-
Die Erfindung betrifft ein Gurtschloss mit einem Hallsensor als Detektor zur Erfassung des Verriegelungszustands des Gurtschlosses gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Bei Rückhaltesystemen, beispielsweise in Automobilen, muss für die ordnungsgemässe Funktion von Sicherheitseinrichtungen, wie Front-, Knie-, Seiten- und/oder Kopfairbags, sichergestellt sein, dass ein im Fahrzeug vorgesehenes Rückhaltesystem von einem Insassen auch verwendet wird, und bei Verwendung desselben auch ordnungsgemäss verriegelt ist. Andernfalls könnten die Sicherheitseinrichtungen, insbesondere Airbageinrichtungen, im Kollisionsfall sogar zu Verletzungen des betroffenen Insassen führen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Verriegelungszustand einer in ein Gurtschloss eingesteckten Zunge eines Sicherheitsgurtes zu überprüfen. Aus der Kenntnis des Verriegelungszustands des Gurtschlosses können beispielsweise Signale generiert werden, um die Insassen durch ein Signal auf das Anlegen und Schliessen der Sicherheitsgurte aufmerksam zu machen. Seit der Einführung von Airbageinrichtungen ist die Information über den Verriegelungszustand der Sicherheitsgurtsysteme auch für die Aktivierung oder Deaktivierung von Mechanismen zum Aufblasen von Fahrer- und Beifahrerairbags bzw. von Knie, Seiten- und Kopfairbags von Bedeutung.
-
Hallsensoren werden vielfach als Näherungsschalter oder als Sensoren zur berührungslosen Bestimmung des Zustands von Bauteilen eingesetzt, die zwei Lagen einnehmen können. Hallsensoren bestehen im Prinzip aus einer mit Konstantstrom versorgten Halbleiterschicht, üblicherweise in integrierter Bauweise. Durch eine Magnetfeldkomponente senkrecht zur Halbleiterschicht wird der Konstantstrom beeinflusst und der Sensor liefert eine auswertbare Hall-Spannung, die abgegriffen und zur Auswertung eines Zustands herangezogen bzw. auch unmittelbar als Schaltspannung eingesetzt werden kann. Die integrierte Bauweise von Hallsensoren bietet die Möglichkeit, bereits eine zur Auswertung des Schaltzustandes geeignete Auswerteschaltung auf dem Hallsensor zu integrieren.
-
Aus der
EP 0 861 763 A2 ist ein Gurtschloss mit einem integrierten vorgespannten Hallsensor bekannt, welches den Zustand eines Verriegelungskörpers bzw. eines Auswerfers für eine in das Gurtschloss eingeführte Schlosszunge berührungslos erfasst. Dabei ist ein Hallsensor mit einem Hallfeld in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Permanentmagneten angeordnet. Durch eine Lageveränderung des Verriegelungskörpers bzw. des Auswerfers, welche beiden Elemente dazu aus einem ferromagnetischen Material bestehen, wird das Magnetfeld des Permanentmagneten verändert. Dadurch verändert sich auch das Signal des Hallsensors; und am Ausgang des Hallsensors kann die Zustandsänderung als Spannungsänderung abgegriffen werden. In einer alternativen Ausführungsvariante ist vorgeschlagen, den Hallsensor mit einem Hallfeld ohne einen Permanentmagneten zu installieren und dafür den Verriegelungskörper oder den Auswerfer als Permanentmagneten auszubilden. Auch bei dieser Anordnung soll die Lageänderung des Verriegelungskörpers oder des Auswerfers durch eine Änderung der Hallspannung erfassbar sein.
-
Nachteilig an dem Gurtschloss gemäss der
EP 0 861 763 A2 ist, dass der Hallsensor relativ empfindlich gegenüber äusseren Streufeldern ist, die beispielsweise bereits durch einen magnetischen Schlüsselanhänger hervorgerufen werden können. Die Anfälligkeit gegenüber äusseren Streufeldern wird auch noch dadurch vergrössert, dass die Signaländerungen wegen der verhältnismässig geringen Wegstrecken, die beim Schliessen bzw. Öffnen der Sicherheitsgurtverriegelung von dem Verriegelungskörper bzw. dem Auswerfer zurückgelegt werden, relativ klein sind. Auch die Gurtschlossvariante ohne vorgespannten Hallsensor, bei der entweder der Verriegelungskörper oder der Auswerfer als Permanentmagnet ausgebildet sind, erweist sich als wenig praktikabel. Die erzielbaren Signaländerungen sind auch hier relativ klein. Durch die Erschütterungen des Verriegelungskörpers und des Auswerfers beim Schliessen und Öffnen des Sicherheitsgurtes kann es bei konventionellen Magneten mit der Zeit zu einer Entmagnetisierung kommen. Dies kann schliesslich dazu führen, dass der Hallsensor die Zustandsänderungen des Gurtschlosses nicht mehr detektieren kann.
-
Um den Kraftstoffverbrauch zu senken, werden grosse Anstrengungen unternommen, das Gewicht von Einbau- und Zubehörteilen von Kraftfahrzeugen zu senken. Dazu werden auch Einbauteile, wie z.B. die Gurtschlösser von Rückhaltesystemen, verkleinert. Infolge des geringeren zur Verfügung stehenden Raumes müssen auch die Einrichtungen zur Erfassung des Verriegelungszustands der Gurtschlösser modifiziert werden. Mit Hinblick auf die erforderliche Robustheit der Einrichtungen, um bis zu 100 000 Schaltzyklen zu gewährleisten, sind derartige Modifikationen alles andere als trivial.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Gurtschloss mit einem Hallsensor als Detektoreinrichtung zur Erfassung des Verriegelungszustands des Gurtschloss dahingehend zu modifizieren, das den vorstehend geschilderten Nachteilen der Gurtschlösser des Stands der Technik abgeholfen wird. Das Gurtschloss soll einen einfachen und kompakten Aufbau aufweisen und keine Änderung des Konstruktionsprinzips von bekannten Gurtschlössern erfordern. Weiters soll der Hallsensor innerhalb des Gurtschlosses weitgehend unempfindlich gegenüber äusseren Streufeldern sein und auch bei konstruktionsbedingt kurzen Wegstrecken der abgefragten Bauteile eine ausreichend grosse Signaländerung erfahren, um eine zuverlässige Abfrage des Verriegelungszustands zu gewährleisten.
-
Die Lösung dieser und weiterer Aufgaben besteht in einem Gurtschloss mit einem Hallsensor als Detektoreinrichtung zur Erfassung des Verriegelungszustands des Gurtschlosses, welches die im Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
-
Durch die Erfindung wird ein Gurtschloss mit einem Hallsensor zur Erfassung des Verriegelungszustands des Gurtschlosses geschaffen, das einen in einem Gurtschlossgehäuse angeordneten metallischen Gurtschlossrahmen aufweist. Der Gurtschlossrahmen besitzt ein Oberteil und ein zugehöriges Unterteil, welche beiden Teile im wesentlichen flächig ausgebildet und derart miteinander verbunden sind, dass sie einen spaltförmigen Führungskanal für eine eingeschobene Gurtzunge begrenzen. Am Gurtschlossrahmen ist eine federbelastete Verriegelungseinrichtung für die eingeschobene Gurtzunge montiert. Im Führungskanal ist ein federbelasteter Auswerfer für die eingeschobene Gurtzunge angeordnet, der translatorisch aus einer ersten Endposition in eine zweite Endposition und zurück verschiebbar und mit dem Verriegelungsmechanismus gekoppelt ist. Ein innerhalb des Gurtschlosses angeordneter Hallsensor dient zur Detektion des Verriegelungszustands des Gurtschlosses. Der Hallsensor wirkt mit einem permanentmagnetischen Bauteil zusammen, dessen Abstand relativ zum Hallsensor in Abhängigkeit von der translatorischen Verschiebung des Auswerfers bei der Betätigung des Verriegelungsmechanismus veränderbar ist. Der Hallsensor ist am oder im metallischen Gurtschlossrahmen angeordnet und von einem metallischen Abschirmelement abgedeckt, das sich im wesentlichen parallel zum Gurtschlossrahmen erstreckt und einen Flusskonzentrator für das vom permanentmagnetischen Bauteil erzeugte und auf den Hallsensor einwirkende Magnetfeld bildet.
-
Das erfindungsgemässe Gurtschloss weist eine sehr kompakte Bauweise auf. Zur Abschirmung gegenüber äusseren Störfeldern ist der Hallsensor zwischen dem metallischen Rahmen und einem metallischen Abschirmelement angeordnet. Das metallische Abschirmelement bildet zugleich einen Flusskonzentrator für das von einem permantentmagnetischen Bauteil erzeugte Magnetfeld. Die Signaländerung am Hallsensor wird durch eine Veränderung des Relativabstands zwischen dem Hallsensor und dem permanentmagnetischen Bauteil infolge Betätigung des Verriegelungsmechanismus bewirkt. Der Flusskonzentrator sorgt dabei für eine ausreichend grosse Änderung des auf den Hallsensor einwirkenden Magnetfelds, damit eine entsprechend grosse Signaländerung erzeugt werden kann.
-
Eine Ausführungsvariante des Gurtschlosses sieht vor, dass der Hallsensor und das Abschirmelement stationär am Rahmen angeordnet sind. Die stationäre Anordnung von Hallsensor und als Flusskonzentrator wirkendem Abschirmelement erleichtert die elektrische Kontaktierung des Hallsensors. Insbesondere sind die Kontaktleitungen keinen mechanischen Beanspruchungen infolge Verschiebung des Hallsensors ausgesetzt. Die Veränderung des Relativabstands zwischen dem Hallsensor und dem permanentmagnetischen Bauteil erfolgt durch translatorische Verschiebung des permanentmagnetischen Bauteils.
-
Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass das permanentmagnetische Bauteil in Abhängigkeit von der Verschiebung des Auswerfers translatorisch aus einer ersten Endposition in eine zweite Endposition verschiebbar ist. Eine zweckmässige Ausführungsvariante kann dazu vorsehen, dass das permanentmagnetische Bauteil mit dem Auswerfer mechanisch gekoppelt ist. Dazu kann das permanentmagnetische Bauteil beispielsweise sogar ein Bestandteil des Auswerfers sein. In einer alternativen Ausführungsvariante der Erfindung ist das permanentmagnetische Bauteil ein separater Permanentmagnet, dessen translatorische Verschiebung mit derjenigen des Auswerfers gekoppelt ist. Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung kann vorsehen, dass der Hallsensor und das translatorisch verschiebbare permanentmagnetische Bauteil Bestandteile einer Baugruppe sind, die auf dem Gurtschlossrahmen montierbar ist. In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung können der Hallsensor, das permanentmagnetische Bauteil und das Abschirmelement in einer Baugruppe zusammengefasst und als ein monolithisches Einbauteil ausgebildet sein, das ein gemeinsames Baugruppengehäuse und einen Deckel umfasst.
-
Die Veränderung des relativen Abstands zwischen dem Hallsensor und dem permanentmagnetischen Bauteil erfolgt zweckmässigerweise durch eine mit der Verschiebung des Auswerfers gekoppelte translatorische Relativverschiebung der beiden Teile innerhalb des Baugruppengehäuses..
-
Damit das vom permanentmagnetischen Bauteil erzeugte Magnetfeld möglichst stark auf den Hallsensor einwirkt, kann in einer Ausführungsvariante der Erfindung das metallische Abschirmelement geometrisch derart ausgebildet sein, dass ein in Nachbarschaft zu einem Hallmessfeld angeordneter Abschnitt dem Hallsensor näher liegt als der übrige Teil des Abschirmelements. Beispielsweise weist dazu das Abschirmelement einen in Richtung des Hallsensors abgewinkelten Endabschnitt auf. In einer weiteren Ausführungsvariante kann das Abschirmelement als ein im wesentlichen flächiges Abschirmblech ausgebildet sein, das in Nachbarschaft zu einem Hallmessfeld einen gegenüber der flächigen Erstreckung des Abschirmblechs abragenden nockenartigen Vorsprung aufweist. Der nockenartige Vorsprung kann beispielsweise durch eine Prägung des Abschirmblechs gebildet sein. In einer alternativen Ausführungsvariante kann der nockenartige Vorsprung von einem magnetisch leitfähigen Materialauftrag auf das Abschirmblech, beispielsweise von einem Löt- oder Schweisspunkt, gebildet sein.
-
Damit eine möglichst gute Abschirmung gegenüber äusseren Störfeldern gewährleistet ist, kann das Abschirmelement eine senkrecht zur Verschieberichtung Auswerfers gemessene Breite aufweisen, die im wesentlichen einer korrespondierenden Breitenerstreckung des Hallsensors entspricht.
-
Eine zweckmässige Verwendung eines erfindungsgemäss ausgestatteten Gurtschlosses besteht in der Generierung eines optischen und/oder akustischen Warnsignals für die Insassen, beispielsweise eines Automobils, sich anzugurten. Weiters kann das erfindungsgemäss ausgestattete Gurtschloss auch für die Aktivierung oder Deaktivierung von Mechanismen zum Aufblasen von Airbags für die Insassen eines Automobils verwendet werden. Für den Fachmann erschliessen sich auch noch eine Vielzahl weiterer Verwendungsmöglichkeiten, die alle aufzuzählen, den Umfang der vorliegenden Anmeldung sprengen würde.
-
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Gurtschlosses. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer schematischer Darstellung:
- 1 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemässen Gurtschlosses in unverriegeltem Zustand mit angedeuteter Gurtzunge;
- 2 eine perspektivische Sicht von oben auf einen im Inneren des Gurtschlosses angeordneten Verriegelungsmechanismus in unverriegeltem Zustand, wobei das Gurtschlossgehäuse weggelassen ist;
- 3 eine zu 2 analoge Ansicht auf den Verriegelungsmechanismus in verriegeltem Zustand;
- 4 eine perspektivische Ansicht einer einen Hallsensor und ein translatorisch verschiebbares permanentmagnetisches Bauteil enthaltenden Baugruppe des Verriegelungsmechanismus;
- 5 eine perspektivische Detailansicht der Baugruppe gemäss 4;
- 6 eine Schnittdarstellung der an einem Gurtschlossrahmen montierten Baugruppe gemäss 4 in unverriegeltem Zustand des Verriegelungsmechnismus; und
- 7 eine Schnittdarstellung der am Gurtschlossrahmen montierten Baugruppe gemäss 4 in verriegeltem Zustand des Verriegelungsmechanismus.
-
Ein in 1 dargestelltes Gurtschloss weist einen an sich bekannten äusseren Aufbau auf und ist gesamthaft mit den Bezugszeichen 1 versehen. Das Gurtschloss 1 dient zur Aufnahme und lösbaren Verriegelung einer Gurtzunge 100, die mit einem nicht dargestellten Sicherheitsgurt verbunden ist. Das Gurtschloss 1 besitzt ein Gurtschlossgehäuse 2, das einen Gurtschlossrahmen 4 umschliesst. Der Gurtschlossrahmen 4 setzt sich aus einem Oberteil 44 und einem Unterteil 45 zusammen, die im zusammengefügten Zustand einen Führungskanal 42 begrenzen. Das Gurtschlossgehäuse 2 ist an einer vorderen Stirnseite 21 offen ausgebildet und nimmt dort eine Entriegelungstaste 3 auf, die mit einer Einschiebeöffnung 31 für die Gurtzunge 100 versehen ist. Die Einschiebeöffnung 31 fluchtet mit einem Einführschlitz 41 in den Gurtschlossrahmen 4 und erlaubt das Einführen der Gurtzunge 100 in den vom Gurtschlossrahmen 4 umschlossenen Führungskanal 42. Der Gurtschlossrahmen 4 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Gurtschlossgehäuses 2 und ist an einem dem Einführschlitz 41 abgewandten rückwärtigen Ende über eine nicht näher dargestellte Gurtschlosshalterung, die sich durch eine Rückwand 22 des Gurtschlossgehäuses 2 erstreckt, mit dem Rahmen eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Automobils, verbunden.
-
Innerhalb des Gurtschlossrahmens 4 ist ein Auswerfer 5 angeordnet, der gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder 51 translatorisch entlang der Längserstreckung des vom Gurtschlossrahmen 4 begrenzten Führungskanals 42 verschiebbar ist. Oberhalb des Gurtschlossrahmens 4 ist ein Verriegelungskörper 6 angeordnet und über eine Blattfeder 61 in Richtung des Gurtschlossrahmens 4 vorgespannt. Eine zentrale Öffnung 43 im Oberteil 44 des Gurtschlossrahmens 4 erlaubt dem vorgespannten Verriegelungskörper 6 im Verriegelungsfall den Zutritt in den vom Gurtschlossrahmen 4 umschlossenen Führungskanal 42.
-
Der Verriegelungsmechanismus für die Gurtzunge 100 ist an sich konventionell ausgebildet und aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Beim Einschieben der Gurtzunge 100 durch die Einschiebeöffnung 31 und den Einführschlitz 41 in den Führungskanal 42 wird der Auswerfer 5 gegen die Rückstellkraft der Schraubendruckfeder 51 innerhalb des Führungskanals 42 zurückgeschoben. Dabei gibt er den Weg frei für den oberhalb des Gurtschlossrahmens angeordneten, durch die Blattfeder 61 vorgespannten Verriegelungskörper 6. Dieser wird von der Blattfeder 61 durch die zentrale Öffnung 43 im Oberteil 44 des Gurtschlossrahmens 4 in den Kanal 42 gepresst und ragt durch eine in der Gurtzunge 100 ausgesparte Zungenausnehmung 101. Dadurch ist die Gurtzunge 100 innerhalb des Gurtschlosses 1 verriegelt.
-
Zum Lösen der Verriegelung der Gurtzunge 100 wird die Verriegelungstaste 3 gedrückt. Eine an der Verriegelungstaste angebrachte Schräge wirkt dabei mit einer am Verriegelungskörper 6 vorgesehenen Schrägfläche zusammen, um den letzteren gegen die Federkraft der Blattfeder 61 aus der Verriegelungsposition zu heben. Sobald der Verriegelungskörper 6 den Führungskanal 42 freigibt, wird der Auswerfer 5 durch die rückstellende Federkraft der Schraubendruckfeder 51 wieder in seine Ausgangsposition zurück bewegt, in der er die zentrale Öffnung 43 in einem Oberteil 44 des Gurtschlossrahmens 4 blockiert. Zugleich wird die Gurtzunge 100 vom Auswerfer 5 in Richtung des Einführschlitzes 41 zurückgestossen und kann vom Anwender aus dem Gurtschloss 1 entnommen werden.
-
Zur Überwachung des Zustands des Gurtschlosses 1 - unverriegelt oder verriegelt - ist innerhalb des Gurtschlossgehäuses 2 ein Hallsensor angeordnet, der das Bezugszeichen 17 trägt. Der Hallsensor 17 wirkt dazu mit einem bei der Betätigung des Verriegelungsmechanismus translatorisch verschiebbaren permanentmagnetischen Bauteil 15 zusammen und wird im Folgenden noch näher erläutert. Der Hallsensor 17 und das permanentmagnetische Bauteil 15 sind in einer Baugruppe 10 angeordnet und weisen ein gemeinsames Baugruppengehäuse 11 auf. Das Baugruppengehäuse 11 ist beispielsweise durch eine in einer Rückwand 22 des Gurtschlossgehäuses 2 vorgesehene Öffnung einschiebbar, bis eine mit dem plattenförmigen Baugruppengehäuse 11 verbundene rückwärtige Abschlusswandung 12 bündig mit der Rückwand 22 des Gurtschlossgehäuses 2 verläuft. Alternativ kann das Baugruppengehäuse 11 auch am Gurtschlossrahmen 4 befestigt sein. Die rückwärtige Abschlusswandung 12 bildet somit einen Bestandteil der Rückwand 22 des Gurtschlossgehäuses 2. Aus fertigungstechnischen Gründen sowie zur Gewichtsersparnis bestehen das Schaltergehäuse 11 und die rückwärtige Abschlusswandung 12 vorzugsweise aus Kunststoff.
-
2 zeigt eine perspektivische Ansichten von oben auf die innerhalb des nicht gezeigten Gurtschlossgehäuses angeordneten Komponenten des Gurtschlosses in unverriegeltem Zustand. Der Gurtschlossrahmen trägt wiederum das Bezugszeichen 4. Er besitzt ein Oberteil 44 und ein zugehöriges Unterteil 45, welche beiden Teile im wesentlichen flächig ausgebildet und derart miteinander verbunden sind, dass sie einen spaltförmigen Führungskanal 42 für eine eingeschobene Gurtzunge begrenzen. Der Einführschlitz 41 in den Führungskanal 42 ist am linksseitigen Ende des Gurtschlossrahmens 4 angedeutet. Der im Führungskanal 42 translatorisch verschiebbare, federbelastete Auswerfer ist in der Abbildung nicht sichtbar. Der von der Blattfeder 61 belastete Verriegelungskörper 6 befindet sich im unverriegelten Zustand des Gurtschlosses ausserhalb des Führungskanals 42. Die am Oberteil 44 des Gurtschlossrahmens angeordnete Baugruppe 10, welche einen Hallsensor und ein permanentmagnetisches Bauteil umfasst, ist bei 10 angedeutet. Die Baugruppe 10 ist innerhalb eines Baugruppengehäuses 11 angeordnet, das mit einem Deckel 111 verschlossen ist. Der Deckel 11 dient auch zur Fixierung der Blattfeder 61. An den Seiten des Baugruppengehäuses 11 ragen Mitnehmer 13 ab, die mit einem nicht sichtbaren Bauteil der Baugruppe 10 verbunden sind. Die Mitnehmer 13 erstrecken sich durch Öffnungen 46 im Oberteil 44 des Gurtschlossrahmens 4 und ragen in den Verschiebeweg des Auswerfers im Führungskanal 42.
-
3 ist eine zu 2 analoge Darstellung der innerhalb des nicht gezeigten Gurtschlossgehäuses angeordneten Komponenten. Zur Verbesserung der Übersichtlichkeit der Abbildung wurden die Blattfeder 61 (2), der Deckel 111 (2) des Baugruppengehäuses 11 und für das Verständnis der Erfindung nicht notwendige Bestandteile des Verriegelungsmechnismus weggelassen. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, ist der Verriegelungskörper 6 in den vom Gurtschlossrahmen 4 umschlossenen Führungskanal 41 abgetaucht. Der Auswerfer 5 ist innerhalb des Führungskanals 42 von der Einführöffnung 41 weg in Richtung des rückwärtigen Endes des Gurtschlossrahmens 4 geschoben. Dabei greift er in die von der Baugruppe 10 abragenden Mitnehmer 13 ein und verschiebt diese ebenfalls translatorisch. Die Mitnehmer 13 sind mit einem innerhalb des Baugruppengehäuses 11 angeordneten Schieber 14 befestigt, der von einer Schraubendruckfeder 15 belastet ist. Der Schieber 14 wird über die Mitnehmer 13 innerhalb des Baugruppengehäuses 11 gegen die Rückstellkraft der Schraubendruckfeder 15 translatorisch verschoben. Am Schieber 14 ist das permanentmagnetische Bauteil 15 befestigt, welches magnetisch mit dem im Baugruppengehäuse 11 angeordneten Hallsensor 17 zusammenwirkt. Der Hallsensor und das permanentmagnetische Bauteil sind von einem metallischen Abschirmelement 18 abgedeckt, welches einerseits eine Abschirmfunktion gegenüber Störfeldern von Aussen erfüllt und andererseits als ein Flusskonzentrator für das vom permanentmagnetischen Bauteil 15 erzeugte und auf den Hallsensor 17 einwirkende Magnetfeld wirkt. Die genaue Funktion dieser Bauteile wird im Nachstehenden näher erläutert.
-
4 zeigt eine perspektivische Ansicht der den Hallsensor 17 und das translatorisch verschiebbare permanentmagnetische Bauteil 15 umfassenden Baugruppe 10. Diese kann beispielsweise direkt am Gurtschlossrahmen 4 montiert sein. Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Baugruppe 10 ein separates Baugruppengehäuse 11 auf, das beispielsweise durch eine in einer Rückwand 22 des Gurtschlossgehäuses 2 vorgesehene Öffnung einschiebbar ist, bis eine mit dem plattenförmigen Baugruppengehäuse 11 verbundene rückwärtige Abschlusswandung 12 bündig mit der Rückwand 22 verläuft (1). Die rückwärtige Abschlusswandung 12 bildet dann einen Bestandteil der Rückwand 22 des Gurtschlossgehäuses 2 (1). Aus fertigungstechnischen Gründen sowie zur Gewichtsersparnis bestehen das Schaltergehäuse 11 und die rückwärtige Abschlusswandung 12 vorzugsweise aus Kunststoff. Der Hallsensor 17 ist in einem der rückwärtigen Abschlusswandung 12 gegenüberliegenden Abschnitt des Baugruppengehäuses 11 angeordnet. Das translatorisch verschiebbare permanentmagnetische Bauteil 15 , beispielsweise ein Permanentmagnet, ist an einer dem Hallsensor 17 zugewandten Seite des Schiebers 14 montiert, der von der Schraubendruckfeder 16 belastet ist, die sich im Baugruppengehäuse 11 abstützt. Der Schieber 14 ist mit zwei Mitnehmern 13 verbunden, die zu beiden Längsseiten des Baugruppengehäuses 11 angeordnet sind und über eine Grundplatte des Baugruppengehäuses 11 hinausragen. An einer der Grundplatte des Baugruppengehäuses 11 gegenüberliegenden Seite ist der Hallsensor 17 von einem metallischen Abschirmelement 18 abgedeckt. Die Länge des metallischen Abschirmelements 18 ist derart bemessen, dass es sich etwa vom mit dem permanentmagnetischen Bauteil 15 verbundenen Schieber 14 bis über den gesamten Hallsensor 17 erstreckt. Seine Breite ist dabei derart dimensioniert, dass es die Breite des Hallsensors 17 überdeckt. Das metallische Abschirmelement 18 ist in 4 frei über dem Hallsensor und dem Schieber 14 fliegend dargestellt. Es versteht sich jedoch, dass das Abschirmelement 18 fest in Bezug auf das Baugruppengehäuse 11 montiert ist. Beispielsweise ist es an der Innenseite eines Deckels 111 (3 bzw. 4) für das Baugruppengehäuse 11 montiert. Grundsätzlich ist auch eine umgekehrte Anordnung des permanentmagnetischen Bauteils 15 und des Hallsensors 17 möglich. D.h. dass das permanentmagnetische Bauteil stationär in dem Baugruppengehäuse angeordnet ist, während der Hallsensor mit dem Schieber verbunden und zusammen mit diesem gegen die Rückstellkraft der Schraubendruckfeder translatorisch verschiebbar ist. In diese Fall kann das Abschirmelement ebenfalls am Schieber montiert und gemeinsam mit diesem verschiebbar sein. Im montierten Zustand wird der Hallsensor 17 einerseits vom metallischen Gurtschlossrahmen 4 und andererseits vom Abschirmelement 18 gegenüber äusseren Streufeldern abgeschirmt.
-
5 zeigt den in 4 eingekreisten Abschnitt der Baugruppe 10 in vergrössertem Massstab. Das Baugruppengehäuse ist wiederum mit dem Bezugszeichen 11 versehen. Der Hallsensor trägt das Bezugszeichen 17, während das mit dem Schieber 14 verbundene permanentmagnetische Bauteil mit 15 bezeichnet ist. Die sich zwischen dem Schieber 14 und einer Wandung des Baugruppengehäuses 11 erstreckende Schraubendruckfeder ist bei 16 angedeutet. Der mit den abragenden Mitnehmern 13 verbundene Schieber 14 ist in einer Gleitführung am Baugruppengehäuse 11 verschiebbar. Ein Anschlag 112 an der Seite des Baugruppengehäuses 11 definiert eine Ausgangsposition des Schiebers 14, welche dem unverriegelten Zustand des Gurtschlosses entspricht. Das metallische Abschirmelement 18 erstreckt sich vom Schieber 14 bis über den Hallsensor 17. Am metallischen Abschirmelement 18, beispielsweise einem Metallblech, ist eine Prägestelle 181 angedeutet. Diese resultiert an der gegenüberliegenden Seite des Abschirmelements 18, welche dem Hallsensor 17 zugekehrt ist, in einem nockenartigen Vorsprung. Die Prägestelle 181 ist insbesondere derart angeordnet, dass sie gerade über einem Hallmessfeld 171 zu liegen kommt. Das metallische Abschirmelement 18 erfüllt nicht nur die Funktion der Abschirmung gegenüber äusseren Störfeldern, sondern es bildet zugleich einen Flusskonzentrator für das vom permanentmagnetischen Bauteil 15 erzeugte und auf den Hallsensor 17 einwirkende Magnetfeld. Durch die Prägestelle 181 wird der Abstand zwischen dem Hallmessfeld 171 des Hallsensors 17 und dem als Flusskonzentrator wirkenden Abschirmelement 18 verringert, wodurch es zu einer noch besseren Konzentration bzw. Fokussierung des magnetischen Flusses auf das Hallmessfeld 171 des Hallsensors 17 kommt.
-
Aus 2 bzw. 3 ist ersichtlich, dass die Mitnehmer 13 durch Öffnungen 46 im Oberteil 44 des Gurtschlossrahmens 4 in den Führungskanal 42 ragen. Ergänzend sei noch bemerkt, dass vom Schieber auch nur ein einziger, im wesentliche zentral angeordneter Mitnehmer abragen könnte. Im Fall eines einzelnen Mitnehmers ragt dieser durch eine einzige, korrespondierend im Oberteil des Gurtschlossrahmens vorgesehene Öffnung in den Verschiebeweg des Auswerfers. Bei der translatorischen Verschiebung des Auswerfers 5 stösst dieser gegen die freien Enden der Mitnehmer 13 und nimmt diese mit. Dadurch wird auch der im Baugruppengehäuse 11 angeordnete Schieber 14 gegen die Rückstellkraft der Schraubendruckfeder 16 translatorisch verschoben. Das mit dem Schieber verbundene permanentmagnetische Bauteil 15 macht die Verschiebebewegung zwangsweise mit. Dadurch verändert sich der Abstand zwischen dem Hallsensor 17 und dem permanentmagnetischen Bauteil 15. Die dadurch auftretende Änderung der auf den Hallsensor 17 einwirkenden Magnetfeldstärke resultiert am Ausgang des Hallsensors 17 in einer Signaländerung, aus welcher der Verriegelungszustand des Gurtschlosses ermittelbar ist.
-
6 und 7 zeigen in Schnittdarstellungen die am Gurtschlossrahmen 4 montierte Baugruppe 10 in unverriegeltem (6) und in verriegeltem (7) Zustand des Gurtschlosses. Das Baugruppengehäuse trägt das Bezugszeichen 11. Im unverriegelten Zustand (6) befindet sich der von der Schraubendruckfeder 16 belastete Schieber 14 mit dem permanentmagnetischen Bauteil 15 in seiner Ausgangsstellung. Dabei weisen das permanentmagnetische Bauteil 15 und der Hallsensor 17 einen vorgegebenen, auf die Signalstärke hin optimierten ersten Abstand auf. Das Abschirmelement 18 erstreckt sich vom permanentmagnetischen Bauteil 15 bis über den Hallsensor 17. Es versteht sich, dass das Abschirmelement nicht - wie dargestellt - „frei fliegend“ angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Abschirmelement 18 an dem nicht dargestellten Deckel des Baugruppengehäuses 11 montiert. In 6 ist am Abschirmelement weiters ein nockenartiger Vorsprung 182 angedeutet, der beispielsweise durch eine Prägung des Abschirmelements auf der vom Hallsensor 17 abgewandten Seite (5) erzeugt ist. Der nockenartige Vorsprung 182 am Abschirmelement 18 befindet sich zweckmässigerweise über dem Hallmessfeld 171 des Hallsensors 17. Durch die geometrische Auslegung des Abschirmelements 18 wird in der Ausgangsstellung eine optimale Konzentration des vom permanentmagnetischen Bauteil 15 erzeugten Magnetfelds auf das Hallmessfeld 171 des Hallsensors 17 erzielt. Der Grossteil des Magnetfeldes wird über den Flusskonzentrator 18 auf das Hallmessfeld 171 geleitet und gelangt von dort über das Oberteil 44 des Gurtschlossrahmens 4 zurück zum permanentmagnetischen Bauteil 15. Das Abschirmelement 18 erfüllt somit nicht nur die Funktion einer Abschirmung gegenüber äusseren Störfeldern sondern wirkt zugleich auch als ein Flusskonzentrator. Der nockenartige Vorsprung 182 kann auch von einem magnetisch leitfähigen Materialauftrag auf das Abschirmblech 18, beispielsweise von einem Löt- oder Schweisspunkt gebildet sein. Anstelle eines nockenartigen Vorsprungs kann das Abschirmelement auch einen in Richtung des Hallmessfeldes abgewinkelten Endabschnitt aufweisen. Der Hallsensor 17 ist durch das Abschirmelement 18 und durch den Gurtschlossrahmen 4, insbesondere durch das Oberteil 44 des Gurtschlossrahmens 4, praktisch vollständig gegenüber äusseren Störfeldern abgeschirmt. Hinsichtlich der 6 sei noch erwähnt, dass bei 13 ein in den Führungskanal 42 des Gurtschlossrahmens 4 ragender Mitnehmer angedeutet ist.
-
7 zeigt in einer zu 6 analogen Schnittdarstellung die Verhältnisse an der am Gurtschlossrahmen 4 montierten Baugruppe 10 im Verriegelungszustand des Gurtschlosses. Es ist ersichtlich, dass der in den Führungskanal 42 ragende Mitnehmer 13 durch die translatorische Verschiebung des nicht näher dargestellten Auswerfers verschoben wurde. Entsprechend ist der mit dem Mitnehmer 13 verbundene Schieber 14 zusammen mit dem daran montierten permanentmagnetischen Bauteil 15 gegen die Rückstellkraft der Schraubendruckfeder 16 im Baugruppengehäuse 11 verschoben. Dadurch vergrössert sich der Abstand zwischen dem permanentmagnetischen Bauteil 15 und dem Hallsensor 17. Der Grossteil des vom permanentmagnetischen Bauteil 15 erzeugten Magnetfeldes fliesst nun nicht mehr durch das Hallmessfeld 171, sondern fliesst bereits davor über das Oberteil 44 des Gurtschlossrahmens 4 zum permanentmagnetischen Bauteil 15 zurück. Der Unterschied in der Magnetfeldstärke wird vom Hallsensor 17 detektiert. Die resultierende Signaländerung am Ausgang des Hallsensors 17 ist ein Indikator für den Verriegelungszustand des Gurtschlosses.
-
Die Erfindung ist am Ausführungsbeispiel einer Baugruppe beschrieben worden, die an bzw. auf einem plattenförmigen Baugruppengehäuse montiert ist, dessen Deckel das Abschirmelement trägt. Die Baugruppe liegt derart ausgebildet als ein insbesondere für die Montage sehr vorteilhaftes monolithisches Einbauteil vor. Es versteht sich jedoch, dass auch von dieser beispielsweise beschriebenen Ausführungsvariante abgewichen werden kann, und beispielsweise die Komponenten der Baugruppe separat am Gurtschlossrahmen und/oder im Gurtschlossgehäuse montiert werden können.
