JPH03132448A - 加速度センサ及び車両における乗員保護用緩衝装置 - Google Patents

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Ｊ 本発明は、車両において急激な減速かあった際に乗員に
対してクツションの役目をするエアバッグを素早く膨張
させて乗員を保護する乗員保護ｍ緩衝装置及びそのため
の加速度センサに関する。

「従来の技術」 従来、“パラセンジャーレストレイントシステム（ｐａ
ｓｓｅｎｇｅｒ　ｒｅｓｔｒａｉｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ）
　”と呼ばれる乗員保護用緩衝装置を使用することによ
って、特に高速走行時の車両事故において乗員が受ける
被害をほとんどあるいはすべて無くすことかできるとい
う事実は、各種の研究によって証明されている。（なお
、ここで、″乗員゛には乗客に加え運転者も含む。） このシステムは、通常車両の機器ハ＊　／Ｉ／　カバ７
トル内に収納されて膨張する風船、いわゆる゛′エアバ
ッグ゛と呼ばれるものを備えている。

そして、急激な減速力が車両に作用した時には、乗員に
対してクツションとなる位置に前記エアバッグが自動的
に広がって膨らみ、乗員の動きをゆるやかに抑制すると
ともに、乗員が、風よけ、ハンドル、ａ！器戸パネルの
車両の内ｒｓ　ｉ、：衝突あるいは接触するのを防ぐも
のである。

このシステムにおいて重要な要素は、エアバッグの膨張
開始のきっかけを与えるための加速度センサである。な
ぜなら、乗客が実際に被害を受ける前に確実にエアバッ
グを膨張させるためには、車両の動きが注意深くそして
正確に監視されていなければならないからである。

そして、この種の加速度センサとしては、米国特許４３
２９５４９号（本発明と同じ法人に譲渡されたもの）に
よって開示されたものが知られている。

この加速度センサは、金属製のセルの回りを囲む管状の
ハウジングと、金属製のボールと、該ボールを前記セル
の一端に寄せるための磁石とを有し、前記セルの他端に
は一対の接触片が配設されているものである。

そして、車両か予め設定されたレベルを越える加速度で
減速した時には、前記ボールが前記セルの一端から他端
に移動して前記二つの導体片に接触するように、位置決
めして車両内に配置されるものである。

この加速度センサの前記導体片及びボールは導電性を有
する材料により形成されているため、ボールが導体片に
それぞれ接触すると二つの導体片間が電気的に導通する
ことになり、この導通をエアバッグ膨張開始のきっかけ
となる信号として使用することができるのである。

「発明が解決しようとする課題Ｊ ところで、上記加速度センサの精度は、二つの導体片を
適当な間隔をもって揃えて配列するこ古により、ボール
を同時に二つの接触片に接触させることができるかどう
かにかかっている。

すなわち、二つの接触片が同位置に並んで配置されてい
ないと、二つの接触片とセルの一端との距離に相違が生
しることになる。この場合、車両が急激に減速してホー
ルがセルの他端に移動する際には、ホールは二つの接触
片の中の一方に最初に接触する。このため、ボールが他
方の接触片にも接触して接触片間が導通ずる前に、この
一方の接触片への接触によってボールの動きが減速させ
られるので、貴重な時間が浪費されることになるからで
ある。

つまり、」二記加速度センサにおいては、車両が減速を
開始してからエアバッグが膨張するまでの時間が、完全
に最小で一定な値に維持されることが重要である。もし
、この時間が長すぎると、エアバッグによって乗員を保
護するという機能を果たすことができない。

また、通常、接触片は、銅などの金属あるいは合金等を
比較的薄く成形したものよりなり、柔軟で容易に曲げら
れるようになっている。このため、前記ボールを各接触
片に同時に接触させるために接触片が正確に揃って配列
されるように、これら接触片を製作し組み付ける事は、
容易でなかった。

また、部品の段階では、各導体片が完全に揃って配列さ
れていたとしても、センサを配置し組み付ける際に曲が
って当初の配列が崩れる可能性がある。

本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたものであって
、常に最小応答時間で動作し車両において確実に乗員を
保護できるとともに、組み立てが容易で安価に製作でき
る乗員保護用緩衝装置を提供することを目的としている
。

「課題を解決するための手段及び作用Ｊ本発明における
加速度センサは、一対の接触片と、加速度がしきい値を
越えると前記接触片間を導通させる接触子とがハウジン
グ内に設けられたもので、前記接触片がそれぞれ同時に
接触子に接触するようにさせる保持手段を備えているも
のである。

このため、接触子の定常位置から接触片との接触位置ま
での距離が常に一定に維持され、接触片はそれぞれ確実
に同時に接触子に接触するので、加速度センサの応答時
間（すなわち乗員保護用緩衝装置の応答時ｒｊ１）か最
小でかつ変動しないものとなる。また、接触片の位置が
組み立て等によって変化しなくなる。

「実施例力 以下、本発明の実施例を第１図〜第７図により説明する
。

第１図はケースに収納された加速度センサの側面図、第
２図は加速度センサの側断面図、第３図は第２図におけ
るＩ［ｌ−１１１断面視図、第４図は加速度センサの分
解斜視図、第５図、第６図はそれぞれ加速度センサの作
用を説明するための側断面図、第７図は加速度センサの
作用とともに変形例を示す側断面図である。なお、第３
図は乗員保護用緩衝装置における加速度センサ以外の構
成要素を示す図でもある。

図に示すように、本発明に従って構成された加速度セン
サ１０は、車両（図示略）に搭載されるケース１２内に
収納される。この加速度センサＩＯは、少なくとも２本
の導線１６．２８を有するケーブル１４により、後述す
るエアバッグ５６の膨張を制御する制御ユニット５４あ
るいはバッテリー５２（第３図参照）に接続されている
。

加速度センサ１０は、端部に中空の突起２４が形成され
た端壁２２を有する管状のボディ２０を備えている。

このボディ２０の端壁２２と反対側の端部には、ゴムよ
りなるガスヶ、ット２８の着座面を有する冠状部２６が
形成されている。なお、このボディ２０は、合成樹脂を
素材として製作されていることが好ましい。

また、ボディ２０は円筒状の胸部３０を有しており、こ
の胴部３０内には金属製の案内スリーブ３２が固定され
ている。また、前記端壁２２の内側には金属製のボール
３６（接触子）がはまり込んで保持される球状の四部３
４が形成されている。

なお、ボール３６の直径は、案内スリーブ３２の内径よ
りも若干小さく設定されており、ボール３６はボディ２
０の長手方向に移動自在になっている。

ボディ２０の冠状部２６には、合成樹脂製のキャップ３
８が保持されている。このキャップ３８には二つの金属
製ピン４２．４２か設けられ、これらピン４２．４２に
よって、接触片４４．４６がそれぞれ支持されている。

なお、このキャップ３８と前記ボディ２０とによって、
この加速度センサのハウジングＨが構成されている。そ
して、キャップ３８（Ｉ！Ｉｌが本発明におけるハウジ
ングの一端側であり、端壁２２側が本発明におけるハウ
ジングの他＃ｉｉ　（ｌｆｌＪ　ｉこｌｕ当する。

キャップ３８の側壁には、合成樹脂製の保持板４８（保
持手段）が固定されている。なお、この保持板４８のキ
ャップ３８への固定は、例えばしまり嵌めによって行う
ことができるが、粘着剤により固定してもよいし、超音
波溶接あるいはその他の公知技術によって固定してもよ
い。

保持板４８には、内周面５０が形成され、この内周面５
０が接触片４４．．４６に接触することにより、接触片
４４．４６の端面がボール３６の移動方向において同位
置に常に保持されるようになっている。

すなわち、第４図によって明らかに示すように、保持板
４８の取り付は前には、接触片４４．４６は少し余裕を
もって互いに開いた状態にある。ところが、保持板４８
の取り付けによって、この保持板４８が接触片４４．４
６に接触しセンサ１０の長平方向（ボール３６の移動方
向）内側に向かって押し込むので、接触片４４．４６は
第４図において破線で示すように内側に折り曲げられた
ような状態になる。

そして、この保持板４８が取り付けられた状態では、接
触片４４．４６は、その弾性変形によって復元力を有し
た状態で前記内周面５０に接触し、その位置がボールの
移動方向に揃えられた状態で維持される。

つまり、第４図において実線で示すように開いた状態に
接触片４４．４６が在るときｌこは、接触片４４．４６
を同位置に揃えることは非常に困難であるので、これら
接触片４４．４６はキャップ３８からそれぞれ任意の距
Ｈ（異なる距離）になっている可能性がある。ところが
、保持板４８が取り付けられれば、これら接触片４４．
４６は正確に揃えられ、それぞれのボール３６に接触す
る１ 端面のキャップ３８からの距離は同一になる。そして、
この距離は保持板４８の取付位置によって正確に設定で
きる。さらに言えば、保持板４８は、このように接触片
４４．４６を予め設定された位置に保持するので、例え
ば加速度センサ１０を紐み付ける際の衝撃等により接触
片４４．４６が曲がってその位置が変わってしまうこと
が防がれるようになっている。

ソシて、第３図に示すように、接触片４４，４６は、バ
ッテリー５２を有する電気回路と、制御ユニット５４と
にシリーズに接続されている。ここで、制御ユニット５
４は、一つ又は複数のエアバッグ５６を制御し膨張させ
るものである。

ボディ２０の突起２４の周囲には、円環状の永久磁石５
８（付勢手段）が取り付けられている。

永久磁石５８は、ボール３６を端壁２２に向かつて付勢
し第２図に示すような位置に保持するような磁力を発生
するものである。

なお、この永久磁石５８は、車両の加速度かしきい値を
越えない限りボール３６を第２図に示す２− 位置に保持させる磁力を発生するものであり、この永久
磁石５８とボール３６とによって、車両の加速度がしき
い値を越えると接触片に電気的に接触する接触手段が構
成されている。

そして、ケース１２（すなわち、ハウジングＨ）は、キ
ャップ３８が車両の前方に向かい、ボディ２０の端壁２
２が車両の後方に向かうような方向に車両において配設
される。すなわち、車両の前進方向は第２図において矢
印ａで示す方向となり、例えば車両が何か障害物に衝突
した場合に減速する方向（加速度の方向）は第２図にお
いて矢印すで示す方向となる。

今、衝突等により車両の減速加速度がしきい値を越え、
ボール３６がこの加速度により相対的に受ける仮想的な
力が永久磁石５８による付勢力を越えると、ボール３６
はこの永久磁石５６の力に抗してキャップ３８の側（ハ
ウジングの一端側）に向かう方向に（ハウジングＨに対
して相対的に）移動する。

ボール３６がこのように動くと、接触片４４゜４６は保
持板４８によって前述のように揃えられているので、ボ
ール３６は、まず、第５図に示すように接触片４４．４
６それぞれに同時に接触する。そして、ボール３６はさ
らに、第６図に示すように、接触片４４．４６あるいは
保持板４８によって阻止され停止するまで同じ方向に動
く。

その後、減速が終了すると、ボール３６は第７図に示す
ように初期位置（第２図に示す位置）に向かって戻る。

そして、上記の過程において、ボール３６と接触片４４
．４６とが接触した時点で、バッテリー５２と制御ユニ
ット５４とを接続する回路が形成されるので、制御ユニ
ット５４にバッテリー５２から電流か流れ、これＩこ応
答してｎ；ｌｌ　御ユニット５４かエアバッグ５６を膨
張させる。

以上の説明から明らかなように、本実施例によれば、ボ
ール３６の定常位置から接触片４４，４６との接触位置
までの距離が予め設定可能な一定値に維持され、接触片
４４．４６はそれぞれ確実に同時にボール３６に接触す
るので、加速度センサ１０の応答時間（すなわち乗員保
護用緩衝装置の応答時Ｍ）が最小でかつ変動しないもの
きなる。

したかって、車両の衝突等があった場合即時エアバッグ
５６を膨張させて確実に乗員を保護できるという効果が
奏される。

ちなみに、保持板４８がなければ、接触片４４゜４６は
揃えられていないので、ボール３６は矢印ａの方向に動
く途中でまずどちらか片方の接触片に接触する。このた
め、ボール３６の動きはこの片方の接触片への接触によ
って途中で抑制され、数ｍ５ｅｃ後にもう一方の接触片
と接触するこ七になるので、エアバッグ５６の作動（膨
張）が遅れることになるのである。

また、本実施例Ｊこよれば、接１１ｉ！ＩＩ片４４．４
６の位置が加速度センサ１０の組み立て作業等によって
変化しなくなるので、加速度センサ１０が安価になると
ともに、車両に乗員保護用緩衝装置を簡単かつ安価に設
置できるという効果が奏される。

なお、本発明は、上記実施例における保持板４８のよう
な構成要素を必須とするものでなく、例５ えば第７図に示すように、ボディ２０の冠状部２６の内
面に前記保持板４８の内周面５０と同様の作用を有する
段部６８を形成することにより、保持板４８のような部
品のない構成としてもよい。

また、その他の点についても、特許請求の範囲に基づく
技術範囲から逸脱しない限Ｊ９、各種の変形例が有り得
ることは言うまでもない。

「発明の効果ｄ 本発明によれば、接触子の定常位置から接触片との接触
位置までの距離が予め設定可能な一定値に維持され、接
触片はそれぞれ確実に同時に接触子に接触するので、加
速度センサの応答時１’ｉ、’ｌ　（すなわち乗員保護
用緩衝装置の応答時間）を最小でかつ変動しないものと
することができる。したがって、車両の衝突等があった
場合確実に乗員を保護できるという効果が奏される。

また、本発明によれば、接触片の位置が加速度センサの
組み立て作業等によって変ｆどしなくなるので、加速度
センサが安価になるとともに、車両に乗員保護用緩衝装
置を簡単かつ安価に設置でき６ るという効果か奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の実施例を示す図であって、第
１図はケースに収納された加速度センサの側面図、第２
図は加速度センサの側断面図、第３図は第２図における
ｌ−１１ＪＴＩｆＴ面視図であるとともに制御ユニット
及びエアバッグを示す図、第４図は加速度センサの分解
斜視図、第５図、第６図はそれぞれ加速度センサの作用
を説明するための側断面図、第７図は加速度センサの作
用ととも変形例を示す側断面図である。 １０・・・・・・加速度センサ、 ３２・　・・案内スリー７． ３６・・・・・・接触子（ボール）、 ４４．４６・・・接触片、 ４８．６８・・・・・保持手段、 （４８・・・・・保持板、６８・・・・・・段部）５４
・・・・・制御ユニット、 ５６・ ・・・エアバッグ、 ５８・・・・ 付勢手段 （永久磁石） ハウジング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）相対向した両端を有するハウジングと、該ハウジ
   ングの一端側に配設された一対の接触片と、前記ハウジ
   ング内に配置されて前記接触片を所定位置に保持する保
   持手段と、前記ハウジング内に移動自在に設けられた接
   触子と、該接触子を前記ハウジングの他端側に付勢する
   付勢手段とを備え、前記接触子は、前記ハウジングの加
   速力が前記付勢手段の付勢力を越えると、前記一端側に
   移動し前記一対の接触片にそれぞれ接触するように構成
   されていることを特徴とする加速度センサ。 （２）前記接触片と接触子とは導電性の材料により形成
   されていることを特徴とする請求項１記載の加速度セン
   サ。 （３）前記保持手段によって前記接触片が保持される所
   定位置は、前記接触の際、前記一対の接触片がそれぞれ
   同時に前記接触子に接触する位置であることを特徴とす
   る請求項１記載の加速度センサ。 （４）前記付勢手段は永久磁石よりなることを特徴とす
   る請求項１記載の加速度センサ。（５）車両内に配置さ
   れたエアバッグと、衝突時に乗員を保護するために車両
   内において前記エアバッグを膨張させる制御ユニットと
   、該制御ユニットに接続されて車両の速度変化を検知す
   る加速度センサとを備え、 前記加速度センサは、車両内に配置されたハウジングと
   、該ハウジング内に配置された一対の接触片と、前記ハ
   ウジング内に配置されて車両の加速度がしきい値を越え
   ると前記接触片に電気的に接触する接触手段と、前記ハ
   ウジングに組み付けられて前記接触片が実質的にそれぞ
   れ同時に前記接触手段に接触する位置に前記接触片を保
   持する保持手段とより構成されていることを特徴とする
   車両における乗員保護用緩衝装置。 （６）前記接触手段は、前記ハウジング内に移動自在に
   配設された接触子と、該接触子を付勢する付勢手段とよ
   りなることを特徴とする請求項５記載の車両における乗
   員保護用緩衝装置。 （７）前記付勢手段は、前記接触子を前記接触片から離
   間させる方向に付勢するものであることを特徴とする請
   求項６記載の車両における乗員保護用緩衝装置。 （８）前記ハウジングは、車両が減速すると前記接触子
   が前記接触片に向かうように位置決めされていることを
   特徴とする請求項７記載の車両における乗員保護用緩衝
   装置。 （９）前記付勢手段は、前記接触子に磁力を作用させる
   永久磁石を有するものであることを特徴とする請求項７
   記載の車両における乗員保護用緩衝装置。 （１０）前記付勢手段は、前記磁力を前記接触子に作用
   させるために前記ハウジング内に配置された案内スリー
   ブを備えていることを特徴とする請求項９記載の車両に
   おける乗員保護用緩衝装置。 （１１）前記接触子は導電性を有する材料よりなるボー
   ルであることを特徴とする請求項９記載の車両における
   乗員保護用緩衝装置。