DE102004032658B4

DE102004032658B4 - Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt

Info

Publication number: DE102004032658B4
Application number: DE102004032658.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Prokscha; Dieter Biller
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2004-07-06
Publication date: 2017-06-14
Anticipated expiration: 2024-07-07
Also published as: DE102004032658A1; JP2005035539A; US20050011980A1; US7080801B2; DE20311004U1

Abstract

Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt (12), mit einer drehbar gelagerten Gurtspule (10), einem mit der Gurtspule (10) koaxial gekoppelten Antriebsrad (20), einem Elektromotor (26), der das Antriebsrad (20) mit variabler Antriebskraft antreiben kann, und mit einer elektronischen Steuereinheit (30), die den Elektromotor (26) ansteuern kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtspule (10) begrenzt drehbar gegenüber dem Antriebsrad (20) ist und die Begrenzung der Verdrehbarkeit mittels eines zwischen zwei Anschlägen (34, 36) bewegbaren Hebels (16) erfolgt, wobei das Antriebsrad (20) und die Gurtspule (10) mittels einer in Umfangsrichtung wirkenden Rückstellfeder (22) so miteinander gekoppelt sind, dass die auf das Antriebsrad (20) wirkende Antriebskraft auf die Gurtspule (10) übertragen werden kann, und wobei ein Sensor (32) vorgesehen ist, der bei einer Drehung der Gurtspule (10) relativ zu dem Antriebsrad (20) ein Signal erzeugt, das repräsentativ für die im Sicherheitsgurt (12) wirkende Gurtbandkraft ist und der elektronischen Steuereinheit (30) zugeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt, mit einer drehbar gelagerten Gurtspule, einem mit der Gurtspule koaxial gekoppelten Antriebsrad, einem Elektromotor, der das Antriebsrad mit variabler Antriebskraft antreiben kann, und mit einer elektronischen Steuereinheit, die den Elektromotor ansteuern kann.
Die gattungsgemäße DE 202 06 667 U1 zeigt bereits einen solchen Gurtaufroller mit einem Rahmen, einer Gurtspule, die drehbar in dem Rahmen angebracht ist, einem Antriebsmotor, der mit einem Antriebsrad zusammenwirken kann, welches mit der Gurtspule gekoppelt ist, einer Blockierklinke und einer Blockierverzahnung, in welche die Blockierklinke eingesteuert werden kann, um die Gurtspule zu blockieren, wobei das Antriebsrad relativ zur Gurtspule begrenzt verdrehbar ist und die Blockierklinke in Abhängigkeit von dieser Relativdrehung gesteuert wird.
In der gattungsgemäßen DE 102 04 476 A1 ist ein Gurtaufroller offenbart, mit einem Gurtstraffer, der zur Rückholung eines Sicherheitsgurtes eine motorische Rückholeinrichtung aufweist, wobei die Rückholeinrichtung eine Rückholkraft parameterabhängig einzustellen gestattet.
Die DE 100 22 790 A1 beschreibt einen Gurtaufroller mit einem Rahmen, einer im Rahmen um eine Achse drehbar gelagerte Gurtspule, einer mit der Gurtspule koaxialen Steuerscheibe und einem Untersetzungsgetriebe, das den Drehwinkel der Gurtspule in einen reduzierten Drehwinkel der Steuerscheibe umsetzt. Die Steuerscheibe weist ein ausgespartes Fenster zwischen zwei Geberelementen auf, von denen das erste mit der Gurtspule drehtest verbunden und das zweite bezüglich des Rahmens drehfest angeordnet ist. Mit dieser Anordnung kann der absolute Drehwinkel der Gurtspule präzise bestimmt werden.
Ein Elektromotor des Gurtaufrollers wird anstatt oder auch zusätzlich zu der Aufwickelfeder verwendet, um die Gurtspule so mit einem Drehmoment zu beaufschlagen, daß das Gurtband im abgelegten Zustand auf die Gurtspule aufgewickelt wird und im angelegten Zustand den Fahrzeuginsassen nicht behindert. Dabei ist die Möglichkeit bekannt, das auf die Gurtspule von dem Elektromotor ausgeübte Drehmoment in Abhängigkeit verschiedener Sensor-Signale, die repräsentativ für den jeweiligen Fahrzeuginsassen und die Fahrzeugsituation sind, zu verändern. Zusätzlich dazu kann durch den Elektromotor auch die Notfallstraffung des Gurtbands herbeigeführt werden. Auch sind am Gurtband angebrachte Sensoren bekannt, durch die direkt die im Gurtband wirkende Zugkraft ermittelt werden kann.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt bereitgestellt, bei dem ein die Gurtbandkraft darstellendes Signal auf einfachste Weise erzeugt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Gurtspule begrenzt drehbar gegenüber dem Antriebsrad, wobei die Begrenzung der Verdrehbarkeit mittels eines zwischen zwei Anschlägen bewegbaren Hebels erfolgt, wobei das Antriebsrad und die Gurtspule mittels einer in Umfangsrichtung wirkenden Rückstellfeder so miteinander gekoppelt sind, dass die auf das Antriebsrad wirkende Antriebskraft auf die Gurtspule übertragen werden kann, und wobei ein Sensor vorgesehen ist, der bei einer Drehung der Gurtspule relativ zu dem Antriebsrad ein Signal erzeugt, das repräsentativ für die im Sicherheitsgurt wirkende Gurtbandkraft ist und der elektronischen Steuereinheit zugeführt wird. So ist es möglich, die im Sicherheitsgurt wirkende Zugkraft auf einfachste Weise zu ermitteln. Eine Änderung der Gurtbandkraft resultiert in einer Änderung des Drehwinkels zwischen der Gurtspule und dem Antriebsrad. Das von dem Sensor erzeugte Signal wird an die elektronische Steuereinheit weitergeleitet, die den Elektromotor entsprechend dem Signal ansteuert. So wird beispielsweise eine Notfallsituation schnell und unmittelbar über die Zunahme des Drehwinkels zwischen der Gurtspule und dem Antriebsrad erkannt, und die Steuereinheit steuert den Elektromotor dann so an, daß die Gurtspule in Gurtband-Aufwickelrichtung angetrieben wird. Auch ein Ablegen des Sicherheitsgurts kann auf einfachste Weise durch die plötzlich abfallende Gurtbandkraft, die sich in einer Abnahme des Drehwinkels zwischen der Gurtspule und dem Antriebsrad bemerkbar macht, erkannt werden und in ein Aufrollen des Gurtbands durch den Elektromotor umgesetzt werden.
Bevorzugterweise ist die elektronische Steuereinheit durch variable Ansteuerung des Elektromotors zur Regelung der Gurtbandkraft vorgesehen. Damit ist es beispielsweise im Komfortbetrieb des Gurtaufrollers möglich, über die relative Drehung von Gurtspule und Antriebsrad und über den Sensor die jeweils wirkende Gurtbandkraft zu ermitteln und auf einen vorgegebenen Sollwert zu regeln, bei dem das Gurtband in angenehmer Weise am Fahrzeuginsassen anliegt. Dazu weist die elektronische Steuereinheit bevorzugterweise eine Eingangsschnittstelle für Sensor-Signale auf, die repräsentativ für die Gurtbandkraft und für den jeweiligen Betriebszustand des Gurtaufrollers sind, und der Sollwert für die Gurtbandkraft, auf den die Gurtbandkraft geregelt werden soll, ist für unterschiedliche Betriebszustände des Gurtaufrollers verschieden groß. Die Sensorsignale geben bevorzugterweise einen der folgenden Betriebszustände des Gurtaufrollers an:

– Komfortbetrieb des Gurtaufrollers,
– Verhindern eines Einschlafens des Fahrzeuginsassen,
– Kindersitzarretierung,
– Sperren des Gurtaufrollers,
– Gurtkraftbegrenzung durch den Gurtaufroller,
– Gurtbandstraffung durch den Gurtaufroller, und
– Langsames Steigern der Gurtkraft bei hohen Fahrgeschwindigkeiten.

Auf diese Weise ist es möglich, die Gurtbandkraft an den jeweiligen Betriebszustand und die damit verbundenen Anforderungen anzupassen. Wird durch einen geeigneten Sensor beispielsweise erfaßt, daß der Fahrzeuginsasse am Einschlafen ist, dann kann die elektronische Steuereinheit den Elektromotor so ansteuern, daß das Gurtband für einen kurzen Moment und mit hoher Geschwindigkeit auf die Gurtspule aufgewickelt wird, wodurch der Fahrzeuginsasse am Einschlafen gehindert wird. Wird nach der Befestigung eines Kindersitzes mit Hilfe des Gurtbandes eine entsprechende Taste betätigt, die beispielsweise an der Instrumententafel angeordnet ist, und das dadurch entstehende Signal an die Eingangs-Schnittstelle weitergeleitet, steuert die elektronische Steuereinheit den Elektromotor so an, daß das Gurtband auf die Gurtspule aufgewickelt wird, bis der Kindersitz sicher befestigt ist.
Erfindungsgemäß sind das Antriebsrad und die Gurtspule mittels einer in Umfangsrichtung wirkenden Rückstellfeder miteinander gekoppelt. Die Rückstellfeder stellt eine einfache und kostengünstige Möglichkeit dar, die auf das Antriebsrad wirkende Antriebskraft auf die Gurtspule zu übertragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wirkt ein an der Gurtspule angeordnetes Geberelement mit dem Sensor zusammen, der an dem Antriebsrad angeordnet ist. Das von dem Geberelement ausgehende Signal variiert mit einer Veränderung des Drehwinkels der Gurtspule bezüglich des Antriebsrads. Diese Veränderung kann von dem Sensor erfaßt werden und in ein Signal umgewandelt werden, das repräsentativ für die im Sicherheitsgurt wirkende Zugkraft ist.
Bevorzugterweise ist eine mit der Gurtspule fest verbundene Scheibe vorgesehen, die den Hebel aufweist, und das Antriebsrad weist eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung auf, in die der Hebel eingreift, wobei die Ausnehmung des Antriebsrads zwei begrenzende Anschläge für die Drehung der Gurtspule relativ zum Antriebsrad bildet. Durch die begrenzende Funktion der Anschläge kann beispielsweise vermieden werden, daß bei schlagartig ansteigenden Gurtbandkräften der Gurtaufroller aufgrund einer zu großen Relativdrehung zwischen Gurtspule und Antriebsrad beschädigt wird.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß das Geberelement ein Permanentmagnet und der Sensor ein Magnetfeldsensor ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Magnetfeldsensor ein Hall-Sensor. Ein sich ändernder Drehwinkel zwischen Gurtspule und Antriebsrad hat ein sich änderndes Magnetfeld zur Folge. Da die in der Hall-Sonde auftretende Hall-Spannung ein Maß für die magnetische Feldstärke ist, können Änderungen der Magnetfeldstärke so über die Änderung der Hall-Spannung ermittelt werden. Alternativ dazu ist vorgesehen, daß der Sensor ein GMR(Giant-Magneto-Resistive)-Sensor ist. Der Widerstand dieses Sensors wird nur durch die Richtung, nicht durch die Intensität, des einwirkenden Magnetfeldes beeinflußt. Dies hat den Vorteil, daß Magnetfeldschwankungen, die auf Störeffekten beruhen, nicht erfaßt werden.
Bevorzugterweise ist zwischen dem Elektromotor und dem Antriebsrad eine selbsthemmende Antriebsverbindung vorgesehen. Dadurch kann eine Sperrung des Gurtaufrollers ohne ein zusätzliches sperrendes Element, wie zum Beispiel eine Sperrklinke, durch Abschalten des Elektromotors erfolgen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Antriebsrad ein Schneckenrad ist, das mit einer Antriebsschnecke in Eingriff steht. Alternativ dazu ist vorgesehen, daß die Antriebsverbindung durch ein Planetengetriebe bereitgestellt wird.
Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf zwei Ausführungsformen beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:
1 schematisch in einer geschnittenen Seitenansicht einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller gemäß einer ersten Ausführungsform, bei der an der Gurtspule eine Scheibe mit einem Hebel befestigt ist, der in eine Ausnehmung des Antriebsrads eingreift;
2 schematisch das Zusammenwirken zwischen dem Geberelement und dem Sensor bei dem Gurtaufroller von 1;
3a bis 3c schematisch eine zweite Anordnungsmöglichkeit von Geberelement und Sensor, wobei in 3a das Geberelement und der Sensor schematisch in einer Seitenansicht zu sehen sind und in den 3b und 3c das Geberelement und der Sensor schematisch von vorne zu sehen sind.
Der in der 1 gezeigte Gurtaufroller weist eine Gurtspule 10 auf, auf der ein Fahrzeug-Sicherheitsgurt 12 aufgerollt ist. Eine zu der Gurtspule 10 koaxiale Scheibe 14 ist fest mit der Gurtspule 10 verbunden. Die Scheibe 14 weist einen Hebel 16 auf, auf dem ein Geberelement 18 angeordnet ist. Ferner ist ein Antriebsrad 20 vorgesehen, das mit der Gurtspule 10 über eine in Umfangsrichtung wirkende Rückstellfeder 22 begrenzt drehbar gekoppelt ist. Das Antriebsrad 20 weist eine Ausnehmung 24 auf, in die der Hebel 16 der Gurtspule 10 eingreift. Ein Elektromotor 26, der das Antriebsrad 20 und damit die Gurtspule 10 antreiben kann, ist über eine Antriebsverbindung 28 mit dem Antriebsrad 20 verbunden und ist von einer elektronischen Steuereinheit 30 variabel ansteuerbar. Bei der in der 1 gezeigten Ausführungsform ist die Antriebsverbindung durch eine Antriebsschnecke 28 gebildet, die in Eingriff mit dem Antriebsrad ist, das als Schneckenrad 20 ausgebildet ist. Die Antriebsverbindung 28 kann aber auch beispielsweise ein Planetengetriebe sein. Das Geberelement 18 wirkt mit einem Sensor 32 zusammen, der am Antriebsrad 20 angeordnet ist (siehe auch 2). In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das am Hebel 16 angeordnete Geberelement 18 ein Permanentmagnet und der am Antriebsrad angeordnete Sensor 32 eine Hall-Sonde. In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform ist das am Hebel 16 angeordnete Geberelement 18 ein Permanentmagnet und der am Antriebsrad angeordnete Sensor 32 ein GMR(Giant-Magneto-Resistive)-Sensor.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers wird nun anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben: Bei dem in der 1 gezeigten Zustand des Gurtaufrollers ist der Elektromotor 26 stromlos geschaltet, so daß das Antriebsrad 20 gegenüber einer Drehung blockiert ist, und im Sicherheitsgurt 12 wirkt im wesentlichen keine Zugkraft. Wird nun eine Zugkraft auf den Sicherheitsgurt 12 ausgeübt, zum Beispiel beim Anlegen des Sicherheitsgurts 12 durch den Fahrzeuginsassen, bewegt sich die Gurtspule 10 mit der Scheibe 14 entgegen der Kraft der Rückstellfeder 22 bezüglich 1 nach links. Dadurch bewegt sich auch der auf dem Hebel 16 angeordnete Permanentmagnet 18. Da der Magnetfeldsensor 32 auf dem Antriebsrad 20 angeordnet ist, das sich nicht bewegt, ändert sich dadurch die Magnetfeldstärke im Bereich des Magnetfeldsensors 32. Ist der Magnetfeldsensor 32 eine Hall-Sonde, wird diese Änderung durch die Änderung der Hall-Spannung erfaßt. Ist der Magnetfeldsensor 32 ein GMR-Sensor, wird die Relativdrehung von Gurtspule 10 und Antriebsrad 20 durch die Richtungsänderung des wirkenden Magnetfels erkannt. In 2 ist schematisch eine Verschwenkung des Hebels 16 um den Winkel α relativ zu der auf dem Antriebsrad 20 angeordneten Hall-Sonde 32 zu sehen. Das von der Hall-Sonde 32 erzeugte Signal kann durch hier nicht gezeigte Mittel zu einem der Gurtbandkraft entsprechenden Wert weiterverarbeitet werden und wird dann an eine Eingangsschnittstelle der elektronischen Steuereinheit weitergegeben, die den Wert mit einem Sollwert für die Gurtbandkraft vergleicht. Die Eingangsschnittstelle ist auch für Sensor-Signale vorgesehen, die repräsentativ für den jeweiligen Betriebszustand des Gurtaufrollers sind. Der Sollwert für die Gurtbandkraft, auf den die Gurtbandkraft geregelt werden soll, variiert mit dem jeweiligen Betriebszustand des Gurtaufrollers. Weicht nun der ermittelte Wert von dem Sollwert für die Gurtbandkraft für den vorliegenden Betriebzustand ab, so wird der Elektromotor 26 so angesteuert, daß die Gurtbandkraft auf den entsprechenden Sollwert geregelt wird. Im oben beschriebenen Fall treibt der Elektromotor 26 über die Antriebsschnecke 28 das Antriebsrad 20 bezüglich 1 entgegen dem Uhrzeigersinn an, so daß ein Abziehen des Sicherheitsgurts 12 von der Gurtspule 10 möglich ist und die Gurtbandkräfte kleiner werden. Hat der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt 12 angelegt, führt dies zu einem Abfallen der Gurtbandkraft und zu einer Drehung der Gurtspule 10 relativ zu dem Antriebsrad 20 im Uhrzeigersinn (bezüglich 1). Die Relativdrehung der Gurtspule 10 bezüglich des Antriebsrads 20 wird durch den Magnetfeldsensor 32 aufgrund der sich ändernden Magnetfeldstärke bzw. Richtung des Magnetfeldes bei einer Relativdrehung von Gurtspule 10 und Antriebsrad 20 erfaßt. Die elektronische Steuereinheit 30 steuert den Elektromotor 26 dann so an, daß das Antriebsrad 20 mit verminderter Antriebskraft bezüglich 1 im Uhrzeigersinn angetrieben wird.
Die Ausnehmung 24 des Antriebsrads 20, in die der Hebel 16 der Scheibe 14 eingreift, bildet jeweils für jede Drehrichtung der Gurtspule 10 bezüglich des Antriebsrads 20 einen Anschlag 34 bzw. 36. Bei schlagartig ansteigender bzw. abfallender Gurtbandkraft kann so vermieden werden, daß der Gurtaufroller aufgrund einer zu großen Relativdrehung von Gurtspule und Antriebsrad beschädigt wird.
Die Sensor-Signale geben bevorzugterweise einen der folgenden Betriebszustände des Gurtaufrollers an:

Auch im Komfortbetrieb, in dem der Sicherheitsgurt vom Fahrzeuginsassen angelegt wurde, kann die im Gurtband wirkende Kraft beim vorliegenden Gurtaufroller so geregelt werden, daß der Sicherheitsgurt in angenehmer Weise am Körper des Fahrzeuginsassen anliegt. Ein Ansteigen bzw. Abfallen der Gurtbandkraft, beispielsweise aufgrund einer Vor- bzw. Rückverlagerung des Fahrzeuginsassen im Fahrzeugsitz, führt zu einem Drehen der Gurtspule 10 bezüglich des Antriebsrads 20 im Uhrzeiger- bzw. im Gegenuhrzeigersinn und wird durch die Hall-Sonde 32 in ein der Drehung entsprechendes Signal umgewandelt. Weicht der für die Gurtbandkraft ermittelte Wert vom Sollwert ab, der für die Gurtbandkraft im Komfortzustand des Gurtaufrollers vorgesehen ist, wird der Elektromotor 26 entsprechend angesteuert.
Wird ein bevorstehender Zusammenstoß durch geeignete Sensoren erkannt, kann schon in der sogenannten „Precrash-Phase” der Elektromotor 26 so angesteuert werden, daß die Gurtbandlose beseitigt wird und der Sicherheitsgurt 12 straff am Fahrzeuginsassen anliegt. Nach Erreichen der erforderlichen Straffkraft wird der Elektromotor 26 abgeschaltet und der Gurtaufroller 10 ist durch die selbsthemmende Antriebsverbindung zwischen dem Elektromotor 26 und dem Antriebsrad 20 gesperrt. Nach dem Unfallgeschehen kann der Elektromotor 26 dann so angesteuert werden, daß Gurtband von der Gurtspule 10 abgewickelt wird, so daß die Sperrung aufgehoben ist.
Auch eine definierte Gurtkraftbegrenzung kann durch das Ermitteln der jeweils wirkenden Gurtbandkraft und den Vergleich des ermittelten Werts mit einem Sollwert durch den Elektromotor 26 geregelt werden. Da durch den Gurtkraftsensor die jeweils im Gurtband wirkende Kraft erfaßt und auf einen Sollwert geregelt wird, ist die in das Gurtband durch den Elektromotor eingeleitete Kraft jeweils an die speziellen Gegebenheiten, wie Unfallschwere sowie Gewicht und Größe des Fahrzeuginsassen, angepaßt.
Wird durch einen geeigneten Sensor erfaßt, daß der Fahrzeuginsasse am Einschlafen ist, dann kann die elektronische Steuereinheit 30 den Elektromotor 26 so ansteuern, daß das Gurtband für einen kurzen Moment und mit hoher Geschwindigkeit auf die Gurtspule 10 aufgewickelt wird, wodurch der Fahrzeuginsasse am Einschlafen gehindert wird.
Wird nach der Befestigung eines Kindersitzes mit Hilfe des Gurtbandes eine entsprechende Taste betätigt, die beispielsweise an der Instrumententafel angeordnet ist, und das dadurch entstehende Signal an die Eingangs-Schnittstelle der elektronischen Steuereinheit 30 weitergeleitet, steuert die elektronische Steuereinheit 30 den Elektromotor 26 so an, daß das Gurtband auf die Gurtspule 10 aufgewickelt wird, bis der Kindersitz sicher arretiert ist.
Bei sehr hohen Fahrgeschwindigkeiten steuert die elektronische Steuereinheit 30 den Elektromotor 26 so an, daß die Gurtspule 10 in Gurtband-Aufwickelrichtung angetrieben wird und die im Gurtband wirkende Kraft ansteigt.
Der in der 3 abgebildete Gurtaufroller entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach 1. Anstatt das Geberelement 18 an einem Hebel der Scheibe zu befestigen, ist das Geberelement 18 im wesentlichen im Zentrum der Scheibe 14 angeordnet, so daß bei einer Verdrehung der Scheibe 14 das Geberelement 18 um eine zur Scheibe 14 senkrechte Achse verdreht wird. Ist das Geberelement 18 ein Permanentmagnet, führt die Verdrehung zu einer Veränderung der Magnetfeldstärke bzw. der Richtung des Magnetfeldes im Bereich des Sensors 32, der in Gegenüberlage zu dem Permanentmagneten 18 auf dem Antriebsrad 20 angeordnet ist. Zur Detektion von großen Drehwinkeln ist der Sensor 32 bevorzugterweise ein GMR-Sensor.
Alternativ zu der Erfassung des relativen Drehwinkels von Gurtspule und Antriebsrad mittels Geberelement und Sensor ist erfindungsgemäß ein Potentiometer vorgesehen, das den von der Rückstellfeder 22 zurückgelegten Weg bei einer Drehung der Gurtspule 10 relativ zu dem Antriebsrad 20 erfaßt.

Claims

Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt (12), mit einer drehbar gelagerten Gurtspule (10), einem mit der Gurtspule (10) koaxial gekoppelten Antriebsrad (20), einem Elektromotor (26), der das Antriebsrad (20) mit variabler Antriebskraft antreiben kann, und mit einer elektronischen Steuereinheit (30), die den Elektromotor (26) ansteuern kann, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtspule (10) begrenzt drehbar gegenüber dem Antriebsrad (20) ist und die Begrenzung der Verdrehbarkeit mittels eines zwischen zwei Anschlägen (34, 36) bewegbaren Hebels (16) erfolgt, wobei das Antriebsrad (20) und die Gurtspule (10) mittels einer in Umfangsrichtung wirkenden Rückstellfeder (22) so miteinander gekoppelt sind, dass die auf das Antriebsrad (20) wirkende Antriebskraft auf die Gurtspule (10) übertragen werden kann, und wobei ein Sensor (32) vorgesehen ist, der bei einer Drehung der Gurtspule (10) relativ zu dem Antriebsrad (20) ein Signal erzeugt, das repräsentativ für die im Sicherheitsgurt (12) wirkende Gurtbandkraft ist und der elektronischen Steuereinheit (30) zugeführt wird.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (30) durch variable Ansteuerung des Elektromotors (26) zur Regelung der Gurtbandkraft vorgesehen ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (30) eine Eingangs-Schnittstelle für Sensor-Signale aufweist, die repräsentativ für die Gurtbandkraft und für den jeweiligen Betriebszustand des Gurtaufrollers sind, und dass der Sollwert für die Gurtbandkraft, auf den die Gurtbandkraft geregelt werden soll, für unterschiedliche Betriebszustände des Gurtaufrollers verschieden groß ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensor-Signale einen der folgen Betriebszustände des Gurtaufrollers angeben: – Komfortbetrieb des Gurtaufrollers, – Verhindern eines Einschlafens des Fahrzeuginsassen, – Arretierung eines Kindersitzes, – Langsames Steigern der Gurtkraft bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, – Sperren des Gurtaufrollers, – Gurtkraftbegrenzung durch den Gurtaufroller, und – Gurtbandstraffung durch den Gurtaufroller.
Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Potentiometer vorgesehen ist, das den von der Rückstellfeder (22) zurückgelegten Weg bei einer Drehung der Gurtspule (10) relativ zu dem Antriebsrad (20) erfassen kann.
Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein an der Gurtspule (10) angeordnetes Geberelement (18) mit dem Sensor (32) zusammenwirkt, der an dem Antriebsrad (20) angeordnet ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit der Gurtspule (10) fest verbundene koaxiale Scheibe (14) vorgesehen ist, die einen Hebel (16) aufweist, und dass das Antriebsrad (20) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung (24) aufweist, in die der Hebel (16) eingreift, wobei die Ausnehmung (24) des Antriebsrads (20) zwei begrenzende Anschläge (34, 36) für die Drehung der Gurtspule (10) relativ zum Antriebsrad (20) bildet.
Gurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement (18) am Hebel (16) angeordnet ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement (18) im wesentlichen im Zentrum der Scheibe (14) angeordnet ist.
Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Geberelement ein Permanentmagnet (18) und der Sensor ein Magnetfeldsensor (32) ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (32) ein Hall-Sensor ist.
Gurtaufroller nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (32) ein GMR-Sensor ist.
Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine selbsthemmende Antriebsverbindung (28) zwischen dem Elektromotor (26) und dem Antriebsrad (20).
Gurtaufroller nach Anspruch 13, dadurch kennzeichnet, dass das Antriebsrad ein Schneckenrad (20) ist, das mit einer Antriebsschnecke (28) in Eingriff steht.
Gurtaufroller nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsverbindung durch ein Planetengetriebe bereitgestellt wird.