JP3630818B2 - 車両用加速度センサ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に装着されるシートベルト装置用リトラクタ、エアバッグ等に用いられる車両用加速度センサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両に大きな加速度が加わった場合、シートベルト装置のリトラクタからウエビングが引き出されないようにし、又はエアバッグを展開する等、種々の態様がとられるようにされている。このためリトラクタやエアバッグ装置等には、車両に加わる所定値以上の大きな加速度を検出するための車両用加速度センサ装置が装着されている。
【０００３】
このような、車両用加速度センサ装置を備えた装置類、例えばシートベルトリトラクタは車両のセンタピラー又はシートクッション部分に取り付けられ、またエアバッグ装置はステアリング又はインストルメントパネルに取り付けられるといったように、車体に対し所定の角度を維持して取り付けられるのが普通である。
【０００４】
上述のように、従来の車両用加速度センサ装置は、車体に対し所定の角度を維持して取り付けられるのが前提であり、所定方向の加速度を検出するように構成した加速度センサを、例えばリクライニングシートのシートバック用リトラクタ等の車体に対して角度が変更される部分へ取り付けようとした場合には、これらの部品の角度が変更されることがある。すなわち、搭乗者が着座姿勢を合わせるためシートバックを傾動調整すると、このリトラクタの加速度センサ装置の取付姿勢が変更されてしまい、検出すべき設定加速度とは異なる加速度を検出することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、車両に対し取り付けられた姿勢が変更されても、車体の所定方向に働く加速度を良好に検出可能とした加速度センサ装置を提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の車両用加速度センサ装置は、車両加速度に応じて慣性体を慣性移動させる加速度センサ装置であって、前記慣性体を支持すると共に車両へ揺動可能に支持されたセンサブラケットと、このセンサブラケットに取り付けられ、このセンサブラケットの揺動中心よりも下側に重心を有し、車両の傾き時にも拘わらずセンサブラケットを現位置に維持する下側ウエイトと、この下側ウエイトよりも軽量で、前記センサブラケットへ取り付けられ、センサブラケットの揺動中心よりも上側に重心を有する上側ウエイトと、を有することを特徴とする。
【０００７】
上述のように構成することにより、このセンサブラケットを取り付けた車両部分が傾けられた場合においても、下側ウエイトによりセンサブラケットが検出する加速度方向が変更されないようにセンサブラケットは原位置を維持する。また、この加速度センサに大きな加速度が加わった場合でも上側及び下側ウエイトに加わる慣性力によって、センサブラケットを原位置に保持するので、この加速度センサ装置は常に車体全体に対する所定方向の加速度を検出することができる。
【０００８】
請求項２記載の車両用加速度センサ装置は請求項１記載の車両用加速度センサ装置において、前記センサブラケットには前記下側又は上側ウエイトの収容部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
上述のように構成することにより、センサブラケットに上側ウエイト又は下側ウエイトを組み付ける作業を容易にし、廉価な製品を提供できるようにする。
【００１０】
請求項３記載の車両用加速度センサ装置は、リクライニングシートのシートバック側に固定されたセンサハウジングと、前記センサハウジングに対し、前記シートバツグの傾動方向と略平行な軸で軸支されたセンサブラケットと、前記センサブラケットの支受溝内に所定範囲で移動自在に支持された球形状の慣性体と、前記慣性体が前記センサブラケットの支受溝内を登る動作に連動して出力する出力用機構の出力部材と、センサブラケットの揺動中心軸よりも上側位置に配置された上側ウエイトと、センサブラケットの揺動中心軸に対し、軸支される全体の重心が前記揺動中心軸よりも下側に位置するように設定する重心設定手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
上述のように構成することにより、乗員がリクライニングシートのシートバックを傾動調節した場合においても、このシートバックに固定されたセンサハウジングに対し、重心設定手段がセンサブラケットを原位置に維持するように回動する。これとともに、この加速度センサ装置に大きな加速度が加わった場合においても、揺動中心軸よりも上側位置に配置された上側ウエイトに働く慣性力によって、センサブラケットが原位置に維持され、慣性体だけがセンサブラケットの支受溝内を移動し、この動作が出力部材によって外部に取り出され、適正に加速度センサ装置により加速度を検出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用加速度センサ装置を、シートベルト装置に用いられるリトラクタの加速度センサとして構成した第１実施の形態が、図１に示されている。
【００１３】
このシートベルト装置に用いられるリトラクタＲは、図１１に示されるように車両内におけるリクライニングシートＳのシートバックＢの上側位置に配置されることになる。このリトラクタＲには、センサハウジング１０が固定して設置されている。図１に示されるように、このセンサハウジング１０は、センサブラケット１２と出力用機構の出力部材を装着するための支持及び軸支構造が形成されたケース状のハウジングとして構成されている。
【００１４】
図１に示すようにセンサハウジング１０の内側中間部には支持板１４が突設されている。この支持板１４の平面部中央には小円柱状の軸ピン１６が立設されている。この軸ピン１６はセンサブラケット１２を軸支する揺動中心軸Ｏの一部を構成するもので、その中心軸Ｏの延長線状におけるセンサハウジング１０の一端部には軸受凹部１８が形成されている。この揺動中心軸Ｏは図１１に示されるシートバックＢのシートベース部材１２４に対する揺動中心軸Ｏ１と平行になっている。
【００１５】
センサハウジング１０における他方の端部近くには出力部材を軸支するために軸棒２０が一体的に立設されている。更に、センサハウジング１０の支持板１４と軸棒２０の間の位置には出力用機構の一部を納める為の逃げ凹部２２が形成されている。
【００１６】
上述のように構成されたセンサハウジング１０に装着されるセンサブラケット１２は、図１に示すように底板部３０の両端から自由端側部２４、３６が互いに平行に立設された側面略Ｕ字状に形成されており、その一方の自由端側部２４にはその外側面からアーム部２６が突出している。このアーム部２６は揺動中心軸Ｏに沿って延出し、その自由端部を揺動中心軸Ｏから上方に向けて直角に屈曲し、全体が鉤形に突設されている。このアーム部２６の自由端部には上側ウエイト２８が一体的に設けられている。
【００１７】
この上側ウエイト２８は所定の重量を持つ金属製その他の材料で構成されアーム２６に一体的に設けられている。
【００１８】
このセンサブラケット１２の両自由端側部の間にある底板部３０部分の上表面、すなわち揺動中心軸Ｏ側平面部には、その平面中央を中心としたすり鉢状に形成された支受溝３２が設けられている。この支受溝３２は垂直断面Ｖ字形に形成されており、そのＶ字形の傾斜角は所定の傾斜角となるように形成されている。この支受溝３２内には所定の重さに形成された球形金属製の慣性体３４が移動自在に載置されている。従って、この慣性体３４は水平方向に所定加速度を受けると支受溝３２を登り上がるようになっている。
【００１９】
センサブラケット１２の他方の自由端側部３６の先端部には半円形状の開口である通し開口３８が穿設されている。この他方の自由端側部３６における通し開口３８部分には、図８にも示すように出力連動部材４０が装着されている。この出力連動部材４０は被動受部４２と、接続部４４とが屈曲した一体構造に形成されている。この被動受部４２は矩形板の先端部に、円形板部４６を一体に形成してなり、この円形板部４６の底板部３０側に面した平面部には球面状の凹部が形成してあり、この円形端部４６の球面状の凹部と底板部３０の支受溝３２との間に慣性体３４を挟み込むように構成されている。
【００２０】
この出力連動部材４０の中間部であって、被動受部４２の基端部であり、かつ接続部４４の基端部に当たる部分には、軸受け孔部４８を穿孔し、この軸受け孔部４８に軸挿した軸ピン５０をセンサブラケット１２の自由端側部３６に設けた軸受け孔に通し、この自由端側部３６に対し出力連動部材４０を軸支する。
【００２１】
この状態で、被動受け部は、その軸ピン５０による軸支部から通し開口３８を貫通して、底板部３０上に延出されている。このため被動受け部４２の軸ピン５０回りの回動動作が制限されることになり、この被動受け部４２の球面上の凹部と、支受溝３２との間に挟みこまれた慣性体３４が支受溝３２の斜面によって、所定高さ登ったところで、この被動受け部４２が軸ピン５０回りに回動を制止されるため、慣性体３４がそれ以上支受溝３２の斜面を登ることが出来ないように被動受け部４２に押し付けられることになる。よって、慣性体３４は支受溝３２と被動受け部４２の円形端部の球面状の凹部に挟まれた状態から離脱しない。
【００２２】
このように慣性体３４が支受溝３２の斜面を登るように動作すると、被動受け部４２は図１に示す矢印Ａ方向に回動し、これにともなって接続部４４も矢印Ａ方向に回動する。図１及び図８に示すように、この接続部４４は、出力連動部材４０の軸受孔部４８からくの字状に折曲して延出されるよう形成されている。この接続部４４の自由端部には球形状の連動頭部５２が一体に形成されている。この出力連動部材４０の連動頭部５２には、出力用機構の一部を構成する連動ストッパ部材５４が連動するよう接続されている。
【００２３】
この連動ストッパ部材５４は、略鉤型に形成されており、その矩形柱状の軸支柱部５６の中間部位には円柱状の軸孔５８が穿孔されておりこの軸孔５８の一方の端口部は小円柱状の蓋部６０で閉塞されている。
【００２４】
この軸孔５８の軸支柱部側面に開口した軸孔５８内には、センサハウジング１０の軸棒２０が軸挿されて、連動ストッパ部材５４がこの軸棒２０の回りに回動自由に軸支される。この連動ストッパ部材５４における軸支柱部５６の一方の端部（出力連動部材４０の連動頭部５２側の端部）には、側面Ｌ字形状の連動突片６２が一体的に突設されている。この連動突片６２は、軸支柱部５６との間に出力連動部材４０の接続部４４における連動頭部５２を挟持している。
【００２５】
連動ストツパー部材５４における軸支柱部５６のリトラクタ用歯車部６４側の端部には、ストッパ部材６６が一体的に突設されている。このストッパ部材６６の自由端部は側面Ｕ字状に形成され、その自由端部がリトラクタ用歯車部６４に向けて延出されるとともに、その自由端部には鋭角な歯状に形成された係止歯部６８が、一体的に形成されている。
【００２６】
この連動ストッパ部材５４は軸棒２０の回りに矢印Ｂ方向に回動することにより、そのストッパ部材６６における係止歯部６８を矢印Ｃ方向に移動し、リトラクタ用歯車部６４の各歯溝に歯合させ、リトラクタ用歯車部６４を制動するように構成されている。これによって、リトラクタＲのイナーシャロック機構（詳細は公知であり説明を省略する）が作動し。シートベルトウエビングＷを巻き取っている巻き取り軸の回転が停止し、ウエビングの引出しを阻止できるようになっている。
【００２７】
図２及び図３にも示すように、センサブラケット１２における自由端側部３６には通し開口３８の両端近傍に、それぞれ強制駆動部材７０が揺動中心軸Ｏを中心とする放射線方向に突設されている。これらの強制駆動部材７０は、それぞれ小矩形突片状に形成され、その先端部が丸められている。これらの各強制駆動部材７０はセンサブラケット１２が揺動中心軸Ｏを中心に所定角度回動すると、図３に示すように、ストッパ部材６６の中間部の下面に、その先端部を当接して、このストッパ部材６６を押し、連動ストッパ部材５４を軸棒２０の回りに矢印Ｂ方向に回動し、ストッパ部材６６の自由端部に形成された係止歯部６８がリトラクタ用歯車部６４の各歯溝に係止されるように、配置構成されている。
【００２８】
上述のように揺動中心軸Ｏを中心として回動自由に軸支されたセンサブラケット１２には出力用機構の一部を構成する出力連動部材４０、アーム部２６に設けられた上側ウエイト２８及び強制駆動部材７０、更に慣性体３４が配置されているので、これらがシートバックＢの傾動にかかわらず揺動中心軸Ｏに対し、図１、９に示す原位置を保つようにするため、センサブラケット１２の底板部３０における支受溝３２と反対側の底面部に重心設定手段としての下側ウエイト７２が設けられている。
【００２９】
この下側ウエイト７２は、揺動中心軸Ｏの回りに回動自由に軸支されたセンサブラケット１２及びその付属部分の重心が、揺動中心軸Ｏよりも底板部３０側に位置して、支受溝３２の垂直軸Ｖが垂直位置を保持し、慣性体３４が支受溝３２の最深部に位置するようにする。またこのセンサブラケット１２へ車両前後方向（矢印ＦＲ方向）の加速度が加わった時に、そのアーム部２６に設けた上側ウエイト２８に働く加速度に対する慣性力によって、このセンサブラケット１２が揺動中心軸Ｏの回りに回動せず図１、９の原位置を保持するように構成されている。
【００３０】
さらに、上側ウエイト２８は、センサブラケット１２、出力連動部材４０、下側ウエイト７２といったセンサブラケット１２の揺動中心軸Ｏの下側部分に働く慣性力を打ち消すものであればよいので、そのアーム部２６の揺動中心軸Ｏからの変位量及び上側ウエイト２８の重さが前述の慣性力を打ち消せるように設定されていればよい。このためには上側ウエイト２８、下側ウエイト７２に比べて、これら以外の部品の質量を実質的に無視できる場合、例えば上側ウエイト２８、下側ウエイト７２、慣性体３４を金属で製作し、慣性体３４を揺動中心軸Ｏ上に配置し、これら以外の部品を合成樹脂で製作した場合には、上側ウエイト２８、下側ウエイト７２の揺動中心軸Ｏからの長さをＬ１、Ｌ２とし、各重量をＷ１、Ｗ２とすれば、Ｗ１＜Ｗ２であって、実質的にＷ１×Ｌ１＝Ｗ２×Ｌ２とすれば良い。
【００３１】
これによってシートバックＢのリクライニング操作時には、下側ウエイト７２がセンサブラケット１２の原位置へ復帰させる力を与え、矢印ＦＲの加速度作用時には上側ウエイト２８、下側ウエイト７２の慣性力が相殺されてセンサブラケット１２の原位置が維持される。また、上側ウエイト２８、下側ウエイト７２以外の部品の質量が実質的に無視できない質量を有する場合には、揺動中心軸Ｏよりも上側の重量の重心迄の長さをＬ１、下側の重量の重心迄の長さをＬ２として、上記式を満足するように各部品を製作すれば良い。
【００３２】
また重心設定手段は、揺動中心軸Ｏに対するセンサブラケット１２、出力連動部材４０、下側ウエイト７２の重心を、この揺動中心軸Ｏより下側へ設定する手段であれば、種々の構成をとり得る。例えば、センサブラケット１２の底板部３０を厚肉にし、重くしたり、両自由端側部２４の自由端近くに揺動中心軸Ｏがくるように設定する等の手段をとることができる。
【００３３】
このセンサブラケット１２はその底板部３０に設けた下側ウエイト７０の働きによりセンサハウジング１０が揺動中心軸Ｏに対し相対的に回転した場合であっても、センサブラケット１２自体を下側ウエイト７２に働く引力によつて鉛直方向に引きつけることにより、センサブラケット１２を図１に示す原位置の状態に保持する。
【００３４】
なお、上述のように構成した本第１実施の形態における強制駆動部材７０は図１に示すようにセンサブラケット１２の自由端側部３６に設けるばかりでなく、図４及び図５に示すごとくアーム部２６の揺動中心軸Ｏに沿った延出軸部に一体的に突設し、このセンサブラケット１２が所定角だけ揺動中心軸Ｏに対し回動した時にこのアーム部２６に突設された強制駆動部材７０の先端部が直接リトラクター用歯車部６４における各歯溝部分に噛合し、リトラクタ用歯車部６４の回動を制止するように構成してもよい。
【００３５】
さらに図６及び図７に示すように、強制駆動部材７０はアーム部２６に設けた駆動歯車部７４に被動歯車部７６等を噛合させ、その被動歯車部７６に一体的に突設された強制駆動部材７０が、リトラクタ用歯車部６４の各歯溝に噛合し、このリトラクタ用歯車部６４の回動を制止するように構成してもよい。なお、センサブラケット１２と、強制駆動部材７０を連動させる機構は、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【００３６】
次に上述のように構成した本第１実施の形態に関わる車両用加速度センサ装置の作用及び動作について説明する。
【００３７】
まず車両内に装着されたリクライニングシートＳのシートバックＢが傾動されると、この動作に伴ってこのシートバックＢに装着されたリトラクタＲの加速度センサ装置のセンサハウジング１０が図示しないシートバックともに、揺動中心軸Ｏを中心に傾動する。
【００３８】
このとき揺動中心軸Ｏの回りに軸支されたセンサブラケット１２部分は重心設定手段である下側ウエイト７２の重りの作用により、シートバックが傾動されなかったときにおける原位置を維持する。すなわち、このセンサブラケット１２部分は揺動中心軸Ｏを中心に相対的に回動したと同様の状態となり、この原位置を維持する。
【００３９】
また、この揺動中心軸Ｏの回りに回動自由に軸支されたセンサブラケット１２の部分に、この揺動中心軸Ｏに対し直角方向の加速度が加わった場合には、下側ウエイト７２にこの加速度による慣性力が作用する。
【００４０】
これと同時に、センサブラケット１２にアーム部２６を介して固定された上側ウエイト２８に働く加速度に対する慣性力が働き、前述した下側ウエイト７２に対する慣性力を、この上側ウエイト２８に働く慣性力が打ち消し、図１０のようにセンサブラケット１２が揺動中心軸Ｏを中心に回動するのを制動するようにする。
【００４１】
このとき慣性体３４は軸心が揺動中心軸Ｏ上にあり上側ウエイト２８からなんら拘束を受けるものでないので、支受溝３２の斜面を登り出力連動部材の被動受け部４２を矢印Ａ方向に回動する。この動作に連動して出力連動部材４０の接続部４４が連動ストッパ部材５４の連動突片６２を矢印Ａ方向に押し、連動ストッパ部材５４を軸棒２０の回りに矢印Ｂ方向に回動する。このように軸棒２０の回りに矢印Ｂ方向に回動された連動ストッパ部材５４は、そのストッパ部材６６の係止歯部６８が矢印Ｃ方向に上がりリトラクタ用歯車部６４の歯溝に噛合してリトラクタ用歯車部６４を制止し、図示しないリトラクタ装置のストッパ機構を作動させてこのリトラクタに巻装されたウエビングの引き出し動作を制止するようにされている。
【００４２】
また上述のように構成した本実施の形態の車両用加速度センサ装置を装着したリクライニングシートのシートバックが傾動角度１２度以上２７度以下の範囲で、例えば傾動角度１５度から２０度の範囲の所定の傾動角度まで傾動されたとき、強制駆動部材７０が作動してリトラクタ用歯車部６４を制動する。すなわちこの加速度センサ装置を装着したシートバックが傾動されるとその動作にともなってセンサハウジング１０が傾動する。この時センサブラケット１２は揺動中心軸Ｏを中心に傾動し、その重心設定手段の働きによって原位置を保持する。この時のセンサブラケット１２とセンサハウジング１０との相対回転動作により、センサハウジング１０の軸棒２０に軸支された連動ストッパ部材５４は、センサブラケット１２の強制駆動部材７２に対し相対的に回動し、連動ストッパ部材５４のストッパ部材６６の一部が強制駆動部材７０に当たり、この連動ストッパ部材５４が軸棒２０の回りに矢印Ｂ方向に回動される。
【００４３】
するとストッパ部材６６の係止歯部６８が矢印Ｃ方向に移動され、リトラクタ用歯車部６４の歯の各溝に噛合し、リトラクタ用歯車部６４を制動する。これにより、図示しないリトラクタ装置が働いてウエビングがそれ以上引き出されないようになる。なお、図１に示す実施の形態ではセンサブラケットの揺動中心軸Ｏに対する回転対称位置に二つの強制駆動部材７０が設置されているので、この揺動中心軸Ｏを中心にセンサブラケットが右回り、又は左回りに回動した場合であっても連動ストッパ部材５４に連動して、リトラクタ用歯車部５４を制動することを出来る。
【００４４】
なお、図４から図７に示す強制駆動部材の他の構成例においては、この図４及び図６に向かって時計方向にセンサブラケット１２が回動した場合にのみ、強制駆動部材７０が直接リトラクタ用歯車部６４の各歯の溝に歯合し、リトラクタ用歯車部６４の回動を制止するようにされている。
【００４５】
次に本実施の形態におけるセンサブラケット１２の支受溝３２と慣性体３４との関係についてみると、図１０に示すようにセンサブラケットが原位置すなわち支受溝３２が水平と所定の角度位置θ１をなす状態においては、この慣性体３４を有する加速度センサの慣性体３４に図１０の矢印ＦＲ方向の加速度が加わった場合、慣性体３４は支受溝３２の斜面を矢印ＦＲ方向に登り、図示しない出力連動部材を連動させ適性に作動する。
【００４６】
これに対し、センサブラケット１２が図１１に示す矢印ＦＲ方向の加速度を受けて、図示するように時計方向に回動した場合には、支受溝３２と水平方向とのなす角θ２が図１０に示すθ１より大きくなる。よって支受溝３２の傾角が大きなθ２となり、慣性体３４はこの大きな傾角となった支受溝３２の斜面を登ることができない。よって慣性体３４はこの状態では出力連動部材４０を作動することができず、加速度センサが適性に加速度を検知できないことになる。
【００４７】
しかしながら本実施の形態では、アーム部２６によって揺動中心軸Ｏより上側に変位した位置に上側ウエイト２８を設け、この上側ウエイト２８によって、揺動中心軸Ｏより下側の部分の慣性力を打ち消し、センサブラケット１２が揺動しないようにしているので、慣性体３４は所定の加速度を検出して適正に働くことになる。
【００４８】
次に本発明の第２実施の形態を図９によって説明する。
この第２実施の形態は上側ウエイト及び下側ウエイトを配置する構成の変形例である。なお、本第２実施の形態において、前述した第１実施の形態と同一部材には同一符号を付すこととし、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
本第２実施の形態の加速度センサ装置では、センサハウジング１０に対しセンサブラケット１２を揺動自在に軸支し、このセンサブラケット１２に軸支した出力連動部材４０を慣性体３４で駆動することにより、出力連動部材４０が連動ストッパ部材５４を操作し、この連動ストッパ部材５４によりリトラクタ用歯車部６４を制動するように構成されている。
【００５０】
センサハウジング１０は略矩形箱状でその上蓋部分を取り除いた形状に構成されており、その一対の側面部８０の外側部中央には、支持突片８２がそれぞれ突設されている。各支持突片８２には締結用の透孔８４がそれぞれ穿孔されている。このセンサハウジング１０はリトラクタのフレーム８６に締結されるもので、このためリトラクタフレーム８６にはその一側部に逆Ｕ字状の切欠き８８が穿設され、この切欠き８８の両端部にあたる突片部９２には、それぞれ前述したセンサハウジング１０の透孔８４に連通するよう対応する透孔９０がそれぞれ穿孔されている。なお、図９のリトラクタフレーム８６は紙面の都合上、他に図示したものに比較して縮小して図示してある。そしてセンサハウジング１０の支持突片８２をリトラクタフレーム８６の切欠き８８の突片部９２に合わせ透孔８４と透孔９０とを合致させた状態で、図示しないねじ及びナットによりセンサハウジング１０をリトラクタフレーム８６に締結する。
【００５１】
センサハウジング１０の他の対向する側面部９４には、それぞれ軸受け孔９６が穿孔されている。この軸受け孔９６は、その一部がセンサハウジング１０の端面に開放されるよう切欠されている。また一方の側面部８０には、その上端面状に一対の軸支台部９８が立設されている。各軸支台部９８はそれぞれ小矩形突片状に形成され、それぞれ軸受孔１００が穿孔されている。この各軸受孔１００も、その一部が軸支台部９８の端面部分に開放されるように切欠されている。
【００５２】
上述のセンサハウジング１０に軸支するセンサブラケット１２は図９に示すように、略正面Ｕ字形に構成されている。すなわち底板部３０の両端からそれぞれ自由端側部２４が平行に立設されている。底板部３０における自由端側部２４が延出する方向の平面部には断面Ｖ字状の支受溝３２が形成されている。また底板部３０の支受溝３２と反対側の平面部には、その底板部３０の両側から相対向するように鉤型に延出して形成された保持部１０２を一体的に突設し、この一対の保持部１０２の間に形成されたポケット部１０４の部分に矩形平板状の下側ウエイト７２を嵌挿しセンサハウジング１０と一体に嵌めつけられるようにされている。
【００５３】
センサブラケット１２の一対の自由端側部２４には、それぞれ軸受け孔１０６が穿設されている。各軸受け孔１０６は、その一部が各自由端側部２４の端面に開放するように切欠されている。
【００５４】
一方の自由端側部２４の底板部と反対側の平面部には上側ウエイト２８用のポケット部１０８が一体的に形成されている。このポケット部１０８は上平面が開放した小箱状に形成されている。このポケット部１０８の箱内部空間には小矩形状の上側ウエイト２８が嵌挿され納められる。更にポケット部１０８の外方平面部には軸棒１１０が突設されている。
【００５５】
センサブラケット１２の他方の自由端側部２４には、その底板部３０と反対側の側面に前述した軸棒１１０と同軸芯上にある軸棒１１２が突設されている。更に自由端側部２４の自由端辺部上には一対の強制駆動部材７０が突設されている。各強制駆動部材７０は４分の１円弧状に形成され、互いに平端面を向き合うように所定間隔をおいて対向配置されている。このように構成されたセンサブラケット１２は、その軸棒１１０及び１１２をそれぞれセンサハウジング１０の軸受け孔９６にそれぞれ軸挿し、センサハウジング１０に対しセンサブラケット１２が軸支されるように装着される。
【００５６】
このセンサブラケット１２には出力連動部材４０が軸支される。この出力連動部材４０は被動受部４２に接続部４４を一体に構成してなる。被動受部４２は円盤状に形成され、その支受溝３２に対向する面部は慣性体３４を受ける略球面状凹部に形成されている。また被動受部４２の基端部には角柱状の軸支部１１４が形成され、この軸支部１１４の両端部にはそれぞれ軸ピン１１６が突設されている。また被動受部４２の慣性体３４と反対側の面部には、円弧状の自由端側辺部４４Ａを形成した小突片状の接続部４４が一体的に立設されている。このように構成された出力連動部材４０はその軸ピン１１６をそれぞれセンサブラケット１２の各軸受孔１０６に軸挿し、揺動自在に装着される。
【００５７】
このように出力連動部材４０を軸支したセンサブラケット１２を軸挿したセンサハウジング１０には、その一対の軸支台部９８に連動ストッパ部材５４が軸支される。連動ストッパ部材５４は小矩形板状のストッパ部材６６の自由端部を、リトラクタ用歯車部６４側に向け湾曲させて形成した係止歯部４６が設けられている。またストッパ部材６６の基端側には矩形ブロック状の軸支部１１８が一体に設けられており、軸支部１１８の両端部側には、それぞれ軸ピン１２０が突設されている。さらにストッパ部材６６の一方の側部所定位置には小矩形状の強制駆動部材連動部１２２が一体に突設されている。
【００５８】
このように構成された連動部材５４は、その軸ピン１２０をセンサハウジング１０の各軸支台部９８における軸受け孔１００に軸挿することにより、揺動自在に装着されている。
【００５９】
上述のように構成された加速度センサ装置はリトラクタフレーム８６に装着されることにより、そのストッパ部材６６の係止歯部４６がリトラクタフレームに装着されたリトラクタ用歯車部６４の歯面直下に噛合離脱可能に配置される。
【００６０】
このリトラクトフレーム８６を有する図示しないリトラクタＲは、そのリトラクタ用歯車６４を制止されることにより、このリトラクタＲから引き出されたウエビングＷの引出し動作を制止するように構成されている。
【００６１】
次に上述のように構成された本第２実施の形態に関わる作用及び動作を説明する。本第２実施の加速度センサ装置が装着されたリトラクタを車両のリクライニングシートＳのシートバックＢ部分に装着し使用している場合には、このシートバックＢを傾動調整した場合に、リトラクタフレームと共にセンサハウジング１０が傾動される。この時センサブラケット１２は揺動中心軸Ｏと同芯の軸棒１１０を中心に、下側ウエイト７２の作用で原位置を保持するように、センサハウジング１０に対し相対的に揺動する。よって、支受溝３２は水平方向に対し所定の傾斜面の角度を維持することになる。
【００６２】
本第２実施の形態に関わる加速度センサ装置に図の矢印Ｄ方向に加速度が加わると、センサブラケット１２の揺動中心軸Ｏと一致する軸棒１１２に対し、下方に重心がくるセンサブラケット１２と下側ウエイト７２と出力連動部材４０とに生じる慣性モメントに対し、上側ウエイト２８に働く慣性力が揺動中心軸Ｏの上側にあって、これを相殺し、センサブラケット１２を原位置に保持する。
【００６３】
このため慣性体３４だけが矢印Ｄと反対の方向に移動し、支受溝３２を転動して登り、この慣性体３４が出力連動部材４０を矢印Ｅ方向に回動するよう持ち上げる。すると出力連動部材４０の接続部４４が、連動ストッパ部材５４のストッパ部材６６を図９の矢印Ｆ方向に押し上げ、ストッパ部材６６の係止歯部４６がリトラクタ用歯車部６４の各歯の間の歯溝に係合して、リトラクタ用歯車部６４を制動する。
【００６４】
このようにリトラクタ用歯車部６４が制止されると、図示しないリトラクタはこのリトラクタから引き出されたウエビングの引き出しを阻止するように働く。
【００６５】
また本第２実施の形態の加速度センサ装置ではリトラクタフレームとともにセンサハウジング１０が傾角１２度から２７度の範囲内、例えば各１５度から２０度の間の所定角度の位置まで傾動されると、このセンサハウジング１０に対し相対的に回動されたセンサブラケット１２における強制駆動部材７０がストッパ部材の連動部１２２に当たり、このストッパ部材６６を矢印Ｆ方向に持ち上げ、ストッパ部材６６の係止歯部４６をリトラクタ用歯車部６４の歯の溝に噛合させてリトラクタ用歯車５４を停止させる。なお、強制駆動部材７０は、揺動中心軸Ｏに対し左右対称位置に形成されているので、センサブラケット１２が相対的に時計回り又は反時計回りに回動したいずれの場合であっても、ストッパ部材６６を操作し、リトラクタ装置のウエビング引き出し動作を制止させることができる。
【００６６】
なお、本発明の加速度センサ装置の構成は前述した実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えば慣性体３４を振り子状に揺動可能に構成し、この振子状に揺動する慣性体によって、出力連動部材を動かし加速度を検出するように構成した加速度センサ装置にも適用でき、また垂直に配置され所定角度傾動することにより頂部に載置された出力連動部材が上昇される略円柱形の慣性体を用いた加速度センサ装置等の他の加速度センサ装置に対しても本発明の構成を利用できることは勿論である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の加速度センサ装置は、車両に対し、この加速度センサ装置を取り付けた姿勢が変更されても車体の所定方向に働く加速度を良好に検出可能とするという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に関わる加速度センサ装置の分解斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線によるセンサブラケットが原位置にある状態を示す側面図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ線によるセンサブラケットが傾動位置にある状態を示す側面図である。
【図４】本発明の第１実施の形態に係る加速度センサ装置における、強制駆動部材の他の構成例を示す図１のＩＩ−ＩＩ線に対応した側面図である。
【図５】図４に示す構成例における強制駆動部材部分の要部正面図である。
【図６】本発明の第１実施の形態に関わる加速度センサ装置における、強制駆動部材の更に他の構成例を示す図１のＩＩ−ＩＩ線に対応する側面図である。
【図７】図６に示す構成例における強制駆動部材部分の要部を示す正面図である。る。
【図８】本発明の第１実施の形態に関わる加速度センサ装置における、出力連動部材と連動ストッパ部材とを取り出して示す側面図である。
【図９】本発明の第２実施の形態に関わる加速度センサ装置の分解斜視図である。
【図１０】本発明の加速度センサ装置におけるセンサブラケットの支受溝と慣性体との原位置状における関係を説明するための要部縦断面図である。
【図１１】本発明の加速度センサ装置におけるセンサブラケットの支受溝と慣性体との、センサブラケット傾動時の状態を説明するための要部縦断面図である。
【図１２】本発明の加速度センサ装置をリクライニングシートのシートバックに取り付けた状態を例示する側面概略説明図である。
【符号の説明】
１０・・・センサハウジング
１２・・・センサブラケット
１６・・・軸ピン
１８・・・軸受凹部
２６・・・アーム部
２８・・・上側ウエイト
３０・・・底板部
３２・・・支受溝
３４・・・慣性体
４０・・・出力連動部材 （出力部材）
４２・・・被動受部
４４・・・接続部
５４・・・連動ストッパ部材
６４・・・リトラクタ用歯車部
６６・・・ストッパ部材
６８・・・係止歯部
７０・・・強制駆動部材
７２・・・下側ウエイト （重心設定手段）
９８・・・軸支台部
１０２・・・保持部
１０４・・・ポケット部
１０８・・・ポケット部
１１０・・・軸棒
【発明の属する技術分野】
この発明は、車両に装着されるシートベルト装置用リトラクタ、エアバッグ等に用いられる車両用加速度センサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両に大きな加速度が加わった場合、シートベルト装置のリトラクタからウエビングが引き出されないようにし、又はエアバッグを展開する等、種々の態様がとられるようにされている。このためリトラクタやエアバッグ装置等には、車両に加わる所定値以上の大きな加速度を検出するための車両用加速度センサ装置が装着されている。
【０００３】
このような、車両用加速度センサ装置を備えた装置類、例えばシートベルトリトラクタは車両のセンタピラー又はシートクッション部分に取り付けられ、またエアバッグ装置はステアリング又はインストルメントパネルに取り付けられるといったように、車体に対し所定の角度を維持して取り付けられるのが普通である。
【０００４】
上述のように、従来の車両用加速度センサ装置は、車体に対し所定の角度を維持して取り付けられるのが前提であり、所定方向の加速度を検出するように構成した加速度センサを、例えばリクライニングシートのシートバック用リトラクタ等の車体に対して角度が変更される部分へ取り付けようとした場合には、これらの部品の角度が変更されることがある。すなわち、搭乗者が着座姿勢を合わせるためシートバックを傾動調整すると、このリトラクタの加速度センサ装置の取付姿勢が変更されてしまい、検出すべき設定加速度とは異なる加速度を検出することになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事実を考慮し、車両に対し取り付けられた姿勢が変更されても、車体の所定方向に働く加速度を良好に検出可能とした加速度センサ装置を提供することが目的である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の車両用加速度センサ装置は、車両加速度に応じて慣性体を慣性移動させる加速度センサ装置であって、前記慣性体を支持すると共に車両へ揺動可能に支持されたセンサブラケットと、このセンサブラケットに取り付けられ、このセンサブラケットの揺動中心よりも下側に重心を有し、車両の傾き時にも拘わらずセンサブラケットを現位置に維持する下側ウエイトと、この下側ウエイトよりも軽量で、前記センサブラケットへ取り付けられ、センサブラケットの揺動中心よりも上側に重心を有する上側ウエイトと、を有することを特徴とする。
【０００７】
上述のように構成することにより、このセンサブラケットを取り付けた車両部分が傾けられた場合においても、下側ウエイトによりセンサブラケットが検出する加速度方向が変更されないようにセンサブラケットは原位置を維持する。また、この加速度センサに大きな加速度が加わった場合でも上側及び下側ウエイトに加わる慣性力によって、センサブラケットを原位置に保持するので、この加速度センサ装置は常に車体全体に対する所定方向の加速度を検出することができる。
【０００８】
請求項２記載の車両用加速度センサ装置は請求項１記載の車両用加速度センサ装置において、前記センサブラケットには前記下側又は上側ウエイトの収容部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
上述のように構成することにより、センサブラケットに上側ウエイト又は下側ウエイトを組み付ける作業を容易にし、廉価な製品を提供できるようにする。
【００１０】
請求項３記載の車両用加速度センサ装置は、リクライニングシートのシートバック側に固定されたセンサハウジングと、前記センサハウジングに対し、前記シートバツグの傾動方向と略平行な軸で軸支されたセンサブラケットと、前記センサブラケットの支受溝内に所定範囲で移動自在に支持された球形状の慣性体と、前記慣性体が前記センサブラケットの支受溝内を登る動作に連動して出力する出力用機構の出力部材と、センサブラケットの揺動中心軸よりも上側位置に配置された上側ウエイトと、センサブラケットの揺動中心軸に対し、軸支される全体の重心が前記揺動中心軸よりも下側に位置するように設定する重心設定手段と、を有することを特徴とする。
【００１１】
上述のように構成することにより、乗員がリクライニングシートのシートバックを傾動調節した場合においても、このシートバックに固定されたセンサハウジングに対し、重心設定手段がセンサブラケットを原位置に維持するように回動する。これとともに、この加速度センサ装置に大きな加速度が加わった場合においても、揺動中心軸よりも上側位置に配置された上側ウエイトに働く慣性力によって、センサブラケットが原位置に維持され、慣性体だけがセンサブラケットの支受溝内を移動し、この動作が出力部材によって外部に取り出され、適正に加速度センサ装置により加速度を検出することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の車両用加速度センサ装置を、シートベルト装置に用いられるリトラクタの加速度センサとして構成した第１実施の形態が、図１に示されている。
【００１３】
このシートベルト装置に用いられるリトラクタＲは、図１１に示されるように車両内におけるリクライニングシートＳのシートバックＢの上側位置に配置されることになる。このリトラクタＲには、センサハウジング１０が固定して設置されている。図１に示されるように、このセンサハウジング１０は、センサブラケット１２と出力用機構の出力部材を装着するための支持及び軸支構造が形成されたケース状のハウジングとして構成されている。
【００１４】
図１に示すようにセンサハウジング１０の内側中間部には支持板１４が突設されている。この支持板１４の平面部中央には小円柱状の軸ピン１６が立設されている。この軸ピン１６はセンサブラケット１２を軸支する揺動中心軸Ｏの一部を構成するもので、その中心軸Ｏの延長線状におけるセンサハウジング１０の一端部には軸受凹部１８が形成されている。この揺動中心軸Ｏは図１１に示されるシートバックＢのシートベース部材１２４に対する揺動中心軸Ｏ１と平行になっている。
【００１５】
センサハウジング１０における他方の端部近くには出力部材を軸支するために軸棒２０が一体的に立設されている。更に、センサハウジング１０の支持板１４と軸棒２０の間の位置には出力用機構の一部を納める為の逃げ凹部２２が形成されている。
【００１６】
上述のように構成されたセンサハウジング１０に装着されるセンサブラケット１２は、図１に示すように底板部３０の両端から自由端側部２４、３６が互いに平行に立設された側面略Ｕ字状に形成されており、その一方の自由端側部２４にはその外側面からアーム部２６が突出している。このアーム部２６は揺動中心軸Ｏに沿って延出し、その自由端部を揺動中心軸Ｏから上方に向けて直角に屈曲し、全体が鉤形に突設されている。このアーム部２６の自由端部には上側ウエイト２８が一体的に設けられている。
【００１７】
この上側ウエイト２８は所定の重量を持つ金属製その他の材料で構成されアーム２６に一体的に設けられている。
【００１８】
このセンサブラケット１２の両自由端側部の間にある底板部３０部分の上表面、すなわち揺動中心軸Ｏ側平面部には、その平面中央を中心としたすり鉢状に形成された支受溝３２が設けられている。この支受溝３２は垂直断面Ｖ字形に形成されており、そのＶ字形の傾斜角は所定の傾斜角となるように形成されている。この支受溝３２内には所定の重さに形成された球形金属製の慣性体３４が移動自在に載置されている。従って、この慣性体３４は水平方向に所定加速度を受けると支受溝３２を登り上がるようになっている。
【００１９】
センサブラケット１２の他方の自由端側部３６の先端部には半円形状の開口である通し開口３８が穿設されている。この他方の自由端側部３６における通し開口３８部分には、図８にも示すように出力連動部材４０が装着されている。この出力連動部材４０は被動受部４２と、接続部４４とが屈曲した一体構造に形成されている。この被動受部４２は矩形板の先端部に、円形板部４６を一体に形成してなり、この円形板部４６の底板部３０側に面した平面部には球面状の凹部が形成してあり、この円形端部４６の球面状の凹部と底板部３０の支受溝３２との間に慣性体３４を挟み込むように構成されている。
【００２０】
この出力連動部材４０の中間部であって、被動受部４２の基端部であり、かつ接続部４４の基端部に当たる部分には、軸受け孔部４８を穿孔し、この軸受け孔部４８に軸挿した軸ピン５０をセンサブラケット１２の自由端側部３６に設けた軸受け孔に通し、この自由端側部３６に対し出力連動部材４０を軸支する。
【００２１】
この状態で、被動受け部は、その軸ピン５０による軸支部から通し開口３８を貫通して、底板部３０上に延出されている。このため被動受け部４２の軸ピン５０回りの回動動作が制限されることになり、この被動受け部４２の球面上の凹部と、支受溝３２との間に挟みこまれた慣性体３４が支受溝３２の斜面によって、所定高さ登ったところで、この被動受け部４２が軸ピン５０回りに回動を制止されるため、慣性体３４がそれ以上支受溝３２の斜面を登ることが出来ないように被動受け部４２に押し付けられることになる。よって、慣性体３４は支受溝３２と被動受け部４２の円形端部の球面状の凹部に挟まれた状態から離脱しない。
【００２２】
このように慣性体３４が支受溝３２の斜面を登るように動作すると、被動受け部４２は図１に示す矢印Ａ方向に回動し、これにともなって接続部４４も矢印Ａ方向に回動する。図１及び図８に示すように、この接続部４４は、出力連動部材４０の軸受孔部４８からくの字状に折曲して延出されるよう形成されている。この接続部４４の自由端部には球形状の連動頭部５２が一体に形成されている。この出力連動部材４０の連動頭部５２には、出力用機構の一部を構成する連動ストッパ部材５４が連動するよう接続されている。
【００２３】
この連動ストッパ部材５４は、略鉤型に形成されており、その矩形柱状の軸支柱部５６の中間部位には円柱状の軸孔５８が穿孔されておりこの軸孔５８の一方の端口部は小円柱状の蓋部６０で閉塞されている。
【００２４】
この軸孔５８の軸支柱部側面に開口した軸孔５８内には、センサハウジング１０の軸棒２０が軸挿されて、連動ストッパ部材５４がこの軸棒２０の回りに回動自由に軸支される。この連動ストッパ部材５４における軸支柱部５６の一方の端部（出力連動部材４０の連動頭部５２側の端部）には、側面Ｌ字形状の連動突片６２が一体的に突設されている。この連動突片６２は、軸支柱部５６との間に出力連動部材４０の接続部４４における連動頭部５２を挟持している。
【００２５】
連動ストツパー部材５４における軸支柱部５６のリトラクタ用歯車部６４側の端部には、ストッパ部材６６が一体的に突設されている。このストッパ部材６６の自由端部は側面Ｕ字状に形成され、その自由端部がリトラクタ用歯車部６４に向けて延出されるとともに、その自由端部には鋭角な歯状に形成された係止歯部６８が、一体的に形成されている。
【００２６】
この連動ストッパ部材５４は軸棒２０の回りに矢印Ｂ方向に回動することにより、そのストッパ部材６６における係止歯部６８を矢印Ｃ方向に移動し、リトラクタ用歯車部６４の各歯溝に歯合させ、リトラクタ用歯車部６４を制動するように構成されている。これによって、リトラクタＲのイナーシャロック機構（詳細は公知であり説明を省略する）が作動し。シートベルトウエビングＷを巻き取っている巻き取り軸の回転が停止し、ウエビングの引出しを阻止できるようになっている。
【００２７】
図２及び図３にも示すように、センサブラケット１２における自由端側部３６には通し開口３８の両端近傍に、それぞれ強制駆動部材７０が揺動中心軸Ｏを中心とする放射線方向に突設されている。これらの強制駆動部材７０は、それぞれ小矩形突片状に形成され、その先端部が丸められている。これらの各強制駆動部材７０はセンサブラケット１２が揺動中心軸Ｏを中心に所定角度回動すると、図３に示すように、ストッパ部材６６の中間部の下面に、その先端部を当接して、このストッパ部材６６を押し、連動ストッパ部材５４を軸棒２０の回りに矢印Ｂ方向に回動し、ストッパ部材６６の自由端部に形成された係止歯部６８がリトラクタ用歯車部６４の各歯溝に係止されるように、配置構成されている。
【００２８】
上述のように揺動中心軸Ｏを中心として回動自由に軸支されたセンサブラケット１２には出力用機構の一部を構成する出力連動部材４０、アーム部２６に設けられた上側ウエイト２８及び強制駆動部材７０、更に慣性体３４が配置されているので、これらがシートバックＢの傾動にかかわらず揺動中心軸Ｏに対し、図１、９に示す原位置を保つようにするため、センサブラケット１２の底板部３０における支受溝３２と反対側の底面部に重心設定手段としての下側ウエイト７２が設けられている。
【００２９】
この下側ウエイト７２は、揺動中心軸Ｏの回りに回動自由に軸支されたセンサブラケット１２及びその付属部分の重心が、揺動中心軸Ｏよりも底板部３０側に位置して、支受溝３２の垂直軸Ｖが垂直位置を保持し、慣性体３４が支受溝３２の最深部に位置するようにする。またこのセンサブラケット１２へ車両前後方向（矢印ＦＲ方向）の加速度が加わった時に、そのアーム部２６に設けた上側ウエイト２８に働く加速度に対する慣性力によって、このセンサブラケット１２が揺動中心軸Ｏの回りに回動せず図１、９の原位置を保持するように構成されている。
【００３０】
さらに、上側ウエイト２８は、センサブラケット１２、出力連動部材４０、下側ウエイト７２といったセンサブラケット１２の揺動中心軸Ｏの下側部分に働く慣性力を打ち消すものであればよいので、そのアーム部２６の揺動中心軸Ｏからの変位量及び上側ウエイト２８の重さが前述の慣性力を打ち消せるように設定されていればよい。このためには上側ウエイト２８、下側ウエイト７２に比べて、これら以外の部品の質量を実質的に無視できる場合、例えば上側ウエイト２８、下側ウエイト７２、慣性体３４を金属で製作し、慣性体３４を揺動中心軸Ｏ上に配置し、これら以外の部品を合成樹脂で製作した場合には、上側ウエイト２８、下側ウエイト７２の揺動中心軸Ｏからの長さをＬ１、Ｌ２とし、各重量をＷ１、Ｗ２とすれば、Ｗ１＜Ｗ２であって、実質的にＷ１×Ｌ１＝Ｗ２×Ｌ２とすれば良い。
【００３１】
これによってシートバックＢのリクライニング操作時には、下側ウエイト７２がセンサブラケット１２の原位置へ復帰させる力を与え、矢印ＦＲの加速度作用時には上側ウエイト２８、下側ウエイト７２の慣性力が相殺されてセンサブラケット１２の原位置が維持される。また、上側ウエイト２８、下側ウエイト７２以外の部品の質量が実質的に無視できない質量を有する場合には、揺動中心軸Ｏよりも上側の重量の重心迄の長さをＬ１、下側の重量の重心迄の長さをＬ２として、上記式を満足するように各部品を製作すれば良い。
【００３２】
また重心設定手段は、揺動中心軸Ｏに対するセンサブラケット１２、出力連動部材４０、下側ウエイト７２の重心を、この揺動中心軸Ｏより下側へ設定する手段であれば、種々の構成をとり得る。例えば、センサブラケット１２の底板部３０を厚肉にし、重くしたり、両自由端側部２４の自由端近くに揺動中心軸Ｏがくるように設定する等の手段をとることができる。
【００３３】
このセンサブラケット１２はその底板部３０に設けた下側ウエイト７０の働きによりセンサハウジング１０が揺動中心軸Ｏに対し相対的に回転した場合であっても、センサブラケット１２自体を下側ウエイト７２に働く引力によつて鉛直方向に引きつけることにより、センサブラケット１２を図１に示す原位置の状態に保持する。
【００３４】
なお、上述のように構成した本第１実施の形態における強制駆動部材７０は図１に示すようにセンサブラケット１２の自由端側部３６に設けるばかりでなく、図４及び図５に示すごとくアーム部２６の揺動中心軸Ｏに沿った延出軸部に一体的に突設し、このセンサブラケット１２が所定角だけ揺動中心軸Ｏに対し回動した時にこのアーム部２６に突設された強制駆動部材７０の先端部が直接リトラクター用歯車部６４における各歯溝部分に噛合し、リトラクタ用歯車部６４の回動を制止するように構成してもよい。
【００３５】
さらに図６及び図７に示すように、強制駆動部材７０はアーム部２６に設けた駆動歯車部７４に被動歯車部７６等を噛合させ、その被動歯車部７６に一体的に突設された強制駆動部材７０が、リトラクタ用歯車部６４の各歯溝に噛合し、このリトラクタ用歯車部６４の回動を制止するように構成してもよい。なお、センサブラケット１２と、強制駆動部材７０を連動させる機構は、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【００３６】
次に上述のように構成した本第１実施の形態に関わる車両用加速度センサ装置の作用及び動作について説明する。
【００３７】
まず車両内に装着されたリクライニングシートＳのシートバックＢが傾動されると、この動作に伴ってこのシートバックＢに装着されたリトラクタＲの加速度センサ装置のセンサハウジング１０が図示しないシートバックともに、揺動中心軸Ｏを中心に傾動する。
【００３８】
このとき揺動中心軸Ｏの回りに軸支されたセンサブラケット１２部分は重心設定手段である下側ウエイト７２の重りの作用により、シートバックが傾動されなかったときにおける原位置を維持する。すなわち、このセンサブラケット１２部分は揺動中心軸Ｏを中心に相対的に回動したと同様の状態となり、この原位置を維持する。
【００３９】
また、この揺動中心軸Ｏの回りに回動自由に軸支されたセンサブラケット１２の部分に、この揺動中心軸Ｏに対し直角方向の加速度が加わった場合には、下側ウエイト７２にこの加速度による慣性力が作用する。
【００４０】
これと同時に、センサブラケット１２にアーム部２６を介して固定された上側ウエイト２８に働く加速度に対する慣性力が働き、前述した下側ウエイト７２に対する慣性力を、この上側ウエイト２８に働く慣性力が打ち消し、図１０のようにセンサブラケット１２が揺動中心軸Ｏを中心に回動するのを制動するようにする。
【００４１】
このとき慣性体３４は軸心が揺動中心軸Ｏ上にあり上側ウエイト２８からなんら拘束を受けるものでないので、支受溝３２の斜面を登り出力連動部材の被動受け部４２を矢印Ａ方向に回動する。この動作に連動して出力連動部材４０の接続部４４が連動ストッパ部材５４の連動突片６２を矢印Ａ方向に押し、連動ストッパ部材５４を軸棒２０の回りに矢印Ｂ方向に回動する。このように軸棒２０の回りに矢印Ｂ方向に回動された連動ストッパ部材５４は、そのストッパ部材６６の係止歯部６８が矢印Ｃ方向に上がりリトラクタ用歯車部６４の歯溝に噛合してリトラクタ用歯車部６４を制止し、図示しないリトラクタ装置のストッパ機構を作動させてこのリトラクタに巻装されたウエビングの引き出し動作を制止するようにされている。
【００４２】
また上述のように構成した本実施の形態の車両用加速度センサ装置を装着したリクライニングシートのシートバックが傾動角度１２度以上２７度以下の範囲で、例えば傾動角度１５度から２０度の範囲の所定の傾動角度まで傾動されたとき、強制駆動部材７０が作動してリトラクタ用歯車部６４を制動する。すなわちこの加速度センサ装置を装着したシートバックが傾動されるとその動作にともなってセンサハウジング１０が傾動する。この時センサブラケット１２は揺動中心軸Ｏを中心に傾動し、その重心設定手段の働きによって原位置を保持する。この時のセンサブラケット１２とセンサハウジング１０との相対回転動作により、センサハウジング１０の軸棒２０に軸支された連動ストッパ部材５４は、センサブラケット１２の強制駆動部材７２に対し相対的に回動し、連動ストッパ部材５４のストッパ部材６６の一部が強制駆動部材７０に当たり、この連動ストッパ部材５４が軸棒２０の回りに矢印Ｂ方向に回動される。
【００４３】
するとストッパ部材６６の係止歯部６８が矢印Ｃ方向に移動され、リトラクタ用歯車部６４の歯の各溝に噛合し、リトラクタ用歯車部６４を制動する。これにより、図示しないリトラクタ装置が働いてウエビングがそれ以上引き出されないようになる。なお、図１に示す実施の形態ではセンサブラケットの揺動中心軸Ｏに対する回転対称位置に二つの強制駆動部材７０が設置されているので、この揺動中心軸Ｏを中心にセンサブラケットが右回り、又は左回りに回動した場合であっても連動ストッパ部材５４に連動して、リトラクタ用歯車部５４を制動することを出来る。
【００４４】
なお、図４から図７に示す強制駆動部材の他の構成例においては、この図４及び図６に向かって時計方向にセンサブラケット１２が回動した場合にのみ、強制駆動部材７０が直接リトラクタ用歯車部６４の各歯の溝に歯合し、リトラクタ用歯車部６４の回動を制止するようにされている。
【００４５】
次に本実施の形態におけるセンサブラケット１２の支受溝３２と慣性体３４との関係についてみると、図１０に示すようにセンサブラケットが原位置すなわち支受溝３２が水平と所定の角度位置θ１をなす状態においては、この慣性体３４を有する加速度センサの慣性体３４に図１０の矢印ＦＲ方向の加速度が加わった場合、慣性体３４は支受溝３２の斜面を矢印ＦＲ方向に登り、図示しない出力連動部材を連動させ適性に作動する。
【００４６】
これに対し、センサブラケット１２が図１１に示す矢印ＦＲ方向の加速度を受けて、図示するように時計方向に回動した場合には、支受溝３２と水平方向とのなす角θ２が図１０に示すθ１より大きくなる。よって支受溝３２の傾角が大きなθ２となり、慣性体３４はこの大きな傾角となった支受溝３２の斜面を登ることができない。よって慣性体３４はこの状態では出力連動部材４０を作動することができず、加速度センサが適性に加速度を検知できないことになる。
【００４７】
しかしながら本実施の形態では、アーム部２６によって揺動中心軸Ｏより上側に変位した位置に上側ウエイト２８を設け、この上側ウエイト２８によって、揺動中心軸Ｏより下側の部分の慣性力を打ち消し、センサブラケット１２が揺動しないようにしているので、慣性体３４は所定の加速度を検出して適正に働くことになる。
【００４８】
次に本発明の第２実施の形態を図９によって説明する。
この第２実施の形態は上側ウエイト及び下側ウエイトを配置する構成の変形例である。なお、本第２実施の形態において、前述した第１実施の形態と同一部材には同一符号を付すこととし、その詳細な説明を省略する。
【００４９】
本第２実施の形態の加速度センサ装置では、センサハウジング１０に対しセンサブラケット１２を揺動自在に軸支し、このセンサブラケット１２に軸支した出力連動部材４０を慣性体３４で駆動することにより、出力連動部材４０が連動ストッパ部材５４を操作し、この連動ストッパ部材５４によりリトラクタ用歯車部６４を制動するように構成されている。
【００５０】
センサハウジング１０は略矩形箱状でその上蓋部分を取り除いた形状に構成されており、その一対の側面部８０の外側部中央には、支持突片８２がそれぞれ突設されている。各支持突片８２には締結用の透孔８４がそれぞれ穿孔されている。このセンサハウジング１０はリトラクタのフレーム８６に締結されるもので、このためリトラクタフレーム８６にはその一側部に逆Ｕ字状の切欠き８８が穿設され、この切欠き８８の両端部にあたる突片部９２には、それぞれ前述したセンサハウジング１０の透孔８４に連通するよう対応する透孔９０がそれぞれ穿孔されている。なお、図９のリトラクタフレーム８６は紙面の都合上、他に図示したものに比較して縮小して図示してある。そしてセンサハウジング１０の支持突片８２をリトラクタフレーム８６の切欠き８８の突片部９２に合わせ透孔８４と透孔９０とを合致させた状態で、図示しないねじ及びナットによりセンサハウジング１０をリトラクタフレーム８６に締結する。
【００５１】
センサハウジング１０の他の対向する側面部９４には、それぞれ軸受け孔９６が穿孔されている。この軸受け孔９６は、その一部がセンサハウジング１０の端面に開放されるよう切欠されている。また一方の側面部８０には、その上端面状に一対の軸支台部９８が立設されている。各軸支台部９８はそれぞれ小矩形突片状に形成され、それぞれ軸受孔１００が穿孔されている。この各軸受孔１００も、その一部が軸支台部９８の端面部分に開放されるように切欠されている。
【００５２】
上述のセンサハウジング１０に軸支するセンサブラケット１２は図９に示すように、略正面Ｕ字形に構成されている。すなわち底板部３０の両端からそれぞれ自由端側部２４が平行に立設されている。底板部３０における自由端側部２４が延出する方向の平面部には断面Ｖ字状の支受溝３２が形成されている。また底板部３０の支受溝３２と反対側の平面部には、その底板部３０の両側から相対向するように鉤型に延出して形成された保持部１０２を一体的に突設し、この一対の保持部１０２の間に形成されたポケット部１０４の部分に矩形平板状の下側ウエイト７２を嵌挿しセンサハウジング１０と一体に嵌めつけられるようにされている。
【００５３】
センサブラケット１２の一対の自由端側部２４には、それぞれ軸受け孔１０６が穿設されている。各軸受け孔１０６は、その一部が各自由端側部２４の端面に開放するように切欠されている。
【００５４】
一方の自由端側部２４の底板部と反対側の平面部には上側ウエイト２８用のポケット部１０８が一体的に形成されている。このポケット部１０８は上平面が開放した小箱状に形成されている。このポケット部１０８の箱内部空間には小矩形状の上側ウエイト２８が嵌挿され納められる。更にポケット部１０８の外方平面部には軸棒１１０が突設されている。
【００５５】
センサブラケット１２の他方の自由端側部２４には、その底板部３０と反対側の側面に前述した軸棒１１０と同軸芯上にある軸棒１１２が突設されている。更に自由端側部２４の自由端辺部上には一対の強制駆動部材７０が突設されている。各強制駆動部材７０は４分の１円弧状に形成され、互いに平端面を向き合うように所定間隔をおいて対向配置されている。このように構成されたセンサブラケット１２は、その軸棒１１０及び１１２をそれぞれセンサハウジング１０の軸受け孔９６にそれぞれ軸挿し、センサハウジング１０に対しセンサブラケット１２が軸支されるように装着される。
【００５６】
このセンサブラケット１２には出力連動部材４０が軸支される。この出力連動部材４０は被動受部４２に接続部４４を一体に構成してなる。被動受部４２は円盤状に形成され、その支受溝３２に対向する面部は慣性体３４を受ける略球面状凹部に形成されている。また被動受部４２の基端部には角柱状の軸支部１１４が形成され、この軸支部１１４の両端部にはそれぞれ軸ピン１１６が突設されている。また被動受部４２の慣性体３４と反対側の面部には、円弧状の自由端側辺部４４Ａを形成した小突片状の接続部４４が一体的に立設されている。このように構成された出力連動部材４０はその軸ピン１１６をそれぞれセンサブラケット１２の各軸受孔１０６に軸挿し、揺動自在に装着される。
【００５７】
このように出力連動部材４０を軸支したセンサブラケット１２を軸挿したセンサハウジング１０には、その一対の軸支台部９８に連動ストッパ部材５４が軸支される。連動ストッパ部材５４は小矩形板状のストッパ部材６６の自由端部を、リトラクタ用歯車部６４側に向け湾曲させて形成した係止歯部４６が設けられている。またストッパ部材６６の基端側には矩形ブロック状の軸支部１１８が一体に設けられており、軸支部１１８の両端部側には、それぞれ軸ピン１２０が突設されている。さらにストッパ部材６６の一方の側部所定位置には小矩形状の強制駆動部材連動部１２２が一体に突設されている。
【００５８】
このように構成された連動部材５４は、その軸ピン１２０をセンサハウジング１０の各軸支台部９８における軸受け孔１００に軸挿することにより、揺動自在に装着されている。
【００５９】
上述のように構成された加速度センサ装置はリトラクタフレーム８６に装着されることにより、そのストッパ部材６６の係止歯部４６がリトラクタフレームに装着されたリトラクタ用歯車部６４の歯面直下に噛合離脱可能に配置される。
【００６０】
このリトラクトフレーム８６を有する図示しないリトラクタＲは、そのリトラクタ用歯車６４を制止されることにより、このリトラクタＲから引き出されたウエビングＷの引出し動作を制止するように構成されている。
【００６１】
次に上述のように構成された本第２実施の形態に関わる作用及び動作を説明する。本第２実施の加速度センサ装置が装着されたリトラクタを車両のリクライニングシートＳのシートバックＢ部分に装着し使用している場合には、このシートバックＢを傾動調整した場合に、リトラクタフレームと共にセンサハウジング１０が傾動される。この時センサブラケット１２は揺動中心軸Ｏと同芯の軸棒１１０を中心に、下側ウエイト７２の作用で原位置を保持するように、センサハウジング１０に対し相対的に揺動する。よって、支受溝３２は水平方向に対し所定の傾斜面の角度を維持することになる。
【００６２】
本第２実施の形態に関わる加速度センサ装置に図の矢印Ｄ方向に加速度が加わると、センサブラケット１２の揺動中心軸Ｏと一致する軸棒１１２に対し、下方に重心がくるセンサブラケット１２と下側ウエイト７２と出力連動部材４０とに生じる慣性モメントに対し、上側ウエイト２８に働く慣性力が揺動中心軸Ｏの上側にあって、これを相殺し、センサブラケット１２を原位置に保持する。
【００６３】
このため慣性体３４だけが矢印Ｄと反対の方向に移動し、支受溝３２を転動して登り、この慣性体３４が出力連動部材４０を矢印Ｅ方向に回動するよう持ち上げる。すると出力連動部材４０の接続部４４が、連動ストッパ部材５４のストッパ部材６６を図９の矢印Ｆ方向に押し上げ、ストッパ部材６６の係止歯部４６がリトラクタ用歯車部６４の各歯の間の歯溝に係合して、リトラクタ用歯車部６４を制動する。
【００６４】
このようにリトラクタ用歯車部６４が制止されると、図示しないリトラクタはこのリトラクタから引き出されたウエビングの引き出しを阻止するように働く。
【００６５】
また本第２実施の形態の加速度センサ装置ではリトラクタフレームとともにセンサハウジング１０が傾角１２度から２７度の範囲内、例えば各１５度から２０度の間の所定角度の位置まで傾動されると、このセンサハウジング１０に対し相対的に回動されたセンサブラケット１２における強制駆動部材７０がストッパ部材の連動部１２２に当たり、このストッパ部材６６を矢印Ｆ方向に持ち上げ、ストッパ部材６６の係止歯部４６をリトラクタ用歯車部６４の歯の溝に噛合させてリトラクタ用歯車５４を停止させる。なお、強制駆動部材７０は、揺動中心軸Ｏに対し左右対称位置に形成されているので、センサブラケット１２が相対的に時計回り又は反時計回りに回動したいずれの場合であっても、ストッパ部材６６を操作し、リトラクタ装置のウエビング引き出し動作を制止させることができる。
【００６６】
なお、本発明の加速度センサ装置の構成は前述した実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えば慣性体３４を振り子状に揺動可能に構成し、この振子状に揺動する慣性体によって、出力連動部材を動かし加速度を検出するように構成した加速度センサ装置にも適用でき、また垂直に配置され所定角度傾動することにより頂部に載置された出力連動部材が上昇される略円柱形の慣性体を用いた加速度センサ装置等の他の加速度センサ装置に対しても本発明の構成を利用できることは勿論である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の加速度センサ装置は、車両に対し、この加速度センサ装置を取り付けた姿勢が変更されても車体の所定方向に働く加速度を良好に検出可能とするという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に関わる加速度センサ装置の分解斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線によるセンサブラケットが原位置にある状態を示す側面図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ線によるセンサブラケットが傾動位置にある状態を示す側面図である。
【図４】本発明の第１実施の形態に係る加速度センサ装置における、強制駆動部材の他の構成例を示す図１のＩＩ−ＩＩ線に対応した側面図である。
【図５】図４に示す構成例における強制駆動部材部分の要部正面図である。
【図６】本発明の第１実施の形態に関わる加速度センサ装置における、強制駆動部材の更に他の構成例を示す図１のＩＩ−ＩＩ線に対応する側面図である。
【図７】図６に示す構成例における強制駆動部材部分の要部を示す正面図である。る。
【図８】本発明の第１実施の形態に関わる加速度センサ装置における、出力連動部材と連動ストッパ部材とを取り出して示す側面図である。
【図９】本発明の第２実施の形態に関わる加速度センサ装置の分解斜視図である。
【図１０】本発明の加速度センサ装置におけるセンサブラケットの支受溝と慣性体との原位置状における関係を説明するための要部縦断面図である。
【図１１】本発明の加速度センサ装置におけるセンサブラケットの支受溝と慣性体との、センサブラケット傾動時の状態を説明するための要部縦断面図である。
【図１２】本発明の加速度センサ装置をリクライニングシートのシートバックに取り付けた状態を例示する側面概略説明図である。
【符号の説明】
１０・・・センサハウジング
１２・・・センサブラケット
１６・・・軸ピン
１８・・・軸受凹部
２６・・・アーム部
２８・・・上側ウエイト
３０・・・底板部
３２・・・支受溝
３４・・・慣性体
４０・・・出力連動部材 （出力部材）
４２・・・被動受部
４４・・・接続部
５４・・・連動ストッパ部材
６４・・・リトラクタ用歯車部
６６・・・ストッパ部材
６８・・・係止歯部
７０・・・強制駆動部材
７２・・・下側ウエイト （重心設定手段）
９８・・・軸支台部
１０２・・・保持部
１０４・・・ポケット部
１０８・・・ポケット部
１１０・・・軸棒
Claims (3)
- 車両加速度に応じて慣性体を慣性移動させる加速度センサ装置であって、
前記慣性体を支持すると共に車両へ揺動可能に支持されたセンサブラケットと、
このセンサブラケットへ取り付けられ、このセンサブラケットの揺動中心よりも下側に重心を有し、車両の傾き時にも拘わらずセンサブラケットを現位置に維持する下側ウエイトと、
この下側ウエイトよりも軽量で、前記センサブラケットへ取り付けられセンサブラケットの揺動中心よりも上側に重心を有する上側ウエイトと、
を有することを特徴とする車両用加速度センサ装置。 - 前記センサブラケットには前記下側又は上側ウエイトの収容部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の車両用加速度センサ装置。
- リクライニングシートのシートバック側に固定されたセンサハウジングと、
前記センサハウジングに対し、前記シートバックの傾動方向と略平行な軸で軸支されたセンサブラケットと、
前記センサブラケットの支受溝内に所定範囲で移動自在に支持された球形状の慣性体と、
前記慣性体が前記センサブラケットの支受溝内を登る動作に連動して出力する出力用機構の出力部材と、
前記センサブラケットの揺動中心軸よりも上側位置に配置され、前記センサブラケットに働く加速度により生じる揺れを相殺して静止させるようにした上側ウエイトと、
前記センサブラケットの揺動中心軸に対し、軸支される全体の重心が前記揺動中心軸よりも下側に位置するように設定する重心設定手段と、
を有することを特徴とする車両用加速度センサ装置。
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