DE102006051969A1 - Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem - Google Patents

Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem Download PDF

Info

Publication number
DE102006051969A1
DE102006051969A1 DE102006051969A DE102006051969A DE102006051969A1 DE 102006051969 A1 DE102006051969 A1 DE 102006051969A1 DE 102006051969 A DE102006051969 A DE 102006051969A DE 102006051969 A DE102006051969 A DE 102006051969A DE 102006051969 A1 DE102006051969 A1 DE 102006051969A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
belt
belt retractor
sensor
retractor according
reel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102006051969A
Other languages
English (en)
Inventor
Wolfgang Holbein
Artur Klein
Michael Stütz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Automotive Germany GmbH
Original Assignee
TRW Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRW Automotive GmbH filed Critical TRW Automotive GmbH
Priority to DE102006051969A priority Critical patent/DE102006051969A1/de
Priority to US11/974,822 priority patent/US7992817B2/en
Publication of DE102006051969A1 publication Critical patent/DE102006051969A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R2022/4666Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by electric actuators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/46Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up
    • B60R2022/468Reels with means to tension the belt in an emergency by forced winding up characterised by clutching means between actuator and belt reel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/48Control systems, alarms, or interlock systems, for the correct application of the belt or harness
    • B60R2022/4808Sensing means arrangements therefor
    • B60R2022/4825Sensing means arrangements therefor for sensing amount of belt winded on retractor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/341Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means
    • B60R22/3413Belt retractors, e.g. reels comprising energy-absorbing means operating between belt reel and retractor frame
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/36Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/405Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive to belt movement and vehicle movement

Abstract

Ein Gurtaufroller (10) für ein Sicherheitsgurtsystem hat eine in einem Rahmen (12) drehbar gelagerte Gurtspule (14), einen Sperrmechanismus, der die Gurtspule (14) in einem Rückhaltefall über einen Kraftbegrenzer mit dem Rahmen (12) koppelt, und eine Gurtbandabzugsmeßeinrichtung (34), die einen Signalgeber (30) und wenigstens einen dem Signalgeber (30) zugeordneten Sensor (32) aufweist, der eine Änderung eines Magnetfelds erfaßt. Der Signalgeber (30) ist zumindest nach Aktivierung des Sperrmechanismus derart mit der Gurtspule (14) gekoppelt, daß er bei deren Drehung ein Signal erzeugt. Ein Verfahren zur Bestimmung des Gurtbandabzugs in einem Gurtaufroller (10) sieht vor, daß ein Sensor (32) die Drehung einer Gurtspule (14) während einer Kraftbegrenzungsphase des Gurtaufrollers (10) erfaßt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem sowie ein Verfahren zur Bestimmung des Gurtbandabzugs in einem Gurtaufroller.
  • In Kraftfahrzeugen werden in zunehmendem Maße Einrichtungen zum Schutz des Insassen, z.B. in Gurtaufrollern eingesetzte Kraftbegrenzer, je nach Unfallschwere und Insassenposition in ihrer Leistung angepaßt. Hierzu ist die Information des relativen bzw. absoluten Gurtbandabzugs sehr hilfreich.
  • Bei Gurtaufrollern, bei denen eine Aufrollertriebfeder zum Aufwickeln des Gurtbandes durch einen Motor unterstützt wird, um im angeschnallten Zustand einen erhöhten Komfort zu gewährleisten, ist es ebenfalls nötig, den Gurtbandabzug bzw. die Gurtbandposition zu erkennen, um zu ermitteln, ob der Gurt in Ablageposition ist oder sich überhaupt bewegt. Je nach Bedarf kann dann der unterstützende Motor aktiviert werden.
  • Zur Bestimmung des Gurtbandabzugs in einem Gurtaufroller sind Systeme bekannt, bei denen eine Steuerscheibe eines Kindersicherungssystems mit einem Signalgeber versehen ist, so daß über einen zugeordneten Sensor deren Drehung erfaßt werden kann. Die Steuerscheibe ist während des normalen Fahrbetriebs über ein Untersetzungsgetriebe derart mit der Gurtspule gekoppelt, daß der komplette Gurtbandabzug auf circa eine Umdrehung der Steuerscheibe abgebildet wird. Auf diese Weise lassen sich die Umdrehungen der Gurtspule und damit der Gurtbandabzug ermitteln.
  • Die Erfindung schafft einen Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem bzw. ein Verfahren zur Bestimmung des Gurtbandabzugs, mittels dem sich auf einfache Weise der relative Gurtbandabzug in einem Rückhaltefall bestimmen läßt.
  • Hierzu ist gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ein Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem vorgesehen, mit einer in einem Rahmen drehbar gelagerten Gurtspule, einem Sperrmechanismus, der die Gurtspule in einem Rückhaltefall über einen Kraftbegrenzer mit dem Rahmen koppelt, und einer Gurtbandabzugsmeßeinrichtung, die einen Signalgeber und wenigstens einen dem Signalgeber zugeordneten Sensor aufweist, der eine Änderung eines Magnetfelds erfaßt, wobei der Signalgeber zumindest nach Aktivierung des Sperrmechanismus derart mit der Gurtspule gekoppelt ist, daß er bei deren Drehung ein Signal erzeugt. Im Unterschied zu im Stand der Technik beschriebenen Systemen ist beim erfindungsgemäßen Gurtaufroller eine Erfassung des Gurtbandabzugs (auch) in einer Kraftbegrenzungsphase nach „Sperrung" der Gurtspule möglich, in der aufgrund der Vorwärtsverlagerung des Fahrzeuginsassen eine gewisse Länge des Gurtbands abgezogen und dabei die Gurtspule unter Überwindung des Kraftbegrenzers verdreht wird. Natürlich kann ebenso der Sensor mit der Gurtspule gekoppelt und der Signalgeber, etwa am Rahmen, drehfest angeordnet sein.
  • Vorzugsweise wird das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten erzeugt, liegt also ständig an.
  • Eine besonders einfach zu realisierende Ausgestaltung erhält man, wenn der Signalgeber auf der dem Sperrmechanismus abgewandten Seite der Gurtspule angeordnet ist.
  • In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung weist der Signalgeber wenigstens einen (Permanent-)Magneten auf. Insbesondere handelt es sich um einen oder mehrere Einzel- bzw. Stabmagnete, um einen geschlossenen oder offenen Magnetring oder eine Magnetscheibe.
  • Eine einfache und zuverlässige Möglichkeit zur Erfassung der Gurtspulendrehung ergibt sich dadurch, daß die Änderung des Magnetfelds durch eine Drehung des Signalgebers relativ zum Sensor erreicht wird. Insbesondere dreht sich der Signalgeber mit der Gurtspule mit, wobei zwischen beiden ein Untersetzungsgetriebe angeordnet sein kann.
  • Bei einem sich drehenden Signalgeber kann die Achse des Magneten parallel, senkrecht oder unter einem spitzen Winkel zur Drehachse des Signalgebers aus gerichtet sein. Im Sinne der Erfindung ist unter der Achse des Magneten die Verbindungslinie von Nord- und Südpol zu verstehen. Außerdem kann der Magnet zentrisch oder exzentrisch zur Drehachse angeordnet sein. Die für die konkrete Ausgestaltung bevorzugte Ausrichtung des Magneten hängt insbesondere vom verwendeten Sensor ab, der wiederum zentrisch zum erzeugten Magnetfeld oder radial gegenüber diesem verschoben angeordnet sein kann.
  • Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist eine pyrotechnische Straffeinheit vorgesehen, bei deren Aktivierung der Signalgeber an die Gurtspule angekoppelt wird. Bei einem Unfall wird die pyrotechnische Straffeinheit aktiviert, woraufhin die Gurtbandabzugsmeßeinrichtung den Gurtbandabzug erfaßt. Diese Ausführungsform eignet sich besonders, wenn die Bestimmung des Gurtbandabzugs nur während eines Unfalls relevant ist. Natürlich läßt sich die beschriebene Ausgestaltung mit einer weiteren Gurtbandabzugsmeßeinrichtung kombinieren, die den Gurtbandabzug während des normalen Fahrbetriebs erfaßt, jedoch in einem Rückhaltefall bei Aktivierung des Sperrmechanismus deaktiviert wird.
  • Insbesondere ist der Signalgeber in ein Getriebe integriert, über das die pyrotechnische Straffeinheit bei ihrer Aktivierung an die Gurtspule angekoppelt wird. Es wird also ein ohnehin vorhandenes Bauteil, nämlich ein Zahnrad des Getriebes, verwendet. Somit wird eine bauraumsparende Ausgestaltung erreicht, die das Aufrollverhalten nicht beeinflußt.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Signalgeber an einem koaxial mit der Gurtspule verbundenen Bauteil des Gurtaufrollers angeordnet ist. Wieder läßt sich Bauraum sparen, und das Aufrollverhalten wird nicht beeinflußt.
  • Die Gurtspule weist vorzugsweise einen Achsbolzen aus Metall auf, der das Bauteil durchragt. Damit kann in Abhängigkeit vom Material des Achsbolzens das zur Messung des Gurtbandabzugs dienende Magnetfeld verstärkt werden (ferro- bzw. weichmagnetisches Material) oder unbeeinflußt bleiben (hartmagnetisches Material).
  • Insbesondere ist der Signalgeber an einem Federherz einer Aufrollertriebfeder angeordnet. Da dieses sich auch bereits im normalen Aufrollerbetrieb, also vor einem möglichen Unfall, mit der Gurtspule mitdreht, kann das erfaßte Gurtbandabzugssignal für aktive, motorunterstützte Zusatzfunktionen verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Signalgeber ein separates, mit der Gurtspule gekoppeltes Rad auf.
  • Das Rad kann axial neben der Gurtspule angeordnet sein; alternativ ist eine koaxiale Anordnung denkbar.
  • Gemäß einer ersten Alternative ist das Rad ein Magnetrad, also zum Beispiel ein Zahnrad mit darin eingelassenem Magneten.
  • Alternativ kann das Rad ein verzahntes Eisenrad sein, welches mit einem im Abstand zum Rad angeordneten Permanentmagneten zusammenwirkt und dessen Magnetfeld je nach Stellung des Rads verstärkt oder abschwächt.
  • Eine direkte Messung des Drehwinkels der Gurtspule ist möglich, wenn der Sensor ein Magnet-Drehwinkelgeber ist. Dieser weist bevorzugt einen Meßbereich von 360° auf und kann auf dem Hall-, GMR- oder AMR-Effekt beruhen. Der Sensor liefert als Ausgangssignal den absoluten Winkel, die Winkelgeschwindigkeit oder ein inkrementelles Signal mit oder ohne Richtungssignal.
  • Alternativ kann der Sensor ein Magnetfeldsensor sein, der die Magnetfeldstärke bzw. magnetische Flußdichte mißt.
  • Der Sensor ist vorzugsweise mit einem Steuergerät gekoppelt, das aus den vom Sensor ausgegebenen Signalen den Gurtbandabzug ermittelt. Bei dem Steuergerät handelt es sich zum Beispiel um ein Steuergerät für ein Gassackmodul, das ohnehin im Fahrzeug vorhanden ist.
  • Verfügt der Sensor über keine zum einlesenden Steuergerät kompatible Schnittstelle, so können die vom Sensor ausgegebenen Signale zunächst von einem Mikrocontroller umgewandelt und an das Steuergerät weitergeleitet werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung des Gurtbandabzugs in einem Gurtaufroller vorgesehen, der insbesondere in der zuvor beschriebenen Art ausgebildet ist, wobei ein Sensor die Drehung einer Gurtspule während einer Kraftbegrenzungsphase des Gurtaufrollers erfaßt. Diese Informationen können genutzt werden, um beispielsweise einen schaltbaren Kraftbegrenzer während der Rückhalte- bzw. Kraftbegrenzungsphase zu schalten.
  • Vorzugsweise erfaßt der Sensor jede Drehung der Gurtspule, auch bereits vor einer Kraftbegrenzungsphase. In diesem Fall lassen sich die erfaßten Signale auch für aktive, motorunterstützte Zusatzfunktionen verwenden.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnung. In dieser zeigt:
  • 1 eine Ansicht eines Gurtaufrollers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine Seitenansicht des Gurtaufrollers aus 1;
  • 3 eine Ansicht der für die Funktion der Gurtbandabzugsmeßeinrichtung wesentlichen Bauteile des Gurtaufrollers aus 1;
  • 4 eine Ansicht der pyrotechnischen Straffeinheit des Gurtaufrollers aus 1;
  • 5 eine Schnittansicht eines Gurtaufrollers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 6 eine Seitenansicht des Gurtaufrollers aus 5; 7 eine perspektivische Ansicht des Gurtaufrollers aus 5;
  • die 8a bis 8g unterschiedliche Anordnungsmöglichkeiten magnetischer Signalgeber beim Gurtaufroller der 5 bis 7, jeweils in Perspektivansicht sowie im Längsschnitt;
  • 9 eine Perspektivansicht eines Gurtaufrollers gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
  • 10 ein vergrößertes Detail aus 9;
  • die 11a und 11b schematische Darstellungen einer alternativen Gurtbandabzugsmeßeinrichtung, wie sie beim Gurtaufroller der 9 eingesetzt werden kann; und
  • die 12a und 12b Blockschaltbilder von bei den Gurtbandabzugsmeßeinrichtungen verwendeten Sensorelementen mit zugehörigem Steuergerät.
  • Die 1 bis 4 zeigen einen Gurtaufroller 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, der eine in einem Rahmen 12 drehbar gelagerte Gurtspule 14 aufweist, auf der das in den Figuren nicht dargestellte Gurtband aufgewickelt wird. Die Achse der Gurtspule 14 ist zwischen einer Triebfederschale 15, in der eine nicht dargestellte Aufrollertriebfeder zum Aufwickeln des Gurtbands untergebracht ist, und einer Sperrseitenschale 16 spitzengelagert. In der Sperrseiten schale 16 ist ein Sperrmechanismus untergebracht, der über einen fahrzeugsensitiven und einen gurtbandsensitiven Sensor eine Verzögerung des Fahrzeugs bzw. des Insassen registriert und die Gurtspule 14 gegebenenfalls über einen Kraftbegrenzer (nicht dargestellt) mit dem Rahmen 12 koppelt.
  • Der Gurtaufroller 10 weist weiterhin eine pyrotechnische Straffeinheit 18 mit einem Kolben 20 auf, der bei Aktivierung der Straffeinheit 18 durch das von einem Gasgenerator erzeugte Druckgas beaufschlagt wird und sich entlang einem Zylinder bewegt (nicht gezeigt). Der Kolben 20 treibt dadurch ein Stufenzahnrad 22 an, das Teil eines Getriebes 24 bildet, welches die pyrotechnische Straffeinheit 18 bei ihrer Aktivierung mit der Gurtspule 14 koppelt. Das Getriebe 24 weist weiterhin eine Nabe 26 auf, die über eine Klemmrollenkupplung 28 direkt an die Gurtspule 14 angekoppelt werden kann (siehe 4). An der Nabe 26 ist ein Signalgeber 30 in Form eines Magnetrings bzw. einer Magnetscheibe aus einem permanentmagnetischen Material angebracht, der zusammen mit einem zugeordneten Sensor 32 eine Gurtbandabzugsmeßeinrichtung 34 bildet (3).
  • In einem Rückhaltefall wird die pyrotechnische Straffeinheit 18 durch Zünden des Gasgenerators aktiviert, und der Kolben 20 bewegt sich mit Bezug auf die Darstellung in 4 nach oben. Das Stufenzahnrad 22 und die Nabe 26 beginnen sich zu drehen. Mit der Nabe 26 dreht sich auch der Signalgeber 30 relativ zum rahmenfest angeordneten Sensor 32, der die Änderung des vom Permanentmagneten des Signalgebers 30 erzeugten Magnetfelds erfaßt. Durch die Drehung der Nabe 26 steuern die Rollen der Klemmrollenkupplung 28 ein und verbinden die Nabe 26 fest mit der Gurtspule 14. Gurtband wird eingezogen. Tritt im Verlauf des Unfalls eine Kraftbegrenzungsphase ein, in der die über den Kraftbegrenzer mit dem Rahmen 12 gekoppelte Gurtspule 14 durch einen starken Zug am Gurtband in Drehung versetzt wird, so wird auch das Getriebe 24 mit der Gurtspule 14 entgegen der Straffrichtung zurückgedreht. Durch die Drehung des mit der Nabe 26 verbundenen Signalgebers 30 ändert sich die Winkellage des vom Permanentmagneten erzeugten Magnetfelds relativ zum Sensor 32. Diese Änderung wird durch den Sensor 32 erfaßt, der alternativ in der Position 32 angebracht sein kann.
  • Beim Gurtaufroller 10 wird der Signalgeber 30, der auf der dem Sperrmechanismus abgewandten Seite der Gurtspule 14 angeordnet ist, bei Aktivierung der pyrotechnischen Straffeinheit 18 an die Gurtspule 14 angekoppelt. Insbesondere ist also der Signalgeber 30 nach Aktivierung des Sperrmechanismus mit der Gurtspule 14 gekoppelt und erzeugt bei deren Drehung ein Signal. Natürlich könnte abweichend von der beschriebenen Ausgestaltung auch der Signalgeber 30 am Rahmen 12 angeordnet und der Sensor 32 mit der Gurtspule 14 gekoppelt sein.
  • Die 5 bis 8 zeigen einen Gurtaufroller 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, wobei im folgenden gleiche oder funktionsgleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen tragen und lediglich auf die Unterschiede zur bisher beschriebenen Ausführungsform eingegangen wird. Abweichend vom bisher beschriebenen Gurtaufroller 10 ist der Signalgeber 30 bei der Ausgestaltung der 5 bis 8 an einem koaxial mit der Gurtspule 14 verbundenen Bauteil des Gurtaufrollers 10 angeordnet, hier an einem Federherz 36 der Aufrollertriebfeder, das unter der Triebfederschale 15 angeordnet ist. Natürlich kann der Signalgeber 30 auch in das Federherz 36 integriert sein. Die Gurtspule weist einen Achsbolzen 38 aus Metall auf, der das Federherz 36 durchragt und je nach Materialwahl ferromagnetisch, weichmagnetisch oder hartmagnetisch ist, das vom Signalgeber 30 erzeugte Magnetfeld also auf unterschiedliche Weise beeinflußt. Der Signalgeber 30 umfaßt auch hier einen oder mehrere Permanentmagnete 40, die bezüglich der Achse der Gurtspule 14 zentrisch oder exzentrisch angeordnet sein können. Der Sensor 32 kann mittig über dem erzeugten Magnetfeld, radial hierzu verschoben oder neben dem bzw. den Magneten 40 angebracht sein. Bei dieser Ausführungsform läßt sich sowohl im normalen Aufrollerbetrieb als auch während einer Kraftbegrenzungsphase bei einem Unfall die Drehung der Gurtspule 14 erfassen.
  • 8 zeigt verschiedene Möglichkeiten der Anordnung des oder der Magneten 40 des Signalgebers 30 am bzw. im Federherz 36. Dabei ist mit M jeweils die Achse des Magneten 40 bezeichnet, also die Verbindungslinie vom Nord- zum Südpol. Die Ausgestaltung gemäß 8a weist zwei Permanentmagnete 40 auf, deren Achse M parallel zur Drehachse D des Federherzens 36 und damit des Signalgebers 30 ausgerichtet ist. 8b zeigt eine Variante mit zwei Permanentmagneten 40, deren Achse M senkrecht zur Drehachse D verläuft. Gemäß 8c ist ein zentrisch angeordneter Magnetring 40 vorgesehen, 8d zeigt einen zylindrischen Stabmagneten 40, der liegend angeordnet ist, wobei seine Achse M senkrecht zur Drehachse D ist. Eine ähnliche Ausgestaltung zeigt 8e, jedoch mit zwei liegenden Permanentmagneten 40 außerhalb des Federherzens 36, um die Einflüsse der Aufrollertriebfeder auf die Signalerfassung zu minimieren. 8f zeigt einen Permanentmagneten 40, dessen Achse M einen Winkel von etwa 60° zur Drehachse D aufweist; in 8g ist ein Ringmagnet 40 mit einem Loch in der Mitte gezeigt, der ebenfalls außerhalb des Federherzens 36 angeordnet ist.
  • In den 9 und 10 ist ein Gurtaufroller 10 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei dem der Signalgeber 30 ein separates, mit der Gurtspule gekoppeltes Rad 42 aufweist, welches axial neben der Gurtspule 14 angeordnet ist und über eine Verzahnung 44 oder Reibverbindung mit der Gurtspule 14 selbst bzw. einem koaxial zu dieser angeordneten Bauteil in Verbindung steht. Bei einer Drehung der Gurtspule 14 dreht sich auch das Rad 42, das als Magnetrad, hier als Zahnrad mit innenliegendem Permanentmagneten 40, ausgebildet ist. Die Drehung wird vom Sensor 32 erfaßt, der am Rahmen 12 befestigt ist. Wieder läßt sich sowohl im normalen Aufrollerbetrieb als auch während einer Kraftbegrenzungsphase die Drehung der Gurtspule 14 erfassen.
  • 11 zeigt eine Gurtbandabzugsmeßeinrichtung 34, die alternativ beim Gurtaufroller 10 der 9 und 10 eingesetzt werden kann. Bei dieser Gurtbandabzugsmeßeinrichtung 34 ist das Rad 42 als verzahntes Eisenrad ausgebildet, das mit einem im Abstand zum Rad 42 angeordneten Permanentmagneten 46 zusammenwirkt. Das Eisenrad 42 ist wiederum direkt oder indirekt mit der Gurtspule 14 verbunden. Als Sensor 32 dient ein Hall-Sensor, der zwischen dem Magneten 46 und dem Eisenrad 42 positioniert ist. Durch die Drehung des Eisenrads 42 wird je nach Stellung der Verzahnung das Magnetfeld des Magneten 46 verstärkt oder abgeschwächt, was vom Hall-Sensor 32 gemessen wird. Positioniert man versetzt mehrere Sensoren 32, läßt sich die Auflösung entsprechend vergrößern und die Drehrichtung bestimmen.
  • Bei den Ausführungsformen der 5 bis 11 besteht die Möglichkeit, das vom Sensor 32 ausgegebene Signal für aktive, motorunterstützte Zusatzfunktionen zu verwenden. Außerdem ist durch Kombination mit einem absoluten Signal des Kindersicherungssystems ein absolutes Meßsignal möglich.
  • Als Sensor 32 wird bei den Ausführungsformen der 1 bis 10 vorzugsweise ein Magnet-Drehwinkelgeber verwendet, der einen Meßbereich von 360° aufweist und auf dem Hall-, dem GMR- oder dem AMR-Effekt beruht. Dieser Sensor liefert als Ausgangssignal den absoluten Winkel, die Winkelgeschwindigkeit oder ein inkrementelles Signal mit oder ohne Richtungssignal.
  • Für die Ausführungsform der 11 eignet sich als Sensor 32 ein Magnetfeldsensor, der die Stärke des Magnetfelds bzw. die magnetische Flußdichte mißt. Dabei reicht es aus, wenn der Sensor zwischen den beiden Zuständen „große Flußdichte" und „geringe Flußdichte" unterscheiden kann. Sensoren 32, die auf diese Anwendung optimiert sind, sind unter den Bezeichnungen „Gear Tooth Sensor", „Cam Shaft Sensor" oder „Zahnradsensor" bekannt.
  • Bei allen beschriebenen Ausführungsformen ist der Sensor 32, wie in 12 dargestellt, mit einem Steuergerät 48 gekoppelt, das aus den vom Sensor 32 ausgegebenen Signalen den Gurtbandabzug ermittelt. Beim Steuergerät 48 handelt es sich zum Beispiel um das Steuergerät eines Gassackmoduls, das das Ausgangssignal des Sensors 32 direkt einliest (12a). Das Ausgangssignal des Sensors 32 wird je nach vorhandener Schnittstelle als PWM-Signal, Analogsignal, serielles Signal (Serial Peripheral Interface SPI) oder 2-Draht-Signal nach Peripheral-Acceleration-Sensor-Protokoll (PAS) übertragen. Verfügt der Sensor 32 über keine Schnittstelle, die für das einlesende Steuergerät 48 geeignet ist, kann das Sensorsignal von einem zwischengeschalteten Mikrocontroller 50 eingelesen und auf eine vorhandene Schnittstelle umgesetzt werden (12b). Dies sind üblicherweise Umsetzungen auf CAN-/LIN-Bus, SPI oder 2-Draht-Schnittstelle (PAS).
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Gurtbandabzugs im Gurtaufroller 10 sieht vor, daß der Sensor 32 die Drehung der Gurtspule 14 zumindest während einer Kraftbegrenzungsphase des Gurtaufrollers erfaßt. Je nach Ausgestaltung der Gurtbandabzugsmeßeinrichtung 34 kann der Sensor 32 jede Drehung der Gurtspule 14, auch bereits vor einer Kraftbegrenzungsphase, erfassen.
  • Sämtliche beschriebenen Ausführungsformen zeichnen sich durch wenig Bauteile, einen geringen Bauraumbedarf sowie eine spiel- und klapperfreie Ausgestaltung aus.

Claims (21)

  1. Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem, mit einer in einem Rahmen (12) drehbar gelagerten Gurtspule (14), einem Sperrmechanismus, der die Gurtspule (14) in einem Rückhaltefall über einen Kraftbegrenzer mit dem Rahmen (12) koppelt, und einer Gurtbandabzugsmeßeinrichtung (34), die einen Signalgeber (30) und wenigstens einen dem Signalgeber (30) zugeordneten Sensor (32) aufweist, der eine Änderung eines Magnetfelds erfaßt, wobei der Signalgeber (30) zumindest nach Aktivierung des Sperrmechanismus derart mit der Gurtspule (14) gekoppelt ist, daß er bei deren Drehung ein Signal erzeugt.
  2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetfeld durch einen Permanentmagneten (40; 46) erzeugt wird.
  3. Gurtaufroller nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (30) auf der dem Sperrmechanismus abgewandten Seite der Gurtspule (14) angeordnet ist.
  4. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (30) wenigstens einen Magneten (40; 46) aufweist.
  5. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung des Magnetfelds durch eine Drehung des Signalgebers (30) relativ zum Sensor (32) erreicht wird.
  6. Gurtaufroller nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (M) des Magneten (40) parallel, senkrecht oder unter einem spitzen Winkel zu einer Drehachse (D) des Signalgebers (30) ausgerichtet ist.
  7. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine pyrotechnische Straffeinheit (18) vorgesehen ist, bei deren Aktivierung der Signalgeber (30) an die Gurtspule (14) angekoppelt wird.
  8. Gurtaufroller nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (30) in ein Getriebe (24) integriert ist, über das die pyrotechnische Straffeinheit (18) bei ihrer Aktivierung an die Gurtspule (14) angekoppelt wird.
  9. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (30) an einem koaxial mit der Gurtspule (14) verbundenen Bauteil des Gurtaufrollers (10) angeordnet ist.
  10. Gurtaufroller nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gurtspule (14) einen Achsbolzen (38) aus Metall aufweist, der das Bauteil durchragt.
  11. Gurtaufroller nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (30) an einem Federherz (36) einer Aufrollertriebfeder angeordnet ist.
  12. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber (30) ein separates, mit der Gurtspule (14) gekoppeltes Rad (42) aufweist.
  13. Gurtaufroller nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (42) axial neben der Gurtspule (14) angeordnet ist.
  14. Gurtaufroller nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (42) ein Magnetrad ist.
  15. Gurtaufroller nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (42) ein verzahntes Eisenrad ist, welches mit einem im Abstand zum Rad (42) angeordneten Permanentmagneten (46) zusammenwirkt.
  16. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (32) ein Magnet-Drehwinkelgeber ist.
  17. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (32) ein Magnetfeldsensor ist.
  18. Gurtaufroller nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (32) mit einem Steuergerät (48) gekoppelt ist, das aus den vom Sensor (32) ausgegebenen Signalen den Gurtbandabzug ermittelt.
  19. Gurtaufroller nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sensor (32) ausgegebenen Signale zunächst von einem Mikrocontroller (50) umgewandelt und an das Steuergerät (48) weitergeleitet werden.
  20. Verfahren zur Bestimmung des Gurtbandabzugs in einem Gurtaufroller (10), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (32) die Drehung einer Gurtspule (14) während einer Kraftbegrenzungsphase des Gurtaufrollers (10) erfaßt.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (32) jede Drehung der Gurtspule (14), auch bereits vor einer Kraftbegrenzungsphase, erfaßt.
DE102006051969A 2006-11-03 2006-11-03 Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem Ceased DE102006051969A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006051969A DE102006051969A1 (de) 2006-11-03 2006-11-03 Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem
US11/974,822 US7992817B2 (en) 2006-11-03 2007-10-16 Belt retractor for a safety belt system and method of determining the belt webbing unwinding in a belt retractor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006051969A DE102006051969A1 (de) 2006-11-03 2006-11-03 Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102006051969A1 true DE102006051969A1 (de) 2008-05-15

Family

ID=39277443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102006051969A Ceased DE102006051969A1 (de) 2006-11-03 2006-11-03 Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7992817B2 (de)
DE (1) DE102006051969A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012017093A1 (de) * 2012-08-29 2014-05-15 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Sicherheitsgurtaufroller für ein Kraftfahrzeug
DE102015007555A1 (de) * 2015-06-16 2016-12-22 Trw Automotive Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung des absoluten Drehwinkels einer Gurtspule
DE102021123324A1 (de) 2021-09-09 2023-03-09 Zf Automotive Germany Gmbh Gurtbandaufroller sowie Verfahren zur Messung des Gurtbandauszugs

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006032066A1 (de) * 2006-07-11 2008-01-24 Trw Automotive Gmbh Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem sowie Verfahren zur Bestimmung des Gurtbandabzugs in einem Gurtaufroller
WO2008117820A1 (ja) * 2007-03-26 2008-10-02 Autoliv Development Ab シートベルト装置
JP5032238B2 (ja) * 2007-08-23 2012-09-26 タカタ株式会社 シートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置
JP5032240B2 (ja) * 2007-08-24 2012-09-26 タカタ株式会社 シートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置
JP5032243B2 (ja) * 2007-08-28 2012-09-26 タカタ株式会社 シートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置
JP2009056991A (ja) * 2007-09-03 2009-03-19 Takata Corp シートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置
JP5450131B2 (ja) 2010-01-29 2014-03-26 タカタ株式会社 シートベルトリトラクタおよびこれを備えたシートベルト装置
US9150193B2 (en) * 2012-06-14 2015-10-06 Autoliv Asp, Inc. Mode detection switch assembly for self-locking dual-mode seat belt retractor
DE102014018262B4 (de) * 2014-12-11 2021-08-05 Zf Automotive Germany Gmbh Gurtaufroller mit einem Signalgeberring
US10086794B2 (en) * 2015-06-23 2018-10-02 Ford Global Technologies, Llc Load limiting retractor with hall effect switch
DE102017122459A1 (de) * 2017-09-27 2019-03-28 Trw Automotive Gmbh Verfahren zur Messung des Gurtbandauszugs sowie Gurtbandaufroller
US10829085B2 (en) * 2018-02-18 2020-11-10 Joyson Safety Systems Acquisition Llc Seat belt retractor

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5553804A (en) * 1995-03-17 1996-09-10 Trw Vehicle Safety Systems Inc. Seat belt retractor with a cinch mechanism
DE29908716U1 (de) * 1999-05-18 1999-09-23 Trw Repa Gmbh Gurtaufroller
DE19922720A1 (de) 1999-05-18 2000-11-30 Trw Repa Gmbh Gurtaufroller und Verfahren zum Steuern der Funktion eines Insassen-Rückhaltesystems
JP4667549B2 (ja) 1999-09-10 2011-04-13 オートリブ株式会社 シートベルト装置
US6726249B2 (en) * 2000-05-26 2004-04-27 Takata Corporation Motorized seat belt retractor
DE10136267A1 (de) 2000-07-31 2002-02-21 Delphi Technologies Inc N D Ge Sensor zur Erfassung der Auszugslänge eines Sicherheitsgurtes
DE10156837A1 (de) 2001-11-20 2003-06-18 Breed Automotive Tech Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Belastung am Körper eines verunfallten Fahrzeuginsassen
DE20311004U1 (de) 2003-07-17 2003-12-04 Trw Occupant Restraint Systems Gmbh & Co. Kg Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt
JP4653592B2 (ja) * 2005-08-22 2011-03-16 株式会社東海理化電機製作所 モータリトラクタ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012017093A1 (de) * 2012-08-29 2014-05-15 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Sicherheitsgurtaufroller für ein Kraftfahrzeug
DE102015007555A1 (de) * 2015-06-16 2016-12-22 Trw Automotive Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung des absoluten Drehwinkels einer Gurtspule
DE102021123324A1 (de) 2021-09-09 2023-03-09 Zf Automotive Germany Gmbh Gurtbandaufroller sowie Verfahren zur Messung des Gurtbandauszugs

Also Published As

Publication number Publication date
US7992817B2 (en) 2011-08-09
US20080105777A1 (en) 2008-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006051969A1 (de) Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem
DE602005001834T2 (de) Sicherheitsgurtaufroller, Sicherheitsgurteinrichtung und Fahrzeug mit einer Sicherheitsgurteinrichtung
DE102006032066A1 (de) Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem sowie Verfahren zur Bestimmung des Gurtbandabzugs in einem Gurtaufroller
DE102004054078B4 (de) Verfahren zum Blockieren einer Wickelwelle eines Sicherheitsgurtaufrollers
DE19731689C2 (de) Vorrichtung zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtbandes
DE10160071B4 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines reversiblen Gurtstraffers
DE10156837A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Belastung am Körper eines verunfallten Fahrzeuginsassen
DE10204477A1 (de) Gurtstraffer
DE602005001493T2 (de) Sicherheitsgurtaufroller, Sicherheitsgurteinrichtung und Fahrzeug mit einer Sicherheitsgurteinrichtung
DE20311004U1 (de) Gurtaufroller für einen Fahrzeug-Sicherheitsgurt
DE602005001544T2 (de) Sicherheitsgurtaufroller, Sicherheitsgurteinrichtung und Fahrzeug mit einer Sicherheitsgurteinrichtung
DE10022790A1 (de) Gurtaufroller
DE112017006688T5 (de) Rückhaltesystem für ein sitzgurtschloss
DE10255684A1 (de) Sitzgurtvorspannvorrichtung mit Bremse
DE102007014772A1 (de) Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Gurtkontaktschalter
DE19522777C2 (de) Warnvorrichtung für ein Sicherheitsgurtsystem
DE602005001921T2 (de) Sicherheitsgurtaufroller, Sicherheitsgurteinrichtung und Fahrzeug mit einer Sicherheitsgurteinrichtung
DE4223469A1 (de) Vorrichtung zum vorspannen eines fahrzeugsitz-rueckhaltegurtes
DE102007017375A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung einer Auszugslänge eines Gurtbandes und einer auf das Gurtband einwirkenden Kraft
EP1803617B1 (de) Sicherheitsgurt-Vorrichtung mit einem elektromotorischen Gurtstraffer
DE4417064A1 (de) Rückhaltesystem mit Airbagsteuerung
WO2008020061A1 (de) Gurtkraft-messeinrichtung
EP1312534B1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung des Lenkwinkels eines Lenkrades
DE102006037735B4 (de) Gurtaufroller für ein Sicherheitsgurtsystem
EP3524479B9 (de) Gurtaufroller und verfahren zur ermittlung eines anschnallzustands für ein kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
OR8 Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8105 Search report available
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20130724

R082 Change of representative
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ZF AUTOMOTIVE GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: TRW AUTOMOTIVE GMBH, 73553 ALFDORF, DE

R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final