DE19745033A1 - Mechanical acceleration sensor - Google Patents

Mechanical acceleration sensor

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DE19745033A1
DE19745033A1 DE19745033A DE19745033A DE19745033A1 DE 19745033 A1 DE19745033 A1 DE 19745033A1 DE 19745033 A DE19745033 A DE 19745033A DE 19745033 A DE19745033 A DE 19745033A DE 19745033 A1 DE19745033 A1 DE 19745033A1
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Abstract

The sensor has a movable seismic mass (2) supported in a bearing system in a housing (3). The mass is braced against the housing in an acceleration or retardation direction by a sensor spring (11) with a detector device monitoring any excursion of the mass from its rest position and acting as a switching device. The bearing system consists of bearing pins (13 to 19) holding the mass in a floating position. One end of each pin is braced against a housing wall (5 to 10) and the other against the mass

Description

Die Erfindung betrifft einen mechanischen Beschleunigungssensor, insbesondere einen Crashsensor für ein Sicherheitssystem eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a mechanical acceleration sensor, in particular one Crash sensor for a vehicle safety system according to the preamble of Claim 1.

Die meisten bekannten mechanischen Beschleunigungssensoren sind nach dem gleichen Grundprinzip aufgebaut und enthalten eine seismische Masse, die durch eine Lagervor­ richtung in einem einer Beschleunigung ausgesetzten Gehäuse beweglich gehalten und durch wenigstens eine Sensorfeder gegen das Gehäuse abgestützt ist. Bei einer Beschleu­ nigung bzw. Verzögerung des Gehäuses, das beispielsweise fest mit dem Aufbau eines Fahrzeugs verbunden ist, wird die seismische Masse durch ihre Massenträgheit gegenüber dem Gehäuse gegen die Kraft der Sensorfeder ausgelenkt. Diese Auslenkung der seismischen Masse aus ihrer Ruhelage wird durch eine Erfassungseinrichtung meßtech­ nisch erfaßt, wobei der Auslenkungswert einen bestimmten Beschleunigungs- bzw. Verzöge­ rungswert entspricht. Bei Crashsensoren wird üblicherweise ein Aufbau als Beschleu­ nigungsgrenzwertschalter durchgeführt, wobei nach einem bestimmten Auslenkungsweg entsprechend einem bestimmten Beschleunigungswert ein Schalter zur Auslösung einer Sicherheitseinrichtung, beispielsweise eines Airbags, eines Gurtstrammers, etc. betätigt wird. Es ist bekannt, die meßtechnische Erfassung der Auslenkung durch eine unmittelbare mechanische Abtastung oder durch eine induktive Abtastung durchzuführen.Most known mechanical acceleration sensors are the same Basic principle built up and contain a seismic mass by a bearing direction in a housing subjected to acceleration and movable is supported against the housing by at least one sensor spring. With an acceleration inclination or delay of the housing, for example, firmly with the construction of a Connected to the vehicle, the seismic mass is opposed by its inertia the housing deflected against the force of the sensor spring. This deflection of the seismic mass from its rest position is measured by a measuring device nisch detected, the deflection value a certain acceleration or deceleration approximate value. In the case of crash sensors, a structure is usually used as an accelerator inclination limit switch carried out, according to a certain deflection a switch for triggering a corresponding to a certain acceleration value Safety device, for example an airbag, a belt tensioner, etc. actuated becomes. It is known to measure the deflection by a direct measurement mechanical scanning or by inductive scanning.

In einer konkreten Ausführung eines Crashsensors ist die seismische Masse als Kugel ausgebildet, die in einem waagrecht liegenden Kanal gegen die Kraft der Feder eines Schalters verschiebbar gehalten ist (GB 22 75 324 A).In a concrete version of a crash sensor, the seismic mass is a sphere trained in a horizontal channel against the force of a spring Switch is slidably held (GB 22 75 324 A).

In einer weiter bekannten Ausführungsform eines Crashsensors (EP 0 489 199 A1 ist die seismische Masse als magnetischer Körper ausgeführt, der gegenüber einem gehäusefesten Magneten gegen die Kraft einer Sensorfeder verschiebbar gehalten ist. In ihrer Ruhelage hält der magnetische Körper eine metallische, federvorgespannte Kontakt­ zunge eines Schalters in seiner Offenstellung. Ab einer bestimmten Auslenkung des Magnetkörpers gegenüber der Kontaktzunge wird die rückstellende Federkraft größer als die auslenkende magnetische Kraft, so daß dann die Kontaktzunge für eine Kontaktgabe schließt. Der Magnetkörper ist hier über eine zentrale Bohrung auf einer waagrechten Führungsachse verschiebbar gehalten.In a further known embodiment of a crash sensor (EP 0 489 199 A1 seismic mass is designed as a magnetic body that opposes one  housing-fixed magnet is held displaceably against the force of a sensor spring. In In its rest position, the magnetic body maintains a metallic, spring-biased contact tongue of a switch in its open position. From a certain deflection of the Magnetic body opposite the contact tongue, the restoring spring force is greater than that deflecting magnetic force, so that then the contact tongue for making contact closes. The magnetic body is here on a horizontal hole through a central hole Guide axis held slidably.

Bei beiden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erfolgt die Führung der seis­ mischen Masse bei der Auslenkung durch eine Gleitbewegung an ortsfesten Gehäuseteilen. Dadurch ist die Reibung relativ hoch. Insbesondere durch die anfangs zu überwindende und nicht präzise zu definierende Haftreibung liegt die Ansprechschwelle relativ hoch und kann ebenfalls nicht präzise definiert werden. Der Auslenkweg kann daher nur mit relativ großen Toleranzen bestimmten Beschleunigungswerten zugeordnet werden. Bei einer Verwendung als Crashsensoren ergibt sich dadurch der Nachteil, daß deren Auslöseschwelle mit relativ großen Toleranzen behaftet ist, so daß die nachteilige Gefahr besteht, daß Sicherheits­ systemen schon relativ früh vor einer vorgegebenen Grenzbeschleunigung oder erst relativ spät darüber ausgelöst werden.In both of the above-described embodiments, the seis is guided mix mass during the deflection by a sliding movement on stationary housing parts. As a result, the friction is relatively high. In particular through the initially to be overcome and The stiction threshold, which cannot be precisely defined, is relatively high and can also cannot be precisely defined. The deflection path can therefore only be relatively large Tolerances can be assigned to certain acceleration values. When using as crash sensors, this results in the disadvantage that their triggering threshold is relative large tolerances, so that there is the disadvantage that security systems relatively early before a given limit acceleration or only relatively triggered about it late.

In einer weiter bekannten konkreten Ausführungsform eines Crashsensors als Beschleuni­ gungsgrenzwertschalter steht eine seismische Masse als zylindrischer Körper auf seiner Fußfläche in einem umgebenden Gehäuse. Die Sensorfeder ist als Spiralfeder zwischen der oberen Kreisfläche des Zylinderkörpers und einer oberen Wand des Gehäuses eingespannt. In der montierten Funktionsstellung sind die Zylinderachse und die Spiralfederachse etwa senkrecht ausgerichtet. Wenn auf das Gehäuse eine stärkere Beschleunigung bzw. Ver­ zögerung wirkt, wird der Zylinderkörper mit einer seitlichen Nickbewegung um einen Rand seiner Fußfläche gegen die Kraft der Sensorfeder gekippt. Der Anschlag der Nickbewegung ist ein Maß für die Größe des Beschleunigungswerts. Nach einem bestimmten Nickweg wird hier durch mechanische Anlage ein Schalter betätigt. Da der Zylinderkörper eine relativ große Fußfläche mit großem Durchmesser aufweist, tritt eine Nickbewegung erst bei größeren Beschleunigungswerten auf, wobei der Schwerpunkt angehoben wird. Auch hier sind große Toleranzen möglich und die Auslöseschwelle ist nicht mit der gewünschten Präzision festlegbar.In a further known concrete embodiment of a crash sensor as an accelerator limit switch there is a seismic mass as a cylindrical body on it Foot surface in a surrounding housing. The sensor spring is a spiral spring between the clamped upper circular surface of the cylinder body and an upper wall of the housing. In the assembled functional position, the cylinder axis and the spiral spring axis are approximately aligned vertically. If more acceleration or ver the cylinder body with a lateral pitching movement around an edge its foot surface tilted against the force of the sensor spring. The stroke of the pitching motion is a measure of the size of the acceleration value. After a certain pitch path here a switch operated by mechanical system. Because the cylinder body is a relative has a large foot surface with a large diameter, a pitching movement only occurs higher acceleration values, whereby the center of gravity is raised. Here too large tolerances are possible and the trigger threshold is not with the desired one Precision can be determined.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen mechanischen Beschleunigungs­ sensor durch eine sehr reibungsarme Lagervorrichtung für die seismische Masse weiterzu­ bilden.The object of the invention is a generic mechanical acceleration sensor through a very low-friction bearing device for the seismic mass form.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the characterizing features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 umfaßt die Lagervorrichtung für die seismische Masse Lagerstifte, durch die die seismische Masse schwimmend gehalten ist, wobei sich jeweils ein Ende eines Lagerstifts an einer Gehäusewand und das andere Ende an der seismischen Masse ab­ stützt.According to claim 1, the bearing device for the seismic mass comprises bearing pins, through which keeps the seismic mass floating, with one end of each Bearing pin on a housing wall and the other end on the seismic mass supports.

Durch die schwimmende Lagerung der seismischen Masse auf Lagerstiften, die bei einer Auslenkung der seismischen Masse im wesentlichen nur gekippt werden, tritt keine gleitende Reibung auf. Die Aufstandsflächen der Lagerstifte sind klein und bevorzugt als Lagerspitzen ausgebildet, so daß die seismische Masse in Verbindung mit der Kippbewegung etwa auf gleichbleibender Höhe ausgelenkt wird. Damit wird eine extrem reibungsarme Lagerung der seismischen Masse erhalten. Dadurch ist vorteilhaft die Erfassung eines bestimmten Be­ schleunigungswerts über die Auslenkung sehr präzise durchführbar und insbesondere die Auslöseschwelle eines Crashsensors sehr präzise einstellbar.Due to the floating storage of the seismic mass on bearing pins, which at a Deflection of the seismic mass is essentially only tilted, no sliding occurs Friction on. The contact surfaces of the bearing pins are small and preferably as bearing tips trained so that the seismic mass in connection with the tilting movement about constant height is deflected. This makes the bearing extremely low-friction Preserve seismic mass. This is advantageous for the detection of a certain loading acceleration value can be carried out very precisely via the deflection and in particular the Triggering threshold of a crash sensor can be set very precisely.

Die sehr reibungsarme Lagerung erfordert nur wenig Bauraum, so daß konventionelle Ausführungsformen, z. B. mit kugelförmigen Massen, bauraumneutral ersetzbar sind.The very low-friction storage requires little space, so that conventional Embodiments, e.g. B. with spherical masses, space-neutral replaceable.

Besonders vorteilhaft wird eine Spitzenlagerung verwendet, bei der Lagerspitzen an den Lagerstiftenden in Lagermulden eingreifen, wodurch einerseits die Lagerstifte örtlich festgelegt werden und andererseits einer Auslenkung der seismischen Masse von der Lagerung keine Gegenkraft entgegengesetzt wird.A tip bearing is particularly advantageously used, in which bearing tips on the Engage the bearing pin ends in the recesses, which on the one hand locally causes the bearing pins be determined and on the other hand a deflection of the seismic mass from the Storage no opposing force is opposed.

Zweckmäßig werden zum Erhalt der Abstützfunktion die Lagerstifte bei einer Auslenkung der seismischen Masse nur wenig gekippt. Dies ist für einen angestrebten großen Auslenkungs­ weg mit relativ langen Lagerstiften möglich. Um den erforderlichen Bauraum für den Sensor gering zu halten, wird daher vorgeschlagen, in der seismischen Masse Bohrungen als Sack­ löcher anzubringen, in die die zugeordneten Lagerstifte teilweise eingreifen. Diese Boh­ rungen müssen einen größeren Durchmesser als die Lagerstifte haben, damit in den Bohrungen eine Verkippung der Lagerstifte ohne Anschlag möglich ist. Der maximale Aus­ lenkungsweg der seismischen Masse wird dann ggf. durch einen solchen Anschlag be­ stimmt, der durch die Länge der Federstifte, die Tiefe der Bohrungen und die Spaltweite zwi­ schen den Bohrungswänden und den Lagerstiften vorgebbar ist. Die seismische Masse kann in ihrem Gehäuse in den quer zur Auslenkungsrichtung liegenden Raumrichtungen von Lagerstiften abgestützt werden. Zur Entklapperung und für ein Nullspiel werden vorteilhaft an geeigneten Stellen federnde Lagerungen der Lagerstifte vorgesehen, wobei jedoch insbe­ sondere die Lagerstifte, die das Gewicht der seismischen Masse nach unten abstützen, zweckmäßig keine federnde Lagerung aufweisen sollen.To maintain the support function, the bearing pins are expedient in the event of a deflection of the seismic mass tilted only a little. This is aimed for a large displacement possible with relatively long bearing pins. To the space required for the sensor It is therefore proposed to keep bores as sacks in the seismic mass to make holes in which the associated bearing pins partially engage. This boh The stanchions must have a larger diameter than the bearing pins, so that the  Bores a tilting of the bearing pins without a stop is possible. The maximum out steering path of the seismic mass is then possibly be by such a stop true, due to the length of the spring pins, the depth of the holes and the gap width between the bore walls and the bearing pins can be specified. The seismic mass can in its housing in the spatial directions transverse to the direction of deflection of Bearing pins are supported. For unpacking and for a zero clearance are advantageous Suitable locations provided resilient bearings of the bearing pins, but in particular especially the bearing pins, which support the weight of the seismic mass downwards, expediently should have no resilient mounting.

Die seismische Masse kann für eine einfache und kostengünstige Herstellung als in Funk­ tionsstellung waagrecht liegende, etwa quadratische Platte ausgebildet werden. Damit kann auch das umgebende Gehäuse bei entsprechend einfacher Form preisgünstig hergestellt werden.The seismic mass can be used for simple and inexpensive manufacture than in radio tion position horizontal, approximately square plate are formed. So that can also the surrounding housing is inexpensively manufactured with a correspondingly simple shape will.

Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail with reference to a drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines teilweise geschnittenen, mechanischen Beschleunigungssensors, Fig. 1 is a perspective view of a partially cut, mechanical acceleration sensor,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-A aus Fig. 1, und Fig. 2 shows a section along the line AA of Fig. 1, and

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B aus Fig. 1. Fig. 3 is a section along the line BB in FIG. 1.

In Fig. 1 ist ein mechanischer Beschleunigungssensor 1 dargestellt mit einer seismischen Masse 2, die durch eine Lagervorrichtung auslenkbar in einem Gehäuse 3 gehalten ist. Die seismische Masse 2 ist als quaderförmige Platte ausgeführt, die in der dargestellten Funk­ tionsstellung etwa waagrecht liegt.In Fig. 1, a mechanical acceleration sensor 1 is shown with a seismic mass 2 , which is held deflectable in a housing 3 by a bearing device. The seismic mass 2 is designed as a cuboid plate, which is approximately horizontal in the illustrated functional position.

Das Gehäuse 3 umgibt die seismische Masse 2 mit umlaufenden Abständen 4 und hat eine der seismischen Masse 2 entsprechende Hohlform mit einer Bodenwand 5, einer Deckelwand 6, einer vorderen Seitenwand 7, einer hinteren Seitenwand 8 sowie einer linken und rechten Seitenwand 9 und 10.The housing 3 surrounds the seismic mass 2 with circumferential distances 4 and has a hollow shape corresponding to the seismic mass 2 with a bottom wall 5 , a top wall 6 , a front side wall 7 , a rear side wall 8 and a left and right side wall 9 and 10 .

Die entsprechenden gegenüberliegenden und zugeordneten Außenwände der seismischen Masse 2 sind entsprechend mit 5a 6a, 7a, 8a, 9a und 10a bezeichnet.The corresponding opposite and assigned outer walls of the seismic mass 2 are correspondingly designated 5a 6a, 7a, 8a, 9a and 10a.

Die rechte Seitenwand 10a der seismischen Masse 2 ist gegen die Innenfläche der rechten Seitenwand 10 des Gehäuses 3 mit einer als Spiralfeder ausgebildeten Sensorfeder 11 abgestützt. Gegenüber der Sensorfeder 11 ist ein schematisch als Pfeil 12 angedeuteter Anschlag angebracht, gegen den die seismische Masse 2 in ihrer dargestellten Ruhelage durch die Druckkraft der Sensorfeder 11 mit ihrer linken Seitenwand 9a gedrängt ist.The right side wall 10 a of the seismic mass 2 is supported against the inner surface of the right side wall 10 of the housing 3 with a sensor spring 11 designed as a spiral spring. Opposite the sensor spring 11 there is a stop indicated schematically as an arrow 12 , against which the seismic mass 2 in its rest position shown is pushed by the pressure force of the sensor spring 11 with its left side wall 9 a.

Die seismische Masse 2 ist im Gehäuse 3 schwimmend gelagert, wozu drei untere Lager­ stifte 13, 14, 15, ein oberer Lagerstift 16 und drei seitliche Lagerstifte 17, 18 und 19 ver­ wendet sind. Anhand des unteren Lagerstifts 15 wird in der Schnittdarstellung nach Fig. 2 der Aufbau und die Anordnung erläutert, wie sie auch für die weiteren unteren Lagerstifte 13 und 14 sowie für die seitlichen Lagerstifte 17 und 18 zutreffen.The seismic mass 2 is floating in the housing 3 , for which three lower bearing pins 13 , 14 , 15 , an upper bearing pin 16 and three lateral bearing pins 17 , 18 and 19 are used ver. Based on the lower bearing pin 15 in the sectional view of FIG. 2, the structure and the arrangement is explained, as they also apply to the other lower bearing pins 13 and 14 and for the lateral bearing pins 17 and 18 .

In Fig. 2 liegen der oberen Wand 6a der seismischen Masse 2 die Deckelwand 6 des Ge­ häuses 3 gegenüber und entsprechend der Bodenwand 5a der seismischen Masse 2 die Bodenwand 5 des Gehäuses 3 gegenüber. Die seismische Masse 2 ist über den unteren Lagerstift 15 mit ihrem Gewicht gegen die Bodenwand 5 des Gehäuses 3 abgestützt, wobei in der Ruhelage der seismischen Masse 2 der Lagerstift 15 senkrecht steht. Der Lagerstift 15 ist teilweise in einer Bohrung 20 als Sackloch in der seismischen Masse aufgenommen, die ein Übermaß gegenüber dem Durchmesser des Lagerstifts 15 aufweist, so daß dieser in der Bohrung 20 verkippbar ist.In FIG. 2, the top wall 6 6 lie a seismic mass 2, the lid wall of the Ge häuses 3 opposite to and corresponding to the bottom wall 5a of the seismic mass 2, the bottom wall 5 of the housing 3 with respect to. The weight of the seismic mass 2 is supported by the lower bearing pin 15 against the bottom wall 5 of the housing 3 , the bearing pin 15 being perpendicular in the rest position of the seismic mass 2 . The bearing pin 15 is partially received in a bore 20 as a blind hole in the seismic mass, which has an excess compared to the diameter of the bearing pin 15 , so that it can be tilted in the bore 20 .

Der Lagerstift 15 ist mit endseitigen Lagerspitzen 21, 22 versehen, wobei sich die Lager­ spitze 21 in einer kegelförmigen Lagermulde 23 in der Bodenwand 5 und die Lagerspitze 22 am Boden der Bohrung 20 in einer entsprechenden Lagermulde 24 abstützen.The bearing pin 15 is provided with end-side bearing tips 21 , 22 , the bearing tip 21 being supported in a conical bearing recess 23 in the bottom wall 5 and the bearing tip 22 at the bottom of the bore 20 in a corresponding bearing recess 24 .

Anhand der Fig. 3 werden der Aufbau und die Anordnung des oberen Lagerstifts 16 als Federstift näher erläutert. Als entsprechender Federstift ist auch der Lagerstift 19 ausge­ bildet. In Fig. 3 ist die Anordnung ähnlich wie in Fig. 2 dargestellt, wobei jedoch durch den Lagerstift 16 die seismische Masse 2 gegenüber der Deckelwand 6 federnd für ein Nullspiel und zur Entklapperung abgestützt ist.With reference to FIG. 3, the construction and the arrangement of the upper support pin 16 are explained in detail as a spring pin. As a corresponding spring pin, the bearing pin 19 is formed out. In Fig. 3 the arrangement is similar to that shown in Fig. 2, but with the bearing pin 16, the seismic mass 2 is resiliently supported with respect to the cover wall 6 for zero play and for decocking.

Der Lagerstift 16 weist dazu eine Lagerspitze 25 auf, die in einer kegelförmigen Lagermulde 26 in einer Bohrung 27 der seismischen Masse 2 abgestützt ist. Die Bohrung 27 hat auch hier Übermaß gegenüber dem Durchmesser des Lagerstifts 16, so daß dieser in der Boh­ rung 27 verkippbar ist.For this purpose, the bearing pin 16 has a bearing tip 25 which is supported in a conical bearing depression 26 in a bore 27 in the seismic mass 2 . The bore 27 also has an oversize in relation to the diameter of the bearing pin 16 so that it can be tilted in the hole 27 .

Außerhalb der Bohrung 27 ist am Lagerstift 16 ein Federteller 28 befestigt. Zwischen dem Federteller 28 und einer Aussparung als Federaufnahme 29 in der Deckelwand 6 erstreckt sich eine Spiralfeder 30, die den Lagerstift 16 umgibt und ihn zur Deckelwand 6 hin überragt so daß zwischen dem oberen Lagerstiftende und der Federaufnahme 29 die seismische Masse 2 nach oben gegen die Kraft der Spiralfeder 30 beweglich gehalten ist.Outside the bore 27 , a spring plate 28 is attached to the bearing pin 16 . Between the spring plate 28 and a recess as a spring receptacle 29 in the cover wall 6 extends a spiral spring 30 which surrounds the bearing pin 16 and protrudes towards the cover wall 6 so that between the upper end of the bearing pin and the spring receptacle 29 the seismic mass 2 upwards against the Force of the coil spring 30 is kept movable.

Die unteren Lagerstifte 13, 14, 15 sind in einer Dreiecksanordnung zwischen der Boden­ wand 5 des Gehäuses 3 und der Unterseite 5a der seismischen Masse 2 angebracht. Zwei im Abstand versetzt liegende seitliche Lagerstifte 17, 18 sind in horizontaler Lage zwischen der vorderen Seitenwand 7 des Gehäuses 3 und der vorderen Seitenfläche 7a der seismischen Masse 2 angebracht. Gegenüberliegend ist in zentraler Lage der Lagerstift 19 zwischen der hinteren Seitenwand 8 des Gehäuses 3 und der hinteren Seitenwand 8a der seismischen Masse angeordnet. Ebenfalls in zentraler Lage ist der obere Lagerstift 16 zwischen der Deckelwand 6 des Gehäuses 3 und der Oberseite 6a der seismischen Masse angebracht. Damit ist insgesamt die seismische Masse 2 schwimmend im Gehäuse gelagert und in Richtung des Pfeiles 31 durch ein Verkippen der Lagerstifte gegen die Kraft der Sensorfeder 11 auslenkbar.The lower bearing pins 13 , 14 , 15 are in a triangular arrangement between the bottom wall 5 of the housing 3 and the bottom 5 a of the seismic mass 2 attached. Two spaced lateral bearing pins 17 , 18 are mounted in a horizontal position between the front side wall 7 of the housing 3 and the front side surface 7 a of the seismic mass 2 . Opposite, the bearing pin 19 is arranged in a central position between the rear side wall 8 of the housing 3 and the rear side wall 8 a of the seismic mass. Also in a central position, the upper bearing pin 16 is attached between the cover wall 6 of the housing 3 and the upper side 6 a of the seismic mass. The seismic mass 2 is thus floatingly supported in the housing and can be deflected in the direction of arrow 31 by tilting the bearing pins against the force of the sensor spring 11 .

Der mechanische Beschleunigungssensor 1 hat folgende Funktion: der Beschleunigungs­ sensor 1 soll als Crashsensor in einem Fahrzeug eingebaut sein, wobei das Gehäuse 3 fest mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Die Fahrtrichtung des Fahrzeugs ist dabei in Rich­ tung des Pfeiles 31 nach rechts. Bei einem Frontalaufprall wird das mit dem Fahrzeugaufbau fest verbundene Gehäuse 3 stark abgebremst, wobei die seismische Masse 2 durch ihre Massenträgheit gegen die Kraft der Sensorfeder 11 in Richtung des Pfeiles 31 relativ zum Gehäuse 3 ausgelenkt wird. Die Lagerung über die Lagerstifte ist dabei extrem reibungsarm und bewirkt keine rückhaltende Kraft für die seismische Masse 2. Diese Auslenkung kann durch eine allgemein bekannte und daher nicht dargestellte Schalteinrichtung erfaßt werden. Beispielsweise kann zwischen der rechten Seitenwand 10 des Gehäuses 3 und der rechten Seitenwand 10a der seismischen Masse 2 ein Endschalter angeordnet sein, der mechanisch direkt nach einem bestimmten Auslenkungsweg der seismischen Masse 2 entsprechend einer bestimmten Fahrzeugverzögerung betätigt wird. Es ist jedoch auch eine an sich bekannte magnetische oder induktive Erfassung des Auslenkungswegs der seismischen Masse 2 möglich.The mechanical acceleration sensor 1 has the following function: the acceleration sensor 1 should be installed as a crash sensor in a vehicle, the housing 3 being firmly connected to the vehicle body. The direction of travel of the vehicle is in the direction of arrow 31 to the right. In the event of a frontal impact, the housing 3 , which is firmly connected to the vehicle body, is braked strongly, the seismic mass 2 being deflected relative to the housing 3 by its inertia against the force of the sensor spring 11 in the direction of arrow 31 . The bearing over the bearing pins is extremely low-friction and does not cause any restraining force for the seismic mass 2 . This deflection can be detected by a generally known and therefore not shown switching device. For example, a limit switch can be arranged between the right side wall 10 of the housing 3 and the right side wall 10 a of the seismic mass 2, which limit switch is actuated mechanically directly according to a specific deflection path of the seismic mass 2 in accordance with a specific vehicle deceleration. However, a known magnetic or inductive detection of the deflection path of the seismic mass 2 is also possible.

Baugleiche Sensoren können ersichtlich für unterschiedliche Beanspruchungsrichtungen genutzt werden, wobei der Einbau so durchzuführen ist, daß die Sensorfeder 11 in die Beanspruchungsrichtung weist.Identically constructed sensors can obviously be used for different directions of stress, whereby the installation has to be carried out so that the sensor spring 11 points in the direction of stress.

Claims (14)

1. Mechanischer Beschleunigungssensor, insbesondere Crashsensor für ein Sicher­ heitssystem eines Fahrzeugs, mit einer durch eine Lagereinrichtung in einem Gehäuse (3) beweglich gehaltenen seismischen Masse (2), die mit wenigstens einer Sensorfeder (11) gegen das Ge­ häuse (3) in einer Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsrichtung abgestützt ist, und mit einer Erfassungseinrichtung für eine Auslenkung der seismischen Masse (2) aus ihrer Ruhelage, insbesondere als Schalteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagervorrichtung für die seismische Masse (2) Lagerstifte (13 bis 19) umfaßt, durch die die seismische Masse (2) schwimmend gehalten ist, wobei sich jeweils ein Ende eines Lagerstifts (13 bis 19) an einer Gehäusewand (5 bis 10) und das andere Ende an der seismischen Masse (2) abstützt.1. Mechanical acceleration sensor, in particular crash sensor for a safety system of a vehicle, with a seismic mass ( 2 ) which is movably held by a bearing device in a housing ( 3 ) and which has at least one sensor spring ( 11 ) against the housing ( 3 ) in one Acceleration or deceleration direction is supported, and with a detection device for deflecting the seismic mass ( 2 ) from its rest position, in particular as a switching device, characterized in that the bearing device for the seismic mass ( 2 ) comprises bearing pins ( 13 to 19 ), through which the seismic mass ( 2 ) is kept floating, one end of a bearing pin ( 13 to 19 ) being supported on a housing wall ( 5 to 10 ) and the other end on the seismic mass ( 2 ). 2. Mechanischer Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung zwischen seismischer Masse (2) und Gehäusewand (5 bis 10) eine Spitzenlagerung ist, dergestalt daß die Lagerstiftenden Lagerspitzen (21, 22; 25) aufweisen, die in Lagermulden (23, 24; 26) eingreifen.2. Mechanical acceleration sensor according to claim 1, characterized in that the bearing between the seismic mass ( 2 ) and the housing wall ( 5 to 10 ) is a tip bearing, in such a way that the bearing pins have bearing tips ( 21 , 22 ; 25 ) which in bearing troughs ( 23rd , 24 ; 26 ) intervene. 3. Mechanischer Beschleunigungssensor nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der seismischen Masse (2) Bohrungen (20; 27) als Sacklöcher enthalten sind, in die zugeordnete Lagerstifte (15; 16) teilweise eingreifen, und die Bohrungen (20; 27) jeweils einen größeren Durchmesser als ein zugeordneter Lager­ stift (15; 16) aufweisen.3. Mechanical acceleration sensor according to claim 1 or claim 2, characterized in that in the seismic mass ( 2 ) bores ( 20 ; 27 ) are included as blind holes, partially engage in the associated bearing pins ( 15 ; 16 ), and the bores ( 20 ; 27 ) each have a larger diameter than an associated bearing pin ( 15 ; 16 ). 4. Mechanischer Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (2) in der montierten Funktionsstellung auf wenigstens drei gegeneinander versetzt liegenden und etwa senkrecht stehenden unteren Lagerstiften (13, 14, 15) für eine Höhenlagerung nach unten gegen eine untere Gehäusewand (5) abgestützt ist.4. Mechanical acceleration sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the seismic mass ( 2 ) in the assembled functional position on at least three mutually offset and approximately perpendicular lower bearing pins ( 13 , 14 , 15 ) for a vertical storage downwards is supported against a lower housing wall ( 5 ). 5. Mechanischer Beschleunigungssensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (2) zudem durch wenigstens drei gegenüberliegend ver­ setzt angebrachte, etwa waagrecht liegende, seitliche Lagerstifte (17, 18, 19) für eine Seitenlagerung gegen Gehäuseseitenwände (7, 8) abgestützt ist.5. Mechanical acceleration sensor according to claim 4, characterized in that the seismic mass ( 2 ) also by at least three oppositely placed ver, approximately horizontal, lateral bearing pins ( 17 , 18 , 19 ) for side mounting against housing side walls ( 7 , 8 ) is supported. 6. Mechanischer Beschleunigungssensor nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (2) zudem durch wenigstens einen etwa senkrecht stehenden, oberen Lagerstift (16) nach oben gegen eine obere Gehäusewand (6) abgestützt ist.6. Mechanical acceleration sensor according to claim 4 or claim 5, characterized in that the seismic mass ( 2 ) is also supported by at least one approximately vertical upper bearing pin ( 16 ) upwards against an upper housing wall ( 6 ). 7. Mechanischer Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Lagerstift (16, 19) federnd gelagert ist.7. Mechanical acceleration sensor according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one bearing pin ( 16 , 19 ) is resiliently mounted. 8. Mechanischer Beschleunigungssensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für eine federnde Lagerung ein Lagerstiftendbereich, bevorzugt der auf eine Gehäusewand zugerichtete Endbereich, von einer Spiralfeder (30) umgeben ist, die sich mit einem Federende auf einem Federteller (28) am Lagerstift (16) abstützt und mit dem anderen den Lagerstiftendbereich überragenden Federende in einer Fe­ deraufnahme (29) abstützt.8. Mechanical acceleration sensor according to claim 7, characterized in that for a resilient mounting, a bearing pin end area, preferably the end area facing a housing wall, is surrounded by a spiral spring ( 30 ), which has a spring end on a spring plate ( 28 ) on the bearing pin ( 16 ) is supported and with the other end of the bearing pin projecting above the spring end in a spring support ( 29 ). 9. Mechanischer Beschleunigungssensor nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein seitlicher (19) und/oder oberer Lagerstift (16) federnd gelagert sind.9. Mechanical acceleration sensor according to claim 7 or claim 8, characterized in that at least one lateral ( 19 ) and / or upper bearing pin ( 16 ) are resiliently mounted. 10. Mechanischer Beschleunigungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die seismische Masse (2)10. Mechanical acceleration sensor according to one of claims 1 to 9, characterized in that the seismic mass ( 2 ) - als ebene, dicke und etwa quadratische Platte ausgebildet ist, die in einem entsprechend ausgebildeten Gehäuse (3) mit Abständen (4) zu den Gehäuse­ wänden (5 bis 10) aufgenommen ist,- Is designed as a flat, thick and approximately square plate, which is accommodated in a correspondingly designed housing ( 3 ) at intervals ( 4 ) to the housing walls ( 5 to 10 ), - durch wenigstens drei untere Lagerstifte (13, 14, 15) nach unten abgestützt ist, - is supported downwards by at least three lower bearing pins ( 13 , 14 , 15 ), - durch wenigstens eine etwa waagrecht liegende Spiralfeder als Sensorfeder (11) seitlich abgestützt ist und zudem durch zwei an einer Plattenschmalfläche (7a) angeordnete seitliche Lagerstifte (17, 18) und einen an der gegenüberliegenden Plattenschmalfläche (8a) angeordneten seitlichen Lagerstift (19) als Federstift abgestützt ist, wobei diese Lagerstifte (17, 18, 19) etwa quer zur Spiralfederachse ausgerichtet sind, und- Is laterally supported by at least one approximately horizontal spiral spring as a sensor spring ( 11 ) and also by two lateral bearing pins ( 17 , 18 ) arranged on a narrow plate surface ( 7 a) and one lateral bearing pin ( 19 ) arranged on the opposite narrow plate surface ( 8 a) ) is supported as a spring pin, these bearing pins ( 17 , 18 , 19 ) being aligned approximately transversely to the spiral spring axis, and - durch wenigstens einen etwa zentralen oberen Lagerstift (16) als Federstift abgestützt ist.- Is supported by at least one approximately central upper bearing pin ( 16 ) as a spring pin.
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