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Die
Erfindung betrifft einen Kollisionsdetektor für einen Airbag der zum Schutz
von Fahrzeuginsassen während
einer Kollision eines Fahrzeuges, insbesondere von der Seite, verwendet
wird.
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Seit
kurzem werden Fahrzeuge mit Airbag Einrichtungen zum Schutz der
Fahrzeuginsassen vor einem Stoß bei
einer Kollision ausgerüstet.
Durch das Wahrnehmen der Kollision und dem sofortigen Ausdehnen
bzw. Aufblasen eines Air Bags wird eine zusätzliche Schutzmaßnahme für die Fahrzeuginsassen
neben einem Sicherheitsgurt vorgesehen.
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Die
herkömmliche
Airbag Einrichtung zum Schutz von Fahrzeug- insassen während einer
Frontalkollision wird im allgemeinen im Lenkrad oder einem Teil
der Instrumentenkonsole vorgesehen, um den Stoß von vorne zu vermindern.
Kürzlich
ist jedoch die kombinierte Verwendung einer Airbag Einrichtung untersucht
wor- den, die bei einer Kollision bzw. einem Aufprall von der Seite
arbeitet, um die Sicherheit während
einer Kollision weiter zu verbessern, wobei ein Kollisionsdetektor
zum Wahrnehmen einer Seitenkollision aus der Verformung der Fahrzeugtüre vorgeschlagen
worden war.
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Als
herkömmliches
Beispiel wurde ein Kollisionsdetektor vorgeschlagen, bei dem zwei
Paara von kammförmigen
Elektroden verwendet werden, wobei ihre Kontaktbereiche abwechselnd
an geordnet sind, und der Detektor bzw. -sensor nur ausgelöst wird,
wenn wenigstens einer der Kontaktbereiche der entsprechenden kammförmigen Elektroden
verformt wird, d.h., daß beide
Paare der kammförmigen
Elektroden eingeschaltet werden (PCT/WO90/06247).
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Jedoch
wird dieser Detektor nur ausgelöst, wenn
eine Stoßkraft
auf eine Fläche
größer als
eine vorbestimmte Fläche
ausgeübt
wird, wobei der Sensor nicht ausgelöst wird, wenn eine lokale große Belastung
ausgeübt
wird, die als Kollision angesehen werden sollte, wie z.B. eine Kollision
gegen einen Pfahl oder gegen eine Stange.
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Jedoch
wurde kürzlich
die kombinierte Verwendung einer Airbag Einrichtung untersucht,
die bei einer Kollision von der Seite ausgelöst wird, um ferner die Sicherheit
während
einer Fahrzeugkollision zu erhöhen.
Folglich ist die Entwicklung einer Detektoreinrichtung, die eine
genaue und schnelle Wahr- nehmung einer Seitenkollision sicherstellen
kann, dringend erforderlich.
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DE 22 58 772 A beschreibt
einen Kollisionswahrnehmungssensor in Form einer einen Stoß absorbierenden
Stoßstange
eines Fahrzeugs, bei welcher in linken und rechten Haltern Wahrnehmungsabschnitte
vorgesehen sind, wobei eine "Fahrzeugsicherungsvorrichtung" nur dann betätigt wird,
wenn ein Zusammenstoß des
Fahrzeugs gleichzeitig von beiden Schalteinrichtungen erfühlt wird.
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DE 22 12 190 A schlägt die Wahrnehmung mittels
Kontaktleiste (ebenfalls an der Vorderseite eines Fahrzeugs) vor,
um auch einen punktförmigen Aufprall
wahrzunehmen.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kollisionsdetektor
vorzusehen mit einem hohen Grad an Zuverlässigkeit, der den Betrieb nicht während eines
lokalen Stoßes
auslöst,
der nicht als Kollision angesehen werden kann, aber den Betrieb während einer
Kollision auf einer Fläche
größer als eine
vorbestimmte Fläche
oder wenn eine lokal signifikante Belastung auftritt auslöst, die
als Kollision angesehen werden sollte.
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Eine
andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kollisionsdetektor
vorzusehen, der eine genaue und schnelle Wahrnehmung einer Seitenkollision
sicherstellen kann.
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Das
heißt,
ein Kollisionsdetektor gemäß der vorliegenden
Erfindung hat den folgenden grundlegenden technischen Aufbau, um
die oben genannten Aufgaben zu lösen:
- 1. Kollisionsdetektor umfassend:
ein befestigetes Element,
das in einer Fahrzeugtür befestigt
ist,
ein bewegliches Element, das außerhalb des befestigten Elementes
angeordnet ist, das einen die Stoßkraft aufnehmenden Abschnitt
mit hoher Steifigkeit und Energieabsorptionsabschnitte mit geringer
Steifigkeit bzw. Festigkeit hat, und
einen Detektionsabschnitt
der auf dem oben genannten befestigten Element gegenüber diesem
beweglichen Element mit einem vorbestimmten Abstand zum Wahrnehmen
der Bewe gung des oben genannten beweglichen Elementes angeordnet
ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenn der die Stoßkraft aufnehmende
Abschnitt eine Stoßkraft
aufnimmt, die einen vorbestimmten Wert übersteigt, die oben genannten
Energieabsorptionsabschnitte verformt werden, und das bewegliche Element
bewegt wird, wobei der Wahrnehmungsabschnitt betätigt wird.
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Der
Aufbau und der Betrieb einer Ausführungsform des oben genannten
Kollisionsdetektors wird mit Bezug zu 1 beschrieben.
Ein Kollisionsdetektor gemäß der vorliegenden
Erfindung ist mit einem befestigten Element 24 versehen,
das in einer Fahrzeugtüre
angebracht ist, und einem beweglichen Element, das außerhalb
des befestigten Elementes 24 angeordnet ist, das einen
die Stoßkraft
aufnehmenden Abschnitt 23 mit einer hohen Festigkeit und Energieabsorptionsteile
bzw. -abschnitte 21 und 22 mit einer geringeren
Festigkeit bzw. Steifigkeit hat, und ein Wahrnehmungsabschnitt 25 ist
auf dem oben genannten befestigten Element 24 gegenüber dem oben
genannten beweglichen Element in einem vorbestimmten Abstand vorgesehen,
um die Bewegung des oben genannten beweglichen Elementes wahrzunehmen,
wobei, wenn eine äußere Platte
der Fahrzeugtür
durch eine Kollision verformt wird, und der Stoß auf den so aufgebauten Detektor
angelegt bzw. übertragen
wird, wird die Stoßkraft über die
gesamte Fläche
der Energieabsorptionsabschnitte 21 und 22 durch
den die Stoßkraft
aufnehmenden Abschnitt 23 verteilt. Wenn der Stoß der Kollision
eine vorbestimmte Belastung überschreitet,
werden die Energieabsorptionsabschnitte 21 und 22 verformt
und das bewegliche Element wird bewegt, wobei dadurch das bewegliche
Element den Wahrnehmungsabschnitt 25 zusammendrückt, ein "On"-Signal auslöst und eine
Fahrzeugkollision wahrgenommen wird.
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Der
Aufbau und Betrieb einer anderen Ausführungsform des oben genannten
Kollisionsdetektors gemäß der vorliegenden
Erfindung wird mit Bezug zur 17 beschrieben.
Als Kollisionsdetektor gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie er in 17 dargestellt ist, sind ein
Paar von Kontakten 124a und 124b parallel zueinander
auf einer Oberfläche
der druckaufnehmenden Seite eines befestigten Elementes 101 angeordnet,
das in einer Fahrzeugtür
vorgesehen ist, wobei eine Anzahl von elastischen Elementen 122b und 122c an
vorbestimmten Abständen auf
einer äußeren Oberfläche eines
Deckkörpers 121 angeordnet
sind, die die Kontakte 124a und 124b bedecken.
Spitze Enden der Anzahl von elastischen Elementen 122b und 122c sind
abwechselnd zu dem oben genannten Paar von Kontakten 124a und 124b durch
Führungslöcher 123b und 123c angeordnet, die
auf dem Abdeckkörper 121 vorgesehen
sind, wobei der Sensor
einen Betriebsmechanismus für geringe
Last hat, so daß,
wenn ein Fahrzeug einem Stoß unterliegt,
der zu einer Kollision gehört,
mehr als ein Paar der oben genannten elastischen Elemente 122b und 122c elastisch
verformt und in Berührung
mit den oben genannten Paar von Kontakten 124a und 124b gebracht
werden, so daß beide
betätigt
werden, wobei der Sensor ausgelöst
wird, und
einen Betriebsmechanismus für große Last hat, so daß, wenn
eine große
Last, die eine vorbestimmte Last überschreitet, durch den Abdeckkörper 121 aufgenommen
wird, der Abdeckkörper 121 verformt oder
bewegt wird, so daß beide
der oben genannten Paare von Kontakten 124a und 124b betätigt werden und
der Detektor ausgelöst
wird.
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Wenn
ein Fahrzeug einen Kollisionsstoß über eine Fläche größer als die vorbestimmte Fläche aufnimmt,
werden mehr als ein Paar der oben genannten elastischen Elemente 122b und 122c elastisch
verformt und in Berührung
mit dem entsprechenden gegenüberliegenden
Kontakt 124a oder dem Kontakt 124b gebracht, wodurch
das oben genannte Paar von Kontakten 124a und 124b eingeschaltet
wird und der Sensor ausgelöst
wird. Auch wenn eine große
Last, die eine vorbestimmte Last überschreitet, durch den Abdeckkörper 121 lokal
aufgenommen wird, wie in dem Fall einer Kollision oder eines Zusammenstoßes mit
einem Pfahl oder einer Stange, wird der Abdeckkörper 121 verformt
oder bewegt, so daß beide
Paare von Kontakten 124a und 124b verformt oder
bewegt werden, und der Sensor ausgelöst wird.
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Jedoch,
wenn eine lokal kleine Last angelegt wird, die nicht als Kollision
betrachtet wird, wird höchstens
nur eines der Elemente verformt, da die oben genannten elastischen
Elemente 122b und 122c in einem vorbestimmten
Abstand angeordnet sind, wobei nur einer der Kontakte 124b oder 124c eingeschaltet
wird, und der Sensor nicht ausgelöst wird.
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Anhand
der Zeichnung werden Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher
beschrieben. Es zeigen:
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1 eine
Gesamtquerschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Kollisionsdetektors
in einem ersten Zustand,
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2 eine
Frontansicht einer Seitentür
eines Fahrzeuges,
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3 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie III-III aus 2,
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4 ein
Schaltbild einer Air Bag-Einrichtung für eine Seitenkollision, bei
der ein Kollisionsdetektor gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird,
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5 eine
Gesamtquerschnittsansicht eines Detektors gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels,
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6 eine
Gesamtquerschnittsansicht eines Detektors gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels,
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7 eine
Gesamtquerschnittsansicht eines Detektors gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels,
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8 eine
Gesamtquerschnittsansicht eines Detektors gemäß eines fünften Ausführungsbeispiels,
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9 eine
Gesamtquerschnittsansicht eines Detektors gemäß eines sechsten Ausführungsbeispiels,
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10 eine
Gesamtquerschnittsansicht eines Detektors gemäß eines siebten Ausführungsbeispiels,
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11 eine
Gesamtquerschnittsansicht eines Detektors gemäß eines achten Ausführungsbeispiels,
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12 eine
Ansicht, die den Betrieb eines Detektors gemäß dem achten Ausführungsbeispiel zeigt,
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13 eine
Vorderansicht einer Seitentür
eines Fahrzeuges gemäß eines
weiteren Ausführungsbeispiels
eines Kollisionsdetektors,
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14 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie II-II aus 13,
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15 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie III-III aus 13,
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16 eine
vergrößerte Teilansicht
eines Kollisionsdetektors eines neunten Ausführungsbeispiels, das eine zweite
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, aus der Sicht von außerhalb
der Tür,
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17 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie V-V aus 16,
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18 ein
weiteres Schaltbild, das eine Air Bag-Einrichtung darstellt, bei
der ein Kollisionsdetektor gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird,
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19 eine
Gesamtquerschnittsansicht eines Detektors gemäß eines zehnten Ausführungsbeispiels,
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20 eine
vergrößerte Teilansicht
eines Detektors eines elften Ausführungsbeispiels aus der Sicht
von der Seite einer äußeren Türplatte,
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21 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie IX-IX aus 20,
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22 eine
vergrößerte Teilansicht
einer kammförmigen
Elektrode eines zwölften
Ausführungsbeispiels,
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23 eine
Gesamtquerschnittsansicht eines Sensors eines dreizehnten Ausführungsbeispiels,
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24 eine
vergrößerte Teilansicht
einer kammförmigen
Elektrode eines vierzehnten Ausführungsbeispiels,
und
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25 eine
Querschnittsansicht längs
der Linie XIII-XIII
aus 24.
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Ein
Kollisionsdetektor gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einem grundlegenden technischen Aufbau, wie er oben
genannt ist, wird im Folgendem genauer beschrieben. Zweckmäßigerweise
wird der oben genannte Kollisionsdetektor mit dem oben genannten
Aufbau ferner so ausgebildet, daß ein Führungsloch, das den die Stoßkraft aufnehmenden
Abschnitt bzw. Teil zu den oben genannten Wahrnehmungseinrichtungen
bzw. -abschnitten führt,
bei den Energieabsorptionsabschnitten vorgesehen ist, und ein vorstehender
Abschnitt, der in die Führungslöcher vorsteht,
auf dem die Stoßkraft
aufnehmenden Abschnitt vorgesehen ist, und wenn der die Stoßkraft aufnehmende
Abschnitt eine Stoßkraft
aufnimmt, die einen vorbestimmten Wert überschreitet, werden die Energieabsorptionsabschnitte
verformt und der Vorsprungsabschnitt wird in Berührung mit dem Wahrnehmungsabschnitt
des die Stoßkraft
aufnehmenden Abschnittes durch die Führungslöcher in Berührung gebracht, so daß eine Kollision
wahrgenommen wird. Es ist auch zweckmäßig, daß der Kollisionsdetektor so
ausgebildet ist, daß ein
Führungsloch,
das den die Stoßkraft
aufnehmenden Abschnitt zu dem Wahrnehmungsabschnitt führt, an
dem Energieabsorptionsabschnitt vorgesehen ist, und stangenartige
Elemente oder ein stangenartiges Element mit einer Länge, so daß es nicht
in Berührung
mit dem Wahrnehmungsabschnitt ist, an dem Führungsloch vorgesehen ist, und
wenn der die Stoßkraft
aufnehmende Abschnitt eine Stoßkraft
aufnimmt, die einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird der Energieabsorptionsabschnitt
so verformt, daß er
das bewegliche Element bewegt und der die Stoßkraft aufnehmende Abschnitt die
stangenartigen Elemente in die Führungslöcher bewegt,
so daß die
stangenartigen Elemente in Berührung
mit dem Wahrnehmungsabschnitt gebracht werden, wobei eine Kollision
wahrgenommen wird.
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1 bis 4 zeigen
ein Ausführungsbeispiel
in einem ersten Zustand der vorliegenden Erfindung, wobei ein Kollisionsdetektor
gemäß der vorliegenden
Erfindung für
eine Air Bag-Einrichtung für Seitenkollisionen
eines Fahrzeuges verwendet wird. In 2 und 3 ist
ein rohrartiger Seitentürträger (SDB) 1,
der sich in horizontale Richtung erstreckt, aus einem verstärkenden
Material in eine Tür
D eines vorderen Sitzes eines Fahrzeuges eingebaut und an eine innere
Wand der Tür
D durch Schweißen
usw. befestigt.
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Ein
Kollisionsdetektor 2 der vorliegenden Erfindung ist längs einer äußeren Umfangswand
außerhalb
des rohrförmigen
Seitentürträgers (SDB) 1 angeordnet.
Eine Pumpeinrichtung B zum sofortigen Abgeben von Gas in einen Air
Bag A ist oberhalb des Sensors 2 in der Tür D angeordnet,
wobei 3 einen aufgeblasenen Zustand des Air Bags A zeigt,
der an der Pumpeinrichtung B vorgesehen ist.
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1 ist
eine vergrößerte Querschnittsansicht
eines Sensors 2, der durch obere untere Kanten einer Grundplatte 24 durch
Bolzen oder ähnlichem, die
nicht dargestellt sind, auf Streben bzw. Trägern 11 und 12 befestigt
ist und auf den SDB 1 durch Schweißen angebracht ist. Auf der
Seite gegenüber
dem SDB 1 der oben genannten Grundplatte 24 wirken Aluminiumwabenkonstruktionen
als Energieabsorptionsabschnitte 21 und 22 mit
relativ geringer Steifigkeit (im nachfolgenden als Aluminiumwabe
bezeichnet) und eine Druckaufnahmeplatte 23 mit hoher Steifigkeit
wirkt als Stoßkraftaufnahmeabschnitt,
um eine Stoßkraft
aus der Richtung, die durch einen Pfeil in 1 dargestellt
ist, über
die gesamte Oberfläche der
Aluminiumwaben 21 und 22 zu verteilen, die so angeordnet
sind, um mit einem beweglichen Abschnitt 20 zusammenzuwirken.
Die Druckaufnahmeplatte 23 hat einen vorspringenden Abschnitt 231 an der
Mitte, so daß er
an einem vorbestimmten Abstand zu einem bekannten Bandschalter 25,
der als Wahrnehmungsabschnitt auf der Oberfläche der Grundplatte 24 zwischen
den beiden Aluminiumwaben 21 und 22 vorgesehen
ist. 26 ist eine Abdeckung, die aus einem Blech oder einer
Metallplatte oder aus einem Kunstharz ausgebildet ist, die die Oberfläche der
Druckaufnahmeplatte 23, der Aluminiumwaben 21 und 22 und
der Grundplatte 24 abdeckt.
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Die
Wirkung des Kollisionsdetektors gemäß dem oben genannten Aufbau
wird im nachfolgenden beschrieben. 4 ist ein
Schaltbild, das ein Beispiel eines Air Bag-Systems an einem Vordersitz
für eine Seitenkollision
zeigt, wobei ein Kollisionsdetektor S1 auf der Tür der Fahrersitzseite in Reihe
mit einem Zündelement
bzw. einer Zündkerze 31,
einer Pumpeinrichtung am Fahrersitz und mit einer Spannungsquelle
verbunden ist, während
ein Kollisionsdetektor S2 an der Tür des Sitzes neben dem Fahrer
in Reihe mit einem Zündelement 32 an
die Spannungsquelle verbunden ist.
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Bei
einer Vorrichtung gemäß 1 wird
eine äußere Platte
einer Tür
D verformt und der Stoß auf den
Detektor bzw. Sensor übertragen,
wenn ein nicht dargestelltes Fahrzeug gegen die Tür beim Fahrersitz
aus der durch den Pfeil dargestellten Richtung fährt (seitliche Kollision).
Die Stoßkraft
wird über
die gesamten Oberflächen
der Aluminiumwaben 21 und 22 durch die Druckaufnahmeplatte 23 mit
dem vorstehenden Abschnitt 231 verteilt. Wenn ein Stoß während der
Kollision größer ist
als die Verform- bzw. Eindrückbelastung
der Aluminiumwaben 21 und 22, verformen sich die
Aluminiumwaben 21 und 22 und knicken ein, so daß die Druckaufnahmeplatte 23 bewegt
wird, und der vorstehende Teil 231 den Bandschalter 25 drückt, so
daß der
Kollisionsdetektor S1 an der Tür
des Fahrersitzes ausgelöst
wird. Dann wird ein Strom durch den Zündstecker bzw. die Zündkerze 31 der
Pumpeinrichtung am Fahrersitz geleitet, so daß der Air Bag A schnell aufgeblasen
wird, um den Fahrzeuginsassen vor einer Seitenkollision zu schützen.
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Auf
diese Art wird gemäß der vorliegenden Erfindung,
da sie so aufgebaut ist, daß die
Stoßkraft über die
gesamten Oberflächen
der Aluminiumwaben 21 und 22 aufgenommen wird,
die auf der Oberfläche
des Sensors durch die Druckaufnahmeplatte 23 mit einer
hohen Steifigkeit angeordnet sind, der Sensor nicht durch Verformung
aufgrund einer lokalen Belastung oder einer kleinen Belastung ausgelöst, wie
z.B. dadurch, daß die äußere Türoberfläche von
Hand eingedrückt
wird, sondern nur während
einer Seitenkollision ausgelöst
wird, die eine Verletzung eines Fahrzeuginsassen verursachen kann.
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Die
zweiten bis vierten Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung werden jeweils in 5 bis 7 gezeigt.
Die zweiten bis vierten Ausführungsbeispiele
sind auch Türkollisionsdetektoren,
die als Energieabsorptionsabschnitte die gleichen Aluminiumwaben
wie das erste Ausführungsbeispiel
verwenden, das durch einen Aufbau charakterisiert ist, so daß der Bandschalter 25 zum
Wahrnehmen eines Betriebssignales gedrückt wird. Die zweiten bis vierten
Ausführungsbeispiele
sind so aufgebaut, daß der Bandschalter 25 auf
der Grundplatte 24 unterhalb der Aluminiumwaben 21 und 22 angeordnet
ist, und in dem zweiten Ausführungsbeispiel
(5) ist die Grundplatte ein Doppelplattenaufbau
und der Bandschalter 25 ist auf einer inneren Platte 241 auf
der Seite des SDB 1 angeordnet. Auf einer äußeren Platte 242 ist
ein Führungsloch 243 an
einer gegenüberliegenden
Stellung des Vorsprungsabschnittes 231 der Druckaufnahmeplatte 23 vorgesehen,
so daß der Vorsprungsabschnitt 231 der
Druckaufnahmeplatte 23 den Bandschalter 25 durch
das Führungsloch 243 drückt.
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In
dem dritten Ausführungsbeispiel
(6) ist der Bandschalter 25 auf der Grundplatte 24 so
angeordnet, daß er
gegenüber
der unteren Oberfläche einer
Aluminiumwabe 27 angeordnet ist, wobei die zusammengedrückte bzw.
zusammengestauchte Aluminiumwabe 27 direkt den Schalter 25 beaufschlagt.
In dem vierten Ausführungsbeispiel
(7) sind eine Anzahl von Stangen 29 in
einem Kern einer Aluminiumwabe 28 durch Kleben oder dergleichen befestigt,
so daß die
Anzahl von Stangen 29 den Bandschalter 25 durch
das Führungsloch 243 drücken, das
an der äußeren Platte 242 der
Grundplatte 24 in dem Doppelplattenaufbau vorgesehen ist.
Der restliche Aufbau und Betrieb des Detektors ist der selbe wie
beim ersten Ausführungsbeispiel.
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Das
fünfte
und sechste Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung werden mit Bezug zur 8 und 9 beschrieben.
Das fünfte
Ausführungsbeispiel
(8) ist ein Türkollisionsdetektor, der
eine Federplatte eines Auslegerbogens verwendet, bei dem eine der äußeren Seitenflächen einer Plattenfeder 41,
die einen Querschnitt in Form eines umgekehrten U's hat, auf eine Grundplatte 51 als
Energieabsorptionsabschnitt anstatt dem wabenförmigen Aufbau befestigt ist,
und der Bandschalter 25 ist in seiner inneren Oberfläche durch
eine Platte 52 befestigt. Auf der anderen äußeren Seitenoberfläche der
Plattenfeder 41 ist eine Druckaufnahmeplatte 53 mit
einer hohen Steifigkeit angebracht. In dem sechsten Ausführungsbeispiel
(9) wird an eine Plattenfeder 42 eines
Doppelauslegerbogens anstatt der U-förmigen Plattenfeder 41 verwendet.
Die Plattenfedern 41 und 42 werden mit dem Platten 51, 52 und 53 durch
Schweißen,
Schrauben, Nieten oder Verstemmen zusammengebaut.
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Eine
Stoßkraft
wird über
die gesamte Oberfläche
der Plattenfedern 41 und 42 jeweils durch die Druckaufnahmeplatte 53 mit
hoher Steifigkeit verteilt. Die Stoßbelastung während einer
Kollision drückt
die Plattenfedern 41 und 42, die den Bandschalter 25 drücken, wobei
der Sensor ausgelöst
wird.
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Ein
siebtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird anhand von 10 beschrieben.
Diese Ausführungsform
ist ein Türkollisionsdetektor,
der das Abscheren eines Stiftes verwendet, und auf einem befestigten
Element 61 mit einem vorstehenden Querschnitt, das auf
dem nicht dargestellten SDB befestigt ist, ist ein behälterförmiges bewegliches
Element 62 durch eine Anzahl von Stiften 63 und 64 gegenüberliegend
befestigt. Der Bandschalter 25 ist auf der Oberfläche des
Vor sprunges des oben genannten befestigten Elementes 61 angebracht,
und der Bandschalter 25 liegt dem Rücken des beweglichen Elementes 62 in
einem vorbestimmten Abstand gegenüber.
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Eine
Stoßkraft
während
einer Kollision wird über
die gesamte Oberfläche
des beweglichen Elementes 62 mit der äußeren Oberfläche des
beweglichen Elementes 62 verteilt, das als Druckaufnahmeabschnitt
wirkt, und wenn eine Stoßbelastung
größer als
eine vorbestimmte Belastung ist, wird die Anzahl von Stiften 63 und 64 abgeschert
und drücken
den Bandschalter, wobei der Sensor betätigt wird.
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Ein
achtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung wird mit Bezug zur 11 und 12 beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel
ist ein Türkollisionsdetektor,
der die elastische Verformung oder plastische Verformung eines Auslegerarmes
verwendet, und, wie es in 11 gezeigt
ist, sind ein befestigtes Elemente 71 mit einem hinterdrehten
bzw. verjüngten
Querschnitt mit Klauenabschnitten 711 und 712 an
beiden Kanten und ein bewegliches Element 72 mit einem
verjüngten
bzw. verringerten Querschnitt mit Klauenabschnitten 721 und 722,
die größer sind
als die Klauenabschnitte 711 und 712 und in der
Form diesen entsprechen, mit den jeweiligen Klaubenabschnitten in
Eingriff. Das befestigte Element 61 ist auf den SDB, der
nicht dargestellt ist, angebracht, und der Bandschalter 25 ist
auf der inneren Oberfläche
des befestigten Elementes 61 angeordnet. Ein vorspringender
bzw. vorstehender Abschnitt 73 ist auf dem beweglichen
Element 72 an einer Stelle gegenüber dem Bandschalter 25 an
einen vorbestimmten Abstand ausgebildet. Eine Seitenwand des beweglichen
Elementes 72, das zu den Klauenabschnitten 721 und 722 vorsteht,
ist aus dünnen
verformbaren Abschnitten 724 und 725 eines Auslegeraufbaues
ausgebildet.
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Die äußere Oberfläche des
beweglichen Elementes 72 ist eine Druckaufnahmeoberfläche 726, und
wenn die Druckaufnahmeoberfläche 726 eine Stoßkraft aus
der Richtung, wie sie durch einen Pfeil in 12 dargestellt
ist, aufnimmt, wird die Stoßkraft über die
gesamte Oberfläche
des beweglichen Elementes 72 verteilt, wobei die Verformungsteile 724 und 725 verformt
werden, und wenn eine Stoßbelastung
größer ist
als eine vorbestimmte Belastung verschieben sich die Klauenabschnitte 721 und 722 hinter
die Klauenabschnitte 711 und 712 des befestigten Elementes 71 und
das bewegliche Element 72 wird bewegt, und der Bandschalter 25 wird
gedrückt,
wobei der Detektor ausgelöst
wird.
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Ein
Ausführungsbeispiel
eines anderen Zustandes eines Kollisionsdetektors gemäß der vorliegenden
Erfindung wird mit Bezug zur 13 bis 25 beschrieben.
In einem Kollisionsdetektor gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der grundlegende technische Aufbau weiterhin ausgeführt, wobei
z.B. ein Paar von Kontakten parallel zum Aufbau auf einer Oberfläche einer
Druckaufnahmeseite eines befestigten Elementes angeordnet sind,
das in einer Fahrzeugtür
vorgesehen ist, und eine Anzahl von elastischen Elementen sind an
einem vorbestimmten Abstand auf einer äußeren Oberfläche eines
Abdeckkörpers
angeordnet, der die Kontakte bedeckt, so daß die spitzen Enden der Anzahl
von elastischen Elementen abwechselnd gegenüber einem Paar von Kontakten
durch die Führungslöcher angeordnet
sind, die auf dem Abdeckkörper
vorgesehen sind, und wenn ein Fahrzeug eine Stoßkraft aufgrund einer Kollision
aufnimmt, werden mehr als ein Paar von elastischen Elementen elastisch
verformt und in Berührung
mit dem Paar von Kontakten gebracht, und es sind ein Betriebsmechanismus
für geringe Last,
der einen Detektor durch Betätigen
beider Kontakte auslöst,
und ein Betriebsmechanismus für
hohe Last vorgesehen, so daß der
Abdeckkörper
verformt oder bewegt wird, wenn eine große Last aufgenommen wird, die
eine vorbestimmte bzw. vorgesetzte Last des Abdeckkörpers übersteigt,
um so beide der Kontakte zu betätigen
und dabei den Sensor auszulösen.
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13 bis 17 sind
zweite Ausführungsformen
die einen zweiten Zustand der vorliegenden Erfindung darstellen,
d.h., ein neuntes Ausführungsbeispiel,
so daß ein
Kollisionsdetektor der vorliegenden Erfindung bei einer Air Bag-Einrichtung
für Seitenkollision
verwendet wird. In 14, 15 und 18 sind
ein Seitentürträger (SDB) 101 als
ein befestigtes Element, das sich in horizontale Richtung erstreckt,
und ein Kollisionsdetektor 2A, der einstückig mit
dem selben ausgebildet ist, innerhalb der Tür D eines Fahrzeugvordersitzes
angeordnet und auf einer inneren Wand der Tür D durch Schweißen oder dergleichen
mit Streben 111 und 112 befestigt, wie es in 15 gezeigt
ist. In 14 ist die Pumpeinrichtung B
zum sofortigen Abgeben von Gas in den Air Bag A über dem Sensor 2A in
der Tür
D angeordnet, und es ist der aufgeblasene Zustand des Air Bag A, der
an die Pumpeinrichtung B angebracht ist, dargestellt.
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16 ist
eine Vorderansicht des Sensors 2A aus der Sicht von einer äußeren Platte
D1 der Tür, und 17 ist
eine Querschnittsansicht längs
der Linie V-V aus 16. In den 15 und 17 ist
ein Rahmen 121 als Abdeckkörper mit der Form eines Rechteckes
mit einer fehlenden Seite und auf die äußere Oberfläche des SDB 1 passend
mit der Seite der äußeren Türplatte
D1 des SDB 1 in der Form eines rechtwinkligen Rohres aufgebracht,
und der Rahmen 121 ist auf den SDB 1 mit beispielsweise
einer Anzahl von Stiften 113 aus Aluminium aufgebracht.
Ein vorbestimmter Spalt bzw. Zwischenraum G ist zwischen dem SDB 1 und
dem Rahmen 121 vorgesehen, und bekannte Bandschalter 124a und 124b sind
als Kontaktpaare in einem parallelen Aufbau längs des SDB 1 in dem
Spalt G angeordnet und auf der äußeren Oberfläche des
SDB 1 mit einem Haftmittel oder einer Einspannvorrichtung,
die nicht dargestellt ist, befestigt. Auf einer äußeren Oberfläche des
Rahmens 121 sind eine Anzahl von Federplatten 122a, 122b, 122c, 122d und 122e als
elastische Elemente mit einem bestimmten Abstand (15)
angeordnet und durch Schweißen,
Verstemmen oder dergleichen befestigt. Die Federplatten 122a bis 122e sind
so angeordnet, daß bewegliche
Abschnitte der spitzen Enden, die in der Form eines Hakens gebogen
sind, abwechselnd über
dem Bandschalter 124a oder dem Bandschalter 124b angeordnet
sind (16, 17), so
daß sie
abwechselnd zu dem Bandschalter 124a oder dem Bandschalter 124b durch
eine Anzahl von Führungslöchern 123a bis 123e (nur 123b, 123c und 123d sind in 16 und 17 dargestellt)
gegenüberliegend angeordnet
sind, die auf der äußeren Oberfläche des entsprechenden
Rahmens 121 vorgesehen sind. Und wenn ein äußerer Druck
auf die Federplatten 122a bis 122e während einer
Kollision angelegt wird, werden die beweglichen Abschnitte an den
spitzen Enden elastisch verformt und in Berührung mit dem Bandschalter 124a oder
dem Bandschalter 124b gebracht, um so dieselben anzuschalten.
Eine Scherspannung der Anzahl von Stiften 113 wird größer eingestellt
als die Belastung, die die Bandschalter 124a und 124b einschaltet,
wenn ein äußerer Druck
auf die Federplatten 122a bis 122e angelegt wird
und sie verformt.
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Die
Wirkung bzw. der Betrieb des Kollisionsdetektors gemäß dem oben
genannten Aufbau wird im nachfolgenden beschrieben. 18 ist
ein Schaltbild, das ein Beispiel eines Air Bag-Systems für eine Vordersitzseitenkollision
zeigt, und der Türkollisionsdetektor 2A des
Fahrersitzes, mit dem die Bandschalter 124a und 124b in
Reihe verbunden sind, ist in Reihe mit einem Zündelement 3A einer
Pumpeinrichtung für
den Fahrersitz und einer Spannungsversorgung geschaltet, während der
Türkollisionsdetektor 2B,
an den die Bandschalter 124c und 124d in Reihe
geschaltet sind, in Reihe mit der Zündkerze 3B, einer
Pumpeinrichtung für
den Sitz neben dem Fahrersitz und der Spannungsquelle geschaltet
ist.
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In 15 bis 17,
wenn ein Fahrzeug, das nicht dargestellt ist, gegen eine Tür des Fahrersitzes
aus der Richtung gemäß des Pfeils
(Zusammenstoß mit
der Stirnfläche)
zusammenstößt, wird die äußere Türplatte
D1 verformt und der Stoß wird an
den Kollisionsdetektor 2A abgegeben. Im Fall einer Frontalkollision,
bei der die Stoßkraft
ausreichend ist, werden eines der benachbarten Paare oder mehrere
der Federplatten 122a bis 122e des Kollisionsdetektors 2A verformt
und die Bandschalter 124a und 124b aktiviert,
wobei der Sensor 2A angeschaltet wird.
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Wenn
der Kollisionsdetektor 2A angeschaltet wird, wird ein Strom
durch das Zündelement 3A der
Pumpeinrichtung des Fahrersitzes geleitet, und der Air Bag A wird
aufgeblasen, um einen Fahrzeuginsassen vor der seitlichen Kollision
zu schützen.
In dem Fall einer Frontalkollision, bei dem die Stoßkraft kleiner
ist als ein vorbestimmter Wert, ist die Verformung der Federplatten 122a bis 122e gering,
und die Bandschalter 124a und 124b werden nicht
angeschaltet.
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Wenn
eine lokale Belastung, die nicht als Kollision angesehen werden
kann, auftritt, beispielsweise, wenn die Tür ein Hindernis streift, wie
z.B. eine Straßenlampe,
nach dem Öffnen
der Tür
beim Ein- oder Aussteigen ist eine Last pro Flächeneinheit größer als
bei einer Frontalkollision. Da jedoch die Federplatten 122a bis 122e mit
einem vorbestimmten Abstand angeordnet sind, wird höchstens
eine von ihnen verformt und nur einer der Bandschalter 124a oder 124b wird
angeschaltet, wobei der Sensor 2A nicht ausgelöst wird.
Jedoch, wenn eine lokal große Last
angelegt wird, die als Kollision angesehen werden sollte, wird nur
eine der Federplatten 122a bis 122e verformt,
aber wenn eine große
Belastung, die die Scherbelastung der Anzahl von Stiften 113 überschreitet
an den Rahmen 121 angelegt wird, der auf dem SDB 1 durch
die Anzahl von Stiften 113 befestigt ist, und die Anzahl
von Stiften 113 abgeschert werden, beaufschlagt der Rahmen 121 die
Bandschalter 124a und 124b. Folglich werden beide
Bandschalter 124a und 124b eingeschaltet, wobei
der Detektor 2A eingeschaltet wird.
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Ein
zehntes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in 19 dargestellt.
Der Unterschied zu dem neunten Ausführungsbeispiel ist die Art,
wie eine Last bei einer Kollision mit einer Stange oder einem Pfahl
aufgenommen wird, wobei dieses Ausführungsbeispiel so ausgebildet
ist, daß ein
vorstehender Rahmen 125 verwendet wird und auf die äußere Wand
des SDB 1 durch Schweißen oder
dergleichen angebracht ist. Der andere Aufbau ist derselbe wie beim
ersten Ausführungsbeispiel.
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Wenn
eine lokal große
Belastung angelegt wird, die als Kollision betrachtet wird, z.B.
bei einer Kollision mit einer Stange oder einem Pfahl, wird höchstens
eine der Federplatten 122a bis 122e verformt,
aber die große
Belastung wird auf den Rahmen 125 angelegt bzw. übertragen,
und der Rahmen 125 wird plastisch verformt, so daß er die
Bandschalter 124a und 124b drückt bzw. beaufschlagt. Folglich werden
beide Bandschalter 124a und 124b und der Detektor 2A eingeschaltet.
Die anderen Wirkungen sind die selben wie bei dem neunten Ausführungsbeispiel.
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Ein
elftes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird in 20 bis 22 dargestellt. Obwohl
Bandschalter als Kontakte für
einen Kollisionsdetektor in dem neunten und zehnten Ausführungsbeispiel
verwendet werden, wird eine bedruckte Schaltung mit einer kammförmigen Elektrode
als Kontakt in diesem Ausführungsbeispiel
verwendet. 20 ist eine Ansicht, die einen
Sensor aus der Sicht der Seite der äußeren Türplatte D1 zeigt, und 21 ist
eine Querschnittsansicht längs
der Linie IX-IX aus 20, in der eine bedruckte Schaltung 104 auf
der äußeren Oberfläche des
SDB 1 befestigt ist, und zwei Paare von kammförmigen Elektroden 104a und 104b und
kammförmigen
Elektroden 104c und 104d auf eine Oberfläche der
bedruckten Schaltung 104 gedruckt sind (22).
Der SDB 1 ist durch den Rahmen 121 von der bedruckten
Schaltung 104 abgedeckt und ein Leitungselement 105 mit
einer Federwirkung ist mit einer Anzahl von Stiften 151 auf der
Rückseite
des Rahmens 121 an einer gegenüberliegenden Stellung zu den
kammförmigen
Elektroden 104a und 104b und den kammförmigen Elektroden 104c und 104d befestigt.
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Die
grundlegende Wirkung ist die selbe wie beim oben genannten Ausführungsbeispiel,
und wenn ein nicht dargestelltes Fahrzeug gegen eine Tür D auf
der Seite des Sitzes aus einer Richtung stößt, wie sie durch den Pfeil
dargestellt ist (Zusammenstoß mit
der Stirnfläche),
wird die äußere Türplatte
D1 verformt, und der Stoß an
den Kollisionsdetektor 2A übertragen. Wenn der Stoß der Kollision
signifikant groß ist,
werden entweder eines der benachbarten Paare oder mehrere der Federplatten 122a bis 122e verformt,
und zwei Paare von kammförmigen Elektroden 104a und 104b und
kammförmigen
Elektroden 104c und 104d werden kurzgeschlossen
oder überbrückt, wobei
der Detektor 2A eingeschaltet wird.
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Wenn
eine örtlich
große
Belastung wie z.B. eine Kollision mit einer Stange auftritt, wird
höchstens nur
eine der Federplatten 122a bis 122b verformt, aber
da eine große
Belastung an den Rahmen 122 angelegt wird, der auf den
SDB 1 mit einer Anzahl von Stiften 113 befestigt
ist, wird die Anzahl von Stiften 113 abgeschert, der Rahmen 121 bewegt,
und das Leitungselement 105 schließt jeweils die zwei Paare von
kammförmigen
Elektroden 104a und 104b und kammförmigen Elektroden 104c und 104d kurz, wobei
der Sensor 2A eingeschaltet wird.
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Ein
zwölftes
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird anhand von 23 bis 25 beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet
auch eine bedruckte Schaltung auf der zwei Paare von kammförmigen Elektroden
als Kontakte aufgedruckt sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Kontakt 106 durch
eine bedruckte Schaltung 161 und eine bedruckte Schaltung 162 ausgebildet,
die zueinander mit einem bestimmten Abstand (23) gegenüberliegend
angeordnet sind, wobei die Rückseite
der bedruckten Schaltung 161 auf der äußeren Oberfläche des
SDB 1 befestigt ist. Zwei Paare von kammförmigen Elektroden 161a und 161b und
kammförmigen
Elektroden 161c und 161d sind auf die bedruckte
Schaltung 161 aufgedruckt (24). Auf
die bedruckte Schaltung 162 sind Elektroden 162a und 162b für den Kurzschlußschaltkreis aufgedruckt,
und die Elektrode 162a ist den kammförmigen Elektroden 161a und 161b mit
einem vorbestimmten Zwischenraum G (25) gegenüberliegend,
während
die Elektrode 162b den kammförmigen Elektroden 161c und 161d gegenüberliegt.
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Die
grundliegende Wirkung ist dieselbe wie bei dem oben ge nannten Ausführungsbeispiel,
und wenn ein Fahrzeug, das nicht dargestellt ist, gegen eine Tür auf der
D-Seite aus der Richtung, die durch den Pfeil dargestellt ist (Zusammenstoß mit der
Stirnfläche)
prallt, wird die äußere Türplatte
D1 verformt und der Stoß wird
an den Kollisionsdetektor 2A angelegt, und wenn der Stoß der Kollision
signifikant groß ist,
wird entweder eines der benachbarten Paare von Federplatten 122a bis 122e oder
mehrere verformt, um so die bedruckte Schaltung 162 zu
drücken,
auf der die Elektroden 162a und 162b zum Kurzschließen des
Stromkreises aufgedruckt sind, und um so die zwei Paare von kammförmigen Elektroden 161a und 161b und
kammförmigen
Elektroden 161c und 161d jeweils kurzzuschließen, wobei
der Sensor 2A eingeschaltet wird.
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Wenn
eine lokale große
Belastung, wie z.B. bei einer Kollision mit einer Stange oder einem
Pfahl angelegt wird, wird höchstens
eine der Federplatten 122a bis 122e verformt,
aber wenn die große
Last an den Rahmen 121 angelegt wird, der an den SDB 1 mit
einer Anzahl von Stiften 113 befestigt ist, wird die Anzahl
von Stiften 113 abgeschert, und der Rahmen 121 wird
so bewegt, daß er
gegen die bedruckte Schaltung 142 drückt, um beide Paare von kammförmigen Elektroden 161a und 161b und
kammförmigen Elektroden 161c und 161d jeweils
kurzzuschließen, wobei
der Sensor 2A eingeschaltet wird.
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Wie
es oben beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung so ausgebildet,
daß eine
Stoßkraft, die
durch einen Druckaufnahmeabschnitt aufgenommen wird, über die
gesamte Oberfläche
eines Energieabsorptionsabschnittes aufgenommen wird, wobei ein
Kollisionsdetektor vorgesehen werden kann, der nicht durch eine
Verformung durch eine lokale Belastung oder eine kleine Belastung
ausgelöst
wird, wie z.B., wenn die äußere Türfläche durch
eine Hand gedrückt
wird, aber der dennoch einen schnellen und genauen Betrieb bei einer
Kollision sicherstellt, die einen Fahrzeuginsassen verletzen könnte. Folglich
ist der Detektor von hohem praktischen Wert und kann an eine Air
Bag-Einrichtung
für eine
Seitenkollision verwendet werden, so daß eine weitere Verbesserung
der Sicherheit der Fahrzeuginsassen erreicht wird.
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Da
ein Kollisionsdetektor gemäß der vorliegenden
Erfindung sowohl einen Mechanismus hat, der ein Paar von Kontakten
bei einer geringen Belastung auslöst, und einen Mechanismus hat,
der Kontakte bei einer hohen Belastung auslöst, kann er eine Betätigung durch
irgendeine Kollision von einer Fläche größer als einer vorbestimmten
Fläche
oder einer lokal großen
Belastung bewirken, die als Kollision angesehen werden sollte, aber
er geht nicht in Betrieb durch einen lokalen Stoß, der nicht als Kollision angesehen
werden kann. Folglich ist er sehr zuverlässig und kann bei einer Air
Bag-Einrichtung für
eine Seitenkollision verwendet werden, um so die Sicherheit der
Fahrzeuginsassen weiter zu verbessern.