DE102014219412B4

DE102014219412B4 - Gurtschlosseinrichtung für einen Sicherheitsgurt

Info

Publication number: DE102014219412B4
Application number: DE102014219412.1A
Authority: DE
Inventors: Larissa Melnikova; Aidu Ots
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2021-04-01
Anticipated expiration: 2034-09-26
Also published as: US20170297527A1; KR20170063764A; US10239485B2; CN107074191B; WO2016046255A1; JP6413013B2; KR101970344B1; CN107074191A; DE102014219412A1; JP2017528365A

Abstract

Gurtschlosseinrichtung (1) für einen Sicherheitsgurt mit-einem Gurtschloss,-einer mit dem Gurtschloss gekoppelten oder koppelbaren Antriebseinrichtung (2),-einer von der Antriebseinrichtung (2) rotatorisch um ihre Längsachse antreibbaren Gewindespindel (10), welche in ein Gewinde einer mit dem Gurtschloss gekoppelten oder koppelbaren Gewindemuffe (5) eingreift,-einem fahrzeugfest befestigbaren Führungsteil (12) zur Führung der Gewindemuffe (5) und zur Lagerung der Gewindespindel (10), wobei-auf der Gewindespindel (10) eine in Axialrichtung der Gewindespindel (10), entgegen einer von dem Gurtschloss ausgeübten Zugkraft nicht verschiebliche Lagerplatte (9) vorgesehen ist, über welche sich die Gewindespindel (10) in Axialrichtung auf einem ersten Widerlager (6) des Führungsteils (12) zur Aufnahme von über das Gurtschloss ausgeübten Zugkräften abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass-sich die Gewindespindel (10) auf einem zweiten Widerlager (7) zur Aufnahme von über das Gurtschloss ausgeübten Druckkräften abstützt, wobei das zweite Widerlager (7) an dem Führungsteil (12) befestigt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Gurtschlosseinrichtung für einen Sicherheitsgurt mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
Es ist bekannt, Gurtschlosseinrichtungen für Sicherheitsgurte 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 Unfalls 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.
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 einer von dem Elektromotor angetriebenen Gewindespindel 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.
Aus der Druckschrift DE 10 2011 011 780 A1 und der nachveröffentlichten Druckschrift DE 10 2013 018 048 A1 sind jeweils Gurtschlosseinrichtungen der gattungsgemäßen Art bekannt, welche eine Antriebseinrichtung in Form eines Elektromotors aufweisen, dessen Antriebsdrehbewegung über einen Gewindespindetrieb auf das Gurtschloss übertragen wird.
Ein zu lösendes Problem ist es dabei, dass die Rückhaltekraft im Unfall ebenfalls über die Gewindemuffe, die Spindel und schließlich den Elektromotor in die Fahrzeugstruktur eingeleitet werden muss, so dass der Spindeltrieb für weitaus höhere Kräfte ausgelegt werden muss, als dies für die Gurtschlossbringfunktion und die Strafffunktion notwendig wäre. Dabei ist es insbesondere von Nachteil, dass auch der Elektromotor dabei einer Belastung unterliegen kann, und zwar insbesondere in Axialrichtung der Welle, so dass der Elektromotor für Kräfte einer Größenordnung ausgelegt werden muss, welche im Normalbetrieb nicht auftreten.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Gurtschlosseinrichtung für einen Sicherheitsgurt mit einer Antriebseinrichtung und einem Gurtschloss bereitzustellen, welche sowohl für die Übertragung der Antriebsbewegung der Antriebseinrichtung als auch für die Aufnahme der Rückhaltekräfte im Unfall optimiert ausgelegt werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Gurtschlosseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen.
Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass sich die Gewindespindel auf einem zweiten Widerlager zur Aufnahme von über das Gurtschloss ausgeübten Druckkräften abstützt. Dadurch kann verhindert werden, dass auf die Antriebseinrichtung und die zwischengeordneten Bauteile zwischen dem zweiten Widerlager und der Antriebseinrichtung Drückkräfte beim Ausfahren des Gurtschlosses, z.B. bedingt durch ein Festklemmen des Gurtschlosses, ausgeübt werden. Die Antriebseinrichtung wird damit ausschließlich durch die während der Übertragung der Drehbewegung wirkenden Drehmomente belastet und muss nicht zusätzlich zur Aufnahme von möglichen Axialkräften besonders gelagert oder ausgelegt werden.
Ferner kann das zweite Widerlager zusätzlich zu einer Radiallagerung und zumindest zu einer Begrenzung der Radialbewegung der Gewindespindel genutzt werden, indem das zweite Widerlager eine Öffnung aufweist, durch welche sich die Gewindespindel erstreckt. Außerdem kann die Gewindespindel dadurch durch das zweite Widerlager hindurch zum Anschluss der Antriebseinrichtung verlängert werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass auch die Lagerplatte eine Öffnung aufweist, durch welche sich die Gewindespindel erstreckt. Damit kann auch die Lagerplatte mit denselben Vorteilen wie das zweite Widerlager zur Radiallagerung und Begrenzung der Radialbewegung der Gewindespindel genutzt und außerdem durch die Lagerplatte hindurch verlängert werden.
Die vorgeschlagene Axiallagerung der Gewindespindel kann konstruktiv besonders einfach verwirklicht werden, indem die Gewindespindel einen Radialabsatz aufweist, und die Gewindespindel den von der Gewindemuffe abgewandten Rand der Öffnung der Lagerplatte und/oder den der Gewindemuffe zugewandten Rand des zweiten Widerlagers mit dem Absatz überdeckt. Durch die vorgeschlagene Anordnung können die während des Zurückziehens des Gurtschlosses ausgeübten Zugkräfte über das zweite Widerlager und die beim Ausfahren des Gurtschlosses auf die Gewindespindel wirkenden Druckkräfte über die Lagerplatte und das erste Widerlager aufgenommen werden.
Eine solche Lagerung kann konstruktiv besonders einfach gestaltet werden, wenn der Absatz der Gewindespindel zwischen der Lagerplatte und dem zweiten Widerlager angeordnet ist.
Die Gewindespindel kann besonders gut gelagert werden, wenn sie die Öffnung der Lagerplatte und/oder die Öffnung des zweiten Widerlagers mit einem gewindefreien Abschnitt durchgreift. Dadurch kann eine besonders große Lagerfläche mit einer geringen Flächenbelastung sowohl der Gewindespindel selbst als auch der Lagerfläche verwirklicht werden.
Dabei kann die Lagerung weiter verbessert werden, indem die Gewindespindel in der Öffnung der Lagerplatte und/oder in der Öffnung des zweiten Widerlagers jeweils mittels eines reibungsverringernden Lagereinsatzes gelagert ist. Durch die vorgeschlagene Lösung können die Reibungsverluste und die Geräuschentwicklung während des Antriebes der Gewindespindel reduziert werden. Außerdem kann das Lagerspiel geringer ausgelegt werden, indem die Lagereinsätze mit einer höheren Formgenauigkeit gefertigt werden als das Führungsteil.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:

1: einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Gurtschlosseinrichtung in Schrägansicht;
2: einen vergrößerten Ausschnitt der Gewindespindel mit dem Radialabsatz und der Lagerplatte; und
3: eine Schnittdarstellung der 1.

In der 1 ist ein Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Gurtschlosseinrichtung 1 und einer Antriebseinrichtung 2 zu erkennen, wobei das Gurtschloss selbst hinzugedacht werden muss und von der Antriebseinrichtung 2 nur das Antriebszahnrad zu erkennen ist. Die Antriebseinrichtung 2 umfasst aber selbstverständlich auch eine die Antriebsbewegung erzeugende Einheit, wie z.B. einen Elektromotor, welche dann das Antriebszahnrad z.B. über einen Zahnriemen oder ein Zahnradgetriebe antreibt.
Die Gurtschlosseinrichtung 1 umfasst ferner eine drehfest mit der Antriebseinrichtung 2 verbundene Gewindespindel 10, ein Führungsteil 12, ein fest mit dem Führungsteil 12 verbundenes Befestigungsteil 3 zur Befestigung an einer Fahrzeugstruktur und eine in dem Führungsteil 12 geführte Gewindemuffe 5, in die die Gewindespindel 10 mit dem Gewinde eingreift. Die Gewindemuffe 5 ist ihrerseits zug- und druckfest mit einem Zugseil verbunden, an dem das Gurtschloss gehalten ist. Für den Fall, dass die Antriebseinrichtung 2 aktiviert wird, wird die Gewindespindel 10 über das Antriebszahnrad rotatorisch angetrieben, so dass die Gewindemuffe 5 in Abhängigkeit von der Drehrichtung der Gewindespindel 10 zu einer linearen Bewegung von dem Antriebszahnrad weg oder auf dieses zu bewegt wird, und das Gurtschloss dadurch über das Zugseil 4 entweder zurückgezogen oder ausgefahren wird. Die Gewindemuffe 5 ist als U-förmiges Stanzteil mit einem Gewindeeinsatz ausgebildet und über ein Abdeckteil 8 zur Außenseite hin abgedeckt.
Die Gewindespindel 10 ist mit einem gewindefreien Lagerfortsatz 11 in einem hochstehenden Lagerflansch 18 des Führungsteils 12 gelagert und weist ferner einen angrenzend zu dem mit dem Antriebszahnrad verbundenen Ende angeordneten Radialabsatz 15 auf. An dem Führungsteil 12 ist ein erstes Widerlager 6 vorgesehen, an dem sich eine Lagerplatte 9 abstützt. Die Lagerplatte 9 weist eine Öffnung 16 auf, in der die Gewindespindel 10 mit einem ersten reibungsverringernden Lagereinsatz 13 gelagert ist. Weiter ist ein zweites Widerlager 7 in Form eines außenseitig an dem Führungsteil 12 befestigten Umformteils vorgesehen, welches ebenfalls eine Öffnung 17 aufweist, in dem die Gewindespindel 10 mit einem reibungsverringernden zweiten Lagereinsatz 14 gelagert ist. Die Gewindespindel 10 durchgreift damit die beiden Öffnungen 16 und 17 in dem zweiten Widerlager 7 und der Lagerplatte 9, und der Radialabsatz 15 ist zwischen dem zweiten Widerlager 7 und der Lagerplatte 9 bzw. dem ersten Widerlager 6 angeordnet. Mit anderen Worten ausgedrückt bedeutet dies, dass die Gewindespindel mit dem Radialabsatz 15 den von der Gewindemuffe 5 abgewandten Rand der Öffnung 16 der Lagerplatte 9 und den der Gewindemuffe 5 zugewandten Rand der Öffnung 17 des zweiten Widerlagers 7 überlappt.
Durch die vorgeschlagene Lösung stützt sich die Gewindespindel 10 während der Antriebsbewegung in Abhängigkeit von der Drehrichtung in Axialrichtung entweder an dem zweiten Widerlager 7 oder über die Lagerplatte 9 an dem ersten Widerlager 6 ab. Sofern das Gurtschloss zurückgezogen werden soll, wird die Gewindespindel 10 in eine Drehrichtung angetrieben, in der die Gewindemuffe 5 in der Darstellung der 3 nach links bewegt wird. In diesem Fall stützt sich die Gewindespindel 10 über die Lagerplatte 9 an dem ersten Widerlager 6 ab. Für den Fall, dass das Gurtschloss ausgefahren wird, wird die Gewindespindel 10 in die andere Drehrichtung angetrieben, so dass die Gewindemuffe 5 in der Darstellung der 3 nach rechts bewegt wird. In diesem Fall stützt sich die Gewindespindel 10 über das zweite Widerlager 7 an dem Führungsteil 12 ab. Das erste Widerlager 6 mit der daran anliegenden Lagerplatte ist dabei bewusst steifer ausgelegt, da die zu erwartenden Axialkräfte während der Rückziehbewegung, also während des Straffens des Gurtbandes, grundsätzlich größer sind als die Axialkräfte beim Ausfahren des Gurtschlosses, vorausgesetzt die Bewegung des Gurtschlosses wird nicht durch eingeklemmte Gegenstände oder sonstige externe Umstände gestört.
Die Gewindespindel 10 ist in den Abschnitten, mit denen sie die Öffnungen 16 und 17 durchgreift, gewindefrei ausgeführt, was aber auch durch das Aufschieben von gewindefreien Lagereinsätzen 13 und 14 verwirklicht sein kann, so dass die Lagerbelastung verringert ist und die Drehbewegung nicht gestört wird.
Der Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist darin zu sehen, dass die auf die Gewindespindel ausgeübten Axialkräfte bewusst in das Führungsteil 12 und darüber in die Fahrzeugstruktur eingeleitet werden. Dadurch kann verhindert werden, dass die Antriebseinrichtung 2 durch Axialkräfte belastet wird. Außerdem kann dadurch selbstverständlich auch eine verbesserte Lagerung der Gewindespindel 10 in Radial- und Axialrichtung erreicht werden.

Claims

Gurtschlosseinrichtung (1) für einen Sicherheitsgurt mit -einem Gurtschloss, -einer mit dem Gurtschloss gekoppelten oder koppelbaren Antriebseinrichtung (2), -einer von der Antriebseinrichtung (2) rotatorisch um ihre Längsachse antreibbaren Gewindespindel (10), welche in ein Gewinde einer mit dem Gurtschloss gekoppelten oder koppelbaren Gewindemuffe (5) eingreift, -einem fahrzeugfest befestigbaren Führungsteil (12) zur Führung der Gewindemuffe (5) und zur Lagerung der Gewindespindel (10), wobei -auf der Gewindespindel (10) eine in Axialrichtung der Gewindespindel (10), entgegen einer von dem Gurtschloss ausgeübten Zugkraft nicht verschiebliche Lagerplatte (9) vorgesehen ist, über welche sich die Gewindespindel (10) in Axialrichtung auf einem ersten Widerlager (6) des Führungsteils (12) zur Aufnahme von über das Gurtschloss ausgeübten Zugkräften abstützt, dadurch gekennzeichnet, dass -sich die Gewindespindel (10) auf einem zweiten Widerlager (7) zur Aufnahme von über das Gurtschloss ausgeübten Druckkräften abstützt, wobei das zweite Widerlager (7) an dem Führungsteil (12) befestigt ist.
Gurtschlosseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass -das zweite Widerlager (7) eine Öffnung (17) aufweist, durch welche sich die Gewindespindel (10) erstreckt.
Gurtschlosseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass -die Lagerplatte (9) eine Öffnung (16) aufweist, durch welche sich die Gewindespindel (10) erstreckt.
Gurtschlosseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass -die Gewindespindel (10) einen Radialabsatz (15) aufweist, und -die Gewindespindel (10) den von der Gewindemuffe (5) abgewandten Rand der Öffnung (16) der Lagerplatte (9) und/oder den der Gewindemuffe (5) zugewandten Rand des zweiten Widerlagers (7) mit dem Radialabsatz (15) überdeckt.
Gurtschlosseinrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass -der Radialabsatz (15) der Gewindespindel (10) zwischen der Lagerplatte (9) und dem zweiten Widerlager (7) angeordnet ist.
Gurtschlosseinrichtung (1) nach Anspruch 3 oder nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5 in Rückbeziehung auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass -die Gewindespindel (10) die Öffnung (16) der Lagerplatte (9) und/oder die Öffnung (17) des zweiten Widerlagers (7) mit einem gewindefreien Abschnitt durchgreift.
Gurtschlosseinrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 6 oder nach einem der Ansprüche 2, 4 oder 5 in Rückbeziehung auf Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass -die Gewindespindel (10) in der Öffnung (16) der Lagerplatte (9) und/oder in der Öffnung (17) des zweiten Widerlagers (7) jeweils mittels eines reibungsverringernden Lagereinsatzes (13,14) gelagert ist.