-
Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller für eine Sicherheitsgurteinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
-
Gurtaufroller von Sicherheitsgurteinrichtungen dienen dazu, einen Sicherheitsgurt der Sicherheitsgurteinrichtung aufzuwickeln. Dazu weist der Gurtaufroller eine drehbar in einem Gurtaufrollerrahmen gelagerte Gurtwelle auf, welche mittels einer sich an dem Gurtaufrollerrahmen abstützenden Feder in Aufwickelrichtung vorgespannt ist. Ferner weist der Gurtaufroller eine Blockiereinrichtung auf, welche die Gurtwelle bei einem Überschreiten eines vorgegebenen Wertes der Fahrzeugverzögerung in Auszugsrichtung blockiert. Zur Ansteuerung der Blockiereinrichtung ist eine an dem Gurtaufrollerrahmen unmittelbar oder mittelbar befestigte Sensoreinrichtung mit einer auf einer Sensorfläche gelagerten Trägheitsmasse vorgesehen, welche bei dem Überschreiten der vorbestimmten Fahrzeugverzögerung ausgelenkt wird und dadurch einen Sensorhebel auslenkt, der wiederum die Blockiereinrichtung in bekannter Weise ansteuert.
-
Damit die Sensoreinrichtung das gewünschte Ansprechverhalten aufweist, muss sie in einer bestimmten Ausrichtung zum Fahrzeug angeordnet sein. Da die Gurtaufroller hingegen in Abhängigkeit von dem Befestigungsort am Kraftfahrzeug in verschiedenen Ausrichtungen befestigt werden, muss damit auch die Ausrichtung der Sensoreinrichtung an dem Gurtaufroller an die jeweilige individuelle Ausrichtung des Gurtaufrollers an dem Kraftfahrzeug angepasst werden.
-
Aus diesem Grund ist in der als R27 bezeichneten Baureihe von Gurtaufrollern der Anmelderin in einer Gehäusekappe eine Rastkontur vorgesehen, welche eine Befestigung der Sensoreinrichtung in verschiedenen Umfangspositionen in der Gehäusekappe ermöglicht.
-
Ferner ist in einer als D210 bezeichneten Baureihe von Gurtaufrollern der Anmelderin eine Sensoreinrichtung mit einer Sensorschale, einer in der Sensorschale gelagerten Trägheitsmasse und einem an der Trägheitsmasse anliegenden, schwenkbar an der Sensorschale gelagerten Hebel vorgesehen. Der Hebel liegt seinerseits mit einem freien Ende an einem an dem Rahmen des Gurtaufrollers schwenkbar gelagerten Pilothebel an. Die Trägheitsmasse ist in der Sensorschale gelagert und verschwenkt bei einer Auslenkung den Hebel, der dadurch wiederum den Pilothebel auslenkt. Der Pilothebel steuert dann die Blockiereinrichtung zum Blockieren der Gurtwelle an. Die Sensoreinrichtung wird als Baugruppe mit der Sensorschale, der Trägheitsmasse und dem ersten Hebel vormontiert und kann in verschiedenen Winkelausrichtungen in einer Aufnahme in einem der Schenkel des Gurtaufrollerrahmens befestigt werden. Dadurch kann der Gurtaufroller sowohl für den Einbau an der linken Seite des Kraftfahrzeuges als auch für den Einbau an der rechten Seite des Kraftfahrzeuges und in verschiedenen Winkelausrichtungen individuell ausgebildet werden. Die Aufnahme ist durch eine Kalotte gebildet, welche in einer Öffnung des Schenkels des Gurtaufrollerrahmens integriert und derart ausgerichtet ist, dass die freie Randseite der Aufnahme in einer parallel zu dem Schenkel des Gurtaufrollerrahmens angeordneten Ebene verläuft.
-
Durch die in unterschiedlichen Ausrichtungen in der Aufnahme befestigbare Sensorschale kann die Sensoreinrichtung mit identischen Bauteilen in unterschiedlichen Ausrichtungen innerhalb von bestimmten Winkelbereichen an dem Gurtaufrollerrahmen befestigt werden. Sofern die Sensoreinrichtung in einer außerhalb dieses bestimmten Winkelbereichs an dem Gurtaufroller befestigt werden soll, muss die Sensoreinrichtung mit einem anderen Hebel mit einer anderen Geometrie versehen werden, damit die Sensoreinrichtung auch in dieser Ausrichtung mit dem Hebel an dem Pilothebel anliegt. Der maximale Winkelbereich, in dem die Sensoreinrichtung mit ein und demselben Hebel angeordnet werden kann, ist durch die Anordnung und Formgebung der Aufnahme, der Sensorschale und des Hebels bestimmt.
-
Ferner sind aus den Druckschriften
EP 0 721 868 A1 und
DE 10 2012 009 887 A1 jeweils gattungsgemäße Gurtaufroller bekannt, welche eine Sensoreinrichtung und eine dadurch angesteuerte Blockiereinrichtung aufweisen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstigen Gurtaufroller für eine Sicherheitsgurteinrichtung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, welcher mit ein und derselben Sensoreinrichtung in unterschiedlichen Befestigungsstellungen bzw. Ausrichtungen an dem Kraftfahrzeug befestigt werden kann.
-
Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Gurtaufroller mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
-
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Aufnahme durch eine Anlagefläche gebildet ist, welche in einem Winkel größer als 25 Grad und kleiner als 50 Grad zu dem Schenkel ausgerichtet ist. Der Vorteil der vorgeschlagenen Lösung ist darin zu sehen, dass die Sensoreinrichtung an der räumlich schiefwinklig zu dem Schenkel ausgerichteten Anlagefläche in einem größeren Winkelbereich an dem Gurtaufroller angeordnet werden kann, als dies mit der bisherigen Ausrichtung der Aufnahme möglich war. Sofern der Gurtaufroller mit dem Rücken des U-förmigen Gurtaufrollerrahmens an einer seitlichen Fahrzeugstruktur befestigt ist, und die Schenkel von der Fahrzeugstruktur in den Innenraum des Fahrzeugs vorstehen, kann die Sensoreinrichtung dadurch bevorzugt in einem größeren Winkelbereich in Bezug zu einer quer zur Fahrrichtung gerichteten Achse befestigt werden, wodurch der Gurtaufroller ausgehend von dem Befestigungspunkt sowohl in Fahrtrichtung als auch entgegen der Fahrtrichtung geneigt an der Fahrzeugstruktur befestigt werden kann. Dabei kann die Sensoreinrichtung aufgrund der schiefwinkligen Ausrichtung der Aufnahme insbesondere mit dem Hebel auf den Schenkel zu verschwenkt befestigt werden, da die Aufnahme aufgrund der Ausrichtung auch eine in Bezug zu dem Schenkel untere Unterstützungsfläche für die Sensorschale bildet. Dadurch kann ein erheblich größerer Neigungswinkel der Sensoreinrichtung zu dem Schenkel des Gurtaufrollerrahmens verwirklicht werden.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Hebel und/oder die Sensorschale symmetrisch zu einer senkrecht zu der Schwenkachse, durch die Mitte der Lagerung des ersten Hebels verlaufenden Symmetrieachse ausgebildet ist oder sind. Durch die vorgeschlagene Weiterbildung kann die Sensoreinrichtung in unterschiedlichen Ausrichtungen an dem Gurtaufrollerrahmen befestigt werden, und zwar mit einer ersten, einer Seite des Gurtaufrollerrahmens zugewandten Ausrichtung des Schwenklagers und einer zweiten, einer anderen Seite des Gurtaufrollerrahmens zugewandten Ausrichtung. Durch die vorgeschlagene Lösung kann auch der Schwenkwinkel um eine senkrecht zu dem Schenkel des Gurtaufrollerrahmens verlaufende Schwenkachse vergrößert werden, indem die Sensoreinrichtung zuerst mit dem Schwenklager in einer Ausrichtung des Schwenklagers in einem bestimmten Winkelbereich an dem Schenkel angeordnet werden kann. Durch das aufgrund der symmetrischen Ausbildung ermöglichte Drehen der Sensoreinrichtung in eine Ausrichtung, in der das Schwenklager auf der anderen Seite angeordnet ist, wird der erste Winkelbereich durch einen zweiten Winkelbereich vergrößert, so dass der gesamte Winkelbereich, innerhalb dessen die Sensoreinrichtung angeordnet werden kann, erheblich vergrößert werden kann. Diese Vergrößerung des Winkelbereichs ist dabei unabhängig von der Ausrichtung der Aufnahme nach Anspruch 1 möglich.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sensorschale und die Aufnahme eine kugelabschnittsförmige, formkorrespondierende Formgebung aufweisen. Durch die vorgeschlagene Formgebung der Aufnahme und der Sensorschale kann die Sensoreinrichtung besonders einfach und in sehr unterschiedlichen Winkelstellungen ausgerichtet werden. Dabei liegt die Sensoreinrichtung unabhängig von ihrer Ausrichtung aufgrund der formkorrespondierenden Formgebung mit der Sensorschale immer flächig an der Aufnahme an.
-
Weiter wird in diesem Fall vorgeschlagen, dass die Aufnahme kleiner als eine Kugelhalbschale ist, und die Aufnahme derart ausgerichtet ist, dass die durch die Randfläche der Aufnahme verlaufende Ebene in einem Winkel zwischen 25 Grad und 50 Grad zu dem Schenkel verläuft. Kleiner als eine Kugelhalbschale bedeutet in diesem Fall, dass die Aufnahme durch einen Ausschnitt einer Kugel gebildet ist, wobei der Mittelpunkt der Kugel außerhalb des Ausschnitts angeordnet ist. Oder anders ausgedrückt, der Winkel zwischen dem Mittelpunkt der Kugel und den Verbindungslinien zu der Randfläche der Aufnahme ist kleiner als 180 Grad. Durch die vorgeschlagene Formgebung und Ausrichtung kann die Aufnahme so gestaltet werden, dass die Aufnahme in jedem Fall mit einem maximalen Öffnungsquerschnitt zugänglich ist, so dass die Sensoreinrichtung durch eine einfache lineare Einfahrbewegung eingeführt werden kann. Dabei kann die Einfahrbewegung der Sensoreinrichtung aufgrund der Ausrichtung der Randfläche der Aufnahme in einem Winkel von 0 bis 45 Grad bevorzugt senkrecht zu dem Schenkel des Gurtaufrollerrahmens ausgerichtet sein, an dem die Aufnahme angeordnet ist.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Sensorschale und die Aufnahme derart geformt sind, dass die Sensoreinrichtung in einem Winkelbereich von -45 Grad bis +45 Grad um eine quer zur Fahrzeuglängsrichtung gerichteten Schwenkachse in Bezug zu einer senkrechten 0 Grad Ausrichtung in der Aufnahme befestigbar ist.
-
Ferner können die Sensorschale und die Aufnahme derart geformt sein, dass die Sensoreinrichtung mit dem Schwenklager des Hebels in einer Ausrichtung zu unterschiedlichen Seiten angeordnet werden kann. Die Sensoreinrichtung kann damit in zwei unterschiedlichen Ausrichtungen und zwar z.B. in einer ersten und einer zweiten um 180 Grad verdreht ausgerichteten Anordnung in der Aufnahme befestigt werden, je nachdem welche Ausrichtung des Schwenklagers des ersten Hebels günstiger für das Ansprechverhalten der Sensoreinrichtung und die Betätigung des Pilothebels ist. Ferner kann der Winkelbereich, in dem die Sensoreinrichtung um die Fahrzeuglängsachse verschwenkt werden kann, und damit auch der Winkelbereich in dem der Gurtaufroller an dem Kraftfahrzeug befestigt werden kann, vergrößert werden.
-
Eine besonders einfache und gute Befestigung der Sensoreinrichtung kann dadurch verwirklicht sein, indem die Sensorschale der Sensoreinrichtung in der Aufnahme verklebt oder verschweißt ist. Durch beide Lösungen kann eine flächige Verbindung zwischen der Sensorschale und der Aufnahme hergestellt werden. Sofern die Sensorschale verschweißt ist, kann dieses bevorzugt durch Ultraschallschweißen oder durch Laserschweißen erfolgen, wobei die Oberflächen der Aufnahme und der Sensorschale angeschmolzen werden und ineinander fließen, so dass sich eine stoffschlüssige Verbindung der Sensorschale und der Aufnahme ergibt.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Sensorschale und die Aufnahme aus Polyoxymethylen (POM) hergestellt sind.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass an dem Schenkel des Gurtaufrollerrahmens ein schwenkbar gelagerter Pilothebel vorgesehen ist, an dem die Sensoreinrichtung mit dem Hebel anliegt, und welcher bei einer Auslenkung der Trägheitsmasse über den ersten Hebel verschwenkt wird und dadurch die Blockiereinrichtung ansteuert. Der Pilothebel dient zur Ansteuerung der Blockiereinrichtung und ist dazu in einer festen räumlichen Zuordnung zu der Blockiereinrichtung bzw. zu deren Ansteuermechanismus angeordnet, wodurch eine funktionssichere Ansteuerung der Blockiereinrichtung verwirklicht werden kann. Der Hebel der Sensoreinrichtung dient in diesem Fall nur zur Auslösung der Schwenkbewegung des Pilothebels und kann dazu an verschiedenen Stellen des Pilothebels anliegen. Durch den Pilothebel kann der Winkelbereich, innerhalb dessen die Sensoreinrichtung ausgerichtet werden kann, weiter vergrößert werden.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass an dem Pilothebel ein vorstehender Nocken vorgesehen ist, an dem die Sensoreinrichtung mit dem Hebel anliegt. Durch den Nocken kann eine eindeutig definierte punktuelle Anlage des Hebels an dem Pilothebel realisiert werden, so dass die Bewegung des Hebels unmittelbar und mit einer sehr hohen Genauigkeit auf den Pilothebel übertragen wird.
-
Ferner kann auch an dem Hebel der Sensoreinrichtung ein vorstehender Wulst vorgesehen sein, mit dem der Hebel an dem Pilothebel anliegt, wodurch ebenfalls eine punktuelle Anlage verwirklicht werden kann. Im Idealfall kann sowohl der Pilothebel einen Nocken als auch der Hebel einen Wulst aufweisen.
-
Dabei kann der Wulst bevorzugt eine längliche Formgebung mit einer senkrecht zu der Schwenkachse des Hebels verlaufenden Längsrichtung aufweisen. Dadurch liegt der Hebel auch während der Schwenkbewegung mit dem Wulst an dem Pilothebel an, da der Wulst in der Schwenkebene des Hebels verläuft.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Wulst im Querschnitt senkrecht zu der Längserstreckung des Hebels in Form eines Kreisbogenabschnitts geformt ist, welcher derart bemessen ist, dass er in der Anlage des Hebels an der Trägheitsmasse einen Abschnitt eines Kreises um den Mittelpunkt der Trägheitsmasse bildet. Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Sensoreinrichtung in verschiedenen Winkelausrichtungen innerhalb des Kreisbogenabschnittes ausgerichtet werden, ohne dass der Hebel dabei den Kontakt zu dem Pilothebel verliert.
-
Dabei hat es sich als bevorzugt herausgestellt, wenn der Kreisbogenabschnitt durch einen Winkelabschnitt von wenigstens 45 Grad eines Kreises um den Mittelpunkt der Trägheitsmasse gebildet ist.
-
Weiter wird vorgeschlagen, dass an der Aufnahme eine Öffnung und an der Sensorschale eine an die Formgebung der Öffnung angepasste Formgestaltung vorgesehen ist, mit der die Sensorschale in die Öffnung einführbar ist, wobei die Ausrichtung der Sensorschale gegenüber der Aufnahme durch die individuelle Positionierung der Formgestaltung an der Sensorschale codiert ist. Durch die vorgeschlagene Lösung kann die Ausrichtung der Sensoreinrichtung durch die Positionierung der Formgestaltung praktisch vorgegeben werden, so dass eine individuelle Ausrichtung der Sensoreinrichtung während des Montageprozesses entfallen kann. Die Position bzw. Ausrichtung der Sensoreinrichtung ist durch die Position der Formgestaltung an der Sensorschale vorgegeben, da eine Montage der Sensoreinrichtung dadurch ausschließlich in einer Ausrichtung bzw. Position möglich ist. Dabei kann die Öffnung sowohl offen ausgebildet sein als auch in Form einer Vertiefung vorgesehen sein, in der die Formgestaltung der Sensoreinrichtung aufnehmbar ist. Die Formgestaltung und die Öffnung sind dabei bewusst im Querschnitt unrund ausgebildet, so dass die Sensoreinrichtung außerdem ausschließlich in einer oder mehreren Winkelausrichtungen in Bezug zu der Längsachse der Öffnung in der Aufnahme angeordnet werden kann. Dabei kann die Formgestaltung bewusst so geformt sein, dass die Sensoreinrichtung in zwei Winkelausrichtungen um 180 verdreht in der Aufnahme angeordnet werden kann, so dass das Schwenklager des Hebels entweder an der linken oder der rechten Seite der Aufnahme in Bezug zu dem Gurtaufrollerrahmen angeordnet werden kann. Die vorgeschlagene Weiterbildung bietet dabei auch Vorteile für die Befestigung der Sensoreinrichtung an einer Aufnahme, welche nicht in dem vorgeschlagenen Winkelbereich zu dem Schenkel des Gurtaufrollerrahmens ausgerichtet ist, da die Sensoreinrichtung mittels der Formgestaltung selbst bereits in einem erheblich größeren Winkelbereich gegenüber dem Schenkel ausgerichtet befestigt werden kann, da die Formgestaltung einen von der Form der Sensorschale unabhängigen Befestigungsansatz bildet. Dabei kann die Formgestaltung in beliebigen Formen, wie z.B. durch ein Profil oder durch einen von der Sensorschale vorstehenden Stift, verwirklicht sein, welcher durch seine Position und Formgebung in der Anordnung in der Öffnung die Ausrichtung und die Position der Sensoreinrichtung vorgibt.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
- 1: einen Gurtaufrollerrahmen mit einer Sensoreinrichtung;
- 2: ein Gehäuse mit einer Aufnahme in Sicht von vorne;
- 3: das Gehäuse mit der Aufnahme in Schrägansicht;
- 4: eine vormontierte Sensoreinrichtung;
- 5: eine Sensorschale der Sensoreinrichtung;
- 6: das Gehäuse mit der Aufnahme in Seitendarstellung;
- 7: den Gurtaufrollerrahmen mit der Sensoreinrichtung mit einem Justierwerkzeug;
- 8: den Gurtaufrollerrahmen in verschiedenen Winkelstellungen um die Befestigungsachse;
- 9: den Gurtaufrollerrahmen mit der Sensoreinrichtung mit einem in der Darstellung rechts angeschlagenen ersten Hebel in verschiedenen Ausrichtungen;
- 10: den Gurtaufrollerrahmen mit der Sensoreinrichtung mit einem in der Darstellung links angeschlagenen ersten Hebel in verschiedenen Ausrichtungen;
- 11: eine Sensoreinrichtung mit einer Sensorschale mit einer die Ausrichtung der Sensoreinrichtung codierenden Formgestaltung;
- 12: eine Sensoreinrichtung mit einem Hebel mit einem Wulst;
- 13: einen Hebel mit einem Wulst;
- 14: die Sensoreinrichtung nach 11 in einer 0 Grad Ausrichtung; und
- 15: die Sensoreinrichtung nach 11 in drei verschiedenen Winkelausrichtungen.
-
In der 1 ist ein U-förmiger Gurtaufrollerrahmen 1 eines Gurtaufrollers mit zwei von einem Rücken 2 vorstehenden Schenkeln 3 und 4 zu erkennen, in denen eine nicht dargestellte Gurtwelle drehbar gelagert ist. In dem Rücken 2 ist eine Befestigungsöffnung 17 vorgesehen, mittels derer der Gurtaufroller z.B. mit einer Befestigungsschraube an einer Fahrzeugstruktur eines Kraftfahrzeuges befestigbar ist. Auf der Gurtwelle ist ein Sicherheitsgurt aufwickelbar, welcher Teil einer Sicherheitsgurteinrichtung zur Rückhaltung eines Insassen in dem Kraftfahrzeug ist. Ferner ist die Gurtwelle mittels einer Blockiereinrichtung in Form einer schwenkbar an der Gurtwelle gelagerten Blockierklinke, welche bei einer Ansteuerung in eine Verzahnung des Gurtaufrollerrahmens 1 einsteuert, in Auszugsrichtung des Sicherheitsgurtes blockierbar. Zur Ansteuerung der Blockiereinrichtung ist an der Gurtwelle z.B. eine verzahnte Steuerscheibe mit einer Steuerkontur zur Steuerung der Bewegung der Blockierklinke vorgesehen, welche in Aufwickelrichtung federbelastet ist und die Blockierklinke bei einer Relativbewegung zu der Gurtwelle zu einer Aussteuerbewegung zwingt, durch welche diese zum Eingriff in die Verzahnung des Gurtaufrollerrahmens gelangt. Die Steuerscheibe ist in einem Gehäuse 5 angeordnet und kann in diesem auch gelagert sein. Ferner ist an dem Gehäuse 5 ein Pilothebel 11 auf einem Lagerzapfen 14 gelagert, welcher bei einem Verschwenken in die Verzahnung der Steuerscheibe einsteuert und dadurch die Steuerscheibe gegenüber der Gurtwelle anhält, wodurch die Blockierbewegung der Blockierklinke ausgelöst wird. Da der Lagerzapfen 14 an dem Gehäuse 5 angeordnet ist, befindet sich der daran gelagerte Pilothebel überdies in einer festen räumlichen Zuordnung zu der Steuerscheibe, sofern diese an dem Gehäuse 5 gelagert ist. Dadurch kann die Eingriffsbewegung des Pilothebels 11 in die Verzahnung der Steuerscheibe mit einer hohen Funktionssicherheit gestaltet werden.
-
Ferner ist an dem Gehäuse 5 ein Ansatz 15 mit einer Aufnahme 7 vorgesehen, welcher sich von einem die Steuerscheibe freilegenden Ausschnitt des Gehäuses 5 radial nach außen, in der Darstellung der 1 nach unten, erstreckt. Weiter ist eine in der 4 zusammengesetzt zu erkennende Sensoreinrichtung 6 vorgesehen, welche eine Sensorschale 9, eine Trägheitsmasse 8 in Form einer Stahlkugel und einen ersten Hebel 10 umfasst. Die Sensorschale 9 weist eine Becherform mit einer kugelabschnittsförmigen Formgebung auf und ist an ihrem Rand mit einem Schwenklager 12 versehen. Das Schwenklager 12 umfasst zwei Führungen, welche in Form von kreisförmigen Lagerstellen in zwei gegenüberliegenden Flanschen ausgebildet sind, wobei eine der Lagerstellen als eine radial offene Lagerstelle und eine der Lagerstellen als geschlossene Lagerstelle ausgebildet ist. Der erste Hebel 10 ist mit einem Lagerzapfen 13 versehen, mit dem er in den Lagerstellen des Schwenklagers 12 eingeführt ist, wobei die radial offene Lagerstelle die Montage erleichtert. Das Schwenklager 12 und der Lagerzapfen 13 sind dabei so angeordnet, dass der Hebel 10 in der Stellung, in der der Lagerzapfen 13 in das Schwenklager 12 eingreift, mit einem ebenfalls kugelabschnittsförmigen Deckel an der Oberseite der in der Sensorschale 9 gelagerten Trägheitsmasse 8 anliegt, wie in der 4 zu erkennen ist. Dabei ist der kugelabschnittsförmige Deckel bewusst kleiner als eine Halbkugel geformt, so dass sich die Öffnungsweite des Deckels ausgehend von der anfänglichen Öffnungsweite an der offenen Seite zu dem Grund des Deckels ausschließlich verringert, und der Deckel dadurch in jedem Fall mit einer größtmöglichen Fläche an der Trägheitsmasse 8 anliegt. Die Aufnahme 7 ist ebenfalls sphärisch, kugelabschnittsförmig geformt und zwar formkorrespondierend zu der Außenfläche der Sensorschale 9.
-
Das Gehäuse 5 ist zusammen mit der Aufnahme 7 einstückig als Kunststoffteil ausgebildet und an einer Seite des Schenkels 3 gehalten. Das Gehäuse 5 dient zur Abdeckung der Blockierseite des Gurtaufrollers mit der darin angeordneten Blockiereinrichtung und der für die Ansteuerung der Blockiereinrichtung erforderlichen Bauteile, wie z.B. der Steuerscheibe. Außerdem kann an der Innenseite des Gehäuses 5 eine Verzahnung für eine auf der Steuerscheibe gelagerte Trägheitsmasse vorgesehen sein, welche bei einem Überschreiten eines vorbestimmten Wertes der Auszugsbeschleunigung des Sicherheitsgurtes ausgelenkt wird und durch Eingreifen in die Verzahnung die Steuerscheibe anhält und die Blockiereinrichtung dadurch ansteuert.
-
Die Aufnahme 7 ist, wie in den 2 und 3 zu erkennen ist, an einem Ansatz 15 in Form eines Rahmens vorgesehen, welcher sich ausgehend von dem Gehäuse 5 radial nach außen erstreckt. Die Aufnahme 7 ist dabei angrenzend zu einem Ausschnitt des Gehäuses 5 angeordnet, durch welchen die durch das Gehäuse 5 ansonsten abgedeckte Steuerscheibe freigelegt ist.
-
Die Sensorschale 9 ist ebenfalls kugelabschnittsförmig geformt und derart dimensioniert, dass der Außendurchmesser zumindest in etwa dem Innenradius der Aufnahme 7 entspricht. Ferner ist die Sensorschale 9 genauso wie der Deckel des ersten Hebels 10 gleich oder kleiner als eine Halbkugel, so dass die Öffnungsweite der Sensorschale 9 ausgehend von der offenen Oberseite zu dem Grund der Sensorschale 9 ausschließlich kleiner wird, und eine Trägheitsmasse 8 mit einem Durchmesser von wenigstens dem Durchmesser der Öffnung der Sensorschale 9 in die Sensorschale 9 eingelegt werden kann. An dem Grund der Sensorschale 9 ist ferner eine ringförmige Aufstandsfläche 28 vorgesehen, auf der die Trägheitsmasse 8 aufliegt, und welche das Ansprechverhalten der Sensoreinrichtung 6 neben anderen Parametern zumindest mitdefiniert. Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit, dass das Ansprechverhalten der Sensoreinrichtung 6 durch eingetretene Schmutzpartikel beeinträchtigt wird, zumindest verringert, da die Schmutzpartikel in die Vertiefungen angrenzend zu der ringförmigen Aufstandsfläche 28 verdrängt werden können. Ferner können zusätzliche Öffnungen vorgesehen sein, durch die eventuell eingetretene Schmutzpartikel aus der Sensorschale 9 austreten können.
-
In der 6 ist das Gehäuse 5 mit der Aufnahme 7 von der Seite zu erkennen. Die Aufnahme 7 ist sphärisch, kugelabschnittsförmig gekrümmt und derart ausgerichtet, dass die Ebene M, in welcher der Rand der Aufnahme 7 angeordnet ist, in einem Winkel A von 0 bis 90 Grad, bevorzugt in einem Winkel von 25 bis 50 Grad zu dem Schenkel 3 bzw. zu der Befestigungsebene E des Gehäuses 5 an dem Schenkel 3 ausgerichtet ist. Dabei ist die Ausrichtung der Aufnahme 7 durch die Ebene M definiert, welche bei der kugelabschnittsförmigen Formgebung der Aufnahme 7 durch den freien Rand der Aufnahme 7 aufgespannt ist, wobei Ausschnitte der Randfläche nicht berücksichtigt werden. Sofern die Aufnahme 7 z.B. eine ebene Formgebung aufweist, ist die Ebene M durch die Fläche der Aufnahme 7 selbst definiert. Bei einem nicht ebenen Rand der Aufnahme 7 und einer nicht ebenen Aufnahme 7 kann die Ebene M ersatzweise durch eine durch den Flächenschwerpunkt der Aufnahme 7 verlaufende Ebene M angenommen werden, welche so ausgerichtet ist, dass die Oberfläche der Aufnahme 7 über ihre Erstreckung einen möglichst geringen Abstand von der Ebene M aufweist. Die Ebene M kann in diesem Fall auch als eine gemittelte Ebene M der Aufnahme 7 angesehen werden.
-
In der 7 ist der Gurtaufrollerrahmen 1 mit dem an dem Schenkel 3 angeordneten Gehäuse 5 und einem Justierwerkzeug 18 zum Einstellen der Ausrichtung der Sensoreinrichtung 6 zu erkennen. Das Justierwerkzeug 18 umfasst ein Halteteil 16, mit dem das Justierwerkzeug 18 an dem Schenkel 3 und/oder an dem Gehäuse 5 befestigt bzw. angeordnet werden kann, so dass es in einer definierten Ausrichtung zu der Aufnahme 7 an dem Gehäuse 5 bzw. an dem Schenkel 3 positioniert ist. Ferner umfasst das Justierwerkzeug 18 einen kardanischen Halterahmen 19 mit zwei Haltearmen 22 und 23, zwischen denen die Sensoreinrichtung 6 gehalten ist. Der kardanische Halterahmen 19 umfasst zwei Drehgelenke 20 und 21, welche jeweils eine Verdrehung der Sensoreinrichtung 6 um die senkrecht zueinander ausgerichteten Schwenkachsen S1 und S2 ermöglichen. Die Schwenkachse S2 ist parallel zu der Befestigungsrichtung des Gurtaufrollers an der Fahrzeugstruktur ausgerichtet. Bei einer Montage des Gurtaufrollers an der seitlichen Fahrzeugstruktur, z.B. an einer B-Säule, wäre die Schwenkachse S1 dann ungefähr in Fahrtrichtung bzw. parallel zur Fahrzeuglängsachse ausgerichtet, während die Schwenkachse S2 quer zur Fahrrichtung bzw. quer zu der Fahrzeuglängsachse ausgerichtet wäre. Die Drehgelenke 20 und 21 umfassen zusätzlich jeweils eine Scala, mit deren Hilfe ein manueller Einstellvorgang einer vorbestimmten Ausrichtung der Sensoreinrichtung 6 erleichtert werden kann. Die Haltearme 22 und 23 und der Halterahmen 19 können aber auch in einer festen voreingestellten Ausrichtung fixiert sein, wodurch eine automatisierte oder halbautomatisierte Befestigung der Sensoreinrichtung 6 in der Aufnahme 7 ermöglicht werden kann.
-
Die Sensoreinrichtung 6 kann mit der Sensorschale 9 in verschiedenen Ausrichtungen bzw. Winkelstellungen in der Aufnahme 7 befestigt werden, wobei die abschließende Befestigung z.B. durch Kleben oder Schweißen, insbesondere durch Ultraschallschweißen oder Laserschweißen, erfolgen kann. Aufgrund der sphärischen, kugelhalbschaligen Formgebung der Aufnahme 7 und der formkorrespondierenden Formgebung der Sensorschale 9 kann die Sensoreinrichtung 6 innerhalb bestimmter Winkelgrenzen in beliebigen Winkelkombinationen in der Aufnahme 7 befestigt werden, so dass der Gurtaufroller mit der Sensoreinrichtung 6 für eine Vielzahl von Einbauausrichtungen im Kraftfahrzeug individuell ausgelegt werden kann. Dabei ist aufgrund der vorgeschlagenen Ausrichtung der Aufnahme 7 zu dem Schenkel 3 ein erheblich größerer Winkelbereich für die Ausrichtung der Sensoreinrichtung 6 um die Schwenkachse S2 möglich, da die Sensoreinrichtung 6 dadurch mit dem Hebel 10 auch in Richtung des Schenkels 3 um die Schwenkachse S2 verschwenkt werden kann, da die Sensorschale 9 aufgrund der vorgeschlagenen Ausrichtung der Aufnahme 7 auch an der Unterseite unterstützt wird.
-
In der 8 ist der Gurtaufrollerrahmen 1 mit einer in unterschiedlichen Winkeln um die Schwenkachse S2 ausgerichteten Sensoreinrichtung 6 in der Aufnahme 7 zu erkennen. Aufgrund der zu dem Schenkel 3 in einem Winkel A ausgerichteten Aufnahme 7 (siehe 6) kann die Sensoreinrichtung 6 in einem Winkelbereich von -45 Grad bis +45 Grad zu einer Fahrzeughochachse um die Schwenkachse S2 in Bezug zu einer in der Mitte dargestellten 0 Grad Neutralstellung ausgerichtet werden. Dadurch kann der Gurtaufroller mit dem Gurtaufrollerrahmen 1 in einem Winkel C zwischen -45 Grad und +45 Grad zu der Fahrzeughochachse mit ein und derselben Sensoreinrichtung 6 am Kraftfahrzeug montiert werden, wie in der 8 zu erkennen ist, ohne dass dazu das Gehäuse 5 oder andere Bauteile konstruktiv verändert werden müssen. Dabei ist es von Vorteil für die erfindungsgemäße Lösung, dass die Sensorschale 9 und die Aufnahme 7 jeweils eine sphärische, kugelabschnittsförmige, formkorrespondierende Formgebung aufweisen, da die Sensoreinrichtung 6 dadurch unabhängig von ihrer Ausrichtung innerhalb des Winkelbereichs immer flächig mit der Sensorschale 9 an der Aufnahme 7 anliegt.
-
Ferner ist sowohl der Hebel 10 als auch die Sensorschale 9 zu einer durch die Mitte des Schwenklagers 12 senkrecht zu der Schwenkachse des Hebels 10 verlaufenden Symmetrieebene symmetrisch geformt, so dass die Sensoreinrichtung 6 sowohl mit einem Schwenklager 12 an der dem Zapfen 14 des Pilothebels 11 zugewandten Seite des Ansatzes 15 angeordnet werden kann, wie in der 9 zu erkennen ist, als auch mit einem Schwenklager 12 auf der anderen Seite, wie in der 10 zu erkennen ist. Die Sensoreinrichtung 6 kann also in zwei verschiedenen Grundausrichtungen in der Aufnahme 7 befestigt werden, wobei die Sensoreinrichtung 6 dabei um 180 Grad verdreht wird, so dass das Schwenklager 12 in einer Grundausrichtung rechts und in der anderen Grundausrichtung links in Bezug auf den Ansatz 15 des Gehäuses 5 ausgerichtet ist.
-
Dadurch kann ein Winkelbereich von -40 Grad bis 90 Grad verwirklicht werden, indem die Sensoreinrichtung 6 um die Schwenkachse S1 in der Aufnahme 7 angeordnet werden kann. In der einen extremen Ausrichtung der linken Darstellung der 9 ist die Sensoreinrichtung 6 so angeordnet, dass das Schwenklager 12 an der in der Darstellung rechten unteren Ecke des Ansatzes 15 auf der Seite des Zapfens 14 des Pilothebels 11 angeordnet ist. Der Gurtaufroller kann dadurch im einem Winkel B von -40 Grad nach vorne verschwenkt im Kraftfahrzeug befestigt werden. Wenn die Sensoreinrichtung 6 hingegen mit dem Schwenklager 12 in der rechten oberen Ecke des Ansatzes 15 befestigt ist, kann der Gurtaufroller mit einem um einen Winkel B von 25 Grad nach hinten verschwenkten Gurtaufrollerrahmen 1 an dem Kraftfahrzeug befestigt werden, wie in der unteren Darstellung der 9 zu erkennen ist. In der rechten oberen Darstellung der 9 ist der Gurtaufrollerrahmen 1 in einer senkrechten Ausrichtung zu erkennen, in der der Gurtaufrollerrahmen 1 an einer senkrechten Wandung des Kraftfahrzeuges befestigt ist. Die Sensoreinrichtung 6 ist in diesem Fall so ausgerichtet, dass das Schwenklager 12 zwischen der oberen und der unteren Ecke des Ansatzes 15 angeordnet ist.
-
Eine um einem Winkel B = 25 Grad nach hinten verschwenkte Ausrichtung des Gurtaufrollers in der Befestigungsstellung kann auch verwirklicht werden, indem die Sensoreinrichtung 6 um 180 Grad um die Hochachse verdreht wird und mit dem Schwenklager 12 in der linken oberen Ecke des Ansatzes 15 ausgerichtet wird, wie in der linken Darstellung der 10 zu erkennen ist. Soll der Gurtaufroller in einer weiter nach hinten verschwenkten Ausrichtung an dem Kraftfahrzeug befestigt werden, so kann die Sensoreinrichtung 6 weiter verdreht werden, bis sie schließlich in der anderen Extremstellung angeordnet ist, in der die Sensoreinrichtung 6 mit dem Schwenklager 12 in der linken unteren Ecke des Ansatzes 15 ausgerichtet ist, und der Gurtaufroller mit dem Gurtaufrollerrahmen 1 in einem Winkel B von 90 Grad nach hinten verschwenkt an dem Kraftfahrzeug befestigt werden kann. Diese Ausrichtung ist in der rechten Darstellung der 10 zu erkennen.
-
Sowohl der Winkel B als auch der Winkel C ist in Bezug zu einer durch die Mitte der Befestigungsöffnung 17 verlaufenden Senkrechten definiert, wobei der Winkel B in Schwenkrichtung um die Schwenkachse S1 und der Winkel C in Schwenkrichtung um die Schwenkachse S2 gerichtet ist.
-
Dabei können selbstverständlich alle Winkelzwischenstellungen der Winkel B und C des Gurtaufrollers durch eine Ausrichtung der Sensoreinrichtung 6 in entsprechenden Zwischenstellungen zwischen den Extremstellungen verwirklicht werden, wobei beliebig viele verschiedene Winkelstellungen des Gurtaufrollers im Raum durch eine Kombination von verschiedenen Winkelstellungen der Sensoreinrichtung 6 in Bezug zu der Schwenkachse S1 und zu der Schwenkachse S2 verwirklicht werden können. Dabei ist der Winkelbereich von -40 Grad bis 90 Grad in Verdrehrichtung um die Schwenkachse S1 bevorzugt dadurch zu erreichen, indem die Sensoreinrichtung 6 mit einer zu einer durch die Mitte des Schwenklagers 12 und senkrecht zu der Schwenkachse des ersten Hebels 10 verlaufenden Symmetrieebene symmetrischen Sensorschale 9 und einem ebenso ausgebildeten Hebel 10 versehen ist, so dass die Sensoreinrichtung 6 in ein und derselben Aufnahme 7 sowohl mit einem rechts ausgerichteten Schwenklager 12 als auch mit einem links ausgerichteten Schwenklager 12 befestigt werden kann.
-
Der Begriff der Anordnung des Schwenklagers 12 rechts und links an dem Ansatz 15 bezieht sich dabei auf die Ausrichtung des Schwenklagers 12, wenn der Gurtaufroller in der Neutralstellung mit einem Winkel B gleich 25 Grad beträgt, d. h. wenn der Rücken 2 des Gurtaufrollerrahmens 1 in einem Winkel von 25 Grad zu der Fahrzeughochachse ausgerichtet ist.
-
Das Befestigen der Sensoreinrichtung 6 in der Aufnahme 7 kann entweder dadurch erfolgen, indem entweder die Aufnahme 7 oder die Sensorschale 9 mit einem Klebstoff versehen wird. Alternativ kann die Sensoreinrichtung 6 auch mit der Sensorschale 9 in die Aufnahme 7 eingesetzt werden und dann durch einen gerichteten Laserstrahl an die Aufnahme 7 angeschweißt werden. Ferner kann die Sensorschale 9 auch durch ein Ultraschallschweißen in der Aufnahme 7 verschweißt werden.
-
In der 11 ist eine Ausführungsform der Erfindung zu erkennen, bei der die Sensorschale 9 der Sensoreinrichtung 6 mit einer Formgestaltung 24 in Form eines im Querschnitt unrunden Stiftes versehen ist. Ferner weist der Pilothebel 11 einen Nocken 25 auf, an dem der Hebel 10 der Sensoreinrichtung 6 anliegt. Die Sensoreinrichtung 6 ist in der Darstellung mit einem an der linken Seite angeordneten Schwenklager 12 ausgerichtet. Sie kann aber auch, wie angedeutet, mit einem an der rechten Seite angeordnetem Schwenklager 12 ausgerichtet sein.
-
In der 12 ist eine senkrechte Schnittdarstellung durch die Sensoreinrichtung 6 zu erkennen. Weiterhin ist in der 13 ein Hebel 10 der Sensoreinrichtung 6 mit einem Wulst 26 zu erkennen. Der Hebel 10 liegt an einer Seite an der Trägheitsmasse 8 und an der anderen Seite mit dem Wulst 26 an dem Nocken 25 des Pilothebels 11 an. Der Wulst 26 ist durch eine längliche, im Querschnitt kreisbogenabschnittsförmige Erhebung gebildet, welche derart ausgerichtet ist, dass die Längsachse senkrecht zu der Schwenkachse des Lagerzapfens 13 in dem Schwenklager 12 ausgerichtet ist. Der Wulst 26 ist derart bemessen, dass der Kreisbogen des Wulstes 26 Teil eines Kreises um den Mittelpunkt der Trägheitsmasse 8 ist, wenn der Hebel 10 an der Trägheitsmasse 8 anliegt. Der Wulst 26 ist ferner derart bemessen, dass er einem Winkelabschnitt von wenigstens 45 Grad des Kreises entspricht.
-
Dadurch kann die Sensoreinrichtung 6 in einer verschwenkten Ausrichtung innerhalb eines Winkel von 45 Grad um die senkrecht zu der Darstellungsebene durch den Mittelpunkt der Trägheitsmasse 8 verlaufende Schwenkachse an dem Gurtaufrollerrahmen 1 befestigt werden, ohne dass der Hebel 10 den Kontakt zu dem Pilothebel 11 im Bereich des Wulstes 26 verliert. Dabei ist die Punktberührung des Hebels 10 und des Pilothebels 11 über dem an dem Nocken 25 anliegenden Wulst 26 besonders von Vorteil, da dadurch die Bewegung des Hebels 10 besonders direkt auf den Pilothebel 11 übertragen wird.
-
In den 14 und 15 wird die Ausrichtung der Sensoreinrichtung 6 nach der 11 in Analogie zu der in den 9 und 10 dargestellten Ausrichtungen mittels des Winkels B näher erläutert. Die Sensoreinrichtung 6 ist mit der Formgestaltung 24, gebildet durch den unrunden Stift, in einer Öffnung 27 in der Aufnahme 7 des Ansatzes 15 befestigt. Der Stift ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel genauso wie die Öffnung 27 im Querschnitt rechteckig geformt, so dass die Sensoreinrichtung 6 mit der Sensorschale 9 ausschließlich in zwei Winkelausrichtungen um 180 Grad verdreht mit einem links und rechts angeordneten Schwenklager 12 an der Aufnahme 7 befestigt werden kann, wie in der rechten und der linken Darstellung der 15 zu erkennen ist. Da die Sensoreinrichtung 6 mit der Formgestaltung 24 in der Öffnung 27 befestigt wird, ist durch die Position der Formgestaltung 24 an der Sensorschale 9 auch die Ausrichtung der Sensorschale 9 und damit der Sensoreinrichtung 6 als Baugruppe gegenüber dem Gurtaufrollerrahmen 1 und insbesondere gegenüber dem Pilothebel 11 vorgegeben. Dadurch kann der Gurtaufroller mit identischen Bauteilen in beliebig vielen verschiedenen Winkelausrichtungen an dem Kraftfahrzeug befestigt werden. Die einzige konstruktive Anpassung, die dabei vorgenommen werden muss, ist die individuelle Position der Formgestaltung 24 an der Sensorschale 9, durch welche die Sensorschale 9 kodifiziert wird. Dabei kann die Position der Sensorschale 9 in Bezug zu der Aufnahme 7 durch die Anordnung der Formgestaltung in verschiedenen Winkelstellungen an der Sensorschale 9 in einer Schnittebene senkrecht zu der Schwenkachse des Hebels 10 in Bezug zu dem Winkel B verändert werden. Eine Ausrichtung der Sensoreinrichtung 6 in Richtung des in der 8 dargestellten Winkels C ist ferner durch eine entsprechende Anordnung der Formgestaltung 24 an der dem Betrachter der Darstellung der 15 zugewandten oder abgewandten Seite der Sensorschale 9 möglich. Damit kann die gesamte Oberfläche der Sensorschale 9 zur Anordnung der Formgestaltung 24 und damit zu einer Kodifizierung der Sensorschale 9 in der Aufnahme 7 genutzt werden.
-
Die Sensorschale 9 kann in diesem Fall mit der Formgestaltung 24 in der Öffnung 27 z.B. verclipst oder verrastet sein, so dass auf zusätzliche Klebstoffe oder einen zusätzlichen Befestigungsvorgang verzichtet werden kann.
-
Ferner kann die Sensoreinrichtung 6 durch die Formgestaltung 24 z.B. auch an einer senkrechten oder horizontalen Aufnahme 7 befestigt werden, da die Winkelausrichtung der Sensoreinrichtung 6 allein durch die Position der Formgestaltung 24 an der Sensorschale 9 definiert werden kann.
