DE19600690A1 - Vorrichtung zur Kollisionserfassung und Verfahren zum Zusammenbau derselben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kollisi­ onserfassung, insbesondere auf eine Vorrichtung, welche den Zusammenstoß eines Fahrzeugs und dergleichen erfaßt, um bei­ spielsweise eine Vorrichtung zum Schutz der Fahrgäste wie ei­ nen Airbag zu betätigen, sowie auf ein Verfahren zum Zusam­ menbau dieser Kollisionserfassungsvorrichtung.

Nach dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Kollisions­ erfassung verschiedener Art bekannt, welche den Zusammenstoß eines Fahrzeugs und dergleichen erfassen und dann zur Auslö­ sung eines Airbags eine elektrische Information an eine Aus­ lösevorrichtung für den Airbag abgeben.

Beispielsweise ist bei einer Vorrichtung zur Kollisionserfas­ sung, die als Rolamit-Sensor bezeichnet und von der Firma TRW Co., Ltd. angeboten wird, ein Massenkörper in Rollenform vor­ gesehen, der von einer Schraubenfederplatte gehalten und in eine Richtung gedrückt wird. Bei dem Rolamit-Sensor dreht sich im Ansprechen auf eine rasche Geschwindigkeitsverminde­ rung, die zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes des Fahrzeugs her­ beigeführt wird, der rollenartige Massenkörper in eine zur Spannrichtung entgegengesetzte Richtung und schaltet dabei einen Schalter ein und löst den Airbag aus.

Wie in der japanischen Patentschrift (Kokai) Nr. 4-257748 be­ schrieben, ist auch eine andere Vorrichtung zur Kollisionser­ fassung bekannt, bei welcher sich ein Massenkörper zum Erfas­ sen der Kollision nicht wie beim Rolamit-Sensor dreht sondern in eine Richtung linear bewegt wird.

Die perspektivische Darstellung in Fig. 21 zeigt eine derar­ tige herkömmliche Vorrichtung zur Kollisionserfassung, wie sie im allgemeinen verwendet wird. In der Zeichnung gibt das Bezugszeichen 101 einen Massenkörper mit vorgegebener Masse an, und mit 102 ist ein Schaft zur Begrenzung einer Verschie­ berichtung des Massenkörpers 101 in einer Richtung bezeich­ net, welcher den Massenkörper 101 verschieblich abstützt. Das Bezugszeichen 103 gibt eine Schraubenfeder an, welche den Massenkörper 101 in eine Richtung drückt, und mit 104 ist ein beweglicher Kontakt bezeichnet, der sich verschiebt, während der bewegliche Kontakt der Bewegung des Massenkörpers 101 folgt; mit dem beweglichen Kontakt 104 ist dabei ein seitli­ cher Verbindungsanschluß 105 so verbunden, daß außerhalb elektrische Informationen abgegriffen werden können. Das Be­ zugszeichen 106 gibt einen feststehenden Kontakt an, der mit dem beweglichen Kontakt 104 in leitenden Kontakt gebracht wird, wenn sich der Massenkörper 101 entgegen der Spannkraft der Feder 103 um einen vorgegebenen Abstand bewegt, wodurch die elektrischen Informationen gewonnen werden; mit 107 ist ein Anschlagteil (Stopper) bezeichnet, das so an den Schaft 102 angeschraubt ist, daß es einen Betrag der Bewegung des Massenkörpers 101 begrenzt und die Schraubenfeder 103 in eine einzige Richtung abstützt.

Des weiteren gibt das Bezugszeichen 108 eine Tragplatte an, an welcher der Schaft 102, der Verbindungsanschluß 105 und der feststehende Kontakt 106 befestigt sind und welche einen Anschluß 105a und einen Anschluß 106a zur Abgabe eines Si­ gnals nach außen aufweist. Der Anschluß 105a ist mit dem be­ weglichen Kontakt 104 verbunden, während der Anschluß 106a mit dem feststehenden Kontakt 106 in Verbindung steht. Mit dem Bezugszeichen 109 ist eine Abdeckung bezeichnet, die zu­ sammen mit der Tragplatte 108 ein Gehäuse bildet, um das Ein­ dringen von Staub und dergleichen von außen zu verhindern.

Die Vorrichtung zur Kollisionserfassung ist so angebracht, daß das Anschlagteil 107 zur Vorderseite einer Fahrzeugkaros­ serie hin gerichtet ist.

Nachfolgend wird nun ihre Funktionsweise beschrieben. Verur­ sacht ein Zusammenstoß usw. eine hohe Geschwindigkeitsvermin­ derung im Fahrzeug, werden auf den Massenkörper 101 Träg­ heitskräfte übertragen, die durch die Geschwindigkeitsvermin­ derung verursacht werden. Wenn die Trägheitskraft die Feder­ kraft (eingestellte Federbelastung) der Schraubenfeder 103 übersteigt, verschiebt sich der Massenkörper 101 auf dem Schaft 102 zum Abschlagteil 107 hin und drückt dabei die Schraubenfeder 103 zusammen.

Im Normalzustand, in dem es nicht zu einer Kollision kommt, steht ein außenliegendes Ende 104c des beweglichen Kontakts 104 mit einem Tragteil 101a in Kontakt, das sich vom Massen­ körper 101 aus erstreckt, und der bewegliche Kontakt 104 kann wegen eines gewölbten Trägerteils 104a des beweglichen Kon­ takts die Funktion einer Federplatte haben. Der bewegliche Kontakt 104 folgt dabei der Bewegung des Massenkörpers 101, d. h. der bewegliche Kontakt 104 verformt sich elastisch in einer Richtung, um den Betrag der Wölbung im Trägerteil 104a des beweglichen Kontakts 104 zu verringern. Wird der Betrag, um den sich das Trägerteil 104a des beweglichen Kontakts 104 wölbt, auf einen vorgegebenen Wert verringert, gelangt das Kontaktelement 104b des beweglichen Kontakts 104 mit dem feststehenden Kontakt 106 in Berührung und stellt dabei eine Stromleitung zwischen dem seitlichen Verbindungsanschluß 105 und dem feststehenden Kontakt 106 her.

Eine Vorrichtung zur Kollisionserfassung setzt im allgemeinen zwei Merkmale voraus, unter anderen einen Zeitraum (Kontakt­ schließzeit) zwischen dem Auftreten der Verlangsamung und der Herstellung der leitenden Verbindung zwischen dem seitlichen Verbindungsanschluß 105 und dem feststehenden Kontakt 106, sowie einen zweiten Zeitraum (Kontaktschließdauer) zwischen der Herstellung der leitenden Verbindung zwischen dem seitli­ chen Verbindungsanschluß und dem feststehenden Kontakt 106 bis zur Unterbrechung der leitenden Verbindung im Ansprechen auf die Rückstellung des Massenkörpers in seine ursprüngliche Position.

In diesem Fall kann festgestellt werden, daß die Vorrichtung zur Kollisionserfassung umso besser anspricht, je kürzer die Kontaktschließzeit ist. Je länger außerdem die Kontakt­ schließdauer wird, umso weniger führt die Vorrichtung zur Kollisionserfassung zu Funktionsstörungen und wird dabei umso zuverlässiger.

Bei der herkömmlichen Vorrichtung zur Kollisionserfassung ist jedoch das Kontaktelement 104b des beweglichen Kontakts 104 sehr stark, so daß das Kontaktelement 104b nicht ausreichend über den feststehenden Kontakt 106 schleifen kann, wenn es mit letzterem in Kontakt kommt, wodurch das Kontaktelement 104b vom feststehenden Kontakt 106 getrennt wird, was zu ei­ ner möglichen Funktionsstörung der Vorrichtung führt.

Außerdem verlängert die Reibungskraft zwischen dem Massenkör­ per 101 und dem Schaft 102 die Kontaktschließzeit, was sich in schlechterem Reaktionsverhalten der Vorrichtung nieder­ schlägt.

Wenn darüberhinaus der Massenkörper 101 mit dem Anschlagteil 107 zusammenstößt, werden die durch diese Kollision verur­ sachten Schwingungen über den Schaft 102 auf den beweglichen Kontakt 104 übertragen, wodurch das Kontaktelement 104b des beweglichen Kontakts 104 vom feststehenden Kontakt 106 ge­ trennt wird, was zu einer Funktionsstörung führt.

Außerdem verformt sich der bewegliche Kontakt 104 und verla­ gert damit eine Position, in der ein Kontakt mit dem Massen­ körper 101 gegeben ist, was ebenfalls zu einer Funktionsstö­ rung führt.

Des weiteren wird der Massenkörper 101 vom beweglichen Kon­ takt 104 so gespannt, daß er bezüglich des Schaftes 102 ge­ neigt ist.

Abgesehen davon wird während des Zusammenbaus die Feder 103 von einer vorgegebenen Position auf dem Massenkörper 101 aus­ gelenkt.

Angesichts der vorstehenden Nachteile liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Kollisionserfas­ sung zu schaffen, bei welcher eine Funktionsstörung kaum auf­ tritt, sich ein gutes Ansprechverhalten erzielen läßt und die Funktionsweise gewährleistet werden kann.

Entsprechend einer weiteren Aufgabe der Erfindung regt diese eine Vorrichtung zur Kollisionserfassung an, die sich pro­ blemlos bauen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung zur Kollisionserfassung der eingangs genannten Art gelöst, welche folgende Merkmale aufweist:
ein erstes Anschlagteil und ein zweites Anschlagteil, auf de­ nen sich der Schaft abstützt und die eine Verschiebung des Massenkörpers am jeweiligen Ende des Schaftes zum Stillstand bringen;
eine Trageinrichtung zur Lagerung des ersten und des zweiten Anschlagteils;
eine zwischen dem Massenkörper und dem ersten Anschlagteil angeordnete Beaufschlagungseinrichtung zur Beaufschlagung des Massenkörpers in einer Richtung zum zweiten Anschlagteil hin; einen auf dem zweiten Anschlagteil angeordneten feststehenden Kontakt;
einen beweglichen Kontakt, dessen eines Ende am zweiten An­ schlagteil befestigt ist und dessen anderes Ende mit dem Mas­ senkörper in Kontakt steht, wobei der bewegliche Kontakt ei­ ner Verschiebung des Massenkörpers folgt;
ein Kontaktelement, das auf dem beweglichen Kontakt angeord­ net ist und mit dem feststehenden Kontakt in Kontakt steht; und
eine Verlängerungseinrichtung, welche den Übertragungsweg zur Übermittlung von Schwingungen über den beweglichen Kontakt auf das Kontaktelement verlängert.

Schwingungen, die während der Fahrt des Fahrzeugs entstehen, werden über den beweglichen Kontakt auf das Kontaktelement übertragen und versetzen dieses in Schwingung. Infolge der Schwingung verändert sich ein freier Raum zwischen dem Kon­ taktelement und dem feststehenden Kontakt. Diese Veränderun­ gen des freien Raumes wirken sich erheblich auf ein Merkmal der Vorrichtung aus, und zwar wird der Zeitraum zwischen dem Auftreten und der Erfassung einer Kollision des Fahrzeugs um­ so länger, je größer der Abstand wird. Ist dagegen der Ab­ stand gering, wird in dem Fall, daß es nicht wirklich zu ei­ nem Zusammenstoß kommt, irrtümlich eine Kollision festge­ stellt. Die Verlängerungseinrichtung verlängert nun den Über­ tragungsweg der Schwingungen, die das Problem verschärfen, um so die Schwingungen zu vermindern und das Problem zu beheben.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Verlänge­ rungseinrichtung in der Vorrichtung einen aufgebohrten Be­ reich auf, der in dem Übertragungsweg der Schwingungen ange­ ordnet ist. Der aufgebohrte Bereich umgeht den Weg, über den die Schwingungen übertragen werden, und vermindert die Stei­ figkeit des beweglichen Kontakts, der sich somit leicht ver­ formt, um die Übertragung einer Schwingbewegung an der Spitze des beweglichen Kontakts auf das Kontaktelement zu unterbin­ den. Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Verlängerungseinrichtung einen ausgeschnittenen und hoch­ geklappten Bereich auf, der auf einer Seite des aufgebohrten Bereichs ausgebildet ist, wobei das Kontaktelement auf diesem ausgeschnittenen und hochgeklappten Bereich angeordnet ist. Die Verlängerungseinrichtung lenkt den Übertragungsweg der Schwingungen weiter um. Darüberhinaus wird die Federkonstante des Kontaktelements dadurch kleiner, daß es ausgeschnitten und hochgeklappt ist. Bei einem anderen bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel umfaßt die Verlängerungseinrichtung einen auf­ gebohrten Bereich, der auf dem beweglichen Kontakt ausgebil­ det ist, und einen den aufgebohrten Bereich überspannenden Trägerbereich, auf dem das Kontaktelement angeordnet ist. Diese Verlängerungseinrichtung verlängert den Übertragungsweg der Schwingungen. Der Träger unterbindet die Übertragung ei­ ner Schwingbewegung am beweglichen Kontakt auf das Kontakt­ element, da er sich leicht verformt. Bei einem weiteren be­ vorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Verlängerungsein­ richtung das Kontaktelement, das so ausgebildet ist, daß sei­ ne Spitze umgebogen ist. Die Länge des Kontaktelements wird vergrößert, um eine Federkonstante zu verkleinern, da die Spitze des Kontaktelements umgeschlagen ist. Darüberhinaus steht der umgeschlagene Abschnitt mit dem feststehenden Kon­ takt reibungslos in Kontakt, wenn er über den Kontakt schleift.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Massen­ körper einen konischen Abschnitt auf, der die Beaufschla­ gungseinrichtung in das Ende des Massenkörpers einführt, an dem diese dem Massenkörper gegenübersteht. Infolgedessen läßt sich die Beaufschlagungseinrichtung leicht an die gewünschte Stelle auf dem Massenkörper bringen.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung zur Kollisionserfassung eine Einrichtung zur Widerstandsverminderung auf, welche den Reibungswiderstand zwischen dem Massenkörper und dem Schaft verringert. Infolgedessen wird wegen des geringeren Reibungs­ widerstands zwischen dem Massenkörper und dem Schaft eine Kollision eines Fahrzeugs rasch erfaßt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das eine Ende des beweglichen Kontakts Öffnungen für eine Vielzahl von Bau­ teilen zur Befestigung am zweiten Anschlagteil auf. Infolge­ dessen kann der bewegliche Kontakt ohne Einbuße an Kontaktfe­ stigkeit dünner gestaltet werden. Dementsprechend erzielt man in noch weiter bevorzugter Weise eine Federkraft.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Massen­ körper einen Wandungsabschnitt auf, der an einer Außenkante desselben an einer dem zweiten Anschlagteil gegenüberliegen­ den Stirnfläche ausgebildet ist. Infolgedessen wird verhin­ dert, daß das eine Ende des beweglichen Kontakts mit einer Stirnfläche des Massenkörpers auf der Seite des zweiten An­ schlagteils in Berührung gelangt.

Vorzugsweise ist das erste Anschlagteil mittels Preßpassung in der Abstützeinrichtung gelagert. Dementsprechend verein­ facht sich der Arbeitsablauf beim Zusammenbau der Vorrichtung zur Kollisionserfassung.

Auf der Fläche des beweglichen Kontakts ist vorzugsweise ein Bauteil zur Schwingungsdämpfung so vorgesehen, daß es über den beweglichen Kontakt übertragene Schwingungen vermindert.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht eine Vorrichtung zur Kollisionserfassung vor, die eine Verhinderungseinrich­ tung aufweist, welche den Bewegungsweg des beweglichen Kon­ takts beim Anstoßen des Massenkörpers gegen das zweite An­ schlagteil verringert, um so eine plastische Verformung des beweglichen Kontakts zu verhindern. Bewegt sich der Massen­ körper auf das zweite Anschlagteil zu, läßt er den bewegli­ chen Kontakt sich in dieselbe Richtung bewegen. Die Verhinde­ rungseinrichtung verhindert nun, daß sich der bewegliche Kon­ takt unbegrenzt plastisch verformt.

Vorzugsweise ist der bewegliche Kontakt so ausgebildet, daß das andere Ende gegen das zweite Anschlagteil in Kontakt kommt und daß durch die Betätigungskraft von der Beaufschla­ gungseinrichtung ein vorgegebener Biegebetrag aufgebracht ist, nachdem das eine Ende am zweiten Anschlagteil befestigt wurde. Infolgedessen wird eine plastische Verformung des be­ weglichen Kontakts während des Zusammenbaus verhindert.

Entsprechend einem anderen bevorzugten Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Kollisionserfassung vorgesehen, wel­ che einen Massenkörper mit vorgegebener Masse aufweist, fer­ ner einen Schaft, auf dem der Massenkörper gelagert ist, wäh­ rend er entlang einer vorgegebener Achsrichtung des Schaftes frei verschieblich ist; ferner ein erstes Anschlagteil und ein zweites Anschlagteil, auf denen sich der Schaft abstützt und die eine Verschiebung des Massenkörpers am jeweiligen En­ de des Schaftes zum Stillstand bringen; eine Trageinrichtung zur Lagerung des ersten und des zweiten Anschlagteils; eine zwischen dem Massenkörper und dem ersten Anschlagteil ange­ ordnete Beaufschlagungseinrichtung zur Beaufschlagung des Massenkörpers in einer Richtung zum zweiten Anschlagteil hin; einen auf dem zweiten Anschlagteil angeordneten feststehenden Kontakt; einen auf dem beweglichen Kontakt, dessen eines Ende am zweiten Anschlagteil befestigt ist und dessen anderes Ende mit dem Massenkörper in Kontakt steht, wobei der bewegliche Kontakt einer Verschiebung des Massenkörpers folgt; ein Kon­ taktelement, das auf dem beweglichen Kontakt angeordnet ist und mit dem feststehenden Kontakt in Kontakt steht; und eine Einrichtung zum Verhindern von Schwingungen, die beim Zusam­ menstoß des Massenkörpers mit dem ersten Anschlagteil entste­ hen.

Wenn der Massenkörper mit dem ersten Anschlagteil zusammen­ stößt, gelangt der feststehende Kontakt mit dem Kontaktele­ ment in Berührung und wird der Kontaktpunkt geschlossen. Da­ gegen werden durch ein Zusammenstoßen des Massenkörpers und des ersten Anschlagteils erzeugte Schwingungen beispielsweise vom ersten Anschlagteil über den Schaft und das zweite An­ schlagteil auf den feststehenden Kontakt übertragen. Die Schwingungen verursachen am geschlossenen Kontaktpunkt ein Flattern. Die Einrichtung zur Schwingungsverhinderung verhin­ dert jedoch die Schwingungen, die ein solches Problem verur­ sachen, um so das Flattern am geschlossenen Kontaktpunkt zu vermindern.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Einrich­ tung zur Schwingungsverhinderung dadurch gebildet, daß das erste Anschlagteil aus elastischem Material besteht. Das ela­ stische erste Anschlagteil mildert den Zusammenstoß zwischen dem Massenkörper und dem ersten Anschlagteil ab, um so die Schwingungen zu verhindern. Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel umfaßt die Einrichtung zur Schwingungs­ verhinderung ein elastisches Pufferteil, das auf dem ersten Anschlagteil bzw. auf dem Massenkörper auf der Seite des er­ sten Anschlagteils ausgebildet ist. Das elastische Pufferteil mildert den Zusammenstoß zwischen dem Massenkörper und dem ersten Anschlagteil ab, um die Schwingungen zu verhindern.

Bei einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Einrichtung zur Schwingungsverhinderung von der Beaufschla­ gungseinrichtung gebildet, die eine Beaufschlagungscharakte­ ristik aufweist, die einer monoton ansteigenden nichtlinearen Funktion entspricht, bei welcher das Verhältnis der Zunahme der Beaufschlagung umso größer wird, je stärker die Beauf­ schlagungseinrichtung zusammengedrückt wird. Die Belastung der Beaufschlagungseinrichtung ist nahe dem zweiten Anschlag­ teil gering und nahe dem ersten Anschlagteil groß. Infolge­ dessen werden die Schwingungen infolge des Zusammenstoßens des Massenkörpers mit dem ersten Anschlagteil verringert, oh­ ne daß die Zuverlässigkeit der Vorrichtung darunter leidet.

Bei einem noch weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel um­ faßt die Einrichtung zur Schwingungsverhinderung ein Bauteil in Form eines zylinderförmigen Gehäuses, das in einem vorge­ gebenen Abstand vom Massenkörper angeordnet ist und dessen eines Ende mit dem ersten Anschlagteil in Kontakt steht. Bei dieser Konstruktion hat die Kraft infolge einer Veränderung des Luftdrucks im zylindrischen Gehäuseteil die Aufgabe, eine Bewegung des Massenkörpers zu verhindern. Damit wird durch die Kraft ein Zusammenstoß verhindert, um so die Schwingungen beim Anstoßen des Massenkörpers gegen das erste Anschlagteil zu vermindern. Löst sich der Massenkörper vom ersten An­ schlagteil, so wirkt die Kraft in der Weise, daß sie eine Be­ wegung des Massenkörpers verhindert, wodurch sich ein Zeit­ raum, über den am Kontaktpunkt ein geschlossener Zustand ge­ geben ist, verlängert.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Massen­ körper einen konischen Abschnitt auf, der die Beaufschla­ gungseinrichtung in das Ende des Massenkörpers einführt, an dem die Beaufschlagungseinrichtung dem Massenkörper gegen­ überliegt. Infolgedessen läßt sich die Beaufschlagungsein­ richtung leicht an die gewünschte Stelle auf dem Massenkörper bringen.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung zur Kollisionserfassung mit einer Einrichtung zur Widerstandsverringerung ausgerüstet, welche den Reibungswiderstand zwischen dem Massenkörper und dem Schaft vermindert. Dementsprechend wird die Kollision ei­ nes Fahrzeugs wegen des geringeren Reibungswiderstands zwi­ schen dem Massenkörper und dem Schaft rasch erfaßt.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist das eine Ende des beweglichen Kontakts Öffnungen für eine Vielzahl von Bau­ teilen zur Befestigung am zweiten Anschlagteil auf. Infolge­ dessen kann der bewegliche Kontakt ohne Einbuße an Kontaktfe­ stigkeit dünner gestaltet werden. Dementsprechend erzielt man in noch weiter bevorzugter Weise eine Federkraft.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Massen­ körper einen Wandungsabschnitt auf, der an einer Außenkante desselben an einer dem zweiten Anschlagteil gegenüberliegen­ den Stirnfläche ausgebildet ist. Infolgedessen wird verhin­ dert, daß das eine Ende des beweglichen Kontakts mit einer Stirnfläche des Massenkörpers auf der Seite des zweiten An­ schlagteils in Berührung gelangt.

Vorzugsweise ist das erste Anschlagteil mittels Preßpassung in der Abstützeinrichtung gelagert. Dementsprechend verein­ facht sich der Arbeitsablauf beim Zusammenbau der Vorrichtung zur Kollisionserfassung.

Auf der Fläche des beweglichen Kontakts ist vorzugsweise ein Bauteil zur Schwingungsdämpfung so vorgesehen, daß es über den beweglichen Kontakt übertragene Schwingungen vermindert.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht eine Vorrichtung zur Kollisionserfassung vor, die eine Verhinderungseinrich­ tung aufweist, welche den Bewegungsweg des beweglichen Kon­ takts beim Anstoßen des Massenkörpers gegen das zweite An­ schlagteil verringert, um so eine plastische Verformung des beweglichen Kontakts zu verhindern. Bewegt sich der Massen­ körper auf das zweite Anschlagteil zu, läßt er den bewegli­ chen Kontakt sich in dieselbe Richtung bewegen. Die Verhinde­ rungseinrichtung verhindert nun, daß sich der bewegliche Kon­ takt unbegrenzt plastisch verformt.

Vorzugsweise ist der bewegliche Kontakt so ausgebildet, daß das andere Ende gegen das zweite Anschlagteil in Kontakt kommt und daß durch die Betätigungskraft von der Beaufschla­ gungseinrichtung ein vorgegebener Biegebetrag aufgebracht ist, nachdem das eine Ende am zweiten Anschlagteil befestigt wurde. Infolgedessen wird eine plastische Verformung des be­ weglichen Kontakts während des Zusammenbaus verhindert.

Nachstehend wird nun die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbei­ spiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung;

Fig. 2(a) eine perspektivische Ansicht eines beweglichen Kontakts bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1;

Fig. 2(b) eine vergrößerte Ansicht eines Kontaktelements;

Fig. 3 in perspektivischer Form ein Verfahren zur Befe­ stigung eines beweglichen Kontakts nach Fig. 2;

Fig. 4(a) bis 4(d) jeweils ein Anschlagteil und eine Trag­ platte in perspektivischer Darstellung bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1;

Fig. 5 einen beweglichen Kontakt in perspektivischer An­ sicht bei einem anderen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfas­ sung;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines anderen be­ weglichen Kontakts bei einem anderen Ausführungs­ beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren beweg­ lichen Kontakts bei einem anderen Ausführungsbei­ spiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kolli­ sionserfassung;

Fig. 8 verschiedene Schäfte, auf denen ein Massenkörper verschieblich ist, bei einem weiteren Ausführungs­ beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung, jeweils im Schnitt;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Anschlagteils bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung;

Fig. 10 einen Massenkörper bei einem weiteren Ausführungs­ beispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung in perspektivischer Darstel­ lung;

Fig. 11 eine Graphik zur Veranschaulichung einer Beziehung zwischen der Federbelastung und einem Betrag der Federkompression einer Schraubenfeder bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung;

Fig. 12 eine teilweise weggebrochene perspektivische An­ sicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der er­ findungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfas­ sung;

Fig. 13 einen beweglichen Kontakt, in perspektivischer An­ sicht, bei einem anderen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfas­ sung;

Fig. 14 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Kollisionserfassung;

Fig. 15 einen Massenkörper in perspektivischer Ansicht bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungs­ gemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung;

Fig. 16 eine teilweise aufgebrochene perspektivische sche­ matische Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 15;

Fig. 17 eine Darstellung zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Kollisionserfassung;

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht eines Massenkörpers bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung;

Fig. 19 eine teilweise weggebrochene perspektivische Dar­ stellung eines anderen Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfas­ sung;

Fig. 20 eine Darstellung zur Erläuterung eines Ausfüh­ rungsbeispiels für ein Verfahren zum Zusammenbauen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisi­ onserfassung und

Fig. 21 eine perspektivische Darstellung einer herkömmli­ chen Vorrichtung zur Kollisionserfassung.

Es wird nun auf die Fig. 1 bis 4(b) Bezug genommen, in denen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Kollisionserfassung in perspektivischer Darstel­ lung zeigt, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines beweg­ lichen Kontakts 4 ist, Fig. 3 perspektivisch ein Verfahren zur Befestigung des beweglichen Kontakts 4 darstellt und Fig. 4(a) und 4(b) jeweils eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung eines Anschlagteils 8 und einer Tragplatte 9 sind.

In der Zeichnung gibt das Bezugszeichen 1 einen zylindrischen Massenkörper mit vorgegebener Masse an. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet einen Schaft, der durch einen Mittelabschnitt des Massenkörpers 1 zur verschieblichen Abstützung des Massenkör­ pers 1 geführt ist, während er eine Richtung der Bewegung des Massenkörpers 1 auf eine axiale Richtung beschränkt. Das Be­ zugszeichen 3 gibt eine Schraubenfeder als Betätigungs- bzw. Beaufschlagungseinrichtung an, die den Massenkörper 1 in eine Richtung spannt. Mit dem Bezugszeichen 4 ist der L-förmige bewegliche Kontakt mit einem Tragteil 4a bezeichnet, der mit einer Stirnfläche des Massenkörpers 1 so in Kontakt kommt, daß er verschoben wird, während er der Bewegung des Massen­ körpers 1 folgt, sowie mit einem Kontaktelement 4b zur Kon­ taktierung eines feststehenden Kontakts 7 (der nachstehend noch erläutert wird). Darüberhinaus ist das Kontaktelement 4b an einem umgeschlagenen Abschnitt 4d einmal umgeschlagen und berührt den (nachstehend noch beschriebenen) feststehenden Kontakt 7 an einem Kontaktteil 4c. Der bewegliche Kontakt 4 kann so gebogen sein, daß er einen gebogenen Bereich 4h bil­ det, und ein Ende des gebogenen Bereichs 4h ist an einem (nachstehend noch beschriebenen) seitlichen Verbindungsan­ schluß 5 an einem Verbindungsabschnitt 4g befestigt. Das Be­ zugszeichen 5 bedeutet den seitlichen Verbindungsanschluß, der mittels Laserschweißen oder ein ähnliches Verfahren mit dem beweglichen Kontakt 4 verbunden ist und über Anschluß­ teile 5a und 5b, die sich von der Vorrichtung aus nach unten erstrecken, einen elektrischen Anschluß nach außen bildet. Dadurch ist es möglich, elektrische Informationen außen abzu­ greifen.

Mit dem Bezugszeichen 6 ist eine Verbindungsplatte angegeben, und der bewegliche Kontakt 4 ist zwischen der Verbindungs­ platte 4 und dem seitlichen Verbindungsanschluß 5 befestigt und verstärkt. Der Anschluß 5 und die Platte 6 bilden eine Vielzahl von Bauteilen. Das Bezugszeichen 7 gibt den festste­ henden Kontakt zur Kontaktierung des Kontaktelements 4b des beweglichen Kontakts 4 an, der sich entsprechend dem Massen­ körper 1 verschiebt, wenn der Massenkörper 1 um einen vorge­ gebenen Betrag entgegen der Druckkraft der Schraubenfeder 3 bewegt wird. Der feststehende Kontakt 7 hat über Anschlüsse 7a und 7b, die sich von der Vorrichtung aus nach unten er­ strecken, eine elektrische Verbindung nach außen. Damit las­ sen sich elektrische Informationen weiterleiten, wenn der feststehende Kontakt 7 mit dem Kontaktelement 4b in Kontakt steht.

Ein Anschlagteil, das als erstes Anschlagteil zur Abstützung eines Endes der Schraubenfeder 3 und zur Begrenzung eines Be­ trags der Bewegung des Massenkörpers 1 dient, ist mit dem Be­ zugszeichen 8 angegeben. Das Bezugszeichen 9 gibt eine Trag­ platte als Abstützeinrichtung an, an welcher der seitliche Verbindungsanschluß 5, der feststehende Kontakt 7 und das An­ schlagteil 8 befestigt sind. Die Tragplatte 9 ist in Verbin­ dung mit einer hier nicht dargestellten Abdeckung vorgesehen, die ein Gehäuse zum Schutz der darin untergebrachten Vorrich­ tung bildet. Das Bezugszeichen 9c bezeichnet ein Anschlag­ teil, das als zweiter Anschlag fungiert, der den Massenkörper 1 in einer zur Richtung der von der Schraubenfeder 3 aufge­ brachten Spannkraft entgegengesetzten Richtung anhält. Der feststehende Kontakt 7 und der seitliche Verbindungsanschluß 5 sind am Anschlagteil 9c befestigt, das integral an der Tragplatte 9 angeformt ist.

Nachfolgend wird nun die Funktionsweise der Vorrichtung er­ läutert.

Bei normaler Fahrt eines Fahrzeugs wird der Massenkörper 1 durch die Federkraft der Schraubenfeder 3 gegen die Seite des feststehenden Kontakts 7 gedrückt. Damit wird im beweglichen Kontakt 4 das Tragteil 4a vom Massenkörper 1 so druckbeauf­ schlagt, daß es den gebogenen Bereich 4h krümmt und damit das Kontaktteil 4c vom feststehenden Kontakt 7 trennt, wodurch sich ein kontaktloser Zustand ergibt. Deshalb wird eine elek­ trische Verbindung zwischen dem seitlichen Verbindungsan­ schluß 5 und dem feststehenden Kontakt 7 aufgehoben, damit keine elektrische Information weitergeleitet wird. Da sich die Kollision des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Weiter­ leitung der elektrischen Information erfassen läßt, kann dieser Zustand als Normalzustand angesehen werden, bei dem das Fahrzeug nicht kollidiert.

Bei einer Kollision des Fahrzeugs werden dagegen auf den ver­ schieblich gelagerten Massenkörper 1 Trägheitskräfte übertra­ gen, die größer sind als die Federkraft der Schraubenfeder 3, so daß der Massenkörper 1 zur Seite des Anschlagteils 8 hin bewegt wird. Infolgedessen kehrt der bewegliche Kontakt 4 in­ folge der Spannkraft des gebogenen Bereichs 4h in seine ur­ sprüngliche Form zurück und stellt dadurch die elektrische Verbindung zwischen dem seitlichen Verbindungsanschluß 5 und dem feststehenden Kontakt 7 her. Infolgedessen kann die elek­ trische Information weitergeleitet werden, so daß die Kolli­ sion des Fahrzeugs erfaßt werden kann.

Der bewegliche Kontakt 4 steuert, wie vorstehend erläutert, je nach Verlagerung des Massenkörpers 1 einen Schaltvorgang zwischen dem seitlichen Verbindungsanschluß 5 des Fahrzeugs und dem feststehenden Kontakt 7. Dadurch ist es möglich fest­ zustellen, ob das Fahrzeug kollidiert oder nicht.

Nachfolgend wird nun der bewegliche Kontakt 4 ausführlich be­ schrieben. Dieser bewegliche Kontakt 4 ist in Fig. 2 in per­ spektivischer Darstellung gezeigt. Das Bezugszeichen 4c in Fig. 2 gibt das Kontaktteil an, das sich mit dem feststehen­ den Kontakt 7 in Kontakt befindet, wenn das Kontaktelement 4b des beweglichen Kontakts 4 mit dem feststehenden Kontakt 7 in Kontakt kommt. Im typischen Fall ist es erforderlich, zwi­ schen dem Kontaktteil 4c und dem feststehenden Kontakt 7 min­ destens einen vorgegebenen Abstand vorzusehen, um so eine Fehlfunktion zu vermeiden. Wenn das Kontaktteil 4c näher an einer Biegeposition 4e des Tragteils angebracht ist, d. h. wenn das Kontaktteil 4c weiter weg vom Verbindungsabschnitt 4g befestigt ist, ist es möglich, den vorgegebenen Mindestab­ stand zwischen dem Kontaktteil 4c und dem feststehenden Kon­ takt 7 auch dann vorzusehen, wenn der gebogene Bereich 4h um einen kleinen Betrag gekrümmt ist. Infolgedessen wird zwi­ schen dem Kontaktteil 4c und der Biegeposition 4e des Trag­ teils vorzugsweise ein kürzerer Abstand vorgesehen (der mit L in Fig. 2 bezeichnet ist).

Je stärker eine Länge (durch M in Fig. 2 angegeben) des Kon­ taktelements 4b vergrößert wird, umso geringer kann die Fe­ derkonstante des Kontaktelements 4b sein, bezogen auf den be­ weglichen Kontakt 4, was bedeutet, daß sich das Kontaktele­ ment 4b bezüglich des beweglichen Kontakts 4 leichter verfor­ men (verlagern) kann. Somit ist es möglich, einen Stoß infol­ ge des Kontakts zwischen dem Kontaktteil 4c und dem festste­ henden Kontakt 7 leichter aufzufangen. Die Dämpfung des Sto­ ßes verhindert, daß sich das Kontaktteil 4c vom feststehenden Kontakt 7 trennt, wodurch sich das Kontaktierungsverhalten und das Schleifverhalten des Kontaktelements 4b verbessern.

Vorzugsweise sieht man, wie Fig. 2 zeigt, die kürzestmögliche Länge L und die längstmögliche Länge M vor. Dementsprechend wird erkennbar, daß eine Länge N1 verringert und eine Länge N2 vergrößert werden sollte.

In diesem Fall wird das Kontaktelement 4b so betätigt, daß es in seitlicher Richtung schleift, nachdem es den feststehenden Kontakt 7 kontaktiert hat, d. h. daß es als Schleifkontakt fungiert. Unter Schleifverhalten ist hier das Verhalten des Schleifkontakts zu verstehen.

Da das Kontaktelement 4b am Umschlagabschnitt 4d umgeschlagen ist, kann das Kontaktteil 4c leichter verformt werden und den Stoß leichter aufnehmen, wodurch sich ein stabilerer Kontakt ergibt und das Schleifverhalten erheblich verbessert wird. Da das Kontaktelement 4b darüberhinaus am Umschlagbereich 4d um­ geschlagen ist, wird durch die Addition der Umschlaglänge die Länge M auch dann noch weiter vergrößert, wenn sich das Kon­ taktteil 4c in gleichbleibender Position befindet. Damit wer­ den Schwingungen seltener übertragen und deshalb ergibt sich am Kontaktpunkt ein stabilerer Kontakt, neben einem erheblich verbesserten Schleifverhalten.

Die vorstehend beschriebenen Funktionen werden in Fig. 2(b) veranschaulicht. Gemäß Fig. 2(b) ist in dem Fall, daß das Kontaktelement 4b mit dem feststehenden Kontakt 7 am Kontakt­ teil 4c in Kontakt steht, die Länge M1 des Kontaktelement 4b, die beim Umschlagen der Spitze des Kontaktelements 4b ent­ steht, länger als die Länge M2, die entsteht, wenn die Spitze des Kontaktelements 4b nicht umgeschlagen wird. Infolgedessen weist das Kontaktelement 4b mit umgeschlagener Spitze eine umso geringere Federkonstante auf, je größer die Länge wird. Dementsprechend kann das Kontaktelement 4b nicht leicht in Schwingung versetzt werden. Darüberhinaus gestaltet sich die Schwingungsübertragung schwierig, da der Übertragungsweg der Schwingungen umso länger ist, je größer die Länge wird. Hier bildet also das Kontaktelement 4b, dessen Spitze umgeschlagen ist, eine Verlängerungseinrichtung, die den Übertragungsweg der Schwingungen verlängert.

Als nächstes wird nun der Anschluß des beweglichen Kontakts 4 im einzelnen beschrieben.

Fig. 3 zeigt den Anschluß des beweglichen Kontakts 4 in per­ spektivischer Darstellung. Drei Teile, unter anderem der seitliche Verbindungsanschluß 5, der bewegliche Kontakt 4 und die Verbindungsplatte 6, werden entsprechend den Pfeilen in der Zeichnung so übereinander gesetzt, daß eine Ausnehmung 4f im beweglichen Kontakt 4 und eine Ausnehmung 6a in der Ver­ bindungsplatte 6a dem Positionierabschnitt 5a positioniert werden, der sich vom seitlichen Verbindungsanschluß 5 aus er­ streckt. Sind die Teile übereinander gesetzt, werden sie durch Punktschweißen oder Laserschweißen befestigt. In diesem Fall ist der bewegliche Kontakt 4 dünnwandig, damit eine ge­ wisse Elastizität gegeben ist, und befindet sich zwischen dem dickwandigen seitlichen Verbindungsanschluß 5 und der dick­ wandigen Verbindungsplatte 6, mit denen er verbunden wird. Dadurch ist es möglich, wegen dieses Anschlusses eine Verrin­ gerung der Materialfestigkeit am Verbindungsabschnitt 4g des beweglichen Kontakts 4 zu vermeiden und die Festigkeit der Verbindung zu verbessern. Infolgedessen können Nachteile ver­ mieden werden, die insofern vorliegen könnten, als der beweg­ liche Kontakt 4 beispielsweise sich am Verbindungsabschnitt 4g verformt und so eine Funktionsstörung der Vorrichtung ver­ ursacht, und als der bewegliche Kontakt 4 am Verbindungsab­ schnitt 4g abgebrochen wird.

Darüberhinaus wird der bewegliche Kontakt 4 am Verbindungsab­ schnitt 4g nicht aus seiner korrekten Position ausgelenkt.

Im folgenden wird nun ein Verfahren zur Befestigung des An­ schlagteils 8 an der Tragplatte 9 beschrieben.

Hierzu wird auf die perspektivische Ansicht des Anschlagteils 8 in Fig. 4(a) und auf die perspektivische Teildarstellung der Tragplatte 9 in Fig. 4(b) Bezug genommen. Gemäß der Zeichnung erstrecken sich an einer der Tragplatte 9 gegen­ überliegenden Fläche zwei Vorsprünge 8a vom Anschlagteil 8 weg. Darüberhinaus weist die Tragplatte 9 Aussparungen 9a (bzw. anstelle der Aussparungen 9a Durchführungen) auf, in welche die Vorsprünge 8a eingeführt werden, sowie ein Schen­ kelteil 9b, welches die Basis 8b des Anschlagteils hält.

Nachfolgend wird nun die Funktionsweise beschrieben. Wenn die Basis 8b des Anschlagteils in das Schenkelteil 9b eingepaßt wird, erfüllt das Schenkelteil 9b eine sogenannte Schnapp- oder Rastpaßfunktion. Dies bedeutet, daß das Schenkelteil 9b ein Abfallen des Anschlagteils 8 verhindern kann, sobald der Vorsprung 8a einmal in die Aussparung 9a in der Tragplatte 9 eingepaßt wird. Damit kann die Notwendigkeit entfallen, zu­ sätzliche Schrauben usw. separat vorzubereiten. Da außerdem das Anschlagteil 8 einfach dadurch angebaut werden kann, daß seine Basis 8b nur eingesetzt wird, kann der Zusammenbau der Vorrichtung noch weiter vereinfacht werden.

Neben dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel können auch viele weitere Modifizierung am beweglichen Kontakt 4 vorge­ nommen werden.

Fig. 4(c) und 4(d) zeigen beispielhaft solche Modifizierun­ gen. Entsprechend der Zeichnung ist es akzeptabel, daß der Vorsprung 8a und die Aussparung 9a auf dem Anschlagteil 8 und auf der Tragplatte 9 verschwinden. Das Anschlagteil 8 und die Tragplatte 9 werden durch Preßpassung zusammengebaut. Wenn das Anschlagteil 8 und die Tragplatte 9 einfach in der vor­ stehend erläuterten Weise ausgebildet sind, vereinfacht sich das Herstellungsverfahren.

Fig. 5 zeigt einen beweglichen Kontakt 11 in perspektivischer Ansicht. Das Bezugszeichen 11 in Fig. 5 gibt einen bewegli­ chen Kontakt an, dessen Tragteil 11a äquivalent zum Tragteil 4a beim ersten Ausführungsbeispiel ist, dessen Kontaktelement 11b ein Kontaktteil 11c aufweist, das mit einem feststehenden Kontakt 7 in Kontakt kommt, und dessen Biegeposition 11e am Tragteil als umgebogene Kante dient, an welcher der bewegli­ che Kontakt 11 umgebogen ist; mit dem Bezugszeichen 11f ist eine Ausnehmung bezeichnet, die mit einem seitlichen Verbin­ dungsanschluß 5 kombiniert wird, und 11g gibt ein Verbin­ dungsteil an, das fest zwischen den seitlichen Verbindungsan­ schluß 5 und eine Verbindungsplatte 6 eingesetzt ist, während 11h ein gebogener Abschnitt ist und mit 11j ein ausgebohrtes Loch als aufgebohrter Bereich angegeben ist, der dadurch ge­ bildet wurde, daß ein Bereich, der einen Teil der Biegeposi­ tion 33e des Tragteils umfaßt, aufgebohrt wird.

Da, wie bereits ausgeführt, das aufgebohrte Loch 11j im Über­ tragungsweg vorgesehen ist, über den Schwingungen über den beweglichen Kontakt 11 auf das Kontaktelement übertragen wer­ den, ist es möglich, einen Übertragungsweg (der in der Zeich­ nung durch die gestrichelte Linie K angegeben ist) noch wei­ ter zu verlängern, über den eine Verlagerung (bzw. Schwin­ gung) eines außenliegenden Endes des Tragteils 11a auf das Kontaktelement 11b übertragen wird. Insbesondere führt der Übertragungsweg K um das aufgebohrte Loch 11j herum, wie mit B auf dem Übertragungsweg K in Fig. 5 angegeben ist. Darüber­ hinaus vermindert das aufgebohrte Loch 11j die Steifigkeit der Biegeposition 11e des Tragteils, so daß die Verlagerung (bzw. Schwingung), die am Tragteil 11a verursacht wird, über die Länge des Übertragungswegs K absorbiert werden kann. So­ mit wird die Verlagerung (bzw. Schwingung) noch seltener an das Kontaktelement 11b übermittelt. Aus diesem Grund können die Schwingungen auch dann schon absorbiert werden, noch ehe sie auf das Kontaktelement 11b übertragen werden, wenn ein Massenkörper 11 infolge der Schwingungen eines normal fahren­ den Fahrzeugs auf einem Schaft 2 in feine Schwingungen ver­ setzt wird. Infolgedessen gelangt das Kontaktelement 11b nie­ mals unbeabsichtigt mit dem feststehenden Kontakt 7 in Berüh­ rung.

Wenn der Massenkörper 1 auf den beweglichen Kontakt 11 drückt, wird zwischen einer Auflagefläche des Massenkörpers 1 und dem außenliegenden Ende des Tragteils 11a des beweglichen Kontakts 11 eine Reibungskraft aufgebracht. Diese Reibungs­ kraft kann das außenliegende Ende des Tragteils 11a des be­ weglichen Kontakts 11 auf der Auflagefläche des Massenkörpers 1 positionieren. Damit kann die Position des außenliegenden Endes des Tragteils 11a ausgelenkt werden, wie der Pfeil A dies andeutet, was zu einer instabilen Positionierung führt. Das aufgebohrte Loch 11j ist jedoch zu dem Zweck vorgesehen, den gebogenen Abschnitt 11h zu krümmen, einen Biegewinkel an der Biegeposition 11e des Tragteils zu verändern, und das Tragteil 11a leichter zu biegen. Infolgedessen verändert sich eine Position des Kontaktelements 11b bezüglich des festste­ henden Kontakts 7 noch seltener, auch wenn das außenliegende Ende des Tragteils 11a aus einer ursprünglichen Position aus­ gelenkt wird.

Fig. 6 zeigt eine weitere modifizierte Ausführungsform des beweglichen Kontakts in perspektivischer Darstellung. Gemäß der Zeichnung weist der bewegliche Kontakt 12 einen ausge­ schnittenen und hochgeklappten Bereich 12c auf, der so aus­ gebildet ist, daß ein Mittelbereich eines Tragteils 11a aus­ geschnitten und angehoben wird. Dies bedeutet, daß dann, wenn der bewegliche Kontakt 12 an einer Biegeposition 11e des Tragteils zur Bildung einer L-Form umgebogen wird, ein An­ satzbereich 12c des Kontakts 12b nicht umgeschlagen wird, was zu diesem ausgeschnittenen und hochgeklappten Zustand führt. Der hochgeklappte Ausschnitt befindet sich auf einer Seite des ausgebohrten Lochs. Damit kann im Vergleich zu dem in Fig. 5 dargestellten beweglichen Kontakt 11 der bewegliche Kontakt 12 einen längeren Abstand P zwischen dem Ansatzbe­ reich 12c des Kontakts 12b und einem Kontaktteil 12d für den Kontakt mit einem feststehenden Kontakt 7 aufweisen. Dadurch ist es möglich, das Schleifverhalten des Kontaktelements 11b zu verbessern.

Darüberhinaus kann wie bei dem beweglichen Kontakt 11 gemäß Fig. 5 der bewegliche Kontakt 12 ebenfalls mit einer größeren Distanz zur Übertragung einer Verschiebung vom außenliegenden Ende des Tragteils zum Kontakt ausgebildet werden, was zu ei­ ner stabilen Lage des Kontakts führt.

Bei dem Ausführungsbeispiel ist mit dem Bezugszeichen 13 ein Loch angegeben, das dazu vorgesehen ist, eine Belastungskon­ zentration am hochgeklappten Ausschnitt des beweglichen Kon­ takts 12 abzufangen.

Fig. 7 zeigt eine weitere modifizierte Ausführungsform des beweglichen Kontakts in perspektivischer Ansicht.

Dabei weist gemäß Fig. 7 ein beweglicher Kontakt 14 einen Mittelträger 14a als Trägerbereich auf, der sich von einer Mittelposition auf zwei gebogenen Abschnitten 4h aus er­ streckt und einen Lochbereich im beweglichen Kontakt 14 über­ spannt und dabei die beiden gebogenen Abschnitte 14h mitein­ ander verbindet. Die beiden gebogenen Bereiche 4h werden von dem Lochbereich gebildet, der in einem Bereich in der Mitte des beweglichen Kontakts 14 ausgebildet ist. Darüberhinaus umfaßt der Mittelträger 14a ein Kontaktelement 14c. Es ist möglich, einen Übertragungsweg Q (der gestrichelt in Fig. 7 eingezeichnet ist) zwischen einem Tragteil 4a und dem Kon­ taktelement 14c durch den Mittelträger 14a mit dem Kontakt­ element 14c noch weiter zu verlängern. Infolgedessen kann sich die Funktion des Tragteils 4a noch seltener auf das Kon­ taktelement 14c des beweglichen Kontakts 14 negativ auswir­ ken. Diese Ausführungsform ist mit Ausnahme der vorstehenden Erläuterungen hinsichtlich ihres Aufbaus und ihrer Funktions­ weise mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch, weshalb auf deren Beschreibung hier verzichtet wird.

Im folgenden wird nun ein anderes Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung beschrie­ ben. Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Verbes­ serung am Schaft.

Fig. 8 zeigt Schnittansichten der Querschnittsformen des Schafts, auf dem der Massenkörper bei diesem Ausführungsbei­ spiel sich verlagert. Ein Schaft 15 weist einen Querschnitt auf, der im wesentlichen die Form eines gleichseitigen Drei­ ecks besitzt; ein Schaft 16 hat einen im wesentlichen quadra­ tischen Querschnitt und ein Schaft 17 besitzt einen kreuzar­ tigen Querschnitt. Die Eckbereiche sind bei den jeweiligen Querschnitten so abgerundet, daß sie eine Krümmung R aufwei­ sen. Darüberhinaus deuten die gestrichelten Kreise V den In­ nendurchmesser eines Massenkörpers 1 an. Die Schäfte 15, 16 und 17 realisieren Einrichtungen zur Widerstandsverminderung, welche jeweils einen Reibungswiderstand zwischen dem Massen­ körper und dem Schaft verringern.

Durch die Querschnittsform lassen sich die Berührungsflächen zwischen dem Massenkörper 1 und dem jeweiligen Schaft ver­ kleinern. Infolgedessen ist es möglich, einen Reibungswider­ stand zwischen dem Massenkörper 1 und einem der Schäfte zu verringern, wenn der Massenkörper 1 sich auf dem Schaft ver­ schiebt. Somit läßt sich bei einer Kollision des Fahrzeugs der Massenkörper 1 rasch bewegen und damit die Kollision schnell erfassen.

Da außerdem der Massenkörper 1 über mindestens drei Eckberei­ che mit dem Schaft 15, 16 bzw. 17 in Berührung steht, wird er niemals aus seiner Position ausgelenkt, so daß kein Flattern entsteht. Abgesehen von den vorstehend erläuterten Aspekten ist diese Ausführungsform hinsichtlich ihres Aufbaus und ih­ rer Funktionsweise identisch mit dem ersten Ausführungsbei­ spiel, weshalb auf eine Beschreibung hier verzichtet werden kann.

Im folgenden wird nun ein anderes Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung beschrie­ ben. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung zur Kollisionserfassung ein Stoßpufferteil als Einrichtung zur Schwingungsverhinderung auf, die für ein Anschlagteil vorge­ sehen ist.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht das Anschlagteil 8 aus einem kommerziellen Kunststoff wie bei­ spielsweise PBT mit niedriger Stoß-/Schwingungs-Dämpfungslei­ stung. Bei diesem Ausführungsbeispiel jedoch besteht das An­ schlagteil 8 aus einem elastischen Körper, z. B. aus Gummi, oder aus einem Werkstoff wie einem thermoplastischen Elasto­ mer, der auch als elastischer Körper mit hoher Stoß-/Schwin­ gungs-Dämpfungsleistung dient.

Wie bereits erläutert besteht das Anschlagteil aus einem Werkstoff mit hoher Stoß-/Schwingungs-Dämpfungsleistung. Wenn der Massenkörper 1 nun gegen das Anschlagteil 8 anschlägt, versetzt die durch diesen Zusammenstoß verursachte Schwingung niemals einen beweglichen Kontakt 4 in Schwingung und trennt darüberhinaus den beweglichen Kontakt 4 nie vom feststehenden Kontakt 7.

Fig. 9 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Anschlagteil bei einem anderen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung. Gemäß Fig. 9 ist ein Vorsprung 10 als Pufferteil vorgesehen, das aus einem stoß­ dämpfenden Teil wie einem elastischen Körper besteht, welches die durch den Zusammenstoß mit dem Massenkörper 1 verursach­ ten Schwingungen dämpft bzw. absorbiert. Darüberhinaus ist der Vorsprung 10 auch für das Anschlagteil an einer dem Mas­ senkörper 1 gegenüberliegenden Fläche vorgesehen, wodurch schon der Stoß bzw. die Schwingung dort gedämpft und absor­ biert wird.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Aufbau in vorstehend beschriebener Weise vorgesehen. Wenn das Fahrzeug kollidiert, d. h. wenn auf die Vorrichtung zur Kollisionserfassung eine vergleichsweise starke Abbremsung einwirkt, wird der Massen­ körper 1 gegebenenfalls stark bewegt. Auch wenn der Massen­ körper 1 mit dem Anschlagteil 8 in Berührung kommt oder gegen dieses anschlägt, wird jedoch der Stoß bzw. die Schwingung infolge der Kollision nicht vom Anschlagteil 8 auf einen Schaft 2 usw. übertragen. Dadurch ist es möglich, den Stoß bzw. die Schwingung zu dämpfen oder zu absorbieren und ein Flattern eines beweglichen Kontakts zu vermeiden, bei dem sich der Kontaktpunkt schließt.

Außerdem kann sich der Vorsprung 10 von einer Fläche des An­ schlagteils 9c bei dem ersten Ausführungsbeispiel aus er­ strecken. Hierbei stellt der an der Oberfläche des Anschlag­ teils 9c ausgebildete Vorsprung 10 eine Verhinderungseinrich­ tung dar, der die Bewegungsdistanz des beweglichen Kontakts dadurch vermindert, daß er den Stoß abfedert, der beim An­ schlagen des Massenkörpers 1 gegen das Anschlagteil 9c ent­ steht, um so eine plastische Verformung des beweglichen Kon­ takts zu verhindern. Mit Ausnahme der vorstehend erläuterten Aspekte ist dieses Ausführungsbeispiel hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Funktionsweise identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel, weshalb eine weitere Beschreibung hier entfallen kann.

Auch wenn das Anschlagteil bei diesem Ausführungsbeispiel das Stoßdämpferteil aufweist, kann ein Massenkörper gegebenen­ falls das Stoßdämpferteil als elastisches Pufferteil aufwei­ sen.

Fig. 10 zeigt einen Massenkörper eines weiteren Ausführungs­ beispiels einer in dieser Weise aufgebauten Vorrichtung zur Kollisionserfassung in perspektivischer Ansicht. Gemäß Fig. 10 bestehen als Pufferteile vorgesehene Vorsprünge 18 aus ei­ nem elastischen Körper oder aus einem Material, das Stöße und Schwingungen dämpfen bzw. absorbieren kann, beispielsweise einem thermoplastischen Elastomer, welches ebenfalls als ela­ stischer Körper dient. Darüberhinaus erstrecken sich die zu­ sätzlichen Vorsprünge 18 vom Massenkörper 1 von einer einem Anschlagteil 8 gegenüberliegenden Fläche aus.

Bei der Vorrichtung zur Kollisionserfassung bewegt eine auf­ gebrachte relativ starke Verlangsamung den Massenkörper 1 so stark, daß dieser mit dem Anschlagteil 8 u. U. in Berührung kommt oder gegen dieses anstößt. In diesem Fall jedoch können die Vorsprünge 18 die Energie des Stoßes bzw. der Schwingun­ gen auffangen, während die Vorsprünge 18 zusammengedrückt werden. Damit versetzen Schwingungen infolge einer Kollision einen beweglichen Kontakt 4 niemals in Schwingung, trennen den beweglichen Kontakt 4 nie von einem feststehenden Kontakt 7 und verursachen auch keinerlei Flattern. Da, abgesehen von den vorstehend erläuterten Aspekten, dieses Ausführungsbei­ spiel hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Funktionsweise identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel ist, kann auf deren Beschreibung hier verzichtet werden.

Im folgenden wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung be­ schrieben, das sich auf Verbesserungen bei der Schraubenfeder 3 im ersten Ausführungsbeispiel bezieht.

Fig. 11 ist eine graphische Darstellung des Betrags einer Fe­ derbelastung in der Charakteristik der Federkompression bei einer Feder mit monotoner nichtlinearer Anstiegscharakteri­ stik und bei einer anderen Feder mit monotoner linearer An­ stiegscharakteristik. Gemäß Fig. 11 nimmt entsprechend dem zunehmenden Betrag der Federkompression die Federbelastung bei beiden Federn allmählich zu. Bleibt der Betrag der Feder­ kompression in Bezug zu einer Anfangsbelastung konstant, läßt sich bei der Feder mit monotoner nichtlinearer Anstiegscha­ rakteristik zum Zeitpunkt der Kompression eine höhere Feder­ belastung als bei der Feder mit monotoner linearer Anstiegs­ charakteristik beobachten.

In diesem Fall beinhaltet eine auf den Massenkörper 1 einwir­ kende Kraft hauptsächlich die Federbelastung der Schraubenfe­ der 3, die durch die Abbremsung infolge der Kollision des Fahrzeugs verursachte Trägheitskraft und die von einem beweg­ lichen Kontakt kommende Reaktionskraft. Je stärker die Feder­ belastung ansteigt, desto geringere Auswirkungen hat die Trägheitskraft infolge der Verlangsamung auf den Massenkörper 1. Infolgedessen kann die auf ein Anschlagteil 8 einwirkende Stoßkraft kleiner gehalten werden. Wenn jedoch die anfängli­ che Federbelastung höher gewählt wird, um eine stärkere Fe­ derbeaufschlagung vorzusehen, läßt sich der Massenkörper 1 nicht leicht beaufschlagen. Wenn dagegen eine Federkonstante höher gewählt wird, d. h. wenn die in der Grafik gemäß Fig. 11 in durchgezogener Linie eingezeichnete Kurve eine steilere Neigung aufweist, verringert sich die Kontaktschließdauer noch weiter, was die Ursache für ein Problem insofern dar­ stellt, daß die erforderlichen Charakteristika nicht sicher­ gestellt werden kann. Dementsprechend kann wie bei der als Beaufschlagungseinrichtung mit monotoner nichtlinearer An­ stiegscharakteristik gemäß Fig. 11 vorgesehenen Feder eine niedrige Federkonstante beibehalten werden, wenn der Kontakt geschlossen ist, und eine rasch groß werdende Federkonstante kann in der Nähe des Anschlagteils vorgesehen sein. Dadurch ist es möglich, die auf das Anschlagteil einwirkende Stoß­ kraft zu verringern und ein Flattern des beweglichen Kontakts zu vermeiden, nahezu gänzlich ohne Auswirkungen auf die Kon­ taktschließdauer.

Eine Schraubenfeder mit den vorstehend genannten Merkmalen kann beispielsweise in der Weise gebildet werden, daß der Durchmesser einer Schraubenfeder oder die Anzahl ihrer Wick­ lungen verändert wird. Mit Ausnahme der vorgenannten Merkmale ist dieses Ausführungsbeispiel hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Funktionsweise mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch, so daß von einer Beschreibung hier abgesehen wer­ den kann.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann außerdem an­ stelle der vorgenannten Schraubenfeder ein zylindrisches Ge­ häuse 20 als Gehäuseteil in der Form vorgesehen werden, daß zwischen dem Gehäuse 20 und einem Außenumfang eines Massen­ körpers 1 ein ausreichend kleiner Spielraum bleibt. Fig. 12 zeigt in teilweise aufgebrochener perspektivischer Darstel­ lung ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Kollisionserfassung mit einem derartigen Aufbau. Dabei ist ein freier Raum zwischen dem Anschlagteil 8 und dem Gehäuse 20 so abgedichtet, daß von der Seite des Anschlagteils am Ge­ häuse 20 her keine Luft in das zylindrische Gehäuse ein­ dringt. Darüberhinaus muß beachtet werden, daß das Gehäuse 20 auf der Seite des beweglichen Kontakts offengelassen ist.

Wirkt auf die Vorrichtung zur Kollisionserfassung eine Ver­ langsamung ein, verlagert sich der Massenkörper 1 zum An­ schlagteil 8 hin, wobei die Luft zwischen dem Massenkörper 1 und dem Anschlagteil 8 im Gehäuse 20 verdichtet wird. In die­ sem Fall entweicht die verdichtete Luft nach und nach über einen winzigen Spalt zwischen dem Gehäuse 20 und dem Massen­ körper 1. Die verdichtete Luft beaufschlagt mit einer Kraft in einer Richtung, in der sie die Bewegung des Massenkörpers 1 beeinflußt, und dient dabei dazu, die auf das Anschlagteil 8 einwirkende Stoßkraft zu dämpfen. Dadurch kann ein Flattern eines beweglichen Kontakts vermieden werden.

Wenn außerdem der Massenkörper 1 unter der Einwirkung der elastischen Kraft einer Schraubenfeder 3 in seine ursprüngli­ che Stellung zurückkehrt, vergrößert er durch seine Bewegung das Volumen nach dem Entweichen der verdichteten Luft. Damit wirkt ein negativer Druck in einer Richtung ein, in der eine Rückstellung des Massenkörpers in seine Ausgangsstellung ver­ hindert wird, was zu einer längeren Kontaktschließdauer führt. Abgesehen von den vorstehend beschriebenen Aspekten ist dieses Ausführungsbeispiel hinsichtlich seines Aufbaus und seiner Funktionsweise mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch, so daß auf seine Beschreibung hier verzichtet wer­ den kann.

Im folgenden wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung be­ schrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel einer Kollisionser­ fassungsvorrichtung ist ein Schwingungsdämpfergummi auf einen beweglichen Kontakt 4 aufgebracht bzw. aufgebrannt. Die per­ spektivische Darstellung in Fig. 13 zeigt den beweglichen Kontakt bei diesem Ausführungsbeispiel. In der Zeichnung gibt das Bezugszeichen 22 das Gummiteil an, das zur Schwingungs­ dämpfung auf den beweglichen Kontakt 4 aufgebracht ist. Der schraffierte Bereich in Fig. 13 deutet die Position an, an der Gummi 22 aufgebracht wird. Das Gummiteil 22 ist ein Bei­ spiel für ein Bauelement zur Schwingungsdämpfung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel können Schwingungen, die auf ein Tragteil 4a bzw. einen Verbindungsabschnitt 4g übertragen werden, von dem aufgebrachten Schwingungsdämpfungsgummi 22 gedämpft oder absorbiert werden, ehe die Schwingungen auf ein Kontaktelement 4b übertragen werden. Damit entsteht im Kon­ taktelement 4b kein Flattern. Abgesehen von dem vorgenannten Merkmal ist dieses Ausführungsbeispiel in seinem Aufbau und seiner Funktionsweise mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch, so daß eine Beschreibung hier entfallen kann.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Kollisionserfassung wird nachfolgend beschrie­ ben. Dabei kann man die Kollisionserfassungsvorrichtung in dieser Ausführungsform dadurch erhalten, daß bei der Vorrich­ tung zur Kollisionserfassung, wie sie anhand des ersten Aus­ führungsbeispiels beschrieben wurde, eine Zwischenplatte an­ geordnet wird.

Fig. 14 zeigt in perspektivischer Darstellung die Vorrichtung zur Kollisionserfassung, bei der zusätzlich eine metallische Zwischenplatte 23 als Einrichtung vorgesehen ist, die eine plastische Verformung des beweglichen Kontakts angebracht ist. In der Zeichnung gibt das Bezugszeichen 23 die auf der Außenseite des beweglichen Kontakts 4 angebrachte Zwischen­ platte, die eine Verschiebung des beweglichen Kontakts 4 be­ grenzen soll. Die Zwischenplatte 23 ist in der Form vorgese­ hen, daß sie eine quadratische oder eine kubische Kurve auf­ weist, so daß bei Berührung zwischen dem beweglichen Kontakt 4 und der Zwischenplatte 23 an einer näher beim beweglichen Kontakt 4 liegenden Fläche der bewegliche Kontakt 4 eine Krümmung aufweist, deren Betrag der Elastizitätsgrenze ent­ spricht oder geringfügig unter dieser liegt.

Wegen der angebrachten Zwischenplatte 23 wölbt sich der be­ wegliche Kontakt 4 niemals nach außen, bezogen auf die Zwi­ schenplatte 23, auch dann nicht, wenn auf den beweglichen Kontakt 4 eine übermäßig große Kraft von außen einwirkt. In­ folgedessen verformt sich der bewegliche Kontakt 4 niemals bzw. erfährt er keine plastische Verformung, und die Elasti­ zitätsgrenze wird dabei nie überschritten.

Darüberhinaus ist die Zwischenplatte 23 integral an einer Verbindungsplatte 6 angeformt, so daß die Anzahl der Teile gleich bleibt und eine einfache Montage erreicht werden kann. Abgesehen von dem vorgenannten Merkmal ist dieses Ausfüh­ rungsbeispiel von seinem Aufbau und seiner Funktionsweise her mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch, so daß auf eine Beschreibung hier verzichtet werden kann.

Als nächstes wird nun ein anderes Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung beschrie­ ben. Dieses Ausführungsbeispiel einer Kollisionserfassungs­ vorrichtung kann man durch eine Weiterentwicklung des Massen­ körpers 1 aus dem ersten Ausführungsbeispiel erhalten

Fig. 15 zeigt in perspektivischer Darstellung den Massenkör­ per 1, bei dem eine Außenwandung 24a als Wandungsteil zusätz­ lich so angebracht ist, daß sie den äußeren Bereich der Stirnfläche auf der Seite umgibt, auf der ein beweglicher Kontakt abgestützt wird. Fig. 16 zeigt schematisch in teil­ weise aufgebrochener Darstellung die Vorrichtung zur Kollisi­ onserfassung mit dem Massenkörper 1. Gemäß der Zeichnung ist ein außenliegendes Ende 4m eines Tragteils 4a des beweglichen Kontakts 4 so in das Innere der Außenwandung 24a eingepaßt, daß es mit einem untenliegenden Bereich 24b in Kontakt steht. Somit schnappt das außenliegende Ende 4m des Tragteils 4a auf der Innenseite der Außenwandung 24a des Massenkörpers 1 auch dann ein, wenn sich das Tragteil 4a des beweglichen Kontakts 4 stark elastisch verformt. Infolgedessen bewegt sich das au­ ßenliegende Ende 4m des Tragteils 4a des beweglichen Kontakts 4 niemals auf der äußeren Umfangsseite, bezogen auf die Au­ ßenwandung 24a.

Im Normalzustand kommt es, wie bereits ausgeführt, nicht in­ sofern zu einer Funktionsstörung, als das Tragteil 4a des be­ weglichen Kontakts 4 außer Eingriff mit dem Massenkörper 1 kommt, um ein Kontaktelement 2b mit einem feststehenden Kon­ takt 7 in Kontakt zu bringen. In jeder anderen Hinsicht ist dieses Ausführungsbeispiel in Aufbau und Funktionsweise mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch, so daß auf seine Beschreibung hier verzichtet werden kann.

Nachfolgend wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der er­ findungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung beschrie­ ben. Bei der Kollisionserfassungsvorrichtung entsprechend diesem Ausführungsbeispiel läßt sich die Schrägstellung des Massenkörpers 1 gegenüber dem Schaft 2 beseitigen.

Fig. 17 verdeutlicht die Beziehung zwischen den auf den Mas­ senkörper 1 einwirkenden Kräften. In der Zeichnung bedeutet Fs die Federkraft, die von einer Schraubenfeder herrührt, während Fc die Kraft angibt, die von einem beweglichen Kon­ takt aufgebracht wird, und C ein Auflagepunkt ist, an dem sich der Massenkörper in Richtung des in Fig. 17 eingezeich­ neten Pfeils M dreht; mit L1 und L2 ist jeweils ein vertika­ ler Abstand von den Positionen auf dem Massenkörper 1, an de­ nen die Kräfte Fs und Fc aufgebracht werden, zum Auflagepunkt C angegeben. Außerdem wird der Auflagepunkt C durch eine Po­ sition eines Berührungspunktes Q definiert, an dem der Mas­ senkörper 1 ein Anschlagteil 9c berührt. In diesem Fall läßt sich das auf den Massenkörper einwirkende Winkelmoment M wie folgt ausdrücken: M = Fs×L1-Fc×L2.

Wenn L ein Abstand zwischen dem Punkt, an dem die Kraft Fs einwirkt, und dem Punkt ist, an dem die Kraft Fc aufgebracht wird, und wenn L′ der Abstand zwischen dem Einwirkpunkt der Kraft Fc und dem Auflagepunkt C ist, wird das Moment M fol­ gendermaßen definiert:

M = Fs×L′-Fc×(L′+L).

Bei M < 0 kann die Federkraft Fs ohne Schrägstellung auf den Massenkörper 1 drücken. Durch diese Beziehung wird eine Ein­ richtung zur Widerstandsverminderung realisiert, welche den Reibungswiderstand zwischen dem Massenkörper und dem Schaft, auf dem der Massenkörper verschieblich gelagert ist, verrin­ gert.

Bei M < 0 neigt sich dagegen der Massenkörper 1 entsprechend einem Spalt (Flattern) zwischen einem Lochdurchmesser des Massenkörpers 1 und einem Außendurchmesser des Schafts 2.

Ist die Vorrichtung zur Kollisionserfassung so ausgelegt, daß sie die kleinstmögliche Größe besitzt, wird natürlich ein Tragteil des beweglichen Kontakts auf der Außenumfangsseite des Massenkörpers positioniert. In diesem Fall läßt sich eine Beziehung zwischen den vertikalen Abständen L1 und L2 in die­ ser Form ausdrücken: L1 ≈ 1/2×L2.

Die Bedingung Fs 2×Fc muß erfüllt sein, ehe M < 0 einge­ halten werden kann.

Wegen der geforderten Eigenschaften der Vorrichtung zur Kol­ lisionserfassung kann jedoch der Wert von Fs-Fc nicht groß angesetzt werden. Außerdem kann bei zu kleinem Wert von Fc der Kontakt des beweglichen Kontakts nicht die richtige Schließkraft aufbringen, so daß es noch leichter zu einem Flattern kommt.

Deshalb wird bei diesem Ausführungsbeispiel M < 0 auf einer Mittelachse des Massenkörpers dadurch eingehalten, daß die Lagebeziehung zwischen den Abständen L1 und L2 bzw. die Größe der Kräfte Fs und Fc entsprechend eingestellt wird.

Es ist außerdem möglich, die Schrägstellung des Massenkörpers 1 dadurch zu vermeiden, daß die Position des Berührungspunk­ tes Q so verändert wird, daß sich die Position des Auflage­ punktes C ändert. In diesem Fall kann der Auflagepunkt C ty­ pischerweise auf dem äußersten Umfangsbereich des Massenkör­ pers 1 liegen. Abgesehen von den vorstehend beschriebenen Merkmalen ist dieses Ausführungsbeispiel in Aufbau und Funk­ tionsweise mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch, so daß eine Beschreibung hier entfallen kann.

Im folgenden wird nun ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung be­ schrieben. Dieses Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Weiterentwicklung des Massenkörpers 1 gemäß dem ersten Aus­ führungsbeispiel.

Die perspektivische Ansicht in Fig. 18 zeigt hierzu einen Massenkörper 1 mit Führungsvorsprüngen 25a, wobei die Stoß­ dämpfungsvorsprünge 25b in der Form vorgesehen sind, daß sie jeweils konisch ausgebildet sind. Außerdem sind die Führungs­ vorsprünge 25a niedriger als die benachbarten Stoßdämpfungs­ vorsprünge 25b. Die Höhe der jeweiligen Vorsprünge ist so ausgelegt, daß die folgende Bedingung erfüllt wird. Und zwar berühren bei einer Verlangsamung infolge einer Kollision, durch welche der Massenkörper 1 mit einem Anschlagteil 8 in Berührung gebracht wird, die Stoßdämpfungsvorsprünge 25b zu­ erst das Anschlagteil 8, um so den Stoß bzw. die Schwingungen ausreichend aufzufangen, und danach berühren die Führungsvor­ sprünge 25a das Anschlagteil 8.

Das Bezugszeichen 25c gibt außerdem einen Federsitz zur Lage­ rung einer Schraubenfeder 3 an.

Während des Zusammenbaus kann danach bei der Anbringung der Schraubenfeder am Federsitz 25c des Massenkörpers 1 die Schraubenfeder nicht an dem für den Massenkörper 1 vorgesehe­ nen Federsitz 25c angebracht werden, sondern auf einen koni­ schen Abschnitt 25d des Führungsabschnitts 25a angesetzt wer­ den. Auch in einem solchen Fall ist es möglich, die Position der Feder 3 so korrigieren, daß sie korrekt in das Federlager 25c eingeführt wird, indem die Feder 3 auf eine Oberfläche des konischen Abschnitts 25d geschoben wird. Infolgedessen wird verhindert, daß die Feder auf andere Teile als das Fe­ derlager 25c aufgesetzt wird, welches das richtige Teil ist, um die Charakteristik der Vorrichtung zur Kollisionserfassung zu verändern. Kurz gesagt kann die Feder 3 immer an einer vorgegebenen Position angebracht werden, solange der Zusam­ menbau mit solcher Lagegenauigkeit ausgeführt wird, daß die Feder 3 vom konischen Abschnitt 25d des Führungsvorsprungs 25a erfaßt werden kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Stoßdämpfungsvor­ sprünge 25b getrennt von den Führungsvorsprüngen 25a mit den konischen Abschnitten 25d angebracht. Es wird allerdings dar­ auf hingewiesen, daß die Stoßdämpfungsvorsprünge 25b auch in konischer Form ausgebildet und auch als Führungsvorsprünge 25a dienen können. In jeder anderen Hinsicht ist dieses Aus­ führungsbeispiel in Aufbau und Funktionsweise mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch, so daß auf eine Beschreibung hier nicht erforderlich ist.

Fig. 19 veranschaulicht in teilweise aufgebrochener perspek­ tivischer Darstellung ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kollisionserfassung. Fig. 20 zeigt hierzu in auseinandergezo­ gener Ansicht einen Teilschritt beim Zusammenbau im Detail.

Das Bezugszeichen 26 in diesen Figuren gibt einen kanalförmi­ gen (insbes. U-Bügel-förmigen) feststehenden Kontakt an, 27 entspricht einem kanalförmigen seitlichen Verbindungsan­ schluß, und mit 28 ist ein Gehäuseteil A bezeichnet, in wel­ ches der kanalförmige feststehende Kontakt 26 und der kanal­ förmige Anschlußkontakt 27 unter Druck fest eingesetzt werden können. Außerdem gibt das Bezugszeichen 29 ein Gehäuse B an, welches den Massenkörper 1 so aufnimmt, daß die Kontakte 26 und 27 im Zusammenwirken mit dem Gehäuseteil A fixiert werden und auch als Anschlag dienen. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet einen Gehäuseabschluß, in welchen die Teile zum Schutz gegen äußere Einflüsse eingeführt werden. Bei diesem Ausführungs­ beispiel sind ein Schaft 2 und ein Anschlagteil 8 integral miteinander ausgebildet.

Nachfolgend wird nun für dieses Ausführungsbeispiel der Ab­ lauf des Zusammenbaus erläutert. Hierzu wird auf die ausein­ andergezogene Schnittansicht in Fig. 20 verwiesen.

Der seitliche Verbindungsanschluß 27 und ein beweglicher Kon­ takt 31 werden durch Punktverschweißung oder Laserverschwei­ ßung miteinander verbunden und werden anschließend unter Druck fest in das Gehäuse A eingesetzt. Dabei gibt das Be­ zugszeichen 28a eine Abstützung für den beweglichen Kontakt an. Danach wird der feststehende Kontakt 26 unter Druck fest eingesetzt. Das Bezugszeichen 28b gibt hierzu eine Abstützung für den feststehenden Kontakt an. Die beiden Abstützungen 28a und 28b sind so gewählt, daß sie unterschiedliche Höhe auf­ weisen. Außerdem sind im Gehäuseteil B 29 Vertiefungen 29a und 29b an Positionen vorgesehen, die den Abstützungen 28a und 28b entsprechen. Wenn der feststehende Kontakt 26 unter Druck eingesetzt wird, befindet sich ein Kontaktelement 31a des beweglichen Kontakts 31 in Kontakt mit dem feststehenden Kontakt 26, während der bewegliche Kontakt 31 im unbelasteten Zustand (in dem keine Kraft auf ihn einwirkt) eine elastische Verformung erfährt, die zu einer leichten Krümmung führt. In diesem Zustand wird das Gehäuseteil A 28 mit dem Gehäuseteil B 29 verbunden.

Wenn das Gehäuseteil A 28 mit dem Gehäuseteil B 29 verbunden ist, wird die Funktionsfähigkeit des beweglichen Kontakts 31 dadurch überprüft, daß eine Kraft auf ein Tragteil 31b des beweglichen Kontakts 31 aufgebracht wird. Dadurch ist es mög­ lich, die Schaltfunktion in der Vorrichtung nachzuprüfen. Bei der vorgenannten Prüfung des beweglichen Kontakts 31 auf Funktionsfähigkeit können außerdem eine Bewegungsbedingung und die auf das Tragteil 31b einwirkende Kraft größenmäßig bestimmt werden. Damit ist es möglich, entsprechend der er­ mittelten Kraft die Federkraft einer Schraubenfeder 3 einzu­ stellen oder das Gewicht eines Massenkörpers 1 zu verändern, um so die Vorrichtung für einen vorgegebenen Betriebszweck gezielt auszubilden.

Als nächstes werden der Massenkörper 1, die Feder 3 und der Gehäuseabschluß 30 nacheinander verbunden. Durch die Einfüh­ rung des Massenkörpers 1 erfährt der bewegliche Kontakt 31 eine weitere elastische Verformung, während der Massenkörper 1 auf das Tragteil 31b des beweglichen Kontakts 31 drückt. Schließlich werden der Gehäuseabschluß 30 und das Gehäuseteil A 28 befestigt und damit ist der Zusammenbau beendet.

Wenn der bewegliche Kontakt 31 verbunden wird, befinden sich alle anderen Teile außer dem Verbindungsbereich in unbelaste­ tem Zustand, und die beiden Trägerbereiche 3 des beweglichen Kontakts 31 behalten ihre gerade Form. Wird in einem an­ schließenden Arbeitsgang der feststehende Kontakt 26 unter Druck eingesetzt, befindet sich der bewegliche Kontakt 31 in gekrümmtem Zustand. Beim weiteren Einschieben des Massenkör­ pers 1 krümmt sich der bewegliche Kontakt 31 und erreicht so eine Krümmung mit dem normalen Betrag.

Da, wie bereits ausgeführt, der Anschluß in unbelastetem Zu­ stand vorgenommen werden kann, lassen sich verbundene Teile während des Anschließens leicht positionieren. Außerdem ist es möglich, den beweglichen Kontakt in entsprechender Weise elastisch so zu verformen, daß er den normalen gekrümmten Zu­ stand aufweist, wozu die Teile im anschließenden Arbeitsgang belastet bzw. eingesetzt werden.

In jeder anderen Hinsicht ist dieses Ausführungsbeispiel von seinem Aufbau und seiner Funktionsweise her identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß eine Beschreibung hier entfallen kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kollisionserfassung kann viele Wirkungen erzielen, wie nachstehend erläutert wird.

Da der Übertragungsweg der über den beweglichen Kontakt auf das Kontaktelement übertragenen Schwingungen verlängert ist, werden die Schwingungen wirksam verringert, ehe sie das Kon­ taktelement erreichen. Infolgedessen wird verhindert, daß ein freier Raum zwischen dem Kontaktelement und dem feststehenden Kontakt so verändert wird, daß eine Veränderung eines Merk­ mals der Vorrichtung zur Kollisionserfassung eintritt.

Es ist möglich, den Übertragungsweg durch Ausbildung eines Lochs in einfacher Weise zu verlängern. Darüberhinaus ver­ formt sich wegen des vorgesehenen Lochs der bewegliche Kon­ takt leicht.

Außerdem wird der Übertragungsweg dann länger, wenn auf der einen Seite des Lochs ein hochgeklappter Ausschnitt sowie das Loch vorgesehen werden und wenn das Kontaktelement auf dem hochgeklappten ausgeschnittenen Bereich ausgebildet wird. Da außerdem wegen des vorgesehenen ausgeschnittenen und hochge­ klappten Bereichs die Länge des Kontaktelements größer wird, wird der Federkontakt gering, so daß sich die Schwingungen nicht leicht übertragen lassen.

Es ist auch möglich, den Übertragungsweg so zu verlängern, daß die Schwingungen vermindert werden, und zwar in der Form, daß auf dem beweglichen Kontakt ein Lochbereich ausgebildet wird und ein den Lochbereich überspannender Träger vorgesehen ist. In diesem Fall verformt sich das Kontaktelement leicht, da es auf dem leicht verformbaren Trägerabschnitt ausgebildet ist. Infolgedessen besitzt das Kontaktelement ein gutes Kon­ taktverhalten, da es kein Flattern erzeugt.

Wenn der Kontaktbereich in der Weise ausgebildet wird, daß die Spitze des Kontaktelements umgeschlagen ist, kann die Länge des Kontaktelements größer sein als in den Fällen, in denen ein solcher Umschlag nicht vorgesehen ist. Infolgedes­ sen kann es möglich sein, daß ein Federkontakt so klein wird, daß Schwingungen nicht leicht übertragbar sind. Da außerdem das Kontaktteil des Kontaktelements mit dem feststehenden Element leicht verformbar ist, entsteht ein Flattern nicht leicht.

Wenn der Massenkörper einen konischen Abschnitt aufweist, läßt sich die Beaufschlagungseinrichtung mühelos an die ge­ wünschte Stelle auf dem Massenkörper einsetzen, so daß die Einrichtung leicht eingebaut werden kann. Darüberhinaus wird verhindert, daß die Beaufschlagungseinrichtung an anderer Stelle außer der gewünschten Position angebracht wird, wo­ durch sich ein Merkmal der Vorrichtung zur Kollisionserfas­ sung verändern würde.

In jeder anderen Hinsicht ist dieses Ausführungsbeispiel in Aufbau und Funktionsweise mit dem ersten Ausführungsbeispiel identisch, so daß auf seine Beschreibung hier verzichtet werden kann.

Wird ein Reibungswiderstand zwischen dem Massenkörper und dem Schaft so verringert, daß der Massenkörper leicht verschieb­ lich ist, verbessert dies die Zuverlässigkeit der Vorrichtung zur Kollisionserfassung. In diesem Fall kann man kostengün­ stig, ohne hohe Arbeitspräzision, bei der Herstellung des Schafts problemlos ein Schaftteil mit niedrigem Reibungswi­ derstand erhalten. Sofern ein Moment der vom Massenkörper aufgebrachten Kraft auf einen vorgegebenen Betrag eingestellt ist, stellt sich außerdem der Massenkörper nicht gegenüber dem Schaft schräg, auf dem er sich verschiebt, wodurch der Reibungswiderstand auch vermindert wird.

In den Fällen, in denen das eine Ende des beweglichen Kon­ takts Öffnungen für eine Vielzahl von Bauteilen zur Befesti­ gung am zweiten Anschlagteil aufweist, wird der bewegliche Kontakt dünner und damit ist für eine wirksame Elastizität ohne Einbuße bei der Kontaktfestigkeit des beweglichen Kon­ takts gesorgt.

Wenn der Massenkörper einen Wandungsabschnitt aufweist, der um eine Außenkante des Massenkörpers an einer dem zweiten An­ schlagteil gegenüberliegenden Stirnfläche ausgebildet ist, wird damit verhindert, daß sich der bewegliche Kontakt von der Stirnfläche des Massenkörpers löst, während der bewegli­ che Kontakt mit dem Massenkörper in Kontakt steht, wodurch eine Fehlfunktion der Vorrichtung zur Kollisionserfassung herbeigeführt würde.

Wenn das erste Anschlagteil durch Preßpassung in die Abstütz­ einrichtung eingesetzt ist, vereinfacht sich dadurch der Auf­ bau dieses Abschlußteils, so daß es problemlos herzustellen ist.

Wird ein Bauteil zur Schwingungsdämpfung auf der Fläche des beweglichen Kontakts vorgesehen, verringern sich die über den beweglichen Kontakt auf das Kontaktelement übertragenen Schwingungen.

In den Fällen, in denen der bewegliche Kontakt entsprechend dem Fortgang der Arbeiten beim Zusammenbau der Vorrichtung allmählich gebogen wird und der endgültige Biegebetrag erst bei Abschluß der Montagearbeiten erhalten wird, verhindert man aufgrund der erzwungenen Biegung während der Montage der Vorrichtung eine plastische Verformung des beweglichen Kon­ takts.

Außerdem verhindert eine Einrichtung zur Schwingungsverhinde­ rung, daß beim Anstoß des Massenkörpers gegen das erste An­ schlagteil Schwingungen erzeugt werden. Infolgedessen wird auch eine Übertragung der Schwingungen auf den Kontaktpunkt verhindert, durch welche am geschlossenen Kontaktpunkt Flat­ tern entstünde.

Federt ein elastisches zweites Anschlagteil ein Anstoßen des Massenkörpers gegen das erste Anschlagteil ab, vereinfacht sich dadurch der Aufbau der Vorrichtung.

Wenn auf dem ersten Anschlagteil oder auf dem Massenkörper auf der Seite des ersten Anschlagteils ein elastisches Puf­ ferteil ausgebildet ist, wird das Anstoßen des Massenkörpers gegen das erste Anschlagteil abgemildert. Darüberhinaus läßt sich bei Anordnung eines konischen Bereichs mit dem elasti­ schen Pufferteil auf dem Massenkörper die Vorrichtung leich­ ter zusammenbauen, während eine Veränderung im Verhalten der Vorrichtung verhindert wird.

Wird die Charakteristik der Beaufschlagungseinrichtung auf die Charakteristik einer nichtlinearen monotonen Anstiegs­ funktion eingestellt, bei welcher ein Anstiegsverhältnis der Belastung umso größer wird, je stärker die Beaufschlagungs­ einrichtung zusammengedrückt wird, so ist die auf die Beauf­ schlagungseinrichtung einwirkende Last nahe am zweiten An­ schlagteil klein und in der Nähe des ersten Anschlagteils groß. Infolgedessen wird das Anstoßen des Massenkörpers gegen das erste Anschlagteil abgefedert, ohne daß die Zuverlässig­ keit der Vorrichtung zur Kollisionserfassung dadurch beein­ trächtigt wird.

In den Fällen, in denen das in vorgegebenem Abstand vom Mas­ senkörper angeordnete Gehäuseteil vorgesehen ist und ein Ende des Gehäuseteils mit dem ersten Anschlagteil in Kontakt steht, verändert sich der Luftdruck in dem vom ersten An­ schlagteil, vom Massenkörper und vom Gehäuseteil umschlosse­ nen Raum, wenn sich der Massenkörper verlagert. Da der Luft­ druck eine Bewegung des Massenkörpers verhindert, wenn sich dieser zum ersten Anschlagteil hin bewegt, federt diese Kraft das Anstoßen des Massenkörpers gegen das Anschlagteil ab. Be­ wegt sich der Massenkörper vom ersten Anschlagteil weg, wirkt die Kraft in der Weise, daß sie eine Bewegung des Massenkör­ pers verhindert. Zu diesem Zeitpunkt ist der Kontaktpunkt ge­ schlossen. Damit verlängert sich die Zeitdauer, über die der Kontaktpunkt geschlossen ist, wodurch sich die Zuverlässig­ keit der Vorrichtung zur Kollisionserfassung noch erhöht.

Auch wenn die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbei­ spiele unter Verwendung spezieller Begriffe beschrieben wur­ de, dient diese Beschreibung zur zum Zweck der Verdeutli­ chung; es versteht sich von selbst, daß Änderungen und Modi­ fizierungen im Rahmen der Erfindung möglich sind, wie er in den nachfolgenden Ansprüchen umrissen ist.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Kollisionserfassung, welche folgendes aufweist:
einen Massenkörper (1) mit vorgegebener Masse;
einen Schaft (2; 15; 16; 17), auf dem der Massenkörper (1) gelagert ist, während er entlang einer vorgegebener Achsrichtung des Schaftes (2; 15; 16; 17;) frei ver­ schieblich ist; gekennzeichnet durch
ein erstes Anschlagteil (8) und ein zweites Anschlagteil (9c), auf denen sich der Schaft abstützt und die eine Verschiebung des Massenkörpers (1) am jeweiligen Ende des Schaftes (2; 15; 16; 17) zum Stillstand bringen;
eine Trageinrichtung (9) zur Lagerung des ersten (8) und des zweiten (9c) Anschlagteils;
eine zwischen dem Massenkörper (1) und dem ersten An­ schlagteil (8) angeordnete Beaufschlagungseinrichtung (3) zur Beaufschlagung des Massenkörpers (1) in einer Richtung zum zweiten Anschlagteil (9c) hin;
einen auf dem zweiten Anschlagteil (9c) angeordneten feststehenden Kontakt (7; 26);
einen beweglichen Kontakt (4; 11; 12; 14; 31), dessen eines Ende am zweiten Anschlagteil (9c) befestigt ist und dessen anderes Ende mit dem Massenkörper (1) in Kon­ takt steht, wobei der bewegliche Kontakt (4; 11; 12; 14; 31) einer Verschiebung des Massenkörpers (1) folgt;
ein Kontaktelement (4b; 11b; 12; 14; 31a), das auf dem beweglichen Kontakt (4; 11; 12; 14; 31) angeordnet ist und mit dem feststehenden Kontakt (7; 26) in Kontakt steht; und
eine Verlängerungseinrichtung (4d; 11j), welche den Übertragungsweg (K; Q) zur Übermittlung von Schwingungen über den beweglichen Kontakt (4; 11; 12; 14; 31) auf das Kontaktelement (4b; 11b; 12b; 31a) verlängert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (10; 20; 22; 25b) zum Verhindern von Schwingungen, die beim Zusammenstoß des Massenkörpers (1) mit dem ersten Anschlagteil (8) entstehen.