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Die Erfindung betrifft eine Detektoreinrichtung zur Erfassung des Verriegelungszustands eines Gurtschlosses gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein eine derartige Detektoreinrichtung aufweisendes Einbauteil sowie ein mit einer derartigen Detektoreinrichtung ausgestattetes Gurtschloss.
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Bei Rückhaltesystemen, beispielsweise in Automobilen, muss für die ordnungsgemässe Funktion von Sicherheitseinrichtungen, wie Front-, Knie-, Seiten- und/oder Kopfairbags, sichergestellt sein, dass ein im Fahrzeug vorgesehenes Rückhaltesystem von einem Insassen auch verwendet wird, und bei Verwendung desselben auch ordnungsgemäss verriegelt ist. Andernfalls könnten die Sicherheitseinrichtungen, insbesondere Airbageinrichtungen, im Kollisionsfall sogar zu Verletzungen des betroffenen Insassen führen. Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Verriegelungszustand einer in ein Gurtschloss eingesteckten Zunge eines Sicherheitsgurtes zu überprüfen. Aus der Kenntnis des Verriegelungszustands des Gurtschlosses können beispielsweise Signale generiert werden, um die Insassen durch ein Signal auf das Anlegen und Schliessen der Sicherheitsgurte aufmerksam zu machen. Seit der Einführung von Airbageinrichtungen ist die Information über den Verriegelungszustand der Sicherheitsgurtsysteme auch für die Aktivierung oder Deaktivierung von Mechanismen zum Aufblasen von Fahrer- und Beifahrerairbags bzw. von Knie, Seiten- und Kopfairbags von Bedeutung.
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Hallsensoren werden in vielfach als Näherungsschalter oder als Sensoren zur berührungslosen Bestimmung des Zustands von Bauteilen eingesetzt, die zwei Lagen einnehmen können. Hallsensoren bestehen im Prinzip aus einer mit Konstantstrom versorgten Halbleiterschicht, üblicherweise in integrierter Bauweise. Durch eine Magnetfeldkomponente senkrecht zur Halbleiterschicht wird der Konstantstrom beeinflusst und der Sensor liefert eine auswertbare Hall-Spannung, die abgegriffen und zur Auswertung eines Zustands herangezogen bzw. auch unmittelbar als Schaltspannung eingesetzt werden kann. Die integrierte Bauweise von Hallsensoren bietet die Möglichkeit, bereits eine zur Auswertung des Schaltzustandes geeignete Auswerteschaltung auf dem Hallsensor zu integrieren.
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Aus der
EP 0 861 763 B1 ist ein Gurtschloss mit einem integrierten vorgespannten Hallsensor bekannt, welches den Zustand eines Verriegelungskörpers bzw. eines Auswerfers für eine in das Gurtschloss eingeführte Schlosszunge berührungslos erfasst. Dabei ist ein Hallsensor mit einem Hallfeld in unmittelbarer Nachbarschaft zu einem Permanentmagneten angeordnet. Durch eine Lageveränderung des Verriegelungskörpers bzw. des Auswerfers, die dazu aus einem ferromagnetischen Material bestehen, wird das Magnetfeld des Permanentmagneten verändert. Dadurch verändert sich das Signal des Hallsensors und am Ausgang des Hallsensors kann die Zustandsänderung als Spannungsänderung abgegriffen werden. In einer alternativen Ausführungsvariante ist vorgeschlagen, den Hallsensor mit einem Hallfeld ohne einen Permanentmagneten zu installieren und dafür den Verriegelungskörper oder den Auswerfer als Permanentmagneten auszubilden. Auch bei dieser Anordnung soll die Lageänderung des Verriegelungskörpers oder des Auswerfers durch eine Änderung der Hallspannung erfassbar sein.
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Nachteilig an dem Gurtschloss gemäss der
EP 0 861 763 B1 ist, dass der Hallsensor sehr sorgfältig in Bezug auf das Verriegelungselement bzw. den Auswerfer positioniert werden muss. Ein nachträglicher Einbau des Hallsensors ist daher relativ aufwendig und teuer. Der Hallsensor ist ausserdem relativ empfindlich gegenüber äusseren Streufeldern, die beispielsweise bereits durch einen magnetischen Schlüsselanhänger hervorgerufen werden können. Gegebenenfalls muss sogar eine zusätzliche Abschirmung angebracht werden, was den Aufbau bzw. den Einbau noch weiter verkompliziert. Die Anfälligkeit gegenüber äusseren Streufeldern wird auch noch dadurch vergrössert, dass die Signaländerungen wegen der verhältnismässig geringen Wegstrecken, die beim Schliessen bzw. Öffnen der Sicherheitsgurtverriegelung von dem Verriegelungskörper bzw. dem Auswerfer zurückgelegt werden, relativ klein sind. Auch die Gurtschlossvariante ohne vorgespannten Hallsensor, bei der entweder der Verriegelungskörper oder der Auswerfer als Permanentmagnet ausgebildet sind, erweist sich als wenig praktikabel. Die erzielbaren Signaländerungen sind auch hier relativ klein. Durch die Erschütterungen des Verriegelungskörpers und des Auswerfers beim Schliessen und Öffnen des Sicherheitsgurtes kann es mit der Zeit zu einer Entmagnetisierung kommen. Dies führt schliesslich dazu, dass der Hallsensor wirkungslos wird, und die Zustandsänderungen des Gurtschlosses nicht mehr detektiert werden können.
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Um den Kraftstoffverbrauch zu senken, werden grosse Anstrengungen unternommen, das Gewicht von Einbau- und Zubehörteilen von Kraftfahrzeugen zu senken. Dazu werden auch Einbauteile, wie z.B. die Gurtschlösser von Rückhaltesystemen, verkleinert. Infolge des geringeren zur Verfügung stehenden Raumes müssen auch die Einrichtungen zur Erfassung des Verriegelungszustands der Gurtschlösser modifiziert werden. Mit Hinblick auf die erforderliche Robustheit der Einrichtungen, um bis zu 100 000 Schaltzyklen zu gewährleisten, sind derartige Modifikationen alles andere als trivial.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Detektoreinrichtung zur Erfassung des Verriegelungszustands in einem Gurtschloss zu schaffen, welche zuverlässig und robust ist. Die Detektoreinrichtung soll auch für die Anwendung in Gurtschlössern mit reduziertem Platzangebot geeignet sein. Dabei soll sie einen einfachen Aufbau aufweisen und keine Änderung des Konstruktionsprinzips von bekannten Gurtschlössern erfordern. Zudem soll die Detektoreinrichtung eine einfache Montage am bzw. in das Gurtschloss begünstigen.
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Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einer Detektoreinrichtung zur Erfassung des Verriegelungszustands in einem Gurtschloss, insbesondere einem Gurtschloss für ein Rückhaltesystem in einem Automobil, welches die im kennzeichnenden Abschnitt des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale aufweist. Weiterbildungen und/oder vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Zur Lösung der Aufgaben werden auch ein Einbauteil und ein Gurtschloss vorgeschlagen, welche eine derartige Detektoreinrichtung aufweisen.
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Die Erfindung schlägt eine Detektoreinrichtung für die Erfassung des Verriegelungszustands eines Gurtschlosses, insbesondere für ein Rückhaltesystem eines Automobils, vor, welche einen bügelartig ausgebildeten Schwenkhebel, der über eine exzentrisch angeordnete Schwenkachse an einem Schaltergehäuse angelenkt ist und wenigstens einen von der Schwenkachse abragenden Betätigungsarm aufweist, der das Schaltergehäuse überragt und durch Zusammenwirken mit einem translatorisch verschiebbaren Bauteil eines Verriegelungsmechanismus des Gurtschlosses, vorzugsweise einem Auswerfer, gegen eine Rückstellkraft aus einer ersten Endstellung, in der sein wenigstens ein Betätigungsarm das Schaltergehäuse überragt, in eine zweite Endstellung bewegbar ist. Durch die Verschwenkung des Betätigungsarms ist die Lage eines vom wenigstens einen Betätigungsarm abgewandten Nockens des Schwenkhebels gegenüber einer Ausgangslage vertikal und lateral veränderbar. Weiters weist die Detektoreinrichtung eine Sensoreinrichtung auf, mittels welcher die Lageveränderung des verschwenkbaren Nockens aus der Ausgangslage in seine lateral und vertikal veränderte Endlage detektierbar und in ein elektromagnetisches Ausgangssignal umsetzbar ist.
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Die erfindungsgemässe Detektoreinrichtung ist sehr platzsparend aufgebaut. Durch die exzentrische Anlenkung des Schwenkhebels erfährt der von der Sensoreinrichtung überwachte Abschnitt des Schwenkhebels beim Zusammenwirken des bei der Verriegelung bzw. Entriegelung des Gurtschlosses translatorisch verschiebbaren Auswerfers des Verriegelungsmechnismus des Gurtschlosses mit dem Betätigungsarm sowohl eine laterale als auch eine vertikale Lageveränderung. Diese kann mit der Sensoreinrichtung detektiert und in ein möglichst grosses elektromagnetisches Signal umgeformt werden. Der verhältnismässig grosse „Hub“ des seine Lage verändernden Abschnitts des Schwenkhebels ermöglicht eine ausreichend gute Trennung des effektiven Signals von einem in Abhängigkeit von der eingesetzten Sensoreinrichtung allfällig auftretenden Hintergrundrauschen. Der Schwenkhebel selbst kann auch bei beengten Raumverhältnissen sehr robust ausgebildet sein. Dadurch ist gewährleistet, dass die geforderte Anzahl von fehlerfreien Schaltzyklen erreicht wird. Die Detektoreinrichtung ist konstruktiv einfach aufgebaut und umfasst im wesentlichen nur den an einem Schaltergehäuse montierten Schwenkhebel, Mittel zur Erzeugung einer Rückstellkraft und die Sensoreinrichtung. Die Detektoreinrichtung ist an die Konstruktionsprinzipien bestehender Gurtschlösser angepasst und erfordert keine diesbezüglichen Umkonstruktionen.
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Eine Variante der erfindungsgemässen Detektoreinrichtung sieht vor, dass der bügelartige Schwenkhebel zwei Betätigungsarme aufweist, die von der Schwenkachse abragen und zum Zusammenwirken mit einem translatorisch verschiebbaren Bauteil des Gurtschlosses ausgebildet sind. Der bei der Betätigung des Schwenkhebels seine Lage lateral und vertikal verändernde Nocken ist als ein die beiden Betätigungsarme verbindender und etwa parallel zur Schwenkachse verlaufender Querarm ausgebildet. Durch die beiden Betätigungsarme wird der Schwenkhebel beim Zusammenwirken der Betätigungsarme mit dem translatorisch verschiebbaren Bauteil des Verriegelungsmechanismus weitgehend symmetrisch belastet. Einseitig wirkende Momente oder Querkräfte werden dadurch selbst bei nicht exakt zentrischer Lage der Detektoreinrichtung vermieden. Dies erleichtert die Montage der Detektoreinrichtung am Gurtschloss.
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Die bei seiner Verschwenkung auf den Schwenkhebel wirkende Rückstellkraft wird vorzugsweise von einer Rückstellfeder erzeugt. Als Rückstellfeder kommen dabei entweder eine oder mehrere im Schaltergehäuse angeordnete Schraubendruck- oder zugfedern oder eine im Bereich der Schwenkachse angeordnete Radial- oder Torsionsfeder zum Einsatz. Schraubendruck- oder zugfedern erfordern zwar etwas mehr Raum; sie arbeiten jedoch über lange Zeiten sehr zuverlässig. Bei beengteren Raumverhältnissen innerhalb eines Gurtschlossgehäuses kann die Rückstellkraft auch von einer oder von mehreren Radial- oder Torsionsfedern aufgebracht werden, die im Bereich der exzentrisch angeordneten Schwenkachse für den Schwenkhebel vorgesehen sind.
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In einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung umfasst die Sensoreinrichtung einen Hallsensor, mittels welchem ein von dem Nocken des Schwenkhebels bzw. vom Querarm ausgehendes Magnetfeld hinsichtlich der Veränderung seiner räumlichen Ausrichtung und seiner Magnetfeldstärke überwachbar ist. Hallsensoren werden in vielfach als Sensoren zur berührungslosen Bestimmung des Zustands von Bauteilen eingesetzt, die zwei Lagen einnehmen können. Sie bestehen im Prinzip aus einer mit Konstantstrom versorgten Halbleiterschicht, üblicherweise in integrierter Bauweise. Durch eine Magnetfeldkomponente senkrecht zur Halbleiterschicht wird der Konstantstrom beeinflusst und der Sensor liefert eine auswertbare Hall-Spannung, die abgegriffen und zur Auswertung eines Zustands herangezogen bzw. auch unmittelbar als Schaltspannung eingesetzt werden kann. Die integrierte Bauweise von Hallsensoren bietet die Möglichkeit, bereits eine zur Auswertung des Schaltzustandes geeignete Auswerteschaltung auf dem Hallsensor zu integrieren.
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Das vom überwachten Nocken bzw. vom Querarm ausgehende Magnetfeld weist vorzugsweise eine räumliche Ausrichtung auf, die sich im wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse erstreckt. Beim Verschwenken des exzentrisch angelenkten Schwenkhebels erfährt der vom Hallsensor überwachte Abschnitt des Schwenkhebels eine laterale und eine vertikale Lageveränderung. Daraus ergibt sich eine Änderung der Richtung des auf den Hallsensor auftreffenden Magnetfeldes und seiner Magnetfeldstärke. Die daraus resultierende Signaländerung ist ausreichend gross, um zuverlässig auf den Verriegelungszustand des Gurtschlosses zu schliessen.
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Zur Erzeugung des Magnetfeldes kann der seine Lage vertikal und lateral verändernde Nocken bzw. der Querarm des Schwenkhebels als eine Hohlwelle ausgebildet sein, innerhalb der wenigstens ein stabförmiger Permanentmagnet derart angeordnet ist, dass dessen Magnetisierung im wesentlichen senkrecht zur Erstreckung der Schwenkachse verläuft. In einer alternativen Ausführungsvariante der Detektoreinrichtung ist der seine Lage vertikal und lateral verändernde Nocken bzw. der Querarm als ein in Zweikomponententechnik aus einem magnetisierbaren Materialgemisch gespritztes Bauteil ausgebildet, dessen Magnetisierung im wesentlichen senkrecht zur Erstreckung der Schwenkachse verläuft. Schliesslich kann der Nocken bzw. der Querarm als ein kunststoffgebundener Magnet ausgebildet sein, dessen Magnetisierung im wesentlichen senkrecht zur Erstreckung der Schwenkachse verläuft.
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In einer auf einem alternativen Messprinzip basierenden Ausführungsvariante der Detektoreinrichtung ist der seine Lage lateral und vertikal verändernde Nocken bzw. der Querarm metallisch ausgebildet und umfasst die seine Lageveränderung überwachende Sensoreinrichtung eine Induktivität, die Bestandteil einer elektrischen Schwingkreisschaltung ist, welche im Schaltergehäuse untergebracht ist. Die auf dem Induktionsprinzip beruhende Sensoreinrichtung schliesst aus der Änderung der Schwingfrequenz der Schwingkreisschaltung auf den Verriegelungszustand des Gurtschlosses. Die Änderung der Schwingungsfrequenz der Schwingkreisschaltung ergibt sich aus der Wechselwirkung des überwachten, bei der Betätigung des Schwenkhebels seine Lage verändernden Nockens bzw. Querarms des Schwenkhebels mit der Induktion und der daraus resultierenden Änderung der Induktivität.
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Die erfindungsgemässe Detektoreinrichtung ist mit Vorteil als ein monolithisches Einbauteil ausgebildet. Dieses ist als eine Gesamtheit vertreibbar und erleichtert die Montage im Gurtschloss bzw. am Gurtschlossgehäuse.
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In einer zweckmässigen Variante der Erfindung ist dazu das Schaltergehäuse als ein plattenförmiges Einschubteil ausgebildet. Das Einschubteil ist an einer einem Einführschlitz für eine Gurtschlosszunge abgewandten Seite in das Gurtschlossgehäuse einschiebbar und bildet wenigstens bereichsweise eine rückwärtige Abschlusswandung des Gurtschlossgehäuses. Für den Gurtschlosshersteller weist diese Ausführungsvariante den Vorteil auf, dass nur das Gurtschlossgehäuse an seiner rückwärtigen Seite mit einer Aussparung für das Einschubteil versehen werden muss. Zur Montage der Detektoreinrichtung wird einfach das Einschubteil in das Gurtschlossgehäuse geschoben, bis seine Rückwand dieses bündig abschliesst. Elektrische Versorgungs- und Signalleitungen sind durch die Rückwand geführt und können einfach entlang einer Befestigung des Gurtschlossgehäuses weitergeleitet werden.
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Das als ein plattenförmiges Einschubteil ausgebildete Schaltergehäuse ist aus Gründen der Gewichtsersparnis mit Vorteil ein Kunststoffteil. Der Kunststoff kann dabei beispielsweise demjenigen des Gurtschlossgehäuses entsprechen. Der Aufbau des monolithischen Einbauteils ist derart, dass im eingeschobenen Zustand der bzw. die Betätigungsarme durch Öffnungen in einer Deckfläche eines Gurtschlossrahmens in eine Verschiebebahn des bei Betätigung des Gurtschlosses translatorisch verschiebbaren Bauteils, vorzugsweise eines Auswerfers, ragt bzw. ragen.
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Ein erfindungsgemäss ausgebildetes Gurtschloss mit einem innerhalb eines Gurtschlossgehäuses in einem Gurtschlossrahmen angeordneten Verriegelungsmechanismus, der einen translatorisch verschiebbaren Auswerfer und einen im wesentlichen senkrecht dazu verschiebbaren Verriegelungskörper aufweist, weist eine der zuvor geschilderten Varianten der Detektoreinrichtung bzw. des monolithischen Einbauteils auf. Ein derartig ausgebildetes Gurtschloss kann eine kleinere Bauweise besitzen als die aus dem Stand der Technik bekannten Gurtschlösser und kann dementsprechend ein geringeres Gewicht aufweisen. Berücksichtigt man, dass in einem Automobil in Abhängigkeit von der zulässigen Passagierzahl eine grössere Anzahl von Gurtschlössern eingebaut sind, können sich auch zunächst relativ gering erscheinende Gewichtseinsparungen zu durchaus nennenswerten Gewichtsreduktionen summieren, was sich vorteilhaft auf den Kraftstoffverbrauch auswirken kann.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eines Gurtschlosses. Es zeigen in schematischer Darstellung:
- 1 eine Schnittdarstellung eines mit einer erfindungsgemässen Detektoreinrichtung ausgestatteten Gurtschlosses in unverriegeltem Zustand;
- 2 eine perspektivische Sicht von oben auf einen Gurtschlossrahmen mit montierter Detektoreinrichtung in unverriegeltem Zustand gemäss 1;
- 3 eine perspektivische Ansicht eines monolithischen Einbauteils mit einer Detektoreinrichtung gemäss der Erfindung in unverriegeltem Ausgangszustand;
- 4 eine Schnittdarstellung des mit einer erfindungsgemässen Detektoreinrichtung ausgestatteten Gurtschlosses gemäss 1 in verriegeltem Zustand;
- 5 eine perspektivische Sicht von oben auf einen Gurtschlossrahmen mit montierter Detektoreinrichtung in verriegeltem Zustand gemäss 4;
- 6 eine perspektivische Ansicht des monolithischen Einbauteils mit einer Detektoreinrichtung gemäss der Erfindung in verriegeltem Zustand des Gurtschlosses;
- 7 eine Prinzipdarstellung der Detektoreinrichtung mit Schwenkhebel und Sensoreinrichtung in unverriegeltem Ausgangszustand; und
- 8 eine Prinzipdarstellung der Detektoreinrichtung mit Schwenkhebel und Sensoreinrichtung in verriegeltem Zustand des Gurtschlosses.
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Ein in 1 dargestelltes Gurtschloss weist einen an sich bekannten äusseren Aufbau auf und ist gesamthaft mit den Bezugszeichen 1 versehen. Das Gurtschloss 1 dient zur Aufnahme und lösbaren Verriegelung einer Gurtschlosszunge 100, die mit einem nicht dargestellten Sicherheitsgurt verbunden ist. Das Gurtschloss 1 besitzt ein Gurtschlossgehäuse 2, das einen Gurtschlossrahmen 4 umschliesst. Das Gurtschlossgehäuse 2 ist an einer vorderen Stirnseite 21 offen ausgebildet und nimmt dort eine Entriegelungstaste 3 auf, die mit einer Einschiebeöffnung 31 für die Gurtschlosszunge 100 versehen ist. Die Einschiebeöffnung 31 fluchtet mit einem Einführschlitz 41 in den Gurtschlossrahmen 4 und erlaubt das Einführen der Gurtschlosszunge 100 in einen vom Gurtschlossrahmen 4 umschlossenen Kanal 42. Der Gurtschlossrahmen 4 erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Gurtschlossgehäuses 2 und ist an einem dem Einführschlitz 41 abgewandten rückwärtigen Ende über eine nicht näher dargestellte Gurtschlosshalterung, die sich durch eine Rückwand 22 des Gurtschlossgehäuses 2 erstreckt, mit dem Rahmen eines Fahrzeugs, beispielsweise eines Automobils, verbunden.
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Innerhalb des Gurtschlossrahmens 4 ist ein Auswerfer 5 angeordnet, der gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder 51 translatorisch entlang der Längserstreckung des vom Gurtschlossrahmen 4 begrenzten Kanals 42 verschiebbar ist. Oberhalb des Gurtschlossrahmens 4 ist ein Verriegelungskörper 6 angeordnet und über eine Blattfeder 61 in Richtung des Gurtschlossrahmens 4 vorgespannt. Eine zentrale Öffnung 43 in einer Deckfläche des Gurtschlossrahmens 4 erlaubt dem vorgespannten Verriegelungskörper 6 im Verriegelungsfall den Zutritt in den vom Gurtschlossrahmen 4 umschlossenen Kanal 42.
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Der Verriegelungsmechanismus für die Gurtschlosszunge 100 ist an sich konventionell ausgebildet und aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. 4 zeigt dazu das Gurtschloss 1 mit eingeschobener und verriegelter Gurtschlosszunge 100. Beim Einschieben der Gurtschlosszunge 100 durch die Einschiebeöffnung 31 und den Einführschlitz 41 in den Kanal 42 wird der Auswerfer 5 gegen die Rückstellkraft der Schraubendruckfeder 51 innerhalb des Kanals 42 zurückgeschoben. Dabei gibt er den Weg frei für den oberhalb des Gurtschlossrahmens angeordneten, durch die Blattfeder 61 vorgespannten Verriegelungskörper 6. Dieser wird von der Blattfeder 61 durch die zentrale Öffnung 43 in der Deckfläche des Gurtschlossrahmens 4 in den Kanal 42 gepresst und ragt durch eine in der Gurtschlosszunge 100 ausgesparte Zungenausnehmung 101. Dadurch ist die Gurtschlosszunge 100 innerhalb des Gurtschlosses 1 verriegelt.
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Zum Lösen der Verriegelung der Gurtschlosszunge 100 wird die Verriegelungstaste 3 gedrückt. Eine an der Verriegelungstaste angebrachte Schräge wirkt dabei mit einer am Verriegelungskörper 6 vorgesehenen Schrägfläche zusammen, um den letzteren gegen die Federkraft der Blattfeder 61 aus der Verriegelungsposition zu heben. Sobald der Verriegelungskörper 6 den Kanal 42 freigibt, wird der Auswerfer 5 durch die rückstellende Federkraft der Schraubendruckfeder 51 wieder in seine Ausgangsposition zurück bewegt, in der er die zentrale Öffnung 43 in der Deckfläche des Gurtschlossrahmens 3 blockiert. Zugleich wird die Gurtschlosszunge 100 vom Auswerfer 5 in Richtung des Einführschlitzes 41 zurückgestossen und kann vom Anwender aus dem Gurtschloss 1 entnommen werden.
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Zur Überwachung des Zustands des Gurtschlosses 1 - unverriegelt oder verriegelt - ist innerhalb des Gurtschlossgehäuses 2 eine Detektoreinrichtung angeordnet, die gesamthaft das Bezugszeichen 10 trägt.
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2 und 5 zeigen eine Ausführungsvariante der Detektoreinrichtung 10 im unverriegelten (2) bzw. im verriegelten (5) Zustand. Die Detektoreinrichtung 10 ist beispielsweise an einem plattenförmigen Schaltergehäuse 11 angeordnet, das im dargestellten Ausführungsbeispiel als ein monolithisches Einbauteil ausgebildet ist. Das monolithische Einbauteil ist durch eine in einer Rückwand 22 des Gurtschlossgehäuses 2 vorgesehene Öffnung einschiebbar, bis eine mit dem plattenförmigen Schaltergehäuse 11 verbundene rückwärtige Abschlusswandung 12 bündig mit der Rückwand 22 verläuft (1 bzw. 4). Die rückwärtige Abschlusswandung 12 bildet somit einen Bestandteil der Rückwand 22 des Gurtschlossgehäuses 2. Aus fertigungstechnischen Gründen sowie zur Gewichtsersparnis bestehen das Schaltergehäuse 11 und die rückwärtige Abschlusswandung 12 vorzugsweise aus Kunststoff. An dem plattenförmigen Schaltergehäuse 11 ist ein Schwenkhebel 13 montiert, der wenigstens einen Betätigungsarm 14 aufweist, welcher das plattenförmigen Schaltergehäuse 11 überragt. Am dem Betätigungsarm 14 gegenüberliegenden Ende des Schwenkhebels 13 ist ein Nocken 15 ausgebildet. Der Schwenkhebel 13 ist über eine exzentrisch angeordnete Achse A derart am plattenförmigen Schaltergehäuse 11 angeordnet, dass der Nocken 15 beim Verschwenken des Schwenkhebels 12 seine Lage gegenüber einer Ausgangslage (2) sowohl lateral als auch vertikal ändert bis er seine Endlage (5) erreicht hat. Die Lageveränderung des Nockens 15 aus seiner Ausgangslage in die Endlage erfolgt gegen die Rückstellkraft einer Rückstellfeder 16, die am plattenförmigen Schaltergehäuse 11 montiert ist und beispielsweise gegen den Nocken 15 drückt. Gemäss dem in 2 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schwenkhebel 13 bügelartig ausgebildet und weist er zwei Betätigungsarme 14 auf. Der Nocken 15 ist als ein Querarm ausgebildet, der die beiden Betätigungsarme 14 des bügelartigen Schwenkhebels 13 verbindet.
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Das Verschwenken des Schwenkhebels 13 erfolgt durch ein Zusammenwirken der vom Schaltergehäuse 11 abragenden Betätigungsarme 14 und den translatorisch verschiebbaren Auswerfer 5 (1 bzw. 4). Wie 3 und 6 zeigen, ragen dazu die Betätigungsarme 14 des Schwenkhebels 13 bei einer am Gurtschlossrahmen 3 montierten Detektoreinrichtung 10 in ihrer Ausgangsstellung durch seitliche Öffnungen 44, 45 in der Deckfläche des Gurtschlossrahmens in den Kanal 42. Im Fall eines Schwenkhebels mit einem einzigen, beispielsweise zentral vom Schaltergehäuse abragenden Betätigungsarm genügt eine einzige, korrespondierend in der Deckfläche des Gurtschlossrahmens vorgesehene Öffnung, durch die der einzige Betätigungsarm in den Verschiebeweg des Auswerfers ragt. Bei der translatorischen Verschiebung des Auswerfers 5 stösst dieser gegen die freien Enden der Betätigungsarme 14. Bei der Weiterbewegung des Auswerfers 5 im Kanal 42 werden die Betätigungsarme 14 in Richtung seiner translatorischen Verschiebebewegung verschwenkt. Infolge der exzentrischen Lagerung des Schwenkhebels 13 wird der Nocken 15 bzw. Querarm aus seiner Ausgangslage bewegt, wobei er sowohl lateral nach vorne gegen die Rückstellfeder 16 als auch vertikal verschoben wird (4 und 8). Im verriegelten Zustand des Gurtschlosses 1 befindet sich der Schwenkhebel 13 in der in 6 dargestellten Endlage, in der seine Betätigungsarme 14 in Richtung des rückwärtigen Endes des Gurtschlossrahmens 3 ragen. Wird die Entriegelungstaste 3 (1) gedrückt, kehrt der von der Schraubendruckfeder 51 belastete Auswerfer 5 wieder in seine Ausgangsstellung (1) zurück. Dadurch kann der von der Rückstellfeder 16 belastete Schwenkhebel 13 wieder in seine Ausgangsstellung zurückschwenken und die Betätigungsarme 14 ragen, wie in 2 dargestellt, wieder vollständig in den Kanal 42 im Gurtschlossrahmen 3.
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Die beim Verschwenken des Schwenkhebels 13 auftretende laterale und vertikale Lageveränderung wird von einer Sensoreinrichtung 17 überwacht, die ebenfalls am plattenförmigen Schaltergehäuse 11 angeordnet ist. Beispielsweise ist dazu der seine Lage lateral und vertikal verändernde Nocken 15 bzw. der Querarm metallisch ausgebildet, und umfasst die seine Lageveränderung überwachende Sensoreinrichtung 17 eine Induktivität, die Bestandteil einer elektrischen Schwingkreisschaltung ist, welche im Schaltergehäuse 11 untergebracht ist. Die auf dem Induktionsprinzip beruhende Sensoreinrichtung 17 schliesst aus der Änderung der Schwingfrequenz der Schwingkreisschaltung auf den Verriegelungszustand des Gurtschlosses 1. Die Änderung der Schwingungsfrequenz der Schwingkreisschaltung ergibt sich aus der Wechselwirkung des überwachten, bei der Betätigung des Schwenkhebels 13 seine Lage verändernden Nockens 15 bzw. Querarms mit der Induktion und der daraus resultierenden Änderung der Induktivität.
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Gemäss dem insbesondere in 2 und 5 sowie in 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Sensoreinrichtung einen Hallsensor 18, mittels welchem ein von dem Nocken 15 des Schwenkhebels 13 bzw. vom Querarm ausgehendes Magnetfeld H hinsichtlich der Veränderung seiner räumlichen Ausrichtung und seiner Magnetfeldstärke überwachbar ist. Hallsensoren werden in vielfach als Sensoren zur berührungslosen Bestimmung des Zustands von Bauteilen eingesetzt, die zwei Lagen einnehmen können. Sie bestehen im Prinzip aus einer mit Konstantstrom versorgten Halbleiterschicht, üblicherweise in integrierter Bauweise. Durch eine Magnetfeldkomponente senkrecht zur Halbleiterschicht wird der Konstantstrom beeinflusst und der Sensor liefert eine auswertbare Hall-Spannung, die abgegriffen und zur Auswertung eines Zustands herangezogen bzw. auch unmittelbar als Schaltspannung eingesetzt werden kann. Die integrierte Bauweise von Hallsensoren bietet die Möglichkeit, bereits eine zur Auswertung des Schaltzustandes geeignete Auswerteschaltung auf dem Hallsensor zu integrieren.
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7 und 8 zeigen schematisch die Veränderung des vom überwachten Abschnitt 15 des Schwenkhebels 13 ausgehenden Magnetfeldes H im unverriegelten Zustand (7) bzw. im verriegelten Zustand des Gurtschlosses (8). Das von dem vom Hallsensor 18 überwachten Nocken 15 bzw. vom Querarm ausgehende Magnetfeld H weist zweckmässigerweise eine räumliche Ausrichtung auf, die sich im wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse erstreckt. Dadurch treffen in der Ausgangsstellung des Schwenkarms 12 die Magnetfeldlinien H im wesentlichen senkrecht auf den Hallsensor 18 bzw. auf dessen Messfeld(er) auf. Beim Verschwenken des exzentrisch angelenkten Schwenkhebels 13 erfährt der vom Hallsensor 18 überwachte Abschnitt des Schwenkhebels 15 eine laterale und eine vertikale Lageveränderung. Daraus ergibt sich eine Änderung der Richtung der auf den Hallsensor 18 auftreffenden Magnetfeldlinien H und der Magnetfeldstärke. Die daraus resultierende Signaländerung am Hallsensor 18 ist ausreichend gross, um zuverlässig auf den Verriegelungszustand des Gurtschlosses 1 zu schliessen. Die erzeugte Hallspannung kann abgegriffen und weiter verarbeitet werden, beispielsweise um eine Anzeige oder eine Airbageinrichtung zu steuern.
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Zur Erzeugung des Magnetfeldes kann der Nocken 15 bzw. der Querarm des Schwenkhebels 13 als eine Hohlwelle ausgebildet sein, innerhalb der wenigstens ein stabförmiger Permanentmagnet derart angeordnet ist, dass dessen Magnetisierung im wesentlichen senkrecht zur Erstreckung der Schwenkachse A verläuft. In einer alternativen Ausführungsvariante der Detektoreinrichtung ist der seine Lage vertikal und lateral verändernde Nocken 15 bzw. der Querarm als ein in Zweikomponententechnik aus einem magnetisierbaren Materialgemisch gespritztes Bauteil ausgebildet, dessen Magnetisierung im wesentlichen senkrecht zur Erstreckung der Schwenkachse A des Schwenkhebels 13 verläuft. Schliesslich kann der Nocken 15 bzw. der Querarm auch als ein kunststoffgebundener Magnet ausgebildet sein, dessen Magnetisierung im wesentlichen senkrecht zur Erstreckung der Schwenkachse A des Schwenkhebels 13 verläuft.
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Die Erfindung ist am Ausführungsbeispiel einer Detektoreinrichtung beschrieben worden, die an bzw. auf einem plattenförmigen Schaltergehäuse montiert ist, das in einer weiteren, insbesondere für die Montage sehr vorteilhaften Variante als ein monolithisches Einbauteil vorliegt. Es versteht sich jedoch, dass auch von den beispielsweise beschriebenen Ausführungsvarianten abgewichen werden kann, und beispielsweise die Komponenten der Detektoreinrichtung separat am Gurtschlossrahmen und/oder im Gurtschlossgehäuse montiert werden können.
