JPH07108893A - 加速度センサ - Google Patents

加速度センサ

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JPH07108893A
JPH07108893A JP5254365A JP25436593A JPH07108893A JP H07108893 A JPH07108893 A JP H07108893A JP 5254365 A JP5254365 A JP 5254365A JP 25436593 A JP25436593 A JP 25436593A JP H07108893 A JPH07108893 A JP H07108893A
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JP
Japan
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inertial mass
trigger
ignition pin
acceleration sensor
mass body
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JP5254365A
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English (en)
Inventor
Teruhiko Koide
輝彦 小出
Katsutoshi Usui
克年 臼井
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Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型化が可能な加速度センサを得る。 【構成】 この加速度センサ10では、シリンダ状の慣
性質量体40の筒状空洞部40A内に、ボール42を相
対的に摺動可能に挿入し、慣性質量体40の移動方向
(矢印B方向)と反対側の背後に着火ピン30、トリガ
ー部50、トリガプレート53を配置したため、従来構
造の様に慣性質量体の移動軌跡と着火ピンの移動軌跡と
をハウジング内に径方向に並列に確保する必要がない。
このため、加速度センサ10の外径が小さくでき加速度
センサ10を小型化できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両の急減速を感知して
エアバッグ等のアクチュエータを作動させる加速度セン
サに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、エアバッグ装置では、車両の急減
速時にインフレータに封入されたガス発生物質を燃焼さ
せエアバッグ袋体を膨張させるための着火ピンを機械着
火式センサによって駆動させるものがある。
【0003】図8に示される如く、この加速度センサ7
0には、所定加速度に応じて移動する慣性質量体として
のボール72によって、トリガ74のドライブシャフト
74Aが矢印V方向へ揺動可能になっている。また、ト
リガ74の係合部74Bには、ファイアリングスプリン
グ76によって矢印W方向へ付勢された着火ピン78の
鍔部78Aが係合している。従って、所定加速度に応じ
てボール72が移動し、ドライブシャフト74Aを矢印
V方向へ揺動すると、トリガ74の係合部74Bが一体
的に揺動し、係合部74Bと着火ピン78の鍔部78A
との係合が解除され、これによって、着火ピン78がフ
ァイアリングスプリング76の付勢力で矢印W方向へ移
動し、図示を省略した雷管に当たり、その結果ガス発生
物質が燃焼するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
加速度センサ70ではボール72の移動軌跡U1と着火
ピン78の移動軌跡U2とをハウジング内に径方向に並
列に確保する必要があり、加速度センサ70が大型化す
るという不具合がある。
【0005】本発明は上記事実を考慮し、小型化が可能
な加速度センサを得ることが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
の加速度センサは、筒状空洞部を備え所定値以上の加速
度作用時に原位置から慣性移動する慣性質量体と、前記
慣性質量体の筒状空洞部が摺動する案内面を備えたガイ
ド手段と、慣性質量体の前記移動方向と反対側の背後に
配置される着火ピンと、着火ピンを発火薬への衝突方向
へ付勢する付勢手段と、慣性質量体の前記移動方向と反
対側の背後に配置され前記慣性質量体の移動時に付勢手
段の付勢力を着火ピンに伝えるトリガ手段と、を有する
ことを特徴としている。
【0007】
【作用】請求項1に記載の本発明の加速度センサでは、
慣性質量体に所定値以上の加速度が作用すると、慣性質
量体が原位置から慣性移動する。即ち、ガイド手段に沿
って慣性質量体が摺動する。また慣性質量体が慣性移動
するとトリガ手段が作動し、付勢手段の付勢力で、着火
ピンが発火薬への衝突方向へ移動する。
【0008】ここで、本発明の加速度センサでは、慣性
質量体の筒状空洞部内に、ガイド手段を相対的に摺動可
能に挿入し、慣性質量体の移動方向と反対側の背後に着
火ピンとトリガ手段とを配置したため、従来構造の様に
慣性質量体の移動軌跡と着火ピンの移動軌跡とをハウジ
ング内に径方向に並列に確保する必要がない。このた
め、加速度センサの外径が小さくでき、加速度センサを
小型化できる。
【0009】また、本発明の加速度センサでは、ガイド
手段の案内面を球面状とすれば、加速度の作用方向が慣
性質量体の軸線方向からずれた場合にも、慣性質量体と
ガイド手段との摩擦抵抗の増加を小さく押さえることが
でき、慣性質量体とガイド手段との摺動が滑らかに行な
われる。
【0010】
【実施例】本発明の第1実施例に係る加速度センサ10
を図1〜図3に従って説明する。
【0011】図3に示される如く、加速度センサ10
は、センサカバー12を備えている。センサカバー12
は、一端に底壁14を有する略円筒形に形成されてお
り、底壁14には軸線上に透孔16が形成されている。
このセンサカバー12の内部には、ボディーブロック1
8及び蓋ブロック20が配置されている。ボディーブロ
ック18は略円柱形のブロック状に形成されており、底
壁22はセンサカバー12の底壁14に連結固定されて
いる。また、蓋ブロック20は円盤状に形成されてお
り、センサカバー12と蓋ブロック20との間にはOリ
ング24が配置され、密閉封止を確実にしている。な
お、前記ボディーブロック18は、製作あるいは組付の
都合上、複数に分割して構成してもよい。
【0012】ボディーブロック18の底壁22には、透
孔16と同軸的な透孔26が形成されており、後述する
着火ピン30に対応している。
【0013】ボディーブロック18の内部には、加速度
センサ10の軸線P1と同軸的に着火ピン30が配置さ
れている。この着火ピン30は、後述する慣性質量体4
0の加速度作用時の移動方向(矢印B方向)と反対側の
背後に配置されている。なお、着火ピン30の位置は加
速度センサ10の軸線P1からずれていても良い。
【0014】図1に示される如く、着火ピン30は、略
円柱形とされており、着火ピン30と同軸的に配置され
た着火ピン支持材32に固定されている。着火ピン支持
材32は円盤状とされ、外周部には、蓋ブロック20へ
向けてガイド部32Aが形成されており、ボディーブロ
ック18内を軸線P1方向へ移動可能となっている。ま
た、着火ピン30には、ボディーブロック18の底壁2
2に対応する側に、尖部34が突出形成されている。こ
の尖部34は、着火ピン30が最もボディーブロック1
8の底壁22の側へ移動した状態(図1の想像線の状
態)において、底壁22に形成された前述の透孔26か
ら外部へ突出する。
【0015】一方、着火ピン支持材32のガイド部32
Aと蓋ブロック20との間には、着火ピン30を発火薬
としての雷管90への衝突方向(矢印F方向)へ付勢す
る付勢手段としてのファイアリングスプリング38が配
置されており、常に着火ピン30を底壁22(透孔2
6)の方向へ付勢している。
【0016】なお、雷管90に限らず着火ピン30の衝
突によって発火する各種の発火薬が使用できる。
【0017】また、慣性質量体40は加速度センサ10
の軸線P1と同軸的に配置されているが、慣性質量体4
0の位置は加速度センサ10の軸線P1からずれていて
も良い。慣性質量体40は筒状空洞部40Aを備えたシ
リンダ状とされている。慣性質量体40の筒状空洞部4
0A内には、ガイド手段としてのボール42が配置され
ており、ボール42の外周面は、慣性質量体40の筒状
空洞部40Aが摺動する案内面43となっている。
【0018】なお、ガイド手段はボール42に限定され
ず、慣性質量体40との摺動面が案内面となっていれ
ば、他の形状でも良い。好ましくはガイド手段の案内面
は等しい半径の球又は卵形等の部分によって半径が異な
る球形であってもよいが、慣性質量体40の軸心がP1
からずれた場合にも摺動を確保できることが望ましい。
また、慣性質量体40は所定値以上の加速度作用時に原
位置(図1の実線の位置)から矢印B方向へ慣性移動す
るようになっている。
【0019】ボール42は、軸線P1方向に沿って配置
された円柱状のゴム製のキャップ44によって、蓋ブロ
ック20に固定されている。即ち、キャップ44は、蓋
ブロック20に穿設された貫通孔46に、外側から挿入
されており、頭部44Aが蓋ブロック20の外側に当接
している。また、キャップ44の脚部44B先端部は、
ボール42に穿設された貫通孔42Aに嵌合している。
このため、ボール42は、キャップ44の弾性変形によ
って、若干揺動可能である。
【0020】底壁22と対向する慣性質量体40の面に
は、ガイドピン46が立設されおり、このガイドピン4
6は着火ピン支持材32に形成された貫通孔49を通
り、着火ピン30と平行に延設されている。一方、ボデ
ィーブロック18の底壁22からは、慣性質量体40へ
向けてガイド部48が延設されている。
【0021】図2に示される如く、このガイド部48
は、断面円弧状とされており、内周面48Aと、ガイド
ピン46とが互いに摺動するようになっている。また、
底壁22と対向する慣性質量体40の面には、軸線P1
を挟んでガイドピン46の反対側に、トリガ手段の一部
を構成する一対のトリガ部50が立設されおり、これら
トリガ部50は着火ピン支持材32に形成された貫通孔
52を通り、着火ピン30と平行に延設されている。
【0022】図1に示される如く、ボディーブロック1
8の底壁22近傍には、トリガ手段の他の一部を構成す
るトリガプレート53が、一方の端部53Aを貫通する
軸54によって、図1の反時計回転方向(矢印A方向)
へ揺動可能に軸支されている。このトリガプレート53
の他方の端部53Bには、長孔56が穿設されている。
【0023】図2に示される如く、この長孔56には軸
58が回転可能に軸支されており、軸58の両端部に
は、夫々ローラ60が固定されている。
【0024】図1に示される如く、これらのローラ60
は、トリガ部50に当接しており、トリガプレート53
の矢印A方向の揺動を阻止している。また、トリガ部5
0が矢印B方向へ移動すると、ローラ60がトリガ部5
0上を転がり、トリガ部50が所定長さ移動すると、ロ
ーラ60がトリガ部50から外れトリガプレート53が
矢印A方向へ揺動する。
【0025】なお、長孔56は、端部56Aがトリガ部
50に接近し、端部56Bがトリガ部50から離間した
円弧状とされており、ローラ60がトリガ部50から外
れる際に、軸54が長孔56内を端部56A側から端部
56B側へ移動することによって、ローラ60がトリガ
部50から速やかに外れる構造となっている。
【0026】トリガプレート53の長手方向中間部に
は、着火ピン30の尖部34へ向けて、側面視三角形状
の凸部62が形成されており、ローラ60がトリガ部5
0に当接している状態では、凸部62が着火ピン30の
円錐状先端尖部34の周面に当接している。
【0027】慣性質量体40と蓋ブロック20との間に
はバイアススプリング70が配置されており、常に慣性
質量体40を底壁22の方向へ付勢し原位置に保持して
いる。なお、慣性質量体40は、所定加速度作用時には
慣性力によってバイアススプリング70の付勢力に抗し
て、図1の左方向(矢印B方向)へ移動できる。また、
慣性質量体40を原位置に保持する方法は、バイアスス
プリング44に限定されず、傾斜面で慣性質量体40を
支持し重力によって慣性質量体40を原位置に保持する
構造等の他の方法でも良い。また、ボール42は固定せ
ず、後述する第2実施例のように自重で図1の位置に保
持される構造としても良い。
【0028】以上の構成による加速度センサ10は、円
筒状ケース87に挿入され、例えば車両急減速時にシー
トベルトウエビングを引き締めるためのプリテンショナ
ー用のガスジェネレータ(詳細な構成は図示省略)に組
み付けられている。ガスジェネレータには、ガス発生剤
が収容されており、このガス発生剤に囲まれた円筒状ケ
ース87の底部87A近傍内には、エンハンサ89が収
納されている。また、円筒状ケース87の底部87A近
傍の外周部には、貫通孔87Bが穿設されており、これ
らの貫通孔87Bを介してエンハンサ89からガス発生
剤へ着火されるようになっている。
【0029】円筒状ケース87内の加速度センサ10と
エンハンサ89との間には、雷管90が設けられてい
る。この雷管90は、エンハンサ89とセンサカバー1
2の底壁14との間に挟持された雷管ピース92に固定
されており、加速度センサ10が組み付けられた状態に
おいて前述のボディーブロック18の底壁22に形成さ
れた透孔26に対向している。加速度センサ10は、こ
の状態でサポートリング94によって固定されている。
なお、センサカバー12とガスジェネレータの取付部分
との間にはOリング96が配置されており、密閉封止を
確実にしている。したがって、加速度センサ10がガス
ジェネレータに組み付けられた状態では、ボディーブロ
ック18の底壁22に形成された透孔26から突出可能
な着火ピン30の尖部34は、雷管90に衝突可能とな
っている。
【0030】次に本実施例の作用を説明する。上記のよ
うに構成される本実施例の加速度センサ10では、通常
は、図1に実線で示される如く、着火ピン30はファイ
アリングスプリング38の付勢力に抗して雷管90(ボ
ディーブロック18の透孔26)から離間した位置にあ
り、トリガプレート53の凸部62が着火ピン30の尖
部34に当接して、着火ピン30を図1の実線の位置に
保持している。
【0031】また、慣性質量体40はバイアススプリン
グ70によって最も底壁22に接近した位置にある。こ
のため、ローラ60がトリガ部50に当接して、トリガ
プレート53の矢印A方向の揺動を阻止して着火ピン保
持状態を維持している。
【0032】このような状態で加速度センサ10に大き
な加速度が作用すると、慣性質量体40が図1の矢印B
方向へ慣性移動する。このため、トリガ部50が矢印B
方向へ所定長さ移動し、ローラ60がトリガ部50から
外れると、トリガプレート53が矢印A方向へ揺動す
る。
【0033】これにより、トリガプレート53の凸部6
2が着火ピン30の尖部34から離間して着火ピン30
の保持を解除する。このため、着火ピン30が、着火ピ
ン支持材32とともに、ファイアリングスプリング38
の付勢力によって底壁22の方向に移動し、尖部34が
透孔26から突出して雷管90に衝突し雷管90が着火
される。これにより、エンハンサ89が着火され、続い
てガス発生剤が着火燃焼され、例えばプリテンショナー
が作動される。
【0034】ここで、この加速度センサ10では、図1
に示す如く、シリンダ状の慣性質量体40の筒状空洞部
40A内に、ボール42を相対的に摺動可能に挿入し、
慣性質量体40の移動方向(矢印B方向)と反対側の背
後に着火ピン30、トリガー部50、トリガプレート5
3を配置したため、従来構造の様に慣性質量体の移動軌
跡と着火ピンの移動軌跡とをハウジング内に径方向に並
列に確保する必要がない。このため、加速度センサ10
の外径が小さくでき、加速度センサ10を小型化でき
る。
【0035】また、この加速度センサ10では、ボール
42の案内面43が球面状であるため、加速度の作用方
向が慣性質量体40の軸線P1方向(矢印B方向)から
ずれた場合にも、慣性質量体40とボール42との摩擦
抵抗の増加を小さく押さえることができ、慣性質量体4
0とボール42との摺動が滑らかに行なわれる。
【0036】なお、本実施例においては、車両急減速時
にシートベルトウエビングを引き締めるためのプリテン
ショナーの作動のために加速度センサ10を用いた構成
を説明したが、これに限らず、急激な加速度作用時に作
動する他の装置、例えばエアバッグ装置に用いることも
当然に可能である。
【0037】次に、本発明の第2実施例に係る加速度セ
ンサ10を図4〜図6に従って説明する。
【0038】なお、第1実施例と同一部材については、
同一符号を付してその説明を省略する。
【0039】この加速度センサ10は軸線P1が車両の
ステアリング軸に沿うように配置すると、図4に示され
る如く、ステアリング軸の傾斜角がθであれば、軸線P
1は水平軸Hから角度θだけ傾いて車両へ取り付けられ
る。従って、ボール42は固定しなくても、その自重に
より矢印B方向へ常に重力付勢されており、慣性質量体
40を移動方向に案内できる。また、慣性質量体40は
底壁100Aを有する円筒状のケース100内に移動可
能に挿入されており、ケース100の底壁100Aに
は、貫通孔102が穿設されている。
【0040】図5に示される如く、ボディーブロック1
8の底壁22からは、慣性質量体40へ向けて一対の軸
受部104が平行に延設されており、これらの軸受部1
04には、軸106が架設されている。軸106にはト
リガ手段としてのトリガレバー108が、図4の反時計
回転方向(矢印E方向)へ揺動可能に軸支されている。
トリガレバー108の一方の端部108Aは、慣性質量
体40に当接しており、トリガレバー108の他方の端
部108Bは、着火ピン支持材32のガイド部32Aに
形成された切欠き110に係合している。
【0041】このため、図1に示される如く、トリガレ
バー108の端部108Bが、着火ピン支持材32の切
欠き110に係合した状態で、ファイアリングスプリン
グ38により付勢された着火ピン30は、その尖部34
が透孔26から離間した位置で保持されている。また、
トリガレバー108の端部108Bと着火ピン支持材3
2の切欠き110との係合は、慣性質量体40が矢印B
方向へ移動して、トリガレバー108が、軸106を中
心にして図4の反時計回転方向(矢印E方向)へ回転し
た場合に、解除するようになっている。
【0042】次に、本実施例の作用を説明する。加速度
センサ10に大きな加速度が作用すると、慣性質量体4
0が矢印B方向へ移動して、トリガレバー108が、軸
106を中心にして矢印E方向へ回転する。これによ
り、トリガレバー108の端部108Bが着火ピン支持
材32の切欠き110から離間して着火ピン30の保持
を解除する。このため、着火ピン30がファイアリング
スプリング38の付勢力によって底壁22の方向に移動
し、尖部115が透孔26から突出する。
【0043】ここで、本実施例の加速度センサ10で
は、図4に示す如く、シリンダ状の慣性質量体40の筒
状空洞部40A内に、ボール42を相対的に摺動可能に
挿入し、慣性質量体40の移動方向(矢印B方向)と反
対側の背後に着火ピン30、トリガレバー108を配置
したため、従来構造の様に慣性質量体の移動軌跡と着火
ピンの移動軌跡とをハウジング内に径方向に並列に確保
する必要がない。このため、加速度センサ10の外径が
小さくでき加速度センサ10を小型化できる。
【0044】また、この加速度センサ10では、ボール
42の案内面43が球面状であるため、加速度の作用方
向が慣性質量体40の軸線P1方向(矢印B方向)から
ずれた場合にも、慣性質量体40とボール42との摩擦
抵抗の増加を小さく押さえることができ、慣性質量体4
0とボール42との摺動が滑らかに行なわれる。
【0045】次に、本発明の第3実施例に係る加速度セ
ンサ10を図7に従って説明する。なお、第2実施例と
同一部材については、同一符号を付してその説明を省略
する。
【0046】図7に示される如く、本実施例では慣性質
量体40の底部40Bに、軸線P1に沿って凸部160
が形成されており、この凸部160はケース100の貫
通孔102を貫通している。また、凸部160の先端部
には、L字状のアーム162が固定されている。アーム
162の先端部には、フック部162Aが形成されてお
り、このフック部162Aには、トリガ手段としてのト
リガ164のドライブシャフト164Aが係合してい
る。トリガ164は軸165によって、図示を省略した
ボディーブロック18に軸支されており、図7の時計回
転方向(矢印F方向)へ揺動可能になっている。
【0047】また、トリガ164の係合部164Bに
は、付勢手段としてのファイアリングスプリング166
によって矢印G方向へ付勢された着火ピン168の鍔部
168Aが係合している。
【0048】さらに、本実施例では、キャップ44の脚
部44Bの軸径と、蓋ブロック20の貫通孔46の孔径
との差が大きく、キャップ44が軸線P1の放射方向
(矢印M、矢印N)方向へ若干移動可能となっている。
【0049】次に、本実施例の作用を説明する。加速度
センサ10に大きな加速度が作用すると、慣性質量体4
0が矢印B方向へ移動し、ドライブシャフト164Aが
矢印F方向へ揺動する。これによって、トリガ164の
係合部164Bが一体的に揺動し、係合部164Bと着
火ピン168の鍔部168Aとの係合が解除され、着火
ピン168がファイアリングスプリング166の付勢力
で矢印G方向へ移動し、図示を省略した雷管に当たり、
その結果ガス発生物質が燃焼する。
【0050】ここで、本実施例の加速度センサ10で
は、図7に示す如く、シリンダ状の慣性質量体40の筒
状空洞部40A内に、ボール42を相対的に摺動可能に
挿入し、慣性質量体40の移動方向(矢印B方向)と反
対側の背後に着火ピン168、トリガ164を配置した
ため、従来構造の様に慣性質量体の移動軌跡と着火ピン
の移動軌跡とをハウジング内に径方向に並列に確保する
必要がない。このため、加速度センサ10の外径が小さ
くでき加速度センサ10を小型化できる。
【0051】また、この加速度センサ10では、ボール
42の案内面43が球面状であるため、加速度の作用方
向が慣性質量体40の軸線P1方向(矢印B方向)から
ずれた場合にも、慣性質量体40とボール42との摩擦
抵抗の増加を小さく押さえることができ、慣性質量体4
0とボール42との摺動が滑らかに行なわれる。
【0052】さらに、この加速度センサ10では、本実
施例では、キャップ44の脚部44Bの軸径と、蓋ブロ
ック20の貫通孔46の孔径との差が大きく、キャップ
44が軸線P1の放射方向(矢印M、矢印N)方向へ若
干移動可能となっており、各部材の位置合わせが容易に
できると共に、各部材の摺動負荷を増加させない。
【0053】
【発明の効果】本発明に係る加速度センサは、上記の構
成としたので小型化が可能であるという優れた効果を有
する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る加速度センサを示す
側断面図である。
【図2】図1の2−2線断面図である。
【図3】本発明の第1実施例に係る加速度センサを示す
分解斜視図である。
【図4】本発明の第2実施例に係る加速度センサを示す
側断面図である。
【図5】図4の5−5線断面図である。
【図6】本発明の第2実施例に係る加速度センサのトリ
ガレバーを示す斜視図である。
【図7】本発明の第3実施例に係る加速度センサの主要
部を示す側断面図である。
【図8】従来例に係る加速度センサを示す分解斜視図で
ある。
【符号の説明】
10 加速度センサ 20 蓋ブロック 30 着火ピン 32 着火ピン支持材 34 尖部 38 ファイアリングスプリング(付勢手段) 40 慣性質量体 40A 筒状空洞部 42 ボール(ガイド手段) 43 案内面 44 キャップ 50 トリガ部(トリガ手段) 53 トリガプレート(トリガ手段) 60 ローラ 62 凸部 70 バイアススプリング 90 雷管(発火薬) 108 トリガレバー(トリガ手段) 110 切欠き 162 アーム 164 トリガ(トリガ手段) 164B 係合部 166 ファイアリングスプリング(付勢手段) 168A 鍔部 168 着火ピン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 筒状空洞部を備え所定値以上の加速度作
    用時に原位置から慣性移動する慣性質量体と、 前記慣性質量体の筒状空洞部が摺動する案内面を備えた
    ガイド手段と、 慣性質量体の前記移動方向と反対側の背後に配置される
    着火ピンと、 着火ピンを発火薬への衝突方向へ付勢する付勢手段と、 慣性質量体の前記移動方向と反対側の背後に配置され前
    記慣性質量体の移動時に付勢手段の付勢力を着火ピンに
    伝えるトリガ手段と、 を有することを特徴とした加速度センサ。
JP5254365A 1993-10-12 1993-10-12 加速度センサ Pending JPH07108893A (ja)

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