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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtbefestigungsanordnung und ein Beschlagteil zur Befestigung eines Sicherheitsgurtes an einem Kraftfahrzeug.
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Sicherheitsgurte werden in Kraftfahrzeugen allgemein zur Rückhaltung der Insassen im Unfall verwendet und werden in der Regel als Dreipunktgurte ausgeführt. Die Sicherheitsgurte sind dabei mit einem Ende auf einem fahrzeugfest befestigten Gurtaufroller aufwickelbar und mit dem freien Ende über einen Endbeschlag fahrzeugfest befestigt. Auf dem Sicherheitsgurt ist eine Gurtzunge verschieblich geführt, welche in einem fahrzeugfesten Gurtschloss verriegelbar ist und den Sicherheitsgurt in der verriegelten Stellung in einen Diagonalgurtabschnitt und einen Beckengurtabschnitt unterteilt.
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Grundsätzlich wird der Sicherheitsgurt mit dem Gurtaufroller, der verschieblich geführten Gurtzunge und dem Endbeschlag beim Fahrzeughersteller vormontiert angeliefert und in dem Kraftfahrzeug montiert. Dazu wird der Gurtaufroller und sofern vorhanden ein Umlenkbeschlag an dem Kraftfahrzeug befestigt und das freie Ende des Sicherheitsgurtes durch Befestigung des Endbeschlages an dem Kraftfahrzeug fahrzeugfest festgelegt. Da die Montagezeit in modernen Fahrzeugmontageprozessen ein sehr wichtiges Kriterium ist, sollte sowohl der Umlenkbeschlag als auch der Endbeschlag möglichst einfach und schnell zu befestigen sein. Ferner sollte die Befestigung so gestaltet sein, dass eine fehlerhafte Befestigung möglichst ausgeschlossen werden kann.
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Eine bewährte Art der Befestigung des Beschlagteils besteht darin, an der Fahrzeugkarosserie eine Schweißmutter und in dem Beschlagteil eine Befestigungsöffnung vorzusehen, und das Beschlagteil durch Einschrauben einer durch die Befestigungsöffnung geführten Befestigungsschraube in die Schweißmutter zu befestigen. Nachteilig bei dieser Lösung ist, dass die Schweißmutter selbst teuer ist und die Befestigung der Schweißmutter ein weiterer Kosten verursachender Montagevorgang bei dem Fahrzeughersteller ist. Ferner stellt der Einschraubvorgang einen Montagevorgang dar, welcher die Montagezeit verlängert.
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Ferner ist aus der
DE 199 58 745 C1 eine Befestigungseinrichtung bekannt, bei der das Beschlagteil eine Befestigungsöffnung und ein Federblech aufweist. Das Beschlagteil wird mit der Befestigungsöffnung auf einem Befestigungskopf aufgesetzt und dann durch das sich an dem Befestigungskopf abstützende Federblech in der Befestigungsstellung gesichert.
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Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Beschlagteil und eine Sicherheitsgurtbefestigungsanordnung zu schaffen, welche eine kostengünstige Befestigung des Sicherheitsgurtes an dem Kraftfahrzeug mit einer möglichst geringen Montagezeit ermöglichen.
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Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird nach Anspruch 1 eine Sicherheitsgurtbefestigungsanordnung vorgeschlagen, bei der an dem Beschlagteil eine Feder und ein Bolzen vorgesehen sind, wobei der Bolzen einen Schaft und einen verdickten Kopf aufweist, und an dem Befestigungsabschnitt eine Befestigungsöffnung mit einem ersten Abschnitt mit einer ersten Weite und einem zweiten Abschnitt mit einer zweiten Weite vorgesehen ist, wobei die zweite Weite größer als die erste Weite ist, und der Kopf des Bolzens in der Dicke und der Breite derart bemessen ist, dass das Beschlagteil mit dem Kopf des Bolzens in den zweiten Abschnitt einführbar und durch Ausführen einer Längsbewegung in der Befestigungsöffnung in eine Befestigungsstellung verschiebbar ist, in der der Bolzen mit dem Schaft in dem ersten Abschnitt der Befestigungsöffnung angeordnet ist und mit dem verdickten Kopf an der von der Einführseite des Bolzens abgewandten Seite des Befestigungsabschnitts formschlüssig zur Anlage gelangt, und die Feder sich in der Befestigungsstellung des Beschlagteils an einem fahrzeugfesten Gegenlager entgegen der Löserichtung des Beschlagteils aus der Befestigungsstellung abstützt.
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Durch die vorgeschlagene Befestigungsanordnung kann der Sicherheitsgurt in einer einfachen schlüssellochartigen Befestigungsöffnung ohne Zuhilfenahme eines Werkzeuges mit einer Hand befestigt werden. Dabei dient der Bolzen in der Befestigungsstellung des Beschlagteils zur Einleitung der im Lastfall wirkenden Zugkräfte in den Befestigungsabschnitt und die Feder zur Sicherung des Beschlagteils gegen ein Herausrutschen aus der Befestigungsstellung. Insbesondere muss keine bisher erforderliche Schweißmutter an der Fahrzeugkarosserie mehr vorgesehen werden, und es entfällt der Montagevorgang des Einschraubens der Befestigungsschraube. Die einzige Voraussetzung für die vorgeschlagene Befestigungsanordnung ist, dass an dem Befestigungsabschnitt ein Gegenlager vorgesehen ist, an dem sich die Feder abstützen kann.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Feder derart angeordnet und ausgerichtet ist, dass sie bei einem Verdrehen des mit dem Bolzen in die Befestigungsöffnung eingreifenden Beschlagteils an dem Gegenlager zur Anlage gelangt, und bei einer sich anschließenden Fortführung der Drehbewegung das Beschlagteil mit dem Bolzen durch die wirkende Federkraft in die Befestigungsstellung zieht. Durch die vorgeschlagene Anordnung und Ausrichtung der Feder gegenüber dem Gegenlager während des Montagevorganges kann der Montagevorgang weiter vereinfacht werden. Die Feder gelangt dabei während der Drehbewegung des Beschlagteils zunächst an dem Gegenlager zur Anlage, wodurch die Feder beginnt ihre Federkraft auszuüben. Während der weiteren Drehbewegung des Beschlagteils wird die Feder aufgrund ihrer Formgebung und Ausrichtung gegenüber dem Gegenlager weiter gespannt und zieht dadurch das Beschlagteil mit dem Bolzen in die Befestigungsstellung, in der der Bolzen mit dem Schaft in den ersten Abschnitt der Befestigungsöffnung durchgreift und mit dem Kopf formschlüssig an dem Befestigungsabschnitt festgelegt ist.
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Die Feder kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine Befestigung an wenigstens zwei beabstandeten Befestigungsstellen verdrehgesichert an dem Beschlagteil gehalten sein. Die Feder ist dadurch auch bei wirkenden Querkräften besonders stabil an dem Beschlagteil gehalten, was insbesondere bei der vorgeschlagenen Drehbewegung des Beschlagteils in die Befestigungsstellung von Vorteil ist.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Feder durch ein Federblech gebildet ist, welches in zwei an gegenüberliegenden Seitenflächen des Beschlagteils anliegenden Lagen um das Beschlagteil herum gefaltet ist. Durch die vorgeschlagene Ausbildung der Feder kann diese besonders kostengünstig in einem Stanzverfahren als Federblech hergestellt werden. Außerdem ergibt sich durch das Falten des Federblechs um das Beschlagteil herum ein besonders kompakter Verbund des Beschlagteils und der Feder mit einer großflächigen Anlagefläche des Federbleches an dem Beschlagteil.
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In diesem Fall ergibt sich ein weiter verfestigter Verbund dadurch, indem das Beschlagteil an wenigstens einem Abschnitt seiner Randseite eine Nut aufweist, und das Federblech mit der Falte in der Nut angeordnet ist. Durch die Anordnung des Federbleches in der Nut kann das Federblech zusätzlich gegen ein seitliches Verrutschen gegenüber dem Beschlagteil gesichert werden. Die Nut kann dabei tiefer als die Dicke des Federblechs ausgebildet sein, so dass das in der Nut angeordnete Federblech nicht über den äußeren Rand des Beschlagteils hinaus steht.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Bolzen beidseitig von dem Beschlagteil vorsteht, und das Federblech in den beiden an dem Beschlagteil an unterschiedlichen Seiten anliegenden Lagen Öffnungen aufweist, durch die der Bolzen hindurchragt. Das Federblech ist dadurch an beiden Seitenflächen des Beschlagteils an dem vorstehenden Bolzen gehalten.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass der Bolzen mit dem Schaft durch wenigstens eine der Öffnungen des Federblechs hindurchragt, und das Federblech in dem Randbereich der Öffnung einen oder mehrere in Richtung des Kopfes vorstehende federnde Abschnitte aufweist. Durch den federnden Abschnitt kann das Beschlagteil klapperfrei an dem Befestigungsabschnitt gehalten werden. Da die Feder vorschlagsgemäß als Federblech ausgebildet ist, können die federnden Abschnitte bei der Herstellung des Federblechs im Stanzverfahren gleich mit angeformt werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass das Federblech an einer freien Randseite zu zwei übereinander liegenden Lagen auf sich selbst zurück gefaltet ist, und die zurück gefaltete Lage derart bemessen und ausgerichtet ist, dass das Federblech mit der freien Randseite der zurück gefalteten Lage zur Anlage an dem Gegenlager gelangt. Die zurück gefaltete Lage bildet aufgrund der Faltung einen von der Fläche des Federbleches vorstehenden Abschnitt, welcher in der vorgeschlagenen Ausführungsform gleich als Anlagefläche für das Federblech zur Ausübung der Federkraft genutzt werden kann.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die zurück gefaltete Lage in Richtung des Abschnittes der Randseite des Beschlagteils gerichtet ist, an welchem das Federblech um das Beschlagteil herum gefaltet ist. Durch die vorgeschlagene Ausrichtung des zurück gefalteten Abschnittes stützt sich das Federblech bei der Ausübung der Federkraft selbst an dem Rand des Beschlagteils ab.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass in der freien Randseite der zurück gefalteten Lage des Federblechs eine Sicke vorgesehen ist, welche eine Anlagefläche bildet, mit der sich das Federblech in der Befestigungsstellung des Beschlagteils an dem Gegenlager abstützt. Durch die Sicke kann eine Anlagefläche der Feder geschaffen werden, welche im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der ausgeübten Federkraft ausgerichtet ist, d. h. senkrecht zu der Ebene des angrenzenden Flächenabschnitts des Federbleches. Dabei wird durch die Sicke eine Anlagefläche geschaffen, welche allein durch die Formgebung der Sicke erzeugt wird und je nach der Formgebung der Sicke beliebig groß bemessen werden kann. Ferner kann das Federblech dadurch im Bereich der Anlagefläche in einer Vorzugsrichtung versteift und/oder in einer Vorzugsrichtung geschwächt werden. Dies kann z. B. vorteilhaft sein, wenn das Federblech für die Montage des Sicherheitsgurtes eine besonders weiche Federcharakteristik zu Beginn des Anlegens des Federbleches aufweisen soll, und anschließend in der Befestigungsstellung des Beschlagteils mit einer Vorspannung an dem Gegenlager anliegen soll.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass eine der Befestigungsstellen durch einen Niet gebildet ist, welcher das Federblech in einem Abschnitt an dem Beschlagteil festlegt, der durch die zurück gefaltete Lage abgedeckt ist, und dass in der zurück gefalteten Lage eine den Niet freigebende Öffnung vorgesehen ist. Die Befestigung des Federbleches über einen Niet stellt eine besonders einfache und kostengünstige Art der Befestigung dar. Damit der Niet für die Befestigung zugänglich ist und gleichzeitig das Federblech zur Ausbildung der oben beschriebenen vorteilhaften Anlagefläche zurückgefaltet werden kann, wird in der zurück gefalteten Lage eine Öffnung vorgesehen, durch welche der Niet für die Montage zugänglich ist. Damit kann die zurück gefaltete Lage, ohne auf die Nietbefestigung Rücksicht zu nehmen, in der Fläche und in der Formgebung für die Ausübung der Federkraft ausgelegt werden.
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Weiter wird zur Lösung der Aufgabe ein Beschlagteil nach Anspruch 12 zur Befestigung eines Sicherheitsgurtes an einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen, bei dem an dem Beschlagteil eine Feder und ein Bolzen mit einem Schaft und einem verdickten Kopf vorgesehen sind, und welches nach einem der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 3 bis 11 ausgebildet ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen:
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1 und 2: ein erfindungsgemäßes Beschlagteil aus verschiedenen Ansichten; und
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3a–3h: ein erfindungsgemäßes Beschlagteil in verschiedenen Stellungen während des Montagevorganges.
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In den 1 und 2 ist das Beschlagteil 1 in Sicht auf die Unterseite und in Sicht auf die Oberseite mit der darauf angeordneten Feder 2 zu erkennen. Das Beschlagteil 1 ist in der vorliegenden Ausführungsform ein Endbeschlag zur Befestigung eines Endes eines Sicherheitsgurtes an der Karosserie des Kraftfahrzeuges. Das Beschlagteil 1 kann aber auch mit geringfügigen Modifikationen der Feder 2 und des Beschlagteils 1 selbst mit einer identischen Befestigung als Umlenkbeschlag ausgebildet sein, welcher zur Befestigung z. B. an einer B-Säule der Fahrzeugstruktur und zur Umlenkung des Sicherheitsgurtes vorgesehen ist.
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Das Beschlagteil 1 weist eine Öffnung 6 auf, durch die das Ende des Sicherheitsgurtes hindurchgeführt ist. Das Ende des Sicherheitsgurtes ist dann zu einer Schlaufe vernäht und zugfest mit dem Beschlagteil 1 verbunden.
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An dem Beschlagteil 1 ist ferner ein Bolzen 5 vorgesehen, welcher auf einer Seite des Beschlagteils 1 mit einem Schaft 8 und einem verdickten Kopf 7 vorsteht und auf der anderen Seite des Beschlagteils 1 mit einem zweiten verdickten Kopf 19 verstemmt ist. Der Bolzen 5 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine nicht zu erkennende Öffnung des Beschlagteils 1 durchgesteckt und durch den verstemmten Kopf 19 fixiert. Außerdem ist an dem Beschlagteil 1 eine Feder 2 in Form eines gestanzten Federbleches vorgesehen, welches in einer an einem Abschnitt 25 der seitlichen Randseite des Beschlagteils 1 vorgesehenen Nut 16 um das Beschlagteil 1 zu zwei an gegenüberliegenden Seitenflächen des Beschlagteils 1 anliegenden Lagen 10 und 9 gefaltet ist. In jeder der Lagen 9 und 10 ist jeweils eine Öffnung 27 und 28 vorgesehen, durch welche der Bolzen 5 mit dem Schaft 8 durchgesteckt ist. Der Schaft 8 kann dabei gestuft ausgeführt sein, so dass er an dem Rand der nicht zu erkennenden Öffnung des Beschlagteils 1 oben anliegt, und das Federblech durch Einklemmen des Randes der Öffnung 27 zwischen dem plattenförmigen Grundkörper des Beschlagteils 1 und dem Kopf 19 eingeklemmt und fixiert ist.
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Das Federblech ist in der Nut 16 um das Beschlagteil 1 herum gefaltet, so dass das Federblech seitlich gegen ein Verschieben gesichert ist. Das Federblech ist ferner im Bereich der Öffnung 28 mit einem ringförmigen federnden Abschnitt 17 versehen, welcher über in Richtung des verdickten Kopfes 7 vorstehende Arme 18 mit dem Federblech verbunden ist und den freien Spalt zwischen dem Kopf 7 und dem Beschlagteil 1 bzw. dem Federblech verengt. Das Federblech ist im weiteren Verlauf an seiner freien Randseite mit einer Lage 12 doppellagig auf die Lage 10 in Richtung des Bolzens 5 zurück gefaltet, so dass die Öffnung 6 freigegeben ist. Der freie Rand der zurück gefalteten Lage 12 ist mit einer Sicke 13 versehen, die im Wesentlichen senkrecht zu der Längserstreckung des Beschlagteils 1 und des Federblechs und parallel zu dem Abschnitt 25 der Randseite des Beschlagteils 1 ausgerichtet ist. Zur Befestigung des Federblechs an dem Beschlagteil 1 ist ferner ein Niet 21 vorgesehen, welcher das Federblech mit der Lage 10 in einem unterhalb der zurück gefalteten Lage 12 befindlichen Abschnitt mit dem Beschlagteil 1 verbindet. Zur Befestigung des Niets 21 ist in der zurück gefalteten Lage 12 eine Öffnung 15 vorgesehen, durch welche der Niet 21 von einer Seite des Beschlagteils 1 zugänglich ist.
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Zur Befestigung des Sicherheitsgurtes ist gemäß der vorgeschlagenen Sicherheitsgurtbefestigungsanordnung ein in den 3a bis 3h zu erkennender Befestigungsabschnitt 3 vorgesehen, in welchem eine Befestigungsöffnung 4 mit einem ersten kreisförmigen Abschnitt 22 und einem zweiten kreisförmigen Abschnitt 23 vorgesehen ist. Der zweite Abschnitt 22 weist eine größere Weite als der erste Abschnitt 23 auf und ist so zu dem ersten Abschnitt 23 angeordnet und geformt, dass sich die Abschnitte 22 und 23 an einer Seite zu einer geraden Randseite ergänzen, während die Abschnitte 22 und 23 an der gegenüberliegenden Seite zwei teilkreisförmige Abschnitte mit unterschiedlichen Radien bilden. Im Ergebnis ergibt sich dadurch eine schlüssellochähnliche Form der Befestigungsöffnung 4 mit versetzt zueinander angeordneten Abschnitten 22 und 23. Versetzt bezieht sich dabei auf einen Versatz der Mittelpunkte der kreisförmigen Abschnitte 22 und 23. Ferner ist an dem Befestigungsabschnitt 3 ein Gegenlager 24 in Form eines hochstehenden Randes vorgesehen.
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Die Befestigung des Beschlagteils 1 erfolgt dann gemäß dem in den 3a bis 3h dargestellten Bewegungsablauf. In einem ersten Schritt wird das Beschlagteil 1 mit dem Bolzen 5 mit dem verdickten Kopf 7 in Pfeilrichtung A in den zweiten Abschnitt 22 mit der größeren Weite in die in der 3b gezeigte Stellung eingeführt.
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Anschließend wird das Beschlagteil 1 in Pfeilrichtung B an den geraden Rand der Befestigungsöffnung 4 heran gezogen und in Pfeilrichtung C in Richtung des ersten Abschnittes 23 mit der kleineren Weite verschoben. Dabei wird das Federblech auf das Gegenlager 24 zu bewegt, bis die in der 3e dargestellte Stellung erreicht ist. Anschließend wird das Beschlagteil 1 in Pfeilrichtung D verschwenkt und gelangt dabei mit der durch die Sicke 13 geschaffenen Anlagefläche 26 an dem Gegenlager 24 zur Anlage. Bei der Fortführung der Schwenkbewegung in Pfeilrichtung D übt die Feder durch das Abstützen auf dem Gegenlager 24 eine Federkraft auf das Beschlagteil 1 aus, wodurch das Beschlagteil 1 mit dem Bolzen 5 in Pfeilrichtung F in den Abschnitt 23 gezogen wird. Zum Ende der Schwenkbewegung rutscht das Beschlagteil 1 schließlich mit der zurück gefalteten Lage 12 und der Sicke 13 in eine Nut 29 des Gegenlagers 24 und liegt schließlich mit der Anlagefläche 26 der Sicke 13 des Federbleches an dem Rand der Nut 29 an, wodurch das Beschlagteil 1 insgesamt in Pfeilrichtung F federbelastet wird. Die Federbelastung ist dabei bewusst so ausgerichtet, dass das Beschlagteil 1 nicht mit dem Bolzen 5 zurück in den zweiten Abschnitt 22 der Befestigungsöffnung 4 rutschen kann. Das Beschlagteil 1 ist also in Richtung der Eingriffsstellung des Bolzens 5 in den Abschnitt 23 federvorgespannt, also entgegen der Lösebewegung aus der in der 3h gezeigten Befestigungsstellung I.
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Da das Federblech um einen Abschnitt 25 der Randseite des Beschlagteils 1 herum gefaltet ist, welcher auf der in Bezug zu dem Gegenlager 24 gegenüberliegenden Seite des Beschlagteils 1 angeordnet ist, stützt sich das Federblech dabei gleichzeitig an dem Beschlagteil 1 ab. Ferner wird es aufgrund der in der Nut 29 anliegenden Feder 2 zumindest erschwert, dass das Beschlagteil 1 entgegen der Pfeilrichtung D aus der Befestigungsstellung I zurückschwenken kann, da das Beschlagteil 1 dazu zuerst aus der Nut 29 gegen die von dem Federblech ausgeübte Federkraft herausgezogen werden müsste. Da das Beschlagteil 1 in der Befestigungsstellung I den Abschnitt 23 mit der kleineren Weite mit dem Schaft 8 des Bolzens 5 durchgreift, und der verdickte Kopf 7 die Randseite des Abschnittes 23 überdeckt, ist das Beschlagteil 1 in der Befestigungsstellung I über eine formschlüssige Verbindung an dem Befestigungsabschnitt 3 festgelegt, durch welche die im Lastfall wirkenden Kräfte in den Befestigungsabschnitt 3 eingeleitet werden. Da der ringförmige Abschnitt 17 den Spalt zwischen dem verdickten Kopf 7 und dem Beschlagteil 1 bzw. dem Federblech verringert, und der Abschnitt 17 gleichzeitig über die Arme 18 federnd an dem Federblech gehalten ist, ist das Beschlagteil 1 ferner klapperfrei an dem Befestigungsabschnitt 3 gehalten.