Gurtschlossbringer
Die Erfindung betrifft einen Gurtschlossbringer.
Gurtschlossbringer erleichtern das An- und Abschnallen eines Sicherheitsgurtes, indem das Gurtschioss aus einer zurückgezogenen Position, in der es dem Fahrzeuginsassen im normalen Fahrbetrieb nicht im Weg ist, über einen Antrieb reversibel in eine ausgefahrene Position verfahren wird, in der es für den Fahrzeuginsassen gut erreichbar ist.
Aus der DE 10 2004 017 457 A1 ist beispielsweise ein Gurtschlossbringer mit einem Spindelantrieb bekannt, bei dem ein Elektromotor eine Spindel in Drehung versetzt, wodurch eine über ein Stahlseil mit dem Gurtschioss gekoppelte Spindelmutter auf der Spindel verschoben wird. Nachteilig hier ist jedoch der aufwendige Aufbau des Gurtschlossbringers.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gurtschlossbringer mit einer einfachen und kompakten Bauweise zu schaffen. Dies wird erfindungsgemäß mit einem Gurtschlossbringer erreicht, der einen stationär fahrzeugfest anbringbaren Grundkörper, ein am Grundkörper verfahrbar gelagertes Gurtschioss, einen am Grundköper befestigten Lagerblock, einen Rückhaltebügel sowie einen Spindelantrieb umfasst, der eine Spindel und eine Spindelmutter aufweist. Der Spindelantrieb ist im Lagerblock gelagert und bewegt das Gurtschioss, wobei die Spindel drehfest mit dem Gurtschioss verbunden ist. Der Rückhaltebügel stützt den Lagerblock sowohl in Axialrichtung als auch bei Schräg- bzw. Querbelastungen ab. Auf diese Weise ist das Gurtschioss direkt
BESTÄTIGUNGSKOPIE
und unmittelbar mit dem Spindelantrieb gekoppelt, was sowohl die Zahl der benötigten Bauteile und damit die Herstellungskosten als auch die Baugröße des gesamten Gurtschlossbringers reduziert. Der Rückhaltebügel sorgt für zusätzliche Stabilität, indem er die großen wirkenden Kräfte auf den Lagerblock abstützt, die bei hoher Zugbelastung des Gurtschlosses auftreten.
Die drehfeste Verbindung der Spindel mit dem Gurtschloss wird beispielsweise dadurch erreicht, dass an einem oberen Ende der Spindel ein Befestigungselement angeordnet ist, an dem das Gurtschloss fixiert ist. Die Befestigungsgeometrie am Befestigungselement ist so wählbar, dass Gurtschlösser derselben Bauweise sowohl mit Gurtschlossbringern als auch für eine feste Befestigung im Fahrzeug verwenden werden können.
Für eine möglichst kompakte Bauweise kann die Spindel mit einem Schlitten verbunden sein, der entlang des Grundkörpers verfahrbar ist und der den Grundkörper zumindest abschnittsweise umschließt. Die Fixierung des Schlittens an der Spindel kann beispielsweise über das Befestigungselement am oberen Ende der Spindel erfolgen. Bei dieser Bauweise ist der Grundkörper zumindest teilweise im Inneren des Schlittens aufgenommen, wodurch auf ein zusätzliches Gehäuse verzichtet werden kann, was die Anzahl der Teile und den benötigten Bauraum weiter reduziert. Zwischen dem Grundkörper und dem Schlitten kann wenigstens ein Kugelkäfig angeordnet sein, auf dem der Schlitten für eine Linearbewegung entlang des Grundkörpers gelagert ist. Die Verwendung eines oder mehrerer Kugelkäfige, insbesondere in linearer Form mit mehreren entlang einer Gerade aufgereihten Kugeln ermöglicht eine leichtgängige und geräuscharme Lagerung des Schlittens am Grundkörper.
Der Lagerblock wird vorzugsweise vom Schlitten umgriffen, sodass auch hier kein separates Gehäuse benötigt wird und die Kompaktheit des gesamten Gurtschlossbringers erhöht wird.
Um die Spindel des Spindelantriebs in Axialrichtung reversibel zu bewegen, kann die Spindelmutter des Spindelantriebs, die die Axialbewegung der Spindel bewirkt, in der gewünschten Drehrichtung angetrieben werden.
Die Spindelmutter ist vorzugsweise im Lagerblock drehbar gelagert.
Beispielsweise kann die Spindelmutter in einem insbesondere senkrecht zur Axialrichtung geteilten Lagerblock aufgenommen sein, was eine einfache Vormontage des Spindelantriebs vor dessen Befestigung am Grundkörper erlaubt.
Im Lagerblock kann auch eine Lagerung für einen die Spindelmutter antrei- benden Elektromotor vorgesehen sein, sodass der gesamte Antrieb am Grundkörper angeordnet werden kann und wenigstens großteils vom Schlitten gegen Umwelteinflüsse geschützt werden kann.
Vorzugsweise ist der Rückhaltebügel an der dem Gurtschloss zugewandten Seite des Lagerblocks, insbesondere zwischen der Spindelmutter und dem Gurt- schloss, angeordnet und am Grundkörper befestigt. Die Anordnung zwischen der Spindelmutter und dem Gurtschloss, d.h. so, dass der Rückhaltebügel zumindest teilweise die Spindelmutter in axialer Richtung überlagert, ist besonders vorteilhaft, da bei Zugbelastung auf das Gurtschloss die Belastung an der Spindelmutter auf den Lagerblock am größten ist und diese so abgefangen werden kann, wodurch eine hohe Bruchfestigkeit des Gurtschlossbringers gewährleistet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Rückhaltebügel einen bogenförmigen Bügelabschnitt sowie einen ersten und einen zweiten Befestigungsabschnitt, wobei der erste Befestigungsabschnitt an einem ersten Ende des Bügelabschnitts und der zweite Befestigungsabschnitt an einem zweiten En- de des Bügelabschnitts angeformt ist. Diese Gestaltung des Rückhaltebügels ermöglicht es, mit dem Bügelabschnitt einen großen Bereich der Spindelmutter in axialer Richtung zu überlagern und mit den Befestigungsabschnitten an verschiedenen Enden des Rückhaltebügels den Rückhaltebügel sicher zu befestigen. Die Befestigungsabschnitte sind vorzugsweise kufenartige, längliche Fortsätze, die sich in Axialrichtung erstrecken und insbesondere in Axialrichtung gegenüber dem Bügelabschnitt vorstehen. Auf diese Weise können besonders große auf den Lagerblock wirkende Kräfte vom Rückhaltebügel aufgenommen werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Rückhaltebügel einstückig aus Metall gebildet und ist insbesondere ein Stanzbiegeteil. Hierdurch weist der Rückhaltebügel die notwendige Festigkeit auf, lässt sich sicher, bei-
spielsweise durch Laserschweißen, am Grundkörper befestigen und ist kostengünstig in der Herstellung.
Zur Übertragung der Antriebskraft vom Elektromotor auf die Spindelmutter ist vorzugsweise ein Zwischengetriebe vorgesehen, das mit einem Antriebsritzel des Elektromotors gekoppelt ist und das ein mit der Spindelmutter kämmendes Ritzel aufweist. Auf diese Weise kann in einer kompakten Anordnung eine Kraftübertragung mit der gewünschten Übersetzung erreicht werden. Das Zwischengetriebe ist vorzugsweise ebenfalls am Lagerblock gelagert und kann an diesem vormontiert werden. Es ist bevorzugt, dass sich die Spindel durch eine Öffnung zwischen Rückhaltebügel und Grundkörper hindurch in Richtung zum Gurtschloss erstreckt.
Beispielsweise umfasst das Zwischengetriebe zwei auf einer Achse angeordnete Ritzel, von denen eines mit dem Antriebsritzel des Elektromotors und das andere mit einer Außenverzahnung der Spindelmutter kämmt. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, (n den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 einen erfindungsgemäßen Gurtschlossbringer in einer schematischen perspektivischen Darstellung in einer vollständig zurückgezogenen Position;
Figur 2 einen nicht zur Erfindung gehörenden, zu Erklärungszwecken dargestellten Gurtschlossbringer in einer vollständig ausgefahrenen Position;
Figur 3 eine schematische perspektivische Darstellung des Gurtschloss- bringers aus Figur 2 ohne den Schlitten;
Figur 4 die in Figur 3 dargestellte Baugruppe in einer Frontansicht;
Figuren 5 und 6 schematische Darstellungen des Spindelantriebs des erfindungsgemäßen Gurtschlossbringers aus Figur 1 sowie des Gurt- schlossbringers aus Figur 2;
Figuren 7 und 8 schematische Darstellungen des Spindelantriebs mit einem Lagerblock und einem Elektromotor;
Figuren 9 und 10 eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Gurtschlossbringers aus Figur 2; - Figur 11 eine schematische perspektivische Darstellung des Lagerblocks für den Spindelantrieb des erfindungsgemäßen Gurtschlossbringers mit einem Rückhaltebügel; und
Figur 12 eine vergrößerte Darstellung des einzelnen Rückhaltebügels aus Figur 11.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Gurtschlossbringer 10, der einen fahrzeugfest befestigbaren, starren Grundkörper 12 und einen am Grundkörper 12 entlang dessen Axialrichtung A verfahrbar gelagerten Schlitten 14 aufweist. Der Schlitten 14 umgreift den Grundkörper 12 in Umfangsrichtung zumindest teilweise, wobei in diesem Beispiel der Schlitten 14 umfangsmäßig teilweise komplett geschlossen ist (siehe auch Figur 9). Figur 2 und die auf ihn bezogenen Figuren zeigen zwar keinen erfindungsgemäßen Gurtschlossbringer 10, weil ein später noch im Zusammenhang mit Figur 12 erläuterter Rückhaltebügel fehlt. Jedoch zeigen diese Figuren sämtliche übrigen Bestandteile eines erfindungsgemäßen Gurt- schlossbringers 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel, weshalb diese Figuren zur Erläuterung der Funktionsweise und zur Darstellung von Konstruktionsbeispielen zur Erfindung gehörende Einzelmerkmale dienen.
Figur 1 zeigt den Gurtschlossbringer 10 in einer vollständig zurückgezogenen Position, wie sie während des normalen Fahrbetriebs eingenommen wird. Figur 2 zeigt einen von außen identischen Gurtschlossbringer 10 in der maximal ausgefahrenen Position, die zum An- und Abschnallen des Sicherheitsgurtes eingenommen wird. Die Verfahrrichtung V, in der ein Gurtschloss 16 durch den Gurtschlossbringer 10 reversibel bewegt wird, fällt mit der Axialrichtung A zusammen.
Am Grundkörper 12 ist hier eine Befestigungsöse 18 ausgebildet, über die die Befestigung des Gurtschlossbringers 10 am Fahrzeug erfolgt.
Der Grundkörper 12 weist eine Rückenplatte 20 sowie zwei sich in Axialrichtung A erstreckende Schmalseiten 22 auf, die seitlich von der Rückenplatte 20 abstehen.
Der kastenförmige Schlitten 14 hat zwei Schmalseiten 24, die parallel zu den Schmalseiten 22 des Grundkörpers 12 angeordnet sind. Zwischen der Außenseite der Schmalseiten 22 und der Innenseite der Schmalseiten 24 sind als Lagerung mehrere Kugelkäfige 26 angeordnet, die in Axialrichtung A frei beweglich in Führungen 28 an den Schmalseiten 22 des Grundkörpers 12 aufgenommen sind. Dies ist auch in den Figuren 3, 4 und 10 dargestellt. Die Kugelkäfige 26 sind hier als lineare Bauteile mit jeweils vier Kugeln ausgebildet und erlauben auf bekannte Weise eine gleichmäßige und geräuscharme Bewegung des Schlittens 14 entlang des Grundkörpers 12. Es sind insgesamt vier Kugelkäfige 26 vorgesehen, die jeweils an den Außenkanten der Schmalseiten 22 angeordnet sind. Anschläge 30 an den axialen Enden der Schmalseiten 22 verhindern, dass die Kugelkäfi- ge 26 die Führungen 28 verlassen. An den gurtschlossseitigen Enden sind die Anschläge 30 hier durch Niete gebildet, die nach dem Einschieben der Kugelkäfige 26 in die Führungen 28 eingesetzt werden.
Das Gurtschloss 16 wird in und gegen die Verfahrrichtung V reversibel durch einen am Grundkörper 12 angeordneten Spindelantrieb 32 bewegt. Der Spindel- antrieb 32 ist beispielsweise in den Figuren 5 und 6 näher dargestellt.
Der Spindelantrieb 32 umfasst eine drehbar gelagerte, angetriebene Spindelmutter 34 sowie eine durch Drehung der Spindelmutter 34 entlang der Verfahrrichtung V verschiebbare Spindel 36.
An ihrem gurtschlossseitigen Ende ist die Spindel 36 über ein hier plattenför- miges Befestigungselement 38 drehfest mit dem Gurtschloss 16 verbunden.
Um ein Mitdrehen der Spindel 36 mit der Spindelmutter 34 zu verhindern, ist das Befestigungselement 38 drehfest am Schlitten 14 verschraubt, wie beispielsweise Figur 9 zeigt. Hierzu sind in diesem Beispiel zwei Befestigungsösen 40 an einem gurtschlossseitigen Ende des Schlittens 14 vorgesehen. Die Spindel 36 ist zumindest über den maximalen Verfahrbereich mit einem
Gewinde versehen, das in ein Innengewinde der Spindelmutter 34 eingreift, wie es von Spindelantrieben bekannt ist.
Die Spindelmutter 34 ist axial unverschieblich, aber drehbar in einem Lagerblock 42 aufgenommen, der fest mit dem Grundkörper 12 verbunden ist.
Der Lagerblock 42 ist hier vertikal in zwei Abschnitte 42a, 42b unterteilt (siehe Figur 10), zwischen denen die Spindelmutter 34 gelagert ist. In diesem Beispiel ist der Lagerblock 42 über einen Rahmen 44 mit der Rückenplatte 20 des Grundkörpers 12 verschraubt.
Die Spindelmutter 34 wird über einen Elektromotor 46 angetrieben, der ebenfalls am Grundkörper 12 fixiert ist. Der Lagerblock 42, genauer der gurtschloss- ferne Abschnitt 42b des Lagerblocks 42, bildet eine Lagerung für ein gurtschloss- seifiges Ende des Elektromotors 46.
Um den Bauraum in der in das Fahrzeug hinein weisenden Richtung zu reduzieren, ist in diesem Beispiel im Schlitten 14 jeweils in einer Frontplatte 14a und einer Rückenplatte 14b eine Ausnehmung 48 vorgesehen, in die der Elektromotor 46 hineinragt. Auf der Welle des Elektromotors 46 sitzt ein Antriebsritzel 50, das mit einem ersten Ritzel 52 eines Zwischengetriebes 54 kämmt. Das Zwischengetriebe 54 weist ein zweites Ritzel 56 auf, das mit dem ersten Ritzel 52 auf einer gemeinsamen Welle angeordnet ist. Das zweite Ritzel 56 kämmt mit einer Außenverzahnung 58 an der Spindelmutter 34, wodurch eine Drehbewegung des Antriebs- ritzels 50 in gewünschter Übersetzung auf die Spindelmutter 34 übertragen werden kann. Alle Verzahnungen sind hier als Schrägverzahnungen ausgebildet. Die Welle des Zwischengetriebes 54 ist ebenfalls im Lagerblock 42 gelagert, wie in Figur 10 zu erkennen ist.
Die Welle des Elektromotors 46, die des Zwischengetriebes 54 und die Spin- del 36 sind parallel zueinander ausgerichtet.
Der Spindelantrieb 32 kann mit dem Elektromotor 46 im Lagerblock 42 zu einer separaten Baugruppe vormontiert werden, wie in den Figuren 7 und 8 dargestellt ist.
Außerdem sind in diesem Beispiel zwei Positionssensoren 60 zur Erfassung einer Spindelposition vorgesehen. Die Positionssensoren 60 sind ebenfalls am Grundkörper 12 montiert.
Die Figuren 11 und 12 zeigen eine erfindungsgemäße Ausführungsform des Lagerblocks 42 für den Spindelantrieb 32 des erfindungsgemäßen Gurtschloss- bringers 10 mit einem Rückhaltebügel 62, der den Lagerblock 42 im Rückhaltefall abstützt, In dieser Ausführungsform ist der Lagerblock 42 größer ausgeführt und lagert sowohl den Spindelantrieb 32, den Elektromotor 46 als auch das Zwischengetriebe 54 (siehe Figur 5). Diese Ausführungsform des Lagerblocks 42 ist jedoch nicht einschränkend für die Verwendung des Rückhaltebügels 62, der ebenso verwendet werden kann, einen Lagerblock 42, wie er beispielsweise in der Figur 7 gezeigt ist, abzustützen.
Der Rückhaltebügel 62 weist einen bogenförmigen Bügelabschnitt 64 mit einem ersten Ende 66 und einem zweiten Ende 68 sowie eine in einer Ansicht in Axialrichtung A Ω-Form auf. Durch diese Form wird die Spindel 36 umschlossen, und es wird zwischen Bügelabschnitt 64 und Grundkörper 12 eine Öffnung gebil- det, durch die sich die Spindel 36 hindurch zum Gurtschloss 16 erstreckt.
An dem ersten Ende 66 ist ein erster Befestigungsabschnitt 70 und an dem zweiten Ende 68 ist ein zweiter Befestigungsabschnitt 72 angeformt, die zur Befestigung des Rückhaltebügels 62 vorgesehen sind. Die kufenartigen Befestigungsabschnitte 70, 72 erstrecken sich in Axialrichtung A, um die in dieser Rich- tung auf den Rückhaltebügel 62 wirkenden Kräfte in geeigneter Weise aufnehmen zu können und sind in diesem Ausführungsbeispiel in Axialrichtung A länger als das axiale Abmaß des Bügelabschnitts 64.
Der Rückhaltebügel 62 ist ein zum Beispiel einstückiges Stanzbiegeteil und aus einem Metallblech gefertigt. In Figur 11 grenzt der Rückhaltebügel 62 an der oberen Seite 74 des Lagerblocks 42 an. Der Rückhaltebügel 62 umschließt mit dem Bügelabschnitt 64 die Spindel 36 abschnittsweise radial und liegt auf der dem Befestigungselement 38 zugewandten Seite 74 mit dem Bügelabschnitt 64 am Lagerblock 42 an.
Die Befestigungsabschnitte 70, 72 sind mit ihren zum Bügelabschnitt 64 ent- gegengesetzten Seiten am Grundkörper 12 mittels Laserschweißen sicher befestigt.
Alternativ oder zusätzlich können zur Befestigung des Rückhaltebügels 62 auch andere geeignete Befestigungsverfahren, wie z.B. Schweißen, Löten, Ver- schrauben, Vernieten, Kleben, etc. verwendet werden.
Der Rückhaltebügel 62 bildet eine Abstützung für den Lagerblock 42 der Spindel 36 und sichert den Lagerbiock 42 sowohl in Axialrichtung A als auch bei Schräg- und Querbelastung im Rückhaltefall.
Die Form des Rückhaltebügels 62 ist nicht auf eine Ω-Form beschränkt. Beispielsweise kann der Bügelabschnitt 64 auch eine rechteckige Grundform mit einer insbesondere kreisförmigen Ausnehmung für die Spindel 36 aufweisen. Vorzugsweise wird durch den Rückhaltebügel 62 jedoch die Spindelmutter 34 in Axialrichtung A größtmöglich überdeckt, um die Spindelmutter 34 bei einer Zugbelastung des Spindelgetriebes 32 optimal zurückhalten zu können.