DE4443418C1 - Beschleunigungssensor - Google Patents

Beschleunigungssensor

Info

Publication number
DE4443418C1
DE4443418C1 DE19944443418 DE4443418A DE4443418C1 DE 4443418 C1 DE4443418 C1 DE 4443418C1 DE 19944443418 DE19944443418 DE 19944443418 DE 4443418 A DE4443418 A DE 4443418A DE 4443418 C1 DE4443418 C1 DE 4443418C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnet
carrier
switch
acceleration sensor
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19944443418
Other languages
English (en)
Inventor
Marten Swart
Josef Dirmeyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19944443418 priority Critical patent/DE4443418C1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4443418C1 publication Critical patent/DE4443418C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/135Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by making use of contacts which are actuated by a movable inertial mass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/14Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch
    • H01H35/147Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch the switch being of the reed switch type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Beschleunigungssensor nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem derart ausgebildeten und aus der EP 0489199 B1 be­ kannten Beschleunigungssensor ist eine ringförmige seismische Masse aus einem Material mit hoher Permeabilität auf einem zylindrischen Träger zwischen zwei Endlagen verschiebbar an­ geordnet. Ein ringförmiger Führungskörper umschließt die seismische Masse. Ein magnetisch steuerbarer Schalter ist nahe einer Endlage angebracht. In der Umgebung dieser Endlage ist der Führungskörper ein Magnet mit einer Magnetisierung entlang seiner Längsachse. Die seismische Masse wird mittels einer Feder stationär in dieser Endlage gehalten. Die gesamte Anordnung wird von einem Gehäuse umschlossen.
Im stationären Fall bilden Magnet und seismische Masse einen magnetischen Kurzschluß. Das auf den Schalter einwirkende Ma­ gnetfeld reicht zu einer Betätigung der Schalterkontakte nicht mehr aus. Bei einer Verschiebung der seismischen Masse hin zur anderen Endlage wird das auf den Schalter einwirkende Magnetfeld nicht mehr beeinträchtigt, so daß die Schalterkon­ takte schließen.
Die Ansteuerung des magnetisch steuerbaren Schalters erfolgt indirekt, da der Magnet nahe am Schalter angeordnet ist und das latent auf den Schalter wirkende Magnetfeld durch eine seismische Masse aus einem Material mit hoher Permeabilität beeinflußt wird. Dabei weist die vorgenannte Realisierung einen komplexen Sensoraufbau auf, u. a. durch die Anordnung des Magneten/Führungskörpers um die seismische Masse, die Aufteilung des Führungskörpers in zwei werkstofflich unter­ scheidliche Bestandteile, die Fixierung des Führungskörpers im/am Gehäuse und den Einsatz einer Feder zur stationären Fi­ xierung der seismischen Masse in einer Endlage.
Bei einem aus der DE 26 44 606 A1 bekannten Beschleunigungs­ schalter ist ein Ringmagnet auf einem rohrförmigen Träger entlang dessen Längsachse zwischen Anschlägen verschiebbar angeordnet. In seiner Ruhelage wird der Magnet von einer Fe­ der gegen einen ersten Anschlag gedrückt. Infolge einer Be­ schleunigung wird der Magnet gegen die Federkraft ausgelenkt und betätigt einen im Träger angeordneten magnetisch steuer­ baren Schalter.
Ferner ist aus der DE 32 16 321 C1 ein Beschleunigungsschalter bekannt, der einen in einem Kanal verschiebbaren Magneten als seismische Masse aufweist. Der Magnet wird an einem ersten Ende des Kanals durch einen Weicheisenkern in seiner Ruhelage gehalten. Infolge einer Beschleunigung wird der Magnet im Ka­ nal ausgelenkt, betätigt einen neben dem Kanal angeordneten magnetisch steuerbaren Schalter und prallt gegen eine am an­ deren Ende des Kanals angeordnete Druckfeder.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Beschleuni­ gungssensor der eingangs genannten Art zu schaffen, der diese Nachteile der bekannten Vorrichtung vermeidet. Der erfin­ dungsgemäße Beschleunigungssensor hat insbesondere den Vor­ teil, den magnetisch steuerbaren Schalter über eine magneti­ sche seismische Masse direkt anzusteuern, welche bei ihrer Auslenkung ausschließlich mittels magnetischer Rückstell­ kräfte in ihre Ruhelage zurückgeführt wird.
Die Erfindung löst diese Aufgabe bei einem Beschleunigungs­ sensor der eingangs genannten Art durch die Merkmale des An­ spruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden durch die Unteransprüche gekennzeichnet.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert, die einen Beschleunigungssensor im stationären Zustand im Längsschnitt darstellt.
Der Beschleunigungssensor hat einen zylindrischen Träger 1 mit einer Längsachse A-A′. Der Träger 1 ist aus einem nicht elektrischen und nicht magnetischen Material, beispielsweise Kunststoff. Der Träger 1 enthält einen Formkörper 10 aus einem Material mit hoher Permeabilität, beispielsweise RFe 120, zum Zwecke der Magnetfeldlinienführung. Ein ringförmiger Magnet 2 umschließt den Träger 1. Der Magnet 2 läßt sich ent­ lang der Trägerlängsachse A-A′ zwischen zwei Endlagen ver­ schieben und fungiert als seismische Masse.
Anschläge 11 an den Trägerenden hindern den Magneten 2 an einer Verschiebung über das Trägerende hinaus. Es sind auch andere Konstruktionen mit gleicher Funktion denkbar, wie z. B. Anschläge, die Teil eines Sensorgehäuses sind oder an einem Sensorgehäuse angebracht sind.
Der Magnet 2 befindet sich stationär in einer der Endlagen - einer Ruhelage. Ein magnetisch steuerbarer Schalter 3 ist nahe der anderen Endlage - einer Kontaktlage - angebracht. In der Ruhelage bilden Magnet 2 und Formkörper 10 einen magneti­ schen Kurzschluß ohne Auswirkung auf den Schalter 3. Bei aus­ reichender Beschleunigung verschiebt sich der Magnet 2 gegen die Kontaktlage und bewirkt ein Schließen der Schalterkon­ takte im Magnetkreis "Magnet 2, Schalter 3, Formkörper 10".
Im Ausführungsbeispiel ist der Schalter 3 als "Schutzgaskontakt im Metallgehäuse" nach EP 0489199 B1 ausge­ bildet und an einer Stirnseite des Trägers 1 angebracht. Der Schalter 3 hat ein Metallgehäuse 30. Ein Metallstift 35 ragt in eine Öffnung des Metallgehäuses 30 und ist durch eine Druckglas-Einschmelzung 31 gegen das Metallgehäuse 30 iso­ liert. Der Hohlraum 32 im Metallgehäuse ist mit Schutzgas an­ gefüllt. Eine Blattfeder 33 trägt ein Ankerplättchen 34 und ist an derjenigen Innenseite des Metallgehäuses 30 ange­ bracht, die dem Metallstift 35 gegenüberliegt. Ein Anschluß 36 ist am Metallgehäuse angebracht. Ein zweiter Anschluß 37 ist mit dem Metallstift 35 verbunden, der zur Erhöhung des Magnetflusses möglichst tief in den Träger 1 hineinragt.
Die Anordnung des Schalters 3 an der Stirnseite des Trägers 1 bedingt eine Magnetisierung des Magneten 2 entlang der Trä­ gerlängsachse A-A′. Befindet sich der ausgelenkte Magnet nahe der Kontaktlage, wird der Magnetfluß im Magnetkreis "Magnet 2, Metallgehäuse 30, Blattfeder 33, Ankerplättchen 34, Me­ tallstift 35, Formkörper 10" so groß, daß der Schalterkontakt über Ankerplättchen 34 und Metallstift 35 geschlossen wird.
Magnet 2 und Formkörper 10 ziehen sich magnetisch an. Die Kontur des Formkörpers 10 bestimmt die magnetischen Rück­ stellkräfte und damit die Ruhelage: Der Querschnitt des Form­ körpers 10 ist an der Stelle maximal, an der die Ruhelage er­ wünscht wird. In der so festgelegten Ruhelage ist der Magnet­ fluß im Magnetkreis "Magnet 2, Formkörper 10" maximal. Der Querschnitt des Formkörpers 10 ist senkrecht zur Trägerlängs­ achse A-A′ definiert.
Vorzugsweise nimmt der Querschnitt des Formkörpers 10 von der Ruhelage zur Kontaktlage hin ab. Dadurch erzielt man an jeder Stelle des Trägers 1 eine magnetische Rückstellkraft auf den ausgelenkten Magneten 2 in Richtung zur Ruhelage. Für jede Lage X des ausgelenkten Magneten 2 bezüglich des Trägers 1 existiert also in unmittelbarer Nachbarschaft der Lage X eine Lage Y mit geringerem Abstand zur Ruhelage, bei der der ma­ gnetische Fluß durch den Magnetkreis "Magnet 2, Formkörper 10" größer ist als in der Lage X. Eine Kraftwirkung auf den ausgelenkten Magneten hin zur Lage Y und somit zur Ruhelage ist die Folge.
Die Rückstellkraft auf den Magneten 2 bleibt bei einem linearen Abfall des Formkörperquerschnitts von der Ruhelage hin zur Kontaktlage in jeder möglichen Lage des ausgelenkten Ma­ gneten 2 konstant. Bei einem nichtlinearen Abfall des Form­ körperquerschnitts von der Ruhelage hin zur Kontaktlage kann man eine Rückstellkraft erhalten, die in der Umgebung der Kontaktlage kleiner ist als in der Umgebung der Ruhelage. Da­ zu ist der differentielle Querschnittsabfall in der Umgebung der Kontaktlage kleiner zu halten als in der Umgebung der Ruhelage. Ein solcher Konturverlauf vergrößert die Mindest­ schließzeit des Beschleunigungssensors.
Bei den von dem Beschleunigungssensor angesteuerten Einheiten kann es sich um Airbag-, Gurt- oder Türschließsysteme han­ deln.

Claims (4)

1. Beschleunigungssensor
  • - mit einem Träger (1) mit Anschlägen (11) an seinen Enden
  • - mit einem Magneten (2) als seismische Masse, der auf dem Träger (1) entlang seiner Längsachse (A-A′) zwischen zwei Endlagen verschiebbar angeordnet ist, und mit einem ma­ gnetisch steuerbaren Schalter (3) nahe einer der Endlagen
dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (1) einen Formkörper (10) aus einem Material mit hoher Permeabilität einschließt, dessen Querschnitt im Bereich einer Endlage ein Maximum aufweist und von dort zur anderen Endlage hin abnimmt.
2. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (2) parallel zur Trägerlängsachse (A-A′) magneti­ siert ist und daß der Schalter (3) derart an dem Träger (1) angeordnet ist, daß die Feldlinien des Magneten (2) bei An­ näherung an eine der Endlagen über die Schalterkontakte ver­ laufen.
3. Beschleunigungssensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisch steuerbare Schalter (3) als Schutzgas-Kontakt im Metallgehäuse ausgebildet ist.
DE19944443418 1994-12-06 1994-12-06 Beschleunigungssensor Expired - Fee Related DE4443418C1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944443418 DE4443418C1 (de) 1994-12-06 1994-12-06 Beschleunigungssensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944443418 DE4443418C1 (de) 1994-12-06 1994-12-06 Beschleunigungssensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4443418C1 true DE4443418C1 (de) 1996-03-07

Family

ID=6535065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944443418 Expired - Fee Related DE4443418C1 (de) 1994-12-06 1994-12-06 Beschleunigungssensor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4443418C1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19754653A1 (de) * 1997-12-09 1999-09-09 Siemens Ag Beschleunigungssensor
DE19811071C1 (de) * 1998-03-13 1999-10-28 Siemens Ag Beschleunigungssensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2644606A1 (de) * 1976-10-02 1978-04-06 Daimler Benz Ag Magnetisch betaetigter elektrischer schalter
DE3216321C1 (de) * 1982-05-03 1983-09-29 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Magnetisch betaetigter elektrischer Schalter
EP0489199B1 (de) * 1990-12-06 1994-11-30 Siemens Aktiengesellschaft Crashsensor für ein Rückhaltesystem eines Fahrzeuges

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2644606A1 (de) * 1976-10-02 1978-04-06 Daimler Benz Ag Magnetisch betaetigter elektrischer schalter
DE3216321C1 (de) * 1982-05-03 1983-09-29 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Magnetisch betaetigter elektrischer Schalter
EP0489199B1 (de) * 1990-12-06 1994-11-30 Siemens Aktiengesellschaft Crashsensor für ein Rückhaltesystem eines Fahrzeuges

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19754653A1 (de) * 1997-12-09 1999-09-09 Siemens Ag Beschleunigungssensor
DE19811071C1 (de) * 1998-03-13 1999-10-28 Siemens Ag Beschleunigungssensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3216321C1 (de) Magnetisch betaetigter elektrischer Schalter
DE19736454A1 (de) Kontaktloser Näherungsschalter
DE102007032568A1 (de) Magnetverbinder
DE2241371C3 (de) Elektrischer Trägheitsschalter
EP0207270B1 (de) Berührungslos arbeitende Näherungsschalteinrichtung
DE19712829B4 (de) Vorrichtung zur Erkennung der Position eines beweglichen Gegenstandes
DE4443418C1 (de) Beschleunigungssensor
DE3713698C1 (de) Beschleunigungsschalter
DE4443419C1 (de) Beschleunigungssensor
DE102018124310A1 (de) Magnetankerventil
DE3727351A1 (de) Mechanisch betaetigter beschleunigungsaufnehmer
WO2008095320A1 (de) Magnetschalter
EP0642696B1 (de) Einen verkehrsunfall erkennender sensor für ein insassenschutzsystem eines fahrzeuges
DE3638504A1 (de) Elektrische kontaktvorrichtung
DE19508014C1 (de) Mechanischer Beschleunigungsschalter
EP1999534A1 (de) Blockiereinrichtung zur zumindest teilweisen blockierung einer relativbewegung
AT264643B (de) Verzögerungsanordnung, insbesondere für elektrische Schalter
EP0803129B1 (de) Mechanischer beschleunigungsschalter
DE19811071C1 (de) Beschleunigungssensor
DE1614754B2 (de) Schutzrohrankerkontakt
DE19757289C2 (de) Bidirektionaler Beschleunigungssensor
DE4140590C1 (en) Dual reed relay switching device, e.g. for electronic tachometer - has permanent magnet screened by guide elements and cylinder, located in central bore, and pistons to move magnet to select single relay
DE1514054C (de) Schutzrohrkontakt-Haftrelais
DE29521535U1 (de) Crashsensor für ein Rückhaltesystem eines Fahrzeuges
CH617776A5 (en) Meter frame

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee