DE102009052495A1

DE102009052495A1 - Selbstsperrender Gurtaufroller

Info

Publication number: DE102009052495A1
Application number: DE102009052495A
Authority: DE
Inventors: Uwe Evers; Ronald Jabusch; Barbara Hantel
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2029-11-12
Also published as: BR112012010948A2; DE102009052495B8; KR101748691B1; WO2011057732A1; US8770507B2; RU2520685C2; CN102639368A; DE102009052495B4; JP5474209B2; BR112012011054A2; RU2012116631A; US20120256032A1; KR20120103584A; JP2013510750A; CN102639368B; MY155675A

Abstract

Ein selbstsperrender Gurtaufroller mit einem wenigstens fahrzeugsensitiv angesteuerten Blockiersystem für die Gurtaufwickelwelle, bei welchem im Auslösefall eine fahrzeugsensitiv gelagerte Sensormasse (14) einen Sperrhebel (17) mit seiner Eingriffsspitze (18) in Eingriff mit der Verzahnung (29) einein ihrer gemeinsamen Drehbewegung mit der Gurtaufwickelwelle angehalten und dadurch das Blockiersystem aktiviert wird, wobei die Sensormasse (14) in einem Trägerteil (10) auf einer Aufstandsfläche (13) stehend angeordnet und bei auftretenden Fahrzeugbeschleunigungen in dem Trägerteil (10) kippbar ist, wobei der Sperrhebel (17) an dem seiner Eingriffsspitze (18) gegenüberliegenden Ende (19) unter Ausbildung eines Auflagers (21) formschlüssig mit der Sensormasse (14) verbunden ist, wobei der Formschluss in einem Fortsatz (15) der Sensormasse (14) stattfindet, welcher durch ein Loch (33) in der Aufstandsfläche (13) des Trägerteils (10) ragt, wobei an dem dem Sperrhebel (17) zugewandten Rand des Lochs (33) ein in das Loch (33) hineinragender Vorsprung (31) vorgesehen ist, an dem der Sperrhebel (17) bei einer Auslenkung in einer Richtung zur Anlage gelangt.

Description

Die Erfindung betrifft einen selbstsperrenden Gurtaufroller mit einem wenigstens fahrzeugsensitiv angesteuerten Blockiersystem für die Gurtaufwickelwelle, bei welchem im Auslösefall eine fahrzeugsensitiv gelagerte Sensormasse einen Sperrhebel mit seiner Eingriffsspitze in Eingriff mit einer Verzahnung einer Steuerscheibe bewegt, so dass die Steuerscheibe in ihrer gemeinsamen Drehbewegung mit der Gurtaufwickelwelle angehalten und dadurch das Blockiersystem aktiviert wird, wobei die Sensormasse in einem Trägerteil auf einer Aufstandsfläche stehend angeordnet und bei auftretenden Fahrzugbeschleunigungen in dem Trägerteil kippbar ist.
Ein Gurtaufroller mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 195 39 619 C2 beschrieben. Der Sperrhebel ist an dem der Eingriffsspitze gegenüberliegenden Ende unter Ausbildung eines Auflagers formschlüssig mit einer Sensormasse verbunden. Der Formschluss findet in einem Fortsatz der Sensormasse statt, welcher durch ein Loch in der Aufstandsfläche des Trägerteils ragt.
Ein Problem eines solchen gattungsgemäßen Gurtaufrollers ist, dass der Sensorhebel bei größeren Erschütterungen, wie z. B. beim Herunterfallen des Gurtaufrollers oder beim Aufpolstern von Sitzen, gegenüber dem Trägerteil und der Sensormasse verbogen und beschädigt werden kann, so dass er im Anschluss die an ihn gestellten hohen Anforderungen hinsichtlich der Formtreue nicht mehr erfüllt. Ein weiteres bekanntes Problem von Gurtaufrollern ist, dass die Sensormasse und/oder der Sperrhebel bei Erschütterungen Relativbewegungen ausführen, die zu einer unerwünschten Erhöhung der Geräuschentwicklung in dem Gurtaufroller führen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Gurtaufroller zu schaffen, bei dem die oben genannten Probleme vermieden sind.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Der Grundgedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass an dem dem Sperrhebel zugewandten Rand des Lochs ein in das Loch hineinragender Vorsprung vorgesehen ist, an dem der Sperrhebel bei einer Auslenkung in einer Richtung zur Anlage gelangt. Durch den vorgeschlagenen Vorsprung wird die Anlagefläche des Sperrhebels an dem Trägerteil vergrößert und die Hebelarme, über die der Sperrhebel an dem Trägerteil anliegt, verkleinert. Aufgrund der vergrößerten Anlagefläche und der verringerten Hebelarme werden die Maximalbeanspruchungen des Sperrhebels und die damit verbundene Wahrscheinlichkeit einer Verformung des Sperrhebels bei einer Erschütterung des Gurtaufrollers oder einer sonstigen Beanspruchung des Sperrhebels verringert. Ferner wird durch die durch den Vorsprung vergrößerte Anlagefläche die Lagegenauigkeit des Sperrhebels, des Trägerteils und der Sensormasse zueinander im Allgemeinen verbessert, was Vorteile bei dem Zusammenbau des Gurtaufrollers, bei der Genauigkeit der Ansprechschwelle des Sensors sowie hinsichtlich der Vermeidung eines ungewollten Blockierens des Gurtaufrollers hat. Ein weiterer sich durch die Erfindung ergebender Vorteil ist, dass die Relativbewegungen des Sensorhebels zu dem Trägerteil und der Sensormasse durch den geschaffenen Vorsprung begrenzt werden und dadurch die Geräuschentwicklung in dem Gurtaufroller reduziert wird.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Vorsprung als eine in das Loch hineinragende Zunge gebildet ist, welche sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Sperrhebels erstreckt. Durch die vorgeschlagene Formgebung des Vorsprunges wird der zwischen dem Trägerteil und dem Sperrhebel wirkende Hebelarm besonders deutlich reduziert, wobei durch die Zungenform des Vorsprunges dieser gleichzeitig federnd ausgebildet werden kann, so dass der Anschlag des Sperrhebels an dem Trägerteil entsprechend weich gestaltet werden kann.
Ferner wird vorgeschlagen, dass der Vorsprung eine sich zu seinem freien Ende hin verringernde Dicke aufweist. Durch die verringerte Dicke des Vorsprunges ist die Beanspruchung des Sperrhebels zu Beginn des Kontaktes zunächst sehr gering, so dass er bei geringen Auslenkungen nicht oder nur sehr gering beansprucht wird. Mit einer sich vergrößernden Auslenkung des Sperrhebels nimmt die Federsteifigkeit des Vorsprunges zu, so dass der Auslenkung des Sperrhebels eine entsprechend vergrößerte Gegenkraft entgegen gesetzt wird.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist darin zu sehen, dass der Sperrhebel an dem Trägerteil über eine Geräusch reduzierende Dämmschicht anliegt. Eine solche Dämmschicht kann zum Beispiel durch einen weichen Kunststoff, insbesondere durch eine Elastomerschicht, verwirklicht sein.
Die Dämmschicht kann an dem Vorsprung und/oder an der an dem Vorsprung zur Anlage gelangenden Anlagefläche des Sperrhebels angeordnet sein. Wichtig ist nur, dass die Dämmschicht die bei dem Kontakt der beiden Teile entstehenden Geräusche vermindert.
Weiter wird vorgeschlagen, dass zur Ausrichtung der Sensormasse in eine vorbestimmte Stellung an der Sensormasse und/oder dem Trägerteil ein Vorsprung vorgesehen ist, der in eine an dem jeweils anderen Teil vorgesehene Ausnehmung eingreift. Durch den Vorsprung ist es möglich, die Sensormasse in einem automatisierten Montageprozess prozesssicher in einer vorbestimmten Ausrichtung an dem Trägerteil anzuordnen, und dadurch die Fehlerwahrscheinlichkeit des Sensors durch eine fehlausgerichtete Sensormasse zu verringern.
In diesem Fall kann an der Sensormasse und/oder dem Trägerteil wenigstens ein zweiter Vorsprung vorgesehen sein, der in eine an dem jeweils anderen Teil vorgesehene zweite Ausnehmung eingreift. Durch den zweiten Vorsprung wird die Wahrscheinlichkeit eines Verdrehens der Sensormasse unter Impulseinwirkung vermindert, so dass der Sensor auch bei starken Erschütterungen des Kraftfahrzeuges seine Funktion in der vorbestimmten Ausrichtung wahrnimmt.
Ferner sollten die Vorsprünge in den in die Ausnehmungen eingreifenden Bereichen eine konisch zulaufende, vorzugsweise dreiecksförmige Querschnittsfläche aufweisen, durch die ein Verschwenken der Sensormasse in den Ausnehmungen ermöglicht ist. Damit ist sichergestellt, dass die Sensormasse durch die Vorsprünge in der vorbestimmten Ausrichtung gehalten, aber gleichzeitig in der Schwenkbewegung nicht behindert wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von mehreren Figuren näher erläutert. In den Figuren sind im Einzelnen zu erkennen:
1: Perspektivische Darstellung eines Trägerteils nach dem Stand der Technik.
2: Perspektivische Darstellung eines Trägerteils mit einem erfindungsgemäßen Vorsprung.
3: Querschnittsdarstellung eines fahrzeugsensitiven Sensors nach dem Stand der Technik.
4: Vergrößerter Ausschnitt eines fahrzeugsensitiven Sensors nach dem Stand der Technik.
5: Querschnittsdarstellung eines fahrzeugsensitiven Sensors mit einem erfindungsgemäßen Vorsprung.
6: Vergrößerter Ausschnitt eines fahrzeugsensitiven Sensors mit einem erfindungsgemäßen Vorsprung.
7: Fahrzeugsensitiver Sensor mit einer Trägheitsmasse mit einer mechanischen Codierung.
Der Grundaufbau eines selbstsperrenden Gurtaufrollers, in dem der erfindungsgemäß weiterentwickelte fahrzeugsensitive Sensor verwendbar ist, ist in der Patentschrift DE 195 39 619 C2 zu finden. Der Offenbarungsgehalt aus der genannten Patentschrift gilt, insbesondere hinsichtlich der Funktionsweise und des Zusammenwirkens des fahrzeugsensitiven Sensors mit den übrigen Teilen des Gurtaufrollers, als explizit dem Offenbarungsgehalt dieser Patentschrift hinzugefügt. Die Unterschiede zwischen dem fahrzeugsensitiven Sensor nach dem vorliegenden Stand der Technik (1, 3, 4) und dem erfindungsgemäß weiterentwickelten fahrzeugsensitiven Sensor werden in den 2, 5 und 6 verdeutlicht.
In der 1 ist ein Trägerteil 10 des fahrzeugsensitiven Sensors in der isometrischen Sicht zu sehen, welches ein Loch 33 aufweist. In den 3 und 4 ist eine Aufstandsfläche 13 des Trägerteils 10 zu erkennen, auf der eine Sensormasse 14 gelagert ist. Die Sensormasse 14 weist einen Fortsatz 15 auf, der durch das Loch 33 ragt und in dem eine ballige Gestaltung 20 eines Sperrhebels 17 in einem Auflager 21 formschlüssig gelagert ist. Die ballige Gestaltung 20 befindet sich an dem entgegengesetzten Ende 19 der Eingriffsspitze 18 des Sperrhebels 17. Der Sperrhebel 17 greift mit der Eingriffsspitze 18 in eine Verzahnung 29 einer nicht dargestellten Steuerscheibe ein, sobald die Sensormasse 14 bei einem Überschreiten eines vorbestimmten Beschleunigungswertes aus ihrer Ruhelage herausbewegt wird. In diesem Auslenkungsfall gelangt der Sperrhebel 17 zur Anlage an den Rand des Loches 33 des Trägerteils 10. Der Rand des Loches 33 wirkt dadurch als die Auslenkung des Sperrhebels 17 begrenzender Anschlag. Um diesen Berührungspunkt kann sich der Sperrhebel 17 bei einer Überbelastung wie oben beschrieben biegen und dadurch an Formtreue verlieren. Die dafür relevante freie Biegelänge 34 ergibt sich dabei aus der Entfernung zwischen dem Rand des Loches 33 und dem Rand des Fortsatzes 15.
In den 2, 5 und 6 ist der erfindungsgemäß weiterentwickelte fahrzeugsensitive Sensor zu erkennen, in welchem das Trägerteil 10 mit einem in das Loch 33 hineinragenden Vorsprung 31 ausgeführt ist. Aufgrund des Vorsprungs 31 ist die Wahrscheinlichkeit eines Verbiegens des Sperrhebels 17 durch die stark verringerte freie Biegelänge 34 wesentlich verringert. Des Weiteren ist durch den erfindungsgemäßen Vorsprung 31 ein Überhub in Richtung der Steuerscheibe vermeidbar. Als Überhub wird das übertrieben tiefe Eingreifen des Sperrhebels 17 in die Verzahnung 29 der Steuerscheibe bezeichnet. Durch den reduzierten Überhub wird auch die Montage des selbstsperrenden Gurtaufrollers insgesamt vereinfacht, da die Baugruppe, gebildet aus dem Trägerteil 10, dem Sperrhebel 17 und der Sensormasse 14, aufgrund des verkleinerten maximalen Ausschlagswinkels des Sperrhebels 17 leichter mit Steuerscheibe und Gehäuse verbaut werden kann. Auch ist durch den Vorsprung 31 eine größere Anlagefläche 32 zwischen Sperrhebel 17 und Trägerteil 10 realisiert. Diese vergrößerte Anlagefläche 32 und der kleinere Überhub des Sperrhebels 17 wirken einzeln und in Summe der Geräuschentwicklung entgegen, da die Beweglichkeit des Sperrhebels 17 deutlich eingeschränkt ist. Die Geräuschentwicklung kann weiter verringert werden, indem die Anlagefläche 32 des Vorsprungs 31 mit einer Dämmschicht versehen ist und der Vorsprung 31 durch ein Verjüngen zu seinem freien Ende hin leicht federnd wirkt.
In der 7 ist eine Weiterentwicklung des fahrzeugsensitiven Sensors zu erkennen, bei der die Sensormasse 14 mit zwei einförmigen Vorsprüngen 16 und 22 versehen ist. In dem Trägerteil 10 sind Ausnehmungen 11 und 13 vorgesehen, welche dieselbe Ausrichtung wie die Vorsprünge 16 und 22 an der Sensormasse 14 aufweisen. Bei der Montage der Sensormasse 14 in dem Trägerteil 10 kann die Sensormasse 14 nur in einer vorbestimmten Ausrichtung in dem Trägerteil 10 angeordnet werden, in der die Vorsprünge 16 und 22 in die Ausnehmungen 11 und 13 eingreifen. Ein Vorsprung 16 oder 22 ist erforderlich, damit die Sensormasse 14 in der vorbestimmten Ausrichtung in dem Trägerteil 10 angeordnet ist, während der zweite Vorsprung 16 oder 22 zusätzlich sicherstellt, dass die Sensormasse 14 durch äußere Kräfte nicht verdreht wird. Selbstverständlich trägt auch der zweite Vorsprung 16 oder 22 zu einer verbesserten prozesssicheren Montage der Sensormasse 14 bei.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19539619 C2 [0002, 0022]

Claims

Selbstsperrender Gurtaufroller mit einem wenigstens fahrzeugsensitiv angesteuerten Blockiersystem für die Gurtaufwickelwelle, bei welchem im Auslösefall eine fahrzugsensitiv gelagerte Sensormasse (14) einen Sperrhebel (17) mit seiner Eingriffsspitze (18) in Eingriff mit der Verzahnung (29) einer Steuerscheibe bewegt, so dass die Steuerscheibe in ihrer gemeinsamen Drehbewegung mit der Gurtaufwickelwelle angehalten und dadurch das Blockiersystem aktiviert wird, wobei die Sensormasse (14) in einem Trägerteil (10) auf einer Aufstandsfläche (13) stehend angeordnet und bei auftretenden Fahrzugbeschleunigungen in dem Trägerteil (10) kippbar ist, wobei der Sperrhebel (17) an dem seiner Eingriffsspitze (18) gegenüberliegenden Ende (19) unter Ausbildung eines Auflagers (21) formschlüssig mit der Sensormasse (14) verbunden ist, wobei der Formschluss in einem Fortsatz (15) der Sensormasse (14) stattfindet, welcher durch ein Loch (33) in der Aufstandsfläche (13) des Trägerteils (10) ragt, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Sperrhebel (17) zugewandten Rand des Lochs (33) ein in das Loch (33) hineinragender Vorsprung (31) vorgesehen ist, an dem der Sperrhebel (17) bei einer Auslenkung in einer Richtung zur Anlage gelangt.
Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (31) als eine in das Loch (33) hineinragende Zunge ausgebildet ist, welche sich im Wesentlichen in Längsrichtung des Sperrhebels (17) erstreckt.
Gurtaufroller nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (31) eine sich zu seinem freien Ende hin verringernde Dicke aufweist.
Gurtaufroller nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrhebel (17) an dem Trägerteil (10) über eine Geräusch reduzierende Dämmschicht anliegt.
Gurtaufroller nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämmschicht an dem Vorsprung (31) und/oder an der an dem Vorsprung (31) zur Anlage gelangenden Anlagefläche (32) des Sperrhebels (17) angeordnet ist.
Gurtaufroller nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausrichtung der Sensormasse (14) in eine vorbestimmte Stellung an der Sensormasse (14) und/oder dem Trägerteil (10) ein Vorsprung (16) vorgesehen ist, der in eine an dem jeweils anderen Teil vorgesehene Ausnehmung (11) eingreift.
Gurtaufroller nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sensormasse (14) und/oder dem Trägerteil (10) wenigstens ein zweiter Vorsprung (22) vorgesehen ist, der in eine an dem jeweils anderen Teil vorgesehene zweite Ausnehmung (13) eingreift.
Gurtaufroller nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (16, 22) in den in die Ausnehmungen (11, 13) eingreifenden Bereichen eine konisch zulaufende, vorzugsweise dreiecksförmige Querschnittsfläche aufweisen, durch die ein Verschwenken der Sensormasse (14) in den Ausnehmungen (11, 13) ermöglicht ist.