DE102015102833A1

DE102015102833A1 - Sensorband für eine Aufprallerkennungseinrichtung eines Fahrzeugssicherheitssystems

Info

Publication number: DE102015102833A1
Application number: DE102015102833.6A
Authority: DE
Inventors: Marco Mertens
Original assignee: Kmt E K; Kmt EK
Current assignee: Kmt E K; Kmt EK
Priority date: 2015-02-27
Filing date: 2015-02-27
Publication date: 2016-09-01
Anticipated expiration: 2035-02-28
Also published as: DE102015102833B4

Abstract

Sensorband (1) für eine Aufprallerkennungseinrichtung eines Fahrzeugsicherheitssystems, mit einem Trägerkörper (2) zum Tragen eines Lichtwellenleiters (3), wobei der Trägerkörper (2) in Längserstreckung zumindest eine kanalförmige Ausnehmung (22) aufweist, in der zumindest ein Lichtwellenleiter (3) angeordnet ist, und der Trägerkörper (2) an einer Frontseite zumindest ein von dem Trägerkörper (2) nach außen hin hervorstehendes Auslöseelement (20) aufweist. Um die Lebensdauer des Sensorbands zu vergrößern und die Herstellungskosten zu verringern, wird vorgeschlagen, dass der Trägerkörper (2) und das Auslöseelement (20) einstückig ausgebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sensorband für eine Aufprallerkennungseinrichtung eines Fahrzeugsicherheitssystems, mit einem Trägerkörper zum Tragen eines Lichtwellenleiters, wobei der Trägerkörper in Längserstreckung zumindest eine kanalförmige Ausnehmung aufweist, in der zumindest ein Lichtwellenleiter angeordnet ist, und der Trägerkörper an einer Frontseite zumindest ein von dem Trägerkörper nach außen hin hervorstehendes Auslöseelement aufweist.
Derartige Sensorbänder werden für Fahrzeugsicherheitssysteme verwendet und dienen einer frühzeitigen Erkennung einer Unfallsituation, wie ein Anprall des Fahrzeugs an einem Hindernis. Dabei kann mittels des Sensorbands eine derart sensible Messung ermöglicht werden, dass insbesondere ein Anprall des Fahrzeugs mit einem Fußgänger erfassbar ist. Zur Auswertung eines in dem Lichtwellenleiter gesendeten Signals ist das Sensorband zumeist mit einer Auswerteeinheit verbunden.
Das Sensorband kann flexibel ausgestaltet sein und eine Länge von mehreren Metern aufweisen. In der Regel ist das Sensorband derart aufgebaut, dass das Sensorband einen flachen und länglichen Trägerkörper aufweist, an oder in dem in Längserstreckung der zumindest eine Lichtwellenleiter bzw. Lichtleitfaser angeordnet ist. An einer Außenseite des Trägerkörpers ist zumindest ein Auslöseelement angeordnet, das beispielsweise in Form einer Erhöhung, eines Stabs oder Stegs von dem Trägerkörper nach außen hin hervorsteht. Das Auslöseelement ist dabei relativ Formsteif ausgebildet.
Im Betrieb des Sensorbands wirken der Trägerkörper, das Auslöseelement und der Lichtwellenleiter technisch zusammen, indem im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs auf ein Hindernis das Auslöseelement in Richtung des Trägerkörpers versetzt bzw. gepresst wird und den darin befindlichen Lichtwellenleiter derart beeinträchtigt, dass in dem Lichtwellenleiter ein elektrisches Signal verändert oder unterbrochen wird. Diese Veränderung des Signals bzw. der Signalstärke kann in der Auswerteeinheit erfasst werden. In der Auswerteeinheit kann insbesondere in Abhängigkeit des eingehenden Signals eine Unfallsituation bzw. ein Anprall des Fahrzeugs an dem Hindernis erfasst werden und die entsprechende Sicherheitseinrichtung des Fahrzeugs aktiviert werden. Die Aussendung des elektrischen Signals basiert dabei beispielsweise auf der Widerstandsänderung oder der geänderten Lichtreflexion in dem Lichtwellenleiter. Es sollte deutlich sein, dass vorliegend unter dem Begriff Lichtwellenleiter auch ein Lichtwellenleiterabschnitt, der nur einen Teil oder Abschnitt eines zusammenhängenden Lichtwellenleiters bildet, zu verstehen ist. Beispielsweise kann der Lichtwellenleiter in einer Schleife gelegt sein, so dass ein erster Lichtwellenleiterabschnitt in Richtung der Schleife und ein zweiter Lichtwellenleiterabschnitt von der Schleife zurückführend in dem Trägerkörper angeordnet ist.
Das Sensorband ist dabei üblicherweise derart ausgerichtet, dass das an dem Trägerkörper hervorstehende Auslöseelement in Richtung Fahrzeugende bzw. in Richtung eines Stoßfängers beziehungsweise zum aufprallenden Gegenstand ausgerichtet ist, so dass bei einem Fahrzeuganprall das Auslöseelement von dem Stoßfänger oder einer zwischen dem Fahrzeugquerträger und dem Stoßfänger angeordneten Störstruktur in Richtung des Sensorbands verformt wird.
Aus der DE 20 2009 008 753 U1 ist ein Sensorband mit einem Trägerkörper und einem darin befindlichen Lichtwellenleiter bekannt. Der Trägerkörper ist an einem Fahrzeugquerträger angeordnet. Zwischen dem Fahrzeugquerträger und dem Stoßfänger des Kraftfahrzeuges ist ein separat ausgebildetes Deformationselement und/oder Auslöseelement angeordnet, das bei einem Anprall des Fahrzeugs in Richtung des Trägerelements verformt bzw. versetzt wird.
Bei einer separaten Ausgestaltung des Deformationselements und/oder des Auslöseelements besteht jedoch die Möglichkeit, dass durch Vibrationen oder andere äußere Druckeinwirkungen, wie beispielsweise bei einem ‚Parkrempler‘ oder einem leichten Auffahrunfall, das Deformationselement und/oder das Auslöseelement abfallen oder versetzt werden, das heißt aus der vorgesehenen Position gebracht werden. Es wird daher bereits versucht, das Auslöseelement mit dem Trägerkörper fest zu verbinden, so dass ein Versatz des Auslöseelements gegenüber dem Trägerkörper verhindert werden kann. In bekannten Befestigungsverfahren werden hauptsächlich Klebe- oder Schweißverfahren angewendet, um die Auslöseelemente an dem Trägerkörper zu befestigen.
Aus der DE 10 2012 008 399 A1 ist ein Sensorband sowie ein Verfahren zur Befestigung von Störstrukturen auf dem Sensorband bekannt, bei dem das Auslöseelement mittels eines Laserschweißverfahrens an dem Sensorband befestigt wird.
Aus der DE 20 2008 014 894 U1 ist ein Sensorprofil zur Aufnahme von Lichtwellenleitern und Störstrukturen bekannt, bei dem die Störstrukturen klebetechnisch oder spritztechnisch mit dem Sensorprofil verbunden sind. Das Sensorprofil und die Störstrukturen können dabei in jeweils einem separaten Arbeitsschritt extrusionstechnisch hergestellt sein. Das fertiggestellte Sensorprofil enthält zwei parallel verlaufende Lichtwellenleiter.
Nachteilig an den bekannten Systemen ist jedoch weiterhin, dass solche Verbindungen sich im Laufe der Zeit beispielsweise durch Temperatureinflüsse, Vibrationen oder andere äußere Einwirkungen – wie die bereits zuvor Genannten – lösen können. Darüber hinaus ist die Herstellung und Montage eines solchen Sensorbands aufgrund der zahlreichen separat ausgebildeten Bauteile sowie der hohen Anzahl an Arbeitsschritten relativ kostenintensiv. Des Weiteren müssen die Endabschnitte der Lichtwellenleiter entweder beidseitig angeschlossen werden oder es muss eine Rückführung erfolgen, wobei der Umlenkungsabschnitt vor Umwelteinflüssen zu schützen ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Sensorband bereitzustellen, das eine lange Lebensdauer aufweist und in der Herstellung und Montage kostengünstig ist. Gleichzeitig soll es möglich sein, zwei Lichtwellenleiter parallel in den Trägerkörper einzuziehen und lediglich an einem Ende eine Verbindung nach außen herstellen zu müssen. Der nicht angeschlossene Endabschnitt soll dabei ohne Verwendung zusätzlicher Bauteile vor Umwelteinflüssen geschützt sein. Signalfehler sollen vermieden werden.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Sensorband mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß sind der Trägerkörper und das Auslöseelement einstückig ausgebildet. Der Trägerkörper und das Auslöseelement bilden somit ein einziges Bauteil, das in einem einzigen Arbeitsschritt hergestellt werden kann. Dadurch ist ein Verbinden des Auslöseelements an dem Trägerkörper nicht mehr erforderlich, so dass das Sensorband relativ kostengünstig in der Herstellung und Montage ist. Darüber hinaus ist durch die einstückige Ausgestaltung ein Abfallen, Lösen oder Versatz des Trägerkörpers gegenüber dem Auslöseelement – und umgekehrt – nicht mehr möglich, so dass die Lebensdauer des Sensorbands deutlich erhöht ist.
Vorzugsweise sind der Trägerkörper und das Auslöseelement als ein Extrusions-Spritzgussteil hergestellt. Das Wort ‚ein‘ ist hier numerisch zu verstehen, nämlich derart, dass der Trägerkörper und das Auslöseelement ein einziges bzw. ein zusammenhängendes Bauteil bilden. Unter einem Extrusions-Spritzgussteil ist ein Bauteil zu verstehen, das in einem einzigen Arbeitsschritt extrudiert und spritzgegossen wird. Dies erfolgt beispielweise in einem sogenannten Exjektion-Verfahren. Bei diesem Verfahren werden der Trägerkörper und das Auslöseelement in einem Kombinationsschritt aus Extrusion und Spritzguss ganzheitlich hergestellt, wobei bei dem Exjektion-Verfahren – im Gegensatz zum bekannten Extrusionsverfahren – das Querschnittsprofil des herzustellenden Bauteils über dessen Längserstreckung variiert werden kann. Dadurch ist insbesondere die Ausbildung des zumindest einen an einer Flach- bzw. Frontseite von dem Trägerkörper nach außen hin hervorstehenden Auslöseelements ermöglicht, so dass ein zusätzlicher Arbeitsschritt zum Verbinden des Trägerkörpers mit dem Auslöseelement nicht erforderlich ist und das Sensorband dadurch in der Herstellung relativ kostengünstig ist. Gleichzeitig kann der Trägerkörper eine sehr große Länge aufweisen.
Besonders bevorzugt ist der Trägerkörper zusammen mit dem Auslöseelement aus einem thermoplastischen Polyesterelastomer hergestellt. Insbesondere können der Trägerkörper und das Auslöseelement aus Hytrel® oder einem anderen für eine derartige Form geeigneten Thermoplast ausgebildet sein. Dadurch kann das Sensorband relativ flach und flexibel ausgebildet sein.
In einer besonders bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist im Sensorband ein Lichtwellenleiter mit zwei parallel in der kanalförmigen Ausnehmung des Trägerkörpers verlaufenden Lichtwellenleiterabschnitten angeordnet, welche über einen 180° Umlenkungsabschnitt miteinander verbunden sind. So wird ein Sensorband geschaffen, welches trotz der Verwendung zweier paralleler Lichtwellenleiter lediglich einseitig angeschlossen werden muss, so dass die Montage des Sensorbandes am Fahrzeug deutlich vereinfacht wird.
In einer hierzu weiterführenden Ausführungsform ist an einem Ende des Sensorbandes ein Abschlusselement ausgebildet, über welches das Sensorband an diesem Ende verschließbar ist. Dieser Verschluss bewirkt, dass der Lichtwellenleiter keinen äußeren Einflüssen direkt ausgesetzt ist.
Zur Erleichterung der Montage ist der 180°-Umlenkungsabschnitt des Lichtwellenleiters im Abschlusselement angeordnet. Der einseitig eingezogene Lichtwellenleiter kann so bei der Montage bis zum Abschlusselement eingeführt und dort umgebogen und zurückgeführt werden. Dabei wird eine gute Zugänglichkeit sichergestellt.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Abschlusselement mit dem Trägerkörper und dem Auslöseelement einstückig mittels Extrusionsspritzgießen hergestellt ist. Mit dem Exjektionsverfahren ist ein solches Abschlusselement ohne weitere Herstellschritte oder Montageschritte in einem einzigen Schritt mit dem Trägerkörper und den Auslöseelementen herstellbar. Ein Eindringen von Feuchtigkeit in einen Befestigungsabschnitt zwischen dem Abschlusselement und dem Trägerkörper entfällt, wodurch eine hohe Zuverlässigkeit der Funktion sichergestellt wird.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Abschlusselement zwei korrespondierend zueinander geformte Abschlusselementabschnitte auf, die über ein Filmscharnier fest miteinander verbunden sind, wobei durch Umklappen des zweiten Abschlusselementes auf das erste Abschlusselement ein Raum allseitig umschlossen ist, in dem die 180°-Umlenkung des Lichtwellenleiters angeordnet ist. Entsprechend werden keine zusätzlichen Verschlusselemente oder Deckel benötigt, um den Raum, in dem die Umlenkung ausgebildet ist, fest zu verschließen. Die Führung der Umlenkung des Lichtwellenleiters kann direkt im Abschlusselement erfolgen. Die Zugänglichkeit bei der Montage des Lichtwellenleiters ist sehr gut.
Eine weitere Erleichterung der Montage ergibt sich, wenn an zumindest einem der beiden Abschlusselementabschnitte Haken ausgebildet sind, die beim Umklappen des zweiten Abschlusselementabschnitts auf den ersten Abschlusselementabschnitt zur Herstellung einer Clipsverbindung in korrespondierend geformte Ausnehmungen des anderen Abschlusselementabschnittes greifen. Somit werden keine zusätzlichen Befestigungselemente benötigt, um die beiden Abschlusselementabschnitte miteinander zuverlässig zu verbinden. Des Weiteren werden Fehler bei der Montage vermieden.
Vorzugsweise ist in einem der beiden Abschlusselementabschnitte eine sich über den Umfang ersteckende und den Lichtwellenleiter umgebende Axialnut ausgebildet, in der eine Dichtung angeordnet ist, welche nach dem Aufeinanderklappen der beiden Abschlusselementabschnitte elastisch verformt ist und die 180°-Umlenkung radial umgibt. Eine derart angeordnete Dichtung verhindert ein Eindringen von Gasen, Schmutzstoffen oder Spritzwasser in das Sensorband, wodurch die Lebensdauer erhöht und die zuverlässige Funktion sichergestellt wird.
Zusätzlich ist es vorteilhaft, wenn am Trägerkörper ein Befestigungselement zur Verbindung mit einem Fahrzeugteil ausgebildet ist. Dieses Fahrzeugteil kann ein Stoßfänger oder Fahrzeugquerträger sein. Auch hier kann auf zusätzliche Befestigungsmittel verzichtet werden, was die Montage und den Transport vereinfacht.
In einer besonders bevorzugten Ausbildung wird das Befestigungselement durch zwei sich an den gegenüberliegenden Längsseiten des Trägerkörpers erstreckende Stege gebildet, die in korrespondierend geformte Befestigungsschienen mit Hinterschneidungen am Fahrzeugteil schiebbar sind. Auf diese Weise erfolgt eine zuverlässige Befestigung über die gesamte wirksame Länge des Sensorbandes.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist der Trägerkörper an einer der Frontseite, an der das Auslöseelement von dem Trägerkörper hervorsteht, abgewandten Rückseite zumindest ein von dem Trägerkörper nach außen hin hervorstehendes Befestigungselement zum Befestigen des Trägerkörpers auf. Somit stehen an zwei gegenüberliegend angeordneten Seiten des Trägerkörpers einerseits das Auslöseelement, andererseits das Befestigungselement von dem Trägerkörper hervor. Das Befestigungselement kann als ein Haltesteg, eine Rastnase oder ein anderes Befestigungsmittel zum befestigen des Trägerkörpers an beispielsweise einem Stoßfänger ausgebildet sein. Dadurch kann der Trägerkörper ohne zusätzliche Bauteile, wie eine Schraube, in einer relativ einfachen Weise befestigt werden.
Der Trägerkörper und das Befestigungselement können einstückig ausgebildet sein. Insbesondere können der Trägerkörper und das Befestigungselement als ein Extrusions-Spritzgussteil hergestellt sein. Dadurch ist ein zusätzlicher Arbeitsschritt zum Verbinden des Trägerkörpers mit dem Befestigungselement nicht erforderlich und das Sensorband dadurch in der Herstellung relativ kostengünstig.
Vorzugsweise ist das Auslöseelement in Längserstreckung des Trägerkörpers in regelmäßigen Abständen an dem Trägerkörper angeordnet. Bevorzugt weisen zwei Auslöseelemente einen Abstand zueinander von etwa 5 cm auf. Dadurch kann an dem Sensorband eine relativ sichere und eindeutige Erfassung eines Fahrzeuganpralls erfolgen.
Vorzugsweise umgibt der Trägerkörper den Lichtwellenleiter radial vollständig. Dadurch können der Lichtwellenleiter und das durch den Lichtwellenleiter gesendete Signal gegenüber gewöhnlichen äußeren Einwirkungen geschützt werden. Insbesondere kann eine Änderung des Signals besonders exakt erfasst werden, so dass das Sensorband für eine Erfassung und Auswertung eines Fahrzeuganpralls besonders geeignet ist.
Um eine Interaktion zwischen den Lichtwellenleitern zu vermeiden, sind die Lichtwellenleiterabschnitte in der kanalförmigen Ausnehmung über eine in Längserstreckung verlaufende Trennwand voneinander getrennt. Diese muss sich nicht über die gesamte Höhe der kanalförmigen Ausnehmung erstrecken, sondern lediglich eine Berührung der beiden Lichtwellenleiterabschnitte verhindern.
Vorzugsweise weist der Trägerkörper in Längserstreckung einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt auf, wobei die Auslöseelemente lediglich in dem ersten Abschnitt an dem Trägerkörper angeordnet sind. Insbesondere können die Auslöseelemente lediglich in demjenigen Abschnitt des Trägerkörpers angeordnet sein, in dem das Sensorband an einem Stoßfänger angeordnet ist. Dadurch können die Auslöseelemente in denjenigen Bereichen des Trägerkörpers, in denen solche Auslöseelemente zur Erfassung eines Fahrzeuganpralls nicht erforderlich sind, eingespart werden. Somit können die Herstellungskosten des Sensorbands zusätzlich verringert werden.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Sensorbands für eine Aufprallerkennungseinrichtung eines Fahrzeugsicherheitssystems, mit einem Trägerkörper zum Tragen eines Lichtwellenleiters, wobei der Trägerkörper in Längserstreckung zumindest eine kanalförmige Ausnehmung aufweist, in der zumindest ein Lichtwellenleiter angeordnet ist, und der Trägerkörper an einer Frontseite zumindest ein von dem Trägerkörper nach außen hin hervorstehendes Auslöseelement aufweist, wobei der Trägerkörper und das Auslöseelement einstückig ausgebildet sind, sieht die folgenden Schritte vor: Zunächst wird der Trägerkörper mittels eines Exjektion-Verfahrens hergestellt, daraufhin die beiden Lichtwellenleiterabschnitte in die kanalförmige Ausnehmung des Trägerkörpers geschoben werden, wobei zwischen den beiden Lichtwellenleiterabschnitten eine 180°-Umlenkung im ersten Abschlusselementabschnitt ausgebildet wird, folgend die Dichtung in den ersten oder zweiten Abschlusselementabschnitt eingelegt und zum Abschluss der zweite Abschlusselementabschnitt auf den ersten Abschlusselementabschnitt umgeklappt wird. Nach diesen Schritten erfolgen vorzugsweise ein Montieren einer Auswerteeinrichtung an dem Sensorband sowie ein Montieren des Sensorbands an einer Fahrzeugstruktur, wie an einem Stoßfänger.
Entsprechend werden ein Sensorband sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Sensorbandes geschaffen, mit denen Montage- und Herstellkosten im Vergleich zu bekannten Ausführungen deutlich gesenkt werden und gleichzeitig eine hohe Zuverlässigkeit der Funktion des Sensorbandes über eine lange Lebensdauer sichergestellt wird, da ein Eindringen von Verschmutzungen oder Feuchtigkeit ebenso zuverlässig verhindert wird, wie Schäden der Befestigung zwischen Auslöseelement und Trägerstruktur.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt schematisch eine perspektivische Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Sensorbands, und
2 zeigt schematisch einen Querschnitt eines an einem Fahrzeug montierten erfindungsgemäßen Sensorbands.
In der 1 ist ein Sensorband 1 für eine nicht dargestellte Aufprallerkennungseinrichtung eines nicht dargestellten Fahrzeugsicherheitssystems gezeigt. Das Sensorband 1 besteht im Wesentlichen aus einem Trägerkörper 2 und einem darin angeordneten Lichtwellenleiter 3 mit zwei Lichtwellenleiterabschnitten 31 und 32.
Der Trägerkörper 2 ist als ein flaches, langes Band ausgebildet, das flexibel bzw. biegsam ist. Im Querschnitt weist der Trägerkörper 2 eine kanalförmige Ausnehmung 22 auf, die sich über die gesamte Länge des Trägerkörpers 2 erstreckt. Die Ausnehmung 22 weist in der in 1 gezeigten Ausgestaltung eine innere Trennwand 27 auf, durch die zwei kanalförmige Aufnahmekanäle 23, 24 gebildet sind, um im Betrieb des Sensorbands 1 eine Interaktion, wie beispielsweise eine Reflexion, zwischen den beiden Lichtwellenleitern 3 zu verhindern. Die Trennwand erstreckt sich dabei nicht bis zum Boden sondern verhindert lediglich eine Berührung der beiden Lichtwellenleiterabschnitte 31, 32. In jeder der Aufnahmekanäle 23, 24 der kanalförmigen Ausnehmung 22 ist ein Lichtwellenleiterabschnitt 31, 32 angeordnet, die entsprechend parallel zueinander in Längserstreckungsrichtung des Sensorbandes 1 zueinander verlaufen. Die Querschnittsfläche der Ausnehmung 22 ist dabei größer als die Querschnittsfläche der beiden Lichtwellenleiterabschnitte 31, 32. Dadurch können zur Herstellung des Sensorbands 1 die beiden Lichtwellenleiterabschnitte 31, 32 axial in die Aufnahmekanäle 23, 24 eingeschoben werden. Der Lichtwellenleiter 3 ist – wie in 1 gezeigt – von dem Trägerkörper 2 zumindest radial vollständig umgeben.
Der Trägerkörper 2 weist in Längserstreckungsrichtung einen ersten Abschnitt 25 und einen zweiten Abschnitt 26 auf. Der erste Abschnitt 25 dient als ein Sensorabschnitt zur Erfassung eines Fahrzeugaufpralls und ist bevorzugt im Bereich einer Außenstruktur eines nicht dargestellten Fahrzeugs angeordnet. Im ersten, sensierenden Abschnitt 25 weist der Trägerkörper 2 mehrere Auslöseelemente 20 auf, die in einem regelmäßigen Abstand zueinander angeordnet sind. Jedes Auslöseelement 20 ist als ein Vorsprung des Trägerkörpers 2 ausgebildet und steht an einer ersten äußeren Frontseite von dem Trägerkörper 2 nach außen hin hervor. Gegenüberliegend zu einer Stirnseite 20a des Auslöseelements 20 ist eine Störstruktur 51 oder ein Stoßfänger 5 zum Aufbringen eines Drucks in Richtung des Trägerkörpers 2 im Falle eines Unfalls angeordnet.
Der zweite Abschnitt 26 dient zur reinen Signal-Übertragung bzw. Weiterleitung eines in dem Lichtwellenleiter 3 gesendeten Signals, beispielsweise an eine Auswerteeinheit 40 und befindet sich an einem ersten Ende des Sensorbandes 1. In dem Abschnitt 26 sind daher keine Auslöseelemente 20 erforderlich. Die Auswerteeinheit 40 ist dabei in der Regel nicht im Bereich einer Außenstruktur eines Fahrzeugs angeordnet, sondern in einem Fahrzeugbereich, der bei einem Fahrzeuganprall nicht unmittelbar beschädigt oder zerstört wird.
Am zum ersten Ende gegenüberliegenden Ende des Sensorbandes 1 ist an diesem ein Abschlusselement 6 ausgebildet. Dieses Abschlusselement 6 besteht aus zwei ovalen Abschlusselementabschnitten 61, 62, die über ein Filmscharnier 63 miteinander verbunden sind. Der erste Abschlusselementabschnitt 61 erstreckt sich vom Trägerkörper 2 und weist eine Grundplatte 64 sowie eine Umfangswand 65 mit Ausnehmungen 66 auf. Der zweite Abschlusselementabschnitt 62 ist bezüglich seiner äußeren Form achssymmetrisch zum ersten Abschlusselementabschnitt 61 aufgebaut und weist eine Axialnut 67 auf, in der eine Dichtung 68 angeordnet ist, die unmittelbar von einer Umfangswand 69 des zweiten Abschlusselementabschnitts 62 umgeben ist. Von dieser Umfangswand 69 erstrecken sich senkrecht zur Grundplatte 70 des Abschlusselementabschnitts 62 mehrere Haken 71, die korrespondierend zu den Ausnehmungen 66 des ersten Abschlusselementabschnitts 61 an der Umfangswand 69 verteilt angeordnet sind. Wird nun der zweite Abschlusselementabschnitt 62 durch Umlegen entlang des als Gelenk dienenden Filmscharniers 63 auf den ersten Abschlusselementabschnitt 61 gedrückt, greifen die Haken 71 in die Ausnehmungen 66, wodurch eine Clipsverbindung zwischen den beiden Abschlusselementabschnitten 61, 62 hergestellt wird. Durch dieses Zusammenclipsen wird ein innerer Raum im Abschlusselement 60 allseitig begrenzt und durch die Dichtung 68 nach außen dicht verschlossen, welche beim Verclipsen elastisch verformt wird. In diesem durch die Dichtung 68, die Umfangswände 65, 69 und die Grundplatten 65, 70 der Abschlusselementabschnitte 61, 62 begrenzten Raum befindet sich eine 180°-Umlenkung 33 des Lichtwellenleiters 3, über die die beiden Lichtwellenleiterabschnitte 31, 32 miteinander verbunden sind.
Die Herstellung eines derartigen Sensorbandes erfolgt, indem mittels eines Exjection-Verfahrens, welches in bekannter Weise eine Mischung aus einem Spritzgießverfahren und einem Extrusionsverfahren darstellt, der Trägerkörper 2 mit den Auslöseelementen 20, den Befestigungselementen 21 und dem zu diesem Zeitpunkt noch geöffneten Abschlusselement 6 einstückig hergestellt wird. Anschließend wird der Lichtwellenleiter 3 zunächst vom ersten, offenen Ende des Trägerkörpers 2 beispielsweise in den unteren der beiden Aufnahmekanäle 24 eingesteckt und durchgeschoben, bis sein Anfang im Bereich des Abschlusselementes 6 erscheint und anschließend weiter bis das Ende des Lichtwellenleiters 3 seine angestrebte Position aufweist. Anschließend wird der Anfang des Lichtwellenleiters 3 in den anderen, oberen Aufnahmekanal 25 geführt und der Lichtwellenleiter 3 durch den Aufnahmekanal 25 geschoben. Dabei bildet sich eine 180°-Umlenkung 33 des Lichtwellenleiters 3, welche nach dem Einschieben des Lichtwellenleiters 3 umgeben von der Umfangswand 65 auf der Grundplatte 64 des ersten Abschlusselementabschnitts 61 angeordnet ist und den Lichtwellenleiter 3 in den ersten Lichtwellenleiterabschnitt 31 und den zweiten Lichtwellenleiterabschnitt 32 aufteilt. Daraufhin wird die Dichtung 68 in die Axialnut 67 des zweiten Abschlusselementabschnitts 62 eingelegt und dieses auf den ersten Abschlusselementabschnitt 61 aufgedrückt. Dabei wird die Dichtung 68 elastisch verformt bis die Haken 71 in die entsprechenden Ausnehmungen 66 greifen und die Clipsverbindung hergestellt wird. Anschließend können die am entgegengesetzten Ende aus dem Trägerkörper 2 vorstehenden Lichtwellenleiterabschnitte 31, 32 mit der Auswerteeinheit 40 verbunden werden.
In der 2 ist ein Beispiel einer Anordnung beziehungsweise Befestigung eines Sensorbandes 1 zur Erfassung eines Fahrzeugaufpralls gezeigt. Insbesondere ist im Querschnitt ein Sensorband 1 in einem an einem Fahrzeugquerträger 4 montierten Zustand dargestellt. Das Sensorband 1 besteht wiederum im Wesentlichen aus dem Trägerkörper 2 und den zwei darin angeordneten Lichtwellenleiterabschnitten 31, 32. Das Sensorband 1 ist an dem Fahrzeugquerträger 4 eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs befestigt. Insbesondere ist das Sensorband 1 mittels eines an dem Trägerkörper 2 ausgebildeten Befestigungselements 21 an dem Fahrzeugquerträger 4 fixiert. Der Trägerkörper 2 weist an einer zum Fahrzeugquerträger gerichteten Rückseite mehrere nach hinten hervorstehende Befestigungselemente 21 zum Fixieren des Trägerkörpers 2 am Fahrzeugquerträger 4 auf. Das Befestigungselement 21 ist vorliegend als ein Arm 21a mit einer nach außen abstehenden Rastnase 21b ausgebildet, wobei der Arm 21a durch eine korrespondierende Ausnehmung des Fahrzeugquerträgers 4, an dem das Sensorband 1 befestigt wird, ragt und die Rastnasen 21b hinter dem Fahrzeugquerträger 4 einrasten.
Der Trägerkörper 2 weist wiederum an seiner Frontseite, die vorliegend dem Fahrzeugquerträger 4 abgewandt ist, mehrere Auslöseelemente 20 auf. Die Auslöseelemente 20 stehen von dem Trägerkörper 2 nach außen in Richtung eines Fahrzeugendes bzw. eines Stoßfängers 5 hervor. An der dem Fahrzeug zugewandten Innenseite des Stoßfängers 5 ist eine Störstruktur 51 ausgebildet, die mit dem Auslöseelement 20 in Wirkverbindung steht. Die Störstruktur 51 kann eine flächig ausgebildete Kontur an der Innenseite des Stoßfängers 5 sein. Im Falle eines Aufpralls eines nicht näher dargestellten Fahrzeugs an einem nicht dargestellten Hindernis werden der Stoßfänger 5 und die Störstruktur 51 in Richtung des Fahrzeugquerträgers 4 bzw. des Trägerkörpers 2 gedrückt. Dadurch wird das Auslöseelement 20 von der Störstruktur 51 in Richtung der in dem Trägerkörper 2 ausgebildeten Ausnehmung 22 versetzt bzw. gepresst. Dies bewirkt eine Beeinträchtigung der in der Ausnehmung 22 befindlichen Lichtwellenleiter 3. Insbesondere kann ein in dem Lichtwellenleiter 3 gesendetes Signal verändert werden, wodurch in der Auswerteeinheit 40 ein Fahrzeugaufprall erfasst wird.
Mit gestrichelten Linien ist in der 2 eine alternative Form der Befestigung des Sensorbandes 1 am Fahrzeugquerträger 4 dargestellt. Dieser enthält bei dieser Ausführung zwei Befestigungsschienen 41, 42 mit Hinterschneidungen. In diese Hinterschneidungen greifen zwei Stege 21c, 21d, die sich vom Trägerkörper 2 aus entlang seiner Längsrichtung parallel zum Trägerkörper 2 an der Oberseite und der Unterseite des Trägerkörpers 2 erstrecken.
Dieses Sensorband ist entsprechend einfach und kostengünstig herstellbar und weist eine hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer auf, da Umwelteinflüsse auf den Lichtwellenleiter vermieden werden. Auch Fehlsignale sind aufgrund der korrekten Führung und des dichten Verschlusses auszuschließen.
Es sollte deutlich sein, dass neben den unterschiedlichen Arten der Befestigung auch verschiedene andere Modifikationen sowohl bezüglich der Schrittfolge des Verfahrens zur Fertigstellung des Sensorbandes als auch bezüglich der konstruktiven Ausgestaltung im Vergleich zu den beschriebenen Ausführungen möglich sind, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. So kann der Lichtwellenleiter auch mit beiden Abschnitten gleichzeitig von dem Ende, an dem das Abschlusselement angeordnet ist, in die beiden Aufnahmekanäle eingeführt werden. Auch kann eine beinahe beliebige Anzahl an Kanälen und Lichtwellenleiterabschnitten vorgesehen werden oder die Frontseite des Sensorbandes in Richtung des Fahrzeuginneren weisen.
Bezugszeichenliste

1: Sensorband
2: Trägerkörper
20: Auslöseelement
20a: Stirnseitenfläche
21: Befestigungselement
21a: Arm
21b: Rastnase
21c, 21d: Stege
22: kanalförmige Ausnehmung
23, 24: Aufnahmekanäle
25: erster Abschnitt
26: zweiter Abschnitt
27: Trennwand
21a: Arm
21b: Rastnase
3: Lichtwellenleiter
31, 32: Lichtwellenleiterabschnitte
33: 180°-Umlenkung
4: Fahrzeugquerträger
40: Auswerteeinheit
41, 42: Befestigungsschienen
5: Stoßfänger
51: fahrzeugseitige Störstruktur
6: Abschlusselement
61, 62: Abschlusselementabschnitte
63: Filmscharnier
64: erste Grundplatte
65: erste Umfangswand
66: Ausnehmungen
67: Axialnut
68: Dichtung
69: zweite Umfangswand
70: zweite Grundplatte
71: Haken

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202009008753 U1 [0006]
DE 102012008399 A1 [0008]
DE 202008014894 U1 [0009]

Claims

Sensorband (1) für eine Aufprallerkennungseinrichtung eines Fahrzeugsicherheitssystems, mit einem Trägerkörper (2) zum Tragen eines Lichtwellenleiters (3), wobei der Trägerkörper (2) in Längserstreckung zumindest eine kanalförmige Ausnehmung (22) aufweist, in der zumindest ein Lichtwellenleiter (3) angeordnet ist, und der Trägerkörper (2) an einer Frontseite zumindest ein von dem Trägerkörper (2) nach außen hin hervorstehendes Auslöseelement (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) und das Auslöseelement (20) einstückig ausgebildet sind.
Sensorband (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) und das Auslöseelement (20) als ein Extrusions-Spritzgussteil hergestellt sind.
Sensorband (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) zusammen mit dem Auslöseelement (20) aus einem thermoplastischen Polyesterelastomer hergestellt ist.
Sensorband (1) nach einem der voranstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass im Sensorband (1) ein Lichtwellenleiter (3) mit zwei parallel in der kanalförmigen Ausnehmung (22) des Trägerkörpers (2) verlaufenden Lichtwellenleiterabschnitten (31, 32) angeordnet ist, welche über einen 180°-Umlenkungsabschnitt (33) miteinander verbunden sind.
Sensorband (1) nach einem der voranstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Sensorbandes (1) ein Abschlusselement (6) ausgebildet ist, über welches das Sensorband (1) an diesem Ende verschließbar ist.
Sensorband (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der 180°-Umlenkungsabschnitt (33) des Lichtwellenleiters (3) im Abschlusselement (6) angeordnet ist.
Sensorband (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlusselement (6) mit dem Trägerkörper (2) und dem Auslöseelement (20) einstückig mittels Extrusionsspritzgießen hergestellt ist.
Sensorband (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abschlusselement (6) zwei korrespondierend zueinander geformte Abschlusselementabschnitte (61, 62) aufweist, die über ein Filmscharnier (63) fest miteinander verbunden sind, wobei durch Umklappen des zweiten Abschlusselementes (62) auf das erste Abschlusselement (61) ein Raum allseitig umschlossen ist, in dem die 180°-Umlenkung (33) des Lichtwellenleiters (3) angeordnet ist.
Sensorband (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem der beiden Abschlusselementabschnitte (61, 62) Haken (71) ausgebildet sind, die beim Umklappen des zweiten Abschlusselementabschnitts (62) auf den ersten Abschlusselementabschnitt (61) zur Herstellung einer Clipsverbindung in korrespondierend geformte Ausnehmungen (66) des anderen Abschlusselementabschnittes (62, 61) greifen.
Sensorband (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem der beiden Abschlusselementabschnitte (61, 62) eine sich über den Umfang erstreckende und den Lichtwellenleiter (3) umgebende Axialnut (67) ausgebildet ist, in der eine Dichtung (68) angeordnet ist, welche nach dem Aufeinanderklappen der beiden Abschlusselementabschnitte (61, 62) elastisch verformt ist.
Sensorband (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Trägerkörper (2) ein Befestigungselement (21) zur Verbindung mit einem Fahrzeugteil (4) ausgebildet ist.
Sensorband (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (21) durch zwei sich an gegenüberliegenden Längsseiten des Trägerkörpers (2) erstreckende Stege (21c, 21d) gebildet ist, die in korrespondierend geformte Befestigungsschienen (41, 42) mit Hinterschneidungen schiebbar sind.
Sensorband (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) an einer der Frontseite abgewandten Rückseite zumindest ein von dem Trägerkörper (2) nach außen hin hervorstehendes Befestigungselement (21) zum Befestigen des Trägerkörpers (2) aufweist.
Sensorband (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) und das Befestigungselement (21) einstückig ausgebildet sind.
Sensorband (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslöseelement (20) in Längserstreckung des Trägerkörpers (2) in regelmäßigen Abständen an dem Trägerkörper (2) angeordnet ist.
Sensorband (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtwellenleiter (3) von dem Trägerkörper (2) radial vollständig umgeben ist.
Sensorband (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtwellenleiterabschnitte (31, 32) in der kanalförmigen Ausnehmung (22) über eine in Längserstreckung verlaufende Trennwand (27) voneinander getrennt sind.
Sensorband (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (2) in Längserstreckung einen ersten Abschnitt (25) und einen zweiten Abschnitt (26) aufweist, wobei die Auslöseelemente (20) lediglich in dem ersten Abschnitt (25) an dem Trägerkörper (2) angeordnet sind.
Verfahren zum Herstellen eines Sensorbands (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, mit den folgenden Schritten: – Herstellen des Trägerkörpers (2) mittels eines Exjektion-Verfahrens – Einschieben der beiden Lichtwellenleiterabschnitte (31, 32) in die kanalförmige Ausnehmung (22) des Trägerkörpers (2), wobei zwischen den beiden Lichtwellenleiterabschnitten (31, 32) eine 180°-Umlenkung (33) im ersten Abschlusselementabschnitt (61) ausgebildet wird – Einlegen der Dichtung (68) in den ersten oder zweiten Abschlusselementabschnitt (61; 62) – Umklappen des zweiten Abschlusselementabschnitts (62) auf den ersten Abschlusselementabschnitt (61).