DE29702072U1 - Belt tensioners for a seat belt - Google Patents
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6. Februar 19976 February 1997
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Industriestrasse 20
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10 Our reference: T 7776 DE
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10
Gurtstraffer für einen SicherheitsgurtBelt tensioner for a seat belt
Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt, mit einem Rohr, einem darin verschiebbar angeordneten Kolben, einem Antriebsmittel, das den Kolben bei Betätigung des Gurtstraffer relativ zum Rohr verschiebt, und einem Verbindungselement, das der Verbindung des Kolbens mit dem Sicherheitsgurt dient.The invention relates to a belt tensioner for a safety belt, with a tube, a piston arranged displaceably therein, a drive means which moves the piston relative to the tube when the belt tensioner is actuated, and a connecting element which serves to connect the piston to the safety belt.
Bislang übliche Gurtstraffer in Form eines Linearantriebs, der eine Kolben-Zylindereinheit umfaßt, haben den Nachteil, daß sie relativ lang sind, wodurch ihre Unterbringung im Fahrzeug erschwert wird. Zudem muß der Gurtstraffer so eingebaut sein, daß im Rückhaltefall eine möglichst lineare Krafteinleitung vom Sicherheitsgurt in Richtung Kolben erreicht wird. Diese Anforderung reduziert die Einbaumöglichkeiten für Gurtstraffer.The belt tensioners that have been used up to now in the form of a linear drive that includes a piston-cylinder unit have the disadvantage that they are relatively long, which makes them difficult to install in the vehicle. In addition, the belt tensioner must be installed in such a way that, in the event of a restraint, the force is introduced from the seat belt towards the piston as linearly as possible. This requirement reduces the installation options for belt tensioners.
Die Erfindung schafft einen Gurtstraffer, der den räumlichen Gegebenheiten im Fahrzeug besser angepaßt werden kann und der an bislang schwer zugänglichen Stellen am Fahrzeug oder am Fahrzeugsitz arretierbar ist. Dies wird bei einem Gurtstraffer der eingangs genann-The invention creates a belt tensioner that can be better adapted to the spatial conditions in the vehicle and that can be locked in previously difficult to access places on the vehicle or on the vehicle seat. This is the case with a belt tensioner of the type mentioned at the beginning.
ten Art dadurch erreicht, daß das Rohr auf zumindest einem Teil seiner Längserstreckung quer dazu gekrümmt ist. Durch die Krümmung kann das Rohr an die räumlichen Gegebenheiten im Fahrzeug angepaßt werden und nicht wie bisher umgekehrt. Dem optimalen Verlauf des Rohres im Wege stehende Teile lassen sich durch Vorsehen des gekrümmten Rohres umgehen, ohne daß dies auf Kosten des Straffwegs geht.This is achieved in a way that the pipe is curved transversely over at least part of its length. The curvature allows the pipe to be adapted to the spatial conditions in the vehicle and not the other way around as was previously the case. Parts that stand in the way of the optimal course of the pipe can be avoided by providing the curved pipe, without this being at the expense of the tension path.
Das Rohr kann so gekrümmt sein, daß es z.B. bei der Ausbildung als Schloßstraffer der Kontur der Seitenwand des Sitzes angepaßt ist und sich an die Seitenwand anschmiegt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der Rohr sogar über einen Großteil seiner Länge unterhalb des Fahrzeugsitzes, wo mehr Bauraum zur Verfügung steht.The tube can be curved so that, for example, when designed as a lock tensioner, it is adapted to the contour of the side wall of the seat and clings to the side wall. According to a preferred embodiment, the tube even extends over a large part of its length below the vehicle seat, where more installation space is available.
Um stärkere Krümmungsradien zu ermöglichen, ist es ferner vorteilhaft, wenn der Kolben im Bereich eines axialen Endes mit wenigstens einer ringförmigen, eine geringe axiale Erstreckung aufweisenden Führungsfläche an dem Rohrinnenseitig anliegt. Im Bereich seiner gegenüberliegenden Enden sollte er so radial vom Rohr beabstandet sein, daß eine Längsverschiebung des Kolbens möglich ist. Wenn eine Führungsfläche mit geringer axialer Erstreckung gesehen ist, kann sich der Kolben ohne zu verklemmen im Rohr verschieben. Die leichte Verschiebbarkeit des Kolbens läßt sich dadurch steigern, daß er eine elastisch nachgiebige Dichtung aufweist, die die Führungsfläche umfaßt. Die Nachgiebigkeit kann durch eine geeignete Materialwahl (Kunststoff oder Leichtmetall) und/oder die konstruktive Ausführung der Dichtung erreicht werden.In order to enable greater radii of curvature, it is also advantageous if the piston rests against the inside of the pipe in the area of an axial end with at least one ring-shaped guide surface with a small axial extension. In the area of its opposite ends, it should be spaced radially from the pipe so that a longitudinal displacement of the piston is possible. If a guide surface with a small axial extension is seen, the piston can move in the pipe without jamming. The ease of displacement of the piston can be increased by having an elastically flexible seal that surrounds the guide surface. The flexibility can be achieved by a suitable choice of material (plastic or light metal) and/or the structural design of the seal.
Vorteilhafterweise ist das Verbindungselement ein am Kolben befestigtes Zugseil, welches stirnseitig aus dem Rohr austritt. Die stirnseitige Öffnung des Rohres wird durch ein Führungselement mit einer Durchtrittsöffnung geschlossen, durch welche sich das Zugseil erstreckt. Das Führungselement hat damit eine Doppelfunktion, indem es der Abdichtung des Rohrinnenraums und der Führung des Zugseils dient.Advantageously, the connecting element is a pull rope attached to the piston, which exits the front of the tube. The opening on the front of the tube is closed by a guide element with a passage opening through which the pull rope extends. The guide element therefore has a dual function in that it serves to seal the interior of the tube and to guide the pull rope.
Damit das Zugseil an der Kante am Ende der Durchtrittsöffnung im Rückhaltefall nicht scheuert und dadurch beschädigt wird, erweitert sich die Durchtrittsöffnung nach außen hin.To ensure that the traction rope does not rub against the edge at the end of the passage opening in the event of a restraint and thus become damaged, the passage opening widens outwards.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the following drawings, to which reference is made. In the drawings:
Fig. la eine Längsschnittansicht durch den erfmdungsgemäßen Gurtstraffer gemäß einer ersten Ausführungsform;Fig. 1a is a longitudinal sectional view through the belt tensioner according to the invention according to a first embodiment;
Fig. Ib eine Längsschnittansicht durch den erfmdungsgemäßen Gurtstraffer gemäß einer zweiten Ausführungsform; 10Fig. 1b is a longitudinal sectional view through the belt tensioner according to the invention according to a second embodiment; 10
Fig. 2 eine vergrößerte Längsschnittansicht des Gurtstraf fers im Bereich des Kolbens, wobei die linke und die rechte Hälfte der Ansicht unterschiedliche Ausführungsformen des Kolbens zeigen;Fig. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of the belt tensioner in the area of the piston, the left and right halves of the view showing different embodiments of the piston;
Fig. 3 eine Frontansicht eines Fahrzeugsitzes mit einem daran befestigten erfindungsgemäßen Gurtstraffer gemäß einer dritten Ausführungsform; Fig. 3 is a front view of a vehicle seat with a belt tensioner according to the invention attached thereto in accordance with a third embodiment;
Fig. 4 eine Seitenansicht eines Fahrzeugsitzes mit einem daran befestigten erfindungsgemäßen Gurtstraffer gemäß einer vierten Ausführungsform; undFig. 4 is a side view of a vehicle seat with a belt tensioner according to the invention attached thereto in accordance with a fourth embodiment; and
Fig. 5 eine Vorderansicht eines Fahrzeugsitzes mit einem daran befestigten erfindungsgemäßen Gurtstraffer gemäß einer fünften Ausführungsform. Fig. 5 is a front view of a vehicle seat with a belt tensioner according to the invention attached thereto in accordance with a fifth embodiment.
In Fig. la ist ein erfindungsgemäßer Gurtstraffer 1 für einen Sicherheitsgurt gezeigt, der ein Rohr 10, einen darin verschiebbar angeordneten Kolben 12 sowie ein an einem Ende am Kolben 12 und am anderen Ende an einem Gurtschloß (nicht gezeigt) befestigtes Zugseil 14 aufweist, welches als Verbindungselement zwischen den beiden Teilen wirkt. Als Antriebsmittel für den sich im Rückhaltefall innerhalb des Rohres 10 bewegenden Kolben 12 dient ein pyrotechnischer Treibsatz, dessen Lage im Zusammenhang mit Fig. 2 später noch näher erläutert wird. Das Rohr 10 ist in seiner gesamten Längserstreckung quer dazu und in einer Ebene gekrümmt. R bezeichnet dabei den Krümmungsradius. Je nach zur Verfügung stehendem Bauraum im Fahrzeug kann das Rohr 10 jedoch auch nur im oberen Anschnitt gekrümmt sein, wie es mitIn Fig. la, a belt tensioner 1 according to the invention for a safety belt is shown, which has a tube 10, a piston 12 arranged so as to be displaceable therein, and a traction cable 14 attached at one end to the piston 12 and at the other end to a belt buckle (not shown), which acts as a connecting element between the two parts. A pyrotechnic propellant charge serves as the drive means for the piston 12 moving within the tube 10 in the event of restraint, the position of which will be explained in more detail later in connection with Fig. 2. The tube 10 is curved across its entire length and in one plane. R denotes the radius of curvature. Depending on the available installation space in the vehicle, the tube 10 can also be curved only in the upper section, as is the case with
unterbrochenen Linien angedeutet ist. In letzterer Ausführungsform hat das Rohr 10 einen unteren, nicht gekrümmten und einen oberen, gekrümmten Abschnitt. Der Krümmungsradius R muß so auf die Kolbengeometrie und die Rohrgeometrie abgestimmt sein, daß der Kolben 12 innerhalb des Rohres 10 beweglich ist. Dazu ist es erforderlich, daß der Kolben 12 keine, in Axialrichtung gesehen, zu lange Führungsfläche oder zu weit auseinanderliegende Führungsflächen aufweist, mit der er an der Innenseite des Rohres 10 anliegt, was zum Klemmen des Kolbens 12 im Rohr 10 führen würde.is indicated by broken lines. In the latter embodiment, the tube 10 has a lower, non-curved section and an upper, curved section. The radius of curvature R must be matched to the piston geometry and the tube geometry so that the piston 12 can move within the tube 10. For this purpose, it is necessary that the piston 12 does not have a guide surface that is too long in the axial direction or guide surfaces that are too far apart, with which it rests against the inside of the tube 10, which would lead to the piston 12 jamming in the tube 10.
Fig. Ib zeigt eine weitere Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Gurtstraffers, dessen Rohr 10 am gurtschloßseitigen Ende einen nicht gekrümmten Abschnitt aufweist. Durch diese geradlinige Ausgestaltung des Rohres 10 im Bereich des Austritts des Zugseils 14 wird das Zugseil 14 exakt geführt, und die Reibungskräfte zwischen dem Zugseil 14 und der später noch näher erläuterten Austrittsöffnung aus dem Rohr 10 können reduziert werden.Fig. 1b shows a further embodiment of the belt tensioner according to the invention, the tube 10 of which has a non-curved section at the end on the belt buckle side. This straight design of the tube 10 in the area of the exit of the traction cable 14 means that the traction cable 14 is guided precisely and the frictional forces between the traction cable 14 and the exit opening from the tube 10, which will be explained in more detail later, can be reduced.
In Fig. 2 ist anhand von zwei Ausführungsformen dargestellt, wie der Kolben 12 ausgebildet sein kann, um in Rohren mit relativ kleinen Krümmungsradien verschoben werden zu können. Der Kolben 12 ist aus mehreren Teilen zusammengesetzt, nämlich einem kegelförmigen Halteteil 16 für das Zugseil 14 sowie ein das Halteteil 16 umgebendes Teil 18. Das Teil 18 hat eine konische Außenfläche 20, an der mehrere Sperrkörper 22 in Form von Kugeln anliegen. Die Lage der Sperrkörper 22, die in der in Fig. 2 gezeigten Ausgangsstellung auch an der Innenwand des Rohres 10 anliegen, ist ferner durch einen elastischen Ring 24 festgelegt. Bei der in Fig. 2 auf der linken Hälfte gezeigten Ausführungsform grenzt eine Dichtung 26 an das rohrförmige Teil 18 an.Fig. 2 shows two embodiments of how the piston 12 can be designed in order to be able to move in pipes with relatively small radii of curvature. The piston 12 is composed of several parts, namely a conical holding part 16 for the traction cable 14 and a part 18 surrounding the holding part 16. The part 18 has a conical outer surface 20 against which several locking bodies 22 in the form of balls rest. The position of the locking bodies 22, which in the initial position shown in Fig. 2 also rest against the inner wall of the pipe 10, is also determined by an elastic ring 24. In the embodiment shown on the left half of Fig. 2, a seal 26 borders the tubular part 18.
Die Dichtung 26 ist ein nach oben offener Rotationskörper mit U-förmigem Querschnitt. Ein äußerer Mantelabschnitt der Dichtung 26 verläuft bis zu seinem freien Rand 28 konisch nach außen. Im Bereich des freien Randes 28 ist eine axial kurze umlaufende Führungsfläche 29 vorgesehen, die an der Innenseite des Rohres 10 anliegt. Da der Mantelabschnitt aufgrund seiner geringen Dicke und des verwendeten Leichtmetalls elastisch nachgiebig ist, kann die Führungsfläche 29 nicht dazu führen, daß sich der Kolben 12 im gekrümmten Rohr 10 verklemmt.The seal 26 is a rotating body with a U-shaped cross-section and is open at the top. An outer casing section of the seal 26 extends conically outwards to its free edge 28. In the area of the free edge 28, an axially short circumferential guide surface 29 is provided, which rests against the inside of the tube 10. Since the casing section is elastically flexible due to its small thickness and the light metal used, the guide surface 29 cannot cause the piston 12 to jam in the curved tube 10.
In der in der rechten Hälfte von Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die Führungsfläche in axialer Richtung länger und wird durch zwei umlaufende Anlageflächen 32, 34, die Dichtungen darstellen, gebildet, zwischen denen eine zusätzliche Ringdichtung 36 vorhanden ist.In the embodiment shown in the right half of Fig. 2, the guide surface is longer in the axial direction and is formed by two circumferential contact surfaces 32, 34, which represent seals, between which an additional ring seal 36 is present.
Das der Dichtung 26 und der Ringdichtung 36 gegenüberliegende Ende des Kolbens 12 liegt nicht an der Innenseite des Rohres 10 an, sondern ist von dieser beabstandet, wie durch den Spalt X dargestellt. Die äußere Mantelfläche des Teils 18 kann in diesem Bereich zwar bei der Bewegung innerhalb des Rohres 10 an deren Innenwand anstoßen und dabei als Führungsfläche dienen, das Verhältnis des Spaltes X zum maximalen Abstand L der Führungsflächen ist jedoch so auf den Krümmungsradius des Rohres 10 abgestimmt, daß ein Klemmen des Kolbens 12 nicht auftreten kann.The end of the piston 12 opposite the seal 26 and the ring seal 36 does not rest on the inside of the tube 10, but is spaced apart from it, as shown by the gap X. The outer surface of the part 18 can, in this area, come into contact with the inner wall of the tube 10 during movement within the tube 10 and serve as a guide surface, but the ratio of the gap X to the maximum distance L of the guide surfaces is matched to the radius of curvature of the tube 10 in such a way that the piston 12 cannot jam.
Eine im Bereich des oberen Endes des Rohres 10 vorgesehene Kammer 42 ist mit einem pyrotechnischen Treibsatz 42 gefüllt, der über einen elektrischen Zünder 44 aktiviert werden kann. An die Kammer schließt sich ein Führungselement 48 an, das das Rohr 10 stirnseitig gasdicht abschließt. Das Zugseil 14 erstreckt sich durch eine Durchtrittsöffnung 46 im Führungselement 48, die sich nach außen hin erweitert, damit keine scharfe Kante vorhanden ist, an der das Zugseil 14 beschädigt werden könnte. Wenn das Zugseil 14 schräg aus dem Rohr 10 herauslaufen muß, kann die Mittelachse der Durchtrittsöffnung 46 auch gekrümmt sein, wie mit unterbrochenen Linien angedeutet ist.A chamber 42 provided in the area of the upper end of the tube 10 is filled with a pyrotechnic propellant 42 that can be activated via an electrical igniter 44. A guide element 48 is connected to the chamber, which seals the front of the tube 10 in a gas-tight manner. The pull cable 14 extends through a through opening 46 in the guide element 48, which widens outwards so that there is no sharp edge that could damage the pull cable 14. If the pull cable 14 has to run out of the tube 10 at an angle, the central axis of the through opening 46 can also be curved, as indicated by broken lines.
Nach dem erfolgten Straffvorgang verhindern die am konischen Außenabschnitt 20 anliegenden Sperrkörper 22 ein Zurückziehen des Kolbens 12. Wenn zudem noch eine plastische Verformung des Rohres 10 oder des Ringes 18 durch die Sperrkörper 22 erlaubt wird, kann dies zu einer Rraftbegrenzung für die maximalen im Gurt auftretenden Kräfte führen.After the tightening process has taken place, the locking bodies 22 resting on the conical outer section 20 prevent the piston 12 from being retracted. If, in addition, a plastic deformation of the tube 10 or the ring 18 is permitted by the locking bodies 22, this can lead to a force limitation for the maximum forces occurring in the belt.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsform des Gurtstraffers 1 dargestellt, der in diesem Fall als Schloßstraffer ausgebildet ist.Fig. 3 shows a further embodiment of the belt tensioner 1, which in this case is designed as a buckle tensioner.
Das Rohr 10 ist einer Seitenwand 52 des Fahrzeugsitzes 54 exakt angepaßt, so daß er sich förmlich an die Kontur der Seitenwand 52The tube 10 is precisely adapted to a side wall 52 of the vehicle seat 54, so that it literally follows the contour of the side wall 52
anschmiegt. Im oberen Drittel des Rohres 10 weist diese eine Krümmung auf, die dazu führt, daß das am Zugseil 14 befestigte Gurtschloß 56 geringfügig in Richtung Fahrzeugsitz 54 geneigt und dem Verlauf des Sicherheitsgurtes 58 gut angepaßt ist. Am unteren Ende des Rohres 10 ist die Rohrwandung zusammengepreßt und bildet einen Flansch 60, mit dem das Rohr 10, gegebenenfalls schwenkbar, am Sitzrahmen 62 angeschraubt ist.In the upper third of the tube 10, this has a curvature that means that the belt buckle 56 attached to the traction cable 14 is slightly inclined towards the vehicle seat 54 and is well adapted to the course of the safety belt 58. At the lower end of the tube 10, the tube wall is compressed and forms a flange 60 with which the tube 10 is screwed to the seat frame 62, possibly pivotably.
In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist an der Außenwand des Rohres 10 ein Flansch 64 angeschweißt, der zur Befestigung des Rohres 10 am Sitzrahmen 62 dient. Das Rohr 10 ist in Seitenansicht einerseits schräg aufwärts und andererseits schräg auswärts und damit in zwei Ebenen gebogen.In the embodiment shown in Fig. 4, a flange 64 is welded to the outer wall of the tube 10, which serves to attach the tube 10 to the seat frame 62. In side view, the tube 10 is bent obliquely upwards on the one hand and obliquely outwards on the other, and is thus bent in two planes.
In der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform des Gurtstraffers 1 erstreckt sich das Rohr 10 an die Kontur der Seitenwand 52 angepaßt, bis unter den Sitz 54, wo er am Sitzrahmen 62 befestigt ist. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß das Rohr 10 und damit der Straffweg sehr lang sein können, ohne daß dies zu Unterbringungsproblemen im Fahrzeug führt.In the embodiment of the belt tensioner 1 shown in Fig. 5, the tube 10 extends, adapted to the contour of the side wall 52, to under the seat 54, where it is attached to the seat frame 62. This embodiment has the advantage that the tube 10 and thus the tensioning path can be very long without this leading to storage problems in the vehicle.
Claims (1)
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DE20209284U1 (en) * | 2002-06-14 | 2003-10-16 | Breed Automotive Technology, Inc., Lakeland, Fla. | Seat belt tensioning device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE59705028D1 (en) | 2001-11-29 |
KR19980069745A (en) | 1998-10-26 |
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