DE4113094A1

DE4113094A1 - BELT TENSIONER FOR A SAFETY BELT IN A VEHICLE

Info

Publication number: DE4113094A1
Application number: DE4113094A
Authority: DE
Inventors: Muneo Nishizawa
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1990-04-23
Filing date: 1991-04-22
Publication date: 1991-11-07
Also published as: DE9104917U1; FR2661137A1; GB2244203A; JPH045148A; GB9108609D0; KR910018246A; CA2040935A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtstraffer für einen Si cherheitsgurt in einem Fahrzeug, der diesen durch Ziehen eines mit ihm verbundenen Gurtschlosses in gurtstrammender Richtung strafft und ein Gurtband aufweist, dessen eines Ende am Gurt schloß befestigt ist.The invention relates to a belt tensioner for an Si Seat belt in a vehicle that is fastened by pulling a belt buckle connected to it in the belt tightening direction tightens and has a webbing, one end of which on the belt lock is attached.

Um die Rückhaltewirkung von Sicherheitsgurten in Fahrzeugen zu verbessern, werden zunehmend Gurtstraffer eingesetzt, die bei Überschreiten einer bestimmten Beschleunigung des Fahrzeugs (meist einer negativen Beschleunigung), wie sie z. B. bei einem Unfall auftreten kann, ausgelöst werden und den Gurt spannen, um die Gurtlose zu beseitigen. Der Gurtstraffer kann an jeder be liebigen Stelle des Fahrzeuges angebracht werden, sofern sicher gestellt ist, daß er seine Funktion der Beseitigung der Gurtlose erfüllt. Bei den normalerweise verwendeten Dreipunktgurten konn te gezeigt werden, daß ein gurtschloßseitig angeordneter und operierender Gurtstraffer vorteilhaft ist, da durch ihn sowohl der Schultergurt als auch der Bauchgurt des Dreipunktgurtes ge strafft werden.To the restraint effect of seat belts in vehicles too improve, pretensioners are increasingly being used Exceeding a certain acceleration of the vehicle (usually a negative acceleration), as z. B. at one Accident can occur, be triggered and the belt tensioned around to eliminate the strapless. The belt tensioner can be on everyone anywhere in the vehicle, if safe is posed that it has its function of eliminating the strapless Fulfills. With the normally used three-point belts te are shown that a belt buckle arranged and operating belt tensioner is advantageous because of it both the shoulder belt and the waist belt of the three-point belt ge be tightened.

Solche gurtschloßseitig operierenden Gurtstraffer sind z. B. aus den Japanischen Offenlegungsschriften 61-2 41 234 und 1-1 64 651 be kannt. Such belt buckle-operated belt tensioners are such. B. from Japanese Patent Laid-Open 61-2 41 234 and 1-1 64 651 be knows.

Diese vorbekannten Gurtstraffer funktionieren zwar wirkungsvoll, benötigen jedoch alle eine starre Führung, damit eine Halterung des Gurtschlosses, die in Richtung auf den Fahrzeugboden gezogen wird, an der Innenseite des Sitzes geführt ist und das Gurt schloß selbst frei und verstellbar angeordnet ist. Diese Lösun gen sind insoweit verbesserungswürdig, als sie relativ viel nutzbaren Platz seitlich des Sitzes beanspruchen und deshalb die Konstruktionsfreiheit von Fahrzeugkonstrukteuren einschränken.These known belt tensioners work effectively, however, all need a rigid guide to use a bracket of the buckle, which is pulled towards the vehicle floor is guided on the inside of the seat and the belt lock itself is freely and adjustable arranged. This solution Genes are in need of improvement insofar as they are relatively large usable space to the side of the seat and therefore occupy the Limit design freedom of vehicle designers.

Aus den Japanischen Gebrauchsmustern 54-44 337 und 56-12 136 ist eine Anordnung bekannt, bei der das Gurtschloß mit seiner Hal terung freistehend gehalten ist, ohne zu viel Platz auf der Innenseite des Sitzes zu beanspruchen. Hierbei ist das Gurt schloß auf einer Manschette abgestützt, deren unteres Ende sei nerseits an der Seite der Sitzfläche abgestützt ist. Ein am Gurtschloß befestigtes Gurtband ist durch die Manschette geführt und mit einem Aufroller oder einem feststehenden Halter verbun den.From Japanese utility models 54-44 337 and 56-12 136 is an arrangement known in which the buckle with its Hal is kept free-standing without too much space on the To claim inside the seat. Here is the strap closed supported on a cuff, the lower end of which was is supported on the other side of the seat. A on The seat belt buckle is passed through the cuff and connected with a reel or a fixed holder the.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gurtschloßseitig angeordneten und operierenden Gurtstraffer für einen Sicherheits gurt in einem Fahrzeug zu schaffen, der möglichst wenig nutzba ren Raum beansprucht und ohne eine starre Führung für das Gurt schloß und seine Halterung auskommt, so daß der Gurtstraffer mit normalen freistehenden Gurtschlössern zusammenwirken kann, deren Anbringungsort frei wählbar ist.The invention has for its object a belt buckle side arranged and operating belt tensioners for a safety to create a belt in a vehicle that is as useless as possible takes up space and without a rigid guide for the belt closed and his bracket gets along, so that the belt tensioner with normal freestanding buckles can work together The location is freely selectable.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe mit den Merkmalen des An spruchs gelöst.According to the invention this task with the features of the solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Gurtstraffer wird das am Gurtschloß befestigte Gurtband in die Aufrollvorrichtung geführt, nachdem seine Richtung durch die Führung geändert wurde. Das Gurtschloß wird durch die Aufrollvorrichtung nach unten in Richtung auf den Fahrzeugboden gezogen, wodurch der Sicherheitsgurt gestrafft wird. Ein Losewerden des gestrafften Sicherheitsgurtes wird durch die Sperre der Aufrollvorrichtung verhindert.In the belt tensioner according to the invention, this is on the belt lock attached webbing into the retractor after his direction was changed by the leadership. The buckle is moved downwards in the direction of the Vehicle floor pulled, which tightened the seat belt becomes. Getting rid of the tightened seat belt will prevented by the lock of the retractor.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:A preferred embodiment of the invention is based on schematic drawings explained in more detail. It shows:

Fig. 1 eine räumliche Darstellung einer Ausführungsform des er findungsgemäßen Gurtstraffers in Verbindung mit einem Fahrzeugsitz; Figure 1 is a spatial representation of an embodiment of the belt tensioner according to the invention in connection with a vehicle seat.

Fig. 2 den Gurtstraffer aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung; FIG. 2 shows the belt tensioner from FIG. 1 in an enlarged representation;

Fig. 3 einen Teil des Gurtstraffers aus Fig. 2 im Schnitt; . Fig. 3 shows a part of the belt tensioner of Figure 2 in section;

Fig. 4A die Draufsicht auf die Aufrollvorrichtung des Gurtstraf fers; 4A is a plan view of the retractor of the pretensioners fers.

Fig. 4B den Schnitt entlang der Linie 4B-4B in Fig. 4A; Figure 4B shows the section along the line 4B-4B in Fig. 4A.

Fig. 5A einen Schnitt durch den Gurtstraffer in entspanntem Zu stand; und Fig. 5A was a section through the belt tensioner in the relaxed to; and

Fig. 5B einen Schnitt durch den Gurtstraffer in gespanntem Zu stand. Fig. 5B was a section of the belt tensioner in tensioned to.

In Fig. 1 ist ein Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt unter einem Fahrzeugsitz angeordnet und mit einem Gurtschloß B ver bunden, das an der Innenseite des Sitzes angeordnet ist. Der Gurtstraffer kann einen Schultergurt S und einen Bauchgurt L durch Einziehen eines Gurtbandes W straffen. Das Gurtband W ist über eine Führung 1, die seine Laufrichtung ändert, mit einer Aufrollvorrichtung 3 verbunden, die eine Sperre 2 aufweist. In Fig. 1 ist weiterhin eine mit der Aufrollvorrichtung 3 zusam menwirkende Zugvorrichtung 4, eine obere Gurtanlenkung A, ein Gurtaufroller R und eine Gurtschloßzunge T gezeigt.In Fig. 1, a belt tensioner for a seat belt is arranged under a vehicle seat and connected with a belt buckle B, which is arranged on the inside of the seat. The belt tensioner can tighten a shoulder belt S and an abdominal belt L by pulling in a belt strap W. The belt webbing W is connected via a guide 1 , which changes its running direction, to a retractor 3 , which has a lock 2 . In Fig. 1 is also a with the retractor 3 cooperating pulling device 4 , an upper belt linkage A, a belt retractor R and a belt buckle tongue T is shown.

Fig. 2 zeigt in vergrößerter Form den Gurtstraffer aus Fig. 1 von einer anderen Seite. Die Anordnung der einzelnen Bauteile ist im wesentlichen dieselbe wie in Fig. 1. FIG. 2 shows the belt tensioner from FIG. 1 in an enlarged form from another side. The arrangement of the individual components is essentially the same as in FIG. 1.

Das Gurtschloß B ist mit der Führung 1 durch eine Manschette B1 verbunden, deren oberes Ende integral mit dem unteren Teil des Gurtschlosses verbunden ist. Die Führung 1 ist am Sitz oder an der Fahrzeugkarosserie beispielsweise mit einer Schraube ange bracht, um bezüglich des Sitzes über einen vorgeschriebenen Win kelbereich vor und zurück frei schwenkbar zu sein. Das dem Gurt schloß B benachbarte Ende des Gurtbandes W ist am unteren Teil des Gurtschlosses B befestigt und erstreckt sich durch die Man schette B1 und durch eine Ausnehmung 11 in der Führung 1 zur Aufrollvorrichtung 3. Das andere Ende des Gurtbandes W ist, wie noch näher beschrieben werden wird, um eine Welle 32 gewickelt und an dieser befestigt. Ein zylindrischer Führungsstift 12 ist am oberen Rand der Ausnehmung 11 der Führung 1 angeordnet, um das Gurtband W materialschonend umzulenken. Die beiden Enden der Welle 32, die ein Teil der Aufrollvorrichtung 3 ist, sind frei drehbar auf einer U-förmigen Grundplatte 31 abgestützt. An dem einen viereckig ausgebildeten Ende 32 ist ein Sperrad 21 be festigt, das einen Teil der Sperre bildet. Eine Sperrklinke 22 ist frei drehbar auf der Grundplatte 31 abgestützt und durch ei ne Feder 23 so vorgespannt, daß sie mit Zähnen auf dem Umfang des Sperrades 21 in Eingriff tritt. Am anderen, ebenfalls vier eckig ausgebildeten, Ende der Welle 32 ist eine Riemenscheibe 41 befestigt, die ein Teil der Zugvorrichtung 4 darstellt.The buckle B is connected to the guide 1 by a sleeve B 1 , the upper end of which is integrally connected to the lower part of the buckle. The guide 1 is placed on the seat or on the vehicle body, for example with a screw, in order to be freely pivotable back and forth with respect to the seat over a prescribed angle range. The belt closed B adjacent end of the webbing W is attached to the lower part of the buckle B and extends through the cuff B 1 and through a recess 11 in the guide 1 to the retractor 3rd The other end of the webbing W is, as will be described in more detail, wound around a shaft 32 and attached to it. A cylindrical guide pin 12 is arranged on the upper edge of the recess 11 of the guide 1 in order to deflect the webbing W in a manner that is gentle on the material. The two ends of the shaft 32 , which is part of the retractor 3 , are supported on a U-shaped base plate 31 so that they can rotate freely. At one square end 32 , a ratchet wheel 21 is fastened, which forms part of the lock. A pawl 22 is rotatably supported on the base plate 31 and biased by egg ne spring 23 so that it engages with teeth on the circumference of the ratchet wheel 21 . At the other, also four square, end of the shaft 32 , a pulley 41 is attached, which is part of the pulling device 4 .

Wie aus Fig. 3 und 4A ersichtlich, ist ein Seil 42 in einer Um fangsnut der Riemenscheibe 41 um diese geschlungen. Das eine Ende des Seils 42 ist an der Riemenscheibe 41 befestigt, indem ein Teil des Rands der Riemenscheibe 41 eingeschnitten und die so gebildete Befestigungslasche 43 in die Umfangsnut gebogen ist. Ein an diesem Ende des Seils befestigter Nippel 44 verhin dert, daß das Seil 42 unter der Befestigungslasche 43 durch rutscht. Das andere Ende des Seils 42 ist mit einem Kolben 45 der Zugvorrichtung 4 verbunden, der frei in einem Zylinder 46 gleiten kann. An einem Ende des Zylinders 46 ist eine Betäti gungsvorrichtung 47 angeordnet, die durch Verbrennen einer Sprengstoffmischung 48 ein Arbeitsgas erzeugt, das den Innenraum der Betätigungsvorrichtung 47 füllt. Die Betätigungsvorrichtung 47 und der Zylinder 46 sind durch eine Gasleitung 49 miteinander verbunden. As shown in FIG. 3 and 4A, a rope 42 is in an order of the pulley peripheral groove wrapped around this 41st One end of the cable 42 is fastened to the pulley 41 by cutting part of the edge of the pulley 41 and the fastening tab 43 thus formed is bent into the circumferential groove. A attached to this end of the rope nipple 44 prevented that the rope 42 slips under the mounting tab 43 through. The other end of the cable 42 is connected to a piston 45 of the pulling device 4 , which can slide freely in a cylinder 46 . At one end of the cylinder 46 , a actuating device 47 is arranged, which generates a working gas by burning an explosive mixture 48 , which fills the interior of the actuating device 47 . The actuating device 47 and the cylinder 46 are connected to one another by a gas line 49 .

Wie in Fig. 4A und 4B gezeigt, weist die Welle 32 einen Schlitz 33 auf, durch den das Gurtband W, dessen Breite sich in Axial richtung der Welle erstreckt, geführt ist. Das gurtschloßferne Ende des Gurtbandes W ist umgeschlagen und vernäht, so daß ein schlaufenförmiger Abschnitt gebildet ist, durch den ein Arre tierstift 34 geführt ist. Das Gurtband W ist also mittels dem Arretierstift an der Welle 32 befestigt und durch den Schlitz 33 auf die Außenseite der Welle 32 geführt.As shown in FIGS. 4A and 4B, the shaft 32 has a slot 33 through which the webbing W, the width of which extends in the axial direction of the shaft, is guided. The far end of the belt buckle W is folded over and sewn, so that a loop-shaped section is formed through which an Arre animal pin 34 is guided. The webbing W is thus fastened to the shaft 32 by means of the locking pin and guided through the slot 33 to the outside of the shaft 32 .

In Fig. 5A ist der Gurtstraffer in entspanntem Zustand darge stellt, in dem die Manschette B1 auseinandergezogen und das Gurtschloß B freistehend gehalten ist. In diesem Zustand ist das Gurtband W abgerollt und kann jederzeit in Richtung des Pfeiles X in Fig. 5A aufgewickelt werden. Sobald ein nicht gezeigter Be schleunigungssensor eine Beschleunigung des Fahrzeugs fest stellt, die unter diesen Umständen einen im voraus festgelegten Wert überschreitet, leitet der Sensor ein elektrisches Signal zur Betätigungsvorrichtung 47 der in Fig. 3 gezeigten Zugvor richtung 4, wodurch die Sprengstoffmischung 48 gezündet und ver brannt wird. Durch das erzeugte Verbrennungsgas wird der Kolben 45 in Fig. 3 mit hoher Geschwindigkeit nach rechts verschoben, so daß auch das Seil 42 in dieselbe Richtung gezogen wird und die Riemenscheibe 41 im Uhrzeigersinn dreht. Die mit der Riemen scheibe 41 verbundene Welle 32 dreht sich dann ebenfalls im Uhr zeigersinn und das Gurtband W wird auf die Welle 32 aufge wickelt. Gleichzeitig dreht sich auch das Sperrad 21 und drückt die Sperrklinke 22 gegen die Kraft der Feder 23 nach außen. Das Gurtschloß B und die in ihm steckende Gurtschloßzunge T werden nach unten gezogen, wodurch der Schultergurt S und der Bauch gurt L (sh. Fig. 1) gestrafft werden. Auch bei diesem schnellen Einziehen wird das Gurtband W über den Führungsstift 12 so umge lenkt, daß Beschädigungen vermieden werden.In Fig. 5A the pretensioner is in a relaxed state Darge, in which the cuff B 1 pulled apart and the buckle B is kept free-standing. In this state, the webbing W is unrolled and can be wound up at any time in the direction of the arrow X in FIG. 5A. As soon as an acceleration sensor (not shown) detects an acceleration of the vehicle which, in these circumstances, exceeds a predetermined value, the sensor sends an electrical signal to the actuating device 47 of the train device 4 shown in FIG. 3, whereby the explosive mixture 48 is ignited and ver is burned. The piston 45 is displaced to the right at high speed in FIG. 3 by the combustion gas generated, so that the cable 42 is also pulled in the same direction and the pulley 41 rotates clockwise. The connected to the belt pulley 41 shaft 32 then also rotates clockwise and the webbing W is wound on the shaft 32 . At the same time, the ratchet wheel 21 also rotates and presses the pawl 22 outward against the force of the spring 23 . The belt buckle B and the belt buckle tongue T inserted in it are pulled down, as a result of which the shoulder belt S and the belly belt L (see FIG. 1) are tightened. Even with this rapid retraction, the webbing W is deflected via the guide pin 12 so that damage is avoided.

Nachdem das Einziehen des Gurtbandes W beendet ist, führen auf den Körper des Fahrzeuginsassen wirkende Trägheitskräfte zu ei ner Kraft in Gurtauszugsrichtung, die bewirkt, daß die Welle 32 und das mit ihr verbundene Sperrad 21 sich gegen den Uhrzeiger sinn in Richtung des Pfeils Y in Fig. 5B drehen. Diese Drehung des Sperrades 21 ermöglicht es der Sperrklinke 22, durch die Kraft der Feder 23 nach innen in Richtung auf die Achse des Sperrades gedrückt zu werden und mit einem Zahn des Sperrades in Eingriff zu treten. Als Folge der in Gurtauszugsrichtung wirken den Kraft auf den Schultergurt S und den Bauchgurt L ist also eine weitere Drehung der Welle 32 in Richtung des Pfeils Y ver hindert.After the retraction of the webbing W is finished, inertial forces acting on the body of the vehicle occupant lead to a force in the belt pull-out direction, which causes the shaft 32 and the ratchet wheel 21 connected to it to move counterclockwise in the direction of the arrow Y in FIG . 5B rotate. This rotation of the ratchet wheel 21 enables the pawl 22 to be pressed inward towards the axis of the ratchet wheel by the force of the spring 23 and to engage a tooth of the ratchet wheel. As a result of the force acting in the belt pull-out direction on the shoulder belt S and the waist belt L, further rotation of the shaft 32 in the direction of the arrow Y is prevented.

Bei dem erfindungsgemäßen Gurtstraffer ist die Führung des Gurt bandes W nach unten in Richtung auf den Fahrzeugboden durch die Manschette B1 erreicht, weshalb keine gesonderte Halterung oder Führung für das Gurtschloß B erforderlich ist. Da die Führung 1 die Richtung des Gurtbandes W in seinem Verlauf zwischen dem Gurtschloß B und der Aufrollvorrichtung 3 ändert, kann der Gurt straffer in dem toten Raum unterhalb des Sitzes angeordnet wer den. Durch den beschriebenen einfachen Mechanismus wird sowohl der Schultergurt S als auch der Bauchgurt L wirksam gestrafft.In the belt tensioner according to the invention, the guidance of the belt strap W is reached downwards in the direction of the vehicle floor through the sleeve B 1 , which is why no separate mounting or guidance for the belt buckle B is required. Since the guide 1 changes the direction of the webbing W in its course between the buckle B and the retractor 3 , the belt can be placed tighter in the dead space below the seat who the. The shoulder mechanism S and the waist belt L are effectively tightened by the simple mechanism described.

Um den Zug auf das Gurtband W auszuüben, können anstelle der er wähnten Sprengstoffmischung 48 in Verbindung mit dem Kolben 45 auch verschiedene Arten von Federn, z. B. Druck- oder Biegefe dern, eingesetzt werden, die im Gefahrenfall die in ihnen ge speicherte Energie von einer geeigneten Auslösevorrichtung ge steuert freisetzen.In order to exert the tension on the webbing W, instead of the explosive mixture 48 mentioned in connection with the piston 45 , various types of springs, e.g. B. Druck- or Biegefe countries are used, which releases the ge stored energy in them by a suitable trigger device controls ge.

Claims

Belt tensioner for a seat belt in a vehicle, which tightens it by pulling a belt buckle (B) connected to it in the belt tightening direction and has a belt strap (W), one end of which is attached to the belt buckle (B), characterized in that

- The other end of the webbing (W) with a Aufrollvorrich device ( 3 ) which pulls the webbing (W) so that the buckle (B) is moved in the direction mentioned,
- The retractor ( 3 ) has a lock ( 2 ) which prevents the buckle (B) from moving in the opposite direction and to tighten the seat belt, and
- A guide ( 1 ) is provided which closed the direction of the webbing (W) along its course between the belt (B) and the retractor.