专利名称：磁式碰撞传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及传感器领域，尤其涉及一种磁式碰撞传感器。
背景技术：
安全气囊系统主要包括传感器、气体发生装置、折叠的气囊和控制单 元等。传感器负责时刻采集汽车的减速度信号；气体发生装置则引爆固 态喷气燃料并充气，要在短时间内充满气囊；折叠放置的气囊一般是用 较柔韧、气密性较好的无涂层尼龙织物制成；控制单元则是整个系统的 核心，它要将加速度传感器传来的信息加以分析比较，准确无误而又快 速地做出是否触发的命令。最初机械式的安全气囊系统的可靠性是非常 有限的，随着电子技术的不断发展，各类传感器已大量应用于汽车安全 气囊系统中。利用传感器能够在发生交通事故时，准确地判断该交通事 故的强弱，通过传感器(如碰撞传感器)发出信号使ECU准确判断，对 成员达到最大保护，避免发生安全气囊误爆或需要保护时不能及时打开 的情况发生，从而使得安全气囊系统较机械式的安全气囊系统更加准确、 敏捷和可靠。
在现有技术中，控制安全气囊的传感器大多为接触式，如专利号 CN01268160中所述的惯性式碰撞传感器，包括钢球，磁铁和接触簧片，在 正常情况下，钢球在磁铁的作用下吸附在磁铁上，当发生碰撞时，若钢球受 到的惯性力大于磁铁的磁力则钢球会脱离约束撞向接触簧片时机械触点短 路，进而控制系统根据传感器的状态对安全气囊进行引爆。然而这种传感器 为接触式传感器，机械式碰撞可靠性不高，不容易调节磁力大小，无法控制 钢球所受惯性力和磁力间的关系，因而容易产生安全气囊该爆不爆或者不该
4爆却引爆的情况，危及乘员的生命安全。同时，这种传感器体积较大，结构复杂，生产和封装对环境要求高，因而成本较高。
实用新型内容
为解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种非接触式的，结构简单，可靠性高的磁式碰撞传感器。
为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种磁式碰撞传感器，所述传感器包括盒体和位于盒体内的接触片对，位于所述盒体内的永磁体和弹簧，所述接触片对的第一末端能够相互接触或者分离，第二末端通过引脚分别与外部电路连接，其特征在于，所述盒体具有两个彼此分隔的腔体，所述接触片对位于两个腔体的其中一个，并处于该腔体的一端；所述永磁体和弹簧位于相应接触片对所在腔体的另外一个，且该永磁体处于该该腔体的远离所述接触片对的另一端，所述永磁体能够在该腔体内在远离所述接触片对的另一端和接近所述接触片对的一端之间移动，所述弹簧将所述永磁体向所述远离所述接触片对的另 一端偏压。
本实用新型提供的磁式碰撞传感器，通过永磁体的磁性使接触片对产生接触，并可通过对弹簧的预紧力，永磁体磁力，以及永磁体架设在弹簧上的位置以及接触片对在盒体里的位置的调节，达到准确控制安全气囊引爆时机的目的。该磁式碰撞传感器结构简单，装配方便快捷，性能可靠性髙。
图1是根据本实用新型的磁式碰撞传感器的剖视示意图2是根据本实用新型的磁式碰撞传感器的第二腔体部分的侧视示意图。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式
并结合附图来对本实用新型进行详细说明。
如图1和图2所示，根据本实用新型的磁式碰撞传感器的一种实施方式，所述传感器包括盒体1和位于盒体1内的接触片对6，位于所述盒体1内的永磁体2和弹簧3，所述接触片对6的第一末端能够相互接触或者分离，第二末端通过引脚7分别与外部电路连接，所述引脚7通过固定在盒体1上注塑板10引出。其中，所述盒体1具有两个彼此分隔的腔体，所述接触片对6位于两个腔体的其中一个；所述永磁体2和弹簧3位于相应接触片对6所在腔体的另外一个，且该永磁体2处于该腔体的远离所述接触片对6的一端，所述永磁体2能够在该腔体内在远离所述接触片对6和接近所述接触片对6的位置之间移动，所述弹簧3将所述永磁体2向所述远离所述接触片对6的一端偏压。
上述的该实施方式中，所述的永磁体所在的腔体作为第一腔体ll;所述的接触片对所在的腔体作为第二腔体12;所述接触片位于所述的第二腔体13的位置作为第三位置；所述永磁体2位于第一腔体11的远离所述接触片对6的一端作为第一位置，永磁体2处于的第一位置即为使接触片对6不受磁力作用处于分离状态的位置范围；所述永磁体2位于第一腔体11的临近所述接触片对6的一端作为第二位置，永磁体2处于的第二位置即为使接触片对6受到磁力作用而彼此接触的位置范围。
所述盒体1的第一腔体11和第二腔体12在永磁体2的运动方向相互平行，两个腔体之间还可以通过中间隔板9进行分隔。第一腔体ll的侧壁要求光滑度较高，有利于永磁体2在第一腔体的移动，且第一腔体ll截面可以为一圆形。
如图1所示，作为一种实施方式，所述传感器还可以包括设置于所述第一腔体11内的导向轴4，所述永磁体2套设在所述导向轴4上而能够沿所述
6导向轴4移动，从而可以为永磁体2的移动提供导向作用，使永磁体2的移动平顺。所述弹簧3可以套设在所述导向轴4上，并被压縮在所述永磁体2与所述盒体之间，将永磁体2偏压或拉至所述第一位置。所述弹簧3表面经过不锈处理，其直径略大于导向轴4的杆结构的直径，并缠绕在导向轴4的杆结构上，可以沿导向轴的杆结构的轴向拉伸和压縮，弹簧3的预紧力可以调节。优选地，该导向轴4为T型结构，导向轴4的下部为杆状结构，杆的底部有一凸起恰好与盒体1第一腔体11底部配合，导向轴4顶部的一字型结构被盒体1第一腔体11顶部开口密封的密封胶所压紧， 一字型结构正好卡在盒体1第一腔体11中的两侧壁阶梯结构上，可以更准确牢固地定位所述导向轴4。
所述永磁体2可以由磁粉材料压铸烧制而成，之后还要进行充磁加工。优选地，该永磁体2可以为圆柱环形，与第一腔体配合，其顶部圆环孔直径小于下部圆环孔，形成一肩部结构，该结构与弹簧3配合，刚好卡在弹簧3的顶部上，使弹簧3能够将永磁体2顶起，该永磁体2的外直径与盒体1的第一腔体ll内径为间隙配合，其外表面尽量光滑，以减少摩擦。
所述接触片对6通常由常用的如铁、镍等导电的可被磁铁吸附的材料构成，两片接触片6构成一对，在自然状态下两片接触片6上下分开，第一末端上下重叠但不相互接触。并且，所述接触片对6的其中临近永磁体2的一片可以具有与永磁体2相同的磁性，当然，所述接触片对6的其中远离永磁体2的一片也可以具体与永磁体2相反的磁性。所述两片接触片6分别沿上述永磁体2的运动方向前后设置，所述永磁体2的运动方向即可是车辆的行进方向，如此设置可以更有效地避免因车辆的运动惯性而使两片接触片发生误接触。
根据一种实施方式，所述传感器还可以包括设置在所述第二腔体12内的真空管5，所述接触片对6设置在所述真空管5内，可以防止接触片对6
7氧化锈蚀，同时为接触片对提供一个良好的空间环境，尽可能减少不利因素的影响。
如图2所示，所述真空管5的两端分别各引出一根由铜，铝等导电材材制成的引脚7，两根引脚7的相对端各与一不同的接触片6相连，两根引脚7的另一端通过固定在盒体1上注塑板10引出盒体1，外与相关电路相连。所述接触片对6的第一末端为可以相互分离或接触的一端，第二末端为与引脚7相连的另一端。
根据一种实施方式，所述传感器还包括密封胶8，所述密封胶8密封整个第二腔体12以固定所述真空管5。此外，第一腔体中导向轴4的T型一字结构可以用顶盖或其他方式密封，以使设置在第一腔体内的永磁体2的运动空腔与外界隔离，防尘、防潮、保证永磁体2、弹簧3正常工作。
根据一种实施方式，所述传咸器还包括外壳13，所述外壳13包覆所述盒体l，更好的将盒体1及其盒体1内部的部件与外界隔离，且还包括对盒体1及其盒体1内部的部件起更好的限位的作用。
当车辆正常平稳行驶或静止时，加速度为趋于零，此时本实用新型的磁式碰撞传感器中的永磁体2与车辆的相对速度基本相同，即相对加速度也趋于为零，永磁体受到的惯性力趋于为零，其合力由弹簧3的弹力单独提供，永磁体2被弹簧3偏压于第一位置，永磁体2的磁场范围无法达到位于盒体l第一腔体的第二位置处，也就是说接触片对6不受磁力作用，保持自然状态，其第一末端互不接触，与引脚7相连的电路中检测到的为低电平信号，安全气囊ECU综合多个传感器的信号信息，做出是否引爆安全气囊的决定。
当车辆启动、正常加速时，产生一定的加速度，此时本实用新型的磁式碰撞传感器中的永磁体2受到一定的惯性力。当启动和加速时受到的惯性力与永磁体2受到的弹簧3的弹力的方向一致，永磁体2受到的合力将永磁体2偏压于第一位置，永磁体2的磁场范围无法达到第一腔体的第二位置处，此时位于第二腔体中的接触片对6保持自然状态，其第一末端仍不相互接触。与引脚7相连的电路仍为断路，检测到的信号仍为低电平信号。控制安全气囊的ECU综合多个传感器的信号，做出是否引爆安全气囊的决定。
当车辆刹车时，产生较大的减加速度，此时本实用新型的磁式碰撞传感器中的永磁体2受到较大的惯性力，该惯性力的方向与弹簧3的弹力方向相反，通过预先设置弹簧的弹力大小，使得惯性力大小不至于能够抵消弹力，因而此时合力的方向依旧是弹簧3弹力的方向，永磁体2依然被弹簧偏压于第一位置处，接触片对6未受到磁力作用，其第一末端不相互接触，与引脚7相连的电路检测到的仍是低电平信号，信号传给控制安全气囊的ECU,做出是否引爆安全气囊的判断。
当车辆刹车更为急速，但并非发生碰撞时的瞬时强烈减速时，减加速度很大，从高速到速度为零的减速时间间隔较长，此时本实用新型的磁式碰撞传感器中的永磁体2受到惯性力很大，该惯性力与弹簧3的弹力方向相反，惯性力的大小可能大于弹力的大小，使得永磁体2受到的合力方向指向第一腔体的第二位置处，永磁体2逆着弹簧3的弹力向第二位置方向移动，但并未移动到能使接触片对6受到的磁力范围时由于减加速度的变化趋于变缓，弹簧3的弹力又大于永磁体2受到的惯性力，这样，永磁体2又被弹簧3偏压于第一位置。这一过程中，接触片对6始终未受到永磁体2的磁力，其第一末端不相互接触，在引脚7所接入的电路中不产生阶跃信号，仍为低电平信号。
当车辆发生意外碰撞时，车辆瞬时由行驶状态变为基本静止状态，减加速度非常大，此时本实用新型的磁式碰撞传感器中的永磁体2受到很大的惯性力，该惯性力的方向与弹簧3的弹力相反，大小比弹力大，因而永磁体2受到的合力方向与惯性力方向相同，永磁体2向第二位置移动。当永磁体2移动到其磁场范围可以影响到接触片对6的位置时，接触片对6受到磁力作用，上下两接触片相互接触，导通引脚7所连的电路，产生一个高电平的阶跃信号，控制安全气囊的ECU接受到此信号，综合多个传感器的信号，做出是否引爆安全气囊的决定。
当车辆受到发生碰撞然后静止后，永磁体2受到的惯性力逐渐减小消失，永磁体2在弹簧3弹力的作用下恢复到第一位置，接触片对6不再受到磁力作用而恢复自然分开状态，因而本实用新型的磁式碰撞传感器可以再次使用。
在本实用新型的磁式碰撞传感器中，可根据不同的车型不同的需要来选择磁力不同的永磁体2，和弹性系数不同的弹簧3，也可设置不同的两片金属片6间的距离，来达到相同的目的。
权利要求1. 一种磁式碰撞传感器，所述传感器包括盒体和位于盒体内的接触片对，位于所述盒体内的永磁体和弹簧，所述接触片对的第一末端能够相互接触或者分离，第二末端通过引脚分别与外部电路连接，其特征在于，所述盒体具有两个彼此分隔的腔体，所述接触片对位于两个腔体的其中一个；所述永磁体和弹簧位于相应接触片对所在腔体的另外一个，且该永磁体处于该腔体的远离所述接触片对的一端，所述永磁体能够在该腔体内在远离所述接触片对和接近所述接触片对的位置之间移动，所述弹簧将所述永磁体向所述远离所述接触片对的一端偏压。
2、 根据权利要求1所述的磁式碰撞传感器，其特征在于，所述两个腔体在永磁体的运动方向相互平行。
3、 根据权利要求1所述的磁式碰撞传感器，其特征在于，所述传感器还包括设置于永磁体所在腔体内的导向轴，所述永磁体套设在所述导向轴上而能够沿所述导向轴移动。
4、 根据权利要求3所述的磁式碰撞传感器，其特征在于，所述弹簧套设在所述导向轴上，并被压縮在所述永磁体与盒体之间。
5、 根据权利要求1所述的磁式碰撞传感器，其特征在于所述两片接触片分别沿上述永磁体的运动方向前后设置。
6、 根据权利要求5所述的磁式碰撞传感器，其特征在于所述接触片对的其中临近永磁体的一片具有与永磁体相同的磁性。
7、 根据权利要求1所述的磁式碰撞传感器，其特征在于所述接触片对的其中远离永磁体的一片具体与永磁体相反的磁性。
8、 根据权利要求1-3任一一项所述的磁式碰撞传感器，其特征在于，所述传感器还包括设置在所述接触片对所在腔体内的真空管，所述接触片对设置在所述真空管内。
9. 根据权利要求9所述的磁式碰撞传感器，其特征在于，所述传感器还包括密封胶，该密封胶密封整个真空管所在腔体以固定所述真空管。
10、 根据权利要求1所述的磁式碰撞传感器，其特征在于所述传感器还包括外壳，所述外壳包覆所述盒体。
专利摘要本实用新型公开了一种磁式碰撞传感器，所述传感器包括盒体和位于盒体内的接触片对，位于所述盒体内的永磁体和弹簧，所述接触片对的第一末端能够相互接触或者分离，第二末端通过引脚分别与外部电路连接，其特征在于，所述盒体具有两个彼此分隔的腔体，所述接触片对位于两个腔体的其中一个；所述永磁体和弹簧位于相应接触片对所在腔体的另外一个，且该永磁体处于该腔体的远离所述接触片对的一端，所述永磁体能够在该腔体内在远离所述接触片对和接近所述接触片对的位置之间移动，所述弹簧将所述永磁体向所述远离所述接触片对的一端偏压。本实用新型提供的磁式碰撞传感器结构简单，装配方便快捷，性能可靠性高。
文档编号H01H35/14GK201282076SQ200820212218
公开日2009年7月29日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者吴寒杰 申请人:比亚迪股份有限公司