WO2015185052A1 - Strafferantrieb für eine sicherheitsgurteinrichtung - Google Patents

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WO2015185052A1
WO2015185052A1 PCT/DE2015/200324 DE2015200324W WO2015185052A1 WO 2015185052 A1 WO2015185052 A1 WO 2015185052A1 DE 2015200324 W DE2015200324 W DE 2015200324W WO 2015185052 A1 WO2015185052 A1 WO 2015185052A1
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WO
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gas generator
flow
closure element
drive
channel
Prior art date
Application number
PCT/DE2015/200324
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Klingauf
Sascha Sotlar
Jochen Benz
Hans-Jürgen Divo
Christian BRÜCHLE
Original Assignee
Takata AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takata AG filed Critical Takata AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R22/4628—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators
    • B60R22/4633—Linear actuators, e.g. comprising a piston moving along reel axis and rotating along its own axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R22/4628—Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by fluid actuators, e.g. pyrotechnic gas generators
    • B60R2022/4642—Reels 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 tightening drive for a safety belt device having the features according to the preamble of patent claim 1.
  • Such a tensioner for aggitein- direction is 6,345,504 beschrie ⁇ ben in the US patent US.
  • the known tensioner drive has a Gasgenera ⁇ tor, a drive wheel and a feed pipe, which connects the gas generator and the drive wheel with each other.
  • a plurality of thrust bodies are present, which are accelerated after triggering of the gas generator and drive the drive wheel, whereby a seat belt of the safety belt ⁇ device is tightened.
  • the first thrust body in the feed tube viewed from the gas generator, has a sealing effect and completely seals off the feed tube alone.
  • the sealing thrust body is destroyed when the gas pressure within the feed tube in the section between the sealing thrust body and the inflator becomes too large. If a predefined gas pressure is not exceeded, the sealing thrust body permanently maintains its sealing action with respect to the feed tube.
  • the invention has for its object to provide a tightening drive, which has a comparison with the previously known Strafferantrieb improved operating behavior.
  • the tensioner drive is designed such that the sealing effect of the at least one sealing thrust body is terminated or reduced after the ignition of the gas generator with a time delay.
  • a significant advantage of the tensioner drive according to the invention is to be seen in that it is ensured that after commissioning of the gas generator venting of the pressure chamber between the thrust bodies and the gas generator takes place after a time delay period has expired and a predetermined penalty effect has been achieved.
  • Tensioner drive is to be seen in the fact that, despite the vorgese ⁇ henen vent no hot gases of the gas generator can immedi ⁇ mately escape to the outside. An exit of the gas of the gas generator takes place only after it has passed the leak gewor ⁇ where thrust body and all other underlying thrust body. The fact that the gas of the gas generator must flow around the previously sealing thrust body and the underlying thrust body, the gas loses considerable temperature and pressure, so that the gas leakage can lead to no rele ⁇ vant danger more.
  • a gas ejection may be effected for example by the drive wheel o- behind the drive wheel, so that the feed ⁇ pipe can be designed free of holes in an advantageous manner. A hole-free design of the feed pipe is therefore considered advantageous.
  • the sealing thrust body has at least one through-flow channel which is closed before igniting the gas generator, and the sealing thrust body has a deceleration device which releases the flow-through channel itself after release of the gas generator or releases it itself causes.
  • the deceleration device has a pyrotechnic charge or is formed by one which is ignited after the triggering of the gas generator and actively delays the flow-through channel itself or causes the release of the flow-through channel itself to be active. It is advantageous if the pyrotechnic charge before the triggering of the gas generator and actively delays the flow-through channel itself or causes the release of the flow-through channel itself to be active. It is advantageous if the pyrotechnic charge before the
  • Igniting the gas generator closes the flow channel and releases the flow channel through material conversion during or after the burning of the pyrotechnic material of the pyrotechnic charge.
  • the pyrotechnic charge during or after the burning of the pyrotechnic material destroys a closure occluding the flow-through element ⁇ or moved away, and thereby triggers the release of the flow-through channel.
  • the pyrotechnic charge it is considered advantageous if it contains one or more tablets of pyrocarbon charge. technical material or formed by one or more such tablets.
  • At least one of the tablets or all tablets are respectively placed in front of or in the throughflow channel and serve as the or at least one of the closure elements for closing the throughflow channel.
  • the tablets are preferably included together or separately for itself in a moisture-proof protective casing, in particular then, if the pyrotechnic material is hygro ⁇ scopically.
  • the film thickness is preferably between 0.01 and 0.5 mm. It is also advantageous if at least one of the tablets is held in a holding aperture and is in common with this placed in the flow channel prior to or forms the or at least ⁇ one of the closure elements.
  • Gas generator seen - is placed in front of the first tablet and / or
  • At least one time delay element between two be ⁇ adjacent tablets is arranged and / or
  • the time delay element, the delay elements of the o-, at least one of the time delay elements before ⁇ preferably formed by a film element, in particular a film ⁇ element made of plastic film.
  • the film elements are preferably made of plastic film with a thickness between 0.01 mm and 0.5 mm.
  • the tensioner drive is provided that the flow-through before the ignition of the gas generator by a closure element ver ⁇ is closed and the tensioner has a deceleration device after the triggering of the gas generator delayed in time, the closure element moves away and there ⁇ triggers by the release of the flow channel.
  • closure element is a displaceable, in particular along its longitudinal direction linearly or translationally displaceable, valve piston which closes the flow passage in a first piston position before igniting the gas generator and in a shifted against ⁇ over the first piston position second position Flow channel releases.
  • the delay device is a pressure build-up delay device , which is arranged upstream of the valve piston and allows the pressure prevailing in the supply tube after ignition of the gas generator to be delayed in response to the valve piston.
  • the delay means comprises a pre-chamber, which is connected via at least one inflow opening to the Alloca- extension tube in connection, wherein the gas of the Gasgenera ⁇ tors after ignition of the gas generator through the at least flows in an inlet opening into the antechamber and a delayed pressure build-up in the Prechamber effected.
  • the displaceable Ventilkol ⁇ ben placed in the pre-chamber closes the flow channel in a first piston position before the ignition of the gas generator and releases the throughflow in relation to the first piston position shifted second position, said piston on reaching a predetermined pressure moves in the antechamber from the first to the second position.
  • the flow-through channel is preferably arranged inside the Schubkör ⁇ pers and the closure element seals the thrust ⁇ body preferably in the interior of the thrust body.
  • the flow channel is arranged at the outer edge of the thrust body and the closing element seals the thrust body together with the tube wall of the feed tube.
  • both types of flow channels can be provided.
  • the sealing Schubkör- per has at least one flow channel, which is ver ⁇ closed before the ignition of the gas generator by a closure element and is only released when the closure element relative to the flow channel, in particular at ⁇ driven by the gas pressure of the gas generator after the triggering of the gas generator, moves, the movement of the Ver ⁇ circuit elements is braked by a fluid.
  • the flow-through channel can be rectilinear or curvilinear. If the release of the thrust body by the VerMitele ⁇ ment be delayed, it is considered advantageous if the flow channel forms a labyrinth and there ⁇ increased by the fluid path length. It is also advantageous if the flow-through channel is provided with a filter, in particular a sintered filter, for example in order to brake the fluid flow and thereby delay the release by the closure element.
  • the fluid is in the thrust body, namely - along the flow direction of the gas of the gas generator and thus seen along the direction of movement of the thrust body in the feed tube - behind the closure element.
  • the fluid is preferably compressed by the movement of the VerMitele ⁇ ment relative to the through-flow from the sliding body out ⁇ and thereby slows the movement of the shutter member relative to the flow channel.
  • the aforementioned timing by an upstream fluid can be realized in a particularly advantageous manner, when seen in the thrust body - along the flow direction of the gas of the gas generator - behind the Verassiele- ment a receiving space, in which the closure element in its movement relative to the flow passage through the gas pressure of the gas generator is pressed.
  • the fluid be ⁇ takes place preferably before the triggering of the gas generator in this receiving space, and, after the triggering of the gas generator by the penetrating into the receiving chamber closure member from the receiving chamber and through Minim ⁇ least a computer connected to the receiving chamber outflow therethrough from the thrust body pushed out.
  • the amount of time to verge ⁇ hen after the ignition of the gas generator, before the thrust body is leaking can be simply and advantageously by the diameter or cross-section of the outflow channel, the length of the discharge passage, the visco sity of the fluid, the diameter (or cross section) of the up ⁇ acceptance space, the diameter (or cross section) of the Ver ⁇ circuit elements that affect the volume of the receiving space, the volume of the fluid and the gas pressure of the gas generator and can be obtained by selection of these parameters quasi be set arbitrarily.
  • the outflow channel is closed in the initial state, ie before triggering of the gas generator, by a Veriegelungsele ⁇ element to the outside and the fluid in the receiving space is locked up.
  • the outflow channel is closed in the initial state, ie before triggering of the gas generator, by a Veriegelungsele ⁇ element to the outside and the fluid in the receiving space is locked up.
  • Liquid is enclosed in a film envelope and forms with this a fluid bag;
  • the film envelope is preferably destroyed or torn only by the pressure of the closing element moving toward the fluid sachet.
  • the cross section of the outflow is smaller than the cross section of the receiving ⁇ space.
  • a particularly large time delay between the ignition of the gas generator and the leaking of the thrust body can be achieved if the leakage of the fluid at least also requires a fluid flow against the direction of movement of the closure element.
  • Such a reversal of fluid flow relative to Be ⁇ movement direction of the shutter member is particularly easy and therefore advantageous reach when the closure ⁇ element and the receiving space are formed in such complementary shapes to each other, that the penetration of the closure member in the receiving space by the closure element and the receiving chamber limited fluid channel is formed in the interior of the receiving space, in which the fluid against the flow ⁇ direction of the gas of the gas generator and thus against the direction of movement of the closure member must flow.
  • the closure element is at least partially cup-shaped, with a cup ⁇ bottom of the closure element faces the gas generator and a cup wall away from the cup bottom and the gas generator, and the Recording space a in the direction of the closure element and in the direction of the gas generator réellere ⁇ ckende survey, for example in the form of a projection on ⁇ has.
  • the cup wall is preferably pressed in the movement of the closure ⁇ elements in the receiving space and thereby turned up on the collection, whereby a fluid channel is formed between the loading ⁇ cherwand and collecting, in which the fluid flows counter to the direction of movement of the shutter member.
  • an outflow channel is arranged in the elevation, which is fluidically connected to the fluid channel and allowing the fluid to flow out of the thrust body along the direction of movement of the closure element.
  • a release of the flow channel through the thrust body can take place in that the closure element is moved completely or at least partially out of the flow channel.
  • the closure element has a passage opening which is offset to the flow channel before the ignition of the gas generator and only by a movement of the closure element relative to
  • the fluid is preferably a liquid ⁇ ness.
  • Particularly suitable is a silicone fluid or an at least silicone-containing fluid.
  • the viscosity of the liquid is preferably between 100,000 and 4,000,000 cSt.
  • the liquid has a viscosity, the change in a temperature range between -40 ° C and 95 ° C is less than 1000%.
  • Figure 1 shows an embodiment of a tensioner drive according to the invention, in a Embodiment is used for a erfindungsge ⁇ MAESS belt retractor
  • FIGs 2-3 a first embodiment for an on ⁇ power piston for the tightener according to Figure 1
  • Figure 4 shows a second embodiment of a
  • Figure 5 shows a third embodiment of a
  • Figure 6 shows a fourth embodiment of a
  • Figure 7 shows a fifth embodiment of a
  • FIG. 1 A first figure.
  • Figure 9 shows a seventh embodiment of a
  • Figure 12 shows a tenth embodiment of a
  • FIG. 1 A first figure.
  • Figure 14 shows a twelfth embodiment of a
  • FIG. 15 shows a thirteenth embodiment of ei ⁇ NEN drive piston for the tightener according to Figure 1
  • Figure 16 is a fourteenth embodiment of ei ⁇ NEN drive piston for the tightener according to Figure 1
  • FIGS. 17-20 show a fifteenth exemplary embodiment of a drive piston for the pretensioner according to FIG. 1, Figures 21-22, a sixteenth embodiment of ei ⁇ NEN drive piston for the tightener according to Figure 1, Figures 23-25, a seventeenth embodiment of ei ⁇ NEN drive piston for the tightener according to Figure 1,
  • FIGS. 26-27 show an eighteenth exemplary embodiment of a drive piston for the pretensioner according to FIG. 1,
  • FIGS. 28-30 show by way of example the filling of a fluid into a thrust body on the basis of the fifteenth exemplary embodiment
  • Figure 31 a nineteenth embodiment of ei ⁇ NEN drive piston for the tensioner of FIG. 1
  • FIG. 1 shows a schematic exploded view of an exemplary embodiment of a belt retractor 10.
  • the belt retractor 10 has inter alia a belt spindle 20, a tightening drive 30 and a tensioning drive 30 and the belt spindle 20 connecting mass inertia clutch 35.
  • the tensioner 30 includes a pyrotechnic gas genes ⁇ rator 40, for example in the form of a micro gas generator, a drive wheel 50, a gas generator 40 and the drive ⁇ wheel 50 connecting curved supply pipe 60, a multi ⁇ number of mass or pushing bodies 70, and a thrust body in the form of a drive piston 71, the first sliding body in the sliding body chain - from the inflator 40 seen from - bil ⁇ det.
  • the thrust bodies 70 are, for example, spherical and non-sealing with respect to the feed tube 60 and are pushed by the drive piston 71 after the triggering of the gas generator 40.
  • the drive piston 71 first seals the delivery tube 60, but leaks after a certain period of time after ignition of the gas generator 40, so that the gas G of the gas generator 40 can flow past the thrust bodies 70. Between the gas generator 40 and the drive piston 71, a spring 75 may be arranged.
  • the drive wheel 50 is rotatably supported between a retaining cap 51 and a retaining plate 52 and has receiving pockets in the form of receiving cups 80 into which the thrust bodies 70 engage to drive the drive wheel.
  • the thrust body 70 are tangentially thereto in the driving wheel 50 Knekop ⁇ pelt and run on that under engagement in the receiving trays 80 by tangentially to then pass into a lower-tier receptacle 81st
  • FIG 2 shows a first embodiment of a drive piston 71, which can be used in the tensioner drive 30 of the belt reel ⁇ 10 according to FIG 1.
  • the drive piston 71 has a seal 100, which seals the drive piston 71 against the inner wall of the feed tube 60.
  • a front portion 105 of the drive piston 71 drives the thrust body 70 in front of it along the gas flow direction G.
  • the drive piston 71 is equipped with a flow-through channel 110, which would allow a gas flow through the drive piston 71 if it were not closed by a pyrotechnic La ⁇ dung 115th
  • the pyrotechnic charge 115 thus forms a closure element, which closes the flow-through channel 110 in the initial state of the tensioner drive 30, that is to say before the ignition of the gas generator 40.
  • the ignition charge and / or pyrotechnic drive of the gas generator 40 to the driving piston 71 and the pyrotechnic charge 115 meet and it becomes a ignition the pyrotechnic charge 115 come.
  • the pyrotechnic charge 115 Upon ignition of the pyrotechnic charge 115, it will burn and lose its sealing effect within the flow channel 110 through material conversion.
  • the pyrotechnic charge 115 After a predetermined by the Dimensionie ⁇ tion or design of the pyrotechnic charge 115 time delay - based on the triggering time of the gas generator 40 - the pyrotechnic charge 115 thus actively lose their sealing effect and release the flow passage 110.
  • FIG. 3 shows the state of the drive piston 71 after the pyrotechnic charge 115 according to FIG. 2 has disappeared by burning and the through-flow passage 110 has been opened.
  • the gas flow G can flow through the drive piston 71 and reach into the region of the feed tube behind the drive piston 71.
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG.
  • a tablet 150 forms a pyrotechnic charge which closes off a throughflow channel 110 of the drive piston 71 in the initial state.
  • the tablet 150 is supported on a step 155 within the flow passage 110.
  • the tablet 150 preferably consists of a pre-ignition material;
  • pre-ignition material is understood here pyrotechnic material having an ignition temperature below 200 ° C.
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG.
  • the drive piston 71 has a flow-through channel 110, in which two tablets 150 and 160 are arranged from pyrotechnic material and the flow channel 110 ⁇ seal.
  • the two tablets 150 and 160 are preferably made of a pre-ignition material, ie a pyro ⁇ technical material with an ignition temperature below 200 ° C.
  • hot gas and / or particles from the gas generator 40 will first ignite the tablet 160, which in turn will ignite the tablet 150, causing it to cascade through the pyrotechnic material of the two tablets 150 and 160 a time-delayed opening of the flow passage 110 - compared to the ignition timing of the gas generator 40 - comes and the flow passage 110 is opened.
  • FIG. 6 shows a fourth exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG.
  • the drive piston 71 is equipped with a flow passage 110 in which two pellets 150 and 160 of a pre-ignition material and a tablet 170 of a propellant material are arranged.
  • a pyrotechnic material Mate ⁇ rial is understood here as having an ignition temperature of at least 280 ° C.
  • the tablet 170 made of the propellant material is smaller than the two tablets 150 and 160. For this reason, the tablet 170 is held in a passage opening in a holding screen 175.
  • the holding aperture 175 may be made of metal or plastic; However, preference ⁇ as it is in the holding aperture 175 is a plastic panel.
  • the inner diameter of the aperture of the retaining aperture 175 or the diameter of the tablet 170 held therein is preferably between 1 and 3 mm.
  • the thickness of the retaining screen 175 is preferably between 0.5 and 3 mm.
  • FIG. 7 shows a fifth exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the tensioner drive 30 according to FIG.
  • the drive piston 71 is equipped with two tablets 150 and 160, which may correspond to the tablets 150 and 160 according to FIGS. 4 to 6. In other words, it is for the tablets 150 and 160 preference ⁇ be tablets of a pre-ignition material.
  • a total of four elements provided in Zeitverzögerungsele- ⁇ 200 two of which are seen in the gas flow direction G between the two tablets 150 and 160 and two to the left in the figure 7, or in Gas flow direction G seen first tablet 160 are arranged.
  • the time delay elements 200 are preferably made of sheet material, preferably foil material made of synthetic material ⁇ .
  • the function of the time delay elements 200 is, after ignition of the gas generator 40 according to FIG. 1 to delay the subsequent ignition of the two tablets 150 and 160 in time and thus to extend the time offset between the ignition of the gas generator 40 on the one hand and the opening of the flow channel 110 on the other.
  • the time delay elements are also zer be ⁇ interfere 200 so that the through-flow channel 110 is opened and a stream of gas G by the drive piston 71 passes This is made possible.
  • the time delay elements are preferably formed by film, preferably by plastic film.
  • the thickness of the film is preferably between 0.01 mm and 0.5 mm.
  • the plastic film is particularly preferably film made of PD-LD.
  • FIG. 8 shows a sixth exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG.
  • the drive piston 71 has two tablets 150 and 160, which preferably consist of pre-ignition ⁇ material.
  • the drive piston 71 is equipped with six time delay elements 200, three of which are arranged between the two tablets 150 and 160 and three in the gas flow direction G in front of the tablet 160.
  • the function of the six time delay elements 200 be ⁇ time to delay the ignition of the two tablets 150 and 160 after the triggering of the gas generator 40, as has already been explained in connection with the figure 7 above.
  • FIG. 9 shows a seventh exemplary embodiment of a drive piston 71 for the pretensioner 30 according to FIG. 1.
  • the seventh exemplary embodiment according to FIG. 9 corresponds to the sixth exemplary embodiment according to FIG. 8 with the difference that not six time delay elements but eight time delay elements are provided which four are arranged between the two tablets 150 and 160 and four in the gas flow direction G in front of the tablet 160. Due to the higher number of time delay elements 200 9 a larger time ⁇ Liche delay between the ignition of the tablets 150 and 160 achieved after the triggering of the gas generator 40 as in the embodiment 8 according to figure in the variant embodiment of FIG Incidentally, the above statements apply in Connection with Figures 7 and 8 in the embodiment according to FIG 9 accordingly.
  • FIG. 10 shows an eighth exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG.
  • the eighth embodiment according to Figure 10 corresponding to the fourth embodiment according Fi ⁇ gur 6 with the difference that two Zeitverzöge ⁇ guide elements are additionally provided 200 radicals and a temporal deferrers ⁇ delay the ignition of the two tablets 150 and 160 fen to as has already been explained by way of example in connection with FIGS. 7 to 9 above.
  • the tarry ⁇ guide elements 200 are preferably made of a sheet mate rial ⁇ made of plastic. Incidentally, reference is made to the above Ausfactun ⁇ gen in connection with Figures 4 to 9, which apply accordingly.
  • FIG. 11 shows a ninth exemplary embodiment of a drive piston 71, which in the tensioner drive 30 according to FIG 1 can be used.
  • a flow-through channel 110 of the drive piston 71 are for sealing the flow passage in the initial state, two tablets 150 and 160, which preferably consist of a pre-ignition material, as well as two tablets 170 and 180, which preferably consist of a propellant charge material.
  • the two tablets 170 and 180 are smaller than the tablet ⁇ th 150 and 160, so that they are each held in a retaining plate 175 and 185.
  • the two retaining apertures 175 and 185 are preferably made of plastic material.
  • FIG. 12 shows a tenth exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG.
  • the tenth embodiment ge ⁇ Gurss Figure 12 corresponds in structure to the ninth embodiment according to Figure 11 with the difference that a greater number of time delay elements is provided 200th It can thus be seen that a single time delay element 200 is provided between the two tablets 150 and 160, which preferably consist of pre-ignition material is. Between the tablet 160 and the - in the gas flow direction G seen - closest tablet 170, which preferably consists of propellant material, two time delay elements are preferably provided. Between the tablet 170 and the preceding tablet 180, which preferably also consists of propellant material, three time ⁇ delay elements 200 are provided. With respect to the function ⁇ the time delay elements 200 and the tablets 150, 160, 170 and 180, reference is made to the above statements in connection with the figures 4 to 11.
  • FIG. 13 shows an eleventh exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG.
  • a flow passage 110 of the drive piston 71 are two tablets 150 and 160, which preferably consist of a pre-ignition material, as ⁇ a tablet 170, which preferably consists of amaschinela ⁇ training material.
  • the tablet 170 is held in a holding ⁇ aperture 175 which is preferably made of plastic.
  • FIG. 14 shows a twelfth exemplary embodiment for a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG. One recognizes two tablets 150 and 160 and a time delay element 200, which, viewed in the gas flow direction G, is arranged in front of the left-hand tablet 160 in FIG.
  • closure element 210 which is arranged between the step 155 in the throughflow channel 110 and the adjacent tablet 150.
  • the closure element 210 thus likewise automatically closes the throughflow channel 110.
  • FIG. 15 shows a thirteenth exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG. It can be seen a shutter ⁇ element 210, which is supported on a step 155 in the flow passage 110.
  • a shutter ⁇ element 210 which is supported on a step 155 in the flow passage 110.
  • three tablets 150, 160 and 190 which preferably each consist of pre-ignition material.
  • FIG. 16 shows a fourteenth embodiment for a drive piston 71.
  • the drive piston 71 is provided with an internal delay volume 320 in the form of an antechamber into which gas G of the gas generator 40 according to FIG. 1 can penetrate via four small inlet openings 330.
  • the gas G flows along the arrow direction PI in FIG. 16 from right to left in the direction of the drive piston 71.
  • the delay volume 320 is closed in the illustration according Fi gur 16 on the left side by a piston in the form of a valve plunger 340, which is equipped with an integrally-formed shear ring ⁇ 350th
  • the shear ring 350 rests on an outer stop 360 of the drive piston 71 and prevents the valve piston 340 from being displaced to the left.
  • valve spool 340 closes large inflow 370, through which the gas G of the gas generator 40 into the interior of at ⁇ could penetrate 71 drive piston, if they were not closed by the valve piston 340th
  • a support pin 375 may be present which is located between the right in Figure 16 inner surface 310a of the drive piston 71 and the Ven ⁇ tilkolben 340th
  • the support pin 375 is le ⁇ diglich to define the position of the valve piston 340 before activa ⁇ tion of the gas generator 40th He does not cause any Preload on the valve piston 340, it is merely supporting loosely disposed between the inner surface 310a and the valve piston 340 and of course does not close the inlet openings 330 for the gas G of the gas generator 40th
  • discharge openings 380 can be seen which point obliquely outwards at an angle of 45 °.
  • Gas G of the gas generator 40 can flow through the outflow openings 380 as soon as the large inlet openings 370 are released by the valve piston 340.
  • the drive piston 71 preferably operates as follows:
  • gas G of the gas generator 40 acts on the drive piston 71 along the arrow direction PI, it will penetrate into the delay volume 320 through the small inlet openings 330.
  • the size of the inflow openings 330 is selected such that it takes a certain predetermined time period of approximately 5 ms until the pressure inside the delay volume 320 is so great that the shearing ring 350 is sheared off from the remaining valve piston 340 and the valve piston 340 along the direction of the arrow P2 in the direction of the left in Figure 16 inner surface 310b of the drive piston 71 is moved.
  • the valve will release the large inlet openings 370 340 so that the gas enter G of the gas generator 40 through the large A ⁇ strömö réelleen 370 into the interior of the drive piston 71 and subsequently through the outlet openings 380 and into the piston behind the drive piston 71 located portion of the feed tube of the tensioner 30 can pass.
  • a direct passage of gas G past the outside of the drive piston 71 is not possible, since in a circumferential groove 390, a sealing ring 395 is inserted, the left in Figure 16 Section of the drive piston 71 from the right section in the feed tube gas-tight manner.
  • FIG. 17 shows a fifteenth exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG. It can be seen a Ventilkol ⁇ ben 400, which is held with a positive connection portion 410 positively in two holes 420 and 421 in the housing 430 of the Antriebskol ⁇ bens 71. The position of the valve piston 400 in the interior of the drive piston 71 is thus fixed by positive engagement before the activation of the pretensioner drive 30.
  • FIG. 17 furthermore shows an inflow opening 440, which allows a gas flow G from the gas generator 40 into a delay volume 450 in the interior of the drive piston 71.
  • the positive connection section 410 or the positive connection between the valve piston 400 and the two holes 420 and 421 will break open, and the valve piston 400 will move along the direction of the arrow P2.
  • the two holes 420 and 421 are released, so that a gas flow G through the two holes 420 and 421 through to discharge ports 460 in the housing 430 of the drive piston 71 is possible.
  • FIG. 18 shows the drive piston 71 according to FIG. 17 in a three-dimensional view obliquely from the side. It can be seen the hole 420 in which the form-fitting portion 410 of the Ventilkol ⁇ bens 400 is engaged. In addition, it can be seen from the off ⁇ strömö réelleen 460, through which after a displacement of the valve piston 400, a flow of gas G of the gas generator 40 through the drive piston 71 through is possible.
  • FIG. 19 shows the drive piston 71 according to FIGS. 17 and 18 after the valve piston 400 has been pushed upwards along the direction of the arrow P2 due to pressure and has released the two holes 420 and 421.
  • two arrows P3 which symbolize the gas flow of gas of Gasgenera ⁇ sector 40 through the two holes 420 and 421 through to the outlet openings 460 of the drive piston 71.
  • FIG. 20 shows the drive piston 71 according to FIGS. 17 to 19 again in a view from above.
  • FIG. 21 shows a sixteenth exemplary embodiment for a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG.
  • the drive piston 71 is equipped with a closure element 500, which is in a blocking position before the triggering of the gas generator 40. This blocking position is shown in FIG. 21.
  • the closure element 500 closes a flow-through channel 110, which extends through the drive piston 71.
  • the flow passage 110 begins at ei ⁇ ner inlet 510, which is located on the gas generator 40th facing side of the drive piston 71, and terminating at one or more outflow openings 520, which are arranged in the embodiment of Figure 21 in the central region of the drive piston 71.
  • the closure element 500 conceals the outflow openings 520 and thereby closes the throughflow channel 110, so that the gas G of the gas generator 40 can not flow through the drive piston 71.
  • the drive piston 71 thus acts sealingly.
  • a receiving space 530 Along the direction of flow of the gas G of the gas generator 40 and thus along the direction of movement B of the drive piston 71 and the upstream thrust body 70 is located behind the closure member 500, a receiving space 530.
  • the receiving space 530 is filled with a fluid 540, which through a to the receiving space 530 connected outflow channel 550 can be pushed out of the receiving space 530.
  • the initial state of the flow-out passage 550 is preferably closed to prevent ungewoll ⁇ tes or premature leakage of the fluid 540 from the Recordin ⁇ meraum 530 with a non Darge ⁇ set sealing member.
  • the gas G of the gas generator is IMP EXP ⁇ and move 40 to the driving piston 71 acting together with these in the representation according to Figure 21 from right to left.
  • the gas G or the gas pressure will act on the closure element 500 and exert a thrust force, which the closure element 500 along the direction of movement B - ie from right to left in Figure 21 - relative to the other components of Drive piston 71 and in particular relative to fürströmka ⁇ ⁇ cal 110 wants to move.
  • the gas pressure of the gas G is transferred from the closure element 500 to the fluid 540 in the receiving space 530 so that it is pressed out of the receiving space 530 in the direction of the outflow channel 550.
  • the outflow channel 550 in the off ⁇ transition state closing sealing member is broken by the pressure or pushed out, so that a fluid moving through the outflow channel 550 is possible outward.
  • FIG. 22 shows the drive piston 71 according to FIG. 21, after its closure element 500 has been pressed into the receiving space 530 and the fluid 540 has been pushed out completely from the receiving space 530.
  • the outflow openings 520 and thus the throughflow channel 110 are released, so that a gas flow G from the inflow opening 510 through the throughflow channel 110 and the outflow openings 520 is made possible.
  • the displacement of the closure element 500 within the drive piston 71 causes the drive piston 71 to lose its sealing effect.
  • the delay with which it of comes after a triggering of the gas generator 40 of Figure 1 to an opening through ⁇ strömkanals 110 within the drive piston 71 is determined by the diameter or cross section of the discharge passage 550, the length of the discharge passage 550, the viscosity of the Fluids 540, the diameter (or cross section) of the receiving ⁇ space 530, the diameter (or cross section) of the shutter ⁇ element 500, the volume of the receiving space 530, the volume of the fluid 540 and the gas pressure of the gas generator 40 authoritative lely influenced and can be set as desired by selecting these parameters.
  • FIG. 23 shows a seventeenth exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG.
  • the drive piston 71 according to Figure 23 has - in accordance with the principalsbei ⁇ game according to the figures 21 and 22 - a closure element (here the reference numeral 600), which in the embodiment shown in Figure 23, locking position or in the initial state of the drive piston 71 has a throughflow 110 through the drive piston ⁇ 71 closes.
  • the closure element 600 is disposed spatially in front of a discharge opening 520 would be in fluid communication with an inflow port 510 when the closing element 600 would not be found between ⁇ .
  • the closure element 600 is configured cup-shaped in the embodiment ACCORDING Figure 23 and has a Be ⁇ cherêt 610, which faces the gas generator 40th The cup bottom 610 is followed by a cup wall 620, which extends away from the gas generator 40 in the direction of the thrust body 70 located in front of the drive piston 71.
  • a receiving space 530 which is filled with a fluid 540.
  • the receiving space 530 is formed at least approximately complementary to the shape of the cup-shaped closure element 600.
  • the cup wall is turned up 620 to a formkomple ⁇ tary configured survey in the form of a projection 640 on the inner wall of the receiving space 530th
  • a fluid channel 630 is formed, in which the fluid 540 has to flow counter to the direction of movement B of the closure element 600 in order to be able to reach the outflow channel 550. This is shown in more detail in FIG.
  • FIG. 25 shows the drive piston 71 according to FIGS. 23 and 24 after the closure element 600 has been completely pushed onto the projection 640 or has been pushed completely into the receiving space 530.
  • the fluid previously located in the receiving space 530 (see Figure 23) has been pushed out of the receiving space 530 by the outflow channel 550.
  • the closure element 600 releases the outflow opening 520, so that the outflow opening 520 is in a flow connection with the inflow opening 510 or the throughflow chamber is in flow communication. Nal 110 between the discharge opening 520 and the inlet opening 510 is released.
  • FIG. 26 shows an eighteenth exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG. It can be seen a closure ⁇ element 700, which is equipped with through holes 710. In the blocking position of the closure element 700 shown in FIG. 26, the closure element 700 closes a throughflow channel 110 between outflow openings 520 and an inflow opening 510 facing the gas generator 40.
  • closure element 700 along the direction of movement B of the drive piston 71 in the feed tube 60 - ie in the illustration of Figure 26 from right to left - in the
  • Insertion chamber 530 is pushed into it, so it will be located in the receiving space 530 fluid 540 through the discharge channel 550 out of the drive piston 71 out, as has already been explained in detail in connection with the figures 21 to 25.
  • FIG. 27 shows the drive piston 71 according to FIG. 26 after the through-openings 710 and the outflow openings 520 overlap and the flow-through channel 110 between the outflow openings 520 and the inflow opening 510 has thereby been freed. It is thus a gas flow from the inflow opening 510 through the drive piston 71 through the outflow 520 possible, so that the drive piston 71 has lost its sealing effect.
  • FIGS. 28 to 30 show by way of example with reference to the sixth embodiment (see FIGS. 21 and 22) how the receiving space 530 can be filled with a fluid 540.
  • 28 is a filling device 800 can recognize that has been inserted from the outside through the outlet channel 550 into the interior of the up ⁇ acquisition space 530th
  • the fluid 540 is filled into the receiving space 530, whereby the closure element 500 is pushed in the direction of the inflow opening 510 (see FIG.).
  • the closure member 500 has reached its locking position, as has been exemplified in connection with the figure 21 erläu ⁇ tert, the filling device 800 is pulled out of the outflow channel 550 and outflow channel 550 is sealed with a sealing member 810 (see FIG. 30).
  • FIG. 31 shows a nineteenth exemplary embodiment of a drive piston 71 which can be used in the pretensioner drive 30 according to FIG.
  • a fluid 540 is enclosed in a film casing 850 and forms with it a fluid bag 860.
  • the fluid 540 can not leak through vorzei ⁇ tig the outflow channel 550, even if that is not sealed by a sealing member, such as the sealing member 810 according to FIG 30th On such a sealing element can thus be dispensed with.
  • An exit of the fluid 540 through the outflow channel 550 is made possible only when, during a movement of the End element 500 in the receiving space 530 in the Fo ⁇ lienhülle 850 due to the overpressure bursts or ruptures.
  • the introduction of the fluid bag 860 preferably takes place from the inflow opening 510 before the closure element 500 is inserted.
  • a fluid as has been explained in connection with the exemplary embodiments according to FIGS. 21 to 31, can incidentally also be used in the exemplary embodiments according to FIGS. 16 to 20 in order to control the movement of the valve piston 340, which acts as the closure element 400 to brake.
  • the fluid is - seen along the direction of movement of the valve piston 340 and 400 - placed in front of the valve ⁇ piston 340 and 400 for this purpose.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Strafferantrieb (30) für eine Sicherheitsgurteinrichtung mit einem Gasgenerator (40), einem Antriebsrad (50) und einem Zuführungsrohr (60), das den Gasgenerator (40) und das Antriebsrad (50) verbindet, wobei in dem Zuführungsrohr (60) mehrere Schubkörper (70, 71) vorhanden sind, die nach einem Auslösen des Gasgenerators (40) beschleunigt werden und das Antriebsrad (50) antreiben, und wobei zumindest einer der Schubkörper (71) das Zuführungsrohr (60) vollständig oder zumindest teilweise abdichtet. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Strafferantrieb (30) derart ausgestaltet ist, dass die abdichtende Wirkung des zumindest einen abdichtenden Schubkörpers (71) nach dem Zünden des Gasgenerators (40) zeitverzögert beendet oder reduziert wird.

Description

Beschreibung
Strafferantrieb für eine Sicherheitsgurteinrichtung Die Erfindung bezieht sich auf einen Strafferantrieb für eine Sicherheitsgurteinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein derartiger Strafferantrieb für eine Sicherheitsgurtein- richtung ist in der US-Patentschrift US 6,345,504 beschrie¬ ben. Der vorbekannte Strafferantrieb weist einen Gasgenera¬ tor, ein Antriebsrad und ein Zuführungsrohr auf, das den Gasgenerator und das Antriebsrad miteinander verbindet. In dem Zuführungsrohr sind mehrere Schubkörper vorhanden, die nach einem Auslösen des Gasgenerators beschleunigt werden und das Antriebsrad antreiben, wodurch ein Sicherheitsgurt der Si¬ cherheitsgurteinrichtung gestrafft wird. Der vom Gasgenerator aus gesehen erste Schubkörper im Zuführungsrohr hat eine abdichtende Wirkung und dichtet das Zuführungsrohr allein voll- ständig ab. Bei dem vorbekannten Strafferantrieb kommt es zu einer Zerstörung des abdichtenden Schubkörpers, wenn der Gasdruck innerhalb des Zuführungsrohrs in dem Abschnitt zwischen dem abdichtenden Schubkörper und dem Gasgenerator zu groß wird. Wird ein vorgegebener Gasdruck nicht überschritten, be- hält der abdichtende Schubkörper seine Dichtwirkung gegenüber dem Zuführungsrohr dauerhaft bei.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strafferantrieb anzugeben, der ein gegenüber dem vorbekannten Straf- ferantrieb verbessertes Betriebsverhalten aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Straffer¬ antrieb mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vor- teilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Strafferantriebs sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Straffer- antrieb derart ausgestaltet ist, dass die abdichtende Wirkung des zumindest einen abdichtenden Schubkörpers nach dem Zünden des Gasgenerators zeitverzögert beendet oder reduziert wird.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Straffer- antriebs ist darin zu sehen, dass sichergestellt wird, dass nach einer Inbetriebnahme des Gasgenerators eine Entlüftung des Druckraums zwischen den Schubkörpern und dem Gasgenerator erfolgt, nachdem eine Zeitverzögerungsdauer abgelaufen ist und eine vorgegebene StraffWirkung erreicht wurde. Eine Dru- ckentlastung bzw. eine Entlüftung des Druckraums ist bei¬ spielsweise von Vorteil, um eine Rückwärtsbewegung der Schub¬ körper nach Abschluss des StraffVorgangs zu ermöglichen.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen
Strafferantriebs ist darin zu sehen, dass trotz der vorgese¬ henen Entlüftung keine heißen Gase des Gasgenerators unmit¬ telbar nach außen dringen können. Ein Austritt des Gases des Gasgenerators erfolgt erst, nachdem dieses den undicht gewor¬ denen Schubkörper sowie alle anderen dahinterliegenden Schub- körper passiert hat. Dadurch, dass das Gas des Gasgenerators den zuvor abdichtenden Schubkörper sowie die dahinterliegenden Schubkörper umströmen muss, verliert das Gas erheblich an Temperatur und Druck, so dass der Gasaustritt zu keiner rele¬ vanten Gefährdung mehr führen kann.
Ein Gasaustritt kann beispielsweise durch das Antriebsrad o- der hinter dem Antriebsrad erfolgen, so dass das Zuführungs¬ rohr in vorteilhafter Weise lochfrei ausgeführt sein kann. Eine lochfreie Ausgestaltung des Zuführungsrohres wird also als vorteilhaft angesehen.
Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der abdich- tende Schubkörper mindestes einen Durchströmkanal aufweist, der vor dem Zünden des Gasgenerators verschlossen ist, und der abdichtende Schubkörper eine Verzögerungseinrichtung aufweist, die nach dem Auslösen des Gasgenerators zeitverzögert den Durchströmkanal selbst freigibt oder deren Freigabe selbst veranlasst.
Gemäß einer ersten besonders bevorzugten Ausgestaltung des Strafferantriebs ist vorgesehen, dass die Verzögerungseinrichtung eine pyrotechnische Ladung aufweist oder durch eine solche gebildet ist, die nach dem Auslösen des Gasgenerators gezündet wird und zeitlich verzögert den Durchströmkanal selbst aktiv freigibt oder die Freigabe des Durchströmkanals selbst aktiv veranlasst. Vorteilhaft ist es, wenn die pyrotechnische Ladung vor dem
Zünden des Gasgenerators den Durchströmkanal verschließt und während oder nach dem Abbrennen des pyrotechnischen Materials der pyrotechnischen Ladung den Durchströmkanal durch Materialumwandlung freigibt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass die pyrotechnische Ladung während oder nach dem Abbrennen des pyrotechnischen Materials ein den Durchströmkanal verschließendes Verschluss¬ element zerstört oder wegbewegt und dadurch die Freigabe des Durchströmkanals auslöst.
Bezüglich der pyrotechnischen Ladung wird es als vorteilhaft angesehen, wenn diese eine oder mehrere Tabletten aus pyro- technischem Material umfasst oder durch eine oder mehrere solcher Tabletten gebildet ist.
Vorteilhaft ist es, wenn zumindest eine der Tabletten oder alle Tabletten jeweils vor dem oder in dem Durchströmkanal platziert sind und als das oder als zumindest eines der Ver¬ schlusselemente zum Verschluss des Durchströmkanals dienen.
Die Tabletten sind vorzugsweise gemeinsam oder jeweils für sich in einer wasserdampfdichten Schutzhülle eingeschlossen, insbesondere dann, falls das pyrotechnische Material hygro¬ skopisch ist. Die Foliendicke liegt vorzugsweise zwischen 0,01 und 0, 5 mm. Auch ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine der Tabletten in einer Halteblende gehalten wird und mit dieser gemeinsam vor oder in dem Durchströmkanal platziert ist und das oder zumin¬ dest eines der Verschlusselemente bildet. Mittels einer Hal¬ teblende lassen sich beispielsweise Größenunterschiede zwi- sehen der Tablette und dem Innendurchmesser des Durchströmka¬ nals ausgleichen.
Mit Blick auf eine einfache, aber genaue Vorgabe der zeitli¬ chen Verzögerung der Freigabe des Durchströmkanals nach dem Zünden des Gasgenerators wird es als vorteilhaft angesehen, wenn in dem Durchströmkanal zwei oder mehr Tabletten in Gasströmrichtung gesehen kaskadiert hintereinander angeordnet sind und zeitlich nacheinander bzw. zeitlich kaskadiert gezündet werden, wobei die zeitliche Verzögerung der Öffnung des Durchströmkanals nach dem Zünden des Gasgenerators durch die zeitliche Verzögerung der Kaskadenzündung der Tabletten bestimmt oder zumindest auch beeinflusst wird. Durch die An¬ zahl der kaskadierten Tabletten und durch die Wahl des Tab- lettenmaterials lässt sich die zeitliche Verzögerung der Freigabe des Durchströmkanals quasi beliebig und dabei den¬ noch sehr genau einstellen. Eine weitere Verzögerung kann in vorteilhafter Weise durch das Vorsehen von zusätzlichen Zeitverzögerungselementen erreicht werden. Bezüglich der Anordnung solcher Zeitverzögerungselemente wird es als vorteilhaft angesehen, wenn
- zumindest ein Zeitverzögerungselement vor der Tablette o- der im Falle mehrerer Tabletten - in Gasströmrichtung des
Gasgenerators gesehen - vor der ersten Tablette angeordnet ist und/oder
- zumindest ein Zeitverzögerungselement zwischen zwei be¬ nachbarten Tabletten angeordnet ist und/oder
- zumindest ein Zeitverzögerungselement - in Gasströmrich¬ tung des Gasgenerators gesehen - hinter der Tablette oder im Falle mehrerer Tabletten hinter der letzten Tablette angeordnet ist. Das Zeitverzögerungselement, die Zeitverzögerungselemente o- der zumindest eines der Zeitverzögerungselemente wird vor¬ zugsweise durch ein Folienelement, insbesondere ein Folien¬ element aus Kunststofffolie, gebildet. Die Folienelemente bestehen vorzugsweise aus Kunststofffolie mit einer Dicke zwischen 0,01 mm und 0,5 mm.
Gemäß einer zweiten besonders bevorzugten Ausgestaltung des Strafferantriebs ist vorgesehen, dass der Durchströmkanal vor dem Zünden des Gasgenerators durch ein Verschlusselement ver¬ schlossen ist und der Strafferantrieb eine Verzögerungseinrichtung aufweist, die nach dem Auslösen des Gasgenerators zeitlich verzögert das Verschlusselement wegbewegt und da¬ durch die Freigabe des Durchströmkanals auslöst.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Verschlusselement ein verschiebbarer, insbesondere entlang seiner Längsrichtung linear bzw. translatorisch verschiebbarer, Ventilkolben ist, der in einer ersten Kolbenstellung vor dem Zünden des Gasgenerators den Durchströmkanal verschließt und in einer gegen¬ über der ersten Kolbenstellung verschobenen zweiten Stellung den Durchströmkanal freigibt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Verzögerungseinrich¬ tung eine Druckaufbauverzögerungseinrichtung ist, die dem Ventilkolben vorgeordnet ist und den im Zuführungsrohr nach dem Zünden des Gasgenerators herrschenden Druck erst zeitlich verzögert auf den Ventilkolben einwirken lässt.
Vorzugsweise weist die Verzögerungseinrichtung eine Vorkammer auf, die über zumindest eine Einströmöffnung mit dem Zufüh- rungsrohr in Verbindung steht, wobei das Gas des Gasgenera¬ tors nach dem Zünden des Gasgenerators durch die zumindest eine Einströmöffnung in die Vorkammer einströmt und einen zeitlich verzögerten Druckaufbau in der Vorkammer bewirkt. Besonders vorteilhaft ist, wenn der verschiebliche Ventilkol¬ ben in der Vorkammer angeordnet ist, in einer ersten Kolbenstellung vor dem Zünden des Gasgenerators den Durchströmkanal verschließt und in einer gegenüber der ersten Kolbenstellung verschobenen zweiten Stellung den Durchströmkanal freigibt, wobei der Kolben bei Erreichen eines vorgegebenen Drucks in der Vorkammer von der ersten in die zweite Position bewegt wird . Der Durchströmkanal ist vorzugsweise im Inneren des Schubkör¬ pers angeordnet und das Verschlusselement dichtet den Schub¬ körper vorzugsweise im Inneren des Schubkörpers ab. Alterna¬ tiv kann vorgesehen sein, dass der Durchströmkanal am äußeren Rand des Schubkörpers angeordnet ist und das Verschlussele¬ ment den Schubkörper gemeinsam mit der Rohrwand des Zuführungsrohrs abdichtet. Selbstverständlich können auch beide Arten von Durchströmkanälen vorgesehen sein. Mit Blick auf eine besonders einfache, aber dennoch sehr ge¬ naue Einstellung der Zeitverzögerung zwischen dem Zünden des Gasgenerators und dem Undichtwerden des Schubkörpers wird au¬ ßerdem eine Schubkörperausgestaltung als vorteilhaft angesehen, bei der die Bewegung eines beweglichen Verschlussele- ments innerhalb des abdichtenden Schubkörpers durch ein Fluid gebremst wird.
Als besonders vorteilhaft wird eine Ausgestaltung angesehen, die sich dadurch auszeichnet, dass der abdichtende Schubkör- per mindestens einen Durchströmkanal aufweist, der vor dem Zünden des Gasgenerators durch ein Verschlusselement ver¬ schlossen ist und erst freigegeben wird, wenn sich das Verschlusselement relativ zum Durchströmkanal, insbesondere an¬ getrieben durch den Gasdruck des Gasgenerators nach dem Aus- lösen des Gasgenerators, bewegt, wobei die Bewegung des Ver¬ schlusselements durch ein Fluid gebremst wird.
Der Durchströmkanal kann geradlinig oder krummlinig sein. Soll die Freigabe des Schubkörpers durch das Verschlussele¬ ment verzögert werden, wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Durchströmkanal ein Labyrinth bildet und sich da¬ durch die Fluidweglänge erhöht. Auch ist es vorteilhaft, wenn der Durchströmkanal mit einem Filter, insbesondere Sinterfilter, versehen ist, beispielsweise um den Fluidstrom zu bremsen und die Freigabe durch das Verschlusselement dadurch zu verzögern.
Vorzugsweise befindet sich das Fluid in dem Schubkörper, und zwar - entlang der Strömungsrichtung des Gases des Gasgenerators und damit entlang der Bewegungsrichtung der Schubkörper im Zuführungsrohr gesehen - hinter dem Verschlusselement. Das Fluid wird vorzugsweise durch die Bewegung des Verschlussele¬ ments relativ zum Durchströmkanal aus dem Schubkörper heraus¬ gedrückt und bremst dabei die Bewegung des Verschlusselements relativ zum Durchströmkanal.
Die erwähnte Zeitsteuerung durch ein vorgelagertes Fluid lässt sich in besonders vorteilhafter Weise realisieren, wenn sich in dem Schubkörper - entlang der Strömungsrichtung des Gases des Gasgenerators gesehen - hinter dem Verschlussele- ment ein Aufnahmeraum befindet, in den das Verschlusselement bei seiner Bewegung relativ zum Durchströmkanal durch den Gasdruck des Gasgenerators hineingedrückt wird. Das Fluid be¬ findet sich vor dem Auslösen des Gasgenerators vorzugsweise in diesem Aufnahmeraum und wird nach dem Auslösen des Gasge- nerators durch das in den Aufnahmeraum eindringende Verschlusselement aus dem Aufnahmeraum heraus und durch mindes¬ tens einen an den Aufnahmeraum angeschlossenen Ausströmkanal hindurch aus dem Schubkörper herausgedrückt. Die Zeitspanne, die nach dem Zünden des Gasgenerators verge¬ hen soll, bevor der Schubkörper undicht wird, lässt sich einfach und vorteilhaft durch den Durchmesser bzw. Querschnitt des Ausströmkanals, die Länge des Ausströmkanals, die Visko- sität des Fluids, den Durchmesser (bzw. Querschnitt) des Auf¬ nahmeraums, den Durchmesser (bzw. Querschnitt) des Ver¬ schlusselements, das Volumen des Aufnahmeraums , das Volumen des Fluids und den Gasdruck des Gasgenerators beeinflussen und kann durch Wahl dieser Parameter quasi beliebig eingestellt werden.
Um ein ungewünschtes Auslaufen des Fluids vor einem Auslösen des Gasgenerators zu vermeiden, wird es als vorteilhaft ange- sehen, wenn der Ausströmkanal im Ausgangszustand, also vor dem Auslösen des Gasgenerators, durch ein Versiegelungsele¬ ment nach außen verschlossen ist und das Fluid in dem Aufnahmeraum eingesperrt ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die
Flüssigkeit in einer Folienhülle eingeschlossen ist und mit dieser ein Fluidsäckchen bildet; die Folienhülle wird vorzugsweise erst durch den Druck des sich auf das Fluidsäckchen zubewegenden Verschlusselements zerstört oder aufgerissen. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt in einer vereinfachten Montage des Schubkörpers, weil lediglich ein vorgefertigtes Fluidsäckchen in den Aufnahmeraum eingeschoben werden muss.
Mit Blick auf eine möglichst lange Verzögerung zwischen dem Zünden des Gasgenerators und dem Undichtwerden des Schubkörpers wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Querschnitt des Ausströmkanals kleiner als der Querschnitt des Aufnahme¬ raums ist. Eine besonders große Zeitverzögerung zwischen dem Zünden des Gasgenerators und dem Undichtwerden des Schubkörpers lässt sich erreichen, wenn das Austreten des Fluids zumindest auch einen Fluidfluss entgegen der Bewegungsrichtung des Verschlusselements erfordert.
Eine solche Bewegungsumkehr des Fluidflusses relativ zur Be¬ wegungsrichtung des Verschlusselements lässt sich besonders einfach und damit vorteilhaft erreichen, wenn das Verschluss¬ element und der Aufnahmeraum derart formkomplementär zueinander geformt sind, dass beim Eindringen des Verschlusselements in den Aufnahmeraum ein durch das Verschlusselement und den Aufnahmeraum begrenzter Fluidkanal im Inneren des Aufnahmeraums gebildet wird, in dem das Fluid entgegen der Strömungs¬ richtung des Gases des Gasgenerators und damit entgegen der Bewegungsrichtung des Verschlusselements fließen muss.
Bezüglich der Realisierung der erwähnten formkomplementären Ausgestaltung des Verschlusselements und des Aufnahmeraums wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Verschlusselement zumindest abschnittsweise becherförmig ist, wobei ein Becher¬ boden des Verschlusselements dem Gasgenerator zugewandt ist und sich eine Becherwand vom Becherboden und dem Gasgenerator wegerstreckt, und der Aufnahmeraum eine sich in Richtung des Verschlusselements und in Richtung des Gasgenerators erstre¬ ckende Erhebung, zum Beispiel in Form eines Vorsprungs, auf¬ weist. Die Becherwand wird bei der Bewegung des Verschluss¬ elements vorzugsweise in den Aufnahmeraum hineingedrückt und dabei auf die Erhebung aufgestülpt, wodurch zwischen der Be¬ cherwand und der Erhebung ein Fluidkanal gebildet wird, in dem das Fluid entgegen der Bewegungsrichtung des Verschlusselements fließt.
Vorzugsweise ist in der Erhebung ein Ausströmkanal angeord- net, der mit dem Fluidkanal strömungsmäßig verbunden ist und ein Herausfließen des Fluids entlang der Bewegungsrichtung des Verschlusselements aus dem Schubkörper ermöglicht.
Eine Freigabe des Durchströmkanals durch den Schubkörper kann dadurch erfolgen, dass das Verschlusselement ganz oder zumindest abschnittsweise aus dem Durchströmkanal herausbewegt wird. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Verschlusselement eine Durchgangsöffnung aufweist, die vor dem Zünden des Gasgenerators zu dem Durchströmkanal versetzt ist und erst durch eine Bewegung des Verschlusselements relativ zum
Durchströmkanal mit diesem in eine Überlappung gebracht wird, durch die ein Gasfluss durch das Verschlusselement und den Durchströmkanal hindurch ermöglicht wird. Bei dem Fluid handelt es sich vorzugsweise um eine Flüssig¬ keit. Als besonders geeignet wird eine Silikonflüssigkeit o- der eine zumindest silikonhaltige Flüssigkeit angesehen.
Die Viskosität der Flüssigkeit liegt vorzugsweise zwischen 100000 und 4000000 cSt.
Mit Blick auf eine sichere Funktionsweise des Strafferan¬ triebs wird es als besonders vorteilhaft angesehen, wenn die Flüssigkeit eine Viskosität aufweist, deren Änderung in einem Temperaturbereich zwischen -40°C und 95°C kleiner als 1000 % ist .
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Strafferantrieb, der in einem Ausführungsbeispiel für einen erfindungsge¬ mäßen Gurtaufroller eingesetzt ist,
Figuren 2-3 ein erstes Ausführungsbeispiel für einen An¬ triebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1,
Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für einen
Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1,
Figur 5 ein drittes Ausführungsbeispiel für einen
Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1,
Figur 6 ein viertes Ausführungsbeispiel für einen
Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1, Figur 7 ein fünftes Ausführungsbeispiel für einen
Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1,
Figur 8 ein sechstes Ausführungsbeispiel für einen
Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß
Figur 1,
Figur 9 ein siebentes Ausführungsbeispiel für einen
Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1, Figur 10 ein achtes Ausführungsbeispiel für einen An¬ triebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1, Figur 11 ein neuntes Ausführungsbeispiel für einen
Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1,
Figur 12 ein zehntes Ausführungsbeispiel für einen
Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß
Figur 1,
Figur 13 ein elftes Ausführungsbeispiel für einen An¬ triebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1,
Figur 14 ein zwölftes Ausführungsbeispiel für einen
Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1,
Figur 15 ein dreizehntes Ausführungsbeispiel für ei¬ nen Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1, Figur 16 ein vierzehntes Ausführungsbeispiel für ei¬ nen Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1,
Figuren 17-20 ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel für ei nen Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1, Figuren 21-22 ein sechzehntes Ausführungsbeispiel für ei¬ nen Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1, Figuren 23-25 ein siebzehntes Ausführungsbeispiel für ei¬ nen Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1,
Figuren 26-27 ein achtzehntes Ausführungsbeispiel für ei- nen Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1,
Figuren 28-30 beispielhaft das Einfüllen eines Fluids in einen Schubkörper anhand des fünfzehnten Ausführungsbeispiels und
Figur 31 ein neunzehntes Ausführungsbeispiel für ei¬ nen Antriebskolben für den Strafferantrieb gemäß Figur 1.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische o- der vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet . In der Figur 1 sieht man in einer schematischen Explosionsdarstellung ein Ausführungsbeispiel für einen Gurtaufroller 10. Der Gurtaufroller 10 weist unter anderem eine Gurtspindel 20, einen Strafferantrieb 30 sowie eine den Strafferantrieb 30 und die Gurtspindel 20 verbindende Massenträgheitskupplung 35 auf.
Der Strafferantrieb 30 umfasst einen pyrotechnischen Gasgene¬ rator 40, beispielsweise in Form eines Mikrogasgenerators , ein Antriebsrad 50, ein den Gasgenerator 40 und das Antriebs¬ rad 50 verbindendes gekrümmtes Zuführungsrohr 60, eine Mehr¬ zahl an Masse- bzw. Schubkörpern 70 und einen Schubkörper in Form eines Antriebskolbens 71, der den ersten Schubkörper in der Schubkörperkette - vom Gasgenerator 40 aus gesehen - bil¬ det. Die Schubkörper 70 sind beispielsweise kugelförmig und gegenüber dem Zuführungsrohr 60 nicht dichtend und werden von dem Antriebskolben 71 nach dem Auslösen des Gasgenerators 40 angeschoben. Der Antriebskolben 71 dichtet das Zuführungsrohr 60 zunächst ab, wird aber nach einer gewissen Zeitspanne nach dem Zünden des Gasgenerators 40 undicht, so dass das Gas G des Gasgenerators 40 an den Schubkörpern 70 vorbeifließen kann . Zwischen dem Gasgenerator 40 und dem Antriebskolben 71 kann eine Feder 75 angeordnet sein.
Das Antriebsrad 50 ist zwischen einer Haltekappe 51 und einer Halteplatte 52 drehbar gehalten und weist Aufnahmetaschen in Form von Aufnahmeschalen 80 auf, in die die Schubkörper 70 eingreifen, um das Antriebsrad anzutreiben. Die Schubkörper 70 werden hierzu tangential in das Antriebsrad 50 eingekop¬ pelt und laufen an diesem unter Eingriff in die Aufnahmeschalen 80 tangential vorbei, um anschließend in einen nachgeord- neten Aufnahmebehälter 81 zu gelangen.
Die Figur 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 des Gurt¬ aufrollers 10 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Der An- triebskolben 71 weist eine Dichtung 100 auf, die den Antriebskolben 71 gegenüber der Innenwand des Zuführungsrohrs 60 abdichtet. Ein vorderer Abschnitt 105 des Antriebskolbens 71 treibt die entlang der Gasströmrichtung G vor ihm liegenden Schubkörper 70 an.
Der Antriebskolben 71 ist mit einem Durchströmkanal 110 aus- gestattet, der einen Gasfluss durch den Antriebskolben 71 ermöglichen würde, wenn er nicht durch eine pyrotechnische La¬ dung 115 verschlossen wäre. Die pyrotechnische Ladung 115 bildet also ein Verschlusselement, das den Durchströmkanal 110 im Ausgangszustand des Strafferantriebs 30, also vor dem Zünden des Gasgenerators 40, verschließt.
Wird der Gasgenerator 40 ausgelöst, so werden heiße Gase des Gasgenerators 40 und/oder Partikel, insbesondere Metallparti¬ kel, der Zündladung und/oder des pyrotechnischen Antriebs des Gasgenerators 40 auf den Antriebskolben 71 und die pyrotechnische Ladung 115 treffen und es wird zu einem Zünden der pyrotechnischen Ladung 115 kommen. Nach der Zündung der pyrotechnischen Ladung 115 wird diese verbrennen und durch Materialumwandlung ihre abdichtende Wirkung innerhalb des Durch- Strömkanals 110 verlieren. Nach einer durch die Dimensionie¬ rung bzw. Ausgestaltung der pyrotechnischen Ladung 115 vorgegebenen zeitlichen Verzögerung - bezogen auf den Auslösezeitpunkt des Gasgenerators 40 - wird die pyrotechnische Ladung 115 somit selbst aktiv ihre dichtende Wirkung verlieren und den Durchströmkanal 110 freigeben.
Die Figur 3 zeigt den Zustand des Antriebskolbens 71, nachdem die pyrotechnische Ladung 115 gemäß Figur 2 durch Abbrand verschwunden ist und der Durchströmkanal 110 geöffnet ist. Durch den Durchströmkanal 110 kann der Gasstrom G durch den Antriebskolben 71 hindurchfließen und in den Bereich des Zuführungsrohrs hinter dem Antriebskolben 71 gelangen. Die Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 bildet eine Tablette 150 eine pyrotechnische Ladung, die einen Durchströmkanal 110 des Antriebskolbens 71 im Ausgangszustand verschließt. Die Tablette 150 stützt sich auf einer Stufe 155 innerhalb des Durchströmkanals 110 ab.
Die Tablette 150 besteht vorzugsweise aus einem Frühzündungs- material; unter dem Begriff "Frühzündungsmaterial" wird hier pyrotechnisches Material verstanden, das eine Zündtemperatur unter 200° C aufweist.
Sobald nach dem Zünden des Gasgenerators 40 gemäß Figur 1 heiße Gase auf die Tablette 150 treffen, wird diese sich selbst entzünden und durch Materialumwandlung ihre abdichtende Eigenschaft innerhalb des Durchströmkanals 110 verlieren. Der Durchströmkanal 110 wird geöffnet, und es wird ein Gas- fluss G durch den Antriebskolben 71 hindurch möglich, wie dies im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 oben bereits beispielhaft anhand des ersten Ausführungsbeispiels näher er¬ läutert wurde.
Die Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Der Antriebskolben 71 weist einen Durchströmkanal 110 auf, in dem zwei Tabletten 150 und 160 aus pyrotechnischem Material angeordnet sind und den Durch¬ strömkanal 110 abdichten. Eine der beiden Tabletten, und zwar die Tablette 150, stützt sich auf einer Stufe 155 des Durch¬ strömkanals 110 ab. Die beiden Tabletten 150 und 160 bestehen vorzugsweise aus einem Frühzündungsmaterial, also einem pyro¬ technischem Material mit einer Zündtemperatur unter 200° C. Sobald der Gasgenerator 40 gezündet worden ist, werden heißes Gas und/oder heiße Partikel vom Gasgenerator 40 zunächst die Tablette 160 entzünden, die nachfolgend wiederum die Tablette 150 entzünden wird, so dass es durch kaskadierten Abbrand des pyrotechnischen Materials der beiden Tabletten 150 und 160 zu einer zeitlich verzögerten Öffnung des Durchströmkanals 110 - verglichen mit dem Zündzeitpunkt des Gasgenerators 40 - kommt und der Durchströmkanal 110 geöffnet wird.
Die Figur 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Der Antriebskolben 71 ist mit einem Durchströmkanal 110 ausgestattet, in dem zwei Tabletten 150 und 160 aus einem Frühzündungsmaterial sowie eine Tablette 170 aus einem Treibladungsmaterial angeordnet sind. Unter ei¬ nem Treibladungsmaterial wird hier ein pyrotechnisches Mate¬ rial verstanden, das eine Zündtemperatur von mindestens 280° C aufweist.
Wie sich in der Figur 6 erkennen lässt, ist die Tablette 170 aus dem Treibladungsmaterial kleiner als die beiden Tabletten 150 und 160. Aus diesem Grunde wird die Tablette 170 in einer Durchgangsöffnung einer Halteblende 175 gehalten. Die Halte- blende 175 kann aus Metall oder Kunststoff bestehen; vorzugs¬ weise handelt es sich bei der Halteblende 175 jedoch um eine Kunststoffblende . Der Innendurchmesser der Blendenöffnung der Halteblende 175 bzw. der Durchmesser der darin gehaltenen Tablette 170 liegt vorzugsweise zwischen 1 und 3 mm. Die Di- cke der Halteblende 175 liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 3 mm. Im Ausgangszustand des Antriebskolbens 71 wird der Durch¬ strömkanal 110 durch die drei Tabletten 150, 160 und 170 gas¬ dicht verschlossen. Wird der Gasgenerator 40 des Strafferantriebs 30 gemäß Figur 1 entzündet, so werden dessen heißes Gas und/oder heiße Partikel der Zünd- und/oder Treibladung des Gasgenerators 40 zunächst die erste in der Tablettenkas¬ kade angeordnete Tablette 170 entzünden, wodurch wiederum nachfolgend zeitlich verzögert kaskadiert die beiden weiteren Tabletten 150 und 160 gezündet werden, wodurch es durch kas- kadierten Abbrand der drei Tabletten 150, 160 und 170 zu ei¬ nem Öffnen des Durchströmkanals 110 kommt, so dass nachfol¬ gend das Gas des Gasgenerators 40 den Antriebskolben 71 pas¬ sieren kann. Die Figur 7 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Der Antriebskolben 71 ist mit zwei Tabletten 150 und 160 ausgestattet, die den Tabletten 150 und 160 gemäß den Figuren 4 bis 6 entsprechen können. Mit anderen Worten handelt es sich bei den Tabletten 150 und 160 vorzugs¬ weise um Tabletten aus einem Frühzündungsmaterial.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 sind neben den bei¬ den Tabletten 150 und 160 insgesamt vier Zeitverzögerungsele- mente 200 vorgesehen, von denen zwei zwischen den beiden Tabletten 150 und 160 sowie zwei in Gasströmrichtung G gesehen vor der in der Figur 7 linken bzw. in Gasströmrichtung G gesehen ersten Tablette 160 angeordnet sind. Die Zeitverzögerungselemente 200 bestehen vorzugsweise aus Folienmaterial, vorzugsweise aus Folienmaterial aus Kunst¬ stoff. Die Funktion der Zeitverzögerungselemente 200 besteht darin, nach einem Zünden des Gasgenerators 40 gemäß Figur 1 das nachfolgende Zünden der beiden Tabletten 150 und 160 zeitlich zu verzögern und somit den zeitlichen Versatz zwischen der Zündung des Gasgenerators 40 einerseits und dem Öffnen des Durchströmkanals 110 andererseits zu verlängern.
Sobald sich die Tabletten 150 und 160 entzünden und abbrennen, werden die Zeitverzögerungselemente 200 ebenfalls zer¬ stört werden, so dass der Durchströmkanal 110 geöffnet wird und ein Gasstrom G durch den Antriebskolben 71 hindurch er- möglicht wird.
Die Zeitverzögerungselemente werden vorzugsweise durch Folie, vorzugsweise durch Kunststofffolie, gebildet. Die Dicke der Folie beträgt vorzugsweise zwischen 0,01 mm und 0,5 mm. Bei der Kunststofffolie handelt es sich besonders bevorzugt um Folie aus PD-LD.
Die Figur 8 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Der Antriebskolben 71 weist zwei Tabletten 150 und 160 auf, die vorzugsweise aus Frühzündungs¬ material bestehen. Darüber hinaus ist der Antriebskolben 71 mit sechs Zeitverzögerungselementen 200 ausgestattet, von denen drei zwischen den beiden Tabletten 150 und 160 sowie drei in Gasströmrichtung G gesehen vor der Tablette 160 angeordnet sind. Die Funktion der sechs Zeitverzögerungselemente 200 be¬ steht darin, das Zünden der beiden Tabletten 150 und 160 nach dem Auslösen des Gasgenerators 40 zeitlich zu verzögern, wie dies im Zusammenhang mit der Figur 7 oben bereits erläutert worden ist. Die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der Figur 7 gelten hier also entsprechend. Die Figur 9 zeigt ein siebentes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71 für den Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1. Das siebente Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 entspricht dem sechsten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 mit dem Unter- schied, das nicht sechs Zeitverzögerungselemente, sondern acht Zeitverzögerungselemente vorgesehen sind, von denen vier zwischen den beiden Tabletten 150 und 160 sowie vier in Gasströmrichtung G gesehen vor der Tablette 160 angeordnet sind. Durch die höhere Zahl an Zeitverzögerungselementen 200 wird bei der Ausführungsvariante gemäß Figur 9 eine größere zeit¬ liche Verzögerung zwischen dem Zünden der Tabletten 150 und 160 nach dem Auslösen des Gasgenerators 40 erreicht als bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8. Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den Figuren 7 und 8 beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 entsprechend.
Die Figur 10 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Das achte Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 entspricht dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fi¬ gur 6 mit dem Unterschied, dass zusätzlich zwei Zeitverzöge¬ rungselemente 200 vorgesehen sind, die eine zeitliche Verzö¬ gerung der Zündung der beiden Tabletten 150 und 160 hervorru- fen sollen, wie dies beispielhaft bereits im Zusammenhang mit den Figuren 7 bis 9 oben erläutert worden ist. Die Verzöge¬ rungselemente 200 bestehen vorzugsweise aus einem Folienmate¬ rial aus Kunststoff. Im Übrigen sei auf die obigen Ausführun¬ gen im Zusammenhang mit den Figuren 4 bis 9 verwiesen, die hier entsprechend gelten.
Die Figur 11 zeigt ein neuntes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. In einem Durchströmkanal 110 des Antriebskolbens 71 befinden sich zur Abdichtung des Durchströmkanals im Ausgangszustand zwei Tabletten 150 und 160, die vorzugsweise aus einem Frühzündungsmaterial bestehen, so- wie zwei Tabletten 170 und 180, die vorzugsweise aus einem Treibladungsmaterial bestehen.
Die beiden Tabletten 170 und 180 sind kleiner als die Tablet¬ ten 150 und 160, so dass diese jeweils in einer Halteblende 175 und 185 gehalten werden. Die beiden Halteblenden 175 und 185 bestehen vorzugsweise aus Kunststoffmaterial .
Um eine weitere zeitliche Verzögerung der kaskadierten Zündung der Tabletten 150, 160, 170 und 180 nach einem Auslösen des Gasgenerators 40 zu bewirken, sind insgesamt fünf Zeit¬ verzögerungselemente 200 vorgesehen, von denen zwei zwischen den beiden Tabletten 170 und 180, zwei zwischen den beiden Tabletten 160 und 170 sowie eine zwischen den beiden Tabletten 150 und 160 vorgesehen sind. Bezüglich der Funktionsweise der beiden Tabletten 150 und 160, der beiden Tabletten 170 und 180 sowie der Zeitverzögerungselemente 200 sei auf die obigen Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den Figuren 4 bis 10 verwiesen, die hier entsprechend gelten. Die Figur 12 zeigt ein zehntes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Das zehnte Ausführungsbeispiel ge¬ mäß Figur 12 entspricht vom Aufbau her dem neunten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 11 mit dem Unterschied, dass eine größere Anzahl an Zeitverzögerungselementen 200 vorgesehen ist. So lässt sich erkennen, dass zwischen den beiden Tabletten 150 und 160, die vorzugsweise aus Frühzündungsmaterial bestehen, ein einziges Zeitverzögerungselement 200 vorgesehen ist. Zwischen der Tablette 160 und der - im Gasströmrichtung G gesehen - nächstliegenden Tablette 170, die vorzugsweise aus Treibladungsmaterial besteht, sind vorzugsweise zwei Zeitverzögerungselemente vorgesehen. Zwischen der Tablette 170 und der davor liegenden Tablette 180, die vorzugsweise ebenfalls aus Treibladungsmaterial besteht, sind drei Zeit¬ verzögerungselemente 200 vorgesehen. Bezüglich der Funktions¬ weise der Zeitverzögerungselemente 200 sowie der Tabletten 150, 160, 170 und 180 sei auf die obigen Ausführungen im Zu- sammenhang mit den Figuren 4 bis 11 verwiesen.
Die Figur 13 zeigt ein elftes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. In einem Durchströmkanal 110 des Antriebskolbens 71 befinden sich zwei Tabletten 150 und 160, die vorzugsweise aus einem Frühzündungsmaterial bestehen, so¬ wie eine Tablette 170, die vorzugsweise aus einem Treibla¬ dungsmaterial besteht. Die Tablette 170 wird in einer Halte¬ blende 175 gehalten, die vorzugsweise aus Kunststoff besteht.
Um die Zeitverzögerung zwischen dem Zünden des Gasgenerators 40 und der Freigabe des Durchströmkanals 110 möglichst groß zu gestalten, ist eine Vielzahl an Zeitverzögerungselementen 200 vorgesehen. So erkennt man in der Figur 13 drei Zeitver- zögerungselemente 200 zwischen den beiden Tabletten 150 und 160, drei Zeitverzögerungselemente 200 zwischen den Tabletten 160 und 170 sowie ein weiteres Zeitverzögerungselement 200, das vor der Tablette 170 angeordnet ist. Bezüglich der Funktionsweise des Antriebskolbens 71 sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den Figuren 4 bis 12 verwiesen, die hier entsprechend gelten. Die Figur 14 zeigt ein zwölftes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Man erkennt zwei Tabletten 150 und 160 sowie ein Zeitverzögerungselement 200, das in Gasström- richtung G gesehen vor der in der Figur 14 linken Tablette 160 angeordnet ist.
Darüber hinaus erkennt man in der Figur 14 ein Verschlussele¬ ment 210, das zwischen der Stufe 155 im Durchströmkanal 110 und der benachbarten Tablette 150 angeordnet ist. Das Ver¬ schlusselement 210 verschließt somit ebenfalls selbsttätig den Durchströmkanal 110.
Kommt es nach einem Auslösen des Gasgenerators 40, insbeson- dere aufgrund der Einwirkung des Zeitverzögerungselements 200, zu einem zeitverzögerten Zünden der beiden Tabletten 150 und 160, so wird beim Abbrand der beiden Tabletten 150 und 160 auch das Zeitverzögerungselement 200 sowie das Ver¬ schlusselement 210 zerstört, so dass der Durchströmkanal 110 freigegeben wird und ein Durchströmen des Antriebskolbens 71 möglich wird. Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den Figuren 4 bis 13 entsprechend.
Die Figur 15 zeigt ein dreizehntes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Man erkennt ein Verschluss¬ element 210, das sich auf einer Stufe 155 im Durchströmkanal 110 abstützt. Darüber hinaus erkennt man drei Tabletten 150, 160 und 190, die vorzugsweise jeweils aus Frühzündungsmateri- al bestehen.
Kommt es nach einem Auslösen des Gasgenerators 40 zu einem Zünden der drei Tabletten 150, 160 und 190, so wird durch den zeitlich kaskadierten Abbrand der drei Tabletten auch das Verschlusselement 210 zerstört, so dass der Durchströmkanal 110 freigegeben und ein Gasstrom durch den Antriebskolben 71 hindurch ermöglicht wird.
Die Figur 16 zeigt ein vierzehntes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71. Der Antriebskolben 71 ist mit einem inneren Verzögerungsvolumen 320 in Form einer Vorkammer ausgestattet, in die bzw. das über vier kleine Einströmöffnungen 330 Gas G des Gasgenerators 40 gemäß Figur 1 eindringen kann. Das Gas G fließt entlang der Pfeilrichtung PI in der Figur 16 von rechts nach links in Richtung Antriebskolben 71.
Das Verzögerungsvolumen 320 wird in der Darstellung gemäß Fi- gur 16 auf der linken Seite durch einen Kolben in Form eines Ventilkolbens 340 verschlossen, der mit einem einteilig ange¬ formten Abscherring 350 ausgestattet ist. Der Abscherring 350 liegt auf einem äußeren Anschlag 360 des Antriebskolbens 71 auf und verhindert, dass der Ventilkolben 340 nach links ver- schoben werden kann.
Der Ventilkolben 340 verschließt große Einströmöffnungen 370, durch die das Gas G des Gasgenerators 40 ins Innere des An¬ triebskolbens 71 dringen könnte, wenn diese nicht durch den Ventilkolben 340 verschlossen wären.
Um eine Fixierung des Ventilkolbens 340 im Inneren des An¬ triebskolbens 71 im Ruhezustand zu gewährleisten, kann ein Abstützstift 375 vorhanden sein, der zwischen der in Figur 16 rechten Innenfläche 310a des Antriebskolbens 71 und dem Ven¬ tilkolben 340 angeordnet ist. Der Abstützstift 375 dient le¬ diglich dazu, die Position des Ventilkolbens 340 vor Aktivie¬ rung des Gasgenerators 40 zu definieren. Er bewirkt keine Vorspannung auf den Ventilkolben 340, er ist lediglich stützend lose zwischen der Innenfläche 310a und dem Ventilkolben 340 angeordnet und verschließt selbstverständlich nicht die Einströmöffnungen 330 für das Gas G des Gasgenerators 40.
In der Figur 16 erkennt man darüber hinaus Abströmöffnungen 380, die in einem Winkel von 45° schräg nach außen zeigen. Durch die Abströmöffnungen 380 kann Gas G des Gasgenerators 40 hindurchfließen, sobald die großen Einströmöffnungen 370 vom Ventilkolben 340 freigegeben werden.
Der Antriebskolben 71 arbeitet vorzugsweise wie folgt:
Sobald Gas G des Gasgenerators 40 entlang der Pfeilrichtung PI auf den Antriebskolben 71 einwirkt, wird dieses durch die kleinen Einströmöffnungen 330 in das Verzögerungsvolumen 320 eindringen. Die Größe der Einströmöffnungen 330 ist derart gewählt, dass es eine gewisse vorgegebene Zeitspanne von ca. 5 ms dauert, bis der Druck im Inneren des Verzögerungsvolu- mens 320 so groß ist, dass der Abscherring 350 vom übrigen Ventilkolben 340 abgeschert wird und der Ventilkolben 340 entlang der Pfeilrichtung P2 in Richtung auf die in Figur 16 linke Innenfläche 310b des Antriebskolbens 71 bewegt wird. Sobald es zu einem Abscheren gekommen ist, wird der Ventil- kolben 340 die großen Einströmöffnungen 370 freigeben, so dass das Gas G des Gasgenerators 40 durch die großen Ein¬ strömöffnungen 370 ins Innere des Antriebskolbens 71 gelangen und nachfolgend durch die Abströmöffnungen 380 hindurch in den hinter dem Antriebskolben 71 befindlichen Abschnitt des Zuführungsrohres des Strafferantriebs 30 gelangen kann. Ein unmittelbares Vorbeifließen von Gas G außen am Antriebskolben 71 vorbei ist nicht möglich, da in einer umlaufenden Nut 390 ein Dichtring 395 eingesetzt ist, der den in Figur 16 linken Abschnitt des Antriebskolbens 71 von dem rechten Abschnitt im Zuführungsrohr gasdicht trennt. Erst nachdem das Verzöge¬ rungsvolumen 320 mit Gas gefüllt worden ist und der Ventil¬ kolben 340 nach links verschoben worden ist, wird durch die Freigabe der großen Einströmöffnungen 370 ein Gasfluss G durch das Innere des Antriebskolbens 71 hindurch zu den äuße¬ ren Abströmöffnungen 380 und damit auf die in Figur 16 linke Seite des Antriebskolbens 71 ermöglicht. Das Verzögerungsvolumen 320 arbeitet somit als Druckaufbau- verzögerungseinrichtung für den Ventilkolben 340.
Die Figur 17 zeigt ein fünfzehntes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Man erkennt einen Ventilkol¬ ben 400, der mit einem Formschlussabschnitt 410 formschlüssig in zwei Löchern 420 und 421 im Gehäuse 430 des Antriebskol¬ bens 71 gehalten wird. Die Position des Ventilkolbens 400 im Inneren des Antriebskolbens 71 ist vor der Aktivierung des Strafferantriebs 30 somit durch Formschluss fixiert.
Die Figur 17 zeigt darüber hinaus eine Einströmöffnung 440, die einen Gasstrom G vom Gasgenerator 40 in ein Verzögerungsvolumen 450 im Inneren des Antriebskolbens 71 ermöglicht. So- bald der Gasdruck im Inneren des Verzögerungsvolumens 450 ausreichend groß ist, wird der Formschlussabschnitt 410 bzw. die Formschlussverbindung zwischen dem Ventilkolben 400 und den beiden Löchern 420 und 421 aufbrechen, und es wird zu einer Bewegung des Ventilkolbens 400 entlang der Pfeilrichtung P2 kommen. Sobald der Ventilkolben 400 in Pfeilrichtung P2 nach oben bewegt wird, werden die beiden Löcher 420 und 421 freigegeben, so dass ein Gasfluss G durch die beiden Löcher 420 und 421 hindurch zu Abströmöffnungen 460 im Gehäuse 430 des Antriebskolbens 71 möglich wird.
Figur 18 zeigt den Antriebskolben 71 gemäß Figur 17 in einer dreidimensionalen Sicht schräg von der Seite. Man erkennt das Loch 420, in dem der Formschlussabschnitt 410 des Ventilkol¬ bens 400 eingerastet ist. Darüber hinaus erkennt man die Ab¬ strömöffnungen 460, durch die nach einem Verschieben des Ventilkolbens 400 ein Durchströmen von Gas G des Gasgenerators 40 durch den Antriebskolben 71 hindurch möglich ist.
Die Figur 19 zeigt den Antriebskolben 71 gemäß den Figuren 17 und 18, nachdem der Ventilkolben 400 druckbedingt entlang der Pfeilrichtung P2 nach oben gedrückt worden ist und die beiden Löcher 420 und 421 freigegeben hat. Darüber hinaus erkennt man zwei Pfeile P3, die den Gasstrom von Gas des Gasgenera¬ tors 40 durch die beiden Löcher 420 und 421 hindurch zu den Abströmöffnungen 460 des Antriebskolbens 71 symbolisieren. Die Figur 20 zeigt den Antriebskolben 71 gemäß den Figuren 17 bis 19 nochmals in einer Sicht von oben.
Die Figur 21 zeigt ein sechzehntes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Der Antriebskolben 71 ist mit einem Verschlusselement 500 ausgestattet, das sich vor dem Auslösen des Gasgenerators 40 in einer Sperrstellung befindet. Diese Sperrstellung zeigt die Figur 21. In der Sperrstellung verschließt das Verschlusselement 500 einen Durchströmkanal 110, der sich durch den Antriebskolben 71 hindurch erstreckt. Der Durchströmkanal 110 beginnt an ei¬ ner Einströmöffnung 510, die sich auf der dem Gasgenerator 40 zugewandten Seite des Antriebskolbens 71 befindet, und endet an einer oder mehreren Abströmöffnungen 520, die bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 21 im mittleren Bereich des Antriebskolbens 71 angeordnet sind.
Das Verschlusselement 500 verdeckt in seiner Sperrstellung die Abströmöffnungen 520 und verschließt dadurch den Durchströmkanal 110, so dass das Gas G des Gasgenerators 40 den Antriebskolben 71 nicht durchströmen kann. In der Sperrstel- lung wirkt der Antriebskolben 71 also abdichtend.
Entlang der Strömungsrichtung des Gases G des Gasgenerators 40 und damit entlang der Bewegungsrichtung B des Antriebskolbens 71 und der vorgelagerten Schubkörper 70 gesehen befindet sich hinter dem Verschlusselement 500 ein Aufnahmeraum 530. Der Aufnahmeraum 530 ist mit einem Fluid 540 gefüllt, das durch einen an den Aufnahmeraum 530 angeschlossenen Ausströmkanal 550 aus dem Aufnahmeraum 530 herausgedrückt werden kann. In dem in der Figur 21 gezeigten Ausgangszustand ist der Ausströmkanal 550 vorzugsweise mit einem nicht darge¬ stellten Versiegelungselement verschlossen, um ein ungewoll¬ tes bzw. vorzeitiges Auslaufen des Fluids 540 aus dem Aufnah¬ meraum 530 zu vermeiden. Wird der Gasgenerator 40 gemäß Figur 1 gezündet, so wird das Gas G des Gasgenerators 40 auf den Antriebskolben 71 insge¬ samt einwirken und diesen in der Darstellung gemäß Figur 21 von rechts nach links verschieben. Darüber hinaus wird das Gas G bzw. der Gasdruck auf das Verschlusselement 500 einwir- ken und eine Schubkraft ausüben, die das Verschlusselement 500 entlang der Bewegungsrichtung B - also von rechts nach links in Figur 21 - relativ zu den übrigen Komponenten des Antriebskolbens 71 und insbesondere relativ zum Durchströmka¬ nal 110 verschieben will.
Der Gasdruck des Gases G wird von dem Verschlusselement 500 auf das Fluid 540 im Aufnahmeraum 530 übertragen, so dass dieses aus dem Aufnahmeraum 530 heraus in Richtung Ausströmkanal 550 gedrückt wird. Das den Ausströmkanal 550 im Aus¬ gangszustand verschließende Versiegelungselement wird durch den Überdruck aufgebrochen oder herausgedrückt, so dass eine Fluidbewegung durch den Ausströmkanal 550 nach außen möglich wird .
Die Figur 22 zeigt den Antriebskolben 71 gemäß Figur 21, nachdem dessen Verschlusselement 500 in den Aufnahmeraum 530 hineingedrückt worden ist und das Fluid 540 vollständig aus dem Aufnahmeraum 530 herausgedrückt hat. Durch die Bewegung des Verschlusselements 500 werden die Abströmöffnungen 520 und damit der Durchströmkanal 110 freigegeben, so dass ein Gasstrom G von der Einströmöffnung 510 durch den Durchström- kanal 110 und die Abströmöffnungen 520 hindurch möglich wird. Mit anderen Worten wird durch das Verschieben des Verschlusselements 500 innerhalb des Antriebskolbens 71 bewirkt, dass der Antriebskolben 71 seine abdichtende Wirkung verliert. Die zeitliche Verzögerung, mit der es nach einem Auslösen des Gasgenerators 40 gemäß Figur 1 zu einem Öffnen des Durch¬ strömkanals 110 innerhalb des Antriebskolbens 71 kommt, wird durch den Durchmesser bzw. Querschnitt des Ausströmkanals 550, die Länge des Ausströmkanals 550, die Viskosität des Fluids 540, den Durchmesser (bzw. Querschnitt) des Aufnahme¬ raums 530, den Durchmesser (bzw. Querschnitt) des Verschluss¬ elements 500, das Volumen des Aufnahmeraums 530, das Volumen des Fluids 540 und den Gasdruck des Gasgenerators 40 maßgeb- lieh beeinflusst und kann durch Wahl dieser Parameter quasi beliebig eingestellt werden.
Die Figur 23 zeigt ein siebzehntes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Der Antriebskolben 71 gemäß Figur 23 weist - in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbei¬ spiel gemäß den Figuren 21 und 22 - ein Verschlusselement (hier das Bezugszeichen 600) auf, das in der in der Figur 23 dargestellten Sperrstellung bzw. im Ausgangszustand des Antriebskolbens 71 einen Durchströmkanal 110 durch den An¬ triebskolben 71 hindurch verschließt. So lässt sich in der Figur 23 erkennen, dass das Verschlusselement 600 räumlich vor einer Abströmöffnung 520 angeordnet ist, die in einer Strömungsverbindung mit einer Einströmöffnung 510 stehen würde, wenn sich das Verschlusselement 600 nicht dazwischen be¬ finden würde.
Das Verschlusselement 600 ist bei dem Ausführungsbeispiel ge- mäß Figur 23 becherförmig ausgestaltet und weist einen Be¬ cherboden 610 auf, der dem Gasgenerator 40 zugewandt ist. An den Becherboden 610 schließt sich eine Becherwand 620 an, die sich von dem Gasgenerator 40 weg in Richtung des vor dem Antriebskolben 71 befindlichen Schubkörpers 70 hinerstreckt.
Entlang der Bewegungsrichtung B der Schubkörper 70 und des Antriebskolbens 71 im Zuführungsrohr 60 gesehen vor dem Verschlusselement 600 befindet sich ein Aufnahmeraum 530, der mit einem Fluid 540 gefüllt ist. Der Aufnahmeraum 530 ist zu- mindest näherungsweise formkomplementär zu dem becherförmigen Verschlusselement 600 ausgeformt. Bei der Bewegung des Verschlusselements 600 entlang der Bewe¬ gungsrichtung B wird die Becherwand 620 auf eine formkomple¬ mentär ausgestaltete Erhebung in Form eines Vorsprungs 640 auf der Innenwand des Aufnahmeraums 530 aufgestülpt. Bei die- sem Ausstülpen wird ein Fluidkanal 630 gebildet, in dem das Fluid 540 entgegen der Bewegungsrichtung B des Verschlusselements 600 fließen muss, um in den Ausströmkanal 550 gelangen zu können. Dies zeigt die Figur 24 näher im Detail, in der das Verschlusselement 600 eine mittlere Stellung zwischen der Sperrstellung gemäß Figur 23 und einer vollständigen Freigabestellung (vgl. Figur 25) einnimmt. Durch die inverse Fluss¬ richtung des Fluids bzw. die Bewegungsumkehr lässt sich die Bewegung des Verschlusselements 600 auch mit einem kleinen Aufnahmeraum 530 sehr effizient bremsen.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 23 bis 25 ist der Ausströmkanal 550 innerhalb des Vorsprungs 640 angeord¬ net; vorzugsweise ist der Ausströmkanal 550 im mittleren Be¬ reich des Vorsprungs 640 und koaxial zu diesem angeordnet.
Die Figur 25 zeigt den Antriebskolben 71 gemäß den Figuren 23 und 24, nachdem das Verschlusselement 600 vollständig auf den Vorsprung 640 aufgestülpt worden ist bzw. vollständig in den Aufnahmeraum 530 hineingedrückt worden ist. Das zuvor in dem Aufnahmeraum 530 befindliche Fluid (vgl. Figur 23) ist durch den Ausströmkanal 550 aus dem Aufnahmeraum 530 herausgedrückt worden .
In der in der Figur 25 dargestellten Stellung (Freigabestel- lung) gibt das Verschlusselement 600 die Abströmöffnung 520 frei, so dass die Abströmöffnung 520 mit der Einströmöffnung 510 in einer Strömungsverbindung steht bzw. der Durchströmka- nal 110 zwischen der Abströmöffnung 520 und der Einströmöffnung 510 freigegeben ist.
Die Figur 26 zeigt ein achtzehntes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Man erkennt ein Verschluss¬ element 700, das mit Durchgangsöffnungen 710 ausgestattet ist. Bei der in der Figur 26 dargestellten Sperrstellung des Verschlusselements 700 verschließt das Verschlusselement 700 einen Durchströmkanal 110 zwischen Abströmöffnungen 520 und einer dem Gasgenerator 40 zugewandten Einströmöffnung 510.
Wird das Verschlusselement 700 entlang der Bewegungsrichtung B des Antriebskolbens 71 im Zuführungsrohr 60 - also in der Darstellung gemäß Figur 26 von rechts nach links - in den
Aufnahmeraum 530 hinein geschoben, so wird es das im Aufnahmeraum 530 befindliche Fluid 540 durch den Ausströmkanal 550 aus dem Antriebskolben 71 heraus drücken, wie dies im Zusammenhang mit den Figuren 21 bis 25 bereits ausführlich erläu- tert worden ist. Durch die Bewegung des Verschlusselements
700 innerhalb des Antriebskolbens 71 wird es wiederum zu ei¬ nem Verschieben der Durchgangsöffnungen 710 des Verschlusselements 700 relativ zu den Abströmöffnungen 520 kommen, so dass die Durchgangsöffnungen 710 mit den Abströmöffnungen 520 in Überlappung gebracht werden.
Die Figur 27 zeigt den Antriebskolben 71 gemäß Figur 26, nachdem sich die Durchgangsöffnungen 710 und die Abströmöffnungen 520 überlappen und dadurch der Durchströmkanal 110 zwischen den Abströmöffnungen 520 und der Einströmöffnung 510 freigegeben worden ist. Es ist somit ein Gasfluss von der Einströmöffnung 510 durch den Antriebskolben 71 hindurch zu den Abströmöffnungen 520 möglich, so dass der Antriebskolben 71 seine Dichtwirkung verloren hat.
Die Figuren 28 bis 30 zeigen beispielhaft anhand des sech- zehnten Ausführungsbeispiels (vgl. Figuren 21 und 22), wie der Aufnahmeraum 530 mit einem Fluid 540 gefüllt werden kann. In der Figur 28 lässt sich eine Fülleinrichtung 800 erkennen, die von außen durch den Ausströmkanal 550 ins Innere des Auf¬ nahmeraums 530 eingesteckt worden ist.
Mit der Fülleinrichtung 800 wird das Fluid 540 in den Aufnahmeraum 530 eingefüllt, wodurch das Verschlusselement 500 in Richtung der Einströmöffnung 510 geschoben wird (vgl. Figur 29). Sobald das Verschlusselement 500 seine Sperrstellung, wie sie beispielhaft im Zusammenhang mit der Figur 21 erläu¬ tert wurde, erreicht hat, wird die Fülleinrichtung 800 aus dem Ausströmkanal 550 herausgezogen und der Ausströmkanal 550 wird mit einem Versiegelungselement 810 verschlossen (vgl. Figur 30) .
Die Figur 31 zeigt ein neunzehntes Ausführungsbeispiel für einen Antriebskolben 71, der bei dem Strafferantrieb 30 gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 31 ist ein Fluid 540 in einer Folienhülle 850 eingeschlossen und bildet mit diesem ein Fluidsäckchen 860.
Aufgrund der Folienhülle 850 kann das Fluid 540 nicht vorzei¬ tig durch den Ausströmkanal 550 auslaufen, selbst wenn dieser nicht durch ein Versiegelungselement, wie beispielsweise das Versiegelungselement 810 gemäß Figur 30, verschlossen ist. Auf ein solches Versiegelungselement kann somit verzichtet werden. Ein Austritt des Fluids 540 durch den Ausströmkanal 550 wird erst ermöglicht, wenn bei einer Bewegung des Ver- Schlusselements 500 in den Aufnahmeraum 530 hinein die Fo¬ lienhülle 850 aufgrund des Überdrucks platzt oder reißt.
Das Einbringen des Fluidsäckchens 860 erfolgt vorzugsweise von der Einströmöffnung 510 aus, bevor das Verschlusselement 500 eingesetzt wird.
Im Übrigen gelten die Erläuterungen im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 21 bis 27 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 31 entsprechend.
Ein Fluid, wie es im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispie¬ len gemäß den Figuren 21 bis 31 erläutert worden ist, kann im Übrigen auch bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 16 bis 20 eingesetzt werden, um die Bewegung des als Ver¬ schlusselement arbeitenden Ventilkolbens 340 bzw. 400 zu bremsen. Das Fluid wird hierzu - entlang der Bewegungsrichtung des Ventilkolbens 340 bzw. 400 gesehen - vor dem Ventil¬ kolben 340 bzw. 400 platziert.
Bezugs zeichenliste
10 Gurtaufroller
20 Gurtspindel
30 Strafferantrieb
35 Massenträgheitskupplung
40 Gasgenerator
50 Antriebsrad
51 Haltekappe
52 Halteplatte
60 Zuführungsrohr
70 Schubkörper
71 Antriebskolben
75 Feder
80 Aufnähmeschale
81 Aufnahmebehälter
100 Dichtung
105 vorderer Abschnitt
110 Durchströmkanal
115 pyrotechnische Ladung
150 Tablette
155 Stufe
160 Tablette
170 Tablette
175 Halteblende
180 Tablette
185 Halteblende
190 Tablette
200 Zeitverzögerungselernente
210 Verschlusselement
310a rechte Innenfläche des Antriebskolbens
310b linke Innenfläche des Antriebskolbens
320 Verzögerungsvolumen 330 kleine Einströmöffnung
340 Ventilkolben
350 Abscherring
360 äußerer Anschlag
370 große Einströmöffnung
375 Abstützstift
380 Abströmöffnung
390 Nut
395 Dichtring
400 Ventilkolben
410 Formschlussabschnitt
420 Loch
421 Loch
430 Gehäuse
440 Einströmöffnung
450 Verzögerungsvolumen
460 Abströmöffnungen
500 Verschlusselement
510 Einströmöffnung
520 Abströmöffnungen
530 Aufnähmeräum
540 Fluid
550 AusStrömkanal
600 Verschlusselement
610 Becherboden
620 Becherwand
630 Fluidkanal
640 Vorsprung, Erhebung
700 Verschlusselement
710 Durchgangsöffnungen
800 Fülleinrichtung
810 Versiegelungselement
850 Folienhülle 860 Fluidsäckchen
B Bewegungsrichtung
G Gasströmrichtung / Gasstrom / Gasfluss / Gas PI Pfeilrichtung
P2 Pfeilrichtung
P3 Pfeile

Claims

Patentansprüche
1. Strafferantrieb (30) für eine Sicherheitsgurteinrichtung mit :
-einem Gasgenerator (40),
-einem Antriebsrad (50) und
-einem Zuführungsrohr (60), das den Gasgenerator (40) und das Antriebsrad (50) verbindet,
-wobei in dem Zuführungsrohr (60) mehrere Schubkörper (70, 71) vorhanden sind, die nach einem Auslösen des Gasgenerators (40) beschleunigt werden und das Antriebsrad (50) an¬ treiben, und
-wobei zumindest einer der Schubkörper (71) das Zuführungs¬ rohr (60) vollständig oder zumindest teilweise abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass
der Strafferantrieb (30) derart ausgestaltet ist, dass die abdichtende Wirkung des zumindest einen abdichtenden Schub¬ körpers (71) nach dem Zünden des Gasgenerators (40) zeitver¬ zögert beendet oder reduziert wird.
2. Strafferantrieb (30) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der abdichtende Schubkörper (71) mindestens einen Durchströmkanal (110) aufweist, der vor dem Zünden des Gasgene- rators (40) verschlossen ist, und
- der abdichtende Schubkörper (71) eine Verzögerungseinrichtung aufweist, die nach dem Auslösen des Gasgenerators (40) zeitverzögert den Durchströmkanal (110) selbst frei¬ gibt oder deren Freigabe selbst veranlasst.
3. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verzögerungseinrichtung eine pyrotechnische Ladung (115) aufweist oder durch eine solche gebildet ist, die nach dem Auslösen des Gasgenerators (40) gezündet wird und zeitlich verzögert den Durchströmkanal (110) selbst aktiv freigibt o- der die Freigabe des Durchströmkanals (110) selbst aktiv ver¬ anlasst .
4. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprü- che,
dadurch gekennzeichnet, dass
die pyrotechnische Ladung (115) vor dem Zünden des Gasgenera¬ tors (40) den Durchströmkanal (110) verschließt und während oder nach dem Abbrennen des pyrotechnischen Materials der py- rotechnischen Ladung (115) den Durchströmkanal (110) durch Materialumwandlung freigibt.
5. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die pyrotechnische Ladung (115) während oder nach dem Abbren¬ nen des pyrotechnischen Materials ein den Durchströmkanal (110) verschließendes Verschlusselement zerstört oder wegbe¬ wegt und dadurch die Freigabe des Durchströmkanals (110) aus- löst.
6. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
die pyrotechnische Ladung (115) eine oder mehrere Tabletten (150, 160, 170, 180, 190) aus pyrotechnischem Material um- fasst oder durch eine oder mehrere solcher Tabletten (150, 160, 170, 180, 190) gebildet ist.
7. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine der Tabletten oder alle Tabletten jeweils vor dem oder in dem Durchströmkanal (110) platziert sind und als das oder als zumindest eines der Verschlusselemente zum Ver¬ schluss des Durchströmkanals (110) dienen.
8. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Tabletten (150, 160, 170, 180, 190) gemeinsam oder je¬ weils für sich in einer wasserdampfdichten Schutzhülle einge- schlössen sind.
9. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprü¬ che,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest eine der Tabletten (170, 180) in einer Halteblende (175, 185) gehalten wird und mit dieser gemeinsam vor oder in dem Durchströmkanal (110) platziert ist und das oder zumin¬ dest eines der Verschlusselemente bildet.
10. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- in dem Durchströmkanal (110) zwei oder mehr Tabletten
(150, 160, 170, 180, 190) in Gasströmrichtung gesehen kas- kadiert hintereinander angeordnet sind und zeitlich nacheinander bzw. zeitlich kaskadiert gezündet werden,
- wobei die zeitliche Verzögerung der Öffnung des Durchströmkanals (110) nach dem Zünden des Gasgenerators (40) durch die zeitliche Verzögerung der Kaskadenzündung der Tabletten (150, 160, 170, 180, 190) bestimmt oder zumin¬ dest auch beeinflusst wird.
11. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- zumindest ein Zeitverzögerungselement (200) vor der Tab¬ lette oder im Falle mehrerer Tabletten - in Gasströmrich- tung des Gasgenerators (40) gesehen - vor der ersten Tab¬ lette angeordnet ist und/oder
- zumindest ein Zeitverzögerungselement (200) zwischen zwei benachbarten Tabletten angeordnet ist und/oder
- zumindest ein Zeitverzögerungselement (200) - in Gasström- richtung des Gasgenerators (40) gesehen - hinter der Tab¬ lette oder im Falle mehrerer Tabletten hinter der letzten Tablette angeordnet ist.
12. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden An- Sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Zeitverzögerungselement (200), die Zeitverzögerungsele¬ mente (200) oder zumindest eines der Zeitverzögerungselemente (200) durch ein Folienelement, insbesondere ein Folienelement aus Kunststofffolie, gebildet ist.
13. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folienelemente aus Kunststofffolie mit einer Dicke zwi¬ schen 0,01 mm und 0,5 mm bestehen.
14. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Durchströmkanal (110) vor dem Zünden des Gasgenerators (40) durch ein Verschlusselement verschlossen ist und
- der Strafferantrieb (30) eine Verzögerungseinrichtung auf¬ weist, die nach dem Auslösen des Gasgenerators (40) zeit¬ lich verzögert das Verschlusselement wegbewegt und dadurch die Freigabe des Durchströmkanals (110) auslöst.
15. Strafferantrieb (30) nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlusselement ein verschieblicher Ventilkolben (440) ist, der in einer ersten Kolbenstellung vor dem Zünden des Gasgenerators (40) den Durchströmkanal (110) verschließt und in einer gegenüber der ersten Kolbenstellung verschobenen zweiten Stellung den Durchströmkanal (110) freigibt.
16. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden An- Sprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der abdichtende Schubkörper (71) mindestens einen Durchströmkanal (110) aufweist, der vor dem Zünden des Gasgene¬ rators (40) durch ein Verschlusselement (500, 600, 700) verschlossen ist und freigegeben wird, wenn sich das Verschlusselement (500, 600, 700) relativ zum Durchströmkanal (110), insbesondere angetrieben durch den Gasdruck des Gasgenerators (40) nach dem Auslösen des Gasgenerators (40) , bewegt,
- wobei die Bewegung des Verschlusselements (500, 600, 700) durch ein Fluid (540) gebremst wird.
17. Strafferantrieb (30) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass
- sich das Fluid (540) in dem abdichtenden Schubkörper (71) befindet, und zwar - entlang der Strömungsrichtung des Gases des Gasgenerators (40) und damit entlang der Bewe- gungsrichtung (B) der Schubkörper (70) im Zuführungsrohr
(60) gesehen - hinter dem Verschlusselement (500, 600, 700), und
- das Fluid (540) durch die Bewegung des Verschlusselements (500, 600, 700) relativ zum Durchströmkanal (110) aus dem Schubkörper (70) herausgedrückt wird.
18. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- sich in dem Schubkörper (70) - entlang der Strömungsrichtung des Gases (G) des Gasgenerators (40) gesehen - hinter dem Verschlusselement (500, 600, 700) ein Aufnahmeraum (530) befindet, in den das Verschlusselement (500, 600, 700) bei seiner Bewegung relativ zum Durchströmkanal (110) durch den Gasdruck des Gasgenerators (40) hineingedrückt wird,
- sich das Fluid (540) vor dem Auslösen des Gasgenerators (40) in diesem Aufnahmeraum (530) befindet und
- das Fluid (540) nach dem Auslösen des Gasgenerators (40) durch das in den Aufnahmeraum (530) eindringende Verschlusselement (500, 600, 700) aus dem Aufnahmeraum (530) heraus und durch mindestens einen an den Aufnahmeraum (530) angeschlossenen Ausströmkanal (550) hindurch aus dem Schubkörper (70) herausgedrückt wird.
19. Strafferantrieb (30) nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, dass der Ausströmkanal (550) im Ausgangszustand, also vor dem Aus¬ lösen des Gasgenerators (40), durch ein Versiegelungselement (810) nach außen verschlossen ist und das Fluid (540) in dem Aufnahmeraum (530) eingesperrt ist.
20. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fluid (540) in einer Folienhülle (850) eingeschlossen ist und mit dieser ein Fluidsäckchen (860) bildet.
21. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Querschnitt des Ausströmkanals (550) kleiner als der Querschnitt des Aufnahmeraums (530) ist.
22. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verschlusselement (500, 600, 700) und der Aufnahmeraum (530) derart formkomplementär zueinander geformt sind, dass beim Eindringen des Verschlusselements (500, 600, 700) in den Aufnahmeraum (530) ein durch das Verschlusselement (500, 600, 700) und den Aufnahmeraum (530) begrenzter Fluidkanal (630) im Inneren des Aufnahmeraums (530) gebildet wird, in dem das Fluid (540) entgegen der Strömungsrichtung des Gases (G) des Gasgenerators (40) und damit entgegen der Bewegungsrichtung (B) des Verschlusselements (500, 600, 700) fließt.
23. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass - das Verschlusselement (500, 600, 700) zumindest ab¬ schnittsweise becherförmig ist, wobei ein Becherboden (610) des Verschlusselements (500, 600, 700) dem Gasgene¬ rator (40) zugewandt ist und sich eine Becherwand (620) vom Becherboden (610) und dem Gasgenerator (40) wegerstreckt, und
- der Aufnahmeraum (530) einen sich in Richtung des Verschlusselements (500, 600, 700) und in Richtung des Gasge¬ nerators (40) erstreckende Erhebung (640) aufweist,
- wobei die Becherwand (620) bei der Bewegung des Ver¬ schlusselements (500, 600, 700) in den Aufnahmeraum (530) hineingedrückt wird und auf die Erhebung (640) aufgestülpt wird und dabei zwischen der Becherwand (620) und der Erhe¬ bung (640) ein Fluidkanal (630) gebildet wird, in dem das Fluid (540) entgegen der Bewegungsrichtung (B) des Verschlusselements (500, 600, 700) fließt.
24. Strafferantrieb (30) nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Erhebung (640) ein Ausströmkanal (550) angeordnet ist, der mit dem Fluidkanal (630) strömungsmäßig verbunden ist und ein Herausfließen des Fluids (540) entlang der Bewegungsrichtung (B) des Verschlusselements (500, 600, 700) aus dem
Schubkörper (70) ermöglicht.
25. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der abdichtende Schubkörper (70) mindestens einen Durch- strömkanal (110) aufweist, der vor dem Zünden des Gasgene¬ rators (40) durch ein Verschlusselement (500, 600, 700) verschlossen ist, und - das Verschlusselement (500, 600, 700) eine Durchgangsöff¬ nung aufweist, die vor dem Zünden des Gasgenerators (40) zu dem Durchströmkanal (110) versetzt ist und erst durch eine Bewegung des Verschlusselements (500, 600, 700) rela- tiv zum Durchströmkanal (110) mit diesem in eine Überlap¬ pung gebracht wird, durch die ein Gasfluss durch das Ver¬ schlusselement (500, 600, 700) und den Durchströmkanal (110) hindurch ermöglicht wird.
26. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fluid (540) eine Flüssigkeit ist.
27. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Flüssigkeit eine Viskosität aufweist, deren Änderung in einem Temperaturbereich zwischen -40°C und 95°C kleiner als 1000 % ist.
28. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Flüssigkeit eine Silikonflüssigkeit oder zumindest eine silikonhaltige Flüssigkeit ist.
29. Strafferantrieb (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Flüssigkeit eine Viskosität zwischen 500000 cSt und 4000000 cSt aufweist.
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