DE3410411C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Be­ schleunigungssensor für Sicherheitsgurt-Systeme zum Schutz von Kraftfahrzeuginsassen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem derartigen aus der DE-OS 27 14 340 bekannten Beschleunigungssensor für Sicherheitsgurt-Aufroller ist die konkave Fläche der Halterung für die Kugel um ihren die Raststellung beinhaltenden Mittenbereich eben ausge­ bildet.

Bei normaler Situation des Kraftfahrzeugs liegt die Kugel des Beschleunigungssensors in ihrer Raststellung, rollt jedoch, wenn eine bestimmte Beschleunigung auf den Beschleunigungssensor wirkt, auf der konkaven Fläche nach oben, so daß das Betätigungsglied betätigt und dadurch ein Abrollen des Gurtes vom Gurtaufroller gesperrt wird.

Bewegt sich das Kraftfahrzeug jedoch auf einer holprigen Straße, dann kann die Kugel aufgrund der Erschütterung leicht aus ihrer Raststellung herausbewegt werden, so daß sie auf der konkaven Fläche um ihre Raststellung herum zu rollen beginnt und dadurch das Betätigungsglied mit einem Klinkenrad im Gurtaufroller in Wirkverbindung gelangen kann. Dies erzeugt entweder Rattergeräusche zwischen Betätigungsglied und Klinkenrad oder macht unnötigerweise das Abwickeln des Gurtes unmöglich, was sich auf die Bequemlichkeit des vom Gurt gehaltenen Insassen nachteilig auswirkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Beschleunigungssensor der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Kugel auch dann, wenn sie Erschütterungen unterworfen ist, nicht um ihre Raststellung herum auf der konkaven Fläche rollen und dadurch das Betätigungsglied verschwenken kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Beschleunigungssensor der genannten Art durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Aus der GB-PS 15 64 881 ist es zwar bei Sicherheitsgurt- Aufrollern bekannt, daß der Beschleunigungssensor gegenüber Erschütterungsbewegungen gedämpft gelagert ist, jedoch ist dort ein Trägheitspendel vorgesehen, dessen Auflagefläche entsprechend ausgebildet ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt längs der Linie I-I der Fig. 2 durch einen Beschleunigungs­ sensor gemäß einem ersten Ausführungs­ beispiel,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ausführungs­ beispiel nach Fig. 1, wobei das Betätigungsglied und die Kugel wegge­ lassen sind,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III der Fig. 4 durch einen Beschleunigungs­ sensor gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel und

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Beschleunigungs­ sensor nach Fig. 3, wobei das Betäti­ gungsglied und die Kugel weggelassen sind.

Bei einem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Be­ schleunigungssensor für Sicherheitsgurt-Systeme gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung ist eine Kugel 10 als Rollkörper in einem Kugelbehält­ nis 12 als Aufnahmeglied aufgenommen.

Das Kugelbehältnis 12 ist in seinem mittigen Bereich mit einer zylindrischen Ausnehmung 14 versehen, deren axiale Mitte vertikal angeordnet ist, und die den Ort, an dem die Kugel 10 auf der zylindrischen Ausnehmung 14 oder auf dem mittigen Bereich des Kugelbehältnisses 12 angeordnet ist, als Raststellung definiert. In dem Kugelbehältnis 12 ist eine konkave Fläche 16 gebildet, die vom oberen Rand der zylindrischen Ausnehmung 14 aus zum Rand des Kugelbehältnisses 12 hin allmählich ansteigt. Ist die Kugel 10 einer Be­ schleunigung unterworfen, rollt sie auf der konkaven Fläche 16 hinauf.

Auf der konkaven Fläche 16 sind radial eine Viel­ zahl von Rippen 18 als Führungselemente gebildet, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die konkave Fläche 16 ist aufgrund der Kombination aus den radialen Rippen 18, die einander benachbart sind, und aus ebenen Bereichen zwischen den Rippen 18 mit einer Rauigkeit in Umfangrichtung versehen, ohne daß die Kugel 10 in einer Not­ fallsituation des Kraftfahrzeuges in ihrer radialen Bewegung behindert wird.

Das innere Ende jeder der radialen Rippen 18 reicht nicht bis zum Rand der zylindrischen Ausnehmung 14, d. h., es ist derart angeordnet, daß sich die Kugel 10 leicht aus ihrer Raststellung wegbewegen kann, und nicht gleich zu Beginn ihrer Bewegung an den Rippen 18 anschlägt.

Auf der Kugel 10 liegt ein Be­ tätigungsglied 22 auf, das an seinem einen Endbereich mittels eines Stiftes 20 als Tragelement schwenkbar gehalten ist. Das Betätigungsglied 22 ist am anderen Endbereich mit einem nach oben stehenden Klinkenzahn 24 einstückig versehen, der mit einem nicht dargestellten Klinkenrad in Eingriff kommt, das zusammen mit einer Aufwickel­ welle drehbar ist, die im Gurtaufroller des Sicherheitsgurt-Systems angeordnet ist. Rollt die Kugel 10 die konkave Fläche 16 hinauf, wird das Betätigungs­ glied 22 verschwenkt, so daß der Klinkenzahn 24 in das Klinkenrad einrastet und die Rotation der Aufwickelwelle sperrt.

Es sei nun die Wirkungsweise dieses Ausführungs­ beispieles beschrieben.

Ist die Kugel 10 in der Raststellung auf der zylindrischen Ausnehmung 14 in einer normalen Situation des Kraft­ fahrzeuges angeordnet, ruht das Betätigungsglied unter der in Fig. 1 dargestellten Lage und deshalb kann die Aufwickelwelle im Gurtaufroller in Richtung des Gurtabwickelns gedreht werden, so daß ein vom Gurt gehaltener Insasse seine Haltung frei ändern kann.

Bewegt sich das Fahrzeug auf einer holprigen bzw. unebenen Straße, könnte die Kugel 10 ohne die Rippen 18 aufgrund der Erschüt­ terungen durch Kreisbewegungen Bewegungsenergie speichern. Sie wird nun durch die Rippen 18 daran gehindert, auf der konkaven Fläche 16 in Richtung des Doppelpfeiles A (Fig. 2) zu rollen; sondern wird längs der Rippen 18 zur zylindrischen Ausnehmung 14 hin geführt, so daß sie in die Raststellung zurückkehrt.

In einer Notfallsituation des Kraftfahrzeugs, bspw. bei einem Zusammenstoß, rollt die Kugel 10 radial auf der konkaven Fläche 16 nach oben, wobei gleichzeitig das Betätigungs­ glied 22 verschwenkt und bewirkt wird, daß der Klinkenzahn 24 mit dem nicht dargestellten Klinken­ rad in Eingriff kommt, so daß die Abwickeldrehung der Aufwickelwelle im Gurtaufroller gesperrt und der Insasse vom Gurt gehalten wird.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Beschleu­ nigungssensor gemäß einem zweiten Ausführungs­ beispiel sind zwei Rippen 18 A auf der konkaven Fläche 16 A in Richtung radial von der zylindrischen Ausnehmung 14 weg in derselben Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel ge­ bildet. Die betreffenden Rippen 18 A sind in Draufsicht gemäß Fig. 4 gesehen keilförmig und ihre vorderen Enden sind von der Kugel 10, die in ihrer Raststellung ist, etwas entfernt, oder sie berühren sie leicht, da die vorderen Enden der Rippen 18 A spitzer ausgebildet sind, als diejenigen der Rippen 18 des ersten Ausführungsbeispiels, so daß sie die Funktion und Empfindlichkeit des Beschleunigungssensors praktisch nicht nachtei­ lig beeinflussen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel verhindern, wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt, die Rippen 18 A, daß die Kugel 10 um die Rast­ stellung herum rollt, so daß ein Betätigungsglied 22, das über einen Stift 20 auf der Kugel 10 liegt, daran gehindert wird, daß es unnötigerweise betätigt wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Rippen 18 A nur an der dem Stift 20 abgewandten Seite der Kugel 10, die in ihrer Raststellung liegt, angeordnet, wodurch ebenfalls die unnötige Bewegung der Kugel 10 sicher verhindert werden kann. Der Grund hierfür ist folgender:

Wie aus den Fig. 1 und 3 ersichtlich ist, ist das Betätigungsglied 22 an seinem Kontaktbereich mit der Kugel 10 mit einer konischen Form ver­ sehen. Gemäß Fig. 3 ist die Kraft F ₁ der Kugel 10, die zum Nach-oben-Schieben des Betätigungsgliedes 22 näher dem Stift 20, welcher den Mittelpunkt der Rotation des Betätigungsglie­ des 22 bildet. Die erforderliche Kraft zum Bewegen des Betätigungsgliedes 22 ist daher gem. Fig. 3 größer als eine die Kraft F ₂ der Kugel 10 in Gegenrichtung, die notwendig ist, um das Be­ tätigungsglied 22 nach oben zu bewegen. Deshalb rollt, wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Straße fährt und der Beschleu­ nigungssensor Vibrationen ausgesetzt ist, die Kugel 10 eher auf die Seite, die vom Stift 20 entfernt ist, so daß sie sich hauptsächlich in dem Bereich der Fläche 16 A, der vom Stift 20 entfernt ist, und zwar in den Richtungen des Doppelpfeiles B gemäß Fig. 4 bewegt.

Infolgedessen wird die beabsichtigte Wirkung schon durch die beiden Rippen 18 A, die in einem geeigneten Ab­ stand voneinander auf der Fläche 16 A angeordnet sind, erreicht.

Da die inneren Bereiche der Rippen 18 A spitz geformt sind, beeinflussen sie die Empfindlichkeit des Beschleunigungssensors in einer Notfallsituation nicht nachteilig.

Gemäß vorliegender Erfindung ist bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel eine bestimmte Anzahl von Rippen gegeben bzw. dargestellt; diese kann aber je nach Notwendigkeit geändert werden.

Darüber hinaus können die Rippen auf der konkaven Fläche dadurch gebildet sein, daß in ihr Vertiefungen bzw. Nuten gebildet sind, die sich radial von der axialen Mitte der zylindrischen Ausnehmung aus erstrecken.

Claims (7)

1. Beschleunigungssensor für Sicherheitsgurt-Systeme zum Schutz von Kraftfahrzeuginsassen mit einer Kugel, die auf einer konkaven Fläche einer Halterung mit einer Raststellung im Mittenbereich gelagert ist, und mit einem an einer Schwenkachse gelagerten auf der Kugel aufliegenden Betätigungsglied, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave Fläche (16, 16 A) mit zwei oder mehreren radialen Rippen (18, 18 A) versehen ist, die ein Kreisen der Kugel (10) auf der Fläche (16, 16 A) behindern.

2. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18, 18 A) in dem von der Schwenkachse (20) des Betätigungsgliedes (22) abgewandten Bereich der konkaven Fläche (16) angeordnet sind.

3. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Bereich der konkaven Fläche (16) keine Rippen (18, 18 A) aufweist.

4. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18, 18 A) scharfe Oberkanten aufweisen.

5. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur zwei Rippen (18, 18 A) vorgesehen sind.

6. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18, 18 A) als radiale Keile ausgebildet sind.

7. Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (18, 18 A) als dünne Platten ausgebildet sind.