JP2000193678A - 衝撃圧力センサ及び衝撃センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 充電型電池の内部に納めることができる程度
の大きさで、組立容易な衝撃圧力センサと衝撃センサと
する。 【構成】 凹部１１が形成されたセンサ本体１０と、導
体部１２を備え前記センサ本体の凹部１１内に支持され
た破砕板２０と、前記センサ本体１０に設けられ、前記
破砕板２０の導体部２１と電気的に接続された一対の電
極部３０と、当該破砕板２０との間に所定の空間を有し
て前記センサ本体１０に取り付けられ、前記凹部１１を
密閉するフィルム４０と、このフィルム４０と前記破砕
板２０との間の空間にセットされたおもり５０とを備え
ており、所定値以上の衝撃や圧力が加わると前記おもり
５０が破砕板２０を破砕するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、リチウム
イオン電池やコンデンサー等の内部圧力の加わる電子部
品に設定値以上の圧力や衝撃が加わった場合に電流を遮
断する衝撃圧力センサと、自動車のエアバッグ等に用い
れられ、設定値以上の衝撃が加わった場合に電流を遮断
する衝撃圧力センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、携帯電話やビデオカメラ等の
電子機器には、鉛蓄電池やニッケルカドミウム電池など
の充電型電池が数多く用いられている。これら各種の充
電型電池は、例えば、電子機器の故障や誤使用によって
過充電状態や短絡状態になると、電池内部が加熱され、
電解液が分解されてガスが発生し、電池内圧が上昇し、
爆発してしまう場合があった。このため、これらの充電
型電池には、各種の保護デバイスが備えられている。

【０００３】例えば、実開昭６４−３８７６４号公報に
は、負極あるいは正極の金属集電体と出力端子とを電気
的に接続する平板状をした金属製の集電リードに、円状
や楕円状の穿孔を設け、当該穿孔箇所近傍をフッ素系樹
脂で被覆した保護デバイスが開示されている。

【０００４】当該保護デバイスにあっては、集電リード
は前記穿孔箇所においてリード幅が狭くなっており、高
まった電池内圧により切断され易くなっている。と共に
当該穿孔箇所近傍はフッ素系樹脂で被覆されているた
め、電解液による腐食を防ぐことができ、保護デバイス
の誤動作を防止している。

【０００５】また、特開平６−３６７５２号公報には、
電池上部を塞ぐ封口体を放圧用の孔を設け、封口体の外
側に、当該孔に対応して弁膜が形成された薄膜を設けた
保護デバイスが開示されている。当該保護デバイスにあ
っては、一定厚さの弁膜や薄膜を得ることができるの
で、安定した動作圧を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
６４−３８７６４号公報に開示された保護デバイスにあ
っては、切断される穿孔箇所近傍がフッ素系樹脂で被覆
されているため、所定の動作圧に調整するのが困難であ
り、充電型電池が小型化するにつれ、狭幅のリード幅に
所定の大きさの穿孔を開設することが困難になるという
問題点があった。さらに、この保護デバイスは、集電リ
ードが機械的に破断されることにより動作するものであ
り、動作圧が比較的大きなものにならざるを得ず、安全
に動作させることも困難であった。

【０００７】また、特開平６−３６７５２号公報に開示
された保護デバイスにあっては、封口体に開口された孔
に弁膜と薄膜の２枚の膜を設ける必要があり、複雑な構
造となっている。このため、充電型電池が小型化するに
つれ、保護デバイスの作製が著しく困難なものとなって
いた。さらに、弁膜が外部に露出された状態であるた
め、外部からの要因によって誤動作を生じることがあ
り、作動時には内部の電解液が放出されるおそれがあっ
た。

【０００８】また、これらの保護デバイスは、上述した
ように圧力の上昇には対処することができるが、ある一
定以上の衝撃を受けた場合に、電流を遮断するようには
構成されていない。このためには、別種のセンサを用い
ていたのである。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みて創案されたもの
で、充電型電池の内部に納めることができる程度の大き
さで、組立容易な衝撃圧力センサと衝撃センサとを提供
することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る衝撃圧力セ
ンサには、凹部が形成されたセンサ本体と、導体部を備
え前記センサ本体の凹部内に支持された破砕板と、前記
センサ本体に設けられ、前記破砕板の導体部と電気的に
接続された一対の電極部と、当該破砕板との間に所定の
空間を有して前記センサ本体に取り付けられ、前記凹部
を密閉するフィルムと、このフィルムと前記破砕板との
間の空間にセットされたおもりとを備えており、所定値
以上の衝撃や圧力が加わると前記おもりが破砕板を破砕
するものがある。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の第１の実施の形態
に係る衝撃圧力センサの概略的断面図、図２は本発明の
第１の実施の形態に係る衝撃圧力センサの概略的分解斜
視図、図３は本発明の第１の実施の形態に係る衝撃圧力
センサに用いられる破砕板の概略的底面図、図４は本発
明の第１の実施の形態に係る衝撃圧力センサを用いた充
電型電池の概略的部分断面図である。

【００１２】また、図５は本発明の第２の実施の形態に
係る衝撃圧力センサの概略的断面図、図６は本発明の第
３の実施の形態に係る衝撃圧力センサの概略的断面図、
図７は本発明の第４の実施の形態に係る衝撃圧力センサ
の概略的断面図、図８は本発明の第５の実施の形態に係
る衝撃圧力センサの概略的断面図、図９は本発明の第６
の実施の形態に係る衝撃圧力センサの概略的断面図、図
１０は本発明の第７の実施の形態に係る衝撃圧力センサ
の概略的断面図である。

【００１３】さらに、図１１は本発明の第８の実施の形
態に係る衝撃圧力センサの概略的断面図、図１２は本発
明の第９の実施の形態に係る衝撃圧力センサの概略的断
面図、図１３は本発明の第１０の実施の形態に係る衝撃
圧力センサの概略的断面図、図１４は本発明の第１１の
実施の形態に係る衝撃圧力センサの概略的断面図、図１
５は本発明の第１２の実施の形態に係る衝撃圧力センサ
の概略的断面図である。

【００１４】また、図１６は本発明の第１３の実施の形
態に係る衝撃センサの概略的断面図、図１７は本発明の
第１４の実施の形態に係る衝撃センサの概略的断面図で
ある。

【００１５】図１に示す衝撃圧力センサＡは、センサ本
体１０と、導体部２１を備えた破砕板２０と、前記導体
部２１と接触する一対の電極部３０と、センサ本体１０
の凹部１１を密閉するためのフィルム４０とを具備して
いる。

【００１６】前記センサ本体１０は、内側に凹部１１が
形成された略ます状をしている。凹部１１の対向する側
面には、破砕板２０を両持ち状に支持する支持部１２が
形成されている。従って、センサ本体１０は、支持部１
２に支持された破砕板２０によって凹部１１をほぼ蓋が
される構造となっている。しかも、この支持部１２は、
支持部１２に支持された破砕板２０の上面が、圧力調整
容器１０の上面より低い位置にあるように設定される。

【００１７】当該センサ本体１０は、例えばセラミック
スやガラス、プラスチックなどから、使用目的に応じた
大きさ、例えば長さ１０ｍｍ、幅及び高さがそれぞれ数
ｍｍ程度の大きさに作製される。特に、このセンサ本体
１０と破砕板２０とを共にセラミックスから作製するこ
とにより、精度の高いセンサ本体１０及び破砕板２０を
得ることができ、小型で信頼性の高い衝撃圧力センサＡ
を得ることができる。

【００１８】また、センサ本体１０には、破砕板２０に
設けられた接続部２２と各々電気的に接続される一対の
電極部３０が設けられている。当該電極部３０は、端部
３１が、図２に示すように、一方の支持部１２の上面に
露出している。なお、図２では、図示の都合上、支持部
１２に露出する一対の電極部３０のうち、一方の電極部
３０の端部３１のみを示している。

【００１９】前記破砕板２０は、前記センサ本体１０の
蓋を構成するものであって、センサ本体１０の開口部１
３とほぼ同じ大きさ或いは若干小さめであって、凹部１
１内に嵌め込み可能な程度に作製される。この破砕板２
０は、当該衝撃圧力センサＡに加えられた外圧によって
破損されるものである。このため、セラミックスやガラ
ス、プラスチックなど、比較的強度が弱い材質から作製
され、所定の動作圧で破損される程度の板厚、例えば
０．１〜０．３ｍｍ程度に設計される。

【００２０】前記破砕板２０を小さくしすぎれば、フィ
ルム４０の強度の設定が困難になる。このため、破砕板
２０は凹部１１に適度に嵌め込み可能な程度に作製する
のが好ましい。

【００２１】破砕板２０の下面には、前記一対の電極部
３０と電気的に接続する導体部２１が形成されている。
この導体部２１は、銅やアルミニウムなどの導電性を有
する金属薄膜から形成されており、金属薄膜を破砕板２
０に貼り合わせたり、金属蒸着やスパッタリング、印刷
等によって形成される。また、この導体部２１は、破砕
板２０の破損によって切断される程度の膜厚に形成され
る。かかる導体部２１は、図３に示すように、略Ｕ字形
状に形成され、その端部２２は電極部３０と接続するた
めにやや幅広となっている。

【００２２】かかる衝撃圧力センサＡは、破砕板２０の
一方、すなわち前記導体部２１が幅広に形成された端部
２２が一方の支持部１２に載置された状態で両持ち状に
支持されて、凹部１１をほぼ蓋するようにして凹部１１
内に嵌め込まれる。また、導体部２１と、電極部３０と
の間は、導電性接着剤２４を用いたり、クリーム半田を
用いることによって電気的に接続される。これによっ
て、破砕板２０は支持部１２に片持ち状に支持されたこ
とになる。

【００２３】この破砕板２０の上面には、略ボール状の
鉛等からなるおもり５０がセットされる。このおもり５
０は、予め設定された所定値以上の衝撃が衝撃圧力セン
サＡに加わった場合に破砕板２０を破損させるものであ
る。

【００２４】また、センサ本体１０の上面にはフィルム
４０が被せられ、センサ本体１０の凹部１１を密閉する
ように、フィルム４０の周縁部がセンサ本体１０の開口
部１３周囲の上端面に接着剤や熱接着等によって密着さ
れる。この際、支持部１２は、支持部１２に支持された
破砕板２０の上面が、センサ本体１０の上面より低い位
置にあるように設定されているので、フィルム４０が破
砕板２０には接することはない。

【００２５】また、このとき、減圧下においてフィルム
４０を密着させるのが好ましい。この結果、センサ本体
１０の内の圧力が減圧状態となって、小さな外圧によっ
ても破砕板２０が容易に破損される。この結果、衝撃圧
力センサＡの動作厚を小さな値に設定でき、衝撃圧力セ
ンサＡの感度を向上することができる。この圧力は所望
する動作圧に応じて設定するのがよく、破砕板２０の構
造によっても異なるが、安定した動作圧がえられる観点
から特に０．５気圧以下とするのが好ましい実施の形態
である。

【００２６】このフィルム４０はセンサ本体１０を密閉
できる材質であれば特に限定されるものではなく、例え
ば、ポリエチレンやポリプロピレン、ポリ塩化ビニルな
どの各種プラスチック材料から作製される。また、フィ
ルム４０は、フィルム４０を介して破砕板２０に外圧が
印加できなければならず、ある程度の柔軟性を有するも
のが好ましい。

【００２７】このようにして得られた衝撃圧力センサＡ
は、例えば、図４に示すように、充電型電池１００の電
解液１５０中に浸漬された状態で設置される。この充電
型電池１００は、負極（若しくは正極）を兼ねた外装缶
１１０と、多数の正極（若しくは負極）を接続した集電
体１２０と、当該集電体１２０と電気的に接続される出
力電極１３０とを備えている。外装缶１１０の開口１１
１には、封口体１４０がレーザー溶接などによって機密
に取り付けられ、内部には電解液１５０が充填されてい
る。また、封口体１４０の中央には、出力電極１３０の
周囲にガラスなどの絶縁性物質がハーメチックシールさ
れて密閉されるとともに、前記電極１３０と外装缶１１
０との絶縁が図られている。衝撃圧力センサＡは、前記
集電体１２０にいずれか一方の電極部３０が電気的に接
続され、また、前記出力電極１３０に残る一方の電極部
３０が電気的に接続される。すなわち、衝撃圧力センサ
Ａを介した状態で、集電体１２０と出力電極１３０とが
電気的に接続される。

【００２８】この充電型電池１００において、例えば、
過充電等によって電解液１５０が分解され、ガスが発生
して電池１００の内圧が上昇すると、衝撃圧力センサＡ
の外圧と圧力調整容器１０内の圧力との差が大きくな
り、フィルム４０が内側に向かって撓み、撓んだフィル
ム４０によって破砕板２０が破損される。これにより、
破砕板２０の導体部２１が破壊され、集電体１２０と出
力電極１３０との間の電気的導通が遮断される。この結
果、充電が停止されてガスの発生が抑えられ、充電型電
池１００の発熱や変形を抑えることができる。また、充
電型電池１００の内部に設置可能であり、電解液１５０
の漏出を避けられる。

【００２９】ところで、上述した第１実施の形態に係る
衝撃圧力センサＡに用いた破砕板２０には凹部も貫通孔
も形成していなかった。例えば、図５に示す本発明の第
２の実施の形態に係る衝撃圧力センサＢのように、中央
部に貫通孔２３を開設した破砕板２０を用いることも可
能である。この貫通孔２３は、略ボール状に形成された
おもり５０より小さく設定されている。従って、破砕板
２０の上におもり５０をセットしても貫通孔２３から抜
け落ちることはない。

【００３０】この破砕板２０に設けられた貫通孔２３
は、おもり５０の位置の変動を防ぐ。すなわち、おもり
５０が貫通孔２３に嵌まり込んだ状態でフィルム４０に
よって押さえ込まれれば、おもり５０はその位置から移
動しない。このおもり５０が移動しないことのメリット
は次の通りである。

【００３１】おもり５０が破砕板２０の上を自由に移動
すると、おもり５０が破砕板２０の中央部に位置する場
合と、端部に位置する場合とでは、破砕板２０の破壊に
必要な力が変化するため、予め設定された所定の衝撃や
圧力で破壊することができないことがある。しかし、お
もり５０の位置が動かなければ予め設定された所定の衝
撃や圧力で破壊することができるようになる。

【００３２】また、貫通孔２３を設けることにより、破
砕板２０の厚さや材質を同じままで、破壊される力を変
化させることができるという効果もある。

【００３３】なお、貫通孔２３でなく凹部を破砕板２０
に形成することによっても同様の効果を発揮することが
可能となる。

【００３４】次に、図６を参照しつつ本発明の第３の実
施の形態に係る衝撃圧力センサＣについて説明する。こ
の第３の実施の形態に係る衝撃圧力センサＣでは、前記
おもり５０は、フィルム４０と破砕板２０との間の間隔
より大きなものとなっている。このようにすると、上述
したように破砕板２０に貫通孔２３や凹部を設けること
なく、おもり５０の破砕板２０に対する位置を固定する
ことが可能となる。また、フィルム４０の材質や張力等
を調整することによって、おもり５０が破砕板２０に与
える力を変化させることができる。すなわち、破砕板２
０の厚さや材質等を変更することなく、破砕板２０が破
壊される際の力を調整することが可能となるのである。

【００３５】次に、図７を参照しつつ本発明の第４の実
施の形態に係る衝撃圧力センサＤについて説明する。こ
の第４の実施の形態に係る衝撃圧力センサＤは、凹部１
１が形成されたセンサ本体１０と、導体部２１を備え前
記センサ本体１０の凹部１１内に支持された破砕板２０
と、前記センサ本体１０に設けられ、前記破砕板２０の
導体部２１と電気的に接続された一対の電極部３０と、
前記センサ本体１０に前記破砕板２０をカバーするよう
に取り付けられる上スペーサ６０と、この上スペーサ６
０に開設された貫通孔６１に嵌まり込んだ状態で、前記
破砕板２０に接触するおもり５０と、前記上スペーサ６
０に取り付けられておもり５０をカバーするとともに、
前記凹部１１を密閉するフィルム４０とを備えている。

【００３６】この第４の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サＤを特徴付ける部品である上スペーサ６０は、センサ
本体１０に取り付けられるものである。この上スペーサ
０６は、上面に凹部６２が形成され、この凹部６２の底
部から裏面に向かって貫通孔６１が開設されている。こ
の貫通孔６１はおもり５０が嵌まり込むが抜け落ちるこ
とがない程度の大きさで、かつセンサ本体１０に取り付
けられた上スペーサ６０におもり５０を嵌まり込むと、
おもり５０が破砕板２０の上面に接触する程度の大きさ
に設定されている。また、前記凹部６２は、貫通孔６１
におもり５０を嵌め込むと、おもり５０の上部が凹部６
２から突出しない程度の深さに設定されている。

【００３７】また、この上スペーサ６０の凹部６２は、
フィルム４０によって密閉される。すなわち、上スペー
サ６０はセンサ本体１０に対して熱溶着、超音波溶着、
接着剤、粘着剤付きテープ等の適宜な手段によって気密
に取り付けられるため、フィルム４０がセンサ本体１０
の凹部１１を密閉していることになる。また、上スペー
サ６０のセンサ本体１０への取り付けはビス止めでもよ
い。

【００３８】その他の構成は、上述した第１の実施の形
態に係る衝撃圧力センサＡと同様であるので、その詳細
な説明は省略する。

【００３９】このように構成した衝撃圧力センサＤに
は、次のような効果がある。まず、大きなおもり５０を
設置することが可能となり、小さな衝撃力で回路を遮断
することができる。上スペーサ６０のおもり５０が入る
径とおもり５０自身の径の設定により、破砕板２０にお
もり５０が接触しない状態にしてもよい。破砕板２０の
近くにおもり５０を設置することで、衝撃に対して精度
のよいセンサとなる。

【００４０】次に、図８を参照しつつ本発明の第５の実
施の形態に係る衝撃圧力センサＥについて説明する。第
５の実施の形態に係る衝撃圧力センサＥは、凹部１１が
形成されたセンサ本体１０と、導体部２１を備え前記セ
ンサ本体１０の凹部１１内に支持された破砕板２０と、
前記センサ本体１０に設けられ、前記破砕板２０の導体
部２１と電気的に接続された一対の電極部３０と、前記
凹部１１を密閉するフィルム４０と、このフィルム４０
を覆うように前記センサ本体１０に取り付けられる上ス
ペーサ７０と、この上スペーサ７０に形成された凹部７
１に嵌まり込み、前記フィルム４０に接触するおもり５
０とを備えている。

【００４１】この第５の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サＥを特徴付ける上スペーサ７０は、前記上スペーサ６
０とは違って貫通孔６１がない。その代わりに、下向き
の凹部７１が形成されている。この上スペーサ７０の下
面には下側凹部７２が形成されており、前記凹部７１
は、この下側凹部７２に開口しているのである。

【００４２】前記凹部７１と下側凹部７２とを合わせた
深さは、おもり５０がフィルム４０に接触する程度に設
定されている。

【００４３】また、この衝撃圧力センサＥでは、センサ
本体１０の支持部１２で破砕板２０を両持ち支持し、フ
ィルム４０が破砕板２０との間に所定の間隔を空けて前
記凹部１１を密閉するようにセンサ本体１０に取り付け
られている。従って、前記おもり５０は、フィルム４０
に対して力を与えているのである。

【００４４】このように構成された衝撃圧力センサＥに
は、次のような効果がある。まず、衝撃圧力センサＤと
同様の効果を持つとともに、衝撃圧力センサＥはおもり
５０をフィルム４０の外側に配置することで圧力の感知
に対して圧力センサのみの製品と同様の性能を維持しな
がら、衝撃を感知するセンサとなる。

【００４５】次に、図９を参照しつつ本発明の第６の実
施の形態に係る衝撃圧力センサＦについて説明する。第
６の実施の形態に係る衝撃圧力センサＦが、前記前記１
の実施の形態に係る衝撃圧力センサＡと相違する点は、
破砕板２０がフィルム４０に対して斜めになっている点
である。このようにするには、破砕板２０を支持する一
対の支持部１２のうち一方の高さを異なるようにすれば
よいのである。

【００４６】また、この場合に用いられるおもり５０
は、破砕板２０とフィルム４０との間が最も狭い部分よ
り大きく、最も広い部分より小さく設定されている。こ
の衝撃圧力センサＦに衝撃が加わると、おもり５０は広
い部分から狭い部分へと図９に示す矢印ａ方向に移動す
る。このおもり５０の移動によって破砕板２０が破壊さ
れる。

【００４７】かかる衝撃圧力センサＦには、次のような
効果がある。すなわち、衝撃のうち、おもり５０が広い
側から狭い側へと移動する方向の衝撃により鋭敏に反応
するようにすることが可能となる。

【００４８】次に、本発明の第７の実施の形態に係る衝
撃圧力センサＧについて図１０を参照しつつ説明する。
この衝撃圧力センサＧが上述した衝撃圧力センサＡ〜Ｆ
と相違する点は、衝撃圧力センサＡ〜Ｆでは破砕板２０
が両持ち支持であったのに対し、片持ち支持である点で
ある。すなわち、センサ本体１０における支持部１２は
１つのみで、この１つの支持部１２で破砕板２０を支持
するのである。このようにすることで、破砕板２０は両
持ち支持の場合より破壊され易くなる。従って、破砕板
２０の厚さや材質を変更することなしに破砕板２０が破
壊される力を小さくすることができる。これは、衝撃圧
力センサの鋭敏化に資するものである。

【００４９】この衝撃圧力センサＧを組み立てる場合、
破砕板２０の基端部、すなわち支持部１２に取り付けら
れる部分に、図１０に示す矢印ｂの力を加えておく必要
がある。

【００５０】しかし、図１１に示す第８の実施の形態に
係る衝撃圧力センサＨであると、前記力を組立時に加え
ておく必要はない。すなわち、仮保持部材１２１を支持
部１２のない側に設けておき、この仮保持部材１２１と
支持部１２とによって破砕板２０を支持するのである。
前記仮保持部材１２１としては、スポンジやフェルト等
のある程度柔軟性を有することが重要である。すなわ
ち、具体的には、破砕板２０の取付時には破砕板２０を
支持することができ、所定以上の圧力が加わった場合に
は、破砕板２０を支持することがないように腰折れする
程度の柔軟性が必要となる。

【００５１】破砕板２０の片持ち支持の考えかたは、図
１０に示す衝撃圧力センサＧのみならず、衝撃圧力セン
サＢ〜衝撃圧力センサＦにも同様に適応することができ
る。また、破砕板２０を仮保持部材１２１で支持する考
えかたも、図１１に示す衝撃圧力センサＨのみならず、
衝撃圧力センサＢ〜衝撃圧力センサＦにも同様に適応す
ることができる。

【００５２】また、図７において示した衝撃圧力センサ
Ｄの上スペーサ６０は、センサ本体１０に対して接着剤
等によって気密に取り付けられるとしたが、図１２に示
す衝撃圧力センサＩのような考えかたも可能である。す
なわち、衝撃圧力センサＩにおける上スペーサ６５は、
両側に係止爪６６が形成されている。また、この上スペ
ーサ６５が取り付けられるセンサ本体１５にも両側面に
前記係止爪６６に対応した係止部１６が形成されてい
る。

【００５３】このようにした衝撃圧力センサＩの方が、
衝撃圧力センサＤより製造工程を簡略化することができ
る。なお、かかる係止爪と係止部との考えかたは、図８
において示した衝撃圧力センサＥにも適用可能である。

【００５４】次に、本発明の第１０の実施の形態に係る
衝撃圧力センサＪについて図１３を参照しつつ説明す
る。この衝撃圧力センサＪが前記衝撃圧力センサＡ〜Ｉ
と相違する点は、おもり５０が破砕板２０の下方、すな
わちセンサ本体１０の凹部１１の内部にある点である。
この衝撃圧力センサＪは、凹部１１が形成されたセンサ
本体１０と、導体部２１を備え前記センサ本体１０の凹
部１１を蓋するように支持された破砕板２０と、前記セ
ンサ本体１０に設けられ、前記破砕板２０の導体部２１
と電気的に接続された一対の電極部３０と、前記破砕板
２０で蓋された凹部１１の内部にセットされたおもり５
０と、前記凹部１１を密閉するフィルム４０とを備えて
いる。

【００５５】おもり５０は、凹部１１の内部にセットさ
れるため、センサ本体１０に設けられた支持部１２の高
さより若干低くなるように設定されている。なお、その
他の点は、衝撃圧力センサＡ等と同様であるので詳細な
説明は省略する。

【００５６】かかる衝撃圧力センサＪは、衝撃を受けた
場合、内側に位置するおもり５０が破砕板２０を破壊す
ることで電流を遮断する。

【００５７】次に、本発明の第１１の実施の形態に係る
衝撃圧力センサＫについて図１４を参照しつつ説明す
る。この本発明の第１１の実施の形態に係る衝撃圧力セ
ンサＫは、凹部１１が形成されたセンサ本体１０と、導
体部２１備え前記センサ本体１０の凹部１１を密閉する
破砕板２０と、前記センサ本体１０を収納するスペーサ
側凹部８１を有し、前記導体部２１に電気的に接続され
た一対の電極部８２を有するスペーサ８０と、前記凹部
１１にセットされたおもり５０とを有している。

【００５８】この衝撃圧力センサＫが上述した衝撃圧力
センサＡ〜Ｊと相違する点は、凹部１１の密閉をフィル
ム４０ではなく、破砕板２０で行う点である。この場
合、破砕板２０が外部に向かって露出していると、他の
部材等によって破砕板２０が破損させられるそれがある
ので、センサ本体１０はスペーサ８０のスペーサ側凹部
８１に下向きに収納される。このスペーサ８０は、スペ
ーサ側凹部８１が形成されており、このスペーサ側凹部
８１に露出した電極部３０が設けられている。、所定値
以上の衝撃が加わると前記おもり５０が破砕板２０を破
砕するようになっている。

【００５９】また、この衝撃圧力センサＫでは、破砕板
２０の破砕のためにスペーサ側凹部８１と破砕板２０と
の間に空間９０が形成されている。この空間９０は、ス
ペーサ側凹部８１の底部に形成された一対の支持部８３
によって形成される。なお、前記電極部３０は、支持部
８３の上に露出する。

【００６０】また、この衝撃圧力センサＫでは、スペー
サ８０のスペーサ側凹部８１がセンサ本体１０で密閉さ
れると、圧力によって破砕板２０の破損が生じないの
で、両者の間には隙間が設けられている。

【００６１】なお、衝撃が加えられるとおもり５０によ
って破砕板２０が破損される点は上述したものと同様で
ある。

【００６２】次に、本発明の第１２の実施の形態に係る
衝撃圧力センサＬについて図１５を参照しつつ説明す
る。この衝撃圧力センサＬは、前記衝撃圧力センサＫの
変形型である。かかる衝撃圧力センサＬが衝撃圧力セン
サＫと相違する点は、おもり５０がセットされる位置で
ある。すなわち、この衝撃圧力センサＬでは、おもり５
０はセンサ本体１０の凹部１１の内部ではなく、スペー
サ側凹部８１と破砕板２０との間の空間９０にセットさ
れるのである。

【００６３】この衝撃圧力センサＬは、凹部１１が形成
されたセンサ本体１０と、導体部２１を備え前記センサ
本体の凹部１１を密閉する破砕板２０と、前記センサ本
体１０を収納するスペーサ側凹部８１を有し、前記導体
部２１に電気的に接続された一対の電極部８２を有する
スペーサ８０と、このスペーサ８０と前記破砕板２０と
の間の空間９０にセットされたおもり５０とを有してい
る。

【００６４】空間９０にセットされるおもり５０がセン
サ本体１０の凹部１１に正対するように、スペーサ８０
のスペーサ側凹部８１の底部には、支持部８３の他に凹
み８４が形成されている。

【００６５】なお、この衝撃圧力センサＬでは、破砕板
２０の破砕のためにスペーサ側凹部８１と破砕板２０と
の間に空間９０が形成されている。この空間９０は、ス
ペーサ側凹部８１の底部に形成された一対の支持部８３
によって形成される。なお、前記電極部３０は、支持部
８３の上に露出する。この点は、衝撃圧力センサＫと同
様である。ところで、上述した衝撃圧力センサＡ〜Ｋ
は、凹部１１がフィルム４０或いは破砕板２０で密閉さ
れたものであった。すなわち、凹部１１の内部の圧力よ
り外部の圧力が高くなった場合には圧力で破砕板２０が
破壊されるようになり、衝撃が加わった場合にはおもり
５０によって破砕板２０が破壊されるようになっている
のである。

【００６６】ここで、圧力による破砕板２０の破壊では
なく、衝撃による破砕板２０の破壊のみに注目した場合
には、フィルム４０は不要となってくる。例えば、図１
６に示すような衝撃センサＭであれば、フィルム４０等
で凹部１１を密閉しなくともよい。かかる衝撃センサＭ
は、充電型電池等ではなく、自動車のエアバッグの作動
センサとして使用することが可能である。

【００６７】かかる衝撃センサＭは、凹部１１が形成さ
れたセンサ本体１０と、導体部２１を備え前記センサ本
体１０の凹部１１内に支持された破砕板２０と、前記セ
ンサ本体１０に設けられ、前記破砕板２０の導体部２１
と電気的に接続された一対の電極部３０と、前記凹部１
１内にセットされたおもり５０とを備えている。すなわ
ち、この衝撃センサＭは、フィルム４０がない点を除い
て上述した衝撃圧力センサＡと同一であるので、その他
の点については詳細な説明を省略する。

【００６８】さらに、図１７に示す衝撃センサＮにあっ
ては、凹部１１が形成されたセンサ本体１０と、導体部
２１を備え前記センサ本体１０の凹部１１内に支持され
た破砕板２０と、前記センサ本体１０に設けられ、前記
破砕板２０の導体部２１と電気的に接続された一対の電
極部３０と、前記破砕板２０を覆うように前記センサ本
体１０に取り付けられる上スペーサ７０と、この上スペ
ーサ７０に形成された凹部７１に嵌まり込み、前記破砕
板２０に接触するおもり５０とを備えている。

【００６９】この衝撃センサＮは、上述した衝撃圧力セ
ンサＥからフィルム４０を除き、おもり５０が破砕板２
０に直接接触するようにしたものである。従って、破砕
板２０は圧力の変動によって破損されることはないが、
衝撃が加わることで破損されるようになる。

【００７０】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る衝撃圧力センサ
は、凹部が形成されたセンサ本体と、導体部を備え前記
センサ本体の凹部内に支持された破砕板と、前記センサ
本体に設けられ、前記破砕板の導体部と電気的に接続さ
れた一対の電極部と、当該破砕板との間に所定の空間を
有して前記センサ本体に取り付けられ、前記凹部を密閉
するフィルムと、このフィルムと前記破砕板との間の空
間にセットされたおもりとを備えており、所定値以上の
衝撃や圧力が加わると前記おもりが破砕板を破砕するよ
うになっている。従って、この衝撃圧力センサでは、小
型に構成することができるとともに、衝撃に対しても反
応することができるようになった。

【００７１】また、前記破砕板には、おもりより小さな
凹部又は貫通孔を形成しておくと、おもりは位置を変え
ないようになる。このため、破砕板の破壊に必要な力が
一定となり、設計値での電流の遮断が可能となる。ま
た、貫通孔を設けることにより、破砕板の厚さや材質を
同じままで、破壊される力を変化させることができると
いう効果もある。

【００７２】さらに、前記破砕板は、フィルムに対して
斜めになっているならば、おもりが広い側から狭い側へ
と移動する方向の衝撃により鋭敏に反応するようにする
ことができる。

【００７３】また、前記おもりは、フィルムと破砕板と
の間の間隔より大きなものとすると、破砕板に貫通孔や
凹部を設けることなく、フィルムによっておもりの位置
を固定することができる。また、フィルムの材質や張力
等を調整することによって、おもりが破砕板に与える力
を変化させることができ、破砕板の厚さや材質等を変更
することなく、破砕板が破壊される際の力を調整するこ
とが可能となる。

【００７４】他の衝撃圧力センサとしては、凹部が形成
されたセンサ本体と、導体部を備え前記センサ本体の凹
部内に支持された破砕板と、前記センサ本体に設けら
れ、前記破砕板の導体部と電気的に接続された一対の電
極部と、前記センサ本体に前記破砕板をカバーするよう
に取り付けられる上スペーサと、この上スペーサに開設
された貫通孔に嵌まり込んだ状態で、前記破砕板に接触
するおもりと、前記上スペーサに取り付けられておもり
をカバーするとともに、前記凹部を密閉するフィルムと
を備えており、所定値以上の衝撃や圧力が加わると前記
おもりが破砕板を破砕するようにしたものもある。

【００７５】この衝撃圧力センサであると、組立が容易
となり、また大きなおもりを設置することが可能とな
り、小さな衝撃に対して破砕することができるという効
果がある。

【００７６】また、他の衝撃圧力センサとしては、凹部
が形成されたセンサ本体と、導体部を備え前記センサ本
体の凹部内に支持された破砕板と、前記センサ本体に設
けられ、前記破砕板の導体部と電気的に接続された一対
の電極部と、前記凹部を密閉するフィルムと、このフィ
ルムを覆うように前記センサ本体に取り付けられる上ス
ペーサと、この上スペーサに形成された凹部に嵌まり込
み、前記フィルムに接触するおもりとを備えており、所
定値以上の衝撃や圧力が加わると前記おもりが破砕板を
破砕するようにしたものがある。

【００７７】この衝撃圧力センサの場合には、下スペー
サを直接密閉するため、凹部の密閉を確実に行うことが
できるという効果がある。

【００７８】さらに、他の衝撃圧力センサとしては、凹
部が形成されたセンサ本体と、導体部を備え前記センサ
本体の凹部を蓋するように支持された破砕板と、前記セ
ンサ本体に設けられ、前記破砕板の導体部と電気的に接
続された一対の電極部と、前記破砕板で蓋された凹部の
内部にセットされたおもりと、前記凹部を密閉するフィ
ルムとを備えており、所定値以上の衝撃や圧力が加わる
と前記おもりが破砕板を破砕するようにしたものがあ
る。

【００７９】おもりを凹部の内部にセットすると、より
大きなおもりを用いることができるので、破砕板をより
確実に弱い衝撃でも破損させることが可能となる。

【００８０】また、凹部が形成されたセンサ本体と、導
体部を備え前記センサ本体の凹部を密閉する破砕板と、
前記センサ本体を収納するスペーサ側凹部を有し、前記
導体部に電気的に接続された一対の電極部を有するスペ
ーサと、前記凹部にセットされたおもりとを備えてお
り、所定値以上の衝撃や圧力が加わると前記おもりが破
砕板を破砕するようにした衝撃圧力センサもある。

【００８１】この衝撃圧力センサであれば、フィルムを
用いることなく、すなわち部品点数を減少させて、他の
衝撃圧力センサと同様の効果を有する衝撃圧力センサと
することができる。

【００８２】また、凹部が形成されたセンサ本体と、導
体部を備え前記センサ本体の凹部を密閉する破砕板と、
前記センサ本体を収納するスペーサ側凹部を有し、前記
導体部に電気的に接続された一対の電極部を有するスペ
ーサと、このスペーサと前記破砕板との間の空間にセッ
トされたおもりとを備えており、所定値以上の衝撃や圧
力が加わると前記おもりが破砕板を破砕するようにした
衝撃圧力センサもある。

【００８３】この衝撃圧力センサの場合には、フィルム
を用いることなく、破砕板とスペーサとの間におもりを
配置することで、組立が容易となる。また、他の衝撃圧
力センサと同様の効果を有する衝撃圧力センサとするこ
とができる。

【００８４】一方、衝撃で電流を遮断するような衝撃セ
ンサとしては、凹部が形成されたセンサ本体と、導体部
を備え前記センサ本体の凹部内に支持された破砕板と、
前記センサ本体に設けられ、前記破砕板の導体部と電気
的に接続された一対の電極部と、前記破砕板にセットさ
れたおもりとを備えており、所定値以上の衝撃が加われ
られると破砕板を破砕するようにしたものがある。

【００８５】また、衝撃で電流を遮断するような衝撃セ
ンサとしては、凹部が形成されたセンサ本体と、導体部
を備え前記センサ本体の凹部内に支持された破砕板と、
前記センサ本体に設けられ、前記破砕板の導体部と電気
的に接続された一対の電極部と、前記破砕板を覆うよう
に前記センサ本体に取り付けられる上スペーサと、この
上スペーサに形成された凹部に嵌まり込み、前記破砕板
に接触するおもりとを備えており、所定値以上の衝撃が
加わると前記おもりが破砕板を破砕するようにしたもの
もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サの概略的断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サの概略的分解斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サに用いられる破砕板の概略的底面図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サを用いた充電型電池の概略的部分断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サの概略的断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サの概略的断面図である。

【図７】本発明の第４の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サの概略的断面図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サの概略的断面図である。

【図９】本発明の第６の実施の形態に係る衝撃圧力セン
サの概略的断面図である。

【図１０】本発明の第７の実施の形態に係る衝撃圧力セ
ンサの概略的断面図である。

【図１１】本発明の第８の実施の形態に係る衝撃圧力セ
ンサの概略的断面図である。

【図１２】本発明の第９の実施の形態に係る衝撃圧力セ
ンサの概略的断面図である。

【図１３】本発明の第１０の実施の形態に係る衝撃圧力
センサの概略的断面図である。

【図１４】本発明の第１１の実施の形態に係る衝撃圧力
センサの概略的断面図である。

【図１５】本発明の第１２の実施の形態に係る衝撃圧力
センサの概略的断面図である。

【図１６】本発明の第１３の実施の形態に係る衝撃セン
サの概略的断面図である。

【図１７】本発明の第１４の実施の形態に係る衝撃セン
サの概略的断面図である。

【符号の説明】

Ａ〜Ｌ 衝撃圧力センサ Ｍ〜Ｎ 衝撃センサ １０ センサ本体 １１ 凹部 ２０ 破砕板 ２１ 導体部 ３０ 電極部 ４０ フィルム ５０ おもり

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 峯 啓治 大阪府八尾市北久宝寺１丁目４番33号 ホ シデン株式会社内 (72)発明者 平井 誠作 大阪府八尾市北久宝寺１丁目４番33号 ホ シデン株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 凹部が形成されたセンサ本体と、導体部
   を備え前記センサ本体の凹部内に支持された破砕板と、
   前記センサ本体に設けられ、前記破砕板の導体部と電気
   的に接続された一対の電極部と、当該破砕板との間に所
   定の空間を有して前記センサ本体に取り付けられ、前記
   凹部を密閉するフィルムと、このフィルムと前記破砕板
   との間の空間にセットされたおもりとを具備しており、
   所定値以上の衝撃や圧力が加わると前記おもりが破砕板
   を破砕することを特徴とする衝撃圧力センサ。
2. 【請求項２】 前記破砕板には、おもりより小さな凹部
   又は貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１
   記載の衝撃圧力センサ。
3. 【請求項３】 前記破砕板は、フィルムに対して斜めに
   なっていることを特徴とする請求項１記載の衝撃圧力セ
   ンサ。
4. 【請求項４】 前記おもりは、フィルムと破砕板との間
   の間隔より大きなものであることを特徴とする請求項１
   又は２記載の衝撃圧力センサ。
5. 【請求項５】 凹部が形成されたセンサ本体と、導体部
   を備え前記センサ本体の凹部内に支持された破砕板と、
   前記センサ本体に設けられ、前記破砕板の導体部と電気
   的に接続された一対の電極部と、前記センサ本体に前記
   破砕板をカバーするように取り付けられる上スペーサ
   と、この上スペーサに開設された貫通孔に嵌まり込んだ
   状態で、前記破砕板に接触するおもりと、前記上スペー
   サに取り付けられておもりをカバーするとともに、前記
   凹部を密閉するフィルムとを具備しており、所定値以上
   の衝撃や圧力が加わると前記おもりが破砕板を破砕する
   ことを特徴とする衝撃圧力センサ。
6. 【請求項６】 凹部が形成されたセンサ本体と、導体部
   を備え前記センサ本体の凹部内に支持された破砕板と、
   前記センサ本体に設けられ、前記破砕板の導体部と電気
   的に接続された一対の電極部と、前記凹部を密閉するフ
   ィルムと、このフィルムを覆うように前記センサ本体に
   取り付けられる上スペーサと、この上スペーサに形成さ
   れた凹部に嵌まり込み、前記フィルムに接触するおもり
   とを具備しており、所定値以上の衝撃や圧力が加わると
   前記おもりが破砕板を破砕することを特徴とする衝撃圧
   力センサ。
7. 【請求項７】 凹部が形成されたセンサ本体と、導体部
   を備え前記センサ本体の凹部を蓋するように支持された
   破砕板と、前記センサ本体に設けられ、前記破砕板の導
   体部と電気的に接続された一対の電極部と、前記破砕板
   で蓋された凹部の内部にセットされたおもりと、前記凹
   部を密閉するフィルムとを具備しており、所定値以上の
   衝撃や圧力が加わると前記おもりが破砕板を破砕するこ
   とを特徴とする衝撃圧力センサ。
8. 【請求項８】 凹部が形成されたセンサ本体と、導体部
   を備え前記センサ本体の凹部を密閉する破砕板と、前記
   センサ本体を収納するスペーサ側凹部を有し、前記導体
   部に電気的に接続された一対の電極部を有するスペーサ
   と、前記凹部にセットされたおもりとを具備しており、
   所定値以上の衝撃や圧力が加わると前記おもりが破砕板
   を破砕することを特徴とする衝撃圧力センサ。
9. 【請求項９】 凹部が形成されたセンサ本体と、導体部
   を備え前記センサ本体の凹部を密閉する破砕板と、前記
   センサ本体を収納するスペーサ側凹部を有し、前記導体
   部に電気的に接続された一対の電極部を有するスペーサ
   と、このスペーサと前記破砕板との間の空間にセットさ
   れたおもりとを具備しており、所定値以上の衝撃や圧力
   が加わると前記おもりが破砕板を破砕することを特徴と
   する衝撃圧力センサ。
10. 【請求項１０】 凹部が形成されたセンサ本体と、導体
    部を備え前記センサ本体の凹部内に支持された破砕板
    と、前記センサ本体に設けられ、前記破砕板の導体部と
    電気的に接続された一対の電極部と、前記破砕板にセッ
    トされたおもりとを具備しており、所定値以上の衝撃が
    加わると前記おもりが破砕板を破砕することを特徴とす
    る衝撃センサ。
11. 【請求項１１】 凹部が形成されたセンサ本体と、導体
    部を備え前記センサ本体の凹部内に支持された破砕板
    と、前記センサ本体に設けられ、前記破砕板の導体部と
    電気的に接続された一対の電極部と、前記破砕板を覆う
    ように前記センサ本体に取り付けられる上スペーサと、
    この上スペーサに形成された凹部に嵌まり込み、前記破
    砕板に接触するおもりとを具備しており、所定値以上の
    衝撃が加わると前記おもりが破砕板を破砕することを特
    徴とする衝撃センサ。