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Die
Erfindung betrifft einen Schlitten für einen Höhenversteller eines Sicherheitsgurtsystems.
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Höhenversteller
erlauben es einem Fahrzeuginsassen, die Position des oberen Gurtumlenkpunktes
individuell einzustellen.
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In
einem Höhenversteller
ist in der Regel der Gurtumlenkbeschlag an einen Schlitten montiert,
der wiederum in einer Richtung, geeigneterweise der Höhe, verschieblich
in einer Schiene geführt
ist. Ein Feststellmechanismus sorgt dafür, daß der Schlitten in unterschiedlichen
Positionen arretiert werden kann.
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Bei
einem Unfall wird die Kraft, die der Insasse auf den Sicherheitsgurt
ausübt, über den
Umlenkbeschlag, den Schlitten und die Schiene in das Fahrzeug eingeleitet.
Der Schlitten muß also
Anforderungen an eine hohe Stabilität, aber natürlich auch an eine kostengünstige Fertigung
erfüllen.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen kostengünstigen Schlitten für einen
Höhenversteller
bereitzustellen.
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Dies
wird erreicht, indem bei einem Schlitten für einen Höhenversteller eines Sicherheitsgurtsystems
eine Trägerplatte
des Schlittens eine einstückig mit
der Trägerplatte
ausgebildeten Befestigungsstruktur für einen Umlenkbeschlag aufweist
und die Trägerplatte
einen Biegebereich hat, in dem sich die Trägerplatte bei Überschreiten
einer vorbestimmten, auf den Umlenkbeschlag einwirkenden Kraft verbiegt.
Diese Gestaltung bietet den Vorteil, daß eine einstückige Trägerplatte
ohne eine spezielle Verstärkung
im Bereich der Befestigungsstruktur für den Umlenkbeschlag eingesetzt
werden kann. Die geringere Eigenstabilität der Trägerplatte wird durch eine günstigere
Kraftverteilung aufgrund der gezielten Verbiegung der Trägerplatte
um ein vorbestimmtes Maß und
ausschließlich
im Biegebereich ausgeglichen, die bei der Krafteinwirkung, z. B.
bei einem Unfall, auftritt.
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Durch
das Verbiegen der Trägerplatte
können
sich besonders stark belastete Bereiche der Trägerplatte, z. B. die Befestigungsstruktur,
in Richtung der Zugkraft ausrichten. Dies reduziert die Querkräfte auf
die Befestigungsstruktur. Bei herkömmlichen Schlitten, bei denen
keine Ausrichtung der Befestigungsstruktur erfolgt, erzeugen derartige
Querkräfte hohe
Belastungen in einer Richtung, in der die Eigenstabilität der belasteten
Struktur bedingt durch deren Geometrie gering ist. Um dabei Schäden an der
Befestigungsstruktur oder der Trägerplatte
zu vermeiden, werden diese Bereiche gewöhnlich verstärkt, um
die hohen Querkräfte
aufnehmen zu können.
Es hat sich gezeigt, daß durch
die erfindungsgemäße Gestaltung
die statischen Bruchlastwerte gegenüber bisherigen einteiligen
Trägerplatten
deutlich erhöht werden
können.
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Auf
diese Weise wird einer Verformung der Befestigungsstruktur entgegengewirkt.
Das Ausrichten in Kraftrichtung ist deshalb möglich, weil die Trägerplatte
im Biegebereich abknickt.
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Die
Verformung kann beispielsweise senkrecht zur Erstreckungsebene der
Trägerplatte
erfolgen.
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Das
Verbiegen erfolgt bei einer Kraft, die die normalen Betriebskräfte überschreitet,
also z. B. bei einem Unfall, aber nicht erst bei extremen Kräften, wie
sie selbst bei einem schweren Unfall nicht zu erwarten wären.
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Vorteilhaft
erstreckt sich der Biegebereich senkrecht zur Verschieberichtung über die
gesamte Trägerplatte.
Eine weitere Verformung der Trägerplatte
außerhalb
des Biegebereichs erfolgt vorzugsweise nicht.
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Der
Biegebereich umfaßt
bevorzugt eine oder mehrere Aussparungen in der Trägerplatte,
die eine Materialschwächung
im Biegebereich hervorrufen. Alternativ können auch eine oder mehrere
Prägungen
vorgesehen sein, die denselben Effekt hervorrufen. Auch eine Kombination
aus Aussparungen und Prägungen
ist denkbar.
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Die
Aussparungen lassen sich als durchgehende Öffnungen in der Trägerplatte
ausbilden. Auf diese Weise kann der Biegebereich kostengünstig, z. B.
durch Ausstanzen, gefertigt werden.
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Um
eine gute Kraftaufnahme zu erreichen, kann der Biegebereich zwischen
der Befestigungsstruktur und einer Arretierung, die in eine Führungsschiene
eingreift, angeordnet sein. Der Biegebereich liegt damit zwischen
dem Krafteinleitungspunkt in die Trägerplatte und dem Krafteinleitungspunkt
des Schlittens in die fahrzeugfeste Schiene des Höhenverstellers.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Befestigungsstruktur ein Gewindetopf, in den ein Schraubbolzen
zur Befestigung des Umlenkbeschlags eingeschraubt werden kann. Es
erfolgt vorzugsweise keine Verformung dieses Gewindetopfs, auch
nicht bei Überschreiten
der vorbestimmten Kraft.
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Zur
weiteren Erhöhung
der Stabilität
kann wenigstens eine Prägung
in der Trägerplatte
vorgesehen sein. Eine geeignete Prägung erhöht die Formstabilität der Befestigungsstruktur
und sorgt so mit dafür,
daß eine
Verformung nur im Biegebereich der Trägerplatte erfolgt.
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Als
vorteilhaft hat sich eine Prägung
auf der dem Biegebereich gegenüberliegenden
Seite der Befestigungsstruktur erwiesen.
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Die
Stabilität
läßt sich
außerdem
erhöhen, wenn
ein Rand der Trägerplatte
bei Einwirkung der vorbestimmten Kraft und Verbiegen der Trägerplatte an
der Führungsschiene
in Anlage kommt und sich somit an einem fahrzeugfesten Teil abstützen kann.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 einen
Höhenversteller
mit einem erfindungsgemäßen Schlitten
in einer schematischen Schnittansicht;
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2 eine
Trägerplatte
eines erfindungsgemäßen Schlittens;
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3 einen
schematischen Schnitt durch die Trägerplatte in 1 vor
Einwirken der vorbestimmten Kraft;
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4 die
Trägerplatte
in 3 nach Einwirken der vorbestimmten Kraft; und
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5 bis 13 verschiedene
Ausführungsbeispiele
für eine
Trägerplatte
eines erfindungsgemäßen Schlitten.
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1 zeigt
einen Höhenversteller 10 für einen
Umlenkbeschlag 12 eines Sicherheitsgurtsystems in einem
Fahrzeug.
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Eine
Schiene 14 ist fahrzeugfest befestigt, z. B. in Längsrichtung
an einer B-Säule des
Fahrzeugs. Ein Schlitten 15 ist verschiebbar an der Schiene 14 montiert.
Der Schlitten 15 kann sowohl in als auch gegen eine Verschieberichtung
R bewegt werden. Das tragende Bauteil des Schlittens 15 ist
eine Trägerplatte 16 aus
Metall, die wenigstens abschnittsweise in seitlichen Führungen
der Schiene 14 gehalten ist.
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Um
den Schlitten 15 in bestimmten Positionen festlegen zu
können,
ist eine Arretierung 18 vorgesehen. Die Arretierung 18 ist über einen
bekannten Mechanismus in einer Öffnung 19 der
Trägerplatte 16 befestigt
und kann in in vorbestimmten Abständen angeordnete Ausnehmungen 20 an
der Schiene 14 eingreifen.
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Eine
Befestigungsstruktur 22 ist einstückig mit der Trägerplatte 16 ausgebildet.
Die Befestigungsstruktur 22 dient zur Befestigung des Umlenkbeschlags 12 an
der Trägerplatte 16.
Diese Art eines Höhenverstellers
ist prinzipiell bekannt und wird hier nicht weiter beschrieben.
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In
den gezeigten Beispielen hat die Befestigungsstruktur 22 die
Form eines Gewindetopfes, in den eine Schraube 24 eingeschraubt
werden kann, mit einem ringförmigen
Kragen 23, der senkrecht aus der Erstreckungsebene E der
Trägerplatte 16 hervorsteht.
Die Befestigungsstruktur 22 ist nahe des in 1 unteren
Randes 30 der Trägerplatte 16 ausgebildet.
Im Bereich der Befestigungsstruktur 22 sind keine separaten
Teile als Verstärkung
eingesetzt.
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Zwischen
der Befestigungsstruktur 22 und der Arretierung 18 ist
in der Trägerplatte 16 ein
Biegebereich 25 vorgesehen (siehe 2). Der
Biegebereich 25 umfaßt
Aussparungen 26 und den zwischen den Aussparungen 26 und
den Seitenrändern 32 der
Trägerplatte 16 stehenbleibende
Materialstege 27. Im Biegebereich 25 ist die Trägerplatte 16 derart
geschwächt,
daß bei
einer Belastung in Kraftrichtung F durch Zug auf das Gurtband bei Überschreiten einer
vorbestimmten, auf den Umlenkbeschlag 12 einwirkenden Kraft
eine Verformung der Trägerplatte 16 eintritt,
und zwar ausschließlich
im Biegebereich 25 (siehe 3 und 4).
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Diese
Verformung erlaubt es der Befestigungsstruktur 22, sich
in Richtung der Kraft F auszurichten, wodurch die Querkräfte auf
die Befestigungsstruktur 22 verringert werden. Die Belastung
durch den Gurtbandzug wirkt dann in Längsrichtung des Gewindetopfs,
also in einer Richtung, in der diese Struktur deutlich höhere Kräfte aufnehmen
kann als senkrecht dazu. Obwohl die Trägerplatte strukturell schwächer ausgebildet
ist als die herkömmlicher Schlitten,
kann sie den Belastungen bei einem Unfall ohne weiteres standhalten.
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In
den Figuren jeweils unterhalb der Befestigungsstruktur 22 gezeigt,
ist eine Prägung 28 in
der Trägerplatte 16 ausgebildet,
in der das Material der Trägerplatte 16 stellenweise
senkrecht zur Erstreckungsebene E der Trägerplatte 16 verformt
ist. Diese Prägung 28 erhöht die Stabilität im unteren
Bereich der Befestigungsstruktur 22.
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Verformt
sich die Trägerplatte 16,
hier senkrecht zu ihrer Erstreckungsebene E, so gelangt der in den
Figuren untere Rand 30 in Anlage an die Schiene 14 und
stützt
sich an dieser fahrzeugfest ab. Dies ist in 4 gezeigt.
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Die
Seitenränder 32 der
Trägerplatte 16 sind wenigstens
abschnittsweise in der Schiene 14 geführt, so daß sich die Trägerplatte 16 auch
während der
Verformung nicht aus der Schiene 14 lösen kann.
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Durch
diese Gestaltung erhöht
sich die Bruchlast der Trägerplatte 16,
trotz der auftretenden Verformung, gegenüber herkömmlichen, starren, einteiligen
Trägerplatten
beträchtlich,
bei statischer Belastung z. B. um mehr als 4 kN.
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Der
Biegebereich 25 kann auf verschiedene Art ausgeführt sein.
Jede Geometrie ist verwendbar, die eine Flexibilität der Trägerplatte 16 zur
Folge hat, die der Befestigungsstruktur erlaubt, sich in Richtung der
wirkenden Kraft auszurichten, vor allem in Kombination mit einer
Prägung 28,
die eine Stabilisierung der Befestigungsstruktur 22 bewirkt.
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In 1 ist
im Biegebereich 25 eine durchgehende Aussparung 26 mit
einer dreilappigen Form ausgebildet. Die Aussparung 26 schließt sich
dabei mit ihrem breiteren Ende direkt an den Rand der Befestigungsstruktur 22 an.
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Die
Prägung 28 schließt sich
auf der dem Biegebereich 25 gegenüberliegenden Seite der Befestigungsstruktur 22 direkt
an diese an und ist an einem Rand an die Krümmung der Befestigungsstruktur 22 angepaßt, während der
entgegengesetzte Rand parallel zum unteren Rand 30 der
Trägerplatte 16 verläuft. Die
Prägung 28 ist
in gleicher Richtung wie der Kragen 23 der Befestigungsstruktur 22 aus der
Erstreckungsebene der Trägerplatte 16 herausgedrückt.
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In
den 5 bis 13 sind weitere mögliche Geometrien
für den
Biegebereich 25, genauer die Aussparung 26, und
die Prägung 28 gezeigt.
Zur Unterscheidung der einzelnen Varianten werden die entsprechenden
Bezugszeichen jeweils mit einem Buchstaben ergänzt.
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Der
Biegebereich 25 ist hier durch Schwächungen in Form von durch die
Trägerplatte 16 hindurchgehenden
Aussparungen gestaltet. Die Aussparungen können z. B. durch Bohren oder
Stanzen erzeugt werden. Alternativ oder in Kombination können anstelle
der Aussparungen auch geeignete Prägungen vorgesehen sein.
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Die
Prägung 28 besteht
stets in einer Verformung des Materials der Trägerplatte 16 aus deren
Erstreckungsebene E heraus, ohne jedoch das Material an dieser Stelle
zu durchbrechen.
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In
den Beispielen nach den 5 bis 8 sind im
Biegebereich 25 jeweils mehrere, dicht am Umfang der Befestigungsstruktur 22 angeordnete kreisförmige Aussparungen 26a–26d vorgesehen.
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In
den 9 bis 13 ist im Biegebereich 25 jeweils
eine kreisbogenförmige
Aussparung 26e–26i in
direkter Nähe
zum Umfang der Befestigungsstruktur 22 angeordnet.
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In
den 5 und 6 entspricht die Form der Prägung, 28a, 28b der
der Prägung 28 in 2.
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In
den 7 bis 9 ist die Prägung 28c–28e jeweils
durch mehrere kreisförmige
Strukturen gebildet, die dicht am Umfang der Befestigungsstruktur 22 angeordnet
sind.
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In
den 10 bis 13 ist
die Prägung 28f–28i durch
eine kreisbogenförmige
Struktur gebildet, die sich direkt an den Umfang der Befestigungsstruktur 22 anschließt.
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In
den 11 und 13 sind
zusätzliche Prägungen 28g, 28i im
Bereich des Umfangs der Befestigungsstruktur 22 am rechten
bzw. linken Seitenrand 32 der Trägerplatte 16 vorgesehen.
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Der
Biegebereich 25 liegt stets zwischen der Öffnung 19 der
Arretierung 18 und der Befestigungsstruktur 22.
Die Prägung 28, 28a–28i liegt
jeweils zwischen der Befestigungsstruktur 22 und dem unteren Rand 30 der
Trägerplatte 16.