JP2003016892A

JP2003016892A - 衝撃検知装置

Info

Publication number: JP2003016892A
Application number: JP2001199397A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Imoto; 正彦井本
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-17
Also published as: DE60200367T2; US6642461B2; US20030000816A1; EP1271592B1; EP1271592A1; DE60200367D1

Abstract

(57)【要約】【課題】性能のばらつきが少なく、信頼性の高い衝撃
検知装置１を提供する。【解決手段】衝撃検知装置１の接点手段は、ロータ３
が回転した時にカム２に押圧されて弾性変形する板ばね
状の可動接点５と、この可動接点５が変形して接触する
固定接点６とで構成される。このように、接点手段の他
方を剛性の高い固定接点６としているため、その固定接
点６が車両の衝撃Ｇの影響によって共振することを抑制
できるので、安定したON信号を出力できる。また、可動
接点５は、ロータ３が初期位置に付勢されている時に、
自身の先端部がプレロードストッパ１４に係止されてカ
ム２から離れた状態で支持されている。これにより、ロ
ータ３が回転してカム２が可動接点５に当接するまで
は、可動接点５の弾力がカム２に掛からないので、可動
接点５とカム２（ロータ３）との間に発生する摩擦トル
クをゼロにでき、性能のばらつきを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば車両の衝突
時に生じる所定レベル以上の減速度を検知する衝撃検知
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、例えば特開2000-18248
8 に記載された衝突検知装置がある。この衝突検知装置
は、図１０に示す様に、回動軸100 を中心に回動可能に
支持されたロータ110 、このロータ110 上に設けられた
カム120 、ロータ110 が所定量回転した時にカム120 に
押圧されて閉成する一対の接点ばね130 、140 、この一
対の接点ばね130 、140 が閉成した時にON信号を出力す
る電気回路（プリント基板150 ）等より構成される。こ
の衝突検知装置の作動を図１１を参照して説明する。車
両の衝突により減速度が発生し、その減速度を受けてロ
ータ110 が一方の接点ばね130 の付勢力（ロータ110 に
対し矢印ａ方向に作用している）に抗して矢印ｂ方向に
回転すると、一方の接点ばね130 がカム120 に押圧され
て変形し、他方の接点ばね140 に接触する。その結果、
電気回路が閉成されて、例えばエアバッグを展開させる
ためのON信号が出力される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の衝突
検知装置は、その構造上、以下に記載する問題〜が
ある。一方の接点ばね130 が他方の接点ばね140 に接触した
後、車両の衝突時に発生する衝撃Ｇの影響により他方の
接点ばね140 が共振を起し、一方の接点ばね130 から離
れてしまう。その結果、安定したON信号を出力できない
ため、信頼性を得ることが困難である。

【０００４】一方の接点ばね130 にロータ110 を初期
位置（図１１に示す位置）へ付勢する付勢力を持たせて
いるため、常時ロータ110 に摩擦トルクが発生してい
る。このため、ロータ110 に作用する摩擦トルクのばら
つきが、そのまま性能のばらつきとして発生する。一方の接点ばね130 が他方の接点ばね140 に接触（横
軸上のON位置）した後、その他方の接点ばね140 の弾力
がロータ110 に加わるため、ON信号を長時間発生させる
ことが困難である（図１２参照）。図１１に示す様に、回動軸100 を介してロータ110 を
支持するハウジング160 に一対の接点ばね130 、140 を
支持するベース170 を組み付けているため、両者の組み
付けばらつきが、性能のばらつきに影響する。

【０００５】ハウジング160 を含むアセンブリをケー
ス180 内に収納する際に圧入構造を採用しているが、圧
入時にハウジング160 の角部が欠ける虞があるため、両
者の角部に隙間を設けている。このため、充填材（接着
材）による封止を行うと、充填材が隙間からケース180
の内部へ垂れ込むため、充填材による封止が困難であ
る。

【０００６】そこで、従来では、図１０に示す様に、ア
センブリをケース180 内に挿入した後、気密を確保する
ためにパッキン190 を配置し、その上からリッド200 を
被せてケース180 の端部を熱かしめして封止している。
この構成では、熱かしめを実施する必要があるため、コ
ストが高くなる。本発明は、上記事情に基づいて成され
たもので、その目的は、上記の問題点を解決することに
より、性能のばらつきが少なく、信頼性の高い衝撃検知
装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】（請求項１の発明）本発
明の衝撃検知装置は、回動軸を中心に回動可能に支持さ
れ、回動軸から偏心した位置に重力中心を有するロータ
と、回動軸を中心としてロータと一体に回動するカム
と、ロータを回動方向における初期位置へ向けて付勢す
る付勢手段と、ロータが付勢手段の付勢力に抗して初期
位置から所定量回転した時に閉成する接点手段とを備
え、その接点手段は、ロータが回転した時にカムに押圧
されて弾性変形する板ばね状の可動接点と、この可動接
点が変形して接触する固定接点とで構成されている。

【０００８】この構成によれば、接点手段の一方を板ば
ね状の可動接点とし、他方を固定接点としているため、
可動接点がカムに押圧されて固定接点に接触した後、そ
の固定接点が車両の衝撃Ｇの影響によって共振すること
を抑制できるので、安定したON信号を出力できる。

【０００９】（請求項２の発明）請求項１に記載した衝
撃検知装置において、可動接点は、ロータが初期位置に
付勢されている時に、カムとの間に所定の間隔を保って
配置されている。この構成によれば、ロータが回転して
カムが可動接点に当接するまでは、可動接点の弾力がカ
ムに掛からないので、可動接点とカム（ロータ）との間
に発生する摩擦トルクをゼロにできる。その結果、摩擦
トルクのばらつきに伴う検知レベルのばらつきが発生し
ないので、その分だけ性能のばらつきが少なくなり、安
定した性能を維持できる。

【００１０】（請求項３の発明）請求項１または２に記
載した衝撃検知装置において、カムは、ロータが回転し
た時に、可動接点を固定接点に当接させるために可動接
点を押圧する第１のカム面と、この第１のカム面から連
続して設けられる第２のカム面とを有し、この第２のカ
ム面が回動軸を中心とする円弧形状に設けられている。

【００１１】この構成では、ロータの回転に伴ってカム
の押圧力が第１のカム面を介して可動接点に伝達される
ことにより、可動接点が弾性変形して固定接点に当接す
る。その後（可動接点が固定接点に当接した後）、更に
ロータが回転すると、第２のカム面に可動接点が接触す
る。ここで、第２のカム面が回動軸を中心とした円弧形
状に設けられているので、可動接点が第２のカム面に接
触している間は、ロータが回転しても可動接点の変位
（変形）はゼロとなる。従って、可動接点は、ある所定
荷重で固定接点と接触している状態となる。

【００１２】また、第２のカム面を押圧する可動接点の
弾力は、ロータの回転中心（回動軸）へ向かって作用し
ているため、可動接点の弾力がロータの回転を押さえ込
む力として働くことはない。即ち、ロータの回転を押さ
え込む力は、第２のカム面と可動接点との間に生じる摩
擦力のみとなる。この結果、可動接点が固定接点に当接
した後、ロータの回転を押さえ込む力が新たに発生する
ことはないので、従来装置と比較して、ON信号の発生時
間を長くすることが可能である。

【００１３】（請求項４の発明）請求項１〜３に記載し
た何れかの衝撃検知装置において、ロータ及び接点手段
等の部品をハウジングに組み付けて構成されるアセンブ
リと、このアセンブリを収納する矩形状の開口部を有す
るケースとを備え、ハウジングは、ケースの開口部に圧
入される矩形状のベース部を有し、このベース部の角部
に外側へ突き出たフランジ部が設けられ、ケースは、開
口部の外側角部にフランジ部を受ける受け面が設けられ
ている。

【００１４】この構成によれば、ケースの開口部とベー
ス部の角部との間に隙間を無くすことができるので、封
止のために充填材を使用しても、ケースの内部へ充填材
が垂れ込む心配がない。従って、充填材を用いて封止す
ることができるので、従来装置の様に熱かしめを実施す
る必要がなく、コストダウンを図ることができる。ま
た、充填材によって気密を確保できるので、別途にパッ
キンを使用する必要もなく、部品点数の削減にも寄与で
きる。

【００１５】（請求項５の発明）請求項４に記載した衝
撃検知装置において、ハウジングのベース部は、回動軸
を介してロータを支持する一組の支持板部と一体に設け
られる環状のベース枠と、接点手段を支持してベース枠
に組付けられる矩形状のベース体とで構成され、ベース
枠の内側にベース体を圧入して組み付けた後、両者が二
次モールド成形によって設けられた結合ピンにて結合さ
れている。この構成によれば、ベース枠とベース体とを
結合ピンで結合することにより、ベース部を一体化でき
るので、両者の組み付けばらつきを少なくでき、その
分、従来装置と比較して性能のばらつきを低減できる。

【００１６】（請求項６の発明）請求項５に記載した衝
撃検知装置において、結合ピンは、ベース枠とベース体
との間で段付き形状に設けられている。これにより、結
合ピンの抜けを防止できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。（第１の実施形態）この衝撃検知装置１は、例えば車両
の衝突を検知するもので、図１及び図２に示す様に、カ
ム２を具備するロータ３、このロータ３を初期位置へ付
勢するねじりコイルばね４、ロータ３が初期位置から所
定量回転した時点で閉成する接点手段（可動接点５と固
定接点６）、この接点手段が閉成した時にON信号を出力
する電気回路（プリント基板７）、これらをアセンブリ
Ａ（図５参照）として収納するケース８等より構成され
る。

【００１８】ロータ３は、図２に示す様に、ハウジング
９の支持板部９ａに支持された回動軸１０を中心として
回動可能に設けられ、内部にウエイト１１を具備してい
る。このウエイト１１は、回動軸１０より偏心した位置
に重力中心を有している。カム２は、ロータ３が回転し
た時に、可動接点５を固定接点６に当接させるために可
動接点５を押圧する第１のカム面２ａと、この第１のカ
ム面２ａから連続して設けられる第２のカム面２ｂとを
有している。第１のカム面２ａは、図１に示す様に、ロ
ータ３の回転方向（図示右回転方向）に対し先端側が内
側へ傾斜して設けられている。また、第２のカム面２ｂ
は、回動軸１０を中心とする円弧形状に設けられてい
る。

【００１９】ねじりコイルばね４は、一端がハウジング
９に係止され、他端がロータ３に係止されて、自身に生
じる弾力によって、ロータ３をハウジング９に設けられ
た初期ストッパ１２（図１参照）に押し付けている。接
点手段は、ロータ３が回転した時にカム２に押圧されて
弾性変形する板ばね状の可動接点５と、この可動接点５
が変形して接触する固定接点６とで構成され、共にハウ
ジング９のベース部１３に固設されている。

【００２０】可動接点５は、ベース部１３に固定された
埋設部に対し、ベース部１３の上方に取り出された可動
部が固定接点６側（図１の左側）へ倒されて、可動部の
先端部がハウジング９に設けられたプレロードストッパ
１４（図５参照）に係止されている。また、この可動接
点５は、ロータ３が回転した時に、カム２（第１のカム
面２ａ）から押圧力を受けるために、可動部の先端側が
山形状に屈曲して設けられている。但し、この可動接点
５は、ロータ３が初期ストッパ１２に押し付けられてい
る時に、可動接点５の弾力がカム２を介してロータ３に
作用しない様に、第１のカム面２ａから離れた状態で支
持されている（図１参照）。

【００２１】固定接点６は、可動接点５より板厚が数倍
厚く設けられ、車両が衝突とした時に発生する衝撃Ｇの
影響で共振することがない様に、所定の剛性が確保され
ている。また、固定接点６の先端部は、可動接点５が固
定接点６に当接した後、可動接点５を介してカム２が固
定接点６に衝突しない様に、即ちロータ３の回転を妨げ
ないように、反可動接点側へ略９０度屈曲して設けられ
ている（図１参照）。

【００２２】電気回路を形成するプリント基板７は、図
１及び図２に示す様に、本装置１のアセンブリＡをケー
ス８内に収納した後、ハウジング９のベース部１３上に
配置される。このプリント基板７には、ベース部１３を
貫通して取り出された可動接点５と固定接点６の各端
部、出力端子（ターミナルコネクタ１５）の端部、及び
抵抗素子１６が電気的に接続されている。

【００２３】ハウジング９は、ケース８に設けられた矩
形状の開口部８ａに収納された時に、上述のベース部１
３がケース８の開口部８ａを塞ぐ様に開口部８ａに圧入
される。ベース部１３は、図４（ａ）に示す様に、平面
形状が略矩形に設けられ、各角部に外側へ突き出たフラ
ンジ部１３ａ（図４（ａ）参照）が設けられている。一
方、ケース８には、図４（ｃ）に示す様に、開口部８ａ
の外側角部にフランジ部１３ａを受ける受け面８ｂが設
けられている。

【００２４】本装置１は、図５に示すアセンブリＡをケ
ース８の開口部８ａに収納した後、ベース部１３の周囲
に充填材１７を流し込み（図３参照）、リッド１８
（蓋）を被せて封止される。また、本装置１を車両に搭
載する際には、図１〜図３に示す様に、本装置全体を外
側ケース１９に収納し、その外側ケース１９に設けられ
たブラケット２０を介して車両の適所に装着される。

【００２５】次に、本装置１の作動を図５及び図６を用
いて説明する。車両の衝突により本装置１に減速度が作
用すると、慣性の法則によってロータ３に回転力が発生
し、この回転力がねじりコイルばね４の付勢力（ロータ
３に対し図５の矢印ａ方向に働いている）を超えると、
ロータ３が回動軸１０を中心として一方向（図５の矢印
ｂ方向）に回転する。このロータ３の回転により、ロー
タ３に設けられたカム２（第１のカム面２ａ）が可動接
点５に接触して可動接点５を押圧することにより、可動
接点５が弾性変形して固定接点６に接触する（図６横軸
上のON位置）。

【００２６】更にロータ３が回転すると、可動接点５と
カム２との接触点が第１のカム面２ａから第２のカム面
２ｂに移動する。ここで、第２のカム面２ｂは、回動軸
１０を中心とした円弧形状に設けられているので、第２
のカム面２ｂに接触している可動接点５の変位はゼロと
なり、ある所定荷重で固定接点６と接触している状態と
なる。即ち、可動接点５が第２のカム面２ｂに接触して
からは、図５に示す様に、可動接点５の弾力がロータ３
の回転を妨げる方向に作用することはなく、可動接点５
と第２のカム面２ｂとの摩擦力のみがロータ３に作用し
ている。

【００２７】（本実施形態の効果）本装置１は、接点手
段の一方を板ばね状の可動接点５とし、他方を剛性の高
い固定接点６としているため、可動接点５がカム２に押
圧されて固定接点６に接触した後、その固定接点６が車
両の衝撃Ｇの影響によって共振することを抑制できるの
で、安定したON信号を出力できる。

【００２８】また、可動接点５は、ロータ３が初期位置
に付勢されている時に、自身の先端部がプレロードスト
ッパ１４に係止されてカム２から離れた状態で支持され
ている。これにより、ロータ３が回転してカム２が可動
接点５に当接するまでは、可動接点５の弾力がカム２に
掛からないので、可動接点５とカム２（ロータ３）との
間に発生する摩擦トルクをゼロにできる。その結果、摩
擦トルクのばらつきに伴う検知レベルのばらつきが発生
しないので、その分だけ性能のばらつきが少なくなり、
安定した性能を維持できる。なお、可動接点５は、弾力
を持ってプレロードストッパ１４に押し当てられている
ため、例えば悪路走行等により低い衝撃を受けても可動
接点５が振動することはなく、誤って固定接点６に接触
する誤作動を防止できる。

【００２９】更に、カム２に設けられた第２のカム面２
ｂが回動軸１０を中心とした円弧形状に設けられている
ので、可動接点５が第２のカム面２ｂに接触している間
は、ロータ３が回転しても可動接点５の変位はゼロとな
る。また、第２のカム面２ｂを押圧する可動接点５の弾
力は、ロータ３の回転中心（回動軸１０）へ向かって作
用しているため、可動接点５の弾力がロータ３の回転を
押さえ込む力として働くことはない。即ち、ロータ３の
回転を押さえ込む力は、第２のカム面２ｂと可動接点５
との間に生じる摩擦力のみとなる。この結果、可動接点
５が固定接点６に当接した後、ロータ３の回転を押さえ
込む力が新たに発生することはないので、従来装置と比
較してON信号の発生時間を長くすることが可能である。

【００３０】本装置１のハウジング９は、ベース部１３
の角部にフランジ部１３ａが設けられ、ケース８には、
開口部８ａの外側角部にフランジ部１３ａを受ける受け
面８ｂが設けられている。この構成によれば、図４に示
した様に、ケース８の開口部８ａとベース部１３の角部
との間に隙間を無くすことができるので、封止のために
充填材１７を使用しても、ケース８の内部へ充填材１７
が垂れ込む心配がない。従って、充填材１７を用いて封
止することができるので、従来装置の様に熱かしめを実
施する必要がなく、コストダウンを図ることができる。
また、充填材１７によって気密性も確保できるので、別
途にパッキンを使用する必要もなく、部品点数の削減に
も寄与できる。

【００３１】（第２の実施形態）本実施形態は、ハウジ
ング９のベース部１３を２部品で構成した一例を示す。
ベース部１３は、図９に示す様に、環状のベース枠１３
Ａ（支持板部９ａと一体に設けられている）と、可動接
点５及び固定接点６を支持してベース枠１３Ａに組付け
られる矩形状のベース体１３Ｂとで構成される。このベ
ース枠１３Ａとベース体１３Ｂは、ベース枠１３Ａの内
側にベース体１３Ｂを圧入して組み付けた後、図７〜図
９に示す様に、両者が二次モールド成形によって設けら
れた結合ピン２１にて結合されている。その結合ピン２
１は、ベース枠１３Ａとベース体１３Ｂとの間で段付き
形状に設けられている。

【００３２】本例の構成によれば、ベース枠１３Ａとベ
ース体１３Ｂとを結合ピン２１で結合することにより、
ベース部１３を一体化できるので、両者の組み付けばら
つきを少なくでき、その分、従来装置と比較して性能の
ばらつきを低減できる。また、結合ピン２１をベース枠
１３Ａとベース体１３Ｂとの間で段付き形状に設けらる
ことにより、結合ピン２１の抜けを防止できる効果もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２に示す衝撃検知装置のＡ−Ａ線に沿う断面
図である。

【図２】図１に示す衝撃検知装置のＢ−Ｂ線に沿う断面
図である。

【図３】図２に示す衝撃検知装置のＣ−Ｃ線に沿う断面
図である。

【図４】（ａ）：ケース内にアセンブリを挿入した状態
を示す平面図、（ｂ）：フランジ部の拡大図、（ｃ）：
図（ｂ）に示すＤ−Ｄ断面図である。

【図５】衝撃検知装置の作動説明図である。

【図６】ロータの付勢力と回転変位との相関図である。

【図７】ハウジングの正面図である。

【図８】図７に示すＥ−Ｅ断面図である。

【図９】図７に示すＦ−Ｆ断面図である。

【図１０】衝突検知装置の断面図である（従来技術）。

【図１１】衝突検知装置の作動説明図である（従来技
術）。

【図１２】ロータの付勢力と回転変位との相関図である
（従来技術）。

【符号の説明】

１衝撃検知装置２カム２ａ第１のカム面２ｂ第２のカム面３ロータ４ねじりコイルばね（付勢手段）５可動接点（接点手段）６固定接点（接点手段）８ケース８ａ開口部８ｂ受け面９ハウジング９ａ支持板部１０回動軸１３ベース部１３Ａベース枠（ベース部）１３Ｂベース体（ベース部）１３ａフランジ部２１結合ピンＡアセンブリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回動軸を中心に回動可能に支持され、前記
回動軸から偏心した位置に重力中心を有するロータと、前記回動軸を中心として前記ロータと一体に回動するカ
ムと、前記ロータを回動方向における初期位置へ向けて付勢す
る付勢手段と、前記ロータが前記付勢手段の付勢力に抗して前記初期位
置から所定量回転した時に閉成する接点手段とを備えた
衝撃検知装置において、前記接点手段は、前記ロータが回転した時に前記カムに
押圧されて弾性変形する板ばね状の可動接点と、この可動接点が変形して接触する固定接点とで構成され
ていることを特徴とする衝撃検知装置。
【請求項２】請求項１に記載した衝撃検知装置におい
て、前記可動接点は、前記ロータが初期位置に付勢されてい
る時に、前記カムとの間に所定の間隔を保って配置され
ていることを特徴とする衝撃検知装置。
【請求項３】請求項１または２に記載した衝撃検知装置
において、前記カムは、前記ロータが回転した時に、前記可動接点
を前記固定接点に当接させるために前記可動接点を押圧
する第１のカム面と、この第１のカム面から連続して設
けられる第２のカム面とを有し、この第２のカム面が前
記回動軸を中心とする円弧形状に設けられていることを
特徴とする衝撃検知装置。
【請求項４】請求項１〜３に記載した何れかの衝撃検知
装置において、前記ロータ及び前記接点手段等の部品をハウジングに組
み付けて構成されるアセンブリと、このアセンブリを収納する矩形状の開口部を有するケー
スとを備え、前記ハウジングは、前記ケースの開口部に圧入される矩
形状のベース部を有し、このベース部の角部に外側へ突
き出たフランジ部が設けられ、前記ケースは、前記開口部の外側角部に前記フランジ部
を受ける受け面が設けられていることを特徴とする衝撃
検知装置。
【請求項５】請求項４に記載した衝撃検知装置におい
て、前記ハウジングのベース部は、前記回動軸を介して前記
ロータを支持する一組の支持板部と一体に設けられる環
状のベース枠と、前記接点手段を支持して前記ベース枠
に組付けられる矩形状のベース体とで構成され、前記ベース枠の内側に前記ベース体を圧入して組み付け
た後、両者が二次モールド成形によって設けられた結合
ピンにて結合されていることを特徴とする衝撃検知装
置。
【請求項６】請求項５に記載した衝撃検知装置におい
て、前記結合ピンは、前記ベース枠と前記ベース体との間で
段付き形状に設けられていることを特徴とする衝撃検知
装置。