专利名称：用于机动车辆中的碰撞冲击检测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测由于机动车辆碰撞引起的冲击的检测器。碰撞冲击由超过预定界限的车辆减速来表示。
背景技术：
碰撞检测器的一个实例表示于JP-A-2003-16892中。碰撞检测器的主要结构表示于图11中，并且与其转子的转动相关的各种摩擦转矩表示于所附的图12A和12B。如图11中所示，转子110可转动地支承在轴100上，而轴100又固定在壳体上。转子110具有圆柱形部分120以便支承螺旋弹簧130(在图12A和12B中看得更清楚)。螺旋弹簧130绕着轴100沿一个方向偏压转子110，并且当超过特定水平的减速发生时，转子110克服螺旋弹簧130的偏压力沿另一个方向(图11中的顺时针方向)转动。一对接触件，即静止接触件150和可动接触件140，由于转子110的转动而闭合，由此检测到车辆碰撞。
在转子110转动时，轴100和螺旋弹簧130不转动。因此，如图12A和12B中所示，在转子110和轴100之间产生了摩擦转矩Tm3和Tm4。还有，在圆柱形部分120和螺旋弹簧130之间类似地产生了摩擦转矩Tm1和Tm2。这些摩擦转矩在转子110顺时针转动时(转子110由于减速而转动时)加到转子转矩T上，而在转子110逆时针转动时它们从转子转矩T上减去，如图4中利用实线“B”示出的那样。换句话说，所有的摩擦转矩Tm1、Tm2、Tm3和Tm4在转子110顺时针转动时相加，而在转子110逆时针转动时相减。这意味着总的转矩根据转动方向会有很大的差异。图4还利用虚线“A”示出了本发明中获得的总的转矩。
检测碰撞冲击的精度随着总摩擦转矩的差异变大而下降。另外，摩擦转矩不是恒定的，而是表示了相当大的差量。因此，需要减小摩擦转矩的量已获得检测器的稳定和精确的性能。
发明内容
考虑到上述问题制成了本发明，并且本发明的一个目的是提供一种改进的碰撞冲击检测器，其中与转子的转动相关的摩擦转矩减小了。
碰撞冲击检测器包括由于车辆碰撞引起的减速而转动的转子。该转子可转动地支承在固定于壳体上的轴上，并且被螺旋弹簧围绕该轴沿一个转动方向偏压。螺旋弹簧的一个轴向端部由第一支承件支承，该第一支承件与转子一体形成，并且螺旋弹簧的另一个轴向端部由第二支承件支承，该第二支承件与转子和第一支承件分离地形成。
当由于车辆碰撞引起的减速施加到转子上时，转子克服螺旋弹簧的偏压力围绕该轴转动。当转子转过预定角度时，一对接触件闭合，由此产生指示车辆碰撞的信号。由于螺旋弹簧部分地支承在不与转子一起转动的第二支承件上，所以与转子的转动相关的摩擦转矩可以相当小。因此，在两个转动方向上产生的摩擦转矩的差就很小，并且可以保证检测器操作中的精度和稳定性。
优选地，第一和第二支承件都设置在螺旋弹簧的内部，但是也可以在其外直径处支承螺旋弹簧。第二支承件可以与支承着该轴的壳体一体形成。也可以与壳体分离地形成第二支承件。通过更好地理解下面参照附图所述的优选实施例，本发明的其他目的和特征将会变得更加清楚。
图1是侧视图，示出了作为本发明的第一实施例的用于在支承部分上支承螺旋弹簧的结构；图2是沿着平行于轴的纵向的表面取得的截面图，简要示出了本发明的碰撞冲击检测器的结构；图3是沿着垂直于轴的纵向的表面取得的另一个截面图，示出了图2中所示的同一个碰撞冲击检测器；图4是表示在转子顺时针和逆时针转动时施加于转子上的总转矩的图表，常规的检测器的总转矩用线“B”来表示，本发明的总转矩用线“A”来表示；图5是侧视图，示出了作为图1中所示的第一实施例的修改形式的用于在支承部分上支承螺旋弹簧的结构；图6是侧视图，示出了作为本发明的第二实施例的用于在支承部分上支承螺旋弹簧的结构；图7是侧视图，示出了作为图6中所示的第二实施例的修改形式的用于在支承部分上支承螺旋弹簧的结构；图8示出了图6中所示的第二实施例的另一个修改形式；图9是侧视图，示出了作为本发明的第三实施例的用于在支承部分上支承螺旋弹簧的结构；图10是侧视图，示出了作为本发明的第四实施例的用于在支承部分上支承螺旋弹簧的结构；图11是前视图，简要示出了常规的碰撞冲击检测器的结构；以及图12A和12B是示意图，示出了在图11中所示的常规碰撞冲击检测器中产生摩擦转矩的位置。
具体实施例方式
将要参考图1-4描述本发明的第一实施例。将要参考图1-3描述冲击检测器1的结构。冲击检测器1包括固定连接到壳体2上的轴3；可转动地支承在轴3上的转子4；沿图3中的逆时针方向偏压转子4的螺旋弹簧5；用于在其上支承螺旋弹簧5的支承部分(第一支承件6和第二支承件7)；当转子4顺时针转过预定角度时闭合的一对接触件(静止接触件9和可动接触件8)；以及用于在这对接触件闭合时输出信号的电路(未示出)。
转子4的重心偏移离开其转动中心，并且当转动力矩施加到重心上时转子4绕着转动中心转动。当车辆由于碰撞减速时，转动力矩就施加到重心上。用于在转子转过预定角度时闭合这对接触件8、9的凸轮10固定在转子4上。如图3中所示，螺旋弹簧5的一端锚固于形成在转子4上的支承孔4a上，并且螺旋弹簧5的另一端贴靠着形成在壳体2上的支承壁2a。因此，螺旋弹簧5沿着逆时针方向(在图3中)偏压转子4并且将转子4保持在其初始位置。
如图1中所示，用于在其上支承螺旋弹簧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具有与转子4一体形成的圆柱形部分，并且该圆柱形部分可转动地支承在轴3上。第一支承件6还具有小直径部分6a，该小直径部分6a沿轴向同轴地延伸并且与圆柱形部分一体形成。第二支承件7具有固定连接到壳体2上的圆柱形部分。第二支承件7与转子4和第一支承件6分离地形成。螺旋弹簧5的内直径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。
如图3中所示，可动接触件8和静止接触件9固定在壳体2的基部2b上。可动接触件8由薄的片簧形成并且由其自身的弹簧作用偏压以贴靠着止动件11。可动接触件8在凸轮10的作用下弹性变形并且在转子4顺时针转过预定角度时与静止接触件9相接触。静止接触件9由金属板制成，该金属板比可动接触件8厚几倍以使其具有高的刚度，使得静止接触件9不会在碰撞冲击下振动。静止接触件9的顶端背离转子4弯曲以避免与转子4发生干涉。
用于在闭合这对接触件8、9时产生信号的电路形成在位于壳体2的基部2b下面的印刷电路板12上。这对接触件8、9、输出端子13和电阻器14电连接到印刷电路板12上。印刷电路板12与壳体2和其他部件一起包含在外壳15中。输出端子13通过与壳体2一体形成的连接器16引出。输出端子13电连接到通过导线安装在车辆上的电子控制单元(未示出)上。
上述碰撞冲击检测器1以如下方式操作。当车辆由于碰撞过度减速时，转子4克服螺旋弹簧5的偏压力沿顺时针方向(在图3中)转动。当转子4转过预定角度时，这对接触件8、9由于被连接于转子4上的凸轮10推动而闭合。在这对接触件8、9闭合时，指示碰撞的信号通过输出端子13发送到车辆上安装的电子控制单元。
支承着螺旋弹簧5的一端的第一支承件6与支承着螺旋弹簧5的另一端的第二支承件7相分离。第二支承件7不与转子4和第一支承件6一起转动。因此，在常规的检测器中产生的摩擦转矩Tm2和Tm4(图12A和12B中所示)就没有了。也就是说，另外产生于支承件和螺旋弹簧5之间的摩擦转矩Tm2和另外产生于轴和支承件之间的摩擦转矩Tm4就没有了。
如图4中利用虚线“A”所示，转子4沿顺时针方向转动时的总转矩被表达为T+(Tm1+Tm3)。类似地，沿逆时针方向的总转矩被表达为T-(Tm1+Tm3)。T表示仅由碰撞减速施加在转子4上的转矩而不计入任何摩擦转矩。Tm1和Tm3是由于转子4在图12B中所示的相应位置转动产生的摩擦转矩。因此，顺时针转动和逆时针转动之间的转矩差与常规的检测器的转矩差相比被大大降低了。以这种方式，检测器操作中的稳定性和精度改善了。
图1中所示的第一实施例可以修改为图5中所示的形式。在这个修改的形式中，从第一支承件6延伸的小直径部分6a没有了，替代的是，形成了从第二支承件7延伸的小直径部分7a。其他的结构与第一实施例中的那些结构相同。另一种方案是，小直径部分6a和7a可以形成为分别从第一支承件6和第二支承件7延伸。在这些修改的形式中，可以获得与第一实施例中相同的优点。
图6中示出了本发明的第二实施例。在这个实施例中，第二支承件7与壳体2分离地制成，并且可转动地或者固定地支承在轴3上。在这个第二实施例中也可以获得第一实施例中所得到的相同优点。
第二实施例可以分别修改为图7和8中所示的形式。在图7中所示的形式中，小直径部分6a从第一支承件6延伸。在图8中所示的形式中，小直径部分7a从第二支承件7延伸。在这些修改的形式中，可以获得与前述实施例中相同的优点。
图9中示出了本发明的第三实施例。在这个实施例中，第二支承件7’形成为支承着螺旋弹簧5的外直径的圆形杯状部分。杯形的第二支承件7’与壳体2一体形成。在这个实施例中，由于第二支承件7’和螺旋弹簧5之间也没有产生摩擦，所以可以获得与前述实施例中相同的优点。在这个实施例中，小直径部分6a连接到第一支承件6上，并且一个小的间隙设置在小直径部分6a和壳体2之间。由于存在小直径部分6a，所以限制了转子4的轴向移动，因此，螺旋弹簧5没有沿其轴向受到不必要的压缩。这也有助于改善碰撞冲击检测器1的稳定操作。
图10中示出了本发明的第四实施例。在这个实施例中，第一支承件6’和第二支承件7’都形成为圆形杯状部分，使得螺旋弹簧5的外直径支承在两个圆形杯状部分中。第二支承件7’可以形成为与第一实施例或第二实施例相同的圆柱形状，使得螺旋弹簧5的内直径支承在第二支承件的圆柱形部分上。
尽管参考前述优选实施例表示和描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该清楚，在不背离所附权利要求书中限定的发明范围的情况下，此处在形式和细节上可以作出变化。
权利要求
1.一种用于机动车辆中的碰撞冲击检测器(1)，该检测器包括由壳体(2)支承的轴(3)；可转动地支承在轴上的转子(4)；围绕该轴沿一个转动方向偏压转子的螺旋弹簧(5)；用于支承螺旋弹簧的一个轴向端部的第一支承件(6)，第一支承件与转子(4)一体形成；用于支承螺旋弹簧的另一个轴向端部的第二支承件(7)，第二支承件与转子分离地形成，使得第二支承件不能与转子一起转动；以及一对接触件(8、9)，这对接触件适于在转子由于碰撞冲击减速而克服螺旋弹簧的偏压力围绕该轴沿另一个转动方向转过预定角度时闭合。
2.根据权利要求1所述的碰撞冲击检测器，其特征在于，第二支承件(7)包括由该轴支承的圆柱形部分，并且螺旋弹簧的内直径支承在圆柱形部分上。
3.根据权利要求2所述的碰撞冲击检测器，其特征在于，第二支承件(7)与支承着该轴的壳体(2)一体形成。
4.根据权利要求2所述的碰撞冲击检测器，其特征在于，第二支承件(7)与支承着该轴的壳体(2)分离地形成。
5.根据权利要求1所述的碰撞冲击检测器，其特征在于，第二支承件(7)包括与壳体(2)一起形成的圆形杯状部分(7’)，并且螺旋弹簧(5)的外直径支承在圆形杯状部分中。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的碰撞冲击检测器，其特征在于，第一支承件(6)包括可转动地支承在该轴上的圆柱形部分，并且螺旋弹簧(5)的内直径支承在圆柱形部分上。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的碰撞冲击检测器，其特征在于，第一支承件(6)包括与转子(4)一体形成的圆形杯状部分(6’)，并且螺旋弹簧(5)的外直径支承在圆形杯状部分中。
全文摘要
一种碰撞冲击检测器(1)检测由于车辆与其他车辆或障碍物碰撞引起的车辆减速。转子(4)可转动地支承在轴(3)上并且被螺旋弹簧(5)沿着与转子由于减速而转动的转动方向相反的方向偏压。螺旋弹簧(5)的一个轴向端部由第一支承件(6)支承，第一支承件与转子(4)一体形成，并且螺旋弹簧的另一个轴向端部由第二支承件(7)支承，第二支承件与转子分离地形成。以这种方式，在螺旋弹簧(5)和第二支承件(7)之间产生的摩擦转矩就没有了，由此大大地减小了与转子的转动相关的总摩擦转矩。第二支承件(7)可以与支承着轴(3)的壳体(2)一体形成或者分离地形成。
文档编号H01H35/14GK1574147SQ20041006001
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月18日 优先权日2003年6月20日
发明者井本正彦 申请人:株式会社电装