DE102008004969A1

DE102008004969A1 - Belt i.e. safety seat belt, retractor, has piston guide pipe located between supply pipe and gas generator, where interior cross-section area of guide pipe is larger than interior cross-section area of supply pipe

Info

Publication number: DE102008004969A1
Application number: DE200810004969
Authority: DE
Inventors: Gerhard Klingauf
Original assignee: Takata Petri AG
Current assignee: Takata AG
Priority date: 2008-01-17
Filing date: 2008-01-17
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2028-01-18
Also published as: DE102008004969B4

Abstract

The belt retractor (10) has a belt spindle (20) for coiling and winding a safety seat belt. A piston guide pipe (200) is provided between a supply pipe (60) and a gas generator (40), and interior cross-section area of the guide pipe is larger than the interior cross-section area of the supply pipe. A drive piston is provided between a thrust body (70) and the gas generator, where the piston is guided in a piston guide pipe and movable in a longitudinal direction of the piston guide pipe.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller für einen Sicherheitsgurt mit einer Gurtspindel zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts und mit einem Strafferantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a belt retractor for a Seat belt with a belt spindle for winding and unwinding the Safety belts and with a tightening drive according to the Preamble of claim 1.

Ein derartiger Gurtaufroller mit Strafferantrieb ist aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 283 137 bekannt. Der Strafferantrieb umfasst einen Gasgenerator, ein mit der Gurtspindel des Gurtaufrollers in Verbindung stehendes Antriebsrad und eine Verbindungseinrichtung, die den Gasgenerator und das Antriebsrad verbindet. Die Verbindungseinrichtung weist ein Zuführungsrohr und eine Vielzahl von in dem Zuführungsrohr befindlichen Schubkörpern auf, die nach einem Auslösen des Gasgenerators beschleunigt werden und das Antriebsrad zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes antreiben.Such a belt retractor with tensioner drive is from the European patent application EP 1 283 137 known. The pretensioner drive comprises a gas generator, a drive wheel connected to the belt spindle of the belt retractor and a connection device which connects the gas generator and the drive wheel. The connecting device has a supply pipe and a plurality of thrust bodies located in the supply pipe, which are accelerated after triggering of the gas generator and drive the drive wheel for winding the seat belt.

Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Straffverhalten eines Gurtaufrollers weiter zu verbessern.outgoing from the described prior art, the invention is the Task on, the tightening of a belt retractor on to improve.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Gurtaufroller der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sind in Unteransprüchen angegeben.These Task is starting from a belt retractor of the type described above Type according to the invention by the characterizing Characteristics of claim 1 solved. Advantageous embodiments the belt retractor according to the invention are in subclaims specified.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zwischen dem Zuführungsrohr und dem Gasgenerator ein Kolbenführungsrohr vorhanden ist, dessen Innenquerschnittsfläche größer als die In nenquerschnittsfläche des Zuführungsrohres ist, und dass zwischen dem vom Gasgenerator aus gesehen ersten Schubkörper und dem Gasgenerator ein in dem Kolbenführungsrohr geführter und in Längsrichtung des Kolbenführungsrohres verschieblicher Antriebskolben vorhanden ist.After that is inventively provided that between the feed tube and the gas generator, a piston guide tube is present, the inner cross-sectional area larger as the inside cross-sectional area of the feed pipe is, and that between the first thrust body seen from the gas generator and the gas generator guided in the piston guide tube and in the longitudinal direction of the piston guide tube slidable drive piston is present.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ist darin zu sehen, dass in der Anfangsphase nach dem Auslösen des Gasgenerators in dem Kolbenführungsrohr aufgrund dessen großer Innenquerschnittsfläche ein relativ großes Volumen für das Gas des Gasgenerators bereitgestellt wird, wodurch bei relativ geringem Maximaldruck zusätzliche Energie zur Schubkörperbeschleunigung zur Verfügung gestellt wird, mit der die Schubkörper in der Anfangsphase beschleunigt werden. Das Kolbenführungsrohr und der Antriebskolben erhöhen im Vergleich zu einem direkten Anschluss des Gasgenerators an das Zuführungsrohr aufgrund der großen Innenquerschnittsfläche des Kolbenführungsrohres die zum Beschleunigen der Schubkörper zur Verfügung stehende Energie innerhalb des Kolbenführungsrohrs, ohne dass der Arbeitsdruck erhöht werden muss. Mit anderen Worten wird also durch die erfindungsgemäß zwischengeschaltete Anordnung aus Kolbenführungsrohr und Antriebskolben die für die erste Beschleunigungsphase zur Verfügung stehende Beschleunigungsenergie zum Antreiben der Schubkörper vergrößert.One significant advantage of the belt retractor according to the invention can be seen in the fact that in the initial phase after the triggering the gas generator in the piston guide tube due to its large Internal cross-sectional area a relatively large volume is provided for the gas of the gas generator, whereby at relatively low maximum pressure additional energy for Schubkörperbeschleunigung provided which accelerates the thrust bodies in the initial phase become. Increase the piston guide tube and drive piston compared to a direct connection of the gas generator to the Feed tube due to the large internal cross-sectional area the piston guide tube to accelerate the thrust body available energy within the piston guide tube, without having to increase the working pressure. With others Words is thus interposed by the invention Arrangement of piston guide tube and drive piston the available for the first acceleration phase standing acceleration energy for driving the thrust bodies increased.

Vorzugsweise ist in dem Antriebskolben zumindest eine Durchgangsöffnung vorhanden. Die Durchgangsöffnung wird im Ausgangszustand des Strafferantriebs vor dem Auslösen des Gasgenerators von dem ersten Schubkörper bevorzugt vollständig oder partiell abgedeckt.Preferably is in the drive piston at least one through hole available. The passage opening is in the initial state the tensioner drive before triggering the gas generator from the first thrust body preferably completely or partially covered.

Vorzugsweise ist in der Durchgangsöffnung ein verschieblicher Stopfen angeordnet, der die Durchgangsöffnung in einer ersten Antriebsphase nach dem Auslösen des Gasgenerators zunächst abdichtet und in einer sich an die erste Antriebsphase anschließenden zweiten Antriebsphase durch das Gas des Gasgenerators aus der Durchgangsöffnung in Richtung des Zuführungsrohres herausgedrückt wird. Der Stopfen trennt in der ersten Antriebsphase vorzugsweise den ersten Schubkörper von dem Gasgenerator, so dass das Gas des Gasgenerators in der ersten Antriebsphase nicht unmittelbar auf den ersten Schubkörper einwirken kann, sondern nur mittelbar über den Stopfen. In der zweiten Antriebsphase wird der Stopfen durch das Gas des Gasgenerators vorzugsweise durch die Durchgangsöffnung hindurch und aus dieser in Richtung des Zuführungsrohres heraus gedrückt bzw. heraus geschossen, und zwar bevorzugt, sobald der Antriebskolben das Ende des Kolbenführungsrohres erreicht hat.Preferably is in the passage opening a displaceable plug arranged behind the passage opening in a first drive phase initially seals the triggering of the gas generator and in a subsequent to the first drive phase second drive phase by the gas of the gas generator from the passage opening in Direction of the feed tube is pushed out. The plug preferably separates in the first drive phase first thrust body of the gas generator, leaving the gas the gas generator in the first drive phase is not immediate can act on the first thrust body, but only indirectly over the plug. In the second drive phase is the plug through the gas of the gas generator preferably through the Through opening and out of this in the direction of Feeding tube pushed out or shot out, and that preferably, as soon as the drive piston, the end of the piston guide tube has reached.

Ist die Durchgangsöffnung durch einen Stopfen abgedichtet, so kann die Durchgangsöffnung im Ausgangszustand des Strafferantriebs vor dem Auslösen des Gasgenerators von dem ersten Schubkörper zusätzlich vollständig abgedeckt werden, wie dies oben bereits erwähnt wurde, jedoch ist dies fakultativ. Beispielsweise kann der erste Schubkörper die Durchgangsöffnung auch nur partiell oder auch gar nicht abdecken.is the passage opening is sealed by a stopper, Thus, the passage opening in the initial state of the tensioner drive before the triggering of the gas generator from the first thrust body in addition to be fully covered, like this already mentioned above, but this is optional. For example, the first thrust body, the through hole even partially or not at all.

Bevorzugt ist im Ausgangszustand vor dem Auslösen des Gasgenerators die Lage des Antriebskolbens derart festgelegt, dass der Kolbenweg – d. h. der Abstand zwischen der den Schubkörpern zugewandten Seite des Antriebskolbens und der Anschlussstelle des Zuführungsrohres an das Kolbenführungsrohr – kleiner ist als das Zweifache der Länge der Schubkörper – in Längsrichtung des Kolbenführungsrohres gesehen. Besonders be vorzugt entspricht der Kolbenweg der Länge des ersten Schubkörpers oder ist kleiner als diese.Prefers is in the initial state before the triggering of the gas generator the position of the drive piston set so that the piston travel - d. H. the distance between the thrust bodies facing Side of the drive piston and the connection point of the feed tube to the piston guide tube - is smaller than that Two times the length of the thrust body - in Seen longitudinally of the piston guide tube. Particularly preferably the piston stroke corresponds to the length of the first thrust body or is smaller than this.

Um eine Vorspannung und eine definierte Lage der Schubkörper sicherzustellen, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn eine Federeinrichtung vorhanden ist, die den Antriebskolben in Richtung Zuführungsrohr drückt oder zieht. Beispielsweise kann zwischen dem Antriebskolben und dem Gasgenerator eine Federeinrichtung vorhanden sein, die den Antriebskolben in Richtung Zuführungsrohr drückt. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise auch zwischen dem Antriebskolben und dem Zuführungsrohr eine Federeinrichtung vorhanden sein, die den Antriebskolben in Richtung Zuführungsrohr zieht.To ensure a bias and a defined position of the thrust body, it is called considered advantageous when a spring device is present, which presses or pulls the drive piston in the direction of the feed pipe. For example, there may be a spring device between the drive piston and the gas generator which presses the drive piston in the direction of the feed tube. Alternatively or additionally, for example, between the drive piston and the feed pipe spring means may be present, which pulls the drive piston in the direction of feed pipe.

Um einen unerwünschten Druckverlust zu vermeiden, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Antriebskolben gegenüber dem Kolbenführungsrohr mittels einer Dichteinrichtung abgedichtet ist. Eine Dichteinrichtung kann beispielsweise mindestens eine äußere Dichtlippe umfassen, die außen an dem Antriebskolben ausgebildet ist und an dem Kolbenführungsrohr anliegt. Alternativ oder zusätzlich kann eine Dichteinrichtung auch mindestens einen Dichtring umfassen, der außen an dem Antriebskolben anliegt und diesen gegenüber dem Kolbenführungsrohr abdichtet.Around It will be to avoid an undesirable pressure loss considered advantageous when the drive piston opposite the piston guide tube sealed by a sealing device is. A sealing device may, for example, at least one outer Include sealing lip formed on the outside of the drive piston is and rests against the piston guide tube. Alternatively or In addition, a sealing device and at least one sealing ring include, which rests on the outside of the drive piston and this seals against the piston guide tube.

Vorzugsweise greift im Ausgangszustand vor dem Auslösen des Gasgenerators der erste Schubkörper mit einem Schubkörperabschnitt in die Durchgangsöffnung des Antriebskolbens ein, so dass der Schubkörper vom Antriebskolben gehalten oder zumindest mitgehalten wird.Preferably engages in the initial state before the triggering of the gas generator the first thrust body with a thrust body section in the through hole of the drive piston, so that the thrust body held by the drive piston or at least is kept up.

Die Durchgangsöffnung ist vorzugsweise im Antriebskolben derart angeordnet, dass diese im Kolbenführungsrohr mittig liegt.The Through opening is preferably in the drive piston such arranged that this centered in the piston guide tube.

Bevorzugt liegt das Verhältnis zwischen der Innenquerschnittsfläche des Kolbenführungsrohres und der Innenquerschnittsfläche des Zuführungsrohres zwischen 7:1 und 1:1, vorzugsweise zwischen 4:1 und 2:1. Der Kolbenweg liegt beispielsweise zwischen 5 und 120 mm, vorzugsweise zwischen 10 und 15 mm. Das Masseverhältnis zwischen der Masse des Antriebskolbens und der Masse des vom Antriebskolben aus gesehen ersten Schubkörpers liegt bevorzugt zwischen 3:1 und 1:1.Prefers is the ratio between the inner cross-sectional area the piston guide tube and the inner cross-sectional area the feed tube between 7: 1 and 1: 1, preferably between 4: 1 and 2: 1. For example, the piston stroke is between 5 and 120 mm, preferably between 10 and 15 mm. The mass ratio between the mass of the drive piston and the mass of the drive piston Seen from first thrust body is preferably between 3: 1 and 1: 1.

Um einen Überdruck im Strafferantrieb zu vermeiden, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Außenwand des Gasgenerators zumindest einen veränderlichen bzw. veränderbaren, beispielsweise einen deformierbaren oder einen zerreißbaren, Abschnitt aufweist, der bei Überdruck aufweiten oder aufreißen kann, und wenn das Kolbenführungsrohr ein Begrenzungselement bildet, das eine Veränderung der Außenwand des Gasgenerators, insbesondere durch ein Aufweiten oder Aufreißen, in einem vorgegebenen Maße zulässt und auf dieses vorgegebene Maß begrenzt. Durch ein solches Zusammenwirken der Außenwand des Gasgenerators und des Kolbenführungsrohres lässt sich ein Überdruck durch eine druckmindernde Vergrößerung des inneren Volumens des Strafferantriebs in vorteilhafter Weise vermeiden.Around It will be to avoid overpressure in the penalty drive considered advantageous when the outer wall of the gas generator at least one changeable or changeable, for example, a deformable or a tearable, Section which widen or rupture at overpressure can, and if the piston guide tube is a limiting element forms a change in the outer wall of the Gas generator, in particular by a widening or tearing, to a certain extent and on this limited amount. Through such interaction the outer wall of the gas generator and the piston guide tube can be an overpressure by a pressure-reducing Increasing the internal volume of the tensioner drive avoid in an advantageous manner.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaftThe Invention will be described below with reference to embodiments explained in more detail; thereby show by way of example

1–5 ein erstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller in verschiedenen Sichten, 1 - 5 A first embodiment of a belt retractor according to the invention in different views,

6–7 ein zweites Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller mit Dichtringen und konischer Durchgangsöffnung im Antriebskolben, und 6 - 7 A second embodiment of a belt retractor according to the invention with sealing rings and conical passage opening in the drive piston, and

8–9 ein drittes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller mit einem Aufweitungsbegrenzungselement. 8th - 9 a third embodiment of a belt retractor according to the invention with a widening limiting element.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.In The figures are for the sake of clarity identical or similar components always use the same reference numerals.

In der 1 sieht man in einer schematischen Explosionsdarstellung ein Ausführungsbeispiel für einen Gurtaufroller 10. Der Gurtaufroller 10 weist unter anderem eine Gurtspindel 20, einen Strafferantrieb 30 sowie eine den Strafferantrieb 30 und die Gurtspindel 20 verbindende Kupplung 35, beispielsweise in Form einer Massenträgheitskupplung, auf.In the 1 one sees in a schematic exploded view an embodiment for a belt retractor 10 , The belt retractor 10 has, among other things, a belt spindle 20 , a tightening drive 30 as well as the tensioner drive 30 and the belt spindle 20 connecting coupling 35 , For example in the form of an inertia coupling, on.

Der Strafferantrieb 30 umfasst einen pyrotechnischen Gasgenerator 40, beispielsweise in Form eines Mikrogasgenerators, eine Antriebsvorrichtung in Form eines Antriebsrades 50, ein den Gasgenerator 40 und das Antriebsrad 50 verbindendes gekrümmtes Zuführungsrohr 60 sowie eine Mehrzahl an Masse- bzw. Schubkörpern 70. Die Schubkörper 70 sind beispielsweise kugelförmig.The tensioner drive 30 includes a pyrotechnic gas generator 40 , For example, in the form of a micro gas generator, a drive device in the form of a drive wheel 50 , a gas generator 40 and the drive wheel 50 connecting curved feed pipe 60 and a plurality of mass or shear bodies 70 , The thrust body 70 are spherical, for example.

Das Antriebsrad 50 ist zwischen einer Haltekappe 51 und einer Halteplatte 52 drehbar gehalten und weist Aufnahmeschalen 100 auf, in die die Schubkörper 70 eingreifen, um das Antriebsrad anzutreiben. Die Schubkörper 70 werden hierzu tangential in das Antriebsrad 50 eingekoppelt und laufen an diesem unter Eingriff in die Aufnahmeschalen 100 tangential vorbei, um anschließend in einen nachgeordneten Aufnahmebehälter 110 zu gelangen.The drive wheel 50 is between a retaining cap 51 and a holding plate 52 rotatably supported and has receiving trays 100 on, in which the thrust body 70 engage to drive the drive wheel. The thrust body 70 Be tangential in the drive wheel 50 coupled and run on this under engagement in the receiving trays 100 tangentially over, then into a downstream receptacle 110 to get.

Bevorzugt weist das Zuführungsrohr 60 im Einkoppelbereich 120, in dem die Schubkörper 70 in das Antriebsrad 50 einkoppeln, einen nachgiebigen Rohrwandabschnitt 120 auf, durch den das Einkoppelverhalten optimiert und ein Verklemmen der Schubkörper in dem Antriebsrad 50 vermieden wird. Der nachgiebige Rohrwandabschnitt 120 kann beispielsweise ein flaches Abschnittsende 121 mit einem T-förmigen Befestigungselement 122 aufweisen.Preferably, the feed tube 60 in the coupling area 120 in which the thrust body 70 in the drive wheel 50 couple, a compliant pipe wall section 120 on, optimized by the coupling behavior and jamming of the thrust body in the drive wheel 50 is avoided. The compliant tube wall section 120 may, for example, be a flat section end 121 with a T-shaped fastener 122 exhibit.

Der dem Antriebsrad 50 nächste Schubkörper 70n ist im Auslieferungszustand des Strafferantriebs 30 in einer Aufnahmeschale 100 des Antriebsrades 50 vorzugsweise vorfixiert, indem das Antriebsrad 50 selbst mittels einer aufbrechbaren Fixierung, beispielsweise in Form eines Scherstifts, oder in einer anderen Weise vorfixiert ist.The drive wheel 50 next thrust body 70n is in the delivery state of the tensioner drive 30 in a receptacle 100 of the drive wheel 50 preferably prefixed by the drive wheel 50 itself prefixed by means of a breakable fixation, for example in the form of a shear pin, or in another way.

In der 1 erkennt man, dass zwischen dem Zuführungsrohr 60 und dem Gasgenerator 40 ein Kolbenführungsrohr 200 vorhanden ist, dessen Innenquerschnittsfläche größer als die Innenquerschnittsfläche des Zuführungsrohres 60 ist. Der Innendurchmesser des Kolbenführungsrohres 200 und der Innendurchmesser des Zuführungsrohres 60 sind in der 2 mit den Bezugszeichen D1 und D2 näher gekennzeichnet.In the 1 you can see that between the feed tube 60 and the gas generator 40 a piston guide tube 200 is present, the inner cross-sectional area greater than the inner cross-sectional area of the feed tube 60 is. The inner diameter of the piston guide tube 200 and the inner diameter of the feed tube 60 are in the 2 denoted by the reference numerals D1 and D2 in more detail.

Die Konturen der Querschnittsflächen des Kolbenführungsrohres 200 und des Zuführungsrohres 60 können prinzipiell beliebig sein, beispielsweise rund, oval, mehreckig, quadratisch, rechteckig, etc. Im Falle runder Querschnittsflächen ergibt sich für die Innenquerschnittsfläche A1 des Kolbenführungsrohres 200 und für die Innenquerschnittsfläche A2 des Zuführungsrohres 60 beispielsweise: A1 = π (D1/2)2 A2 = π (D2/2)2 The contours of the cross-sectional areas of the piston guide tube 200 and the delivery tube 60 may in principle be arbitrary, for example round, oval, polygonal, square, rectangular, etc. In the case of round cross-sectional areas results for the inner cross-sectional area A1 of the piston guide tube 200 and for the internal cross-sectional area A2 of the feed tube 60 for example: A1 = π (D1 / 2) 2 A2 = π (D2 / 2) 2

In der 2 erkennt man außerdem, dass zwischen dem vom Gasgenerator 40 aus gesehen ersten Schubkörper 70a und dem Gasgenerator 40 ein in dem Kolbenführungsrohr 200 geführter und in Längsrichtung des Kolbenführungsrohres 200 verschieblicher Antriebskolben 210 vorhanden ist, dessen Außendurchmesser bis auf ein gewisses Spiel zum Zwecke der Verschiebbarkeit dem Innendurchmesser D1 des Kolbenführungsrohres 200 entspricht. Die Außenquerschnittsfläche des Antriebskolbens 210 entspricht also – bis auf ein gewisses Spiel – der Innenquerschnittsfläche des Kolbenführungsrohres 200 und ist demgemäß folglich größer als die Innenquerschnittsfläche A2 des Zuführungsrohres 60; entsprechend ist auch der Außendurchmesser des Antriebskolbens 210 größer als der Innendurchmesser D2 des Zuführungsrohres 60.In the 2 You also recognize that between the gas generator 40 seen from first thrust body 70a and the gas generator 40 in the piston guide tube 200 guided and in the longitudinal direction of the piston guide tube 200 sliding drive piston 210 is present, the outer diameter except for a certain clearance for the purpose of displaceability of the inner diameter D1 of the piston guide tube 200 equivalent. The outer cross-sectional area of the drive piston 210 So corresponds - except for a certain game - the inner cross-sectional area of the piston guide tube 200 and consequently is consequently larger than the internal cross-sectional area A2 of the feed tube 60 ; Corresponding is also the outer diameter of the drive piston 210 larger than the inner diameter D2 of the feed tube 60 ,

In dem Antriebskolben 210 ist eine Durchgangsöffnung 220 vorhanden, die im Ausgangszustand des Strafferantriebs vor dem Auslösen des Gasgenerators 40 von dem ersten Schubkörper 70a abgedeckt wird. Die Formgebung und die Größe der Durchgangsöffnung 220 sind vorzugsweise an die Form und Größe des ersten Schubkörpers 70a angepasst, so dass dieser im Bereich der Durchgangsöffnung 220 von dem Antriebskolben 210 zumindest auch gehalten wird.In the drive piston 210 is a passage opening 220 existing in the initial state of the pretensioner before the triggering of the gas generator 40 from the first thrust body 70a is covered. The shape and size of the through hole 220 are preferably to the shape and size of the first thrust body 70a adjusted so that this in the area of the passage opening 220 from the drive piston 210 at least also held.

Zwischen dem Antriebskolben 210 und dem Gasgenerator 40 ist darüber hinaus eine Federeinrichtung 230 vorhanden, die den Antriebskolben 210 in Richtung Zuführungsrohr 60 drückt, so dass dieser wiederum den ersten Schubkörper 70a ebenfalls in Richtung des Zuführungsrohrs 60 drückt. Da, wie oben bereits erwähnt wurde, das Antriebsrad 50 vorfixiert ist, wird durch die Federeinrichtung 230 eine Vorspannung erzeugt, durch die die Lage der Schubkörper 70 im Zuführungsrohr 60 festgelegt wird. Durch die Vorspannung in Kombination mit der Formgebung der Durchgangsöffnung 220 wird außerdem erreicht, dass der erste Schubkörper 70a in dem Kolbenführungsrohr 200 lateral gehalten wird, obwohl er an der Innenwand 240 des Kolbenführungsrohres 200 selbst nicht anliegt.Between the drive piston 210 and the gas generator 40 is also a spring device 230 available, which is the drive piston 210 in the direction of feed pipe 60 presses, so that in turn the first thrust body 70a also in the direction of the feed pipe 60 suppressed. Since, as already mentioned above, the drive wheel 50 is pre-fixed, by the spring device 230 creates a bias, by which the position of the thrust body 70 in the supply pipe 60 is determined. By the bias in combination with the shape of the through hole 220 is also achieved that the first thrust body 70a in the piston guide tube 200 is held laterally, although it is on the inner wall 240 of the piston guide tube 200 itself is not present.

Im Ausgangszustand vor dem Auslösen des Gasgenerators 40 ist die Lage des Antriebskolbens 210 vorzugsweise derart festgelegt, dass der Kolbenweg Kw, also der Abstand zwischen dem Antriebskolben 210 und der Anschlussstelle 250 des Zuführungsrohres 60 an das Kolbenführungsrohr 200, zumindest annäherungsweise der Länge (bzw. dem Durchmesser) L des ersten Schubkörpers 70a – in Längsrichtung gesehen – entspricht oder aber kleiner als diese ist.In the initial state before triggering the gas generator 40 is the position of the drive piston 210 preferably set such that the piston stroke Kw, so the distance between the drive piston 210 and the connection point 250 the feed tube 60 to the piston guide tube 200 at least approximately the length (or diameter) L of the first thrust body 70a - seen in the longitudinal direction - equal to or smaller than this.

Das Verhältnis zwischen der Innenquerschnittsfläche A1 bzw. dem Durchmesser D1 des Kolbenführungsrohres 200 und der Innenquerschnittsfläche A2 bzw. dem Durchmesser D2 des Zuführungsrohres 60 liegt vorzugsweise zwischen 7:1 und 1:1, besonders bevorzugt zwischen 4:1 und 2:1. Der Kolbenweg Kw beträgt vorzugsweise zwischen 5 und 120 mm, besonders bevorzugt zwischen 10 und 15 mm. Das Masseverhältnis zwischen der Masse M1 des Antriebskolbens 210 und der Masse M2 des ersten Schubkörpers 70a beträgt vorzugsweise 1:1 ≤ M1/M2 ≤ 3:1 The ratio between the inner cross-sectional area A1 and the diameter D1 of the piston guide tube 200 and the inner cross-sectional area A2 and the diameter D2 of the feed tube 60 is preferably between 7: 1 and 1: 1, more preferably between 4: 1 and 2: 1. The piston stroke Kw is preferably between 5 and 120 mm, more preferably between 10 and 15 mm. The mass ratio between the mass M1 of the drive piston 210 and the mass M2 of the first thrust body 70a is preferably 1: 1 ≤ M1 / M2 ≤ 3: 1

Wird der Gasgenerator 40 gezündet, so wird der Antriebskolben 210 in der 2 nach rechts verschoben und den ersten Schubkörper 70a sowie damit einhergehend auch alle anderen Schubkörper 70 in Richtung Antriebsrad 50 schieben (vgl. 3).Will the gas generator 40 ignited, then the drive piston 210 in the 2 moved to the right and the first thrust body 70a as well as all other thrust bodies 70 in the direction of the drive wheel 50 push (cf. 3 ).

In der 4 ist dargestellt, wie der Antriebskolben 210 an der Anschlussstelle 250 des Zuführungsrohres 60 und damit an dem Ende des Kolbenführungsrohres 200 anschlägt. Da nun ein Weiterschieben des ersten Schubkörpers 70a durch den Antriebskolben 210 nicht mehr möglich ist, ist die Durchgangsöffnung 220 vorhanden, durch die das Gas des Gasgenerators 40 hindurch in das Zuführungsrohr 60 dringen und den ersten Schubkörper 70a sowie die anderen Schubkörper 70b bis 70n weiter antreiben kann; dies zeigt schematisch die 5.In the 4 is shown as the drive piston 210 at the junction 250 the feed tube 60 and thus at the end of the piston guide tube 200 strikes. Now pushing on the first push body 70a through the drive piston 210 is no longer possible, is the through hole 220 present, through which the Gas of the gas generator 40 through into the feed tube 60 penetrate and the first thrust body 70a as well as the other thrust bodies 70b to 70n can continue to drive; this shows schematically the 5 ,

Die Funktion des Antriebskolbens 210 besteht in der Anfangsphase nach dem Auslösen des Gasgenerators 40 darin, ein relativ großes Volumen V für das Gas des Gasgenerators 40 bereitzustellen, wodurch bei relativ geringem Maximaldruck zusätzliche Energie zur Verfügung steht, mit der die Schubkörper 70 in der Anfangsphase beschleunigt werden. Das Kolbenführungsrohr 200 und der Antriebskolben 210 erhöhen also im Vergleich zu einem direkten Anschluss des Gasgenerators 40 an das Zuführungsrohr 60 die zum Beschleunigen der Schubkörper zur Verfügung stehende Energie bei relativ geringem Arbeitsdruck in dem Kolbenführungsrohr 200.The function of the drive piston 210 exists in the initial phase after the triggering of the gas generator 40 therein, a relatively large volume V for the gas of the gas generator 40 provide, whereby at relatively low maximum pressure additional energy is available with which the thrust body 70 be accelerated in the initial phase. The piston guide tube 200 and the drive piston 210 increase in comparison to a direct connection of the gas generator 40 to the feed pipe 60 The energy available for accelerating the thrust body at relatively low working pressure in the piston guide tube 200 ,

In den 6 und 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Strafferantrieb gezeigt. Die 6 stellt den Ausgangszustand vor dem Auslösen des Gasgenerators 40 dar und die 7 zeigt den Zeitpunkt nach dem Auslösen des Gasgenerators 40, wenn der Antriebskolben 210 an der Anschlussstelle 250 des Zuführungsrohres 60 und damit an dem Ende des Kolbenführungsrohres 200 anschlägt.In the 6 and 7 is shown another embodiment of a tensioner drive. The 6 Sets the initial state before triggering the gas generator 40 and the 7 shows the time after the triggering of the gas generator 40 when the drive piston 210 at the junction 250 the feed tube 60 and thus at the end of the piston guide tube 200 strikes.

Man erkennt in den beiden 6 und 7, dass die Durchgangsöffnung 220 im Antriebskolben 210 in Richtung des Zuführungsrohres 60 konisch zusammenläuft und eine innen liegende Abstützfläche 300 aufweist, an der sich die Federeinrichtung 230 abstützt.One recognizes in the two 6 and 7 in that the passage opening 220 in the drive piston 210 in the direction of the feed tube 60 conical converges and an inner support surface 300 has, at which the spring device 230 supported.

Zwischen der Abstützfläche 300 und der in der 6 linken Seite des ersten Schubkörpers 70a befindet sich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 6 und 7 in der Durchgangsöffnung 220 des Antriebskolbens 210 ein Stopfen 301, der mit seiner rechten Seite an der linken Seite des ersten Schubkörpers 70a anliegt.Between the support surface 300 and in the 6 left side of the first thrust body 70a is in the embodiment according to the 6 and 7 in the passage opening 220 of the drive piston 210 a stopper 301 , with his right side on the left side of the first thrust body 70a is applied.

Der Stopfen 301 dichtet die Durchgangsöffnung 220 zunächst ab, so dass das Gas des Gasgenerators 40 in der ersten Antriebsphase nicht unmittelbar auf den ersten Schubkörper 70a einwirken kann, sondern nur mittelbar über den Stopfen 301.The stopper 301 seals the passage opening 220 First off, leaving the gas of the gas generator 40 not directly on the first thrust body in the first drive phase 70a can act, but only indirectly via the plug 301 ,

Der Stopfen 301 ist derart ausgestaltet, dass er in der Durchgangsöffnung 220 verschieblich ist, so dass er durch das Gas des Gasgenerators 40 durch die Durchgangsöffnung 220 hindurch und aus dieser heraus gedrückt bzw. heraus geschossen wird, sobald der Antriebskolben 210 das Ende des Kolbenführungsrohres 200 erreicht hat und in den Figuren rechts an der Anschlussstelle 250 anschlägt; der erste Schubkörper 70a bringt dann nämlich keinen ausreichenden Gegendruck mehr auf, der den Stopfen 301 zurückhalten könnte, weil er das Kolbenführungsrohr 200 verlässt und in das Zuführungsrohr 60 eindringt.The stopper 301 is configured such that it is in the passage opening 220 is displaceable, allowing it through the gas of the gas generator 40 through the passage opening 220 is pushed through and out of this or shot out as soon as the drive piston 210 the end of the piston guide tube 200 has reached and in the figures right at the junction 250 strikes; the first push body 70a then brings namely no sufficient back pressure on, the stopper 301 could hold back because he has the piston guide tube 200 leaves and into the supply pipe 60 penetrates.

Außerdem ist in den 6 und 7 ein Dichtring 310 ersichtlich, der eine Abdichtung des Antriebskolbens 210 an der Innenwand 240 des Kolbenführungsrohrs 200 bewirkt. Auch sieht man einen weiteren Dichtring 320 zwischen dem zweiten Schubkörper 70b und dem dritten Schubkörper 70c, der zu einer Abdichtung des Zuführungsrohres 60 führt.Moreover, in the 6 and 7 a sealing ring 310 can be seen, the sealing of the drive piston 210 on the inner wall 240 of the piston guide tube 200 causes. Also you can see another seal 320 between the second thrust body 70b and the third thrust body 70c leading to a seal of the feed tube 60 leads.

In den 8 und 9 ist ein drittes Ausführungsbeispiel dargestellt. Man erkennt, dass bei diesem dritten Ausführungsbeispiel das Kolbenführungsrohr 200 ein Begrenzungselement 400 bildet. Das Begrenzungselement 400 ist mit drei Abschnitten 410a, 410b und 410c ausgestattet, die jeweils Anschlagsabschnitte für ein Aufweiten der Außenwand 420 des Gasgenerators 40 bilden. Zwischen den Anschlagsabschnitten sind jeweils Trennabschnitte 430 angeordnet, deren Innenquerschnittsfläche kleiner als die Innenquerschnittsfläche der Anschlagselemente 410a bis 410c ist. Wie sich in den 8 und 9 darüber hinaus erkennen lässt, sind die Anschlagsabschnitte in Gasausströmrichtung räumlich hintereinander angeordnet.In the 8th and 9 a third embodiment is shown. It can be seen that in this third embodiment, the piston guide tube 200 a boundary element 400 forms. The boundary element 400 is with three sections 410a . 410b and 410c equipped, each stop sections for widening the outer wall 420 of the gas generator 40 form. Between the stopper sections are each separating sections 430 arranged, the inner cross-sectional area is smaller than the inner cross-sectional area of the stop elements 410a to 410c is. As reflected in the 8th and 9 can be seen beyond, the stopper portions are arranged spatially in the gas outflow direction.

Kommt es nun zu einem Zünden des Gasgenerators 40, so wird sich im Falle eines Überdrucks in dem Gasantrieb 30 die Außenwand 420 des Gasgenerators 40 an den Stellen, an denen dies möglich ist, – also in den veränderlichen bzw. veränderbaren, beispielsweise deformierbaren oder zerreißbaren, Abschnitten 420a bis 420c – verändern, beispielsweise seitlich aufweiten oder aufreißen. Dies ist in der 9 im Detail gezeigt. Man erkennt, dass die Anschlagsabschnitte 410a bis 410c das seitliche Aufweiten der Außenwand 420 begrenzen, so dass sich der in der 9 dargestellte Verlauf der Außenwand 420 ergibt.Now it comes to an ignition of the gas generator 40 , so in case of overpressure in the gas drive 30 the outer wall 420 of the gas generator 40 in the places where this is possible, ie in the changeable or changeable, for example deformable or breakable, sections 420a to 420c - change, for example, laterally widen or tear. This is in the 9 shown in detail. One recognizes that the stop sections 410a to 410c the lateral expansion of the outer wall 420 limit, so that in the 9 illustrated course of the outer wall 420 results.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 8 und 9 wird durch das Aufweiten der Außenwand 420 des Gasgenerators 40 eine Volumenvergrößerung des inneren Volumens des Gasantriebs 30 erreicht, wodurch im Falle eines Überdrucks eine Druckminderung erzielt wird. Eine Überdrucksituation kann beispielsweise auftreten, wenn das Antriebsrad 50 oder die Gurtspindel 20 – aus welchen Gründen auch immer – mechanisch blockiert, so dass es trotz des Auslösens des Gasantriebes 30 nicht zu einem Aufwickeln des Sicherheitsgurtes kommen kann; der durch den Gasantrieb aufgebaute Gasdruck kann in einem solchen Falle nicht durch das eigentlich gewünschte Aufwickeln des Sicherheitsgurtes abgebaut werden, so dass innerhalb des Gasantriebs 30 ein unzulässig hoher Überdruck auftreten könnte. Ein solcher Überdruck wird bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den 8 und 9 vermieden, da ein Druckabbau druckgesteuert durchgeführt wird.In the embodiment according to the 8th and 9 is due to the widening of the outer wall 420 of the gas generator 40 an increase in volume of the internal volume of the gas drive 30 achieved, whereby a pressure reduction is achieved in the event of overpressure. An overpressure situation can occur, for example, when the drive wheel 50 or the belt spindle 20 - for whatever reason - mechanically blocked, so that it despite the triggering of the gas drive 30 can not come to a winding of the seat belt; The gas pressure built up by the gas drive can not be reduced by the actually desired winding of the seat belt in such a case, so that within the gas drive 30 an inadmissibly high overpressure could occur. Such overpressure is in the embodiment according to the 8th and 9 avoided, since a pressure reduction is performed under pressure control.

1010: Gurtaufrollerretractor
2020: Gurtspindelseat-belt
3030: Strafferantriebtightener
3535: MassenträgheitskupplungInertia clutch
4040: Gasgeneratorinflator
5050: Antriebsraddrive wheel
5151: Haltekapperetaining cap
5252: HalteplatteRetaining plate
6060: Zuführungsrohrfeed pipe
7070: Schubkörperthrust body
100100: Aufnahmeschalencradles
110110: Aufnahmebehälterreceptacle
120120: RohrwandabschnittThe tube wall section
121121: Abschnittsendesection end
122122: Befestigungselementfastener
200200: KolbenführungsrohrPiston guide tube
210210: Antriebskolbendrive piston
220220: DurchgangsöffnungThrough opening
230230: Federeinrichtungspring means
240240: Innenwandinner wall
250250: Anschlussstellejunction
300300: Abstützflächesupporting
301301: StopfenPlug
310310: Dichtringseal
320320: weiterer DichtringAnother seal
400400: AufweitungsbegrenzungselementInflation limiting member
410a–410c410a-410c: Anschlagsabschnittestop sections
420420: Außenwandouter wall
420a–420c420a-420c: deformierbare Abschnittedeformable sections
430430: Trennabschnitteseparating portions
A1,A1,: A2 Innenquerschnittsflächen A2 Internal cross-sectional areas
D1,D1,: D2 Durchmesser D2 diameter
Kwkw: Kolbenwegpiston travel
LL: Längelength
PP: Gasausströmrichtunggas discharging
V V: Volumenvolume

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1283137 [0002]

Claims

Belt retractor ( 10 ) for a safety belt with a belt spindle ( 20 ) for winding and unwinding the seatbelt and with a tightening drive ( 30 ), a gas generator ( 40 ), one with the belt spindle ( 20 ) related drive device ( 50 ) and a feed tube ( 60 ), which connects the gas generator and the drive device, wherein in the feed tube ( 60 ) several thrust bodies ( 70 ), which are accelerated after triggering of the gas generator and drive the drive device for winding the seat belt directly or indirectly, characterized in that - between the feed tube ( 60 ) and the gas generator ( 20 ) a piston guide tube ( 200 ) is present, the inner cross-sectional area (A1) is greater than the inner cross-sectional area of the feed tube, and - that between the first thrust body seen from the gas generator ( 70a ) and the gas generator ( 40 ) guided in the piston guide tube and slidable in the longitudinal direction of the piston guide tube drive piston ( 210 ) is available.

Belt retractor according to claim 1, characterized in that in the drive piston a passage opening ( 220 ) is available.

Belt retractor according to claim 2, characterized in that the passage opening ( 220 ) is covered in the initial state of the tensioner before the triggering of the gas generator of the first thrust body.

Belt retractor according to claim 2 or 3, characterized in that in the passage opening ( 220 ) a displaceable plug ( 301 ) is arranged, which first seals the passage opening in a first drive phase after the triggering of the gas generator and is pushed out in a subsequent to the first drive phase second drive phase by the gas of the gas generator from the passage opening.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that in the initial state before triggering set the position of the drive piston so the gas generator is that of the drive piston zurücklegbare piston stroke less than twice the length of the first thrust body is.

Belt retractor according to claim 5, characterized that the piston stroke (Kw) the length of the thrust body is equal to or less than this.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that a spring device ( 230 ), which pushes or pulls the drive piston towards the feed tube.

Belt retractor according to claim 7, characterized that between the drive piston and the gas generator, a spring means is present, which drives the piston towards the feed tube suppressed.

Belt retractor according to claim 7 or 8, characterized that between the drive piston and the feed tube a spring device is provided, the drive piston in the direction Feed tube pulls.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the drive piston relative to the piston guide tube by means of a sealing device ( 310 ) is sealed.

Belt retractor according to claim 10, characterized in that in that the sealing device has at least one outer one Sealing lip which formed on the outside of the drive piston is and rests against the piston guide tube.

Belt retractor according to one of claims 10-11, characterized in that the sealing means at least one Includes sealing ring which rests on the outside of the drive piston and this seals against the piston guide tube.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that in the initial state before triggering the gas generator of the first thrust body with a section engages in the passage opening of the drive piston and is held by this from the drive piston.

Belt retractor according to claim 13, characterized in that the passage opening is arranged in the drive piston in such a way is that this centered in the piston guide tube.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the ratio between the Internal cross-sectional area (A1) of the piston guide tube and the inner cross-sectional area (A2) of the feed tube between 7: 1 and 1: 1, preferably between 4: 1 and 2: 1.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the piston stroke (Kw) between 5 and 120 mm, preferably between 10 and 15 mm.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the mass ratio between the mass of the drive piston and the mass of the first thrust body - seen from the drive piston - between 3: 1 and 1: 1.

Belt retractor according to one of the preceding claims, characterized in that the piston guide tube ( 200 ) a limiting element ( 400 ) forms that a change of the outer wall ( 420 ) of the gas generator ( 40 ), in particular by a widening or tearing of the outer wall ( 420 ), limited.