JP2564609Y2 - 衝撃センサ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、例えば自動車等の事
故等の際に、車体に加えられる衝撃を検出して、エアバ
ッグやシートベルトのシステムを起動させるための磁気
リードスイッチを利用した衝撃センサに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような衝撃センサとしては、
例えば磁気リードスイッチを利用した衝撃センサが多く
使用されており、例えば図２に示すように構成されてい
る。即ち、衝撃センサ１は、自動車の車体等に対して取
り付けられ得るケース２と、このケース２内にて、衝撃
を検出すべき方向（例えば、自動車の前後方向）に沿っ
て延びるように配設された中空円筒状の管部３と、この
管部３内の図面にて左方領域に挿入された磁気リードス
イッチ４と、該管部３の長手方向に沿って摺動可能に嵌
挿された環状の磁石５と、この磁石５を図面にて右方に
付勢するコイルバネ６とから構成されている。

【０００３】上記磁気リードスイッチ４の二つの接続端
子は、図示しないリード線を介して適宜の構成の検出回
路に接続されている。また、上記コイルバネ６は管部３
の外周に嵌合し、且つ磁石５の端面５ａに当接すること
により、この磁石５を右方に付勢するようになってい
る。

【０００４】このように構成された衝撃センサ１によれ
ば、本衝撃センサ１が取り付けられている自動車等が停
止している場合や通常の走行をしている場合には、この
衝撃センサ１にはあまり高い加速度が作用しないので、
磁石５は、コイルバネ６の張力によって管部３の右端に
設けられたストッパ３ａに当接されている。従って、磁
石５は、管部３内の左方領域に挿入された磁気リードス
イッチ４から比較的離れている。このため、磁気リード
スイッチ４は、その接点部が磁力の影響を受けないの
で、オフ状態にある。

【０００５】この状態から、例えば自動車の走行中に、
自動車が事故等により急激に停止した場合など衝撃が作
用した場合には、図面にて矢印で示すように左方に向か
って移動している状態から急激に停止せしめられるの
で、磁石５は比較的大きな負の加速度を受ける。従っ
て、この磁石５は、その慣性質量に基づいて管部３に関
して相対的に左方に向いた慣性力を受けることになる。

【０００６】こうして、磁石５はコイルバネ６の張力に
抗して管部３を左方へ移動して、磁気リードスイッチ４
の接点部に作用する磁石５の磁力が所定値以上の大きさ
になったとき、該磁気リードスイッチ４は、その接点部
が磁石５の磁力によってオン状態に転換せしめられる。
特に、衝撃が大きい場合には、磁石５はさらに移動を続
け、コイルバネ６が完全に圧縮された位置に達したとき
停止する。このときまでに磁石５に蓄えられた運動エネ
ルギーはこの時点で一旦コイルバネ６やケース２等の変
形や振動エネルギーに変換され、その後、方向を反転し
た磁石５の運動エネルギーに変換されることになる。

【０００７】その後、自動車等が停止することにより、
磁石５の加速度が所定値以下になったとき、コイルバネ
６の張力に対して抗することができなくなって、このコ
イルバネ６の張力に基づいて、管部３の右方に移動して
再び最初の位置に戻される。この際、磁気リードスイッ
チ４の接点部に作用する磁石５の磁力が所定値以下の大
きさになったとき、この磁気リードスイッチ４は、その
接点部がオフ状態に転換せしめられる。

【０００８】このようにして、磁気リードスイッチ４
は、上述したオン転換時からオフ転換時までの間だけオ
ン状態が継続することになり、このオン状態が、接続さ
れた検出回路によって検出され、エアバッグやシートベ
ルトシステムが起動して自動車の乗員の安全が確保され
得ることになる。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の衝撃センサ１においては、加えられる衝撃が
過度に大きい場合には、磁石５の管部３の左方領域への
移動速度が速く、しかもこの磁石５の管部３の右方への
復帰も速いことから、磁気リードスイッチ４のオン状態
の継続時間が極めて短くなってしまう。このため、検出
回路からの検出信号が非常に短く、場合によってはエア
バッグ，シートベルトのシステムの制御装置がこの検出
信号を認識できなくなってしまい、エアバッグ，シート
ベルトが起動できなくなることがあった。

【００１０】また、コイルバネ６は、完全に圧縮された
状態にて、さらに圧縮されたとき、径方向に変形しよう
とするが、コイルバネ６は、管部３及び磁石５の側面に
対する遊びが比較的小さく、径方向の変形が抑止されて
いることから、かなり強い圧縮の場合にのみ径方向の変
形が生ずることになり、オン時間のバラツキが生ずるこ
とになる。

【００１１】この考案は、以上の点に鑑み、構造が簡単
で且つ過度の衝撃等の際にも衝撃が確実に検出され得る
と共に、オン時間のバラツキが生じないようにした、衝
撃センサを提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この考案では、衝撃を検出すべき方向に沿って配設
した磁気リードスイッチと、この磁気リードスイッチの
長手方向に沿って移動可能に支持され且つコイルバネに
よって一側に向かって付勢されている磁石を備えた移動
部材とを含んでいる衝撃センサにおいて、上記コイルバ
ネを移動部材の外側面に設けられた小径部に嵌合し、こ
の小径部の端面に当接することにより、移動部材を付勢
するようにしたことを特徴としている。

【００１３】

【作用】上記構成によれば、例えば本衝撃センサを自動
車の車体等に対して装着した場合、この衝撃センサが急
激に停止せしめられたとき、移動部材は磁石の慣性質量
によってコイルバネの張力に抗して移動せしめられ、コ
イルバネが完全に圧縮された位置で方向反転し、その
後、この移動部材に作用する加速度が所定値以下になっ
たとき、コイルバネの張力に基づいて元の位置に戻され
る。

【００１４】ここで、この移動部材の速度の方向反転に
必要な時間と方向反転後の速度によって、スイッチのオ
ン状態の継続時間が左右される。これは、エネルギーの
受渡しに必要な時間とその効率による。本考案によれ
ば、コイルバネが、磁石の外周面に設けられた小径部に
係合していることにより、該コイルバネの径方向の遊び
が比較的大きくなり、従って、コイルバネは完全に圧縮
された後に、径方向に容易に変形し得ることになる。

【００１５】このように、コイルバネの径方向の遊びを
大きく設定することにより、材料の変形や振動を大きく
でき、ひいてはスイッチのオン時間を長くすることがで
きることになる。このオン時間が長くなれば、エアバッ
グ，シートベルトのシステムの制御装置等にて、この検
出信号が確実に認識され得ることになる。さらに、上記
構成は、従来の衝撃センサに対してその磁石または移動
部材の形状を変更するだけの簡単な構成であるので、比
較的低コストで製造され得ることになる。

【００１６】

【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいてこの考
案を詳細に説明する。図１はこの考案による衝撃センサ
の一実施例を示しており、この衝撃センサ１０は、自動
車の車体等に対して取り付けられ得るケース１１と、こ
のケース１１内にて、衝撃を検出すべき方向（例えば、
自動車の前後方向）に沿って延びるように配設された中
空円筒状の管部１２と、この管部１２内の左方領域に挿
入された磁気リードスイッチ１３と、上記管部１２の長
手方向に沿って摺動可能に嵌挿された環状の磁石１４
と、この磁石１４を図面にて右方に付勢するコイルバネ
１５とから構成されている。

【００１７】なお、磁石１４は、図示の場合、移動部材
を兼ねているように構成されているが、管部１２の長手
方向に沿って摺動可能に嵌挿された別体の環状の移動部
材に対して装着されていてもよい。磁気リードスイッチ
１３の二つの接続端子は、図示しないリード線を介して
適宜の構成の検出回路に接続されている。

【００１８】以上の構成は、図２に示した従来の衝撃セ
ンサ１と同様の構成であるが、この考案による衝撃セン
サ１０においては、上記磁石１４は、その左端の外周面
に設けられた小径部１４ａを備えている。この小径部１
４ａに、コイルバネ１５が嵌合していると共に、このコ
イルバネ１５の一端が、小径部１４ａの端面１４ｂに当
接している。これにより上記磁石１４は、右方に付勢さ
れ得るようになっている。

【００１９】この考案による衝撃センサ１０は以上のよ
うに構成されており、使用に際しては、前以て本衝撃セ
ンサ１０を自動車の車体等に取り付けておく。そして、
自動車等が停止している場合や通常の走行をしている場
合には、この衝撃センサ１０にはあまり高い加速度が作
用しないので、磁石１４は、コイルバネ１５の張力によ
って管部１２の右端に設けられたストッパ１２ａに当接
されている。従って、この磁石１４は、管部１２内の左
方領域に挿入された磁気リードスイッチ１３から比較的
離れている。このため、磁気リードスイッチ１３は、そ
の接点部が磁力の影響を受けないので、オフ状態にあ
る。

【００２０】この状態から、例えば自動車の走行中に、
自動車が事故等により急激に停止したような場合等、衝
撃が作用した場合には、この衝撃センサ１０は、図面に
て矢印で示すように左方に向かって移動している状態か
ら、急激に停止せしめられるので、この磁石１４は比較
的大きな負の加速度を受ける。従って、この磁石１４
は、磁石１４の慣性質量に基づいて管部１２に関して相
対的に左方に向いた慣性力を受けることになる。こうし
て、この磁石１４は、コイルバネ１５の張力に抗して管
部１２を左方へ移動して、コイルバネ１５が移動方向に
関して完全に圧縮された位置に達し、さらに該コイルバ
ネ１５が径方向に変形することにより、斜め方向により
圧縮され得ることになり、停止する。この場合、管部１
２及び磁石１４に対するコイルバネ１５の遊びが比較的
大きいことから、該コイルバネ１５は容易に径方向に変
形し得ることになる。

【００２１】この際、磁気リードスイッチ１３の接点部
に作用する磁石１４の磁力が所定値以上の大きさになっ
たとき、該磁気リードスイッチ１３はその接点部が磁石
１４の磁力によってオン状態に転換せしめられる。その
後、自動車等が停止することにより、上記磁石１４の加
速度が所定値以下になったとき、コイルバネ１５の張力
に対して抗することができなくなってこのコイルバネ１
５の張力に基づいて管部１２の右方へ移動して、再び最
初の位置に戻される。この際、磁気リードスイッチ１３
の接点部に作用する磁石１４の磁力が、所定値以下の大
きさになったとき、該磁気リードスイッチ１３は、その
接点部がオフ状態に転換せしめられる。

【００２２】ところで、コイルバネ１５の管部１２及び
磁石に対する遊びが比較的大きいことから、該磁石１４
の運動エネルギーは、コイルバネ１５の長手方向の圧
縮，径方向の変形及び振動に変換され得ることになり、
その速度の反転時点の所要時間と反転後の速度に影響を
受けるスイッチのオン継続時間が、比較して長くなるこ
とになる。こうして、磁気リードスイッチ１３は、上述
したオン転換時からオフ転換時までの間だけオン状態が
継続することになり、このオン状態が、接続された検出
回路によって検出され、エアバッグやシートベルトシス
テムが起動されて自動車の乗員の安全が確保され得るこ
とになる。

【００２３】この際、磁気リードスイッチ１３のオン状
態の継続時間が、図１に示した従来の衝撃センサ１に比
較してより長くなる。従って、検出回路からの検出信号
の継続時間が比較的長くなることから、エアバッグ，シ
ートベルトのシステムの制御装置等にてこの検出信号が
確実に認識され得ることになる。

【００２４】尚、磁石１４の小径部１４ａの長手方向の
長さＬ１は、好ましくは、コイルバネ１５の完全に圧縮
された長さＬ２より短く選定されている。これにより、
磁石１４が、衝撃を受けてコイルバネ１５を圧縮しなが
ら左方に移動する際、該コイルバネ１５が完全に圧縮さ
れた状態になっても、該磁石１４の左端はケース１１の
側壁に接触するようなことはなく、衝撃がすべてコイル
バネ１５によって受け止められることになる。従って、
上述した磁石の運動エネルギーは、すべてコイルバネ１
５の圧縮，径方向の変形及び振動に変換されることにな
り、磁石１４を反転させるエネルギーとして利用され得
ることになる。

【００２５】

【考案の効果】以上述べたように、この考案によれば、
例えば本衝撃センサを自動車の車体等に対して装着した
場合、自動車が急激に停止したとき、移動部材は磁石の
慣性質量によってコイルバネの張力に抗して移動せしめ
られ、コイルバネが完全に圧縮された位置で方向反転
し、その後、この移動部材に作用する加速度が所定値以
下になったとき、コイルバネの張力に基づいて元の位置
に戻される。その際、コイルバネが磁石の外周面に設け
られた小径部に係合していることにより、該コイルバネ
の径方向の遊びが比較的大きく、従って、該コイルバネ
は完全に圧縮された後に径方向に容易に変形し得ること
になる。コイルバネの完全圧縮時の運動エネルギーは一
旦コイルバネやケースなどの変形や振動エネルギーに変
換された後、再度、移動部材の運動エネルギーに変換さ
れる。ここで、この移動部材の速度の方向反転に必要な
時間と方向反転後の速度によって、スイッチのオン状態
の継続時間が左右される。これは、エネルギーの受渡し
に必要な時間とその効率による。本考案によれば、コイ
ルバネ完全圧縮時点の材料の変形や振動が大きくなり、
ひいてはスイッチのオン時間が長くなる。このようにし
て、オン時間を長くすることにより、エアバッグ，シー
トベルトのシステムの制御装置等にて、この検出信号を
確実に認識することができる。さらに、上記構成は、従
来の衝撃センサに対してその磁石または移動部材の形状
を変更するだけの簡単な構成であるので、比較的低コス
トで製造され得ることになる。かくして、本考案によれ
ば、構造が簡単で且つ過度の衝撃等の際にも衝撃が確実
に検出され得ると共に、オン時間のバラツキが生じない
ようにした、極めて優れた衝撃センサが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案による衝撃センサの一実施例を示す概
略断面図である。

【図２】従来の衝撃センサの一例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ 衝撃センサ １１ ケース １２ 管部 １２ａ ストッパ １３ 磁気リードスイッチ １４ 磁石 １４ａ 小径部 １４ｂ 端面 １５ コイルバネ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−203276（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−258651（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−258650（ＪＰ，Ａ) 特開 昭３−110731（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−99073（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−2439（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−17082（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−49867（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭44−1038（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 衝撃を検出すべき方向に沿って配設され
   た磁気リードスイッチと、該磁気リードスイッチの長手
   方向に沿って移動可能に支持され且つコイルバネによっ
   て一側に向かって付勢されている磁石を備えた移動部材
   とを含んでいる衝撃センサにおいて、 上記コイルバネが、上記移動部材の外側面に設けられた
   小径部に嵌合し、該小径部の端面に当接することにより
   該移動部材を付勢していることを特徴とする、衝撃セン
   サ。