DE3115630A1

DE3115630A1 - Geschwindigkeits-aenderungssensor

Info

Publication number: DE3115630A1
Application number: DE19813115630
Authority: DE
Inventors: David S. Boonton N.J. Breed
Original assignee: Breed Corp
Current assignee: Breed Corp
Priority date: 1980-04-29
Filing date: 1981-04-18
Publication date: 1982-04-01
Also published as: US4329549A; JPS57813A; JPH038051B2; CA1174325A

Description

T LM 4981

Geschwindigkeits-Änderungssensor

Die Erfindung befaßt sich mit einem Geschwindigkeits-Änderungssensor der Ausführung, die speziell für die Verwendung bei einem Kraftfahrzeug angepaßt ist, das mit einer Passagier-Rückhalteeinrichtung ausgestattet ist, wie z.B. einem aufblasbaren Luftsack. Der Sensor ist betätigbar im Ansprechen auf eine Änderung in der Geschwindigkeit des Fahrzeuges mit vorbestimmter IQ Größe und Dauer , um den Betrieb

. der Rückhalteeinrichtung, auszulösen und einen Schutz für einen Fahrzeugbenutzer zu schaffen.

Ein erfindungsgemäßer Sensor besitzt eine bewegbare Beschleunigungs-Sensormasse, die magnetisch vorgespannt ist in eine inaktive Stellung und darin gehalten wird, bis zu der Zeit, in der sie einer die magnetische Vorspannkraft übersteigenden Beschleunigung ausgesetzt wird, woraufhin die Sensormasse sich aus ihrer inaktiven Stellung heraus in Richtung auf eine zweite Stellung bewegen kann, in der sie den Betrieb einer Rückhalteeinrichtung auslösen kann-. Die Bewegung der Sensormasse in Richtung auf ihre Betriebsstellung ist gedämpft, wodurch sichergestellt wird, daß die Rückhalteeinrichtung nur dann betätigt wird, wenn die Änderung in der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ausreichend groß ist und über einen genügend kurzen Zeitabschnitt auftritt,, der ein Inkrafttreten der Rückhalteeinrichtung erforderlich macht, um den Fahrzeugbenutzer zu schützen.

Es wird allgemein angenommen, daß ein Benutzer eines Kraftfahrzeuges mit Wahrscheinlichkeit verletzt wird, falls das Fahrzeug in einen Zusammenstoß verwickelt und in seiner Beschleunigung so stark herabgesetzt wird, daß der Benutzer auf einen Bauteil des Fahrzeuges aufprallt, beispielsweise auf das Armaturenbrett oder die Windschutzscheibe, und zwar bei etwa 12 Meilen pro Stunde (= ca. 19,3 km/h), und mehr. Falls der Benutzer unter diesen Bedingungen geschützt werden soll, ist es unerläßlich, daß die Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeuges in der Weise ermittelt wird, daß im voraus das Vorhandensein der genannten Umstände festgestellt wird, die zu einer Verletzung des Benutzers bzw. Fahrgastes führen können und eine Entfaltung der Fahrgastschutzeinrichtung in ausreichend kurzer Zeit auslösen, um ein Aufprallen des Fahrgastes auf einen Bauteil des Fahrzeuges bei 12 Meilen pro Stunde oder mehr zu verhindern. Auf der anderen Seite kann ein Fahrzeug einem Verlangsamungsimpuls ^von beträchtlicher Größe ausgesetzt werden; die Dauer solcher Impulse braucht jedoch nicht ausreichend zu sein, um die erwähnte Geschwindigkeitsänderung von 12 Meilen pro Stunde zwischen dem Fahrzeug und dem Benutzer zu bewirken. Unter diesen Umständen· ist eine Entfaltung der Rückhalteeinrichtung nicht erforderlich. Auf diese Weise ist ein akzeptabler Aufprallsensor eine Einrichtung, die in der Lage ist, zwischen Verlangsamungs- und Beschleunigungsimpulsen zu unterscheiden, bei denen ein Fahrgast- schutz erforderlich ist oder nicht.

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Bei den bisher vorgeschlagenen Aufprallsensoren für die Verwendung zur Betätigung von Fahrzeugpas sagier-Rückhaltesystemen gibt es drei Arten. Bei einem ersten System handelt es sich um'einen elektronischen Sensor, bei dem gewisse Kosteneinwände bestehen. Die zweite Ausführung ist ein Sensor, der auf einem Trägheitsfluß einer Flüssigkeit basiert und beispielsweise in der US-PS 38 89 130 beschrieben ist. Bei der dritten Ausführung handelt es sich um einen Sensor, der eine Beschleunigungs-Fühlermasse besitzt, auf die eine Vorspannkraft durch eine Feder ausgeübt wird. Beispiele von Sensoren, die durch eine Feder vorgespannt werden, sind in den US-Patentschriften :>3 80 056, 38 89 130, 39 74 350 und 40 97 699 beschrieben.

Durch eine Feder vorgespannte Sensoren haben die größte Anwendung gefunden; aber die Verwendung einer Feder für die Trägheits-VO3 Spannkraft weist gewisse Eigenschaften auf, die überwunden werden müssen.' Zum Beispiel: Die zum Zusammenpressen einer Druckfeder erforderliche Kraft nimmt zu, wenn die Feder zusammengedrückt wird. Auf diese Weise ist die Vorspannkraft, die auf die Sensormasse durch eine relativ wenig zusammengepreßte Feder ausgeübt wird, kleiner als diejenige, die ausgeübt wird, wenn die Feder stärker zusammengedrückt ist. Als eine Folge davon variiert die Vorspannkraft, die durch eine Feder auf eine Beschleuniaungs-Sensormasse ausgeübt wird, im Ansprechen auf eine Bewegung der Masse, und insbesondere steigt sie eher während des Beschleunigungsimpulses auf ein Maximum an als daß

sie zu Beginn des Impulses sich auf einem Maximum befindet, was vorzuziehen wäre.

Während einer auf gewisse Aufprallarten zurückzuführenden Beschleunigung ist es möglich, daß das Fahrzeug so abgebremst werden kann, daß die Aufpral!beschleunigung zusammen mit der des Bremsens ausreicht, um die 12 Meilen pro Stunde-Relativgeschwindxgkeit zwischen Fahrzeug und Benutzer zu erzeugen. Ein Bremsen des Fahrzeuges allein würde jedoch ke...n Auslösen der Passagier-Rückhalteeinrichtung < rforderlich machen. Ein Beschleunigungs-. · Änderungs: ensor, der zum Aktivieren einer Rückhalteeinrich^J ung benutzt wird, sollte daher so konstruiert tein, daß er seine Tätigkeit nicht beginnt, bevor die Beschleunigung, der er ausgesetzt ist, etwas über dem Maximum liegt, das bei einer Bremsung erreichbar ist.

Ein allgemeiner Wert für den Koeffizienten der Bremsreibung ist 0,7. Die auf eine Bremsung zurückzuführende, maximale Beschleunigung kann als 0,7 G angesehen werden, wobei G die auf die Erdanziehungskraft zurückzuführende Beschleunigung (Erdbeschleunigung) bedeutet. Gelegentlich sind auch etwas höhere Werte gemessen worden; aber es wird allgemein angenommen, daß die Bremsbeschleunigung niemals 1 G übersteigt. Auf der anderen Seite kann nachgewiesen werden, daß, bei einer konstanten Beschleunigung von 2,4 G,ein Benutzer auf einem Vordersitz eines typischen größeren Fahrzeuges bei einer Relativgeschwindigkeit von 12 Meilen pro Stunde nach

Zurücklegen von ca. 61 cm auf einen. Fahrzeug-Bauteil aufprallen wird. Es ist daher wünschenswert, daß die Trägheitsvorspannung auf einen Aufprallsensor für solche Fahrzeuge nicht größer ist als etwa 2,4 G. Konstante Beschleunigungsimpulse werden bei tatsächlichen Aufprallbedingungen kaum auftreten. Trotzdem hat man "festgestellt, daß sehr zuverlässige Resultate erzielt werden können, indem man dem Sensor eine Trägheits-Vorspannkraft von weniger

IQ als 3 G und vorzugsweise etwa 2 G auferlegt und die Endvorspannkraft auf d'3n Sensor auf etwa 1 G reduziert, wobei jeweils eine Vorspannkraft auf den Sensor aufrechterhalte η wird, die größer ist als die Beschleunigung, di-3 vom Bremsen herrührt.

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In einigen kleineren Fahrzeugen beträgt die Distanz zwischen einem Frontpassagier und dem Fahrzeug-Armaturenbrett oder einer Windschutzscheibe weniger als ca. 61 cm. Sensoren, die für die Verwendung in solchen Fahrzeugen angepaßt sind, werden eine höhere Ausgangs-Vorspannkraft benutzen; es erscheint jedoch nicht notwendig, daß die Vorspannkraft 5 G übersteigen muß.

Ein Geschwindigkeits-finderungssensor (Beschleunigungsfühlereinrichtung) ,der nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist, sei im folgenden anhand d-ir Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig.1 cine Seitenansicht des Sensors im Einbauzustand für ein Kraftfahrzeug;

Fig.2 eine Längsschnittansicht des Sensors bei entferntem Gehäuse, zur Darstellung der

Teile in Stellungen, die eingenommen werden, wenn der Sensor inaktiv ist;

Fig.3 line Querschnittsansicht entlang der Linie i-3 in Fig.2 (einschließelich eines verein

fachten Verdrahtungsschemas);

Fig.4 ;ine Endansicht des Sensors entsprechend den Linien 4-4 in Fig.2; ■ ·

Fig.5 -5ine gleichartige Längsschnittansicht wie Fig.2, .jedoch zur Veranschaulichung der Sensorteile in ihren aktiven Stellungen.

Die erfindungsgemäß konstruierte Sensorausführung ist für eine Verwendung bei einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) angepaßt und'innerhalb eines geschlossenen Metallgehäuses 1 aufgenommen, das Montageösen oder -Ansätze 2 aufweist, mit deren Hilfe das Gehäuse am Fahrzeug befestigt werden kann..Aus dem Gehäuse heraus erstreckt sich ein Ende eines am Gehäuse befestigten Isoliermantels 3, in dem sich elektrische Leiter 4 und 5 befinden, die einen Teil einer noch zu beschreibenden elektrischen Schaltung bilden. Die innere Gestaltung des Gehäuses 1 ist komplementär zur Sensorausführung, so daß der Sensor innerhalb des Ge-

Zurücklegen von ca. 61 cm auf einen. Fahrzeug-Bauteil aufprallen wird. Es ist daher wünschenswert, daß die Trägheitsvorspannung auf einen Aufprallsensor für solche Fahrzeuge nicht größer ist als etwa 2,4 G. Konstante Beschleunigungsimpulse werden bei tatsächlichen Aufprallbedingungen kaum auftreten, Trotzdem hat man festgestellt, daß sehr zuverlässige Resultate erzielt werden können, indem man dem Sensor eine Trägheits-Vorspannkraft von weniger ^O als 3 G und vorzugsweise etwa 2 G auferlegt und die Endvorspannkraft auf ä-an Sensor auf etwa 1 G reduziert, wobei jeweils eine Vorspannkraft auf den Sensor aufrechterhalte η wird, die größer ist als die Beschleunigung, di-3 vom Bremsen herrührt.

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Ein Geschwindigkeits-Änderungssensor (Beschleunigungs fühlereinrichtung) ,der nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist, sei im folgenden anhand d-ir Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

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Fig.1 eine Seitenansicht des Sensors im Einbauzustand für ein Kraftfahrzeug;

Teile in Stellungen, die eingenommen werden, wenn der Sensor inaktiv ist;

Fig.3 line Querschnittsansicht entlang der Linie 5-3 in Fig.2 (einschließelich eines verein-

"achten Verdrahtungsschemas);

Fig.4 ?ine Endansicht des Sensors entsprechend den Linien 4-4 in Fig.2; ■

Fig.5 iine gleichartige Längsschnittansicht wie Fig.2, .jedoch zur Veranschaulichung der Sensorteile in ihren aktiven Stellungen.

Die erfindungsgemäß konstruierte Sensorausführung ^; ist für eine Verwendung bei einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) angepaßt und'innerhalb eines geschlossenen Metallgehäuses 1 aufgenommen, das Montageösen oder -Ansätze 2 aufweist, mit deren Hilfe das Gehäuse am Fahrzeug befestigt werden kann. Aus dem Gehäuse heraus erstreckt sich ein Ende eines am Gehäuse befestigten Isoliermantels 3, in dem sich elektrische Leiter 4 und 5 befinden, die (linen Teil einer noch zu beschreibenden elektrischen Schaltung bilden. Die innere Gestaltung des Gehäuses 1 ist komplementär zur Sensorausführung, so daß der Sensor innerhalb des Ge-

Zurücklegen von ca. 61 cm auf einen. Fahrzeug-Bauteil aufprallen wird. Es ist daher wünschenswert, daß die Trägheitsvorspannung auf einen Aufprallsensor für solche Fahrzeuge nicht größer ist als etwa 2,4 G. Konstante Beschleunigungsimpulse werden bei tatsächlichen Aufprallbedingungen kaum auftreten. Trotzdem hat man festgestellt, daß sehr zuverlässige Resultate erzielt werden können, indem man dem Sensor eine Trägheits-Vorspannkraft von weniger ^O als 3 G und vorzugsweise etwa 2 G auferlegt und die Endvorspannkraft auf dan Sensor auf etwa 1 G reduziert, wobei jeweils eine Vorspannkraft auf den Sensor aufrechterhalte η wird, die größer ist als die Beschleunigung, di^ vom Bremsen herrührt.

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Ein Geschwindigkeits-Änderungssensor (Beschleunigungsfühlereinrichtung) ,der nach einer bevorzugten _. Ausführungsform der Erfindung konstruiert ist, sei im folgenden anhand ά·ιτ Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

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Fig.1 eine Seitenansicht des Sensors im Einbau-

xustand für ein Kraftfahrzeug;

Teile in Stellungen, die eingenommen werden, wenn der Sensor inaktiv ist;

fachten Verdrahtungsschemas)?

Fig.4 iine Endansicht des Sensors entsprechend den Linien 4-4 in Fig.2; ·

Die erfindungsgemäß konstruierte Sensorausführung ist für eine Verwendung bei einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) angepaßt und innerhalb eines geschlossenen Metallgehäuses 1 aufgenommen, das Montageösen oder -Ansätze 2 aufweist, mit deren Hilfe das Gehäuse am Fahrzeug befestigt werden kann..Aus dem Gehäuse heraus erstreckt sich ein Ende eines am Gehäuse befestigten Isoliermantels 3, in dem sich elektrische Leiter 4 und 5 befinden, die einen Teil einer noch zu beschreibenden elektrischen Schaltung bilden. Die innere Gestaltung des Gehäuses 1 ist komplementär zur Sensorausführung, so daß der Sensor innerhalb des Ge-

häuses passend festgehalten wird.

Der Sensor ist allgemein mit 6 bezeichnet und enthält einen Körper 7, der aus einem geeigneten Kunst-Stoffmaterial geformt ist und einen Zylinder 8 besitzt, der an seinem einen Ende durch eine Endwand 9 geschlossen ist. Das andere Ende des Körpers ist ein vergrößerter, zylindrischer Einfassungsrand 10, der eine zylindrische Kammer 11 bildet. Mit der Kammer 11 steht eine Bohrung 12 in Verbindung, an deren innerem Ende sich ene Nute 13 befindet, in der ein Gummi-Dichtring 1 <* aufgenommen ist. Die Innenseite der Endwand 9 ist mit einem halbkugeligen, konkaven Sitz 15 für einen später noch zu erläuternden Zweck versehen. In die Bohrung 12 ist - gegen die Dichtung 14 lagernd - eine Metallhülse 16 eingepaßt, die eine glatte Innenfläche aufweist und eine gerade (lineare) Passage (Durchgang) 17 bildet. · ·

Innerhalb der Passage 17 ist eine kugelförmige, magnetisch durchlässige, elektrisch leitende Sensormasse 18 aufgenommen, deren-Radius im wesentlichen mit dem des Sitzes 15 übereinstimmt und deren

;>5 Durchmesser etwas kleiner ist als der der Passage 17.

In der Kammer 11 ist ein zylindrischer Stopfen 19 befestigt, der aus elektrisch isolierendem Material gebildet und in der" Kemmej in einer geeigneten Weise befestigt ist, beispielsweise durch Zement, durch Ultraschallschweißung, durch Umbördeln des

Randes 10 oder auch durch eine Kombination dieser Möglichkeiten. Eine Seite des Stopfens 20 liegt passend an der Hülse 16 an, so daß letztere fest gegen die Dichtung 14 gehalten wird. Die der Hülse 16 gegenüberliegende Seite des Stopfens 19 ist mit einem diaretralen Schlitz 20 versehen, dessen Basis 21 flach ist. Der Schlitz 20 bildet' zwei abstehende Ansätze 22, an deren zentralem Teil jeweils eine kugelförmige Ausnehmung 23 vorgesehen ist, deren Radius im wesentlichen mit dem des Sitzes 15 übereinstimmt i Die Ausnehmungen 23 bilden zusammen einen Sitz 15a, entsprechend dem Sitz 15, jedoch an dem entgegengesetzten Ende des Körpers 7. Die abstehenden Ansätze 22 des Stopfens 19 sind an ihren entgegengesetzten Enden an der Basis 21 ausgeschnitten, um elektrisch leitende Anschlußklemmen 24 und 25 aufzunehmen, die am Stopfen durch Nieten 26 oder dgl. befestigt sind. Einen einstückigen Teil der Anschlußklemme 24 bildet ein federndes Kontaktmesser 27, das so geformt ist, daß sein freies Ende sich in der Nähe der Mündung der Passage 17 sowie in der Bewegungsbahn der Masse 18 befindet. Die Anschlußklemme 25 enthält ein gleichartiges Kontaktmesser 28, das gleichartig orientiert ist, wobei die freien Enden der Kontaktmesser 27 und 28 durch einen Spalt 29 getrennt sind.

An die Anschlußklemme 25 ist das Ende des Leiters 4 angeschlossen, dessen entgegengesetztes Ende für einen Anschluß an eine Energiequelle, z.B. eine Batterie 30, ausgeführt ist. Der Leiter 5 ist mit seinem einen Ende an die andere Anschluß-

klemme 24 angeschlossen und an seinem anderen Ende für einen Anschluß an eine Betätigungsvorrichtung 31 bekannter Ausführung ausgebildet, die zum Aktivieren einer Passagier-Rückhalteeinrichtung 32, z.B. einen aufblasbaren Luftsack, betätigbar ist.

Es ist eine Einrichtung vorgesehen zur Anwendung einer magnetischen Vorspaimkraft auf die Sensormasse 18, und sie enthält einen Ringmagneten 33, durch den eine venturiartige Öffnung 34 hindurchgeht, in der eine Art Montage-Ringkapsel 35 aufgenommen ist, die einen Teil des Körpers 7 bildet und über die Wand 9 hinaus vorsteht. Der Magnet 33 kann fest anliegend an der Körper-Endwand 9 im Paßsitz gehalten werden, und zwar durch das nach außen gezogene oder nach außen erweiterte freie Ende der Ringkapsel 35.

Um die Gesamteinrichtung in ihren Betriebszustand zu bringen, wird der eigentliche Sensor in das Gehäuse 1 eingepaßt und dieses Gehäuse an einem Fahrzeug befestigt, wobei die Längsachse der Passage 17 parallel oder in einem vorbestimmten Winkel zur Fahrzeuglängsachse angeordnet wird und der 2ü Ringmagnet 33 in Richtung auf das hintere Ende des Fahrzeuges weist. Die Leiter 4 und 5 können dann.an die Schaltung mit der Batterie 30, der Betätigungsvorrichtung 31 und der Rückhalteeinrichtung 32 angeschlossen werden, wie es in Fig.3 angedeutet ist.

Der Magnet 33 wird eine magnetische Anziehungskraft auf die Sensormasse 18 ausüben, so daß letztere normalerweise in einer inaktiven Ausgangsstellung auf dem Sitz 15 am geschlossenen Ende der Passage 17 zurückgehalten wird.

Falls das Fahrzeug, an dem der Sensor montiert ist, in Richtung des Pfeiles a (Fig.2) fährt, wird die Sensormasse 18 in ihrer Ausgangsstellung so lange bleiben, bis das Fahrzeug in Richtung des Pfeiles b einen Beschlennigungsimpuls erfährt, der größer ist als die Vc rspi-nnkraft, die durch den Magnet 33 auf die Masse 18 etusgeübt wird. Falls ein solcher Beschleunig' ngsimpuls von ausreichender Größe und Dauer ist, wird die Sensormasse 18 aus der in Fig.2 gezeigten Stellung in eine Betriebsstellung (in Fig.5 gezeigt) oewegt werden, in der die Masse mit den Kontaktmessern 27 und 28 in Eingriff kommt und diese überbrückt und dadurch eine elektrische Schaltung (Schaltkreis) von der Energiequelle 30 bis zur Betätigungsvorrichtung 31 schließt, so daß die Rückhalteeinrichtung 32 aktiviert wird.

In einem erfindungsgemäß konstruierten Sensor sollten die Stärke des Magneten 33, das Gewicht und die magnetische Durchlässigkeit der Sensormasse 18 sowie der Abstand zwischen der Masse und dem Magneten, wenn die Masse sich in ihrer Ausgangsstellung befindet, so proportioniert sein, daß die durch den Magneten auf die Masse ausgeübte Anziehungskraft nicht größer ist als etwa 5 G, vorzugsweise etwa 2 G beträgt. Diese Werte sollten in einem solchen Verhältnis zueinander stehen, daß, wenn die Masse

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durch die Passage 27 und von dem Magneten weg um eine ausreichende Distanz bewegt ist, um die Masse mit den Kontaktmessern 27 und 28 in feingriff zu bringen und sie zu überbrücken, die durch den Magneten auf die Masse ausgeübte Anziehungskraft sich auf etwa 1 G reduziert haben wird.

Wie bereits weiter oben angedeutet worden ist, machen nicht alle Beschleunigung^ impulse, die die durch den Magneten auf die Masse 18 ausgeübte Schwellen-Vorspannkraft übersteigen, eine Betätigung der Rückhalteeinrichtung 32 erforderlich. Dementsprechend ist bei einem erfindungsgemäß konstruierten Sensor eine Dämpfung der Bewegung der Masse 18 vorgesehen, um sicherzustellen, daß die Rückhalteeinrichtung nur dann betätigt wird, wenn der Beschleunigungsimpuls nicht nur die magnetische Vorspannkraft übersteigt, sondern auch einen Zeitabschnitt (und daher eine Geschwindigkeitsänderung) anhält, der groß genug ist, um ein Auslösen der Rückhalteeinrichtung erforderlich zu machen, damit · eine Verletzung eines Fahrzeugbenutzers verhindert wird. Die Geschwindigjteit, die erforderlich ist für das genannte Auslösen, kann leicht für verschiedene Sensorgrößen der erwähnten Art errechnet werden, wobei die Dämpfungskraft proportional zu der Geschwindigkeit der Sensormasse ist, wodurch der Sensor in die Lage versetzt wird, etwa nach Art '. eines Integrators zu wirkon,in dem die Stellung der Sensormasse proportional is't zu der Geschwin- . digkeitsänderung,' die der Sensor erfährt.

Eine. Bewejungsdämpfung der Sensormasse 18 wird durch eino Proportionierung der Durchmesser der Passage 17 und der Masse 18 erreicht, so daß dort ein Spiel zwischen der Masse und der Passage vorhanden ist. Das Spiel wird ausgewählt unter Bezugnahme auf die gewünschte Geschwindigkeitsänderung, die Größe und das Gewicht der Masse, die Länge der Passage und einem Fluid, das in der Passage vorhanden ist, d.h. ob das Fluid eine Flüssigkeit, Luft oder ein anderes Gas ist. Das Spiel ist von solcher Größe, daß die Strömung des Fluids dahin· durch (wenn die Masse 18 die Passage 17 durchquert) be jrenzt, wodurch das Fluid die Bewegung der Masse dämpfen kann. Es wird vorgezogen, daß die Größe des Spiels derart ist, daß eher eine Viskose-als eine Trägheitsströmung des Fluids durch das Spiel bewirkt wird.

Da ein mit einem Kraftfahrzeug verbundener Sensor weiten Temperaturschwankungen ausgesetzt wird, sollten die Teile, aus denen der Sensor konstruiert ist, relativ unbeeinflußt sein von solchen Temperaturechwankungen oder sie sollten in der Lage sein, solche Temperaturschwankungen zu kompensieren. Die niedrige anfängliche Magnetvorspannkraft bei dieser Sensorkonstruktion macht es - verglichen mit den Aufprall-Beschleunigungskräften - möglich, einen unorientierten Keramikmagneten von relativ niedrigen Kosten zu verwenden. Orientierte Keramik-, seltene Erde-, Alnico- oder andere Magnete könnten zwar ebenfalls benutzt werden, jedoch können die Verwendbarkeit und die

thermische Stabilität solcher Magnete deren höhere Kosten nicht rechtfertigen.

Die Verwendung eines Keramikmagneten in Ringform schafft nicht nur eine geeignete Art und Weise zur Montage und Halterung des Magneten am Sensorkörper, sondern ermöglicht auch eine niedrige Anfangsgröße der End-Vorspannwerte, die erreichbar sind.

Die Hülse 16 ist vorzugsweise aus Metall, 2.B. einem nicht-magnetischen Edelstahl, hergestellt, was zu einem Sensor führt, der beträchtlich robuster ist als Sensoren der Art, die beispielsweise Glaszylinder benutzen. Die verschiedenen Metalle, die für die Sensormasse und die Hülse benutzt werden, werden gewählt, damit das Spiel zwischen ihnen mit der Temperatur geändert wird, um Viskositätsänderungen des Dämpfungsfluids zu kompensieren, die auf TemperaturSchwankungen zurückzuführen sind.

Von beträchtlicher Bedeutung bei der Konstruktion eines Aufprallsensors ler erwähnten Art ist der Zeitabschnitt, in dem die Kontaktmesser 27 und 28 überbrückt werden. Selbstverständlich müssen die Kontaktmesser für einen genügenden Zeitabschnitt überbrückt werden, um den Betrieb der Rückhaltemittel zu ermöglichen, wenn dies erforderlich ist. Es ist daher wichtig, daß die Sensormasse 18 daran gehindert wird, daß sie sofort nach ihrem Eingriff mit'den Kontaktmessern zurückprallt.

Bei der vorliegenden Konstruktion wird die Masse 18 tatsächlich vollkommen innerhalb der Passage 17 zu der Zeit sein, in der die Masse zuerst mit einer der beiden oder mit beiden Kontaktblättern 27 und 28 in Eingriff kommt. Die Bewegung der Masse in Richtung aaf die Kontaktmesser wird daher auch weiterhin durch das Fluid gedämpft werden. Auf diese Weise ist die für ein Zurückprallen erhältliche Energie kleiner als in dem Falle, in dem die IQ Bewegung der Masse nicht gedämpft werden würde.

In der in der Zeichnung veranschaulichten Konstruktion sind die Abmessungen der Sensorteile derart, daß, wenn die Masse den Boden am Stopfen 19 erreicht, ein wenig mehr als die Hälfte dieser Masse 18 aus der Hülse 16 auftauchen bzw. herausgelangen wird, wodurch das Spiel zwischen der Masse und der Passage 17 vergrößert und ein Ausgleich der Drücke in der Kammer 11 und der Passage 17 ermöglicht wird. Wenn die Masse zurückprallt und ihre Rückkehrbewegung ίη Richtung auf die Ausgangsstelle beginnt, dann wird ein einschränkendes Spiel wiederhergestellt, wodurch das Fluid erneut in der Lage ist, die Bewegung der Masse zu dämpfen, so daß der rsingriff der Masse mit den Kontaktmessern 27 und 28 verlängert wird.

Durch eine Veränderung der Länge der Hülse 16 von der in Fig.5 gezeigten oder durch eine räumliche Anordnung der Kontaktmesser 27 und 28 mehr nach links von der Hülse 16 ist es möglich, einen Ausgleich der Drücke in der Kammer 11 und der Passage 17 zu jeder Zeit zwischen einer Bodenberührung der Masse 18 am

Stopfen 19 (wie oben beschrieben) und dem anfänglichen Ineingriffkommen der Masse mit den Kontaktmessern 27 und 28 zu bewirken. Ein erfindungsgemäß konstruierter Sensor kann daher an eine Anzahl verschiedener Stellen am Fahrzeug angepaßt werden.

Claims

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Patentansprüche:

M .yGeschwindigkeits-Änderungssensor, mit einem Körper, der mit einer rohrförmigen Passage versehen ist, in der eine magnetisch durchlässige

Sensormasse in einer Richtung von einer Ausgangsstellung auf eine zweite Stellung im Ansprechen auf eine Beschleunigung über einen vorbestimmten Sc lwellenwert des Körpers in der entgegengesetzten Richtung zubewegbar ist, sowie mit einer

Magnet einrichtung, die eine ausreichende magnetische \ jrspannkraft auf die Sensormasse ausübt, um ein-3 Bewegung der letzteren aus der Ausgangsstellung zu verhindern, bis die Vorspannkraft von einer äußeren Beschleunigungskraft überwun

den wird, wodurch die Sensormasse relativ zum Körper in Richtung der zweiten Stellung bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet , daß die magnetische Einrichtung (33) eine magnetische Vorspannkraft von wenigstens einerjvorbestimmten Größe auf die Sensormasse (18) ausübt, wenn letztere sich in der zweiten Stellung befindet.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Passage (17) ein Fluid enthält und die Bewegung der Sensormasse (18) durch das Fluid gedämpft wird.
3. Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Fluid ein Gas ist.
4. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas Luft ist.
5. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Passage (17) ein Fluid enthält und daß zwischen dieser Passage und der Sensormasse (18) ein Spiel vorhanden ist, durch das das Fluid im Ansprechen auf eine Bewegung der Sensormasse strömt und das eine solche Größe besitzt, daß das Hinduichströmen von Fluid durch dieses Spiel begrenzt vird.

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6. Sensor nach Anspruch 1. dadurch gekennzeich-

■ net, daß die zuerst ervähnte magnetische Vorspannkraft kleiner ist als etwa 5 G.
7. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- · net, daß die zuerst erwähnte magnetische Vorspannkraft etwa 2 G beträgt.
8. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als zweites erwähnte magnetische

Vorspannkraft etwa 1 G beträgt.
9. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende der Passage. (17) geschlossen ist.
10. Sensor .nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d iß der Sensorkörper an ein Fahrzeug ir.ontxerbar ist, das in der Lage ist, auf die Sensormas .se eine von einer Bremsung herrührende, maxima Le Beschleunigungskraft auszuüben, und daß di 3 als zweites erwähnte magnetische Vorspann)·, caft stets diese auf eine Bremsung zurückzuführende maximale Beschleunigungskraft übersteigt.