DE3606021A1 - Rotary belt tightener for safety belts - Google Patents
Rotary belt tightener for safety beltsInfo
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- B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
- B60R22/18—Anchoring devices
- B60R22/195—Anchoring devices with means to tension the belt in an emergency, e.g. means of the through-anchor or splitted reel type
- B60R22/1954—Anchoring devices with means to tension the belt in an emergency, e.g. means of the through-anchor or splitted reel type characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine rotatorische Gurtstrammereinheit für einen Sicherheitsgurt, die in Kombination mit einem Aufroller oder auch allein für sich beliebig placiert zwischen einem Aufroller und einem Umlenker arbeitet.The invention relates to a rotary belt tensioner unit for a Seat belt that can be used in combination with a retractor or just for placed anywhere between a reel and a deflector.
Gurtstrammer dieser Gattung sind in der EP 01 38 507, in der DE-OS 35 37 891 und in der DE-OS 35 44 546 bekannt geworden.Belt tensioners of this type are in EP 01 38 507, in the DE-OS 35 37 891 and in DE-OS 35 44 546 become known.
Oberhalb eines Aufrollers in einem gemeinsamen oder extra placierten Gehäuse ist ein rotatorisch arbeitender Gurtstrammermotor angeordnet. Wird dieser Gurtstrammer pyrotechnisch mittels eines Gasgenerators aktiviert so dreht sich das Motorgehäuse. Über eine Umlenkrolle wird eine Gurtschlaufe gebildet. Da der untere Aufroller sperrt, wird das Gurtband von oben, also vom Insassen her über den Umlenker eingezogen. Je nach Gurtlose und Widerstand dreht sich der Motor mehr oder weniger weit und strammt somit mehr oder weniger Gurtband, bis sich ca. 20-25 ms nach T o der Insasse nach vorne bewegt und die Belastung im Gurtband starkt ansteigt.A rotary belt tensioner motor is arranged above a reel in a common or specially placed housing. If this belt tensioner is activated pyrotechnically by means of a gas generator, the motor housing rotates. A belt loop is formed over a deflection roller. Since the lower retractor locks, the webbing is drawn in from above, i.e. from the occupant over the deflector. Depending on the belt slack and resistance, the motor turns more or less far and thus tightens the belt more or less until the occupant moves forward about 20-25 ms after T o and the load in the belt increases sharply.
Die Lastaufnahme nach durchgeführter Gurtstrammung erfolgt vorzugsweise in einer oberhalb des Gurtstraffers angeordneten Klemmeinheit.The load is preferably carried out after the belt has been tightened in a clamping unit arranged above the belt tensioner.
Wie insbesondere die Fig. 1 der DE-OS 35 44 546 sehr deutlich zeigt, ist die Massenverteilung beim rotierenden Drehzylinder des Gurtstrammermotors nicht optimal. Es hat sich gezeigt, daß die Unwucht durch den exzentrischen Massenschwerpunkt eine ungleichmäßige Beaufschlagung der Dichtflächen bewirkt. Die Drehzahl des rotierenden Gurtstrammermotors beträgt im Mittel immerhin 5.000 U/min bei nur einer dreiviertel Umdrehung total. Dabei entwickelt die Unwucht sehr starke Radialkräfte. As shown particularly clearly in FIG. 1 of DE-OS 35 44 546, the mass distribution in the rotating rotary cylinder of the belt tensioner motor is not optimal. It has been shown that the unbalance caused by the eccentric center of gravity causes an uneven loading of the sealing surfaces. The speed of the rotating belt tensioner motor is an average of 5,000 rpm with just a three-quarter turn total. The unbalance develops very strong radial forces.
Dort, wo die Massen sich radial hinbewegen, werden die Dichtflächen übermäßig belastet. Es entsteht Reibung, die der Strammleistung verlorengeht. Die Bereiche der Dichtflächen, von denen sich die Massen fortbewegen, ergeben einen zu großen Dichtspalt, durch den das Druckmedium entweichen kann. Auch dies ist für die Strammerleistung abträglich. Es zeigt sich also, daß eine Unwucht im rotierenden Drehzylinder negative Auswirkungen auf den Wirkungsgrad der Gurtstrammung hat.The sealing surfaces are where the masses move radially overburdened. There is friction that is lost to the tightening performance. The areas of the sealing surfaces from which the masses move result in too large a sealing gap through which the pressure medium can escape can. This is also detrimental to the tensioning performance. So it shows that an imbalance in the rotating cylinder has negative effects has the efficiency of the belt tension.
Der enorm hohe Spitzendruck beim Abbrennen der Treibladung (ca. 1.000 bar) wirkt sich als elastische Verformung auf die Zylinderwandung des Drehzylinders aus. Diese elastische Verformung der Zylinderwandung beim Drehvorgang wiederum bedeutet eine Abweichung von den konstruktiv vorgegebenen geometrischen Verhältnissen. D. h., daß bei den relativ zueinander rotierenden Teilen (Stator und Drehzylinder) die Laufspiele in Abhänigigkeit von Druck und Drehwinkel variieren. Die Innenlauffläche des Drehzylinders entspricht beim Strammvorgang nicht mehr einem ideellen Kreis, sondern verformt sich mehr oder weniger oval. Aus Versuchen hat sich gezeigt, daß ein Maximum der elastischen Verformung nach etwa 90° Drehwinkel auftritt. Die praktische Auswirkung einer solchen Verformung, nämlich die Veränderung der Laufkonturen und Spiele, bedeutet im Endeffekt ein partiell erhöhter Drehwiderstand. Wenn das Laufspiel Null wird, tritt eine Art Selbsthemmung auf.The enormously high peak pressure when the propellant charge burns off (approx. 1,000 bar) acts as an elastic deformation on the cylinder wall of the Rotary cylinder. This elastic deformation of the cylinder wall when Turning in turn means a deviation from the constructive given geometric relationships. That is, the relative rotating parts (stator and rotating cylinder) the running games in Dependency on pressure and angle of rotation vary. The inner tread of the Rotary cylinder no longer corresponds to an ideal one during pretensioning Circle, but deforms more or less oval. From experiments has turned out shown that a maximum of elastic deformation after about 90 ° Angle of rotation occurs. The practical impact of such deformation, namely the change of the running contours and games, means in the end a partially increased resistance to rotation. If the running game becomes zero, one occurs Kind of self-locking on.
Die einzuziehende (zu strammende) Gurtbandmenge steht in einem direkten Zusammenhang mit der Bautiefe des Gerätes. Soll die Strammlänge erhöht werden, so muß der Durchmesser (bzw.) Umfang des Drehzylinders erhöht werden. Das bedingt gleichzeitig einen entsprechend größeren Abstand der unteren Umlenkachse, so daß der beschriebene Kreisbogen dieser Umlenkachse ebenfalls größer wird. Dies wirkt sich auf das Bauvolumen aus. Aufgrund des nur beschränkt zur Verfügung stehenden Bauraumes ist also die einziehbare Gurtbandmenge, die nach heutigen Erkenntnissen etwa 180 mm betragen sollte, nicht beliebig festlegbar. Der Optimierung von Baugröße (Tiefe) und Gewicht sind also bei diesem System durch die erforderliche Mindeststrammlänge gewisse Grenzen gesetzt.The amount of webbing to be pulled (to be tightened) is in a direct line Connection with the depth of the device. Should increase the stocking length the diameter (or) circumference of the rotary cylinder must be increased will. At the same time, this requires a correspondingly larger distance between the lower deflection axis, so that the circular arc described this deflection axis also gets bigger. This affects the construction volume. Because of the the available space is therefore only retractable The amount of webbing, which according to current knowledge is about 180 mm should not be arbitrarily definable. The optimization of size (depth) and Weight is therefore required in this system Minimum string length set certain limits.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,The invention is based on the object
- a) die Gestaltung der rotierenden Masse so vorzunehmen, daß der Schwerpunkt und der Drehpunkt zusammenfallen, so daß ein ausgewuchteter Drehzylinder ausführbar ist.a) make the design of the rotating mass so that the Center of gravity and the fulcrum coincide, so that a balanced rotary cylinder is executable.
- b) die Steifigkeit der Zylinderwandung des Drehzylinders so groß wie möglich zu gestalten, um eine elastische Verformung unter Druck mit einer Abweichung von den vorgegebenen geometrischen Konturen weitestgehend zu vermeiden.b) the rigidity of the cylinder wall of the rotary cylinder as large as possible to create an elastic deformation under pressure with a deviation from the given geometric contours to be avoided as far as possible.
- c) eine Ausgestaltung des rotatorischen Strammersystems dergestalt vorzunehmen, daß ohne Beeinflussung der Außenabmessungen beim Stand der Technik eine größere Strammlänge einziehbar ist.c) an embodiment of the rotary tensioner system in this way make that without influencing the external dimensions at the stand the technique allows a larger length of string to be retracted.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt der dieser Beschreibung vorangestellten Patentansprüche.The solution to this problem arises including advantageous Refinements and developments from the content of this description preceding claims.
Mit der Erfindung sind die kombinierten Vorteile verbunden, daß durch die Gestaltung eines ausgewuchteten Drehzylinders die Laufspiele und Dichtflächen während der Rotation durch keine radialen Massenkräfte negativ beeinflußt werden, daß außerdem durch die sehr steif ausgebildete Zylinderwandung eine Deformation der vorgegebenen Laufkonturen, insbesondere der Innenlauffläche, unter Druck auf ein erträgliches Minimum reduziert wird und daß schließlich durch die exentrische Ausgestaltung der Mantelfläche zur Innenlauffläche mit einem großen Außendurchmesser eine größere Gurteinzugslänge bewerkstelligt werden kann, ohne die Einbau abmessungen des Gerätes zu vergrößern.With the invention, the combined advantages are associated with that Designing a balanced rotating cylinder and running games Sealing surfaces during rotation are not negatively affected by any radial mass forces be influenced that also by the very rigidly trained A deformation of the given barrel contours, especially the inner tread, under pressure to a tolerable minimum is reduced and that finally through the eccentric design of the Shell surface to the inner tread with a large outer diameter Greater belt retraction length can be accomplished without the installation to enlarge the dimensions of the device.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of the invention is shown. It demonstrate:
Fig. 1 Ein Schnitt durch den Gurtstrammermotor Fig. 1 A section through the belt tensioner motor
Fig. 2 Ein Schnitt von Fig. 1 FIG. 2 shows a section from FIG. 1
Fig. 3 Ein Ausschnitt mit der Lagerung in einem Gehäuse Fig. 3 A section with the storage in a housing
Aus den Fig. 8 und 9 der EP 01 38 507 geht das Funktionsprinzip der Gurtstrammung deutlich hervor. Die DE-OS 35 44 546 zeigt eine sinnvolle Form der Lastaufnahme nach erfolgter Gurtstrammung. Der in den Zeichnungen der vorliegenden Erfindung dargestellte Gurtstrammermotor 1 offenbart die wesentlichen Erfindungsmerkmale. Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt ohne den darunter angeordneten Aufroller und die darüber angeordnete Klemmeinheit.From FIGS. 8 and 9 of EP 01 38 507, the operating principle of the Gurtstrammung is clear. DE-OS 35 44 546 shows a sensible form of load absorption after belt tightening. The belt tensioner motor 1 shown in the drawings of the present invention discloses the essential features of the invention. Fig. 1 shows a cross section without the reel arranged below and the clamping unit arranged above.
Die deutlichste Abweichung vom Stand der Technik ergibt sich durch die ezxentrische Anordnung der Mantelfläche 15 zur Innenlaufläche 23. Das theoretische Maximum der Exzentrizität e ergibt sich durch die Tatsache, daß der Punkt E auf der Mantelfläche 15 nach 180° Drehwinkel mit einer Lage Gurtband noch frei an der Gehäusewandung 30 vorbreidrehen können muß.The clearest deviation from the prior art results from the eccentric arrangement of the lateral surface 15 relative to the inner running surface 23 . The theoretical maximum of the eccentricity e results from the fact that the point E on the outer surface 15 after a 180 ° rotation angle with a layer of webbing must still be able to turn freely on the housing wall 30 .
Die beiden Stege 7 und 7′ mit den Achsen 9 und 10 und der Umlenkrolle 11 ergeben eine ziemlich große ezxentrische Masse. Durch die exzentrische Ausgestaltung der Zylinderwandung 22 und die Anordnung des Gegenflügels 6 diametral gegenüber den Stegen 7 ergibt sich die Möglichkeit, den Rotations körper auszuwuchten. Der Anguß 32 stellt eine Auswuchtmasse dar, die je nach Rundlaufeigenschaften der ersten Ausfallmuster mehr oder weniger groß ausgeführt werden kann. Diese Ausgestaltung des Drehzylinders 2 ermöglicht eine exakt ausgewuchtete Drehmasse.The two webs 7 and 7 'with the axes 9 and 10 and the guide roller 11 result in a fairly large eccentric mass. Due to the eccentric configuration of the cylinder wall 22 and the arrangement of the counter wing 6 diametrically opposite the webs 7 , there is the possibility of balancing the rotary body. The sprue 32 represents a balancing mass which, depending on the concentricity of the first drop pattern, can be made more or less large. This configuration of the rotating cylinder 2 enables a precisely balanced rotating mass.
Desweiteren bedeutet der exzentrische Aufbau mit der Doppelwandigkeit und der Verrippung eine enorme Versteifung der Zylinderwandung 22. Dort, wo die Doppelwandigkeit nicht mehr gegeben ist, wird die Aussteifung der Zylinderwandung von den beiden Stegen 7 und 7′ übernommen, so daß eine zufriedenstellende Rundumsteifigkeit vorliegt. Diese baulichen Voraussetzungen sorgen für eine ausreichende Konturentreue der Innenlauffläche 23, so daß eine störungsfreie Rotation gewährleistet ist. Die Steifigkeit in Kombination mit der ausgewuchteten Drehmasse des Drehzylinders 2 sorgen für konstante Laufspiele und Dichtspalte, so daß bei der Gurtstrammung kein Wirkungsgradverlust durch Eigenhemmungen auftritt. Furthermore, the eccentric structure with the double wall and the ribbing means an enormous stiffening of the cylinder wall 22 . Where the double wall no longer exists, the stiffening of the cylinder wall is taken over by the two webs 7 and 7 ', so that there is a satisfactory all-round stiffness. These structural requirements ensure that the inner running surface 23 is sufficiently true to the contour, so that trouble-free rotation is ensured. The rigidity in combination with the balanced rotating mass of the rotary cylinder 2 ensure constant running play and sealing gaps, so that there is no loss of efficiency due to self-locking during belt tensioning.
Die Bautiefe des Gerätes wird bestimmt durch die Kreisbahn 25, die die Umlenkrolle 11 während der Gurtstrammerdrehung vollzieht. Insofern stellt die Vergrößerung des Außendurchmessers des Drehzylinders 2 keine Vergrößerung des Bauvolumens dar, sofern die Kreisbahn 25 nicht überschritten wird. Der vergrößerte Außendurchmesser bewirkt eine größere einziehbare Gurtbandlänge. In der Praxis lassen sich durch diese Gegebenheiten etwa 20-30 mm mehr Gurtband einziehen.The overall depth of the device is determined by the circular path 25 which the deflection roller 11 executes during the belt tensioner rotation. In this respect, the increase in the outer diameter of the rotary cylinder 2 does not represent an increase in the construction volume, provided the circular path 25 is not exceeded. The enlarged outer diameter results in a longer retractable webbing length. In practice, about 20-30 mm more webbing can be pulled in due to these conditions.
Die Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt des Gurtstrammermotors 1. Abgesehen von der Treibladung und den Dichtungen, die einfachheitshalber nicht dargestellt wurden, besteht der Gurtstrammermotor 1 nur aus 3 Teilen, dem Drehzylinder, dem Stator 3 und der Seitenscheibe 4. Der Stator 3 ist aufgrund der symmetrischen Gestaltung sowohl um die Ebene 28 als auch 27 wahlweise rechts oder links herum montierbar. Die Seitenscheibe 4 wird nach dem Einlegen durch Umbördeln eines Steges formschlüssig mit dem Drehzylinder 2 verbunden. Der Drehzylinder 2 wird vorzugsweise aus Druckgruß hergestellt. Die Einbringung der Freiräume 13 und Rippen 12 erfolgt vorteilhaft von der Seitenwandung 31 aus. Durch die seitliche Anordnung der Sechskante 5 im Stator läßt sich eine einfache Montage in das Gehäuse 30 bewerkstelligen, wie die Fig. 3 zeigt. Der fertige Gurtstrammermotor 1 wird in das U-förmige Gehäuse 30 eingeschoben, worauf dann durch das Einschieben von 2 Widerlagern 29 der Stator 3 drehfest mit dem Gehäuse 30 verbunden ist. Fig. 2 shows a longitudinal section of the Gurtstrammermotors. 1 Apart from the propellant charge and the seals, which have not been shown for the sake of simplicity, the belt tensioner motor 1 consists of only 3 parts, the rotary cylinder, the stator 3 and the side window 4 . Due to the symmetrical design, the stator 3 can be mounted either on the level 28 or 27 either to the right or to the left. After insertion, the side window 4 is positively connected to the rotary cylinder 2 by flanging a web. The rotary cylinder 2 is preferably made of pressure casting. The free spaces 13 and ribs 12 are advantageously introduced from the side wall 31 . Due to the lateral arrangement of the hexagon 5 in the stator, simple assembly in the housing 30 can be accomplished, as shown in FIG. 3. The finished belt tensioner motor 1 is pushed into the U-shaped housing 30 , whereupon the stator 3 is connected to the housing 30 in a rotationally fixed manner by inserting two abutments 29 .
Die pilzförmige Ausgestaltung des Flügels 8 vom Stator 3 dient der Vergrößerung der Dichtfläche nach dem Prinzip der Labyrinthdichtung. The mushroom-shaped configuration of the wing 8 from the stator 3 serves to enlarge the sealing surface according to the principle of the labyrinth seal.
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Benennungen
1 GS-Motor
2 Drehzylinder
3 Stator
4 Seitenscheibe
5 6kant
6 Gegenflügel
7 Steg
8 Flügel
9 Führungsachse
10 Umlenkachse
11 Umlenkrolle
12 Rippe
13 Freiraum
14 Expansionsraum
15 Mantelfläche
16 Dichtfläche 1
17 Dichtfläche 2
18 Dichtfläche 3
19 Dichtfläche 4
20 Dichtfläche 5
21 Dichtfläche 6
22 Zylinderwandung
23 Innenlauffläche
24 Bördel
25 Kreisbahn
26 Gurtband
27 Symmetrieebene
28 Symmetrieebene 2
29 Widerlager
30 Gehäuse
31 Seitenwandung
32 AuswuchtmasseTerms 1 GS motor
2 rotating cylinders
3 stator
4 side window
5 hex
6 counter wings
7 bridge
8 wings
9 guide axis
10 deflection axis
11 pulley
12 rib
13 free space
14 expansion room
15 outer surface
16 sealing surface 1
17 sealing surface 2
18 sealing surface 3
19 sealing surface 4
20 sealing surface 5
21 sealing surface 6
22 cylinder wall
23 inner tread
24 flares
25 circular path
26 webbing
27 plane of symmetry
28 plane of symmetry 2
29 abutments
30 housing
31 side wall
32 balancing mass
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863606021 DE3606021A1 (en) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | Rotary belt tightener for safety belts |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863606021 DE3606021A1 (en) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | Rotary belt tightener for safety belts |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3606021A1 true DE3606021A1 (en) | 1987-08-27 |
Family
ID=6294890
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863606021 Ceased DE3606021A1 (en) | 1986-02-25 | 1986-02-25 | Rotary belt tightener for safety belts |
Country Status (1)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GENERAL ENGINEERING (NETHERLANDS) B.V., UTRECHT, N |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: LORENZ, E. GOSSEL, H., DIPL.-ING. PHILIPPS, I., DR |
|
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: ERNST, HANS-HELLMUT, DIPL.-ING., 2070 AHRENSBURG, DE |
|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |