JP2002516456A - ロール・オーバー回避センサー - Google Patents

ロール・オーバー回避センサー

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JP2002516456A
JP2002516456A JP2000550121A JP2000550121A JP2002516456A JP 2002516456 A JP2002516456 A JP 2002516456A JP 2000550121 A JP2000550121 A JP 2000550121A JP 2000550121 A JP2000550121 A JP 2000550121A JP 2002516456 A JP2002516456 A JP 2002516456A
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Japan
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shunt
reed switch
magnet
housing
sensor
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JP2000550121A
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English (en)
Inventor
ダニエル レネウ、
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ブリード オートモティブ テクノロジィ、 インク．
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/02—Switches operated by change of position, inclination or orientation of the switch itself in relation to gravitational field
    • H01H35/022—Switches operated by change of position, inclination or orientation of the switch itself in relation to gravitational field the switch being of the reed switch type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/14—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch
    • H01H35/147—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch the switch being of the reed switch type

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  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
  • Switch Cases, Indication, And Locking (AREA)

Abstract

(57)【要約】 強磁性体の分路（３４）が、リードスイッチ（３０）と磁石（３２）の間を振りまわる振り子を形成するためにハウジングに回転様に備え付けられている。分路がリードスイッチＢＶと磁石の間を維持する限りは、リードスイッチは開のままである。分路は、分路と磁石の間の磁気の引き付けの力によって磁石とリードスイッチの間に保持されたり偏らせたりする。分路の塊は傾きセンサー（２０）と加速度計の両方として働く。リードスイッチ、磁石および分路はリードスイッチおよび磁石を位置決めするハウジング（２８）内に備え付けられ、分路の動きの最大範囲を抑制する。磁石は、リードスイッチと磁石の間に分路を振り回せる二つの振り子アーム（４０）間に置かれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は衝撃センサーに関し、一般に自動車の安全装置に係合したり配置した
りするための衝撃センサーに関する。
【０００２】 （背景技術） 衝撃センサーは乗り物の衝突を検出するために乗り物に使われる。このような
衝突が起きると、衝撃センサーは１又は２以上の安全装置の作動のための電気回
路を起動させる。安全装置の一つのタイプであるエアバッグは、自動車の運転全
体の安全を向上するように消費者によって幅広く受け入れられている。エアバッ
クに関して信頼性の重要な面は、エアバックは展開が乗り物の所有者を助けるあ
らゆる状況で展開されるが、実際に必要であるとき以外は展開されないという少
々相反する要求を含む。信頼性を強めることは、電子ロジックの増加した使用だ
けでなく多数のセンサーを要求しがちである。
【０００３】 不必要なバッグ展開を防止するためのバッグ展開システムの不可欠の部分であ
る機械式衝撃センサーの性能は機械式衝撃センサーにとって高く要求されている
。特に、リードスイッチを使用する多くのタイプの衝撃センサーは、乗り物の安
全装置の信頼できる働きに求められた必要な休止時間を持つためにデザインを通
して製作可能な大変信頼できる電子スイッチと、機械式衝撃センサーを組み合わ
せるのに利点をもっている。またリードスイッチのデザインは、衝突において、
衝撃誘導破壊の大きさとなおかつ方向を示す代表的な衝撃を感じる乗り物の特定
部分にスイッチが容易に取り付けられるのでコンパクト性を持っている。
【０００４】 典型的に、衝撃センサーは衝突の大きさと方向を感知している。そのとき、乗
り物が感じている衝突の型に関する情報が、エアバックを展開させたりシートベ
ルトを引っ込めるなどのために安全装置ロジックで使用される。乗り物の衝突の
一つの結果が乗り物のロール・オーバーであろう。このような出来事が側方衝突
で先行されたり乗り物のコントロール低下の結果であろう。いずれかのケースに
おいて、側方衝突荷重が、乗り物がロールに入る前に検知されたりされなかった
りする。もしも安全装置ロジックが、安全装置を展開するときに乗り物のロール
・オーバーの関わり合いを考慮することならば、ロール・オーバーが発生したも
しくは発生していることを確実に知らせることができるセンサーを設けねばなら
ない。典型的な完成した加速度計と速度センサーは乗り物の力学を特徴づけるた
めに用いられる。しかし、このような固体状態の装置は電磁障害を受けやすい。
【０００５】 （発明の開示） 本発明によれば、リードスイッチと磁石の間に位置付けされる振り子を形成す
るように取付けられた揺動性の分路が提供される。分路は強磁性材料から形成さ
れ、分路がリードスイッチと磁石の間にある限りはリードスイッチが開のままで
あるように取付けられている。分路は、分路と磁石の間に磁気的な引き付け力に
よって磁石とリードスイッチの間に保持されたりもたれ掛かっている。分路の塊
は重力に応答する傾きセンサーと衝突誘導された加速度に敏感な加速度計との両
方の役を勤める。リードスイッチ、磁石および分路は、リードスイッチと磁石を
位置付けて、振り子備え付けの分路の動きの最大幅を抑制するハウジング内に取
付けられている。
【０００６】 （発明の詳細な説明） 特に図１〜４を参照すると、同じ部品に関して同様の符号で傾きセンサー２０
が図３及び図４に示されている。傾きセンサー２０はプラスチックハウジング２
２を有し、これはベース２６からなり、そして磁性ハウジング２８に接続するも
ので、ベース２６と磁性ハウジング２８の両方がカバー２４の内側に収められて
いる。傾きセンサー２０の機能的な構成部品はハウジングに固定されたリードス
イッチ３０、リードスイッチ３０の上方に位置された磁石３２、および接続ベー
ス２６と磁性ハウジング２８の間に形成されたハウジング上に揺動点３６からぶ
ら下がっている分路３４である。分路３４は、センサー２０が図３に示すような
垂直位置にあるとき、リードスイッチ３０と磁石３２の間に中間位置においてぶ
ら下がっている。
【０００７】 ハウジング２２とその構成部品は、カバー２４は磁気シールドを含むことがで
きるが、プラスチックから構成される。分路３４は、ぶらんこ部材３８の一部と
して形成することができ、ぶらんこ部材３８は水平バーである分路部材３４と、
同軸の揺動部分４２で終結する二つの垂直な振り子アーム４０からなる。分路３
４は強磁性材料、例えばリードスイッチのリードを構成する合金と同じ合金で構
成されている。強磁性体の分路３４は、磁石によって発生された磁界がリードス
イッチ３０を閉にさせることを防ぐ。
【０００８】 分路３４は、重力と、分路３４と磁石３２の間の磁気的な引き付けとによって
リードスイッチ３０と磁石３２の間に保持されている。傾きセンサー２０が傾け
られるときの重力もしくは、揺動点３６により形成された軸に垂直な部品に伴う
衝撃によって発生した力は、ぶらんこ部材３８の揺動部分４２の周りに分路３４
を揺動させることができる。ぶらんこ部材３８の揺動は、分路３４をリードスイ
ッチ３０と磁石３２の間から外へ移動させ、磁石によって発生した磁界がリード
スイッチ３０を閉にさせる。
【０００９】 構成の簡単化のため、全体のぶらんこ部材３８を強磁性材料で構成することが
できるが、分路３４のみが強磁性材料で構成され、銅もしくは他の非磁性材料で
構成されたぶらんこ部材３８のその他の部材を有することが好ましい。
【００１０】 図１に示すように、磁石３２は磁性ハウジング２８上のポケット４４内に維持
されている。ポケット４４は、２つの垂直な支柱４７の根元より上に上げられた
交差梁４５から垂れ下っている。このポケット４４の高架支持は、二つの向き合
う方向においてリードスイッチと磁石の間の外から分路３４を振り子アーム４０
にぶらさがって自由にゆれることを可能にし、２方向の動作反応が可能なセンサ
ー２０をもたらす。弾力のあるクリップ４６が磁性ハウジング２８とともに全体
を構成し、そしてポケット４４の内側に磁石を保持する弾力のあるアーム４８を
有する。磁石３２はリードスイッチで形成された軸に沿って整列した２本の棒を
有し、両方の棒はリードスイッチに面している磁石３２の表面５０上にある。
【００１１】 ベース２６はリードスイッチの第１のリード５４が通るリード穴５２を有する
。リード穴５２に相対するスロット５６がリードスイッチ３０の第２のリード５
８を受け入れる。このように、ベース２６の部分に付加したリード穴５２と磁性
ハウジング２８は分路３４と磁石３２に関してリードスイッチ３０を位置決めす
る。リード５４，５８はセンサー２０を回路基板（不図示）に直接搭載すること
を可能にする。
【００１２】 ベース２６は２つの直立アーム５５を有する。各アームは磁性ハウジング２８
の溝５９とかみ合う突出指５７を有する。指５７はぶらんこ部材３８の同軸の揺
動部分４２が揺動する支点としての支柱を形成する。磁性ハウジング２８は磁性
ハウジング２８とベース２６を正確に位置決めして一緒に組み合わせる、対応す
る下側溝６７および上側溝６８とかみ合う下側タブ６３および上側タブ６５を有
する二つの垂直な脚６１を有する。ベース２６と磁性ハウジング２８について組
み合わせる要点は、カバー２４が取付けられるまで一緒にベース２６と磁性ハウ
ジング２８を保持することである。カバー２４はベース２６と磁性ハウジング２
８を取り囲んで一緒に保持する。カバー２４とベース２６の底部６９の間にきつ
いはめ込みが、底部６９を封止してカバー２４と接続するためのエポキシで充填
される図３及び４に示すような凹部を形成する。
【００１３】 センサー２０の働きは、リードスイッチ３０の磁気的な感度、磁石３２の強さ
、分路の大きさや質量、振り子アーム４０の長さ、および部品間の幾何学的な空
間の間のバランスを必要とする。振り子の質量は、分路３４と一致するとして説
明したが、図３に示される弧６０に沿って分路３４を揺動させることを企てる重
力で発生された力を、重力が振り子を弧６０に沿って外へ振り出させるようにハ
ウジングが傾けられたときに抑制する。ハウジングの内側壁６２，６４が、分路
３４の最大行程を制限する分路止めを兼ねる。
【００１４】 センサー２０は、シリコンのリソグラフィーにて作成された集積素子センサー
とともに典型的に使用される。集積素子センサーは線形加速度と角加速度を正確
に検出できる。しかし、それらは電磁障害およびその他の漏れ電圧源で生じた擬
似信号に左右される。センサー２０は乗り物の傾きの指摘と、擬似出力に左右さ
れることがより少ない角加速度との両方を提供する。機械的な部分からの情報と
集積回路装置とを組み合わせることによって乗り物の力学のより良い理解が生じ
うる。
【００１５】 図２は、図１，３及び４に示される一例のようなセンサーがどのように、図３
に示されるような矢印６６に揃えられた力によって発生されるような角加速度に
反作用するように設計されるかを示す。ロール率がゼロに近づくにつれて応答時
間が角変位に対して存続し、ロール率が無限大に近づくにつれて作動時間が、ハ
ウジング内の気体または液体の摩擦によって生じた制動量によって所定の限度に
限られたゼロに近づく。
【００１６】 乗り物がロール・オーバーする状況では、実際のロール・オーバーが、衝突に
よって生じるような衝突荷重により先行されたりされなかったりする。それゆえ
に側方衝突はもちろん乗り物の傾きも直接測定できるセンサーは利点がある。図
４に示す角速度と作動時間の間の関係のために、集積素子センサーの角速度が電
気機械式センサー２０における作動時間と直接比べられることができる。
【００１７】 ぶらんこのわずかな角運動で移動したときに分路として働くことを続けるよう
に分路３４のサイズを大きくできることを理解されたい。さらに、分路のサイズ
をその質量を増やすために大きくすることはまた、センサーが傾いたとき、磁気
の復元する力に対して、分路を移動させるために働く重力の力を増やすことをと
もなう。
【００１８】 磁石が棒の配列と配置を変えてもよいことや、磁石の強さを変えてもよいこと
を理解されたい。また、ばね、例えば引っ張りばねが揺動点の一方もしくは両方
について置かれ、そして分路に対して追加の復元力を与えるために使用されても
よいことも理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のセンサーの分解組立斜視図である。
【図２】 作動時間対ロール率のグラフである。
【図３】 リードスイッチの軸に垂直に、かつ、装置の中心線を通って得られる、図１の
センサーの断面図である。
【図４】 切断ライン４−４に沿って得られる、図３の装置の断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｈ 35/14 Ｈ０１Ｈ 35/14 Ｆ 36/00 ３０２ 36/00 ３０２Ｊ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング（２８）と、 前記ハウジングに備え付けられたリードスイッチ（３０）と、 前記ハウジングに備え付けられ、前記リードスイッチから間隔をおいて垂直に
    置かれ、前記リードスイッチを作動させるのに十分な磁界を発生する磁石（３２
    ）と、 前記リードスイッチおよび前記磁石より垂直上方に揺動点（３６）を持つ振り
    子によって前記ハウジングに備え付けられ、前記リードスイッチと前記磁石との
    間にぶら下がるように位置され、前記リードスイッチと前記磁石との間の中央に
    ある弧を通って振りまわるように備え付けられ、前記磁石と前記リードスイッチ
    との間に置かれるときに前記リードスイッチの作動を妨げる磁性の分路（３４）
    と、 前記ハウジングに備え付けられ、かつ前記弧に沿って前記リードスイッチと前
    記磁石との間から外へ前記分路を振り出させるように位置された二つの対向した
    分路止め（６２，６４）と、 前記分路と同一の質量の選ばれた振り子の塊と、 選ばれた復元力を有する前記リードスイッチと前記磁石との間の前記分路を偏
    らせる手段とから構成され、 前記振り子の塊は前記ハウジングが選ばれた角度を越えて傾けられたとき、前
    記選ばれた振り子の塊に作用する重力が前記選ばれた復元力より大きいように選
    択され、そして、前記ハウジングが垂直な位置に戻されたとき、前記分路を偏ら
    せる手段が前記分路を前記磁石と前記リードスイッチの間の位置に移動できるよ
    うに、前記分路を位置させるように前記分路止めは置かれる、自動車搭載の傾き
    および加速度のセンサー（２０）。
  2. 【請求項２】 前記分路（３４）を偏らせる手段は前記磁石（３２）である
    請求項１のセンサー（２０）。
  3. 【請求項３】 前記振り子の塊は前記分路（３４）により形成される請求項
    １のセンサー（２０）。
  4. 【請求項４】 前記磁石（３２）は２本の棒を有し、両方の棒は前記リード
    スイッチ（３０）に面している請求項１のセンサー（２０）。
  5. 【請求項５】 前記振り子は非磁性材料から形成される請求項１のセンサー
    （２０）。
  6. 【請求項６】 前記ハウジングは、前記磁石（３２）と前記リードスイッチ
    （３０）と前記振り子とを位置決めして保持する２つの対部分と、該２つの対部
    分を囲うカバーとを備える請求項１のセンサー（２０）。
JP2000550121A 1998-05-20 1999-02-02 ロール・オーバー回避センサー Pending JP2002516456A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/082,046 US5955714A (en) 1998-05-20 1998-05-20 Roll-over shunt sensor
US09/082,046 1998-05-20
PCT/US1999/002219 WO1999060592A1 (en) 1998-05-20 1999-02-02 Roll-over shunt sensor

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JP2002516456A true JP2002516456A (ja) 2002-06-04

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US (1) US5955714A (ja)
EP (1) EP1086478B1 (ja)
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CA (1) CA2331011A1 (ja)
DE (1) DE69903293T2 (ja)
WO (1) WO1999060592A1 (ja)

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