DE3931050A1

DE3931050A1 - Pruefeinrichtung fuer beschleunigungssensoren

Info

Publication number: DE3931050A1
Application number: DE19893931050
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl Ing Dr Jacobs; Christian Dipl Ing Massberg; Guenter Dipl Ing Schulze; Guengoer Dipl Ing Guener
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-09-16
Filing date: 1989-09-16
Publication date: 1991-03-28

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Prüfeinrichtung für Beschleuni gungssensoren nach der Gattung des Anspruchs 1. Bei einer derartigen bekannten Prüfeinrichtung wird der Schlitten pneumatisch angetrie ben. Dabei ist es relativ schwierig, in sehr kurzer Zeit (Millise kundenbereich) die notwendige Beschleunigung für das zu überprüfende Gerät zu erreichen. Ferner sind die Beschleunigungen nur schwer kon stant reproduzierbar. Durch die pneumatische Antriebseinrichtung baut die Prüfeinrichtung aufwendig und kompliziert. Herkömmlich be kannte Elektromagnete sind besonders auf eine hohe, konstante Hubbe wegung ausgelegt. Eine impulsartige Bewegung des Magnetankers ist bei herkömmlichen Elektromagneten nicht vorgesehen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Prüfeinrichtung für Beschleunigungssensoren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß sie sehr kompakt baut. Der Beschleunigungsvorgang ist leicht reproduzierbar. Durch den geringen Verschleiß des Elektromag neten ist die Reproduzierbarkeit auch über eine lange Zeitdauer ein haltbar. Über den Spulenstrom des Elektromagneten kann der Beschleu nigungsverlauf leicht geregelt werden, und somit die Prüfeinrichtung schnell auf die zu überprüfenden Beschleunigungssensoren abgeändert werden. Der Magnetanker ist das einzige bewegliche Teil der An triebseinheit, so daß diese nur geringe Störanfälligkeit aufweist. Die Prüfeinrichtung ist in kurzer Zeit herstellbar und ist preisgün stig. Der Wartungsaufwand ist gering.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vor teilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Prüfeinrich tung möglich.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Prüfein richtung, Fig. 2 eine Anlieferung des Prüflings auf einem Doppel gurtband und Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Elektromagneten.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 ist mit 10 ein als Antriebseinheit dienender Elektro magnet einer Prüfeinrichtung 11 für Beschleunigungssensoren bezeich net. Ferner besteht die Prüfeinrichtung 11 aus einem Schlitten 12, der mit Hilfe zweier, zwischen zwei Rahmen 13, 14 angeordneter Stan gen 15, 16 möglichst reibungsfrei geführt wird. Der Elektromagnet 10 und die Prüfeinrichtung 11 sind auf einem Träger, zum Beispiel einem Tisch 17 aus Polymerbeton befestigt. Der Tisch 17 hat somit schwin gungsdämpfende Eigenschaften.

Auf dem Schlitten 12 befindet sich ein Teller 18, auf dem der zu überprüfende Beschleunigungssensor 19 angeordnet ist. Beschleuni gungssensoren sind Schaltelemente, die bei einer definierten Be schleunigung ansprechen und einen mechanischen oder elektrischen Schaltvorgang ausführen. Sie dienen zum Beispiel zum Auslösen von automatischen passiven und aktiven Rückhaltesystemen, insbesondere für Fahrzeuginsassen (Automatikgurt; Airbag, Gurtstraffer). Diese sind bei einem Unfall für das Überleben der Fahrzeuginsassen lebens notwendig, und müssen somit vor dem Einbau sorgfältig überprüft wer den. Soll der Beschleunigungssensor 19 in mehreren Richtungen über prüft werden, so ist der Teller 18 als Drehteller ausgebildet und wird nach jedem Prüfvorgang um einen bestimmten Winkel weiterbewegt. An dem Elektromagneten weiter entfernten Rahmen 14 ist ein Stoßdämp fer 20 zum Abbremsen des Schlittens 12 angebaut.

Der Elektromagnet 10 besteht in herkömmlicher Weise aus einer auf einem Spulenkörper 21 aufgewickelten Spule 22 und einem Anker 23. Am Anker 23 ist ein Stößel 24 befestigt, der auf den Teller 18 ein wirkt. Entscheidend ist die Abstimmung der Materialien und die Di mensionierung der Bauteile des Elektromagneten 10, um eine impulsar tige Bewegung des Ankers 23 und somit des Stößels 24 zu erreichen. Der Anker 23 besteht dabei aus einem Werkstoff der Gruppe Armco-Ei sen. Ferner ist der Durchmesser der Wicklungen der Spule 22 gegen über Standardmagneten vergrößert worden und sollte mindestens < 1,5 mm betragen. Die Spule 22 ist bevorzugt zweilagig gewickelt, um den elektrischen Widerstand klein zu halten. Der Spulendraht besteht aus Kupfer. Ferner ist das Spulengehäuse 25 z.B. mit Kunststoff ausge gossen, um Schwingungen aus den wirkenden Reaktionskräften, z.B. durch die Bewegung des Ankers 23 zu eliminieren. Das Gehäuse 26 des Elektromagneten 10 weist eine magnetische Abschirmung 27 aus Stahl blech auf, um äußere Magnetfelder während des Beschleunigungsvor gangs d.h. während des Meßvorgangs abzuschirmen. Bei einem speziel len Ausführungsbeispiel hat der Anker 23 einen Durchmesser von ca. 32 mm. Mit Hilfe einer Verlängerung 28 wird der Anker 23 in einem Lager 29 geführt. Die Bewegungsstrecke des Ankers 23 geht über den Bereich der Spule 22 hinaus, um eventuell bei der Rückstellung des Ankers 23 entstehende Körperschwingungen im Gehäuse 26 zu vermindern bzw. weitgehend zu verhindern.

In der Anfangsstellung steht der Schlitten 12 in der Fig. 1 links am Rahmen 13 und der Schlitten 12 liegt am Stößel 24 des Elektromag neten 10 an. Sobald die Spule 22 von Strom durchflossen wird, wird ein Magnetfeld erzeugt, das eine impulsartige Bewegung des Ankers 23 hervorruft. Dadurch wird der Schlitten 12 durch einen linearen Be schleunigungsanstieg auf die zur Auslösung des zu überprüfenden Be schleunigungssensor 19 notwendige Beschleunigung beschleunigt. Dabei handelt es sich um Beschleunigungen von z.B. a = 200 m/s² die in einer Zeit von t = 18 ms erreicht werden sollen. Dieser impulsartige Beschleunigungsanstieg ist mit handelsüblichen Elektromagneten nicht zu verwirklichen. Während der Prüfungsphase, d.h. der Beschleunigung des Schlittens 12 bzw. des Beschleunigungssensors 19 wird die Ist-Kurve mit einer Soll-Kurve eines Vergleichssensors verglichen. Weicht die Ist-Kurve von der Soll-Kurve ab, so kann der Beschleuni gungssensor 19 als fehlerhaft aussortiert werden. Nach Erreichen der maximalen Beschleunigung bewegt sich der Schlitten aber mit abneh mender Beschleunigung weiter, bis er von dem Stoßdämpfer 20 völlig abgebremst wird. Zum Erreichen des notwendigen Beschleunigungsver laufes wird der Strom für den Elektromagnet 10 geregelt.

Der Schlitten 12 wird nun wieder in seine definierte Anfangsstellung zurückbewegt. Soll der Beschleunigungssensor 19 noch zusätzlich in einer anderen Auslöserichtung auf seine Funktion hin überprüft wer den, so wird der Teller 18 gedreht und der oben beschriebene Auslö sevorgang erneut gestartet. Andernfalls wird der Beschleunigungssen sor 19 abgenommen und ein neuer Prüfling aufgesetzt.

Da der Schlitten keinen mechanisch festen Kontakt mit der Antriebs einheit hat, sondern nur der Stößel 24 des Elektromagneten 10 am Teller 18 des Schlittens 12 anliegt, kann der Schlitten 12 auch leicht ausgetauscht werden. Für die Praxis ist es wichtig, den Be schleunigungssensor auch bei sehr tiefen oder bei hohen Temperaturen auf eine Funktion hin überprüfen zu können. In Fig. 2 ist ein Temperatur isolierter Beschleunigungssensor 19 als Prüfling auf einem Werkstückträger 18a befestigt. Sowohl der Sensor 19 als auch der Werkzeugträger 18a werden in einer Kälte- oder Wärmekammer auf die gewünschte Temperatur gebracht. Anschließend wird der Werk stückträger 18a auf dem Teller 18b der beiden Laufschienen 15a, 16a des Schlittens verspannt.

Claims

1. Prüfeinrichtung (11) für Beschleunigungssensoren (19), bestehend aus einem reibungsarm gelagerten Schlitten (12) und aus einer An triebseinrichtung (10) zum Erzeugen einer Beschleunigung des Schlit tens (12) mit dem darauf angeordneten, zu prüfenden Beschleunigungs sensor (19), dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung aus einem Elektromagneten (10) besteht.

2. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (23) des Elektromagneten (10) aus einem Material der Gruppe Armco-Eisen besteht.

3. Prüfeinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Anker (23) im Gehäuse des Elektromagneten (10) geführt ist.

4. Prüfeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Windungen der Spule (22) des Elektromagneten (10) mindestens einen Durchmesser von 1,5 mm aufweisen.