DE2258772A1

DE2258772A1 - Kollisionsfuehler fuer eine kraftfahrzeug-sicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE2258772A1
Application number: DE19722258772
Authority: DE
Inventors: Yoshikazu Hayakawa; Kenzo Hirashima; Shunji Matsui
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1971-11-30
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1973-06-07
Also published as: GB1403597A; AU4927072A; FR2182429A5; US3853199A; AU458138B2; CA1000384A; DE2258772C2

Description

PAT Z ,NT AN W ALTS B UP. O "lEDTKE - BuHLING - KlNNE

TEL. (0811) 539853-58 TELEX: 524845 tipat CABLE ADDRESS;· Germaniapatent München

8000 München 2

ZZÖÖ I Il Bavariarlng4 _3o. November 1972 Postfach 202403

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City, Japan

!Collisionsfühler für eine Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtung

Die Erfindung bezieht sich allgenein auf Kraftfahrzeug-Sicherheitsvorrichtungen und insbesondere auf eine verbesserte Schalteinrichtung in Form einer auf Stoß ansprechenden Bauart, die an einer stoßabsorbierenden Stoßstange eines Kraftfahrzeugs anzubringen is't.

Es sind bisher zahlreiche Sicherheitsvorrichtungen und Kollisionsfühler für Kraftfahrzeuge entwickelt worden. Solche Kollisionsfühler besitzen üblicherweise eine Schalteinrichtung, die beim Erfühlen einer Kollision oder eines Zusammenstoßes geöffnet oder geschlossen werden kann. F.s wurde festgestellt, daß für erfolgreiches Schützen von Fahrzeuginsassen vor Verletzungen der Schalter innerhalb von

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ein oder zwei Millisekunden nach Beginn der Kollision geschlossen oder geöffnet v/erden muß. Die Schalteinrichtung oder Schaltereinrichtung muß der v/eiteren Forderung gerecht werden, daß sie nicht ohne weiteres für etwas anderes als eine Kollision betätigt v/erden kann.

Erfindungsgeräß wird ein Kollisionsfühl'er vorgeschlagen, der einen Kollisionszustand eines Kraftfahrzeugs erfühlt, um eine im Kraftfahrzeug untergebrachte Sicherheitsvorrichtung zum Einsatz zu bringen; der Kollisionsfühler sitzt auf einer stoßabsorbierenden Stoßstange, die ein sich horizontal quer zum Fahrzeug erstreckendes Stoßfangelerent aufweist, sowie einen sich in Längsrichtung des Fahrzeugs erstreckenden und am Fahrzeugkörper befestigten Zylinder, einen axial im Zylinder verschiebbaren Kolben, eine sich vor Kolben nach außen erstreckende Kolbenstange, die mit der Stoßfangelement verbunden ist, ein Federglied, das auf dem Stoßfangelement vorgesehen ist, um teilweise eine sich aus einer Kollision ergebende Stoßkraft zu absorbieren; der Kollisionsfühler besitzt erfindungsgeträß ein Gehäuse mit einer darin untergebrachten Bohrung, ein langgestrecktes Betätigungsorgan, das axial und verschiebbar in der Bohrung sitzt und sich von dem Gehäuse nach außen erstreckt, wobei das langgestreckte Betätigungsorgan so angeordnet ist, daß es sich normalerweise in eine in dem Federglied ausgebildete Nische erstreckt und beim Zusammendrücken des Federglieds infolge Kollision in das Gehäuse zurückgezogen wird; ferner iet eine Vorspanneinrichtung vorgesehen, die normalerweise

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das langgestreckte Betätigungsorgan in die vorgeschobene" oder nach außen "vorstehende Stellung vorspannt , wobei in dein Öehäuse eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, um die Sicherheitsvorrichtung zu betätigen, wenn das langgestreckte Betätigungsorganinit Gewalt in seine eingezOgene oder eingefahrene Stellung bewegt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. i ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer stoßabsorbierenden Stoßstange eines Kraftfahrzeugs, an dem eineerfihdungsgemäße Schalteinrichtung angebracht ist;

Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Schnittänsicht die Verbindung zwischen einer Pufferstanre und einer Kolbenstange der Stößstangeneinrichtung, wobei die Schalteinrichtung nach der Erfindung an einer Endplatte der Kolbenstange sitzt;

Fig. 3 ist eine Längsschnittänsicht einer typischen erfindungsgemäßen Schalteinrichtung>

Fig. 4 verdeutlicht, wie die Schalteinrichtung nach der Erfindung auf der Puffersta_np-_G der StoP-stangeneinrichtuhg angebracht ist;

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Pig. 5 ist eine Abwandlung der Schalteinrichtung nach Fig. 3;

Fig. 6 seifet eine weitere Abwandlung der Schalteinrichtung nach Fig. 3;

Fig. 7 ist eine Darstellung einer weiteren Ausftthrungsform einer erfindungsgemttßen Schalteinrichtung;

Fig. 8 und 9 sind Ansichten typischer Beispiele von hermetisch abgedichteten Schaltern, die bei der Vorrichtung nach Fig. 7 verwendet werden;

Fig. 10 zeigt eine erfindungsgemfJße Schalteinrichtung, die mit einer* aufgesetzten Kappe versehen ist;

Fig. 11 zeigt eine v/eitere Ausführungsforn der erfindungsgenäßen Schalteinrichtung, die pneumatisch betätigbar ist;

Fig. 12 und 13 sind Ansichten weiterer Abwandlungen der Schalteinrichtung nach Fig. 3;

Fig. I^ und 15 sind Ansichten typischer Beispiele eines rohrförmigen Kontaktelerents, das bei

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der Einrichtung nach Pig. 13 verwendet wird;

Flg.ΐ6a und 16b verdeutlichen, wie zwei Schalteinrichtungeh an einer Stoßstange angebracht und in Reihe miteinander verbunden sind;

Fig. 17 und 18 verdeutlichen die Weise", in der eine Schalteinrichtung: in Kombination mit einem Trägheitsschalter verwendet wird;

Piß. 19 und 20 sind typische. Anordnungen eines Trägheitsschalters , der in Kombination mit der Schalteinrichtung; nach der Erfindung verwendet wird.

In Pig* 1 ist vereinfacht und schematisch eine bevorzugte Gesamtanordnung einer stoßabsorbierenden Stoßstange gezeigt, an der der Fühler oder die Schalteinrichtung nach der Erfindung Anwendung findet. Die Stoßstange besitzt einen Stoßkörper, z.B. eine Pufferstange 10, die horizontal und quer zum Fahrzeug, vor den Vorderrädern oder hinter den Hinterrädern liegt. Die Pufferstange 10 besteht aus Profilstahl mit einem Stegabschnitt 10a und oberen und unteren nach einwärts gerichteten Planschen 10b. An der äußeren Oberfläche oder Außenfläche des Stegabschnitts'iOa ist ein langgestreckter plattenähnlicher Körper 13 aus Urethanschaum oder einem anderen geeigneten Material befestigt, der Stöße auf Fußgänger dämpft, die sonst gefährlich ttei einem Zusammenstoß verletzt werden

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könnten. Ea ist eine Stützplatte und ein Stoßfangelement 15 vorgesehen, das zwischen dem oberen und dem unteren Plansch 10b der Pufferstange 10 verläuft, wobei das obere und untere Ende der Stutzplatte 15 an der inneren Oberfläche des unteren und oberen Flansches 10b durch Schweißen öder in anderer V/eise befestigt sind. Die Stützplatte 15 hat eine oder mehrere Löcher 17 (siehe Fig. 2) für das Befestigen einer Kolbenstange 25, die einen Teil einer stoßabsorbierenden Einheit 21 bildet.

Die stoßabsorbierende Einheit 21 ist vorzugsweise eine solche mit Hydraulikkissen und besitzt einen Zylinder 23j einen nicht erzeigten, in dem Zylinder 23 verschiebbaren Kolben sowie eine Kolbenstange 25, die sich vom Kolben in Richtung auf die Pufferstange 10 erstreckt. Der Zylinder ist an einem in Längsrichtung verlaufenden Rahmenabschnitt oder einem Seitenbalken 27 des Kraftfahrzeugschassis mit Hilfe von Laschen 29 befestigt.

Wie man am besten aus Fig. 2 ersieht, ist eine Endplatte 31 vorgesehen, die entweder an der Kolbenstange 25 befestigt ist oder mit dieser einstückig ist und die an der Stützplatte 15 mit Hilfe einer Bolzen-Muttereinheit 33 befestigt ist, wobei ein federndes Plattenelement 35 zwischengeachaltet ist. Dieses Federglied oder Federelement 35 besteht aus Schaumgummi oder irgendeinem anderen geeigneten Material, das ausreichend nachgiebig ist, um sowohl Scherspannunpen als auch Druckspannungen aufzunehmen. Das Loch 17 in der Stfltz-

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platte 15 sowie die entsprechenden Löcher 37 und 39^;in der Endplatte 31 sowie das Federelement 35 sind so angeordnet, daß sie denselben Durchmesser haben, der etwas 'größer als der Außendurchmesser eines Bolzens 33a ist, so daß eine kleine seitliche Bewegungsmöglichkeit oder ein Bewegungsspiel der Stützplatte 15, gegenüber der Endplatte 31 vorliegt.

Der Fühler oder die Schalteinrichtung nach der Erfindung ist allgemein mit dem Bezugszeichen 50 versehen und befindet sich an der Endplatte 31 der Kolbenstange 25, um einen Stoß auf die Pufferstange 10 im Augenblick einer Kollision zu erfühlen. Ein typisches Beispiel der Schalteinrichtung ist in Fig. 3 gezeigt, das ein Gehäuse oder einen Kasten 52 mit einer Innenkammer 54 und einer von der Kammer 54 ausgehenden Axialbohrung 56 aufweist. In der Axialbohrung 56 sitzt verschiebbar ein langgestrecktes rückziehbares Organ 58. Das langgestreckte Organ 58 trägt an seinem Innenende "eine Platte 60 aus einem elektrisch leitenden Material, um normalerweise einen elektrischen Weg zwischen zwei Kontakten 62 und 63 zu liefern, die in der Kammer 5¹I zu beiden Seiten der Axialbohrung 56 angeordnet sind. Ferner ist die Kammer 54 mit einem Federsitz 65 für die Aufnahme einer Wickelfeder oder Schraubenfeder 67 versehen, die auf die Endplatte 60 drückt und das langgestreckte einziehbare Organ 58 in die voll ausgeschobene oder ausgefahrene Stellung gemäß Fig. 3 drückt. Die Anschlüsse zu den. Kontakten 62 und 63 werden durch Zuleitungsdrähte 72_ und 73 hergestellt, die an eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung (nicht gezeigt) ange-

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schlossen sind.

Wie man aus Piß. 2 ersieht, sind in der Federglied 35 und der Endplatte 31 der Kolbenstange 25 fluchtende Löcher 75 bzw. 76 vorgesehen, die identischen Durchmesser haben, der etwas größer als der Außendurchnesser des langgestreckten einziehbaren Organs 58 ist. Der Fühler oder die Schalteinrichtung 50 ist an der zum Federglied 35 entgegengesetzten Oberfläche der Endplatte 31 befestigt, v;obei sich das langte-, streckte einziehbare Organ 5Ö durch die fluchtenden Löcher 75 und 76 erstreckt. Die Längte des langgestreckten Organs 58 ist so gewählt, daß zwischen der Spitze des langgestreckten Organs 5Ö und der Oberfläche der Stützplatte 15 unter normalen Bedingungen ein Spalt verbleibt.

V'ird beim Einsatz dieser Anordnung nach den Fig. 1, 2 und 3 die Pufferstange 10 einem starken Stoß infolge einer heftigen Kollision des Kraftfahrzeugs ir.it einem anderen oder einer stehenden Konstruktion bei Fahrt in Vorvärtsrichtunp; ausgesetzt, wird die Pufferstange 10 augenblicklich einwärts verformt, wobei das Federglied 35 zusammengedrückt wird. Auch bei einer nicht von vorn wirkenden Kollision des Kraftfahrzeugs wird das Federglied 35 durch die Stützplatte 15 der Pufferstange 10 zusammengedrückt, da die Platte 15 mit der Endplatte 31 verbunden ist, wobei leichte seitliche Bewegung zueinander gemftß Vorbeschreibung möglich ist. Tritt dies ein, wird das langgestreckte Organ 5Ö durch die Stützplatte 15 in das Gehäuse 52 gedrückt, so daß die Endplatte 60 des

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langgestreckten Organs 58 in der Fig. 3 gegen die Wirkung der Feder 67 nach rechts bewegt wird. Hierdurch werden die Kontakte 62 und 63 voneinander getrennt, wodurch die Sicher-' heitsvorriehtung des Kraftfahrzeugs betätigt wird.

Die Fig. 4 zeigt, wie man den Fühler oder die Schalteinrichtung 15 nach der Erfindung an der Pufferstange 10 anbringen kann, so daß sie beim Zusammendrücken des federnd nachgiebigen plattenähnlichen Körpers 13 betätigt wird, der an der Außenfläche des Stegabschnitts 10a angebracht ist. Der Stegabschnitt 10a ist mit einem Loch 80 versehen, durch das sich das langgestreckte Organ 58 des Fühlers 50 erstreckt, wobei das langgestreckte Organ in eine Nische 82 ragt, die in dem Körper 13 im Bereich des Lochs 80 vorgesehen ist.

Die Fig. 5 verdeutlicht eine weitere bevorzugte Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Fühlers oder der-Schalteinrichtung, die sich von derjenigen nach Fig. 3 dadurch unterscheidet, daß anstelle der Schraubenfeder oder Wickelfeder 67 eine Blattfeder 85 Verwendung findet. Die Blattfeder 85 ist so vorgespannt, daß sie normalerweise das langgestreckte Organ 58' in die voll ausgeschobene Stellung drückt, und zwar über einen Vorsprung tff, der an der Endplatte 60· vorgesehen ist. Die Blattfeder 85 besteht aus einem elektrisch leitendem Materia] und befindet sich normalerweise in Kontakt mit einem im Gehäuse 52' vorgesehenen feststehenden Kontakt b9. Wird bei einem Stoß infolge einer Kollision des Kraftfahrzeugs das langgestreckte Organ 58'in das Gehäuse

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52' eingeschoben, hebt sich die Blattfeder 85 votn feststehenden Kontakt 89 ab, wodurch die Fahrzeugsicherheitsvorrichtung: ausgelöst wird.

Die Fig. 6 verdeutlicht eine Abvmndlung der Schalteinrichtung nach Fig. 5· Bei dieser bevorzugten Ausführungsform ist auf der zur Endplatte 60" entgegengesetzten Seite der Blattfeder 85' ein feststehender Kontakt 89' vorgesehen, so daß beim Einschieben des langgestreckten Organs 58" die Blattfeder 85' in Kontakt mit dem festen Kontakt 89' kommt, so dal? ein elektrischer l.'eg zwischen dem feststehenden Kontakt 89" und der Blattfeder 85' hergestellt viird, wodurch sich eine Betätiguni" der Sicherheitsvorrichtung ergibt.

Fig. 7 verdeutlicht eine weitere Ausführungsform der Schalteinrichtung nach der Erfindung. In diesem Fall ist ein Permanentmagnet 90 vorgesehen, der magnetisch einen hermetisch verschlossenen Schalter 92 betätigt. Der Fühler oder die Schalteinrichtung besitzt ein Gehäuse 9Ί mit einer Innenkammer 96 und einer Axialbohrung 9Ö, die von der Kammer 96 ausgeht. In der Axialbohrung 98 ist ein langge strecktes einziehbares Organ 100 axial verschiebbar, das normalerweise mit Hilfe einer Feder 102 in die voll ausgeschobene Stellung vorgespannt'ist. Der Permanentmagnet 90 sitzt am Innenende des langgestreckten Organs 100; wird letzteres in die eingezogene Stellung bewegt, befindet nich der Magnet 90 unmittelbar oberhalb des hermetisch verschlossenen Schalters 92, 30 daß dieser betätigt wird. Der Schalter

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92 ist innerhalb der Kammer 96 in Längsrichtung des Gehäuses 9¹+ angeordnet, so daß er sich entlang der Feder 102 erstreckt.

Der Schalter 92 besitzt, wie man am besten aus Fig. ersieht, ein langgestrecktes Rohr 106 aus elektrisch isolierendem Material wie Glas, das mit einem inerten Gas gefüllt ist. Alternativ kann das Rohr 106 evakuiert werden, um Zersetzung der darin untergebrachten Kontakte zu -verhindern. Ein Kontakt 108 erstreckt sich in das Innere des Rohrs 106 von der linken äußeren Seite dieses Rohrs und ist vorzugsweise aus einem unmagnetischen Material wie Aluminium'oder Kupfer gebildet. Von der rechten äußeren Seite erstreckt sich in Richtung auf den Kontakt 108 ein weiterer Kontakt 110, der aus einem federnd nachgiebigen und magnetischen Material besteht. Der Kontakt 110 ist vorgespannt, so daß sein Ende normalerweise in Berührung mit der unteren Oberfläche des Kontakts 108 gehalten wird. Wird der Permanentmagnet 90 aus der in ausgezogenen Linien 90a gezeigten Lage infolge einer Kollision in die gestrichelt dargestellte Lage 90b verschoben, wird das Ende des Kontakts 110 vom Kontakt 108 nach unten wegbewegt, und zwar durch die abstoßende Kraft des Magnets 90.

In Fig. 9 ist ein abgewandelter hermetisch verschlossener Schalter 92' gezeigt. Dieser Schalter 92' unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 8 dadurch, daß ein Kontakt 110' einer Anziehungskraft ausgesetzt wird, die ihn in Berührung mit einem Kontakt 108^f zieht, wenn der Permanent-

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magnet 90' in die durch unterbrochene Linien 90b¹ gezeigte Lage bewegt wird.

Die Fig. 10 zeigt einen erfindungsgemäßen Fühler, der eine an dem Gehäuse 52 sitzende Kappe 120 aufweist, die das langgestreckte einziehbare Organ 58 umschließt. Die Kappe 120 verhindert den Eintritt von Schmutz, Wasser und Fremdkörpern in die Axialbohrung 56 (nicht bezeichnet), die sonst Korrosion der Konakte bewirken und die Funktionsfähigkeit der Schalteinrichtung beeinträchtigen könnten.

11 verdeutlicht eine bevorzugte Ausführungsforn, bei der der Fühler pneumatisch betätigt wird. In einem Gehäuse 130 ist eine Kammer 132 vorgesehen, die in zwei Axialabteile 132a und 132b mit Hilfe einer Trennwand 13¹J unterteilt ist. In dem Abteil 132a sitzt axial verschiebbar ein Kolben 136, der mit einer Kolbenstange 138 versehen ist, die sich vom Kolben durch ein Loch im Gehäuse 130 nach außen erstreckt. Die Trennwand 13¹J besitzt in ihrer Mitte ein Loch I¹IO, das mit dem Inneren eines Balgkörpers 112 verbunden ist, der im Abteil 132a an der Trennwand 3¹J vorgesehen ist. Der Balgkörper 1Ί2 ist an einer Platte I¹J¹I befestigt, Ober die er normalerweise mit Hilfe einer zwischen der Trennwand 13Ί und der Platte I¹I¹I vorgesehenen Feder 116 in seinen zusammengezogenen Zustand zusammengedrückt wird. Die Platte 1ΊΊ besteht aus elektrisch leitendem Material und berührt normalerweise einen Kontakt 1Ί8, der zu einer Anschlußklemme 150 führt. Zwischen der Trennwand 13¹» und der Platte I¹I¹I

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befindet sich ein feststehender Kontakt 152, der sich normalerweise in Anlageberührung mit der leitenden Platte 144 befindet. Es ist ein weiterer Anschluß 154 vorgesehen, der zu dem feststehenden Kontakt 152 führt, im Falle"eines Zusammenstoßes wird die Kolbenstange 138 in das Gehäuse 130 gedrückt und bewegt den Kolben 136 in der Fig. 11 nach rechts, wobei der Balgkörper 142 ausgedehnt wird. Durch das Ausdehnen des Balgs 142 wird die Platte 144 von dem feststehenden Kontakt 152 gegen die Wirkung der Feder 146 wegbewegt, so daß der elektrische Stromkreis zwischen den Anschlüssen 150 und 154 geöffnet wird.

Die Fig..12 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fühlers oder der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung, die im wesentlichen derjenigen nach Fig. entspricht, mit der Ausnahme, daß das langgestreckte einziehbare Organ 5.H normalerweise mit Hilfe eines Magnets 160 anstelle der Feder 67 (siehe Fig. 3) in der voll ausgeschobenen Stellung gehalten wird. Der Magnet 160 kann ein Permanentmagnet oder ein Elektromagnet sein, der das langgestreckte Organ in der dargestellten Stellung hält und nicht durch leichte Stöße beeinträchtigt wird, die sich aus einem Zusammenstoß ergeben. -

Der Fühler nach Fig. 13 ist im wesentlichen gleich demjenigen nach Fig. 3_t wit der Ausnahme-, daß die Kontakte 62 und 63 durch ein rohrfÖrmiEea Kontaktglied 165 ersetzt sind. Wie man am besten aus Fig. 14 ersieht, besteht das

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rohrförmige Kontaktglied 165 aus zwei langgestreckten Abschnitten 165a und 165h, die aus Glas oder einem anderen geeigneten Material bestehen, das einen überzug aus einem elektrisch leitenden Material aufweist. Wenn eine Kollision stattfindet, zerplatzen die Abschnitte 165a und 165b und unterbrechen dadurch den elektrischen Meg zwischen den angeschlossenen Anschlußklemmen. Der Kontaktkörper 165 kann aus Kohlenstoff bestehen und kann auch kreisförmig sein, vfie man es aus Pig. ersieht.

Die gezeigten und beschriebenen Schalterelnrlchtunf-en können getrennt oder in Verbindung mit anderen, eine Kollision erfühlenden Schaltern verwendet werden, um zuverlässiges Erfühlen einer Kollision zu gewährleisten, die kritische Körperverletzungen bei Fahrzeuginsassen verursachten könnten.

Fig. 16a zeigt schematisch eine stoßabsorbierende Stoßstange der Bauart nach Fig. 1, bei welcher zwei Schalteinrichtungen 50 und 50' nach der Erfindung angebracht sind, um Stöße zu erfühlen, die im Augenblick des Zusammenstoßes auf die Pufferstange 10 wirken. Wie man aus Fig. 16b ersieht, sind die Schalteinrichtungen 50 und 50' in Reihe verbunden, so daft die Fahrzeugsicherheitsvorrichtung nur dann betätigt wird, wenn ein Zusammenstoß des Fahrzeugs gleichzeitig von beiden Schalteinrichtung 50 und 50' erfühlt wird.

Die Fig. 17 verdeutlicht eine aweite Anwendungmöglichkeit der erfindungsgemäften Schalteinrichtung; in diesem

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Pall ist der Schalter 50 mit einem Trägheitsschalter 170 bekannter Bauart in Reihe geschaltet, um zu verhindern, daß die Fahrzeugsicherheitsvorrichtung durch irgendetwas anderes als einen Zusammenstoß zum Einsatz kommt. Eine dritte Anwendungsmöglichkeit der Schalteinrichtung ist in Fig.. 18 verdeutlicht, bei der der Schalter 50 und der Trägheitsschalter 170 parallel zueinander mit einer ODER-Schaltung 172 verbunden sind. Aus diesen gezeigten Anordnungen versteht sich, daß es möglich ist, verläßliche und genaue Ermittlung einer Fahrzeugkollision zur Betätigung der Sicherheitsvorrichtung zu erhalten.

Die Fig.. 19 verdeutlicht eine typische Anordnung des Trägheitsschalters 170, dessen Empfindlichkeit modulierbar ist. Der Schalter 170 besitzt ein G.ewicht 17^ aus magnetischem Material, das an einem leitenden Draht 176 hängt, der, zu einer Anschlußklemme 178 führt. Das Gewicht 17^ befindet sich normalerweise in Anlageberührung mit einem Permanentmagnet l80 und einem Elektromagnet. 182, der durch eine Batterie 184 über die Schalteinrichtung 50 nach der Erfindung energiert wird. Da im Normalzustand das Gewicht 17^ in der dargestellten Lage gehalten wird, in der zwei Kräfte einwirken, nämlich durch den Permanentmagnet 180 . und den Elektromagnet 182, kann das Gewicht Π Η selbst bei starker Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs während Normalfahrt nicht von den Magneten l80 und 182 wegbewegt werden. Erfolgt jedoch eine Kollision, wird die Schalteinrichtung 50 geöffnet, so daß die durch den

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182 auf das Gewicht 171 ausgeübte Kraft auf Null reduziert wird, so dal?- das Gewicht 18^ mit einer auf das Gewicht 17*· wirkenden verminderten Trägheitskraft in Berührung mit einem feststehenden Kontakt 186 bewegt v/ird. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen relativ niedrigen Beschleunigungswert zu erhalten, oberhalb den: der Trägheitsschalter 170 bei einem Zusammenstoß betätigt wird.

Die Fig. 20 verdeutlicht eine weitere Ausführung- " forn des TWigheitsschalters 170', der zusammen mit dem Fühler oder der Schalteinrichtung nach der Erfindung verwendbar ist. Der Trägheitsschalter 170' beßitzt einen Rohrkörper oder ein Gehäuse 190 mit einer zylindrischen Innenbohrunp 192, in der ein Gewicht in Form einer Kugel 17¹J angeordnet ist. Das Gewicht 19^ wird durch einen Kontaktkörper 196 normalerweise gegen eine Endwand der zylindrischen Bohrung 192 gehalten; der Kontaktkörper 196 seinerseits wird gemäß Fig. 20 durch eine in der Bohrung 192 befindliche Feder 198 nach links gedrückt. Von der anderen Endwand der Bohrung 192 erstreckt sich in Richtung des Kontaktkörpers 196 ein weiterer Kontaktkörper 200 nach innen, der zu einer Anschlußklemme 202 führt. Die Feder 198 besteht aus elektrisch leitendem Material und verbindet den Kontaktkörper 196 mit einer Anschlußklemme 2O'I. Der Trägheitsschalter 170' besitzt ferner einen Elektromagnet 206, der im linken Endabschnitt des Rohrkörpers 190 neben dem sphärischen Gewicht 19¹^ angeordnet ist. Der Elektromagnet 206 liegt in Reihe mit der Schalteinrichtung 50 nach der Erfindung spwie. einer Batterie 208. V.'ie auch bei der Anordnung

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gemäß Pig. 19 sorgt der Elektromagnet 206 dafür, die Größe der Verzögerung zu vermindern, oberhalb-der der Trägheitsschalter 170¹ im Falle eines Zusammenstoßes betätigt wird.

Die Erfindung wurde in Verbindung mit zahlreichen Ausführungsformen mit Schaltern erläutert, die von der "geschlossen-offen" oder "offen-geschlossen" Bauart sind. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese beiden Bauarten beschränkt. Es ist möglich, ohne Schwierigkeit, die Schalteinrichtung von einer "geschlossen-offen" Bauart zu einer "offen-geschlossen" Bauart oder von einer "offen-geschlossen" Bauart in eine "geschlossen-offen" Bauart zu modifizieren. Eine Schalteinrichtung, die im Falle einer Kollision geöffnet wird, ist gekennzeichnet durch schnelles Ansprechen, da selbst eine kleine Bewegung des beweglichen Kontakts zu einer Lösung vom feststehenden Kontakt führt.

Die Verwendung eines hermetisch verschlossenen Schalters 92 oder 92' gemäß den Fig. 8 und 9 führt zu einer erhöhten Benutzungsdauer, da die innenliegenden Kontakte 108 und 110 oder 108' und 110' nicht der Luft ausgesetzt sind»

Da die Kolbenstange 25 der stoßabsorbierenden Einheit 21 mit der Stützplatte 15 oder der Pufferstange 10 in einer solchen Weise verbunden ist, daß kleine seitliche Bewegung gegenüber einander möglich ist, kann der Fühler öder die Schalteinrichtung nach der Erfindung neben einer Frontkolli-.

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sion auch auf andere Kollisionen ansprechen.

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Claims

- 19 Patentansprüche

^ι IJ Kollisionsfühler für das Erfühlen einer Kollision eines Kraftfahrzeugs zur Betätigung einer in diesem untergebrachten Sicherheitsvorrichtung, wobei der Kollisionsfühler an einer stoßabsorbierenden Stoßstangeneinrichtung angebracht ist, die ein stoßaufnehmendes Organ besitzt, welches sich horizontal quer zum Fahrzeug erstreckt, ferner einen in Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufenden und am Fahrzeugkörper befestigten Zylinder, einen axial im Zylinder bewegbaren Kolben, eine sich vom Kolben nach außen erstreckende Kolbenstange, die mit dem stoßaufnehnenden Körper verbunden ist, sowie ferner ein Federglied, das auf dem ötoßaufnehrnenden Körper vorgesehen ist, um teilweise einen sich aus einer Kollision ergebenden Stoß zu absorbieren, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (52) mit einer darin ausgebildeten Bohrung (5¹I)* ein langgestrecktes Betätigungsorgan (58), das axial und verschiebbar in der Bohrung (56) sitzt und sich von den¹ Gehäuse nach außen erstreckt und so angeordnet ist, daß es normalerweise in eine Nische (75) ragt, die in dem Federglied ausgebildet ist, wobei das Organ beim Zusammendrücken des Federglieds infolge einer Kollision in das Gehäuse geschoben wird, durch eine Vorspanneinrichtung (67), die normalerweise das langgestreckte Betätigungsorgan (59) in die ausgeschobene Stellung vorspannt, wobei ferner eine Schalteinrichtung ir Gehäuse für das Betätigen einer Sicherheitsvorrichtung vorgesehen ist, wenn das langgestreckte Betätigungsorgan mit Gewalt in die eingeschobene Stellung bewegt wird.

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2. Fühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (52) an eine Endplatte (3D der Kolbenstange (25) befestigt ist, wobei sich das langgestreckte Betätigungsorgan (5ti) durch ein Loch (76) in der Endplatte erstreckt und das Loch in Fluchtunc mit der in den Federglied (35) ausgebildeten Nische (75) liegt, und wobei das Federglied zwischen
der Endplatte (3D und dem βtoßaufnehmenden Organ (15) angeordnet ist.

3· Fühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des lancgestreckten .Bet%tigunc?8orcens< (5H)
derart ist, daß sich ein Spalt zwischen dem Ende dieses Organs und der benachbarten Oberfläche des stoßaufnehmenden Organs
(15) ergibt.

1. Fühler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatte (31), das Federglied'(35) und
das stoßaufnehmende Organ (15) iriteinander fluchtende Löcher eines Durchmessers haben» der etwas größer als der Durchmesaere eines Bolzens (33a) ist, der sich durch die Löcher
erstreckt, so daß geringe zeitliche Bewegung des stößaufnehmenden Organs gegenüber der Endplatte möglich iat.

5. Fühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß das Gehäuse (52) am Vorderabschnitt des etofiaufnehmenden Organs (10a) befestigt ist und sich das langgestreekte Betätigungsorgan (58) durch ein Loch in dem stoßaufnehmenden
Organ hindurch nach außen in eine Nische (82) erstreckt,

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die in einem federnd nachgiebigen Körper (13) ausgebildet ist, der an der Vorderseite des stoßaufnehmenden Organs angebracht ist, wobei das langgestreckte Betätigungsorgan eingeschoben wird, wenn der federnd nachgiebige Körper einem Stoß infolge einer Kollision ausgesetzt wird.

6. Fühler nach Anspruch 1 bis 5', dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung (67_S 102, Ö5> Ö5¹) eine im Gehäuse (52, 52', 53"» 9*0 untergebrachte Feder ist.

7. Fühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung zwei feststehende Kontakte (62, 63) aufweist, die in dem Gehäuse untergebracht sind, wobei das langgestreckte Betätigungsorgan (58) einen beweglichen Kontakt aufweist, der am Innenende dieses Organs angeordnet ist, um normalerweise eine elektrische Verbindung zwischen den feststehenden Kontakten im ausgeschobenen Zustand herzustellen.

8. Fühler nach Anspruch 6₄, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Betätigungsorgan (100) an seinem Innenende einen Permanentmagnet (90) aufweist, und die .Schalteinrichtung zwei Kontakte (108, 110) aufweist, die hermetisch in einem Rohrkörper (106) eingeschlossen sind, der innerhalb des Gehäuses in dessen Längsrichtung längs der Feder (102) verläuft.

9. Fühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

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daß der Rohrkörper (106) ein inertes Gas enthält, um Zersetzung der darin untergebrachten Kontakte zu verhindern.

10. Fühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper zur Vermeidung einer Zersetzung der darin untergebrachten Kontakte evakuiert ist.

11. Fühler nach Anspruch B bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontakte von eineir aus einem nicht magnetischen Material bestehenden und sich von einen Ende des Rohrkörpers in diesem erstreckenden feststehenden Kontakt sowie einem beweglichen Kontakt gebildet sind, der aus einem magnetischen Material besteht und sich von dem anderen Ende des Rohrkörpers sich in diesen erstreckt.

12. Fühler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (110) unter einer durch den Permanentmagnet ausgeübten abstoßenden Kraft von dem feststehenden Kontakt (108)wegbewegt wird, wenn das langgestreckte Betätigungsorgan in seine eingeschobene Stellung bev/egt wird.

13. Fühler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontakt (110^f) unter einer durch den Permanentmagnet ausgeübten Anziehungskraft in Berührung mit dem feststehenden Kontakt (108¹) bewegt-wird, wenn das langgestreckte Betätigungsorgan in seine eingeschobene Stellung bewegt wird.

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I^. Fühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet₄ daß an. dem Innenende des langgestreckten Betätigungsorgaris (58) eine Endplatte (60) befestigt ist und die Schalteinrichtung einen rohrförmigen Kontaktkörper (165) aufweist, der durch-die Endplatte im Falle eines sich aus einer Kollision ergebenden Stoßes zertrümmert wird,

15. Fühler nach Anspruch I¹I,. dadurch gekennzeichnet» daß der rohrförmige Kontaktkörper aus Glas besteht und eine Beschichtung aus einem elektrisch leitenden Material aufweist , "

16. Fühler nach Anspruch 1*1» dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Kontaktkörper aus Kohlenstoff besteht,

17. Fühler nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der rohrförmige Kontaktkörper aus zwei langgestreckten Abschnitten (l65a, I65b) besteht, die in Reihe miteinander liegen,

18. Fühler nach Anspruch 14- bis 16> dadurch gekennzeichnet» daß der rohrförmige Kontaktkörper (165) kreisförmig ausgebildet ist,

19. Fühler nach Anspruch i bis 6_t dadurch zichnet, daß die Vorspanneinrichtung eine Blattfeder aus elektrisch leitendem Material ist und in dem Gehäuse untereebracht ist.

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20. Fühler nach Anspruch 19» dadurch rekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung einen feststehenden Kontakt (89) aufweist, der in den Gehäuse (52*) untergebracht ist.

21. Fühler nach Anspruch 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder von dem feststehenden Kontakt wegbewegt wird, wenn das langgestreckte Betätigungsorgan (58') in seine eingeschobene Stellung bewegt wird.

22. Fühler nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Blottfeder (85') in Berührung mit einem feststehenden Kontakt (89') bewegt wird, wenn das langgestreckte Betätigungsorgan (58") in seine eingeschobene Stellung bewegt wird.

23. Fühler nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung einen Permanentmagneten (160) aufweist, der in dem Gehäuse untergebracht ist, wobei das langgestreckte Betätigungsorgan (58) an seinem Innenende eine Endplatte (60) aus magnetischem Material aufweist.

2¹I. Fühler nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (130) eine Kammer (132) aufweist, die durch eine Trennwand (13¹O in ein erstes und ein zweites Abteil (132a; 132b) unterteilt ist, daß das langgestreckte Betätigungsorgan (I38) einen Kolben (136) besitzt, der am Innenende des Organs befestigt ist und in dem ersten Abteil (132a) axial bewegbar ist, daß innerhalb des zweiten Abteils

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(132b) ein Balgkörper (112) untergebracht ist, der über ein Loch (140) in der Trennwand mit dem ersten Abteil verbunden ist, daß eine Schalteinrichtung vorgesehen ist, die einen "beweglichen Kontakt aufweist, der an dem Balgkörper befestigt ist und mit diesem bewegbar ist, daß in dem zvreiten Abteil ein feststehender Kontakt (152) untergebracht ist und daß die Vorspanneinrichtung eine Feder (146) ist, die zwischen der Trennwand und dem beweglichen Kontakt untergebrasht ist und den Balgkörper normalerweise in einem zusammengedrückten Zustand hält, wobei der bewegliche Kontakt mit dem feststehenden Kontakt in Berührung gehalten wird, wenn der Balgkörper zusammengedrückt ist.

25. Fühler nach Anspruch 1 bis 24. gekennzeichnet durch eine an dem Gehäuse vorgesehene Kappe (120), die das' langgestreckte Betätigungsorgan einschließt.

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