JP2009174913A - Impact sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衝撃センサに関するもので特に自動車のエアバッグシステム(以下単にエアバッグとも記す)やシートベルトプリテンショナーシステムなどの移動体の装置に好適な衝撃センサに関するものである。 The present invention relates to an impact sensor, and more particularly to an impact sensor suitable for a mobile device such as an automobile airbag system (hereinafter also simply referred to as an airbag) and a seat belt pretensioner system.
一般に、この種の衝撃センサは、高速で運動している物体に作用している慣性の力を利用することで衝突や急ブレーキ等の衝撃によって生じる加速度が設定した値以上であることを磁界の変化によって検知し、磁界の変化に感応するスイッチの開閉によって電気的信号として出力する構成としている。 In general, this type of impact sensor uses an inertial force acting on an object that is moving at high speed, so that the acceleration caused by impact such as collision or sudden braking is greater than a set value. It is configured to detect the change and output it as an electrical signal by opening and closing a switch sensitive to the change of the magnetic field.
こうした加速度の検知に際して、前記衝撃センサが自動車などのエアバッグシステムとして用いられる場合には、バッグ(風船状)を爆発的に膨らますためのインフレータ(ガス発生装置)を作動させる電子制御回路に付勢する構造となっている。 When detecting the acceleration, if the impact sensor is used as an airbag system for an automobile or the like, it is energized to an electronic control circuit that operates an inflator (gas generator) for explosively inflating the bag (balloon shape). It has a structure to do.
前記衝撃センサが実装される前記電子制御回路の基板は、加速度が生じる方向に対して平行となるように配備され、該衝撃センサは、前記加速度が生じる方向と磁界の変化を検知する方向と対向するように前記基板上へ配備し実装されている。 The board of the electronic control circuit on which the impact sensor is mounted is disposed so as to be parallel to the direction in which the acceleration occurs, and the impact sensor faces the direction in which the acceleration occurs and the direction in which the change in the magnetic field is detected. In such a manner, it is arranged and mounted on the substrate.
図5は、従来の衝撃センサの外観を示した図で、図5(a)は斜視図、図5(b)は上面から見た図、図5(c)は正面から見た図、図5(d)は右側面から見た図で、直方体状の外装ケース10に電子制御回路の基板に接続される外部接続端子11を設けて構成された衝撃センサ1を示す。
5A and 5B are views showing the external appearance of a conventional impact sensor. FIG. 5A is a perspective view, FIG. 5B is a view from the top, and FIG. 5C is a view from the front. FIG. 5D is a view as seen from the right side, and shows the
図6は、衝撃センサの断面拡大図で、図5(b)E−Fの位置における側面の断面拡大図を示す。 FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the impact sensor, and shows an enlarged cross-sectional view of the side surface at the position of FIG.
衝撃センサ1は、磁界の変化に感応して開閉する強磁性の金属材料からなる接点部20と不活性ガス(図示せず)がガラス管21の中に封入されて接点部20に接合された強磁性材料からなるリード端子22がガラス管21から引き出されたリードスイッチ2と、このリードスイッチ2の外周囲を包むように非磁性の合成樹脂材料からなる円筒状のチューブ3と、このチューブ3に嵌め込まれて接点部20に磁界の変化を与える円環状のマグネット4と、このマグネット4の一方の底面に端部が当接されて衝撃の発生により所定値以上の加速度aを受けたときにマグネット4をチューブ3の外周面に沿って付勢するスプリング5とが円筒状の内装ケース6内に収納されて成り、さらに、マグネット4の他方の底面は、内装ケース6の端部に配備されてマグネット4の初期位置を設定するバックストッパ7に当接し、スプリング5の他方の端部が内装ケース6の他方の端部に配備されてマグネット4の移動範囲を定めるフロントストッパ8に当接するようにセンサ要素部9を構成する。
The
このセンサ要素部9は、加速度aの方向に対してマグネット4の移動するリード端子の長手方向が平行となるように外装ケースに収納されている。
The
センサ要素部9から引き出されたリード端子22は、外装ケース10に設けられた外部接続端子11に抵抗溶接方法等にて接続(図示せず)され、外装ケース10に収納して衝撃センサ1を構成する。
The
衝撃センサ1は、自動車の衝突などによって図6に示すように加速度aが矢印の方向に生じるとマグネット4に作用する力によってチューブ外周部をスプリング5に抗いながらフロントストッパ8側に移動することでリードスイッチ2の接点部20へ磁界の作用する力が強くなり、接点部20が閉(短絡)状態となる動作を行う。
As shown in FIG. 6, the
なお、マグネット4がフロントストッパ8に衝突するなどして加速度aがなくなると、マグネット4は、スプリング5のバネが復元する力によってバックストッパ7側に押し戻されることでリードスイッチ2の接点部20へ磁界の作用する力が弱くなり、接点部20は、接点部20の金属材料の弾性力によって復元することで開(開放)状態となる動作を行う。
When the acceleration a disappears due to the
図7は、従来の衝撃センサのマグネットの重心に作用する力を示す図で、水平方向をX軸、垂直(重力)方向をY軸としている。 FIG. 7 is a diagram showing the force acting on the center of gravity of the magnet of a conventional impact sensor, wherein the horizontal direction is the X axis and the vertical (gravity) direction is the Y axis.
自動車の衝突などによってマグネットの重心gに生じる力F0は、マグネットの質量をmとし、マグネットに生じる加速度をaとし、チューブとマグネットの間に働く摩擦係数と荷重をμとpとし、スプリングのバネ定数をkとし、スプリングの縮んだ距離をLとすると次の式(1)のように表される。 The force F0 generated at the center of gravity g of the magnet due to an automobile collision or the like is that the mass of the magnet is m, the acceleration generated in the magnet is a, the coefficient of friction and the load acting between the tube and the magnet are μ and p, and the spring of the spring If the constant is k and the distance the spring is contracted is L, the following equation (1) is obtained.
F0=ma−(μp+kL) ・・・・・・・・(1) F0 = ma− (μp + kL) (1)
この場合、重力Gによってマグネットの重心gに作用する力mGは、加速度aによってマグネットに作用する力maの方向に対して直交する方向となるためマグネットが移動する方向へ作用する力とならない。 In this case, the force mG that acts on the center of gravity g of the magnet due to the gravity G is a direction that is orthogonal to the direction of the force ma that acts on the magnet due to the acceleration a, and therefore does not become a force that acts in the direction in which the magnet moves.
上述した従来の衝撃センサの場合、客先の要求仕様に合わせて衝撃の感度を調節するには、マグネットの質量、材質、形状などの仕様や、スプリングのバネ定数、材質、形状などの仕様、または、チューブ、内装ケース及び、各ストッパの形状寸法などの仕様を変更することが必要となり、客先の要求仕様毎にセンサ要素部の設計、ならびに、各種構成部品を収集する必要があった。 In the case of the conventional impact sensor described above, in order to adjust the impact sensitivity according to the customer's required specifications, specifications such as the mass, material, and shape of the magnet, specifications such as the spring constant, material, and shape of the spring, Alternatively, it is necessary to change the specifications such as the shape dimensions of the tube, the interior case, and each stopper, and it is necessary to collect the sensor element design and various components for each customer's required specifications.
上記問題を解決する手段として、二本のリードスイッチを用いて接点がマグネットの中心軸上において対称または、非対称に配置することにより衝撃センサの感度の調整を行う技術があり、例えば特許文献1に開示されている。 As a means for solving the above problem, there is a technique for adjusting the sensitivity of an impact sensor by using two reed switches so that the contacts are arranged symmetrically or asymmetrically on the central axis of the magnet. It is disclosed.
しかしながら、特許文献1の衝撃センサは、二本のリードスイッチを用いるためチューブの外形が大きくなることによって、マグネット、スプリング及び、ケースなどが大きくなることにより小型化が困難であり、さらには、二つの接点の向きを用いて検出時間を調整する構造とするため衝撃センサの構造が複雑であった。
However, since the impact sensor of
上述のように従来の衝撃センサにおいて衝撃による加速度の検出時間を調整するには、マグネットやスプリング、チューブ等の衝撃センサを構成する部材の仕様を個別に選定して新たに設計をする必要があり、構成する部材を共通化することが出来ないという問題があった。 As described above, in order to adjust the detection time of acceleration due to impact in the conventional impact sensor, it is necessary to individually select the specifications of the members constituting the impact sensor such as magnets, springs, tubes, etc. There is a problem that the constituent members cannot be shared.
本発明の技術的課題は、前記の問題点を解決し、衝撃センサを構成する部品の仕様を変更することなく加速度の検出時間が調整できる衝撃センサを提供することにある。 The technical problem of the present invention is to provide an impact sensor that can adjust the detection time of acceleration without changing the specifications of the components that constitute the impact sensor.
本発明は、磁界の変化に感応して開閉する接点部を有するリード端子を備えたリードスイッチと、前記リードスイッチを包むチューブと、前記リードスイッチのリード端子の長手方向を平行に移動するマグネットと、前記マグネットを付勢するスプリングと、前記マグネットの初期位置を設定するバックストッパと、前記マグネットの移動を制止するフロントストッパが内装ケースに収納されてなるセンサ要素部を、少なくとも一つの平面を有する外装ケースに収納してなる衝撃センサであって、外装ケースに設けた平面を例えば衝撃センサが移動体の電子制御回路の基板に実装される外装ケースの底面とするとリード端子の長手方向、すなわちマグネットの移動方向と外装ケースの前記底面とが平行とならないよう構成する。 The present invention includes a reed switch having a lead terminal having a contact portion that opens and closes in response to a change in a magnetic field, a tube that wraps the reed switch, and a magnet that moves in parallel in the longitudinal direction of the reed switch. A sensor element portion in which a spring for biasing the magnet, a back stopper for setting an initial position of the magnet, and a front stopper for stopping the movement of the magnet are housed in an interior case have at least one plane. An impact sensor housed in an exterior case, where the plane provided on the exterior case is, for example, the bottom surface of the exterior case mounted on the substrate of the electronic control circuit of the moving body, that is, the longitudinal direction of the lead terminal, that is, the magnet The moving direction is not parallel to the bottom surface of the outer case.
このような外装ケースを移動体の電子制御回路に実装することで、リード端子の長手方向と移動体に搭載した電子制御回路の基板とが平行とならないように傾斜させることが可能となり、マグネットに作用する重力の働きを利用することで加速度の感度を調整できる前記衝撃センサが得られる。 By mounting such an exterior case on the electronic control circuit of the moving body, it is possible to incline the longitudinal direction of the lead terminal so that the board of the electronic control circuit mounted on the moving body is not parallel to the magnet. The impact sensor capable of adjusting the sensitivity of acceleration can be obtained by utilizing the action of the acting gravity.
センサ要素部は、従来の衝撃センサに用いられたものと同じものを用いて構成することができる。 The sensor element portion can be configured by using the same sensor element as that used in a conventional impact sensor.
なお、外装ケースには、センサ要素部を嵌合して係止する係止部または係止部の組を備えた収納部を有することが好ましい。 In addition, it is preferable to have a storage part provided with the latching | locking part or the group of a latching | locking part which fits and latches a sensor element part in an exterior case.
さらに、収納部には、外装ケースの平面とリード端子の長手方向とが成す角度を複数設定できる係止部または係止部の組を有することが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the storage portion has a locking portion or a set of locking portions capable of setting a plurality of angles formed by the plane of the outer case and the longitudinal direction of the lead terminal.
係止部または係止部の組を複数設けることにより、外装ケースの平面とリード端子の長手方向との成す角度、すなわちセンサ要素部の傾斜を容易に変更可能とすることができる。 By providing a plurality of locking portions or sets of locking portions, the angle formed by the plane of the exterior case and the longitudinal direction of the lead terminal, that is, the inclination of the sensor element portion can be easily changed.
さらに、外装ケースの平面とリード端子の長手方向とが平行となる係止部をも設けておくことにより、傾斜を持たせない従来の使用状態、すなわち、衝撃センサは、外装ケースに設けた平面とリード端子の長手方向とが平行となるように構成することも可能となる。 Further, by providing a locking portion in which the plane of the outer case and the longitudinal direction of the lead terminal are parallel, the conventional use state in which no inclination is given, that is, the impact sensor is a plane provided in the outer case. It is also possible to configure so that the longitudinal direction of the lead terminal is parallel.
図1は、本発明の衝撃センサのマグネットに作用する力を示した図で、図1(a)は、加速度が生じる方向に対してマグネットが移動するリード端子の長手方向を下向きに傾けた場合の図であり、図1(b)は、加速度が生じる方向に対してマグネットが移動するリード端子の長手方向を上向きに傾けた場合の図であり、各々水平方向をX軸、垂直(重力)方向をY軸としている。 FIG. 1 shows the force acting on the magnet of the impact sensor of the present invention, and FIG. 1 (a) shows the case where the longitudinal direction of the lead terminal where the magnet moves is tilted downward with respect to the direction in which the acceleration occurs. FIG. 1B is a diagram when the longitudinal direction of the lead terminal in which the magnet moves is tilted upward with respect to the direction in which acceleration occurs, and the horizontal direction is the X axis and the vertical (gravity). The direction is the Y axis.
図1(a)の衝撃センサのマグネットの重心gに生じる力F1は、マグネットの質量をmとし、移動体の衝突によって生じる加速度をaとし、重力加速度をGとし、チューブとマグネットの間に働く摩擦係数と荷重をμとpとし、スプリングのバネ定数と縮んだ距離をkとlとし、加速度aが生じる方向とマグネットが移動する方向とが成す角度をθとすると次の式(2)のように表される。 The force F1 generated at the center of gravity g of the impact sensor of FIG. 1 (a) is that the mass of the magnet is m, the acceleration caused by the collision of the moving body is a, the gravitational acceleration is G, and acts between the tube and the magnet. When the friction coefficient and load are μ and p, the spring constant of the spring and the contracted distance are k and l, and the angle between the direction in which the acceleration a occurs and the direction in which the magnet moves is θ, the following equation (2) It is expressed as follows.
F1=ma・sin(90−θ)+mG・sinθ−(μp+kl) ・・・・(2) F1 = ma · sin (90−θ) + mG · sin θ− (μp + kl) (2)
同様に、図1(b)の衝撃センサのマグネットの重心gに生じる力F2は、マグネットの質量をmとし、移動体の衝突によって生じる加速度をaとし、重力加速度をGとし、チューブとマグネットの間に働く摩擦係数と荷重をμとpとし、スプリングのバネ定数と縮んだ距離をkとlとし、加速度aが生じる方向とマグネットが移動する方向とが成す角度をθとすると次の式(3)のように表される。 Similarly, the force F2 generated at the center of gravity g of the magnet of the impact sensor in FIG. 1B is represented by m as the mass of the magnet, a as the acceleration caused by the collision of the moving body, G as the gravitational acceleration, The friction coefficient and the load acting between them are μ and p, the spring constant of the spring and the contracted distance are k and l, and the angle between the direction in which the acceleration a occurs and the direction in which the magnet moves is θ, It is expressed as 3).
F2=ma・sin(90−θ)−mG・sinθ−(μp+kl) ・・・・(3) F2 = ma · sin (90−θ) −mG · sin θ− (μp + kl) (3)
重力Gによって生じるベクトルの向きは、加速度が生じる方向に対してマグネットが移動するリード端子の長手方向を下向きとした場合には、加速度によってマグネットに生じるベクトルと同方向(+)となり、マグネットが移動するリード端子の長手方向を上向きとした場合には、加速度によって生じるベクトルと逆方向(−)となる。 The direction of the vector generated by gravity G is the same direction (+) as the vector generated in the magnet by acceleration when the longitudinal direction of the lead terminal in which the magnet moves is downward with respect to the direction in which acceleration occurs, and the magnet moves When the longitudinal direction of the lead terminal is upward, the direction opposite to the vector generated by acceleration (-) is obtained.
したがって、加速度が生じる方向に対してマグネットの移動する方向を傾斜するように設けて構成することにより、センサ要素部を構成する部品を変更することなく感度の調整をできることになる。 Accordingly, by providing the magnet so that the direction in which the magnet moves is inclined with respect to the direction in which the acceleration occurs, the sensitivity can be adjusted without changing the parts that constitute the sensor element portion.
本発明によれば、磁界の変化に感応して開閉する接点部を有するリード端子を備えたリードスイッチと、前記リードスイッチを包むチューブと、前記チューブの外周部を前記リード端子の長手方向と平行に移動するマグネットと、前記マグネットを付勢するスプリングと、前記マグネットの初期位置を設定するバックストッパと、前記マグネットの移動を制止するフロントストッパが内装ケースに収納されてなるセンサ要素部を、少なくとも一つの平面を有する外装ケースに収納してなる衝撃センサであって、前記外装ケースの前記平面と前記マグネットが移動する前記リード端子の長手方向が平行でないことを特徴とする衝撃センサが得られる。 According to the present invention, a reed switch including a lead terminal having a contact portion that opens and closes in response to a change in a magnetic field, a tube that wraps the reed switch, and an outer peripheral portion of the tube that is parallel to the longitudinal direction of the lead terminal. At least a sensor element portion in which an interior case is housed, a magnet for moving the magnet, a spring for biasing the magnet, a back stopper for setting the initial position of the magnet, and a front stopper for stopping the movement of the magnet There is obtained an impact sensor housed in an exterior case having one plane, wherein the plane of the exterior case and the longitudinal direction of the lead terminal on which the magnet moves are not parallel.
本発明によれば、前記外装ケースは、前記センサ要素部を嵌合する係止部または係止部の組を備えた収納部を有することを特徴とする衝撃センサが得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an impact sensor characterized in that the exterior case has a storage portion having a locking portion or a set of locking portions into which the sensor element portion is fitted.
本発明によれば、前記収納部は、複数の前記係止部または係止部の組を備え、前記センサ要素部を嵌合した時に、前記外装ケースの前記平面と前記マグネットが移動する前記リード端子の長手方向の成す角度が、前記係止部または係止部の組の各々で異なることを特徴とする衝撃センサが得られる。 According to the present invention, the storage portion includes a plurality of the locking portions or a set of locking portions, and the flat surface of the outer case and the lead move when the sensor element portion is fitted. An impact sensor is obtained in which the angle formed by the longitudinal direction of the terminal is different for each of the locking portions or the set of locking portions.
本発明によれば、前記衝撃センサを移動体に搭載する際に、前記外装ケースの前記平面と前記移動体に生じる加速度方向とが平行となるように設置することを特徴とする衝撃センサの使用方法が得られる。 According to the present invention, when the impact sensor is mounted on a movable body, the impact sensor is installed so that the plane of the exterior case and the acceleration direction generated in the movable body are parallel to each other. A method is obtained.
本発明により、衝撃センサを構成する部品の仕様を変更することなく検出時間の調整ができる衝撃センサの提供が可能となった。 According to the present invention, it is possible to provide an impact sensor capable of adjusting the detection time without changing the specifications of the parts constituting the impact sensor.
本発明の衝撃センサは、センサ要素部を少なくとも一つの平面を有する外装ケースに収納し、外装ケースの平面とセンサ要素部の中に設けられたマグネットの移動する方向とが平行とならないよう構成する。 The impact sensor of the present invention is configured such that the sensor element portion is housed in an exterior case having at least one plane, and the plane of the exterior case and the moving direction of the magnet provided in the sensor element portion are not parallel. .
外装ケースの平面は、例えば前記衝撃センサが移動体の電子制御回路の基板に実装される該外装ケースの底面とすると外装ケースの底面に対してマグネットが移動するリード端子の長手方向が平行とならないよう構成する。 For example, if the impact sensor is the bottom surface of the exterior case mounted on the substrate of the electronic control circuit of the moving body, the longitudinal direction of the lead terminal to which the magnet moves is not parallel to the bottom surface of the exterior case. Configure as follows.
センサ要素部は、磁界の変化に感応して開閉する強磁性材料からなる接点部と不活性ガスがガラス管内に封入されて接点部に接合された強磁性材料からなるリード端子がガラス管から引き出されたリードスイッチと、このリードスイッチの外周囲を包むように非磁性の合成樹脂材料からなる円筒状のチューブと、このチューブに嵌め込まれて接点部に磁界の変化を与える円環状のマグネットと、衝撃の発生により所定値以上の加速度を受けたときにマグネットをチューブの外周面に沿って付勢するスプリングが内装ケース内に収納して構成している。 The sensor element has a contact portion made of a ferromagnetic material that opens and closes in response to a change in the magnetic field, and a lead terminal made of a ferromagnetic material in which an inert gas is sealed in the glass tube and joined to the contact portion. A reed switch, a cylindrical tube made of a non-magnetic synthetic resin material that wraps around the outer periphery of the reed switch, an annular magnet that is fitted into the tube and changes the magnetic field at the contact portion, and an impact A spring for energizing the magnet along the outer peripheral surface of the tube when it receives an acceleration of a predetermined value or more due to the occurrence of is stored in the interior case.
さらに、内装ケースの一方の端部には、マグネットの初期位置を設定するバックストッパが当接され、内装ケースの他方の端部には、マグネットを付勢するスプリングとマグネットの移動範囲を設定するフロントストッパが当接されている。 Further, a back stopper for setting the initial position of the magnet is brought into contact with one end portion of the interior case, and a spring for energizing the magnet and a moving range of the magnet are set at the other end portion of the interior case. The front stopper is in contact.
なお、センサ要素部を構成する部品は、従来から用いられているものであればいずれの仕様のものであっても用いることができる。 In addition, the component which comprises a sensor element part can be used even if it is a thing of any specification, if it is conventionally used.
ここでセンサ要素部を構成する部品の材料としては、リードスイッチには、接点をロジウム処理したものを用い、チューブ、バックストッパ、フロントストッパ、内装ケース、外装ケース及びフタには、ポリブチレンテレフタレートを、マグネットには、プラスチックマグネット(6ナイロンフェライトマグネット)を、スプリングには、非磁性のステンレス鋼SUS304で作られたコイルばねを、外部接続端子には、電気用軟銅線に錫メッキ処理したものを用いている。 Here, as the material of the parts constituting the sensor element part, the rhodium treated contact is used for the reed switch, and polybutylene terephthalate is used for the tube, back stopper, front stopper, interior case, exterior case and lid. The magnet is a plastic magnet (6 nylon ferrite magnet), the spring is a coil spring made of non-magnetic stainless steel SUS304, and the external connection terminal is a tinned copper wire for electrical use. Used.
また、チューブとフロントストッパと内装ケースは、ポリブチレンテレフタレートを用いて成形加工にて一体構造とすることが製造する上で良い。 In addition, the tube, the front stopper, and the interior case may be manufactured by using polybutylene terephthalate to form an integral structure by molding.
外装ケースは、センサ要素部の外郭を利用して嵌め合う構造の係止部または係止部の組を備えた収納部を有する構造とする。 The exterior case has a structure having a storage portion including a locking portion or a set of locking portions that fit together using the outline of the sensor element portion.
前記外装ケースの前記収納部は、複数の前記係止部または係止部の組を備え、前記センサ要素部を嵌合した時に、該外装ケースの底面と該センサ要素部の中に設けられたマグネットが移動するリードスイッチのリード端子の長手方向との成す角度が、該係止部または係止部の組の各々で異なる角度となる構造とする。ここで、係止部の組とは、センサ要素部を安定して収納するために、複数で係止する場合に用いるもので、2〜8箇所の係止部を1組とするのが好ましい。 The storage portion of the outer case includes a plurality of the locking portions or sets of locking portions, and is provided in the bottom surface of the outer case and the sensor element portion when the sensor element portion is fitted. The angle formed with the longitudinal direction of the lead terminal of the reed switch through which the magnet moves is different from each other in each of the locking portion or the set of locking portions. Here, the set of locking portions is used when a plurality of locking portions are used in order to stably store the sensor element portion, and it is preferable that two to eight locking portions are set as one set. .
なお、複数の前記係止部または係止部の組は、前記外装ケースの前記底面と前記センサ要素部の中に設けられた前記チューブの前記外周部の前記長手方向と成す角度が、平行となる構成を設けても良い。 In addition, the plurality of the locking portions or the set of locking portions are such that the angle formed between the bottom surface of the outer case and the longitudinal direction of the outer peripheral portion of the tube provided in the sensor element portion is parallel. You may provide the structure which becomes.
本発明の衝撃センサは、例えば自動車などの移動体に搭載されるエアバッグの制御回路の基板を加速度が生じる方向に対して平行となるように配備し、前記基板上に外装ケースの底面などが平行となるように設置して使用する。 In the impact sensor of the present invention, for example, a control circuit board of an airbag mounted on a moving body such as an automobile is arranged so as to be parallel to a direction in which acceleration occurs, and a bottom surface of an outer case is provided on the board. Install and use in parallel.
以下に実施例を用いて、本発明の実施の形態を詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail using examples.
(実施例1)
図2は、本発明の衝撃センサの一例を説明する図で、側面の断面拡大図を示す。
Example 1
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of the impact sensor of the present invention, and shows an enlarged side sectional view.
本発明の衝撃センサは、磁界の変化に感応して開閉する強磁性材料からなる接点部20(円内を示す以下文中では記載を省略する)と不活性ガス(図示せず)がガラス管21の中に封入されて接点部20に接合された強磁性材料からなるリード端子22がガラス管から引き出されたリードスイッチ2と、このリードスイッチ2の外周囲を包むように非磁性の合成樹脂材料からなる円筒状のチューブ3と、このチューブ3に嵌め込まれて接点部20に磁界の変化を与える円環状のマグネット4と、衝撃の発生により所定値以上の加速度を受けたときにマグネット4をチューブ3の外周面に沿って付勢するスプリング5が内装ケース6内に収納されて成り、さらに、内装ケース6の端面に配備されてマグネット4の初期位置を設定するバックストッパ7が当接され、内装ケース6の他方の端面に配備されてマグネット4の移動を衝突係止させてマグネット移動範囲を定めるフロントストッパ8に当接するようにセンサ要素部9を構成した。
In the impact sensor of the present invention, a contact portion 20 (not shown in the following description showing the inside of a circle) and an inert gas (not shown) made of a ferromagnetic material that opens and closes in response to a change in a magnetic field and a
センサ要素部9は、加速度方向が平行となる外装ケース10の底面の平面に対してセンサ要素部9のマグネット4が移動する方向を下向きと上向きに10度、20度、30度の角度となるように各々傾けて収納した。
The
センサ要素部9から引き出されたリード端子22は、外装ケース10に設けられた外部接続端子11に抵抗溶接方法にて接続(図示せず)し、外装ケース10に収納して衝撃センサを構成した。
The
リードスイッチ2には、NECトーキン製のロジウム接点のものを用い、チューブ3、内装ケース6、バックストッパ7、フロントストッパ8、外装ケース10には、ポリブチレンテレフタレートを、マグネット4には、プラスチックマグネット(6ナイロンフェライトマグネット)を、スプリング5には、非磁性のステンレス鋼SUS304で作られたコイルばねを、外部接続端子11には、電気用軟銅線を使用した。
The
なお、外装ケース10内に収納されたセンサ要素部9は、外装ケース10に接着剤(図示せず)にて接着固定した。
In addition, the
図3は、本発明の衝撃センサの加速度試験結果を示すグラフである。 FIG. 3 is a graph showing an acceleration test result of the impact sensor of the present invention.
衝撃センサの加速度試験は、正弦半波の衝撃試験機を用いて加速度10m/s2を加えて検出時間を確認したものである。 In the acceleration test of the impact sensor, the detection time is confirmed by applying an acceleration of 10 m / s 2 using a sine half-wave impact tester.
データA10、A20、A30、B10、B20、B30、Cは、前記加速度試験による検出時間を示し、正規確率紙を用いて検出時間をプロットしたものである。 Data A10, A20, A30, B10, B20, B30, and C indicate detection times by the acceleration test, and are plotted using normal probability paper.
データA10は、加速度方向aに対してマグネットが移動する方向を下向きに10度の傾斜を設け、A20は、加速度方向aに対してマグネットが移動する方向を下向きに20度の傾斜を設け、A30は、加速度方向aに対してマグネットが移動する方向を下向きに30度の傾斜を設け、B10は、加速度方向aに対してマグネットが移動する方向を上向きに10度の傾斜を設け、B20は、加速度方向aに対してマグネットが移動する方向を上向きに20度の傾斜を設け、B30は、加速度方向aに対してマグネットが移動する方向を上向きに30度の傾斜を設けた場合の検出時間である。 The data A10 is provided with an inclination of 10 degrees downward in the direction in which the magnet moves with respect to the acceleration direction a, and A20 is provided with an inclination of 20 degrees downward in the direction in which the magnet moves with respect to the acceleration direction a. Is provided with an inclination of 30 degrees downward in the direction in which the magnet moves with respect to the acceleration direction a, B10 is provided with an inclination of 10 degrees in the direction in which the magnet moves with respect to the acceleration direction a, and B20 is The detection time when the direction in which the magnet moves with respect to the acceleration direction a is 20 degrees upward is provided, and B30 is the detection time when the direction in which the magnet moves with respect to the acceleration direction a is provided 30 degrees upward. is there.
データCは、図6で示す従来の衝撃センサの構成での前記加速度試験による検出時間を示し、正規確率紙を用いて検出時間をプロットしたものである。 Data C shows the detection time by the acceleration test in the configuration of the conventional impact sensor shown in FIG. 6, and the detection time is plotted using normal probability paper.
図6で示した従来の衝撃センサ1の検出時間と比較したところ、加速度方向に対してセンサ要素部の傾斜を下向きにした場合、A10では、平均値で約11.4%検出時間を早くすることができ、A20では、17.8%検出時間を早くすることができ、A30では、平均値で約21.4%検出時間を早く調整することができ、また、センサ要素部の傾斜を上向きにした場合、B10では、平均値で約15.3%検出時間を遅くすることができ、B20では、29.7%検出時間を遅くすることができ、B30では、平均値で約50%検出時間を遅く調整することができた。
As compared with the detection time of the
このように加速度が生じる方向に対してマグネットが移動する方向を傾けて配備することにより、本発明の衝撃センサは、検出時間を調整することができた。 Thus, by arranging the direction in which the magnet moves with respect to the direction in which the acceleration occurs, the impact sensor of the present invention can adjust the detection time.
(実施例2)
図4は、本発明の衝撃センサの一例を説明する図で、側面の断面拡大図を示す。外装ケース10aには、加速度aが生じる方向に対してセンサ要素部(図示せず)のマグネットが移動する方向が下向きに20度の傾きとなる収納部12aと、上向きに20度の傾きとなる収納部12bと、平行となる収納部12cのいずれかに収納できる収納部12を設けた。
(Example 2)
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the impact sensor of the present invention, and shows an enlarged side sectional view. The
収納部12aは、センサ要素部の外郭の角部を嵌合する1組の係止部13aを備え、同様に収納部12bは、センサ要素部の外郭の角部を嵌合する1組の係止部13bを備え、収納部12cは、センサ要素部の外郭の角部を嵌合する1組の係止部13cを備えるよう構成した。
The
外装ケース10aに複数の異なる角度のいずれかに収納できる収納部12を設けることにより衝撃センサの傾きを容易に変更でき、実施例1の図3で示した結果と同様の検出時間を調整することができた。
The inclination of the impact sensor can be easily changed by providing the
したがって、衝撃センサを構成する部材を変えることなく衝撃による加速度の検出時間を調整できる衝撃センサを得ることができた。 Therefore, an impact sensor that can adjust the detection time of acceleration due to impact without changing the members constituting the impact sensor can be obtained.
以上、実施例を用いて、この発明の形態を説明したが、この発明は、これらの実施例に限られるものでなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に含まれる。すなわち、当業者であれば、当然なし得るであろう各種変更、修正もまた本発明に含まれる。 As mentioned above, although the form of this invention was demonstrated using the Example, this invention is not restricted to these Examples, Even if there is a design change of the range which does not deviate from the summary of this invention, it is in this invention. included. That is, various changes and modifications that can be naturally made by those skilled in the art are also included in the present invention.
本発明の衝撃センサを用いることより、衝撃センサを構成する材料を変更することなく検出時間の調整ができる衝撃センサを自動車用エアバッグシステムなどに供給することができる。 By using the impact sensor of the present invention, an impact sensor capable of adjusting the detection time without changing the material constituting the impact sensor can be supplied to an automobile airbag system or the like.
1 衝撃センサ
2 リードスイッチ
3 チューブ
4 マグネット
5 スプリング
6 内装ケース
7 バックストッパ
8 フロントストッパ
9 センサ要素部
10、10a 外装ケース
11 外部接続端子
12a、12b、12c 収納部
13a、13b、13c 係止部
20 接点部
21 ガラス管
22 リード端子
A10 データ
A20 データ
A30 データ
B10 データ
B20 データ
B30 データ
C データ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008011650A JP2009174913A (en) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Impact sensor |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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Publications (1)
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---|---|
JP2009174913A true JP2009174913A (en) | 2009-08-06 |
Family
ID=41030169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008011650A Pending JP2009174913A (en) | 2008-01-22 | 2008-01-22 | Impact sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009174913A (en) |
-
2008
- 2008-01-22 JP JP2008011650A patent/JP2009174913A/en active Pending
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Legal Events
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---|---|---|---|
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