JPH06131952A - 衝撃センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多方向からの衝撃を感知し得るとともに、マ
グネットの損傷の懸念や取付方向の制約がない衝撃セン
サを提供する。 【構成】 本体ケーシング１１内に収納されたリードス
イッチ１２との間に所定の空隙をもってマグネット１５
を固定配置するとともに、リードスイッチ１２とマグネ
ット１５との間の空隙内に、略扇形の磁気遮蔽板１６を
その曲率中心近傍を支点として回転可能に配し、定常時
には、リードスイッチ１２の接点部１２ａをマグネット
１５から磁気的に遮蔽する位置に磁気遮蔽板１６をスプ
リング１８ａ，１８ｂによって保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衝撃センサに関し、特
に自動車のエアバックシステムなどに用いて好適な衝撃
センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のエアバッグシステムにおいて
は、自動車の衝突時に加わる衝撃を感知する衝撃センサ
を用い、この衝撃センサの感知出力によってエアバッグ
の作動装置を起動させてエアバックを膨らませることに
より、その衝撃からドライバを保護する構成となってい
る。

【０００３】この種の衝撃センサの従来例として、図４
に示すように、マグネット同士の磁気反発力を利用した
衝撃センサが知られている。この衝撃センサにおいて
は、互いに平行なトンネル状チャンバ４２，４３を有す
る本体ケーシング４１を用い、一方のトンネル状チャン
バ４２にはリードスイッチ４４を収納し、他方のトンネ
ル状チャンバ４３には一対のロッド状マグネット４５，
４６を、同一磁極（本例では、Ｓ極）が対向するように
配置し、例えば一方のロッド状マグネット４５を摺動可
能に設け、他方のロッド状マグネット４６を固定した構
成となっている。

【０００４】この衝撃センサを、摺動可能なロッド状マ
グネット４５が、検出すべき衝撃の方向と反対の方向に
位置するように配置する。この衝撃センサにおいて、衝
撃が加わらない定常時には、一対のマグネット４５，４
６が相互間の磁気反発力により、図４に示す位置、即ち
リードスイッチ４４の接点部４４ａから離れた位置にあ
る。この定常状態において、衝撃センサが予定した方向
の衝撃を受けると、摺動可能に設けられたロッド状マグ
ネット４５が固定のロッド状マグネット４６との間の磁
気反発力に抗して移動し、リードスイッチ４４の接点部
４４ａに近づき、この接点部４４ａに磁力を及ぼすこと
によってリードスイッチ４４を動作させ、衝撃を感知す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の従来の衝撃センサでは、マグネット４５がリードス
イッチ４４の長手方向に摺動可能に設けられた構成とな
っているので、リードスイッチ４４の長手の一方側の方
向に加わる衝撃に対してのみ動作し、その反対側の方向
の衝撃に対しては動作し得ないという問題があった。ま
た、衝撃によりマグネット４５が移動し、マグネット４
６に衝突して停止する際にマグネット４５，４６が破損
したり、さらにはリードスイッチ４４の取付方向が制約
されるという不具合もあった。

【０００６】本発明は、上述した点に鑑みてなされたも
のであり、多方向からの衝撃を感知し得るとともに、マ
グネットの損傷の懸念や取付位置の制約がない衝撃セン
サを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による衝撃センサは、本体ケーシング内に収
納されたリードスイッチと、このリードスイッチとの間
に所定の空隙をもって本体ケーシングに固定されたマグ
ネットと、リードスイッチとマグネットとの間の空隙内
にその曲率中心近傍を支点として回転可能に配された略
扇形の磁気遮蔽板と、定常時にはリードスイッチの接点
部をマグネットから磁気的に遮蔽する位置に磁気遮蔽板
を保持する弾性部材とを備えた構成となっている。

【０００８】

【作用】定常状態では、リードスイッチの接点部をマグ
ネットから磁気的に遮蔽する位置に磁気遮蔽板を保持す
ることにより、リードスイッチの接点部にマグネットに
よる磁気的作用が及ばないため、リードスイッチは開離
（オフ）状態となっている。この定常状態において、衝
撃が加わると、その衝撃と反対方向の力が磁気遮蔽板に
作用し、これにより磁気遮蔽板が弾性部材の弾性力に抗
して回転する。磁気遮蔽板が回転すると、マグネットの
磁力がリードスイッチの接点部に磁気的作用を及ぼすた
め、リードスイッチが閉成（オン）する。衝撃がなくな
ると、磁気遮蔽板が弾性部材の弾性力によってリードス
イッチの接点部と対向する定常位置に戻り、リードスイ
ッチは開離する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例を示す構成図であ
り、（Ａ）は本体ケーシング内の側面図、（Ｂ）はその
上面図である。図１において、本体ケーシング１１内に
は、リードスイッチ１２が収納されている。このリード
スイッチ１２は、一対のリード片１３ａ，１３ｂがその
先端の接点部１２ａが互いに所定のギャップをもってオ
ーバーラップするように不活性ガスとともにガラス管１
４内に封入された構成となっており、接点部１２ａに外
部から磁界が加わることによって接点部１２ａが閉成す
る。

【００１０】一方、リードスイッチ１２の下方には、こ
のリードスイッチ１２との間に所定の空隙をもってマグ
ネット１５が配され、本体ケーシング１１の下面に固定
されている。このマグネット１５は、例えばリードスイ
ッチ１２の長手方向と垂直な方向に磁化されている。

【００１１】ここで、リードスイッチ１２として、例え
ば、感動値が３０．９〔ＡＴ〕、開放値が１７．９〔Ａ
Ｔ〕のものを、またマグネット１５として、例えば、形
状が４×５×７ｍｍ、表面磁束が９００ガウスのものを
用い、リードスイッチ１２の接点部１２ａとマグネット
１５の垂直方向における距離をＸ、水平方向における距
離をＹとしたときのＸ−Ｙ特性Ｖを図２に示す。このＸ
−Ｙ特性Ｖにおいて、リードスイッチ１２のＯＮ領域に
入るようにマグネット１５を配置する。

【００１２】リードスイッチ１２とマグネット１５との
間の空隙内には、電磁軟鉄などからなる略扇形の磁気遮
蔽板１６が、その曲率中心近傍が支点となるように軸１
７によって回転可能に支持されて配置されている。この
磁気遮蔽板１６は、図１（ｂ）に示す上面図から明かな
ように、周縁部の一部が切り欠かれた形状を有してい
る。この形状により、略扇形の磁気遮蔽板１６におい
て、その曲率中心を通る中心線Ｏに関して左右の重量が
アンバランスとなっている。

【００１３】磁気遮蔽板１６の回転方向の両端部と本体
ケーシング１１との間には、スプリング１８ａ，１８ｂ
が張設されている。このスプリング１８ａ，１８ｂは、
磁気遮蔽板１６を定常時には、図１（ｂ）に示すよう
に、その曲率中心を通る中心線Ｏがリードスイッチ１２
の中心線とほぼ一致する位置に、即ちリードスイッチ１
２の接点部１２ａをマグネット１５から磁気的に遮蔽し
得る位置に保持する。

【００１４】次に、上記構成の衝撃センサの動作につい
て説明する。衝撃が加わらない定常状態では、磁気遮蔽
板１６は、リードスイッチ１２の接点部１２ａをマグネ
ット１５から磁気的に遮蔽する位置にスプリング１８
ａ，１８ｂによって保持されており、マグネット１５の
磁力が磁気遮蔽板１６によって遮蔽されることから、リ
ードスイッチ１２の接点部１２ａに磁気的作用が及ばな
いため、リードスイッチ１２の接点部１２ａは開離して
いる。

【００１５】この定常状態において、リードスイッチ１
２の長手方向の衝撃が加わると、その反作用によって衝
撃と反対方向の力が磁気遮蔽板１６に作用する。このと
き、磁気遮蔽板１６は、その中心線Ｏに関する左右の重
量バランスが崩れていることから、この反作用の力によ
って図１（ｂ）の時計方向（又は反時計方向）にスプリ
ング１８ａ（又は１８ｂ）の弾性力に抗して回転する。
この磁気遮蔽板１６の回転により、マグネット１５の磁
力による作用がリードスイッチ１２の接点部１２ａに及
び、その結果、接点部１２ａが閉成してリードスイッチ
１２が導通状態となる。このリードスイッチ１２の導通
によって衝撃を感知できる。

【００１６】その後、衝撃が解除されると、磁気遮蔽板
１６はスプリング１８ｂ（又は１８ａ）の弾性力によっ
て反時計方向（又は時計方向）に回転して定常状態の位
置に引き戻され、リードスイッチ１２の接点部１２ａを
マグネット１５から磁気的に遮蔽する。これにより、リ
ードスイッチ１２の接点部１２ａに磁気的作用が及ばな
くなるため、リードスイッチ１２の接点部１２ａは開離
する。さらに、リードスイッチ１２に対してその長手方
向の衝撃のみならず、垂直方向の衝撃が加わった場合に
も、磁気遮蔽板１６がスプリング１８ａ又は１８ｂの弾
性力に抗して回転し得るため、その衝撃を感知できる。

【００１７】また、図４に示す従来の衝撃センサにあっ
ては、マグネット４５が移動することによって衝撃を感
知する構造であるが故に当該衝撃センサをリードスイッ
チ４４の長手方向が鉛直方向になるように取り付けるこ
とは不可能であったが、本発明による衝撃センサは、磁
気遮蔽板１６が回転運動することによって衝撃を感知す
る構造であるため、リードスイッチ１２の長手方向が鉛
直方向になるように取り付けてその方向の衝撃を感知す
ることも可能であり、取付位置が制約されることはな
い。

【００１８】なお、上記実施例においては、衝撃が加わ
ったときに磁気遮蔽板１６がスムーズに回転運動を行い
易くするために、磁気遮蔽板１６の周縁部の一部を切り
欠くことによって磁気遮蔽板１６の中心線Ｏに関する左
右の重量バランスを崩した構造としたが、この構造に限
定されるものではなく、例えば図３に示すように、扇形
の磁気遮蔽板１６′の回転方向の一端部近傍に錘１９を
取り付けることによって中心線Ｏに関する左右の重量バ
ランスを崩す構成を採っても良く、さらには磁気遮蔽板
１６の回転中心を中心線Ｏ上からずれた位置に設けるこ
とによって左右の重量バランスを崩すことも可能であ
る。

【００１９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、リードスイッチとの間に所定の空隙をもってマグ
ネットを固定し、リードスイッチとマグネットとの間の
空隙内に略扇形の磁気遮蔽板を、その曲率中心近傍を支
点として回転可能に配し、定常時には、リードスイッチ
の接点部をマグネットから磁気的に遮蔽する位置に磁気
遮蔽板を弾性的に保持する構成としたことにより、磁気
遮蔽板が衝撃の加わる方向に関係なく回転し得るので、
衝撃をその加わる方向に関係なく感知できるとともに、
マグネットが固定であることからマグネットが衝突によ
って損傷することも、取付方向が制約されることもな
く、さらにはマグネットが１個で済むことからセンサ本
体の小型・軽量化が図れる。また、磁気遮蔽板を、その
曲率中心近傍を支点として回転可能に配しているので、
磁気遮蔽板の移動が少なく、省スペース化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図であり、（Ａ）
は本体ケーシング内の側面図、（Ｂ）はその上面図であ
る。

【図２】リードスイッチとマグネットとの間におけるＸ
−Ｙ特性Ｖを示す図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す上面図である。

【図４】従来例を示す側断面図である。

【符号の説明】

１１ 本体ケーシング １２ リードスイッチ １５ マグネット １６，１６′ 磁気遮蔽板 １８ａ，１８ｂ スプリング １９ 錘

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体ケーシング内に収納されたリードス
   イッチと、 前記リードスイッチとの間に所定の空隙をもって前記本
   体ケーシングに固定されたマグネットと、 前記リードスイッチと前記マグネットとの間の空隙内に
   その曲率中心近傍を支点として回転可能に配された略扇
   形の磁気遮蔽板と、 定常時には前記リードスイッチの接点部を前記マグネッ
   トから磁気的に遮蔽する位置に前記磁気遮蔽板を保持す
   る弾性部材とを備えたことを特徴とする衝撃センサ。