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Die
Erfindung betrifft einen Schlossbringer eines Sicherheitsgurtes,
mit einem Gurtschloss, einem mit dem Gurtschloss gekoppelten Verankerungsbeschlag
und einem durch einen Antriebsmotor in Drehung versetzten Getriebe,
das den Verankerungsbeschlag bewegt.
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Um
das Anschnallen im Fahrzeug zu erleichtern, wird mithilfe von Schlossbringern
der sogenannte Schlosskopf, auch Gurtschloss genannt, zum Anschnallen
angehoben und danach wieder zurück
seine abgesenkte Position verfahren.
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Im
Rückhaltefall
wird die sogenannte Gurtbandkraft auch vom Gurtschloss und damit
von dessen Verankerung aufgenommen. Es ist deshalb wichtig, dass
nicht nur der Verankerungsbeschlag, sondern auch alle anderen im
Kraftflussweg liegenden Teile stabil genug ausgeführt sind.
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Die
Erfindung schafft einen Schlossbringer, der kompakt ausgeführt ist
und sich durch eine hohe Stabilität zur Aufnahme der Gurtbandkraft
auszeichnet.
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Dies
wird bei einem Schlossbringer der eingangs genannten Art dadurch
erreicht, dass für
eine abgesenkte Position ein mechanischer Endanschlag vorgesehen
ist, an dem ein Getriebeteil oder der Verankerungsbeschlag angreift,
um die Gurtbandkraft zumindest teilweise, vorzugsweise jedoch komplett aufzunehmen.
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Bei
bisherigen Schlossbringern konnte die Gurtkraft bis in den Motor
eingeleitet werden, sodass der gesamte Antriebsstrang samt Getriebe
und Motor stabil ausgeführt
werden mussten. Bei der Erfindung jedoch ist der Kraftflussweg in
der abgesenkten Position sozusagen unterbrochen, indem der mechanische
Endanschlag in der abgesenkten Position die Gurtbandkraft aufnehmen
kann. Damit lassen sich die zwischen dem Endanschlag und dem Antrieb
liegenden Teile weniger stabil ausbilden, was den erfindungsgemäßen Schlossbringer
einfacher macht.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform ist
vorgesehen, dass der Endanschlag und das an ihm angreifende Teil,
nämlich
der Verankerungsbeschlag oder das entsprechende Getriebeteil, in
der abgesenkten Position formschlüssig ineinander eingreifen.
Durch den Formschluss ist die sichere Koppelung des Kraftflussweges
vom Schlossbringer über das
Verankerungsteil oder ggf. auch noch ein Teil des Getriebes in den
Endanschlag sichergestellt.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform ist
auch in der obersten Position ein oberer mechanischer Endanschlag
vorgesehen. An diesem greift ein Getriebeteil oder der Verankerungsbeschlag
an, um die Gurtbandkraft aufzunehmen. Der erfindungsgemäße Schlossbringer
hat also in seinen Endstellungen jeweils einen mechanischen Endanschlag
zum Aufbringen zumindest eines Teiles der Gurtbandkraft.
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Der
Verankerungsbeschlag ist vorzugsweise schwenkbar am Getriebe gelagert.
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Gemäß der bevorzugten
Ausführungsform wird
der Verankerungsbeschlag exzentrisch an einem sich drehenden Teil
des Getriebes angebracht, damit ein Hebelarm und damit eine Übersetzung
erzeugt werden. Damit lassen sich größere Verfahrwege bei nach wie
vor kompakter Ausführung
des Schlossbringers erzielen. Darüber hinaus ist auch eine Kraft-
oder Drehmomentüber-
oder -untersetzung möglich.
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Insbesondere
liegt der exzentrische Drepunkt des verankerungsbeschlag etwas in Übertotpunktstellung,
also einer stabilen Lage, in der bei einem Unfall die Gurtkraft
auch vom Lager des drehenden Teiles des Getriebes, an dem der Verankerungsbeschlag
angelenkt ist, aufgenommen werden kann.
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Das
sich drehende Teil kann beispielsweise ein angetriebenes Zahnrad
sein.
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Die
Drehachse des Verankerungsbeschlags liegt vorzugsweise in Seitenansicht
innerhalb des Außenumfangs
des Zahnrads, womit erneut die Kompaktheit des Antriebs samt Getriebe
verbessert wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist der Verankerungsbeschlag an einem Kurbelarm als Teil des Getriebes
angelenkt. Über
den Kurbelarm wird noch eine Übersetzung
erreicht.
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Der
Kurbelarm kann an einem Zahnrad angebracht sein, vorzugsweise drehfest
an diesem angebracht sein. Dies ist beispielsweise dadurch möglich, dass
zwei Teile miteinander drehfest verbunden werden, zum Beispiel über Schweißen oder über eine formschlüssige Verbindung.
Eine andere Möglichkeit besteht
darin, Kurbelarm und Zahnrad einstückig auszuführen.
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Eine
andere Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass das Getriebe ein Planetenradgetriebe ist,
welches sehr klein baut und hohe Leistungen übertragen kann, vor allem auch
hohe Übersetzungen
oder Untersetzungen ermöglicht.
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Bei
Verwendung eines Planetengetriebes kann das Sonnenrad den Abtrieb
des Getriebes in Richtung zum Verankerungsbeschlag bilden.
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Eine
weitere Ausführungsform
der Erfindung sieht vor, dass der Kurbelarm drehfest mit einem Zahnrad
gekoppelt ist, welches mit einem zentralen Zahnrad kämmt und
auf dessen Außenumfang
umläuft
und dabei zusätzlich
geschwenkt wird. Diese Ausführungsform
ist ebenfalls extrem kompakt bauend. Das zentrale Zahnrad treibt
das mit dem Kurbelarm drehfest verbundene Zahnrad an und lässt es einerseits
um sich schwenken, und andererseits bewegt es die Drehachse des
Kurbelarms auch noch zusätzlich,
sodass sich eine überlagerte
Bewegung ergibt.
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Diese überlagerte
Bewegung wird am einfachsten mit einem Koppelelement erreicht, welches einerseits
mit der Einheit aus Kurbelarm und seinem Zahnrad und andererseits
mit dem zentralen Zahnrad verbunden ist und das eine Kreisbahn für die Drehachse
des Zahnrades des Kurbelarms festlegt. Mit diesem Koppelelement
kann auch dafür
gesorgt werden, dass die beiden Zahnräder stets miteinander kämmen. Es
ergibt sich eine Art überlagerte
Orbital- und Schwenkbewegung für
den Kurbelarm.
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Die
Bahn des Kurbelarms kann dabei axial am zentralen Zahnrad vorbei,
d. h. vor oder hinter dem zentralen Zahnrad vorbei, verlaufen, was
radial deutlich Platz spart.
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Die
bevorzugte Ausführungsform
sieht vor, dass der Antriebsmotor mit einem Schneckenrad gekoppelt
ist. Ein Schneckenrad zeichnet sich durch eine große Robustheit
und hohe Laufruhe aus, was für
den vorliegenden Anwendungsfall wichtig ist. Darüber hinaus wird über ein
Schneckenrad auch eine hohe Übersetzung
verwirklicht.
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Der
Verankerungsbeschlag ist vorzugsweise an einem Gehäusedurchbruch
geführt,
wobei diese Führung
insbesondere bei einer schwenkbaren Anlenkung des unteren Endes
des Verankerungsbeschlags erforderlich ist.
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Der
Verankerungsbeschlag ist gemäß der bevorzugten
Ausführungsform
eine steife Stange oder ein weitgehend steifes Seil.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug
genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Schlossbringers gemäß einer
ersten Ausführungsform,
in der obersten Position des Schlossbringers,
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2 die
Schnittansicht gemäß 1 des Schlossbringers
in der untersten oder abgesenkten Position,
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3 eine
Querschnittsansicht durch den Schlossbringer im Bereich der zentralen
Drehachse,
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4 eine
Querschnittsansicht durch den Schlossbringer im Bereich der zentralen
Drehachse gemäß einer
zweiten Ausführungsform,
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5 eine
Schnittansicht durch den Schlossbringer nach 4 in Seitenansicht
bei aufgeschnittenem Gehäuse
und teilweise weggeschnitten Getriebeteilen,
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6 eine
schematische Ansicht eines Getriebes einer weiteren Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Schlossstraffers,
wobei die abgesenkte, eine mittige sowie eine oberste Position dargestellt
sind,
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7 eine
detailliertere Ansicht des Getriebes nach 6 in einer
Mittenposition,
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8 eine
detailliertere Ansicht des Getriebes nach 6 in der
obersten Position,
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9 eine
vereinfachte Ansicht des Getriebes nach 6 in der
untersten Position, und
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10 eine
seitliche Schnittansicht durch das Getriebe nach 6.
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In 1 ist
ein Schlossbringer für
einen Fahrzeugsicherheitsgurt dargestellt, mit einem Gurtschloss 10,
das starr mit einem Verankerungsbeschlag 12 in Form einer
Stange oder eines steifen Seils oder dergleichen verbunden ist.
Der Verankerungsbeschlag 12 stellt die Verbindung zwischen dem
Gurtschloss 10 und einem Antrieb 14 dar, der in einem
Gehäuse 16 untergebracht
ist.
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Der
Antrieb 14 umfasst einen Antriebsmotor 18, insbesondere
einen Elektromotor, und ein Getriebe 20. Der Antriebsmotor 18 setzt
das Getriebe 20 in Bewegung, das, wie im Folgenden noch
erläutert wird,
mit dem Verankerungsbeschlag 12 gekoppelt ist.
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Der
Antriebsmotor 18 ist unmittelbar mit einem Schneckenrad 22 verbunden,
welches ein großes,
zentrales Zahnrad 24 am Außenumfang antreibt.
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Mit
dem Zahnrad 24 ist ein Kurbelarm 26 verbunden.
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Der
Kurbelarm 26 kann, wie in 3 gezeigt, ein
separat hergestelltes Teil sein, welches mit dem Zahnrad 24 vorderseitig
verbunden sein kann, oder der Kurbelarm 26 kann auch einstückig am
Zahnrad 24 angeformt sein. Alternativ ist es möglich, anstatt des
Kurbelarmes 26 nur eine Schwenkachse oder einen Schwenkzapfen
seitlich am Zahnrad 24 vorzusehen.
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Über den
Kurbelarm 26 oder den Schwenkzapfen ist der Verankerungsbeschlag 12 schwenkbar mit
dem Getriebe gekoppelt und an diesem gelagert.
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In 3 ist
noch ein Lagerzapfen 28 zwischen Verankerungsbeschlag 12 und
Kurbelarm 26 gezeigt.
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Im
Gehäuse 16 sind
zwei mechanische Endanschläge
vorgesehen, nämlich
ein oberer Anschlag 30 (siehe 1) und ein
unterer Anschlag 32. Diese Endanschläge 30, 32 stehen
von der in 1 nicht dargestellten vorderen
Seitenwand 34 des Gehäuses 16 in
Richtung Zahnrad 24 vor, ohne das Zahnrad 24 aber
zu blockieren.
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In
der in 2 gezeigten abgesenkten, d. h. untersten Position
ist das Zahnrad 24 im Vergleich zur obersten Position nach 1 entgegen
dem Uhrzeigersinn gedreht, und der Kurbelarm 26 ist geringfügig über den
Totpunkt hinaus (Totpunkt wäre
die exakte Vertikalstellung nach unten) gefahren. Der Kurbelarm 26 hat
einen Vorsprung oder eine Ausnehmung 36 (siehe 1),
die in ihrer Form im Wesentlichen der Form des Endanschlags 32 angepasst
ist.
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In
der abgesenkten Position schwenkt der Kurbelarm 26 gegen
den unteren Endanschlag 32, wobei der Endanschlag 32 in
die Ausnehmung 36 eindringt, sodass ein formschlüssiges Ineinandergreifen
stattfindet.
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Die
abgesenkte Position ist diejenige Position, die im normalen Fahrbetrieb
herrscht, wogegen die oberste Position nach 1 diejenige
ist, die beim Anlegen oder Ablegen des Gurtes zur leichteren Erreichbarkeit
des Gurtschlosses 10 angefahren wird.
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Auch
in der obersten Position nach 1 fährt das
Getriebe bzw. die Einheit aus Getriebe und Kurbelarm 26 gegen
einen mechanischen Endanschlag, nämlich den oberen Endanschlag 30.
In der obersten Position kann, muss jedoch kein Eingriff der Teile
ineinander stattfinden.
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Anstatt
der in den Figuren dargestellten Kontaktierung der Endanschläge 30, 32 mit
dem Kurbelarm 26 könnte
natürlich
auch ein Angriff der Endanschläge 30, 32 am
Zahnrad 24, an einem angeformten Abschnitt des Zahnrads 24 oder
direkt am Verankerungsbeschlag 12 stattfinden.
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Die
dargestellte Ausführungsform
des Schlossbringers zeichnet sich durch eine hohe Kompaktheit bei
einem hohen Verstellweg für
das Gurtschloss 10 aus.
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Die
Kompaktheit wird u. a. dadurch erreicht, dass der Verankerungsbeschlag 12 exzentrisch
an dem sich drehenden Teil, nämlich
dem Zahnrad 24 angebracht ist, und zwar über die
gedachte Drehachse 38. Darüber hinaus liegt diese Drehachse 38 gemäß den Ansichten
nach 1 und 2 innerhalb des Außenumfangs
des Zahnrads 24, welches im Wesentlichen auch die Dimension
des gesamten Antriebs 14 festlegt.
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Ferner
wird die Kompaktheit durch das kompakt bauende Schneckenrad 22 erreicht,
welches platzsparend im Gehäuse 16 untergebracht
werden kann und das Zahnrad 24 antreibt.
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Die
zentrale, virtuelle Drehachse des Zahnrads 24 ist im Übrigen in
den Figuren mit 40 bezeichnet. Diese Drehachse 40 (hier
Mittelachse eines als Lagerachse ausgeführten Schraubbolzens) ist sozusagen
die Mittelachse des Getriebes.
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Da
der Verankerungsbeschlag 12 mit dem Getriebe über die
Drehachse 38 schwenkbar verbunden ist, muss er zusätzlich geführt werden.
Dies erfolgt dadurch, dass das Gehäuse 16 einen Gehäusedurchbruch 41 aufweist,
durch den sich der Verankerungsbeschlag 12 hindurch erstreckt
und dessen Rand sozusagen eine Führung
für den
Verankerungsbeschlag 12 bildet. Diese Führung kann natürlich auch
noch etwas weiter nach oben gehen und als eine Art Kragen ausgeführt sein.
Insofern ist die Ausführungsform
oder die Darstellung nach 1 natürlich variierbar.
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Bei
der Ausführungsform
nach den 4 und 5 werden
für funktionsgleiche
Teile die bereits eingeführten
Bezugszeichen verwendet.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist das Getriebe als Planetengetriebe ausgebildet, mit einem Hohlrad 42,
das vom Schneckenrad 22 am Außenumfang angetrieben wird,
Planetenrädern 44 und
einem Sonnenrad 46 (siehe 5). Bei
dieser Ausführungsform sind
die Planetenräder 44 am
Gehäuse 16 über Zapfen 48 gelagert
(siehe 4).
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Der
Antrieb erfolgt, wie gesagt, über
das Hohlrad 42, und der Abtrieb des Getriebes über das Sonnenrad 46.
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In 4 ist
zu erkennen, dass das am Gehäuse 16 oder
einem Fahrzeugteil gelagerte Sonnenrad 46 mit einem Kurbelarm 26 gekoppelt
ist, beispielsweise einstückig
gekoppelt ist, an dem wiederum schwenkbar der Verankerungsbeschlag 12 angebracht
ist.
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Auch
hier hat der Kurbelarm 26 eine entsprechende Ausnehmung 36 wie
in 3, und auch hier sind obere und untere Anschläge 30, 32 vorgesehen, die
mit dem Kurbelarm 26 oder dem Verankerungsbeschlag 12 in
Kontakt treten bzw. in ihn eingreifen. Nur schematisch ist in 4 der
untere Endanschlag 32 gezeigt, wobei er eigentlich über der
Zeichenebene liegt und deshalb nur symbolisch dargestellt ist.
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Da
auch hier der Verankerungsbeschlag 12 exzentrisch an einem
sich drehenden Teil des Getriebes, hier am Sonnenrad 46 vorgesehen
ist, ergibt sich eine Übersetzung.
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Die
Ausführungsform
nach den 6 bis 10 ist
auf die Darstellung des Getriebes limitiert, wobei das Getriebe
in den Rest des Schlossbringers nach den vorhergehenden Figuren
entsprechend eingebaut ist, sodass auf diese angebauten oder anschließenden Abschnitte
Bezug genommen werden kann.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist der Kurbelarm 26 (siehe 6) mit einem
Zahnrad 50 drehfest verbunden, wobei diese beiden Teile
auch einstückig miteinander
verbunden sein können
(siehe 10). Das Zahnrad 50 kämmt am Außenumfang
eines zentralen Zahnrads 52, welches vom Motor 18 oder über ein
Zwischengetriebe gedreht werden kann. Das zentrale Zahnrad 52 ist
lagefest im Gehäuse 16 positioniert.
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Wie
in 10 zu erkennen ist, ist der Kurbelarm 26 axial
zum Zahnrad 52 versetzt, sodass er am Zahnrad 52 vorderseitig
vorbeischwenken kann.
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Die
Einheit aus Kurbelarm 26 und Zahnrad 50 wird über ein
Koppelelement 54, das in den 7 bis 10 gut
zu erkennen ist, mit dem zentralen Zahnrad 52 in Bezug
auf den radialen Abstand verbunden und gekoppelt. Das Koppelelement 54 ist zum
Beispiel eine dünn
bauende Platte.
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Das
Koppelelement 54 besitzt zwei Öffnungen, durch die sich der
Antriebszapfen 56 des zentralen Zahnrads 52 sowie
ein Drehzapfen 58 am Kurbelarm 26 erstrecken.
Das Koppelelement 54 kann sich zu beiden drehen.
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In 6 sind
die verschiedenen Stellungen des Getriebes dargestellt. In der abgesenkten
Position verläuft
der Kurbelarm 26 zum Zapfen 28 nach unten, sozusagen
in 6-Uhr-Position, vorzugsweise aber wie bei 1 in der Übertotpunktstellung.
Der Kurbelarm 26 schlägt
am unteren Enanschlag 32 an oder greift in diesen ein (9).
Dreht sich das zentrale Zahnrad 52 entgegen dem Uhrzeigersinn,
so wandert der Zapfen 58 ebenfalls entgegen dem Uhrzeigersinn
auf einer orbitalen Kreisbahn um die Drehachse 40 und um
das zentrale Zahnrad 52. Das Koppelelement 54 zwingt
diese Kreisbahn auf. Mit 60 ist die virtuelle Drehachse
des Zahnrades 50 bezeichnet.
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In
einer mittleren Position erreicht der Kurbelarm 26 eine
horizontale Lage. Schließlich
stellt sich der Kurbelarm bei weiterer Drehuung nach oben auf und
nimmt eine stehende Position ein, die dann auch die oberste Position
bildet.
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Anhand
von 6 ist gut zu sehen, dass das Getriebe sehr kompakt
baut, insbesondere seitlich sehr kompakt ist und dennoch ein hoher
Verstellhub H erzielt wird.
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Zum
Absenken wird das zentrale Zahnrad 52 im Uhrzeigersinn
zurückbewegt,
wie mit dem Pfeil in 6 dargestellt.
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In
den 7 bis 9 ist das Getriebe nochmals
in verschiedenen Ansichten dargestellt. In 7 ist der
Kurbelarm 26 in der horizontalen Position dargestellt,
und man sieht deutlich, dass er vorderseitig am zentralen Zahnrad 40 vorbei
schwenken kann. Dies macht das Getriebe auch sehr kompakt.
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In 8 ist
die stehende Position des Kurbelarms 26 noch einmal explizit
dargestellt, und in 9 die abgesenkte Position.
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Auch
bei dieser Ausführungsform
ist der Kurbelarm 26 exzentrisch an einem sich drehenden
Teil des Getriebes angebracht, nämlich
am Zahnrad 50, wobei dieses selbst auch noch einmal das
zentrale Zahnrad 52 umläuft,
sodass sich der Verstellhub für den
Schlosskopf 10 erhöht.
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Ferner
ist auch bei der Ausführungsform nach
den 6 bis 10 ist natürlich ein oberer und ein unterer
Endanschlag 30, 32 vorgesehen, der am Kurbelarm 26 oder
am Verankerungsbeschlag 12 angreifen kann. Eine entsprechende
Ausnehmung 36 ist in den Figuren angedeutet.