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Dokumentenidentifikation DE102004022990A1 08.06.2006
Titel Sensor für einen Gurtaufroller
Anmelder TRW Automotive GmbH, 73553 Alfdorf, DE
Erfinder Weller, Hermann, 73553 Alfdorf, DE
Vertreter Prinz und Partner GbR, 81241 München
DE-Anmeldedatum 10.05.2004
DE-Aktenzeichen 102004022990
Offenlegungstag 08.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 08.06.2006
IPC-Hauptklasse B60R 22/40(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Ein Sensor für einen Gurtaufroller enthält ein Gehäuse (12), das einen Boden (22) mit einer Vertiefung aufweist, eine Öffnung (24) am tiefsten Punkt des Bodens, einen Massekörper (16), der in dem Gehäuse (12) aufgenommen ist, und einen Sensorhebel (18), der einen Tastvorsprung (26) aufweist, welcher der Öffnung (22) zugeordnet ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Sensor für einen Gurtaufroller.

Gurtaufroller sind allgemein bekannt. Sie weisen eine Gurtspule auf, von der ein Sicherheitsgurt abgezogen werden kann. Die Gurtspule kann fahrzeugsensitiv und/oder gurtbandsensitiv blockiert werden, also in Abhängigkeit von den auf das Fahrzeug einwirkenden Beschleunigungen und/oder in Abhängigkeit von den auf die Gurtspule einwirkenden Drehbeschleunigungen. Zur fahrzeugsensitiven Blockierung der Gurtspule wird der Sensor verwendet, auf den sich die Erfindung bezieht.

Herkömmliche Sensoren weisen eine Schale auf, auf der eine Massekugel aufgenommen ist. Auf der Oberseite der Massekugel liegt ein Sensorhebel auf, der in ein Steuerrad eines Blockiermechanismus des Gurtaufrollers eingesteuert werden kann. Im Ausgangszustand, also wenn keine oder nur vernachlässigbare Beschleunigungen auf den Sensor einwirken, befindet sich die Massekugel am tiefsten Punkt der Schale. Somit befindet sich auch der auf der Oberseite der Massekugel aufliegende Sensorhebel in seiner tiefsten Stellung. Sobald die auf den Sensor einwirkenden Beschleunigungen einen vorbestimmten Wert überschreiten, wird die Massekugel aufgrund ihrer Masseträgheit vom tiefsten Punkt der Schale seitlich wegbewegt, wodurch der Sensorhebel angehoben wird. Diese Bewegung führt dazu, daß er in das Steuerrad des Blockiermechanismus eingesteuert wird.

Der auf der Oberseite der Massekugel aufliegende Sensorhebel führt zwangsläufig dazu, daß die Schale für die Massekugel von oben zugänglich ist. Dies ist in vielerlei Hinsicht nachteilig.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Sensor für einen Gurtaufroller zu schaffen, der unempfindlich gegen Verschmutzungen ist, also über lange Betriebsdauern konstante Ansprechwerte aufweist, der ein geringes Betriebsgeräusch aufweist und auch dadurch nicht beschädigt wird, daß der Sensorhebel trotz auf den Sensor einwirkender Beschleunigungen vom Steuerrad weg beaufschlagt wird, wie dies bei einer Gurtstraffung der Fall ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein Sensor für einen Gurtaufroller vorgesehen, mit einem Gehäuse, das einen Boden mit einer Vertiefung aufweist, einer Öffnung am tiefsten Punkt des Bodens, einem Massekörper, der in dem Gehäuse aufgenommen ist und einem Sensorhebel, der einen Tastvorsprung aufweist, welcher der Öffnung zugeordnet ist. Dieser Sensor beruht auf dem Grundgedanken, zur Erfassung einer Bewegung des Massekörpers nicht mehr den Sensorhebel auf der Oberseite des Massekörpers aufliegen zu lassen, sondern von der Unterseite aus zu erfassen, ob sich der Massekörper am tiefsten Punkt seiner Aufnahme befindet (was dem Ausgangszustand entspricht) oder ob der Massekörper von dem tiefsten Punkt seiner Aufnahme wegbewegt wurde (was einem Ansprechen des Sensors entspricht). Die erfindungsgemäße Konstruktion weist verschiedene Vorteile auf. Da der Sensorhebel nicht mehr auf der Oberseite des Massekörpers angreift, kann das Gehäuse des Sensors mindestens auf der Oberseite geschlossen sein, also auf der Seite, von der üblicherweise Schmutz eintritt. Abgesehen von der Öffnung am tiefsten Punkt des Bodens kann das Gehäuse sogar vollständig geschlossen ausgeführt sein. Dies gewährleistet, daß auch nach langer Betriebsdauer die Ansprechwerte des Sensors nicht durch Verschmutzungen beeinträchtigt werden. Außerdem ergibt sich eine gute Geräuschdämpfung durch das allseitig geschlossene Gehäuse. Schließlich kann bei dem erfindungsgemäßen Sensor der Sensorhebel problemlos aus seiner angesteuerten Stellung in seine Ausgangsstellung bewegt werden, auch wenn sich die Massekugel weiterhin in ihrer angesteuerten Position befindet. Bei einer solchen Bewegung des Sensorhebels wird lediglich der Tastvorsprung aus der Öffnung des Bodens zurückgezogen. Dies erfolgt ohne eine Wechselwirkung mit dem Massekörper. Bei herkömmlichen Sensoren muß, wenn der Sensorhebel aus seiner angesteuerten Stellung in seine Ausgangsstellung zurückgestellt werden soll, auch der Massekörper in seine Ausgangsstellung zurückverschoben werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:

1 schematisch einen Gurtaufroller mit einem erfindungsgemäßen Sensor;

2 in einer vergrößerten Ansicht einen Sensor gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

3 schematisch in einer vergrößerten Ansicht einen Sensor gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

4 schematisch in einer vergrößerten Ansicht einen Sensor gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

5 schematisch in einer vergrößerten Ansicht einen Sensor gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung; und

6 schematisch in einer vergrößerten Ansicht einen Sensor gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.

In 1 ist schematisch ein Gurtaufroller gezeigt, der einen Rahmen 2 aufweist, in welchem drehbar eine Gurtspule 3 gelagert ist, die einen (nicht dargestellten) Sicherheitsgurt aufnehmen kann. Der Gurtspule 3 ist ein Blockiermechanismus 4 zugeordnet, der hier nur schematisch dargestellt ist. Für das Verständnis der Erfindung ist hinsichtlich des Aufbaus des Blockiermechanismus 4 allein von Bedeutung, daß dieser ein Steuerrad 5 aufweist, welches auf seinem Umfang mit einer Verzahnung 6 versehen ist.

Dem Steuerrad 5 ist ein Sensor 10 zugeordnet, der am Rahmen 2 des Gurtaufrollers angebracht ist. Der Sensor weist ein Gehäuse 12 auf, das über eine Halterung 14 am Rahmen 2 oder einer seitlich auf dem Rahmen 2 befestigten Verkleidungsplatte angebracht ist. Im Inneren des Gehäuses 12 ist ein Massekörper 16 angeordnet, der auf Beschleunigungen des Fahrzeugs anspricht, in welchem der Gurtaufroller angebracht ist. Mit dem Massekörper 16 wirkt ein Steuerhebel 18 zusammen, der zwischen einer Ausgangsstellung, in welcher er nicht in die Verzahnung 6 des Steuerrades 5 eingreift, und einer eingesteuerten Stellung verstellbar ist, in welcher er in die Verzahnung 6 eingreift. Der Steuerhebel 18 ist seitlich des Gehäuses 12 auf einer Schwenkachse 20 gelagert.

Anhand von 2 wird nun der Aufbau eines Sensors gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben.

Das Gehäuse 12 weist einen zur Mitte hin vertieften Boden 22 auf, der mittig mit einer Öffnung 24 versehen ist. Im Ausgangszustand, also wenn keine Beschleunigungen auf den Sensor einwirken, befindet sich der Massekörper 16, der hier als Kugel ausgeführt ist, am tiefsten Punkt des Bodens 22, so daß er die Öffnung 24 verschließt. Das Gehäuse 12 ist so groß ausgeführt, daß der Massekörper 16 sich in etwa horizontaler Richtung, also in einer von den Achsen x und y aufgespannten Ebene, so aus seiner Ausgangsstellung heraus verstellen kann, daß die Öffnung 24 freigegeben ist. Die entsprechenden Stellungen des Massekörpers sind hier mit dem Bezugszeichen 16' versehen. Abgesehen von der Öffnung 24 ist das Gehäuse 12 allseitig geschlossen.

Der Sensorhebel 18 ist allgemein C-förmig ausgeführt. Er weist an einem Ende einen Tastvorsprung 26 auf, welcher der Öffnung 24 zugeordnet ist. An seinem anderen Ende weist der Sensorhebel 18 eine Einsteuerspitze 28 auf, welche der Verzahnung 6 des Steuerrades 5 zugeordnet ist. Der Sensorhebel 18 ist hier als zweiarmiger Hebel ausgeführt; der Tastvorsprung 26 und die Einsteuerspitze 28 liegen also auf verschiedenen Seiten der Schwenkachse 20. Der Sensorhebel 18 ist in der Mitte seines Bauches, etwa auf Höhe der Schwenkachse 20, mit einem Gewicht 30 versehen, welches dazu dient, den Sensorhebel 18 um seine Schwenkachse 20 mit einem bezüglich der Darstellung von 2 entgegen dem Uhrzeigersinn wirkenden Moment zu beaufschlagen, also aus der in 2 gezeigten Ausgangsstellung in eine gestrichelt gezeigte, eingesteuerte Stellung 18'. In der eingesteuerten Stellung greift die Einsteuerspitze 28 in die Verzahnung 6 des Steuerrades 5 ein.

Wenn keine Beschleunigungen auf den Sensor 10 wirken, verbleibt der Massekörper 16 am tiefsten Punkt des Bodens 22, so daß der Tastvorsprung 26, unter der Wirkung des Gewichts 30, an der Unterseite des Massekörpers 16 anliegt, jedoch nicht ins Innere des Gehäuses 12 eintreten kann. Dies stellt den Ausgangszustand des Sensors dar. Wenn auf den Sensor 10 Beschleunigungen einwirken, aufgrund derer der Massekörper 16 von seiner Stellung am tiefsten Punkt des Bodens 22 wegbewegt wird, ist die Öffnung 24 freigegeben, so daß der Tastvorsprung 26, unter der Wirkung des Gewichts 30, in das Gehäuse eintreten kann. Dadurch wird der gesamte Sensorhebel 18 um die Schwenkachse 20 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß die Einsteuerspitze 28 in die Verzahnung 6 des Steuerrades 5 eingreift.

Aufgrund der Anordnung der Schwenkachse 20 relativ zu einer Tangente an das Steuerrad 5 im Berührpunkt zwischen der Einsteuerspitze 28 und der Verzahnung 6 wirkt ab einem ersten Kontakt zwischen dem Sensorhebel 18 und dem Steuerrad 5 ein einziehendes Moment, welches den Sensorhebel 18 weiter entgegen dem Uhrzeigersinn zu verschwenken sucht. Wenn bei angesteuertem Sensor das Steuerrad 5 bezüglich 2 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht wird, kann die Einsteuerspitze 28 problemlos aus der Verzahnung 6 herausgedrückt werden; der Massekörper 16 stellt hierfür kein Hindernis dar. Da das Gehäuse 12, abgesehen von der kleinen Öffnung 24, die sich noch dazu an der Unterseite befindet und üblicherweise vom Massekörper 16 verschlossen ist, vollständig geschlossen ausgeführt ist, verschmutzt das Innere des Gehäuses nicht; die Ansteuerwerte des Sensors bleiben somit über lange Betriebszeiten konstant.

In 3 ist ein Sensor gemäß einer zweiten Ausführungsform gezeigt. Für die von der ersten Ausführungsform bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.

Der Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, daß der Sensorhebel 18 hakenförmig ausgeführt ist und die Schwenkachse 20 in der Nähe des Bodens 22 des Gehäuses 12 angeordnet ist. Dies führt dazu, daß der Tastvorsprung 26 eine annähernd lineare Hubbewegung ausführt, wenn er in das Innere des Gehäuses 12 eindringt. Der Sensorhebel 18 ist dabei so ausgeführt, daß der zur Einsteuerspitze 28 führende Arm seitlich versetzt am Gehäuse 12 vorbeiführt, also vor oder hinter der Zeichnungsebene.

In 4 ist ein Sensor gemäß einer dritten Ausführungsform gezeigt. Für die von den vorhergehenden Ausführungsformen bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.

Auch bei der dritten Ausführungsform ist der Sensorhebel 18 etwa C-förmig ausgeführt, wobei er im Gegensatz zur ersten Ausführungsform, bei welcher der Sensorhebel, bezogen auf die von der Verzahnung 6 ausgeübten Kräfte, ein Druckhebel ist, bei der dritten Ausführungsform als Zughebel ausgeführt ist. Die Schwenkachse 20 liegt daher zwischen dem Massekörper 16 und dem Steuerrad 5. Es ist eine Blattfeder 32 vorgesehen, welche den Sensorhebel 18 aus seiner Ausgangsstellung in die eingesteuerte Stellung beaufschlagt. Auch hier übt die Verzahnung 6 wieder ein einsteuerndes Moment auf die Einsteuerspitze 28 aus. Falls notwendig, kann das Gehäuse 12 mit einem kleinen Durchbruch versehen werden, um Platz für den Sensorhebel zu schaffen.

In 5 ist eine vierte Ausführungsform des Sensors gezeigt. Für die von den vorhergehenden Ausführungsformen bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.

Die vierte Ausführungsform entspricht weitgehend der dritten Ausführungsform. Im Unterschied zur dritten Ausführungsform wird anstelle der Blattfeder 32 jedoch eine Druckfeder 34 verwendet, die sich zwischen einem Teil des Rahmens 2 und einem Arm des Sensorhebels 18 abstützt, hier auf der Rückseite des Tastvorsprungs 26.

In 6 ist ein Sensor gemäß einer fünften Ausführungsform gezeigt. Für die von den vorhergehenden Ausführungsformen bekannten Bauteile werden dieselben Bezugszeichen verwendet, und es wird insoweit auf die obigen Erläuterungen verwiesen.

Im Unterschied zu den vorhergehenden Ausführungsformen ist der Sensorhebel 18 hier ein einarmiger Hebel; der Tastvorsprung 26 und die Einsteuerspitze 28 befinden sich also an ein und demselben Arm des Sensorhebels. Die Schwenkachse 20 ist auf der vom Steuerrad 5 abgewandten Seite des Massekörpers 16 angeordnet. Es wird wieder eine Druckfeder 34 verwendet, die den Sensorhebel 18 aus der in 6 gezeigten Ausgangsstellung in die eingesteuerte Stellung beaufschlagt. Aufgrund der Anordnung der Schwenkachse 20 übt die Verzahnung 6 wieder ein einziehendes Moment auf den Sensorhebel 18 aus.


Anspruch[de]
  1. Sensor für einen Gurtaufroller, mit einem Gehäuse (12), das einen Boden (22) mit einer Vertiefung aufweist, einer Öffnung (24) am tiefsten Punkt des Bodens, einem Massekörper (16), der in dem Gehäuse (12) aufgenommen ist, und einem Sensorhebel (18), der einen Tastvorsprung (26) aufweist, welcher der Öffnung (22) zugeordnet ist.
  2. Sensorhebel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorhebel (18) so beaufschlagt ist, daß sich der Tastvorsprung (26) zum Inneren des Gehäuses (12) hin zu verstellen sucht.
  3. Sensorhebel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorhebel (18) mit einem Gewicht (30) versehen ist.
  4. Sensorhebel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorhebel (18) mit einer Feder (32; 34) versehen ist.
  5. Sensorhebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorhebel (18) eine Einsteuerspitze (28) aufweist, die in ein Steuerrad (5) eines Blockiermechanismus eines Gurtaufrollers eingesteuert werden kann.
  6. Sensorhebel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorhebel (18) ein zweiarmiger Hebel ist, so daß sich der Tastvorsprung (26) auf einer Seite seiner Schwenkachse (20) und die Einsteuerspitze (28) auf der anderen Seite der Schwenkachse befindet.
  7. Sensorhebel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorhebel (18) ein einarmiger Hebel ist, so daß sich der Tastvorsprung (26) zwischen der Schwenkachse (20) und der Einsteuerspitze (28) befindet.
  8. Sensorhebel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) mit einer Aussparung versehen ist, in die der Sensorhebel (18) eintauchen kann.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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