DE102016117965A1

DE102016117965A1 - Gurtaufrollerbaugruppe für ein Insassenrückhaltesystem sowie Verfahren zur Montage einer solchen Gurtaufrollerbaugruppe

Info

Publication number: DE102016117965A1
Application number: DE102016117965.5A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Holbein; Steffen Wanner
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2018-03-29
Also published as: CN109891720A; WO2018054779A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gurtaufrollerbaugruppe (10) für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer Elektromotoreinheit (14) zur Gurtbandstraffung, die eine Motorachse (A) aufweist und sich in axialer Richtung von einem Antriebsende (30) zur Kopplung mit einem Getriebe zu einem entgegengesetzten Anschlussende (32) zur Kopplung mit einer elektrischen Steuereinheit (20) erstreckt, einem Getriebegehäuse (16), das eine radial an die Elektromotoreinheit (14) angrenzende Gehäusewand (18) aufweist, einer elektrischen Steuereinheit (20), die eine radial an die Elektromotoreinheit (14) angrenzende Wand (22) aufweist und mit dem Getriebegehäuse (16) verbunden ist, sowie einer Gehäusekappe (12) zur Abdeckung des Anschlussendes (32) der Elektromotoreinheit (14), wobei die Gehäusekappe (12) radial an die elektrische Steuereinheit (20) angrenzt und axial vorstehende, konische Klemmfortsätze (24) aufweist, welche sich zwischen die Elektromotoreinheit (14) und die Gehäusewand (18) erstrecken und die Elektromotoreinheit (14) radial im Getriebegehäuse (16) verspannen, ebenso verspannen diese die elektrische Steuereinheit mit dem Getriebegehäuse.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gurtaufrollerbaugruppe für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer reversibel betreibbaren Elektromotoreinheit zur Gurtbandstraffung sowie ein Verfahren zur Montage einer solchen Gurtaufrollerbaugruppe.
Gurtaufrollerbaugruppen, die abgesehen von einem üblichen Blockiersystem, welches fahrzeug- oder gurtbandsensitiv ansprechen kann, einen reversiblen elektromotorischen Gurtstraffer aufweisen, sind bereits aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Eine solche Gurtaufrollerbaugruppe kann das Gurtband im Bedarfsfall vorstraffen, wenn von einer Steuerung erkannt wird, dass ein Unfall droht. Da die Gurtbandstraffung meist eine reine Vorsichtsmaßnahme ist, wird das Gurtband wieder freigegeben und abgewickelt, sobald die Gefahrensituation nicht mehr besteht.
Diese Gurtaufrollerbaugruppen bestehen in der Regel aus zahlreichen Einzelbauteilen und müssen für alle denkbaren Umgebungstemperaturen auch unter mechanischer Belastung dauerhaft eine hohe Funktionssicherheit gewährleisten.
Um ein problemloses Zusammenspiel der Einzelbauteile dauerhaft sicherzustellen, werden die einzelnen Komponenten relativ zueinander möglichst spielfrei positioniert und fixiert. Aus Kostengründen wird angestrebt, dass dabei die Konstruktion der Gurtaufrollerbaugruppe nicht zu komplex und die Anzahl der Einzelbauteile nicht zu groß wird. Ferner sollte sich die Gurtaufrollerbaugruppe einfach und schnell zusammenbauen lassen, um den Montageaufwand zu minimieren.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine konstruktiv einfach aufgebaute Gurtaufrollerbaugruppe für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, deren Einzelbauteile rasch zusammengebaut werden können sowie relativ zueinander weitgehend spielfrei und zuverlässig positioniert sind, um eine hohe Funktionssicherheit zu gewährleisten.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Gurtaufrollerbaugruppe für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer Elektromotoreinheit zur Gurtbandstraffung, die eine Motorachse aufweist und sich in axialer Richtung von einem Antriebsende zur Kopplung mit einem Getriebe zu einem entgegengesetzten Anschlussende zur Kopplung mit einer elektrischen Steuereinheit erstreckt, einem Getriebegehäuse, das eine radial an die Elektromotoreinheit angrenzende Gehäusewand aufweist, einer elektrischen Steuereinheit, die eine radial an die Elektromotoreinheit angrenzende Wand aufweist und mit dem Getriebegehäuse verbunden ist, sowie einer Gehäusekappe zur Abdeckung des Anschlussendes der Elektromotoreinheit, wobei die Gehäusekappe radial an die elektrische Steuereinheit angrenzt und axial vorstehende, konische Klemmfortsätze aufweist, welche sich zwischen die Elektromotoreinheit und die Gehäusewand erstrecken sowie die Elektromotoreinheit radial im Getriebegehäuse verspannen. Die Gehäusekappe ist somit ein Multifunktionsbauteil, welches nicht nur das Anschlussende der Elektromotoreinheit abdeckt, sondern gleichzeitig auch für eine exakte radiale Positionierung der Elektromotoreinheit im Getriebegehäuse, insbesondere relativ zur Gehäusewand des Getriebegehäuses sorgt. Da die Gehäusekappe die Elektromotoreinheit radial im Getriebegehäuse verspannt, d.h. relativ zur Gehäusewand radial vorspannt, entsteht auch bei einer Änderung der Umgebungstemperatur und/oder bei mechanischer Beanspruchung zunächst kein radiales Spiel, sondern es ändert sich lediglich die Vorspannung. Eine zuverlässige und exakte Positionierung der Elektromotoreinheit im Getriebegehäuse ist damit weiterhin gewährleistet.
In einer Ausführungsform der Gurtaufrollerbaugruppe erstreckt sich die Gehäusewand des Getriebegehäuses mit Bezug auf die Motorachse in Umfangsrichtung über mehr als 180° um die Elektromotoreinheit. Die Gehäusewand bildet somit eine Umfangswand für die Elektromotoreinheit, umschließt diese jedoch nicht vollständig. Insbesondere ist die Gehäusewand eine offene Zylinderschale, deren in Umfangsrichtung entgegengesetzte Ränder zumindest abschnittsweise eine gewisse radiale Flexibilität aufweisen. Das Getriebegehäuse ist bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff hergestellt.
Die Wand der elektrischen Steuereinheit kann sich mit Bezug auf die Motorachse in Umfangsrichtung über weniger als 180° um die Elektromotoreinheit erstrecken. Insbesondere ist die Wand Teil eines vorzugsweise aus Kunststoff gefertigten Gehäuses der elektrischen Steuereinheit.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Gurtaufrollerbaugruppe umschließen die Gehäusewand und die Wand der elektrischen Steuereinheit die Elektromotoreinheit in Umfangsrichtung vollständig. Die Elektromotoreinheit kann dabei in axialer Richtung zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet sowie konzentrisch zur Gehäusewand und zu einer Innenseite der Wand der elektrischen Steuereinheit angeordnet sein.
Vorzugsweise überlappen in dieser Ausführungsform die Gehäusewand und die Wand der elektrischen Steuereinheit in Umfangsrichtung, wobei die Wand der elektrischen Steuereinheit radial außerhalb der Gehäusewand angeordnet ist. Die als offene Zylinderschale ausgebildete Gehäusewand weist insbesondere im Bereich ihrer in Umfangsrichtung entgegengesetzten Ränder eine gewisse radiale Flexibilität auf und kann sich auf diese Weise radial an der im Wesentlichen starren Wand der elektrischen Steuereinheit abstützen. Somit verspannt die Gehäusekappe nicht nur die Elektromotoreinheit radial im Getriebegehäuse, sondern in vorteilhafter Weise gleichzeitig auch das Getriebegehäuse relativ zur elektrischen Steuereinheit. Damit sind letztlich über das Getriebegehäuse die Elektromotoreinheit und die elektrische Steuereinheit insbesondere in radialer Richtung relativ zueinander exakt und zuverlässig positioniert, was sich zum Beispiel vorteilhaft auf eine Erfassung der Motordrehzahl durch die elektrische Steuereinheit auswirkt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Gurtaufrollerbaugruppe sind an der Wand der elektrischen Steuereinheit axiale Führungsschienen ausgebildet, und die Gehäusewand weist an ihren in Umfangsrichtung entgegengesetzten Rändern nach außen ragende Fortsätze auf, welche in die Führungsschienen eingreifen. Die elektrische Steuereinheit ist in diesem Fall axial auf das Getriebegehäuse aufgeschoben und über die ineinandergreifenden Fortsätze und Führungsschienen quer zur Axialrichtung formschlüssig am Getriebegehäuse fixiert.
Die Gehäusekappe weist bevorzugt eine an die Elektromotoreinheit angrenzende Kappenwand auf, welche sich mit Bezug auf die Motorachse in Umfangsrichtung über mehr 180° um die Elektromotoreinheit erstreckt, wobei sich die Kappenwand und die Gehäusewand in Umfangsrichtung insbesondere über denselben Winkel um die Elektromotoreinheit erstrecken.
Die Kappenwand kann in diesem Fall an ihren in Umfangsrichtung entgegengesetzten Rändern nach außen ragende Vorsprünge aufweisen, welche genau wie die Fortsätze der Gehäusewand in die Führungsschienen an der Wand der elektrischen Steuereinheit eingreifen. Die Gehäusekappe lässt sich folglich axial auf die elektrische Steuereinheit und das Getriebegehäuse aufschieben sowie durch die ineinandergreifenden Vorsprünge und Führungsschienen quer zur Axialrichtung formschlüssig an der elektrischen Steuereinheit fixieren.
Vorzugsweise sind die axial vorstehenden, konischen Klemmfortsätze an einem der Elektromotoreinheit zugewandten axialen Ende der Kappenwand angeordnet, wobei in Umfangsrichtung zwischen den Klemmfortsätzen eine Dichtlippe vorgesehen ist, die sich zwischen die Elektromotoreinheit und die Gehäusewand erstreckt, sowie insbesondere an der Gehäusewand anliegt. Damit trägt die Dichtlippe zu einer Abdichtung der Elektromotoreinheit bei. Aufgrund der Presspassung zwischen den konischen Klemmfortsätzen der Gehäusekappe und der Gehäusewand ist in diesem Bereich ebenfalls eine Abdichtung zwischen der Gehäusekappe und dem Getriebegehäuse gegeben. Zwischen den konischen Klemmfortsätzen und der Dichtlippe kann die Kappenwand allerdings axiale Schlitze aufweisen, um die Kappenwand in Umfangsrichtung in einzelne Wandsegmente aufzuteilen und damit eine bessere radiale Flexibilität der Kappenwand sicherzustellen. Trotz dieser Schlitze liegt die Gehäusekappe im Wesentlichen dicht an der Gehäusewand und an der Wand der elektrischen Steuereinheit an. Mit anderen Worten bilden das Getriebegehäuse, die elektrische Steuereinheit und die Gehäusekappe einen im Wesentlichen dichten Aufnahmeraum für die Elektromotoreinheit. Vorzugsweise wird die Gehäusekappe aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt, zum Beispiel als Einkomponenten-Spritzgussteil mit einstückig angeformten Klemmfortsätzen sowie einer optionalen, einstückig angeformten Dichtlippe.
Die konischen Klemmfortsätze der Gehäusekappe sind in Bezug auf die Motorachse bevorzugt symmetrisch angeordnet. Dadurch wird sichergestellt, dass die Gehäusekappe die Elektromotoreinheit mit Bezug auf die Gehäusewand in eine radial mittige Position beaufschlagt, also eine Position, in welcher eine zylindrisch ausgebildete Elektromotoreinheit und eine zylindrisch ausgebildete Gehäusewand konzentrisch angeordnet sind. Ein Verkippen der Elektromotoreinheit im Getriebegehäuse sowie eine damit einhergehende, unerwünschte Geräuschentwicklung im Betrieb der Elektromotoreinheit werden auf diese Weise zuverlässig verhindert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Gurtaufrollerbaugruppe ist die Gehäusekappe in einer axialen Montagerichtung auf das Getriebegehäuse aufgeschoben und weist angrenzend an die elektrische Steuereinheit ein Rastelement auf, das mit einem an der elektrischen Steuereinheit angeordneten Rastelement eine Rastverbindung ausbildet. Diese Rastverbindung verhindert eine Bewegung der Gehäusekappe relativ zur elektrischen Steuereinheit in einer zur Montagerichtung entgegengesetzten Demontagerichtung.
Am Anschlussende der Elektromotoreinheit kann insbesondere ein mit einer Motorwelle verbundenes Magnetelement vorgesehen sein, und die elektrische Steuereinheit kann einen an das Magnetelement radial angrenzenden Sensor zur Erfassung einer Motordrehzahl aufweisen. Aufgrund der zuverlässigen und exakten Positionierung der Elektromotoreinheit relativ zur elektrischen Steuereinheit reicht hier eine besonders geringe Magnetfeldstärke aus, um die Motordrehzahl zuverlässig zu bestimmen.
Die Erfindung umfasst im Übrigen auch ein Verfahren zur Montage einer obengenannten Gurtaufrollerbaugruppe, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:

a) Die Elektromotoreinheit wird angrenzend an die Gehäusewand in einer axialen Montagerichtung in das Getriebegehäuse eingeschoben und am axialen Antriebsende mit dem Getriebegehäuse verbunden;
b) die elektrische Steuereinheit wird angrenzend an die Elektromotoreinheit in der axialen Montagerichtung auf das Getriebegehäuse geschoben und in axialer Richtung am Getriebegehäuse fixiert;
c) die Gehäusekappe wird zur Abdeckung des Anschlussendes der Elektromotoreinheit sowie angrenzend an die elektrische Steuereinheit in der axialen Montagerichtung auf das Getriebegehäuse geschoben, wobei die konischen Klemmfortsätze zwischen die Elektromotoreinheit und die Gehäusewand eingreifen und die Elektromotoreinheit radial im Getriebegehäuse verspannen. Die einzelnen Bauteile bzw. Baueinheiten werden somit durch einfaches axiales Ineinanderschieben so verspannt, dass sie relativ zueinander im Wesentlichen spielfrei positioniert und zuverlässig fixiert sind. Durch diese einfache Montage der Gurtaufrollerbaugruppe werden somit eine unerwünschte Geräuschentwicklung und/oder ein erhöhter Energiebedarf infolge einer Verkippung der Elektromotoreinheit im Getriebegehäuse zuverlässig verhindert.

Gemäß einer Verfahrensvariante bildet die Gehäusekappe im Schritt c) mit der elektrischen Steuereinheit eine Rastverbindung aus, welche eine Bewegung der Gehäusekappe in einer zur Montagerichtung entgegengesetzten Demontagerichtung verhindert. Auf diese Weise wird durch das einfache axiale Aufschieben der Gehäusekappe auch gleichzeitig eine axiale Fixierung der Gehäusekappe an der elektrischen Steuereinheit realisiert, ohne dass hierzu weitere, separate Befestigungsmittel notwendig wären.
Die Wand der elektrischen Steuereinheit kann nach Schritt b) die Gehäusewand in Umfangsrichtung überlappen und radial außerhalb der Gehäusewand angeordnet sein, wobei die konischen Klemmfortsätze im Schritt c) mit der Gehäusewand in Kontakt kommen und die Gehäusewand radial so aufweiten, dass sich die Gehäusewand zumindest abschnittsweise an der Wand der elektrischen Steuereinheit abstützt. Somit wird durch das axiale Aufschieben der Gehäusekappe sowohl die Elektromotoreinheit relativ zum Getriebegehäuse als auch das Getriebegehäuse relativ zur elektrischen Steuereinheit und damit letztlich auch die Elektromotoreinheit relativ zur elektrischen Steuereinheit zuverlässig fixiert, insbesondere verspannt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. In diesen zeigen:
1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Gurtaufrollerbaugruppe für ein Insassenrückhaltesystem im zusammengebauten Zustand;
2 eine Seitenansicht einer Elektromotoreinheit der Gurtaufrollerbaugruppe gemäß 1;
3 eine Seitenansicht sowie eine Draufsicht eines Getriebegehäuses der Gurtaufrollerbaugruppe gemäß 1;
4 eine perspektivische Ansicht des Getriebegehäuses gemäß 3 sowie der am Getriebegehäuse zu montierenden Elektromotoreinheit gemäß 2;
5 eine weitere perspektivische Ansicht des Getriebegehäuses und der Elektromotoreinheit gemäß 4;
6 eine Seitenansicht sowie eine Draufsicht einer elektrischen Steuereinheit der Gurtaufrollerbaugruppe gemäß 1;
7 eine perspektivische Ansicht der zusammengesetzten Baugruppe gemäß den 4 und 5 sowie der zu montierenden elektrischen Steuereinheit gemäß 6;
8 eine weitere perspektivische Ansicht der Baugruppe gemäß 7;
9 noch eine weitere perspektivische Ansicht der Baugruppe gemäß 7;
10 einen Detailschnitt, eine Draufsicht und eine Seitenansicht einer Gehäusekappe der Gurtaufrollerbaugruppe gemäß 1;
11 eine perspektivische Ansicht der zusammengesetzten Baugruppe gemäß den 7 bis 9 sowie der zu montierenden Gehäusekappe gemäß 10;
12 eine weitere perspektivische Ansicht der Baugruppe gemäß 11;
13 noch eine weitere perspektivische Ansicht der Baugruppe gemäß 11;
14 einen Längsschnitt durch die zusammengesetzte Baugruppe gemäß den 11 bis 13 im Bereich der Elektromotoreinheit;
15 einen weiteren Längsschnitt durch die zusammengesetzte Baugruppe gemäß den 11 bis 13 im Bereich der Elektromotoreinheit; und
16 einen Querschnitt durch die zusammengesetzte Baugruppe gemäß den 11 bis 13 im Bereich der Elektromotoreinheit.
Die 1 zeigt eine zusammengebaute Gurtaufrollerbaugruppe 10 für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs vor dem abschließenden Aufschieben einer Gehäusekappe 12.
Die Gurtaufrollerbaugruppe 10 umfasst eine Elektromotoreinheit 14 zur Gurtbandstraffung, die eine Motorachse A aufweist, ein Getriebegehäuse 16, das eine radial an die Elektromotoreinheit 14 angrenzende Gehäusewand 18 aufweist, eine elektrische Steuereinheit 20, die eine radial an die Elektromotoreinheit 14 angrenzende Wand 22 aufweist und mit dem Getriebegehäuse 16 verbunden ist, sowie die Gehäusekappe 12 zur Abdeckung der Elektromotoreinheit 14, wobei die Gehäusekappe 12 radial an die elektrische Steuereinheit 20 angrenzt und axiale vorstehende, konische Klemmfortsätze 24 aufweist, welche sich zwischen die Elektromotoreinheit 14 und die Gehäusewand 18 erstrecken (siehe auch 14) sowie die Elektromotoreinheit 14 radial im Getriebegehäuse 16 verspannen.
Wie in 1 angedeutet, umfasst die Gurtaufrollerbaugruppe 10 selbstverständlich auch einen Gurtaufroller 26 mit einer Gurtspule sowie darauf aufgewickeltem Gurtband.
Ferner kann die Gurtaufrollerbaugruppe 10 noch weitere Komponenten wie Getriebeelemente zum Verdrehen der Gurtspule durch die Elektromotoreinheit 14 sowie Sensorelemente aufweisen, welche eine Rotation der Gurtspule fahrzeugsensitiv oder gurtbandsensitiv blockieren oder freigeben. Beispielsweise ist in 4 ein Aufnahmeraum 28 für derartige Getriebe- und Sensorelemente zu sehen. Diese Komponenten sind jedoch für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich und werden daher auch im Weiteren nicht näher beschrieben.
Trotz des konstruktiv einfachen Aufbaus der Gurtaufrollerbaugruppe 10 ist es mithilfe der Gehäusekappe 12 möglich, die Elektromotoreinheit 14, das Getriebegehäuse 16 und die elektrische Steuereinheit 20 dauerhaft äußerst präzise sowie im Wesentlichen spielfrei relativ zueinander zu positionieren. Dadurch lässt sich ein geräuscharmer sowie leichtgängiger und damit besonders energieeffizienter Betrieb der Gurtaufrollerbaugruppe 10 gewährleisten. Ferner ist es aufgrund der exakten Bauteilpositionierung möglich, eine Motordrehzahl der Elektromotoreinheit 14 mit besonders geringem Aufwand zuverlässig zu bestimmen.
Die simple Konstruktion der Gurtaufrollerbaugruppe 10 ermöglicht darüber hinaus auch ein vorteilhaftes Montageverfahren, mit dem ein Monteur die Gurtaufrollerbaugruppe 10 sehr einfach und schnell zusammenbauen kann.
Zunächst wird hierfür eine Elektromotoreinheit 14 gemäß 2 bereitgestellt. Es handelt sich dabei um eine reversibel betreibbare Elektromotoreinheit 14 zur Gurtbandstraffung, die eine Motorachse A aufweist und sich in axialer Richtung von einem Antriebsende 30 zu einem Anschlussende 32 erstreckt.
Wie in den 4 und 5 zu erkennen, ist die Elektromotoreinheit 14 in axialer Richtung im Wesentlichen zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet sowie konzentrisch zur Gehäusewand 18 angeordnet. Am Antriebsende 30 zur Kopplung mit einem Straffergetriebe (nicht dargestellt) ragt eine um die Motorachse A drehbare Antriebswelle 36 axial hervor, auf der gemäß 4 ein Antriebsritzel 38 sitzt. Die Elektromotoreinheit 14 weist ein im Wesentlichen starres Motorgehäuse auf, das zum Beispiel aus einem geeigneten Metall gefertigt ist.
Auch an dem zum Antriebsende 30 axial entgegengesetzten Anschlussende 32 zur Kopplung mit der elektrischen Steuereinheit 20 ragt die Antriebswelle 36 axial hervor, wobei am freien Wellenende ein mit der Antriebswelle 36 drehfest verbundenes Magnetelement 46 vorgesehen ist. Das Magnetelement 46 ist insbesondere ein Magnetring, welcher der Erfassung einer Motordrehzahl der Elektromotoreinheit 14 dient.
Am Anschlussende 32 der Elektromotoreinheit 14 ragen außerdem noch zwei Kontaktstifte 47 zur Stromversorgung der Elektromotoreinheit 14 axial hervor.
Ferner wird das Getriebegehäuse 16 gemäß 3 bereitgestellt, welches unter anderem die in axialer Richtung zylindrische, insbesondere kreiszylindrische Gehäusewand 18 umfasst, wobei die Gehäusewand 18 in Umfangsrichtung über mehr als 180° verläuft, die Motorachse A jedoch nicht vollständig umschließt. An ihren in Umfangsrichtung entgegengesetzten Rändern 60 weist die Gehäusewand 18 nach außen ragende Fortsätze 62 auf, sodass sich insgesamt ein Ω-förmiger Querschnitt der Gehäusewand 18 ergibt (siehe auch 5 und 16).
In einem ersten Schritt des Verfahrens zur Montage der Gurtaufrollerbaugruppe 10 wird die Elektromotoreinheit 14 gemäß den 4 und 5 angrenzend an die Gehäusewand 18 in einer axialen Montagerichtung 34 in das Getriebegehäuse 16 eingeschoben und am axialen Antriebsende 30 mit dem Getriebegehäuse 16 verbunden.
Bei der Montage wird die Elektromotoreinheit 14 axial so weit in das Getriebegehäuse 16 eingeschoben, bis sich das Antriebsritzel 38 durch eine Öffnung 40 im Gehäuseboden 42 des Getriebegehäuses 16 erstreckt und das Antriebsende 30 der Elektromotoreinheit 14 axial am Gehäuseboden 42 anschlägt. Danach wird die Elektromotoreinheit 14 am axialen Antriebsende 30 mit dem Getriebegehäuse 16 fest verbunden, insbesondere mit dem Gehäuseboden 42 verschraubt. Hierzu sind in den 3 bis 5 entsprechende Schraublöcher 44 angedeutet.
Durch diese Befestigung wird die Elektromotoreinheit 14 am Antriebsende 30 relativ zum Getriebegehäuse 16 fixiert, während das entgegengesetzte Anschlussende 32 der Elektromotoreinheit 14 frei auskragt.
Die 6 zeigt die elektrische Steuereinheit 20, welche Kontaktklemmen 48 zum Anschließen der Elektromotoreinheit 14 sowie die Wand 22 aufweist, deren im Wesentlichen zylindrische, insbesondere kreiszylindrische Innenseite im zusammengebauten Zustand der Gurtaufrollerbaugruppe 10 an die Elektromotoreinheit 14 angrenzt. Die Wand 22 bildet somit über einen Winkelabschnitt von weniger als 180° eine Umfangswand für die Elektromotoreinheit 14. Angrenzend an die Wand 22 weist die elektrische Steuereinheit 20, konkret das vorzugsweise aus Kunststoff gefertigte Gehäuse der elektrischen Steuereinheit 20, eine Stirnwand 49 auf, die über den Winkelabschnitt der Wand 22 das Anschlussende 32 der Elektromotoreinheit 14 kreissegmentförmig abdeckt.
Ferner ist in 6 ein Rastelement 50 der elektrischen Steuereinheit 20 zu erkennen, welches insbesondere als starre Rastplatte mit einer sägezahnartigen Verzahnung ausgebildet ist und mit der Gehäusekappe 12 eine Rastverbindung ausbilden kann.
Im folgenden Montageschritt der Gurtaufrollerbaugruppe 10 gemäß den 7 bis 9 wird die elektrische Steuereinheit 20 in der axialen Montagerichtung 34 so auf das Getriebegehäuse 16 aufgeschoben, dass die Wand 22 an die Elektromotoreinheit 14 angrenzt. Anschließend wird die elektrische Steuereinheit 20 in axialer Richtung am Getriebegehäuse 16 fixiert, insbesondere mit dem Getriebegehäuse 16 verschraubt. Entsprechende Schraublöcher 52 sind in den 6 und 8 angedeutet.
Die 10 zeigt die Gehäusekappe 12 zur Abdeckung des Anschlussendes 32 der Elektromotoreinheit 14, welche unter anderem eine in axialer Richtung im Wesentlichen zylindrische, insbesondere kreiszylindrische Kappenwand 54 aufweist, wobei die Kappenwand 54 in Umfangsrichtung über mehr als 180° verläuft, die Motorachse A jedoch nicht vollständig umschließt. Die Gehäusekappe 12 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Kunststoff hergestellt.
Anhand der 10 wird außerdem deutlich, dass die Kappenwand 54 an ihren in Umfangsrichtung entgegengesetzten Rändern 64 nach außen ragende Vorsprünge 66 aufweist, sodass sich im Bereich dieser Vorsprünge 66 insgesamt ein Ω-förmiger Querschnitt der Kappenwand 54 ergibt.
Die im Querschnitt Ω-förmige Kappenwand 54 erstreckt sich in Umfangsrichtung genauso weit um die Elektromotoreinheit 14, wie die im Querschnitt ebenfalls Ω-förmige Gehäusewand 18 gemäß 3.
Bei der Montage der Gurtaufrollerbaugruppe 10 lässt sich die Gehäusekappe 12 folglich axial auf die elektrische Steuereinheit 20 und das Getriebegehäuse 16 aufschieben, wobei die Vorsprünge 66 der Kappenwand 54 analog zu den Fortsätzen 62 des Getriebegehäuses 16 in die Führungsschienen 58 der elektrischen Steuereinheit 20 eingreifen.
Damit ist die Gehäusekappe 12 durch einfaches axiales Aufschieben gleichzeitig quer zur Axialrichtung formschlüssig mit der elektrischen Steuereinheit 20 verbunden.
Anhand der 10 bis 12 wird deutlich, dass die axial vorstehenden, konischen Klemmfortsätze 24 an einem der Elektromotoreinheit 14 zugewandten axialen Ende der Kappenwand 54 angeordnet, insbesondere einstückig angeformt sind. Die Klemmfortsätze 24 sind keilförmig ausgeführt und erstrecken sich radial weiter nach außen als die übrige Kappenwand 54, wobei sich eine radiale Außenseite der Klemmfortsätze 24 zu einem freien axialen Fortsatzende 67 hin verjüngt.
In Umfangsrichtung zwischen den Klemmfortsätzen 24 sind Wandfortsätze 68 vorgesehen, die eine Dichtlippe 70 aufweisen und sich so zwischen die Elektromotoreinheit 14 und die Gehäusewand 18 erstrecken, dass die Dichtlippe 70 an der Gehäusewand 18 anliegt. Damit trägt die Dichtlippe 70 zu einer Abdichtung der Elektromotoreinheit 14 bei.
Aufgrund der Presspassung zwischen den konischen Klemmfortsätzen 24 der Gehäusekappe 12 und der Gehäusewand 18 ist in diesem Bereich ebenfalls eine Abdichtung zwischen der Gehäusekappe 12 und dem Getriebegehäuse 16 gegeben. Zwischen den konischen Klemmfortsätzen 24 und den Wandfortsätzen 68 weist die Kappenwand 54 allerdings axiale Schlitze 72 auf, um die Kappenwand 54 in Umfangsrichtung in einzelne Wandsegmente aufzuteilen und damit eine bessere radiale Flexibilität sicherzustellen. Trotz dieser Schlitze 72 liegt die Gehäusekappe 12 im Wesentlichen dicht an der Gehäusewand 18 und an der Wand 22 der elektrischen Steuereinheit 20 an, sodass das Getriebegehäuse 16, die elektrische Steuereinheit 20 und die Gehäusekappe 12 einen im Wesentlichen dichten Aufnahmeraum für die Elektromotoreinheit 14 bilden.
Gemäß 10 sind die Klemmfortsätze 24 mit Bezug auf die Motorachse A im Übrigen symmetrisch verteilt. Konkret ist an den in Umfangsrichtung entgegengesetzten Rändern 64 der Kappenwand 54 jeweils ein Klemmfortsatz 24 vorgesehen, wobei die beiden Klemmfortsätze 24 symmetrisch, insbesondere punktsymmetrisch zur Motorachse A angeordnet sind.
Aufgrund dieser symmetrischen Anordnung der Klemmfortsätze 24 wird sichergestellt, dass die Elektromotoreinheit 14 mit Bezug auf die Gehäusewand 18 in eine radiale Mittenposition beaufschlagt ist, also eine Position, in welcher die zylindrische Elektromotoreinheit 14 und die zylindrische Gehäusewand 18 im Wesentlichen konzentrisch angeordnet sind.
Ferner weist die Gehäusekappe 12 gemäß 10 ein Rastelement 56 auf, welches konkret als elastischer Rasthaken ausgebildet ist und mit dem Rastelement 50 der elektrischen Steuereinheit 20 eine Rastverbindung ausbilden kann.
In einem weiteren Schritt des Montageverfahrens der Gurtaufrollerbaugruppe 10 gemäß den 11 bis 13 wird die Gehäusekappe 12 zur Abdeckung des Anschlussendes 32 der Elektromotoreinheit 14 in der axialen Montagerichtung 34 so auf das Getriebegehäuse 16 geschoben, dass die in Umfangsrichtung entgegengesetzten Ränder 64 der Kappenwand 54 an die elektrische Steuereinheit 20 angrenzen. Dabei greifen die konischen Klemmfortsätze 24 zwischen die Elektromotoreinheit 14 und die Gehäusewand 18 ein und verspannen die Elektromotoreinheit 14 radial im Getriebegehäuse 16 (siehe auch 14 und 16).
In diesem Verfahrensschritt bildet das Rastelement 56 der Gehäusekappe 12 mit dem Rastelement 50 der elektrischen Steuereinheit 20 eine Rastverbindung aus, die eine Bewegung der Gehäusekappe 12 in einer zur Montagerichtung 34 entgegengesetzten Demontagerichtung verhindert.
Gemäß 15 wird die Gehäusekappe 12 hierzu in der axialen Montagerichtung 34 auf das Getriebegehäuse aufgeschoben und weist angrenzend an die elektrische Steuereinheit 20 einen elastischen Rasthaken auf, welcher radial gegen die starre Sägezahnplatte der elektrischen Steuereinheit 20 beaufschlagt ist und mit dieser eine Rastverbindung ausbildet. Die Rastverbindung ermöglicht eine Bewegung der Gehäusekappe 12 relativ zur elektrischen Steuereinheit in der Montagerichtung 34 und verhindert eine Bewegung der Gehäusekappe 12 relativ zur elektrischen Steuereinheit in einer zur Montagerichtung 34 entgegengesetzten Demontagerichtung.
An dem als elastischer Rasthaken ausgebildeten Rastelement 56 der Gehäusekappe 12 ist jedoch eine Entriegelungslasche 74 vorgesehen, durch deren Betätigung die Rastverbindung gelöst und die Gurtaufrollerbaugruppe 10 entsprechend demontiert werden kann.
Die 16 zeigt einen Querschnitt durch die fertig montierte Gurtaufrollerbaugruppe 10 im Bereich der Klemmfortsätze 24 der Gehäusekappe 12.
Dabei wird deutlich, dass sich die Gehäusewand 18 des Getriebegehäuses 16 mit Bezug auf die Motorachse A in Umfangsrichtung über mehr als 180° um die Elektromotoreinheit 14 erstreckt.
Die Wand 22 der elektrischen Steuereinheit 20 erstreckt sich hingegen mit Bezug auf die Motorachse A in Umfangsrichtung über weniger als 180° um die Elektromotoreinheit 14, wobei sie zusammen mit der Gehäusewand 18 die Elektromotoreinheit in Umfangsrichtung vollständig umschließt.
Die Elektromotoreinheit 14 ist in axialer Richtung im Wesentlichen zylindrisch, insbesondere kreiszylindrisch ausgebildet und sowohl zur Gehäusewand 18 als auch zu einer Innenseite der Wand 22 der elektrischen Steuereinheit 20 konzentrisch angeordnet.
Gemäß 16 überlappen die Gehäusewand 18 und die Wand 22 der elektrischen Steuereinheit 20 in Umfangsrichtung, wobei die Wand 22 der elektrischen Steuereinheit 20 radial außerhalb der Gehäusewand 18 angeordnet ist.
Bei der Montage der Gurtaufrollerbaugruppe 10 kommen beim axialen Aufschieben der Gehäusekappe 12 die konischen Klemmfortsätze 24 mit der Gehäusewand 18 in Kontakt und weiten diese radial auf. Aufgrund der Überlappung mit der Wand 22 der elektrischen Steuereinheit 20 kann die Gehäusewand 18 jedoch nicht beliebig aufgeweitet werden, sondern stützt sich an der Wand 22 der elektrischen Steuereinheit 20 ab. Auf diese Weise wird beim axialen Aufschieben der Gehäusekappe 12 gemäß den 11 bis 13 nicht nur die Elektromotoreinheit 14 radial im Getriebegehäuse 16, sondern auch das Getriebegehäuse 16 relativ zur elektrischen Steuereinheit 20 verspannt.
Dadurch ist auch die radiale Position der Elektromotoreinheit 14, insbesondere des Magnetelements 46 der Elektromotoreinheit 14, relativ zur elektrischen Steuereinheit 20, insbesondere einem Sensor 76 der elektrischen Steuereinheit 20 im Wesentlichen spielfrei festgelegt. Folglich kann ein gewünschter Abstand sehr präzise eingestellt werden, sodass eine besonders geringe Magnetfeldstärke zwischen dem Sensor 76 und dem Magnetelement 46 ausreicht, um die Motordrehzahl der Elektromotoreinheit 14 zuverlässig zu erfassen.
Anhand der 16 wird außerdem deutlich, dass an der Wand 22 der elektrischen Steuereinheit 20 axiale Führungsschienen 58 vorgesehen sind und die Gehäusewand 18 an ihren in Umfangsrichtung entgegengesetzten Rändern 60 nach außen ragende Fortsätze 62 aufweist, welche in diese Führungsschienen 58 eingreifen.
Die elektrische Steuereinheit 20 lässt sich somit bei der Montage der Gurtaufrollerbaugruppe 10 einfach axial auf das Getriebegehäuse 16 aufschieben und ist durch dieses schlichte Aufschieben bereits quer zur Axialrichtung formschlüssig mit dem Getriebegehäuse 16 verbunden.

Claims

Gurtaufrollerbaugruppe für ein Insassenrückhaltesystem eines Kraftfahrzeugs, mit einer Elektromotoreinheit (14) zur Gurtbandstraffung, die eine Motorachse (A) aufweist und sich in axialer Richtung von einem Antriebsende (30) zur Kopplung mit einem Straffergetriebe zu einem entgegengesetzten Anschlussende (32) zur Kopplung mit einer elektrischen Steuereinheit (20) erstreckt, einem Getriebegehäuse (16), das eine radial an die Elektromotoreinheit (14) angrenzende Gehäusewand (18) aufweist, einer elektrischen Steuereinheit (20), die eine radial an die Elektromotoreinheit (14) angrenzende Wand (22) aufweist und mit dem Getriebegehäuse (16) verbunden ist, sowie einer Gehäusekappe (12) zur Abdeckung des Anschlussendes (32) der Elektromotoreinheit (14), wobei die Gehäusekappe (12) radial an die elektrische Steuereinheit (20) angrenzt und axial vorstehende, konische Klemmfortsätze (24) aufweist, welche sich zwischen die Elektromotoreinheit (14) und die Gehäusewand (18) erstrecken sowie die Elektromotoreinheit (14) radial im Getriebegehäuse (16) verspannen.
Gurtaufrollerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Gehäusewand (18) mit Bezug auf die Motorachse (A) in Umfangsrichtung über mehr als 180° um die Elektromotoreinheit (14) erstreckt.
Gurtaufrollerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wand (22) der elektrischen Steuereinheit (20) mit Bezug auf die Motorachse (A) in Umfangsrichtung über weniger als 180° um die Elektromotoreinheit (14) erstreckt.
Gurtaufrollerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (18) und die Wand (22) der elektrischen Steuereinheit (20) die Elektromotoreinheit (14) in Umfangsrichtung vollständig umschließen.
Gurtaufrollerbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewand (18) und die Wand (22) der elektrischen Steuereinheit (20) in Umfangsrichtung überlappen, wobei die Wand (22) der elektrischen Steuereinheit (20) radial außerhalb der Gehäusewand (18) angeordnet ist.
Gurtaufrollerbaugruppe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Wand (22) der elektrischen Steuereinheit (20) axiale Führungsschienen (58) ausgebildet sind und die Gehäusewand (18) an ihren in Umfangsrichtung entgegengesetzten Rändern (60) nach außen ragende Fortsätze (62) aufweist, welche in die Führungsschienen (58) eingreifen.
Gurtaufrollerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekappe (12) eine an die Elektromotoreinheit (14) angrenzende Kappenwand (54) aufweist, welche sich mit Bezug auf die Motorachse (A) in Umfangsrichtung über mehr als 180° um die Elektromotoreinheit (14) erstreckt.
Gurtaufrollerbaugruppe nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kappenwand (54) an ihren in Umfangsrichtung entgegengesetzten Rändern (64) nach außen ragende Vorsprünge (66) aufweist, welche in die Führungsschienen (58) eingreifen.
Gurtaufrollerbaugruppe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die axial vorstehenden, konischen Klemmfortsätze (24) an einem der Elektromotoreinheit (14) zugewandten axialen Ende der Kappenwand (54) angeordnet sind, wobei in Umfangsrichtung zwischen den Klemmfortsätzen (24) eine Dichtlippe (70) vorgesehen ist, die sich zwischen die Elektromotoreinheit (14) und die Gehäusewand (18) erstreckt.
Gurtaufrollerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmfortsätze (24) in Bezug auf die Motorachse (A) symmetrisch angeordnet sind.
Gurtaufrollerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekappe (12) in einer axialen Montagerichtung (34) auf das Getriebegehäuse (16) aufgeschoben ist und angrenzend an die elektrische Steuereinheit (20) ein Rastelement (56) aufweist, welches mit einem an der elektrischen Steuereinheit (20) angeordneten Rastelement (50) eine Rastverbindung ausbildet.
Gurtaufrollerbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Anschlussende (32) der Elektromotoreinheit (14) ein Magnetelement (46) vorgesehen ist und die elektrische Steuereinheit (20) einen an das Magnetelement (46) radial angrenzenden Sensor (76) zur Erfassung einer Motordrehzahl aufweist.
Verfahren zur Montage einer Gurtaufrollerbaugruppe () nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) die Elektromotoreinheit (14) wird angrenzend an die Gehäusewand (18) in einer axialen Montagerichtung (34) in das Getriebegehäuse (16) eingeschoben und am axialen Antriebsende (30) mit dem Getriebegehäuse (16) verbunden; b) die elektrische Steuereinheit (20) wird angrenzend an die Elektromotoreinheit (14) in der axialen Montagerichtung (34) auf das Getriebegehäuse (16) geschoben und in axialer Richtung am Getriebegehäuse (16) fixiert; c) die Gehäusekappe (12) wird zur Abdeckung des Anschlussendes (32) der Elektromotoreinheit (14) sowie angrenzend an die elektrische Steuereinheit (20) in der axialen Montagerichtung (34) auf das Getriebegehäuse (16) geschoben, wobei die konischen Klemmfortsätze (24) zwischen die Elektromotoreinheit (14) und die Gehäusewand (18) eingreifen und die Elektromotoreinheit (14) radial im Getriebegehäuse (16) verspannen.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusekappe (12) im Schritt c) mit der elektrischen Steuereinheit (20) eine Rastverbindung ausbildet, welche eine Bewegung der Gehäusekappe (12) in einer zur Montagerichtung (34) entgegengesetzten Demontagerichtung verhindert.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (22) der elektrischen Steuereinheit (20) nach Schritt b) die Gehäusewand (18) in Umfangsrichtung überlappt und radial außerhalb der Gehäusewand (18) angeordnet ist, wobei die konischen Klemmfortsätze (24) im Schritt c) mit der Gehäusewand (18) in Kontakt kommen und die Gehäusewand (18) radial so aufweiten, dass sich die Gehäusewand (18) zumindest abschnittsweise an der Wand (22) der elektrischen Steuereinheit (20) abstützt.