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Bei einem Sicherheitsgurtsystem modernen Zuschnitts sind Gurtkraftbegrenzer vorgesehen. Wenn durch den Gurt bestimmte Kräfte auf die einzelnen Beschlagelemente des Sicherheitsgurtsystems übertragen werden, geben diese Gurtkraftbegrenzer definiert nach, um im Kollisionsfall das Einwirken von unzulässig hohen Belastungen durch den Gurt auf eine vom Gurt gesicherte Person zu vermeiden. Der Gurt selbst und andere Beschlagelemente des Sicherheitsgurtsystems sollen hingegen jeweils möglichst wenig nachgiebig sein, so dass die Nachgiebigkeit des Gurtsystems möglichst konstruktiv definiert einstellbar ist, beispielsweise mittels der erwähnten Gurtkraftbegrenzer, und unter diesen definierten konstruktiven Bedingungen eine optimale Wirksamkeit des gesamten Gurtsystems sichergestellt werden kann.
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Auf die Gurtumlenker, die in einem Fahrzeug beispielsweise im Bereich der so genannten B-Säule montiert sein können, wirken im Crash-Fall über den Gurt auf den Steg erhebliche Zugkräfte ein, die zu einer Verformung des Gurtumlenkers führen können. Diese Verformung des Gurtumlenkers bewirkt eine Verlagerung des Gurts, also eine unerwünschte Nachgiebigkeit des Sicherheitsgurtsystems.
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Gurtumlenker dahingehend zu verbessern, dass dieser eine verringerte Verformbarkeit und somit im Crash-Fall eine geringe Nachgiebigkeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gurtumlenker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gurtumlenkers sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, den Gurtumlenker im Bereich seiner Montageöffnung steifer auszugestalten. Hierzu ist vorgesehen, dass um die Montageöffnung herum eine Randverstärkung verläuft, so dass der Rand der Montageöffnung verstärkt ist und gegen Verformungen einen höheren Widerstand aufweist als ein ansonsten gleich ausgestalteter Gurtumlenker, der jedoch keine solche Randverstärkung aufweist.
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Ein gattungsgemäßer Gurtumlenker ist typischerweise auf einem großen Anteil seines äußeren Umfangs dreidimensional verformt, so dass er dort einen umlaufenden Kragen ausbildet. Zur Unterscheidung von einem solchen Kragen wird die Randverstärkung, die um den Rand der Montageöffnung verläuft, im Rahmen des vorliegenden Vorschlags als Dom bezeichnet. Dieser Dom erstreckt sich in Achsrichtung der Montageöffnung, so dass um den Rand der Montageöffnung herum der Gurtumlenker eine größere Materialstärke aufweist als die Metallplatte, aus welcher der Gurtumlenker durch Umformschritte erzeugt worden ist.
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Diese Metallplatte wird vor Beginn der Umformung als Platine bezeichnet und ein gattungsgemäßer Gurtumlenker weist im Bereich seiner Grundplatte nahezu dieselbe, unveränderte Materialstärke auf wie die ursprüngliche Platine. Durch die vorschlagsgemäße Randverstärkung, die um die Montageöffnung herum verläuft, wird der Gurtumlenker im Bereich der Montageöffnung so verstärkt und versteift, dass Zugkräfte, die über den Gurt auf den Gurtumlenker einwirken, zu einer deutlich verringerten Verformung des Gurtumlenkers im Bereich der Montageöffnung führen:
Der Gurtumlenker ist typischerweise mittels einer Schraube an einem tragenden Bauteil befestigt, beispielsweise direkt an einer Karosserie oder an einem Gurthöhenversteller. Die Schraube weist im Wesentlichen drei unterschiedliche Abschnitte auf: Ein erster Befestigungsabschnitt ist als Gewinde ausgestaltet und befindet sich in einem entsprechenden Innengewinde des tragenden Bauteils. An diesen Befestigungsabschnitt schließt sich ein Führungsabschnitt an, in welchem der Schaft der Schraube typischerweise einen größeren Durchmesser aufweist als im Befestigungsabschnitt und gewindelos ausgestaltet ist. Schließlich schließt sich an diesen Führungsabschnitt der Schraube ein Schraubenkopf an, der gegenüber dem Führungsabschnitt einen nochmals größeren Querschnitt aufweist und so zur Festlegung des Gurtumlenkers in axialer Richtung der Schraube dient, und der zudem den Kraftangriff der Schraube bereitstellt, welcher die Montage der Schraube mittels eines Schraubwerkzeugs ermöglicht.
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Im Crash-Fall wirken über den Gurt Zugkräfte auf den Gurtumlenker ein, die schräg oder quer zur Längsachse der Schraube gerichtet sind. In axialer Richtung der Schraube wird der Gurtumlenker durch den Schraubenkopf gegen abziehende Kräfte gesichert. Die Kraftübertragung zwischen dem Gurtumlenker und der Schraube in radialer Richtung erfolgt nur über einen vergleichsweise geringen Umfangs-Anteil des Randes der Montageöffnung.
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Diese Kontaktfläche zwischen Gurtumlenker und Schraube ist bei gattungsgemäßen Gurtumlenkern weiterhin dadurch begrenzt, dass die Materialstärke der Dicke der ursprünglich verwendeten Platine bzw. nun der Dicke der Grundplatte entspricht. Bei hohen radial einwirkenden Kräften kann sich die Montageöffnung länglich verformen und eine dementsprechende, unerwünschte Nachgiebigkeit des Gurtumlenkers bewirken. Vorschlagsgemäß jedoch wird eine solche Verformung des Gurtumlenkers bzw. der Montageöffnung in dem Kontaktbereich zwischen Gurtumlenker und Schraube durch die Randverstärkung verringert, welche um die Montageöffnung verläuft, so dass auch unter hohen Gurtlasten die Montageöffnung weniger stark oder möglichst überhaupt nicht gelängt wird.
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Dadurch, dass der Gurtumlenker einer Schraube in deren axialer Richtung nicht nur über die Länge anliegen kann, welche der Materialstärke der Grundplatte entspricht, sondern vorschlagsgemäß über die demgegenüber größere Länge des Doms, oder über die kombinierte axiale Länge der Materialstärke der Grundplatte und des Doms, wird nicht nur im Crashfall eine größere Steifigkeit und Stabilität des Gurtumlenkers ermöglicht, sondern im alltäglichen Gebrauch auch ein möglichst spielarmer und dementsprechend gegen Klappergeräusche besser geschützter Sitz des Gurtumlenkers auf der Schraube.
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Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der gesamte Gurtumlenker einteilig ausgestaltet ist, also der Dom einstückig mit den übrigen Bestandteilen des Gurtumlenkers aus der Platine erzeugt wird, nämlich mit der Grundplatte, den beiden Armen und dem Steg, so dass der Dom dementsprechend einstückig aus der dreidimensional verformten Metallplatte gebildet ist. Auf diese Weise wird eine möglichst wirtschaftliche Fertigung des Gurtumlenkers unterstützt, denn es ist nicht erforderlich, Bauteile, beispielsweise ringförmige Bauteile, separat herzustellen, zu handhaben und mit dem übrigen Gurtumlenker dauerhaft zu verbinden, beispielsweise durch Schweißen, Hartlöten o. dgl. Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die innere Oberfläche des Doms absatzlos in die Montageöffnung übergeht. Grundsätzlich könnte vorgesehen sein, dass die inneren Durchmesser des Doms und der Montageöffnung unterschiedlich sind, beispielsweise wenn der Dom durch ein separates Bauteil geschaffen wird, welches einen geringfügig kleineren oder größeren Innendurchmesser aufweist als die Montageöffnung. Falls beispielsweise die Randverstärkung als ringförmiger Vorsprung in geringem Abstand um die Montageöffnung herum verläuft, würde bei einer hohen Gurtlast die Montageöffnung möglicherweise zunächst geringfügig verformt, bis durch Anlage auch des Doms an dem Führungsabschnitt der Schraube die Kontaktfläche zwischen Gurtumlenker und Schraube vergrößert wird und dementsprechend eine weitere Verformung des Gurtumlenkers verringert oder vermieden wird. Insgesamt weist ein solcher Gurtumlenker unter der hohen Gurtlast eine geringere Verformung auf als ein ansonsten gleichartiger, jedoch ohne Dom ausgestalteter Gurtumlenker. Vorteilhaft jedoch kann auch diese minimale anfängliche Verformung der Montageöffnung dadurch vermieden oder reduziert werden, dass die innere Oberfläche des Doms ohne Absatz in die Montageöffnung übergeht, so dass von vornherein eine möglichst große Anlagefläche bereit steht, mit welcher der Gurtumlenker an der Schraube anliegt.
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In Anpassung an die typischerweise verwendeten Schrauben, die einen zylindrischen Führungsabschnitt aufweisen, können der Innendurchmesser des Doms und der Durchmesser der Montageöffnung vorteilhaft über die gesamte axiale Länge gleich sein, so dass sie eine zylindrische Innenfläche bilden, die dem zylindrischen Führungsabschnitt der Schraube optimal anliegt.
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Die Seite des Gurtumlenkers, die in der Einbaulage des Gurtumlenkers zu einer Karosserie, einem Gurthöhenversteller o. dgl. ausgerichtet ist, wird im Rahmen des vorliegenden Vorschlags als Rückseite des Gurtumlenkers bezeichnet. Die zum Innenraum eines Fahrzeugs auszurichtende Seite des Gurtumlenkers wird dementsprechend als Vorderseite des Gurtumlenkers bezeichnet.
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Die Verstärkung der Grundplatte um die Montageöffnung herum, also die Schaffung des vorschlagsgemäß vorgesehenen Doms, kann grundsätzlich auf beiden Seiten der Grundplatte vorgesehen sein, also auf dessen Vorder- und Rückseiten. Eine wirtschaftlich vorteilhafte Herstellung des Gurtumlenkers kann allerdings dadurch erfolgen, dass der Dom lediglich auf einer der beiden Seiten der Grundplatte vorgesehen ist.
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Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass sich der Dom auf der Vorderseite der Grundplatte befindet, sich also über die Vorderseite der Grundplatte hinaus nach vorn erstreckt. Geht man davon aus, dass von einem Fahrzeughersteller vorgegeben ist, die Rückseite der Grundplatte an einer vorbestimmten Position anzuordnen, so kann die Einhaltung dieser Position auf einfache Weise durch entsprechende Kunststoffelemente erfolgen, die als äußere Verkleidungsteile um den Gurtumlenker herum vorgesehen sein können. Durch schmalere oder dickere Kunststoffelemente kann die Lage der Grundplatten-Rückseite also in axialer Richtung der Schraube geändert und in die vorbestimmte Position gebracht werden. Der einstückige, metallische Gurtumlenker kann daher als Gleichteil in großer Stückzahl hergestellt werden und durch die entsprechend unterschiedlichen Kunststoffelemente an unterschiedliche Positionen angepasst werden, die für unterschiedliche Fahrzeugtypen vorgegeben sein können. Die Verwendung unterschiedlich dicker Kunststoffelemente ist auf der Rückseite des Gurtumlenkers insofern unkritisch, als im Crash-Fall die Kräfte, die durch den Gurt in axialer Richtung der Schraube auf den Gurtumlenker einwirken, als Zugkräfte zur Vorderseite des Gurtumlenkers gerichtet sind und das Kunststoffelement insofern entlastet ist.
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Der vorschlagsgemäß vorgesehene Dom hingegen bestimmt den Abstand zwischen der Vorderseite der Grundplatte und dem Schraubenkopf der für die Befestigung des Gurtumlenkers verwendeten Schraube. Es kann bei einem Fahrzeughersteller vorkommen, dass für unterschiedliche Fahrzeugtypen Befestigungsschrauben für Gurtumlenker in unterschiedlichen Schraubenlängen Verwendung finden. Für den Fahrzeughersteller kann es wirtschaftlich vorteilhaft sein, statt mehrerer unterschiedlicher Schraubentypen möglichst nur einen einzigen Schraubentyp in entsprechend größerer Stückzahl zu verwenden. Die Verwendung der längsten von mehreren unterschiedlichen Schraubentypen als Einheitsschraube in sämtlichen Fahrzeugtypen wäre durch Verwendung unterschiedlich dicker Kunststoffelemente möglich, so dass jeweils die metallische Grundplatte des Gurtumlenkers dem Schraubenkopf anliegt, jedoch würden die unterschiedlich dicken Kunststoffelemente dazu führen, dass die Rückseiten der Grundplatten sich gegebenenfalls nicht in der vorgegebenen Position befinden. Der vorschlagsgemäß vorgesehene Dom hingegen kann dazu genutzt werden, einen anderweitig ohnehin genutzten Schraubentyp auch bei einem Gurtumlenker zu verwenden, der eigentlich eine kürzere Schraube erfordern würde. Die Position der Rückseite der Grundplatte kann dabei beibehalten werden, und der zu überbrückende Abstand zwischen der Vorderseite der Grundplatte und dem Schraubenkopf bestimmt die axiale Länge des Doms.
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Bei der Herstellung des Gurtumlenkers kann der Dom wie beschrieben vorteilhaft einstückig aus der Platine geschaffen werden, so dass kein separates zweites Bauteil verwendet werden muss. Das für die Schaffung des Doms zu verwendende Material kann vorteilhaft dadurch bereitgestellt werden, dass in die Platine nicht ein Loch eingebracht wird, beispielsweise eingestanzt wird, welches genau die Abmessungen der zu schaffenden Montageöffnung aufweist, sondern ein demgegenüber kleineres Loch, welches einen geringeren Durchmesser aufweist als die Montageöffnung. Dieses kleinere, nicht endgültige Loch wird im Rahmen des vorliegenden Vorschlags als Vorloch bezeichnet. Durch einen oder mehrere Umformschritte kann die Platine im Randbereich des Vorlochs derart umgeformt werden, dass der Dom geschaffen wird. Dabei kann eine Öffnung erzeugt werden, die im Bereich der Grundplatte die Montageöffnung bildet und daran anschließend die innere Oberfläche des Doms bildet.
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Unterschiedlich große Dome erfordern unterschiedlich viel Material zu ihrer Herstellung. Beispielsweise können sich die unterschiedlichen Dome durch unterschiedliche axiale Längen und / oder durch unterschiedliche Wandstärken unterscheiden. Unterschiedlich große Dome können wirtschaftlich vorteilhaft dadurch geschaffen werden, dass unterschiedlich große Vorlöcher in die Platine eingebracht werden, so dass dementsprechend im Vergleich zu dem Durchmesser der Montageöffnung unterschiedlich viel Material in der Platine bereitsteht, welches zur Schaffung eines Doms umgeformt werden kann. Dementsprechend können zur Schaffung größerer Dome kleinere Vorlöcher in die Platinen eingebracht werden und umgekehrt zur Schaffung eines kleineren bzw. kürzeren Doms Vorlöcher mit einem größeren Durchmesser.
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Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird anhand der rein schematischen Darstellungen nachfolgend näher erläutert. Dabei zeigt
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1 eine perspektivische Ansicht von der Vorderseite auf einen Gurtumlenker, und
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2 einen Vertikalschnitt durch den in seiner Gebrauchsstellung befindlichen Gurtumlenker von 1.
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In den Zeichnungen ist mit 1 jeweils insgesamt ein Gurtumlenker bezeichnet, der als so genannter Ganzmetallumlenker einstückig aus einer zunächst flachen metallischen Platine durch mehrere Umformschritte geformt worden ist. Der Gurtumlenker 1 weist eine Grundplatte 2 auf, in der sich eine Montageöffnung 3 befindet. Seitlich schließen sich an die Grundplatte 2 zwei Arme 4 an, die im unteren Bereich des Gurtumlenkers 1 durch einen Steg 5 verbunden sind. Dieser Steg 5 bildet eine gebogene Gurtlauffläche 6, die bogenförmig gewölbt verläuft, so dass der Sicherheitsgurt in seiner Längsrichtung bogenförmig gewölbt um diese Gurtlauffläche 6 geführt werden kann.
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Der die Montageöffnung 3 umgebende Rand ist verstärkt, indem hier der Gurtumlenker 1 eine Materialstärke aufweist, die größer ist als die Materialstärke der Grundplatte 2. Diese Randverstärkung ist als Dom 7 bezeichnet. Dadurch, dass der Rand der Montageöffnung 3 absatzlos in die innere Oberfläche des Doms 7 übergeht, wird eine besonders große Anlagefläche geschaffen, mit welcher der Gurtumlenker 1 einer Schraube anliegen kann, die zur Montage des Gurtumlenkers 1 vorgesehen ist.
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Zur Herstellung des Gurtumlenkers 1 wird eine flache metallische Platine in mehreren Stufen umgeformt, also durch eine Mehrzahl von Umformwerkzeugen geführt. Einige dieser Umformwerkzeuge weisen jeweils einen Dorn auf, der den Rand eines Vorlochs zum Dom 7 umformt und schließlich den Innendurchmesser des Doms 7 und der Montageöffnung 3 definiert. Durch unterschiedliche Ausgestaltungen der Vorlöcher in den Platinen und durch Auswechseln der entsprechenden Dorne in den jeweiligen Umformwerkzeugen können bei ansonsten gleicher Geometrie des herzustellenden Gurtumlenkers 1 Dome 7 mit unterschiedlichen Geometrien geschaffen werden, beispielsweise mit axialen Längen, die stufenlos zwischen 0,5 und 5,0 mm betragen können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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