JP2005011755A - 衝撃検知装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コイルばね支持部は、コイルばね5の一端側内径を支持する第1支持部6と、コイルばね5の他端側内径を支持する第2支持部7とで構成される。第1支持部6は、シャフト3の外周に回動自在に嵌合する円筒形状を有し、ロータ4と一体に設けられている。第2支持部7は、第1支持部6と同様に、シャフト3の外周に回動自在に嵌合する円筒形状を有し、ロータ4及び第1支持部6とは別体に設けられている。この構成では、第2支持部7がロータ4及び第1支持部6と一体に回転することが無いので、ロータ4の回転時に、第2支持部7とコイルばね5との間、及び第2支持部7とシャフト3との間に摩擦トルクが発生することはなく、従来構造と比較して摩擦トルクを略半減できる。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、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、例えば特許文献1に記載された衝撃検知装置がある。
この衝撃検知装置は、図11に示す様に、シャフト100 に回転自在に支持されたロータ110 と、このロータ110 に設けられた円筒部120 (図12参照)に支持されて、ロータ110 を一方向(図11の左回転方向)に付勢するコイルばね130 等を備え、車両の衝突により所定値以上の加速度が生じると、コイルばね130 の付勢力に抗してロータ110 が他方向へ回転して接点手段(可動接点140 と固定接点150 )がONすることにより車両衝突を検知する。
【0003】
【特許文献1】
特開2003−16892号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の衝撃検知装置は、ロータ110 が回転してもシャフト100 とコイルばね130 は回転しないため、図12に示す様に、コイルばね130 を支持する円筒部120 とシャフト100 との間、及び円筒部120 とコイルばね130 との間に摩擦トルク(Tm1 〜Tm4 )が発生する。この摩擦トルクは、図4(トルク特性B)に示す様に、ロータ110 が初期位置から他方向へ回転する行き側と、初期位置へ戻る帰り側とでは、ロータ110 をコイルばね130 の付勢力に抗して回転させるために必要なトルクTに対して反対方向に作用するため、摩擦トルクが大きくなる程、行き側と帰り側とのトルク差が大きくなる。
【0005】
また、摩擦トルクは、ばらつきが大きく、衝撃検知性能のばらつきに影響するため、摩擦トルクが大きくなる程(つまり行き側と帰り側とのトルク差が大きくなる程)、安定した衝撃検知性能が得られ難いという問題があった。
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、ロータの回転時に発生する摩擦トルクを低減することで、より安定した衝撃検知性能が得られる衝撃検知装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
(請求項1の発明)
本発明は、所定値以上の加速度を受けた時に、ロータがコイルばねの付勢力に抗して他方向へ回転して接点手段をONする衝撃検知装置であって、
コイルばねを支持するコイルばね支持部は、コイルばねの一端側を支持する第1支持部と、コイルばねの他端側を支持する第2支持部とで構成され、且つ第1支持部がロータと一体に設けられ、第2支持部がロータ及び第1支持部と別体に設けられていることを特徴とする。
【0007】
上記の構成によれば、コイルばねの他端側が第2支持部によって支持され、その第2支持部がロータ及び第1支持部と別体に設けられているので、ロータの回転時に発生する摩擦トルクを低減できる。つまり、コイルばねの他端側を支持する第2支持部は、ロータ及び第1支持部から分離されているので、ロータの回転時に、第2支持部とコイルばねとの間、及び第2支持部とシャフトとの間に摩擦トルクが発生することはなく、図12に示した従来構造と比較して摩擦トルクを略半減できる。
【0008】
(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、
第2支持部は、シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にてコイルばねの内径側を支持していることを特徴とする。
【0009】
(請求項3の発明)
請求項2に記載した衝撃検知装置において、
第2支持部は、シャフトの端部を支持するハウジングと一体に設けられていることを特徴とする。
【0010】
(請求項4の発明)
請求項2に記載した衝撃検知装置において、
第2支持部は、シャフトの端部を支持するハウジングから分離して設けられていることを特徴とする。
【0011】
(請求項5の発明)
請求項1に記載した衝撃検知装置において、
第2支持部は、コイルばねの外径側を拘束する円環状に形成され、且つシャフトの端部を支持するハウジングと一体に設けられていることを特徴とする。
【0012】
(請求項6の発明)
請求項1〜5に記載した何れかの衝撃検知装置において、
第1支持部は、シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にてコイルばねの内径側を支持していることを特徴とする。
【0013】
(請求項7の発明)
請求項1〜5に記載した何れかの衝撃検知装置において、
第1支持部は、コイルばねの外径側を拘束する円環状に形成されていることを特徴とする。
【0014】
【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実施形態)
図1は衝撃検知装置に使用されるコイルばねの支持構造を示す模式図であり、図2及び図3は衝撃検知装置の内部構造を示す断面図である。
【0015】
衝撃検知装置1は、ハウジング2に両端が回動不能に支持されたシャフト3(図3参照)と、このシャフト3の外周に嵌合して回動自在に支持されたロータ4、このロータ4を一方向(図3の反時計回転方向)に付勢するコイルばね5、このコイルばね5を支持するコイルばね支持部6、7(図1参照)、ロータ4が初期位置(図3に示す位置)から他方向へ所定角度以上回転した時にONする接点手段(可動接点8と固定接点9)、この接点手段がONした時に検知信号を出力する電気回路(後述する)等より構成される。
【0016】
ロータ4は、自身の回転中心より偏心した位置に重力中心を有し、車両の衝突により加速度を受けると、重力中心に回転モーメントが作用する。また、ロータ4には、接点手段をONするためのカム10が設けられている。
コイルばね5は、図3に示す様に、一端がロータ4に設けられた係合孔4aに挿入されてロータ4に係止され、他端がハウジング2に設けられた係止壁2aに当接して位置決めされることで初期荷重が付与され、その反力でロータ4を一方向に付勢して、初期位置に押し止めている。
【0017】
コイルばね支持部6、7は、図1に示す様に、コイルばね5の一端側内径を支持する第1支持部6と、コイルばね5の他端側内径を支持する第2支持部7とで構成される。
第1支持部6は、シャフト3の外周に回動自在に嵌合する円筒形状を有し、ロータ4と一体に設けられている。また、第1支持部6の軸方向反ロータ側(第2支持部7側)には、外径を小さくした小径部6aが一体に設けられている。
第2支持部7は、シャフト3の外周に嵌合する円筒形状を有し、ハウジング2と一体に設けられ、ロータ4及び第1支持部6とは別体に構成されている。
【0018】
接点手段は、図3に示す様に、可動接点8と固定接点9とで構成され、それぞれハウジング2のベース部2bに固定されている。
可動接点8は、板厚の薄い板ばね材によって形成され、ベース部2bに対して固定接点9側へ倒されて、その先端部がプレロードストッパ11に係止されている。この可動接点8は、ロータ4が初期位置から所定角度以上回転した時に、カム10に押圧されて弾性変形し、固定接点9に接触する。
【0019】
固定接点9は、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、可動接点8より板厚が数倍厚く設けられて剛性が確保されている。また、固定接点9の先端側は、ロータ4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。
【0020】
電気回路は、プリント基板12に形成されている。
プリント基板12には、可動接点8と固定接点9、検知信号を出力するための出力端子13、及び抵抗素子14等が電気的に接続されている。このプリント基板12は、図2及び図3に示す様に、ベース部2bの反ロータ側に配置されて、ハウジング2等と共にケース15に収納されている。なお、出力端子13は、ハウジング2と一体に設けられたコネクタ16(図3参照)より外部に取り出され、図示しない電気配線を介して車両に搭載されるECU(図示せず)に接続される。
【0021】
次に、衝撃検知装置1の作動を説明する。
車両の衝突により、ロータ4に所定値以上の加速度が加わると、ロータ4の重力中心に回転モーメントが作用してロータ4に回転力が発生する。この回転力がコイルばね5の付勢力に打ち勝つと、ロータ4がシャフト3を中心として図3の時計回転方向に回転する。このロータ4の回転により、ロータ4に設けられたカム10が可動接点8を押圧すると、その可動接点8が弾性変形して固定接点9に接触することにより、出力端子13からECU(図示せず)に検知信号が出力される。
【0022】
(第1実施形態の効果)
上記の衝撃検知装置1は、コイルばね支持部6、7が第1支持部6と第2支持部7とに分割して設けられ、その第1支持部6によってコイルばね5の一端側内径が支持され、第2支持部7によってコイルばね5の他端側内径が支持されている。この構成では、第2支持部7がロータ4及び第1支持部6と一体に回転することが無いので、ロータ4の回転時に発生する摩擦トルクを低減できる。
【0023】
具体的には、ロータ4の回転時(行き側と帰り側)に、第2支持部7とコイルばね5との間、及び第2支持部7とシャフト3との間に摩擦トルクが発生することはなく、図12に示した従来構造と比較して摩擦トルクを略半減できる。その結果、図4のトルク特性Aに示す様に、従来(トルク特性B)より、ロータ4の行き側と帰り側とのトルク差を小さくでき、その分だけ衝撃検知性能のばらつきが抑えられるので、より安定した衝撃検知性能を得ることができる。
【0024】
(変形例)
第1実施形態では、第1支持部6の軸方向反ロータ側(第2支持部7側)に小径部6aを設けているが、例えば図5に示す様に、第1支持部6の小径部6aを廃止して、第2支持部7の軸方向ロータ側(第1支持部6側)に外径を小さくした小径部7aを設けても良い。あるいは、両支持部6、7に、それぞれ小径部6a、7aを設けても良い。
【0025】
(第2実施形態)
図6はコイルばね5の支持構造を示す模式図である。
本実施形態は、図6に示す様に、第2支持部7をハウジング2と別体に設けた場合の一例である。この第2支持部7は、シャフト3の外周に回動自在に嵌合して、自身の外周面によりコイルばね5の他端側内径を支持している。
この構成でも、第1実施形態と同じく、ロータ4の回転時に発生する摩擦トルクを従来より低減できるので、衝撃検知性能のばらつきが抑えられて、より安定した衝撃検知性能を得ることができる。
なお、第2支持部7は、シャフト3に圧入等によって固定しても良い。
【0026】
(変形例)
この第2実施形態では、第1支持部6を同一外径の円筒形状として図6に示しているが、例えば図7に示す様に、第1支持部6の軸方向反ロータ側(第2支持部7側)に外径を小さくした小径部6aを設けても良い。あるいは、図8に示す様に、第2支持部7の軸方向ロータ4側(第1支持部6側)に外径を小さくした小径部7aを設けても良い。
【0027】
(第3実施形態)
図9はコイルばね5の支持構造を示す模式図である。
本実施形態は、図9に示す様に、第2支持部7をハウジング2と一体に設けると共に、その第2支持部7を円環状(リング形状)に形成して、その内周面でコイルばね5の外径側を拘束する場合の一例である。この場合も、第1実施形態と同じく、ロータ4の回転時に発生する摩擦トルクを従来より低減できるので、衝撃検知性能のばらつきが抑えられて、より安定した衝撃検知性能を得ることができる。
【0028】
なお、第1支持部6の軸方向反ロータ側(第2支持部7側)には、外径を小さくした小径部6aが設けられ、この小径部6aの軸方向端面がハウジング2に近接して対向し、両者間に所定の軸方向ギャップが確保されている。この小径部6aを設けることにより、ロータ4の軸方向移動(図示右側への移動)が抑えられるので、ロータ4の移動によってコイルばね5が軸方向に圧縮されることはなく、ロータ4の安定した動作を確保できる。
【0029】
(第4実施形態)
図10はコイルばね5の支持構造を示す模式図である。
本実施形態は、図10に示す様に、第1支持部6を円環状(リング形状)に形成して、その内周面でコイルばね5の外径側を拘束する場合の一例である。
なお、第2支持部7は、図10に示す円環状(リング形状)でなくても良い。つまり、第1または第2実施形態と同様に、シャフト3に嵌合する円筒形状として、その外周面でコイルばね5の他端側内径を支持する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係わるコイルばねの支持構造を示す模式図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係わる衝撃検知装置の内部構造を示す断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係わる衝撃検知装置の内部構造を示す断面図である。
【図4】本発明と従来技術のトルク特性図である。
【図5】コイルばねの支持構造を示す模式図である(第1実施形態の変形例)。
【図6】コイルばねの支持構造を示す模式図である(第2実施形態)。
【図7】コイルばねの支持構造を示す模式図である(第2実施形態の変形例)。
【図8】コイルばねの支持構造を示す模式図である(第2実施形態の変形例)。
【図9】コイルばねの支持構造を示す模式図である(第3実施形態)。
【図10】コイルばねの支持構造を示す模式図である(第4実施形態)。
【図11】従来技術に係わる衝撃検知装置の内部構造を示す側面図である。
【図12】従来技術に係わるコイルばねの支持構造を示す模式図である。
【符号の説明】
1 衝撃検知装置
2 ハウジング
3 シャフト
4 ロータ
5 コイルばね
6 第1支持部(コイルばね支持部)
7 第2支持部(コイルばね支持部)
8 可動接点(接点手段)
9 固定接点(接点手段)
Claims (7)
- シャフトに回動自在に支持されたロータと、
このロータを一方向に付勢するコイルばねと、
このコイルばねの内径側または外径側から前記コイルばねを支持するコイルばね支持部とを備え、
所定値以上の加速度を受けた時に、前記ロータが前記コイルばねの付勢力に抗して他方向へ回転して接点手段をONする衝撃検知装置であって、
前記コイルばね支持部は、前記コイルばねの一端側を支持する第1支持部と、前記コイルばねの他端側を支持する第2支持部とで構成され、且つ前記第1支持部が前記ロータと一体に設けられ、前記第2支持部が前記ロータ及び前記第1支持部と別体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1に記載した衝撃検知装置において、
前記第2支持部は、前記シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にて前記コイルばねの内径側を支持していることを特徴とする衝撃検知装置。 - 請求項2に記載した衝撃検知装置において、
前記第2支持部は、前記シャフトの端部を支持するハウジングと一体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2に記載した衝撃検知装置において、
前記第2支持部は、前記シャフトの端部を支持するハウジングから分離して設けられていることを特徴とする衝撃検知装置。 - 請求項1に記載した衝撃検知装置において、
前記第2支持部は、前記コイルばねの外径側を拘束する円環状に形成され、且つ前記シャフトの端部を支持するハウジングと一体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1〜5に記載した何れかの衝撃検知装置において、
前記第1支持部は、前記シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にて前記コイルばねの内径側を支持していることを特徴とする衝撃検知装置。 - 請求項1〜5に記載した何れかの衝撃検知装置において、
前記第1支持部は、前記コイルばねの外径側を拘束する円環状に形成されていることを特徴とする衝撃検知装置。
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