CN201242975Y - 一种碰撞传感器 - Google Patents

Abstract

一种碰撞传感器，主要包括用于支撑的基座，所述基座具有空腔，所述空腔内设置有弹性件，与所述弹性件连接的质量块，以及一端设置于所述空腔中、用于电性导通或者断开的接触开关，所述质量块为可滑动的设置于所述弹性件以及接触开关之间。本实用新型的碰撞传感器，利用车辆碰撞时的惯性原理，正确判断碰撞时、急刹车以及过沟壑的状况，准确打开安全气囊，确保乘员的安全，结构简单，可靠性强，且，适用范围广，安装方便，成本较低。

Description

一种碰撞传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器，尤其涉及一种在物体发生碰撞时用于识别碰撞的碰撞传感器。

背景技术

随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提高，车辆的数量日益俱增，给人们的生活带来了很大的方便。然而，在汽车的使用过程中，常常会发生碰撞，而在碰撞过程中，通常采用传感器来感知车辆的碰撞，进而打开安全气囊来保障车上人员的安全。

中国实用新型专利公开说明书中公开号“CN200986889”名称为“碰撞冲击传感器”的专利公开了一种碰撞冲击传感器，它包括滑动轴、质量块以及接触组件，其中质量块可滑动地支承于滑动轴上且接触组件由相互分开的一对接触件构成，其中上述一对接触件之一是可动的并与质量块相接触。发生碰撞时，该传感器中的质量块发生运动使得上述一对接触件相互接触，并产生碰撞信号。然而，这种传感器对滑动轴以及质量块的设计要求比较高，结构比较复杂，且，通过滑动轴和质量块来感知车辆的碰撞，其可靠性比较低，容易造成安全上的隐患。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、可靠性强的碰撞传感器。

本实用新型的发明目的是通过以下技术方案来实现的：

一种碰撞传感器，主要包括用于支撑的基座，所述基座具有空腔，所述空腔内设置有弹性件，与所述弹性件连接的质量块，以及一端设置于所述空腔中、用于电性导通或者断开的接触开关，所述质量块为可滑动的设置于所述弹性件以及接触开关之间。

上述的碰撞传感器，其中：所述基座还设置有与所述弹性件另一端连接、用于封闭所述空腔的端盖。

上述的碰撞传感器，其中：所述接触开关的另一端还设置有印刷电路板。

上述的碰撞传感器，其中：所述接触开关包括可变形的活动弹片以及与该活动弹片相应的触片。

上述的碰撞传感器，其中：所述活动弹片的一端变形翘起于所述空腔中，其另一端固接于所述印刷电路板上。

上述的碰撞传感器，其中：所述触片的一端设置有供所述活动弹片一端接触的凸起触点，其一端固接于所述印刷电路板上。

上述的碰撞传感器，其中：所述印刷电路板上还设置有用于传递信号的输出端子。

上述的碰撞传感器，其中：所述质量块以及接触开关为金属；采用金属的质量块，有利于质量块触动接触开关发生导通，且在同等体积下，其密度比较大，进而使其质量易于控制。

上述的碰撞传感器，其中：所述质量块上设置有用于供所述弹性件一端注塑的孔，所述质量块的截面形状为圆环形。

上述的碰撞传感器，其中：所述基座外还包括与该基座相配合、用于容纳所述基座的壳体，所述壳体具有开口，所述开口处设置有用于密封所述壳体的后盖。

本实用新型的碰撞传感器，通过弹性件以及质量块在车辆碰撞时的惯性作用，产生表示加速度大小的阶跃信号以及电路连通时间长短信号的电信号，通过安全气囊电子控制单元接收该信号，并正确判断碰撞时、急刹车以及过沟壑的状况，准确打开安全气囊，减少误打开或者需要保护时而安全气囊却不打开的情况，确保驾乘员的安全，结构简单，可靠性强，且，不受车型的限制和环境的制约，适用范围广，安装方便，成本较低。

附图说明

为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1为本实用新型碰撞传感器的完整结构的横截面剖视结构示意图；

图2为本实用新型碰撞传感器的部分结构示意图。

具体实施方式

图1所示为本实用新型碰撞传感器的完整结构的横截面剖视结构示意图，同时参阅图2，为本实用新型碰撞传感器的部分结构示意图。碰撞传感器包括壳体10、印刷电路板20、基座30、端盖40、弹性件50、质量块60、接触开关70、输出端子80。其中，质量块60为可滑动的设置于弹性件50以及接触开关70之间，当发生碰撞时，质量块60在惯性作用下以及弹性件50的弹力作用下运动，使接触开关70导通，产生碰撞信号，输出到安全气囊电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)(图中未示出)。

本实用新型中，壳体10设置于基座30外、与基座30相配合、用于容纳印刷电路板20以及基座30，其由橡胶、热可塑性聚酯弹性体(ThermoplasticPolyester Elastomer，TPEE)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutyleceterephthalate，PBT)、聚甲醛(Polyoxymethylene，polyacetal，POM)等工程材料注塑而成。具体实施方式中，输出端子80也容纳于壳体10内。壳体10的一端具有用于装配印刷电路板20、基座30、端盖40、弹性件50、质量块60、接触开关70的开口(图中未标示)，换句话说，壳体10内具有与图2的结构相配合的空腔。壳体10的开口处设置有用于密封壳体10的后盖11，其材制同样为橡胶、热可塑性聚酯弹性体、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛等工程材料，具体实施方式中，后盖11通过胶水粘结或焊接在壳体10上，密封壳体10。此外，壳体10表面注塑有安装箭头方向(图中未示出)，该安装箭头方向有利于操作员正确安装该碰撞传感器，使安装箭头方向与车辆行驶方向A一致，确保碰撞传感器的正常工作。

本实用新型其它实施方式中，壳体10以及后盖11也可以省略。

印刷电路板20以及基座30的材制同样可以为橡胶、热可塑性聚酯弹性体、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲醛等工程材料。基座30起支撑作用，其具有空腔31。弹性件50以及质量块60设置于该空腔31中。本实施方式中，端盖40设置于基座30上，用于封闭空腔31，使空腔31形成密闭的腔体。弹性件50一端与质量块60连接，其另一端与端盖40连接。具体实施方式中，该弹性件50为弹簧，其表面做不锈处理。空腔31表面作光滑处理，采用表面光滑处理的空腔，有利于质量块60与空腔31表面接触时，减小该质量块60与空腔31间的摩檫力。

质量块60为铜、铝或其它有色金属，采用金属的质量块，有利于质量块触动接触开关70发生导通，且在同等体积下，其密度比较大，进而使其质量易于控制。本实施方式中，质量块60的截面形状为圆环形，即，质量块60上设置有用于供弹性件50一端注塑的孔(图中未示出)。

本实用新型其它实施方式中，质量块60的截面形状也可以为圆形或者其它形状，只要满足质量块60能与弹性件50的一端连接，且，质量块60能在空腔31内滑动即可。

接触开关70一端设置于空腔31中，其另一端设置于印刷电路板20，用于电性导通或者断开，其包括可变形的活动弹片71以及与该活动弹片71相应的触片72。本实施方式中，活动弹片71以及触片72的材质为不锈钢、铝、铜等金属，其中，优选为铜。活动弹片71的一端变形翘起于空腔31中，其另一端固接于印刷电路板20上。触片72一端设置有供活动弹片71一端接触的凸起触点721，其另一端固接于印刷电路板20上。又，活动弹片71以及触片72的另一端焊接于印刷电路板20上，形成两极，且，通过活动弹片71以及触片72的相互接触，形成导通回路，在印刷电路板20上产生电信号。本实施方式中，质量块60的两端分别被弹性件50以及活动弹片71所固定。

输出端子80设置于印刷电路板20上，用于传递信号。详细说，输出端子80一端焊接于印刷电路板20上，其另一端通过导线(图中未示出)电连接到车辆上的安全气囊电子控制单元，即把封闭在壳体10内的印刷电路板20与外电路(电子控制单元)连接起来，因此，在印刷电路板20上产生的电信号能通过输出端子80传递到电子控制单元，由电子控制单元进行进一步的判断处理。

在车辆正常行使过程中，弹性件50处于正常状态，此时，活动弹片71以及触片72互相不接触，处于断开状态；当车辆遭受碰撞时，车辆忽然减速，弹性件50由于惯性作用，处于拉伸状态，而质量块60也由于惯性的作用，往活动弹片71的方向运动一定距离，质量块60的惯性力以及弹性件50的弹力的合力克服活动弹片71的弹力，使活动弹片71与触片72互相接触，形成导通回路，而惯性力的减弱需要一定的时间，碰撞的强度不同，其加速度的大小也不相同。本实用新型中，该加速度为负加速度。因此，在印刷电路板20上能产生表示加速度大小的阶跃信号以及电路连通时间长短信号的电信号，并通过输出端子80输出至电子控制单元。安全气囊电子控制单元根据接收到的信号与预设信号进行比较，判断是否满足碰撞的要求，从而确认是否打开安全气囊。

举例说明，急刹车或者过沟壑时，其输出信号是加速度很大而电路连通时间很短的信号，不需要打开安全气囊；而缓慢刹车时，其输出信号是加速度较小，而电路连通时间较长的信号，也不需要打开安全气囊；而发生碰撞时，由于车辆忽然减速，其输出信号是加速度较大，而电路连通时间也较长的信号，此时，需要打开安全气囊。

因此，本实用新型的碰撞传感器，通过弹性件50以及质量块60在车辆碰撞时的惯性作用，产生表示加速度大小的阶跃信号以及电路连通时间长短信号的电信号，通过安全气囊电子控制单元接收该信号，并正确判断碰撞时、急刹车以及过沟壑的状况，准确打开安全气囊，减少误打开或者需要保护时而安全气囊却不打开的情况，确保驾乘员的安全，结构简单，可靠性强，且，不受车型的限制和环境的制约，适用范围广，安装方便，成本较低。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均包含本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种碰撞传感器，其特征在于：所述碰撞传感器包括用于支撑的基座，所述基座具有空腔，所述空腔内设置有弹性件，与所述弹性件连接的质量块，以及一端设置于所述空腔中、用于电性导通或者断开的接触开关，所述质量块为可滑动的设置于所述弹性件以及接触开关之间。

2.根据权利要求1所述的碰撞传感器，其特征在于：所述基座还设置有与所述弹性件另一端连接、用于封闭所述空腔的端盖。

3.根据权利要求1或2所述的碰撞传感器，其特征在于：所述接触开关的另一端还设置有印刷电路板。

4.根据权利要求3所述的碰撞传感器，其特征在于：所述接触开关包括可变形的活动弹片以及与该活动弹片相应的触片。

5.根据权利要求4所述的碰撞传感器，其特征在于：所述活动弹片的一端变形翘起于所述空腔中，其另一端固接于所述印刷电路板上。

6.根据权利要求5所述的碰撞传感器，其特征在于：所述触片的一端设置有供所述活动弹片一端接触的凸起触点，其一端固接于所述印刷电路板上。

7.根据权利要求3所述的碰撞传感器，其特征在于：所述印刷电路板上还设置有用于传递信号的输出端子。

8.根据权利要求1或2所述的碰撞传感器，其特征在于：所述质量块以及接触开关为金属。

9.根据权利要求1或2所述的碰撞传感器，其特征在于：所述质量块上设置有用于供所述弹性件一端注塑的孔，所述质量块的截面形状为圆环形。

10.根据权利要求1或2所述的碰撞传感器，其特征在于：所述基座外还包括与该基座相配合、用于容纳所述基座的壳体，所述壳体具有开口，所述开口处设置有用于密封所述壳体的后盖。

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