DE4032297A1 - Beschleunigungs-sensor - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfinung betrifft einen Beschleunigungs-Sen­ sor, der einen elektrisch leitenden Werkstoff verwendet, und insbesondere betrifft sie einen Beschleunigungs-Sensor, der für die Verwendung bei extrem niedrigen Temperaturen geeignet ist und der die Verwendung vieler verschiedener Arten von elektrisch leitendem Material erlaubt.

Schutzvorrichtungen, wie beispielsweise Airbags zum Schutz der Insassen in einem Fahrzeug, verwenden Beschleunigungs- Sensoren, die einen Stoß über einen Schwellwert anzeigen, der dann auftritt, wenn ein Unfall, wie beispielsweise ein Zusam­ menstoß von Fahrzeugen, entsteht, wobei dann die Schutz-Vor­ richtungen aktiviert werden. Einige dieser Beschleuni­ gungs-Sensoren verwenden elektrisch leitende Materialien. Eine Art, die Quecksilber als elektrisch leitendes Material verwendet und die den Stoß während einem Unfall, wie einem Kraftfahrzeug-Zusammenstoß, unter Anwendung dessen Leitfähig­ keit anzeigt, ist in dem Japanischen (ungeprüften) Gebrauchs­ muster Nr. Sho. 50-3 002 beschrieben. Wie dort gezeigt ist, weist der Beschleunigungs-Sensor einen elektrisch isolierten, abgedichteten Behälter, wobei in dem Behälter eine Quecksil­ ber-Kugel eingesetzt ist, und ein Paar von Elektroden, die in ausgewählten Bereichen in dem Behälter vorgesehen sind, auf. Der Sensor ist unter einem Winkel R an einer Grundfläche eines Befestigungsträgers, wie beispielsweise das Chassis eines Kraftfahrzeuges, befestigt.

Wenn eine Beschleunigung an diesem Sensor in die Richtung des dort gezeigten Pfeiles A wirkt, steigt die Quecksilber-Kugel in Richtung des Pfeiles B entlang einer Ebene schräg unter dem Winkel R geneigt auf. Falls die auftretende Beschleuni­ gung ausreichend groß ist, gelangt die Quecksilber-Kugel mit der Elektrode in Kontakt und deren Leitfähigkeit wird eine elektrische Verbindung zwischen diesen Elektroden herstellen. Folglich wirkt der Beschleunigungs-Sensor als Schalter für den elektrischen Schaltkreis in der dort nicht dargestellten Schutz-Vorrichtung, wobei der Schalter unter einer ausreich­ enden Beschleunigung (für einen Airbag bedeutet dies einen starken Zusammenstoß) zur Aktivierung der Schutz-Vorrichtung schließt.

Der herkömmliche Beschleunigungs-Schalter, wie er vorstehend beschrieben wurde, bringt die folgenden Probleme mit sich, die durch die Verwendung einer Quecksilber-Kugel als elek­ trisch leitendes Material entstehen. Erstens liegt der Schmelzpunkt von Quecksilber bei dem niedrigen Wert von -38,8°C, aber in einer kryogenischen Umgebung wird das Queck­ silber manchmal eher fest als flüssig. Es wird, falls sich das Quecksilber verfestigt, unmöglich, einen ausreichenden Kontakt mit den Elektroden unter Beschleunigungs-Bedingungen herzustellen, um den Beschleunigungs-Sensor einzusetzen, um so den beabsichtigten Schaltvorgang auszuführen. Zweitens ist Quecksilber derart toxisch, daß seine Handhabung strikten Vorschriften über Umweltbelastungen unterliegt. Zum Beispiel muß eine Vorrichtung, die einen herkömmlichen Beschleuni­ gungs-Sensor einsetzt, entsorgt werden, nachdem der Sensor entfernt wurde; eine solche Befestigung erfordert Zeit und Arbeit. Drittens ist der elektrisch isolierende Behälter opak (undurchsichtig) und demzufolge ist es schwierig, irgendein abnormales Phänomen aufzudecken, das in der Quecksilber-Kugel und den Elektroden in dem Behälter auftreten kann.

Gegenstand der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend anhand der Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik erläuterten Probleme zu beseitigen. Eine wesentliche Aufgabe der Erfindung liegt daher darin, einen Beschleuni­ gungs-Sensor anzugeben, der sicherstellt, daß ein korrekter Schaltvorgang auch unter kyrogenischen Umgebungsbedingungen (Tieftemperatur-Einsatz) erreicht wird, der den Gebrauch eines sicheren elektrisch leitenden Materials, das nicht giftig ist, ermöglicht, und das ohne besonderen Zeit- und Laboraufwand gehandhabt werden kann, und das eine einfache Ermittlung irgendeines unnormalen Zustandes ermöglicht, der in dem elektrisch isolierend abgedichteten Gehäuse des Sen­ sors auftritt.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die vor­ stehende Aufgabe durch einen Beschleunigungs-Sensor gelöst, der ein elektrisch isolierendes Gehäuse sowie elektrisch leitendes, in dem Gehäuse untergebrachtes Material aufweist und eine Vielzahl von Elektroden in ausgewählten Bereichen des Behälters und ein Heizelement zum Beheizen des elektrisch leitenden Materials aufweist. Das elektrisch leitende Ma­ terial kann ein niedrigschmelzendes Metall oder Legierung sein oder ein Material mit hohem Molekulargewicht oder aber ein Material, das ein solches Material mit einem hohen Mole­ kulargewicht als eine Komponente enthält.

Das elektrisch isolierende Gehäuse (Isolations-Gehäuse) kann aus einem tranparenten Werkstoff gefertigt sein. Das Heiz­ element kann aus einem halbleitenden, ferro-keramischen Keramik-Material hergestellt sein. Eine Membran des Heizele­ mentes kann als integraler Bestandteil der Oberfläche des isolierenden Gehäuses ausgebildet sein. Obwohl das isolieren­ de Gehäuse (Behälter) aus transparentem Material gefertigt sein kann und eine Membran des Heizelementes als integraler Bestandteil der Oberfläche des transparenten isolierenden Gehäuses ausgebildet sein kann, kann das membranartige Heiz­ element aus transparentem, elektrisch leitendem Werkstoff bestehen.

Das Heizelement kann aus einem Nickel-Chrom-Draht oder einer Metallfolie, die auf der Oberfläche des isolierenden Gehäuses durch Dampfbeschichtung aufgebracht ist, sein. Das isolieren­ de Gehäuse kann in seiner Gestalt säulenförmig sein und auf einem Befestigungsteil in einem vorgegebenen Neigungswinkel in Bezug auf die Niveauebene des Befestigungsteiles montiert sein, wobei das elektrisch leitende Material im unteren Teil des Gehäuses untergebracht ist und sich die Mehrzahl der Elektroden im oberen Teil des Gehäuses befindet. Alternativ kann das säulenförmige isolierende Gehäuse auf einem Befesti­ gungsteil in solcher Weise montiert sein, daß es parallel zum Niveau des Befestigungsteils ausgerichtet ist, wobei ein Magnet benachbart zu einem Endbereich des Gehäuses angeordnet ist und wobei eine Vielzahl von Elektroden im anderen Endbe­ reich des Gehäuses vorgesehen ist.

Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt einen Querschnitt eines Beschleunigungs-Sensors gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt eines Beschleunigungs-Sensors gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 zeigt eine allgemeine Ausführungsform eines Beschleu­ nigungs-Sensors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt eines Aufbaues eines herkömm­ lichen Beschleunigungs-Sensors.

Schutzvorrichtungen, wie beispielsweise Airbags zum Schutz der Insassen in einem Fahrzeug, verwenden Beschleunigungs- Sensoren, die einen Stoß über einem Schwellwert anzeigen, der dann auftritt, wenn ein Unfall wie beispielsweise ein Zusam­ menstoß von Fahrzeugen entsteht. Einige dieser Beschleuni­ gungs-Sensoren verwenden elektrisch leitende Werkstoffe. Eine Art, die Quecksilber als elektrisch leitendes Material ver­ wendet und die den Stoß während einem Unfall, wie einem Kraftfahrzeug-Zusammenstoß, unter Gebrauch dessen Leitfähig­ keit anzeigt, ist in dem Japanischen (ungeprüften) Gebrauchs­ muster Nr. Sho. 50-3 002 beschrieben und in Fig. 4 gezeigt. Der Beschleunigungs-Sensor weist einen elektrisch isolierten, abgedichteten Behälter 41, wobei in dem Behälter 41 eine Quecksilber-Kugel eingesetzt ist, und ein Paar von Elektro­ den 43, die in ausgewählten Bereichen in dem Behälter vorge­ sehen sind, auf. Der Sensor ist unter einem Winkel R an einer Grundfläche 44 eines Befestigungsträgers, wie beispielsweise das Chassis einer Kraftfahrzeuges, befestigt.

Wenn eine Beschleunigung an diesem Sensor in die Richtung des Pfeiles A wirkt, steigt die Quecksilber-Kugel 42 in Richtung des Pfeiles B entlang einer Ebene schräg unter dem Winkel R geneigt auf. Falls die auftretende Beschleunigung ausreichend groß ist, gelangt die Quecksilber-Kugel 42 mit der Elektro­ de 43 in Kontakt und deren Leitfähigkeit wird eine elektri­ sche Verbindung zwischen diesen Elektroden herstellen. Folg­ lich wirkt der Beschleunigungs-Sensor als Schalter für den elektrischen Schaltkreis in der (nicht dargestellten) Schutz- Vorrichtung, wobei der Schalter unter einer ausreichenden Beschleunigung (für einen Airbag bedeutet dies einen starken Zusammenstoß) zur Aktivierung der Schutz-Vorrichtung schließt.

Der herkömmliche Beschleunigungs-Schalter, wie er vorstehend beschrieben ist, bringt die folgenden Probleme mit sich, die durch die Verwendung einer Quecksilber-Kugel als elektrisch leitender Werkstoff entstehen. Erstens liegt der Schmelzpunkt von Quecksilber bei dem niedrigen Wert von -38,8°C, aber in einer kryogenischen Umgebung wird das Quecksilber manchmal eher fest als flüssig. Falls sich das Quecksilber verfestigt wird es unmöglich, einen ausreichenden Kontakt mit den Elek­ troden 43 unter Beschleunigung-Bedingungen herzustellen, um den Beschleunigungs-Sensor einzusetzen, um den beabsichtigten Schaltvorgang auszuführen. Zweitens ist Quecksilber derart toxisch, daß seine Handhabung strikten Vorschriften über Umweltbelastungen unterliegt. Zum Beispiel muß eine Vorrich­ tung, die einen herkömmlichen Beschleunigungs-Sensor ein­ setzt, entsorgt werden, nachdem der Sensor entfernt wurde; eine solche Beseitigung erfordert Zeit und Arbeit. Drittens ist der elektrisch isolierende Behälter opak (undurchsichtig) und demzufolge ist es schwierig, irgendein abnormales Phäno­ men aufzudecken, das in der Quecksilber-Kugel 42 und den Elektroden 43 in dem Behälter auftreten kann.

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben.

In der Fig. 1 wird ein säulenförmiges isolierendes Gehäuse 1 mit einem kreisförmigen oder polygonalen Querschnitt gezeigt, das mit der Niveauebene 5a eines Befestigungsteiles 5, wie das Fahrzeugchassis, befestigt ist, wobei das Gehäuse in einem vorgegebenen Winkel R geneigt ist.

Der Behälter 1 ist an beiden Enden entlang seiner Längsachse abgedichtet. Eine Quecksilber-Kugel (Partikel) 2 als elek­ trisch leitendes Material ist innerhalb des Gehäuses 1 beweg­ lich untergebracht. Ein Paar Elektroden 3 sind an vorgege­ benen Positionen innerhalb des Gehäuses 1 in einem Bereich nahe zu dem oberen Ende angeordnet. Elektrische Leitungs­ drähte 7 erstrecken sich von den genannten Elektroden 3 und sind mit einem elektrischen Schaltkreis einer in Rede stehen­ den (nicht gezeigten) Schutzvorrichtung verbunden. Ein Heiz­ element 4 ist auf dem Befestigungsteil 5 im Nahbereich mit dem unteren Ende des Gehäuses 1 befestigt. Falls erforder­ lich, kann das Heizelement 4 in Kontakt mit dem Gehäuse 1 stehen. Zwei Leitungsdrähte 8 gehen von dem Heizelement 4 aus und sind mit dem elektrischen Schaltkreis in der elektrischen Schutzvorrichtung verbunden. Das Heizelement 4 kann aus einem Heizdraht, wie beispielsweise Nickel-Chrom-Draht, bestehen.

Der elektrische Draht in der Schutzvorrichtung ist in einer solchen Weise ausgebildet, daß in einer kyrogenischen (Tief­ temperatur) Umgebung, in der die Lufttemperatur ausreichend unter Null (beispielsweise unter 20°C) liegt, der elektrische Draht ständig einen elektrischen Strom zu dem Heizelement 4 über die Leitungsdrähte 8 führt, um das Gehäuse zu erwärmen. Da die Quecksilber-Partikel 2 in dem isolierenden Gehäuse 1 durch das Heizelement 4 erwärmt werden, werden die Quecksil­ ber-Partikel 2 stets auf einer Temperatur oberhalb ihres Schmelzpunktes gehalten. Dies trifft auch für eine kyroge­ nische Umgebung zu. Somit bleiben, auch wenn der Beschleuni­ gungs-Sensor in kyrogenischer Umgebung eingesetzt wird, die Quecksilber-Partikel 2 im Gehäuse 1 flüssig, ohne irgend­ welche Erstarrung, und, wie bereits mit Hinweis auf Fig. 4 erläutert wurde, haben die Quecksilber-Partikel 2, falls eine Beschleunigung stattfindet, genügend Kontakt mit den Elektro­ den 3, um den Beschleunigungs-Sensor zur Ausführung des beabsichtigten Schaltvorganges zuverlässig zu veranlassen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung, die das Heizelement 4 verwendet, ist darin zu sehen, daß anstelle von Quecksilber ein Material verwendet wird, das einen leicht höheren Schmelzpunkt aufweist, dessen Solidus bei gewöhnlichen Tempe­ raturen liegt, das aber die flüssige Phase bei leichter Erwärmung beibehält, so wie leicht schmelzende Metalle (z. B. Gallium, Blei oder Zinn), eine niedrigschmelzende Legierung (z. B. Gallium-Indium, Gallium-Zink oder Indium-Silber), oder ein Material mit hochmolekularem Gewicht (z. B. Polyacetylen oder ein quaternäres Amoniumsalz) oder ein Material einer Ferro-Fluid-Lösung, das ein solches Material mit einem hohen Molekulargewicht als eine Komponente davon enthält, die als elektrisch leitendes Material 2 verwendet wird. Folglich wird der Bereich des elektrisch leitenden Materials 2, der einge­ setzt wird, nicht durch Vorschriften beschränkt, die für toxisches Quecksilber gelten, statt dessen können aus dem großen Bereich von Materialien, die eingesetzt werden können, diejenigen ausgewählt werden, die sicher und leicht zu hand­ haben sind.

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines Beschleunigungs-Sensors ent­ sprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung. Die Bestandteile sind die gleichen, die anhand der Ausführungsform nach Fig. 1 dargestellt sind und dort die gleichen Bezugsziffern aufweisen, so daß sich eine Beschrei­ bung im Detail erübrigt. In der zweiten Ausführungsform ist das elektrisch leitendende Material ein Ferro-Fluid, das ein Material mit hochmolekularem Gewicht ist, wie z. B. Polyace­ tylen oder quaternäres Amoniumsalz, aufweist. Der Beschleuni­ gungs-Sensor gemäß der zweiten Ausführungsform ist mit der Niveaufläche 5a des Befestigungsteiles 5 derart verbunden, daß er hierzu parallel verläuft. Das Heizelement 4 ist im Nahbereich zu dem Ende des Isolations-Gehäuses 1 angeordnet, das gegenüber demjenigen Ende liegt, an dem sich die Elektro­ den 3 befinden. Falls erforderlich, wird das Heizelement 4 mit dem Gehäuse 1 in Kontakt stehend angeordnet. Gemäß der zweiten Ausführungsform ist ebenfalls ein Magnet 6 im Nahbe­ reich zu dem Ende des Gehäuses 1 vorgesehen, das dem Ende gegenüberliegt, wo sich die Elektroden 3 befinden. In ähn­ licher Weise kann sich der Magnet 6 in Kontakt mit dem Ge­ häuse 1 befinden. Der Magnet 6 kann ein Perrmanentmagnet oder ein Elektromagnet sein.

Da in der ersten Ausführungsform das elektrisch leitende Material 2, das aus dem Ferro-Fluid besteht, durch Heizele­ mente 4 auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Ferro-Fluids erwärmt wird, wird es damit ständig flüssig gehalten. Weiterhin wird in dem normalen Zustand, wo keine Beschleunigung auftritt, das elektrisch leitende Material 2 gegen den Magneten 6 durch dessen magnetische Kraft auf das Material 2 hin angezogen, und zwar über die Wand des Ge­ häuses 1.

Folglich kann gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung die Größe der Beschleunigung, die erforderlich ist, damit der Beschleunigungs-Sensor den vorgesehenen Schaltvorgang aus­ führen kann, auf einfache Weise durch exakte Einstellung der magnetischen Kraft erreicht werden, mit der der Magnet 6 das Ferro-Fluid anzieht. Dies kann durch Ersetzen des Magneten 6 durch einen anderen Magneten mit anderer Größe oder magne­ tischer Kraft vorgenommen werden, sofern es sich um einen Permanentmagneten handelt und durch Veränderung der magne­ tischen Kraft des Magneten 6, falls es sich um einen Elektro­ magneten handelt.

Die Darstellung nach Fig. 3 zeigt den Aufbau eines Beschleu­ nigungs-Sensors gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die dritte Ausführungsform unter­ scheidet sich von der bereits beschriebenen ersten Aus­ führungsform dadurch, daß eine Membran eines Heizelementes 4a als integraler Bestandteil der Oberfläche des elektrisch isolierenden, gedichteten Gehäuses 1 ausgebildet ist. Insbe­ sondere ist ein Heizelement entweder aus einer Folie eines Metalls, das einen hohen elektrischen Widerstand aufweist, oder aus einem Werkstoff, wie er nachstehend beschrieben ist, der einen hohen elektrischen Widerstand aufweist, durch Dampfbeschichtung oder einer anderen Beschichtungstechnik auf der Oberfläche des Gehäuses 1 derart aufgetragen, daß er eine Membran des Heizelementes bildet, das dann eine integrale Einheit mit der Oberfläche des Gehäuses 1 bildet.

Mit der vorstehend beschriebenen Anordnung liegt das membran­ artige Heizelement 4a derart dicht an dem Gehäuse 1 an, daß die Wärme von dem Heizelement 4a auf den Behälter 1 mit einem solch hohen Wirkungsgrad übertragen werden kann, daß wenig Energie benötigt wird, um den Behälter und folglich das elektrisch leitende Material 2 darin zu beheizen.

Weiterhin führt das elektrische Heizelement 4a, das als integraler Bestandteil des Gehäuses 1 ausgebildet ist, zu keiner Erhöhung in der Zahl der erforderlichen Bestandteile und es ist somit nicht erforderlich, einen besonderen Platz für das Heizelement vorzusehen, so daß ein wirkungsvoller Zusammenbau und somit eine verbesserte Fertigungsrate erzielt wird. Zusätzlich kann ein Austausch eines Beschleunigungs- Sensors in einfacher Weise aufgeführt werden, da der Grund­ körper des Sensors und das Heizelement als einziges Bauteil gehandhabt werden kann.

In jeder der drei Ausführungsformen, die vorstehend beschrie­ ben wurden, kann ein ferro-elektrisches Keramik-Material, das halbleitend ist, wie beispielsweise Yttrium- oder Lanthan­ dotiertes Bariumtitanat als das das Heizelement 4 oder 4a bildende Material eingesetzt werden. Diese Modifikation hat den Vorteil, eine wirksame Anwendung einer PTC- (positiver Temperatur-Koeffizient-) Charakteristik zu ermöglichen, die bei ferro-elektrischen Keramiken vorhanden ist. Falls die Temperatur des Heizelementes 4 oder 4a über den Curie-Punkt eines spezifischen ferro-elektrischen Keramik-Materials als Ergebnis einer überlangen Beheizung des Heizelementes 4 oder 4a ansteigt, die mit einer abrupten Temperaturerhöhung der Umgebungsluft zusammenfällt, veruracht der PTC-Effekt des ferro-elektrischen Keramik-Materials eine schnelle Erhöhung des Innenwiderstandes des Heizelementes 4 oder 4a, so daß kein weiterer Strom mehr fließt, wodurch das Heizelement 4 oder 4a seinen Betrieb einstellt. Hierdurch wird nicht nur eine übermäßige Erwärmung des elektrisch leitenden Materi­ als 2 verhindert, sondern auch die Verdampfung von Bestand­ teilen des Materials, die bei einem solch übermäßigen Er­ hitzen auftreten kann. Der Curie-Punkt des ferro-elektrischen Keramik-Materials kann durch Einstellung der Zusammensetzung variiert werden, so daß die Temperatur, bei der die Beheizung mittels des Heizelementes 4 oder 4a eingestellt wird, auf einen geeigneten Wert, der vom Dampfdruck des Materials 2 oder dem Widerstand gegen Druck des Gehäuses 1 abhängig ist, gesetzt werden kann. Dies bringt den zusätzlichen Vorteil mit sich, daß auch Materialien mit einem hohen Molekulargewicht, die einen vergleichsweise hohen Dampfdruck aufweisen, als elektrisch leitendes Material 2 verwendet werden können.

Weiterhin kann der isolierende, abgedichtete Behälter 1 in jeder der Ausführungsformen, die vorstehend beschrieben wurden, aus einem transparentem Werkstoff, wie beispielsweise Glas, einem transparenten, gesinterten Aluminiumoxid (Kera­ mik), einem transparenten Quarzglasrohr oder einem transpa­ renten Material mit einem hohen Molekulargewicht, hergestellt werden. Da diese transparenten Werkstoffe es dem Anwender ermöglichen, durch das Gehäuse 1 mit bloßem Auge zu sehen, kann er auf einfache Weise unnormale Zustände, die in dem leitenden Material 2 oder den Elektroden 3 im Behälter vor­ kommen können, beispielsweise solche Fälle wie wiederholte Schaltoperationen, beobachten. Falls in einem besonderen Fall das membranenartige Element 4a gemäß der dritten Ausführungs­ form aus einem transparenten, leitenden Material wie ITO oder Indiumoxid ausgeführt ist, kann das Innere des Gehäuses 1 leicht beobachtet und trotz der Tatsache inspiziert werden, daß seine Oberfläche mit dem membranartigen Heizungsele­ ment 4a bedeckt ist.

In den drei oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Gehäuse 1 an beiden Enden geschlossen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt. Das Gehäuse 1 muß nicht abgedichtet sein.

Wie im einzelnen auf den vorherigen Seiten beschrieben wurde, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Beschleunigungs-Sen­ sor vorgesehen, der ein isolierendes Gehäuse, elektrisch leitendes Material, das in dem Gehäuse untergebracht ist, eine Vielzahl von Elektroden, die in ausgewählten Positionen innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, und ein Heizelement zur Erwärmung des elektrisch leitenden Materials aufweist. Der erfindungsgemäße Sensor ist geeignet, korrekte Schaltvorgänge auszuführen, auch wenn er in einer kyrogenischen Umgebung eingesetzt wird.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht das elektrisch leitende Material aus einem niedrigschmelzen­ den Metall oder Legierung oder einem Material mit hochmole­ kularem Gewicht oder einem Material, das ein Material mit hochmolekularem Gewicht als Komponente aufweist. Somit ist das elektrisch leitende Material, das hier eingesetzt werden kann, nicht auf Quecksilber beschränkt, das ein hochgiftiger Schadstoff ist, sondern es kann aus einem weiten Bereich von Materialien ausgewählt werden, die sicher und einfach zu handhaben sind. Weiterhin kann ein Ferro-Fluid als elektrisch leitendes Material verwendet werden, so daß die Stärke der Beschleunigung, die zur Auslösung eines beabsichtigten Schaltvorganges erforderlich ist, auf einfache Weise über­ wacht bzw. kontrolliert oder eingestellt werden kann.

Das isolierende Gehäuse kann aus transparentem Werkstoff hergestellt werden, so daß es dem Anwender ermöglicht wird, auf einfache Weise das Innere des isolierenden Gehäuses mit dem bloßen Auge zu beobachten oder zu überprüfen, ob irgend­ welche unnormalen Zustände in ihm auftreten.

Das Heizelement kann aus einem halbleitenden ferro-elek­ trischen Keramik-Material hergestellt sein; dies ist eine effektive Möglichkeit, um das Isolations-Gehäuse vor dem Bersten durch übermäßige Steigerung des Dampfdrucks des elektrisch leitenden Materials zu bewahren. Das Heizelement kann auch als Membran integral auf der Oberfläche des Iso­ lations-Gehäuses ausgebildet sein und kann als Metallfolie, die durch Dampfbeschichtung auf die Oberfläche des Gehäuses aufgebracht ist, ausgebildet sein. Der Einsatz eines solchen Heizelementes vergrößert in keiner Weise die Anzahl der erforderlichen Teile des Beschleunigungs-Sensors und es können Zusammensetzung und Austausch einfach und wirksam ausgeführt werden.

Das isolierende Gehäuse kann aus transparentem Werkstoff hergestellt werden und es weist eine Membran des Heizelemen­ tes auf, die als integraler Bestandteil auf der Oberfläche des transparenten, isolierenden Werkstoffes ausgebildet ist, wobei das membranartige Heizelement aus transparentem, elektrisch leitendem Werkstoff besteht. Der Gedanke der vorliegenden Erfindung hat den besonderen Vorteil, daß das Innere aller Teile des isolierenden Gehäuses einschließlich des Bereiches, wo das membranartige Heizelement angeordnet ist, einfach mit dem bloßen Auge zu beobachten ist, und daß der Anwender auch auf einfache Weise überprüfen kann, ob irgendwelche unnormalen Zustände in dem Gehäuse auftreten.

Während die Erfindung vorstehend detailliert beschrieben wurde, und zwar unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungs­ formen, ist verständlich, daß Abwandlungen im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens im Rahmen des fachmännischen Könnens vorgenommen werden können. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen.

Claims (11)

1. Beschleunigungs-Sensor, der folgenden Merkmale aufweist: Ein isolierendes Gehäuse,
ein elektrisch leitendes Material, das sich in dem Ge­ häuse befindet,
eine Vielzahl von Elektroden, die in ausgewählten Berei­ chen innerhalb des Gehäuses angeordnet sind, und
ein Heizelement zur Erwärmung des elektrisch leitenden Materials.

2. Beschleunigungs-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektrisch leitende Material ein niedrigschmelzendes Metall oder eine Legierung aufweist.

3. Beschleunigungs-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das elektrisch leitende Material ein Ma­ terial mit hohem Molekulargewicht oder ein Material mit dem Material mit hohem Molekulargewicht als Komponente aufweist.

4. Beschleunigungs-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das isolierende Gehäuse aus einem transpa­ renten Werkstoff besteht.

5. Beschleunigungs-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Heizelement ein halbleitendes, ferro­ elektrisches Keramik-Material aufweist.

6. Beschleunigungs-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Heizelement eine Membrane aufweist, die als integraler Bestandteil mit der Oberfläche des iso­ lierenden Gehäuses ausgebildet ist.

7. Beschleunigungs-Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Heizelement einen transparenten, elek­ trisch leitenden Werkstoff aufweist, der als integraler Bestandteil der Oberfläche des isolierenden Gehäuses ausgebildet ist.

8. Beschleunigungs-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Heizelement einen Nickel-Chrom-Draht aufweist.

9. Beschleunigungs-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Heizelement eine Metallfolie aufweist, die durch Dampfabscheidung auf der Oberfläche des iso­ lierenden Gehäuses gebildet ist.

10. Beschleunigungs-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Befestigungsteil vorgesehen ist, in dem das isolierende Gehäuse säulenförmig ausgebildet ist und auf dem Befestigungsteil mit einem vorgegebenen Neigungs­ winkel in Bezug auf die Ebene des Befestigungsteils montiert ist, daß das elektrisch leitende Material in einem unteren Bereich des Gehäuses untergebracht ist und daß eine Vielzahl von Elektroden in einem oberen Bereich des Gehäuses angeordnet ist.

11. Beschleunigungs-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Befestigungsteil vorgesehen ist, in dem das isolierende Gehäuse säulenförmig ausgebildet ist und auf dem Befestigungsteil so montiert ist, daß es parallel zu der Ebene des Befestigungsteils verläuft, daß ein Magnet im Nahbereich eines Endes des Gehäuses angeordnet ist, und daß sich die Vielzahl von Elektroden am anderen Ende des Gehäuses befindet.