DE2518710C2 - Combined belt tensioner belt force limiting device for motor vehicles - Google Patents

Combined belt tensioner belt force limiting device for motor vehicles

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DE2518710C2 DE19752518710 DE2518710A DE2518710C2 DE 2518710 C2 DE2518710 C2 DE 2518710C2 DE 19752518710 DE19752518710 DE 19752518710 DE 2518710 A DE2518710 A DE 2518710A DE 2518710 C2 DE2518710 C2 DE 2518710C2
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    • B60R22/28—Safety belts or body harnesses in vehicles incorporating energy-absorbing devices

Description

33

Grenzwertes der Gurtbelastung auch einen abreißba- eine Lage, in der das an der Kolbenstange befestigte -en Kolben und eine in Gurtzugrichtung wirkende Gurtband sicher am Körper des Gurtbenutzers anliegt Klemmvorrichtung besitzt welche im Belastungsfall zu- In dieser Lage (Sperrstellung) legt sich der Anschlagring sammen mit einer weiteren zwischen dem axial beweg- 72 gegen die Ringstufe 70a des jeweiligen Sperrkegels baren Zylinder und einem die Kolben-Zylinderanord- 5 70 und sperrt die axiale Bewegung der Kolbenstange nung aufnehmenden Gehäuse angeordneten Klemm- 528 entgegen der Pfeilrichtung, so daß die zeitlich im vorrichtung energieumwandelnd zusammenwirkt Die Anschluß an den Gurtspannvorgang wirksam werden-KJemmvorrichtungen arbeiten aber kraftschlüssig; ihre den Verzögerungskräfte (Gurtbelastung) formschlüssig zu leistende Formänderungsarbeit bei der Energieuni- von der Kolbenstange auf die Stange 70' und damit das Wandlung ist jiaher begrenzt Die Verwendung von zwei 10 Hohlbauteil 521 übertragen werden, welches sich dabei Klemmvorrichtungen macht die Konstruktion außer- energieumwandelnd faltend verformt und schließlich je dem aufwendig und teuer. nach dem Grad der erforderlichen EnergieumwandlungLimit value of the belt load also creates a tear-off position in which the attached to the piston rod -en piston and a belt strap acting in the direction of belt tension rests securely on the body of the belt user Clamping device which closes in case of load. In this position (locked position) the stop ring lies down together with another between the axially moving 72 against the annular step 70a of the respective locking cone baren cylinder and a piston-cylinder arrangement 5 70 and blocks the axial movement of the piston rod voltage receiving housing arranged clamping 528 against the direction of the arrow, so that the temporal in The device interacts to convert energy. The connection to the belt tensioning process becomes effective - KJemmvorrichtungen but work positively; their deceleration forces (belt load) positively Deformation work to be performed at the energy university from the piston rod to the rod 70 'and thus the Conversion is jiaher limited The use of two 10 hollow component 521 are transferred, which thereby Clamping devices make the construction deformed into extra-energy converting folds and ultimately ever which is time-consuming and expensive. according to the degree of energy conversion required

Eine Sollbruchstelle als Verbindung zwischen Kolben eine Endlage — etwa wie in F i g. 2 dargestellt und mit und Kolbenstange in einer Gurtspannvorrichtung ähnli- 541 bezeichnet — einnimmt Der Abscher-Stift 73 ist so eher Art ist aus der DE-OS 23 04 878 und eine Soll- 15 ausgelegt, daß er beim Gurtspannvorgang abschert sobruchstelle zwischen Kolbenstange und Zylindergehäu- bald ein Grenzwert der erträglichen Gurtbelastung bei se bei einer Vorrichtung zur Gurtkraftdämpfung aus der sicher angelegtem Gurt erreicht ist, so daß der Kolben DE-OS 23 07 515 bekannt; insoweit genießt dieses 529 unabhängig von der jeweiligen Stellung der KoI-Merkmal im Rahmen dieses Patentes keinen aelbststän- benstange 528 stets in eine Endlage 529' gedrückt wird, digen Schutz, sondern Schutz in seiner Verbindung mit 20 Es versteht sich, daß das ausgeschäumte Hohlbauteil der Vorrichtung hinsichtlich ihrer Funktion zur Gurt- auch aus einem einzelnen Rohr, das an seinem Innenkraftbegrenzung. oder Außenmantel mit Hartschaum versehen ist beste-A predetermined breaking point as a connection between the piston and an end position - roughly as in FIG. 2 shown and with and piston rod in a belt tensioning device similarly designated 541 - occupies The shear pin 73 is like this rather type is from DE-OS 23 04 878 and a target 15 designed that it shears off sobruchstelle during the belt tensioning process between the piston rod and the cylinder housing soon a limit value for the bearable belt load se is reached in a device for belt force damping from the securely attached belt, so that the piston DE-OS 23 07 515 known; insofar this enjoys 529 regardless of the respective position of the KoI feature in the context of this patent no self-supporting rod 528 is always pressed into an end position 529 ', end protection, but protection in its connection with 20 It goes without saying that the foamed hollow component the device with regard to its function for belt also from a single tube, which at its internal force limiter. or the outer jacket is provided with hard foam

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbei- hen kann.The invention is shown on the basis of an embodiment.

spieles, das in den Zeichnungen dargestellt ist, anschlie- game shown in the drawings, then

ßend näher erläutert Es zeigt 25 Hierzu 2 Blatt Zeichnungenßend explained in more detail It shows 25 2 sheets of drawings

F i g. 1 eine Vorrichtung zum Gurtspannen und zur F i g. 1 a device for belt tensioning and for

Gurtkraftbegrenzung im Längsschnitt in Ausgangsstellung, undBelt force limit in the longitudinal section in the starting position, and

F i g. 2 die Vorrichtung nach F i g. 1 im Längsschnitt nach erfolgter Gurtspannung und plastischer Verformung zum Zwecke der Gurtkraftbegrenzung.F i g. 2 the device according to FIG. 1 in longitudinal section after belt tensioning 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 Bodenteii 525' und oben durch einen abnehmbaren Deckel 525" 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-Hartschaum 524 des Raumgewichts von etwa 120 kg/m3 ausgeschäumt ist. Die obere Stirnfläche 530 des Hohlbauteils ist durch einen Flansch 535 abgedeckt, in dem axial eine aus aneinandergereihten Sperrkegeln 70 gebildete Stange 70' befestigt ist. Das untere freie Ende 70" der Stange 70' greift in eine im Bodenteil 525' axial verschiebbar gelagerte rohrförmige Kolbenstange 528 ein, die an einem Ende über einen Abscher-Stift 73 mit einem innerhalb des Rohres 534 axial verschiebbaren Kolben 529 verbunden ist und an ihrem anderen aus dem Bodenteil 525' herausragenden Teil eine Gurtlasche 531 zur Befestigung eines nicht dargestellten Sicherheitsgurtbandes trägt. In einer Ringnut 71 der Kolbenstange 528 ist ein geschlitzter federnder Anschlagring 72 gehalten, dessen Innenumfang in seiner Neigung derjenigen der Kegelmantelflächen der Sperrkegel 70 angepaßt ist und zusammen mit diesen ein einseitig wirkendes Zahnrichtgesperre für geradlinige Bewegung bildetThe device for belt tensioning and belt force limitation, generally designated 533, consists of a hollow cylindrical housing 525 which is closed at the bottom by a flanged base part 525 'and at the top by a removable cover 525 "with eye 526, for attachment to the body or a seat belt part Inside the housing is a hollow component 521 made of 0.7 mm thick sheet steel, consisting of two concentrically arranged tubes 522,534 of equal length, the annular space of which is filled with rigid polyurethane foam 524 with a density of about 120 kg / m 3. The upper end face 530 of the hollow component is covered by a flange 535, in which a rod 70 'formed from lined-up locking cones 70 is fastened axially End via a shear pin 73 with an axi inside the tube 534 al displaceable piston 529 and on its other part protruding from the bottom part 525 'carries a belt strap 531 for attaching a seat belt webbing (not shown). In an annular groove 71 of the piston rod 528 a slotted resilient stop ring 72 is held, the inner circumference of which is adapted in its inclination to that of the conical surfaces of the locking cones 70 and together with these forms a unidirectional tooth straightening lock for rectilinear movement

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 Zündung eine spontane Aufwärtsbewegung des Kolbens und damit der Kolbenstange in Pfeilrichtung inA cartridge 538 located in the bottom part 525 ', which is operated by a vehicle deceleration-responsive Sensor (not shown) is ignited in a known manner and not explained in detail here as soon as z. B. in a collision accident the occurring delay exceeds a limit, causes in their Ignition a spontaneous upward movement of the piston and thus the piston rod in the direction of the arrow in

Claims (4)

1 21 2 an dessen von der Kolbenruhestellung abgewandterat its remote from the piston rest position Patentansprüche: Stirnseite ein Flansch axial anliegt, an dem das EinwegClaims: Front face a flange rests axially against which the one-way gesperre über ringförmige Rastvertiefungen angreiftlock engages via annular locking depressions 1- Kombinierte Gurtstrammer — Gurtkraftbe- und bei der das Hohlbauteil von einem Gehäuse uragegrenzungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einer 5 ben ist, das mit der einen Stirnseite am Fahrzeug befe-Kolben-Zylinderanordnung, die den Gurtkraftbe- stigt ist und an dessen anderer Stirnseite sich das Hohlgrenzer enthält, bei der der Kolben aus seiner Ruhe- bauteil axial abstützt, wobei an der Kolbenstange der stellung durch ein von einem Sensor ausgelöstes Sicherheitsgurt befestigt ist, nach Patent 22 58 063.
Aufprallsignal schlagartig verschiebbar und in ver- Durch die Erfindung soll die Vorrichtung nach dem1- Combined belt tensioner - Gurtkraftbe- and in which the hollow component of a housing uragbegrenzungsvorrichtung for motor vehicles with a 5 is ben, which is fastened to the vehicle with one end of the piston-cylinder arrangement, which is the belt force and on the other end of the Contains hollow limiter, in which the piston is axially supported from its rest component, the position being attached to the piston rod by a safety belt triggered by a sensor, according to patent 22 58 063.
Impact signal suddenly displaceable and in a state of the art schiedenen Stellungen durch ein formschlüssiges io Hauptpatent derart weiter verbessert werden, daß die Einweggesperre mit einem radial federnden An- Gurtkraftbegrenzung nicht erst nach einem bestimmten Schlagring als Sperrelement festlegbar ist und bei Mindestspannweg des Gurtstrammers sondern in jeder der der Zylinder das Innenrohr eines aus konzen- Lage des Kolbens, also auch in dessen Ausgangslage trisch zueinander angeordneten, metallischen Roh- (ohne Gurtstrammung) wirksam werden kann,
ren bestehenden Hohlbauteiles bildet, das mit 15 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vor-Kunststoffschaum ausgefüllt ist und in dessen von richtung der eingangs erläuterten Art dadurch gelöst, der Kolbenrühestellung abgewandter Stirnseite ein daß das formschlüssige Einweggesperre durch eine mit Flansch axial anliegt, an dem das Einweggesperre dem Flansch fest veibundene, über die verformbare über ringförmige Rastvertiefungen angreift, daß das Länge des Hohlbauteils ringstufenförmig gezahnte Hohlbauteil von einem Gehäuse umgeben ist, das 20 Stange gebildet wird, die in die Mündung der als Rohr mit dessen anderer Stirnseite am Fahrzeug befestigt ausgebildeten Kolbenstange eingreift, wobei der in eiist und an dessen anderer Stirnseite sich das Hohl- ner Ringnut der Kolbenstangeninnenwand radial nach bauteil axial abstützt, und daß an der Kolbenstange innen federnd gehalterte Anschlagring mit einer Ringder Sicherheitsgurt befestigt ist, nach Patent stufe der Stange zusammenwirkt, und wobei der Kolben 22 58063, dadurch gekennzeichnet, daß 25 in an sich bekannter Weise über eine bei Überschreidas formschlüssige Einweggesperre durch eine mit tung eines gewählten Grenzwertes der Gurtcpannkraft dem Flansch (535) fest verbundene, über die ver- wirksam werdende Sollbruchsteile mit der Kolbenstanformbare Länge des Hohlbauteils ringstufenförmig ge verbunden ist Vorteilhaft kann hierbei die Stange gezahnte Stange (70') gebildet wird, die in die Mün- aus einer Anzahl axial aneinandergereihter Sperrkegel dung der als Rohr ausgebildeten Kolbenstange (528) 30 bestehen, während der Anschlagring an seiner Innenfläeingreift, wobei der in einer Ringnut (71) der ehe zweckmäßig der Neigung der Sperrkegelflächen Kolbenstangeninnenwand radial nach innen federnd entspricht und mit den Ringstufen der Stange ein einseigehalterte Anschlagring (72) mit einer Ringstufe tig in Gurtbelastungsrichtung wirkendes Zahnrichtge- (70a) der Stange (70') zusammenwirkt, und daß der sperre bildetDifferent positions can be further improved by a form-fitting io main patent so that the one-way locking device with a radially resilient belt force limiter cannot only be set after a certain impact ring as a locking element and with a minimum tensioning path of the belt tensioner, but in each of the cylinders the inner tube of a concen-position of the piston, i.e. also in its starting position trically arranged metallic raw (without belt tensioning) can be effective,
Ren existing hollow component forms, which is filled with 15 According to the invention, this task is filled with a pre-plastic foam and solved in its direction of the type explained above, the piston rest position facing away from the end face that the positive one-way locking rests axially through a with a flange on which the One-way ratchet firmly veibunden the flange, engages via the deformable ring-shaped detent recesses that the length of the hollow component ring-stepped toothed hollow component is surrounded by a housing, the 20 rod is formed, which is formed as a tube with its other end face attached to the vehicle in the mouth of the piston rod engages, wherein the inside and on the other end face the hollow ring groove of the piston rod inner wall is supported radially towards the component axially, and that on the piston rod inside resiliently held stop ring is attached to a ring of the seat belt, according to patent level the rod cooperates, and wherein the piston 22 58 063, characterized in that 25 is firmly connected to the flange (535) in a manner known per se via a form-fitting one-way locking device by means of a selected limit value of the belt tensioning force, via which predetermined breaking parts become effective with the piston rod The length of the hollow component is connected in the form of a ring step. Advantageously, the rod-toothed rod (70 ') is formed, which consists of a number of axially juxtaposed locking cones of the tube-shaped piston rod (528) 30, while the stop ring engages on its inner surface The tooth alignment (70a) of the rod (70), which is held in place with the ring steps of the rod and which has an annular step in the direction of loading in the belt, is resiliently resilient in an annular groove (71) and corresponds to the inclination of the conical locking surfaces ') cooperates, and that the lock forms Kolben (529) in an sich bekannter Weise über eine 35 Die formschlüssige Verrastung zwischen der von der bei Überschreitung eines gewählten Grenzwertes Gurtbelastung beaufschlagten Kolbenstange und der an der Gurtspannkraft wirksam werdende Sollbruch- einem Ende des Hohlbauteiles zur energieumwandelnstelle (Stift 73) mit der Kolbenstange (528) verbun- den derselben angreifenden gezahnten Stange kann den ist praktisch in einer Vielzahl von über die gesamte LängePiston (529) in a manner known per se via a 35 The positive locking between the of the when a selected limit value belt load is exceeded, the piston rod and the on the belt tensioning force becomes effective predetermined breaking one end of the hollow component to the energy converting point (Pin 73) connected to the piston rod (528), the same engaging toothed rod can den is practical in a variety of over the entire length 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 40 des Hohlbauteils sich erstreckender Stufen stattfinden zeichnet, daß die Stange (70') aus einer Anzahl axial und sie erfolgt auch dann, wenn die Kolbenstange in aneinandergereihter Sperrkegel (70) besteht. ihrer Ausgangslage verbleibt, also keine Gurtstram-2. Apparatus according to claim 1, characterized in that 40 of the hollow component extending steps take place indicates that the rod (70 ') of a number is axial and it also takes place when the piston rod is in lined up locking cones (70). remains in its original position, i.e. no belt tensioning 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch mung stattfindet. Mit anderen Worten: die Wirkung der gekennzeichnet, daß der Anschlagring an seiner In- energieumwandelnden Gurtkraftbegrenzung durch das nenfläche der Neigung der Sperrkegelflächen ent- 45 ausgeschäumte Hohlbauteil ist also unabhängig von der spricht und mit den Ringstufen (70a,)der Stange (70') Funktion der Gurtstrammvorrichtung bzw. dem Gurtein einseitig in Gurtbelastungsrichtung wirkendes spannweg. Infolgedessen ermöglicht die erfindungsge-Zahnrichtgesperre bildet. mäße Vorrichtung eine Gurtkraftbegrenzung auch3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized by mung takes place. In other words: the effect of the characterized in that the stop ring at its energy-converting belt force limitation by the The inner surface of the inclination of the locking conical surfaces is therefore independent of the hollow component that is defoamed speaks and with the ring steps (70a,) of the rod (70 ') function of the belt tensioning device or the belt tension path acting on one side in the direction of belt load. As a result, allows the erfindungsge-Zahnrichtgesperre forms. A device would also have a belt force limit 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- dann, wenn zufolge irgend eines Defekts der Sensor zeichnet, daß als Sollbruchstelle ein an sich bekann- 50 oder das die Gurtspannkraft erzeugende Mittel im Verter die Kolbenstange (528) mit dem Kolben (529) zögerungsfall betriebsunfähig ist, so daß die Kolbenverbindender Stift (73) vorgesehen ist. stange nicht in ihre sicherer Gurtanlage entsprechende4. Apparatus according to claim 1, characterized then, if due to any defect in the sensor shows that the predetermined breaking point is a known 50 or the belt tensioning force generating means in the verter the piston rod (528) with the piston (529) is inoperative, so that the piston connecting Pin (73) is provided. do not stick in their secure belt system Sperrstellung bringbar ist.Locked position can be brought. Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung derAccording to a further advantageous embodiment of the 55 Erfindung kann als Sollbruchstelle ein die Kolbenstange55 Invention can be used as a predetermined breaking point, the piston rod mit dem Kolben verbindender Stift vorgesehen sein.be provided with the piston connecting pin. Die Erfindung betrifft eine kombinierte Gurtstram- Durch die Sollbruchstelle wird das Strammen des Simer-Gurtkraftbegrenzungsvorrichtung für Kraftfahr- cherheitsgurtes nur bis zu einer vorbestimmten, für den zeuge mit einer Kolben-Zylinderanordnung, die den Gurtbenutzer gerade noch erträglichen Gurtvorspann-Gurtkraftbegrenzer enthält, bei der der Kolben aus sei- 60 kraft wirksam, ungeachtet des möglichen Spannweges, ner Ruhestellung durch ein von einem Sensor ausgelö- den die Kolbenstange durch das die Gurtspannkraft erstes Aufprallsignal schlagartig verschiebbar und in ver- zeugende Mittel innerhalb des Gehäuses auszuführen schiedenen Stellungen durch ein formschlüssiges Ein- vermag.The invention relates to a combined belt tensioning device. The predetermined breaking point makes the Simer belt force limiting device tighten for motor vehicle safety belts only up to a predetermined, for vehicles with a piston-cylinder arrangement, the belt tensioning belt force limiter that is just bearable for the belt user contains, in which the piston is effective from its own force, regardless of the possible clamping path, In its rest position by a sensor triggered the piston rod through which the belt tension force first Impact signal can be shifted abruptly and executed in generating means within the housing different positions by a form-fitting one ability. weggesperre mit einem radial federnden Anschlagring Eine der Gattung nach vergleichbare, aus der DE-OSweggesperre with a radially resilient stop ring One of the genre comparable, from DE-OS als Sperrelement festlegbar ist und bei der der Zylinder 65 24 36 754 bekannte kombinierte Gurtstrammer —can be fixed as a locking element and in which the cylinder 65 24 36 754 known combined belt tensioner - das Innenrohr eines aus konzentrisch zueinander ange- Gurtkraftbegrenzungs- bzw. -dämpfungsvorrichtungthe inner tube of a belt force limiting or damping device concentrically attached to one another ordneten, metallischen Rohren bestehenden Hohlbau- weist zwar eine Kolben-Zylinderanordnung auf, die zur Iarranged, metal tubes existing hollow structure has a piston-cylinder arrangement, which for I teiles bildet, das mit Kunststoffschaum ausgefüllt ist und Gurtstraffung bei Überschreitung eines eingestellten |part that is filled with plastic foam and belt tensioning when a set |
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