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Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für sicherheitstechnisch relevante Bauteile, wie Auslösemechanismen für Kopfstützen, Überrollbügel und dergleichen, mit einer Halteeinrichtung, die mit einem Hebeltrieb zusammenwirkt, der im sperrenden Zustand an Betätigungsteilen des jeweiligen Auslösemechanismus angreift und in einer ausgelösten Stellung diese frei gibt.
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Kraftfahrzeuge, die mit Sicherheitseinrichtungen für den Insassenschutz versehen sind, weisen Auslösemechanismen auf, die im Gefahren- oder Crashfall mittels einer Betätigungsvorrichtung auslösbar sind, um die betreffenden Sicherheitsbauteile aus einer normalen Bereitschaftsposition oder Ruheposition in eine ausgefahrene Wirk- oder Sicherheitsposition zu bringen. Dabei kann es sich bei Kopfstützen beispielsweise um eine Bewegung zwischen einer weggeklappten oder eingefahrenen Position und einer aufgestellten Sicherheitsposition handeln. Insbesondere bei Fahrzeugen, die mit offenem Verdeck betreibbar sind, sind Überrollbügel vorhanden, die bei Auslösen der Betätigungsvorrichtung aus einer abgesenkten Ruheposition nach oben in eine einen Kopfschutz für die Insassen bildende Sicherheitsstellung ausgefahren werden.
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Betätigungsvorrichtungen für diesbezügliche Auslösemechanismen sind Stand der Technik, siehe beispielsweise
WO 2006/137745 A1 . Es versteht sich, dass in Anbetracht der Sicherheitsfunktion, die diesen Betätigungsvorrichtungen zukommt, höchste Anforderungen an die Funktionssicherheit zu stellen sind. Im Hinblick hierauf liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Betätigungsvorrichtung der betrachteten Art zur Verfügung zu stellen, die den an die Funktionssicherheit zu stellenden Anforderungen in besonderem Maße gerecht wird.
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Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe durch eine Betätigungsvorrichtung gelöst, die die Merkmale des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit aufweist.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist an dem Hebeltrieb, der an den Betätigungsteilen des Auslösemechanismus angreift, um diese zu Arretieren oder bei Auslösung frei zu geben, eine gekrümmte Bahnkurve gebildet. Bei Bewegungen des Hebeltriebes im Sinne des Auslösens oder Rückstellens dient die Bahnkurve als Steuerfläche, an der ein weiteres Hebelteil des Hebeltriebs oder ein Stellglied der Halteeinrichtung anläuft und dabei eine Kraftkompenente erzeugt, die bei der Auslösebetätigung die Auslösebewegung und beim Rückstellen der Vorrichtung die Rückstellbewegung unterstützt. Diese Gestaltung des Hebeltriebes führt zu erhöhter Funktionssicherheit, sowohl im Hinblick auf den Auslösevorgang, bei dem eine Entriegelung gesperrter Bauelemente erfolgt, als auch beim Rückstellvorgang, bei dem an der Bahnkurve eine Rückstellkraft erzeugt wird.
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Bei besonders vorteilhaften Ausführungsbeispielen, bei denen das Stellglied der Halteeinrichtung zwischen ersten und zweiten Schaltpositionen, die dem sperrenden bzw. dem ausgelösten Zustand entsprechen, linear verschiebbar angeordnet ist, lässt sich eine besonders kompakte Bauweise der Vorrichtung realisieren.
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Vorzugsweise ist das Stellglied der Halteeinrichtung durch Federkraft für eine Bewegung in die dem ausgelösten Zustand entsprechende, zweite Schaltposition vorgespannt, wobei die Halteeinrichtung eine schaltbare Magnetanordnung aufweist, mittels deren das Stellglied gegen die Federkraft in der ersten Schaltposition festlegbar oder für die Bewegung in die zweite Schaltposition freigebbar ist.
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Mit besonderem Vorteil kann die Magnetanordnung einen das Stellglied durch anziehende Magnetkraft gegen die Federkraft festlegenden Permanentmagneten und eine Stromspuleneinrichtung aufweisen, die durch Bestromen ein das Feld des Permanentmagneten abbauendes Gegenfeld erzeugt, um das Stellglied für eine durch die Federkraft bewirkte Bewegung in die ausgelöste zweite Schaltposition freizugeben. Dadurch, dass dergestalt die Halteinrichtung durch die Magnetkraft eines Permanentmagneten in einem sozusagen einen Dauerzustand bildenden Ruhezustand gehalten ist, ist keine elektrische Energieversorgung im Dauerbetrieb erforderlich, sondern lediglich die Zufuhr eines elektrischen Steuersignals für einen gelegentlich erforderlichen Auslösevorgang notwendig.
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Vorzugsweise ist die Eingriffsstelle des Hebeltriebes an den Betätigungsteilen auf der oder nahe der Achse der Verschiebebewegung des Stellgliedes gelegen, wobei der Hebeltrieb einen zweiarmigen Schwenkhebel aufweist, dessen einer Arm in einer ersten Schwenkstellung an den Betätigungsteilen sperrend angreift und dessen anderer Arm eine Sperrnase aufweist, die mit einem am Stellglied befindlichen Riegelteil zusammenwirkt, das bei der ersten Schaltposition die Schwenkbewegung des Schwenkhebels aus der ersten Schwenkstellung heraus sperrt und bei der zweiten Schaltposition die Schwenkbewegung in die zweite, die Betätigungteile freigebende Schwenkstellung zulässt.
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Hierbei kann die Anordnung so getroffen sein, dass das Stellglied eine Stange ist, deren freies Ende das Riegelteil bildet, an das sich ein Längsschlitz in der Stange anschließt, den ein am zweiten Arm befindliches, geschwungenes Hebelteil durchgreift, an dem eine gekrümmte Bahnkurve gebildet ist, die im Zuge des Rückstellens an der den Längsschlitz begrenzenden Seite des Riegelteiles anläuft und daran eine die Verschiebebewegung in die erste Schaltposition unterstützende Kraftkompenente erzeugt. Eine derartige Gestaltung ermöglicht bei linear verschiebbarer Anordnung des Stellgliedes eine besonders kompakte, schlanke Bauweise der Betätigungsvorrichtung.
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Bei abgewandelten Ausführungsbeispielen kann die Anordnung so getroffen sein, dass der Hebeltrieb einen zweiten Schwenkhebel aufweist, der einen Steuerarm aufweist, der durch Anlage am freien Ende des Stellgliedes bei dessen Bewegung in die zweite Schaltposition mitbewegbar und durch eine Feder zur Anlage am Stellglied vorgespannt ist, wobei der zweite Schwenkhebel einen Riegelarm aufweist, der das mit der Sperrnase des ersten Schwenkhebels zusammenwirkende Riegelteil aufweist.
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Bei derartigen Ausführungsbeispielen kann der zweite Schwenkhebel einen dritten Arm aufweisen, der eine Bahnkurve bildet, die bei Anlaufen an einem Ansatz des ersten Schwenkhebels Kraftkomponenten erzeugt, die die Schwenkbewegungen des ersten Schwenkhebels im Auslösesinne und des zweiten Schwenkhebels im Rückstellsinne unterstützen.
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Nachstehend ist die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Schrägansicht eines Ausführungsbeispieles der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung;
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2 eine Draufsicht des Ausführungsbeispieles;
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3 einen Längsschnitt des Ausführungsbeispieles und
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4 einen Längsschnitt eines zweiten, abgewandelten Ausführungsbeispieles mit aus zwei Schwenkhebeln gebildetem Hebeltrieb.
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Die 1 und 2 zeigen Außenansichten eines ersten Ausführungsbeispieles mit einem Kunststoffgehäuse 1, innerhalb dessen sich im in der Zeichnung rechts gelegenen Endbereich eine schaltbare Magnetanordnung 3 befindet, die eine Stromspuleneinrichtung 5 enthält, die über Anschlussstecker 7 bestrombar ist. Am der Magnetanordnung 3 entgegengesetzten Endbereich befinden sich Betätigungsteile 9, an denen ein Schwenkhebel 11 mit seinem Hebelarm 13 angreift, um bei dem in den Figuren gezeigten sperrenden Zustand die Betätigungsteile 9 gegen eine Auslösebewegung in Richtung eines Bewegungspfeiles 15 zu sichern. Für eine solche Auslösebewegung sind die Betätigungsteile 9 durch eine dem Auslösemechanismus zugehörige, nicht dargestellte Federanordnung vorgespannt. Der um die Achse 17 schwenkbare Schwenkhebel 11 bildet an seinem zweiten Arm 19 eine Sperrnase 21, die mit einem am Stellglied 23 befindlichen Riegelteil 25 zusammenwirkt. Wie 3 am deutlichsten zeigt, in der der Sperrzustand dargestellt ist, ist dadurch die Schwenkbewegung des Schwenkhebels 11 im Uhrzeigersinne formschlüssig gesperrt, so dass am Betätigungsende 27 des Schwenkhebels 11 der Angriff an den Betätigungsteilen 9 beibehalten ist und somit die Auslösebewegung in Richtung des Pfeiles 15 blockiert ist.
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Das Stellglied 23 hat die Form einer Stange, deren axiale Verschiebebewegung mittels der Magnetanordnung 3 steuerbar ist. Das stangenförmige Stellglied 23 erstreckt sich durch ein die Stromspuleneinrichtung 5 teilweise umfassendes Magnetgehäuse 29 hindurch und weist im Bereich seines freien Endes eine Ankerplatte 31 auf, die mit dem Stellglied 23 fest verbunden ist und zusammen mit dem angrenzenden Endrand des Magnetgehäuses 29 und einem inneren T-Stück 33, auf dem die Stromspuleneinrichtung 5 angeordnet ist, einen magnetischen Rückschluss bildet. Zwischen dem T-Stück 33 und der Ankerplatte 31 ist eine Druckfeder 37 eingespannt, die die Ankerplatte 31 und damit das Stellglied 23 aus der in den Fig. gezeigten Schaltposition, die dem sperrenden Zustand entspricht, in 3 nach rechts in die zweite Schaltposition zu verschieben sucht, die dem ausgelösten Zustand entspricht. In der in den Fig. gezeigten ersten Schaltposition sind die Ankerplatte 31 und damit das Stellglied 23 durch einen Permanentmagneten 35, der sich am Boden des Magnetgehäuses 29 befindet, gegen die Wirkung der Druckfeder 37 mittels der anziehenden Magnetkraft des Permanentmagneten 35 festgelegt. Um den Auslösevorgang einzuleiten wird die Spuleneinrichtung 5 in der Weise bestromt, dass ein elektromagnetisches Gegenfeld erzeugt wird, das das Magnetfeld des Permanentmagneten 35 abbaut, so dass sich die Ankerplatte 31 unter Einfluss der Federkraft der Druckfeder 37 mit dem Stellglied 23 in der 3 nach rechts verschiebt, wodurch der Eingriff zwischen Sperrnase 21 des Schwenkhebels 11 und dem Riegelteil 25 aufgehoben wird, so dass die an den Betätigungsteilen 9 angreifende Vorspannkraft den Schwenkhebel 11 im Uhrzeigersinn schwenkt.
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Wie aus 3 zu ersehen ist, befindet sich in dem stangenartigen Stellglied 23, anschließend an das endseitige Riegelteil 25, ein Längsschlitz 39, den bei der dargestellten ersten Schaltposition ein geschwungenes Hebelteil 41 am Arm 19 des Schwenkhebels 11 durchgreift. Das Hebelteil 41 bildet an seiner Innenseite eine gekrümmte Bahnkurve 43, an der bei der in 3 nach rechts verlaufenden Schaltbewegung des Stellgliedes 23 die Innenseite 45 des Riegelteiles 25 anläuft. Die Bahnkurve 43 bildet eine Steuerfläche, die bei Anlaufen der Innenseite 45 des Riegelteiles 25 eine Kraftkomponente erzeugt, die den Schwenkhebel 11 im Uhrzeigersinne zu schwenken sucht. Die Auslösebewegung des Schwenkhebels 11 erfolgt dadurch nicht nur aufgrund der vom Auslösemechanismus (nicht dargestellt) an den Betätigungsteilen 9 im Sinne des Pfeiles 15 wirkenden Kraft, sondern verstärkt durch die an der Bahnkurve 43 erzeugte, das Drehmoment unterstützende Kraft. Die Bahnkurve 43 wirkt in Zusammenwirkung mit der Innenseite 45 des Riegelteiles 25 nicht nur unterstützend im Auslösesinne, sondern unterstützt insbesondere auch ein Rückstellen der ausgelösten Vorrichtung in den Ausgangszustand. Nach einem Auslösevorgang verbleibt unter Einfluss der Druckfeder 37 die Ankerplatte 31 und das Stellglied 23 in der zweiten Schaltposition auch nach Beendigung der Bestromung der Spuleneinrichtung 5. Für das Rückstellen in den Ausgangszustand kann durch manuellen Angriff an den Betätigungsteilen 9 und dem Angriffsende 27 der Schwenkhebel 11 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt werden, wobei die Bahnkurve 43 wiederum an der Innenseite 45 des Riegelteiles 25 angreift, wodurch am Stellglied 23 eine Kraftkomponente für die Bewegung in 3 nach links erzeugt wird. Wenn die gegen die Wirkung der Feder 37 hierbei erfolgende Verschiebebewegung nicht ausreicht, um die Ankerplatte 31 ausreichend an das Magnetgehäuse 29 so weit anzunähern, dass die Magnetkraft des Permanentmagneten 35 ausreicht, kann durch eine auf das äußere Ende 47' des Stellgliedes 23 aufgebrachte Druckkraft die endgültige Rückstellung erfolgen.
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Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Hebeltrieb zusätzlich zu dem um die Achse 17 schwenkbaren Schwenkhebel 11, der an seinem Angriffsende 27 mit den Betätigungsteilen 9 zusammenwirkt, einen zweiten Schwenkhebel 47 auf, der um eine Schwenkachse 49' schwenkbar ist. Der erste Schwenkhebel 11 wirkt mit seinem Hebelarm 19 nicht unmittelbar mit dem Stellglied 23 zusammen, sondern über den zweiten Schwenkhebel 47, welcher dreiarmig ist. Ein Steuerarm 49 des zweiten Schwenkhebels 47 ist durch Anlage am freien Ende des Stellgliedes 23 bei dessen Bewegung in die zweite Schaltposition mitbewegbar, wobei der zweite Schwenkhebel 47 entgegen dem Uhrzeigersinne aus der in 4 gezeigten Schwenkstellung heraus bewegt wird. Dabei kommt am Ende eines abgewinkelten Riegelarmes 51 ein Riegelteil 53 außer Eingriff mit der Sperrnase 21 des ersten Schwenkhebels 11, so dass dieser wiederum für eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinne zum Auslösen der Bewegung der Betätigungsteile 9 in Richtung des Pfeiles 15 freigegeben ist. Der Steuerarm 49 ist durch eine Rückhaltefeder 55, deren Wirkung geringer ist als die an der Ankerplatte 31 angreifende Druckfeder 37, kraftschlüssig in Anlage am Ende des Stellgliedes 23 gehalten.
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Der zweite Schwenkhebel 47 weist einen dritten Arm 57 auf, der eine Bahnkurve 59 an einer Seitenfläche definiert, die mit einem Ansatz 61 des ersten Schwenkhebels 11 zusammenwirkt. In entsprechender Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel wird im Zuge der Auslösebewegungen durch Anlaufen an der Bahnkurve 59 des Schwenkhebels 47 am Ansatz 61 des Schwenkhebels 11 eine Kraftkomponente erzeugt, die die Schwenkbewegung des ersten Schwenkhebels 11 im Auslösesinne unterstützt, während im Zuge des Rückstellens wiederum an der Bahnkurve 59 eine Kraftkomponente die rückstellende Schwenkbewegung des zweiten Schwenkhebels 47 und damit über dessen Steuerarm 49 die Rückstellbewegung des Stellgliedes 23 unterstützt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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