JPH0717354A - 加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速度センサ中心軸方向とは異なる方向に感
知マスが移動しても、摺動抵抗を生じさせず、かつ安価
な加速度センサを得る。 【構成】 円穴５８を有し車両急減速時に慣性移動する
感知マス５６と、感知マス５６をアッパボデー４２の方
向に付勢する圧縮コイルスプリング６２と、内部に感知
マス５６の円穴５８より径の小さい円筒状の凸部５４を
有するボデーと、ボデーの凸部５４と接触し、感知マス
５６の円穴５８に係合するボール６４とを備える。この
ような構成を採っているため、感知マス移動方向に拘ら
ずボール６４と感知マス６４とのクリアランスが変わら
ないので、感知マス５６が加速度センサ中心軸方向（矢
印Ａ方向）とは異なる方向（矢印Ｂ方向）に移動しよう
としても摺動抵抗を生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両急減速時にエアバ
ッグ装置等を作動させるための加速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両には急減速状態で作動するエアバッ
グ装置やプリローダ等が搭載されており、これらを作動
させるために加速度センサが必要となる。図５に示され
る如く、この種のセンサとして感知マス１０２がハウジ
ング１０４内へ収容されると共に、円穴１０６が固定ガ
イド突起１０８へ嵌り込んだ構成のものがある。

【０００３】この感知マス１０２はコイルばね１１０の
付勢力で通常状態において移動接点１１２から離れてお
り、加速度作用時にコイルばね１１０の付勢力に抗して
移動し、移動接点１１２を固定接点１１４へ押圧して接
点をＯＮ状態とする。上記構造のセンサにおいては、感
知マス１０２の円穴１０６と固定ガイド突起１０８との
間にわずかなクリアランスを設けて感知マス１０２の移
動時の抵抗を少なくしたり、移動時に感知マス１０２の
円穴１０６内に生ずる負圧で低加速度作用時の移動を防
いだりしている。

【０００４】しかし、このような構成においては、図６
に示される如く感知マス１０２の重心のずれ及び加速度
作用方向のずれ等により、感知マス１０２が固定ガイド
突起１０８に対して傾いて移動すると、感知マス１０２
の円穴１０６と固定ガイド突起１０８とが部分的に接触
することになり摺動抵抗を生ずる場合がある。この摺動
抵抗はセンサ感度のバラツキの原因となる。

【０００５】従って、上記構成において高精度の加速度
センサを得るためには、摺動抵抗を低減する必要があ
り、そのために、感知マス１０２の円穴１０６及び固定
ガイド突起１０８の表面を極めて平滑に仕上げる必要が
あり、これがコストアップの要因となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事実を
考慮し、加速度センサの中心軸方向とは異なる方向に感
知マスが移動しても摺動抵抗を生じさせず、かつ安価な
加速度センサを得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は加速度によって慣性移動する感知マスを備
え、感知マスの所定量の慣性移動によって加速度を検出
する加速度センサにおいて、凹部を有し車両急減速時に
慣性移動する感知マスと、前記感知マスを加速度作用前
に保持する保持手段と、前記感知マスの凹部内に配置さ
れ感知マスの慣性移動時に感知マスを案内する断面円形
の指示部材とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】所定値未満の加速度作用時には感知マスが保持
手段によって保持されている。この保持手段は感知マス
を原位置へ保持する弾性体や、所定値以上の荷重で破断
して感知マスの移動を可能とするせん断部材等が適用で
きる。所定値以上の加速度が作用すると感知マスは保持
手段による保持力に抗して原位置から作動位置へと移動
する。作動位置では電気的接点を作動させたり、機械的
に駆動力をアクチュエータへ伝えたりすることによりエ
アバッグ装置等を作動させる。

【０００９】この感知マスは断面円形の指示部材に凹部
が案内されて移動するので、感知マスの移動方向が一定
でなくても感知マスは指示部材に円滑に案内される。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例をエアバッグ装置に適
用した場合を例にとって図１から図４に従って説明す
る。図１には、本発明に係る加速度センサ３６が適用さ
れたエアバッグ装置１０が示されている。なお、本図に
おいて、矢印ＦＲは車両前方を示している。

【００１１】エアバッグ装置１０は、インフレータ１
２、カバー１４、エアバッグ袋体１６（以下単に袋体１
６という）を備え、ステアリングホイール１８のハブ２
０に支持されたベースプレート２２に取付けられてい
る。インフレータ１２は、ステアリングホイール１８の
回転軸線と同軸的な円筒形状とされ、その回転軸線に沿
った片側がベースプレート２２を貫通して乗員側に突出
した状態で、ベースプレート２２に取付フランジ２４を
介して固定されている。

【００１２】袋体１６は、ベースプレート２２の乗員側
に折り畳まれた状態で配置され、開口部２６周縁が、取
付けリング２８によってベースプレート２２に固定され
ている。袋体１６の内部には、インフレータ１２の前記
片側が挿入され、インフレータ１２のガス孔４０が袋体
１６の内側に面して開口している。カバー１４は、碗状
に形成され、ベースプレート２２との間に袋体１６を格
納するように、開口縁がベースプレート２２へ固定され
ている。カバー１４の乗員と対向する底壁には、薄肉部
２９が形成されており、袋体１６が膨張すると、薄肉部
２９が破断されてカバー１４が中央部から一対のドア状
に開いて展開可能となっている。

【００１３】またインフレータ１２には、エンハンサ
（火薬）３０、雷管３２、ガス発生物質３４、加速度セ
ンサ３６が収容されている。インフレータ１２内の略中
央部には、雷管３２が配置され、その反乗員側には加速
度センサ３６が配置されている。この雷管３２は案内路
（図示省略）を介して加速度センサ３６と連通してい
る。また、雷管３２の乗員側に位置しているエンハンサ
３０は連通路（図示省略）を介して雷管３２と連通して
いる。インフレータ１２内の左右対称位置にはガス発生
物質３４が封入されており、このガス発生物質３４は前
記連通路とは別の連通路（図示省略）を介してエンハン
サ３０と連通されている。このため、車両急減速時にな
ると、加速度センサ３６が作動して雷管３２が着火さ
れ、その着火に基づきエンハンサ３０、続いてガス発生
物質３４に伝火されてガスが発生し、そのガスがガス孔
４０を介して袋体１６内に供給される。以下、この加速
度センサ３６について詳述する。

【００１４】図２には、電気着火式のエアバッグ装置９
０に用いられる加速度センサ３６が示されている。図３
に示される如く、この加速度センサ３６は円筒形状のア
ッパボデー４２及びロアボデー４４とを備えている。ロ
アボデー４４には軸芯を介して互いに反対側に一対の短
形突起４６が形成され、またアッパボデー４２にはこれ
らの一対の短形突起４６に対応する短形状の一対の切欠
き４８が形成され、ロアボデー４４の短形突起４６と嵌
合されて、アッパボデー４２とロアボアデー４４とが同
軸的に結合されている。

【００１５】アッパボデー４２には内側の略中央部に中
空の円筒形状の凸部５０が同軸的に突出されている。ま
たロアボデー４４には内側の略中央部に円筒形状の凸部
５４が同軸的に突出されており、その外側には同軸的に
溝４７が形成されている。加速度センサ３６内には、略
円筒形状の感知マス５６が収容されている。感知マス５
６には、その感知マス作動方向（反乗員側の方向であり
矢印Ａ方向）の端部から円穴５８が、さらに外周に段部
６０が形成されている。この段部６０とロアボデー４４
の溝４７との間には圧縮コイルスプリング６２が介在し
ており、感知マス５６はこの圧縮コイルスプリング６２
により通常の状態でアッパボデー４２の凸部５０に押圧
付勢されている。

【００１６】前記円筒形状の凸部５４の先端は球状凹部
とされ、この円筒形状の凸部５４の直径よりも大径のボ
ール６４が載置されている。この球状のボール６４は感
知マス５６の円穴５８と係合しており、外周一部で線接
触している。エアバッグ装置９０の車両取付け状態にお
いては、図２に示される如く加速度センサ３６の軸心
（矢印Ａ方向）が車両進行方向（矢印ＦＲ）に対して傾
いて車両へ搭載されて、ボール６４はその自重により常
にロアボデー４４側に落ちているため、ボール６４とロ
アボデー４４の凸部５４との間で固定する必要はない
が、固定しても構わない。

【００１７】ロアボデー４４の内部には、凸部５４の両
側で、かつ感知マス５６の移動軌跡上に一対の固定接点
６６が取付けられ、その乗員側に板ばねで構成される移
動接点７０が位置しており、板ばねの付勢力で移動接点
７０が固定接点６６から離れている。固定接点６６は、
図２に示される如く配線８０を介して電気着火式のエア
バッグ作動制御装置９０を介して雷管３２（図１を参
照）等に接続されている。

【００１８】以下に、本実施例の作用を説明する。車両
の通常走行状態では図２に示される如く、感知マス５６
はアッパボデー４２の凸部５０と接しており、固定接点
６６と移動接点７０が互いに離れている。車両の通常走
行状態で生じる小さな加速度作用時には、感知マス５６
がこの加速度に基づく慣性力で矢印Ａ方向へ移動しよう
とするが、感知マス５６とボール６４との間のわずかな
クリアランスを通って感知マス５６内へ通過する空気は
急激に移動しない。このため、この空気の粘性抵抗及び
感知マス５６内に生じる負圧により感知マス５６は大き
く移動することなく、又この小さな加速度がなくなると
感知マス５６は再び原位置へと復帰するエアダンピング
作用を生ずる。

【００１９】一方、車両が急減速をする場合には、感知
マス５６に加わる加速度がダンピング抵抗及び圧縮コイ
ルスプリング６２の付勢力よりも著しく大きいので、感
知マス５６は慣性移動方向へ大きく移動する。このとき
の感知マス５６の移動で移動接点７０が押圧され、固定
接点６６と移動接点７０とが接触して回路を閉じ、図１
に示す雷管３２を介してインフレータ１２内のガス発生
物質３４を燃焼させる。ガス発生物質３４は燃焼によっ
て分解して大量のガスを放出し、ガス孔４０からガスを
袋体１６に供給しこれを膨張させる。この膨張によって
カバー１４が内側から加圧され、この圧力でカバー１４
の薄肉部２９が破断して袋体１６を乗員側とステアリン
グホイール１８との間に介在させる。

【００２０】次に、このような車両の急減速状態で感知
マス５６がずれて移動した場合について説明する。すな
わち図４に示される如く感知マス５６が矢印Ａ方向とは
異なる矢印Ｂ方向へずれて移動した状態では、感知マス
５６がボール６４に対して図２の状態から図４のように
傾いて移動する。しかし、ボール６４は外周が球面形状
であるので、感知マス５６の傾き如何に拘らず、感知マ
ス５６とボール６４との間のクリアランスは一定であ
る。従って、感知マス５６がずれて移動した場合にも図
２のように正規の状態で移動した場合と同様のダンピン
グ特性を有することができる。

【００２１】なお、感知マス５６の慣性移動途中で加速
度が低くなると、ダンピング抵抗及び圧縮コイルスプリ
ング６２の付勢力により、感知マス５６は移動する前の
状態に戻る。上記実施例ではボール６４が外周全域にお
いて球状面である実施例を説明したが、ボール６４は感
知マス５６の内周と接する外周の一部が球状面であった
り、感知マス５６と接する部分の断面が円形であれば適
用可能である。

【００２２】また、上記実施例では、電気着火式のエア
バッグ装置を例にとって説明したが、本加速度センサは
感知マス５６の移動によりトリガーシャフトとファイア
リングピンとの嵌合がはずれて、ファイアリングピンが
雷管を刺突しインフレータ１２が作動する機械着火式の
エアバッグ装置等の如く感知マス５６の慣性移動力を電
気的エネルギに変換することなく、そのままアクチュエ
ータへ伝える場合にも適用することができる。

【００２３】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明では加
速度センサ中心軸方向とは異なる方向に感知マスが移動
しても、摺動抵抗を発生させないため、常に均一なダン
ピング抵抗が得られ、また、ピンの代わりにより安価な
鋼球を使用することにより、コストダウンを図ることも
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る加速度センサを適用した
エアバッグ装置を車両前後方向に沿って切断した断面図
である。

【図２】本発明の実施例に係る加速度センサを車両前後
方向に沿って切断した断面図である。

【図３】本発明に係る加速度センサの分解斜視図であ
る。

【図４】図２の加速度センサの作動図である。

【図５】感知マス及び固定ガイド突起とを備える先行技
術に係る加速度センサを車両前後方向に沿って切断した
断面図である。

【図６】図５の加速度センサの作動図である。

【符号の説明】

３６ 加速度センサ ５４ ロアボデーの凸部 ５６ 感知マス ５８ 円穴 ６２ 圧縮コイルスプリング ６４ ボール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加速度によって慣性移動する感知マスを
   備え、感知マスの所定量の慣性移動によって加速度を検
   出する加速度センサにおいて、 凹部を有し車両急減速時に慣性移動する感知マスと、 前記感知マスを加速度作用前に保持する保持手段と、 前記感知マスの凹部内に配置され感知マスの慣性移動時
   に感知マスを案内する断面円形の指示部材とを備える加
   速度センサ。