带扣供给器的制作方法

本发明涉及根据两个独立权利要求的相应前序部分的被称为带扣供给器（belt buckle feeder）的对象。

背景技术：

在从DE 10 2012 016 211 A1中公知的带扣供给器中，带扣被布置在心轴的端部处，该心轴借助于心轴螺帽能调整高度。带扣供给器所需要的马达远离该带扣供给器安装且经由柔性轴操作地连接到心轴驱动器。然而，这种布置的效率极不完善，且用于安装相互远离的组件的整体空间要求相当大。

根据DE 10 2011 008 775 A1，带扣供给器也要求用于提升齿轮和用于经由外部轴联接的提升齿轮的机动化驱动器的独立安装空间。此处，心轴以在纵向上固定的方式被附接到齿轮，以便以心轴螺帽的方式线性地位移带扣头部。

类似的带扣供给器从DE 10 2013 011 025 A1公知。该专利公开也意欲尤其使得在机动车中的单个座位处的安全带的穿戴更加容易，因为带扣通过马达被暂时地提高（且随后再次降低），使得在设置在靠近车体中部（centre console）的高水平面处的座位情形中，在肢体残疾的情形中或者在穿着冬季外套时，更容易够到带扣。进一步，对于已经被穿戴的带有必要的是通过带扣的随后降低被拉紧。

然而，靠近座位的可用于这样的带扣供给器的空间是非常有限的，然而带扣供给器的结构必须能够可靠地吸收经由带引入的以及在紧急制动操作情况下或者甚至在发生交通事故的情况下发生的力。出于该目的，在带扣供给器的先前公知的设计中，带扣供给器的齿啮合和带扣供给器的线性引导件被定位成尽可能远的分开，然而这要求大量的空间并且在对应的引导件之间引发张力。强加于这样的带扣供给器的额外且难以履行的实际要求是在带扣延伸和缩回时以及尤其在高档车辆中在驱动模式时禁止发出任何噪声；这将导致金属接合对被塑料齿连接和塑料部件替换，所述塑料齿连接和塑料部件通常被用于驱动和引导功能，然而，这些很难满足碰撞负载规范。

技术实现要素：

考虑到强加于其的高功率密度的这样的要求，本发明基于在功能和结构方面优化通用电动带扣供给器的技术问题。

根据本发明，该问题通过在主要权利要求中详细说明的必要特征的组合解决。根据主要权利要求，这样的已知线性驱动器设有在心轴螺帽中能轴向位移的心轴，该心轴可选地还能够经受高度依赖张力的和依赖负载的方式的压力，所述心轴螺帽能通过齿轮马达旋转以使带扣运动，其中，实际上所述心轴通过在内部或外部定位的杆的支撑作用免受弯曲负载，使得带扣供给器能够针对在马达小齿轮和心轴之间的低噪声塑料齿啮合被优化，其因此不再成为噪声源。

在该情形中，在碰撞的情况下吸收负载的对由金属制成，具体地尤其是金属壳体中的金属心轴螺帽的轴向支撑件和在金属心轴中的其齿啮合。然而，对于正常操作，有利的是借助于由塑料材料制成的轴向间隔物在金属对之间进行噪声分离（noise decoupling），和/或通过在心轴螺纹中塑料螺帽的适形配合接合。在负载的情况下，间隔物和/或塑料螺纹在轴向上被压缩，并且由于心轴的轻微轴向位移，关于心轴的塑料螺纹轴向偏置的金属螺纹现在在心轴螺帽中起作用。

吸收出现在心轴上的弯曲力矩的杆原则上能够具有任何期望的实心或中空横截面。除了固定到设备的纵向引导件，非圆形横截面还提供扭曲预防。杆能够靠近心轴以轴向平行的方式被布置，且以牢固地连接到心轴的方式被安置，以便在固定到壳体的高度精确的纵向引导件中延伸和缩回。当心轴具有至少一个轴向平行的空腔（该空腔尽可能与固定到壳体的且带有相同的横截面几何形状的杆同轴且在其中容纳杆）时使得壳体（该壳体还容纳用于心轴运动的驱动马达）所需的横截面减小，使得在此以旋转固定的方式被引导的或者在别处能在杆（杆现在在内部支撑心轴）上轴向位移的心轴实际上没有发生弯曲负载。

总之，由于杆支撑，实现了紧凑静定的引导系统，这是因为心轴现在仅作为用于带扣的线性驱动器机械地被加载，而与引导功能脱离接合。出于实际要求，这是尤其重要的，因为否则在大规模生产中不可避免的圆度的缺乏和在心轴上出现的其他公差将导致不规则的线性调整运动。

附图说明

能够从进一步的权利要求，以及在还考虑其优点的情况下，从根据本发明的方案的示例性实施例的以下描述中收集更多有利的设计细节和创造性的发展及替代方式，示例性实施例在设计方面是优选的且在附图中以局部截面且不完全按照比例地放大的方式被概要画出。附图局限于在功能方面是必要的特征，在附图中：

图1示出带扣供给器，该带扣供给器具有相对于所述带扣供给器的轴承垫块（此处概要画出为双壳的）是偏心的偏心杆引导件，其中，壳体盖被移除且上部壳被移除，以及

图2示出进一步开发的心轴螺帽连同具有中心杆引导件的心轴的示意性概要画出的轴向纵向截面。

附图标记

11 带扣供给器

12 （11的）壳体

13 （12的）（下部）狭窄侧

14 （13中的）螺纹孔

15 （12的）（上部）狭窄侧

16 （作为20的一部分，从15/44突出的）保持棒

17 （16-20的）端面

18 安置板（在17处）

19 （在18上的）带扣

20 （具有16的）心轴

21 （在20上；在轴向上固定在12中的）心轴螺帽；

21.1 驱动螺帽，21.2 支撑螺帽

22 （在23和21之间的）减速齿轮

23 马达（用于20的轴向运动）

24 马达小齿轮（用于啮合在25中）

25 （22的, 在23和21之间的）驱动齿轮

26 （25的）小齿轮

27 （在28之后的26的）中间齿轮

28 （21的）外部齿连接

29 （25的可选地）内部侧向表面

30 （25-26的）驱动轴

31 （27的）中间齿轮轴

32 轴承垫块（在12中，用于23、22和35）

33 （32的）下部壳

34 杆（在20能纵向位移的情况下平行于20；或在20中被固定到设备）

35 纵向引导件（在32中用于34；或在40/41之间）

36 （在20之后17的）延伸臂

37 杆端部（带有36）

38 支撑鼻部（在36上，用于接合在39中）

39 栏杆（rail）（沿着12/20能与38一起位移）

40 （在20中34的）外部侧向表面

41 （20的）内部侧向表面

42 （21.2、21的）轴承座

43 （在21、21.2和44之间的）间隔物

44 （12的）壁

45 （21中的）螺纹

46 （在支撑螺帽21.2中的螺纹45的）（轴向）间隔。

具体实施方式

带扣供给器11具有扁平细长的壳状壳体12，该壳状壳体12由能高度机械加载的材料（尤其是实心钢板）形成并且能够可靠地吸收出现在带扣载体11处的轴向和横向力，甚至在发生碰撞的情况下。壳体12在其下部狭窄壳体侧13附近配有螺纹孔14，以靠近车辆座位（未示出）安置在车辆主体上。在相对侧上，金属保持棒16从沿着壳体12的上部狭窄侧15成角度的壁突出，所述保持棒16在其端侧17上设有用于装配带扣19的安置板18。

保持棒16的下部区域以多个部分或者优选地以一个部分过渡到与其同轴的心轴20中，在该示例中，其轴线延伸通过螺纹孔14的正中央。然而，心轴20还能够一直延伸到安置板18，使得最终在保持棒16和心轴20之间没有差别。因此，在下述文本中，仅参考心轴20（其满足保持棒和心轴二者的功能）。

在该示例性实施例中，金属心轴20支承能高度加载的在轴向上被支撑的金属心轴螺帽21。其螺纹对被设计成既优化力传递的效率又允许尽可能少的横向力分量作用在心轴20上。这在具有小的螺纹侧面角的螺纹的情况下，如在梯形螺纹的情况下，最容易实现，因为，例如与具有大的螺纹侧面角的螺纹相比，这由于心轴螺帽21中的自定心不易出现心轴20的径向偏转。这在心轴的引导被完全静态地确定时尤其重要，因为否则张力能够出现，并且因为否则关于齿连接几何形状或心轴20的安置或心轴20的螺帽21的安置的甚至小的偏差都将导致噪声发展和性能降低。

心轴螺帽21能够经由多级减速齿轮，优选地塑料齿轮22，通过马达23旋转，所述多级减速齿轮具有不受轴向力的直的齿连接并且因此是低噪声且还低损耗的。原则上，在本发明的上下文中，还能够使用斜齿轮，所述斜齿轮是尤其低噪声的但是效率较低。

由于心轴螺帽21在轴向上被固定在壳体12中，所以心轴螺帽21的机动化旋转引起心轴20（其穿过心轴螺帽21且以旋转固定的方式在壳体12中被引导）的延伸或缩回，且因此还引起在壳体外附接到心轴端侧17的带扣19的期望上升和再下降。

在减速齿轮22处，承载在马达轴的端侧处的马达小齿轮24与驱动齿轮25的端部齿连接啮合；并且减速齿轮22的小齿轮26啮合（直接地或，如概要画出的，经由至少一个中间齿轮27）在心轴螺帽21的外部侧向表面上的外部齿连接28中，以便借助于小齿轮26的旋转运动，线性地驱动以旋转固定方式安置的且带有带扣19的心轴20。为了减少噪声，该外部端部齿连接28优选地通过将心轴螺帽21封装在塑料材料中形成。

为了甚至更紧凑的结构，如概要画出的，可以规定驱动齿轮25的端部齿连接不在其外部侧向面上形成，而是将端部齿连接移到杯状环形齿轮的内部侧向面29，在杯状环形齿轮中马达小齿轮24以轴向平行的方式啮合。高度旋转的马达轴的因此实现的更大减少在随后的齿啮合的情形中额外有助于噪声减少。如果马达小齿轮24的直径，如概要画出的，不小于内部侧向面29的半径，则出现驱动环形齿轮25单侧悬吊安置在其小齿轮26的侧上；否则，能够设有被安置在两侧上的连续驱动轴30，连续驱动轴30因为更加精确的齿啮合而更加有利。

在概要画出的示例性实施例中，在轴承垫块32中发生齿轮马达23的安装以及因此其减速齿轮22（直到心轴螺帽21的轴向支撑件）的安置，轴承垫块32优选地通过注射成型的塑料材料以一个或多个部分制成。所述轴承垫块32以适形配合的方式依据张力被固定（也就是说，关于来自带扣19的拉伸力的作用被支撑）的方式被插入到扁平壳状壳体12中，且然后所述壳体12能够借助于例如简单地闭锁在适当位置的盖被封闭以免受环境影响。

当轴承垫块32以多部分的方式被设计，且尤其由两个半部壳构成时，其减速齿轮22的装配有齿轮的马达23和轴30/31和装配有心轴螺帽21的心轴20首先被插入到其对应成型的下部壳33中。然后，在齿轮支承点是固定的情况下，能够装配对应成型的上部壳以便封闭轴承垫块32。在此，整体地形成在例如上部壳上的柱（未示出）能够从上部壳接合到减速齿轮22中，以便确保为了避免噪声，针对限定的齿啮合优化的径向轴向间隔仍然能起作用。

相比之下，如果轴承垫块32被设计为一个部分，其具有用于装配减速齿轮22和心轴20的孔和开口（未示出），心轴螺帽21、马达23和齿轮关于其轴线向心地插入到所述孔和开口中。所述齿轮然后通过同轴地插入其轴30、31被最终定位。心轴20通过轴承垫块32中的开口拧入到定位在其中的心轴螺帽21中，且然后在外面被固定以防止进一步旋转。在两种情形中，塑料轴承垫块32在作为一个部分的马达23连同减速齿轮22和作为另一部分的壳体12之间充当声学分离件。

然而，在本发明的范围内，带扣供给器11原则上还能够不同于所概要画出的设计在没有独立的轴承垫块（32）的情况下被生产。在该情形中，支承点设置在壳体基底上以及在上部狭窄壳体侧15上的至少一个成角度的壁部分44中（图2）。在金属壳体12的上部狭窄侧15上的该壳体壁44被强化或以高强度方式被配置成使得甚至在发生碰撞的情况下，心轴20上的拉伸负载也经由所述心轴20的被支撑于此的心轴螺帽21通过所述壳体壁44被吸收。为了在正常操作期间使噪声分离，轴向支撑经由在心轴螺帽21和壳体壁之间的可压缩塑料间隔物43有利地发生。

当在减速齿轮22中从马达小齿轮24到心轴螺帽21的齿啮合（就设计方面被优化）由于操作状态而改变时，并且在可能是周期性地发生的情况下，这表现为非期望噪声发展源。然而，当横向力作用在心轴20上且因此经由其心轴螺帽21作用在减速齿轮22上时，这将不可避免地发生。

为了抵消它，根据本发明做出规定：任何这样的弯曲负载均借助于在此被称为杆34的对象被支撑并吸收，杆34在根据图1的示例性实施例中以偏置的方式轴向地平行于心轴20延伸通过固定到设备的精确纵向引导件35，所述纵向引导件35优选地被形成或布置在轴承垫块32中。所述纵向引导件35作为滑动轴承套的配置相比利用滚珠号筒的配置更有成本效益，即使就运动或负载方面由于滑动摩擦效率较低。

在从轴承垫块32出现的上部杆端部37附近离心地延伸的金属延伸臂36在尽可能靠近从带扣19到心轴20中的力引入的相对侧上以坚固且抗弯刚性的方式连接到金属心轴20，金属心轴20然后因此能以不能旋转的方式在轴向上位移。因此，在心轴20的轴向运动（该运动由旋转的心轴螺帽21导致）的情形中，支撑杆34以对应方式在轴承垫块32中的其纵向引导件35中位移。优选地，心轴20被焊接到延伸臂36。如果横向力作用在从轴承垫块32突出且因此从带有径向游隙的壳体12突出的心轴20上，则该横向力经由延伸臂36被传递到杆34且被所述杆34的在轴向上延长且精确配合的纵向引导件35吸收，即，未出现由于横向负载所导致的心轴20弯曲，并且因此在减速齿轮22的齿啮合上没有任何噪声发生影响，并且也不出现心轴摩擦抵靠壳体12。

考虑到杆34扭曲的倾向，弯曲力矩可以经由延伸臂36施加在心轴20上。在减速齿轮22上的其反弹将又是噪声发生接合缺陷以及可选地沿着心轴20的接触点。作为对此的补救，用于杆34（杆34侧向地支撑线性运动的心轴20）的扭曲支撑能够被实现，因为纵向引导件35的内部周边和杆34的外部周边以匹配的非圆形方式被配置。然而，考虑合理的制造成本，轻微的相对扭曲游隙几乎不可避免。相比之下，圆形横截面更容易生产且能够关于彼此更加精确地被协调。然而，为了提供用于甚至带有圆杆横截面的杆34的扭曲预防，如在图1中的右上处概要画出的，能够做出规定：延伸臂36经由将其紧固到心轴20以充分的方式离心地延伸以形成支撑鼻部38，支撑鼻部38沿直径方向或以成角度的方式突出并且被刚性地在边缘处连接到U形栏杆39。所述支撑鼻部38被保持以便能沿着壳体12的局部纵向周边纵向地位移，这从而关于由于杆34的扭曲倾向在心轴20上导致的弯曲负载产生在几何学上最高能获得的支撑力矩。由于延伸臂36的接合，连同杆34和心轴20的轴向位移，栏杆39也被位移，使得用于杆34的外围支撑并且因此也用于心轴20的外围支撑总是保持有效。

当杆34（其支撑心轴20，尤其关于弯曲负载）未如在图1中那样以能纵向位移的方式被布置在心轴20外，而是如在图2中在心轴20内以轴向平行的方式被固定到设备，且在该情形中尤其与心轴20同轴时，得到带有甚至更小结构的带扣供给器11。纵向引导件35被设置在杆34的外部侧向面40和当前管状心轴20的内部侧向面41之间。鉴于这些侧向面40/41的适合的非圆形横截面，从而额外地产生用于心轴20的扭曲预防。

由金属心轴20（金属心轴20以旋转固定且能纵向运动的方式被安置在壳体12中）承载的心轴螺帽21在此由驱动螺帽21.1以及由轴向地邻接的金属支撑螺帽21.2构成，驱动螺帽21.1通过注射成型的塑料材料生产成其外部齿连接28在轴承座42之间。金属支撑螺帽21.2能够连同注射成型的驱动螺帽21.1被部分地封装为模制插入部分；替代地，两部分螺帽21.1-21.2被分离地生产且另外地以旋转固定的方式连接在一起，例如，以借助于轴向平行肋或螺柱的适形配合的方式连接在一起。在该情形中，在两部分螺帽21.1-21.2之间的轴向软弹性插入物是有利的。

尤其，对于经由相对薄的弹簧-弹性间隔物43的结构声分离，支撑螺帽21.2在轴向上被定位成抵靠强化的上部壳体壁44的内侧，心轴20的端侧17穿过上部壳体壁44。心轴20的螺纹45在此被概要画出为螺纹侧面角为0°的梯形螺纹，从而避免在心轴20上的径向居心负载并且得到优化的效率。驱动螺帽21.1与梯形螺纹以适形配合且因此承载的方式接合。然而，在支撑螺帽21.2中的螺纹以稀疏的方式被配置，使得同时在此保持在心轴螺帽21中相对于心轴20的轴向相邻的螺纹的非承载轴向间隔46。

在正常的操作期间，在壳体12中能轴向位移的心轴20借助于心轴螺帽21上的驱动螺帽21.1的塑料螺纹以低噪声的方式延伸和缩回，心轴螺帽21以轴向刚性且能旋转的方式被安置在壳体12中，在该情形中，心轴20通过在与安置板18轴向相对的后部处伸入到心轴20内的支撑杆34引导。

在碰撞负载的情况下，从安全带经由带扣19到心轴20的突然强烈的拉伸力导致在支撑螺帽21.2和壳体壁44之间的盘状间隔物43的压缩，盘状间隔物43然后吸收这些力；其还导致驱动螺帽21.1的螺纹接合的变形或完全脱离或者导致在两部分螺帽21.1-21.2之间的上述插入物（未示出）的轴向压缩-即，导致心轴20的轻微轴向位移直到在支撑螺帽21.2中的轴向螺纹间隔46被移除为止。现在，代替塑料螺纹，通常非承载的且因此无噪声的金属螺纹经由紧靠壳体壁44的支撑螺帽21.2的轴向长度是承载的。

在用于带扣供给器11的具有通过心轴螺帽21能轴向位移的心轴20的静定的电动线性驱动器的情形中，尤其因此避免了在马达23和心轴20之间的更小的减速齿轮22中的噪声产生接合变动，因为在心轴20上的弯曲负载通过杆34被吸收，其中，杆34利用被固定到设备的精确纵向引导件35以轴向平行的方式被布置在心轴20中或靠近心轴20被布置。