DE102007034769A1

DE102007034769A1 - Bauteil für ein Sicherheitsgurtsystem mit einer elektronischen Steuereinheit

Info

Publication number: DE102007034769A1
Application number: DE102007034769A
Authority: DE
Inventors: Andreas Lucht; Sébastien Baudinet; Bernard Judet
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2007-07-25
Filing date: 2007-07-25
Publication date: 2009-01-29
Also published as: WO2009012981A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauteil für ein Sicherheitsgurtsystem mit elektronischen Bauelementen (10, 11) und/oder elektronischen Leiterbahnen, die auf einem gemeinsamen, an dem Bauteil angeordneten Trägerelement (2) angeordnet sind, wobei vorgeschlagen wird, dass das Trägerelement (2) wenigstens aus zwei formstabilen Abschnitten (2a, 2b) gebildet ist und die formstabilen Abschnitte (2a, 2b) durch wenigstens einen flexiblen Verbindungsabschnitt (2c) verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil für ein Sicherheitsgurtsystem mit elektronischen Bauelementen und/oder elek-tronischen Leiterbahnen, die auf einem gemeinsamen an dem Bauteil angeordneten Trägerelement angeordnet sind.
Aus der DE 199 57 814 A1 ist beispielsweise ein Gurtaufroller bekannt der einen Elektromotor aufweist, welcher an der Stirnseite des Gurtaufrollers angeordnet ist und mit einer Leiterplatte zusammengefasst ist. Die Leiterplatte trägt neben den eigentlichen Leitungen zusätzlich eine elektronische Ansteuerschaltung mit Leistungs-Halbleiterelementen.
Nachteilig bei dieser Lösung ist jedoch, dass die Konstruktion insgesamt relativ groß baut und für den Einbau in eine Kraftfahrzeug einen ausreichend großen Einbauraum voraussetzt. Ein solch großer Einbauraum ist jedoch nicht immer gegeben, insbesondere wenn das Bauteil für den Einbau in kleineren Fahrzeugen oder auch in schwierigen Einbauräumen vorgesehen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bauteil für ein Sicherheitsgurtsystem mit elektronischen Bauelementen und/oder elektronischen Leiterbahnen, die auf einem gemeinsamen an dem Bauteil angeordneten Trägerelement angeordnet sind, derart weiterzuentwickeln, dass dieses auch engen Einbauverhältnissen angepasst werden kann und sich überdies ein insgesamt kompakter Aufbau ergibt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch ein gattungsgemäßes Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung gemäß Anspruch 1 vor, dass das Trägerelement wenigstens aus zwei formstabilen Abschnitten gebildet ist, und die formstabilen Abschnitte durch flexible Verbindungsabschnitte verbunden sind.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass das Trägerelement und damit die elektronischen Bauteile und/oder Leiterbahnen individuell an den gegebenen Einbauraum im Fahrzeug und/oder an die gegebene äußere geometrische Form des Bauteiles selbst angepasst werden können, wobei bereits existierende Freiräume raumsparend ausgenutzt werden können. Die flexiblen Verbindungsabschnitte ermöglichen die Unterteilung des Trägerelementes in verschiedene formstabile Abschnitte, die dann bedarfsweise an verschiedenen Stellen des Bauteiles unter Ausnutzung vorhandenen Freiraumes fixiert werden können. Ferner ermöglicht die erfindungsgemäße Lösung die Kontaktierung verschiedener elektronischer Bauteile an dem Bauteil selbst auch an verschiedenen Stellen mit nur einem einzigen Trägerelement.
Die formstabilen Abschnitte des Trägerelementes können z. B. eine plattenförmige Form aufweisen, so dass diese einfach herzustellen, zu transportieren und zu befestigen sind.
Die elektronischen Bauteile sind bevorzugt an den formstabilen Abschnitten angeordnet, so dass diese durch die Formstabilität des Abschnittes selbst mechanisch geschützt werden, bzw. diesen selbst zusätzlich versteifen können.
In den flexiblen Verbindungsabschnitten können die elektrischen Verbindungsleitungen angeordnet sein. Alternativ können die flexiblen Verbin dungsabschnitte bei Verwendung von Flachbandleitungen auch durch diese selbst gebildet sein.
Die flexiblen Verbindungsabschnitte können bevorzugt als flache Breitbandverbindung ausgebildet sein, so dass sich eine sehr flache und doch auch stabile Konstruktion ergibt.
Die elektrischen Leitungen sind vorzugsweise auf das Trägerelement bzw. auf die formstabilen Abschnitte aufgedruckt. Damit ergibt sich eine wiederum sehr flache Bauweise und es können auf kleinstem Bauraum sehr viele Leitungen auch unter Einbeziehung von elektronischen Schaltungen oder Microprozessoren angeordnet werden. Damit kann die bisher zentral im Fahrzeug angeordnete Steuereinheit nunmehr dezentral direkt an dem Bauteil selbst vorgesehen sein.
Wenigstens einer der formstabilen Abschnitte kann aus mehreren Schichten gebildet sein, wobei die einzelnen Schichten eigene Schaltkreise für verschiedenen elektronische Bauteile darstellen können, oder auch zu der Versteifung bzw. dem Schutz vor nachteiligen äußeren Einwirkungen dienen können.
Bei dem gattungsgemäßen Bauteil kann es sich zum Beispiel um einen Gurtaufroller handeln, wobei die formstabilen Abschnitte dann an verschiedenen Seiten des Gurtaufrollers angeordnet sind, so dass insgesamt eine sehr große Fläche für die Anordnung der elektronischen Bauteile und/oder der Leitungen zur Verfügung steht.
Der Gurtaufroller kann zusätzlich einen Elektromotor aufweisen, der in diesem Falle ebenfalls über das Trägerlement des Gurtaufrollers kontaktierbar ist.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass der Elektromotor, für den Fall dass der Gurtaufroller einen Gurtstraffer aufweist, einen Durchmesser aufweist der geringer als seine Erstreckung in Richtung der Rotationsachse ist und in seiner Längserstreckung parallel zu dem Gurtaufroller angeordnet ist, und das Trägerelement an der Stirnseite und/oder an der Seite des Elektromotors angeordnet ist. Damit ergibt sich ein sehr guter Massenausgleich, welcher insbesondere bei Dauerbelastungen aus Erschütterungen von Vorteil ist, und es werden negative Einflüsse des Straffers auf die elektronischen Bauteile und Leitungen minimiert.
Eine besonders stabile und raumsparende Befestigung des Trägerelementes ergibt sich, wenn dieses sowohl an der Stirnseite als auch an der Seite des Gurtaufrollers bzw. des Elektromotors angeordnet ist. Damit wird die Masse des Trägerelementes gut um das Bauteil verteilt, so dass Nachteile hinsichtlich der Dauerbelastung durch Erschütterungen minimiert werden können, und außerdem besonders stabile Befestigungspunkte an unterschiedlichen Seiten des Bauteiles für die Befestigung des Trägerelementes gewählt werden können.
Das Trägerlement ist bevorzugt an der Stirnseite in Richtung der Längsachse des Gurtaufrollers bzw. des Elektromotors an diesem befestigbar, so dass sich die mehrheitlich an den Strirnseiten des Gurtaufrollers und des Elektromotors befindlichen elektronischen Kontakte sehr einfach bei dem Montageprozeß kontaktieren lassen, ohne dass die Gefahr der Beschädigung der Kontakte besteht.
Der Gurtaufroller kann zusätzlich ein Getriebegehäuse aufweisen, welches in diesem Fall gleichzeitig zur Befestigung bzw. zur Unterbringung wenigstens eines formstabilen Abschnittes des Trägerelementes dienen kann.
Die elektronischen Bauteile können z. B. Rotationssensoren wie Hallsensoren für den Aufroller oder auch Kontakte für die Bürsten des Elektromotors umfassen.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, die Leiterbahnen im wesentlichen parallel aus dem Trägerelement herauszuführen und mittels eines gemeinsamen Verbindungselementes mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeuges zu verbinden. Damit muss nur eine Verbindung vorgesehen werden, die besonders prozesssicher ausgeführt und durch einen einzigen Handgriff mit dem Bordnetz verbunden werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen im Einzelnen:
1 Gurtstraffer mit elektronischer Steuereinheit
2 Steuereinheit und Gurtstraffer vor dem Zusammenbau
3 Steuereinheit am Gurtstraffer in geschnittener Darstellung
4 Steuereinheit mit versetzten formstabilen Abschnitten
In 1 ist ein Bauteil eines Sicherheitsgurtsystems, hier ein Gurtstraffer 1, mit einem konventionellen Gurtaufroller 4, einem den Gurtaufroller 4 reversibel antreibenden Elektromotor 3 und einem den Gurrtaufroller 4 irreversibel antreibenden pyrotechnischen Straffer 5 dargestellt. Der Elektromotor 3 treibt den Gurtaufroller 4 über ein Getriebe an, welches in einem Getriebegehäuse 6 angeordnet ist. An dem Gurtstraffer 1 ist ferner eine elektronische Steuereinheit auf einem Trägerelement 2 vorgesehen, welche Sensoren oder andere elektronische Bauelemente für den Gurtaufroller 4, den Elektromotor 3 oder den pyrotechnischen Straffer 5 umfassen kann. Das Trägerelement 2 ist unterteilt in die formstabilen Abschnitte 2a und 2b, welche aus Gründen einer möglichst kompakten Bauweise an unterschiedliche Seiten des Gurtstraffers 1 angeordnet sind.
In 2 ist das Trägerelement 2 mit der elektronischen Steuereinheit in einer Position vor der Montage an dem Straffer 1 dargestellt. Das Trägerelement 2 besteht aus den formstabilen Abschnitten 2a und 2b, welche über den flexiblen Abschnitt 2c miteinander verbunden sind. Die formsta bilen Abschnitte 2a and 2b beinhalten neben der eigentlichen Steuereinheit zusätzliche elektronische Bauteile wie Kapazitäten 10 oder Kontakte 11 für das Bürstensystem des Elektromotors 3. Die Formstabilität der Abschnitte 2a und 2b, dient dazu einerseits eine gewisse Positionierung der elektronischen Bauteile 10 und 11 zueinander und in Bezug auf den Straffer 1 für eine prozesssichere Montage sicherzustellen, andererseits bietet die Formstabilität einen gewissen Schutz der Steuereinheit bzw. der elektronischen Bauteile gegen äußere mechanische Belastungen. Die Verbindung der formstabilen Abschnitte 2a und 2b über die flexiblen Abschnitte 2c ermöglicht eine platzoptimierte Anordnung der formstabilen Abschnitte 2a und 2b an dem Straffer 1. Die Unterteilung des Trägerelementes 2 in formstabile und flexible Abschnitte kann dabei individuell nach den gegebenen Platzverhältnissen erfolgen. Die flexiblen Abschnitte 2c können die elektrischen Leitungsverbindungen enthalten, oder auch selbst als Flachbandkabel ausgebildet sein. An dem formstabilen Abschnitt 2b ist ferner ein Hallsensor 14 angeordnet, der ebenfalls über einen flexiblen Abschnitt bzw. ein Flachbandkabel mit diesem verbunden ist.
Die aus dem Trägerelement herausgeführten Leitungen enden in einem gemeinsamen Steckkontakt 20 über den die Kontaktierung zu dem Bordnetz des Kraftfahrzeuges erfolgt.
An dem Straffer 1 sind ebenfalls elektronische Bauteile wie Kapazitäten 13, Kontakte 12 oder Schnittstellen 15 für die Hallsensoren 14 vorgesehen. Die elektrische Kontaktierung der Steuereinheit bzw der elektronischen Bauteile des Trägerelementes 2 mit dem Gurtstraffer 1 bzw. dessen elektronischen Bauteile erfolgt durch einen einzigen Montageschritt in Pfeilrichtung.
Wie in 3 gut zu erkennen ist, kann durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Trägerelementes 2 mit flexiblen und formstabilen Abschnitten 2a, 2b und 2c, erheblich Platz gespart werden, indem Freiräume, Vertiefungen an dem Gurtstraffer zu deren Unterbringung ausgenutzt werden. Damit er gibt sich insgesamt eine sehr kompakte Bauweise des Gurtstraffers. Ferner eröffnet die Erfindung die Möglichkeit elektronische Bauteile und/oder deren Kontaktierung auch an sehr unterschiedlichen Stellen des Straffers 1 über ein gemeinsames Trägerelement zu realisieren, so dass die Montage insgesamt erheblich vereinfacht ist.
In 4 ist zu erkennen wie die formstabilen Abschnitte 2a und 2b parallel und versetzt an dem Bauteil angeordnet sind. Die formstabilen Abschnitte sind in Ihrer Anordnung damit an die äußere Kontur des Gurtstraffers 1 angepaßt. Es können somit Freiräume gebildet durch unterschiedliche Durchmesser von Gurtaufroller und Elektromotor an der Seite des Gurtstraffers, oder an der Stirnseite gebildet durch die Federkassette oder das Straffergetriebe ausgenutzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19957814 A1 [0002]

Claims

Bauteil für ein Sicherheitsgurtsystem mit elektronischen Bauelementen (10, 11) und/oder elektronischen Leiterbahnen, die auf einem gemeinsamen an dem Bauteil angeordneten Trägerelement (2) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (2) wenigstens aus zwei formstabilen Abschnitten (2a, 2b) gebildet ist, und die formstabilen Abschnitte (2a, 2b) durch wenigstens einen flexiblen Verbindungsabschnitt (2c) verbunden sind.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die formstabilen Abschnitte (2a, 2b) eine im wesentlichen plattenförmige Form aufweisen.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauelemente (10, 14) auf den formstabilen Abschnitten (2a, 2b) angeordnet sind.
Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den flexiblen Verbindungsabschnitten (2c) elektrische Verbindungsleitungen vorgesehen sind.
Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Verbindungsabschnitte (2c) durch wenigstens eine flache Breitbandverbindung gebildet ist.
Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauelemente (10, 14) über Flachbandkabel elektrisch verbunden sind.
Bauteil nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung der elektronischen Bauelemente (10, 14) über auf das Trägerelement (2) aufgedruckte Leitungen erfolgt.
Bauteil nach einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der formstabilen Abschnitte (2a, 2b) aus mehreren Schichten gebildet ist.
Bauteil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Schichten als gedruckte Leiterplatte ausgebildet ist.
Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Gurtstraffer (1) ist und die formstabilen Abschnitte (2a, 2b) an unterschiedlichen Seiten des Gurtstraffers (1) angeordnet sind.
Bauteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtstraffer (1), einen Gurtaufroller (4) und einen den Gurtaufroller (4) antreibenden Elektromotor (3) aufweist und das Trägerelement (2) elektronische Bauteile (14) aufweist, die dem Gurtaufroller zugeordnet sind, als auch Bauteile (10) aufweist, die dem Elektromotor (3) zugeordnet sind.
Bauteil nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (2) in Richtung der Längsachse des Gurtaufrollers (4) und/oder des Elektromotors (3), und an der Stirnseite des Gurtaufrollers (4) und/oder des Elektromotors (3) befestigbar ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller (4) an seiner Stirnseite ein Ge triebegehäuse (6) aufweist und wenigstens ein formstabiler Abschnitt (2a, 2b) dem Getriebegehäuse (6) zugeordnet ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Bauteile (14), Rotationssensoren für den Gurtaufroller (4) und/oder Elektromotor (3), vorzugsweise Hallsensoren sind.
Bauteil nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronischen Leiterbahnen Kontaktstellen (11) für eine Kontaktierung mit dem Bürstensystem des Elektromotors aufweisen.
Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen gebündelt aus dem Trägerelement (2) herausgeführt sind und mittels eines gemeinsamen Verbindungselementes (20) mit dem Bordnetz des Kraftfahrzeuges verbindbar sind.
Bauteil nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die formstabilen Abschnitte (2a, 2b) parallel zueinander und mit einem Versatz an dem Bauteil angeordnet sind.
Bauteil nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein Gurtstraffer (1) mit einem Gurtaufroller (4) und einem Elektromotor (3) ist, welche unterschiedliche Durchmesser aufweisen, und die formstabilen Abschnitte (2a, 2b) parallel zu der Achse des Gurtaufrollers und/oder des Elektromotors ausgerichtet sind und wenigstens einer der Abschnitte (2a, 2b) in einem durch die unterschiedlichen Durchmesser gebildeten Freiraum angeordnet ist.