JPH08166403A

JPH08166403A - 加速度検出器

Info

Publication number: JPH08166403A
Application number: JP6334019A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Saito; 一宏斎藤; Akio Hasebe; 章雄長谷部
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1994-12-15
Filing date: 1994-12-15
Publication date: 1996-06-25

Abstract

(57)【要約】【目的】構成が簡単で、安定性が高く、かつ感度や精
度がよく部品件数が少なく、回路設定が容易で、信号処
理が容易で、耐衝撃性が大きくなるなど、信頼性及び作
業性がよく安価な加速度検出器を提供すること。【構成】筒状ケース４の内部にリング状の空間３６及
び円柱状シャフト３７を形成し、筒状ケースは一端を開
放し、前記空間３６にシャフト３７を介してコイルバネ
３と磁石２を配し、前記ケースの内周部に磁石の移動方
向と直交するように磁気抵抗素子３１を形成したＭＲセ
ンサー３２を配し、ケース４に蓋３５を配して、前記Ｍ
Ｒセンサー３２から信号端子をとり、取付端子を前記ケ
ースの一面から突出するように設け、移動体の加速度に
対して、前記コイルバネ３と前記磁石２との作用により
ＭＲセンサー３２の電気信号による波形で、移動体の加
速度を検知する加速度検出器である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の移動体に搭
載され、その衝突時の乗員保護のための装置における加
速度を検出するシステムのための加速度検出器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図５に、従来の加速度検出器の正面断面
図、図６に平面断面図を示す。この図５及び図６の加速
度検出器の構造においては、リードスイッチ１は、直方
体状のケース４内のシャフト２１内部の円柱状の空間１
４に納められている。この時、シャフト２１は前記ケー
ス４の一体成形品の一部である。前記リードスイッチ１
は、この箇所の所定の位置に位置決めされるように、リ
ード１１Ａ及び１１Ｂが、ある長さに切断され、各々の
リードについて電気信号処理のための引き回し線６ａ，
６ｂが接続した状態で設置される。

【０００３】又、前記リードスイッチ１の接点ＳＣは、
前記シャフト底部ＳＢにリード１１Ａを突き当てること
で位置が決定される。磁石２とコイルバネ３は、前記ケ
ース４と、リテーナ５及びシャフト２１に囲まれたリン
グ状の空間２２に配置され、加速度の付与により前記磁
石２が矢印１３方向へ、即ち、リテーナ５側へ移動す
る。この前記リング状の空間２２を外界から遮断するた
めに、リテーナ５と共にポッティング樹脂１０で封止し
ている。

【０００４】又、前記引き回し線６ａ，６ｂは、Ｕ字形
をしている信号端子７ａ，７ｂに接続される。従って、
前記検出器内の接続箇所は、シャフト底部ＳＢとで位置
決めされたリード１１Ａと引き回し線６ｂを接続する接
続箇所Ｃ₁、リード１１Ａに対向するリード１１Ｂと引
き回し線６ａを接続する接続箇所Ｃ₂、信号端子７ａと
引き回し線６ａを接続する接続箇所Ｃ₃、信号端子７ｂ
と引き回し線６ｂを接続する接続箇所Ｃ₄の４箇所とな
る。接続箇所Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，Ｃ₄は、スポット溶接され
たものである。

【０００５】又、信号端子７ａ，７ｂは、ケースに設け
られた所定の貫通孔を通過させ、ポッティング樹脂１０
を充填し、硬化させることで、端子位置を規定してい
る。補強端子８については、ケースに設けられた所定の
穴に挿入することで、端子位置を規定している。

【０００６】又、検出器において、外界に接触する部材
は、ポッティング樹脂１０、信号端子７ａ，７ｂ、補強
端子８と一体成形品であるケース４のみであり、このケ
ース４のポッティング樹脂充填面と端子突出面以外の４
面は、平面にて構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の加速度検出器の
場合、図５及び図６のような構造では、有底の円筒状の
シャフト２１の内部である円柱状の空間１４にリードス
イッチ１を中心位置に位置決めしなければならないた
め、リードスイッチ１の接点ＳＣの位置決定について、
シャフト底部ＳＢへのリード１１Ａの先端を突き当てる
こと以外に、現在のところ、有効な手段がなく、この接
点位置の管理に煩雑さが伴う欠点がある。

【０００８】又、前述したように、ケース内に接続箇所
Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，Ｃ₄が４箇所存在し、接続箇所Ｃ₁，
Ｃ₂，Ｃ₃，Ｃ₄のスポット溶接は、有底円柱状の空間で
施されるので、リードスイッチの支持が難しく、この接
続箇所の信頼性を確保するために多くの管理項目が必要
となり、作業性が悪いという欠点がある。

【０００９】前述の理由により接続箇所Ｃ₁，Ｃ₂，
Ｃ₃，Ｃ₄のスポット溶接する工程を削減するために、特
願平６−１７３７６２号に提案したように端子固定部材
を２個ケースに取り付ける必要があった。このように前
記スポット溶接の工程を削減するには部品点数が多くな
り、高価になる欠点があった。

【００１０】又、信号端子の位置規定に、ケースに設け
た貫通穴への挿入という煩雑な方法を用いている欠点を
有する。

【００１１】又、検出器単体が落下等の衝撃を受けた際
に、端子の有する直方体のケースの長手方向に直交する
２面と端子を有する１面を除く３面、即ち、面で衝撃を
受ける場合の方がケースのコーナー等の面以外で衝撃を
受ける場合より、衝撃力が大きくなる。従って、接点位
置に伝播する落下等の加速度検出特性を変化させるよう
な衝撃は、前述の３面で受ける場合が最悪条件となり、
特性の変化が大きく、特性のばらつきの原因となる。

【００１２】本発明は、位置決め、接続箇所の製造上の
管理が難しいリードスイッチの代わりに、磁気抵抗素子
を用いることにより、構成が簡単で安定性が高くかつ
感度がよい、部品点数が少ない、検出器の落下等の
衝撃に対して強い、信頼性及び作業性が良くかつ安価な
加速度検出器を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、円柱状シャフトを有する一端開放の筒状
ケースの内部に空間を形成し、前記シャフトにコイルバ
ネと磁石とを配し、前記筒状ケースの内周部に前記磁石
の移動方向と直交するように磁気抵抗素子を形成したＭ
Ｒセンサーを配し、前記筒状ケースにキャップ状蓋を配
して前記ＭＲセンサーから信号端子をとり、取り付け端
子を前記筒状ケースの一面から突出するように設け、前
記コイルバネと前記磁石との作用により発生するＭＲセ
ンサーの電気信号波形で加速度を検知することを特徴と
する加速度検出器を提供するものである。

【００１４】

【作用】従来の加速度検出器は、ケースの中にリードス
イッチを配したものである。このリードスイッチには、
安定性、作業性、信頼性、耐衝撃性等の問題があり、加
速度検出器の検出特性を劣化させていた。このため本発
明は、このリードスイッチを磁気抵抗素子からなるＭＲ
センサーに置き換え、移動体の加速度によりケースに移
動可能に配された磁石により加速度を検出するようにし
たものである。このため、リードスイッチの種々の欠点
が解消される。つまり、安定性が高くかつ感度のよい、
耐衝撃性、信頼性、作業性がよく、安価な加速度検出器
が得られる。

【００１５】

【実施例】以下に実施例をあげ、本発明の加速度検出器
について、図面を参照して詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の第１の実施例の加速度検
出器の断面図である。図２は、本発明の第１の実施例の
加速度検出器を構成する部品の斜視図である。図３は、
本発明の第２の実施例の加速度検出器の断面図である。
図４は、本発明の第２の実施例である加速度検出器を構
成する部品の斜視図である。

【００１７】本発明の第１の実施例である加速度検出器
は、図１に示すように、磁気抵抗素子３１をリング状に
形成したＭＲセンサー３２、リング状の磁石２、コイル
バネ３、嵌合部３９を有する筒状ケース４、嵌合部４０
を有するキャップ状の蓋３５、リング状の空間３６を形
成する円柱状のシャフト３７、信号端子７ａ，７ｂ、取
付端子８から構成される。

【００１８】又、第１の実施例である前記加速度検出器
は、縦１５ｍｍ、横１５ｍｍ、高さ２６ｍｍ程度の直方
体状の熱可塑性樹脂の図２（ａ）に示す筒状のケース４
からなる。前記ケース４は内部に外径φ１３ｍｍ、内径
φ６．５ｍｍ、高さ２０ｍｍ程度のリング状の空間３６
を設け、ケース４の長手方向中央内側に外径φ６．５ｍ
ｍ、高さ２０ｍｍ程度の円柱状のシャフト３７を設けて
いる。一端の開放端を形成するケース４には嵌合部３９
を設け、図２（ｂ）に示す磁気抵抗素子３１を外径φ１
３ｍｍ、内径φ１１ｍｍ、高さ２０ｍｍ程度のリング状
に加工し、図２（ｃ）に示すリング状のＭＲセンサー３
２とし、そのＭＲセンサー３２を前記ケースの内周に配
す。前記円柱状のシャフト３７には図２（ｄ）に示す外
径φ１０ｍｍ、内径φ７ｍｍ、高さ７．５ｍｍ程度のバ
リウムフェライト系磁石２をケースの内部に収納するよ
うに配し、同様に前記磁石２をケースの底に押さえるよ
うに図２（ｅ）のコイルバネ３を配す。前記ケースの一
端を開放した開放端では縦１５ｍｍ、横１５ｍｍ、高さ
２ｍｍ程度の板状に、縦１３ｍｍ、横１３ｍｍ、高さ２
ｍｍ程度の嵌合部４０を形成した蓋３５を、前記ケース
の嵌合部３９に嵌合し、接着剤で接着して固定すること
によってケースを封ずるものである。

【００１９】尚、図２（ｃ）のＭＲセンサー３２におい
ては、図２（ｃ）に示すように、信号端子７ａ，７ｂを
磁気抵抗素子３１の両端からとり、図２（ｆ）のキャッ
プ状蓋３５を介して設定回路に連絡する。

【００２０】又、基板に取り付ける際は、取付端子８を
介して取り付けられる。

【００２１】ケースに収納される磁石は、高さ方向に輪
切りにし同極になるように接着することにより、磁気抵
抗素子を直交する密度の高い磁束が形成されるので、図
２（ｇ）に示すような磁石２ａを使用することによって
加速度検出器の精度及び感度が向上する。

【００２２】本発明の第２の実施例である加速度検出器
は、図３に示すように、磁気抵抗素子３１を方形板状に
形成したＭＲセンサー３３、筒状の磁石２ｂ、コイルバ
ネ３、筒状のケース４、嵌合部４０を有するキャップ状
の蓋３５、角筒状の空間３６ａを形成する円柱状のシャ
フト３７、信号端子７ａ，７ｂ、取付端子８から構成さ
れる。

【００２３】又、第２の実施例である前記加速度検出器
は、縦１５ｍｍ、横１５ｍｍ、高さ２６ｍｍ程度の直方
体状の熱可塑性樹脂の図４（ａ）に示す筒状のケース４
からなる。前記ケース４は内部に縦横１３ｍｍ、内径φ
６．５ｍｍ、高さ２０ｍｍ程度の角筒状の空間３６ａ設
け、ケース４の長手方向中央内側に外径φ６．５ｍｍ、
高さ２０ｍｍ程度の円柱状のシャフト３７を設けてい
る。図４（ｂ）に示す磁気抵抗素子３１を形成した幅１
３ｍｍ、厚さ１ｍｍ、高さ１８ｍｍ程度の板状のＭＲセ
ンサー３３をケースの内側の一側面に配す。前記円柱状
のシャフト３７には図４（ｃ）に示す縦横１０．５ｍ
ｍ、内径φ７ｍｍ、高さ７．５ｍｍ程度のバリウムフェ
ライト系磁石２ｂを配し、同様に前記磁石２ｂをケース
４の底に押さえるように図４（ｄ）のコイルバネ３を配
す。前記ケースの一端を開放した開放端の接合部３９ａ
に、縦１５ｍｍ、横１５ｍｍ、高さ２ｍｍ程度の板状に
縦１３ｍｍ、横１３ｍｍ、高さ２ｍｍ程度の嵌合部４０
を形成した図４（ｆ）の蓋３５を嵌合し、接着剤で接着
して固定することによってケースを封ずるものである。

【００２４】第２の実施例の加速度検出器においては、
角筒状の空間３６ａに、板状のＭＲセンサー３２を１枚
配したが、角筒状の空間には板状のＭＲセンサーを４枚
まで貼り付けることができる。前記ＭＲセンサーを４枚
直列に配すると、加速度検出器の検出特性は４倍とな
り、２枚並列にしても２倍となって感度のみならず精度
が向上する。又、４枚並列に使用することにより、例え
ば１枚に故障が発生しても他が稼働するので、加速度検
出器の停止を防止できる。即ち、ＭＲセンサーを１枚か
ら４枚まで使用でき、更に、使用枚数を調整できるの
で、加速度検出器の感度並びに精度を調整できる。

【００２５】又、図４（ｆ）に示すように、高さ方向に
切断し、同極になるように接着した磁石２ｃを用いるこ
とにより、磁気抵抗素子を直交するように強い磁石の磁
束がよぎるので、さらに加速度検出器の精度及び感度が
向上する。

【００２６】

【発明の効果】以上、述べたように、本発明の加速度検
出器によれば、磁気抵抗素子と磁石を用いることによ
り、構成が簡単となり、リードスイッチのように位置決
め、接続箇所の管理が難しいという欠点が解消される。
又、安定性が高く、かつ感度や精度がよい、部品点数の
少ない加速度検出器が得られる。更に、リードスイッチ
使用のものに比べて、回路設定、信号処理も容易とな
る。耐衝撃性も大きくなり、信頼性及び作業性がよく、
安価な加速度検出器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例である加速度検出器の断
面図。

【図２】本発明の第１の実施例である加速度検出器を構
成する部品の斜視図。図２（ａ）は、筒状ケースの斜視
図。図２（ｂ）は、筒状ケースの内周部に配される磁気
抵抗素子の平面図。図２（ｃ）は、図１（ｂ）の磁気抵
抗素子をリング状に加工したＭＲセンサーの斜視図。図
２（ｄ）は、本発明の加速度検出器のケースに収納され
るリング状の磁石の斜視図。図２（ｅ）は、本発明の加
速度検出器のケースに収納されるコイルバネの正面図。
図２（ｆ）は、本発明の加速度検出器のケース用の蓋を
示す斜視図。図２（ｇ）は、本発明の加速度検出器に用
いる他の磁石の斜視図。

【図３】本発明の第２の実施例である加速度検出器の断
面図。

【図４】本発明の第２の実施例である加速度検出器を構
成する部品の斜視図。図４（ａ）は、筒状ケースの斜視
図。図４（ｂ）は、筒状ケースの内周部に配される磁気
抵抗素子を形成した方形板状のＭＲセンサーの平面図。
図４（ｃ）は、本発明の加速度検出器のケースに収納さ
れる角筒状の磁石の斜視図。図４（ｄ）は、本発明の加
速度検出器のケースに収納されるコイルバネの正面図。
図４（ｅ）は、本発明の加速度検出器のケース用の蓋を
示す斜視図。図４（ｆ）は、本発明の加速度検出器に用
いる他の角筒状の磁石の斜視図。

【図５】従来の加速度検出器の正面断面図。

【図６】従来の加速度検出器の平面断面図。

【符号の説明】

１リードスイッチ２，２ａ，２ｂ，２ｃ磁石３コイルバネ４ケース５リテーナ６ａ，６ｂ引き回し線７ａ，７ｂ信号端子８補強端子（取付端子）９（リードスイッチ保護樹脂）シリコーン樹脂１０ポッティング樹脂１１Ａ，１１Ｂリード１３矢印１４（円柱状の）空間２１シャフト２２（リング状の）空間３１磁気抵抗素子３２（リング状の）ＭＲセンサー３３（方形板状の）ＭＲセンサー３４（角筒状の）空間３５蓋３６（リング状の）空間３６ａ（角筒状の）空間３７シャフト３８（ケースの）内周部３９（ケースの）嵌合部３９ａ（ケースの）接合部４０（蓋の）嵌合部Ｃ₁，Ｃ₂，Ｃ₃，Ｃ₄ （検出器内）接続箇所ＳＢシャフト底部ＳＣ接点

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円柱状シャフトを有する一端開放の筒状
ケースの内部に空間を形成し、前記シャフトにコイルバ
ネと磁石とを配し、前記筒状ケースの内周部に前記磁石
の移動方向と直交するように磁気抵抗素子を形成したＭ
Ｒセンサーを配し、前記筒状ケースにキャップ状蓋を配
して前記ＭＲセンサーから信号端子をとり、取り付け端
子を前記筒状ケースの一面から突出するように設け、前
記コイルバネと前記磁石との作用により発生するＭＲセ
ンサーの電気信号波形で加速度を検知することを特徴と
する加速度検出器。