DE102008028269B4 - pretensioners - Google Patents

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Abstract

Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges, mit einem eine Gurtwelle (1) umschlingenden pyrotechnisch antreibbaren Antriebsseil (3), welches an seinem ersten Ende (3a) mit einem Kolben (4) einer Kolbenzylindereinheit (2) verbunden ist, wobei das zweite Ende (3b) des Antriebsseiles (3) von der Gurtwelle (1) weggeführt ist und mit einem Bremselement gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement durch einen mit einer Gegenkraft in Zugrichtung des Antriebsseiles (3) beaufschlagbaren Kolben (5) gebildet ist, wobei die Kolbenzylindereinheit (2) einen ersten Zylinder (7) aufweist, in dem der Kolben (4) geführt ist, und dass von der Kolbenzylindereinheit (2) ein zweiter Zylinder (8) abzweigt, in dem der dem zweiten Ende (3b) zugeordnete Kolben (5) geführt ist.Belt tensioner for a safety belt of a motor vehicle, with a pyrotechnically drivable drive cable (3) which wraps around a belt shaft (1) and which is connected at its first end (3a) to a piston (4) of a piston-cylinder unit (2), the second end (3b ) of the drive cable (3) is led away from the belt shaft (1) and is coupled to a braking element, characterized in that the braking element is formed by a piston (5) which can be acted upon by a counterforce in the pulling direction of the drive cable (3), the piston-cylinder unit (2) has a first cylinder (7) in which the piston (4) is guided and that a second cylinder (8) branches off from the piston-cylinder unit (2), in which the piston (5 ) is performed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtstraffer gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1.The invention relates to a belt tensioner according to the features of the preamble of claim 1.

Gurtstraffer für Gurtaufroller mit einem Seilantrieb sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Das Seil ist dabei mehrfach um die Gurtwelle oder einen Ansatz an der Gurtwelle gewickelt und ist an seinem freien Ende mit einem pyrotechnisch antreibbaren Kolben versehen. Das andere Ende ist auf der Gurtwelle oder dem Ansatz fest oder lösbar gehalten. Im Anschluss an den Straffprozess muss die Verbindung zwischen der Gurtwelle und dem Gurtstraffer möglichst schnell getrennt werden, damit die Gurtauszugsbewegung während der Kraftbegrenzungsphase nicht gestört wird. Hierbei kann es von Nachteil sein, wenn das Ende des Seiles fest oder auch lösbar mit der Gurtwelle verbunden ist, da die Verbindung dann erst getrennt werden muss.Belt tensioners for belt retractors with a cable drive are well known from the prior art. The rope is wound several times around the belt shaft or a shoulder on the belt shaft and is provided at its free end with a pyrotechnic driven piston. The other end is held firmly or detachably on the belt shaft or shoulder. Following the tightening process, the connection between the belt shaft and the belt tensioner must be disconnected as quickly as possible so that the belt extraction movement is not disturbed during the force limiting phase. It may be disadvantageous if the end of the rope is fixed or releasably connected to the belt shaft, since the connection must then be separated.

Ferner sind Gurtstraffer bekannt, bei denen das Seil die Gurtwelle reibschlüssig umschlingt. Zur Herstellung des Reibschlusses muss das Seil die Gurtwelle mehrfach umschlingen. Die Verbindung zwischen dem Straffer und der Gurtwelle kann nur getrennt werden, indem die reibschlüssige Verbindung durch Abwicklung des Seiles aufgehoben ist oder die Anzahl der Umwicklungen nicht mehr zur Herstellung des erforderlichen Reibschlusses ausreicht.Furthermore, belt tensioners are known in which the rope wraps around the belt shaft frictionally. To produce the frictional connection, the rope must wrap around the belt shaft several times. The connection between the tightener and the belt shaft can only be separated by the frictional connection is canceled by handling the rope or the number of wraps is no longer sufficient to produce the required frictional engagement.

Aus der DE 36 22 411 A1 ist ein Gurtstraffer bekannt, der ein um die Gurtwelle gewickeltes Seil aufweist, das mit seinem von der Gurtwelle wegführenden Ende durch eine als Bremselement wirkende Schikane gezogen wird. Die Schikane ist feststehend angeordnet und wirkt nur so lange als Bremselement, wie das Seil hindurchgezogen wird. Somit ist deren Funktion auch davon abhängig, wie sie zu der Gurtwelle angeordnet ist.From the DE 36 22 411 A1 a belt tensioner is known, which has a wound around the belt shaft rope which is pulled with its leading away from the belt shaft end by acting as a brake element chicane. The chicane is fixed and acts only as long as the brake element, as the rope is pulled through. Thus, their function is also dependent on how it is arranged to the belt shaft.

Ferner ist aus der US 2006/0208124 A1 ein Gurtstraffer mit einem Antriebsseil bekannt, welches mit einem ersten Ende mit einem Kolben einer Kolbenzylindereinheit verbunden ist, im weiteren Verlauf zwei Trommeln von zwei verschiedenen Gurtaufrollern umschlingt und mit dem zweiten Ende mit einer der Trommeln verbunden ist.Furthermore, from the US 2006/0208124 A1 a belt tensioner with a drive rope known, which is connected at a first end to a piston of a piston-cylinder unit, in the course of two drums of two different belt retractors wraps around and connected to the second end with one of the drums.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Gurtstraffer mit einem Bremselement zu schaffen, der einen einfachen Aufbau aufweisen soll, wobei insbesondere das Bremselement einfacher ausgebildet sein soll und während des gesamten Straffweges wirken soll.Based on this prior art, the present invention seeks to provide a generic belt tensioner with a braking element, which should have a simple structure, in particular, the brake element should be designed to be simpler and to act throughout the Straffweges.

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das Bremselement durch einen mit einer Gegenkraft in Zugrichtung des Antriebsseiles beaufschlagbaren Kolben gebildet ist, wobei die Kolbenzylindereinheit einen ersten Zylinder aufweist und von der Kolbenzylindereinheit ein zweiter Zylinder abzweigt, in dem der dem zweiten Ende zugeordnete Kolben geführt ist. Durch die vorgeschlagene Lösung wird das Bremselement direkt dem Seil zugeordnet, so dass dieses während des gesamten Straffweges wirkt und einen einfachen Aufbau des Gurtstraffers ermöglicht. Damit kann der dem zweiten Ende zugeordnete Kolben auch durch den pyrotechnisch erzeugten Druck der Kolbenzylindereinheit beaufschlagt werden, so dass eine gesonderte Druckerzeugung entfällt. Ferner steht der an dem Kolben des zweiten Endes anstehende Druck immer in Relation zu dem den Kolben des ersten Endes antreibenden Druck.To achieve the object, it is proposed that the brake element is formed by a piston which can be acted upon by a counterforce in the pulling direction of the drive cable, the piston cylinder unit having a first cylinder and a second cylinder branching off from the piston cylinder unit, in which the piston assigned to the second end is guided , The proposed solution, the brake element is assigned directly to the rope, so that this acts throughout the Straffweges and allows a simple construction of the belt tensioner. Thus, the second end associated piston can also be acted upon by the pyrotechnic pressure generated by the piston-cylinder unit, so that a separate pressure generation is eliminated. Further, the pressure applied to the piston of the second end is always in relation to the pressure driving the piston of the first end.

In diesem Fall sollte der Durchmesser des zweiten Zylinders kleiner als der Durchmesser des ersten Zylinders sein, so dass auch die Kraft an dem Kolben des ersten Endes größer ist als die Kraft an dem Kolben des zweiten Endes. Durch die vorgeschlagenen Kräfteverhältnisse ist automatisch die Bewegungsrichtung vorgegeben.In this case, the diameter of the second cylinder should be smaller than the diameter of the first cylinder, so that the force on the piston of the first end is greater than the force on the piston of the second end. The proposed balance of power automatically sets the direction of movement.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass der erste und der zweite Zylinder parallel zueinander angeordnet sind, so dass sich ein einfacher und klar strukturierter Aufbau des Gurtstraffers ergibt.It is further proposed that the first and the second cylinder are arranged parallel to each other, so that there is a simple and clearly structured construction of the belt tensioner.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Antriebsseil seitlich durch die Rohrwandungen der Zylinder herausgeführt ist und zwischen den Zylindern zu einer die Gurtwelle direkt oder indirekt umschlingenden Schlaufe gelegt ist.Furthermore, it is proposed that the drive cable is led out laterally through the tube walls of the cylinder and between the cylinders to a the belt shaft directly or indirectly wrapped loop is placed.

Eine weitere bevorzugte Ausführung der Erfindung besteht darin, dass in dem Ende der Kolbenzylindereinheit ein Gasgenerator angeordnet ist und dieses Ende an einer Stirnseite der Gurtwelle angeordnet ist, und dass wenigstens einer der Zylinder parallel zu der Gurtwelle angeordnet ist, und dass das an der Stirnseite der Gurtwelle angeordnete Ende der Kolbenzylindereinheit über eine winklige Rohrverbindung mit dem Zylinder verbunden ist. Durch die vorgeschlagene Anordnung können auch größere Strafflängen unter Beibehaltung einer kompakten Bauweise verwirklicht werden.A further preferred embodiment of the invention is that in the end of the piston-cylinder unit, a gas generator is arranged and this end is arranged on a front side of the belt shaft, and that at least one of the cylinders is arranged parallel to the belt shaft, and that at the end of the Gurtwelle arranged end of the piston-cylinder unit is connected via an angular pipe connection with the cylinder. The proposed arrangement also larger tension lengths can be realized while maintaining a compact design.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In den Figuren ist im Einzelnen zu erkennen:The invention will be explained in more detail with reference to a preferred embodiment. The figures show in detail:

1: Gurtstraffer mit Gurtwelle und die Gurtwelle umschlingenden Antriebsseil 1 : Belt tensioner with belt shaft and drive belt wrapped around the belt shaft

2: Kolbenzylindereinheit mit Antriebsseil 2 : Piston-cylinder unit with drive cable

In 1 ist ein Gurtstraffer mit einer Gurtwelle 1 zu erkennen, auf der ein nicht dargestellter Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges aufwickelbar ist. In 2 ist die zugehörige Kolbenzylindereinheit 2 dargestellt. Die Kolbenzylindereinheit 2 ist gebildet aus einem Strafferrohr 9, in dessen Ende ein Gasgenerator 10 gehalten ist. Das Strafferrohr 9 verzweigt sich in seinem weiteren Verlauf in die Zylinder 7 und 8. Aus den Zylindern 7 und 8 tritt jeweils seitlich das Antriebsseil 3 aus, welches zwischen den Zylindern 7 und 8 zu einer Schlaufe 6 gelegt ist. Das Antriebsseil 3 ist an seinen Enden mit den Kolben 4 und 5 versehen, die in den Zylindern 7 und 8 geführt sind. Im befestigten Zustand des Straffers 2 an der Gurtwelle 1 ist das Strafferrohr 9 mit dem darin angeordneten Gasgenerator 10 an einer der Stirnseiten der Gurtwelle 1 angeordnet und geht von dort aus über winklige Rohrverbindungen in die parallel zu der Gurtwelle 1 angeordneten Zylinder 7 und 8 über. Das Antriebsseil 3 umschlingt dann mit der Schlaufe 6 den Flansch 11 der Gurtwelle 1.In 1 is a belt tensioner with a belt shaft 1 to recognize on which an unillustrated seat belt of a motor vehicle can be wound up. In 2 is the associated piston-cylinder unit 2 shown. The piston-cylinder unit 2 is formed from a tightening tube 9 , in the end of which a gas generator 10 is held. The penalty tube 9 branches in its further course in the cylinder 7 and 8th , From the cylinders 7 and 8th occurs each side of the drive cable 3 out, which between the cylinders 7 and 8th to a loop 6 is laid. The drive cable 3 is at its ends with the pistons 4 and 5 provided in the cylinders 7 and 8th are guided. In the fastened state of the tightener 2 at the belt shaft 1 is the penalty tube 9 with the gas generator disposed therein 10 on one of the front sides of the belt shaft 1 arranged and goes from there over angled pipe joints in the parallel to the belt shaft 1 arranged cylinder 7 and 8th above. The drive cable 3 then wraps around with the loop 6 the flange 11 the belt shaft 1 ,

Bei Erkennen einer Unfallsituation wird der Gasgenerators 10 gezündet und in dem Strafferrohr 9 ein Druck erzeugt durch den auf den Kolben 4 mit dem größeren Durchmesser eine Kraft F1 in Richtung des Endes des Zylinders 7 erzeugt wird. Gleichzeitig wird der mit einem deutlich kleineren Durchmesser ausgebildete Kolben 5 ebenfalls mit einem Druck beaufschlagt, so dass der über den Kolben 4 erzeugten Zugkraft F1 eine entgegen gerichtete auf den Kolben 5 wirkende deutlich kleinere Bremskraft F2 erzeugt wird. Dadurch wird die Schlaufe 6 zusammengezogen und die reibschlüssige Verbindung hergestellt. Aufgrund der geschilderten Kräfteverhältnisse ist dadurch die Bewegungsrichtung zwangsläufig vorgegeben, und zwar würde die Gurtwelle 1 in der Darstellung der 1 und 2 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben werden.Upon detection of an accident situation of the gas generator 10 ignited and in the penalty tube 9 a pressure generated by the on the piston 4 with the larger diameter, a force F1 towards the end of the cylinder 7 is produced. At the same time, the piston formed with a much smaller diameter 5 also pressurized so that the over the piston 4 generated tensile force F1 an opposing on the piston 5 acting significantly smaller braking force F2 is generated. This will make the loop 6 contracted and made the frictional connection. Due to the described balance of power thereby the direction of movement is inevitably predetermined, and that would be the belt shaft 1 in the presentation of the 1 and 2 be driven counterclockwise.

Claims (5)

Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeuges, mit einem eine Gurtwelle (1) umschlingenden pyrotechnisch antreibbaren Antriebsseil (3), welches an seinem ersten Ende (3a) mit einem Kolben (4) einer Kolbenzylindereinheit (2) verbunden ist, wobei das zweite Ende (3b) des Antriebsseiles (3) von der Gurtwelle (1) weggeführt ist und mit einem Bremselement gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Bremselement durch einen mit einer Gegenkraft in Zugrichtung des Antriebsseiles (3) beaufschlagbaren Kolben (5) gebildet ist, wobei die Kolbenzylindereinheit (2) einen ersten Zylinder (7) aufweist, in dem der Kolben (4) geführt ist, und dass von der Kolbenzylindereinheit (2) ein zweiter Zylinder (8) abzweigt, in dem der dem zweiten Ende (3b) zugeordnete Kolben (5) geführt ist.Belt tensioner for a safety belt of a motor vehicle, with a belt shaft ( 1 ) wrapped around pyrotechnic drivable drive cable ( 3 ), which at its first end ( 3a ) with a piston ( 4 ) a piston-cylinder unit ( 2 ), the second end ( 3b ) of the drive cable ( 3 ) from the belt shaft ( 1 ) is guided away and is coupled to a brake element, characterized in that the brake element by a with a counterforce in the pulling direction of the drive cable ( 3 ) acted upon piston ( 5 ), wherein the piston-cylinder unit ( 2 ) a first cylinder ( 7 ), in which the piston ( 4 ) and that of the piston-cylinder unit ( 2 ) a second cylinder ( 8th ), in which the second end ( 3b ) associated pistons ( 5 ) is guided. Gurtstraffer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser des zweiten Zylinders (8) kleiner als der Durchmesser des ersten Zylinders (7) der Kolbenzylindereinheit (2) ist.Belt tensioner according to claim 1, characterized in that the diameter of the second cylinder ( 8th ) smaller than the diameter of the first cylinder ( 7 ) of the piston-cylinder unit ( 2 ). Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zylinder (7) der Kolbenzylindereinheit (2) und der zweite Zylinder (8) parallel zueinander angeordnet sind.Belt tensioner according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first cylinder ( 7 ) of the piston-cylinder unit ( 2 ) and the second cylinder ( 8th ) are arranged parallel to each other. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsseil (3) jeweils seitlich durch die Rohrwandungen beider Zylinder (7, 8) herausgeführt ist und zwischen den Zylindern (7, 8) zu einer die Gurtwelle (1) direkt oder indirekt umschlingenden Schlaufe (6) gelegt ist.Belt tensioner according to one of claims 1 to 3, characterized in that the drive cable ( 3 ) laterally through the tube walls of both cylinders ( 7 . 8th ) and between the cylinders ( 7 . 8th ) to a belt shaft ( 1 ) directly or indirectly looping loop ( 6 ) is placed. Gurtstraffer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ende der Kolbenzylindereinheit (2) ein Gasgenerator (10) angeordnet ist und dieses Ende an einer Stirnseite der Gurtwelle (1) angeordnet ist, und dass wenigstens einer der Zylinder (7, 8) parallel zu der Gurtwelle (1) angeordnet ist, und dass das an der Stirnseite der Gurtwelle angeordnete Ende der Kolbenzylindereinheit (2) über eine winklige Rohrverbindung mit dem zweiten Zylinder (8) verbunden ist.Belt tensioner according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the end of the piston-cylinder unit ( 2 ) a gas generator ( 10 ) is arranged and this end at an end face of the belt shaft ( 1 ), and that at least one of the cylinders ( 7 . 8th ) parallel to the belt shaft ( 1 ), and in that the end of the piston-cylinder unit ( 2 ) via an angled pipe connection with the second cylinder ( 8th ) connected is.
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