JPH02254366A - 加速度計 - Google Patents

加速度計

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JPH02254366A
JPH02254366A JP1250404A JP25040489A JPH02254366A JP H02254366 A JPH02254366 A JP H02254366A JP 1250404 A JP1250404 A JP 1250404A JP 25040489 A JP25040489 A JP 25040489A JP H02254366 A JPH02254366 A JP H02254366A
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accelerometer
magnetic
tube
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sensing weight
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Leonard W Behr
レオナード ダブリュ.ベアー
Robert B Colten
ロバート ビー.コルテン
Donald A Duda
ドナルド エイ.ドウダ
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    • 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
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B49/00Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation
    • B24B49/10Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving electrical means
    • B24B49/105Measuring or gauging equipment for controlling the feed movement of the grinding tool or work; Arrangements of indicating or measuring equipment, e.g. for indicating the start of the grinding operation involving electrical means using eddy currents
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H2300/00Orthogonal indexing scheme relating to electric switches, relays, selectors or emergency protective devices covered by H01H
    • H01H2300/052Controlling, signalling or testing correct functioning of a switch

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  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
  • Thermally Actuated Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車のような物体の加速度状態を検出するた
めの装置に関する。
従来技術 従来の技術によれば、ハウジングを含み、該ハウジング
の内部に形成された円筒形の通路内に内部錘、即ち検知
錘、を有していて、この検知錘が該通路に於ける第1の
@部へ向けて磁気的に押し付けられるようにl1lI成
されている磁気押圧式の加速度センサー、即ち加速度計
、が教示されている。
このような検知錘の磁気的な押し付けは、検知錘がその
初期位置である通路の第1の端部に接近された位置にあ
るときに最大の押し句は力を得られるという利点を与え
ている。閾値(スレッシュホールド)である磁気的な押
し4=Jけ力を超える加速力をハウジングが受けると、
この検知錘は通路に沿って第1端部から他側の端部に於
る第2位置へ向けて移動されるのであり、この動きは適
当な減衰手段によって減衰される。この加速度入力が検
知錘を通路内で第2位置へ向けて移動させる程に強力で
且つ持続される場合には、内部に備えられている一対の
電気接点をブリッジするような方法でセンサー内のスイ
ッチ手段を検知錘がトリガーし、これによりこのスイッ
チ手段と接続されている拘束装置のようなi器が作動さ
れるようになされる。このようにして、このセンサーは
ハウジングに対する加速度入力を機械的に積分するので
ある。
磁気的に押し付ける方式の加速度計の例は、1982年
5月11日付けでブリードに付与された米国特許筒4.
329.549号に教示されている。これに於ては、筒
状通路に於ける第1の端部に接近してハウジングに固定
された磁石が透磁性のボールに磁気的な押し付け力を作
用させており、このボールの動きは通路内に充填されて
いるガスによって減衰されるようになされている。しか
しながらボールが通路に沿って例えば第1の端部である
初期位置から他端に配置された接点へ向けて移動する際
、ボールの動きを減衰さけるに於いてガスによる減衰力
が直ぐに優勢となってしまう。
従って、通路内にガスを保持するように作用するシール
が故障して減衰効果が低下すると、当初の磁気的な押し
付け力の閾値を超える加速度の全てがボールを通路の他
端へ完全に移動されてしまうことになり、これによりセ
ンサーのスイッチ手段をトリガーしてしまうことになる
。11! 言’すれば、ブリードの特許により構成され
る加速度a1は、減衰用ガスが無い状態では加速度入力
を適正に機械的に積分することができなくなるのである
。更に又、ガスによる減衰を行う方法を採用するには、
通路壁とボールとの間隙の公差を著しく厳密に一]ント
ロールすることが必要とされるのであり、製造コストが
高くなるということが重大である。
更に、ブリードによって教示されたチューブ内にボール
を配置する形式は、加速度の方向がチューブの長手方向
軸線と完全に一致していなければ加速度入力を適正に積
分することにならない。閾値の磁気的押し付け力を超え
ると、ボールはチューブの長手方向に移動し、この際に
回転を開始する。軸線と交差する方向の振動即ち一時的
な加速度が存在すると、ボールとチユーブ内面の例えば
「ルーフ」のような部分に接触が生じ、これにより例え
加速度入力の長子方向成分がボールを接点へ向けて押す
ように作用しているにも拘わらずに、ボールの回転モー
メントがボールをチユーブに於ける第1の95部へ向け
て戻すように作用することになる。
更に又、ブリードのセン勺−に於番プる磁気的押し付け
力及びガスによる減衰特性は温度に応じて許容しかねる
振動を受は易い。特に、固定されている磁石によって発
生される磁場が温度変化の影響を受け、ボールに対する
閾値とされる磁気的押し付け力に重大な振動を生ぜしめ
ることになる。
又、ボール及びチューブの熱膨張係数の相違並びに温度
に応じた減衰ガスの圧縮性の変化が組み合って、ブリー
ドの特許により構成されたセンサーの減衰特性に悪影響
を及ぼづのである。
1988年9月23日付で出願された関連出願である一
連番号07/248,143は、ハウジング内の通路の
一端付近に固定された透磁性部材に対して磁気的に押し
付けられている磁気的な検知錘を備えた加速度計を教示
している。この磁気的押し付け力よりも十分に大きな加
速度がこのハウジングに作用すると、検知錘は通路の他
端に備えられている接点へ向けて移動され、この移動が
、通路を取り巻いて配置されている複数の導電性の非磁
性リングに対して検知錘が磁気的に相互作用することで
減衰されるようになされている。通路の他端に配置され
た接点は温度に応じて通路の長手方向に移動し、それに
使用されている磁気的減衰手段に対する温度効果を?!
Iit!iするようになされている。この加速度計は更
に通路を取り巻く複数の電気コイルを含んでいる。これ
らの電気コイルは直流電流を導かれることでトj勢され
ると、検知錘を通路内の第2の位置へ移動させるように
作用して接点に当接させ、これによりセンサーの作動を
簡単に確認できるようになっている。この替わりに、コ
イルを通して反対の方向に電流が流されると、磁気的押
し付け力をU1m可能に増強できるようになっている。
不都合なことに、一連7R号07/248,143の出
願によって教示された加速度計は、上述したブリードの
センサーと同じように、検知錘により発生される磁場に
対する温度効果を補償することができず、それ故にセン
サーのIal値である磁気的押し付け力を補償すること
ができない。従って、検知錘により発生される磁場は温
度の上昇に伴って逆に低下され、閾値である磁気的押し
付け力はこれにより減少されてしまい、センサーによっ
て制御される機器が比較的小さな加速度入力によってト
リガーされるようになるという付随的な危険がこれに伴
って生じることになる。
R*に、加速度計はしばしば対として配置されて信頼性
を高めるようになされており、例えば、比較的低い加速
度のl&liaを有する加速度計が、特定の適用例に合
わせて比較的高い加速度の閾値を有している第2のセン
サーを「装備J(arll)するように役立つことが、
付言される。しかしながら、高い閾値のセンサーが「閉
結J位置となるうえで故障した場合、即ち、不正確なが
らそのセンサーによって制御される機器に対する作用を
必要とするような加速度状態であることが示される場合
には、この「装備Jセンサーの低い加速度とされたa値
を超える加速度の全てがそれらの[に対する作用を果た
すようになす。この状態を漫画的に描写すれば、高いa
値のセンサーが故障した結果として、凹所に落ち込む度
にエアーバッグが作動されてしまうことになる。それ故
に、高い閾値のセンサーの[rM結に関する故障を生じ
たJことが示されたならば、装備センサーの検知錘に作
用する押し付け力を自動的に高め、それ故に加速度のl
it値を自動的に高める、ことが強く望まれるのである
発明が解決すべき課題 本発明の目的は、従来技術によるガス減衰手段を備えた
形式の加速度に於ける製造公差の極端な厳密さを不要に
するために磁気的な減衰手段を使用した磁気的押し付け
力による形式の加速度Mを提供することである。
本発明の他の目的は、それに使用されている磁気的押し
付け力並びに磁気的減衰力の114gに対する温度効果
を自動的に補償する加速度計を提供することである。
本発明の更に他の目的は、その機能を試験することので
きる手段を組み込んだ加速度剤を提供することである。
本発明の更に他の目的は、閾値とされる押し付け力が直
流電流を導くことで簡単に増大させることのできる磁気
的に押し付番プる形式の加速度計を提供することである
課題を解決するための手 本発明による加速度計は、内部に筒状の通路が形成され
たハウジングを含む。この通路の一端はストップによっ
て形成されており、このストップはこのセンサーの作#
J温度の変化に応じて通路の長手方向に移動するように
なされる。この加速度計は更に鉄やスチール類のワッシ
ャーのような透磁性部材を含む。この透磁性部材は前記
ストップによって形成された通路端部に接近してハウジ
ングに固定される。この加速度計は更に又通路内に配置
された磁気的な検知錘を含む。この検知錘は一対の円筒
形をした長子方向に磁化された永久磁石並びに透磁性ス
ペーサーを含んで構成される。
これらの磁石はスペーサーの反対両側に固定され、反対
方向に対を成す磁極を配置するようになされる。スペー
サーの厚さは検知錘によって発生される磁場が最大とさ
れる一方で磁気飽和 (5aturatton)を防止するように設定される
ワッシャーへ向けて検知錘に作用する磁気的押し付け力
は、ハウジングに作用する加速度がそれより大きくなる
迄はストップに対する第1の位置に検知錘を保持する。
ハウジングに作用する加速度が磁気的押し付け力よりも
大きくなると、検知錘はその加速度に応答して通路内部
の第2の位置へ向けて長手方向へ移動される。この検知
錘は通路内の第2の位置に到達するとスイッチ手段とし
て作用し、これにより加速度のl1lfnに到達したこ
とを示すのである。例えば好ましい実施例に於いては、
このスイッチ手段は一対の゛電気接点を含んで成り、こ
れらの電気接点は通路内を第2の位置へ向けて検知錘が
移動することによってその検知錘の導電性表面によりブ
リッジされるようになされる。
この加速度計は更に又通路内での検知錘の動きを減速す
るための磁気的な減速手段を含んで成る。
好ましい実施例に於いては、このような磁気的な減速手
段は通路を取り巻いて検知錘と磁気的な相互作用を生じ
る1m性の非磁性チューブを含んで成る。特に、通路内
での検知錘の移動はチューブに複数の長手方向に離れた
電流を誘起させる。これらの電流はチューブを実質的に
円周方向に流れ、又、チューブに対する検知錘の移動速
度並びに検知錘迄の距離によって変化する。チューブの
長手方向の各部に誘起された電流は磁場を形成し、この
磁場が検知錘と相互作用してその移動速度を減速さゼる
ようになすのである。
本発明は又、ハウジングに対する加速度の作用の有無に
拘わらずに検知錘を通路内で第2の位置へ移動させるた
めの、例えば通路の第1の端部に接近して配置された電
気コイルのような切り換え可能な磁気的押し付番プ手段
、及び、該電気コイルを通して直流を導くための切り換
え可能な手段、を特徴とする。また、この電気コイルを
流れる電流の方向を逆転させることにより、検知錘の応
答性に悪影響を及ぼすことなく閾値である磁気的押し付
け力を所要の如何なる値に迄も増大させることができる
注目されることとして、ワッシャーとの磁気的な相互作
用の結果として検知錘に作用する磁気的押し付け力は、
ハウジングに作用覆る加速度入力が低下することによっ
て、通路内での第2の位置よりも手前の全ての位置から
第1の位置へ向けて検知錘を引き戻すのに十分な強さと
されているのである。上述にて付言したように、ストッ
プはセンサーの作動温度の変化に応答して通路を長手方
向に移動する。更に詳しくは、好ましい実施例に於いて
は、この温度に応答するストップはバイメタルで形成さ
れたコイルばねを含んで成る。温度が低下されると、こ
のコイルばねが長大化されてストップがスイッチ手段へ
向けて通路を長子方向に移動される。この結果、検知錘
とワッシャーとの間の最少離「m距離が増大され、旦つ
、通路に於けるストロークが減少される。このような低
い温度に於いて検知錘の磁石により発生される磁場の全
体的な増大、並びに同時に生じる減衰チューブに於ける
電気抵抗の低下及びこの結果として生じる磁気的な減衰
力の増大、とが組み合って、正味の結果としてセンサー
作動温度の低下に逆らうことなく通路内で第2の位置へ
向けて検知錘を移動させるために実質的に同じ加速度入
力を必要とづるようになされるのである。同様に、セン
サーが温度の一ト昇を受けると、コイルばねは短くなり
、これによって検知錘とワッシャーとの間の最少離開距
離が減少され、且つ、通路に於けるストロークは増大さ
れる。再び述べるが、このような^い温度に於いて検知
錘の磁石により発生される磁場の全体的な低減、並びに
同時に生じる減衰チューブに於ける電気抵抗の増大及び
この結果として生しる磁気的な減衰力の減少、とが組み
合って、正味の結果として通路内で第2の位置へ向けて
検知錘を移動させるために必要とされる加速度入力が実
質的に同じとなされるのである。
好ましい実施例の説明 第1図には本発明により構成された自#J市用の加速度
計10が示されている。鉄もしくはスチール製のハウジ
ング12がチューブ14を収容している。このチューブ
14は、例えば銅のような導電性の非磁性材料で作られ
ており、このチューブを取り囲んでいるスリーブ16に
よってハウジング12に対して支持されている。このス
リーブ16はプラスチックのような電気的絶縁材によっ
て形成されているのが好ましい。又、チューブ14は圧
力底めもしくは接着剤を使用して固定されているのが好
ましい。スリーブ16の一端に形成されている半径方向
のフランジ20によって形成されているように、環状空
間18がスリーブ16とハウジング12との間に形成さ
れている。この目的は後述する。第2の半径方向の7ラ
ンジ22がスリーブ16の他端をハウジング12に対し
て支持しており、これによってスリーブ16の付随的な
支持が行なわれているのである。
このようにして真円形の円筒通路24が#4製チューブ
14の内面26によってハウジング12の内部に形成さ
れている。この通路24の第1の端FA28がストップ
組立体30によって形成されている。このストップ組立
体30は絶縁体32と、異なる熱膨張係数を有する少な
くとも2つの材料で形成されたコイルばね34のような
渇麿応答部材を含んで構成されている。このコイルばね
34は、第2図及びM3図に更に詳細に示されているよ
うに、2重螺旋形となるようにバイメタルストリップを
巻き上げた構造どされている。このコイルばね34とし
て適当な材料は、米国テキサス州、シェルマンのテキサ
ス・インストウルメンツ・インコーホレーテッド社によ
り[トウルフレックスM7J  (TR(JFLEX 
 M7)(商標)なる名称の五に販売されているサーモ
スタット金属である。このコイルばね34はハウジング
12に備えられている突起36によってチューブ140
艮手方向軸線と整合されている。又、環状シム38を使
用して長手方向に調整されている。この絶縁体32は円
筒形もしくは截頭円錐形とされ、チューブ14との向応
性の維持を保証されるようになされるのが好ましい。
通路24内でのストップ30の基準位置、即らセンサー
が基準温度のときの位置に、コイルばね34とハウジン
グ12との間のシム38の個数を調整して先ず設定され
る。このストップ30は温度の低下に伴ってプラスチッ
クスリーブ16と絶縁体32の半径方向のn部40とが
係合して制限される迄第1図にて右へ移動される。スト
ップ30は温度の上昇に伴って絶縁体32の端部42と
シム38とが係合してi/J服される迄第1図にて左へ
移動される。しかしながらこれらの限界の間にてストッ
プ30はセンサーの作動温度の変化に応答して通路24
内を長手方向に自由に移動するのであり、これにより加
速度計10の応答性が後述するように温度作用に関して
調整されるのである。
鉄らしくはスチール製のワッシャーのような透磁性部材
が通路24の第1の端部28の付近にて、例えば圧力底
めもしくはワッシャー44によってプラスチックスリー
ブ16の周囲に固定されている。この好ましい実施例に
於いては、ワッシャー44は銅製チューブ14の近(に
電気的に絶縁されて配置されていることが注目される。
更に詳しくは、ワッシャー44は、通路24内に配置さ
れている検知錘46が磁気的な相豆伯用して、これによ
り加速度入力が無い状態にてセンサーの作動範囲にわた
ってその検知錘46が通路24内のストップ30に対す
る第1の位置に保持される、ように位置されている。ワ
ッシャー44の1確な形状、即ちその内径及び外径は、
検知錘46が通路24内の基準の「係止」位置に位置さ
れているときに所要の閾値である磁気的押し付番フカを
得られるように、調整される。f要なことは、温度に応
答した通路24内でのストップ3oの移動がワッシャー
44と検知錘46との間の最少離間距離を1!!!!し
て、検知錘46によって発生される磁場の湿度作用をオ
フセットし、これにより検知!$46に作用する閾値で
ある磁気的押し付け力がセンサー10の作動温度範囲に
わたってほぼ一定に維持されるようになされるというこ
とである。
検知錘46自体は、一対の実質的に円筒形の磁石48を
含んで成る。これらの磁石48は例えばネオジム、鉄及
びボロンを含有する粉末材料で作られ、磁極をそれぞれ
の長手方向端部に位置決めするように磁化されている。
検知錘46は更に鉄のような透磁性材料で作られたスペ
ーサー50を含む。特に、磁石48はそれぞれスペーサ
ー50の反対両側に固定され、対を成す磁極を逆の状態
に配置するようになされている。例えば、第1図はrN
J極が対向配置されている検知錘46の磁石48を示し
ている。このスペーサー50は[後部1磁石48の内面
から周囲の銅製チューブへ向けて走る磁力線を形成する
ようにされることが必要である。従って、スペーサー5
0の厚さは検知錘46によって発生される!asを最大
限とづる一方でその材料が磁気飽和するのを防止するよ
うに選定される。注目されることは、この加速度51の
2重磁石検知錘46により発生される磁場は、同じ磁石
材料で作られて同じ外形寸法を右する従来技術の単一磁
石の検知錘に較べて40%も増強されることが観察され
たことである。
スペーサー50の直径は磁石48の直径よりも小さく、
スペーサーが磁石径を超えて突出してその端縁がスペー
サー50とチューブ14との間の有害な接触を生じない
ように、例えば銅製チコーーブ14の磨耗を増大したり
、通路24内での検知錘46の移動に対するf!J擦抵
抗抵抗大に起因してヒンυ−の応答性が低下することの
ないように、保証されている。更に、注目すべき重大な
ことは、検知錘に於ける磁648及びスペーサー50は
銅製チューブ14と電気接点を形成するようになされて
いることであり、磁石並びにスペーサーの電気抵抗は銅
製チューブ14の電気抵抗よりも格段に大きいので、こ
の結果として磁気的な減衰力はこのような接点によって
重大な影響を受けないということである。
第1図を再び参照すれば、通路24の第2の端部はキャ
ップ52によって形成されている。このキャップ52は
ハウジング12の他端を形成している。一対の電気接点
54がキャップ52に取り付番)られ、チューブ14の
開口挿を横断覆るように突出されている。これらの接点
54はベリリウム銅で作られるのが好ましい。この接点
は電気的な接触及び腐食耐性を向上させるために金メツ
キされている。ハウジング12は、最終的な組み立て工
程に際して互いにロックされる7ランジによるような方
法で、キA/ツブ52をハウジングに取り付けることに
よってシールされ、これによりこの加速度計10の作動
に有害な影響を及ぼすであろう湿気やその他の異物が侵
入するのを防止するようになされるのが好ましい。しか
しながら、キャップ52とハウジング12との間に形成
されたシールの密封度はセンサーの連続作動に重大なも
のではないということが!!!要である。
作動に於いて、この検知錘46はワッシャー44へ向け
て磁気的に押し付けられ、その閾値である磁気的押し付
け力よりも大きな加速度入力がハウジング12に作用す
る迄は、ストップ30に対する通路24内の第1の位置
に保持されるようになされる。閾値である磁気的押し付
け力よりも大きな加速度入力がハウジング12に作用す
ると、検知錘46はその加速度に応答して第2の端部付
近に於ける通路24内の第2の位置へ向かって移動され
る。特に、通路24内に於ける検知錘46の第2の位置
は、検知錘46の導電性表面56が接点54と係合を生
じる位置であり、この係合によって接点54は検知錘4
6で電気的にブリッジされるのである。検知錘46の導
電性表面56は銅部材を固定することで構成されること
ができる。
この鋼部Iは更に金メツキされて電気的接触並びに腐食
耐性を向上するようになされる。第2のストップ58は
検知&!46がチューブ14から脱落するのを防止し、
又、センサーにIti端な加速度が作用した場合や、或
いは後述するような方法でセンサーの試験が行われる間
、接点54の自害な過大曲げを防止している。
検知錘46に作用する磁気的な押し付(プ作用、即ら検
知錘46とワッシャー44との間の磁気的な引力は、ハ
ウジング12に対する加速度入力が低下したならば通路
24内に於ける第2の位置よりも手前の何れの位置から
も検知錘46を第1の位置へ引き戻すだけことができる
十分に大きなものとされている。チューブ14の内面2
6、もしくは検知錘46の半径方向最外部はテフロン(
商標)コーティングされ、両者間の摩擦係数を低減する
ようになされるのが好ましい。
ストップ30、従って通路24内の検知錘46の第1の
位置、が湯度変化に応答して通路24内を長手方向に移
動するから、通路24のFストローク」、即ちストップ
30に対する通路24内の第1の位置から通路24内の
第2の位置へ向かって検知錘46が移動しなければなら
ない距離、は自動的に:JJmされ、これにより一層詳
細に後述されるように検知錘46の磁石特性及びチュー
ブ14の電気抵抗に作用する4麿効果が補償されるので
ある。
加速度計10のチユーブ14は検知錘46のための磁気
的な減衰手段を備えている。この減衰機能は検知錘46
の移動速度に比例して変化する。
更に詳しくは、チューブ14は検知錘46の磁場により
電流が誘起されることによって、検知錘46の移動に対
抗する磁場を形成1゛るのである。この減衰チューブ1
4は、通路24を形成する他の部材(図示せず)を取り
囲むことができる。或いは、減衰チューブ14は第1図
に示すようにそれ自体が通路24を形成することができ
る、ということが付言される。
史に又注目されることとして、チューブ14は複数の長
手方向に間隔を隔てられた導電性リング(図示せず)で
置き換えt9るということである1゜これらのリングは
絶縁スペーサー(図示せf)によって互いに電気的に絶
縁され、それらのリングに対して検知錘46が移動する
ことによって異なる強さの直流が誘起され、反対方向へ
流れることができるようになされている。しかしながら
好ましい実施例に於いては、検知錘46に於ける磁極の
ビツヂ距離は、実際的な方法として唯一の包囲チューブ
14のみが使用されるようになされている。検知錘46
による磁場は、それによって影響されるチユーブ14の
部分に実質的に円周方向の電流の流れを誘起するものと
確信ヴる。この結采、検知錘46の磁極の近くに発生し
たUいに逆方向へ流れる電流はチューブ14の長手方向
へは流れず、従って互いに打ち消し合うことはない。
チューブに於ける抵抗及び検知錘46により発生された
磁束密度の4度変化に伴う変化によって生じた磁気的な
減衰力の変化は、上述したように通路24のストローク
amによって許容することができるのである。従ってこ
の加速度j110は作動温度の変化に拘わらずに、ハウ
ジング12に対する加速度入力を継続して正確に積分す
ることができるのである。
チューブ14と検知錘46との間の相n作用によって発
生された磁気的な減衰力は、検知S!46とチューブ1
4の内面26との間の空隙に関づるtl密な+tJ造公
差の必要性を解消する。例えばこのセンサーによれば、
この空隙は1aRの約5000分の1(1inの約10
000分の1)の程度となる。これに対して従来技術に
よるガス減衰式のセンサーでは恐らくたったの20μ−
程度の空隙が+3要とされる。更に、この加速度7H1
0に使用される磁気的な減衰手段は、ハウジング12と
キレツブ52との間でのシールに穴が形成されても悪影
響を受けず、従来技術のガス減衰式のセン4ノーに於け
るようには固有の故障態様を有していないのである。
導電性ワイヤー60がコイル形状に巻き取られており、
このコイルはプラスチックスリーブ16の外面、スリー
ブの半径方向フランジ20及びワッシャー44を含んで
いる。このように、コイル60がチューブ14を検知錘
46の第1の位置の付近を取り囲んでおり、ハウジング
12はこのコイル6oを付勢して発生される1&場のた
めの付加的な磁束路を形成している。第1図に概略的に
示すように、一対のリードI!62がハウジング12を
通して延在され、スイッチ66を介してコイル60とバ
ッテリー64との接続を容易にしている。
加速度計10の作動様能はコイル60に一方向電流パル
スを導くことによって試験される。これにより発生され
る磁場はワッシャー44を磁化し、これが検知#!46
を通路24内で第2の位置へ撥ね飛ばすのである。例え
ば、第1図に示した検知錘46の磁極の配向に関しては
、電流がコイルに導かれてワッシャーを電磁石の「S」
極に磁化し、これにより検知錘は第1の位置から、もし
くは第1の位置と第2の位置との間のあらゆる位置から
、瞬時に通路24内の第2の位置へ撥ね飛ばすのである
。第2の位置に達すると、検知錘46の導電性表面56
が接点54をブリッジし、これによってセンサーの完全
な機能が確認されるのである。
重要なこととして、知られている試験可能な加速度計と
比較して、本発明は検知錘46からワッシャー44へ磁
気的に吸引することで生じる検知錘46の正常な磁気的
押し付け力を無効にする必要がないのである。何故なら
ば、コイル60の付勢によってこの撥ね飛ばし力のみが
存在することになるからである。重大な利点は、=1イ
ル60が選択的に付勢されるときに検知S!46の磁石
48が磁性喪失する危険が低減されることである。
コイル60を通して流れる電流の方向が逆転されると検
知錘46をストップ30に対して磁気的に押し付【プる
力を増強できるのであり、これによりこの加速度計は高
い加速度のwA値を示づ−ように再較正されることがで
きる。例えば、この加速度計10が第2の高い加速度の
閾値を有するセン1ノーのための、低い加速度の閾値を
有する1装備」センサーとして使用されるならば、高い
加速度の閾値を有するセンサーが故障した場合には低い
閾値を有するセンサーのその閾値が高められるようにな
されるのであり、これにより、装置系統の信頼性は実質
的に改善されるのである。
注目されることとして、センサーのハウジング12とキ
ャップ52とは検知錘46を外部の電磁場もしくは電磁
物質から遮断するために鉄もしくはスチールで形成され
る。又、ハウジング12は検知錘46と磁気的に相互作
用して、検知錘を通路面26と係合するように押し付け
るが、それにも拘わらずにこの係合は外部の電磁場もし
くは電磁物質に応答してセンサーに予期しない効果を与
えるのに都合が良いのである。更に、ハウジング12は
チユーブ14の回りに非対称に配置されて、ハウジング
12と検知錘46との間の磁気的な相互作用が検知錘4
6に働く重力と対抗する傾向を示すようにされ、これに
より検知錘46とチューブ14の内面26との間の重力
による係合が最少限となるようにできるのである。
本発明の好ましい実施例が説明されてきたが、本発明は
特許請求の範囲の欄に記載の本発明の精神から逸脱せず
に変更することができるということが、認識されるべき
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明により構成された自動車用加速器の横
断面図であり、ストップに対する通路内での第1の位置
に位置する磁気的な検知錘と、コイルを横断するように
切り換え可能に接続されたバッテリーとを示している横
断面図。 第2図は、このセンサーに使用されている温度補償の2
市螺旋のコイルばねを丞す立面図。 第3図は、第2図に示されたコイルばねの端面図。 10・・・・・・加速度訓、12・・・・・・ハウジン
グ、14・・・・・・チユーブ、16・・・・・・スリ
ーブ、18・・・・・・環状空間、20.22・・・フ
ランジ、24・・・・・・通路、26・・・・・・内面
、28・・・・・・第1の位置、30・・・・・・スト
ップ組立体、34・・・・・・コイルばね、38・・・
・・・シム、44・・・・・・ワッシャー、46・・・
・・・検知錘、48・・・・・・磁石、50・・・・・
・スペーサー、52・・・・・・キA7ツブ、54・・
・・・・電気接点、56・・・・・・導電性表面、6o
・・・・・・コイル。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 内部を延在する通路の形成されたハウジングと
    、 前記通路の第1の端部を形成しているストツプであつて
    、温度に応じて該通路を長手方向に移動するストツプ手
    段と、 前記通路に接近して前記ハウジングに固定された透磁性
    の部材と、 前記通路の内部に配置された磁気検知錘であつて、前記
    透磁性部材に向けて磁気的に押し付けられていて、この
    磁気的な押し付け力よりも前記ハウジングの加速度が大
    きくなる迄は前記ストツプに対する第1の位置に保持さ
    れるようになされており、ハウジングの加速度が前記押
    し付け力よりも大きくなると、この加速度に応じて前記
    第1の位置から通路内部の第2の位置へ向けて移動する
    ようになされており、前記磁気的な押し付け力は前記通
    路内で前記第2の位置より手前の何れの位置からも前記
    磁気検知錘を引き戻すのに十分な強さとされている、前
    記磁気検知錘と、 前記検知錘が前記第2の位置へ移動されたされたときに
    該検知錘によつて作動されるようになされているスイツ
    チ手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする加速度計。
  2. (2) 請求項1に記載された加速度計であつて、前記
    ストツプ手段がバイメタル材料で作られたコイルばねを
    含んで成ることを特徴とする加速度計。
  3. (3) 請求項1に記載された加速度計であつて、前記
    ストツプ手段が温度の低下に伴つて前記スイツチ手段に
    向けて通路の長手方向に移動されることを特徴とする加
    速度計。
  4. (4) 請求項1に記載された加速度計であつて、前記
    検知錘が前記第2の位置へ移動したことによつて該検知
    錘の導電性表面と接触できる一対の電気接点を前記スイ
    ツチ手段が含んで成り、この接触によつてこれらの電気
    接点は前記検知錘の導電性表面によつて電気的にブリツ
    ジされるようになされることを特徴とする加速度計。
  5. (5) 請求項1に記載された加速度計であつて、前記
    通路内部に於ける前記検知錘の移動を減速させるための
    磁気的減衰手段を含んで成ることを特徴とする加速度計
  6. (6) 請求項5に記載された加速度計であつて、前記
    磁気的減衰手段が前記通路の長さ方向の1部分を取り囲
    む導電性で非磁性のチユーブを含み、前記通路内での前
    記検知錘の移動が該チユーブに実質的に円周方向に流れ
    る電流を誘起し、このチユーブに誘起された電流が前記
    検知錘のそのような移動に対抗する磁場を発生するよう
    になされていることを特徴とする加速度計。
  7. (7) 請求項1に記載された加速度計であつて、前記
    ハウジングの加速度に関係なく前記第2の位置へ前記検
    知錘を撥ね返すように前記透磁性部材の磁化を逆転でき
    る切り換え手段を含んで成ることを特徴とする加速度計
  8. (8) 請求項7に記載された加速度計であつて、前記
    透磁性部材の磁化を逆転できる前記スイツチ手段が、該
    透磁性部材に接近して配置された電気コイルと、この電
    気コイルを通して直流を導くようになすための切り換え
    手段とを含んで成ることを特徴とする加速度計。
  9. (9) 請求項1に記載された加速度計であつて、前記
    ストツプ手段に対して前記検知鍾を押し付ける磁気的な
    押し付け力を増大させるために、前記透磁性部材の磁化
    を逆転できる切り換え手段を含んで成り、これにより前
    記検知錘を前記第2の位置へ移動させるのに必要とされ
    る加速度が高められるようになされていることを特徴と
    する加速度計。
  10. (10) 請求項9に記載された加速度計であつて、前
    記透磁性部材の磁化を逆転できる前記切り換え手段が、
    該透磁性部材に接近して配置された電気コイルと、この
    電気コイルを通して直流を導くようになすための切り換
    え手段とを含んで成ることを特徴とする加速度計。
  11. (11) 請求項1に記載された加速度計であつて、前
    記通路を取り囲む磁性シユラウドを含んで成ることを特
    徴とする加速度計。
  12. (12) 請求項11に記載された加速度計であつて、
    前記磁性シユラウドが筒状とされ、該シユラウドの長手
    方向軸線が通路の長手方向軸線と平行とされていること
    を特徴とする加速度計。
  13. (13) チユーブと、 前記チユーブの1端部を形成しているストツプであつて
    、温度に応じて該チユーブを長手方向に移動するストツ
    プ手段と、 前記チユーブに接近して配置された透磁性の部材と、 前記チユーブの内部に配置された磁気検知錘であつて、
    前記透磁性部材に向けて磁気的に押し付けられていて、
    この磁気的な押し付け力よりも前記チユーブの加速度が
    大きくなる迄は前記ストツプに対する第1の位置に保持
    されるようになされており、チユーブの加速度が前記押
    し付け力よりも大きくなると、この加速度に応じて前記
    第1の位置から前記チユーブ内部の第2の位置へ向けて
    移動するようになされており、前記磁気的な押し付け力
    は前記チユーブ内で前記第2の位置より手前の何れの位
    置からも前記磁気検知錘を引き戻すのに十分な強さとさ
    れている、前記磁気検知錘と、前記検知錘が前記第2の
    位置へ移動されたされたときに該検知錘によつて作動さ
    れるようになされているスイツチ手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする加速度計。
  14. (14) 請求項13に記載された加速度計であつて、
    前記チユーブが導電性で非磁性の材料で形成されており
    、前記透磁性部材は該チユーブから電気的に絶縁されて
    いることを特徴とする加速度計。
  15. (15) 請求項13に記載された加速度計であつて、
    前記ストツプ手段が異なる膨張係数を有する少なくとも
    2種類の材料で形成されたコイルばねを含んで成ること
    を特徴とする加速度計。
  16. (16) 請求項13に記載された加速度計であつて、
    前記透磁性部材に接近して配置された電気コイルと、こ
    の電気コイルを通して直流を導き、この電気コイルに電
    流が導かれたことによつて前記透磁性部材が磁化される
    ようになされることを特徴とする加速度計。
JP1250404A 1989-03-09 1989-09-26 加速度計 Expired - Lifetime JPH0656390B2 (ja)

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US320974 1989-03-09
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JPH0656390B2 JPH0656390B2 (ja) 1994-07-27

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