DE2104307A1 - - Google Patents

Description

• Beschleunigungsempfindlicher Fiihler Die Erfindung befaßt sich mit auf Kräfte ansprechenden FUhlern, die so beschaffen sind, daß sie auf Beschleunigungs-und/oder Verzögerungskräfte reagieren, wobei der Erfindungsgegenstand sich insbesondere flir die Verwendung zur Ermittlung von Verzögerungskräften eignet, die bei Zusammenstößen zwischen Fahrzeugen auftreten bzw. zwischen Fahrzeugen und anderen Gegenständen. Die Erhöhung der Kraftfahrzeug-Sicherheit ist augenblicklich ein außerordentlich dringendes Problem. Bekanntermaßen ist die Anzahl der Kraftfahrzeugunfälle mit tödlichem Ausgang oder ernsthaften Verletzungen sehr hoch. in sehr wichtiger Typ einer Sicherheitsvorrichtung, die bereits entwickelt wurde, unrl von der erwartet wird, daß sie allgemein gebräuchlich wird, ist riai Sicherheitsluftkissen- oder Iiuftsacksystem.
• Dieses System sicht einen aufblasbaren Sack oder aufblasbare Sä<.1r vcr in Verbindung mit; Einrichtungen, die den Sack im Augenblick der Kollision schlagartig vor den Fahrzeuginsassen aufblasen, um diese zu schützen. Das heißt, es sind Æinrichtungen geschaffen worden, die den Sack am Beginn des Aufstoßens oder Aufprallens und bevor dieser Vorgang beendet ist, aufblasen, so daß der aufgeblasene Sack sich in seiner Position vor den Fahrzeuginsassen befindet, bevor die volle Stoßkraft auf die Fahrzeuginsassen einwirken kann, um sie nach vorne zu werfen und dadurch zu verletzen oder gar zu töten.
• Win bevorzugtes System dieser Art ist in der anhängigen Patentanmeldung beschrieben.
• Bei dem oben genannten Systemtyp sind Mittel vorgesehen, mit denen der Luftsack sehr schnell aufgeblasen werden kann und natürlich auch eine Auslösevorrichtung, mit der das Aufblasen in Abhängigkeit von den Beschleunigungskräften, die im Augenblick des Stoßes auftreten, eingeleitet wird. Die im Folgenden beschriebenen, erfindungsgemäßen Fühler sollen diesem Zweck dienen, d.h. auf das Auftreten von Verzögerungskräften ansprechen und die Sicherheitsvorrichtung auslösen, also den aufblasbaren Sack oder eine vergleichbare Einrichtung.
• ,3in für diese besondere Aufgabe geeigneter Fühler muß gewisse Wigenschaften aufweisen, damit er die gewünschte Wirkung entfalten kann und praktisch verwertbar ist. Dazu gehört natürlich, daß der Fühler zuverlässig arbeitet. Auch muß er einigermaßen einfach und preiswert sein. Ferner muß er so beschaffen sein, daß er nicht unbeabsichtigt oder zu unerwünschten Zeiten anspricht und bewirkt, daß sich dann die Sicherheitsvorrichtung aufbläst. Des weiteren ist erforderlich, daß der Fühler nur aufgrund von auftretenden Verzögerungskräften anspricht, die eine bestimmte, festgelegte Größe haben und ttinc bestillun-te Zeit aufrech-terhalten bleiben. Eine Fühlervorrichtung, die diesen Anforderungen nicht entsprich-t, wäre Zll beanstanden, wt:il sie zu unerwünschten Zeiten die Sicherheitsvorrichtung auslöse und betätigen würde.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Fühler vorrichtung zu schaffen, die sich insbesondere für die obige Aufgabe eignet und Zelle angeführten, speziellen Sigenschaften aufweist. Ferner soll diese Fühlervorrichtung so gebaut sein, daß sie sich in Fahrzeugen benutzen läßt und auf Verzögerungkräfte anspricht, die von Zusammenstößen oder Stößen in verschiedenen Richtungen, die von frontal bis zur Breitseite reichen, herrühren. 9in derartiger Fühler soll des weiteren eine oder mehrere Trägheitsmassen enthalten, die auf Verzögerungskräfte ansprechen und unter Spannung in eine Ausgangslage gedrückt werden, so daß eine durch Schwingen oder Schaukeln oder dergleichen verursachte £tivierung verhindert wird.
• Der mit mehreren Trägheitsmassen versehene Fühler dieser Art soll dann auch so angeordnet werden, daß er auf Verzögerungskräfte anspricht, die längs irgendeiner Richtung innerhalb eines Bereiches von im wesentlichen 1800 wirken. Die Trägheitsmasse oder Trägheitsmassen des Fühlers sollen so gelagert sein, daß sie sich um eine Achse im wesentlichen normal zur Richtung der Verzögerungskräfte drehen. Die verwendete Trägheitsmasse soll mit Hilfe einer Einrichtulg aufgehängt sein, die eine Spannkraft ausübt, welche die Trägheitsmasse in die Ausgangsposition drückt.
• Des weiteren soll der erfindungsgemäße Fühler mit Kontakten versehen sein, die durch ihn betätigbar sind, wozu ein mit einer Kontur versehener Kontakt gehört, die so geartet ist, daß die zur Betätigung erforderliche Bewegung unabhängig von der Richtung der Verzögerungskraft immer dieselbe ist.
• Schließlich soll der erfindungsgemäße Fühler bezüglich seiner igenschaften auch so beschaffen sein, daß er auf keine anderen als die gewünschten Erreger anspricht. Dxs wird durch eine Optimierung der elektrischen Impulsenergie erreicht, die zur Zündung der Sprengladung erforderlich ist, sowie durch Schaffung magnetisch gehaltener Kontakte, die es ermöglichen, daß diese erhöhte Energie während einer Zeitdauer von 1 oder 2 Millisekunden zur VerfUgung steht. Dazu kommt noch, daß die Lage des Magneten in Bezug auf die kontaktgebende, sich bewegende Masse als Mittel zur Eichung der genauen Beschleunigungskraft und -dauer benutzt werden kann, die für die Inbetriebsetzung der Einrichtung erforderlich sind.
• Zusammenfassend betrifft die Erfindung also einen auf Verzögerung ansprechenden Fühler, der sich insbesondere zur Verwendung bei Fahrzeugsicherheitsvorrichtungen eignet, die mit einem aufblasbaren Luftsack arbeiten, der sich im Augenblick des Stoßes oder Aufpralls aufbläst, um die Fahrzeuginsassen zu schützen.
• Der Fühler weist eine bewegliche Trägheitsmasse auf, die auf Verzögerungskräfte anspricht, welche über einen weiten Richtungs bereich wirken. Die Trägheitsmasse wird in eine Ausgangsposition gedrückt, um dadurch zu verhindern, daß kleine Bewegungen eine unerwünschte, fortgesetzte Betätigung der Einrichtung bewirken.
• Die Trägheitsmasse und ihre Lagerung sind so ausgelegt, daß sie eine Resonanzfrequenz haben, so daß eine aktivierende Verzögerungskraft bestimmter Größe und Dauer für die Vorrichtung erforderlich ist, um zu reagieren und den Sicherheitsmechanismus auszulösen.
• Die Erfindung wird nachfolgend anhand der AusfUhrungsbeispiele der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine bildhafte Ansicht des Einbaues einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fühlers in ein Fahrzeug, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Ausführungsform des Fühlers von Fig. 1, Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2, Fig. 4 eine weggebrochene perspektivische Ansicht der Kontakt elemente, die von dem Fühler betätigt werden, Fig. 5 eine auseinandergezogene Ansicht der Einzelteile des in den Figuren 1, 2, 3 und 4 gezeigten Fühlers im Detail, Fig. 6 eine graphische Darstellung, deren Kurven die Abhängigkeit zwischen den Beschleunigungskräften und der Winkelrichtung des Stoßes für ein Zweimassensystem verans chauli chen, Fig. 7 eine graphische Darstellung, aus der die Höhe der zur Betätigung der Vorrichtung erforderlichen Beschleunigungskraft und die Zeit ersichtlich sind, während der diese Höhe aufrechterhalten bleiben muß, damit die Vorrichtung in Gang gesetzt wird, Fig. 8 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, in der jedoch der Weinbau einer anderen Ausführungsforn des erfindungsgemäßen Fühlers dargestellt ist, Fig. 9 eine weggebrochene perspektivische Ansicht des Fühlers von Fig. 8, Fig. 10 eine Draufsicht des Fühlers von Fig. 9, Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 10, Fig. 12 eine Schnittansicht einer abgeänderten Ausführungsform, der in den Figuren 9, 10 und 11 gezeigten Vorrichtung, Fig. 13 eine Schnittansicht längs der Linie 13-13 in Fig. 12, und Fig. 14 eine Ansicht einer anderen Form des Magneten.
• In Fig. 1 ist schematisch ein typischer Einbau des neuartigen Fühlers in ein mit einer Trennwand 10 zwischen Motorraum und Fahrgastraum versehenes Fahrzeug gezeigt. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet einen aufblasbaren Sack einer Sicherheitsvorrichtung, der so angeordnet ist, daß er die Fahrzeuginsassen schützt. Eine Ausführungsform des neuartigen Fühlers ist bei 14 dargestellt. Dieser Fühler ist auf der Rückseite der Trennwand 10 in der Mitte dieser Trennwand installiert.
• Das Fahrzeug ist mit einer elektrischen Batterie 16 ausgestattet, die mit elektrischen Anschlüssen für den Fühler 14 und die Sicherheitsvorrichtung 12 versehen ist. Es sind zwei Paar elektrische Kontakte im Fühler 14 vorgesehen, von denen jedes Paar beim Schließen die Sicherheitsvorrichtung 12 auslösen kann.
• In den Figuren 2, 3, 4 und 5 ist die Sicherheitsvorrichtung im einzelnen dargestellt. Bei dem gezeigten AusfUhrungsbeispiel befindet sich der Fühler in einem verhältnismäßig kleinen, etwa quadratischen Gehäuse, wie es in Fig. 2 zu sehen ist. Dieses Gehäuse weist eine Stirnwand 20 auf, die an der Trennwand 10 befestigt werden kann oder sich direkt an der Seite der Sicherheitsvorrichtung 12 anbringen läßt, um auf diese Weise ein komplettes Sicherheitsaggregat zu bilden. Außerdem ist das Gehäuse mit Seitenwänden 22 und 24 und einer Rückwand versehen.
• Der Boden wird von einer Bodendeckplatte 26 verschlossen, die durch Schrauben 28 befestigt ist. Die Kopfseite wird durch eine Kopfdeckplatte 32 verschlossen, die ebenfalls durch Schrauben 34 befestigt ist.
• In dem Gehäuse 14 befindet sich eine horizontale Zwischenwand oder Scheidewand 40. Zwei Trägheitsmassen sind um eine senkrechte Achse drehbar gelagert, die normal zur Richtung der die Sicherheitsvorrichtung betätigenden Beschlounigungskräfte, die erwartet werden, liegt. Diese Trägheitsmassen sind in Fig. 5 bei 44 und 46 gezeigt und sind um eine senkrechte Achse drehbar, die von einer Mittelsäule oder Drehachse 50 gebildet wird. Die Säule 50 ist zu der einen Seite des Gehäuses 14 hin angeordnet, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, und erstreckt sich durch eine in der Zwischenwand 40 vorhandene Öffnung 51. Die Trägheitsmassen 44 und 46 nehmen bei der beschriebenen Ausführungsform-eine Normal- oder Ausgangsstellung ein, in der sie in einem Winkel von 60° zueinander entfernt sind, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Trägheitsmasse 46 weicht um 60° von der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ab, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Trägheitsmassen 44 und 46 besitzen die Form von Stangen, die aus Metall geeigneter Dichte bestehen und je an einem Körper angebracht sind, der drehbar ist. Die Trägheitsmasse 44 erstreckt sich in radialer Richtung von einem Drehscheibenkörper 52 aus, der eine zentrale Öffnung 54 hat, durch die die Säule 50 gesteckt ist. Die Trägheitsmasse 46 erstreckt sich von einem ähnlichen drehbaren Scheibenkörper 52' radial nach außen. Dieser Scheibenkörper besitzt eine zentrale Öffnung 54', die ebenfalls auf der Säule 50 geführt wird. Die Körper 52 und 52' sind ihrer Konstruktion nach gleich. Der Körper 52 hat eine kreisrunde, d.h. ringförmige Aussparung oder Nut 50 in seiner Unterseite, die zur Aufnahme eines Rollenlagers 62 dient, das in diese Nut hineinpaßt. Das Rollenlager 62 entspricht herkömmlicher Konstruktion und besteht aus einem Laufring, auf dem radial angeordnete Rollenlagerkörper gehalten werden. Das Rollenlager 62 ruht auf der Oberseite der Zwischenwand 40.
• Der Scheibenkörper 52' besitzt eine ähnliche ringförmige Nut oder Aussparung 65 in seiner Unterseite, in der ein ähnliches Rollenlager 62' sitzt. Der Scheibenkörper 52 hat in seiner Oberseite eine ähnliche kreisförmige oder ringförmige Nut oder Aussparung 66, die ein ähnliches Rollenlager 68 aufnehmen kann. Auch der Scheibenkörper 52' hat in seiner Oberseite eine ähnliche ringförmige Nut oder Aussparung 66' zur Aufnahme eines anderen ähnlichen Rollenlagers 68'. In Fig. 3 sind die einzelnen oben beschriebenen Teile in ihrer Zusammenbaulage gezeigt. Mit 70 ist eine Halterungsscheibe bezeichnet, die eine Mittelöffnung 72 aufweist, während das Bezugszeichen 70' eine ähnliche Halterungsscheibe mit einer Mittelöffnung 72' bezeichnet. Wenn die Teile zusammengebaut sind, berührt die Scheibe 70 das Lager 68 und hält es fest, während die Scheibe 70' mit dem Lager 62' in Berührung steht und es festhält, wobei die Teile durch eine Schraube 76, die in das obere winde der Säule 50 eingeschraubt ist, und eine ähnliche Schraube 76', die in das entgegengesetzte nde der Säule 50 eingeschraubt ist, in ihrer Zusammenbaulage gehalten werden.
• Der Scheibenkörper 52 hat in seiner Unterseite noch eine Winkelnut 80, die einen größeren Radius aufweist als die Nut 60, und deren Enden an der Trägheitsmasse 44 liegen. Der Scheibenkörper 52' besitzt eine ähnliche Winkelnut oder Aussparung 81 in seiner Oberseite.
• Die Aufgabe dieser Nuten wird im Folgenden erläutert.
• Durch die Zwischenwand 40 erstreckt sich parallel zu dem Ständer 50 ein Kontaktstift 86, der mit Endteilen versehen ist, die von der Oberseite und der Unterseite der Zwischenwand 40 nach außen laufen. Kit 88 ist ein Gewindekörper bezeichnet, der in eine waagrechte Bohrung an der einen Seite der Zwischenwand 40 eingeschraubt ist, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist und sich aus dem Gehäuse 14 heraus erstreckt.
• Auf dem Zapfen des Gewindekörpers befindet sich außerhalb des Gehäuses 14 eine Mutter 90, und bei 92 läßt sich eine elektrische Verbindung mit diesem Zapfen herstellen. Durch die Zwischenwand 40 erstreckt sich ein Stift 91, dessen fgndteile von der Oberseite und der Unterseite der Zwischenwand abstehen. Eine Schraubenfeder 93 ist mit dem einen sunde an einem abstehenden Znde des Stiftes 91 befestigt, während ihr anderes sunde, wie aus Fig. 5 ersichtlich, an einem Stift 94 angebracht ist, der in der Winkelnut 80 sich in einer Axiallage befindet. Die Feder 93 ist eine Spannfeder, die die Trägheitsmasse 44 und den Scheibenkörper 52 normalerweise in eine Ausgangslage dreht. 3in zusätzlicher Anschlagkörper. 100 ist mit endteilen versehen, die, wie aus Fig. 5 ersichtlich, von der Oberseite und der Unterseite der Zwischenwand 40 abstehen. Win axial angeordneter, elektrischer Kontaktkörper 102 befindet sich in der ringförmigen Nut 80 in der in Fig.
• 5 ersichtlichen Lage. Die Ausgangs- oder Startposition des Scheibenkörpers 52 wird durch den Kontaktkörper 102 bestimmt, der mit dem bhde des Stiftes 100 in Berührung kommt, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die Figuren 2 und 4 zeigen, daß der Scheibenkörper 52 im Uhrzeigersinn drehbar ist, und daß der Kontaktkörper 102 mit einer Fläche 104 auf dem abstehenden Endteil des Kontaktes 86 in Berührung bringbar ist, um dadurch einen Schaltkreis zur Erregung der Sicherheitsvorrichtung 12 zu schließen. 13s versteht sich natürlich, wie dies auch im Folgenden erläutert wird, daß im Falle eines Stoßes die Richtung der Verzögerungskraft, die auf die Trägheitsmasse 46 einwirkt, derart ist, daß sie die Trägheitsmasse in Bezug auf Fig. 2 in Uhrzeigerrichtung in Drehung versetzt.
• Der Drehscheibenkörper 52' ist mit einer ähnlichen Zugfeder 93' und mit einem Kontaktkörper 102' versehen. Die Feder 93' ist an dem einen Eiide eines abstehenden tNndteils des Stiftas 91 befestigt. Der Kontakt 102' ist mit dem abstehenden f!,Ädteil des Stiftes 100 in Berührung bringbar, um auf diese Weise die Ausgangs- oder Startposition des Scheibenkörpers 52' zu bestimmen.
• Die Drehscheibenkörper 52 und 52' zu s sind also so gelagert, daß sie sich im zesentlichen reibungsfrei drehen, so daß ihre WJnkelbewegung bzw. Drehbewegung allein aufgrund der Wirkung der Beschleunigungskräfte erfolgt, die auf die Trägheitsmassen 44 und 46 einwirken. Die Betriebswense der Vorrichtung dürfte danach dem Fachmann leicht verständlich sein. Die Scheibenkörper 52 und 52' sind unabhängig voneinander leicht drehbar, wobei jeder Scheibenkörper, wie oben beschrieben, in eine Ausgangsposition gedrückt wird, so daß eine unbeabsichtigte Betätigung, die ihre Ursache in Schwingungen oder Schaukelbewegungen hat, verhindert wird. Beschleunigungskräfte ausreichender Höhe und Zeitdauer, div auf jede der Trägheitsmassen 44 oder 46 einwirken, haben zur Folge, daß sich diese Masse weit genug dreht, um die Kontakte 102 und 104 oder 102' und 104' in Berührung zu bringen und dadurch die Sicherheitsvorrichtung 12 zu erregen.
• Die Winkellage der Trägheitsmassen 44 und 46 ist so gewählt, daß sie es der Vorrichtung ermöglicht, in der richtigen Weise auf Stöße zu reagieren, die Verzögerungskräfte in unterschiedlichen Richtungen erzeugen, d.h. Kräfte, die von Frontalzusammenstößen oder Zusammenstößen bzw. Stößen herrühren, welche unter anderen Winkeln als-frontal sta-ttfinden, bis zu gegen die Fahrzeugbreitseite wirkenden Stößen. In der graphischen Darstellung von Fig. 6 sind die G-Kraft-Kennzeichen der Vorrichtung in Abhängigkeit von dem Stoßwinkel aufgetragen, d.h. in Bezug auf den Richtungswinkel der ausl5senden bzw.
• antreibenden Verzögerungskraft. Auf der Abszisse sind die Winkelabweichungen des Stoßes von der Frontalrichtung und auf der Ordinate sind die G-Kräfte atifgetragen. Man erkennt, daß nur eine geringfügige Abweichung in der Höhe djr entwikkelten G-Kräfte von der Frontalposition nach beiden Seiten zur 60°-Position erfolgt, eine Tatsache, die die beiden KUTF-ven widerspiegeln, von denen die eine die vrägheitsmasse 44 und die andere die Trägheitsmasse 46 betrifft;. Jenseits der 60°-Position nehmen die Beschleunigungskräfte, die zur Betätigung des Schalters erforderlich sind, sehr stark zu.
• Dazu kommt, daß die Trägheitsmassen 44 und 46 und ihre Drehscheibenkörper 52 und 52', die im wesentlichen ohne Reibung frei drehbar sind, so gebaut sind, daß jede in Bezug auf die Schwingung eine bestimmte l-digenfrequenz aufweist. Damit soll sichergestellt werden, daß die Schalterkontakte nur im Falle eines Stoßes betätigt werden, um die Sicherheitsvorrichtung auszulösen, der G-Kräfte bestimmter Höhe und Dauer hervorruft, d.h. dessen Stärke eine vorher festgelegte minimale Zeitspanne anhält. In der graphischen Darstellung von Fig. 7 ist dieses Merkmal aufgeführt. Auf der Abszisse ist die Zeitspanne aufgetragen, beispielsweise gemessen in Millisekunden, und die Ordinate zeigt die Größe der Kraft an. Die G-Kraft wird hier als konstant angenommen, dargestellt durch eine waagerechte Linie, und diese Kraft hält T-Sekunden lang an.
• Falls die Größe dieser Kraft oder ihre Einwirkungszeitspanne nicht erreicht werden, dann werden die Schalterkontakte nicht aktiviert.
• Die Vorrichtung ist mit einer Eigenfrequenz versehen, derart, daß die Schwingungsdauer der Vorrichtung es ihr nicht ermöglicht, den Betätigungsvorgang auszulösen, wenn nicht eine bestimmte Kraftstärke bzw. -höhe und Zeitdauer der Krafteinwirkung vorhanden sind. Die Eigenfrequenz läßt sich natürlich von dem Fachmann mathematisch leicht berechnen. Die ermittelte Eigenfrequenz ist auf die auftretenden Beschleunigungskräfte bezogen sowie auf die Größe der in die Vorrichtung eingebauten Winkelbewegung, um das Schließen der Kontakte in einer Weise zu erreichen, die dem hier beschriebenen Zweck und Ergebnis gerecht wird. Das heißt, daß die Vorrichtung, wie erwähnt, nicht auf Beschleunigungskräfte in unerwünschter Weise anspricht, die nicht die erforderliche Höhe und Dauer haben, sondern nur auf diejenigen Beschleunigungskräfte, die durch Stöße verursacht werden, welche eine Betätigung der Sicherheitsvorrichtung mit ihrem aufblasbaren Sack erfordern.
• In den Figuren 8, 9, 10 und 11 ist eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fühlers beschrieben, die aber auf den gleichen Grunarnerkinalen aufbaut, wie sie oben in Verbindung mit der ersten Ausführungsform erläutert wurden. Der Fühler ist in Fig. 8 mit 110 bezeichnet, und das System ist sonst demjenigen von Fig. 1 ähnlich. Der Fühler wird in den Figuren 9, 10 und 11 im Detail dargestellt. 4 ist in einem rechteckigen Gehäuse 112 eingeschlossen und weist eine Trägheitsmasse 114 auf, die in Art eines Pendels durch eine Aufhängestange 116 aufgehängt ist. Die Stange 116 besteht aus einem federnden Material, das außerdem als elektrische Verbindung dienen kann, an die eine Klemme 118 anschließbar ist.
• Die Stange 116 erstreckt sich vom Kopf des G!hiu£es 112 nach unten, und die Trägheitsmasse 114 befindet sich am Stangenende. Diese Trägheitsmasse wird normalerweise gen einen Anschlag 120 auf der Rückwand des Gehäuses 112 gedrückt. Die Trägheitsmasse 114 bildet selbst einen Kontakt, und von ihr mit Abstand getrennt befindet sich ein gekrümmter Kontakt 124, der sich über einen Bogen von etwa 154° erstreckt. Der Kontakt 124 ist mit einem Zuleitungsdraht 132 an einen Klemmenzapfen 130 angeschlossen, der sich von dem Gehäuse 112 nach außen erstreckt und mit einer Stromzuleitung 134 versehen ist.
• Im Falle eines Stoßes zwischen dem Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug oder Gegenstand entwickeln sich Verzögerungskräfte, die die Trägheitsmasse 114 aus ihrer in Fig. 11 gezeigten Position verschieben und sie veranlassen, sich in einer Richtung zu bewegen, in der sie mit dem Kontakt 124 in Berührung kommt, um dadurch zonen Schaltkreis für das Auslösen der Sicherheitsvorrichtung 12 zu schließen. Der Kontakt 124 weist eine besondere Umrißform auf. Die Spannung in der elastischen Aufhängestange 116 drückt die Trägheitsmasse normalerweise gegen den Teil 120. Dieses Merkmal ist demjenigen der eingangs beschriebenen Ausführungsform ähnlich und dient dazu, eine durch Schwingung oder dergleichen verursachte Betätigung zu verhindern. Diese Vorlast oder Vorspannung löst die beschriebene Wirkung aus.
• 25 hat sich herausgestellt, daß das Pendel im Falle eines Stoßes, der eine Verzögerungskraft erzeugt, nicht über eine Wurfbahn entlang der Winkelrichtung des Stoßes wandert, sondern en-tlang einer einen größeren Winkel, d. h. einen divergenten Winkel, aufweisenden Bahn, eine tatsache, die sich aus der anfänglichen Pendelabweichung oder Vorspannung des Pendels ergibt. So folgt bei einem 600Stoß, also einem Stoß in einer in Bezug auf die Frontalrichtung um 600 schräg verlaufenden Stoß, die Trägheitsmasse einer Wurfbahn, die um 130 von der 900-Lage abweicht. Bei einem 600-Stoß und einer Ncnnabweichung oder -vorspannung wurde festgestellt, daß die Trägheitsmasse einer Wurfbahn von 77,2° folgt. Somit ist für Stöße, die beidseitig der Frontalrichtung um 60° versetzt sind, ein Kontaktkörper erforderlich, der sich über mehr als 120° erstreckt, nämlich beidseitig der Frontalrichtung um åe 77,20, also über insgesamt 154,4O Je größer die Abbiegung oder Abweichung ist, d.h. also die Vorspannung, desto größer ist auch die Abweichung der tatsächlichen Wurfbahn der Trägheitsmasse von dem Winkel der Stoßlinie oder -richtung.
• Der Kontaktkörper 124 ist umrißmäßig so ausgebildet, daß mit ihn die gewünschte Wirkung erzielt werden kann. Der Umriß ist kein exakter Kreisbogen, sondern einem Kreisbogen nur sehr ähnlich. Seine Krümmung ist genau berechnen. Sie ist so berechne-t, daß ein Umriß entsteht, aufgrund dessen der Abstand zwischen dem Kontakt; 124 und der Ausgangsposition der TrKgheitsmasse 114 für jeden Stoßwinkel und die tatsächliche Wllrfbahn der Trägheitsmasse 114 unter diesem Winkel derselbe ist. Auf diese WL'iSc reagiert die Vorrichtung beständig und gleichinäßig auf Stöße, die unter einem beliebigen Winkel auf das Fahrzeug auf-treffene der von der Brontalstoßrichtung abweicht, oder in anderen Worten, unter jedem beliebigen Winkel bleibt die Höhe der Verzögerungskräfte und deren Sinwirkungsdauer zur Aktivierung der Sicherheitsvorrichtung gleich.
• Die Vorrichtung weist das gleiche Merkmal auf wie die zuerst beschriebene Ausführungsforn, daß nämlich die Higenfrequenz der Trägheitsmasse 114 und ihre Aufhängung so berechnet und gebaut sind, daß sie bei den zu erwartenden Beschleunigungskräften nicht anspricht, um den Schaltkreis zu schließen, wenn nicht eine Beschleunigungskraft festgelegter Größe auftritt, die für ein festgelegtes Zeitintervall einwirkt, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist. Wie bei der vorherigen Ausführungsform lassen sich die unter den verschiedenen Winkeln zu erwartenden Beschleunigungskräfte leicht berechnen, wie dies auch für die iXigenfrequenz eines speziellen Trägheitsmassensystems der Fall ist, so daß das in Fig. 7 veranschaulichte ergebnis erreicht werden kann.
• Die in den Figuren 8, 9, 10 und 11 dargestellte Vorrichtung weist bezüglich ihrer Eigenschaften Abweichungen von der zuerst beschriebenen Ausführungsform darin auf, daß die Trägheitsmasse 114 sich innerhalb eines Winkelbereiches des Kontaktes 124 in einer beliebigen Winkelrichtung bewegen kann, und daß die wirksame Verschiebungskraft, die auf die Trägheitsmasse einwirkt, gleich ist, d.h. diese Kraft verändert sich nicht in Abhängigkeit von der Winkelrichtung der Bewegung der Trägheitsmasse 114. In Bezug auf die graphische Darstellung der Fig. 6 würde dies für diese Aus£5hrungsform bedenen, daß die Abhängigkeit zwischen der G-Kraft und dem Verschiebungswinkel sich nicht in gekrümmten Linien, sondern in geraden Linien äußert.
• Die 3etriebsweise der in den figuren 8, 9, 10 und 11 dargestellten Ausführungsform ist im Obigen erläutert worden und dem Fachmann verständlich. Die Vorrichtung paßt sich selbst so an, daß sie auf Stöße anspricht, die die Ursache für Verzögerungskräfte in einer beliebigen Richtung bis zu einer Abweichung von 600 oder mehr zu beiden Seiten der Frontalrichtung. Die igenschaften der letztbeschriebenen Ausführungsform sind denjenigen der zuerst beschriebenen und den zusätzlichen Merkmalen ähnlich, die in Verbindung mit der graphischen Darstellung von Fig. 6 erläutert worden sind.
• In den Figuren 12 und 13 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt, bei der der den besonderen Umriß aufweisende Kontakt die Form eines Magneten 140 hat, essen Querschnitt in Fig. 13 zu sehen ist. Das magnetische Feld ist so beschaffen, daß eine einheitliche Anziehungs- und Haltekraft zwischen den Kontakten geschaffen wird, und zwar unabhängig von der Bewegungsrichtung der Masse 114. Der wirksamste Magnet ist der in ig. 13 gezeigte hufeisenförmige Magnet.
• Zine andere Magnetform ist in Fig. 14 gezeigt, bei der der Magnetquerschnitt rechteckig ist, und die Pole die gezeigte Lage einnehmen. Diese Magnetform hat eine geringere magnetische Anziehungskraft als die Hufeisenform, ist jedoch billiger und leichter herstellbar. Wie aus Fig. 12 ersichtlich, läßt sich die Lage des Magneten mit HilSe einer Stellschraube 139 in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung einstellen, so daß eine Eichung zur Anpassung an Schwingungen der Federcharakteristik des Elementes 116 und der Massencharakteristik der Masse 114 möglich sind. Die magnetische Haltekraft ist außerordentlich wichtig. Die Vorrichtung 12 kann von einem Berahrungszünder oder -Sprengsatz ausgelöst werden. Wenn magnetisch gehaltene Kontakte vorgesehen werden, läßt sich die elektrische Impulsenergie, die zur Zündung der Zündvorrichtung oder des Sprengsatzes erforderlich ist, so optimieren, daß fremde elektrische energie keine zufällige Zündung auslösen kann.

Claims (14)

Patentansprüche

1. Fühler insbesondere zur Ermittlung von Verzögerungskräften, die in irgendeiner Richtung innerhalb eines Richtungsbereichs wirken, gekennzeichnet durch eine Trägheitsmasse (44, 46, 116), die so gelagert ist, daß sie unter der Einwirkung von Verzögerungskräften eine bestimmte Bewegung ausführt und die eine Normallage aufweist sowie Mittel (93, 93', 116), die sie in diese Normallage drükken, wobei die Trägheitsmasse und ihre Lagerung so gebaut sind, daß Verzögerungskräfte, die in irgendeiner mehrerer divergierender Richtungen wirken, die Trägheitsmasse (44, 46, 116) veranlassen, sich zu bewegen, und daß auf eine bestimmte Bewegung der Trägheitsmasse ansprechende Mittel (86, 102, 102', 104, 104', 124, 140) vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere Trägheitsmassen (44, 46), die in Bezug aufeinander eine Relativlage einnehmen, wobei die eine Masse auf Beschleunigungskräfte anspricht, die in irgendeiner beliebigen Richtung aus einer Gruppe verschiedener Richtungen wirkt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Trägheitsmasse (44, 46, 114) so ausgelegt ist, daß sie eine Eigenfrequenz aufweist, die eine Verzögerungskraft bestimmter Größe hat und über eine bestimmte te Zeitdauer aufrechterhalten werden muß, um die auf Verzögerungskräfte ansprechende Einrichtung (102, 102', 104, 1049, 124, 140) zu betätigen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf Verzögerungskräfte ansprechende Einrichtung Schalterkontakte (102, 102', 104, 104') aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, durch gekennzeichnet, daß die Trägheitsmasse (44, 46) so gelagert ist, daß sie um eine Achse-drehbar ist, die im wesentlichen normal zu den Richtungen der wirkenden Beschleunigungskräfte verläuft.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Trägheitsmassen (44, 46), die mit Abstand voneinander angeordnet und so gelagert sind, daß sie auf wirkende Beschleunigungskräfte ansprechen, wobei die Kraftwirkung in unterschiedlichen Richtungen erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägheitsmasse (114) in Art eines Pendels aufgehängt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch Skennzeichnet, daß die Trägheitsmasse (114) an einem federnden Körper (116) aufgehängt ist, der die Trägheitsmasse normalerweise in eine Ausgangsstellung drückt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Verzögerungskräfte ansprechende Einrichtung elektrische Kontakte aufweist, zu denen ein von der Trägheitsmasse getragener Kontakt (116) und ein einen besonderen Umriß aufweisender Kontakt (124, 140) gehören, der mit dem ersten Kontakt in Berührung bringbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der den besonderen Umriß aufweisende Kontakt (124, 140) bezüglich seines Umrisses so geformt ist, daß der von der Trägheitsmasse (114) getragene Kontakt über einen weiten Richtungsbereich für jede Richtung der wirkenden Verzögerungskraft um ditztselbe Strecke bewegt wird, um mit dem eine besondere Umrißform aufweisenden Kontakt (124, 140) in Berührung zu kommen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Magneteinrichtung (140, 140') mit einem Feld, das zwischen den Kontakten in jeder Lage eine Anzugskraft ausUbt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen Magneten (140), dessen Porm mit dem einen besonderen Umriß aufweisenden Kontakt übereinstimmt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (140) einen hufeisenförmigen Querschnitt aufweist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (140') eine rechteckige oder quadratische Querschnittsform aufweist.