DE102015010807A1

DE102015010807A1 - Gurtstraffer

Info

Publication number: DE102015010807A1
Application number: DE102015010807.7A
Authority: DE
Inventors: Michal Kacprzak; Dominik Seitzer; Hans-Peter Betz
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2017-02-23
Also published as: CN108136995B; US20180244235A1; CN108136995A; WO2017032523A1; US10647288B2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer (30) für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einem Gehäuse (32), einem Arbeitsraum (34), in den das im Rückhaltefall freigesetzte Druckgas strömt, einem Zugseil (24), das sich durch eine Öffnung (36) im Gehäuse (32) erstreckt, und einer Dichtbuchse (10) zur Abdichtung des Arbeitsraumes (34) gegenüber der Öffnung (36) zwischen Zugseil (24) und Gehäuse (32), wobei die Dichtbuchse (10) eine Hülse (16) und ein Dichtelement (12) umfasst und die Dichtbuchse (10) durch plastisches Verformen der außenliegenden Hülse (16) auf dem Zugseil (24) verpresst ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einem Gehäuse, einem Arbeitsraum, in den das im Rückhaltefall freigesetzte Druckgas strömt, einem Zugseil, das sich durch eine Öffnung im Gehäuse erstreckt, und einer Dichtbuchse zur Abdichtung des Arbeitsraumes gegenüber der Öffnung zwischen Zugseil und Gehäuse.
Gurtstraffer mit einem Zugseil als Zugübertragungsmittel sind bekannt. Die hohen Anforderungen an die Dichtigkeit zwischen Zugseil und Gehäuse, um eine zuverlässige Funktion im Rückhaltefall zu gewährleisten, können dabei nur durch Ummantelung des Zugseils oder einem Hülsensystem erreicht werden.
Bei einer direkten Abdichtung des Zugseils mit einem weichen Dichtelement ist es kaum möglich, montageoptimierte Abmessungen des Dichtelements und die für hohe Dichtigkeitsanforderungen erforderlichen Abmessungen in Einklang zu bringen. Auf der anderen Seite sind Dichtelemente mit notwendigen Durchmessern zur guten Abdichtung im Durchfädelprozess nur mit erheblichem Aufwand montierbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtstraffer mit einem Zugseil bereitzustellen, der ein Dichtsystem aufweist, welches hohe Dichtigkeitsanforderungen erfüllt und gleichzeitig einfach in der Montage ist.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Gurtstraffer für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem vorgesehen, mit einem Gehäuse, einem Arbeitsraum, in den das im Rückhaltefall freigesetzte Druckgas strömt, einem Zugseil, das sich durch eine Öffnung im Gehäuse erstreckt, und einer Dichtbuchse zur Abdichtung des Arbeitsraumes gegenüber der Öffnung zwischen Zugseil und Gehäuse, wobei die Dichtbuchse eine außenliegende Hülse und ein innenliegendes Dichtelement umfasst, wobei die Dichtbuchse auf dem Zugseil durch plastisches Verformen der außenliegenden Hülse verpresst ist. Die Dichtbuchse hat im nicht verformten Zustand, d. h. in ihrem Anlieferungszustand, Abmessungen, die eine leichte Montage, beispielsweise durch Auffädeln, am Zugseil ermöglichen. Nach diesem Vorgang wird die außenliegende Hülse der Dichtbuchse plastisch verformt, um die notwendige Dichtigkeit zwischen Zugseil und Dichtbuchse zu erreichen. Dieses plastische Verformen, kann insbesondere durch Crimpen oder Verpressen mit einem Werkzeug, beispielsweise einer Zange oder Presse, erfolgen. Nach dem Umformvorgang entsprechen die äußeren Abmessungen der Dichtbuchse den benötigten Einbaumaßen des Gehäuses, so dass die Dichtbuchse nun in das Gehäuse eingeschoben werden kann. Auf diese Weise lässt sich mit wenigen einfachen Schritten das Gehäuse des Gurtstraffers schnell am Zugseil montieren und eine hohe Dichtigkeit sicherstellen.
Vorzugsweise besteht die Hülse aus Stahl, der vorteilhafte Eigenschaften bei der Verformung aufweist und insbesondere das gegenüber der Hülse weichere Dichtelement mit einer hohen Kraft beaufschlagen kann, um eine hohe Dichtigkeit sowie einen sicheren Sitz zu gewährleisten.
Das Dichtelement kann aus einem Elastomer oder Weichmetall sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtelement axial mindestens so lang wie die Hülse. Hierdurch weist das Dichtelement axial an der Hülse einen Überstand, vorzugsweise von wenigen Millimetern, auf, der an dem Gehäuse anliegen und dort als dichtendes Element wirken kann.
Es ist vorteilhaft, wenn das Dichtelement im nicht verformten Zustand einen Innendurchmesser aufweist, der mindestens so groß ist wie der größte Durchmesser des Zugseils. Auf diese Weise lässt sich die Dichtbuchse mit dem Dichtelement einfach montieren, da beispielsweise beim Auffädeln der Reibungswiderstand reduziert wird.
Das Dichtelement weist vorzugsweise mindestens eine radial außenliegende Dichtlippe auf, die zur Abdichtung des Arbeitsraumes in radialer Richtung des Zugseils dient und in axialer Richtung über die Hülse hervorsteht. Der Außendurchmesser des Dichtelements ist dabei mindestens so groß wie der Außendurchmesser der Hülse im nicht verformten Zustand. Hierdurch verfügt die Dichtbuchse über einen dichtenden Abschnitt am Dichtelement, der die Öffnung um das Zugseil in radialer Richtung zum Gehäuse hin abdichtet und somit die Dichtigkeit erhöht.
Vorzugsweise weist das Dichtelement mindestens eine axiale Dichtlippe auf, die zur Abdichtung des Arbeitsraumes in axialer Richtung des Zugseils dient und in axialer Richtung über die Hülse hervorsteht. Diese Art der Dichtung ist besonders günstig, da das Dichtelement im Rückhaltefall durch den hohen Druck im Arbeitsraum gegen das Gehäuse gedrückt wird und somit zu einer verbesserten Dichtigkeit führt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die äußere radiale Dichtlippe und die axiale Dichtlippe auf entgegengesetzten Enden der Dichtbuchse angeordnet. Auf diese Weise wird durch ein Verformen einer Dichtlippe im Rückhaltefall nicht die Funktion der jeweils anderen Dichtlippe beeinträchtigt, und die Dichtbuchse verfügt über zwei voneinander unabhängige Dichtlippen, die die Dichtigkeit und damit die Funktionssicherheit des Gurtstraffers erhöhen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Dichtelement mindestens eine Kabeldichtlippe auf, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Dichtelements entfernt von der Kabeldichtlippe im nicht verformten Zustand. Die Dichtlippe steht folglich radial nach innen vor und drückt gegen das Zugseil. Die auf diese Weise in die Durchgangsöffnung des Dichtelements hineinragende Kabeldichtlippe verhindert bei der Montage ein Verrutschen der Dichtbuchse, nachdem diese auf das Zugseil aufgeschoben wurde und bevor diese verformt wird. Dies verhindert, dass die Dichtbuchse verloren geht, und ermöglicht eine genauere Positionierung der Dichtbuchse auf dem Zugseil.
Die Kabeldichtlippe kann an einem axialen Ende des Dichtelements, insbesondere am Ende mit der äußeren radialen Dichtlippe, angeordnet sein, um eine einfachere Fertigung sowie Qualitätssicherung des Dichtelements zu ermöglichen.
Es ist von Vorteil, wenn das Zugseil ein Stahlseil ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Funktion des Zugseils durch die hohen Temperaturen und wirkenden Kräften während des Rückhaltefalls nicht beeinträchtigt wird.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
1 in einer Schnittansicht eine Dichtbuchse für einen erfindungsgemäßen Gurtstraffer;
2 in einer Schnittansicht eine Dichtbuchse für einen erfindungsgemäßen Gurtstraffer, die auf einem Zugseil angeordnet ist; und
3 in einer Schnittansicht einen erfindungsgemäßen Gurtstraffer mit einem Gehäuse und einer Dichtbuchse nach 1, die auf dem Zugseil verpresst ist.
In 1 ist eine zylinderförmige, mehrteilige Dichtbuchse 10 gezeigt, die ein radial innenliegendes, kreiszylindrisches Dichtelement 12 mit axialer Durchgangsöffnung 14 aufweist, das an seiner radial äußeren kreiszylindrischen Mantelfläche von einer Hülse 16 aus Stahl umgeben ist.
Das Dichtelement 12 ist dabei in axialer Richtung länger als die Hülse 16, so dass das Dichtelement 12 einen axialen Überstand auf beiden Seiten der Hülse 16 aufweist.
Das Dichtelement 12 ist aus einem Elastomer oder einem gegenüber Stahl weicheren Metall.
An einem axialen Ende der Dichtbuchse 10 weist das Dichtelement 12 eine radial äußere Dichtlippe 18 in Form eines Bundes auf, die in axialer Richtung gegenüber der Hülse 16 übersteht und einen Außendurchmesser aufweist, der mindestens so groß ist wie der Außendurchmesser d_A der Hülse 16, vorzugsweise größer als d_A ist.
Auf der dem Ende mit der Dichtlippe 18 entgegengesetzten Seite weist das Dichtelement 12 eine axiale Dichtlippe 20 auf, die durch den in axialer Richtung gegenüber der Hülse 16 überstehenden Abschnitt gebildet ist.
Das Dichtelement 12 weist am axialen Ende, an dem sich die radial außenliegende Dichtlippe 18 befindet, eine Kabeldichtlippe 22 auf, die in die axiale Durchgangsöffnung 14, d. h. radial einwärts, ragt und deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser d_I des Dichtelements 12 entfernt von der Kabeldichtlippe 22.
Die Dichtbuchse 10 kann als Zweikomponenten-Teil beispielsweise durch Umspritzen hergestellt werden oder als Vormontagebaugruppe aus zwei separaten Elementen bestehen.
2 zeigt die Dichtbuchse 10, die auf dem Zugseil 24 befestigt ist, welches hier als Stahlseil ausgeführt ist.
Um die Dichtbuchse 10 auf dem Zugseil 24 zu befestigen, wird das Zugseil 24 durch die Durchgangsöffnung 14 gefädelt, wobei der Innendurchmesser d_I des Dichtelements 12 mindestens so groß ist wie der größte Durchmesser d_S des Zugseils 24.
Nachdem die Dichtbuchse 10 in Position gebracht wurde, wird die außen um das Dichtelement 12 angeordnete Hülse 16 durch eine Kraft F plastisch verformt. Durch dieses dauerhafte Umformen der Hülse 16 wird das weichere, elastischere Dichtelement 12 gegen das am Außenumfang nicht glatte Zugseil 24 gepresst und damit die Dichtbuchse 10 am Zugseil 24 befestigt. Das Dichtelement 12 wird in Vertiefungen am Außenumfang des Zugseils 24 gepresst.
In 3 ist ein Gurtstraffer 30 für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem gezeigt, der über die Dichtbuchse 10 am Zugseil 24 befestigt ist. Der Gurtstraffer 30 umfasst ein Gehäuse 32, einen Arbeitsraum 34, in den im Rückhaltefall das freigesetzte Druckgas strömt und mit einem Druck p auf die Dichtbuchse 10 einwirkt, sowie eine Öffnung 36, durch die das Zugseil 24 aus dem Gehäuse 32 heraus geführt wird. Das Zugseil wird im Rückhaltefall gemäß 3 nach links bewegt. Die Dichtbuchse wird dabei durch Anlage an der in 3 auf der rechten Seite der Dichtbuchse dargestellten Schulter im Gehäuse 32 in ihrer Lage gehalten.
Die Dichtbuchse 10 dient nicht nur zur Befestigung, sondern auch zur Abdichtung des Arbeitsraumes 34 gegenüber der Öffnung 36 zwischen Zugseil 24 und Gehäuse 32.
In axialer Richtung dichtet die axiale Dichtlippe 20 der Dichtbuchse 10 den Arbeitsraum 34 gegen die die Öffnung 36 begrenzende Wand der Führung 40 des Gehäuses 32 ab.
In radialer Richtung wird die Öffnung 36 von der radialen Dichtlippe 18 der Dichtbuchse 10 abgedichtet.
Die sichere Position der Dichtbuchse 10 im Gehäuse 32 kann über den Systemdruck und eine entsprechende Angriffsfläche der Dichtbuchse 10 am Gehäuse 32 gesichert sein.
Alternativ kann die Dichtbuchse 10 auch über Klemmelemente und/oder Klebeprozesse zusätzlich gesichert sein.

Claims

Gurtstraffer (30) für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einem Gehäuse (32), einem Arbeitsraum (34), in den das im Rückhaltefall freigesetzte Druckgas strömt, einem Zugseil (24), das sich durch eine Öffnung (36) im Gehäuse (32) erstreckt, und einer Dichtbuchse (10) zur Abdichtung des Arbeitsraumes (34) gegenüber der Öffnung (36) zwischen Zugseil (24) und Gehäuse (32), dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtbuchse (10) eine außenliegende Hülse (16) und ein innenliegendes Dichtelement (12) umfasst, wobei die Dichtbuchse (10) auf dem Zugseil (24) durch plastisches Verformen der außenliegenden Hülse (16) verpresst ist.
Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (16) aus Stahl besteht.
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (12) axial mindestens so lang ist wie die Hülse (16).
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (12) im nicht verformten Zustand einen Innendurchmesser d_I aufweist, der mindestens so groß ist wie der größte Durchmesser d_S des Zugseils (24).
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (12) mindestens eine radial außenliegende Dichtlippe (18) aufweist, die zur Abdichtung des Arbeitsraumes (34) in radialer Richtung des Zugseils (24) dient und in axialer Richtung über die Hülse (16) hervorsteht, sowie einen Außendurchmesser aufweist, der mindestens so groß ist wie der Außendurchmesser d_A der Hülse (16) im nicht verformten Zustand.
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (12) mindestens eine axiale Dichtlippe (20) aufweist, die zur Abdichtung des Arbeitsraumes (34) in axialer Richtung des Zugseils (24) dient und in axialer Richtung über die Hülse (16) hervorsteht.
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere radiale Dichtlippe (18) und die axiale Dichtlippe (20) auf entgegengesetzten axialen Enden der Dichtbuchse (10) angeordnet sind.
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (12) mindestens eine Kabeldichtlippe (22) aufweist, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser d_I des Dichtelements (12) entfernt von der Kabeldichtlippe (22) im nicht verformten Zustand.
Gurtstraffer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabeldichtlippe (22) an einem axialen Ende des Dichtelements (12), insbesondere am Ende mit der äußeren radialen Dichtlippe (18), angeordnet ist.
Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugseil (24) ein Stahlseil ist.