DE19927270A1 - Rückhaltevorrichtung für einen auf eine Gurtspule aufwickelbaren Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Abstract

Eine Rückhaltevorrichtung für einen auf einer Gurtspule 3 aufwickelbaren Sicherheitsgurt 11 eines Kraftfahrzeugs mit einem Gurtstraffer 5, welcher mit einem Treibgas antreibbar ist, das während des Antriebs in einem Druckraum mit einem Arbeitsdruck auf ein bewegliches antriebsmäßig mit der Gurtspule 3 verbundenes Antriebsteil in Antriebsrichtung wirkt, und einem mit der Gurtspule zusammenwirkenden Lastbegrenzer 4, welcher nach Blockierung der Gurtspule 3 einen Gurtbandauszug mit Energieverbrauch zuläßt, wobei der Arbeitsdruck im Druckraum 1 durch eine Gasausblasöffnung reduzierbar ist und bei betätigtem Lastbegrenzer das mit der Gurtspule in Antriebsverbindung verbleibende Antriebsteil entgegen der Antriebsrichtung bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rückhaltevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Stand der Technik

Bei einer derartigen bekannten Rückhaltevorrichtung ist der Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeugs auf einer Gurtspule beispielsweise eines Gurtaufrollerautomaten aufgewickelt. Mit der Gurtspule kann ein Gurtstraffer in Antriebsverbindung gebracht werden, um beispielsweise bei einem Crash-Fall eine Gurtlose aus dem aufgewickelten Sicherheitsgurt und/oder dem am Fahrzeuginsassen angelegten Gurtband zu beseitigen, so daß der Sicherheitsgurt fest am Körper des Fahrzeuginsassen anliegt und eine zu starke Vorverlagerung verhindert wird. Ein Antriebsteil des Gurtstraffers ist während des Antriebs von einem in einem Druckraum wirksamen Treibgas, das einen bestimmten Arbeitsdruck aufweist, beaufschlagt, so daß das Antriebsteil in Antriebsrichtung bewegt wird und die Gurtspu­ le und der Sicherheitsgurt in Aufrollrichtung angetrieben werden. Ferner kann mit der Gurtspule ein Lastbegrenzer verbunden sein, welcher nach dem Straffen des Sicherheitsgur­ tes und bei Blockierung der Gurtspule einen Gurtbandauszug mit Energieverbrauch, insbesondere einen gebremsten Gurtband­ auszug gegebenenfalls bis an einen Anschlag zuläßt. Hierdurch wird eine zu starke Belastung des Körpers des Fahrzeugin­ sassen bei seiner Vorverlagerung durch den angelegten Sicher­ heitsgurt vermieden, da der Sicherheitsgurt durch den gebrem­ sten Gurtbandauszug nachgibt.

Bei einer aus der DE 295 20 307 U1 bekannten Vorrichtung ist ein Linearantrieb bestehend aus Kolben und einem Zylinderrohr für den Strafferantrieb vorgesehen. Der Kolben wird im Zylin­ derrohr mittels einer pyrotechnischen Treibladung beim Straf­ fen des Sicherheitgurtes angetrieben. Um die Sicherheit gegen Bersten des Zylinderrohres zu verbessern, ist in der Stirn­ wand des Kolbens eine Berstscheibe vorgesehen, durch welche nach der Straffbewegung ein Druckabbau im Innenraum des Kolbens ermöglicht wird.

Ferner ist aus der DE 93 08 273 U1 ein Linearstraffer be­ kannt, bei welchem die Antriebsbewegung des Kolbens über eine am Kolben vorgesehene Zahnstange auf ein drehfest auf der Wickelwelle sitzendes Zahnrad unmittelbar übertragen. Es wird hierdurch ein äußerst einfach aufgebauter wirkungsvoller Linearantrieb zum Straffen eines Sicherheitsgurtes geschaf­ fen.

Ferner ist es bekannt, vom Gurtband auf den vorverlagerten Körper des Fahrzeuginsassen ausgeübte Kräfte durch einen gegebenenfalls in der Gurtspule des Gurtaufrollers integrier­ ten Lastbegrenzer, beispielsweise in Form eines Torsionssta­ bes zu begrenzen (DE 44 26 479 C2).

Bei der eingangs erläuterten Rückhaltevorrichtung können je nach Ablauf des Rückstrammvorgangs Schwierigkeiten auftreten, durch die ein sicherer Blockiervorgang und, falls ein Lastbe­ grenzer vorhanden ist, eine einwandfreie Funktion des Lastbe­ grenzer behindert oder unmöglich gemacht werden. Für den Fall einer frühen Initiierung des Rückstrammvorganges, beispiels­ weise durch Frühzündung des Treibgases innerhalb eines Zeit­ raumes bis zu 6 ms nach dem Crash-Fall wird das Antriebsteil durch den Arbeitsdruck innerhalb seiner Führung, beispiels­ weise dem Führungsrohr soweit bewegt, daß der Restdruck im Druckraum weder den Blockiervorgang noch die Funktion des Lastbegrenzers beeinflußt. Bei einer normalen Initiierung (beispielsweise Normalzündung) innerhalb eines Zeitraums bis zu etwa 15 ms kann sich das Antriebsteil, beispielsweise der linear angetriebene Kolben, beim Straffen soweit bewegen, daß ein Restgaspolster im Druckraum vorhanden ist, daß additiv zum Energieverbrauch des Kraftbegrenzers wirkt. Hierdurch ergibt sich eine am Kraftbegrenzer zusätzlich wirksame Kraft, die eine unzulässig hohe Belastung des Gurtbandes auf den Körper des Fahrzeuginsassen bei dessen Vorverlagerung bewir­ ken kann. Bei einer noch späteren Initiierung des Arbeits­ druckes, beispielsweise durch Zündung eines Treibgases inner­ halb eines Zeitraums von ca. 15 ms bis 25 ms, kann es vor dem Straffen zu einer Vor- und/oder Hauptverriegelung der Bloc­ kiereinrichtung kommen, die jedoch beim Straffen wieder aufgehoben wird. Im Falle einer Hauptblockierklinke wird diese aus der Blockierverzahnung der Gurtspule beim Straffen wieder entfernt. Da aufgrund der späten Initiierung des Straffvorgangs der Körper des Fahrzeuginsassen sich vorzuver­ lagern beginnt und damit eine erhöhte Kraft über das Gurtband und die Gurtspule auf das Antriebsteil entgegen der Rück­ strammrichtung ausübt, ist der Arbeitshub des Antriebsteils begrenzt, so daß an seiner Rückseite im Druckraum ein über­ höhter Druckaufbau durch das Treibgas bewirkt wird. Dies kann zum Bersten des Strafferantiebssystems führen. Hieraus resul­ tiert ein rascher Druckabfall und durch die Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen wird die Drehung der Gurtspule derart beschleunigt, daß eine Wiedereinsteuerung der Vor- und Haupt­ blockierung nicht mehr möglich ist. Bei der Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen wird das Gurtband dann ungebremst abge­ spult. Die Gefahr des Berstens des Strafferantriebssystems ergibt sich auch dann, wenn die Initiierung des Arbeitsdrucks später, d. h. nach 25 ms erfolgt. Durch die Vorverlagerung des Körpers des Fahrzeuginsassen wirkt bereits eine hohe Last auf das Antriebsteil, welche 1 kN und mehr betragen kann. Es entsteht dann ein überhöhter Arbeitsdruck auf kleinstem Raum, da sich das Antriebsteil kaum oder nur geringfügig bewegt. Auch hier findet eine rasche Drehrichtungsumkehr der Gurtspu­ le statt. Die Einsteuerung der Hauptverriegelung der Bloc­ kiereinrichtung ist dann nicht mehr möglich und der Gurtband­ auszug erfolgt ebenfalls ungebremst.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rückhaltevorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher unabhängig vom Iniziierungszeitpunkt des Arbeitsdruckes, z. B. durch Freigabe oder Zündung des Treibgases, die Rückhaltefunktion des Gurtaufrollers nach dem Gurtstraffen sicher gewährleistet wird.

Diese Aufgabe wird bei der Rückhaltevorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Bei der Erfindung wird der Arbeitsdruck im Druckraum eine bestimmte Zeit nach dem Initiieren des Rückstrammvorganges gegebenenfalls durch gedämpftes Abblasen reduziert und zwar innerhalb eines Mindestzeitraums, der die Betätigung der Gurtspulenblockierung und gegebenenfalls des Lastbegrenzers gewährleistet. Nachdem die Blockierung der Gurtspule bzw. eines bei der Lastbegrenzerfunktion festzuhaltenden Gurtspu­ lenteils stattgefunden hat, kann das mit dem drehbaren Teil der Gurtspule in Antriebsverbindung bleibende Antriebsteil des Straffers entgegen der Antriebsrichtung bewegt werden. Es ist bei der Erfindung nicht erforderlich, das Antriebsteil des Gurtstraffers, welches ein Drehkolben, ein linear beweg­ licher Kolben oder dergleichen sein kann, nach der Antriebs­ bewegung beim Gurtstraffen von der Gurtspule beispielsweise durch einen Entkupplungsvorgang zu lösen. Das Antriebsteil kann mit der Gurtspule in Antriebsverbindung bleiben. Diese Antriebsverbindung kann durch eine bei der Aktivierung des Gurtstraffers betätigte Kupplung hergestellt sein oder kann durch einen Eingriff des Antriebsteils mit einem mit der Gurtspule verbundenen Drehantriebsteil, z. B. Ritzel gewähr­ leistet sein. Durch das Abblasen des nach dem Straffen im Druckraum verbliebenen Gases wird der Druck soweit abgebaut, daß das Antriebsteil entgegen der Straffer-antriebsrichtung bewegt werden kann.

Die Druckreduziereinrichtung kann am beweglichen Antriebsteil oder in einer ortsfesten Begrenzung des Druckraumes vorgese­ hen sein. Die Druckreduziereinrichtung kann nach Ablauf einer bestimmten Zeit, die mit der Initiierung des Arbeitsdruckes beginnt, aktiviert werden. Während dieser Zeit erfolgt die Blockierung der Gurtspule bzw. eines bei der Lastbegrenzung festzuhaltenden Gurtspulenteils. Die Druckreduzierung kann beispielsweise durch Abbrand, der mit der Initiierung des Arbeitsdruckes gezündet wird und zu einer allmählichen Druck­ verringerung führt, hergestellt werden. Die Druckreduzierein­ richtung kann auch als Schwachstelle in der Druckraumwand am Kolben und/oder der Kolbenführungseinrichtung ausgebildet sein, welche bei Erreichen eines bestimmten Druckwertes gegebenenfalls aufgrund der Fließeigenschaften des Materials an der Schwachstelle nach vorgegebener Mindestzeit geöffnet wird. Diese Schwachstelle ist bevorzugt am Antriebsteil, das als linear beweglicher Kolben ausgebildet sein kann, vorgese­ hen. Der Arbeitsdruck für das Straffen kann beispielsweise von einem pyrotechnisch erzeugten Treibgas, beispielsweise einem Gasgenerator oder aus einer Druckgasquelle, in welcher das Treibgas in Bereitschaft gehalten wird, beispielsweise einem Hybridgasgenerator geliefert werden.

Man gewinnt bei der Erfindung einen kompakten Strafferaufbau mit wenig Bauteilen, wobei im wesentlichen für den Straffer­ antrieb nur ein Antriebsteil linear oder rotatorisch bewegt wird und diese Bewegung unmittelbar in die Spulendrehung zum Straffen des Sicherheitsgurtes umgesetzt werden kann. Trotz dieses einfachen Aufbaus wird, wie dargelegt wurde, bei sicherer Einsteuerung der Hauptblockierung der Gurtspule die Lastbegrenzerfunktion, welche durch einen in die Gurtspule integrierten Lastbegrenzer gewährleistet wird, allenfalls nur wenig beeinträchtigt.

Aufgrund der Druckabsenkung im Druckraum nach dem Straffen, welches das Leistungsstraffen oder Vorstraffen sein kann, wirken im Druckraum nur noch rasch abnehmende Gegenkräfte. Hierdurch werden die Voraussetzungen für ein sicheres Ein­ steuern der Hauptblockierung der Gurtspule und der Lastbe­ grenzerfunktion geschaffen. Das Absenken des Druckes im Druckraum kann durch aktives oder passives Druckreduzieren innerhalb einer die Hauptblockierung der Gurtspule sicher stellenden Mindestzeit gewährleistet werden. Die Druckredu­ ziereinrichtung kann in der Führung des Antriebsteils im Bereich des Druckraumes oder im Antriebsteil bzw. Kolben vorgesehen sein. Eine einfache Ausgestaltung kann durch eine definierte Sollbruchstelle, die bevorzugterweise im Kolben vorgesehen ist, erreicht werden. Das Fließverhalten des an der Sollbruchstelle vorgesehenen Werkstoffs, welcher bei den auftretenden Spannungen plastifiziert ist, läßt ein zeitlich gesteuertes Öffnen der Sollbruchstelle zu (Hütte, 30. Aufla­ ge, E115, 116). Auch durch Ausbeulen des bei den auftretenden Spannungen plastischen Materials des Führungsrohres kann eine Gasausblasöffnung bewirken. Es ist auch möglich, im Führungs­ rohr eine Abblasöffnung vorzusehen, welche dann freigelegt ist, wenn das Antriebsteil die Strafferbewegung beendet hat. Ferner ist es möglich, Dichtungselemente, beispielsweise Dichtungslippen am Antriebsteil nach dem Straffen durch Abschmelzen, Abbrennen oder dergleichen zu zerstören, so daß der Druckabbau im Druckraum erreicht wird. Bei einer aktiven Druckreduziereinrichtung kann durch Abbrennen, Schmelzen oder dergleichen eine normalerweise geschlossene Öffnung nach dem Arbeitshub des Antriebsteils nach einer bestimmten Mindest­ zeit veranlaßt werden. In bevorzugter Weise wird der Abbrand durch eine Zündpille, welche auch die Treibgaserzeugung beispielsweise durch einen Gasgenerator in Gang setzt, be­ wirkt. Durch einen gedämpften Druckabbau oder einen eine bestimmte Zeit erfordernde Abbrand, der bevorzugt mit Zündung des Treibgases beginnt, wird gegebenenfalls nach Vorblockie­ rung ein sicherer Blockiereingriff, insbesondere einer Haupt­ blockierklinke, welche aufgrund ihrer Massenträgheit eine bestimmte Eingriffszeit benötigt, und, für den Fall, daß ein Lastbegrenzer vorgesehen ist, eine gesicherte Lastbegrenzer­ funktion erzielt.

Beispiele

Anhand der Figuren wird an Ausführungsbeispielen die Erfin­ dung noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Rückhaltevorrichtung, welche ein Ausführungs­ beispiel der Erfindung ist in schematischer Dar­ stellung;

Fig. 2 in teilweise geschnittener Darstellung (Schnitt­ linie A-A in Fig. 1) ein Ausführungsbeispiel für einen Gurtstraffer, der bei der Rückhaltevorrich­ tung der Fig. 1 zur Anwendung kommen kann;

Fig. 3 eine schnittbildliche Darstellung des Gurtstraffers entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 2;

Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gurtstraf­ fers in schnittbildlicher Darstellung (Schnittlinie A-A in Fig. 1), welcher bei einer Rückhaltevorrich­ tung der Fig. 1 zur Anwendung kommen kann;

Fig. 5 eine schnittbildliche Darstellung des Gurtstraffers entlang der Schnittlinie C-C in Fig. 4;

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gurtstraf­ fers in schnittbildlicher Darstellung (Schnittlinie A-A in Fig. 1), welcher bei der Rückhaltevorrich­ tung der Fig. 1 zur Anwendung kommen kann;

Fig. 7 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Schnittlinie D-D in Fig. 6;

Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gurtstraf­ fers in schnittbildlicher Darstellung (Schnittlinie A-A in Fig. 1), welcher bei der Rückhaltevorrich­ tung der Fig. 1 zur Anwendung kommen kann;

Fig. 9 eine schnittbildliche Darstellung des Gurtstraffers entlang der Schnittlinie E-E in Fig. 8;

Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gurtstraf­ fers in schnittbildlicher Darstellung (Schnittlinie A-A in Fig. 1), welcher bei der Rückhaltevorrich­ tung der Fig. 1 zur Anwendung kommen kann;

Fig. 11 eine schnittbildliche Darstellung entlang der Schnittlinie F-F in Fig. 10;

Fig. 12 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gurtstraf­ fers in schnittbildlicher Darstellung (Schnittlinie A-A in Fig. 1), welcher bei der Rückhaltevorrich­ tung der Fig. 1 zur Anwendung kommen kann;

Fig. 13 eine schnittbildliche Darstellung eines Gurtstraf­ fers entlang der Schnittlinie G-G in Fig. 12;

Fig. 14 in perspektivischer Darstellung ein als linear antreibbarer Kolben ausgebildetes Antriebsteil mit Eingriff in ein Ritzel am Beginn eines Straffvor­ gangs;

Fig. 15 eine vergrößerte Darstellung des Details M in der Fig. 13;

Fig. 16 einen pyrotechnischen Gasgenerator mit zum Zünd­ zeitpunkt des im Gasgenerator vorhandenen Treibmit­ tels zündbarer Abbrandstrecke;

Fig. 17 eine Ausführungsform für die Druckreduziereinrich­ tung; und

Fig. 18 eine weitere Ausführungsform für die Druckredu­ ziereinrichtung.

Die in der Fig. 1 dargestellte Rückhaltevorrichtung besitzt eine Gurtspule 3, auf welcher in bekannter Weise ein Sicher­ heitsgurt 11 auf- und abgewickelt werden kann. Falls die Gurtspule in einem Gurtaufrollautomaten eingebaut ist, kann diese unter der Vorspannung einer nicht näher dargestellten Triebfeder stehen.

Die eine Seite der Gurtspule (in der Fig. 1 die rechte Seite) ist starr bzw. drehfest mit einem Lastbegrenzer 4 verbunden. Auf diesen Gurtspulenteil ist ein Sicherheitsgurt 11 aufge­ wickelt. Der Lastbegrenzer 4 kann als Torsionsstab ausgebil­ det sein. Es ist jedoch auch möglich, den Lastbegrenzer 4 in Form von aneinanderliegenden Reibbelägen oder anderweitig auszubilden. Die andere Seite der Wickelwelle 3 (die linke Seite) kann mit einer Blockiereinrichtung 6 zusammenwirken, z. B. über ein Festlager 23, mit welchem der Lastbegrenzer (Torsionsstab) 4 mit dem blockierbaren Gurtspulenteil an der linken Seite verbunden ist, so daß die Gurtspule 3 gegen Drehung, insbesondere in Bandauszugsrichtung blockiert werden kann. Die Blockiereinrichtung kann beispielsweise in Form einer ortsfest abgestützten Klinke ausgebildet sein, die in eine an der Gurtspule 3 vorgesehene Blockierverzahnung 12 gegebenenfalls nach einer gurtband- und/oder fahrzeugsensitiv ausgelösten Vorblockierung eingreift.

Die Rückhaltevorrichtung der Fig. 1 besitzt ferner einen Gurtstraffer 5. Der Gurtstraffer 5 besitzt ein Antriebsteil 2 in Form eines linear verschieblichen Kolbens. Dieser Kolben ist in einer rohrförmigen Kolbenführung 10 linear geführt, wie es die Ausführungsbeispiele der Fig. 2 bis 15 darstellen. Anstelle eines linearen Gurtstrafferantriebs kann auch ein Drehkolbenantrieb verwendet werden. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen wird das Antriebsteil 2 von einem Treibgas angetrieben, welches in einem Druckraum 1 erzeugt wird. Als Treibgasquelle 24 kann in bekannter Weise ein pyrotechnisch zündbares Treibgas, ein von einem Hybridgasge­ nerator geliefertes Treibgas oder ein aus einer anderen Druckwelle geliefertes Treibgas vorgesehen sein. Das An­ triebsteil 2 ist mittels einer Dichtung 9, welche als umlau­ fende Dichtlippe ausgebildet sein kann, gegenüber der Innen­ wandung der rohrförmigen Kolbenführung 10 abgedichtet.

Für den Antrieb des Antriebsteils wird durch das Treibgas im Druckraum 1 ein Arbeitsdruck erzeugt, so daß das Antriebsteil 2 entlang der rohrförmigen Führung 10 bewegt wird. Am An­ triebsteil 2 ist eine Zahnstange 7 vorgesehen, welche mit einem Ritzel 8 kämmt. Die Drehbewegung des Ritzels 8 wird auf die Gurtspule 3 übertragen. Hierdurch wird der Sicherheits­ gurt 11 zum Straffen auf die Wickelwelle 3 aufgewickelt.

Im normalen Aufwickel- bzw. Abwickelbetrieb des Sicherheits­ gurtes 11 kann die Zahnstange 7 außer Eingriff mit dem Ritzel sein, so daß die Wickelwelle 3 unbeeinflußt vom Gurtstraffer sich drehen kann. Es ist auch möglich, wie in den Ausfüh­ rungsbeispielen der Fig. 2 bis 15 gezeigt ist, die Anfangs­ zähne der Zahnstange 7 mit dem Ritzel 8 in Eingriff auch bei normalem Betrieb der Gurtspule zu halten. Zwischen der Gurt­ spule 3 und dem Ritzel 8 ist dann eine Kupplung 13 vorgese­ hen, welche beispielsweise als Fliehkraftkupplung ausgebildet ist, und dann in Eingriff kommt, wenn das Ritzel 8 angetrie­ ben wird. Das Ritzel 8 kann direkt mit der Gurtspule 3 gege­ benenfalls über den Lastbegrenzer 4 verbunden sein. Es ist auch möglich, die Drehantriebsverbindung über ein Zwischen­ zahnrad mit der Gurtspule 3 bzw. einem Ende des Lastbe­ grenzers 4 herzustellen. Die Kupplung 13 kann entfallen, wenn die Zahnstange 7 bei Normalbetrieb außer Eingriff mit dem Ritzel 8 ist.

Um zu verhindern, daß durch den Arbeitsdruck, der im Druck­ raum 1 auch nach dem Straffen des Sicherheitsgurtes 11 herrscht, der Blockiervorgang der Gurtspule 3 mittels der Blockiereinrichtung 6 und die Funktion des Lastbegrenzers 4 beeinträchtigt werden, erfolgt eine Reduzierung des Arbeits­ druckes im Druckraum 1. Hierzu sind bei den verschiedenen Ausführungsformen der Gurtstraffer, welche in den Fig. 2 bis 15 dargestellt sind, unterschiedliche Maßnahmen vorgesehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 des Gurtstraf­ fers wird ein gesteuerter Durchbrand der als Dichtlippe ausgebildeten Dichtung 9 vorgesehen. Der Durchbrand erfolgt an einer oder mehreren Durchbrandstellen 14 der Dichtung 9. Beim Durchbrennen bilden diese Durchbrandstellen allmählich sich öffnende Gasausblasöffnungen, durch welche der Arbeits­ druck im Druckraum 1 zumindest nicht plötzlich, sondern allmählich so weit abgebaut wird, daß das Antriebsteil 2, bei dem durch den Kraftbegrenzer 4 gebremsten Gurtbandauszug sich entgegengesetzt zur Antriebsrichtung beim Straffen bewegen kann, nachdem das blockierbare Teil der Gurtspule 3 blockiert wurde.

Bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dichtung 9 so ausgebildet, daß nach dem Straffen Treibgas an der Dichtung vorbeiströmen kann, so daß eine Reduzierung des Arbeitsdruckes im Druckraum 1 erzielt wird.

Hierzu ist das Material z. B. Aluminium, aus welchem die Kolbenführung 10 besteht so dimensioniert, daß es aufgrund des im Druckraum vorhandenen überhöhten Arbeitsdruckes pla­ stisch verformbar ist, insbesondere im Bereich der beiden Seitenwände. Es entstehen dann Gasdurchlasöffnungen 19 zwi­ schen den Seitenwänden der Führung 10 und der Wandung des Kolbens 2 umlaufender Dichtung 19. Auf diese Weise wird der Druck im Druckraum 1 nicht schlagartig wie bei einem Berstvorgang, sondern gedämpft innerhalb eines bestimmten Zeitraums abgebaut. Durch die entsprechend gewählten Fließei­ genschaften des Materials kann die gewünschte Mindestzeit nach der Initiierung des Arbeitsdruckes verstrichen sein, bis die endgültigen Gasausblasöffnungen 19 entstehen. Die Kolben­ führung kann aus einem Al-Kaltfließpressteil gebildet sein.

Bei dem in der Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist im Antriebsteil (Kolben) 2 eine Durchbrandstelle 15 vorgese­ hen. An dieser Stelle entsteht allmählich beim Freibrennen innerhalb eines bestimmten Zeitraums die für die Druckredu­ zierung im Druckraum gewünschte Gasausblasöffnung. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Durchbrandstelle 15 an der Unterseite des Kolbens vorgesehen, d. h. an der Vor­ derseite des Kolbens 2 in Antriebsrichtung gesehen. Diese Anordnung der Durchbrandstelle im Antriebsteil ist eine bevorzugte Stelle.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 und 9 sind an der Dich­ tung 9 Durchbrandelemente 16 vorgesehen, welche durch Freibrennen mehrere innerhalb einer bestimmten Abbrandzeit allmählich entstehende Gasausblasöffnungen in der Dichtung 9 bilden.

Bei dem in den Fig. 10 und 11 dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist in der Begrenzungswand des Druckraumes 1 bzw. der Kolbenführung 10 eine Durchbrandstelle 17 vorgesehen, welche beim Freibrennen einer Gasausblasöffnung die zeitlich verzö­ gerte Druckreduzierung im Druckraum 1 bildet. Sowohl beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 und 7 als auch beim Ausfüh­ rungsbeispiel der Fig. 10 und 11 kann ein pyrotechnischer Brennsatz in der Durchbrandstelle 15 bzw. 17 beispielsweise durch Einpressen vorgesehen sein. Die Durchbrandstelle 17 kann auch an einer anderen Stelle des Druckraumes 1 bzw. entlang dem Führungsweg des Antriebsteil 2 bei dessen Straff­ bewegung vorgesehen sein.

Beispielsweise kann eine Durchbrandstelle 20 an einem Gasge­ nerator, welcher als Treibgasquelle 24 zum Einsatz kommt, vorgesehen sein. Der Gasgenerator kann hierzu in der Weise ausgebildet sein, wie es in Fig. 16 dargestellt ist. Hierzu besitzt der Gasgenerator eine Zündeinrichtung 25, beispiels­ weise in Form einer Zündpille, mit welcher ein Treibsatz 26 zur Erzeugung des Treibgases pyrotechnisch gezündet wird. Bei einem Hybridgasgenerator kann die Zündeinrichtung 25 zum Freisetzen des Treibgases dienen. Zwischen der Zündeinrich­ tung 25 und der Durchbrandstelle 20 an der Außenseite des Gasgenerators befindet sich eine Abbrandstrecke, durch welche die Mindestzeit für die Öffnung der Durchbrandstelle 20 vorgegeben ist. Gleichzeitig mit der Zündung des Treibsatzes 26 erfolgt die Zündung der Abbrandstrecke. Die Abbrandstrecke kann auch außerhalb des Gasgeneratorgehäuses verlaufen und zu einer in der Kolbenführung 10 vorgesehenen Durchbrandstelle 20, ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 10 und 11 geführt sein. Falls der Gasgenerator im Antriebsteil (Kolben) 2 angeordnet ist, kann die Durchbrandstelle auch am Kolben vorgesehen sein.

Mit Hilfe der Abbrandstrecke läßt sich ein zeitgesteuertes Öffnen bzw. Freibrennen der Gasausblasöffnung unabhängig von dem Weg, den das Antriebsteil während des Straffvorgangs zurückgelegt hat, erreichen. Das Freibrennen kann gleichzei­ tig mit der Aktivierung des Treibgases, beispielsweise bei dessen Zündung, in Gang gesetzt werden. Man erreicht dann unabhängig vom zurückgelegten Arbeitshub des Antriebsteils 2 eine Reduzierung des im Druckraum 1 herrschenden Arbeits­ drucks.

Bei dem in den Fig. 12 bis 15 dargestellten Ausführungsbei­ spiel ist im Kolben eine Schwachbruchstelle 18 des Kolbenma­ terials, insbesondere Aluminium vorgesehen, welche nach erfolgtem Arbeitshub des Antriebsteils 2 aufgrund des im Druckraum 1 herrschenden Arbeitsdrucks, bedingt durch die Fließeigenschaften des Materials an der Schwachstelle mit zeitlicher Verzögerung geöffnet wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich die Schwachstelle 18 am oberen Ende der Zahnstange 7. Sie wird an der Stelle gebil­ det, an welcher zwei Begrenzungswände eines im Antriebsteil (Kolben) 2 gebildeten Hohlraumes 21 im Kolben, der zum Druck­ raum 1 gehört, die Schwachstelle 18 bildend aneinanderstoßen. Die Fließfähigkeit des bei den auftretenden Spannungen pla­ stischen Materials der Sollbruchstelle ist so eingestellte, daß bis zum Bruch (Riß) eine bestimmte Zeit vergeht. Die Dichtung 9 im Bereich der Sollbruchstelle 18, öffnet sich ebenfalls. Nach dem Öffnen der Sollbruchstelle 18 kann das Treibgas über einen zwischen der Zahnstange 7 und Kolben 2 vorhandenen Spalt 22 entweichen bzw. abblasen. Das Antriebs­ teil (Kolben) 2 ist bevorzugt als Aluminium-Druckgußteil ausgebildet.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen haben sowohl das Antriebsteil (Kolben) 2 als auch die rohrförmige Führung 10 einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Die Führung 10 ist in bevorzugter Weise aus Weichmetall, insbesondere Aluminium als Kaltfließpressteil hergestellt und kann durch den nach dem Straffen im Druckraum 1 herrschenden Druck ausgebeult werden, so daß zwischen der Dichtung 9 und der Innenwand der rohrförmigen Kolbenführung 10 die Gasausblas­ öffnung zur Druckreduzierung im Druckraum 1 entstehen kann.

Bei dem in der Fig. 17 dargestellen Ausführungsbeispiel ist ein mit dem Druckraum 1 verbundener weiterer Raum 27 vorgese­ hen. Dieser weitere Raum 27 ist durch ein Dichtelement 28, beispielsweise in Pfropfenform abgedichtet. Wenn nach dem Straffen im Druckraum 1 ein zu hoher Arbeitsdruck sich auf­ baut, wird ab einer entsprechenden Druckschwelle das pfrop­ fenförmige Dichtelement 28 entlang einer rohrförmigen Füh­ rungsstrecke 29, die an der Führung 10 vorgesehen sein kann, bewegt. Hierdurch vergrößert sich der Raum, in welchem der Arbeitsdruck wirkt, wodurch eine Druckreduzierung erreicht wird. Wenn das Dichtelement 28 die Führungsstrecke durch Austritt am unteren Ende verlassen hat, erfolgt ein vollstän­ diger Druckausgleich mit der Außenseite. Durch die Länge der Führungsstrecke 29 und die Reibung, welche das pfropfenförmi­ ge Dichtelement 28 an der Innenwandung der Führungsstrecke 29 hat, kann eine bestimmte Zeit eingestellt werden, bis eine Gasdurchlaßöffnung vom Druckraum 1 nach außenhin vollständig freigegeben wird. Bei dem in der Fig. 18 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Führungsstrecke 30 am unteren Ende des Antriebsteils (Kolben) 2 vorgesehen. Diese Führungs­ strecke 30 erstreckt sich von dem zum Druckraum 1 gehörigen Kolbeninnenraum bis zur Außenseite des Kolbens. Dies Füh­ rungsstrecke 30 ist ebenfalls durch ein Dichtelement 31 in Pfropfenform abgedichtet. Bei der Bewegung des Dichtelementes 31 entlang der Führungsstrecke 30 wird ebenfalls eine Druck­ reduzierung im Druckraum 1 erreicht. Nach einer bestimmten Zeit verläßt das Dichtelement 28 wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 17 die Führungsstrecke 30, so daß der Druckraum 1 vollständig nach außenhin für einen Druckausgleich freigege­ ben ist.

Bezugszeichenliste

1

Druckraum

2

Antriebsteil

3

Gurtspule

4

Kraftbegrenzer

5

Gurtstraffer

6

Blockiereinrichtung

7

Zahnstange

8

Ritzel

9

Dichtung

10

rohrförmige Führung

11

Sicherheitsgurt

12

Blockierverzahnung

13

Kupplung

14

Durchbrandstelle

15

Durchbrandstelle

16

Durchbrandelemente

17

Durchbrandstelle

18

Schwachstelle

19

Gasausblasöffnung

20

Durchbrandstelle

21

Hohlraum

22

Spalt

23

Festlager

24

Treibgasquelle

25

Zündeinrichtung

26

Treibsatz

27

weiterer Raum

28

Dichtelement

29

Führungsstrecke

30

Führungsstrecke

31

Dichtelement

Claims (12)

1. Rückhaltevorrichtung für einen auf eine Gurtspule aufwic­ kelbaren Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeugs mit einem Gurtstraffer, welcher mit einem Treibgas antreibbar ist, das während des Antriebs in einem Druckraum mit einem Ar­ beitsdruck auf ein bewegliches antriebsmäßig mit der Gurtspule verbundenes Antriebsteil in Antriebsrichtung wirkt, und einer Blockiereinrichtung zur Blockierung der Gurtspule, gekennzeichnet durch die Kombination, daß der Arbeitsdruck im Druckraum (1) durch eine Druckredu­ ziereinrichtung (14 bis 20) mindestens innerhalb einer bestimmten Zeit, in welcher nach dem Straffen die Bloc­ kierung der Gurtspule (3) stattfindet, reduzierbar ist.

2. Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1 mit einem mit der Gurtspule zusammenwirkenden Lastbegrenzer, welcher nach der Blockierung der Gurtspule einen Gurtbandauszug mit Energieverbrauch zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß bei betätigtem Lastbegrenzer, das mit der Gurtspule (3) in Antriebsverbindung bleibende Antriebsteil (2) entgegen der Antriebsrichtung bewegbar ist.

3. Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreduziereinrichtung am be­ weglichen Antriebsteil (2) oder in einer ortsfesten Be­ grenzung des Druckraumes (1) vorgesehen ist.

4. Rückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckreduziereinrichtung (14 bis 20) nach Ablauf einer bestimmten Zeit, die mit der Initiierung des Arbeitsdruckes beginnt, eine Gasaus­ blasöffnung schafft.

5. Rückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasausblasöffnung (14 bis 17 und 20) durch Abbrand freilegbar ist.

6. Rückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasausblasöffnung (18) durch eine Materialschwachstelle mit zeitlicher Verzöge­ rung gebildet ist.

7. Rückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbrand durch eine die Erzeugung des Treibgases in Gang setzende Zündeinrichtung (25) initiiert ist.

8. Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß durch die Abbrandstrecke die Mindestzeit vom Zeitpunkt der Treibgasfreigabe bis zum Öffnen der Durchbrandstelle (17; 20) einstellbar ist.

9. Rückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasausblasöffnung (19) durch Materialausbeulung gebildet ist.

10. Rückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Druckraum (1) ein weiterer Raum (27), welcher durch ein Dichtelement (28) nach außen abgedichtet ist, verbunden ist, wobei das Dichtelement (28) zur Volumenvergrößerung und/oder Öff­ nung bei einem bestimmten Druck im Druckraum (1) bewegbar ist.

11. Rückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichent, daß das Antriebsteil (2) im Nor­ malbetrieb außer Antriebsverbindung mit der Gurtspule (3) liegt.

12. Rückhaltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsteil (2) eine Zahnstange (7) aufweist, die mit einem mit der Gurtspule (3) festverbundenen Ritzel (8) in Eingriff bewegbar ist.