DE10119504A1 - Belt tightener for safety belt has drive for coupling to roller when coupling engaged when acceleration sensor responds; drive consists of at least two independently controlled drive units - Google Patents
Belt tightener for safety belt has drive for coupling to roller when coupling engaged when acceleration sensor responds; drive consists of at least two independently controlled drive unitsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für Sicherheitsgurte nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a belt tensioner for seat belts according to the Preamble of claim 1.
Gurtstraffer für Sicherheitsgurte sind grundsätzlich bekannt und verfü gen über einen Antrieb, der bei Ansprechen eines Beschleunigungssensors im Falle eines Unfalls einmalig aktiviert werden kann. Eine wiederholte Aktivierung, wie sie bei allen Unfällen mit sogenanntem "second impact", z. B. Auffahrunfällen, oder "roll over", d. h. Überschlägen, notwendig wäre, ist nicht vorgesehen.Belt tensioners for seat belts are generally known and have gen over a drive, which responds when an acceleration sensor can be activated once in the event of an accident. A repeated one Activation, as in all accidents with so-called "second impact", z. B. rear-end collisions, or "roll over", d. H. Rollovers, would be necessary is not scheduled.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtstraffer mit erhöhter Sicherheit zu schaffen.The invention has for its object a belt tensioner with increased To create security.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Gurtstraffer für Sicherheitsgurte mit einem Rahmen, einer Gurtaufwickelrolle, einer Rückzugsanordnung, einer Feststellanordnung sowie einem mit der Gurtaufwickelrolle koppelbaren Antrieb vorgesehen. Dieser Antrieb ist durch eine Kupplung normalerwei se antriebsmäßig von der Gurtaufwickelrolle getrennt und wird bei An sprechen eines Beschleunigungssensors über eine eingerückte Kupplung drehfest mit der Gurtaufwickelrolle verbunden.To solve this problem, a belt tensioner for seat belts is included a frame, a take-up reel, a retraction assembly, one Locking arrangement and a couplable with the belt take-up reel Drive provided. This drive is normally through a clutch se drive-wise separated from the belt take-up reel and at An speak of an acceleration sensor about an engaged clutch non-rotatably connected to the belt take-up reel.
Der Antrieb besteht erfindungsgemäß aus mindestens zwei elektrisch oder pyrotechnisch angetriebenen Antriebseinheiten, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Aufgrund dieser Ausbildung kann der Sicher heitsgurt auch bei mehrfachem Ansprechen eines oder mehrerer Be schleunigungssensoren im Falle eines mehrfachen Aufpralls oder eines Überschlags mehrfach effektiv gestrafft werden. Außerdem ist es möglich, den Straffvorgang in mehrere Stufen zu unterteilen, um auch im Falle nur eines Aufpralls einen optimierten Gurtstraffverlauf zu erhalten.According to the invention, the drive consists of at least two electric or pyrotechnically powered drive units that are independent of each other are controllable. Because of this training, the safe seat belt even if one or more loads are triggered several times acceleration sensors in the event of a multiple impact or one Overturns are effectively tightened several times. It is also possible to divide the tightening process into several stages, even if only of an impact to obtain an optimized belt tensioning course.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprü chen, der Beschreibung und den Zeichnungen beschrieben.Advantageous embodiments of the invention are in the subclaims Chen, the description and the drawings.
So ist in einer bevorzugten Ausführungsform jede einzelne der An triebseinheiten bei Aktivierung durch einen Beschleunigungssensor über eine ihr zugeordnete Kupplung drehfest mit der Gurtaufwickelrolle kop pelbar. Ein mehrfaches Straffen des Sicherheitsgurtes wird auf diese Wei se ermöglicht.Thus, in a preferred embodiment, each of the species drive units when activated by an acceleration sensor a coupling assigned to it rotatably with the belt take-up reel Pelbar. A multiple tightening of the seat belt is in this way se enables.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die Antriebseinheiten bei mehrmaligem Ansprechen eines oder mehrerer Beschleunigungssenso ren nacheinander oder in einer zuvor festgelegten Reihenfolge aktivierbar und über die ihnen zugeordneten Kupplungen drehfest mit der Gurtauf wickelrolle koppelbar. Dies ermöglicht ein gezieltes und den äußeren Um ständen angepaßtes Zünden der Antriebseinheiten.According to a further embodiment of the invention, the drive units if one or more acceleration sensors respond repeatedly can be activated one after the other or in a predefined sequence and via the couplings assigned to them with the belt on coupling roll can be coupled. This enables a targeted and external order adapted ignition of the drive units.
Eine besonders vorteilhafte Ausführung der Erfindung sorgt dafür, daß bei Aktivierung einer zweiten Antriebseinheit und ihrer zugeordneten Kupp lung die vorher aktivierte Antriebseinheit durch Lösen der ihr zugeordne ten Kupplung wieder von der Gurtaufwickelrolle entkoppelt wird. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß die erneute Straffung des Sicherheitsgurtes durch eine zweite Antriebseinheit nicht durch eine bereits ausgelöste An triebseinheit behindert wird.A particularly advantageous embodiment of the invention ensures that at Activation of a second drive unit and its associated coupling the previously activated drive unit by releasing the assigned one ten coupling is decoupled again from the belt take-up reel. To this This ensures that the seat belt is tightened again by a second drive unit, not by an already triggered on drive unit is hindered.
In einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist auch eine gleichzeitige Aktivierung zweier oder mehrerer Antriebseinheiten möglich. Dadurch läßt sich die Straffleistung im Falle eines Unfalls den äußeren Umständen ent sprechend stufenweise anpassen. So ist beispielsweise zur Sicherung ei ner schweren Person oder bei einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit eine höhere Straffleistung notwendig als bei einer leichten Person und kleiner Geschwindigkeit. Die notwendige Straffleistung wird durch die An zahl der gleichzeitig aktivierten Antriebseinheiten erzielt.In a preferred embodiment of the invention there is also a simultaneous one Activation of two or more drive units possible. This leaves In the event of an accident, the penalty payment will depend on the external circumstances gradually adjust. For example, ei heavy person or in the event of a high-speed impact a higher penalty than a light person and low speed. The necessary penalty payment is by the An Number of drive units activated at the same time.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform steuert ein Steuergerät entsprechend vorher festgelegter äußerer Parameter die Anzahl gleichzeitig zu aktivierender oder die Reihenfolge der zu aktivierenden Antriebsein heiten. Das Steuergerät kann ein Mikroprozessor sein, der zusätzlich zu einem oder mehr Beschleunigungssensoren mit dem Fahrzeugcomputer, welcher das Fahrzeug überwacht, verbunden ist. Anhand der zur Verfü gung stehenden, sicherheitsrelevanten Informationen über beispielsweise Geschwindigkeit und Beschleunigung des Fahrzeugs, sowie Gewicht der zu sichernden Person kann das Steuergerät die notwendigen Antriebsein heiten aktivieren. Ein dem Unfall angepaßter optimaler Gurtstraffvorgang ist so gewährleistet.In a particularly advantageous embodiment, a control device controls according to previously defined external parameters, the number at the same time to be activated or the order of the drives to be activated units. The control unit can be a microprocessor, in addition to one or more acceleration sensors with the vehicle computer, which monitors the vehicle, is connected. Based on the available available, security-relevant information about, for example Speed and acceleration of the vehicle, as well as weight of the the control device can be the necessary drive Activate units. An optimal belt tensioning process adapted to the accident is guaranteed.
In einer weiteren Ausbildung weist der Zusatzantrieb eine Doppel- oder Mehrfachkammer auf, wobei sich in jeder einzelnen Kammer jeweils eine Antriebseinheit befindet. Besonders vorteilhaft ist es, die einzelnen Kammern bau- und funktionsgleich zu gestalten. Benachbarte Kammern kön nen sich dann jeweils eine Kammerwand teilen, was zu einer kompakten Sandwichbauweise führen kann.In a further embodiment, the additional drive has a double or Multiple chamber, with one in each individual chamber Drive unit is located. It is particularly advantageous for the individual chambers to be identical in construction and function. Adjacent chambers can NEN then share one chamber wall, resulting in a compact Sandwich construction can result.
Ein genereller Vorteil solcher Gurtstraffer mit einem aus mehreren An triebseinheiten bestehendem Antrieb ist, daß die jeweiligen Antriebsein heiten geringere Gurtstraffleistungen als herkömmliche Einzelantrieb- Gurtstraffer aufweisen können. Dadurch lassen sich die Kammern der je weiligen Antriebe flacher gestalten und Konstruktionen ermöglichen, die kaum mehr Platz in Anspruch nehmen als ein nach vergleichbarem Prin zip funktionierender Einzelantrieb.A general advantage of such belt tensioners with one of several types Drive units existing drive is that the respective drive lower belt tensioning performance than conventional single drive May have belt tensioners. This allows the chambers of each make the drives flatter and enable designs that hardly take up more space than a comparable print zip functioning single drive.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The present invention is explained below purely by way of example using a advantageous embodiment with reference to the accompanying Described drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung eines erfin dungsgemäßen Gurtstraffers mit Doppelkammerantrieb, Gurtaufwickelrolle und Rückzugsvorrichtung, Fig. 1 is a schematic, perspective view of a belt tensioner OF INVENTION to the invention with a double chamber drive belt winding and retracting device,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gurtstraffers mit Doppelkammerantrieb im zusammengebau ten Zustand. Fig. 2 is a perspective view of a belt tensioner according to the invention with double chamber drive in the assembled state.
Nach den Fig. 1 und 2 weist ein erfindungsgemäßer Gurtstraffer eine Rückzugsanordnung 10, eine Gurtaufwickelvorrichtung 12 zur Aufwick lung eines Sicherheitsgurtes 14 und einen aus mindestens zwei An triebseinheiten 16, 18 bestehenden Antrieb 20 auf. According to FIGS. 1 and 2, an inventive belt tensioner, a retraction assembly 10, a webbing retractor 12 for a seat belt Aufwick lung 14, and a drive units of at least two to 16, 18 existing drive 20.
Durch die beispielsweise eine Spiralfeder aufweisende Rückzugsanord nung 10 ist der Sicherheitsgurt 14 in Gurtaufwickelrichtung vorgespannt und bei unfallbedingtem Beschleunigen und/oder versuchtem schnellen Auszug des Sicherheitsgurtes 14 in Gurtabwickelrichtung sperrbar.By the example of a spiral spring Rückzugsanord voltage 10 , the seat belt 14 is pretensioned in the belt winding direction and lockable in the event of accidental acceleration and / or attempted rapid removal of the seat belt 14 in the belt unwinding direction.
Die Gurtaufwickelvorrichtung 12 ist aus einem Rahmen 22 und einer Gurtaufwickelrolle 24 aufgebaut, welche innerhalb des Rahmens 22 auf einer Achse 26 drehbar gelagert ist.The belt winding device 12 is constructed from a frame 22 and a belt winding roller 24 , which is rotatably mounted on the axis 26 within the frame 22 .
Der Antrieb 20 ist durch eine Kupplung (nicht gezeigt) normalerweise an triebsmäßig von der Gurtaufwickelrolle 24 getrennt und wird bei Anspre chen eines Beschleunigungssensors (nicht gezeigt) über eine eingerückte Kupplung drehfest mit der Gurtaufwickelrolle 24 verbunden.The actuator 20 (not shown) through a clutch normally separated to drive moderately from the belt winding reel 24 and is at attrac an acceleration sensor surfaces (not shown) through an engaged clutch in a rotationally fixed with the belt winding reel 24, respectively.
Der Antrieb 20 weist mindestens zwei Antriebseinheiten 16, 18 auf, wobei jede Antriebseinheit in einer eigenen Kammer 28, 30 untergebracht ist. Bei der hier dargestellten Ausführungsform handelt es sich um pyrotech nisch angetriebene Antriebseinheiten, wie sie in der Deutschen Patentan meldung 199 61 109.2 beschrieben sind, die durch Bezugnahme auch zum Gegenstand dieser Anmeldung gemacht wird.The drive 20 has at least two drive units 16 , 18 , each drive unit being accommodated in its own chamber 28 , 30 . In the embodiment shown here, it is pyrotechnically driven drive units, as described in German Patent Application 199 61 109.2, which is also made the subject of this application by reference.
Die Kammern 28, 30 der Antriebseinheiten 16, 18 sind im wesentlichen durch im Abstand angeordnete und parallel zueinander verlaufende Plat ten 32, 34, 36 gebildet, die aus Stahl oder Aluminium bestehen. Die Plat ten 32, 34, 36 sind durch an den Ecken vorgesehene Bolzen 38 und Ab standshalter (nicht gezeigt) miteinander verbunden. The chambers 28 , 30 of the drive units 16 , 18 are essentially formed by spaced and parallel plates th 32 , 34 , 36 which are made of steel or aluminum. The plat th 32 , 34 , 36 are connected to each other by bolts 38 provided at the corners and from spacers (not shown).
Zwischen jeweils einem Plattenpaar 32, 34 und 34, 36 ist eine Antriebs welle (nicht gezeigt) drehbar gelagert, die auf derselben Achse 26 wie die Gurtaufwickelrolle 24 liegt und die an ihrem inneren Ende über eine Kupplung (nicht gezeigt) drehfest mit der Gurtaufwickelrolle 24 koppelbar ist. Das äußere Ende der Antriebswelle wird in der äußeren Platte 36 durch eine Abdeckplatte 40 abgedeckt.Between each pair of plates 32 , 34 and 34 , 36 , a drive shaft (not shown) is rotatably mounted, which lies on the same axis 26 as the belt winding roller 24 and at its inner end via a clutch (not shown) rotatably with the belt winding roller 24 can be coupled. The outer end of the drive shaft is covered in the outer plate 36 by a cover plate 40 .
Neben der Antriebswelle ist zwischen jedem Plattenpaar 32, 34 und 34, 36 ein Gasgenerator (nicht gezeigt) so angebracht, daß seine Gasaustrittsöff nungen (nicht gezeigt) zwischen den Platten 32, 34 und 34, 36 münden. Um den Gasgenerator ist ein flexibles Antriebsband (nicht gezeigt) herum gelegt, welches mit seinen Seitenkanten an den Innenwänden der Platten 32, 34 und 34, 36 dicht anliegt. Das Antriebsband bildet im Ruhezustand zwischen den Einlaufstellen (nicht gezeigt) auf der Antriebswelle eine klei ne geschlossene Schlaufe, wobei die Gasaustrittsöffnungen des Gasgene rators innerhalb dieser Schlaufe münden.In addition to the drive shaft between each pair of plates 32 , 34 and 34 , 36, a gas generator (not shown) is mounted so that its gas outlet openings (not shown) open between the plates 32 , 34 and 34 , 36 . A flexible drive belt (not shown) is placed around the gas generator, the side edges of which lie tightly against the inner walls of the plates 32 , 34 and 34 , 36 . In the idle state, the drive belt forms a small closed loop on the drive shaft between the inlet points (not shown), the gas outlet openings of the gas generator opening out within this loop.
Wird der Gasgenerator aufgrund einer unfallbedingten Beschleunigung gezündet, tritt aus den Gasaustrittsöffnungen Gas in das Innere der Schlaufe ein, worauf die Schlaufe sich unter Ausübung eines Drehmo mentes in Gurtaufwickelrichtung auf die Antriebswelle ausdehnt. Beim Ausdehnen der Schlaufe befinden sich die Seitenkanten des Antriebsban des in dichtendem Gleiteingriff mit den Platten 32, 34 und 34, 36, so daß innerhalb der Schlaufen der erforderliche Druck aufgebaut werden kann.If the gas generator is ignited due to an accident-related acceleration, gas enters the interior of the loop from the gas outlet openings, whereupon the loop expands in the belt winding direction onto the drive shaft while exerting a torque. When the loop is expanded, the side edges of the drive belt are in sealing sliding engagement with the plates 32 , 34 and 34 , 36 , so that the required pressure can be built up within the loops.
Jeweils benachbarte Kammern 28, 30 teilen sich eine gemeinsame Kam merwandplatte 34. Dadurch ergibt sich eine sandwichartige Kammerkon struktion. Da in Mehrfachantrieben 20 die einzelnen Antriebseinheiten 16, 18 etwas geringere Straffleistung aufweisen können als Einzelantriebe vergleichbarer Bauart, liegt in einer bevorzugten Ausführung der Abstand zwischen den Platten 32, 34, 36 im Bereich von etwa 1 cm oder kleiner.Neighboring chambers 28 , 30 share a common Kam merwandplatte 34th This results in a sandwich-like Kammerkon construction. Since in multiple drives 20 the individual drive units 16 , 18 can have somewhat lower tensioning performance than single drives of comparable design, in a preferred embodiment the distance between the plates 32 , 34 , 36 is in the range of approximately 1 cm or less.
Die einzelnen Antriebseinheiten 16, 18 sind unabhängig voneinander durch einen oder mehrere Beschleunigungssensoren (nicht gezeigt) an steuerbar. Jede der Antriebseinheiten 16, 18 verfügt über eine ihr zuge ordnete Kupplung (nicht gezeigt). Über diese Kupplungen sind die An triebseinheiten 16, 18 bei Aktivierung mit der Gurtaufwickelrolle 24 dreh fest koppelbar. Mehrere Antriebseinheiten 16, 18 sind gleichzeitig einkop pelbar.The individual drive units 16 , 18 can be controlled independently of one another by one or more acceleration sensors (not shown). Each of the drive units 16 , 18 has an associated clutch (not shown). On these clutches, the drive units 16 , 18 can be rotatably coupled when activated with the belt winding roller 24 . Several drive units 16 , 18 are simultaneously einkop pelbar.
Bei einem mehrmaligen Ansprechen eines oder mehrerer Beschleuni gungssensoren werden die Antriebseinheiten 16, 18 und die ihnen zuge ordneten Kupplungen in einer zuvor festgelegten Reihenfolge aktiviert. Dabei ist die Anordnung so ausgeführt, daß bei Aktivierung einer zweiten Antriebseinheit 18 und bei Einkoppeln der ihr zugeordneten Kupplung die erste Antriebseinheit 16 durch Lösen ihrer Kupplung wieder von der Gurtaufwickelrolle 24 entkoppelt wird.In the event of multiple responses to one or more acceleration sensors, the drive units 16 , 18 and the clutches assigned to them are activated in a predetermined sequence. The arrangement is such that when a second drive unit 18 is activated and the clutch assigned to it is coupled in, the first drive unit 16 is decoupled from the belt winding roller 24 again by releasing its clutch.
Die Antriebseinheiten 16, 18 können statt direkt durch die Beschleuni gungssensoren auch durch ein Steuergerät (nicht gezeigt) aktivierbar sein, welches durch den Fahrzeugcomputer mit vorher festgelegten sicherheits relevanten Informationen zusätzlich zur Beschleunigung, wie beispielswei se Fahrzeuggeschwindigkeit und Fahrgastgewicht versorgt ist. Durch gleichzeitige Aktivierung mehrerer Antriebseinheiten 16, 18 ist eine in Stufen erhöhbare Gurtstraffleistung einstellbar, so daß beispielsweise auch schwere Personen bei einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit gut gesichert werden können.The drive units 16 , 18 can also be activated by a control unit (not shown) instead of directly by the acceleration sensors, which is supplied by the vehicle computer with predefined safety-relevant information in addition to acceleration, such as vehicle speed and passenger weight. By simultaneously activating a plurality of drive units 16 , 18 , the belt tensioning power can be increased in stages so that, for example, even heavy people can be well secured in the event of an impact at high speed.
Aufgrund der vorher festgelegten und überwachten zusätzlichen Parame ter kann das Steuergerät durch gleichzeitige Aktivierung mehrerer An triebseinheiten 16, 18 und/oder durch Festlegung der Reihenfolge ihrer Aktivierung daher einen unfall- und personenangepaßten optimalen Gurt straffvorgang erzielen. Due to the previously defined and monitored additional parameters, the control unit can achieve an accident and person-adjusted optimal belt tightening process by simultaneously activating a plurality of drive units 16 , 18 and / or by determining the sequence of their activation.
1010
Rückzugsanordnung
retraction assembly
1212
Gurtaufwickelvorrichtung
webbing retractor
1414
Sicherheitsgurt
safety belt
1616
Antriebseinheit
drive unit
1818
Antriebseinheit
drive unit
2020
Antrieb
drive
2222
Rahmen
frame
2424
Gurtaufwickelrolle
belt winding
2626
Achse
axis
2828
Kammer
chamber
3030
Kammer
chamber
3232
Platte
plate
3434
Platte
plate
3636
Platte
plate
3838
Bolzen
bolt
4040
Abdeckplatte
cover
Claims (13)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |