SE500338C2 - Accelerometer-sensor för avkänning av hastighetsförändringar - Google Patents

Description

(N -J CD 10 15 20 25 30 35 p! (JJ OD 2 och en magnet som förbelastar kulan mot en första ände av skalet. Vid den andra änden av skalet finns ett par elekt- riska kontakttungor. Sensorn är placerad i fordonet med sådan orientering att när fordonet retarderar bortom en förinställd nivå rör sig kulan från den första änden till den andra änden och får kontakt med de två tungorna.

Eftersom tungorna och kulan består av elektriskt ledande material upprättas vid kulans kontakt med tungorna en elektrisk bana mellan de två tungorna. Denna elektriska bana används till initiering av luftkuddarnas utveckling.

Ett problem med denna typ av anordning involverar fältet som alstras av magneten. Om sensorn anordnas i ett metall- hölje kommer höljets sidoväggar vanligen att koncentrera och forma fältet så att det innesluts i ett område tätt intill metallhylsan. Emellertid om höljet är sådant att det icke har någon effekt på ett magnetfält, såsom ett hölje med låg magnetisk permittivitet, såsom icke metal- liskt hölje, från huset. Därför är intensiteten av magnetfältet vid kommer fältet vanligen att divergera bort hylsan svagare när huset som sensorn är anordnat i är ett icke metalliskt hölje, jämfört med ett metalliskt hölje.

Ett svagare magnetfält försämrar sensorns funktion. Vidare har det visat sig att mycket känsliga och diskriminativa accelerationssensorsystem kan skapas genom montering av två sensorer i ett gemensamt hus. Emellertid, om dessa sensorer är alltför nära varandra, stör fälten från de två magneterna varandra och producerar oönskade gensvar. ÄNDAMÅL MED OCH SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN I betraktande av ovannämnda nackdelar med den kända tekniken är det ett ändamål med uppfinningen att åstad- komma en accelerometer som fungerar pålitligt oberoende av typ av hus som används för montering av sensorn eller an- nan metall som kan föreligga i närheten av sensorn. Ännu ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett begränsningssystem med en hastighetssensor med flera magnetiska element, där störningen mellan elementens fält är eliminerad. 10 15 20 25 30 35 3 Andra ändamål och fördelar med uppfinningen framgår i följande beskrivning. En accelerometer konstruerad enligt uppfinningen innefattar ett hus med kontakttungor och kon- taktelement, som skapar en elektrisk bana mellan tungorna, Kontakt mellan tungorna upprättas medelst ett kontaktorgan. Nor- när en retardation över en tröskelnivå avkännes. malt är kontaktorganet förbelastat mot det första läget på avstånd från kontakttungorna medelst ett magnetfält som skapas av en magnet, anordnad utanför huset. När retarda- tion inträffar pressas kontaktelementet mot ett andra läge och sluter en elektrisk bana med kontakttungorna. Därefter sänds en elektrisk signal till en aktiveringsenhet som vecklar ut luftkudden i motorfordonet. En magnetfälthålla- re som är anordnad runt magneten formar och fängslar fäl- tet till att ligga i närheten av huset, så att magnetfäl- tet som förbelastar kontaktelementet hàlles på en konstant nivå oberoende av höljet för huset och koncentrerar fältet så att magnetfältkraften kan returnera kontaktorganet till dess första läge sedan retardationspåverkan har upphört.

Vidare eliminerar hàllaren störningen mellan magnetfälten från intilliggande, i ett gemensamt hölje anbragta sen- sorer.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 visar i sidovy en accelerometer med en enda sensor konstruerad i enlighet med uppfinningen och anord- nad i ett hölje.

Fig 2 visar en tvärsektion från sidan av accelero- metern i fig 1.

Fig 3 visar en tvärsektion av accelerometern i fig 2 längs linjen 3-3.

Fig 4 visar i sidovy accelerometern i fig 2.

Fig 4 visar en sidovy av en accelerometer som liknar fig 1 men har två sensorer.

Fig 6 visar en annan utföringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Det hänvisas nu till figurerna, där en accelerometer eller sensor för hastighetsändring 10 konstruerad enligt 01 CJ CJ 10 15 20 25 30 35 04 co 4 uppfinningen är anbragt i ett hus 12, som är monterat på motorfordonet (ej visat). Sensorn är förbunden medelst en kabel 14, 18, en manöveranordning för utveckling av luftkudden. innefattande åtminstone två ledare 16, med Sensorn 10 har en rörformig kropp 20, som vid sin ena ände slutar med en ändvägg 22 med en yttre håltagen för- längning 24. Vid den motsatta änden har kroppen 20 en för- storad kupol 26 som bildar säte för en gummipackning 28.

Kroppen 20 består företrädesvis av plast. Den har en inre cylindrisk vägg 30, på vilken är fäst en metallhylsa 32. Ändväggen 22 är utformad med en sfärisk fördjupning 34 för lagrande av en metallkula 36, vars diameter är något mind- re än hylsans 32 diameter.

Kupolen 26 håller en plastkapsel 38, metallstift 40, 42, takttunga 44, 46. Såsom framgår i fig 3 är kontakttungorna som har två vilka uppbär var sin motsvarande kon- 4O och 46 seriekopplade i en elektrisk krets som innefat- tar ett batteri 48 och en aktiveringsmekanism 50, som aktiverar och vecklar ut en eller flera luftkuddar 52.

En toroidformig permanentmagnet 54 är anbragt på förlängningen 24, såsom visas. Magneten alstrar ett mag- netfält som förbelastar kulan 36 mot ändväggen 22, till läget som visas i fig 2. Magnetfältets form bestäms av en begränsare 56, som är ett U-formigt element av magnetiskt permeabelt material. Begränsaren 56 har två väsentligen parallella armar 58, 60, som sträcker sig från magneten till en ansats som föreligger på kupolen 26. Begränsaren har också en bas 62, som förbinder de två armarna 58, 60 med varandra. Begränsarens bas uppvisar ett hål 64 för Pà detta sätt kan begränsaren 56 placeras intill permanentmagneten 54 så att mottagande av förlängningens 24 ände. den begränsar magnetens fält i axialriktningen. De två armarna 58, 60 begränsar magnetfältet till i närheten av huset och ökar dess styrka inuti huset, vid hylsan 32.

Såsom framgår i fig 4 är basen 62 försedd med utskärningar 66, vilka underlättar montering av sensorn inuti höljet 12. 10 15 20 25 30 35 UN C) CJ LN LN OO 5 Huset 12 är så orienterat i motorfordonet att kapseln 38 är vänd mot fordonets front medan ändväggen 22 är vänd mot fordonets bakre del. I fig 2 är fordonets normala rörelseriktning indikerad med pilen a. När fordonet träf- far ett föremål retarderar det i riktningen b. Om retarda- tionskraften är större än den förbestämda, förbelastande kraften från magneten 56 övervinner kulan 36 kraften från magneten 56 och rör sig i riktning a mot kapseln 38, tills den träffar kontakttungorna 44, 46. Kulan fortsätter sedan sin rörelse i riktning a, tills den stoppas av tungorna eller kapseln 38.

Under tiden gör kontakten mellan kulan 36 och tungor- na 44, 46 att ström flyter från batteriet 48 till aktive- ringsanordningen 50, som i gensvar vecklar ut luftkudden (kuddarna) 52. Såsom tidigare nämnts skulle utan begräns- ningsorganet 56 intensiteten av det av permanentmagneten 54 alstrade magnetfältet och därigenom kulans 36 reak- tionstid och rörelse vara i beroende av höljet 12. Be- gränsaren låser emellertid fältet vid huset, så att höljet 12 blir inflytandelöst.

I en annan utföringsform av uppfinningen är två sen- sorer 108 och 110 med konstruktionen enligt fig 2-4 mon- terade i ett gemensamt hus 112, såsom framgår i fig 5. De två sensorerna kan ha olika storlek och olika stora magne- ter för att ge olika gensvar. Alternativt kan sensorerna monteras i olika relativa orienteringar. Detta arrangemang ger en mycket känslig accelerometer som kan skilja på verkliga krockar och skenbara hastighetsförändringar som skapas av oregelbundenheter i vägbanan, såsom gropar. Var- je sensor är försedd med en begränsare som begränsar den motsvarande magnetens magnetfält och eliminerar magnetisk interferens mellan magneterna.

Fig 6 visar en annan begränsare 156 med en förstorad bas 162.

Claims (6)

500 ass 6 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Accelerometer-sensor för avkänning av hastighets- förändringar, innefattande ett hus (22): ett kontaktorgan (44, 46) anordnat i huset; ett anordnat ett ningskraft på avkänningselementet för pressande av av- icke-magnetiserat avkänningselement (36) som är i huset för rörelse i en bana; och förbelastningsorgan för alstring av en förbelast- känningselementet mot ett första läge, vilket avkännings- element är sà konstruerat och arrangerat att det rör sig, i nämnda bana, mot ett andra läge bort frán det första läget i gensvar till en sådan retardationskraft som över- skrider förbelastningskraften och får kontakt med nämnda kontaktorgan (44, 46), vilket förbelastningsorgan innefat- tar en permanentmagnet (54) som är anordnad vid den ena änden av huset vid nämnda första läge, k ä n n e t e c k n a d av ett magnetfältkoncentrerings- organ (56) som är anordnat utanför huset och sträcker sig väsentligen över permanentmagneten (54) och har väsent- ligen samma utsträckning som nämnda bana, vilket senare organ är vidare så arrangerat och utformat att det begrän- sar och koncentrerar permanentmagnetens magnetfält till nämnda bana.

2. Accelerometer enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kontaktorganet (44, 46) och av- känningselementet (36) innefattar ett elektriskt ledande material för upprättande av en elektrisk bana, när avkän- ningselementet fàr kontakt med kontaktorganet.

3. Accelerometer enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a d därav, att permanentmagneten är anordnad pà huset och att begränsningsorganet (56) omger permanentmag- neten (54). 10 15 20 25 30 35 (JJ 3 7

4. Accelerometer enligt kravet 3, att huset innefattar en husförläng- k ä n n e- t e c k n a d därav, ning (24) och att permanentmagneten är anordnad på för- längningen.

5. Accelerometer enligt kravet 4, k ä n n e- t e c k n a d därav, att begränsningsorganet (56) är anordnat på husförlängningen (24) intill permanentmagneten (54).

6. Accelerometer enligt något av kraven 1-5, k ä n - n e t e c k n a d därav, att begränsningsorganet är ett U-formigt element med en bas och tvà parallella armar (58, 60), vilka sträcker sig utmed huset.