CN100347551C - 加速度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种敏感性提高、小型化、加速度检测特性稳定化、生产率得到提高并且成本降低的加速度检测装置。该加速度检测装置包括在壳体(10)内可移动并装入壳体(10)内的质量体1、压迫上述质量体(1)向后方移动的弹性部件(16)、上述质量体(1)受到加速，而抵抗上述压迫力向前方移动从而开闭的开闭开关，质量体由高比重的合成树脂材料经注射成形加工而构成，并且在合成树脂材料中添加具有耐腐蚀性的金属粉和具有滑动性的材料。

Description

加速度检测装置

技术领域

本发明涉及通过加速度的作用使质量体移动而引起开闭的开关的开闭动作以检测加速度的装置，特别涉及到检测汽车等移动体的冲撞而启动安全气囊用的加速度检测装置。

背景技术

通常，此种加速度检测装置包括可在壳体内前后方向移动并放在壳体内的质量体、向后方压迫质量体的盘簧、设置在壳体内的固定触点和配置在质量体上的动触点，若汽车发生冲撞时，质量体抵抗盘簧的压迫力，往前方移动，通过动触点和固定触点接触通电，检测出规定值(given value)以上的加速度。

该加速度检测装置的设定灵敏度(检测加速度的阈值(threshold value))取决于质量体的质量、盘簧的弹簧常数和初始负重、无负荷状态下的动触点和固定触点的距离等。

日本特许公开公报平9-211023号中所记载的加速度检测装置的质量体，通过贯穿孔自由滑动地插入在壳体内前后方向配置的滑动轴，被卷装在滑动轴上的盘簧向后方挤压。这样的以往的质量体由具有贯穿孔的主质量部件和副质量部件形成。

副质量部件是：从厚壁圆板的中央孔边缘向前方突出设置截头圆锥形状的支持盘簧的筒，同时在厚壁圆板部分的前方形成多个冲撞缓冲部。在支持盘簧的筒的内面，嵌合有主质量部件前端的小直径筒。让从支持盘簧的筒前端突出的小直径筒的前端向外部扩展，使副质量部件和主质量部件铆接结合。

另一方面，动触点将多片接触片外延到薄壁圆板外周，同时将薄壁圆板的中央孔嵌合在主质量部件的小直径筒上，并且利用副质量部件将厚壁圆板压合在主质量部件上，将薄壁圆板夹固在主质量部件和副质量部件之间。

通常，主质量部件经锌模铸法或铜及黄铜的冷锻加工制得。通过锌模铸法的制造工序的一例如下所述：模铸→退火→滚磨→去边→喷丸处理→铜底镀→镀镍→贯穿孔内面抛光。这样的通常模铸法十分复杂，需要大量工序。

在显示关联技术的日本特许公开公报2001-50975号记载了光纤加速度传感器，它包括安装有光纤线圈(optical fiber coil)的振动板，使线圈可分别向相反方向伸缩、支持该振动板的支持台和配置在该振动板上的锤构成的加速度检出部、由光耦合器和FRM构成的光部件，该光耦合器连接在光纤线圈上、让光输入光纤线圈，使在光纤线圈中传播的光发生干涉并输出干涉光。在传感器的空间内填充铸封树脂将光部件固定。

日本特许公开公报平11-174077号公开了如下的加速度检测装置：包括中央部设置锤的隔膜(diaphragm)、支持隔膜外周部的基板和加速度传感器，该传感器固定在与设置有隔膜的锤的面相反一侧的面上、根据作用于锤的加速度输出与隔膜变形相应的加速度信号，隔膜由合成树脂材料形成。

日本特许公开公报平11-295334号公开了如下的加速度传感器：包括因磁场变化而开启的具有输出微小电流的急减速检测信号的输出端子的引导开关(leadswitch)；容纳该引导开关(lead switch)的筒型的内腔；配置在内腔外周的可进行轴线方向移动并在急减速时进行惯性移动使磁场变化的磁体；装配在内腔的外周、将磁体压向与惯性移动相反方向并控制惯性移动的盘簧；容纳内腔和磁体的外壳和放大急减速检测信号的放大电路。

在近年的安全气囊系统中，冲撞初期，车辆所受的冲击加速度小，但是也需要早期判定冲撞是否发生，使安全气囊展开，即使冲撞形态是经过一定时间后产生高冲击加速度的不均匀的冲撞。为此，受到加速度的质量体必须抵抗盘簧的压迫力，沿着滑动轴灵敏且稳定地往前方滑动。

但是构成以往的质量体的主质量部件，因是锌模铸品或铜及黄铜的冷锻加工品，所以高温高湿下会生锈引起滑动性下降，可能不能确保对来自不均匀冲撞(offset)时发生的斜向冲撞加速度所需的应答性。这样，必须进行提高耐腐蚀性和滑动性的表面处理，但在生产率和成本方面，出现不利，特别对锌模铸品表面进行表面处理，通常情况下复杂而且困难。

随着安全气囊系统的多功能化，部件数量存在增加的趋势，由此，搭载加速度检测装置的基板上的空间变得相对狭小，所以需要质量体更小型化。

因安全气囊的展开时间会因车种的不同而不同，所以需要质量体的灵敏度可根据汽车的不同而进行调整。

为了解决上述问题，本发明的目的在于制得可实现质量体小型化、灵敏度特性稳定化、生产率上升和成本下降的加速度检测装置。

发明内容

本发明的加速度检测装置包括可在壳体内移动并装入壳体内的质量体；压迫上述质量体向一方向移动的弹性部件；由上述质量体受到加速，抵抗上述压迫力向另一方向移动而开闭的开闭开关，上述质量体由可经注射成形加工进行比重调节的合成树脂材料构成。

通过本发明，因为以注射成形能够调整比重的合成树脂材料构成质量体，提高质量体的成形的自由度而成形为任意的形状，所以可将质量体的一部分形成小于其他部分等的任意形状，并利用在与其他零件的结合上，同时利用合成树脂的可塑性在其后的工序中能够使质量体的一部分变形，由此，不需要另外的与其他的零件相结合的部件，通过简化质量体的构成可实现质量体的小型化。因质量体为合成树脂材料制成，具有好于金属的耐腐蚀性，所以不仅灵敏度特性稳定，还因不需要为提高耐腐蚀性而进行的表面处理，在能够提高生产率和降低成本上是有效的。

附图说明

图1是从前方看到的构成本发明的加速度检测装置的质量体的主视图。

图2是沿图1的A-A剖面线的剖面图。

图3是显示将质量体放入壳体内的状态的本发明的加速度检测装置的纵截面图。

图4是从后方看图3的除去盖的状态的后视图。

图5是本发明的加速度检测装置的工作说明图。

图6是切开壳体的一部分显示内部的质量体和动触点的立体图。

图7是装配有动触点的质量体的立体图。

标记的说明：

1：质量体

5：动触点

10：壳体

14：固定触点

16：弹性部件

具体实施方式

图1是构成本发明的加速度检测装置的质量体1的主视图。图2是沿图1的A-A剖面线的剖面图，图3是显示将质量体1放入壳体10内的状态的本发明的加速度检测装置的纵截面图。图4是从后方看图3的除去盖的状态的后视图。图5是工作说明图。图6是切开壳体的一部分显示内部的质量体1和动触点5的立体图。图7是装配有动触点的质量体1的立体图。

对于质量体1的形状无特别限制，可形成图1-图7所示的近似长方体状。在质量体1的前面的中央部分形成后叙的动触点装配用的突出部分2。在质量体1的上下左右的一对的侧面上形成前面开口的凹部3，同时在凹部3的后方的侧面中央部分上形成前后方向的接受触点的突条4。在质量体1的前面的4个角部形成突起4a。

动触点5的3个弹性片8a、8b和8b以相互平行的状态在后方突出，从通过装配孔6嵌合在突出部分2中的装配板7的相对的2边往凹部3的上方。3片弹性片8a、8b和8b中，位于中央的弹性片8a位于接受触点的突条4的上方，形成为最长，其后端部从接受弹性的突条4向两侧的方向弯曲，另一方面，位于两侧的一对弹性片8b的后端部向接近质量体1的方向弯曲。

质量体1由合成树脂材料形成，该合成树脂材料通过注射成形而成形。质量体1的比重可通过在合成树脂材料中添加比重调整用材料设定为任意值。因此，通过保持恒定的质量体1的体积而改变比重，就可调整灵敏度。

为了防止滑动性的恶化，使质量体1带有耐腐蚀性，所以可添加具有耐腐蚀性的材料。作为该材料，较好用即使在高温高湿下也不生锈的钨等的耐腐蚀性好的金属粉末。该耐腐蚀性，可通过提高金属粉末的纯度而更加优异。这样通过添加具有耐腐蚀性的金属粉末可让质量体1带有耐腐蚀性，所以省去了以使质量体1带有耐腐蚀性为目的的镀镍等的表面处理，因此实现了削减管理工时的目的。

为了更加积极地提高质量体1的滑动性，还可以添加氟、碳、钛酸钾等的赋予滑动性的材料。由此，省去了以提高滑动性为目的的镀镍等的表面处理，节省了管理工时。

因质量体1由合成树脂形成，所以容易形成突出部分2，同时，通过装配孔6将动触点5嵌合在该突出部分2内后，利用热或超声波焊接等可使突出于装配孔6的突出部分2变形，使之和质量体1一体化，因此，动触点5结合在质量体1上可省去以往的副质量部件，缩减了零件件数。

在容纳质量体1的壳体10的上下左右的一对侧壁内面11上，让沿着质量体1的侧面能够自由滑动地结合的导向面12a和在质量体1的底面可自由滑动地接触的导轨12b在前后方向形成。另外，在壳体10的左右和上下的一对侧壁内面11上装配上前后方向的固定触点14，同时在壳体10前面的周缘部形成与质量体1前面的突起4a冲突的座部15。

在壳体10的前面和质量体1的前面之间，缩设有由盘簧构成的弹性部件16。该弹性部件16将质量体1向后方压迫(图3的右方向)。壳体10的后面用可自由卸下的盖17阻塞。在壳体10上突设连接在固定触点14上的导线端子18。

下面就其动作进行说明。

若车辆冲撞给质量体1施加冲击加速度的话，质量体1抵抗弹性部件16的压迫力，向前方(图3中的左方向)滑动。这样，首先，两侧的弹性片8b和固定触点14结合，接着位于中央的弹性片8a结合。这样，动触点5和固定触点14接触而通电，受到规定值以上的加速度的情况便得到检测。质量体1以突起4a冲击到座部15的位置为止发生最大滑动。

动触点5因具有位于中央的辅助性的弹性片8a，所以即使在质量体1冲撞到壳体10上时的冲击引起的固定触点14和动触点5之间出现不稳定的接触状态，也可以对此进行辅助接触。还因为弹性片8a接近于质量体1的移动范围终端，除了对质量体1有制动力以外，还可以对质量体1和壳体10冲撞时的冲击起吸收的作用。弹性片8a在和固定触点14接触时与接受触点的突条4接触，因弯曲受到控制，对固定触点14的接触力增大。

加速度检测特性，即灵敏度取决于质量体1的比重、弹性部件16的弹簧常数、动触点5和固定触点14之间结合时的摩擦阻力以及质量体1和壳体10之间的摩擦阻力等。通过控制质量体1和导轨12之间的间隙C可确保质量体1的稳定地滑动。

如上所述，利用该实施方式1可具有如下效果：利用可经注射成形来调整质量体比重的合成树脂材料构成质量体，质量体的成形自由度得到提高，可成形为任意的形状，所以可将质量体的一部分成形为小于其他部分等的任意的形状，用于和其他的部件结合上。

利用该实施方式1还具有如下效果：因形成了将质量体的体积保持恒定并能够改变合成树脂材料的比重的结构，所以容易调整检测灵敏度。

利用该实施方式1具有的效果是：因质量体所含有的比重调整用的材料由具有耐腐蚀性的金属粉构成，所以可实现耐腐蚀性提高，得到稳定的灵敏度特性。

利用该实施方式1可得到如下效果：质量体因由添加有赋予金属粉滑动性的材料而成的原材料(raw material)构成，所以不需要以提高滑动性为目的的表面处理，实现了提高生产率和成本下降。

通过该实施方式1可得到如下效果：通过将由热塑性合成树脂材料构成的质量体的一部分塑化，具有直接将动触点装配在质量体上实现一体化的结构，所以不需要装配用的专用部件，削减了部件件数。由此，通过简化质量体的构成，可实现质量体的小型化。

Claims (5)

1.加速度检测装置，其特征在于，在包括可在壳体内移动并装入壳体内的质量体；压迫上述质量体向一方向移动的弹性部件；由上述质量体受到加速，抵抗上述压迫力向另一方向移动而开闭的开闭开关的加速度检测装置中，上述质量体由以注射成形加工所得的可进行比重调节的合成树脂材料构成。

2.根据权利要求1所述的加速度检测装置，其特征在于，形成通过将质量体的体积保持恒定并且变化合成树脂材料的比重从而可调整检测灵敏度的结构。

3.根据权利要求1或2所述的加速度检测装置，其特征在于，含有质量体的比重调整用材料由具有耐腐蚀性的金属粉构成，所述金属粉为钨粉。

4.根据权利要求3所述的加速度检测装置，其特征在于，质量体由添加了赋予金属粉滑动性的材料的原材料构成，所述材料为选自氟、碳、钛酸钾。

5.根据权利要求1所述的加速度检测装置，其特征在于，由质量体上配置有开闭开关的动触点和配置在壳体上的固定触点构成，同时以热塑性合成树脂材料构成上述质量体，通过将一部分的上述质量体塑化将上述动触点配置在上述质量体上而形成一体。

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