JP2002311047A - 加速度検知装置 - Google Patents

加速度検知装置

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JP2002311047A
JP2002311047A JP2001111924A JP2001111924A JP2002311047A JP 2002311047 A JP2002311047 A JP 2002311047A JP 2001111924 A JP2001111924 A JP 2001111924A JP 2001111924 A JP2001111924 A JP 2001111924A JP 2002311047 A JP2002311047 A JP 2002311047A
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weight
inner housing
acceleration
housing
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JP2001111924A
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English (en)
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Wataru Nogimori
亘 野木森
Yoshihiro Naruse
好廣 成瀬
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加速度センサの部品点数低減と組立工程の低
減を図り、生産コストを下げることができる加速度検知
装置の提供。 【解決手段】 オモリ4が接続されたオモリ保持バネ5
(5a、5b、5c、5d)がインナハウジング2と連
繋され、前記インナハウジングと接合されるアウタハウ
ジング1とを備え、前記インナハウジングあるいはアウ
タハウジングには加速度による前記オモリの移動を検知
する検知電極Gを備えたことを特徴とする加速度検知装
置10。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の衝突時等の
衝撃により発生する加速度を検知する加速度検知装置に
関するもので、車両のエアバッグ等の衝突安全装置の起
動用スイッチとして利用される。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の加速度検知装置として
は、特開2000−182488号公報のように、偏心
位置で回動可能に支持されることで受ける加速度により
付勢力に抗して回動する重量体の運動に連動して一対の
接点部材の接点の状態を変化させることにより、所定値
以上の加速度を検知するようにした衝突検知装置があ
る。
【0003】これはオモリが回転することによる慣性モ
ーメントを利用して車両等の衝突を検知する加速度検知
装置のタイプである。
【0004】また特開2000−121663号公報の
ように、移動体に取り付けられ、加速度がかかる所定方
向に移動可能な磁石と、該磁石を衝撃印加時に移動する
方向とは逆方向に付勢する付勢手段と、前記磁石の位置
に応じて開閉するリードスイッチとを備えた衝突センサ
がある。
【0005】さらに特開平7−159436号公報のよ
うに、振り子と円盤とから構成され、上記円盤の外周部
を支点として水平全方向の加速度を受けて揺動するよう
に支持された可動体と、前記可動体の非揺動状態から前
記可動体に接触し、前記可動体に作用する加速度が所定
値を越えるまで、前記可動体の揺動を規制する規制手段
と、前記可動体が所定位置まで揺動したときに、当該可
動体によって接点が閉じられるスイッチ手段とを有する
ことを特徴とする加速度検知器がある。
【0006】また、特開平6−74971号公報のよう
に、筒体と、該筒体の内部に筒体長手方向移動自在に装
入された慣性体と、該慣性体の少なくとも該筒体長手方
向の一端側の端面に設けられた導電体と、該筒体の長手
方向の一端側に配置されており、慣性体の該導電体が接
触することにより該導電体を介して導通される1対の電
極と、該筒体の長手方向の他端側に配置されており、該
慣性体と磁気的に吸引し合う吸引体と、該電極を挟んで
前記慣性体と反対側に配置されており、前記慣性体が進
行してきたときに該慣性体の先端面が当接されるストッ
パと、を備えた加速度センサがある。
【0007】このように上記の特開2000−1216
63号公報、特開平7−159436号公報、特開平6
−74971号公報の技術は、オモリが加速度方向に平
行移動して検知する加速度検知装置のタイプである。
【0008】従って、加速度検知装置としては、一般
に、先に説明したオモリが回転することによる加速度検
知装置と、オモリが平行移動することによる加速度検知
装置の2つの技術に大別される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記技
術の前者の回転式慣性モーメントによる加速度検知装置
は、回転機構を備えているため、回転軸やその回転軸を
本体等に挿入する製造工程が必要があり、また部品の精
度を高めるために、多大な製造工程を必要とし、結局そ
れらの部品点数は増加し、その組立工程は複雑となって
いた。
【0010】また平行移動式の加速度検知装置は、他軸
感度(検知すべき方向以外からの影響)を抑えるために
部品の精度とそれらの組立精度を高めることが求められ
る。また、構造も大変複雑となってしまう。それゆえど
ちらのタイプの構造も低コストには限界があるという課
題があった。
【0011】本発明は、上記課題を解決したもので、加
速度検知のオモリを検知方向のみに移動し易いバネにて
支持する構造とし、さらにそれらはインサート成形で一
体成形できる構造として、衝突の際の加速度検知性能を
落とすことなく、加速度センサの部品点数低減と組立工
程の低減を図り、生産コストを下げる安価な加速度検知
装置を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るためになされた請求項1の発明は、オモリと接続され
たオモリ保持バネがインナハウジングと連繋され、前記
インナハウジングには前記インナハウジングを囲むアウ
タハウジングが囲繞され、前記インナハウジングあるい
は前記アウタハウジングには加速度による慣性力により
前記オモリの移動を検知する検知電極を備えたことを特
徴とする加速度検知装置である。
【0013】請求項1の発明により、加速度センサの部
品点数低減と組立工程の低減を図り、生産コストを下げ
ることができる。
【0014】上記技術的課題を解決するためになされた
請求項2の発明は、オモリと接続されたオモリ保持バネ
がインナハウジングと連繋され、前記インナハウジング
には前記インナハウジングを囲むアウタハウジングが囲
繞され、前記インナハウジングと前記オモリには第1バ
ネと第2バネが配設され、加速度による慣性力により前
記オモリの移動を前記第1バネと前記第2バネとの接触
により検知する検知電極を備えたことを特徴とする加速
度検知装置である。
【0015】請求項2の発明により、加速度センサの部
品点数低減と組立工程の低減を図り、生産コストを下げ
ることができる。
【0016】上記技術的課題を解決するためになされた
請求項3の発明は、前記オモリ保持バネあるいは前記検
知電極のいずれか1つはインサート成形によって配設さ
れたことを特徴とする請求項1あるいは請求項2いずれ
か記載の加速度検知装置である。
【0017】請求項3の発明により、インサート成形で
一体成形できる構造として、衝突の際の加速度検知性能
を落とすことなく、加速度センサの部品点数低減と組立
工程の低減を図り、生産コストを下げる安価なものであ
る。
【0018】上記技術的課題を解決するためになされた
請求項4の発明は、前記第1バネ及び前記第2バネはイ
ンサート成形によって配設されたことを特徴とする請求
項1あるいは請求項2いずれか記載の加速度検知装置で
ある。
【0019】請求項4の発明により、インサート成形で
一体成形できる構造として、衝突の際の加速度検知性能
を落とすことなく、加速度センサの部品点数低減と組立
工程の低減を図り、生産コストを下げる安価なものであ
る。
【0020】上記技術的課題を解決するためになされた
請求項5の発明は、前記オモリに保持された前記オモリ
保持バネは2次元的あるいは3次元的にインナハウジン
グに連繋されていることを特徴とする請求項1あるいは
請求項2いずれか記載の加速度検知装置である。
【0021】請求項5の発明により、検知すべき方向以
外からの影響(他軸感度)を減少させることができる。
【0022】上記技術的課題を解決するためになされた
請求項6の発明は、前記インナハウジングと前記アウタ
ハウジングとの接合は、超音波溶着により結合されたこ
とを特徴とする請求項1あるいは請求項2いずれか記載
の加速度検知装置である。
【0023】請求項6の発明により、簡単にインナハウ
ジングとアウタハウジングを組付けることができ、部品
点数の減少により安価な加速度検知装置を提供すること
ができるといった効果がある。
【0024】
【発明の実施の形態】(第1実施形態例)図1は本発明
の加速度検知装置10の断面図を表わした図であり、図
2(a)はアウタハウジング1の断面図、図2(b)は
インナハウジング2の断面図、図2(c)はアウタハウ
ジング1の筐体部1bの開口部にインナハウジング2が
挿入される途中の加速度検知装置10の断面図である。
【0025】アウタハウジング1とインナハウジング2
は、30〜40%のガラス繊維が含有されたポリブチレ
ンテレフタレート樹脂からなる。アウタハウジング1
は、一方端が開口部1abを備えたコネクタ収納部1a
と他端がインナハウジング2を収納するインナハウジン
グ開口部1bbを備えた筐体部1bを備えた構造であ
る。
【0026】上記のコネクタ収納部1aと筐体部1bと
は壁部1cとに区画されている。筐体部1bにはバイア
ス印加用の突起1baが筐体内部に突出されている。ま
たコネクタ収納部1aには一対のコネクタCが壁部1c
に結合されており、このコネクタCa、Cbの端部の間
に抵抗Rが接続されている。
【0027】上記のバイアス印加用の突起1baは、こ
の突起1baによって、後で説明するオモリ4を移動さ
せて、予めバネ5に力を印加させておく。これによっ
て、この力と同じ大きさの慣性力がオモリ4にかかるま
でオモリ4は動かない。その結果、検知すべき加速度以
外での安定性を高めるため、小さい慣性力では不要な動
きが出ないようになるものである。なおこのバイアス印
加用の突起1baは検知電極Gの感知範囲や構成によっ
ては必ずしも必要となるものではない。
【0028】一方、インナハウジング2は、図1に示す
ように断面コの字形状を形成しており、バネを保持する
インナハウジング上部2aと電極を保持するインナハウ
ジング壁部2b及びインナハウジング下部2cとが一体
的に形成してなる。
【0029】インナハウジング上部2aには、後に説明
するインサート成形により一対の第1バネ3aと第2バ
ネ3bからなるバネ3が埋設されている。この1対のバ
ネ3は、お互いに近接されており、一端はコネクタC近
傍に近づくに従い、その間隔が開き、コネクタCの第1
コネクタCaと第2コネクタCbに、それぞれ第1バネ
3aと第2バネ3bとが接続されている。
【0030】また他端は第1バネ3aがインナハウジン
グ壁部2b内でUターンされて折れ曲がって埋設され、
そのバネの一部がインナハウジング壁部2bから第1バ
ネ露出部3aaが露出されている。
【0031】また、第2バネ3bも同様インナハウジン
グ壁部2b内でUターンされ、屈曲を繰り返し、さらに
180度屈曲して、突起部が形成された第2バネ露出部
3baが形成されている。これにより、上記の第1バネ
露出部3aaと第2バネ露出部3baが検知電極Gを形
成している。
【0032】なお本実施形態例で第1バネ3a、第2バ
ネ3bがUターンされて折れ曲がっているが、お互いに
露出部が形成された検知電極が構成されてば、まっすぐ
な平板であってもよい。
【0033】通常の開状態の場合は、回路の断線有無の
検知の為に、抵抗RにコネクタCa−抵抗R−コネクタ
Cbのように電流が連通している。ここで加速度検知装
置10に加速度が加わり、オモリ4が移動すると、これ
ら第1バネ露出部3aaと第2露出バネ部3baが接触
する。このためバネ回路が閉状態になり、コネクタCa
−第1バネ3a―検知電極G―第2バネ3b−コネクタ
Cbのように電流が連通して、オモリ4の移動を検知す
る。
【0034】オモリ4は4本の可撓性のあるオモリ保持
バネ5からなる。このオモリ保持バネ5は、長手状の平
板からなるオモリ保持第1バネ5a、オモリ保持第2バ
ネ5b、オモリ第3バネ5c、オモリ第4バネ5dから
なる。オモリ保持バネ5は、オモリ4の一面5a、5b
と他面5c、5d(図1の上下面)にそれぞれ2本づつ
配設されている。このバネの材料は、例えばリン青銅、
ベリリウム銅、SK鋼等からなる材料を使用する。なお
このバネは図1の上下に1本づつでもよい。
【0035】以上の説明より、本発明は、基本的な構成
としてアウタハウジング1、インナハウジング2、バネ
3(第1バネ3a、第2バネ3b)、オモリ4、オモリ
保持バネ5から構成される部材からなる構造である。こ
の構造において、図2に示すように、上記のアウタハウ
ジング1の開口部1bbにインナハウジング2を挿入し
て、本発明の加速度検知装置10が形成される。このと
きのインナハウジング2とアウタハウジング1とはイン
ナハウジング開口部1bbの開口端部を超音波溶着によ
り結合してシールされる。なお結合は通常の接着剤や振
動溶着等どのような結合でもよい。
【0036】図3はインナハウジング2の製造方法を示
す各工程の斜視図である。
【0037】(第1工程)図3(a)、図4(a)に示
すように、インナハウジング2の形状を示す第1キャビ
テイC1とオモリ4の形状に相当する第2キャビテイC
2及びオモリ保持部バネ5(5a、5b、5c、5d)
を挿入する4本のスリットSが形成された第1金型K1
を準備する。なお、図4(a)は図3(a)のA−A線
断面図である。以下図4(b)〜(e)は図3(b)〜
(e)のA−A線断面図である。
【0038】(第2工程)次に、図3(b)、図3
(c)、図4(a)、図4(b)に示すように、上記第
1金型K1のそれぞれのスリットSにオモリ保持バネ5
(5a、5b、5c、5d)を挿入する。
【0039】(第3工程)次に、図3(d)、図4
(d)に示すように、第1金型K1の上に第2金型K2
を合わせて、第1キャビテイC1と第2キャビテイC2
内に30〜40%のガラス繊維が含有されたポリブチレ
ンテレフタレート溶融樹脂材料を第1樹脂充填孔H1と
第2樹脂充填孔H2からそれぞれ充填する。
【0040】(第4工程)図3(e)、図4(d)に示
すように、金型冷却後、第1金型K1と第2金型K2を
離間し、インナハウジング2を第1金型K1と第2金型
K2とから取出すことによって、オモリ保持バネ5がイ
ンサートされた状態のインナハウジング2が製造され
る。
【0041】なおこの図では検知電極を備えた第1バネ
3aaと第2バネ3baがインサートされていないが、
オモリ保持バネ5と同様に、第1金型K1内に前もっ
て、第1バネ3aaと第2バネ3abを埋設することに
よって得られる。
【0042】本発明は、上記説明のように、アウタハウ
ジング1に、オモリ4と連繋された第1バネ3aと第2
のバネ3bとがインサート成形により埋設されたインナ
ハウジング2とを結合させ、加速度によるオモリ4の移
動により第1のバネ3aと第2のバネ3bとが接触さ
れ、前記オモリの移動を検知する検知電極を備えた加速
度検知装置である。それにより、加速度検知のオモリを
検知方向のみに移動し易いバネにて支持する構造とし、
さらにそれらはインサート成形で一体成形できる構造と
して、衝突の際の加速度検知性能を落とすことなく、加
速度センサの部品点数低減と組立工程の低減を図ること
ができる。
【0043】(第2実施形態例)図5は本発明の第2実
施形態例の加速度検知装置の断面図である。図6は図5
の加速度検知装置の分解断面図である。
【0044】第2実施形態例は、第1アウタハウジング
21、第2アウタハウジング22からなり、インナハウ
ジング23を第1アウタハウジング21と第2アウタハ
ウジング22により、挟持する構造の加速度検知装置2
0を示す。
【0045】第1アウタハウジング21内には第1アウ
タハウジング側の第1バネ23aaが埋設されている。
第2アウタハウジング22内には第2アウタハウジング
22側の第1バネ23abが埋設されている。第1アウ
タハウジング側の第1バネ23aaと第2アウタハウジ
ング側の第1バネ23abは図5のように組付けられた
とき、お互いに接続される。
【0046】また第1アウタハウジング21内には第1
アウタハウジング側の第2バネ23baが埋設されてい
る。インナハウジング21内には第2バネ23bbが埋
設されている。さらに、オモリ24内にオモリ内の第2
バネ23bbが埋設され、オモリ24の一方(図5の右
側)端にその凸部23bbaが露出されている。
【0047】図7(a)は図6のインナハウジング23
を拡大した図であり、図7(b)は図7(a)の右から
見た正面図である。図7(b)に示すように、インナハ
ウジングオモリ24の周囲には、オモリ保持バネ23b
bが4本縦、横に放射状に配設されている。このオモリ
保持バネ23bbは、折り曲げられ、その先端部に電極
に相当する凸部23bbaが設けられている。この凸部
23bbaは、図5、図6の接触部23abbと接触し
たり、離間したりして検知電極部Gを形成する。
【0048】図8は図7(b)の4本のオモリ保持バネ
23bbに加えてさらにオモリ保持バネを対角線状に4
本追加した実施形態例である。このようにオモリ保持バ
ネの本数を増加させることによって、オモリの検知感度
を高くすることができる。
【0049】図9のように、インナハウジング33に完
全なバネ33bbを配設した構造でもよい。この構造に
することによってバネ剛性が上がるため、振動などの影
響を受けにくくするという効果が得られる。また図10
のように図9の平板にスリット43baを設けたバネ4
3bbであってもよい。このスリット43baは変位量
確保のために形成されている。この構造によって、剛性
を上げて振動の影響を受けにくくすると共に、スリット
を入れることで検出方向への移動を比較的容易にし図9
の構造よりも検出感度を高めることができるといった効
果が得られる。
【0050】(第3実施形態例)図11、図12は実施
形態例1において他軸感度を抑えつつ感度軸方向へ動き
やすくする構造とするため、オモリ4の横方向にも横方
向オモリ保持バネ5e、5fを配設した第3実施形態例
を示す断面図である。図11は第3実施形態例の斜視図
であり、図12の図12(a)は図11の横断面図であ
り、図1、図2(b)のインナハウジングと同一構造で
ある。また図12(b)は図12(a)のB−B線断面
図、図12(c)は図12(a)のC−C線断面図であ
る。この第3実施形態例はインナハウジング2のインナ
ハウジング壁部2bより横方向にL字状の横部2dが一
体成形されている。この横部2dには横方向オモリ保持
バネ5e、5fを配設する。この構造により、検知すべ
き方向以外からの影響(他軸感度)を減少させることが
できる。
【0051】(第4実施形態例)図13は第1実施形態
例において、オモリ4の片側だけにオモリ保持バネ5
c、5dを配設した第4実施形態例である。これによ
り、オモリ4が加速度により動き易くすることができ、
加速度検知装置の感度を上げることができる。
【0052】(第5実施形態例)図14は第1実施形態
例において、第1バネ53a、第2バネ53b自身の一
部を検知電極Gとした構造である。この構造により、図
15に示すように図15(a)の加速度がない場合は第
1バネ53aと第2バネ53bは接触していないが、図
15(b)のように加速度が加わった場合、オモリ4が
移動することにより、第1バネ53a、第2バネ53b
が撓み、その第1バネ53bの先端部53baが第2バ
ネ53aに接触すると、加速度が加わったことを検知す
る。この構造にしたことにより、部品点数の減少と組付
工数低減、それに伴ないコスト低減が可能となる。
【0053】(第6実施形態例)図16は図14の第5
実施形態例において、第1バネ53aと第2バネ53b
のオモリ保持部に相当する構造をオモリの片側にだけに
した構造のものである。この構造にしたことにより、オ
モリ4が加速度により動き易くすることができ加速度検
知装置の感度上げることができる。また第6実施形態例
のように樹脂材料のオモリ4の中に金属等のオモリ4a
を埋設してもよい。
【0054】なお第1実施形態例〜第6実施形態例にお
いてインナハウジングとアウタハウジングは別体として
説明したが、インナハウジングとアウタハウジングとが
一体に成形されていてもよい。一体に成形されていると
インナハウジングだけで本発明の機能を実施することも
可能であり、インナハウジングだけでの加速度検知装置
としてもよい。
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、オモリと接続され
たオモリ保持バネがインナハウジングと連繋され、前記
インナハウジングには前記インナハウジングを囲むアウ
タハウジングが囲繞され、前記インナハウジングあるい
は前記アウタハウジングには加速度による慣性力により
前記オモリの移動を検知する検知電極を備えたことを特
徴とする加速度検知装置であるので、加速度センサの部
品点数低減と組立工程の低減を図り、生産コストを下げ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の加速度検知装置の断面図を表わした
図。
【図2】図2(a)はアウタハウジングの断面図、図2
(b)はインナハウジングの断面図、図2(c)はアウ
タハウジングの筐体部の開口部にインナハウジングが挿
入される途中の加速度検知装置の断面図。
【図3】本発明のインナハウジングの製造方法を示す各
工程の斜視図。
【図4】図4(a)〜(e)は図3(a)〜(e)のA
−A線断面。
【図5】本発明の第2実施形態例の加速度検知装置の断
面図。
【図6】図5の加速度検知装置の分解断面図。
【図7】図7(a)は図6のインナハウジングを拡大し
た図であり、図7(b)は図7(a)の右から見た正面
図。
【図8】図7(b)の4本のオモリ保持バネに加えてさ
らにオモリ保持バネを対角線状に4本追加した実施形態
例。
【図9】インナハウジングに完全なバネを配設した構造
の実施形態例。
【図10】図9の平板にスリットを設けたバネの実施形
態例。
【図11】第3実施形態例を示す断面図。
【図12】図12(a)は図11の横断面図であり、図
12(b)は図12(a)のB−B線断面図、図12
(c)は図12(a)のC−C線断面図。
【図13】第4実施形態例を示す断面図。
【図14】第5実施形態例を示す断面図。
【図15】第5実施形態例におけるオモリの加速度によ
るオモリの作動図を示す図で(a)は加速度が加わらな
い状態を示す図であり、(b)は加速度が加わった状態
を示す図。
【図16】第6実施形態例を示す断面図。
【符号の説明】
1…アウタハウジング 2…インナハウジング 3a…第1バネ 3b…第2バネ 4…オモリ 5…オモリ保持バネ5(5a、5b、5c、5d) G…検知電極 10…加速度検知装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オモリと接続されたオモリ保持バネがイ
    ンナハウジングと連繋され、前記インナハウジングには
    前記インナハウジングを囲むアウタハウジングが囲繞さ
    れ、前記インナハウジングあるいは前記アウタハウジン
    グには加速度による慣性力により前記オモリの移動を検
    知する検知電極を備えたことを特徴とする加速度検知装
    置。
  2. 【請求項2】 オモリと接続されたオモリ保持バネがイ
    ンナハウジングと連繋され、前記インナハウジングには
    前記インナハウジングを囲むアウタハウジングが囲繞さ
    れ、前記インナハウジングと前記オモリには第1バネと
    第2バネが配設され、加速度による慣性力により前記オ
    モリの移動を前記第1バネと前記第2バネとの接触によ
    り検知する検知電極を備えたことを特徴とする加速度検
    知装置。
  3. 【請求項3】 前記オモリ保持バネあるいは前記検知電
    極のいずれか1つはインサート成形によって配設された
    ことを特徴とする請求項1あるいは請求項2いずれか記
    載の加速度検知装置。
  4. 【請求項4】 前記第1バネ及び前記第2バネはインサ
    ート成形によって配設されたことを特徴とする請求項1
    あるいは請求項2いずれか記載の加速度検知装置。
  5. 【請求項5】 前記オモリに保持された前記オモリ保持
    バネは2次元的あるいは3次元的にインナハウジングに
    連繋されていることを特徴とする請求項1あるいは請求
    項2いずれか記載の加速度検知装置。
  6. 【請求項6】 前記インナハウジングと前記アウタハウ
    ジングとの接合は、超音波溶着により結合されたことを
    特徴とする請求項1あるいは請求項2いずれか記載の加
    速度検知装置。
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