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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gurtautomat gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Einstellung der Sensitivität eines Gurtautomaten gemäß Anspruch 6.
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Ein Gurtautomat umfasst im Wesentlichen eine drehbar gelagerte Gurtrolle zur Aufnahme eines Gurtes, eine Sperrvorrichtung, um die Drehung der Rolle in einer Drehrichtung zu unterbinden bzw. freizugeben und ein Betätigungsmittel, um die Sperrvorrichtung in Abhängigkeit einer äußeren Einflussgröße, beispielsweise der Beschleunigung, zu steuern. Der Gurtautomat kann wiederum Teil eines Sicherheitsgurtes in einem Fahrzeug sein.
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Im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeuges, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, kann der Gurt in der Regel gegen eine Federvorspannung von der Gurtrolle abgerollt werden. Sobald die für das Betätigungsmittel relevante Einflussgröße während des Fahrbetriebes auftritt, beispielsweise eine ausreichend starke Beschleunigung, betätigt das Betätigungsmittel die Sperrvorrichtung und blockiert die Gurtrolle. So können die für die Rückhaltung des Benutzers erforderlichen Gurtkräfte über die am Chassis des Fahrzeuges befestigte Gurtrolle abgeleitet werden.
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Sobald die Einflussgröße nicht mehr vorhanden ist, wird die Sperrung der Rolle durch die Sperrvorrichtung in der Regel wieder aufgehoben.
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Es sind im Wesentlichen mechanisch und/oder elektrisch arbeitende Betätigungsmittel bekannt geworden.
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Mechanisch arbeitende Betätigungsmittel umfassen beispielsweise eine Kugel, die in einem konkaven oder kegelförmigen Teller liegt. Durch seitliche Beschleunigung der Kugel rollt die Kugel aus der Mitte des Tellers, aufwärts Richtung Tellerrand und wirkt unmittelbar auf einen Verriegelungshebel der Verriegelungsvorrichtung ein. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift
DE 35 20 915 A1 beschrieben.
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Es sind ferner elektrisch arbeitende Betätigungsmittel bekannt, die jedoch für die Ansteuerung der Verriegelungsvorrichtung beispielsweise elektromechanische Betätigungsmittel und elektrische Sensoren, sowie eine entsprechende Steuerelektronik benötigen. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise aus der
DE 38 24 527 C2 bekannt geworden. Als Messgröße des elektrischen Sensors dient hier beispielsweise die Beschleunigung des Gurtbandes als solches.
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Elektrische Sensoren können die Funktion der Verriegelung nur mit einem zusätzlichen Steuergerät und einer elektromechanischen Verriegelungseinheit darstellen. Wegen dieser hohen Komplexität wird diese Lösung kaum eingesetzt.
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Mechanische Betätigungsmittel erzeugen im Fahrbetrieb ungewollte Störgeräusche, sind aber in der Regel einfacher aufgebaut.
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Ferner sind aus der
GB 623 922 A Trägheitssensoren bekannt. Die
DE 90 01 078 U1 offenbart einen Sensor für die fahrzeugsensitive Auslösung eines Sperrmechanismus eines Gurtautomaten.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, einen verbesserten Gurtautomaten mit einem mechanischen Betätigungsmittel vorzuschlagen, insbesondere einen Gurtautomaten mit einem mechanischen Betätigungsmittel vorzuschlagen, der keine oder zumindest geringe ungewollte Störgeräusche erzeugt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Gurtautomaten mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass das Betätigungsmittel ein erstes Verbindungsmittel, ein zweites Verbindungsmittel und ein zwischen den Verbindungsmitteln angeordnetes Gewicht umfasst, wobei das Betätigungsmittel zwischen dem Gehäuse und dem Verriegelungshebel aufgespannt ist, können Störgeräusche vermieden, zumindest aber minimiert werden. Dies ist im Wesentlichen darauf zurückzuführen, dass das Gewicht zwischen den Verbindungsmitteln angeordnet ist und diese gesamte Einheit zwischen dem Gehäuse und dem Verriegelungshebel aufgespannt ist. Damit hängt das Gewicht gewissermaßen frei schwebend in der Luft und stößt insofern nirgendwo an, als dass hier Störgeräusche entstehen könnten. Im Wesentlichen kann der Verriegelungshebel durch eine beschleunigungsbedingte Auslenkung des Gewichtes betätigt werden.
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Dabei umfasst die Sperrvorrichtung ein Zahnrad mit Klinkenzähnen, welches mit der Gurtrolle in drehfester Verbindung steht. Ein Zahnrad mit Klinkenzähnen ermöglicht im Zusammenspiel mit dem Verriegelungshebel eine sichere und konstruktiv unproblematische Verriegelung der Gurtrolle.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen. Die Merkmale der Unteransprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass eine Übersetzung zwischen der Gurtrolle und dem Zahnrad vorgesehen ist. Mit einer derartigen Übersetzung kann die auf den Verriegelungshebel einwirkende Kraft reduziert werden. Somit kann der Hebel beispielsweise materialsparender und leichter gebaut werden, wodurch der Verriegelungshebel flinker in der Auslösung gestaltet werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verbindungsmittel als Faden oder Draht ausgestaltet sind. Ein Faden oder Draht eignet sich in vorteilhafter Weise zur Aufspannung des Gewichtes zwischen dem Gehäuse und dem Verriegelungshebel.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse einen Anschluss für das erste Verbindungsmittel und der Verriegelungshebel einen Anschluss für das zweite Verbindungsmittel umfasst, wobei das eine Ende des ersten Verbindungsmittels an einem Anschluss mit dem Gehäuse und das andere Ende mit dem Gewicht verbunden ist, wobei das eine Ende des zweiten Verbindungsmittels an einem Anschluss mit dem Verriegelungshebel und das andere Ende mit dem Gewicht verbunden ist, wobei das Betätigungsmittel dazu eingerichtet ist, mindestens eine nicht ausgelenkte und eine ausgelenkte Position einzunehmen, wobei die Verbindungsmittel in einer nicht-ausgelenkten Position entlang einer geraden Verbindungslinie zwischen dem Anschluss des Gehäuses und dem Anschluss des Verriegelungshebels angeordnet sind, wobei die Verbindungsmittel in der ausgelenkten Position außerhalb der Verbindungslinie angeordnet sind.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein vorteilhaftes Verfahren zur Einstellung der Sensitivität eines Gurtautomaten gemäß mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5 vorzuschlagen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch
- – Einstellung der Biegesteifigkeit der Verbindungsmittel und/oder
- – Auswahl der Längen der Verbindungsmittel und/oder
- – Auswahl der Masse des Gewichtes
gelöst.
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Die vorgenannten und nicht abschließend genannten Maßnahmen können einzeln oder in Kombination miteinander durchgeführt werden um auf einfache Art und Weise die Empfindlichkeit des Gurtautomaten, insbesondere das Verhalten des Betätigungsmittels auf eine auf das Gewicht einwirkende Beschleunigung, einzustellen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen:
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1 eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Gurtautomaten mit gestrichelter Andeutung der Auslenkung des Gewichtes.
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Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gurtrolle
- 2
- Gurt
- 3
- Gehäuse
- 4
- Öffnung
- 5
- Anschluss zur Verbindung mit einem Fahrzeugchassis
- 6
- Zahnrad mit Klinkenzähnen
- 7
- Verriegelungshebel
- 8
- Gelenk
- 9
- erstes Verbindungsmittel
- 10
- zweites Verbindungsmittel
- 11
- Anschluss für erstes Verbindungsmittel am Gehäuse
- 12
- Anschluss für zweites Verbindungsmittel am Verriegelungshebel
- 13
- Verbindungslinie
- 14
- Gewicht
- 15
- Flügel
- 16
- Beschleunigungskomponente
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Ein erfindungsgemäßer Gurtautomat umfasst im Wesentlichen eine drehbar gelagerte Gurtrolle 1 mit einem Gurt 2, eine Sperrvorrichtung und ein mechanisches Betätigungsmittel für die Sperrvorrichtung. Die vorgenannten Komponenten sind vorzugsweise in einem Gehäuse 3 untergebracht, welches einerseits mit einer Öffnung 4 für den Gurt 2 und mit einem Anschluss 5 zur Verbindung mit einem Fahrzeugchassis (nicht dargestellt) ausgestattet ist.
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Die Gurtrolle 1 ist drehbar in dem Gehäuse 3 gelagert. In der Regel ist die Gurtrolle 1 mit einer Rückholeinrichtung (nicht dargestellt) ausgestattet, die den Gurt 2 stets in das Gehäuse zurückzieht. Hierzu kann beispielsweise eine entsprechende Rückholfeder (nicht dargestellt) in der Gurtrolle 1 angebracht sein.
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Die Sperrvorrichtung umfasst im Wesentlichen ein Zahnrad 6 mit Klinkenzähnen, welches mit der Gurtrolle 1 in drehfester Verbindung steht und einem Verriegelungshebel 7, der schwenkbar über ein mit dem Gehäuse 3 verbundenen Gelenk 8 aufgenommen ist. Der Verriegelungshebel 7 kann zwischen zwei Positionen, einer Verriegelungsposition und einer Nicht-Verriegelungsposition, hin und hergeschwenkt werden. In der Verriegelungsposition greift der Verrieglungshebel 7 in einen Klinkenzahn 6 ein und verhindert die Drehung der Gurtrolle 1 in einer Drehrichtung, die der Auszugsrichtung des Gurtes 2 entspricht. In der Nicht-Verriegelungsposition greift der Verriegelungshebel 7 nicht in einen Klinkenzahn 6 ein und es findet entsprechend keine Verriegelung der Gurtrolle 1 statt. Der Verriegelungshebel 7 kann als längliches Profil ausgestaltet sein.
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Die Verbindung zwischen Gurtrolle 1 und Zahnrad 6 kann grundsätzlich unmittelbar, vorzugsweise aber über eine Übersetzung, sprich über ein geeignetes Getriebe (nicht dargestellt), erfolgen. Mit der Übersetzung ist eine Reduktion der auf den Verriegelungshebel 7 einwirkenden Kraft möglich. Ohne eine Übersetzung könnte die Gefahr bestehen, dass der Verriegelungshebel 7 zu schwer gebaut werden müsste und somit zu träge in der Auslösung wird.
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Das mechanische Betätigungsmittel umfasst im Wesentlichen ein Gewicht 14 und zwei Verbindungsmittel 9, 10. Das Verbindungsmittel kann beispielsweise als Faden oder Draht ausgestaltet sein. Das eine Ende des ersten Verbindungsmittels 9 ist an einem Anschluss 11 mit dem Gehäuse 3 und das andere Ende ist mit dem Gewicht 14 verbunden. Das eine Ende des zweiten Verbindungsmittels 10 ist an einem Anschluss 12 mit dem Verriegelungshebel 7 und das andere Ende mit dem Gewicht 14 verbunden. Im Wesentlichen ist das Betätigungsmittel somit zwischen dem Gehäuse 3 und dem Verriegelungshebel 7 angeordnet. Das Betätigungsmittel kann grundsätzlich zwei Positionen einnehmen, eine nicht ausgelenkte und eine ausgelenkte Position. In einer nicht ausgelenkten Position sind die Verbindungsmittel 9, 10 idealtypisch entlang einer geraden Verbindungslinie 13 zwischen dem Anschluss 11 des Gehäuses 3 und dem Anschluss 12 des Verriegelungshebels 7 aufgespannt. Es ist grundsätzlich denkbar, dass dieser Zustand durch eine (nicht dargestellte) Feder im Sinne einer Vorspannung realisiert wird, insbesondere da der Verriegelungshebel nicht unbeabsichtigt in die Verriegelungsposition schwenken soll. In der ausgelenkten Position verlassen die Verbindungsmittel 9, 10 diese gerade Verbindungslinie 13, da das zwischen ihnen befindliche Gewicht 14 durch eine Beschleunigung, beispielsweise ein Abbremsen des Fahrzeuges in dem der Gurtautomat angebracht ist, bewegt wird. Mit dem Pfeil 16 wird eine denkbare Beschleunigungsrichtung bzw. Beschleunigungskomponente angedeutet. Im Wesentlichen ist zumindest eine Beschleunigungskomponente 16 mit einer Ausrichtung senkrecht zur Verbindungslinie für die Auslenkung des Gewichtes 14 zuständig. Im Ergebnis wird der Anschluss 11 in Richtung des Anschlusses 12 gezogen, so dass der Verriegelungshebel 7 geschwenkt wird.
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Weitere Details der vorliegenden Erfindung ergeben sich insbesondere aus einer Funktionsbeschreibung.
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In einem Ausgangszustand des Gurtautomaten ist der Verriegelungshebel 7 in einer Nicht-Verriegelungsposition und das Betätigungsmittel bzw. die beiden Verbindungsmittel 9, 10 und das Gewicht 14, in einer nicht ausgelenkten Position.
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Eine Auslenkung des Gewichtes 14 und ein entsprechendes Anheben des Verriegelungshebels 7 findet bei Beschleunigungskomponenten quer zu den Verbindungsmitteln, insbesondere dem Faden bzw. Draht, statt. Mit anderen Worten, eine auf das Gewicht 14 einwirkende Beschleunigung, die beispielsweise durch Abbremsen oder einen Aufprall des Fahrzeuges in dem der Gurtautomat angebracht ist, ausgelöst wird, überführt den Verriegelungshebel 7 aus der Nicht-Verriegelungsposition in die Verriegelungsposition. Im Ergebnis wird die Gurtrolle blockiert, so dass kein Gurt mehr abgerollt werden kann.
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Die Sensitivität des Betätigungsmittels kann insbesondere über die Biegesteifigkeit der Verbindungsmittel, die Länge der Verbindungsmittel, sowohl absolut, als auch in Relation zueinander, und/oder die Größe des Gewichtes eingestellt werden.
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Zusätzlich kann noch ein Flügel 15 für einen Luftwiederstand an dem Verriegelungshebel 7 angebracht sein. Der Flügel 15 kann die Schwenkbewegung des Verriegelungshebels 7 dämpfen. Dies dient im Wesentlichen der weiteren Geräuschreduktion, insbesondere der Reduktion derjenigen Geräusche, die durch Verriegelungshebelanschläge zustande kommen würden.
