SE513092C2 - Accelerometer för avkänning av hastighetsändringar - Google Patents

Description

35 513 092 2 kulan i riktning mot en första ände av skalet. Vid den andra änden av skalet finns ett par elektriska kontakt- tungor. Sensorn är placerad i fordonet med sådan oriente- ring att när motorfordonet retarderar bortom en förin- ställd 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 en signal för utveckling av luftkud- darna.

Noggrannheten hos sensorn i US 4 329 549 bestäms i stor utsträckning av den korrekta inriktningen av de två elektriska kontakttungorna för säkerställande att de kom- mer att träffas av kulan samtidigt. Om de två tungorna icke är jämnt inriktade, är de belägna på olika avstånd från en ände av skalet. Under retardation av motorfordonet händer det därför att när kulan rör sig mot skalets andra ände träffar den först blott den ena tungan. Denna träff saktar ner kulans rörelse så att värdefull tid går till spillo innan kulan träffar den andra kontakttungan för upprättande av den elektriska banan. Emellertid är det viktigt att tiden mellan den punkt där fordonet startar retardationen och den punkt där luftkudden vecklas ut hål- les vid ett absolut minimum och konstant värde. Om för- dröjningen är alltför lång kan luftkudden icke utföra sin funktion att skydda passagerarna.

Kontakttungorna består typiskt av relativt tunt mate- rial som koppar eller en liknande legering som är flexibel och lätt att böja. På grund av dessa karaktäristika har det visat sig tidvis mycket svårt och tillfälligtvis något tidskrävande att framställa och montera dessa tungor så att de är jämnt inriktade så att kulan träffar bladen sam- tidigt. För att hålla en tidsriktig och förutsägbar reak- tionstid för sensorn är det också viktigt att avståndet från kulans viloläge till träffpunkten är konstant. Kon- takthållaren kan göra även detta. Vidare är det så att 10 15 20 25 30 35 513 092 3 även om bladen är initialt perfekt inriktade fås de ofta ur inriktning under monteringen och installeringen av sen- sorn. ÄNDAMÅL MED OCH SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN I belysning av ovannämnda nackdelar med den kända tekniken är det ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett skyddssystem där reaktionstiden, dvs tiden mellan det att fordonet retarderas och det att luft- kudden vecklas ut, är alltid förutsägbar. Närmare bestämt är det ett ändamål att åstadkomma en accelerometer eller hastighetssensor vid ett skyddssystem i vilken ett rörligt element träffar två elektriska kontakttungor väsentligen samtidigt.

Ett annat ändamål är att åstadkomma en sensor som är lätt att framställa till lågt pris och vars kritiska ele- ment, såsom de elektriska kontakterna, förblir inriktade under montering. Dessa ändamål uppnås medelst den uppfinning som definieras i efterföljande patentkrav 1, varvid föredragna utföringsformer därav anges i därtill relaterade underkrav.

Andra ändamål och fördelar med uppfinningen framgår i följande beskrivning. En accelerometer konstruerad enligt uppfinningen innefattar ett hus med kontaktorgan och ett avkänningselement, som skapar en elektrisk bana mellan kontaktorganen, när en retardation bortom en tröskelnivà avkännes. Ett hållarorgan är också anordnat i huset för säkerställande av att avkänningselementet kontaktar kontaktorganen samtidigt. Därefter sändes en elektrisk signal till en aktiveringsenhet som vecklar ut luftpåsen i motorfordonet. Därigenom reduceras accelerometerns reaktionstid på fördelaktigt sätt så att luftkudden vecklas ut tillräckligt tidigt för att förhindra skada på passagerarna.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 visar en sidovy av en accelerometer konstruerad i enlighet med uppfinningen och anordnad i ett hus.

HIIHHJ. IH h! 10 15 20 25 30 35 513 092 4 Fig 2 visar från sidan en tvärsektion av accelerome- tern i fig 1.

Fig 3 visar en sektion av en accelerometer enligt fig 2 längs linjen 3-3.

Fig 4 visar en längdvy av accelerometern enligt fig Fig 5 visar fràn sidan en tvärsektionsvy av accelero- metern i fig 2 med kulan just vidrörande de elektriska kontakterna.

Fig 6 visar fràn sidan en tvärsektionsvy av accelero- metern i fig 2 med kulan i dess mest vänstra läge.

Fig 7 visar en tvärsektion av accelerometern i fig 2 med kulan i rörelse tillbaka till viloläget.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN En accelerometer eller hastighetsändringssensor 10 enligt uppfinningen är vanligen anbragt i ett hus 12, som är monterat på motorfordonet (ej visat). Sensorn är för- bunden medelst en kabel 14, innefattande åtminstone tvà ledare 16, 18, med en aktiveringsanordning för utveckling av luftkudden.

Sensorn 10 har en rörformig kropp 20, som vid sin ena ände slutar med en ändvägg 22 med en yttre hàltagen 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. Kroppen 20 har en inre cylindrisk vägg 30, pà vilken är fäst en metall- hylsa 32. Ändväggen 22 är utformad med en sfärisk fördjup- ning 34 för lagrande av en metallkula 36, vars diameter är något mindre än hylsans 32 diameter.

Kupolen håller en plastkapsel 38, som har två metall- stift 40, 42, vilka uppbär var sin motsvarande kontakt- tunga 44, 46. Kapseln 38 har också en hállarskiva 48 som är fäst på kapselns sidoväggar exempelvis med ingrepps- passning, medelst ett lim, genom ultraljudsvetsning eller andra kända metoder. Skivan har ett innerhàl 50, dimen- sionerat så att det kontaktar och håller bladen 44 och 46 i ett förutbestämt läge. Såsom klarare framgår i sprängvyn 10 15 20 25 30 35 513 092 5 i fig 4 är, innan hållarskivan är installerad, tungorna 44, 46 i ett något avslappnat, öppet läge. Efter det att hållarskivan 48 har installerats är den i kontakt med och belastar tungorna inåt till ett läge, indikerat med streckade linjer, mot sensorns längdaxel. Belastningskraf- ten ges av tungornas flexibilitet. Såsom framgår i fig 4, där det öppna läget indikeras med heldragna linjer, är tungorna 44, 46 belägna på ett relativt slumpmässigt av- stånd från kapselns stomme och är därför relativt svåra att positionera likformigt, medan hàllarskivan positione- rar tungorna på ett förutbestämt avstånd från kapseln. Vi- dare bibehåller hållarskivan tungorna i deras förut valda lägen och skyddar dem mot distorsion under monteringen av sensorn. Såsom framgår i fig 3 är tungorna 44 och 46 seriekopplade i en elektrisk krets, som innehåller ett batteri 52 och en aktiveringsmekanism 54. Denna senare aktiverar och vecklar ut en eller fler luftkuddar 56.

En toroidformig permanentmagnet 58 är anbragt på för- längningen 24, såsom visas. Magneten alstrar ett magnet- fig 2.

Huset 12 är så orienterat i fordonet att kapseln 38 är fält som förbelastar kulan 36 mot ändväggen 22, vänd mot fordonets front medan ändväggen 22 är vänd mot fordonets bakre del. I fig 2 är fordonets normala rörelse- riktning indikerad med pilen a. När fordonet träffar ett föremål retarderar det i riktningen b. Om retardations- kraften är större än den förinställda förbelastande kraf- ten på magneten 58 övervinner kulan kraften från magneten 58 och rör sig i riktning mot kapseln 38. Tack vare det faktum att hållarskivan 48 vidmakthåller inriktningen av kontakttungorna kommer kulan, när den rör sig, att träffa tungorna 44, 46 samtidigt (fig 5). Kulan fortsätter sedan sin rörelse tills den bringas till stopp medelst tungorna och hàllarskivan (fig 6). När retardationen är slut åter- vänder kulan 36 mot sitt viloläge i fig 7.

Under tiden gör kontakten mellan kulan 36 och tungorna 44, 46 att ström flyter från batteriet 52 till aktiveringsanordningen 54, som i gensvar vecklar ut luft- 10 513 092 6 kudden (kuddarna) 56. Såsom tidigare nämnts skulle utan hállaranordningen 48 tungorna vara ojämnt placerade, så att när kulan 36 rör sig i riktningen a skulle den träffa endast en av tungorna. Kulans rörelse skulle saktas ned medelst den första tungan så att kulan skulle få kontakt med den andra tungan först flera ms senare, varigenom aktiveringen av luftpåsen skulle fördröjas.

Såsom visas i fig 7 kan hàllarskivan 48 undvaras om den rörformiga kroppen 20 förses med en inre ansats 68.

Denna är sà konstruerad och placerad att den förbelastar tungorna 44, 46 såsom visas.

Ax

Claims (5)

UT 10 15 20 25 30 35 513 092 7 PATENTKRAV

1. Accelerometer för avkänning av hastighets- ändringar, innefattande ett hus (12) ände, vilka ändar mellan sig definierar en kammare; med en första ände och en motsatt andra ett par flexibla kontaktorgan (44, 46) som är an- ordnade vid den första änden och har kontaktändar som sträcker sig väsentligen in i kammaren; ett avkânningselement (36) som är rörligt anordnat i huset; ett förbelastningsorgan (58, 32) för alstring av en förbelastningskraft pà avkänningselementet för pressande av detta element mot ett första läge, varvid avkännings- elementet är så konstruerat och arrangerat att det rör sig mot ett andra läge bort fràn det första läget i gen- svar till en retardationskraft som överskrider förbelast- ningskraften, för träff mot kontaktorganen, k ä n n e t e c k n a d av ett hàllarorgan (48) som är anordnat i huset för bibehållande av kontaktorganen i ett förutvalt läge relativt nämnda första ände så att de träffas av avkänningselementet samtidigt.

2. Accelerometer enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a d avkänningselementet av att kontaktorganen (44, 46) och (36) innefattar ett elektriskt ledande material för upprättande av en elektrisk bana när avkänningselementet träffar kontaktorganen.

3. Accelerometer enligt kravet 1 eller 2, k ä n - n e t e c k n a d därav, att förbelastningsorganet innefattar en permanentmagnet (58) för applicering av en magnetisk kraft pà avkänningselementet (36).

4. Accelerometer enligt kravet 3, k ä n n e - t e c k n a d därav, att förbelastningsorganet vidare innefattar en ledande hylsa (32), som är anordnad inuti huset för applicering av nämnda magnetiska kraft pà avkänningselementet (36). ^ fr; i. ';~.:š~:~:f- 513 092 8

5. Accelerometer enligt något av kraven 1-4, k ä n n e t e c k n a d därav, att avkänningselementet innefattar en kula (36) bestående av elektriskt ledande material.