JPH10213591A

JPH10213591A - 衝撃センサ

Info

Publication number: JPH10213591A
Application number: JP9017125A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Nakamura; 清隆中村
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1997-01-30
Filing date: 1997-01-30
Publication date: 1998-08-11
Also published as: KR100374248B1; CN1183391C; EP0856864B1; DE69827308T2; KR19980070543A; DE69827308D1; CN1189623A; EP0856864A3; EP0856864A2; US6480081B1

Abstract

(57)【要約】【課題】リードスイッチ同士を接触させず、かつ、マ
グネットの初期の位置からリードスイッチの接点が閉成
する位置までの移動距離が一定となる衝撃センサを提供
する。【解決手段】リードスイッチ14(14a,14b) 同士が非接
触となるように、保護管12内に、当該保護管12の長手方
向と平行に設けた仕切部材30を具え、この仕切部材30に
より分割されたそれぞれの室31a,31b にリードスイッチ
14を仕切部材30に沿って収納してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、衝撃センサに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車用エアバック等に用いられ
る衝撃センサは、人命の安全を確保する意味から益々信
頼性が求められてきている。このような、衝撃センサの
一例として、リードスイッチを用いた衝撃センサがあ
る。

【０００３】従来の衝撃センサは、ケース内に円筒形チ
ューブが配設されており、当該チューブ内には２個のリ
ードスイッチが収納されている。そして、これらリード
スイッチの隙間には、それぞれのスイッチが互いに接触
しないように、絶縁性媒体、例えば硬化性樹脂媒体等を
埋込んである。

【０００４】また、チューブの外周部の一方の端部側に
は、リング状の電磁作動手段（マグネット）が設けてあ
り、このマグネットはスプリングの伸縮により２つのリ
ードスイッチの接点側に移動できるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た衝撃センサは、例えば２個のリードスイッチをチュー
ブ内に収納し、チューブ内を絶縁性媒体で埋め込むと
き、２個のリードスイッチを、チューブの内壁に接触さ
せずかつリードスイッチ同士を接触させずに、チューブ
内の空隙にチューブの長手方向に配置することは極めて
難しい。仮に、リードスイッチ同士の配置ずれが生じる
と、リードスイッチのガラス管同士が接触してしまいガ
ラス管に傷が生じたり、或いはガラス管が破損したりす
る恐れがある。

【０００６】また、チューブ内に２個のリードスイッチ
をほぼ同じ位置に並列に設置することは可能であるが、
チューブの長手方向に対し、リードスイッチが傾いて配
置された場合、マグネットが移動を開始する前の停止位
置からマグネットが衝撃により移動してリードスイッチ
の接点を磁化させて閉成させる作動位置までの移動距離
が一定せず、このため、衝撃センサの動作特性が不安定
であった。

【０００７】そこで、リードスイッチ同士を接触させ
ず、かつ、マグネットの初期の位置からリードスイッチ
の接点を閉成させる作動位置までの移動距離が一定とな
る衝撃センサの出現が望まれていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、この発明の衝
撃センサによれば、複数のリードスイッチと、このリー
ドスイッチを収納するための保護管と、当該保護管の外
周部に設けられ、リードスイッチを動作させるための電
磁作動手段とを具える衝撃センサにおいて、リードスイ
ッチ同士が非接触となるように、保護管内に、この保護
管の長手方向と平行に設けた仕切部材を具え、この仕切
部材により分割されたそれぞれの室に１個づつリードス
イッチを仕切部材に沿って収納してあることを特徴とす
る。

【０００９】このように、この発明では、保護管内に仕
切部材を設けて、保護管内の空隙を複数の室に分割し、
それぞれの室にリードスイッチを具えているので、リー
ドスイッチ同士が仕切部材によって隔離されるため、そ
れぞれのリードスイッチ同士が接触することはなくな
る。このため、リードスイッチのガラス管に傷が生じた
り、或いはお互いのガラス管が接触して破損することは
なくなる。

【００１０】また、リードスイッチを仕切部材に沿わせ
て配置させてあるので、本来はリードスイッチ同士を平
行に設置することができる。したがって、この状態で保
護管内壁とリードスイッチとの隙間を絶縁性媒体により
埋め込めば、リードスイッチは保護管の長手方向と実質
的に平行に固定できるので、電磁作動手段が衝撃を受け
る前の動作初期（停止）位置から衝撃を受けて電磁作動
手段が移動してリードスイッチの接点を磁化させて閉成
させる作動位置までの移動距離が一定となる。このた
め、衝撃センサの動作特性が安定する。

【００１１】また、この発明では、好ましくは、仕切部
材の一部に、少なくとも２つの室を連通するための開口
部を設けてあるのが良い。

【００１２】このように、開口部を設けることにより、
保護管内に絶縁性媒体、例えば熱硬化性樹脂を充填した
場合、熱硬化性樹脂が開口部を通過して一方の室から他
方の室へ流出して樹脂が硬化する。したがって、一回の
樹脂の充填作業で済むため、作業効率が向上する。

【００１３】また、この発明の衝撃センサによれば、リ
ードスイッチと、このリードスイッチを収納する保護部
材と、当該保護部材の外周部に設けられ、リードスイッ
チを駆動させるための電磁作動手段とを具える衝撃セン
サにおいて、保護部材内に、この保護部材の長手方向と
平行にリードスイッチが挿入可能な溝を設けてあること
を特徴とする。

【００１４】このように、この発明では、保護部材内に
溝、例えば複数個の溝を設けることにより、それぞれの
溝にリードスイッチを挿入した場合、リードスイッチ同
士が保護部材によって隔離されることになり、リードス
イッチのガラス管に傷が発生したり、破損するのを防止
することができる。

【００１５】また、リードスイッチを保護部材の溝に挿
入するだけで、それぞれのリードスイッチを保護部材の
長手方向に対し、実質的に平行に配置させることができ
る。したがって、電磁作動手段が衝撃を受ける前の動作
初期（停止）位置から衝撃を受けて電磁作動手段が移動
してリードスイッチの接点を磁化させる作動位置までの
移動距離が一定となる。このため衝撃センサの動作特性
が安定する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
衝撃センサの実施の形態につき説明する。尚、図１〜図
７は、この発明が理解できる程度に各構成成分の形状、
大きさ及び配置関係を概略的に示してあるにすぎない。

【００１７】［第１の実施の形態］まず、図１の（Ａ）
および（Ｂ）を参照して、この発明の第１の実施の形態
の衝撃センサの構造につき説明する。なお、図１の
（Ａ）および（Ｂ）は、第１の実施の形態の衝撃センサ
の構造を説明するため保護管の長手方向と平行に切断し
た位置での断面図および衝撃方向と対向する方向から見
たときの、保護管内の構成成分の一部の配置関係を示し
た図である。なお、この図１の（Ｂ）の図では、電磁作
動手段およびスプリング等は省略して示してある。

【００１８】第１の実施の形態では、ケース１０内に保
護管（ここではチューブともいう）１２を設けてあり、
この保護管１２内に、リードスイッチ１４（１４ａおよ
び１４ｂ）同士が非接触となるように、保護管１２の長
手方向と平行に仕切部材（ここでは仕切板ともいう）３
０を設けてある。

【００１９】チューブ１２は、プラスチック成形品で形
成されており、その内壁形状を小判形状としてある（図
１の（Ｂ））。

【００２０】リードスイッチ１４ａ（１４ｂ）は、ガラ
ス管体１４ｅ（１４ｆ）中に２個の磁性材料で形成され
たリード線（リード端子）１５（１５ａおよび１５ｂま
たは１５ｃおよび１５ｄ）が封入されており、リード端
子の先端、すなわち接点部がオン・オフ動作できるよう
に、互いにリード端子を対向させて配置されている。

【００２１】仕切板３０は、チューブ１２の中央部に固
定して配設されており、この仕切板３０によりチューブ
１２内は二分割された室３１ａおよび３１ｂを構成して
いる。なお、仕切板３０は、チューブ１２中に嵌合させ
て設けても良いし、或いはチューブ１２と一体化形成し
て設けても良い。なお、ここでは、仕切板３０として、
任意好適なプラスチック材料を用いる。また、ここで
は、仕切板３０により二分割された一方の室を符号３１
ａで示し、他方の室を符号３１ｂで示す。

【００２２】また、各室３１ａおよび３１ｂには、リー
ドスイッチ１４ａおよび１４ｂが仕切板３０に沿って収
納されており、リードスイッチ１４ａおよび１４ｂと室
を画成しているチューブ１２との隙間にはリードスイッ
チ１４ａおよび１４ｂを固定収納するための絶縁性媒体
１３が設けられている。ここでは、絶縁性媒体１３とし
て、例えば熱硬化性樹脂を用いる。

【００２３】一方、チューブ１２の外周部には、リング
状の電磁作動手段１６が設けてあり、電磁作動手段１６
はスプリング１８の伸縮により図１の（Ａ）中を左右に
移動できる構造になっている。なお、ここでは電磁作動
手段１６として、電磁石を用いる。また、この電磁作動
手段１６を保護管１２、すなわちチューブの一方の端部
側に設けるのが好適である。

【００２４】また、チューブ１２の外周部には、電磁石
１６を移動させるための伸縮可能なスプリング１８が設
けてある。

【００２５】また、電磁石１６と対向するケース１０の
一方の端部の面には、端子板２０が設けてある。この端
子板２０の端子２２ａには、一方のリードスイッチ１４
ａのリード端子１５ａが接続されており、端子２２ｂに
はリード端子１５ｂが端子板２０の方へ引き戻されて接
続されている。また、端子２２ｃには他方のリードスイ
ッチ１４ｂのリード端子１５ｃが接続されており、端子
２２ｄにはリード端子１５ｄが端子板２０の方へ引き戻
されて接続されている（図１の（Ｂ））。

【００２６】［第２の実施の形態］次に図２を参照し
て、第２の実施の形態の衝撃センサの構造につき説明す
る。なお、図２は、第２の実施の形態の衝撃センサの構
造を説明するための保護管の長手方向と平行に切断した
位置での断面図である。

【００２７】第２の実施の形態では、仕切板３０の一部
に開口部３０ａを設けてある。ここでも上述した第１の
実施の形態の場合と同様に、電磁石１６をチューブ１２
の一方の端部側に設けておくこととし、ここでは、開口
部３０ａを電磁石１６側に設けてある。このため、リー
ドスイッチ１４ａおよび１４ｂをそれぞれのチューブ１
２の室３１ａおよび３１ｂに収納した後、絶縁性媒体１
３を、チューブ１２とリードスイッチ１４ａおよび１４
ｂとの隙間に注入する場合、一方の室３１ａに絶縁性媒
体、例えば熱硬化性樹脂を注入するだけで、この樹脂が
開口部３０ａを介して他方の室３１ｂに流出して行き、
その後樹脂は硬化する。このため、一回の樹脂の充填作
業で済むため第１の実施の形態に比べ、作業性が良くな
る。その他の構成成分は、上記の第１の実施の形態の構
成成分と同様である。したがって、ここでは、詳細な説
明を省略する。

【００２８】［第１の実施の形態の衝撃センサの動作方
法］次に図３の（Ａ）および（Ｂ）を参照して、第１の
実施の形態の衝撃センサの動作方法につき説明する。な
お、図３の（Ａ）および（Ｂ）は、衝撃センサの動作方
法を説明するための図である。

【００２９】通常、動作の初期状態においては、電磁石
１６は、スプリング１８の弾性力によってリードスイッ
チ１４ａおよび１４ｂの接点部１４ｃおよび１４ｄに磁
力が伝わらないように、この接点部１４ｃおよび１４ｄ
から離間した位置に配置してある。したがって、初期状
態では、リードスイッチ１４ａおよび１４ｂの接点は開
離（オフ）しており、いわゆる不導通状態となってい
る。

【００３０】この衝撃センサに図３（Ｂ）の矢印方向Ｚ
から衝撃が加わると、電磁石１６はスプリング１８の弾
性力に打ち勝って右側に移動する（図３の（Ｂ））。こ
のとき、電磁石１６がリードスイッチ１４ａおよび１４
ｂの接点部１４ｃおよび１４ｄに近づくので、リードス
イッチ１４ａおよび１４ｂの接点は磁化され閉成（オ
ン）され、いわゆる導通状態となる。リードスイッチ１
４ａおよび１４ｂの接点がオン状態になったときは、リ
ードスイッチ１４ａおよび１４ｂにそれぞれの端子２２
ａおよび２２ｂまたは２２ｃおよび２２ｄ間に電気信号
が流れ、センサに衝撃が加わったことを検知する。

【００３１】その後、衝撃が弱まると、スプリング１８
の弾性力により電磁石１６は初期状態に戻るため、磁力
がリードスイッチ１４ａ，１４ｂの接点部１４ｃおよび
１４ｄに伝わらず、リードスイッチ１４ａおよび１４ｂ
の接点はオフ状態になり、動作を終了する。

【００３２】［第３の実施の形態］次に図４の（Ａ）お
よび（Ｂ）を参照して、第３の実施の形態の衝撃センサ
の構造につき説明する。なお、図４の（Ａ）および
（Ｂ）は、第３の実施の形態の衝撃センサの構造を説明
するため、保護管の長手方向と平行に切断した位置での
断面図および衝撃方向（Ｚ）と対向する方向から見たと
きの、保護管内の構成成分の一部の配置関係を示した図
である。ただし、（Ｂ）図では、電磁作動手段およびス
プリング等は省略して示してある。

【００３３】第３の実施の形態例では、ケース１０内に
設けられた保護部材３２中に、この保護部材３２の長手
方向と平行にリードスイッチ１４ａおよび１４ｂが挿入
可能な２個の溝３４ａおよび３４ｂを設けてある。そし
て、溝３４ａおよび３４ｂの外径は、リードスイッチ１
４ａおよび１４ｂのガラス管径よりも多少大きくしてあ
る。なお、ここでは、溝３４ａおよび３４ｂの形状を円
形状とする。

【００３４】また、この溝３４ａおよび３４ｂには、リ
ードスイッチ１４ａおよび１４ｂからの電気信号を伝え
るため、通電線（ワイヤ）を収納するための逃げ溝３４
ｃおよび３４ｄを設けてある。

【００３５】そして、この溝３４ａおよび３４ｂにそれ
ぞれリードスイッチ１４ａおよび１４ｂが挿入されてお
り、これらのリードスイッチ１４ａおよび１４ｂと溝３
４ａおよび３４ｂとの隙間には絶縁性媒体３５、例えば
熱硬化性樹脂が埋込まれている。

【００３６】また、リードスイッチ１４ａおよび１４ｂ
のリード端子１５ａ，１５ｂ，１５ｃおよび１５ｄは、
第１の実施の形態と同様に端子板２０の端子２２ａ，２
２ｂ，２２ｃおよび２２ｄにそれぞれ接続されている。

【００３７】その他の構成成分については、第１の実施
の形態の構成成分と同様なので、ここでは詳細な説明は
省略する。

【００３８】また、第３の実施の形態の動作方法につい
ては、上述した第１の実施の形態のときの例と同様なの
で詳細な説明は省略する。

【００３９】［第４の実施の形態］次に図５の（Ａ）お
よび（Ｂ）を参照して、第４の実施の形態の衝撃センサ
の構造につき説明する。なお、図５の（Ａ）は、保護部
材３２の溝３４ａおよび３４ｂにリードスイッチ１４ａ
および１４ｂを挿入する前工程でのケース１０の端部面
を示し、（Ｂ）は保護部材３２の溝３４ａおよび３４ｂ
にリードスイッチ１４ａおよび１４ｂを挿入した後工程
での衝撃センサ構造を説明するための図を示す。

【００４０】第４の実施の形態では、保護部材３２に設
けた２つの溝３４ａおよび３４ｂをそれぞれ連通する補
助溝３６を設けてある。この補助溝３６の大きさは、溝
３４ａおよび３４ｂの直径よりも多少小さくしてある。
また、補助溝３６の深さは、溝３４ａおよび３４ｂと同
じ深さにするか、または溝３４ａおよび３４ｂよりも浅
く形成するのが良い。そして、この２つの溝３４ａおよ
び３４ｂには、それぞれリードスイッチ１４ａおよび１
４ｂが挿入されており、またこのリードスイッチ１４ａ
および１４ｂと溝３４ａおよび３４ｂとの隙間には絶縁
性媒体３５、例えば熱硬化性樹脂が埋込んである。

【００４１】この実施の形態では、リードスイッチ１４
ａおよび１４ｂと溝３４ａおよび３４ｂとの隙間に樹脂
を埋込む場合は、一方の溝３４ａ（または３４ｂ）に樹
脂を注入するだけで、樹脂は補助溝３６を通過して溝３
４ａから溝３４ｂ（または溝３４ｂから溝３４ａ）へ流
出し、その後樹脂は硬化する。このため、一回の樹脂充
填作業でリードスイッチ１４ａおよび１４ｂを保護部材
３２の溝３４ａおよび３４ｂ中に固定させることができ
るという利点がある。

【００４２】［変形例］次に図６および図７を参照し
て、第３の実施の形態の変形例につき説明する。図６の
（Ａ）および（Ｂ）は、衝撃センサの変形例（横型）の
構造を説明するための保護管の長手方向と平行に切断し
た位置での断面図および衝撃方向（Ｚ）と対向する方向
から見たときの、保護管内の構成成分の一部の配置関係
を示した図である。

【００４３】この変形例は、保護部材３２内にリードス
イッチを１個挿入した横型タイプの衝撃センサの構造で
ある（図６の（Ａ）および（Ｂ））。

【００４４】この変形例では、保護部材３２の溝３４に
リードスイッチ１４を挿入し、リードスイッチ１４と溝
３４との隙間に絶縁性媒体３５を埋込んである。

【００４５】また、図７の（Ａ）および（Ｂ）は、衝撃
センサの変形例（横型タイプ）の構造を保護管の長手方
向と平行に切断した位置での断面図および衝撃方向
（Ｚ）と対向する方向から見たときの、保護管の構成成
分の一部の配置関係を示した図である。

【００４６】縦型タイプの衝撃センサは、主要部の構成
は上記の横型タイプとほぼ同様な構成をしている（図７
の（Ａ）および（Ｂ））。ただし、縦型タイプは、横型
タイプの端子板を設ける必要がない。

【００４７】上記の変形例のように、１個のリードスイ
ッチ１４を用いた場合でも、リードスイッチ１４は保護
部材３２の溝３４に挿入されているので、リードスイッ
チ１４の位置づれおよび傾きを防止することができる。
したがって、電磁石１６の初期位置から衝撃を受けてリ
ードスイッチの接点を磁力させて閉成させる作動位置ま
での移動距離は一定となり、衝撃センサの動作特性は安
定する。

【００４８】また、上述した実施の形態では、主にリー
ドスイッチを２個或いは１個用いた例につき説明した
が、３個以上用いた例にも適用することができることは
言うまでもない。

【００４９】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の衝撃センサによれば、保護管内に、保護管と平行
な仕切部材を設けているので、リードスイッチを仕切部
材を介してそれぞれの室に挿入することにより、リード
スイッチ同士が接触することがなくなるので、リードス
イッチのガラス管に傷が生じたり、或いは破損したりす
ることはなくなり、製品の歩留は著しく向上する。

【００５０】また、リードスイッチは、仕切部材に沿っ
て配置されているため、従来に比べ、リードスイッチは
保護管の長手方向と平行になる。このため、電磁作動手
段の初期（停止）位置から衝撃によりリードスイッチの
接点を磁化させて閉成させる作動位置までの移動距離が
一定となる。したがって、従来に比べ、衝撃センサの動
作が安定する。

【００５１】また、この発明の衝撃センサによれば、保
護部材内に、保護部材と平行に少なくとも２個の溝を設
けているので、リードスイッチを当該溝に挿入するだけ
で、リードスイッチのガラス管同士の接触はなくなり、
かつそれぞれのリードスイッチは保護部材と平行に設置
される。したがって、リードスイッチのガラス管に傷を
付けたり、或いはガラス管を破壊したりすることはなく
なる。また、電磁作動手段の初期（停止）位置と衝撃に
より電磁作動手段が移動してリードスイッチの接点を磁
化させて閉成させる作動位置までの移動距離が一定とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｂ）は、この発明の第１の実施の形
態の衝撃センサの構造を説明するために供する断面図お
よび衝撃方向と対向する方向から見たときの、保護管の
構成成分の配置関係を示した図である。

【図２】この発明の第２の実施の形態の衝撃センサの構
造を説明するために供する断面図である。

【図３】（Ａ）〜（Ｂ）は、この発明の第１の実施の形
態の衝撃センサの動作原理を説明するために供する図で
ある。

【図４】（Ａ）〜（Ｂ）は、この発明の第３の実施の形
態の衝撃センサの構造を説明するために供する断面図お
よび衝撃方向と対向する方向から見たときの、保護管の
構成成分の配置関係を示した図である。

【図５】（Ａ）〜（Ｂ）は、この発明の第４の実施の形
態の衝撃センサの構造を説明するために供する衝撃方向
と対向する方向から見たときの、保護管の構成成分の配
置関係を示す、リードスイッチ挿入前と挿入後の図であ
る。

【図６】（Ａ）〜（Ｂ）は、第３の実施の形態の変形例
の衝撃センサ（横型タイプ）の構造を説明するために供
する断面図および衝撃方向と対向する方向から見たとき
の、保護管の構成成分の配置関係を示した図である。

【図７】（Ａ）〜（Ｂ）は、第３の実施の形態の変形例
の衝撃センサ（縦型タイプ）の構造を説明するために供
する断面図および衝撃方向と対向する方向から見たとき
の、保護管の構成成分の配置関係を示した図である。

【符号の説明】

１０：ケース１２：チューブ１３：絶縁性媒体１４（１４ａ，１４ｂ）：リードスイッチ１４ｃ，１４ｄ：リードスイッチ接点部１４ｅ，１４ｆ：ガラス管体１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ：リード端子１６：電磁石１８：スプリング２０：端子板２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ：端子３０：仕切板３２：保護部材３４（３４ａ，３４ｂ）：溝３５：絶縁性媒体３６：補助溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のリードスイッチと、該リードスイ
ッチを収納するための保護管と、該保護管の外周部に設
けられ、かつ前記リードスイッチを動作させるための電
磁作動手段とを具える衝撃センサにおいて、リードスイッチ同士が非接触状態となるように、保護管
内に、該保護管の長手方向と平行に設けた仕切部材を具
え、該仕切部材により分割されたそれぞれの室に１個づ
つ前記リードスイッチを前記仕切部材に沿って収納して
あることを特徴とする衝撃センサ。
【請求項２】請求項１に記載の衝撃センサにおいて、
前記仕切部材の一部に、少なくとも２つの前記室を連通
するための開口部を設けてあることを特徴とする衝撃セ
ンサ。
【請求項３】請求項１に記載の衝撃センサにおいて、
前記電磁作動手段を、前記保護管の一方の端部側に設け
てあることを特徴とする衝撃センサ。
【請求項４】請求項３に記載の衝撃センサにおいて、
前記仕切部材の一部に、少なくとも２つの前記室を連通
するための開口部を設け、該開口部を前記電磁作動手段
側に設けたことを特徴とする衝撃センサ。
【請求項５】リードスイッチと、該リードスイッチを
収納する保護部材と、該保護部材の外周部に設けられ、
かつ前記リードスイッチを動作させるための電磁作動手
段とを具える衝撃センサにおいて、保護部材内に、該保護部材の長手方向と平行にリードス
イッチが挿入可能な溝を設けてあることを特徴とする衝
撃センサ。
【請求項６】請求項５に記載の衝撃センサにおいて、
前記溝は少なくとも２個設けられ、該溝間を連通する補
助溝を設けてあることを特徴とする衝撃センサ。