DE102011108349A1

DE102011108349A1 - Straffer für einen Sicherheitsgurt

Info

Publication number: DE102011108349A1
Application number: DE102011108349A
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Betz
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-01-31
Also published as: CN103764455B; WO2013013768A1; US9079564B2; US20140175210A1; CN103764455A

Abstract

Ein Straffer (10) für einen Sicherheitsgurt umfasst ein Zylinderrohr (12), einen Kolben (14), der im Zylinderrohr (12) verschiebbar angeordnet ist, ein Zugübertragungsmittel (24), das mit dem Kolben (14) an einem Verbindungsabschnitt (26) verbunden ist, um die Bewegung des Kolbens (14) auf den Sicherheitsgurt zu übertragen, sowie einen Antrieb (18), der auf den Kolben (14) eine Antriebskraft in einer Straffrichtung A ausüben kann, um den Sicherheitsgurt zu straffen. Der Straffer (10) umfasst außerdem eine Rücklaufsperre, die einer Verschiebung des Kolbens (14) in einer der Straffrichtung A entgegengesetzten Richtung B entgegenwirkt. Der Verbindungsabschnitt (26) ist in Straffrichtung A vor der Rücklaufsperre angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Straffer für einen Sicherheitsgurt.
Gurtstraffer dienen dazu, im Auslösefall eine eventuell vorhandene Gurtlose schnell einzuziehen bzw. zu reduzieren, damit der Sicherheitsgurt seine Schutzwirkung für den Insassen voll entfalten kann. Bei sogenannten Linearstraffern, die eine lineare Verschiebung eines Kolbens in einem Zylinderrohr zur Straffung des Sicherheitsgurts nutzen, dient eine Rücklaufsperre dazu, dass der Kolben nach dem Straffvorgang nicht wieder in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Angesichts des nur begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraums in den Fahrzeugen ist die Baulänge der Straffer ein wesentliches Kriterium für den Einbau.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen möglichst kompakten Linearstraffer mit Rücklaufsperre bereitzustellen.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Straffer für einen Sicherheitsgurt mit den Merkmalen des Anspruchs 1, Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Straffers sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Straffer für einen Sicherheitsgurt umfasst ein Zylinderrohr, einen Kolben, der im Zylinderrohr verschiebbar angeordnet ist, ein Zugübertragungsmittel, das mit dem Kolben an einem Verbindungsabschnitt verbunden ist, um die Bewegung des Kolbens auf den Sicherheitsgurt zu übertragen, und einen Antrieb, der auf den Kolben eine Antriebskraft in einer Straffrichtung ausüben kann, um den Sicherheitsgurt zu straffen. Der erfindungsgemäße Straffer umfasst außerdem eine Rücklaufsperre, die einer Verschiebung des Kolbens in einer der Straffrichtung entgegengesetzten Richtung entgegenwirkt. Gemäß der Erfindung ist der Verbindungsabschnitt in Straffrichtung vor der Rücklaufsperre angeordnet.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch die erfindungsgemäße Anordnung des Verbindungsabschnitts Bauraum eingespart werden kann, ohne dass dadurch die Funktionalität des Straffers beeinflusst wird. Praktisch die gesamte Länge des Verbindungsabschnitts steht als zusätzlicher Straffweg zur Verfügung, sodass die Länge des Zylinderrohrs entsprechend kürzer ausgelegt werden kann. Die Baulänge des erfindungsgemäßen Straffers ist im Vergleich zu bekannten Linearstraffern um 15 bis 20 mm verkürzt.
Der erfindungsgemäße Aufbau eignet sich insbesondere für einen Straffer, bei dem der Kolben einen konusförmigen Abschnitt aufweist, der Teil der Rücklaufsperre ist. Der Verbindungsabschnitt grenzt dann an dasjenige Ende des konusförmigen Abschnitts mit dem kleineren Durchmesser.
Für eine maximale Bauraumeinsparung ist eine Ausführungsform vorteilhaft, bei der das Zugübertragungsmittel nicht oder nicht nennenswert aus dem konusförmigen Abschnitt des Kolbens herausragt.
Damit der Kolben durch das von einem Gasgenerator erzeugte Gas effektiv in Straffrichtung angetrieben wird, ist eine gleitende Dichtung zwischen dem Kolben und dem Zylinderrohr notwendig. Üblicherweise ist diese Dichtung in Straffrichtung vor der Rücklaufsperre angeordnet, was einen zusätzlichen Platzbedarf in Längsrichtung bedeutet. Diese Dichtung kann beim erfindungsgemäßen Straffer in Straffrichtung hinter der Rücklaufsperre angeordnet sein.
Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang eine Ausführungsform, bei der die gleitende Dichtung durch ein Käfigteil gebildet ist, das Teil der Rücklaufsperre ist. In diesem Fall ist die Dichtung vorteilhaft am konusförmigen Abschnitt des Kolbens angeordnet, genauer gesagt an dessen Ende mit dem größeren Durchmesser.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Straffer eine Verdrehsicherung für das Zugübertragungsmittel auf. Eine Verdrehsicherung ist speziell für Linearantriebe ohne Umlenkung des Zugübertragungsmittels von Bedeutung, da bei solchen Bauformen eine Verdrehung des Zugübertragungsmittels nicht zulässig ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verdrehsicherung eine feststehende Aufnahme und ein fest an das Zugübertragungsmittel gekoppeltes Formstück aufweist, wobei vor einer Strafferbetätigung zwischen der Aufnahme und dem Formstück ein Formschluss besteht. Der Formschluss zwischen dem Formstück und der Aufnahme verhindert effektiv eine Verdrehung des Zugübertragungsmittels bzw. des Kolbens relativ zu den umgebenden Bauteilen, insbesondere zu einer antriebsseitigen Abdichtung des Zylinderrohrs.
Das Formstück kann zumindest teilweise aus einem auf den Kolben aufgebrachten Käfigteil gebildet sein, das Teil der Rücklaufsperre ist.
Insbesondere kann sich das Käfigteil über den Verbindungsabschnitt des Kolbens erstrecken, sodass der Verbindungsabschnitt und der entsprechende Abschnitt des auf den Kolben aufgebrachten Käfigteils einen speziellen, nicht kreisrunden Außenumfang aufweisen.
Die Aufnahme für das Formstück ist vorzugsweise einstückig mit einer Halterung für den Antrieb ausgebildet.
Für eine zuverlässige Verdrehsicherung eignen sich ein Formstück und eine Aufnahme mit einem Mehrkantprofil, insbesondere einem Sechskantprofil.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Schnittansicht eines Straffers nach dem Stand der Technik;
2 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Straffers;
3 eine perspektivische Ansicht des Kolbens und der Sperrkörper des erfindungsgemäßen Straffers;
4 eine Schnittansicht des Kolbens und der Sperrkörper aus 3;
5 eine Stirnseitenansicht des Kolbens und der Sperrkörper aus 3;
6 eine perspektivische Ansicht des Käfigteils des erfindungsgemäßen Straffers;
7 eine Stirnseitenansicht des Käfigteils aus 6;
8 eine perspektivische Ansicht der Halterung des erfindungsgemäßen Straffers;
9 eine Stirnseitenansicht der Halterung aus 8;
10 eine perspektivische Ansicht bestimmter Bauteile des erfindungsgemäßen Straffers im zusammengebauten Zustand.
Der in 1 dargestellte bekannte Linearstraffer 10' weist ein Zylinderrohr 12' auf, in dem ein Kolben 14' verschiebbar angeordnet ist. Das Zylinderrohr 12' hat ein Antriebsende 16', an dem sein Querschnitt erweitert ist, um einen Antrieb in Form eines Gasgenerators 18' aufzunehmen. Eine Halterung 20' für den Gasgenerator 18' ist mit dem Zylinderrohr 12' verpresst, und ein zwischen der Halterung 20' und dem Zylinderrohr 12' angeordneter O-Ring 22' dichtet den Innenraum des Zylinderrohrs 12' am Antriebsende 16' ab.
Ein Zugübertragungsmittel 24' in Form eines Stahlseils erstreckt sich entlang der Längsachse des Zylinderrohrs 12' durch eine Bohrung im Kolben 14'. Am Antriebsende 16' des Zylinderrohrs 12' tritt das Zugübertragungsmittel 24' aus dem Zylinderrohr 12' aus. Je nach Anwendung kann der entsprechende Endabschnitt des Zugübertragungsmittels 24' um ein (nicht dargestelltes) Umlenkelement geführt sein. Das zugehörige Ende des Zugübertragungsmittels 24' ist mit einem Gurtschloss oder einem Gurtumlenker verbunden, oder es greift an einer anderen Stelle an einem Sicherheitsgurt an.
Der Kolben 14' kann in einen vom Antriebsende 16' abgewandten Verbindungsabschnitt 26' mit einem weitgehend konstanten Durchmesser und einen dem Antriebsende 16' zugewandten konusförmigen Abschnitt 28' unterteilt werden. Am Verbindungsabschnitt 26' ist der Kolben 14' fest mit dem Zugübertragungsmittel 24' verbunden, insbesondere durch Verpressen oder Quetschen, um die Bewegung des Kolbens 14' auf den Sicherheitsgurt zu übertragen.
Der konusförmige Abschnitt 28' des Kolbens 14' grenzt mit seinem Ende kleineren Durchmessers an ein Käfigteil 30'. Das Käfigteil 30' ist fest mit dem Kolben 14' verbunden und dichtet gleitfähig gegen die Innenwand des Zylinderrohrs 12' ab, sodass der Kolben 14' durch das vom Generator 18' erzeugte Gas von diesem weg in einer Straffrichtung gemäß dem Pfeil A in 1 verschoben werden kann.
In einem Hohlraum 32' zwischen dem konusförmigen Abschnitt 28' des Kolbens 14' und dem Zylinderrohr 12' befinden sich Sperrkörper 34' in Form von Kugeln, die zwischen dem Kolben 14' und der Innenwand des Zylinderrohrs 12' eingeklemmt werden können. Die Sperrkörper 34' werden vom Käfigteil 30' geführt. Auf diese Weise ist der Kolben 14' mit einer Rücklaufsperre versehen, die verhindert, dass der Kolben 14' nach dem Straffvorgang in seine Ausgangsstellung zurückkehrt. Indem nämlich bei einer Bewegung des Kolbens 14' in der der Straffrichtung entgegengesetzten Richtung (Pfeil B in 1) der konusförmige Abschnitt 28' des Kolbens 14' die Sperrkörper 34' gegen die Innenwand des Zylinderrohrs 12' drückt, verklemmt sich der Kolben 14' im Zylinderrohr 12'.
Bei dem in 1 dargestellten bekannten Straffer 10' ist der Verbindungsabschnitt 26' des Kolbens 14' in Straffrichtung A betrachtet hinter der Rücklaufsperre angeordnet, also auf der dem Antriebsende 16' abgewandten Seite der Rücklaufsperre.
Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßer Straffer anhand der 2 bis 10 beschrieben. Der Aufbau des erfindungsgemäßen Straffers entspricht teilweise dem des zuvor beschriebenen bekannten Straffers, sodass für einander entsprechende Bauteile die gleichen Bezugszeichen, jedoch ohne den Zusatz verwendet wurden und insoweit auf die obigen Erläuterungen verwiesen werden kann. Im Folgenden wird deshalb vornehmlich auf die Unterschiede in Aufbau und Funktion eingegangen.
Wie in den 3 bis 5 zu erkennen ist, weist der Kolben 14 wiederum einen Verbindungsabschnitt 26 und einen konusförmigen Abschnitt 28 auf, dessen Ende größeren Durchmessers vom Antriebsende 16 abgewandt ist (siehe 2). Allerdings grenzt hier der Verbindungsabschnitt 26 an dasjenige Ende des konusförmigen Abschnitts 28 mit dem kleineren Durchmesser. Der Verbindungsabschnitt 26 ist somit in Straffrichtung A betrachtet vor der Rücklaufsperre angeordnet, also auf der dem Antriebsende 16 zugewandten Seite der Rücklaufsperre. Auf der anderen Seite des Kolbens 14 ragt das Zugübertragungsmittel 24 nicht oder nicht nennenswert aus dem konusförmigen Abschnitt 28 des Kolbens 14 heraus.
Das fest mit dem Kolben 14 verbundene Käfigteil 30, das in den 6 und 7 separat dargestellt ist, erstreckt sich im Wesentlichen über den gesamten Kolben 14, also auch über den Verbindungsabschnitt 26, an dem das Käfigteil 30 eng anliegt. Am Ende des konusförmigen Abschnitts 28 dichtet das Käfigteil 30 gleitfähig gegen die Innenwand des Zylinderrohrs 12 ab. Diese Dichtung befindet sich hier also auf der dem Antriebsende 16 abgewandten Seite der Rücklaufsperre.
Sowohl der Verbindungsabschnitt 26 als auch der zugeordnete Abschnitt des Käfigteils 30 weisen ein Sechskantprofil auf. Dies ist insbesondere in den 5 und 7 zu erkennen. Die vom konusförmigen Abschnitt 28 des Kolbens 14 abgewandten Enden des Verbindungsabschnitts 26 und des Käfigteils 30 bilden somit ein Formstück und ragen formschlüssig in eine feststehende, stabile stirnseitige Aufnahme 36 der Halterung 20 hinein, d. h. die Aufnahme 36 hat einen passenden Innensechskant. Die Halterung 20 mit der Aufnahme 36 ist in den 8 und 9 einzeln und in 10 im Verbund mit dem Kolben 14 und dem Käfigteil 30 sowie den darin befindlichen Sperrkörpern 34 und dem Zugübertragungsmittel 24 gezeigt.
Das Außenprofil des Verbindungsabschnitts 26 und des Käfigteils 30 bilden in Verbindung mit der Aufnahme 36 eine Verdrehsicherung für das fest mit dem Verbindungsabschnitt 26 verbundene Zugübertragungsmittel 24. Hierfür kann anstelle des Sechskantprofils auch ein anderes geeignetes Profil vorgesehen sein, z. B. ein Vierkantprofil.
Die Halterung 20 mit der Aufnahme 36 und deren Dichtung (in 2 als O-Ring 22 dargestellt) können auch zu einem Bauteil kombiniert sein.
Der in den 2 bis 10 beispielhaft gezeigte Straffer 10 baut um 15 bis 20 mm kürzer als der in 1 dargestellte bekannte Straffer 10'.
Bezugszeichenliste

10: Straffer
12: Zylinderrohr
14: Kolben
16: Antriebsende
18: Gasgenerator
20: Halterung
22: O-Ring
24: Zugübertragungsmittel
26: Verbindungsabschnitt
28: konusförmiger Abschnitt
30: Käfigteil
32: Hohlraum
34: Sperrkörper
36: Aufnahme

Claims

Straffer (10) für einen Sicherheitsgurt, mit einem Zylinderrohr (12), einem Kolben (14), der im Zylinderrohr (12) verschiebbar angeordnet ist, einem Zugübertragungsmittel (24), das mit dem Kolben (14) an einem Verbindungsabschnitt (26) verbunden ist, und die Bewegung des Kolbens (14) auf den Sicherheitsgurt überträgt, einem Antrieb (18), der auf den Kolben (14) eine Antriebskraft in einer Straffrichtung A ausüben kann, und einer Rücklaufsperre, die einer Verschiebung des Kolbens (14) in einer der Straffrichtung A entgegengesetzten Richtung B entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsabschnitt (26) in Straffrichtung A vor der Rücklaufsperre angeordnet ist.
Straffer (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (14) einen konusförmigen Abschnitt (28) aufweist, der Teil der Rücklaufsperre ist, und dass der Verbindungsabschnitt (26) an das Ende des konusförmigen Abschnitts (28) mit dem kleineren Durchmesser grenzt.
Straffer (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugübertragungsmittel (24) nicht oder nicht nennenswert aus dem konusförmigen Abschnitt (28) des Kolbens (14) herausragt.
Straffer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gleitende Dichtung zwischen dem Kolben (14) und dem Zylinderrohr (12) in Straffrichtung A hinter der Rücklaufsperre angeordnet ist.
Straffer (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die gleitende Dichtung durch ein Käfigteil (30) gebildet ist, das Teil der Rücklaufsperre ist.
Straffer (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Verdrehsicherung für das Zugübertragungsmittel (24).
Straffer (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherung eine feststehende Aufnahme (36) und ein fest an das Zugübertragungsmittel (24) gekoppeltes Formstück aufweist, wobei vor einer Strafferbetätigung zwischen der Aufnahme (36) und dem Formstück ein Formschluss besteht.
Straffer (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück zumindest teilweise aus einem auf den Kolben (14) aufgebrachten Käfigteil (30) gebildet ist, das Teil der Rücklaufsperre ist.
Straffer (10) nach Anspruch 5 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Käfigteil (30) über den Verbindungsabschnitt (26) des Kolbens (14) erstreckt.
Straffer (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (36) einstückig mit einer Halterung (20) für den Antrieb (18) ausgebildet ist.
Straffer (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Formstück und die Aufnahme (36) ein Mehrkantprofil, insbesondere ein Sechskantprofil aufweisen.