DE10011829A1 - Für Fahrzeuginsassenrückhaltesysteme geeigneter Stellantrieb - Google Patents
Für Fahrzeuginsassenrückhaltesysteme geeigneter StellantriebInfo
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Abstract
Vorgesehen ist ein kompakter Stellantrieb, der einen einfachen Aufbau hat, betriebszuverlässig ist und leicht installiert werden kann. Der Stellantrieb weist eine Kolbenbaugruppe auf, die in einem feststehenden Zylinder aufgenommen ist, zum entweder direkten oder indirekten Erfassen eines Fahrzeuginsassenrückhalteteils, sowie eine Treibladung zum schnellen Steigern des inneren Druckes des Zylinders, um die Kolbenbaugruppe nach außen zu drücken, so daß das Halteteil augenblicklich angetrieben werden kann. Eine Feder ist zwischen der Kolbenbaugruppe und der Treibladung angeordnet, um die Kolbenbaugruppe in die Ausfahrrichtung zu drängen. Das vordere Ende der Treibladung paßt in die zentrale Öffnung, so daß der verfügbare Raum voll ausgenutzt werden kann. Deshalb kann die Größe des Stellantriebs reduziert werden und es kann die erforderliche Menge des pyrotechnischen Materials für die Treibladung aufgrund des reduzierten anfänglichen Volumens der Kammer für die Expansion des erzeugten Gases reduziert werden.
Description
Die gleichzeitig anhängige US-Patentanmeldung Nr.
09/334116, eingereicht am 15. Juni 1999, und die drei ge
meinsam übertragenen US-Patentanmeldungen gleichen Datums
sind auf ähnliche Gegenstände gerichtet, und die Inhalte
dieser Anmeldungen werden durch Bezugnahme hierin einver
leibt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeugin
sassenrückhaltesystem, das dafür ausgebildet ist, einem
Fahrzeugsitz angepaßt zu werden, um zu verhindern, daß ein
Fahrzeuginsasse im Falle einer Aufprallsituation wie z. B.
einem Fahrzeugzusammenstoß unter dem Sitzgurt vorrutscht,
und auf einen Stellantrieb zum augenblicklichen Antreiben
eines angetriebenen Teils für eine solche Vorrichtung und
andere Hochgeschwindigkeitsmechanismen.
Es ist bekannt, daß das sogenannte US-Boot- oder Durch
rutschphänomen in einer Aufprallsituation wie z. B. einem
Fahrzeugzusammenstoß auftreten kann, indem der Fahrzeugin
sasse unter dem Sitzgurt nach vorn rutscht und es dem
Bauchgurt nicht gelingt, das Becken des Fahrzeuginsassen
zurückzuhalten. Das kann verstärkt dann auftreten, wenn der
Insasse auf dem vorderen Ende des Sitzes sitzt oder wenn
die Rücklehne nach hinten geneigt ist, und reduziert die
Wirksamkeit des Sitzgurtes bei dem Zurückhalten des Fahr
zeuginsassen oder verhindert, daß die gewünschten Teile des
Fahrzeuginsassen zurückgehalten werden.
Es ist deshalb vorstellbar, das vordere Ende des Sitzes an
zuheben, indem ein Vorsprung in einem vorderen Ende des
Sitzrahmens vorgesehen wird oder indem eine Platte in einem
vorderen Ende des Sitzrahmens installiert wird. Ein ge
wünschter Effekt beim Verhindern des Durchrutschens dürfte
jedoch nicht erzielt werden, wenn der Vorsprung oder die
Platte zu niedrig ist, und die Bequemlichkeit des Fahrzeug
insassen kann beeinträchtigt werden, wenn der Vorsprung
oder die Platte zu niedrig ist.
Es ist früher bereits vorgeschlagen worden, das vordere en
de des Sitzes nur im Falle eines Aufpralls anzuheben. Sol
che Vorschläge beinhalten diejenigen, bei denen ein Airbag
verwendet wird (Japanische offengelegte (kokai) Patentver
öffentlichungen Nr. 5-229378, Nr. 7-81466 und Nr. 3-
227745), diejenigen, welche das Vorderende des Sitzes me
chanisch anheben (Japanische offengelegte (kokai) Ge
brauchsmusteranmeldungen Nr. 2-149328, Nr. 3-121947 und Nr.
4-93222) und diejenigen, bei denen ein pyrotechnischer
Stellantrieb verwendet wird, um das vordere Ende des Sitzes
mechanisch anzuheben (Japanische offengelegte (kokai) Ge
brauchsmusterveröffentlichung Nr. 3-61446).
Ein herkömmlicher Stellantrieb 50, bei dem ein Hochdruckgas
verwendet wird, ist in Fig. 15 dargestellt. Ein Zylinder
51, der an einem Basisteil des Sitzes fest angebracht ist,
ist mit einer inneren Bohrung 51a versehen, die einen Teil
51b reduzierten Durchmessers in ihrem Zwischenteil hat und
einen Kolben 52 in ihrem einen Endteil aufnimmt. Ein freies
Ende 52a des Kolbens 52, das integral an dem Hauptkörper
teil befestigt ist, z. B. mittels einer Gewindeeingriffsein
richtung, steht aus einem offenen Ende des Zylinders 51 vor
und erfaßt ein vorderes Ende eines Sitzes über ein Laschen
teil od. dgl. Das Basisende 52b des Kolbens 52 ist mit ei
nem etwas vergrößerten Durchmesser versehen und berührt die
innere Umfangsoberfläche der Zylinderinnenbohrung 51a über
einen O-Ring 53. Das offene Ende des Zylinders 51 ist durch
eine Kappe 54, die eine zentrale Öffnung 54a hat, fest ver
schlossen. Die Öffnung 54a nimmt einen Zwischenteil des
Kolbens 52 verschiebbar auf, um so als ein Gleitlager für
die Bewegung des Kolbens 52 zu dienen.
Der andere Endteil der inneren Bohrung 51a des Zylinders 51
empfängt eine Treibladung 55. Das hintere offene Ende des
Zylinders 51 ist an dem hinteren Ende der Treibladung über
einer Halteplatte 57, die auch als eine Dichtung dient, um
gebördelt und dadurch verschlossen, so daß die Treibladung
55 in ihrer Lage festgehalten wird.
Das oben beschriebene Gebilde wird üblicherweise in einem
Fahrzeug installiert, wenn der Kolben 52 in den Grund der
inneren Bohrung 51a des Zylinders 51 ganz eingeschoben ist.
Wenn jedoch der Spalt zwischen dem Basisende 52b des Kol
bens 52 und der Schulter des Teils 51b reduzierten Durch
messers zu klein ist, kann eine gewisse Schwierigkeit bei
dem Installieren der Baugruppe an dem Fahrzeug wegen mögli
cher Abmessungsfehler in den verschiedenen Einzelteilen der
Vorspannvorrichtung auftreten (wie z. B. diejenigen, die in
den Gelenken der Zwischenteile, dem Basisteil des Sitzes
und dem Zylinderhalter anzutreffen sind) sowie Positions
fehler der Laschenteile. Wenn es irgendein Spiel in der
Verbindung zwischen dem freien Ende 52a des Kolbens 52 und
dem zugeordneten Laschenteil gibt sowie in der Verbindung
zwischen dem Laschenteil und der Schnelle, können Stöße,
die aus dem kumulativen Effekt dieser Spiele resultieren,
örtliche plastische Verformungen und einen Energieverlust
des Hochdruckgases verursachen.
Um zu verhindern, daß der Fahrzeuginsasse im Falle eines
Fahrzeugzusammenpralls od. dgl. nach vorne geschleudert
wird, ist außerdem bereits vorgeschlagen worden, einen au
tomatischen Sitz mit einer Vorspannvorrichtung auszurüsten,
die dafür ausgebildet ist, das Zurückhalten durch den Sitz
gurt zu verstärken, um die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugin
sassen zurückzuhalten, indem eine Schnalle, die an einem
Sitzgurt befestigt ist, schnell in der Richtung gezogen
wird, in der die Spannung des Sitzgurtes erhöht wird (US-
Patent Nr. 4 705 296).
Die japanische offengelegte (kokai) Patentveröffentlichung
Nr. 10-181527 zeigt eine solche Vorspannvorrichtung, die
mit einem Stellantrieb versehen ist, bei welchem ein che
misch produziertes Hochdruckgas zum Ziehen einer Schnalle
benutzt wird. Solche bekannten Vorrichtungen haben wegen
der genannten Spiele einige Probleme. Es ist vorstellbar,
Mechanismen zu installieren, um diese Spiele in jeder Vor
richtung zu beseitigen, aber diese Mechanismen tendieren
dazu, die Größe der Vorrichtung zu steigern.
In Anbetracht dieser Probleme des Standes der Technik ist
es ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung, einen Stellan
trieb zu schaffen, der zur Verwendung in Fahrzeuginsassen
rückhaltesystemen geeignet ist.
Ein zweites Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen
solchen Stellantrieb zu schaffen, der kompakt und zu
schneller Betätigung in der Lage ist.
Ein drittes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen
solchen Stellantrieb zu schaffen, der im Betrieb zuverläs
sig ist.
Ein viertes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen
solchen Stellantrieb zu schaffen, der leicht zu installie
ren ist.
Ein fünftes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen
solchen Stellantrieb zu schaffen, der einen Energieverlust
seiner Energiequelle minimieren kann.
Ein sechstes Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Fahrzeuginsassenrückhaltesystem zu schaffen, das betriebs
zuverlässig und leicht zu installieren ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können diese Ziele er
reicht werden durch Schaffung von einem Fahrzeuginsassen
rückhaltesystem mit einem Fahrzeuginsassenrückhalteteil,
das zwischen einer Ruheposition und einer entfalteten Posi
tion bewegbar ist, einem Stellantrieb, der durch den Sitz
rahmen abgestützt ist, zum wahlweisen Antreiben des Rück
halteteils in Richtung der entfalteten Position und einem
Verriegelungsmechanismus zum Halten des Halteteils im we
sentlichen in der entfalteten Position, nachdem das Halte
teil entfaltet worden ist; wobei der Stellantrieb einen Zy
linder aufweist, der an dem Sitzrahmen befestigt ist, einen
Kolben, der in dem Zylinder aufgenommen ist, eine Treibla
dung, die in dem Zylinder aufgenommen ist, um wahlweise ei
nen Druck auf den Kolben auszuüben, eine Kolbenstange, die
sich von dem Kolben aus erstreckt und ein freies Ende hat,
das mit dem Halteteil verbunden ist, und ein Federteil, das
in dem Zylinder aufgenommen ist, um den Kolben aus dem Zy
linder hinauszudrängen. Das Fahrzeuginsassenrückhalteteil
besteht typisch aus einem Rutschverhinderungsteil, einer
Sitzgurtschnalle oder einer ELR-Vorrichtung.
Das Federteil, das in dem Zylinder aufgenommen ist, besei
tigt wirksam jegliches Spiel, das auf dem Weg der Kraft
übertragung von dem Kolben zu dem Rutschverhinderungsteil
vorhanden sein kann, und gewährleistet einen zuverlässigen
Betrieb des Systems.
Die vorliegende Erfindung schafft außerdem einen Stellan
trieb zum schnellen Betätigen eines angetriebenen Teils,
mit einem Zylinder, der an dem Sitzrahmen befestigt ist,
einem Kolben, der in dem Zylinder aufgenommen ist, einer
Treibladung, die in dem Zylinder aufgenommen ist, zum wahl
weisen Ausüben eines Druckes auf dem Kolben, wobei sich ei
ne Kolbenstange von dem Kolben aus erstreckt und ein freies
Ende hat, das mit dem Rutschverhinderungsteil verbunden ist
und einem Federteil, das in dem Zylinder aufgenommen ist,
um den Kolben aus dem Zylinder hinauszudrängen, wobei ein
vorderes Ende der Treibladung in einem zentralen Loch des
Federteils aufgenommen ist.
Weil das vordere Ende der Treibladung in der zentralen Boh
rung des Federteils aufgenommen ist, ist das Volumen der
Kammer für die anfängliche Expansion des Verbrennungsgases
der Treibladung minimiert, und die Energie der Treibladung
kann wirksam ausgenutzt werden. Weil die Vergeudung an Raum
zwischen dem Kolben und der Treibladung minimiert ist,
trägt das auch zu dem kompakten Entwurf des Stellantriebs
bei. Insbesondere dank der axialen Überlappung zwischen dem
Federteil und der Treibladung kann die axiale Länge des
Stellantriebs minimiert werden. Typisch besteht das ange
triebene Teil aus einem Teil zum Zurückhalten eines Fahr
zeuginsassen in einer Fahrzeugzusammenprallsituation, und
das Federteil besteht aus einer Schraubendruckfeder.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das vordere En
de der. Treibladung in dem zentralen Loch des Federteils
derart aufgenommen, daß ein Spalt zwischen dem vorderen En
de der Treibladung und einem gegenüberliegenden Ende des
Kolbens in einem vollständig zusammengedrückten Zustand des
Federteils gebildet ist. Vorzugsweise hat die Treibladung
einen Teil kleinen Durchmessers, der dem Kolben zugewandt
ist, und einen Teil großen Durchmessers entfernt von dem
Kolben, und eine Schulter, die zwischen den Teilen gebildet
ist und als ein Sitz für das Federteil dient. Selbst wenn
eine äußere Kraft auf die Kolbenstange oder den Kolben aus
geübt wird, ist deshalb die Treibladung vor Beschädigungen
und Verformungen geschützt. Die Verwendung der Schulter der
Treibladung als ein Federsitz eliminiert die Notwendigkeit
eines separaten Federsitzes und reduziert die Anzahl der
Einzelteile.
Wenn eine innere Bohrung des Zylinders eine Schulter auf
weist, die der Schulter der Treibladung gegenüberliegt, und
wenn ein elastisches ringförmiges Dichtteil zwischen den
Schultern der Zylinderinnenbohrung und der Treibladung an
geordnet ist, kann der Positionsfehler der Treibladung gün
stig kompensiert werden, und die Genauigkeit, die in der
Anordnung zum Schließen des hinteren Endes des Zylinders
erforderlich ist, ist weniger groß. In einem solchen Fall
kann zum Vereinfachen des Fertigungsprozesses des Stellan
triebs das andere Ende des Zylinders, das der Treibladung
benachbart ist, verschlossen werden, indem Material des
Kolbens über der Treibladung und einer Halteplatte umgebör
delt wird.
Zur bequemen Handhabung des Stellantriebs kann die Kolben
stange einfach an einem gegenüberliegenden Ende des Kolbens
anstoßen, so daß sie leicht von diesem getrennt werden
kann, und ein Ende der inneren Bohrung, das von der Treib
ladung entfernt ist, ist größer als der Kolben, aber klei
ner als der Kolben im Durchmesser. Zum Beispiel, die Kol
benstange kann einfach an ein gegenüberliegendes Ende des
Kolbens über eine sphärische Verbindung oder eine konische
Oberflächenverbindung anstoßen. Deshalb wird die Ausrich
tung zwischen dem Kolben und der Kolbenstange automatisch
erzielt, und der Kolben ist vor unerwünschten Belastungen
aufgrund einer Neigung des Kolbens geschützt. Außerdem kann
die Kolbenstange von dem Stellantrieb zum Versand oder zu
anderer Handhabung vor der Zusammenbauarbeit getrennt wer
den, und selbst in dem Fall einer unabsichtlichen Zündung
der Treibladung bewegt sich der Kolben einfach innerhalb
des Zylinders und es werden keine anderen Teile beeinträch
tigt oder beschädigt.
Normalerweise muß ein Fahrzeuginsassenrückhalteteil seine
entfaltete Position beibehalten, nachdem es entfaltet wor
den ist. In Anbetracht dieser Erkenntnis kann die Kraftbe
tätigung mit einem Einwegverriegelungsmechanismus erfolgen,
um eine umgekehrte Bewegung zu verhindern, nachdem der Kol
ben betätigt worden ist.
Nachdem die Kolbenstange mit dem Stellantrieb zusammenge
baut worden ist, wird bevorzugt, eine Einrichtung vorzuse
hen, die ein unabsichtliches Entfernen der Kolbenstange
verhindert. Zu diesem Zweck kann ein Kolbenstangenhalteteil
an einem Ende des Zylinders, das von der Treibladung ent
fernt ist, vorgesehen sein, um sich einer unabsichtlichen
Bewegung der Kolbenstange während der Handhabung zu wider
setzen, aber eine Bewegung der Kolbenstange zu gestatten,
wenn der Kolben durch die Treibladung betätigt wird.
Die vorliegende Erfindung wird nun im folgenden unter Be
zugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in
welchen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene, perspektivische Durch
sichtansicht eines Fahrzeugsitzes ist, der mit einem Stel
lantrieb nach der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht des Stellantriebs in
dem Fahrzeugsitz nach Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine auseinandergezogene Ansicht einer Unterbaugrup
pe des Fahrzeuginsassenrückhaltesystems nach der vorliegen
den Erfindung ist;
Fig. 4 eine Schnittansicht des Stellantriebs für das Fahr
zeuginsassenrückhaltesystem nach der vorliegenden Erfindung
ist;
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich wie Fig. 4 ist und eine alter
native Ausführungsform des Stellantriebs zeigt;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses für ei
nen Umkehrverhinderungsmechanismus für den Stellantrieb
ist, der mit einer Anordnung zum Zurückhalten der Kolben
stange in dem Zylinder versehen ist;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugsitzes
ist, der mit einer Sitzgurtvorspannvorrichtung versehen
ist, die mit dem Stellantrieb nach der vorliegenden Erfin
dung kombiniert ist;
Fig. 8 eine Seitenansicht der Sitzvorspannvorrichtung ist;
Fig. 9 eine Unteransicht der Sitzvorspannvorrichtung ist;
Fig. 10 eine Schnittansicht ist, die den Aufbau des Stel
lantriebs zeigt, der für die Sitzvorspannvorrichtung ver
wendet wird;
Fig. 11 eine Seitenansicht zum Veranschaulichen der Ar
beitsweise der Sitzvorspannvorrichtung ist;
Fig. 12 eine Ansicht ähnlich wie Fig. 10 ist und eine modi
fizierte Ausführungsform des Stellantriebs zeigt;
Fig. 13 eine Ansicht ähnlich wie Fig. 10 ist und eine wei
tere modifizierte Ausführungsform des Stellantriebs zeigt;
Fig. 14 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 2 ist und den Auf
bau eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems zeigt, bei dem
ein Vorspanner mit einer Anordnung zum Anheben eines vorde
ren Endes eines Fahrzeugsitzes kombiniert ist; und
Fig. 15 eine Ansicht ähnlich wie Fig. 10 ist und den her
kömmlichen Stellantrieb für eine Sitzgurtvorspannvorrich
tung zeigt.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Sitzvorrich
tung 1, die mit der vorliegenden Erfindung versehen ist,
und Fig. 2 ist eine teilweise weggebrochene Teilseitenan
sicht dieser Vorrichtung. Sitzschienen 2, die an der Fahr
zeugkarosserie befestigt sind, tragen einen Sitzrahmen 3
so, daß dieser in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung ver
schiebbar ist, und ein Sitzeinstellmechanismus, der in den
Zeichnungen nicht gezeigt ist, erlaubt, den Sitzrahmen 3 in
einer gewünschten Position festzulegen. Ein Paar Unterbau
gruppen 4 einer Vorrichtung zum Verhindern des Vorrutschens
ist auf beiden Seiten des Sitzrahmens 3 auf eine lateral
symmetrische Art und Weise befestigt. In diesem Fall be
steht der Sitzrahmen 3 aus einer Pfanne, die aus gestanztem
Blech hergestellt ist und an dem hinteren Ende durch ein
Rohrteil verstärkt ist.
Fig. 3 zeigt den Aufbau jeder Unterbaugruppe 4. Weil die
beiden Unterbaugruppen 4 einen identischen Aufbau haben,
wird nur die eine auf der rechten Seite im folgenden be
schrieben. Die Unterbaugruppe 4 des Fahrzeuginsassenrück
haltesystem hat ein rohrförmiges Gehäuse 5 mit rechteckigem
Querschnitt, einen Arm 6, der an dem vorderen Ende des Ge
häuses 5 durch eine Büchse 6a vertikal drehbar gelagert
ist, die durch Drehzapfenlöcher 5d und 6c des Halters 5 und
des Arms 6 hindurchgeführt ist, ein hohles, stangenförmiges
Rutschverhinderungsteil 7, das zwei Enden hat, die mit den
entsprechenden Armen 6 verbunden sind, einen Stellantrieb
8, der in dem Gehäuse 5 aufgenommen ist, zum Betätigen des
Rutschverhinderungsteils 7 über den entsprechenden Arm 6,
und einen Einwegverriegelungsmechanismus 9, der durch das
Gehäuse 5 nahe dem Arbeitsende des Stellantriebs 8 abge
stützt ist, sowie einen Kolbenstangenhalter 10 (Fig. 4 und
6), der dem Einwegverriegelungsmechanismus 9 zugeordnet
ist, zum Halten einer Kolbenstange 11b des Stellantriebs 8
wie im folgenden beschrieben. Das freie Ende der Kolben
stange 11b in dem Stellantrieb 8 ist mit einem Stift 12
verbunden, der durch einen horizontal langgestreckten Füh
rungsschlitz 5c, welcher in dem Gehäuse 5 gebildet ist, und
einen vertikal langgestreckten Schlitz 6b, der in dem Teil
des Arms 6, der von dem Drehzapfenloch 5d versetzt ist,
hindurchgeführt ist. Der Stellantrieb 8 und der Einwegver
riegelungsmechanismus 9 werden in dem Gehäuse 5 gehalten
durch Einführen dieser Baugruppen in den Hauptkörper 5a des
Gehäuses 5, der einen C-förmigen Querschnitt hat, und an
schließendes Umbördeln von Lappen, die von dem Hauptkörper
5a vorstehen und in entsprechende Löcher in dem Deckelteil
5b eingeführt sind. Die Büchse 6a und der Stift 12 werden
durch die Vergrößerung der freien Enden derselben in ihrer
Lage gehalten.
Gemäß der Darstellung in Fig. 4 hat der Stellantrieb 8 ei
nen Zylinder 13, der an dem Sitzrahmen 3 über das Gehäuse 5
fest angebracht ist, einen Kolbenhauptkörper 11a, der von
dem offenen Arbeitsende einer inneren Bohrung 13a des Zy
linders 13 her aufgenommen ist, und eine Treibladung 14,
die in dem Basisende der inneren Bohrung 13a aufgenommen
ist. Eine Schraubendruckfeder 16 und ein elastisches ring
förmiges Dichtteil 15 sind zwischen dem Kolbenhauptkörper
11a und der Treibladung 14 angeordnet, um den Kolbenhaupt
körper IIa normalerweise in die Richtung der Betätigung
(oder der Richtung des Vorstehens) zu drängen. Das Dicht
teil 15 kann von irgendeiner geeigneten Art sein, bei
spielsweise ein O-Ring, der eine Elastizität in der axialen
Richtung hat und die Leckage von erzeugtem Gas wirksam ver
hindert.
Die Treibladung 14 hat einen Teil 14a großen Durchmessers
an ihrem Basisende und einen Teil 14b kleinen Durchmessers,
aus welchem Gas an ihrem Vorderende austritt, und eine
Schulter 14c, die zwischen diesen Teilen gebildet ist, er
faßt eine entsprechende Schulter 13b, die in dem Zylinder
13 gebildet ist. Die Treibladung 14 wird durch die zentrale
Öffnung des Dichtteils 15 hindurchgeführt und durch die
zentrale Öffnung der Schraubendruckfeder 16 aufgenommen.
Die Schulter der Treibladung 14 dient darüber hinaus als
ein Sitz für die Schraubendruckfeder 24 über das Dichtteil
15. Das vordere Ende des Teils 14b kleinen Durchmessers der
Treibladung 14 ist in der zentralen Öffnung der Schrauben
druckfeder 16 insoweit aufgenommen, daß ein Spalt zwischen
dem Kolbenhauptkörper 11a und dem vorderen Ende des Teils
14b kleinen Durchmessers selbst dann gebildet werden kann,
wenn die Schraubendruckfeder 16 vollständig zusammenge
drückt wird. Deshalb, selbst wenn der Kolbenhauptkörper 11a
mit einer äußeren Kraft beaufschlagt wird, die ihn zu der
Treibladung 14 treiben würde, würde der Kolbenhauptkörper
11a nicht auf das vordere Ende des Teils 14b kleinen Durch
messers an dem vorderen Ende der Treibladung 14 auftreffen,
so daß die Treibladung 14 vor Beschädigungen und Verformun
gen geschützt ist. Weil der Teil 14b kleinen Durchmessers
an dem vorderen Ende der Treibladung 14 die innere Bohrung
der Schulter 13b des Zylinders 13 einnimmt und in die zen
trale Öffnung der Schraubendruckfeder 16 eingeführt ist,
kann außerdem das anfängliche Volumen der Kammer für die
Expansion des erzeugten Gases minimiert werden, indem das
vergeudete Volumen reduziert wird, so daß die notwendige
Menge des pyrotechnischen Materials für die Treibladung 14
minimiert wird.
Der Kolbenhauptkörper 11a erfaßt die Wandoberfläche der in
neren Bohrung 13a über einen O-Ring 17. Eine Kolbenbaugrup
pe 11 wird durch den Kolbenhauptkörper 11a und eine Kolben
stange 11b gebildet, die an den Kolbenhauptkörper 11a aus
der axialen Richtung anstößt und mit einem freien Ende ver
sehen ist, das an dem Arm 6 befestigt ist. Der Kolbenhaupt
körper 11a und die Kolbenstange 11b erfassen einander über
einen Kontakt zwischen einer konzentrisch gekrümmten Ver
tiefung und einem entsprechend konzentrisch gekrümmten Vor
sprung, der eine etwas kleinere Krümmung hat, so daß die
beiden Teile automatisch ausgerichtet sind und sich die
Kolbenstange 11b innerhalb des Zylinders 13 nicht neigen
wird. Typisch können die Vertiefung und der Vorsprung mit
entsprechenden sphärischen Oberflächen versehen sein. Des
halb können ein Energieverlust und eine Gasleckage vermie
den werden.
In der Praxis ist es nicht notwendigerweise erforderlich,
daß die Oberflächen gekrümmt sind, diese können vielmehr
aus konischen Oberflächen bestehen, wie es in Fig. 5 darge
stellt ist. In diesem Fall könnte die Konizität des Vor
sprunges steiler sein als die Konizität der Vertiefung. Es
ist auch möglich, eine konische Vertiefung mit einem sphä
rischen Vorsprung zu kombinieren.
Die Schraubendruckfeder 16 drängt normalerweise, wie weiter
oben beschrieben, den Kolbenhauptkörper 11a in die Betäti
gungsrichtung, so daß die Kolbenstange 11b ebenfalls in die
Betätigungsrichtung gedrängt wird, und die Spiele, die in
der Verbindung zwischen der Kolbenstange 11b und dem Kol
benhauptkörper 11a vorhanden sein können, können absorbiert
werden. Die Schraubendruckfeder kann durch eine Tellerfeder
oder ein gummiartiges Elastomerteil ersetzt werden. Das of
fene Ende 13c des Zylinders 13 an dem Arbeitsende ist im
Durchmesser reduziert, so daß es die äußere Umfangsoberflä
che des Zwischenteils der Kolbenstange 11b verschiebbar er
faßt.
Zur bequemen Handhabung des Stellantriebs stößt die Kolben
stange einfach an ein gegenüberliegendes Ende des Kolbens
an, so daß sie leicht davon getrennt werden kann. Außerdem
ist ein Ende der inneren Bohrung, das von der Treibladung
entfernt ist, größer als der Kolben, aber kleiner als der
Kolben im Durchmesser. Deshalb bewegt sich selbst in dem
Fall einer unabsichtlichen Zündung der Treibladung der Kol
benhauptkörper einfach innerhalb des Zylinders, und es wer
den keine anderen Teile beeinträchtigt oder beschädigt.
Die Prozedur des Zusammenbauens des Stellantriebs 8 wird im
folgenden beschrieben. Zu allererst werden von dem Ende
aus, das von dem offenen Arbeitsende 13c des Zylinders 13
entfernt ist, der Kolbenhauptkörper 11a, die Schrauben
druckfeder 16, das Dichtteil 15, die Treibladung 14 und ei
ne Halteplatte 27 in dieser Reihenfolge in dem Zylinder 13
platziert, und das Material des offenen Basisendes des Zy
linders 13 wird über der Halteplatte 27 umgebördelt. Weil
sich die Bördelarbeit auf das offene Basisende des Zylin
ders 13 beschränkt, ist die Effizienz der Zusammenbauarbeit
hoch. Weil das elastische Dichtteil 15 zwischen der Schul
ter 13b des Zylinders 13 und der Schulter 14c der Treibla
dung angeordnet ist, können mögliche Abmessungsfehler in
der Größe A der Treibladung 14 und in der Umbördelabmessung
B des Zylinders 13 durch die elastische Verformung des
Dichtteils 15 absorbiert werden, und die Treibladung 14 ist
vor Beschädigungen und Verformungen während der Umbördelar
beit geschützt.
An diesem Punkt braucht die Kolbenstange 11b nicht mit dem
Stellantrieb 8 zusammengebaut zu werden, sondern kann sepa
rat von dem Stellantrieb gehandhabt werden. Deshalb wird im
Falle einer unabsichtlichen Betätigung der Treibladung 14
diese nur bewirken, daß sich der Kolbenhauptkörper 11a in
nerhalb des Zylinders 13 bewegt, und das vereinfacht die
Handhabung des Stellantriebs 8. Weil der Kolbenhauptkörper
11a leichtgewichtig ist, besteht keine Notwendigkeit, eine
stabile Kappe an dem offenen Arbeitsende 13c des Zylinders
13 vorzusehen, vielmehr genügt es, den inneren Durchmesser
des entsprechenden Teils des Zylinders 13 zu reduzieren.
Deshalb werden sowohl die radiale Abmessung als auch das
Gewicht minimiert. Das erlaubt einen Entwurf des Fahrzeug
insassenrückhaltesystems mit einem äußerst niedrigen Pro
fil, so daß ein hoher Grad an Freiheit bei der Auslegung
erzielt wird und die Zusammenbauarbeit vereinfacht wird.
Weiter trägt die Eliminierung der Notwendigkeit einer span
abhebenden Bearbeitung, die erforderlich wäre, wenn eine
Kappe notwendig wäre, ebenfalls zur Vereinfachung des Fer
tigungsprozesses für den Zylinder bei.
Das vordere Ende des Stellantriebs 8 ist mit einem Einweg
verriegelungsmechanismus 9 versehen. Der Einwegverriege
lungsmechanismus 9 hat ein Gehäuse 18, das die Kolbenstange
11b umgibt und an dem Gehäuse 5 fest angebracht ist, und
das Gehäuse 18 nimmt in sich mehrere Eingriffsstücke 19 auf
sowie eine Feder 20, die die Eingriffsstücke 19 zu dem Ba
sisende der Kolbenstange 11b oder des Zylinders 13 drängt.
Jedes der Eingriffsstücke 19 ist im äußeren Durchmesser von
dem freien Ende der Kolbenstange 11b zu dem Basisende der
selben hin allmählich reduziert. Die innere Bohrung des Ge
häuses 18 hat einen Teil 18a großen Durchmessers und einen
konischen Teil 18b, der im inneren Durchmesser weg von dem
Teil 18a großen Durchmessers allmählich abnimmt. Deshalb
sind in dem Zustand, der in Fig. 4 dargestellt ist, die
Eingriffsstücke 19 auf den konischen Teil 18b des Gehäuses
18 gepreßt und erfassen die äußere Umfangsoberfläche der
Kolbenstange 11b unter der Vorspannkraft der Feder 20. Wenn
sich die Kolbenstange 11b in der Ausfahrrichtung bewegt,
werden die Eingriffsstücke 19 in der Ausfahrrichtung der
Kolbenstange 11b gegen die Federkraft der Feder 20 mitge
schleppt. Wenn sich die Eingriffsstücke 19 zu dem Teil 18a
großen Durchmessers bewegen, bewegen sie sich von der Kol
benstange 11b weg, so daß der Kolbenstange 11b erlaubt
wird, sich frei zu bewegen.
Wenn die Kolbenstange 11b zurück in den Zylinder 13 ge
drückt wird, bewegen sich die Eingriffsstücke 19 zu dem ko
nischen Teil 18b unter der Federkraft der Feder 20 und er
fassen die äußere Umfangsoberfläche der Kolbenstange 11b,
so daß die Kolbenstange 11b relativ zu dem Zylinder 13 fest
fixiert wird. An diesem Punkt wird der Kolbenhautpkörper
11a gegen das entsprechende Ende der Kolbenstange 11b unter
der Federkraft der Schraubendruckfeder 16 gedrängt. Die in
nere Umfangsoberfläche von jedem der Eingriffsstücke 19 ist
mit Ringnuten oder Gewindenuten versehen, wohingegen die
äußere Umfangsoberfläche der Kolbenstange 11b mit entspre
chenden Ringnuten oder Gewindenuten 11c versehen ist. Des
halb erfassen, wenn die Kolbenstange 11b in den Zylinder 13
gedrückt wird, die inneren Umfangsoberflächen der Ein
griffstücke 19 die äußere Umfangsoberfläche der Kolbenstan
ge 11b, so daß diese beiden Teile fest aneinander gehalten
werden und in einer festgelegten Position gehalten werden.
Das freie Ende des Einwegverriegelungsmechanismus 9 ist mit
einem Kolbenstangenhalter 10 in Form eines Deckels für das
Gehäuse 18 versehen. Der Kolbenstangenhalter 10 paßt auf
das vordere Ende des Gehäuses 18 und ist auf diesem durch
einen Eingriff zwischen einer Eingriffsnut 18c des Gehäuses
18 mit dem Eingriffsteil 10a des Kolbenstangenhalters 10
fest angebracht. Der Kolbenstangenhalter 10 hat eine zen
trale Öffnung 10b, die mit Ring- oder Gewindenuten zum Ein
griff mit den entsprechenden Nuten 11c der Kolbenstange 11b
versehen ist. Der Teil des Gehäuses 18, der die zentrale
Öffnung 10b umgibt, ist mit einem dünnwandigen Teil 10c
versehen. Selbst wenn die Kolbenstange 11b in der Ausfahr
richtung unter normalen Bedingungen gedrückt wird, bleibt
die Kolbenbaugruppe 11 aufgrund des Eingriffs zwischen den
Ring- oder Gewindenuten, die in der inneren Umfangsoberflä
che der zentralen Öffnung 10b gebildet sind, und der äuße
ren Umfangsoberfläche der Kolbenstange 11b, stationär. Eine
Kraft, die größer als ein vorgeschriebener Schwellenwert
ist, wie z. B. diejenige, die durch den Schub der Treibla
dung 14 erzeugt wird, zerstört den dünnwandigen Teil 10c,
und der Kolbenstange 11b wird erlaubt auszufahren.
Die beiden Arme 6 sind durch das sich lateral erstreckende
Rutschverhinderungsteil 7 fest miteinander verbunden. Jede
der Unterbaugruppen 4 des Fahrzeuginsassenrückhaltesystems
ist an dem Sitzrahmen 3 durch Schrauben befestigt, die
durch die Büchse 6a und ein Loch 5e, welches in dem hinte
ren Ende des Gehäuses 5 gebildet ist, hindurchgeführt sind.
Das Fahrzeuginsassenrückhaltesystem wird somit durch die
beiden Unterbaugruppen des Systems auf beiden Seiten in
Kombination mit einer Aufprallerfassungseinrichtung gebil
det, die typisch aus einem Beschleunigungssensor und einer
Steuereinheit besteht, welche in der Zeichnung nicht ge
zeigt sind. Eine solche Anordnung zum Steuern der Betäti
gung eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems ist an sich be
kannt und wird hier nicht beschrieben.
Dieses Fahrzeuginsassenrückhaltesystem kann in einem Sitz
während der Zusammenbauarbeit installiert werden oder es
kann ein vorhandener Sitz mit ihm nachgerüstet werden. Wenn
die Vorrichtung während der Zusammenbauarbeit in einem Sitz
installiert wird und Schweißen erforderlich ist, können die
Unterbaugruppen 4 des Fahrzeuginsassenrückhaltesystems, die
jeweils mit dem Stellantrieb 8 versehen sind, in den eine
Treibladung eingebaut ist, nach dem Ausführen der Schweiß
arbeit installiert werden. Der Sitzrahmen 3 wird durch die
Sitzschienen 2 über die verschiebbaren Halter in der oben
beschriebenen Ausführungsform abgestützt, er kann aber an
Befestigungswinkeln im Falle eines neigbaren und/oder an
hebbaren Sitzes befestigt sein.
Es wird nun die Arbeitsweise dieser Ausführungsform im fol
genden beschrieben. Zuallererst wird unter normalen Bedin
gungen wegen des Eingriffes zwischen der inneren Umfangs
oberfläche der Öffnung 10b und den Gewindenuten 11c an der
äußeren Umfangsoberfläche der Kolbenstange 11b die Kolben
baugruppe 11, der durch diese erfaßte Arm 6 und das Rutsch
verhinderungsteil 7 stationär gehalten und an einer unab
sichtlichen Bewegung gehindert. Wenn jedoch ein Fahrzeugzu
sammenprall durch einen Verzögerungssensor, der in der
Zeichnung nicht gezeigt ist, erkannt wird, wird durch die
Treibladung 14 Gas erzeugt, und der resultierende schnelle
Anstieg des inneren Druckes des Zylinders 13 drückt augen
blicklich das freie Ende der Kolbenbaugruppe 11 aus dem Zy
linder 13 hinaus. Diese Belastung wird auf die Öffnung 10c
des Kolbenstangenhalters 10 übertragen, der das freie Ende
der Kolbenbaugruppe 11 erfaßt oder die Ring- oder Gewinde
nuten 11c an dem freien Ende der Kolbenstange 10b, und dem
freien Ende der Kolbenbaugruppe 11 wird erlaubt, augen
blicklich aus dem Zylinder auszufahren, indem der dünnwan
dige Teil 10d des Kolbenstangenhalters 10 durchbrochen
wird. Infolgedessen dreht sich der Arm 6, der an dem freien
Ende der Kolbenstange 11b befestigt ist, im Uhrzeigersinn,
wie es durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 gezeigt
ist, und das Rutschverhinderungsteil 7 wird angehoben, op
tional zusammen mit dem entsprechenden Teil des Sitzes, so
daß das Vorrutschen des Fahrzeuginsassen verhindert werden
kann. Selbst nachdem die Erzeugung des Gases durch die
Treibladung 14 aufgehört hat und die Antriebskraft des
Stellantriebs 8 nicht mehr vorhanden ist, kommt das angeho
bene Rutschverhinderungsteil 7 nicht nach unten und hält
die Wirkung aufrecht, um ein Vorrutschen zu verhindern.
Der Einwegverriegelungsmechanismus war in der oben be
schriebenen Ausführungsform auf jeder Seite des Sitzes vor
gesehen, er kann aber nur auf einer Seite des Sitzes vorge
sehen sein, wenn eine erforderliche mechanische Festigkeit
gewährleistet ist. Außerdem können zwei Einwegverriege
lungsmechanismen, die unterschiedlich aufgebaut sind, auf
beiden Seiten angeordnet werden. Zum Beispiel kann der oben
beschriebene Einwegverriegelungsmechanismus auf einer Seite
vorgesehen sein, wohingegen ein Kugeleinwegverriegelungsme
chanismus, der in der Lage ist, sich in irgendeiner ge
wünschten Position zu verriegeln, auf der anderen Seite
vorgesehen wird. Wenn die beiden Stellantriebe auf beiden
Seiten des Sitzes verwendet werden, kann jeder Stellantrieb
aus einer relativ kleinen Vorrichtung bestehen, so daß ir
gendeine lokalisierte Vergrößerung der Größe der Vorrich
tung durch richtige Verteilung von kompakten Vorrichtungen
vermieden werden kann, obgleich es möglich ist, nur einen
Stellantrieb zu verwenden.
Fig. 7 zeigt das Fahrzeuginsassenrückhaltesystem in Form
einer Sitzgurtvorspannvorrichtung nach der vorliegenden Er
findung. Gemäß Fig. 7 erstreckt sich ein Sitzgurt 23 von
einer ELR-Vorrichtung 22 aus aufwärts, die an einem unteren
Teil eines zentralen Pfeilers 21 in einem Fahrgastabteil
fest angebracht ist, und ist durch einen Durchführungsring
24 hindurchgeführt, der an einem oberen Teil des zentralen
Pfeilers 21 befestigt ist. Das freie Ende 26 dieses Sitz
gurtes 23 ist an einem hinteren Teil von einer Seite des
Sitzes 25 befestigt. Der Teil des Sitzgurtes 23, der sich
zwischen dem Durchführring 24 und dem freien Ende 26 er
streckt, ist mit einer Zungenplatte 27 versehen, die längs
des Sitzgurtes 23 bewegt werden kann. Das andere Seitenende
des Sitzes 25, das von dem Befestigungspunkt des freien En
des 26 des Sitzgurtes entfernt ist, ist mit einer Schnalle
28 über eine Vorspannvorrichtung P versehen.
Wenn der Fahrzeuginsasse auf dem Sitz 25 den Sitzgurt 23
aus der ELR-Vorrichtung 22 herauszieht und die Zungenplatte
27 in der Schnalle 28 verriegelt, wird der Sitzgurt 23 über
die Schulter, die Brust und den Bauch des Fahrzeuginsassen
geführt.
Die Vorspannvorrichtung P ist dafür ausgebildet, den Zug
des Sitzgurtes 23 im Falle eines Fahrzeugzusammenpralls au
tomatisch zu vergrößern, und weist, wie es in den Fig. 8
und 9 gezeigt ist, eine Basisplatte 31 zum festen Anbringen
der Baugruppe an einer Seite des Sitzes 25 auf, einen Arm
32, der ein Ende hat, das an der Basisplatte 31 schwenkbar
befestigt ist, und ein weiteres Ende, das mit einem Veran
kerungsteil 28a der Schnalle 28 verbunden ist, einen Stel
lantrieb 8 gemäß der vorliegenden Erfindung, der an der Ba
sisplatte 31 im wesentlichen fixiert ist, ein Laschenteil
34, von welchem ein Ende mit dem Arbeitsende des Stellan
triebs 8 verbunden ist und ein weiteres Ende mit einem Teil
des Armes 32 in einem gewissen radialen Abstand von dem
Schwenkzentrum des Arms 32 verbunden ist, und einen Einweg
verriegelungsmechanismus 35, der aus einem an sich bekann
ten Kugeleinwegverriegelungsmechanismus bestehen kann, zum
Begrenzen der Drehung des Armes 32 in einer Richtung.
An der Grundplatte 31 ist eine zentrale Achse 36 befestigt
zum Lagern des Arms 32. Der Arm 32 hat ein Ende, das an der
zentralen Achse 36 drehbar angelenkt ist, und ein Veranke
rungsstift 37 ist an dem anderen Ende des Arms 32 durch
Buckelschweißen od. dgl. fest angebracht. Derjenige Teil
des Verankerungsstifts 37, der von einer Seite des Arms 32
vorsteht, trägt drehbar den Verankerungsstift 38a der
Schnalle 38.
Das eine Ende des Laschenteils 34 ist mit dem Arbeitsende
des Stellantriebs 8 drehbar verbunden, ähnlich wie bei der
oben beschriebenen ersten Ausführungsform, oder das freie
Ende eines Kolbens 11b, wie im folgenden beschrieben, und
das andere Ende des Laschenteils 34 ist drehbar mit dem Arm
32 verbunden. Ein C-förmiger Teil 34a an dem anderen Ende
des Laschenteils 34 erfaßt einen Stift 38 und dient als ei
ne mechanische Sicherung zum Verhindern einer unabsichtli
chen Drehung des Arms 32.
Weil diese Ausführungsform mit dem Einwegverriegelungsme
chanismus 35 und der Sicherung (dem C-förmigen Teil 34a und
dem Stift 38) versehen ist, werden der Einwegverriegelungs
mechanismus 9 und der Kolbenstangenhalter 10 bei dem Stel
lantrieb 8 weggelassen. Es ist jedoch auch möglich, den
Einwegverriegelungsmechanismus 9 und den Kolbenstangenhal
ter 10 für den Stellantrieb 8 zu verwenden und den Einweg
verriegelungsmechanismus 35 und die Sicherung (den C-
förmigen Teil 34a und den Stift 38) wegzulassen. Der Stell
antrieb 8 gleicht ansonsten dem der ersten Ausführungs
form, und diese Teile werden nicht wieder beschrieben. Das
offene Ende 13c des Zylinders 13 an dem Arbeitsende kann im
Durchmesser durch Stauchen reduziert werden, so daß es die
äußere Umfangsoberfläche des Zwischenteils der Kolbenstange
11b verschiebbar erfaßt, wie es in Fig. 10 dargestellt ist.
Wenn dieser Stellantrieb 8 in die Vorspannvorrichtung P
eingebaut wird, wird der Zylinder 13 fest an der Basisplat
te 31 angebracht, und die Kolbenstange 11b wird dann in den
Zylinder 13 von dem offenen Arbeitsende 13c aus eingeführt.
Das freie Ende der Kolbenstange 11b wird mit dem Laschen
teil 34 über den Stift 39 verbünden.
Es wird nun die Arbeitsweise dieser Ausführungsform im fol
genden beschrieben. Wenn ein Fahrzeugzusammenstoß durch ei
nen Verzögerungssensor, der in der Zeichnung nicht gezeigt
ist, erkannt wird, wird das pyrotechnische Material der
Treibladung 14 gezündet, und der Schub der Kolbenbaugruppe
11, die durch das resultierende Verbrennungsgas angetrieben
wird, wird auf den Arm 32 über das Laschenteil 34 übertra
gen, wodurch der Arm 12 veranlaßt wird, sich zu drehen. In
folgedessen wird die Schnalle 28 eingezogen (vgl. Fig. 11),
um eine Zugkraft des Sitzgurtes 23 zu erzeugen, welcher das
Zurückhalten des Fahrzeuginsassen verstärkt. An diesem
Punkt kann, selbst nachdem die Erzeugung des Verbrennungs
gases aufgehört hat, jegliche Lockerung des Sitzgurtes 23
vermieden werden, weil die Umkehrverhinderungsvorrichtung
35 die umgekehrte Drehung des Arms 32 verhindert.
Fig. 12 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 10 und zeigt ei
ne modifizierte Ausführungsform des Stellantriebs nach der
vorliegenden Erfindung. In diesem Fall ist der äußere
Durchmesser des Zylinders 13 über seiner gesamten Länge im
wesentlichen gleichförmig, und die Schulter 13b wird durch
Ändern der Wanddicke der inneren Bohrung 13a gebildet. Das
vereinfacht das Installieren des Stellantriebs 8. Diese
Ausführungsform gleicht ansonsten der in Fig. 10 gezeigten.
Fig. 13 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 10 und zeigt ei
ne weitere modifizierte Ausführungsform des Stellantriebs
nach der vorliegenden Erfindung. In diesem Fall ist ein
Flansch 13d in dem Teil des Zylinders 13 in der Nähe von
dessen offenem Arbeitsende 13c gebildet, so daß die Reakti
on zu der Zeit des Erzeugens des Gases nicht nur durch das
hintere Ende des Zylinders 13 aufgenommen werden kann, son
dern auch durch diesen Flansch 13d. Diese Ausführungsform
gleicht ansonsten der in Fig. 10 gezeigten.
Fig. 14 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 und zeigt ein
Fahrzeuginsassenrückhaltesystem, welches eine Anordnung zum
Verhindern des Vorrutschens mit einem Sitzgurtvorspanner
gemäß der vorliegenden Erfindung kombiniert. In dieser Aus
führungsform ist eine Vorspannvorrichtung 41 zum automati
schen Erhöhen der Zugkraft des Sitzgurtes im Falle eines
Fahrzeugzusammenstoßes zu dem Gebilde des Fahrzeuginsassen
rückhaltesystems, das in den Fig. 2 bis 6 dargestellt ist,
hinzugefügt. Der Aufbau der Unterbaugruppe 4 (der Stellan
trieb 8, der Einwegverriegelungsmechanismus 9 und der Kol
benstangenhalter 10) gleicht dem der ersten Ausführungsform
und wird hier nicht wieder beschrieben. In dieser Ausfüh
rungsform dient der Stellantrieb 8 von einer der Unterbau
gruppen 4 in der Anordnung des Fahrzeuginsassenrückhaltesy
stems, das in Fig. 2 dargestellt ist, als der Stellantrieb
zum Bewegen der Schnalle 42 des Sitzgurtes in der Richtung
des Ausübens von Zugkraft auf den Sitzgurt in der Vorspann
vorrichtung 41. Der Einwegverriegelungsmechanismus 9 dient
zusätzlich als der Verriegelungsmechanismus zum Zurückhal
ten der Schnalle 42 des Sitzgurtes, um so die Zugkraft des
Sitzgurtes in der Vorspannvorrichtung 41 aufrechtzuerhal
ten. Der Kolbenstangenhalter 10 dient zusätzlich als die
Einrichtung zum Verhindern, das die Schnalle 42 unter nor
malen Umständen unabsichtlich bewegt wird. Mit dieser Dop
pelverwendung des Stellantriebs, des Verriegelungsmechanis
mus und des Kolbenstangenhalters der beiden Vorrichtungen
wird eine wesentliche Reduzierung der Zahl der Einzelteile
erreicht.
Mehr insbesondere, das freie Ende der Kolbenstange 11b des
Stellantriebs 8 ist mit einem Basisende der Schnalle 42
über ein Laschenteil 43 und einen Dreharm 44 verbunden.
Wenn ein Aufprall wie z. B. ein Fahrzeugzusammenstoß durch
einen Sensor, der in der Zeichnung nicht gezeigt ist, er
kannt wird, wird deshalb Gas durch die Treibladung 14 er
zeugt, um den inneren Druck des Zylinders 13 schnell zu er
höhen, so daß das freie Ende der Kolbenstange 11b augen
blicklich aus dem Zylinder 13 ausgefahren wird. Das wieder
um bewirkt, daß das Schlupfverhinderungsteil 7 angehoben
wird (gestrichelte Linien) und die Schnalle 42 nach unten
gezogen wird (gestrichelte Linien), um die Zugkraft des
Sitzgurtes für ein zwangsläufigeres Zurückhalten des Fahr
zeuginsassen zu dieser Zeit zu erhöhen.
Der Stellantrieb nach der vorliegenden Erfindung wurde bei
einem Fahrzeuginsassenrückhaltesystem zum Verhindern eines
Vorrutschens und bei einer Sitzvorspannvorrichtung in den
oben beschriebenen Ausführungsformen angewandt, die vorlie
gende Erfindung kann aber für andere Verwendungszwecke ein
gesetzt werden, wo es erforderlich ist, daß eine Antriebs
kraft augenblicklich erzeugt wird, wie z. B. bei Vorrichtun
gen zum Vorwärtsbewegen der Lenkhandhabe in dem Zeitpunkt
eines Fahrzeugzusammenstoßes, um zu verhindern, daß der
Fahrzeuginsasse in dem Zeitpunkt eines Fahrzeugzusammensto
ßes auf die Lenkhandhabe auftrifft, und ELR (emergency loc
king retractor oder Notverriegelungszurückzieh)-
Vorrichtungen.
Aus der vorstehenden Beschreibung dürfte klar geworden
sein, daß gemäß einem gewissen Aspekt der vorliegenden Er
findung in einem Fahrzeuginsassenrückhaltesystem zum Ver
hindern, daß der Fahrzeuginsasse im Falle eines Stoßes wie
z. B. einem Fahrzeugzusammenstoß unter dem Sitzgurt vor
rutscht, ein Rutschverhinderungsteil, das durch ein Gehäuse
vertikal beweglich gelagert ist, welches an einem Sitzrah
men befestigt ist, durch einen Stellantrieb bei dem Erken
nen eines Stoßes angehoben wird und in der angehobenen Po
sition gehalten wird. Der Stellantrieb umfaßt eine Kolben
baugruppe, die in dem Zylinder aufgenommen ist und von der
ein Ende das Rutschverhinderungsteil entweder direkt oder
indirekt erfaßt, und eine Treibladung zum schnellen Stei
gern des inneren Druckes des Zylinders. Weil die Kolbenbau
gruppe durch eine Feder elastisch in die Ausfahrrichtung
gedrängt wird, kann ein Spiel in dem System eliminiert wer
den, ohne die Größe des Fahrzeuginsassenrückhaltesystems
zu steigern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung um
faßt der Stellantrieb eine Kolbenbaugruppe, die in einem
feststehenden Zylinder aufgenommen ist, um entweder direkt
oder indirekt ein angetriebenes Teil zu erfassen, und eine
Treibladung zum schnellen Steigern des inneren Druckes des
Zylinders, um die Kolbenbaugruppe nach außen zu drücken, so
daß das angetriebene Teil augenblicklich angetrieben werden
kann. Eine Feder ist zwischen der Kolbenbaugruppe und der
Treibladung angeordnet, um die Kolbenbaugruppe in die Aus
fahrrichtung zu drängen. Das vordere Ende der Treibladung
paßt in die zentrale Öffnung, so daß der verfügbare Raum
voll ausgenutzt werden kann. Deshalb kann die Größe des
Stellantriebs reduziert werden, und die erforderliche Menge
des Treibmittels für die Treibladung kann aufgrund des re
duzierten anfänglichen Volumens der Kammer für die Erzeu
gung von Gas reduziert werden.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist das vordere Ende der Treibladung in die zentrale Öff
nung der Feder in derartigem Ausmaß eingepaßt, daß ein
Spalt zwischen der Kolbenbaugruppe und einem Gasaustritts
punkt der Treibladung an dem vorderen Ende derselben in ei
nem zusammengedrücktesten Zustand der Feder gebildet ist.
Deswegen überlappen sich die Treibladung und die Federein
richtung teilweise gegenseitig und können die Gesamtlänge
des Zylinders reduzieren. Mit anderen Worten, der Kolbenhub
kann vergrößert werden und/oder die Größe der Treibladung
kann für eine gegebene Länge des Zylinders vergrößert wer
den. Außerdem kann die Störung zwischen dem Kolben und der
Treibladung vermieden werden, sogar ohne die Verwendung ir
gendeines Distanzstückes. Wenn die Treibladung einen Teil
großen Durchmessers aufweist, der in einem Basisende vorge
sehen ist, einen kleinen Endteil, der an einem Gasau
strittsvorderende vorgesehen ist, und eine Schulter, die
zwischen den beiden Teilen gebildet ist, um als ein Sitz
für die Federeinrichtung zu dienen, kann die Zahl der Ein
zelteile reduziert werden. Wenn die Schulter der Treibla
dung eine entsprechende Schulter des Zylinders über ein
elastisches Dichtteil erfaßt, können die Abmessungsfehler
und die Positionsfehler des Zylinders und der Treibladung
absorbiert werden.
Die vorliegenden Erfindung ist zwar anhand von bevorzugten
Ausführungsformen derselben beschrieben worden, einem ein
schlägigen Fachmann ist jedoch klar, daß verschiedene Ände
rungen und Modifikationen möglich sind, ohne den Schutzbe
reich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der in den
beigefügten Ansprüchen festgelegt ist.
Claims (13)
1. Fahrzeuginsassenrückhaltesystem mit:
einem Fahrzeuginsassenrückhalteteil, das zwischen einer Ru heposition und einer entfalteten Position bewegbar ist;
einem Stellantrieb, der durch den Sitzrahmen abgestützt ist, zum wahlweisen Antreiben des Rückhalteteils in Rich tung der entfalteten Position; und
einem Verriegelungsmechanismus zum Halten des Halteteils im wesentlichen in der entfalteten Position, nachdem das Hal teteil entfaltet worden ist;
wobei der Stellantrieb einen Zylinder aufweist, der an dem Sitzrahmen befestigt ist, einen Kolben, der in dem Zylinder aufgenommen ist, eine Treibladung, die in dem Zylinder auf genommen ist, um wahlweise einen Druck auf den Kolben aus zuüben, eine Kolbenstange, die sich von dem Kolben aus er streckt und ein freies Ende hat, das mit dem Halteteil ver bunden ist, und ein Federteil, das in dem Zylinder aufge nommen ist, um den Kolben aus dem Zylinder hinauszudrängen.
einem Fahrzeuginsassenrückhalteteil, das zwischen einer Ru heposition und einer entfalteten Position bewegbar ist;
einem Stellantrieb, der durch den Sitzrahmen abgestützt ist, zum wahlweisen Antreiben des Rückhalteteils in Rich tung der entfalteten Position; und
einem Verriegelungsmechanismus zum Halten des Halteteils im wesentlichen in der entfalteten Position, nachdem das Hal teteil entfaltet worden ist;
wobei der Stellantrieb einen Zylinder aufweist, der an dem Sitzrahmen befestigt ist, einen Kolben, der in dem Zylinder aufgenommen ist, eine Treibladung, die in dem Zylinder auf genommen ist, um wahlweise einen Druck auf den Kolben aus zuüben, eine Kolbenstange, die sich von dem Kolben aus er streckt und ein freies Ende hat, das mit dem Halteteil ver bunden ist, und ein Federteil, das in dem Zylinder aufge nommen ist, um den Kolben aus dem Zylinder hinauszudrängen.
2. Stellantrieb zum schnellen Betätigen eines angetriebenen
Teils, mit:
einem Zylinder, der an dem Sitzrahmen befestigt ist;
einem Kolben, der in dem Zylinder aufgenommen ist;
einer Treibladung, die in dem Zylinder aufgenommen ist, zum wahlweisen Ausüben eines Druckes auf dem Kolben, wobei sich eine Kolbenstange von dem Kolben aus erstreckt und ein freies Ende hat, das mit dem Rutschverhinderungsteil ver bunden ist; und
einem Federteil, das in dem Zylinder aufgenommen ist, um den Kolben aus dem Zylinder hinauszudrängen;
wobei ein vorderes Ende der Treibladung in einem zentralen Loch des Federteils aufgenommen ist.
einem Zylinder, der an dem Sitzrahmen befestigt ist;
einem Kolben, der in dem Zylinder aufgenommen ist;
einer Treibladung, die in dem Zylinder aufgenommen ist, zum wahlweisen Ausüben eines Druckes auf dem Kolben, wobei sich eine Kolbenstange von dem Kolben aus erstreckt und ein freies Ende hat, das mit dem Rutschverhinderungsteil ver bunden ist; und
einem Federteil, das in dem Zylinder aufgenommen ist, um den Kolben aus dem Zylinder hinauszudrängen;
wobei ein vorderes Ende der Treibladung in einem zentralen Loch des Federteils aufgenommen ist.
3. Stellantrieb nach Anspruch 2, wobei das angetriebene
Teil ein bewegliches Teil aufweist zum Zurückhalten eines
Fahrzeuginsassen in einer Situation eines starken Auf
pralls.
4. Stellantrieb nach Anspruch 1, wobei das Vorderende der
Treibladung in dem zentralen Loch des Federteils derart
aufgenommen ist, daß ein Spalt zwischen dem Vorderende der
Treibladung und einem entgegengesetzten Ende des Kolbens in
einem vollständig zusammengedrückten Zustand des Federteils
gebildet ist.
5. Stellantrieb nach Anspruch 4, wobei das Federteil eine
Schraubendruckfeder aufweist.
6. Stellantrieb nach Anspruch 5, wobei die Treibladung ei
nen Teil kleinen Durchmessers aufweist, der dem Kolben zu
gewandt ist, und einen Teil großen Durchmessers entfernt
von dem Kolben sowie eine Schulter, die zwischen diesen
Teilen gebildet ist und als ein Sitz für das Federteil
dient.
7. Stellantrieb nach Anspruch 1, wobei eine innere Bohrung
des Zylinders eine Schulter aufweist, die der Schulter der
Treibladung gegenüberliegt, und wobei ein elastisches ring
förmiges Dichtteil zwischen den Schultern der Zylinderin
nenbohrung und der Treibladung angeordnet ist.
8. Stellantrieb nach Anspruch 1, wobei die Kolbenstange
einfach an ein entgegengesetztes Ende des Kolbens an
schließt, so daß sie leicht von demselben getrennt werden
kann, und wobei ein Ende der inneren Bohrung, das von der
Treibladung entfernt ist, größer ist als der Kolben, aber
kleiner als der Kolben im Durchmesser.
9. Stellantrieb nach Anspruch 8, wobei die Kolbenstange
einfach an ein gegenüberliegendes Ende des Kolbens über ei
ne sphärische Verbindung anstößt.
10. Stellantrieb nach Anspruch 8, wobei die Kolbenstange
einfach an ein entgegengesetzes Ende des Kolbens über eine
konische Oberflächenverbindung anstößt.
11. Stellantrieb nach Anspruch 1, wobei der Stellantrieb
mit einem Einwegverriegelungsmechanismus versehen ist zum
Verhindern einer Umkehrbewegung, nachdem die Kolbenstange
betätigt worden ist.
12. Stellantrieb nach Anspruch 1, wobei ein Kolbenstangen
halteteil an einem Ende des Zylinders, das von der Treibla
dung entfernt ist, vorgesehen ist, das sich einer unab
sichtlichen Bewegung der Kolbenstange während der Handha
bung widersetzt, aber die Bewegung der Kolbenstange gestat
tet, wenn der Kolben durch die Treibladung betätigt wird.
13. Stellantrieb nach Anspruch 1, wobei das andere Ende des
Zylinders, das der Treibladung benachbart ist, durch Umbör
deln von Material des Kolbens über der Treibladung über ei
ne Halteplatte verschlossen ist.
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