DE2123361A1 - Aufpralldetektor - Google Patents

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8000 München 15 11. Mai 1971

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City, Japan

Aufpralldetektor

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kombination aus Aufpralldetektor und Schaltanordnung mit einem Schalter, der geschlossen wird, wenn ein mechanischer Stoß von der Schaltanordnung registriert wird, der über einem vorherbestimmten Wert liegt.

Obwohl die hier vorgeschlagene Anordnung eine Vielzahl nützlicher Anwendungen überall dort findet, wo die Erfassung mechanischer Stöße verlangt wird, kann diese vorteilhafterweise zur Betätigung einer Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtung verwendet werden, die die Insassen eines Kraftfahrzeuges vor Verletzungen schützen soll, die andernfalls mit einer Kollision des Kraftfahrzeuges verbunden wären.

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Die Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtung umfaßt eine Anordnung, die konstruktionsmäßig eine Ruhe- und eine Sicherheitsstellung aufweist und in letztere gebracht werden kann, sobald Kollisionen von den Kraftfahrzeugen aufgenommen werden, weshalb es für diesen Zweck wichtig ist, daß die von Kollisionen herrührenden Stöße zuverlässig und augenblicklich erfaßt werden. Demzufolge wurden bisher zahlreiche Aufpralldetektoren als dafür fähig vorgeschlagen, auf solche Stöße schnell und zuverlässig anzusprechen. Von diesen Aufpralldetektoren wird gefordert, nur auf solche Stöße anzusprechen, die Verzögerungen verursachen, die über bestimmten Werten liegen, so daß die Sicherheitsvorrichtung in ihrer Ruhestellung verbleibt, wenn das Kraftfahrzeug zulässige, leichte Kollisionen erfährt, wie dies beispielsweise beim Rangieren der Fall sein kann. Um zu gewährleisten, daß die Sicherheitsvorrichtung auf Frontalkollisionen in verschiedenen Richtungen anspricht, ist es erwünscht, daß die Aufpralldetektoren in der Lage sind, auf Stöße anzusprechen, die auf diese aus verschiedenen Richtungen ausgeübt werden, nämlich nicht nur in Längsrichtung, sondern auch aus Richtungen, die von dieser unter bestimmten Winkeln abweichen. Ein Beispiel der Aufpralldetektoren dieses spezifischen Typs, wie dieses vor dieser Erfindung vorgeschlagen wurde, benutzt drei getrennte Detektor elemente, die jeweils auf Stöße aus drei winkelmäßig abweichenden Richtungen ansprechen. Die Verwendung von drei getrennten Detektor elementen äußert sich durch eine erhöhte Anzahl von Bauelementen und Teilen und demzufolge durch erhöhte Herstellungskosten.

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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine Kombination aus Aufpralldetektor und Schaltanordnung zu schaffen, die in der Lage ist, schnell und zuverlässig auf Stöße anzusprechen, die einen vorherbestimmten Wert überschreiten. In der Zielsetzung der Erfindung liegt ferner die Schaffung einer Kombination aus Aufpralldetektor und Schaltanordnung, die auf einen Stoß anspricht, der aus einer Richtung innerhalb eines vorherbestinunten Winkelbereiches ausgeübt wird, wobei sich diese Kombination durch eine einfache Konstruktion und eine wirtschaftliche Herstellung auszeichnet.

Diese Kombination aus Aufpralldetektor und Schaltanordnung umfaßt zur Erfüllung dieser sowie anderer Aufgaben ein stationäres Gehäuse mit einer Bohrung, die in einer sich nach vorn verjüngenden Innenwandung ausläuft, ein kugelförmiges Gewicht, das in die Bohrung des Gehäuses montiert und lösbar auf die sich verjüngende Innenwandung aufgesetzt ist, eine Druckfeder, die ebenfalls in die Bohrung des Gehäuses montiert ist und mit ihrem vordersten Ende auf dem kugelförmigen Gewicht aufgesetzt ist, um das kugelförmige Gewicht so zu spannen, daß dieses gegen die sich verjüngende Innenwandung drückt, wobei ein Druckkolben von dem kugelförmigen Gewicht aus und der Druckfeder entgegengesetzt aus dem Gehäuse herausragt und ein normalerweise geöffneter Schalter einen beweglichen Kontakt besitzt, der normalerweise in eine zurückgezogene Stellung gedrückt wird, um den Schalter durch die Wirkung der Druckfeder über den Druckkolben geöffnet zu halten und der aus 4er zurück-

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gezogenen Stellung zum Hervortreten gebracht wird, um den Schalter zu schließen, wenn ein Stoß auf die Anordnung übertragen wird, um in dem kugelförmigen Gewicht eine Trägheitskraft zu erzeugen, die über einem vorherbestimmten Wert liegt, wodurch das kugelförmige Gewicht von der sich verjüngenden Innenwandung gegen die Wirkung der Druckfeder abgehoben wird, um den beweglichen Kontakt vom Druckkolben zu lösen. Die hier verwendete Druckfeder besitzt eine Federkonstante, die so bemessen ist, daß sie einer Gegenkraft nachgibt, die über dem vorher erwähnten, vorherbestimmten Wert liegt.

Wird die erfindungsgemäße Kombination aus Aufpralldetektor und Schaltanordnung in einer Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtung der beschriebenen Art verwendet, so ist der zur Schaltanordnung gehörende Schalter mit einem Betätigungsmechanismus der Sicherheitsvorrichtung derart zu verbinden, daß der Betätigungsmechanismus dann erregt wird, wenn ein Stoß aufgenommen wird, der über dem vorherbestimmten Wert liegt.

Die beigefügte Zeichnung zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Schnittdarstellung.

Wie aus der Darstellung ersichtlich, umfaßt die erfindungsgemäße Kombination aus Aufpralldetektor und Schaltanordnung ein stationäres Gehäuse 10, das im Innern eine längsverlaufende Bohrung 10a aufweist. Diese Bohrung 10a läuft in einer Innenwandung 10b aus, die sich nach vorn kegelförmig verjüngt. Wird die .gezeigte Anordnung in einer Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtung verwendet, so sollte sich die Bohrung 10a im we-

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sentliehen parallel zur Längsrichtung des Kraftfahrzeuges erstrecken. Ein im wesentlichen kugelförmiges Gewicht 11 ist in die Bohrung 10a des Gehäuses 10 montiert und lösbar auf die sich verjüngende Innenwandung 10b aufgesetzt, die somit dem kugelförmigen Gewicht als Auflagefläche dient. Dieses kugelförmige Gewicht 11 wird über eine Druckfeder 12, die ebenfalls in die Bohrung 10a montiert ist, gespannt, um gegen die sich verjüngende Innenwandung 10b zu drücken. Die Druckfeder 12 liegt mit ihrem vordersten Ende auf dem kugelförmigen Gewicht 11 und mit ihrem hintersten Ende auf einer Federauflagefläche 13 auf, die in einem Abschlußstopfen 14 aufgenommen wird, der mit dem Gehäuse 10 verbunden ist. Das Gehäuse 10 besitzt an seiner vordersten Abschlußwandung eine (nicht bezeichnete) Öffnung, durch die ein Druckkolben 15, entgegengesetzt der Druckfeder 12, vom kugelförmigen Gewicht aus nach außen ragt, wie aus der Darstellung zu ersehen ist.

Das Gehäuse 10 ist an seinem vorderen Ende an einem Kasten 16 befestigt, in dem sich ein normalerweise geöffneter elektrischer Schalter 17 befindet. Dieser Schalter 17 besitzt einen beweglichen Kontakt 17a, der mit einem Führungsstück des Druckkolbens 15 fluchtet. Wird das kugelförmige Gewicht 11 durch die Druckfeder 12 gegen die sich verjüngende Innenwandung 10a gedrückt, so wird der Druckkolben 15 in herausragender Stellung gehalten, um den beweglichen Kontakt 17a in eine zurückgezogene Stellung zu drücken, wodurch der Schalter 17 geöffnet wird. Der Schalter 17 ist über die Leitungen 18 mit einer geeigneten elek-

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trischen Schaltung verbunden. Die Druckfeder 12 ist in der Form vorgespannt, daß sich eine Federkonstante ergibt, die darauf abgestimmt ist, einer Gegenkraft nachzugeben, die über einem vorherbestimmten Wert liegt. Diese Federkonstante kann über eine Justierschraube 19 eingestellt werden, die durch eine (nicht dargestellte) Gewindeöffnung im Abschlußstopfen 14· ragt und bis zu einer Innenfläche einer Federauflage 20 geführt ist und zwar der Seite entgegengesetzt, an der in diesei Falle die Druckfeder sitzt. Mit der Bezugsziffer 21 wird ein Abschlußteil für die so angeordnete Justierschraube 19 bezeichnet.

Wird die gezeigte Anordnung in der Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtung verwendet, so sollte die Federkonstante der Druckfeder 12 in der Form gewählt werden, daß sich diese einer Gegenkraft widersetzt, die von Stößen herrührt, die durch zulässige, leichte Kollisionen wie beispielsweise beim Rangieren verursacht werden können, wodurch verhindert wird, daß die Sicherheitsvorrichtung aus unerwünschtem Anlaß betätigt wird. In diesem Falle können die Leitungen 18 mit einem Betätigungsorgan für die Sicherheitsvorrichtung verbunden werden, um dieses dann zu erregen, wenn der Schalter 17 geschlossen ist, wobei die gezeigte Anordnung fest an einem beliebigen Kraftfahrzeugteil montiert werden kann, das mit dem Bezugsbuchstaben B bezeichnet ist. Wird nunmehr ein Stoß auf die gezeigte Anordnung übertragen und in dem kugelförmigen Gewicht 11 eine Trägheitskraft erzeugt, die über dem vorherbestimmten Wert liegt, so wird das kugelför-

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mige Gewicht entgegen der Wirkung der Druckfeder 12 von der sich verjüngenden Innenwandung 10b abgehoben». Der Druckkolben 15 wird demzufolge vom beweglichen Kontakt 17a des Schalters 17 wegbewegt, so daß der bewegliche Kontakt vom Druckkolben frei wird . Der bewegliche Kontakt 17a kann nun aus der zurückgezogenen Stellung hervortreten und den Schalter 17 schließen.

Da in diesem Falle das kugelförmige Gewicht 11 auf der sich verjüngenden Innenwandung 10b sitzt, kann das kugelförmige Gewicht von der Wandung 10b nicht nur dann abgehoben werden, wenn der Stoß in Richtung des durchgezogenen Pfeiles I auf die Anordnung wirkt, sondern auch dann, wenn der Stoß aus Richtungen innerhalb eines Winkelbereiches auf diese auftrifft, der einem spitzen Winkel der Innenwandung 10b entspricht. Bildet die Verjüngung der Innenwandung 10b einen Winkel Θ, so spricht das kugelförmige Gewicht 11 auf die Stöße an, die auf dieses in Winkelrichtungen übertragen werden, die zwischen der Richtung des Pfeiles I und der Richtung des unterbrochenen Pfeiles I' liegen. Die Richtung des Pfeiles I kann mit der Längsrichtung des Kraftfahrzeuges übereinstimmen, auf dem die gezeigte Anordnung in der Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtung verwendet wird.

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Claims (3)

Patentansprüche

1.!Aufpralldetektor und Schaltvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß diese ein stationäres Gehäuse (10) umfassen mit einer Bohrung (10a), die in einer sich nach vorn verjüngenden Innenwandung (10b) ausläuft, 'Wobei ein im wesentlichen kugelförmiges Gewicht (11) in diese Bohrung montiert.und

^ lösbar auf die sich verjüngende Innenwandung (10b) aufgesetzt ist, mit einer Druckfeder (12), die in die Bohrung montiert und mit ihrem vordersten Ende auf dem kugelförmigen Gewicht (11) aufgesetzt ist, um das kugelförmige Gewicht so zu spannen, daß dieses gegen die sich verjüngende Innenwandung (10b) drückt und diese Druckfeder (12) eine Federkonstante besitzt, um einer Gegenkraft nachzugeben, die über einem vorherbestimmten Wert liegt, wobei ein Druckkolben (15) von dem kugelförmigen Gewicht aus und der Druckfeder entgegengesetzt aus dem Gehäuse (10) herausragt und ein normalerweise geöffneter Schal-

' ter (17) einen beweglichen Kontakt (17a) besitzt, der normalerweise in eine zurückgezogene Stellung gedrückt wird, um den Schalter (17) durch die Wirkung der Druckfeder (12) über den Druckkolben (15) zu öffnen und der aus der zurückgezogenen Stellung zum Hervortreten gebracht wird, um den Schalter zu schließen, wenn ein Stoß auf die Anordnung übertragen wird, um in dem kugelförmigen Gevricht (11) eine Trägheitskraft zu erzeugen, die über einem vorherbestimmten Wert liegt, wodurch

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das kugelförmige Gewicht (11) von der sich verjüngenden Innenwandung (10b) gegen die Wirkung der Druckfeder (12) abge wird, um den beweglichen Kontakt (17a) vom Druckkolben (15) zu lösen.

2. Aufpralldetektor und Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Federauflagefläche (13) aufweisen, auf der die Druckfeder (12) mit ihrem hintersten Ende aufliegt und eine Justierschraube (19) an einer Innenseite dieser Federauflagefläche (13) endet, um die Federkonstante der Druckfeder (12) einzustellen.

3. Aufpralldetektor und Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtung zum Schutz der Insassen vor Verletzungen, wenn edn Kraftfahrzeug eine Kollision erfährt, die eine Sicherheitsschaltung mit Ruhe- und Sicherheitsstellung umfaßt und ein Betätigungsorgan, das bei Erregung die Steuerung der Sicherheitsvorrichtung in die Sicherheitsstellung übernimmt, dadurch Gekennzeichnet , daß das Gehäuse (lo) gegenüber einem Kraftfahrzeugkörper (B) stationär gehalten wird und seine Bohrung (loa) im wesentlichen parallel zur Längsrichtung des Kraftfahrzeuges verläuft, wobei der bewegliche Kontakt (17a) aus der zurückgezogenen Stellung zum Hervortreten gebracht wird, wenn ein aus einer Kollision herrührender und vom Kraftfahrzeug aufgenommener Stoß auf die Anordnung aus Aufpralldetektor und Schaltanordnung übertragen wird, so daß das Betätigungsorgan erregt wird, um die Sicherheitsvorrichtung in die Sicherheitsstellunp·

zu bringen, ;

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