JPH1097823A - 衝突検知装置 - Google Patents

衝突検知装置

Info

Publication number
JPH1097823A
JPH1097823A JP17303297A JP17303297A JPH1097823A JP H1097823 A JPH1097823 A JP H1097823A JP 17303297 A JP17303297 A JP 17303297A JP 17303297 A JP17303297 A JP 17303297A JP H1097823 A JPH1097823 A JP H1097823A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
inertia
moment
detection device
collision detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP17303297A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3728876B2 (ja
Inventor
Taku Inoue
卓 井上
Sadayuki Kuwabara
貞之 桑原
Seiichi Narita
誠一 成田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP17303297A priority Critical patent/JP3728876B2/ja
Priority to GB9715757A priority patent/GB2315665B/en
Priority to US08/901,954 priority patent/US6093897A/en
Priority to DE1997133172 priority patent/DE19733172B8/de
Publication of JPH1097823A publication Critical patent/JPH1097823A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3728876B2 publication Critical patent/JP3728876B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H35/00Switches operated by change of a physical condition
    • H01H35/14Switches operated by change of acceleration, e.g. by shock or vibration, inertia switch
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P15/00Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
    • G01P15/02Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses
    • G01P15/08Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values
    • G01P15/135Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration by making use of inertia forces using solid seismic masses with conversion into electric or magnetic values by making use of contacts which are actuated by a movable inertial mass
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H19/00Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/54Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/60Angularly-movable actuating part carrying no contacts
    • H01H19/62Contacts actuated by radial cams

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Switches Operated By Changes In Physical Conditions (AREA)
  • Air Bags (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】衝突検知装置の作動特性を任意に設定できるこ
と。 【解決手段】ウェイト3 は偏心マスモーメントを決定す
る偏心マス32と偏心マスモーメントを変えずに慣性モー
メントを決定する金属プレート31とを有し, 重心に対し
て偏心した位置で軸2 に回動可能に支持され,ウェイト3
の回動速度や周波数特性が適切に設定されている。第1
カム61及び第2カム62を有するロータ6 がウェイト3上に
固定され,ベース8には接点41,51を有する接点バネ4,5が
立設され,各々の端部42,52がカム61,62に付勢してい
る。ウェイト3はバネ4,5により b方向に付勢され,ハウ
ジング7の内側面73と当接している。 A方向に加速度が
作用するとウェイト3はバネ4,5の付勢力に抗してa方向
に回動し,ストッパ16と当接して跳ね返り,b方向に回動
する。ウェイト3の回動に伴ってロータ6が回動し, その
所定の回動量にて接点41,51間がオン状態になり, 衝突
が検知される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定レベル以上の
加速度を検出することによって、移動体の衝突を検出す
るようにした衝突検知装置に関する。本衝突検知装置
は、例えば、乗員を保護するためのエアバッグ装置や、
シートベルトプリテンショナの起動タイミングを決定す
るための装置などの起動に用いられる。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばエアバッグ装置の起動に用
いられる機械式の衝突検知装置では、重量重心に対して
回動中心が偏心したウェイトを回動可能に軸支し、所定
方向に作用する所定レベル以上の加速度によりウェイト
を回動させ、このウェイトと共に回動するカムロータの
回動に伴って接点を閉成させることで、車両の衝突を検
出するようにした装置が知られている(特開平8−26
4088号公報)。この衝突検知装置では、板バネによ
り衝突時の回動方向と逆方向にウェイトを付勢すること
で加速度の検出レベルを設定すると共に、衝突時以外で
のウェイトの回動を規制して誤検出を防止している。
又、ウェイトの回動経路上にストッパを設け、衝突検出
時にはウェイトをストッパに当接させることでウェイト
のそれ以上の回動を規制している。そして、通常は主と
して電子式加速度センサの検出値を用いて衝突を検知
し、上述の機械式の衝突検知装置の出力は、加速度セン
サによる衝突検知に冗長性を持たせるためのセーフィン
グセンサとしても用いられていた。この場合は、機械式
の衝突検知装置では、ウェイトの偏心マスモーメントを
大きくし、慣性モーメントを小さくして、衝突時にウェ
イトが回動できればよしとしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来品
の構造においては、衝突を検知するクラッシュセンサと
して使用する場合において、その要求に十分に応ずるこ
とができないという問題がある。例えば衝突検知装置を
車両のクラッシュゾーンに搭載した場合や、側面衝突を
検知する場合などでは、発生する加速度が高周波で、そ
のレベルが大きいがゆえに、従来のようにウェイトの偏
心マスモーメントが大きく、慣性モーメントが小さいと
ウェイトの回動速度が大きくなり、ウェイトがストッパ
に当接したときの反力が大きくなる。これによって、ウ
ェイトはストッパ間を往復運動し、接点間にチャタリン
グが発生し、衝突検知信号としてオン、オフを繰り返し
た信号が出力され、安定した検知信号が得られないとい
う問題がある。特に、エアバッグ装置では、衝突検知装
置からの検知信号と、その他の検出装置からの検知信号
との論理積をとってインフレータを起動する構成である
ために、衝突検知信号の出力が安定していない場合に
は、衝突時にエアバッグ装置を起動できない可能性があ
る。又、高周波、高加速度の作用時にウェイトの往復運
動を阻止するためには、ウェイトに大きい慣性モーメン
トが必要とされるが、ウェイトの慣性モーメントはその
外形形状によってのみ決定されるため、高周波、高加速
度に対応したウェイトを設計する必要がある。この衝突
時に作用する加速度は、衝突検知装置を搭載する車種
や、その搭載位置、或いは衝突方向などによって、その
周波数やレベルが異なるのでこれら条件やクラッシュセ
ンサとして十分に機能させるに適切な慣性モーメントを
得るには、その都度ウェイトを試行錯誤的に設計する必
要があり、コストアップを生じるという問題もある。
【0004】従って、本発明の目的は、上記課題に鑑
み、ウェイトの偏心モーメントを変化させずに慣性モー
メントのみを容易に設定可能とすることで、搭載車種や
搭載位置、或いは衝突方向など種々の条件に対応して安
定した出力信号を得るようにすると共に、ウェイトの最
適設計を容易にし衝突検知装置のコストダウンを実現す
ることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】衝突検知装置は、重心位
置に対して偏心した位置でウェイトを回動可能に支持
し、所定レベル以上の加速度の作用によってウェイトが
回動し、このウェイトの回動に連動して接点状態を変化
させることで衝突を検知するという装置である。本発明
は、この衝突検知装置において、ウェイトの偏心マスモ
ーメントを変化させずに慣性モーメントを所望の値に決
定することにより、加速度の検知レベルを維持しつつ、
ウェイトの回動速度や周波数特性を任意に決定できると
いう技術思想である。
【0006】上記の課題を解決するために、請求項1に
記載の手段によれば、ウェイトは偏心部と慣性部とで構
成されており、偏心部は重量重心に対して回動中心が偏
心して構成され、この偏心部によりウェイトの偏心マス
モーメントが決定される。又、慣性部は、ウェイトの偏
心マスモーメントを変化させることなく、ウェイトの回
動軸回りの慣性モーメントを決定する機能を有し、偏心
部と一体的に回動する。これにより、ウェイトの偏心マ
スモーメントを変化させずに慣性モーメントを所望の値
に決定できるので、加速度の検知レベルを保持しつつ、
ウェイトの回動特性を任意に決定できる。よって、例え
ばクラッシュセンサとして用いる場合や側面衝突時など
において高周波で高レベルの加速度が作用する場合に対
応してウェイトの慣性モーメントを大きく設定すれば、
ウェイトの回動速度が低くなり、ウェイトとその所定量
以上の回動を規制する規制部材との当接時の反力を小さ
くし、ウェイトが規制部材間を往復運動することがな
く、出力信号のチャタリングを防止し、安定した信号を
得ることができる。このように、慣性部の慣性モーメン
トのみを変化させることでウェイトの慣性モーメント
を、クラッシュセンサとセーフィングセンサとの種別の
相違、搭載車種や搭載位置、或いは衝突方向など種々の
条件に対応した値に試作の段階で容易に調整することが
でき、その都度ウェイトを設計する必要がなく、衝突検
知装置のコストダウンを実現できる。
【0007】又、請求項2に記載の手段によれば、慣性
部の比重を偏心部の比重に比べて大きくすることによ
り、衝突を直接検知するクラッシュセンサとしての性能
が容易に得られる。又、慣性部をよりコンパクトな形状
にでき、衝突検知装置をより小型化できる。
【0008】請求項3に記載の手段によれば、偏心部を
樹脂材で構成し、慣性部を金属で構成することにより、
請求項2に記載の手段をより具体的に実現できる。
【0009】請求項4に記載の手段によれば、慣性部の
慣性モーメントを変化させることによりウェイトの慣性
モーメントを変化させ、加速度に対するウェイトの周波
数特性を任意に設定でき、ウェイトを使用条件に適応し
た周波数特性に設定することができる。
【0010】請求項5に記載の手段によれば、ウェイト
の慣性モーメントを変化させることにより、接点状態が
変化する時の加速度の周期の下限値を変化させることが
できるので、作用する加速度の所望の周期以下に対する
ウェイトの回動を阻止することができる。
【0011】請求項6に記載の手段によれば、慣性部の
材質又は形状を変化させることによって慣性部の回動軸
回りの慣性モーメントを変化させ、ウェイト全体の慣性
モーメントを任意の値に設定できる。
【0012】請求項7に記載の手段によれば、慣性部を
板状に形成し、慣性部の径、又は板厚、又は比重を変化
させることによってウェイトの慣性モーメントを任意の
値により容易に設定できる。
【0013】請求項8に記載の手段によれば、慣性部を
円板形状に形成することで、最小形状で最大の慣性モー
メントを得ることができ、衝突検知装置の小型化に寄与
できる。
【0014】請求項9に記載の手段によれば、樹脂材か
ら成る偏心部に慣性部がインサート成形されることによ
って、ウェイトを良好に形成できると共に、偏心部と慣
性部との機械的な結合を良好に行うことができる。
【0015】請求項10に記載の手段によれば、慣性部
と偏心部とを別体で構成し、偏心部と共に回動する回動
軸に慣性部を固定することで偏心部と共に慣性部を回動
させることができる。
【0016】請求項11に記載の手段によれば、衝突検
知装置は偏心マスモーメントを変化させずに慣性モーメ
ントを任意に設定できるので、衝突検知装置がクラッシ
ュセンサとして用いられることにより衝突を良好に検知
することが可能である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。図1は、本発明の具体的な実施例に
係わる衝突検知装置100の、所定レベル以上の加速度
が作用せず、接点41と接点51との間がオフ状態であ
るときの構成を示したものであり、図1(a)はその正
面断面図を、図1(b)はその側面断面図をそれぞれ模
式的に示している。又、図2は衝突検知装置100の組
み付けを示した組み立て展開図である。尚、本実施例で
は図1に示されるA方向を衝突検知方向とし、このとき
ウェイト3が軸(回動軸)2を回動中心として図中a方
向に回動する構成としている。
【0018】衝突検知装置100は、樹脂製のケーシン
グを構成するカバー9、平板状のベース8及びハウジン
グ7を有している。ベース8はハウジング7に、ハウジ
ング7はカバー9にそれぞれ圧入により固定されてお
り、衝突検知装置100内の気密性を保持するためにベ
ース8の下面には接着剤11が塗布されている。ハウジ
ング7は、基部72と、向かい合った一対の柱状部70
a、70bとを有し、それら柱状部70a、70bの先
端部に溝部71a、71bがそれぞれ形成されている。
そして、それら溝部71a、71bにより軸2の両端が
固定されており、その軸2には重量重心に対して回動中
心が偏心したウェイト3が軸2の回りに回動可能に支持
されている。
【0019】ウェイト3は、機械加工により円板形状に
成形され、その重量重心が回転中心であるAl、Cu、W な
どの金属から成る金属プレート(慣性部)31と、樹脂
材から成る偏心マス(偏心部)32とから構成され、そ
れらは樹脂インサート成形により機械的に結合してい
る。尚、ウェイト3の偏心マスモーメントを所定の値に
設定するために偏心マス32には凹部33が両面に形成
されている。ここで、偏心マス32の偏心マスモーメン
ト及び慣性モーメントをそれぞれmr及びiとし、金属
プレート31の慣性モーメントをIとすると、ウェイト
3の偏心マスモーメントMRT 及び慣性モーメントIT
はそれぞれ式(1)及び式(2)で表すことができる。
尚、金属プレート31は、その重量重心に対して回動中
心が偏心していないのでその偏心マスモーメントはゼロ
である。
【0020】
【数1】 MRT = mr ─(1)
【0021】
【数2】 IT = i+I ─(2)
【0022】式(1)、(2)に示されるように、本実
施例では、金属プレート31を設けることで、ウェイト
3の偏心マスモーメントMRT を変化させずに、慣性モ
ーメントIT を金属プレート31の慣性モーメントIの
分だけ増加できる。このウェイト3上には第1カム61
及び第2カム62を有するロータ6がウェイト3と軸2
を共有するように樹脂モールドにより形成されており、
これによってロータ6はウェイト3と同期して軸2の回
りに回動される。第1カム61及び第2カム62は、ウ
ェイト3の回動に伴って後述する接点バネ4、5の接点
41、51間の間隔が狭まるようにそれぞれの端部4
2、52を変位させる形状に形成されている。
【0023】ベース8には板状の接点バネ4、5が立設
されており、それぞれ接点41、51を有している。接
点41は平面状に形成されているが、接点51は接点4
1側に凸状に形成されている。接点バネ4、5の端部4
2、52は、それぞれロータ6の第1カム61、第2カ
ム62のカム面と接触し、ロータ6に対して加速度の作
用によって回動する方向とは逆方向、即ちB方向に弾性
付勢している。このロータ6に対する接点バネ4、5の
弾性付勢によってウェイト3が間接的に弾性付勢され、
ハウジング7の内側面73と当接し、ウェイト3のb方
向への回動が規制されている。これによって、急ブレー
キ時や、凹凸の大きい路面の走行中などに発生する加速
度によってウェイト3及びロータ6がa方向に回動する
ことが防止される。
【0024】接点バネ5は、その略中央から端部52に
かけて長さ方向にスリット53が形成され、端部52が
2つに分離されている。このスリット53の形成によっ
て接点41と接点51との接触を良好に行うことができ
る。接点バネ4、5は、それぞれ外部に突出して設けら
れた出力端子12、13と接触して樹脂インサート成形
によりベース8に固定されている。出力端子12、13
は、それぞれベース8の下面から外部に突出して設けら
れ、それら出力端子12、13を介して接点41と接点
51との閉成状態を衝突検知信号として取り出すことが
できる。
【0025】又、ベース8には樹脂インサート成形によ
り固定端子14が設けられ、この固定端子14を用いて
衝突検知装置100が図略の回路基板などに固定され
る。ウェイト3の回動経路上には、ストッパ16がカバ
ー9の内側に圧入により設けられており、ウェイト3は
a方向への回動時にストッパ16と当接することで所定
量以上の回動が規制される。
【0026】次に、衝突検知装置100の作用について
説明する。まず、衝突検知装置100に対してA方向に
所定レベル以上の加速度が作用しない状態下では、図1
に示されるように接点バネ4、5によりロータ6が図中
B方向に弾性付勢されており、ロータ6と一体化された
ウェイト3はb方向に付勢され、ハウジング7の内側面
73と当接している。ウェイト3は、ハウジング7の内
側面73からのa方向への反力と、間接的にb方向に作
用する接点バネ4、5からの弾性力とによりa、bいず
れの方向に対しても回動が規制されている。よって、所
定レベル以上の加速度がA方向に作用しない場合には、
ウェイト3が回動しないのでウェイト3と一体的に構成
されたロータ6が回動せず、接点41、51間がオフ状
態に保持される。ゆえに、車両の走行時の振動や急停車
時などに発生する加速度レベルでは接点41、51間が
オン状態になることがなく、衝突検知装置100の品質
を十分に確保することができる。
【0027】一方、A方向に所定レベル以上の加速度が
作用すると、接点41と接点51とが接触し、オン状態
となる。このときの衝突検知装置100の作用について
図3及び図4を用いて説明する。図3はウェイト3が加
速度の作用によってa方向に回動し、ストッパ16と当
接した状態を示しており、図4(a)はウェイト3の回
動量の時間変化を、図4(b)は接点41、51間のオ
ン、オフ状態の時間変化をそれぞれ示している。尚、図
4中の点線部分は従来例を示している。時刻t0 にてウ
ェイト3に対して側面衝突などによってレベルの大きい
加速度がA方向に作用すると、ウェイト3の重心にモー
メントが作用し、接点バネ4、5からそれぞれ付勢され
る弾性力に抗してウェイト3及びロータ6が軸2を中心
としてa方向に回動しはじめる。ここで、前述の式
(2)に示されるようにウェイト3は従来より慣性モー
メントIT が大きいので、従来に比べて小さい回動速度
(変位曲線の傾きが従来例より小)で回動する。ウェイ
ト3の回動に伴ってロータ6が回動し、このロータ6の
第1カム61、第2カム62とそれぞれ接触していた接
点バネ4、5が互いに接点41、51間の間隔を狭めな
がら変位する。
【0028】そして、時刻t2 にてウェイト3の回動量
が所定量θthに達すると、ロータ6の回動により接点4
1と接点51とが接触し、接点41、51間がオン状態
となる。接点41と接点51との接触状態は、出力端子
12、13から通電される電流の変化により衝突検知信
号として検出される。ウェイト3は回動量がθthに達し
た後もa方向に回動を続け、時刻t5 にてストッパ16
と当接し、回動量の最大値θmax を示す。ウェイト3
は、ストッパ16と当接することで、それ以上の回動が
規制されて跳ね返り、この跳ね返りによる力と接点バネ
4、5による弾性力によりウェイト3はb方向に回動
し、初期位置に戻ろうとする。ここで、ストッパ16と
の当接時のウェイト3の回動速度が従来より小さいので
反力が小さく、ウェイト3のb方向への回動速度も従来
より小さくなる(図4(a)の変位曲線の傾きの絶対値
が従来例より小)。ウェイト3のb方向への回動により
その回動量が減少し所定量θthに戻ると、接点41、5
1間が非接触状態となり(時刻t6 )、時刻t7 にてウ
ェイト3は初期位置に戻り、ハウジング7の内側面73
と当接する。
【0029】衝突検知装置100に作用する加速度は、
その搭載車種や搭載位置、或いは衝突方向などの条件に
よって大きさや周波数が変化するため、ウェイト3はそ
れら条件に適応した特性を有する必要がある。例えば、
衝突検知装置100を車両のクラッシュゾーンに設けた
場合や、側面衝突時などでは、作用する加速度が高周波
で、そのレベルが大きく、ウェイト3の慣性モーメント
T が小さいと回動速度が大きくなって安定した信号が
得られないためウェイト3は大きな慣性モーメントIT
を有する必要がある。又、衝突検知装置100をクラッ
シュゾーン以外に設けた場合では、作用する加速度レベ
ルが比較的小さいので、ウェイト3は小さな慣性モーメ
ントIT を有していればよい。よって、各種条件に適応
したウェイト3とするためには、その慣性モーメントI
T を任意に設定できればよい。従来ではこのウェイトの
慣性モーメントを各種条件毎に設計し、製造する必要が
あったが、本実施例の如く金属プレート31を付加する
ことでウェイト3の偏心マスモーメントMRT を変化さ
せずに、慣性モーメントIT のみを容易に変化させるこ
とができる。本実施例では、金属プレート31は円板形
状であるので、その比重をγ、半径をr 、板厚をT とす
れば、慣性モーメントIは式(3)で示される。
【0030】
【数3】 I = (1/2)(πr4T γ) ─(3)
【0031】式(3)に示されるように、金属プレート
31の慣性モーメントIは比重γ、半径r 及び板厚T に
依存するゆえ、これらを適切な値に設定し、金属プレー
ト31のみを変更することで、式(2)に示されるよう
に容易にウェイト3の慣性モーメントIT を設定でき
る。これにより、例えば図4(a)に示されるように、
従来例ではウェイトに金属プレートが付加されていない
ので慣性モーメントが小さく、加速度が作用したときの
回動速度が大きく(変位曲線の傾きが大きい)、接点間
のオン状態の保持時間が短いが(時刻t1 〜t4 間)、
本実施例に示す如く金属プレート31を付加し、ウェイ
ト3の慣性モーメントIT を大きく設定することによ
り、ウェイト3の回動速度を小さくでき、接点41、5
1間のオン状態の保持時間を長くすることができる(時
刻t2 〜t6 間)。又、従来例のようにウェイトの回動
速度が大きいと、ストッパと当接するときの反力が大き
くなるため、ウェイトがストッパ間を往復運動し、チャ
タリングを生じ、安定した信号が得られない可能性があ
ったが、本実施例とすることでウェイト3の回動速度を
低く抑えることができるので、ストッパ16及び内側面
73とウェイト3との当接時の反力が小さくなり、ウェ
イト3がストッパ16と内側面73との間を往復運動す
ることがなく、出力信号のチャタリングを防止し、安定
した信号を出力することができる。このようにウェイト
3の慣性モーメントIT を変化させることによって、図
4(a)に示される変位曲線の傾きを少なくとも点線と
実線の間で任意に変化させることができる。又、バリエ
ーションに応じてウェイト3全体をその都度設計製造す
る必要がなく、衝突検知装置100のコストダウンを実
現できる。
【0032】又、ウェイト3の慣性モーメントIT を適
切な値に設定することで、衝突検知装置100の所望の
特性を得ることができる。即ち、ウェイト3の回動量を
θとすると、接点バネ4、5による付勢力はθの関数で
あるからF(θ)と表し、付勢力F(θ)の作用点と回
動中心との距離をrf とし、作用する加速度をGとすれ
ば、ウェイト3の回動時において式(4)が成立する。
【0033】
【数4】 d2θ/dt2 =(MRT G−F(θ)rf )/IT ─(4)
【0034】式(4)より、ウェイト3の角加速度d2θ
/dt2は慣性モーメントIT に対する偏心マスモーメント
MRT の比の関数であるので、衝突検知装置100の作
動特性は(MRT /IT )の値に依存することがわか
る。ここで、衝突検知装置100に作用する加速度の大
きさ及びその周期(周波数の逆数)と、作動領域(接点
41、51間がオン状態になる領域)との関係を図5に
示す。図中の作動境界特性の上側の領域が作動領域を示
し、作動境界特性の下側の領域が不作動領域を示してい
る。図5より、D0 を縦軸の漸近線とし、G0 を横軸の
漸近線とする作動境界特性が得られる。D0 は請求項で
いうところの接点の状態を変化させることができる加速
度の周期の下限値に相当し、その値はウェイト3の慣性
モーメントIT に対する偏心マスモーメントMRT の比
の値(MRT /IT )に依存している。
【0035】(MRT /IT )値が増加するとD0 の値
は図中左側に遷移する。ここで金属プレート31の付加
によりウェイト3の偏心マスモーメントMRT の値は変
化しないから、D0 の値はウェイト3の慣性モーメント
T の値に依存する。即ち、慣性モーメントIT の値を
小さくするとD0 の値は左側に遷移し、慣性モーメント
T の値を大きくするとD0 の値は右側に遷移する。よ
って、金属プレート31の慣性モーメントIの値を適切
に設定することで、所望の周期以下の加速度に対するウ
ェイト3の回動を阻止できるので、ウェイト3の作動特
性(周波数特性)を任意に設定でき、使用される条件に
適応した特性を持たせることができる。特に、慣性モー
メントIT を比較的大きく、偏心マスモーメントMRT
を比較的小さくすることで、衝突を直接検出するクラッ
シュセンサへの応用が可能となる。
【0036】図5中の横軸の漸近線の値であるG0 は、
静的につりあっているときの加速度の値を示しており、
式(4)において、d2θ/dt2=0とすると、G0 =F
(θ)rf /MRT であるから、G0 は偏心マスモーメ
ントMRT と、付勢力F(θ)に依存することがわか
る。この静的つりあいの加速度値G0 は、加速度の検知
レベルを意味しており、衝突検知装置100の要求性能
によって予め定まっている。本実施例に示されるように
金属プレート31の慣性モーメントIの変化によって、
静的つりあいの加速度値G0 が変化しないので加速度の
検知レベルを所定の値に保持しつつ、衝突検知装置10
0の作動特性を変化させることが可能である。このよう
に、金属プレート31の慣性モーメントIを変化させる
ことで、ウェイト3の偏心マスモーメントMRT を変え
ずに、慣性モーメントIT のみを所望の値に設定し、作
動特性を所望の値に設定することができる。これにより
試作段階で金属プレート31の慣性モーメントIを調整
することで、検知装置100の使用形態に応じて所望の
作動特性を容易に得ることができる。
【0037】本実施例では、金属プレート31の慣性モ
ーメントIを大きくすることで、ウェイト3の回動速度
を低下させる例を示したが、レスポンスの早さを要求さ
れる場合などでは、金属プレート31の慣性モーメント
Iを小さくしてウェイト3の慣性モーメントIT を小さ
くすればよい。又、本実施例では金属プレート31の比
重γ、半径r 、或いは板厚T を変化させ、その慣性モー
メントIを任意に設定したが、同一形状(半径r 及び板
厚T が同一)で、材質が異なる(比重γが異なる)金属
プレート31を用意しておき、用途に応じて採用する構
成としてもよい。又、本実施例で用いられた金属プレー
ト31を単体で構成したが、複数個に分割し脱着自在に
構成してもよい。例えば、同心円のリング状に複数個に
分割し、所望の慣性モーメントIを得るに必要なだけそ
れらを装着し、金属プレート31を構成してもよい。
【0038】本実施例では、金属プレート31を金属で
構成したが、樹脂材など他の材料を用いてもよい。又、
本実施例では、金属プレート31を円板形状としたが、
正方形板、長方形板、長円形板などでもよく、回動中心
に対して重量重心が偏心していなければ金属プレート3
1は他の形状でもよい。又、本実施例では、偏心マス3
2を樹脂材で構成したが、回動中心に対して重量重心が
偏心していれば、他の材質で偏心マス32を構成しても
よい。又、本実施例では、金属プレート31と偏心マス
32とを樹脂インサート成形により結合する構成とした
が、かしめや、接着など他の方法で金属プレート31と
偏心マス32とを結合してもよい。
【0039】上記実施例では、ウェイト3及びロータ6
を軸2の回りに回動自在に支持しているが、ウェイト3
及びロータ6を軸2に固定し、ハウジング7に軸受を設
け、軸2をその軸受に対して回動可能に軸支する構成と
してもよい。又、上記実施例では、金属プレート31と
偏心マス32とを樹脂インサート成形により結合してい
るが、金属プレート31と偏心マス32とを非接触でそ
れぞれ軸2に固定し、軸2をハウジング7に設けられた
軸受に対して回動可能に軸支する構成としてもよい。
【0040】上記実施例では、接点41、51をそれぞ
れ接点バネ4、5に一体的に設けた構成としたが、接点
バネと接点とを別体で構成し、接点バネの作動に連動し
て接点間の状態を変化させる構成としてもよい。又、上
記実施例では、ウェイト3を板状の接点バネ4、5で弾
性付勢する構成したが、コイルバネなどでウェイト3を
衝突時回動方向と反対方向に弾性付勢し、ウェイト3の
面上に可動接点部材を設けると共に、その面と対向した
固定面上に固定接点部材を設け、この可動接点部材と固
定接点部材との摺動接触によって接点を構成してもよ
い。又、上記実施例では、接点は常開接点で所定値以上
の加速度が作用した時に閉成される接点したが、常閉接
点で所定値以上の加速度が作用した時に開成される接点
としてもよい。
【0041】上記に示されるように、本発明によれば、
偏心マスモーメントを有する偏心部と、偏心マスモーメ
ントを有しない慣性部とを機械的に結合してウェイトを
構成し、慣性部の慣性モーメントを調整することでウェ
イト全体の偏心マスモーメントを変えずに、慣性モーメ
ントのみを適切な値に容易に設定でき、搭載車種や搭載
位置、或いは衝突方向などの種々の条件に適応して安定
した信号を出力できると共に、衝突検知装置のコストダ
ウンを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の具体的な実施例に係わる衝突検知装置
の構成を示した模式的構造図。
【図2】本発明の具体的な実施例に係わる衝突検知装置
の構成を示した組立展開図。
【図3】本発明の具体的な実施例に係わる衝突検知装置
の作動時の構成を示した模式的構造図。
【図4】本発明の具体的な実施例に係わる衝突検知装置
においてウェイトの回動量及び接点状態の時間変化を示
した模式図。
【図5】本発明の具体的な実施例に係わる衝突検知装置
において、作用する加速度の大きさ及びその周期と作動
領域との関係を示した関係図。
【符号の説明】
2 軸 3 ウェイト 4、5 接点バネ 6 ロータ 7 ハウジング 8 ベース 9 カバー 11 接着剤 12、13 出力端子 14 固定端子 16 ストッパ 31 金属プレート 32 偏心マス 33 凹部 41、51 接点 42、52 端部 53 スリット 61 第1カム 62 第2カム 100 衝突検知装置

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量重心に対して偏心した位置にて回動
    可能に支持され、受ける加速度によって付勢力に抗して
    所定の方向に回動するウェイトに連動して接点の状態を
    変化させて衝突を検知する衝突検知装置であって、 前記ウェイトが、 重量重心に対して回動中心が偏心し、前記ウェイトの偏
    心マスモーメントを決定する偏心部と、 前記偏心部と共に回動し、前記偏心マスモーメントを変
    化させずに、前記ウェイトの回動軸回りの慣性モーメン
    トを決定する慣性部とを有することを特徴とする衝突検
    知装置。
  2. 【請求項2】 前記慣性部は、前記偏心部に比較して比
    重が大きいことを特徴とする請求項1に記載の衝突検知
    装置。
  3. 【請求項3】 前記偏心部が樹脂材から成り、前記慣性
    部が金属から成ることを特徴とする請求項2に記載の衝
    突検知装置。
  4. 【請求項4】 前記慣性部の前記回動軸回りの慣性モー
    メントの変化により前記ウェイトの前記慣性モーメント
    を変化させ、前記加速度に対する前記ウェイトの応答の
    周波数特性を任意に設定可能としたことを特徴とする請
    求項1乃至3のいずれか1項に記載の衝突検知装置。
  5. 【請求項5】 前記ウェイトの前記慣性モーメントの変
    化により、前記接点の状態を変化させることができる前
    記加速度の周期の下限値を設定可能としたことを特徴と
    する請求項4に記載の衝突検知装置。
  6. 【請求項6】 前記慣性部の材質又は形状を変化させる
    ことで前記慣性部の前記慣性モーメントを変化させ、前
    記ウェイトの前記慣性モーメントを任意の値に設定可能
    としたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項
    に記載の衝突検知装置。
  7. 【請求項7】 前記慣性部を板状に形成し、前記慣性部
    の径、又は板厚、又は比重の変化により前記慣性部の前
    記慣性モーメントを変化させ、前記ウェイトの前記慣性
    モーメントを任意の値に設定可能としたことを特徴とす
    る請求項6に記載の衝突検知装置。
  8. 【請求項8】 前記慣性部が円板形状に形成されたこと
    を特徴とする請求項7に記載の衝突検知装置。
  9. 【請求項9】 前記慣性部が前記偏心部にインサート成
    形されることにより前記ウェイトが形成されたことを特
    徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の衝突検
    知装置。
  10. 【請求項10】 前記慣性部は、前記偏心部に対して別
    体で構成され、前記偏心部と共に回動する前記回動軸に
    固定されたことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか
    1項に記載の衝突検知装置。
  11. 【請求項11】 前記衝突検知装置は、衝突を直接検知
    するクラッシュセンサとして用いられることを特徴とす
    る請求項1乃至10のいずれか1項に記載の衝突検知装
    置。
JP17303297A 1996-07-30 1997-06-13 衝突検知装置及びその設定方法 Expired - Fee Related JP3728876B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17303297A JP3728876B2 (ja) 1996-07-31 1997-06-13 衝突検知装置及びその設定方法
GB9715757A GB2315665B (en) 1996-07-31 1997-07-28 Collision detection device having eccentric mass and inertial mass
US08/901,954 US6093897A (en) 1996-07-30 1997-07-29 Collision detection device having eccentric mass and inertial mass
DE1997133172 DE19733172B8 (de) 1996-07-31 1997-07-31 Kollisionserfassungsvorrichtung mit Exzentermasse und Trägheitsmasse

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21935396 1996-07-31
JP8-219353 1996-07-31
JP17303297A JP3728876B2 (ja) 1996-07-31 1997-06-13 衝突検知装置及びその設定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1097823A true JPH1097823A (ja) 1998-04-14
JP3728876B2 JP3728876B2 (ja) 2005-12-21

Family

ID=26495165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17303297A Expired - Fee Related JP3728876B2 (ja) 1996-07-30 1997-06-13 衝突検知装置及びその設定方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP3728876B2 (ja)
DE (1) DE19733172B8 (ja)
GB (1) GB2315665B (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3810249B2 (ja) * 2000-04-06 2006-08-16 アイシン精機株式会社 加速度検知装置
FR3050032B1 (fr) * 2016-04-12 2018-04-20 Pierre Delorme Nicolas Accelerometre basse consommation
CN112611511B (zh) * 2020-11-30 2022-03-29 桂林电子科技大学 一种基于加速度频响函数的复杂构件惯性参数获取方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6035939Y2 (ja) * 1980-06-05 1985-10-25 株式会社デンソー 衝突検知装置
GB8620079D0 (en) * 1986-08-18 1986-10-01 Walsh A B Switch
JPH0523190U (ja) * 1991-05-10 1993-03-26 アルフア技研株式会社 タイムスイツチ
JPH0525190U (ja) * 1991-08-26 1993-04-02 株式会社東芝 電気機器の冷却装置
DE9205276U1 (de) * 1992-04-16 1993-08-19 Guenther W Gmbh Lage- und beschleunigungsempfindlicher Schalter
US5914470A (en) * 1994-06-29 1999-06-22 Denso Corporation Acceleration detecting device
JP3173316B2 (ja) * 1994-06-29 2001-06-04 株式会社デンソー 衝突検知装置
FR2722004B1 (fr) * 1994-06-29 1998-09-18 Nippon Denso Co Dispositif de detection d'acceleration

Also Published As

Publication number Publication date
DE19733172B8 (de) 2007-10-31
GB2315665B (en) 2000-09-20
GB2315665A8 (en) 1998-02-17
GB9715757D0 (en) 1997-10-01
GB2315665A (en) 1998-02-11
DE19733172A1 (de) 1998-02-05
DE19733172B4 (de) 2006-12-21
JP3728876B2 (ja) 2005-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1097823A (ja) 衝突検知装置
US5920046A (en) Inclination detector for vehicle capable of detecting inclination direction
WO2000025336A1 (en) Roll-over sensor with pendulum mounted magnet
US4188517A (en) Collision detecting inertia switch
EP1489638B1 (en) Collision impact detector for use in automotive vehicle
JP2782361B2 (ja) 衝突検知装置
US6093897A (en) Collision detection device having eccentric mass and inertial mass
JPH07325103A (ja) 加速度検知器
RU2192683C2 (ru) Инерционный включатель
JPH1048240A (ja) 衝突検知装置
JP2000088875A (ja) 衝突検知装置
US5898144A (en) Anti-chattering contact structure and collision detecting apparatus using the same
JP3577838B2 (ja) 衝突検知装置
JPS62237357A (ja) 回転センサ
JP3577949B2 (ja) 衝突検出装置
JPH1096740A (ja) 衝突検知装置
JP3951762B2 (ja) 衝撃検知装置のスプリング荷重調整方法
US20030000816A1 (en) Deceleration impact detector for use in automotive vehicle
KR100202905B1 (ko) 다방향 감지 충격센서
JP3577856B2 (ja) 衝突検知装置
JPH08264088A (ja) 衝突検知装置
EP1335396A1 (en) Collision detection apparatus designed to minimize contact chatter
KR0180178B1 (ko) 에어백용 다방향 감지 충격스위치
JP4459316B2 (ja) 衝突検知装置
JP3577984B2 (ja) 衝突検知装置

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050131

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050913

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050926

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081014

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091014

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101014

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111014

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121014

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121014

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131014

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees