DE10237261A1

DE10237261A1 - Gurtaufroller mit einer durch einen Elektromagnet betätigten Sperrklinke

Info

Publication number: DE10237261A1
Application number: DE10237261A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Holbein
Original assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Current assignee: TRW Occupant Restraint Systems GmbH
Priority date: 2001-08-20
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2003-03-06
Also published as: FR2828668B1; US20030034416A1; DE20113779U1; FR2828668A1; US6755369B2

Abstract

Der Gurtaufroller hat eine durch einen Elektromagnet betätigte Sperrklinke. Der Elektromagnet wird mit einer gegenüber seiner Ansteuerleistung reduzierten Halteleistung betrieben. Die Reduzierung der Ansteuerleistung auf die Halteleistung kann durch ein Vorschaltgerät im Stromkreis des Elektromagneten erfolgen, das eine auf einen vorbestimmten Wert begrenzte Haltespannung erzeugt oder die an den Elektromagneten angelegte Spannung mit Pulsdauermodulation tastet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gurtaufroller mit einer durch einen Elektromagnet betätigten Sperrklinke.
Zur Bewegung der Sperrklinke aus ihrer Ruheposition in die Eingriffsposition mit der erforderlichen Schnelligkeit und Sicherheit muß der Elektromagnet eine erhebliche Kraft aufbringen. Er wird daher für die zur Aktivierung der Sperrklinke erforderliche Kraft dimensioniert. Bei länger anhaltender Strombeaufschlagung des Elektromagneten tritt eine erhebliche Erwärmung auf. Damit der Elektromagnet die geforderte Betätigungskraft aufbringen kann und der thermischen Belastung im Dauerbetrieb stand hält, muß er eine erhebliche Baugröße aufweisen.
Durch die Erfindung wird die Belastung des Elektromagneten vermindert, so daß dieser in geringerer Baugröße ausgeführt werden kann, wodurch letztlich Volumen und Gewicht des Gurtaufrollers reduziert werden.
Gemäß der Erfindung wird der Elektromagnet mit einer gegenüber seiner Ansteuerleistung reduzierten Halteleistung betrieben. Die Ansteuerleistung zur Bewegung der Sperrklinke aus ihrer Ruheposition in die Eingriffsposition wird nur kurzzeitig bereitgestellt; anschließend wird auf eine verminderte Halteleistung umgeschaltet. Das Kriterium zur Umschaltung von Ansteuerleistung auf die verminderte Halteleistung kann der Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne sein. Alternativ wird die Erwärmung des Elektromagneten detektiert und bei Überschreiten einer vorbestimmten Temperatur auf die reduzierte Halteleistung umgeschaltet. Besonders vorteilhaft ist es, die Position der Sperrklinke zu detektieren und nach Erreichen der Eingriffsposition unmittelbar auf die reduzierte Halteleistung umzuschalten. Aber auch elektrische Kenngrößen wie der durch die Magnetspule fließende Strom geben Aufschluß über den Betätigungsvorgang, so daß auch diese Kenngrößen als Kriterium in Betracht kommen.
Zum Betreiben des Elektromagneten mit der reduzierten Halteleistung sind mehrere Ausführungsformen vorgesehen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform wird durch einen Spannungsregler die dem Elektromagnet in der Haltephase zugeführte Spannung reduziert. Die Spannungsreduzierung kann auch durch Pulsdauermodulation erfolgen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Elektromagnet mit zwei getrennt ansteuerbaren Wicklungen versehen, von denen eine, die als Haltewicklung vorgesehen ist, schwächer dimensioniert ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Gurtaufroller mit einer durch einen Elektromagnet betätigbaren Sperrklinke in deren Ruheposition;
Fig. 2 eine Teilansicht des Gurtaufrollers bei betätigter Sperrklinke; und
Fig. 3, 4 und 5 Teilansichten dreier Ausführungsformen des Gurtaufrollers.
Der Gurtaufroller ist in Fig. 1 in schematischer Seitenansicht dargestellt. Er umfaßt einen Rahmen 10, in dem eine Gurtspule drehbar gelagert ist. An einer Stirnseite der Gurtspule ist eine Kupplungsscheibe 12 angeordnet, die an ihrem Außenumfang eine Steuerverzahnung aufweist. Am Rahmen 10 ist gegenüber dem Umfang der Kupplungsscheibe 12 eine Sperrklinke 14 schwenkbar gelagert. Zur Betätigung der Sperrklinke 14 ist ein Elektromagnet 16 vorgesehen. Der Elektromagnet 16 wirkt mit einem in der Sperrklinke 14 angeordneten Permanentmagnet 18 zusammen. An die Magnetspule des Elektromagneten 16 wird durch ein Steuergerät 20 ein Erregerstrom angelegt. Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist zwischen der Magnetspule des Elektromagneten 16 und dem Steuergerät 20 ein Spannungsbegrenzer 22 eingefügt. Der Spannungsbegrenzer 22 ist ein Vorschaltgerät im Stromkreis des Elektromagneten, durch das die diesem zugeführte elektrische Leistung reduziert wird. Der Spannungsbegrenzer 22 begrenzt die Betriebsspannung des Elektromagneten auf einen Wert, der von der schwankenden Bordspannung unabhängig ist und ein sicheres Einsteuern der Sperrklinke 14 in die Steuerverzahnung am Außenumfang der Kupplungsscheibe 12 gewährleistet. Alternativ wird die Spannungsbegrenzung in Abhängigkeit von vorbestimmten Kriterien wirksam. Die Reduzierung der dem Elektromagnet 16 zugeführten elektrischen Leistung nach erfolgter Ansteuerung der Sperrklinke kann auch durch Pulsmodulation erfolgen.
Fig. 1 zeigt die Sperrklinke 14 im Ruhezustand; Fig. 2 zeigt sie im eingesteuerten Zustand.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform ist der Elektromagnet 16 mit zwei getrennten Wicklungen versehen. Eine der zwei Wicklungen ist eine Ansteuerwicklung, durch die ein zur sicheren Bewegung der Sperrklinke 14 in die Eingriffsposition ausreichender Strom fließt. Die zweite Wicklung ist eine Haltewicklung, durch die ein verminderter Haltestrom fließt, der ausreicht, um die Sperrklinke 14 in der eingesteuerten Position zu halten. Ein Zeitschaltglied 24 schaltet nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne von der Ansteuerwicklung auf die Haltewicklung um.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform wird die Stellung der Sperrklinke 14 durch einen Schalter-Sensor 26 detektiert. Bei Erreichen der Eingriffsposition der Sperrklinke 14 wird der Elektromagnet 16 von der Ansteuerwicklung auf die Haltewicklung umgeschaltet.
Bei der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform ist an dem Elektromagnet 16 ein Temperatur-Sensor 28 angeordnet. Sobald die Temperatur des Elektromagneten einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird auf reduzierte Halteleistung umgeschaltet.

Claims

1. Gurtaufroller mit einer durch einen Elektromagnet betätigten Sperrklinke, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet mit einer gegenüber seiner Ansteuerleistung reduzierten Halteleistung betrieben ist.

2. Gurtaufroller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteleistung durch ein Vorschaltgerät im Stromkreis des Elektromagneten reduziert ist.

3. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschaltgerät zur Reduzierung der Halteleistung eine auf einen vorbestimmten Wert begrenzte Haltespannung erzeugt.

4. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschaltgerät zur Reduzierung der Halteleistung die an den Elektromagneten angelegte Spannung mit Pulsdauermodulation tastet.

5. Gurtaufroller nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet eine gesonderte Haltewicklung aufweist.

6. Gurtaufroller nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung auf Halteleistung durch ein Kriterium wie

- Zeitspanne,

- Erwärmung,

- Position der Sperrklinke,

- elektrische Kenngrößen,

bedingt ist.