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Die
Erfindung betrifft einen Gurtstraffer an einem Kraftfahrzeug gemäß den gattungsbildenden Merkmalen
des Anspruchs 1.
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Bei
der Ausbildung von Rückhaltesystemen für Fahrzeuginsassen
mit wenigstens einem Sicherheitsgurt ist es bereits gängige Praxis,
demselben wenigstens einen Gurtstraffer zuzuordnen, der im Falle
eines Rückhalteereignisses
die so genannte „Gurtlose" beseitigt und demgemäß gewährleistet, dass
der Fahrzeuginsasse möglichst
frühzeitig
durch einen straff anliegenden Sicherheitsgurt abgefangen wird.
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Überwiegend
werden derzeit pyrotechnisch ausgelöste Gurtstraffer verwendet,
die am Gurtschloss des Sicherheitsgurtes angreifen und während des
besagten Rückhalteereignisses
sensorgesteuert auslösen
sowie das Gurtschloss im Sinne einer Kompensierung der Gurtlose
nach hinten ziehen.
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Durch
die
DE 199 18 596
A1 wird ein solcher gattungsgemäßer Gurtstraffer offenbart,
der aus einem Generatorgehäuse
für einen
das Treibgas erzeugenden Gasgenerator sowie einem mittels des Treibgases
antreibbaren Kolben besteht. Gasgenerator und Kolben sind in einem
gemeinsamen Rohr angeordnet, wobei das Zugseil, welches die Wirkverbindung
zwischen dem Kolben und dem Gurtschloss herstellt, als Doppelseil
ausgebildet ist.
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Als
nachteilig hat sich an dieser Lösung
herausgestellt, dass das Doppelseil außermittig am Kolben angreift
und demgemäß ein Moment
erzeugt wird, welches zum Verkanten des Kolbens innerhalb des Rohres
sowie daher zu Funktionsstörungen
führen
kann. Unterstützt
wird dieser Missstand ferner dadurch, dass der Kolben lediglich
mittels eines endseitig an diesem angeordneten Dichtring im Rohr
geführt
ist. Weiterhin hat sich der aus der konstruktiven Ausbildung resultierende
geringe Querschnitt des Doppelseiles als anfällig für einen undefinierten Bruch
desselben gerade im Bereich von Umlenkungen und am so genannten
Schlossniet des Gurtschlosses erwiesen.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel in
vorstehender Druckschrift ist das Generatorgehäuse seitlich außerhalb
des Führungsrohres
für den Kolben
angeordnet. Der Kolben selbst stützt
sich mittels einer Mehrzahl von Dichtelementen in Form von Ringdichtungen
an der Wandung des Rohres ab. Zwar wird mit dieser Maßnahme weitestgehend
ein Verkanten des Kolbens vermieden, jedoch wirken durch die Ringdichtungen
nachteilige Reibkräfte
auf den Kolben, die ihrerseits ein gleichmäßiges Gleiten des Kolbens im
Rohr behindern. Des Weiteren baut diese Vorrichtung relativ groß und sperrig.
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Außerdem ist
aus der
DE 201 02
758 U1 ein pyrotechnisch aktivierbarer Straffer für einen
Sicherheitsgurt bekannt, mit einem Zylinder und einem darin verschiebbar
angeordneten Kolben, ein mit dem Kolben verbundenes Zugseil sowie
einen pyrotechnischen Antrieb in Form eines Gasgenerators, welcher auf
den Kolben eine denselben axial verschiebende Kraft ausüben kann.
Dabei ist der Kolben koaxial zur Zugseilführung angeordnet und das Zugseil
mit dem Kolben in einer geometrischen Mittenachse verbunden.
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Schließlich offenbart
die
DE 297 07 352
U1 einen weiteren pyrotechnisch durch einen Gasgenerator
aktivierbaren Straffer für
einen Sicherheitsgurt, bei das vom Gasgenerator ferne Ende des Zugseils mit
einem Gurtschloss verbunden und das gasgeneratornahe Ende des Zugseils
mit einem von dem Gasdruck beaufschlagbaren Kolben gekoppelt ist. Das
Zugseil und der Kolben sind dabei koaxial zueinander und zusammen
mit dem ringförmig
ausgebildeten Gasgenerator in einem Zylindergehäuse des Straffers angeordnet.
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Der
Erfindung liegt vor diesem Hintergrund die Aufgabe zugrunde, die
Nachteile des eingangs geschilderten Standes der Technik zu vermeiden
und einen verbesserten Gurtstraffer zu schaffen, der insbesondere
einfach in der Herstellung, kostengünstig und funktionssicher ist.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs,
während
vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den
Unteransprüchen
entnehmbar sind.
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Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe gelöst durch
einen Gurtstraffer an einem Kraftfahrzeug, bestehend aus einem Generatorgehäuse für einen
ein Treibgas erzeugenden Gasgenerator sowie einem mittels des Treibgases
antreibbaren Kolben, bei dem das Generatorgehäuse und der Kolben in einem
gemeinsamen Rohr angeordnet sind, welches an einem mit einem tragenden
Bauteil der Kraftfahrzeugkarosserie fest verbundenen Halter befestigt
ist. Der Kolben ist seinerseits über
ein Zugseil mit einem am Halter fixierten Gurtbefestigungsteil wirkverbunden.
Außerdem
umfasst bei diesem Gurtstraffer das Generatorgehäuse sowohl eine Fixieraufnahme
für den
Gasgenerator als auch eine Führungsaufnahme
für das Zugseil,
die parallel zueinander angeordnet sind sowie in Längsrichtung
des Rohres weisen. Des Weiteren ist der Kolben koaxial zur Führungsaufnahme
des Zugseiles angeordnet sowie mit diesem in der Mittenachse fest
verbunden. Schließlich
ist das Generatorgehäuse
in einer durch die Längsmittenachse
der Fixieraufnahme des Gasgenerators und durch die Längsmittenachse
der Führungsaufnahme
des Zugseils gebildeten Längsebene
teilbar ausgebildet.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung stützt sich der Kolben seinerseits
mittels wenigstens eines ringförmigen
Dichtelementes und wenigstens eines Kugelkranzes radial im Rohr
ab.
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Wie
die Erfindung weiter vorsieht, weist das Generatorgehäuse zum
Kolben hin einen durch einen Fortsatz gebildeten Kugelfang auf,
in welchen in der Bereitschaftsstellung des Kolbens ein mit demselben
fest verbundener Radialsteg zur axialen Fixierung des Kugelkranzes
hineinreicht.
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Fernerhin
wird vorgeschlagen, dass das Rohr in einem Abschnitt „I" zur Führung des
Kolbens im Querschnitt zylindrisch und weiter in einem Abschnitt „II" zur Unterbringung
des Generatorgehäuses
im Querschnitt geweitet ausgebildet ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
sieht vor, dass das Generatorgehäuse
und der korrespondierende Abschnitt „II" des Rohres demgegenüber im Querschnitt eiförmig beziehungsweise
oval ausgebildet sind.
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Wie
die Erfindung noch vorsieht, ist das Generatorgehäuse aus
Kunststoff gefertigt, so dass dieses beispielsweise durch ein an
sich bekanntes Spritzgussverfahren sehr kostengünstig herstellbar ist.
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Das
Generatorgehäuse
kann des Weiteren nach innen und/oder außen zeigende Dichtrippen aufweisen.
Schließlich
wird vorgeschlagen, dass das Rohr vorzugsweise ein umgeformtes Stahlrohr
und das Zugseil bevorzugt als Monoseil ausgebildet ist.
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Der
vorgeschlagene Gurtstraffer hat im Hinblick auf herkömmliche
Gurtstraffer mehrere Vorteile. Aufgrund des Merkmals, dass die Führungsaufnahme
des Zugseiles koaxial zum Kolben angeordnet ist und das Zugseil
nunmehr in der Mittenachse des Kolbens angreift, werden wirkungsvoll
störende
Momente auf den Kolben vermieden.
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Durch
die Verwendung des genannten Kugelkranzes am Kolben anstatt einer
weiteren Ringdichtung werden zudem gerade in der Startphase des
Strammvorgangs vorteilhaft Reibkräfte zwischen dem Kolben und
der Wandung des Rohres vermindert, so dass die erbrachte Leistung
des Gasgenerators wirkungsvoller durch den Kolben umgesetzt und auf
das Gurtbefestigungsteil, also beispielsweise auf ein Gurtschloss, übertragen
werden kann.
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Der
erfindungsgemäße Gurtstraffer
bietet sich besonders vorteilhaft für eine Monoseil an, welches
im Vergleich zum Doppelseil bei gleichem zur Verfügung stehenden
Bauraum einen stärken
Querschnitt aufweisen kann und demgemäss bei gleicher Materialwahl über eine
höhere
Bruchsicherheit verfügt.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert. Darin
zeigen
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1 einen
erfindungsgemäß ausgebildeten
Gurtstraffer in einem vertikalen Längsschnitt,
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2 einen
horizontalen Schnitt A-A nach 1,
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3 einen
Schnitt B-B nach 1,
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4 eine
Explosionsdarstellung des Generatorgehäuses samt Zugseil und Gasgenerator.
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1 zeigt
demnach schematisch einen Gurtstraffer, der im wesentlichen aus
einem Generatorgehäuse 1 für einen
ein Treibgas erzeugenden Gasgenerator 2 (pyrotechnischen
Gasgenerator 2) sowie einen mittels des erzeugten Treibgases
antreibbaren Kolben 3 besteht.
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Generatorgehäuse 1 und
Kolben 3 sind in einem gemeinsamen besonders ausgebildeten
Rohr 4 angeordnet, welches seinerseits an einem mit einem nicht
näher dargestellten
tragenden Bauteil der Kraftfahrzeugkarosserie fest verbundenen Halter 5 befestigt
ist.
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Der
Kolben 3 ist über
ein Zugseil 6, vorzugsweise ein Monoseil, mit einem nicht
näher dargestellten,
jedoch über
ein am Halter 5 fixiertes Gurtschloss verbunden. Das Gurtschloss
ist bekanntermaßen derart
am Halter 5 angeschlossen, dass es infolge einer durch
das Zugseil 6 einwirkenden Kraft in einer von einem Faltenbalg 7 umgebenen
Schlossführung 8 zum
Halter 5 hin bewegt werden kann.
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Das
Generatorgehäuse 1 umfasst
neben einer Fixieraufnahme 9 für den Gasgenerator 2 auch eine
Führungsaufnahme 10 für das Zugseil 6,
die ihrerseits im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind
sowie in Längsrichtung
des Rohres 4 weisen. Vorliegend ist die Fixieraufnahme 9 für den Gasgenerator 2 achsparallel
oberhalb der Führungsaufnahme 10 für das Zugseil 6 angeordnet,
jedoch kann es auch angezeigt sein, die Fixieraufnahme 9 seitlich oder
unterhalb der Führungsaufnahme 10 vorzusehen.
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Um
während
des Auslösens
des Gasgenerators 2 funktionsstörende Momente auf den Kolben 3 wirkungsvoll
zu vermeiden, ist derselbe erfindungsgemäß koaxial zur Führungsaufnahme 10 des
Zugseils 6 angeordnet und mit diesem in der Mittenachse fest
verbunden.
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In
Anbetracht dessen weist das Rohr 4 nunmehr einen zylindrischen
Abschnitt „I" zur Führung des
Kolbens 3 auf, der seinerseits zur Unterbringung des Generatorgehäuses 1 in
einen im Querschnitt geweiteten Abschnitt „II", vorliegend in einen im Querschnitt
im wesentlichen „einseitig" geweiteten Abschnitt „II" übergeht. In einer bevorzugten
Ausführungsform
sind der Abschnitt „II" des Rohres 4,
aber auch das sich an die Innenkontur des Rohres 4 anschmiegende Generatorgehäuse 1 im
Querschnitt Ei-förmig
beziehungsweise oval ausgebildet (3).
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Aufgrund
des hohen Sicherheitsstandards eines solchen Gurtstraffers ist es
empfehlenswert, das Rohr 4 als Stahlrohr auszubilden, welches
sich dann vorteilhaft nach einem an sich bekannten Innen-Hochdruck-Umformverfahren
in die vorbeschriebene gewünschte
Gestalt umformen lässt.
Jedoch werden durch die Erfindung jegliche andere an sich bekannte
und geeignete Umformverfahren mit erfasst.
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Das
Generatorgehäuse 1 kann
dagegen aus Kunststoff gefertigt sein, wobei hier an sich bekannte Spritzgussverfahren
zur Anwendung kommen können.
Bei Bedarf kann zur Gewährleistung
der erforderlichen Gasdichtheit das Generatorgehäuse 1 somit auch sehr
einfach mit nach innen und/oder außen weisenden Dichtelementen,
in diesem Ausführungsbeispiel
mit angegossenen Dichtrippen 1a versehen werden, die ihrerseits
jeweils auf Übermaß ausgelegt sind
(4).
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Wie
den 1 und 2 weiter zu entnehmen ist, stützt sich
der Kolben 3 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
mittels eines ringförmigen
Dichtelementes 11, beispielsweise in Form eines O-Ringes,
und eines Kugelkranzes 12 radial im Rohr 4 ab.
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Der
Kugelkranz 12 ist seinerseits auf einem sich zum Generatorgehäuse 1 hin
verjüngenden
Kolbenabschnitt 13 angeordnet und axial durch einen fest
mit dem Kolben 3 verbundenen Radialsteg 14 fixiert.
Ferner reicht der Radialsteg 14 samt Kugelkranz 12 in
der Bereitschaftsstellung des Kolbens 3 in einen durch
einen Fortsatz 15 des Generatorgehäuses 1 gebildeten
sogenannten Kugelfang hinein.
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Nachfolgend
wird die Montage des erfindungsgemäß ausgebildeten Gurtstraffers
näher beschrieben:
Zunächst ist
das Generatorgehäuse 1 mit
dem als Montageteil ausgebildeten und mit einem nicht näher bezeichneten
Elektroanschluss zu einem Steuerteil ausgeführten Gasgenerator 2 sowie
mit dem Zugseil 6 zu versehen. Wie 4 zeigt,
hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen,
das Generatorgehäuse 1 in
einer durch die Längsmittenachse 16 der Fixieraufnahme 9 des
Gasgenerators 2 und durch die Längsmittenachse 17 der
Führungsaufnahme 10 für das Zugseil 6 gebildeten
Längsebene
teilbar auszuführen.
Nachdem der Gasgenerator 2 und das Zugkabel 6 in
eine Hälfte
des Generatorgehäuses 1 eingelegt
wurde, ist die zweite Hälfte
desselben auf die erste aufzubringen und gegebenenfalls mittels
hier nicht näher
dargestellter Clipse festzulegen.
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Nachfolgend
wird das zum Kolben 3 weisende freie Ende des Zugseils 6 an
demselben befestigt. Hierfür
weist der Kolben 3 eine in seiner Mittenachse angeordnete
Durchgangsbohrung 18 auf, in welche das Zugseil 6 (Monoseil)
einzubringen und schließlich
in einem zugeordneten Klemmstück 19 des
Kolbens 3 mittels Verprägungen 20 zu
befestigen ist (2).
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Im
Anschluss daran ist der mit einem ringförmigen Dichtelement 11 versehene
Kolben 3 mit seinem Radialsteg 14 in den Fortsatz 15 des
Generatorgehäuses 1 einzufügen.
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In
einer vertikalen, den Kolben 3 nach oben gerichteten Stellung
dieser Baugruppe lassen sich höchst
komforta bel die Kugeln für
den Kugelkranz 12 in den vom Fortsatz 15 gebildeten
Kugelfang einlegen.
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Nunmehr
kann das Rohr 4 über
den Kolben 3 und das angeschlossene Generatorgehäuse 1 gestülpt und
endseitig mit dem Halter 5 verbunden werden. Vorliegend
ist im Halter 5 eine Umfangsnut 21 vorgesehen,
in die infolge Verprägung 22 die
Wandung des Rohres 4 eingreift und somit eine feste Verbindung
und Axialsicherung zwischen dem Rohr 3 und dem Halter 5 gewährleistet.
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Schlussendlich
wird das Zugseil 6 über
ein im Halter 5 angeordnetes Umlenkelement 23 und durch
ein oder mehrere Führungselemente 24 hindurch
zum Gurtschloss geführt
und mit diesem fest verbunden.
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- 1
- Generatorgehäuse
- 1a
- Dichtrippen
- 2
- Gasgenerator
- 3
- Kolben
- 4
- Rohr
- 5
- Halter
- 6
- Zugseil
- 7
- Faltenbalg
- 8
- Schlossführung
- 9
- Fixieraufnahme
- 10
- Führungsaufnahme
- 11
- Dichtelement
- 12
- Kugelkranz
- 13
- Kolbenabschnitt
- 14
- Radialsteg
- 15
- Fortsatz
- 16
- Längsmittenachse
der Fixieraufnahme 9
- 17
- Längsmittenachse
der Führungsaufnahme 10
- 18
- Durchgangsbohrung
- 19
- Klemmstück
- 20
- Verprägungen
- 21
- Umfangsnut
- 22
- Verprägung
- 23
- Umlenkelement
- 24
- Führungselement
- „I"
- zylindrischer
Abschnitt
- „II"
- geweiteter
Abschnitt