JP3951762B2 - 衝撃検知装置のスプリング荷重調整方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突を検知する衝撃検知装置に係わり、その衝撃検知装置の可動端子として使用される板バネ材の初期荷重を調整する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、衝撃検知装置の小型軽量化を図るために、図１に示す製品を開発した。この衝撃検知装置１は、カム６を有するロータ３と、１枚の金属板から成る固定端子７、及び１枚の板バネ材から成る可動端子８等より構成され、車両の衝突時にロータ３が所定の回転角度以上回転した時に、可動端子８がカム６に押圧されて固定端子７に接触し、その接触状態を電気信号として出力することにより車両の衝突を検知するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の衝撃検知装置１は、小型軽量化に伴って可動端子８（板バネ材）の形状を小さく、且つ板厚も薄くする必要があるため、必然的にロータ３を付勢する板バネ材の初期荷重も以前（小型軽量化する前）より小さく設定される。小型軽量化する以前では、板バネ材に求められる初期荷重の公差幅が数十ｍＮ（２５〜４５ｍＮ）と比較的大きいことから、可動端子８をプレス加工のみで製作することが可能であったが、本製品では公差幅が数ｍＮ（７〜８ｍＮ）と小さいため、可動端子８をプレス加工だけで製作することは困難であり、板バネ材の初期荷重を調整する必要がある。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、可動端子として使用される板バネ材の初期荷重を精度良く調整できるスプリング荷重調整方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明は、ベース部に対し回転可能に支持され、所定レベル以上の減速度を受けた時に静止位置から一方向に回転する回転体と、ベース部に固定された固定端子と、ベース部に支持された１枚の板バネ材から成り、この板バネ材が無負荷時に静止する初期位置から所定量だけ弾性変形させたセット位置にて回転体に当接して回転体に弾力を付与する可動端子とを有し、車両の衝突時に回転体が静止位置から一方向に所定の回転角度以上回転した時に、可動端子が回転体に押圧されて固定端子に接触することにより車両の衝突を検知する衝撃検知装置において、セット位置にて板バネ材が回転体に付与する弾力を初期荷重と呼ぶ時に、初期位置からセット位置と反対側へ板バネ材を塑性領域まで変形させることにより、初期荷重を所定の荷重範囲内に調整する方法であり、板バネ材を塑性領域まで変形させる変形量を調整変形量と呼び、所定の荷重範囲内に設定される目標のスプリング荷重と初期荷重との差を調整荷重と呼ぶ時に、板バネ材のバネ定数を変数とした１次式から調整荷重に応じて調整変形量を求め、この調整変形量だけ板バネ材を初期位置からセット位置と反対側へ変形させて初期荷重を調整することを特徴とする。
【０００５】
この調整方法によれば、可動端子に使用される板バネ材のバネ定数を変数とした１次式から調整荷重に応じて調整変形量を求めているので、製品毎に板バネ材の板厚や硬度等が異なる場合でも、そのバラツキを吸収できるため、精度良く板バネ材の初期荷重を調整することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は衝撃検知装置１の構成を示す側面図である。
この衝撃検知装置１は、車両の衝突を検知するものであり、図１に示す様に、樹脂製のベース部２と、このベース部２に組み付けられるロータ３と接点手段（下述する）、及びカバー４等より構成される。
【０００７】
ロータ３は、ベース部２と一体に設けられた一対の支持部２ａ（図２参照）に対し、シャフト５を介して回転可能に支持され、このロータ３の重力中心がシャフト５から偏心した位置に設けられている。従って、ロータ３は、車両の衝突時に減速度が生じると、慣性の法則によりロータ３の重力中心にモーメントが働くことにより、シャフト５を中心として図１の矢印方向へ回転する。
このロータ３には、車両の衝突時に接点手段を閉成させるためのカム６が一体に設けられている。また、ロータ３には、係止手段（図示しない）が設けられ、この係止手段が上記の支持部２ａに係止されることにより、図１に示す静止位置から時計回転方向への回転が阻止されている。
【０００８】
接点手段は、１枚の金属板から成る固定端子７と、１枚の板バネ材から成る可動端子８とで構成される。
固定端子７は、金属板の一端側がベース部２に埋設されてベース部２上に略直立した状態で固定され、金属板の他端側が略Ｌ字形に折り曲げられて接点片７ａを形成している。
【０００９】
可動端子８は、板バネ材の一端側がベース部２に埋設されてベース部２上にて固定端子７側へ折り曲げられ、その先端部に固定端子７の接点片７ａに対向する接点部８ａを形成している。この可動端子８は、無負荷時（フリーな状態）に静止する初期位置（図２参照）から所定量だけ弾性変形させたセット位置（図２参照）にてカム６に弾力を有して当接しており、そのカム６を介してロータ３を図２の反時計回転方向に付勢している。従って、ロータ３は、走行中の振動や急ブレーキ等により低レベルの減速度が生じても回転することはない。
【００１０】
本実施例の衝撃検知装置１は、ロータ３が静止状態の時に、固定端子７の接点片７ａと可動端子８の接点部８ａとの間に所定の接点ギャップGPが確保されており、車両の衝突時にロータ３が所定の回転角度以上回転すると、可動端子８がカム６に押圧されて弾性変形することにより、接点部８ａが接点片７ａに接触して、その接触状態を示す電気信号をＥＣＵ（図示しない）に出力する。
【００１１】
ここで、可動端子８（板バネ材）は、本製品の要求品質を満足するために、上記のセット位置（カム６に当接する位置）で発生するスプリング荷重（初期荷重と呼ぶ）を所定の荷重範囲（３７．３±３．７３ｍＮ）内に調整する必要がある。この可動端子８の初期荷重を調整する方法について以下に説明する。
本実施例では、初期位置からセット位置と反対側へ可動端子８（板バネ材）を塑性領域まで変形させて初期位置を変えることにより、初期荷重を調整する。
【００１２】
第１の工程…可動端子８に荷重測定子９（図２参照）を押し当てながら初期位置からセット位置まで押圧して初期荷重を測定する。この時、可動端子８に荷重測定子９を押し当てる位置（荷重測定位置）は、セット位置にて可動端子８がカム６に当接する図中Ｐ点である。
第２の工程…可動端子８のバネ定数を算出する。例えば、Ｐ点での荷重とＰ点手前（任意の位置）の荷重とを測定して、両者の荷重差と変位量とからバネ定数を算出できる。
【００１３】
第３の工程…可動端子８のバネ定数を変数とした１次式（式▲１▼）から調整荷重に応じて調整変形量を算出する。ここで、調整荷重とは、所定の荷重範囲内に設定される目標のスプリング荷重と第１の工程で測定された初期荷重との差である。また、調整変形量とは、可動端子８を板バネ材の塑性領域まで変形させる変形量であり、本実施例では、図３に示す様に、引上げ治具１０を用いて初期位置からセット位置と反対側へ可動端子８を引き上げる時の引上げ量である。
調整変形量（引上げ量）＝（３７．３ｍＮ−初期荷重）／Ａ−Ｂ／Ａ…▲１▼
Ａ＝１．７７×（バネ定数）−２５．０３
Ｂ＝−０．４２×（バネ定数）＋４．９９
【００１４】
第４の工程…引上げ治具１０により可動端子８を初期位置からセット位置と反対側へ、算出された調整変形量（引上げ量）だけ引き上げる。
第５の工程…可動端子８から引上げ治具１０を外して可動端子８の初期位置を調整する。この時、第４の工程では可動端子８を板バネ材の塑性領域まで変形させているので、可動端子８の初期位置が変更される。
第６の工程…Ｐ点での荷重を測定して合否を判定する。
【００１５】
（本実施例の効果）
本実施例の荷重調整方法によれば、可動端子８に使用される板バネ材のバネ定数を変数とした１次式から調整荷重に応じて調整変形量を求めているので、製品毎に板バネ材の板厚や硬度等が異なる場合でも、そのバラツキを吸収できるため、精度良く可動端子８（板バネ材）の初期荷重を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】衝撃検知装置の内部構成を示す側面図である。
【図２】可動端子の初期荷重を調整する過程を示す側面図である。
【図３】可動端子の初期荷重を調整する過程を示す側面図である。
【符号の説明】
１ 衝撃検知装置
２ ベース部
３ ロータ（回転体）
７ 固定端子
８ 可動端子

Claims (1)

1. ベース部に対し回転可能に支持され、所定レベル以上の減速度を受けた時に静止位置から一方向に回転する回転体と、
   前記ベース部に固定された固定端子と、
   前記ベース部に支持された１枚の板バネ材から成り、この板バネ材が無負荷時に静止する初期位置から所定量だけ弾性変形させたセット位置にて前記回転体に当接して前記回転体に弾力を付与する可動端子とを有し、
   車両の衝突時に前記回転体が静止位置から一方向に所定の回転角度以上回転した時に、前記可動端子が前記回転体に押圧されて前記固定端子に接触することにより車両の衝突を検知する衝撃検知装置において、
   前記セット位置にて前記板バネ材が前記回転体に付与する弾力を初期荷重と呼ぶ時に、前記初期位置から前記セット位置と反対側へ前記板バネ材を塑性領域まで変形させることにより、前記初期荷重を所定の荷重範囲内に調整する方法であり、
   前記板バネ材を塑性領域まで変形させる変形量を調整変形量と呼び、前記所定の荷重範囲内に設定される目標のスプリング荷重と前記初期荷重との差を調整荷重と呼ぶ時に、
   前記板バネ材のバネ定数を変数とした１次式から前記調整荷重に応じて前記調整変形量を求め、この調整変形量だけ前記板バネ材を前記初期位置から前記セット位置と反対側へ変形させて前記初期荷重を調整することを特徴とする衝撃検知装置のスプリング荷重調整方法。

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