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Die
Erfindung betrifft eine Gurtschlossbaugruppe mit einem Gurtschloss,
einem Zugübertragungsmittel
und einem zwischen dem Gurtschloss und dem Zugübertragungsmittel angeordneten
Kraftbegrenzer mit zwei zueinander beweglichen Teilen.
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Sicherheitsgurte
in einem Fahrzeug haben immer häufiger
einen Kraftbegrenzer, der die bei einem Rückhaltefall durch das Gurtband
auf den Fahrzeuginsassen wirkende Kraft begrenzt, indem er ab einer
definierten Zugkraft einen begrenzten Gurtbandauszug ermöglich. Ein
solcher Kraftbegrenzer kann in den Gurtaufroller integriert sein
oder an einem Endbeschlag angeordnet sein. Alternativ ist eine Anordnung
an einem Gurtschloss möglich.
Vorteilhaft an der Positionierung des Kraftbegrenzers am Gurtschloss
ist, dass der Kraftbegrenzer direkt sowohl auf den Beckengurt wie
auch auf den Schultergurt des Sicherheitsgurts einwirken kann. Bei
einer Anordnung des Kraftbegrenzers am Gurtschloss ist eine platzsparende
Bauweise erwünscht,
da der Bauraum im Fahrzeuginnenraum begrenzt ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Gurtschlossbaugruppe bereitzustellen,
mit einem zwischen einem Zugübertragungsmittel
und einem Gurtschloss angeordneten Kraftbegrenzer, der einen geringen
Platzbedarf aufweist.
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Zur
Lösung
der Aufgabe ist eine Gurtschlossbaugruppe mit einem Gurtschloss,
einem Zugübertragungsmittel
und einem zwischen dem Gurtschloss und dem Zugübertragungsmittel angeordneten
Kraftbegrenzer vorgesehen. Der Kraftbegrenzer hat zwei zueinander
bewegliche Teile. Ein Teil ist als schneidender Körper ausgebildet,
der sich bei einer Relativbewegung zum anderen Teil in dieses einschnei det.
Durch die Verwendung eines schneidenden bzw. spanenden Kraftbegrenzers
ist eine platzsparende Anordnung möglich, da lediglich die Verschiebbarkeit
der zwei Teile zueinander gewährleistet
sein muss. Es ist kein großer
Bauraum, beispielsweise für
Feder oder andere Energiespeicher notwendig.
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Der
Kraftbegrenzer ist insbesondere ein linear beweglicher Kraftbegrenzer,
bei dem die zueinander bewegten Teile linear zueinander verfahren
werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weist der Kraftbegrenzer einen Zylinder und einen in dem Zylinder
angeordneten verschiebbaren Kolben auf. Dieser Kraftbegrenzer weist
einen schmalen länglichen
Aufbau auf, der nur einen unwesentlich größeren Durchmesser als ein herkömmliches
Zugübertragungsmittel
hat. Der Kraftbegrenzer hat so einen sehr geringen Platzbedarf,
so dass ein problemloser Einbau möglich ist. Die Anpassung der
Gurtbandauszugslänge
kann auf einfache Art durch die Hublänge des Kolbens in dem Zylinder
erreicht werden.
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Der
Kolben weist vorzugsweise eine Schneidgeometrie auf, die sich in
die Innenfläche
des Zylinders schneidet. Die Schneidgeometrie kann über die
gesamte Hublänge
des Kolbens eine Kraftbegrenzung zur Verfügung stellen.
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Die
Schneidgeometrie kann beliebig gewählt werden, wodurch der Kraftbegrenzer
an verschiedene Anforderungen angepasst werden kann. So kann die
Schneidgeometrie beispielsweise eine auf der Außenfläche des Kolbens radial umlaufende Schneidkante
sein, die auf der Innenfläche
des Kolbens Material schneidet. Die Schneidgeometrie kann hier ganz
oder teilweise radial umlaufend auf der Außenfläche des Kolbens ausgebildet
sein.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
ist der Zylinder am Gurtschloss und der Kolben an dem Zugübertragungsmittel
befestigt. Der Zylinder kann statt eines Stahlseils oder eines anderen
Zugübertragungsmittels
direkt am Gurtschloss befestigt werden. Die Befestigung des Zylinders
am Gurtschloss lässt sich
so ausbilden, dass diese in die bisher verwendeten Befestigungen
des Gurtschlosses passt und keine aufwändigen Modifikationen am Gurtschloss
notwendig sind. Die bisher verwendeten Gurtschlösser und Zugübertragungsmittel
können
weiter verwendet werden, so dass keine Änderungen in der Produktion dieser
Teile notwendig sind.
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Der
Kolben ist vorzugsweise eine auf das Zugübertragungsmittel aufgepresste
Buchse.
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Am
zum Kolben entgegengesetzten Ende ist z. B. eine Öse angebracht,
sodass die Baugruppe über
eine Schraube oder einen Niet direkt an einem fahrzeugfesten Bauteil
befestigt werden kann.
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Das
Zugübertragungsmittel
ist vorzugsweise ein Stahlseil, wie es bei herkömmlichen Gurtschlossbaugruppen
verwendet wird. Dadurch ist das Gurtschloss zudem flexibel gelagert,
sodass eine Bewegungsfreiheit des Gurtschlosses gewährleistet
ist.
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Die
Wirkung des Kraftbegrenzers kann durch eine entsprechende Wahl des
Innendurchmessers des Zylinders im Verhältnis zum Kolbenaußendurchmesser
angepasst werden. Durch eine größere Presspassung
wird beispielsweise eine größere Energieaufnahme
erreicht, da der Kolben bei gleicher Auszugslänge mehr Material von der Innenfläche des
Zylinders schneidet. Der Charakteristik des Kraftbegrenzers kann
so an verschiedene Anforderungen angepasst werden.
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Um über die
gesamte Auszugslänge
des Kolbens bzw. Kraftbegrenzers eine gleichbleibende, konstante
Kraftbegrenzung zu erzielen, kann der Zylinder beispielsweise in
Längsrichtung
zumindest abschnittsweise einen konstanten Innendurchmesser aufweisen.
Die Schneidgeometrie schneidet sich über die gesamte Auszugslänge konstant
tief in die Innenwand des Zylinders, sodass über den gesamten Auszugsweg
eine gleichbleibende, konstante Energieaufnahme erfolgt.
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Es
ist aber auch denkbar, dass der Zylinder in Längsrichtung zumindest abschnittsweise
einen veränderlichen
Innendurchmesser aufweist. So kann mit einem in Längs- und
Verfahrrichtung zunehmenden Innendurchmesser die Kraftbegrenzung
mit zunehmender Auszugslänge
abnehmen oder mit einem abnehmenden Innendurchmesser mit zunehmendem Auszug
zunehmen.
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An
dem Zugübertragungsmittel
kann wie bei einer herkömmlichen
Gurtschlossbaugruppe auch ein Gurtstraffer vorgesehen sein, der
sich auf einfache Art am Zugübertragungsmittel
befestigen lässt.
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Vorzugsweise
ist der Kraftbegrenzer außerhalb
des Gurtstraffers vorgesehen, sodass die bisherigen Gurtstrafferkonstruktionen übernommen
werden können.
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Vorzugsweise
hat der Kolben in Verfahrrichtung nach der Schneidgeometrie einen
stark verringerten Durchmesser, um Späne oder dgl. aufzunehmen.
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Weitere
Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Gurtschlossbaugruppe mit
teilweise aufgeschnittenem Zylinder,
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2 eine
weitere Ansicht der Gurtschlossbaugruppe nach 1 mit
abmontiertem Gurtschloss,
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3 eine
Schnittansicht der Gurtschlossbaugruppe nach 1, im Bereich
der Anbindung Gurtschloss zu Kraftbegrenzer,
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4 eine
vergrößerte Schnittansicht
der Gurtschlossbaugruppe nach 1, ebenfalls
im Bereich der Anbindung des Gurtschlosses,
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5 eine
Ansicht der Gurtschlossbaugruppe nach 1, und
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6 eine
zweite Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Gurtschlossbaugruppe.
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Die
in 1 gezeigte Gurtschlossbaugruppe 10 hat
ein Gurtschloss 12, ein Zugübertragungsmittel 14 sowie
einen zwischen diesen angeordneten Kraftbegrenzer 16.
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Der
Kraftbegrenzer 16 umfasst einen Zylinder 18 sowie
einen darin angeordneten Kolben 20. Der Zylinder 18 hat
an einem Stirnende 22 eine Öse 24, um den Zylinder 18 mit
dem Gurtschloss 12 zu verbinden (2). Die Form
dieser Öse 24 entspricht der
Form einer bisher verwendeten Seilöse, so dass keine Modifikationen
an den bisher verwendeten Gurtschlössern erforderlich sind. Die
entgegengesetzte Stirnseite 25 des Zylinders 18 ist
offen, zur Aufnahme des Zugübertragungsmittels 14.
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Der
Kolben 20 ist eine auf das Ende des Zugübertragungsmittels 14 aufgepresste
Buchse. Das Zugübertragungsmittel 14,
hier ein Stahlseil, weist an seinem entgegengesetzten Ende eine Öse 28 auf, um
die Gurtschlossbaugruppe 10 beispielsweise an einem fahrzeugfesten
Bauteil zu befestigen.
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Der
Kolben 20 hat eine Schneidgeometrie 26, die an
der Innenfläche
des Zylinders 18 angreift. In der hier gezeigten Ausführungsform
ist die Schneidgeometrie 26 eine radial um den gesamten Umfang
des Kolbens 20 umlaufende Schneidkante (4).
Die Schneidgeometrie 26 kann aber auch eine andere geeignete
Form aufweisen. Insbesondere muss die Schneidgeometrie 26 nicht
um den gesamten Umfang des Kolbens 20 umlaufend ausgebildet
sein. Es ist beispielsweise auch denkbar, dass die Schneidgeometrie 26 lediglich
auf einem radialen Kreisabschnitt ausgebildet ist. Ebenso sind Ausführungsformen
mit mehreren linear oder umfangsmäßig verlaufenden Schneidkanten
oder Vorsprüngen denkbar.
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Bei
einem Rückhaltefall,
beispielsweise bei einem Unfall erfolgt eine Übertragung der auf den Gurt
wirkenden Zugkraft über
das Gurtschloss 12, den Kraftbegrenzer 16 und
das Zugübertragungsmittel 14 auf
ein fahrzeugfestes Bauteil. Übersteigt
die Zugkraft eine definierte Last, wird der Kolben 20 im Zylinder 18 verschoben.
Dabei schneidet sich unter Energieaufnahme der Kolben in den Zylinder 18,
gegebenenfalls unter Spanbildung.
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Die
maximale Auszugslänge
L des Kraftbegrenzers 16 entspricht hier der Hublänge des
Kolbens 20 (5).
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Durch
die Form der Innenfläche
des Zylinders 18 bzw. durch die Form der Schneidgeometrie kann
die Charakteristik des Kraftbegrenzers an den gewünschten
Kraftverlauf sehr gut angepasst werden.
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In
der hier gezeigten Ausführungsform
hat die Innenfläche
des Zylinders 18 über
die gesamte Länge
L einen konstanten Durchmesser D, so dass über die gesamte Auszugslänge L des
Kraftbegrenzers 12 eine gleichbleibende Kraftbegrenzung
erfolgt.
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Durch
einen in Auszugsrichtung kleiner werdenden Innendurchmesser D kann
beispielsweise aber auch mit zunehmendem Auszug eine ansteigende,
zu übertragende
Kraft realisiert werden. Ebenso ist eine mit zunehmendem Auszug
abnehmende Kraft mit einem in Auszugsrichtung zunehmenden Durchmesser
D möglich.
Durch eine abschnittsweise verschieden ausgebildete Innenflächengeometrie
des Zylinders 18 ist eine weitere Anpassung des Kraftbegrenzers
möglich.
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Das
Zugübertragungsmittel 14 kann
direkt an einem fahrzeugfesten Bauteil befestigt sein oder wie in
der in 6 dargestellten Ausführungsform auch an einem Gurtstraffer 30.
Als Gurtstraffer 30 kann hier ein herkömmlicher Linear-Gurtstraffer 30 verwendet
werden, sodass auf den Aufbau des Gurtstraffers 30 hier
nicht weiter eingegangen wird. Außer dem zwischen Gurtstraffer 30 und
Gurtschloss 12 angeordneten Kraftbegrenzer 16 können somit
für die Produktion
der erfindungsgemäßen Gurtschlossbaugruppe 10 bisher
verwendete Bauteile verwendet werden, so dass die Herstellungskosten
gering gehalten werden können.
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In 6 ist
der Kraftbegrenzer in der bereits betätigten Stellung gezeigt.
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Abweichend
von den hier dargestellten Ausführungsformen
kann der Zylinder 18 auch an einem fahrzeugfesten Bauteil
und der Kolben 20 an dem Gurtschloss 12 befestigt
sein.
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Die
Form der Schneidgeometrie 26 und des Zylinders 20 kann
beliebig verändert
werden. Insbesondere müssen
die zueinander beweglichen Teile des Kraftbegrenzers 16 kein
Zylinder 18 bzw. kein darin angeordneter Kolben 20 sein.
Es sind auch Ausführungsformen
ohne einen Zylinder 18 und einen in dem Zylinder 18 angeordneten
Kolben 20 denkbar. Die Kraftbegrenzung kann auch auf jede
andere Weise durch Spanen, Schneiden oder Furchen erzeugt werden.