DE102013018657A1 - Belt pretensioner for rationalization of webbing of safety belt of e.g. electric car, has belt rope is connected with ferromagnetic element and seat belt buckle, and electromagnet that is supplied with current for tensioning belt - Google Patents

Belt pretensioner for rationalization of webbing of safety belt of e.g. electric car, has belt rope is connected with ferromagnetic element and seat belt buckle, and electromagnet that is supplied with current for tensioning belt Download PDF

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Abstract

The belt pretensioner (1) has a ferromagnetic element (7) is fixedly connected with one end of a belt rope (3). A seat belt buckle (2) is connected to other end of the belt rope. A vehicle-fixed electromagnet (8) is supplied with current for the tensioning of the belt. The electromagnet is formed as the coil surrounded around the ferromagnetic element which acts as core.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gurtstraffvorrichtung zur Straffung eines Gurtbandes eines Sicherheitsgurtes bei einer Verunfallung oder einer drohenden Verunfallung eines Fahrzeuges.The invention relates to a belt tensioning device for tightening a belt of a seat belt in an accident or impending accident of a vehicle.

Aus der EP 1 104 729 A2 ist ein Gurtaufrollersystem bekannt. Ein Gurtaufroller enthält einen Rahmen, eine in dem Rahmen drehbar gelagerte Gurtspule, einen an die Gurtspule angekoppelten Elektromotor-Antrieb, einen Sperrmechanismus zur selektiven Blockierung der Gurtspule und einen fahrzeugsensitiven Sensor. Der Sperrmechanismus wird durch einen Aktor betätigt. Eine elektronische Steuereinheit ist mit einer Eingangsschnittstelle und einer Ausgangsschnittstelle versehen. Der fahrzeugsensitive Sensor ist an die Eingangsschnittstelle und der Aktor sowie der Elektromotor-Antrieb an die Ausgangsschnittstelle angeschlossen.From the EP 1 104 729 A2 a belt retractor system is known. A belt retractor includes a frame, a belt reel rotatably mounted in the frame, an electric motor drive coupled to the belt reel, a locking mechanism for selectively blocking the belt reel and a vehicle-sensitive sensor. The locking mechanism is actuated by an actuator. An electronic control unit is provided with an input interface and an output interface. The vehicle-sensitive sensor is connected to the input interface and the actuator and the electric motor drive to the output interface.

Darüber hinaus ist aus der DE 39 19 629 C2 ein Verfahren zur elektromagnetischen Vorbeschleunigung und zur nachfolgenden elektromagnetischen Hauptbeschleunigung eines Projektils durch ein Plasma bekannt. Auch die Vorbeschleunigung des Projektils erfolgt durch ein Plasma und die elektromagnetische Vorbeschleunigung des Projektils wird durch den Druckaufbau des sich beim Abschuss bildenden Plasmas verstärkt. Das Plasma wird an einer Ausbreitung entgegen der Bewegungsrichtung des Projektils gehindert. Weiterhin beschreibt die Patentschrift einen Schienenbeschleuniger zur Durchführung des Verfahrens.In addition, from the DE 39 19 629 C2 a method for electromagnetic pre-acceleration and the subsequent main electromagnetic acceleration of a projectile by a plasma known. The pre-acceleration of the projectile is also effected by a plasma, and the electromagnetic pre-acceleration of the projectile is intensified by the pressure build-up of the plasma forming during the launch. The plasma is prevented from spreading against the direction of movement of the projectile. Furthermore, the patent describes a rail accelerator for carrying out the method.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Gurtstraffvorrichtung zur Straffung eines Gurtbandes eines Sicherheitsgurtes anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved belt tensioning device for tightening a belt of a seat belt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine Gurtstraffvorrichtung ist zur Straffung eines Gurtbandes eines Sicherheitsgurtes bei einer Verunfallung oder einer drohenden Verunfallung eines Fahrzeuges vorgesehen, wobei die Gurtstraffvorrichtung erfindungsgemäß zumindest ein ferromagnetisches Element, das an einem an einem Gurtschloss angeordneten Gurtseil befestigt ist, und zumindest einen fahrzeugfest angeordneten Elektromagnet, welcher zur Gurtstraffung bestrombar ist, aufweist.A belt tensioning device is provided for tightening a webbing of a safety belt in an accident or impending accident of a vehicle, wherein the belt tensioning device according to the invention at least one ferromagnetic element which is attached to a seat belt buckle arranged on a belt, and at least one fixedly mounted electromagnet, which for belt tightening is energized.

Eine solche Gurtstraffvorrichtung ist vergleichsweise einfach aufgebaut und mittels nur eines Aggregates reversibel sowohl als Schutzmaßnahme vor einer drohenden Verunfallung als auch bei einer Verunfallung des Fahrzeuges auslösbar. Zudem ist es möglich, eine Straffkraft in Abhängigkeit eines durch die Verunfallung bedingten Lastfalles oder insassenabhängig einzustellen, wobei keines der Teile der Gurtstraffvorrichtung zerstört wird, so dass diese wieder verwendbar sind.Such a belt tensioning device is comparatively simple and reversible by means of only one unit both as a protective measure against an impending accident as well as an accident of the vehicle triggered. In addition, it is possible to set a tensioning force as a function of a casualty caused by the accident or occupant dependent, with none of the parts of the belt tensioning device is destroyed, so that they are reusable.

Darüber hinaus entsteht bei der Auslösung der Gurtstraffvorrichtung kein Rauch, so dass keine Geruchsbelästigung für Fahrzeuginsassen auftreten kann.In addition, no smoke is generated when the belt tensioning device is triggered, so that no odor nuisance for vehicle occupants can occur.

Handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug, kann die Gurtstraffvorrichtung mit einem Energiespeicher verbunden sein, in welchem elektrische Energie gespeichert ist.If the vehicle is an electric vehicle, a hybrid vehicle or a vehicle powered by fuel cells, the belt tensioning device may be connected to an energy store in which electrical energy is stored.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch eine Gurtstraffvorrichtung nach dem Stand der Technik in einer Ausgangsstellung, 1 schematically a belt tensioning device according to the prior art in a starting position,

2 schematisch die Gurtstraffvorrichtung nach dem Stand der Technik in einer Straffstellung, 2 1 schematically shows the belt tensioning device according to the prior art in a tensioning position,

3 schematisch eine erfindungsgemäße Gurtstraffvorrichtung in einer Ausgangsstellung, und 3 schematically a belt tensioning device according to the invention in a starting position, and

4 schematisch die erfindungsgemäße Gurtstraffvorrichtung in einer Straffstellung. 4 schematically the belt tensioning device according to the invention in a tensioning position.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine in einem Fahrzeug anordbare Gurtstraffvorrichtung 1 nach dem Stand der Technik. 1 shows a belt tensioning device that can be arranged in a vehicle 1 According to the state of the art.

Die Gurtstraffvorrichtung 1 als pyrotechnischer Gurtschlossstraffer ist zur Straffung eines nicht näher dargestellten Gurtbandes eines Sicherheitsgurtes vorgesehen, so dass das Gurtband bei Verunfallung des Fahrzeuges vergleichsweise straff am Körper eines Fahrzeuginsassen anliegt und der Fahrzeuginsasse somit verhältnismäßig früh an einer Gesamtverzögerung des Fahrzeuges teilnehmen kann.The belt tensioning device 1 as a pyrotechnic belt buckle tensioner is provided for streamlining a non-illustrated webbing of a seat belt, so that the webbing at accident of the vehicle comparatively tight against the body of a vehicle occupant and the vehicle occupant can thus participate relatively early in a total deceleration of the vehicle.

Um das Gurtband zu straffen, ist Vorraussetzung, dass eine an dem Gurtband angeordnete Gurtschlosszunge in ein Gurtschloss 2 eingesteckt ist.In order to tighten the webbing, it is a prerequisite that a belt buckle tongue arranged on the webbing strap fits into a buckle 2 is plugged in.

Das Gurtschloss 2 ist an einem Gurtseil 3, einer sogenannten Gurtpeitsche, angeordnet, die, insbesondere aus Bauraumgründen, über ein Umlenkelement 4 umgelenkt ist. The buckle 2 is on a harness 3 , a so-called Gurtpeitsche, arranged, which, in particular for reasons of space, via a deflecting element 4 is diverted.

Zur Auslösung der Gurtstraffvorrichtung 1 ist diese mit einem nicht gezeigten Airbagsteuergerät verbunden, welchem Signale einer Kollisionserkennungsvorrichtung zuführbar sind.To trigger the belt tensioning device 1 this is connected to an airbag control unit, not shown, to which signals of a collision detection device can be fed.

Eine Zündpille 5 der Gurtstraffvorrichtung 1 wird gezündet, wodurch eine pyrotechnische Treibladung auslösbar ist, mittels welcher ein mit dem Gurtseil 3 verbundenes Element 6 innerhalb der Gurtstraffvorrichtung 1 bewegbar ist. Das Gurtschloss 2 wird in Richtung der Gurtstraffvorrichtung 1 gezogen, wie in 2 dargestellt ist. Dadurch ist das Gurtband bei einer erfassten dem Fahrzeug bevorstehenden Verunfallung oder bei einer Verunfallung des Fahrzeuges straffbar. Um eine vorgebbare Straffkraft am Gurtschloss 2 und somit am Gurtband zu erzeugen, ist es erforderlich eine bestimmte Treibstoffmischung zu verwenden. Die Herstellung dieser Treibstoffmischung erfordert das Wissen eines Treibstoffspezialisten, so dass ein Fahrzeughersteller zur Herstellung der Gurtstraffvorrichtung 1 auf Zulieferer angewiesen ist.A squib 5 the belt tensioning device 1 is ignited, whereby a pyrotechnic propellant charge is triggered by means of which a with the belt 3 connected element 6 inside the belt tensioning device 1 is movable. The buckle 2 will be in the direction of the belt tensioning device 1 pulled, like in 2 is shown. As a result, the belt is tightened at a detected the vehicle impending accident or an accident of the vehicle. To a specified tension on the buckle 2 and thus to produce on the webbing, it is necessary to use a certain fuel mixture. The preparation of this fuel mixture requires the knowledge of a fuel specialist, so that a vehicle manufacturer for producing the belt tensioning device 1 relies on suppliers.

Um eine Gurtstraffvorrichtung 1 reversibel auszubilden, um diese im Bedarfsfall wiederverwenden zu können, ist vorgesehen, die Gurtstraffvorrichtung 1 mittels eines ferromagnetischen Elementes 7 und einem fahrzeugfest angeordneten Elektromagnet 8 zu bilden, wie in den 3 und vier näher dargestellt ist. 3 zeigt die Gurtstraffvorrichtung 1 in einer Ausgangstellung und in 4 ist die Gurtstraffvorrichtung 1 in einer ausgelösten Stellung, d. h. im Straffzustand, gezeigt.To a belt tensioning device 1 form reversible in order to reuse them if necessary, is provided, the belt tensioning device 1 by means of a ferromagnetic element 7 and a vehicle fixedly arranged electromagnet 8th to form, as in the 3 and four is shown in more detail. 3 shows the belt tensioning device 1 in a starting position and in 4 is the belt tensioning device 1 in a triggered position, ie in the tightened state shown.

Das ferromagnetische Element 7 ist ein Eisenkern, der an einem Ende des Gurtseiles 3 befestigt ist, wobei das Gurtschloss 2 an einem gegenüberliegenden Ende des Gurtseiles 3 befestigt ist.The ferromagnetic element 7 is an iron core attached to one end of the harness 3 is attached, with the buckle 2 at an opposite end of the harness 3 is attached.

Der fahrzeugfest angeordnete Elektromagnet 8 ist als Spule ausgebildet und mit einer ein- und ausschaltbaren Stromquelle 9 verbunden, wobei diese wiederum mit dem Airbagsteuergerät gekoppelt ist. Dabei entspricht eine Längsausdehnung des als Spule ausgeführten Elektromagnetes 8 im Wesentlichen einem Straffweg zur Straffung des Gurtbandes.The fixed vehicle arranged electromagnet 8th is designed as a coil and with an on and off current source 9 connected, which in turn is coupled to the airbag control unit. In this case corresponds to a longitudinal extent of the coil designed as an electromagnet 8th essentially a Straffweg for tightening the webbing.

Ist das Fahrzeug ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug und/oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug, kann eine benötigte Energie zum Betrieb der Gurtstraffvorrichtung 1 mittels in einem Energiespeicher gespeicherter elektrischer Energie zur Verfügung gestellt werden.If the vehicle is an electric vehicle, a hybrid vehicle, and / or a fuel cell powered vehicle, a required energy may be available to operate the pretensioner 1 be made available by means stored in an energy storage electrical energy.

Wird mittels der Kollisionserkennungsvorrichtung eine dem Fahrzeug bevorstehende Verunfallung oder eine eingetretene Verunfallung erfasst, wobei die Kollisionserkennungsvorrichtung Bestandteil des Airbagsteuergerätes sein kann, ist mittels des Airbagsteuergerätes ein Steuersignal erzeugbar, mittels dessen die Stromquelle 9 aktivierbar ist.If by means of the collision detection device an accident or an accident occurring to the vehicle is detected, wherein the collision detection device can be part of the airbag control device, a control signal can be generated by means of the airbag control device, by means of which the power source 9 is activatable.

Alternativ dazu, dass die Kollisionserkennungsvorrichtung Bestandteil des Airbagsteuergerätes ist, ist diese mit dem Airbagsteuergerät verbunden, so dass mittels der Kollisionserkennungsvorrichtung erfasste Signale dem Airbagsteuergerät zuführbar sind.As an alternative to the fact that the collision detection device is part of the airbag control unit, this is connected to the airbag control unit, so that signals detected by the collision detection device can be fed to the airbag control unit.

Durch die Aktivierung der Stromquelle 9 ist der Elektromagnet 8 bestromt, so dass innerhalb des als Spule ausgebildeten Elektromagnetes 8 ein Magnetfeld erzeugt wird. Mittels des Magnetfeldes 8 ist das an dem Gurtseil 3 angeordnete ferromagnetische Element 7 innerhalb des Elektromagnetes 8 bewegbar. Durch die Bewegung des ferromagnetischen Elementes 7 ist das Gurtschloss 2 bewegbar, so dass das Gurtband gestrafft wird.By activating the power source 9 is the electromagnet 8th energized, so that within the formed as a coil electromagnet 8th a magnetic field is generated. By means of the magnetic field 8th is that on the harness 3 arranged ferromagnetic element 7 inside the electromagnet 8th movable. By the movement of the ferromagnetic element 7 is the buckle 2 movable, so that the webbing is tightened.

Eine solche Gurtstraffvorrichtung 1 ist vergleichsweise einfach zu konzipieren, ohne pyrotechnische Komponenten, die einen relativ komplexen und kostenintensiven Transport sowie Lagerung erfordern.Such a belt tensioning device 1 is relatively easy to design, without pyrotechnic components that require a relatively complex and costly transport and storage.

Die aus dem Elektromagnet 8 und dem ferromagnetischen Element 7 gebildete Gurtstraffvorrichtung 1 ist reversibel ausgeführt, wobei bei deren Auslösung weder Rauch noch eine unangenehme Geruchsbildung entstehen.The from the electromagnet 8th and the ferromagnetic element 7 formed belt tensioning device 1 is reversible, whereby when released no smoke or an unpleasant odor.

Darüber hinaus ist es in Abhängigkeit der Ausbildung des Elektromagnetes 8 sowie in Abhängigkeit der Ansteuerung der Stromquelle 9 möglich, das Gurtband sowohl vor einem Eintritt als auch zum Eintritt der Verunfallung zu straffen. Dazu kann vorgesehen sein, dass ein Abschnitt des Elektromagnetes 8 zur Straffung vor dem Eintritt und einen weiterer Abschnitt zur Straffung zum Eintritt der Verunfallung nutzbar ist.In addition, it is dependent on the design of the electromagnet 8th as well as depending on the control of the power source 9 it is possible to tighten the webbing both before entering and arriving at the accident. For this purpose, it may be provided that a portion of the electromagnet 8th for streamlining before entry and another section for streamlining to the occurrence of the accident is available.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1104729 A2 [0002] EP 1104729 A2 [0002]
  • DE 3919629 C2 [0003] DE 3919629 C2 [0003]

Claims (3)

Gurtstraffvorrichtung (1) zur Straffung eines Gurtbandes eines Sicherheitsgurtes bei einer Verunfallung oder einer drohenden Verunfallung eines Fahrzeuges, gekennzeichnet durch zumindest ein ferromagnetisches Element (7), das an einem an einem Gurtschloss (2) angeordneten Gurtseil (3) befestigt ist, und zumindest einen fahrzeugfest angeordneten Elektromagnet (8), welcher zur Gurtstraffung bestrombar ist.Belt tensioning device ( 1 ) for tightening a webbing of a safety belt in the event of an accident or imminent accident of a vehicle, characterized by at least one ferromagnetic element ( 7 ) attached to a buckle ( 2 ) arranged Gurtseil ( 3 ), and at least one electromagnet fixed to the vehicle ( 8th ), which can be energized for belt tightening. Gurtstraffvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Elektromagnet (8) als Spule und das zumindest eine ferromagnetische Element (7) als Kern ausgebildet sind.Belt tensioning device ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the at least one electromagnet ( 8th ) as a coil and the at least one ferromagnetic element ( 7 ) are formed as a core. Gurtstraffvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsausdehnung der zumindest einen Spule als Elektromagnet (8) im Wesentlichen einem Straffweg zur Gurtbandstraffung entspricht.Belt tensioning device according to claim 2, characterized in that a longitudinal extent of the at least one coil as an electromagnet ( 8th ) substantially corresponds to a Straffweg Gurtbandstraffung.
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