JPH01274069A

JPH01274069A - 機械式加速度センサ

Info

Publication number: JPH01274069A
Application number: JP63102653A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Motosawa; 養樹本澤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-04-27
Filing date: 1988-04-27
Publication date: 1989-11-01
Anticipated expiration: 2012-01-16
Also published as: JP2571097B2; US4927172A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車のエアバッグシステム等に用いられる
加速度センサに関するもので、特に、加速あるいは減速
時の慣性力により重錘が相対的に移動することを利用し
て加速度あるいは減速度を検知するようにした、機械式
加速度センサに関するものである。

（従来の技術）自動車には、乗員保護装置としてエアバッグシステムを
装備したものが見られるようになってきている。そのエ
アバッグシステムは、−ａに、衝突時に車体に加わる衝
撃を検知して、エアバッグを膨張展開させるものとされ
ている。

その衝撃は、車体の減速度が所定値を超えることによっ
て検知されるようになっている。したがって、そのよう
なエアバッグシステムにおいては、所定値以上の減速度
を検知し得る加速度センサを用いることが必要となって
いる。

そのようなエアバッグシステムのための加速度センサと
しては、例えば特公昭５２−１３１０４号公報に示され
ているような、慣性力によって相対的に移動する重錘を
備えた機械式のものが一般的に用いられている。その重
錘は、通常時にはスプリングによって所定位置に保持さ
れている。そして、その重錘によって撃針等の作動部材
が初期位置で拘束されている。車体の減速度が所定値を
超え、衝突と判断されるときには、重錘がスプリングに
抗して所定量移動し、作動部材の拘束が解かれる。そし
て、その作動部材が圧縮スプリングによって駆動され、
エアバッグシステムを作動させる雷管等を打撃する。

従来のこのような機械式加速度センサにおいては、上記
公報にも示されているように、その重錘及び作動部材は
ガイドに沿って直線運動するものとされていた。

（発明が解決しようとする課題）ところで、エアバッグシステムにおいては、エアバッグ
を必要としない低速衝突時や通常の急減速時、あるいは
衝突以外の車体振動等によっではシステムが作動するこ
とのないようにしなければならない。一方、実際の衝突
時には確実にシステムが作動されなければならない。

したがって、その加速度センサには正確な作動が求めら
れる。すなわち、一定の減速度に対する重錘の移動量が
正確に定められることが必要となる。また、作動部材も
、その拘束が解かれたとき、直ちにシステムを作動させ
るようにされていなければならない。

しかしながら、上述のように重錘及び作動部材が直線運
動する従来の加速度センサでは、それら重錘及び作動部
材とガイドとの間に摺動摩擦が生じることは避けられな
い。その摺動摩擦は比較的大きく、しかも重錘あるいは
作動部材の移動速度等によって変化する。そのために、
重錘の移動を制御するためのスプリング及び作動部材を
駆動するためのスプリングの設定が纒めて難しくなる。

また、そのような加速度センサの場合には、重錘を制御
するスプリングと作動部材を駆動するスプリングとが別
個に必要となり、構造が複雑化するという問題もある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、設定が容易で構造も簡単な機械式加速
度センサを得ることである。

（課題を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明では、重錘及び作動
アームをそれぞれ揺動自在に支持し、その重錘が慣性力
によって揺動するようにしている。作動アームは重錘に
対して係脱自在とされており、トグルスプリングによっ
て通常時には重錘と係合した状態で保持されるようにな
っている。そのトグルスプリングは、作動アームが所定
位置まで揺動したときにはその揺動方向に作動アームを
付勢するものとされている。作動アームには、定位置ま
で揺動したとき出力装置を作動させる作動部材が取り付
けられている。

（作用）このように構成することにより、通常時には、作動アー
ムは重錘と係合した状態でトグルスプリングの付勢力に
よって初期位置に保持される。所定値以上の加速度を受
けると、重錘がトグルスプリングの付勢力に抗して揺動
し、それと係合している作動アームがともに揺動する。

そして、作動アームがトグルスプリングの中立位置を越
えると、トグルスプリングの付勢方向が反転し、作動ア
ームがその揺動方向に付勢されるようになる。したがっ
て、作動アームが重錘から離れて急速に揺動し、作動部
材が出力装置に当接してそれを作動させる。

このように、重錘及び作動アームが揺動するものとされ
るので、その運動に対する抵抗はほとんど無視すること
ができるようになる。また、１個のスプリングによって
重錘の制御と作動アームの駆動とが行われるので、その
設定が容易となるとともに、加速度センサの構造が単純
化される。

（実施例）以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図は、エアバッグシステムに適用される本発明による加
速度センサの一実施例を示すもので、第１図はその加速
度センサの初期位置にあるときの状態を示す縦断側面図
であり、第２図はその作動状態を示す縦断側面図である
。また、第３図はその加速度センサの縦断正面図であり
、第４図はその要部の斜視図である。

これらの図から明らかなように、この加速度センサｌは
、はぼ長円形の箱状のハウジング２を備えている。この
ハウジング２の内部中央部には、その両側壁２ａ、２ａ
に一端がそれぞれ固定支持された一対の支持軸３．３が
設けられている。これらの支持軸３．３は比較的短いも
ので、互いに間隔を置いて同一軸線上に位置するように
されている。そして、これらの支持軸３．３に、一対の
重錘４，４と作動アーム５とが揺動自在に支持されてい
る。

重錘４は扇形状のもので、その扇形の中心部がベアリン
グを介して支持軸３に支持されるようになっている。各
重錘４，４は、背面板６によって一体に結合されている
。また、その前面（第１図で左側の端面）には係合突起
７が設けられている。

一方、作動アーム５はコの字形断面を有するもので、一
対の重錘４，４間に配置され、その側板５ａ、５ａの上
端部がベアリングを介して支持軸３．３の先端部に支持
されるようになっている。また、その側板５ａ、５ａに
は、重錘４．４の係合突起７．７に対応する位置に、両
側外方に延出する係合受部８．８が設けられている。更
に、作動アーム５の下端部には、撃針９が取り付けられ
ている。

こうして、重錘４と作動アーム５とは、同一軸線のまわ
りをそれぞれ独立して揺動し得るとともに、係合突起７
と係合受部８とを介して互いに係合し得るようにされて
いる。

ハウジング２の上端部と作動アーム５の下端部とには、
それぞれ係止ビン１０．１１が設けられている。そして
、これらの係止ビン１０゜１１に、コイルスプリング１
２の両端がそれぞれ係止されている。このスプリング１
２は、常に引張力が加えられた状態にあるようにされて
いる。また、このスプリング１２は、第１図に示されて
いるようにコの字形断面の作動アーム５の内部を通る位
置と第２図に示されているように作動アーム５から外れ
た位置との間で、作動アーム５の揺動中心軸線、すなわ
ち支持軸３．３の軸線を横切るようにされている。した
がって、そのスプリング１２は、上端の係止ビン１０と
支持軸３との各軸線を通る平面Ｐより第１図で右側にあ
るときには作動アーム５を反時計方向に付勢し、左側に
あるときには作動アーム５を時計方向に付勢するものと
なっている。すなわち、そのスプリング１２はトグルス
プリングとなっている。

ハウジング２には、重錘４の揺動範囲を規制するストッ
パ１３．１４が設けられている。前面側のストッパ１３
の位置は、重錘４がそのストッパ１３に当接したとき、
トグルスプリング１２がその中立面、すなわち係止ビン
１０の軸線と支持軸３の軸線とを通る平面Ｐ上、あるい
はそれよりやや前方まで移動するように定められている
。また、重錘４が背面側のストッパ１４に係合している
ときには、重錘４に自重による時計方向の回転モーメン
トが加わるようにされている。

ハウジング２の先端には、エアバッグシステムのパワー
ユニット１５が取り付けられている。そのパワーユニッ
ト１５には、作動アーム５に取り付けられた撃針９の運
動軌跡上に雷管１６が設けられ、作動アーム５が定位置
まで揺動したときその雷管１６が撃針９によって打撃さ
れて推薬１７が点火されるようになっている。したがっ
て、そのパワーユニット１５が加速度センサ１の出力装
置で、撃針９がその作動部材となっている。

次に、このように構成された加速度センサ１の作用につ
いて説明する。

この加速度センサ１は、第１図で左側が自動車の進行方
向となるようにして車体に設置される。そして、第１図
に示されているように、作動アーム５の係合受部８と重
錘４の係合突起７とが係合し、重錘４の背面がストッパ
１４に当接した状態にセットされる。この状態では、ト
グルスプリング１２がその中立面Ｐよりも右側に位置す
るので、作動アーム５にはそのスプリング１２により反
時計方向の付勢力が加えられる。したがって、その付勢
力が重錘１４の時計方向の回転力より大きい限り、作動
アーム５及び重＠４はその位置で保持される。

こうして、通常時には、作動アーム５及び重錘４は互い
に係合した状態で第１図に示されている初期位置に保持
される。

通常走行中、車体に大きな減速度が発生すると、車体に
固定されているハウジング２もそれとともに急減速する
。一方、ハウジング２に揺動自在に支持されている重錘
４は、慣性力によって進行方向の運動を続けようとする
ので、重錘４には時計方向の回転力が生じる。したがっ
て、作動アーム５が重錘４によって押される。その結果
、その減速度が所定値より大きいときには、トグルスプ
リング１２の付勢力に抗して作動アーム５が重錘４とと
もに時計方向に揺動することになる。

このようにして作動アーム５が時計方向に揺動じ、トグ
ルスプリング１２がその中立面Ｐを越えると、作動アー
ム５にはそのスプリング１２によって時計方向の付勢力
が加えられるようになる。したがって、作動アーム５が
時計方向に急速に回動し、第２図に示されているように
、その先端に取り付けられた撃針９が雷管１６を打撃す
る。こうして、パワーユニット１５が作動される。この
間において、重錘４はストッパ１３に当接することによ
りその揺動が停止される。したがって、その後は作動ア
ーム５のみがトグルスプリング１２によって駆動される
ことになる。

減速度が所定値より小さいときには、重錘４及び作動ア
ーム５はトグルスプリング１２によって初期位置に保持
される。また、所定値より大きい減速度が生じても、そ
の減速が極めて短時間のときには、トグルスプリング１
２の中立面Ｐを越えるまで作動アーム５が揺動しないの
で、そのスプリング１２の付勢力によって重錘４及び作
動アーム５は初期位置に戻される。

したがって、衝突以外のときにエアバッグシステムが作
動することは確実に防止される。

このように、重錘４及び作動アーム５が揺動するものと
されるので、その運動に対する摩擦抵抗は支持軸３との
間のベアリング部分にしか生じない。したがって、その
摩擦抵抗はほとんど無視することができることになり、
重錘４の揺動を制御するスプリング１２の設定が容易と
なる。また、作動アーム５の運動がスムーズとなるので
、衝突による衝撃が生じたときには、瞬時にしてエアバ
ッグシステムが作動されるようになる。

そして、重錘４の制御と作動アーム５の駆動とが１個の
トグルスプリング１２のみによって行われるようになる
ので、加速度センサ１が構造の簡単なものとなり、部品
点数も減少する。

更に、初期位置を決定するストッパ１４の位置、重錘４
及び作動アーム５の揺動中心である支持軸３の位置、ト
グルスプリング１２の強さ等を適宜設定することにより
、加速度センサ１の特性を調整することができる。した
がって、設計の自由度も増大する。

なお、上記実施例においては、重錘４と作動アーム５と
が同一支持軸３に支持されるものとしているが、これら
を別個の支持軸によって支持するようにすることもでき
る。要は、重錘４と作動アーム５とが同方向に揺動し、
互いに係合離脱し得るようにされていさえすればよい。

また、ストッパ１３．１４は省略することもできる。ス
トッパ１３がなくても、トグルスプリング１２の中立面
Ｐを越えるとそのスプリング１２によって作動アーム５
が加速されるので、作動アーム５は重錘４から離れるこ
とになる。一方、スプリング１４を省くときには、重錘
４及び作動アーム５の初期位置が、重錘４の自重による
回転力とトグルスプリング１２の付勢力との釣り合いに
よって決定されるようにすればよい。

更に、この加速度センサ１は、上記実施例のようなエア
バッグシステムにおけるパワーユニット１５の作動用に
用いられるのみではなく、一定の加速度あるいは減速度
を検知して信号を発生する加速度センサとしても用いる
ことができる。

（発明の効果）　。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、加速
度を検知する重錘及びそれによって作動される作動アー
ムをともに揺動するものとしているので、それらの運動
が滑らかとなり、正確に作動する加速度センサとするこ
とができる。

また、トグルスプリングにより作動アームな重錘と係合
した状態で初期位置に保持しておき、所定値以上の加速
度を検知して重錘が所定位置まで揺動したとき、そのト
グルスプリングによって作動アームをその揺動方向に加
速駆動するようにしているので、重錘の制御と作動アー
ムの駆動とが１個のスプリングによって行われることに
なり、その構造を簡単なものとすることができる。しか
も、そのスプリングは、所定値以下の加速度のとき重錘
を初期位置に保持するだけの強さに設定すればよいので
、その設定も容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による加速度センサの一実施例を通常
時の状態で示す縦断側面図、第２図は、その加速度センサの作動状態を示す同様な縦
断側面図、第３図は、第１図の■−■線から見たその加速度センサ
の縦断正面図、第４図は、その加速度センサの重錘と作動アームとを部
分的に示す斜視図である。ｌ・・・加速度センサ　　２・・・ハウジング３・・・
支持軸　　　　　４・・・重錘５・・・作動アーム　　
　７・・・係合突起８・・・係合受部　　　　９・・・
撃針（作動部材）１０．１１・・・係止ビン１２・・・トグルスプリング１５・・・パワーユニット（出力装置）特許出願人　　
本田技研工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】　ハウジングに揺動自在に支持され、慣性力によって揺
動する重錘と、その重錘と同方向に揺動自在に支持され、その重錘に対
して係合離脱可能とされた作動アームと、その作動アームと前記ハウジングとの間に張設され、通
常時には前記作動アームを前記重錘と係合した状態に保
持するとともに、その作動アームが所定位置まで揺動し
たときにはその作動アームを前記重錘から離脱して揺動
させるトグルスプリングと、前記作動アームに取り付けられ、その作動アームが定位置まで揺動したとき出力装置を作動させる
作動部材と、を備えてなる、機械式加速度センサ。