用於機動車輛中的碰撞衝擊檢測器的製作方法
2023-04-23 09:10:01 1
專利名稱：用於機動車輛中的碰撞衝擊檢測器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於檢測由於機動車輛碰撞引起的衝擊的檢測器。碰撞衝擊由超過預定界限的車輛減速來表示。
背景技術：
碰撞檢測器的一個實例表示於JP-A-2003-16892中。碰撞檢測器的主要結構表示於圖11中，並且與其轉子的轉動相關的各種摩擦轉矩表示於所附的圖12A和12B。如圖11中所示，轉子110可轉動地支承在軸100上，而軸100又固定在殼體上。轉子110具有圓柱形部分120以便支承螺旋彈簧130(在圖12A和12B中看得更清楚)。螺旋彈簧130繞著軸100沿一個方向偏壓轉子110，並且當超過特定水平的減速發生時，轉子110克服螺旋彈簧130的偏壓力沿另一個方向(圖11中的順時針方向)轉動。一對接觸件，即靜止接觸件150和可動接觸件140，由於轉子110的轉動而閉合，由此檢測到車輛碰撞。
在轉子110轉動時，軸100和螺旋彈簧130不轉動。因此，如圖12A和12B中所示，在轉子110和軸100之間產生了摩擦轉矩Tm3和Tm4。還有，在圓柱形部分120和螺旋彈簧130之間類似地產生了摩擦轉矩Tm1和Tm2。這些摩擦轉矩在轉子110順時針轉動時(轉子110由於減速而轉動時)加到轉子轉矩T上，而在轉子110逆時針轉動時它們從轉子轉矩T上減去，如圖4中利用實線「B」示出的那樣。換句話說，所有的摩擦轉矩Tm1、Tm2、Tm3和Tm4在轉子110順時針轉動時相加，而在轉子110逆時針轉動時相減。這意味著總的轉矩根據轉動方向會有很大的差異。圖4還利用虛線「A」示出了本實用新型中獲得的總的轉矩。
檢測碰撞衝擊的精度隨著總摩擦轉矩的差異變大而下降。另外，摩擦轉矩不是恆定的，而是表示了相當大的差量。因此，需要減小摩擦轉矩的量已獲得檢測器的穩定和精確的性能。
實用新型內容考慮到上述問題製成了本實用新型，並且本實用新型的一個目的是提供一種改進的碰撞衝擊檢測器，其中與轉子的轉動相關的摩擦轉矩減小了。
碰撞衝擊檢測器包括由於車輛碰撞引起的減速而轉動的轉子。該轉子可轉動地支承在固定於殼體上的軸上，並且被螺旋彈簧圍繞該軸沿一個轉動方向偏壓。螺旋彈簧的一個軸向端部由第一支承件支承，該第一支承件與轉子一體形成，並且螺旋彈簧的另一個軸向端部由第二支承件支承，該第二支承件與轉子和第一支承件分離地形成。
當由於車輛碰撞引起的減速施加到轉子上時，轉子克服螺旋彈簧的偏壓力圍繞該軸轉動。當轉子轉過預定角度時，一對接觸件閉合，由此產生指示車輛碰撞的信號。由於螺旋彈簧部分地支承在不與轉子一起轉動的第二支承件上，所以與轉子的轉動相關的摩擦轉矩可以相當小。因此，在兩個轉動方向上產生的摩擦轉矩的差就很小，並且可以保證檢測器操作中的精度和穩定性。
優選地，第一和第二支承件都設置在螺旋彈簧的內部，但是也可以在其外直徑處支承螺旋彈簧。第二支承件可以與支承著該軸的殼體一體形成。也可以與殼體分離地形成第二支承件。通過更好地理解下面參照附圖所述的優選實施例，本實用新型的其他目的和特徵將會變得更加清楚。
圖1是側視圖，示出了作為本實用新型的第一實施例的用於在支承部分上支承螺旋彈簧的結構；圖2是沿著平行於軸的縱向的表面取得的截面圖，簡要示出了本實用新型的碰撞衝擊檢測器的結構；圖3是沿著垂直於軸的縱向的表面取得的另一個截面圖，示出了圖2中所示的同一個碰撞衝擊檢測器；圖4是表示在轉子順時針和逆時針轉動時施加於轉子上的總轉矩的圖表，常規的檢測器的總轉矩用線「B」來表示，本實用新型的總轉矩用線「A」來表示；圖5是側視圖，示出了作為圖1中所示的第一實施例的修改形式的用於在支承部分上支承螺旋彈簧的結構；圖6是側視圖，示出了作為本實用新型的第二實施例的用於在支承部分上支承螺旋彈簧的結構；圖7是側視圖，示出了作為圖6中所示的第二實施例的修改形式的用於在支承部分上支承螺旋彈簧的結構；圖8示出了圖6中所示的第二實施例的另一個修改形式；圖9是側視圖，示出了作為本實用新型的第三實施例的用於在支承部分上支承螺旋彈簧的結構；圖10是側視圖，示出了作為本實用新型的第四實施例的用於在支承部分上支承螺旋彈簧的結構；圖11是前視圖，簡要示出了常規的碰撞衝擊檢測器的結構；以及圖12A和12B是示意圖，示出了在圖11中所示的常規碰撞衝擊檢測器中產生摩擦轉矩的位置。
具體實施方式
將要參考圖1-4描述本實用新型的第一實施例。將要參考圖1-3描述衝擊檢測器1的結構。衝擊檢測器1包括固定連接到殼體2上的軸3；可轉動地支承在軸3上的轉子4；沿圖3中的逆時針方向偏壓轉子4的螺旋彈簧5；用於在其上支承螺旋彈簧5的支承部分(第一支承件6和第二支承件7)；當轉子4順時針轉過預定角度時閉合的一對接觸件(靜止接觸件9和可動接觸件8)；以及用於在這對接觸件閉合時輸出信號的電路(未示出)。
轉子4的重心偏移離開其轉動中心，並且當轉動力矩施加到重心上時轉子4繞著轉動中心轉動。當車輛由於碰撞減速時，轉動力矩就施加到重心上。用於在轉子轉過預定角度時閉合這對接觸件8、9的凸輪10固定在轉子4上。如圖3中所示，螺旋彈簧5的一端錨固於形成在轉子4上的支承孔4a上，並且螺旋彈簧5的另一端貼靠著形成在殼體2上的支承壁2a。因此，螺旋彈簧5沿著逆時針方向(在圖3中)偏壓轉子4並且將轉子4保持在其初始位置。
如圖1中所示，用於在其上支承螺旋彈簧5的支承部分包括第一支承件6和第二支承件7。第一支承件6具有與轉子4一體形成的圓柱形部分，並且該圓柱形部分可轉動地支承在軸3上。第一支承件6還具有小直徑部分6a，該小直徑部分6a沿軸向同軸地延伸並且與圓柱形部分一體形成。第二支承件7具有固定連接到殼體2上的圓柱形部分。第二支承件7與轉子4和第一支承件6分離地形成。螺旋彈簧5的內直徑在其一端支承在第一支承件6上，而在另一端支承在第二支承件7上。
如圖3中所示，可動接觸件8和靜止接觸件9固定在殼體2的基部2b上。可動接觸件8由薄的片簧形成並且由其自身的彈簧作用偏壓以貼靠著止動件11。可動接觸件8在凸輪10的作用下彈性變形並且在轉子4順時針轉過預定角度時與靜止接觸件9相接觸。靜止接觸件9由金屬板製成，該金屬板比可動接觸件8厚幾倍以使其具有高的剛度，使得靜止接觸件9不會在碰撞衝擊下振動。靜止接觸件9的頂端背離轉子4彎曲以避免與轉子4發生幹涉。
用於在閉合這對接觸件8、9時產生信號的電路形成在位於殼體2的基部2b下面的印刷電路板12上。這對接觸件8、9、輸出端子13和電阻器14電連接到印刷電路板12上。印刷電路板12與殼體2和其他部件一起包含在外殼15中。輸出端子13通過與殼體2一體形成的連接器16引出。輸出端子13電連接到通過導線安裝在車輛上的電子控制單元(未示出)上。
上述碰撞衝擊檢測器1以如下方式操作。當車輛由於碰撞過度減速時，轉子4克服螺旋彈簧5的偏壓力沿順時針方向(在圖3中)轉動。當轉子4轉過預定角度時，這對接觸件8、9由於被連接於轉子4上的凸輪10推動而閉合。在這對接觸件8、9閉合時，指示碰撞的信號通過輸出端子13發送到車輛上安裝的電子控制單元。
支承著螺旋彈簧5的一端的第一支承件6與支承著螺旋彈簧5的另一端的第二支承件7相分離。第二支承件7不與轉子4和第一支承件6一起轉動。因此，在常規的檢測器中產生的摩擦轉矩Tm2和Tm4(圖12A和12B中所示)就沒有了。也就是說，另外產生於支承件和螺旋彈簧5之間的摩擦轉矩Tm2和另外產生於軸和支承件之間的摩擦轉矩Tm4就沒有了。
如圖4中利用虛線「A」所示，轉子4沿順時針方向轉動時的總轉矩被表達為T+(Tm1+Tm3)。類似地，沿逆時針方向的總轉矩被表達為T-(Tm1+Tm3)。T表示僅由碰撞減速施加在轉子4上的轉矩而不計入任何摩擦轉矩。Tm1和Tm3是由於轉子4在圖12B中所示的相應位置轉動產生的摩擦轉矩。因此，順時針轉動和逆時針轉動之間的轉矩差與常規的檢測器的轉矩差相比被大大降低了。以這種方式，檢測器操作中的穩定性和精度改善了。
圖1中所示的第一實施例可以修改為圖5中所示的形式。在這個修改的形式中，從第一支承件6延伸的小直徑部分6a沒有了，替代的是，形成了從第二支承件7延伸的小直徑部分7a。其他的結構與第一實施例中的那些結構相同。另一種方案是，小直徑部分6a和7a可以形成為分別從第一支承件6和第二支承件7延伸。在這些修改的形式中，可以獲得與第一實施例中相同的優點。
圖6中示出了本實用新型的第二實施例。在這個實施例中，第二支承件7與殼體2分離地製成，並且可轉動地或者固定地支承在軸3上。在這個第二實施例中也可以獲得第一實施例中所得到的相同優點。
第二實施例可以分別修改為圖7和8中所示的形式。在圖7中所示的形式中，小直徑部分6a從第一支承件6延伸。在圖8中所示的形式中，小直徑部分7a從第二支承件7延伸。在這些修改的形式中，可以獲得與前述實施例中相同的優點。
圖9中示出了本實用新型的第三實施例。在這個實施例中，第二支承件7』形成為支承著螺旋彈簧5的外直徑的圓形杯狀部分。杯形的第二支承件7』與殼體2一體形成。在這個實施例中，由於第二支承件7』和螺旋彈簧5之間也沒有產生摩擦，所以可以獲得與前述實施例中相同的優點。在這個實施例中，小直徑部分6a連接到第一支承件6上，並且一個小的間隙設置在小直徑部分6a和殼體2之間。由於存在小直徑部分6a，所以限制了轉子4的軸向移動，因此，螺旋彈簧5沒有沿其軸向受到不必要的壓縮。這也有助於改善碰撞衝擊檢測器1的穩定操作。
圖10中示出了本實用新型的第四實施例。在這個實施例中，第一支承件6』和第二支承件7』都形成為圓形杯狀部分，使得螺旋彈簧5的外直徑支承在兩個圓形杯狀部分中。第二支承件7』可以形成為與第一實施例或第二實施例相同的圓柱形狀，使得螺旋彈簧5的內直徑支承在第二支承件的圓柱形部分上。
儘管參考前述優選實施例表示和描述了本實用新型，但是本領域普通技術人員應該清楚，在不背離所附權利要求書中限定的實用新型範圍的情況下，此處在形式和細節上可以作出變化。
權利要求1.一種用於機動車輛中的碰撞衝擊檢測器(1)，該檢測器包括由殼體(2)支承的軸(3)；可轉動地支承在軸上的轉子(4)；圍繞該軸沿一個轉動方向偏壓轉子的螺旋彈簧(5)；用於支承螺旋彈簧的一個軸向端部的第一支承件(6)，第一支承件與轉子(4)一體形成；用於支承螺旋彈簧的另一個軸向端部的第二支承件(7)，第二支承件與轉子分離地形成，使得第二支承件不能與轉子一起轉動；以及一對接觸件(8、9)，這對接觸件適於在轉子由於碰撞衝擊減速而克服螺旋彈簧的偏壓力圍繞該軸沿另一個轉動方向轉過預定角度時閉合。
2.根據權利要求1所述的碰撞衝擊檢測器，其特徵在於，第二支承件(7)包括由該軸支承的圓柱形部分，並且螺旋彈簧的內直徑支承在圓柱形部分上。
3.根據權利要求2所述的碰撞衝擊檢測器，其特徵在於，第二支承件(7)與支承著該軸的殼體(2)一體形成。
4.根據權利要求2所述的碰撞衝擊檢測器，其特徵在於，第二支承件(7)與支承著該軸的殼體(2)分離地形成。
5.根據權利要求1所述的碰撞衝擊檢測器，其特徵在於，第二支承件(7)包括與殼體(2)一起形成的圓形杯狀部分(7』)，並且螺旋彈簧(5)的外直徑支承在圓形杯狀部分中。
6.根據權利要求1-5中任一項所述的碰撞衝擊檢測器，其特徵在於，第一支承件(6)包括可轉動地支承在該軸上的圓柱形部分，並且螺旋彈簧(5)的內直徑支承在圓柱形部分上。
7.根據權利要求1-5中任一項所述的碰撞衝擊檢測器，其特徵在於，第一支承件(6)包括與轉子(4)一體形成的圓形杯狀部分(6』)，並且螺旋彈簧(5)的外直徑支承在圓形杯狀部分中。
專利摘要一種碰撞衝擊檢測器(1)檢測由於車輛與其他車輛或障礙物碰撞引起的車輛減速。轉子(4)可轉動地支承在軸(3)上並且被螺旋彈簧(5)沿著與轉子由於減速而轉動的轉動方向相反的方向偏壓。螺旋彈簧(5)的一個軸向端部由第一支承件(6)支承，第一支承件與轉子(4)一體形成，並且螺旋彈簧的另一個軸向端部由第二支承件(7)支承，第二支承件與轉子分離地形成。以這種方式，在螺旋彈簧(5)和第二支承件(7)之間產生的摩擦轉矩就沒有了，由此大大地減小了與轉子的轉動相關的總摩擦轉矩。第二支承件(7)可以與支承著軸(3)的殼體(2)一體形成或者分離地形成。
文檔編號G01P15/135GK2725874SQ20042006786
公開日2005年9月14日 申請日期2004年6月18日 優先權日2003年6月20日
發明者井本正彥 申請人:株式會社電裝