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Die
Erfindung betrifft eine Umlenkeinrichtung für einen Sicherheitsgurt mit
einem an der B-Säule
eines Personenkraftwagens schwenkbar befestigbaren, als umgeformtes
Blechteil ausgebildeten Umlenkelement, das einen durch eine Bohrung
definierten Schwenkpunkt und eine langgestreckte Gurtöse mit einem
eine Lauffläche
für den
Gurt bildenden Gurtlaufabschnitt aufweist, welcher mit einer den Reibungswiderstand
reduzierenden Beschichtung versehen ist.
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Derartige
Umlenkeinrichtungen werden meist im Zusammenhang mit so genannten
Dreipunktgurten in Personenkraftwagen (Pkw) eingesetzt. Im Falle
eines Aufpralls des Personenkraftwagens auf ein Hindernis sind diese
Umlenkeinrichtungen erheblichen Belastungen unterworfen, die im einfachsten
Fall aus den negativen Beschleunigungen resultieren, die der Sicherheitsgurt
auf die zu sichernde Person ausüben
muss, um diese zu halten. In der Regel beeinflussen jedoch noch
weitere Einrichtungen wie Gurtstraffer und Gurtkraftbegrenzer den
Lastverlauf in der Umlenkeinrichtung. Die Umlenkeinrichtung muss
daher eine entsprechend hohe Festigkeit aufweisen, um diesen Belastungen
standhalten zu können.
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Eine
Umlenkeinrichtung für
einen Sicherheitsgurt mit einem an der B-Säule eines Personenkraftwagens
schwenkbar befestigbaren, als umgeformtes Blechteil ausgebildeten
Umlenkelement, das einen durch eine Bohrung definierten Schwenkpunkt und
eine langgestreckte Gurtöse
aufweist, ist aus der Druckschrift
DE 78 14 486 U1 bekannt. Das einteilig aus
einem umgeformten Blechteil gebildete Umlenkelement weist einen
unteren Gurtlaufabschnitt auf, der eine Lauffläche für den Gurt bildet und an den seitliche
Schenkel des Umlenkelementes im Wesentlichen rechtwinklig anschließen. In
einem Crashfall muss gewährleistet
sein, dass das Umlenkelement ungehinderte Schwenkbewegungen ausführen kann. Der
Schwenkradius des bekannten, durch Umformen eines Blechteils hergestellten
Umlenkelementes ist so groß,
dass ein verdeckter Einbau des Umlenkelementes in die als schmaler
Träger
ausgebildete B-Säule
eines Kraftfahrzeuges nicht möglich
ist.
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Aus
DE 197 29 759 A1 und
DE 199 13 423 C1 sind
weitere Umlenkeinrichtungen für
einen Sicherheitsgurt bekannt, deren Umlenkelement aus einem auf
sich zusammengefalteten rahmenförmigen Blechteil
besteht. Das Blechteil weist zwei Seitenschenkel auf, zwischen denen
eine Walze zur Führung
des Sicherheitsgurtes drehbar gelagert ist. Auch diese Umlenkeinrichtungen
sind nicht für
einen verdeckten Einbau in die B-Säule eines Kraftfahrzeuges vorgesehen.
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Eine
Umlenkeinrichtung für
einen verdeckten Einbau hinter der Verkleidung einer B-Säule ist
in der Druckschrift
DE
43 27 717 A1 beschrieben. Das dort beschriebene Umlenkelement
weist einen massiven, flachen metallischen Grundkörper mit
einer dickwandigen Kunststoffummantelung auf. Bei einem solchen
Umlenkelement wird die Lauffläche
für den
Sicherheitsgurt durch die Kunststoffummantelung gebildet. In einem
Crashfall, also im Falle eines Aufpralls des Fahrzeuges auf ein
Hindernis, treten hohe Relativgeschwindigkeiten und damit große Reibungskräfte zwischen
Gurt und Gurtlauffläche
auf. Dies kann zu einer starken Erwärmung einer aus Kunststoff
bestehenden Gurtlauffläche
führen,
wodurch die Festigkeit des Materials beeinträchtigt wird. Darüber hinaus
weisen Kunststoffummantelungen häufig
herstellungsbedingte Risse auf, die unter den im Crashfall auftretenden
Belastungen weiter aufreißen
können
und zur Folge haben, dass die Kunststoffummantelung teilweise oder
völlig
abplatzt. Des Weiteren ist die Herstellung des Umlenkelementes mit
einem massiven Metallkern und einer dickwandigen Kunststoffummantelung
aufwendig und damit teuer.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umlenkeinrichtung mit
den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, die kostengünstig zu fertigen
ist und die in die B-Säule
eines Kraftfahrzeuges integrierbar ist.
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Diese
Aufgabe wird ausgehend von einem Umlenkelement gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Der
Erfindung liegt die technische Lehre zugrunde, dass man eine besonders
einfach und damit kostengünstig
herzustellenden Umlenkeinrichtung erhält, wenn das Umlenkelement
von einem umgeformten Blechteil gebildet ist. Es hat sich gezeigt, dass
eine Fertigung des Umlenkelements durch Blechumformung auch innerhalb
der bei dieser Umformung einzuhaltenden Verformungsgrenzen des Bleches
möglich
ist, wenn eine entsprechende Anpassung des Umlenkelementes an den
bei einer Anordnung des Umlenkelementes unter der Verkleidung der
B-Säule
zur Verfügung
stehenden Bauraum vorgenommen wird.
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Diese
Anpassung wird erfindungsgemäß vorzugsweise
dadurch erzielt, dass die Lage des Schwenkpunktes des Umlenkelementes
sowie die Außenkontur
an die begrenzten Einbauverhältnisse angepasst
wird. Hierbei weist das Umlenkelement gegenüber den bekannten Umlenkelementen
aus umgeformtem Blech vorzugsweise einen quer zur Längsrichtung
der Gurtöse
in Richtung der Gurtlauffläche
versetzten Schwenkpunkt auf. Der Versatz ist dabei derart gewählt, dass
er zur Anpassung des Umlenkelements an den Bauraum in der Trägereinheit
ausreicht, indem ein von der Außenkontur
des Umlenkelementes definierter Schwenkradius erzielt wird, der
innerhalb der gegebenen Bauraumgrenzen liegt.
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Bei
bevorzugten Varianten der erfindungsgemäßen Umlenkeinrichtung ist weiterhin
vorgesehen, dass der Versatz des Schwenkpunktes derart gewählt ist,
dass ein so genanntes Überschlagen
des Umlenkelementes im Crashfall, d. h. ein zu großer Schwenkwinkel
des Umlenkelementes während
des Crashs mit daraus resultierenden ungünstigen Kraft- und/oder Bewegungsverläufen im
Umlenkelement bzw. im Gurt verhindert ist. Das Überschlagverhalten bestimmt
eine obere Grenze für
den Versatz des Schwenkpunktes zur Gurtlauffläche hin, die für den jeweiligen
Einsatzfall, d. h. den Fahrzeugtyp mit bekannten Methoden gesondert
ermittelt werden kann.
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Es
können
beliebige Blechwerkstoffe Einsatz finden, die eine ausreichende
Festigkeit und Verformbarkeit innerhalb der durch Sicherheitsnormen vorgeschriebenen
Grenzen aufweisen. Vorzugsweise ist Stahl als Blechwerkstoff vorgesehen,
da sich das Umlenkelement mit diesem dank seiner guten Verformbarkeit
bei ausreichender Festigkeit besonders einfach herstellen lässt.
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Bei
bevorzugten Varianten der Erfindung ist im Bereich des Gurtlaufabschnitts
wenigstens eine, einen Teil der Lauffläche für den Gurt bildende, drehbar
gelagerte Walze vorgesehen. Hierdurch wird zum einen aufgrund des
reduzierten Betätigungswiderstandes
eine besonders bequeme Bedienung des Gurtes sichergestellt. Weiterhin
wird dank der durch die Walze verringerten oder sogar ganz verhinderten Gleitbewegung
zwischen Gurt und Walzenoberfläche eine
unzulässige
Erwärmung
des Gurtes verhindert, wie sie bei dem im Crashfall auftretenden
hohen Relativgeschwindigkeiten zwischen Gurt und Gurtlauffläche entstehen
kann. Eine unzulässige
Erwärmung im
Crashfall bringt nicht nur das Risiko einer Beschädigung des
Gurtes, beispielsweise durch Aufschmelzungen mit sich, die wiederum
das Laufverhalten des Gurtes über
die Gurtlauffläche
beeinträchtigen,
unter Umständen
birgt sie auch die Gefahr von Verletzungen der angeschnallten Person.
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Die
Walze ist in einer Ausnehmung im Umlenkelement angeordnet und in
durch Umformung des Umlenkelementes erzeugten Laschen gelagert, wodurch
sich die betreffende Umlenkeinrichtung besonders einfach und kostengünstig herstellen
lässt.
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Die
Walze ist derart ausgebildet und angeordnet, dass sie die Kontur
des Umlenkelementes im Bereich der Lauffläche des Gurtes fortsetzt, um
eine möglichst
gleichmäßige Verformung
und damit Belastung des Gurtes beim Laufen über die Gurtlauffläche sicherzustellen.
Weiterhin ist sie bei vorteilhaften Varianten derart ausgebildet
und angeordnet, dass sie in einem Schnitt quer zu ihrer Drehachse
wenigstens 20 %, vorzugsweise wenigstens 40 % der Lauffläche für den Gurt
bildet.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Umlenkeinrichtung zeichnen
sich dadurch aus, dass der Gurtlaufabschnitt mit einer den Reibungswiderstand
reduzierenden Beschichtung versehen ist. Es können alle bekannten herkömmlichen
Beschichtungswerkstoffe eingesetzt werden, die eine entsprechende
Reduzierung des Reibungswiderstandes gewährleisten. So kann das Umlenkelement
beispielsweise verchromt sein. Bevorzugt ist als Beschichtungswerkstoff
ein Fluorpolymersystem, insbesondere ein verstärktes Fluorpolymersystem, vorgesehen,
da sich mit diesem bei ausreichender Standfestigkeit besonders gute
Reibbeiwerte erzielen lassen.
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Weitere
bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen
und der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen. Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung
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2 einen
Schnitt durch die Ausführung aus 1 entlang
Linie II-II aus 1.
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1 zeigt
eine Umlenkeinrichtung 1 für einen Sicherheitsgurt mit
einem Umlenkelement 2. Dieses Umlenkelement 2 besteht
aus einem umgeformten Stahlblechteil. Das Umlenkelement 2 weist eine
langgestreckte Gurtöse 3 auf,
die zu Durchführen
eines Gurtes dient. Die Gurtöse 3 weist
dabei einen Gurtlaufabschnitt 4 auf, der die Lauffläche für den Gurt
bildet, auf dem der Gurt also bei seiner Betätigung läuft.
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Das
Umlenkelement 2 weist weiterhin einen Schwenkpunkt 5 auf,
der durch eine Befestigungseinrichtung in Form einer Bohrung 6 definiert
ist. Mit Hilfe dieser Bohrung 6 und einem durch diese hindurchgeführten Befestigungselement
kann die Umlenkeinrichtung 1 an einer Trägereinheit
einer Fahrzeugkarosserie schwenkbar befestigt werden.
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Ein
Teil des Gurtlaufabschnitts 4 ist von einer Walze 7 gebildet,
die in einer Ausnehmung 8 des Umlenkelements 2 angeordnet
ist. Die Walze ist dabei drehbar auf einer Achse 9 gelagert.
Diese Achse 9 ist wiederum in Laschen 10 gelagert,
die durch Umformung des das Umlenkelement 2 bildenden Blechteils erzeugt
wurden. Zur Ausbildung der Ausnehmung 8 wurde während der
Herstellung des Umlenkelements 2 zunächst ein Teil des Materials
durch Ausstanzen entfernt und das Material für die Laschen 10 abschnittsweise
so von dem übrigen
Blech des Umlenkelements 2 getrennt, dass diese dann später zur
Freigabe der Ausnehmung 8 in ihre gezeigte Position gebogen
werden konnten.
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Wie
den 1 und 2 zu entnehmen ist, ist die
Walze 7 derart angeordnet, dass sie die Kontur des Umlenkelements 2 im
Bereich der Lauffläche
des Gurtes fortsetzt. Hierdurch ist sichergestellt, dass der Gurt
bei seiner Betätigung
einer im wesentlichen gleichmäßigen Verformung
unterworfen ist, was sich vorteilhaft auf seine Standzeit auswirkt.
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Wie 2 entnehmen
ist, bildet das Umlenkelement 2 einen Rahmen um die Walze 7.
Dieser ist im Bereich der Walze 7 von seitlich der Walze 7 verlaufenden
Rahmenabschnitten 11 und 12 gebildet, die sich
entlang der Drehachse der Walze 7 erstrecken und so eine
ausreichende Festigkeit des Umlenkelements 2 in diesem
Bereich sicherstellen, ohne die Abmessungen des Umlenkelements 2 zu
erhöhen.
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Wie 2 weiterhin
zu entnehmen ist, ist die Walze 7 derart ausgebildet und
angeordnet, dass sie in einem Schnitt quer zu ihrer Drehachse etwa
40 % der Lauffläche
für den
Gurt bildet. Mit anderen Worten ist ein Teil der Lauffläche für den Gurt
von den Rahmenabschnitten 11 und 12 gebildet.
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Das
Umlenkelement 2 ist vollständig mit einer Beschichtung
aus einem verstärkten
Flurpolymersystem beschichtet, welche die Reibung zwischen dem Gurt
und den Abschnitten des Umlenkelements 2, auf denen er
läuft,
stark reduziert. Hierbei handelt es sich um eine dünne Beschichtung
mit einer Schichtdicke von 15 μm,
was sich vorteilhaft auf die Wärmeabfuhr
zum darunter liegenden Umlenkelement 2 auswirkt. Als Beschichtungswerkstoff
ist das verstärkte
Flurpolymeresystem mit dem Handelsnamen ChemCoat 1012 der Firma
Impreglon Deutschland GmbH verwendet.
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Mit
diesem Beschichtungswerkstoff kann ein statischer Reibbeiwert gegen
unbehandelten Normalstahl von 0,09 bei einer Oberflächenrauhigkeit von
Ra = 2 bis 5 μm
erzielt werden, die sich bei Gebrauch durch Polieren noch weiter
reduziert. Der dynamische Reibbeiwert entspricht dabei nahezu dem statischen,
sodass es zu keiner Ausbildung eines Slipstick-Effekts kommt. Der
Beschichtungswerkstoff weist einen der Temperaturbeständigkeit
von –40
bis 260°C
auf. Er eignet sich damit hervorragend für den vorliegenden Anwendungsfall.
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Es
versteht sich jedoch, dass bei anderen Ausführungen der vorliegenden Erfindung
auch ein anderes verstärktes
Flurpolymersystem mit vergleichbaren Eigenschaften als Beschichtungswerkstoff
verwendet werden kann. Weiterhin versteht es sich, dass das Umlenkelement
bei anderen Varianten der Erfindung nicht vollständig sondern nur im Bereich
der Gurtlauffläche
mit einer entsprechenden Beschichtung versehen sein kann.
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Zur
Erhöhung
der Haftung der Beschichtung auf dem Umlenkelement 2 wurde
dieses vor der Beschichtung einer entsprechenden Vorbehandlung unterworfen.
Diese umfasst einem ersten Schritt, in dem die zu beschichtende
Oberfläche
sandgestrahlt wird. Sie umfasst weiterhin einen zweiten Schritt,
in dem die zu beschichtende Oberfläche kugelpoliert wird. Die
Oberfläche
weist dabei weiterhin eine unregelmäßige Oberflächenstruktur auf, die ein vollflächiges Anliegen
des Gurtes verhindert, wodurch sich die im Betrieb auftretende Gesamtreibkraft
noch weiter reduziert.
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Es
versteht sich, dass die zu beschichtende Oberfläche bei anderen Varianten auch
anderen Vorbehandlungen unterzogen sein kann, mit denen eine entsprechende
Erhöhung
der Haftung der Beschichtung an der Oberfläche erzielt werden kann.
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Die
in 1 gezeigte Umlenkeinrichtung 1 ist zur
Integration in die B-Säule
eines Pkws ausgebildet, d. h. sie kann von außen unsichtbar, beispielsweise
unter der Verkleidung der B-Säule
angeordnet werden. Hierzu ist sie durch die besondere Lage des Schwenkpunkts 5 und
durch die Gestaltung ihrer Außenkontur
an den im Bereich einer solchen schmalen Trägereinheit eines Fahrzeugs,
wie die B-Säule
darstellt, zur Verfügung
stehenden geringen Bauraum angepasst. Gegenüber den bekannten Umlenkeinrichtungen
ist hierzu der Schwenkpunkt 5 in Richtung des Gurtlaufabschnittes 4 so
weit verlagert, dass sich ein entsprechend kleiner durch die Außenkontur
des Umlenkelements 2 definierter Schwenkradius des gesamten
Umlenkelements 2 ergibt, der eine Integration in die Trägereinheit,
d. h. die B-Säule
eines Fahrzeugs ermöglicht.
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Der
Versatz des Schwenkpunkts 5 ist so gering gewählt, dass
ein so genanntes Überschlagen des
Umlenkelements 2 im Crashfall, d. h. ein übermäßiger Schwenkwinkel
der Umlenkeinrichtung 1 während des Crashs verhindert
ist. Die Position der Bohrung 6 ist im gezeigten Beispiel
so gewählt,
dass die Bohrung in die Verbindungslinie der beiden Konturen 13 und 14 der
Gurtöse 3 hineinragt.
Es versteht sich jedoch, dass der Schwenkpunkt bezüglich der Gurtöse bei anderen
Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Umlenkeinrichtung je nach
der vorgesehenen Querabmessung der Gurtöse auch anders angeordnet sein
kann, insbesondere nicht bis an eine vergleichbare Verbindungslinie
der Konturen der Gurtöse
heranreichen kann.
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Die
Außenkontur
des Umlenkelements 2 ist in den Umfangsbereichen 15 und 16 derart
abgeflacht, dass sie beim Verschwenken des Umlenkelements 2 bezüglich des
Schwenkpunkts 5 einen Radius definiert, der kleiner ist
als die Querabmessung, die für
die Integration in die B-Säule
zur Verfügung steht.
Die Abflachung geht dabei so weit, wie für den im Einsatz zu erzielenden
maximalen Schwenkwinkel erforderlich ist.
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Es
versteht sich im übrigen,
dass bei anderen Varianten der erfindungsgemäßen Umlenkeinrichtung nicht
notwendigerweise eine drehbar gelagerte Walze vorgesehen sein muss,
wie sie in den 1 und 2 gezeigt
ist. Es versteht sich, dass also die gesamte Gurtlauffläche auch
allein von der Oberfläche
des Umlenkelements gebildet sein kann.