DE4109179C2 - Beschleunigungsfühler - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Beschleunigungsfühler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
und insbesondere einen solchen Beschleunigungsfühler, der
in einem Kraftfahrzeug zu befestigen ist.
Ein bekannter Beschleunigungsfühler dieser Gattung ist Gegenstand der
JP-GM-OS Nr. 64-1154, die ohne Prüfung 1989 veröffentlicht
wurde. Bei dieser Vorrichtung dient eine Kugel dazu, eine
zu ermittelnde Beschleunigung wahrzunehmen. Die Kugel ist
derart angeordnet, daß sie bei Ermitteln der Beschleunigung
bewegt wird, und die Beschleunigung wird durch einen Dre
hungsgrad eines Hebels maßlich erfaßt, welcher mit der Ku
gel in Wirkverbindung steht.
Bei dieser herkömmlichen Vorrichtung ist jedoch ein Körper,
in dem die Kugel gehalten ist, in einem stationären Zustand
fixiert. Bei einem Neigen eines Bauteils, wie einer Sitz
lehne, an welchem der Körper befestigt ist, erfaßt der Füh
ler insofern die Erdbeschleunigung zusätzlich zu der an sich
zu ermittelnden Beschleunigung, was bedeutet, daß die her
kömmliche Vorrichtung zum Tätigwerden gebracht wird,
trotzdem die zu ermittelnde Beschleunigung gar nicht exi
stent ist.
Weitere bekannte Beschleunigungsfühler sind in der DE 25 23
675 A1 und der GB 21 18 429 A beschrieben. Der
Beschleunigungsfühler gemäß der DE 25 23 675 A1 hat eine auf
Beschleunigungen ansprechende Vorrichtung, die an einer Wiege
angeordnet ist, die wiederum beweglich an einem Gehäuse
gelagert ist und deren Schwerpunkt gegenüber der Drehachse
eines Dorns zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtes versetzt
ist. Der Beschleunigungsfühler gemäß der GB 21 18 429 A hat
einen Kugelträger zur Aufnahme einer Fühlerkugel. Der
Kugelträger ist derart drehbar im Gehäuse angeordnet, daß
eine bestimmte Drehposition des Kugelträgers gegenüber dem
Gehäuse beim Zusammenbau der Anordnung eingestellt werden
kann. Die Einstellachse des Kugelträgers verläuft dabei durch
den Mittelpunkt der Fühlerkugel.
Im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird jedoch ein
Beschleunigungsfühler beschrieben, wie er in der DE 38 24 164
A1 offenbart ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen
Beschleunigungsfühler zur Verfügung zu stellen, bei dem
Einflußgrößen vermindert sind, die die Erfassung des
Beschleunigungszustands stören, um dadurch die
Betriebssicherheit der Anordnung zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch die technischen Merkmale im
Patentanspruch 1 gelöst.
D.h., ein Beschleunigungsfühler
gemäß der Erfindung umfaßt einen in einem Bauteil drehbar gehalte
nen Körper, eine an diesem Körper befestigte Ausgleichmas
se, um den Körper in einer waagerechten Lage zu halten,
eine Fühlerkugel, die dazu bestimmt und ausgestaltet ist,
die Beschleunigung zu erfassen, und die in den erwähnten
Körper koaxial zu dessen Drehachse eingebaut ist, und einen
an diesem Körper an einem dessen Drehachse nahegelegenen
Teil drehbar angebrachten Hebel, der die ermittelte Be
schleunigung von der Kugel herleitet.
Weitere Ziele der Erfindung werden
aus der folgenden, auf die Zeichnungen Bezug nehmenden Be
schreibung einer bevorzugten Ausführungsform eines Be
schleunigungsfühlers deutlich. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Kraftfahrzeug
sitzes mit einem Sicherheitsgurt, dem eine Zugvor
richtung mit einem gemäß der Erfindung ausgebilde
ten Beschleunigungsfühler zugeordnet ist;
Fig. 2 eine Schrägansicht des inneren Aufbaus der Zugvor
richtung;
Fig. 3 eine Übersichtsdarstellung eines erfindungsgemäßen
Beschleunigungsfühlers;
Fig. 4 einen lotrechten Schnitt durch einen Teil des
Beschleunigungsfühlers;
Fig. 5 eine Darstellung zur Arbeitsweise des Beschleu
nigungsfühlers.
Der in Fig. 1 gezeigte Kraftfahrzeugsitz 1 weist eine Rücken
lehne 2 auf, die mit einem Rahmen 2a versehen ist, an wel
chem im Schulterbereich eine Sicherheitsgurt-Zugvorrichtung
4 befestigt ist. Ein Gurtband 3, das eine sitzende Person
schützen soll, ist dazu ausgebildet, von der Zugvorrichtung
4 herausgezogen oder durch diese wieder zurückgezogen zu
werden.
Wie Fig. 2 zeigt, enthält die Zugvorrichtung 4 einen Rückhol
mechanismus 6 sowie einen Beschleunigungsfühler 7, die bei
de in einem Gehäuse 5 untergebracht sind.
Der Rückholmechanismus 6 enthält einen Wickelkörper 8, auf
den das Gurtband 3 gewickelt ist und der an einer am Gehäu
se 5 festen Welle 30 drehbar gehalten ist. Der eine Endab
schnitt des Wickelkörpers 8 steht über eine (nicht darge
stellte) Sicherungs- oder Feststelleinrichtung mit einem
Zahnrad 9, das drehbar auf der Welle 30 angebracht ist, in
Wirkverbindung. Auf der anderen Stirnseite des Wickelkör
pers 8 ist auf der Welle 30 ein Zahnrad 10, das mit einem
Zahnrad 11 kämmt, drehbar montiert. Das Zahnrad 11 ist dreh
bar auf einer am Gehäuse 5 befestigten Welle 31 angebracht.
Eine (nicht dargestellte) Spiralfeder ist zwischen dem Zahn
rad 11 und der Welle 31 angeordnet, um das Gurtband 3 stän
dig zurückzuziehen.
Mit der vorstehend beschriebenen Konstruktion ist das Gurt
band 3 für ein Ausziehen bereit. Das Anlegen des Gurtbandes
3 am Sitzenden kann durch Verriegeln des Gurtbandes nach
seinem Herausziehen in einem Gurtschloß geschehen. Wird die
se Verriegelung aufgehoben, dann wird der Wickelkörper 8
durch die kontinuierlich auf diesen über die Zahnräder 9
und 10 einwirkende Kraft der Spiralfeder in Umdrehung ver
setzt, wodurch ein selbsttätiges Zurückziehen des Gurtbandes
3 bewerkstelligt wird. Wenn bei Anlegen des Gurtbandes 3
eine Drehung des Zahnrades 9 beschränkt oder verhindert
wird, kann das Gurtband 3 auf Grund des durch einen (nicht
dargestellten) Sperrmechanismus bewirkten Festhaltens des
Wickelkörpers 8 nicht herausgezogen werden.
Der Beschleunigungsfühler 7 umfaßt, wie die Fig. 2-4 zei
gen, einen Fühlerkörper 12, der auf der Welle 31 drehbar
mit Bezug zum Gehäuse 5 gehalten ist, wobei die eine Stirn
seite dieses Körpers 12 mit dem Zahnrad 11 und die andere
mit einer am Gehäuse 5 festen Basisplatte 13 verbunden ist.
Um den Fühlerkörper 12 ständig in der horizontalen Lage aus
gerichtet zu halten, ist an diesem einstückig eine Ausgleich
masse 14 ausgebildet. Ferner besitzt der Körper 12 ein Auf
nahmeteil 12a in Gestalt eines konkaven Kugelabschnitts,
auf welchem eine Fühlerkugel 15 gehalten ist, deren Mittel
punkt mit der Achse der Welle 31 zusammenfällt. Am Fühler
körper 12 ist über einen Zapfen 17 ein Fühlhebel 16 schwenk
bar gelagert, an dessen einem Armende eine Fühlschale 16a
in Gestalt eines konkaven Kugelabschnitts ausgebildet ist,
welche mit der Fühlerkugel 15 in Anlage ist. Das Ende des
anderen Armes des Fühlhebels 16 ist als Kugel 16b ausgestal
tet und benachbart zur Welle 31 angeordnet.
Ein mit dem Zahnrad 9 kämmendes Zahnrad 18 ist drehbar auf
der Welle 31 gehalten und mit einem Sperrad 19 verbunden,
so daß beide Räder eine einheitliche Drehung ausführen.
Auf einem Wellenstück 13c an der Basisplatte 13 ist drehbar
ein Auslösehebel 20 gelagert, der mit einer mit einem Zahn
kranz 19a des Sperrades 19 zum Eingriff zu bringenden Klin
ke 20a sowie mit einem gegen die Kugel 16b des Fühlhebels
16 zum Anstoßen zu bringenden Anschlagteil 20b versehen
ist.
Wenn auf die Karosserie beispielsweise bei einer Kollision
eine Beschleunigung einwirkt, so erfaßt die Fühlerkugel 15
diese Beschleunigung, und sie wird längs des Aufnahmeteils
12a bewegt. Durch diese Bewegung wird auf die Fühlschale
16a eine Kraft zur Einwirkung gebracht, durch die der Fühl
hebel 16 verschwenkt wird. Dadurch stößt die Kugel 16b des
Hebels 16 gegen das Anschlagteil 20b am Auslösenebel 20 an,
der insofern verschwenkt wird. Diese Schwenkbewegung des
Auslösehebels 20 bewirkt den Eingriff zwischen seiner Klin
ke 20a und dem Zahnkranz 19a des Sperrades 19, das insofern
festgehalten wird. Als Ergebnis dessen wird eine Drehung
des Zahnrades 9 über das Zahnrad 18 blockiert, wodurch im
Ergebnis das Ausziehen des Gurtbandes 3 aus der Sicherheits
gurt-Zugvorrichtung 4 verhindert wird.
Wenn eine Beschleunigung rechtwinklig zur Welle 31 zur Ein
wirkung gebracht wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, so wird
ungeachtet der auf der Betätigung der Ausgleichmasse 14
beruhenden Drehung des Körpers 12 die Kugel 15 gleichartig
zur Ausgleichmasse 14 bewegt. Diese Bewegung der Fühlerku
gel 15 erfolgt längs des Aufnahmeteils 12a relativ zum Füh
lerkörper 12. Auf Grund der Bewegung der Kugel 15 wird die
Fühlschale 16a des Fühlhebels 16 einem Druck ausgesetzt,
der eine Schwenkbewegung diese Hebels 16 zum Ergebnis hat,
was wiederum zur Folge hat, daß die Kugel 16b gegen das
Anschlagteil 20b des Auslösehebels 20 gedrückt wird. Die
daraus resultierende Drehbewegung des Auslösehebels 20 be
wirkt den Eingriff zwischen dessen Klinke 20a und dem Zahn
kranz 19a des Sperrades 19, das somit an einem Drehen ge
hindert ist und damit eine folgende Drehung des Zahnrades
9 über das Zahnrad 18 blockiert. Damit ist ein Herausziehen
des Gurtbandes 3 nicht möglich.
Da der Fühlerkörper 12 am Gehäuse 5 so gehalten ist, daß
er mit Bezug zu diesem drehbar ist, gewährleistet die Aus
gleichmasse 14 die horizontale Lage des Fühlerkörpers 12
trotz einer Verlagerung der Rückenlehne 2 zu deren gewünsch
ter Neigungslage. Somit kann der Beschleunigungsfühler 7
bei Erfassen der künstlich herbeigeführten Beschleunigung
ohne eine Beeinflussung durch die Erdbeschleunigung korrekt
arbeiten. Zusätzlich wird durch die Anordnung der Kugel
16b des Fühlhebels 16, der als ein Ausgangsglied des Be
schleunigungsfühlers 7 dient, an einem der Welle 31 nahege
legenen Teil die feste Position der Kugel 16b im wesentli
chen sichergestellt, wodurch ein fehlerhaftes Arbeiten des
Auslösehebels 20, das aus der Drehung des Fühlerkörpers 12
entstehen kann, verhindert wird.
Es wird also bei einem Beschleunigungsfühler
eine Fühlerkugel, um die Beschleunigung zu erfassen,
ein die Fühlerkugel drehbar aufnehmen
der Fühlerkörper ständig in der Horizontalrichtung durch
eine Ausgleichmasse gehalten, um den Einfluß der Erdbeschleu
nigung auf diese Kugel zu verhindern. Damit ist die korrekte
Arbeitsweise des Beschleunigungsfühlers gewährleistet.
Claims (2)
1. Beschleunigungsfühler mit einem in einem Bauteil (2) auf
einer Drehachse (31) schwenkbar gelagerten, eine Fühlerkugel
(15) aufnehmenden Körper (12), an dem eine Ausgleichsmasse
(14) befestigt ist, die den Körper (12) in horizontaler Lage
hält, und mit einem am Körper (12) drehbar nahe der Drehachse
(31) gelagerten Hebel (16), der den Beschleunigungszustand
der Fühlerkugel (15) abtastet,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Drehachse (31) des Körpers (12) durch den Mittelpunkt
(Schwerpunkt) der Fühlerkugel (15) verläuft.
2. Beschleunigungsfühler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das Bauteil (2) die Rückenlehne eines
Kraftfahrzeugsitzes (1) ist.
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