DE102005033407B4

DE102005033407B4 - Bügelschloss und Sicherheitsgurtsystem

Info

Publication number: DE102005033407B4
Application number: DE200510033407
Authority: DE
Inventors: Matthias Dipl.-Ing. Bäker
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2005-07-18
Filing date: 2005-07-18
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2025-07-19
Also published as: DE102005033407A1

Abstract

Bügelschloss mit:
einem Grundkörper (10) und einem schwenkbar am Grundkörper angeordneten Bügel (30), wobei der Bügel (30) in einer geschlossenen Stellung am Grundkörper arretierbar ist und wobei in geschlossener Stellung ein zwei Längskanten (10a, 30a) aufweisender Spalt (S) zwischen Grundkörper (10) und Bügel (30) ausgebildet ist, und
– im Bereich des Spaltes angeordneten ersten Detektionsmitteln, die detektieren, ob sich bei geschlossenem Bügel ein Gurtband (35) im Spalt befindet,
dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Detektionsmittel ein berührungslos arbeitendes Sensorelement umfassen und dass zweite Detektionsmittel (42) vorhanden sind, die detektieren, ob der Bügel am Grundkörper arretiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bügelschloss nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Sicherheitsgurtsystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
Die Sicherheitsgurtsysteme der meisten heutigen Kraftfahrzeuge sind wie folgt aufgebaut: Von einem Aufroller erstreckt sich ein Gurtband über einen Umlenker und die Öse einer Gurtzunge bis zu einem Endbeschlag. Weiterhin ist ein Gurtschloss vorhanden, in welches die Gurtzunge einrastbar ist. Häufig weist hierbei das Gurtschloss ein Detektionsmittel auf, mittels dessen detektiert werden kann, ob sich die Gurtzunge im Gurtschloss befindet oder nicht. Somit kann festgestellt werden, ob sich ein angegurteter Insasse auf dem zugeordneten Sitzplatz befindet. Die Detektion der aus Metall bestehenden Gurtzunge ist hierbei relativ einfach.
Weiterhin sind Sicherheitsgurtsysteme mit sogenannten Bügelschlössern bekannt. Hier ist das Gurtband nicht mit einer Gurtzunge verbunden, sondern das Gurtband wird direkt in das Bügelschloss eingelegt. Ein solches Bügelschloss weist einen Grundkörper und einen Bügel auf, dessen eines Ende schwenkbar am Grundkörper angeordnet ist und dessen zweites Ende in einer geschlossenen Position am Grundkörper arretiert werden kann. In geschlossener Position wird hierbei ein zwei Längskanten aufweisender Spalt ausgebildet, durch den das Gurtband verläuft.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 24 55 706 ist ein solches Bügelschloss bekannt. Dieses Bügelschloss weist auch Detektionsmittel auf, mit denen festgestellt werden kann, ob sich das Gurtband im Spalt befindet, d.h., ob der Insasse angegurtet ist. Ein Teil der Detektionsmittel ist hierbei ein elektrisch leitender Federbügel, der sich vom Grundkörper in den Spalt erstreckt. Wird der Bügel geschlossen, ohne dass das Gurtband eingehängt ist, so wird durch den Kontakt zwischen Federbügel und Bügel (dort als Rasthebel bezeichnet) ein Stromkreis geschlossen, wodurch erkannt wird, dass trotz geschlossenem Bügel kein Anschnallzustand vorliegt. Befindet sich hingegen das Gurtband im Spalt, so ist der Stromkreis unterbrochen und es wird ein Anschnallzustand detektiert.
Nachteilig bei der in der DE-OS 24 55 706 vorgeschlagenen Lösung ist zum einen, dass durch den auf das Gurtband drückenden Federbügel die freie Beweglichkeit des Gurtbandes beeinträchtigt ist. Dies ist insbesondere bei solchen Systemen nachteilig, bei denen das Gurtband an beiden Enden auf Aufrollern aufgerollt ist, und deren einer Vorteil gerade die freie Beweglichkeit des Gurtbandes ist.
Ein weiterer Nachteil ist, dass der Federbügel sehr exponiert angeordnet werden muss und somit anfällig für Beschädigungen ist. Er kann jedoch auch nicht zu massiv ausgeführt werden, da ansonsten die freie Beweglichkeit des Gurtbandes noch stärker eingeschränkt wäre.
Ein dritter Nachteil ist, dass es durch Korrosion zu Fehlfunktionen kommen kann.
Aus der DE 296 13 291 U1 ist es bekannt, dass bei Gurtschlössern, in die eine Gurtzunge eingesteckt wird, ein berührungslos arbeitender Sensor eingebaut werden kann, welcher detektiert, ob sich die Gurtzunge im Gurtschloss befindet.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Bügelschloss bzw. ein Sicherheitsgurtsystem mit einem solchen Bügelschloss dahingehend weiterzubilden, dass die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.
Diese Aufgabe wird durch ein Bügelschloss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Sicherheitsgurtsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Erfindungsgemäß weisen die Detektionsmittel, welche im Bügelschloss angeordnet sind, und detektieren, ob sich ein Gurtband im Spalt befindet, ein berührungslos arbeitendes Sensorelement auf. Dieses schränkt zum einen die freie Beweglichkeit des Gurtbandes nicht ein und ist zum anderen unempfindlich gegenüber mechanischem Verschleiß. Der Einsatz eines solchen Bügelschlosses ist insbesondere in Sicherheitsgurtsystemen mit zwei Aufrollern vorteilhaft. Zur sicheren Detektion eines Anschnallzustandes sind zweite Detektionsmittel vorhanden, die detektieren, ob der Bügel am Grundkörper arretiert ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform arbeiten die ersten Detektionsmittel auf optischem Wege. Es ist jedoch auch denkbar, andere berührungslos arbeitende Sensorelemente einzusetzen, beispielsweise solche, die Änderungen einer Kapazität detektieren.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus den nun mit Bezug auf die Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispielen. Hierbei zeigen:
1 Ein Bügelschloss im Längsschnitt bei geschlossenem Bügel und nicht eingelegtem Gurtband,
2 das Bügelschloss aus 1 mit geöffnetem Bügel,
3 das Bügelschloss aus 1 mit geschlossenem Bügel und eingelegtem Gurtband,
4 die Ansicht A-A aus 1,
5 den Schnitt C-C aus 2 und
6 ein Sicherheitsgurtsystem mit zwei Aufrollern und einem Bügelschloss.
1 zeigt ein Bügelschloss im Querschnitt. Das Bügelschloss weist einen Grundkörper 10 und einen um die erste Achse 14 schwenkbar am Grundkörper gelagerten Bügel 30 auf. Der Bügel 30 wird von einer Feder 16 beauf schlagt, die den Bügel, sofern er nicht arretiert ist, in eine geöffnete Stellung drückt. 1 zeigt die arretierte Stellung. Hierbei ist der Bügel 30 mittels des Arretierhebels 20 in seiner arretierten Position am Grundkörper 10 gehalten. In dieser arretierten Position ist zwischen dem Grundkörper 10 und dem Bügel 30 ein Spalt S mit der Höhe h ausgebildet. Im Anschnallzustand verläuft das Gurtband durch diesen Spalt S und liegt an der Längskante 30a des Bügels 30 an.
Das Bügelschloss weist zwei Detektionsmittel auf, die dazu dienen festzustellen, ob der Sicherheitsgurt angelegt ist oder nicht. Das erste Detektionsmittel ist hierbei an der Längskante 10a des Grundkörpers 10 angeordnet und besteht aus einer Leuchtdiode 44 und einer Fotozelle 46. Diese beiden Elemente (lichterzeugendes Element und lichtempfindlichliches Element) bilden eine gemeinsame Baugruppe. Leuchtdiode 44 und Fotozelle 46 sind hierbei von einem Steg 47 getrennt.
Das zweite Detektionsmittel wird durch einen Schließschalter 42 gebildet, der im Bereich des Arretierhebels 20 angeordnet ist. Wenn der Bügel 30 am Grundkörper 10 arretiert ist, so wird der Schließschalter 42 vom Bügel 30 betätigt (siehe 1). Im geöffneten Zustand (siehe 2) wird der Schließschalter 42 vom Bügel 30 nicht betätigt.
Die beiden Detektionsmittel sind mit der Versorgungs- und Auswerteeinheit 40 verbunden. Die Funktion wird nachfolgend mit Bezug auf die 1 bis 3 erläutert.
Bei nicht arretiertem Bügel 30 (siehe 2) befindet sich der Schließschalter 42 im Zustand "offen" und gibt ein entsprechendes Signal an die Versorgungs- und Auswerteeinheit 40 ab. Hieraus ergibt sich eindeutig, dass ein nicht gegurteter Zustand vorliegt. Dementsprechend wird der Signalausgang 41 der Versorgungs- und Auswerteeinheit 40 auf den Zustand "nicht gegurtet" gesetzt. Wird jedoch der Schließschalter 42 vom Bügel 30 betätigt, so kann ein Zustand wie in 1 oder ein Zustand wie in 3 vorliegen. In 1 ist der Bügel 30 zwar geschlossen, das Gurtband jedoch nicht durch den Spalt S geführt. Es liegt also ebenfalls ein ungegurteter Zustand vor. In 3 ist der Zustand gezeigt, in dem das Gurtband 35 durch den Spalt S geführt ist und an der Längskante 30a des Bügels 30 vorliegt. Um einen möglichst reibungsarmen Kontakt zwischen Längskante 30a des Bügels und Gurtband 35 zu gewährleisten, ist die Längskante 30a vorzugsweise halbkreisförmig ausgeführt, wie dies in 5 dargestellt ist, welche den Schnitt C-C aus 2 zeigt. Um diese Eigenschaft noch zu verbessern, ist es auch denkbar, die Bügelkante 30a als drehbare Walze auszubilden.
Um den in 1 gezeigten Zustand von dem in 3 gezeigten Zustand unterscheiden zu können, ist an der Grundkörperkante 10a das berührungslos arbeitende Sensorelement angeordnet, das als erstes Detektionsmittel dient. Wie bereits erwähnt, besteht das berührungslos arbeitende Sensorelement aus der Leuchtdiode 44 und der Fotozelle 46.
Befindet sich der Schließschalter 42 in geschlossener Stellung, so wird die Leuchtdiode 44 von der Versorgungs- und Auswerteeinheit 40 angeschaltet. Befindet sich, wie in 1, kein Gurtband im Spalt S, so wird ein Teil des von der Leuchtdiode 44 kommenden Lichtes am spiegelnden Abschnitt 32 des Bügels 30 in Richtung der Fotozelle 46 reflektiert. Befindet sich hingegen, wie in 3 gezeigt, das Gurtband 35 im Spalt S, so wird der Großteil des von der Fotozelle 46 kommenden Lichtes vom in der Regel schwarzen Gurtband 35 absorbiert und es gelangt entsprechend sehr viel weniger Licht auf die Fotozelle 46.
Die beiden in 1 und 3 gezeigten Zustände können somit sehr leicht und sicher anhand des Signals der Fotozelle 46 von der Versorgungs- und Auswerteeinheit 40 unterschieden werden. Dementsprechend wird nur im in 3 gezeigten Zustand das Signal "gegurtet" über den Signalausgang 41 abgegeben.
Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel, bei dem das berührungslos arbeitende Sensorelement auf optischem Wege funktioniert, kann auf ein zweites Detektionsmittel-Schließschalter 42 – nur schwer verzichtet werden, da sonst eine relativ aufwendige Fremdlichtkorrektur notwendig wäre. Bei einem berührungslos arbeitenden Sensorelement, das beispielsweise Änderungen in der Induktivität oder Kapazität detektiert, kann auf ein zweites Detektionsmittel gegebenenfalls verzichtet werden.
Besonders geeignet ist ein hier beschriebenes Bügelschloss für ein Sicherheitsgurtsystem, wie es in 6 dargestellt ist. Dieses Sicherheitsgurtsystem weist zwei Aufroller 52 und 54 auf, zwischen denen sich das Gurtband 35 erstreckt. Es ist hierbei im gegurteten Zustand über das Bügelschloss 50 und den Umlenker 56 geführt. Da ein erfindungsgemäßes Bügelschloss einen sehr geringen Reibungswiderstand für das Gurtband 35 aufweist, kommen die Vorteile, die ein solches System mit zwei Aufrollern bietet, voll zur Geltung.

10: Grundkörper
10a: Längskante des Grundkörpers
12: Lagerabschnitt
14: erste Achse
16: Feder
18: Arretierabschnitt
20: Arretierhebel
22: zweite Achse
30: Bügel
30a: Längskante des Bügels
32: spiegelnder Abschnitt
35: Gurtband
40: Versorgungs- und Auswerteeinheit
41: Signalausgang
42: Schließschalter
44: Leuchtdiode
46: Photozelle
47: Steg
50: Bügelschloss
52: erster Aufroller
54: zweiter Aufroller
56: Umlenker
S: Spalt

Claims

Bügelschloss mit: einem Grundkörper (10) und einem schwenkbar am Grundkörper angeordneten Bügel (30), wobei der Bügel (30) in einer geschlossenen Stellung am Grundkörper arretierbar ist und wobei in geschlossener Stellung ein zwei Längskanten (10a, 30a) aufweisender Spalt (S) zwischen Grundkörper (10) und Bügel (30) ausgebildet ist, und – im Bereich des Spaltes angeordneten ersten Detektionsmitteln, die detektieren, ob sich bei geschlossenem Bügel ein Gurtband (35) im Spalt befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Detektionsmittel ein berührungslos arbeitendes Sensorelement umfassen und dass zweite Detektionsmittel (42) vorhanden sind, die detektieren, ob der Bügel am Grundkörper arretiert ist.
Bügelschloss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Detektionsmittel aus einem lichterzeugenden Element (44) und einem lichtempfindlichen Element (46) bestehen.
Bügelschloss nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass lichterzeugendes Element und lichtempfindliches Element auf der selben Seite des Spaltes (S) angeordnet sind
Bügelschloss nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass lichterzeugendes Element und lichtempfindliches Element in einer gemeinsamen Baugruppe aufgenommen sind.
Bügelschloss nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dem lichterzeugenden Element (44) gegenüberliegende Längskante (30a) einen Reflexionsbereich (32) aufweist.
Bügelschloss nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass lichterzeugendes Element und lichtempfindliches Element im Bereich der Längskante des Grundelements angeordnet sind.
Bügelschloss nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass lichterzeugendes Element und lichtempfindliches Element unterschiedlichen Längskanten zugeordnet sind.
Bügelschloss nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Detektionsmittel Veränderungen der dielektrischen Eigenschaften des Spaltes messen.
Sicherheitsgurtsystem bestehend aus: – einem Gurtband (35), dessen beide Enden direkt oder indirekt mit einem Kraftfahrzeug verbunden sind, wobei wenigstens ein Ende auf einem Aufroller (52, 54) aufgerollt ist, – einem das Gurtband umlenkenden Bügelschloss (50), welches einen Grundkörper (10) und einen schwenkbar am Grundkörper angeordneten Bügel (30) aufweist, wobei der Bügel in einer geschlossenen Stellung am Grundkörper arretierbar ist und wobei in geschlossener Stellung ein zwei Längskanten (10a, 30a) aufweisender Spalt (S) ausgebildet ist, durch den im gegurteten Zustand das Gurtband verläuft, und dadurch gekennzeichnet, dass das Bügelschloss ein Bügelschloss nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Spaltes durchgängig größer als die Dicke des Gurtbandes ist.