DE4109179C2 - Beschleunigungsfühler - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Beschleunigungsfühler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere einen solchen Beschleunigungsfühler, der in einem Kraftfahrzeug zu befestigen ist.

Ein bekannter Beschleunigungsfühler dieser Gattung ist Gegenstand der JP-GM-OS Nr. 64-1154, die ohne Prüfung 1989 veröffentlicht wurde. Bei dieser Vorrichtung dient eine Kugel dazu, eine zu ermittelnde Beschleunigung wahrzunehmen. Die Kugel ist derart angeordnet, daß sie bei Ermitteln der Beschleunigung bewegt wird, und die Beschleunigung wird durch einen Dre­ hungsgrad eines Hebels maßlich erfaßt, welcher mit der Ku­ gel in Wirkverbindung steht.

Bei dieser herkömmlichen Vorrichtung ist jedoch ein Körper, in dem die Kugel gehalten ist, in einem stationären Zustand fixiert. Bei einem Neigen eines Bauteils, wie einer Sitz­ lehne, an welchem der Körper befestigt ist, erfaßt der Füh­ ler insofern die Erdbeschleunigung zusätzlich zu der an sich zu ermittelnden Beschleunigung, was bedeutet, daß die her­ kömmliche Vorrichtung zum Tätigwerden gebracht wird, trotzdem die zu ermittelnde Beschleunigung gar nicht exi­ stent ist.

Weitere bekannte Beschleunigungsfühler sind in der DE 25 23 675 A1 und der GB 21 18 429 A beschrieben. Der Beschleunigungsfühler gemäß der DE 25 23 675 A1 hat eine auf Beschleunigungen ansprechende Vorrichtung, die an einer Wiege angeordnet ist, die wiederum beweglich an einem Gehäuse gelagert ist und deren Schwerpunkt gegenüber der Drehachse eines Dorns zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtes versetzt ist. Der Beschleunigungsfühler gemäß der GB 21 18 429 A hat einen Kugelträger zur Aufnahme einer Fühlerkugel. Der Kugelträger ist derart drehbar im Gehäuse angeordnet, daß eine bestimmte Drehposition des Kugelträgers gegenüber dem Gehäuse beim Zusammenbau der Anordnung eingestellt werden kann. Die Einstellachse des Kugelträgers verläuft dabei durch den Mittelpunkt der Fühlerkugel.

Im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird jedoch ein Beschleunigungsfühler beschrieben, wie er in der DE 38 24 164 A1 offenbart ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Beschleunigungsfühler zur Verfügung zu stellen, bei dem Einflußgrößen vermindert sind, die die Erfassung des Beschleunigungszustands stören, um dadurch die Betriebssicherheit der Anordnung zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die technischen Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst.

D.h., ein Beschleunigungsfühler gemäß der Erfindung umfaßt einen in einem Bauteil drehbar gehalte­ nen Körper, eine an diesem Körper befestigte Ausgleichmas­ se, um den Körper in einer waagerechten Lage zu halten, eine Fühlerkugel, die dazu bestimmt und ausgestaltet ist, die Beschleunigung zu erfassen, und die in den erwähnten Körper koaxial zu dessen Drehachse eingebaut ist, und einen an diesem Körper an einem dessen Drehachse nahegelegenen Teil drehbar angebrachten Hebel, der die ermittelte Be­ schleunigung von der Kugel herleitet.

Weitere Ziele der Erfindung werden aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Be­ schreibung einer bevorzugten Ausführungsform eines Be­ schleunigungsfühlers deutlich. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeug­ sitzes mit einem Sicherheitsgurt, dem eine Zugvor­ richtung mit einem gemäß der Erfindung ausgebilde­ ten Beschleunigungsfühler zugeordnet ist;

Fig. 2 eine Schrägansicht des inneren Aufbaus der Zugvor­ richtung;

Fig. 3 eine Übersichtsdarstellung eines erfindungsgemäßen Beschleunigungsfühlers;

Fig. 4 einen lotrechten Schnitt durch einen Teil des Beschleunigungsfühlers;

Fig. 5 eine Darstellung zur Arbeitsweise des Beschleu­ nigungsfühlers.

Der in Fig. 1 gezeigte Kraftfahrzeugsitz 1 weist eine Rücken­ lehne 2 auf, die mit einem Rahmen 2a versehen ist, an wel­ chem im Schulterbereich eine Sicherheitsgurt-Zugvorrichtung 4 befestigt ist. Ein Gurtband 3, das eine sitzende Person schützen soll, ist dazu ausgebildet, von der Zugvorrichtung 4 herausgezogen oder durch diese wieder zurückgezogen zu werden.

Wie Fig. 2 zeigt, enthält die Zugvorrichtung 4 einen Rückhol­ mechanismus 6 sowie einen Beschleunigungsfühler 7, die bei­ de in einem Gehäuse 5 untergebracht sind.

Der Rückholmechanismus 6 enthält einen Wickelkörper 8, auf den das Gurtband 3 gewickelt ist und der an einer am Gehäu­ se 5 festen Welle 30 drehbar gehalten ist. Der eine Endab­ schnitt des Wickelkörpers 8 steht über eine (nicht darge­ stellte) Sicherungs- oder Feststelleinrichtung mit einem Zahnrad 9, das drehbar auf der Welle 30 angebracht ist, in Wirkverbindung. Auf der anderen Stirnseite des Wickelkör­ pers 8 ist auf der Welle 30 ein Zahnrad 10, das mit einem Zahnrad 11 kämmt, drehbar montiert. Das Zahnrad 11 ist dreh­ bar auf einer am Gehäuse 5 befestigten Welle 31 angebracht. Eine (nicht dargestellte) Spiralfeder ist zwischen dem Zahn­ rad 11 und der Welle 31 angeordnet, um das Gurtband 3 stän­ dig zurückzuziehen.

Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist das Gurt­ band 3 für ein Ausziehen bereit. Das Anlegen des Gurtbandes 3 am Sitzenden kann durch Verriegeln des Gurtbandes nach seinem Herausziehen in einem Gurtschloß geschehen. Wird die­ se Verriegelung aufgehoben, dann wird der Wickelkörper 8 durch die kontinuierlich auf diesen über die Zahnräder 9 und 10 einwirkende Kraft der Spiralfeder in Umdrehung ver­ setzt, wodurch ein selbsttätiges Zurückziehen des Gurtbandes 3 bewerkstelligt wird. Wenn bei Anlegen des Gurtbandes 3 eine Drehung des Zahnrades 9 beschränkt oder verhindert wird, kann das Gurtband 3 auf Grund des durch einen (nicht dargestellten) Sperrmechanismus bewirkten Festhaltens des Wickelkörpers 8 nicht herausgezogen werden.

Der Beschleunigungsfühler 7 umfaßt, wie die Fig. 2-4 zei­ gen, einen Fühlerkörper 12, der auf der Welle 31 drehbar mit Bezug zum Gehäuse 5 gehalten ist, wobei die eine Stirn­ seite dieses Körpers 12 mit dem Zahnrad 11 und die andere mit einer am Gehäuse 5 festen Basisplatte 13 verbunden ist. Um den Fühlerkörper 12 ständig in der horizontalen Lage aus­ gerichtet zu halten, ist an diesem einstückig eine Ausgleich­ masse 14 ausgebildet. Ferner besitzt der Körper 12 ein Auf­ nahmeteil 12a in Gestalt eines konkaven Kugelabschnitts, auf welchem eine Fühlerkugel 15 gehalten ist, deren Mittel­ punkt mit der Achse der Welle 31 zusammenfällt. Am Fühler­ körper 12 ist über einen Zapfen 17 ein Fühlhebel 16 schwenk­ bar gelagert, an dessen einem Armende eine Fühlschale 16a in Gestalt eines konkaven Kugelabschnitts ausgebildet ist, welche mit der Fühlerkugel 15 in Anlage ist. Das Ende des anderen Armes des Fühlhebels 16 ist als Kugel 16b ausgestal­ tet und benachbart zur Welle 31 angeordnet.

Ein mit dem Zahnrad 9 kämmendes Zahnrad 18 ist drehbar auf der Welle 31 gehalten und mit einem Sperrad 19 verbunden, so daß beide Räder eine einheitliche Drehung ausführen. Auf einem Wellenstück 13c an der Basisplatte 13 ist drehbar ein Auslösehebel 20 gelagert, der mit einer mit einem Zahn­ kranz 19a des Sperrades 19 zum Eingriff zu bringenden Klin­ ke 20a sowie mit einem gegen die Kugel 16b des Fühlhebels 16 zum Anstoßen zu bringenden Anschlagteil 20b versehen ist.

Wenn auf die Karosserie beispielsweise bei einer Kollision eine Beschleunigung einwirkt, so erfaßt die Fühlerkugel 15 diese Beschleunigung, und sie wird längs des Aufnahmeteils 12a bewegt. Durch diese Bewegung wird auf die Fühlschale 16a eine Kraft zur Einwirkung gebracht, durch die der Fühl­ hebel 16 verschwenkt wird. Dadurch stößt die Kugel 16b des Hebels 16 gegen das Anschlagteil 20b am Auslösenebel 20 an, der insofern verschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung des Auslösehebels 20 bewirkt den Eingriff zwischen seiner Klin­ ke 20a und dem Zahnkranz 19a des Sperrades 19, das insofern festgehalten wird. Als Ergebnis dessen wird eine Drehung des Zahnrades 9 über das Zahnrad 18 blockiert, wodurch im Ergebnis das Ausziehen des Gurtbandes 3 aus der Sicherheits­ gurt-Zugvorrichtung 4 verhindert wird.

Wenn eine Beschleunigung rechtwinklig zur Welle 31 zur Ein­ wirkung gebracht wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, so wird ungeachtet der auf der Betätigung der Ausgleichmasse 14 beruhenden Drehung des Körpers 12 die Kugel 15 gleichartig zur Ausgleichmasse 14 bewegt. Diese Bewegung der Fühlerku­ gel 15 erfolgt längs des Aufnahmeteils 12a relativ zum Füh­ lerkörper 12. Auf Grund der Bewegung der Kugel 15 wird die Fühlschale 16a des Fühlhebels 16 einem Druck ausgesetzt, der eine Schwenkbewegung diese Hebels 16 zum Ergebnis hat, was wiederum zur Folge hat, daß die Kugel 16b gegen das Anschlagteil 20b des Auslösehebels 20 gedrückt wird. Die daraus resultierende Drehbewegung des Auslösehebels 20 be­ wirkt den Eingriff zwischen dessen Klinke 20a und dem Zahn­ kranz 19a des Sperrades 19, das somit an einem Drehen ge­ hindert ist und damit eine folgende Drehung des Zahnrades 9 über das Zahnrad 18 blockiert. Damit ist ein Herausziehen des Gurtbandes 3 nicht möglich.

Da der Fühlerkörper 12 am Gehäuse 5 so gehalten ist, daß er mit Bezug zu diesem drehbar ist, gewährleistet die Aus­ gleichmasse 14 die horizontale Lage des Fühlerkörpers 12 trotz einer Verlagerung der Rückenlehne 2 zu deren gewünsch­ ter Neigungslage. Somit kann der Beschleunigungsfühler 7 bei Erfassen der künstlich herbeigeführten Beschleunigung ohne eine Beeinflussung durch die Erdbeschleunigung korrekt arbeiten. Zusätzlich wird durch die Anordnung der Kugel 16b des Fühlhebels 16, der als ein Ausgangsglied des Be­ schleunigungsfühlers 7 dient, an einem der Welle 31 nahege­ legenen Teil die feste Position der Kugel 16b im wesentli­ chen sichergestellt, wodurch ein fehlerhaftes Arbeiten des Auslösehebels 20, das aus der Drehung des Fühlerkörpers 12 entstehen kann, verhindert wird.

Es wird also bei einem Beschleunigungsfühler eine Fühlerkugel, um die Beschleunigung zu erfassen, ein die Fühlerkugel drehbar aufnehmen­ der Fühlerkörper ständig in der Horizontalrichtung durch eine Ausgleichmasse gehalten, um den Einfluß der Erdbeschleu­ nigung auf diese Kugel zu verhindern. Damit ist die korrekte Arbeitsweise des Beschleunigungsfühlers gewährleistet.

Claims (2)

1. Beschleunigungsfühler mit einem in einem Bauteil (2) auf einer Drehachse (31) schwenkbar gelagerten, eine Fühlerkugel (15) aufnehmenden Körper (12), an dem eine Ausgleichsmasse (14) befestigt ist, die den Körper (12) in horizontaler Lage hält, und mit einem am Körper (12) drehbar nahe der Drehachse (31) gelagerten Hebel (16), der den Beschleunigungszustand der Fühlerkugel (15) abtastet, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (31) des Körpers (12) durch den Mittelpunkt (Schwerpunkt) der Fühlerkugel (15) verläuft.

2. Beschleunigungsfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (2) die Rückenlehne eines Kraftfahrzeugsitzes (1) ist.