DE19636059C2 - Beschleunigungsdetektor - Google Patents
BeschleunigungsdetektorInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen
Beschleunigungsdetektor, der in einer beweglichen Einheit wie
beispielsweise einen Kraftfahrzeug vorgesehen ist, um die
Beschleunigung der beweglichen Einheit zu bestimmen.
Es sind bereits verschiedene Beschleunigungsdetektoren
bekannt, die bei einem Kollisionsdetektor zur Bestimmung der
auftretenden Beschleunigung verwendet werden, wenn ein
Kraftfahrzeug und dergleichen mit irgendetwas zusammenstößt,
und ein elektrisches Signal an einen Airbagauslöser zum
Auslösen des Airbags ausgeben.
Fig. 16 ist eine Perspektivansicht eines häufig verwendeten,
konventionellen Beschleunigungsdetektors, der beispielsweise
in der US-A-5,306,883 und US-A-5,373,126 offenbart ist, wobei
das Bezugszeichen 101 einen Massenkörper bezeichnet, der eine
vorbestimmte Masse aufweist, und das Bezugszeichen 102 eine
Gleitwelle zur Begrenzung der Verschiebungsrichtung des
Massenkörpers 101 in eine Richtung, und zur gleitbeweglichen
Halterung des Massenkörpers 101. Das Bezugszeichen 103
bezeichnet eine Schraubenfeder zur Druckbeaufschlagung des
Massenkörpers 101 in eine Richtung, das Bezugszeichen 104
bezeichnet einen beweglichen Kontakt, der bei einer Bewegung
des Massenkörpers 101 verschoben wird, und das Bezugszeichen
105 bezeichnet eine Anschlußklemme, die mit dem beweglichen
Kontakt 104 verbunden ist, um ein elektrisches Signal
abzunehmen. Das Bezugszeichen 106 bezeichnet einen ortsfesten
Kontakt, der mit dem beweglichen Kontakt 104 in Berührung
kommt und mit Energie versorgt wird, wenn sich der
Massenkörper 101 um eine bestimmte Entfernung gegen die
Druckkraft der Schraubenfeder 103 bewegt, wodurch ein
elektrisches Signal abgenommen werden kann. Das Bezugszeichen
107 bezeichnet einen Anschlag, der durch eine Schraube an der
Gleitwelle 102 befestigt ist, um die Bewegungsentfernung des
Massenkörpers 101 einzustellen, und die Schraubenfeder 103 an
einem Ende festzuhalten.
Das Bezugszeichen 108 bezeichnet eine einstückig ausgeformte
Basis, mit welcher eine Gleitwelle vereinigt ist, an welcher
die Verbindungsanschlußklemme 105 und der ortsfeste Kontakt
106 angebracht sind. Die Basis 108 ist mit Anschlußklemmen
108a und 108b zur Ausgabe eines elektrischen Signals nach
außen versehen. Die Anschlußklemme 108a ist elektrisch mit
dem beweglichen Kontakt 104 verbunden, und die Anschlußklemme
108b ist elektrisch mit dem ortsfesten Kontakt 106 verbunden.
Das Bezugszeichen 109 bezeichnet einen Deckel, der zusammen
mit der Basis 108 ein Gehäuse bildet, um das Eindringen von
Staub und dergleichen von außen zu verhindern.
Der Kollisionsdetektor wird mit dem zur Vorderseite einer
Fahrzeugkarosserie ausgerichteten Anschlag 107 angebracht.
Als nächstes wird der Betriebsablauf des Detektors erläutert.
Wenn eine starke Verzögerung auf die Fahrzeugkarosserie
infolge eines Zusammenstoßes einwirkt, und dergleichen, und
der Massenkörper 101 infolge der Trägheitskraft, die durch
die Verzögerung hervorgerufen wird, die elastische Federkraft
der Schraubenfeder 103 überwindet (die eingestellte
Federbelastung), so gleitet der Massenkörper 101 auf der
Gleitwelle 102 in Richtung zum Anschlag 107 hin, während die
Schraubenfeder 103 zusammengedrückt wird.
Zu normalen Zeiten, also nicht zum Zeitpunkt eines
Zusammenstoßes, liegen ein Trägerteil 101a, welches von dem
Massenkörper 101 vorsteht, und eine Spitze 104c des
beweglichen Kontakts 104 aneinander an, und verwindet sich
ein Trägerteil 104a des beweglichen Kontakts 104, wodurch
eine Plattenfederfunktion zur Verfügung gestellt wird. Die
Federkraft des Trägerteils 104a veranlaßt den beweglichen
Kontakt 104, gegen das Trägerteil 101a angedrückt zu werden.
Wenn sich der Massenkörper 101 bewegt, folgt ihm der
bewegliche Kontakt 104 und verformt sich elastisch in einer
Richtung, in welcher die Verbindung des Trägerteils 104a des
beweglichen Kontakts 104 nachläßt. Wenn das Ausmaß der
Verwindung des Trägerteils 104a des beweglichen Kontakts 104
um einen bestimmten Betrag abgenommen hat, gelangt ein
Kontakt 104b des beweglichen Kontakts 104 in Berührung mit
dem ortsfesten Kontakt 106, wodurch eine elektrische
Verbindung zwischen der Anschlußklemme 105 und dem ortsfesten
Kontakt 106 zur Verfügung gestellt wird.
Wie voranstehend geschildert sind bei dem konventionellen
Kollisionsdetektor die Schraubenfeder 103, der Massenkörper
101, und der bewegliche Kontakt 104 getrennt auf der Achse
der Gleitwelle angeordnet, und daher ist es besonders
schwierig, den Detektor in Axialrichtung zu verkleinern.
Weiterhin kann ein Ausfall des Detektors, insbesondere ein
Ausfall wie eine Verformung des beweglichen Kontakts, nicht
festgestellt werden.
Aus der US 3,715,535 ist ein Beschleunigungsdetektor bekannt,
der einen Massenkörper aufweist, an dem sich ein erster
Kontakt befindet, der den Massenkörper ringförmig umgibt. Der
rotationssymmetrisch ausgebildete Massenkörper ist
gleitbeweglich auf einer Gleitwelle gehalten. Ein
Bewegungsanschlag dient dazu, den Gleitbereich des
Massenkörpers zu begrenzen. Der Massenkörper wird mit einer
Schraubenfeder in eine Richtung vorgespannt. Ortsfest zum
Gehäuse sind zweite Kontakte angebracht, welche, wenn eine
bestimmte Beschleunigung den Massenkörper zum Gleiten in
einer Richtung gegen die Vorspannkraft der Feder bewegt, mit
dem ersten Kontakt in Berührung treten.
Ferner ist aus der DE-OS 20 46 511 ein Beschleunigungsdetektor
bekannt, welcher eine kugelförmige Sensormasse aufweist, die
sich in einem mit Viskoseflüssigkeit gefülltem Hohlraum
befindet. Als Füllung für den Hohlraum wird vorzugsweise
Silikonöl verwendet. Um temperaturbedingte Druckschwankungen
auszugleichen, ist zusätzlich in der Ölfüllung eine
gasgefüllte Blase angeordnet. Die Sensormasse wird durch eine
Feder vorgespannt, so dass im Normalzustand die Sensormasse
einen Gegenkontakt nicht berührt. Das Gewicht der Sensormasse
und die Viskosität der den Hohlraum ausfüllenden Flüssigkeit
sind so aufeinander abgestimmt, dass bei Verzögerungen oder
Beschleunigungen, die unterhalb eines vorgegebenen Wertes
liegen, die Sensormasse den Kontakt nicht erreicht. Erst wenn
dieser Wert überschritten wird, legt sich die Sensormasse
durch Einwirkung der Trägheit an die Kontakte an und schließt
damit einen Steuerstromkreis.
Ein Ziel bzw. eine Aufgabe der Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines verkleinerten Beschleunigungsdetektors.
Ein anderes Ziel bzw. eine andere Aufgabe der Erfindung
besteht in der Bereitstellung eines Beschleunigungsdetektors,
bei welchem ein Fehler oder Ausfall festgestellt werden kann.
Um die voranstehend genannten und weitere Ziele zu erreichen,
stellt die vorliegende Erfindung einen
Beschleunigungsdetektor gemäß Anspruch 1 bereit.
In dem Detektor ist eine Kerbe oder Ausnehmung in dem Gehäuse
vorgesehen, und wenn der Massenkörper an das zweite
Einstellteil infolge der elastischen Kraft des elastischen
Teils anstößt, befindet sich der erste Kontakt in der Kerbe.
In dem Detektor besteht das erste Einstellteil aus einem
thermoplastischen Elastomer.
In dem Detektor ist der zweite Kontakt einstückig mit dem
Gehäuse ausgebildet und wird gleichzeitig mit Ausformung des
Gehäuses hergestellt, und weist der zweite Kontakt einen
abnehmbaren Anschlag auf, der von ihm aus vorsteht.
In dem Detektor sind ein Deckel, welcher das zweite
Einstellteil aufweist, bzw. das Gehäuse mit einer Ausnehmung
bzw. einem daran angepaßten Vorsprung versehen, und wird der
Deckel an dem Gehäuse durch Einführung des Vorsprungs in die
Ausnehmung befestigt.
In dem Detektor wird ein Deckel, der mit dem zweiten
Einstellteil versehen ist, an dem Gehäuse durch thermisches
Bördeln befestigt.
In dem Detektor ist ein Deckel, der mit dem zweiten
Einstellteil versehen ist, mit einem Dichtungsteil
ausgerüstet, und wird so an dem Gehäuse befestigt, daß das
Dichtungsteil an dem Gehäuse anliegt.
Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung einen
Beschleunigungsdetektor zur Verfügung, welcher aufweist:
einen Massenkörper, der eine vorbestimmte Masse hat; ein
Gleitteil zum gleitbeweglichen Haltern des Massenkörpers; ein
Einstellteil zur Begrenzung des Gleitbereiches des
Massenkörpers; ein Vorspannteil zum Vorspannen des
Massenkörpers in einer vorbestimmten Richtung; einen ersten
Kontakt, der einstückig mit dem Massenkörper ausgebildet ist,
und zusammen mit dem Massenkörper gleitbeweglich ausgebildet
ist; und einen zweiten Kontakt, an welchen der erste Kontakt
anstößt, bzw. von welchem sich der erste Kontakt löst, wobei
dann, wenn eine vorbestimmte Beschleunigung auf den
Massenkörper einwirkt, der Massenkörper auf dem Gleitteil
gegen die Vorspannkraft des Vorspannteils gleitet, und der
erste Kontakt an den zweiten Kontakt anstößt oder sich von
diesem löst.
In dem Detektor weist das Gleitteil eine Gleitwelle auf, die
an beiden Enden an dem Einstellteil befestigt ist.
In dem Detektor ist ein Gehäuse zur Aufnahme des
Massenkörpers vorgesehen, wobei das Gehäuse mit einem
Drehanschlag versehen ist, der gegen den Massenkörper
anstoßen kann, um die Drehung des Massenkörpers um die
Gleitwelle einzustellen.
In dem Detektor ist eine Spitze des ersten Kontakts mit einer
gekrümmten Oberfläche versehen.
In dem Detektor weist ein Ende des zweiten Kontakts eine
gekrümmte Oberfläche auf.
In dem Detektor ist das Einstellteil mit einem
Stoßaufnahmeteil versehen, welches gegen den Massenkörper
anstoßen kann, um Schockbeanspruchungen aufzunehmen.
In dem Detektor besteht der Massenkörper aus zwei
Massenteilen, und der erste Kontakt ist sandwichartig
zwischen den beiden Massenteilen befestigt angeordnet.
In dem Detektor weist der erste Kontakt einen Drehanschlag
auf, der von ihm parallel zur Gleitwelle vorspringt, und
gegen den Massenkörper zur Anlage kommen kann, um die Drehung
des ersten Kontakts anzuhalten.
Bei dem Detektor wird der Massenkörper durch Ausführung eines
Sinterformvorgangs oder durch Spritzguß eines Metallpulvers
ausgeformt.
Die vorliegende Erfindung stellt weiterhin einen
Beschleunigungsdetektor zur Verfügung, welcher aufweist:
einen Massenkörper mit einer vorbestimmten Masse; ein Gleitteil zur gleitbeweglichen Halterung des Massenkörpers; ein Einstellteil zur Begrenzung des Gleitbereiches des Massenkörpers; ein Vorspannteil zum Vorspannen des Massenkörpers in einer vorbestimmten Richtung; einen ersten Kontakt, der einstückig mit dem Massenkörper ausgebildet ist, und zusammen mit dem Massenkörper gleitbeweglich ist; und einen zweiten und einen dritten Kontakt, an welche der erste Kontakt anstößt, bzw. von welchen sich dieser löst, wobei dann, wenn der Massenkörper gegen das Einstellteil infolge des Vorspannteils anstößt, der erste Kontakt an den dritten Kontakt anstößt, und wenn eine vorbestimmte Beschleunigung auf den Massenkörper einwirkt, und der Massenkörper auf dem Gleitteil gegen die Vorspannkraft des Vorspannteils gleitet, der erste Kontakt zur Anlage an dem zweiten Kontakt kommt.
einen Massenkörper mit einer vorbestimmten Masse; ein Gleitteil zur gleitbeweglichen Halterung des Massenkörpers; ein Einstellteil zur Begrenzung des Gleitbereiches des Massenkörpers; ein Vorspannteil zum Vorspannen des Massenkörpers in einer vorbestimmten Richtung; einen ersten Kontakt, der einstückig mit dem Massenkörper ausgebildet ist, und zusammen mit dem Massenkörper gleitbeweglich ist; und einen zweiten und einen dritten Kontakt, an welche der erste Kontakt anstößt, bzw. von welchen sich dieser löst, wobei dann, wenn der Massenkörper gegen das Einstellteil infolge des Vorspannteils anstößt, der erste Kontakt an den dritten Kontakt anstößt, und wenn eine vorbestimmte Beschleunigung auf den Massenkörper einwirkt, und der Massenkörper auf dem Gleitteil gegen die Vorspannkraft des Vorspannteils gleitet, der erste Kontakt zur Anlage an dem zweiten Kontakt kommt.
In dem Detektor ist ein Fehlerbestimmungsabschnitt
vorgesehen, um festzutellen, ob der erste Kontakt an dem
dritten Kontakt anliegt oder nicht, und um eine
Fehlerbestimmung durchzuführen.
In dem Detektor ist der zweite Kontakt auf einer
Innenumfangsoberfläche des Gehäuses angeordnet, und ist der
erste Kontakt auf einer Oberfläche des Massenkörpers
gegenüberliegend der Innenumfangsoberfläche des Gehäuses
angeordnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus denen
weitere Vorteile der Ausführungsformen
hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht
eines Gehäuses zur Verdeutlichung einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine äußere Perspektivansicht zur Verdeutlichung
der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Längsschnittansicht zur Verdeutlichung der
ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung der
ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Perspektivansicht mit einer Darstellung von
Teilen eines Massenkörpers bei der ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6A und 6B Perspektivansichten mit einer Darstellung
verschiedener Beispiele für das Bördeln bei dem
Massenkörper bei der ersten Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 7 eine Perspektivansicht mit einer Darstellung eines
ortsfesten Kontakts bei der ersten Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 8 eine Längsschnittansicht einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht der zweiten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 10 eine Perspektivansicht eines Massenkörpers bei der
zweiten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 11 eine perspektivische Teilansicht einer dritten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 12 eine perspektivische Teilansicht einer vierten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 13 eine Längsschnittansicht einer fünften
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 14 eine Querschnittsansicht einer sechsten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 15 ein Schaltbild der Verdrahtung zwischen
Signalanschlußklemmen bei der sechsten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 16 eine Perspektivansicht eines konventionellen
Kollisionsdetektors; und
Fig. 17 eine Querschnittsansicht einer Abänderung der
ersten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 ist eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht
eines Gehäuses zur Erläuterung eines Detektors gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung. Fig. 2 ist eine
perspektivische Außenansicht. Fig. 3 ist eine
Längsschnittansicht. Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht
in Querrichtung. Fig. 5 ist eine Perspektivansicht von
Teilen eines Massenkörpers. Fig. 6 ist eine
Perspektivansicht des gebördelten Massenkörpers. Fig. 7 ist
eine Perspektivansicht eines ortsfesten Kontakts.
In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen
Massenkörper, der aus Metall besteht, und eine vorbestimmte
Masse aufweist, wobei durch das Zentrum ein Durchgangsloch 1a
hindurchgeht. Die Beschleunigungserfassungseigenschaften des
Detektors werden durch solche Faktoren bestimmt wie die Masse
des Massenkörpers 1 und eines beweglichen Kontaktes 3 (der
später beschrieben wird), der an dem Massenkörper 1 befestigt
ist, die elastische Kraft einer Schraubenfeder 6 (nachstehend
erläutert), den Reibungswiderstand zum Zeitpunkt des Gleitens
zwischen dem beweglichen Kontakt 3 und einem ortsfesten
Kontakt 7, 8 (nachstehend erläutert), und den
Reibungswiderstand zum Zeitpunkt des Gleitens zwischen dem
Massenkörper 1 und einer Gleitwelle 5 (die nachstehend noch
erläutert wird). Das Bezugszeichen 2 bezeichnet ein erstes
Massenteil zur Ausbildung eines Teils des Massenkörpers 1.
Das Bezugszeichen 3 bezeichnet einen beweglichen Kontakt,
nämlich einen ersten Kontakt, der mit zwei Kontakten 3a
versehen ist, einstückig mit dem Massenkörper 1 ausgebildet
ist, und beim Gleiten des Massenkörpers 1 verschoben wird.
Das Bezugszeichen 4 bezeichnet ein zweites Massenteil zur
Ausbildung des Massenkörpers 1 zusammenwirkend mit dem ersten
Massenteil 2, und weist teilweise einen quadratischen
Querschnitt auf. Das erste Massenteil 2 und das zweite
Massenteil 4 bilden den Massenkörper 1.
Das Bezugszeichen 5 bezeichnet eine Gleitwelle als Gleitteil,
welches durch das Durchgangsloch 1a des Massenkörpers 1
hindurchgeht und gleitbeweglich den Massenkörper 1 haltert,
wogegen es die Bewegungsrichtung des Massenkörpers 1 in
Axialrichtung begrenzt. Das Bezugszeichen 6 bezeichnet eine
Schraubenfeder als Vorspannteil oder elastisches Teil zur
Druckbeaufschlagung des Massenkörpers 1 in einer Richtung,
die in Fig. 1 durch den Pfeil A bezeichnet ist. Die
Schraubenfeder 6 ist so angeordnet, daß sie an den
Massenkörper 1 an einem Ende und an ein Gehäuse 9
(nachstehend erläutert) am anderen Ende anstößt. Die
Bezugszeichen 7 und 8 bezeichnen ortsfeste Kontakte als
zweite Kontakte, die auf der Innenoberfläche des Gehäuses so
angeordnet sind, daß sie einander gegenüberliegen, und
sandwichartig die Gleitwelle 5 einschließen, wobei sie an
unterschiedliche Anschlußklemmen angeschlossen sind. Das
Bezugszeichen 9 bezeichnet ein Gehäuse aus Kunstharz, welches
ein Teil eines Formgehäuses bildet. Dieses Gehäuse 9 ist mit
einer Ausnehmung 9a zur Aufnahme des Kontakts 3a des
beweglichen Kontakts 3 versehen, der nicht in Berührung mit
dem ortsfesten Kontakt 7, 8 steht, mit einem
Schraubenfederbefestigungsteil 9b zur Befestigung eines Endes
der Schraubenfeder 6, einem ersten Anschlag 9c zur
Einstellung der Bewegung des Massenkörpers 1, und mit einem
Drehanschlag 9d, um zu verhindern, daß sich der Massenkörper
1 um die Gleitwelle 5 herum dreht. Das Bezugszeichen 10
bezeichnet einen zweiten Anschlag als Deckel und zweites
Einstellteil zum Stoppen der Gleitbewegung des Massenkörpers
1 in der Richtung entgegengesetzt zur
Kollisionserfassungsrichtung eines Fahrzeugs (der Richtung
des Pfeils A in Fig. 1). Der zweite Anschlag 10 ist mit dem
Gehäuse 9 zur Ausbildung des Detektorgehäuses kombiniert, wie
aus Fig. 2 hervorgeht, um das Eintreten von Staub und
dergleichen von außen zu verhindern.
Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist das erste Massenteil 2 mit
Stoßaufnahmeelementen 2a zur Aufnahme von Stoßbeanspruchungen
zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes in Bezug auf den ersten
Anschlag 9c versehen, mit einem sich verjüngendem Teil 2b zum
Führen der Schraubenfeder 6, welches als Sitzoberfläche
dient, wenn das erste Massenteil 2 mit der Schraubenfeder 6
verbunden ist, und mit einer Basis 2c, die als Basismaterial
verwendet wird, auf welchem die Stoßaufnahmeelemente 2a und
das sich verjüngende Teil 2b angebracht sind. Die
Stoßaufnahmeelemente 2a verwenden ein Material, welches eine
große Stoßaufnahmekapazität im Vergleich zu anderen Teilen
aufweist (beispielsweise ein thermoplastisches Elastomer),
und sind an der Basis 2c durch Aufsintern auf die Basis 2c
befestigt, um ihr Entfernen zu verhindern, oder dadurch, daß
die Stoßaufnahmeelemente 2a axial durch Löcher geführt sind,
die in der Basis 2c vorgesehen sind, und zur Oberfläche und
zur Rückseite der Basis 2c gebogen sind. Hierbei sind das
sich verjüngende Teil 2b und die Basis 2c einstückig
ausgeformt.
Der bewegliche Kontakt 3 besteht aus zwei Kontakten 3a,
Positionierungsstiften 3b, und einem Sandwichteil 3c. Die
Oberflächen der Kontakte 3a, die in Berührung mit den
ortsfesten Kontakten 7 und 8 gelangen und auf diesen gleiten,
sind mit Gold (Au) beschichtet, um die Leitfähigkeit zu
verbessern. Die Spitze jedes Kontakts 3a ist in zwei Stücke
unterteilt, wodurch die elastische Kraft der Spitze
eingestellt wird, und der Kontakt zwischen dem Kontakt 3a und
dem festen Kontakt 7, 8 sichergestellt wird, selbst wenn der
Kontakt 3a in Bezug auf den festen Kontakt 7, 8 geneigt
ausgebildet ist. Die Spitze ist abgerundet, nämlich
abgebogen. Da jeder Kontakt 3a die Form eines linearen
Auslegearms in Bezug auf den Massenkörper 1 aufweist, wird
die Kontaktfläche zwischen dem Kontakt 3a und dem ortsfesten
Kontakt 7, 8 stabil. Die Positionierungsstifte 3b stoßen an
das zweite Massenteil 4 an, wodurch sie den beweglichen
Kontakt 3 positionieren und eine Drehung verhindern. Das
Sandwichteil 3c ist sandwichartig zwischen dem ersten
Massenteil 2 und dem zweiten Massenteil 4 angeordnet und
befestigt.
Das zweite Massenteil 4 weist ein Plattenteil 4a mit
quadratischem Querschnitt auf, welches an den Drehanschlag 9d
des Gehäuses 9 zur Einstellung der Drehung des Massenkörpers
1 anstößt, ein Positionierungsteil 4b, an welches die
Positionierungsstifte 3b des beweglichen Kontaktes 3
anstoßen, ein Bördelverbindungsteil 4c, welches durch das
erste Massenteil 2 und den, beweglichen Kontakt 3 hindurchgeht
und dann gebördelt und verbunden wird, sowie ein
Durchgangsloch 4d, durch welches die Gleitwelle 5 ragt.
Die Fig. 6A und 6B zeigen Beispiele für das Bördeln bei
dem gebördelten Verbindungsteil 4c. In Fig. 6A ist die
Spitze des gebördelten Verbindungsteils 4c plastisch
verformt, so daß es sich in einem Winkel von 45° über den
Gesamtumfang ausbreitet. In Fig. 6B ist die Spitze des
gebördelten Verbindungsteils 4c so plastisch verformt, daß es
sich an vier Punkten in einer vorbestimmten Breite in etwa
45° ausbreitet. Daher werden das erste Massenteil 2 und das
zweite Massenteil 4 verläßlich durch Bördeln befestigt, und
ist das bewegliche Teil 3 sandwichartig dazwischen angeordnet
und befestigt.
Obwohl als Beispiele für die Befestigung hier Bördeln
beschrieben wird, kann jedes andere Befestigungsverfahren
verwendet werden, beispielsweise eine Schraubbefestigung.
Der ortsfeste Kontakt 7 wird zum gleichen Zeitpunkt
befestigt, an welchem das Gehäuse 9 ausgeformt wird;
Angußpositionen sind auf beiden Außenseiten des festen
Kontakts 7 vorgesehen, so daß Kunstharzdruck auf den
ortsfesten Kontakt 7 einwirkt, um den ortsfesten Kontakt
gegen eine innere Metallform während des Formgebungsvorgangs
zu zwingen, wodurch verhindert wird, daß Formharz zur
Oberfläche des ortsfesten Kontaktes 7 fließt und in Berührung
mit dem beweglichen Kontakt 3 gelangt. Das ortsfeste Teil 7
ist am Umfang mit mehreren Quetschteilen 7a versehen, die
durch Stanzen ausgebildet werden, um das Abnehmen zu
verhindern. Da der ortsfeste Kontakt 7 an dem Gehäuse 9 so
befestigt ist, daß die Quetschteile 7a in dem Formharz
vergraben sind, ist er verläßlich befestigt, und wird eine
Bewegung des festen Teils 7 zum Zeitpunkt des Ausformens des
Gehäuses 9 verhindert.
Anschlußklemmen 7b und 8b sind an ein externes System
angeschlossen, und es wird bestimmt, ob die Beschleunigung
einen vorbestimmten Wert überschreitet oder nicht, also ob
ein Zusammenstoß auftritt, auf der Grundlage, ob ein
elektrischer Strom zwischen der Anschlußklemme 7b eines
ortsfesten Kontaktes 7 und der Anschlußklemme 8b des anderen
ortsfesten Kontaktes 8 fließt oder nicht.
Nachstehend wird der Betriebsablauf erläutert.
Zuerst, wenn das Fahrzeug sich normal bewegt, wird der
Massenkörper 1 gegen den zweiten Anschlag 10 durch die
Federkraft der Schraubenfeder 6 angedrückt, und daher stehen
die Kontakte 3a des beweglichen Kontaktes 3 nicht in
Berührung mit den ortsfesten Kontakten 7 und 8. Daher sind
die ortsfesten Kontakte 7 und 8 elektrisch nicht mit dem
beweglichen Kontakt 3 verbunden. Selbstverständlich sind die
ortsfesten Kontakte 7 und 8 nicht elektrisch verbunden, und
fließt kein elektrisches Signal zwischen den Anschlußklemmen.
Dies zeigt den Normalzustand an, in welchem das Fahrzeug
nicht mit irgendetwas zusammenstößt, da ein Zusammenstoß des
Fahrzeugs durch die Tatsache festgestellt wird, daß ein
elektrisches Signal fließt.
Wenn sich das Fahrzeug normal bewegt, befinden sich die
Kontakte 3a des beweglichen Kontaktes 3 in Ausnehmungen 9a,
die in dem Gehäuse 9 vorgesehen sind, und die Ausnehmungen 9a
weisen solche Abmessungen auf, daß sie nicht an die Kontakte
3a anstoßen, so daß die Kontakte 3a nicht mit irgendeinem
Teil in Berührung stehen, wodurch ein Verschleiß der Kontakte
3a durch Schwingungen der Fahrzeugkarosserie beim Fahren des
Fahrzeugs verhindert wird. Da die Kontakte 9a nicht in
Berührung mit dem Gehäuse 9 stehen, wird das Auftreten von
Korrosion, Oxidation, und dergleichen der Kontakte 3a des
beweglichen Teils 3 durch das Mischungsmittel und dergleichen
wesentlich erschwert, welches in dem Material des Gehäuses 9
enthalten ist.
Wenn dann das Fahrzeug mit irgendetwas zusammenstößt, wird
der gleitbeweglich gehaltene Massenkörper 1 verzögert
(beschleunigt), über die Federkraft der Schraubenfeder 6
hinaus, und bewegt sich in Richtung auf den ersten Anschlag
9c (in Richtung des Pfeils B in Fig. 4). Wenn sich zu diesem
Zeitpunkt der Massenkörper 1 bewegt, gelangen die Kontakte 3a
des beweglichen Kontaktes 3 in Berührung mit den ortsfesten
Kontakten 7 und 8, werden in Richtung des Pfeils C in Fig. 4
gebogen, so daß die Kontakte 3a des beweglichen Kontaktes 3
eine lineare Gleitbewegung durchführen, während sie in
Berührung mit den ortsfesten Kontakten 7, 8 gehalten werden,
und sich biegen. Zu diesem Zeitpunkt sind die ortsfesten
Kontakte 7 und 8 weiterhin elektrisch mit dem beweglichen
Kontakt 3 verbunden. Während das Fahrzeug einen Zusammenstoß
erfährt, und der Massenkörper 1 verzögert wird, fließt daher
ein elektrisches Signal, und daher kann der Zusammenstoß des
Fahrzeugs festgestellt werden.
Wenn der bewegliche Kontakt 3 auf dem ortsfesten Kontakt 7 in
einem Zustand gleitet, in welchem der Kontakt 3a des
beweglichen Kontaktes 3 an den ortsfesten Kontakt 7 anstößt
und gebogen wird, tritt eine Kontaktreaktionskraft, welche
die Rückführung des Kontakts 3a in den vorherigen Zustand
versucht, in der Richtung des ortsfesten Kontaktes 7 auf, und
tritt eine Reibungskraft zwischen dem Kontakt 3a und dem
ortsfesten Kontakt 7 auf. Damit der Massenkörper 1 glatt
gleitet, ohne mitten auf dem ortsfesten Kontakt 7 anzuhalten,
muß die Federkraft der Schraubenfeder 6 zumindest im
Vergleich zur Reibungskraft in Bezug auf den ortsfesten
Kontakt 7, 8 groß sein, welche durch die
Kontaktreaktionskraft des Kontakts 3a und des beweglichen
Kontakts 3 hervorgerufen wird.
Wenn der Zusammenstoß des Fahrzeugs stark ist, überwindet der
Massenkörper 1 die Federkraft der Schraubenfeder 6, gelangt
zur Position des ersten Anschlags, und stößt mit dem ersten
Anschlag 9b zusammen, wodurch der bewegliche Kontakt 3 des
Massenkörpers 1 direkt in Schwingungen versetzt wird, oder
eine Schockwelle auf den ortsfesten Kontakt 7 übertragen
wird, der in Schwingungen versetzt wird, wodurch der
ortsfeste Kontakt 7 und der bewegliche Kontakt 3 momentan
außer Berührung miteinander infolge der Schwingungen gebracht
werden (dieser Effekt wird als Prellen bezeichnet). Um das
Prellen zu verhindern ist das erste Massenteil 2 mit den
Stoßaufhahmeelementen 2a zur Dämpfung der Stoßenergie
versehen, die zum Zeitpunkt des Zusammenstoßes auftritt, und
um zu verhindern, daß ein Prellen auftritt.
Nunmehr werden die Dichtungsformen des Gehäuses 9 und des
zweiten Anschlags 10 erläutert.
Das Gehäuse 9 und der zweite Anschlag 10 werden zur
Vervollständigung des Zusammenbaus des Gesamtgehäuses
kombiniert, und dienen daher als Gesamtgehäuse des Detektors.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist das Gehäuse 9 mit einer Nut
9e auf der Dichtungsoberfläche versehen, und weist der zweite
Anschlag 10 eine Rippe 10a in einer Position entsprechend der
Nut 9e auf der Dichtungsfläche auf. Wenn daher der zweite
Anschlag 10 in dem Gehäuse 9 angebracht wird, bilden die Nut
9e und die Rippe 10 eine Labyrinthanordnung, welche für einen
luftdichten Abschluß des Inneren des Detektors sorgt, und das
Eindringen von Staub in dem Detektor verhindert.
Um die Abdichtung zu verbessern wird ein Dichtungsmittel wie
beispielsweise Epoxyharz von der Seite des zweiten Anschlags
10 eingebracht und aufgehärtet; die Nut 9e und die Rippe 10
bilden die Labyrinthanordnung, welche verhindert, daß das
Dichtungsmittel wie beispielsweise Epoxyharz in das Innere
hineinfließt.
Weiterhin kann die erste Ausführungsform so abgeändert
werden, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist. Wie durch die
Bezugszeichen 7', 8' und 9a' bezeichnet ist, sind die
ortsfesten Kontakte 7', 8', die als zweite Kontakte dienen,
und die Kerben 9a zur Aufnahme der Kontakte 3a der
beweglichen Kontakte 3 an unterschiedlichen Orten vorgesehen
als bei der ersten Ausführungsform. Die in Fig. 17 gezeigte
Abänderung ist daher so ausgebildet, daß die elektrische
Verbindung zwischen den beweglichen Kontakten und den
ortsfesten Kontakten 7', 8' im Normalzustand aufrechterhalten
wird, wogegen dann, wenn eine Beschleunigung über einen
vorbestimmten Wert hinaus auftritt, sich die beweglichen
Kontakte 3 aus der Berührung mit den ortsfesten Kontakten 7',
8' lösen, wodurch ein Stromfluß unterbrochen wird, und
hierdurch der Zusammenstoß des Fahrzeugs festgestellt wird.
Im übrigen ist die Konstruktion bei der in Fig. 17 gezeigten
Abänderung ebenso wie bei der ersten Ausführungsform, so daß
entsprechend gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
Fig. 8 ist eine Längsschnittansicht einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung. Fig. 9 ist eine
Querschnittsansicht. Fig. 10 ist eine Perspektivansicht
eines Massenkörpers und eines beweglichen Kontakts. Die
zweite Ausführungsform der Erfindung unterscheidet sich von
der ersten Ausführungsform in der Form des Massenkörpers,
welche den beweglichen Kontakt und die festen Kontakte
enthält. Gleiche oder ähnliche Teile wie voranstehend im
Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben,
werden in den Figuren durch die gleichen Bezugszeichen
bezeichnet und hier nicht erneut beschrieben.
In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 11 einen
Massenkörper, und das Bezugszeichen 12 einen beweglichen
Kontakt, der in dem Massenkörper 11 angeordnet ist. Der
bewegliche Kontakt 12 weist zwei Kontakte 12a, einen auf
jeder Seite, auf, wobei jeder die Form eines um 270°
gebogenen Trägers aufweist, parallel zur Gleitrichtung des
Massenkörpers 11. Da zwei Kontakte 12a auf beiden Seiten
parallel zur Gleitrichtung vorgesehen sind, kann der
Massenkörper 1 stabil vorwärts- und rückwärts in der
Gleitrichtung gleiten.
Da die Kontakte 12a in Form eines gebogenen Trägers in
entgegengesetzter Richtung in Bezug auf die Gleitrichtung
offen sind, sind sie in der entgegengesetzten Richtung zur
Gleitrichtung gebogen, zum Zeitpunkt des Gleitens auf den
ortsfesten Kontakten 13 und 14, um eine zusätzliche
Reibungskraft zum Zeitpunkt des Gleitens aufzunehmen, und den
Gleitvorgang stabil zu halten, wodurch verhindert wird, daß
die Kontakte 12a in den ortsfesten Kontakten 13 und 14 beim
Gleitvorgang festgehalten werden, und der Gleitvorgang
aufhört (was nachstehend noch genauer erläutert wird).
Eine Ausnehmung 11b des Massenkörpers 11 ist mit Buckeln 11a
versehen, auf welche Löcher 12b aufgepaßt sind, die in dem
beweglichen Kontakt 12 vorgesehen sind, um den beweglichen
Kontakt 12 an der Ausnehmung 11b des Massenkörpers 11 zu
befestigen.
Die Bezugszeichen 13 und 14 bezeichnen ortsfeste Kontakte,
und Spitzen 13a und 14a, die zuerst in Berührung mit dem
beweglichen Kontakt 12 kommen, und weisen eine abgerundete
Form (die Form einer gekrümmten Oberfläche) auf. Da die
Spitzen 13a und 14a eine abgerundete Form haben, können zum
Zeitpunkt des Zusammenstoßes des Fahrzeugs, wenn der
Massenkörper 11 eine Gleitbewegung durchführt, und die
Kontakte 12a des beweglichen Kontaktes 12 in Berührung mit
den ortsfesten Kontakten 13 und 14 gelangen und versuchen,
auf diesen abzulaufen, die Kontakte 12a glatt auf den
ortsfesten Kontakten 13 und 14 ablaufen, und kann der
Energieaufwand für diesen Ablaufvorgang verringert werden, so
daß der Massenkörper 11 glatt gleiten kann. Da die
Energieverluste zum Zeitpunkt des Gleitens verringert werden
können, kann die Gleitzeit verlängert werden.
Fig. 11 ist eine Perspektivansicht einer dritten
Ausführungsform der Erfindung. Die dritte Ausführungsform der
Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
in der Dichtungsform des Gehäuses und in dem zweiten
Anschlag. Gleiche oder entsprechende Teile wie bei der ersten
Ausführungsform sind in der Figur mit den gleichen
Bezugszeichen bezeichnet und werden hier nicht erneut
beschrieben.
In Fig. 11 bezeichnet das Bezugszeichen 15 einen zweiten
Anschlag, der mit doppelten Gummiteilen 15a als
linienförmigen Dichtungen versehen ist, jeweils mit
halbkreisförmigem Querschnitt, für eine verläßliche
Abdichtung, und mit Schweißteilen 15b für einen
Wärmebördelvorgang der Außenwand eines Gehäuses 9 versehen
ist.
Der zweite Anschlag 15 ist im Preßsitz in das Gehäuse 9
eingesetzt, wodurch die Gummiteile 15a für eine verläßlichere
Abdichtung elastisch verformt werden.
Wenn das Fahrzeug mit irgendetwas zusammenstößt, bewegt sich
der Massenkörper in Richtung auf einen ersten Anschlag. Wenn
die Verzögerung aufhört, kehrt der Massenkörper zum zweiten
Anschlag zurück. Die Außenwand des Gehäuses 9 und die
Schweißteile 15b des zweiten Anschlags 15 sind thermisch
gebördelt, um ein Entfernen zu verhindern, und zwar so, daß
sie den beim Zusammenstoß auftretenden Kräften standhalten.
Fig. 12 ist eine Perspektivansicht einer vierten
Ausführungsform der Erfindung. Die vierte Ausführungsform der
Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
in der Dichtungsform des Gehäuses und in Bezug auf den
zweiten Anschlag. Gleiche oder entsprechende Teile wie bei
der ersten Ausführungsform werden durch die gleichen
Bezugszeichen in der Figur bezeichnet, und werden hier nicht
erneut beschrieben.
In Fig. 12 bezeichnet das Bezugszeichen 17 einen zweiten
Anschlag. Nachdem der zweite Anschlag 17 in das Gehäuse 9
eingeführt wurde, wird ein Dichtungsmittel wie beispielsweise
Epoxyharz in einer Ausnehmung 17b des zweiten Anschlags 18
eingegossen, wodurch das Gehäuse 9 und der zweite Anschlag 17
zu deren Abdichtung befestigt werden. Hierbei ist der zweite
Anschlag 17 mit einem Gummidichtungsteil 17a aus einem
thermoplastischen Elastomer und dergleichen versehen, wodurch
verhindert wird, daß das Dichtungsmittel in das Gehäuse 9
hineinfließt.
Fig. 13 ist eine Längsschnittansicht einer fünften
Ausführungsform der Erfindung. Die fünfte Ausführungsform der
Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
in Bezug auf das Gehäuse. Gleiche oder entsprechende Teile
wie bei der ersten Ausführungsform sind in der Figur mit
gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und werden hier nicht
erneut erläutert.
Bei der fünften Ausführungsform ist ein Gehäuse 19 mit einem
elastischen Teil 18 aus einem thermoplastischen Elastomer mit
gummiartigen Eigenschaften versehen. Das elastische Teil 18
bildet ein Stoßaufnahmeteil 18a zur Aufnahme der
Schockbeanspruchung, die hervorgerufen wird, wenn ein
Massenkörper 1 zusammenstößt, und weist ein
Schallaustrittsverringerungsteil 18b auf, um zu verhindern,
daß Schall von dem Gehäuse 19 nach außen hin austritt.
Wenn das Fahrzeug zusammenstößt, absorbiert selbst dann, wenn
der Massenkörper 1 die Federkraft einer Schraubenfeder
überwindet und an der Position eines ersten Anschlags 19c des
Gehäuses 19 ankommt, das Stoßaufnahmeteil 18a die Stoßenergie
und dämpft diese, die erzeugt wird, wenn der Massenkörper 1
mit dem Stoßaufnahmeteil 18a zusammenstößt, und es wird ein
schnelles Rückprellen des Massenkörpers 1 in
entgegengesetzter Richtung unterdrückt. Daher verursacht der
Massenkörper 1 kein Prellen.
Schwingungen der Fahrzeugkarosserie während des Fahrens und
dergleichen werden auf den Zusammenstoßdetektor übertragen,
und es wird Schall infolge von Schwingungen erzeugt, infolge
eines kleinen Spaltes zwischen der Gleitwelle und dem
Massenkörper 1. Das Schallaustrittsverhinderungsteil 12b, das
in dem zylindrischen Abschnitt des Gehäuses 19 angeordnet
ist, blockiert den Schall infolge der Schwingungen, wodurch
der Schalldruckpegel verringert wird, und Geräusche gedämpft
werden. Die von dem Kollisionsdetektor ausgehenden Geräusche
können daher gering gehalten werden, und beeinträchtigen
nicht menschliche Ohren.
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht einer sechsten
Ausführungsform der Erfindung. Fig. 15 ist ein Schaltbild
von Verbindungen zwischen Signalanschlußklemmen eines
Kollisionsdetektors. Die sechste Ausführungsform der
Erfindung unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform
in Bezug auf die ortsfesten Kontakte. Gleiche oder ähnliche
Teile wie bei der ersten Ausführungsform sind durch die
gleichen Bezugszeichen in den Figuren bezeichnet, und werden
hier nicht erneut beschrieben.
In den Fig. 14 und 15 bezeichnet das Bezugszeichen 20
einen ersten ortsfesten Kontakt, mit welchem ein Kontakt 3a
eines beweglichen Kontaktes 3 immer in Berührung steht, um
ein elektrisches Signal abzunehmen. Das Bezugszeichen 21
bezeichnet einen zweiten ortsfesten Kontakt als dritten
Kontakt, mit welchem ein weiterer Kontakt 3a des beweglichen
Kontakts 3 in Berührung gelangt, um ein elektrisches Signal
in einem Anfangszustand abzunehmen, in welchem das Fahrzeug
nicht infolge einer Kollision und dergleichen verzögert wird.
Das Bezugszeichen 22 bezeichnet einen dritten ortsfesten
Kontakt als zweiten Kontakt, mit welchem der Kontakt 3a des
beweglichen Kontakts 3 in Berührung mit dem zweiten
ortsfesten Kontakt 21 sich bewegt, und in Berührung gelangt,
um ein elektrisches Signal abzunehmen, wenn der Massenkörper
1 sich um eine bestimmte Entfernung gegen die Federkraft der
Schraubenfeder 6 infolge einer Kollision des Fahrzeugs und
dergleichen bewegt.
Darüber hinaus ist der erste ortsfeste Kontakt 20 mit drei
Signalanschlußklemmen 20a, 20b, und 20c versehen. Der zweite
ortsfeste Kontakt 21 weist eine Signalanschlußklemme 21a auf.
Der dritte ortsfeste Kontakt 22 ist mit zwei
Signalanschlußklemmen 22a und 22b versehen.
In Fig. 15 sind A und b Anschlußklemmen, die an externe
Geräte angeschlossen sind, und ist R ein Widerstand, der
zwischen die Signalanschlußklemmen 20c und 22b geschaltet
ist, oder ein Widerstand, der zwischen die
Signalanschlußklemme 21a und die Anschlußklemme B geschaltet
ist. Jeder Widerstand R weist einen ausreichend großen
Widerstandswert auf, verglichen mit dem Kontaktwiderstand in
dem Kollisionsdetektor, wodurch die Auswirkungen des
Kontaktwiderstands in dem Kollisionsdetektor auf von den
Anschlußklemmen A und B ausgegebene Signale verringert wird.
Der Anfangszustand (Normalzustand), in welchem das Fahrzeug
nicht infolge einer Kollision und dergleichen verzögert wird,
sind die Signalanschlußklemmen 20b und 21a elektrisch
miteinander verbunden, und nimmt der Widerstandswert zwischen
den Anschlußklemmen A und B den Wert 1/2R an. Wenn das
Fahrzeug infolge eines Zusammenstoßes und dergleichen
verzögert wird, werden die Signalanschlußklemmen 20b und 22b
elektrisch verbunden, und wird der Widerstandswert zwischen
den Anschlußklemmen A und B kleiner als der Wert 1/2R.
Wenn jedoch ein nicht normaler Zustand, beispielsweise eine
Leitungsunterbrechung oder ein verformter Kontakt, in dem
Kollisionsdetektor im Normalzustand auftritt, und keine
elektrische Verbindung in dem Kollisionsdetektor vorhanden
ist, wird der Widerstandswert zwischen A und B gleich dem
Wert R, was eine Bestimmung des nicht normalen Zustands
gestattet.
Bei der sechsten Ausführungsform sind daher Kontakte, die im
Normalzustand gleiten, sowie jene Kontakte, die zum Zeitpunkt
eines Zusammenstoßes leiten, dazu vorgesehen, eine
Selbstdiagnosefunktion zusätzlich bei dem Kollisionsdetektor
vorzusehen.
Wie voranstehend geschildert ist bei den Ausführungsformen
der Kontakt einstückig in dem Massenkörper ausgebildet, und
wenn der Massenkörper eine Linearbewegung durchführt, kann er
zwischen den ortsfesten Kontakten gleiten, um ein
elektrisches Signal abzunehmen, wodurch der
Beschleunigungsdetektor verkleinert werden kann.
Für eine glatte Gleitbewegung des Massenkörpers ist die
Gleitwelle vorgesehen, wird die Drehung des Massenkörpers
reguliert, und sind der Massenkörper und die Außenwand wie
ein rechtwinkliger Quader ausgebildet, und mit einem
bestimmten Spiel versehen.
Um einen stabilen Kontaktwiderstand zur Verfügung zu stellen,
wird die Form des beweglichen Kontakts als Trägerform mit
einem um 180° oder mehr gebogenen Bogen ausgebildet, oder in
Form eines linearen Auslegerarms, wobei die Spitze abgerundet
ist, wodurch der Kontaktwiderstand des beweglichen Kontakts
mit dem festen Kontakt stabil wird, und auch die
Gleitbewegung zwischen den beweglichen und ortsfesten
Kontakten stabil wird.
Eine Ausnehmung ist in dem Isolierteil vorgesehen, so daß der
Kontakt des beweglichen Kontakts nicht in Berührung mit
anderen Teilen im Anfangszustand gelangt, ein
Stoßaufnahmeelement ist zwischen dem Massenkörper und dem
Anschlag vorgesehen, der Anschlag besteht aus einem
thermoplastischen Elastomer mit gummiartigen Eigenschaften,
und die Spitze des ortsfesten Kontaktes ist abgerundet
ausgebildet, wodurch stabile Betriebseigenschaften zur
Verfügung gestellt werden können.
Der Massenkörper ist in zwei Stücke unterteilt, zwischen
denen ein Teil des beweglichen Kontakts sandwichartig
angeschlossen ist, und es sind Stifte zum Einfangen des
Massenkörpers in dem beweglichen Kontakt und zu dessen
Befestigung vorgesehen, wodurch die Form vereinfacht wird,
und die Zusammenbaueigenschaften verbessert werden.
Um den ortsfesten Kontakt an der Außenwand zu befestigen,
ohne daß er aufschwimmt, ist ein Quetschteil in der Außenwand
vergraben.
Um den Beschleunigungsdetektor noch weiter zu verkleinern,
wird der Massenkörper aus einem spritzgußgeformten
Metallpulver oder einem Legierungspulver mit hohem
spezifischen Gewicht durch Sintern hergestellt, wobei das
spezifische Gewicht 10 oder mehr beträgt, und als Material
Wolfram und dergleichen vorgesehen wird.
Eine Rippe ist auf der Außenumfangsoberfläche des zweiten
Anschlags vorgesehen, während eine Nut in der
Außenwandoberfläche angeordnet ist, so daß die Rippe und die
Nut eine Labyrinthanordnung bilden, oder es ist ein Vorsprung
aus einem thermoplastischen Elastomer mit gummiartigen
Eigenschaften auf der Außenumfangsoberfläche des zweiten
Anschlags vorgesehen, wodurch der Beschleunigungsdetektor
abgedichtet wird, um das Eintreten eines Klebemittels ins
Innere zu verhindern.
Gummi wird durch Wärmeeinwirkung auf der
Außenumfangsoberfläche des zweiten Anschlags befestigt, oder
der zweite Anschlag ist mit dem Schweißteil versehen, welches
durch Wärmeeinwirkung auf ein Ende der Außenwand aufgebördelt
wird. Die Abdichtung und das Verhindern des Herunterfallens
des zweiten Anschlages können daher ohne Klebemittel erzielt
werden.
Der Kollisionsdetektor kann mit einer Selbstdiagnosefunktion
dadurch versehen werden, daß der erste ortsfeste Kontakt
vorgesehen wird, der immer in Berührung mit einem Kontakt des
beweglichen Kontakts steht, der zweite ortsfeste Kontakt in
Berührung mit einem anderen Kontakt des beweglichen Kontakts
nur im Anfangszustand gelangt, in welchem in einer
Zusammenstoßrichtung keine Beschleunigung auftritt, und der
dritte ortsfeste Kontakt, mit welchem der Kontakt des
beweglichen Kontakts in Berührung steht, der den zweiten
ortsfesten Kontakt berührt, bewegt sich und gelangt in
Berührung zur Abnahme eines elektrischen Signals, wenn sich
der Massenkörper um eine vorbestimmte Entfernung gegen die
Andruckkraft des elastischen Teils bewegt.
Bislang wurde der Massenkörper aus einem Material der
Eisengruppe hergestellt, mit einem spezifischen Gewicht von
etwa 8, oder aus einem Material der Kupfer- oder
Messingfamilie mit einem spezifischen Gewicht von etwa 9;
wenn der Massenkörper 11 durch ein Sinterlegierungsmaterial
augeformt wird, welches ein spezifisches Gewicht von etwa 14
auf, und Wolfram als Hauptbestandteil enthält, nimmt das
Volumen des Massenkörpers ab, obwohl die Masse unverändert
bleibt. Der Massenkörper mit einer Gesamtlänge von 10 mm kann
daher auf 6 mm verkleinert werden, so daß eine 40-prozentige
Verkleinerung erzielt wird, und das Gehäuse mit einer Länge
von 27 mm kann auf 23 mm verkleinert werden, so daß eine
Verkleinerung um 15 Prozent erzielt wird.
Claims (20)
1. Beschleunigungsdetektor mit:
einem Massenkörper (1, 11), der eine vorbestimmte Masse aufweist und einen ersten Kontakt (3, 12) trägt;
einem Gleitteil (5) zur gleitbeweglichen Halterung des Massenkörpers;
einer Einstellvorrichtung (9c, 10) zur Begrenzung des Gleitbereiches des Massenkörpers;
einem Vorspannteil (6) zum Vorspannen des Massenkörpers in einer vorbestimmten Richtung (A);
einem zweiten Kontakt (7, 8, 22), der in Berührung mit oder außer Berührung von dem ersten Kontakt gebracht wird, wenn eine vorbestimmte Beschleunigung den Massenkörper zum Gleiten in einer Richtung entgegengesetzt der vorbestimmten Richtung gegen die Vorspannkraft des Vorspannteils veranlaßt; und
einem Gehäuse (9, 10) zur Aufnahme des Massenkörpers (1, 11)
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (9, 10) einen Drehanschlag (9d) aufweist, der gegen den Massenkörper (1, 11) anstoßen kann, um eine Drehung des Massenkörpers um das Gleitteil zu regulieren.
einem Massenkörper (1, 11), der eine vorbestimmte Masse aufweist und einen ersten Kontakt (3, 12) trägt;
einem Gleitteil (5) zur gleitbeweglichen Halterung des Massenkörpers;
einer Einstellvorrichtung (9c, 10) zur Begrenzung des Gleitbereiches des Massenkörpers;
einem Vorspannteil (6) zum Vorspannen des Massenkörpers in einer vorbestimmten Richtung (A);
einem zweiten Kontakt (7, 8, 22), der in Berührung mit oder außer Berührung von dem ersten Kontakt gebracht wird, wenn eine vorbestimmte Beschleunigung den Massenkörper zum Gleiten in einer Richtung entgegengesetzt der vorbestimmten Richtung gegen die Vorspannkraft des Vorspannteils veranlaßt; und
einem Gehäuse (9, 10) zur Aufnahme des Massenkörpers (1, 11)
dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse (9, 10) einen Drehanschlag (9d) aufweist, der gegen den Massenkörper (1, 11) anstoßen kann, um eine Drehung des Massenkörpers um das Gleitteil zu regulieren.
2. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gleitteil eine Welle (5) aufweist, auf welcher der
Massenkörper gleitbeweglich angebracht ist.
3. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Einstellvorrichtung ein erstes Einstellteil (9c)
aufweist, welches an einem Ende der Welle angebracht
ist, sowie ein zweites Einstellteil (10), welches an dem
anderen, entgegengesetzten Ende der Welle angebracht
ist, und daß das Vorspannteil ein elastisches Teil (6)
aufweist, welches den Massenkörper in einer Richtung von
dem ersten Einstellteil zum zweiten Einstellteil
vorspannt.
4. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin
das Gehäuse (9, 10) mit dem ersten und zweiten
Einstellteil versehen ist, wobei das Gehäuse den zweiten
Kontakt auf sich haltert.
5. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin
ein dritter Kontakt (21) vorgesehen ist, der in
Berührung mit dem ersten Kontakt gehalten wird, wenn die
Anlage zwischen dem Massenkörper und der
Einstellvorrichtung durch die Vorspannkraft der
Vorspannvorrichtung aufrechterhalten wird.
6. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß eine
Ausnehmung (9a) in dem Gehäuse vorgesehen ist, wobei
dann, wenn der Massenkörper an das zweite Einstellteil
infolge der elastischen Kraft des elastischen Teils
anstößt, der erste Kontakt in der Ausnehmung liegt.
7. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Einstellteil aus einem thermoplastischen Elastomer
besteht.
8. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Kontakt einstückig auf dem Gehäuse gleichzeitig mit der
Ausformung des Gehäuses ausgebildet wird, und daß der
zweite Kontakt einen Entfernungsanschlag (7a) aufweist,
der von ihm aus vorspringt.
9. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel
(10), der mit dem zweiten Einstellteil versehen ist, und
das Gehäuse mit einer Ausnehmung (9e) bzw. einem hieran
angepaßten Vorsprung (10a) versehen sind, und daß der
Deckel an dem Gehäuse durch Einführen des Vorsprungs in
die Ausnehmung befestigt wird.
10. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel
(15), der mit dem zweiten Einstellteil versehen ist, an
dem Gehäuse durch Wärmebördeln befestigt wird.
11. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckel
(15), welcher das zweite Einstellteil aufweist, mit
einem Dichtungsteil (15a) versehen ist, und so an dem
Gehäuse befestigt ist, daß das Dichtungsteil gegen das
Gehäuse anstößt.
12. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das
Gleitteil eine Gleitwelle (5) aufweist, die an beiden
Enden an der Einstellvorrichtung befestigt ist.
13. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Spitze
(3a, 12a) des ersten Kontakts eine gekrümmte Oberfläche
aufweist.
14. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende
(13a, 14a) des zweiten Kontakts eine gekrümmte
Oberfläche aufweist.
15. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß ein
Stoßabsorptionsteil (18a) zwischen der
Einstellvorrichtung und dem Massenkörper vorgesehen ist,
um Stoßbeanspruchungen aufzunehmen.
16. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Massenkörper aus zwei Massenteilen (2, 4) besteht, und
daß der erste Kontakt sandwichartig zwischen den beiden
Massenteilen eingeschlossen und an diesen befestigt ist.
17. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste
Kontakt einen Drehanschlag (3b) aufweist, der von ihm
aus parallel zur Gleitwelle vorspringt und an den
Massenkörper anstoßen kann, um die Drehung des ersten
Kontakts zu stoppen.
18. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Massenkörper durch einen Sinterformgebungsvorgang oder
durch Spritzgußformen von Metallpulver ausgeformt wird.
19. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin
ein Fehlerermittlungsabschnitt vorgesehen ist, um
festzustellen, ob der erste Kontakt an den dritten
Kontakt anstößt oder nicht, und eine Fehlerermittlung
(20a, 20b, 20c, 21a, 22a, 22b) durchzuführen.
20. Beschleunigungsdetektor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Kontakt auf einer Innenumfangsoberfläche des Gehäuses
angeordnet ist, und daß der erste Kontakt auf einer
Oberfläche des Massenkörpers gegenüberliegend der
Innenumfangsoberfläche des Gehäuses angeordnet ist.
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