WO2011066909A1 - Tensioning device for a seat belt - Google Patents

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WO2011066909A1
WO2011066909A1 PCT/EP2010/007056 EP2010007056W WO2011066909A1 WO 2011066909 A1 WO2011066909 A1 WO 2011066909A1 EP 2010007056 W EP2010007056 W EP 2010007056W WO 2011066909 A1 WO2011066909 A1 WO 2011066909A1
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WO
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piston
opening
tensioner device
pressure
insert
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/007056
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German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Schmidt
Martin Schmidt
Christian Fischer
Michael Pech
Simone Mesecke-Rischmann
Matthias Steinberg
Tobias Voss
Original Assignee
Autoliv Development Ab
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Filing date
Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R22/4628Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R22/4628Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators
    • B60R2022/4642Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators the gas directly propelling a flexible driving means, e.g. a plurality of successive masses, in a tubular chamber

Definitions

  • the invention relates to a pretensioner device for a safety belt, in particular in a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • a disadvantage of this solution is that the pressure is released to the outside out of the pipe, releasing a hot jet or even a jet of flame, which can damage adjacent parts.
  • the object of the invention is therefore to provide a Straffervortechnische with an overpressure protection, in which the risk of damage to adjacent parts of the tensioner device or the motor vehicle is avoided.
  • a Medfervoroplasty with the features of claim 1 is proposed. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.
  • the basic idea of the invention is to be seen in that the piston has on its side facing the pressure chamber a recess in which a piston penetrating opening is arranged, which is closed by an inserted into the recess insert, which at a predetermined pressure is exceeded in the pressure space in the region of the opening ruptures and the opening releases.
  • the advantage of the solution according to the invention is that the pressure relief valve is now arranged in the piston, so that the pressure is no longer released when opening the pressure relief valve in the environment, but through the piston into a region of the tube, which originally not through the Gas generator is pressurized, in which therefore a much lower pressure is present. A direct escape of the pressure, in particular a jet flame, in the environment with an associated risk of damage or a burn set adjacent parts is thereby avoided.
  • the pressure is released through the piston, so that at the same time the pressure on the other side of the piston is increased, and the driving pressure difference applied to the piston is reduced much faster. Due to the reduced driving pressure difference across the piston, the forces acting on the piston, the power transmission device and the belt shaft are also reduced faster than was possible with a pressure relief valve according to the prior art.
  • Fig.l To a belt retractor coupled Straffervorides with a piston guided in a tube;
  • Fig.2b piston with overpressure protection and one through a
  • the belt retractor shown schematically in FIG. 1 comprises a housing 11 with side legs 13, a belt winding shaft 12 mounted therein for a seatbelt, not shown, and a pretensioner 10 acting on the belt retracting shaft 12.
  • the pretensioner 10 includes a non-rotatable with the Gurtaufwickelwelle 12 connected drive wheel 14 having, for example, an external toothing 15, a particular pyrotechnic gas generator 17 for generating a gas pressure, and a gas generator 17 with the Gurtaufwickelwelle 12 via the drive wheel 14 connecting pipe 16.
  • the tube 16 is formed by a tube wall 24, the part of the housing 11 or alternatively may also be a separate component.
  • a number of particular metallic balls 19 for transmitting the gas pressure generated by the gas generator 17 is provided on the Gurtaufwickelwelle 12 via the drive wheel 14.
  • the belt retractor is in terms of the configuration of the interaction region 18 between the ball row 19 and the drive wheel 14 as well as any Kupplungssein- directions between the drive wheel 14 and the Gurtaufwickelwelle 12 not limited.
  • the outer diameter of the balls 19 is expediently slightly smaller than the inner diameter of the tube sixteenth
  • piston 21 is further provided, which is advantageously arranged in a region 23 between the gas generator 17 and the ball row 19, that is, immediately before the first ball in the transmission direction 19a ball row 19.
  • the piston 21 closes off a pressure chamber 20 which can be acted upon by the gas generator 17 with a gas pressure in the tube 16, so that the piston 21 can be driven to a tightening movement by the gas generator 17 when the pressure chamber 20 is pressurized.
  • the tightening movement of the piston 21 is transmitted to the belt take-up shaft 12 by the power transmission device constituted by the balls 19 and the drive wheel 14, so that the webbing is tightened.
  • the pretensioner device 10 has been described by way of example as applied to a belt retractor with a power transmission device comprising a series of mass bodies in the form of balls 19 and a drive wheel 14, but other types of power transmission devices are also conceivable. a rack or cable drive.
  • the invention is applicable in practice to all types of pretensioners whose drive comprises a piston-cylinder unit.
  • the pretensioner device can also be arranged on a belt lock or an end fitting.
  • the piston 21 can be seen in the tube 16 in an enlarged view.
  • the piston 21 delimits the pressure chamber 20 and rests against this with a corresponding to the shape of the first ball 19 a face 9.
  • the piston 21 is provided with a direction of the pressure chamber 20 directed sealing lip 22, which tapers towards its end and thus is flexible. Due to the flexibility of the sealing lip 22, the piston 21 can perform the tightening movement in a curved portion of the tube 16 without the piston 21 clamps.
  • the sealing lip 22 is thereby sealingly against even on deviations in shape or a changing cross-sectional shape of the tube 16 on the inside of the tube 16.
  • the sealing lip 22 expediently has a slightly larger outer diameter than the inner diameter of the tube 16, so that the sealing lip 22 rests after insertion of the piston 21 into the tube 16 with a spring bias on the inside of the tube 16.
  • an opening 1 is provided, which penetrates the piston 21 and in the subsequently explained in more detail open state connects the pressure chamber 20 with the in the direction S of the tensioning movement behind the piston 21 located space 25 in the tube 16.
  • the opening 1 is arranged in a cup-shaped recess 5 of the piston 21, in which a stiffening part 4 is inserted, which has a coaxial with the opening 1 in the piston 21 arranged opening 2.
  • the opening 2 in the stiffening part 4 has a smaller diameter D 2 than the diameter D 1 of the opening 1 in the piston 21.
  • the stiffening part 4 is also cup-shaped in the recess 8 in the engaging portion 8, wherein the recess 5 and the section 8 have an identical shape, so that the stiffening part 4 rests in the recess 5 on the circumference as possible on all sides.
  • an insert part 3 is provided, which closes the openings 1 and 2.
  • the insert 3 is likewise pot-shaped. forms and lies in the section 8 of the stiffening part 4 also on all sides.
  • the stiffening part 4 is provided with a collar 6, which engages in a recess 7 in the piston 21, and thereby additionally fixes the stiffening part 4 relative to the piston 21.
  • the stiffening part 4 additionally contributes in general to stiffening of the piston 21, in particular in the region of the sealing lip 22.
  • the insert 3 and the stiffening part 4 are preferably pressed together and in the recess 5, so that a total of a solid composite forms and the piston 21 can be arranged with the preassembled stiffening member 4 and the insert 3 in the tensioning device 10.
  • the insert 3 is deformed through the opening 2 and finally ruptures, so that the opening 1 is released and the pressure from the pressure chamber 20 in the region 25 of the tube 16 escape can.
  • the stiffening part 4 is preferably designed as a dimensionally stable metal part, so that the forces acting thereby are absorbed by the stiffening part 4 and do not lead to a deformation or destruction of the piston 21.
  • the stiffening member 4 causes the acting pressure forces on the insert 3 as possible lead exclusively to a deformation of the insert 3 in the region of the opening 2, and the tearing of the insert 3 is controlled as possible.
  • the diameter D2 of the opening 2 is smaller than the diameter Dl of the opening l, since the insert 3 is thereby deformed in the deformation around the edge of the opening 2 of the dimensionally stable stiffening member 4 and not around the edge of the Opening 1 of the piston 21.
  • the stiffening part 4 can be produced as a metal part in a stamping and bending process, which offers cost advantages, in particular for the production in large numbers.
  • the insert 3 can also be made as a metal part in a stamping and bending, preferably deep-drawing, or alternatively also in a die-cast aluminum or zinc. It is only important that the stiffening part 4 has a higher overall strength than the insert 3, which can be achieved either by a corresponding choice of material or by the design of the wall thickness or the shape.
  • the insert 3, in particular in the region arranged at the opening 2 weak points in the form of slits or thinner wall sections which promote the tearing in and also allow an accurate definition of the tear.
  • the advantage of the proposed solution is the fact that the overpressure is not discharged directly into the environment, but remains in the tube 16 at least in a first phase.
  • Another advantage of the invention lies in the fact that the overpressure protection created by the opening 1 is now realized directly on the piston 21, that is to say on the part which is decisive for the transmission of the tensioning movement.
  • the pressure applied to the overpressure protection is thus identical to the pressure which is the driving force of the tensioning movement, namely the pressure applied to the piston 21.
  • Another advantage of the invention lies in the fact that the pressure from the pressure chamber 20 is reduced by the escape of pressure to the other side of the piston 21, that is built on the opposite side of the piston 21, a back pressure is, and thereby the pressure applied to the piston 21 driving pressure difference is reduced very quickly. Due to the very quickly reduced driving pressure difference on the piston 21, the forces acting on the power transmission device and the subsequent parts are correspondingly reduced faster, and the risk of damage to these parts significantly reduced.
  • both parts form a very firm at least at the beginning of the opening process of the overpressure protection composite.
  • a recess 26 is provided in the end face 9 in the form of a channel extending radially outwardly from the opening 1. Through the recess 26, a flow connection is provided, through which the gas from the pressure chamber 20 can escape even in a voltage applied to the end face 9 first ball 19a in the tensioning direction behind the piston 21 located space 25.
  • a flow channel 28 which extends from the opening 1 through the piston 21 and opens at a location outside of the end face 9 exit point 27 into the space 25.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

The invention relates to a tensioning device (10) for a seat belt, in particular in a motor vehicle, comprising a gas generator (17) and a piston (21) which is guided in a tube (16) and closes a pressure space (20) in the tube (16), which pressure space can be pressurized by the gas generator (17), as a result of which the piston (21) can be driven to perform a tensioning movement which can be transmitted to the seat belt by means of the force transmission means, wherein the side of the piston (21) facing the pressure space (20) has a depression (5) in which an opening (1) penetrating the piston (21) is arranged, said opening being closed by an insert (3) which is inserted into the depression (5) and, if a predetermined pressure in the pressure space (20) is exceeded, tears open in the region of the opening (1) and opens up the opening (1).

Description

Straffervorrichtung für einen Sicherheitsgurt  Tensioning device for a safety belt
Die Erfindung betrifft eine Straffervorrichtung für einen Sicherheitsgurt, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. The invention relates to a pretensioner device for a safety belt, in particular in a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
Grundsätzlich besteht bei Straffervorrichtungen der gattungsgemäßen Art das Problem, dass sich die Druckverhältnisse während des StraffVorgangs sehr stark ändern. Insbesondere sehr hohe Druckspitzen können dazu führen, dass Teile der Straffervorrichtung beschädigt werden oder der Bewegungsablauf der Straffervorrichtung gestört wird. Basically, in Straffervorrichtungen of the generic type has the problem that the pressure conditions change very much during the tightening process. In particular, very high pressure peaks can cause parts of the Straffervorrichtung be damaged or the movement of the tightening device is disturbed.
Aus der DE 195 45 795 Cl ist bereits eine pyrotechnische Antriebsvorrichtung mit einer Überdrucksicherung bekannt, durch die ein Überschreiten eines vorbestimmten Druckes in dem Rohr der Straffervorrichtung verhindert wird. Bei dieser Lösung ist in dem Rohr im Bereich des Gasgenerators eine Öffnung vorgesehen und der in dem Rohr angeordnete Gasgenerator mit einer Gasgeneratorhülse versehen. Bei einem Überschreiten eines vorbestimmten Druckes wird die Wandung der Gasgeneratorhülse in die Öffnung des Rohres hineingedrückt und verformt sich dabei so weit, dass sie selbst aufreißt und die Öffnung freigibt. From DE 195 45 795 Cl a pyrotechnic drive device with an overpressure protection is already known, is prevented by the exceeding of a predetermined pressure in the tube of the pretensioner device. In this solution, an opening is provided in the tube in the region of the gas generator and the gas generator arranged in the tube is provided with a gas generator sleeve. When a predetermined pressure is exceeded, the wall of the gas generator sleeve is pressed into the opening of the tube and thereby deforms so far that it tears itself open and the opening.
Ein Nachteil dieser Lösung ist, dass der Druck nach außen aus dem Rohr freigesetzt wird und dabei ein heißer Strahl oder sogar eine Stichflamme freigesetzt wird, wodurch benachbarte Teile beschädigt werden können. A disadvantage of this solution is that the pressure is released to the outside out of the pipe, releasing a hot jet or even a jet of flame, which can damage adjacent parts.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Straffervorrichtung mit einer Überdrucksicherung zu schaffen, bei der die Gefahr einer Beschädigung benachbarter Teile der Straffervorrichtung oder des Kraftfahrzeuges vermieden ist. Zur Lösung der Aufgabe wird eine Straffervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen. The object of the invention is therefore to provide a Straffervorrichtung with an overpressure protection, in which the risk of damage to adjacent parts of the tensioner device or the motor vehicle is avoided. To solve the problem a Straffervorrichtung with the features of claim 1 is proposed. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.
Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass der Kolben an seiner dem Druckraum zugewandten Seite eine Vertiefung aufweist, in der eine den Kolben durchdringende Öffnung angeordnet ist, die durch ein in die Vertiefung eingelegtes Einlegeteil verschlossen ist, welches bei einem Überschreiten eines vorbestimmten Druckes in dem Druckraum im Bereich der Öffnung aufreißt und die Öffnung freigibt. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass das Überdruckventil nunmehr im Kolben angeordnet ist, so dass der Druck bei einem Öffnen des Überdruckventils nicht mehr in die Umgebung freigesetzt wird, sondern durch den Kolben hindurch in einen Bereich des Rohres, welcher ursprünglich nicht durch den Gasgenerator mit Druck beaufschlagt wird, in dem also ein wesentlich geringerer Druck vorhanden ist. Ein direktes Austreten des Druckes, insbesondere einer Stichflamme, in die Umgebung mit einer damit verbundenen Gefahr einer Beschädigung oder eines Inbrandsetzens benachbarter Teile wird dadurch vermieden. Ferner wird der Druck durch den Kolben hindurch abgebaut, so dass gleichzeitig der Druck auf der anderen Seite des Kobens erhöht wird, und die an dem Kolben anliegende treibende Druckdifferenz wesentlich schneller verringert wird. Aufgrund der verringerten treibenden Druckdifferenz an dem Kolben werden die auf den Kolben, die Kraftübertragungseinrichtung und die Gurtwelle wirkenden Kräfte ebenfalls schneller verringert als dies mit einem Überdruckventil nach dem Stand der Technik möglich war. The basic idea of the invention is to be seen in that the piston has on its side facing the pressure chamber a recess in which a piston penetrating opening is arranged, which is closed by an inserted into the recess insert, which at a predetermined pressure is exceeded in the pressure space in the region of the opening ruptures and the opening releases. The advantage of the solution according to the invention is that the pressure relief valve is now arranged in the piston, so that the pressure is no longer released when opening the pressure relief valve in the environment, but through the piston into a region of the tube, which originally not through the Gas generator is pressurized, in which therefore a much lower pressure is present. A direct escape of the pressure, in particular a jet flame, in the environment with an associated risk of damage or a burn set adjacent parts is thereby avoided. Further, the pressure is released through the piston, so that at the same time the pressure on the other side of the piston is increased, and the driving pressure difference applied to the piston is reduced much faster. Due to the reduced driving pressure difference across the piston, the forces acting on the piston, the power transmission device and the belt shaft are also reduced faster than was possible with a pressure relief valve according to the prior art.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Hereinafter, the invention will be more preferred by way of several Embodiments explained in more detail. Show it:
Fig.l: An einen Gurtaufroller angekoppelte Straffervorrichtung mit einem in einem Rohr geführten Kolben; Fig.l: To a belt retractor coupled Straffervorrichtung with a piston guided in a tube;
Fig.2a: Kolben mit Überdrucksicherung und einer durch eine 2a: Piston with overpressure protection and one through a
Vertiefung in dem Kolben geschaffenen Strömungsverbindung in vergrößerter Darstellung;  Recess in the piston created flow connection in an enlarged view;
Fig.2b: Kolben mit Überdrucksicherung und einer durch einen Fig.2b: piston with overpressure protection and one through a
Strömungskanal in dem Kolben geschaffenen Strömungs- verbindung in vergrößerter Darstellung.  Flow channel in the piston created flow connection in an enlarged view.
Der in Fig. 1 schematisch gezeigte Gurtaufroller umfasst ein Gehäuse 11 mit Seitenschenkel 13, eine darin gelagerte Gurtaufwickelwelle 12 für ein nicht dargestelltes Sicherheitsgurt - band und eine nach Auslösung auf die Gurtaufwickelwelle 12 einwirkende Straffervorrichtung 10. Die Straffervorrichtung 10 umfasst ein mit der Gurtaufwickelwelle 12 drehfest verbundenes Antriebsrad 14, das beispielsweise eine Außenverzahnung 15 aufweist, einen insbesondere pyrotechnischen Gasgenerator 17 zur Erzeugung eines Gasdrucks, und ein den Gasgenerator 17 mit der Gurtaufwickelwelle 12 über das Antriebsrad 14 verbindendes Rohr 16. Das Rohr 16 wird von einer Rohrwand 24 gebildet, die Teil des Gehäuses 11 oder alternativ auch ein separates Bauteil sein kann. The belt retractor shown schematically in FIG. 1 comprises a housing 11 with side legs 13, a belt winding shaft 12 mounted therein for a seatbelt, not shown, and a pretensioner 10 acting on the belt retracting shaft 12. The pretensioner 10 includes a non-rotatable with the Gurtaufwickelwelle 12 connected drive wheel 14 having, for example, an external toothing 15, a particular pyrotechnic gas generator 17 for generating a gas pressure, and a gas generator 17 with the Gurtaufwickelwelle 12 via the drive wheel 14 connecting pipe 16. The tube 16 is formed by a tube wall 24, the part of the housing 11 or alternatively may also be a separate component.
In dem Rohr 16 ist eine Reihe von insbesondere metallischen Kugeln 19 zur Übertragung des von dem Gasgenerator 17 erzeugten Gasdrucks auf die Gurtaufwickelwelle 12 über das Antriebsrad 14 vorgesehen. Der Gurtaufroller ist hinsichtlich der Ausgestaltung des Wechselwirkungsbereichs 18 zwischen der Kugel- reihe 19 und dem Antriebsrad 14 sowie etwaiger Kupplungsein- richtungen zwischen dem Antriebsrad 14 und der Gurtaufwickelwelle 12 nicht beschränkt. Zur reibungsarmen Kraftübertragung ist der Außendurchmesser der Kugeln 19 zweckmäßigerweise etwas geringer als der Innendurchmesser des Rohres 16. In the tube 16, a number of particular metallic balls 19 for transmitting the gas pressure generated by the gas generator 17 is provided on the Gurtaufwickelwelle 12 via the drive wheel 14. The belt retractor is in terms of the configuration of the interaction region 18 between the ball row 19 and the drive wheel 14 as well as any Kupplungssein- directions between the drive wheel 14 and the Gurtaufwickelwelle 12 not limited. For low-friction power transmission, the outer diameter of the balls 19 is expediently slightly smaller than the inner diameter of the tube sixteenth
In dem Rohr 16 ist weiterhin ein in Fig. 1 nur schematisch angedeuteter Kolben 21 vorgesehen, der zweckmäßigerweise in einem Bereich 23 zwischen dem Gasgenerator 17 und der Kugelreihe 19, das heißt unmittelbar vor der in Kraftübertragungsrichtung ersten Kugel 19a der Kugelreihe 19 angeordnet ist. Der Kolben 21 schließt einen durch den Gasgenerator 17 mit einem Gasdruck beaufschlagbaren Druckraum 20 in dem Rohr 16 ab, so dass der Kolben 21 bei einer Druckbeaufschlagung des Druckraumes 20 durch den Gasgenerator 17 zu einer Straffbewegung antreibbar ist. Die Straffbewegung des Kolbens 21 wird durch die Kraftübertragungseinrichtung, gebildet durch die Kugeln 19 und das Antriebsrad 14, auf die Gurtaufwickelwelle 12 übertragen, so dass das Gurtband gestrafft wird. In the tube 16 a in Fig. 1 only schematically indicated piston 21 is further provided, which is advantageously arranged in a region 23 between the gas generator 17 and the ball row 19, that is, immediately before the first ball in the transmission direction 19a ball row 19. The piston 21 closes off a pressure chamber 20 which can be acted upon by the gas generator 17 with a gas pressure in the tube 16, so that the piston 21 can be driven to a tightening movement by the gas generator 17 when the pressure chamber 20 is pressurized. The tightening movement of the piston 21 is transmitted to the belt take-up shaft 12 by the power transmission device constituted by the balls 19 and the drive wheel 14, so that the webbing is tightened.
Die Straffervorrichtung 10 wurde beispielhaft in Anwendung auf einen Gurtaufroller mit einer Kraftübertragungseinrichtung aus einer Reihe Massekörpern in Form von Kugeln 19 und einem Antriebsrad 14 beschrieben, denkbar wären aber auch andere Arten der Kraftübertragungseinrichtungen, wie z.B. ein Zahnstangenoder Seilantrieb. Die Erfindung ist praktisch auf alle Arten von Straffervorrichtungen anwendbar, deren Antrieb eine Kolben-Zylindereinheit umfasst. Die Straffervorrichtung kann auch an einem Gurtschloss oder einem Endbeschlag angeordnet sein. The pretensioner device 10 has been described by way of example as applied to a belt retractor with a power transmission device comprising a series of mass bodies in the form of balls 19 and a drive wheel 14, but other types of power transmission devices are also conceivable. a rack or cable drive. The invention is applicable in practice to all types of pretensioners whose drive comprises a piston-cylinder unit. The pretensioner device can also be arranged on a belt lock or an end fitting.
In den Figuren 2a und 2b ist der Kolben 21 in dem Rohr 16 in vergrößerter Darstellung zu erkennen. Der Kolben 21 begrenzt den Druckraum 20 und liegt mit einer zu der Form der ersten Kugel 19a korrespondierenden Stirnfläche 9 an dieser an. Zur Abdichtung des Druckraumes 20 ist der Kolben 21 mit einer in Richtung des Druckraums 20 gerichteten Dichtlippe 22 versehen, welche sich zu ihrem Ende hin verjüngt und dadurch flexibel ist. Aufgrund der Flexibilität der Dichtlippe 22 kann der Kolben 21 die Straffbewegung auch in einem gekrümmten Abschnitt des Rohres 16 ausführen, ohne dass der Kolben 21 festklemmt. Ferner liegt die Dichtlippe 22 dadurch auch bei Formabweichungen oder einer sich ändernden Querschnittsform des Rohres 16 an der Innenseite des Rohres 16 dichtend an. Dazu weist die Dichtlippe 22 zweckmäßigerweise einen geringfügig größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Rohres 16 auf, so dass die Dichtlippe 22 nach dem Einfügen des Kolbens 21 in das Rohr 16 mit einer Federvorspannung an der Innenseite des Rohres 16 anliegt. In the figures 2a and 2b, the piston 21 can be seen in the tube 16 in an enlarged view. The piston 21 delimits the pressure chamber 20 and rests against this with a corresponding to the shape of the first ball 19 a face 9. to Sealing of the pressure chamber 20, the piston 21 is provided with a direction of the pressure chamber 20 directed sealing lip 22, which tapers towards its end and thus is flexible. Due to the flexibility of the sealing lip 22, the piston 21 can perform the tightening movement in a curved portion of the tube 16 without the piston 21 clamps. Furthermore, the sealing lip 22 is thereby sealingly against even on deviations in shape or a changing cross-sectional shape of the tube 16 on the inside of the tube 16. For this purpose, the sealing lip 22 expediently has a slightly larger outer diameter than the inner diameter of the tube 16, so that the sealing lip 22 rests after insertion of the piston 21 into the tube 16 with a spring bias on the inside of the tube 16.
In dem Kolben 21 ist eine Öffnung 1 vorgesehen, welche den Kolben 21 durchdringt und in dem nachfolgend noch näher erläuterten geöffneten Zustand den Druckraum 20 mit dem in Richtung S der Straffbewegung hinter dem Kolben 21 befindlichen Raum 25 in dem Rohr 16 verbindet. Die Öffnung 1 ist in einer topfförmigen Vertiefung 5 des Kolbens 21 angeordnet, in die ein Versteifungsteil 4 eingelegt ist, welches eine koaxial zu der Öffnung 1 in dem Kolben 21 angeordnete Öffnung 2 aufweist. Die Öffnung 2 in dem Versteifungsteil 4 weist einen kleineren Durchmesser D2 als der Durchmesser Dl der Öffnung 1 in dem Kolben 21 auf. Das Versteifungsteil 4 ist in dem in die Vertiefung 5 eingreifenden Abschnitt 8 ebenfalls topfförmig ausgebildet, wobei die Vertiefung 5 und der Abschnitt 8 eine i- dentische Formgebung aufweisen, damit das Versteifungsteil 4 in der Vertiefung 5 über den Umfang möglichst allseitig anliegt. Ferner ist in dem Abschnitt 8 des Versteifungsteils 4 ein Einlegeteil 3 vorgesehen, welches die Öffnungen 1 und 2 verschließt. Das Einlegeteil 3 ist ebenfalls topfförmig ausge- bildet und liegt in dem Abschnitt 8 des Versteifungsteiles 4 ebenfalls allseitig an. Ferner ist das Versteifungsteil 4 mit einem Kragen 6 versehen, welcher in eine Ausnehmung 7 in dem Kolben 21 eingreift, und dadurch das Versteifungsteil 4 gegenüber dem Kolben 21 zusätzlich fixiert. Außerdem trägt das Versteifungsteil 4 dadurch zusätzlich allgemein zu einer Versteifung des Kolbens 21, insbesondere im Bereich der Dichtlippe 22, bei. In the piston 21, an opening 1 is provided, which penetrates the piston 21 and in the subsequently explained in more detail open state connects the pressure chamber 20 with the in the direction S of the tensioning movement behind the piston 21 located space 25 in the tube 16. The opening 1 is arranged in a cup-shaped recess 5 of the piston 21, in which a stiffening part 4 is inserted, which has a coaxial with the opening 1 in the piston 21 arranged opening 2. The opening 2 in the stiffening part 4 has a smaller diameter D 2 than the diameter D 1 of the opening 1 in the piston 21. The stiffening part 4 is also cup-shaped in the recess 8 in the engaging portion 8, wherein the recess 5 and the section 8 have an identical shape, so that the stiffening part 4 rests in the recess 5 on the circumference as possible on all sides. Further, in the section 8 of the stiffening part 4, an insert part 3 is provided, which closes the openings 1 and 2. The insert 3 is likewise pot-shaped. forms and lies in the section 8 of the stiffening part 4 also on all sides. Furthermore, the stiffening part 4 is provided with a collar 6, which engages in a recess 7 in the piston 21, and thereby additionally fixes the stiffening part 4 relative to the piston 21. In addition, the stiffening part 4 additionally contributes in general to stiffening of the piston 21, in particular in the region of the sealing lip 22.
Das Einlegeteil 3 und das Versteifungsteil 4 sind vorzugsweise miteinander und in der Vertiefung 5 verpresst, so dass sich insgesamt ein fester Verbund bildet und der Kolben 21 mit dem vormontierten Versteifungsteil 4 und dem Einlegeteil 3 in der Straffervorrichtung 10 angeordnet werden kann. Bei einem Ansteigen des Druckes in dem Druckraum 20 über ein vorbestimmtes Niveau wird das Einlegeteil 3 durch die Öffnung 2 hindurch verformt und reißt schließlich auf, so dass die Öffnung 1 freigegeben ist und der Druck aus dem Druckraum 20 in den Bereich 25 des Rohres 16 entweichen kann. The insert 3 and the stiffening part 4 are preferably pressed together and in the recess 5, so that a total of a solid composite forms and the piston 21 can be arranged with the preassembled stiffening member 4 and the insert 3 in the tensioning device 10. When the pressure in the pressure chamber 20 rises above a predetermined level, the insert 3 is deformed through the opening 2 and finally ruptures, so that the opening 1 is released and the pressure from the pressure chamber 20 in the region 25 of the tube 16 escape can.
Das Versteifungsteil 4 ist vorzugsweise als formstabiles Metallteil ausgebildet, so dass die dabei wirkenden Kräfte von dem Versteifungsteil 4 aufgenommen werden und nicht zu einer Verformung oder Zerstörung des Kolbens 21 führen. Außerdem bewirkt das Versteifungsteil 4, dass die wirkenden Druckkräfte auf das Einlegeteil 3 möglichst ausschließlich zu einer Verformung des Einlegeteils 3 im Bereich der Öffnung 2 führen, und das Aufreißen des Einlegeteils 3 möglichst kontrolliert erfolgt. Dabei ist es von besonderem Vorteil, dass der Durchmesser D2 der Öffnung 2 kleiner als der Durchmesser Dl der Öffnung l ist, da das Einlegeteil 3 sich dadurch bei der Verformung um die Kante der Öffnung 2 des formstabilen Versteifungsteiles 4 verformt und nicht um die Kante der Öffnung 1 des Kolbens 21. The stiffening part 4 is preferably designed as a dimensionally stable metal part, so that the forces acting thereby are absorbed by the stiffening part 4 and do not lead to a deformation or destruction of the piston 21. In addition, the stiffening member 4 causes the acting pressure forces on the insert 3 as possible lead exclusively to a deformation of the insert 3 in the region of the opening 2, and the tearing of the insert 3 is controlled as possible. It is particularly advantageous that the diameter D2 of the opening 2 is smaller than the diameter Dl of the opening l, since the insert 3 is thereby deformed in the deformation around the edge of the opening 2 of the dimensionally stable stiffening member 4 and not around the edge of the Opening 1 of the piston 21.
Das Versteifungsteil 4 kann als Metallteil in einem Stanz- und Biegeverfahren hergestellt sein, was insbesondere für die Herstellung in großen Stückzahlen Kostenvorteile bietet. Das Einlegeteil 3 kann ebenfalls als Metallteil in einem Stanz- und Biege-, vorzugsweise Tiefziehverfahren, hergestellt sein, oder alternativ auch in einem Druckgussverfahren aus Aluminium oder Zink. Wichtig ist nur, dass das Versteifungsteil 4 insgesamt eine höhere Formfestigkeit als das Einlegeteil 3 aufweist, welche entweder durch eine entsprechende Werkstoffwähl oder auch durch die Bemessung der Wandstärke oder die Formgebung erzielt werden kann. Ferner kann das Einlegeteil 3 insbesondere im an der Öffnung 2 angeordneten Bereich Schwachstellen in Form von Schlitzen oder dünneren Wandabschnitten aufweisen, die das Aufreißen an sich begünstigen und außerdem eine genaue Festlegung der Aufreißstelle ermöglichen. The stiffening part 4 can be produced as a metal part in a stamping and bending process, which offers cost advantages, in particular for the production in large numbers. The insert 3 can also be made as a metal part in a stamping and bending, preferably deep-drawing, or alternatively also in a die-cast aluminum or zinc. It is only important that the stiffening part 4 has a higher overall strength than the insert 3, which can be achieved either by a corresponding choice of material or by the design of the wall thickness or the shape. Furthermore, the insert 3, in particular in the region arranged at the opening 2 weak points in the form of slits or thinner wall sections which promote the tearing in and also allow an accurate definition of the tear.
Der Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist darin zu sehen, dass der Überdruck nicht direkt in die Umgebung abgegeben wird, sondern zumindest in einer ersten Phase noch in dem Rohr 16 verbleibt. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die durch die Öffnung 1 geschaffene Überdrucksicherung nunmehr direkt an dem Kolben 21 also an dem zur Übertragung der Straffbewegung entscheidenden Teil verwirklicht ist. Der an der Überdrucksicherung anliegende Druck ist damit identisch mit dem Druck, der den Antrieb der Straffbewegung darstellt, nämlich dem an dem Kolben 21 anliegenden Druck. The advantage of the proposed solution is the fact that the overpressure is not discharged directly into the environment, but remains in the tube 16 at least in a first phase. Another advantage of the invention lies in the fact that the overpressure protection created by the opening 1 is now realized directly on the piston 21, that is to say on the part which is decisive for the transmission of the tensioning movement. The pressure applied to the overpressure protection is thus identical to the pressure which is the driving force of the tensioning movement, namely the pressure applied to the piston 21.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass der Druck aus dem Druckraum 20 durch das Entweichen des Druckes auf die andere Seite des Kolbens 21 abgebaut wird, also auf der Gegenseite des Kolbens 21 ein Gegendruck aufgebaut wird, und dadurch die an dem Kolben 21 anliegende treibende Druckdifferenz sehr schnell verringert wird. Aufgrund der sehr schnell verringerten treibenden Druckdifferenz an dem Kolben 21 werden dementsprechend auch die auf die Kraftübertragungs- einrichtung und die nachfolgenden Teile wirkenden Kräfte schneller verringert, und die Gefahr einer Beschädigung dieser Teile deutlich reduziert. Another advantage of the invention lies in the fact that the pressure from the pressure chamber 20 is reduced by the escape of pressure to the other side of the piston 21, that is built on the opposite side of the piston 21, a back pressure is, and thereby the pressure applied to the piston 21 driving pressure difference is reduced very quickly. Due to the very quickly reduced driving pressure difference on the piston 21, the forces acting on the power transmission device and the subsequent parts are correspondingly reduced faster, and the risk of damage to these parts significantly reduced.
Da der Kolben 21 während des StraffVorganges , insbesondere bei dem hohen Druck, der beim Öffnen der Überdrucksicherung herrscht, mit einer sehr hohen Kraft über die Stirnfläche 9 an der ersten Kugel 19a anliegt, bilden beide Teile zumindest zu Beginn des Öffnungsvorganges der Überdrucksicherung einen sehr festen Verbund. Damit das Gas aus dem Druckraum 20 dennoch entweichen kann, ist in dem in der Fig.2a gezeigten Ausführungsbeispiel in der Stirnfläche 9 eine Vertiefung 26 in Form einer sich radial von der Öffnung 1 nach außen erstreckenden Rinne vorgesehen. Durch die Vertiefung 26 ist eine Strömungsverbindung geschaffen, durch die das Gas aus dem Druckraum 20 auch bei einer an der Stirnfläche 9 anliegenden ersten Kugel 19a in den in Straffrichtung hinter dem Kolben 21 befindlichen Raum 25 entweichen kann. Since the piston 21 abuts the first ball 19a with a very high force over the end face 9 during the tightening process, in particular at the high pressure which prevails when opening the overpressure safety device, both parts form a very firm at least at the beginning of the opening process of the overpressure protection composite. In order that the gas can nevertheless escape from the pressure chamber 20, in the exemplary embodiment shown in FIG. 2a, a recess 26 is provided in the end face 9 in the form of a channel extending radially outwardly from the opening 1. Through the recess 26, a flow connection is provided, through which the gas from the pressure chamber 20 can escape even in a voltage applied to the end face 9 first ball 19a in the tensioning direction behind the piston 21 located space 25.
In dem in der Fig.2b gezeigten Ausführungsbeispiel ist derselbe Effekt durch einen Strömungskanal 28 verwirklicht, der ausgehend von der Öffnung 1 durch den Kolben 21 verläuft und an einer außerhalb der Stirnfläche 9 befindlichen Austrittsstelle 27 in den Raum 25 mündet. In the embodiment shown in Fig.2b, the same effect is realized by a flow channel 28 which extends from the opening 1 through the piston 21 and opens at a location outside of the end face 9 exit point 27 into the space 25.

Claims

Ansprüche : Claims :
1. Straffervorrichtung (10) für einen Sicherheitsgurt, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, umfassend einen Gasgenerator (17) , einen in einem Rohr (16) geführten Kolben (21) , der einen Druckraum (20) in dem Rohr (16) verschließt, der durch den Gasgenerator (17) mit einem Druck beaufschlagbar ist, wodurch der Kolben (21) zu einer Straffbewegung antreibbar ist, welche mittels einer Kraftübertragungseinrichtung auf den Sicherheitsgurt übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (21) an seiner dem Druckraum (20) zugewandten Seite eine Vertiefung (5) aufweist, in der eine den Kolben (21) durchdringende Öffnung (1) angeordnet ist, die durch ein in die Vertiefung (5) eingelegtes Einlegeteil (3) verschlossen ist, welches bei einem Überschreiten eines vorbestimmten Druckes in dem Druckraum (20) im Bereich der Öffnung (1) aufreißt und die Öffnung (l) freigibt. A pretensioner device (10) for a safety belt, in particular in a motor vehicle, comprising a gas generator (17), a piston (21) guided in a pipe (16) closing a pressure space (20) in the pipe (16) by the gas generator (17) can be acted upon with a pressure, whereby the piston (21) is drivable to a tensioning movement, which is transferable by means of a power transmission device to the seat belt, characterized in that the piston (21) at its the pressure chamber (20) facing side a recess (5), in which a piston (21) penetrating opening (1) is arranged, which is closed by a in the recess (5) inserted insert (3), which at a predetermined pressure in the pressure chamber (20) in the region of the opening (1) ruptures and the opening (l) releases.
2. Straffervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (3) aus einem in einem Tiefziehverfahren oder einer Kombination aus einem Stanz - und Biegeverfahren hergestellten Metallteil gebildet ist. Second tensioner device (10) according to claim 1, characterized in that the insert part (3) is formed from a metal part produced in a deep-drawing process or a combination of a stamping and bending process.
3. Straffervorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (3) in einem Druckgussverfahren hergestellt ist. 3. tensioner device (10) according to claim 1, characterized in that the insert part (3) is made in a die-casting process.
4. Straffervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vertiefung (5) ein Versteifungsteil (4) mit einem topfförmigen Abschnitt (8) vorgesehen ist, in den das Einlegeteil (3) eingelegt ist. 4. tensioner device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that in the recess (5) has a stiffening part (4) is provided with a cup-shaped portion (8) in which the insert part (3) is inserted.
5. Straffervorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungsteil (4) eine zu der Öffnung (1) in dem Kolben (21) koaxial angeordnete Öffnung5. tensioner device (10) according to claim 4, characterized in that the stiffening part (4) to the opening (1) in the piston (21) coaxially arranged opening
(2) aufweist. (2).
6. Straffervorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (2) in dem Versteifungsteil (4) kleiner als die Öffnung (1) in dem Kolben (21) ist. 6. tensioner device (10) according to claim 5, characterized in that the opening (2) in the stiffening part (4) is smaller than the opening (1) in the piston (21).
7. Straffervorrichtung (10) nach einem Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungsteil (4) an seiner Außenseite mit einem in eine Ausnehmung (7) des Kolbens (21) eingreifenden Kragen (6) an dem Kolben (21) festgelegt ist. 7. tensioner device (10) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the stiffening part (4) on its outer side with a in a recess (7) of the piston (21) engaging collar (6) fixed to the piston (21) is.
8. Straffervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil (3) und das Versteifungsteil (4) aus unterschiedlichen Werkstoffen hergestellt sind, und der Werkstoff des Versteifungsteiles (4) eine höhere Festigkeit als der Werkstoff des Einlegeteils (3) aufweist. 8. tensioner device (10) according to one of claims 4 to 7, characterized in that the insert part (3) and the stiffening part (4) are made of different materials, and the material of the stiffening member (4) has a higher strength than the material of Inserted part (3).
9. Straffervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Versteifungsteil (4) derart ausgeformt ist, dass der Kolben (21) im Bereich einer an dem Rohr (16) zur Anlage gelangenden Dichtkante (22) versteift ist. 9. tensioner device (10) according to any one of claims 4 to 8, characterized in that the stiffening part (4) is formed such that the piston (21) in the region of the pipe (16) reaching into abutment sealing edge (22) stiffened is.
10. Straffervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlegeteil10. tensioner device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the insert part
(3) im Bereich der Öffnung (1) eine das Aufreißen des Einlegeteils (3) begünstigende Schwachstelle aufweist. (3) in the region of the opening (1) has a weak spot favoring the tearing of the insert (3).
11. Straffervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungseinrichtung einen an der von dem Druckraum (20) abgewandten Seite des Kolbens (21) angeordneten Stirnfläche (9) anliegenden Massekörper aufweist, und in der Stirnfläche (9) eine Vertiefung (26) vorgesehen ist, durch die bei anliegendem Massekörper eine Strömungsverbindung von der Öffnung (1) zu dem in Richtung der Straffbewegung hinter dem Kolben (21) befindlichen Raum (25) geschaffen ist. 11. tensioner device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the force transmission device has a on the side facing away from the pressure chamber (20) side of the piston (21) end face (9) adjacent mass body, and in the end face (9) a depression (26) is provided, through which, when the mass body is in contact, a flow connection is created from the opening (1) to the space (25) located in the direction of the tensioning movement behind the piston (21).
12. Straffervorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragungseinrichtung einen an der von dem Druckraum (20) abgewandten Seite des Kolbens (21) angeordneten Stirnfläche (9) anliegenden Massekörper aufweist, und ein Strömungskanal (28) vorgesehen ist, der an einer außerhalb der Stirnfläche (9) des Kolbens (21) befindlichen Austrittsstelle (27) in den in Richtung der Straffbewegung hinter dem Kolben (21) befindlichen Raum (25) mündet und eine strömungstechnische Verbindung von dem Raum (25) zu der Öffnung (1) schafft . 12. tensioner device (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that the force transmission means comprises a on the side remote from the pressure chamber (20) side of the piston (21) arranged end face (9) adjacent mass body, and a flow channel (28) is, which at an outside of the end face (9) of the piston (21) located exit point (27) in the direction of the tensioning movement behind the piston (21) located in space (25) opens and a fluidic connection of the space (25) the opening (1) creates.
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