JP2004325292A - Bidirectional impact acceleration sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2方向の衝撃または加速度を検出してスイッチの開閉動作を行う2方向検出型衝撃加速度センサに係り、特に、自動車等の車両に搭載される、エアーバックシステムもしくはシートベルトプリテンション等の人体の防護具を作動させるスイッチとして、また、産業用、家電用の衝撃加速度センサとして好適な2方向検出型衝撃加速度センサに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の衝撃加速度センサは、自動車等の車両に搭載される乗員保護装置であるエアーバックシステムあるいはシートベルトプリテンション等の人体に対する防護具を作動させるスイッチとして用いられている。また、衝撃・加速度の検出用センサとして産業用、家電用に幅広く使用されている。
【0003】
従来の衝撃加速度センサとしては、図4に示されるようにリードスイッチ5を利用したタイプのものが汎用的に普及している。以下、従来例における衝撃加速度センサは衝撃及び加速度に対し同一の機能であるので代表して衝撃センサと呼称して説明する。
【0004】
衝撃センサ1は、外装用の筐体3には衝撃を検出すべき方向に沿って配置された円筒状のシャフト4と、このシャフト4内に挿入されたリードスイッチ5と、シャフト4の長手方向に沿って摺動可能に配置された環状磁石6と、この環状磁石6を筐体3の内壁端面に付勢するスプリング7と、上記リードスイッチ5に接続された二つの外部接続端子2から構成されている。
【0005】
上述のような衝撃センサ1が取り付けてある自動車等が、停止している場合もしくは通常の走行をしている場合には、衝撃センサ1に大きな加速度(衝撃)は作用しないので、環状磁石6はスプリング7の付勢力によりシャフト4の所定の位置にて保持される。このとき、リードスイッチ5の接点5a,5bは環状磁石6の磁力により閉成しないためオフ状態となっている。
【0006】
この状態が変化して、たとえば自動車走行時の事故等により車体に加わる強い衝撃力、あるいは急激な停止等に伴う加速度が矢印で示す方向に働くと、この時点で、スプリング7の付勢力により筐体3の内壁端面に当接された状態の環状磁石6はスプリング7の付勢力に打ち勝つ負の加速度を受け、環状磁石6はその慣性質量に基づいて相対的に力を受け、シャフト4に配置された位置からシャフト上を移動し、やがて環状磁石6からの磁力がリードスイッチの接点近傍で所定値以上になった時、リードスイッチ5の接点5a,5bは閉成されてオン状態となる。
【0007】
次に、環状磁石6は衝撃力によりスプリング7が完全に圧縮された位置に達したとき停止し、このときまでに環状磁右6に蓄積された運動エネルギーは、一旦スプリング7や筐体3の変形や振動エネルギーに変換され、次いで方向を反転した環状磁石6の運動エネルギーに再変換される。
【0008】
その後、自動車等の停止により環状磁石6の加速度が所定値以下になると、スプリング7の付勢力に打ち勝つことが出来なくなり、再び元の位置に戻される。この時リードスイッチ5の接点5a,5bに働く環状磁石6の磁力が所定値以下になり、リードスイッチ5の接点5a,5bは再びオフ状態になる。
【0009】
リードスイッチ5は上述したオン転換時からオフ転換時までの間、接点オン状態が継続される。因みに、自動車等の乗員保護装置で防護具を作動させるスイッチとして用いられる場合には、その防護具を作動させる電気回路を駆動する構造になっており、衝撃センサ1におけるリードスイッチ5に駆動電流を通電することにより、通電状態を検出した安全制御システムが作動することになりエアーバックあるいはシートベルトプリテンション等を展開させ、自動車等の乗員の安全が確保される。
【0010】
従来、両長手方向からの衝撃力を検出するためには、衝撃センサ1を複数個配備すること、もしくは特許文献1に開示された技術のように、径の大きな環状磁石の内部にリードスイッチ5を、接点の位置を並列方向にずらして、2個配置することで両長手方向からの衝撃力を検出していた。
【0011】
【特許文献1】
特開2002−48814号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上述した構造の衝撃センサ1においては、両長手方向からの衝撃力に伴う加速度を検出する場合、衝撃センサを複数個配備すること、もしくは、並列方向に2個のリードスイッチを配置することで両長手方向からの衝撃力に伴う加速度を検出しているが、既述の如く大きな内径をもった環状磁石が必要である等の理由により、大型化が避けられないという問題があった。
【0013】
本発明の課題は、このような問題を解決すべく、省幅・低背化した小型の2方向検出型衝撃加速度センサを提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明の2方向検出型衝撃加速度センサは、衝撃または加速度の検出方向とほぼ平行に長手方向を有する筐体と、前記長手方向とほぼ平行な直線に沿って直列に配設された2つのリードスイッチと、前記直線に沿って摺動可能に配設された環状磁石と、環状磁石を前記直線の方向に付勢するスプリングとを備えることを特徴とする。
【0015】
また、前記2つのリードスイッチを電気的に直列接続する接続点が、共通の外部端子と繋がっているとよい。
【0016】
そして、前記2つのリードスイッチのそれぞれの端子は独立に外部端子と電気的に繋がっていてもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の衝撃加速度センサについて、図面を参照して説明する。本発明における衝撃加速度センサは、衝撃及び加速度に対し同一の機能を有するので代表して衝撃センサと呼称することがある。
【0018】
図1は、本発明の一実施の形態における2方向検出型衝撃加速度センサの、衝撃を受けない状態を示す部分断面図であり、図1(a)は上面から見た図、図1(b)は正面から見た図である。図1の様に、衝撃を検出するための方向とほぼ平行に延びた筐体3の両長手方向からの衝撃を検知するため、中空シャフト41の長手方向に沿って中央に配備された環状磁石6とその環状磁石6を付勢するスプリング7を環状磁石6の両側に配備し、2個のリードスイッチ51,52を中空シャフト41の長手方向中央部に対し両側に直列方向に配備することで、省幅・低背化を図っている。
【0019】
直列方向に配置されたリードスイッチ51および52のリード端子は相接する部分で電気的にも接続され、共通外部端子55として筐体外に取り出される。またリードスイッチ51の他の端子は外部端子56に接続され、リードスイッチ52の他の端子は外部端子57に接続され、2系統のスイッチ回路が形成されている。この接続の様子を図3(a)に示す。
【0020】
また、図3(b)のようにリードスイッチ51および52の4つのリード端子を独立に外部端子と接続してもよい。 なお、次の図2では該接続部及び引出された共通外部端子の図示は省略している。
【0021】
図2は、上述した衝撃センサ10が衝撃力に伴う加速度を受けた場合の状態を上面から見て示す部分断面図であり、図2(a)はA方向の衝撃を受けた状態を示し、図2(b)はB方向の衝撃を受けた状態を示す。中空シャフト41の長手方向にそって両側に摺動可能に配置された環状磁石6は、通常、中空シャフト41の長手方向の中央にスプリング7で付勢されている。例えばA方向に衝撃力に伴う加速度を受けた場合は、衝撃センサ10に備えられたリードスイッチ51は環状磁石6の磁力により接点51a,51bが閉成状態となる。
【0022】
この衝撃センサ10が例えばA方向とは逆のB方向に衝撃力に伴う加速度を受けた場合は、上述した衝撃センサ10に備えられたリードスイッチ52は環状磁石6の磁力により接点52a,52bが閉成状態となる。
【0023】
すなわち、衝撃センサ10に備えられたリードスイッチ51,52に駆動電流を通電させることで、接点51a,51bを介して、リードスイッチ51の一方の端子と共通端子間、または、接点52a,52bを介して、リードスイッチ52の一方の端子と共通端子間に電流が流れ衝撃に伴う加速度の方向を特定できる。
【0024】
この衝撃センサ10は、たとえば自動車走行時の事故等により車体に加わる前方からの衝撃力に伴う加速度を矢印A方向になるように構成し、後方衝突などによる後方からの衝撃力に伴う加速度を矢印B方向になるように構成することが可能となり、自動車等の前後方向の衝撃・加速度(前方衝突、後方衝突、急激な停止)を検出制御することで、エアーバック、シートベルトプリテンションナー、あるいはアクティブヘッドレスト等によって、2方向の衝撃への対応が可能となり、自動車等の乗員の安全が確保される。
【0025】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、2つのリードスイッチを直列方向に配備することで、従来の並列方向に2個のリードスイッチを配備する製品と比較して、径の小さな環状磁石でよく、省幅・低背化することが出来、製品設計自由度が大きな2方向検出型衝撃加速度センサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における2方向検出型衝撃加速度センサの、衝撃を受けない状態を示す部分断面図。図1(a)は上面から見た図、図1(b)は正面から見た図。
【図2】本発明の一実施の形態における2方向検出型衝撃加速度センサの、衝撃を受けた状態を示す部分断面図。図2(a)はA方向の衝撃を受けた状態を示し、図2(b)はB方向の衝撃を受けた状態を示す。
【図3】2系統のスイッチ回路を示す図。
【図4】従来の衝撃センサの断面図。
【符号の説明】
1,10 衝撃センサ
2 外部接続端子
3 筐体
4 シャフト
5,51,52 リードスイッチ
5a,5b,51a,51b,52a,52b 接点
6 環状磁石
7 スプリング
41 中空シャフト
55 共通外部端子
56,57 外部端子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a two-way detection type impact acceleration sensor that detects a two-way impact or acceleration to open and close a switch, and more particularly to an airbag system or a seatbelt pretension mounted on a vehicle such as an automobile. The present invention relates to a two-direction detection type impact acceleration sensor suitable as a switch for activating the human body protection device and as an impact acceleration sensor for industrial use and home appliances.
[0002]
[Prior art]
This type of impact acceleration sensor is used as a switch for activating a personal protective equipment such as an airbag system or a seatbelt pretension, which is an occupant protection device mounted on a vehicle such as an automobile. Also, it is widely used as a sensor for detecting impact / acceleration for industrial use and home appliances.
[0003]
As a conventional impact acceleration sensor, a type using a
[0004]
The impact sensor 1 includes a
[0005]
When an automobile or the like to which the above-described impact sensor 1 is attached is stopped or running normally, a large acceleration (impact) does not act on the impact sensor 1. The
[0006]
When this state changes and, for example, a strong impact force applied to the vehicle body due to, for example, an accident during driving of a car, or acceleration due to a sudden stop or the like acts in the direction shown by the arrow, the housing is actuated by the urging force of the
[0007]
Next, the
[0008]
Thereafter, when the acceleration of the
[0009]
The
[0010]
Conventionally, in order to detect an impact force from both longitudinal directions, a plurality of impact sensors 1 are provided, or a
[0011]
[Patent Document 1]
JP 2002-48814 A
[Problems to be solved by the invention]
In the impact sensor 1 having the above-described structure, when detecting acceleration due to an impact force from both longitudinal directions, a plurality of impact sensors are provided, or two reed switches are arranged in a parallel direction. Although the acceleration accompanying the impact force from the longitudinal direction is detected, there is a problem that the size increase is inevitable due to the necessity of an annular magnet having a large inner diameter as described above.
[0013]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compact, two-way detection type impact acceleration sensor that is reduced in width and height to solve such a problem.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
A two-direction detection type impact acceleration sensor according to the present invention includes a housing having a longitudinal direction substantially parallel to a direction of detecting an impact or acceleration, and two leads arranged in series along a straight line substantially parallel to the longitudinal direction. A switch, an annular magnet slidably disposed along the straight line, and a spring for urging the annular magnet in the straight line direction.
[0015]
Further, a connection point for electrically connecting the two reed switches in series may be connected to a common external terminal.
[0016]
Each terminal of the two reed switches may be independently electrically connected to an external terminal.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an impact acceleration sensor according to the present invention will be described with reference to the drawings. The impact acceleration sensor according to the present invention has the same function for impact and acceleration, and may be referred to as an impact sensor as a representative.
[0018]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a two-direction detection type impact acceleration sensor according to an embodiment of the present invention in a state in which no impact is received. FIG. ) Is a view from the front. As shown in FIG. 1, an annular magnet provided at the center along the longitudinal direction of the
[0019]
The lead terminals of the
[0020]
Further, as shown in FIG. 3B, the four lead terminals of the reed switches 51 and 52 may be independently connected to external terminals. In the following FIG. 2, illustration of the connecting portion and the drawn out common external terminal is omitted.
[0021]
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a state in which the above-described
[0022]
When the
[0023]
That is, by supplying a drive current to the reed switches 51 and 52 provided in the
[0024]
The
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by arranging two reed switches in series, compared with a conventional product in which two reed switches are arranged in parallel, a ring magnet having a smaller diameter is used. It is possible to provide a two-direction detection type impact acceleration sensor that can reduce the width and height, and has a high degree of freedom in product design.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a state in which a shock is not applied to a two-direction detection type impact acceleration sensor according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a view from the top, and FIG. 1B is a view from the front.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a state in which a shock is applied to the two-direction detection type impact acceleration sensor according to the embodiment of the present invention; FIG. 2A shows a state in which a shock in the direction A is received, and FIG. 2B shows a state in which a shock in the direction B is received.
FIG. 3 is a diagram showing two switch circuits.
FIG. 4 is a sectional view of a conventional impact sensor.
[Explanation of symbols]
1, 10
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003121277A JP2004325292A (en) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | Bidirectional impact acceleration sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003121277A JP2004325292A (en) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | Bidirectional impact acceleration sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004325292A true JP2004325292A (en) | 2004-11-18 |
Family
ID=33499896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003121277A Pending JP2004325292A (en) | 2003-04-25 | 2003-04-25 | Bidirectional impact acceleration sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004325292A (en) |
-
2003
- 2003-04-25 JP JP2003121277A patent/JP2004325292A/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20061117 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061122 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20070109 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070314 |