DE10227788A1

DE10227788A1 - Sensor für einen Gurtaufroller

Info

Publication number: DE10227788A1
Application number: DE10227788A
Authority: DE
Inventors: Thomas Kielwein; Jürgen Rink; Bernd Semler
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-08
Also published as: US20030234310A1; US6957790B2

Abstract

Ein Sensor (10) zur Auslösung des Sperrmechanismus eines Gurtaufrollers hat einen Trägheitskörper (10), der zwischen einer oberen und einer unteren Schale (22, 30) aufgenommen ist. Auf der Innenseite wenigstens einer Schale (22, 30) weist diese vorspringende Abschnitte auf, auf denen die Kugel (18) aufliegt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Auslösung eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems, insbesondere des Sperrmechanismus eines Gurtaufrollers, mit einem Trägheitskörper, einer unteren Schale, in der der Trägheitskörper aufgenommen ist, und einer oberen Schale, die auf dem Trägheitskörper aufliegt und in die er ragt, wobei die obere Schale Teil eines schwenkbar gelagerten Sensorhebels ist, der bei Verschiebung des Trägheitskörpers verschwenkt wird und den Sperrmechanismus aktiviert.

Ein solcher fahrzeugsensitiver Sensor ist beispielsweise aus der DE 298 22 610 bekannt und wird in Fahrzeugsicherheits-Gurtaufroller eingebaut. Im Falle eines Aufpralls des Fahrzeugs bewegt sich der Trägheitskörper, vorzugsweise eine Stahlkugel, und führt zum Schwenken des Sensorhebels. Eine Kupplungsklinke an dem Sensorhebel wird dadurch in die Kupplungsverzahnung eines Blockiermechanismus eingesteuert, der schließlich die Gurtspule blockiert und ein Abziehen von Gurtband verhindert. Die Auslösung des Sensors erfolgt jedoch auch bei einer bestimmten Schräglage des Fahrzeugs.

Die Erfindung schafft einen Sensor, bei dem der vorbestimmte Kippwinkel zur Auslösung des Sensors in engen Grenzen eingehalten werden kann. Darüber hinaus soll eine geringere Geräuschentwicklung auftreten, die dadurch verursacht wird, daß es im Betrieb bei Berührung des Steuerhebels und der Steuerscheibe am Gurtaufroller zu Klappergeräuschen kommen könnte. Dieses Reduzieren der Klappergeräusche darf nicht dazu führen, daß die Leichtgängigkeit und der einwandfreie Sperreingriff des Steuerhebels verschlechtert werden.

Diese Vorteile werden bei einem Sensor der eingangs genannten Art erzielt, der dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens eine der Schalen wenigstens einen vorspringenden Auflageabschnitt zur Anlage des Trägheitskörpers hat.

Im Stand der Technik waren die Schalen entweder als Kalotten oder als kegelstumpfförmige Aufnahmen ausgeführt, also als rotationssymmetrische, möglichst glatte Auflagefläche. Die Erfindung setzt sich hiervon ab, indem sie eben keine durchgehend glatte, gleichmäßige Oberfläche anstrebt, sondern vorspringende Auflageabschnitte vorsieht. Diese können z. B, bezüglich einer konusförmigen Seitenwand, die die Schaleninnenseite definiert, dadurch gebildet sein, daß entweder von dieser konusförmigen Seitenwand der wenigstens eine Auflageabschnitt absteht (oder, bevorzugt, mehrere Auflageabschnitte vorstehen) oder daß die Auflageabschnitte sich außenseitig zur konusförmigen Seitenwand ergänzen und nur durch Rillen in der konusförmigen Seitenwand unterbrochen sind. Zwischen den Rillen ergibt sich dann ein gegenüber dem Grund der Rille vorspringender Auflageabschnitt.

Wie sich bei Versuchen herausgestellt hat, wird durch eine Unterbrechung der bislang durchgehenden Auflagefläche eine Dämpfung zur Verringerung der Geräuschbildung sowie eine sehr exakte Auslösung bei dem vorbestimmten Kippwinkel erreicht. Insbesondere dann, wenn Rillen vorgesehen sind, tritt noch ein weiterer Effekt auf. Der sich am Trägheitskörper im Laufe der Zeit ablagernde Schmutz kann sich in den durch die Rillen gebildeten Taschen ablagern. Auch die vorspringenden Auflageabschnitte können dazu führen, daß der sich auf der Kugel ablagernde Schmutz stetig abgestreift wird.

Mehrere punktförmige oder kugelsegmentförmige Vorsprünge können beispielsweise die Auflageabschnitte bilden, wobei vorzugsweise mindestens drei punktförmige oder kugelsegmentförmige Vorsprünge vorgesehen sind, damit der Trägheitskörper im normalen Fahrbetrieb nur auf diesen Vorsprüngen aufliegt.

Die punktförmigen oder kugelsegmentförmigen Vorsprünge sind in der bevorzugten Ausführungsform auf einem Kreis liegend und umfangsmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Dieser Kreis hat vorzugsweise einen Mittelpunkt, der durch die Symmetrieachse der rotationssymmetrischen Schaleninnenseite verläuft.

Eine andere Möglichkeit, einen oder mehrere Auflageabschnitte zu bilden besteht darin, einen oder mehrere linienförmige Vorsprünge zu bilden, beispielsweise indem ein ringförmiger, vorzugsweise kreisringförmiger Vorsprung vorgesehen wird. Auch mehrere konzentrische, vorspringende Ringe können die Auflageabschnitte bilden.

Umgekehrt können natürlich auch, wie bereits erwähnt, ringförmige Rillen in die Schale geformt sein, so daß zwischen den Rillen vorspringende Auflageabschnitte zur Anlage des Trägheitskörpers zur Verfügung stehen.

Wieder eine andere Ausführungsform sieht vor, radiale längs der Schale verlaufende, im wesentlichen linienförmige Vorsprünge oder Rillen auszuführen. Es ergibt sich somit eine Art sternförmiges Muster auf der Schale, wobei die Strahlen des Sterns entweder durch Rillen oder durch die vorspringenden Auflageabschnitte gebildet sind.

Der erfindungsgemäße Trägheitssensor ist so aufgeführt, daß der Trägheitskörper in der Grundstellung des Sensorhebels, d. h. wenn die Sperrklinke noch nicht eingesteuert ist, ausschließlich auf den vorspringenden Auflageabschnitten aufliegt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

1 eine Schnittansicht durch einen Gurtaufroller mit einem erfindungsgemäßen Sensor,
2 bis 5 Perspektivansichten verschieden ausgeführter Sensorhebel als Teil des erfindungsgemäßen Sensors und
6a bis 8b Draufsichten auf das Sensorgehäuse mit der unteren Schale gemäß verschiedener Ausführungsformen sowie Detailansichten der Schalenoberfläche.

In 1 ist ein Sensor 10 für die fahrzeugsensitive Auslösung des Spenmechanismus eines Sicherheits-Gurtaufrollers dargestellt. Mit 12 ist das Gehäuse des Sicherheits-Gurtaufrollers bezeichnet, in dem der Sensor 10 untergebracht ist. Mit 14 wiederum ist die schematisch dargestellte Steuerscheibe mit ihrer Verzahnung 16 bezeichnet. Der Sensor besteht im wesentlichen aus drei Teilen, nämlich einem Trägheitskörper in Form einer Kugel 18, einem Sensorunterteil, auch Sensorgehäuse 20 genannt, welches eine untere Schale 22 zur Aufnahme der Kugel 18 aufweist, und einem Sensorhebel 24. Der Sensorhebel 24 ist als einarmiger Hebel ausgeführt, der über ein Schwenklager 26 mit dem Sensorgehäuse 20 schwenkbar verbunden ist. Am entgegengesetzten Ende ist an den Sensorhebel 20 eine Steuerklinke 28 angeformt, die in die Verzahnung 16 eingreifen kann, wenn der Sensorhebel 24 nach oben schwenkt. An den Sensorhebel 20 ist ferner eine obere Schale 30 angeformt, die auf der Kugel 18 aufliegt und in die die Kugel 18 hineinragt. Die Kugel 18 ist damit zwischen der unteren und der oberen Schale 22 bzw. 30 gehaltert.
Mit der Änderung des Winkels des Fahrzeugs oder Verzögerungen des Fahrzeugs kann sich die Kugel 18 in den Schalen 22, 30 bewegen und in bekannter Weise zur Auslenkung des Sensorhebels 24 und zum Eingreifen der Steuerklinke 28 in die Steuerscheibe 14 und damit zur Auslösung des Sperrmechanismus des Gurtaufrollers führen.
Wenn im folgenden von "Schale" gesprochen wird, so ist damit im folgenden stets die Innenseite der schalenförmigen Aufnahme gemeint.
Verschiedene Sensorhebel sind in den 2 bis 5 dargestellt, die dazu führen, daß der Kippwinkel, ab dem der Sensor anspricht, exakt eingehalten wird und die eine Geräuschbildung vermeiden, wie zuvor erwähnt.
Jede der Schalen 22, aber auch die Schalen 30, weist eine konus- oder kalottenförmige Seitenwand 40 auf, deren Oberfläche gleichmäßig glatt ist.
Von der konusförmigen Seitenwand 40 ragt gemäß 2 ein sogenannter Auflageabschnitt 42 in Form eines Ringes, genauer eines Kreisringes, empor. Mit diesem gegenüber der Seitenwand 40 vorspringenden Auflageabschnitt 42 liegt die Schale 22 und damit der Sensorhebel 24 auf der Kugel 18 auf.
Der Kreisring hat ein Zentrum Z, das auf der gedachten Mittelachse der rotationssymmetrischen Seitenwand 40 liegt.
Bei der Ausführung nach 3 sind anstatt des ringförmigen, vorspringenden Auflageabschnitts zahlreiche punkt-, kugel- oder halbkugelförmige, vorspringende Auflageabschnitte 142 vorgesehen, die aber auf einen gedachten Kreisring angeordnet sind, dessen Zentrum Z, wie bei 2, mit der gedachten Mittelachse der Seitenwand 40 zusammenfällt.
Während bei der Ausführungsform nach 3 acht kugelförmige oder, allgemeiner, punktförmige, vorspringende Auflageabschnitte 142 vorgesehen sind, sind bei der Ausführungsform nach 4 nur vier punkt- oder kugelförmige, vorspringende Auflageabschnitte 142 an der Seitenwand 40 vorgesehen. Auch diese liegen aber wieder auf einem gedachten Kreis um das Zentrum Z.
Bei der Ausführungsform nach 5 ist die Auflagefläche für die Kugel 18 aus zahlreichen sternförmigen und radial bezüglich des Zentrums Z nach außen und längs der Seitenwand 40 laufenden linienförmigen Auflageabschnitten 242 zusammengesetzt. Diese einzelnen Auflageabschnitte 242 werden dadurch gebildet, daß zwischen benachbarten Auflageabschnitten 242 Rillen oder, allgemeiner, Vertiefungen 244 in die ursprünglich stufenlose kalotten- oder konusförmige Seitenwand 40 eingearbeitet werden. Gegenüber diesen Rillen stehen damit die Auflageabschnitte 242 vor.
Aufgrund der Auflageabschnitte 42, 142 und 242 kann die Kugel keinen Schmutz in der Schale im Bereich der Berührlinien oder Berührpunkte ablagern.
Bei der Ausführungsform nach 5 kann die Kugel jedoch den Schmutz in den Vertiefungen 244, die wie Taschen wirken, ablagern.
Der erfindungsgemäße Sensor hat vorzugsweise auch an seiner unteren Schale 22 eine von der bislang üblichen Kalottenform oder Konusform abweichende Oberflächengestalt. Dies ist in den 6a bis 8b gut zu erkennen.
Bei der Ausführungsform nach den 6a und 6b sind, wie bei der Ausführungsform nach 5, linienförmige Auflageabschnitte 342 gebildet, die sternförmig nach außen verlaufen und dadurch gebildet sind, daß rillenförmige Vertiefungen 344 zwischen benachbarten Auflageabschnitten 342 vorgesehen sind. In diesen Vertiefungen 344 kann die Kugel Schmutz ablagern.
In der vergrößerten Darstellung von 6b ist zu erkennen, daß der in dem Auflageabschnitt 342 auslaufende Vorsprung im Querschnitt konusförmig und nach oben spitz zuläuft.
Bei der Ausführungsform nach den 7a und 7b sind die ähnlich ausgebildeten Auflageabschnitte 442 durch Vorsprünge gebildet, die im Querschnitt trapezförmig sind, also nicht spitz zulaufen.
Bei der Ausführungsform nach den 8a und 8b sind, ähnlich wie bei der nach 2, Auflageabschnitte 542 durch zahlreiche konzentrisch vorspringende Ringe gebildet, zwischen denen rillenförmige Vertiefungen 544 zur Ablagerung von Schmutz vorgesehen sind. Wie auch bei den Ausführungsformen nach den 5 bis 7b liegt auch bei dieser Ausführungsform jeder Auflageabschnitt 542 auf einer kalottenförmigen oder, vorzugsweise, konusförmigen Seitenwand 40, die nur durch die Vertiefungen 544 unterbrochen ist.
Die Kugel 18 liegt in ihrer Grundstellung, d. h. wenn der Sensorhebel 24 nicht zum Eingriff in die Verzahnung 16 ausgelenkt ist, in allen Ausführungsformen ausschließlich an vorspringenden Auflageabschnitten auf.
Zu betonen ist, daß die verschiedenen Arten von Vorsprüngen nur exemplarisch sind. Natürlich sind auch andere Formen von Vorsprüngen möglich sowie eine Kombination der in den Zeichnungen vorgestellten Möglichkeiten der Ausführung der Vorsprünge.
Obwohl es gerade für die Verbesserung des Kippwinkels und die Geräuschreduzierung sowie die Schmutzablagerung vorteilhaft ist, wenn sowohl die untere als auch die obere Schale 22, 30 mit den vorspringenden Auflageabschnitten versehen ist, wäre es selbstverständlich auch möglich, entweder nur die untere oder nur die obere Schale 22 bzw. 30 mit solchen vorspringenden Auflageabschnitten auszuführen. Die Auflageabschnitte stehen gegenüber der Seitenwand 40 bzw. gegenüber dem Grund der Vertiefungen nur wenige Zehntel Millimeter bis wenige Millimeter vor.

Claims

Sensor zur Auslösung eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems, insbesondere des Sperrmechanismus eines Gurtaufrollers, mit einem Trägheitskörper, einer unteren Schale (22), in der der Trägheitskörper aufgenommen ist, und einer oberen Schale (30), die auf dem Trägheitskörper aufliegt und in die er ragt, wobei die obere Schale (30) Teil eines schwenkbar gelagerten Sensorhebels (24) ist, der bei Verschiebung des Trägheitskörpers verschwenkt wird und den Sperrmechanismus aktiviert, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Schalen (20, 30) wenigstens einen vorspringenden Auflageabschnitt (42; 142; 242; 342; 442; 542) zur Anlage des Trägheitskörpers hat.
Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere punktförmige oder kugelsegmentförmige Vorsprünge die Auflageabschnitte (142) bilden.
Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei punktförmige oder kugelsegmentförmige Vorsprünge vorgesehen sind, die die Auflageabschnitte (142) bilden.
Sensor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die punktförmigen oder kugelsegmentförmige Vorsprünge auf einem Kreis und umfangsmäßig voneinander beabstandet angeordnet sind.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Auflageabschnitt (42; 242; 342; 442; 542) durch linienförmige Vorsprünge gebildet ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein vorspringender Auflageabschnitt (42; 542) vorge sehen ist, der durch einen ring-, vorzugsweise kreisringförmigen Vorsprung gebildet ist.
Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Auflageabschnitte (542) durch mehrere konzentrische kreisringförmige Vorsprünge gebildet sind.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auflageabschnitt (242; 342; 442) durch einen radial längs der Schale verlaufenden, im wesentlichen linienförmigen Vorsprung gebildet ist.
Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zahlreiche radial verlaufende, sich sternförmig nach außen erstreckende, linienförmige Auflageabschnitte (242; 342; 442) gebildet sind.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorspringenden Auflageabschnitte (242; 342; 442; 542) durch Vertiefungen (244; 344; 444; 544) zwischen benachbarten Auflageabschnitten (242; 342; 442; 542) gebildet sind.
Sensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen durch Rillen gebildet sind.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (22; 30) eine konusförmige Seitenwand (40) hat, an der der wenigstens eine Auflageabschnitt (42; 142) ausgebildet ist.
Sensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Auflageabschnitt (42; 142) dadurch gebildet ist, daß er gegenüber der konusförmigen Seitenwand (40) vorsteht.
Sensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageabschnitte (242; 342; 442; 542) dadurch gebildet sind, daß sie gemeinsam die konusförmige Seitenwand (40) bilden, die von Vertiefungen zwischen benachbarten Auflageabschnitten (242; 342; 442; 542) unterbrochen ist.
Sensor nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Schale (22) Vertiefungen zur Bildung von Auflageabschnitten (242; 342; 442; 542) aufweist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel in ihrer Grundstellung ausschließlich auf vorspringenden Auflageabschnitten (42; 142; 242; 342; 442; 542) aufliegt.