DE3932643C2 - Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurts - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurts in einem Fahrzeug im Falle eines Unfalls.

Ein derartiger Sicherheitsgurt soll den Fahrzeuginsassen einerseits im Normalfall in seiner Bewegungsfreiheit nicht beeinflussen und ihn andererseits im Falle eines Unfalls fest auf dem Fahrzeugsitz halten, so daß er nicht nach vorne geschleudert wird. Deshalb wird ein Sicherheitsgurt im Falle eines Unfalls mittels einer hierzu vorgesehenen Vorrichtung gespannt, wobei der Unfall bzw. Aufprall des Fahrzeugs durch einen Beschleunigungssensor wie beispielsweise ein elastisch gehaltenes Pendel detektiert wird, dessen durch eine Trägheitskraft hervorgerufene Auslenkung aus einer Ruhelage erfaßt wird.

Bei einer aus US 4 442 674 bekannten Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurts wird im Falle eines Unfalls eine Treibladung gezündet, welche in einen Zylinder expandiert und bei der Expansion einen in dem Zylinder gehaltenen Kolben in Axialrichtung des Zylinders verschiebt. Mit dem Kolben ist ein Ende eines Kabels fest verbunden, dessen anderes Ende auf einer Trommel aufgewickelt ist. Bei einer Verschiebung des Kolbens in dem Zylinder wird das Kabel von der Trommel abgewickelt, wobei die daraus resultierende Drehung der Trommel eine mit dieser gekoppelte Aufwickeltrommel des Sicherheitsgurts in Drehung versetzt, um den Sicherheitsgurt zu spannen.

Um gewissen Sicherheitsanforderungen zu genügen, muß eine solche Vorrichtung den bei der explosionsartigen Expansion des Treibmittels auftretenden hohen Beschleunigungen und Kräften standhalten und ferner eine Dichtung zwischen Kolben und Zylinderinnenmantelfläche aufweisen, die sich auch nach langen Standzeiten in dem Zylinder nicht festsetzt und die Verschiebbarkeit des Kolbens aus seiner Ruhestellung heraus nicht beein­ trächtigt.

In der nachveröffentlichten Offenlegungsschrift DE 38 09 514 A1 ist eine Kolbenvorrichtung für einen Gurtstrammer dargestellt, wobei ein an einer Zylinderinnenmantelfläche eines Zylinders anliegender und aus Kunststoff gefertigter Kolben von einem sich in Axialrichtung des Zylinders erstreckenden Kabel durchsetzt ist, an welchem eine Metallklemme festgeklemmt ist, die an einer Stirnfläche des Kolbens anliegt, um die Zugkraft des Kolbens auf das Kabel zu übertragen.

Aus DE-GM 77 03 341 ist ein mit einer Dichtmanschette versehener Kolben zur Anbringung an einer in einem Zylinder axial hin- und herbewegbaren Kolbenstange bekannt, der für eine Hin- und Herbewegung im verschleißarmen Dauerbetrieb ausgelegt ist. Die Dichtmanschette ist an einen in einer Umfangsnut eines zylindrischen Kolbengrundkörpers angeordneten Ver­ steifungsring anvulkanisiert und erstreckt sich aus dieser Nut zunächst nach radial außen und sodann in die beiden Bewegungsrichtungen der Kolben­ stange.

Aus DE-OS 22 62 889 ist ferner eine Seilwinde zum Spannen eines Si­ cherheitsgurts bekannt, bei der die Treibladung in einen Ringraum eines Hohlzylinders expandiert und dort einen sich radial in dem Ringraum er­ streckenden Drehkolben in Umfangsrichtung des Hohlzylinders verlagert, so daß eine mit dem Drehzylinder verbundene und in bezug zu dem Hohlzylinder zentrierte Achse in Drehung versetzt wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheits­ gurts mit einem in einem Zylinder axial verschiebbaren Kolben anzugeben, welcher bei einfacher Herstellbarkeit einerseits mit einem Zugkabel fest verbunden ist und andererseits eine Dichtung zu einer Innenmantelfläche des Zylinders mit ausreichender Dichtwirkung aufweist, deren Bewegbarkeit auch nach langen Standzeiten gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheits­ gurts mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den sich anschließenden Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Teilschnitt einer abgewandelten erfindungs­ gemäßen Ausführungsform,

Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt eines wesentlichen Teils der Vorrichtung und

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Einrichtung zur Montage einer Betätigungsvorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurtes an einem Mittelholm einer Fahrzeugkarosserie aus der Sicht des Fahrzeugin­ nenraums.

Fig. 3 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurtes. Diese Sicherheitsgurt-Spannein­ richtung 1 ist mit einem konventionellen Aufrollautomaten 3 versehen, um einen Sicherheitsgurt 2 zurückzuziehen. Weiterhin sind eine Zugeinrichtung 4 zum Spannen des Sicherheitsgurtes 2 lediglich im Falle eines Fahrzeugzusammenstoßes, ein Antrieb 5 zum drehenden Antrieb der Zugeinrichtung 4 sowie ein Bremssensor 5 zur Detektierung eines auf die Fahrzeugkarosserie im Falle eines Zusammenstoßes wirkenden Schlages vorgesehen. Der Bremssensor 6 ist dabei am unteren Ende eines Mittelholms 7 befestigt.

Der aus dem Aufrollautomaten 3 herausgezogene Sicherheitsgurt 2 läuft durch die Zugeinrichtung 4 und sodann durch einen am oberen Teil des Mittelholms 7 befestigten Umlenkbeschlag 8, von wo aus er nach unten geführt und am hinteren Seitenteil eines nicht dargstellten Sitzes oder an einem Teil einer Seitenschwelle 9 befestigt ist. Der Sicherheitsgurt 2 selbst unterscheidet sich nicht von bekannten Sicherheitsgurten und wird daher im einzelnen nicht erläutert.

Die Zugeinrichtung 4 weist eine an einer Seitenwand eines Rahmens 10 drehbar montierte Seilscheibe 11 auf, wobei der Rahmen durch Biegen einer Metallplatte einstückig mit dem Gehäuse des Aufrollautomaten 3 ausgebildet ist. Weiterhin weist die Zugeinrichtung 4 eine an sich bekannte Rücklaufsperre 12 auf, die durch eine Sperrscheibe und eine auf der anderen Seitenwand vorgesehene Sperrklinke gebildet ist, sowie einen Klemmechanismus 13, der zwischen der Seilscheibe 11 und der Rücklaufsperre 12 angeordnet ist und zur Einklemmung und Zurückziehung des aus dem Aufrollautomaten 3 herausgeführten Teils des Sicherheitsgurtes 2 dient. Um die Seilscheibe 11 ist ein Kabel 20 geführt, das mit dem Antrieb 5 an seinem einen Ende und mit der Seilscheibe 11 an seinem anderen Ende verbunden ist.

Der Antrieb 5 umfaßt gemäß Fig. 2 einen in Tangentialrichtung zur Seilscheibe 11 verlaufenden Zylinder 21, einen einstückig gegossenen Kolben 22, in den ein Ende 20a des Kabels 20 eingebettet ist und der gleitend vom Zylinder 21 aufgenommen ist, eine in einem Basisteil des Zylinders 21 aufgenommene Treibmittelpatrone 23 zur Ausübung eines Drucks auf den Kolben 22 sowie einen am oberen Ende des Rahmens 10 befestigten Zünder 24 zur Zündung des Treibmittels. Das Treibmittel wird unter der Wirkung des Bremssensors 6 gezündet, welcher fest am Basisende des Zylinder 21 befestigt ist, so daß das Kabel 20 durch den im Zylinder 21 gleitenden Kolben 22 unter der Wirkung des Verbrennungs­ druckes des Treibmittels gezogen und die Zugeinrichtung 4 mittels der Seilscheibe 11 drehbar angetrieben wird. Das Ende des Kolbens 22, auf das der Verbrennungsdruck des Treibmittels einwirkt, ist mit einer aus hitzebeständigem Kunstharz hergestellten ringförmigen Dichtlippe 25 versehen.

Wenn der Zünder 24 bei Detektierung einer starken Abbremsung aufgrund eines Fahrzeugzusammenstoßes gezündet wird, drückt der resultierende Verbrennungsdruck auf den Kolben 22. Bei Betätigung des Kolbens 22 wird das Kabel 20 in einer in Fig. 2 durch einen Pfeil P angegebenen Richtung gezogen und die Seilscheibe 11 gedreht. Der Klemmechanismus 13 klemmt daher den Sicherheitsgurt 2 und zieht ihn in einer in Fig. 1 durch einen Pfeil D angegebenen Richtung. Erreicht der Hub des Kolbens 22 seinen Grenzwert, so verhindert die Rücklaufsperre 12 eine umgekehrte Drehung der Zugeinrichtung 4. In der vorbeschriebenen Vorrichtung ist die Erhöhung der Festigkeit der Verbindung zwischen dem Kabel 20 und dem Kolben 22 erwünscht, welcher den durch die Verbrennung des Treibmit­ tels hervorgerufenen Druck aufnimmt. Weiterhin soll dabei eine gleichmäßige Fertigungsqualität gewährlei­ stet sein. Zur Realisierung einer höheren Festigkeit gegenüber einem konventionellen Verfahren mit Quetschung ist erfindungsgemäß das Ende 20a des Kabels 20 in den Kolben 22 eingegossen.

Um ein weiches Gleiten des Kolbens 22 im Zylinder 21 zu gewährleisten, ist eine hohe Paßgenauigkeit zwischen dem Zylinder 21 und dem Kolben 22 erforderlich. Bei Erhöhung der Paßgenauigkeit zwischen Zylinder 21 und Kolben 22 wird der Herstellungs­ aufwand erhöht. Daher ist die aus Kunstharz hergestellte Dichtlippe 25 mit einem sich aufweitenden kreis­ förmigen Dichtungsrand koaxial an der druckaufnehmenden Fläche des Kolbens 22 vorgesehen. Aufgrund dieser Ausgestal­ tung weitet sich die aus Kunstharz hergestellte Dichtlippe 25 auf und tritt bei Aufnahme von Druck an ihrem kreisförmigen Rand mit der Innenfläche des Zylinders 21 in Kontakt. Dadurch wird nicht nur der Dichtungseffekt verbessert sondern es ergibt sich auch eine Selbstschmierung des Harzmaterials, wodurch der Kolben 22 weich im Zylinder 21 gleiten kann.

Es ist weiterhin auch möglich, den gesamten Kolben 22 mit einer aus Kunstharz hergestellten Abdeckung abzudecken, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. An dieser Abdeckung kann ein einstückiger Ansatz ausgebildet sein, welcher in seiner Form identisch mit der vorgenannten Dichtlippe 25 ist.

Da ein Druckverlust durch die den Spalt zwischen Zylinder und Kolben verschließende Dichtlippe verhindert wird, muß die Herstellungsgenauigkeit des Kolbens und des Zylin­ ders nicht sehr groß sein, um die notwendige Dichtigkeit sicherzustellen.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Spannen eines Sicherheitsgurts (2) in einem Fahrzeug im Falle eines Unfalls, umfassend:

• 1. einen in einem Zylinder (21) verschiebbaren Kolben mit einer ringförmigen Dichtungslippe (25),
• 2. ein ein Ende des Zylinders (21) verschiebbar durchsetzendes Kabel (20), dessen eines Ende (20a) mit dem Kolben und dessen anderes Ende mit einer Zugeinrichtung (4) für den Sicherheitsgurt (2) verbunden ist,
• 3. ein in den Zylinder (21) zur Verschiebung des Kolbens zu entladendes Treibmittel (23), und
• 4. eine Zündeinrichtung (24), die bei einem durch einen Brems­ sensor (6) zu detektierenden Zusammenstoß von dem Brems­ sensor (6) ausgelöst wird und das Treibmittel (23) zündet,

dadurch gekennzeichnet, daß das Kabel (20) aus einem Bündel verdrillter Drähte besteht, daß das Kabel zur Bildung einer festen Verbindung mit dem Kolben bei dem Gießen des Kolbengrundkörpers (22) eingegossen wird und daß der Kolbengrundkörper (22) zur Bildung einer glatten Reibkontakt-Führungs­ fläche eine im wesentlichen vollständige Kunststoff-Umhüllung aufweist, die an der dem Treibmittel (23) zugewandten Seite des Kolbens einstückig einen Ansatz trägt, welcher die ringförmige Dichtungslippe (25) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff-Umhüllung aus hitzebeständigem Kunstharz besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbengrundkörper (22) aus Legierungsmetall besteht.