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Die
Erfindung betrifft einen Umlenker für den Sicherheitsgurt eines
Kraftfahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei
vielen Kraftfahrzeugen ist der Aufroller für den einem Sitzplatz zugeordneten
Sicherheitsgurt im Bereich des Fahrzeugbodens angeordnet. Hierdurch
wird es notwendig, eine Umlenkung etwa in Schulterhöhe anzuordnen.
Ein solcher Umlenker weist eine Befestigungsplatte mit einem Befestigungspunkt
zur Befestigung des Umlenkers an der Innenstruktur eines Kraftfahrzeugs
und einem mittels Armen mit der Befestigungsplatte verbundenen Walkholm
mit einer Umlenkoberfläche
zur Umlenkung eines Gurtbandes auf. Durch die Befestigungsplatte,
die Arme und den Walkholm wird eine Öse umschlossen, durch die das
Gurtband verläuft.
Bei einem Unfall, insbesondere bei einem Frontalzusammenstoß, wirken
große
Kräfte
auf den Umlenker, weshalb der einen einstückigen Metallkern aufweist.
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Die
Reibung zwischen Umlenkoberfläche und
Gurtband sollte aus wenigstens zwei Gründen relativ gering sein: Zum
einen stellt die geringe Reibung ein Komfortmerkmal dar, da eine
geringe Reibung zum einen den Anschnallvorgang erleichtert und im
angeschnallten Zustand die Bewegungsfreiheit des Insassen erhöht. Zum
anderen ist eine geringe Reibung wichtig, um ein Zerreißen des
Gurtbandes während
eines Unfalles zu verhindern.
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Da
es sehr schwierig ist, eine hinreichend geringe Reibung zwischen
der Oberfläche
des Metallkerns und dem Gurtband zu erreichen, ist der Metallkern
häufig
mit einem Kunststoff beschichtet. Hierbei besteht folgendes Problem:
Kunststoffe mit bezüglich
der Reibung geeigneten Eigenschaften sind häufig sehr spröde. Verformt
sich nun der Metallkern infolge der großen Krafteinwirkung während eines Unfalls,
so kann es zu einem Abplatzen des Kunststoffes kommen. Die hierbei entstehenden
Splitter können
das Gurtband verletzen und zu seinem Zerreißen führen.
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Aus
der gattungsbildenden
DE
199 40 852 A1 ist ein Umlenker bekannt, bei dem auf einen
ebenen, plattenartigen Metallkern ein Gleitteil aus Metall aufgesteckt
ist, dessen Oberfläche
wiederum mit einem Kunststoff niedriger Reibung beschichtet ist. Dieser
Umlenker hat unter anderem den Nachteil, dass das Gleitteil relativ
kompliziert geformt die Montage des Gleitteils auf dem Metallkern
aufwendig ist. Ein solcher Umlenker ist auch in der
DE 100 20 246 A1 beschrieben,
in der vorgeschlagen wird, das Gleitteil auf den Metallkern aufzuclipsen.
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Auch
die WO 81/00213 A1 zeigt einen Umlenker mit einem Metallkern und
einem den Walkholm zumindest teilweise umgebenden Gleitelement aus
Kunststoff, welches sich zu den den Walkholm tragenden Armen erstreckt.
Das Gleitelement weist hierbei mehrere Segmente auf.
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Ein
weiteres Problem, das beim Einleiten sehr hoher Kräfte in den
Umlenker durch das Gurtband entsteht, ist das sogenannte "Bunching", das Umschlagen
des Umlenkers, welches auftreten kann, wenn das Gurtband auf der
Umlenkkante verrutscht und in einer Ecke der Öse des Umlenkers verklemmt.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, einen
gattungsgemäßen Umlenker
dahingehend weiterzubilden, dass seine Eigenschaften bei hoher Belastung
durch das Gurtband verbessert wird.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Umlenker mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist das
Gleitteil bezüglich des
Metallkerns des Walkholms so angeordnet, dass es sich unter Last
verformen kann. Dies hat mehrere Vorteile: Zum einen wird die Verformung
des Gleitteils von der Verformung des Metallkerns entkoppelt, so
dass ein Absplittern des Gleitteils verhindert wird. Weiterhin wird
die Möglichkeit
eröffnet,
eine gezielte Verformung unter Last zu erreichen, um so im normalen
Betriebszustand und im Lastfall zu unterschiedlichen Geometrien
zu kommen. Insbesondere ist es möglich,
dass sich unter Last der Abstand der Umlenkoberfläche vom
Befestigungspunkt vergrößert und/oder
dass die Umlenkoberffläche
eine konkave Form annimmt.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 ist eine dritte
Komponente, nämlich
ein verformbarer Kunststoff, vorgesehen. Dies ist in der Regel notwendig,
um die erforderliche mechanische Stabilität zu erreichen, ohne die gewünsche Deformierbarkeit
des Gleitelements bezüglich
des Walkholms zu verlieren. Dadurch, dass der verformbare Kunststoff
um die beiden anderen Elemente herumgespritzt wird, ist ein hoher
Automatisierungsgrad bei der Fertigung möglich.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß Anspruch
7 besteht das Gleitteil aus mehreren Segmenten, die über Stege
miteinander verbunden sind. Auf diese Weise lässt sich eine kontrollierte
Verformbarkeit erreichen, insbesondere eine solche, die dazu führt, dass
sich das im unbelasteten Zustand gerade verlaufende Gleitteil im
Lastfall in der Mitte stärker
durchbiegt, also eine – aus
Sicht des Befestigungspunktes – konkave
Form annimmt. In den Zwischenräumen
zwischen den Segmenten befindet sich vorzugsweise verformbarer Kunststoff.
Durch Menge und Art des verformbaren Kunststoffs kann das Verformungsverhalten
beeinflusst werden.
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Weitere
bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie
aus dem nun mit Bezug auf die Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispiel.
Hierbei zeigen:
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1 den
Metallkern eines Umlenkers,
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2 ein
Gleitteil,
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3 den
Metallkern aus 1, auf den das Gleitteil aus 2 aufgesteckt
ist,
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4 einen
fertigen Umlenker,
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5 einen
Längsschnitt
durch das in 3 gezeigte.
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Die 1 zeigt
einen Metallkern 10 eines Umlenkers. Der Metallkern ist
als flaches Stanzteil einstückig
hergestellt und weist folgende Abschnitte auf: Die Befestigungsplatte 12,
in der sich die den Befestigungspunkt bildende Bohrung 12A befindet,
den Holm 14 und die den Holm 14 mit der Befestigungsplatte 12 verbindenden
Arme 16A und 16B. Diese vier Abschnitte umschließen die Öse O. Der
Holm 14 bildet den Kern des Walkholms des fertigen Umlenkers.
Der Metallkern besteht vorzugsweise aus Stahl.
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Oberhalb
des Holmes 14 wird das nun mit Bezug auf die 2 beschriebene
Gleitteil 20 angeordnet. Dieses Gleitteil besteht aus einem
Kunststoff, dessen Oberfläche
einen geringen Reibungskoeffizienten bezüglich des Gurtbandes hat, beispielsweise aus
Polyoximethylen (POM). An den Stirnseiten des Gleitteils befinden
sich Klemmabschnitte 26A, 26B, mittels denen das
Gleitteil an den Armen des Metallkerns festgeklemmt wird, siehe
hierzu unten 3. Das Gleitteil weist mehrere
hintereinander angeordnete Segmente 22 auf, die über zwei
Stege 24 miteinander verbunden sind. Zwischen den Segmenten 22 befinden
sich Zwischenräume
Z. Das Gleitteil ist vorzugsweise ein einstückiges Kunststoff-Spritzteil.
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Wie
man anhand 3 sieht, werden in einem Montageschritt
die Klemmabschnitte das Gleitteils 20 auf die Arme 16A, 16B des
Metallkerns geklemmt, so dass sich die Segmente 22 oberhalb
des Holms befinden. Hierbei befindet sich – wie man anhand der Schnittdarstellung
der 5 sieht, zumindest zwischen den mittleren Segmenten
des Gleitteils und Holm Hohlräume
H, das Gleitteil ist also vom Holm 14 beabstandet. Die
beiden Stege 24 umgreifen den Metallkern seitlich, so dass
das Gleitteil 20 auch vor dem Umspritzen mit dem verformbaren Kunststoff
in seiner Lage fixiert ist.
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Im
nächsten
Schritt werden Metallkern und Gleitteil abschnittsweise mit einem
verformbaren Kunststoff 30 umspritzt. Hierdurch entsteht
der in 4 dargestellte fertige Umlenker mit einer Befestigungsplatte,
zwei Armen und dem Walkholm W. Beim Umspritzen bleiben die oberen
Abschnitte der Segmente frei, diese Abschnitte bilden die Umlenkoberfläche des
Walkholmes W. Die Zwischenräume
Z zwischen den Segmenten sind bis zu einer bestimmten Höhe mit dem
verformbaren Kunststoff ausgefüllt, so
dass das Gleitteil eine definierte Steifigkeit erhält.
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Wie
man anhand 5 sieht, und wie bereits erwähnt, befindet
sich bei diesem Ausführungsbeispiel
außer
am Rand des Walkholmes zwischen dem Holm und dem Gleitteil ein Hohlraum
H. Das heißt, dass
der Hohlraum H beim Umspritzen nicht mit dem verformbaren Kunststoff
gefüllt
wird. Wenn eine sehr leicht verformbarer Kunststoff – insbesondere
ein Schaum – zum
Umspritzen verwendet wird, ist es auch möglich, den Hohlraum mit diesem
Kunststoff zu füllen,
wodurch eine Zwischenlage zwischen Gleitteil und Holm entsteht.
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Durch
die Beabstandung des Gleitteils vom Holm wird erreicht, dass bei Überschreiten
einer bestimmten vom Gurtband auf den Walkholm ausgeübten Kraft
das Gleitteil in Richtung des Holmes gedrückt und, da das Gleitteil starr
mit den Armen 16A, 16B verbunden ist, konkav verformt
wird, bis das Gleitteil auf dem Holm aufliegt. Im Lastfall folgt
das Gleitteil also der konkaven Form des Holmes. Diese konkave Verformung
zentriert das Gurtband und wirkt dem Umschlagen des Umlenkers entgegen.
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Da
aufgrund der gewählten
Konstruktion keine Gefahr besteht, dass das Gleitteil vom Metallkern abspringt,
kann auch der Metallkern so gestaltet sein, dass er in einem typischen
Vollastfall eine relativ starke Dehnung erfährt. Durch diese Dehnung wird
der Holm und vom Befestigungspunkt weggebogen, wodurch auch der
Abstand der Umlenkoberläche
vom Befestigungspunkt vergrößert wird.
Diese Abstandsvegrößerung trägt ebenfalls
dazu bei, die Gefahr eines Lenkerumschlags zu vermindern.
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Im
hier dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Gleitteil als Einlegeelement ausgebildet. Es ist jedoch
auch möglich,
das Gleitteil an den Metallkern anzuspritzen.
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- 10
- Metallkern
- 12
- Befestigungsplatte
- 12A
- Bohrung
- 14
- Holm
- 16A,
16B
- Arm
- 20
- Gleitteil
- 22
- Segment
- 24
- Steg
- 26A,
26B
- Klemmabschnitt
- 30
- verformbarer
Kunststoff
- H
- Hohlraum
- O
- Öse
- W
- Walkholm
- Z
- Zwischenraum