專利名稱：多磁體偏置慣性碰撞傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉 及一種傳感器，特別涉及一種多磁體的慣性碰撞傳感器。
背景技術(shù)：
傳感器廣泛用于汽車安全氣囊的點(diǎn)火判斷中。美國專利4329549公開了一種用于 判斷汽車碰撞的慣性式碰撞傳感器，用于汽車安全氣囊的控制。該種傳感器由一個(gè)環(huán)形磁 鐵、一個(gè)圓柱形管道、一個(gè)鋼球和一組用于導(dǎo)電接觸的簧片觸點(diǎn)組成。所述傳感器由于環(huán)形 永磁體體積較大，提供的磁力較大，一般只能使用低磁能積的鐵氧體永磁材料制成。但鐵 氧體永磁的溫度系數(shù)大，剩磁溫度系數(shù)達(dá)到-0. 2% /°C。在汽車要求的工作范圍_40°C 125°C的范圍內(nèi)，其剩磁變化最大可以達(dá)到約20%，其剩磁變化劇烈導(dǎo)致傳感器加速度閾值 產(chǎn)生較大偏差。傳感器易發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)，導(dǎo)致安全隱患。稀土永磁的剩磁溫度系數(shù)較低，一般為-0. 03 0. 1 % /0C，但是其磁性能很強(qiáng)，磁 能積達(dá)到鐵氧體永磁的8 12倍，使用環(huán)形永磁結(jié)構(gòu)則會(huì)使其偏置磁力過大，不能滿足汽 車使用要求。另一方面，如果大幅度縮小環(huán)形永磁尺寸，如現(xiàn)行的使用單個(gè)圓片形稀土永磁 體替代環(huán)形永磁體的傳感器，雖然解決了剩磁變化劇烈的問題，但是其偏置磁力隨著鋼球 的位置變化而急劇變化，加速度閾值控制仍然困難，也易產(chǎn)生安全隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種多磁體偏置慣性碰撞傳感器，該傳感器 閥值溫度系數(shù)低，同時(shí)其偏置磁力隨著鋼球的位置變化而平穩(wěn)變化，加速度閾值控制精確。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型使用兩件或兩件以上等同的稀土永磁體對(duì)鐵磁 性的鋼球產(chǎn)生磁性吸引力，所述鋼球可在滑套中運(yùn)動(dòng)，所述永磁體沿所述鋼球運(yùn)動(dòng)管道方 向磁化，且所述永磁體沿所述鋼球該運(yùn)動(dòng)方向中心軸對(duì)稱排列。由于是采用稀土永磁體對(duì)鋼球產(chǎn)生吸引力，傳感器閥值溫度系數(shù)低，加速度閾值 變化小。同時(shí)，由于使用兩件或兩件以上等同的稀土永磁體對(duì)鐵磁性的鋼球產(chǎn)生磁性吸引 力，所述永磁體沿所述鋼球運(yùn)動(dòng)管道方向磁化，且所述永磁體沿所述鋼球該運(yùn)動(dòng)方向中心 軸對(duì)稱排列。因此，鋼球運(yùn)動(dòng)過程中受到的磁偏置力由軸對(duì)稱的、沿運(yùn)動(dòng)方向磁化的若干塊 等同永磁體共同提供，其與在鋼球后放置單個(gè)圓片形稀土永磁體的傳感器相比，磁偏置力 隨著鋼球的位置變化相對(duì)較小，加速度閾值容易精確控制。避免了傳感器發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)，導(dǎo) 致安全隱患。作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述傳感器還有一平衡支架，該平衡支架由軟磁材 料條制成，為U型條狀，位于所述永磁體底部和所述滑套外側(cè)，可以改善鋼球運(yùn)動(dòng)過程中磁 偏置力的均勻性，增強(qiáng)加速度閾值控制精度。作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述傳感器還有一屏蔽罩，所述屏蔽罩由金屬軟 磁材料制成，為朝所述鋼球運(yùn)動(dòng)方向開口的筒狀，罩住所述永磁體、鋼球和滑套，減少了外 界磁場(chǎng)干擾，增強(qiáng)了傳感器抗干擾能力。
圖1是多磁體偏置慣性碰撞傳感器未觸發(fā)的狀態(tài)圖。圖2是多磁體偏置慣性碰撞傳感器已觸發(fā)的狀態(tài)圖。
具體實(shí)施方式
在圖1中，選一直徑為8mm的鐵磁性鋼球3位于滑套6中，使鋼球3與滑套6緊密 配合，鋼球3可向機(jī)械接觸點(diǎn)8方向運(yùn)動(dòng)。兩件相距5mm的等同的稀土永磁體4位于與鋼 球3運(yùn)動(dòng)方向相反的那端，與鋼球3軸間相距1mm，永磁體4沿鋼球3運(yùn)動(dòng)管道方向磁化，且 永磁體4沿鋼球3運(yùn)動(dòng)方向中心軸對(duì)稱排列的角度為180°，永磁體4與磁化的鋼球3間 有一吸引力，該吸引力使鋼球3位于滑套6中靠永磁體4的那端。在永磁體4、滑套6中間 填充的是注塑材料5，7為觸點(diǎn)簧片與電路連接點(diǎn)，9為密封用殼體將上述各部分密封其中。 在撞車等情況下，當(dāng)發(fā)生速度急劇變化時(shí)，加速度達(dá)到閾值時(shí)，慣性力持續(xù)超過偏置磁力將 使鋼球3離開滑套6中初始位置，向另一端滾動(dòng)，到達(dá)機(jī)械觸點(diǎn)8后產(chǎn)生擠壓使連接點(diǎn)7導(dǎo) 通，導(dǎo)通判斷電路給出導(dǎo)通信號(hào)。此時(shí)，傳感器處于圖2所示狀態(tài)。由于永磁體4沿鋼球3 運(yùn)動(dòng)管道方向磁化，且永磁體4沿鋼球3運(yùn)動(dòng)方向中心軸對(duì)稱排列，鋼球3運(yùn)動(dòng)過程中受到 的磁偏置力由軸對(duì)稱的、沿運(yùn)動(dòng)方向磁化的若干塊等同永磁體4共同提供，磁偏置力不再 隨著鋼球3的位置變化而急劇變化，加速度閾值容易精確控制。避免了傳感器發(fā)出錯(cuò)誤信 號(hào)導(dǎo)致的安全隱患。進(jìn)一步地，如圖1所示，可加一平衡支架2，平衡支架2由軟磁材料條制成，為U型 條狀，位于永磁體4底部和滑套6外側(cè)，可以改善鋼球3運(yùn)動(dòng)過程中磁偏置力的均勻性，增 強(qiáng)加速度閾值控制精度。更進(jìn)一步地，如圖1所示，還可加一屏蔽罩1，屏蔽罩1由金屬軟磁材料制成，為朝 鋼球3運(yùn)動(dòng)方向開口的筒狀，罩住永磁體4、鋼球3和滑套6，減少了外界磁場(chǎng)干擾，增強(qiáng)了 傳感器抗干擾能力。當(dāng)永磁體4為3件時(shí)，永磁體4沿鋼球3運(yùn)動(dòng)方向中心軸對(duì)稱排列的角度為120°， 為η件時(shí)，對(duì)稱排列的角度為360/n°。永磁體4與鋼球3軸向距離優(yōu)選值為鋼球3直徑 的0 1倍，永磁體4間距離優(yōu)選值是鋼球3直徑的0. 2 1倍。永磁體4距離鋼球3最 近表面可以是同極性的N-N、S-S極，當(dāng)η為偶數(shù)時(shí)，也可以是不同極性的N-S交錯(cuò)排列。
權(quán)利要求一種多磁體偏置慣性碰撞傳感器，其特征在于使用兩件或兩件以上等同的稀土永磁體(4)對(duì)鐵磁性的鋼球(3)產(chǎn)生磁性吸引力，所述鋼球(3)可在滑套(6)中運(yùn)動(dòng)，所述永磁體(4)沿所述鋼球(3)運(yùn)動(dòng)管道方向磁化，且所述永磁體(4)沿所述鋼球(3)該運(yùn)動(dòng)方向中心軸對(duì)稱排列。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多磁體偏置慣性碰撞傳感器，其特征在于所述永磁體(4) 位于與所述鋼球(3)運(yùn)動(dòng)方向相反的那端，與所述鋼球(3)軸向距離是該鋼球直徑的O 1倍，所述永磁體(4)間距離是所述鋼球(3)直徑的0. 2 1倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多磁體偏置慣性碰撞傳感器，其特征在于所述傳感器 還有一平衡支架(2)，該平衡支架(2)由軟磁材料條制成，為U型條狀，位于所述永磁體(4) 底部和所述滑套(6)外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多磁體偏置慣性碰撞傳感器，其特征在于所述傳感器 還有一屏蔽罩(1)，所述屏蔽罩(1)由金屬軟磁材料制成，為向所述鋼球(3)運(yùn)動(dòng)方向開口 的筒狀，罩住所述永磁體(4)、鋼球(3)和滑套(6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多磁體偏置慣性碰撞傳感器，其特征在于所述傳感器還有 一屏蔽罩(1)，所述屏蔽罩(1)由金屬軟磁材料制成，為向所述鋼球(3)運(yùn)動(dòng)方向開口的筒 狀，罩住所述永磁體(4)、鋼球(3)、滑套(6)和平衡支架(2)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多磁體偏置慣性碰撞傳感器，它使用兩件或兩件以上相同的稀土永磁體(4)對(duì)鐵磁性的鋼球(3)產(chǎn)生磁性吸引力，所述鋼球(3)可在滑套(6)中運(yùn)動(dòng)，所述永磁體(4)沿所述鋼球(3)運(yùn)動(dòng)管道方向磁化，且所述永磁體(4)沿所述鋼球(3)該運(yùn)動(dòng)方向中心軸對(duì)稱排列。本實(shí)用新型傳感器閥值溫度系數(shù)低，同時(shí)其偏置磁力隨著鋼球的位置變化而平穩(wěn)變化，加速度閾值控制精確，避免了傳感器發(fā)出錯(cuò)誤信號(hào)導(dǎo)致的安全隱患。
文檔編號(hào)G01P15/135GK201773111SQ20102050698
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者吳文群, 王天進(jìn) 申請(qǐng)人:王天進(jìn);吳文群