DE2411702C3 - Kraftbegrenzer, insbesondere für Sicherheitsgurte, der aus einem Zylinder und einem Kolben besteht - Google Patents
Kraftbegrenzer, insbesondere für Sicherheitsgurte, der aus einem Zylinder und einem Kolben bestehtInfo
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- B60R22/195—Anchoring devices with means to tension the belt in an emergency, e.g. means of the through-anchor or splitted reel type
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- B60R22/1955—Linear actuators
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
- F16F7/08—Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other
- F16F7/09—Vibration-dampers; Shock-absorbers with friction surfaces rectilinearly movable along each other in dampers of the cylinder-and-piston type
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftbegrenzer, der aus einem Zylinder und einem Kolben besteht,
dessen Hubkraft in einer Richtung begrenzt ist, insbesondere für die Verwendung bei Sicherheitsgurten
in Kraftfahrzeugen mit einem Gurtspanner, nach Patent 2349 891.1, wobei der Kolben einen kegeligen
Abschnitt aufweist, dessen größerer Kegeldurchmesser in bezug auf die Kraftbegrenzungsrichtung hinter
dem kleineren Kegeldurchmesser liegt und danach in einen genau definierten zylindrischen Abschnitt konstanten
Drehmessers übergeht, wobei im Bereich des kegelförmigen Abschnittes eine Anzahl von in einem
Kugelkäfig liegenden Kugeln angeordnet ist, vor denen ein Schleifring mit einem gegenüber dem Zylinder
hohen Reibwert liegt, so daß bei Bewegung des Kolbens in Kraftbegrenzungsrichtung der Schleifring die
Kugeln auf den kegeligen Abschnitt in Eingriff mit der Zylinderinnenwand drückt.
Beim Kraftbegrenzer gemäß Patent 23 49 891.1 tritt
eine Kraftbegrenzung nur dann ein, wenn die vorhandene Gurtlose durch den Strammvorgang beseitigt ist,
d. h. die Kraftbegrenzung kann nur auf demjenigen Weg des Kolbens wirksam werden, der vorher zwecks
Strammziehens des Gurtes in umgekehrter Richtung zurückgelegt wurde.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Kraftbegrenzer gemäß Patent 2349891.1 so zu
verbessern, daß eine Kraftbegrenzung auf dann erfolgt, wenn vorher kein oder nur wenig Gurtband eingezogen
worden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an demjenigen Ende des Zylinders, auf welches
sich der als erster Kolben wirkende Kolben bei seiner der Kraftbegrenzungsrichtung entgegengesetzten
3ewegung zubewegt, ein zweiter, dem ersten Kolben ähnlicher Kolben befestigt ist, der innerhalb eines
zweiten Zylinders derart angeordnet ist, daß seine Hubkrait in der gleichen Richtung wie die des ersten
Kolbens begrenzt wird.
Die erfindungsgemäß ergriffenen Maßnahmen lassen sich ohne großen Aufwand realisieren. Geschieht
dies, ist Gewähr dafür geboten, daß die Kraftbegrenzung mit konstantem Kraftverlauf unabhängig vom
Strammvorgang wirksam wird und während der Strammzugphase zugleich ein Überlastschutz vorhanden
ist. Insofern erweist sich der erfindungsgemäße Kraftbegrenzer u. a. für Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen
mit einem Gurtspanner als besonders vorteilhaft, und zwar deshalb, weil er im Gegensatz zu demjenigen
gemäß Patent 2349891.1 bei einem Aufprall auch in den Fällen arbeitet, in denen die kritische
Auslösegeschwindigkeit für den Strammer nicht erreicht wird, die Strammzugvorrichtung gar versagt
oder der Einzugsweg zu gering ist. Hierbei sorgt aber - wie vorerwähnt - der vorhandene Überlastschutz
zugleich dafür, daß ein zu starkes Strammziehen des Gurtes verhindert wird. In einem solchen Fall wird
nämlich der erfindungsgemäße Kraftbegrenzer bereits schützend wirksam, ehe die Gurtspannung so groß
wird, daß eine Verletzung des Fahrers erfolgt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindng weist der zweite Kolben einen kegeligen Ring auf, dessen
größerer Kegeldurchmesser analog zum ersten Kolben in bezug auf die Kraftbegrenzungsrichtung hinter
dem kleineren Kegeldurchmesser liegt, wobei im Bereich des kegelförmigen Ringes eine Anzahl von Kugeln
angeordnet ist, die mittels einer geeigneten Vorrichtung bereits bei der Montage in die Innenwand
des zweiten Zylinders gedruckt sind.
Gemäß einem weiteren ausgestaltenden Erfindungsmerkmal ist hinter dem kegeligen Ring am zweiten
Kolben ein Sicherungsring vorgesehen, der den kegeligen Ring in seiner Lage fixiert.
Um zu erreichen, daß bei einem Aufprall die Kraftbegrenzungswege beider Zylinder voll ausgenutzt
werden, ist in Weiterbildung der Erfindung der erste Kolben so dimensioniert, daß seine Formänderungsarbeit beim Durchlaufen des ersten Zylinders geringer
ist als die vom zweiten Kolben aufzubringende Form-
änderungsarbeit.
In den Figuren ist eine Ausf ührungsform der Erfindung
zeichnerisch dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Ansicht eines Kraftbegrenzers im Schnitt, wobei der erste Kolben so weit zurückgezogen
ist, daß er keine Kraftbegrenzung mehr ausführen kann,
Fig. 2 den gleichen Kraftbegrenzer in einer Arbeitsstellung, in der der zweite Kolben bereit!: einen
Arbeitsweg zurückgelegt hat,
Fig. 3 eine Darstellung des ersten Kolbens mit dem ersten Zylinder in vergrößertem Maßstab.
Gemäß Fig. 1 ist im ersten Zylinder 1 des Kraftbegrenzers der erste Kolben 2 gleitend angeordnet. Die
Kolbenstange 3 trägt ein Umlenkjoch 4 mit einer Führungsrolle 5, über die das (nicht dargestellte)
Gurtband geführt ist.
Das Ende des ersten Zylinders 1 ist mit einer Überwurfmutter 11 abgedeckt, welche eine öffnung für
die Kolbenstange 3 aufweist. Der erste Zylinder 1 ist durch eine Abdeckscheibe 12, die mit Bohrungen 13
versehen ist, verschlossen (Fig. 1 und 3). In dem von der Überwurfmutter 11 und der Abdeckscheibe 12
des ersten Zylinders verschlossenen Raum befindet sich eine pyrotechnische Ladung 14 mit elektrischen
Zündkapseln 15. Zum Spannen des Sicherheitsgurtes wird in bekannter Weise die pyrotechnische Ladung
14 mittels eines Verzögerungssensors gezündet, wobei das hierdurch erzeugte Gas durch die Bohrungen 13
in den Zylinderraum 16 einströmt und den Ko'ben 2 in Richtung des Pfeiles A bewegt.
In Fig. 3 ist der erste Kolben 2 des Kraftbegrenzers in vergrößertem Maßstab dargestellt. Er besteht aus
dem Führungsteil 17 und dem mit ihm verbundenen Arbeitsteil 18. Dieser Arbeitsteil 18 enthält einen kegeligen
Abschnitt 19, an den sich ein zylindrischer Abschnitt 20 anschließt. Der kegelige Abschnitt 19
ist durch zwei Kegelflächen begrenzt, deren eine einen kleineren Durchmesser 22 und deren andere einen
größeren Durchmeser 23 hat. Ferner enthält der Arbeitsteil 18 des ersten Kolbens 2 einen ringförmigen
Anschlag 21, der gleitend im ersten Zylinder 1 angeordnet ist. In gleicher Weise enthält der Führungsteil
17 einen Anschlag 24 mit Dichtring 2<\a. In dem zwischen den Anschlägen 21 und 24 gebildeten Raum
befindet sich ein Schleifring 25, der gegenüber dem ersten Zylinder 1 einen hohen Reibwert hat. Ferner
ist in diesem Raum ein Kugelkäfig mit einer Anzahl Kugeln 26 angeordnet.
Mit dem Ende des ersten Zylinders 1 ist ein zweiter Kolben la verbunden, welcher einen ähnlichen Aufbau
hat wie der erste Kolben 2. Er ist in einem zweiten Zylinder la gelagert, der am Rahmen des Kraftfahrzeuges
über die kardanische Aufhängung 9 befestigt ist.
Der zweite Kolben la besteht aus einem Führungsteil 17a, in dem der kegelige Ring 19a eingelegt ist,
um den herum eine Anzahl Kugeln 26a angeordnet sind. Hinter dem kegeligen Ring 19a ist ein Sicherungsring
27a vorgesehen, der den kegeligen Ring , 19a in seiner Lage fix:-.::. Mittels einer geeigneten
Vorrichtung werden die Kugeln 26a bereits bei der Montage in die Innenwand des zweiten Zylinders eingedrückt,
so daß bei einer Bewegung des zweiten Kolbens 2a sofort eine Formär;derungsarbeit geleistet
wird. Die Vorrichtung zum Eindrücken der Kugeln in die Innenwand des zweiten Zylinders kann z. B.
so aufgebaut sein, daß die Kugeln zunächst durch einen Kolben innerhalb des Zylinders in die gewünschte
Lage gebracht werden und daß dann ein konischer Stempel die Kugeln nach außen in die Zylindenvand
bis zur gewünschten Tiefe einpreßt.
Die Funktion des neuen Kraftbegrenzers ist wie folgt: Es sei angenommen, der erste Kolben 2 befindet
sich in der in Fig. 1 dargestellten Lage, in welcher eine Kraftbegrenzung durch den ersten Kolben 2 nicht
möglich ist, da er bereits am Endpunkt seines Kraftbegrenzungsweges angelangt ist. Bei einem Aufprall
wird dann der erste Zylinder 1 durch den ersten Kolben 2 entgegen der Richtung A in Bewegung gesetzt.
Der mit dem ersten Zylinder 1 verbundene zweite Kolben 2a wird hierdurch im zweiten Zylinder la entgegengesetzt
der Pfeilrichtung A verschoben, wobei seine Kugeln 26a in der Innenwand des zweiten Zylinders
la formverändernde Arbeit leisten.
Befindet sich der erste Kolben 2 beim Aufprall etwa in der Mitte des ersten Zylinders 1, z. B. in der
Stellung B (gestrichelt in Fig. 1 dargestellt), dann kann die Kraftbegrenzung entweder durch den ersten
Kolben 2 oder durch den zweiten Kolben 2a geschehen, wobei derjenige Kolben als erster seine Forniänderungsarbeit
verrichten wird, der hierbei einen etwas geringeren Widerstand als der andere Kolben zu
überwinden hat. Um eine volle Ausnutzung der Kraftbegrenzungswege beider Zylinder zu erreichen, wird
der erste Kolben 2 so eingestellt, daß seine Formänderungsarbeit geringfügig geringer ist als die des zweiten
Kolbens 2a.
Der durch die Erfindung erreichte technische Fortschritt besteht darin, daß der Kraftbegrenzer in den
folgenden zwei Fällen wirksam wird:
1. Überlastschutz. Wenn bei einem Aufprall der Gurt mit einer bestimmten Kraft (durch die
Treibladung) strammgezogen wird, kann je nach der Sitzposition des Fahrers dabei eine Kraft auftreten,
die die Erträglichkeitsgrenze des Fahrers überschreitet. In diesem Fall tritt erfindungsgemäß
der während der Strammzugsphase wirkende Überlastschutz ein (z. B. Formänderungsarbeit des Kolbens 2a im Zylinder la).
2. Trennung der Funktion des Strammens und der Kraftbegrenzung.
Wenn ein Aufprall eintritt, ohne daß die kritische Auslösegeschwindigkeit des Automobils erreicht
ist (d. h. ohne daß die Treibladung gezündet wird) oder wenn der Sensor versagt oder wenn
der Einzugsweg eines Kolbens trotz Zündung der Treibladung gering ist, dann ist dadurch, daß die
Kraftbegrenzung mit konstantem Kraftverlauf unabhängig vom Strammvorgang wirksam wird,
eine hinreichende Kraftbegrenzung gewährleistet.
Hier/u 2 likitl Z
Claims (4)
1. Kxaftbegrenzer, der aus einem Zylinder und einem Kolben besteht, dessen Hubkraft in einer
Richtung begrenzt ist, insbesondere für die Verwendung bei Sicherheitsgurten in Kraftfahrzeugen
mit einem Gurtspanner, nach Patent 2349891.1, wobei der Kolben einen kegeligen Abschnitt aufweist,
dessen größerer Kegeldurchmesser in bezug auf die Kraftbegrenzungsrichtung hinter dem
kleineren Kegeldurchmesser liegt und danach in einen genau definierten zylindrischen Abschnitt
kontanten Durchmessers übergeht, wobei im Bereich des kegelförmigen Abschnittes eine Anzahl
von in einem Kugelkäfig liegenden Kugeln angeordnet ist, vor denen ein Schleifring mit einem
gegenüber dem Zylinder hohen Reibwert liegt, so daß bei Bewegung des Kolbens in Kraftbegrenzungsrichtung
der Schleifring die Kugeln auf den kegeligen Abschnitt in Eingriff mit der Zylinderinnenwand
drückt, dadurch gekennzeichnet, daß an demjenigen Ende des Zylinders (1), auf welches sich der als erster Kolben (2) wirkende
Kolben bei seiner der Kraftbegrenzungsrichtung entgegengesetzten Bewegung zubewegt, ein zweiter,
dem ersten Kolben (2) ähnlicher Kolben (2a) befestigt ist, der innerhalb eines zweiten Z>
linders (la) derart angeordnet ist, daß seine Hubkraft in der gleichen Richtung wie die des ersten Kolbens
(2) begrenzt wird.
2. Kraftbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kolben (2a) einen
kegeligen Ring (19a) aufweist, dessen größerer Kegeldurchmesser in bezug auf die Kraftbegrenzungsrichtung
hinter dem kleineren Kegeldurchmesser liegt, wobei im Bereich des kegeligen Ringes
(19a) eine Anzahl von Kugeln (26a) angeordnet ist, die mittels einer geeigneten Vorrichtung
bereits bei der Montage in die Innenwand des zweiten Zylinders (la) gedrückt sind.
3. Kraftbegrenzer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem kegeligen
Ring (19a) ein Sicherungsring (27a) vorgesehen ist, der den kegeligen ring (19a) in seiner
Lage fixiert.
4. Kraftbegrenzer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kolben (2) so dimensioniert
ist, daß seine Formänderungsarbeit beim Durchlaufen des ersten Zylinders (1) geringer
ist als die vom zweiten Kolben (2a) aufzubringende Formänderungsarbeit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742411702 DE2411702C3 (de) | 1974-03-12 | 1974-03-12 | Kraftbegrenzer, insbesondere für Sicherheitsgurte, der aus einem Zylinder und einem Kolben besteht |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742411702 DE2411702C3 (de) | 1974-03-12 | 1974-03-12 | Kraftbegrenzer, insbesondere für Sicherheitsgurte, der aus einem Zylinder und einem Kolben besteht |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2411702A1 DE2411702A1 (de) | 1975-09-18 |
DE2411702B2 DE2411702B2 (de) | 1979-07-12 |
DE2411702C3 true DE2411702C3 (de) | 1980-03-20 |
Family
ID=5909785
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742411702 Expired DE2411702C3 (de) | 1974-03-12 | 1974-03-12 | Kraftbegrenzer, insbesondere für Sicherheitsgurte, der aus einem Zylinder und einem Kolben besteht |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2411702C3 (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3904667C1 (en) * | 1989-02-16 | 1990-04-19 | Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De | Device for fastening a safety belt in a vehicle |
DE4201359A1 (de) * | 1992-01-20 | 1993-07-22 | Trw Repa Gmbh | Gurtstraffer mit pyrotechnischem kolben/zylinder-antrieb |
DE4224924A1 (de) * | 1992-07-28 | 1994-02-03 | Trw Repa Gmbh | Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem mit Gurtstraffer |
DE29616414U1 (de) * | 1996-09-20 | 1997-01-23 | Trw Occupant Restraint Systems Gmbh, 73551 Alfdorf | Gurtstraffer |
DE20102758U1 (de) | 2001-02-16 | 2001-06-28 | TRW Occupant Restraint Systems GmbH & Co. KG, 73553 Alfdorf | Gurtstraffer |
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-
1974
- 1974-03-12 DE DE19742411702 patent/DE2411702C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2411702A1 (de) | 1975-09-18 |
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