DE2518710A1 - Safety belt tensile force limiter and tensioning device - comprises stepped toothed rod engaging constriction in pull tube - Google Patents
Safety belt tensile force limiter and tensioning device - comprises stepped toothed rod engaging constriction in pull tubeInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zum Gurtspannen und zur Gurtkraftbegrenzung bei Sicherheitsgurtanordnungen, insbesondere in Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Gurtspannen und zur Gurtkraftbegrenzung bei Sicherheitsgurtanordnungen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, die durch einen bei Dberschreitung einer kritischen Fahrzeugverzögerung ansprechenden Sensor in Tätigkeit setzbar ist und gemäß patent 0 (Patentanmeldung P 22 58 063.8-12) ein aus konzentrisch zueinander angeordneten Rohren bestehendes bei Druckbeanspruchung in Längsrichtung plastisch verformbares Hohlbauteil aufweist, dessen Ringhohlraum mit Kunststoff-Hartschaum, insbesondere aus Polyurethan ausgefüllt ist. Das Hohlbauteil ist hierbei ferner mit einer Stirnfläche in einem mit der Gurtbefestigung an der Karosserie verbundenen Gehäuse abgestützt, während seine andere Stirnfläche mit einem von der Gurtkraft beaufschlagbaren Zugorgan, insbesondere einer Kolbenstange formschlüssig zur Energieumwandlung zusammenwirkt, nachdem sensorgesteuert durch ein eine Gurtspannkraft erzeugendes Mittel, z. B. eine Kartusche, das durch eine Öffnung im Boden des Gehäuses hindurch und innerhalb des durch das innere Rohr des Hohlbauteils gebildeten Hohlraumes axial verschiebbar geführte Zugorgan aus einer loser Gurtanlage entsprechenden Ausgangsstellung zum Spannen des Sicherheitsgurtes spontan in die formschlüssige Verbindung mit der anderen Stirnfläche des Hohlbauteils gebracht ist. Device for belt tensioning and belt force limitation in seat belt arrangements, in particular in motor vehicles The invention relates to a device for belt tensioning and belt force limitation in seat belt arrangements, in particular in motor vehicles, which are triggered by a critical vehicle deceleration responsive sensor can be put into action and according to patent 0 (patent application P 22 58 063.8-12) consists of tubes arranged concentrically to one another has a plastically deformable hollow component in the case of compressive stress in the longitudinal direction, whose ring cavity is filled with rigid plastic foam, in particular made of polyurethane is. That Hollow component is here also with an end face in supported by a housing connected to the belt attachment on the body, while its other end face with a tension member that can be acted upon by the belt force, in particular a piston rod interacts positively for energy conversion, after being sensor-controlled by a belt tensioning force generating means, e.g. B. a cartridge that passes through an opening in the bottom of the housing and within of the cavity formed by the inner tube of the hollow component is axially displaceable guided pulling element from a loose belt system corresponding starting position to Tension the seat belt spontaneously in the form-fitting connection with the other The end face of the hollow component is brought.
Durch eine derartige kombinierte Vorrichtung wird einerseits ein aus Gründen der Bequemlichkeit relativ lose angelegter Sicherheitsgurt im durch Aufprall bewirkten Verzögerungsfall sensorgesteuert in Sekundenbruchteilen gespannt, somit sicher am Körper des Insassen angelegt, andererseits bewirkt die Gurtkraftbegrenzung, daß hohe Verzögerungskräfte durch Energieumwandlung in bleibende mechanische Verformung umgesetzt und Verletzungen durch die relativ geringe Auflagefläche des Gurtbandes vermieden werden.By means of such a combined device, on the one hand, one is turned off For the sake of convenience, the seat belt is relatively loosely applied in the event of an impact caused delay case, sensor-controlled, tensioned in fractions of a second, thus securely applied to the occupant's body, on the other hand, the belt force limitation causes that high deceleration forces through energy conversion into permanent mechanical deformation implemented and injuries due to the relatively small contact surface of the webbing be avoided.
Durch die Erfindung soll die Vorrichtung nach dem Hauptpatent insofern weiter verbessert werden, als eine Gurtkraftbegrenzung durch Energieumwandlung auch dann möglich sein soll, wenn zufolge irgend eines Defekts, z. B. der Sensor oder das die Gurtspannkraft erzeugende Mittel im Verzögerungsfall betriebsunfähig ist, so daß das Zugorgan nicht in seine sicherer Gurtanlage entsprechende Sperrstellung bringbar ist.By the invention, the device according to the main patent is to that extent can be further improved than a belt force limiter through energy conversion should also be possible if, according to any defect, e.g. B. the sensor or the means generating the belt tensioning force becomes inoperative in the event of a delay is, so that the tension member is not in its safe belt system corresponding locking position can be brought.
Erfindungsgemäß.wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung der eingangs erläuterten Art dadurch gelöst, daß als Zugorgan ein Rohr dient, in dessen Mündung eine an der anderen Hohlbauteilstirnfläche abgestützte, sich über die verforsbare Länge des Hohlbauteils erstreckende ringstufenförmig gezahnte Stange eingreift, die mit Hilfe einer im Bereich der Rohrmündung angeordneten Feststellvorrichtung nach Erreichung einer bestimmten Gurtspannung an jeder Ringstufe formschlüssig mit dem Rohr verbindbar ist. Vorteilhaft kann hierbei die Stange aus einer Anzahl axial aneinandergereihter Sperrkegel bestehen.According to the invention, this object is achieved with a device from the opening paragraph explained type solved in that a tube is used as a pulling element, in the mouth of which one supported on the other hollow component end face, extends over the deformable one Length of the hollow component engages annular step-shaped toothed rod, with the help of a locking device arranged in the area of the muzzle after reaching a certain belt tension at each ring step positively with can be connected to the pipe. The rod can advantageously be axially selected from a number lined up locking cones exist.
Die formschlüssige Verrastung zwischen dem von der Gurtbelastung beaufschlagten Rohr und der an einem Ende des Hohlbauteiles zu dessen Faltung und damit zur Energieumwandlung angreifenden Stange kann praktisch in einer Vielzahl von über die gesamte Länge des Hohlbauteils sich erstreckender.Stufen stattfinden und sie erfolgt bei Gurtbelastung auch dann, wenn das Rohr in seiner Ausgangslage verbleibt, also keine Gurtspannung stattfindet. Mit anderen Worten: die Wirkung der energieumwandelnden Gurtkraftbegrenzung durch das ausgeschäumte Hohlbauteil ist also unabhängig von der Funktion des Gurtspannvorganges bzw. dem Gurtspannweg.The positive locking between the one loaded by the belt load Tube and the one at one end of the hollow component for folding it and thus for converting energy attacking rod can come in handy in a variety of lengths of the hollow component take place extending.Steps and it takes place when the belt is loaded even if the tube remains in its original position, i.e. no belt tension takes place. In other words: the effect of the energy converting Belt force limitation by the foamed hollow component is therefore independent of the function of the belt tensioning process or the belt tensioning path.
In vorteilhafter weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Feststellvorrichtung aus einem in einer Ringnut der Rohrinnenwand radialfedernd gehalterten Anschlagring bestehen, dessen Innenfläche der Neigung der Sperrkegelflächen entspricht und mit den Sperrkegelstufen der Stange ein einseitig in Gurtbelastungsrichtung wirkendes Zahnrichtgesperre bildet.In an advantageous further embodiment of the invention, the locking device from a stop ring held in a radially resilient manner in an annular groove in the inner wall of the pipe exist, the inner surface of which corresponds to the inclination of the locking cone surfaces and with the locking cone steps of the rod acting on one side in the direction of load on the belt Toothed locking mechanism forms.
Zweckmäßig kann hierbei die Stange an ihrem am Gehäuse befestigten Ende eine flanschförmige Platte als Abstützung gegen die Stirnfläche des Hohlbauteils tragen.In this case, the rod can expediently be attached to its on the housing End of a flange-shaped plate as a support against the end face of the hollow component wear.
Bei der erfindungsgemäßen Weiterentwicklung des Gegenstandes nach dem Hauptpatent kann schließlich mit Vorteil das als Kolbenstange ausgebildete Rohr durch den Gehäuseboden geführt und mit seinem Kolben in axialer Richtung innerhalb durch das innere Rohr des Hohlbauteils gebildeten Hohlraumes durch sensorgesteuerten Antrieb in die normaler Gurtanlage entsprechende Sperrstellung bewegbar sein, wobei der Kolben in an sich bekannter Weise über eine bei Überschreitung eines gewählten Grenzwertes der Gurtspannkraft wirksam werdende Sollbruchstelle mit dem Rohr verbunden sein kann. Hierdurch wird das Vorspannen des Sicherheitsgurtes nur bis zu einer vorbestimmten, für den Gurtbenutzer gerade noch erträglichen Gurtvorspannkraft wirksam, ungeachtet des möglichen Spannweges, den das Rohr durch das die Gurtspannkraft erzeugende Mittel und den Antrieb seines Kolbens innerhalb des Gehäuses auszuführen vermag.In the further development of the subject according to the invention the main patent can finally be designed as a piston rod with advantage guided through the housing bottom and with its piston in the axial direction inside through the inner tube of the hollow component formed by sensor-controlled cavity Drive in the normal belt system corresponding locking position can be moved, wherein the piston in a manner known per se over a selected one when a value is exceeded Limit value of the belt tensioning force effective predetermined breaking point connected to the pipe can be. This means that the seat belt will only be pretensioned up to one predetermined belt pre-tensioning force that is just bearable for the belt user effective, regardless of the possible tensioning path that the tube generates through the belt tensioning force Means and capable of driving its piston within the housing.
Die Verwendung einer Sollbruchstelle als Verbindung zwischen Kolben und Kolbenstange in einer Gurtspannvorrichtung ähnlicher Art ist zwar aus der DT-OS 2 304 878 bekannt; insoweit genießt dieses Merkmal im Rahmen dieses Patentes keinen selbstständigen Schutz, sondern Schutz in seiner Verbindung mit der Vorrichtung hinsichtlich ihrer Funktion zur Gurtkraftbegrenzung.The use of a predetermined breaking point as a connection between pistons and piston rod in a belt tensioning device of a similar type is from the DT-OS 2,304,878 known; in this respect, this feature does not enjoy any in the context of this patent independent protection, but protection in its connection with the device with regard to their function to limit the belt force.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand eines Ausführungsbeispieles, das in den Zeichnungen dargestellt und anschließend näher erläutert ist.Further details and advantages of the invention can be found on the basis of an embodiment shown in the drawings and then is explained in more detail.
Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zum Gurt spannen und zur Gurtkraftbegrenzung im Längsschnitt in Ausgangsstellung und Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 im Längsschnitt nach erfolgter Gurtspannung und plastischer Verformung zum Zwecke der Gurtkraftbegrenzung.1 shows a device for tensioning the belt and for limiting the belt force in longitudinal section in the starting position and FIG. 2 the device according to FIG. 1 in longitudinal section after belt tension and plastic deformation for the purpose of belt force limitation.
Die allgemein mit 533 bezeichnete Vorrichtung zum Gurtspannen und zur Gurtkraftbegrenzung besteht aus einem hohlzylindrischen Gehäuse 525, das unten durch einen angeflanschten Bodenteil 525' und oben durch einen abnehmbaren Deckel 525'2 mit Auge 526, zur Befestigung an der Karosserie oder einem Sicherheitsgurtteil, geschlossen ist. Im Gehäuseinneren befindet sich ein aus zwei konzentrisch zueinander angeordneten, gleich langen Rohren 522, 534 bestehendes Hohlbauteil 521 aus 0,7 mm dickem Stahlblech, dessen Ringraum mit Polyurethan-llartschaum 524 des Raumgewichts von etwa 120 kgXm3 ausgeschäumt ist. Die obere Stirnfläche 530 des Hohlbauteils ist durch eine flanschförmige Platte 535 abgedeckt, in der axial eine aus aneinandergereihten Sperrkegel 70 gebildete Stange 70' befestigt ist. Das untere freie Ende 70" der Stange 70' greift in ein im Bodenteil 525 t axial verschiebbar gelagertes Rohr 528 ein, welches an einem Ende über einen Abscherstift 73 mit einem innerhalb des Rohrzylinders (534) axial verschiebbaren Kolben 529 verbunden ist und an seinem anderen aus dem Bodenteil 525' herausragenden Teil eine Gurtlasche 531 zur Befestigung eines nicht dargestellten Sicherheitsgurtbandes trägt. In einer Ringnut 71 des Rohres 528 ist ein geschlitzter federnder Anschlagring 72 gehalten, dessen Innenumfang in seiner Neigung derjenigen der Kegelmantelflächen der Sperrkegel angepaßt ist und zusammen mit diesen ein einseitig wirkendes Zahnrichtgesperre für geradlinige Bewegungen bildet.The generally designated 533 device for belt tensioning and to limit the belt force consists of a hollow cylindrical housing 525, the bottom by a flanged bottom part 525 'and at the top by a removable cover 525'2 with eye 526, for attachment to the body or a seat belt part, closed is. Inside the case there is one of two concentric to each other arranged, equally long tubes 522, 534 existing hollow component 521 made of 0.7 mm thick sheet steel, the annular space of which is covered with polyurethane foam 524 of the volume weight of about 120 kgXm3 is filled with foam. The upper end face 530 of the hollow component is covered by a flange-shaped plate 535, in which one axially strung together Locking cone 70 formed rod 70 'is attached. The lower free end 70 "of the Rod 70 ′ engages in a tube 528 which is mounted axially displaceably in the base part 525 t one that connects at one end via a shear pin 73 to one inside the tubular cylinder (534) axially displaceable piston 529 is connected and at its other from the Bottom part 525 'protruding part a strap 531 for attaching a non shown seat belt strap. In an annular groove 71 of the tube 528 is a slotted resilient stop ring 72 held, the inner circumference in its Inclination of that of the conical surfaces of the locking cone is adapted and together with these a unidirectional tooth straightening lock for straight movements forms.
Eine im Bodenteil 525' angeordnete Kartusche 538, die von einem auf Fahrzeugverzögerung ansprechenden Sensor (nicht dargestellt) in bekannter und hier nicht näher erläuterter Weise gezündet wird, sobald z. B. bei einem Aufprallunfall die eintretende Verzögerung einen Grenzwert überschreitet, bewirkt bei ihrer Ziindung eine spontane Aufwärtsbewegung des Kolbens und damit des Rohres in Pfeilrichtung in eine Lage, in der das bei 531 am Rohr befestigte Gurtband sicher am Körper des Gurtbenutzers anliegt. In dieser Lage (Sperrstellung) legt sich der Anschlagring 72 gegen die Anschlag-Ringfläche 70a des jeweiligen Sperrkegels und sperrt die axiale Bewegung des Rohres entgegen der Pfeilrichtung, so daß die zeitlich im Anschluß an den Gurtspannvorgang wirksam werdenden Verzögerungskräfte (Gurtbelastung) formschlüssig von dem Rohr auf die Stange und damit das Hohlbauteil 521 übertragen werden, welches sich dabei energieumwandelnd faltend verformt und schließlich je nach dem Grad der erforderlichen Energieumwandlung eine Endlage - etwa wie in Fig. 2 dargestellt und mit 541 bezeichnet - einnimmt. Der Abscherstift 73 ist so ausgelegt, daß er beim Gurtspannvorgang abschert, sobald ein Grenzwert der erträglichen Gurtbelastung bei sicher angelegtem Gurt erreicht ist, so daß der Kolben unabhängig von der jeweiligen Stellung des Rohres stets in eine Endlage 529' gedrückt wird. Es versteht sich, daß das ausgeschäumte Hohlbauteil auch aus einem einzelnen Rohr, das an seinem Innen- oder Außenmantel mit Hartschaum versehen ist, bestehen kann.A cartridge 538 arranged in the bottom part 525 ', which is carried by a on Vehicle deceleration responsive sensor (not shown) in well-known and here not explained in detail is ignited as soon as z. B. in an impact accident the occurring delay exceeds a limit value when it is ignited a spontaneous upward movement of the piston and thus of the tube in the direction of the arrow in a position in which the strap attached to the tube at 531 is securely attached to the body of the Seat belt user. In this position (locked position) the stop ring lies down 72 against the stop ring surface 70a of the respective locking cone and locks the axial Movement of the pipe against the direction of the arrow, so that the time in the connection decelerating forces (belt load) that take effect on the belt tensioning process are positively locked be transferred from the tube to the rod and thus the hollow component 521, which is deformed to convert energy into a fold and finally depending on the degree of required energy conversion an end position - roughly as shown in Fig. 2 and denoted by 541 - occupies. The shear pin 73 is designed so that he when The belt tensioning process shears off as soon as a limit value of the tolerable belt load is reached securely fastened belt is achieved, so that the piston is independent of the respective Position of the tube is always pressed into an end position 529 '. It goes without saying that the foamed hollow component also consists of a single tube, which on its inner or outer jacket is provided with hard foam, can exist.
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Publications (2)
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