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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 angeordneten, mit dem Gurtschloss
verbundenen Anschlussstück,
wobei an Halter und Anschlussstück
eine Messanordnung zur Messung der Gurtkraft und zur Abgabe eines
Steuersignals für
weitere Sicherheitskomponenten des Fahrzeuges angeordnet ist, und
wobei die Verbindung zwischen Halter und Anschlussstück aus einem einen
Ausschnitt in dem einen Bauteil durchgreifenden, an dem anderen
Bauteil ausgebildeten Steg besteht.
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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 Kraft
zu bestimmen, um in Abhängigkeit
von der gemessenen Gurtkraft weitere Komponenten des Sicherheitssystems
wie beispielsweise Airbageinrichtungen hinsichtlich ihrer Auslösung und/oder
ihres Autblasverhaltens 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 U-förmig ausgebildet und durchgreift
mit einem Steg den Ausschnitt des Halters und umfasst dabei die äußere Kontur
des in dem Ausschnitt beweglichen Schlittens derart, 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
weitere Komponenten des Fahrzeug-Sicherheitssystems umsetzbar ist.
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Mit der bekannten Befestigungsanordnung ist
der Nachteil verbunden, dass die Verwendung eines Magnetfeld-Sensors
aufgrund von von außen einwirkenden
magnetischen Störfeldern
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 als Messanordnung ein drucksensitiver Sensor an einer der sich
gegenüberliegenden
Flächen
von Steg und Rand des Ausschnitts angeordnet ist und die sich gegenüberliegenden
Flächen
aufgrund des zwischenliegenden Sensors einen geringen Abstand zueinander
aufweisen, und dass die dem an der einen Fläche angebrachten Sensor gegenüberliegende
Fläche
mit einer den Sensor in sich aufnehmenden Ausnehmung versehen ist,
wobei die Tiefe der Ausnehmung größer bemessen ist als der zwischen
den Flächen
von Steg und Rand des Ausschnitts bestehende Abstand.
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Mit der Erfindung ist der Vorteil
verbunden, dass der Sensor unmittelbar zwischen den sich bei Belastung
der Befestigungsanordnung aneinander abstützenden Flächen von Halter und Anschlussstück angeordnet
ist, ohne dass hierzu bewegliche Teile vorgesehen sein müssen. Da
bei entsprechend hoher Druckeinwirkung die Gefahr besteht, dass
der zwischen den sich aneinander abstützenden Flächen liegende Sensor beschädigt wird,
sieht die Erfindung in vorteilhafter Weise als Überlastschutz die dem Sensor
gegenüberliegend
angeordnete Ausnehmung vor, so dass der Sensor bei aneinander auf Block
anliegenden Flächen
von Halter und Anschlussstück
in der Ausnehmung zu liegen kommt und dadurch geschützt ist.
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Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist vorgesehen, dass in der Ausnehmung eine elastisch ausgebildete
Gegenfläche
für den
Sensor ausgebildet ist; soweit bei einer Belastung die Gegenfläche der
einwirkenden Druckkraft in einem gewissen Umfang nachgibt, ist die
Kraftaufnahme durch die elastische Gegenfläche bei der Bewertung des von
dem Sensor abgesetzten Steuersignals zu berücksichtigen. Die elastische
Gegenfläche
kann beispielsweise dadurch ausgebildet sein, dass die Ausnehmung
mit einem die Gegenfläche
ausbildenden elastischen Material ausgefüllt ist; alternativ ist auch
das Einlegen einer Tellerfeder bzw. Federscheibe in die Ausnehmung
denkbar, deren Oberfläche dann
die elastische Gegenfläche
ausbildet.
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Nach einem ersten Ausführungsbeispiel
besteht der Sensor aus einer drucksensitiven Folie.
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Alternativ kann vorgesehen sein,
dass der Sensor ein auf der Basis eines Lichtleiters arbeitender
Sensor ist.
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Hierzu ist nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung vorgesehen, dass im Bereich der Ausnehmung zwischen
den gegenüberliegenden Flächen ein
Lichtwellenleiter verlegt ist und die gegenüberliegenden Flächen mit
einer den Lichtwellenleiter bei Druckbeanspruchung verformenden
Verzahnung versehen sind.
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Alternativ kann vorgesehen sein,
dass im Bereich der Ausnehmung ein Lichtleiter mit einer an dessen
einem Ende angeordneten Lichtquelle und einem an dessen anderen
Ende angeordneten Phototransistor angeordnet ist. In einer Abwandlung
zu dem aus Lichtleiter, Lichtquelle und Phototransistor bestehenden
Sensor kann weiterhin vorgesehen sein, dass an beiden Enden des
Lichtleiters jeweils ein Polarisationsfilter zwischen der Lichtquelle
und dem Lichtleiter einerseits und dem Lichtleiter und dem Phototransistor
andererseits angeordnet ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist auch ein Sensor einsetzbar, der aus einem an der
einen Fläche
ausgebildeten Ansatz und aus einem in der dem Ansatz gegenüberliegend
angeordneten Ausnehmung eingelegten, bei Beaufschlagung mit dem
Ansatz seine Form ändernden
Kissen sowie aus einem von dem Kissen bei dessen Formänderung
beaufschlagten, in der Ausnehmung angeordneten Drucksensor besteht.
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Zur Verbesserung der gegenseitigen
Anlage der den Sensor beaufschlagenden Flächen ist vorgesehen, dass die
Oberfläche
des Steges die zugeordnete Randfläche des Ausschnitts umfasst
und die einander gegenüberliegenden
Flächen
von Steg und Ausschnitt mit einem aneinander angepassten Krümmungsradius
ausgeführt
sind. Die Erfindung lässt sich
jedoch auch bei gerade bzw. plan ausgeführten Flächen verwirklichen.
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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 in einer vergrößerten Einzeldarstellung,
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3 die
Anordnung des drucksensitiven Sensors in einer schematischen Darstellung,
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4 den
Gegenstand der 3 mit
einem als drucksensitive Folie ausgebildeten Sensor;
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5 den
Gegenstand der 3 mit
einem auf der Basis eines Lichtleiters arbeitenden Sensor,
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6 den
Gegenstand der 5 in
einer anderen Ausführungsform,
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6a den
Sensor gemäß 6 in einer schematischen
Anordnung,
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6b den
Sensor gemäß 6a in einer weiteren Ausführung,
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7 den
Gegenstand der 3 mit
einem als Drucksensor ausgebildeten Sensor.
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Wie aus 1 ersichtlich, ist ein Gurtschloss 10,
zu welchem eine in das Gurtschloss 10 eingesteckte Schlosszunge 11 gehört, über ein
mit dem Gurtschloss 10 verbundenes Anschlussstück 12 mit einem
fahrzeugseitig zu befestigenden Halter 13 verbindbar, wobei
der Halter 13 an seinem dem Gurtschloss 10 abgewandten
Ende eine Befestigungsöse 14 für die fahrzeugseitige
Befestigung aufweist. Die gegenseitige Halterung von Abschlussstück 12 und Halter 13 ist
dadurch verwirklicht, dass an dem Halter 13 ein U-förmiger Befestigungsteil 16 befestigt
ist, der mit seinem Steg 17 einen in dem Anschlussstück 12 angeordneten
Ausschnitt 15 durchgreift. Soweit im Bereich der Anlage
von Steg 17 und Ausschnitt 15 bzw. einer betreffenden
Ausschnittskante in einer noch zu beschreibenden Weise ein drucksensitiver Sensor 25 angeordnet
ist, führt
ein Verbindungskabel 19 von dem Sensor 25 zu einer
nicht dargestellten fahrzeugseitigen Steuervorrichtung für weitere
Komponenten des Sicherheitssystems.
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Wie sich näher aus 2 ergibt, ist in den Ausschnitt 15 des
Anschlussstücks 12 ein
Einsatz 18 eingesetzt, an welchem die der Stegfläche 20 des Steges 17 zugeordnete
Gegenfläche 21 ausgebildet ist.
Aufgrund der noch zu beschreibenden Anordnung des drucksensitiven
Sensors 25 zwischen den Flächen 20 und 21 ist
zwischen den beiden Flächen 20 und 21 ein
Abstand 41 ausgebildet.
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In der schematischen Darstellung
gemäß 3 ist erkennbar, dass ein
in seinen Ausführungsbeispielen
noch zu beschreibender drucksensitiver Sensor 25 an der
Stegfläche 20 des
Steges 17 angebracht ist. In dem dem Sensor 25 gegenüberliegenden
Bereich der Gegenfläche 21 des
Einsatzes 18 bzw. des Randes des Ausschnitts 15 ist
eine Ausnehmung 22 angeordnet, deren Tiefe größer bemessen ist
als der Abstand 41 zwischen den gegenüberliegenden Flächen 20, 21,
so dass der Sensor 25 vollständig in die Ausnehmung 22 eintreten
kann und dadurch vor Überlast
geschützt
ist, wenn die Flächen 20, 21 bei
einer entsprechend großen
Krafteinwirkung und unter Überwindung
des Abstandes 41 auf Block zu liegen kommen.
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Hierbei ist eine Ausbildung des Sensors 25 nicht
ausgeschlossen, bei der der Sensor 25 insgesamt eine solche
Abmessung hat, dass er von der Stegfläche 20 bis zum Tiefsten
der Ausnehmung 22 reicht; in einem solchen Fall ist bei
der Auslegung des Sensors 25 darauf Bedacht zu nehmen,
dass der Sensor 25 um den Abstand 41 kompressibel ist,
ohne bereits Schaden zu nehmen.
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Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist allerdings
die Ausnehmung 22 mit einem elastischen Material 23 ausgefüllt, dessen
Oberfläche 24 als
Gegenfläche
für den
Sensor 25 wirkt. Soweit also bei entsprechender Krafteinwirkung
auf die Befestigungsanordnung 12, 13 der Sensor 25 gegen die
Oberfläche 24 des
elastischen Materials 23 gedrückt wird, ist bei der Interpretation
des von dem Sensor 25 abgegebenen Steuersignals das Maß der Kraft
aufzunehmen, die von dem elastischen Material 23 aufgenommen
ist. Über
eine entsprechende Kalibrierung lässt sich aber die Größe des von
dem Sensor 25 abgegebenen Steuersignals unter Berücksichtigung
eines entsprechenden Korrekturwertes einstellen.
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Wie sich aus 4 ergibt, kann der drucksensitive Sensor
als eine drucksensitive Folie 40 ausgebildet sein, die
zwischen der Stegfläche 20 und
der Oberfläche 24 des
elastischen Materials 23 eingespannt ist. Über das
Verbindungskabel 19 kann das von der drucksensitive Folie 40 abgegebene
Signal einer entsprechenden Auswerteeinheit zugeführt werden.
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Bei dem in 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der
Sensor aus einem mit einer Ummantelung 27 versehenen Lichtwellenleiter 26,
der zwischen der Stegfläche 20 und
der Oberfläche 24 des
elastischen Materials angeordnet ist. hierzu sind die Flächen 20, 24 jeweils
mit einer zugeordneten Verzahnung 28 versehen, so dass
bei entsprechender Krafteinwirkung sich die Verzahnungen 28 den Lichtwellenleiter 26 verformen.
Soweit der Lichtwellenleiter mit Licht beaufschlagt ist, wird durch
die Verformung des Lichtwellenleiters 26 die Lichtmenge verändert, was
als Steuersignal erfassbar ist.
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In den 6, 6a und 6b sind Ausführungsbeispiele eines Sensors
in einer jeweiligen Prinzipdarstellung wiedergegeben, wobei zwischen
den Flächen 20, 24 ein
Lichtleiter 29 angeordnet ist, der entsprechend Pfeil 30 mit
einem Lichteinfall beaufschlagt ist, während entsprechend Pfeil 31 der
Lichtausfall aus dem Lichtleiter 29 gemessen werden kann.
Bei dem in 6a dargestellten
Ausführungsbeispiel
dient als Lichtquelle zur Bewirkung des Lichteinfalls (Pfeil 30)
eine Leuchtdiode 32, während
an dem gegenüberliegenden
Ende des Lichtleiters 29 ein Phototransistor 33 angeordnet
ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel
ist ein Wechsel in der Lichtmenge feststellbar. Bei dem in 6b dargestellten Ausführungsbeispiel
sind an beiden Enden des Lichtleiters 29 jeweils noch Polarisationsfilter 34 angeordnet,
die bei einer Veränderung
der Lage der Flächen 20, 24 zueinander
ihre Gestalt ändern,
so dass die Änderung
der Polarisation des eingestrahlten Lichts als Steuersignal feststellbar
ist.
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Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der
Sensor aus einem an der Stegfläche 20 angeordneten
Ansatz 35; in der gegenüberliegenden
Ausnehmung 22 ist ein Kissen 36 angeordnet, welches
mit einem Fluid oder Gel derart gefüllt ist, dass eine Druckbeaufschlagung
des Kissens 36 durch den Ansatz 35 zu einer Formänderung
des Kissens 36 führt.
An den seitlichen Wänden
der Ausnehmung 22 sind Drucksensoren 37 angeordnet,
auf welche das Kissen 36 bei seiner Formänderung drückt, so
dass das Kissen 36 als Übertragungsmedium
wirkt und die Drucksensoren 27 entsprechende Steuersignale
abgeben.