專利名稱：一種撞車用壓力傳感器(裝置)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一種撞車用壓力傳感器，是一種用于機(jī)動(dòng)車輛，主要為汽車發(fā)生撞車交通事故時(shí)能輸出電信號(hào)的基礎(chǔ)裝置，是一種可以以該電信號(hào)為輸入信號(hào)，與汽車中有關(guān)電子裝置或自動(dòng)安全裝置接口組合，綜合應(yīng)用開(kāi)發(fā)汽車新技術(shù)裝備的一種壓力傳感裝置。
壓力傳感技術(shù)是現(xiàn)代汽車自動(dòng)化控制技術(shù)基礎(chǔ)之一，已廣泛應(yīng)用于汽車中的制動(dòng)、操控等系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，隨著高速度性能汽車的發(fā)展而頻發(fā)的撞車交通事故，也相應(yīng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用于汽車的安全救生系統(tǒng)中，如汽車的安全氣囊裝置。本發(fā)明一種撞車用壓力傳感器的目的，就是為研究發(fā)展中的撞車自動(dòng)速度記錄、撞車自動(dòng)報(bào)警以及撞車時(shí)的安全防護(hù)、救生等一類裝置，提供一種用作計(jì)量和控制輸入信號(hào)的傳感裝置。
本發(fā)明一種撞車用壓力傳感器由圓筒、鋼球、彈簧、端蓋、底座、導(dǎo)線、電磁式開(kāi)關(guān)構(gòu)成，其特征包括;
有一鋼球位于圓筒中間，鋼球的兩端連著左右兩條形狀、長(zhǎng)度和剛度一致的彈簧，彈簧和鋼球絕緣安裝，鋼球的兩端也同時(shí)連著左右兩條從圓筒兩頭端蓋中心孔通過(guò)、用于傳輸電信號(hào)的電信號(hào)輸出線，其中一條電信號(hào)輸出線上置有一電磁式開(kāi)關(guān)，該電磁式開(kāi)關(guān)由汽車的制動(dòng)開(kāi)關(guān)控制其斷通。
圓筒的中間部分為絕緣體，圓筒的兩頭部分為導(dǎo)體，圓筒兩頭的導(dǎo)體連底座，底座與車體絕緣安裝。
底座有一電源線與汽車電源相接。
圓筒可以由金屬材料及塑料組合組成;圓筒也可以全部由金屬材料組成而中間的絕緣體部分噴涂絕緣材料;圓筒也可以全部由塑料組成而兩頭的導(dǎo)體部分噴涂導(dǎo)電材料。
鋼球可以由其他金屬材料做成，也可以由多種金屬材料合成。
本發(fā)明的特點(diǎn)和效果一、本發(fā)明無(wú)論受到來(lái)自何種方向的撞車沖擊壓力，都能發(fā)生作用，都能輸出電信號(hào)。容易與撞車實(shí)際動(dòng)態(tài)相適應(yīng)。
二、本發(fā)明對(duì)非撞車一類的沖擊壓力或振動(dòng)壓力則有緩沖釋放及中止電信號(hào)輸出功能。容易與救生、安全防護(hù)等自動(dòng)控制設(shè)備接口匹配。
三、本發(fā)明能以外裝件安裝在各種型號(hào)的機(jī)動(dòng)車輛上，造價(jià)低，靈敏度高，能反復(fù)多次使用，安全方便。
發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明是彈簧式壓力型傳感器，是根據(jù)物理學(xué)中作用力與反作用力原理，將汽車撞車時(shí)強(qiáng)大的慣性力在該發(fā)明中轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出。
下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明具體細(xì)節(jié)

圖1為本發(fā)明一種撞車用壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖及電連接圖。
圖1中，電磁繼電器J(1)，電源線(2)，底座(3)，圓筒(4)，電信號(hào)輸出線(5)(5′)，端蓋(6)(6′)，彈簧(7)(7′)，鋼球(8)，Ⅰ為圓筒中間絕緣體部分，C及C′為圓筒絕緣體兩頭導(dǎo)體部分。
在圖1中，當(dāng)汽車處于正常行駛狀態(tài)時(shí)，由于鋼球(8)兩邊彈簧(7)(7′)張力一致，鋼球保持處于圓筒(4)中間的絕緣體位置Ⅰ上，電源線(2)輸入的電壓信號(hào)至圓筒導(dǎo)體處截止，該傳感器無(wú)電信號(hào)輸出。當(dāng)汽車發(fā)生相向碰撞交通事故時(shí)，其碰撞速度差壓力將施于該傳感器的圓筒上，該傳感器圓筒內(nèi)的鋼球(8)在慣性力作用下，同時(shí)壓迫及拉伸彈簧(7)(7′)在圓筒(4)內(nèi)向前運(yùn)動(dòng)(按圖1水平方向箭頭所示行車方向運(yùn)動(dòng))，當(dāng)撞車的慣性力壓迫鋼球(8)的作用力大于鋼球兩邊彈簧(7)(7′)的作用力時(shí)，鋼球(8)將從所處的圓筒絕緣體部分Ⅰ的位置上滑入圓筒的導(dǎo)體部分C′位置上，車內(nèi)電壓電源從電源線(2)、底座(3)、圓筒C′經(jīng)鋼球(8)、電信號(hào)輸出線(5)(5′)輸出電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一種撞車用壓力傳感器在發(fā)生撞車交通事故時(shí)輸出電信號(hào)目的。
在已發(fā)生的交通事故中，也經(jīng)常發(fā)生后車碰撞前車的事故，在這種情況的出現(xiàn)，通常是在前車突然減速或后車突然加速的情況下容易發(fā)生的。在這種情況下，其碰撞壓力將使前車傳感器圓筒內(nèi)的鋼球(8)向被撞的相反方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)鋼球(8)向被撞的相反方向運(yùn)動(dòng)的作用力大于彈簧(7)(7′)的作用力時(shí)，鋼球(8)也從碰撞前所處圓筒中心的絕緣部分Ⅰ位置上進(jìn)入圓筒的導(dǎo)體部分C位置上，因而也從該傳感器兩邊的電信號(hào)輸出線(5)(5′)輸出電信號(hào)。依據(jù)上述相同的動(dòng)作原理，當(dāng)汽車發(fā)生同向或相向側(cè)撞時(shí)，兩車相撞的速度差壓力也施于傳感器圓筒上，當(dāng)因兩車相撞減速產(chǎn)生的慣性力(回轉(zhuǎn)速度及質(zhì)心移動(dòng)速度)施于兩車的傳感器圓筒上時(shí)，兩車傳感器圓筒內(nèi)的鋼球(8)也都會(huì)在慣性力作用下向著各自汽車的前進(jìn)方向或反方向在圓筒內(nèi)滑動(dòng)(視兩車相撞瞬間速度差而定)，一俟鋼球(8)滑入圓筒導(dǎo)體部分C或C′上，也同樣各自會(huì)從兩車的傳感器電信號(hào)輸出線(5)(5′)輸出電信號(hào)。
本發(fā)明傳感器除撞車慣性力外，運(yùn)動(dòng)中的汽車慣性力受諸多運(yùn)動(dòng)因素影響，其中最大的影響是駕駛員制動(dòng)剎車時(shí)沖擊壓力，崎嶇不平路面的振動(dòng)壓力，都很難在一般的壓力傳感器中給予區(qū)分和控制，由此而產(chǎn)生的誤信號(hào)誤運(yùn)作，是一些與之組合配套的特別裝置所不允許的，如撞車事故自動(dòng)報(bào)警裝置，安全防撞氣囊救生裝置。在這種情況下，通常只能通過(guò)對(duì)壓力傳感器靈敏度的提高給予解決，即通過(guò)鋼球質(zhì)量、彈簧剛度、球體與圓筒之間空氣粘性阻尼的參數(shù)選擇以及結(jié)合撞車分析模擬和各種撞車試驗(yàn)，以使傳感器與實(shí)撞車狀況匹配。因而增加制造和應(yīng)用難度。
為解決上述一般壓力傳感器的缺陷和應(yīng)用方面的限制，本發(fā)明圖1置于電信號(hào)輸出線(5′)中之電磁繼電器J(1)就是為克服避免制動(dòng)剎車誤信號(hào)的發(fā)生而設(shè)置的。
圖1中該電磁繼電器J(1)與汽車制動(dòng)開(kāi)關(guān)電連接，(圖1中向下箭頭接汽車制動(dòng)開(kāi)關(guān)，制動(dòng)開(kāi)關(guān)圖示略)，當(dāng)駕駛員無(wú)剎車制動(dòng)動(dòng)作時(shí)，鋼球處于傳感器圓筒絕緣體部分Ⅰ位置上，電信號(hào)輸出線(5)(5′)無(wú)輸出電信號(hào)，若撞車事故發(fā)生時(shí)，鋼球滑入C或C′位置，根據(jù)本發(fā)明所述。傳感器電信號(hào)輸出線(5)(5′)即輸出電信號(hào);若駕駛員有制動(dòng)動(dòng)作時(shí)，(此種制動(dòng)動(dòng)作是駕駛員正常行車時(shí)時(shí)常發(fā)生的)，與汽車制動(dòng)開(kāi)關(guān)電連接的繼電器J(1)在電磁力作用下即行斷開(kāi)，此時(shí)汽車因制動(dòng)剎車慣性力作用，使傳感器鋼球(8)進(jìn)入圓筒導(dǎo)體C′位置上，但由于駕駛員制動(dòng)剎車時(shí)繼電器的斷開(kāi)，從該傳感器電信號(hào)輸出線輸出的電信號(hào)只能從電信號(hào)輸出線(5)上輸出，而電信號(hào)輸出線(5′)上的電信號(hào)輸出則被中止，從而將撞車與非撞車的沖擊壓力從該傳感器的電信號(hào)輸出線區(qū)分開(kāi)來(lái)。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明一種撞車用壓力傳感器的目的及特點(diǎn)效果。
本發(fā)明一種撞車用壓力傳感器以水平方向安于車體底盤或駕駛座底下為最佳安裝位置，以避免汽車在崎嶇不平的道路上強(qiáng)烈振動(dòng)有可能出現(xiàn)的誤動(dòng)作;也可以水平方向安裝在車體其他合適的位置上。
說(shuō)明一、該壓力傳感器鋼球質(zhì)量、彈簧剛度、鋼球在圓筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)距離參數(shù)選擇及汽車撞車的安全速度選擇，與傳感器對(duì)不同的配套裝置功能有關(guān)，故決定本發(fā)明傳感器鋼球質(zhì)量m，彈簧剛度K、鋼球運(yùn)動(dòng)距離S有效參數(shù)選擇，在本發(fā)明中略。制造時(shí)可按系列化產(chǎn)品方案選擇最佳參數(shù)設(shè)計(jì)。
二、該傳感器其中置有電磁式開(kāi)關(guān)的一條電信號(hào)輸出線為主線，另一條為副線，以便與有關(guān)裝置接口組合時(shí)，識(shí)別及發(fā)揮不同作用功能。比如該傳感器與自動(dòng)車速記錄裝置配套時(shí)，副線電信號(hào)的留存和處理，對(duì)撞車前的剎車制動(dòng)車速檢測(cè)，在交通事故現(xiàn)場(chǎng)處理中有極其重要的作用。
權(quán)利要求
1.一種撞車用壓力傳感器，由圓筒、金屬球、彈簧、端蓋、底座、導(dǎo)線、電磁式開(kāi)關(guān)構(gòu)成。其特征還在于包括一金屬球位于圓筒中間，金屬球的兩邊分別安裝和連接有彈簧和導(dǎo)線。一電磁式開(kāi)關(guān)分別與汽車的制動(dòng)開(kāi)關(guān)及連接金屬球?qū)Ь€的其中一條導(dǎo)線電連接。圓筒的中間部分為絕緣體，圓筒的兩頭為導(dǎo)體。底座與圓筒兩頭的導(dǎo)體連接。底座與汽車車體絕緣安裝，底座有導(dǎo)線與車內(nèi)電源電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于圓筒內(nèi)的彈簧與金屬球絕緣安裝，而與金屬球連接的導(dǎo)線分別從圓筒兩端端蓋伸出。
3.如權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于當(dāng)金屬球處于圓筒中間的絕緣體位置時(shí)，車內(nèi)電壓電源至圓筒導(dǎo)體處截止，連接金屬球的導(dǎo)線無(wú)法輸出電信號(hào)。
4.如權(quán)利要求1所述傳感器，其特征在于當(dāng)金屬球處于圓筒兩頭的導(dǎo)體位置時(shí)，車內(nèi)電壓電源能從金屬球通過(guò)，連接金屬球的導(dǎo)線能輸出電信號(hào)。
5.如權(quán)利要求1、4所述傳感器，其特征在于當(dāng)汽車的制動(dòng)開(kāi)關(guān)接合，金屬球處于圓筒導(dǎo)體位置時(shí)，在電磁式開(kāi)關(guān)作用下，金屬球中的導(dǎo)線有的有電信號(hào)輸出，有的導(dǎo)線電信號(hào)輸出被中止。
6.如權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于圓筒可以由金屬材料和塑料組成，也可以全部由金屬材料做成而中間的絕緣部分噴涂絕緣材料;也可以全部由塑料做成而兩頭噴涂導(dǎo)電材料。
全文摘要
一種撞車用壓力傳感器，由圓筒、鋼球、彈簧、端蓋、底座、導(dǎo)線、電磁開(kāi)關(guān)等組成。該壓力傳感器安于汽車底盤或駕駛座底下，利用撞車時(shí)的沖擊壓力輸出電信號(hào)，最合適作為汽車撞車時(shí)的自動(dòng)速度記錄、自動(dòng)報(bào)警、救生等一類裝置的前端檢測(cè)控制信號(hào)，對(duì)開(kāi)發(fā)汽車新技術(shù)裝備有積極作用。該壓力傳感器對(duì)來(lái)自各種不同方向的撞車沖擊壓力都起作用，都能輸出電信號(hào)，而對(duì)剎車制動(dòng)、路面振動(dòng)等沖擊力則有被中止、釋放或緩沖不輸出電信號(hào)功能。
文檔編號(hào)G01L5/00GK1101127SQ9311834
公開(kāi)日1995年4月5日 申請(qǐng)日期1993年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月30日
發(fā)明者李揚(yáng)榮 申請(qǐng)人:李揚(yáng)榮