專利名稱：一種采用四彈性棒的永磁式萬(wàn)向碰撞傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用四彈性棒的永磁式萬(wàn)向碰撞傳感器，屬于車輛碰撞安全感應(yīng)的傳感器技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
《博世中國(guó)主動(dòng)安全調(diào)查》上顯示，安全性已成為汽車性能評(píng)價(jià)的最重要標(biāo)準(zhǔn)。碰撞傳感器作為車輛碰撞安全感應(yīng)的關(guān)鍵器件，能夠快速的將碰撞強(qiáng)度閾值信號(hào)傳輸給車輛安全控制系統(tǒng)，及時(shí)引爆安全氣囊來(lái)保護(hù)乘員安全。現(xiàn)有碰撞傳感器技術(shù)中，專利公開(kāi)號(hào)CN0U68160和CN201440397U中所述的碰撞傳感器，主要依靠磁體所吸附的鋼球碰撞觸點(diǎn)來(lái)導(dǎo)通電路，但導(dǎo)磁球體只能沿一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，因而只能檢測(cè)正前方或者斜前方正負(fù)30°的碰撞，并且容易造成觸點(diǎn)接觸時(shí)間短或觸點(diǎn)接觸不穩(wěn)定的現(xiàn)象。專利CN201231730Y設(shè)計(jì)了一種T型傳感器，沿三個(gè)通道各設(shè)一個(gè)導(dǎo)磁鋼球。雖然該傳感器能夠檢測(cè)正負(fù)90°三個(gè)方向的碰撞，但沒(méi)有做到萬(wàn)向碰撞檢測(cè)。專利申請(qǐng)?zhí)?00510017416. 5所述的密閉腔內(nèi)設(shè)置可變性導(dǎo)電慣性體的多方向事故檢測(cè)方法， 雖然能夠檢測(cè)任意方向的碰撞，但其腔體內(nèi)多數(shù)注要入惰性氣體或真空，密封要求嚴(yán)格，并且閾值感應(yīng)精度和變形體與觸點(diǎn)的接觸可靠性難以保證，難以直接用于車輛碰撞的高精度傳感。綜合分析現(xiàn)有碰撞傳感器，難以同時(shí)滿足多方向傳感和穩(wěn)定接觸的使用要求。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種采用四彈性棒的永磁式萬(wàn)向碰撞傳感器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)任意方向的碰撞強(qiáng)度準(zhǔn)確感應(yīng)，并保持觸點(diǎn)穩(wěn)定接觸的功能。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種采用四彈性棒的永磁式萬(wàn)向碰撞傳感器，它主要包括一個(gè)上端蓋、殼體、下端蓋和一個(gè)設(shè)置在殼體內(nèi)的敏感元件，所述敏感元件包括設(shè)有可動(dòng)環(huán)形磁體的質(zhì)量塊和采用柔性材料制作的四個(gè)周向均布的彈性棒，彈性棒與質(zhì)量塊和端蓋進(jìn)行固定連接，在所述殼體內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)固定環(huán)形磁體和帶有向外引線的導(dǎo)電環(huán)， 可動(dòng)環(huán)形磁體的位置與固定環(huán)形磁體的位置相對(duì)應(yīng)，并相互之間留有適當(dāng)間隙，導(dǎo)電環(huán)位于固定環(huán)形磁體的下方位置，導(dǎo)電環(huán)的位置與位于可動(dòng)環(huán)形磁體下方的導(dǎo)通環(huán)的位置相對(duì)應(yīng)。所述彈性棒的一端與設(shè)有可動(dòng)環(huán)形磁體的質(zhì)量塊固定連接，另一端固定在上端蓋上；所述導(dǎo)電環(huán)的數(shù)量為1-2個(gè)。所述導(dǎo)電環(huán)采用一個(gè)第一導(dǎo)電環(huán)和一個(gè)第二導(dǎo)電環(huán)，第一導(dǎo)電環(huán)和第二導(dǎo)電環(huán)之間設(shè)有絕緣層，在第一導(dǎo)電環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)固定套筒，第一導(dǎo)電環(huán)設(shè)有第一引線，第二導(dǎo)電環(huán)設(shè)有第二引線。所述導(dǎo)電環(huán)采用一個(gè)第一導(dǎo)電環(huán)，在第一導(dǎo)電環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)固定套筒，第一導(dǎo)電環(huán)設(shè)有第一引線，四個(gè)彈性棒之一在上端蓋的外伸端為第三引線。上述的技術(shù)方案讓彈性棒連接帶有可動(dòng)環(huán)形磁體的質(zhì)量塊，固定環(huán)形磁體固定于殼體的內(nèi)壁，且與可動(dòng)環(huán)形磁體相對(duì)應(yīng)，當(dāng)外界碰撞產(chǎn)生的慣性力達(dá)到設(shè)定的危險(xiǎn)閾值時(shí)， 質(zhì)量塊帶動(dòng)導(dǎo)通環(huán)與導(dǎo)電環(huán)迅速接觸，導(dǎo)通電路。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1)由于柔性彈性棒將端蓋與質(zhì)量塊連接在一起，因而能夠感應(yīng)任意方向上的外界碰撞，并且當(dāng)慣性力達(dá)到危險(xiǎn)閾值時(shí)，質(zhì)量塊上的導(dǎo)通環(huán)迅速與導(dǎo)電環(huán)接觸，導(dǎo)通導(dǎo)電環(huán)所連接的外部電路，在保證碰撞強(qiáng)度的準(zhǔn)確檢測(cè)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)多方向碰撞傳感。2)由于將固定環(huán)形磁體固定于殼體，可動(dòng)磁體固定于質(zhì)量塊，形成組合機(jī)構(gòu)，通過(guò)永磁組合結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的永磁吸合力使導(dǎo)通環(huán)與導(dǎo)電環(huán)接觸后無(wú)需外界提供能量就能保持穩(wěn)定，有效地提高了傳感器的抗干擾能力，解決了觸點(diǎn)接觸后保持穩(wěn)定的問(wèn)題。3)可根據(jù)外界碰撞強(qiáng)度的不同，通過(guò)選擇不同磁性能的固定環(huán)形磁體和可動(dòng)環(huán)形磁體，以及不同彈性系數(shù)的柔性彈性棒，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合的使用要求。4)碰撞傳感器包括零件數(shù)目少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于裝配，適合大批量生產(chǎn)。

圖1是一種四彈性棒和雙導(dǎo)電環(huán)的碰撞傳感器處于待機(jī)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是一種四彈性棒和雙導(dǎo)電環(huán)的碰撞傳感器處于導(dǎo)通狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。圖3是一種四彈性棒和單導(dǎo)電環(huán)的碰撞傳感器處于待機(jī)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。圖4是一種四彈性棒和單導(dǎo)電環(huán)的碰撞傳感器處于導(dǎo)通狀態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。圖中1、上端蓋，2、墊片，3、殼體，4、固定環(huán)形磁體，5、絕緣層，6、第一引線，6a、第二引線，7、下端蓋，8、墊片，9、固定套筒，10、第一導(dǎo)電環(huán)，11、第二導(dǎo)電環(huán)，12、墊片，13、質(zhì)量塊，14、可動(dòng)環(huán)形磁體，15、彈性棒，15a、第三引線，16、導(dǎo)通環(huán)。
具體實(shí)施方式
以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步描述。圖1、2示出了一種單彈性棒和雙導(dǎo)電環(huán)的碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)圖。圖中，碰撞傳感器主要包括一個(gè)上端蓋1、殼體3、下端蓋7和一個(gè)設(shè)置在殼體3內(nèi)的敏感元件，敏感元件包括設(shè)有可動(dòng)環(huán)形磁體14的質(zhì)量塊13和采用四個(gè)周向均布的彈性棒15(圖中只能見(jiàn)到三個(gè)彈性棒1 ，四個(gè)彈性棒15的一端與設(shè)有可動(dòng)環(huán)形磁體14的質(zhì)量塊13固定連接，另一端固定在上端蓋1上?？蓜?dòng)環(huán)形磁體14的位置與固定環(huán)形磁體4的位置相對(duì)應(yīng)，并相互之間留有適當(dāng)間隙。第一導(dǎo)電環(huán)10和第二導(dǎo)電環(huán)11之間設(shè)有絕緣層5，在第一導(dǎo)電環(huán)10的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)固定套筒9，第一導(dǎo)電環(huán)10設(shè)有第一引線6，第二導(dǎo)電環(huán)11設(shè)有第二引線6a。第一導(dǎo)電環(huán)10和第二導(dǎo)電環(huán)11位于固定環(huán)形磁體4的下方位置，導(dǎo)電環(huán)的位置與位于可動(dòng)環(huán)形磁體14下方的導(dǎo)通環(huán)16的位置相對(duì)應(yīng)。外殼3為常見(jiàn)的具有絕緣性質(zhì)的工程材料，如橡膠，有機(jī)玻璃，TPEE等，內(nèi)部填充阻尼物質(zhì)；第一導(dǎo)電環(huán)10和第二導(dǎo)電環(huán)11為具有導(dǎo)電性的合金材料制成，如銅，鋁，金等。連接質(zhì)量塊13的四個(gè)彈性棒15連接上端蓋1 (或下端蓋7)，形成一端固定的懸臂梁結(jié)構(gòu)，當(dāng)外界碰撞產(chǎn)生的慣性力達(dá)到設(shè)定的危險(xiǎn)閾值時(shí)，彈性棒15沿水平方向發(fā)生彎曲變形。上端蓋1、下端蓋7與殼體3形成一個(gè)密閉腔體。質(zhì)量塊13沿水平任意方向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，固定環(huán)形磁體4與可動(dòng)環(huán)形磁體14之間的垂直距離保持不變，與彈性棒15構(gòu)成永磁組合結(jié)構(gòu)。當(dāng)無(wú)碰撞或輕微碰撞發(fā)生時(shí)，質(zhì)量塊13在彈性棒15的約束下，質(zhì)量塊13不運(yùn)動(dòng)， 第一導(dǎo)電環(huán)10和第二導(dǎo)電環(huán)11之間的通路斷開(kāi)。當(dāng)外界碰撞產(chǎn)生的慣性力達(dá)到設(shè)定的危險(xiǎn)閾值時(shí)，質(zhì)量塊13因慣性力作用沿水平方向運(yùn)動(dòng)，彈性棒15發(fā)生彎曲變形，帶動(dòng)導(dǎo)通環(huán) 16與固定在殼體3上的第一導(dǎo)電環(huán)10和第二導(dǎo)電環(huán)11迅速接觸，并依靠可動(dòng)環(huán)形磁體14 與固定環(huán)形磁體4之間的永磁吸合力作用保持接觸穩(wěn)定，使傳感器處于導(dǎo)通狀態(tài)。圖3、4示出了一種單彈性棒和單導(dǎo)電環(huán)的碰撞傳感器的結(jié)構(gòu)圖。圖3、4所示的技術(shù)方案與圖1、2所示的技術(shù)方案的主要區(qū)別是在殼體3內(nèi)側(cè)只設(shè)有一個(gè)固定環(huán)形磁體4和第一導(dǎo)電環(huán)10，第一導(dǎo)電環(huán)10設(shè)有第一引線6，。第一導(dǎo)電環(huán)10位于固定環(huán)形磁體4的下方位置，第一導(dǎo)電環(huán)10的位置與位于可動(dòng)環(huán)形磁體14下方的導(dǎo)通環(huán)16的位置相對(duì)應(yīng)。另外，四個(gè)彈性棒15之一在上端蓋1的外伸端設(shè)有第三引線15a。同理，當(dāng)外界碰撞產(chǎn)生的慣性力達(dá)到設(shè)定的危險(xiǎn)閾值時(shí)，質(zhì)量塊13因慣性力作用沿水平方向運(yùn)動(dòng)，彈性棒15發(fā)生彎曲變形，帶動(dòng)導(dǎo)通環(huán)16與固定在殼體3上的第一導(dǎo)電環(huán)10迅速接觸，并依靠可動(dòng)環(huán)形磁體 14與固定環(huán)形磁體4之間的永磁吸合力作用保持接觸穩(wěn)定，使傳感器通過(guò)第一引線6和第三引線15a處于導(dǎo)通狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種采用四彈性棒的永磁式萬(wàn)向碰撞傳感器，它主要包括一個(gè)上端蓋(1)、殼體(3)、下端蓋(7)和一個(gè)設(shè)置在殼體C3)內(nèi)的敏感元件，其特征是所述敏感元件包括設(shè)有可動(dòng)環(huán)形磁體(14)的質(zhì)量塊(1 和采用柔性材料制作的四個(gè)周向均布的彈性棒(15)，彈性棒(1 與質(zhì)量塊(1 和端蓋進(jìn)行固定連接，在所述殼體(3)內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)固定環(huán)形磁體(4)和帶有向外引線的導(dǎo)電環(huán)，可動(dòng)環(huán)形磁體(14)的位置與固定環(huán)形磁體的位置相對(duì)應(yīng)，并相互之間留有適當(dāng)間隙，導(dǎo)電環(huán)位于固定環(huán)形磁體的下方位置，導(dǎo)電環(huán)的位置與位于可動(dòng)環(huán)形磁體(14)下方的導(dǎo)通環(huán)(16)的位置相對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用四彈性棒的永磁式萬(wàn)向碰撞傳感器，其特征是所述彈性棒(1 的一端與設(shè)有可動(dòng)環(huán)形磁體(14)的質(zhì)量塊(1 固定連接，另一端固定在上端蓋(1)上；所述導(dǎo)電環(huán)的數(shù)量為1-2個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用四彈性棒的永磁式萬(wàn)向碰撞傳感器，其特征是所述導(dǎo)電環(huán)采用一個(gè)第一導(dǎo)電環(huán)(10)和一個(gè)第二導(dǎo)電環(huán)(11)，第一導(dǎo)電環(huán)(10)和第二導(dǎo)電環(huán)(11)之間設(shè)有絕緣層(5)，在第一導(dǎo)電環(huán)(10)的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)固定套筒(9)，第一導(dǎo)電環(huán)(10)設(shè)有第一引線(6)，第二導(dǎo)電環(huán)(11)設(shè)有第二引線(6a)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種采用四彈性棒的永磁式萬(wàn)向碰撞傳感器，其特征是所述導(dǎo)電環(huán)采用一個(gè)第一導(dǎo)電環(huán)(10)，在第一導(dǎo)電環(huán)(10)的內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)固定套筒(9)，第一導(dǎo)電環(huán)(10)設(shè)有第一引線(6)，四個(gè)彈性棒(15)之一在上端蓋⑴的外伸端為第三引線 (15a)。
專利摘要一種采用四彈性棒的永磁式萬(wàn)向碰撞傳感器，屬于車輛碰撞安全感應(yīng)的傳感器技術(shù)領(lǐng)域。該傳感器的敏感元件包括設(shè)有可動(dòng)環(huán)形磁體的質(zhì)量塊和四個(gè)采用柔性材料制作的彈性棒，彈性棒與質(zhì)量塊和端蓋進(jìn)行固定連接，在殼體內(nèi)側(cè)設(shè)有一個(gè)固定環(huán)形磁體和1-2個(gè)帶有向外引線的導(dǎo)電環(huán)。當(dāng)外界碰撞產(chǎn)生的慣性力達(dá)到設(shè)定的危險(xiǎn)閾值時(shí)，質(zhì)量塊帶動(dòng)導(dǎo)通環(huán)與導(dǎo)電環(huán)迅速接觸，導(dǎo)通電路。該傳感器可以感應(yīng)任意方向的碰撞，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠，零件數(shù)目少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于裝配，適合大批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01H35/14GK202058638SQ20112010812
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者常穎, 趙劍, 陳井良 申請(qǐng)人:趙劍