Anmelder: REPA Feinstanzwerk GmbH
Industriegebiet
7071 Alfdorf
Antriebsvorrichtung zum Bewegen des Endbeschlages eines Passiv-Sicherheitsgurtes
Die Erfindung geht aus von einer Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Es sind flexible Antriebsvorrichtungen bekannt/ z.B. in Form
eines Bowden-Zuges, bei denen das eigentliche Zugmittel aus •einem flexiblen Stahl- oder Kunststoffseil besteht, das in
einem rohrartigen Hülsenteil gebildet ist und das von Hand oder motorisch angetrieben wird. Eine solche Antriebsvorrichtung
kann räumlich beliebig verlegt werden, wobei die Flexibilität des Zugmittels die Größe der möglichen Umlenkungen
oder Biegungen bestimmt. Sowohl bei Zug- als auch bei Schubbeanspruchung treten hierbei an den Umlenkstellen hohe Glei-treibungskräfte
auf, die besonders unter dem Einfluß von starken Temperaturschwankungen dem Antriebssystem relativ enge
Grenzen setzen. Wie schon angedeutet, ist ein wesentlicher Nachteil derartiger Antriebssysteme darin zu sehen, daß beim
Bewegen des Zugmittels in Krümmungen mit relativ kleinem Krümmungsradius sehr starke Reibungskräfte auftreten, die zu
einem erhöhten Verschleiß am Zugmittel sowie am Führungsteil führen und eine hohe Antriebsleistung erforderlich machen.
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Bei Passiv-Sicherheitsgurtsystemen für Kraftfahrzeuge ist es bekannt, die Endbeschlagteile des Gurtbandes im Kraftfahrzeug
entlang einer Führungsbahn beweglich auszugestalten, derart, daß vor dem Einsteigen der zu sichernden Person diese Endbeschlagstelle
sich zunächst im Bereich des sog. Α-Pfostens befindet und mit oder nach dem Einsteigen entlang einer Führungsbahn
in den Bereich des B-Pfostens verschoben wird. Hierbei verwendet man üblicherweise Antriebsvorrichtungen,:ζ.B. in Form von
flexiblen, flachen Kunststoffbändern oder in Form von kunststoffummantelten
Stahlseilen, z.B. der vorgenannten Art. Auch hierbei treten die geschilderten Nachteile auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung
der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art so
auszugestalten, daß bei konstruktiv einfacher Ausgestaltung hohe Reibungskräfte mit Sicherheit vermieden werden und trotzdem hinsichtlich
des Verlaufes der Bewegungsbahn des Zugmittels weitestgehende
Freiheit gegeben ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im Kennzeichnungsteil
des Patentanspruches Ί angegebene Lösung.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Antriebsvorrichtung werden die geschilderten Nachteile vermieden, insbesondere ist
dafür gesorgt, daß das Antriebssystem sehr leichtgängig ist und sowohl bei Minus- als auch bei Plus-Temperaturen verschleißarm
arbeitet. Der Grund ist darin zu sehen, daß sich sowohl bei Zugais
auch bei Schubbeanspruchung das Zugmittel nicht mehr wie bei bekannten Vorrichtungen innerhalb von Krümmungen in der Bewegungsbahn großflächig und dicht an die das Zugmittel umgebende Führung
anlegt bzw. bei Schubbeanspruchung von der Soilage ausknickt und wiederum sich dicht an die gegenüberliegende Seite der Führung
anlegt, wodurch in jedem Falle eine hohe Reibung gegeben ist. Vielmehr findet bei der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
vor allem in Krümmungsbereichen eine praktisch punkt- oder linien-
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förmige, also jedenfalls sehr kleinflächige Berührung zwischen den Gliedern des Zugmittels und der Führung statt, wodurch mit
Sicherheit hohe Reibungskräfte bzw. Reibungswiderstände vermieden werden. Im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen findet also
keine innige Formanlage des Zugmittels an der Führung statt. Aus diesem Grunde können auch die Antriebskräfte, z.B. die Leistung
eines elektrischen Antriebsmotors gering gehalten werden. Das Zug- oder Schubmittel gemäß der Erfindung ist anwendbar als endlicher
flexibler Strang oder aber vorzugsweise als flexibles Endlos-Antriebsmittel. In konstruktiv einfacher Weise läßt sich
ein solches Zug- oder Schubmittel mit einem Endbeschiag eines eingangs geschilderten Sicherheitsgurtsystems verbinden und zu
dessen Bewegung verwenden.
Durch die Ausgestaltung gemäß den Patentansprüchen 2 bis 4 ergibt
sich die Möglichkeit, daß das eigentliche Zugseil hier dünn gehalten werden kann, da die Stabilität beim Antriebsvorgang
durch die unmittelbar benachbarten Glieder des Zug- und Schubmittels
erhalten wird. Vorzugsweise verwendet man für die Glieder ein formstabiles Kunststoffmaterial. Durch die Anordnung
der Lagerelemente in der neutralen Faser des Seiles gemäß Patentanspruch
3 wird erreicht, daß sich die Glieder gegenseitig zentrieren und daß beim Durchlaufen von Krümmungen keinerlei
Spannungen etwa durch Aufeinanderstoßen von benachbarten Gliedern
auftreten. Durch die federnde Verspannung der Glieder wird für einen Spielausgleich und eine Spielfreiheit des Systems
gesorgt. Vorzugsweise ist gemäß Patentanspruch 16 hierbei an einem Zugmittelende das einen Abtriebszapfen für die Befestigung
des Endbeschlages für den Sicherheitsgurt aufweisende Glied zwischen zwei Ausgleichsfedern angeordnet und mit den übrigen
Gliedern verspannt. Auf diese Weise erhält man einen weitestgehenden Toleranzausgleich und gleichzeitig eine Dämpfungsvorrichtung
für den vorgenannten Endbeschlag bzw. für das Gurtband in den beiden Extremstellungen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß Patentanspruch
5 werden z.B. perlenartig geformte Glieder gleichzeitig als Führungselemente und als Antriebselemente verwendet.
Gemäß einer weiteren Erfindungsvariante gemäß Patentanspruch 6
erübrigt sich der Einbau eines flexiblen Seiles in das Zug- und
Schubmittel, in dem die Glieder unmittelbar gelenkig miteinander verbunden und miteinander gekuppelt sind. Vorzugsweise werden
die Kupplungselemente in Form von Schnappverschlüssen ausgebildet,
was die Montage wesentlich erleichtert.
Ferner besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, das Antriebsritzel
bzw. die Antriebsrolle vom Zug- oder Schubmittel lösbar, vorzugsweise wegschwenkbar zu gestalten, so daß etwa bei
Versagen des Antriebsmotors das Zug- und Schubmittel von Hand bewegt werden kann.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich
aus den in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Es zeigt
Figur 1 und 2 die perspektivische Darstellung eines Teils eines Personenkraftfahrzeuges mit schematischer Darstellung
einer Antriebsvorrichtung für den Endbeschlag eines Sicherheitsgurtbandes gemäß der
Erfindung, wobei Figur 1 die betätigte Stellung und Figur 2 die unbetätigte Stellung des Sicherheitsgurtsystemes
zeigt;
Figur 3 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung;
Figur 4 eine Schnittdarstellung der Antriebsvorrichtung
ähnlich Figur 3;
Figur 5 eine Schnittansicht der Antriebsvorrichtung gemäß Figur 4;
Figur 6 die Schnittdarstellung eines Teiles des Zug- und Schubmittels in der Ausführung gemäß Figur 4;
Figur 7-13 die Darstellungen unterschiedlich ausgebildeter
Zug- und Schubmittel gemäß der Erfindung;
Figur 14 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Antriebsvorrichtung in Schnittdarstellung.
Figur 1 zeigt das Innere eines Personenkraftwagens, und zwar den
Bereich des Fahrersitzes 1, wobei mit 2 der Α-Pfosten und mit der B-Pfosten der Kraftfahrzeugkarosserie bezeichnet ist/ zwischen
denen sich ein waagerechter Holm 4 erstreckt. Mit 5 ist die fahrzeugseitige Fahrertür bezeichnet. Zur Sicherung des dargestellten
Fahrzeuginsassen ist ein passives Sicherheitsgurtsystem vorgesehen mit einem flexiblen Gurtband 6, das den Oberkörper des
Fahrzeuginsassen umzieht und das an entgegengesetzten Enden an Beschlagteilen 7 und 8 z.B. lösbar befestigt ist. Das Beschlagteil
7 ist z.B. ein Gurtband-Aufrollautomat, in welchem das Gurtband 6 unter der Wirkung einer Aufwickelfeder steht. Das
andere Ende des Gurtbandes 6 ist mittelbar über den Endbeschlag mit einem allgemein mit 9 bezeichneten flexiblen Zug- und Schübmittel
verbunden, das in einer Führung 10 geführt ist. Die z.B. hülsen- oder rohrartige Führung 10 erstreckt sich vom B-Holm
nach oben entlang dem waagerechten Holm 4 und von dort leicht geneigt nach unten zum A-HoIm 2. Die Figur 1 zeigt die beiden
Extremstellungen des Endbeschlages 8,und zwar die strichpunktierte
Stellung des Gurtbandes 6 zeigt die Einstiegs- oder Ruhestellung des Sicherheitssystems, während sich das System in
der mit ununterbrochenen Linienzügen dargestellten Stellung in der Arbeits- oder Betriebsstellung befindet. In üblicher
Weise enthält das System,z.B. der Aufrollautomat Ί, ein Sperrsystem,
das bei einer extremen Fahrzeugbeschleunigung äugen-
blicklich das Gurtband 6 sperrt und ein Vorfallen des Fahrzeuginsassen
verhindert.
Figur 2 zeigt die Einstiegsstellung des Gurtbandes 6 mit Endbeschlag
8 und geöffneter Fahrzeugtür 5.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist wiederum mit 10 ein
Teil einer in Figur 1 angedeuteten Führung bezeichnet, die in Form einer Profilschiene ausgebildet ist und einen weitgehend
geschlossenen Führungskanal 11 besitzt. Dieser Führungskanal
hat einen rechteckigen Querschnitt, Ganz ähnlich zum Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 4 und 5 ist die Führung TO rechteckförmig
ausgestaltet und besitzt Befestigungsansätze 14 zur Befestigung der Führung 10 am Karosserierahmen des Kraftfahrzeuges.
Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 und 5 besitzt beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 der Führungskanal
einen rechteckförmigen Querschnitt. Wiederum in Übereinstimmung
mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 und 5 mündet in den Führungskanal 11 eine die gesamte Führung 10 durchlaufende
Längsnut 12 ein. In dem Führungskanal 11 geführt ist ein nachstehend
noch näher erläutertes Zug- und Schubmittel 15, das
aus einer Vielzahl von aneinandergereihten Gliedern 16 aus formstabilem
Material z.B. aus Kunststoff besteht. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 und 5 besitzt die Führung 17 einen
Führungskanal 18 mit kreisrundem Querschnitt, in welchem ein aus Gliedern 19 mit ebenfalls kreisrundem Querschnitt bestehendes
Zug- und Schubmittel 20 geführt ist. Bei beiden Ausführungsbeispielen
ist das Zug- und Schubmittel 15 bzw. 20, d.h. dessen Glieder 16 bzw. 19 mit radialem Spiel in dem Führungskanal
11 bzw. 18 geführt. Ebenfalls in weitgehender Übereinstimmung zwischen den vorgenannten Ausführungsbeispielen gemäß
Figur 3 und Figur 4/5 besitzt eines der Glieder, und zwar das mit 21 bzw. 22 bezeichnete Glied einen radial abstehenden Abtriebszapfen
21' bzw. 22', an welchem ein Endbeschlag 8 für
ein in eine öffnung 8' eingenähtes Gurtband 6 z.B. durch Vernieten
des aus Kunststoff bestehenden Abtriebszapfens befestigt
ist. Der Endbeschlag 8 besitzt einen hakenartig gebogenen Ansatz 8". Bei beiden Ausführungsbeispielen sind die Glieder 16 bzw.
kettenartig aufgereiht auf einem flexiblen Seil 23, z.B. einem Stahl- oder Kunststoffseil. Bei den Ausführungsbeispielen sind
die sich gelenkig aufeinander abstützenden Glieder 16 bzw. 19 mit Vorspannung zusammengehalten durch Ausgleichsfedern 24, die
zu beiden Seiten des entsprechenden Gliedes 21 bzw. 22 auf das Seil 23 aufgeschoben sind und durch Preßbuchsen 24 verspannt
sind, womit gleichzeitig die aufgereihten Glieder miteinander verspannt sind. Hierbei sind die Preßbuchsen 24 mit dem Seil
23 verklemmt oder verpreßt. Bei Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 besitzen die Glieder 16 einen rechteckigen Querschnitt entsprechend
der Darstellung gemäß den Figuren 9 und 10. Aus den zuletzt genannten Figuren ist zu ersehen, daß jedes Glied 16
auf der einen Seite eine Kugelpfanne 25 und auf der anderen Seite einen Kugelkopf 26 besitzt, die Lagerelemente für die
gegenseitige gelenkige Lagerung darstellen. Diese Lagerelemente sind gegenüber den äußeren GliederStirnflächen z.B. 27
zurückgesetzt und befinden sich in der neutralen Faser 28 des Seiles 23. Die Glieder 16 sind hülsenartig ausgestaltet und
besitzen Durchgangsbohrungen 29, die sich an den gegenüberliegenden Enden kegelartig erweitern. Die GliederStirnflächen 27
sind gegenüber den zapfenartigen, konvexen Kugelköpfen 26 um
ein derartiges Maß a zurückgesetzt, daß zwischen den Gliederstirnflächen
27 unmittelbar benachbarter Glieder 16 genügend Abstand verbleibt, daß sich auch beim Durchlaufen von Krümmungen
z.B. 13 gemäß Figur 3 die Gliederstirnflächen 27 dieser benachbarten Glieder nicht berühren. Durch die Ausgleichsfedern 2 T
gemäß Figur 3, 4 und 5 werden die einzelnen Glieder federnd gegeneinander verspannt. Der einzige Unterschied des Ausführungsbeispiels
gemäß Figur 11 zu den Figuren 9 und 10 besteht darin, daß als Lagerelemente nicht kugelpfannenartige und kugelkopfartige
langgestreckte Ausnehmungen in den Gliedern vorgesehen sind, sondern daß die Glieder 16' gemäß Figur 11 mit im
Querschnitt kreisrunden Kugelpfannen 25' und kreisrunden Kugel-
köpfen 26' ausgestattet sind.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 3, 9 und 10 bzw. 11
besitzen die Glieder 16 bzw. 16' nach Art einer Zahnstange zahnartige
Einstiche 30 und dadurch gebildete Zähne 31, die in formschlüssiger
Verbindung stehen mit den Zähnen eines Antriebsritzels 32, das vorzugsweise vom Zug- und Schubmittel· 15 lösbar,
z.B. wegschwenkbar ist und beispielsweise auf einer Schwinge oder dgl. gelagert ist. Das Antriebsritzel 32 steht in Verbindung mit
einem nicht weiter dargestellten elektrischen Antriebsmotor^ welcher
z.B. durch in den Endstellungen des Endbeschlages 8 angeordnete elektrische Endschalter abschaltbar ist. In Figur 3 ist
durch gestrichelte Linienzüge eine dieser Endstellungen des Endbeschlages 8 verdeutlicht, und zwar die Arbeits- oder Betriebsstellung, in welcher sich der Endbeschlag 8 nach dem Anlegen des
Gurtbandes 6 befindet. In dieser Stellung des Endbeschlages 8 ist am B-Pfosten 3 (Figur 1) ein gehäusefester Ankeransatz 33
befestigt, der einen Ankeransatz 33" aufweist, an welchem sich in der vorgenannten Stellung der hakenartige Ansatz 8" verhakt
und damit auch extremen Zugkräften standhält.
Wie schon erwähnt, unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4, 5 und 6 vom Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3, 9,
10 und 11 dadurch, daß die Glieder 19 und 22 des Zug- und Schubmittels 20 einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, wie
insbesondere Figur 5 deutlich zeigt. Auch hierbei sind ähnlich Figur 11 an beiden Enden der einzelnen Glieder 19 Kugelpfannen
19' und Kugelköpfe 19" angeformt. Das Zug- und Schubmittel 20
ist in Schub- oder Zugrichtung antreibbar durch eine motorisch angetriebene Antriebsrolle 34 mit im wesentlichen glatter Oberfläche,
welcher eine unter Federspannung 35 stehende Gegenrolle
36 gegenübersteht. Wie Figur 4 zeigt, berühren die Glieder 19 bzw. 22 des Zug- und Schubmittels 20 im Krümmungsbereich 13 die
Begrenzungswände des Führungskanals 18 nur partiell, d.h. punkt- oder linienförmig, nicht jedoch bogenförmig, so daß nur geringe
Reibungsverluste entstehen. Das Zug- und Schubmittel 20 gemäß
Al-
Figur 4 steht mit dem Antrieb in Reibverbindung. Auch hierbei befinden
sich die unmittelbar benachbarten Glieder 19 in einem solchen Abstand, daß auch beim Durchfahren der Krümmung 13 keine Berührung
der Gliederstirnkanten stattfinden.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 und 3 besitzen die im Querschnitt kreisförmigen Glieder 37 ringartige Eingriffselemente
38, die entsprechend dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 mit den Zähnen eines Antriebsritzels 32 gekuppelt oder kuppelbar
sind.
In den Figuren 12 und 13 sind Ausführungen von Zug- und Schubmitteln
verdeutlicht, die von den Zug- und Schubmitteln gemäß den vorhergehenden Figuren abweichen. Während bei den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen auf einem Seil 23 eine Anzahl von mit Durchgangsbohrungen versehene Gliedern lose aufgereiht
und federnd verspannt sind, fehlt bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 12 und 13 ein solches Seil. Hierbei besitzen die
Glieder 39 bzw. 40 jeweils an beiden Enden Kupplungselemente 39',
39" bzw. 40'und 40" in Form von kreisrunden Kugelpfannen und entsprechend
dazu passenden Kugelköpfen, die z.B. ähnlich einer Schnappverbindung zusammensteckbar sind. Vorzugsweise bestehen
hierbei die Glieder 39, 40 aus einem zumindest leichtelastischen Material, welches eine solche Schnappverbindung ermöglicht.
Bei Figur 12 besitzt jedes Glied 39 in Übereinstimmung mit den vorhergehenden Ausführungsbeispielen am einen Ende eine
Kugelpfanne 39' und am anderen Ende einen Kugelkupf 39", während bei Figur 13 zwei Arten von Gliedern 401 und 402 vorgesehen sind,
wobei die Glieder 401 beidseitig Kugelpfannen 40" und die Glieder 402 beidseitig zapfenartige Kugelköpfe 40" besitzen.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 14 ist wiederum in einer Führung 41 mit Führungskanal 42 ein Zug- und,Schubmittel 43
geführt. Dieses besteht aus einem flexiblen Seil 23, z.B. aus einem Stahlseil, auf dem mit freiem gegenseitigen Abstand voneinander
perlenartig geformte, d.h. kugelförmige Glieder 44'z.B.
• 4ψ'
durch Aufspritzen oder Anformen befestigt sind. Diese Glieder
dienen gleichzeitig als Führungsmittel, die mit radialem Spiel im Führungskanal 42 geführt sind und als zahnartige Eingriffselemente, die mit einem entsprechend gezahnten Antriebsritzel
4 5 kämmen.
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