JP2507231B2 - ベルト予緊張装置 - Google Patents

ベルト予緊張装置

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JP2507231B2 JP6034925A JP3492594A JP2507231B2 JP 2507231 B2 JP2507231 B2 JP 2507231B2 JP 6034925 A JP6034925 A JP 6034925A JP 3492594 A JP3492594 A JP 3492594A JP 2507231 B2 JP2507231 B2 JP 2507231B2
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • B60R2022/4661—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators comprising venting means, e.g. for avoiding overpressure in case of fire or for allowing return motion with energy absorption

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、火工式ガス発生器およ
びピストン・シリンダユニットを有し、該ユニットのピ
ストンがシリンダの第１の端部に配置されており、さら
にケーブルと結合されておりそして前記ガス発生器によ
って発生されるガス圧力によって前記シリンダの第２の
端部に向かって加速される車両安全ベルトシステムのた
めのベルト予緊張装置のための駆動ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】先行
技術によればガス発生器から遠い火工式直線駆動装置の
シリンダの端部は円錐形のテーパを有することによって
狭窄されている。従って、この部分はピストンがこの端
部に進入するとき、特に安全ベルトシステムが使用され
ていないときまたはケーブルが万一プツッと切れると
き、ピストン捕捉装置として機能する。この場合ガス発
生器からのガス圧力の作用によって加速されたピストン
はシリンダのこの部分の変形によって減速される。これ
はピストンがシリンダから排出されることを防止する。
シリンダおよびピストンは一般にプレスされたアルミニ
ウムから構成される。
【０００３】安全ベルトシステムの防護作用を増すため
に火工式直線駆動装置が強力火工式装置によってベルト
を予緊張させるため最近導入された。強力直線駆動装置
の使用はまた減速間にシリンダに働く力が増強されるこ
とをも意味する。特に、使用されていない安全ベルトシ
ステムと結合されたガス発生器の点火時、ピストンのエ
ネルギーはピストン捕捉装置として働く円錐形のテーパ
にされた端部を広げるのに十分であり、その結果として
ピストンはシリンダから放出され得る。
【０００４】本発明の一目的はピストンの信頼できる減
速が強力ガス発生器の場合においてすら可能であるよう
に初めに言及したタイプのベルト予緊張装置を改良する
ことである。
【０００５】請求項１の前文の要点と関連して本発明の
この目的はシリンダのテーパにされた端部分内に配置さ
れたスリーブ状のインサートであって非円形横断面を有
するものによって達成される。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は使用されていな
い安全ベルトおよび強力発生器の動力の場合のごとき極
端な場合においてすらピストンの大量の運動エネルギー
はもし多量（体積）の材料が塑性変形のために利用でき
るならば行程の終わりにおいて完全に吸収されるという
概念に基づく。この体積はもし前記インサートの輪郭が
円からズレるならば利用可能にされ得る。従って自由空
間が生じ、そのなかに塑性変形された材料が変位され得
る。シリンダ内に前記インサートを好適に配置すること
によってピストンに対する制止（減速又は遅延）作用
が、遂行さるべき機能によって予決定されるシリンダの
設計（構成）を修正する必要なしに製造過程のために且
つ最終使用者のために最善の態様で簡単に得られる。
【０００７】減速または制止作用は前記インサートの外
形によって最適にされる。生じる力と調和する系統的に
計画された塑性変形は、もし系統的変形がシリンダの狭
窄部内へのピストンの衝突または、それぞれ、それに対
するインサートの衝突によって生じるようにインサート
の外包面および／または内包面が非円形輪郭によって作
られるならば可能にされる。従って非円形の形状はイン
サートに働く最大の力に従ってインサートの信頼できる
制御された塑性変形のために設計される。
【０００８】さらなる有利な発展に従って前記非円形の
形状は前記インサートの内包面および／または外包円の
突起および／または溝によって体現される。
【０００９】ピストンに対するインサートの制止作用
は、さらに、シリンダの強度特性が損なわれることなし
に材料の好適な選択によって最適化される。インサート
のために使用される材料の融解温度は火工式ガス発生器
の自動点火温度より高くさるべきである。これは例えば
錫合金のごとき金属はんだ状材料を使用することによっ
て達成される。かくして、ピストンに対するインサート
の制止作用は、たとえ、例えば車両における火災の場合
において、熱の作用のためにガス発生器が点火されてピ
ストンが制止されることなしにインサートと衝突しても
維持される。
【００１０】ピストンに対するインサートの制止作用
は、もしピストンが、横断面の寸法がインサートを指向
する端からその他端まで増大する投げ矢の形に構成され
るならば、同様にさらに最適化される。これに関しても
しピストンが少なくとも部分的に円錐形または円錐台形
にされているならば好都合である。
【００１１】本発明のさらなる発展および利点は以下記
する説明および添付図面から理解されるであろう。
【００１２】
【実施例】図１において車両安全ベルトシステムのため
のベルト予緊張装置のピストン・シリンダ直線駆動装置
１０がその縦断面図で示されている。前記ピストン・シ
リンダ直線駆動装置１０はガス発生器１２、前記ガス発
生器１２を好適な凹所内に配置されているハウジングブ
ロック１４、シリンダ１６、ピストン制止（減速ないし
遅延）手段１８として機能するスリーブ状のインサー
ト、およびシリンダ１６内で摺動するピストン２０を有
し、前記ピストン２０にはケーブル２２が結合されてい
る。
【００１３】シリンダ１６は第１の端部にねじ山を備え
ていて、ハウジングブロック１４に設けられた対応する
ねじを切られた凹所に螺合されている。ピストン２０
は、その中立位置において、シリンダ１６の第１の端部
１６１に配置される。圧力室２４がピストン２０に隣接
しており、且つ電気的に点火されるガス発生器１２の受
容空間と接続されている。ガス発生器１２の電気的点火
のために２本の導線２６がガス発生器１２の点火手段と
接続されており、且つここには例示されていない信号発
生手段と接続されている。前記信号発生手段はセンサに
よって動作させられる。しかしガス発生器１２のための
電気的点火装置に代えて機械的点火装置のごときその他
の点火装置を設けることも可能である。
【００１４】ケーブル２２は圧力室２４を通りそしてハ
ウジングブロック１４内に設けられた、本質的にケーブ
ル２２の横断面に適合した、穴２８を通って延ばされて
いる。在来の態様でベルトを予緊張させるために、ケー
ブル２２はベルトドラム（例示されていない）またはバ
ックル（やはり例示されていない）と係合し得る。
【００１５】シリンダ１６の第２の自由端１６２の少し
手前でシリンダ１６の横断面は、シリンダ１６の端部が
円錐台形になるように、シリンダ１６の第２の端即ち自
由端１６２に向かって若干距離にわたって漸縮して（先
細になって）いる。シリンダ１６のこの端部に前記ピス
トン制止手段１８が配置されている。それはシリンダ１
６の内包面に本質的に対応する外包面を有する。ピスト
ン制止手段１８はシリンダ１６の開いた円錐台形の端部
１６２を通って延びて、外方へぐるりと曲げられてい
る。従って、ピストン制止手段１８は両軸線方向に確保
される。シリンダ１６の第１の端部１６１に向かう方向
においては、ピストン制止手段１８はそれが上に言及さ
れた態様で円錐台形の開いた端部１６２から延びてぐる
りと曲げられているから確保される。反対の方向におい
ては、ピストン制止手段１８は前記シリンダが円錐形に
テーパになっており従ってピストン制止手段１８が荷重
を掛けられるときその当接体ないし支台（ａｂｕｔｍｅ
ｎｔ）として機能するから確保される。シリンダ１６の
第２の端部１６２におけるピストン制止手段１８の内側
の空所の横断面積も前記シリンダの第２の端部１６２に
向かってより小さくなる。
【００１６】ピストン制止手段１８は錫合金のごときも
のにおける金属はんだ状材料から構成される。前記材料
の融点は、ピストン２０におけるピストン制止手段１８
の制止ないし減速又は遅延効果が、例えば車両火災の場
合におけるがごとく、熱が発生されそれによってガス発
生器１２が点火されても、維持されるようにガス発生器
１２の自動点火温度より高い。
【００１７】ピストン２０はケーブル２２上に固くクリ
ンプ（ｃｒｉｍｐ）結合されていてシール３０を有し、
従ってベルト予緊張作用のために発生されたガス圧力は
ピストン２０に対してほとんど損失を生じることなしに
働き得る。その前端においてピストン２０はスリーブ状
の据込まれた首２０１を有する。前記スリーブ状の首２
０１は円錐形部分２０２によってピストン部分２０３の
残余と結合されている。ピストン２０のこの構成によっ
てピストン制止手段１８とのその係合は強められ、そし
てクリンピング（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）によるケーブル２
２との強力な結合も促進される。ピストン２０は投げ矢
または貫通体として設計されている。ピストン２０の円
筒形のスリーブ状の首２０１、その中間の円錐形部分２
０２およびその残余のピストン部分２０３がピストン制
止手段１８に衝突するとき、ピストン制止手段１８は極
めて強く塑性変形されてピストン２０の首２０１および
円錐形部分の反対形状を成す。その後、ピストン制止手
段１８は−既に上に言及されたように−シリンダ１６の
狭窄部によって保持される。
【００１８】図２は本発明の別の製作実施例を示す。
【００１９】この構成は図１による製作実施例と実質的
に同じである。それは栓３２が穴３４内に配置されてい
ることにおいて異なるにすぎない。栓３２はその融点が
ガス発生器１２の動作温度より高く且つせいぜいガス発
生器の自動点火温度と等しい材料から成っている。栓３
２は例えば火災の場合においては熱の作用下で軟化し、
そしてガス発生器の点火と同時に穴３４を開放する。従
って危険なほどに高いガス圧力は圧力室２４内に生じな
い。
【００２０】さらに、この構成のピストン制止手段１８
は細長くて図１の構成より長く、それはシリンダ１６の
第１の端部１６１に向かってシリンダ１６の円錐台形部
分を過ぎて延びている。
【００２１】ピストン制止手段１８のさらに別の構成が
図３から図５に例示されている。これに関して図３、
４、５の夫々の（ａ）はそれぞれピストン制止手段１８
の一製作実施例の斜視図を示し、一方、図３、４、５の
夫々の（ｂ）はそれぞれ図３、４、５の（ａ）に対応す
る横断面図を示す。図３、４、５の（ａ）のピストン制
止手段１８は円錐形部分１８１および接続する円筒形部
分１８２を有する。これら部分はシリンダ１６の第２の
端部１６２におけるシリンダ１６の内包面に適合してい
る。ピストン制止手段１８のすべてのそのような製作実
施例はシリンダ１６の第２の端部１６２においてシリン
ダ１６とともに終わる。軸方向における位置決めおよび
シリンダ１６の第１の端部分１６１の方向への運動の阻
止のため、ピストン制止手段１８はそれぞれシリンダ１
６に固定される。
【００２２】図３の（ａ）、（ｂ）の製作実施例はピス
トン制止手段１８の内包面に溝４０および突起４１を有
し、これらはピストン制止手段１８を通ってまっすぐに
延びておりそして軸方向に対してある角度を成してい
る。
【００２３】図４の（ａ）、（ｂ）の製作実施例は外包
面に突起４２を有し、これらは軸方向に対して同様に傾
斜している。
【００２４】図５の（ａ）、（ｂ）の製作実施例は内包
面に突起４４を有しそして外包面に突起４６を有する。
突起４４および突起４６も軸方向に対してある角度を成
して延びている。
【００２５】突起ないし峰４１、４２、４４および４６
および溝４０の数および寸法および輪郭は、ガス発生器
の動力従ってピストン１６がピストン制止手段１８に衝
突するとき予想される力によって様々である。
【００２６】図６はシリンダ１６内のピストン制止手段
１８のさらに別の製作実施例の部分の断面図である。こ
の場合、シリンダ１６の第２の端部１６２は円錐台形で
はなくてその軸線範囲に沿って一定の横断面を有する。
第２の端部１６２において、シリンダ壁は内方へ直角に
曲げられているにすぎず、従ってまたピストン制止手段
１８を軸方向に位置決めするための当接体としての支台
４８が存在する。従って、ピストン制止手段１８の外包
面はシリンダ１６の内包面に対し適合されている。他の
製作実施例の場合と同様に、ピストン制止手段１８の内
包面はシリンダ１６の第２の端部１６２に向かって円錐
形にテーパにされている。しかし、この製作実施例にお
いてはピストン制止手段１８の内包面に機械加工された
溝５０および突起５１が設けられているにすぎない。従
って、他方において前記外包面は突出する構造体および
／または凹所を有しない。ピストン制止手段１８はシリ
ンダ内においてクリンピングまたはボンディングによっ
て適所に固定される。
【００２７】ピストン制止手段１８の内および／または
外包面の非円形形状はピストン制止手段１８の塑性変形
に影響を有し、その結果、ピストン２０の貫通衝突によ
って生じる制止効果の程度は簡単に設定（ｓｅｔ）され
そしてピストン２０の信頼できる制止がガス発生器の動
力の高い場合においてすら保証される。ピストン制止手
段１８はシリンダ１６の端部分に配置されることを必要
とせず、むしろシリンダ１６の狭窄部とピストン２０と
の間の任意の位置に設置され得ることは明らかであろ
う。この場合においては、ピストン制止手段１８はシリ
ンダ１６の端部１６２までひきずられるであろう。ここ
においてピストン２０の制止およびピストン制止手段１
８の変形が起こるであろう。
【００２８】上に説明された製作実施例から明らかであ
るように、ピストン制止手段１８の制止作用は、真に要
求と調和するようにジオメトリー（形状）および材料の
選択によってシリンダ１６の機能的に決定された設計特
徴から最適に独立して設定されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の製作実施例に従ったベルト予緊
張装置の火工式ピストン・シリンダ直線駆動装置を截断
した縦断面図。
【図２】本発明の第２の製作実施例に従ったベルト予緊
張装置の火工式ピストン・シリンダ直線駆動装置を截断
した縦断面図。
【図３】ピストン制止手段の一製作実施例を示し、
（ａ）は斜視図、（ｂ）はピストン制止手段即ちインサ
ートの構造を截断した横断面図。
【図４】ピストン制止手段の一製作実施例を示し、
（ａ）は斜視図、（ｂ）はピストン制止手段即ちインサ
ートの構造を截断した横断面図。
【図５】ピストン制止手段の一製作実施例を示し、
（ａ）は斜視図、（ｂ）はピストン制止手段即ちインサ
ートの構造を截断した横断面図。
【図６】本発明の別の一製作実施例に従ったピストン制
止手段即ちインサートを有するシリンダの一部分の横断
面図。
【符号の説明】
１０ ピストン・シリンダ直線駆動装置 １２ ガス発生器 １４ ハウジングブロック １６ シリンダ １８ ピストン制止手段即ちインサート ２０ ピストン ２２ ケーブル ２４ 圧力室 ４０ 溝 ４１ 突起 １６１ 第１の端部 １６２ 第２の端部

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 火工式ガス発生器（１２）およびピスト
    ン・シリンダユニット（１６、２０）を有し、該ユニッ
    トのピストン（２０）が、シリンダ（１６）の第１の端
    部（１６１）に配置されさらにケーブル（２２）と結合
    され、前記ガス発生器（１２）によって発生されるガス
    圧力によって前記シリンダ（１６）の、狭窄部を有す
    る、第２の端部（１６２）に向かって加速される車両安
    全ベルトシステムのためのベルト予緊張装置であって、
    スリーブ状のインサート（１８）が前記シリンダ（１
    ６）内に配置され、前記狭窄部が前記スリーブ状のイン
    サート（１８）のための当接体（ａｂｕｔｍｅｎｔ）を
    構成し、前記インサート（１８）の内包面および／また
    は外包面が円形からズレた横断面を有するベルト予緊張
    装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載されたベルト予緊張装置
    において、前記インサート（１８）の材料の融解温度が
    火工式ガス発生器（１２）の自動点火温度より高いベル
    ト予緊張装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載されたベルト予緊張装置
    において、前記インサート（１８）が金属はんだ状材料
    からなるベルト予緊張装置。
  4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載されたベ
    ルト予緊張装置において、前記インサート（１８）が錫
    合金からなるベルト予緊張装置。
  5. 【請求項５】 請求項１から請求項４までの何れか一つ
    の項に記載されたベルト予緊張装置において、前記ピス
    トン（２０）が投げ矢の形状に構成されており、その横
    断面が前記インサート（１８）に面するピストン（２
    ０）の端からその他端に向かって増しているベルト予緊
    張装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載されたベルト予緊張装置
    において、前記ピストン（２０）が少なくとも部分的に
    円錐形または円錐台形に構成されているベルト予緊張装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項１から請求項６までの何れか一つ
    の項に記載されたベルト予緊張装置において、円形から
    ズレた前記横断面が前記インサート（１８）の内包面お
    よび／または外包面に突起（４１、４２、４４、４６、
    ５１）および／または溝（４０、５０）を有するベルト
    予緊張装置。
  8. 【請求項８】 請求項１から請求項７までの何れか一つ
    の項に記載されたベルト予緊張装置において、前記イン
    サート（１８）の外包面が第２の端部（１６２）におい
    て前記シリンダ（１６）の内面に本質的に対応している
    ベルト予緊張装置。
  9. 【請求項９】 請求項１から請求項８までの何れか一つ
    の項に記載されたベルト予緊張装置において、前記シリ
    ンダ（１６）の狭窄部が円錐台形であるベルト予緊張装
    置。
JP6034925A 1993-03-06 1994-03-04 ベルト予緊張装置 Expired - Fee Related JP2507231B2 (ja)

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EP (1) EP0614789B1 (ja)
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