JP2586937B2 - 車輌用加速度検知装置 - Google Patents

車輌用加速度検知装置

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    • B60R21/16Inflatable occupant restraints or confinements designed to inflate upon impact or impending impact, e.g. air bags
    • B60R21/33Arrangements for non-electric triggering of inflation
    • GPHYSICS
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    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/03Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses by using non-electrical means
    • G01P15/032Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses by using non-electrical means by measuring the displacement of a movable inertial mass
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] 〈産業上の利用分野〉 本発明は、シートベルトの緩みを自動的に緊張させる
装置、あるいはエアバック装置など、衝突事故などに際
して乗員の前方への移動を最小限に抑える乗員保護装置
に対し、作動信号を与えるための車輌用加速度検知装置
に関する。
〈従来の技術〉 自動車の座席には、衝突事故などに際して乗員が前方
に投げ出されることを防止すべく、乗員の移動を拘束す
るシートベルト装置が設けられている。これらシートベ
ルト装置は、通常の運転動作を拘束することがなく、所
定値以上の減速度が作用した時にのみ緊張することが好
ましいことから、例えば、本出願人による実開昭62−16
1069号公報などに於いて、衝突時の衝撃を検知して推薬
などに着火し、このときのエネルギを利用してシートベ
ルトを緊張させるプリローダ装置が提案されている。ま
た、米国特許第4,148,503号明細書には、衝突時に急速
に膨張するエアバックをステアリングホイールに組込
み、乗員への衝撃を緩和する装置が開示されている。
〈発明が解決しようとする課題〉 他方、これらの乗員保護装置を作動させるための衝突
検知装置としては、慣性力による重錘の動作を利用する
ものが多用されているが(米国特許第4,580,810号参
照)、これらは、設定された減速度に於いて確実に作動
し、しかも通常時に誤作動をすることがないようにされ
ねばならない。また、これら衝突検知装置は、その使用
情況の特殊性故に、通常作動テストを行うことが困難で
あるから、極めて高い作動信頼性が要求される。
かかる事情に鑑み、本発明の主な目的は、より一層高
い作動信頼性を得ることができるように改良された車輌
用加速度検知装置を提供することにある。
[発明の構成] 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、弾発手段を介し
て浮動的に支持されたセンサウェイトと、エネルギ蓄積
手段に予め蓄積されたエネルギを解放するためのエネル
ギ解放手段と、前記センサウェイトに係合して前記エネ
ルギ解放手段を非作動位置に保持するトリガ手段とを有
し、所定の加速度又は減速度が車輌に作用した際の前記
センサウェイトの変位をもって前記エネルギ解放手段が
作動するようにしてなる車輌用加速度検知装置であっ
て、前記センサウェイトが、互いに独立して揺動可能な
ようにその上端を当該車輌用加速度検知装置のセンサボ
ディに枢支された2つの振り子からなり、前記トリガ手
段が、その一端を前記センサボディに枢支され、かつそ
の他端を非作動位置にある一方の前記振り子に係合した
スイングアームと、該スイングアームの中間部にて枢支
され、かつ非作動位置にある他方の前記振り子に係合す
る一端及び前記エネルギ解放手段に係合する他端を有す
るトリガアームとからなることを特徴とする車輌用加速
度検知装置を提供することにより達成される。
〈作用〉 このようにすれば、2つのうちの一方の振り子が変位
すると、これとスイングアームとの係合が外れ、トリガ
アームが変位してエネルギ解放手段が作動する。また、
他方の振り子とトリガームの一端との係合が外れると、
同じくトリカアームが変位してエネルギ解放手段が作動
する。即ち、2つの振り子とトリガ手段との係合のいず
れか一方でも外れると、エネルギ解除手段が作動する。
しかして、作動不良の発生する確率を効果的に低減する
ことができ、その作動の信頼性をより一層高めることが
できる。
〈実施例〉 以下、本発明の好適実施例を添附の図面を参照して詳
細に説明する。
第1図及び第2図は、本発明に基づき構成された車輌
用加速度検知装置の一例を詳細に示している。この加速
度検知装置1のセンサボディ2の上部両側面には、一対
の振り子3a・3bが、その上端部を支点として揺動自在な
ように吊下げられている。これら一対の振り子3a・3b
は、共にその上側が開放されたU字状断面をなし、互い
に平行に配設された支持軸4a・4bにて上方に位置する両
端部30a・30b・31a・31bがそれぞれ軸支されると共に、
内外二重に組合わされており、互いに相手の運動に干渉
せずに、独立して揺動し得るようにされている。
両振り子3a・3bのU字状部分にて郭成された空間の内
側に突入したセンサボディ2の中間部5には、両振り子
3a・3bの揺動軌跡に対する接線方向に沿って、前方が開
放されたシリンダ状をなすガイド孔6が形成されてい
る。このガイド孔6の内部には、エネルギ蓄積手段とし
ての推薬などの雷管を発火させるための撃針7が挿着さ
れている。
撃針7は、尖端8と、ガイド孔6に摺合する有底筒状
をなすプランジャ9とからなり、プランジャ9底とガイ
ド孔6底との間に縮設されたコイルばね10により、ガイ
ド孔6の開口に向けて常時弾発付勢されている。
センサボディ2の中間部5の後部には、下向きに揺動
可能なようにスイングアーム11が軸支されている。この
スイングアーム11を遊端部12は、非作動位置にある内側
の振り子3bに於ける支持軸4b直下の底部13に係合するこ
とにより、その下向きの揺動が規制されている。
スイングアーム11の中間部遊端側には、支持軸14を介
してシーソー式に揺動可能なように、トリガアーム15が
軸支されている。このトリガアーム15は、側面視略クラ
ンク状(第1図)、正面視略U字状(第2図)をなして
おり、センサボディ2の中間部5に形成された下向きに
開放する切欠部16からガイド孔6内に上側の開放端17を
突入させ、撃針7のプランジャ9部分に形成された係合
部18にこの開放端17を係合させるようにされている。
外側の振り子3aに於けるU字状部の底部には、トリガ
アーム15のU字状端19の底に支持軸4aの略直下にて係合
するように、突片20が突設されている。そして内側の振
り子3bの底部13にスイングアーム11の遊端部12を係合さ
せ、かつトリガアーム15のU字状端19を外側の振り子3a
の突片20に係合させると共に、トリガアーム15の開放端
7を撃針17の係合部18に係合させることにより、コイル
ばね10の付勢力に抗して撃針7が静止状態に保持され
る。
両振り子3a・3bの底部の前端面21a・21bに対向するセ
ンサボディ2の内部には、両振り子3a・3bの上下方向中
心上にあって、かつガイド孔6の軸線に平行する向きと
なるように、バイアスばね22a・22bが並設されている。
これらバイアスばね22a・22bは、それぞれガイドキャッ
プ23a・23bを介して両振り子3a・3bの底部前端面21a・2
1bに当接しており、これにより、両振り子3a・3bを後方
に向けて常時弾発付勢している。
このようにして、外側の振り子3aの突片20とトリガア
ーム15のU字状端19との係合、及び内側の振り子3bの底
部13とスイングアーム11の遊端部12との係合が、常時保
たれている。
次に上記実施例に示した本発明装置の作動要領につい
て第3図〜第6図を併せて参照して説明する。
通常の走行状態に於いては、両振り子3a・3bに作用す
る慣性モーメントとこれらに対応するバイアスばね22a
・22bの弾発力とがそれぞれ釣合うように設定されてお
り、第3図及び第5図に示すように、スイングアーム11
が内側の振り子3bに係合することをもってトリガアーム
15の支持軸14がその位置を規定され、同時にトリガアー
ム15のU字状端19が外側の振り子3aの突片20に係合する
ことをもってトリガアーム15の角度が規定されている。
従って、トリガアーム15はその回動を阻止されて、撃針
7はトリガアーム15との開放端17にてその運動を阻まれ
ている。
車輌が衝突して、進行方向に所定値以上の減速度が作
用すると、バイアスばね22a・22bの付勢力に両振り子3a
・3bの慣性力が打勝ち、その下端部を前方に向けて振出
すように両振り子3a・3bが傾動する(第4・6図矢印Aa
・Ab)。これにより、外側の振り子3aの突片20からトリ
ガアーム15のU字状端19が外れると、撃針7に作用して
いたトリガアーム15の開放端17による拘束力が解放さ
れ、コイルばね10から与えられた弾発力により、トリガ
アーム15の開放端17を押し退けて雷管Fに向けて撃針7
が射出される。
また、内側の振り子3bの底部13からスイングアーム11
の遊端部12が外れると、スイングアーム11が下向きに回
動する(第6図矢印B)。すると、支持軸14及びトリガ
アーム15を伴ってスイングアーム11の遊端部12が下方に
変位し、上記と同様にしてトリガアーム15の開放端17に
よる撃針7に対する拘束力が解放され、撃針7が射出さ
れる(第6図)。
撃針7の尖端8が雷管Fに衝当すると、推薬Bに着火
し、このときの爆発圧力により、図示されないシートベ
ルトプロリーダ装置などが駆動される。
さて、このような車輌の衝突を検知するための加速度
検知装置にあっては、極めて高い作動信頼成を要求され
る。そこで本発明に於いては、上記実施例に詳しく説明
したように、センサウェートとして2系統の振り子3a・
3bを設け、これら振り子3a・3bとトリガ手段との係合型
式をそれぞれ異なるものにしている。このようにするこ
とにより、例えば、外側の振り子3aの突片20とトリガア
ーム15のU字状端19とが膠着した場合、あるいは、内側
の振り子3bの底部13とスイングアーム11の遊端部12とが
膠着した場合など、両振り子3a・3bのいずれか一方の係
合部に不具合があった場合にも、いずれか他方の振り子
の作動のみにて撃針7の射出が可能なようにしている。
尚、上記した動作の説明は、各個の振り子について単
独に説明したが、両振り子3a・3bが同時に動作する場合
にも、何ら変わることなく撃針7が射出されることは云
うまでもない。
ところで、各振り子3a・3bとスイングアーム11及びト
リガアーム15との係合力は、主に両者の接触面積に影響
される。従って、この種の加速度検知装置の製造上のば
らつきを低減する上には、上記した係合部の接触部の寸
法精度が可及的に高められることが好ましい。そこで上
記実施例に於いては、各振り子3a・3bの支点から重心位
置までの距離に比し、支点から各係合部までの距離をよ
り大きくとるものとしている。このようにすれば、慣性
力による各振り子の重心位置の変位が各係合部に於いて
は拡大されることから、同部分の寸法をより大きく設定
することができる。従って、管理精度を相対的に緩和す
ることが可能となる。
他方、安定した感度特性を維持する上で、トリガアー
ム15が解放されない程度の慣性が作用した場合にも、両
振り子3a・3bとスイングアーム11及びトリガアーム15と
の各係合部が確実に復帰する必要がある。上記実施例に
於いては、この点を勘案し、両振り子3a・3bとスイング
アーム11及びトリガアーム15との各係合部を、各振り子
3a・3bの各支持軸4a・4bの略直下にそれぞれ配置するよ
うにしている。と同時に、振り子の変位方向に直交する
軸上にある適宜な間隔を置いた2点で両振り子3a・3bを
それぞれ支持し、かつこれら支持点間の中心の鉛直線上
に各バイアスばね22a・22bの中心を配するものとしてい
る。このようにすることにより、両振り子3a・3bの作動
安定性を向上し、かつ各バイアスばね22a・22bの弾発力
が正確に各振り子3a・3bに作用するものとすることでき
る。従って、各振り子3a・3bが僅かに変位した際にも、
各係合部にこじれなどが生ずることがなく、円滑に原位
置への復帰が行える。
〈発明の効果〉 このように本発明によれば、加速度検知装置が作動不
良を引き起こす要因を効果的に排除することが可能とな
り、車輌衝突時に於ける加速度検知装置の作動不良の発
生確率を極めて低率化することができる。従って、加速
度検知装置の信頼性をより一層向上する上に、多大な効
果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を一部切除して示す側面図で
あり、第2図は同じく背面図である。 第3図〜第6図は本実施例の作動状態を示す説明図であ
る。 1……加速度検知装置、2……センサボディ 3a・3b……振り子、4a・4b……支持軸 5……中間部、6……ガイド孔 7……撃針、8……尖端 9……プランジャ、10……コイルばね 11……スイングアーム、12……遊端部 13……底部、14……支持軸 15……トリガアーム、16……切欠部 17……開放端、18……係合部 19……U字状端、20……突片 21a・21b……前端面 22a・22b……バイアスばね 23a・23b……ガイドキャップ 30a・30b・31a・31b……端部

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弾発手段を介して浮動的に支持されたセン
    サウェイトと、エネルギ蓄積手段に予め蓄積されたエネ
    ルギを解放するためのエネルギ解放手段と、前記センサ
    ウェイトに係合して前記エネルギ解放手段を非作動位置
    に保持するトリガ手段とを有し、所定の加速度又は減速
    度が車輌に作用した際の前記センサウェイトの変位をも
    って前記エネルギ解放手段が作動するようにしてなる車
    輌用加速度検知装置であって、 前記センサウェイトが、互いに独立して揺動可能なよう
    にその上端を当該車輌用加速度検知装置のセンサボディ
    に枢支された2つの振り子からなり、 前記トリガ手段が、その一端を前記センサボディに枢支
    され、かつその他端を非作動位置にある一方の前記振り
    子に係合したスイングアームと、該スイングアームの中
    間部にて枢支され、かつ非作動位置にある他方の前記振
    り子に係合する一端及び前記エネルギ解放手段に係合す
    る他端を有するトリガアームとからなることを特徴とす
    る車輌用加速度検知装置。
  2. 【請求項2】前記2つの振り子の支点の略直下に前記ト
    リガ手段との係合部がそれぞれ設けられ、かつこれら係
    合部のそれぞれが、前記振り子の回動軌跡の接線方向に
    概ね沿う係合面を有することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の車輌用加速度検知装置。
  3. 【請求項3】前記振り子の支点に対する重心位置までの
    距離に比して、前記係合部までの距離がより大きくされ
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項若しくは
    第2項に記載の車輌用加速度検知装置。
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