DE102004019375A1

DE102004019375A1 - Gurtaufroller mit einer Gurtspule und einer Gurtbandabzugsmeßeinrichtung

Info

Publication number: DE102004019375A1
Application number: DE200410019375
Authority: DE
Inventors: Thomas Busch
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2004-04-21
Filing date: 2004-04-21
Publication date: 2005-12-08

Abstract

Ein Gurtaufroller umfaßt eine Gurtspule und eine Gurtbandabzugsmeßeinrichtung. Die Gurtbandabzugsmeßeinrichtung umfaßt eine Steuerscheibe (10), deren absoluter Gesamtdrehwinkelbereich gegenüber dem der Gurtspule reduziert ist. Die Steuerscheibe (10) weist wenigstens eine Markierung (14) auf. Die Gurtbandabzugsmeßeinrichtung umfaßt wenigstens zwei auf einer Seite der Steuerscheibe (10) angeordnete ortsfeste optische Sensoren (18) zur Erfassung der Markierung (14).

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer Gurtspule und einer Gurtbandabzugsmeßeinrichtung, die eine Steuerscheibe umfaßt, deren absoluter Gesamtdrehwinkelbereich gegenüber dem der Gurtspule reduziert ist und die wenigstens eine Markierung aufweist.

Die Bestimmung der Länge des abgezogenen Gurtbands ist eine wertvolle Information, die für viele Funktionen, insbesondere von Fahrzeugsicherheitssystemen, von Bedeutung ist. In der WO-A-94/22693 ist ein Gurtaufroller gezeigt, bei dem die Gurtbandabzugslänge mittels einer an die Gurtspule gekoppelten Segmentscheibe ermittelt wird, die von einer Gabellichtschranke abgetastet wird. Die Segmentscheibe stellt einen inkrementellen Weggeber dar, deren absoluter Drehwinkelbereich ein vielfaches von 360° beträgt, da die Gurtspule für einen vollständigen Gurtbandabzug viele Umdrehungen ausführt. Somit besteht das Problem, daß zuerst ein Bezugspunkt festgelegt werden muß, damit eine aufwendige Logik den absoluten Drehwinkel der Gurtspule bestimmen kann.

Aus der DE 298 20 086 U1 ist ein Gurtaufroller bekannt, bei der der gesamte Drehwinkelbereich der Gurtspule mittels eines Untersetzungsgetriebes auf eine einzige Umdrehung einer Steuerscheibe abgebildet wird. Dadurch werden bestimmte Schaltvorgänge, die in Abhängigkeit des abgezogenen Gurtbands vorgenommen werden (z.B. für die Kindersicherungsfunktion bei vollständig abgezo genen Gurtband), vereinfacht. Es sind auch Gurtaufroller mit Steuerscheiben bekannt, die bei vollem Gurtbandabzug deutlich weniger als eine Umdrehung ausführen, z.B. nur 240°.

In der DE 299 08 716 U1 ist ein gattungsgemäßer Gurtaufroller mit verhältnismäßig aufwendigen Maßnahmen zur exakten Bestimmung des absoluten Drehwinkels der Gurtspule gezeigt. Es sind zwei auf entgegengesetzten Seiten der Steuerscheibe angeordnete Geberelemente vorgesehen, von denen das eine drehfest mit der Gurtspule verbunden und das andere fest am Rahmen angeordnet ist. Ein in der Steuerscheibe ausgespartes Fenster sorgt dafür, daß ein bestimmter Ausschnitt des gesamten Drehwinkelbereichs der Gurtspule selektiert wird.

Die Erfindung schafft einen Gurtaufroller mit einer sehr einfach aufgebauten Meßeinrichtung, die eine ausreichend genaue Messung des abgezogenen Gurtbands erlaubt.

Gemäß der Erfindung ist bei einem Gurtaufroller der eingangs genannten Art vorgesehen, daß die Gurtbandabzugsmeßeinrichtung wenigstens zwei auf einer Seite der Steuerscheibe angeordnete ortsfeste optische Sensoren zur Erfassung der Markierung umfaßt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß der 360° nicht überschreitende Drehwinkel der in vielen Gurtaufrollertypen ohnehin vorgesehenen Steuerscheibe eine verhältnismäßig leicht zu messende Größe ist, die mit ausreichender Genauigkeit auf die Länge des abgezogenen Gurtbands schließen läßt. Der erfindungsgemäße Gurtaufroller kann somit ohne grundlegende Änderung des Aufbaus in Gurtaufrollertypen mit Steuerscheibe integriert werden. Je nach Anforderung kann die Genauigkeit der Gurtbandabzugsmeßeinrichtung durch eine geeignete Abstimmung des Abstands der Sensoren und der Länge der Markierung in Umfangsrichtung beeinflußt werden. Die Genauigkeit läßt sich zudem durch die Verwendung mehrerer Sensoren und/oder mehrerer Markierungen deutlich steigern.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.
In den Zeichnungen zeigen:
1 eine Querschnittsansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers;
2 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer ersten Ausführungsform; und
3 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Aus 1 geht der grundsätzliche Aufbau der Gurtbandabzugsmeßeinrichtung des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers hervor. Es ist eine Steuerscheibe 10 vorgesehen, deren Gesamtdrehwinkel durch ein Untersetzungsgetriebe 12 gegenüber dem Gesamtdrehwinkel der (nicht gezeigten) Gurtspule des Gurtaufrollers auf weniger als 360° reduziert ist. Auf einer Seite der Steuerscheibe 10 sind eine oder mehrere Farbmarkierungen 14 aufgebracht, die durch zwei geeignet angeordnete, an einem Rahmen 16 des Gurtaufrollers befestigte optische Sensoren 18 erfaßt werden können. Dabei gibt jeder der ortsfesten Sensoren 18 ein charakteristisches Signal aus, sobald ihm eine Markierung 14 gegenüberliegt. In einer mit den Sensoren 18 verbundenen elektronischen Auswerteeinheit (20) werden die Sensorsignale weiterverarbeitet und logisch verknüpft. Aus dem Ergebnis der logischen Verknüpfung ergibt sich eindeutig die Stellung der Steuerscheibe 10. Jeder Stellung der Steuerscheibe 10 ist eine bestimmte Gurtbandabzugslänge zugeordnet, so daß diese Größe in wenigen Schritten bestimmbar ist.
In 2 ist eine einfache erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers gezeigt, anhand der die grundlegende Funktionsweise der Gurtbandabzugsmeßeinrichtung erläutert wird. Auf der Steuerscheibe 10 ist eine Farbmarkierung 14 aufgebracht, die dunkler als das Material der Steuerscheibe 10 ist und eine Ausdehnung in Umfangsrichtung aufweist, die geringfügig kleiner als der Abstand der beiden Sensoren 18 in Umfangsrichtung ist. Die Sensoren 18 sind so ausgelegt, daß sie den Unterschied in der Lichtreflexion zwischen dem hellen Material der Steuerscheibe 10 (z.B. ein stark reflektierender weißer Kunststoff) und der dunklen Farbmarkierung (wenig reflektierend) registrieren. Sobald die Farbmarkierung 14 vor einen der Sensoren 18 tritt, ändert sich dessen Ausgangssignal. Mit dieser Ausführungsform lassen sich drei verschiedene Stellungen der Steuerscheibe und somit drei verschiedene Gurtbandpositionen bestimmen, wie in der folgenden Tabelle dargestellt:
Durch Vorsehen eines weiteren Sensors im gleichen Abstand in Umfangsrichtung könnten dementsprechend vier Positionen dargestellt werden.
3 zeigt eine zweite Ausführungsform, bei der zwei Farbmarkierungen 14 auf der Steuerscheibe 10 aufgebracht sind. Die Markierungen 14 sind radial von einander beabstandet und in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnet. Auch die Sensoren 18 sind radial voneinander beabstandet, wobei jeder Farbmarkierung 14 ein Sensor 18 zugeordnet ist. Mit dieser Anordnung lassen sich vier Gurtbandpositionen bestimmen, wie sich aus der folgenden Tabelle ergibt:
Die Anzahl der bestimmbaren Gurtbandpositionen läßt sich auch bei dieser Ausführungsform durch Vorsehen mehrerer Markierungen 14 und/oder Sensoren 18 steigern. So lassen sich z.B. mit vier Markierungen 14 und vier Sensoren 18 insgesamt sechzehn Positionen darstellen.
Die Sensoren 18 können auch als Infrarotlichtschranken ausgebildet sein. In diesem Fall sind entweder die Markierungen 14 oder die Steuerscheibe 10 so beschaffen, daß sie Infrarotwellen reflektieren.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung sind die Markierungen 14 durch eine bzw. mehrere Öffnungen in der Steuerscheibe 10 gebildet, wobei der Hintergrund der auf der den Sensoren 18 gegenüberliegenden Seite der Steuerscheibe 10 dunkler als die Steuerscheibe 10 ist. So ist bei der Erfassung der Markierungen 14 ein ausreichender Kontrast gewährleistet.
Eine weitere Möglichkeit zur Bildung der Markierungen 14 besteht darin, daß auf der Steuerscheibe 10 Bereiche mit einer anderen Oberflächenstruktur oder aus einem anderen Material als die / das der an die Markierungen 14 angrenzenden Bereiche der Steuerscheibe 10 vorzusehen, so daß sich unterschiedliche Reflexionsgrade für auftreffende Strahlung ergeben.

Claims

Gurtaufroller mit einer Gurtspule und einer Gurtbandabzugsmeßeinrichtung, die eine Steuerscheibe (10) umfaßt, deren absoluter Gesamtdrehwinkelbereich gegenüber dem der Gurtspule reduziert ist und die wenigstens eine Markierung (14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurtbandabzugsmeßeinrichtung wenigstens zwei auf einer Seite der Steuerscheibe (10) angeordnete ortsfeste optische Sensoren (18) zur Erfassung der Markierung umfaßt.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung (14) eine auf die Steuerscheibe (10) aufgebrachte Farbmarkierung ist, die dunkler als die Steuerscheibe (10) ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entweder die Markierung (14) oder die Steuerscheibe (10) Infrarotwellen reflektiert.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung (14) eine andere Oberflächenstruktur als ein an die Markierung (14) angrenzender Bereich der Steuerscheibe (10) aufweist, so daß sich unterschiedliche Reflexionsgrade ergeben.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung (14) aus einem anderen Material als ein an die Markierung (14) angrenzender Bereich der Steuerscheibe (10) gebildet ist, so daß sich unterschiedliche Reflexionsgrade ergeben.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierung (14) durch eine Öffnung der Steuerscheibe (10) gebildet ist, wobei der Hintergrund der auf der den Sensoren (18) gegenüberliegenden Seite der Steuerscheibe (10) dunkler als die Steuerscheibe (10) ist.
Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (18) in Umfangsrichtung der Steuerscheibe (10) voneinander beabstandet sind.
Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Steuerscheibe (10) wenigstens zwei radial voneinander beabstandete Markierungen (14) vorgesehen und die Sensoren (18) ebenfalls radial voneinander beabstandet sind.