JPH045574A - 検知加速度可変センサ - Google Patents

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、加速度を検知するセンサに関し、特にシート
ベルト装置におけるリトラクタのテンションレス解除機
構を動作させる減速度の検出に用いて好適な加速度検知
センサに関する。

〔従来の技術〕

車両等の乗物が加速、減速成いは旋回する際に乗物には
それらの動きに応じた加速度（以下Ｇと言う）が加わる
が、Ｇを検出して乗員の身体に適宜の保護策を高じるの
に、保護装置を起動させる手段としてＧセンサが用いら
れる。

例えば、車両において、この種のセンサはシートベルト
装置のベルトを巻き込むリトラクタのテンションレス解
除機構を動作させる起動手段として用いられる。

第８図は、先に提案されているセンサの構成を模式的に
示す側面図であって、このセンサは、センサ本体０５に
傾動自在に軸０６で支持され、質量体０１を備える振子
０２の加速度作用時の図示矢印Ａ方向への傾動によりス
イッチ０３を開放して信号路０４に信号を出力する構成
とされている。なお、このセンサでは、スイッチ０３の
閉成を保つべく振子０２を図示矢印Ｂ方向に付勢するバ
ネ０７と、質量体０１のセンサ本体への衝突を防ぐ緩衝
体０８が設けられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このようなセンサは、予め定められた所定の
Ｇに応動して信号を出力する構成のものであるため、条
件に応じて異なるＧに反応した出力を得ることはできな
い。

一方、前述のりトラクタのテンションレス解除機構では
、乗員の心理状態に適合した動作が要求されるため、例
えば、高速走行時と低速走行時とでは前記解除機構の動
作するＧを異ならせる方が好ましい場合がある。

このような動作システムを先述のセンサを用いて実現し
ようとすれば、複数のセンサを用いそれらの出力を速度
に応じて選択する信号回路を設ける等の複雑なシステム
構成を要求されることとなり、信頼性やコストの面で問
題がある。

本発明は、上述のような事情に鑑み、必要とする条件に
応じて応動するＧを変更可能な検知Ｇ可変センサを提供
することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は、質量体を備える
振子の加速度作用時の傾動により信号を出力するセンサ
において、該センサの本体をその支持部に対して傾斜さ
せる傾動機構と、該傾動機構を動作させて加速度非作用
時における前記振子の位置を傾動路に沿い変更する制御
手段とを設けたことを特徴とする。

〔作用〕

上述の本発明の検知Ｇ可変センサでは、制御手段により
傾動機構を動作させて、加速度非作用時における振子の
位置を傾動路に沿い変更することによって、振子の初期
位置から信号出力位置までの傾動長さが変化し、信号出
力時の対応するＧの値が変化する。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

先ず、第１図は本発明の第１実施例の構成を原理的に示
す模式図である。

図に示すように、このセンサは、質量体１を備える振子
２の加速度Ａ作用時の傾動（図に点線で示す）によりマ
イクロスイッチ３を開放（或いは閉止）して信号路４に
信号を出力する構成とされている。そして、加速度非作
用時における振子２の位置は傾動路に沿い変更可能とさ
れている。すなわち、センサ本体５は支持部Ｅに対して
回動支軸６を中心に傾動可能にされており、さらに、セ
ンサ本体５を支持部Ｅに対して傾動させる傾動機構７が
設けられている。この例において、傾動機構７は支持部
Ｅ側に支持されたモータＭと、その回転軸に固定された
歯車７１と、センサ本体５に固定され歯車７１と噛み合
う歯車７２とで構成されている。

第２図は前記モータＭの制御回路を示すブロック図であ
る。

この制御手段８を構成する回路は、例えば、車両のスピ
ードメータ等から出力される車速Ｖの信号を入力とし、
このアナログ信号をデジタル信号に変換スるＡ／Ｄコン
バータ８１と、Ａ／Ｄコンバータ８１で変換された信号
を受けて演算処理し、制御信号を出力するマイクロコン
ピュータ８２と、制御信号に基づきモータＭを制御する
モータ制御器８３と、モータＭの回転をデジタル化した
位置信号に変換してマイクロコンピュータ８２にフィー
ドバックするエンコーダ８４とを備えている。

このように構成された第１実施例のセンサでは、車速Ｖ
に応じた制御信号が制御手段８のマイクロコンピュータ
８２からモータ制御器８３に与えられ、それに応じて歯
車７１が回転し、これに噛み合う歯車７２が回転するた
め、第３図の動作説明図に示すように、センサ本体５は
歯車７２の回転角度分だけ傾動する。この傾動に対して
、振子２は重力により常に垂直位置を保とうとするため
、結果として、振子２の非作動位置とそれがマイクロス
イッチ３を作動させる作動位置とは、相対的に第３図（
ａ）に示すように接近（或いは第３図（ｂ）に示すよう
に離反）し、マイクロスイッチ３が作動するＧが変更さ
れることとなる。即ち、上記相対位置が接近するほど小
さいＧで信号が出力されることになる。

第４図は前述の車速により検知するＧを設定変更する場
合の各時間における車速Ｖと設定Ｇの関係を実例で示す
グラフであって、この例では、車速Ｖの値０〜１００　
ｋｍ／ｈに対してＧを０．５〜０．２の範囲で連続的に
変更している。このような制御を前述のシートベルト装
置におけるリトラクタのテンションレス解除機構に適用
した場合は、シートベルトによる乗員の身体の拘束を車
速Ｖの増加に伴いより低いＧで行い、乗員の心理状態に
合ったベルト装着感を実現することができるようになる
。

次に、第５図は本発明の第２実施例を示す模式図であっ
て、この例では、前述のサーボモータによる制御に代え
て、ソレノイドＳによる制御を行っている。すなわち、
ソレノイドＳのプランジャ７３をセンサ本体５に連結し
た構成とされている。

このようにしても、前述の第１実施例と同様、検知信号
を出力するＧの変更が可能であり、この例の場合、第６
図の各時間における車速Ｖ対設窓Ｇの関係のグラフに示
すように、車速Ｖの値０〜１００　ｋｍ／ｈに対して図
に点線で示す５０ｋｍ／ｈを境として、Ｇを０．５又は
０．２に切り換える制御がなされている。勿論この例の
場合でも、ソレノイドＳをデユーティ制御すれば第４図
に示すような連続可変制御も可能であるし、また、逆に
、前例の場合でも、サーボモータＭをステップ制御すれ
ば第６図に示すような切り換え制御が可能であることは
当然である。

最後に、本発明をシートベルト装置に適用した適用例を
参考に例示すると、第７図はその構成図であって、この
例では、検出Ｇ可変センサＳＧは、マイクロスイッチ３
とは別個の要素とされた振子２を備えている。振子２の
質量体１が設けられた位置とは反対側にマイクロスイッ
チ３のレバー３１を動作させる操作部２２が設けられて
おり、振子２はその中間部を支持軸２１に支持されて傾
動可能とされている。振子２の質量体ｌ近傍とセンサ本
体５とに両端を支持されてバネ２３が配設されており、
Ｇが作用しないときの振子の盲動を防いでいる。

制御手段８も含めたその余の構成については前記第１実
施例のものと同様なので、相当する部材に同じ符号を付
して説明に代える。

この検出Ｇ可変センサＳＧの信号路４は、その−方がシ
ートベルト装置のバックルに配設されてスルートングの
係合により閉成するスイッチＳＷを経てソレノイドＳＬ
に接続され、他方は車両のバラチリ等の電源を経てソレ
ノイドＳＬに接続されている。

ソレノイドＳＬは、シートベルト装置のベルトＢＷを巻
き込むリトラクタＥＬＲの本体に取付けられたリテーナ
１０１に組付けられている。そしてそのプランジャ１７
１がリトラクタＥＬＲのテンションレス解除機構に連結
されている。

テンションレス解除機構は、リトラクタＥＬＲの本体−
側に配設される緊急ロック機構と対向してその反対側に
設けられたテンションレス機構の一部として構成されて
いる。このテンションレス機構は、装着後のベルトＢＷ
の引出しによりセット状態とされ、その位置をメモリー
してその後の乗員の通常の身体の動きによるベルトの引
出しに拘わらずセット位置までベルトを巻戻し、テンシ
ョンレスのセット状態を保つもので、そのための機構と
して、前記リテーナ１０１の外側にフリクションプレー
ト（図示せず）、以下順次外側にギヤプレート１２１、
ギヤホールド１３１、メモリスプリングｌ１３、スプリ
ングキャップ１３７、リターンスプリング１１４、カバ
ー（図示せず）等を備えている。

ギヤプレート１２１は、リールシャフト１１１に固定さ
れたハブ部から径方向に延びるフランジ部と、その外周
に軸方向に延びるリング部を備えており、リング部に内
周歯１２２が形成されている。そして、ギヤプレート１
２１のハブ部には、同様の形状を有し、リング部に外周
歯１３６を形成されたキャホルド１３１がその中心孔に
前記ハブ部を嵌めて回転自在に支持されている。キャブ
レート１２１の外側面の一部は切り欠かれており、その
切欠き部にフック１２３が一端を枢着して支持され、こ
れを内周方向へ偏倚するバネ１２４が装着されている。

そして、フック１２３の中間部には、ギヤプレート１２
１の内周側に突出する突起部１２５が設けられている。

一方、ギヤホールド１３１は、そのフランジ部内側面か
ら突出する支軸１３２を備え、支軸１３２にアイドルギ
ヤ１３３が軸支されており、アイドルギヤ１３３の外歯
１３４が前記内周歯１２２と噛合している。

アイドルギヤ１３３の外側面には、突起１３５が設けら
れ、この突起１３５が前記突起部１２５と協働する位置
関係に配置されている。さらに、ギャホールド１３１の
内周には内方突起１３８が前記フックの自由端と係合可
能に形成されている。

ギヤホールド１３１のリング部内には、つる巻状のメモ
リスプリング１１３が配設されており、その内周側端部
は中心方向に折り曲げられて、リールシャフト１１１先
端のすり割溝１１２に係止される一方、外周端部はＵ字
状に曲げられてギヤホールド１３１の溝に係止されてい
る。したがって、ギヤホールド１３１はリールシャフト
１１１に対して図で時計回り方向の偏倚力を受けている
。

ギヤホールド１３１のメモリスプリング１１３収容部外
側はスプリングキャップ１３７で蓋されており、その外
側に、リールシャフト１１１先端のすり割溝に内周端部
を係止されてつる巻状のリターンスプリング１１４（内
周部のみ図示）が配設されており、このスプリング１１
４の外周端部は図示しないカバーに係止されている。し
たがって、リールシャフト１１１とそれに固定されたギ
ヤプレート１２１とは、常に反時計回り方向の偏倚力を
受けている。

テンションレス解除機構はリテーナ１０１から突設され
た支軸１０２に回転自在に支持されたレノ＜−１６１を
備えており、その一方のアーム１６２に形成された長溝
にプランジャ１７１のピン１７３が係合し、他方のアー
ム１６３がその先端の爪部１６４を前記外周歯１３６に
係脱自在にギヤホールド１３１の接線方向に延びている
。なお第７図において、符号１７２はプランジャ１７１
の戻しバネを示し、図示の状態は、テンションレスのセ
ット状態を示している。

この状態で検出Ｇ可変センサＳＧか任意に調整して設置
された所定の値を超えるＧを検知すると、振子２は２点
鎖線で示す位置まで振れ、マイクロスイッチ３のレバー
３１を回転させる。この動作により、マイクロスイッチ
３の接点は開放し、信号路４を流れる電流が遮断される
ため、ソレノイドＳＬは消勢され、戻しバネ１７２の作
用でレバー１６１は反時計回りに回転させられ、外周歯
１３６と爪部１６４の噛合が解除されて、ギヤホールド
１３１が回転可能となるため、リターンスプリング１１
４によりリールシャフト１１１、ギヤプレート１２１及
びギヤホールド１３１は反時計回りに回転させられて、
ベルトＢＷの巻き込みによるテンションレスの解除が行
われる。なお、これら一連の動作におけるギヤプレート
１２１からギヤホールド１３１への回転の伝達は、それ
らに配設されたフック１２３と内方突起１３８との係合
による。

以上詳述したように、この参考例の検知Ｇ可変センサに
よれば、制御手段により傾動機構７を動作させて、加速
度非作用時における振子２の位置を傾動路に沿い変更す
ることによって、振子２の初期位置（図に実線で示す）
から信号出力位置（図に２点鎖線で示す）までの傾動長
さが変化し、信号出力時の対応するＧの値が変化する。

したがって、シートベルト装置をこのような構成とする
と、車両乗員の感覚により適合したテンションレスの解
除動作を行わせることが可能となるのである。

以上、本発明を２つの実施例に基づき且つ適用例も加え
て詳述したが、本発明は、上述の実施例や適用例のみに
限定されることなく、特許請求の範囲に記載の事項の範
囲内で、種々に各部の具体的構成を変更して様々な用途
に適用可能なものであることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明によれば、センサが信号を
出力するときのＧの値を使用中に自由に設定変更するこ
とかできるため、検知中或いは設定後にセンサ感度の変
更を必要とする種々の目的に使用可能なセンサを提供す
ることかできる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の検出Ｇ可変センサの構成
を原理的に示す模式図、第２図はその制御手段を構成す
るモータ制御回路を示すブロック図、第３図はその動作
を示す作用説明図、第４図は車速により検知するＧを変
更設定する場合の各時間における車速と設定Ｇの関係を
実例で示すグラフ、第５図は本発明の第２実施例を示す
模式図、第６図は車速により検知するＧを変更設定する
場合の他の実例を示すグラフ、第７図は本発明をシート
ベルト装置に適用した適用例を示す構成図、第８図は先
行技術に係るＧセンサの構成を示す模式図である。 ■・・・質量体、２・・・振子、３・・・マイクロスイ
ッチ、５・・・センサ本体、７・・・傾動機構、８・・
・制御手段、Ｅ・・・支持部 代理人　弁理士　　阿　部　英　幸 （ｂ） 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）質量体を備える振子の加速度作用時の傾動により
   信号を出力するセンサにおいて、該センサの本体をその
   支持部に対して傾斜させる傾動機構と、該傾動機構を動
   作させて加速度非作用時における前記振子の位置を傾動
   路に沿い変更する制御手段とを設けたことを特徴とする
   検知加速度可変センサ。