WO2012083933A1 - Sensor - Google Patents

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WO2012083933A1
WO2012083933A1 PCT/DE2011/050054 DE2011050054W WO2012083933A1 WO 2012083933 A1 WO2012083933 A1 WO 2012083933A1 DE 2011050054 W DE2011050054 W DE 2011050054W WO 2012083933 A1 WO2012083933 A1 WO 2012083933A1
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WO
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pendulum
sensor
release lever
inertia
sensor according
Prior art date
Application number
PCT/DE2011/050054
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Baumgartner
Hermann Hasse
Oswald Lustig
Original Assignee
Takata AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Takata AG filed Critical Takata AG
Priority to US13/989,553 priority Critical patent/US20130241187A1/en
Publication of WO2012083933A1 publication Critical patent/WO2012083933A1/de

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/48—Control systems, alarms, or interlock systems, for the correct application of the belt or harness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/34—Belt retractors, e.g. reels
    • B60R22/36—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency
    • B60R22/40—Belt retractors, e.g. reels self-locking in an emergency responsive only to vehicle movement
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/03—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses by using non-electrical means

Definitions

  • the invention relates to a sensor, in particular for triggering a vehicle occupant restraint system, for example for triggering a locking mechanism of a Gurtaufrol ⁇ lers.
  • a sensor is known for example from German patent application DE 10 2004 032 190 AI.
  • This prior art sensor has a lower rolling surface which is defined by an arcuate path which extends convexly to the inertial body and is executed without heels. On the lower rolling surface of the inertial ⁇ body can perform a translational rolling motion.
  • the invention has for its object to provide a sensor in which a noise is avoided, at least kept as low as possible.
  • a sensor is provided with an inertial body, which has a pendulum motion enabling pendulum bearing and in the case of acceleration inertia due to a pendulum motion is displaceable, and a cooperating with the inertial tripping lever, which is deflected when exceeding a predetermined pendulum deflection ⁇ .
  • a significant advantage of the sensor according to the invention is the fact that in this disturbing rolling noise ver ⁇ avoided. In contrast to the previously described prior art sensor of the invention uses namely no rolling motion, but a pendulum motion. Rolling noise is thus avoided.
  • the senor has a holding element, wherein a first portion of Garele ⁇ ment through the spherical bearing of the inertial body hin mange leads ⁇ and holds the inertia body pivotally, and a second portion of the holding element passed through a pivot bearing of the release lever is and keeps the trigger lever pivotable.
  • an independent or self-supporting pendulum unit is formed by a single additional component, namely the holding element, which comprises the holding element, the inertial body and the release lever.
  • the first and the second section extending preferential ⁇ parallel, so that the pivot axes of inertia ⁇ body and the trigger lever are preferably parallel.
  • the first portion is preferably formed so that the swinging of the inertial body in all directions is possible.
  • the spherical bearing of the inertial body and / or indirectly or directly adjoining the pendulum bearing portion of the inertial body may, for example, have conically converging side walls for this purpose.
  • the holding element on a third Ab ⁇ section which is an assembly of the by the holding element, the Inertia body and the release lever formed pendulum unit allows, in particular on or in a housing or on egg ⁇ nem external vehicle-side support.
  • the third section of the retaining element extends in front ⁇ preferably perpendicular to the first and / or second portion of the retaining element.
  • the holding element is formed by a multi-bent one-piece Stan ⁇ gene element and the first, second and third Ab ⁇ section of Holding element sections of this one-piece rod element are.
  • the rod element can be formed by a multi- fold bent one-piece metal wire, preferably made of Fe ⁇ derstahl.
  • the rod element made of plastic or a metal-plastic composition, that is partly made of plastic and partly of metal, exist.
  • bearings are preferably ⁇ be made of metal, plastic or a metal-plastic composition.
  • the senor has a frame or a housing
  • the third portion of the holding element is suspended in the frame or the housing of the sensor and so the position of the pendulum unit formed by the holding member, the inertial body and the release lever relative to the frame or relative to the housing.
  • the inertial ⁇ body has an upper pendulum portion and a lower pendulum portion, wherein the upper and the lower Pendelab ⁇ section are separated from each other by the pendulum bearing.
  • the lower spherical portion is preferably made of metal, for example iron ⁇ game.
  • the end portion of the upper swing portion may be example ⁇ as plate-shaped or pointed shape.
  • a flat, round or conical dish shape is considered to be advantageous.
  • the shape of the release lever is preferably adapted to the shape of the upper pendulum section. Is the upper cut Pendelab- pointed shape, a cup-shaped release lever is regarded as advantageous, with the tip of the upper Pen ⁇ delab bainides is preferably performed in a bowl portion of the cup-shaped release lever.
  • the end portion of the upper swing portion tellerför ⁇ mig, a trigger is viewed with a pot-shaped cut from ⁇ advantageous, wherein the plate-shaped end portion of the upper spherical portion is preferably guided in the cup-shaped portion of the trigger lever.
  • the mass of the upper pendulum portion is smaller than the mass of the lower pendulum portion.
  • the mass of the lower pendulum portion is at least ten times larger than that of the upper pendulum portion.
  • the arrangement of the pendulum bearing, the lever lengths of the upper and lower pendulum section and the respective mass of Upper and lower pendulum section determine the pendulum behavior of the inertial body and the sensitivity of Sen ⁇ sors.
  • the parameters mentioned are adapted to one another.
  • the release lever has a supporting portion which rests in the oscillation during the rest position of the inertial body on the upper spherical portion and gravity of a pendulum motion of the inertial body.
  • the support portion with its mass due to gravity on the upper pendulum section press ⁇ ck and avoid commuting with only small vehicle accelerations.
  • the release lever having an interaction section which is spaced apart in the pen ⁇ delEF rest position of the inertial body of the upper swing portion and only in the case of a pen ⁇ delterrorism whose rash below a predetermined threshold over ⁇ upper with the Pendulum section is brought into contact.
  • the pendulum bearing is formed by a ball joint, since ball joints allow a ⁇ steering of the inertial body or a pendulum in all directions.
  • the invention also relates to an arrangement with a sensor, as described above, and a vehicle, wherein the holding element is suspended in a vehicle-side carrier.
  • the invention further relates to a belt retractor with a locking mechanism which is equipped with a sensor of the type described.
  • the retractor is less noise engineerwei ⁇ sen than previously known belt retractor because the sensor contained therein operates quietly.
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of a sensor according to the invention in its rest position
  • FIG. 1 shows the sensor according to Figure 1 with deflected
  • FIG. 3 shows the sensor according to FIGS. 1 and 2 in a three-dimensional view
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of a sensor according to the invention in its rest position
  • FIG. 6 shows the sensor according to FIG. 5 in a three-dimensional representation
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of a sensor according to the invention with a ball joint
  • Figures 8-9 an example of a self-aligning bearing for the ERS te embodiment according to the figures 1 to 3 and the second embodiment ge ⁇ Gurss Figure 4 in further detail, and
  • FIG. 10 shows the possibility of "immobilizing" the
  • FIG. 1 shows a sensor 10 which comprises an inertia body 20.
  • the inertia body 20 has a lower pendulum portion 21 and an upper pendulum portion 22. Between the two pendulum sections 21 and 22 of the inertial body 20 is a self-aligning bearing 23rd
  • end portion 24 of the upper pendulum portion 22 is designed plate-shaped and forms an upper planar or planar support surface 25.
  • FIG 1 In the figure 1 can be seen beyond a holding element 30 which is formed by a multiply bent one-piece Stangenele ⁇ ment.
  • a first portion 31 of the holding member 30 is passed through the spherical bearing 23 of the inertial body 20 and forms for this pendulum bearing 23, a first shaft about which the inertial body 20 can pivot.
  • a second section 32 of the holding element 30 is passed through a pivot bearing of a release lever 40 and bil ⁇ det there is a second shaft, namely a pivot shaft for the release lever 40. To this second shaft, the release lever 40 can pivot.
  • the pivot bearing of the trigger lever 40 is indicated in the figure 1 by the reference numeral 41.
  • the holding member 30 By the holding member 30, the inertial body 20 and the release lever 40 are connected to each other, so that by the three components, namely the inertial body 20, the holding member 30 and the release lever 40, a self-supporting or self-supporting shuttle unit 50 is formed.
  • Pivot axis of the inertial body 20 and the Auslettehe ⁇ lever 40 are parallel. By such a parallel arrangement, a particularly compact construction of the shuttle unit 50 can be achieved.
  • the first section 31 of the holding element 30 is preferably arranged such that the inertia body 20 can execute a pendulum motion in the vehicle longitudinal direction.
  • a pendulum movement in the vehicle longitudinal direction is indicated in FIG. 1 by a double arrow and the reference symbol P.
  • the release lever 40 is equipped with a support section 42 with which the release lever 40 rests on the upper support surface 25 of the end section 24 of the inertial body 20.
  • the resting of the support section 42 is gravitational, because of the trigger lever 40 because of its gravity to be
  • Swivel bearing 41 along the pivoting direction PI will pivot down.
  • the inertial body 20 is in a rest position, so it does not oscillate.
  • the support portion 42 is quietly on the upper support ⁇ area 25, so that a locking portion 43 of the Auslettehe ⁇ lever 40 is out of engagement with a locking base 60.
  • the locking base 60 is part of a not further dargestell ⁇ th locking mechanism of a likewise not further dargestell ⁇ th belt retractor.
  • an immobilization of the inertial body 20 can be effected by positive locking, as shown by way of example in FIG. FIG. 10 shows a depression 200 in the inertia body 20 into which the support cut 42 of the release lever 40 can engage positively.
  • FIG. 3 a third section 33 of the holding element 30 can be seen in FIG.
  • This third From ⁇ section 33 of the holding member 30 serves to fix the holding member 30 and thus the entire shuttle assembly 50 to a support or a housing. Such attachment will be explained in more detail in connection with Figures 2 and 3.
  • one 50 (see Figure 1..) In an elongated retaining hole of a housing 70 of the sensor 10 detects the oscillating unit according to the Fi gur ⁇ 1 after the third section 33 is pushed ⁇ been.
  • the pendulum unit 50 is thus suspended in the housing 70 by the third section of the retaining element 30, and the position of the pendulum unit 50 relative to the housing 70 is defined.
  • the third section of the retaining element 30 is preferably aligned perpendicular to the first section 31 and perpendicular to the second section 32 of the retaining element 30 in order to achieve the most compact possible construction of the sensor 10.
  • FIG. 3 again shows the sensor 10 according to FIGS. 1 and 2 in a three-dimensional view. It can be seen that the upper bearing surface 25 of the inertial body 20 has pivoted the Aufla ⁇ geabexcellent 42 of the trigger lever 40 upwards, so that the locking portion 43 can engage with the locking base 60.
  • FIG. 4 shows a second exemplary embodiment of a sensor 10.
  • the release lever 40 has no support section which would rest on the upper bearing surface 25 of the inertial body 20 when at rest. Instead, an interaction section 45 is provided, which only comes into contact with the upper support surface 25 in the event of a pendulum movement of the inertial body 20.
  • a stop 90 is provided in the sensor 10, on which the locking portion 43 of the release lever 40 rests in the rest state.
  • FIGS. 8 and 9 show an exemplary embodiment of the self-aligning bearing 23 of the sensor 10 according to FIGS. 1 to 3 or for the self-aligning bearing of the sensor 10 according to FIG. 4 in greater detail. It can be seen that the inertia body 20 can pivot in all directions. In the embodiment according to FIGS. 8 and 9, the self-aligning bearing 23 has conically converging side walls 23a.
  • FIG. 5 shows a third exemplary embodiment of a sensor 10.
  • the sensor 10 has an inertial body 20 with a lower pendulum portion 21 and an upper pendulum portion 22.
  • the two pendulum sections 21 and 22 are separated by a ball portion 28 of the inertial body 20.
  • the ball portion 28 forms with an associated bearing 100 a ball joint 110, which supports the inertial body 20 pivotally.
  • the upper pendulum section 22 is pointed and has an upper tip 120.
  • the upper tip 120 will swing accordingly.
  • FIG. 6 shows the sensor according to FIG. 5 in a three-dimensional representation.
  • the sensor 10 has a shell-shaped release lever 40, which is equipped with a shell portion 48.
  • the shape of the shell portion 48 is due to the shape of the tip 120 adapted to the inertial body 20, so that in the case of a pendulum movement of the inertial body 20 of the cup-shaped release lever 40 is deflected and the locking portion 43 in ⁇ handle with the locking base 60 can be brought.
  • FIG. 7 shows a fourth embodiment for a sensor 10. Also in this embodiment of the Träg ⁇ integral body 20 is provided with a ball portion 28 which is supported by a bearing 100th The end portion 24 of the upper pendulum portion is designed plate-shaped.
  • Shape design of the release lever 40 is adapted to the plate shape of the end portion 24:
  • the release lever 40 egg ⁇ nen cup-shaped portion 49, in which the plate-shaped end portion 24 engages.
  • cup-shaped portion of the trigger lever 40 has an at least approximately planar base surface which is aligned at rest relative to the upper support surface 25 of the inertial ⁇ body 20 in the idle state ⁇ body 20.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor (10), insbesondere zur Auslösung eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems, mit einem Trägheitskörper (20), der ein eine Pendelbewegung ermöglichendes Pendellager (23) aufweist und im Falle einer Beschleunigung trägheitsbedingt in eine Pendelbewegung versetzbar ist, und einem mit dem Trägheitskörperzusammenwirkenden Auslösehebel (40), der bei Überschreiten eines vorgegebenen Pendelausschlags ausgelenkt wird.

Description

Beschreibung
Sensor Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor, insbesondere zur Auslösung eines Fahrzeuginsassenrückhaltesystems , beispielsweise zur Auslösung eines Sperrmechanismus eines Gurtaufrol¬ lers . Ein derartiger Sensor ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2004 032 190 AI bekannt. Dieser vorbekannte Sensor weist eine untere Rollfläche auf, die durch eine bogenförmig verlaufende Bahn definiert ist, die sich konvex zum Trägheitskörper erstreckt und absatzlos aus- geführt ist. Auf der unteren Rollfläche kann der Trägheits¬ körper eine translatorische Rollbewegung ausführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sensor anzugeben, bei dem eine Geräuschentwicklung vermieden, zumin- dest so gering wie möglich gehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sensor mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge¬ staltungen des erfindungsgemäßen Sensors sind in Unteransprü- chen angegeben.
Danach ist erfindungsgemäß ein Sensor vorgesehen mit einem Trägheitskörper, der ein eine Pendelbewegung ermöglichendes Pendellager aufweist und im Falle einer Beschleunigung träg- heitsbedingt in eine Pendelbewegung versetzbar ist, und einem mit dem Trägheitskörper zusammenwirkenden Auslösehebel, der bei Überschreiten eines vorgegebenen Pendelausschlags ausge¬ lenkt wird. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Sensors ist darin zu sehen, dass bei diesem störende Rollgeräusche ver¬ mieden werden. Im Unterschied zu dem eingangs beschriebenen vorbekannten Sensor nutzt der erfindungsgemäße Sensor nämlich keine Rollbewegung, sondern eine Pendelbewegung aus. Rollgeräusche werden somit vermieden.
Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Sensor ein Halte- element aufweist, wobei ein erster Abschnitt des Halteele¬ ments durch das Pendellager des Trägheitskörpers hindurchge¬ führt ist und den Trägheitskörper schwenkbar hält, und ein zweiter Abschnitt des Halteelements durch ein Schwenklager des Auslösehebels hindurchgeführt ist und den Auslösehebel schwenkbar hält. Bei dieser Ausgestaltung wird durch ein einziges zusätzliches Bauteil, nämlich das Haltelement, eine selbständige bzw. selbsttragende Pendeleinheit gebildet, die das Halteelement, den Trägheitskörper und den Auslösehebel umfasst .
Der erste und der zweite Abschnitt erstrecken sich vorzugs¬ weise parallel, so dass auch die Schwenkachsen des Trägheits¬ körpers und die des Auslösehebels vorzugsweise parallel sind. Der erste Abschnitt ist vorzugsweise so ausgebildet, dass das Ausschwenken des Trägheitskörpers in alle Richtungen möglich ist. Das Pendellager des Trägheitskörpers und/oder der an das Pendellager mittelbar oder unmittelbar angrenzende Abschnitt des Trägheitskörpers können zu diesem Zweck beispielsweise konisch zusammenlaufende Seitenwände aufweisen.
Besonders bevorzugt weist das Halteelement einen dritten Ab¬ schnitt auf, der eine Montage der durch das Halteelement, den Trägheitskörper und den Auslösehebel gebildeten Pendeleinheit ermöglicht, insbesondere an oder in einem Gehäuse oder an ei¬ nem externen fahrzeugseitigen Träger. Der dritte Abschnitt des Halteelements erstreckt sich vor¬ zugsweise senkrecht zu dem ersten und/oder dem zweiten Abschnitt des Halteelements .
Mit Blick auf eine hohe Stabilität und geringe Reibung in dem Pendellager des Trägheitskörpers und in dem Schwenklager des Auslösehebels wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Halteelement durch ein mehrfach gebogenes einteiliges Stan¬ genelement gebildet ist und der erste, zweite und dritte Ab¬ schnitt des Halteelements Abschnitte dieses einteiligen Stan- genelements sind. Das Stangenelement kann durch einen mehr¬ fach gebogenen einteiligen Metalldraht, vorzugsweise aus Fe¬ derstahl, gebildet sein. Alternativ kann das Stangenelement aus Kunststoff oder einer Metall-Kunststoff-Zusammensetzung, also zum Teil aus Kunststoff und zum Teil aus Metall, beste- hen.
Entsprechendes gilt für das Pendellager des Trägheitskörpers und das Schwenklager des Auslösehebels: Auch diese Lager be¬ stehen vorzugsweise aus Metall, Kunststoff oder einer Metall- Kunststoff-Zusammensetzung.
Wenn der Sensor einen Rahmen oder ein Gehäuse aufweist, so wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der dritte Abschnitt des Halteelements in den Rahmen oder das Gehäuse des Sensors eingehängt ist und so die Lage der durch das Halteelement, den Trägheitskörper und den Auslösehebel gebildeten Pendeleinheit relativ zum Rahmen oder relativ zum Gehäuse festlegt. Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Trägheits¬ körper einen oberen Pendelabschnitt und einen unteren Pendelabschnitt aufweist, wobei der obere und der untere Pendelab¬ schnitt voneinander durch das Pendellager getrennt sind. Der untere Pendelabschnitt besteht vorzugsweise aus Metall, bei¬ spielsweise Eisen.
Der Endabschnitt des oberen Pendelabschnitts kann beispiels¬ weise tellerförmig oder spitzförmig sein. Im Falle einer tel- lerförmigen Ausgestaltung wird eine flache, runde oder kegelförmige Tellerform als vorteilhaft angesehen.
Die Form des Auslösehebels ist vorzugsweise an die Form des oberen Pendelabschnitts angepasst. Ist der obere Pendelab- schnitt spitzförmig, so wird ein schalenförmiger Auslösehebel als vorteilhaft angesehen, wobei die Spitze des oberen Pen¬ delabschnitts vorzugsweise in einem Schalenabschnitt des schalenförmigen Auslösehebels geführt wird. Ist der Endabschnitt des oberen Pendelabschnitts tellerför¬ mig, so wird ein Auslösehebel mit einem topfförmigen Ab¬ schnitt als vorteilhaft angesehen, wobei der tellerförmige Endabschnitt des oberen Pendelabschnitts vorzugsweise in dem topfförmigen Abschnitt des Auslösehebels geführt wird.
Im Übrigen wird es als vorteilhaft angesehen, wenn die Masse des oberen Pendelabschnitts kleiner als die Masse des unteren Pendelabschnitts ist. Vorzugsweise ist die Masse des unteren Pendelabschnitts mindestens zehnmal größer als die des oberen Pendelabschnitts.
Die Anordnung des Pendellagers, die Hebellängen des oberen und unteren Pendelabschnitts sowie die jeweilige Masse des oberen und unteren Pendelabschnitts bestimmen das Pendelverhalten des Trägheitskörpers und die Empfindlichkeit des Sen¬ sors. Je nach gewünschter Empfindlichkeit des Sensors sind die genannten Parameter aneinander anzupassen.
Um bei kleinen Fahrzeugbeschleunigungen ein unnötiges Auslösen des Sensors zu vermeiden, wird es als vorteilhaft angese¬ hen, wenn der Auslösehebel einen Auflageabschnitt aufweist, der in der pendelfreien Ruheposition des Trägheitskörpers auf dem oberen Pendelabschnitt aufliegt und schwerkraftbedingt einer Pendelbewegung des Trägheitskörpers entgegenwirkt. Bei dieser Ausgestaltung kann der Auflageabschnitt mit seiner Masse schwerkraftbedingt auf den oberen Pendelabschnitt drü¬ cken und ein Pendeln bei nur kleinen Fahrzeugbeschleunigungen vermeiden .
Alternativ wird es als vorteilhaft angesehen, wenn der Auslösehebel einen Interaktionsabschnitt aufweist, der in der pen¬ delfreien Ruheposition des Trägheitskörpers von dem oberen Pendelabschnitt beabstandet ist und erst im Falle einer Pen¬ delbewegung, deren Ausschlag eine vorgegebene Schwelle über¬ schreitet, mit dem oberen Pendelabschnitt in Kontakt gebracht wird . Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn das Pendellager durch ein Kugelgelenk gebildet ist, da Kugelgelenke eine Aus¬ lenkung des Trägheitskörpers bzw. ein Pendeln in alle Richtungen ermöglichen. Die Erfindung betrifft außerdem eine Anordnung mit einem Sensor, wie er oben beschrieben ist, und einem Fahrzeug, wobei das Halteelement in einen fahrzeugseitigen Träger eingehängt ist . Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf einen Gurtaufroller mit einem Sperrmechanismus, der mit einem Sensor der beschriebenen Art ausgestattet ist. Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Gurtaufrollers sei auf die oben er¬ wähnten Vorteile des erfindungsgemäßen Sensors verwiesen. Der Gurtaufroller wird eine geringere Geräuschentwicklung aufwei¬ sen als vorbekannte Gurtaufroller, da der darin enthaltene Sensor geräuscharm arbeitet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für einen er¬ findungsgemäßen Sensor in dessen Ruhestellung,
Figur 2 den Sensor gemäß Figur 1 mit ausgelenktem
Trägheitskörper,
Figur 3 den Sensor gemäß den Figur 1 und 2 in einer dreidimensionalen Sicht,
Figur 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für einen er¬ findungsgemäßen Sensor in dessen Ruhestellung,
Figur 5 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungs¬ gemäßen Sensor mit einem Kugelelement,
Figur 6 den Sensor gemäß Figur 5 in einer dreidimen- sionalen Darstellung, Figur 7 weiteres Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Sensor mit Kugelgelenk,
Figuren 8-9 ein Beispiel für ein Pendellager für das ers- te Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 bis 3 und das zweite Ausführungsbeispiel ge¬ mäß Figur 4 näher im Detail und
Figur 10 die Möglichkeit einer "Ruhigstellung" des
Trägheitskörpers durch einen Formschluss.
In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .
In der Figur 1 erkennt man einen Sensor 10, der einen Trägheitskörper 20 umfasst. Der Trägheitskörper 20 weist einen unteren Pendelabschnitt 21 sowie einen oberen Pendelabschnitt 22 auf. Zwischen den beiden Pendelabschnitten 21 und 22 des Trägheitskörpers 20 befindet sich ein Pendellager 23.
In der Figur 1 lässt sich erkennen, dass der Endabschnitt 24 des oberen Pendelabschnitts 22 tellerförmig ausgestaltet ist und eine obere ebene bzw. plane Auflagefläche 25 bildet.
In der Figur 1 erkennt man darüber hinaus ein Halteelement 30, das durch ein mehrfach gebogenes einteiliges Stangenele¬ ment gebildet ist. Ein erster Abschnitt 31 des Halteelements 30 ist durch das Pendellager 23 des Trägheitskörpers 20 hindurchgeführt und bildet für dieses Pendellager 23 eine erste Welle, um die der Trägheitskörper 20 schwenken kann. Ein zweiter Abschnitt 32 des Halteelements 30 ist durch ein Schwenklager eines Auslösehebels 40 hindurchgeführt und bil¬ det dort eine zweite Welle, nämlich eine Schwenkwelle für den Auslösehebel 40. Um diese zweite Welle kann der Auslösehebel 40 schwenken. Das Schwenklager des Auslösehebels 40 ist in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen 41 gekennzeichnet.
Durch das Halteelement 30 werden der Trägheitskörper 20 sowie der Auslösehebel 40 miteinander verbunden, so dass durch die drei Komponenten, nämlich den Trägheitskörper 20, das Halteelement 30 und den Auslösehebel 40 eine selbständige bzw. selbsttragende Pendeleinheit 50 gebildet wird.
In der Figur 1 lässt sich außerdem erkennen, dass der erste Abschnitt 31 - bzw. die erste Welle - sowie der zweite Ab¬ schnitt 32 - bzw. die zweite Welle - des Halteelements 30 vorzugsweise parallel angeordnet sind, so dass auch die
Schwenkachse des Trägheitskörpers 20 und die des Auslösehe¬ bels 40 parallel sind. Durch eine solche parallele Anordnung lässt sich ein besonders kompakter Aufbau der Pendeleinheit 50 erreichen.
Der erste Abschnitt 31 des Halteelements 30 ist vorzugsweise derart angeordnet, dass der Trägheitskörper 20 eine Pendelbe- wegung in Fahrzeuglängsrichtung ausführen kann. Eine Pendelbewegung in Fahrzeuglängsrichtung ist in der Figur 1 mit einem Doppelpfeil und dem Bezugszeichen P gekennzeichnet.
In der Figur 1 lässt sich darüber hinaus erkennen, dass der Auslösehebel 40 mit einem Auflageabschnitt 42 ausgestattet ist, mit dem der Auslösehebel 40 auf der oberen Auflagefläche 25 des Endabschnitts 24 des Trägheitskörpers 20 aufliegt. Das Aufliegen des Auflageabschnitts 42 ist gravitationsbedingt, da der Auslösehebel 40 wegen seiner Schwerkraft um sein
Schwenklager 41 entlang der Schwenkrichtung PI nach unten schwenken wird. In der Darstellung gemäß Figur 1 befindet sich der Trägheitskörper 20 in einer Ruheposition, er pendelt also nicht. Somit liegt der Auflageabschnitt 42 ruhig auf der oberen Auflage¬ fläche 25 auf, so dass ein Sperrabschnitt 43 des Auslösehe¬ bels 40 außer Eingriff mit einer Sperrbasis 60 steht. Die Sperrbasis 60 ist Bestandteil eines nicht weiter dargestell¬ ten Sperrmechanismus eines ebenfalls nicht weiter dargestell¬ ten Gurtaufrollers .
Aufgrund des Eigengewichts des Auslösehebels 40 und aufgrund des Aufdrückens des Auflageabschnitts 42 des Auslösehebels 40 auf die obere Auflagefläche 25 des Trägheitskörpers 20 wird erreicht, dass bei kleineren Beschleunigungsänderungen des Fahrzeugs eine Pendelbewegung des Trägheitskörpers 20 unter¬ bunden, zumindest erschwert wird. Eine unerwünschte Geräusch- entwicklung wird somit im Falle nur kleiner Beschleunigungs¬ änderungen des Fahrzeugs verhindert. Kommt es hingegen zu ei¬ ner starken Änderung der Beschleunigung bzw. zu einer ruckartigen Bewegung des Fahrzeugs, so wird der Auslösehebel 40 ein Pendeln des Trägheitskörpers 20 nicht mehr verhindern können, so dass es zu einem Auslenken des Auslösehebels 40 und zu ei¬ nem Eingreifen des Sperrabschnitts 43 in die Sperrbasis 60 kommen wird.
Zusätzlich kann auch eine Ruhigstellung des Trägheitskörpers 20 durch Formschluss erfolgen, wie dies beispielhaft in der Figur 10 gezeigt ist. Man erkennt in der Figur 10 eine Vertiefung 200 im Trägheitskörper 20, in die der Auflageab- schnitt 42 des Auslösehebels 40 formschlüssig eingreifen kann .
In der Figur 1 lässt sich darüber hinaus ein dritter Ab- schnitt 33 des Halteelements 30 erkennen. Dieser dritte Ab¬ schnitt 33 des Halteelements 30 dient dazu, das Halteelement 30 und damit die gesamte Pendeleinheit 50 an einem Träger oder einem Gehäuse zu befestigen. Eine solche Befestigung wird im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 näher erläutert.
In der Figur 2 erkennt man die Pendeleinheit 50 gemäß der Fi¬ gur 1, nachdem der dritte Abschnitt 33 (vgl. Fig. 1) in ein längliches Halteloch eines Gehäuses 70 des Sensors 10 einge¬ schoben worden ist. Durch den dritten Abschnitt des Halteele- ments 30 wird somit die Pendeleinheit 50 in dem Gehäuse 70 eingehängt, und es wird die Lage der Pendeleinheit 50 relativ zu dem Gehäuse 70 definiert.
Vorzugsweise ist der dritte Abschnitt des Halteelements 30 senkrecht zu dem ersten Abschnitt 31 und senkrecht zu dem zweiten Abschnitt 32 des Halteelements 30 ausgerichtet, um einen möglichst kompakten Aufbau des Sensors 10 zu erreichen.
In der Figur 2 erkennt man darüber hinaus, dass sich der Trägheitskörper 20 in einer Pendelbewegung befindet und die obere Auflagefläche 25 des Endabschnitts 24 des Trägheitskör¬ pers 20 den Auflageabschnitt 42 des Auslösehebels 40 angeho¬ ben hat, wodurch der Auslösehebel 40 um sein Schwenklager 41 herumgeschwenkt worden ist. Durch das Verschwenken des Auslö- sehebels 40 entlang der Pfeilrichtung P2 nach oben gelangt der Sperrabschnitt 43 in Eingriff mit der Sperrbasis 60, so dass die Sperrbasis 60 gesperrt, ein Rotieren der Sperrbasis verhindert und damit beispielsweise ein Gurtbandauszug eines Sicherheitsgurts unterbunden wird.
Die Figur 3 zeigt den Sensor 10 gemäß den Figuren 1 und 2 nochmals in einer dreidimensionalen Sicht. Man erkennt, dass die obere Auflagefläche 25 des Trägheitskörpers 20 den Aufla¬ geabschnitt 42 des Auslösehebels 40 nach oben geschwenkt hat, so dass der Sperrabschnitt 43 in Eingriff mit der Sperrbasis 60 gelangen kann.
In der Figur 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel für einen Sensor 10 gezeigt. Man erkennt einen Trägheitskörper 20, ein Halteelement 30 sowie einen Auslösehebel 40, die gemeinsam eine Pendeleinheit 50 bilden. Bei dem Ausführungsbeispiel ge- mäß Figur 4 weist der Auslösehebel 40 keinen Auflageabschnitt auf, der im Ruhezustand auf der oberen Auflagefläche 25 des Trägheitskörpers 20 aufliegen würde. Stattdessen ist ein Interaktionsabschnitt 45 vorgesehen, der nur im Falle einer Pendelbewegung des Trägheitskörpers 20 mit der oberen Aufla- gefläche 25 in Kontakt trifft. Um eine räumliche Trennung und einen Abstand "a" zwischen dem Auslösehebel 40 bzw. zwischen dem Interaktionsabschnitt 45 und der oberen Auflagefläche 25 zu erreichen, ist bei dem Sensor 10 ein Anschlag 90 vorgesehen, auf dem der Sperrabschnitt 43 des Auslösehebels 40 im Ruhezustand aufliegt. Im Ruhezustand, wenn also keine Pendel¬ bewegung des Trägheitskörpers 20 stattfindet, sind der Auslö¬ sehebel 40 und der Trägheitskörper 20 somit voneinander getrennt, so dass weder Reibung zwischen Auslösehebel 40 und Trägheitskörper 20 noch eine Geräuschentwicklung auftreten.
Kommt es nun aufgrund einer abrupten Änderung der Fahrzeugbeschleunigung zu einer Pendelbewegung des Trägheitskörpers 20, so wird bei einer ausreichenden Amplitude der Pendelbewegung die obere Auflagefläche 25 des Trägheitskörpers 20 an den In¬ teraktionsabschnitt 45 des Auslösehebels 40 anstoßen und den Auslösehebel entlang der Pfeilrichtung P2 nach oben verschwenken, so dass der Sperrabschnitt 43 des Auslösehebels 40 in die Sperrbasis 60 eingreifen kann.
In den Figuren 8 und 9 ist ein Ausführungsbeispiel für das Pendellager 23 des Sensors 10 gemäß den Figuren 1 bis 3 bzw. für das Pendellager des Sensors 10 gemäß Figur 4 näher im De- tail gezeigt. Es lässt sich erkennen, dass der Trägheitskörper 20 in alle Richtungen schwenken kann. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 8 und 9 weist das Pendellager 23 konisch zusammenlaufende Seitenwände 23a auf. In der Figur 5 ist ein drittes Ausführungsbeispiel für einen Sensor 10 gezeigt. Der Sensor 10 weist einen Trägheitskörper 20 mit einem unteren Pendelabschnitt 21 sowie einem oberen Pendelabschnitt 22 auf. Die beiden Pendelabschnitte 21 und 22 sind durch einen Kugelabschnitt 28 des Trägheitskörpers 20 voneinander getrennt. Der Kugelabschnitt 28 bildet mit einem zugeordneten Lager 100 ein Kugelgelenk 110, das den Trägheitskörper 20 schwenkbar lagert.
In der Figur 5 erkennt man darüber hinaus, dass der obere Pendelabschnitt 22 spitzförmig ist und eine obere Spitze 120 aufweist. Im Falle einer Pendelbewegung des Trägheitskörpers 20 wird die obere Spitze 120 entsprechend mitpendeln.
Die Figur 6 zeigt den Sensor gemäß Figur 5 in einer dreidi- mensionalen Darstellung. Man erkennt, dass der Sensor 10 einen schalenförmigen Auslösehebel 40 aufweist, der mit einem Schalenabschnitt 48 ausgestattet ist. Die Formgestaltung des Schalenabschnitts 48 ist an die Formgestaltung der Spitze 120 des Trägheitskörpers 20 angepasst, so dass im Falle einer Pendelbewegung des Trägheitskörpers 20 der schalenförmige Auslösehebel 40 ausgelenkt und der Sperrabschnitt 43 in Ein¬ griff mit der Sperrbasis 60 gebracht werden kann.
Die Figur 7 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel für einen Sensor 10. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Träg¬ heitskörper 20 mit einem Kugelabschnitt 28 ausgestattet, der von einem Lager 100 gehalten wird. Der Endabschnitt 24 des oberen Pendelabschnitts ist tellerförmig ausgestaltet. Die
Formgestaltung des Auslösehebels 40 ist an die Tellerform des Endabschnitts 24 angepasst: So weist der Auslösehebel 40 ei¬ nen topfförmigen Abschnitt 49 auf, in den der tellerförmige Endabschnitt 24 eingreift.
Kommt es im Falle einer Änderung der Fahrzeugbeschleunigung zu einer Pendelbewegung des Trägheitskörpers 20, so wird die dadurch hervorgerufene Pendelbewegung des tellerförmigen Endabschnitts 24 zu einem Auslenken des Auslösehebels 40 führen, so dass ein Sperrabschnitt 43 des Auslösehebels 40 in eine Sperrbasis 60 eingreifen kann.
In der Figur 7 lässt sich erkennen, dass der topfförmige Abschnitt des Auslösehebels 40 eine zumindest näherungsweise plane Grundfläche aufweist, die im Ruhezustand des Trägheits¬ körpers 20 relativ zur oberen Auflagefläche 25 des Trägheits¬ körpers 20 winkelig ausgerichtet ist. Bezugs zeichenliste
10 Sensor
20 Trägheitskörper
21 unterer Pendelabschnitt
22 oberer Pendelabschnitt
23 Pendellager
23a Seitenwände
24 Endabschnitt
25 Auflägefläche
28 Kugelabschnitt
30 Halteelement
31 erster Abschnitt
32 zweiter Abschnitt
33 dritter Abschnitt
40 Auslösehebel
41 Schwenklager
42 Auflägeabschnitt
43 Sperrabschnitt
45 Interaktionsabschnitt
48 Schalenabschnitt
49 topfförmiger Abschnitt
50 Pendeleinheit
60 Sperrbasis
70 Gehäuse
90 Anschlag
100 Lager
110 Kugelgelenk
120 Spitze
a Abstand
P Pendelbewegung
PI Schwenkrichtung
P2 Pfeilrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Sensor (10), insbesondere zur Auslösung eines Fahrzeugin- sassenrückhaltesystems , mit
- einem Trägheitskörper (20), der ein eine Pendelbewegung ermöglichendes Pendellager (23) aufweist und im Falle ei¬ ner Beschleunigung trägheitsbedingt in eine Pendelbewegung versetzbar ist, und
einem mit dem Trägheitskörper zusammenwirkenden Auslösehe- bei (40), der bei Überschreiten eines vorgegebenen Pendelausschlags ausgelenkt wird.
2. Sensor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
- ein erster Abschnitt (31) eines Halteelements (30) durch das Pendellager (23) hindurchgeführt ist und den Trägheits¬ körper (20) schwenkbar hält, und
- ein zweiter Abschnitt (32) des Halteelements (30) durch ein Schwenklager (41) des Auslösehebels (40) hindurchgeführt ist und den Auslösehebel (40) schwenkbar hält.
3. Sensor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Halteelement einen dritten Abschnitt (33) aufweist, der eine Montage der durch das Halteelement (30), den Trägheits¬ körper (20) und den Auslösehebel (40) gebildeten Pendeleinheit (50) ermöglicht, insbesondere an oder in einem Gehäuse (70) oder an einem externen Träger.
4. Sensor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Halteelement (30) durch ein mehrfach gebogenes einteili¬ ges Stangenelement gebildet ist und der erste, zweite und dritte Abschnitt des Halteelements Abschnitte dieses eintei¬ ligen Stangenelements sind.
5. Sensor nach einem der voranstehenden Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Sensor einen Rahmen oder ein Gehäuse aufweist und
- der dritte Abschnitt (33) des Halteelements (30) in den
Rahmen oder das Gehäuse (70) des Sensors eingehängt ist und die Lage der durch das Halteelement, den Trägheitskörper und den Auslösehebel gebildeten Pendeleinheit relativ zum Rahmen oder relativ zum Gehäuse festlegt.
6. Sensor nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
- der Trägheitskörper (20) einen oberen Pendelabschnitt (22) und einen unteren Pendelabschnitt (21) aufweist, wobei der obere und der untere Pendelabschnitt voneinander durch das Pendellager (23) getrennt sind, und
- der Auslösehebel einen Auflageabschnitt (42) aufweist, der in der pendelfreien Ruheposition des Trägheitskörpers auf dem oberen Pendelabschnitt (22) aufliegt und schwerkraftbe¬ dingt einer Pendelbewegung des Trägheitskörpers entgegenwirkt .
7. Sensor nach einem der voranstehenden Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass
- der Trägheitskörper einen oberen Pendelabschnitt (22) und einen unteren Pendelabschnitt (21) aufweist, die voneinan¬ der durch das Pendellager (23) getrennt sind, und
- der Auslösehebel einen Interaktionsabschnitt (45) aufweist, der in der pendelfreien Ruheposition des Trägheitskörpers von dem oberen Pendelabschnitt (22) beabstandet ist und erst im Falle einer Pendelbewegung des Trägheitskörpers mit dem oberen Pendelabschnitt in Kontakt gebracht wird.
8. Sensor nach einem der voranstehenden Ansprüche 1 und 6-7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Pendellager (23) Bestandteil eines Kugelgelenks (110) ist .
9. Anordnung mit einem Sensor nach Anspruch 4 und einem Fahrzeug,
dadurch gekennzeichnet, dass
der dritte Abschnitt des Halteelements in einen fahrzeugsei- tigen Träger eingehängt ist.
10. Gurtaufroller mit einem Sperrmechanismus und einem Sensor (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche zur Auslösung des Sperrmechanismus, wobei der Auslösehebel (40) einen
Sperrhebel zum Sperren einer Sperrbasis (60) des Gurtaufrol¬ lers oder einen Zwischenhebel zum mittelbaren oder unmittelbaren Auslenken eines solchen Sperrhebels bildet.
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