DE102020208516A1

DE102020208516A1 - Gurtaufroller und Fahrzeugsitz mit Gurtaufroller

Info

Publication number: DE102020208516A1
Application number: DE102020208516.1A
Authority: DE
Inventors: Felix Hoffmann; Tim Miller; Ulf Hoeppe; Stefan Lambrecht; Alexander Belasch; Robert Hofer
Original assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH
Current assignee: Joyson Safety Systems Germany GmbH
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2020-07-07
Publication date: 2022-01-13

Abstract

Die Erfindung bezieht sich unter anderem auf einen Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt (35) mit einer Gurtspule (30) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts (35). Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Gurtaufroller (10) aufweist: eine elektrisch steuerbare Blockiereinrichtung (60), die im aktivierten Zustand ein Drehen der Gurtspule (30) in Abrolldrehrichtung blockiert, einen Drehsensor (70), der eine Drehung der Gurtspule (30) unter Bildung eines Messsignals (M) erfassen kann, und eine Steuereinrichtung (50), die mit dem Drehsensor (70) in Verbindung steht, zum Anschluss an eine externe fahrzeugseitige Einrichtung (100) und zum Empfangen eines externen Steuersignals (STE), das ein Aktivieren der Blockiereinrichtung (60) verlangt oder empfiehlt, geeignet ist, sowie einen mit der steuerbaren Blockiereinrichtung (60) in Verbindung stehenden Signalausgang (A) umfasst, wobei die Steuereinrichtung (50) derart ausgestaltet ist, dass sie bei Anliegen des externen Steuersignals (STE), das das Aktivieren der Blockiereinrichtung (60) verlangt oder empfiehlt, bei Anliegen eines Messsignals (M), das einen abrupten Gurtbandauszug anzeigt oder aus dem sich ein abrupter Gurtbandauszug ermitteln lässt, oder bei Anliegen beider Signale die Blockiereinrichtung (60) in den aktivierten Zustand versetzt und dadurch das Drehen der Gurtspule (30) in Abrolldrehrichtung blockiert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gurtaufroller mit einer Gurtspule zum Auf- und Abwickeln eines Sicherheitsgurtes.
Ein derartiger Gurtaufroller ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 039 215 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gurtaufroller anzugeben, der insbesondere für eine Integration in einem Fahrzeugsitz besonders geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Gurtaufroller mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sind in Unteransprüchen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Gurtaufroller aufweist: eine elektrisch steuerbare Blockiereinrichtung, die im aktivierten Zustand ein Drehen der Gurtspule in Abrolldrehrichtung blockiert, einen Drehsensor, der eine Drehung der Gurtspule unter Bildung eines Messsignals erfassen kann, und eine Steuereinrichtung, die mit dem Drehsensor in Verbindung steht, zum Anschluss an eine externe fahrzeugseitige Einrichtung und zum Empfangen eines externen Steuersignals, das ein Aktivieren der Blockiereinrichtung verlangt oder empfiehlt, geeignet ist, sowie einen mit der steuerbaren Blockiereinrichtung in Verbindung stehenden Signalausgang umfasst, wobei die Steuereinrichtung derart ausgestaltet ist, dass sie bei Anliegen des externen Steuersignals, das das Aktivieren der Blockiereinrichtung verlangt oder empfiehlt, bei Anliegen eines Messsignals, das einen abrupten Gurtbandauszug anzeigt oder aus dem sich ein abrupter Gurtbandauszug ermitteln lässt, oder bei Anliegen beider Signale die Blockiereinrichtung in den aktivierten Zustand versetzt und dadurch das Drehen der Gurtspule in Abrolldrehrichtung blockiert.
Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers ist darin zu sehen, dass dieser mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen Steuereinrichtung und des eigenen Drehsensors einen abrupten Gurtbandauszug selbst feststellen kann und selbst eine Sperrung des weiteren Gurtbandauszugs hervorrufen kann. Ein Blockieren der Gurtspule in Abhängigkeit beispielsweise von Fahrzeugbeschleunigungswerten kann ebenfalls erreicht werden, nämlich bei Anliegen eines externen Steuersignals an eben dieser Steuereinrichtung des Gurtaufrollers. Der erfindungsgemäße Gurtaufroller ist somit in der Lage, einen Gurtbandauszug sowohl für den Fall eines abrupten Gurtbandauszugs als auch bei Vorliegen eines externen Steuersignals, das beispielsweise eine abrupte Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, zu sperren, indem in jedem der beiden genannten Fälle jeweils ein und dieselbe Blockiereinrichtung durch ein und dieselbe Steuereinrichtung ausgelöst wird. Anders als bei vorbekannten Gurtaufrollern sind also nicht zwei Blockiereinrichtungen nötig, nämlich eine erste für ein Sperren bei abruptem Gurtbandauszug und eine zweite für ein Sperren bei abrupter Geschwindigkeitsänderung.
Darüber hinaus ist es in vorteilhafter Weise möglich, den erfindungsgemäßen Gurtaufroller besonders platzsparend in einem Fahrzeugsitz zu integrieren, da das externe Steuersignal, beispielsweise mittels eines Beschleunigungssensors, außerhalb des Fahrzeugsitzes erzeugt werden kann und die entsprechende Einrichtung für das Erzeugen des externen Steuersignals außerhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet werden kann.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers besteht darin, dass dieser ohne Weiteres in einer verschwenkbaren Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes integriert werden kann. Viele vorbekannte Gurtaufroller wie beispielsweise der in der eingangs genannten deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2008 039 215 A1 beschriebene weisen zum Zwecke eines Sperrens des Gurtbandauszugs bei abrupter Änderung der Geschwindigkeit einen Kugelsensor auf, dessen Kugel bei abrupter Änderung der Geschwindigkeit bewegt wird und dadurch einen Sperrmechanismus des Gurtaufrollers aktiviert. Ein solcher Kugelsensor kann jedoch bei Integration innerhalb einer Rückenlehne in seiner Funktion eingeschränkt sein oder falsch auslösen, beispielsweise wenn die Rückenlehne verschwenkt wird oder während der Fahrt eine zu ungewöhnliche Schrägstellung aufweist. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Steuereinrichtung können Geschwindigkeitsänderungen außerhalb der Rückenlehne erfasst und zum Blockieren des Gurtaufrollers innerhalb der Rückenlehne herangezogen werden.
Die Steuereinrichtung weist vorzugsweise einen ersten Eingang zum Anschluss an den Drehsensor und einen zweiten Eingang zum Anschluss an die externe fahrzeugseitige Einrichtung auf. Die beiden Eingänge sind vorzugsweise separate Anschlüsse, die jeweils individuell angeschlossen und angesteuert werden können. Die Eingänge können elektrische, optische oder ähnliche zum Signalempfang geeignete Eingänge sein.
Die Steuereinrichtung erzeugt zum Aktivieren der Blockiereinrichtung und Blockieren der Drehung der Gurtspule in Abrolldrehrichtung vorzugsweise ein Auslösesignal.
Die Steuereinrichtung ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie bei Anliegen des externen Steuersignals, das das Aktivieren der Blockiereinrichtung verlangt oder empfiehlt, am ersten Eingang, bei Anliegen eines Messsignals, das einen abrupten Gurtbandauszug anzeigt oder aus dem sich ein abrupter Gurtbandauszug ermitteln lässt, am zweiten Eingang oder bei Anliegen beider Signale die Blockiereinrichtung in den aktivierten Zustand versetzt, indem sie vorzugsweise ausgangsseitig ein Auslösesignal erzeugt, das die Blockiereinrichtung aktiviert und dadurch das Drehen der Gurtspule in Abrolldrehrichtung blockiert.
Mit Blick auf eine sichere Rückfallstellung (fachsprachlich „fail safe“-Betrieb) im Falle eines Fehlers wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Drehsensor und die externe fahrzeugseitige Einrichtung derart ausgestaltet sind, dass sie dauerhaft Signale oder Daten (auf elektrischem, optischem oder elektromagnetischem Wege) oder Strom in die Steuereinrichtung einspeisen oder elektrische Spannung an die Steuereinrichtung anlegen, und zwar unabhängig davon, ob sie die Gurtspule sperren lassen wollen oder nicht. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie ausgangsseitig das Auslösesignal auch dann erzeugt, wenn entweder am ersten oder zweiten Eingang keinerlei Signale, Daten, Strom oder Spannung vorliegen, also eine Störung der Daten- bzw. Signalverbindung und/oder eine Störung der Datenquelle (Drehsensor bzw. externe fahrzeugseitige Einrichtung) vorliegen muss. Mit anderen Worten ist es vorteilhaft, wenn die Steuereinrichtung das Auslösesignal nur dann nicht erzeugt, wenn der Drehsensor keinen relevanten Gurtbandauszug signalisiert und die externe fahrzeugseitige Einrichtung gleichzeitig bestätigt, dass sie auch keine Sperrung des Gurtspule wünscht.
Auch kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass die Blockiereinrichtung - mit Blick auf einen „fail safe“-Betrieb - stets selbsttätig (beispielsweise mittels einer Rückstellfeder) in den sperrenden Zustand übergeht, wenn sie kein aktives Entsperrsignal von der Steuereinrichtung erhält und beispielsweise unbestromt oder ohne Spannungsbeaufschlagung ist. Das Auslösesignal kann in einem solchen Falle dadurch gebildet sein bzw. von der Blockiereinrichtung als solches erkannt werden, dass das aktive Entsperrsignal fehlt und/oder die Blockiereinrichtung unbestromt oder ohne Spannungsbeaufschlagung ist.
Der Gurtaufroller umfasst vorzugsweise einen Elektromotor, insbesondere einen elektrischen Scheibenläufermotor, der die Gurtspule zum Aufwickeln des Sicherheitsgurts antreiben kann.
Der Drehsensor ist vorzugsweise in dem Elektromotor integriert.
Vorteilhaft ist es, wenn der Drehsensor als Messsignal eine Winkelangabe, die die jeweilige Drehstellung der Gurtspule anzeigt, oder eine Rotationsgeschwindigkeitsangabe, die die jeweilige Rotationsgeschwindigkeit der Gurtspule anzeigt, erzeugt und diese im oder als Messsignal zu der Steuereinrichtung übermittelt.
Das Messsignal wird vorzugsweise zumindest einmal nach der Zeit differenziert, sei es im Drehsensor oder der Steuereinrichtung. Vorzugsweise wird ein die Rotationsbeschleunigung der Gurtspule angebender Rotationsbeschleunigungswert erzeugt.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Elektromotor und die Gurtspule getriebelos verbunden sind. Das Messsignal zeigt bei einer solchen Ausgestaltung in vorteilhafter Weise gleichzeitig sowohl die Drehung der Gurtspule als auch die Drehung des Rotors des Elektromotors an.
Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Elektromotor und die Gurtspule mittels eines Getriebes verbunden sind und der Drehsensor im Getriebe, zwischen Getriebe und Gurtspule oder an der Gurtspule angeordnet ist und das Messsignal gleichzeitig sowohl die Drehung der Gurtspule als auch die Drehung eines drehfest mit der Gurtspule verbundenen Getriebeteils anzeigt.
Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass sie das Auslösesignal zum Blockieren der Gurtspule erzeugt, wenn das Messsignal eine Rotationsbeschleunigung über einer vorgegebenen Rotationsbeschleunigungsschwelle oder die zeitliche Ableitung der Rotationsbeschleunigung eine vorgegebene Ruckschwelle überschreitet.
Die elektrisch steuerbare Blockiereinrichtung umfasst vorzugsweise :

- eine rahmenfeste Klinke und einen elektromagnetischen Aktor, der die rahmenfeste Klinke auslenken kann, und/oder
- eine gurtspulenseitige Rahmenklinke in einer gurtspulenseitigen Sperrbasis, eine gurtspulenseitige Steuerscheibe und einen rahmenfesten elektromagnetischen Aktor, der die Steuerscheibe blockieren und dadurch ein Verschwenken der gurtspulenseitigen Rahmenklinke in Richtung Rahmen auslösen kann, und/oder

- eine rahmenfeste Halteklinke, eine gurtspulenseitige Rahmenklinke, eine Rutschkupplung und einen elektromagnetischen Aktor, der die rahmenfeste Halteklinke verschwenken und dann unter Einbezug der Rutschkupplung ein Verschwenken der Rahmenklinke auslösen kann, und/oder
- eine gurtspulenseitige, fliehkraftgesteuerte Rahmenklinke, die bei abrupter Beschleunigung der Gurtspule verschwenkt wird, und einen Elektromotor, der bei Vorliegen des Auslösesignals der Steuereinrichtung die Gurtspule abrupt beschleunigt.

Im Falle einer Integration des Drehsensors in den Elektromotor wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Drehsensor einen Wechselfeldsensor, der eine Magnetfeldänderung erfassen kann, und eine elektrische Signalquelle zum Erzeugen eines hochfrequenten (Frequenz vorzugsweise mindestens 1 kHz) elektrischen Signals aufweist.
Die Signalquelle speist das hochfrequente elektrische Signal vorzugsweise in die Statorwicklung des Elektromotors ein und erzeugt dadurch in der Rotorwicklung des Elektromotors ein rotierendes hochfrequentes Magnetfeld.
Das rotierende hochfrequente Magnetfeld wird vorzugsweise mittels des Wechselfeldsensors unter Bildung des elektrischen Messsignals erfasst.
Der Wechselfeldsensor umfasst vorzugsweise zumindest zwei Spulen, die bezogen auf ihre Spulenachsen winklig zueinander angeordnet sind und beide von dem rotierenden hochfrequenten Magnetfeld durchsetzt werden. Aus der in den Spulen induzierten Spannung wird vorzugsweise das Messsignal des Drehsensors gebildet.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf einen Fahrzeugsitz. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in diesem, vorzugsweise in dessen Rückenlehne, ein Gurtaufroller integriert ist, wie er oben beschrieben worden ist.
Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Fahrzeugsitzes sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Gurtaufroller verwiesen.
Vorteilhaft ist es, wenn der Gurtaufroller durch Sitzbestandteile vollständig verdeckt wird und von außen nicht sichtbar ist.
Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Fahrzeug. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Fahrzeug mit einem Fahrzeugsitz wie oben beschrieben ausgestattet ist.
Von Vorteil ist es, wenn die Steuereinrichtung mit ihrem zweiten Eingang an eine externe fahrzeugseitige Einrichtung, die außerhalb des Fahrzeugssitzes angeordnet ist, angeschlossen ist und das externe Steuersignal von der externen fahrzeugseitigen Einrichtung in die Steuereinrichtung eingespeist werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

1 ein Ausführungsbeispiel für einen in einem Fahrzeugsitz integrierbaren Gurtaufroller, bei dem ein Drehsensor zwischen Gurtspule und Elektromotor angeordnet ist,
2 ein Ausführungsbeispiel für einen in einem Fahrzeugsitz integrierbaren Gurtaufroller, bei dem ein Drehsensor im Elektromotor integriert ist,
3 ein Ausführungsbeispiel für einen in einem Fahrzeugsitz integrierbaren Gurtaufroller, bei dem ein Drehsensor zwischen Gurtspule und Getriebe angeordnet ist, und
4 ein Ausführungsbeispiel für einen in einem Fahrzeugsitz integrierbaren Gurtaufroller, bei dem ein Drehsensor im Getriebe integriert ist.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.
Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller 10, der in einer Rückenlehne 20 eines nicht weiter dargestellten Fahrzeugsitzes vollständig integriert ist und durch die Sitzbestandteile des Fahrzeugsitzes vollständig verdeckt wird, sodass er von außen nicht sichtbar ist.
Der Gurtaufroller 10 umfasst eine innerhalb eines Gurtaufrollerrahmens 11 angeordnete Gurtspule 30, die zum Auf- und Abwickeln eines Sicherheitsgurtes 35 geeignet ist. Die Gurtspule 30 ist getriebelos mit einem Elektromotor 40 in Form eines Scheibenläufermotors drehfest verbunden. Der Elektromotor 40 kann die Gurtspule 30 in Gurtaufwickelrichtung antreiben und somit ein Aufwickeln des Sicherheitsgurtes 35 auf der Gurtspule 30 bewirken. Die Ansteuerung des Elektromotors 40 erfolgt durch eine Steuereinrichtung 50 mittels eines Motorsteuersignals MST.
Der Gurtaufroller 10 ist darüber hinaus mit einer elektrisch steuerbaren Blockiereinrichtung 60 ausgestattet, die einen elektromagnetisch aktivierbaren Aktor 61 und eine rahmenfeste Klinke 62 umfasst. Liegt an der Blockiereinrichtung 60 bzw. deren Aktor 61 ein elektrisches Auslösesignal AS seitens der Steuereinrichtung 50 an, so wird die Klinke 62 verschwenkt, wodurch sie wiederum in Eingriff mit einer Außenverzahnung 63 eines Sperrrades 64, das drehfest mit der Gurtspule 30 verbunden ist, gelangt und das Sperrrad 64 und die Gurtspule 30 sperrt. Alternativ kann die Außenverzahnung 63 auch unmittelbar auf einem Abschnitt der Gurtspule 30 ausgebildet sein und die Gurtspule direkt sperren.
Vorteilhaft ist es, wenn der elektromagnetisch aktivierbare Aktor 61 - mit Blick auf einen „fail safe“-Betrieb - mittels beispielsweise einer Rückstellfeder stets selbsttätig in den sperrenden Zustand übergeht, wenn er kein aktives Entsperrsignal von der Steuereinrichtung erhält und beispielsweise unbestromt oder ohne Spannungsbeaufschlagung ist. Das Auslösesignal AS kann in diesem Falle beispielsweise in dem Nichtvorliegen des nötigen Entsperrsignals bestehen, das beispielsweise durch einen ausreichend großen Entsperrstrom für den Aktor 61 gebildet sein kann.
Der Gurtaufroller 10 ist darüber hinaus mit einem Drehsensor 70 ausgestattet, der eine Drehung der Gurtspule 30 unter Bildung eines elektrischen Messsignals M erfassen kann. Der Drehsensor 70 steht mit einem ersten Eingang E1 der Steuereinrichtung 50 in Verbindung und übermittelt das Messsignal M zu diesem ersten Eingang E1.
Die Steuereinrichtung 50 weist darüber hinaus einen zweiten Eingang E2 auf, der mit einer externen fahrzeugseitigen Einrichtung 100 in Verbindung steht. Die externe fahrzeugseitige Einrichtung 100 ist außerhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet und steht mit der Steuereinrichtung 50 beispielsweise über eine elektrische Verbindungsleitung 110 in Verbindung.
Bei der fahrzeugseitigen Einrichtung 100 kann es sich um eine Sensoreinrichtung handeln, die die Fahrzeugbeschleunigung eines mit dem Fahrzeugsitz gemäß 1 ausgestatteten Fahrzeuges selbst misst oder abrupte Geschwindigkeitsänderungen, insbesondere ein abruptes Abbremsen, des Fahrzeugs zumindest feststellen kann.
Falls die fahrzeugseitige Einrichtung 100 eine abrupte Geschwindigkeitsänderung, insbesondere ein abruptes Abbremsen, des Fahrzeugs feststellt, übermittelt sie zum Zwecke des Auslösens bzw. Aktivierens der Blockiereinrichtung 60 ein externes Steuersignal STE, das ein Aktivieren der Blockiereinrichtung verlangt oder empfiehlt, über die Verbindungsleitung 110 zur Steuereinrichtung 50.
Falls die fahrzeugseitige Einrichtung 100 keine abrupte Geschwindigkeitsänderung, insbesondere kein abruptes Abbremsen, des Fahrzeugs feststellt, kann sie gar kein Signal oder alternativ ein anderes externes Steuersignal STE', das kein Aktivieren der Blockiereinrichtung verlangt oder empfiehlt, über die Verbindungsleitung 110 zur Steuereinrichtung 50 übermitteln.
Alternativ kann es sich bei der fahrzeugseitigen Einrichtung 100 um eine Zentraleinrichtung des Fahrzeugs handeln, die mit fahrzeugseitigen Sensoren in Verbindung steht und Sensorsignale eines oder mehrerer der Sensoren in verarbeiteter oder unverarbeiteter Form an die Steuereinrichtung 50 weiterleitet, insbesondere in Form des externen Steuersignals STE, wenn eine abrupte Geschwindigkeitsänderung, insbesondere ein abruptes Abbremsen, des Fahrzeugs festgestellt wird und mit dem externen Steuersignal STE bzw. dem oder den korrespondierenden Sensorsignalen die Aktivierung der Blockiereinrichtung 60 verlangt oder empfohlen werden soll.
Falls keine abrupte Geschwindigkeitsänderung, insbesondere kein abruptes Abbremsen, des Fahrzeugs festgestellt wird, kann die Zentraleinrichtung gar kein Signal oder im Rahmen des anderen externen Steuersignals STE' diese entsprechende Information ebenfalls an die Steuereinrichtung 50 übermitteln.
Die Steuereinrichtung 50 ist derart ausgebildet, dass sie bei Anliegen des externen Steuersignals STE, das ein Aktivieren der Blockiereinrichtung verlangt oder empfiehlt, am ersten Eingang E1, bei Anliegen eines Messsignals M des Drehsensors 70, das einen abrupten Gurtbandauszug anzeigt oder aus dem sich ein abrupter Gurtbandauszug ermitteln lässt, am zweiten Eingang E2 oder bei gleichzeitigem Anliegen beider Signale M und STE an beiden Eingängen E1 und E2 am Ausgang A das Auslösesignal AS erzeugt, das die Blockiereinrichtung 60 aktiviert und dadurch ein Drehen in der Gurtspule 30 in Abrollrichtung blockiert.
Da bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 der Elektromotor 40 mit der Gurtspule 30 getriebelos verbunden ist, wird der Drehsensor 70 unmittelbar sowohl die Drehung der Gurtspule 30 als auch die Drehung eines Rotors 41 des Elektromotors 40 messen bzw. anzeigen.
Als Messsignal M kann der Drehsensor 70 beispielsweise eine Winkelangabe, die die jeweilige Drehstellung der Gurtspule 30 anzeigt, oder eine Rotationsgeschwindigkeitsangabe, die die jeweilige Rotationsgeschwindigkeit der Gurtspule 30 anzeigt, erzeugen und diese als Messsignal M zu der Steuereinrichtung 50 übertragen.
Mit Blick auf ein einfaches Feststellen eines abrupten Gurtbandauszugs wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Messsignal M zumindest einmal nach der Zeit differenziert wird, sei es innerhalb des Drehsensors 70 oder in der Steuereinrichtung 50 und ein die Rotationsbeschleunigung der Gurtspule 30 angebender Rotationsbeschleunigungswert erzeugt wird. Die Gurtspule 30 wird mittels der Blockiereinrichtung 60 durch das Auslösesignal AS vorzugsweise dann blockiert, wenn der ermittelte Rotationsbeschleunigungswert einen vorgegebenen Schwellenwert erreicht oder überschreitet.
Die 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller 10. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist der Drehsensor 70 innerhalb des Elektromotors 40 baulich integriert ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Drehsensor 70 einen Wechselfeldsensor, der eine Magnetfeldänderung erfassen kann, und eine elektrische Signalquelle zum Erzeugen eines hochfrequenten elektrischen Signals aufweist. Die Signalquelle speist das hochfrequente elektrische Signal in die Statorwicklung 42 des Elektromotors 40 ein und erzeugt dadurch in der Rotorwicklung des Elektromotors 40 ein rotierendes hochfrequentes Magnetfeld. Das rotierende hochfrequente Magnetfeld wird mittels des Wechselfeldsensors unter Bildung des elektrischen Messsignals M erfasst. Der Wechselfeldsensor weist vorzugsweise zumindest zwei Spulen auf, die bezogen auf ihre Spulenachsen winklig zueinander angeordnet sind und beide von dem rotierenden hochfrequenten Magnetfeld durchsetzt werden; aus der in den Spulen induzierten Spannung lässt sich das Messsignal des Drehsensors bilden.
Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit der 1 und der Erzeugung des Auslösesignals AS für das Ausführungsbeispiel gemäß 2 entsprechend.
Die 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller 10. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist die Gurtspule 30 nicht unmittelbar bzw. getriebelos mit dem Elektromotor 40 verbunden, sondern stattdessen mittelbar über ein Getriebe 200. Der Drehsensor 70 ist vorzugsweise zwischen dem Getriebe 200 und der Gurtspule 30 oder an der Gurtspule 30 angeordnet, sodass das Messsignal M gleichzeitig sowohl die Drehung der Gurtspule 30 als auch die Drehung eines mit der Gurtspule 30 verbundenen Getriebeteiles des Getriebes 200 anzeigt.
Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den 1 bis 2 und der Erzeugung des Auslösesignals AS für das Ausführungsbeispiel gemäß 3 entsprechend.
Die 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Gurtaufroller 10. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist der Drehsensor 70 innerhalb des Getriebes 200 integriert und misst die Drehung eines mit der Gurtspule 30 drehfest verbundenen Getriebeteiles 210, sodass das Messsignal M gleichzeitig auch die Drehung der Gurtspule 30 anzeigt.
Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit den 1 bis 3 und der Erzeugung des Auslösesignals AS für das Ausführungsbeispiel gemäß 4 entsprechend.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: Gurtaufroller
11: Gurtaufrollerrahmen
20: Rückenlehne
30: Gurtspule
35: Sicherheitsgurt
40: Elektromotor
41: Rotor
42: Statorwicklung
50: Steuereinrichtung
60: Blockiereinrichtung
61: Aktor
62: Klinke
63: Außenverzahnung
64: Sperrrad
70: Drehsensor
100: fahrzeugseitige Einrichtung
110: elektrische Verbindungsleitung
200: Getriebe
210: Getriebeteil
A: Signalausgang
AS: Auslösesignal
E1: erster Eingang
E2: zweiter Eingang
M: Messsignal
MST: Motorsteuersignal
STE: externes Steuersignal
STE': externes Steuersignal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008039215 A1 [0002, 0008]

Claims

Gurtaufroller (10) für einen Sicherheitsgurt (35) mit einer Gurtspule (30) zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurts (35), dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller (10) aufweist: - eine elektrisch steuerbare Blockiereinrichtung (60), die im aktivierten Zustand ein Drehen der Gurtspule (30) in Abrolldrehrichtung blockiert, - einen Drehsensor (70), der eine Drehung der Gurtspule (30) unter Bildung eines Messsignals (M) erfassen kann, und - eine Steuereinrichtung (50), die mit dem Drehsensor (70) in Verbindung steht, zum Anschluss an eine externe fahrzeugseitige Einrichtung (100) und zum Empfangen eines externen Steuersignals (STE), das ein Aktivieren der Blockiereinrichtung (60) verlangt oder empfiehlt, geeignet ist, sowie einen mit der steuerbaren Blockiereinrichtung (60) in Verbindung stehenden Signalausgang (A) umfasst, - wobei die Steuereinrichtung (50) derart ausgestaltet ist, dass sie bei Anliegen des externen Steuersignals (STE), das das Aktivieren der Blockiereinrichtung (60) verlangt oder empfiehlt, bei Anliegen eines Messsignals (M), das einen abrupten Gurtbandauszug anzeigt oder aus dem sich ein abrupter Gurtbandauszug ermitteln lässt, oder bei Anliegen beider Signale die Blockiereinrichtung (60) in den aktivierten Zustand versetzt und dadurch das Drehen der Gurtspule (30) in Abrolldrehrichtung blockiert.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die Steuereinrichtung (50) einen ersten Eingang (E1) zum Anschluss an den Drehsensor (70) und einen zweiten Eingang (E2) zum Anschluss an die externe fahrzeugseitige Einrichtung (100) aufweist und wobei die Steuereinrichtung (50) derart ausgestaltet ist, dass sie bei Anliegen des externen Steuersignals (STE), das das Aktivieren der Blockiereinrichtung (60) verlangt oder empfiehlt, am ersten Eingang, bei Anliegen eines Messsignals (M), das einen abrupten Gurtbandauszug anzeigt oder aus dem sich ein abrupter Gurtbandauszug ermitteln lässt, am zweiten Eingang oder bei Anliegen beider Signale die Blockiereinrichtung (60) in den aktivierten Zustand versetzt, indem sie vorzugsweise ausgangsseitig vorzugsweise ein Auslösesignal (AS) erzeugt, das die Blockiereinrichtung (60) aktiviert und dadurch das Drehen der Gurtspule (30) in Abrolldrehrichtung blockiert.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller (10) einen Elektromotor (40) umfasst, der die Gurtspule (30) zum Aufwickeln des Sicherheitsgurts (35) antreiben kann.
Gurtaufroller (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehsensor (70) in dem Elektromotor (40) integriert ist.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (40) ein Scheibenläufermotor ist.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehsensor (70) als Messsignal (M) eine Winkelangabe, die die jeweilige Drehstellung der Gurtspule (30) anzeigt, oder eine Rotationsgeschwindigkeitsangabe, die die jeweilige Rotationsgeschwindigkeit der Gurtspule (30) anzeigt, erzeugt und diese im oder als Messsignal (M) zu der Steuereinrichtung (50) übermittelt.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsignal (M) zumindest einmal nach der Zeit differenziert wird, sei es im Drehsensor (70) oder der Steuereinrichtung (50), und ein die Rotationsbeschleunigung der Gurtspule (40) angebender Rotationsbeschleunigungswert erzeugt wird.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Elektromotor (40) und die Gurtspule (30) getriebelos verbunden sind und - das Messsignal (M) gleichzeitig sowohl die Drehung der Gurtspule (30) als auch die Drehung des Rotors (41) des Elektromotors (40) anzeigt.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der Elektromotor (40) und die Gurtspule (30) mittels eines Getriebes (200) verbunden sind und der Drehsensor (70) im Getriebe, zwischen Getriebe (200) und Gurtspule (30) oder an der Gurtspule (30) angeordnet ist und - das Messsignal (M) gleichzeitig sowohl die Drehung der Gurtspule (30) als auch die Drehung eines drehfest mit der Gurtspule (30) verbundenen Getriebeteils (210) anzeigt.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (50) derart ausgestaltet ist, dass sie das Auslösesignal zum Blockieren der Gurtspule (30) erzeugt, wenn das Messsignal (M) eine Rotationsbeschleunigung über einer vorgegebenen Rotationsbeschleunigungsschwelle oder die zeitliche Ableitung der Rotationsbeschleunigung eine vorgegebene Ruckschwelle überschreitet.
Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch steuerbare Blockiereinrichtung (60) umfasst: - eine rahmenfeste Klinke (62) und einen elektromagnetischen Aktor (61), der die rahmenfeste Klinke (62) auslenken kann, und/oder - eine gurtspulenseitige Rahmenklinke in einer gurtspulenseitigen Sperrbasis, eine gurtspulenseitige Steuerscheibe und einen rahmenfesten elektromagnetischen Aktor, der die Steuerscheibe blockieren und dadurch ein Verschwenken der gurtspulenseitigen Rahmenklinke in Richtung Rahmen auslösen kann, und/oder - eine rahmenfeste Halteklinke, eine gurtspulenseitige Rahmenklinke, eine Rutschkupplung und einen elektromagnetischen Aktor, der die rahmenfeste Halteklinke verschwenken und dann unter Einbezug der Rutschkupplung ein Verschwenken der Rahmenklinke auslösen kann, und/oder - eine gurtspulenseitige, fliehkraftgesteuerte Rahmenklinke, die bei abrupter Beschleunigung der Gurtspule (30) verschwenkt wird, und einen Elektromotor (40), der bei Vorliegen des Auslösesignals der Steuereinrichtung (50) die Gurtspule (30) abrupt beschleunigt.
Fahrzeugsitz, dadurch gekennzeichnet, dass in diesem, vorzugsweise in dessen Rückenlehne (20) baulich ein Gurtaufroller (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche integriert ist.
Fahrzeugsitz nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller (10) durch Sitzbestandteile vollständig verdeckt wird und von außen nicht sichtbar ist.
Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass - dieses mit einem Fahrzeugsitz nach Anspruch 12 oder 13 ausgestattet ist und - die Steuereinrichtung (50) mit ihrem zweiten Eingang (E2) an eine externe fahrzeugseitige Einrichtung (100), die außerhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet ist, angeschlossen ist und das externe Steuersignal (STE) von der externen fahrzeugseitigen Einrichtung (100) in die Steuereinrichtung (50) eingespeist werden kann.