JP3553617B2 - 衝撃検知装置 - Google Patents

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    • G01L5/0052Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes measuring forces due to impact

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車などの車両が側面から衝撃を受けたとき、衝撃の度合いを検知して、車内に設置したエアーバッグなどの乗員の安全を守る安全装置を動作させるための衝撃検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
前記したような衝撃検知装置は、既に知られており、衝撃を検知して自動車の車内に設置したエアーバッグやシートベルトなどを作動させるためのセンサーとして使用されている。
【0003】
従来の衝撃検知装置において、側面衝突などの事故において、車体の側面に衝撃を受けたときに、この衝撃を検知し、前記のようにエアーバッグやシートベルトなどを作動させて、ドライバーや他の乗員の身を守る衝撃検知装置が要望されている。
【0004】
ドイツ特許明細書DE−0S−3716168号には、車体側面の衝撃を検知する装置が記載されている。この記載においては、自動車の扉のアウターパネルの内側に二本の長い部材を内蔵させ、これら部材にピエゾ電気トランスデューサを装着し自動車の扉が側面からの衝撃によって変形したときに、該扉のアウターパネルが前記部材に接触し、これによって前記トランスデューサを動作させるようになっている。また、フォトダイオードとフォトトランジスタとを組み合わせた光線による検知装置も記載されており、これによれば、前記長い部材に自動車の扉のアウターパネルが接触したとき、前記光線による検知装置の光路が遮断され、これによって信号が発信される仕組みになっている。これらの検知装置においては、車体の扉のアウターパネルの変形速度が二つの変形時の間の時間の経過を決定することによって測定されるようになっており、まず最初に前記アウターパネルが変形して第1の長い部材に接触する変形と、つぎに前記アウターパネルがさらに変形して第2の長い部材に接触する変形との間の時間経過を決定して衝撃の度合いが測定される。
【0005】
イギリス特許出願GB−A−2225660号には、自動車の扉のアウターパネルの変形に応答して圧力スイッチが動作する装置が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の技術は、すべて自動車の扉のアウターパネルの変形を検知する手段になっている。しかしながら、扉のアウターパネルの変形を検知する従来の装置は、種々の不都合さを有する。何故ならば、最近の自動車の扉のアウターパネルは、車体の重量軽減のために、可能な限り薄い厚さのプレス鋼板が使用されているため、ちょっとした衝撃を受けただけで、例えば、扉を足蹴りした程度でも、扉のアウターパネルは、ぺこんと凹んでしまったり、自動車の乗降時などに扉を開いたとき、扉を電信柱、ガードレール、柱などにぶつけると、これまた扉のアウターパネルが凹んだり、変形してしまうことが多く、このような扉の弱体化によって、アウターパネルの衝撃を検知して、エアーバッグなどを安全装置を動作させる方式であると、いらざる扉への衝撃をひろい、不要なときにまでも、安全装置を動作させて、不測の混乱を生じさせてしまうからである。
【0007】
【課題を解決するための具体的手段】
この発明は、前記のように、従来の技術では、扉への衝撃が低く、安全装置を作動させる必要がないような場合でも、そのような衝撃を検知する問題点を解決するために発明されたものであって、自動車の扉の内部に少なくとも一つの補強部材を内蔵させ、自動車の側面への衝撃を検知して、なんらかの出力信号を前記安全装置の作動手段へ送るセンサーを前記補強部材に関連、設置し、該補強部材が変形することによってのみ、該センサーが衝撃を検知できる構成によって、
前記課題を解決したものである。
【0008】
この発明においては、前記補強部材は、車体のアウターパネルの内側に、これよりも離れて設けられている。
【0009】
この発明においては、前記センサーは、前記補強部材の変形距離または変形速度または変形加速度に応じて応答する。
【0010】
前記センサーは、車体のアウターパネルから離れて位置する補強部材の一部に近接して配置され、該補強部材の動きに応答して動作する。
【0011】
前記センサーエレメントは、圧力感知センサーエレメントである。
【0012】
また、前記センサーエレメントは、ピエゾ電気センサーエレメントでもよい。
【0013】
前記センサーエレメンは、一例としては、補強部材に装着されている。
【0014】
前記センサーは、他の例としては、前記アウターパネルに取り付けられたブラケットに装着され、このブラケットは、補強部材に係合していて、該補強部材が衝撃によって変形または移動するときに、前記センサーが動いて作動するようになっている。
【0015】
また、他の例では、前記センサーは、ハウジングにスプリングと慣性質量体とを内蔵させ、該ハウジングの動きと相対的な動きをする質量体の動きで出力信号を発信するスイッチを動作させる構成でもよい。
【0016】
さらに、他の例では、前記センサーは、前記アウターパネルから離れて対面する補強部材の一部に、電気コイルと磁化アーマチュアとからなるセンサーを関連配置し、衝撃による補強部材の動きで電気コイルと磁化アーマチュアとを動作させて、電流を発生させ、この電流を衝撃検知信号として前記安全装置の作動部所へ送るようにした構成でもよい。
【0017】
この発明の衝撃検知装置は、自動車の車体の扉、フロントパネル、リアーパネルなどの自動車の車体その他の車両の車体の外側面を構成する部材に適宜装着される。
【0018】
【実施例】
図1には、自動車などの車両の扉(ドア)に、この発明の衝撃(インパクト)検知器(センサー)を設けた実例が略図的に示されている。扉は、内装部材1と外装部材2とを備え、両者の間に中空の内部3が設けられている。扉には、窓4が設けられており、窓を囲むフレームの上部部分5が図1に示されている。
【0019】
扉は、通常の自動車の扉であって、図では、これを略図的にのみ示す。
【0020】
扉の水平方向に扉の間口方向を横断するようにして、扉の中空内部3の丁度中央位置に剛性のある補強ビーム6が延びている。この補強ビームの素材は、適当な素材から成形されている。補強ビーム6の設置位置は、扉の外装部材2から離れた位置であることが好ましい。
【0021】
扉の内装部材1の内面に、検知器エレメント8を支持する支脚7が取り付けてあり、前記検知器エレメントは、水平に延びている補強ビーム6の面に近接するもので、該ビームは、図示のように扉の内装部材1に対面している。
【0022】
検知器(センサー)8は、ピエゾ電気マエリアルのエレメントを組み込んだセンサーのような圧力スイッチまたは圧力センサーである。このように、センサーが圧力スイッチまたは圧力センサーであると、補強ビーム6が変形して該ビームがセンサー8に接触するときにのみ、前記センサーは、動作する。このように、前記センサーは、補強ビームの変形度合いに応じてリスポンスするもので、自動車の衝突事故において、扉への衝撃の度合いが小さく、衝撃エネルギーが弱く、したがって比較的剛性のある前記補強ビーム6を変形に至らしめないようなものであれば、前記センサーは、動作せず、扉への衝撃が強ければ、その衝撃度合いに応じ強いなりに応答するものである。
【0024】
図2は、この発明の他の実施例における、図1の中央部分の拡大図であり、内装部材1、外装部材2、補強ビーム6を示す。そして、センサーエレメント9は、補強ビーム6の上面に支持されている。この図2の実施例では、センサーエレメント9は、前記したスプリングと質量体とを組み合わせたセンサーであり、センサーエレメント9は、前記補強ビームの上に跨がっているか、載置されているもので、車両車体の側面へ衝撃を受けたとき、その衝撃によりビームが変形したときにのみ、前記センサーが動作する。
【0025】
図3は、この発明の別の実施例を示すもので、図1、2の実施例と同様に、車体の扉の内部に衝撃検知のセンサーを配備したものであり、内装部材1、外装部材2、補強ビーム6が示されている。この実施例では、外装部材2の内側に支脚10が取り付けられ、この支脚は、垂直部11と水平棚部12とを有する断面逆L字状のブラケットを備え、垂直部11は、水平に延びている補強ビーム6の側面に対面し、水平棚部12の直下に補強ビーム6が位置する。パッキング材(緩衝材)または接着剤13が垂直部11、水平棚部12と前記ビーム6との間に介在する。前記ブラケットの水平棚部12に、前記したスプリングと質量体からなるセンサーエレメント14が設置されている。このように、垂直部11と水平棚部12とからなるブラケットが前記ビーム6に近接しているもので、車両の車体の扉に側面から衝撃を受け、これによって扉が少々変形してもセンサーエレメント14は、動かず、センサーエレメントは、作動せず、なんらの出力信号も出さない。しかしながら、外部側面からの扉への衝撃が強く、外装部材2がかなりの程度に変形し、前記ビーム6までも変形するような場合には、センサーエレメント14は、動作し、出力信号を発信する。衝撃力が強く、前記のようにセンサーエレメント14が動作する理由は、図3に示すように、センサーエレメント14は、図でみて補強ビーム6の左側面を通過する垂直面に対し、直角に位置するから、扉の外装部材2がビーム6の方向へ少々凹んでも、支脚10と外装部材2との間で、そのような衝撃は、吸収され、センサーエレメント14は、影響を受けないが、衝撃力が大きく、ビーム6までも変形するようなときは、センサーエレメント14は、動作する。
【0026】
図4の実施例は、また別の実施例であって、センサーエレメントを電気コイル15と磁化されたアーメチュアまたは鉄心コア16によって構成したもので、補強ビーム6は、扉の内装部材1に関連させた構造になっている。図に示すように内装部材1の内側のほぼ中央部ににコイル16が取り付けられ、このコイル16に二股の電気コイル15がスライド自由に嵌合し、該電気コイルの一端が補強ビーム6に取り付けられている。したがって、外装部材2が側面から衝撃を受け、この衝撃力により変形して扉の間口方向に延びている補強ビーム6に衝撃を加え、これによって該ビームが内装部材1の方向へ変形すると、前記コイル15も前記コイル16にそってスライドし、電気コイル14に誘導電流が発生し、この電流のマグニチュードは、ビーム6の変形速度に応答し、かくしてビーム6の変形程度によって衝撃力の程度を示す信号が電気コイルから発信されることになる。
【0027】
前記したように、この発明の衝撃検知装置は、自動車などの車両が側面衝突などの事故で、扉側面に衝撃を受けたとき、扉の内部に内蔵したセンサーが衝撃力の程度によって衝撃を検知し、衝撃力が乗員の安全を脅かすようなものであれば、直ちに適当な出力信号を発信して車内に設けられたエアーバッグなどの乗員の安全を守る安全装置を動作させるものであり、前記した実施例は、すべて、この発明の実施の態様であるが、補強ビームの素材、構造による強度の選択、補強ビームの設置位置の選択を種々の角度から検討し、衝撃検知装置の適正な動作を図ればよいものであり、例えば、外装部材(アウターパネルなど)に近接して補強ビームを設置し、補強ビームが外装部材の衝撃による作用を受けやすくし、さらにセンサーの誤動作を防ぐために、側面からの衝撃力を外装部材、補強ビーム、センサーの順で受けるようにする。
【0028】
前記した実施例では、衝撃検知装置(センサー、センサーエレメント)を車体の扉の内部に設置したが、衝撃検知装置は、扉に関連した部所以外、例えば、自動車の車体のフロントウイング、フロントホイールハウジング、エンジンルームなどの部所、車体後部のトランクルームの側面やリアホイールハウジングの側面などの任意の部所へ取り付けることも可能であり、このような場合には、取付部所の外装部材(アウターパネルなど)の内側で、これに近接し、かつ、離隔させた状態で取り付ける。
【0029】
【発明の効果】
この発明によれば、車体の扉などに関連する位置に設けられた補強部材に衝撃検知の手段を関連、配置させ、該補強部材が受ける衝撃によって、該補強部材が変形したときに、検知手段を動作するようにしたから、エアーバッグなどの安全装置が動作しては困るような、乗員の身に危険が及ばない程度の衝撃には、検知手段が動作しないようにしてあり、これによって、エアーバッグのような安全装置を緊急必要時のみに作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による衝撃検知装置を設けた自動車の扉構造の一例を示す断面図である。
【図2】他の例を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
1 自動車の扉のインナーパネル
2 自動車の扉のアウターパネル
3 扉の中空内部
4 窓
5 窓枠の頂部
6 補強ビーム(補強部材)
7 支脚
8 センサーエレメント
9 センサーエレメント
10 支脚
11 ブラケットの垂直部材
12 ブラケットの水平部材
13 パッキングまたは接着剤
14 センサーエレメント
15 電気コイル
16 磁化アーマチュア

Claims (3)

  1. 車両内で側面衝撃を検知するための衝撃検知器を備えた検知装置であって、
    前記衝撃検知器は、車両の側面領域における外装部材の内部に配置された少なくとも1つの補強部材の変形距離に応答するものであり、かつ、
    前記補強部材の前記外装部材に最近接した部分を含む垂直平面よりも内側のみに配置されてなることを特徴とする衝撃検知装置。
  2. 前記補強部材は、前記外装部材から離れて配置されている請求項1に記載の衝撃検知装置。
  3. 前記衝撃検知器は、前記補強部材の前記外装部材から遠方の部分に隣接して搭載される請求項1〜2のいずれかに記載の衝撃検知装置。
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