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Dokumentenidentifikation DE19531491A1 27.02.1997
Titel Sicherheitsgurtanordnung mit einem mit Pendelnachführung seines fahrzeugsensitiven Sensors versehenen Sicherheitsgurtaufroller
Anmelder Autoliv Development AB, Vårgårda, SE
Erfinder Ernst, Hans-Helmut, 22926 Ahrensburg, DE
Vertreter Becker und Kollegen, 40878 Ratingen
DE-Anmeldedatum 26.08.1995
DE-Aktenzeichen 19531491
Offenlegungstag 27.02.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.02.1997
IPC-Hauptklasse B60R 22/40
Zusammenfassung Zur Verbesserung einer Sicherheitsgurtanordnung mit einem in einem Fahrzeugsitz angeordneten Sicherheitsgurtaufroller, wobei der Fahrzeugsitz oder das den Sicherheitsgurtaufroller tragende Teil des Fahrzeugsitzes wie Rücklehne oder Sitzteil, in der Neigung zu einer zum Erdmittelpunkt gerichteten Achse verstellbar sind, ist vorgesehen, daß die den fahrzeugsensitiven Beschleunigungssensor bei Veränderung der Neigung der Rückenlehne in seine Sollage nachführende Trägheitsmasse als mit ihrem Schwerpunkt (14) in der Schwenkachse (16) der Pendelmasse (15) angeordnete, zur Pendelmassenschwenkachse (16) ausgewuchtete Trägheitsscheibe (13) ausgebildet ist und die Pendelmasse (15) an dem ihrem Schwerpunkt (18) gegenüberliegenden Ende einen Betätigungsansatz (19) zur Auslenkung eines an der Trägheitsscheibe (13) gelagerten Sperrgliedes (20) in eine am Sicherheitsgurtaufroller ortsfest ausgebildete Verzahnung (25) aufweist, wobei die Auslenkung des Sperrgliedes (20) durch die bei Einwirken horizontaler Beschleunigungen auftretende Relativbewegung zwischen Trägheitsscheibe (13) und Pendelmasse (15) herbeigeführt wird.

Beschreibung[de]

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, und eine aufgrund von einwirkenden Beschleunigungen ansprechende und die Pendeleinrichtung in ihrer durch die Neigung des den Sicherheitsgurtaufroller aufnehmenden Teils bestimmten Lage festlegende Trägheitsmasse vorgesehen ist.

Bei heutigen Kraftfahrzeugen sollen die Sicherheitsgurtaufroller 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.

Hierzu ist es aus der DE 38 24 164 A1 weiterhin bekannt, der Pendeleinrichtung eine Trägheitsmasse zuzuordnen, welche den auf die Pendeleinrichtung einwirkenden Beschleunigungen entgegenwirkt und die unter einer auf sie einwirkenden Federvorspannung stehende Pendelmasse gegen die Wirkung der auf die Pendeleinrichtung einwirkenden horizontalen Beschleunigung festlegt; dabei ist die Trägheitsmasse selbst ebenso wie die Pendeleinrichtung mit dem fahrzeugsensitiven Sensor am Rahmen des Fahrzeugsitzes befestigt, so daß die Trägheitsmasse in nachteiliger Weise den Winkeländerungen bei der Neigungsverstellung des die Pendeleinrichtung aufnehmenden Teiles des Fahrzeugsitzes folgt. Dies kann nämlich je nach der Verstellrichtung des entsprechenden Teiles des Fahrzeugsitzes zur Folge haben, daß es aufgrund der Auslegung der auf die Trägheitsmasse einwirkenden Feder und der konstruktiv notwendigen Gewichtsverhältnisse bei horizontalen Beschleunigungen zu einer nicht abgefangenen Auslenkung der Pendelmasse kommt, womit das Sicherheitsniveau der bekannten Sicherheitsgurtanordnung nicht bei allen denkbaren Einstell- und Einflußgrößen ausreicht.

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

Die 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 die Trägheitsmasse als mit ihrem Schwerpunkt in der Schwenkachse der Pendelmasse angeordnete, zur Pendelmassenschwenkachse ausgewuchtete Trägheitsscheibe ausgebildet ist und die Pendelmasse an dem ihrem Schwerpunkt gegenüberliegenden Ende einen Betätigungsansatz zur Auslenkung eines an der Trägheitsscheibe gelagerten Sperrgliedes in eine am Sicherheitsgurtaufroller ortsfest ausgebildete Verzahnung aufweist, wobei die Auslenkung des Sperrgliedes durch die bei Einwirken horizontaler Beschleunigungen auftretende Relativbewegung zwischen Trägheitsscheibe und Pendelmasse herbeigeführt wird. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß die aus zwei Teilen wie Trägheitsscheibe und Pendelmasse bestehende Pendeleinrichtung die Pendelfunktion, das heißt das Ausrichten des fahrzeugsensitiven Sensors auf den Erdmittelpunkt gemäß der Erdbeschleunigung als geschlossene Einheit ohne Relativbewegung der Teile zueinander ausführt; erst bei Auftreten von horizontalen Beschleunigungen kommt es zu Relativbewegungen der Teile zueinander, wobei diese Relativbewegung in eine Sperrung der Pendeleinrichtung in der jeweiligen Lage umgesetzt wird. Da die Trägheitsscheibe ausgewuchtet ist, ist sie gegen Beschleunigungen aus allen Richtungen unempfindlich, insbesondere gegen horizontale Beschleunigungen, wie sie bei Bremsvorgängen des Kraftfahrzeuges auftreten. Da die Trägheitsscheibe also auf Beschleunigungen nicht reagiert, die Pendelmasse aber bei auftretenden Beschleunigungen ausgelenkt wird, ergibt sich zwischen diesen beiden Teilen zwangsläufig eine Relativbewegung, die in eine Sperrbewegung für das Sperrglied umgesetzt wird. Somit führt jeder Pendelausschlag in Folge horizontaler Beschleunigungen zwangsläufig zu einer Fixierung der Pendeleinrichtung in ihrer momentanen Lage.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Pendelmasse an der Trägheitsscheibe selbst gelagert ist.

Es ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß die Masse der Trägheitsscheibe gegenüber der Pendelmasse dominant ausgebildet ist.

Es ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß das Sperrglied in einer an der Trägheitsscheibe angeordneten Führung linear beweglich geführt ist, wobei das Sperrglied an seinem der Pendelmasse zugewandten Ende gabelförmig ausgebildet sein kann und die Gabelschenkel den Betätigungsansatz der Pendelmasse zwischen sich einschließen.

Die Übertragung der Pendelbewegung in eine Längsverschiebung des Sperrgliedes kann dadurch verbessert sein, daß die Gabelschenkel zur Längsachse der Pendelmasse mit Betätigungsansatz winklig angeordnete Gleitflächen ausbilden derart, daß eine seitliche Auslenkung des Betätigungsansatzes der Pendelmasse zu einer Linearverschiebung des Sperrgliedes führt.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß der fahrzeugsensitive Sensor unmittelbar an der Trägheitsscheibe festgelegt und die Hebelspitze des die Blockierung des Sicherheitsgurtaufrollers einleitenden Impulshebels in der Schwenkachse der Pendelmasse und dem Schwerpunkt der Trägheitsscheibe liegt, womit der Vorteil verbunden ist, daß bei Verschwenkungen der Pendeleinrichtung die Position des Impulshebels nicht beeinträchtigt wird.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Pendeleinrichtung mit Pendelmasse und Gegenpendeln in der Abdeckkappe des Gurtaufrollers angeordnet ist und die Abdeckkappe innenseitig die Sperrverzahnung für das zugeordnete Sperrglied aufweist; hiermit ist der Vorteil verbunden, daß die Pendeleinrichtung in platzsparender Weise an dem Gurtaufroller angebracht werden kann.

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

Fig. 1 einen Gurtaufroller mit einer eine Trägheitsscheibe und eine Pendelmasse aufweisenden Pendeleinrichtung in einer seitlichen Ansicht,

Fig. 2 die Pendeleinrichtung gemäß Fig. 1 im Schnitt,

Fig. 3 in einer ausschnittsweise vergrößerten Darstellung das Sperrglied der Pendeleinrichtung mit zugehöriger Verzahnung des Gurtaufrollers,

Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 3 in einer anderen Ausführungsform.

Wie sich aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ergibt, ist die Pendeleinrichtung 10 an der Abdeckkappe 11 eines Gurtaufrollers angebracht, wobei die Abdeckkappe 11 einen Lagerzapfen 12 aufweist, auf welchem eine gegenüber dieser Lagerstelle ausgewuchtete Trägheitsscheibe 13 gelagert ist. Die Trägheitsscheibe 13 weist ihrerseits einen Lagerzapfen 17 auf, auf welchem eine Pendelmasse 15 derart gelagert ist, daß die Schwenkachse 16 der Pendelmasse 15 der Lagerachse der Trägheitsscheibe 13 entspricht, deren Schwerpunkt 14 in der Schwenkachse 16 der Pendelmasse 15 liegt. Der Zapfen 17 für die Lagerung der Pendelmasse 15 ist vergleichsweise dünn ausgeführt, um den Reibungswiderstand für die Schwenkbewegung der Pendelmasse 15 herabzusetzen.

Der Schwerpunkt 18 der Pendelmasse 15 liegt so weit unterhalb der Schwenkachse 16 der Pendelmasse 15, daß sich der Pendeleffekt hinreichend ergibt; gleichzeitig ist die Masse der Trägheitsscheibe 13 gegenüber der Masse der Pendelmasse 15 dominant ausgebildet, so daß sich ein vergleichsweise nahe an der Schwenkachse 16 liegender Gesamtschwerpunkt 32 der Pendeleinrichtung 10 ergibt.

Die Pendelmasse 15 hat ihrem Schwerpunkt 18 gegenüberliegend einen Betätigungsansatz 19, der mit einem Sperrglied 20 derart zusammenwirkt, daß seitliche Schwenkbewegungen des Betätigungsansatzes 19 in eine Linearverschiebung des Sperrgliedes 20 umgesetzt werden. Hierzu weist das Sperrglied 20 seitlich abstehende Gabelschenkel 21 auf, die den Betätigungsansatz 19 der Pendelmasse 15 zwischen sich einfassen und in dem Einfassungsbereich schräge Gleitflächen 22 ausbilden. Die Gabelschenkel 21 wie auch die Spitze 23 des Sperrgliedes 20 sind jeweils in an der Trägheitsscheibe 13 vorgesehenen Führungen 24 linear verschieblich geführt. Der Hebel spitze 23 des Sperrgliedes 20 ist eine an der Innenseite der Abdeckkappe 11 angeordnete Verzahnung 25 zugeordnet, so daß bei einer Linearverschiebung des Sperrgliedes 20 die Hebelspitze 23 in die Verzahnung 25 eingreift und somit die Pendeleinrichtung 10 festgelegt ist.

Mit 26 ist der als Kugelsensor ausgebildete fahrzeugsensitive Sensor bezeichnet, der einen Impulshebel 27 aufweist, dessen Auslenkung einen nicht dargestellten Steuerhebel des fahrzeugsensitiven Steuerungssystem des Gurtaufrollers beaufschlagt. Der fahrzeugsensitive Sensor 26 ist an der Trägheitsscheibe 13 selbst derart befestigt, daß die Hebelspitze 28 des Impulshebels 27 in der Schwenkachse 16 der Pendelmasse 15 liegt, so daß bei Bewegungen der Pendeleinrichtung die Position des von dem Impulshebel beaufschlagten Steuerhebels des Gurtaufrollers nicht beeinträchtigt wird.

In der in Fig. 1 dargestellten Position übt die Pendeleinrichtung 10 ihre eigentliche Funktion als Nachführpendel für den fahrzeugsensitiven Sensor 26 aus; die in Fig. 1 dargestellte Position wird in der Praxis der üblichen durchschnittlichen Einstellung der Rückenlehne von etwa 20 Grad gegenüber der Senkrechten entsprechen. Die zugeordneten Anschläge 30 sind mit den Winkeln α1 und α2 von je 20 Grad von den an der Abdeckkappe 11 angeordneten Anschlagflächen 31 entfernt, so daß die Rückenlehne aus dieser Lage heraus um 20 Grad nach vorne (= aufrechte 0 Grad-Stellung) und 20 Grad nach hinten (= 40 Grad-Schrägstellung) verstellt werden kann. Während der Verstellung der Rückenlehne verharrt die Pendeleinrichtung 10 unverändert in ihrer Lage, und zwar einerseits, weil die träge Masse der Trägheitsscheibe 13 in ihrer Lage verharren will, und andererseits, weil der Gesamtschwerpunkt 32 unterhalb der Schwenkachse 16 der Pendelmasse 15 liegt. Bei der Verschwenkung der Rückenlehne dreht in Relation zu der in Fig. 1 dargestellten Pendeleinrichtung 10 der Gurtaufroller also um die Schwenkachse 16, wobei aufgrund der drehbaren Anordnung der Trägheitsscheibe 13 an der Abdeckkappe 11 die Trägheitsscheibe 13 und die daran gelagerte Pendelmasse 15 in ihrer Ausgangslage verbleiben. Der nicht dargestellte Steuerhebel des Gurtaufrollers, der auf der Hebelspitze 28 des Impulshebels 27 aufliegt, bleibt in seiner Lage unverändert; der fahrzeugsensitive Sensor 26 ist auf den Erdmittelpunkt ausgerichtet, verändert seinen Ansprechwert durch die Verstellung der Rückenlehne also nicht.

Kommt es nun zu einer horizontalen Beschleunigung bei einem Bremsvorgang, so schwenkt die Pendelmasse 15 aus, und es kommt zu einer Relativbewegung zwischen Pendelmasse 15 und Trägheitsscheibe 13; die Auslenkung der Pendelmasse 15 mit ihrem Betätigungsansatz 19 führt zu einer Beaufschlagung der Gleitflächen 22 des Sperrgliedes 20, so daß das Sperrglied 20 in den Führungen 24 der Trägheitsscheibe 13 linear verschoben wird, bis die Hebelspitze 23 des Sperrgliedes 20 in Eingriff mit der Verzahnung 25 der Abdeckkappe 11 kommt; bei Verzahnungseingriff ist die Pendeleinrichtung 10 in ihrer Lage festgelegt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Hebelspitze 23 des Sperrgliedes 20 mehrere Zähne mit niedrigen Zahnhöhen auf, so daß ein geringer Sperrhub realisierbar ist.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Sperrglied 20 von einer an der zugehörigen Führung 24 abgestützten Druckfeder 29 in seiner Ausgangslage beaufschlagt, so daß nach der Linearverschiebung des Sperrgliedes 20 aufgrund einer Auslenkung der Pendelmasse 15 eine Rückkehr des Systems in die Ausgangslage gewährleistet ist.

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.


Anspruch[de]
  1. 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, und eine aufgrund von einwirkenden Beschleunigungen ansprechende und die Pendeleinrichtung in ihrer durch die Neigung des den Sicherheitsgurtaufroller aufnehmenden Teils bestimmten Lage festlegende Trägheitsmasse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitsmasse als mit ihrem Schwerpunkt (14) in der Schwenkachse (16) der Pendelmasse (15) angeordnete, zur Pendelmassenschwenkachse (16) ausgewuchtete Trägheitsscheibe (13) ausgebildet ist und die Pendelmasse (15) an dem ihrem Schwerpunkt (18) gegenüberliegenden Ende einen Betätigungsansatz (19) zur Auslenkung eines an der Trägheitsscheibe (13) gelagerten Sperrgliedes (20) in eine am Sicherheitsgurtaufroller ortsfest ausgebildete Verzahnung (25) aufweist, wobei die Auslenkung des Sperrgliedes (20) durch die bei Einwirken horizontaler Beschleunigungen auftretende Relativbewegung zwischen Trägheitsscheibe (13) und Pendelmasse (15) herbeigeführt wird.
  2. 2. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelmasse (15) an der Trägheitsscheibe (13) gelagert ist.
  3. 3. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse der Trägheitsscheibe (13) gegenüber der Pendelmasse (15) dominant ausgebildet ist.
  4. 4. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (20) in einer an der Trägheitsscheibe (13) angeordneten Führung (24) linear beweglich geführt ist.
  5. 5. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrglied (20) an seinem der Pendelmasse (15) zugewandten Ende gabelförmig ausgebildet ist und die Gabelschenkel (21) den Betätigungsansatz (19) der Pendelmasse (15) zwischen sich einschließen.
  6. 6. Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelschenkel (21) zur Längsachse der Pendelmasse (15) mit Betätigungsansatz (19) winklig angeordnete Gleitflächen (22) ausbilden derart, daß eine seitliche Auslenkung des Betätigungsansatzes (19) der Pendelmasse (15) zu einer Linearverschiebung des Sperrgliedes (20) führt.
  7. 7. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der fahrzeugsensitive Sensor (26) unmittelbar an der Trägheitsscheibe (13) festgelegt und die Hebelspitze (28) des die Blockierung des Sicherheitsgurtaufrollers einleitenden Impulshebels (27) in der Schwenkachse (16) der Pendelmasse (15) und dem Schwerpunkt (14) der Trägheitsscheibe (13) liegt.
  8. 8. Sicherheitsgurtanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendeleinrichtung (10) mit Trägheitsscheibe (13) und Pendelmasse (15) in der Abdeckkappe (11) des Gurtaufrollers angeordnet ist und die Abdeckkappe (11) innenseitig die Sperrverzahnung (25) für das zugeordnete Sperrglied (20) aufweist.






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