DE2251588A1

DE2251588A1 - Sensor fuer insassen-auffangsysteme in motorfahrzeugen

Info

Publication number: DE2251588A1
Application number: DE2251588A
Authority: DE
Inventors: James Frederick Marquardt; Vincent Anthony Orlando
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1971-10-22
Filing date: 1972-10-20
Publication date: 1973-04-26
Also published as: CA963934A; FR2156871A1; JPS4850440A; JPS5233846B2; AU471414B2; US3765699A; IT966332B; GB1386522A; FR2156871B1; AU4749572A

Description

DR. MÜLLER-BORG DlPL-PHYS. DR. MAN 177 DIPL.-GHEM. DM., DF.UFEL

DlPL.-lNG. FINSTERWALD DlPL.-ING. GRÄMKOW „..

PATENTANWÄLTE 2 20 10 0 0

München, den fcfl. 0'.CT. Mak/Sv - G 2282'

MOTORS CORPORATION ' Detroit, Michigan, USA

Sensor für Insassen-Auffangsysteme in Motorfahrzeugen

Die Erfindung betrifft einen Sensor für Insassen-Auffangsysteme in Motorfahrzeugen, welche einen Abschnitt aufweisen, der einer Aufprallberührung mit einem Hindernis ausgesetzt und im wesentlichen die gesamte Änderung der iPahrzeuggesehwindigkeit erfahren kann, die bei einer solchen Aufprallberührung innerhalb einer kurzen Verzögerungs-. Zeitperiode auftritt, und die ein Insassenabteil umfassen, das eine bedeutende Verzögerung aufgrund eines solchen Aufpralls erfährt, nachdem der Abschnitt im wesentlichen die gesamte -änderung der JFahrzeuggeschwindigkeit erfahren hat, wobei die Insassen-Auffangsysteme eine Druckfluidquelle und ein aufblasbares Insassen-Auffangkissenj das in dem Abteil für ein Aufblasen durch-die Quelle angebracht ist, umfassen.

309817/0896

Es sind Insassen-Rückhaltesysteme bzw. -Auffangsysterne bekannt, die ein aufblasbares Insassen-Auffangkissen in einem Insassenabteil eines Fahrzeuges aufweisen, das von einer Druckfluidquelle bei einem Zusammenstoß des Fahrzeuges mit einem Hindernis aufgeblasen wird. Der Zusammenstoß bzw. Aufprall kann in geeigneter Weise festgestellt werden durch einen elektrischen Kontaktschalter, der an der Stoßstange angebracht ist und durch den Zusammenstoß bzw. Aufprall geschlossen wird, verschiedene Einrichtungen, die durch eine vorbestimmte Bewegungsstrecke der Stoßstange oder der Halterungskonstruktion für die Stoßstange betätigt werden, oder einen oder mehrere beschleunigungsempfindliche Sensoren bzw. Fühler, die an der Fahrzeugkarosserie-Konstruktion im Bereich der Frontseite des Insassenabteils angebracht sind und betätigt werden, wenn die Fühler einen Beschleunigungsimpuls mit vorbestimmter Amplitude und Zeit von dieser Konstruktion empfangen. Solche Fühler empfangen die Impulse, nachdem die Impulse durch die KarosSeriekonstruktion, die zwischen dem Aufprallpunkt und dem Fühler gelegen ist, gewandert sind. Wenn der Impuls nicht die erforderliche Amplitude aufweist und Zeit dauert, sobald er den Fühler erreicht, wird der Fühler nicht betätigt. In gleicher Weise ist eine Zeitverzögerung oder ein Intervall zwischen der Zeit des anfänglichen Zusammenstoßes des Fahrzeuges mit einem Hindernis und der Zeit, zu der der Impuls den Fühler erreicht, vorhanden. Eine solche Zeitverzögerung variiert mit der besonderen Karosseriekonstruktion, an der der Fühler angebracht ist, der dazwischenliegenden Karosseriestruktur, dem "Vorhandensein einer energieabsorbierenden Konstruktion zwischen der Stoßstange und der dazwischenliegenden Karosseriestruktur ebenso wie mit anderen Faktoren. Die Fühler müssen folglich in Abhängigkeit von dem besonderen Fahrzeug, an dem sie benutzt werden, dem Bereich des Fahrzeuges, an dem sie angebracht werden sollen, und der Dämpfung jeglicher, durch einen Zusammenstoß erzeugter Impulse zwischen dem Ursprungs-Aufprallpunkt

309017/0036

und dem Fühler kalibriert werden.

Beschleuiiigungsempfindliche Fühler können eine Masse umfassen, die gegen eine Bewegung von einer unbetätigten zu einer betätigten Stellung durch Federn oder Magnete zurückgehalten bzw. gefesselt wird, welche eine Vorspannungskraft an die Hasse anlegen. Im allgemeinen ist die Vorspannungskraft ziemlich groß, damit der Fühler kalibriert ist und sich die Masse nicht zufällig in eine betätigte Position bewegt bei normalen Fahrbedingungen oder bei bestimmten, abnoimalen Fahrbedingungen, die keinen Zusammenstoß des Fahrzeuges mit einem Hindernis einschließen oder einen solchen Zusammenstoß, jedoch bei einem Pegel, bei dem es nicht erforderlich ist, das Kissen aufzublasen, einschließen. Die Bewegungsstrecke der Masse zur betätigten Stellung ist üblicherweise relativ kurz, beträgt beispielsweise etwa 1,25 cm (one-half inch) und die an die Masse angelegte Vorspannungskraft ist sehr groß. Ein solcher beschleunigungsempfindlicher Fühler ist in der britischen Patentschrift 1 091 820 beschrieben. Dieser $yp eines Fühlers weist den Nachteil auf, daß er, um eine Betätigung durch Aufprallkräfte mit niedrigem Pegel unwahrscheinlich zu machen, relativ unempfindlich gegen Aufprallkräfte gemacht werden muß, bis solche Aufprallkräfte einen hohen Vert erreichen, der über eine relativ kurze Zeitperiode ausgeübt wird.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Fühlers,-der diese Nachteile nicht aufweist.

Erfindungsgemäß ist infolgedessen ein Fühler vorgesehen, der auf das Auftreten einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, die größer als ein vorbestimmter Vert ist, in dem Fall eines Fahrzeugzusammenstoßes mit dem Hindernis anspricht und der umfaßt eine Irageinrichtung, eine Einrichtung, die die Tr ageiririchturig an dem Abschnitt des Fahrzeuges haltert, so daß

309817/0898

die Trageinrichtung im wesentlichen der gesamten Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, die dxese in dem Fall eines Fahrzeugzusammenstoßes mit dem Hindernis erfährt, simultan ausgesetzt ist, eine Masse, die an der Trageinrichtung für eine Bewegung relativ zu dieser zwischen unbetägiten und betätigten Stellungen angebracht ist, eine Einrichtung, die die Masse gegen eine Bewegung zu der betätigten Stellung zurückhält bzw. fesselt, wobei die Zeitperiode, die die Masse zur Änderung ihrer Energie durch eine Bewegung von der unbetätigten zur betätigten Stellung benötigt, vergleichbar mit der oder größer als die Verzögerungs-Zeitperiode des Abschnittes des Fahrzeuges und der Trageinrichtung ist, so daß die Bewegung der Masse zu der betätigten Stellung abhängig ist von dem Auftreten einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit, die größer als der vorbestimmte Wert ist, und eine Einrichtung, die bei einer Bewegung der Masse zu der betätigten Stellung in Tätigkeit tritt und das Druckfluid freigibt und das Aufblasen des Kissens auslöst, bevor eine bedeutende Verzögerung des Inaassenabteils einsetzt.

Der Fühler für ein Insassen-Auffangsystem gemäß der Erfindung ist primär geschwindigkeitsabhängig bzw. spricht primär auf eine Geschwindigkeitsänderung an und umfaßt ein Gehäuse mit einer im allgemeinen sektorfönaigen Aussparung. Eine Masse kann in der Aussparung von einer unbetätigten Stellung im Bereich von deren an der Spitze befindlichen Ende zu einer betätigten Stellung im Bereich von deren Basisende gleiten. In der betätigten Stellung schließt die Masse einen elektrischen Kreis über ein Paar von mit Abstand angeordneten Kontakten, wodurch das Aufblasen des Kissens von der Druckfluidquelle aus angestoßen wird. Die Masse wird normalerweise gegen eine Bewegung zu der betätigten Stellung durch ein paar von Zugfedern zurückgehalten, die zwischen die Masse und das Gehäuse geschaltet sind und eine leichte Vorspannungskraft

309817/0896

auf die Masse ausüben. Die Federn sehen eine Überzahl vor in dem Fall eines Bruchs einer Feder und ermöglichen ebenfalls eine Überprüfung, beispielsweise bezüglich der Kontinuität der Federn. Der Fühler kann an der Stoßstange oder irgendeinem anderen Abschnitt des Fahrzeuges angebracht sein, der eine schnelle Änderung der Geschwindigkeit erfährt, oder kann abgelegen von der Stoßstange oder einem solchen Abschnitt des Fahrzeuges angeordnet und mit dieser bzw. diesem so verbunden sein, daß er jeglichen von dieser oder diesem erfahrenen Änderungen der Geschwindigkeit simultan ausgesetzt ist.

Bei Frontalzusammenstößen ist die Stoßstange des Fahrzeuges üblicherweise der erste Teil des Fahrzeuges, der das Hindernis berührt, und in gleicher Weise der erste Teil des Fahi~ zeuges, der vollständig zur Ruhe kommt, während der verbleibende Teil des Fahrzeuges noch verzögert wird. Es wurde gefunden, daß ein Intervall von 3 bis 8 Millisekunden zwischen der Zeit der anfänglichen Stoßstangenberührung mit einem Hindernis und der Zeit, zu der die Bewegung der Stoßstange aufhört, bei einem Aufprall eines 4-5 - 50 km/h (28 to 30 mph) -Barrieren-Äquivalents (barrier equivalent) auftritt. Folglich erfolgt im wesentlichen die gesamte Änderung der Geschwindigkeit der Stoßstange vor der gesamten Änderung der Geschwindigkeit des Insassenabteils und vor dem Einsetzen einer merklichen Verzögerung des Insassenabteils. Der Fühler ist dieser gleichen gesamten Geschwindigkeitsänderung simultan mit der Stoßstange ausgesetzt und stößt das Aufblasen des Kissens in dem Insassenabteil an, bevor jegliche bedeutende Verzögerung des Abteils auftritt, wenn der Fühler das Auftreten einer Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit über einem vorbestimmten Wert feststellt»

309817/0896

225Ί588

Die Feder und die Masse des Fühlers weisen eine Periode der natürlichen Frequenz "bzw. Eigenfrequenzperiode auf, die vergleichbar mit der oder größer als die Verzögerungs-Zeitperiode der Stoßstange oder des anderen Abschnittes des Fahrzeuges ist, an dem der Fühler angebracht ist. Die Eigenfrequenzperiode wird eingestellt in Abhängigkeit von der gewünschten Änderung der Geschwindigkeit und der Zeitperiode einer solchen Änderung, die auftreten müssen, bevor der Fühler das Aufblasen des Kissens anstößt. Die Bewegung der Masse in die betätigte Stellung ist folglich primär abhängig VjIj. einer innerhalb einer bestimmten Zeitperiode auftretenden Änderung der Geschwindigkeit des Abschnittes des Fahrzeuges, an dem der Fühler angebracht ist. Sie erfolgt nicht primär aufgrund des Empfangs eines durch den Aufprall erzeugten Beschleunigungsimpulses durch den Fühler. Obgleich eine augenblickliche Änderung der Geschwindigkeit irgendeines Abschnittes des Fahrzeuges nicht erhaltbar ist, d.h. mit anderen Worten obgleich es unmöglich ist, irgendeinen Abschnitt des Fahrzeuges bei einem Zusamnienprall mit einem Hindernis augenblicklich zu stoppen, tritt die Änderung der Geschwindigkeit der Stoßstange oder des anderen Abschnittes des Fahrzeuges, an dem der Fühler angebracht ist, so schnell auf, daß die Betätigung des Fühlers in enge Beziehung gesetzt; ist zu der Änderung der Geschwindigkeit des Fühlers und zu einem geringeren Ausmaß zu der Verzögerung des Fühlers.

Da das erfxndungsgemäße Insassen-Auffangsystem das Aufblasen des Kissens beginnt, wenn eine vorbestimmte Änderung der Geschwindigkeit eines Abschnittes des Fahrzeuges auftritt, wird das Kissen in genügender Zeit für eine Benutzung durch einen Insascen vor dem Einsetzen irgendeiner bedeutenden Verzögerung des Insassenabteils oder eines solchen Insassen aufgeblasen. Der Fühler ist relativ unempfindlich in bezug auf die Karosseriekonstruktion des besonderen Fahrzeuges und die Ansprechzeit ist relativ schnell, da keine Zeitverzögerung oder kein Intervall zwischen jeglicher Erzeugung eines Beschleuni-

309817/0896

gungsimpulses und dem Empfang eines solchen Impulses durch den Fühler -vorhanden ist.

Erfindungsgemäß ist ein Insassen-Auffangsystem vorgesehen, bei dem das Aufblasen eines Insassen-Auffangkissens in einem Insassenabteil durch eine Druckfluidquelle gesteuert wird durch einen !Fühler, der die gesamte Geschwindigkeitsänderung des !Fahrzeuges bei einem Zusammenstoß bzw. Aufprall in einer Zeitperiode erfährt, die kurz im Vergleich zijiöer Zeit ist, die jeglicher wesentliche Anteil des Verzogerungsinipulses von dem Aufprall benötigt, um das Insassenabteil " zu erreichen, so daß der Fühler schnell die Information empfängt, die in dem gesamten Verzögerungsimpuls enthalten ist, und eine schnelle und genaue Vorhersage der Heftigkeit des Aufpralls bzw. Zusammenstoßes und der Notwendigkeit für ein Aufblasen des Kissens treffen kann, der Fühler umfaßt eine Masse, die in eine betätigte Stellung beweglich ist und eine Eigenfrequenzperiode aufweist, die vergleichbar mit einer solchen Zeitperiode oder länger als diese ist. Die Masse wird gegen eine Bewegung von eina? unbetätigten Stellung in eine betätigte Stellung durch ein Paar von Federn zurückgehalten, die einen Überschuß bzw. eine Reserve vorsehen, wobei die Federn und die Masse aus elektrisch leitendem Material bestehen und einen Kreis über eine bzw. parallel zu einer Leistungsquelle in der unbetätigten Position der Masse schließen, um eine Prüfung der Federn-Kontinuität vorzusehen. Erfindungsgemäß ist ebenfalls ein Fühler vorgesehen, der eine Masse umfaßt, die von einer unbetätigten Position zu einer betätigten Position beweglich ist, in der die Masse einen Kreis über ein Paar von mit Abstand angeordneten Kontakten schließt und gegen eine solche Bewegung durch ein Paar von Federn festgehalten bzw. gefesselt wird, die aus elektrisch Textendem Material bestehen' und einen zweiten Kreis mit der Masse über die bzw. parallel zu der Leistungaquelle in. deren unbetätigten Stellung schließen. Bevorzugt umfaßt ein erfindungs^emäßcr Fühler eine im allgemeinen spulenförmige Masse,

30981 7/0896

die von einer unbetätigten Stellung in eine betätigte Stellung beweglich ist, in der die Stirnplatten der Hasse entsprechende Kontakte gleitend berühren, um einen Kreis zum Auslösen des Aufblasens eines Insassen-Auffangkissens zu. schließen, wobei durch eine Berührung der Achse der Masse mit Anschlageinrichtungen zwischen den Kontakten die Streif- bzw. Wischbeiiihrung der Stirnplatten mit den Kontakten begrenzen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigti

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Geschwindigkeits-Fühlers in einem Insassen-Auffangsystem gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht im allgemeinen längs der durch die Linie 2-2 in Fig. 1 gezeigten Ebene,

Fig. 3 eine Ansicht im allgemeinen längs der durch die Linie 3-3 in Fig. 2 angegebenen Ebene, wobei die Masse und die Federn an ihrer Stelle angegeben sind,

Fig.'4 eine Ansicht im allgemeinen entlang der durch die Linie 4-4 in Fig. 2 angegebenen Ebene, wobei die Masse und die Federn weggelassen sind,

Fig. 5 eine Ansicht im allgemeinen entlang der durch die Linie 5-5 in Fig. 2 angegebenen Ebene und

Fig. 6 sch elastisch eine Diagnostik- und Betätigung s schaltung .

8AO ORfQfNAL 309817/0896

ffach Fig. 1 der Zeichnung umfaßt ein Geschwindigkeitssensor 10, im folgenden Geschwindigkeitsfühler 10 genannt, obere und untere Gehäuseanordnungen 12 und 14-, in denen untergebracht sind die Masse, die Federn, die die Masse gegen eine Bewegung in eine betätigte Position festhalten, und die Eontakte, die durch die Masse bei deren Bewegung in die betätigte Position geschlossen werden, wie es nachfolgend beschrieben wird.

Eine Abdeckung 16 bzw. Deckel 16 ist an der oberen Gehäuseanordnung 12 befestigt und umschließt die Eontaktstangen bzw. Eontaktstifte, die den Fühler mit der Diagnostik- und Betätigungsschaltung verbinden mittels abgeschirmter Eabel 18 und 20, von denen das erstere mit einer Leistungsquelle wie der Fahrzeugbatterie verbunden ist.

Nach Fig. 1 sind die Gehäuseanordnungen 12 und 14 miteinander mittels einer Anzahl von Bolzen 22 fest verbunden. Die Bolzenköpfe sind in .Aussparungen 24 in der äußeren Oberfläche der oberen Gehäuseanordnung 12 enthalten und die nicht dargestellten Muttern sind in ähnlichen Aussparungen 26 in der unteren Oberfläche der unteren Gehäuseanordnung 14 aufgenommen.

Die Gehäuseanordnungen 12 und 14 sind, im allgemeinen gleich und infolgedessen werden gleiche Bezugsziffern für gleiche Teile benutzt. Nach den Fig. 2 bis 4 umfaßt jede Gehäuseanordnung ein gegossenes Eunststoffgehäuse 28, das mit einer im allgemeinen sektorförmigen Aussparung JO vorgesehen ist, deren Basiswand 32 planar bzw» eben ist und deren Seitenwände J4 einen Winkel von 60° miteinander bilden bzw» einschließen. Die näher gelegenen Enden der Seitenwände sind durch gebogene Wandabschnitte 3& verbunden, die um eine Achse A erzeugt sind. Im allgemeinen dreieckig geformte Aussparungen 38, die eine geringere Tiefe als eine entsprechende Aussparung 30 aufweisen,. siM'zii' der Aussparung durch deren Seitenwände 38 hin offen. Eine im allgemeinen dreieckig geformte Ausspa-

309817/0896

22S1588

rung 40 ist zu jeder Aussparung 30 an den abgelegeneren Enden von deren Seitenwänden 34 hin geöffnet. Jede Aussparung 40 ist mit einem entsprechenden Paar von Seitenwänden y\ durch gebogene Wände 4-2 verbunden. Wenn die Gehäuseanordnungen 12 und 14 miteinander verbunden aind, öffnen die so einander gegenüber angeordneten Aussparungen 32, 38 und 40 zueinander und deren entsprechenden Basiswände sind parallel zueinander angeordnet, während deren Seitenwände miteinander fluchten. Die einander gegenüber angeordneten Aussparungen 30 sehen eine Massen-Halterungsaussparung vor; die einander gegenüberliegenden Aussparungen 3Ö sehen Feder-Aufnahmeaussparungen, eine auf jeder Seite der Massen-Halterungsaussparung vor; und die Aussparungen 40 sehen eine Kontakt-Halterungs- bzw. -Befestigungsaussparung vor, wie es nachfolgend beschrieben wird.

Nach den Fig. 2 und 3 umfaßt eine Masse 44· mit im allgemeinen spulenförmiger bzw. rollenförmiger Gestalt obere und untere Stirnplatten 46, die durch eine Welle oder Achse 46 verbunden sind. Jede Stirnplatte kann eine mit Aussparungen versehene äußere Wandung umfassen, die durch eine sich axial erstreckende Lippe bzw. einen sich axial erstreckenden Ansatz oder Flansch 50 begrenzt bzw. umgrenzt ist, der eine entsprechende planare Basiswand 32 einer entsprechenden Aussparung 30 gleitend berührt bzw. an dieser gleitend angreift. Die Flansche 50 sind mit einem Abstand voneinander angeordnet, der geringfügig kleiner als der Abstand zwischen den Wänden 32 ist, und sie sorgen für einen minimalen Reibkontakt zwischen der Masse 44- und den Wänden 32, wenn sich die Masse relativ zu diesen Wänden in der Aussparung 30 von ihrer unbetätigten Position, die in voll durchgezogenen Linien dargestellt ist, zu ihrer betätigten P.osition, die in strichpunktierten Linien dargestellt ist, bewegt. Die mit Aussparungen versehenen, äußeren Wände der Stirnplatten sind weiüerhin mit öffnungen versehen, wie es dargestellt ist, um das Ge-

30981 7/0896

wicht der Hasse einzustellen und eine Kalibrierung des Sensors zu erhalten, wie es nachfolgend erläutert wird.

Wenn sich die Masse in ihrer unbetätigten Position "befindet, wie es in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, liegt ihre Achse kolinear zur Achse A und ihre Stirnplatten 46 sitzen bzw. liegen gegen entsprechende Wandabschnitte 36 unter der Wirkung eines Paares von gleichen Zugfedern 52 an, von denen jede in einem entsprechenden Paar von Aussparungen 38 aufgenommen ist. Jede Feder weist ein zurückgebogenes Side 5^ auf, das an die Achse 48 zwischen einem Paar von axial mit Abstand angeordneten radialen Rippen bzw. Verstärkungen 56, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, angehängt ist, um die Federn 52 mit deren Achsen normal zur Achse A zu positionieren und jegliche Bewegung von deren hakenförmigen Enden 5^ relativ zu der Achse zu begrenzen. Die anderen Enden 57 der Federn sind jeweils an ähnliche bzw. gleiche Kontaktstifte 58 angehängt, die einen mit Gewinde versehenen Schaft aufweisen, der sich aufrecht zu der Gehäuseanordnung 12 durch geeignete Öffnungen in den Basiswänden der Aussparung 38 der Anordnung 12 für nachfolgend beschriebene Zwecke erstreckt. Die Achsen der Federn 52 kreuzen sich bei der Achse A, sind in Ebenen gelegen, die sich bei der Achse A kreuzen, und verlaufen durch die Tangentenpunkte der Stirnplatt en 45 mit den Seitenwänden 3^. Die Ebenen verlaufen ebenfalls durch die Achsen der Kontaktstifte 58, so daß die Achse der Kraftlinie jeder Feder an die Masse normal zu deren axialem Zentrum und durch dieses angelegt ist.

Nach Fig. 2 ist ein Federkontakt 60 auf der Basiswand jeder Aussparung 40' gelegen und wird durch eine entsprechende Rückhalte einrichtung bzw. Befestigungseinrichtung 62 lokalisiert, die bei 64 durch den Federkontakt mit einer entsprechenden Gehäuseanordnung verbolzt ist. Ein Lokalisierungsstift oder mehrere Lokalisieruncsstifte 66 sind in Bohrungen aufgenommen, die nach der Einstellung gebohrt worden sind, um die

3098 17/0896

Befestigungseinrichtungen und Kontakte zu fixieren. Jeder Kontakt 60 umfaßt eine Vielzahl von mit Abstand angeordneten Federfingern 68, die integrale entsprechende Enden 70 aufweisen, die so gebogen sind, daß sie einen Winkel von 130° mit der Ebene des Kontaktes einschließen und in einem um eine Achse Z erzeugten Bogen enden. Jede Befestigungseinrichtung 62 umfaßt eine gebogene Aussparung 72, die unter den Fingern eines entsprechenden Kontaktes liegt und in einer gebogenen Auskehlung/endet, die die Aussparung mit einer gebogenen Stirnwand 76 der Befestigungseinrichtung verbindet, welche um die Achse Z erzeugt ist, um eine gleiche Empfindlichkeit der Kontaktglieder für jegliche Richtung in den Seitenwänden 34, in denen sie von der Masse 44 berührt werden, zu erzielen. Die Abkantungen bzw. abgeschrägten Bereiche bzw. Auskehlungen sind mit einem geringeren radialen Abstand von der Achse Z als die Enden 70 angeordnet, so daß die Enden 70 die Auskehlung 7^ einer entsprechenden Befestigungseinrichtung gleitend berühren, um die Finger 68 aus deren normalen planaren Beziehung zu dem Kontaktkörper zu drücken, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, und ein Kontaktprellen zu verhindern, wenn die Masse die Finger berührt. Die Federfinger 68 sind somit über einer entsprechenden Aussparung 72 als Ausleger bzw. freihängend angeordnet und die Verbindungsstellen zwischen den Fingern und deren entsprechenden Enden liegen in Ebenen, die mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, der geringfügig größer als der Abstand zwischen den inneren Wänden der Stirnplatten 46 der Masse 44 ist. Wenn sich die Masse somit zu ihrer betätigten Position bewegt, wie es in Fig. 3 in strichpunktierten Linien dargestellt ist, streifen bzw. wischen die inneren Wände der Stirnplatten 46 über eine Vielzahl von Fingern jedes Kontaktes, um einen Betätigungskreis zu schließen, wie es beschrieben werden wird. Die gestreiften Finger werden zu einer entsprechenden Aussparung 62 abgebogen, wenn die Enden 70 solcher Finger einwärts entlang einer entsprechenden Auskehlung ¹JM- glei-

309817/0896

ten. Das Nettoergebnis dieses Abbiegens besteht darin, die Stirnplatten 46 in der betätigten Position der Masse gegen die durch die iPedern 52 ausgeübte Rückstellkraft festzuhalten.

Fach I¹Ig. 3 paßt ein Draht 80 in eine integrale Ausnehmung 82 in der oberen Gehäuseanordnung 12 und dieser ist mit einem Ende bei 84- mit dem Kontakt 60 seiner Gehäuseanordnung verbunden bzw. verlötet. Das andere Ende des Drahtes ist elektrisch mit einem Kontaktstift 86 verbunden, der einen rechtwinkligen, in einer rechtwinkligen Ausnehmung 88 der Gehäuseanordnung aufgenommenen Körper und einen mit Gewinde versehenen Schaft umfaßt, der sich aufwärts durch die Gehäuseanordnung erstreckt, wie es nachfolgend beschrieben wird. In gleicher Weise paßt, wie es in !"ig. 4 dargestellt ist, ein Draht 90 in eine Ausnehmung 92 der Gehäuseanordnung 14 und dieser ist an einem Ende bei 94 mit dem Kontakt 60 dieser Gehäuseanordnung verbunden bzw. verlötet. Das andere Ende des Drahtes 90 ist elektrisch mit einem Kontaktstift 96, der in Pig. 3 gezeigt ist, der Anordnung 12 verbunden, der in einer Aussparung 98 aufgenommen ist und sich aufwärts durch die Gehäuseanordnung 12 genauso wie der Stift 86 erstreckt. Nach den Fig. 3 und 4 umfassen die Gehäuseanordnungen 12 und 14 entsprechende Aussparungen 100 und 102 gegenüber ihren entsprechenden Aussparungen 82 und 92, um die Drähte 90 bzw. 80 aufzunehmen, wenn die Gehäuseanordnungen zusammengebaut werden bzw. sind, wie es in I*ig.1 dargestellt ist. In gleicher Weise umfaßt die Gehäuseanordnung 14 rechtwinklige Aussparungen 104, um Stifte 86 und .aufzunehmen.

Eine Kontaktnase bzw. ein Kontaktansatz 106 ist nach I¹Ig.5 an dem mit Gewinde versehenen Schaft jedes Stiftes 86 und 96 aufgenommen und wird an seiner Stelle durch eine auf den Schaft geschraubte Mutter gehalten. Ein ähnlicher Ansatz

309817/0896

225Ί588

ist auf dein mit Gewinde versehenen Schaft jedes Kontaktstiftes 58 aufgenommen und wird in gleicher Weise an seinem Platz gehalten. Ein Widerstand 110 ist über jedes Paar von Ansätzen 106 und 108 verbunden. Ein Ende eines Widerstandes ist mit dem Draht bzw. Leiter des abgeschirmten Kabels 18 und ein Ende des anderen Widerstandes mit dem abgeschirmten Kabel 20 verbunden. Bei der besonderen dargestellten Ausführungsfο im sind die Widerstände 110 Widerstände mit 1,5 Ohm.

Durch fluchtende öffnungen in den Gehäuseanordnungen 12 und 14 erstreoken sich aufwärts die mit Gewinde versehenen Schäfte von Bolzen 112, die zusätzlich die Gehäuseanordnungen miteinander fest verbinden, und die mit Gewinde versehenen Schäfte von Bolzen 114, deren Köpfe in Aussparungen in den Basiswänden der Aussparungen 38 der Gehäuseanordnung über den Federn 52 gelegen sind. Auf die Bolzen 112 und geschraubte Muttern berühren die obere Oberfläche der Anordnung 12. Der Deckel 16 ist bei 116, wie es in Pig. 2 gezeigt ist, auf die obere Oberfläche der Gehäuseanordnung dicht aufgesetzt und umfaßt geeignete öffnungen, die die Schäfte der Bolzen 114 dort hindurch aufnehmen. Überwurfmuttern 118 sind nach Pig. 1 auf die Schäfte der Bolzen geschraubt, um den Deckel 16 zusätzlich an seinem Platz zu befestigen.

Die Kabel 18 und 20 erstrecken sich in das Innere des Deckels 16 durch geeignete öffnungen in einer Seitenwand von diesem, wobei diese öffnungen durch eine aus Platte und Dichtung bestehende Anordnung 120 verschlossen sind, die an die Seitenwand angebolzt ist.

Wenn die Masse 44 sich in der unbetätigten Position befindet, wie es in Pig. 3 dargestellt ist, ist ein Reihenstrompfad von dem abgeschirmten Kabel 18 zu dem Ansatz 106| durch den Widerstand 110 zu dem Ansatz 108 und dann durch die Feder 52 durch

309817/0896

die Masse 46 zu der anderen Feder 52 und von dort zu dem anderen Ansatz 108 hergestellt. Der Pfad verläuft dann weiter durch den anderen Widerstand 110 zu dem anderen Ansatz 106 und zu dem weiteren abgeschirmten Kabel 20.

Wenn sich die Masse 46 in der betätigten Stellung befindet, wie es in strichpunktierten Linien in Fig. 3 dargestellt ist, verläuft der Strompfäd von dem Kabel 18 zu dem Kontaktstift 86 durch den Draht 80 zu dem ein en. mit diesem verbundenen Kontakt 60. Der Pfad verläuft weiter durch die Hasse 44 zu dem anderen Kontakt 60/ durch den Draht 90 zu dem anderen Kontaktstift 96 und von dort zu dem abgeschirmten Kabel 20.

Nach der Darstellung in Fig. 6 ist der !fühler 10 mit parallel verbundenen Sprengkapseln oder Zündsätzen 122 in Reihe über eine Stromquelle verbunden, die bevorzugt die Fahrzeugbatterie ist. Der Stromfluß durch die Hasse 44, die Federn 52 und die Widerstände 110 genügt nicht, um die Sprengkapseln -oder Zündsätze 122 zu zünden. Jedoch werden bei einer Bewegung der Masse 44 in eine betätigte Position die Widerstände 110 elektrisch kurzgeschlossen und die Sprengkapseln oder Zündsätze 122 gezündet. Bekanntlichuofassen Luftkissen-Hückhaltesysteme bzw. -Auffangsysterne üblicherweise ein Druckgefäß, das ein Fluid unter Druck enthält und mit einem Verteilerrohr und einem Diffusor über eine zerreißbare Membran verbunden ist. Bei einer.Freigabe des Fluids unter Druck in das Verteilerrohr und in den Diffusor wird das Kissen aufgeblasen. Die Membran wird durch Sprengkapseln oder Zündsätze, wie die Sprengkapseln oder Zündsätze 122 zerrissen. Solche Systeme können ebenfalls von dem mit Luft verstärkten 3iyp (air-augment ed type) sein und ein chemisches !reibmittel umfassen, das durch einen Zünder gezündet wird, wobei der Ausgang des Gasgenerators durch eine mittels Druck zerreißbare Membran oder eine mittels Sprengkapseln zerreißbare

309817/0896

Membran verschlossen ist. In einen solchen EaIl kann eine Sprengkapsel 122 oder können mehrere von diesen durch den Zünder ersetzt werden oder der Zünder kann in Parallelschaltung hinzugefügt sein.

Unter normalen, unbetätigten Bedingungen erscheint eine Nominal spannung an einer Anzeigeverbindung Ii. Abweichungen in der Spannung an der Anzeigeverbindungsstelle 11, die kennzeichnend für eine Fehlfunktion des Fühlers 10, der Sprengkapseln 122 und der SprengkapselVerkabelung sind, werden durch eine Anzeigeschaltung 128 festgestellt, die mit der Batterie verbunden ist. Beispielsweise steigt, wenn die Sprengkapseln oder Zündsätze 122 oder die Zündkabel einen offenen Kreis bilden, die Spannung an der Anzeigeschaltung Ii durch eine Diode 124 und einen Zündschalter 126 auf die Batteriespannung an. Andererseits wird durch einen kurzgeschlossenen Zündsatz oder ein kurzgeschlossenes Zündkabel oder eine gebrochene Feder bewirkt, daß die Spannung an der Anzeigeverbindung M auf das Massepotential fällt. Die Anzeigeschaltung 128 umfaßt einen Detektor I30 für einen oberen und unteren Pegel, der einen Basis-Treibstrom zu einem Lampen-Treibertransistor 132 liefert, wenn die Spannung an der Anzeigeverbindungsstelle um einen vorbestimmten Betrag über die Nennspannung ansteigt oder unter diese fällt. Der Transistor 132 erregt, wenn er leitend gemacht ist, eine Lampe 13^j um den Fahrzeugbedienungsmann von einer Fehlfunktion des Betätigungskreises zu informieren. Die Spannung an der Verbindungsstelle H wird verstärkt und an den Pegeldetektor 130 angelegt durch einen Operations- bzw. Funktionsverstärker mit hohem Verstärkungsgrad 136. Da nur eine Versorgung mit positiver Spannung an dem Fahrzeug zur Verfugung steht, sind die iiicht-invertiereiiden und invertierenden Eingänge des Verstärkers 136 auf ein positives Potential von näherung8wei se +2 Volt Gleichspannung durch das dargestellte Vorsparmungsnetzwerk vorgespannt. Das Vorspannungs-

3 0 9 817/0896 bad oriöjnal

netzwerk umfaßt- einen Widerstand 138 und eine fette von Dioden 1AO, die die Batterie, bzw. die Anzeigenerbindung M mit dem nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 136 verbinden, und Spannungsteilerwiderstände 142, 144 und eine Kette von Dioden 14-6, die den invertierenden Eingang des Verstärkers 136 mit der Batterie verbinden. Der Verstärker 136 weist, eine llennausgangsspannung von 6 Volt Gleichspannung mit einem Hub (swing) von + 3 Volt Gleichspannung, wenn die Spannung an dem nicht-invertierenden Eingang um + 2 Millivolt aufgrund einer Sehlfunktion in dem Betätigungskreis variiert. Ein Widerstand 148 und ein Kondensator 150, die parallelgeschaltet sind, verbinden den Ausgang des. Verstärkers 136 mit dem nicht-invertierenden Eingang, um jeglichen fehlerhaften Ausgang des Verstärkers aufgrund eines Hauschens oder aufgrund von Schwebungen bzw, Einschwingvorgängen (transients) zu eliminieren» Wenn der Eingang zu dem Pegeldetektor 130 um 6 + 3 Volt Gleichspannung variiert, wird durch den Ausgang des Detektors der Transistor 132 in den leitenden Zustand vorgespannt nid die Lampe 134 leuchtet auf, um eine Fehlfunktion in dem Betätigungskreis anzuzeigen.

Wie oben ausgeführt worden ist, ist-der S¹UhIer: an einem. Seil des fahrzeuges angebracht, der in einer Zeitperiode bzw. Zeitdauer zur Huhe kommt, die kurz im Vergleich zu der Verzogerungszeit bzw. Bremszeit des Insassenabteils ist. An einem solchen Ort ist die Amplitude des Verzögerung s impulses, wie gezeigt worden ist, keine zuverlässige Anzeige für die Heftigkeit des Zusammenstoßes bzw. Aufprallheftigkeit - wobei die Aufprallheftigkeit* ein Maß für die Verletzung bzw. Verletzungsgefahr ist - für den Fahrzeuginsassen. Hur wenn der Fühler so vorgesehen ist, daß erprimär auf die Geschwindigkeit anspricht, kann eine Unterscheidung der Aufprallintensität erreicht werden, wie es * (crash severity) ■■-"-■ ' ^f - ■

30381

nachfolgend demonstriert wird. Die Geschwindigkeitsempfindlichkeitü-Beschaffenheit dieses Fühlers basiert auf dem Konzept; einer einfachen Masse, die an einer einfachen Feder angebracht bzw. aufgehängt ist. Wenn ein Impuls, eine augenblickliche Änderung der Geschwindigkeit V jder Hasse erteilt wird, sind die maximale Auslenkung der Masse Ü und die maximale Beschleunigung der Masse A gegeben durch die bekannten Beziehungen, die eine stetige, ungedämpfte Schwingung beschreiben:

V -SW
ο ο

¹A = V W
ο

Dabei ist der Wert von W gegeben durch die bekannte Beziehung

— , wobei k die Elastizitätskonstante der Feder und M

die an der Feder aufgehängte Masse.ist (in diesem Falle umfaßt sie nicht nur die aufgehängte bzw. gelagerte Masse, sondern auch die gesamte Hasse der Haltefedern). Die Auswahl von W ist von grundsätzlicher Bedeutung für die Erfindung, wie durch eine Werte-Sabeile gezeigt werden wird. Impulse,, die

verglrexchDar mit der natürlichen Periode der Feder-Massen-Anordnuiig/oder kurzer als diese sind, führen nur den Fehlerbetrag in die Messung der wirklichen Geschwindigkeit ein, der wünschenswert und bei einem Fühler notwendig ist. Wenn der Fühler auf eine Änderung der Geschwindigkeit perfekt ansprechen würde, würde er immer betätigt, wenn eine vorbestimmte Änderung der Geschwindigkeit des Fahrzeuges auftreten würde, wie die, die aufgrund eines normalen Abbremsens des Fahrzeuges hervorgerufen wird. Dies ist verständlicherweis© unerwünscht. Es kann weiterhin gezeigt werden, daß bei einem "harten¹¹ Zusammenstoß bzw. AuJJrall» wie bei einem Aufprall auf ein ♦ bzw. uJigenperiode

BAD ORIGINAL

3098 17/0*06

starres Hindernis, eine Betätigung bei einer geringeren Geschwindigkeit und in einer schnelleren Zeit auftreten sollte als bei einem "weichen" Zusammenstoß bzw. Aufprall, .wie bei einem' Aufprall auf die Seite eines anderen Fahrzeuges.'uin Herkmal der Erfindung besteht darin, daß durch eine richtige Kombination der !Resonanzfrequenz, des Abstandes der Hasse zu den Eontakten und des Ortes und der Ausrichtung des Müllers der Fühler so ausgelegt werden kann,-daß er bei verschiedenen Zusammenstoß- bzw. Aufprallbedingungen in unterschiedlichen Zeiten und mit verschiedenen Geschwindigkeiten betätigt wird, so daß in jedem Fall der Insasse des Fahrzeuges einer Aufprallheftigkeit ausgesetzt ist, die näherungsweise gleich ist unabhängig von den grossen Variationen bei den Aufprallbedingungen.

Ein quantitatives Maß bzw. eine quantitative Messung für die Aufprallheftigkeit kann durch Beschreiben der Gestalt und Zeitdauer des Beschleunigungsimpulses für eine gegebene Geschwindigkeitsänderung ausgelegt werden. Es wurde gefunden, daß ein "harter" oder Hindernis-Aufprall oftmals durch eine gedämpfte Sinuswelle mit einer Schwingungsperiode t von 4 bis 8 Millisekunden repräsentiert wird. Ein "weicher" Aufprall kann durch eine spezielle trigonometrische Gleichung (haversine) der Form A = (1 - Cos 2 7Γ ) dargestellt

werden. Es wurde gefunden, daß die meisten Zusammenstöße einen Verzögerungsimpuls aufweisen, der irgendwo zwischen der gedämpften Sinuswelle 'und einer "haversine"-Kurve liegen. Die berechneten Werte der Schwellen-Geschwindigkeit und Betätigungs-Zeiten eines besonderen Fühlers, der diese zwei Eingänge für verschiedene Eingangs-Zeit-Konstanten, χ erfährt, sind in der folgenden Tabelle dargestellt, welche dia Zündzeiten für verschiedene Impulsperioden für einen Fühler zeigt, der so kalibriert ist, daß er bei einer Geschwindigkeitsänderung von ca. 20 km/h (12 mph) zündet. Die

309817/0896

Zündzeiten für diesen gleichen Fühler bei frontalen Aufprallgeschwindigkeiten· von etwa 50 km/h (30 mph) sind ebenfalls dargestellt. ■

20 km/h (12mph) Fühlerempfindlichkeit

Aufprallge	Impuls -	Eingangs-Beschieunigungs-Impuls-	Zünd-	Spitze	Gedämpfte	Sinus-	Spitze
schwindig	periode		zeit	HQfI	Kurve		MQtI
keit	(ms )				Geschwin	Zünd -
		Charakteristiken	ms	A 0	digkeit	zelt	A 0
	L		16,8	56O	Zündung		1315
		"Haversine"-	19,6	189	km/h(mph)	ms	438
	2	Kurve	19,4	145	19,4(12,1)	16,6	330
	6	Geschwin	24,8	75	19,4(12,1)	l6,5	158
	8	digkeit	5,5	1367	19,4(12,1)	16,1	3261
Schwellen	16	Zündung	7,6	456	18,8(11,7)	14,5	IO87
geschwindig keit	2	km/h(mph)	8,6	342	48 (30)	4,6	815
(Nennwert	6	19,6(12,2)	12,8	171	48 (30)	4,5	408
19,3 km/h (12 mph))	8	20,1(12,5)			48 (30)	4,8
Frontal-	16	20,6(12,8)		48 (30)	6,7
Aufprall- geschwindig	21,2(13,2)
keit	48 (30)
48 km/h	48 (30)
	48 (30)
	48 (30)

Die Parameter des Fühlers, auf dem die Tabelle basiert, sind die folgendenϊ

Mq, (Massengewicht) « 26,8 Gramm
K - 0,13ö kg/cm (0,75 lbs/in)

X (Strecke, die die Masse zu den Kontakten zurücklegt) - 5,ü cm (2,3 in.)

¥ (Voropannungskraft) ■ 0,1t; ke; (0,4- lbc)

4 iiadiairuen/üekundon (radians/üecond)

3098 17/0896

BAD ORIGINAL

Die fläche unter allen üeschieunigungskurveii ist die Geschwindigkeit per Definition. Die Abhängigkeit von A₀* T ^d ^,untereinander für die Mengen bzw. Größen bzw. Zahlenangaben in der Tabelle ist durch die folgenden Gleichungen^ gögeben.

Gleichung für einen'"Häversinö¹';-Impuls j .

ZEl¹S

386 T . T"~

wobei bedeutet; Ä * Beschleunigung in Gs T * Geschwindigkeit in cm/see

(inchös/öec)

IT und t lh iSekünden

Gleichung für eine gedämpfte Sihus-Wellös

Ä *

^ β

6 £

% ± sin

-P

&s ist zu bemerken, daß bestimmte Zusammenstöße mit_niedriger Geschwindigkeit höhere Beschleunigungswerte als gewisse Zusammenstöße bzw. Aufprallvorgänge mit hoher Geschwindigkeit haben* Da der Fühler keine Iiöglichkeit hat, die Art des Aufpralls bzw* Zusammenstoßes, in den er verwickelt ist, zu kennen, muß sein iüisprechen nicht abhängig von der Beschleunigung, sondern primär abhängig von der Geschwindigkeit sein, wie bereits ausgeführt worden irrt. Beispielsweise beträgt bei einem gedämpften Sinuswellen-Eingang mit einer Zeitkonstanten X von 2 äs der Schwellenwert des Fühlers (der Wertj unter dem der Fühler nicht betätigt wird) 19»4 km/h (12,1 mph) und der von dem Fühler erfahrene Spitz en-G-Wert babrägt 1315* Hie Zeit, die der Fühler zum Zünden nach dem Beginn des Impulses benötigt*, beträgt Ί6,6 ms. Für einen gedämpften Sinuswellen-Eingang mit öihem Wert für ¹Z von 16 ms beträgt der G-Pegel nur 4OÖ, jedoch ist die Zündzeit viel kürzer und beträgt 6,7 ms· Der Fühler ist somit primär abhängig von der Geschwindigkeit bzw. spricht primär auf die Geschwindigkeit an.

Die A -Werte incfer Tabelle können mit ähnlichen Werten eines auf die Beschleunigung ansprechenden Fühlers verglichen werden* In einem solchen Fühler würde A näherungsweise gleich 15 Gs sein. Während beide Fühler ein Prinzip benutzen*, das als Feder-Massen-System bezeichnet werden kann, ist das Feder-Mässen-System des erfinduhgsgewäßen Fühlers relativ immun gegen Böschleunigungsimpulse und spricht nur auf eine vorbeBtimmte Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit in einer vorbestimmten Zeitperiode an, v/ährehd der gegen Beschleunigung empfindliche Fühler nur auf Beschleunigungsimpulse wesentlich geringerer Größe anspricht und nicht auf Änderungen dor Fahrzeuggeschwindigkeit.

BAD ORIGINAL'

1098 1 7/Q

Da der Fühler 10 nicht abhängig ist von irgendeinem Verzögerung simpuls,' der ihn durch eine dazwischenliegende Karosseriestruktur bzw. Körperstruktur erreicht, kann er genau die Geschwindigkeit des !Fahrzeuges unmittelbar vor dem Aufprall bzw. Zusammenprall feststellen. Jegliche Resonanz oder jegliches Kauschen bzw. Geräusch, die bzw. das durch den Aufprall hervorgerufen wird, beeinflußt den Fühler nicht, da er .nicht abhängig ist von einem Verzögerungsimpuls, der ihn durch -irgendeine dazwischenliegende KarosSeriestruktur erreicht. Der Fühler 10 kann eine Aufprallinformation erhalten und das Kissen betätigen, bevor der Insasse oder das Insassenabteil irgendeine signifikante Verzögerung erfahren hat und bevor ein gegen Beschleunigung empfindlicher Fühler die gleiche Information empfangen und das Kissen betätigen könnte_o

Erfindungsgemäß umfaßt also der Fühler 10 des Systems eine Hasse, die eine Periode der natürlichen Frequenz aufweist, die vergleichbar mit der oder großer als die Verzögerungs-Zeitperiode der Stoßstange oder eines anderen Teils des Fahrzeuges ist, an dem der Fühler angebracht ist und das den Aufprallkräften unterworfen ist, so daß er,eine Gesamtänderung der Geschwindigkeit erfährt, bevor das Insassen-Abteil diese Gesamtänderung oder irgendeine signifikante Verzögerung erfährt. Während der Fühler 10 an der Stoßstange oder einem anderen Teil des Fahrzeuges angebracht beschrieben ist, kann er ebenfalls abgelegen von der Stoßstange oder dem Teil des Fahrzeuges und mit diesem starr verbunden sein wie durch steife Stangen, so daß der Fühlet 10 die gleiche Verzögerung in der gleichen Zeitdauer wie die Stoßstange oder ein anderer Teil des Fahrzeuges erfährt.

Durch die .Benutzung von zwei Federn i?2, die die Masse 44 i'estiialten, weist der Fühler 10 Vorteile gegenüber solchen Fühlern auf, die nur eine Feder benutzen. Wenn eine Feder 52 bricht, niLiiiit die iSmpi"ind,lichkeit des Fühlers 10 um den Bezi-ρχ'οκνίβχ-lj (Jex· quadrabvavzaX von 2 oder etwa ^i) ^o ab»

3 0 9 8 17/0896 ^BA

Der Fühler 10 erfordert nicht die Benutzung von zwei Federn, da er in gleicher Weise genauso gut mit einer Feder arbeitet·

Obgleich der hier beschriebene Fühler 10 eine gerichtete Empfindlichkeit insofern besitzt, als er auf Impulse anspricht, die er in dem Winkel empfängt, der durch die Wände 34 definiert ist, kann der Fühler 10 auch nur auf Impulse ansprechen, die im allgemeinen koaxial zu einer Bewegungsrichtung einer Hasse gerichtet sind, die "während ihrer Bewegung durch einen Stab oder ein Rohr festgehalten bzw. geführt wird. Der Stab oder das Rohr führt die Hasse für eine Bewegung entlang einer Achse und der Impuls muß im allgemeinen koaxial mit dieser Achse erfolgen, um den Fühler zu betätigen.

Während bei dem beschriebenen Beispiel ein Fühler erläutert worden ist, der so eingestellt ist, daß er bei einer Geschwindigkeitsänderung von etwa 20 km/h (12 mph) innerhalb einer bestimmten Zeitperiode anspricht, kann der Fühler auch so eingestellt werden, daß er bei anderen Änderungen von Geschwindigkeiten in ähnlichen Zeitperioden zündet. Beispielsweise weist ein Fühler, der bei einer Geschwindigkeitsäaderung von 48 km/h (30 mph) anspricht, ein Hassengewicht von 18,9 g t einen Wert für K von 6,35 kg/cm bzw. 6,35 cm (3»45 lbs per inch) und eine Vorspannung von etwa 0,5 kg bzwJkp (1,13 lbs) auf.

Der beschriebene Fühler 10 führt die kinetische Energie der Hasse ab vor dem Krachen (crash), indem diese Energie in die X^otentielle Energie einer gestreckten Feder umgewandelt und die Streckung der Feder als ein Haß für die Aufprallheftigkeit benutzt wird. Es können jedoch auch andere krafterzeugende Mechanismen, beispielsweise eine magnetische Anziehung, eine gesteuerte Reibung, nichtlineare Federn und vielleicht in geeigneter Weise vorgespannte Dämpfungeeinrichtungen benutzt werden, die die Bewegung oder Energie der Hasse über eine Zeit-

309817/0896

periode entfernen bzw. abführen, die vergleichbar mit der oder länger als die Dauer des Jiufprallimpulses ist, in einem erfindungsgemäßen iHihler benutzt werden, indem dieser iXihler so vorgesehen wird, daß er ein Signal liefert, welches auf der Strecke basiert, die dessen Kasse durcheilt, während deren Energie abgeführt wird.

- Patentansprüche -

309817/0896

Claims

.ratentansprüche

\
.\ Üensor i'ür ein insassen-Auffangsystern in einem Motorfahrzeug, das einen Abschnitt aufweist, der einer Aufprallberührung mit einem Hindex'niü ausgesetzt sein und im wesentlichen die gesamte Änderung der Fahrzeuggeschindigkeit erfahren kann, die bei einer solchen Aufprallberührung innerhäb einer kurzen Verzögerungs-Zeitperiode auftreten kann, und das ein Insassenabteil aufweist, das eine bedeutende Verzögerung aufgrund eines solchen Aufpralls erfahren kann, nachdem der Abschnitt im wesentlichen die gesamte Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit erfahren hat, wobei das Insassen-Auffangsystem eine Druckfluidquelle und ein aufblasbares Insassen-Auffangkissen, das in dem Abteil für ein Aufblasen durch die Quelle angebracht ist, aufweist, dadurch g ekennz ei ch.net, daß der Sensor auf das Auftreten einer Änderung in der FahrzeuggeGchwindigkeit, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, in dem Fall eines FahrZeugzusammenstoßes mit dem Hindernis anspricht, daß der Sensor umfaßt eine Trageinrichtung (12, 14), eine Einrichtung, die die Trageinrichtung an dem Abschnitt des jj'atirzeuges haltert, so daß die Trageinrichtung (12, 14) simultan im wesentlichen der gesamten Änderung in der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgesetzt ist, die dieser in dem Fall eines Fahrzeugzusammenstoßes mit dem Hindernis erfährt, eine Nasse (44), die an der Trageinrichtung (12, 14) für eine Bewegung relativ zu dieser zwischen unbetätigten und betätigten Stellungen angebracht ist, eine Einrichtung (52), die die iiasse (44) gegen eine Bewegung zu der betätigten Stellung zurückhält bzw. festhält, wobei die Zeitperiode, die die hasse (44) zur Änderung ihrer Energie durch eine Bewegung von der unbetätigten zur betätigten Stellung benötigt, vergleichbar mit der oder größer als die Verzögerungs-Zeitperiode des Abschnittes des Fahrzeuges und der Trageinrichtung (12, 14) ist, so daß die Bewegung der Masse (44) zu der betätigten

0AD ORIGINAL - 309817/0896

stellung abhängig ist von dem Auftreten einer Änderung in der !Fahx'zeuggeschwindigkeit., die größer als der vorbestimate Wert ist, und daß eine Einrichtung (122) vorgesehen ist, die bei einer .Bewegung der Hasse {44·) zu der betätigten Stellung in Tätigkeit tritt und das Druckfluid freigibt und das Aufblasen des Kissens beginnt, bevor exne bedeutende Verzögerung des Insassenabteils einsetzt.·
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η ζ e i' c h net, daß die Trageinrichtung (12, 14) ein Gehäuse (12, 14) umfaßt, das eine Masse-Aufnähmeaussparung (30) aufweist, in welcher die Masse (44) für eine Bewegung zwischen der unbetätigten und betätigten Stellungen gleitend aufge-■ nommeii ist. ■ ..-..-.

3· Sensor nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ e i e h η e t, daß die die Masse (44-) gegen eine Bewegung zu einer betätig- ■ ten Stellung festhaltende Einrichtung ein Paar von Federn (52) umfaßt, die jeweüs an einem Ende (57) an dem Gehäuse (12, 14) verankert und an dem anderen Ende (54) an der Hasse (44) befestigt sind und dadurch die Hasse in der unbetätigten Stellung lokalisieren. · .

4-. Sensor nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et, daß die Federn (52) und die Hasse (44) aus elektrisch leitendem Material bestehen und dazu dienen, einen elektrischen Kreis zwischen den Feder-Verankerungen (58) in. dem Gehäuse (12, 14) über eine bzw. parallel zu einer elektrischen. Leistungsquelle zu schließen. .

'5. Sensor nach einem der Ansprüche 2 bis 4-, dadurch g e - .' k en η ze i c h η e t, daß die Aussparung (30) mit Ab- ; ,stand angeordnete, im allgemeinen parallele, planare bzw. - ,ebene ¥ände (32) aufweist und daß die Masse (44) mit Abstand angeordnete, im allgemeinen parallele, planare bzw. ebene Stirnwände (46) umfaßt, die die Aussparungswände {32) gleitend berühren.

309817/0896 _ö

6. Sensor nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Hasse eine im allgemeinen spulenförmige Hasse (44) ist, deren kreisförmige Stirnplatten (46) die mit Abstand angeordneten, im allgemeinen parallelen, ebenen Stirnwände umfassen, und daß die Federn (52) jeweils an dem anderen Ende (54) an der Achse bzw. Welle (48) der cpulenförmigen Hasse (44) fest angebracht sind.

7. Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennz eichn e t, daß die kreisförmigen Stirnplatten (46) der spulenförmigen Hasse (44) jeweils einen ringförmigen Umfangsansatz (50) aufweisen, der sich von dem Körper der spulenförmigen Hasse (44) in einer Richtung weg erstreckt, die im wesentlichen parallel zur Achse (48) der spulenföriuigen Hasse (44) ν einläuft, so daß eine minimale Berührungsfläche zwischen der Stirnplatte (46) und der entsprechenden ebenen Wand (32) der Aussparung vorgesehen und dadurch die Reibung zwischen diesen auf ein Minimum herabgesetzt ist.

8. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennz ei chnet, daß die auf eine Bewegung dex¹ Hasse zu der betätigten Position ansprechende Einrichtung mit Abstand angeordnete Kontakteinrichtungen (60) umfaßt, die, wenn sie von der Hasse (44) berührt werden, elastisch verformt werden und dadurch einen elektrischen Kreis schließen, der die Freigabe des Druckfluides steuert.

9· Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichn e t, daß jede der Kontakteinrichtungen (60) zumindest einen freitragenden bzw. vorspringenden Federfinger (68) umfaßt, der durch die Hasse (44) berührbar ist, wenn die Hasse (44) sich in der betätigten Position befindet, so daß die hause (44) in der betätigten Position gegen die Kraft zurückgehalten wird, die durch die d±e Hasso (44) gugi.'ii eine Bewegung zu der betätigten Stellung :;uriickiKillunde .!Einrichtung (><') aui^eubt wixx'i.
3 0 9 8 17/0896 ^{ßAD 0WQlNAI}"

Leerseite