DE202006014487U1 - Seat-belt tensioner, comprises pressure transmitting element with square cross section moving inside round pipe - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für ein Sicherheitsgurtsystem, mit einem Druckübertragungsglied, das zumindest teilweise im Inneren einer Kammer angeordnet ist, und einer Antriebseinheit, die bei Aktivierung ein Druckgas erzeugt, welches die Kammer füllt und das Druckübertragungsglied derart beaufschlagt, daß es sich aus der Kammer bewegt.The The invention relates to a belt tensioner for a safety belt system, with a pressure transmitting member, which is at least partially disposed inside a chamber, and a drive unit which generates a compressed gas when activated, which fills the chamber and the pressure transmitting member so charged that it moves out of the chamber.
Herkömmliche Straffer, bei denen ein Gasgenerator ein Druckübertragsglied beaufschlagt, beispielsweise der sog. Kugelstraffer, beruhen darauf, das Druckübertragungsglied in einem Rohr zu speichern und den hinteren Abschnitt, also beispielsweise die einem Gasgenerator zugewandte Kugel einer Reihe von Kugeln mit einem hohen Druck zu beaufschlagen. Das Druckübertragungsglied wird dann nach vorne ausgeschoben und treibt ein Antriebsrad an, welches mit einer Gurtspule gekoppelt ist. Grundsätzlich wird am hinteren Querschnitt abgedichtet, also der dem Gasgenerator zugewandten Seite, so daß ein im wesentlichen druckdichter Raum zwischen dem Gasgenerator und dem Druckübertragungsglied gebildet ist.conventional Taut, in which a gas generator acts on a pressure transfer member, For example, the so-called. Ball Tensioner, based thereon, the pressure transmitting member in a tube store and the rear section, so for example the ball facing a gas generator of a series of balls with to apply a high pressure. The pressure transmitting member then becomes pushed out front and drives a drive wheel, which with a Belt reel is coupled. in principle is sealed at the rear cross section, so the gas generator facing side, so that a essentially pressure-tight space between the gas generator and the pressure transmitting member is formed.
Demgegenüber schafft die Erfindung einen Gurtstraffer, der sich durch eine vereinfachte Abdichtung, geringere Reibung und einfachere Bauweise auszeichnet.In contrast creates the invention a belt tensioner, which is characterized by a simplified Seal, lower friction and simpler design distinguishes.
Erfindungsgemäß wird dies bei einem Gurtstraffer der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß eine Abdichtung zwischen Kammer und Druckübertragungsglied nur in einem Austrittsbereich des Druckübertragungsglieds aus der Kammer vorgesehen ist. Beim erfindungsgemäßen Gurtstraffer wird also nicht am hintersten Querschnitt des Druckübertragungsglieds abgedichtet, sondern nahe dessen Austrittsquerschnitt, wobei natürlich die Abdichtung bezüglich der Kammer unbeweglich ist. Das von der Antriebseinheit erzeugte Druckgas kann somit im wesentlichen den gesamten Innenraum der Kammer ausfüllen. Auf das Druckübertragungsglied wirkt dabei eine Kraft, die gleich der Druckdifferenz zwischen dem Innen- und dem Außendruck ist, multipliziert mit der Querschnittsfläche des Druckübertragungsglieds. Aufgrund dieser Kraft wird das Druckübertragungsglied gleichsam aus der Kammer „herausgesaugt". Die vergleichsweise komplizierte Abdichtung am hinteren Querschnitt des Druckübertragungsglieds kann somit entfallen. Außerdem wird das Druckübertragungsglied nicht „von hinten" geschoben, weshalb kein Knicken oder Ausbeulen des Druckübertragungsglieds möglich ist und nur eine vergleichsweise geringe Reibung auftritt.According to the invention this is in a belt tensioner of the type mentioned achieved in that a seal between chamber and pressure transmitting member only in an exit region of the pressure transfer member from the chamber is provided. In the belt tensioner according to the invention is so not sealed at the rearmost cross section of the pressure transmitting member, but near its outlet cross section, of course, the Sealing regarding the chamber is immovable. The generated by the drive unit Compressed gas can thus fill substantially the entire interior of the chamber. On the pressure transmitting member It acts a force equal to the pressure difference between the Internal and external pressure is multiplied by the cross-sectional area of the pressure transmitting member. Due to this force, the pressure transmitting member becomes like "sucked out" from the chamber complicated sealing at the rear cross section of the pressure transmitting member can thus be omitted. Furthermore becomes the pressure transmitting member not from pushed behind, why no buckling or buckling of the pressure transmitting member is possible and only a comparatively low friction occurs.
Vorzugsweise ist die Kammer ein gebogenes Rohr, wodurch sich ein besonders kompaktes Baumaß erzielen läßt.Preferably the chamber is a curved tube, which results in a particularly compact Achieve building measurements leaves.
Um das Druckübertragungsglied im wesentlichen längs seiner gesamten Länge zu beaufschlagen, kann das Rohr, abgesehen vom Austrittsbereich des Druckübertragungsglieds, einen größeren Querschnitt als das Druckübertragungsglied aufweisen.Around the pressure transmitting member essentially longitudinal his entire length To apply the pipe, apart from the exit area of the pipe Pressure transmitting member, a larger cross-section as the pressure transmitting member exhibit.
Insbesondere weist das Rohr, abgesehen vom Austrittsbereich des Druckübertragungsglieds, einen kreisförmigen und das Druckübertragungsglied einen in etwa quadratischen Querschnitt auf. Dadurch liegt das Druckübertragungsglied nur mit seinen Ecken im Rohr an und wird durch dieses geführt, wobei die Reibung zwischen Druckübertragungsglied und Rohr minimal ist.Especially has the tube, except for the exit area of the pressure transmitting member, a circular and the pressure transmitting member a in about square cross section. This is the pressure transmitting member only with its corners in the pipe and is guided by this, where the friction between pressure transmitting member and Pipe is minimal.
Vorzugsweise ist das Druckübertragungsglied biegsam, kann sich also besonders gut an unterschiedliche Formgebungen des Straffergehäuses anpassen. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung, bei der das Druckübertragungsglied über nahezu seine gesamte Länge mit dem erhöhten Druck beaufschlagt wird, muß das Druckübertragungsglied nicht besonders eigenstabil sein.Preferably is the pressure transmission element flexible, so it can adapt to different shapes Adjust the tensioner housing. Due to the embodiment of the invention, in which the pressure transmitting member over almost his entire length with the increased pressure that must be done Pressure transmitting member not very stable.
Insbesondere ist das Druckübertragungsglied aus einem Elastomer, beispielsweise aus einem elastischen oder elastomeren Material, aus welchem für gewöhnlich O-Dichtringe gemacht sind. Alternativ ist auch ein plastisch verformbares Material denkbar.Especially is the pressure transmission element made of an elastomer, for example of an elastic or elastomeric Material from which for usually O-rings are made. Alternatively, a plastically deformable Material conceivable.
Eine besonders einfache Möglichkeit, die Bewegung des Druckübertragungsglieds auf die Achse eines Gurtaufrollers zu übertragen, besteht darin, das Druckübertragungsglied nach Aktivierung der Antriebseinheit an einem drehbar gelagerten Antriebsrad angreifen zu lassen, das an die Achse des Gurtaufrollers ankoppelbar ist.A particularly easy way the movement of the pressure transmitting member to transfer to the axis of a belt retractor, is the Pressure transmitting member after activation of the drive unit on a rotatably mounted To attack drive wheel, which is to the axis of the belt retractor can be coupled.
Das Antriebsrad kann eine rauhe Umfangsfläche aufweisen, beispielsweise gerändelt oder gezahnt sein. Auf diese Weise läßt sich eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Druckübertragungsglied und dem Antriebsrad erzielen.The Drive wheel may have a rough peripheral surface, for example milled or toothed. In this way, can be a frictional connection between the pressure transmitting member and the drive wheel.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Rücklaufsperre für das Druckübertragungsglied vorgesehen, die bei Beendigung des Straffvorgangs zunächst verhindert, daß Gurtband abgezogen werden kann.According to one preferred embodiment a backstop for the Pressure transmitting member provided, which initially prevents termination of the tightening process, that webbing can be deducted.
Eine besonders kostengünstige Ausgestaltung erhält man, wenn die Rücklaufsperre eine Schenkelfeder aufweist, die sich an einem Gehäuse des Gurtstraffers abstützt.A particularly cost-effective Design receives one, if the backstop a leg spring, which bears against a housing of the Belt tensioner supports.
Gemäß einer Variante wird die Abdichtung durch Verringerung des Innenquerschnitts des Rohrs erzeugt. Dadurch wird eine gute Abdichtung erzielt, die zudem kostengünstig, temperatur- und toleranzunempfindlich sowie prozeßsicher ist.According to one Variant is the seal by reducing the internal cross section of the pipe produced. As a result, a good seal is achieved, the also inexpensive, Insensitive to temperature and tolerance as well as process-safe is.
Beispielsweise wird der Innenquerschnitt durch plastisches Verformen des Rohres verringert. Hierbei werden keine weiteren Bauteile benötigt, und es wird auf einfache Art und Weise eine Abdichtung geschaffen.For example is the inner cross-section by plastic deformation of the tube reduced. In this case, no further components are needed, and it a seal is created in a simple way.
Alternativ kann der Innenquerschnitt durch Einsetzen einer Hülse verringert werden. Diese kann aus dem gleichen oder einem anderen Material wie das Rohr bestehen und mit diesem kraft- oder formschlüssig verbunden werden.alternative the inner cross section can be reduced by inserting a sleeve become. This may be of the same or different material like the tube and connected with this force or form-fitting become.
Die Hülse kann eine Dichtungsstelle mit verringertem Innenquerschnitt aufweisen. Die Dichtungsstelle läßt sich durch plastisches Verformen der Hülse oder durch Auftragen von Material herstellen.The Sleeve can have a sealing point with reduced internal cross-section. The sealing point can be by plastically deforming the sleeve or by applying Produce material.
Eine weitere Möglichkeit der Abdichtung sieht vor, daß der Innenquerschnitt des Rohrs durch Auftragen von Material, insbesondere durch Schweißen oder Löten, verringert wird.A another possibility the seal provides that the Inner cross-section of the pipe by applying material, in particular by welding or soldering, is reduced.
Natürlich ist es auch möglich, mehrere Dichtungen vorzusehen bzw. die genannten Dichtungsvarianten zu kombinieren.of course is it also possible provide multiple seals or the aforementioned seal variants to combine.
Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, daß das Druckübertragungsglied nicht schubstabil ausgebildet ist. Dies bietet den Vorteil der Anpassung des Druckübertragungsglieds an beliebige Führungen im Gehäuse des Gurtstraffers, weshalb nahezu beliebige Bauformen möglich sind. Da das Druckübertragungsglied nicht aus der Kammer geschoben, sondern gezogen bzw. „gesaugt" wird, treten so gut wie keine Reibungsverluste (etwa durch Knicken des Druckübertragungsglieds) auf.According to one particular aspect of the invention it is provided that the pressure transmitting member is not formed shear stable. This offers the advantage of customization of the pressure transmitting member any guides in the case of the belt tensioner, which is why almost any type is possible. Since the pressure transmitting member not pushed out of the chamber, but pulled or "sucked", occur so good as no friction losses (such as buckling of the pressure transmitting member) on.
Bei Aktivierung der Antriebseinheit wird vorzugsweise ein überwiegender Teil der Außenfläche des Druckübertragungsglieds durch das Druckgas beaufschlagt. Lediglich an einer Stirnfläche, die in einem Austrittsbereich des Druckübertragungsglieds aus der Kammer gelagert ist, herrscht also bei Aktivierung der Antriebseinheit der geringere Umgebungsdruck, und das Druckübertragungsglied wird gleichsam aus der Kammer gezogen.at Activation of the drive unit is preferably a predominant Part of the outer surface of the Pressure transmitting member acted upon by the compressed gas. Only on one end face, the in an exit region of the pressure transfer member from the chamber is stored, thus prevails when activating the drive unit the lower ambient pressure, and the pressure transmitting member becomes like pulled out of the chamber.
Insbesondere wird der gesamte, im Inneren der Kammer angeordnete Teil des Druckübertragungsglieds, abgesehen von einem im Austrittsbereich angeordneten Abschnitt, bei Aktivierung der Antriebseinheit durch das Druckgas beaufschlagt und somit ein Knicken vermieden.Especially is the entire, arranged in the interior of the chamber part of the pressure transmitting member, apart from a section arranged in the exit area, acted upon activation of the drive unit by the pressurized gas and thus avoiding kinking.
Vorzugsweise ist im Bereich des der Antriebseinheit zugewandten Endes des Druckübertragungsglieds keine Abdichtung zwischen Kammer und Druckübertragungsglied vorgesehen. Somit wird das Druckübertragungsglied nicht, wie im Stand der Technik, „von hinten" aus der Kammer herausgeschoben, sondern gezogen, weshalb der Druckkörper im Inneren der Kammer nicht in Längsrichtung beaufschlagt wird und folglich auch keine Reibungsverluste mit der Kammerwand auftreten können.Preferably is in the region of the drive unit facing the end of the pressure transmitting member no seal between the chamber and pressure transmitting member provided. Thus, the pressure transmitting member not, as in the prior art, pushed out of the chamber "from behind," but pulled, which is why the pressure hull inside the chamber not acted upon in the longitudinal direction and consequently no friction losses with the chamber wall may occur.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description of a preferred embodiment with reference to the accompanying drawings. In these show:
Die
Wie
insbesondere aus
Mit
den Bezugszeichen
Bei
einer Aktivierung der Antriebseinheit
Die
dabei auf das Druckübertragungsglied
Das zugrundeliegende Prinzip kann man sich folgendermaßen vorstellen: In einer Flasche mit kreisförmigem Austrittsquerschnitt ist ein zylindrischer Gummikörper angeordnet. Dieser dichtet den Austrittsquerschnitt der Flasche ab. Die Flasche wird unter einen hohen Druck gesetzt. Der Gummikörper ist im Inneren der Flasche frei beweglich, unabhängig von der Höhe der Druckdifferenz zwischen Innendruck und Außendruck. Wenn der Gummikörper freigegeben wird, „saugt" die Druckdifferenz zwischen Innendruck und Außendruck ihn aus der Flasche heraus.The The underlying principle can be imagined as follows: In a bottle with circular Outlet cross section is arranged a cylindrical rubber body. This seals the outlet cross section of the bottle. The bottle is put under a high pressure. The rubber body is inside the bottle freely movable, independent of the height the pressure difference between internal pressure and external pressure. When the rubber body is released becomes, "sucks" the pressure difference between internal pressure and external pressure him out of the bottle.
Die dabei auftretenden Kräfte werden analog beim erfindungsgemäßen Gurtstraffer genutzt, um den Sicherheitsgurt zu straften. Ein besonderer Vorteil gegenüber herkömmlichen Gurtstraffern besteht darin, daß fast keinerlei Reibungsverluste auftreten. Bei herkömmlichen Straffern, bei denen das Druckübertragungsglied „von hinten" aus dem Führungsrohr herausgeschoben wird, verhält sich das Druckübertragungsglied wie ein Knickstab, der sich an vielen Berührstellen im Inneren des Führungsrohrs abstützen muß. Dort entsteht Reibung. Beim nun vorgeschlagenen Straffprinzip entfällt diese Reibung, da das Druckübertragungsglied im Inneren des Führungsrohres nicht in Längsrichtung beaufschlagt wird und folglich auch keine Reibungsverluste mit der Wand auftreten können.The forces occurring are used analogously in the belt tensioner according to the invention to punish the seat belt. A particular advantage over conventional belt tensioners is that almost no friction losses occur. In conventional Straffern, where the Druckü When the transmission element is pushed out of the guide tube "from behind", the pressure transmission element behaves like a buckling bar, which must support itself at many points of contact inside the guide tube, where friction occurs.With the now proposed tensioning principle, this friction is eliminated because the pressure transmission element is inside the guide tube is not applied in the longitudinal direction and consequently no friction losses can occur with the wall.
Bei
seiner Bewegung aus dem Rohr
Mit
dem gezeigten Gurtstraffer
Die
Funktionsweise der Rücklaufsperre
kann den
Durch die Ausgestaltung mit Rücklaufsperre kann ein Einbruch im Verlauf der Gurtbandkraft am Ende des Straftvorgangs vermieden werden.By the embodiment with backstop can a break in the course of Gurtbandkraft at the end of the punishment process be avoided.
Die
Abdichtung
Eine
weitere Möglichkeit
der Abdichtung besteht darin, z.B. durch Schweißen oder Löten zusätzliches Material
Um
eine möglichst
gute Dichtung zwischen dem Rohr
Es
versteht sich von selbst, daß die
mit Bezug auf die
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