DE20215542U1

DE20215542U1 - Gurtstraffer

Info

Publication number: DE20215542U1
Application number: DE20215542U
Authority: DE
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2002-10-09
Filing date: 2002-10-09
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2012-10-10
Also published as: DE10334333A1

Description

PRINZ & PARTNER

PATENTANWÄLTE Manzingerweg 7

EUROPEAN PATENT ATTORNEYS D-81241 München

EUROPEANTRADEMARKATTORNEYS Tel. +49 89 89 69 80

9. Oktober 2002

TRW Occupant Restraint Systems GmbH & Co. KG
Industriestraße 20
D-73553 Alfdorf

Unser Zeichen: TlOl 19 DE
JS/Hc/se

Gurtstraffer

5 Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer mit einem Gurtstraffergehäuse und

einer pyrotechnischen Antriebsvorrichtung, die einen linear verschiebbar gehaltenen Kolben umfaßt.

Aus der DE 201 13 773 Ul ist ein solcher Gurtstraffer bekannt, bei dem in einem Zylinder durch Zündung einer Treibladung Druckgas erzeugt wird, 10 wodurch der in dem Zylinder geführte Kolben linear bewegt wird. Die Kolbenbewegung wird genutzt, um den Sicherheitsgurt zu straffen.

Die Erfindung schafft einen Gurtstraffer mit einer pyrotechnischen Antriebseinheit, deren Einbauabmessungen deutlich verringert sind.

Gemäß der Erfindung ist bei einem Gurtstraffer der eingangs genannten Art 15 vorgesehen, daß die Antriebsvorrichtung eine Hülse umfaßt, die durch die Kolbenbewegung teleskopartig um eine vorbestimmte Wegstrecke ausfahrbar ist und einen Endanschlag für die Beendigung der Kolbenbewegung aufweist. Die erst während des Straffvorganges ausfahrende Hülse verlängert den Kolbenverlagerungsweg und erhöht dadurch die Straffleistung. Die Länge der Antriebs-20 vorrichtung ist somit gegenüber einer herkömmlichen Antriebsvorrichtung mit

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gleichem Kolbenverlagerungsweg um die vorbestimmte Wegstrecke, um die die Hülse ausgefahren wird, verringert.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtstraffers sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- Figur 1 einen Querschnitt durch einen bekannten Gurtstraffer mit einer pyrotechnischen Antriebsvorrichtung;

-Figur2eine Schnittansicht eines Teils einer Antriebsvorrichtung eines

erfindungsgemäßen Gurtstraffers nach einer ersten Ausführungsform;

- Figur 3 eine Schnittansicht eines Teils einer Antriebsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform;

- Figur 4 eine Schnittansicht eines Teils einer Antriebsvorrichtung nach einer dritten Ausführungsform;

- Figur 5 eine Variante der dritten Ausführungsform;

- Figur 6 eine Schnittansicht eines Teils einer Antriebsvorrichtung nach einer fünften Ausführungsform;

- Figur 7 eine Variante der fünften Ausführungsform;

- Figur 8 eine Schnittansicht einer Hülse für eine erfindunsgemäße Antriebsvorrichtung;

- Figur 9 eine Draufsicht eines Teil s einer Antriebsvorrichtung nach einer sechsten Ausführungsform; und

- Figur 10 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Figur 9.

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In Figur 1 ist ein bekannter pyrotechnischer Gurtstraffer mit einem Gurtstraffergehäuse 8 und einer Antriebsvorrichtung 10 zu sehen, die über ein Getriebe an einem Gurtaufroller 12 angreift. Die Antriebsvorrichtung 10 besteht aus einem langgestreckten geraden Zylinder 14, in dessen Innenraum ein Kolben 16 verschiebbar geführt ist. Der Zylinder 14 ist an seinem vorderen Ende 14a offen, wobei die Seitenwände nach innen umgebördelt sind, so daß sie einen Rand 18 bilden, der ein Austreten des Kolbens 16 aus dem Zylinder 14 verhindert. Am vorderen Ende 14a des Zylinders 14 ist ein Drahtgeflecht 20 als Dämpfungselement angeordnet. Am hinteren Ende 14b des Zylinders 14 sitzt ein Treibsatz, der aus einem Verschlußstopfen 22, einer Treibladung 24 und einem Zünder 26 besteht. Zur Aktivierung des Gurtstraffers wird die Treibladung 24 gezündet. Der durch den Druck des entstandenen Gases in Richtung des vorderen Endes 14a des Zylinders 14 beschleunigte Kolben 16 trifft auf das Drahtgeflecht 20 und drückt dieses zusammen. Neben der Abbremsung des Kolbens 16 dient das Drahtgeflecht 20 auch dazu, den Austritt größerer Partikel aus dem vorderen Ende 14a des Zylinders 14 zu verhindern.

Bei der in Figur 2 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist die Antriebsvorrichtung gegenüber der in der Figur 1 gezeigten bekannten Ausführungsform verändert. Der Übersichtlichkeit halber ist nur der vordere Teil der Antriebsvorrichtung gezeigt. An der Innenseite des Zylinders 14 ist eine verschiebbar gehaltene Hülse 28 vorgesehen, die in der Ausgangsstellung des Gurtstraffers, d.h. im nicht ausgelösten Zustand der Antriebsvorrichtung 10, im wesentlichen vollständig innerhalb des Zylinders 14 angeordnet ist und nur mit ihrem ersten Ende 28a aus dem offenen vorderen Ende 14a des Zylinders 14 herausragt. Das erste Ende 28a der Hülse 28 ist offen, weist aber einen nach innen umgebördelten Rand 30 auf, der ein innerhalb der Hülse 28 angeordnetes Dämpfungselement 32 umgreift, das beispielsweise ein herkömmliches Drahtgeflecht sein kann. Der Rand 34 am zweiten, ebenfalls offenen Ende der Hülse 28 ist nach außen umgebördelt.

Bewegt sich der Kolben 16 in Richtung des vorderen Endes 14a des Zylinders 14, schiebt der Kolben 16 das Dämpfungselement 32 zusammen mit der Hülse 28 aus dem Zylinder 14 heraus, bis der Rand 34 am zweiten Ende der Hülse 28 am nach innen umgebördelten Rand 18 des Zylinders 14 anschlägt. Die Kolbenbewegung setzt sich fort, bis das vordere Ende 16a des Kolbens 16 am Rand 30 der Hülse 28 anschlägt. Durch die verschiebbar gehaltene Hülse 28 verlängert sich somit der Verlagerungsweg des Kolbens 16 um eine Länge, die annähernd der Länge der Hülse 28 entspricht.

Eine Alternative für die Führung der Hülse 28 ist in Figur 3 gezeigt. Die Hülse ist bei dieser Ausführungsform nicht einstückig ausgeführt, sondern besteht aus mehreren getrennten länglichen Hülsenteilen 28'. Die nach außen umgebördelten Ränder 34' der Hülsenteile 28' greifen in entsprechende Aussparungen 36 der Zylinderwand, die gemäß der Darstellung in Figur 3 als Schlitze oder als Nuten ausgeführt sein können.

Die in Figur 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Ausführungsformen dadurch, daß die Hülse 28 außerhalb des Zylinders 14 angeordnet, d.h. auf das vordere Ende 14a des Zylinders 14 aufgesetzt ist. In dem den Zylinder 14 umgebenden Bereich des Gurtstraffergehäuses 8 ist eine entsprechende Aussparung 38 vorgesehen, so daß sich die Hülse 28 um eine Wegstrecke verlagern kann, die wiederum annähernd ihrer eigenen Länge entspricht. Die Verlagerung wird durch einen am Gurtstraffergehäuse 8 gebildeten Endanschlag 40 begrenzt, an dem der nach außen umgebördelte Rand 34 der Hülse 28 anschlägt. Der Endanschlag 40 kann durch Umbördeln des Gehäuserands oder durch ein separates eingesetztes Teil gebildet sein.

Bei der in Figur 5 gezeigten Variante dieser Ausführungsform ist der

Endanschlag nicht am Straffergehäuse 8 vorgesehen, sondern durch den nach außen umgebördelten Rand 18' des Zylinders 14 gebildet. Die Hülse 28 gleitet an der Wand der Aussparung 38 entlang, bis der nach innen umgebördelte Rand 34 der Hülse 28 auf den als Endanschlag dienenden Rand 18' trifft.

HO

• ·

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Im Unterschied zu den vorigen Ausführungsformen ist gemäß der Ausführungsform der Figur 6 der Kolben 16 nicht in einem Zylinder, sondern direkt im Straffergehäuse 8 angeordnet. Ausbildung und Anordnung der Hülse 28 sind vergleichbar mit der Ausführungsform der Figur 4. In Figur 6 ist zudem angedeutet, daß ein zwischen dem Kolben und dem ersten Ende 28a der Hülse 28 eingebrachtes Dämpfungselement 20 so ausgelegt ist, daß es im fortgeschrittenen Stadium der Kolbenbewegung zumindest teilweise aus der Hülse 28 herausgedrückt wird. Durch diese Maßnahmen kann der Kolbenverlagerungsweg zusätzlich verlängert werden, so daß sich die Einbaulänge der Antriebsvorrichtung 10 weiter verringert.

Bei der in Figur 7 gezeigten Variante nimmt der Durchmesser der Hülse 28 vom ersten Ende 28a zum zweiten Ende 28b hin zu, wobei der am Straffergehäuse 8 gebildete Endanschlag 40 im Ausgangszustand der Antriebsvorrichtung 10 an einem an den umgebördelten Rand 30 angrenzenden Bereich angreift. Der Endanschlag 40 erzwingt somit eine Verformung der Hülse 28, während diese durch den Kolben 16 verschoben wird. Die dadurch erreichte Energieabsorption trägt zur Dämpfung des Kolbens 16 bei. Eine entsprechende Energieabsorption kann auch dadurch erreicht werden, daß anstatt der Hülse 28 der entsprechende Bereich des Straffergehäuses 8 eine konische Geometrie aufweist.

Eine besondere Ausgestaltung der Hülse 28 ist in Figur 8 gezeigt. Die Hülse weist mehrere Bereiche 42 auf, die durch den Druck des beschleunigten Kolbens 16 verformt werden und somit zur Dämpfung beitragen, so daß gegebenenfalls vollständig auf ein separates Dämpfungselement 20 verzichtet werden kann. An der geschlossenen Stirnwand der Hülse 28 sind kleine Entlüftungsbohrungen 44 vorgesehen, die ein Austreten des Gases, nicht aber größerer Partikel erlauben. Alternativ oder zusätzlich kann ein Sieb 46 in die Hülse 28 eingesetzt sein, das die gleiche Funktion erfüllt.

Bei der in den Figuren 9 und 10 gezeigten Ausführungsform ist die Hülse 28"

außen auf einem im Querschnitt rechteckigen Gehäuseteil 48, in dem der Kolben 16 geführt ist, längsverschieblich gehalten. Die Hülse 28" ist hier als U-förmiger

Bügel ausgebildet, der auf das stirnseitige Ende des Gehäuseteils 48 aufgesteckt und in einer Ausgangsposition unter Vorspannung verrastet ist, so daß Vibrationsgeräusche oder dergleichen vermieden werden. In dem die beiden Schenkel 50a, 50b des Bügels verbindenden stirnseitigen Abschnitt ist ein nach innen gewölbter Verformungsbereich 42 vorgesehen. Die beiden Schenkel 50a, 50b weisen jeweils ein Langloch 52 auf, in dem eine an der Außenwand des Gehäuseteils 48 angeformte Erhöhung 54 aufgenommen ist. Das Langloch 52 hat an dem von der Stirnseite abgewandten Ende einen verjüngten Durchmesser, der kleiner als der entsprechende Durchmesser der Erhöhung 54 ist. Bei Aktivierung der Antriebsvorrichtung trifft der Kolben 16 auf den die beiden Schenkel 50a, 50b verbindenden Abschnitt des Bügels und schiebt diesen gemäß der Darstellung der Figuren 9 und 10 soweit nach links, bis die von der Stirnseite abgewandten Enden der Langlöcher 52 die Erhöhungen 54 erreicht haben, so daß keine weitere Bewegung mehr möglich ist. Die Kolbenbewegung wird am Ende sowohl durch Verformung des nach innen gewölbten Verformungsbereichs 42 als auch durch eine Materialverformung der Schenkel 50a, 50b im verengten Bereich der Langlöcher 52 durch die Erhöhungen 54 abgebremst und gedämpft.

Einzelne Maßnahmen, die nur bei bestimmten Ausführungsformen gezeigt sind, können selbstverständlich auch bei anderen Ausführungsformen vorgesehen werden.

Bei allen Ausführungsformen ist gewährleistet, daß die Hülse nach dem Straffvorgang ohne nennenswerten Kraftaufwand selbsttätig vom Kolben gelöst werden kann. Dies ist bei einer dem Straffvorgang folgenden Kraftbegrenzung von Bedeutung, bei der der Kolben unter einem vorgegebenen Widerstand wieder zurückbewegt wird, um dem Insassen eine begrenzte Vorwärtsbewegung zu gestatten. Der vorgegebene Widerstand wird somit nicht durch eine eventuell verklemmte Hülse beeinflußt.

Der erfindungsgemäße Gurtstraffer kann nicht nur zusammen mit einem Gurtaufroller, sondern insbesondere auch in Systemen zum Straffen von Endbeschlägen oder Gurtschlössern verwendet werden.

Claims

1. Gurtstraffer mit einem Gurtstraffergehäuse (8) und einer pyrotechnischen Antriebsvorrichtung (10), die einen linear verschiebbar gehaltenen Kolben (16) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (10) eine Hülse (28; 28'; 28") umfaßt, die durch die Kolbenbewegung teleskopartig um eine vorbestimmte Wegstrecke ausfahrbar ist und einen Endanschlag für die Beendigung der Kolbenbewegung aufweist.

2. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Endanschlag durch einen nach innen umgebördelten ersten Rand (30) der Hülse (28; 28'; 28") gebildet ist.

3. Gurtstraffer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wegstrecke durch einen umgebördelten Rand (40) des Gurtstraffergehäuses (8) oder durch ein in das Gurtstraffergehäuse (8) eingesetztes Teil begrenzt ist.

4. Gurtstraffer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (16) in einem Zylinder (14) gehalten ist und die Wegstrecke durch einen am Zylinder (14) gebildeten Anschlag (18; 18') begrenzt ist.

5. Gurtstraffer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse aus mehreren getrennten Hülsenteilen (28') mit umgebördelten Rändern (34') gebildet ist, welche in entsprechenden Schlitzen (36) oder Nuten des Zylinders (14) geführt sind.

6. Gurtstraffer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28; 28'; 28") außerhalb des Zylinders (14) angeordnet ist.

7. Gurtstraffer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28; 28'; 28") innerhalb des Zylinders (14) angeordnet ist.

8. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28; 28'; 28") einen konischen Abschnitt aufweist.

9. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Hülse (28; 28'; 28") umgebender Bereich des Straffergehäuses (8) einen konischen Abschnitt aufweist.

10. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28; 28'; 28") außen auf einem Gehäuseteil (48) der Antriebsvorrichtung (10), in dem der Kolben (16) geführt ist, längsverschiebbar gehalten ist.

11. Gurtstraffer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28; 28'; 28") wenigstens ein Langloch (52) aufweist, in dem eine an der Außenwand des Gehäuseteils (48) angeformte Erhöhung (54) aufgenommen ist, wobei das Langloch (52) einen verengten Abschnitt aufweist, dessen Durchmesser kleiner als der entsprechende Durchmesser der Erhöhung (54) ist.

12. Gurtstraffer nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28; 28'; 28") als U-förmiger Bügel ausgebildet ist, der auf ein stirnseitiges Ende des Gehäuseteils (48) aufgesteckt ist.

13. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Kolben (16) und dem Endanschlag wenigstens ein Dämpfungselement (20) angeordnet ist.

14. Gurtstraffer nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Endanschlag und das Dämpfungselement (20) so ausgelegt sind, daß im Endstadium der Kolbenbewegung wenigstens ein Teil des Dämpfungselements (20) aus der Hülse (28; 28'; 28") herausgedrückt wird.

15. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28; 28'; 28") wenigstens einen Verformungsbereich (42) zur Energieabsorption im Endstadium der Kolbenbewegung aufweist.

16. Gurtstraffer nach Anspruch 11 oder 12 und nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verformungsbereich (42) an einer Stirnseite der Hülse (28; 28'; 28") ausgebildet ist.

17. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28; 28'; 28") auf einer ansonsten geschlossenen Stirnseite Entlüftungsbohrungen (44) aufweist.

18. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Hülse (28; 28'; 28") ein Sieb (46) angeordnet ist.

19. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28; 28'; 28") auf ein Teil der Antriebsvorrichtung (10) aufgesteckt und unter Vorspannung auf diesem Teil verrastet ist.

20. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28, 28'; 28") so ausgelegt ist, daß nach Beendigung des Straffvorgangs die Hülse (28; 28'; 28") so vom Kolben (16) lösbar ist, daß eine Zurückbewegung des Kolbens (16) nicht beeinträchtigt wird.