JPH051628U - 乗員保護装置用センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極めて短い時間に小さい変位で所定の加速度
を検出することができ、かつ繰り返し荷重によることな
く一回の衝撃力によって確実に作動する乗員保護装置用
センサを得る。 【構成】 センサ３０のセカンダリーセンサ３６は、ベ
ース３８とプレート４０、及び両者の管に配置されるメ
ンブレンスイッチ４１によって構成されており、ベース
３８の幅方向両端部には荷重感知部３９が形成されてい
る。衝撃力がプレート４０に作用すると、荷重感知部３
９が圧縮塑性変形してプレート４０が移動し、メンブレ
ンスイッチ４１が通電作動される。したがって、従来の
如く慣性質量体を用いて検出したり機械的座屈変形量を
基準にして検出する場合に比べ、極めて短い時間に小さ
い変位で所定の加速度を検出することができる。また、
塑性変形量が蓄積されることなく（繰り返し荷重による
ことなく）一回の衝撃力によって確実に作動させること
ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、変形後のボデーパネルに押圧されてこのボデーパネルの変形を検出 し、車両に設けられた乗員保護装置を作動させるための乗員保護装置用センサに 関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、車両用ドアの外側面に所定値以上の荷重が作用した場合に、車両用 ドアのアウタパネルが室内側へ変形することがあるので、この変形量を抑えるべ く鋼管製等のサイドインパクトバーを車両用ドア内に設けることが提案されてい る。このサイドインパクトバーにより、車両用ドアの全体の剛性がアップされ、 所定値以上の荷重作用時における車両用ドアの変形量が抑えられる。

【０００３】 ところで、車両衝突時における乗員保護装置、例えば車両衝突状態を検出して バックを乗員側へ向けて膨出させるエアバッグ装置を搭載した車両が既にある。 この種のエアバッグ装置は、車両のステアリングホイールやグラブボックスの上 部付近に配設されるのが一般的であるが、近年では車両用ドアにエアバッグ装置 を配設することが提案されている。これに伴い、この車両用ドア内部に配設され るエアバッグ装置を作動させるためのセンサが必要となる。

【０００４】 ここで、このようなセンサとして、ステアリングホイール等に設けられた前記 エアバッグ装置の既存のセンサを用いることが考えられる。しかしながら、この ような既存のセンサは、一般的に、慣性質量体とバネとの組合せにより衝突時に おける車両の急減速状態を検出する構成（所謂、バネ・マス系による構成）であ るため、極めて短い時間（例えば、数ミリ・秒）内に、極めて小さい変位（例え ば、数ミリ・メータ）を基に加速度を検出すること、すなわちセンサに設定され たＯＮ／ＯＦＦの各条件を共に満足することが困難であった。

【０００５】 一方、衝突時の車両急減速状態に起因するアウタパネル等の部材の機械的変形 を測定することによってこれを検出しエアバッグ装置等を作動させるセンサも提 案されている（例えば、特開昭４８−１２０７２号公報）。この種のセンサでは 、車両急減速時の衝撃力によって座屈する部材の機械的変形量を測定し、この測 定値と基準値とを比較することによって衝突時の車両の急減速状態を検出する構 成であるため、前記座屈部材の機械的変形量が一回の衝撃力によって前記基準値 に達しなくても、小さな衝撃力が複数回繰り返して加えられることにより（換言 すれば、小さな座屈変形量が蓄積されることにより）、前記基準値に達してしま う可能性がある。したがって、このような場合には、本来のセンサとしての機能 を発揮できない。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は上記事実を考慮し、極めて短い時間に小さい変位で所定の加速度を検 出することができ、かつ繰り返し荷重による影響を低減した結果一回の衝撃力に よって確実に作動する乗員保護装置用センサを得ることが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る乗員保護装置用センサは、ボデーパネルに対向して配置され、変 形後の前記ボデーパネルに押圧されて導通することにより前記ボデーパネルの変 形を検出して車両に設けられた乗員保護装置を作動させるための乗員保護装置用 センサであって、車体強度部材に固定される基部と、前記基部に対し前記ボデー パネル側に配置され、前記変形後のボデーパネルに押圧されてこの押圧力を伝達 する受圧部と、前記受圧部を前記基部に対して所定間隔離間した状態で保持する と共に前記受圧部から伝達された押圧力によって圧縮塑性変形する変形部と、前 記基部と受圧部との間に配置され、前記変形部の変形によって移動する前記受圧 部に押圧されて導通して前記ボデーパネルの変形を検出するスイッチ部と、を備 えたことを特徴としている。

【０００８】

【作用】 上記構成の乗員保護装置用センサでは、ボデーパネルに所定値以上の荷重が作 用すると、ボデーパネルが変形する。そして、変形後のボデーパネルに受圧部が 押圧されてこの押圧力を伝達し、この伝達された押圧力によって変形部が圧縮塑 性変形する。これにより、スイッチ部が受圧部に押圧されて導通する。従って、 車両に設けられた乗員保護装置が作動する。

【０００９】 ここで、本考案によれば、スイッチ部の通電作動は、変形部の圧縮塑性変形に 起因して行なわれるため、この変形部の耐塑性変形性を所望により設定すること により、極めて短い時間に小さい変位で所定の加速度を検出することができる。 また、繰り返し荷重が加わってもスイッチ部が受圧部に押圧されて導通すること はなく、一回の衝撃力によって確実に作動する。

【００１０】

【実施例】

図１には本考案の実施例に係る乗員保護装置用センサ３０の全体斜視図が示さ れており、図２にはこのセンサ３０の要部構成が概略的に斜視図にて示されてい る。また、図３乃至図５にはセンサ３０が用いられた車両のフロントドア１０が 示されている。なお、各図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側、矢印Ｕ Ｐは車両上方側、矢印ＩＮは車両室内側をそれぞれ示している。

【００１１】 フロントドア１０はボデーパネルとしてのアウタパネル１２とインナパネル１ ４とを備えており、このアウタパネル１２とインナパネル１４とによってドア内 スペース１６が形成されている。

【００１２】 ドア内スペース１６にはサイドインパクトバー２８が配設されている。サイド インパクトバー２８は管状の長尺体とされており、フロントドア１０内部におい て車両前後方向に沿って配置され、その長手方向両端部がインナパネル１４の車 両前後方向両端部に設けられた棚部３２に取り付けられている。サイドインパク トバー２８は、図４及び図５の矢印Ａ方向への高荷重がフロントドア１０に作用 した場合にフロントドア１０のアウタパネル１２及びインナパネル１４の変形量 を制限している。

【００１３】 このサイドインパクトバー２８にブラケット７０を介してセンサ３０が固定さ れている。図１に示す如く、センサ３０は長尺状とされ、サイドインパクトバー ２８の車両室外側の面に配置されている。また、センサ３０は、サイドインパク トバー２８と同一の長手方向寸法及び幅方向寸法とされている。そして、このセ ンサ３０は、低荷重作用状態検出用のプライマリーセンサ３４と高荷重作用状態 検出用のセカンダリーセンサ３６とから構成されている。

【００１４】 セカンダリーセンサ３６は、アルミニゥム合金板で矩形平板状に形成された基 部としてのベース３８を備えており、このベース３８の一側面がサイドインパク トバー２８の車両室外側の面に密着している。また、ベース３８の他の一側面（ 車両室外側の面）には、その幅方向両端部に変形部としての荷重感知部３９が各 々一体的に形成されている。荷重感知部３９はアルミニウム製で低弾性で低降伏 強度とされている。これらの荷重感知部３９の車両室外側の面には、矩形平板状 で受圧部としてのプレート４０が配設されている。プレート４０は例えば鋼板製 で高弾性で高降伏強度とされており、所定の高荷重が図４及び図５の矢印Ａ方向 からフロントドア１０に作用した場合（例えば、自己の車両が所定速度で電柱等 に衝突した場合）に、アウタパネル１２の変形によって押圧されてこの高荷重を 荷重感知部３９へ伝達し、これによって荷重感知部３９が潰れる（圧縮塑性変形 する）ようになっている。

【００１５】 ベース３８とプレート４０との間には、スイッチ部としてのメンブレンスイッ チ４１が配設されている。このメンブレンスイッチ４１は、荷重感知部３９がプ レート４０に押圧されて潰され所定量圧縮塑性変形した際に、プレート４０のサ イドインパクトバー２８側の面に押圧されてＯＮするようになっている。なお、 メンブレンスイッチ４１は防水構造とされており、その製造段階で予め防水加工 が施されている。

【００１６】 一方、プライマリーセンサ３４は、セカンダリーセンサ３６の長手方向両端部 及び長手方向中間部にそれぞれ設けられている。このプライマリーセンサ３４は 、略方形枠状とされた支持部４４Ａ及びこの支持部４４Ａの対向側面からサイド インパクトバー２８方向へ各々延出された一対の脚部４４Ｂとから成る保持ブラ ケット４４を備えている。保持ブラケット４４の支持部４４Ａの車両室外側の面 には、平面視で矩形状の受圧部としての板ばね４６が配置されている。板ばね４ ６は、保持ブラケット４４の脚部４４Ｂ側の端部が平板状とされ、かつ中間部が 円弧状に隆起した形状とされている。この板ばね４６の平板状の一端４６Ａは基 部４４Ａにスポット溶接されて固定端とされている。なお、板ばね４６の平板状 の他の一端４６Ｂは自由端とされている。この板ばね４６の弾性力によって感知 すべき荷重が所定の値に設定されている。また、板ばね４６の隆起した中間部４ ６Ｃと保持ブラケット４４の基部４４Ａとの間には、板ばね４６とは別体とされ たメンブレンスイッチ４８が配設されている。メンブレンスイッチ４８は、防水 構造とされており、板ばね４６の中間部４６Ｃから若干離間して配置されている 。なお、メンブレンスイッチ４８の防水加工は、その製造段階で予め施されてい る。

【００１７】 このプライマリーセンサ３４では、所定の低荷重が図４及び図５の矢印Ａ方向 からフロントドア１０に作用した場合（例えば、他の車両が所定速度で衝突して きた場合）に、アウタパネル１２の変形により板ばね４６の中間部４６Ｃが押圧 されて、メンブレンスイッチ４８がＯＮするようになっている。さらに、このプ ライマリーセンサ３４においては、作動を的確にするために、同時に複数個（２ 個以上）ＯＮした場合にのみエアバッグ装置作動回路が閉じるように構成されて いる。

【００１８】 また、フロントドア１０には図示しない乗員保護装置としての電気着火式のエ アバッグ装置が配設されており、上述したプライマリーセンサ３４のメンブレン スイッチ４８が複数個ＯＮすることにより、またはセカンダリーセンサ３６のメ ンブレンスイッチ４１がＯＮすることにより、エアバッグ装置作動回路が閉じて エアバッグ装置を作動させるようになっている。

【００１９】 以下に、本実施例の作用を説明する。 センサ３０がサイドインパクトバー２８に取り付けられた状態で、車両走行状 態もしくは車両停止状態となり、フロントドア１０に図４及び図５の矢印Ａ方向 へ所定の低荷重が作用した場合、フロントドア１０のアウタパネル１２が変形し て板ばね４６の中間部４６Ｃが押圧される。これにより、板ばね４６が弾性変形 して、メンブレンスイッチ４８が押圧されてＯＮする。そして、プライマリーセ ンサ３４が二個以上同時にＯＮした場合、エアバッグ装置作動回路が閉じてエア バッグ装置が作動する。従って、フロントドア１０からエアバッグ装置の袋体（ 図示省略）が膨出する。

【００２０】 一方、フロントドア１０に図４及び図５の矢印Ａ方向へ所定の高荷重が作用し た場合、同様にフロントドア１０のアウタパネル１２が変形してセカンダリーセ ンサ３６のプレート４０が押圧される。これにより、荷重感知部３９が潰れて圧 縮塑性変形し、プレート４０がベース３８の方向へ移動されてメンブレンスイッ チ４１を押圧してメンブレンスイッチ４１がＯＮする。従って、エアバッグ装置 作動回路が閉じて、エアバッグ装置が前述した場合と同様に作動する。

【００２１】 このように本実施例では、センサ３０のセカンダリーセンサ３６におけるメン ブレンスイッチ４１（スイッチ部）の通電作動は、荷重感知部３９（変形部）の 圧縮塑性変形に起因して行なわれるため、この荷重感知部３９の耐塑性変形性を 所望により設定することにより、極めて短い時間に小さい変位で所定の加速度（ 荷重）を検出することができる。また、繰り返し荷重が加わってもメンブレンス イッチ４１が押圧されて導通することはなく、一回の衝撃力によって確実に作動 する。

【００２２】 なお、荷重感知部３９の耐塑性変形性を設定する手段としては、例えば、図６ に示す如く、荷重感知部３９に溝５０を所望により設けることで、耐塑性変形性 すなわち感知特性を調節することが可能である。また、図７に示す如く、この荷 重感知部３９を中空構造とすることにより、さらに確実に荷重を感知することが できる。

【００２３】 なお、本実施例においては、荷重感知部３９をベース３８と一体的に形成する 構成としたが、これに限らず、図８に示す如く、荷重感知部３９をベース３８と は分離独立して形成し、ベース３８の嵌合溝５２内に嵌め込む構成としてもよい 。

【００２４】 また、本実施例においては、スイッチ部としてメンブレンスイッチ４８を用い る構成としたが、これに限らず、ベース３８にオーバレイ固定接点を配置しプレ ート４０にクロスバー移動接点を配置する構成としてもよい。例えば、図９に示 す如く、リン青銅板に金や銀メッキを施したオーバレイ固定接点５４をベース３ ８に接着すると共に、クロスバー移動接点５６をプレート４０にスポット溶接し て固着した構成としてもよい。この場合には、接点材料量が削減されると共に、 荷重感知部３９の変形モード（プレート４０への荷重の作用状態）に拘わらずク ロスバー移動接点５６をオーバレイ固定接点５４に接触させることができ確実に 荷重を感知することができる。

【００２５】 なおここで、ベース３８及びプレート４０を金属材料（導電性材料）にて形成 する場合には、ベース３８とプレート４０との間を絶縁構造にする必要がある。 この場合には、図９に示す如く、耐圧縮特性（引き裂き耐力および絶縁耐力）が 充分な樹脂フィルム５８をベース３８とプレート４０との間の接合部分に配置す ることによって目的を達成することができる。

【００２６】 また、本実施例では、ベース３８を押し出し材等により一体成形された長尺体 としたが、このベース３８を図１０に示す如く複数に分割した構成としてもよい 。この場合には、量産性や組付性が向上すると共に寸法精度の管理等が容易とな り、コストの低減も図ることができる。なおこの場合、このベース３８の分離分 割部分に前述のプライマリーセンサ３４を配置することにより、分割境界の荷重 感知特性への悪影響を最小限にすることができる。

【００２７】 さらに、本実施例においては、セカンダリーセンサ３６を構成するベース３８ とプレート４０とを別体とする構成としたが、これに限らず、図１１または図１ ２に示す如く、ベース部及びプレート部を引き抜き材によって一体的に形成した セカンダリーセンサ６０またはセカンダリーセンサ６２としてもよい。この場合 には、セカンダリーセンサ６０、６２が全体としてクラッシュボックスとされた 構成となり、荷重感知特性を細かく設定し易くなると共に、軽量化も図ることが できる。

【００２８】 また前記各実施例においては、フロントドア１０の変形後のアウタパネル１２ に押圧されてセンサ３０（プライマリーセンサ３４の板ばね４６やセカンダリー センサ３６のプレート４０）が押圧されるように構成しているが、これに限らず 、車両の外周部の他の車両等が衝突する可能性があるボデーパネル（例えば、ワ ゴン車等のバックドアのアウタパネル等）であれば、すべて本考案は適用可能で ある。

【００２９】 さらに、前記実施例では、乗員保護装置としてフロントドア１０に設けられた エアバッグ装置を用い、このエアバッグ装置を作動させる構成について説明した が、これに限らず、他のエアバッグ装置（運転席用、助手席用等）やウエビング 巻取装置に設けられ衝突時にワイヤ等を用いて急速に巻取軸を巻取方向へ回転さ せる所謂プリロード装置等に適用しこれらを作動させてもよい。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明した如く本考案に係る乗員保護装置用センサは、極めて短い時間に極 めて小さい変位で所定の加速度を検出することができ、かつ繰り返し荷重による ことなく一回の衝撃力によって確実に作動するという優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るプライマリーセンサ及び
セカンダリーセンサから成るセンサを示す斜視図であ
る。

【図２】図１のセカンダリーセンサのベース、荷重感知
部およびプレートの構成を示す概略斜視図である。

【図３】図１のセンサを備えたフロントドアを示す斜視
図である。

【図４】センサの配置状態を示す図３のＩＶ−ＩＶ線断
面図である。

【図５】センサの配置状態を示す図３のＶ−Ｖ線断面図
である。

【図６】セカンダリーセンサの荷重感知部の変形例を示
す斜視図である。

【図７】セカンダリーセンサの荷重感知部の変形例を示
す斜視図である。

【図８】セカンダリーセンサのベース及び荷重感知部の
変形例を示す斜視図である。

【図９】セカンダリーセンサのスイッチ部の変形例を示
す斜視図である。

【図１０】セカンダリーセンサのベースの変形例を示す
斜視図である。

【図１１】セカンダリーセンサのベース、荷重感知部お
よびプレートの変形例を示す断面図である。

【図１２】セカンダリーセンサのベース、荷重感知部お
よびプレートの変形例を示す断面図である。

【符号の説明】

１２ アウタパネル（ボデーパネル） ２８ サイドインパクトバー ３０ センサ ３４ プライマリーセンサ ３６ セカンダリーセンサ ３８ ベース（基部） ３９ 荷重感知部（変形部） ４０ プレート（受圧部） ４１ メンブレンスイッチ（スイッチ部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 堀場 保 愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田１番地 株式会社東海理化電機製作所内 (72)考案者 田村 惠一 愛知県丹羽郡大口町大字豊田字野田１番地 株式会社東海理化電機製作所内 (72)考案者 木内 透 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)考案者 緒方 健二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ボデーパネルに対向して配置され、変形
   後の前記ボデーパネルに押圧されて導通することにより
   前記ボデーパネルの変形を検出して車両に設けられた乗
   員保護装置を作動させるための乗員保護装置用センサで
   あって、車体強度部材に固定される基部と、前記基部に
   対し前記ボデーパネル側に配置され、前記変形後のボデ
   ーパネルに押圧されてこの押圧力を伝達する受圧部と、
   前記受圧部を前記基部に対して所定間隔離間した状態で
   保持すると共に前記受圧部から伝達された押圧力によっ
   て圧縮塑性変形する変形部と、前記基部と受圧部との間
   に配置され、前記変形部の変形によって移動する前記受
   圧部に押圧されて導通して前記ボデーパネルの変形を検
   出するスイッチ部と、を備えたことを特徴とする乗員保
   護装置用センサ。