WO2014026734A1 - Gurtschlossbringer - Google Patents
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- WO2014026734A1 WO2014026734A1 PCT/EP2013/002246 EP2013002246W WO2014026734A1 WO 2014026734 A1 WO2014026734 A1 WO 2014026734A1 EP 2013002246 W EP2013002246 W EP 2013002246W WO 2014026734 A1 WO2014026734 A1 WO 2014026734A1
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Definitions
- the invention relates to a buckle strap for a vehicle safety belt system.
- the object of the invention is to provide a Gurtschbringer that meets these points.
- a seat belt buckle for a vehicle seat belt system which has a spindle drive and a buckle fastened to a spindle of the spindle drive, which is height-displaceable via a spindle nut sitting on the spindle. It is a safety mechanism provided with at least one locking element, wherein the safety mechanism is formed so that the locking element when a predetermined threshold of force is exceeded a power circuit and / or
- CONFIRMATION COPY enters a positive connection with the spindle and initiates a force acting in the extension direction of the spindle on the buckle force bypassing the spindle drive in a vehicle-fixed attachment point.
- This design opens up the possibility of having to interpret the spindle drive and in particular the spindle nut not on the highest forces acting in an accident forces, whereby these components can be made smaller, lighter and more cost effective. Only the securing mechanism and the locking element must be designed to accommodate the high forces, but these are not necessarily part of the movement mechanism.
- the securing mechanism is a movable mechanical bridge that can assume two positions. In a first position, the securing mechanism does not engage in force and / or form closure with the spindle. In the second position, however, such a force and / or positive connection with the spindle is present.
- the securing mechanism is always firmly attached to a vehicle-side attachment point, so that when deflected bridge, the direct mechanical coupling from spindle to attachment point is present.
- the securing mechanism preferably has at least one deflection part, which is designed such that it changes its position when the force threshold is exceeded, whereby the locking element assumes an engagement position in which it comes into contact with the spindle.
- the locking element may be a separate component from the deflection, but the two components may also be firmly connected to each other.
- the change in position of the deflection part upon application of force can be effected, for example, by displacement, pivoting or deformation of the deflection part.
- This change in position which the deflection part makes to move the locking element corresponds to a short extension distance of the spindle in its extension direction in the direction of the application position. This distance is preferably only a few millimeters.
- the deflection part is deflected, for example, by the spindle nut when the predetermined force is exceeded.
- the deflection part may be a bearing of the spindle nut.
- the storage is a component with which the Spindle nut is always in contact and on the direct power transmission through the spindle nut with a tensile force on the spindle is easily possible.
- the storage of the spindle nut can also simultaneously form the storage of the spindle drive.
- the deflection part can deform or pivot due to the force transmitted to the deflection part by the spindle nut and thereby deflect the locking element into the engagement position.
- the locking element should be designed so that it is dimensionally stable even above the threshold of force in the usually occurring in an accident, preferably a serious accident, forces.
- the predetermined force threshold is preferably about 7 to 9 kN.
- forces of this magnitude are then advantageous the deflection, so for example, the storage of the spindle nut after.
- the spindle nut itself and the connection of the spindle nut with the spindle thread are designed for forces of 10 to 15 kN in order to form a safety margin.
- a breaking load of the locking element is preferably more than 25 kN in order to be able to ensure safe retention of the vehicle occupant even in the case of severe accidents.
- the locking element pivotally mounted on the deflection part and / or pivotally mounted on a housing shell.
- the locking element can be riveted to the housing shell.
- a pivoting movement of the locking element to bring it into the engaged position is advantageous because a change in position of the Deflection part can be easily converted into such a pivoting movement, without the deflection must travel long distances.
- the locking element is preferably coupled to the spindle between the lock head and the spindle nut. In this way, tensile forces can be transmitted from the buckle on the stable spindle directly to the locking element and the vehicle body.
- the spindle nut preferably has a stop which comes into abutment with the deflection part. A force acting on the buckle tensile force is thus transmitted directly through the spindle nut on the deflection, which changes its position when the tensile force exceeds the predetermined threshold strength.
- the stop may be formed, for example, as a circumferential shoulder on the spindle nut.
- a pivot point for pivoting can also be used as a point of articulation of the deflection part. It is possible that the deflection part both deformed and pivoted.
- the locking element has an eyelet through which the spindle passes, wherein in the engaged position, an inner edge of the eyelet comes into engagement with the outer circumference of the spindle. In this way, both a frictional connection and a positive connection, since the inner edge of the eyelet can dig into the spindle to a certain extent. This creates a secure force-transmitting connection between the spindle and the locking element.
- a simple pivoting of the locking element by e.g. about 5 ° to 30 ° is sufficient to make the eyelet so inclined that it comes into contact with the spindle.
- the displacement of the locking element in its engaged position can thus be effected by only a small change in position of the deflection.
- the power flow from the spindle via the locking element and at least one housing shell extends to an attachment point of the housing shell on the vehicle.
- the housing shell may be an outer shell of Gurtschringers and also form its vehicle-mounted attachment.
- the bearing, the spindle nut, the spindle and the entire spindle drive are enclosed by two housing shells.
- the spindle nut does not have to absorb high forces, it is possible to make it from plastic, which reduces the weight of the buckle feeder.
- the spindle nut can be driven, for example via a gear, a worm wheel or a bevel gear in a known manner.
- the drive of the spindle nut can be done directly via an electric motor, but it is advantageous to connect with the spindle nut a flexible shaft and this with the electric motor or other suitable drive.
- FIG. 1 is a schematic perspective view of a belt buckle according to the invention in its normal position
- FIG. 3 is a schematic sectional view of the Gurtschbringers of Figure 1 in the normal position
- FIG. 4 shows a schematic sectional view of the bucklebringing device from FIG. 1 in the reaching position
- FIG. 5 is a schematic front view of the Gurtschbringers of Figure 1 in the normal position
- FIG. 6 shows a schematic front view of the bucklebringing device from FIG. 1 in the reaching position;
- Figure 7 is a schematic side view of the Gurtschringers of FIG
- FIG. 8 is a schematic side view of the bucklebringbringers of Figure 1 in the Aufreichwolf;
- FIG. 9 shows a schematic sectional view of the bucklebringing device from FIG. 1 under the action of a force above the predetermined force threshold;
- FIG. 10 shows a schematic perspective view of the bucklebringing device from FIG. 9;
- FIG. 1 1 is a schematic perspective view of a bevel gear for the spindle drive of a buckle according to the invention
- Figure 12 is a schematic sectional view of the assembly in Figure 1 1;
- FIG. 13 shows a schematic perspective view of a worm wheel drive for a spindle drive of a bucklebringing device according to the invention.
- FIG. 14 shows a schematic sectional view of the assembly from FIG. 13.
- FIG. 1 shows a buckle charm 10, which has a buckle 12, the lower end is fixedly attached to a spindle 14.
- the spindle 14 is part of a spindle drive described below, which is driven in the example shown here via a flexible shaft 16 which is coupled to an electric motor 18.
- the spindle 14 can be moved in height (see arrow R), so that the buckle 12 can assume a normal position in which the spindle 14 is retracted furthest, and an Enreichposition in which the spindle 14 is extended furthest (see for example Figures 1 and 2).
- the buckle 12 is moved only when connected to the buckling or buckling driving situations in the enrichment position, so that a vehicle occupant can reach the buckle 12 easier. In all other driving situations, the buckle 12 is in the normal position ( Figure 1).
- the buckle 12 is connected to the spindle 14 so that high, occurring for example in an accident forces from the buckle 12 can be transferred to the spindle 14.
- the buckle 12 may be rigid or pivotally mounted relative to the spindle 14 at this.
- the GurtSbringer 10 has two housing shells 20, 22, which are arranged opposite to each other and the spindle 14 and the Enclose spindle drive.
- the two housing shells 20, 22 are each bent from a piece of sheet metal. At a lower end, the two housing shells 20, 22 converge and form a fastening section 24 provided with an eyelet for the vehicle-mounted fastening of the entire belt fastener carrier 10.
- the two housing shells 20, 22 widen in the transverse direction to provide space for the spindle drive, which is arranged between them.
- FIG. 3 shows the belt lock ring 10 with the belt lock 12 in the normal position
- FIG. 4 shows the belt lock ring 10 with the belt lock 12 (not shown here) in the reaching position.
- the spindle drive shown in more detail in Figures 3 and 4 has a spindle nut 26 which is screwed onto the spindle 14.
- the spindle 14 has over its entire height movable length (not shown) corresponding thread.
- Parallel to the spindle nut 26 is arranged with a (not shown) external toothing of the spindle nut 26 in engagement befindliches drive gear 28, which is also located between the housing shells 20, 22.
- the drive gear 28 is connected to the flexible shaft 16 and is rotated about this. The rotation of the drive gear 28 is transmitted to the spindle nut 26, whereupon the spindle 14 is moved in the longitudinal direction by the spindle nut 26, so that their extended length and thus the position of the buckle 12 can be changed.
- an anti-rotation device 30 is attached to the lower end of the spindle 14, which is arranged in a guide 32 formed in the housing shells 20, 22. This is shown in FIG.
- the spindle nut 26 is stationary in a bearing 34, but rotatably mounted, wherein the bearing 34 in a (with respect to the figures) upper and a lower bearing block 36, 38 is divided.
- the lower bearing block 38 is fixedly fixed between the housing shells 20, 22.
- the two upper bearing blocks 36 are arranged on opposite sides of the spindle 14 and lie on the lower bearing block 38.
- Each of the two upper bearing blocks 36 has an opening 40 through which a fastening pin 42 passes, with which the two housing shells 20, 22 are riveted to each other.
- the fastening pins 42 also connect a respective locking element 44 with the housing shells 20, 22, by the fastening pin 42 engages through openings 40 in the locking element 44 aligned with the openings.
- the two locking elements 44 are arranged on the gurtschen end of the housing shells 20, 22 and thus lie between the buckle 12 and the spindle nut 26th
- Both locking elements 44 are here bent integrally from a sheet and have two tabs 46 having the openings through which the mounting pins 42 project through a tab with an eyelet 48 through which the spindle 14 extends therethrough.
- the locking elements 44 are mirror-inverted and arranged above the upper bearing blocks 36.
- the connection of the spindle nut 26 with the thread of the spindle 14 is designed so that it can withstand forces occurring in normal vehicle operation, which corresponds approximately to forces with an upper limit of 7 to 9 kN, easily. Acts a higher tensile force F, such as in an accident in which the vehicle occupant force on the webbing and thus the buckle 12 is exercised, the spindle 14 and thus the spindle nut 26 in the direction R (in the figures) pulled upwards.
- the spindle nut 26 has a stop 50 in the form of a circumferential, radial shoulder, which is opposite to a stop surface 51 on the underside of the upper bearing blocks 36 (see Figures 4 and 9).
- the stop 50 does not come into contact with the abutment surface 51. Only when the predetermined force threshold of about 7 to 9 kN is exceeded, the stopper 50 is pulled on the spindle nut 26 in contact with the abutment surface 51 of the upper bearing blocks 36, so also these are loaded in the direction of the tensile force F.
- Each of the locking elements 44 is assigned a deflection part 52, which in the example shown is identical in each case to one of the two upper bearing blocks 36 (see FIG. 9).
- the deflection member 52 Upon application of a force above the predetermined force threshold, the deflection member 52 begins to deform, to pivot and / or to move in the direction of the tensile force F. In this case, the respective deflection member 52 presses against the overlying locking element 44 and exerts a (in the figures) upward force on this.
- Shape and material of the locking elements 44, in particular the edge of the eyelets 48 are selected so that the inner edge 54 of the eyelet 48 cuts into the outer periphery of the spindle 14 and digs a piece in the material of the spindle 14 or at least wedged between two turns of the thread , When the pull-out force F is increased, the cutting of the edge 54 of the eyelet 48 into the spindle 14 increases, so that an ever better force and form fit is produced between the locking element 44 and the spindle 14.
- the spindle nut 26 is made of plastic. It is never charged beyond its breaking load of approximately 10 to 15 kN, since the force flow is conducted via the locking elements 44 even at lower forces.
- the entire spindle drive can be made smaller, because as load-bearing components, only the housing shells 20, 22, the locking elements 44 and the spindle 14 must be formed. This allows a very slim design of the entire Gurtschbringers 10, which is why this example is well suited for use in the front seats.
- the locking elements 44 and the two housing shells 20, 22 here consist of a steel sheet.
- FIGS. 11 and 12 show a drive variant in which the spindle nut 26 is not driven via a parallel gear but via a bevel gear 60.
- an electric motor 18 is provided directly on the Gurtschlbringer 0, but the bevel gear could also be as described in the previous example via a flexible shaft connected to the electric motor 18.
- a drive of the spindle nut 26 is shown via a worm drive, in which a worm 70, which is connected to an electric motor 18, a worm wheel 72 drives, which in turn with an external toothing on the spindle nut 26 and this can put into rotation.
- the worm 70 could also directly drive the spindle nut 26, the external toothing is then designed accordingly in the form of a worm wheel.
- the electric motor 18 may be located directly on Gurtsch mustbringer or be connected via a flexible shaft with the screw 70.
- locking elements 44 are not shown, but the drive shown in Figures 11 and 12 and Figures 13 and 14 can of course be used in place of the spindle drive shown in Figures 1 to 10.
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Abstract
Ein Gurtschlossbringer für ein Fahrzeugsicherheitsgurtsystem hat einen Spindelantrieb und ein an einer Spindel (14) des Spindelantriebs befestigtes Gurtschloss (12), das über eine auf der Spindel (14) sitzende Spindelmutter (26) höhenverfahrbar ist. Es ist ein Sicherungsmechanismus mit wenigstens einem Verriegelungselement (44) vorgesehen, der so ausgebildet ist, dass das Verriegelungselement (44) bei Überschreiten einer vorbestimmten Kraftschwelle einen Kraftschluss und/oder Formschluss mit der Spindel (14) eingeht und eine in Ausfahrrichtung (R) der Spindel (14) auf das Gurtschloss (12) wirkende Kraft unter Umgehung des Spindelantriebs in einen fahrzeugfesten Befestigungspunkt einleitet.
Description
Gurtschlossbringer
Die Erfindung betrifft einen Gurtschlossbringer für ein Fahrzeugsicherheitsgurtsystem.
Durch sogenannte Gurtschlossbringer wird in Personenkraftfahrzeugen der Anschnallvorgang unterstützt, indem das Gurtschloss einen definierten Weg von einer Normalposition in eine Anreichposition verfahren wird, in der das Gurtschloss für den Fahrzeuginsassen besser erreichbar ist. Nach Einstecken der Steckzunge in das Gurtschloss wird das Gurtschloss dann wieder aus der Anreichposition in die Normalposition zurückverfahren. Ein solches System soll möglichst platzsparend ausgelegt und günstig herstellbar sein. Gleichzeitig muss aber sichergestellt sein, dass auch bei der Einwirkung von hohen Kräften auf das Gurtschloss, etwa bei einem Unfall, dieses nicht aus seiner Normalposition herausgezogen werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtschlossbringer zu schaffen, der diese Punkte erfüllt.
Erfindungsgemäß wird das bei einem Gurtschlossbringer für ein Fahrzeugsicherheitsgurtsystem erreicht, der einen Spindelantrieb und ein an einer Spindel des Spindelantriebs befestigtes Gurtschloss aufweist, das über eine auf der Spindel sitzende Spindelmutter höhenverfahrbar ist. Es ist ein Sicherungs- mechanismus mit wenigstens einem Verriegelungselement vorgesehen, wobei der Sicherheitsmechanismus so ausgebildet ist, dass das Verriegelungselement bei Überschreiten einer vorbestimmten Kraftschwelle einen Kraftschluss und/oder
BESTÄTIGUNGSKOPIE
einen Formschluss mit der Spindel eingeht und eine in Ausfahrrichtung der Spindel auf das Gurtschloss wirkende Kraft unter Umgehung des Spindelantriebs in einen fahrzeugfesten Befestigungspunkt einleitet. Diese Gestaltung eröffnet die Möglichkeit, den Spindelantrieb und insbesondere die Spindelmutter nicht auf die höchsten bei einem Unfall wirkenden Kräfte auslegen zu müssen, wodurch diese Bauteile kleiner, leichter und kostengünstiger gestaltet werden können. Lediglich der Sicherungsmechanismus und das Verriegelungselement müssen zur Aufnahme der hohen Kräfte ausgelegt sein, diese sind aber nicht zwangsläufig Teil der Verfahrmechanik.
Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Sicherungsmechanismus eine bewegliche mechanische Brücke darstellt, die zwei Positionen einnehmen kann. In einer ersten Position geht der Sicherungsmechanismus keinen Kraft- und/oder Formschluss mit der Spindel ein. In der zweiten Position jedoch ist ein solcher Kraft- und/oder Formschluss mit der Spindel vorhanden. Darüber hinaus ist der Sicherungsmechanismus stets fest an einem fahrzeugseitigen Befestigungspunkt angelenkt, sodass bei ausgelenkter Brücke die direkte mechanische Koppelung von Spindel zu Befestigungspunkt vorhanden ist.
Der Sicherungsmechanismus weist vorzugsweise wenigstens ein Auslenkteil auf, das so ausgebildet ist, dass es bei Überschreiten der Kraftschwelle seine Position verändert, wodurch das Verriegelungselement eine Eingriffsstellung einnimmt, in der es in Kontakt mit der Spindel kommt. Das Verriegelungselement kann ein vom Auslenkteil separates Bauteil sein, die beiden Bauteile können aber auch fest miteinander verbunden sein.
Die Positionsveränderung des Auslenkteils bei Krafteinwirkung kann beispielsweise durch Verschieben, Verschwenken oder Verformen des Auslenkteils erfolgen. Diese Positionsveränderung, die das Auslenkteil zum Bewegen des Verriegelungselements ausführt, entspricht einer kurzen Auszugsstrecke der Spindel in ihrer Ausfahrrichtung in Richtung der Anreichposition. Diese Strecke beträgt bevorzugt nur wenige Millimeter.
Das Auslenkteil wird beispielsweise durch die Spindelmutter bei Überschreiten der vorbestimmten Kraft ausgelenkt. Das Auslenkteil kann eine Lagerung der Spindelmutter sein. Die Lagerung ist ein Bauteil, mit dem die
Spindelmutter stets in Kontakt ist und auf das eine direkte Kraftübertragung durch die Spindelmutter bei einer Zugkraft auf die Spindel einfach möglich ist. Die Lagerung der Spindelmutter kann auch gleichzeitig die Lagerung des Spindelantriebs bilden.
Bei Überschreiten der vorbestimmten Kraftschwelle durch Krafteinwirkung auf die Spindelmutter kann sich das Auslenkteil durch die von der Spindelmutter auf das Auslenkteil übertragene Kraft verformen oder verschwenken und dadurch das Verriegelungselement in die Eingriffsstellung auslenken.
Das Verriegelungselement sollte dabei so ausgelegt sein, dass es auch oberhalb der Kraftschwelle bei den gewöhnlich bei einem Unfall, vorteilhaft auch einem schweren Unfall, auftretenden Kräften formstabil ist.
Es können zwei Verriegelungselemente vorgesehen sein, die vorzugsweise einander gegenüberliegen und die Spindel zwischen sich haben.
Die vorbestimmte Kraftschwelle liegt vorzugsweise bei etwa 7 bis 9 kN. Bei Kräften in dieser Größenordnung gibt dann vorteilhaft das Auslenkteil, also beispielsweise die Lagerung der Spindelmutter nach. Bevorzugt sind die Spindelmutter selbst sowie die Verbindung der Spindelmutter mit dem Spindelgewinde auf Kräfte von 10 bis 15 kN ausgelegt, um einen Sicherheitsspielraum zu bilden. Eine Bruchlast des Verriegelungselements liegt dagegen vorzugsweise bei mehr als 25 kN, um auch bei schweren Unfällen ein sicheres Zurückhalten des Fahrzeuginsassen gewährleisten zu können.
Kräfte oberhalb der vorbestimmten Kraftschwelle können direkt von dem Verriegelungselement in eine fahrzeugfeste Befestigung des Gurtschlossbringers eingeleitet werden und so den Spindelantrieb mit Spindel und Spindelmutter praktisch vollständig umgehen.
Es ist möglich, das Verriegelungselement schwenkbar am Auslenkteil und/oder schwenkbar an einer Gehäuseschale zu befestigen. Beispielsweise kann das Verriegelungselement mit der Gehäuseschale vernietet sein.
Eine Schwenkbewegung des Verriegelungselements, um dieses in die Eingriffsstellung zu bringen, ist vorteilhaft, da eine Positionsänderung des
Auslenkteils leicht in eine derartige Schwenkbewegung umgesetzt werden kann, ohne dass das Auslenkteil große Wegstrecken zurücklegen muss.
Das Verriegelungselement ist vorzugsweise zwischen dem Schlosskopf und der Spindelmutter an die Spindel ankoppelbar. Auf diese Weise können Zugkräfte vom Gurtschloss über die stabile Spindel direkt auf das Verriegelungselement und auf die Fahrzeugkarosserie übertragen werden.
Die Spindelmutter weist vorzugsweise einen Anschlag auf, der in Anlage mit dem Auslenkteil kommt. Eine auf das Gurtschloss wirkende Zugkraft wird somit direkt über die Spindelmutter auf das Auslenkteil übertragen, das seine Position ändert, wenn die Zugkraft die vorbestimmte Kraftschwelle überschreitet.
Der Anschlag kann beispielsweise als umlaufende Schulter an der Spindelmutter ausgebildet sein.
Wird das Verriegelungselement verschwenkt, kann ein Anlenkpunkt zur Verschwenkung auch als Anlenkpunkt des Auslenkteils verwendet werden. Dabei ist es möglich, dass sich das Auslenkteil sowohl verformt als auch verschwenkt.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verriegelungselement eine Öse auf, durch die die Spindel hindurch verläuft, wobei in der Eingriffsstellung ein Innenrand der Öse in Eingriff mit dem Außenumfang der Spindel kommt. Auf diese Weise entsteht sowohl ein Kraftschluss als auch ein Formschluss, da sich der Innenrand der Öse um ein gewisses Maß in die Spindel eingraben kann. So entsteht eine sichere kraftübertragende Verbindung zwischen Spindel und Verriegelungselement.
Ein einfaches Verschwenken des Verriegelungselements um z.B. etwa 5° bis 30° genügt, um die Öse so schräg zu stellen, dass sie in Kontakt mit der Spindel kommt. Das Verlagern des Verriegelungselements in seiner Eingriffsstellung lässt sich damit durch eine nur kleine Positionsänderung des Auslenkteils bewirken.
Vorteilhaft verläuft der Kraftfluss von der Spindel über das Verriegelungselement und wenigstens eine Gehäuseschale zu einem Befestigungspunkt der Gehäuseschale am Fahrzeug. Die Gehäuseschale kann eine Außenhülle des Gurtschlossbringers sein und auch dessen fahrzeugfeste Befestigung bilden.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lagerung, die Spindelmutter, die Spindel sowie der gesamte Spindelantrieb von zwei Gehäuseschalen umschlossen.
Da die Spindelmutter keine hohen Kräfte aufnehmen muss, ist es möglich, sie aus Kunststoff zu fertigen, was das Gewicht des Gurtschlossbringers reduziert.
Die Spindelmutter kann beispielsweise über ein Zahnrad, ein Schneckenrad oder ein Kegelrad auf bekannte Weise angetrieben werden.
Der Antrieb der Spindelmutter kann direkt über einen Elektromotor erfolgen, es ist aber vorteilhaft, mit der Spindelmutter eine flexible Welle und diese mit dem Elektromotor oder einem anderen geeigneten Antrieb zu verbinden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines erfindungs- gemäßen Gurtschlossbringers in seiner Normalstellung;
- Figur 2 den Gurtschlossbringer aus Figur 1 in seiner Anreichstellung;
- Figur 3 eine schematische Schnittansicht des Gurtschlossbringers aus Figur 1 in der Normalstellung;
- Figur 4 eine schematische Schnittansicht des Gurtschlossbringers aus Figur 1 in der Anreichstellung;
- Figur 5 eine schematische Frontansicht des Gurtschlossbringers aus Figur 1 in der Normalstellung;
- Figur 6 eine schematische Frontansicht des Gurtschlossbringers aus Figur 1 in der Anreichstellung; - Figur 7 eine schematische Seitenansicht des Gurtschlossbringers aus Figur
1 in der Normalstellung;
- Figur 8 eine schematische Seitenansicht des Gurtschlossbringers aus Figur 1 in der Anreichstellung;
- Figur 9 eine schematische Schnittansicht des Gurtschlossbringers aus Figur 1 bei Einwirken einer Kraft oberhalb der vorbestimmten Kraftschwelle;
- Figur 10 eine schematische perspektivische Ansicht des Gurtschlossbringers aus Figur 9;
- Figur 1 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Kegelradantriebs für den Spindelantrieb eines erfindungsgemäßen Gurtschlossbringers;
- Figur 12 eine schematische Schnittansicht der Baugruppe in Figur 1 1 ;
- Figur 13 eine schematische perspektivische Ansicht eines Schneckenradantriebs für einen Spindelantrieb eines erfindungsgemäßen Gurtschlossbringers; und
- Figur 14 eine schematische Schnittansicht der Baugruppe aus Figur 13.
Figur 1 zeigt einen Gurtschlossbringer 10, der ein Gurtschloss 12 aufweist, dessen unteres Ende fest an einer Spindel 14 befestigt ist. Die Spindel 14 ist Teil eines weiter unten beschriebenen Spindelantriebs, der in dem hier gezeigten Beispiel über eine flexible Welle 16, die mit einem Elektromotor 18 gekoppelt ist, angetrieben wird.
Über den Spindelantrieb kann die Spindel 14 in der Höhe verfahren werden (siehe Pfeil R), sodass das Gurtschloss 12 eine Normalposition einnehmen kann, in der die Spindel 14 am weitesten eingefahren ist, und eine Anreichposition, in der die Spindel 14 am weitesten ausgefahren ist (siehe beispielsweise Figuren 1 und 2). Das Gurtschloss 12 wird nur bei mit dem An- bzw. Abschnallen verbundenen Fahrsituationen in die Anreichposition verfahren, damit ein Fahrzeuginsasse das Gurtschloss 12 leichter erreichen kann. In allen anderen Fahrsituationen befindet sich das Gurtschloss 12 in der Normalposition (Figur 1 ).
Das Gurtschloss 12 ist so mit der Spindel 14 verbunden, dass auch hohe, etwa bei einem Unfall auftretende Kräfte vom Gurtschloss 12 auf die Spindel 14 übertragen werden können. Das Gurtschloss 12 kann starr oder gegenüber der Spindel 14 schwenkbar an dieser befestigt sein.
Der Gurtschlossbringer 10 weist zwei Gehäuseschalen 20, 22 auf, die einander gegenüberliegend angeordnet sind und die Spindel 14 sowie den
Spindelantrieb umschließen. Die beiden Gehäuseschalen 20, 22 sind jeweils aus einem Blechstück gebogen. An einem unteren Ende laufen die beiden Gehäuseschalen 20, 22 zusammen und bilden einen mit einer Öse versehenen Befestigungsabschnitt 24 zur fahrzeugfesten Befestigung des gesamten Gurt- schlossbringers 10.
In Richtung des Gurtschlosses 12 weiten sich die beiden Gehäuseschalen 20, 22 in Querrichtung auf, um Raum für den Spindelantrieb, der zwischen ihnen angeordnet ist, zu schaffen.
Figur 3 zeigt den Gurtschlossbringer 10 mit dem Gurtschloss 12 in der Normalstellung, während Figur 4 den Gurtschlossbringer 10 mit dem (hier nicht gezeigten) Gurtschloss 12 in der Anreichstellung zeigt.
Der in den Figuren 3 und 4 näher dargestellte Spindelantrieb weist eine Spindelmutter 26 auf, die auf die Spindel 14 aufgeschraubt ist. Die Spindel 14 besitzt über ihre gesamte höhenverfahrbare Länge ein (nicht gezeigtes) entsprechendes Gewinde.
Parallel zur Spindelmutter 26 ist ein mit einer (nicht dargestellten) Außenverzahnung der Spindelmutter 26 in Eingriff befindliches Antriebszahnrad 28 angeordnet, das ebenfalls zwischen den Gehäuseschalen 20, 22 liegt. Das Antriebszahnrad 28 ist mit der flexiblen Welle 16 verbunden und wird über diese in Drehung versetzt. Die Drehung des Antriebszahnrads 28 wird auf die Spindelmutter 26 übertragen, woraufhin die Spindel 14 in Längsrichtung durch die Spindelmutter 26 bewegt wird, sodass sich ihre ausgefahrene Länge und damit die Position des Gurtschlosses 12 verändern lässt.
Um ein Mitdrehen der Spindel 14 zu verhindern, ist eine Verdrehsicherung 30 am unteren Ende der Spindel 14 angebracht, die in einer in den Gehäuseschalen 20, 22 ausgebildeten Führung 32 angeordnet ist. Dies ist in Figur 4 dargestellt.
Die Spindelmutter 26 ist in einer Lagerung 34 ortsfest, aber drehbar gelagert, wobei die Lagerung 34 in einen (bezüglich der Figuren) oberen und einen unteren Lagerblock 36, 38 unterteilt ist. Der untere Lagerblock 38 ist fest zwischen den Gehäuseschalen 20, 22 fixiert. Die beiden oberen Lagerblöcke 36 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Spindel 14 angeordnet und liegen auf dem unteren Lagerblock 38 auf.
Jeder der beiden oberen Lagerblöcke 36 weist eine Öffnung 40 auf, durch die ein Befestigungsstift 42 hindurchgeht, mit dem die beiden Gehäuseschalen 20, 22 aneinander vernietet sind.
Die Befestigungsstifte 42 verbinden außerdem jeweils ein Verriegelungselement 44 mit den Gehäuseschalen 20, 22, indem der Befestigungsstift 42 durch mit den Öffnungen 40 fluchtenden Öffnungen im Verriegelungselement 44 hindurchgreift.
Die beiden Verriegelungselemente 44 sind am gurtschlossseitigen Ende der Gehäuseschalen 20, 22 angeordnet und liegen somit zwischen dem Gurtschloss 12 und der Spindelmutter 26.
Beide Verriegelungselemente 44 sind hier einstückig aus einem Blech gebogen und weisen neben zwei Befestigungslaschen 46, die die Öffnungen aufweisen, durch die die Befestigungsstifte 42 hindurch ragen, eine Lasche mit einer Öse 48 auf, durch die die Spindel 14 hindurch verläuft. Die Verriegelungselemente 44 sind spiegelbildlich ausgebildet und über den oberen Lagerblöcken 36 angeordnet.
Im normalen Fahrzeugbetrieb liegen die Verriegelungselemente 44 und die Ösen 48 in der in den Figuren 1 bis 8 gezeigten Stellung, in der sich die Öse 48 senkrecht zur Spindel 14 erstreckt und die Spindel 14 sich bei der Höhenverstellung durch die Ösen 48 bewegt, ohne deren Innenrand zu berühren. Die gesamte Lagerung 34, also sowohl der untere Lagerblock 38 als auch die oberen Lagerblöcke 36 bleiben dabei ständig in derselben Form und Position. Dies gilt auch im normalen Fahrbetrieb, wenn auf das Gurtschloss 12 wirkende nicht allzu hohe Zugkräfte F in Richtung R der Anreichposition versuchen, die Spindel 14 nach oben aus den Gehäuseschalen 20, 22 herauszuziehen. Derartige Zugkräfte, die auf das Gurtschloss 12 wirken, werden über die Spindelmutter 26 auf die Lagerung 34 und über diese in die Gehäuseschalen 20, 22 und in das Fahrzeug übertragen.
Die Verbindung der Spindelmutter 26 mit dem Gewinde der Spindel 14 ist so ausgelegt, dass sie im normalen Fahrzeugbetrieb auftretenden Kräften, was etwa Kräften mit einer Obergrenze von 7 bis 9 kN entspricht, ohne Weiteres standhalten kann.
Wirkt eine höhere Zugkraft F, etwa bei einem Unfall, bei dem über den Fahrzeuginsassen Kraft auf das Gurtband und damit das Gurtschloss 12 ausgeübt wird, werden die Spindel 14 und damit die Spindelmutter 26 in Anreichrichtung R (in den Figuren) nach oben gezogen. Die Spindelmutter 26 hat einen Anschlag 50 in Form einer umlaufenden, radialen Schulter, die einer Anschlagfläche 51 an der Unterseite der oberen Lagerblöcke 36 gegenüberliegt (siehe Figuren 4 bzw. 9).
Im normalen Betrieb kommt der Anschlag 50 nicht in Kontakt mit der Anschlagfläche 51. Erst bei Überschreiten der vorbestimmten Kraftschwelle von ca. 7 bis 9 kN wird der Anschlag 50 an der Spindelmutter 26 in Kontakt mit der Anschlagfläche 51 der oberen Lagerblöcke 36 gezogen, sodass auch diese in Richtung der Zugkraft F belastet werden.
Jedem der Verriegelungselemente 44 ist ein Auslenkteil 52 zugeordnet, das im gezeigten Beispiel jeweils identisch einem der beiden oberen Lagerblöcken 36 ist (siehe Figur 9). Bei Einwirken einer Kraft oberhalb der vorbestimmten Kraftschwelle beginnt sich das Auslenkteil 52 zu verformen, zu verschwenken und/oder in Richtung der Zugkraft F zu bewegen. Dabei drückt das jeweilige Auslenkteil 52 gegen das darüber liegende Verriegelungselement 44 und übt eine (in den Figuren) nach oben gerichtete Kraft auf dieses aus.
Da die Verriegelungselemente 44 über die Befestigungsstifte 42 schwenkbar an den Gehäuseschalen 20, 22 angelenkt sind, führt eine Bewegung der beiden Auslenkteile 52 zu einer Verschwenkung der beiden Verriegelungselemente 44. Dies hat zur Folge, dass sich die Laschen der Verriegelungselemente 44 mit den Ösen 48 bezogen auf den Querschnitt der Spindel 14 schräg stellen. Dadurch kommt ein Innenrand 54 der Öse 48 abschnittsweise in Kontakt mit der Umfangsfläche der Spindel 14.
Diese Situation ist in den Figuren 9 und 10 dargestellt.
Form und Material der Verriegelungselemente 44, insbesondere des Rands der Ösen 48 sind so gewählt, dass der Innenrand 54 der Öse 48 in den Außenumfang der Spindel 14 einschneidet und sich ein Stück in das Material der Spindel 14 eingräbt oder zumindest zwischen zwei Windungen des Gewindes verkeilt.
Bei einer Erhöhung der Auszugskraft F verstärkt sich das Einschneiden der Kante 54 der Öse 48 in die Spindel 14, sodass ein immer besserer Kraft- und Formschluss zwischen dem Verriegelungselement 44 und der Spindel 14 entsteht.
Ab dem Kontakt des Verriegelungselements 44 mit der Spindel 14 erfolgt der Kraftfluss nicht mehr über die Spindel 14, die Spindelmutter 26, die Lagerung 34 und die Gehäuseschalen 20, 22, sondern über die Spindel 14, die Verriegelungselemente 44, die Befestigungsstifte 42 und die Gehäuseschalen 20, 22 über den Befestigungsabschnitt 24 direkt in ein fahrzeugfestes Bauteil. Lediglich diese Bauteile müssen zur Aufnahme der hohen, bei einem Unfall wirkenden Kräfte im Bereich von bis zu ca. 25 kN ausgelegt sein.
Daher ist im vorliegenden Beispiel die Spindelmutter 26 aus Kunststoff gefertigt. Sie wird nie über ihre Bruchlast von ca. 10 bis 15 kN hinaus belastet, da bereits bei geringeren Kräften der Kraftfluss über die Verriegelungselemente 44 geleitet wird.
Daher kann der gesamte Spindelantrieb auch kleiner dimensioniert werden, denn als Last tragende Bauteile müssen lediglich die Gehäuseschalen 20, 22, die Verriegelungselemente 44 und die Spindel 14 ausgebildet sein. Dies erlaubt eine sehr schlanke Bauweise des gesamten Gurtschlossbringers 10, weshalb dieser beispielsweise auch zur Verwendung an den Vordersitzen gut geeignet ist.
Die Verriegelungselemente 44 sowie die beiden Gehäuseschalen 20, 22 bestehen hier aus einem Stahlblech.
In den Figuren 1 1 und 12 ist eine Antriebsvariante gezeigt, bei der die Spindelmutter 26 nicht über ein paralleles Zahnrad, sondern über ein Kegelrad 60 angetrieben wird. In diesem Fall ist ein Elektromotor 18 direkt am Gurt- schlossbringer 0 vorgesehen, das Kegelrad könnte aber auch wie im vorherigen Beispiel beschrieben über eine flexible Welle mit dem Elektromotor 18 verbunden sein.
In den Figuren 13 und 14 ist ein Antrieb der Spindelmutter 26 über einen Schneckenantrieb dargestellt, bei dem eine Schnecke 70, die mit einem Elektromotor 18 verbunden ist, ein Schneckenrad 72 antreibt, das wiederum in Eingriff
mit einer Außenverzahnung an der Spindelmutter 26 steht und diese in Drehung versetzen kann.
Die Schnecke 70 könnte auch direkt die Spindelmutter 26 antreiben, deren Außenverzahnung ist dann entsprechend in Form eines Schneckenrads gestaltet.
Auch hier kann der Elektromotor 18 direkt am Gurtschlossbringer angeordnet sein oder über eine flexible Welle mit der Schnecke 70 verbunden sein.
In diesen Beispielen sind die Verriegelungselemente 44 nicht dargestellt, der in den Figuren 1 1 und 12 bzw. den Figuren 13 und 14 gezeigte Antrieb kann jedoch selbstverständlich anstelle des in den Figuren 1 bis 10 dargestellten Spindelantriebs eingesetzt werden.
Claims
1. Gurtschlossbringer für ein Fahrzeugsicherheitsgurtsystem, mit einem Spindelantrieb und einem an einer Spindel (14) des Spindelantriebs befestigten Gurtschloss (12), das über eine auf der Spindel (14) sitzende Spindelmutter (26) höhenverfahrbar ist, und mit einem Sicherungsmechanismus mit wenigstens einem Verriegelungselement (44), der so ausgebildet ist, dass das Verriegelungselement (44) bei Überschreiten einer vorbestimmten Kraftschwelle einen Kraftschluss und/oder Formschluss mit der Spindel (14) eingeht und eine in Ausfahrrichtung (R) der Spindel (14) auf das Gurtschloss (12) wirkende Kraft unter Umgehung des Spindelantriebs in einen fahrzeugfesten Befestigungspunkt einleitet.
2. Gurtschlossbringer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsmechanismus wenigstens ein Auslenkteil (52) aufweist, das so ausgebildet ist, dass es bei Überschreiten der Kraftschwelle seine Position verändert, wodurch das Verriegelungselement (44) eine Eingriffsstellung einnimmt, in der es in Kontakt mit der Spindel (14) kommt.
3. Gurtschlossbringer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslenkteil (52) eine Lagerung (34) der Spindelmutter (26) ist und/oder durch die Spindelmutter (26) bei Überschreiten der vorbestimmten Kraft ausgelenkt wird.
4. Gurtschlossbringer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (44) schwenkbar am Auslenkteil (52) und/oder schwenkbar an einer Gehäuseschale (20, 22) befestigt ist.
5. Gurtschlossbringer nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Verriegelungselement (44) zwischen dem Gurtschloss (12) und der Spindelmutter (26) an die Spindel (14) ankoppelbar ist.
6. Gurtschlossbringer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (26) einen Anschlag (50) aufweist, der in Anlage mit dem Auslenkteil (52) kommen kann.
7. Gurtschlossbringer nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (44) eine Öse (48) aufweist, durch die die Spindel (14) hindurch verläuft, wobei in der Eingriffsstellung ein Innenrand (54) der Öse (48) in Eingriff mit dem Außenumfang der Spindel ( 14) kommt.
8. Gurtschlossbringer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftfluss von der Spindel (14) über das Verriegelungselement (44) und wenigstens eine Gehäuseschale (20, 22) zu einem Befestigungspunkt der Gehäuseschale (20, 22) am Fahrzeug erfolgt.
9. Gurtschlossbringer nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (26) aus Kunststoff besteht.
10. Gurtschlossbringer nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (26) über ein Zahnrad (28), ein Schneckenrad (72) oder ein Kegelrad (60) angetrieben wird.
1 1. Gurtschlossbringer nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (26) über eine flexible Welle
(16) und/oder einen Elektromotor (18) angetrieben wird.
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