DE19531320A1 - Sicherheitsgurtanordnung mit einem mit Pendelnachführung seines fahrzeugsensitiven Sensors versehenen Sicherheitsgurtaufroller - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtanordnung mit einem in einem Fahrzeugsitz angeordneten Sicherheitsgurtaufroller, wobei der Fahrzeugsitz oder das den Sicherheitsgurtaufroller tragende Teil des Fahrzeugsitzes wie Rückenlehne oder Sitzteil, in der Neigung zu einer zum Erdmittelpunkt gerichteten Achse verstellbar sind, wobei der Sicherheitsgurtaufroller einen jeweils zum Erdmittelpunkt auszurichtenden fahrzeugsensitiven Beschleunigungssensor sowie eine Pendeleinrichtung mit einer den Beschleunigungssensor bei Neigungsänderung in seine Sollage nachführenden Pendelmasse aufweist.

Bei heutigen Kraftfahrzeugen sollen die Sicherheitsgurt­ aufroller an dem Fahrzeugsitz angebracht werden, wobei das Problem besteht, daß das den Sicherheitsgurtaufroller aufnehmende Bauteil, mithin entweder der Fahrzeugsitz als ganzer oder seine Rückenlehne oder seine Sitzfläche in der Neigung zu einer zum Erdmittelpunkt gerichteten Achse verstellbar eingerichtet sind. Aus diesem Grunde ist es beispielsweise aus der DE 38 24 164 A1 bekannt, dem fahrzeugsensitiven Sensor des Sicherheitsgurtaufrollers eine Pendeleinrichtung zuzuordnen, welche bei der Neigungsverstellung des Fahrzeugsitzes beziehungsweise des zugeordneten Teiles davon den fahrzeugsensitiven Sensor des Sicherheitsgurtaufrollers jeweils in seine Soll-Lage nachführt. Diese Zuordnung wirft das Folgeproblem auf, daß die Pendelmasse der Pendeleinrichtung ihrerseits auf horizontale Beschleunigungen des Kraftfahrzeuges im Fahrbetrieb reagiert, wie diese insbesondere bei Bremsungen des Kraftfahrzeuges auftreten; im Falle von derartigen horizontalen Beschleunigungen spricht die Pendeleinrichtung an und lenkt dabei den fahrzeugsensitiven Sensor aus seiner Soll-Lage aus. Damit wird in nachteiliger Weise die Ansprechschwelle des fahrzeugsensitiven Sensors verändert, so daß eine ordnungsgemäße Funktion nicht mehr gewährleistet ist.

In diesem Zusammenhang ist es aus der DE 38 24 164 A1 weiterhin bekannt, der Pendeleinrichtung eine Trägheitsmasse zuzuordnen, welche den auf die Pendeleinwirkung einwirkenden Beschleunigungen entgegenwirkt und die unter einer auf sie einwirkenden Federvorspannung stehende Pendelmasse gegen die Wirkung der auf die Pendeleinrichtung einwirkenden horizontalen Beschleunigung festlegt. Aufgrund der Festlegung kann somit die Pendeleinrichtung trotz der auftretenden Beschleunigung ihre rage nicht mehr verändern. Eine derartige Lösung ist aber in der Realisierung aufwendig und setzt die jeweils sichere Festlegung der Pendelmasse voraus.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsgurtanordnung mit den gattungsgemäßen Merkmalen in ihrer Funktion zu verbessern und konstruktiv einfach auszulegen.

Dies Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß zum Ausgleich von auf die den fahrzeugsensitiven Sensor tragenden ersten Pendelmasse einwirkenden horizontalen Beschleunigungen eine um den Schwenkpunkt der ersten Pendelmasse schwenkbare und mit einer gegenüber der ersten Pendelmasse größeren dominanten Masse versehene zweite Pendelmasse angeordnet ist und erste Pendelmasse und zweite Pendelmasse über ein eine gegenläufige Bewegung von erster und zweiter Pendelmasse herbeiführendes und seinerseits an einer um den Schwenkpunkt von erster und zweiter Pendelmasse drehbaren Trägheitsscheibe angeordnetes Getriebe miteinander gekoppelt sind. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß bei aufgrund einer Abbremsung des Kraftfahrzeuges einwirkenden horizontalen Beschleunigung der Ausschlag der mit der dominanten Masse versehenen zweiten Pendelmasse über die gegenläufige Verschwenkung der ersten Pendelmasse auch eine Verschwenkung des fahrzeugsensitiven Sensors in eine Lage herbeiführt, die einer niedrigeren Blockierschwelle dieses Sensors entspricht; dadurch wird die Gesamtsicherheit der Sicherheitsgurtanordnung erhöht, da jeder Bremsvorgang auch immer eine potentielle Gefahrensituation darstellen kann.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß das Getriebe aus einem zwischen der mit einer Innenverzahnung versehenen zweiten Pendelmasse und der mit einer Außenverzahnung versehenen ersten Pendelmasse angeordneten und an der Trägheitsscheibe exzentrisch zu deren Drehpunkt gelagerten Ritzel besteht.

Es ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zweckmäßig, wenn das Getriebe bezüglich der Übertragung der Auslenkung der zweiten Pendelmasse in eine Auslenkung der ersten Pendelmasse eine Untersetzung aufweist, weil damit der Pendelausschlag der zweiten Pendelmasse nur eine geringfügige Verstellung der ersten Pendelmasse und damit des fahrzeugsensitiven Sensors herbeiführt.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Untersetzung dadurch verwirklicht, daß an der Trägheitsscheibe ein in Eingriff mit der Innenverzahnung der zweiten Pendelmasse stehendes Zahnrad und in drehfester Verbindung damit ein in Eingriff mit der Außenverzahnung der ersten Pendelmasse stehendes Ritzel kleineren Durchmessers gelagert sind.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an der der Lagerung des Ritzels an der Trägheitsscheibe gegenüberliegenden Seite der Trägheitsscheibe an dieser ein Ausgleichsgewicht angeordnet, um die träge Masse der Trägheitsscheibe auszuwuchten. Mit einem derartigen Ausgleichsgewicht kann die Gesamtabstimmung der Pendeleinheit über die Beeinflussung der Lage des Schwerpunktes der Trägheitsscheibe manipuliert werden, um die Sensornachführung im praktischen Einsatz der Sicherheitsgurtanordnung zu optimieren.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der fahrzeugsensitive Sensor unmittelbar an der ersten Pendelmasse festgelegt und die Hebelspitze des die Blockierung des Sicherheitsgurtaufrollers einleitenden Impulshebels in dem Schwenkpunkt der die erste Pendelmasse und die zweite Pendelmasse umfassenden Pendeleinheit angeordnet, womit der Vorteil verbunden ist, daß bei Verschwenkungen der Pendeleinheit die Position des Impulshebels nicht beeinträchtigt beziehungsweise verändert wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Gurtaufroller mit Pendeleinrichtung in einer seitlichen Ansicht,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 im Schnitt.

Die Pendeleinheit 10 umfaßt eine erste Pendelmasse 11, die, wie aus Fig. 2 ersichtlich, auf einem Schwenkzapfen 31 einer Abdeckkappe 30 des Gurtaufrollers schwenkbar gelagert ist, wobei die entsprechende Schwenkachse mit 22 bezeichnet ist. An der ersten Pendelmasse 11 ist ein Fahrzeugsensor 12 angeordnet, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Kugelsensor ausgebildet ist und einen Impulshebel 13 aufweist, dessen Hebelspitze 14 in der Schwenkachse 22 der Pendeleinheit 10 beziehungsweise der ersten Pendelmasse 11 liegt. Der Impulshebel 13 beaufschlagt beim Ansprechen des fahrzeugsensitiven Sensors 12 eine Steuerklinke 15, die ihrerseits mit einem außen verzahnten Steuerrad 16 zusammenwirkt, welches dem Steuersystem des Gurtaufrollers zuzuordnen und insoweit zum Stand der Technik zu zählen ist. Mit 17 ist die Drehachse der Gurtaufwickelwelle des Gurtaufrollers bezeichnet. Aufgrund der Anordnung der Hebelspitze 14 des Impulshebels 13 in dem Schwenkpunkt 22 der Pendeleinheit 10 ist gewährleistet, daß bei Bewegungen der Pendeleinrichtung die Position der von dem Impulshebel 13 beaufschlagten Steuerklinke 15 des Gurtaufrollers nicht beeinträchtigt wird.

Die Pendeleinheit 10 besteht weiterhin aus einer zweiten Pendelmasse 20, deren Schwenkpunkt ebenfalls durch die Schwenkachse 22 gegeben ist; die Masse der zweiten Pendelmasse 20 ist gegenüber der Masse der ersten Pendelmasse 11 dominant, wobei die zweite Pendelmasse 20 einen tief angeordneten Schwerpunkt 21 aufweist, während die mit einer geringeren Masse versehene erste Pendelmasse 12 einen dichter an der Schwenkachse 22 liegenden Schwerpunkt 19 aufweist. Somit erzeugt die zweite Pendelmasse 20 aufgrund ihrer großen Masse und des tiefen Schwerpunktes 21 den gewünschten Pendeleffekt bei der Veränderung der Neigung der Rückenlehne sehr deutlich; andererseits erzeugt die Pendelmasse 20 aber auch bei horizontalen Verzögerungen im Falle einer Abbremsung des Kraftfahrzeuges ein starkes Drehmoment. Dagegen resultiert aus der Anordnung der ersten Pendelmasse 11 ein schwacher Pendeleffekt und ein niedriges Drehmoment bei horizontalen Verzögerungen.

Beide Pendelmassen 11, 20 sind über ein Getriebe 24 miteinander gekoppelt, wobei das Getriebe 24 an einer Trägheitsscheibe 23 angeordnet ist, deren Drehpunkt mit der Schwenkachse 22 der Pendeleinheit 10 übereinstimmt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das Getriebe 24 aus einem an der Trägheitsscheibe 23 gelagerten außenverzahnten Zahnrad 25, welches an der mit einer Innenverzahnung 27 versehenen zweiten Pendelmasse 20 angreift. Das Zahnrad 25 ist drehfest mit einem Ritzel 26 kleineren Durchmessers verbunden, wobei das Ritzel 26 in die Außenverzahnung 28 der ersten Pendelmasse 11 eingreift. Mit der Wahl der unterschiedlichen Durchmesser von Zahnrad 25 einerseits und Ritzel 26 andererseits kann eine Untersetzung eingestellt werden, so daß der Pendelausschlag der zweiten Pendelmasse 20 nur in einen geringfügigen Ausschlag der ersten Pendelmasse 11 und damit nur in eine geringfügige Veränderung der Lage des fahrzeugsensitiven Sensors 12 umgesetzt wird.

An der Trägheitsscheibe 23 ist gegenüber der Anordnung des Getriebes 24 ein Ausgleichsgewicht 29 angeordnet, um einerseits die Trägheitsscheibe 23 gegenüber deren Drehpunkt auszuwuchten und andererseits auch die Gesamtabstimmung der Pendeleinheit zu beeinflussen, indem mit der Anordnung des Ausgleichsgewichts 29 der Schwerpunkt der Trägheitsscheibe 23, der üblicherweise in der Schwenkachse 22 liegt, etwas nach oben oder unten zu verlängern, um die Sensornachführung im praktischen Einsatz zu optimieren.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine normale Schrägstellung einer Rückenlehne von cirka 20 Grad gegen die Vertikale, was der gezeigten Einbaustellung des Gurtaufrollers gemäß Fig. 1 entspricht; aus dieser Lage kann die Rückenlehne um 20 Grad nach vorne (= senkrechte 0 Grad-Position) und 20 Grad nach hinten (= 40 Grad-Schräg­ stellung) geneigt werden, wobei dieser Schwenkweg durch Anschläge 32 vorgegeben ist. Die Pendeleinheit 10 wird in der in Fig. 1 dargestellten Weise in den Gurtaufroller montiert, wobei mittels der mit der Neigungsverstellung der Rückenlehne verbundenen Pendelbewegungen die automatische Ausrichtung des fahrzeugsensitiven Sensors auf den Erdmittelpunkt erfolgt.

Tritt nun als Störgröße bei einer Abbremsung des Kraftfahrzeuges eine horizontale Beschleunigung beispielsweise in der Darstellung in Fig. 1 nach links gerichtet auf, so schwenkt die starke Pendelmasse 20 kraftvoll im Uhrzeigersinn aus; die Trägheitsscheibe 23 mit dem daran gelagerten Getriebe bleibt aufgrund der ihr eigenen Trägheit dabei stehen; die schwächere Pendelmasse 11 will aufgrund der auftretenden Beschleunigung ebenfalls im Uhrzeigersinn verschwenken, wird aber von dem starken Drehmoment der großen Pendelmasse 20 über das Getriebe 24 an einer Verschwenkung nicht nur gehindert, sondern sogar noch in die entgegengesetzte Richtung gegen den Uhrzeigersinn verschwenkt. Der Überschuß an Drehmoment aus der starken zweiten Pendelmasse 20, zudem noch getriebemäßig untersetzt, bewirkt eine der Verzögerung entgegengesetzte Bewegungsrichtung der schwächeren ersten Pendelmasse 11, und somit wird auch der fahrzeugsensitive Sensor 12 entgegen dem Uhrzeigersinn geringfügig - entsprechend der Zahnraduntersetzung - bewegt.

Da die Trägheitsscheibe 23 eine begrenzte Masse aufweist, wird nach einer gewissen Zeit die Gegenkraft aus der ersten Pendelmasse 11 auf die Lagerstelle des Getriebes 24 an der Trägheitsscheibe 23 beginnen zu wirken, so daß die Trägheitsscheibe 23 sich ebenfalls im Uhrzeigersinn zu drehen beginnt. Damit wird die gegenläufige Verschwenkung der ersten Pendelmasse 11 zum Stillstand kommen und je nach Abstimmung der Massen von erster Pendelmasse 11, zweiter Pendelmasse 20 beziehungsweise Trägheitsscheibe 23 und der inneren Reibung im System sich sogar umkehren können.

Dabei wird die Abstimmung der Pendeleinheit 10 so gewählt, daß bei dem größtmöglichen Verschwenkungswinkel der großen zweiten Pendelmasse 20 von 40 Grad und lang andauernder Bremsverzögerung die anfängliche gegenläufige Verschwenkung der ersten Pendelmasse 11 zunächst gestoppt und dann bis zum Erreichen der Ausgangslage rückgestellt wird. Auf diese Weise können die gesetzlich vorgeschriebenen Blockierwerte des fahrzeugsensitiven Sensors 12 in keinem Fall überschritten werden.

Nach Abschluß der Bremsung und Verschwenkung wird sich die Pendeleinheit in die neutrale und in Fig. 1 dargestellte Ausgangsstellung zurückbewegen, da sich die beiden Pendelmassen 20, 11 auf den Erdmittelpunkt ausrichten. Über das Getriebe 24 wird dabei auch die möglicherweise etwas verstellte Trägheitsscheibe 23 in die Ausgangsstellung zurückgedreht. In dieser relativen Neutralstellung der Teile zueinander wirkt die Pendeleinheit 10 jeweils als Pendel und stellt den fahrzeugsensitiven Sensor 12 unabhängig von der Rückenlehnenneigung immer in die ordnungsgemäße Position ein.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (6)

1. Sicherheitsgurtanordnung mit einem in einem Fahrzeugsitz angeordneten Sicherheitsgurtaufroller, wobei der Fahrzeugsitz oder das den Sicherheitsgurtaufroller tragende Teil des Fahrzeugsitzes wie Rückenlehne oder Sitzteil, in der Neigung zu einer zum Erdmittelpunkt gerichteten Achse verstellbar sind, wobei der Sicherheitsgurtaufroller einen jeweils zum Erdmittelpunkt auszurichtenden fahrzeugsensitiven Beschleunigungssensor sowie eine Pendeleinrichtung mit einer den Beschleunigungssensor bei Neigungsänderung in seine Sollage nachführenden Pendelmasse aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von auf die den fahrzeugsensitiven Sensor (12) tragenden ersten Pendelmasse (11) einwirkenden horizontalen Beschleunigungen eine um die Schwenkachse (22) der ersten Pendelmasse (11) schwenkbare und mit einer gegenüber der ersten Pendelmasse (11) größeren dominanten Masse versehene zweite Pendelmasse (20) angeordnet ist und erste Pendelmasse (11) und zweite Pendelmasse (20) über ein eine gegenläufige Bewegung von erster und zweiter Pendelmasse herbeiführendes und seinerseits an einer um die Schwenkachse von erster und zweiter Pendelmasse drehbaren Tragheitsscheibe (23) angeordnetes Getriebe (24; 25, 26) miteinander gekoppelt sind.

2. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (24) aus einem zwischen der mit einer Innenverzahnung (27) versehenen zweiten Pendelmasse (20) und der mit einer Außenverzahnung (28) versehenen ersten Pendelmasse (11) angeordneten und an der Trägheitsscheibe (23) exzentrisch zu deren Drehpunkt gelagerten Ritzel (26) besteht.

3. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (24) bezüglich der Übertragung der Auslenkung der zweiten Pendelmasse (20) in einer Auslenkung der ersten Pendelmasse (11) eine Untersetzung aufweist.

4. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trägheitsscheibe (23) ein in Eingriff mit der Innenverzahnung (27) der zweiten Pendelmasse (20) stehendes Zahnrad (25) und in drehfester Verbindung damit ein in Eingriff mit der Außenverzahnung (28) der ersten Pendelmasse (11) stehendes Ritzel (26) kleineren Durchmessers gelagert sind.

5. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Lagerung des Ritzels (26) an der Trägheitsscheibe (23) gegenüberliegenden Seite der Trägheitsscheibe an der Trägheitsscheibe (23) ein Ausgleichsgewicht (29) angeordnet ist.

6. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der fahrzeugsensitive Sensor (12) unmittelbar an der ersten Pendelmasse (11) festgelegt und die Hebelspitze (14) des die Blockierung des Sicherheitsgurtaufrollers einleitenden Impulshebels (13) in der Schwenkachse (22) der die erste Pendelmasse (11) und die zweite Pendelmasse (20) umfassenden Pendeleinheit (10) liegt.