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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, 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; diese Funktion wird als Gurtschlossbringerfunktion bezeichnet. 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 Strafffunktion kann sowohl irreversibel mit einem pyrotechnischen Antrieb oder einer vorgespannten Feder als auch reversibel mit dem Elektromotor als Antriebseinrichtung ausgebildet sein.
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Für den Fall, dass die Antriebseinrichtung durch den 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 die Verschiebeeinrichtung vorzusehen, welche sich im Eingriff mit der von dem Elektromotor angetriebenen Gewindespindel befindet. Da der Elektromotor die Verschiebeinrichtung 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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Die Übertragung der Bewegung der Verschiebeeinrichtung auf das Gurtschloss erfolgt dabei dadurch, dass das Gurtschloss mit dem Zugseil verbunden ist, welches wiederum zugfest mit der Verschiebeeirichtung verbunden ist. Da eine Gewindemuffe hier sowohl zum Anschluss des Zugseils als auch zum Eingriff der Gewindespindel vorgesehen ist, muss der Elektromotor in einer vorbestimmten Ausrichtung angeordnet sein und das Zugseil aus einer vorbestimmten Richtung zugeführt werden.
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Aus der
DE 10 2004 017 457 A1 ist ferner ein Gurtschloßbringer bekannt, welcher einen Elektromotor umfasst, der über ein Getriebe eine drehbar gelagerte Rolle antreibt, deren Bewegung dann über ein Förderband oder einen Zahnriemen auf ein Bauteil mit einer Blockiereinrichtung übertragen wird, welches seinerseits über ein Übertragungsteil mit dem Gurtschloss verbunden ist. Durch den Zahnriemen können die Rolle und das angetriebene Bauteil der Blockiereinrichtung räumlich getrennt angeordnet werden.
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Daraus ergibt sich der Nachteil, dass zwar Zugkräfte während der Straffbewegung über den Zahnriemen gut übertragen werden können, die Übertragung von Druckkräften für eine kontrollierte Bewegung des Gurtschlosses während der Gurtschlossbringerfunktion jedoch besondere Führungsmaßnahmen für den Zahnriemen erfordert, da der Zahnriemen aufgrund seiner für die Umlenkung zwangsweise vorzusehenden Flexibilität dazu tendiert, während der Übertragung der Druckkräfte seitlich auszuknicken.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebseinrichtung mit einem Elektromotor für ein Gurtschloss einer Sicherheitsgurteinrichtung bereitzustellen, mit der sowohl die Gurtschlossbringerfunktion als auch die Strafffunktion zuverlässig realisiert werden kann und die eine einfache sowie kostengünstige Montage erlaubt.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Antriebseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Verschiebeeinrichtung wenigstens eine erste und eine zweite Führungseinrichtung zur Aufnahme der Gewindespindel aufweist, wobei die Führungseinrichtungen in Axialrichtung der Gewindespindel voneinander beabstandet sind, wobei wenigstens eine Führungseinrichtung ein Innengewinde aufweist, das in das Gewinde der Gewindespindel eingreift. Die erste Führungseinrichtung ist dabei die Führungseinrichtung, die in Richtung des Gurtschlosses ausgerichtet ist, wohingegen die zweite Führungseinrichtung in Richtung des Elektromotors ausgerichtet ist. Der wesentliche Vorteil, der sich durch die erfindungsgemäße Lösung ergibt, besteht darin, dass die Verschiebeeinrichtung auf konstruktiv einfache Weise ausgeführt werden kann. So können die Führungseinrichtungen beispielsweise kostengünstig gestanzt werden. Durch das Vorsehen der zweiten Führungseinrichtung, die von der ersten Führungseinrichtung in Axialrichtung beabstandet ist, erhält die Verschiebeeinrichtung die erforderliche Stabilität. Es wird so auch bei hohen Beanspruchungen, die beispielsweise im Crashfall auftreten können, eine zuverlässige Funktionsweise der Verschiebeeinrichtung und damit der Antriebseinrichtung sichergestellt. Dennoch lassen sich die Komponenten der Verschiebeeinrichtung ohne aufwendige Fertigungsverfahren, wie z.B. durch Fräsen oder Crimpen, herstellen, was geringe Fertigungskosten zur Folge hat.
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Des Weiteren kann durch die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen das Eigengewicht reduziert werden. Ferner bietet die erfindungsgemäße Lösung den Vorteil, dass durch die Beabstandung der ersten und zweiten Führungseinrichtung eine zuverlässige Linearbewegung sichergestellt ist. Durch die in Axialrichtung beabstandete Anordnung der Führungseinrichtungen wird erreicht, dass das Innengewinde gegenüber dem Gewinde der Gewindespindel stets axial ausgerichtet ist, so dass ein Verkanten verhindert wird. Vorzugsweise ist das Innengewinde entweder an der ersten oder an der zweiten Führungseinrichtung vorgesehen; alternativ kann das Innengewinde auch an der ersten und an der zweiten Führungseinrichtung vorgesehen sein.
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Die Wahrscheinlichkeit einer Fehlfunktion durch das Verkanten des Innengewindes der Gleitmutter gegenüber dem Gewinde der Gewindespindel hängt im Wesentlichen von dem axialen Abstand der beiden Führungseinrichtungen voneinander ab: Je größer dieser Abstand ist, desto geringer ist die Gefahr des Verkantens. Bei einem großen Abstand muss jedoch ein Abstandselement, das dazu dient einen vorbestimmten Axialabstand zwischen der ersten und zweiten Führungseinrichtung einzustellen, stärker ausgeführt werden, um die notwenige Stabilität zu gewährleisten. Um diesen Zielkonflikt zu lösen, sind die Führungseinrichtungen vorzugsweise in einem optimierten, vorbestimmten Abstand zueinander angeordnet. Vorzugsweise liegt der axiale Abstand der Führungseinrichtungen bei 0,5 bis 6 Gewindespindeldurchmessern, weiter vorzugsweise bei 1 bis 4 Gewindespindeldurchmessern und insbesondere vorzugsweise bei 2 bis 3 Gewindespindeldurchmessern. Bei der Festlegung des vorbestimmten axialen Abstandes zwischen den beiden Führungseinrichtungen spielt auch der Angriffspunkt der Zugseile eine entscheidende Rolle, da diese bei ungleichmäßiger Belastung ein Moment auf die Führungseinrichtungen aufbringen und somit zu einem Verkanten der Führungseinrichtungen mit der Gewindespindel führen können. Als weitere Größe wird daher ein Orthogonalabstand eingeführt, der den Abstand von der Rotationsachse der Gewindespindel zu dem Angriffspunkt des Zugseils an der Führungseinrichtung beschreibt. Der Abstand der beiden Führungseinrichtungen kann alternativ auch in Abhängigkeit dieses Abstandes definiert werden. Vorzugsweise liegt das Verhältnis zwischen dem Abstand der Führungseinrichtungen und dem Orthogonalabstand zwischen 1/6 und 20, weiter vorzugsweise zwischen 1 und 6, insbesondere vorzugsweise zwischen 2 und 4.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Verschiebeeinrichtung wenigstens zwei erste Haltemittel aufweist, mit denen die jeweils ersten Endabschnitte eines Doppelseils mit der Verschiebeeinrichtung verbindbar sind. Die ersten Endabschnitte des Doppelseils sind die Endabschnitte, die mit der Verschiebeeinrichtung verbunden sind. Es kann so sichergestellt werden, dass die zwei ersten Endabschnitte des Doppelseils mit der Verschiebeeinrichtung verbunden werden können. Das Doppelseil ist vorzugsweise durch ein einziges Zugseil gebildet, das an dem Gurtschloss durch eine Schlaufe umgelenkt ist. Alternativ kann das Doppelseil auch durch zwei separate Zugseile gebildet sein.
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Vorzugsweise ist das erste Haltemittel an wenigstens einer der Führungseinrichtungen vorgesehen. Durch die Anordnung der ersten Haltemittel an einer der Führungseinrichtungen wird eine besonders einfache Verbindungsmöglichkeit zwischen dem ersten Endabschnitt des Doppelseils und der Verschiebeeinrichtung geschaffen.
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Es ist weiter vorteilhaft, wenn das erste Haltemittel durch eine mit dem Zugseil kraftschlüssig verbundene Presshülse und durch eine Hinterschneidung in einer der Führungseinrichtungen gebildet ist. Damit geht der Vorteil einher, dass an der Verschiebeeinrichtung keine Vorrichtung zum Verklemmen des Zugseils vorgesehen werden muss. Durch die Presshülse, die direkt an dem Zugseil angebracht werden kann, wird ein entsprechendes Formschlusselement gebildet, das über die Hinterschneidung formschlüssig mit der Führungseinrichtung verbunden ist. Neben der einfachen konstruktiven Ausführung dieser Lösung, wird dadurch auch eine einfache und damit kostengünstige Montage ermöglicht. Vorzugsweise ist das Zugseil durch ein Doppelseil gebildet, wobei die Presshülse die beiden ersten Endabschnitte des Doppelseils umgibt.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass an der Verschiebeeinrichtung wenigstens zwei zweite Haltemittel vorgesehen sind, die dazu eingerichtet sind, das Zugseil bei einer Druckbeanspruchung in Axialrichtung zu sichern. Vorzugsweise wird das zweite Haltemittel durch die Presshülse und eine entsprechende Anlagefläche an der Verschiebeeinrichtung gebildet. Das Doppelseil ist damit in der Verschiebeeinrichtung in beiden Axialrichtungen gesichert. Vorzugsweise ist die Anlagefläche durch einen Teilbereich einer Führungsabdeckung gebildet; alternativ besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Anlagefläche durch einen Teilbereich der zweiten Führungseinrichtung zu bilden. Wird die Verschiebeeinrichtung in Richtung des Elektromotors bewegt, so nimmt die erste Führungseinrichtung die auf die Presshülse wirkende Kraft auf; in dieser Bewegungsrichtung wird die Strafffunktion umgesetzt. Bei einer Bewegung der Verschiebeeinrichtung in Richtung des Gurtschlosses wird die Presshülse gegen die Anlagefläche des zweiten Haltemittels gedrückt, wodurch die Gurtschlossbringerfunktion umgesetzt wird.
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Vorzugsweise ist wenigstens eine Führungsschiene zur drehfesten linearen Führung der Verschiebeeinrichtung vorgesehen. Es kann damit bei einer Rotation der Gewindespindel ein Mitdrehen der Führungseinrichtungen verhindert werden, so dass die Rotationsbewegung der Gewindespindel in eine Linearbewegung der Verschiebeeinrichtung umgesetzt wird.
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Ferner ist es vorteilhaft, wenn an wenigstens einer Teilfläche der Führungsschiene eine im Vergleich zum Grundwerkstoff der Führungsschiene reibkraftreduzierende Oberfläche vorgesehen ist. Es können so die Verschiebekräfte reduziert werden, was zu einem geringeren Energieverbrauch und einem verbesserten Wirkungsgrad führt. Ferner wird dadurch der Verschleiß reduziert, was zu einer längeren Lebensdauer führt. Vorzugsweise wird die reibkraftreduzierende Oberfläche durch ein Kunststoffbauteil oder eine Kunststoffbeschichtung gebildet.
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Vorzugsweise weist die Verschiebeeinrichtung wenigstens eine Führungsnut zur Aufnahme der Führungsschiene auf. Durch die Führungsnut wird sichergestellt, dass die Verschiebeeinrichtung bei einer Rotation der Gewindespindel nicht mitrotiert, sondern drehfest gelagert ist. Des Weiteren wird durch die Führung ein vordefinierter linearer Bewegungsablauf festgelegt, innerhalb dessen die Verschiebeeinrichtung bei einer Bewegung nur geringe Reibkräfte überwinden muss.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Verschiebeeinrichtung eine Führungsabdeckung aufweist. Durch die Führungsabdeckung wird sichergestellt, dass die Verschiebeeinrichtung drehfest gelagert ist. Zusätzlich dient die Führungsabdeckung zur Lagerung der Verschiebeeinrichtung in Axialrichtung. Ferner bildet die Führungsabdeckung einen Schutz gegen Verschmutzungen bzw. Fremdkörper, so dass die Systemzuverlässigkeit der Verschiebeeinrichtung durch diese Maßnahme erhöht werden kann.
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Vorzugsweise umfasst die Führungsabdeckung zur Aufnahme der Führungsschiene die Gewindespindel wenigstens dreiseitig. Durch diese Ausführungsform wird eine einfache Fertigung der Führungsnut ermöglicht, die dadurch unabhängig von der Fertigung der Führungseinrichtungen erfolgen kann. Es ist so beispielsweise möglich, die Führungseinrichtungen aus einem anderen Material herzustellen als die Führungsabdeckung. Vorzugsweise wird die Führungsabdeckung aus Kunststoff gefertigt, während die Führungseinrichtungen aus einem metallischen Material hergestellt werden. Durch die dreiseitige Umfassung der Gewindespindel wird auch ein zuverlässiger Schutz vor Verschmutzung und Fremdkörpern gewährleistet.
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Vorzugsweise sind die Führungseinrichtungen durch ein Umformbauteil gebildet, wobei ein zwischen den Führungseinrichtungen angeordneter Teilabschnitt des Umformbauteils ein axiales Abstandselement bildet. Es wird so in einem einfachen Fertigungsprozess ermöglicht, die erste und zweite Führungseinrichtung herzustellen und diese in einem vordefinierten Abstand axial voneinander zu beabstanden. Vorzugsweise erfolgt die Fertigung aus einem einzigen Umformbauteil, dass durch Biegeumformen in die gewünschte Form gebracht wird. Die Basis bildet das ebene Abstandselement, dessen Endabschnitte jeweils um 90° nach oben gebogen sind, so dass durch die Enden jeweils die erste und die zweite Führungseinrichtung gebildet werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Führungseinrichtungen durch zwei separate Bauteile gebildet sind, wobei die axiale Beabstandung über die Führungsabdeckung erfolgt. Durch diese Ausführungsform wird das Abstandselement durch die Führungseinrichtung gebildet, so dass zusätzliche Bauteile zur axialen Beabstandung der Führungseinrichtungen entfallen können.
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Vorzugsweise ist das zweite Haltemittel zumindest teilweise durch die Führungsabdeckung gebildet. Die Führungsabdeckung übernimmt so zum einen die Funktion der axialen Beabstandung der Führungseinrichtungen, zum anderen übernimmt sie die lineare Führung der Verschiebeeinrichtung. Durch die Funktionsintegration kann sowohl das Gewicht der Verschiebeeinrichtung als auch der Montageaufwand reduziert werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
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1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung mit einer montierten Verschiebeeinrichtung;
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2 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäße Antriebseinrichtung mit einer Explosionsdarstellung einer Verschiebeeinrichtung;
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3 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung mit vergrößerter Ansicht der Verschiebeeinrichtung zur Visualisierung des Axialabstandes a sowie des Orthogonalabstandes b;
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4 eine zweite Ausführungsform einer Antriebseinrichtung;
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5 eine Detailansicht der Führungseinrichtungen, die aus einem Umformbauteil gebildet sind;
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6 eine Detailansicht einer Verschiebeeinrichtung einer Antriebseinrichtung der zweiten Ausführungsform; und
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7 eine Detailansicht einer Verschiebeeinrichtung in einer dritten Ausführungsform mit Stabilitätselement.
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1 zeigt eine erfindungsgemäße Antriebseinrichtung 1 für ein Gurtschloss 3 einer Sicherheitsgurteinrichtung. Der Grundaufbau ist dabei wie folgt: Ein fahrzeugfest angeordneter Elektromotor 2 treibt eine Gewindespindel 7 an, wobei deren Rotationsbewegung über ein Gewinde 4 in eine Linearbewegung einer Verschiebeeinrichtung 5 umgewandelt wird. Die Verschiebeeinrichtung 5 ist mit einem ersten Endabschnitt eines Doppelseils 13 verbunden, während ein zweiter Endabschnitt des Doppelseils 13 mit dem Gurtschloss 3 verbunden ist. Das Doppelseil 13 ist vorzugsweise durch ein einziges Zugseil 6 gebildet, das an dem Gurtschloss 3 in einer Schlaufe umgelenkt ist. Alternativ kann das Doppelseil 13 auch durch zwei separate Zugseile 6 gebildet sein. Das Doppelseil 13 ist ausgehend von der Verschiebeeinrichtung 5 über eine Umlenkeinrichtung 17 umgelenkt und nach der Umlenkung mit dem Gurtschloss 3 verbunden, d.h. die Linearbewegung der Verschiebeeinrichtung 5 wird in eine andere Bewegungsrichtung übertragen. Die Umlenkeinrichtung 17 ist dafür mit einer Führungsschiene 16 über wenigstens ein Befestigungsmittel 18 verbunden. Vorzugsweise wird die Bewegungsrichtung durch die Umlenkeinrichtung 17 um 45° bis 135° geändert, weiter vorzugsweise um 90° bis 120°.
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In 2 ist der Aufbau der Verschiebeeinrichtung 5 detailliert dargestellt. Die Verschiebeeinrichtung 5 umfasst eine erste und eine zweite Führungseinrichtung 24 und 25, die in dieser ersten Ausführungsform durch eine erste und zweite Gleitmutter 11 und 12 gebildet werden, wobei die Gleitmuttern 11 und 12 durch eine Führungsabdeckung 9 in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet sind. Des Weiteren umfasst die Verschiebeeinrichtung 5 in dieser Ausführungsform vorzugsweise zwei erste Haltemittel 10 und zwei zweite Haltemittel 26.
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2 zeigt weiter, dass die erste Gleitmutter 11 im Wesentlichen durch ein plattenförmiges Bauteil gebildet ist, das beispielsweise im Stanzverfahren herstellbar ist. In der ersten Gleitmutter 11 ist zentral ein Innengewinde 8 vorgesehen, in das im montierten Zustand das Gewinde 4 der Gewindespindel 7 eingreift. Vorzugsweise ist auch die über die Führungsabdeckung 9 in einem vordefinierten Abstand zu der Gleitmutter 11 gehaltene zweite Gleitmutter 12 mit einem Innengewinde 8 versehen, in welches das Gewinde 4 der Gewindespindel 7 eingreift. Alternativ kann das Innengewinde 8 entweder in der ersten oder in der zweiten Gleitmutter 11 oder 12 vorgesehen sein. Wird die Gewindespindel 7 durch den Elektromotor 2 angetrieben, so führt dies durch den Eingriff des Gewindes 4 in die Innengewinde 8 der Gleitmuttern 11 und 12 zu einer linearen Bewegung der Verschiebeeinrichtung 5. Damit diese Funktionalität sichergestellt ist, werden die Gleitmuttern 11 und 12 in der Führungsschiene 16 geführt, die die Gleitmuttern 11 und 12 drehfest lagert.
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Zu beiden Seiten der Innengewinde 8 sind an den Gleitmuttern 11 und 12 jeweils Hinterschneidungen 15 vorgesehen. Die Hinterschneidungen 15 sind dazu eingerichtet, den ersten Endabschnitt des Doppelseils 13 mit der Verschiebeeinrichtung 5 zu verbinden. Hierzu ist an den Endabschnitten jeweils eine Presshülse 14 befestigt, so dass diese eine Art Formschlusselement bildet. Der Durchmesser der Hinterschneidungen 15 der Gleitmuttern 11 und 12 ist dabei größer als die Durchmesser der Endabschnitte des Doppelseils 13, allerdings kleiner als die Durchmesser der Presshülse 14. Die Endabschnitte des Doppelseils 13 können so einfach in die Hinterschneidungen 15 der ersten und der zweiten Gleitmutter 11 und 12 eingehängt werden, wodurch die erste und zweite Gleitmutter 11 und 12 jeweils in eine Richtung formschlüssig mit dem ersten Endabschnitt des Doppelseils 13 verbunden sind. Anders ausgedrückt werden die Presshülsen 14 zwischen den Gleitmuttern 11 und 12 eingespannt, so dass die Endabschnitte des Doppelseils 13 aufgrund der festen Pressverbindung mit den Presshülsen 14 in beide Bewegungsrichtungen verschiebefest mit der Verschiebeeinrichtung 5 verbunden sind. Die Hinterschneidungen 15 bilden somit gemeinsam mit den Presshülsen 14 das erste und zweite Haltemittel 10 und 26. Vorzugsweise sind das erste und zweite Haltemittel 10 und 26 in Bezug zu dem Innengewinde 8 symmetrisch angeordnet. Dies bietet den Vorteil, dass die Kräfte auf die erste Gleitmutter 11 symmetrisch wirken und damit ein ungewünschtes Moment auf die erste Gleitmutter 11 vermieden wird, so dass ein Verklemmen des Gewindes 4 der Gewindespindel 7 mit dem Innengewinde 8 verhindert wird.
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Durch die Führungsabdeckung 9 wird die erste Führungseinrichtung 24 gegenüber der zweiten Führungseinrichtung 25 in axialer Richtung in einem vorbestimmten Abstand gehalten. Hierzu wird zunächst ein Axialabstand a festgelegt, der den Abstand zwischen der ersten und der zweiten Führungseinrichtung 24 und 25 in Axialrichtung beschreibt, siehe 3. Ein Orthogonalabstand b gibt den Abstand einer Rotationsache der Gewindespindel 20 zu einer Mittelachse 19 eines Endabschnitts des Doppelseils 13 an. Ein idealer Kompromiss zwischen Steifigkeit der Verschiebeeinrichtung 5, die sich mit zunehmendem Axialabstand a reduziert, und ausreichender Führungswirkung, die sich mit zunehmendem Axialabstand a verbessert, ergibt sich bei einem Verhältnis von Axialabstand a zu Orthogonalabstand b zwischen 1/6 und 20, weiter vorzugsweise zwischen 1 und 6, insbesondere vorzugsweise zwischen 2 und 4.
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Ferner werden die Presshülsen 14 zwischen die Gleitmuttern 11 und 12 eingesetzt, so dass diese darin vorzugsweise bewegungsfrei verspannt sind. Durch die kraftschlüssige bzw. reibschlüssige Verbindung zwischen den Presshülsen 14 und dem ersten Endabschnitt des Doppelseils 13, ist das Doppelseil 13 in beiden Axialrichtungen an der Verschiebeeinrichtung 5 gesichert. Wird die Verschiebeeinrichtung 5 durch die Rotationsbewegung der Gewindespindel 7 in Pfeilrichtung 23 verfahren, so wird die Gurtschlossbringerfunktion ausgeführt; bei einer Bewegung in entgegengesetzter Richtung, wird die Strafffunktion ausgeführt.
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Der axiale Abstand zwischen den Gleitmuttern 11 und 12 wird damit entweder über die Presshülse 14 oder über die Führungsabdeckung 9 festgelegt, wobei die Anlage der Gleitmuttern 11 und 12 an den Presshülsen 14 für die Kraftübertragung von der Verschiebeeinrichtung 5 auf das Doppelseil 13 von Vorteil ist. Die Führungsabdeckung 9 kann aber in jedem Fall zum Schutz der Verschiebeeinrichtung 5 vor dem Eindringen von Fremdkörpern genutzt werden.
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Vorzugsweise ist die erste Gleitmutter 11 identisch mit der zweiten Gleitmutter 12. Es können damit Mengeneffekte erzielt werden, wodurch die Fertigungskosten gesenkt werden können.
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Ferner wird in 2 die Führungsabdeckung 9 im Detail gezeigt, die die Verschiebeeinrichtung 5 vorzugsweise mindestens dreiseitig umgibt. Bei dieser Ausführungsform umgibt die Führungsabdeckung 9 die Verschiebeeinrichtung 5 auch teilweise von einer vierten Seite durch zwei Randbereiche 21. Die beiden Randbereiche 21 umgreifen dabei zusätzlich die Führungsschiene 16, so dass nicht nur durch die Gleitmuttern 11 und 12 eine lineare Lagerung der Verschiebeeinrichtung 5 erfolgt, sondern auch durch die Führungsabdeckung 9. Die Führungsabdeckung 9 wird vorzugsweise durch ein Umformbauteil 27 gebildet, das über jeweils eine Nut 22 mit der ersten bzw. mit der zweiten Gleitmutter 11 bzw. 12 verbunden ist. Die Nut 22 greift dabei in einen formkorrespondierenden Abschnitt der Gleitmuttern 11 bzw. 12 ein, so dass eine mit einfachen Mitteln nicht lösbare Verbindung entsteht; alternativ sind jedoch auch andere Verbindungen, wie z.B. eine Löt- oder eine Schweißverbindung denkbar. Eine durch einfache Mittel nicht lösbare Verbindung zeichnet sich im Kontext dieser Anmeldung dadurch aus, dass die Verbindung auch bei extremen Belastungesbedingungen, wie z.B. im Crashfall, bestehen bleibt, allerdings durch Spezialwerkzeug lösbar ist. Neben der Stabilitätserhöhung hat die Führungsabdeckung 9 die Funktion, die Verschiebeeinrichtung 5 vor Verschmutzungen zu schützen, die die lineare Verschiebebewegung blockieren können.
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Damit eine verschleißarme Linearbewegung der Verschiebeeinrichtung 5 möglich ist, ist die Oberfläche der Führungsschiene 16 zumindest teilweise durch eine reibkraftreduzierende Oberfläche gebildet, die vorzugsweise aus einer Kunststoffbeschichtung besteht. Weiter vorzugsweise wird die reibkraftreduzierende Oberfläche durch einen Reibkraftschoner aus Kunststoff gebildet, der als separate Komponente ausgeführt ist. Für eine Überdeckung mit einer reibkraftreduzierenden Oberfläche kommen insbesondere die in Richtung der Führungsschiene 16 gewandten Flächen der Randbereiche 21 in Betracht sowie die Kontaktfläche zu den Gleitmuttern 11 und 12.
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Die erste Ausführungsform der Antriebseinrichtung kann in den folgenden Schritten auf einfache Weise und damit kostengünstig montiert werden:
- a) In einem ersten Verfahrensschritt wird der Endabschnitt des Doppelseils 13 mit den Presshülsen 14 in die erste Gleitmutter 11 eingehängt; anschließend
- b) wird die Gewindespindel 7 per Hand in das Innengewinde 8 eingedreht; anschließend
- c) wird die erste Gleitmutter 11 mit der Gewindespindel 7 und dem Doppelseil 13 auf der Führungsschiene 16 angeordnet; anschließend
- d) wird die Führungsabdeckung 9 über die Führungsschiene 16 zur Verbindungsstelle der erste Gleitmutter 11 geschoben; anschließend
- e) wird die zweite Gleitmutter 12 mit der Führungsabdeckung 9 verbunden und die Gewindespindel 7 in das Innengewinde 8 der zweiten Gleitmutter 12 gedreht.
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Vorzugsweise erfolgt die Montage in der Reihenfolge a) bis e). Für den Fall dass ein Gleitschoner vorgesehen ist, wird dieser vorzugsweise im Verfahrensschritt d) zusammen mit der Führungsabdeckung 9 über die Führungsschiene 16 geschoben.
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Ferner zeigen die 4 bis 7 eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei der wesentliche Unterschied im Vergleich zu der ersten Ausführungsform darin besteht, dass die Führungseinrichtungen 24 und 25 vorzugsweise durch ein einziges Umformbauteil 27 gebildet sind.
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4 zeigt den Grundaufbau der zweiten Ausführungsform. Auch hier wird die Gewindespindel 7 über den Elektromotor 2 angetrieben, während die Verschiebeeinrichtung 5 mit dem ersten Endabschnitt des Doppelseils 13 verbunden ist. Entlang der Gewindespindel 7 verläuft die Führungsschiene 16, die die Führungseinrichtungen 25 und 26 sowie das dazwischen angeordnete Abstandselement 28 U-förmig umgibt. Die U-förmige Führungsschiene 16 umfasst im Wesentlichen eine Grundfläche 38 und zwei sich im Winkel von 90° davon erstreckende Seitenflächen 39. An den Seitenflächen ist vorzugsweise jeweils ein Fortsatz 40 vorgesehen, der die geöffnete Seite des U-förmigen Profils teilweise schließt. Bevorzugt erstreckt sich der Fortsatz 40 in einem Winkel von 90° von den Seitenflächen 39. Die Fortsätze 40 bilden damit die eigentliche Schiene für die Verschiebeeinrichtung 5.
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Bei dieser Ausführungsform werden die Führungseinrichtungen 24 und 25 dreiseitig von der Führungsabdeckung 9 umgeben, wobei die Führungsabdeckung 9 vorzugsweise aus Kunststoff besteht; alternativ kann die Führungsabdeckung 9 auch aus einem metallischen Werkstoff gefertigt werden. In der Führungsabdeckung 9 ist den Fortsätzen 40 gegenüberliegend jeweils eine Führungsnut 32 vorgesehen. Im montierten Zustand greifen die Fortsätze 40 damit in die Führungsnuten 32. Die Führungsnuten 32 sind so ausgeführt, dass die Führungsabdeckung 9 entlang der Führungsschiene 15 in einer linearen Bewegung geführt werden kann. Des Weiteren ist der U-förmige Teil der Führungsschiene 16, also die Grundfläche 38 und die Seitenflächen 39, so an die Kontur der Führungseinrichtung 24 und 25 angepasst, dass die Verschiebeeinrichtung 5 die Linearbewegung ohne oder nur mit geringen Reibverlusten vollziehen kann.
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In 5 ist eine Detailansicht des Umformbauteils 27 zu erkennen, das die Führungseinrichtungen 24 und 25 sowie das Abstandselement 28 bildet, wobei die Führungseinrichtungen 24 und 25 vorzugsweise durch eine Biegeumformung um jeweils 90° aus der Ebene des Abstandselements 28 gefertigt werden. An der ersten Führungseinrichtung 24 ist mittig eine erste Spindelführung 29 vorgesehen, durch die die Gewindespindel 7 geführt wird. Symmetrisch zu der ersten Spindelführung sind an der erste Führungseinrichtung 24 zwei Hinterschneidungen 15 vorgesehen, die vorzugsweise durch Bohrungen gebildet werden. Durch diese Hinterschneidungen 15 wird jeweils der erste Endabschnitt des Doppelseils 13 geführt, wobei dieser Endabschnitt des Doppelseils 13 von der Presshülse 14 umgeben ist, so dass durch die Presshülse 14 und die Hinterschneidung 15 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Endabschnitt des Doppelseils 13 und der Führungseinrichtung 24 entsteht. Das Doppelseil 13 ist damit gegenüber der Verschiebeeinrichtung 5 gesichert, wenn das Doppelseil 13 durch eine Zugkraft belastet ist. Die Hinterschneidungen 15 und die Presshülsen 14 bilden damit auch in der zweiten Ausführungsform die zwei ersten Haltemittel 10.
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Vorzugsweise weist die Presshülse 14 an der der ersten Führungseinrichtung 24 zugewandten Seite einen Teilabschnitt 41 mit vergrößertem Durchmesser auf. Es wird dadurch die Stirnfläche, die an der ersten Führungseinrichtung 24 anliegt, vergrößert. Es kann somit die Systemzuverlässigkeit insbesondere im sicherheitskritischen Lastfall der Gurtstraffung verbessert werden.
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An der zweiten Führungseinrichtung 25 ist eine zweite Spindelführung 30 vorgesehen, in die vorzugsweise ein Gewindeeinsatz 34 eingesetzt ist. Die erste Spindelführung 29 hat somit vorzugsweise einen kleineren Durchmesser als die zweite Spindelführung 30. Der Gewindeeinsatz 34 ist durch eine kraftschlüssige Verbindung sowohl drehfest als auch in Axialrichtung fest mit der zweiten Führungseinrichtung 25 verbunden. An der radial innenliegenden Fläche des Gewindeeinsatzes 34 ist das Innengewinde 8 vorgesehen, so dass die Rotationsbewegung der Gewindespindel 7 in eine translatorische Bewegung der Verschiebeeinrichtung 5 übertragen werden kann. Vorzugsweise ist der Gewindeeinsatz 34 mit dem Innengewinde 8 an der zweiten Spindelöffnung 30 der zweiten Führungseinrichtung 25 vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich kann der Gewindeeinsatz 34 auch an der ersten Spindelöffnung 29 vorgesehen sein.
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Zum Zwecke einer verbesserten Kraftübertragung und reduzierter Belastung des Gewindes 4 sowie des Innengewindes 8 ist die axiale Erstreckung des Gewindeeinsatzes 34 vorzugsweise größer als die axiale Erstreckung der ersten bzw. zweiten Führungseinrichtung 24 und 25. In einer alternativen Ausführungsform kann auf den Gewindeeinsatz 34 verzichtet werden und das Innengewinde 8 direkt in der ersten und/oder zweiten Spindelführung 29 und/oder 30 eingearbeitet sein.
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Vorzugsweise ist an den seitlichen Stirnflächen des Abstandselements 28 eine Nut 33 vorgesehen. Durch die Nut 33 wird die Kontaktfläche der Verschiebeeinrichtung 5 zu der Führungsschiene 15 reduziert, so dass bei einer translatorischen Verschiebebewegung geringere Reibkräfte überwunden werden müssen.
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Das zweite Haltemittel 26 wird in der zweiten Ausführungsform vorzugsweise nicht durch die zweite Führungseinrichtung 25 gebildet, sondern durch einen Teilbereich der Führungsabdeckung 9 und durch die Presshülse 14. Der Teilbereich der Führungsabdeckung 9 bildet dabei eine an die Presshülse 14 angepasste Geometrie, wodurch die Presshülse 14 an der Führungsabdeckung 9 zur Anlage gelangt. Es können so zwischen der Führungsabdeckung 9 und dem Doppelseil 13 Druckkräfte übertragen werden, was insbesondere bei der Ausführung der Gurtschlossbringerfunktion der Fall ist.
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Vorzugsweise sind die Presshülsen 14 so an dem jeweiligen ersten Endabschnitt des Doppelseils 13 angeordnet, dass zwischen einem ersten Ende des Doppelseils 13 und der Presshülse ein Abstand c eingehalten ist, siehe 6. Das erste Ende des Doppelseils 13 kann somit in eine vorzugsweise formkorrespondierende Öffnung in der Führungsabdeckung 9 eindringen, wodurch die ersten Enden des Doppelseils 13 stets in einer vordefinierten Position gehalten werden. Die Kraftübertragung zwischen dem ersten Endabschnitt des Doppelseils 13 und der Führungsabdeckung 9 erfolgt dabei vorzugsweise über eine in Richtung der zweiten Führungseinrichtung 25 zeigende Stirnfläche der Presshülse 14. Ein Teil der Druckkraft kann dabei auch über das nicht von der Presshülse 14 umgebende Ende des Doppelseils 13 übertragen werden.
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7 zeigt eine Detailansicht der Verschiebeeinrichtung 5 in einer dritten Ausführungsform. Die dritte Ausführungsform der Verschiebeeinrichtung 5 unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform durch ein Stabilitätselement 31, das die zwei freien Enden der ersten und zweiten Führungseinrichtung 24 und 25 in Axialrichtung miteinander verbindet. Das Stabilitätselement 31 ist dabei vorzugsweise parallel zu dem Abstandselement 28 ausgerichtet. Vorzugsweise ist das Stabilitätselement 31 Bestandteil des Umformbauteils 27. Das Stabilitätselement 31 kann vorzugsweise durch eine weitere Biegeumformung an einem Umformquerschnitt 36 gegenüber der ersten Führungseinrichtung 24 um 90° parallel zu dem Abstandselement 28 ausgerichtet werden, wodurch eine einfache Fertigung ermöglicht wird. Das Stabilitätselement 31 wird mit der zweiten Führungseinrichtung 25 über ein Formschlussmittel 37 verbunden. Vorzugsweise ist das Formschlussmittel 37 an der zweiten Führungseinrichtung 25 angeordnet und greift in eine Nut des Stabilitätselements 31 ein. Mithilfe des Stabilitätselements 31 wird ein insgesamt stabilerer Aufbau der Verschiebeinrichtung 5 erreicht. Insbesondere in Ausführung der Strafffunktion erfolgt eine Krafteinleitung über das Innengewinde 8 der zweiten Führungseinrichtung 25 in die Verschiebeeinrichtung 5. Die Übertragung der Zugkraft auf das Doppelseil 13 erfolgt jedoch über das erste Haltemittel 10 und damit über die erste Führungseinrichtung 24. Durch das Stabilitätselement 31 wird damit insbesondere für diesen Lastfall eine erhöhte Stabilität gewährleistet.
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Die Merkmale der vorangehend beschriebenen drei Ausführungsformen können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden. So gelten beispielsweise die Angaben zu dem Verhältnis zwischen dem Axialabstand a und dem Orthogonalabstand b aus dem ersten Ausführungsbeispiel auch für die zweite und dritte Ausführungsform. Die möglichen Kombinationen der Merkmale der drei Ausführungsformen sind damit ausdrücklich dem Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung hinzuzurechnen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004017457 A1 [0005]
