DE2505625A1

DE2505625A1 - Sicherheitseinrichtung fuer fahrzeuge, insbesondere kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2505625A1
Application number: DE19752505625
Authority: DE
Inventors: Edmar Beier
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1975-02-11
Filing date: 1975-02-11
Publication date: 1976-08-19
Also published as: US4006644A

Description

Y O L K S W A G E N W E R K
Aktiengesellschaft

318 W ο 1 f S b u r g

Unsere Zeichen: K 1,905
1702-pt-we-hr

f 0.2.-75

Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuge,
insbesondere Kraftfahrzeuge

Me Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für
Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem einem Fahrzeugsitz zugeordneten Sicherheitsgurt und einer den Gurt selbsttätig aufwickelnden Gurtaufwickelvorrichtung sowie mit einer auf den Sicherheitsgurt einwirkenden Gurtspannvorrichtung, die einen in einem Arbeitszylinder durch eine Gastreibladung axial verschiebbaren Kolben aufweist.

Es ist bereits bekannt, bei Sicherheitsgurtanordnungen von Fahrzeugen, beispielsweise von Kraftfahrzeugen, Gurtspannvorrichtungen vorzusehen, die im Moment eines Fahrzeugunfalles den Gurt straff am Körper des Pahrzeuginsassen zur Anlage bringen und dabei die
sich durch das verhältnismäßig lockere Anlegen des Gurtes im Betrieb ergebende Gurtlose beseitigen. In Verbindung mit einem in
der Sicherheitseinrichtung eingebauten, sogenannten Kraftbegrenzer kann dann das Verletzungsrisiko des Fahrzeuginsassen wesentlich herabgesetzt werden. Bei einer derartigen bekannten Sicherheitseinrichtung (deutsche Offenlegungsschrift Nr. -2.223 06.1) 'besteht die Gurtspannvorrichtung aus einem in einem Arbeitszylinder

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axial verschiebbaren Kolben, der von einer Gastreibladung angetrieben wird und an dessen Kolbenstange eine Gurtöse vorgesehen ist. Bei der Zündung der beispielsweise pyrotechnischen Gastreibladung wird der Gurt, der durch die Gurtöse läuft, von dieser zwischen zwei Umlenkstellen eingezogen, wodurch sich eine Verkürzung des an dem Körper des Fahrzeuginsassen anliegenden Gurtes ergibt. Damit nach Beendigung des Gurtspannvorganges der Spannkolben von der Gurtkraft nicht wieder zurückgezogen werden kann, ist bei dieser Ausführung auch eine freilauf art ige Bücklauf sperre vorgesehen. Die gesamte Anordnung erfordert daher verhältnismäßig viel Bauraum und großen Bauaufwand.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist daher darin zu sehen, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs genannten Bauart zu schaffen, die unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Ausführungen möglichst wenig Bauaufwand und Bauraum erfordert, ohne dabei Nachteile hinsichtlich der !Funktion und Wirkungsweise in Kauf zu nehmen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß der Arbeitszylinder der Gurt spannvorrichtung koaxial neben der mit einer hohlen Aufwickeltrommel ausgestatteten Gurtaufwickelvorrichtung angeordnet ist und daß der Kolben der Gurt spannvorrichtung in die hohle Aufwickeltrommel eindringend und in der Art auf die Innenkontur der Aufwickeltrommel einwirkend ausgebildet ist, daß eine Drehung der Aufwickelvorrichtung in Gurtspannrichtung bewirkt wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Gurtspannvorrichtung koaxial neben der Gurtaufwickelvorrichtung, wobei der Kolben der Gurt spannvorrichtung zur Drehung der Aufwickelvorrichtung in die hohle Aufwickeltrommel direkt eingreift, wird nur ein verhältnismäßig geringer Bauraum erforderlich, der etwa der Länge des Arbeitszylinders entspricht. Da die Gurtvorspannung hier durch Einwirkung des Kolbens auf die Aufwickeltrommel der Aufwickelvorrichtung erzielt wird, kann auf eine gesonderte Hücklaufsperre fürdie Spannvorrichtung verzichtet werden, da der Aufwickelvorrichtung üblicherweise eine bei größeren Beschleunigungen, also

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insbesondere bei einem Fahrzeugunfall eingreifende Sperrvorrichtung ohnehin zugeordnet ist, die eine Freigabe von Gurtband weitgehend verhindert. Durch die Erfialung wird also eine Integration der Gurtspannvorrichtung in die Gurtaufwickelvorrichtung zu einer kompakten Baueinheit bewirkt, die wenig Bauraum und verhältnismäßig geringen Bauaufwand erfordert.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sollen an der Innenkontur der Aufwickeltrommel spiralförmig verlaufende Axialnuten vorgesehen sein und der Kolben der Gurtspannvorrichtung soll eine in die hohle Aufwickeltrommel eindringende Kolbenstange mit einer aus einem Weichmetall bestehenden, in die Axialnuten sich eingrabenden Ummantelung aufweisen. Dabei ist der Kolben in dem Arbeitszylinder der Gurtspannvorrichtung axial verschiebbar, aber undrehbar gehalten, indem beispielsweise die Kolbenstange einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist und in einem mit einer entsprechenden Durchgangsöffnung versehenen Boden des Arbeitszylinders gehalten ist. Die Drehung der Aufwickeltrommel erfolgt also dadurch, daß nach der Zündung der Gastreibladung der Gasdruck den Kolben axial verschiebt, wobei die Kolbenstange mit der Weichmetall-Ummantelung in die hohle Aufwickeltrommel eindringt. Dabei gräbt sich die Ummantelung in die Axialnuten der Aufwickeltrommel ein und zwingt der Aufwickeltrommel bei der weiteren Axialverschiebung des unverdrehbar gehaltenen Kolbens infolge des spiralförmigen Verlaufs der Nuten eine Drehung in Gurtspannrichtung auf. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Weichmetall-Ummantelung nur im Bereich des der Aufwickeltrommel zugewandten Kolbenstangenendes vorgesehen ist und wenn der Außendurchmesser der Ummantelung dem Nutgrunddurchmesser entspricht.

Weitere Vorteile und wesentliche Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung enthalten, die das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellungsweise

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Figur 1 einen Längsschnitt durch die aus einer

Gurtaufwickelvorrichtung und einer Gurtspannvorrichtung bestehende erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung und

Figur 2 eine Draufsicht auf die Aufwickelvorrichtung von dem der Gurtspannvorrichtung zugewandten Ende her.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Sicherheitsgurt und mit 2 eine den Sicherheitsgurt aufgewickelt tragende Aufwickelvorrichtung bezeichnet, während 3 eine Gurtspannvorrichtung darstellt. Die Aufwickelvorrichtung 2 weist ein Gehäuse 4 auf, das fest mit einem Teil des Fahrzeugrahmens verbunden ist und in dem eine den Gurtwickel aufnehmende Wickeltrommel 5 drehbar gehalten ist. Die die Aufwickeltrommel 5 in GurtaufWickelrichtung belastende Feder, die üblicherweise bei derartigen Aufwickelvorrichtung vorgesehen ist, ist hier nicht weiter dargestellt. Auch die Sperrvorrichtung, die beim Auftreten größerer Beschleunigungen oder Verzögerungen die Wickeltrommel gegenüber dem Gehäuse 4 festsetzt, ist hier der Einfachheit halber zeichnerisch nicht dargestellt worden. Beide Bauteile können aber üblichen Ausführungen entsprechen.

Die Gurtspannvorrichtung ist seitlich neben der Gurtaufwickelvorrichtung 2 angeordnet,und zwar derart, daß der Arbeitszylinder 7 in Verlängerung der Achse der Aufwickeltrommel 5 an dem Gehäuse 4 der Aufwickelvorrichtung 2 angeflanscht ist. In dem Arbeitszylinder 7 ist ein Kolben 8 verschiebbar gehalten, dessen Kolbenstange 9 in einer Durchgangsöffnung 11 am Boden des Zylinders 7 geführt ist. Um eine Drehung des Kolbens 8 um seine Längsachse zu verhindern, weist die Kolbenstange 9 und dementsprechend die Durchgangsöffnung 11 einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt, beispielsweise einen Vierkant- oder Mehrkantquerschnitt, auf. An dem der Aufwickelvorrichtung zugewandten Ende der Kolbenstange ist eine Ummantelung 10 aus einem Weichmetall, beispiels-

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weise aus Kupfer oder dergleichen, vorgesehen, die sich beim Eindringen der Kolbenstange 9 in die hohle Aufwickeltrommel 5 in die spiralförmig verlaufenden Nuten 6 eingräbt.

An dem der Aufwickelvorrichtung 2 abgewendeten Ende des Arbeitszylinders 7 ist ein Druckbeaufschlagungsraum 12 vorgesehen, der über eine Einströmöffnung I4 mit einer beispMsweise pyrotechnischen Gastreibladung I3 verbunden ist. Nach der Auslösung der Gastreibladung 15 durch einen Auslöseimpuls, der bei einem Fahrzeugunfall von einem hier nicht weiter gezeigten, beispielsweise an der Stoßstange des Fahrzeuges angebrachten Kontaktsensor abgegeben wird, strömt die Gastreibladung entsprechend dem eingezeichneten Pfeil in den Druckbeaufschlagungsraum 12 und beaufschlagt dadurch den Kolben 8 zur Verschiebung in Bichtung auf die Aufwickelvorrichtung 2. Dabei gräbt sich die Weichmetall-Ommantelung 10 in die in der Figur 2 in Draufsicht gezeigten spiralförmigen Nuten 6 am Innenumfang der hohlen Aufwickeltrommel 5 tmcL erteilen, da die Kolbenstange 9 in der Durchgangsöffnung 11 unverdrehbar geführt ist, der Aufwickeltrommel 5 einen Drehimpuls zur Aufwicklung des Gurtbandes 1. Durch entsprechende Ausbildung der spiralförmigen Axialnuten 6 an dem Innenumfang der hohlen Aufwickeltrommel 5 kann ein ausreichend großer Yerdrehweg der Aufwickeltrommel 5 bei einer gegebenen Verstellbewegung des Kolbens 8 erreicht werden.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Gurtspannvorrichtung besteht darin, daß durch die direkte Einwirkung des Spannkolbens auf die Aufwickeltrommel der Aufwickelvorrichtung eine gesonderte Bücklaufsperrvorrichtung zu den Spannkolben entbehrlich ist, da eine Bückbewegung des Gurtes durch die bei einem Fahrzeugunfall eingreifende Sperre der Aufwickelvorrichtung ohnehin verhindert wird. Durch die koaxiale undjnebeneinanderliegende Anordnung von Gurtaufwickelvorrichtung 2 und Gurtspannvorrichtung J wird zudem verhältnismäßig wenig Bauraum für die Spannvorrichtung benötigt und es ergibt sich in vorteilhafter Weise eine kompakte, die Spannvorrichtung und Aufwickelvorrichtung umfassende Baueinheit. Es

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ist selbstverständlich vorteilhaft, wenn bei einer gemäß der Erfindung ausgestalteten Sicherheitsgurteinrichtung auch eine hier nicht weiter gezeigte Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung vorgesehen ist, die die während des Eückhaltevorganges in dem Sicherheitsgurt entstehende Gurtkraft auf für den Körper des Fahrzeuginsassen gerade noch erträgliche Werte begrenzt. Derartige Kraftbegrenzungsvorrichtungen gewährleisten in Verbindung mit einer Gurtspannvorrichtung beste Verhältnisse, indem der gesamte im Fahrzeug vorhandene Eückverlagerungsweg für den Fahrzeuginsassen zur Vernichtung der bei einem Fahrzeugunfall auftretenden Energie herangezogen werden kann.

Abweichend von der bisher beschriebenen Ausführungsform wäre es auch denkbar, die Gurtspannvorrichtung getrennt von der selbsttätig wirkenden Aufwickelvorrichtung anzuordnen, wobei der durch die Gastreibladung antreibbare Kolben in der oben beschriebenen Weise auf eine zweite, nur der Gurtspannung dienenden Aufwickeltrommel einwirkt. Hierbei könnte die an ihrem vorderen Ende mit der Weichmetall-Ümmantelung versehene Kolbenstange gegebenenfalls als Torsionsstab ausgeführt sein, der dann durch gezielte Deformation eine" Begrenzung der in dem Gurt auftretenden Bückhaltekraft auf zulässige Werte bewirkt. Dabei müßte jedoch durch besondere Maßnahmen, beispielsweise durch Vorsehung einer gesonderten Rücklaufsperre für den Kolben oder durch selbsthemmende Ausbildung der spiralförmigen Nuten oder Züge in der hohlen Aufwickeltrommel, dafür gesorgt werden, daß der Kolben nach Beendigung des Spannvorganges nicht von den unter Belastung stehenden Gurt wieder zurückgedrückt werden kann.

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Claims

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ANSPRÜCHE

ί 1. /Sicherheitseinrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraft- ^—S fahrzeuge, mit einem einem Fahrzeugsitz zugeordneten Sicherheitsgurt und einer den Gurt selbsttätig aufwickelnden Gurtaiiwickelvorrichtung sowie mit einer auf den Sicherheitsgurt einwirkenden Gurtspannvorrichtung, die einen in einem Arbeitszylinder durch eine Gastreibladung axial verschiebbaren Kolben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitszylinder (7) der Gurtspannvorrichtung (3) koaxial neben der mit einer hohlen Aufwickeltrommel (5) ausgestatteten Gurtaufwickelvorrichtung (2) angeordnet ist und daß der Kolben (8, 9) eier Gurt spannvorrichtung in die hohle Aufwickeltrommel eindringend und derart auf die Innenkontur der Aufwickeltrommel einwirkend ausgebildet ist, daß eine Drehung der Aufwickelvorrichtung in Gurtspannrichtung bewirkt wird.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenkontur der Aufwickeltrommel (5) spiralförmig verlaufende Axialnuten (6) vorgesehen sind und daß der Kolben (8) der Gurtspannvorrichtung (3) eine in die hohle Aufwickeltrommel eindringende Kolbenstange (9) mit einer aus einem Veichmetall bestehenden, in die Axialnuten sich eingrabenden Ummantelung (1O) aufweist.
3· Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) in dem Arbeitszylinder (7) der Gurtspannvorrichtung (3) axial verschiebbar, aber undrehbar gehalten ist.
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (9) einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweist und in einem mit einer entsprechenden !Durchgangsöffnung (11) versehenen Boden des Arbeitszylinders (7) geführt ist.

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5· Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Weichmetall-Ummantelung (10) nur im Bereich des der Aufwickeltrommel (5) zugewandten Kolbenstangenendes vorgesehen ist.
6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2 oder 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Ummantelung (10) dem Außendurchmesser der Axialnuten (6) entspricht.

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