JPH0972931A - 減速度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は車両のエアバッグ用センサ等に好適
な減速度検出装置に関し、十分なオン時間と共にオン時
における十分な流通電流を得ることを目的とする。 【解決手段】 第１スプリング２０はキャップ１４の底
面と可動接点２２の間に配設され、第２スプリング２４
は可動接点２２とボール２６の間に配設されている。減
速によりボール２６に慣性力が作用すると、第１スプリ
ング２０が収縮することにより可動接点２２は固定接点
１６、１８に接触する。更に、第２スプリング２４が収
縮することにより、ボール２６は運動を続け、第２スプ
リングの収縮による弾性力が、可動接点２２の固定接点
１６、１８への押圧力として作用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、減速度検出装置に
係わり、特に、車両のエアバッグ用センサ等に好適な減
速度検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両においては、乗員の保護
を図るためエアバッグ等の安全装置が用いられる。これ
らの安全装置は一般に、車両に搭載される減速度検出装
置によって所定値を越える減速度が検出された際に作動
するように構成されている。

【０００３】上述した安全装置に用いられる減速度検出
装置としては、特開昭６２−１９８７６２号に開示され
る減速度検出装置が従来より公知である。上記従来の減
速度検出装置は、車両の減速に伴って変位するマスと固
定接点とを備えている。そして、マスが固定接点に接触
して固定接点の端子間を短絡することにより、固定接点
をオンする構成とされている。更に、上記従来の装置に
おいては、固定接点の近傍におけるマスの運動を規制す
る手段を設けることにより、マスが固定接点によって跳
ね返されることを抑制している。これにより、固定接点
のオン時間が短縮されることを防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、マスの運動を
規制する手段が設けられていても、マスと固定接点との
接触による衝撃力や、車両の減速度の変動等により、マ
スは固定接点との接触を保ちながらわずかに運動するこ
とがある。ところが上記従来の装置は、オン状態におけ
る電流がマスを流通する構成であるため、マスが運動す
ると、マスの固定接点への押圧力が変動して固定接点の
端子間を流通する電流が変動する。この点、上記従来の
減速度検出装置においては、オン状態における流通電流
を一定値以上に維持することについて考慮されていなか
ったことになる。

【０００５】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、十分なオン時間が得られると共に、オン状態に
おける流通電流を十分大きな値に維持し得る減速度検出
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、ハウジングと、マスと、ハウジングに
固定された固定接点と、マスの移動に応じて移動する可
動接点とを有する減速度検出装置において、前記可動接
点を定常位置に保持する可動接点保持手段と、前記マス
に、最大許容変位量に比して小さな所定の変位量を越え
る変位が生じている場合に、前記固定接点と前記可動接
点とを接触状態とする押圧手段とを備えた減速度検出装
置により達成される。

【０００７】請求項１記載の発明において、可動接点は
可動接点保持手段により定常位置に保持される。減速度
検出装置に減速度が作用すると、マスには慣性力が作用
する。このため、マスには可動接点へ向かう方向の変位
が生ずる。かかるマスの変位量が所定の変位量に達する
と、押圧手段により可動接点と固定接点とは接触する。
可動接点と固定接点とが接触すると、固定接点はオン状
態となる。マスは所定の変位量を越えて最大許容変位量
まで変位し得る。この間、可動接点と固定接点との接触
状態は維持される。従って、マスの変位量が所定の変位
量を越えている状態では固定接点のオン状態は維持され
る。

【０００８】また、請求項２に記載する如く、請求項１
記載の減速度検出装置において、前記可動接点保持手段
として、前記固定接点と前記可動接点との間に前記可動
接点を定常位置に付勢する第１の付勢手段を配設し、前
記押圧手段として、前記可動接点と前記マスとの間に前
記可動接点を前記固定接点に向けて付勢する第２の付勢
手段を配設することは、減速度検出装置を簡単な構成で
実現する上で有効である。

【０００９】請求項２記載の発明において、固定接点と
可動接点との間に配設された第１の付勢手段によって、
可動接点は定常位置に付勢される。このため、可動接点
は定常位置に保持される。これにより可動接点保持手段
が実現される。また、可動接点とマスとの間に配設され
た第２の付勢手段によって、可動接点は固定接点に向け
て付勢される。このため、マスに可動接点に向かう方向
の変位が生ずると可動接点には固定接点に向かう方向の
変位が生ずる。そして、かかるマスの変位量が所定値を
越えると、可動接点と固定接点とは接触状態となる。こ
れにより、押圧手段が実現される。

【００１０】また、請求項３に記載する如く、請求項２
記載の減速度検出装置において、前記第１の付勢手段の
剛性を前記第２の付勢手段の剛性よりも小さくすること
は、良好な応答性を有する減速度検出装置を実現する上
で有効である。請求項３記載の発明において、第１の付
勢手段の剛性は第２の付勢手段の剛性よりも小さい。こ
のため、一定の外力がマスに作用した際の、第１の付勢
手段の変位量は、第２の付勢手段の変位量に比して大き
い。このため、可動接点が固定接点に接触するまでの時
間が短縮される。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例である減
速度検出装置１０の断面図を示す。減速度検出装置１０
は、ハウジング１２、キャップ１４、固定接点１６及び
１８、第１スプリング２０、可動接点２２、第２スプリ
ング２４、及び、ボール２６から構成されている。

【００１２】ハウジング１２は一端（図１においては右
端）が閉じた円筒状部材である。ハウジング１２には、
その開放側端部から所定の長さに渡って、内径が他部位
に比して大きく形成されたキャップ係合部１２ａが形成
されている。また、ハウジング１２内部の閉塞側端部に
は、円錐面状に形成されたボール係合面１２ｂが設けら
れている。

【００１３】キャップ係合部１２ａの内周面にはキャッ
プ１４が嵌挿されている。キャップ１４は一端（図１に
おける左端）が閉じた円筒状部材である。キャップ１４
の開放側端面は、ハウジング１２の内周面のキャップ係
合部１２ａ端部の段差面と係合している。さらに、キャ
ップ１４は、その閉塞端側底面がハウジング１２のキャ
ップ係合部１２ａの端部に形成された爪部１２ｃによ
り、ハウジング１２の内部に固定されている。

【００１４】固定接点１６、１８は、細い棒状の導電性
部材からなる電極であり、キャップ１４の底面を貫通し
て設けられている。固定接点１６、１８の一端はキャッ
プ１４の内周部に突出し、互いに対向するように屈曲さ
れている。また、固定接点１６、１８の他端は、図示し
ない導線を介してエアバッグあるいはプリローダ等の車
両安全装置の制御部へ接続されている。

【００１５】キャップ１４には、その開放側端面の内周
縁に面取りが施されることにより、ボール規制面１４ａ
が形成されている。また、キャップ１４の内周面の閉塞
側端部には、その内径が他部位に比して小さく形成され
た、第１スプリング係合部１４ｂが設けられている。キ
ャップ１４の第１スプリング係合部１４ｂには第１スプ
リング２０の一端（図１においては左端）が係合してい
る。また、第１スプリング２０の他端（図１においては
右端）には可動接点２２が配設されている。

【００１６】可動接点２２は略円盤状の導電性部材であ
る。可動接点２２は、その周縁部に環状の溝が形成され
るように成形されている。これにより、図１における左
方に向けて開放された第１スプリング係合部２２ａと、
図１における右方に向けて開放された第２スプリング係
合部２２ｂとが形成されている。そして、第１スプリン
グ係合部２２ａには第１スプリング２０の一端（図１に
おいては右端）が係合し、第２スプリング係合部２２ｂ
には第２スプリング２４の一端（図１においては左端）
が係合している。また、第２スプリング２４の他端（図
１においては右端）には球面状に形成されたボール係合
部２４ａが設けられている。そして、第２スプリング２
４のボール係合部２４ａとハウジング１２のボール係合
部１２ａの間にはボール２６が配設されている。

【００１７】第１スプリング２０の自然長と第２スプリ
ング２４の自然長の和は、ボール２６と第２スプリング
２４との係合部から、キャップ１４と第１スプリングと
の係合部までの距離よりも大きくなるように設けられて
いる。このため、ボール２６は、第１スプリング２０と
第２スプリング２４とにより、ハウジング１２のボール
係合部１２ａに向けて所定の圧力（以下、セット圧Ｆ０
と称す）で押圧されている。また、第１スプリングのば
ね定数ｋ１は第２スプリングのばね定数ｋ２に比して小
さく設定されている。このため、ボール２６がハウジン
グ内で変位する際には、第１スプリング２０は、第２ス
プリング２４に比して大きく変形する。

【００１８】かかる構成の減速度検出装置１０は、図１
における左端が車両前方に位置するように、車両に搭載
されている。以下、車両に減速が生じた場合の減速度検
出装置１０の動作について、図１と共に図２〜図５を参
照して説明する。図２は減速度検出装置１０を質点−ば
ね系でモデル化した図を示す。図３は図２のモデル図に
基づいて求められる、減速度検出装置１０のボール２６
に作用する力Ｆとボール２６の変位量ｘの関係を示す。
また、図４及び図５はそれぞれ、可動接点２２が固定接
点１６、１８に接触した状態、及び、ボール２６がキャ
ップ１４のボール規制部１４ａに接触した状態の、減速
度検出装置１０の断面図を示す。

【００１９】図３において、実線は第１スプリング２０
の収縮量と第２スプリング２４の収縮量の和、すなわち
ボール２６の変位量を示し、また、破線は第１スプリン
グ２０の収縮量を示している。ただし、これらの収縮量
又は変位量は、図１に示す減速度検出装置１０の定常状
態からの収縮量又は変位量を示している。また、ｘ１
は、可動接点が固定接点１６、１８に接触するまでのボ
ール２６の変位量に相当し、ｘ１′はその際の第１スプ
リング２０の収縮量に相当する。また、ｘ２はボール２
６がキャップ１４のボール規制部１４ａに接触するまで
のボール２６の変位量に相当する。

【００２０】車両に減速が生じた場合、ボール２６は減
速前の速度を維持しようとする。この結果、ボール２６
には、図１における左向きの慣性力が作用する。この場
合、ボール２６に作用する慣性力の大きさは、車両の減
速度とボール２６の質量の積に等しい。

【００２１】車両に急激な減速が生じて、かかる慣性力
が上述したセット圧Ｆ０を越えると、図３の区間Ｉに示
す如く、第１スプリング２０及び第２スプリング２４が
収縮し、ボール２６にはハウジング１２に対して相対的
な図１における左向きの変位が生ずる。この場合、ボー
ルの変位量ｘに対する慣性力Ｆの傾きは、第１スプリン
グ２０と第２スプリングの直列接続によるばね定数ｋ１
・ｋ２／（ｋ１＋ｋ２）に一致する。ボール２６の変位
がｘ１に達すると、図４に示す如く、可動接点２２が固
定接点１６、１８に接触して、固定接点１６、１８間が
オン状態となる。なお、区間Ｉにおいて慣性力Ｆの第１
スプリング２０の収縮量ｘ′に対する傾きは、第１スプ
リングのばね定数ｋ１に一致する。従って、固定接点１
６、１８をオン状態とするのに必要な慣性力Ｆ１はｋ１
・ｘ１′となる。

【００２２】可動接点２２が固定接点１６、１８に接触
すると、第１スプリング２０の収縮変形は規制される。
このため、ボール２６に作用する慣性力Ｆが更に増大し
た場合には、第２スプリング２４のみが収縮することに
よりボール２６が変位する。従って、図３の区間IIにお
いては、ボール２６に作用する慣性力Ｆのボール２６の
変位量ｘに対する傾きは第２スプリング２４のばね定数
ｋ２に一致する。

【００２３】この場合、可動接点２２が固定接点１６、
１８に接触した後の第２スプリング２４の収縮による弾
性力は、可動接点２２の固定接点１６、１８への押圧力
として作用する。かかる押圧力によって、可動接点２２
が固定接点１６、１８との接触後に、跳ね返ることが抑
制されている。これにより、固定接点１６、１８のオン
時間が極めて短時間となることが防止されている。

【００２４】また、可動接点２２と固定接点１６、１８
との間に押圧力が作用すると、固定接点１６、１８間の
導通抵抗が減少される。このため、本実施例の減速度検
出装置１０においては、オン状態における流通電流を一
定値以上に維持することが可能とされている。更に、か
かる押圧力はボール２６の変位量の増加につれて増大す
る。これにより、流通電流を維持する効果が向上されて
いる。

【００２５】ボール２６の変位ｘがｘ２に達すると、図
５に示す如く、ボール２６がキャップ１４のボール係合
部１４ａと干渉することによりボール２６の変位は規制
される。これにより、ボール２６に大きな慣性力が作用
した場合に、所定の許容値を越えた押圧力が可動接点２
２と固定接点１６、１８の間に作用することが防止され
ている。

【００２６】ところで、減速度検出装置１０の応答性を
向上させるためには、車両の減速によりボール２６に作
用する慣性力がセット圧Ｆ０を越えてから、固定接点１
６、１８間がオン状態になるまでの時間を短縮すること
が望ましい。本実施例においては、上述の如く、第１ス
プリング２０のばね定数ｋ１は第２スプリング２４のば
ね定数ｋ２よりも小さく設けられている。このため、固
定接点１６、１８間がオンになるまで、すなわち第１ス
プリングの収縮量がｘ１′に達するために必要なボール
２６に作用する慣性力Ｆ１は小さくされている。これに
より、固定接点１６、１８間がオン状態になるまでの時
間は短縮され、減速度検出装置１０の高速な応答性が実
現されている。

【００２７】なお、車両の振動等により、減速度検出装
置１０に軸方向以外の加減速が生じた場合、ボール２６
には軸方向以外の慣性力が作用する。しかし、かかる場
合にも、可動接点２２と固定接点１６、１８との間に作
用する押圧力は第２スプリング２４の軸方向の変位によ
ってのみ定まるため、押圧力が変動することはない。こ
のため、本実施例の減速度検出装置１０によれば、車両
の振動等に対して安定した作動性を得ることができる。

【００２８】また、上述の如く、本実施例の減速度検出
装置１０は、第２スプリング２４の弾性力により、可動
接点２２と固定接点１６、１８との間に作用する押圧力
を得る構成である。このため、かかる押圧力を増大させ
るためにマスの質量を増加させることは不要である。従
って、本実施例によれば、減速度検出装置１０の体格を
小型に維持しつつ上記した性能を実現することができ
る。

【００２９】なお、上記実施例においては、第１スプリ
ング２０が前記した第１の付勢手段に、第２スプリング
２４が前記した第２の付勢手段に、ボール２６が前記し
たマスに、それぞれ相当している。また、ｘ２が前記し
た最大許容変位量に、ｘ１が前記した所定の変位量にそ
れぞれ相当している。

【００３０】次に本発明の第２〜第４の実施例を図６〜
図８に示す。なお図６〜図８において図１と同一の構成
部品には同一の符号を付して、その説明を省略する。図
６は本発明の第２の実施例の減速度検出装置３０の断面
図を示す。本実施例は、第１の実施例における第２のス
プリング２４の代わりにゴム３４を配設した点に特徴を
有している。かかる構成によれば、上述した第１実施例
の減速度検出装置１０と同様に、安定したオン特性を得
ることができる。

【００３１】図７は本発明の第３の実施例の減速度検出
装置４０の断面図を示す。本実施例は第１の実施例にお
ける第２のスプリング２４の代わりに、内部に粘性流体
が封入された液体封入部４４ａを有する液封ゴム４４を
配設した点に特徴を有している。液封ゴム４４は、粘性
流体の粘性作用により、その振動を減衰させる特性を有
している。このため、液封ゴム４４を用いた場合、ボー
ル２６に急激な減速度が作用した際に、可動接点２２と
固定接点１６、１８とが急激に衝突することにより、あ
るいは、ボール２６とキャップ１４とが急激に衝突する
ことにより生ずるボール２６の振動を減衰させ得るとい
う効果が得られる。これにより、可動接点２２と固定接
点１６、１８との間に作用する押圧力の変動が抑制され
る。

【００３２】図８は本発明の第４の実施例の減速度検出
装置５０の断面図を示す。本実施例は第１の実施例にお
ける第２のスプリング２４の代わりに可動接点に永久磁
石４４を配設すると共に、ボール４６を軸方向にＮ極と
Ｓ極とに分極させて、永久磁石４４のＮ極とボール４６
のＮ極（又は、それぞれのＳ極とＳ極）とを対向させた
点に特徴を有している。かかる構成によれば、永久磁石
４４とボール４６との間に働く磁気反発力により、第１
の実施例において第２のスプリング２４を用いたのと同
様の効果が得られる。

【００３３】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、可動接点
と固定接点とが接触した状態で、マスは変位し得るた
め、接点のオン時間を長くすることができる。この際、
押圧手段により可動接点が固定接点に押圧されるため、
可動接点と固定接点との十分な接触圧を得ることができ
る。これにより、減速度検出装置のオン状態における流
通電流を一定値以上に維持することができる。また、第
１の付勢手段の剛性を第２の付勢手段の剛性に比して小
さくすることにより、可動接点が固定接点に接触するま
での時間を短縮することができる。これにより、減速度
検出装置の応答性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である減速度検出装置の断面
図である。

【図２】本実施例の速度検出装置をモデル化した図であ
る。

【図３】本実施例の速度検出装置の変位−力関係を示す
図である。

【図４】本実施例の速度検出装置の動作状態を示す断面
図である。

【図５】本実施例の速度検出装置の動作状態を示す断面
図である。

【図６】本発明の第二実施例の減速度検出装置の断面図
である。

【図７】本発明の第三実施例の減速度検出装置の断面図
である。

【図８】本発明の第四実施例の減速度検出装置の断面図
である。

【符号の説明】

１０、３０、４０、５０ 減速度検出装置 １２ ハウジング １４ キャップ １６、１８ 固定接点 ２０ 第１スプリング ２２ 可動接点 ２４ 第２スプリング ２６、５６ ボール ３４ ゴム ４４ 液封ゴム ５４ 永久磁石

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、マスと、ハウジングに固
   定された固定接点と、マスの移動に応じて移動する可動
   接点とを有する減速度検出装置において、 前記可動接点を定常位置に保持する可動接点保持手段
   と、 前記マスに、最大許容変位量に比して小さな所定の変位
   量を越える変位が生じている場合に、前記固定接点と前
   記可動接点とを接触状態とする押圧手段とを備えたこと
   を特徴とする減速度検出装置。
2. 【請求項２】 前記可動接点保持手段は、前記固定接点
   と前記可動接点との間に配設され、前記可動接点を定常
   位置に付勢する第１の付勢手段からなり、前記押圧手段
   は、前記可動接点と前記マスとの間に配設され、前記可
   動接点を前記固定接点に向けて付勢する第２の付勢手段
   からなることを特徴とする請求項１記載の減速度検出装
   置
3. 【請求項３】 前記第１の付勢手段の剛性は前記第２の
   付勢手段の剛性よりも小さいことを特徴とする請求項２
   記載の減速度検出装置。