DE2210420A1

DE2210420A1 - Mechanische Druckdetektorvorrichtung

Info

Publication number: DE2210420A1
Application number: DE19722210420
Authority: DE
Inventors: Shunji; Hirashima Kenzo; Yokohama; Hayakawa Yoshikazo Yokosuka; Marumo Nagayuki Yokohama; Matsui (Japan). M B60r 21-10
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1971-03-04
Filing date: 1972-03-03
Publication date: 1972-11-23
Also published as: DE2210420C3; AU441719B2; FR2128528A1; US3859482A; FR2128528B1; AU3948172A; DE2210420B2; CA1040726A; GB1380968A

Description

Mechanische Druckdetektorvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf mechanische Druckdetektorvorrichtungen, die eine ungewöhnliche Verformung, Zusarx endriickung oder Bewegung von Objekten errnitteln keinnen, die lilit anderen :;t;at.ion:ircn oder sich bewegenden Teilen von Maschinen oder Fahrzeugen in heftige Berührung gebracht werden. Die hier offenbarten Druckdetektorvorrichtungen sind besonders vorteilhaft in verschiedenen Fahrzeugsicherheitsanordnungen verwendbar, beispielsweise aufblasbaren Schutzsäcken oder ausstreckbaren Schutznetzen.
Der aufblasbare Schutzsack oder das ausstreckbare Schutznetz sind in einem Kraftfahrzeug dazu vorgesehen, den Fahrzeuginsassen des Kraftfahrzeuges vor einer ernsten Verletzung bei einer Kollision oder einer schnellen Verzögerung des fahrenden Kraft fahrzeuges zu schlitzen. Der Schutzsack oder -netz dient somit als Ilemmnis für den Kraftfahrzeuginsassen, so daß das in Vorwärtsrichtung oder anders gerichtete Moment des Fahrzeuginsassen beim Kollisionszustand im wesentlichen absorbiert oder gedämpft wird.
Eine solche Fahrzeugsicherheitsanordnung ist gewöhnlich in einem zusainniengefalteten oder zusammengelegten Zustand derart verstaut, daß sie zur augenblicklichen Expandierung oder Aus streckung in eine Schutzstellung bereit ist, die zwischen der Fahrzeuginsassen und relativ harten Teilen der Fahrzeugkabine liegt, beispielsweise einer Windschutzscheibe, einem Armaturenbrett, einem Lenkrad oder -säule und einer Sitzrilckseite. (Der Schutzsack kann insbesondere ebenfalls zum Schutz eines Fußgängers benutzt werden, der mit der. Kraftfahrzeug kollidiert, wenn der Schutzsack derart angeordnet ist, daß er außerhalb der -Fahrzeugkarosserie expandiert wird und zwischen den von der Kollision betroffenen Fußg:inger und SuP.cre Teile der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise einen Stoßfängertritt.) Der gewöhnlich aus Gewebe, Gumnii oder irgendeiner streckbaren geschichteten Plastikfolie besteht, wird expandiert und in die Schutzstellung vorgeschoben durch Aufblasen des zusammengefalteten Sacks mit einem unter hohem Druck stehenden Gas, das augenblicklich zugeführt wird, wenn der von der Kollision herrührende Stoß ermittelt wird. Das Schutznetz ist dagegen gewöhnlich an der Unterseite eines »achaufbaus der Fahrzeugkarosserie verstaut und wird nach Ermitteln des Kollisionszustandes gewöhnlich mittels eines geeigneten Federmechanismus vor oder hinter dem Fahrzeuginsassen gewaltsam ausgestreckt. Ein großer Teil an Forschungs- und Entwicklungsleistungen wird gegenwärtig den FahrzeugsicherheitseinrichtunGen der oben angegebenen Art gewidmet, um der wachsenden Anzahl von Fahrzeugunfällen in der vergangenen Zeit Herr zu werden und den örtlichen administrativen Bestimmungen zu genügen, die mehr und mehr eintreten.
Damit die Sicherheit des Fahrzeuginsassen während der Kollision voll gewährleistet ist, ist es von kritischer l.edeutung, daß der Schutzsack oder -netz die Schutzstellung innerhalb eines Zeitintervalls einnehmen kann, in dem der Fahltzeuginsasse durch die Tragheitskraft eine bestimmte merkbare .Strecke bewegt wurde, nachdem der Kollisionszustand am Kraftfahrzeug anfänglich eingetreten ist. Experimente haben ergeben, daß die Strecke der Vorwärtsbewegung des Fahrzeuginsassen bei Frontalkollisionen von Kraftfahrzeugen etwa proportional zu dem Quadrat der Zeit ansteigt, die nach Beginn des Kollisionszustandes verstrichen ist. Erreicht der Schutzsack oder -netz die Schutzstellung nicht, bevor der Fahrzeuginsasse sich über die kritische Strecke bewegt hat, wird der Fahrzeuginsasse heftig gegen den Innenaufbau der Fahrzeugkarosserie gestoßen und dementsprechend ernsthaft verletzt, insbesondere wenn die Kollision eine relativ schnelle Verzögerung herbeiführt. Es ist daher absolut wichtig, daß der bei dem Kraftfahrzeug auftretende Kollisionszustand so schnell wie möglich ermittelt wird und es damit dem Schutzsack oder -netz ermöglicht wird, seine Schutzstellung einzunehmen, bevor der Fahrzeuginsasse huber die kritische Strecke geschleudert wurde.
Der Grad der durch die Kollision entwickelten Verzögerung des Kraftfahrzeuges nirnit im allgemeinen mit der Zeit nach Beginn des Kollisionszustandes zu und fällt in der Endstufe des Kollisionszustandes ab. Dies bedeutet, daß der Kollisionszustand innerhalb eines Zeitintervalls ermittelt werden sollte, in dem die Verzögerung des Kraftfahrzeuges einen relativ niedrigen Grad hat, damit der Schutzsack oder -netz zu einem ecineten Zeitpunkt vollst<'-ndig expandiert oder ausgestreckt werden kann. Beispielsweise wird der Sollisionszustand 15 Millisekunlen nach dem Beginn seines Auftretens ermittelt; wird das Kraftfahrzeug dabei mit einer Geschwindigkeit von 50 km (oder etwa 30 Meilen) pro Stunde gefahren, ist es nötig, daß der Schutzsack zum Schutz des Fahrzeuginsassen vor ernster Verletzung in etwa 25 Millisekunden zu seiner vollen Kapazität expandiert wird. Die edingung einer solchen schnellen Expansion des Schutzsackes oder genauso des schnellen h.1sstreckens des Schutznetzes kann nur durch solche Einrichtungen erfüllt werden, die mit äußerst spitzfindigen Techniken und hohen Produktionskosten aufgebaut und kon struiert wurden.
Somit ist äer Zeitpunkt, zu dem der Kollisionszustand des Kraftfahrzeuges ernittelt werden sollte, von höchster Bedeutung fl1tr die sollte Gewährleistung von Sicherheit fffr den Fahrzeuginsassen,und demzufolge ist eines des Probleme, die in der betreffenden Industrie sorgfältig untersucht wurden, mit der Einrichtung verbunden, die den Kollisionszustand so schnell und wirksam wie möglich ermitteln kann, nämlich zuvor die sich aus der Kollision ergebende Verzögerung einen bestimmten kritischen Grad erreicht.
Der Schutzsack oder -netz mit der Kollisionsdetektoreinrichtung, die auf die Verzögerung mit einem relativ niedrigen Grad ansprechen kann, Kann selbst im Anstechen auf solche Stöße oder relativ weiche Berührungen oder Kollisionen des Kraftfahrzeuges, die beim Einparken oder beim Einfahren in eine Garage auftreten und den Fahrzeuginsassen nicht ernsthaft treffen, in di Schutzstellung befördert werden. In solchen Fällen behindert der Schutzsack oder -netz nicht nur den Fahrzeuginsassen sondern stört die Sicht des Insassen nach vorn. Wird der Fahrer von dem Schutzsack oder -netz, der so als liemrinis dient, eingefangen oder aufgenommen, ist er nicht länger fähig, das Kraftfahrzeug in geeigneter Weise zu lenken, so da,° eine unangenehme Gefahr herbeigeführt wird. Im Fall des Schutzsackes wird ferner der Luftdruck in der Fahrzeugkabine durch die Expansion des Schutzsackes augenblicklich vergrößert, und demzufolge werden die Tronmelfelle und Lungen des Fahrzeuginsassen durch einen solchen vergrößerten Druck als auch durch das Geräusch, das die Expansion des Schutzsackes begleitet, und das Zünden einer rxplosivladung verletzt, die gewöhnlich zum Öffnen des Behälters für das Drucks verwendet wird. Somit ist es für die Kollisionsdetektoreinrichtung des Schutzsackes oder -netzes wichtig, daß diese Einrichtung außer Betrieb bleibt, wenn das Fahrzeug einfachen Stößen ausgesetzt wird oder in relativ leichte Berührung nlit anderen Objekten gebracht wird.
Diese besondere forderung jst; ersichtlich Iiictit mit der ini vorhergehenden erläuterten Forderung fir del, Schutzsack oder netz vereinbar, daß die die Kollisionsdetektoreinrichtung auf die Verzögerung mit einem relativ niedrigen Grad ansprechen sollte. Diese einander widersprechenden Forderungen können nicht durch Verwendung der Detektoreinrichtung erfiillt werden, die nur auf die Verzögerung des Kraftfahrzeuges ansprechen kann.
Die Erfindung ist auf mechanische Druckdetektorvorrichtungen insbesondere der Kollisionen erleidenden Kraftfahrzeuge gerichtet, die auf ungewöhnliche mechanische Verformung oder 1bewegung von äußeren Aufbauteilen oder damit verbundenen Organen ansprechen. Solche Druckdetektorvorrichtungen erweisen sich insbesondere bei Nombinierung nkit den konventionellen Verzögerungsdetektoren für die zuverlässige und schnelle Ermittlung des Kollisionszustandes von Kraftfahrzeugen als nützlich.
Mit der Erfindung wird daher eine mechanische Druckdetektorvorrichtung geschaffen, die eine Berührung oder eine Kollision zwischen starren Objekten mit einer Kraft, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, ermitteln kann.
Mit der Erfindung: wird eine Kombination des konventionellen Verzögerungsdetektors mit einer mechanischen Druckdetektorvorrichtung geschaffen, die eine Berührung zwischen starren Objekten mit einer Kraft, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, ermitteln kann.
Mit der Erfindung wird ferner eine Fahrzeugsicherheitseinrichtung geschaffen, in der der konventionelle Verzögerungsdetektor mit einer mechanischen Druckdetektorvorrichtung kombiniert ist, die ungewöhnliche Verformung oder Bewegung von äußeren Aufbauteilen oder damit verbundenen Organen eines Kraftfahrzeuges ermitteln kann, so daß die Sicherheitseinrichtung beim Auftreten einer Kollision des Kraftfahrzeuges schnell und zuverlässig betätigt wird.
Mit der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, durch das die mechanische Druckdetektorvorrichtung, die Teil der Fahrzeugsicherheitseinrichtung bildet, wirksam auf äußeren Teilen eines Karosserieaufbaus des Kraftfahrzeuges montiert wird.
Weiterhin wird mit der Erfindung eine Kollisionsdetektorschaltvorrichtung zur Verwendung in der Fahrzeugsicherheitseinrichtung geschaffen, damit die Sicherheitseinrichtung nur in ihre Schutzstellung gebracht wird, wenn das Kraftfahrzeug einen Kollisionszustand erleidet, der zu einer schlimmen Gefahr führen kann.
Die erfindungsgemäße mechanische Druckdetektorvorrichtung besitzt eine elektrisch leitende Einrichtung, die verformbar ist, wenn sie einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Liegt der mechanische Druck, der größer als ein solch vorbestimmter Wert ist, an der elektrisch leitenden Einrichtung an, wird diese durch einen solchen Druck verformt und gibt ein elektrisches Signal ab. Die elektrisch leitende Einrichtung kann in einer vorzugsweise gewählten Form einen länglichen Leiterstreifen oder -draht aufweisein, der zerreißbar ist, wenn er dem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als der vorbestimmte Wert ist.
Andererseits kann die elektrisch leitende Einrichtung auch ein zerreißbares oder zerbrechliches Organ aufweisen, in das ein Draht eingebettet ist, der sich von einem Ende zum anderen Ende des zerreißbaren oder zerbrechlichen Organs erstreckt. Der Draht ist mit seinen Enden mit elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen verbunden, so daß das elektrische Signal geliefert wird, wenn der Draht durch den mechanischen Druck zerrissen wird. Dieses zerreißbare oder zerbrechliche Organ kann aus Kohle oder Glas gebildet sein, das leicht in Stücke gebrochen wird, wenn es einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als der vorbestimmteWert ist. Im Bedarfsfall kann ein Messerschneidenorgan in Anlageberührung mit dem zerreißbaren oder zerbrechlichen Organ angeordnet sein, um das Zerbrechen des zerreißbaren oder zerbrechlichen Organs zu unterstützen, wenrr der mechanische Druck in der Detektorvorrichtung angelegt wird. Die elektrisch leitende Einrichtung kann auch - in einer weiteren vorteilhaften AusS0hrung,seorm - - ein zerreißbares oder zerbrechliches Leiterelement aufw-eiizen, das an in Abstand stehenden Punkten mit konstant energier ten e lektr 16 chen Eingangs- und Ausgangsleitungen verbunden ist. Dieses Leiterelement kann aus einem Glasstück gebildet sein, das mit einer elektrisch leitenden Schicht, beispielsweise Silber, beschichtet ist.
Der Leiterstreifen oder -draht,das Draht enthaltende zerreißbare oder zerbrechliche Organ oder das elektrisch leitende zerreißbare oder zerbrechliche Organ können sich in einer isolierenden Einrichtung befinden, die ein im wesentlichen dehnbares isolierendes Element enthält. Dieses isolierende Element kann aus Gummi oder dehnbaren Kunststoffen gebildet sein. Wird das zerreißbare oder zerbrechliche,Draht enthaltende Organ zusammen mit dem Messerschneidenorgan verwendet, wie dies im vorhergehenden erwähnt wurde, kann das Messerschneidenorgan in dem isolierenden Element eingebettet sein, wobei seine scharfe Kante in Anlageberührung mit dem Draht enthaltenden Organ gehalten wird.
Damit die zusammendrilckende Kraft wirksamer von dem Leiterstreifen oder -draht oder dem zerreißbaren oder zerbrechlichen Organ aufgenommen wird, kann ein Andruckorgan, das typischerweise aus Metall oder starren Kunststoren besteht, an einer Außenfläche des isolierenden Elements befestigt sein.
Als Alternative zu den im vorhergehenden beschriebenen Konstruktionen kann die erfindungsgemäße Detektorvorrichtung eine elektrisch leitende Einrichtung mit einem fsiterelement aufweisen, daa auf einem beweglichen Tr§gerorgan aus isolierendem Material getragen wird. Das bewegliche Trägerorgan wird normalerweise in einer Lage gehalten, in der sich das Leiterelement mit Leitern von elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen in Berührung befindet, die gewöhnlich energiert gehalten werden. Wird auf das derart angeordnete bewegliche Trägerorgan ein mechanischer Druck ausgeiibt, wird das Trägerorgan relativ zu den Leitern der Eingangs- und Ausgangsleitungen bewegt und demzufolge außer Berührung mit diesen Leitern gebracht und trennt dadurch die Eingangs-und Ausgangsleitungen voneinander.
Die im vorhergehenden beschriebenen vier Formen an elektrisch leitenden, mechanisch verformbaren Einrichtungen können alle unter normalen Bedingungen leitend bleiben und zum Trennen der Eingangs- und Ausgangsleitungen voneinander nicht leitend gemacht werden, wenn der mechanische Druck, der größer als der vorbestimmte Wert ist, an den elektrisch leitenden Einrichtungen anliegt. Vorteilhafterweise sind jedoch die elektrisch leitenden Einrichtungen, die Teil der erfindungsgemäßen Detektorvorrichtung bilden, derart aufgebaut, daß Eingangs- und Ausgangs leitungen normalerweise voneinander getrennt sind und daß sie miteinander verbunden werden, wenn an die leitende Einrichtung ein mechanischer Druck angelegt wird, der größer als der vorbestimmte Wert ist.
Dazu kann die leitende Einrichtung in Abstand stehende Leiterelemente aufweisen, die mit Eingangs- und Ausgangsleitungen verbunden sind und jeweils in einem isolierenden Element außen aufgenommen sind. Eines dieser 'isolierenden Elemente ist mit einem Andruckorgan verbunden oder wird davon Uberdeckt, das aus einem im wesentlichen starren Material besteht. Wird somit ein mechanischer Druck an das Andruckorgan angelegt, wird dieses gewaltsam bewegt oder verformt, so daß es das zugehörige Leiterelement in Richtung des anderen Leiterelements bewegt, bis die beiden Leiterelemente miteinander in Berührung gebracht sind. Damit das Andruckorgan genau auf den mechanischen Druck, der größer als der vorbestimmte Wert ist, ansprechen kann, kann es derart gestaltet sein, daß es allmhlich zentral nach außen vorragt, so daß es nach innen verformt oder zusammengedrückt wird, wenn es der Druckkraft ausgesetzt wird. Dies kann ebenfalls durch Verwendung eines lösbaren oder zerbrechlichen Halteorgans erreicht werden, das normalerweise mit dem Andruckorgan in Iialteeingriff gehalten wird, so daß es das Andruckorgan in einer Stellun festhält, in der es von dem das Andruckorgan berührenden Leiterelement betrieblich getrennt ist.
Dabei kann die elektrisch leitende Einrichtung aus einem stationären Kontakt gebildet sein, der an einer In-Innenfläche einer Endwand des Behälters befestigt ist, die dem Andruckorgan gegenüber liegt, und einem beweglichen Kontakt, der in einem Abstand von dem stationären Kontakt angeordnet ist. Der stationäre und der bewegliche Kontakt sind mit Leitern von elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen verbunden. Das Andruckorgan ist dabei als Plunger gebildet, der sich durch die andere Endwand des Behälters erstreckt, wobei ein Ende aus dem Behälter nach außen ragt und das andere Ende an dem beweglichen Kontakt angeordnet ist. Das Andruckorgan oder Plunger ist mittels eines geeigneten zerbrechlichen Organs, beispielsweise eines Scherstiftes, an dem Behälter lösbar befestigt. Im Bedarfsfall kann ein Deckel aus im wesentlichen starrem Material an einem vorderen Endabschnitt des Behälters derart befestigt sein, daß er die vorragenden Abschnitte des Plungers aufnimmt.
Wird die mechanische Druckdetektorvorrichtung, die irgendeine der beschriebenen Konstruktion hat, als Teil der Fahrzeugsicherheitsvorrichtung zur Ermittlung des Kollisionszustandes des Kraftfahrzeuges verwendet, wird die Detektorvorrichtung vorzugsweise in Kombination mit einem bekannten Verzögerungsdetektor benutzt, der auf einen ungewöhnlichen Verzögerungszustand des Kraftfahrzeuges ansprechen kann, so daß es möglich gemacht wird, die Kollision so schnell wie möglich zu ermitteln, wie dies zuvor erläutert wurde.
Dabei können die beiden Detektoreinheiten in Serienschaltung oder parallel zu einem UND-Torelement miteinander verbunden werden, so daß die zwischen der elektrischen Energiequelle und der Betätigungseinrichtung für den Schutzsack oder -netz sitzenden elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen nur miteinander verbunden werden, wenn beide Detektoreinheiten in Betrieb gesetzt werden. Alternativ kann die mechanische Druckdetektorvorrichtung in Kombination mit zwei verschiedenen Verzögerungsdetektoren benutzt werden, von denen einer eine Verzögerung mit relativ niedrigem Grad und der andere eine Verzögerung mit einem relativ hohem Grad ermitteln kann. Die mechanische Druckdetektoreinheit ist mit der Detektoreinheit für niedrige Verzögerung in Serie geschaltet, und diese beiden Detektoreinheiten sind ihrerseits parallel zu der Detektoreinheit für starke Verzöeerung zu einem ODER-Torelement verbunden. Diese Anordnung ist nicht nur deshalb nützlich, weil sie schnelle und zuverlässige Ermittlung des Kollisionszustandes des Kraftfahrzeuges gewShrleistet, sondern weil sie auch ausfallsichere Kennwerte liefert, wobei der Kollisionszustand mit der Detektoreinheit für starke Verzögerung sicher ermittelt werden kann, selbst wenn die mechanische Druckdetebktoreinheit bei einer Kollision des Kraft fahrzeuges aufhört, richtig zu arbeiten.
Die erfindungsgemße mechanische Druckdetektorvorrichtung der Fahrzeugsicherheitseinrichtung kann an irgendeiner gewünschten Stelle des Kraft fahrzeuges angeordnet sein. Sie kann auf der Außen- oder Innenseite des vorderen oder hinteren Stoßfängers oder an der Endseite einer Karosserieplatte der Fahrzeugkarosserie angeordnet sein, um die frontale oder rückwärtige Kollision zu ermitteln, oder innerhalb eines Tdraufbaus, um eine seitliche Kollision zu ermitteln.
Die mechanische Druckdetektorvorrichtung, die in der Fahrzeugsicherheitseinrichtung verwendet wird, sollte insbesondere auf die Druckkraft in der Größenordnung von Tonnen (metrisch) hinsichtlich der Größe des Stoßes ansprechen, der sich aus der Kollision des Kraftfahrzeuges ergibt. Es ergibt sich daher, daß die Detektorvorrichtung nicht auf die Druckkraft ansprechen kann, bis ein Montageaufbau für die Detektorvorrichtung oder ein Organ oder Aufbau zum Andrücken der Detektorvorrichtung eine ausreichende mechanische Festigkeit und Starrheit hat. Ist die Detektorvorrichtung auf einem vorderen oder hinteren Rahmenaufbau anzuordnen, der innerhalb des Stoßfängers angeordnet ist, wird dieses Problem vorteilhafterweise mit einer Anordnung gelöst, bei der die Detektorvorrichtung auf einer Endfläche des Rahmenaufbaus über eine ausreichend starre Montageplatte angeordnet ist, die sicher mit dem Rahmenaufbau verbunden ist. Diese Anordnung ist besonders nützlich, wenn der Rahmenaufbau und der zugehörige StoßfEnger in verschiedenen Höhen angeordnet sind, da die Detektorvorrichtung durch geeignete Wahl der Geometrie und / oder Lege des Montageorgans gegenüber dem Fender in jedem beliebigen Pegel angeordnet werden kann.
Während des Kollisionszustandes des Kraft fahrzeuges wird die Detektorvorrichtung gewöhnlich unmittelbar durch die Innenfläche des Stoßfängers angedrückt, der verformt oder in Richtung des Rahmenaufbaus bewegt wurde. Damit die Detektorvorrichtung in einer sichereren Weise angedrückt werden kann, kann ein Andrückorgan auf der Innenfläche des Fenders in Fluchtung mit der Detektorvorrichtung angeordnet sein. Im Bedarfsfall kann dieses Andruckorgan mit zumindest einer Ausladung versehen sein, die in Richtung der Detektorvorrichtung gerichtet ist, damit sie die verformbare,elektrisch leitende Einrichtung der Detektorvorrichtung örtlich zusammendrückt.
Wird der Stoßfänger an dem Rahmenaufbau mittels eines Trägerorgans oder Aufbauten getragen, die zusammenziehbar sind, wenn derStoßfänger einer heftigen Druckkraft oder einem Stoß während des Kollisionszustandes des Kraftfahrzeuges ausgesetzt ist, kann die Detektorvorrichtung auf einer Endfläche eines Montageorgans angeordnet sein, durch das das Stoßfängerträgerorgan oder -aufbau an dem Rahmenaufbau befestigt ist, vorausgesetzt, daß dieses Montageorgan in der gleichen Höhe wie der Fender angeordnet ist. Dabei kann das Andruckorgan an der Innenseite des Stoßfängers aus den im vorhergehenden erläuterten Gründen befestigt sein. Haben ferner die zusammenziehbaren Trägerorgane oder -aufbauten eine Teleskopkonstruktion mit einer Innenstange, die durch ein äußeres röhrenförmiges Organ axial beweglich ist, das an dem Rahmenaufbau befestigt ist-, kann die Detektorvorrichtung hinter der Innenstange angeordnet sein, so daß sie von der Innenstange getroffen wird, wenn der Stoßfänger verformt oder in Richtung des Rahmenaufbaus bewegt wird, so daß die Innenstange des Stoßfängerträgerorgans demgemäß zur Rickbewegung in Richtung der Detektorvorrichtung gezwungen wird. Dabei kann die Detektorvorrichtung auf dem Rahmenaufbau vorzugsweise mittels eines starren Montageorgans angeordnet sein, das an dem Rahmenaufbau befestigt ist. Zur Vergrößerung der Pufferwirkung des Stoßfängers mit dem zuvor beschriebenen Aufbau kann das äußere röhrenförmige Organ des Stoßfängerträgerorgans oder -aufbaus an dem Rahmenaufbau gewöhnlich mittels eines Scherstiftes befestigt sein, so daß das TrAgerorgan oder -aufbau von dem Rahmenaufbau gelöst wird, wenn der Stoßfänger einem heftigen Stoß ausgesetzt ist.
Die mechanische Druckdetektorvorrichtung oder die Kombination dieser Detektorvorrichtung und des Verzögerungsdetektors bei Verwendung in der Fahrzeugsicherheitseinrichtung ist in vielen Hinsichten gegenllber zahlreichen bekannten Sicherheitseinrichtungen vorteilhaft.
Im Vergleich zu den bekannten Kollisionsdetektorden, die beispielsweise Radar verwenden, ist die mechanische Druckdetektorvorrichtung oder die Kombination dieser Vorrichtung und des Verzögerungsdetektors frei vom Einfluß der Wetterbedingungen oder Störungen, die bei nebeneinander herfahrenden Kraftfahrzeugen ausgeübt werden, und ist sehr einfach und wirtschaftlich herzustellen. Trotz solcher hervorstechender Vorteile hat die mechanische Druckdetektorvorrichtung oder die Fahrzeugsicherheitseinrichtung, die eine solche Detektorvorrichtung verwendet, noch den Nachteil, daß sie auf den Kollisionszustand wesentlich nach dem anfänglichen Eintreten der Kollision bei dem Kraftfahrzeug anspricht. Daher ist die Detektorvorrichtung oder die Sicherheitseinrichtung, die die Detektorvorrichtung verwendet, für den Gebrauch in Kraftfahrzeugen nicht voll akzeptabel, die mit extrem hohen Geschwindigkeiten fahren können.
In dieser Hinsicht wird mit der Erfindung eine neue Kollisionsdetektorvorrichtung insbesondere zur Verwendung in Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtungen der zuvor beschriebenen Art vorgeschlagen. Diese Kollisionsdetektorvorrichtung besteht allgemein aus zumindest zwei in Abstand stehenden, parallelen, im wesentlichen identischen teleskopischen oder ausdehnharen Stangeneinrichtungen, die normalerweise in zusammengezogenem Zustand gehalten werden, einer mechanischen Druckfühlereinrichtung, die an den Führungsenden der teleskopischen oder ausdehnbaren Stangeneinrichtungen angeordnet ist, und eine Antriebseinrichtung, die die teleskopischen oder ausdehnbaren Stangeneinrichtungen aus ihrem zusammengezogenen Zustand zum Vorragen bringt wenn das Kraftfahrzeug mit relativ hoher Geschwindigkeit gefahren wird. Die mechanische Druckfühlereinri chtung dieser Detektorvorrichtung kann die mechanische Druckdetektorvorrichtung aufweisen oder von dieser gebildet sein, die irgendeine derzuvor beschriebenen Konstruktionen hat, beispielsweise den länglichen Leiterstreifen oder Draht, der auftrennbar ist, wenn er einem heftigen Stoß unterworfen wird. Als Alternative kann die Druckfühlereinrichtung ein längliches Trägerorgan besitzen, das einen Bandschalter oder ein druckempfindliches Element bekannter Art trägt. Andererseits kann die Druckfühlereinrichtung Rollen aufweisen, die an den Führungsenden der teleskopischen oder ausdehnbaren Stangen angeordnet sind, eine flexible Leitung, die über diese Rollen gewöhnlich in straffem Zustand geführt ist, Spulen, um die die flexible Leitung in geeigneten Windungen an ihren Endabschnitten gewickelt ist, und eine Spannungsdetektoreinrichtung, die ein Ansteigen der Spannung in der flexiblen Leitung ermitteln kann. Die flexible Leitung kann tatsächlich eine Leine, ein Streifen von geeignetem flexiblem Material, ein Draht oder ein Kabel sein. Werden die teleskopischen oder ausdehnbaren Stangeneinrichtungen aus ihrem zusammengezogenen Zustand bei begrenzten Geschwindigkeiten zum Vorragen gebracht, wird die flexible Leitung weich von den Spulen abgewickelt, so daß die Spannungsdetektoreinrichtung im Ruhezustarriverbleibt. Werden die teleskopischen oder ausdehnbaren Stangeneinrichtungen jedoch bei einer erhöhten Geschwindigkeit zum Vorragen gebracht, werden die Spulen betrchtlichen mechanischen Widerständen ausgesetzt und die flexible Leitung ungewöhnlich gewaltsam verschoben, wodurch die Spannungsdetektoreinrichtung in Betrieb gesetzt wird und ein Ausgangssignal liefert. Der Kollisionszustand wird auf diese Weise durch Ermittlung der Spannung oder eines Ansteigens der Spannung in der flexiblen Leitung ermittelt. Die Kollisionsdetektorvorrichtung, die irgendeine der zuvor beschriebenen Konstruktionen hat, wird vorzuesweise in Verbindung mit dem vorderen oder hinteren Stoßfänger des Kraftfahrzeuges angeordnet, obwohl sie auch an der Seite der Fahrzeugkarosserie angeordnet werden kann.
Die Antriebseinrichtung, die einen Teil einer solchen Detektorvorrichtung bildet, kann entweder durch menschlichen Einsatz oder automatisch betrieben werden.
Wie zuvor erwähnt wurde, liegt eine der wichtigsten Forderungen bei Fahrzeugsicherheitseinrichtungen darin, daß die Sicherheitseinrichtung in ihre Schutzstellung betrieben werden soll, wenn und nur wenn ein Kollisionszustands der eine schlimme Gefahr für den Fahrzeuginsassen herbeiführen kann, bei dem Kraftfahrzeug auftritt. Die Fahrzeugsicherheitseinrichtung soll somit außer Betrieb bleiben, wenn eine Kollision eintritt, bei der der Insasse des Kraftfahrzeuges einer Beschleunigung mit relativ niedrigem Grad ausgesetzt wird, und soll nur arbeiten, wenn eine Kollision eintritt, beider der Fahrzeuginsasse eine Beschleunigung mit einem relativ hohen Grad erfährt. Eine weitere wichtige Forderung bei der Fahrzeugsicherheitseinrichtung liegt darin, daß sie eine Schutzstellung in einer geeigneten Zeit einnehmen soll, nachdem der anfSngaiche Kollisionszustand bei dem Kraftfahrzeug aufgetreten ist. Diese beiden unterschiedlichen Forderungen können von einer Kollisionsdetektorschaltvorrichtung nach der Erfindung erfüllt werden, mit der die Sicherheitseinrichtung außer Einsatz gehalten wird, wenn die dem Fahrzeuginsassen mitgeteilte Beschleunigung eine vorbestimmte Größe erreicht hat, nachdem die geeignete Zeit verstrichen ist, und zur Schutzstellung nur betätigt wird, wenn diese vorbestimmte Größe der Beschleunigung vor Ablauf dieser Zeit auftritt. Die Kollisionsdetektorschaltvorrichtung dieser Art besitzt allgemein eine erste normalerweise offene beschleunigungsabhängige Schalteinrichtung, die in Abhängigkeit davon geschlossen wird, daß eine Beschleunigung in der AnfangsstuPe des Kollisionszustandes größer als ein vorbestimmter Wert ist, eine zweite normalerweise offene beschleunigungsabhängige Schalteinrichtung, die mit der ersten beschleunigungsabhangigen Schalteinrichtung in Serie geschaltet ist und im Ansprechen auf eine Beschleunigung geschlossen wird, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, der größer als der zuerst genannte vorbestimmte Wert ist, so daß der Insasse des Kraftfahrzeuges vor einer schlimmen Gefahr bewahrt wird, eine Zeitgeberschaltung mit Anschlüssen, die mit Eingangs- bzw. Ausgangsanschlüssen der ersten Beschleunigungsdetektorschalteinrichtung verbunden sind, und eine normalerweise geschlossene Schalteinrichtung, die zwischen die erste und die zweite beschleunigungsabhängige Schalteinrichtung geschaltet ist und mit der Zeitgeberschaltung verbunden ist und geöffnet wird, wenn eine durch die Zeitgeberschaltung gegebene Zeit verstrichen ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine graphische Darstellung eines Beispiels des Verzögerungsgrades des Kraftfahrzeuges gegenüber der Zeit nach anfänglichem Auftreten der Kollision; Fig. 2 zeigt einen querschnitt einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 3 zeigt eine Fig. 2 ähnliche Ansicht zur Veranschaulichung einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Detektorvorrichtung; Fig. 4a zeigt eine Draufsicht des vorderen oder hinteren Stoßfängers (Stoßstange) eines Kraftfahrzeuges, bei dem die Detektorvorrichtung nach Fig. 2 oder 3 auf der Außenseite angeordnet ist; Fig. 4b zeigt eine Schnittansicht nach Linie IV-IV in Fig. 4a; Fig. 5a zeigt eine Fig. 4a ähnliche Ansicht eines Stoßfängers, bei dem die Detektorvorrichtung nach Fig. 2 oder 3 jedoch auf der Innenseite angeordnet ist; Fig. 5b zeigt eine Schnittansicht nach Linie V-V in Fig. 5a; Fig. 6 zeigt eine Draufsicht des vorderen oder hinteren Endes einer Kraftfahrzeugkarosserie, bei der die Detektorvorrichtung nach Fig. 2 oder 3 3 hinter dem Stoßfänger angeordnet ist; Fig. 7a zeigt einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 7b zeigt eine Schnittansicht nach Linie VII-VII in Fig. 7a; Fig. 8a zeigt einen Längsschnitt einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 8b zeigt eine Schnittansicht nach Linie VIII-VIII in Fig. 8a; Fig. 9 zeigt eine Draufsicht - teilweise im Schnitt -eines Beispiels der Art der Montage der Vorrichtung nach Fig. 8a und 8b auf einer Fahrzeugkarosserie; Fig. loa zeigt einen Längsschnitt einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemaßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. lob zeigt eine Schnittansicht nach Linie X-X in Fig. loa; Fig. loc zeigt eine perspektivische Ansicht der Detektorvorrichtung nach Fig. loa und lob; Fig. 11 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 12a zeigt eine Schnittansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemaßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 12b zeigt eine Fig. 12a ähnliche Ansicht der Detektorvorrichtung, die sich jedoch nun in Arbeitsstellung befindet; Fig, 13a zeigt eine Schnittansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 13b zeigt eine Fig. 13a ähnliche Ansicht der Detektorvorrichtung, die sich jedoch nun in Arbeitsstellung befindet; Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 15a zeigt eine Schnittansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsforin der erfindungsgemaßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 15b zeigt eine perspektivische Ansicht der Detektorvorrichtung nach Fig. 15a; Fig. 16a zeigt eine Schnittansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform de erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 16b zeigt eine Fig. 16a ähnliche Ansicht der Detektorvorrichtung, die sich jedoch nun in Arbeitsstellung befindet; Fig. 17a zeigt eine Schnittansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 17b zeigt eine Fig. 17a ähnliche Ansicht der Detektorvorrichtung, die sich jedoch nun in Arbeitsstellung befindet; Fig, 18 zeigt eine Schnittansicht einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäusen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 19 zeigt einen Längsschnitt einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der errindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung; Fig. 20a zeigt ein Blockdiagramm einer Kombination der mechanischen Druckdetektorvorrichtung nach einer der Fig. 2 bis 19 mit einem bekannten Verzögerungsdetektor; Fig.. 20b zeigt eine Fig. 20a ähnliche Ansicht einer Modifikation der Kombination nach Fig. 20a; Fig. 20c zeigt ein Blockdiagrainm einer Kombination der mechanischen Druckdetektorvorrichtung nach einer der Fig, 2 bis 19 mit zwei verschiedenen Verzögerungsdetektoren; Fig. 21a und 21b zeigen Teilansichten aus verschiedenen Richtungen des Stoßfängers und des zugehörigen Kraftfahrzeugrahmenaufbaus, auf dem die erfindungsgemäße mechanische Druckdetektorvorrichtung angeordnet ist; Fig. 21c zeigt einen Querschnitt des Stoßfängers, des Rahmenaufbaus und der Detektorvorrichtung nach Fig. 21a und 21b; Fig. 22a und 22b zeigen perspektivische Ansichten unterschiedlicher Formen der Andruckorgane, die bei der Detektorvorrichtung anwendbar sind, die in der in den Fig. 21a und 21b gezeigten Weise anordnet ist; Fig. 23 und 24 zeigen perspektivische Ansichten ähnlich Fig. 21a, jedoch verschiedener Arten der Anordnung der Detektorvorrichtung auf dem Fahrzeugrahmenaufbau; Fig. 25a zeigt eine Draufsicht einer vorteilhaften Ausführungsform der Koilisionsdetektorvorrichtung nach der Erfindung; Fig. 25b zeigt eine Schnittansicht nach Linie XXV-XXV in Fig. 25a; Fig, 26 zeigt eine Fig. 25a ähnliche Ansicht einer Modifikation der Kollisionsdetektorvorrichtung; Fig. 27 zeigt eine Fig. 25a ähnliche Ansicht einer anderen Modifikation der Kollisionsdetektorvorrichtung; Fig. 28 zeigt einen ilschttder Fahrzeugsicherheitseinrichtung, die die in den vorhergehenden Figuren gezeigte mechanische Druck- oder Kollisionsdetektorvorrichtung verwendet; Fig. 29 zeigt eine graphische Darstellung von Beispielen der änderung der Beschleunigungen während verschiedenen Kollisionszuständen des Kraft fahrzeuges; Fig. 30 zeigt eine Schaltungsanordnung - teilweise in Blockform - einer vorteilhaften Ausführungsform der Kollisionsdetektorschaltvorrichtung nach der Erfindung; und Fig. 31 bis 33 zeigen detailiert Schaltungsanordnungen der Kollisionsdetektorschaltvorrichtung nach Fig. 30.
In Fig. 1 wird ein Beispiel der Änderung des Verzögerungsgrades des eine Frontalkollision erleidenden Kraftfahrzeuges über der Zeit gezeigt, wobei die Zeit tO einen Zeitpunkt angibt, zu dem die Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung der im vorhergehenden beschriebenen Art in den Schutzzustand betätigt werden sollte.
Für den Schutz des Kraftfahrzeuginsassen vor Verletzung bei der Kollision ist es wichtig, daß der Kollisionszustand ermittelt wird, bevor sich ein relativ hoher Verzögerungsgrad beim Kraftfahrzeug entwickelt. Die konventionellen VerzöGerungsdetektoren waren in der Hinsicht ausgestaltet, daß sie nur diese Forderung erfüllen, wie dies im vorhergehenden ererläutert wurde. Bei den Verzögerungsdetektoren dieser Art tritt jedoch ein Problem darin auf, daß solche Detektoren auf relativ weiche Kollisionen oder Stöße ansprechen, die kei'ne ernste Gefahr für den Fahrzeuginsassen herbeiführen können, und daß demzufolge die von den Detektoren betätigten Schutzsäcke oder -netze ausgedehnt oder gestreckt werden und die Fahrzeuginsassen unnötig behindern. Die Schutzsäcke oder -netze stören somit die Sicht der Fahrer nach vorn und hindern somit deren richtige Lenkung der Kraftfahrzeuge.
Insbesondere bei Schutzsäcken verursacht das plötzliche Ansteigen des Luftdrucks in den Fahrzeugkabinen, der sich aus der augenblicklichen Expansion der Schutzsäcke ergibt, häufig Verletzungen der Trommelfelle oder sogar der Lungen der Fahrzeuginsassen. Die Forderung nach schneller Betätigung der Schutzsäcke oder -netze und die Forderung, deren falsche Betätigung zu vermeiden, widersprechen ersichtlich einander; daher sind die bekannten Verzögerungsdetektoren allein nicht zufriedenstellend zum Erreichen eines zuverlässigen Betriebs der Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtungen. Die hier gezeigte Detektorvorrichtung ist bei Kombinierung mit dem bisherigen Verzögerungsdetektor zur Erfüllung dieser einander begegnenden Forderungen nützlich. Verschiedene Ausführungsformen der Detektorvorrichtung dieser Art-sind in den Zeichnungen dargestellt, worin die Ausfilhrungen nach den Fig. 2 bis 13b unter normalen 13edingungen leitend bleiben können, während die Ausführungsformen nach den Fig. 14 bis 19 derart aufgebaut sind, daß sie nur leitend werden, wenn sie Stößen oder heftigen mechanischen Drucken ausgesetzt sind.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 ist eine höchst einfache Form der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung. Die allgemein mit der Bezugsziffer 40 bezeichnete Detektorvorrichtung besteht aus einem dünnen Draht 41, aus einem Leiter mit im wesentlichen Kreisquerschnitt und einer Schicht 42 aus einem flexiblen isolierenden Material, das den Draht 41 bedeckt. Fig. 3 veranschaulicht eine Modifikation der Vorrichtung nach Fig. 2. Diese allgemein mit der Bezugsziffer 43 bezeichnete modifizierte Detektorvorrkhtung besteht aus einem im wesentlichen flachen länglichen Streifen 44 aus einem Leiter und einer Schicht 45 aus einem flexiblen isolierenden Material. Der Leiterdraht 41 und -streifen 44 werden gewöhnlich durch eine geeignete elektrische Energiequelle (nicht gezeigt) energiert gehalten. Die Isoliestoffe, die die Schichten 42 und 45 der Detektorvorrichtungen 40 und 43 bilden, können Gummi oder im wesentlichen dehnbare Kunststoffe sein. Die Abmessungen und Materialien des Leiterdrahts 41 und -streifens 44 und die Stärke und Materialien der Schichten 42 und 45 werden derart gewählt, daß'der Leiterdraht 41 und -streifen 44 auftrennbar sind, wenn sie mechanischen Drucken ausgesetzt sind, die größer als vorbestimmte Werte sind. Die so aufgebaute Detektorvorrichtung 40 oder 43 kann an jeder beliebigen Stelle der Fahrzeugkarosserie angeordnet werden, wenn diese Vorrichtung in einer Fahrzeugsicherheitseinrichtung beliebiger Art eingebaut wird. Beispielsweise kann die Detektorvorrichtung 40 oder 43 unmittelbar an einer Außenfläche eines vorderen oder hinteren Stoßfängers 46 des Kraftfahrzeuges befestigt sein, wie dies in Fig. 4a und 4b gezeigt ist, und sich vorzugsweise von einem Ende des Stoßfängers 116 zum anderen erstrecken. Alternativ kann die Detektorvorrichtung 40 oder 43 an einer Innenseite des vorderen oder hinteren Stoßfängers 46 befestigt sein, wie dies in den Fig. 5a und 5b gezeigt ist, und sich ebenfalls von einem Ende des Stoßfängers 46 zum anderen erstrecken. Andererseits kann die Detektorvorrichtung 40 oder 43 ebenfalls an einer Vorder- oder Rückendseite einer Aufbauplatte 47 der Fahrzeugkarosserie befestigt sein, wie dies in Fig.
6 gezeigt ist. Die Detektorvorrichtungen, die in den veranschaulichten Weisen angeordnet sind, sind besonders zum Schutz gegen Frontalkollisionen oder Kollisionen am hinteren Ende des Kraftfahrzeuges geeignet. Die örtliche Anordnung der Detektorvorrichtung 40 oder 43 ist ersichtlich nicht auf die gezeigten beschränkt; im Bedarfsfall kann die Detektorvorrichtung innerhalb eines Türaufbaus angeordnet sein, um gegen eine seitliche Kollision des Kraftfahrzeuges zu schützen (nicht gezeigt). Die Detp,ktorvorrichtung 40 oder 43 kann mit den Aufbauteilen des Kraft fahrzeuges in beliebiger Weise, beispielsweise unter Verwendung eines Klebemittels oder Klammern, verbunden sein.
Die Detektorvorrichtungen nach Fig. 2 und 3 sind besonders vorteilhaft, wenn durch die Aufbauteile der Fahrzeugkarosserie eine örtliche Verformung verursacht wird, da diese Vorrichtungen beliebige Länge haben können, die derart gewählt werden kann, daß sie in' wesentlichen gleiche Ausdehnung wie die Aufbauteile der Fahrzeugkarosserie haben, auf denen die Vorrichtungen angeordnet werden, wie sich dies aus den Darstellungen nach Fig. 4a, 5a und 6 ergibt.
Fig. 7a und 7b veranschaulichen eine andere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung. Die dargestellte Detektorvorrichtung besitzt ein längliches Leiterelement 48 aus einem Material, das zerreißbar oder zerbrechbar ist, wenn es einem mechanischen Stoß oder Druck ausgesetzt wird, und einen Behälter oder ein isolierendes Element 49, das das Leiterelement 48 aufnimmt. Der Behälter oder das isolierende Element 49 besteht aus einem im wesentlichen flexiblen isolierenden Material, wie Gummi oder dehnbaren Kunststoffen und ist an seinem offenen Ende mittels eines Endstopfens 50 geschlossen, der ebenfalls aus einem flexiblen isolierenden Material besteht. Das längliche Leiterelement 48 besteht in einer vorzugsweise gewählten Form aus einer Glas- oder Kohlenstoffstarren in die ein Draht 51 eingebettet ist, der an beiden Enden der Glas- oder Kohlenstoffstange durch öffnungen 52 und 52' nach außen ragt, die in dem Endstopfen 50 und der geschlossenen Endwand des Behälters oder isolierenden Elements 49 gebildet sind. Dieser Draht 51 wird von einer geeigneten elektrischen Energiequelle (nicht gezeigt) gewöhnlich energiert gehalten. In einer anderen vorzugsweise gewählen Form kann das Leiterelement 48 aus einem Glasrohr bestehen, das mit einem elektrisch leitenden Material, wie Silber, beschichtet oder platiert ist und an beiden Enden mit den Leitern von elektrischen Leitungen verbunden ist, die von einer elektrischen Energiequelle (nicht gezeigt) gewöhnlich energiert gehalten werden. Der Behälter oder das isolierende Element 49 wird auf einem im wesentlichen starren Trgerorgan 53 sicher getragen, das Montagelöcher 54 und 54' aufweisen kann, über die die Detektorvorrichtung an irgendeinem der Aufbauteile der Fahrzeugkarosserie angeordnet oder angeschraubt wird.
Die Abmessungen, Formen und Materialien des Leiterelements 48 und des Behälters oder isolierenden Elements 49 sollten derart gewählt werden, daß das Leiterelement 48 zerreißbar oder zerbrechbar ist, wenn es einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Wird ein mechanischer Druck, der den vorbestimmten Wert iiberschreitet, an die Detektorvorrichtung in Richtung eines Pfeils P (Fig. 7b) angelegt, wird somit das Leiterelement 48 zerrissen oder in Stücke gebrochen, wodurch die Leiter an beiden Enden des Leiterelements elektrisch voneinander getrennt werden, womit ein elektrisches Signal geliefert wird, das das Anliegen des mechanischen Drucks an der Detektorvorrichtung anzeigt.
Um das schnelle Zerbrechen des Leiterelements 48 zu erleichtern, wenn dieses dem mechanischen Durck ausgesetzt wird, ist vorzugsweise ein Messerschneidenorgan 55 in dem Behälter oder isolierendem Element 49 eingebettet, wobei seine scharfe Kante in Anlage an dem zerreißbaren oder zerbrechlichen Leiterelement 48 gehalten wird, wie dies dargestellt ist.
In Fig. 8a und 8b ist eine Modifikation der mechanischen Druckdetektorvorrichtung gezeigt, die das zerreißbare oder zerbrechliche Leiterelement verwendet. Die hier gezeigte Detektorvorrichtung besitzt ein Glasrohr 56 das mit einer elektrisch leitenden Schicht bedeckt ist und an leiden Enden mit Leitern 57 und 57' von elektrischen Leitungen verbunden ist. Das Glasrohr 56 sitzt in einem offenendingen zylindrischen isolierenden Element 58, das an beiden Enden mittels Endstopfen 59 und 5S' geschlossen ist, die Fjffnungen 6o und 60' aufweisen, durch die die Leiter 57 bzw. 57' der elektrischen Leitungen nach außen ragen. Einer dieser Leiter 57 und 57' ist mit einer geeigneten elektrischen Eneriequelle verbunden, und der andere Leiter ist mit einer Betäti-Lunüei nrichtung für die Fahrzeugsicherheitseinrichtung (nicht gezeigt) verbunden. Das isolierende Element 58, in dem das Leiterelement oder Glasrohr 56 bündig sitzt, ist in einem Andruckorgan 61 aus einem starren Material eingeschlossen und wird von einer Gabel 62 festgehalten, aus der das Andruckorgan 61 nach außen ragt. Das zylindrische isolierende Element 58 besteht aus einem geeigneten flexiblen Material, das verformt wird, wenn ein mechanischer Druck, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, an dem Andruckorgan 61 und demgemäß an dem isolierenden Element 58 in Richtung des Pfeils P anliegt, wodurch das Glasrohr 56 in Stücke gebrochen wird.
Wird das Glasrohr 56, das mit der leitenden Schicht beschichtet ist, zerbrochen, werden somit die Leiter 57 und 57' der elektrischen Leitungen in gleicher Weise wie bei der Detektorvorrichtung nach Fig. 7a und 7b voneinander getrennt. Die Auflage der leitenden Schicht des Glasrohrs 56 kann derart auf das Rohr aufgebracht werden, daß ein geeignetes elektrisch leitendes Material, wie Silber, auf die gesamte Außenumfangsfläche des Rohrs platiert oder aufgedampft wird.
Die Detektorvorrichtung nach Fig. 8a und 8b ist gewöhnlich derart angeordnet, daß ihr Andruckorgan 61 nach außen ragt, so daß es den mechanischen Druck unmittelbar an seiner Oberseite aufnimmt. Im Bedarfsfall kann das Andruckorgan 61 jedoch mit einem Kreuzorgan 61a versehen sein, das an der Oberseite des Andruckorgans 61 gebildet oder damit verbunden ist, wic dies in Fig. 9 veranschaulicht ist.
Die Detektorvorrichtung nach Fig. 9 ist über die Gabel 62 mit der ix,ndfl'iche des Fahrzeugkarosserieaufbaus 63 starr verbunden und mittels Bolzen 65 und 65' über das Kreuzorgan 61a des Andruckorgans 61 mit der Innenseite des vorderen oder hinteren Stoßfängers 64, wodurch die Detektorvorrichtung den mechanischen Druck oder Stoß während der Kollision des Kraftfahrzeuges über den Stoßfänger 64 aufnimmt.
Die Ausführungsform nach Fig. 8a und 8b oder Fig. 9 ist darin vorteilhaft, daß das zerreißbare Glasrohr 56 vor dem Zerbrechen geschützt wird, solange der an das Andruckorgan 61 angelegte mechanische Druck kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und daß es trotzdem sofort in Stücke zerbrochen werden kann, sobald der den vorbestimmten Wert berschreitende Druck auf das Andruckorgan 61 oder dessen Kreuzorgan 61a ausgeübt wird. Dieser Vorteil ergibt sich aus dem besonderen Aufbau der Detektorvorrichtung, in der das zerreißbare Leiterelement oder Glasrohr 56 in dem flexiblen Gehäuse oder isolierenden Element 58 sitzt und dieses flexible Gehäuse seinerseits in dem starren Andruckorgan 61 eingeschlossen ist. Das Zerbrechen oder Zerreissen des Glasrohrs 56 wird erleichtert, indem der Innenraum des Glasrohrs auf einem überatmosphärischen Druck gehalten wird.
In den Fig. loa bis lo c ist eine weitere Modifikation der Ausführungsformen nach Fig. 8a und 8b oder Fig. 9 veranschaulicht. Die dort gezeigte mechanische Druckdetektorvorrichtung benutzt ebenfalls ein Glasrohr 66, das ebenfalls mit einem elektrisch leitenden Material, wie Silber, beschichtet oder platiert ist und an beiden Enden mit Leitern 67 und 67' von elektrischen Leitungen verbunden ist. Einer dieser elektrischen Leiter ist mit einer elektrischen Energiequelle verbunden und wird von dieser energiert, und der andere ist mit einer Betätigungseinrichtung der Fahrzeugsicherheitseinrichtung verbunden (nicht gezeigt). Das somit als Leiterelement der Detektorvorrichtung arbeitende Glasrohr 66 sitzt in eine flexiblen Gehäuse oder isolierenden Element 68, das in seinen Endwänden öffnungen (nicht beziffert) aufweist, über die die Leiter 67 bzw. 67' der elektrischen Leitungen nach außen geführt werden. Das als Puffereinrichtung für das darin sitzende Glasrohr 66 wirkende isolierende Element 68 besteht aus einem im wesentlichen flexiblen Material, wie Gummi oder dehnbaren Kunststoffen mit isolierender Eigenschaft. Das isolierende Element 68 ist an einer im wesentlichen flachen Grundplatte 69 angebracht und über diese Grundplatte mit irgendeinem Aufbauorgan 70, beispielsweise der Kraftfahrzeugkarosserie, mittels eines Bolzens 71 und einer Mutter 72 befestigt, wie dies aus Fig. loa und lob ersichtlich ist.
Das flexible Polster oder flexible Cehäuse oder isolierende Element 68 ist in der dargestellten Ausführungsform derart geformt, daß es allgemein halbzylindrisch ist, wobei seine im wesentlichen flache Fläche fest an der Grundplatte 69 angebracht ist. Eine Abdeckung oder Andruckorgan 73, das einen halbzylindrischen Abschnitt aufweist, der im wesentlichen in Ubereinstimmung mit der halbzylindrischen Umfangsfläche der isolierenden Elemente 68 gebildet ist, ist mittels Schrauben 74 und 74' an dem Aufbauorgan 70 derart befestigt daß es das isolierende Element in seinem halbzylindrischen Abschnitt bündig aufnimmt, wie dies in Fig. lob gezeigt ist.
Die Grundplatte 69 und die Abdeckung oder das Andruckorgan 73 bestehen aus im wesentlichen starren Materialien, wie Metall oder harten Kunststoffen. Die Abdeckung oder das Andruckorgan 73 kann allgemein in Form einer umgekehrten Schüssel gebildet sein und an dem Aufbauorgan 70 mittels Schrauben 75 und 75' an gegenüberliegenden Enden befestigt sein, wie dies in Fig. loc veranschaulicht ist. Dabei kann das in das Andruckorgan 73 einzusetzende Glasrohr 66 einen Draht (nicht gezeigt) enthalten, der sich von einem Ende des Glasrohrs zum anderen erstreckt, und ist an beiden Enden mittels eines Paares Ringen oder Anschlüssen 76 und 76' - mit gestrichelten Linien gezeigt - abgeschlossen, die aus einem im wesentlichen starren, leitenden Material bestehen. Der durch das Glasrohr 66 laufende Draht ist an beiden Enden über diese Ringe oder Anschlüsse 76 bzw. 76' mit Leitern (nicht gezeigt) von elektrischen Leitungen -verbunden. Das Glasrohr 66, das diesen Aufbau besitzt, ist ebenfalls in dem isolierenden Element mit dem in Fig. lob dargestellten Aufbau eingeschlossen. Die Form und der mechanische Widerstand der Abdeckung oder des Andruckorgans 73 der Detektorvorrichtung nach Fig. loa bis loc sollte derart gewählt werden, daß die Abdeckung oder das Andruckorgan 73 in llichtun des Aufbauorgns 70 verformt oder zusammengedrückt wiid, wenn die Abdeckung oder das Andruckorgan 73 einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als ein vorbestimnter Wert ist - in gleicher Weise wie bei den im vorhergehenden beschriebenen Aus führungs formen -.
Liegt ein mechanischer Druck, der den vorbestimmten Wert überschreitet, an dem Andruckorgan 73 an, wird es somit zur Detektorvorrichtung nach innen zusammengedrückt, so daß es auf das Glasrohr 66 gedrückt, das entweder mit dem elektrisch leitenden Material beschichtet ist, oder mit dem Draht versehen ist, wodurch das Glasrohr 66 in Stücke gebrochen wird und die Leiter der elektrischen Leitungen die über das Glasrohr oder den darin enthaltenden Draht miteinander verbunden gewesen sind, voneinander getrennt werden. Der Innenraum des Glasrohrs 66 kann auf über atmosphärischem Druck gehalten werden, damit es leicht in Stücke gebrochen wird, wenn es dem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der den vorbestimmten Wert überschreitet.
Die die zerreißbaren oder zerbrechlichen Organe verwendenden Ausführungsformen nach Fig. 7a bisloc sind darin vorteilhaft, daß sie gegenüber mechanischen Drucken, die größer als die vorbestimmten Werte sind, zufriedenstellend empfindlich sind, da zerreißbare Leiterelemente schnell auf das Anlegen solcher mechanischer Drucke ansprechen, und daß die Komponcntenteile dieser Ausführungsformen nicht aus besonders starren oder robusten Materialien gebildet sein miissen. Außerdem sind diese Ausfflhrungsforrrlen vorteilhaft, weil das Arbeiten der Detektorvorrichtung nicht durch einen möglichen Ausfall der elektrischen Leitungen oder der damit verbundenen Einrichtung beeinflußt wird, was wSh-, rend des Kollisionszustandes herbeigeführt werden wurde.
Die Detektorvorrichtungen nach den Figuren 7a bis loc können daher an jeder Stelle des Kraft fahrzeuges angeordnet werden und arbeiten sicher und richtig, selbst wenn sie an den Stellen verwendet werden, die unregelmägee Verformung erleiden, wenn sie Stößen ausgesetzt sind. Solche Detektorvorrichtungen erweisen sich insbesondere als nützlich, wenn sie in Verbindung mit einer solchen Sicherheitseinrichtung angeordnet werden, durch die die Türen des Kraftfahrzeuges verriegelt werden, um das Herausschleudern des Fahrzeuginsassen aus der Fahrzeugkabine bei der Kollision zu vermeiden. Es ist jedoch ersichtlich, daß die Vorrichtungen nach den Figuren 7a bis loc zur schnellen und zuverlässigen Ermittlung des Kollsionszustandes ihren, wenn sie in Verbindung mit dem vorderen oder hinten Stoßfänger angeordnet sind, um gegen Frontalkollision oder Kollision am hinteren Ende der Kraftfahrzeuge zu schützen.
Fig. 11 veranschaulicht noch eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung, die ein zerreißbares oder zerbrechliches elektrisch leitendes Element verwendet. Die Detektorvorrichtung besitzt eine Illle 77 aus Glas, die allgemein die Form eines Kolbens hat. Die Glashülle 77 wird auf einem isolierenden Element 78 getragen, das seinerseits an der Bodenwand eines Behältnisses 79 angeordnet ist. Ein Draht 80, der zerreißbar ist, wenn er einem mechanischen Stoß ausgesetzt wird, der größer als ein vorbestimmtwer Wert ist, ist durch das isolierende Element 78 und das Behältnis 79 in die Glashülle derart eingeführt, daß er in Richtung des Führungsendes der Hülle vorragt, Ein Andruckorgan 81 sitzt in dem Behältnis 79 und wird in Anlage an der Oberseite der Glashülle 77 gehalten. Der Draht 80 ist an beiden Enden mit Leitern von elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen verbunden, von denen eine mit einer geeigneten Energiequelle und die andere mit einer Betätigungseinrichtung der Fahrzeugsicherheitseinrichtung (nicht gezeigt) verbunden ist.
Wird dem Andruckorgan 81 ein mechanischer Druck mitgeteilt, der größer als der vorbestimmte Wert ist, wird somit das Andruckorgan in Richtung der Bodenwand des Behältnisses 79 gedrückt, so daß die Glashülle 77 und demgemäß der Abschnitt des Drahts 80, der darin angeordnet ist, augrnblicklich zum Zerbrechen gebracht werden. Auf diese Weise werden die Leiter der elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen voneinander getrennt.
Das Behältnis 79 und das Andruckorgan 81 bestehen gewöhnlich aus einem im wesentlichen starren Material.Der Innenraum der Glashülle l7 kann vorzugsweise auf einem überatmosphärischen Druck gehalten werden, so daß sie leicht zerbrochen wird, wenn sie dem Stoß ausgesetzt ist.
Fig. 12a und 12b zeigen noch eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die ein zerreißbares elektrisches Leiterelement verwendet.
Somit besitzt die gezeigte mechanische Druckdetektorvorrichtung ein zerreißbares Leiterelement 82, das als im wesentlichen ringförmiges Glasrohr gebildet ist, das mit einem elektrisch leitenden Material, wie Silber, beschichtet ist. Das ringförmige Glasrohr 82 ist an seinen beiden Seiten zwischen in Abstand stehenden isolierenden Elementen 83 und 83' aus im wesentlichen flexiblen Material, wie Gummi oder dehnbaren Kunststoffen, aufgenommen. Diese isolierenden Elemente 83 und 83' sind ihrerseits an ihren Außenflächen zwischen einen' Andruckorgan 84 und einem Trägerorgan 85 aufgenommen, wie dies dargestellt ist. Die isolierenden Elemente 83 und 83', das Andruckorgan 84 und das Trägerorgan 85 haben gewöhnlich Scheibenform mit darin zentral gebildeten öffnungen und fluchten allgemein mit dem ringförmigen Glasrohr oder dem Leiterelement 82.
Das Andruckorgan 84 besitzt an seiner Innenumfangsfläche eine ringförmige Ausladung 84a, die derart bemessen und geformt ist, daß sie zerbrechbar oder von dem Andruc'organ 84 trennbar ist, wenn sie einem ungewöhnlichen Druck ausgesetzt wird. Das Trägerorgan 85 wird an seinem Außenumfangsrand mit dieser ringförmigen Ausladung in Anlage gehalten. Das mit dem leitenden Material beschichtete rinEförmiee alasrohr 82 ist an in Abstand stehenden Punkten mit Leitern 86 und 86' von elektrischen Eingangs- und Ausgangsletungen verbunden. Das Andruckorgan 84 und das Trägerorgan 85 bestehen aus einem im wesentlichen starren Material, wie Metall oder harten Kunststoffen. Damit die so aufgebaute Detektorvorrichtung fest auf Aufbauteilen, beispielsweise dem Stoßfänger oder der Stoßfängeraufhängung, des Kraftfahrzeuges angeordnet ist, kann das Andruckorgan 84 an seiner Außenfläche an einer Montageplatte 87 befestigt sein, die mit dem Stoßfänger (nicht gezeigt) verbunden ist, wodurch die Detektorvorrichtung insgesamt sicher in ihrer Lage zwischen dem Stoßfänger und der Stoßfängeraufhängung mittels eines Bolzens 88 oder anderen geeigneten Befestigungsmitteln gehalten wird, die durch die in der Detektorvorrichtung gebildete zentrale öffnung hindurchgehen. Das leitende Glasrohr 82 wird gewöhnlich Uber die Leiter 86 und 86' der Eingangs- und Ausgangsleitungen energiert gehalten.
Wird nun auf die Montageplatte 87 in Richtung des Pfeils P in Fig. 12a ein mechanischer Druck ausgeübt, wird dieser Druck über die ringförmige Ausladung 84a des Andruckorgans 84 auf das Trägerorgan 85 Ubertragen, so daß die ringförmige Ausladung 84a einer Cegenkraft ausgesetzt ist, die dem mechanischen Druck auf das Trägerorgan entspricht, Ist unter dieser Bedingung der von dem Trägerorgan 85 auf die ringfErnlige Ausladung ausgeübte Druck größer als ein vorbestimmter Wert, wird die ringförmige Ausladung 84a von dem Andruckorgan 84 abgeschert, wodurch das Andruckorgan 84 und das Trägerorgan 85 dichter zueinander gedrUckt werden. Das leitende Glasrohr 82 wird damit zwischen den isolierenden Elementen 83 und 83' gewaltsam gedrückt und demzufolge zum Zerbrechen gebracht, wie dies in Fig. 12b veranschaulicht ist, wodurch die Leiter 86 und 86' der elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen voneinander getrennt werden. Im Bedarfsfall kann die Bewegung des Andruckorgans 84 gegenüber dem Trägerorgan 85 begrenzt werden durch Verwendung eines nach innen abgestuften Wandabschnitts auf der Innenoberfläche des Andruckorgans 84 zum Aufnehmen der Umfangskante des Trägerorgans 85, wenn das Andruckorgan 84 und das Trägerorgan 85 auf einander zu bewegt werden. Waren dabei die isolierenden Elemente 83 und 83' anfangs um einen Abstand L voneinander entfernt, wie dies in Fig. 12a gezeigt ist, dann wird der Abstand zwischen den isolierenden Elementen auf eine Strecke 1 verringert, wenn das Andruckorgan 84 dichter zum Trägerorgan 85 bewegt wird, und demgemäß wird das Glasrohr 82 zerbrochen, wie dies in Fig. 12b gezeigt ist.
Fig, 13a und 13b veranschaulichen eine Modifikation der Ausführungsform nach Fig. 12a und 12b. Die in den Fig.
13a und 13b gezeigte Ausführungsform, die ebenfalls derart konstruiert ist, daß sie im tJormalzustand leitend bleibt, besitzt ein Leiterelement 89, das in einer Wand eines isolierenden Elements 90 derart eingebettet ist, daß es an zumindest zwei in Abstand stehenden Punkten äußerlich frei liegt, die gewöhnlich diametral einander gegenüberliegen.
Das Leiterelement 89 ist vorzugsweise in dichter Nähe zu einem inneren Ende des isolierenden Elements 90 angeordnet und besteht aus einem im wesentlichen starren, elektrisch leitenden Material, wie Metall. Das isolierende Element 9o sitzt in einem Behältnis 91 mit einer inneren Ausladung 91a, auf der das isolierende Element 9o an seinem inneren Ende ruht, Sas sich dicht an dem Leiterelement 89 befindet. Das isolierende Element 90 und das Behältnis 91 sind gewöhnlich allgemein zylindrmch geformt, und somit haben das Leiterlement 89 und die innere Ausladung 91a gewöhnlich Ringformen; die Vorrichtung ist jedoch nicht auf diese Formen der Elemente beschränkt. Das Leiterelement 89 ist mit seinen freiliegenden Punkten mit Leitern 92 und 92' von elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen verbunden. Diese Leiter 92 und 92' der elektrischen Leitungen sind sicher durch öffnungen 93 bzw. 93 geführt, die in der Wand des Behältnisses 91 in Fluchtung mit den freiliegenden Abschnitten des Leiterelements 89 gebildet sind, wie dies dargestellt ist.
Zum Festhalten dieser Leiter 93 und 93' in der Relativlage zu dem Behältnis 91 können sie in Bolzen oder Stiften oder anderen geeigneten Einsätzen (nicht beziffert) getragen werden, die in die öffnungen 93 und 93' eingesetzt werden. Im Bedarfsfall kann eine Andruckplatte 94, die ebenfalls als Montageeinrichtung dienen kann, an einem Innenende des isolierenden Elements 90 befestigt sein, wie dies in den Fig. 13a und 13b gezeigt ist. Das Leiterelement 89 wird gewöhnlich in gleicher Weise wie die Detektorvorrichtung nach 12a und 12b über die Leiter 92 und 92' der elektrischen Leitungen energiert gehalten.
Wird ein mechanischer Druck, der einen vorbestimmten Wert Uberschreitet, entweder unmittelbar oder über die Andruckplatte 94 (sofern diese vorgesehen ist) an das isolierende Element 90 in Richtung eines Pfeils P (Fig. 13a) angelegt, wird somit der Druck durch die innere Ausladung 91a des Behältnisses 91 getragen, das unter dieser Bedingung als Führungsorgan für das isolierende Element 9o wirkt.
Die innere Ausladung 91a wird demzufolge von dem Behältnis 91 abgeschert, so daß das isolierende Element 9o axial durch das Behältnis 91 in der Richtung bewegt wird, in der der mechanische Druck anliegt. Dadurch wird das Leiterelement 89 von den Leitern 92 und 92' getrennt oder mit diesen außer Fluchtung gebracht, wie dies in Fig. 13b gezeigt ist, wodurch die mit den Leitern 92 und 92' verbundenen elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen voneinander getrennt werden.
Die soweit im einzelnen beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung können alle unter normalen Bedingungen leitend bleiben und werden nur nichtleitend gemacht, wenn der mechanische Druck oder Stoß an der Detektorvorrichtung anliegt. Die unmittelbare Ermittlung des mechanischen Drucks oder Stoßes kann jedoch auch in der Weise erreicht werden, daß die Detektorvorrichtung im Normalzustand nichtléitend gehalten wird und leitend gemacht wird, sobald der mechanische Druck oder Stoß an der Detektorvorrichtung anliegt, wie dies im vorhergehenden erläutert wurde. Im folgenden werden Ausführungsformen, die zum Arbeiten auf diese Weise besonders geeignet sind, erläutert.
Fig. 14 veranschaulicht eine Ausführungsform in einer höchst einfachen Form der mechanischen Druckdetektorvorrichtung dieser Art. Gemäß Darstellung besitzt die Detektorvorrichtung ein Paar länglicher Leiterstreifen 95 und 95', die mittels Abstandshalter 96 und 96' aus isolierendem Material in Abstand voneinander gehalten werden, die gewöhnlich längs der Endränder der Leiterstreifen 95 und 95' angeordnet sind. Diese in Abstand stehenden Leiterstreifen 95 und 95' sind in einem isolierenden Element 97 aus flexiblem Material, beispielsweise Gummi oder im wesentlichen dehnbaren Kunststoffen, eingebettet oder werden davon bedeckt.
Die Leiterstreifen 95 und 95' sind jeweils mit Leitern (nicht gezeigt) von elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen verbunden. Wird die Detektorvorrichtung in der Fahrzeugsicherheitseinrichtung verwendet, ist eine dieser elektrischen Leitungen mit einer geeigneten elektrischen Energiequelle und die andere mit einer Detätigungseinrichtung für die Sicherheitseinrichtung (nicht gezeigt) verbunden. Der Abstand zwischen den Leiterstreifen 95 und 95' und ihre mechanischen Eigenschaften und die Abmessungen und das Material des isolierenden Elements 97 sollten derart gewählt werden, daß die Leiterstreifen 95 und 95' verformt und gegeneinander gedrückt werden, wenn über das isolierende Element 97 ein mechanischer Druck, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, an ihnen anliegt. Werden die Leiterstreifen 95 und 95' somit in Berührung miteinander gebrachte werden die jeweils daran angeschlossenen Leiter zum Schließen eines elektrischen Kreises verbunden, und demzufolge wird'die Detektorvorrichtung leitend Obwohl die Detektorvorrichtung nach Fig. 14 im Aufbau und in der Betriebsweise etwas unterschiedlich zu den Detektorvorrichtungen nach den Fig. 2 und 3 ist, hat sie Vorteile, die im wesentlichen gleich den Vorteilen der Vorrichtungen nach Fig. 2 und 3 sind. Die Detektorvorrichtung nach Fig. 14 wird daher vorteilhafterweise im wesentlichen in gleichen Abmessungen zu dem Karosserieaufbau des Kraftfahrzeuges angeordnet; sie kann jedoch auch an begrenzten Stellen des Fahrzeugkarosserieaufbaus angeordnet und angebracht werden.
Fig. 15a und 15b zeigen Darstellungen, die eine Ausführungsform veranschaulichen, in der die Detektorvcrrichtung, die in im wesentlichen gleicher Weise wie die Vorrichtung nach Fig. 14 aufgebaut ist, zwischen einer im wesentlichen flachen Grundplatte 98 und einem zentral nach außen vorragenden oder halbzylindrischen Deckel oder Andruckorgan 99 sitzt, das an seinem seitlichen Rand mittels Bolzen loo und loo' an der Grundplatte 98 befestigt ist. Dieser Deckel oder Andruckorgan 99 besteht aus einem im wesentlichen starren Material, das einer Druckkraft widersteht, die kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und verformbar ist, wenn es einem Druck ausgesetzt wird, der den vorbestimmten Wert überschreitet. Das flexible isolierende Element 97, das einen Teil der so aufgebauten Detektorvorrichtung bildet, dient als Polstereinrichtung für die darin enthaltenen in Abstand stehenden Leiterstreifen 95 und 95', um diese Streifen vor einer Berührung miteinander zu schützen, bis die Druckkraft, die größer als der vorbestimmte Wert ist, an ihnen anliegt. Die Detektorvorrichtung ist insgesamt auf irgendeinem der Aufbauteile beispielsweise der Fahrzeugkarosserie unter Verwendung von Montagelöchern (nicht beziffert) angebracht, die in der Grundplatte 98 gebildet sind, wie dies aus Fig. 15b ersichtlich ist.
Eine andere vorteilhafte Aus führungs form ist in den Fig. 16a und 16b veranschaulicht. Die dort gezeigte Detektorvorrichtung, die wegen ihres besonderen Aufbaus, der im wesentlichen gleich dem Aufbau der Ausführungsform nach Fig. 12a und 12b ist, als Modifikation dieser Ausrflhrungsform nach Fig12a und 12b bezeichnet werden kann, besitzt ebenfalls ein Paar Leiterelemente 101 und lol', die mittels eines Abstandshalters 102 aus einem isolierenden Material voneinander in Abstand stehen. Von diesen Leiterelementen lol und lol' wird in der dargestellten Ausführungsform angenommen daß sie allgemein Ringform haben, und daß der Abstandshalter 102 längs der Außenumfangsränder der Leitereimente lol und 1011 angeordnet ist. Die Leiterelemente 101 und lol' sitzen mit ihren Außenflächen auf Isolierenden Elementen 103 bzw. 103' aus einem im wesentlichen flexiblen Material>we Gummi oder dehnbaren Kunststoffen. Gemäß Darstellung besitzt ein isolierendes Element 1o3 eine im wesentlichen zylindrische Wand, die das andere isolierende Element 103' umgibt. Das isolierende Element lc3 nimmt somit das isolierende Element 1o3' und Leiterelemente lol und lol' in übereinanderees cha chtelter Form (Sandwich) auf, die ihrerseits in einem Behältnis 104 sitzt. Dieses behältnis 104 besitzt eine Endwand, die die Außenendfläche des isolierenden Elements 103 berührt, und eine ringförmige innere usladung 104a, die am Ende der zylindrischen Wand des E.hältnisses 104 gebildet ist, wie dies dargestellt ist. Ein Andruckorgan 105 wird mit dieser inneren Ausladung 104a über seinen nach außen abgestuften Wandabschnitt in Anlage gehalten, der sich in Richtung des isolierenden Elements 103' erstreckt, das gegenüber der Endwand des Behältnisses 104 angeordnet ist. Sowohl das Behältnis 104 als auch das Andruckorgan 105 bestehen aus einem im wesentlichen starren Material, wie Metall oder harten Kunststoffen. Die Abmessungen, insbesondere die Stärke,und die Form der inneren Ausladung 104a sollten derart gewählt sein, daß sie bei Druckbeaufschlagung mit dem Andruckorgan durch eine Kraft, die größer als ein vorbestimmter Wert ist, abgeschert oder von dem Behältnis 104 entfernt wird. Die in Abstand stehenden Leiterelemente 101 und 101' sind mit Leitern 106 und 106' von elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen verbunden, die bei in Abstand befindlichen Leiterelementen 1o1 und 101' voneinander getrennt sind. Eine dieser elektrischen Leitungen ist mit einer geeigneten-elektrischen Energiequelle und die andere mit einer Betätigungseinrichtung der Fahrzeugsicherheitselnrichtung verbunden, wenn die Detektorvorrichtung in eine solche Einrichtung eingebaut ist.
Eine starre Montagelatte 107 kann an einer Außenfläche des Andruckorgans 105 befestigt sein, um an irgendeinem Aufbauorgan über einen Bolzen 108 angebracht zu werden, der sich durch die Montageplatte 107 und eine in der Detektorvorrichtung gebildete zentrale öffnung (nicht beziffert) erstreckt, wie dies dargestellt ist. Wird dem Andruckorgan 105 ein mechanischer Druck mitgeteilt, wird somit die innere Ausladung 104a des Behältnisses 104 nach innen gedruckt, nämlich über den nach außen abgestuften Wandabschnitt des Andruckorgans 105 in Richtung des äußeren isolierenden Elements 103'. Ist dabei der an die innere Ausladung 1o4a angelegte mechanische Druck größer als der vorbestimmte Wert, wird die innere Ausladung 104a von dem Behältnis 1o4 abgeschert, und demgemäß kann das Andruckorgan 1o5 sich in Richtung der Endwand des Behältnisses vorwärts bewegen. Dadurch wird das äußere Leiterlement lot' gegen das innere Leiterelement tol gedrückt, so daß die beiden Leiterelemente tot und tot' an ihren Innenumfangrändern in Berührung gebracht werden, und dadurch eine elektrische Verbindung zwischen den Leitern lofi und 106' der elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen herstellen, In den Fig. 17a und 17b ist eine abgeänderte Ausführungsforni der Detektorvorrichtung nach Fig. 16a und 16b veranschaulicht, Diese abgeänderte Ausführungsform ist in der Betriebsweise im wesentlichen gleich der Ausführungsform nach Fig. 16a und 16b mit der Ausnahme, daß die in Abstand befindlichen Leiterelemente an ihren Außenumfangsrändern in Berührung miteinander gedrückt werden. Die in den Fig. 17a und 17b gezeigte Detektorvorrichtung besitzt somit ein Paar in Abstand stehender Leiterelemente 108 und 108' allgemein in Scheibenform. Diese in Abstand stehenden Leiterelemente 108 und to8' sind von einem einstückigen isolierenden Element 109 aufgenommen, das an seiner Außenumfangswand eine ringförmige Nut loga mit geeigneter Stärke und Tiefe besitzt.
Die Leiterelemente 108 und 108' sind an ge£;enüberliegenden Innenflächen, die diese Ringnut 109a bilden, befestigt und mit ihren Innenumfangskanten in dem isolierenden Element 109 verankert. Das isolierende Element lo9 das somit die in Abstand stehenden Leiterelemente 108 und 108' stützt, wird von einem Behältnis 11o getragen, das eine zentrale zylindrische Wand ltoa und ein Paar in Abstand stehender Flansche llob und lloc besitzt. Das isolierende Element 109 sitzt bündig zwischen diesen in Abstand stehenden Flanschen Ilob und lloc und wird mit seiner Innenumfangsfläche mit der zylindrischen Wand lloa des Behältnisses llõ in Berührung gehalten, wie dies dargestellt ist. Das isolierende Element 109 besteht aus einem im wesentlichen flexiblen Material mit Isoliereigenschaffen, wie Gummi oder dehnbaren Kunststoffen, während das Behältnis llo aus einem im wesentlichen starren Material besteht, wie Metall oder harten Kunststoffen. Die zylindrische Wand lloa des Behältnisses 119 hat eine Stärke, die derart gewählt ist, daß die zylindrische Wand verformt oder zusammengedrückt wird, wenn sie einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als ein vorbestimmter Wert ist. Die Leiterelemente 108 und io8' sind mit Leitern 111 bzw. 111' von elektrischen Eingangs- und Ausgangs leitungen verbunden, die gewöhnlich voneinander getrennt sind, da die Leiterelemente io8 und io8' normalerweise in Abstand voneinander gehalten werden. Eine dieser elektrischen Leitungen ist mit einer elektrischen Energiequelle und die andere mit einer Betätigungseinrichtung der Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung verbunden, wenn die gezeigte Detektorvorrichtung als Teil einer solchen Einrichtung verwendet wird.
Wird ein mechanischer Druck, der größer als der vorbestimmte Wert ist, auf die Detektorvorrichtung nach Fig. 17a und 17b ausgeübt, werden somit die Vlane he 110b und 110@ des Behältnisses über das isolierende Element 1o£ aufeinanderzugedrückt, woraufhin die zylindrische Wand 110 a des Behältnisses 110 nach innen zusammengedrückt wird. Demzufolge können die in Abstand stehenden Flansche 1Ic und 110c durch den auf den Flansch 110b ausgeübten Druck näher aneinanderrücken, wodurch die Leiterelemente lo8 und 108' an ihren Außenumfangsrändern gegeneinander gedrückt werden, wie dies aus Fig. 17b ersichtlich ist. Die mit den Leiterelementen 108 bzw. 108? verbundenen Leiter 5.11 und 111' werden somit miteinander verbunden, so da, ein geschlossener Stromkreis über die Leiterelemente loB und 108' zwischen den Eingangs- und Ausgangsleitungen hergestellt ist.
Fig. 18 zeigt noch eine weitere Modifikation der Ausführungsform nach Fig. 16a und 16b. Somit besitzt die gezeigte Druckdetektorvorrichtung ebenfalls ein Paar in Abstand stehender Leiterelemente 112 und 112', die innerhalb eines einstückigen isolierenden Elements 113 derart sitzen, daß die Seitenränder jedes Leiterelements an der benachbarten Wand des isolierenden Elements 113 verankert sind. Das isolierende Element 113, das die Leiterelemente 112 und 112' auf diese Weise aufnimmt, sitzt innerhalb eines Behältnisses, das aus einem Paar in Abstand stehender Endplatten 114 und 114' gebildet ist, die jeweils an beiden Endflächen des isolierenden Elements 113 befestigt sind, und einer allgemein zylindrischen Wand 115, die an ihren Enden mit den Außenrändern dieser Endplatten 114 und 114' starr verbunden ist. Diese zylindrische Wand 115 soll genauso wie die zusammendrückbare zylindrische Wand lloa des Behältnisses der Ausführungsform nach Fig. 17a und 17b dienen und sollte somit eine Stärke und eine mechanische Festigkeit besitzen, die derart gewählt sind, daß die zylindrische Wand 115 verformt oder zusammengedrückt werden kann, wenn sie einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als ein vorbestimmter Wert ist. Die in Abstand stehenden Leiterelemente 112 und 112' sind mit Leitern von elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen verbunden (in Fig. 18 nicht gezeigt). Die Arbeitsweise der Detektorvorrichtung mit dem im vorhergehenden beschriebenen Aufbau ist im wesentlichen gleich der Arbeitsweise der Detektorvorrichtung nach Fig. 17a und 17b; daher trifft die dort gegebene Erläuterung auch auf diese Ausführungsform zu.
In Fig. 19 ist noch eine weitere vorteilhafte Ausführurlgsforlll der mechanischen Druckdetektorvorrichtung der normal nichtleitenden Art veranschaulicht. Die hier gezeigte Detektorvorrichtung besitzt ein Behältnis 116 aus einem geeigneten im wesentlichen starren Material, in dem ein nornalerweise offener Schalter 117 sitzt. Dieser normalerweise offene Schalter 117 besteht aus einem stationären Kontakt 117a, der an einer Innenfläche einer Endwand 116a des Behältnisses 116 über ein isolierendes Element 118 befestigt ist, und einen beweglichen Kontakt 117b, der von dem stationären Kontakt 117a in Abstand steht und auf diesen zu bewegbar ist. Der stationäre und der bewegliche Kontakt 117a bzw.
117b sind mit Leitern 119 und 119' von elektrischen Eingangs-und Ausgangsleitungen verbunden. Eine dieser elektrischen Leitungen ist mit einer Energiequelle und die andere mit einer Betätigungseinrichtung für die Fahrzeugsicherheitseinrichtung verbunden, wenn die Detektorvorrichtung in einer solchen Einrichtung verwendet wird (nicht dargestellt). Durch die der Endwand 116a des Behältnisses gegenüberliegende andere Endwand 116b erstreckt sich ein Plunger 120, dessen Führungsende aus dem Behältnis 116 nach außen ragt und der in einem Abstand von dem beweglichen Kontakt 117b endet. Dieser Plunger 120 ist an dem Behältnis 116 mittels einer lösbaren halteeinrichtung,beispielsweiseenan dem Behältnis 116 verankerten Scherstiftes 121, befestigt. Der Plunger 120 wird somit beim Normalzustand der Detektorvorrichtung an einer Bewegung in Richtung der Endwarid 116a des Behältnisses 116 gehindert.
Ein Deckel oder Andruckorgan 122 ist derart angeordnet, daß es den vorragenden Abschnitt des Plungers 120 einschließt, und ist an einem Führungsendabschnitt des Behältnisses unter Verwendung des Scherstiftes 121 befestigt. Das Behältnis 116, der Plunger 120 und der Deckel oder das Andruckorgan 122 bestehen alle aus starren Materialien. Das Material und die Form des Deckels oder Andruckorgans 122 sollte insbesondere derart gewählt werden, daß das Organ 122 verformt oder in Stücke zerbrochen werden kann, wenn es einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als ein vorbestimmter Wert ist. Die mechanische Festigkeit des Scherstiftes 121 sollte ebenfalls derart gewählt werden, daß er abgeschert werden kann, wenn er einer Scherspannung ausgesetzt ist, die größer als eine vorbestimmte Grenze ist. Somit kann der Plunger 120 von der Rückhaltung durch den Scherstift 121 nur befreit werden, wenn der mechanische Druck, der größer als der vorbestimmte Wert ist, an dem Deckel oder Andruckorgan 120 anliegt und die Scherspannung, die größer als die vorbestimmte Grenze ist, dem Scherstift 121 mitgeteilt wird. Wird somit der Deckel oder das Andruckorgan 120 durch Anlegen eines solchen mechanischen Drucks verformt oder in Stücke gebrochen, wird der Plunger 120 gegen die entgegenwirkende Kraft, die durch den Scherstift 121 ausgeübt wird, in Richtung der Endwand 116a des Behältnisses gedrückt. Ist unter dieser Bedingung die an den Scherstift 121 angelegte Scherspannung größer als die vorbestimmte Grenze, wird der Plunger 120 von dem Scherstift 121 freigesetzt (losgelassen) und stößt somit heftig gegen den beweglichen Kontakt 117b des normalerweise offenen Schalters. Dieser bewegliche Kontakt 117b wird demzufolge gegen den stationären Kontakt 117a des Schalters 117 gedrückt und verbindet dadurch die Leiter 119 und 119' der elektrischen Eingangs- und Ausgangsleitungen und bildet damit einen geschlossenen Kreis über die Kontakte 117a und 117b. Die derart aufgebaute und arbeitende mechanische Druckdetektorvorrichtung wird gewöhnlich auf irg. ndeinem Aufbauteil (nicht beziffert) beispielsweise des Kraftfahrzeuges, über die Endwand 116a des Behältnisses 116 montiert, wie es in Fig. 19 veranschaulicht ist.
- Im vorhergehenden wurden verschiedene Ausführungsformen der erfindungsgemäßen mechanischen Druckdetektorvorrichtung beschrieben. Wie anfangs erwähnt wurde, sind diese Ausführungsformen der Detektorvorrichtung insbesondere zur Verwendung in Fahrzeugsicherheitseinrichtungen vorteilhaft, die die aufblasbaren Schutzsäcke oder ausstreckbaren Schutznetze verwenden, wenn die Detektorvorrichtung in Kombination mit dem konventionellen Verzögerungsdetektor oder -detektoren verwendet wird. Somit wird mit der Erfindung die Bildung von nützlichen Kombinationen der mechanischen Druckdetektorvorrichtung in irgqndeiner der zuvor beschriebenen Konstruktionen und des an sich bekannten Verzögerungsdetektors ermöglicht.
In den Fig. 20a bis 20c sind drei vorzugsweise gewählte Ausführungsformen einer solchen Kombination veranschaulicht.
Fig. 20a veranschaulicht eine Kombination, in der eine mechanische Druckdetektoreinheit 123 in Serie an eine Verzögerungsdetektoreinheit 124 angeschlossen ist, während Fig. 20b eine Kombination veranschaulicht, in der die mechanische Druckdetektoreinheit 123 und der Verzögerungsdetektor 124 parallel zu einem UND-Torelement 125 zusammengeschaltet sind. In beiden Kombinationen nach Fig. 20a und 20b wird ein Ausgangssignal nur erzeugt, wenn die beiden Detektoreinheiten betätigt werden, nämlich wenn die mechanische Druckdetektoreinheit 123 auf einen mechanischen Druck anspricht, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, und gleichzeitig die Verzögerungsdetektoreinheit 124 auf eine Verzögerung anspricht, die größer als ein vorbestimmter Grad ist. Werden die so kombinierten Detektoreinheiten in der Fahrzeugsicherheitseinrichtung zur Ermittlung eines Kollisionszustandes verwendet, wird die falsche (ungünstige) Betätigung der Sicherheitseinrichtung verhindert, wenn die Verzögerung des Fahrzeuges den vorbestimmten kritischen Grad erreicht, wenn bei dem Kraftfahrzeug solche Stöße oder Kollisionen auftreten, die nicht zu schlimmen Gefahren für die Fahrzeuginsassen führen können. Unter dieser Bedingung wird die Sicherheitseinrichtung bei Nichtvorhandensein eines Ausganessignals von der Druckdetektoreinheit 123 im Ruhezustand gehalten, selbst wenn das Signal von der Verzdgerungsdetektoreinheit 12 vorliegt. Tritt tatsächlich eine Kollision des Kraft fahrzeuges auf, werden die Ausgangssignale von beiden Detektoreinheiten 123 und 124 innerhalb eines Zeitintervalls geliefert, in dem die Verzögerung des Kraftfahrzeuges noch am Anfang steht, so daß die Sicherheitseinrichtung in ihre Schutzstellung betätigt wird, bevor dem Fahrzeuginsassen ein heftiges Stoß mitgeteilt wird.
Fig. 20c veranschaulicht eine Kombination, in der die mechanische Druckdetektoreinheit 123 in Kombination mit einer Verzögerungsdetektoreinheit 124a, die auf einen relativ niedrigen Verzögerungsgrad anspricht, und einer Verzögerungsdetektoreinheit 124b verwendet wird, die auf einen relativ hohen Verzögerungsgrad anspricht. Die Druckdetektoreinheit 123 und die Detektoreinheit 124a für geringe Verzögerung sind serienmäßig zusammengeschaltet und, diese Serienschaltung ist parallel mit der Detektoreinheit 124b für hohe Verzögerung an ein ODER-Torelement 126 angeschlossen. Die Kombination dieser Art hat nicht nur die Vorteile, die mit den Kombinationen nach Fig. 20a und 20b erhalten werden, sondern ist auch für geeignete Betätigung der Sicherheitseinrichtung sogar für den Fall nützlich, daß die mechanische Druckdetektoreinheit 123 oder die Detektoreinheit 124a für geringe Verzögerung während des Kollisionszustandes zu arbeiten aufhört, da die Detektoreinheit 124b für hohe Verzögerung sicher auf den Kollisionszustand anspricht, wenn die auftretende Verzögerung einen bestimmten kritischen Grad erreicht.
Die in den Kombinationen nach Fig. 20a bis 20c verwendbaren Verzögerungsdetektoren können irgendeinen bekannten Aufbau besitzen, bei dem beispielsweise die Bewegung durch eine Trägheitskraft eines federbelasteten oder durch einen Magneten angezogenen Objektes benutzt wird.
Allgemein wird gefordert, daß die mechanische Druckdetektorvorrichtung für die Fahrzeutsicherheitseinrichtungen auf Drucke in der Größenordnung von einigen metrischen Tonnen anspricht, damit die Stöße oder relativ weichen Kollisionen des Kraftfahrzeuges, die eine ernste Gefahr für den Kraftfahrzeuginsassen nicht hervorrufen können, nicht berücksichtigt werden. Die mechanische Druckdetektorvorrichtung würde daher außer Betrieb bleiben bis ein Aufbau, der die Detektorvorrichtung trägt, oder ein Organ, das die Detektorvorrichtung während des Kollisionszustandes anpreßt, eine ausreichende mechanische Festigkeit oder Steifigkeit besitzt. Fig.
21a bis 21c veranschaulichen eine Anordnung, die besonders geeignet ist zur derartigen Montierung der Detektorvorrichtung an den vorderen oder hinteren Teil der Kraftfahrzeugkarosserie, daß nie zuverlässig auf den mechanischen Druck in der Größenordnung von mehreren Tonnen während des Kollisionszustandes anspricht.
Gemäß Darstellung in den Fig. 21a bis 21c ist die mechanische Druckdetektorvorrichtung 128, die irgendeine der zuvor beschriebenen Konstruktionen haben kann, an einer Außenfläche eines Kreuzorgans 129 eines Rahmenaufbaus des Kraftfahrzeuges angeordnet. Dieses Kreuzorgan 129 befindet sich hinter einem Stoßfänger 130, der von dem Rahmenaufbau durch gewöhnlich starre Träger 131 getragen wird, von denen hier nur einer gezeigt ist. Die Detektorvorrichtung 128 kann unmittelbar an der Außenfläche des Kreuzorgans 129 befestigt sein. Sind jedoch das Kreuzorgan 129 und der Stoßfänger 130 in unterschiedlichen Höhen angeordnet, was gewöhnlich der Fall ist, wird die Detektorvorrichtung 128 vorzugsweise von dem Kreuzorgan 129 mittels einer Montageplatte 132 getragen, so daß die Detektorvorrichtung mit dem Stoßfänger 130 im wesentlichen fluchtet, wie dies dargestellt ist. Dabei ist es wichtig, daß die Montageplatte 132 aus einem ausreichend starren Material besteht und fest mit dem Kreuzorgan 129 verbunden ist. Während des Kollisionszustandes des Kraftfahrzeuges wird die Detektorvorrichtung 128 gewöhnlich gegen die Innenfläche des Stoßfängers 129 gedrückt, der verformt wurde, oder in Richtung des Kreuzorgans 129 bewegt. Damit die Detektorvorrichtung 128 in einer sicheren Weise angedrückt wird, ist ein Andruckorgan 133 vorzugsweise an der Innenfläche des Stoßfängers 130 an einer Stelle in Fluchtung mit der Detektorvorrichtung 128 befestigt. Das Andruckorgan 133 sollte ebenfalls aus einem ausreichend starren Material bestehen und mit der Innenfläche des Stoßfängers 13o fest verbunden sein. Wird der Stoßfänger 130 bei einer Kollision des Kraftfahrzeuges verformt oder bewegt, wird somit das Andruckorgan 133 in Richtung eines Pfeils bewegt, wie dies in Fig. 21c gezeigt ist, und stößt genau gegen die Detektorvorrichtung 128. Das Andruckorgan 133 kann eine allgemein flache Form haben, wie dies aus den Fig. 21b und 21c ersichtlich ist; im Bedarfsfall kann das Andruckorgan 133 jedoch mit zumindest einer Ausladung versehen sein, die auf die Detektorvorrichtung 128 gerichtet ist. Fig. 22a veranschaulicht ein Beispiel des Andruckorgans 133, auf dessen Außenfläche eine einzelne vertikal verlaufende Ausladung 133a gebildet ist, während in der Ausführungsform nach Fig. 22b ein Paar in Abstand stehender Ausladungen 133b und 133c vorgesehen sind, die ebenfalls vertikal auf der Außenfläche des Andruckorgans verlaufen.
Fig. 23 veranschaulicht eine andere Anordnung, in der die Detektorvorrichtung - ebenfalls mit der Bezugsziffer 128 bezeichnet - in Verbindung mit einem vorderen oder hinteren Stoßfänger 129 verbunden ist, der dabei von einem zusamniendrückbaren oder rückziehbaren Trägeraufbau 134 getragen wird, von dem hier nur einer zu sehen ist. Der Trägeraufbau dieser Art soll einen Teil der Stoßenergie absorbieren, die dem Stoßfänger bei einer Kollision des Kraftfahrzeuges mitgeteilt wird. Gemäß Darstellung ist das zusaminendrückbare Trägerorgan 134 an einem Seitenorgan 135 des nahmenaufbaus der Fahrzeugkarosserie über ein Montageorgan 136 befestigt, das eine flache Endwand 136a hat. Die mechanische Druckdetektorvorrichtung 128 ist unmittelbar an dieser Endwand 136a des Montageorgans 136 befestigt. Fluchtet dabei die Endwand 136a des Montageorgans 136 nicht genau mit dem Stoßfänger 13o,kann das zuvor beschriebene Andruckorgan 133 an der Innenfläche des StoßfSngers 130 in Fluchtung mit der Detektorvorrichtung 128 befestigt werden, wie dies mit gestrichelten Linien in Fig.
23 gezeigt ist, Wird der Stoßfänger 130 im Ansprechen auf den Stoß durch die Kollision des Kraftfahrzeuges in Richtung des Rahmenaufbaus oder gegen diesen gedrückt, wird somit der Trägeraufbau 134 durch das Montageorgan 136 nach innen gedrückt, so daß der Stoßfänger 130 oder das Andruckorgan 133 gewaltsam gegen die Detektorvorrichtung 128 auf dem Montageorgan 136 stößt, wodurch der Kollisionszustand durch die Detektorvorrichtung 128 genau ermittelt wird.
Fig. 24 veranschaulicht noch eine weitere Anordnung, in der die mechanische Druckdetektorvorrichtung 128 in Kombination mit einem teleskopischen Trägeraufbau 137 angeordnet ist, der auf dem Seitenorgan 135 des Rahmenaufbaus getragen wird und den Stoßfänger 130 trägt, so daß er zusammendrückbar ist, wenn er einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, Der teleskopische Trägeraufbau 137 besitzt somit ein äußeres Röhrenorgan 137a, das mit dem Seitenorgan 135 des Rahmenaufbaus starr verbunden ist, und eine Innenstange 137b, die in dem Röhrenorgan 137a axial beweglich sitzt und an dem Röhrenorgan mit einem geeigneten zerbrechlichen Mittel, beispielsweise einem Scherstift 138, lösbar befestigt ist.
Die mechanische Druckdetektorvorrichtung 128 ist hinter diesem so konstruierten Trägeraufbau 137 angeordnet und an dem Seitenorgan 135 des Rahmenaufbaus mittels eines starren Montageorgans 139 befestigt, das eine im wesentlichen flache Endfläche besitzt. Die auf diese Weise an der Endfläche des Trägerorgans 139 befestigte Detektorvorrichtung 128 ist derart angeordnet, daß sie mit der Innenstange 137b des Trägeraufbaus 137 fluchtet.
Wird der Stoßfänger (nicht gezeigt) infolge der Kollision des Kraft fahrzeuges nach innen verformt oder bewegt, wird somit die Innenstange 137b des Trägeraufbaus 137 nach innen gedrückt; ist der darauf ausgeübte Druck größer als ein vorbestimmter Wert, wird der Scherstift 138 zerbrochen, so daß sich die Stange 137 durch das äußere Röhrenorgan 137a bewegen kann.
Demzufolge stößt die Stange 137b die Detektorvorrichtung 128 heftig auf das Trägerorgan 139, wodurch der Kollisionszustand genau ermittelt werden kann.
Die anhand der Fig. 21 bis 24 veranschaulichten Anordnungen sind auf die Fälle gerichtet, in denen die mechanische Druckdetektorvorrichtung an dem vorderen oder dem hinteren Teil des Kraftfahrzeuges anzuordnen ist, um gegen eine Frontalkollision oder eine Kollision am hintereb Ende zu schützen. Diese Anordnungen sind nur als Beispiel gewählt, und daher sind die beschriebenen Einrichtungen im wesentlichen auch zur Anordnung der Detektorvorrichtung an beliebigen Stellen des Kraftfahrzeuges geeignet.
Die mechanische Druckdetektorvorrichtung und die Kombination dieser Vorrichtung, mit dem bekannten Verzögerungsdetektor oder -detektoren bei Verwendung in der Fahrzeugsicherheitseinrichtung haben zahlreiche Vorteile, die soweit in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen der Vorrichtung oder der eine solche Vorrichtung enthaltenden Kombination erläutert wurden.Die Detektorvorrichtung oder die Kombination dieser Vorrichtung mit dem Verzögerungsdetektor hat jedoch noch darin einen Nachteil, daß sie auf den Kollisionszustand wesentlich nach anfänglichem Auftreten der Kollision bei dem Kraftfahrzeug anspricht. Somit wird mit der Erfindung eine neue Kollisionsdetektorvorrichtung geschaffen, die besonders zur Verwendung in den Fahrzeugsicherheitseinrichtungen der zuvor beschriebenen Art geeignet ist.
Eine erste vorteilhafte Ausführungsform einer solchen Kollisionsdetektorvorrichtung ist in den Fig. 25a und 25b veranschaulicht. Gemäß Darstellung ist die Kollisionsdetektorvorrichtung beispielsweise in Verbindung mit einem vorderen oder hinteren Stoßfänger 140 installiert. Die Kollsionsdetektorvorrichtung besitzt ein Paar von in Abstand stehenden, parallelen, im wesentlichen identischen teleskopischen oder ausdehnbaren Stangenorganen 141 und 141', die gemäß Darstellungean ihren inneren Enden mit einem Karosserieaufbau 142 des Kraftfahrzeuges verbunden sind. Die teleskopischen Stangenorgane 141 und 141' bestehen jeweils aus stationären äußeren Röhrenorganen 143 und 143' und ausdehnbaren inneren Stangen 144 und 144', die durch die zugehörigen äußeren Röhrenorgane axial beweglich sind. Die inneren Stangen 144 und 144' sind mit geeigneten Antriebseinrichtungen verbunden, beispielsweise Elektromotoren 145 bzw. 145', die gewöhnlich auf dem Rahmenaufbau 142 angeordnet sind. Diese Elektromotoren 145 und 145' können auf die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ansprechen und treiben die Innenstangen 145 bzw. 145' an, damit sie nach vorn aus dem Rahmenaufbau herausragen, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges eine vorbestimmte Grenze überschreitet. Eine mechanische Druckfühlereinrichtung 146 ist an den Führungsenden der Stangen 144 und 144' der teleskopischen Stangenorgane 141 bzw. 141' montiert und im wesentlichen parallel zu dem Stoßfänger 140 angeordnet, wie dies dargestellt ist. Bei der so aufgebauten und angeordneten Kollisionsdetektorvorrichtung werden die beweglichen inneren Stangen 145 und 145' gewöhnlich in zurückgezogenen oder vorgespannten Stellungen gehalten, wobei die Druckfühlereinrichtung 146 innerhalb oder im wesentlichen fluchtend mit dem Stoßfänger 140 angeordnet ist (aus Fig. 25d ersichtlich), wenn das Kraftfahrzeug mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit gefahren wird oder steht. Erreicht die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges den vorbestimmten Pegel, werden die Elektromotoren 145 und 145' betätigt und treiben die inneren Stangen 144 und 144' der teleskopischen Stangenorgane 141 bzw, 141' an, so daß die Stangen 144 und 144' aus dem Fender 140 hervorragen, wie dies aus Fig. 25a ersichtlich ist. Die mechanische Drlekfühlereinrichtung 146 kann in beliebiger Weise konstruiert sein, beispielsweise unter Verwendung eines Dandschalters oder eines geeigneten druckempfindlichen Elements. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Fsühlereinrichtung 146 irgendeine der Konstruktionen hat, die anhand der Fig.
2 bis 19 beschrieben wurden. Wird der Dandschalter oder das druckempfindliche Element oder die, Detektorvorrichtung gemEß Fig. 2, 3 oder 14 als Druckfühlereinrichtung 146 verwendet, ist eine Anordnung nach Fig. 26 für diesen Zweck vorteilhaft. Gemäß Darstellung in Fig. 26 besitzt die mechanische Druckfühlereinrichtung 146 ein Basisorgan 146a, das an den FUhrungsenden der ausdehnbaren Stangen 144 und 144' befestiet ist, und ein Druckfühlerelement 146b der oben beschriebenen Art, das an einer Außenfläche des Basisorgans 146a befestigt ist. Zur Vergrößerung des Erfassungsbereichs der so aufgebauten Fühlereinrichtung 146 kann diese im Bedarfsfall an beiden Enden ausgedehnt sein, so daß sie seitlich von den Führungsenden der Stangen 144 und 144' vorragt.
Fig. 27 veranschaulicht eine Modifikation der Ausführungsform nach Fig. 25a und 25b oder Fig. 26. In gleicher Weise wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen benutzt diese Kollisionsdetektorvorrichtung die teleskopischen Stangenorgane 141 und 141', die von den Elektromotoren 145 und 145' angetrieben werden. Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen besitzt die Kollisionsdetektorvorrichtung nach Fig. 27 eine abgeänderte mechanische Druckfühlereinrichtung, die ein Paar Rollen 147 und 147' aufweist, die an den Führungsenden der ausdehnbaren Stangen 144 bzw. 144' angeordnet sind, eine flexible Leitung (Leine) 148, die auf diesen Rollen 147 und 147' geführt wird,und eine Spannungsdetektoreinrichtung (nicht gezeigt), die ein Ansteigen der Spannung iri der flexiblen Leitung 148 ermitteln und ein Signal liefern kann, wenn der Spannungsanstiee in der flexiblen Leitung eine vorbestimmte Grenze überschreitet. Die flexible Leitung 148 kann eine Leine, ein Streifen aus geeignetem flexiblem Material, ein Draht oder ein Kabel sein. Diese flexible Leitung 148 ist an ihren gegenüberliegende. Endabschnitten auf Spulen 149 und 149' aufgewickelt, die gewöhnlich auf dem Karosserieaufbau 142 des Kraftfahrzeuges angeordnet sind. Werden die ausdehnbaren Stangen 144 und 144' mit mittlerer Geschwindigkeit,wie beim relativ langsamen Fahren des Kraftfahrzeuges vorgeschoben, wird die flexible Leitung 148 weich von den Spulen 149 und 149' abgewickelt. Werden die ausdehnbaren Stangen 144 und 144' jedoch heftig oder mit einer relativ hohen Geschwindigkeit vorgeschoben, tritt bei den Spulen 149 und 149' ein relativ großer mechanischer Widerstand auf, wodurch in der flexiblen Leitung 148 eine erhöhte Spannung erzeugt wird. Diese flexible Leitung 148 ist mit der Spannungsdetektoreinrichtung (nicht gezeigt) verbunden, die das Ansteigen der Spannung der flexiblen Leitung 148 ermitteln und ein Signal erzeugen kann, wenn diese Spannung über die vorbestimmte Grenze ansteiet, wie dies im vorhergehenden erwähnt wurde.
In jeder der Ausführungsformen nach Fig. 25a bis 27 können die Elektromotoren 145 und 145' zum Antreiben der ausdehnbaren Stangen 144 bzw. 144' derart gesteuert werden, daß die ausdehnbaren Stangen 144 und 144' zum Vorragen gebracht werden, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges über die vorbestimmte Grenze ansteigt, wie dies zuvor erwähnt wurde, und daß die Stangen 144 und 144' über Strecken vorgeschoben werden, die im wesentlichen proportional der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges sind. Im Bedarfsfall kann eine zusätzliche Anordnung vorgesehen sein, so daß das Signal von der Druckfühlereinrichtung unberücksichtigt gelassen oder gesperrt wird, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges kleiner als ein vorbestimmter Pegel ist oder die Vorragungslängen der ausdehnbaren Stangen kleiner als ein Vorbestimmter Wert sind. Eine solche Einrichtung ist dazu nützlich, eine falsche Betätigung der Fahrzeugsicherheitseinrichtung in die Schutzstellung im Ansprechen auf eine Kollision zu verhindern, die keine ernste Gefahr für den Kraftfahrzeuginsassen herbeiführen kann.
Die im vorhergehenden beschriebene Kollisionsdetektorvorrichtung ist dazu nützlich, den Kollisionszustand zu ermitteln, wesentlich bevor das Kraftfahrzeug tatsächlich die Kollision erleidet, damit der Sicherheitseinrichtung ermöglicht wird, die Schutzstellung zu einem geeigneten Zeitpunkt einzunehmen. Wird in dieser Hinsicht der Kollisionszustand in 15 Millisekunden nach anfänglichem Eintreten der Kollision ermittelt - wie im Fall der konventionellen Kollisionsdetektoren - und wird das Kraftfahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 50 km (oder etwa 30 Meilen) pro Stunde gefahren, ist es erforderlich, daß die Sicherheitseinrichtung in etwa 25 Millisekunden voll in die Schutzstellung gebracht wird, um den Schutz des Fahrzeuginsassen vor Verletzung voll zu gewährleiten. Werden bei der erfindungsgemäßen Kollisionsdetektorvorrichtung die ausdehnbaren (ausfahrbaren) Stangen etwa 3o mm bei den gleichen Fahrbedingungen des Kraftfahrzeuges vorgeschoben, reicht es aus, daß die Sicherheitseinrichtung innerhalb eines Intervalls in der Größenordnung von 600 Millisekunden in die Schutzstellung gebracht wird. Dies führt zu einer äußerst leichten Gestaltung der Sicherheitseinrichtung, Wird die Sicherheitseinrichtung innerhalb des gleichen Intervalls wie bei den konventionellen Gegenstücken in die Schutzstellung gebracht, kann die Sicherheitseinrichtung für die Kollision betrieben werden, die eintritt, wenn das Kraftfahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 80 km (oder etwa 50 Meilen) pro Stunde gefahren wird.
Fig. 28 veranschaulicht ein Beispiel des Gesamtaufbaus der Fahrzeugsicherheitseinrichtung, die die zuvor beschriebene mechanische Druck- oder Kollisonsdetektorvorrichtung verwendet. In der gezeigten Anordnung bezeichnet die Bezugsziffer A den aufblasbaren Schutzsack oder das ausstreckbare Schutznetz, die mit einer geeigneten Betätigungseinrichtung verbunden sind, die den Sack oder das Netz in die Schutzstellung bringen kann. Bei Verwendung eines Schutzsackes kann diese Betätigungseinrichtung eine Druckfluidquelle aufweisen, die in einem geschlossenen Behälter untergebracht ist. Dieser Behälter oder eine andere Betätigungseinrichtung ist mit der mechanischen Druck-oder Xollisionsdetektorvorrichtung F der zuvor beschriebenen Art und dem Verzögerungsdetektorschalter D verbunden. Gemäß Darstellung besitzt der Verzögerun£sdetektorschalter D eine normalerweise energierte Solenoidvorrichtung S und ein normalerweise geschlossenes Schaltelement S', Die Solenoidvorrichtung S wird über eine elektrische Schaltung energiert, die die Druck- oder Kollisionsdetektorvorrichtung F aufweist, von der in dem gezeigten Beispiel angenommen wird,daß sie normal leitet. Erleidet das Kraftfahrzeug eine Kollision, wird somit die Druck- oder Kollisionsdetektorvorrichtung F betätigt, damit sie nichtleitend wird, so daß die Solenoidvorrichtung S deenergiert wird. Der Schalter S', der bei energierter Solenoidvorrichtung S'in Offenstellung gehalten wurde, wird geschlossen - vorausgesetzt, daß die dadurch ermittelte Verzögerung größer als der vorbestimmte Wert ist. Die BetStigungseinrichtung für den Schutzaack oder -netz ist auf diese Weiße mit der Energiequelle verbunden, so daß der Schutzsack oder -netz in die Schutzstellung gebracht wird.
Fig. 29 zeigt nun Beispiele von Xnderungen der Beschleunigung, die dem in die Kollisionen verwickelten Insassen mitgeteilt werden,in verschiedenen Graden über der Zeit, die nach der Anfangastufe der Kollision verstrichen ist.
So zeigt die Kurve a die änderung der Beschleunigung während der relativ krArtigzn Kollision, während die Kurve b die Knderung der Deschleunigung während der relativ leichten Kollision zeigt. Die Zeit T zeigt eine Grenze des Zeitintervalls an, in dem die Sicherheitseinrichtung in die Schutzstellung gebracht werden sollte. Diese Zeit T ist in Ubereinstimmung mit der Zeit, die für die Betätigung der Sicherheitseinrichtung erforderlich ist, und der Geschwindigkeit bestimmt, mit der der Fahrzeuginsasse während einer Frontalkollision nach vorn geschleudert wird. Es ist somit aus Fig. 29 ersichtlich, daß der mit G bezeichnete gleiche Beschleunigungsgrad zu verschiedenen Zeitpunkten in Abhängigkeit von dem Grad der auftretenden Kollision erreicht wird. Im Fall der relativ kräftigen Kollision, die durch die Kurve a gezeigt wird, wird ein solcher vorbestimniter Beschleunigunggrad G bei tl vor der Zeit T erreicht, während der Beschleunigungsgrad G bei der relativ leichten Kollision zu einem Zeitpunkt t2, was nach der Zelt T liegt, erreicht wird. Damit die Fahrzeugsicherheitseinrichtung mit zufriedenstellender Zuverlässigkeit und in einem geeigneten Zeitraum arbeiten kann, ist es vorteilhaft, wenn die Sicherheitseinrichtung außer Einsatz gehalten wird, wenn der vorbestimmte Beschleunigungsgrad G nach Verstreichen der Zeit T erreicht wird, und nur betätigt wird, wenn der vorbestimmte Eeschleunigungsgrad G innerhalb eines Zeitintervalls zwischen der Anfangsstufe der Kollision - mit dem Punkt 0 angegeben -und der Zeit T erreicht wird. In den Fig. 3o bis 33 sind Ausführungsformen der Kollisionsdetektorschaltvorrichtung veranschaulicht, die diese Eigenschaften erreichen kann.
Die in Fig. 30 dargestellte Kollisionsdetektorschaltvorrichtung der zuvor beschriebenen Art besitzt einen ersten und einen zweiten normalerweise offenen beschleunigungsabhängigen Schalter 150 und 151, die zwischen einer Energiequelle 152 und einer Betätigungseinrichtung 153 für die Sicherheitseinrichtung in Serie geschaltet sind. Der erste beschleunigungsabhSngige Schalter 150 kann geschlossen werden, wenn er auf ein Ansteigen der Beschleunigung anspricht, das sich in der Anfangs stufe des Kollisionszustandes - mit dem Punkt 0 in Fig. 29 bezeichnet - entwickelt. Der zweite beschleunigungsabhängige Schalter 151 kann dagegen in Abahängigkeit von einer Beschleunigung geschlossen werden, die größer als der vorbestimmte Grad G ist. Mit den Eingangs-und Ausgangsanschlüssen des ersten beschleunigungsabhängigen Schalters 150 ist eine Zeitgeberschaltung 154 verbunden.
Diese Zeitgeberschaltung 15 ist mit einem normalerweise geschlossenen Schalter 155 verbunden, der zwischen dem ersten und zweiten beschleunigungsabhängigen Schalter 150 bzw. 151 sitzt. Dieser dritte Schalter 155 wird durch die Zeitgeberschaltung 154 derart Rsteuert, daß er geöffnet wird, wenn die an der Schaltung 154 eingestellte Zeit verstrichen ist.
Tritt der Anfang einer Kollision am Kraftfahrzeug ein, wird der erste beschleunigungsabhängige Schalter 150 geschlossen, so daß die Zeitgeberschaltung 154 in Betrieb gesetzt wird.
Ist unter dieser Bedingung die von der Kollision herrührende Beschleunigung größer als der vorbestimmte Grad C und wird eine solche Beschleunigung innerhalb des Zeit intervalls erreicht, das an der Zeitgeberschaltung 154 eingestellt list, wird der zweite Beschleunigungsschalter 151 bei geschlossen gehaltenem Schalter 155 geschlossen. Die Betätigungseinrichtung 153 wird somit von der Energiequelle 152 energiert, so daß die Sicherheitseinrichtung zur Schutzstellung gebracht wird. Wird jedoch die Beschleunigung, die größer als der vorbestimmte Grad G ist, nach Verstreichen der Zeit T erreicht, ist der Schalter 155 durch die Zeitgeberschaltung 154 geöffnet, obwohl der zweite beschleunigungsabhängige Schalter 151 geschlossen gehalten wird. Ist ferner die von dem zweiten beschleunigungsabhängigen Schalter 151 ermittelte Beschleunigung kleiner als der vorbestimmte Grad G, bleibt der Schalter 151 offen, obwohl der Schalter 155 sich in Schließstellung befinden kann. In dem letzteren dieser beiden Fälle wird die Betätigungseinrichtung 153 außer Einsatz gehalten, so daß die Sicherheitseinrichtung in Ruhestellung gehalten wird.
Fig. 31 veranschaulicht ein Beispiel einer praktischen Form der Kollisionsdetektorschaltvorrichtungf nach Fig. 30. In diesem Aus fiihrunGsbeispiel ist der erste beschleunigungsabhängige Schalter 150 gemäß Darstellung durch eine der zuvor beschriebenen mechanischen Druck- oder Kollisionsdetektorvorrichtungen der normal leitenden Art gebildet, die in einer der Fig. 2 bis 13b gezeigt sind. Der zweite beschleunigungsabhängige Schalter 151 ist dagegen als sogenannter Träeheitsschalter gebildet, der ein Solenoid 156 besitzt, das über die Zeitgeberschaltung 154 mit einer Energiequelle 157 und dem ersten beschleunigungsabhängigen Schalter 15n eAektrisch verbunden ist.
Eine Kugel 158 aus magnetischem Material steht mit dem Solenoid 156 in Berührung, das sich im energierten Zustand befindet, und ist mit in Abstand stehenden Kontakten 159 und 159' verbunden, die mit der Energiequelle 152 und dem .Schalter 155 verbunden sind. Diese Kugel 158 hat ein beträchtliches Gewicht und wirkt als eine träge Masse. Wird der so aufgebaute Trägheitsschalter 151 einer Beschleunigung ausgesetzt, die größer als der vorbestimmte Grad G ist, arbeitet er in einer solchen Weise, daß das Solenoid 156 deenergiert wird, wobei der erste beschleunigungsabhängige Schalter 150 nichtleitend gemacht ist, so daß die Kugel 158 von dein Solenoid 156 in eine Stellung entfernt wird, in der die in Abstand stehenden Kontakte 159 und 159' miteinander verbunden sind. Unter der Voraussetzung, daß der Schalter 155 geschlossen gehalten ist, wird die Betätigungseinrichtung 153 der Sicherheitseinrichtung somit von der Energiequelle 152 energiert, Damit die Kollisionsdetektorschaltvorrichtung mit dem in Fig. 30 gezeigten Grundaufbau auch in geeigneter Weise arbeiten kann, wenn die Energiequelle 152 ausfällt, kann ein Kondensator 160 zwischen der Energiequelle 152 und dem beschleunigungsabhängigen Schalter 151 und dem Schalter 155 vorgesehen sein. Dieser Kondensator 16o wird bei einem Ausfall der Energiequelle entladen. Fig. 33 zeigt eine Modifikation der Ausführungsform nach Fig. 31, in der der Kondensator 160 zwischen der Energiequelle 152 und dem zweiten beschleunigungsabhängipen Schalter 151 und dem dritten Schalter 155 für den oben angegebenen Zweck sitzt.

Claims

Patentansprüche

Mechanische Druckdetektorvorrichtung, gekennzeichn > urch eine elektrisch leitende Einrichtung, die verformbar ist, wenn sie einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, und ein Signal erzeugt, das das Anliegen eines solchen mechanischen Drucks anzeigt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Einrichtung einen Leiter aufweist, der auftrennbar ist, wenn er einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als der vorbestimmte Wert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter die Form eines langgestreckten Drahtes hat.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter die Form eines länglichen LeVerstreifens hat.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein isolierendes Element, das die elektrisch leitende Einrichtung aufnimmt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Einrichtung ein elektrisch leitendes zerreißbares Organ besitzt, das mit Leitern von elektrischen Leitungen verbunden ist und zerreißbar ist, wenn es einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als der vorbestimmte Wert ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zerreißbare Organ eine zerbrechbare Stange aufweist, in der sich ein Leiterdraht von einem der Leiter zum anderen erstreckt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zerbrechliche Stange aus Kohlenstoff besteht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zerbrechliche Organ aus Glas besteht.
lo. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein Messerschneidenorgan, das in der isolierendes Einrichtung eingebettet ist, wobei seine scharfe Kante an dem zerbrechlichen Organ anliegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitende zerbrechbare Organ aus einem Glasrohr besteht, das mit einer elektrisch leitenden Schicht bedeckt ist und mit den Leitern an in Abstand stehenden Punkten verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen starres Andruckorgan, das auf einer Außenfläche der isolierendes Einrichtung angeordnet ist und unmittelbar einen mechanischen Druck aufnimmt, der auf die Detektorvorrichtung ausgeübt wird.
13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zerbrechbare Organ aus einem Glasrohr besteht, das mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet ist und mit den Leitern an in Abstand stehenden Punkten verbunden ist, und daß die isolierende Einrichtung ein Paar isolierender Elemente aufweist, zwischen denen das Glasrohr sitzt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen starres Andruckorgan, das auf einer Außenfläche des einen isolierenden Elements angeordnet ist, und ein im wesentlichen starres Trägerorgan, das auf einer Außenfläche des anderen isolierenden Elements angeordnet ist, wobei das Andruckorgan einen das Trägerorgan umgebenden Wandabschnitt und eine innere Ausladung besitzt, die an dem Trägerorgan anliegt und abscherbar ist, wenn das Trägerorgan auf sie drückt, damit das Andruckorgan und das Trägerorgan dichter auf einander zu bewegt werden können, bis das Glasrohr zwischen den beiden isolierenden Elementen zerbrochen wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Glasrohrs auf einem überatmosph§-rischen Druck gehalten wird.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Einrichtung ein Leiterelement aufweist, das auf einem isolierenden Element getragen wird und zumindest zwei frei liegende Abschnitte besitzt, an denen es mit den Leitern der elektrischen Leitungen verbunden ist, wobei das isolierende Element relativ zu den Leitern der elektrischen Leitungen bewegt wird, wenn es einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als der vorbestimmte Wert ist, wodurch die Leiter von dem Leiterelement getrennt werden.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen starres Behältnis, das das isolierende Element aufnimmt und eine innere Ausladung besitzt, die an einem Ende des isolierenden Elements anliegt, urid öffnungen, durch die sich die Leiter erstrecken und mit dem Leiterelement verbunden werden, wobei die innere Ausladung von dem Behältnis abgetrennt wird, wenn sie durch das isolierende Element mit einem mechanischen Druck beaufschlagt wird, der größer als der vorbestimmte Wert ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Einrichtung ein Paar in Abstand stehender Leiterelemente aufweist, die jeweils mit den Leitern der elektrischen Leitungen verbunden sind, und eine isolierende Einrichtung, die die in Abstand stehenden Leiterelemente aufnimmt, die gegeneinander gedrückt werden, wenn die Vorrichtung einem mechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als der vorbestimmte Wert ist.
519. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen starres Andruckorgan, das eine Außenfläche der isolierenden Einrichtung überdeckt und unmittelbar die mechanische Kraft aufnimmt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch Abstandshalter, die örtlich zwischen den in Abstand stehenden Leiterelementen sitzen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch einen Abstandshalter aus einem isolierenden Material, der zwischen Außenrändern der Leiterelemente sitzt, ein Andruckorgan, das an einer Außenfläche der isolierenden Einrichtung angeordnet ist, und ein im wesentlichen starres Behältnis, das die isolierende Einrichtung aufnimmt und einen Wandabschnitt besitzt, der das Andruckorgan umgibt und eine innere Ausladung besitzt, wobei das Andruckorgan einen nach außen abgestuften Wandabschnitt hat, der an der inneren Ausladung anliegt, die von dem Behältnis entfernbar ist, wenn sie von dem Andruckorgan über den abgestuften Wandabschnitt mit einem mechanischen Druck beaufschlagt wird, der größer als der vorbestimmte Wert ist, wodurch das Andruckorgan auf die isolierende Einrichtung drücken kann, damit die in Abstand stehenden Leiterelemente gegeneinander gedrückt werden.
22. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein im wesentliches starres Behältnis mit einem Paar von in Abstand stehenden Flanschen und einer allgemein zylindrischen Wand, die an beiden Enden mit den Flanschen verbunden ist, wobei die isolierende Einrichtung ein Isolatorelement besitzt, das zwischen den in Abstand stehenden Flanschen in seiner Lage gehalten wird und eine allgemein ringförmige Nut besitzt, über die die Leiterelemente an ihren Innenrändern in dem isolierenden Element in Abstand zueinander eingebettet sind, wobei die zylindrische Wand zusammengedrückt wird, wenn die Flansche durch einen mechanischen Druck aufeinander zu gedrückt werden,der größer als der vorbestimmte Wert ist, damit die Leiterelemente gegeneinander gedrückt werden.
23. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch ein im wesentlichen starres Behältnis mit in Abstand stehenden Endplatten, die zwischen sich die isolierende Einrichtung aufnehmen, und einer allgemein zylindrische Wand, die die isolierende Einrichtung umgibt, die einen Hohlraum aufweist, in dem in Abstand stehende Leiterelemente im wesentlichen parallel zu den Endplatten angeordnet sind, wobei die zylindrische Endwand zusammengedrückt wird, wenn die Endplatten durch einen mechanischen Druck aufeinander zugedrückt werden, der größer als der vorbestimmte Wert ist, damit die in der isolierenden Einrichtung befindliohen in Abstand stehenden Leiterelemente gegeneinandergedrückt werden.
24. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Behältnis aus einem im wesentlichen starren Material, wobei die elektrisch leitende Einrichtung einen stationären Kontakt aufweist, der an einer Innenfläche der einen Endwand des Behältnisses befestigt ist, und einen beweglichen Kontakt, der in einem Abstand von dem stationären Kontakt angeordnet ist, wobei der stationäre und'der bewegliche Kontakt mit Leitern von elektrischen Leitungen verbunden sind, einen im wesentlichen starren Plunger, der sich durch die andere Endwand des Behältnisses erstreckt und dessen eines Ende nach außen ratt und dessen anderes Ende an dem stationiren Schalter angeordnet ist, eine zerbrechliche Befestigungseinrichtung, die den Plunger an dem Behältnis befestigt und zerbrechbar ist, wenn sie einer Scherspannung ausgesetzt wird, die größer als eine vorbestimmte Grenze ist, und ein Abdeckungsorgan aus einem im wesentlichen starren Material, das mit einem -Fütrungsendabschnitt des Behältnisses verbunden ist und in dem der vorragende Abschnitt des Plungers enthalten ist.
25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Kombination mit einem Verzögerungsdetektor, der in Abhängigkeit von einer Verzögerung, die größer als eine vorbestimmte Grenze ist, ein Ausgangssignal beim Ansprechen auf eine solche Verzögerung erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Detektoren derart miteinander verbunden sind, daß nur bei gleichzeitigem Vorliegen von Ausgangssignalen von beiden Detektoren ein Gesamtausgangssignal erzeugt wird.
26. Vorrichturl£ nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Verzögerungsdetektor und der Druckdetektor in Serie miteinander verbunden sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch einen zweiten Verzögerungsdetektor, der auf eine Verzögerung anspricht, die größer als eine vorbestimmte Grenze ist, die wiederum größer als die zuerst genannte vorbestimmte Grenze ist, und durch ein ODER-Torelement, an das der erste Verzögerungsdetektor und der Druckdetektor parallel zu dem zweiten Verzögerunesdetektor angeschlossen sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26, gekennzeichnet durch ein UND-Torelement, an das der Verzögerungsdetektor und der Druckdetektor parallel angeschlossen sind.
29. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Verwendung in einer Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen zwei in Abstand stehenden Teilen eines Karosserieaufbaus eines Kraftfahrzeuges sitzt, und auf einer Endfläche des einen der beiden in Abstand stehenden Teile über eine Montageplatte angeordnet ist, die mit dem anderen der beiden Teile fluchtet.
30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Andruckorgan verbunden ist, das fluchtend zu ihr auf dem anderen der beiden Teile montiert ist.
31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß das Andruckorgan an seiner Außenfläche zumindest eine Ausladung aufweist, die mit der Detektorvorrichtung fluchtet.
32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem Seitenorgan eines Rahmenaufbaus eines Kraftfahrzeuges getragen wird, das einen Stoßfänger besitzt, der von dem Rahmenaufbau über ein zusammendrückbares Trägerorgan getragen wird, das mit dem Rahmenaufbau über ein Montageorgan, das eine im wesentlichen flache Endfläche besitzt, hinter dem Stoßfänger verbunden ist, wobei die Detektorvorrichtung an der Endfläche des Montageorgans befestigt ist, und in Fluchtung mit dem Stoßfänger angeordnet ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem Andruckorgan verbunden ist, das an einer Innenfläche des Stoßfängers befestigt ist und in Fluchtung mit der Detektorvorrichtung angeordnet ist.
34. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem Seitenorgan eines Rahmenaufhaus eines Kraftfahrzeuges getragen wird, das einen Stoßfänger hat, der von dem Rahmenaufbau über einen teleskopischen Stangenträgeraufbau getragen wird, der ein äußeres Röhrenorgan, das an dem Seitenorgan des Rahmenaufbaus befestigt ist, und eine innere Stange aufweist, die durch das Röhrenorgan zurückziehbar ist, wenn sie einem nechanischen Druck ausgesetzt wird, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, wobei die Detektorvorrichtung hinter dem Trägeraufbau angeordnet ist und an einer Endfläche eines Montageorgans befestigt ist, das an dem Seitenorean des Rahmenaufbaus sitzt, wodurch die Detektorvorrichtung durch die innere Stange getroffen wird, wenn diese durch den mechanischen Druck zum Zurückziehen in Richtung der Detektorvorrichtung gebracht wird.
35. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprache für eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung, gekennzeichnet durch zumindest zwei in Abstand stehende im wesentlichen parallele teleskopische Stangenorgane, die gegenüber einem Karosserieaufbau eines Kraft fahrzeuges stationär gehalten werden und jeweils ein allgemein röhrenförmiges Organ besitzen, das mit dem Rahmenaufbau verbunden ist, und eine innere ausdehnbare Stange, die durch das Röhrenorgan beweglich ist, Antriebseinrichtungen, die die innere ausdehnbare Stange bei Betätigung vorschieben und in Abhängigkeit von einer Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges die innere ausdehnbare Stange um eine Strecke in Ubereinstimmung mit der Fahrgeschwindigkeit zu bewegen, und eine Druckfühlereinrichtung, die an Führungsenden der inneren ausdehnbaren Stangen angeordnet sind und einen mechanischen Druck ermitteln, wenn sich die innere ausdehnbare Stange in der vorgeschobenen Stellung befindet.
36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfühlereinrichtung auf einen mechanischen Druck ansprechen kann, der größer als ein vorbestimmter Wert ist.
37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtung ein Basisorgan tesitzt, das mit den Führungsenden der ausdehnbaren Stangen der teleskopischen Stangenorgane verbunden ist,und ein Druckfühlerelement, das an einer Endfläche des Basisorgans befestigt ist.
38. Vorrichtung nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisorgan und das Druckfühlerelement von den ausdehnbaren Stangen seitlich nach außen ragen.
39. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfühlereinrichtung eine flexible Leitung besitzt, die an den Führungsenden der ausdehnbaren Stangen der teleskopischen Stangenorgane geführt wird, ein Paar Spulen, um die die flexible Leitung an ihren gegenüberliegenden Endabschnitten gewickelt ist, und eine Spannungsdetektoreinrichtung zum Ermitteln eines Ansteigens der Spannung in der flexiblen Leitung zum Abgeben eines Signals, wenn diese Spannung über eine vorbestimmte Grenze angestiegen ist.
40. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung, die einen Fahrzeuginsassen während eines Kollisionszustandes schützen kann, gekennzeichnet durch einen ersten beschleunigungsabhängigen Schalter, der auf eine Beschleunigung anspricht, die in einer Anfangsstufe der Kollision auftritt, einen zweiten beschleunigungsabhängigen Schalter, der auf eine Beschleunigung ansprucht, die größer als eine vorbestimmte Grenze ist, und mit dem ersten beschleunigungsabhängigen Schalter verbunden ist, eine Zeitgeberschaltung, die mit Eingangs- und Ausgangsanschlüssen des ersten beschleunigungsabhängigen Schalters verbunden ist, und einen dritten Schalter, der zwischen dem ersten und dem zweiten beschleunigungsabIängigen Schalter sitzt und mit der Zeitgeberschaltung verbunden ist und von dieser betätigt wird, wenn eine an der Zeitgeberschaltung eingestellte Zeit verstrichen ist.
41. Vorrichtung nach Anspruch 40, gekennzeichnet durch einen Kondensator, der mit dem zweiten beschleunigungsabhängigen Schalter und dem dritten Schalter verbunden ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite beschleunigungsabhändige Schalter normalerweise offen sind und der dritte Schalter normalerweise geschlossen ist.