Gurtstraffer an einem Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer an einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der Ausbildung von Rückhaltesystemen für Fahrzeuginsassen mit wenigstens einem Sicherheitsgurt ist es bereits gängige Praxis, demselben wenigstens einen Gurtstraffer zuzuordnen, der im Falle eines Rückhalteereignisses die sogenannte „Gurtlose" beseitigt und demgemäss gewährleistet, dass der Fahrzeuginsasse möglichst frühzeitig durch einen straff anliegenden Sicherheitsgurt abgefangen wird.
Überwiegend werden derzeit pyrotechnisch ausgelöste Gurtstraffer verwendet, die ihrerseits am Gurtschloss des Sicherheitsgurtes angreifen und während des besagten Rückhalteereignisses sensorgesteuert auslösen und das Gurtschloss im Sinne einer Kompensierung der Gurtlose nach hinten ziehen.
Durch die DE 199 18 596 AI wird ein solcher gattungsgemäßer Gurtstraffer offenbart, der seinerseits aus einem Generatorgehäuse für einen das Treibgas erzeugenden Gasgenerator sowie einem mittels des Treibgases antreibbaren Kolben besteht. Gasgenerator und Kolben sind in einem gemeinsamen Rohr angeordnet, wobei das Zugseil, welches die Wirkverbindung zwischen dem Kolben und dem Gurtschloss herstellt, als Doppelseil ausgebildet ist.
Als nachteilig hat sich an dieser Lösung herausgestellt, dass das Doppelseil außermittig am Kolben angreift und demgemäss ein Moment erzeugt wird, welches zum Verkanten des Kolbens innerhalb des Rohres und demgemäss zu Funk-
tionsstörungen führen kann. Unterstützt wird dieser Missstand ferner dadurch, dass der Kolben lediglich mittels eines endseitig an diesem angeordneten Dichtring im Rohr geführt ist. Weiterhin hat sich der aus der konstruktiven Ausbildung resultierende geringe Querschnitt des Doppelseiles als anfällig für einen Undefinierten Bruch desselben gerade im Bereich von Umlenkungen und am sogenannten Schlossniet des Gurtschlosses erwiesen.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vorstehender Druckschrift ist das Generatorgehäuse seitlich außerhalb des Führungsrohres für den Kolben angeordnet. Der Kolben selbst stützt sich mittels einer Mehrzahl von Dichtelementen in Form von Ringdichtungen an der Wandung des Rohres ab. Zwar wird mit dieser Maßnahme weitestgehend ein Verkanten des Kolbens vermieden, jedoch wirken durch die Ringdichtungen nachteilige Reibkräfte auf den Kolben, die ihrerseits ein gleichmäßiges Gleiten des Kolbens im Rohr behindern. Des Weiteren baut diese Vorrichtung relativ groß und sperrig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Nachteile des eingangs geschilderten Standes der Technik zu vermeiden und einen verbesserten Gurtstraffer zu schaffen, der insbesondere einfach in der Herstellung, kostengünstig und funktionssicher ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Weiterbildun- gen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zum einen das Generatorgehäuse des Gurtstraffers sowohl eine Fixieraufnahme für den Gasgenerator als auch eine Führungsaufnahme für das Zugseil umfasst, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind sowie in Längsrichtung des Rohres weisen, und zum anderen der Kolben koaxial zur Führungsaufnahme des Zugseiles angeordnet und mit diesem in der Mittenachse fest verbunden ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung stützt sich der Kolben seinerseits mittels wenigstens eines ringförmigen Dichtelementes und wenigstens eines Kugelkranzes radial im Rohr ab.
Wie die Erfindung weiter vorsieht, weist das Generatorgehäuse zum Kolben hin einen durch einen Fortsatz gebildeten Kugelfang auf, in welchen in der Bereitschaftsstellung des Kolbens ein mit demselben fest verbundener Radial- steg zur axialen Fixierung des Kugelkranzes hineinreicht.
Fernerhin wird vorgeschlagen, dass das Rohr in einem Abschnitt „I" zur Führung des Kolbens im Querschnitt zylindrisch und weiter in einem Abschnitt „II" zur Unterbrin- gung des Generatorgehäuses im Querschnitt geweitet ausgebildet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass das Generatorgehäuse und der korrespondierende Abschnitt „II" des Rohres demgegenüber im Querschnitt eiförmig beziehungsweise oval ausgebildet sind.
Als besonders zweckmäßig wird angesehen, dass das Generatorgehäuse in einer durch die Längsmittenachse der Fixieraufnahme des Gasgenerators und durch die Längsmittenachse der Führungsaufnahme des Zugseils gebildeten Längs- ebene teilbar ist.
Wie die Erfindung noch vorsieht, ist das Generatorgehäuse aus Kunststoff gefertigt, so dass dieses beispielsweise durch ein an sich bekanntes Spritzgussverfahren sehr kostengünstig herstellbar ist.
Das Generatorgehäuse kann des Weiteren nach innen und/oder außen weisende Dichtrippen aufweisen. Schließlich wird vorgeschlagen, dass das Rohr vorzugsweise ein umge- formtes Stahlrohr und das Zugseil bevorzugt als Monoseil ausgebildet ist.
Der vorgeschlagene Gurtstraffer hat im Hinblick auf herkömmliche Gurtstraffer mehrere Vorteile. Aufgrund des Merkmals, dass die Führungsaufnahme des Zugseiles koaxial zum Kolben angeordnet ist und das Zugseil nunmehr in der Mittenachse des Kolbens angreift, werden wirkungsvoll störende Momente auf den Kolben vermieden.
Durch die Verwendung des genannten Kugelkranzes am Kolben anstatt einer weiteren Ringdichtung werden zudem gerade in der Startphase des Strammvorgangs vorteilhaft Reibkräfte zwischen dem Kolben und der Wandung des Rohres vermindert, so dass die erbrachte Leistung des Gasgenera- tors wirkungsvoller durch den Kolben umgesetzt und auf das Gurtbefestigungsteil, also beispielsweise auf ein Gurtschloss, übertragen werden kann.
Der erfindungsgemäße Gurtstraffer bietet sich besonders vorteilhaft für eine Monoseil an, welches im Vergleich zum Doppelseil bei gleichem zur Verfügung stehenden Bauraum einen stärken Querschnitt aufweisen kann und demgemäss bei gleicher Materialwahl über eine höhere Bruchsicherheit verfügt .
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Darin zeigen
Fig. 1 einen erfindungsgemäß ausgebildeten Gurtstraffer in einem vertikalen Längsschnitt,
Fig. 2 einen horizontalen Schnitt A-A nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Schnitt B-B nach Fig. 1,
Fig. 4 eine Explosionsdarstellung des Generatorge- häuses samt Zugseil und Gasgenerator.
Fig. 1 zeigt demnach schematisch einen Gurtstraffer, der im wesentlichen aus einem Generatorgehäuse 1 für einen ein Treibgas erzeugenden Gasgenerator 2 (pyrotechnischen Gasgenerator 2) sowie einen mittels des erzeugten Treibgases antreibbaren Kolben 3 besteht.
Generatorgehäuse 1 und Kolben 3 sind in einem gemeinsamen besonders ausgebildeten Rohr 4 angeordnet, welches seinerseits an einem mit einem nicht näher dargestellten tragenden Bauteil der Kraftfahrzeugkarosserie fest verbundenen Halter 5 befestigt ist.
Der Kolben 3 ist über ein Zugseil 6, vorzugsweise ein Monoseil, mit einem nicht näher dargestellten, jedoch über ein am Halter 5 fixiertes Gurtschloss verbunden. Das Gurtschloss ist bekanntermaßen derart am Halter 5 angeschlos- sen, dass es infolge einer durch das Zugseil 6 einwirkenden Kraft in einer von einem Faltenbalg 7 umgebenen Schlossführung 8 zum Halter 5 hin bewegt werden kann.
Das Generatorgehäuse 1 umfasst neben einer Fixierauf- nähme 9 für den Gasgenerator 2 auch eine Führungsaufnahme
10 für das Zugseil 6, die ihrerseits im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind sowie in Längsrichtung des Rohres 4 weisen. Vorliegend ist die Fixieraufnahme 9 für den Gasgenerator 2 achsparallel oberhalb der Führungsauf- nähme 10 für das Zugseil 6 angeordnet, jedoch kann es auch angezeigt sein, die Fixieraufnahme 9 seitlich oder unterhalb der Führungsaufnahme 10 vorzusehen.
Um während des Auslösens des Gasgenerators 2 funkti- onsstörende Momente auf den Kolben 3 wirkungsvoll zu vermeiden, ist derselbe erfindungsgemäß koaxial zur Führungsaufnahme 10 des Zugseils 6 angeordnet und mit diesem in der Mittenachse fest verbunden.
In Anbetracht dessen weist das Rohr 4 nunmehr einen zylindrischen Abschnitt „I" zur Führung des Kolbens 3 auf, der seinerseits zur Unterbringung des Generatorgehäuses 1 in einen im Querschnitt geweiteten Abschnitt „II", vorliegend in einen im Querschnitt im wesentlichen „einseitig" geweiteten Abschnitt „II" übergeht. In einer bevorzugten
Ausführungsform sind der Abschnitt „II" des Rohres 4, aber auch das sich an die Innenkontur des Rohres 4 anschmiegende
Generatorgehause 1 im Querschnitt Ei-formig beziehungsweise oval ausgebildet (Fig. 3) .
Aufgrund des hohen Sicherheitsstandards eines solchen Gurtstraffers ist es empfehlenswert, das Rohr 4 als Stahlrohr auszubilden, welches sich dann vorteilhaft nach einem an sich bekannten Innen-Hochdruck-Umformverfahren in die vorbeschriebene gewünschte Gestalt umformen lasst. Jedoch werden durch die Erfindung jegliche andere an sich bekannte und geeignete Umformverfahren mit erfasst.
Das Generatorgehause 1 kann dagegen aus Kunststoff gefertigt sein, wobei hier an sich bekannte Spritzgussverfahren zur Anwendung kommen können. Bei Bedarf kann zur Ge- wahrleistung der erforderlichen Gasdichtheit das Generatorgehause 1 somit auch sehr einfach mit nach innen und/oder außen weisenden Dichtelementen, in diesem Ausfuhrungsbei- spiel mit angegossenen Dichtrippen la versehen werden, die ihrerseits jeweils auf Übermaß ausgelegt sind (Fig. 4).
Wie den Fig. 1 und 2 weiter zu entnehmen ist, stutzt sich der Kolben 3 gemäß dem vorliegenden Ausfuhrungsbei- spiel mittels eines ringförmigen Dichtelementes 11, beispielsweise in Form eines O-Ringes, und eines Kugelkranzes 12 radial im Rohr 4 ab.
Der Kugelkranz 12 ist seinerseits auf einem sich zum Generatorgehause 1 hin verjüngenden Kolbenabschnitt 13 angeordnet und axial durch einen fest mit dem Kolben 3 ver- bundenen Radialsteg 14 fixiert. Ferner reicht der Radialsteg 14 samt Kugelkranz 12 in der Bereitschaftsstellung des Kolbens 3 in einen durch einen Fortsatz 15 des Generatorge- hauses 1 gebildeten sogenannten Kugelfang hinein.
Nachfolgend wird die Montage des erfindungsgemäß ausgebildeten Gurtstraffers näher beschrieben:
Zunächst ist das Generatorgehause 1 mit dem als Montageteil ausgebildeten und mit einem nicht näher bezeichneten Elektroanschluss zu einem Steuerteil ausgeführten Gasgenerator 2 sowie mit dem Zugseil 6 zu versehen. Wie Fig. 4 zeigt, hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, das Generatorgehäuse 1 in einer durch die Längsmittenachse 16 der Fixieraufnahme 9 des Gasgenerators 2 und durch die Längsmittenachse 17 der Führungsaufnahme 10 für das Zugseil 6 gebildeten Längsebene teilbar auszuführen. Nachdem der Gasgenerator 2 und das Zugkabel 6 in eine Hälfte des Gene- ratorgehäuses 1 eingelegt wurde, ist die zweite Hälfte desselben auf die erste aufzubringen und gegebenenfalls mittels hier nicht näher dargestellter Clipse festzulegen.
Nachfolgend wird das zum Kolben 3 weisende freie Ende des Zugseils 6 an demselben befestigt. Hierfür weist der
Kolben 3 eine in seiner Mittenachse angeordnete Durchgangsbohrung 18 auf, in welche das Zugseil 6 (Monoseil) einzubringen und schließlich in einem zugeordneten Kleramstück 19 des Kolbens 3 mittels Verprägungen 20 zu befestigen ist (Fig. 2) .
Im Anschluss daran ist der mit einem ringförmigen Dichtelement 11 versehene Kolben 3 mit seinem Radialsteg 14 in den Fortsatz 15 des Generatorgehäuses 1 einzufügen.
In einer vertikalen, den Kolben 3 nach oben gerichteten Stellung dieser Baugruppe lassen sich höchst komforta-
bei die Kugeln für den Kugelkranz 12 in den vom Fortsatz 15 gebildeten Kugelfang einlegen.
Nunmehr kann das Rohr 4 über den Kolben 3 und das an- geschlossene Generatorgehäuse 1 gestülpt und endseitig mit dem Halter 5 verbunden werden. Vorliegend ist im Halter 5 eine Umfangsnut 21 vorgesehen, in die infolge Verprägung 22 die Wandung des Rohres 4 eingreift und somit eine feste Verbindung und Axialsicherung zwischen dem Rohr 3 und dem Halter 5 gewährleistet.
Schlussendlich wird das Zugseil 6 über ein im Halter 5 angeordnetes Umlenkelement 23 und durch ein oder mehrere Führungselemente 24 hindurch zum Gurtschloss geführt und mit diesem fest verbunden.
Bezugszeichen
1 Generatorgehause la Dichtrippen
2 Gasgenerator
3 Kolben
4 Rohr
5 Halter
6 Zugseil
7 Faltenbalg
8 Schlossführung
9 Fixierauf ähme
10 Führungsaufnahme
11 Dichtelement
12 Kugelkranz
13 Kolbenabschnitt
14 Radialsteg
15 Fortsatz
16 Längsmittenachse der Fixieraufnahme 9
17 Längsmittenachse der Führungsaufnahme 10
18 Durchgangsbohrung
19 Klemmstück
20 Verprägungen
21 Umfangsnut
22 Verprägung
23 Umlenkelement
24 Führungselement
„I" zylindrischer Abschnitt
„II" geweiteter Abschnitt