DE102009039533A1

DE102009039533A1 - Gurtstraffer mit einem Massekörperantrieb

Info

Publication number: DE102009039533A1
Application number: DE102009039533A
Authority: DE
Inventors: Frank Jacobs; Martin Schmidt; Michael Pech; Thomas Schmidt; Ole Stegen
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2009-09-01
Filing date: 2009-09-01
Publication date: 2011-03-10
Anticipated expiration: 2029-09-02
Also published as: DE102009039533B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer (1) mit einem Massekörperantrieb für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung mit - einer Gurtwelle (2), auf der der Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, - einem drehfest mit der Gurtwelle (2) verbundenen Strafferantriebsrad (3) mit über den Umfang verteilten regelmäßig angeordneten Ausnehmungen (14), - einer den Massekörperantrieb bildenden Kette aus losen Massekörpern (6, 7, 8, 9), die in einem Strafferrohr (4) geführt sind und durch eine Druckbeaufschlagung des Strafferrohres (4) antreibbar sind, wobei - die Gurtwelle (2) durch Eingriff der angetriebenen Massekörper (6, 7, 8, 9) in die Ausnehmungen (14) des Strafferantriebsrades (3) in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes antreibbar ist, wobei - ein Federelement (5) vorgesehen ist, das in einem Austrittsbereich der Massekörper (6, 7, 8, 9) aus dem Strafferantriebsrad (3) angeordnet ist - und die Massekörper (6, 7, 8, 9) beim Austritt aus dem Strafferantriebsrad (3) nacheinander zur Anlage an das Federelement (5) gelangen und - das Federelement (5) auf den anliegenden Massekörper (6, 7, 8, 9) eine Kraft ausübt, durch die der Massekörper (6, 7, 8, 9) von dem Strafferantriebsrad (3) weg bewegt wird oder in Richtung einer Ausnehmung (14) des Strafferantriebsrades (3) gedrängt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer mit einem Massekörperantrieb mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Ein Gurtstraffer der gattungsgemäßen Art ist z. B. aus der DE 196 02 549 A1 bekannt. Bei diesem Gurtstraffer ist der Antrieb aus einer Kette lose aneinander anliegender Massekörper gebildet, die in einem Strafferrohr geführt sind und durch einen von einem pyrotechnischen Gasgenerator erzeugbaren Druck antreibbar sind. Bei Zündung des Gasgenerators wird die Kette der Massekörper beschleunigt und in Eingriff mit einem Strafferantriebsrad mit korrespondierenden Ausnehmungen gebracht. Die Ausnehmungen sind in dieser Ausführungsform durch kalottenförmige Halbschalen gebildet, die durch radial außen vorstehende Körperkanten voneinander getrennt sind. Die Massekörper liegen durch den Druck in dem Strafferrohr vor dem Strafferantriebsrad aneinander an und gelangen als Kette in Eingriff mit dem Strafferantriebsrad, indem die Massekörper der Reihe nach in die kalottenförmigen Halbschalen eingreifen. Beim Verlassen des Strafferantriebsrades können die Massekörper den Kontakt zueinander verlieren, da die vor dem Strafferantriebsrad vorhandene durch das Strafferantriebsrad ausgeübte Gegenkraft fehlt. Nach dem Abschluss des Straffvorganges wird die Bewegungsrichtung des Strafferantriebsrades aufgrund der Bewegungsumkehr des Sicherheitsgurtes mit der einsetzenden kraftbegrenzten Gurtbandauszugsbewegung umgekehrt, wobei in diesem Fall die Gefahr besteht, dass ein Massekörper sich in einer kritischen Stellung am Ausgang des Strafferantriebsrades befindet, in der er bei einer Rückdrehung des Strafferantriebsrades zwischen einer die Halbschalen trennenden Körperkante und dem Strafferrohr eingeklemmt wird und dadurch das Strafferantriebsrad in Gurtauszugsrichtung wenigstens kurzzeitig blockiert. Die Blockierung des Strafferantriebsrades kann dann zu einer unerwünschten Erhöhung des Kraftbegrenzungsniveaus führen, die insbesondere bei kleinen Kraftbegrenzungsniveaus eine unnötig hohe Insassenbelastung zur Folge hat.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtstraffer mit einem Massekörperantrieb zu schaffen, bei dem die Gefahr eines Einklemmens eines Massekörpers bei der Drehrichtungsumkehr des Strafferantriebsrades zumindest vermindert ist.
Die Aufgabe wird durch einen Gurtstraffer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den zugehörigen Figuren zu entnehmen.
Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dass ein Federelement vorgesehen ist, das in einem Austrittsbereich der Massekörper aus dem Strafferantriebsrad angeordnet ist, und die Massekörper beim Austritt aus dem Strafferantriebsrad nacheinander zur Anlage an das Federelement gelangen, und das Federelement auf den anliegenden Massekörper eine Kraft ausübt, durch die der Massekörper von dem Strafferantriebsrad weg bewegt wird, oder in Richtung einer Ausnehmung des Strafferantriebsrades zurück gedrängt wird. Aufgrund der von dem Federelement ausgeübten Kraft werden die Massekörper nach dem Austritt aus dem Strafferantriebsrad aktiv aus dem kritischen Bereich heraus bewegt. Alternativ kann die von dem Federelement auf die Massekörper ausgeübte Kraft auch in Richtung einer Ausnehmung gerichtet sein, so dass der Eintritt in den kritischen Bereich verzögert wird, und auf den Massekörper zum Überwinden der Kraft von dem Federelement eine höhere Kraft durch die nachschiebenden Massekörper wirken muss, die nach dem Überwinden der Gegenkraft eine zusätzliche Beschleunigung der Massekörper aus dem kritischen Bereich bewirkt. Außerdem befinden sich die Massekörper dadurch für einen längeren Zeitraum in einer Stellung, in der sie bei einer Rückdrehung des Strafferantriebsrades sofort wieder in einer Ausnehmung aufgenommen werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigen:
1: Gurtstraffer mit im Austrittsbereich des Strafferantriebsrades angeordnetem Federelement und einem zweiten rampenförmigen Federelement
2: Gurtstraffer mit im Austrittsbereich des Strafferantriebsrades angeordnetem Federelement und einer Rolle zur Verminderung der Reibung des Massekörpers
3: Gurtstraffer mit im Austrittsbereich des Strafferantriebsrades angeordnetem Federelement und einer sich trichterförmig erweiternden Führungswand
In 1 ist ein Gurtstraffer 1 zu erkennen, der eine Gurtwelle 2 aufweist, auf der ein Strafferantriebsrad 3 drehfest angeordnet ist. Das Strafferantriebsrad 3 ist mit gleichmäßig über den Umfang verteilten Ausnehmungen 14 versehen, die als halbschalenförmige Kalotten ausgebildet sind. Ferner ist ein Strafferrohr 4 vorgesehen, welches durch einen nicht dargestellten pyrotechnischen Gasgenerator mit einem Druck beaufschlagbar ist, und in dem ein Massekörperantrieb aus einer Kette lose aneinander anliegender kugelförmiger Massekörper 6, 7, 8 und 9 geführt ist. Das Strafferrohr 4 geht an seinem dem Strafferantriebsrad 3 zugewandten Ende in eine Führungswand 16 über, an der die Massekörper 6, 7, 8 und 9 zumindest während des Eingriffs in die Ausnehmungen 14 anliegen. Es sind nur vier Massekörper 6, 7, 8, 9 von dem gesamten Massekörperantrieb dargestellt, der aber selbstverständlich auch noch mehr Massekörper aufweisen kann. Bei Zündung des Gasgenerators werden die Massekörper 6, 7, 8 und 9 durch den in dem Strafferrohr 4 erzeugten Druck angetrieben. Die Antriebsbewegung der Massekörper 6, 7, 8, 9 wird dann durch den Eingriff der Massekörper 6, 7, 8, 9 in die Ausnehmungen 14 in eine Drehbewegung des Strafferantriebsrades 3 und der Gurtwelle 2 entgegen dem Uhrzeigersinn umgewandelt, wobei der Sicherheitsgurt auf die Gurtwelle 2 aufgewickelt und gestrafft wird. Die Gurtwelle 2 kann Teil eines Gurtaufrollers oder auch Teil eines Endbeschlagstraffers sein. Die dargestellte Stellung der Massekörper 6, 7, 8, 9 entspricht der Stellung, in der die Straffbewegung bereits vollzogen wurde, und die durch eine Kraftbegrenzungseinrichtung ermöglichte kraftbegrenzte Gurtbandauszugsbewegung gerade bevorsteht, d. h. die Gurtwelle 2 beginnt im Uhrzeigersinn entgegen der Drehrichtung der Straffbewegung zu drehen.
Ferner ist ein Federelement 5 in Form einer Blattfeder vorgesehen, welches mit einem Ende 5b ortsfest eingespannt ist und mit einem freien Ende 5a in den Austrittsbereich der Massekörper 6, 7, 8, 9 hineinragt. Das Ende 5b ist über zwei Befestigungsstellen 12 und 13 ortsfest, z. B. an einem Rahmen eines Gurtaufrollers, befestigt. Das freie Ende 5a ist quer zu der Erstreckungsrichtung des Federelementes 5 bogenförmig ausgebildet, wobei die Bogenform an die Kugelform der Massekörper 6, 7, 8, 9 angepasst ist. Das freie Ende 5a liegt dadurch über eine möglichst große Fläche an dem im Austrittsbereich befindlichen Massekörper 9 an und bewirkt dadurch eine verbesserte Führung des Masseköpers 9 bei dessen Austrittsbewegung aus dem Strafferantriebsrad 3. Das Federelement 5 ist mit einem Ende 5b ortsfest eingespannt und umfasst mit dem freien Ende 5a das Strafferantriebsrad 3 wenigstens abschnittsweise. Ferner ist das freie Ende 5a radial einwärts in Richtung des Strafferantriebsrades gebogen, so dass die Massekörper 6, 7, 8, 9 nach dem Austritt aus dem Strafferantriebsrad in jedem Fall zur Anlage an dem freien Ende 5a gelangen. Die vorgeschlagene Formgebung des Federelementes 5 hat sich als sinnvoll hinsichtlich der aufzubringenden Federkräfte und der Anordnung des Federelementes 5 erwiesen. Es wäre auch denkbar, mehrere Massekörper 6, 7, 8, 9 gleichzeitig durch das Federelement 5 mit einer Kraft zu beaufschlagen, wobei das Federelement 5 dann entsprechend größer geformt werden müsste.
Bei der Bewegung des Massekörpers 9 aus dem Strafferantriebsrad 3 heraus gelangt der Massekörper 9 zunächst zur Anlage an dem freien Ende 5a des Federelementes 5, wobei dieses in einer ersten Phase der Austrittsbewegung des Massekörpers 9 auf diesen eine Kraft in Richtung der Ausnehmung 14 ausübt. Endet die Straffbewegung in dieser Phase, so wird der Massekörper 9 bei einer Rückdrehung des Strafferantriebsrades 3 sofort in der Ausnehmung 14 aufgenommen, so dass der Massekörper 9 nicht eingeklemmt wird und das Strafferantriebsrad 3 blockiert. Für den Fall, dass die Straffbewegung nicht beendet ist, bewegt sich der Massekörper 9 weiter in Austrittsrichtung, wobei die auf den Massekörper 9 durch das Federelement 5 ausgeübte Gegenkraft durch die Kraft der nachschiebenden Massekörper 6, 7, 8 und die Bewegung des Massekörpers 9 zunächst einmal überwunden werden muss. Im weiteren Verlauf der Austrittsbewegung des Massekörpers 9 ändert sich die Richtung der von dem freien Ende 5a des Federelementes 5 auf den Massekörper 9 ausgeübten Kraft, so dass der Massekörper 9 nach dem Überwinden der Gegenkraft mit einer Kraft in Austrittsrichtung belastet wird und dadurch die Austrittsbewegung aktiv unterstützt wird.
Insgesamt wird die Zeit, die der Massekörpers 9 benötigt, um den kritischen Bereich zu durchlaufen, verringert, so dass die Gefahr, dass sich bei einsetzender Rückdrehbewegung des Strafferantriebsrades 3 noch ein Massekörper 9 in dem kritischen Bereich befindet, verringert ist. Das Federelement 5 erzeugt durch die Kraftumkehr für die Bewegung des Massekörpers 9 einen Bereich der Instabilität, in den der Massekörper 9 am Anfang gehindert wird einzutreten, und aus dem der Massekörper 9 anschließend aktiv wieder heraus befördert wird.
Ferner ist ein zweites Federelement 11 vorgesehen, welches rampenförmig in die Bewegungsbahn der Massekörper 6, 7, 8, 9 hineinragt. Das zweite Federelement 11 ist so gerichtet, dass sich die Massekörper 6, 7, 8, 9 in Austrittsrichtung ungehindert bewegen können, während es aufgrund der Rampenform verhindert, dass die Massekörper 6, 7, 8, 9 nach dem Austritt aus dem Strafferantriebsrad 3 ungewollt in dieses wieder eintreten können. Das zweite Federelement 11 stellt demnach eine zweite Sicherung dar, durch die die Wahrscheinlichkeit der Blockade des Strafferantriebsrades 3 durch einen in dem kritischen Bereich befindlichen Massekörper 6, 7, 8, 9 weiter verringert werden kann. Das zweite Federelement 11 kann konstruktiv einfach dadurch verwirklicht werden, indem dieses aus der Führungswand 16 herausgeprägt wird.
In 2 ist eine alternative Ausführungsform zu erkennen, bei der im Austrittsbereich ein reibungsverminderndes Mittel 10 in Form einer drehbaren Rolle vorgesehen ist. Durch das reibungsvermindernde Mittel 10 wird die Austrittsbewegung weiter vereinfacht, wobei die Verwendung einer drehbaren Rolle von besonderem Vorteil ist, da sie durch die während der Straffbewegung vorher durchgelaufenen Massekörper 6, 7, 8, 9 in Drehung versetzt wird und die nachfolgenden Massekörper 6, 7, 8, 9 durch die Drehbewegung aktiv heraus befördert.
In 3 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung zu erkennen, bei der das Ende der Führungswand 16 sich trichterförmig erweiternd geformt ist, indem ein Wandabschnitt 16a über eine Stufe 15 von der Führungswand 16 nach außen abgesetzt ist. Durch die Formgebung der Führungswand 16 in diesem Bereich wird der zur Verfügung stehende Querschnitt zur Aufnahme der Massekörper 6, 7, 8, 9 schlagartig vergrößert, so dass die Massekörper 6, 7, 8 und 9 bei einer Rückdrehung des Strafferantriebsrades 3 nach außen entweichen können und das Strafferantriebsrad 3 nicht blockieren können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19602549 A1 [0002]

Claims

Gurtstraffer (1) mit einem Massekörperantrieb für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges mit einer Kraftbegrenzungseinrichtung mit – einer Gurtwelle (2), auf der der Sicherheitsgurt aufwickelbar ist, – einem drehfest mit der Gurtwelle (2) verbundenen Strafferantriebsrad (3) mit über den Umfang verteilten regelmäßig angeordneten Ausnehmungen (14), – einer den Massekörperantrieb bildenden Kette aus losen Massekörpern (6, 7, 8, 9), die in einem Strafferrohr (4) geführt sind und durch eine Druckbeaufschlagung des Strafferrohres (4) antreibbar sind, wobei – die Gurtwelle (2) durch Eingriff der angetriebenen Massekörper (6, 7, 8, 9) in die Ausnehmungen (14) des Strafferantriebsrades (3) in Aufwickelrichtung des Sicherheitsgurtes antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – ein Federelement (5) vorgesehen ist, das in einem Austrittsbereich der Massekörper (6, 7, 8, 9) aus dem Strafferantriebsrad (3) angeordnet ist, – und die Massekörper (6, 7, 8, 9) beim Austritt aus dem Strafferantriebsrad (3) nacheinander zur Anlage an das Federelement (5) gelangen, und – das Federelement (5) auf den anliegenden Massekörper (6, 7, 8, 9) eine Kraft ausübt, durch die der Massekörper (6, 7, 8, 9) von dem Strafferantriebsrad (3) weg bewegt wird, oder in Richtung einer Ausnehmung (14) des Strafferantriebsrades (3) gedrängt wird.
Gurtstraffer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) mit einem freien Ende (5a) an den Massekörpern (6, 7, 8, 9) zur Anlage gelangt, und die von dem Federelement (5) auf die anliegenden Massekörper (6, 7, 8, 9) ausgeübte Kraft während der Austrittsbewegung der Massekörper (6, 7, 8, 9) die Richtung ändert.
Gurtstraffer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) an einem Ende (5b) ortsfest eingespannt ist und mit einem freien Ende (5a) das Strafferantriebsrad (3) wenigstens abschnittsweise umfasst.
Gurtstraffer (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (5a) des Federelementes (5) auf das Strafferantriebsrad (3) hin gerichtet ist.
Gurtstraffer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (5) durch eine Blattfeder gebildet ist, die Massekörper (6, 7, 8, 9) kugelförmig ausgebildet sind, und das freie Ende (5a) des Federelementes (5) quer zu der Erstreckungsrichtung der Blattfeder eine an die Form der Massekörper (6, 7, 8, 9) angepasste Bogenform aufweist.
Gurtstraffer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Federelement (11) vorgesehen ist, das so ausgerichtet ist, dass die Massekörper (6, 7, 8, 9) aus dem Strafferantriebsrad (3) austreten können, aber nach dem Austritt aus dem Strafferantriebsrad (3) nicht wieder in das Strafferantriebsrad (3) eintreten können.
Gurtstraffer (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federelement (11) durch eine rampenförmige Blattfeder gebildet ist, die in die Bewegungsbahn der Massekörper (6, 7, 8, 9) hineinragt.
Gurtstraffer (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Austritts der Massekörper (6, 7, 8, 9) Mittel (10) zur Reibungsverminderung der Massekörper (6, 7, 8, 9) vorgesehen sind.
Gurtstraffer (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel (10) durch eine drehbare Rolle gebildet ist.
Gurtstraffer nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Massekörper (6, 7, 8, 9) zumindest während des Eingriffs in die Ausnehmungen (14) des Strafferantriebsrades (3) an einer seitlichen Führungswand (16) anliegen, und die Führungswand (16) im Bereich des Austritts der Massekörper (6, 7, 8, 9) aus dem Strafferantriebsrad (3) sich trichterförmig erweiternd geformt ist.
Gurtstraffer nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungswand (16) aus einer Wand des Strafferrohres (4) gebildet ist.
Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die trichterförmige Formgebung der Führungswand (16) durch einen stufenförmig abgesetzten Wandabschnitt (16a) gebildet ist.