DE102008039418A1

DE102008039418A1 - Vereinfachte Gurtschlossschaltvorrichtung und Verwendung

Info

Publication number: DE102008039418A1
Application number: DE102008039418A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Barth; Gregor Kaszkiel; Dieter Genschow; Konstantinos Marmaridis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-08-13
Filing date: 2008-08-13
Publication date: 2010-03-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Gurtschlossschaltvorrichtung (10) für ein Gurtschloss (12) für Sicherheitsgurte zum elektrischen Erfassen, ob eine einsteckbare Gurtzunge (14) im Gurtschloss (12) verriegelt ist, wobei - die Gurtschlossschaltvorrichtung (10) ein Betätigungselement (16) und ein Trägerelement (18) aufweist, - an dem Trägerelement (18) ein Kontaktelement (20) und eine Kontaktfeder (22) angeordnet sind, - das Betätigungselement (16) einen Anlagebereich (36) aufweist, der zum mechanischen Inkontakttreten mit der Kontaktfeder (22) ausgebildet ist, - das Betätigungselement (16) dafür ausgebildet ist, einen durch die Gurtzunge (14) ausgeübten Druck (38) mittels des Anlagebereichs (36) auf die Kontaktfeder (22) zu übertragen, so dass eine Verlagerung der Kontaktfeder (22) relativ zum Kontaktelement (20) derart stattfindet, dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder (22) und dem Kontaktelement (20) geöffnet oder geschlossen wird, - die Kontaktfeder (22) einen Hauptkörper (24) und einen Nebenkörper (26) aufweist, - der Nebenkörper (26) relativ zum Hauptkörper (24) federnd verlagerbar ausgestaltet ist, - der Anlagebereich (36) mit dem Nebenkörper (26) mechanisch in Kontakt tritt und - das Kontaktelement (20) mit dem Hauptkörper (26) elektrisch in Kontakt tritt.

Description

Gurtschlossschaltvorrichtung für ein Gurtschloss für Sicherheitsgurte zum elektrischen Erfassen, ob eine einsteckbare Gurtzunge im Gurtschloss verriegelt ist, wobei

– die Gurtschlossschaltvorrichtung ein Betätigungselement und ein Trägerelement aufweist,
– an dem Trägerelement ein Kontaktelement und eine Kontaktfeder angeordnet sind,
– das Betätigungselement einen Anlagebereich aufweist, der zum mechanischen in Kontakt treten mit der Kontaktfeder ausgebildet ist, und
– das Betätigungselement dafür ausgebildet ist, einen durch die Gurtzunge ausgeübten Druck mittels des Anlagebereichs auf die Kontaktfeder zu übertragen, so dass eine Verlagerung der Kontaktfeder relativ zum Kontaktelement derart stattfindet, dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder und dem Kontaktelement geöffnet oder geschlossen wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Verwendung der zuvor genannten Vorrichtung.
Eine solche Gurtschlossschaltvorrichtung ist aus der DE 202 04 318 U1 bekannt.
Gurtschlösser sind allgemein bekannt und werden insbesondere in Kraftfahrzeugen verwendet. In Kraftfahrzeugen besteht in den meisten Ländern eine Anschnallpflicht, und viele Fahrzeughersteller möchten den Fahrer zumindest darauf hinweisen, falls er seinen Sicherheitsgurt nicht angelegt hat.
Durch die Detektionseinrichtung wird erfasst, ob die Gurtzunge verriegelt ist, ob also der Sicherheitsgurt angelegt ist. Ein von der Detektionseinrichtung ausgegebenes Signal kann in einer übergeordneten Steuereinrichtung dazu verwendet werden, geeignete Anzeigen (akustisch und/oder optisch) anzusteuern.
Die eingangs genannte DE 202 04 318 U1 zeigt einen einfachen Schalter für ein Gurtschloss von Rückhaltesystemen von Kraftfahrzeugen auf, um anzuzeigen, ob die Gurtzunge in das Gurtschloss eingesteckt und ordnungsgemäß verriegelt ist. Die Detektionseinrichtung weist ein Festkontaktblech und eine Kontaktfeder auf, wobei durch einen von einer Gurtzunge betätigten Schieber die Kontaktfeder gegen das Festkontaktblech gedrückt wird.
Derartige mechanische Lösungen, bei denen eine direkte Betätigung der Kontaktfeder erfolgt, haben sich am Markt jedoch nicht durchsetzen können. Stattdessen sind berührungslose Konzepte bevorzugt worden, denen man eine bessere Zuverlässigkeit über größere Zeiträume unterstellt.
So wird z. B. in der DE 199 07 716 A1 ein Hallsensor gezeigt, bei dem ein Hall-Detektor und ein Permanentmagnet verwendet werden, um zu erkennen, ob die Gurtzunge sich im Gurtschloss befindet. Es verbleibt aber der Wunsch nach einer Gurtschlossschaltvorrichtung, die sowohl einfach zu realisieren ist als auch eine zuverlässige Funktion über viele Jahre bietet.
Dabei ist beim Entwurf von Gurtschlossschaltvorrichtungen insbesondere zu beachten, dass stets nur ein sehr beschränkter Bauraum zur Verfügung steht, der den Freiraum bei der Gestaltung von derartigen Vorrichtungen erheblich einschränkt. Dabei ist es insbesondere in der Regel so, dass fast alle Automobilhersteller die Entwicklung und Herstellung von Gurtschlossschaltvorrichtungen an spezialisierte Unternehmen ausgelagert haben, die wiederum eine sehr kompakte Lösung anbieten müssen, die in einer Vielzahl von Modellvarianten und ggf. sogar bei verschiedenen Herstellern eingesetzt werden können.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Gurtschlossschaltvorrichtung aufzuzeigen, die kostengünstig zu fertigen ist und über viele Jahre eine zuverlässige Funktion bietet.
Diese Aufgabe wird nach einem Aspekt der Erfindung gelöst durch eine eingangs genannte Gurtschlossschaltvorrichtung, wobei

– die Kontaktfeder einen Hauptkörper und einen Nebenkörper aufweist,
– der Nebenkörper relativ zum Hauptkörper federnd verlagerbar ausgestaltet ist,
– der Anlagebereich mit dem Nebenkörper mechanisch in Kontakt tritt, und
– das Kontaktelement mit dem Hauptkörper elektrisch in Kontakt tritt.

Die Aufgabe wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung gelöst durch eine Verwendung einer zuvor genannten Vorrichtung für ein Gurtschloss für Sicherheitsgurte zum elektrischen Erfassen, ob eine einsteckbare Gurtzunge im Gurtschloss verriegelt ist.
Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass eine Gurtschlossschaltvorrichtung aufgezeigt wird, die auf einem mechanischen Wirkprinzip beruht, aber dennoch eine dauerhafte Funktionssicherheit bietet. Dazu wird zwar auch, wie im eingangs genannten Stand der Technik, eine Kontaktfeder von einem Kontaktelement abgehoben bzw. mit diesem in Kontakt gebracht, doch findet die Verlagerung der Kontaktfeder, insbesondere die Verlagerung des Hauptkörpers, dabei nicht durch eine direkte Einwirkung des Betätigungselements statt, sondern über einen Nebenkörper, der am Hauptkörper federnd verlagerbar angeordnet ist.
Dies bedeutet, dass die Kraft bzw. der Druck, der zur Verlagerung des Hauptkörpers führt, nicht direkt auf den Hauptkörper einwirkt, sondern vom Nebenkörper, der insbesondere neben dem Hauptkörper angeordnet ist, federnd übertragen wird.
Bei dieser Art der indirekten Betätigung der Kontaktfeder ergeben sich unter anderem die folgenden Vorteile. So werden zum einen alle Stöße gegen das Betätigungselement, die beim Einstecken der Gurtzunge erfolgen, gefedert auf die Kontaktfeder, insbesondere den Hauptkörper, übertragen.
Zudem ist die Einwirkung des Betätigungselements auf den Nebenkörper lediglich mittelbar mit der Verlagerung der Kontaktfeder verbunden, so dass jeweils in Abhängigkeit von der gewünschten Implementierung, eine vorgegebene Einwirkung auf den Nebenkörper je nach der konkreten Ausgestaltung zu verschiedenen Verlagerungen der Kontaktfeder führen können. Dabei erlaubt es die Erfindung insbesondere, die Auslenkrichtung der Kontaktfeder im Wesentlichen unabhängig von der Auslenkrichtung des Nebenkörpers durch den Druck des Betätigungselements zu wählen.
Das Zusammenspiel von Kontaktelement und Kontaktfeder kann dabei sowohl als Schließer-Mechanismus als auch als Öffner-Mechanismus ausgestaltet werden. Im erstgenannten Fall wird bei Einstecken der Gurtzunge ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktelement und Kontaktfeder hergestellt, wohingegen im zweiten Fall beim Einstecken der Gurtzunge ein elektrischer Kontakt zwischen Kontaktelement und Kontaktfeder geöffnet wird. Es wird derzeit als vorteilhaft angesehen, einen Öffner-Mechanismus vorzusehen.
Damit ist die Aufgabe vollständig gelöst.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Nebenkörper relativ zum Hauptkörper in einem Winkel angeordnet und ist die Kontaktfeder derart ausgebildet, dass sich der Winkel zwischen dem Nebenkörper und dem Hauptkörper verändert, insbesondere verkleinert, wenn der Anlagebereich gegen den Nebenkörper drückt.
Diese Ausgestaltung ermöglicht es unter anderem, dass sich die Art, in der der Druck bzw. die Kraft des Anlagebereichs auf die Kontaktfeder einwirkt, in Abhängigkeit davon ändert, wie weit die Betätigung der Gurtzunge vorangeschritten ist. Der Winkel zwischen dem Hauptkörper und dem Nebenkörper liegt insbesondere zwischen 30° und 110°, bevorzugt zwischen 50° und 100° und besonders bevorzugt zwischen 70° und 90°.
Um den Winkel zwischen dem Hauptkörper und dem Nebenkörper zu bestimmen, können insbesondere die erste Längserstreckung des Hauptkörpers und die zweite Längserstreckung des Nebenkörpers betrachtet werden. Dabei lässt sich der Winkel besonders gut erkennen, wenn man eine Projektion der Längserstreckungen in eine virtuelle Ebene betrachtet, in der die Verlagerung der Kontaktfeder stattfindet. Diese Betrachtungsweise wird noch anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Steht der Nebenkörper beispielsweise am Anfang in einem Winkel von 80° zum Hauptkörper und wirkt der durch das Betätigungselement ausgeübte Druck beispielsweise in etwa parallel zum Hauptkörper, so wird nur ein geringer Anteil des Drucks in eine Verlagerung der Kontaktfeder umgesetzt. Bewegt sich das Betätigungselement nun weiter und verkleinert den Winkel zwischen dem Nebenkörper und dem Hauptkörper, wird nunmehr ein größerer Anteil des Drucks in eine Verlagerung der Kontaktfeder umgesetzt.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der Hauptkörper und der Nebenkörper derart ausgebildet, dass eine erste Längserstreckung des Hauptkörpers und eine zweite Längserstreckung des Nebenkörpers zueinander versetzt sind.
Der Aspekt, dass die erste Längserstreckung des Hauptkörpers und die zweite Längserstreckung des Nebenkörpers zueinander versetzt sind, eröffnet verbesserte Möglichkeiten bei der Realisierung der Kontaktfeder. Bei dieser Ausgestaltung ist die Trennung in zwei funktionale Elemente, nämlich in den Hauptkörper und in den Nebenkörper, noch deutlicher ausgeprägt. Insbesondere stoßen die Längserstreckungen von Hauptkörper und in den Nebenkörper nicht aneinander und gehen auch nicht ineinander über. Dabei ist es insbesondere bevorzugt, dass die Längserstreckungen auch nicht parallel zueinander angeordnet sind, sondern in dem genannten Winkel zueinander stehen.
Unter den Längserstreckungen des Hauptkörpers und des Nebenkörpers soll insbesondere die Erstreckung verstanden werden, deren Punkte bei einer gedachten Bewegung um den jeweiligen Befestigungspunkt des Hauptkörpers bzw. des Nebenkörpers bei einer entsprechenden Verlagerung des jeweiligen Körpers in etwa eine Kreisbahn beschreiben. Dieses Verständnis wird anhand der Ausführungsbeispiele noch näher erläutert.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Hauptkörper einen Längsabschnitt und einen Querabschnitt auf und ist der Nebenkörper am Querabschnitt angeordnet und ist zum Längsabschnitt beabstandet.
Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Kontaktfeder, insbesondere im Hinblick auf eine dauerhafte Zuverlässigkeit. Dabei ist es bevorzugt, dass an jedem Ende des Querabschnitts ein Nebenkörper angeordnet ist, so dass damit an jeder Seite des Längsabschnitts jeweils ein Nebenkörper zum Längsabschnitt versetzt angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn zwischen dem Nebenkörper und dem Hauptkörper ein freier Raum gebildet ist, durch den der Hauptkörper vom Nebenkörper beabstandet ist. Die Kontaktfeder hat dann insbesondere in etwa die Form eines „T”, wobei am Ende bzw. den Enden des Querbalkens des „T” der Nebenkörper bzw. die Nebenkörper angeordnet sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Gurtschlossschaltvorrichtung ferner ein Führungselement auf, das dafür ausgebildet ist, den Anlagebereich bei einer Verlagerung des Betätigungselements unter Einwirkung der Gurtzunge zumindest abschnittsweise zu führen.
Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders gut kontrollierbare Führung des Anlagebereichs des Betätigungselements und damit ein besonders gutes mechanisches Kontaktieren des Nebenkörpers durch den Anlagebereich. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Anlagebereich ungeachtet einer möglichen Führung des Betätigungselements geführt ist, da es dadurch möglich wird, den Anlagebereich genau zu führen und das Betätigungselement selbst nur grob zu führen. Eine solche Ausgestaltung ist einfach zu realisieren.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungselement derart ausgebildet, dass sich der Anlagebereich bei einem Einstecken und bei einem Ausstecken der Gurtzunge entlang einer ersten Seite des Führungselements bewegt, insbesondere im Wesentlichen entlang einer gleichen Wegstrecke.
Diese Ausgestaltung ist kostengünstig zu realisieren, da das Betätigungselement im Wesentlichen starr ausgestaltet werden kann. Beim Einstecken der Gurtzunge verlagert sich der Anlagebereich des Betätigungselements entlang der genannten Wegstrecke, drückt dabei gegen den Nebenkörper, was wiederum zu einer Verlagerung der Kontaktfeder führt. Wird die Gurtzunge ausgesteckt, so bewegt sich der Anlagebereich im Wesentlichen entlang der gleichen Wegstrecke zurück, der Nebenkörper wird vom Druck entlastet, und die Kontaktfeder, sowohl der Hauptkörper als auch der Nebenkörper, kehren in ihre Ruheposition zurück.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungselement derart ausgebildet, dass sich der Anlagebereich bei einem Einstecken der Gurtzunge entlang einer ersten Seite des Führungselements bewegt und bei einem Ausstecken der Gurtzunge entlang einer zweiten Seite des Führungselements bewegt.
Diese Ausgestaltung ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise die Realisierung einer Zwischenposition, in der sich der Anlagebereich befindet, wenn die Gurtzunge eingesteckt ist. Da sich der Anlagebereich beim Einstecken auf einer anderen Seite des Führungselements bewegt als beim Ausstecken, ist es zudem möglich festzustellen, ob ein Einsteck- oder ein Aussteckvorgang stattfindet.
Dies lässt sich besonders vorteilhaft dadurch realisieren, indem entweder der Anlagebereich oder ein Teil des Betätigungselements oder das gesamte Betätigungselement flexibel ausgestaltet sind. Dabei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Betätigungselement im Wesentlichen starr ausgebildet ist, jedoch der Teil des Betätigungselements, der an den Anlagebereich angrenzt, flexibel ausgestaltet ist. Bei dieser Ausgestaltung wird der Anlagebereich gewissermaßen um das Führungselement herum geführt und beschreibt dabei bevorzugt eine im Wesentlichen elliptische Bahn.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungselement derart ausgebildet, dass der Anlagebereich beim Einstecken der Gurtzunge auf das Führungselement aufgleiten kann.
Diese Ausgestaltung ermöglicht es, auf eine spezielle Führung des Betätigungselements zu verzichten. Dies kann vorteilhaft sein, da eine genaue Führung des gesamten Betätigungselements in der Praxis zu einem Verkanten oder Verklemmen führen kann und zudem bei einer Verschmutzung die Funktionstüchtigkeit verlorengehen kann. Wenn gemäß dieser Ausgestaltung der Anlagebereich auf das Führungselement aufgleitet, ist die Führung des Anlagebereichs sichergestellt, selbst wenn das Betäti gungselement lediglich innerhalb großer Toleranzen geführt wird, um so eine lange Funktionstüchtigkeit des Betätigungselements sicherzustellen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kontaktfeder einen Gegenanlagebereich, einen Kontaktbereich und einen Federbereich auf.
Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, da die Kontaktfeder damit drei Funktionen erfüllt. Der Gegenanlagebereich ist am Nebenkörper ausgebildet und stellt den Bereich der Kontaktfeder dar, der den Druck, der vom Betätigungselement über dessen Anlagebereich ausgeübt wird, aufnimmt. Ferner hat die Kontaktfeder einen Kontaktbereich, der einen elektrischen Kontakt zum Kontaktelement herstellen kann. Schließlich hat die Kontaktfeder einen Federbereich, der die Rückstellung der Kontaktfeder in eine Ruheposition sicherstellt, wenn der Druck durch den Anlagebereich wegfällt. Kontaktbereich und einen Federbereich sind bevorzugt am Hauptkörper ausgebildet.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Trägerelement zusätzlich zu dem genannten, ersten Kontaktelement ein zweites Kontaktelement angeordnet, so dass eine Verlagerung der Kontaktfeder relativ zum zweiten Kontaktelement derart stattfindet, dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder und dem zweiten Kontaktelement geöffnet oder geschlossen wird.
Diese Ausgestaltung ermöglicht es in besonders vorteilhafter Weise, die Funktionstüchtigkeit der Gurtschlossschaltvorrichtung zu prüfen. Dabei sind die Kontaktfeder, das erste und das zweite Kontaktelement insbesondere derart ausgestaltet, dass das Zusammenspiel zwischen der Kontaktfeder und dem ersten Kontaktelement und das Zusammenspiel zwischen der Kontaktfeder und dem zweiten Kontaktelement komplementär ausgestaltet sind. Insbesondere stellen das Zusammenspiel zwischen der Kontaktfeder und dem ersten Kontaktelement einen Öffner-Mechanismus und das Zusammenspiel zwischen der Kontaktfeder und dem zweiten Kontaktelement einen Schließer-Mechanismus dar.
Bei dieser Ausgestaltung kann die Funktion der Gurtschlossschaltvorrichtung überwacht werden, da bei einem Einstecken der Gurtzunge nicht nur ein Öffnen des Kontakts zwischen Kontaktfeder und erstem Kontaktelement, sondern zudem ein Schließen des Kontakts zwischen Kontaktfeder und zweitem Kontaktelement erwartet wird. Wird nur eine der beiden Zustandsänderungen erkannt, so kann dies auf einen Defekt der Gurtschlossschaltvorrichtung hinweisen. Ein solcher Fehlerhinweis kann auch beim Ausstecken abgeleitet werden, wenn sich nicht die erwarteten Ruhezustände einstellen.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens zu einem Element zu der Gruppe von Kontaktfeder und Kontaktelement ein Widerstand in Reihe geschaltet, der insbesondere deutlich größer ist als der elektrische Widerstand des Elements, zu dem der Widerstand in Reihe geschaltet ist.
Mittels einer solchen Ausgestaltung ergibt sich eine weitere Möglichkeit, die Funktionstüchtigkeit der Gurtschlossschaltvorrichtung zu überwachen. Dies wird dadurch ermöglicht, dass einem bestimmten Strompfad, insbesondere dem Strompfad über das Kontaktelement und die Kontaktfeder ein bestimmter Widerstand zugeordnet ist, der wiederum bei Anlegen einer bestimmten Spannung einen bestimmten Stromfluss hervorruft. Stellt sich in einem bestimmten Zustand nicht der erwartete Stromfluss ein, so kann dies als Hinweis auf einen Defekt der Gurtschlossschaltvorrichtung verstanden werden.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Gurtschlossschaltvorrichtung ferner einen Führungsabschnitt auf, der derart ausgebildet ist, dass das Betätigungselement bei einer Verlagerung und die Gurtzunge bei einem Einstecken und bei einem Ausstecken linear geführt ist.
Dies ermöglicht eine gute Funktionssicherheit, insbesondere im Hinblick auf das Zusammenspiel zwischen dem Anlagebereich des Betätigungselements und dem Führungselement. Dabei ist es, wie bereits zuvor erläutert, vorteilhaft, wenn die Führung des Betätigungselements lediglich innerhalb grober Toleranzen, also mit einem gewissen Spiel erfolgt, und lediglich die Führung des Anlagebereichs in engeren Toleranzen stattfindet, da dann ein Verkanten bzw. Verklemmen des Betätigungselements oder ein Verlust der Funktionstüchtigkeit durch Schmutz vermieden werden können.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Kontaktfeder derart ausgebildet, dass sie bei nicht eingesteckter Gurtzunge mit Federkraft gegen das Kontaktelement anliegt.
Dadurch wird sichergestellt, dass sich bei nicht eingesteckter Gurtzunge ein definierter Zustand zwischen Kontaktfeder und Kontaktelement, nämlich ein elektrischer Kontakt, einstellt.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung näher dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gurtschlossschaltvorrichtung für ein Gurtschloss;
2 zeigt einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Gurtschlossschaltvorrichtung mit einem Führungselement;
3 zeigt ein Gurtschloss mit einer Gurtschlossschaltvorrichtung gemäß 2 in einer ersten Position der Gurtzunge;
4 zeigt ein Gurtschloss mit einer Gurtschlossschaltvorrichtung gemäß 2 in einer zweiten Position der Gurtzunge;
5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Gurtschlossschaltvorrichtung für ein Gurtschloss; und
6 zeigt das Trägerelement, ein Kontaktelement und eine Kontaktfeder gemäß einer vierten Ausführungsform einer Gurtschlossschaltvorrichtung für ein Gurtschloss.
1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Gurtschlossschaltvorrichtung 10 für ein Gurtschloss 12 (siehe 3). Die Gurtschlossschaltvorrichtung 10 dient dem elektrischen Erfassen, ob eine Gurtzunge 14 (siehe 3) im Gurtschloss 12 verriegelt ist.
Die Gurtschlossschaltvorrichtung 10 weist ein Betätigungselement 16 und ein Trägerelement 18 auf. An dem Trägerelement 18 sind ein mit einem ersten Befestigungselement 32 ein Kontaktelement 20 und mit einem zweiten Befestigungselement 34 eine Kontaktfeder 22 angeordnet.
Die Kontaktfeder 22 weist einen Hauptkörper 24 und einen Nebenkörper 26 auf, wobei der Nebenkörper 26 relativ zum Hauptkörper 24 federnd verlagerbar ausgestaltet und relativ zum Hauptkörper in einem Winkel α angeordnet ist. Der Winkel α soll dabei insbesondere auf die Ebene bezogen sein, in der die Kontaktfeder 22, insbesondere der Hauptkörper 24, federnd verlagert werden kann. Bei der hier gezeigten Darstellung entspricht diese Ebene der Zeichenebene.
Das Kontaktelement 20 ist hier als Federelement ausgeführt. Die Kontaktfeder 22 kann außerdem in einen Gegenanlagebereich 23 einen Kontaktbereich 25 und einen Federbereich 27 unterteilt werden, wobei der Kontaktbereich 25 und der Federbereich 27 zum Hauptkörper 24 gehören.
Der Hauptkörper 24 und der Nebenkörper 26 sind derart ausgebildet, dass eine erste Längserstreckung 28 (als grob gestrichelte Linie dargestellt) des Hauptkörpers 24 und eine zweite Längserstreckung 30 (als fein gestrichelte Linie dargestellt) des Nebenkörpers 26 zueinander versetzt sind (siehe 6 zur Verdeutlichung).
Das Betätigungselement 16 der Gurtschlossschaltvorrichtung 10 weist einen Anlagebereich 36 auf, der zum mechanischen in Kontakt treten mit der Kontaktfeder 22, insbesondere mit dem Nebenkörper 26, ausgebildet ist. Das Betätigungselement 16 überträgt einen durch die Gurtzunge 14 ausgeübten Druck 38 (symbolisch als Pfeil dargestellt) mittels des Anlagebereichs 36 auf den Nebenkörper 26.
Wenn der Anlagebereich 36 gegen den Nebenkörper 26 drückt, verlagert sich dieser in etwa in Richtung des Pfeils 40, wodurch sich die Kontaktfeder 22 bzw. der Hauptkörper 24 in etwa in Richtung des Pfeils 42 verlagert. Dadurch findet eine Verlagerung der Kontaktfeder 22 relativ zum Kontaktelement 20 derart statt, dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder 22 und dem Kontaktelement 20 geöffnet wird.
Auf diese Weise können exakt definierte Schaltzustände zwischen der Kontaktfeder 22 und dem Kontaktelement 20 hergestellt werden. Da der Druck 38 nur mittelbar auf den Hauptkörper 24 der Kontaktfeder 22 wirkt, kann eine dauerhafte Funktionstüchtigkeit sichergestellt werden.
2 zeigt einen Ausschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Gurtschlossschaltvorrichtung 10. Die Funktionsweise dieser Gurtschlossschaltvorrichtung 10 entspricht im Wesentlichen der Funktionsweise wie sie im Hinblick auf 1 erläutert wurde. Die Gurtschlossschaltvorrichtung 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel verfügt aber zudem über ein Führungselement 44. Vom Betätigungselement 16 wurde hier der Übersichtlichkeit halber lediglich der Anlagebereich 36 dargestellt.
Das Führungselement 44 ist dafür ausgebildet, den Anlagebereich 36 bei einer Verlagerung des Betätigungselement 16 unter Einwirkung der Gurtzunge 14 zumindest abschnittsweise zu führen. Dabei ist hier eine Ausführungsform dargestellt, bei der sich der Anlagebereich bei einem Einstecken der Gurtzunge 14 entlang einer ersten Seite 46 des Führungselements 40 bewegt und bei einem Ausstecken der Gurtzunge 14 entlang einer zweiten Seite 48 des Führungselements 44 bewegt. Zudem ist ein vorderer Teil der ersten Seite 46 als Aufgleitfläche ausgebildet, so dass der Anlagebereich 36 beim Einstecken der Gurtzunge 14 auf das Führungselement 44 aufgleiten kann.
Der gesamte Ablauf, der sich beim Einstecken und beim Ausstecken der Gurtzunge ergibt, ist mittels der gestrichelten Pfeile symbolisch dargestellt. Dabei verringert sich der Winkel α etwas, wenn der Anlagebereich 36 gegen den Nebenkörper 26 drückt. Die Winkeländerung liegt zwischen 2° und 30°, bevorzugt zwischen 5° und 25° und insbesondere zwischen 10° und 20°.
3 zeigt eine Gurtschlossschaltvorrichtung 10 gemäß der 2 in einem Gurtschloss 12. Daher gelten sinngemäß alle Ausführungen, die im Hinblick auf die 1 und 2 gemacht wurden. Der Übersichtlichkeit halber werden daher auch nicht alle Bezugszeichen wiederholt, sondern sind weiterhin wie im Hinblick auf die vorherigen Figuren zu verstehen.
Das Gurtschloss 12 weist ein symbolisch dargestelltes Gehäuse 50 auf, das einen Führungsabschnitt 52 bildet, der einerseits das Betätigungselement 16 bei einer Verlagerung und andererseits die Gurtzunge 14 bei einem Einstecken und bei einem Ausstecken linear führt. In dem Gehäuse 50 ist ferner ein federbelasteter Riegel 54 eingesetzt, der in einer Ausnehmung 56 der Gurtzunge 14 eingreifen kann. 3 zeigt den Ruhezustand der Gurtschlossschaltvorrichtung 10, bevor die Gurtzunge 14 eingesteckt wird.
Wird nun der Druck 38 mittels der Gurtzunge 14 auf das Betätigungselement 16 übertragen, so verlagert sich das Betätigungselement 16 in Richtung des Führungselements 44 (hier in der Zeichnung nach links). Der Anlagebereich 36 gleitet dabei auf das Führungselement 44 auf und läuft entlang der ersten Seite 46 des Führungselements 44 in eine Zwischenposition, die den verriegelten Zustand des Gurtschlosses 12 anzeigt. Zu diesem Zeitpunkt greift der Riegel 54 in die Ausnehmung 56 ein.
4 zeigt den verriegelten Zustand. Es gelten sinngemäß alle Ausführungen, die im Hinblick auf die vorherigen Figuren getätigt wurden. Bereits erläuterte Bezugszeichen sind weiter wie im Hinblick auf die vorherigen Figuren zu verstehen. Hier ist es nun allerdings so, dass sich der Nebenkörper 26 auf dem Anlagebereich 36 abstützt und dadurch die Kontaktfeder 22 vom Kontaktelement 20 abgehoben bleibt. Der vormals bestehende elektrische Kontakt zwischen der Kontaktfeder 22 und dem Kontaktelement 20 ist nun geöffnet.
Dieser Zustand kann nun im Sinne eines verriegelten Gurtschlosses 12 interpretiert werden. Um diese Erkennung durchzuführen, sind die Kontaktfeder 22 und das Kontaktelement 20 mit einer nicht gezeigten Messeinrichtung verbunden, die den elektrischen Kontakt zwischen der Kontaktfeder 22 und dem Kontaktelement 20 ermitteln kann, insbesondere durch eine Strom- und/oder Spannungsmessung.
5 stellt ein drittes Ausführungsbeispiel einer Gurtschlossschaltvorrichtung 10 dar. Es handelt sich dabei um eine ähnliche Ausführungsform, wie sie in den 1 und 2 beschrieben wurde, so dass auf die dortigen Ausführungen verwiesen wird. Bereits erläuterte Bezugszeichen sind weiter wie im Hinblick auf die vorherigen Figuren zu verstehen. Die Unterschiede gegenüber den 1 und 2 sind wie folgt.
Die hier gezeigte Gurtschlossschaltvorrichtung 10 hat neben dem bereits zuvor genannten, ersten Kontaktelement 20 außerdem ein zweites Kontaktelement 58, das so angeordnet ist, dass eine Verlagerung der Kontaktfeder 22 relativ zum zweiten Kontaktelement 58 derart stattfindet, dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder 22 und dem zweiten Kontaktelement 58 geöffnet oder geschlossen wird.
Dabei findet beim Einstecken der Gurtzunge 14 eine komplementäre Zustandsänderung bezüglich des Kontakts zwischen der Kontaktfeder 22 und dem ersten Kontaktelement 20 und der Kontaktfeder 22 und dem zweiten Kontaktelement 58 statt. D. h., während sich der Kontakt zwischen der Kontaktfeder 22 und dem Kontaktelement 20 beim Einstecken der Gurtzunge 14 öffnet, schließt sich der Kontakt zwischen der Kontaktfeder 22 und dem zweiten Kontaktelement 58. Umgekehrt, wird die Gurtzunge 14 ausgesteckt, öffnet sich der Kontakt zwischen Kontaktfeder 22 und zweitem Kontaktelement 58 und schließt sich der Kontakt zwischen der Kontaktfeder 22 und dem ersten Kontaktelement 20. Dies ermöglicht eine verbesserte Fehlersicherheit und eine Funktionsprüfung der Gurtschlossschaltvorrichtung 10.
Das Zusammenspiel zwischen Anlagebereich 36 und Führungselement 44 wurde bei diesem Ausführungsbeispiel dahingehend abgewandelt, dass sich der Anlagebereich 36 bei einem Einstecken und bei einem Ausstecken der Gurtzunge 14 entlang der ersten Seite 46 des Führungselements 44 bewegt, dabei im Wesentlichen entlang der gleichen Wegstrecke. Die Verlagerung des Anlagebereichs 36 ist dabei mittels eines Doppelpfeils symbolisch dargestellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist außerdem dem ersten Kontaktelement 20 ein erster Widerstand R1 und dem zweiten Kontaktelement 58 ein zweiter Widerstand R2 jeweils in Reihe vorgeschaltet. Die Kontaktfeder 22 ist hier auf Masse gelegt. In Verbindung mit der Strommesseinrichtung 60 und der Spannungsquelle V lässt sich so auf einfache Weise ermitteln, welcher Kontakt, d. h. zwischen Kontaktfeder 22 und erstem Kontaktelement 20 oder zwischen Kontaktfeder 22 und zweitem Kontaktelement 58, gerade geschlossen ist. Sollte sich kein Strom über den Strommesser 60 einstellen, d. h. es ist kein Kontakt geschlossen, so kann dies auf einen möglichen Fehler der Gurtschlossschaltvorrichtung 10 hinweisen.
6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel in perspektivischer Ansicht. Es gelten sinngemäß die Erläuterungen, die zu 1 und 2 gemacht wurden. Bereits erläuterte Bezugszeichen sind weiter wie im Hinblick auf die vorherigen Figuren zu verstehen. Die Kontaktfeder 22 ist hier auf dem Rücken dargestellt, so dass die Nebenkörper 26, 26' aus der Zeichenebene nach oben ragen. Um die Kontaktfeder 22 einzubauen, würde man sie um 180° entlang ihrer Längserstreckung 28 drehen und auf das Trägerelement 18 setzen. Die Nebenkörper 26, 26' würden dann – bezogen auf die Zeichenebene – nach unten weisen.
Im Hinblick auf die Kontaktfeder 22 ist gut zu erkennen, dass der Hauptkörper 24 einen Längsabschnitt 62 und einen Querabschnitt 64 aufweist. An dem Querabschnitt 64 sind ein erster Nebenkörper 26 und ein zweiter Nebenkörper 26' angeordnet. Dabei sind die Nebenkörper 26, 26' zum Längsabschnitt 62 derart beabstandet, dass sich zwischen den Nebenkörpern 26, 26' und dem Längsabschnitt 62 jeweils ein Freiraum 66, 66' bildet. Auch die entsprechenden Längserstreckungen 30, 30' der Nebenkörper 26, 26' sind eingezeichnet.
Insgesamt zeigt die Erfindung eine Gurtschlossschaltvorrichtung auf, die kostengünstig zu fertigen ist und zugleich eine hohe Betriebssicherheit bietet. Sie kann auf einfache Weise erweitert bzw. an bestimmte Vorgaben angepasst werden und daher nahezu in beliebigen Gurtschlössern eingesetzt werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 20204318 U1 [0003, 0006]
- DE 19907716 A1 [0008]

Claims

Gurtschlossschaltvorrichtung (10) für ein Gurtschloss (12) für Sicherheitsgurte zum elektrischen Erfassen, ob eine einsteckbare Gurtzunge (14) im Gurtschloss (12) verriegelt ist, wobei – die Gurtschlossschaltvorrichtung (10) ein Betätigungselement (16) und ein Trägerelement (18) aufweist, – an dem Trägerelement (18) ein Kontaktelement (20) und eine Kontaktfeder (22) angeordnet sind, – das Betätigungselement (16) einen Anlagebereich (36) aufweist, der zum mechanischen in Kontakt treten mit der Kontaktfeder (22) ausgebildet ist, und – das Betätigungselement (16) dafür ausgebildet ist, einen durch die Gurtzunge (14) ausgeübten Druck (38) mittels des Anlagebereichs (36) auf die Kontaktfeder (22) zu übertragen, so dass eine Verlagerung der Kontaktfeder (22) relativ zum Kontaktelement (20) derart stattfindet, dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder (22) und dem Kontaktelement (20) geöffnet oder geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, dass – die Kontaktfeder (22) einen Hauptkörper (24) und einen Nebenkörper (26) aufweist, – der Nebenkörper (26) relativ zum Hauptkörper (24) federnd verlagerbar ausgestaltet ist, – der Anlagebereich (36) mit dem Nebenkörper (26) mechanisch in Kontakt tritt, und – das Kontaktelement (20) mit dem Hauptkörper (26) elektrisch in Kontakt tritt.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Nebenkörper (26) relativ zum Hauptkörper (24) in einem Winkel (α) angeordnet ist und wobei die Kontaktfeder (22) derart ausgebildet ist, dass sich der Winkel (α) zwischen dem Nebenkörper (26) und dem Hauptkörper (24) verändert, insbesondere verkleinert, wenn der Anlagebereich (36) gegen den Nebenkörper (26) drückt.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Hauptkörper (24) und der Nebenkörper (26) derart ausgebildet sind, dass eine erste Längserstreckung (28) des Hauptkörpers (24) und eine zweite Längserstreckung (30) des Nebenkörpers (26) zueinander versetzt sind.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Hauptkörper (24) einen Längsabschnitt (62) und einen Querabschnitt (64) aufweist und der Nebenkörper (26; 26') am Querabschnitt (64) angeordnet und zum Längsabschnitt (62) beabstandet ist.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Führungselement (44), das dafür ausgebildet ist, den Anlagebereich (36) bei einer Verlagerung des Betätigungselements (16) unter Einwirkung der Gurtzunge (14) zumindest abschnittsweise zu führen.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Führungselement (44) derart ausgebildet ist, dass sich der Anlagebereich (36) bei einem Einstecken und bei einem Ausstecken der Gurtzunge (14) entlang einer ersten Seite (46) des Führungselements (44) bewegt, insbesondere im Wesentlichen entlang einer gleichen Wegstrecke.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Führungselement (44) derart ausgebildet ist, dass sich der Anlagebereich (36) bei einem Einstecken der Gurtzunge (14) entlang einer ersten Seite (46) des Führungselements (44) bewegt und bei einem Ausstecken der Gurtzunge (14) entlang einer zweiten Seite (48) des Führungselements (44) bewegt.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach einem Ansprüche 5 bis 7, wobei das Führungselement (44) derart ausgebildet ist, dass der Anlagebereich (36) beim Einstecken der Gurtzunge (14) auf das Führungselement (44) aufgleiten kann.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktfeder (22) einen Gegenanlagebereich (23), einen Kontaktbereich (25) und einen Federbereich (27) aufweist.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an dem Trägerelement (18) zusätzlich zu dem genannten, ersten Kontaktelement (20) ein zweites Kontaktelement (58) angeordnet ist, so dass eine Verlagerung der Kontaktfeder (22) relativ zum zweiten Kontaktelement (58) derart stattfindet, dass ein elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktfeder (22) und dem zweiten Kontaktelement (58) geöffnet oder geschlossen wird.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zu einem Element aus der Gruppe von Kontaktfeder (22) und Kontaktelement (20, 58) ein Widerstand (R1, R2) in Reihe geschaltet ist, der insbesondere deutlich größer ist, als der elektrische Widerstand des Elements, zu dem der Widerstand (R1, R2) in Reihe geschaltet ist.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner mit einem Führungsabschnitt (52), der derart ausgebildet ist, dass das Betätigungselement (16) bei einer Verlagerung und die Gurtzunge (14) bei einem Einstecken und bei einem Ausstecken linear geführt ist.
Gurtschlossschaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktfeder (22) derart ausgebildet ist, dass sie bei nicht eingesteckter Gurtzunge (14) mit Federkraft gegen das Kontaktelement (20) anliegt.
Verwendung einer Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 für ein Gurtschloss (12) für Sicherheitsgurte zum elektrischen Erfassen, ob eine einsteckbare Gurtzunge (14) im Gurtschloss (12) verriegelt ist.