-
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
-
Sicherheitsgurtaufrolleinrichtungen werden zum automatischen Auf- und Abrollen von Sicherheitsgurten eingesetzt und an einem karosseriefesten Bauteil, etwa an der B-Säule, eines Kraftfahrzeuges befestigt.
-
Aus der
DE 102 39 740 A1 ist ein beispielhafter Retraktor beziehungsweise eine Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung bekannt, deren Gehäuse eine Befestigungslasche aufweist, die über eine starre Schraubverbindung an einer karosseriefesten Trägerwand gehaltert ist. In einer Gehäusewand der Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung ist ein Adapterteil einsteckbar, mit dem das Gehäuse zur Vorpositionierung lose in die karosseriefeste Trägerwand eingehängt werden kann. Anschließend kann das vorpositionierte Gehäuse lagerichtig mit der Trägerwand verschraubt werden.
-
In modernen Kraftfahrzeugen wird der Rektraktor mit einer steigenden Zahl von Zusatzfunktionen versehen. Entsprechend sind solche Retraktoren immer größer zu dimensionieren, und zwar bei gleichzeitig steigendem Bauteil-Gewicht. Aufgrund der oben erwähnten starren Bauteilverbindung werden die fahrbetriebsbedingten Schwingungen ungedämpft auf den Retraktor übertragen. Im ungünstigen Fall kann daher der Retraktor wegen seines hohen Bauteil-Gewichts im Fahrbetrieb in Schwingungen versetzt werden, die zu einer unerwünschten Geräuschentwicklung führen können.
-
Aus der
DE 10 2006 043 450 A1 ist ein beispielhaftes Fahrzeuginsassen-Rückhaltebauteil bekannt. Die
DE 195 10 603 A1 offenbart einen gattungsgemäßen Aufrollautomat für einen Sicherheitsgurt.
-
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Fahrzeug mit einer Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung beziehungsweise einem Retraktor bereitzustellen, der im Fahrbetrieb ein günstiges Schwingungsverhalten aufweist.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
-
Die Erfindung geht von einer Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung aus, die an einer ersten Befestigungsstelle starr mit einer karosseriefesten Trägerwand des Fahrzeugs, etwa der B-Säule, verbunden ist. Diese erste Befestigungsstelle kann bevorzugt so ausgelegt sein, dass Kräfte bei der Betätigung des Retraktors betriebssicher in die Karosserie eingeleitet werden können. Gemäß dem Patenanspruch 1 ist darüber hinaus die Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung über eine zweite Befestigungsstelle an der Trägerwand des Fahrzeugs gehaltert. Diese zweite Befestigungsstelle ist speziell zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens des Retraktors ausgelegt. Hierzu weist die zweite Befestigungsstelle ein Schwingungsdämpfungsglied auf, das mit einer Grundvorspannkraft die Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung federnd nachgiebig gegen die karosseriefeste Trägerwand abstützt. Durch die federnd nachgiebige Abstützung der Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung gegen die Trägerwand kann Schwingungsenergie zumindest teilweise in Verformungsarbeit des Schwingungsdämpfungsgliedes umgewandelt werden, wodurch die in die Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung eingeleiteten betriebsbedingten Schwingungen reduziert werden können.
-
Erfindungsgemäß ist das Schwingungsdämpfungsglied Bestandteil eines Befestigungselementes, das insbesondere an der karosseriefesten Trägerwand gehaltert ist. Mit dem Befestigungselement ist die Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung an der Trägerwand befestigbar. Erfindungsgemäß weist das Befestigungselement ein Kopfteil sowie ein Schaftteil auf. Das Schaftteil durchsetzt in der Einbaulage eine Montageöffnung der Trägerwand und hintergreift den Rand der Montageöffnung. Das Schaftteil kann mit einzelnen Schaftarmen ausgebildet sein, die im eingebauten Zustand eine Befestigungslasche der Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung sowie eine Montageöffnung der Trägerwand durchsetzen und den Rand der Montageöffnung der Trägerwand hintergreifen. Das Schaftteil kann so bemessen sein, dass sich das Schwingungsdämpfungsglied mit einer vorgegebenen Kraft gegen die karosseriefeste Trägerwand abstützen kann. Gemäß einer Ausführungsform kann das Schwingungsdämpfungsglied einen, insbesondere plattenförmigen Grundkörper aufweisen, der über einen freien Abstand von der Trägerwand versetzt angeordnet ist und mittels elastisch nachgiebiger Federarme die Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung gegen die Trägerwand drückt. Die Federarme können seitlich auskragend am plattenförmigen Grundkörper angeformt sein, um die Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung möglichst großflächig gegen die Trägerwand zu drücken.
-
Der plattenförmige Grundkörper des Schwingungsdämpfungsgliedes kann gleichzeitig auch das Kopfteil des Rastelementes bilden, das seitlich in davon abgewinkelte Schaftarme übergeht. Die Schaftarme des Schaftteils sind daher allesamt an dem gemeinsamen Grundkörper angeformt.
-
Dadurch ergibt sich im Bereich des Kopfteiles des Befestigungselementes ein formstabiler Korpus, der auch bei Querbewegungen des Befestigungselements innerhalb der Montageöffnung der Trägerwand formstabil verbleibt. Selbst bei mechanischer Schwingungsbeanspruchung weist das Befestigungselement daher eine ausreichende Quersteifigkeit auf.
-
Wie oben erwähnt, kann das Schaftteil des Befestigungselements durch einzelne Schaftarme gebildet sein, die von dem Grundkörper abragen. Jeder dieser Schaftarme kann eine nach außen gewandte Anschlagfläche aufweisen, die zumindest teilweise in die Montageöffnung der Trägerwand einragt. Bei Querschwingungen des Befestigungselementes in der Montageöffnung stoßen diese Anschlagwände gegen den Öffnungsrand der Montageöffnung, während die eigentliche Rastverbindung zwischen dem Rastelement und der Trägerwand ohne Kraftbeaufschlagung verbleibt.
-
Die das Schaftteil bildenden Schaftarme können an gegenüberliegenden Seiten des plattenförmigen Grundkörpers angeformt sein. Der Grundkörper kann im Wesentlichen rechteckförmig gestaltet sein, wobei der Grundkörper an den gegenüberliegenden Seitenkanten durch die Schaftarme verlängert sein kann. Zur weiteren Aussteifung des Grundkörpers können die Schaftarme, insbesondere deren Anschlagwände, mittels Versteifungsstege gegeneinander abgestützt sein. Auf diese Weise erhält das Befestigungselement eine geschlossene Rahmenstruktur, deren Außenseiten dem Öffnungsrand der Montageöffnung jeweils gegenüberliegen.
-
Die Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung muss einerseits betriebssicher an der karosseriefesten Trägerwand befestigt sein und soll zudem auch montagetechnisch einfach montierbar sein. Vor diesem Hintergrund ist es besonders bevorzugt, wenn die erste und die zweite Befestigungsstelle eine Zwei-Punkt-Befestigung bilden. Die für eine starre Bauteil-Verbindung ausgelegte erste Befestigungsstelle kann bevorzugt eine Schraubverbindungsstelle sein, die im Wesentlichen von außerhalb in den Retraktor eingeleitete Betätigungskräfte betriebssicher aufnimmt und in die Karosserie weiterleitet. Demgegenüber kann die zweite Befestigungsstelle mit dem Schwingungsdämpfungsglied so ausgelegt sein, dass lediglich betriebsbedingte Schwingungen/Vibrationen gedämpft werden, ohne dass darüberhinaus größere externe Kräfte in die Karosserie einleitbar sind.
-
Vor diesem Hintergrund können die ersten und zweiten Befestigungsstellen bevorzugt in der Hochrichtung insbesondere fluchtend übereinander angeordnet sein. Die starre erste Befestigungsstelle kann dabei zur Aufnahme des Bauteil-Gewichts bevorzugt unterhalb der zweiten Befestigungsstelle angeordnet sein.
-
Für die Bauteilsteifigkeit des Befestigungselementes ist es besonders von Vorteil, wenn der oben erwähnte plattenförmige Grundkörper des Schwingungsdämpfungsgliedes gleichzeitig auch das Kopfteil bildet. Auf diese Weise ist das Befestigungselement im Bereich des Kopfteiles ausgesteift, während das Schaftteil elastisch nachgiebig verformbar ist, wodurch sich die Montage des Befestigungselementes vereinfacht.
-
Die von dem plattenförmigen Grundkörper abragenden Schaftarme können einen Innenraum begrenzen, der von äußeren mechanischen Beanspruchungen geschützt ist. Im Innenraum des Schaftteils kann bevorzugt ein Rastelement angeordnet sein, dass die Montageöffnung der Trägerwand lösbar hintergreifen kann. Das Rastelement kann ein elastisch biegbarer Rastschenkel sein, der mit zumindest einem Rastvorsprung durch eine korrespondierende Ausnehmung der Schaftarme ragen kann. Auf diese Weise kann einerseits der Rastvorsprung der Rand der Montageöffnung hintergreifen, während andererseits der elastisch biegbare Rastschenkel geschützt im Innenraum des Schaftteiles angeordnet ist. Bei mechanischer Beanspruchung des Befestigungselementes kann daher der elastisch biegbare Rastschenkel nicht gegen den Öffnungsrand der Montageöffnung anstoßen, wodurch ein unbeabsichtigtes Lösen des Befestigungselementes sicher verhindert ist. Zur Demontage des Befestigungselementes kann der oben genannte elastisch biegbare Rastschenkel einen Betätigungsabschnitt aufweisen, der ebenfalls im Innenraum des Schaftteiles angeordnet sein kann und insofern im Wesentlichen unzugänglich von außen ist. Zur Durchführung einer Demontage des Befestigungselementes kann in dem Grundkörper zumindest eine Werkzugangsöffnung vorgesehen werden, durch die ein Werkzeug bis zum Betätigungsabschnitt des Rastschenkels geführt werden kann.
-
Zum Schutz vor äußeren Kräften, kann die Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung innerhalb als Hohlprofil ausgeführten B-Säule angeordnet sein. Hierzu kann die B-Säule an einer Begrenzungswand eine Montageöffnung aufweisen, durch die die Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung in das Hohlprofil der B-Säule eingesetzt werden kann. Gegebenenfalls kann eine zur zweiten Befestigungsstelle führende Befestigungslasche durch die Zugangsöffnung nach außen geführt sein und von außen an der Trägerwand montiert werden.
-
Fertigungstechnisch bevorzugt kann das Befestigungselement zusammen mit dem Schwingungsdämpfungsglied einstückig aus einer Metall- oder Kunststoffplatine gebildet sein. Bevorzugt kann das Befestigungselement ein Stanzbiegeteil sein, das durch einfache Blechumformung hergestellt werden kann.
-
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und/oder Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in den Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
-
Die Erfindung und ihre vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen sowie deren Vorteile werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
Es zeigen:
- 1 in einer schematischen Prinzipdarstellung eine Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung in der Einbaulage;
- 2 in perspektivischer Darstellung die zweite Befestigungsstelle der Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung;
- 3 das Befestigungselement der zweiten Befestigungsstelle in Alleinstellung; und
- 4 die zweite Befestigungsstelle in der Einbaulage der Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung sowie in Seitenschnittdarstellung.
-
In der 1 ist in einer Prinzipdarstellung ein Ausschnitt aus einer B-Säule eines Kraftfahrzeuges gezeigt, deren, dem Fahrzeuginnenraum 1 zugewandtes Innenblech 3 als eine Trägerwand zur Halterung eines Retraktors 5 beziehungsweise einer Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung dient. Der Retraktor 5 ist geschützt vor äußeren mechanischen Einflüssen in einem vom Innenblech 3 und vom Außenblech 7 begrenzten Hohlraum der B-Säule angeordnet. Hierzu weist das Innenblech 3 der B-Säule eine fensterartige Zugangsöffnung 9 auf, durch die der Retraktor 5 in den Hohlraum der B-Säule eingesetzt ist. Zur Befestigung des Retraktors 5 ist eine dem Fahrzeuginnenraum 1 zugewandte Gehäusewand 11 des Retraktor-Gehäuses 13 nach oben und nach unten mit Befestigungslaschen 15, 16 verlängert. Die untere Befestigungslasche 15 ist in der 1 in Anlage mit dem, dem Fahrzeuginnenraum 1 abgewandten Öffnungsrand der Zugangsöffnung 9 gezeigt und an einer ersten Befestigungsstelle I in einer angedeuteten Schraubverbindung 18 mit dem Innenblech 3. Die nach oben ragende Befestigungslasche 16 des Retraktors 5 ist demgegenüber in Anlage mit dem Fahrzeuginnenraum 1 zugewandten Seite des Innenblechs 3 und an einer zweiten Befestigungsstelle II an dem Innenblech 3 befestigt. Die zweite Befestigungsstelle II weist ein in den nachfolgenden 2 bis 4 detailliert dargestelltes Befestigungselement 23 auf. Sowohl das Retraktorgehäuse 13 als auch dessen obere Befestigungslasche 16 weisen jeweils Durchbrüche 19 (1) auf, durch die ein Sicherheitsgurt 21 in den Fahrzeuginnenraum 1 geführt ist. Der Sicherheitsgurt 21 ist auf einer nur angedeuteten Wickelrolle 22 im Retraktor-Gehäuse 13 aufrollbar.
-
Die erste Befestigungsstelle I ist gemäß der 1 mit der Schraubverbindung 18 starr ausgelegt, wodurch Betätigungskräfte bei der Gurtbetätigung des Sicherheitsgurtes 21 über den Retraktor 5 betriebssicher in das Innenblech 3 der B-Säule eingeleitet werden können. Die zweite Befestigungsstelle II ist demgegenüber so ausgelegt, dass im Wesentlichen keine Betätigungskräfte in die B-Säule einleitbar sind. Vielmehr weist die zweite Befestigungsstelle II ein in den nachfolgenden Figuren dargestelltes, im Befestigungselement 23 integriertes Schwingungsdämpfungsglied 17 auf, das die obere Befestigungslasche 16 des Retraktor-Gehäuses 13 mit einer Grundvorspannkraft FG (1) federnd nachgiebig gegen das Innenblech 3 der B-Säule abstützt. Auf diese Weise ist das Retraktor-Gehäuse 13 über eine Zwei-Punkt-Befestigung, bestehend aus erster und zweiter Befestigungsstelle I, II, an der B-Säule gehaltert, wobei einerseits eine betriebssichere Krafteinleitung in die B-Säule erzielt ist und andererseits auch durch entsprechende Auslegung der zweiten Befestigungsstelle II der Eintrag von Betriebsschwingungen in den Retraktor 5 reduziert ist.
-
In den nachfolgenden 2 bis 4 ist der Aufbau des Befestigungselements 23 der zweiten Befestigungsstelle II sowie das dazugehörige Schwingungsdämpfungsglied 17 ausführlich beschrieben.
-
Demzufolge ist das Befestigungselement 23 der zweiten Befestigungsstelle II ein Blechformbauteil. In der 2 oder 4 sind das Innenblech 3 und der obere Befestigungsflansch 16 des Retraktor-Gehäuses 13 mit ihren rechtwinkligen Öffnungen 33 in etwa fluchtend übereinander angeordnet. Das Befestigungselement 23 durchsetzt sowohl die obere Befestigungslasche 16 als auch das Innenblech 3. Zudem weist das Befestigungselement 23 als Schwingungsdämpfungsglied 17 ein Kopfteil auf, von dem ein Schaftteil 39 (2) durch die Öffnungen 13 der Befestigungslasche 16 und des Innenblechs 3 geführt ist.
-
Ein plattenförmiger Grundkörper 27 des Schwingungsdämpfungsglieds 17 ist über einen freien Abstand a (4) von der dem Fahrzeuginnenraum 1 zugewandten Seite des Innenblechs 3 beabstandet. Zudem ist der plattenförmige Grundkörper 27 seitlich mit später beschriebene Federarmen 67 verlängert, die sich an ihren Enden unter Aufbau der Grundvorspannkraft FG auf der Befestigungslasche 16 abstützen.
-
Wie aus der in der 4 gezeigten Schnittdarstellung weiter hervorgeht, ist das Schaftteil 39 des Befestigungselementes 23 durch die Montageöffnung 33 des Innenblechs 3 geführt, wobei seitlich nach außen abragende Rastvorsprünge 59 des Schaftteils 39 den Rand der Montageöffnung 33 untergreifen.
-
Anhand der 3 wird nachfolgend der Aufbau des Befestigungselementes 23 beschrieben. Demzufolge ist das Kopfteil des Befestigungselementes 23 durch den bereits erwähnten plattenförmigen Grundkörper 27 gebildet, der in etwa rechtwinklig mit vier Seitenkanten ausgeführt ist. An den, in der Raumrichtung x gegenüberliegenden Seitenkanten geht der Grundkörper 27 in Schaftarme 49 über. Diese sind über zueinander parallel verlaufende Biegeachsen rechtwinklig nach unten abgestellt. Die Schaftarme 49 bilden das Schaftteil 39 des Befestigungselementes 23. Unmittelbar am Übergang zum Grundkörper 27 weisen die beiden Schaftarme 49 jeweils Anschlagwände 51 auf. Diese ragen gemäß der 4 im montierten Zustand in die Montageöffnung 33 des Innenblechs 3 ein, und zwar mit geringfügigem Bewegungsspiel in Querrichtung. Das Befestigungselement 23 ist daher in schwimmender Lagerung in der Montageöffnung 33 des Innenblechs 3 eingesetzt. Im Falle von Querbewegungen stößt das Befestigungselement 23 mit seinen Anschlagwänden 51 gegen den Öffnungsrand der Montageöffnung 33.
-
Wie aus der 3 weiter hervorgeht, sind die Anschlagwände 51 der beiden Schaftarme 49 in der Seitenrichtung x über Versteifungsstege 53 verlängert. Diese sind mit ihren einander zugewandten Kanten 55 in Stoßverbindung, wodurch sich die Schaftarme 49 in der Seitenrichtung x gegeneinander abstützen können. Auf diese Weise ist zusammen mit den Anschlagwänden 51 und dem kopfseitigen Grundkörper 27 ein äußerst formstabiler Korpus bereitgestellt, der auch bei mechanischer Beanspruchung formstabil innerhalb der Montageöffnung 33 verbleibt. Die Versteifungsstege 53 sind jeweils über Biegeachsen von den Anschlagwänden 51 in etwa rechtwinklig abgestellt.
-
Im weiteren Verlauf nach unten sind die Schaftarme 49 bis zur Schaftspitze verlängert. Im Bereich der Schaftspitze sind die Endstücke der Schaftarme 49 um Biegeachsen nach innen eingezogen und in Richtung auf den Grundkörper 27 nach oben gebogen. Die nach oben gebogenen Endstücke bilden dabei elastisch biegbare Rastschenkel 57, die sich in dem zwischen den Schaftarmen 49 begrenzten Innenraum 50 erstrecken. Das Befestigungselement 23 ist daher an der Schaftspitze offen gestaltet und am Kopfteil durch den Grundkörper 27 geschlossen.
-
Jeder der im Innenraum 50 angeordneten Rastschenkel 57 weist die seitlichen Rastvorsprünge 59 auf, die um Biegeachsen in etwa um 90° von den elastischen Rastschenkeln 57 abgestellt sind. Die abgestellten Rastvorsprünge 59 ragen gemäß der 3 durch seitliche Ausnehmungen 61, die jeweils in die Seitenkanten der Schaftarme 49 eingearbeitet sind.
-
In weiterer Verlängerung sind an den Enden der beiden Rastschenkel 57 jeweils nach oben ragende, abgestellte Betätigungsabschnitte 63 ausgebildet. Diese sind durch korrespondierende Werkzeugzugangsöffnungen 65 in dem Grundkörper 27 zugänglich. Zur Demontage des Befestigungselementes 23 ist daher eine entsprechende Zange durch die beiden Zugangsöffnungen 65 bis zu den Betätigungsabschnitten 63 im Innenraum 50 des Befestigungselementes 23 zu führen. Durch entsprechende Werkzeugbetätigung können dann die beiden Rastschenkel 57 aufeinander zubewegt werden, wodurch die Rastvorsprünge 59 außer Rasteingriff mit dem Rand der Montageöffnung 33 geraten.
-
Zur stabilen Abstützung weist der plattenförmige Grundkörper 27 seitlich abragende Federarme 67 auf, die in Einbaulage gemäß der 4 unter Aufbau einer Grundvorspannkraft FG auf der Oberseite der Befestigungslasche 16 des Haltebügels 1 abgestützt sind. Die Stützarme 67 sowie die Schaftarme 49 sind dabei über achsparallele Biegeachsen von dem Grundkörper abgestellt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Fahrzeuginnenraum
- 3
- Trägerwand, Innenblech
- 5
- Retraktor beziehungsweise Sicherheitsgurtaufrolleinrichtung
- 7
- Außenblech
- 9
- Zugangsöffnung
- 11
- Gehäusewand
- 13
- Retraktor-Gehäuse
- 15, 16
- Befestigungslaschen
- 17
- Schwindungsdämpfungsglied
- 18
- Schraubverbindung
- 19
- Durchbrüche
- 21
- Sicherheitsgurt
- 22
- Aufwickelrolle
- 23
- Befestigungselement
- 27
- plattenförmiger Grundkörper des Befestigungselements 23
- 33
- Montageöffnung
- 39
- Schaftteil
- 49
- Schaftarme
- 50
- Innenraum
- 51
- Anschlagwände
- 53
- Versteifungsstege
- 55
- Anschlagkanten
- 57
- Rastschenkel
- 59
- Rastvorsprünge
- 61
- Ausnehmungen
- 63
- Betätigungsabschnitte
- 65
- Zugangsöffnungen
- 67
- Federarme
- a
- freier Abstand
- I, II
- Befestigungsstellen
