 um
eine Mittellinie J drehen. Wenn der Drehkörper 44 weiter dreht,
wird das Drehmoment des Drehkörpers 144 über die
Rolle 32 auf die Welle 22 übertragen, so dass der Drehkörper 144,
die Rolle 32, die Welle 22 und der Aufwickelhülsenkörper 20 gemeinsam
in Gurtbandaufwickelrichtung drehen und das Gurtband 24 (siehe 10) um den Aufwickelhülsenkörper 20 gewickelt
wird.
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Somit
wird jede Rolle 32 auch an eine übertragende Position (eine
in 15 gezeigte Position) bewegt,
in der die Drehkraft des Drehkörpers 144 auf die
Welle 22 übertragen
werden kann, ohne die Rolle 32, einen Abschnitt eines Teils
zum Halten der Rolle 32 oder dergleichen in der Gurtbandaufwickel-Vorrichtung 110 gemäß des zweiten
Ausführungsbeispiels
zu unterbrechen. Entsprechend kann die Drehkraft des Drehkörpers 144 auf
die Welle 22 übertragen
werden, ohne Widerstand in der Drehung des Drehkörpers 144 hervorzurufen
oder die Drehkraft des Drehkörpers 144 zu
vergeuden.
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In
jedem der obigen Ausführungsbeispiele sind
die Kupplungsmechanismen 74 bzw. 174 der vorliegenden
Erfindung jeweils beispielhaft in den Gurtbandaufwickel-Vorrichtungen 10 bzw. 110 verwendet.
Vorrichtungen, die sich eines Kupplungsmechanismus 74 bzw. 174 bedienen
können,
beschränken
sich jedoch nicht auf die Gurtbandaufwickel-Vorrichtung. Kurz gesagt,
kann der Kupplungsmechanismus der vorliegenden Erfindung für die Konstruktion einer
Vorrichtung verwendet werden, bei der ein zu drehendes Teil im Normalzustand
bezüglich
eines Drehkörpers
frei drehen kann und die Drehkraft des Drehkörpers nur dann auf das zu drehende
Teil übertragen
werden kann, wenn der Drehkörper
dreht.
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Die
Halterungsvorrichtung zum Halten der Rolle 32 als übertragendes
Element in der nicht übertragenden
Position (eine in 3 im
ersten Ausführungsbeispiel
und eine in 12 im zweiten
Ausführungsbeispiel
gezeigte Position) ist nicht auf den obigen Einrückvorsprung 50 und
den obigen Einspannstufenabschnitt 150, etc., begrenzt.
Kurz gesagt reicht es aus, das übertragende
Element (die Rolle 32) in der nicht übertragenden Position (eine
wenigstens vom Drehkörper 44 bzw. 144 oder
von der Welle 22 beabstandete Position) zu halten, wenn
sich kein Drehkörper
dreht (wenn der Drehkörper 44 bzw. 144 nicht
in Gurtbandaufwickelrichtung dreht). So können die Rollen 32 beispielsweise
durch einen von der Welle 22 überstehenden Vorsprung, der
einen Vorgang durchführt,
der dem des Einrückvorsprungs 50 entspricht,
in der nicht übertragenden
Position gehalten werden. Ferner kann in Entsprechung zum Einspannstufenabschnitt 150 in
der Welle 22 ein Stufenabschnitt zum Festklemmen einer
Rolle 32 ausgebildet sein. Weiterhin ist die Bewegungsvorrichtung zum
Bewegen der Rollen 32 aus der nicht übertragenden Position zur übertragenden
Position nicht auf den obigen Konus 52 beschränkt. So
kann ein Konus beispielsweise auf einer Umfangsaußenfläche der Welle 22 ausgebildet
sein.
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Wenn
die Rollen 32 durch Trägheit
aufgrund des Drehens des Drehkörpers 44 bzw. 144 mit
großem
Drehgeschwindigkeitswinkel jeweils in einer Position des Halterungslochs 42 gehalten
werden, werden die Rollen 32 durch den Konus 52 des
Drehkörpers 44 bzw. 144 angeschoben
und können
zwischen der Umfangsaußenfläche der
Welle 22 und dem Konus 52 eingespannt werden,
ohne das Halterungsloch 42 zu bilden.
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Liste der Referenzzeichen
- 10,
110
- Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
- 12
- Rahmen
- 14,
16
- Tragplatte
- 18
- Spulenkörper
- 20
- Aufwickelhülsenkörper
- 22
- Welle
- 24
- Gurtband
- 26
- Positionierplatte
- 28
- Positionierhülsenkörper
- 30,
130
- Einfassung
- 30A
- Bewegungs-Lagerungsabschnitt
- 30B,
130B
- Festhalte-Lagerungsabschnitt
- 32
- Rolle
- 34
- Halterungsplatte
- 36,
38, 40
- Aufnahmeloch
- 42
- Halterungsloch
-
-
- 44,
144
- Drehkörper
- 46
- Wellenlagerungsabschnitt
- 48
- Rollenlagerungsabschnitt
- 50
- Einrückvorsprung
- 52
- Konus
- 54
- Wellenabschnitt
- 56
- Radkörper
- 58
- Ritzel
- 64
- Basiskassette
- 66
- Zahnstangenkörper
- 68
- Zahnstange
- 72
- Gaserzeuger
- 74,
174
- Kupplungsmechanismus
- 130C
- abgeschrägte Fläche
- 150
- Einspannstufenabschnitt
- J
- Mittellinie
- 310,
350
- herkömmliche
Gurtbandaufwickel-Vorrichtung
- 312
- Abdeckung
- 314
- Halterungsstift
- 316
- Zugelementrolle
- 318
- Aussparung
- 320
- Rollenkörper
- 322
- Gurtbandwelle
- 324
- Zwischenbuchse
- 352
- Grundplattenabschnitt
- 354
- Gleitabschnitt
- 356
- Verbindungsabschnitt
- 358
- Halterungsabschnitt
- 360
- Rollenstift
- 362
- Hülse
- 364
- Gurtband
- 366
- äußerer Kupplungszahn
- 368
- Nockenfläche
- 370
- Halterung
- 372
- Aufwickelwelle