DE3930077C2 - Impulssensor - Google Patents

Impulssensor

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Impuls­ sensor zum Erfassen und Messen einer Stoßkraft, für den Fall, daß die auf den Impulssensor übertragene Stoßkraft nicht geringer als ein vorbestimmter Wert ist. Insbesonde­ re betrifft die Erfindung einen Impulssensor, der geeignet ist, ein Luftkissen, d. h. ein sogenanntes Air Bag für Automobile zu betätigen.
In Fig. 6 ist ein erstes Beispiel für einen bekannten Impulssensor dargestellt, wie er aus der DE 31 15 630 A1 entnehmbar ist. Dieser Impulssensor umfaßt eine Masse 23 oder ein Gewicht 23, das in einem Gehäusekörper 21, angezogen von einem Magneten 22, der an einer Seite des Gehäusekörpers 21 angeordnet ist, gehalten wird. Ferner ist ein zylindrisches Führungsteil 24 zur Führung der Masse 23 vorgesehen, welches einen geringfügig größe­ ren Innendurchmesser als den Durchmesser der Masse 23, die zu führen ist, aufweist. Ein Paar von Kontakten 25a und 25b ist auf der Innenfläche der anderen, dem zylin­ drischen Führungsteil 24 gegenüberliegenden Seite des Gehäusekörpers 21 vorgesehen.
Wird der oben beschriebene Impulssensor auf einem Automobil angebracht, so wird normalerweise die Masse 23 durch den Magneten 22 angezogen und gehalten, so daß das Kontaktpaar 25a, 25b sich im nichtleitenden, unterbro­ chenen Zustand befindet. Stoppt das Automobil aus einem solchen Normalzustand plötzlich, so wird die Masse 23 dazu veranlaßt, sich (in der Figur) infolge einer Träg­ heitskraft der Masse 23 nach links zu bewegen. Dabei muß die Luft im Gehäusekörper 21 durch Spalte und Zwi­ schenräume zwischen der Innenfläche des zylindrischen Führungsteils 24 und der Außenfläche der Masse 23 hin­ durchtreten. Die Masse 23 wird infolge der Viskosität der Luft daran gehindert, das Kontaktpaar 25a, 25b zu erreichen. Stoppt das Fahrzeug jedoch plötzlich infolge einer Kollision, so wird die Masse 23 durch eine Geschwin­ digkeitsdifferenz und Abbremsung nach links gezogen. Wird infolgedessen die Stoßkraft oder der Impuls für eine vorbestimmte Zeitdauer fortgesetzt und aufrechterhalten, so überwindet die Masse 23 die Viskositätskraft der Luft und erreicht das Kontaktpaar 25a, 25b, um hierbei die beiden Kontakte leitend zu verbinden. Infolgedessen kann ein Schaltsignal gewonnen werden.
Ferner ist ein zweites Beispiel für einen Beschleu­ nigungssensor aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 60-233564 bekannt.
In diesem Beschleunigungssensor wird ein magneti­ sches Fluid und ein Medium, das nicht mit dem magneti­ schen Fluid gemischt ist und welches ein spezifisches Gewicht aufweist, das von dem des magnetischen Fluids verschieden ist, in einem Gehäuse abgedichtet aufgenom­ men. Eine Erzeugungseinrichtung für eine konstante Ma­ gnetkraft ist vorgesehen, um ein konstantes Magnetfeld auf das magnetische Fluid derart auszuüben, daß dieses in eine zylindrische Form gebracht wird. Ferner ist eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen der Position des magnetischen Fluids vorgesehen, um eine Beschleunigung festzustellen, indem die Bewegungsposition des magneti­ schen Fluids erfaßt wird, das sich entsprechend der Beschleunigung bewegt.
Ein magnetisches Fluid wird auch in der US 40 47 439 verwendet, wobei im dort beschriebenen Beschleunigungs­ messer ein stabförmiger Permanentmagnet in einem zylind­ rischen Gehäuse schwimmend bzw. flotationsfähig in einem magnetischen Fluid gelagert ist, das aus einem Öl mit darin suspendierten Magnetmaterialpartikeln besteht und im Gehäuse dicht gekapselt aufgenommen ist. Die Masse, auf die die Trägheitskraft wirkt, wird mittels eines Elektromagneten in zentraler Position im Gehäuse ge­ halten. Die Signale zur Steuerung des Elektromagneten werden aus den Signalen zweier Meßspulen gebildet, die abhängig von der Verschiebung der Masse im Gehäuse eine Meßbrücke verstimmen, von der sie einen Teil bilden.
Im erstgenannten Beispiel (Fig. 6) entstehen dadurch Probleme, daß eine ungewollte Bewegung der Masse im normalen Fahrzustand verhindert wird, indem die Luft­ viskosität der durch die Luftspalte zwischen der Masse 23 und dem zylindrischen Führungsteil 24 strömenden Luft aus­ genutzt wird. Infolgedessen ist eine hohe Genauigkeit be­ züglich der sphärischen Ausbildung der Masse 23 erforder­ lich, und die Maßgenauigkeit für die zylindrische Aus­ bildung des Führungsteils 24 muß ebenfalls hoch sein. Insgesamt sind die Abmessungstoleranzen zwischen Masse und zylindrischem Führungsteil 24 eng zu bemessen. In­ folgedessen ergeben sich Schwierigkeiten bei der aufwendigen Herstellung und Bearbeitung. Da ferner eine Goldbeschich­ tung oder Goldplattierung der Masse 23 erforderlich ist, um eine Fehlbewegung der Masse 23 infolge von angesetztem Rost, der durch den Kontakt mit der Luft entsteht, zu verhindern, sind die Material- und Bearbeitungskosten hierdurch erhöht.
Im zweiten Beispiel ist von Nachteil, daß das An­ sprechverhalten verschlechtert ist, weil nach der Ausle­ gung des zweiten Beispiels die Stoßkraft auf das magneti­ sche Fluid durch das Medium zu übertragen ist, um die Beschleunigung durch die Bewegung des magnetischen Fluids festzustellen. Infolgedessen besteht ein ungelöstes Problem darin, daß dieser Sensor nicht als Impulssensor verwendet werden kann, der z. B. zur Betätigung eines Luftkissens das erforderliche schnelle Ansprechverhalten zeigt, um das Luftkissen augenblicklich im Falle der Kollision zu betätigen.
Vor dem Hintergrund der oben erläuterten ungelösten Probleme entstand die Erfindung, deren Aufgabe es ist, einen Impulssensor anzugeben, der imstande ist, eine Im­ pulskraft oder Stoßkraft mit gutem und schnellem Ansprech­ verhalten und bei einer einfachen Struktur des Sensors dann zu erfassen, wenn eine nicht unter einem vorbestimm­ ten Wert liegende Stoßkraft ausgeübt wird.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patent­ anspruchs 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Impulssensor zum Erfassen einer impulsiven Kraft, wenn die auftretende, auf den Sensor übertragene Stoßkraft nicht unter einem vorbe­ stimmten Wert liegt, umfaßt eine elektrisch leitende Masse, die in einem Gehäusekörper so gehalten und gelagert ist, daß sie durch eine auf sie wirkende Trägheitskraft bewegbar ist. Ferner sind ein Paar von Kontakten vor­ gesehen, die sich in Fahrtrichtung erstrecken und beab­ standet voneinander angeordnet sind und der Masse in Fahrtrichtung und in deren Bewegungsrichtung an einer beabstandeten Position gegenüberliegen. Ein elektrisch nichtleitendes magnetisches Fluid ist zwischen dem Kon­ taktpaar und der Masse angeordnet, wobei ein Magnet eine magnetische Kraft auf das magnetische Fluid ausübt. Dabei kann das magnetische Fluid so vorgesehen werden, daß es im Gehäusekörper abgedichtet aufgenommen ist, um die Masse darin schwimmend zu lagern. Als Alternative können die beiden Kontakte des Kontaktpaares aus magneti­ schem Material hergestellt sein, wobei ein Magnet zwi­ schen den beiden Kontakten angeordnet wird, so daß durch die Kraftwirkung dieses Magneten magnetisches Fluid auf den Kontaktenden angezogen und gehalten wird, die der Masse gegenüberliegen. Infolge der Konzentration des magnetischen Fluids durch eine Magnetkraft des Magneten wird in beiden Ausführungsmöglichkeiten der Masse nur dann gestattet, sich zu bewegen, wenn eine nicht unter einem vorbestimmten Wert liegende Stoßkraft auf die Masse ausgeübt wird.
Im normalen Fahrzustand eines Fahrzeugs, d. h. bei normalen Beschleunigungs- und Abbremsvorgängen wird im erfindungsgemäßen Impulssensor oder Kraftstoßsensor die Bewegung der Masse durch die Konzentration des magneti­ schen Fluids infolge der Magnetkraft des Magneten unter­ drückt. Bei der einen Lösung mit flotationsfähig gelager­ ter Masse wird das magnetische Fluid von der Mitte zu den Seitenflächen hin konzentriert, wobei in einer der Seiten­ flächen die beiden Magnetkontakte isoliert gehaltert sind. In der anderen Lösung wird das magnetische Fluid auf den Kontaktflächen konzentriert. Wird in diesen Anordnungen eine Stoßkraft, die über einem vorbestimmten Wert liegt, infolge einer Geschwindigkeitsdifferenz und Abbremsung ausgeübt, so wird die Masse infolge einer Trägheitskraft gegen das magnetische Fluid zur Position des Kontaktpaares bewegt. Infolgedessen wird das Kontaktpaar durch die leitende Masse in den leitenden Zustand versetzt, so daß ein Impulserfassungssignal gewonnen werden kann. Das Impulserfassungssignal steht augenblicklich zur Verfügung, weil die Verbindung der Kontakte infolge des Trägheits­ moments auf die Masse ausgelöst wird.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der Zeich­ nungen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein erstes Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 und 3 jeweils Längsschnitte durch modifi­ zierte Ausführungen des ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zweites Aus­ führungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4; und
Fig. 6 einen Längsschnitt durch ein im Stand der Technik verwendetes Ausführungsbeispiel.
Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Impuls­ sensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ein Gehäusekörper 1 zylindrischer Form ist aus nicht magnetischem und nicht leitendem (elektrisch) Material, wie z. B. Kunstharz, hergestellt, wobei gegenüberliegende Enden des Gehäusekörpers durch End- oder Abschlußplatten 1a und 1b geschlossen sind. Die Endplatte 1a weist ein Paar von Kontakten 2a und 2b auf, die in das Innere des Gehäusekör­ pers 1 unter Abdichtung durch ein abdichtendes Teil oder Medium hineinragen.
Der Gehäusekörper 1 ist mit einem durch die Bezugs­ zahl 3 angedeuteten magnetischen Fluid, das die Eigen­ schaft der Nichtleitfähigkeit aufweist, gefüllt, und ein leitendes und nichtmagnetisches Gewicht bzw. eine Masse 4 z. B. aus Kupfer oder Silber mit sphärischer Form wird im magnetischen Fluid 3 schwimmend, d. h. flotationsfähig, gehalten. Hier ist das magnetische Fluid 3 eine Flüssig­ keit eines Kolloidalzustands, in dem ferromagnetische Teilchen Fe3O4 mit einem Durchmesser von 10 nm (100 Å) mit hoher Konzentration in einem Lösungsmittel eines Siliconöls oder ähnlicher Lösungsmittel dispergiert sind. Im magnetischen Fluid 3 treten keine Sedimentation und Koaleszenz (Zusammenwachsen) der magnetischen Teilchen auf, und das magnetische Fluid 3 verhält sich so, als wenn die Flüssigkeit selbst magnetische Eigenschaften hätte.
Permanentmagnete 5a und 5b sind an den Außenseiten der Endplatten 1a und 1b des Gehäusekörpers 1 angebracht, so daß sie von beiden Seiten des Gehäusekörpers 1 aus magnetische Kräfte auf das magnetische Fluid 3 ausüben. Die Permanentmagnete 5a und 5b sind scheiben- oder platten­ förmig ausgebildet und so magnetisiert, daß an einer Seite des Gehäusekörpers 1 ein N-Pol auftritt und auf der gegen­ überliegenden Seite des Gehäusekörpers 1 ein S-Pol vorliegt.
Im folgenden wird die Funktionsweise des ersten Aus­ führungsbeispiels erläutert. Zunächst wird der entspre­ chend diesem Ausführungsbeispiel aufgebaute Impulssensor an einem Automobil so angebracht, daß seine Rechts/Links- Richtung oder seine Längsrichtung mit einer Fahrtrichtung des Automobils zusammenfällt, wobei darüber hinaus das Paar von Kontakten 1a und 1b an der Vorderseite positioniert wird.
Unter dieser Anbringungsbedingung des Impulssensors an oder in einem Automobil treten, wenn das Fahrzeug an­ gehalten ist oder wird, keinerlei Kräfte auf den Impuls­ sensor auf. Infolgedessen wird das magnetische Fluid 3 im Gehäusekörper 1 durch die Magnetkräfte der Permanent­ magnete 5a und 5b vom mittleren Abschnitt zu Abschnitten nahe der Endplatten 1a und 1b gesammelt, und die Masse 4 wird im magnetischen Fluid 3 im mittleren Abschnitt des Gehäusekörpers 1 flotierend gehalten. Obwohl also das magnetische Fluid 3 zwischen dem Paar von Kontakten 2a und 2b liegt, werden aufgrund der Tatsache, daß das ma­ gnetische Fluid 3 nichtleitend ist, die Kontakte 2a und 2b im nichtleitenden Zustand gehalten, und es wird von den Kontakten 2a und 2b kein Kontaktsignal erzeugt.
Wird das Automobil in dieser Situation gestartet und beschleunigt, so wird die Masse 4 infolge der zu diesem Zeitpunkt auftretenden Trägheitskraft durch die Beschleuni­ gung und eine Geschwindigkeitsdifferenz zum hinteren Ende des Fahrzeugs, d. h. zur rechten Seite in Fig. 1, gezwungen. Die Bewegung der Masse 4 infolge dieser Kraftwirkung wird jedoch durch das Vorhandensein des magnetischen Fluids 3 unterdrückt.
In diesem Fahrzustand des Automobils wird die Masse 4, wenn das Bremspedal zur Abbremsung heruntergetreten wird, infolge einer der Abbremsung entsprechenden Trägheitskraft und einer Geschwindigkeitsdifferenz dazu veranlaßt, sich zur Vorderseite des Fahrzeugs, d. h. in Fig. 1 nach links zum Paar der Kontakte 2a und 2b hin zu bewegen. Da jedoch die Abbremsung oder Bremsbeschleunigung und die Geschwin­ digkeitsdifferenz nicht so groß sind, wird die Bewegung der Masse 4 durch das Vorhandensein des magnetischen Fluids 3 unterdrückt, und die Masse 4 erreicht niemals das Paar von Kontakten 2a und 2b bei normalem Abbremsen.
Kollidiert jedoch das Fahrzeug mit einem anderen Fahrzeug oder einem Hindernis, während es sich in Vor­ wärtsrichtung bewegt, wird eine große Stoß- oder Impuls­ kraft auf den Impulssensor ausgeübt und eine der Abbrem­ sung und Geschwindigkeitsdifferenz entsprechende Trägheits­ kraft wirkt auf die Masse 4. Infolge dieser Wirkung wird das magnetische Fluid 3 augenblicklich gegen die Viskosi­ tätswirkung des magnetischen Fluids 3 zur linken Seite in Fig. 1 bewegt, und die Masse 4 kollidiert mit dem Paar von Kontakten 2a und 2b, so daß die Kontakte 2a und 2b leitend werden. Infolgedessen wird ein den Kollisionszu­ stand darstellendes Kontaktsignal erzeugt.
Infolgedessen ist es möglich, durch Zuleiten dieses Kontaktsignals zu einer Zündvorrichtung eines Zünders (Zündhalms) einer Lufttasche oder eines Luftsacks, diesen augenblicklich zu betätigen, um so zu verhindern, daß das Gesicht eines Fahrgastes oder des Fahrers mit dem Lenkrad, einer Glasscheibe oder anderen Teilen des Fahr­ zeugs, zusammenprallt.
Während im ersten Ausführungsbeispiel die beiden Permanentmagnete 5a und 5b vorgesehen sind, kann auch nur ein Permanentmagnet 5a auf der Seite der Kontakte 2a und 2b vorgesehen werden und der Permanentmagnet 5b weggelas­ sen werden.
Auch ist es nicht nötig, wie im ersten Ausführungs­ beispiel, Permanentmagnete 5a und 5b an beiden Endplatten 1a und 1b des Gehäusekörpers 1 vorzusehen. Wie aus der Fig. 2 hervorgeht, ist ein zylindrischer hohler Permanent­ magnet 6 möglich. Auch können mehrere Permanentmagnet­ teile 6, die durch Unterteilung eines zylindrischen Hohl­ magneten durch eine Ebene oder Ebenen gebildet werden, die sich in axialer Richtung erstreckt bzw. erstrecken, auf der zylindrischen Außenfläche des Gehäusekörpers 1 in der in Fig. 2 angedeuteten Weise vorgesehen werden.
Darüber hinaus kann eine Hälfte des Gehäusekörpers 1 an der Seite der Kontakte 2a und 2b in Form eines abgestumpf­ ten Kegels (nicht dargestellt) ausgebildet werden, der zu den Kontakten 2a und 2b hin einen zunehmenden Durchmesser aufweist, um auf diese Weise in der magnetischen Flußdichte des Permanentmagneten 6 einen Gradienten zu erzeugen. In diesem Fall sind die Eigenschaften des magnetischen Fluids nichtlinear, und das Ansprechverhalten kann verbessert werden.
Darüber hinaus kann dieser Anordnung mit zylindrischem Permanentmagneten aus Fig. 2 ein Permanentmagnet 5a, wie er im ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurde, hinzu­ gefügt werden (Fig. 3).
Die Form des Gehäusekörpers 1 ist nicht auf eine zylindrische Form beschränkt, sondern es kann stattdessen jede gewünschte Hohlform, wie quadratische oder irgendwel­ che vierkantigen Hohlformen verwendet werden.
Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezug auf die Fig. 4 näher erläutert.
In diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist, anstatt die Masse 4 schwimmend im magnetischen Fluid 3 zu halten, ein magnetisches Fluid zwischen einem Paar von Kontakten und einer Masse angeordnet.
Eine Masse 14 in Form eines rechtwinkligen Quaders ist in axialer Richtung im rechten Seitenabschnitt eines Gehäusekörpers 11 rechtwinkliger, gegebenenfalls quadra­ tischer Hohlform gleitfähig angeordnet. Ein Kontaktpaar 12a und 12b aus magnetischem Material ist im linksseitigen Abschnitt des Gehäusekörpers 11 gegenüberliegend der Masse 14 angeordnet, wobei die Kontakte 12a und 12b von­ einander in vertikaler Richtung beabstandet sind. Ein Per­ manentmagnet 15 mit einem S-Pol an seinem linken Seitenende und einem N-Pol an seinem rechten Seitenende ist zwischen den Kontakten 12a und 12b angeordnet. Ferner wird eine vor­ bestimmte Menge magnetischen Fluids 13, das nicht leitend ist, von der Magnetkraft des Permanentmagneten 13 ange­ zogen und gehalten, wie aus der Fig. 4 hervorgeht, wobei das magnetische Fluid die Kontakte 12a und 12b von der gleitfähigen Masse 14 trennt.
Wie aus der Fig. 5 hervorgeht, sind in den Umfangs­ wandungen des Gehäusekörpers 11 an Positionen, die der Masse 14 gegenüberliegenden, Luftdurchtrittsfenster 11a aus­ gebildet, so daß bei Bewegung der Masse 14 kein negativer Druck (Unterdruck) erzeugt wird.
Im zweiten Ausführungsbeispiel sind ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel, wenn keine Stoßkraft auf den Impulssensor ausgeübt wird, die Kontakte 12a und 12b und die Masse 14 durch das magnetische Fluid 13, welches nicht­ leitende Eigenschaften hat, voneinander isoliert, und die Kontakte 12a und 12b sind nichtleitend, d. h. getrennt. Aus dieser Stellung heraus wird die Masse 14, wenn eine nicht unter einem vorbestimmten Wert liegende Stoßkraft, d. h. eine Kraft, die die Kraft zum Halten des magnetischen Fluids 13 übersteigt, ausgeübt wird, durch eine Trägheits­ kraft in der Zeichnung nach links bewegt, und die Masse 14 kollidiert mit den Kontakten 12a und 12b unter Ausschließen und Entfernen des magnetischen Fluids 13, um so die Kon­ takte 12a und 12b leitend zu verbinden. Infolgedessen wird ein Kontaktsignal erzeugt.
Entsprechenderweise werden also im zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel demgemäß ein ähnlicher Effekt und Vorteil wie im ersten Ausführungsbeispiel erzeugt, wobei darüber hinaus die Menge an verwendetem magnetischem Fluid im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel gering ist.
Im zweiten Ausführungsbeispiel ist es vorzuziehen, daß die innere Fläche des Gehäusekörpers 11, die in gleit­ fähigem Kontakt mit der Masse 14 ist, mit einem Überzugs­ material wie Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyoxy­ methylen (POM) oder ähnlichen Stoffen überzogen ist oder alternativ der Gehäusekörper 11 selbst aus PTFE oder beispielsweise POM besteht, um die Gleiteigenschaften hierdurch zu verbessern und eine glatte gleichmäßige Bewegung der Masse 14, die ruckfrei verläuft, sicherzu­ stellen.
Während der Gehäusekörper 11 im Ausführungsbeispiel mit quadratischem Hohlquerschnitt ausgebildet ist, sind alle möglichen anderen Formen, wie beispielsweise eine zylindrische Form, polygonale Hohlformen usw. verwendbar.
Darüber hinaus kann anstelle eines Permanentmagneten ein Elektromagnet verwendet werden.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, wird in der vorliegenden Erfindung ein Impulssensor so ausge­ legt, daß eine Masse gleitfähig im Gehäusekörper gegenüber­ liegend einem Paar von Kontakten angeordnet ist. Ein magnetisches Fluid ist zwischen der Masse und den Kontak­ ten vorgesehen, und das magnetische Fluid erbringt über einen Magneten eine Viskositätswirkung. Infolgedessen ist die Struktur des erfindungsgemäßen Sensors insgesamt ein­ fach, und die Herstellungskosten können herabgesetzt wer­ den, weil keine hohen Anforderungen an die Maßgenauigkeit bezüglich des Gehäusekörpers und der Masse erforderlich sind. Da darüber hinaus der Kraftstoß oder die Stoßkraft durch Ausnutzen der Trägheitskraft der Masse erfaßt werden, kann ein schnelles Antwortverhalten, d. h. ein schnelles Ansprechen auf eine Stoßkraft sichergestellt werden, die nicht unter einem bestimmten Wert liegt. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, daß die Kraft zum Halten des magnetischen Fluids einstellbar ist, so daß hierdurch eine Anpassung durch Ändern der Magnetkraft des Magneten möglich ist.
Da ferner entsprechend einem Lösungsweg die Masse schwimmend im magnetischen Fluid gehalten wird, besteht keine Notwendigkeit, Reibungswiderstände zwischen der Masse und dem Gehäusekörper oder einem Führungsteil für die Bewegung der Masse zu berücksichtigen, und es ist möglich, die Entstehung von Rost aufgrund der Oxydation der Masse zu verhindern.
Wird ferner das magnetische Fluid von den Endflächen des Paares von Kontakten, die der Masse gegenüberliegen, angezogen und dort gehalten, so besteht ein Vorteil darin, daß die Menge an zu verwendendem magnetischem Fluid herab­ gesetzt ist und die Herstellungskosten gesenkt werden können.

Claims (3)

1. Impulssensor zum Erfassen einer Stoßkraft, wenn die auf ihn übertragene Impulskraft nicht geringer als ein vorbestimmter Wert ist, aufweisend:
eine Masse (4; 14), die leitfähig ausgelegt ist und in einem Gehäusekörper (1; 11) durch Trägheitskraft gleitfähig gelagert ist;
ein Paar von Kontakten (2a, 2b; 12a, 12b), die von­ einander beabstandet sind und im Gehäusekörper an einer in Bewegungsrichtung der Masse gesehen der Masse gegen­ überliegenden Position angeordnet sind;
ein magnetisches Fluid (3; 13), das nichtleitend aus­ gelegt ist und zwischen diesem Paar von Kontakten und der Masse angeordnet ist; und
einen Magneten (5a, 5b; 6; 15), der eine Magnetkraft auf das magnetische Fluid ausübt.
2. Impulssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Fluid (3) im Gehäusekörper (1) zur schwimmenden Lagerung der Masse (3) im Gehäusekörper (1) dicht gekapselt ist.
3. Impulssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Fluid (13) an den Endflächen des Paares von Kontakten (12, 12b), die der Masse (13) gegen­ überliegen, gehalten wird, indem es vom Magneten (15), der zwischen dem Paar von Kontakten angeordnet ist, an­ gezogen wird.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5248861A (en) * 1989-08-11 1993-09-28 Tdk Corporation Acceleration sensor
JPH10160748A (ja) * 1996-12-03 1998-06-19 Oki Electric Ind Co Ltd 衝撃センサ
US5756948A (en) * 1996-12-31 1998-05-26 Breed Automotive Technology, Inc. Side-impact electro-mechanical accelerometer to actuate a vehicular safety device
US5845730A (en) * 1996-12-31 1998-12-08 Breed Automotive Technology, Inc. Electro-mechanical accelerometer to actuate a vehicular safety device
US7170019B2 (en) * 2003-07-14 2007-01-30 Cheerine Development (Hong Kong), Ltd. Inertia switch and flashing light system
EP1898438A1 (de) * 2006-09-05 2008-03-12 Gebr. Schmidt Fabrik für Feinmechanik GmbH & Co. KG Anticurling-Trägheitssensor
TWI564563B (zh) * 2015-03-11 2017-01-01 Zhi- Huang Multi-directional sensor
CN104849495A (zh) * 2015-04-29 2015-08-19 北京交通大学 一种一阶浮力原理的磁性液体加速度传感器
CN105467156B (zh) * 2015-11-25 2018-09-04 北京交通大学 一种具有磁屏蔽结构的二维磁性液体加速度传感器
CN106683554B (zh) * 2016-11-18 2022-12-16 广东电网有限责任公司广州供电局 Gis高压电缆附件安装模拟装置及其模拟方法
US10352797B2 (en) * 2017-10-10 2019-07-16 International Business Machines Corporation Tunable shock sensor with parallel dipole line trap system

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2997557A (en) * 1959-04-06 1961-08-22 Gordon W Wholey Inertia switch
FR1436074A (fr) * 1965-03-12 1966-04-22 Coupe-circuit à ouverture par inertie mécanique
US3530726A (en) * 1967-01-03 1970-09-29 Block Engineering Accelerometer
US4043076A (en) * 1974-06-03 1977-08-23 Potrzuski Stanley G Electrical signal mechanism actuated in response to rotation about any of three axes
GB1492142A (en) * 1975-03-26 1977-11-16 Russell A Linear accelerometers
US4329549A (en) * 1980-04-29 1982-05-11 Breed Corporation Magnetically biased velocity change sensor
US4450326A (en) * 1981-10-19 1984-05-22 Ledger Curtis G Anti-theft vibration detector switch and system
JPS60233564A (ja) * 1984-04-04 1985-11-20 Diesel Kiki Co Ltd 加速度センサ
DE3510987A1 (de) * 1984-03-29 1985-10-24 Diesel Kiki Co. Ltd., Tokio/Tokyo Beschleunigungsmesser
US4843877A (en) * 1986-10-28 1989-07-04 Diesel Kiki Co., Ltd. Acceleration sensor

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