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Die Erfindung betrifft ein Gurtschloss für eine Sicherheitsgurteinrichtung in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, ein Fahrzeug mit einem solchen Gurtschloss nach dem Patentanspruch 9 sowie ein Verfahren zur Montage eines solchen Gurtschlosses in einem Fahrzeug nach dem Patentanspruch 10.
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Die Sicherheitsgurteinrichtung in einem Fahrzeug kann beispielhaft einen Drei-Punkt-Sicherheitsgurt mit einem Beckengurtanteil sowie einem Schultergurtanteil aufweisen. Der Beckengurtanteil des Sicherheitsgurtes erstreckt sich bei angelegtem Sicherheitsgurt in der Fahrzeugquerrichtung zwischen einem fahrzeuginnenseitigen Anbindungspunkt sowie einem fahrzeugaußenseitigen Anbindungspunkt. Der fahrzeugaußenseitige Anbindungspunkt ist vom Fahrzeuginsassen mit einem Gurtschloss sowie einer damit zusammenwirkenden, am Sicherheitsgurt gehalterten Gurtzunge lösbar ausgeführt.
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Speziell in einer hinteren Sitzreihe kann das in Fahrzeugquerrichtung äußere Gurtschloss zwischen einer Ruheposition, in der das Gurtschloss zwischen den Fahrzeugsitzen verstaut ist, und einer Gebrauchsposition verschwenkt werden, in der das Gurtschloss bei angelegtem Sicherheitsgurt in einer räumlichen Schrägstellung positioniert ist.
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Aus der
DE 102 23 742 A1 ist ein gattungsgemäßes Gurtschloss bekannt, das über ein Drahtseil an einem schlossseitigen Befestigungselement angebunden ist. Das schlossseitige Befestigungselement ist über ein Drehgelenk am Fahrzeugaufbau befestigt. Das Drehgelenk weist einen ersten Winkelbeschlag, an dem das schlossseitige Befestigungselement befestigt ist, und einen zweiten Winkelbeschlag auf, der am Fahrzeugaufbau befestigt ist. Die beiden Winkelbeschläge sind mittels eines Schwenkbolzens miteinander drehgelenkig verbunden sowie über eine Drahtfeder in eine Ruheposition vorgespannt. Zudem ist das schlossseitige Befestigungselement über einen weiteren Schwenkbolzen mit dem ersten Winkelbeschlag drehgelenkig verbunden.
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Der so gebildete Schwenkmechanismus ist ausgebildet, dass er trotz hohem Bauteilaufwand und komplexer Geometrie in den begrenzten Bauraum zwischen Fahrzeugsitz und Fahrzeugsäule eingebaut werden kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gurtschloss für eine Sicherheitsgurteinrichtung in einem Fahrzeug bereitzustellen, dass mit reduziertem Bauteilaufwand sowie reduziertem Bauraumbedarf in das Fahrzeug eingebaut werden kann.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1, des Patentanspruches 9 oder des Patentanspruches 10 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass der vom Stand der Technik bereitgestellte Schwenkmechanismus sowohl bauteil- als auch bauraumaufwändig ausgebildet ist. Vor diesem Hintergrund weist der Befestigungsbolzen gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 eine Seilaufnahme auf, in der ein Seilende des Drahtseilelementes befestigt werden kann. Die Seilaufnahme ist daher raumsparend sowie unter Bauteilreduzierung unmittelbar im Befestigungsbolzen integriert, wodurch ein bauraumgünstiger Einbau im Fahrzeug vereinfacht ist.
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Zur Integration der Seilaufnahme kann im Material des Befestigungsbolzens ein Aufnahmekanal eingearbeitet sein. Dieser kann rillenförmig mit offenem Querschnitt oder aber auch mit geschlossenem Querschnitt ausgeführt sein.
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Im Aufnahmekanal der Seilaufnahme kann das Seilende eingesetzt und/oder befestigt werden. Die Geometrie des Aufnahmekanals ist dabei so ausgeführt, dass das Seilende darin eingesetzt und/oder befestigt werden kann. Die Befestigung des Drahtseils erfolgt somit innerhalb eines im Befestigungsbolzen bereitgestellten Hohlraumes, ohne dass radial außenseitig am Befestigungsbolzen hierfür ein zusätzlicher Bauraum erforderlich wäre.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Befestigungsbolzen einen insbesondere durchmessergrößeren Bolzenkopf sowie einen insbesondere durchmesserkleineren Bolzenschaft aufweisen. Die Seilaufnahme kann bevorzugt im Bolzenkopf vorgesehen werden.
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In einer weiteren Ausführungsform kann die Seilaufnahme eine quer zur Bolzen-Längsachse angeordnete Querbohrung mit einer Einführöffnung sein, in der das Seilende eingeführt ist. Innerhalb der Querbohrung kann eine Befestigungsstelle vorgesehen sein, an der das Seilende befestigt ist. Die Befestigungsstelle der Seilaufnahme kann in beliebiger Weise am Befestigungsbolzen positioniert oder ausgebildet sein. Bevorzugt ist jedoch die Befestigungsstelle an einer, vom Gurtschloss abgewandten Seite des Befestigungsbolzens angeordnet. Auf diese Weise ist der Verlauf des Drahtseiles zwischen dem Gurtschloss und dem Befestigungsbolzen nicht durch zusätzliche Befestigungsmittel beschränkt. Vielmehr erstreckt sich die freie Seillänge bis unmittelbar an die Einführöffnung des Aufnahmekanals. Dadurch ergibt sich eine im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich größere freie Seillänge. Entsprechend kann die eigene Elastizität des Drahtseils wesentlich besser genutzt werden, um unter Aufbau einer elastischen Rückstellkraft das Gurtschloss von seiner Ruheposition in seine Gebrauchsposition zu verstellen.
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In einer bevorzugten Weiterbildung kann der im Befestigungsbolzen eingearbeitete Aufnahmekanal einen, insbesondere den Gurtschloss zugewandten, querschnittskleineren Kanalabschnitt sowie einen, dem Gurtschloss abgewandten querschnittsgrößeren Kanalabschnitt aufweisen. Die beiden Kanalabschnitte können an einer stufenförmigen Ringschulter ineinander übergehen. Dazu korrespondierend kann das Seilende durch den querschnittskleineren Kanalabschnitt geführt sein und ein ausgeweitetes Anschlagelement aufweisen, das formschlüssig in den querschnittsgrößeren Kanalabschnitt des Aufnahmekanals eingesetzt ist. Dadurch kann das Anschlagelement des Seilendes die zwischen den beiden Kanalabschnitten gebildete Ringschulter hintergreifen. Das Anschlagelement ist bevorzugt in einem Presssitz im Aufnahmekanal befestigt. Alternativ und/oder zusätzlich dazu kann das Anschlagelement über eine Schraubverbindung im Befestigungsbolzen festgelegt sein.
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Bevorzugt kann das Anschlagelement in einer Pressverbindung mit dem Seilende sein, und zwar bevorzugt eine Crimp-Verbindung, bei der das Anschlagelement zum Beispiel mittels einer Zange auf das Seilende aufgepresst wird. Das Anschlagelement kann somit nach Art einer Kausche ausgebildet und formschlüssig in den Aufnahmekanal eingesetzt sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Befestigungsbolzen nicht drehfest, sondern zur Bildung einer Schwenkachse drehbar im fahrzeugseitigen Befestigungselement gelagert sein, und zwar beispielhaft in einer Lagerbuchse des Befestigungselementes, in der der Befestigungszapfen drehbar geführt ist. Das Gurtschloss kann somit um die Schwenkachse zwischen einer Ruheposition und einer Gebrauchsposition verstellt werden. Bevorzugt kann zudem ein Federelement vorgesehen sein, mit dem das Gurtschloss unter Aufbau einer elastischen Rückstellkraft in die Gebrauchsposition geschwenkt werden kann. In der Gebrauchsposition ist bei angelegtem Sicherheitsgurt die Gurtzunge im Gurtschloss eingesteckt.
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Zusätzlich kann das Gurtschloss nicht nur um die, vom Befestigungsbolzen definierte Schwenkachse gedreht werden, sondern auch, aufgrund der vergleichsweise großen Seillänge des Drahtseiles zwischen Gurtschloss und Befestigungsbolzen auch um dessen Längsachse, die in etwa rechtwinklig zur Schwenkachse positioniert ist, unter Aufbau einer Torsionskraft tordiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsvariante kann der Aufnahmekanal mittig, das heißt symmetrisch in den Befestigungsbolzen eingebracht werden. Alternativ dazu kann der Aufnahmekanal auch asymmetrisch beziehungsweise außermittig zur Mittelachse versetzt sein. Bevorzugt ist das Drahtseil mit einer Schlaufe durch eine entsprechende Öse am Gurtschloss geführt, wodurch nicht nur ein Seilende, sondern zwei Seilenden des Drahtseiles in dem Befestigungsbolzen montierbar sind. Die beiden Seilenden können bevorzugt beide in einem gemeinsamen Crimp-Vorgang im gemeinsamen Anschlagelement zusammengefasst sein.
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Bevorzugt kann das Gurtschloss zusammen mit dem Befestigungsbolzen und dem Drahtseil als Baueinheit vorgefertigt sein, und zwar separat vom Fahrzeug. Hierzu kann zunächst das zumindest eine Seilende lose durch den Aufnahmekanal des Befestigungsbolzens geführt werden. Das aus dem Aufnahmekanal vorragende Seilende kann dann in Pressverbindung mit dem Anschlagelement gebracht werden. In einem weiteren Montageschritt kann das mit dem Seilende verpresste Anschlagelement in den Aufnahmekanal eingeschoben und darin befestigt werden.
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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 auch 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.
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Es zeigen:
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1 in einer teilweisen Perspektivdarstellung das Gurtschloss in einer Ruheposition und einer Gebrauchsposition;
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2 in einer Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A aus der 1 die Halterung des Gurtschlosses am Fahrzeugaufbau;
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3 eine weitere Schnittdarstellung entlang der Schnittebene B-B aus der 2;
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4 und 5 jeweils Ansichten entsprechend der 1, anhand derer die Montageschritte zum Zusammenbau einer aus dem Gurtschloss und einer Befestigungseinheit für das Gurtschloss bestehenden Vormontageeinheit erläutert wird;
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6 in einer teilweisen Seitenansicht das Gurtschloss gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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7 in einer Ansicht entsprechend der 6 ein drittes Ausführungsbeispiel;
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8 in einer Ansicht entsprechend der 6 ein viertes Ausführungsbeispiel;
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9 in einer Ansicht entsprechend der 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel; und
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10 in einer Ansicht entsprechend der 6 ein sechstes Ausführungsbeispiel.
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In der 1 ist ein Gurtschlosses 1 einer Sicherheitsgurteinrichtung für ein Fahrzeug mit durchgezogenen Linien in einer Gebrauchslage I und mit gestrichelten Linien in einer Ruhelage II gezeigt. Das Gurtschloss 1 kann beispielhaft seitlich an einem äußeren Fahrzeugsitz in der zweiten Sitzreihe des Fahrzeuges angeordnet und in der Ruhelage II zwischen einer C-Säule 2 (2) und dem nicht gezeigtem Fahrzeugsitz verstaut sein. In der Gebrauchslage I ist ein Dreipunkt-Sicherheitsgurt 3 an einem nicht gezeigten Fahrzeuginsassen angelegt. Dabei ist eine Gurtzunge 4 des Dreipunkt-Sicherheitsgurts 3 lösbar in das Gurtschloss 1 eingesteckt. Der Dreipunkt-Sicherheitsgurt 3 setzt sich aus einem Schultergurtanteil 5 und einen Beckengurtanteil 6 zusammen.
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Das Gurtschloss 1 weist ein elastisches Drahtseil 7 auf, das innerhalb des Gurtschlosses 1 schlaufenförmig durch eine in den Figuren nicht dargestellte Öse geführt ist. Das Drahtseil 7 ragt aus dem Gurtschloss 1 heraus und erstreckt sich über eine freie Seillänge l bis zu einem Bolzenkopf 9 eines Befestigungsbolzens 11.
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Der Bolzenkopf 9 des Befestigungsbolzens 11 ist mit den beiden Seilenden 12 des Drahtseils 7 verbunden. Hierfür sind gemäß der 2 die Seilenden 12 von einer Kausche 13 umgeben. Die Kausche 13 ist ein plastisch verformbares C-Profil aus Metall, das in Pressverbindung mit den Seilenden 12 ist. Die Kausche 13 und die Seilenden 12 des Drahtseils 7 sind, wie aus der 3 hervorgeht, in einem rechtwinklig zu einer Längsachse A1 des Befestigungsbolzens 11 angeordneten Aufnahmekanal 15 des Bolzenkopfs 9 aufgenommen, so dass die Kausche 13 vor äußeren mechanischen Einwirkungen geschützt ist. Der Aufnahmekanal 15 weist einen im Querschnitt ovalen Abschnitt 17 mit größerem Querschnitt d1 zur Aufnahme der Kausche 13 und einen Abschnitt 19 mit kleinerem Querschnitt d2 zur Aufnahme der Seilenden 12 auf. Die Kausche 13 ist in einem Presssitz innerhalb des Abschnitts 17 mit größeren Querschnitt d1 angeordnet, während die Seilenden 12 lose durch den Abschnitt 19 mit kleinerem Querschnitt d2 geführt sind. Des Weiteren liegt eine Oberseite 20 der Kausche 13 an einer als Ringschulter ausgebildeten Gegenkontur 21 des Aufnahmekanals 15 an. Die Ringschulter wird durch den stufenartigen Übergang zwischen dem größeren Querschnitt d1 und dem kleineren Querschnitt d2 des Aufnahmekanals 15 gebildet.
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Des Weiteren weist der Befestigungsbolzen 11 gemäß der 2 und 3 einen Bolzenschaft 23 mit einem kleineren Durchmesser als der Bolzenkopf 9 auf. Der Bolzenschaft 23 ist unter Zwischenlage einer Lagerbuchse 26 in eine Montageöffnung 24 in einer in den 1 bis 3 teilweise dargestellten Sitzstruktur 25 eines Fahrzeugsitzes eingesetzt, so dass der Bolzenschaft 23 drehbar um die Längsachse A1 ist. Die Lagerbuchse 26 ist stirnseitig an dem Bolzenkopf 9 und an einer auf den Bolzenschaft 23 aufgeschobenen Passscheibe 27 abgestützt. Auf den Bolzenschaft 23 ist eine Schraubenmutter 29 geschraubt, die die Passscheibe 27 gegen die Lagerbuchse 26 vorspannt. So bilden der Bolzenkopf 9, die Lagerbuchse 26, die Passscheibe 27 und die Schraubenmutter 29 einen axialen Pressverband. Des Weiteren weist die Lagerbuchse 26 einen radial nach außen ragenden Ringbund 31 auf, der zusammen mit einer Unterseite 33 des Bolzenkopfs 9 eine axiale Fixierung des Befestigungsbolzens 11 an der Sitzstruktur 25 gewährleistet.
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Weiterhin ist gemäß der 2 und 3 zwischen dem Ringbund 31 der Lagerbuchse 26 und der Passscheibe 27 ein Federelement 35 angeordnet. Aus der 3 geht hervor, dass das Federelement 33 einen senkrecht zu der Achse A1 ausgerichteten ersten Schenkel S1 aufweist, der an einer von der Sitzstruktur 25 abstehenden Nase 37 anliegt. Ein zweiter, entlang der Achse A1 ausgerichteter Schenkel S2 des Federelements 35 ist in eine Ausnehmung 38 in der Passscheibe 27 eingesetzt. Wird der Befestigungsbolzen 11 um die Längsachse A1 gedreht, dreht sich auch die in Presssitz mit dem Befestigungsbolzen 11 stehende Passscheibe 35. Der erste Schenkel S1 wird dann gegen die Nase 37 gedrückt und eine elastische Rückstellkraft FR aufgebaut. Dadurch kann das Gurtschloss 1 unter Aufbau der elastischen Rückstellkraft FR ausgehend von der Ruhelage II um die Längsachse A1 gedreht werden.
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Das Gurtschloss 1 ist zudem gemäß der 1 um eine Achse A2, die die Längsachse A1 an einem Schnittpunkt S (3) schneidet, drehbar. Durch die Drehung des Gurtschlosses 1 um die Achse A2 erfährt das elastische Drahtseil 7 eine Torsionsbelastung und verwindet sich entlang der freien Seillänge l, wobei wiederum eine elastische Rückstellkraft FR aufgebaut wird. So kann das Gurtschloss 1 ausgehend von der Ruhelage II durch Drehung um die Achsen A1 und A2 in die Gebrauchslage I gebracht werden.
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Der Anbau des Gurtschlosses 1 an den Befestigungsbolzen 11 für eine separat vom Fahrzeug vormontierte Baueinheit 39 ist anhand der 4 und 5 gezeigt. So werden gemäß der 4 zuerst die Seilenden 12 des Drahtseils 7 entlang einer Einführungsrichtung E durch den Aufnahmekanal 15 des Bolzenkopfs 9 geführt. Im Anschluss daran wird die Kausche 13 mit Hilfe eines Presswerkzeugs auf die Seilenden 12 aufgepresst und gemäß der 5 in einer Gegenrichtung G entgegen der Einführungsrichtung E bis in Anlage mit der als Gegenkontur 21 wirkenden Ringschulter geführt, wodurch die Seilenden 12 in einen Presssitz mit dem Aufnahmekanal 15 gebracht werden.
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In den 6 bis 10 sind alternative Ausführungen des Gurtschlosses 1 im Vergleich zu der Ausführung gemäß der 1 bis 5 gezeigt. In den Ausführungen gemäß der 6 und 7 schneidet die Längsachse A1 des Befestigungsbolzens 11 im Gegensatz zu der in den 1 bis 5 gezeigten Ausführung die Achse A2 nicht. Vielmehr sind die Achsen A1 und A2 mit einem Versatz Δx in der Fahrzeuglängsrichtung x voneinander beabstandet. In der Ausführung gemäß der 6 ist die Achse A2 mit dem Versatz Δx vor der Achse A1 angeordnet. In der Ausführung gemäß der 7 ist die Achse A2 mit dem Versatz Δx hinter der Achse A1 angeordnet. Durch den Versatz Δx zwischen den Achsen A1 und A2 kann das Gurtschloss 1 an die bauräumlichen Gegebenheiten im Fahrzeuginnenraum angepasst werden. Zudem kann die Kinematik des Gurtschlosses 1 in Abhängigkeit von dem Versatz Δx eingestellt werden. Des Weiteren kann auch ein Winkelversatz zwischen Schlosskopf und Symmetrieachse umgesetzt sein.
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In den bisher gezeigten Ausführungen gemäß der 1 bis 7 sind die beiden Seilenden 12 des Drahtseils 7 in einer gemeinsamen Kausche 13 aufgenommen, die in den im Querschnitt ovalen Abschnitt 17 des Aufnahmekanals 15 eingepresst ist. Da die Kausche 13 beide Seilenden 12 aufnimmt, ist die Kausche 13 in den bisher gezeigten Ausführungen als Doppelkausche ausgebildet. In der 8 ist eine Ausführung des Gurtschlosses 1 gezeigt, bei der jedes der Seilenden 12 in eine separate Kausche 13 aufgenommen ist. Jede Kausche 13 ist in einen separaten Abschnitt 17 des Aufnahmekanals 15 eingepresst, wobei der Abschnitt 17 im Vergleich zu den 1 bis 7 im Querschnitt nicht mehr oval sondern kreisförmig ausgebildet ist. Da jede der Kauschen 13 nur ein und nicht zwei Seilenden 12 aufnimmt, sind die Kauschen 13 hier als Einzelkauschen ausgebildet. Durch die kreisförmige Ausführung der Aufnahmekanäle 15 ergeben sich fertigungstechnische Vorteile.
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Weiterhin sind die in der 8 gezeigten Aufnahmekanäle 15 in der Fahrzeuglängsrichtung x mit einem Versatz Δx1 und einem Versatz Δx2 vor und hinter der Längsachse A1 des Befestigungsbolzens 11 angeordnet. Der Versatz Δx1 und der Versatz Δx2 können je nach bauräumlichen Gegebenheiten und kinematischen Anforderungen an das Gurtschloss 1 angepasst werden.
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Aus der 9 geht eine gewichtsoptimierte Ausführung des Gurtschlosses 1 hervor. Die Kauschen 13 sind hier nicht mehr eingepresst in den Befestigungsbolzen 11 wie in den 1 bis 8, sondern freigelegt. Da die Kauschen 13 freigelegt sind, weisen die Aufnahmekanäle 15 des Befestigungsbolzens 11 nur noch den Abschnitt 19 mit kleinerem Querschnitt d2 und nicht mehr den Abschnitt 17 mit größerem Querschnitt d1 auf. Zur axialen Fixierung der Seilenden 12 sind die Seilenden 12 nicht, wie in den 1 bis 8, lose durch den Abschnitt 19 geführt, sondern in einem Presssitz mit dem Abschnitt 19 des Aufnahmekanals 15. Gemäß der 9 sind die Kauschen 13 in der Fahrzeughochrichtung z unterhalb des Befestigungsbolzens 11 angeordnet, so dass die Oberseiten 20 der Kauschen 13 den als Gegenkontur 21 wirkenden Randbereich der Mündungsöffnung des Aufnahmekanals 15 hintergreifen. Ebenso wie in der 8 sind zudem die Aufnahmekanäle 15 mit dem Versatz Δx1 und dem Versatz Δx2 von der Längsachse A1 des Befestigungsbolzens beabstandet. Der Versatz Δx1 und der Versatz Δx2 können wiederum je nach bauräumlichen Gegebenheiten und kinematischen Anforderungen an das Gurtschlosses 1 angepasst werden.
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Aus der 10 geht eine weitere Ausführung des Gurtschlosses 1 ähnlich zu der in der 9 gezeigten Ausführung hervor, bei der das Gurtschloss 1 abweichend zu der 9 nur ein Seilende 12 aufweist, das an den Befestigungsbolzen 11 angebunden ist. Da nur ein Seilende 12 an den Befestigungsbolzen 11 angebunden ist, ist das Drahtseil 7 dicker ausgeführt als in den Ausführungen gemäß der 1 bis 9. Die Positionierung des Aufnahmekanals 15 in der Fahrzeuglängsrichtung x kann hier wiederum je nach bauräumlichen Gegebenheiten und kinematischen Anforderungen an das Gurtschlosses 1 angepasst werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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