DE3500792C2 - Vorrichtung zum Aufrollen eines Sitzgurtes mit Zugentlastung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufrollen eines Sitzgurtes mit Zugentlastung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung wird durch die EP 00 87 059 A2 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung wird der Sitzgurt von dem Motor über ein Schneckengetriebe mit einer konstanten Kraft eingezogen. Diese Einzugskraft soll aus Komfortgründen nicht groß sein, aber groß genug, um ein sicheres Einziehen auch bei unterschiedlicher Einzugsreibung (z. B. Reibung zwischen dem Gurt und der Kleidung oder am Umlenkbeschlag) sicherzustellen. Bei Gurtauszug muß weiterhin die Kraft einer Reibungskupplung überwunden werden, die durch den Schneckenantrieb erforderlich ist. Verweilt der Fahrzeuginsasse in einer geänderten Sitzposition, so wird der Gurt mit einer durch die Reibkupplung bestimmten Kraft gegen den Insassen gedrückt, was im Vergleich zur normalen Sitzposition unbequem ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannte Vorrichtung so auszubilden, daß der Sitzgurt möglichst wenig stört und ein sicheres Einziehen gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Das Beaufschlagen des Gurtes mit einer Einzugskraft in bestimmten Zeitabständen, wobei der Motor mit langsam zunehmendem Drehmoment angetrieben wird, ermöglicht es, daß bei gleicher Motorbelastung höhere Drehmomentspitzen erreicht werden, als bei einem gleichmäßigen kontinuierlichen Motorantrieb. So wird durch das höhere Drehmoment ein sicheres Zurückziehen des Sitzgurtes gewährleistet.

Aus der JP-OS 58-185 350 bzw. aus der nachveröffentlichten US 4 511 097 ist eine Vorrichtung zum Aufrollen eines Sitzgurtes bekannt, bei der die Aufrollerwelle fest mit dem Motor verbunden ist und nur in Aufwickelrichtung angetrieben wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist im Anspruch 2 angegeben. Die Aufrollvorrichtung nach der EP 00 87 059 A2 zeigt schon die Erfassung der Drehstellung durch einen Zähler und eine Zählerschwelle, innerhalb derer der Motor abgeschaltet wird.

Im folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele beschrieben.

Fig. 1 eine Gesamtanordnung des Gurtsystems,

Fig. 2 bis 6 Ansichten der Anordnung des Rückzieh­ teils in Fig. 1,

Fig. 7 den Aufbau der Steuerung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 8 in einem Diagramm die Wellenform der Signale an bestimmten Teilen der in Fig. 7 dargestellten Schaltung,

Fig. 9 das Flußdiagramm des Arbeitsablaufes der in Fig. 7 dargestellten Schaltung,

Fig. 10 die Steuerung bei einem weiteren Aus­ führungsbeispiel der Erfindung, und

Fig. 11 in einem Diagramm die Wellenform der Signale an bestimmten Teilen der in Fig. 10 dargestellten Schaltung.

Bei der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Vorrichtung ist ein Rückziehgehäuse 10 vorgesehen. Das Rückziehgehäuse 10 ist an der Karosserie durch einen nicht dargestellten Bol­ zen befestigt, der durch ein Loch 101 eingesetzt ist. Eine Gurtaufrollwelle 11 mit einer Aussparung 112 und einem durch­ gehenden Loch 112 ist drehbar durch das Rückziehgehäuse 10 gehalten. Eine Schleife 121 ist dadurch gebildet, daß ein Endabschnitt des Sitzgurtes 12 für einen Dreipunktsitz­ gurt umgelegt ist. Wenn ein Stab 13 in die Schleife 121 in der Aussparung 111 der Gurtaufrollwelle 11 eingesetzt ist, kann der Sitzgurt 12 von der Aufrollwelle 11 nicht ge­ löst werden.

Ein Motor 20, der als Antriebseinrichtung zum Aufrollen des Sitzgurtes 12 dient, ist am Rückziehgehäuse 10 angebracht. Die Ausgangswelle 21 des Motors 20 ist direkt mit der Aufroll­ welle 11 verbunden. Die Auf­ rollwelle 11 wird entgegen dem Uhrzeigersinn in Fig. 3 durch den Motor 20 gedreht. Wenn der Sitzgurt 12 aus dem Rückziehgehäuse 10 herausgezogen wird, wird die Ausgangs­ welle 21 des Motors 20 durch diese Zugkraft gedreht und die Gurtaufrollwelle 11 dreht sich im Uhrzeigersinn in Fig. 3. Der Motor 20 wird über einen Strom von einer Batterie an­ getrieben, wobei der Versorgungsstrom durch eine Steuerein­ richtung gesteuert wird.

Ein Pendel 31 ist schwingend durch einen Träger 30 gehalten, der am Rückziehgehäuse 10 befestigt ist. Bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges oder ähnlichem schwingt das Pendel 31 derart, daß eine Klinke 32 hochgedrückt wird. Ein Vorsprung 321 der Klinke 32 greift in ein Klinkenrad 33 ein, das an der Aufrollwelle 11 befestigt ist, wodurch die Drehung der Aufrollwelle 11 verriegelt wird.

Eine Drehdetektoreinrichtung 6 für die Aufrollwelle 11 ist an einer Seite der Auf­ rollwelle 11 dem Motor 20 gegenüber angeordnet. Fig. 4 zeigt diesen Drehdetektor 6 in einer Schnittansicht längs der Linie IV-IV von Fig. 3. Fig. 5 und 6 zeigen weitere Ausführungs­ beispiele des Drehdetektors.

Der Drehdetektor 6 in Fig. 5 weist eine im Querschnitt U-förmige Abdeckung 61 auf, die durch einen Stopfen 65 abgedeckt ist, durch den zwei Leitungen 621, 622 eines Leitungsdrahtes 66 führen. Entsprechend Fig. 4 sind an der Aufrollwelle leitende und isolierende Teile 141, 142 vorgesehen, mit denen die Leitungsdrähte 621, 622 in Kontakt treten. Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist um einen Abschnitt 143 der Gurtaufrollwelle eine Abdeckung 61 angeordnet, wobei in einem Hohlraum dieser Abdeckung die beiden Leitungsenden des Leitungsdrahtes 66 einander gegenüberliegen und durch die abwechselnden Nord- und Südpole N und S des Wellenabschnitts 143 durch magnetische Anziehung miteinander verbunden und wieder voneinander getrennt werden, wenn sich die Welle dreht.

Die Gurtaufrollwelle 11 besteht aus einem leitenden Material. Wie es in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist, sind vier isolie­ rende Teile 142 im gleichen Abstand im schmalen Endabschnitt 111 der Aufrollwelle 11 vorgesehen. Der leitende Teil 141 und die isolierenden Teile 142 treten daher abwechselnd in Umfangsrichtung auf. Eine Stahlkugel 62 ist so vorgesehen, daß sie gegen den Endabschnitt 111 drückt. Die Stahlkugel 62 wird durch ein Ende einer Feder 63 unter Druck gesetzt.

Es ist andererseits ein Abstandsstück 64 am anderen Ende der Feder 63 vorgesehen, und es ist ein Leitungsdraht 66 mit dem Abstandsstück 62 verbunden. Eine Abdeckung 61 ist so vorgesehen, daß sie den Endabschnitt 111 abdeckt. Die Stahl­ kugel 62, die Feder 63 und der Leitungsdraht 66 sind in einem Loch 611 aufgenommen, das in der Abdeckung 61 ausge­ bildet ist. Ein Stopfen 65 ist in das nach außen mündende Ende des Loches 611 eingepaßt, um dadurch den Leitungsdraht 66 festzulegen. Der Leitungsdraht 66 ist mit einer Steuer­ vorrichtung verbunden und liegt mit seinem Ende an Masse.

Der aus dem Rückziehgehäuse 10 herausgezogene Sitzgurt 12 führt über einen Umlenkbeschlag 4, der über dem Rückziehgehäuse 10 vor­ gesehen ist, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Der Sitzgurt 12 ist über eine Schloßzunge 50 mit einem Anker ANC verbun­ den, der an einer Seite eines Sitzes angebracht ist. Die Schloßplatte 50 wird mit einem Schloß 51 gekoppelt, um dadurch den Sitzgurt 12 an einem Passagier anzulegen. Ein Schloßsensor 52 ist in das Schloß 51 eingebaut und nimmt wahr, wenn die Schloßzunge 50 mit dem Schloß 51 gekoppelt wird. Der Schloßsensor 52 bildet einen Anlegesensor, der den ange­ legten Zustand des Sitzgurtes 12 am Passagier wahrnimmt.

Fig. 7 zeigt das Schaltbild der Steuerung, die als Antriebs­ steuereinrichtung dient, und Fig. 8 zeigt deren Arbeitsweise in einem Zeitdiagramm. In Fig. 7A sind Filterschaltungen 701, 702 und 703, D-Flip-Flop-Schaltungen 704 und 705, Operations­ verstärker 706, 707, 708, 709 und 710, der Schloßsensor 52 und der Drehdetektor 6 dargestellt, der ein Drehsignal syn­ chron mit der Drehung der Aufrollwelle 11 der Rückzieheinrich­ tung erzeugt.

In Fig. 7 ist weiterhin ein Rücksetzschalter SW(R) dargestellt. Es sind ferner ein Zähler 711 zum Zählen der Impulse des Drehdetektors 6, eine Motortreiberstufe 714, ein De­ tektor 715 für die Drehung des Motors 20 in Auszugsrichtung als Umkehr­ drehungsdetektoreinrichtung, eine Motorantriebsverzögerungs­ zeitschaltung 716, eine Motortreiberstufe 717 zum allmähli­ chen Erhöhen des Antriebsdrehmomentes des Motors 20, ein Motor­ lastdetektor 718, ein Zeitgeber 719 zum Betreiben des Motors über ein vorbestimmtes Zeitintervall, und ein Zeitgeber 720 zum Wiederingangsetzen des Motors 20 vorgesehen.

Wenn die Kontakte des Schloßsensors 52 und des Rücksetzschalters SW(R) geöffnet werden, kommen die Filterschaltungen 702 und 703 auf einen hohen Pegel.

Der Motor 20 ist mit der Motortreiberstufe 714 verbunden. Der Zähler 711 zählt auf, wenn der Sitzgurt 12 herausgezogen wird, und zählt ab, wenn der Sitzgurt 12 aufgerollt wird. Im vorliegenden Fall beträgt der maximale Zählerstand 2⁷=128. Ein bestimmter Schwellen-Bereich (Zählerstand 3) am Anfang wird dadurch eingestellt, daß die untersten zwei Bits des Zählerstandes des Zählers 711 ignoriert werden. Der Drehdetektor 6 erzeugt Impulse viermal für eine Umdrehung der Rückziehein­ richtung. Die maximale Umdrehungszahl der Rückzieheinrich­ tung beträgt 10, und die maximale Impulszahl beträgt 40 bzw. 80, wenn beide Flanken gezählt werden.

Im folgenden wird die Arbeitsweise dieses Ausführungsbei­ spiels der Erfindung beschrieben. Wenn das Schloß 51 geöff­ net ist, d. h. der Schloßsensor 52 ausgeschaltet ist und der Gurt 12 herausgezogen wird, kommt der Zähler 711 auf ein Sig­ nal vom Motorrückdrehungsdetektor 715 in den Aufzählbetrieb (81a in Fig. 8.) Der Zähler 711 zählt somit entsprechend der Anzahl der vor­ deren und hinteren Flanken des Impulses auf, der vom Drehdetektor 6 erzeugt wird. Nachdem das Herausziehen beendet ist und der Zählerstand des Zählers 711 einen vorbestimmten Bereich, beispielsweise den Zählerstand 4 oder mehr überschreitet, kommt das Signal am Ausgang 712 auf einen hohen Pegel. Durch die Motorantriebszeitverzögerungsschaltung 716 ist eine bestimmte Zeitverzögerung T₀ gegeben. Danach wird der Motor 20 durch die Motortreiberstufe 714 angetrieben und wird der Zähler 711 auf den Abzählbetrieb geschaltet, so daß er auf die Anzahl der Impulse ansprechend abzählt (81b in Fig. 8).

Wenn zu diesem Zeitpunkt die vom Motorlastdetektor 718 wahr­ genommene Motorlast einen bestimmten Wert erreicht, erzeugt der Motorlastdetektor 718 ein Signal zum Beenden der Dre­ hung des Motors 20 (an den Punkten 81c, 83b, 83c in Fig. 8). Wenn der Zählerstand des Zählers 711 in einen vorbestimmten Bereich, beispielsweise in den Bereich von 0 bis 3, fällt, wird der Motor 20 nicht angetrieben.

Wenn der Fahrer den Sitzgurt 12 angelegt hat und die Zungen­ platte 50 mit dem Schloß 51 koppelt, wird der Schloßsensor 52 angeschaltet. Dann wird vom Zeitgeber 719 der Motor 20 über das vorbestimmte Zeitintervall T₁ angetrieben. Wäh­ rend dieses Intervalls wird der Sitzgurt 12 eingezogen. Nach Ablauf des Intervalls T₁ wird der Zähler 711 durch das Ende des Signals vom Zeitgeber 719 auf 0 rückgesetzt, wodurch der Zähler für den Sitzgurt 12 in den Ausgangszustand kommt (an der Stelle 82b in Fig. 8).

Wenn das Schloß 51 mit der Zungenplatte 50 gekoppelt ist, d. h. der Schloßsensor 52 angeschaltet und der Sitzgurt 12 um mehr als 3 Zählimpulse herausgezogen ist, erzeugt die Motortreiberstufe 717 ein Sig­ nal mit allmählich zunehmender Leistung bei einer bestimmten Frequenz. Auf dieses Signal ansprechend treibt die Treiber­ stufe 714 den Motor 20 so an, daß der Sitzgurt 12 allmählich festgezogen wird. Wenn die Motorlast einen vorbestimmten Wert erreicht, beendet der Motorlastdetektor 718 danach die Arbeit des Motors 20.

Wenn in diesem Fall der Zählerstand des Zählers 711 den vor­ bestimmten Bereich von beispielsweise 3 oder mehr überschrei­ tet, bleibt das Signal am Ausgang 712 auf dem hohen Pegel und der Zeitgeber 720 gibt zum Wiederingangsetzen des Motors eine Zeitverzögerung von T₂. Danach setzt die Motortreiberstufe 717 den Motor 20 wieder in Betrieb. Dieser Arbeitsvorgang wird fortgesetzt, bis der Zählerstand des Zählers 711 gleich 3 oder kleiner wird.

Wenn nach dem Ende des Aufrollvorganges der Zählerstand des Zählers 711 negativ wird, kommt das höchste Bit des Zählers 711 auf einen hohen Wert. Daher kommt das Signal am Ausgang 713 auf den hohen Pegel. Wenn dabei ein Signal des Motorlastdetektors 718 anliegt, dann wird der Zähler­ stand des Zählers 711 auf 0 rückgesetzt (an den Stellen 83d und 85b in Fig. 8).

Wenn die Anfangsstellung des Sitzgurtes 12 verschoben wird, d. h. wenn beispielsweise die Stellung der Sitzrücklehne im gekoppelten Zustand des Gurtschlosses 51 nach vorne verschoben wird, wird der Rücksetzschalter SW(R) von Hand angeschaltet und wird der Zählerstand des Zählers 711 wieder auf 0 rückgesetzt (an den Stellen 84a und 84b in Fig. 8).

Wenn das Schloß 51 geöffnet wird (an der Stelle 85a in Fig. 8), so wird der Schloßsensor 52 ausgeschaltet und der Zeitgeber 719 erzeugt ein Signal für das vorbestimmte Zeitintervall T₁, so daß der Motor 20 über dieses Intervall T₁ angetrieben wird. Nach Ablauf des Inter­ valls T₁ wird der Zähler auf das nachlaufende Ende des Sig­ nals vom Zeitgeber 719 ansprechend auf 0 rückgesetzt (an der Stelle 85b in Fig. 8).

Fig. 9 zeigt das Flußdiagramm des Arbeitsablaufes der in Fig. 7 dargestellten Steuerung. Das Flußdiagramm in Fig. 9 umfaßt die folgenden Programmschritte.

• (i) Wenn der Sitzgurt durch die Rückzieheinrichtung auf­ gerollt ist, wird der Zählerstand des Zählers auf 0 gesetzt (Schritt S100).
• (ii) Wenn das Schloß gekoppelt oder geöffnet wird, wird der Gurt aufgerollt und wird der Motor nach dem Zeitintervall T₁ angehalten. Nach dem Anhalten des Motors wird der Zähler­ stand des Zählers wieder auf 0 gesetzt (Schritte S101 bis 105).
• (iii) Wenn der Gurt herausgezogen wird, zählt der Zähler auf. Wenn nach dem Herausziehen des Gurtes der Zählerstand N kleiner als der Zählerstand n₀ für die Ansprechempfindlich­ keit ist, bleibt der Gurt unaufgerollt (Schritte S106 und S107).
• (iv) Wenn der Zählerstand N größer als der Zählerstand n₀ ist, hängt das anschließende Aufrollen des Gurtes davon ab, ob das Schloß mit dem Gurt gekoppelt ist oder nicht (Schritt S108).
• (v) Wenn das Schloß mit dem Gurt gekoppelt ist, wird der Gurt langsam aufgerollt. In diesem Fall zählt der Zähler ab (Schritte S109 und S110).
• (vi) Der Motorlastdetektor nimmt den im Motor fließenden Strom wahr. In diesem Fall steigt der Strom mit zunehmender Motorlast an. Wenn die Stromstärke einen vorbestimmten Wert erreicht, ermittelt der Motorlastdetektor, daß die Motorlast einen vorbestimmten Wert erreicht hat, wodurch das Aufrollen beendet wird (Schritte S111 und S112).
• (vii) Wenn der Zählerstand am Ende des Aufrollens größer als der Zählerstand n₀ für die Ansprechempfindlichkeit ist (Schritt S113), wird nach dem Intervall T₂ der Gurt langsam aufgerollt (Schritte S114 bis S109). Diese Arbeitsvorgänge werden wieder­ holt, bis der Zählerstand am Ende des Aufrollens kleiner als der Zählerstand n₀ wird (Schritte S109 bis S114).
• (viii) Wenn der Zählerstand beim Ende des Aufrollens kleiner als der Zählerstand n₀ ist und der Zählerstand negativ wird, wird der Zählerstand des Zählers auf 0 rückgesetzt (Schritt S116). Wenn der Zählerstand zwischen 0 und n₀ liegt, bleibt der Zählerstand des Zählers unverändert.
• (ix) Das Aufrollen bei nicht gekoppeltem Schloß beginnt nach der Zeitverzögerung T₀. Auch in diesem Fall zählt der Zähler ab. Wenn die Motorlast den vorbestimmten Wert erreicht, wird das Aufrollen beendet (Schritte S117 bis S120).

Fig. 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Steuerung. Fig. 11 zeigt die Signale an den verschiedenen Teilen der in Fig. 10 dargestellten Schaltung.

Wenn bei der in Fig. 10 dargestellten Schaltung das Aufrollen durch den Motorlastdetektor 718 während des Aufrollens durch den Motor 20 beendet wird, und der Zählerstand des Zählers 711 in den vorbestimmten Bereich zwischen 0 und 3 fällt, wird der Zählerstand des Zählers 711 auf 0 rückgesetzt (an der Stelle 86 in Fig. 11). Die in Fig. 10 dargestellte Schaltung ist mit der Ausnahme eines NICHT-Gliedes 731 und eines ODER- Gliedes 732 gleich der in Fig. 7 dargestellten Schaltung.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Aufrollen eines Sitzgurtes mit Zugentlastung, mit einer Drehdetektoreinrichtung, die eine Drehung einer Aufrollwelle für den Sitzgurt wahrnimmt, einer Antriebseinrichtung, die die Aufrollwelle dreht, und einer Steuereinrichtung, die, nachdem der Sitzgurt durch Einstecken einer Gurtzunge in ein Schloß angelegt ist, die Enddrehstellung der Aufrollwelle als Bezugsdrehstellung für den angelegten Sitzgurt speichert, eine bei angelegtem Sitzgurt veränderte Drehstellung mit der gespeicherten Bezugsdrehstellung vergleicht und ein dem Vergleichsergebnis entsprechendes Antriebssignal erzeugt, um die Enddrehstellung wiederherzustellen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebseinrichtung (20) die Aufrollwelle (11) nur in Richtung der Aufrollbewegung antreibt und fest mit der Aufrollwelle (11) verbunden ist, und
daß die im Pulsbetrieb arbeitende Antriebseinrichtung mit langsam zunehmendem Drehmoment angetrieben und bei Erreichen einer vorbestimmten Last abgeschaltet wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Abschalten der Antriebseinrichtung (20) der Antrieb nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung (T₂) wieder aufgenommen wird, wenn die Drehstellung über einer vorbestimmten Schwelle (n₀) der Bezugsdrehstellung liegt, und der Antrieb nicht mehr aufgenommen wird, wenn die Drehstellung unterhalb der Schwelle (n₀) über der Bezugsdrehstellung liegt, oder diese Drehstellung als neue Bezugsdrehstellung abgespeichert wird, falls diese Drehstellung unter der bisherigen Bezugsdrehstellung liegt.