JPH10197553A - 加速度検知センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケース内の一定位置に安定保持した鋼球が、
加速度によって変位することによってスイッチング機構
を作動させるとともに、その切換え作動状態を保持させ
るよう構成した加速度検知センサを、温度条件や磁場条
件にかかわらず安定した検知感度でもって作動させるよ
うにする。 【解決手段】 傾斜凹部７をケース１に形成するととも
に、スイッチング機構４を、一対の可動片１１，１２の
遊端に設けた可動接点１１ａ，１２ａと、ケース１に固
定した一対の固定接点１４，１５とで構成し、両可動片
１１，１２の基端をアクチュエータ３に反転揺動可能に
係止するとともに、両可動片１１，１２に亘って張設し
たバネ１３によって両可動片１１，１２を正逆に反転揺
動可能に付勢し、両可動片１１，１２の可動接点１１
ａ，１２ａが固定接点１４，１５に押圧される反力によ
ってアクチュエータ３を鋼球２に押圧させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加速度を検知する
加速度検知センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】加速度検知センサには、例えば自動車に
搭載されて、全方向の衝撃（加速度）を検知し、事故の
発生時には、その検知出力によって燃料ポンプによる燃
料の供給を遮断して火災の発生を防止し、また、正常に
復帰して自動車を動かせる状態になった時には、リセッ
ト操作することにより、再び元の検知可能状態に復帰さ
せて使用されるように構成したものがある。

【０００３】このような用途に利用される従来の加速度
検知センサとしては、ケース内の底面に形成した円錐状
の傾斜凹部に鋼球を係入するとともに、鋼球を傾斜凹部
内に安定保持させるようケース底部に磁石を設け、ま
た、反転作動可能なスイッチング機構を装備し、ケース
に設定以上の大きさの加速度が付加されて鋼球が傾斜凹
部の斜面を乗り上がり移動すると、この鋼球によってス
イッチング機構が押圧されて反転作動されるよう構成し
たものが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構造において
は、鋼球を傾斜凹部内に安定保持させるのに磁石を利用
しているので、温度条件や磁場条件によって検知感度が
変化するおそれがあった。例えば、温度が高くなると、
磁力が弱まって鋼球の保持作用が低下し、比較的小さい
加速度でも検知作動してしまうようなおそれがあった。

【０００５】本発明は、温度条件や磁場条件にかかわら
ず安定した検知感度でもって作動させることができる加
速度検知センサを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の
加速度検知センサは、ケース内に安定保持した球体が、
加速度によって変位することによりスイッチング機構の
接点の切換えを行わせるとともに、その切換え作動状態
を保持させるようにした加速度検知センサであって、前
記球体をバネ力によって押圧付勢して傾斜凹部に安定的
に係入保持し、ケースに付与された加速度によって前記
球体が傾斜凹部に対して相対移動することで、アクチュ
エータが変位して前記接点の切換えを行うものである。

【０００７】請求項２に係る本発明の加速度検知センサ
は、請求項１に係る本発明において、前記切換え作動状
態を元の検知可能状態に復帰させるリセット機構を備え
るものである。

【０００８】請求項３に係る本発明の加速度検知センサ
は、請求項１または２に係る本発明において、前記傾斜
凹部をケースに設けるとともに、前記スイッチング機構
を、一対の可動片の遊端に設けた可動接点と、ケースに
固定した一対の固定接点とで構成し、両可動片の基端を
前記アクチュエータに反転揺動可能に係止するととも
に、両者に亘って張設したバネによって両可動片を正逆
に反転揺動可能に付勢し、両可動片の可動接点が固定接
点に押圧される反力によってアクチュエータを前記球体
に押圧接触させるものである。

【０００９】請求項４に係る本発明の加速度検知センサ
は、請求項１または２に係る本発明において、前記傾斜
凹部を前記アクチュエータに設けるとともに、前記スイ
ッチング機構を、このアクチュエータによって押圧操作
されるマイクロスイッチで構成し、かつ、前記アクチュ
エータのカム部に、バネで付勢された係合体を押圧作用
させ、前記カム部への係合体の押圧によってアクチュエ
ータの傾斜凹部を前記球体に押圧させて球体を安定保持
し、傾斜凹部に対する球体の相対移動によってアクチュ
エータが変位操作されて、係合体が相対的に前記カム部
を乗り越え移動するものである。

【００１０】請求項５に係る本発明の加速度検知センサ
は、請求項１または２に係る本発明において、前記傾斜
凹部をケース側に設け、前記アクチュエータを傾斜凹部
において出退可能とするとともに、該アクチュエータの
出退変位によって前記スイッチング機構の接点切換えを
行わせ、前記球体をバネで押圧付勢して傾斜凹部に係入
保持させるものである。

【００１１】請求項１の本発明によれば、加速度が付加
されない正常状態では、球体がバネ力によって機械的に
傾斜凹部に安定的に係入保持されており、設定以上の大
きさの加速度が付加されることによって球体が傾斜凹部
に対して移動し、これによってアクチュエータが変位し
てスイッチング機構の接点切換え作動がなされ、その状
態が維持されることになる。

【００１２】請求項２の本発明によれば、リセット機構
を操作することで元の検知可能状態に復帰させて再使用
することができる。

【００１３】請求項３の本発明によれば、可動片の反転
作動で瞬時の接点切り換えが行われるとともに、この可
動片の反転作動で接点切り換え状態が保持される。そし
て、リセット機構によってアクチュエータを強制的に変
位させることで、可動片を再び反転作動させて元の検知
可能状態に復帰させて再使用することができる。

【００１４】請求項４の本発明によれば、バネ付勢され
た係合体がアクチュエータのカム部を押圧することで、
アクチュエータが球体に押圧されて、球体が傾斜凹部に
安定的に係入保持されることになり、また、検知作動後
は、係合体がカム部を乗り越え通過することで、アクチ
ュエータの復帰が阻止されて検知状態が維持される。そ
して、このアクチュエータを押圧操作して係合体がカム
部を逆に乗り越え通過することで、元の検知可能状態に
復帰させて再使用することができる。

【００１５】請求項５の本発明によれば、バネが球体を
押圧付勢して傾斜凹部に安定的に係入保持されることに
なり、また、検知作動後は、撓み変形されたバネが球体
を傾斜凹部から外れた位置に保持することになる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面によって本発明の実施
の形態について、詳細に説明する。

【００１７】（実施の形態１）図１〜図５に、本発明に
係る加速度検知センサの実施の形態１が示されており、
図１は正常状態の縦断正面図、図２は加速度検知時点の
縦断正面図、図３は加速度検知後の縦断正面図、図４は
アクチュエータ付近を示す斜視図、図５はその分解斜視
図である。

【００１８】この実施の形態の加速度検知センサは、ケ
ース１、球体としての鋼球２、アクチュエータ３、スイ
ッチング機構４、および、リセット機構５とで構成され
ている。

【００１９】ケース１には、鋼球２の径より大きい径の
円形穴６が形成されるとともに、その底に形成された逆
円錐状の傾斜凹部７に鋼球２が係入保持されている。

【００２０】前記アクチュエータ３は、前記円形穴６に
挿入されて鋼球２上に配置された樹脂製のアクチュエー
タ本体８と、その上面中心に打込み立設された金属材か
らなる作動板９とから構成され、この作動板９と前記ス
イッチング機構４とが以下のように連係されている。

【００２１】スイッチング機構４は、前記作動板９の両
側面に形成したノッチ１０に基端が係止された金属板か
らなる左右一対の可動片１１，１２と、両可動片１１，
１２に亘って張設された引っ張りバネ１３と、ケース側
にインサート形成された一対の固定接点１４，１５とか
らなり、正常時には、図１に示すように、両可動片１
１，１２がバネ１３によって上方向きに揺動付勢され
て、各可動片１１，１２の遊端に屈曲形成した可動接点
１１ａ，１２ａが固定接点１４，１５に接触し、両固定
接点１４，１５が導通状態となっている。そして、この
当接反力によってアクチュエータ３全体が下方に付勢さ
れ、アクチュエータ本体８を介して鋼球２が押圧されて
傾斜凹部７の中心に安定保持されている。

【００２２】前記リセット機構５は、ケース１の上部に
内嵌装着された内カバー１６と、外嵌装着されたゴム等
の弾性樹脂材からなる弾性キャップ１７と、その内部に
配備した復帰バネ１８とからなり、前記アクチュエータ
３の作動板９が内カバー１６に出退可能に挿通されてい
る。

【００２３】この実施の形態の加速度検知センサは以上
のように構成されたものであり、図１の正常状態におい
ては、バネ１３の弾性力がアクチュエータ３を介して鋼
球２を下方に向けて押圧作用し、鋼球２が傾斜凹部７の
中心に安定保持されている。そして、設定以上の大きさ
の加速度が付加されると、鋼球２がアクチュエータ３を
押し上げながら傾斜凹部７を乗り上がり、作動板９のノ
ッチ１０がバネ１３の両端連結点を結ぶ線（デッドポイ
ント）を上方に越えたとたんにスイッチング機構の可動
片１１，１２が反転揺動作動し、図２に示すように、ア
クチュエータ３全体が鋼球２から浮き上がるとともに、
可動接点１１ａ，１２ａが固定接点１４，１５から離反
して固定接点１４，１５間の導通が絶たれる。なお、図
２は、スイッチング作動が行われた瞬間の状態を示し、
その後、図３に示すように、可動片１１，１２の遊端が
ケース１内の段部１ａで受け止め支持された状態で安定
する。

【００２４】なお、検知作動したセンサを元の検知可能
状態に戻す（リセット）には、弾性キャップ１７の中心
を手指で押し込み操作して作動板９を下方に変位させ
る。すると、作動板９のノッチ１０がバネ１３のデッド
ポイントを下方に越えた瞬間にスイッチング機構４の可
動片１１，１２は反転して振り上げ揺動作動し、再び図
１に示す状態に復帰する。

【００２５】なお、図６および図７に示すように、一対
の前記可動片１１，１２に代えて、バネ板材からなる単
一の可動片１９を利用して、前記バネ１３を用いないで
反転作動するスイッチング機構４を構成することもでき
る。この可動片１９は、前記固定接点１４，１５に対応
する可動接点１９ａ，１９ｂを両端に備えるとともに、
その中間に一対の舌片２０ａ，２０ｂが切り出し湾曲さ
れており、両舌片２０ａ，２０ｂの先端がアクチュエー
タ３における作動板９の両側面に形成したノッチ１０に
係止されるようになっている。機能は先の実施の形態と
同様である。

【００２６】（実施の形態２）図８〜図１０に、本発明
に係る加速度検知センサの実施の形態２が示されてお
り、図中の符号１はケース、２は鋼球、３はアクチュエ
ータ、４はスイッチング機構を構成するマイクロスイッ
チである。

【００２７】前記ケース１は、本体ケース１ａと後カバ
ー１ｂとからなり、ケース内の底部に鋼球２が収容され
るとともに、その上にアクチュエータ３が上下動可能に
配備されている。前記アクチュエータ３は、その下面に
円錐状の傾斜凹部７が形成されており、常態ではその傾
斜凹部７に中心に鋼球３が係入保持されている。

【００２８】またアクチュエータ３の一側面には、図１
０にも示されるように、スイッチ操作面２１が隆起形成
されており、後カバー１ｂに装着されてケース内に突入
されたマイクロスイッチ４の操作ボタン４ａが、スイッ
チ操作面２１に対向配備されている。また、アクチュエ
ータ３の他側面にはカム部としての山形カム２２が突設
されるとともに、ケース本体１ａの内面には、この山形
カム２２に対向して、バネ２３で突出付勢された球状の
係合体２４が装着されており、係合体２４が山形カム２
２の上方の斜面に押圧作用することで、アクチュエータ
３に下向きの付勢力が働いている。なお、後カバー１ｂ
には配線接続用のコネクタ２５が一体形成さており、マ
イクロスイッチ４のリード端子４ｂ群とコネクタ端子２
５ａ群とがケース背部でハンダ付け接続されている。

【００２９】この実施形態の加速度検知センサは以上の
ように構成されたものであり、図８に示す正常状態にお
いては、バネ付勢された係合体２４の押圧力がアクチュ
エータ３を下方に向けて押圧作用し、鋼球２が傾斜凹部
７の中心に安定保持されている。

【００３０】そして、設定以上の大きさの加速度が付加
されると、鋼球２がアクチュエータ３を押し上げながら
横移動し、係合体２４が山形カム２２の頂部を越えて下
側の斜面に作用することでアクチュエータ３が上限まで
押し上げられる。アクチュエータ３が上昇されると、ス
イッチ操作面２１による操作ボタン４ａの押し込みが解
除され、マイクロスイッチ４の接点切り換え作動がなさ
れる。

【００３１】上限位置にあるアクチュエータ３は、その
上端部３ａがケース本体１ａから突出されてリセット機
構５が構成されており、この上端部３ａを強制的に押し
込み操作して山形カム２２の頂部を係合体２４より下方
に移動させると、再び図８の検知可能状態に復帰させる
ことができる。

【００３２】（実施の形態３）図１１および図１２に、
本発明に係る加速度検知センサの実施の形態３が示され
ており、図中の符号１はケース、２は鋼球、３はアクチ
ュエータ、４はスイッチング機構、５はリセット機構で
ある。

【００３３】前記ケース１の内部には底板３０が嵌め込
み固定されており、この底板３０の上面に突出した隆起
部３１の中心に逆円錐状に傾斜凹部７が形成され、ここ
に鋼球２が係入保持されている。アクチュエータ３は小
径のピン状に形成されて、傾斜凹部７に中心に上した出
退可能に挿通されている。また、前記スイッチング機構
４は、片持ち状の可動片３２とこれに対向する固定端子
３３とからなり、アクチュエータ３の下端が可動片に支
持されている。

【００３４】また、ケース１の上部開口部には、可動キ
ャップ３４が上下動可能、かつ抜け出し不能に装着され
るとともに、この可動キャップ３４の中心と前記鋼球２
との間に圧縮コイルバネ３５が装備されている。また、
ケース１の背面には配線接続用のコネクタ３６が設けら
れている。

【００３５】この実施形態の加速度検知センサは以上の
ように構成されたものであり、図１１の正常状態におい
ては、バネ３５によって下向き付勢された鋼球２が、傾
斜凹部７の中心に安定的に係入保持されている。この
時、アクチュエータ３は鋼球２に押し下げられて可動片
３２を撓ませることになり、これによって可動片３２が
固定端子３３に接触導通される。

【００３６】そして、設定以上の大きさの加速度が付加
されると、図１２に示すように、鋼球２がバネ３５を撓
ませながら傾斜凹部７を乗り越え移動し、これによっ
て、鋼球２の押圧を解除されたアクチュエータ３は上方
に突出作動し、これによって可動片３２が上方に復帰変
形して固定端子３３との接触が絶たれる。傾斜凹部７を
乗り越えた鋼球２は隆起部３１の外側に位置するために
復帰移動不能となり、上記検知状態が保持される。

【００３７】ここで、可動キャップ３４の下部には、下
広がりの傾斜案内面３７が形成されており、可動キャッ
プ３４をバネ３５に抗して強制的に押し込み操作する
と、前記傾斜案内面３７が鋼球２を中心側に押し戻すよ
う案内作用し、鋼球２は隆起部３１を乗り越えて再び傾
斜凹部７に収められ、図１１に示す検知可能状態に復帰
する。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係る本発明によれば、バネの弾性力によって機械的
に球体を傾斜凹部に安定保持させておくので、温度条件
や磁場の条件によって検知感度が変化するようなことが
なく、常に安定した感度で的確に加速度検知を行わせる
ことができる。

【００３９】また、請求項２に係る本発明によれば、リ
セット機構を操作することで元の検知可能状態に復帰さ
せて再使用することができる。

【００４０】さらに、請求項３に係る本発明によれば、
スイッチング機構の接点切り換えが可動片の反転作動に
よって瞬時に行われることとなって、接点溶着等の発生
なく的確な接点切り換え作動が期待できる。

【００４１】また、請求項４に係る本発明によれば、ス
イッチング機構として既成のマイクロスイッチが利用で
きるので、組付け作業性に優れるとともに、安価に実施
することができる。

【００４２】また、請求項５に係る本発明によれば、ア
クチュエータが小型化できるので、こじり等なく円滑軽
快に変位させてスイッチング機構を作動させることがで
き、的確な検知作動を行わせる上で有効となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１における正常状態での縦断正面図
である。

【図２】実施の形態１における加速度検知時点での縦断
正面図である。

【図３】実施の形態１における加速度検知後の縦断正面
図である。

【図４】アクチュエータの斜視図である。

【図５】アクチュエータの分解斜視図である。

【図６】実施の形態１の変形例を示す縦断正面図であ
る。

【図７】この変形例に利用されるスイッチング機構の一
部を示す斜視図である。

【図８】実施の形態２における正常状態での縦断正面図
である。

【図９】実施の形態２における加速度検知時点での縦断
正面図である。

【図１０】アクチュエータの斜視図である。

【図１１】実施の形態３における正常状態での縦断正面
図である。

【図１２】実施の形態３における加速度検知時点での縦
断正面図である。

【符号の説明】

１ ケース ２ 鋼球 ３ アクチュエータ ４ スイッチング機構 ５ リセット機構 ７ 傾斜凹部 １１ 可動片 １１ａ 可動接点 １２ 可動片 １２ａ 可動接点 １４ 固定接点 １５ 固定接点 ２２ 山形カム ２４ 係合体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌田 浩一郎 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 奥島 章宏 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内 (72)発明者 野口 誠己 京都府京都市右京区花園土堂町10番地 オ ムロン株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケース内に安定保持した球体が、加速度
   によって変位することによりスイッチング機構の接点切
   換えを行わせるとともに、その切換え作動状態を保持さ
   せるようにした加速度検知センサであって、 前記球体をバネ力によって押圧付勢して傾斜凹部に安定
   的に係入保持し、ケースに付与された加速度によって前
   記球体が傾斜凹部に対して相対移動することで、アクチ
   ュエータが変位して前記接点切換えを行うことを特徴と
   する加速度検知センサ。
2. 【請求項２】 前記切換え作動状態を元の検知可能状態
   に復帰させるリセット機構を備える請求項１記載の加速
   度検知センサ。
3. 【請求項３】 前記傾斜凹部をケースに設けるととも
   に、前記スイッチング機構を、一対の可動片の遊端に設
   けた可動接点と、ケースに固定した一対の固定接点とで
   構成し、両可動片の基端を前記アクチュエータに反転揺
   動可能に係止するとともに、両者に亘って張設したバネ
   によって両可動片を正逆に反転揺動可能に付勢し、両可
   動片の可動接点が固定接点に押圧される反力によってア
   クチュエータを前記球体に押圧接触させる請求項１また
   は２記載の加速度検知センサ。
4. 【請求項４】 前記傾斜凹部を前記アクチュエータに設
   けるとともに、前記スイッチング機構を、このアクチュ
   エータによって押圧操作されるマイクロスイッチで構成
   し、かつ、前記アクチュエータのカム部に、バネで付勢
   された係合体を押圧作用させ、前記カム部への係合体の
   押圧によってアクチュエータの傾斜凹部を前記球体に押
   圧させて球体を安定保持し、傾斜凹部に対する球体の相
   対移動によってアクチュエータが変位操作されて、係合
   体が相対的に前記カム部を乗り越え移動するものである
   請求項１または２記載の加速度検知センサ。
5. 【請求項５】 前記傾斜凹部をケース側に設け、前記ア
   クチュエータを傾斜凹部において出退可能とするととも
   に、該アクチュエータの出退変位によって前記スイッチ
   ング機構の接点切換えを行わせ、前記球体をバネで押圧
   付勢して傾斜凹部に係入保持させる請求項１または２記
   載の加速度検知センサ。