DE2132830A1

DE2132830A1 - Triggerschalter fuer eine Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE2132830A1
Application number: DE19712132830
Authority: DE
Inventors: Takashi Haruna
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1970-07-03
Filing date: 1971-07-01
Publication date: 1972-01-05
Also published as: GB1336223A; SE381226B; DE2132830C3; JPS4837953Y1; DE2132830B2; CA998138A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Sicherheitsvorrichtungen für Kraftfahrzeuge und insbesondere auf einen Triggerschalter, der ein piezoelektrisches Element aufweist und solche Vorrichtungen betätigen kann.

Es sind bereits zahlreiche Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtungen vorgeschlagen und vorgeführt worden. Bei bestimmten von ihnen ist ein Netz oder ein Luftsack vorgesehen, der im Falle einer Kollision automatisch in eine , Schutzstellung gebracht wird, um Fahrzeuginsassen vor Verletzungen unter Einschluß von Genickbruch zu schützen. Da jedoch das Netz oder der Luftsack nach Betätigung den Kraftfahrer an einer Bedienung des Fahrzeugs hindert, so daß die Fahrzeugineassen erheblicher Gefahr ausgesetzt bleiben, muß Sorge dafür getragen werden, daß die Sicherheitsvor-

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richtung lediglich beim Auftreten eines solchen Zusammenstoßes betätigt wird, der möglicherweise zu kritischen Körperschäden der Fahrzeuginsassen führen könnte.

Erfindungsgemäß wird eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug geschaffen, die eine Verzögerungsrate des Fahrzeugs ermittelt, die höher als ein gegebener Wert innerhalb eines gewählten Bereichs vom Azimuth- oder Richtungswinkel liegt; die Sicherheitsvorrichtung besitzt ein Gehäuse,

t das in geeigneter Lage fest am Kraftfahrzeugkörper sitzt, ein bogenförmiges Element aus piezoelektrischem Material, das an einem Ende des Gehäuses in seiner Lage gehalten ist, zwei Elektroden, die an entgegengesetzten Enden des bogenförmigen Elements befestigt und elektrisch an eine Steuerschaltung für die Sicherheitsvorrichtung angeschlossen sind, ein auf der Innenoberfläche des bogenförmigen Elements beweglich gestütztes Gewicht und eine Feder, die das Gewicht gegen die Innenoberfläche des bogenförmigen Elements drückt, wobei eine durch einen Zusammenstoß bedingte Verzögerung des Fahrzeugs

™ eine Vergrößerung im Kontaktdruck des Gewichts auf das bogenförmige Element bewirkt und ein dem vergrößerten Kontaktdruck entsprechendes Spannungssignal liefert, das der Steuerschaltung zugeleitet wird, um die Sicherheitsvorrichtung zu betätigen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausfuhrungsformen näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Triggerschalter;

Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II - II in Fig. 1;

Fig. 3 und 4 sind der Fig. 2 entsprechende Darstellungen, die Abwandlungen der Erfindung verdeutlichen.

Der in Fig. 1 gezeigte erfindungsgemäße Triggerschalter besitzt ein Gehäuse 10, das in geeigneter Lage fest an einem Kraftfahrzeugkörper (nicht gezeigt) befestigt ist. An einem Stützkörper 12 wird ein bogenförmiges Element 11 in seiner Lage gehalten; der Stützkörper 12 ist an einem Ende des Gehäuses Io befestigt; das Element 11 nimmt beweglich ein sphärisches Gewicht 13 auf seiner Innenoberfläche auf. Das bogenförmige Element 11 hat eine solche Bogenlänge, daß es einen Winkel von 2 θ gegenüber der Mitte des sphärischen Gewichts 13 bildet. Wie man aus den Fig. 1 und 2 ersieht, ist die Innenoberfläche des bogenförmigen Elements 11 sphärisch mit einem Radius vertieft, der identisch mit dem des sphärischen Gewichts 13 ist, so daß sich ein Flächenkontakt ergibt. Das bogenförmige Element 11 besteht aus piezoelektrischem Material, wobei an entgegengesetzten Enden des Elements zwei Elektroden 1Ί und 15 befestigt sind. Die Elektroden Ik und 15 sind über Zuleitungen 16 und 17 an Anschlüsse 18 bzw. 19 angeschlossen, die an eine Steuerschaltung für die Kraftfahr-

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zeug-Sieherheitsvorriehtung (nicht .gezeigt) angeschlossen werden können, Wird auf das bogenförmige Element ein Druck ausge&bt, tritt an den Elektroden l*f und 15 eine zum Druck proportionale Spannung auf, die zu 4er Steuerschaltung übertragen

Im Gehäuse 10 ist eine Schraubenfeder 20 vorgesehen, die das sphärische Gewicht 13 gegen die Innenoberfläche des bogenförmigen Elements 11 drückt. An dem anderen Ende des Gehäuses 10 ist ein Fuß 21 befestigt, der eine axiale Gewindebohrung 22 für das bewegliche Stützen einer Einstellschraube 23 hat. Auf der Innenseite des Fußes 21 ist auf der Einstellschraube :2J eine Federstütze 24 getragen, auf der fest die Schraubenfeder 20 sitzt. Ein an dem Fuß 21 befestigter Deckel 25 dichtet die Einstellschraube ,23 ab. Drehen der Einstellschraube ,25 von Hand variiert die Druckkraft der Schraubenfeder 20 und damit den Kantaktdruck des sphärischen Gewichts 13 auf das piezoelektrische bogenförmige Element 11.

ψ Wird der Triggersehalter einer plötzlichen schnellen

Verzögerung in Richtung des Pfeils 26 - beispielsweise infolge eines Zusammenstoßes - ausgesetzt, wird das sphärische Gewicht 13 heftig gegen -die Innenoberfläche des piezoelektrischen Elements 11 infolge der Trägheitskraft des sphärischen Gewichts 13 gedrückt, so daß ein zum vergrößerten Kontaktdruck proportionales Spannungssignal zur Steuerschaltung geliefert wird. Die Steuerschaltung (nicht gezeigt) ist so aufgebaut, daß sie die Kraftfährzeug-Sicherheitsvorrichtung aktiviert, wenn von

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dem Triggerschalter eine Eingangsspannung geliefert wird, die einen vorbestimmten Wert überschreitet. Alternativ kann eine Energieversorgungsschaltung für die Steuerschaltung im Ansprechen auf die Größe der einen vorbestimmten Wert überschreitenden Eingangsspannung außer Einsatz gebracht werden. Es kommt somit die Sicherheitsvorrichtung nur dann in Einsatz, wenn der Triggerschalter einer Verzögerung ausgesetzt wird, die größer als ein vorbestimmter Wert ist. Selbstverständlich kann der Triggerschalter Verzögerungen von mehr als einer gegebenen Größe fühlen, wie sie im wesentlichen im Richtungswinkelbereich von 2 θ auftreten. Aus der Querschnittsdarstellung der Fig. 2 ersieht man, daß infolge des Flächenkontakts des sphärischen Gewichts 13 mit der sphärisch vertieften Oberfläche des bogenförmigen Elements 11 der Triggerschalter auch Verzögerungen erfühlen kann, die in einem gewissen vertikalen Winkel auftreten. Selbst wenn die Inneno"berflache des bogenförmigen Elements 11 nicht sphärisch vertieft ist, so daß mit dem sphärischen Gewicht 13 lediglich tangentialer Linienkontakt erfolgt, kann der Triggerschalter in befriedigender Weise den Zwecken der Erfindung dienen.

Die Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Erfindung; in diesem Fall ist ein allgemein scheibenförmig ausgebildetes Gewicht 27 vorgesehen, das an dem bogenförmigen Element 11' anliegt, wobei sich die Umfangsflache des Gewichts 27 in Flächenberührung mit der Innenoberfläche des bogenförmigen Elements 11' befindet. Bei dieser Anordnung ist es möglich, Verzögerung in einer Ebene zu ermitteln, die im wesentlichen

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— D —

die Ebene des scheibenförmig ausgebildeten Gewichts 27 und des bogenförmigen Elements 11' ist.

Die Erfindung liefert somit einen Triggerschalter mit einem piezoelektrischen Element; dieser Triggerschalter kann Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtungen im Ansprechen lediglich auf eine schnelle Verzögerung infolge einer Kollision eines Kraftfahrzeugs ermitteln.

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Claims

P atent ansprüehe

"-Ν

ί 1. !Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die eine Verzögerungsrate des Kraftfahrzeugs ermittelt, die größer als ein vorbestimmter Wert innerhalb eines ausgewählten Bereichs vom Azimuth- oder Richtungswinkel ist, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (10), das fest an einem geeigneten Abschnitt des Kraftfahrzeugkörpers befestigt ist, ein bogenförmiges Element, das aus piezoelektrischem Material besteht und an einem Ende des Gehäuses in seiner Lage gehalten ist, zwei Elektroden (IM₉ 15), die an entgegengesetzten Enden des bogenförmigen Elements befestigt und elektrisch an eine Steuerschaltung für die Sicherheitsvorrichtung angeschlossen sind, ein Gewicht (13),das auf der Innenoberfläche des bogenförmigen Elements beweglich gestützt ist und ein Federelement (20), das das Gewicht gegen die Innenoberfläche des bogenförmigen Elements drückt, wodurch eine sich aus einem Zusammenstoß eines Fahrzeugs ergebende Verzögerung eine Vergrößerung im Kontaktdruck des Gewichts auf das bogenförmige Element bewirkt und ein jSpannungssignal liefert, das dem vergrößerten Kontaktdruck entspricht und zur Aktivierung der Fahrzeug-Sicherheitsvorrichtung zu der Steuerschaltung übertragen wird.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht (13) sphärische Gestalt hat.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche des bogenförmi-

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gen Elements (11) sphärisch mit einem Radius vertieft ist, der mit dem Radius des sphärischen Gewichts (13) identisch ist* so daß sich Flächenkontakt zwischen ihnen ergibt, wodurch die Sicherheitsvorrichtung Verzögerungen in einem bestimmten vertikalen Bereich erfühlen kann.

Ii. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß das Gewicht (27) allgemein scheibenförmig

ist, wobei die Sicherheitsvorrichtung eine Verzögerung in einer Ebene ermittelt, die im wesentlichen dieselbe wie diejenige des scheibenförmigen Gewichts ist.

5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einstellschraube (23)» durch die die Druckkraft dee Federelemente (20) eingestellt werden kann.

) 6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen am anderen Ende des Gehäuses (10) befestigten Fuß (21), durch den sich die Einstellschraube (23) erstreckt und der eine FederstÜtze (24) für das Federelement trägt.

*<* 1» Sicherheitsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Fuß zur Abdichtung der Einstellschraube (23) ein Deckel (25) befestigt ist.

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