DE102016118461A1 - Gurtstraffer - Google Patents

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DE102016118461A1
DE102016118461A1 DE102016118461.6A DE102016118461A DE102016118461A1 DE 102016118461 A1 DE102016118461 A1 DE 102016118461A1 DE 102016118461 A DE102016118461 A DE 102016118461A DE 102016118461 A1 DE102016118461 A1 DE 102016118461A1
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belt tensioner
tube
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power transmission
belt
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Thomas Mödinger
Bernd Gentner
Martin Nuding
Mario Wöller
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ZF Automotive Germany GmbH
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TRW Automotive GmbH
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R22/4628Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators
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    • B60R2022/4642Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators the gas directly propelling a flexible driving means, e.g. a plurality of successive masses, in a tubular chamber

Abstract

Ein Gurtstraffer (10) für ein Sicherheitsgurtsystem hat ein Strafferrohr (20) und ein Kraftübertragungselement (22), das in dem Strafferrohr (20) geführt ist, sowie einen Gasgenerator (18), der Druckgas zur Verschiebung des Kraftübertragungselements (22) im Strafferrohr (20) bereitstellt. Im Strafferrohr (20) sind zwischen dem Kraftübertragungselement (22) und dem Gasgenerator (18) ein das Strafferrohr (20) gegenüber dem Kraftübertragungselement (22) abdichtendes Dichtelement (32) sowie ein Stoppelement (34) und ein Zwischenelement (36) angeordnet, wobei das Zwischenelement (36) separat vom Kraftübertragungselement (22) ausgebildet ist und bei der Aktivierung des Gurtstraffers (10) eine Schubkraft auf das Kraftübertragungselement (22) ausübt. Das Stoppelement (34) und das Zwischenelement (36) sind mittels eines Formschlusses miteinander verbunden.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen pyrotechnisch angetriebenen Gurtstraffer für ein Sicherheitsgurtsystem.
  • Ein Gurtstraffer dient dazu, in einem Rückhaltefall gewisse Einflüsse, die sich negativ auf die Rückhaltung des Fahrzeuginsassen auswirken, zu vermindern, bevor die Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen und gegebenenfalls der Einsatz einer Kraftbegrenzungseinrichtung beginnen. Zu diesen Einflüssen gehören der sogenannte Filmspuleneffekt (locker auf die Gurtspule aufgerolltes Gurtband) und die Gurtlose (locker am Fahrzeuginsassen anliegendes Gurtband). Der Gurtstraffer reduziert die Gurtlose und den Filmspuleneffekt innerhalb kürzester Zeit, indem er beispielsweise Gurtband auf eine Gurtspule eines Gurtaufrollers aufwickelt und so das Gurtband strafft. Der Fahrzeuginsasse kann somit frühzeitig an der Fahrzeugverzögerung teilnehmen. Außerdem verbessern sich die Bedingungen für den anschließenden Einsatz einer Kraftbegrenzungseinrichtung.
  • Üblicherweise werden heutzutage pyrotechnisch angetriebene Gurtstraffer verwendet, um die zur Gurtstraffung benötigten hohen Kräfte in ausreichend kurzer Zeit bereitstellen zu können.
  • In einer bekannten Ausbildung eines Gurtstraffers ist ein Kraftübertragungselement vorgesehen, das durch den von einem Gasgenerator erzeugten Gasdruck in einem Strafferrohr verschoben wird, wenn der Gurtstraffer aktiviert wird. Das Kraftübertragungselement wirkt mit der Gurtspule zusammen und versetzt diese in Rotation, um den Gurt zu straffen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Gurtstraffer in der Hinsicht weiterzubilden, dass eine exakte Bewegung des Kraftübertragungselements im Strafferrohr sowie eine gute Ausnutzung der vom Gasgenerator gelieferten Antriebsenergie erreicht werden.
  • Diese Aufgabe wird von einem Gurtstraffer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Gurtstraffer für ein Sicherheitsgurtsystem hat ein Strafferrohr und ein Kraftübertragungselement, das in dem Strafferrohr geführt ist, sowie einen Gasgenerator, der Druckgas zur Verschiebung des Kraftübertragungselements im Strafferrohr bereitstellt. Im Strafferrohr zwischen dem Kraftübertragungselement und dem Gasgenerator sind ein das Strafferrohr gegenüber dem Kraftübertragungselement abdichtendes Dichtelement sowie ein Stoppelement und ein Zwischenelement angeordnet, wobei das Zwischenelement separat vom Kraftübertragungselement ausgebildet ist und bei der Aktivierung des Gurtstraffers eine Schubkraft auf das Kraftübertragungselement ausübt. Das Stoppelement und das Zwischenelement sind mittels eines Formschlusses miteinander verbunden.
  • Der Formschluss zwischen Zwischenelement und Stoppelement ist dabei insbesondere in der durch das Strafferrohr vorgegebenen Bewegungsrichtung ausgebildet, sodass der Formschluss einem Lösen dieser Bauteile voneinander entgegenwirkt, wenn die Bauteile innerhalb des Strafferrohrs verschoben werden.
  • Der Einsatz eines Dichtelements erlaubt es, den Raum stromabwärts des Dichtelementes drucklos zu halten. Der Gasdruck durch das vom Gasgenerator erzeugte Gas baut sich ausschließlich im Strafferrohr zwischen dem Gasgenerator und dem Dichtelement auf, wobei das Dichtelement durch den Gasdruck entlang des Strafferrohrs verschoben wird und seine Bewegungsenergie auf das Stoppelement, das Zwischenelement und das Kraftübertragungselement überträgt. Das Kraftübertragungselement kann daher so ausgebildet sein, dass es leicht im Strafferrohr gleiten kann, ohne eine Dichtwirkung zu den Wänden des Strafferrohrs ausüben zu müssen.
  • Die Kraftübertragung auf die Gurtspule sollte allerdings allein durch das Kraftübertragungselement erfolgen, weswegen es erwünscht ist, dass weitere im Strafferrohr vorhandene Bauteile wie das Dichtelement, das Stoppelement und das Zwischenelement im oder am Strafferrohr verbleiben.
  • Das Stoppelement und das Zwischenelement sind zusätzlich zum Dichtelement vorgesehen, damit ein einfach geformtes und damit kostengünstiges Dichtelement verwendet werden kann, das lediglich die Dichtfunktion erfüllen muss, nicht aber auch noch die Stoppfunktion. So kann das Dichtelement z.B. eine Kugel sein, beispielsweise aus Gummi, das aufgrund seiner Verformbarkeit gute Dichteigenschaften aufweist, wobei aber eben aufgrund dieser Verformbarkeit eine sichere Stoppfunktion nur aufwendig zu erreichen ist. Die Stoppfunktion wird daher vom Stoppelement übernommen, während das Zwischenelement für die Schubübertragung auf das Kraftübertragungselement sorgt und außerdem dazu dient, den gewünschten Abstand zwischen dem Stoppelement und dem Kraftübertragungselement festzulegen, der notwendig ist, damit das Kraftübertragungselement vollständig aus dem Strafferrohr geschoben wird.
  • Normalerweise sind die einzelnen Bauteile in der folgenden Reihenfolge im Strafferrohr angeordnet, vom Gasgenerator aus gesehen: Dichtelement, Stoppelement, Zwischenelement und Kraftübertragungselement.
  • Das Strafferrohr weist oft starke Krümmungen auf, vor allem wenn der Gurtstraffer an einem Gurtaufroller montiert ist. Ein längeres Strafferrohr gibt die Möglichkeit, ein längeres Kraftübertragungselement einzusetzen und somit die Phase der Gurtstraffung zu verlängern. Um eine kompakte Baueinheit zu erhalten, muss dafür allerdings das Strafferrohr in eine mehrfach gekrümmte Form gebogen werden, da die Abmessungen der gesamten Baueinheit im Wesentlichen durch einen Rahmen des Gurtaufrollers, mit dem der Gurtstraffer verbunden ist, vorgegeben sind.
  • Durch Positionierung von Stoppelement 34 und Zwischenelement 36 in der Rohrbiegung wird eine sichere und klapperfreie Lagerung erreicht.
  • Um Reibungsverluste zwischen dem Stoppelement und dem Zwischenelement zu reduzieren, wenn sich diese Bauteile gemeinsam durch die gekrümmten Abschnitte des Strafferrohrs bewegen, ist es vorteilhaft, wenn das Zwischenelement und das Stoppelement trotz des Formschlusses, der diese Bauteile gekoppelt hält, gegeneinander beweglich sind, insbesondere quer zu der durch das Strafferrohr definierten Richtung. So kann sich die Einheit aus Stoppelement und Zwischenelement insgesamt mit geringeren Reibungsverlusten durch die Krümmungen des Strafferrohrs bewegen. Der Formschluss ist jedoch vorzugsweise so ausgebildet, dass das Stoppelement und das Zwischenelement stets in allem Raumrichtungen miteinander verbunden bleiben.
  • Bevorzugt bildet der Formschluss eine Hinterschneidung, die das Zwischenelement am Stoppelement hält, um das Zwischenelement auf einfache Weise in alle Raumrichtungen am Stoppelement zu sichern.
  • Das Zwischenelement weist beispielsweise an seinem zum Stoppelement gerichteten Ende einen Kopf auf, der in einer Aufnahme im Stoppelement festgehalten ist. So lässt sich der Formschluss leicht realisieren, während gleichzeitig eine Bewegung quer zur Strafferrohrrichtung möglich ist, ohne den Formschluss zu lösen.
  • Insbesondere kann die Aufnahme an dem zum Zwischenelement gerichteten Ende des Stoppelements ausgebildet und durch eine axiale Stirnwand begrenzt sein, die eine Öffnung aufweist, wobei der Rand der Öffnung einen verjüngten Hals des Zwischenelements umschließt, der einen geringeren Durchmesser als der Kopf hat. Der Rand der Öffnung hält den Kopf bei axialer Belastung, also bei Belastung in der durch das Strafferrohr vorgegebenen Richtung zurück. Gleichzeitig ist aber eine Kippbewegung zwischen Stoppelement und Zwischenelement in einer Richtung quer zu dieser Richtung möglich, die eine reibungsarme Bewegung der Kombination aus Stoppelement und Zwischenelement durch die Krümmungen des Strafferrohrs ermöglicht.
  • Das Stoppelement sowie auch der Körper des Zwischenelements haben meist eine im Wesentlichen zylindrische Außenkontur, wobei aber keine Dichtwirkung im Strafferrohr erforderlich ist.
  • Im Stoppelement ist vorzugsweise außerdem auf der zum Dichtelement gerichteten axialen Stirnwand eine Einbuchtung vorgesehen, an der das Dichtelement anliegen kann, um Bewegungsenergie und axiale Schubkraft zentriert auf das Stoppelement und über dieses auf das Kraftübertragungselement ausüben zu können.
  • In einer bevorzugten Ausführung besteht das Stoppelement aus Metall, während das Zwischenelement aus einem elastischen Material ausgebildet ist, insbesondere aus einem Gummi. In diesem Fall kann die Montage des Zwischenelements am Stoppelement einfach dadurch erfolgen, dass der Kopf des Zwischenelements durch eine äußere Krafteinwirkung verformt und in die Aufnahme des Stoppelements eingesetzt wird. Im Inneren der Aufnahme nimmt der Kopf dann seine ursprüngliche Form wieder an, und der Formschluss zwischen Stoppelement und Zwischenelement ist gebildet. Die notwendigen Kräfte zur Verformung des Kopfes sind dabei so groß gewählt, dass die normal beim Betrieb des Gurtstraffers auftretenden Kräfte das Zwischenelement nicht vom Stoppelement lösen.
  • Um zu verhindern, dass Bauteile außer dem Kraftübertragungselement das Strafferrohr verlassen, kann das Strafferrohr eine Verengung seines Innenquerschnitts aufweisen, die das Stoppelement zurückhält und daran hindert, das Strafferrohr zu verlassen. Diese Verengung ist in der Nähe des offenen Austrittsendes des Strafferrohrs vorgesehen, um möglichst lange eine Schubkraft auf das Kraftübertragungselement auszuüben.
  • Der Formschluss sollte das Zwischenelement auch während der Aktivierung des Gurtstraffers am Stoppelement fixiert halten, insbesondere in dem Moment, in dem das Stoppelement im Strafferrohr zurückgehalten wird. Es ist dabei möglich, dass das Zwischenelement bereits ein Stück aus dem Strafferrohr herausragt, abhängig davon an welcher Stelle die Verengung im Strafferrohr angeordnet ist. Dies ist jedoch nicht problematisch, da der Formschluss das Zwischenelement fest am Stoppelement zurückhält und somit das Zwischenelement am Strafferrohr gesichert bleibt.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Gurtstraffer ein Antriebsrad, und das aus dem Strafferrohr austretende Kraftübertragungselement versetzt das Antriebsrad in Rotation. Das Antriebsrad ist mit der Gurtspule verbunden, z.B. indem es direkt an der Achse der Gurtspule sitzt, und dreht mit derselben Drehzahl, in die es durch das Kraftübertragungselement versetzt wird, auch die Gurtspule, um das Gurtband aufzuwickeln und zu straffen.
  • Das Kraftübertragungselement kann einstückig ausgebildet sein oder aus mehreren separaten Teilen, beispielsweise einer Reihe von Kugeln bestehen, die gegebenenfalls auch miteinander gekoppelt sein können. Das Funktionsprinzip des Gurtstraffers sowie der Vorteil eines formschlüssig an das Stoppelement gekoppelten Zwischenelements sind in allen Fällen gleich.
  • Bei Verwendung eines einstückigen Kraftübertragungselements kann dieses beispielsweise ein langgestrecktes, flexibles, elastisch und/oder plastisch verformbares Kunststoffbauteil sein.
  • In diesem Fall weist in einer bevorzugten Ausführungsform das Kraftübertragungselement im Bereich eines hinteren Endes ein verjüngtes Segment mit einem gegenüber einem vorderen Segment reduzierten Durchmesser auf, wobei eine Interaktion mit dem Antriebsrad vermindert ist, wenn das verjüngte Segments das Antriebsrad passiert. Das hintere Ende ist das in Bewegungsrichtung hinten liegende Ende des Kraftübertragungselements. Somit gelangt das verjüngte Segment erst spät im Verlauf der Gurtstraffung in den Eingriffsbereich des Antriebsrades. Indem eine Interaktion mit dem Antriebsrad zu diesem Zeitpunkt reduziert wird, bleibt die kinetische Energie des Kraftübertragungselements höher, und das Kraftübertragungselement bewegt sich komplett aus dem Strafferrohr heraus. Somit ist sichergestellt, dass das Antriebsrad und damit die Gurtspule für eine nachfolgende Kraftbegrenzung freigegeben werden.
  • Das verjüngte Segment kann vor einem eigentlichen Endsegment des Kraftübertragungselements liegen. Dieses Endsegment ist vorzugsweise über Sollbruchstellen in mehrere, insbesondere zwei oder vier Teile, unterteilt, die spätestens beim Verlassen des Strafferrohrs vom Rest des Kraftübertragungselements abgetrennt werden. Auch dieses Merkmal hilft dabei, sicherzustellen, dass das Kraftübertragungselement das Strafferrohr vollständig verlässt und die Interaktion des Kraftübertragungselements mit dem Antriebsrad nach Beendigung der Gurtstraffung so weit wie möglich reduziert wird, um ein definiertes Kraftniveau für die anschließende Kraftbegrenzung zu ermöglichen.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gurtstraffers, integriert in einen Gurtaufroller;
  • 2 eine schematische, teilgeschnittene Ansicht eines Abschnitts des erfindungsgemäßen Gurtstraffers;
  • 3 eine schematische Schnittansicht eines Stoppelements und eines Zwischenelements des erfindungsgemäßen Gurtstraffers;
  • 4 eine schematische perspektivische Darstellung eines Kraftübertragungselements des erfindungsgemäßen Gurtstraffers; und
  • 5 eine schematische perspektivische Darstellung eines Rahmens der erfindungsgemäßen Kombination aus Gurtstraffer und Gurtaufroller mit montiertem Strafferrohr.
  • Die Figuren zeigen die wesentlichen Teile eines Gurtaufrollers mit einem darin integrierten pyrotechnisch angetriebenen Gurtstraffer 10. In einem Aufrollerrahmen 12 des Gurtaufrollers ist eine Gurtspule 14 drehbar gelagert, auf die Gurtband aufgerollt bzw. von der Gurtband abgezogen werden kann (hier nicht dargestellt). An einem Ende der Achse der Gurtspule 14, in 1 am linksseitigen Ende, ist ein Antriebsrad 16 vorgesehen (angedeutet mit gestrichelten Linien in 1), das konzentrisch mit der Achse der Gurtspule 14 angeordnet ist und das in 1 durch einen Deckel 17 des Gurtstraffers 10 verdeckt ist. Das Antriebsrad 16 weist eine Außenverzahnung auf und dient dazu, die Gurtspule 14 über den Gurtstraffer 10 in Rotation zu versetzen.
  • Der Gurtstraffer 10 weist einen Gasgenerator 18 auf, der an einem Ende eines Strafferrohrs 20 angeordnet ist, sodass erzeugtes Druckgas in das Strafferrohr 20 einströmen kann. Im Strafferrohr 20 ist ein Kraftübertragungselement 22 verschiebbar angeordnet (siehe auch 4).
  • Das Kraftübertragungselement 22 wird durch das vom Gasgenerator erzeugte Gas beschleunigt, verlässt das Strafferrohr 20 durch ein offenes Austrittsende 24 des Strafferrohrs 20 und interagiert in einem Eingriffsbereich 26 mit dem Antriebsrad 16, sodass das Antriebsrad 16 durch das Vorbeidrücken des Kraftübertragungselements 22 in Rotation versetzt wird. Der Eingriffsbereich 26 befindet sich unmittelbar am offenen Austrittsende 24 des Strafferrohrs 20, sodass das Kraftübertragungselement 22 mit möglichst hoher kinetischer Energie auf das Antriebsrad 16 trifft (siehe 5).
  • Der Gurtstraffer 10 weist außerdem eine Kraftbegrenzungseinrichtung auf, die hier nicht näher dargestellt ist und die das erneute Ausziehen von Gurtband nach erfolgter Gurtstraffung erlaubt.
  • Das Kraftübertragungselement 22 hat ein in Bewegungsrichtung gesehen vorderes Ende 28 sowie ein hinteres Ende 30. Die Bewegungsrichtung des Kraftübertragungselements 22 wird zunächst durch die Form des Strafferrohrs 20 und anschließend durch eine nicht näher dargestellte Führung im Deckel 17 des Gurtstraffers 10 vorgegeben. Das Strafferrohr 20 ist in mehreren Raumrichtungen teils stark gekrümmt, sodass die Bewegungsrichtung des Kraftübertragungselements 22 nicht geradlinig ist.
  • Zwischen dem Gasgenerator 18 und dem hinteren Ende 30 des Kraftübertragungselements 22 sind, vom Gasgenerator 18 her gesehen, ein Dichtelement 32, ein Stoppelement 34 sowie ein Zwischenelement 36 ebenfalls im Strafferrohr 20 aufgenommen.
  • Das Dichtelement 32 ist eine Gummikugel, die einen geringfügig größeren Durchmesser als der Innendurchmesser des Strafferrohrs 20 hat und somit durch den Gasdruck des vom Gasgenerator 18 erzeugten Gases innerhalb des Strafferrohrs 20 verschiebbar ist, aber gleichzeitig das Strafferrohr 20 gasdicht verschließt. Daher ist der Raum stromabwärts des Dichtelements 32 bis zum offenen Austrittsende 24 des Strafferrohrs im Wesentlichen drucklos, während ein erhöhter Druck p1 nur zwischen dem Gasgenerator 18 und dem Dichtelement 32 herrscht.
  • Die stromabwärtige axiale Stirnseite 38 des Zwischenelements 36, also die in Bewegungsrichtung weisende Stirnseite, liegt am hinteren Ende 30 des Kraftübertragungselements 22 an. Die Stirnseite 38 des Zwischenelements 36 kann wie hier leicht kegelförmig zugespitzt sein, um die Schubkraft auch während des Durchlaufens der Krümmungen des Strafferrohrs 20 optimal an das Kraftübertragungselement 22 weitergeben zu können.
  • Das Stoppelement 34 ist hier aus Metall gefertigt, insbesondere aus Stahl, während das Zwischenelement 36 aus einem elastischen Kunststoffmaterial, insbesondere Gummi, besteht.
  • Sowohl das Stoppelement 34 als auch das Zwischenelement 36 haben eine im Wesentlichen zylindrische Außenwand, sind jedoch leicht verschiebbar im Strafferrohr 20 aufgenommen und müssen keine Dichtwirkung entfalten.
  • Zweck der Baugruppe aus Stoppelement 34 und Zwischenelement 36 ist es, dafür zu sorgen, dass das Kraftübertragungselement 22 mit hoher kinetischer Energie das Strafferrohr 20 vollständig verlässt, wobei diese Baugruppe aber selber im Strafferrohr 20 zurückgehalten werden soll. Durch das Zwischenschalten der Baugruppe aus Stoppelement 34 und Zwischenelement 36 zwischen das Kraftübertragungselement 22 und das Dichtelement 32 wird erreicht, dass das Dichtelement 32 eine optimal zum Abdichten geeignete Form erhalten kann und dabei kostengünstig zu fertigen ist, während die Schubübertragung auf das Kraftübertragungselement 22 sowie das Zurückhalten sämtlicher Bauteile, die nicht zum Kraftübertragungselement 22 gehören, im Strafferrohr 20 vom Dichtelement 32 wegverlegt werden kann.
  • Das Stoppelement 34 und das Zwischenelement 36 sind formschlüssig miteinander verbunden und bewegen sich daher stets als Einheit.
  • An seiner axialen Stirnseite, die zum Gasgenerator 18 hin ausgerichtet ist, weist das Zwischenelement 36 einen verdickten Kopf 40 auf, der mit dem restlichen Körper des Zwischenelements 36 über einen verjüngten Hals 42 verbunden ist. Im Stoppelement 34 ist eine Aufnahme 44 ausgebildet, innerhalb derer der Kopf 40 liegt. Die Aufnahme 44 ist durch eine axiale Stirnwand 46 begrenzt, die eine mittige Öffnung 48 aufweist, durch die der Hals 42 ragt. Der Rand 50 der Öffnung 48 umschließt den Hals 42, wobei der Durchmesser der Öffnung 48 kleiner ist als der Durchmesser des Kopfes 40, sodass der Kopf 40 auch bei Belastung in der durch das Strafferrohr 20 vorgegebenen Bewegungsrichtung bei allen im Gurtstraffer 10 auftretenden Kräften in der Aufnahme 44 zurückgehalten wird. Zu bemerken ist hier, dass der Durchmesser des Kopfes 40 kleiner ist als der Durchmesser des restlichen Körpers des Zwischenelements 36, der Kopf 40 aber eine Verdickung gegenüber dem Hals 42 darstellt.
  • Die axiale Stirnwand 52 des Stoppelements 34 weist eine Einbuchtung 52 auf, die an den Durchmesser des Dichtelements 32 angepasst ist und für eine zentrierte Schubkraftübertragung durch das Dichtelement 32 sorgt.
  • Am Strafferrohr 20 ist kurz vor dem offenen Austrittsende 24 eine Verengung 54 des Innenquerschnitts ausgebildet, hier in Form einer von außen in das Strafferrohr 20 eingedrückten Sicke, die dazu dient, das Stoppelement 34 am Strafferrohr 20 zurückzuhalten.
  • Das Kraftübertragungselement 22 wird so lange durch die Kombination des Dichtelements 32, des Stoppelements 34 und des Zwischenelements 36 durch das Strafferrohr 20 geschoben, bis das aus Metall bestehende, nicht durch die wirkenden Kräfte verformbare Stoppelement 34 in Kontakt mit der Verengung 54 kommt und daran hängenbleibt. Die Verengung 54 ist hier so platziert, dass das Zwischenelement 36 zumindest teilweise aus dem offenen Austrittsende 24 des Strafferrohrs hinausgeschoben wird, um dafür zu sorgen, dass das Kraftübertragungselement 22 das Strafferrohr 20 komplett verlässt. Da jedoch das Stoppelement 34 die Verengung 54 nicht passieren kann, und das Zwischenelement 36 über den Formschluss am Stoppelement 34 fixiert bleibt, bleibt auch das Zwischenelement 36 am Strafferrohr 20 fixiert. Das Dichtelement 32 wird im Inneren des Strafferrohrs durch das Stoppelement 34 zurückgehalten. Daher verlässt ausschließlich das Kraftübertragungselement 22 das Strafferrohr 20 und kommt in Kontakt mit dem Antriebsrad 16, um dieses in Rotation zu versetzen.
  • 4 zeigt eine mögliche Ausbildung des Kraftübertragungselements 22.
  • Das Kraftübertragungselement 22 ist hier ein einstückiges, langgestrecktes Bauteil, das vollständig aus einem Kunststoffmaterial besteht, das so flexibel ist, dass es der Krümmung des Strafferrohrs 20 folgen kann, und vorzugsweise soweit plastisch verformbar ist, dass das Antriebsrad 16 sich in das Kraftübertragungselement 22 hineindrücken und so eine Angriffsstruktur schaffen kann, die dazu beiträgt, eine gute Kraftübertragung zwischen dem Kraftübertragungselement 22 und dem Antriebsrad 16 herzustellen, während das Kraftübertragungselement 22 am Antriebsrad 16 vorbeigeschoben wird.
  • In diesem Beispiel ist das Kraftübertragungselement 22 in mehrere Segmente unterteilt. Ein vorderes Segment 56 erstreckt sich vom vorderen Ende 28 bis zum Beginn eines verjüngten Segments 58, das einen verringerten Durchmesser gegenüber dem vorderen Segment 56 aufweist.
  • Das vordere Segment 56 kann noch einmal durch eine oder mehrere Einschnürungen 60 unterteilt sein, in denen der Durchmesser über ein kurzes Stück reduziert ist.
  • An das verjüngte Segment 58 schließt sich ein Endsegment 62 an, das hier einen größeren Durchmesser hat als das vordere Segment 56, wobei der Durchmesser aber immer noch so gewählt ist, dass das Kraftübertragungselement 22 ohne große Reibungsverluste im Strafferrohr 20 gleiten kann.
  • Das Endsegment 62 ist durch Einschnürungen 60 parallel zur Bewegungsrichtung in vier Abschnitte unterteilt. In diesen Einschnürungen kann das Material des Kraftübertragungselements 22 auch komplett durchtrennt sein.
  • Alle Einschnürungen 60 stellen Sollbruchstellen dar, an denen das Kraftübertragungselement 22 nach Passieren des Antriebsrades 16 auseinanderbrechen kann. Im Falle der Einschnürungen 60 im Endsegment 62 kann dies auch bereits bei Verlassen des Strafferrohrs 20 geschehen, wobei das Endsegment 62 nicht zwangsläufig zur Kraftübertragung auf das Antriebsrad 16 beitragen muss.
  • Durch diese Aufteilung des langgestreckten Kraftübertragungselements 22 in kürzere Segmente können sich die einzelnen Abschnitte des Kraftübertragungselements 22 leichter vom Antriebsrad 16 wegbewegen, nachdem sie dieses passiert haben, und sich in einem vom Antriebsrad 16 entfernten Bereich des Gurtaufrollerrahmens ansammeln, wo sie eine Drehung des Antriebsrades 16 bei einer der Gurtstraffung nachfolgenden Kraftbegrenzung nicht behindern.
  • Das verjüngte Segment 58 trägt dazu bei, dass sich das Kraftübertragungselement 22 vollständig am Antriebsrad 16 vorbeibewegt. Da dieses Segment nahe des hinteren Endes 30 angeordnet ist, erreicht es das Antriebsrad 16 erst spät im Verlauf der Gurtstraffung, wenn bereits ein Großteil des Kraftübertragungselements 22 das Strafferrohr 20 verlassen hat. Durch die Verringerung des Durchmessers wirken geringere Kräfte zwischen dem Kraftübertragungselement 22 und dem Antriebsrad 16 als im Bereich des vorderen Segments 56, sodass die Bewegungsenergie des Kraftübertragungselements 22 weniger stark reduziert wird. Infolgedessen ist sichergestellt, dass sich das Kraftübertragungselement 22 weiter in Bewegungsrichtung am Antriebsrad 16 vorbeibewegt und sich so von diesem entfernt und das Antriebsrad freigibt, bevor eine Kraftbegrenzung beginnt.
  • Der Gurtstraffer 10 wurde hier im Zusammenhang mit einem langgestreckten flexiblen Kraftübertragungselement 22 beschrieben, es wäre aber problemlos möglich, das erfindungsgemäße Konzept auf einen Gurtstraffer mit einem anderen Kraftübertragungselement, beispielsweise einer Reihe von einzelnen Kugeln oder einer Reihe von einzelnen, miteinander verbundenen Kraftübertragungselementen zu übertragen. Genauso wäre es denkbar, den Gurtstraffer nicht an einem Gurtaufroller anzuordnen, sondern ihn als Gurtschloss- oder Endbeschlagsstraffer umzusetzen.

Claims (11)

  1. Gurtstraffer (10) für ein Sicherheitsgurtsystem, mit einem Strafferrohr (20) und einem Kraftübertragungselement (22), das in dem Strafferrohr (20) geführt ist, sowie einem Gasgenerator (18), der Druckgas zur Verschiebung des Kraftübertragungselements (22) im Strafferrohr (20) bereitstellt, wobei im Strafferrohr (20) zwischen dem Kraftübertragungselement (22) und dem Gasgenerator (18) ein das Strafferrohr (20) gegenüber dem Kraftübertragungselement (22) abdichtendes Dichtelement (32) sowie ein Stoppelement (34) und ein Zwischenelement (36) angeordnet sind, wobei das Zwischenelement (36) separat vom Kraftübertragungselement (22) ausgebildet ist und bei der Aktivierung des Gurtstraffers (10) eine Schubkraft auf das Kraftübertragungselement (22) ausübt, und wobei das Stoppelement (34) und das Zwischenelement (36) mittels eines Formschlusses miteinander verbunden sind.
  2. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (36) und das Stoppelement (34) gegeneinander beweglich sind, insbesondere quer zu der durch das Strafferrohr (20) definierten Richtung.
  3. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss eine Hinterschneidung bildet, die das Zwischenelement (36) am Stoppelement (34) hält.
  4. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (36) an seinem zum Stoppelement (34) gerichteten Ende einen Kopf (40) aufweist, die in einer Aufnahme (44) im Stoppelement (34) festgehalten ist.
  5. Gurtstraffer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (44) an dem zum Zwischenelement (36) gerichteten Ende des Stoppelements (34) ausgebildet und durch eine axiale Stirnwand (46) begrenzt ist, die eine Öffnung (48) aufweist, wobei der Rand (50) der Öffnung (48) einen verjüngten Hals (42) des Zwischenelements (36) umschließt, der einen geringeren Durchmesser als der Kopf (40) hat.
  6. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoppelement (34) aus Metall besteht, während das Zwischenelement (36) aus einem elastischen Material ausgebildet ist, insbesondere aus einem Gummi.
  7. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strafferrohr (20) eine Verengung (54) seines Innenquerschnitts aufweist, die das Stoppelement (34) zurückhält und daran hindert, das Strafferrohr (20) zu verlassen.
  8. Gurtstraffer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss das Zwischenelement (36) während der Aktivierung des Gurtstraffers (10) am Stoppelement (34) fixiert hält.
  9. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antriebsrad vorgesehen ist, wobei das aus dem Strafferrohr (20) austretende Kraftübertragungselement (22) das Antriebsrad in Rotation versetzt.
  10. Gurtstraffer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (22) ein langgestrecktes, flexibles, elastisch und/oder plastisch verformbares Kunststoffbauteil ist.
  11. Gurtstraffer nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftübertragungselement (22) im Bereich seines hinteren Endes (30) ein verjüngtes Segment (58) aufweist, wobei eine Interaktion mit dem Antriebsrad vermindert ist, wenn das verjüngte Segment (58) das Antriebsrad passiert.
DE102016118461.6A 2016-09-29 2016-09-29 Gurtstraffer Pending DE102016118461A1 (de)

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