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Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurtaufroller mit einem Trägheitssensor mit einem verschwenkbaren Sensorgehäuse für ein Kraftfahrzeug.
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Trägheitssensoren werden in Sicherheitsgurtaufrollern z. B. zur Ansteuerung einer Blockiereinrichtung bei einem Überschreiten einer vorbestimmten Fahrzeugverzögerung verwendet. Der Trägheitssensor selbst weist dazu eine in einem Sensorgehäuse gelagerte Trägheitsmasse auf, welche bei einer vorbestimmten Fahrzeugverzögerung, welche durch die Lagerung der Trägheitsmasse und die Masse der Trägheitsmasse bestimmt ist, in dem Sensorgehäuse ausgelenkt wird. Die Trägheitsmasse hebt beim Auslenken einen Blockierhebel an, welcher zur Ansteuerung der Blockiereinrichtung in eine drehbar an der Gurtwelle des Sicherheitsgurtaufrollers gelagerte außenverzahnte Steuerscheibe einsteuert und die Steuerscheibe gegenüber der Gurtwelle anhält. Die vorbestimmte Fahrzeugverzögerung oder auch Ansprechschwelle des Trägheitssensors, bei der der Sicherheitsgurtaufroller blockieren muss, ist ein wesentliches sicherheitsrelevantes Funktionskriterium des Sicherheitsgurtaufrollers und ist daher gesetzlich vorgeschrieben. Damit der Sicherheitsgurtaufroller den gesetzlichen Anforderungen entspricht, darf die Ansprechschwelle in keinem Fall so weit verändert werden, dass der Sicherheitsgurtaufroller erst oberhalb der vorbestimmten Fahrzeugverzögerung in Gurtauszugsrichtung blockiert.
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Grundsätzlich werden Sicherheitsgurtaufroller mit Trägheitssensoren mit verschwenkbaren Sensorgehäusen immer dann verwendet, wenn der Sicherheitsgurtaufroller in einer neigungsverstellbaren Struktur eines Kraftfahrzeuges, wie z. B. einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes, angeordnet werden soll oder allgemein in verschiedenen Winkelausrichtungen seine Funktion erfüllen soll. Durch das verschwenkbare Sensorgehäuse kann der Trägheitssensor gegenüber dem Sicherheitsgurtaufroller in verschiedene Winkelstellungen verschwenken, so dass er unabhängig von der Neigung des Sicherheitsgurtaufrollers eine definierte Winkelausrichtung zu dem Fahrzeug bzw. zu der Richtung der Schwerkraft aufweist.
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Aus der
DE 698 32 680 T2 ist ein Sicherheitsgurtaufroller mit einem Trägheitssensor in einem verschwenkbaren, mehrteiligen Sensorgehäuse bekannt. An dem Oberteil des Sensorgehäuses ist ein Vorsprung vorgesehen, welcher bei einem durch eine Fahrzeugverzögerung bewirkten Verschwenken des Sensorgehäuses an dem Blockierhebel zu Anlage gelangt.
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Aus der
DE 698 19 383 T2 ist ferner ein Sicherheitsgurtaufroller mit einem Trägheitssensor bekannt, welcher ebenfalls ein mehrteiliges Sensorgehäuse aufweist. An der Oberseite des Sensorgehäuses ist ein im Querschnitt kreisbogenförmiger Vorsprung an einem Hebel angeordnet, der dem Blockierhebel des Sensors zugewandt ist. Bei einer Auslenkung der Trägheitsmasse kommt der Hebel zur Anlage an dem Blockierhebel, der dadurch seinerseits in die Verzahnung der Steuerscheibe eingreift.
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Ein Problem solcher Trägheitssensoren mit verschwenkbaren Sensorgehäusen ist es dabei, dass das Sensorgehäuse selbst, z. B. bei einem starken Abbremsen des Kraftfahrzeuges, gegenüber dem Sicherheitsgurtaufroller verschwenken kann, wodurch sich in diesem Fall die Ansprechschwelle des Trägheitssensors verändern kann, da die Trägheitsmasse die Schwenkbewegung des Sensorgehäuses mit ausführt und dadurch erst verzögert ausgelenkt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Sicherheitsgurtaufroller soweit zu verbessern, dass die Ansprechschwelle des Trägheitssensors durch das Verschwenken des Sensorgehäuses nicht nachteilig verändert werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sicherheitsgurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
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Durch die vorgeschlagene Lösung wird sichergestellt, dass die Blockiereinrichtung bei einem Verschwenken des Sensorgehäuses unmittelbar und zwar unabhängig von dem Auslenken einer in dem Trägheitssensor angeordneten Trägheitsmasse angesteuert wird. In diesem Fall wird die ansonsten in diesem Fall nachteilige Bewegung des Sensorgehäuses direkt zur Ansteuerung der Blockiereinrichtung genutzt, so dass die Ansprechschwelle des Trägheitssensors nicht durch eine verzögerte Auslenkung der Trägheitsmasse nachteilig erhöht wird. Die Ansteuerung der Blockiereinrichtung erfolgt damit nicht nur durch die Auslenkung der Trägheitsmasse sondern auch durch die Schwenkbewegung des Sensorgehäuses.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass der Vorsprung eine dem Blockierhebel zugewandte im Querschnitt kreisbogenabschnittsförmige Oberflächenkontur aufweist. Durch die vorgeschlagene Oberflächenkontur des Vorsprunges wälzt sich der Vorsprung beim Verschwenken des Sensorgehäuses an dem Blockierhebel ab, so dass der Blockierhebel an dem Vorsprung nicht festhaken kann. Das Anheben des Blockierhebels erfolgt dadurch kontinuierlich entsprechend einer durch die Schwenkbewegung des Trägheitssensors und die kreisbogenabschnittsförmige Oberflächenkontur definierten Schwenkbewegung.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass der Vorsprung an der der Steuerscheibe zugewandten Seite des Sensorgehäuses an einem in der Einbaulage des Sicherheitsgurtaufrollers in Fahrtrichtung vor der Schwenkachse befindlichen Abschnitt des Sensorgehäuses angeordnet ist. Durch die vorgeschlagene Positionierung des Vorsprunges führt dieser bei einem durch eine Fahrzeugverzögerung bedingten Verschwenken des Trägheitssensors eine maximale in Richtung des Blockierhebels gerichtete Auslenkbewegung aus, welche es ermöglicht die Blockiereinrichtung bereits bei geringen Schwenkbewegungen des Trägheitssensors anzusteuern.
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Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung kann darin gesehen werden, dass der Blockierhebel an einem Ende schwenkbar an dem Sicherheitsgurtaufroller gelagert ist, und mit dem anderen freien Ende bei einer Auslenkung in Eingriff mit der Verzahnung der Steuerscheibe gelangt, und das Sensorgehäuse bei einem Verschwenken mit dem Vorsprung im Bereich des freien Endes des Blockierhebels an diesem zur Anlage gelangt. Durch die Anlage des Vorsprunges an dem freien Ende des Blockierhebels wird die Bewegung des Blockierhebels unmittelbar an dem Abschnitt gesteuert, welcher durch Eingriff in die Verzahnung der Steuerscheibe die Blockiereinrichtung ansteuert. Damit erfolgt die Ansteuerung der Blockiereinrichtung mit nur sehr geringen auf den Blockierhebel wirkenden Momenten, ohne dass dabei weitere zwischengeordnete Bauteile belastet werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass an dem Sensorgehäuse ein schwenkbar gelagerter Hebel vorgesehen ist, an dem eine Trägheitsmasse des Trägheitssensors anliegt, welcher bei einer Auslenkung der Trägheitsmasse zur Anlage an dem Blockierhebel gelangt und diesen in die Verzahnung der Steuerscheibe einsteuert, und dass der Vorsprung an den Hebel angeformt ist. Der Hebel hat dabei grundsätzlich die Aufgabe, die Auslenkbewegung der Trägheitsmasse in einem gewissen Winkelbereich unabhängig von dem Winkel des Trägheitssensors zu dem Blockierhebel auf diesen zu übertragen. Der Hebel ist aus diesem Grunde bereits derart geformt und positioniert, dass er bei einer Auslenkung der Trägheitsmasse in verschiedenen Winkeln des Sensorgehäuses zu dem Sicherheitsgurtaufroller zur Anlage an dem Blockierhebel gelangt und diesen in die Verzahnung der Steuerscheibe einsteuert. Aufgrund dieser Funktion bietet es sich an, eben auch den erfindungsgemäß vorgesehenen Vorsprung an diesem Hebel anzuordnen, so dass der Hebel den Blockierhebel eben nicht nur bei einem Auslenken der Trägheitsmasse, sondern auch bei einem Verschwenken des Trägheitssensors selbst in die Verzahnung der Steuerscheibe einsteuert.
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In diesem Falle wird weiter vorgeschlagen, dass der Hebel in einem Schwenklager an dem Sensorgehäuse gelagert ist, und der Vorsprung an der der Steuerscheibe zugewandten Seite an einem zwischen dem Schwenklager und einer Anlagefläche der Trägheitsmasse befindlichen Abschnitt des Hebels angeordnet ist. Durch die vorgeschlagene Anordnung des Vorsprungs wird der Hebel eindeutig in zwei Funktionsabschnitte unterteilt, und zwar in einen ersten Abschnitt, welcher durch den an der Trägheitsmasse anliegenden Abschnitt gebildet ist und bei einer Auslenkung der Trägheitsmasse und nicht verschwenktem Trägheitssensor in jedem Fall zuerst zur Anlage an dem Blockierhebel gelangt und diesen auslenkt. Ferner weist der Hebel einen zweiten Abschnitt zwischen dem Schwenklager und der Anlagefläche der Trägheitsmasse auf, an dem der Vorsprung angeordnet ist, welcher erst bei einer Schwenkbewegung des Trägheitssensors eine Bewegung in Richtung des Blockierhebels ausführt, so dass der diesem zweiten Abschnitt zugeordnete Vorsprung eben nur bei einem Verschwenken des Sensorgehäuses zur Anlage an dem Blockierhebel gelangt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer vorteilhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
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1: Ausschnitt eines Sicherheitsgurtaufrollers mit einem erfindungsgemäßen Trägheitssensor mit nicht verschwenktem Sensorgehäuse;
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2: Ausschnitt eines Sicherheitsgurtaufrollers mit einem erfindungsgemäßen Trägheitssensor mit verschwenktem Sensorgehäuse.
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In der 1 ist ein Ausschnitt eines Sicherheitsgurtaufrollers 1 zu erkennen, welcher eine nicht dargestellte in einem Rahmen 2 drehbar gelagerte Gurtwelle aufweist. An der Gurtwelle ist eine Steuerscheibe 3 mit einer äußeren Verzahnung 15 und eine ebenfalls nicht dargestellte Blockiereinrichtung in Form einer an der Gurtwelle gelagerten Blockierklinke vorgesehen, welche bei einem Anhalten der Steuerscheibe 3 gegenüber der Gurtwelle angesteuert wird und zur Blockierung der Gurtwelle in Gurtauszugsrichtung in eine ebenfalls nicht dargestellte rahmenfeste Verzahnung einsteuert.
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An dem Rahmen 2 ist ferner eine Gehäuseabdeckung 5 mit einer sich nach außen erweiternden Aufnahme 4 vorgesehen, in der ein Trägheitssensor 6 aufgenommen ist. Der Trägheitssensor 6 umfasst ein äußeres fest an dem Rahmen 2 oder an der Aufnahme 4 gehaltenes Gehäuse 16 und ein an dem Gehäuse 16 oder direkt an dem Rahmen 2 oder der Aufnahme 4 schwenkbar um eine Schwenkachse S gelagertes Sensorgehäuse 7, in dem wiederum eine kugelförmige Trägheitsmasse 8 gelagert ist.
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An dem Gehäuse 16 ist ferner ein Lager 14 vorgesehen, in dem ein Blockierhebel 12 mit einem Ende 12a schwenkbar gelagert ist. An dem schwenkbaren Sensorgehäuse 7 ist außerdem ein Hebel 9 vorgesehen, welcher in einem Lager 11 schwenkbar gelagert ist und mit einer Anlagefläche 9a an der Trägheitsmasse 8 anliegt. Das Lager 11 des Hebels 9 und das Lager 14 des Blockierhebels 12 sind auf gegenüberliegenden Seiten der Trägheitsmasse 8 angeordnet, so dass der Hebel 9 bei einer Auslenkung der Trägheitsmasse 8 angehoben wird und dabei eine gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Schwenkbewegung ausführt, welche durch die Anlage des Hebels 9 an dem Blockierhebel 12 auf diesen übertragen wird, welcher daraufhin eine im Uhrzeigersinn gerichtete Schwenkbewegung ausführt. Der Blockierhebel 12 steuert dabei mit seinem freien Ende 13 in die Verzahnung 15 der Steuerscheibe 3 ein, so dass die Blockiereinrichtung angesteuert wird.
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Bei einer starken Bremsung kann es passieren, dass das Sensorgehäuse 7 trägheitsbedingt in Pfeilrichtung R aus der in 1 dargestellten Stellung in eine in 2 gezeigte Stellung um die Schwenkachse S verschwenkt, bevor die Trägheitsmasse 8 ausgelenkt wird. Damit die Blockiereinrichtung auch in diesem Fall angesteuert wird, ist an der dem Blockierhebel 12 zugewandten Seite in einem zwischen dem Lager 11 und der Anlagefläche 9a befindlichen Abschnitt des Hebels 9 ein Vorsprung 10 vorgesehen, welcher während der Schwenkbewegung des Sensorgehäuses 7 an dem freien Ende 13 des Blockierhebels 12 zur Anlage gelangt, und daraufhin den Blockierhebel 12 zur Ansteuerung der Blockiereinrichtung auslenkt. Der Vorsprung 10 weist im Querschnitt eine teilkreisförmige Oberflächenkontur 10a auf, so dass sich der Vorsprung 10 während der Schwenkbewegung des Sensorgehäuses 7 in einer Wälzbewegung an den Blockierhebel 12 anlegt und diesen dadurch in einer kontinuierlich ansteigenden Anhebebewegung in die Verzahnung 15 der Steuerscheibe 3 einsteuert.
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Da der Vorsprung 10 an einem zwischen dem Lager 11 und der Anlagefläche 9a befindlichen Abschnitt des Hebels 9 angeordnet ist, weist der Vorsprung 10 einen möglichst großen Abstand von der Schwenkachse S auf und führt dadurch auch bei kleineren Schwenkbewegungen des Sensorgehäuses 7 bereits eine ausreichende Auslenkbewegung aus, um den Blockierhebel 12 anzuheben.
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Die Anordnung des Vorsprungs 10 an dem Hebel 9 ist dabei insofern von Vorteil, da der Hebel 9 aufgrund seiner eigentlichen Aufgabe, den Blockierhebel 12 bei einer Auslenkung der Trägheitsmasse 8 anzuheben, bereits derart angeordnet und geformt ist, dass der Abstand zwischen dem Hebel 9 und dem Blockierhebel 12 sehr gering ist. Ferner kann der Vorsprung 10 nahezu kostenneutral an den Hebel 9 mit angeformt werden, so dass der erfindungsgemäß verbesserte Sicherheitsgurtaufroller 1 nicht teurer als ein herkömmlicher Sicherheitsgurtaufroller ist.
