DE2303104A1

DE2303104A1 - Beschleunigungsgeber

Info

Publication number: DE2303104A1
Application number: DE19732303104
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl Ing Puffer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-01-23
Filing date: 1973-01-23
Publication date: 1974-07-25
Also published as: DE2303104C3; DE2303104B2

Description

Beschleunigungsgeber Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungsgeber zur Erzeugung eines elektrischen Signales in Abhängigkeit von einer Beschleunigungskraft, die eine Auslenkung eines Federelementes auslöst.
Beschleunigungsgeber werden beispielsweise bei Einrichtungen zur automatischen Seitenwidkompensation bei Kraftfahrzeugen eingesetzt. Derartige Besc.leunigungsgeber müssen Beschleunigungen b (t) quer ur Fahrtrichtung erfassen. Zur Registierung dieser Beschleunigungen ist ein Beschleunigungsgeber erforderlich, der Beschleunigungen erfaßt, deren untere Grenzfrequenz etwa bei C, 1 Hz und deren obere Grenzfrequenz etwa bei 20 Hz liegt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen derartigen Beschleunigungsgeber zu entwickeln, der über eine durch die Beschleunigungskraft erfolgende Aus lenkung eines Federelementes ein elektrisches Signal erzeugt, wobei die Auslenkung des Federelementes proportional zu der Beschleunigung sein soll.
Diese Proportionalität im Zeitbereich zwischen der Federauslenkung und der Beschleunigung bedingt im Frequenzbereich des Beschleunigungsgebers einen konstanten Frequenz gang, d. h. wird eine konstante Beschleunigung mit wechselnder Frequenz in dem angegebenen Frequenzbereich -auf den Geber gegeben, so soll dennoch die Aus lenkung des Federelementes konstant sein.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Federelement eine Spule im magnetischen Feld eines Magnetes bewegt, wobei in der Spule eine Spannung induziert wird und daß eine Einrichtung zur Dämpfung der Aus lenkung des Federelementes vorgesehen ist, wobei die Dämpfung proportional der zeitlichen Änderung der Federauslenkung ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich in Verbindung mit den Unteransprüchen aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und aus der zugehörigen Zeichnung, die in schematischer Darstellung einen Beschleunigungsgeber zeigt.
in der Zeichnung ist ein Topfmagnet 1 dargestellt, der einen Mittelsteg 2 aufweist. In der Nähe des Topfmagnetes 1. ist ein Federelement 3 dargestellt, das als Blattfeder ausgebildet ist, die ebenso wie der Topfmagnet 1 ein gemeinsames Lager hat, das bei einem Beschleunigungsgeber zur Erfassung von Querbeschleunigungen eines Kraftfahrzeuges beispielsweise die Karosserie des Kraftfahrzeuges sein kann. Die Blattfeder 3 ist zur Vergrößerung des Ausschlages bei einer auftretenden Beschleunigungskraft und zur Dimensionierung mit einem Körper 4, der eine genau definierte Masse aufweist, versehen.
Andererseits ist an dem oberen Ende der Blatt feder 3 ein Spulenkörper 5 angeordnet, der eine Spule 6 und eine Dämpfungsspule 7 trägt. Bei der in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsform ist der Spulenkörper aus nichtmagnetischem Werkstoff hergestellt und weist eine Ausnehmung 10 auf, die Uber dem Mittelsteg 2 des Magnets 1 geführt ist. Wird die Spule 6 in dem radial-homogenen Feld des Topfmagneten bewegt, dann wird in der Spule 6 eine Spannung induziert. Die Auslenkung x (t) der Blattfeder 3, die bei einer Beschleunigung b (t) auftritt, ist bis auf eine zeitliche Verschiebung dieser Beschleunigung b (t) streng proportional, wenn im Frequenzbereich ein konstanter Frequenzgang vorliegt. Die in der Spule 6 induzierte Spannung, die an eine Integriereinrichtung 8 angelegt ist, ergibt nach Integration ein Maß für die auftretende Beschleunigung.
Der konstante Frequenzgang, der für eine derartige Einrichtung gefordert ist, kann durch eine Reibungskraft, die der zeitlichen änderung der Blattfederauslenkung proportional ist, erzwungen werden. Die Realisierung dieser Reibungskraft kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Dämpfungsspule 7 vorgesehen, durch die ein von einer Stromquelle 9 gelieferter Strom fließt.
Die Größe dieses Stromes ist abhängig von der in der Spule 6 induzierten Spannung. Das heißt bei höherer Frequenz der auftretenden Beschleunigung wird die Dämpfung größer sein und bei einer niedrigeren Frequenz der auftretenden Beschleunigungen wird die Dämpfung kleiner sein. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, daß die Beziehung zwischen der Auslenkung x (t) und der sie verursachenden Beschleunigung b (t) streng linear verläuft.
Eine weitere Möglichkeit zur Realisierung der erforderlichen Reibkraft kann dadurch erfolgen, daß die Dämpfungsspule direkt als Kurzscblußwicklung betrieben wird. Dabei ist es zweckmäßig, die Dämptungsspule als Kurzschlußring auszubilden und als elektrisch leitenden Spulenkörper der Spule 6 zu verwenden.
Der Spulenkörper wirkt in diesem Fall als Wirbelstrombremse und kann durch geeignete geometrische Dimensionierung die gewünschte Reibungskraft hervorrufen.

Claims

Ansprüche

9 Beschleunigungsgeber zur Erzeugung eines elektrischen Signales in Abhängigkeit von einer Beschleunigungskraft, die eine Auslenkung eines FederelDmentes auslöst, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (3) eine Spule (6) im magnetischen Feld eines Magnets (1) bewegt, wobei in der Spule (6) eine Spannung induziert wird und daß eine Einrichtung (7) zur Dämpfung der Auslenkung des Federelementes (3) vorgesehen ist, wobei die Dämpfung proportional der zeitlichen Änderung der Federauslenkung ist.
2. Beschleunigungsgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (6) mit einer Integriereinrichtung (8) verbunden ist.
3, Beschleunigungsgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfungeinrichtung eine in dem magnetischen Feld des Magnetes (1) bewej::;bare Dgnpfungsspule (7) vorgesehen ist, die von einer Stromquelle (9) gespeist ist.
4. Beschleunigungsgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle (9) vom Ausgangssignal der Spule (6) steuerbar ist.
5. Beschleunigungsgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Dämpfungseinrichtung eine Wirbelstrombremse vorgesehen ist, die einen in dem Magnetfeld des Magnets (1) beweglichen Körper aus elektrisch leitfähigem Material aufweist.
6. Beschleunigungsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Federelement '3) ein Körper (4) mit einer definierten Masse angebracht ist.
7. Beschleunigungsgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (6) und die Dämpfung spule (7) auf einem nichtmagnetischen Spulenkörper (5) angeordnet sind, der an dem Federelement (3) befestigt ist und der eine Ausnehmung (10) aufweist, die über einen Mittelsteg (2) eines Topfmagnetes (1) geführt ist.