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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung
für ein
Sicherheitsgurtschloss, bestehend aus einem an dem Fahrzeug zu befestigenden
Halter und aus einem an dem Halter relativ dazu gegen Federkraft
beweglich angeordneten, mit dem Gurtschloss verbundenen Anschlussstück, wobei
an Halter und Anschlussstück
eine die durch die auf das Gurtschloss einwirkende Zugkraft bewirkte
Relativverschiebung des Anschlussstücks gegenüber dem Halter erfassende Messanordnung
vorgesehen ist, deren Ausgangssignal in ein der auf die Befestigungsanordnung
einwirkenden Gurtkraft entsprechendes Steuersignal für weitere
Sicherheitskomponenten des Fahrzeuges umgewandelt wird.
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Eine Befestigungsanordnung mit den
vorgenannten Merkmalen ist in der WO 01/79039 A1 beschrieben; eine
derartige, mit einer Messanordnung für die Gurtkraftmessung versehene
Befestigungsanordnung für
ein Sicherheitsgurtschloss dient dazu, die im Sicherheitsgurtsystem
in verschiedenen Beanspruchungszuständen jeweils auftretende Gurtkraft zu
bestimmen, um in Abhängigkeit
von der gemessenen Gurtkraft weitere Komponenten des Sicherheitssystems
wie beispielsweise Airbageinrich tungen hinsichtlich ihrer Auslösung und/oder
ihres Aufblasverhaltens zu steuern.
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Bei der bekannten Befestigungsanordnung ist
in dem fahrzeugseitig befestigten Halter ein Ausschnitt ausgebildet,
innerhalb dessen ein an dem Halter geführter Schlitten beweglich angeordnet
ist; wenigstens eine zwischen Halter und Schlitten angeordnete Druckfeder
spannt den Schlitten gegenüber dem
Halter vor und ermöglicht
eine dem Federweg entsprechende Verschiebung des Schlittens in dem Ausschnitt
des Halters. Das mit dem Gurtschloss verbundene Anschlussstück ist als
Schlaufe ausgebildet, die den Ausschnitt des Halters durchgreift
und dabei die äußere Kontur
des in dem Ausschnitt beweglichen Schlittens derart umfasst, dass
eine auf das Anschlussstück
einwirkende Zugbelastung eine Verschiebung des Schlittens in dem
Ausschnitt des Halters entgegen der Kraft der Druckfeder herbeiführt. An
Halter und Schlitten sind in einer gegenseitigen Zuordnung ein Magnet
und ein Magnetfeld-Sensor angebracht, so dass die der jeweils auftretenden
Gurtkraft entsprechende Relativbewegung von Schlitten und Halter
zueinander über
die vom Magnetfeld-Sensor aufzunehmende Änderung des Magnetfeldes zu
erfassen und in einem Mikroprozessor in ein geeignetes Signal für die Steuerung
weiterer Komponenten des Fahrzeug-Sicherheitssystems umsetzbar ist.
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Mit der bekannten Befestigungsanordnung ist
der Nachteil verbunden, dass die Verwendung eines Magnetfeldsensors
aufgrund von außen
angelegter magnetischer Störfelder
ungenaue Messergebnisse liefert, und daher liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, für
eine Befestigungsvorrichtung mit den gattungsgemäßen Merkmalen eine alternative,
genauer arbeitende Messanordnung bereitzustellen.
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Die Lösung dieser Aufgabe ergibt
sich einschließlich
vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen aus dem Inhalt
der Patentansprüche,
welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
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Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor,
dass die Messanordnung aus einer am Anschlussstück vorgesehenen, zur Beeinflussung
einer Induktionsspule geeigneten Referenzfläche und aus wenigstens zwei
an dem Halter angeordnete, dem bei der Relativverschiebung von Halter
und Anschlussstück
von der Referenzfläche
durchschrittenen Weg zugeordneten Induktionsspulen besteht, wobei
die Induktionsspulen längs
des von der Referenzfläche
durchschrittenen Weges mit Abstand zueinander angeordnet sind.
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Mit der Erfindung ist der Vorteil
verbunden, dass die bei Annäherung
einer vorzugsweise von einem metallischen Teil gebildeten Referenzfläche eintretende Änderung
der Induktivität
bei einer Induktionsspule gegenüber
von außen
angelegten Magnetfeldern störsichere
Messwerte liefert, so dass die auf Basis von Induktionsspulen arbeitende
Messanordnung eine störsichere
und damit genauere Grundlage für
die Ermittlung der Gurtkraft liefert.
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Soweit in der Grundform der Erfindung
zwei Induktionsspulen vorgesehen sind, ist nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass die flächige Überdeckung der Referenzfläche bezüglich der
Induktionsspulen bei der Relativbewegung von Halter und Anschlussstück zueinander
aufgrund des von der Referenzfläche
durchschrittenen Weges bei der einen Induktionsspule kleiner und
bei der anderen Induktionsspule im gleichen Maße größer wird. Bei der Relativbe wegung
von Halter und Anschlussstück
tritt aufgrund des von der Referenzfläche durchschrittenen Weges
eine wechselseitige Erhöhung
der Induktivität
der einen Induktionsspule und eine Verringerung der Induktivität der anderen
Induktionsspule ein. Diese gegensinnigen Veränderungen der Induktivitäten der
Induktionsspulen werden in ein elektrisches Ausgangssignal ausgegeben,
wobei die erfasste Wegänderung
unter Berücksichtigung
der Federkonstanten der bei der Relativverschiebung des Anschlussstücks gegenüber dem
Halter zu überwindenden
Feder in eine Änderung
der Gurtkraft umzurechnen ist.
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In einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Mehrzahl von Induktionsspulen
zusätzlich
mit einem quer zur Bewegungsrichtung der Referenzfläche angeordneten Versatz
zueinander angeordnet ist; bevorzugt ergibt sich damit eine zur
Bewegungsrichtung der Referenzfläche
diagonal angeordnete Reihe von Induktionsspulen, die bei der Relativverschiebung
von Halter und Anschlussstück
die fortschreitende Bewegung der Referenzfläche mit der erforderlichen
Genauigkeit erkennbar machen.
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Im einzelnen kann vorgesehen sein,
dass die Signale der Mehrzahl von Induktionsspulen in einer Wheatstone-Brückenanordnung
ausgewertet werden.
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Nach alternativen Ausführungsbeispielen der
Erfindung ist vorgesehen, dass als Ausgangssignal an den Induktionsspulen
eine durch die Bewegung der Referenzfläche induzierte Spannung oder ein
induzierter Strom abgegriffen wird. Diese Signale sind dann in digitale
Signale umrechenbar, die in der vorgesehenen fahrzeugseitigen Steuervorrichtung besser
verarbeitbar sind.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist vorgesehen, dass die metallische Referenzfläche von einer Fläche des
metallischen Anschlussstücks
gebildet ist. Da hier möglicherweise
Fertigungstoleranzen die Genauigkeit beeinträchtigen können, ist nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass an dem Anschlussstück ein gesondertes
Bauteil mit der metallischen Referenzfläche angebracht wird.
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Hinsichtlich der Anbringung der Induktionsspulen
ist nach einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass auf dem Halter eine Trägerplatte
angeordnet ist und die Induktionsspulen auf der Trägerplatte
angeordnet sind. Eine gute Montagemöglichkeit der Induktionsspulen
ist dadurch sicherzustellen, dass die Induktionsspulen in eine Folie eingebracht
sind und die Folie auf der Trägerplatte befestigt
ist.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist vorgesehen, dass die Trägerplatte
eine gedruckte Schaltung aufweist und auf der Trägerplatte ein IC-Baustein angeordnet
ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Induktionsspulen an den
IC-Baustein angeschlossen sind und die auf der Trägerplatte
befindliche gedruckte Schaltung über
ein Verbindungskabel an eine fahrzeugseitige Steuereinrichtung für weitere
Komponenten des Fahrzeug-Sicherheitssystems angeschlossen ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der
Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es
zeigen:
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1 ein
Gurtschloss mit Befestigungsanordnung in einer Gesamtdarstellung,
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2 die
Befestigungsanordnung für
die Halterung des Schlossgehäuses
in einer Einzeldarstellung in teilmontiertem Zustand ohne Messanordnung,
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3 die
Messanordnung für
die Gurtschloss-Befestigungsanordnung
in einer Draufsicht,
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4 die
Messanordnung gemäß 3 in einer Einzeldarstellung,
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5 die
Messanordnung gemäß 4 in einem ersten Belastungszustand;
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6 die
Messanordnung gemäß 4 in einem zweiten, gegenüber 5 geänderten Belastungszustand,
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7 ein
anderes Ausführungsbeispiel
der Messanordnung für
die Gurtschloss-Befestigungsanordnung in einer schematischen, herausgezogenen Darstellung
in Draufsicht,
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8 den
Gegenstand der 7 in
Seitenansicht,
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9 den
Gegenstand der 7 bei
unterschiedlichen Stellungen der Referenzfläche.
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Wie zunächst 1 zu entnehmen ist, besteht die Befestigungsanordnung
für ein
Sicherheitsgurtschloss 12 aus einem am Fahrzeug fest anzubringenden
Halter 10, wobei das Gurtschloss 12 über ein
Anschluss stück 11 an
dem Halter 10 festgelegt ist. Bestandteil des Gurtschlosses 12 ist
eine Schlosszunge 13.
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Wie sich näher aus 2 entnehmen lässt, ist das Schlossgehäuse 14 über einen
Verbindungsniet 15 mit einem Ansatz des Anschlussstücks 11 verbunden.
Der Halter 10 hat einen T-förmigen Kopf 16 mit
seitlich zu seiner Längsachse
abstehenden Armen 17. Der Kopf 16 des Halters
ist von dem aus zwei Platten 18 bestehenden Anschlussstück 11 eingefasst,
so dass eine ausreichende Führung
des Anschlussstückes 11 auf
dem Halter 10 sichergestellt ist. An dem T-förmigen Kopf 16 sind
ferner zwei senkrechte Führungsstege 9 angeordnet,
die mit ihrem oberen Ende durch das Anschlussstück 11 geführt sind.
Die beiden Platten 18 sind durch senkrecht zu ihrer Ebene
angeordnete Verbindungsstege 19 miteinander verbunden,
wobei die Verbindungsstege als den seitlichen Armen 17 des
Halters 10 gegenüberliegende
Widerlager für
die Anordnung von an den äußeren Längsseiten
von Kopf 10 und Anschlussstück 11 mit größtmöglichem
Abstand zu deren fluchtenden Längsachsen
angeordnete Druckfedern 21 wirken. Zur Erleichterung der
Montage der Druckfedern 21 und zu deren Führung sind
an den seitlichen Armen 17 wie auch an den Verbindungsstegen 19 jeweils
in Längsrichtung
der Druckfedern 21 vorstehende Führungsansätze 20 ausgebildet.
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Wie aus 3 ersichtlich ist eine Trägerplatte 27 mittels
Befestigungselementen 28 derart auf dem Anschlussstück 11 angeordnet,
dass sich zwischen der über
die Führungsstege 9 mit
dem Halter 10 verbundenen Referenzfläche 26 und der Trägerplatte 27 eine
Position der Überdeckung
ergibt, deren Lage sich bei der Relativverschiebung von Anschlussstück 11 und
Halter 10 zueinander verändert. Die Referenzflä che 26 ist
an den senkrechten Führungsstegen 9 angeordnet
und ergibt somit eine sichere Verbindung zu dem Halter 10.
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Wie im einzelnen 4 zu entnehmen ist, sind auf der Trägerplatte 27 bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei Induktionsspulen 29a und 29b in Richtung
der Verschiebebewegung des Anschlussstücks 11 zum Halter 10 mit
Abstand zueinander angeordnet. Auf der Trägerplatte 27 befindet
sich ein IC-Baustein 30, an den die Induktionsspule 29a und 29b über eine
gedruckte Schaltung angeschlossen sind; weiterhin ist an die gedruckte
Schaltung ein Verbindungskabel 31 angeschlossen, welches
die aus der Relativverschiebung des Anschlussstücks 11 zum Halter 10 resultierenden
Ausgangs- bzw. Steuersignale an eine fahrzeugseitige Steuervorrichtung für weitere
Komponenten des Sicherheitssystems des Kraftfahrzeuges überträgt.
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Soweit sich bei der Relativverschiebung
von Anschlussstück 11 und
Halter 10 zueinander die Überdeckung der Referenzfläche zu der
jeweiligen Induktionsspule 29a bzw. 29b ändert, findet
eine Verringerung der Induktivität
der einen Induktionsspule und eine Erhöhung der Induktivität der anderen
Induktionsspule statt, wobei diese gegensinnige Veränderung
der Induktivitäten
als Ausgangssignal erfasst wird.
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Diese gegensinnige Bewegung bzw. Änderung
der Induktivitäten
ist in den 5 und 6 jeweils dargestellt.
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In den 7 bis 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt, bei welchem eine Mehrzahl von Induktionsspulen
zusätzlich
zu dem Abstand in Richtung der Relativbewegung mit einem quer zur
Bewegungsrichtung der Referenzfläche
angeordneten Versatz zueinander angeordnet sind. Soweit in den 7 und 8 die Messanordnung in schematischer
Weise dargestellt ist, entspricht die Verbindung von Halter 10 und
Anschlussstück 11 nicht
der konstruktiven und zuvor beschriebenen Ausgestaltung der 2, weil es für das Verständnis der
Funktionsweise der erfindungsgemäßen Messanordnung
auf die konstruktive Ausbildung nicht ankommt. Der Einfachheit halber
ist in 7 und 8 angedeutet, dass das Anschlussstück 11 mit
einer Abkröpfung 33 durch
eine Ausnehmung 25 in dem Halter 10 geführt ist,
wobei sich die schon angesprochenen schematisch dargestellten Druckfedern 21 zwischen
der Abkröpfung 33 und
einer Begrenzungskante der Ausnehmung 25 abstützen. Für das Verständnis der
Erfindung ist wesentlich, dass an der Abkröpfung 33 des Anschlussstückes 11 ein
Bauteil 32 mit der Referenzfläche 26 befestigt ist,
wobei sich die vorzugsweise metallische Referenzfläche 26 in Richtung
des Halters 10 erstreckt.
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Auf dem Halter 10 ist mittels
Befestigungselementen 28 eine Trägerplatte 27 derart
angeordnet, dass sich zwischen der Referenzfläche 26 und der Trägerplatte 27 eine Überdeckung
ergibt, deren Maß sich
bei der Relativverschiebung von Anschlussstück 11 und Halter 10 zueinander
verändert.
Auf der Trägerplatte
sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
mehrere Induktionsspulen 29 mit einem sowohl in Richtung
der Verschiebebewegung des Anschlussstückes 11 zum Halter 10 wie
auch quer dazu ausgerichteten Versatz angeordnet, so dass sich bezüglich der
Bewegungsrichtung von Anschlussstück 11 zum Halter 10 eine
diagonale Reihe von Induktionsspulen 29 ergibt. Auf der
Trägerplatte 27 ist
ein IC-Baustein 30 angeordnet,
an den die Induktionsspulen 29 über eine gedruckte Schaltung
angeschlossen sind; weiterhin ist an die gedruckte Schaltung ein
Verbindungskabel 31 angeschlossen, welches die aus der
Relativverschiebung des Anschlussstückes 11 zum Halter 10 resultierenden
Ausgangs- bzw. Steuersignale an eine fahrzeugseitige Steuervorrichtung
für weitere
Komponenten des Sicherheitssytems des Kraftfahrzeuges überträgt.
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In 9 sind ähnlich den 5 und 6 unterschiedliche Bewegungszustände der
Referenzfläche 26 zu
den Induktionsspulen 29 dargestellt, wobei mit der Linie 35 die
Ausgangsstellung, das heißt
die 0-Stellung bezeichnet ist, in welcher noch keine Belastung der
Befestigungsanordnung vorliegt. In diesem Falfl sind alle bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
vorgesehenen fünf
Induktionsspulen von der Referenzfläche 26 überdeckt.
Bei einer Belastung in einem ersten Stadium nimmt die Referenzfläche nun
die gemäß Linie 36 dargestellte
Position ein, in welcher nun bereits die beiden äußeren, das heißt in der
Darstellung rechten Induktionsspulen 29 nicht mehr erfasst
sind, während
die mittlere Induktionsspule 29 nur noch zur Hälfte erfasst
ist. Damit ist eine Signaländerung
verbunden. Entsprechend nimmt die Referenzfläche 26 bei einer weiteren
Erhöhung
der Gurtkraft die Position gemäß Linie 37 ein,
in welcher nur noch die linken beiden Induktionsspulen zum Teil überdeckt
sind, und auch diese Positionsänderung
ist mittels der Induktionsänderung
erfasst.
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Die in der vorstehenden Beschreibung,
den Patentansprüchen,
der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser
Unterlagen können
sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander
für die
Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen
wesentlich sein.