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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung mit einem Elektromotor für ein Gurtschloss einer Sicherheitsgurteinrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Es ist bekannt Gurtschlösser in Sicherheitsgurteinrichtungen zu verschiedenen Zwecken mit Antriebseinrichtungen zu versehen, mit denen das Gurtschloss ausgefahren oder auch zurückgezogen werden kann. Sofern das Gurtschloss in der Sollposition z.B. schwer erreichbar ist, kann die Antriebseinrichtung zum Verfahren des Gurtschlosses aus der Sollposition in eine leichter zu erreichende Präsentierstellung vorgesehen sein. Außerdem ist es bekannt, das Gurtschloss in einer Vorunfallphase oder in einer Frühphase des Unfalles zum Herausziehen von vorhandener Gurtlose in dem Sicherheitsgurt der Sicherheitsgurteinrichtung schlagartig aus der Sollposition in eine Straffposition zurückzuziehen. Diese Straffbewegung kann sowohl irreversibel mit einem pyrotechnischen Antrieb oder einer vorgespannten Feder als auch reversibel mit einem Elektromotor als Antriebseinrichtung ausgebildet sein.
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Für den Fall, dass die Antriebseinrichtung durch einen Elektromotor gebildet ist, ist dieser als kleinbauender Elektromotor mit einer sehr hohen Drehzahl und einer sehr geringen Trägheit ausgelegt. Die hohe Drehzahl des Elektromotors ist deshalb zweckmäßig, da dadurch unter Zwischenschaltung eines entsprechenden Getriebes ausreichend hohe Kräfte realisiert werden können. Die geringe Trägheit des Elektromotors ist deshalb sinnvoll, da die hohe Drehzahl von mehreren tausend Umdrehungen pro Minute dadurch in einer sehr kurzen Zeit von wenigen Millisekunden erreicht werden kann. Eine mögliche Ausführungsform des Getriebes besteht darin, an dem Zugseil des Gurtschlosses eine Gewindemuffe vorzusehen, welche sich im Eingriff mit einem von dem Elektromotor angetriebenen Gewinde befindet. Da der Elektromotor die Gewindemuffe durch Drehbewegungen in unterschiedliche Drehrichtungen auch in unterschiedliche Richtungen bewegen kann, kann durch die Verwendung des Elektromotors als Antriebseinrichtung sowohl die Gurtschlossbringerfunktion als auch die Strafffunktion des Sicherheitsgurtes verwirklicht werden.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2011 011 780 A1 ist ein Gurtschlossbringer mit einer Antriebseinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 mit einem Elektromotor und einer von dem Elektromotor über ein Gewinde zu einer Linearbewegung antreibbaren Gewindemuffe, welche mit einem Zugseil des Gurtschlosses zugfest verbunden ist bekannt. Die Gewindemuffe ist drehfest linear geführt und weist einen parallel zu der Führung der Gewindemuffe angeordneten Kanal mit einem Innengewinde auf, in welches eine von dem Elektromotor antreibbare Gewindespindel eingreift.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2009 012 016 A1 ist ferner eine hydraulische Fahrzeugbremse bekannt, welche eine Mutter/Spindel-Anordnung aufweist, in welcher eine Drehbewegung der Spindel in eine Translationsbewegung der Mutter umgesetzt wird.
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Aus der
DE 10 2007 015 187 A1 ist ferner ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einer Positionierungsmechanik für ein Gurtschloss mit einer Spindel und einem die Drehbewegung der Spindel in eine Linearbewegung umsetzenden Mitnehmer bekannt, mittels derer das Gurtschloss in verschiedene Positionen verfahrbar ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung mit einem Elektromotor für ein Gurtschloss bereitzustellen, bei der die Drehbewegung des Elektromotors mit möglichst einfachen Mitteln in eine lineare Verschiebebewegung des Gurtschlosses umwandelbar ist.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den zugehörigen Figuren zu entnehmen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Gewindemuffe einen Grundkörper und zwei zueinander beabstandete, von dem Grundkörper radial abragende Radialflansche aufweist, und das Ende des Zugseils zugfest mit einem Beschlagteil verbunden ist, welches zwischen den Radialflanschen festgelegt ist. Durch die vorgeschlagene Lösung wird die Gewindemuffe zusammen mit dem Zugseil bei einer Drehung der Gewindespindel aufgrund der drehfesten linearen Führung automatisch zu einer Linearbewegung angetrieben, welche auf das an dem Zugseil befestigte Gurtschloss übertragen wird. Die Führung und die Gewindespindel sind dabei bevorzugt parallel zueinander ausgerichtet, so dass die durch die Gewindespindel vorgegebene Bewegungsrichtung der Gewindemuffe der Führungsrichtung entspricht. Durch die Radialflansche wird an der Gewindemuffe praktisch ein Freiraum geschaffen, in dem das Zugseil mit dem endseitig befestigten Beschlagteil festgelegt werden kann. Das Beschlagteil kann dabei mit dem Zugseil bevorzugt vercrimpt oder verpresst sein.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Zugseil parallel zu der Gewindespindel an der Gewindemuffe festgelegt ist. Dadurch werden durch die Bewegung der Gewindemuffe in dem Zugseil bevorzugt oder ausschließlich Zug- oder Druckkräfte erzeugt, was insbesondere bei den im Lastfall großen Zugkräften sinnvoll ist, da dadurch ein gleichmäßiger Spannungszustand in dem Zugseil erreicht wird und größere Zugkräfte bei kleineren Maximalspannungen übertragen werden können.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Gewindemuffe durch ein Stahlteil gebildet ist, welches im Bereich der Führung mit Kunststoff umspritzt ist. Grundsätzlich werden die Zugkräfte im Lastfall von dem Gurtschloss über das Zugseil, die Gewindemuffe und die Gewindespindel in die Fahrzeugstruktur eingeleitet. Um die dabei auftretenden Kräfte aufnehmen zu können, ist die Gewindemuffe durch ein Stahlteil mit einer vergleichsweise hohen Festigkeit ausgebildet. Da die Führung im Lastfall jedoch nicht oder nur geringfügig belastet wird, ist das Stahlteil im Bereich der Führung mit einer Kunststoffumspritzung versehen, welche im Vergleich zu dem Stahlteil günstigere Gleiteigenschaften aufweist.
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Dabei ist es ferner besonders vorteilhaft, wenn die Gewindemuffe über die Radialflansche geführt ist. Die Radialflansche bilden zwei beabstandete Führungsflächen der Gewindemuffe, durch welche verhindert werden kann, dass die Gewindemuffe während der Verschiebebewegung verkantet und dadurch festklemmt. Dabei kann die Gewindemuffe insbesondere im Bereich der Radialflansche mit der Kunststoffumspritzung versehen sein und im Übrigen nicht umspritzt sein, da die Führung der Gewindemuffe nur über die Radialflansche erfolgt. Da die Radialflansche das zwischen den Radialflanschen gehaltene Beschlagteil und das durch den Radialflansch geführte Zugseil radial außen überragen, kann die Gewindemuffe trotz des daran festgelegten Beschlagteils radial außen geführt werden.
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Dabei ist es vorteilhaft, wenn in wenigstens einem der Radialflansche radial außen eine Ausnehmung vorgesehen ist, durch welche das Zugseil hindurch greift. Das Zugseil ist damit gegenüber der Gewindemuffe gleich in Umfangsrichtung fixiert, so dass das Zugseil insbesondere bei der Ausfahrbewegung des Gurtschlosses in die Präsentierstellung nicht seitlich ausweichen kann.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Beschlagteil eine Klemme aufweist, in der das Zugseil festgelegt ist, und an den Enden der Klemme zwei radial nach außen vorstehende, den Grundkörper der Gewindemuffe umfassende Klauen vorgesehen sind. Das Beschlagteil ist in der Grundstruktur dreiteilig mit der Klemme als Grundkörper zur Festlegung des Zugseils und den beiden Klauen zur Festlegung des Beschlagteils zwischen den Radialflanschen aufgebaut. Die Klauen bilden praktisch Anschläge zur Begrenzung der Verschiebebewegung des Beschlagteils, so dass die Bewegung der Gewindemuffe über die Klauen auf das Zugseil übertragen werden kann, während die Klemme der Übertragung der Zugkräfte auf das Zugseil dient. Ferner dienen die Klauen dazu, die Klemme mit dem darin gehaltenen Ende des Zugseils in einer gewünschten Sollposition zu dem Grundkörper und den Radialflanschen der Gewindemuffe zu halten.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Gewindemuffe in der Sollposition des Gurtschlosses in einem zwischen den Enden der Gewindespindel befindlichen Abschnitt angeordnet ist. Durch die vorgeschlagene Anordnung der Gewindemuffe in der Sollposition kann diese je nach der Drehrichtung des Elektromotors zum Ausfahren des Gurtschlosses in die eine Richtung oder zum Straffen des Sicherheitsgurtes in die andere Richtung verfahren werden. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn der mögliche Verschiebeweg der Gewindemuffe aus der Sollposition relativ zu der Gewindespindel in Zugrichtung des Zugseils kleiner als in Schubrichtung des Zugseils ist. Dadurch ist der Verfahrweg des Gurtschlosses aus der Sollposition in die Präsentierstellung größer als aus der Sollposition in die zurückgezogene Straffstellung.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
- 1: eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung für ein Gurtschloss;
- 2: ein Beschlagteil zur Befestigung eines Zugseils an der Antriebseinrichtung;
- 3: das Beschlagteil aus der 2 in verschiedenen Ansichten;
- 4: eine Gewindemuffe der Antriebseinrichtung in einer ersten Ansicht; und
- 5: eine Gewindemuffe der Antriebseinrichtung in einer zweiten Ansicht.
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In der 1 ist eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 1 für ein nicht dargestelltes Gurtschloss einer Sicherheitsgurteinrichtung eines Kraftfahrzeuges zu erkennen. Die Antriebseinrichtung 1 weist ein Führungsrohr 3 und einen ersten Befestigungsansatz 4 mit einer heraus geführten Welle 6 zum Anschluss eines nicht dargestellten Elektromotors auf. An dem anderen Ende des Führungsrohres 3 ist ein zweiter Befestigungsansatz 5 vorgesehen, mit dem die Antriebseinrichtung 1 entweder direkt an der Fahrzeugstruktur oder auch an einer Halterung des Gurtschlosses befestigt werden kann.
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Die heraus geführte Welle 6 ist drehfest mit einer Gewindespindel 2 verbunden, auf der eine Gewindemuffe 8 vorgesehen ist, welche wie anschließend noch beschrieben wird, drehfest und linear verschieblich in dem Führungsrohr 3 der Antriebseinrichtung 1 geführt ist. Das nicht dargestellte Gurtschloss ist zugfest mit einem Zugseil 7 verbunden, welches durch den zweiten Befestigungsansatz 5 in die Antriebseinrichtung 1 hinein geführt ist und mit seinem Ende über ein Beschlagteil 9 in Verschieberichtung der Gewindemuffe 8 festgelegt ist.
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In der dargestellten Stellung der Gewindemuffe 8 befindet sich das Gurtschloss in der Sollposition, d.h. in der Position, in der sich der Insasse angeschnallt hat und keine besondere Fahrsituation auftritt. Ferner befindet sich das Gurtschloss auch dann in der Sollposition, wenn kein Insasse auf dem Fahrzeugsitz sitzt und das Gurtschloss nicht in die Präsentierstellung ausgefahren ist. Die Gewindemuffe 8 ist dabei in einem mittigen Abschnitt der Gewindespindel 2 angeordnet, so dass das Gurtschloss durch ein Verschieben der Gewindemuffe 8 in Pfeilrichtung B sowohl ausgefahren als auch zur Straffung des Sicherheitsgurtes in Pfeilrichtung A zurückgezogen werden kann. Dabei ist die Sollposition der Gewindemuffe 8 bewusst so gewählt, dass der mögliche Verschiebeweg in Pfeilrichtung B mit 70 mm größer als der Verschiebeweg in Pfeilrichtung A mit 50 mm ist. Dadurch kann das Gurtschloss um 70 mm in die Präsentierstellung ausgefahren und um 50 mm in die Straffposition zurückgezogen werden.
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In den 2 und 3 ist das Beschlagteil 9 und in den 4 und 5 die Gewindemuffe 8 in verschiedenen Ansichten zu erkennen.
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Das Beschlagteil 9 weist eine Klemme 12 mit zwei Klemmarmen 18 und 19 und einem zwischen den Klemmarmen 18 und 19 verlaufenden Kanal 15 auf. An den stirnseitigen Enden der Klemme 12 sind jeweils eine zu einer Seite radial vorstehende Klaue 10 und 11 mit einem halbkreisförmigen Freiraum 16 vorgesehen. Das Zugseil 7 wird an der Klemme 12 dadurch befestigt, indem das Zugseil 7 in den Kanal 15 eingelegt und anschließend die Klemmarme 18 und 19 um das Zugseil 7 herum gebogen und verpresst werden. Die Klemmarme 18 und 19 der Klemme 12 und die Klauen 10 und 11 sind über einen Steg 17 miteinander verbunden. Das Beschlagteil 9 kann z.B. durch ein Metallumformteil gebildet sein, welches in einem Mehrfachbiegewerkzeug aus einem flachen Stanzteil hergestellt ist.
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Die Gewindemuffe 8 ist durch ein Stahlteil 24 mit einer Kunststoffumspritzung 25 gebildet. Im Grundaufbau weist die Gewindemuffe 8 einen rohrförmigen Grundkörper 29 mit einem mittigen Kanal 30 mit einem Innengewinde 28 auf, an dessen stirnseitigen Enden jeweils ein Radialflansch 13 und 14 vorgesehen ist, welche mit einer Kunststoffumspritzung 25 umspritzt sind. Durch die Kunststoffumspritzung 25 sind die Radialflansche 13 und 14 an den Außenseiten mit einer durch mehrere Ausnehmungen 21, 20 unterbrochenen Führungsfläche 23 versehen, mit der die Gewindemuffe 8 an der Innenfläche des Führungsrohres 3 geführt ist. Ferner sind an dem Führungsrohr 3 mehrere sich radial nach innen erstreckende und in Verschieberichtung der Gewindemuffe 8 verlaufende Stege 22 und 27 vorgesehen, welche in die Ausnehmungen 21 und 20 eingreifen und dadurch die Gewindemuffe 8 gegenüber dem Führungsrohr 3 gegen eine Verdrehung sichern. Ferner sind die Klauen 10 und 11 durch die Ausnehmungen 20 in der Projektion seitlich freigelegt, wie in der 4 zu erkennen ist, so dass das Beschlagteil 9 gleichfalls durch die radial nach innen ragenden Stege 27 seitlich geführt ist. Ferner weist die Gewindemuffe 8 eine Ausnehmung 26 auf, durch die das Zugseil 7 nach außen geführt ist. Dadurch ist das Zugseil 7 gegenüber der Gewindemuffe 8 und damit auch das Beschlagteil 9 gegenüber der Gewindemuffe 8 in Umfangsrichtung drehfest festgelegt.
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Für den Fall einer Aktivierung des nicht dargestellten Elektromotors wird die Gewindespindel 2 in Drehung versetzt, und die Gewindemuffe 8 aufgrund der drehfesten Führung in dem Führungsrohr 3 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Gewindespindel entweder in Pfeilrichtung A oder B verschoben. Diese Verschiebebewegung der Gewindemuffe 8 wird über die Radialflansche 13 und 14 in Abhängigkeit von der Verschieberichtung entweder über die Klaue 10 oder die Klaue 11 auf das Beschlagteil 9 und damit auf das zugfest mit dem Beschlagteil 9 verbundene Zugseil 7 und schließlich auf das Gurtschloss übertragen.
