DE102004032190A1

DE102004032190A1 - Sensor zur Auslösung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems

Info

Publication number: DE102004032190A1
Application number: DE200410032190
Authority: DE
Inventors: Thomas Kielwein
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2004-07-02
Filing date: 2004-07-02
Publication date: 2006-02-09

Abstract

Ein Sensor zur Auslösung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems hat eine Kugel (18), die in einer unteren Schale (22) sitzt und auf einer Abrollfläche (40) rollen kann. Die Abrollfläche (40) wird durch eine bogenförmig verlaufende Bahn (B) definiert, die sich konvex zur Kugel (18) erstreckt und absatzlos ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Auslösung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems, insbesondere eines Sperrmechanismus eines Gurtaufrollers, mit einem Trägheitskörper und einer unteren Schale, in der der Trägheitskörper aufgenommen ist und die eine Mittelachse und eine konisch nach unten zulaufende Abrollfläche hat, auf der der Trägheitskörper rollt.

Ein gattungsgemäßer fahrzeugsensitiver Sensor ist aus der DE 102 27 788 A bekannt. Im Falle eines Aufpralls oder einer starken Neigung des Fahrzeugs bewegt sich der Trägheitskörper, vorzugsweise eine Stahlkugel, und führt zum Schwenken eines Sensorhebels, der auf der Oberseite des Trägheitskörpers aufliegt. Eine Kupplungsklinke an dem Sensorhebel wird durch die Kupplungsverzahnung eines Blockiermechanismus eingesteuert, der schließlich die Gurtspule blockiert und ein Abziehen vom Gurtband verhindert. Nähere Einzelheiten sind auch in der DE 298 22 610 beschrieben. Die Abrollfläche ist üblicherweise kegelförmig ausgeführt. Der Kegelwinkel und der Durchmesser des sogenannten Kugel-Auflagepunktes definieren die Sensibilität des Sensors, d.h. wann bei einer Neigung des Sensors die Kugel zu rollen beginnt und den Sensorhebel anhebt. Aufgrund der Hebelmasse, mit der der Sensorhebel auf der Kugel lastet und der bei der Kugelbewegung entstehenden Gleitreibung ergibt sich keine ganz eindeutige Schwelle, bei welcher die Kugel zu rollen beginnt. Um den Hebel vollständig auszulenken, ist ein gewisser Neigungswinkel der Mittelachse erforderlich. Dies wird bei der sogenannten „Kippwinkelprüfung" getestet.

Die Erfindung schafft einen Sensor, bei dem der zur Auslenkung des Hebels erforderliche Neigungswinkel der Schale in engen Grenzen vorbestimmt wird.

Dies wird bei einem Sensor der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Abrollfläche, im Querschnitt betrachtet, durch eine von nahe der Mittelachse aus sich nach oben und außen erstreckende bogenförmige, zum Trägheitskörper hin konvex und absatzlos gekrümmte Bahn definiert ist. Bei einem erfindungsgemäßen Sensor ist die Abrollfläche im Querschnitt eben keine Gerade, sondern ist ein Bogen. Dies hat zur Folge, daß nach dem Losrollen der Kugel der Sensor weniger stark gekippt werden muß, um die Kugel in Bewegung zu halten. Dies hat wiederum eine positive Auswirkung auf die Kippwinkelprüfung, und die Blockierung des Gurtaufrollers wird früher erreicht.

Natürlich kann im Bereich der Mittelachse auch eine Öffnung oder ein Durchgangsloch in der unteren Schale vorgesehen sein. Die Definition der Erfindung soll nur aussagen, daß sich die Abrollfläche von der Auflagefläche des Trägheitskörpers im Grundzustand nach oben und nach außen bogenförmig erstreckt. Der Querschnitt, in dem die Bogenform zu sehen ist, sollte in einer Ebene sein, in der auch die Mittelachse liegt. Wichtig ist auch die absatzlose, kontinuierliche Krümmung der Bahn, wobei der Begriff „absatzlos" natürlich im Bezug auf die Ausmaße des Trägheitskörpers zu sehen ist. Ein ringförmiger Wulst zur Auflage des Trägheitskörpers in der Grundstellung, wie er in der DE 102 27 788 A beschrieben ist, wirkt nämlich für den Trägheitskörper wie ein Absatz, d.h. die Bahn ist für den Trägheitskörper nicht kontinuierlich.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist die Abrollfläche bezüglich der Mittelachse rotationssymmetrisch ausgeführt. Sie ist bevorzugt in Umfangsrichtung ebenfalls kontinuierlich und absatzlos.

Die konvexe Krümmung ist bevorzugt eine gleichmäßige Krümmung. Durch unterschiedliche Krümmungen läßt sich eine temporär andere Bewegung des Trägheitskörpers längs seiner Abrollfläche nach außen erzielen.

Darüber hinaus ist gemäß der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, daß die Bahn Tangenten hat, die mit zunehmendem Abstand von der Mittelachse sich zunehmend der Horizontalebene annähern. Die Bahn wird also nach oben und außen hin zunehmend flacher.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht, teilweise im Schnitt, durch einen Gurtaufroller mit einem erfindungsgemäßen Sensor und
2 eine Querschnittsansicht durch den erfindungsgemäßen Sensor nach 1.
In 1 ist ein Sensor 10 für die fahrzeugsensitive Auslösung des Sperrmechanismus eines Sicherheits-Gurtaufrollers dargestellt. Mit 12 ist das Gehäuse des Sicherheits-Gurtaufrollers bezeichnet, in dem der Sensor 10 untergebracht ist. Mit 14 wiederum ist die schematisch dargestellte Steuerscheibe mit ihrer Verzahnung 16 bezeichnet. Der Sensor besteht im wesentlichen aus drei Teilen, nämlich einem Trägheitskörper in Form einer Kugel 18, einem Sensorunterteil, auch Sensorgehäuse 20 genannt, welches eine untere Schale 22 zur Aufnahme der Kugel 18 aufweist, und einem Sensorhebel 24. Der Sensorhebel 24 ist als einarmiger Hebel ausgeführt, der über ein Schwenklager 26 mit dem Sensorgehäuse 20 schwenkbar verbunden ist. Am entgegengesetzten Ende ist an den Sensorhebel 20 eine Steuerklinke 28 angeformt, die in die Verzahnung 16 eingreifen kann, wenn der Sensorhebel 24 nach oben schwenkt. An den Sensorhebel 20 ist ferner eine obere Schale 30 angeformt, die auf der Kugel 18 aufliegt und in die die Kugel 18 hineinragt. Die Kugel 18 ist damit zwischen der unteren und der oberen Schale 22 bzw. 30 gehaltert.
Mit der Änderung des Winkels des Fahrzeugs oder Verzögerungen des Fahrzeugs kann sich die Kugel 18 in den Schalen 22, 30 bewegen und in bekannter Weise zur Auslenkung des Sensorhebels 24 und zum Eingreifen der Steuerklinke 28 in die Steuerscheibe 14 und damit zur Auslösung des Sperrmechanismus des Gurtaufrollers führen.
In 2 sind der Sensorhebel 24 und die obere Schale 30 etwas modifiziert wiedergegeben, was jedoch auf die Funktion des Sensors im nachfolgenden keinen Einfluß hat.
Der Querschnitt durch den Sensor nach 2 verläuft in einer Ebene, in der die Mittelachse A der Kugel 18 und der Abrollfläche 40 der unteren Schale 22, auf der die Kugel 18 rollen kann, liegt. Die Abrollfläche 40 ist durch eine bogenförmige Bahn definiert, die sich von der Mittelachse A aus nach oben und außen erstreckt und dabei konvex zur Kugel 18 gekrümmt ist. Die Bahn, die das Bezugszeichen B trägt, definiert die Abrollfläche, indem sie um die Mittelachse A rotierend die Abrollfläche 40 beschreibt.
Wie man 2 entnehmen kann, sind die Abrollfläche 40 und ihre Bahn B absatzlos für die Kugel 18 ausgeführt. Die Krümmung der Bahn B nimmt nach oben und außen hin ab, d.h. Tangenten T an die Bahn B werden mit zunehmendem Abstand von der Mittelachse A flacher und nähern sich der Horizontalebene H.
Nach dem ersten Loslaufen der Kugel 18 muß der Sensor 10 insgesamt weniger stark gekippt werden als bei einer nicht gekrümmten Bahn B, um die Kugel 18 in Bewegung zu halten. Die Blockierung des Gurtaufrollers aufgrund des vorgegebenen Verschwenkens des Sensorhebels 24 um einen bestimmten vorgegebenen Winkel wird entsprechend früher erreicht.

Claims

Sensor zur Auslösung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems, insbesondere des Sperrmechanismus eines Gurtaufrollers, mit einem Trägheitskörper und einer unteren Schale (22), in der der Trägheitskörper aufgenommen ist und die eine Mittelachse (A) sowie eine konisch nach unten zulaufende Abrollfläche (40) hat, auf der der Trägheitskörper rollt, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrollfläche (40), im Querschnitt betrachtet, durch eine von nahe der Mittelachse (A) aus sich nach oben und außen bogenförmig erstreckende, zum Trägheitskörper hin konvex und absatzlos gekrümmte Bahn (B) definiert ist.
Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abrollfläche (40) bezüglich der Mittelachse (A) rotationssymmetrisch ist.
Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konvexe Krümmung eine gleichmäßige Krümmung ist.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (B) Tangenten (T) hat, die mit zunehmendem Abstand von der Mittelachse (A) sich der Horizontalebene (H) zunehmend nähern.
Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägheitskörper eine Kugel (18) ist.