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Die Erfindung betrifft eine Gurtschlosseinrichtung für einen Sicherheitsgurt 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. 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.
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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 einer von dem Elektromotor angetriebenen Gewindespindel befindet und in einem Führungsteil in Form einer Profilschiene in Bezug zu der Drehachse der Gewindespindel drehfest und längsverschieblich geführt ist. Da der Elektromotor die Gewindemuffe durch Drehbewegungen in unterschiedliche Drehrichtungen auch in unterschiedliche Richtungen in der Profilschiene bewegen kann, kann durch die Verwendung des Elektromotors als Antriebseinrichtung sowohl die Gurtschlossbringerfunktion als auch die Strafffunktion des Sicherheitsgurtes verwirklicht werden. Eine solche Antriebseinrichtung ist z.B. in der nachveröffentlichten Druckschrift
DE 10 2014 219 417 A1 beschrieben.
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Ferner ist aus der Druckschrift
DE 10 2013 224 761 A1 ein Fahrzeugsitz mit einer Gurtschlossvorrichtung und einem Gurtschloss bekannt, in der das Gurtschloss in einer Sicherungsposition über eine Stützstruktur der Gurtschlossvorrichtung verriegelt ist.
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Aus der nachveröffentlichten Druckschrift
DE 10 2015 208 587 A1 ist eine Gurtschlosseinrichtung mit einem Gurtschloss, einer mit dem Gurtschloss gekoppelten oder koppelbaren Antriebseinrichtung, einer von der Antriebseinrichtung rotatorisch um ihre Längsachse antreibbaren Gewindespindel, welche ein Gewinde einer mit dem Gurtschloss gekoppelten oder koppelbaren Gewindemuffe eingreift, einem Führungsteil, in dem die Gewindemuffe drehfest um die Drehachse der Gewindespindel längsverschieblich geführt ist, einem Zugelement, welches mit einem ersten Ende mit dem Gurtschloss und mit einem zweiten Ende mit der Gewindemuffe verbunden ist, wobei das Zugelement zwischen dem Führungsteil und dem Gurtschloss an einem fahrzeugfest befestigten Umlenkteil umgelenkt ist bekannt.
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Ein Problem ist es dabei, dass auf die Baugruppe aus dem Führungsteil, der Gewindespindel und der Gewindemuffe während der Rückzugsbewegung des Gurtschlosses Axialkräfte entgegen der Rückzugsbewegung ausgeübt werden, welche mit möglichst einfachen konstruktiven Mitteln in die Fahrzeugstruktur eingeleitet werden sollen.
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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.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Zugelement zwischen dem Führungsteil und dem Gurtschloss an einem fahrzeugfest befestigten Umlenkteil umgelenkt ist, und dass das Führungsteil derart bemessen und angeordnet ist, dass es sich während einer Rückzugsbewegung des Gurtschlosses aus einer Präsentierstellung in eine Normalstellung an dem Umlenkteil abstützt. Das Umlenkteil ist zur Umlenkung des Zugelementes fahrzeugfest befestigt, da das Umlenkteil für die Umlenkung und eine positionsgenaue Ausrichtung des Zugelementes in einer vorbestimmten Ausrichtung gehalten werden muss, welche möglichst auch bei Einwirkung äußerer Kräfte eingehalten werden sollte. Dieses fahrzeugfest gehaltene Umlenkteil wird nun zusätzlich zur Aufnahme der über das Führungsteil ausgeübten Axialkräfte während der Rückzugsbewegung des Gurtschlosses genutzt, wodurch eine sehr kompakte Bauform realisiert werden kann. Damit bildet das Umlenkteil das zentrale Bauteil sowohl zur Führung des Zugelementes zwischen dem Führungsteil und dem Gurtschloss als auch zur axialen Abstützung des Führungsteils.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Antriebseinrichtung und das Führungsteil in einem rohrförmigen Gehäuse zur Anordnung in einer Hohlstrebe einer fahrzeugfesten Tragstruktur eines Fahrzeugsitzes gehalten sind, wobei das Umlenkteil an dem Gehäuse gehalten ist, und das Gehäuse über eine Klemmverbindung mit der Hohlstrebe verbunden ist. Die Anordnung der Antriebseinrichtung zusammen mit dem Führungsteil in dem rohrförmigen Gehäuse und schließlich in der Hohlstrebe bietet den Vorteil einer erheblich verbesserten Bauraumausnutzung im Fahrzeuginnenraum und eines zusätzlichen Schutzes der Antriebseinrichtung und des Führungsteils vor äußeren mechanischen Einwirkungen. Das Gehäuse dient dabei der Vorfixierung der Baugruppe mit der Antriebseinrichtung und dem Führungsteil, wodurch die Montage erheblich vereinfacht werden kann. Die gesamte Baugruppe wird über das Gehäuse in der Hohlstrebe fixiert, wobei das Gehäuse durch die Halterung des Umlenkteils auch zur Aufnahme der von dem Führungsteil ausgeübten Axialkräfte dient.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass an dem Führungsteil eine axial vorstehende Zunge vorgesehen ist, mit welcher das Führungsteil an dem Umlenkteil anliegt. Durch die an dem Führungsteil vorgesehene Zunge kann das Führungsteil auch tiefer in dem Gehäuse bzw. der Hohlstrebe angeordnet werden. Die axiale Abstützung erfolgt dann über die axial vorstehende Zunge, welche keine Führungsaufgaben aufweist, sondern nur eine entferntere Abstützfläche schafft.
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Vorzugsweise kann das Umlenkteil wenigstens zweiteilig mit einem Grundbauteil und einer äußeren Abdeckung ausgebildet sein, wobei sich das Führungsteil in diesem Fall bevorzugt während der Rückzugsbewegung an der äußeren Abdeckung abstützt. Das Grundbauteil bildet das Teil, an dem das Zugelement umgelenkt wird, während die Abdeckung das Grundbauteil mit dem darin eingelegten Zugelement abdeckt und das Zugelement z.B. gegen ein Herausfallen sichert oder auch nur eine entsprechende Oberfläche bildet. Die Zunge kann sich durch eine Ausnehmung des Grundbauteils hindurch erstrecken oder auch seitlich an dem Grundbauteil vorbeigeführt sein.
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Dabei kann das Umlenkteil bevorzugt mit dem Grundbauteil mit dem Gehäuse verbunden sein. Durch diese Weiterentwicklung wird das Umlenkteil bevorzugt mit dem Teil fixiert, welches als formstabiles Teil auch zur Umlenkung des Zugelementes dient, und den Grundkörper des Umlenkteils bildet.
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Das Grundbauteil kann bevorzugt aus Kunststoff oder einer Zinkdruckgusslegierung (ZAMAK) und die Abdeckung durch ein Metallteil gebildet sein. Das Grundbauteil dient sowohl der Befestigung des Umlenkteils als auch der Umlenkung des Zugelementes und muss deshalb eine hohe Formstabilität bei einer gleichzeitig komplexen Formgebung aufweisen. Diese hohe Formstabilität und komplexe Formgebung kann besonders einfach realisiert werden, indem das Grundbauteil aus Kunststoff, vorzugsweise als Kunststoffspritzgussteil oder auch als Sinterteil aus einer Zinkdruckgusslegierung hergestellt ist. Die Abdeckung dagegen kann als ein Metallteil z.B. als Stanz- oder Tiefziehteil ausgebildet sein.
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Damit die während der Rückzugsbewegung des Gurtschlosses von dem Führungsteil auf die Abdeckung ausgeübten Axialkräfte von der Abdeckung aufgenommen und in die Fahrzeugstruktur weitergeleitet werden, können das Grundbauteil und die Abdeckung bevorzugt formschlüssig und/oder durch ein Befestigungsmittel miteinander verbunden sein. Durch die formschlüssige Verbindung oder das Befestigungsmittel, wie z.B. eine Schraube, kann die Verbindung entsprechend formstabil ausgebildet und die Abdeckung dadurch auch unter der Einwirkung der Axialkräfte in der vorbestimmten Ausrichtung und Anordnung zu dem Führungsteil gehalten werden, so dass das Führungsteil auch unter Last positionsgenau gehalten wird, und die Verfahrbewegung des Gurtschlosses nicht nachteilig verändert wird.
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Vorzugsweise kann die Spindel in Axialrichtung kraftübertragend mit dem Führungsteil verbunden sein, so dass sich die Spindel über das Führungsteil, das Umlenkteil, vorzugsweise über die Abdeckung und das Gehäuse an der Hohlstrebe abstützt. Dadurch kann eine weitere besondere Axiallagerung der Spindel in dem Gehäuse oder gegenüber der Antriebseinrichtung entfallen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
- 1: eine erfindungsgemäße Gurtschlosseinrichtung als vormontierte Baugruppe;
- 2: einen vergrößerten Ausschnitt der Gurtschlosseinrichtung mit einem Umlenkteil vor dem Zusammenbau;
- 3: eine Antriebseinrichtung mit einem Führungsteil und einer Gehäusehälfte;
- 4: die Gurtschlosseinrichtung mit dem Führungsteil ohne Gehäuse;
- 5: das Führungsteil;
- 6: die Abdeckung; und
- 7: den Bewegungsablauf während der Ausfahrbewegung des Gurtschlosses in die Präsentierstellung.
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In den 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Gurtschlosseinrichtung 1 mit einem Gurtschloss 2, einem Zugelement 19, einem Umlenkteil 5 und schließlich einer Antriebseinrichtung 4 zu erkennen. Die Gurtschlosseinrichtung 1 ist mit der Antriebseinrichtung 4 in einer rohrförmigen Hohlstrebe 3 mit einem kreisförmigen Querschnitt angeordnet. Die Antriebseinrichtung 4 ist als kleinbauender Elektromotor mit einem koaxial angeordneten Getriebe ausgebildet, dessen Außenmaße an die Innenmaße der Hohlstrebe 3 angepasst sind. Die Bewegung der Antriebseinrichtung 4 wird über das Zugelement 19 auf das Gurtschloss 2 übertragen. Das Zugelement 19 ist in dem Gurtschloss 2 zu einer Schlaufe gelegt und mit den beiden durch die Schlaufe gebildeten Strängen 7 und 8 durch ein Umlenkteil 5 umgelenkt und schließlich in der Hohlstrebe 3 mit der Antriebseinrichtung 4 verbunden.
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Die Hohlstrebe 3 ist Teil einer Tragstruktur eines Fahrzeugsitzes und unterhalb der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes angeordnet. Dabei ist die Hohlstrebe 3 zur Versteifung der Tragstruktur als hohles Rohrprofil ausgebildet, dessen Hohlraum durch die Anordnung der Antriebseinrichtung 4 einer neuen Verwendung zugeführt wird. Dabei werden die Position und die Ausrichtung der Hohlstrebe 3 durch ihre Funktion in der Tragstruktur vorgegeben, so dass diese nicht frei gewählt und verändert werden kann.
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Die Antriebseinrichtung 4 ist eine Linearantriebseinrichtung, welche die beiden Stränge 7 und 8 je nach der Bewegungsrichtung zu einer linearen Ausfahr- oder Einzugsbewegung antreibt, wodurch das Gurtschloss 2 entweder aus einer Sollstellung in eine Präsentierstellung ausgefahren oder in umgekehrter Richtung zurückgezogen wird.
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Da das Gurtschloss 2 in der Sollstellung in einer vorbestimmten Ausrichtung und Stellung positioniert sein muss, welche oberhalb der Hohlstrebe 3 bzw. der Öffnung der Hohlstrebe 3 und in Fahrtrichtung vor der Hohlstrebe 3 liegt, werden die mit der Antriebseinrichtung 4 verbundenen Stränge 7 und 8 des Zugelementes 19 beim Austritt aus der Hohlstrebe 3 in einem Umlenkteil 5 geführt und dort in einer ersten Umlenkung 13 in Fahrtrichtung nach vorne umgelenkt. Anschließend verlaufen die Stränge 7 und 8 des Zugelementes 19 in einer parallelen Ausrichtung zueinander in gerade ausgerichteten Führungsnuten 11 und 12 bis zu einer zweiten Umlenkung 14, in der sie nach oben in Richtung der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes zu dem darauf sitzenden Insassen umgelenkt werden. Die beiden Stränge 7 und 8 werden damit in zwei voneinander beabstandeten Umlenkungen 13 und 14 umgelenkt. Dabei werden die Stränge 7 und 8 in der ersten Umlenkung 13 um eine senkrecht zu der Längsachse 20 der Hohlstrebe 3 verlaufenden Umlenkachse 15 in Fahrtrichtung nach vorne und in der zweiten Umlenkung 14 um eine parallel zu der Längsachse 20 der Hohlstrebe 3 verlaufenden Umlenkachse 16 nach oben umgelenkt, so dass das Gurtschloss 2 in der Normalstellung in einer in Fahrtrichtung vorwärts und oberhalb der Hohlstrebe 3 angeordneten Position gehalten wird. Bei einer Aktivierung der Antriebseinrichtung 4 werden die Stränge 7 und 8 simultan und parallel zueinander ausgefahren, wobei ihr Verlauf durch die beiden Umlenkungen 13 und 14 und die Führungsnuten 11 und 12 in dem Umlenkteil 5 vorgegeben wird. Das Gurtschloss 2 wird dadurch in Richtung der nach der zweiten Umlenkung 14 aus der Umlenkeinrichtung 5 austretenden Stränge 7 und 8 in die Präsentierstellung ausgefahren.
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Das Umlenkteil 5 ist zweiteilig aus einem Grundbauteil 17 und einer Abdeckung 6 zusammengesetzt, wobei die Führungsnuten 11 und 12 in dem Grundbauteil 17 angeordnet sind. Neben den Führungsnuten 11 und 12 ist in dem Grundbauteil 17 an dem seitlichen Rand zusätzlich eine Aufnahme vorgesehen, in welcher eine elektrische Leitung 10 gehalten ist. Das Grundbauteil 17 weist einen in der 1 zu erkennenden, formcodierten Ansatz 21 auf, welcher eine Befestigung des Grundbauteils 17 in ausschließlich einer vorgegebenen Stellung zu der Hohlstrebe 3 ermöglicht. Dadurch wird die Ausrichtung des Grundbauteils 17 und damit des Umlenkteils 5 zu der Hohlstrebe 3 und damit auch die Position und Ausrichtung des an den Strängen 7 und 8 des Zugelementes 19 gehaltenen Gurtschlosses 2 vorgegeben. Die Führungsnuten 11 und 12 sowie die Aufnahme sind stirnseitig offen, so dass die elektrische Leitung 10 und die Stränge 7 und 8 während der Montage in diese eingelegt werden können. Nach dem Einlegen der Stränge 7 und 8 und der elektrischen Leitung 10 wird die Abdeckung 6 auf das Grundbauteil 17 aufgesetzt, so dass die Führungsnuten 11 und 12 und die Aufnahme verschlossen werden.
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In der 1 ist die Gurtschlosseinrichtung 1 mit einem aus zwei halbschalenförmigen Gehäusehälften 16 und 18 gebildeten rohrförmigen Gehäuse 9 zu erkennen. In der 3 wurde die obere Gehäusehälften 16 weggelassen, so dass die darin angeordnete Antriebseinrichtung 4 zu erkennen ist. Die Antriebseinrichtung 4 umfasst einen kleinbauenden Elektromotor und ein Getriebe in Form eines Gewindespindeltriebes. Das Gehäuse 9 ist in den Außenabmessungen so bemessen, dass die Gurtschlosseinrichtung 1 mit dem Gehäuse 9 und den darin angeordneten Bauteilen in der Hohlstrebe 3 der Tragstruktur eines Fahrzeugsitzes angeordnet werden kann.
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Der Gewindespindeltrieb umfasst eine Gewindespindel 25, welche in eine Gewindemuffe 26 eingreift, an der die beiden Stränge 7 und 8 des Zugelementes 19 befestigt sind. Die Gewindemuffe 26 ist in Bezug zu der Drehachse der Gewindespindel 25 drehfest und längsverschieblich in einem Führungsteil 24 geführt. Das Führungsteil 24 ist durch eine im Querschnitt U-förmige Profilschiene gebildet und weist zwei Schlitze 29 auf, in denen eine Lagerplatte zur Axiallagerung der Gewindespindel 25 gehalten ist. Ferner weist das Führungsteil 24 an dem freien Ende, welches dem Umlenkteil 5 in der 2 zugewandt ist, eine vorstehende Zunge 27 auf. Die Zunge 27 ist in der Länge so bemessen, dass sie nach dem Zusammenbau der Gurtschlosseinrichtung 1 mit ihrer freien Stirnseite an der Innenseite der Abdeckung 6 anliegt. Dazu kann sie eine Ausnehmung des Grundbauteils 17 durchgreifen, oder sie kann sich auch seitlich an dem Grundbauteil 17 vorbei erstrecken.
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Das Gehäuse 9 der Gurtschlosseinrichtung 1 ist radial außen durch zwei Federringe 22 und 23 mit radial nach außen vorstehenden Federnasen umfasst, welche in der eingeführten Stellung der Gurtschlosseinrichtung 1 eine Klemmverbindung zwischen dem Gehäuse 9 und der Hohlstrebe 3 bilden. Ferner fixieren sie die Gehäusehälften 16 und 18 aneinander zu einem festen rohrförmigen Verbund.
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In der 4 ist das Führungsteil 24 mit der Nase 27 und der Abdeckung 6 schräg von hinten zu erkennen. Das Führungsteil 24 liegt mit der Stirnseite der Nase 27 an der Innenseite der Abdeckung 6 an. Die Abdeckung 6 und das Führungsteil 24 sind in den 5 und 6 als Einzelteile in vergrößerter Darstellung zu erkennen. Das Führungsteil 24 weist zwei Abschnitte auf, nämlich einen Führungsabschnitt mit zwei hochstehenden Schenkeln, zwischen denen die Gewindemuffe 26 geführt ist, und die Zunge 27, welche keine hochstehenden Schenkel aufweist und lediglich durch eine axiale Verlängerung der Grundplatte des Führungsteils 24 gebildet ist. Die Abdeckung 6 weist ein Befestigungsloch auf, durch welches ein nicht dargestelltes Befestigungsteil, wie z.B. eine Befestigungsschraube, geführt ist, welche in dem Grundbauteil 17 verschraubt ist und den Verbund aus dem Grundbauteil 17 und der Abdeckung 6 zusammenhält.
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In der 7 ist die Gurtschlosseinrichtung 1 ohne das Gehäuse 9 und die Hohlstrebe 3 zu erkennen. Das Gurtschloss 2 wird bei einer Aktivierung der Antriebseinrichtung 4 je nach der Drehrichtung des Elektromotors entweder aus der Sollstellung in Pfeilrichtung II in die Präsentierstellung ausgefahren oder umgekehrt aus der Präsentierstellung in Pfeilrichtung I in die Sollstellung zurückgezogen. Dabei bewegen sich sowohl das Gurtschloss 2 als auch die in dem Führungsteil 24 angetriebene und in der 3 dargestellte Gewindemuffe 26 jeweils in Pfeilrichtung I oder II. Da das Führungsteil 24 mit der Zunge 27 an der Innenseite der Abdeckung 6 anliegt, stützt sich das Führungsteil 24 während der Rückzugsbewegung des Gurtschlosses 2 und der Gewindemuffe 26 in Pfeilrichtung I an der Abdeckung 6 ab und übt dabei eine Reaktionskraft FRI auf die Abdeckung aus.
