JPH0996646A

JPH0996646A - 衝撃検出装置

Info

Publication number: JPH0996646A
Application number: JP7253860A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Maeda; 田敏朗前
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】衝撃検出の応答性を最適にすること。【解決手段】所定以上の衝撃力により非作動位置Ｃか
ら作動することで衝撃を検出する作動部材１２と、作動
部材を非作動位置に付勢するスプリング１３と、スプリ
ングと共に、作動部材を非作動位置に付勢する磁石１４
とを備える衝撃検出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衝撃検出装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の衝撃検出装置としては、
実開平１−１２９６６３号公報や特開昭５７−１４７８
３８号公報に示されるものが知られている。

【０００３】前者のものは、ハウジングと、ハウジング
に固定され通常時はオフ状態となっているスイッチと、
ハウジングに揺動自在に支持され、所定以上の衝撃力に
より非作動位置から揺動してスイッチをオンさせる振子
（作動部材）と、振子を非作動位置に付勢する磁石とを
備えるものである。

【０００４】一方、後者のものは、ハウジングと、ハウ
ジングに取り付けられ通常時は非導通状態となっている
２つの接点と、ハウジングに回転自在に支持され、所定
以上の衝撃力により非作動位置から回転して２つの接点
を導通させる回転体（作動部材）と、回転体を非作動位
置に付勢するスプリングとを備えるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前者のもの
では、磁石により振子を非作動位置に付勢しているの
で、振子の揺動角度が大きくなるに伴い振子を非作動位
置に戻す力は急激に（２次関数的に）減少する。このた
め、瞬時の衝撃力で振子が作動してスイッチをオンして
しまい、例えば悪路走行時や車両のドアを閉じたりした
時等の検出不要な衝撃力も誤検出してしまう恐れがあ
る。

【０００６】また、後者のものでは、スプリングにより
振子を非作動位置に付勢しているので、回転体を非作動
位置に戻す力はその回転角度に比例して増加する。この
ため、検出不要な衝撃の誤検出はないが、回転体が回転
し難くなり、衝撃検出の応答性が著しく悪くなる。

【０００７】故に、本発明は、磁石及びスプリングの両
方の特性を生かして、衝撃検出の応答性を最適にするこ
とを、その技術的課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために本発明において講じた第１の手段は、所定以上
の衝撃力により非作動位置から作動することで衝撃を検
出する作動部材と、作動部材を非作動位置に付勢するス
プリングと、スプリングと共に、作動部材を非作動位置
に付勢する磁石とを備えたことである。

【０００９】第１の手段の作用を以下に示す。

【００１０】衝撃力が作用していないときには、スプリ
ング及び磁石により作動部材が非作動位置に保持されて
いる。この状態から、所定以上（つまりスプリング及び
磁石の付勢力以上）の衝撃力が作用すると、作動部材が
スプリング及び磁石の付勢力に抗して作動して衝撃を検
出する。

【００１１】このように、スプリング及び磁石により作
動部材を非作動位置に付勢したので、スプリングの設定
荷重及び磁石の設定磁力をチューニングすることで、作
動部材が作動する衝撃力のしきい値並びに作動部材が作
動し始めた後の作動部材を非作動位置に戻す力を最適に
設定できる。その結果、検出不要な衝撃力の誤検出を無
くすことができると共に、衝撃検出の応答性も良好なも
のとなる。

【００１２】上記技術的課題を解決するために本発明に
おいて講じた第２の手段は、第１の手段に加えて、スプ
リングの設定荷重を磁石の設定磁力よりも小さくしたこ
とである。ここで、スプリングの設定荷重とは、作動部
材が非作動位置に存在する時における荷重を意味し、磁
石の設定磁力とは、作動部材が非作動位置に存在する時
における磁力を意味する。

【００１３】第２の手段によれば、スプリングの設定荷
重を磁石の設定磁力よりも小さくしたので、磁石の磁力
により作動部材を作動させる衝撃力のしきい値を大きく
設定でき、結果、検出不要な衝撃力の誤検出を無くすこ
とができる。

【００１４】また、スプリングの設定荷重が小さいの
で、作動部材が作動し始めた後の作動部材を非作動位置
に戻す力を小さくなり、結果、作動部材がスムーズに作
動でき、衝撃検出の応答性が一層良好なものとなる。

【００１５】第２の手段において、衝撃検出装置を車両
の側突エアバックとして利用すると好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。

【００１７】図１に示すように、衝撃検出装置１は、エ
アバック機構２を作動させる点火装置３に電気的に接続
され、バッテリ４にも電気的に接続されている。衝撃検
出装置１は、車両のドアに内蔵され、側突時の外部衝撃
力を検出するものである。エアバック機構２は、車両の
ドア又はシートに搭載される。

【００１８】以下、図２〜図６を参照して、本実施形態
に係る衝撃検出装置１を説明する。

【００１９】図２に示すように、衝撃検出装置１は、ハ
ウジング１１と、揺動部材（作動部材）１２と、スプリ
ング１３と、磁石１４と、第１接点１５と、第２接点１
６とを備えている。

【００２０】ハウジング１１内には、第１空間１１１、
第１空間１１１よりも深い第２空間１１２、及び第２空
間１１２よりも深い第３空間１１３が形成されている。
つまり、第１，第２，第３空間１１１，１１２，１１３
は、夫々第１，第２，第３壁部１１４，１１５，１１６
により区画されている。ここで、第２壁部１１５は第１
壁部１１４よりも深く、第３壁部１１６は第２壁部１１
５よりも深くなっている。第１空間１１１には、図３に
示すカバー１７が挿入されて固定されている。

【００２１】第２及び第３空間１１２，１１３は、第１
空間１１１に囲まれる形になっている。

【００２２】第２及び第３空間１１２，１１３内には、
揺動部材１２が揺動自在に配置され、所定以上の衝撃力
が作用した時に揺動する。この揺動部材１２は、枢支軸
１２１と、円筒部１２２と、ボール１２３と、ホルダ１
２４と、連結部１２５と、突片１２６を有している。こ
こで、枢支軸１２１、円筒部１２２、ホルダ１２４、連
結部１２５及び突片１２６は、射出成形により一体的に
形成されている。

【００２３】枢支軸１２１は、ハウジング１１及びカバ
ー１７に回転可能に支持され、図２紙面方向及び図３上
下方向に延在している。図３に示すように、枢支軸１２
１の一端は第２壁部１１５に支持され、その他端はカバ
ー１７に支持されている。円筒部１２２は、枢支軸１２
１の周りに設けられ、第２空間１１２内に位置する。

【００２４】ボール１２３は、磁性体からなり、枢支軸
１２１から最も離れた部分（つまり第３空間１１３内）
に設けられ、ウエイトとして機能する。ボール１２３
は、円筒状のホルダ１２４の内部に保持され、外部に放
出されるのを防いでいる。このホルダ１２４の延在方向
は、円筒部１２２の延在方向と略直交しており、ホルダ
１２４の両端は開口している。連結部１２５は、ホルダ
１２４及び円筒部１２２間を連結している。突片１２６
は、絶縁体からなり、円筒部１２２にボール１２３とは
反対側に突出するように設けられている。枢支軸１２１
から突片１２６までの距離は、枢支軸１２１からボール
１２３までの距離よりも著しく小さくなっている。

【００２５】尚、円筒部１２２は枢支軸１２１と別部材
にしても良く、ボール１２３をホルダ１２４と一体的に
磁性体から形成しても良く、突片１２６を円筒部１２２
と別部材にしても良く、突片１２６を除く揺動部材１２
を一体的に磁性体から形成しても良い。

【００２６】以上のように構成された揺動部材１２は、
所定以上の衝撃力が作用した時に枢支軸１２１を支点と
して図２に示す初期位置Ｃ（つまりボール１２３がハウ
ジング１１の第１ストッパ１１７に当たる位置）から図
４に示す中間位置Ｅを経て最終位置Ｄ（つまりボール１
２３がハウジング１１の第２ストッパ１１８に当たる位
置）まで揺動する。

【００２７】スプリング１３は、揺動部材１２を初期位
置Ｃに向けて付勢し、その位置に保持するものである。
このスプリング１３は、カバー１７及び枢支軸１２１間
に配設され、その一端がカバー１７に係止され、他端が
円筒部１２２に係止されている。ここでは、スプリング
１３の設定荷重（揺動部材１２が初期位置Ｃに存在する
ときの荷重）は、図６に示す如く、略０．１３ｋｇｆｍ
ｍと比較的に小さい値に設定されており、このスプリン
グ１３の荷重（付勢力）は揺動部材１２の揺動量に比例
して増加する。尚、ここでは、トーションスプリングが
使用されている。

【００２８】磁石１４は、スプリング１３と協働して揺
動部材１２を初期位置Ｃに向けて付勢し、その位置に保
持するものである。この磁石１４は、ハウジング１２内
に配設され、第１ストッパ１１７に形成された開口１１
７ａを介してボール１２３と対向している。つまり、磁
石１４は開口１１７ａを介してボール１２３を吸引して
いる。第１ストッパ１１７はテーパ面１１７ｂを備え、
このテーパ面１１７ｂは、揺動部材１２が第１位置に存
在するときにボール１２３と係合している。ここでは、
磁石１４の設定磁力（揺動部材１２が初期位置Ｃに存在
するときの磁力）は、図６に示す如く、略０．５２ｋｇ
ｆｍｍに設定されており、スプリング１３の設定荷重よ
りも大きい値になっている。この磁石１４の磁力（付勢
力）は、揺動部材１２の揺動量が大きくなるに伴い２次
関数的に減少し、揺動部材１２の回転角度が５０°付近
で零となる。尚、磁石１４は、カバー１７が挿入される
第１空間１１１に臨んでいる。

【００２９】ハウジング１１には、第１及び第２接点１
５，１６がインサートされている。

【００３０】第１接点１５は、ターミナル１８を介して
バッテリー４（図１図示）に電気的に接続され、その一
部は第２空間１１２内に配置されている。この第１接点
１５は、弾性変形可能であり、通常時は突片１２６を押
圧している。第２接点１６は、ターミナル１９及び点火
装置３（図１図示）を介してバッテリー４（図１図示）
に電気的に接続され、その一部は第２空間１１２内に配
置されている。この第２接点１６も、弾性変形可能であ
り、通常時は突片１２６を第１接点１５側に向けて押圧
している。第１及び第２接点１５，１６は、通常時（衝
撃力が作用していない時）には絶縁体の突片１２６を間
に挟んでいるため非導通状態となっており、所定以上の
衝撃力が作用した時に揺動部材１２が最終位置Ｄに向け
て作動することにより図５に示す如く中間位置Ｅで突片
１２６との係合が解除されて導通する。

【００３１】上記の如く構成された衝撃検出装置１の作
動を説明する。

【００３２】衝撃力が作用していないときには、図２に
示す如く、スプリング１３及び磁石１４により揺動部材
１２が初期位置Ｃ（揺動部材１２の回転角度０°）に静
止しており、図３に示す如く、両接点１５，１６は突片
１２６により非導通状態となっている。この状態では、
点火装置３は作動しない。このとき、揺動部材１２に
は、図６に示す如く、スプリング１３の設定荷重及び磁
石１４の設定磁力の和に相当する大きな複合力（ここで
は０．６５ｋｇｆｍｍ）が作用するので、揺動部材１２
が作動する衝撃力のしきい値は高いレベルに設定され
る。従って、悪路走行時やドアの閉鎖時等の検出不要な
衝撃力により揺動部材１２が反応して作動するのを回避
できる。

【００３３】次に、例えば他の車両が自車両に側突し、
前述の複合力を超えた所定以上の衝撃力が作用すると、
図３に示す如く、揺動部材１２が枢支軸１２１を支点と
して最終位置Ｄ（揺動部材１２の回転角度６０°）に向
けて揺動し、中間位置Ｅ（揺動部材１２の回転角度３０
°）に到達すると、図５に示す如く、両接点１５，１６
間から突片１２６が退き、その結果、両接点１５，１６
は導通する。これにより衝撃が検出される。

【００３４】揺動部材１２が初期位置Ｃから中間位置Ｅ
まで揺動する際には、揺動部材１２の突片１２６が両接
点１５，１６と接触しながら移動するが、枢支軸１２１
から突片１２６までの距離が枢支軸１２１からボール１
２３までの距離よりも非常に小さいので、突片１２６の
摩擦力によるモーメントは微小なものとなる。従って、
その摩擦力によるモーメントの影響で揺動部材１２の円
滑な揺動が損なわれるのを極力回避でき、衝撃の検出精
度が良好なものとなる。

【００３５】また、揺動部材１２が初期位置Ｃから中間
位置Ｅまで揺動する際には、揺動部材１２には、図６に
示す如く、揺動部材１２の回転角度に応じたスプリング
１３の荷重及び磁石１４の磁力の和に相当する複合力
（例えば揺動部材１２の回転角度が２０°のとき複合力
は略０．２９ｋｇｆｍｍ）が作用する。この複合力は揺
動部材１２の回転角度が大きくなるに伴い緩やかに減少
するため、悪路走行時やドアの閉鎖時等の瞬時の衝撃力
により両接点１５，１６が導通するのを回避できる。
又、この区間において、この複合力はスプリングのみを
使用した従来技術と比べて小さい値に設定できるため、
揺動部材１２を初期位置Ｃに戻す力が小さくなり、結
果、揺動部材１２がスムーズに揺動し、衝撃検出の応答
性が良好なものとなる。

【００３６】揺動部材１２は、中間位置Ｅから更に揺動
し、最終的には最終位置Ｄに到達するが、このとき突片
１２６が両接点１５，１６から離れる方向（図５左方
向）に移動するので、両接点１５，１６の導通状態は維
持される。つまり、揺動部材１２が中間位置Ｅから最終
位置Ｄまで揺動する際には、衝撃が検出され続ける。そ
して、両接点１５，１６間の導通時間が所定時間（例え
ば２ｍｓｅｃ）になると、点火装置３が作動してエアバ
ック機構２が作動する。ここで、両接点１５，１６間の
導通状態を所定時間維持するのは、点火装置３を作動さ
せるエネルギー（電流）を蓄積するためである。

【００３７】ここで、揺動部材１２が中間位置Ｅから最
終位置Ｄまで揺動する際には、揺動部材１２には、図６
に示す如く、揺動部材１２の回転角度に応じたスプリン
グ１３の荷重及び磁石１４の磁力の和に相当する複合力
（例えば揺動部材１２の回転角度が４０°のとき小さな
複合力は略０．２９ｋｇｆｍｍ）が作用する。この区間
において、この複合力は略一定（小さい値）であるた
め、揺動部材１２を初期位置Ｃに戻す力が小さくなり、
結果、両接点１５，１６間の導通時間を確保することが
できる。

【００３８】このように、本実施の形態では、中間位置
Ｅにて両接点１５，１６間を導通させているため、揺動
部材１２が最終位置Ｄにて第２ストッパ１１８に当たっ
てその反動で跳ね返っても、両接点１５，１６間が非導
通状態となるのを回避できる。従って、両接点１５，１
６の導通時間を一層確保できる。

【００３９】尚、本実施形態では、衝撃力が作用したと
きに、絶縁体の突片１２６により両接点１５，１６間を
非導通状態から導通状態に切り換えるものについて説明
したが、両接点１５，１６の内の一方の接点を選択して
設け、突片１２６を可動接点とすることで、両接点１
５，１６間を導通状態から非導通状態に切り換えるよう
にしても良い。

【００４０】更に、衝撃検出装置１を側突エアバック用
として用いたが、これに限定される必要はなく、例えば
正突エアバック用，シートベルトプリテンショナー用，
衝突時ドアロック解除等の衝撃検出に用いることができ
る。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、スプリング及び磁石に
より作動部材を非作動位置に付勢したので、検出不要な
衝撃力の誤検出を無くすことができると共に、衝撃検出
の応答性も良好なものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の衝撃検出装置をエアバック展開用とし
て適用した例の説明図である。

【図２】本発明の実施形態に係る衝撃検出装置の説明図
である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。

【図４】衝撃力作用時における衝撃検出装置の説明図で
ある。

【図５】図４におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図６】揺動部材の回転角度と揺動部材に作用する戻り
力との関係を示すグラフである。

【符号の説明】１衝撃検出装置１２揺動部材（作動部材）１３スプリング１４磁石

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定以上の衝撃力により非作動位置から
作動することで衝撃を検出する作動部材と、前記作動部材を前記非作動位置に付勢するスプリング
と、前記スプリングと共に、前記作動部材を前記非作動位置
に付勢する磁石とを備える衝撃検出装置。
【請求項２】請求項１において、前記スプリングの設定荷重を前記磁石の設定磁力よりも
小さくした衝撃検出装置。
【請求項３】請求項２の衝撃検出装置を車両の側突エ
アバックとして利用する衝撃検出装置。