DE29604482U1 - Pyrotechnic belt tensioner - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen pyrotechnischen Gurtstraffer mit einem Kolben, der mittels einer Treibladung im Falle eines Unfalles in einem Zylinder linear verschiebbar ist und der mit mindestens einem Seilende, vorzugsweise mit zwei Seilenden, verbunden ist, wobei das Seil bzw. die Seile durch Verschiebung des Kolbens zurückziehbar ist bzw. sind. Ein derartiger Gurtstraffer ist aus der EP-A2-625 450 bekannt. Es sind dort die beiden Seilenden eines Seiles im Kolben eingespannt. Die sich so ergebende Schlaufe ist um einen Bolzen des Gurtschlosses gelegt. Bei einem Unfall wird die Treibladung gezündet, der Kolben im Zylinder verschoben und die Seilschlaufe gespannt und zurückgezogen. Damit wird auch der Bolzen des Gurtschlosses und somit das gesamte Gurtschloß zurückgezogen und so der Sicherheitsgurt gespannt. Die Treibladung ist gemäß diesem Stand der Technik in einer Bohrung untergebracht, die parallel zu dem Zylinder, in dem der Kolben geführt ist, angeordnet ist. Die Bohrung für die Treibladung steht über einen Gaskanal mit dem Raum vor dem Kolben in Verbindung, sodaß die bei der Zündung entstehenden Treibgase in den Raum vor dem Kolben gelangen und auf diesen wirken.The present invention relates to a pyrotechnic belt tensioner with a piston that can be moved linearly in a cylinder by means of a propellant charge in the event of an accident and that is connected to at least one rope end, preferably to two rope ends, whereby the rope or ropes can be retracted by moving the piston. A belt tensioner of this type is known from EP-A2-625 450. There, the two rope ends of a rope are clamped into the piston. The resulting loop is placed around a bolt of the belt buckle. In the event of an accident, the propellant charge is ignited, the piston is moved in the cylinder and the rope loop is tensioned and retracted. This also retracts the bolt of the belt buckle and thus the entire belt buckle, thus tensioning the seat belt. According to this prior art, the propellant charge is housed in a bore that is arranged parallel to the cylinder in which the piston is guided. The hole for the propellant charge is connected to the space in front of the piston via a gas channel, so that the propellant gases produced during ignition reach the space in front of the piston and act on it.
Nachteilig bei dieser Konstruktion ist, daß durch die zusätzliche Bohrung für die Treibladung relativ viel Platz benötigt wird; die Konstruktion wird dadurch relativ hoch. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu beseitigen.The disadvantage of this design is that the additional hole for the propellant charge requires a relatively large amount of space; the design therefore becomes relatively high. The aim of the present invention is to eliminate this disadvantage.
Diese Aufgabe wird durch einen pyrotechnischen Gurtstraffer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Treibladung im Zylinder angeordnet ist. Durch die vorliegende Erfindung wird also vorgeschlagen, die Treibladung im Zylinder unterzubringen, sodaß die Konstruktion sehr schlank ausgeführt werden kann.This object is achieved according to the invention by a pyrotechnic belt tensioner of the type mentioned at the outset in that the propellant charge is arranged in the cylinder. The present invention therefore proposes that the propellant charge be accommodated in the cylinder so that the construction can be made very slim.
Vorzugsweise ist im Zylinder koaxial zum Kolben ein Seilführungselement vorgesehen, das eine Aussparung zur Aufnahme einer Treibladungspatrone aufweist und das im verbleibenden Bereich mindestens ein Durchgangsloch, vorzugsweise zwei Durchgangslöcher zur Führung des Seilendes bzw. der Seilenden aufweist. Dadurch werden die Seilenden sicher an der Treibla-Preferably, a cable guide element is provided in the cylinder coaxially to the piston, which has a recess for receiving a propellant cartridge and which has at least one through hole, preferably two through holes, in the remaining area for guiding the cable end or ends. This ensures that the cable ends are securely attached to the propellant cartridge.
dung vorbeigeführt. Durch das Seilführungselement wird einerseits die Lage der Seile festgelegt, und anderseits nimmt das Seilführungselement - im Abstand von den Seilenden - die Treibladungspatrone auf.The cable guide element determines the position of the cables on the one hand, and on the other hand the cable guide element - at a distance from the cable ends - holds the propellant cartridge.
Es ist zweckmäßig, wenn sowohl die Aussparung als auch der verbleibende Bereich etwa halbzylindrisch sind, wobei die Achsen der Halbzylinder mit der Achse des Zylinders zusammenfallen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß man zur sicheren Führung von zwei Seilenden mit dem halben Querschnitt eines Zylinders üblicher Abmessungen auskommt; den Rest - die zweite Hälfte des Zylinderquerschnittes - kann man daher für die Treibladungspatrone zur Verfügung stellen, deren Form natürlich entsprechend angepaßt sein muß (d.h. sie ist auch halbzylindrisch ausgebildet).It is advisable if both the recess and the remaining area are approximately semi-cylindrical, with the axes of the semi-cylinders coinciding with the axis of the cylinder. Experience has shown that half the cross-section of a cylinder of standard dimensions is sufficient to safely guide two rope ends; the rest - the second half of the cylinder cross-section - can therefore be made available for the propellant cartridge, the shape of which must of course be adapted accordingly (i.e. it is also semi-cylindrical).
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Seilführungselement mit dem Kolben über Sollbruchstellen (Stege) verbunden. Dies erleichtert die Montage, weil dann der Kolben samt dem mit ihm verbundenen Seilführungselement zusammen mit der eingesetzten Treibladungspatrone in einem Schritt in den Zylinder eingeschoben werden kann. Wenn die Treibladung gezündet wird, brechen die Sollbruchstellen, und der Kolben verschiebt sich unabhängig vom Seilführungselement. According to a further embodiment of the invention, the cable guide element is connected to the piston via predetermined breaking points (webs). This makes assembly easier because the piston, together with the cable guide element connected to it, can then be pushed into the cylinder in one step together with the propellant cartridge inserted. When the propellant charge is ignited, the predetermined breaking points break and the piston moves independently of the cable guide element.
Schließlich ist es zweckmäßig, wenn im Seilführungselement ein oder mehrere Gaskanäle vorgesehen sind, die die Aussparung für die Treibladungspatrone mit dem Raum vor dem Kolben verbinden. Ohne diese Maßnahme müßten die Gase zwischen Seilführungselement und Zylinderwand durchströmen, was - da das Seilführungselement zur optimalen Platzausnützung möglichst groß ausgebildet sein soll - starke Druckdifferenzen und dadurch große Kräfte auf das Seilführungselement mit sich brächte. Durch das Vorsehen eines oder mehrerer Gaskanäle werden die Ansprüche an die Fixierung des Seilführungselementes im Zylinder geringer.Finally, it is useful if one or more gas channels are provided in the cable guide element, which connect the recess for the propellant cartridge with the space in front of the piston. Without this measure, the gases would have to flow between the cable guide element and the cylinder wall, which - since the cable guide element should be as large as possible to make optimal use of space - would result in large pressure differences and thus large forces on the cable guide element. By providing one or more gas channels, the requirements for fixing the cable guide element in the cylinder are reduced.
Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Gurtstraffer im Längsschnitt; Fig. 2 eine Ansicht des Seilführungselementes in Richtung des Pfeils II von Fig. 1; Fig. 3 eine Ansicht analog zu Fig. 2 einer etwas anderen Aus-The present invention is described in more detail with reference to the accompanying figures. They show: Fig. 1 a belt tensioner according to the invention in longitudinal section; Fig. 2 a view of the cable guide element in the direction of arrow II in Fig. 1; Fig. 3 a view analogous to Fig. 2 of a slightly different embodiment.
führungsform; und Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Seilführungselementes.guide form; and Fig. 4 is a perspective view of a cable guide element.
In einem Zylinder 1 (siehe Fig. 1) ist ein Kolben 5 verschiebbar angeordnet,, Er ist mittels einer Dichtlippe 6 gegen den Zylinder 1 abgedichtet. Damit er nur in eine Richtung (nach links, wie in Fig. 1 gesehen) verschoben werden kann, ist in einer Aussparung des Kolbens 5 eine durch eine Feder nach außen belastete Sperrklinke 3 drehbar gelagert. Diese wirkt mit einer Zahnung 2 des Zylinders 1 zusammen. Es kann aber natürlich auch eine beliebig andere Sicherung gegen Zurückbewegen eingesetzt werden, z.B. die, die in Fig. 4 der EP-A2-625 450 gezeigt ist. Im Kolben 5 sind die beiden Seilenden 10 eines Seiles nebeneinander verankert (zu beiden Seiten der Sperrklinke 3). Die Seilenden treten an der Stirnseite des Kolbens 5 unterhalb der Achse des Kolbens 5 aus. Sie verlaufen dann durch Durchgangslöcher 13a, 13b (siehe auch Fig. 2 und 4) eines Seilführungselementes 7. Diese Durchgangslöcher 13a, 13b liegen ebenfalls unter der Achse des Kolbens 5 (bzw. des koaxial dazu angeordneten Seilführungselementes 7). Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, eine Aussparung 8 für eine Treibladungspatrone vorzusehen, die bis zur Achse des Seilführungselementes 7 reicht,sodaß also etwa das halbe Volumen des Seilführungselementes 7 für die Treibladungspatrone zur Verfügung steht. Die Treibladungspatrone muß natürlich in ihrer Form entsprechend angepaßt sein, d.h. sie muß halbzylindrisch sein.A piston 5 is arranged in a cylinder 1 (see Fig. 1) so that it can be moved. It is sealed against the cylinder 1 by means of a sealing lip 6. So that it can only be moved in one direction (to the left, as seen in Fig. 1), a locking pawl 3, which is loaded outwards by a spring, is rotatably mounted in a recess in the piston 5. This interacts with a toothing 2 of the cylinder 1. However, any other type of safety device against backward movement can of course also be used, e.g. the one shown in Fig. 4 of EP-A2-625 450. The two rope ends 10 of a rope are anchored next to each other in the piston 5 (on both sides of the locking pawl 3). The rope ends emerge on the front side of the piston 5 below the axis of the piston 5. They then run through through holes 13a, 13b (see also Fig. 2 and 4) of a cable guide element 7. These through holes 13a, 13b are also located under the axis of the piston 5 (or the cable guide element 7 arranged coaxially thereto). This creates the possibility of providing a recess 8 for a propellant cartridge, which extends to the axis of the cable guide element 7, so that approximately half the volume of the cable guide element 7 is available for the propellant cartridge. The propellant cartridge must of course be adapted accordingly in its shape, i.e. it must be semi-cylindrical.
Das Seilführungselement 7 ist mit dem Kolben 5 durch vier Stege 9a-9c (in der Fig. 1 sind nur drei Stege zu sehen) verbunden. Diese Stege 9a-9c sind so dünn ausgeführt, daß sie als Sollbruchstellen wirken. Das Seilführungselement 7 weist auf der dem Kolben 5 zugekehrten Seite einen Gaskanal 11 auf. Auf der gegenüberliegenden Seite ist eine Öffnung 12 für das Zündkabel vorgesehen, das zur Treibladungspatrone führt. Alternativ könnte man natürlich auch die Stirnwände des Seilführungselementes 7 ganz weglassen und die Treibladungspatrone im Zylinder 1 - unabhängig vom Seilführungselement 7 gegen axiale Verschiebung sichern. Der Zylinder 1 ist mit einer Dichtung 14 abgeschlossen, durch die die Seilenden 10 undThe cable guide element 7 is connected to the piston 5 by four webs 9a-9c (only three webs are visible in Fig. 1). These webs 9a-9c are so thin that they act as predetermined breaking points. The cable guide element 7 has a gas channel 11 on the side facing the piston 5. On the opposite side, an opening 12 is provided for the ignition cable that leads to the propellant cartridge. Alternatively, the end walls of the cable guide element 7 could of course be omitted entirely and the propellant cartridge secured in the cylinder 1 - independently of the cable guide element 7 - against axial displacement. The cylinder 1 is closed off with a seal 14 through which the cable ends 10 and
das Zündkabel geführt sind. Die Dichtung kann z.B. gemäß der EP-A2-625 450 ausgebildet sein.the ignition cable is routed. The seal can be designed, for example, in accordance with EP-A2-625 450.
Der Kolben 5 kann in üblicher Weise ebenso wie bei den bekannten Gurtstraffern hergestellt werden. Er unterscheidet sich nur insofern von den bekannten Kolben, als die Seilenden 10 nicht symmetrisch zur Achse austreten, sondern beide unterhalb der Achse. Deis Seilführungselement 7 wird zweckmäßigerweise in zwei Teilen durch Spritzguß hergestellt; zwei Möglichkeiten für die Teilung sind in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Die Teilung gemäß Fig. 2 hat den Vorteil, daß die beiden Teile gegeneinander nicht seitlich (quer zur Achse) verschoben werden können und daher beim Verkleben nicht fixiert werden müssen; die Teilung nach Fig. 3 hat den Vorteil, daß die Konturen einfacher sind und daher die Spritzgußform billiger herzustellen ist.The piston 5 can be manufactured in the usual way, just like the known belt tensioners. It differs from the known pistons only in that the cable ends 10 do not emerge symmetrically to the axis, but both below the axis. The cable guide element 7 is expediently manufactured in two parts by injection molding; two options for the division are shown in Figs. 2 and 3. The division according to Fig. 2 has the advantage that the two parts cannot be moved laterally against each other (perpendicular to the axis) and therefore do not have to be fixed when gluing; the division according to Fig. 3 has the advantage that the contours are simpler and the injection mold is therefore cheaper to produce.
Der erfindungsgemäße Gurtstraffer wird wie folgt zusammengebaut: Die Treibladungspatrone wird,in die Aussparung 8 eingelegt, wobei das Zündkabel durch die Öffnung 12 geführt wird. Dann wird der Kolben 5 samt Seilführungselement 7 und Treibladungspatrone in den Zylinder 1 eingeschoben. Die Lage des Seilführungselementes 7 wird in geeigneter Weise festgelegt, z.B. durch eine Wurmschraube, die in die Wand des Zylinders 1 eingeschraubt wird. Es können aber natürlich auch an der Innenseite des Zylinders 1 und an der Außenseite des j. 25 Seilführungselementes 7 zusammenwirkende Vorsprünge vorgese— hen sein, die ein zu weites Einschieben verhindern. (Der Kolben 5 kann infolge der elastischen Dichtlippe 6 an kleinen Vorsprüngen an der Innenseite des Zylinders 1 vorbeigeschoben werden.) Schließlich wird die Dichtung 14 angebracht, womit die Montage des Gurtstraffers abgeschlossen ist. Zur Verbindung mit dem Schloß des Sicherheitsgurtes muß nur die Seilschlinge um einen Bolzen des Schlosses gelegt werden.The belt tensioner according to the invention is assembled as follows: The propellant cartridge is placed in the recess 8, whereby the ignition cable is guided through the opening 12. Then the piston 5 together with the cable guide element 7 and propellant cartridge is pushed into the cylinder 1. The position of the cable guide element 7 is fixed in a suitable manner, e.g. by a worm screw that is screwed into the wall of the cylinder 1. However, projections that work together can of course also be provided on the inside of the cylinder 1 and on the outside of the cable guide element 7—which prevent it from being pushed in too far. (The piston 5 can be pushed past small projections on the inside of the cylinder 1 due to the elastic sealing lip 6.) Finally, the seal 14 is attached, which completes the assembly of the belt tensioner. To connect it to the seat belt lock, you only need to place the rope loop around one of the lock bolts.
Im Falle eines Zusammenstoßes des Fahrzeuges, der mit Hilfe üblicher Sensoren erkannt wird, wird über das Zündkabel Strom in die Treibladungspatrone geleitet, der die Treibladung zur Detonation bringt. Das dabei entstehende Gas strömt durch den Gaskanal 11 und wirkt dann auf den Kolben 5, sodaß dieser - wie in Fig. 1 gesehen - nach links verschoben wird. DadurchIn the event of a collision of the vehicle, which is detected using conventional sensors, electricity is fed into the propellant cartridge via the ignition cable, causing the propellant charge to detonate. The resulting gas flows through the gas channel 11 and then acts on the piston 5, causing it to move to the left, as shown in Fig. 1. This
werden die Seilenden 1O und damit die Seilschlinge und das Gurtschloß zurückgezogen, sodaß der Sicherheitsgurt gestrafft wird. Eine Zurückbewegung des Kolbens 5 ist infolge der Sperrklinke 3 nicht möglich.the cable ends 10 and thus the cable loop and the belt buckle are pulled back so that the safety belt is tightened. A backward movement of the piston 5 is not possible due to the locking pawl 3.
Ein Kolben (5) ist mittels einer Treibladung im Falle eines Unfalles in einem Zylinder (1) linear verschiebbar. Er ist mit mindestens einem Seilende (10), vorzugsweise mit zwei Seilenden, verbunden, wobei das Seil bzw. die Seile durch Verschiebung des Kolbens (5) zurückziehbar ist bzw. sind. Um mit einer geringen Bauhöhe auszukommen, ist die Treibladung im Zylinder (1) angeordnet. Zu diesem Zweck ist im Zylinder (1) koaxial zum Kolben (5) ein Seilführungselement (7) vorgesehen, das eine Aussparung (8) zur Aufnahme einer Treibladungspatrone aufweist und das im verbleibenden Bereich mindestens ein Durchgangsloch (13a, 13b), vorzugsweise zwei Durchgangslöcher zur Führung des Seilendes (10) bzw. der Seilenden aufweist.A piston (5) can be moved linearly in a cylinder (1) by means of a propellant charge in the event of an accident. It is connected to at least one cable end (10), preferably to two cable ends, whereby the cable or cables can be retracted by moving the piston (5). In order to manage with a low overall height, the propellant charge is arranged in the cylinder (1). For this purpose, a cable guide element (7) is provided in the cylinder (1) coaxially to the piston (5), which has a recess (8) for receiving a propellant charge cartridge and which has at least one through hole (13a, 13b) in the remaining area, preferably two through holes for guiding the cable end (10) or the cable ends.
(Fig. 1)(Fig. 1)
Claims (5)
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