JPH04102065U - 加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単でありながら、正面方向だけでな
く斜め方向からの衝撃にも確実に動作し、加速度検出状
態を保持し得る加速度センサを提供する。 【構成】 可動磁力発生源１１はＸ方向に移動可能に非
磁性容器１２内に収容されている。このセンサ１０が衝
撃を受けると、移動可能範囲の一端Ｐ1 に保持されてい
た可動磁力発生源１１は他端Ｐ2 に移動する。可動磁力
発生源１１は略球状となっているため、斜めから衝撃を
受けた場合でも容器１２内壁面に引っ掛からずに確実に
移動する。次に検知機構２０は、移動可能範囲の他端Ｐ
2 に到達した可動磁力発生源１１を磁力作用により保持
して衝撃加速度を検出すると共にこの検出状態を保持す
る。

Description

【考案の詳細な説明】

［考案の目的］

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車等の移動体の衝撃加速度の検出、特に自動車のエアバックシス テムに用いられる加速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車のエアバックシステムは、自動車に衝撃が加わった場合にその衝撃加速 度を加速度センサにより検出し、その検出に基づいて電気点火装置を点火させて 、運転者や同乗者の前に配置されたエアバックを急激に膨脹させ、運転者や同乗 者に衝撃が加わらないように保護するシステムである。

【０００３】 エアバックシステムに用いられる従来の加速度センサの第１の例として、特開 昭61-50270号公報に示されたものがある。その構成を図１３に示す。

【０００４】 この第１の例の加速度センサは、フェライト等から成るコロイド状の磁性流体 Ｍが衝撃により移動し、この移動量をコンデンサＣｏの誘導率即ち静電容量の変 化で検出し、衝撃加速度を電圧値として出力するものである。このセンサからの 出力が一定以上の電圧値となったかを制御回路により判定し、電気点火装置を点 火させてエアバックシステムを作動させるようになっている。

【０００５】 また従来の加速度センサの第２の例として特開平1-94265 号公報に示されたも のがある。その構成を図１４及び図１５に示す。図１４は縦断面図、図１５は図 １４のＩ−Ｉ線断面図である。

【０００６】 この第２の例の加速度センサは、円柱状の永久磁石からなる可動子２を往復動 可能に非磁性のハウジング１内に収容し、ハウジング１の一端１ａ下方に永久磁 石からなる固定子３を固定配置し、ハウジング１の他端１ｂ側にリードスイッチ ４を固定配置したものである。衝撃を受ける前は、可動子２は固定子３との磁力 作用によりハウジング１の一端１ａ側に保持されている。可動子２が衝撃を受け ると、可動子２がハウジング１の他端１ｂ側に移動し、可動子２の磁力作用によ りリードスイッチ４のリード４ａを閉動作させ、これにより加速度を検出する。 この加速度の検出に基づき直接電気点火装置を点火させ、エアバックシステムを 作動させている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述の第１の例にあっては、正面方向以外に斜め方向から衝撃 を受けても衝撃加速度を検出できるが、制御回路により間接的にエアバックシス テムを作動させているため、応答性が悪く信頼性が低いという問題点を有してい る。

【０００８】 また、第２の従来例にあっては、可動子２が円柱状であるため、正面方向（移 動方向）以外に斜め方向から衝撃を受けた場合に、可動子２の端面の角がハウジ ング１の内壁に引っ掛かり作動加速度がばらつくという問題を有している。また センサが衝撃を受けた場合にリードスイッチのリード４ａは一旦閉動作するが、 可動子２が反動で反対方向に移動して直ぐにリード４ａは開状態に戻るため、瞬 間的な信号しか得られない。このためエアバックシステムの電気点火装置が確実 に点火動作できないという問題も有している。尚、可動子２を球状に形成するこ とも考えられるが、このようにすると、球の転がり方によって磁極が向く方向に 統一性がないので、検知できないという問題を生ずる。

【０００９】 そこで本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであり、構造が簡単でありな がら、正面方向だけでなく斜め方向からの衝撃にも確実に動作し、加速度検出状 態を保持し得る加速度センサを提供することを目的とするものである。

【００１０】 ［考案の構成］

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案は、外形が略球状に形成された可動磁力発生 源を移動可能に収容する非磁性容器と、衝撃を受ける前は移動可能範囲の一端に 保持され、衝撃を受けた後は前記一端から移動して他端に到達した前記可動磁力 発生源を磁力作用により保持すると共にその磁力作用により作動する検知機構と を有することを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】

このように構成された上記加速度センサの作用を説明する。

【００１３】 このセンサが衝撃を受けると、移動可能範囲の一端に保持されていた可動磁力 発生源は他端に移動する。可動磁力発生源は略球状となっているため、斜めから 衝撃を受けた場合でも容器内壁面に引っ掛からずに確実に移動する。次に検知機 構は、移動可能範囲の他端に到達した可動磁力発生源を磁力作用により保持して 衝撃加速度を検出すると共にこの検出状態を保持する。また、可動磁力発生源が 球状となっていても、それが移動した位置に磁力作用により保持するので磁極の 方向が統一され、正確な検知が行える。

【００１４】

【実施例】

以下に本考案の実施例を図面を参照して詳述する。

【００１５】 図１は本考案の第１の実施例の加速度センサ１０の縦断面図、図２は図１に示 すセンサ１０の一部破断部のある側面図である。

【００１６】 本センサ１０は、球状の永久磁石からなる可動磁力発生源１１をＸ方向に移動 可能に収容するプラスチック等の非磁性部材からなる容器１２と、容器１２の他 端１２ｃ側に配置された検知機構２０とを備えるものである。なお、可動磁力発 生源１１は、検知機構２０が配置された側と反対側の移動可能範囲の一端である 初期位置Ｐ1 に容器１２に設けられた凹部，ばね部材等（図示省略）により保持 されている。可動磁力発生源１１がＸ1 方向に所定加速度以上の衝撃を受けた場 合にＸ1 方向に飛び出すものである。

【００１７】 前記検知機構２０は、リードスイッチ２１と、このリードスイッチ２１を保持 するフェライト等の磁性部材からなる一対のヨーク２２とから構成されている。 リードスイッチ２１は、ガラス管２３と、このガラス管２３内に接点２６が形成 されるようにガラス管２３から互いに逆方向に突出しているリード２４，２５と により構成されている。接点２６は磁路がリードスイッチ２１の軸方向に沿って 形成されない場合、すなわち磁束がリード２４，２５に沿って流れない場合は、 開状態となっている。ヨーク２２は、略Ｌ字状をなし一端に形成された開孔部２ ２ａにリードスイッチ２１を挿通し、他端２２ｂは容器１２に固定されている。 検知機構２０は、可動磁力発生源１１が図１中二点鎖線で示すように、容器１２ の他端１２ｃ側の検知位置Ｐ2 に達したときに、リードスイッチ２１の軸方向に 沿って閉磁路が形成されるように各リードスイッチ２１のリード２４，２５，ヨ ーク２２，可動磁力発生源１１を構成している。このように閉磁路が形成された 場合には、リードスイッチ２１の接点２６は閉状態となる。また可動磁力発生源 １１が衝撃を受けて検知位置Ｐ2 に達して衝撃がなくなった後も、可動磁力発生 源１１は自身の磁力作用によりこの検知位置Ｐ2 で保持されたままとなる。

【００１８】 次に上記構成の第１の実施例の加速度センサ１０の作用を図３乃至図５をも参 照して説明する。図３はこのセンサ１０の衝撃を受ける前の状態を示す縦断面図 、図４は衝撃を受けた後の検知状態を示す縦断面図、図５は衝撃加速度とリード スイッチ２１の接点２６の動作との関係を示す図である。

【００１９】 まず可動磁力発生源１１が衝撃を受ける前の初期状態においては、可動磁力発 生源１１は、図３に示すように容器１２に設けられた凹部，ばね部材等（図示省 略）により保持され初期位置Ｐ１に在る。ここで例えばこのセンサ１０が図３に 示す斜め方向Ｂからの所定加速度以上の衝撃を受けたとする。可動磁力発生源１ １は、センサ１０が受けた方向と反対方向Ｂ′に衝撃を受ける。次に可動磁力発 生源１１は、Ｘ方向成分の加速Ｂ′ｘによりＸ1 方向に移動し、図４に示すよう に検知位置Ｐ2 に達する。

【００２０】 リードスイッチ２１のリード２４，２５とヨーク２２及び永久磁石１１により 閉磁路が形成され、図５に示すように最大衝撃加速度の発生した時点からやや遅 れた程度でリードスイッチ２１の接点２６が閉動作する。図５に示すように衝撃 がなくなった後も、可動磁力発生源１１は磁力作用により検知位置Ｐ2 で保持さ れたままとなるので、接点２６は閉状態を保つ。

【００２１】 このような上記第１の実施例センサ１０によれば、可動磁力発生源１１を収容 した容器１２及び検知機構２０からなる簡単な構造とすることができる。またこ の第１の実施例の加速度センサ１０を自動車のエアバックシステムに適用した場 合には、可動磁力発生源１１を球状としているので、正面方向だけでなく斜め方 向からの衝撃にも確実に動作することができる。更に検知機構２０が加速度を検 出した後も、可動磁力発生源１１による磁力作用により検出状態を保持すること ができので、エアバックシステムの電気点火装置を確実に点火させて、エアバッ クシステムを確実に作動させることができる。

【００２２】 図６は図１に示す第１の実施例センサ１０の変形例を示す本考案の第２の加速 度センサ１０′の縦断面図を示すものである。

【００２３】 このセンサ１０′は、第１の実施例センサ１０の容器１２の側面１２ｂの一端 １２ａ側に互いに対向配置されフェライト等の磁性部材からなる一対の保持部材 １３を付加したものである。この保持部材１３は、可動磁力発生源１１が衝撃を 受ける前は、この可動磁力発生源１１の磁力作用により可動磁力発生源１１を図 ６中実線で示すように、容器１２の一端１２ａ側の初期位置Ｐ1 に保持できるよ うになっている。なお、この場合には前記第１の実施例のような凹部やばね部材 を設ける必要はなく、前記磁力作用による保持のみとなっている。

【００２４】 このように構成された上記第２の実施例センサ１０′によれば、第１の実施例 センサ１０と同様の効果を奏すると共に、作動加速度以下の衝撃が加わっても可 動磁力発生源１１を初期位置Ｐ1 に保持できるので、誤動作を防止できる。

【００２５】 図７は本考案の第３の実施例の加速度センサ３０の縦断面図を示すものである 。 本センサ３０は、図６に示す実施例センサ１０′の検知機構２０をバイアス 用永久磁石２７を付加した検知機構２０′としたものである。

【００２６】 このように構成された第３の実施例センサ３０の作用を図８をも参照して説明 する。

【００２７】 衝撃を受ける前は図７に示すように前記バイアス用永久磁石２７の磁束により リードスイッチ２１の接点２６は閉状態となっている。次に衝撃を受けた後は図 ８に示すように、可動磁力発生源１１が初期位置Ｐ1 から移動して検知位置Ｐ2 に達し、可動磁力発生源１１，磁性ヨーク２２及びリードスイッチ２１のリード ２４，２５から構成される磁路の磁束と前記バイアス用永久磁石２７の磁束とが 相殺され、リードスイッチ２１の接点２６は開状態となる。一方可動磁力発生源 １１の磁力作用によりこの可動磁力発生源１１は磁力作用により検知位置Ｐ2 で 保持される。また接点２６の開状態は、衝撃がなくなった後も磁力作用により保 持される。

【００２８】 このような上記第３の実施例センサ３０によれば、第２の実施例センサ１０′ と同様に簡単な構造にでき、このセンサ３０を自動車のエアバックシステムに適 用した場合でも、第２の実施例センサ１０′と同様の効果を奏する。

【００２９】 図９は図６乃至図８に示す第２及び第３の実施例センサ１０′，３０の保持部 材１３の他の例を示す縦断面図である。図９に示すように保持部材１３′は磁極 Ｓ，ＮがＸ方向に向くように配置された永久磁石としてもよく、また同図に示す 配置でフェライトなどからなる磁性部材としてもよい。可動磁力発生源１１が初 期位置Ｐ1 に在るときは、磁極Ｓ，ＮはＸ方向に向いているが、可動磁力発生源 １１が検知位置Ｐ2 に達すると、９０°向きを変えて閉磁路を形成するため、前 述したのと同様にリードスイッチ２１の接点２６は開又は閉動作する。また更に ，図６乃至図８に示す保持部材１３をその配置で永久磁石としてもよい。

【００３０】 図１０乃至図１２は第１乃至第３の実施例センサ１０，１０′，３０の可動磁 力発生源１１の他の例を示す図である。可動磁力発生源１１は、図１０に示すよ うに断面長円の略球状のもの１１ａ、図１１に示すように永久磁石を樹脂部材１ ４により被覆して外形を球状に形成したもの１１ｂ又は図１２に示すように永久 磁石を断面長円状の樹脂部材１５により被覆し外形を略球状に形成したもの１１ ｃとしてもよい。その他容器１２の内壁に引っ掛からず移動できるよう外形が略 球状に形成され、かつ磁力を発生するものであるなら他の形状又は構造でもよい 。 なお、本考案は上記実施例に限定されず、その要旨を変更しない範囲内で種 々に変形実施可能である。例えば検知機構は磁力作用により作動し、かつ可動磁 力発生源を保持できる機構であるなら他の機構としてもよい。また本考案の実施 例センサは、エアバックシステム以外にも適用できることはいうまでもない。

【００３１】

【考案の効果】

以上詳述した本考案によれば、可動磁力発生源を収容した容器及び検知機構か らなる簡単な構造でありながら、可動磁力発生源の外形を略球状に形成している ので正面方向だけでなく斜め方向からの衝撃にも確実に動作し、衝撃を受けた後 検知機構により可動磁力発生源を磁力作用により保持するようにしているので加 速度検出状態を保持し得る加速度センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施例の加速度センサの縦断面
図である。

【図２】図１に示す加速度センサの一部破断部のある側
面図である。

【図３】図１に示す加速度センサの衝撃を受ける前の状
態を示す縦断面図である。

【図４】図１に示す加速度センサの衝撃を受けた後の状
態を示す縦断面図である。

【図５】図１に示す加速度センサの衝撃加速度とリード
スイッチの接点の動作との関係を示す図である。

【図６】本考案の第２の実施例の衝撃を受ける前の状態
を示す加速度センサの縦断面図である。

【図７】本考案の第３の実施例の衝撃を受ける前の状態
を示す加速度センサの縦断面図である。

【図８】図７に示す加速度センサの衝撃を受けた後の状
態を示す縦断面図である。

【図９】本考案の第２及び第３の実施例の加速度センサ
の保持部材の他の例を示す縦断面図である。

【図１０】本考案の第１乃至第３の実施例の加速度セン
サの可動磁力発生源の他の例を示す図である。

【図１１】本考案の第１乃至第３の実施例の加速度セン
サの可動磁力発生源の他の例を示す図である。

【図１２】本考案の第１乃至第３の実施例の加速度セン
サの可動磁力発生源の他の例を示す図である。

【図１３】従来の第１の例の加速度センサの外観斜視図
である。

【図１４】従来の第２の例の加速度センサの縦断面図で
ある。

【図１５】図１４に示す加速度センサのＩ−Ｉ線断面図
である。

【符号の説明】

１０ 加速度センサ １１ 可動磁力発生源 １２ 容器 ２０ 検知機構 Ｐ1 初期位置（移動可能範囲の一端） Ｐ2 検知位置（移動可能範囲の他端）

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 外形が略球状に形成された可動磁力発生
   源を移動可能に収容する非磁性容器と、衝撃を受ける前
   は移動可能範囲の一端に保持され、衝撃を受けた後は前
   記一端から移動して他端に到達した前記可動磁力発生源
   を磁力作用により保持すると共にその磁力作用により作
   動する検知機構とを有することを特徴とする加速度セン
   サ。
2. 【請求項２】 衝撃を受ける前は移動可能範囲の一端に
   前記可動磁力発生源を磁力作用により保持する保持部材
   を有する請求項１記載の加速度センサ。
3. 【請求項３】 前記検知機構は、リードスイッチと磁性
   ヨークとからなり、衝撃を受けた後は前記リードスイッ
   チ，磁性ヨーク及び可動磁力発生源により前記リードス
   イッチの軸方向に沿って閉磁路を形成して前記可動磁力
   発生源を磁力作用により保持すると共に前記リードスイ
   ッチが閉動作する請求項１又は２記載の加速度センサ。
4. 【請求項４】 前記検知機構は、リードスイッチと磁性
   ヨークとバイアス用永久磁石とからなり、衝撃を受ける
   前は前記バイアス用永久磁石の磁束により前記リードス
   イッチを閉状態とし、衝撃を受けた後は前記可動磁力発
   生源，磁性ヨーク及びリードスイッチから構成される磁
   路の磁束と前記バイアス用永久磁石の磁束とを相殺させ
   て前記リードスイッチを開状態とする請求項１又は２記
   載の加速度センサ。
5. 【請求項５】 前記保持部材を磁性体とする請求項２，
   ３又は４記載の加速度センサ。
6. 【請求項６】 前記保持部材を永久磁石とする請求項
   ２，３又は４記載の加速度センサ。