DE19508620C2 - Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem mit Auslösesicherung für mechanischen Sensor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Ansteuermechanismus für einen im Zusammenhang mit einem Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem eingesetzten mechanischen Sensor an einem Sicherheitsgurt­ aufroller, einer Strammvorrichtung oder einem Gassack- Rückhaltesystem, mit einer in ein Gehäuse integrierten Sperrvorrichtung zum zeitweisen Festlegen des mechanischen Sensors, wobei die Sperrvorrichtung aus einer als Montagesicherung dienenden Sicherungsstellung durch das Anschrauben des Gehäuses an ein fahrzeugfestes Teil in eine durch die Beibehaltung des Sperrzustandes für den mechanischen Sensor definierte Bereitschaftsstellung umgesteuert wird und wobei die Sperrvorrichtung bei Benutzung des Sicherheitsgurtes in Abhängigkeit vom Gurtbandauszug von einer gesonderten Gurtabfrageeinrichtung zwischen dem in der Bereitschaftsstellung aufrechterhaltenen Sperrzustand in die Freigabestellung für den mechanischen Sensor umgesteuert wird.

Ein Ansteuermechanismus mit den vorgenannten Merkmalen für einen Sicherheitsgurtaufroller ist in JP 5-319209 (Abstract) beschrieben; bei dem bekannten Gegenstand besteht die Sperrvorrichtung aus zwei einzelnen gesonderten Sperrklinken, von denen die eine Sperrklinke aus einer den Sperrzustand für den mechanischen Sensor aufrechterhaltenden Bereitschaftstellung in eine Freigabestellung für den mechanischen Sensor umgesteuert werden kann. Hierzu ist die Bereitschaftsstellung der betreffenden Sperrklinke dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrung des mechanischen Sensors solange aufrechterhalten ist, bis bei einer Benutzung des Sicherheitsgurtes mittels einer gesonderten Gurtabfrageeinrichtung die Umsteuerung der Sperrklinke in die Freigabestellung für den mechanischen Sensor erfolgt, in welcher der mechanische Sensor auf eintretende Beschleunigungen ansprechen und die Funktion des Rückhaltesystems auslösen kann. Hiermit wird bereits erreicht, daß ein Ansprechen des mechanischen Sensors bei unbenutztem Sicherheitsgurt ausgeschlossen ist. Um ein Ansprechen des Sensors auch bei einem noch nicht in ein Kraftfahrzeug eingebauten Gerät sicher auszuschließen, ist bei dem vorbekannten Gegenstand die zweite Sperrklinke als Montagesicherung ausgebildet, indem die zweite Sperrklinke in ihrer Sicherungsstellung die erste Sperrklinke festlegt und deren mögliche Umsteuerung von der Bereitschaftsstellung in die Freigabestellung ausschließt. Durch das Anschrauben des Gehäuses an ein fahrzeugfestes Teil wird die Sicherungsstellung der zweiten Sperrklinke bezüglich der ersten Sperrklinke aufgehoben, und die zweite Sperrklinke wird außer Eingriff mit der ersten Sperrklinke gebracht, so daß nunmehr eine Umsteuerung der ersten Sperrklinke erfolgen kann.

Mit dem bekannten Gegenstand ist der Nachteil verbunden, daß die Ausbildung der Sperrvorrichtung für den mechanischen Sensor mit zwei getrennt gelagerten, aufeinander einwirkenden Sperrklinken aufwendig zu montieren und zu justieren ist, so daß Fehlfunktionen nicht ausgeschlossen werden können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Ansteuermechanismus der eingangs genannten Art die Sperrvorrichtung einfacher auszugestalten und die Betriebssicherheit ihrer Funktion zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Hauptanspruch; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß die Sperrvorrichtung aus einem einheitlichen, jeweils die Sicherungsstellung, die Bereitsschaftsstellung und die Freigabestellung für den mechanischen Sensor einnehmenden Bauteil besteht und dem Bauteil bei seiner Umsteuerung von der Sicherungsstellung in die Bereitschaftsstellung und von der Bereitschaftsstellung in die Freigabestellung jeweils eine unterschiedliche Bewegungskinematik im Sinne einer Schwenkbewegung oder einer Längsverschiebung zugeordnet ist. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß als Sperrvorrichtung nur ein einziges Bauteil hergestellt und montiert werden muß. Durch die Zuordnung einer unterschiedlichen Bewegungskinematik für die beiden Umsteuervorgänge ist gleichzeitig sichergestellt, daß eine ungewollte Umsteuerung zwischen den drei möglichen Funktionszuständen des einheitlichen Bauteils ausgeschlossen ist, weil dazu in ihrer Bewegungskinematik unterschiedliche Einzelbewegungen ausgeführt werden müßten.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Sperrvorrichtung als eine am Gehäuse zwischen der Sicherungsstellung und der Bereitschaftsstellung einerseits schwenkbar gelagerte und andererseits zwischen ihrem Sperrzustand und ihrer Freigabestellung längsverschiebliche Zahnstange ausgebildet. Insofern verkörpert dieser Vorschlag die konstruktive Auslegung der Doppelfunktion der Sperrvorrichtung, nämlich einerseits als Montagesicherung, wobei die reine Montagesicherung durch die Verschwenkung der Zahnstange von der Sicherungsstellung in die Bereitschaftsstellung aufhebbar ist, in welcher der Sensor aber nach wie vor festgelegt ist, und andererseits als bei angeschraubten Gurtaufroller, also nach Aufhebung der Montagesicherung, in Abhängigkeit von der Benutzung des Sicherheitsgurt-Rückhaltesystems wirksame Sperrvorrichtung, die den mechanischen Sensor bei unbenutztem Sicherheitsgurt festlegt und den mechanischen Sensor erst bei einer Benutzung des Sicherheitsgurtes freigibt.

Im einzelnen kann vorgesehen sein, daß die Zahnstange mit ihrem einen Endbereich im Sperrzustand an dem mechanischen Sensor angreift und an ihrem anderen Endbereich schwenkbar gelagert ist, und daß einem mit der Gurtwelle eines Sicherheitsgurtaufrollers gekoppelten Antriebsritzel ein an einer beweglichen Lagerscheibe angeordnetes Übertragungsritzel zugeordnet ist, welches in Abhängigkeit von der durch den Gurtbandauszug herbeigeführten Umdrehungszahl des Antriebsritzels in Eingriff mit der Verzahnung der Zahnstange kommt und dadurch die Längsverschiebung der Zahnstange herbeiführt.

Es kann dabei in zweckmäßiger Weise vorgesehen sein, daß die Zahnstange jeweils in ihrem Sperrzustand und ihrem Freigabezustand über Rastungen festlegbar ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein die Bewegung der Zahnstange herbeiführendes Steuerelement vorgesehen, welches als einseitig fest mit dem Gehäuse verbundenes und mit seinem anderen Ende die Zahnstange in ihre Schwenkbewegung beaufschlagendes Federelement ausgebildet ist, wobei das Federelement im Bereich der Anschraubstelle des Gehäuses eine von dem Anschraubmittel beaufschlagte Abkröpfung aufweist, so daß ein entsprechender Bewegungsweg für das Federelement im Sinne einer Beaufschlagung zum Schwenken der Sperrvorrichtung sichergestellt ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, wobei die Fig. 1 bis 4 einen Ansteuermechanismus anhand eines Gurtaufrollers in Seitenansicht in den verschiedenen Funktionsstellungen zeigen, im einzelnen:

Fig. 1 einen Gurtaufroller mit Ansteuermechanismus bei wirksamer Montagesicherung,

Fig. 2 das Gerät gemäß Fig. 1 bei in der Bereitschafts­ stellung befindlicher Sperreinrichtung,

Fig. 3 das Gerät gemäß Fig. 2 zum Zeitpunkt der Umsteuerung der Sperreinrichtung,

Fig. 4 das Gerät gemäß Fig. 3 bei im Freigabezustand befindlicher Sperreinrichtung.

In den Fig. 1 bis 4 sind jeweils gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet; der Sicherheitsgurtaufroller als Träger der Sensormasse hat ein Gehäuse 10, welches im wesentlichen U-förmig mit einem U- Schenkel ausgebildet ist, wobei die Zeichnungsfiguren eine Ansicht des den Ansteuermechanismus tragenden U-Schenkels 11 des Gurtaufrollergehäuses 10 zeigen; das Gurtaufrollergehäuse 10 ist in einem Anschraubbereich 15 über ein nicht dargestelltes Anschraubmittel an einem ebenfalls nicht dargestellten fahrzeugfesten Teil anzuschrauben.

In den beiden U-Schenkeln 11 des Gurtaufrollergehäuses 10 ist eine Gurtwelle 12 gelagert, und das Gehäuse 10 trägt weiterhin eine stehend angeordnete Sensormasse 13, die um eine am Gurtaufrollergehäuse 10 ausgebildete Kippachse 14 schwenkbar ist und für die Auslösung der zugeordneten Systeme der Sicherheitsgurt-Rückhaltevorrichtung heranziehbar ist.

Als Sperreinrichtung zum Festlegen der Sensormasse 13 dient eine Zahnstange 16, die in dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Sperrzustand mit einer Blockiernase 17 an der Sensormasse 13 angreift und diese festlegt. Die Zahnstange 16 ist in ihrem der Blockiernase 17 gegenüberliegenden Bereich an einem Lagerzapfen 19 schwenkbar zum Gurtaufrollergehäuse 10 gelagert, wobei in dem Schwenklager gleichzeitig eine Längsverschiebbarkeit der Zahnstange 16 dadurch verwirklicht ist, daß die Zahnstange 16 mit einem Längsschlitz 20 auf dem Lagerzapfen 19 sitzt; die beiden bezogen auf die Längsverschiebbarkeit der Zahnstange 16 vorgegebenen Stellungen für den Sperrzustand einerseits und den Freigabezustand andererseits sind über dem Lagerzapfen 19 zugeordnete Rastungen 21, 22 in dem Rand des Längsschlitzes 20 vorgegeben, wobei die Rastung 21 dem Sperrzustand und die Rastung 22 dem Freigabezustand entsprechen.

Zur Kopplung der Verschiebebewegung der Zahnstange 16 mit der Gurtabfrageeinrichtung ist auf der Gurtwelle 12 ein Antriebsritzel 23 angeordnet, welchem ein an einer um einen Drehzapfen 26 schwenkbar angeordneten Lagerscheibe 25 gelagertes Übertragungsritzel 24 zugeordnet ist; der Schwenkbereich der Lagerscheibe 25 ist dabei so eingerichtet, daß das Übertragungsritzel 24 in einer definierten Position sowohl mit dem Antriebsritzel 23 als auch mit der Verzahnung der Zahnstange 16 in Eingriff kommt. Die Lagerscheibe 25 ist in Richtung des Antriebsritzels 23 federbelastet (nicht dargestellt).

Als Steuerelement für die als Zahnstange 16 ausgebildete Sperreinrichtung für die Sensormasse 13 dient ein im Anschraubbereich 15 fest mit dem Gurtaufrollergehäuse 10 verbundenes Federelement 27, welches an seinem abragenden freien Ende gegen die Zahnstange 16 liegt; im Anschraubbereich 15 weist das Federelement 27 eine Abkröpfung 28 derart auf, daß beim Anschrauben des Gurt­ aufrollergehäuses 10 an das fahrzeugfeste Teil der dadurch hervorgerufene Druck auf die Abkröpfung 28 des Federelementes 27 in eine Verschwenkung der Zahnstange 16 um deren Lagerzapfen 19 entgegen dem Uhrzeigersinn umgesetzt wird.

In der in Fig. 1 dargestellten Position ist über das Steuerelement in Form des Federelementes 27 die Montagesicherung insofern verwirklicht, als die Zahnstange 16 außer Eingriff mit dem Übertragungsritzel 24 steht, so daß ein Gurtbandauszug nicht zu einer Bewegung der Zahnstange 16 führen kann; die Zahnstange 16 befindet sich in einer Stellung, in welcher ihre Blockiernase 17 die Sensormasse 13 festlegt.

In der aus Fig. 2 ersichtlichen Funktionslage ist die Montagesicherung insoweit aufgehoben, als durch das Anschrauben des Gurtaufrollergehäuses 10 das Federelement 27 beaufschlagt ist und über sein freies Ende die Zahnstange 16 in die Bereitschaftsstellung gedreht hat, in welcher aber die Zahnstange 16 immer noch ihren Sperrzustand beibehält, in welchem die Sensormasse 13 festgelegt ist; auch in dieser Lage bei aufgerolltem Gurtband kommt das Übertragungsritzel 24 nicht in Eingriff mit der Verzahnung der Zahnstange 16, so daß in dieser Bereithalteposition der Sensor festgelegt ist.

Wird nun bei Gebrauch des Sicherheitsgurt-Rückhaltesystems Gurtband von der Gurtwelle 12 abgezogen, so führt die damit verbundene Drehung des Antriebsritzels 23 in Richtung des Pfeils 29 aufgrund des Verzahnungseingriffes zu einer Drehung des Übertragungsritzels 24 in Richtung des Pfeils 30; bei einer vorbestimmten Stellung von Antriebsritzel 23 und Übertragungsritzel 24 zueinander kommt es aufgrund des Zusammentreffens der Schaltnocken 32 beziehungsweise 33 auf den Ritzeln 23 bzw. 24 zu einer Drehung der Lagerscheibe 25 um den gehäusefesten Drehzapfen 26 entgegen dem Uhrzeigersinn, und das an der Lagerscheibe 25 gelagerte Übertragungsritzel gerät so auch in Eingriff mit der Zahnstange 16, wodurch bei einer weiteren Drehung der Gurtwelle 12 über das Übertragungsritzel 24 nun die Zahnstange 16 in Richtung des Pfeils 31 längsverschoben wird; durch diese Längsverschiebung kommt die Blockiernase 17 von der Sensormasse 13 frei, so daß bei nach unten verschobener Zahnstange 16 die Sensormasse 13 funktionsbereit ist. Die zugeordneten Rastungen 21, 22 sorgen dafür, daß die entsprechenden Positionen der Zahnstange 16 für den Sperrzustand und für den Freigabezustand definiert sind. Wird nun beim Ablegen des Gurtes das Gurtband auf die Welle 12 wieder aufgewickelt, so kehren sich die Drehrichtungen von Antriebsritzel 23 und Übertragungsritzel 24 um, so daß die Zahnstange 16 wieder in ihre Position längsverschoben wird, in welcher die Sensormasse 13 festgelegt ist. Auf diese Weise ist bei abgelegtem und nicht benutztem Gurtband die Sensormasse 13 immer festgelegt, so daß Fehlauslösungen ausgeschlossen sind.

Wird das Gurtaufrollergehäuse 10 von dem fahrzeugfesten Teil abgeschraubt, so ist die Wirkung des Anschraubmittels auf die Abkröpfung 28 des Federelementes 27 aufgehoben, so daß es zu einer Rückbewegung des Federelementes 27 kommt, die auch eine Schwenkung der Zahnstange 16 in die Sicherungs­ stellung (Fig. 1) herbeiführt.

Claims (6)

1. Ansteuermechanismus für einen im Zusammenhang mit einem Sicherheitsgurt-Rückhaltesystem eingesetzten mechanischen Sensor an einem Sicherheitsgurtaufroller, einer Strammvorrichtung oder einem Gassack-Rückhaltesystem, mit einer in ein Gehäuse integrierten Sperrvorrichtung zum zeitweisen Festlegen des mechanischen Sensors, wobei die Sperrvorrichtung aus einer als Montagesicherung dienenden Sicherungsstellung durch das Anschrauben des Gehäuses an ein fahrzeugfestes Teil in eine durch die Beibehaltung des Sperrzustandes für den mechanischen Sensor definierte Bereitschaftsstellung umgesteuert wird und wobei die Sperrvorrichtung bei Benutzung des Sicherheitsgurtes in Abhängigkeit vom Gurtbandauszug von einer gesonderten Gurtabfrageeinrichtung zwischen dem in der Bereitschaftsstellung aufrechterhaltenen Sperrzustand in die Freigabestellung für den mechanischen Sensor umgesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung aus einem einheitlichen, jeweils die Sicherungsstellung, die Bereitsschaftsstellung und die Freigabestellung für den mechanischen Sensor (13) einnehmenden Bauteil (Zahnstange 16) besteht und dem Bauteil bei seiner Umsteuerung von der Sicherungsstellung in die Bereitschaftsstellung und von der Bereitschaftsstellung in die Freigabestellung jeweils eine unterschiedliche Bewegungskinematik im Sinne einer Schwenkbewegung oder einer Längsverschiebung zugeordnet ist.

2. Ansteuermechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung als eine am Gehäuse (10) zwischen der Sicherungsstellung und der Bereitschaftsstellung einerseits schwenkbar gelagerte und andererseits zwischen ihrem Sperrzustand und ihrer Freigabestellung längsverschiebliche Zahnstange (16) ausgebildet ist.

3. Ansteuermechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (16) mit ihrem einen Endbereich (Blockiernase 17) im Sperrzustand an dem mechanischen Sensor (13) angreift und an ihrem anderen Endbereich schwenkbar gelagert ist, und daß einem mit der Gurtwelle (12) eines Sicherheitsgurtaufrollers gekoppelten Antriebsritzel (23) ein an einer beweglichen Lagerscheibe (25) angeordnetes Übertragungsritzel (24) zugeordnet ist, welches in Abhängigkeit von der durch den Gurtbandauszug herbeigeführten Umdrehungszahl des Antriebsritzels (23) in Eingriff mit der Verzahnung der Zahnstange (16) kommt und dadurch die Längsverschiebung der Zahnstange (16) herbeiführt.

4. Ansteuermechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (16) in ihrem Sperrzustand und in ihrer Freigabestellung jeweils über Rastungen (21, 22) festlegbar ist.

5. Ansteuermechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Bewegung der Zahnstange (16) herbeiführendes Steuerelement vorgesehen ist, welches als einseitig fest mit dem Gehäuse (10) verbundenes und mit seinem anderen Ende die Zahnstange (16) in ihre Schwenkbewegung beaufschlagendes Federelement (27) ausgebildet ist.

6. Ansteuermechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (27) im Bereich der Anschraubstelle des Gehäuses (10) eine von dem Anschraubmittel beaufschlagte Abkröpfung (28) aufweist.