DE4326050C2

DE4326050C2 - Belt tensioner for a seat belt of a motor vehicle

Info

Publication number: DE4326050C2
Application number: DE4326050A
Authority: DE
Inventors: Martin Specht; Helmut Auernhammer
Original assignee: HS Technik und Design Technische Entwicklungen GmbH
Current assignee: HS Technik und Design Technische Entwicklungen GmbH
Priority date: 1993-08-03
Filing date: 1993-08-03
Publication date: 2002-07-11
Anticipated expiration: 2013-08-04
Also published as: ITBZ940049A0; IT1278333B1; ITBZ940049A1; DE4326050A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer eines Kraftfahr zeugs.The invention relates to a belt tensioner of a motor vehicle zeugs.

State of the art

Ein derartiger aus der EP 0 529 501 A1 bekannter Gurtstraf fer dient im Crashfall zur Beseitigung einer Gurtlose, die bei locker am Körper des Fahrzeuginsassen anliegenden Si cherheitsgurt oder relativ locker aufgewickelte Gurtbandla gen (Filmspuleffekt). Der bekannte Gurtstraffer weist hier für einen im Normalbetrieb des Fahrzeugs gesperrten Energie speicher auf, der im freigegebenen Zustand ein am Sicher heitsgurt wirkendes Antriebsmittel antreibt. Ein trägheits sensitiver Sensor mit einer um eine Pendelachse beweglichen Sensormasse verursacht bei überhöhter Fahrzeuggeschwindig keitsänderung aufgrund der daraus resultierenden Schwenkbe wegung der Sensormasse in einer bestimmten Drehrichtung um die Pendelachse die Freigabe des Energiespeichers.Such a belt tensioner known from EP 0 529 501 A1 fer is used in the event of a crash to remove a strapless with Si lying loosely on the body of the vehicle occupant seat belt or relatively loosely wound webbing gene (film reel effect). The well-known belt tensioner points here for an energy blocked during normal operation of the vehicle store on in the released state on the safe drive belt acting drive means. An inertia sensitive sensor with a movable one about a pendulum axis Sensor mass causes speed when the vehicle is too high change due to the resulting swiveling movement of the sensor mass in a certain direction of rotation the pendulum axis releases the energy storage.

Object of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtstraffer der ein gangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Sensor zur Freigabe der Antriebseinrichtung für das Gurtstraffen ein verbessertes Ansprechverhalten hat.The object of the invention is a belt tensioner gangs mentioned type to create, in which the sensor for Release of the drive device for the belt tensioning has improved responsiveness.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. This object is achieved by the features of Claim 1 solved.

Bei der Erfindung ist das Gehäuse des Gurtstraffers starr mit einem Rahmen des Gurtaufrollautomaten verbunden. Der Rahmen des Gurtaufrollautomaten ist seinerseits am Fahrzeug aufbau befestigt. Als Befestigungsmittel dient ein Bolzen, dessen Achse senkrecht zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs ange ordnet ist und parallel zur Pendelachse der Pendelmasse des Gurtstraffers liegt.In the invention, the housing of the belt tensioner is rigid connected to a frame of the belt retractor. The The frame of the belt retractor is in turn on the vehicle construction attached. A bolt serves as a fastening means whose axis is perpendicular to the direction of travel of the vehicle is arranged and parallel to the pendulum axis of the pendulum mass of the Belt tensioner lies.

Ferner kann eine Sperre für den Energiespeicher der An triebseinrichtung des Gurtstraffers, welcher bei der Freiga be des Energiespeichers für den Antrieb des Gurtstraffers reibungsarm arbeitet, vorgesehen sein.Furthermore, a lock for the energy storage of the An drive device of the belt tensioner, which at the Freiga be the energy storage for driving the belt tensioner works with little friction.

Diese Sperre beinhaltet eine Rolle, welche im Normalzustand den Energiespeicher in seiner gesperrten Stellung hält und welche für die Freigabe des Energiespeichers sich mitdreht.This lock includes a role, which in the normal state holds the energy storage in its locked position and which rotates for the release of the energy storage.

In bevorzugter Weise ist die Rolle hierzu an einem Träger drehbar gelagert, der entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Sensormasse bei überhöhter Fahrzeuggeschwindigkeitsände rung beweglich, z. B. schwenkbar gelagert ist. Bevorzugt kann die Rolle in einer Ausnehmung eines Sensorkopfes angeordnet sein.For this purpose, the roller is preferably on a support rotatably mounted, the opposite of the direction of movement the sensor mass in the case of excessive vehicle speed sands tion movable, e.g. B. is pivotally mounted. The role in be arranged in a recess of a sensor head.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung dienen die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:To further explain the invention serve the in the embodiments shown in the figures. It shows:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel; Fig. 1 shows a first embodiment;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel; Fig. 2 shows a second embodiment;

Fig. 3 eine schnittbildliche Darstellung durch einen Gurtstraffer, welcher bei den beiden Ausführungsbeispielen der Fig. 1 und 2 zur Anwendung kommen kann: . Fig. 3 is a sectional representation through a belt tightener, which in the two embodiments of Figures 1 and 2 can be used:

Fig. 4 eine Detaildarstellung einer Sperre, welche im Gurtstraffer der Fig. 3 zur Anwendung kommt; und FIG. 4 shows a detailed illustration of a lock which is used in the belt tensioner of FIG. 3; and

Fig. 5 eine weitere Detaildarstellung einer an einem Träger gelagerten Rolle, welche Be standteil der Sperre für den Energiespei cher des Gurtstraffers ist. Fig. 5 shows a further detailed view of a roller mounted on a carrier, which is part of the lock for the energy storage cher the belt tensioner.

In der Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt. Dieses beinhaltet einen Gurtstraffer, der in einem Gehäuse 1 angeordnet ist. Der Gurtstraf fer besitzt ein Antriebsmittel, welches beispielswei se ein in einem Führungsrohr 2 geführter Antriebskol ben 19 (Fig. 3) ist. Mit dem Antriebskolben 19 ist ein Zugmittel 15, beispielsweise in Form eines Zug seiles, verbunden. Das Zugmittel bzw. Zugseil 15 stellt die Verbindung zwischen Antriebsmittel und zu straffendem Gurtband her. Das Führungsrohr 2 ist starr mit einem Sensorkopf 5 verbunden. Der Aufbau des im Sensorkopf 5 enthaltenen Sensors wird im ein zelnen noch anhand der Fig. 3 erläutert. Der gleiche Aufbau ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 vor gesehen.In Fig. 1 a first embodiment is shown. This includes a belt tensioner, which is arranged in a housing 1 . The belt pretensioner has a drive means which, for example, is a drive piston 19 guided in a guide tube 2 ( FIG. 3). With the drive piston 19 , a traction means 15 , for example in the form of a train rope, is connected. The traction means or traction rope 15 establishes the connection between the drive means and the webbing to be tightened. The guide tube 2 is rigidly connected to a sensor head 5 . The structure of the sensor contained in the sensor head 5 is explained in an individual with reference to FIG. 3. The same structure is seen in the embodiment of FIG. 2 before.

Der Antriebskolben 19 oder ein äquivalentes Antriebs mittel kann von einem im Normalbetrieb des Fahrzeugs gesperrten Energiespeicher, beispielsweise einem py rotechnischen Gasgenerator, einer Druckfeder oder einer Druckluftquelle angetrieben werden. Derartige Energiespeicher sind bekannt (EP 0 529 501 A1, EP 0 398 010 A1, EP 0 306 299 A1). Auch bei der Aus führungsform der Fig. 2 kommt ein derartiger Gurt straffer zum Einsatz.The drive piston 19 or an equivalent drive medium can be driven by an energy storage device that is blocked during normal operation of the vehicle, for example a py gas generator, a compression spring or a compressed air source. Such energy stores are known (EP 0 529 501 A1, EP 0 398 010 A1, EP 0 306 299 A1). Also in the guide die from Fig. 2 takes such a belt taut for use.

Die Sensormasse, welche bei den beiden Ausführungs beispielen durch das Führungsrohr 2 und den Sensor kopf 5 gebildet wird, ist um eine erste Achse 3 (Pendelachse) drehbar angeordnet. Bei einer überhöh ten Fahrzeuggschwindigkeitsänderung (z. B. Crashfall) verschwenkt die Sensormasse entgegen der Rückstell kraft einer Sensorfeder 8 (Fig. 3) in Richtung D1 um die Pendelachse 3. Die Sensormasse (Führungsrohr 2 und Sensorkopf 5) sind über die Pendelachse 3 schwenkbar am Gehäuse 1 gelagert. Das Gehäuse 1 ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 am Fahrzeugauf bau im Bereich einer Befestigungsstelle 4 durch Kräfte, welche in einem Crashfall, d. h. oberhalb ei ner bestimmten Schwelle einer Fahrzeuggeschwindig keitsänderung auftreten, in Fahrtrichtung F beweg lich. Diese Beweglichkeit, welche aufgrund von Mate rialverformung hauptsächlich am Fahrzeugbaufbau im Bereich der Befestigungsstelle 4 auftritt, entspricht einem geringen Schwenkwinkel (z. B. 0,5° oder weni ger). Die Bewegungsrichtung des Gehäuses und damit der Pendelachse 3 um die Befestigungsstelle 4 ist in den Fig. 1 und 2 mit D2 gekennzeichnet. Diese Richtung ist entgegengesetzt zu der Schwenkrichtung D1, mit welcher die Sensormasse um die Pendelachse 3 im Crashfall bewegt wird. Bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist die Befestigungsöse für das Gehäuse 1 direkt mit dem Gehäuse 1 des Gurtstraffers verbunden. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist das Gehäuse 1 des Gurtstraffers über ein angeformtes Gehäuseteil 23, welches aus einem Stück mit dem Gurtstrafferge häuse 1 bestehen kann und beispielsweise als Druck gußteil ausgebildet ist, mit einem Rahmen 12 eines Gurtaufrollautomaten starr verbunden. Das Gehäuseteil 23 kann hierbei als Abdeckung wirken für eine Kupp lung 14, mit welcher das Zugmittel des Gurtstraffers mit einer nicht näher dargestellten Gurtbandspule des Gurtaufrollautomaten 13 verbunden ist. Eine derartige Kupplung ist beispielsweise aus der EP 0 529 265 A1 bekannt.The sensor mass, which is formed in the two execution examples by the guide tube 2 and the sensor head 5 , is rotatably arranged about a first axis 3 (pendulum axis). In the event of an excessive vehicle speed change (e.g. a crash), the sensor mass pivots against the restoring force of a sensor spring 8 ( FIG. 3) in the direction D1 about the pendulum axis 3 . The sensor mass (guide tube 2 and sensor head 5 ) are pivotally mounted on the housing 1 via the pendulum axis 3 . The housing 1 is in the embodiment of FIG. 1 on the vehicle construction in the area of an attachment point 4 by forces which occur in the event of a crash, ie above a certain threshold of a vehicle speed change in the direction of travel F. This mobility, which mainly occurs due to material deformation on the vehicle body in the area of the attachment point 4 , corresponds to a small swivel angle (e.g. 0.5 ° or less). The direction of movement of the housing and thus of the pendulum axis 3 around the attachment point 4 is marked with D2 in FIGS. 1 and 2. This direction is opposite to the swivel direction D1 with which the sensor mass is moved about the pendulum axis 3 in the event of a crash. In the embodiment of FIG. 1, the fastening eyelet for the housing 1 is connected directly to the housing 1 of the belt tensioner. In the embodiment of FIG. 2, the housing 1 of the belt tensioner is rigidly connected to a frame 12 of a belt retractor via a molded housing part 23 , which housing 1 can consist of one piece with the belt tensioner housing 1 and is, for example, a pressure casting. The housing part 23 can act as a cover for a hitch be 14 , with which the traction device of the belt tensioner is connected to a belt reel, not shown, of the belt retractor 13 . Such a coupling is known for example from EP 0 529 265 A1.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird der zusam mengebaute Aufbau, bestehend aus dem Gurtstraffer und dem Gurtaufrollautomaten 13, an der Befestigungsstel le 4 am Fahrzeugaufbau befestigt. Um diese Befesti gungsstelle erfolgt die Bewegung des Gesamtaufbaus in Richtung D2 und damit der Pendelachse 3 der Sensor masse des Gurtstraffers bei überhöhter Beschleuni gung.In the embodiment of FIG. 2, the assembled structure, consisting of the belt tensioner and the belt retractor 13 , is fastened to the mounting point 4 on the vehicle body. Around this fastening point, the movement of the entire structure takes place in the direction of D2 and thus the pendulum axis 3 of the sensor mass of the belt tensioner in the event of excessive acceleration.

In beiden Ausführungsbeispielen kann die Befesti gungsstelle 4 gebildet werden durch einen Befesti gungsbolzen, welcher am Fahrzeugaufbau festgezogen wird. Die Achsrichtung des Befestigungsbolzens, der durch eine Befestigungsöse im Rahmen 12 (Fig. 2) oder am Gehäuse 1 (Fig. 1) gesteckt ist, verläuft senkrecht zur Fahrtrichtung (F) des Fahrzeugs. Die beiden Achsen (Pendelachse 3 und Achse des Bolzens an der Befestigungsstelle 4) verlaufen parallel zueinan der.In both exemplary embodiments, the fastening point 4 can be formed by a fastening bolt which is tightened on the vehicle body. The axial direction of the fastening bolt, which is inserted through a fastening eyelet in the frame 12 ( FIG. 2) or on the housing 1 ( FIG. 1), runs perpendicular to the direction of travel (F) of the vehicle. The two axes (pendulum axis 3 and axis of the bolt at the attachment point 4 ) run parallel to each other.

Bei den beiden dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Schwenkrichtung D1 um die Pendelachse 3 ent gegen dem Uhrzeigersinn und die Bewegungsrichtung D2 im wesentlichen im Uhrzeigersinn.In the two illustrated exemplary embodiments, the pivoting direction D1 about the pendulum axis 3 is counterclockwise and the direction of movement D2 is essentially clockwise.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 besitzt der Gurtstraffer am Ende des Führungsrohres 2, das entge gengesetzt zur Pendelachse 3 liegt, den Sensorkopf 5. Dieser weist einen Sensormassekörper auf, in welchem ein Gasgenerator 6 als Energiespeicher für die Bewe gung des Antriebskolbens 19 untergebracht ist. In der in der Fig. 3 dargestellten Ruhestellung wird der Gasgenerator 6 durch eine Sperre in der Ruhestellung gehalten. Der Gasgenerator 6 besitzt eine Zündein richtung 7, die einem am Sensorkopf 5 befestigten Schlagbolzen 10 gegenüberliegt (EP 0 529 501 A1).According to the embodiment of FIG. 3, the belt tensioner has the sensor head 5 at the end of the guide tube 2 , which is opposite to the pendulum axis 3 . This has a sensor mass body in which a gas generator 6 is housed as an energy store for the movement of the drive piston 19 . In the rest position shown in FIG. 3, the gas generator 6 is held in the rest position by a lock. The gas generator 6 has a Zündein device 7 , which is opposite a firing pin 10 attached to the sensor head 5 (EP 0 529 501 A1).

Der Sensorkopf 5 ist über einen Stützkörper 11 unter Zwischenschaltung einer Sensorfeder 8 gegenüber dem Gurtstraffergehäuse 1 abgestützt. Im Crashfall er folgt gegen die Kraft dieser Sensorfeder 8 die Schwenkbewegung in Richtung D1 um die Pendelachse 3. Bei dieser Schwenkbewegung gibt die Sperre, wie im einzelnen noch erläutert wird, den Gasgenerator 6 frei, so daß dieser durch die Wirkung einer Druckfe der 9 gegen den Schlagbolzen 10 bewegt wird. Beim Auftreffen der Zündeinrichtung 7 auf den Schlagbolzen wird das im Gasgenerator 1 enthaltene Treibmittel gezündet. Die Treibgase werden über einen Treibgaska nal 20 der Antriebsseite des Kolbens 19 zugeleitet, so daß dieser entlang dem Führungsrohr 2 zur Gurt straffung angetrieben wird.The sensor head 5 is supported via a support body 11 with the interposition of a sensor spring 8 with respect to the belt tensioner housing 1 . In the event of a crash, it follows the pivoting movement in the direction D1 about the pendulum axis 3 against the force of this sensor spring 8 . During this pivoting movement, the lock releases, as will be explained in more detail, the gas generator 6 so that it is moved by the action of a Druckfe 9 against the firing pin 10 . When the ignition device 7 strikes the firing pin, the propellant contained in the gas generator 1 is ignited. The propellant gases are supplied via a Treibgaska channel 20 to the drive side of the piston 19 so that it is driven along the guide tube 2 to tighten the belt.

Die Sperre für den Gasgenerator 6 ist im einzelnen in den Fig. 4 und 5 dargestellt. Die Sperre beinhal tet eine Rolle 17. Die Rolle 17 ist drehbar an einem Träger 16, der, wie die Fig. 5 zeigt, gabelförmig ausgebildet ist, gelagert. Der Träger 16 stützt sich am Sensorkopf 5 ab. Die Rolle 17 ist in einer Ausneh mung 18 des Sensorkopfes 5 gelagert und findet ein Widerlager an der Innenwand des Gehäuses 1. Im Ruhe zustand liegt ein Eingriffsteil 21 am Gasgenerator 6 mit einer schrägen Fläche 22 an der Rolle 17 an.The lock for the gas generator 6 is shown in detail in FIGS. 4 and 5. The lock includes a roller 17 . The roller 17 is rotatably mounted on a carrier 16 which, as shown in FIG. 5, is fork-shaped. The carrier 16 is supported on the sensor head 5 . The roller 17 is mounted in a recess 18 of the sensor head 5 and finds an abutment on the inner wall of the housing 1st At rest, an engagement part 21 is on the gas generator 6 with an inclined surface 22 on the roller 17 .

Wenn der Sensorkopf 5 in Richtung D1 um die Pendel achse 3 verschwenkt wird, rollt die Rolle 17 an der schrägen Fläche 22 des Eingriffsteils 21 ab. Die Drehrichtung der Rolle ist in der Fig. 4 durch einen Pfeil D3 bezeichnet. Hierdurch wird ein reibungsarmes Lösen des Gasgenerators 6 aus der gesperrten Stellung in die freigegebene Stellung gewährleistet. Dabei kann der Träger 16 im Sinne des Lösens der Sperre von dem Eingriffsteil 22 zur Unterstützung der Freigabe des den Energiespeicher bildenden Gasgenerators 6 in Schwenkrichtung D4 geschwenkt werden. Diese Schwenk richtung ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel entgegengesetzt zum Uhrzeigersinn um eine Schwenkach se, die durch die Abstützstellen des gabelförmigen Trägers 16 am Sensorkopf 5 bestimmt ist.If the sensor head 5 is pivoted in the direction D1 about the pendulum axis 3 , the roller 17 rolls on the inclined surface 22 of the engaging part 21 . The direction of rotation of the roller is indicated in FIG. 4 by an arrow D3. This ensures a low-friction release of the gas generator 6 from the locked position into the released position. In this case, the carrier 16 can be pivoted in the pivoting direction D4 in the sense of releasing the lock from the engagement part 22 to support the release of the gas generator 6 forming the energy store. This pivoting direction is in the illustrated embodiment counterclockwise around a Schwenkach se, which is determined by the support points of the forked carrier 16 on the sensor head 5 .

Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte und erläuter te Sperre ist nicht beschränkt auf einen Gurtstraffer, wie er in den Figuren dargestellt ist. Sie kann auch bei anderen Gurtstraffern, in denen Energiespei cher, wie Gasgeneratoren, gegen die Vorspannung einer Druckfeder in Ruheposition gehalten werden, zur An wendung gebracht werden.The illustrated in FIGS. 3 to 5 and erläuter te barrier is not limited to a belt tensioner, as shown in the figures. It can also be applied to other belt tensioners in which energy storage devices, such as gas generators, are held in the rest position against the pretension of a compression spring.

Zur Sicherung der Auslösung der Zündeinrichtung 7 des Gasgenerators 6 kann in den Raum zwischen dem Schlag bolzen 10 und Zündeinrichtung 7 des durch die Sperre 17 in Ruheposition gehaltenen Gasgenerators 6 ein Sicherungsbolzen 24 eingeschoben werden. Dieser Si cherungsbolzen kann zwischen die beiden Abstützarme des gabelförmigen Trägers 16 in den Raum zwischen Zündeinrichtung 7 und Schlagbolzen 10 in die Siche rungsposition gebracht werden. Diese Sicherung dient zur gefahrlosen Montage des Gurtstraffers am Fahr zeugaufbau. Wenn die Montage erfolgt ist, kann durch Herausnehmen des Sicherungsbolzens 24 die Zündein richtung scharf gemacht werden.To secure the triggering of the ignition device 7 of the gas generator 6 , a safety bolt 24 can be inserted into the space between the striker 10 and the ignition device 7 of the gas generator 6 held in the rest position by the lock 17 . This Si securing bolt can be brought into the securing position between the two support arms of the fork-shaped carrier 16 in the space between the ignition device 7 and firing pin 10 . This fuse is used for the safe assembly of the belt tensioner on the vehicle body. When the assembly has taken place, the Zündein direction can be armed by removing the locking bolt 24 .

Claims

1. Belt tensioner for a seat belt of a motor vehicle
a driving device that can be connected to the seat belt,
an energy store blocked during normal operation of the vehicle, which drives the drive means in the released state,
an inertia-sensitive sensor that has a sensor mass that can move about a pendulum axis ( 3 ) and that changes in the event of excessive vehicle speed change (crash) due to the resulting swiveling movement of the sensor mass, which is connected to parts of the belt tensioner ignition device, in a certain direction of rotation Pendulum axis ( 3 ) causes the release of the energy storage, whereby
a housing ( 1 ) for the belt tensioner and a frame ( 12 ) for an automatic belt retractor ( 13 ) are rigidly connected to one another,
the frame ( 12 ) of the automatic belt retractor ( 13 ) is fastened to the vehicle body in a fastening point ( 4 ),
the fastening point ( 4 ) from a fastening bolt, which is inserted through an eyelet provided on the frame ( 12 ) of the belt rolling machine, is formed, and
the pendulum axis ( 3 ) and the axis of the fastening bolts extend perpendicular to the direction of travel (F) of the vehicle.

2. Belt tensioner according to claim 1, characterized in that a lock, which holds the energy store ( 6 ) in its idle state, has a roller ( 17 ) which in the idle state with the energy store ( 6 ) or with an engaging part connected to the energy store ( 2 ) is in locking engagement and that the roller ( 17 ) is rotatably supported on a carrier ( 16 ) when the locking engagement is released as a result of the sensor mass movement when the vehicle speed changes excessively, so that the roller ( 17 ) rotates in the release direction.

3. Belt tensioner according to claim 2, characterized in that the carrier ( 16 ) opposite to the direction of movement (D1) of the sensor mass ( 2 , 5 , 6 ) is pivotally mounted when the driving speed change is excessive.

4. Belt tensioner according to claim 2 or 3, characterized in that the roller ( 17 ) is arranged in a recess ( 18 ) of a sensor head ( 5 ).

5. Belt tensioner according to claim 4, characterized in that the sensor head ( 5 ) with the sensor mass ( 2 , 5 , 6 ) can be moved.

6. Belt tensioner according to one of claims 2 to 4, characterized in that the roller ( 17 ) abuts on an inclined surface ( 22 ) of the engaging part in a rollable manner.

7. Belt tensioner according to claim 1, characterized in that a locking pin ( 24 ) in the space between an ignition device ( 7 ) of the lock held in the rest position and designed as a gas generator energy store ( 6 ) and a firing pin ( 10 ) can be used.

8. Belt tensioner according to claim 7, characterized in that the safety pin ( 24 ) is arranged in its securing position between the two support arms of the fork-shaped carrier ( 16 ).