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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur reversiblen Verlagerung eines Gurtschlosses eines Sicherheitsgurtsystems mit einem elektrischen Motor, der über ein mit dem Gurtschloss verbundenes Kraftübertragungselement mit dem Gurtschloss gekoppelt ist und das Gurtschloss aus einer zurückgezogenen Position in eine ausgefahrene Position und zurück bewegt.
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Um einen Insassen während eines Unfalles optimal zurückzuhalten, ist es erforderlich, dass der Befestigungspunkt des Gurtschlosses möglichst tief unterhalb der Hüfte des Insassen angeordnet ist. Die Anordnung des Gurtschlosses unterhalb des Beckens ergibt zudem den Vorteil, dass das Gurtschloss während eines Unfalles nicht im Beckenbereich des Insassen angeordnet ist. Durch die tiefe Anordnung des Gurtschlosses ist es allerdings schwierig, die Schlosszunge in das Gurtschloss einzuführen. Es ist daher bekannt, das Gurtschloss in einer Parkposition des Fahrzeuges aus einer Tiefenstellung nach oben zu verfahren, so dass das Gurtschloss komfortabel bedient werden kann.
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Eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen ist beispielsweise aus
DE 10 2006 016 574 A1 bekannt, wobei das Kraftübertragungselement durch eine, von dem Motor mittels eines Getriebes angetriebene, biegsame Welle ausgebildet ist. Dies bedeutet aber, dass zusätzlich zu dem Platz für den elektrischen Motor ein Aufnahmeraum für die biegsame Welle bereitgestellt sein muss, der in seiner Länge im Wesentlichem dem Verfahrweg zwischen der zurückgezogenen Position und der ausgefahrenen Position des Gurtschlosses entspricht. Es ist somit ein Platzbedarf für diese Vorrichtung nötig, der insbesondere in einem Rücksitzbereich eines Fahrzeuges nicht immer vorhanden ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das mit Bezug zum Stand der Technik geschilderte Problem zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Vorrichtung zur reversiblen Verlagerung eines Gurtschlosses anzugeben, deren Bauform kompakter ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruches. Vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technologisch sinnvoller Weise beliebig miteinander kombinierbar sind.
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Gelöst wird diese Aufgabe insbesondere durch eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen, wobei die Vorrichtung eine Spule umfasst, auf die zur Bewegung des Gurtschlosses das Kraftübertragungselement auf- oder abgewickelt wird, wobei der Motor die Spule antreibt.
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Mit der Verwendung einer Spule zur Ausbildung eines Wickels des Kraftübertragungselementes ist der Vorteil verbunden, dass kein Raum für einen linearen Verfahrweg des Kraftübertragungselementes bereitgestellt werden muss, sondern dass das Kraftübertragungselement in der zurückgezogenen Position kompakt auf der Spule aufgewickelt werden kann.
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Damit der elektrische Motor nicht in Verlängerung der Spulenachse angeordnet werden muss und somit nicht seitlich von der Spule Bauraum zur Verfügung gestellt werden muss, ist vorgesehen, dass eine Abtriebswelle des elektrischen Motors mit einer Spindel gekoppelt ist, die in Eingriff mit umfangsseitig an der Spule ausgebildeten Gewindeabschnitten ist, so dass eine Rotation der Spindel in eine Rotation der Spule übertragen wird. Hierdurch wird erreicht, dass der elektrische Motor kompakt in einer Ebene mit der Spule angeordnet sein kann.
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In diesem Zusammenhang kann ein Getriebe, insbesondere ein Planetengetriebe zwischen der Abtriebswelle des Motors und der Spule vorgesehen sein, das eine Übersetzung von mindestens 2:1, bevorzugt mindestens 3:1, besonders bevorzugt mindestens 4:1 ermöglicht. Die Übersetzung ist allerdings bevorzugt höchstens 8:1, besonders bevorzugt höchstens 6:1.
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Um zu verhindern, dass in einer Unfallsituation die von dem Insassen auf den Sicherheitsgurt wirkende Kraft ungerichtet in den elektrischen Motor eingeleitet wird, ist die Spindel selbsthemmend mit der Spule verbunden, so dass ausgehend von der Spule nur axiale Kräfte auf die Spindel wirken.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Kraftübertragungselement ein eigensteifes Seil ist, welches entsprechend auf die Spule aufwickelbar ist, im abgewickelten Zustand aber eine gewisse Steifigkeit aufweist, die ausreichend ist, um das Gurtschloss in eine vorgebbare Position zu bewegen und in dieser Position zu halten.
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In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass das eigensteife Seil mit seinen zwei Enden fest mit der Spule verbunden ist und zumindest in der zurückgezogenen Position des Gurtschlosses zwei Wickel von dem Seil auf der Spule ausgebildet sind, wobei das eigensteife Seil in einer Schlaufe durch das Gurtschloss geführt ist und daran befestigt ist. Das somit außerhalb des Gurtschlosses als Doppelseil geführte eigensteife Seil erhöht die Positionsstabilität des in ausgefahrener Position angeordneten Gurtschlosses. Die Wickel weisen jeweils in zurückgezogener Position des Gurtschlosses einen Wickeldurchmesser auf, der im Wesentlichen von dem Umfang des entsprechenden Abschnittes der Spule vorgegeben ist.
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Bei einer solchen Ausgestaltung kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Wickeldurchmesser eines Wickels größer ist als der Wickeldurchmesser des anderen Wickels, so dass in der ausgefahrenen Position das Gurtschloss gegenüber seiner Ausrichtung in der zurückgezogenen Position geneigt ist. In der zurückgezogenen Position des Gurtschlosses befindet sich also ein Seilabschnitt mit einer vergleichsweise größeren Länge auf dem einen Wickel, wodurch eine Neigung des Gurtschlosses in der ausgefahrenen Position entsprechend dem Längenunterschied der Seilabschnitte vorgegeben ist.
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Um bei einer Ausgestaltung eines außerhalb der Spule gebildeten Doppelseiles eine kompakte Anordnung zu erreichen und eine gleichmäßige Krafteinwirkung auf die Spule zu gewährleisten, ist vorgesehen, dass die Spindel in einem zwischen den von dem Seil gebildeten Wickeln gelegenen Bereich mit der Spule zusammenwirkt.
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Die Spule kann auf einem zur Befestigung der Vorrichtung am Fahrzeug vorgesehenen Befestigungsmittel drehbar gelagert sein. Dieses Befestigungsmittel kann an einem Anschraubpunkt an dem Fahrzeug oder an einem Bestandteil des Fahrzeuges befestigt werden, so dass die gesamte Kraftübertragung von extern in die Vorrichtung eingeleiteten Kräften in das Fahrzeug hinein über dieses Befestigungsmittel erfolgt.
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Damit auch die in einer Unfallsituation axial auf die Spindel wirkenden Kräfte auf dieses Befestigungsmittel übertragbar sind, ist vorgesehen, dass die Spindel in einem zwischen der Spindel und dem Motor zumindest teilweise angeordneten Rahmen drehbar gehaltert ist, wobei der Rahmen zur Übertragung der auf die Spindel axial wirkenden Kräfte mit dem Befestigungsmittel verbunden ist. Der Rahmen nimmt also in einer Unfallsituation die auf die Spule wirkenden Kräfte über die Spindel auf und leitet sie in das Befestigungsmittel hinein.
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In diesem Zusammenhang ist auch möglich, dass der elektrische Motor an dem Rahmen festgelegt ist und gemeinsam mit dem Rahmen drehbar zu der Drehachse der Spule und einem die Spule umgebenden Gehäuse gelagert ist. Durch die relative Drehbarkeit des elektrischen Motors zu der Spule und dem die Spule umgebenden Gehäuse ist die Vorrichtung einfach an verschiedene Einbausituationen anpassbar.
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Gemäß einer Weiterbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass eine innere Form eines die Spule umgebenden Gehäuses das Kraftübertragungselement beim Auf- und Abwickeln führt. Insbesondere ist der Abstand von der Spule zu dem umgebenden Gehäuse so gebildet, dass jeweils nur eine Lage des Seiles auf die Spule aufwickelbar ist. Damit ist insbesondere vorgesehen, dass der Spulenumfang im Wesentlichen der Verfahrlänge des Gurtschlosses entspricht. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass keine weiteren Elemente zur Führung des Seiles innerhalb des Gehäuses vorgesehen sein müssen.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass an einem die Spule umgebenden Gehäuse mindestens ein im Wesentlichem radial von dem Gehäuse hervorstehender, das Kraftübertragungselement führender Führungskanal ausgebildet ist, der mit seiner Ausrichtung die Bewegungsrichtung des Gurtschlosses vorgibt.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden anhand der Figuren beispielhaft erläutert, wobei die Figuren eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen. Es zeigen
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1: eine Vorrichtung zur reversiblen Verlagerung eines Gurtschlosses in einer zurückgezogenen Position,
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2: die Vorrichtung in einer ausgefahrenen Position,
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3: eine Schnittansicht durch die Vorrichtung in zurückgezogener Position,
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4: eine weitere Schnittansicht in zurückgezogener Position,
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5: eine Schnittansicht mit der selben Schnittebene wie 3 durch die Vorrichtung in ausgefahrener Position und
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6: einen Querschnitt durch die Vorrichtung in zurückgezogener Position.
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Die Vorrichtung 1 ist dazu eingerichtet, ein Gurtschloss 2 von einer in 1 dargestellten zurückgezogenen Position in eine in 2 dargestellte ausgefahrene Position zu verlagern und umgekehrt. Das Gurtschloss 2 wird dabei in die ausgefahrene Position gebracht, wenn sich das Fahrzeug in einer Parkposition befindet, so dass eine Schlosszunge 17 in das Gurtschloss 2 eingesteckt werden kann oder das Gurtschloss 2 zum Lösen der Schlosszunge 17 betätigt werden kann. Während der Fahrt hingegen befindet sich das Gurtschloss 2 sowohl mit eingesteckter Schlosszunge 17 als auch ohne Schlosszunge 17 in der zurückgezogenen Position.
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Die Vorrichtung 1 umfasst einen elektrischen Motor 3, der eine in einem Gehäuse 15 auf einem Befestigungsmittel 13 drehbar gelagerte Spule 5 antreibt. Auf die Spule 5 wird ein eigensteifes Seil 4 zur Bewegung des Gurtschlosses 2 in die zurückgezogene Position aufgewickelt und zur Bewegung des Gurtschlosses 2 in die ausgefahrene Position von der Spule 5 abgewickelt.
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Wie mit Bezug zu der Darstellung in 4, in welcher die Vorrichtung 1 mittig durch den Motor 3 und die Spule 5 geschnitten ist, zu erkennen ist, ist das Seil 4 im Bereich des Gurtschlosses 2 als Schlaufe 11 geführt und an dem Gurtschloss 2 befestigt. Das somit als Doppelseil geführte eigensteife Seil 4 wird jeweils durch einen am Gehäuse 15 ausgebildeten Führungskanal 16 in das Gehäuse 15 und somit zu der Spule 5 geführt.
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In 4 ist zudem zu erkennen, dass eine Abtriebswelle 6 des elektrischen Motors 3 mit einer Spindel 7 gekoppelt ist, die in Eingriff mit Gewindeabschnitten 8 an der Spule 5 steht. Somit wird eine Rotation der Abtriebswelle 6 in eine Rotation der Spule 5 mittels der als Getriebe wirkenden Spindel 7 übersetzt. Je nach Drehrichtung der Abtriebswelle 6 wird also das Seil auf- oder abgewickelt und somit das Gurtschloss 2 zurückgezogen oder ausgefahren.
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Da die Spindel 7 mit den Gewindeabschnitten 8 an der Spule 5 selbsthemmend verbunden ist, wirkt bei einer Krafteinleitung über das Seil 4 in die Spule 5 nur eine axiale Kraft auf die Spindel 7. Diese auf die Spindel 7 wirkende axiale Kraft wird von einem Rahmen 14 aufgenommen, welcher wiederum mit dem Befestigungsmittel 13 verbunden ist und somit die Kraft dorthin weiterleitet. Das Befestigungsmittel 13 wiederum ist als Anschraubpunkt an das Fahrzeug aufzufassen, so dass alle von extern auf die Spule wirkenden Kräfte hierhin geleitet werden.
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Bei der in 3 dargestellten Schnittansicht ist die Schnittebene zu der Schnittebene der 4 in Richtung der Spulenachse versetzt und schneidet ein auf die Spule 5 gewickeltes Seil 4. Das Seil 4 ist mit seinen Enden 9 fest mit der Spule 5 verbunden. In der zurückgezogenen Position sind von dem als Schlaufe 11 durch das Gurtschloss 2 geführten Seil 4 zwei Wickel 10 ausgebildet, von denen ein Wickel 10 hinter der Zeichnungsebene liegt. Die Wickel 10 weisen jeweils einen Wickeldurchmesser 12 auf. Das Gehäuse 15 ist so eng zu der Spule 5 angeordnet, dass das Seil 4 beim Auf- bzw. Abwickeln von dem Gehäuse 15 geführt wird. Zudem geben die Führungskanäle 16 am Gehäuse 15 mit ihrer Ausrichtung dem eigensteifen Seil 4 die Richtung vor, in welcher das Gurtschloss 2 ausgefahren wird.
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In 5, welche dieselbe Schnittebene wie 3 zeigt, befindet sich das Gurtschloss 2 in der ausgefahrenen Position. Es ist zu erkennen, dass das Seil 4 zumindest teilweise von der Spule 5 abgewickelt ist.
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In 6 ist eine Schnittansicht durch die Spule 5 dargestellt, die orthogonal zu den vorherigen Schnittansichten ist. Es ist zu erkennen, dass die Spule 5 drehbar auf dem Befestigungsmittel 13 gelagert ist. Die mit der Abtriebswelle 6 gekoppelte Spindel 7 ist in Eingriff mit Gewindeabschnitten 8 auf der Spule 5. Beidseitig der Gewindeabschnitte 8 wird das Seil 4 jeweils zu einem Wickel 10 auf- bzw. abgewickelt. Zudem ist zu erkennen, dass der die axialen Kräfte der Spindel 7 aufnehmende Rahmen 14 ebenfalls mit dem Befestigungsmittel 13 verbunden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Gurtschloss
- 3
- Motor (elektrisch)
- 4
- Seil
- 5
- Spule
- 6
- Abtriebswelle
- 7
- Spindel
- 8
- Gewindeabschnitte
- 9
- Ende
- 10
- Wickel
- 11
- Schlaufe
- 12
- Wickeldurchmesser
- 13
- Befestigungsmittel
- 14
- Rahmen
- 15
- Gehäuse
- 16
- Führungskanal
- 17
- Schlosszunge
