CN211957522U - 汽车安全气囊的水银开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种汽车安全气囊的水银开关，包括呈平滑圆弧倾斜上升的水银惯性爬升管，所述水银惯性爬升管的管内为水银惯性爬升通道，所述水银惯性爬升通道内的下部分填装有一团液体水银；本实用新型的结构简单，到达渐缩管内的水银液体在惯性和气压差的双重作用下瞬间流过水银导电通道到达回流管内，从而使第一电极与第二电极稳定的电性连通，进而促进水银流过水银导电通道，提高传感器的灵敏性。
Description
技术领域
本实用新型属于汽车安全领域。
背景技术
水银开关式碰撞传感器利用水银导电良好的特性制成，当汽车发生碰撞时，减速度将使水银产生惯性力；现有的结构只是单纯的靠惯性力作用使水银抛向传感器电极，由于水银被上抛后速度会降低，存在灵敏度不够强的问题。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种更加灵敏的汽车安全气囊的水银开关。
技术方案：为实现上述目的本实用新型的一种汽车安全气囊的水银开关包括呈平滑圆弧倾斜上升的水银惯性爬升管，所述水银惯性爬升管的管内为水银惯性爬升通道，所述水银惯性爬升通道内的下部分填装有一团液体水银；
所述水银惯性爬升通道的下端设置有环形的惯性活动球限位内缘，所述水银惯性爬升通道内同轴心活动设置有惯性活动球，所述惯性活动球与所述水银惯性爬升通道内壁滑动配合，所述惯性活动球能沿所述水银惯性爬升通道活动，所述惯性活动球位于所述一团液体水银与惯性活动球限位内缘之间，一团液体水银在重力作用下始终挤压所述惯性活动球，使惯性活动球同轴心顶靠在所述惯性活动球限位内缘上。
进一步的，所述惯性活动球限位内缘为橡胶或硅胶材质，所述惯性活动球将水银惯性爬升通道的下端封堵。
进一步的，所述水银惯性爬升管的上端一体化同轴心连通有水银惯性攀升管，所述水银惯性攀升管的管内为水银攀升通道；所述水银惯性攀升管的上端通过渐缩管一体化同轴心连通有电极管。
进一步的，所述电极管的内部为水银导电通道；还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极保持间距的设置在所述水银导电通道内，当水银导电通道内流过水银液体时，所述第一电极与第二电极电性连通。
进一步的，所述水银惯性爬升管的下端通过弯管一体化连通有竖向的负压竖管，所述负压竖管的内部为负压腔；所述水银导电通道的上端通过回流管连通所述负压腔。
进一步的，还包括安全气囊控制器，所述第一电极和第二电极电性连通时会触发安全气囊控制器。
有益效果：本实用新型的结构简单，惯性活动球在向前的惯性作用下也会沿水银惯性爬升通道的路径前进一段距离，从而使负压腔内瞬间形成负压，水银惯性爬升通道内瞬间形成正压，从而在回流管的作用下使水银导电通道内形成负压，到达渐缩管内的水银液体在惯性和气压差的双重作用下瞬间流过水银导电通道到达回流管内，从而使第一电极与第二电极稳定的电性连通，进而促进水银流过水银导电通道，提高传感器的灵敏性。
附图说明
附图1为该装置的结构示意图；
附图2为附图1的立体结构示意图；
附图3为附图2的剖开结构示意图；
附图4为附图3的惯性活动球限位内缘处的放大示意图；
附图5为附图2的前部分结构示意图；
附图6为环形管第一剖开结构示意图；
附图7为环形管第二剖开结构示意图；
附图8为环形管第三剖开结构示意图；
附图9左活动筒体和右活动筒体相互靠紧时的示意图；
附图10为左活动筒体和右活动筒体相互分流时的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1至10所示的一种汽车安全气囊的水银开关具体包括呈平滑圆弧倾斜上升的水银惯性爬升管10，水银惯性爬升管10的管内为水银惯性爬升通道9，水银惯性爬升通道9中还填充有惰性气体，水银惯性爬升通道9内的下部分填装有一团液体水银7；
水银惯性爬升通道9的下端设置有环形的惯性活动球限位内缘5，水银惯性爬升通道9内同轴心活动设置有惯性活动球6，惯性活动球6的外径与水银惯性爬升通道9内径的尺寸是一致的，具体是惯性活动球6与水银惯性爬升通道9内壁滑动配合，本实施例的惯性活动球6采用滚筒抛光的方法精密抛光的钢球，其惯性活动球6的表面粗糙度达Ra0.01μm，这样保证了惯性活动球6在水银惯性爬升通道9内顺畅活动，保证传感器的可靠性，惯性活动球6能沿水银惯性爬升通道9活动，惯性活动球6位于一团液体水银7与惯性活动球限位内缘5之间，一团液体水银7在重力作用下始终挤压惯性活动球6，使惯性活动球6同轴心顶靠在惯性活动球限位内缘5上；本实施例的惯性活动球限位内缘5为橡胶或硅胶材质，惯性活动球6将水银惯性爬升通道9的下端封堵。
水银惯性爬升管10的上端一体化同轴心连通有水银惯性攀升管12，水银惯性攀升管12的管内为水银攀升通道11，水银攀升通道11内设置有水银截断阀芯23，水银截断阀芯23能使水银攀升通道11被截断封堵；水银惯性攀升管12的上端通过渐缩管21 一体化同轴心连通有电极管20，电极管20的内部为水银导电通道14；水银惯性爬升管 10的下端通过弯管4一体化连通有竖向的负压竖管2，负压竖管2的内部为负压腔3，初始状态下负压腔3内为填充有惰性气体的常压腔，惯性活动球6沿水银惯性爬升通道 9向上瞬间活动后会使负压腔3而产生负压；水银导电通道14的上端通过回流管8连通负压腔3；
还包括安全气囊控制器18，由于控制器是现有的模块化部件，本实施例的安全气囊控制器18的型号是奇瑞E5 A21-3606010FL控制器，安全气囊控制器18引出的第一电极19和第二电极15电性连通时会触发安全气囊控制器18，第一电极19和第二电极15 保持间距的设置在水银导电通道14内，当水银导电通道14内流过水银液体时，第一电极19与第二电极15电性连通，第一电极19与第二电极15电性连通后就会触发安全气囊。
还包括水平的环形管22，环形管22的内外径与水银惯性攀升管12的内外径相同；环形管22与水银惯性攀升管12一体化连接，环形管22内的环形通道41与水银惯性攀升管12内的水银攀升通道11连通，且环形管22的环体中心线与水银惯性攀升管12的轴线相交；
水银截断阀芯23位于环形通道41与水银攀升通道11的连通处，水银截断阀芯23包括左右对称的左活动筒体23.1和右活动筒体23.2，本实施例的左活动筒体23.1和右活动筒体23.2不是标准的直筒结构，而是弯曲的筒体结构，具体是该左活动筒体23.1 和右活动筒体23.2的筒外壁均与环形管22的管内壁滑动贴合，左活动筒体23.1和右活动筒体23.2均能沿环形管22内的环形通道41滑动；左活动筒体23.1与右活动筒体23.2 在环形通道41与水银攀升通道11的连通处相互接触时，水银攀升通道11被截断；左活动筒体23.1与右活动筒体23.2相互分离时，水银攀升通道11为畅通状态；环形通道 41内左右对称设置有左弧形联动杆33和右弧形联动杆34，左弧形联动杆33和右弧形联动杆34的圆弧结构的圆心均与环形通道41的轴心重合；左弧形联动杆33和右弧形联动杆34的弧长相同，且左弧形联动杆33和右弧形联动杆34的圆心角的取值范围均为80°至100°；
左弧形联动杆33的逆时针端固定连接左活动筒体23.1的左端壁39；左弧形联动杆33的顺时针端固定连接有左惯性球35，左惯性球35与环形通道41内壁滑动配合，环形通道41内壁还固定设置有左环形内缘63，左环形内缘63位于左惯性球35与左活动筒体23.1之间，左弧形联动杆33穿过左环形内缘63的左内圈61，左弧形联动杆33外侧还套设有左回位弹簧31，左回位弹簧31两端分别弹性顶压左环形内缘63和左活动筒体23.1的左端壁39；右弧形联动杆34的顺时针端固定连接右活动筒体23.2的右端壁 40；右弧形联动杆34的逆时针端固定连接有右惯性球36，右惯性球36与环形通道41 内壁滑动配合，环形通道41内壁还固定设置有右环形内缘64，右环形内缘64位于右惯性球36与右活动筒体23.2之间，右弧形联动杆34穿过右环形内缘64的右内圈62，右弧形联动杆34外侧还套设有右回位弹簧32，右回位弹簧32两端分别弹性顶压右环形内缘64和右活动筒体23.2的右端壁40。
为了保证环形通道41内的任意部位的气压平衡，防止环形通道41内部不同地方的气压差对右惯性球36和左惯性球35的运动造成较大的干扰，而且由于传感器的内部有水银液体，因此还要保证环形通道41相对于外界是完全隔绝的，本实施例的左活动筒体23.1的左端壁39和右活动筒体23.2的右端壁40上分别设置有若干第一气压平衡孔 37和若干第二气压平衡孔37；还包括气压平衡管24，气压平衡管24的两端将左惯性球 35两侧的环形通道41相互连通，在该结构下，保证了环形通道41内的任意部位都是相互连通的，不会发生气压差的问题，而且并没有与外界连通，进而不用担心水银蒸汽泄漏的问题；
具体的安全气囊触发过程和该结构这样设计的目的如下：
由于本结构中左活动筒体23.1和右活动筒体23.2的外壁与环形通道41的内壁之间相互滑动时会产生一定的摩擦力，会造成一定的干扰，进而无法精确地得出左活动筒体23.1和右活动筒体23.2因右惯性球36和左惯性球35惯性运动而相互分离的阈值，因此在本方案中不以左活动筒体23.1与右活动筒体23.2的相互分离作为汽车受到的碰撞强度的触发阈值；而是以灵敏性更高的液体水银因惯性的抛出高度作为触发安全气囊的触发阈值；具体的思路如下：
汽车正常的刹车减速过程中：左惯性球35和右惯性球36所形成的向前的惯性力无法克服左回位弹簧31和右回位弹簧32的回弹力，左惯性球35和右惯性球36不会在环形通道41内活动，从而使左活动筒体23.1与右活动筒体23.2仍然处于相互同轴心接触的状态，此时水银攀升通道11处于被截断的状态；
汽车受到上下剧烈颠簸时：此时水银惯性爬升通道9内的一团液体水银7会发生上下震荡，可能会发生飞溅的现象，但是由于此时并没受到前后碰撞，左惯性球35和右惯性球36不会在环形通道41内活动，从而使左活动筒体23.1与右活动筒体23.2仍然处于相互同轴心接触的状态，此时水银攀升通道11处于被截断的状态，水银惯性爬升通道9内的一团液体水银7不能通过水银攀升通道11，从而此状态下水液体银无法到达水银导电通道14内，无法触发安全气囊；
汽车被吊装、侧翻(非碰撞造成的缓慢侧翻)、拖拽等非剧烈碰撞的特殊场景下：此状态下汽车整体姿态发生了改变，由于水银是液体，此状态下水银惯性爬升通道9内的一团液体水银7会在重力作用下向水银攀升通道11流动，但是由于此时并没受到前后碰撞，左惯性球35和右惯性球36不会在环形通道41内活动，从而使左活动筒体23.1 与右活动筒体23.2仍然处于相互同轴心接触的状态，此时水银攀升通道11处于被截断的状态，水银惯性爬升通道9内的一团液体水银7不能通过水银攀升通道11，从而此状态下水液体银无法到达水银导电通道14内，无法触发安全气囊；
汽车受到低强度碰撞(碰撞强度达到预设触发阈值的60％至70％左右时)：左惯性球35和右惯性球36足够克服左回位弹簧31和右回位弹簧32的回弹力，左惯性球35 和右惯性球36在惯性左右下瞬间进行向前运动一段距离，从而在左弧形联动杆33和右弧形联动杆34的带动下使左活动筒体23.1与右活动筒体23.2瞬间相互分离，从而使水银攀升通道11为畅通状态；但是由于碰撞强度没有达到预设的阈值，水银惯性爬升通道9内的一团液体水银7在惯性力的作用下仍然无法顺利抛向渐缩管21所在高度，进而无法到达，因在此状态下水银也无法到达水银导电通道14内，从而也无法触发安全气囊；
汽车受到高强度碰撞(碰撞强度达到或超过预设触发阈值的100％)时：左惯性球35和右惯性球36远远足够克服左回位弹簧31和右回位弹簧32的回弹力，左惯性球35 和右惯性球36在惯性左右下瞬间进行向前运动一段距离，从而在左弧形联动杆33和右弧形联动杆34的刚性带动下使左活动筒体23.1与右活动筒体23.2瞬间相互分离，从而使水银攀升通道11为畅通状态；由于碰撞强度达到了预设的阈值，水银惯性爬升通道9 内的一团液体水银7在向前的惯性力的作用下瞬间沿水银惯性爬升通道9上抛至穿过水银攀升通道11，并到达渐缩管21内；与此同时，惯性活动球6也在向前的惯性作用下也会沿水银惯性爬升通道9的路径前进一段距离，从而使负压腔3内瞬间形成负压，水银惯性爬升通道9内瞬间形成正压，从而在回流管8的作用下使水银导电通道14内形成负压，到达渐缩管21内的水银液体在惯性和气压差的综合作用下瞬间流过水银导电通道14到达回流管8内，从而使第一电极19与第二电极15电性连通，第一电极19和第二电极15电性连通后迅速触发安全气囊控制器18，从而实现开启安全气囊。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.汽车安全气囊的水银开关，其特征在于：包括呈平滑圆弧倾斜上升的水银惯性爬升管(10)，所述水银惯性爬升管(10)的管内为水银惯性爬升通道(9)，所述水银惯性爬升通道(9)内的下部分填装有一团液体水银(7)；
所述水银惯性爬升通道(9)的下端设置有环形的惯性活动球限位内缘(5)，所述水银惯性爬升通道(9)内同轴心活动设置有惯性活动球(6)，所述惯性活动球(6)与所述水银惯性爬升通道(9)内壁滑动配合，所述惯性活动球(6)能沿所述水银惯性爬升通道(9)活动，所述惯性活动球(6)位于所述一团液体水银(7)与惯性活动球限位内缘(5)之间，一团液体水银(7)在重力作用下始终挤压所述惯性活动球(6)，使惯性活动球(6)同轴心顶靠在所述惯性活动球限位内缘(5)上。
2.根据权利要求1所述的汽车安全气囊的水银开关，其特征在于：所述惯性活动球限位内缘(5)为橡胶或硅胶材质，所述惯性活动球(6)将水银惯性爬升通道(9)的下端封堵。
3.根据权利要求2所述的汽车安全气囊的水银开关，其特征在于：所述水银惯性爬升管(10)的上端一体化同轴心连通有水银惯性攀升管(12)，所述水银惯性攀升管(12)的管内为水银攀升通道(11)；所述水银惯性攀升管(12)的上端通过渐缩管(21)一体化同轴心连通有电极管(20)。
4.根据权利要求3所述的汽车安全气囊的水银开关，其特征在于：所述电极管(20)的内部为水银导电通道(14)；还包括第一电极(19)和第二电极(15)，所述第一电极(19)和第二电极(15)保持间距的设置在所述水银导电通道(14)内，当水银导电通道(14)内流过水银液体时，所述第一电极(19)与第二电极(15)电性连通。
5.根据权利要求4所述的汽车安全气囊的水银开关，其特征在于：所述水银惯性爬升管(10)的下端通过弯管(4)一体化连通有竖向的负压竖管(2)，所述负压竖管(2)的内部为负压腔(3)；所述水银导电通道(14)的上端通过回流管(8)连通所述负压腔(3)。
6.根据权利要求5所述的汽车安全气囊的水银开关，其特征在于：还包括安全气囊控制器(18)，所述第一电极(19)和第二电极(15)电性连通时会触发安全气囊控制器(18)。
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