JP3160026B2 - 加速度センサ - Google Patents
加速度センサInfo
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- JP3160026B2 JP3160026B2 JP26278191A JP26278191A JP3160026B2 JP 3160026 B2 JP3160026 B2 JP 3160026B2 JP 26278191 A JP26278191 A JP 26278191A JP 26278191 A JP26278191 A JP 26278191A JP 3160026 B2 JP3160026 B2 JP 3160026B2
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- Japan
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- acceleration sensor
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- spherical
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- ball
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
- G01P15/02—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
- G01P15/08—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
- G01P15/135—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by making use of contacts which are actuated by a movable inertial mass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
- H01H35/14—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H35/00—Switches operated by change of a physical condition
- H01H35/14—Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch
- H01H35/141—Details
- H01H35/142—Damping means to avoid unwanted response
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車に適用され、
急激な速度の変化を検出して例えばエアバッグのような
搭乗者安全装置を駆動する速度変化検出センサあるいは
加速度センサに係る。より詳しくは、この装置は、急激
な減速に応答して移動し、1組の接点翼状部材を閉成せ
しめる要素を有すると共に該要素を付勢するばねを有す
る。
急激な速度の変化を検出して例えばエアバッグのような
搭乗者安全装置を駆動する速度変化検出センサあるいは
加速度センサに係る。より詳しくは、この装置は、急激
な減速に応答して移動し、1組の接点翼状部材を閉成せ
しめる要素を有すると共に該要素を付勢するばねを有す
る。
【0002】
【従来の技術】これまでの研究により、自動車事故、特
に高速度で走行している場合の自動車事故による損傷
が、搭乗者安全装置によって減少され得ることが示され
ている。なお、以下では用語“搭乗者”は自動車の運転
者をも含むものとする。これらの装置は、装置パネルあ
るいはステアリングホイールに装着される、膨張可能な
いわゆるエアバッグと称する風船玉を有する。このエア
バッグは、自動車が急激な減速状態に陥った場合に自動
的に膨張されると共に搭乗者をクッションとして支える
位置に展開され、搭乗者の動きを制止すると共に搭乗者
と風防ガラス、ステアリングホイール等の自動車の室内
装置との接触を防止する。当然のことながら、この種の
安全装置における重要な要素は、エアバッグの膨張およ
び展開を駆動する速度変化検出センサあるいは加速度セ
ンサである。搭乗者が実質的な被害を被る前に迅速にエ
アバッグが展開されるように、自動車の動きは注意深く
かつ正確に監視されるべきである。
に高速度で走行している場合の自動車事故による損傷
が、搭乗者安全装置によって減少され得ることが示され
ている。なお、以下では用語“搭乗者”は自動車の運転
者をも含むものとする。これらの装置は、装置パネルあ
るいはステアリングホイールに装着される、膨張可能な
いわゆるエアバッグと称する風船玉を有する。このエア
バッグは、自動車が急激な減速状態に陥った場合に自動
的に膨張されると共に搭乗者をクッションとして支える
位置に展開され、搭乗者の動きを制止すると共に搭乗者
と風防ガラス、ステアリングホイール等の自動車の室内
装置との接触を防止する。当然のことながら、この種の
安全装置における重要な要素は、エアバッグの膨張およ
び展開を駆動する速度変化検出センサあるいは加速度セ
ンサである。搭乗者が実質的な被害を被る前に迅速にエ
アバッグが展開されるように、自動車の動きは注意深く
かつ正確に監視されるべきである。
【0003】速度変化検出センサは、本願出願人によっ
て出願された米国特許4,329,549号に開示され
ている。このセンサは、金属製シェル(殻)を取り囲む
管状ハウジング、金属製ボール、およびこのボールをシ
ェルの第1の端部に向けて付勢する永久磁石を有する。
センサは、自動車があるプリセットレベルを越える減速
を行った時にボールがシェルの第1の端部から第2の端
部に向って移動し、該端部に設けられた2個の接点翼状
部材に接触するような方向で、自動車に装着される。接
点翼状部材およびボールは電気的導電体によって構成さ
れているため、ボールが接点翼状部材に接触することに
より、2個の翼状部材の間に導電経路が形成される。こ
の導電経路は、エアバッグの膨張および展開のための信
号を発生するために使用される。
て出願された米国特許4,329,549号に開示され
ている。このセンサは、金属製シェル(殻)を取り囲む
管状ハウジング、金属製ボール、およびこのボールをシ
ェルの第1の端部に向けて付勢する永久磁石を有する。
センサは、自動車があるプリセットレベルを越える減速
を行った時にボールがシェルの第1の端部から第2の端
部に向って移動し、該端部に設けられた2個の接点翼状
部材に接触するような方向で、自動車に装着される。接
点翼状部材およびボールは電気的導電体によって構成さ
れているため、ボールが接点翼状部材に接触することに
より、2個の翼状部材の間に導電経路が形成される。こ
の導電経路は、エアバッグの膨張および展開のための信
号を発生するために使用される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、接点翼状部
材は、本来的に然るべき導電性を有している必要がある
ことから、スティール、銅あるいはそれらの合金によっ
て構成され、一方、ボールは接点翼状部材およびボール
間の良好な電気的接続を得る必要上、通常は金メッキさ
れる。そして、これらの部材の電気化学的活性の差異が
あるため、電気分解による腐食が発生し、ボールおよび
/または接点翼状部材に電気的絶縁層が形成されること
があり、これにより、センサの誤動作が引き起こされ
る。この問題は、ボールおよび接点翼状部材を保持する
チャンバが外気に対して開放されている場合にさらに悪
化することとなる。自動車のエンジンからの煙霧および
その他の汚染物によってボールおよび接点翼状部材が汚
染されるからである。
材は、本来的に然るべき導電性を有している必要がある
ことから、スティール、銅あるいはそれらの合金によっ
て構成され、一方、ボールは接点翼状部材およびボール
間の良好な電気的接続を得る必要上、通常は金メッキさ
れる。そして、これらの部材の電気化学的活性の差異が
あるため、電気分解による腐食が発生し、ボールおよび
/または接点翼状部材に電気的絶縁層が形成されること
があり、これにより、センサの誤動作が引き起こされ
る。この問題は、ボールおよび接点翼状部材を保持する
チャンバが外気に対して開放されている場合にさらに悪
化することとなる。自動車のエンジンからの煙霧および
その他の汚染物によってボールおよび接点翼状部材が汚
染されるからである。
【0005】また、上述した従来のセンサは、ボールを
付勢するための力を永久磁石によって発生している。そ
して、永久磁石は、必要な吸引力をボールに付勢する必
要上、比較的強い磁界を発生する必要があり、このた
め、永久磁石のためのスペースが大きくなってしまうと
いう問題があった。
付勢するための力を永久磁石によって発生している。そ
して、永久磁石は、必要な吸引力をボールに付勢する必
要上、比較的強い磁界を発生する必要があり、このた
め、永久磁石のためのスペースが大きくなってしまうと
いう問題があった。
【0006】この発明は上述した事情に鑑みてなされた
ものであり、その第1の目的は、上記ボールに相当する
慣性要素がコイルばねによってプリセットポシションに
向けて付勢され、永久磁石を不要にした加速度センサを
提供することにある。
ものであり、その第1の目的は、上記ボールに相当する
慣性要素がコイルばねによってプリセットポシションに
向けて付勢され、永久磁石を不要にした加速度センサを
提供することにある。
【0007】また、本発明の第2の目的は、慣性要素が
エアバッグを駆動するための電気回路の一部を形成する
ものではなく、従って、慣性要素に対して金メッキ等の
被覆を行う必要のない、加速度センサを提供することに
ある。
エアバッグを駆動するための電気回路の一部を形成する
ものではなく、従って、慣性要素に対して金メッキ等の
被覆を行う必要のない、加速度センサを提供することに
ある。
【0008】さらに本発明の他の目的は、小型であり、
かつ、安価な加速度センサを備えた搭乗者安全装置を提
供することにある。
かつ、安価な加速度センサを備えた搭乗者安全装置を提
供することにある。
【0009】本発明のさらに他の目的については、以下
説明する実施例により、明らかになろう。
説明する実施例により、明らかになろう。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の加速度センサ
は、自動車の搭乗者安全装置に用いられる加速度センサ
であって、 a.ハウジングと、 b.球状慣性要素と、 c.球状慣性要素の移動のための経路と、 d.電気接点である第1の翼状部材と、 e.取り付けられた第2の翼状部材を備えるともに、球
状慣性要素を休止位置に向けて付勢するコイルばねと、 を具備し、プリセットされたレベルをこえる減速度を加
速度センサが受けた時に、第2の翼状部材は、球状慣性
要素の移動によって、第1の翼状部材に接触し電気回路
を閉成するように旋回し、球状慣性要素自体は電気回路
内の導体部分を構成しない加速度センサである。
は、自動車の搭乗者安全装置に用いられる加速度センサ
であって、 a.ハウジングと、 b.球状慣性要素と、 c.球状慣性要素の移動のための経路と、 d.電気接点である第1の翼状部材と、 e.取り付けられた第2の翼状部材を備えるともに、球
状慣性要素を休止位置に向けて付勢するコイルばねと、 を具備し、プリセットされたレベルをこえる減速度を加
速度センサが受けた時に、第2の翼状部材は、球状慣性
要素の移動によって、第1の翼状部材に接触し電気回路
を閉成するように旋回し、球状慣性要素自体は電気回路
内の導体部分を構成しない加速度センサである。
【0011】本発明の加速度センサでは、第1及び第2
の翼状部材が接触した後に、各翼状部材が協働して球状
慣性要素を減速させるようにしてもよい。また、経路
は、球状慣性要素を保持する筒状チャンバと球状慣性要
素の移動を妨げるガスとを有するようにしてもよい。
の翼状部材が接触した後に、各翼状部材が協働して球状
慣性要素を減速させるようにしてもよい。また、経路
は、球状慣性要素を保持する筒状チャンバと球状慣性要
素の移動を妨げるガスとを有するようにしてもよい。
【0012】
【作用】上記加速度センサは、コイルばねにより慣性要
素がプリセットポジション(第1の位置)に付勢される
ので、永久磁石を使用することなく、構成することがで
きる。
素がプリセットポジション(第1の位置)に付勢される
ので、永久磁石を使用することなく、構成することがで
きる。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照し、この発明の一実施例を
説明する。図1はこの発明の一実施例による加速度セン
サを使用した搭乗者安全装置を上蓋を外した状態で見た
平面図である。図2は上蓋を有する同装置の構成を示す
側面図である。図3は同装置の中間部にある慣性要素を
有する同センサの断面構造を示す側断面図である。図4
は同センサにおいて慣性要素が終端部にある状態を示す
図である。
説明する。図1はこの発明の一実施例による加速度セン
サを使用した搭乗者安全装置を上蓋を外した状態で見た
平面図である。図2は上蓋を有する同装置の構成を示す
側面図である。図3は同装置の中間部にある慣性要素を
有する同センサの断面構造を示す側断面図である。図4
は同センサにおいて慣性要素が終端部にある状態を示す
図である。
【0014】これらの図において、本実施例による加速
度センサ10は、自動車(図示せず)に装着されたケー
ス内に通常取り付けられる。センサ10は少なくとも2
本の導線14、16を有するケーブル12により、後に
詳述するエアバッグの展開のためのコントロール装置に
接続される。
度センサ10は、自動車(図示せず)に装着されたケー
ス内に通常取り付けられる。センサ10は少なくとも2
本の導線14、16を有するケーブル12により、後に
詳述するエアバッグの展開のためのコントロール装置に
接続される。
【0015】センサは、一般的に可塑性のプラスチック
材のような非導電性材料によって構成された楕円形のハ
ウジング18を有する。このハウジングは、本体18A
および上蓋18Bとによって構成されると共に、一端
に、本体18Aにおいて筒部断面19Aおよび円筒19
Bによって示された円筒状の内部チャンバ20を有す
る。ハウジングの内部には、側壁24に対して垂直な拡
張部を有する固定の接点翼状部材22が設けられてい
る。さらに詳述すると、接点翼状部材22は、共通接点
の形成に協動する第1の拡張部および第2の拡張部を有
する。翼状部材22はハウジングの垂直壁36に図示し
ないピンによって固定されている。
材のような非導電性材料によって構成された楕円形のハ
ウジング18を有する。このハウジングは、本体18A
および上蓋18Bとによって構成されると共に、一端
に、本体18Aにおいて筒部断面19Aおよび円筒19
Bによって示された円筒状の内部チャンバ20を有す
る。ハウジングの内部には、側壁24に対して垂直な拡
張部を有する固定の接点翼状部材22が設けられてい
る。さらに詳述すると、接点翼状部材22は、共通接点
の形成に協動する第1の拡張部および第2の拡張部を有
する。翼状部材22はハウジングの垂直壁36に図示し
ないピンによって固定されている。
【0016】固定された翼状部材22は、結合翼状部材
38によって垂直柱40に接続される。柱40は、ワイ
ヤ16のようなワイヤの1つに電気的に接続される。
38によって垂直柱40に接続される。柱40は、ワイ
ヤ16のようなワイヤの1つに電気的に接続される。
【0017】また、ハウジング18の内部には、コイル
ばね24Aおよびアーム24Bを有する可動の接点翼状
部材24が設けられている。アーム24Bはその終端部
が平坦化された端部24Cとなっている。コイルばね2
4Aは接続箇所全体をハウジングに強固に固定するため
の中央部24Dを有する。可動の接点翼状部材24は、
第2の柱44に接続された結合翼状部材42に電気的に
接続されている。柱44は2本のワイヤの他方、すなわ
ち、ワイヤ14に接続されている。翼状部材38および
42は各々柱40および44を越えて延長していること
が好ましい。抵抗46はハウジング18内に封じ込めら
れており、その2本の端子は翼状部材40および42に
接続されている。この抵抗46は、翼状部材38、42
および柱40、44を各々介し、常時、線14、16間
を接続する。
ばね24Aおよびアーム24Bを有する可動の接点翼状
部材24が設けられている。アーム24Bはその終端部
が平坦化された端部24Cとなっている。コイルばね2
4Aは接続箇所全体をハウジングに強固に固定するため
の中央部24Dを有する。可動の接点翼状部材24は、
第2の柱44に接続された結合翼状部材42に電気的に
接続されている。柱44は2本のワイヤの他方、すなわ
ち、ワイヤ14に接続されている。翼状部材38および
42は各々柱40および44を越えて延長していること
が好ましい。抵抗46はハウジング18内に封じ込めら
れており、その2本の端子は翼状部材40および42に
接続されている。この抵抗46は、翼状部材38、42
および柱40、44を各々介し、常時、線14、16間
を接続する。
【0018】上蓋18Bは上壁48を有する。多くのリ
ブ50が壁48から下方に突出している。リブ50はそ
れらの上端部において湾曲部52を有する。これらのリ
ブ50はチャンバ内に突出した翼状部材22、24と協
同してチャンバ20の上部を形成する。チャンバ20内
には、例えばスティール製あるいは他の比較的高密度の
材料による球形のボール54によって構成される慣性要
素が配置されている。リブ50は、ボール54のための
垂直管状経路(図2、図3および図4参照)を形成する
ように配置され構成される。
ブ50が壁48から下方に突出している。リブ50はそ
れらの上端部において湾曲部52を有する。これらのリ
ブ50はチャンバ内に突出した翼状部材22、24と協
同してチャンバ20の上部を形成する。チャンバ20内
には、例えばスティール製あるいは他の比較的高密度の
材料による球形のボール54によって構成される慣性要
素が配置されている。リブ50は、ボール54のための
垂直管状経路(図2、図3および図4参照)を形成する
ように配置され構成される。
【0019】翼状部材22、24は、スティール、銅、
あるいはそれらの合金による良導体材料によって構成さ
れる。図2に示すように、翼状部材24は、正常時にお
いてボール54を上方に付勢して休止位置を維するよう
に取り付けられている。
あるいはそれらの合金による良導体材料によって構成さ
れる。図2に示すように、翼状部材24は、正常時にお
いてボール54を上方に付勢して休止位置を維するよう
に取り付けられている。
【0020】管部19Aの内面はスクリューピン62を
受入れ得るように符号60によって示すネジを形成して
おくことが好ましい。
受入れ得るように符号60によって示すネジを形成して
おくことが好ましい。
【0021】センサは、自動車が、あるプリセットレベ
ルを越えるような減速状態となる衝突事故にあった時、
ボール54が翼状部材24による付勢力に抗してリブ5
0によって規定される経路に沿って上方に移動を開始す
るような向きに取り付けられる。ボールが上方に移動す
ると、図3に示すように、翼状部材24は曲げられて翼
状部材22と電気的に接触するに至る。翼状部材は電気
回路、あるいはエアバッグの展開を駆動する他の手段の
一部をなす。例えば、ワイヤ14はバッテリ70に接続
されるとすると、ワイヤ16は駆動メカニズム72に接
続される。2枚の翼状部材22、24が接触すると、バ
ッテリ72からエアバッグ74を展開するメカニズム7
2(図3参照)に電流が流れる。抵抗46はシステムが
必要とする少量の電流を流し得るように設けられてい
る。
ルを越えるような減速状態となる衝突事故にあった時、
ボール54が翼状部材24による付勢力に抗してリブ5
0によって規定される経路に沿って上方に移動を開始す
るような向きに取り付けられる。ボールが上方に移動す
ると、図3に示すように、翼状部材24は曲げられて翼
状部材22と電気的に接触するに至る。翼状部材は電気
回路、あるいはエアバッグの展開を駆動する他の手段の
一部をなす。例えば、ワイヤ14はバッテリ70に接続
されるとすると、ワイヤ16は駆動メカニズム72に接
続される。2枚の翼状部材22、24が接触すると、バ
ッテリ72からエアバッグ74を展開するメカニズム7
2(図3参照)に電流が流れる。抵抗46はシステムが
必要とする少量の電流を流し得るように設けられてい
る。
【0022】2枚の翼状部材が電気的に接触した後、自
動車の減速度が充分に大きい場合にはボールは図におけ
る上方への移動を継続し、翼状部材22、24は図4に
示すようにリブの湾曲部52によって止められるまで曲
げられる。翼状部材22、24による力はボールを減速
させる。この動作によって生じるボール54とハウジン
グ18との間の衝撃は小さい。
動車の減速度が充分に大きい場合にはボールは図におけ
る上方への移動を継続し、翼状部材22、24は図4に
示すようにリブの湾曲部52によって止められるまで曲
げられる。翼状部材22、24による力はボールを減速
させる。この動作によって生じるボール54とハウジン
グ18との間の衝撃は小さい。
【0023】自動車の減速が停止すると、図2に示すよ
うに、ボール54は翼状部材24によってその休止位置
に戻る。
うに、ボール54は翼状部材24によってその休止位置
に戻る。
【0024】なお、本願の適用範囲は上記実施例に限定
されるものではなく、特許請求の範囲に記述された範囲
を外れない範囲で多様な応用が可能である。
されるものではなく、特許請求の範囲に記述された範囲
を外れない範囲で多様な応用が可能である。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、永久磁石を使用することなく、小型かつ安価な加速
度センサを構成することができるという効果がある。
ば、永久磁石を使用することなく、小型かつ安価な加速
度センサを構成することができるという効果がある。
【図1】この発明の一実施例による加速度センサを使用
した搭乗者安全装置を上蓋を外した状態で見た平面図で
ある。
した搭乗者安全装置を上蓋を外した状態で見た平面図で
ある。
【図2】上蓋を有する搭乗者安全装置の構成を示す側面
図である。
図である。
【図3】搭乗者安全装置の中間部にある慣性要素を有す
る加速度センサの断面構造を示す側断面図である。
る加速度センサの断面構造を示す側断面図である。
【図4】加速度センサにおいて慣性要素が終端部にある
状態を示す図である。
状態を示す図である。
【符号の説明】 18 ハウジング 22,24 翼状部材 24A コイルばね 54 ボール 10 加速度センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 テッド・ツエン アメリカ合衆国・ニュージャージー・モ リス・プレインズ・モウンティング・ウ ェイ・703 (72)発明者 カール・グロッシイ アメリカ合衆国・ニュージャージー・ワ ートン・ウエストビュー・23154 (56)参考文献 特開 昭53−32778(JP,A) 特開 昭53−107676(JP,A) 実開 平3−98169(JP,U) 米国特許4329549(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01P 15/135 B60R 21/32 H01H 35/14
Claims (3)
- 【請求項1】 自動車の搭乗者安全装置に用いられる加
速度センサであって、 a.ハウジングと、 b.球状慣性要素と、 c.前記球状慣性要素の移動のための経路と、 d.電気接点である第1の翼状部材と、 e.取り付けられた第2の翼状部材を備えるともに、 前
記球状慣性要素を休止位置に向けて付勢するコイルばね
と、 を具備し、プリセットされたレベルをこえる減速度を前
記加速度センサが受けた時に、前記第2の翼状部材は、
前記球状慣性要素の移動によって、前記第1の翼状部材
に接触し電気回路を閉成するように旋回し、前記球状慣
性要素自体は前記電気回路内の導体部分を構成しない加
速度センサ。 - 【請求項2】 第1及び第2の翼状部材が接触した後
に、前記各翼状部材は協働して球状慣性要素を減速させ
る、請求項1に記載の加速度センサ。 - 【請求項3】 経路は、球状慣性要素を保持する筒状チ
ャンバと前記球状慣性要素の移動を妨げるガスとを有す
る請求項1に記載の加速度センサ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US587,262 | 1990-09-24 | ||
US07/587,262 US5098122A (en) | 1989-12-06 | 1990-09-24 | Velocity change sensor with improved spring bias |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0682470A JPH0682470A (ja) | 1994-03-22 |
JP3160026B2 true JP3160026B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=24349069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26278191A Expired - Fee Related JP3160026B2 (ja) | 1990-09-24 | 1991-09-13 | 加速度センサ |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5098122A (ja) |
JP (1) | JP3160026B2 (ja) |
CA (1) | CA2052025C (ja) |
DE (1) | DE4130897C2 (ja) |
FR (1) | FR2667031B1 (ja) |
GB (1) | GB2249871B (ja) |
IT (1) | IT1251210B (ja) |
SE (1) | SE514374C2 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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