DE2341564A1

DE2341564A1 - Traegheitsschalter

Info

Publication number: DE2341564A1
Application number: DE19732341564
Authority: DE
Inventors: Lon Edward Bell; William Paul Gruber
Original assignee: Allied Chemical Corp
Current assignee: Allied Corp
Priority date: 1972-08-23
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1974-02-28
Also published as: FR2197220A1; GB1418569A; JPS4985574A; US3812308A; CA999663A; FR2197220B1; IT994639B

Description

Dr. Hans-Heinrich Willrath d - 62 Wiesbaden

Dr Dieter Weber ^V/^{B Postfadl1327} LJl. Leider W CUCl Gustav-Freytag-StrafeiS

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PATENTANWÄLTE
2000-303

Allied Chemical Corporation, Morristovm_f New Jersey,O796O, USA

Trägheitsschalter

Priorität; 23. August 1972 in USA, Serial-No. 283 243

Die Erfindung betrifft einen G-Schalter (Schwerkraftschalter), der eine an der Basis einer mit einer durch Schrägung vorgesehenen öffnung ausgestatteten Konstruktion entfernbar angebrachte Masse aufweist, die zur Vorspannung eines elektrischen Kontaktes in einer Position vorgesehen ist, wenn der Körper teilweise in dieser Öffnung angeordnet-ist, und in einer zweitmStellung, wenn die Masse bzw. der Körper aus dieser öffnung bewegt worden ist

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und sich infolge gewisser G-Kräfte auf der Itfeigung befindet.

Im allgemeinen weist die Erfindung eine kugelige Masse oder eine Kugel auf, die bei einer Ausfuhr ungs form frei zur Bewegung in einem Zylinder angebracht ist, der eine mit einer öffnung versehene und Schrägen aufweisende Basis hat. Auf der ünterflache der Basis befindet sich ein Kontaktdraht, der in eine Lage nahe der Basis vorgespannt ist und sich beim Eingriff mit der kugeligen, in der öffnung angeordneten Masse in eine Stellung bewegt, in der er mit einem anderen Kontaktdraht in Eingriff tritt und die Funktion des Schalters in Wirkung setzt.

Wenn die Masse G-Kräften eines bestimmten Niveaus und darüber aufgrund der Beschleunigung oder Abbremsung ausgesetzt ist, bewegt sie sich von der mit der öffnung versehenen Basis die Schräge nach oben und verliert den Kontakt mit dem unter der Basis angeordneten Federdraht, Die Tatsache, daß die Kugelmasse sich in einer Ruhelage in der öffnung befindet und von der öffnung zuerst entweichen muß, schafft eine wirksame Tätigkeit für den Zustand Gehen : nicht Gehen. Der Faktor des Weichens von der öffnung sowie die Tatsache, daß die Masse sich beim Weichen von der öffnung unter G-Kräften die Neigung nach oben bewegen muß, schafft n±ht nur eine wirksame Tätigkeit, sondern auch ein Filtern, d. h. ein Absperren oder Durchlassen solcher Kräfte, die auf den Schalter wirken und Kurzdauerimpulse sind, wie unten noch

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beschrieben wird. Da der Kontaktdraht, gegen den die Kugelmasse anstößt, an der Masse anliegt, bis sie sich von der öffnung fortbewegt und sich um einen gewissen Abstand auf der Neigung nrch oben befindet, ist ein solcher Filtereffekt wesentlich.

Der Durchmesser der öffnung in der Basis, in der die Masse ruht ,sowie der Neigungswinkel bestimmen das Niveau der G-Kräfte_f welches notwendig ist, um die Kugelmasse aus der mit der Öffnung versehenen Basis herauszubekommen und auf der geneigten Flähe zu halten und somit außer Kontakt mit dem Berührungsdraht zu bekommen.

Bei der Verwendung der Abtastvorrichtung hat der die Masse aufweisende Zylinder eine solche Höhe, daß die Masse von der Öffnung weichen kann und sich ganz auslenken oder kippen kann, wenn die Abtastvorrichtung umgekehrt wird, z. B. durch Überschlagen eines Kraftfahrzeuges, um die Berührung mit dem Kontaktdraht zu brechen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 die Kugel in der Ruhelage bei einer Ausführungsform der Abtastvorrichtung, Fig. 2 eine Endansicht der Figur 1, 4098 09/054 3

Pig, 3 die Abtastvorrichtung der Pig. 1, wobei die Masse von der mit der öffnung versehenen Basis gewichen ist und sich auf der Schräge befindet, und

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

Bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist ein zylindrisches Gehäuse 2 einer Trägheitsabtastvorrichtung 1 gezeigt. In dem Gehäuse, welches eine Kammer 70 bildet, ist eine kugelige Masse oder Kugel 3 frei herumbewegbar angeordnet, die in dem Gehäuse durch seine Seitenwand 30, eine aus einem Stück damit gebildete Basis 4 und eine auf den Seitenwänden angebrachte Oberseite 5 gehalten ist. Die Basis 4 ist innen im Gehäuse unter einem nach oben gerichteten Winkel gegen die Seitenwand des Gehäuses 2 schräg oder geneigt. Wenn der kugelige Körper sich in seiner Ruhelage befindet, sitzt er in der öffnung oder dem Loch 7 in der Basis und zwischen den Neigungen oder Schrägen 14 und erstreckt sich am Boden durch diese hindurch.

Auf der Unterfläche des Bodens der Basis 4 befindet sich ein Federkontaktdraht 5a, der so vorgespannt ist, daß er dazu neigt, eng an der Basis 4 zu liegen zu kommen. Der Kontaktdraht 5a kann vorzugsweise bei einer Ausführungsform in einer Nut 6 in der Unterseite der Basis 4 angebracht sein, um den Kontakt des Drahtes mit der KiJeI zu unterstützen.

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Auf einer Seite der öffnung oder des Loches 7 ist ein elektrischer Kontaktarm 8 angebracht, der sich in elektrischem Kontakt mit dem Draht 5a befindet (siehe Fig. 2). Bei einer Ausführungsform befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des Loches 7 vom Kontaktarm 8 ein zweiter Kontaktarm 9, der einen sich von dort erstreckenden Kontaktdfaht 10 aufweist, der so angebracht ist, daß er über dem Kontaktdraht 5a zu liegen kommt. Der Draht 5a kann durc h Schweißen am Kontaktarm 8 auf der Unterseite der Basis bei 12 befestigt sein. Bei dieser Ausführungsform ist der Draht 5a vorzugsweise an dem gegenüberliegenden Ende zur Bewegung unter dem Einfluß der Masse 3 frei. Der Kontaktdraht 10 kann an der Basis 4 an dem' dem Arm 9 gegenüberliegenden Ende, z. B, bei 13 befestigt sein und befindet sich in elektrischem Kontakt am anderen Ende mit dem Arm 9.

Wenn die kugelige Masse 3 in dem Loch 7 angeordnet ist, liegt sie gegen den Kontaktdraht 5a an und rückt ihn gegen seine eigene Spannung nach außen (von der Basis fort), um den Draht 10 zu berühren und den elektrischen Stromkreis vom Arm 8 über die Drähte 5 und 10 zum Arm 9 zu schließen. Wenn die kugelige Masse das Loch 7 verläßt und sich auf der Schräge bewegt (die Schräge ist bei 14 gezeigt)rbewegt sich der Kontaktdraht 5a unter dem Einfluß einer Vorspannung gegen die Basis und außer

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Kontakt mit dem Draht 10, siehe Figur 3.

Bei der Ausführungsform der Fig. 4 ist die Basis 4 in der Funktion für den Draht 10 gesetzt, so daß der Stromkreis durch die Kugel 3, die leitfähig sein muß, von der Basis zum Draht 5a geschlossen ist, wenn sich die Kugel in dem Loch 7 befindet.

In Betrieb, z. B, bei der kraftfahrtechnischen Benutzung, jedoch nicht notwendigerweise auf diese begrenzt, und zwar als Trägheitsschalter zum Sperren der Sitzgutautomaten ist die beschriebene Trägheitsabtastvorrichtung so angebracht, daß sie auf die Beschleunigungskraft im Fahrzeug anspricht. Infolge eines ausreichenden G-Kraftniveaus bewegt sich die Masse/vom Loch durch die Schräge nach oben und unterbricht den elektrischen Kontakt. Bei einer Ausführungsform könnte die Trägheitsabtastvorrichtung verwendet werden, um einen Sicherheitsgurt-^automaten nach Auftreten einer solchen G-Kraft zu sperren, wie in der US-Pctentschrift 3 610 361 beschrieben ist.

Der Durchmesser des Loches und der Winkel der Neigung bewirken die Kräfte, die notwendig sind, um die Masse gegen die Trägheitskräfte und Qbaviationskräfteaus dem Loch heraus und die Schräge hinaufzubewegen. Wenn solche G-Kräfte in ausreichender Weise

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abgefallen sind oder verschwunden sind, setzt sich die Masse wieder in ihre Ruheposition im Loch zurück»

Da die kugelige Masse um einen gewissen Abstand sich aus dem Loch herausbewegen muß, bevor sie nicht länger auf dem Kontaktarm 5 liegt, bewirken Kurzdauerimpulse, wie sie z.B. durch unebene Straßen auf ein Kraftfahrzeug ausgeübt werden, welches darüberfährt und in dem die Abtastvorrichtung eingebaut ist, kein Unterbrechen des Kontaktes zwischen den Drähten 5a und 10 in der Abtastvorrichtung, Die Dauer und Intensität reicht nicht aus, um die Masse 3 aus dem Loch heraus und von dem Draht 5 fortzubewegen, so daß der Draht vom Draht 10 freigegeben wird.

Während seines Betriebes als Abtastvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, wie vorstehend beschrieben, ist der normale Arbeitszustand der Abtastvorrichtung wie Fig. 1 gezeigt, und die Abtastvorrichtung ist normalerweise so angebracht, um horizontal auf einer Linie A-A zu liegen, wenn das Fahrzeug horizontal liegt.

In jenem Zustand hat man elektrischen Kontakt zwischen dem Draht 5a und dem Draht 10. Wenn eine ausreichende G-Kraft hinreichender Dauer auftritt, um die Masse die Schräge hinauf aus dem Loch zu bewegen, wird der Kontakt zwischen dem Draht 5a und dem Draht 10 aufgebrochen, der

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Stromkreis wird geöffnet und läßt im Beispiel der Ausführungsform nach der oben genannten US-Patentschrift den Automaten sperren und die Bewegung des Insassen zurückhalten"oder hindern.

Für den Fall, daß keine Gravitationsabwärtskraft auf die Masse wirkt, drückt der Draht nach oben und öffnet dadurch den elektrischen Kontakt. Ein solcher Fall kann beifpielsweise während des überschlagens auftreten.

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Claims

«■ Q mm

Patentansprüche

1/ Trägheitsschalter mit einer Kammer, die durch obere Seitenwände und eine Basis mit einem darin befindlichen, Loch gebildet ist, und mit einer in der Kammer frei bewegbaren Masse, dadurch.gekennzeichnet, daß die Masse im Durchmesser größer als das Loch ist, so daß sie in dem loch unter Ruhebedingungen entfernbar angeordnet ist, daß die Kammer (70) Schrägen C14) zur Rückkehr der Masse in die Lage in dem Loch (7) aufweist, daß ein Schalter (5a_f TO) unter dem auf der Basis (4) angebrachten Loch (7) vorgesehen ist für die Berührung eines Teils der Masse (3)_f welcher sich durch das Loch (7) erstreckt, wenn sie sich in dem Loch befindet, und daß der Schalter einen vorgespannten elektrischen Kontaktdraht (5a) aufweist, der sich infolge der Berührung der Masse (3) in einer Richtung gegen seine Vorspannung bewegt,
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er außerhalb der Kammer (70) und unter der Basis (4) liegend angeordnet ist und daß ein Teil des Schalters durch den vorgespannten Draht (5a) bei der Bewegung berührt ist,
3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er

die Basis (4), die Masse (3) und den vorgespannten Draht (10) aufweist, der unter dem Loch (7) angeordnet ist,

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