JPH0682475A - 加速度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加速度検出精度の向上及び製作コストの削
減。 【構成】 筒体１２内に挿入される帯磁慣性体１４の永
久磁石１６を金属製ケース１８内に納め込み、ケース１
８の先端面に金メッキ板又は金合金のクラッド材よりな
る金属板２０を溶接又はかしめにより結合する。 【効果】 筒体内に挿入された帯磁慣性体の先端面にの
み金又は金合金が設けられているため、帯磁慣性体と筒
体との摩擦係数が長期間にわたって安定する。従って、
加速度の検出精度が安定する。金の使用量が少ないの
で、加速度センサの製作コストが低減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は加速度センサに係り、特
に車両の衝突時などに生じる大きな速度変化を検出する
のに好適な加速度センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の加速度センサとして、USP 4,82
7,091 号には、導電材料よりなる筒体と、該筒体の内部
に筒体長手方向移動自在に装入された帯磁慣性体と、該
帯磁慣性体の少なくとも該筒体長手方向の一端側の端面
に設けられた導電体と、該筒体の長手方向の一端側に配
置されており、帯磁慣性体の該導電体が接触することに
より該導電体を介して導通される１対の電極と、該筒体
の長手方向の他端側に配置されており、該帯磁慣性体と
磁気的に吸引し合う磁性材料よりなる吸引体と、を備え
たものが記載されている。

【０００３】同様の加速度センサは、特願平２−２２１
９９６号，同２−２２１９９７号，同２−２２１９９８
号，同２−２２１９９９号（特開平４−１０４０６２
号，同４−２２１９９７号，同４−１０４０６４号，同
４−１０４０６５号）にも記載されている。

【０００４】この種の加速度センサにおいては、帯磁慣
性体は吸引体と吸引し合っており、加速度センサに加速
度が全く又は殆ど加えられていないときには、帯磁慣性
体は筒体内の他端側に静止している。

【０００５】この加速度センサにある程度大きな加速度
が加えられると、帯磁慣性体が吸引体との吸引力に抗し
つつ移動する。そして、帯磁慣性体が移動しつつあると
きには、この筒体に誘導電流が流れ、帯磁慣性体に対し
移動方向と反対方向に付勢する磁力が与えられ、帯磁慣
性体にブレーキがかけられた状態となり、その移動速度
が減少される。

【０００６】加速度が所定値（閾値）よりも小さいとき
には、帯磁慣性体は筒体の先端までは到達せず、中途ま
で移動したところで停止し、次いで吸引体との吸引力に
より他端側まで引き戻される。

【０００７】加速度が所定値（閾値）よりも大きいとき
（即ち、例えば、この加速度センサが搭載されている車
両が衝突したときなど）には、帯磁慣性体は筒体の一端
側にまで到達する。そして、帯磁慣性体の先端面の導電
層が１対の電極の双方に接触して電極同志を導通する。
予め電極間に電圧をかけておくと、電極同志が短絡した
時点で電極間に電流が流れる。この電流により、車両が
衝突したことが検出される。

【０００８】第１０図の如く、従来の帯磁慣性体１は、
永久磁石（マグネットコア）２を銅又は真鍮等の銅合金
製のケース３で被包したマグネット組立体（マグネット
アッセンブリ）となっている。このケース３の前面及び
外周面の全面にＮｉメッキの下地層を介して金メッキが
施されている。４は合成樹脂製のパッキングである。こ
のケース３は帯磁慣性体１が筒体の内周面を滑らかに摺
動しうるようにする作用を奏する。また、このケース３
は、帯磁慣性体１が車両衝突時の加速度を受けて移動
し、該帯磁慣性体１が１対の電極に接したときに、該電
極同志を導通（短絡）させる作用をも奏する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】第１０図に示した従来
の帯磁慣性体１においては、帯磁慣性体１が筒体内を摺
動したときに金メッキ層が摩耗し易い。金メッキが剥れ
ると、帯磁慣性体と筒体との摩擦抵抗が増大する。ま
た、ケース３の全面に金メッキを施しているため、金の
使用量が多く、コスト高であった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の加速度センサ
は、導電材料よりなる筒体と、該筒体の内部に筒体長手
方向移動自在に装入された帯磁慣性体と、該帯磁慣性体
の少なくとも該筒体長手方向の一端側の端面に設けられ
た導電体と、該筒体の長手方向の一端側に配置されてお
り、帯磁慣性体の該導電体が接触することにより該導電
体を介して導通される１対の電極と、該筒体の長手方向
の他端側に配置されており、該帯磁慣性体と磁気的に吸
引し合う磁性材料よりなる吸引体と、を備えた加速度セ
ンサにおいて、前記帯磁慣性体は、金属製の筒状のケー
スと、該ケース内に収容された永久磁石と、該ケースの
前記電極側の端面に結合された金属板とを備えてなり、
該金属板の前面の表面のみが金又は金合金にて構成され
ていることを特徴とするものである。

【００１１】請求項２の加速度センサは、請求項１にお
いて、前記金属板は前面のみが金メッキされた金属板
か、又は前面に金又は金合金をクラッドした金属板であ
るものである。

【００１２】請求項３の加速度センサは、請求項１又は
２において、前記金属板は前記ケースに対し溶接又はか
しめにより結合されているものである。

【００１３】

【作用】かかる本発明の加速度センサにおいては、帯磁
慣性体は、ケースの外周面には金メッキが設けられてお
らず、帯磁慣性体の外周面が筒体の内周面と摺動しても
帯磁慣性体と筒体との摩擦抵抗が変動しない。また、金
の使用量が少なくて足りるため、帯磁慣性体のコストを
低減できる。

【００１４】

【実施例】以下図面を参照して実施例について説明す
る。

【００１５】第１図は本発明の実施例に係る加速度セン
サの筒体長手方向の断面図、第２図は帯磁慣性体１６の
前端部の拡大断面図である。

【００１６】第１図において、合成樹脂など非磁性材料
よりなる筒状のボビン１０の内部に銅合金製の筒体１２
が保持されており、該筒体１２の内部に帯磁慣性体１４
が摺動自在に設置されている。この帯磁慣性体１４は円
柱形状の永久磁石（マグネット）１６と、該マグネット
１６及び合成樹脂製パッキング１７を収容した円筒形状
の金属製ケース１８と、該ケース１８の先端面にスポッ
ト溶接により結合された金属板２０とを備えている。

【００１７】この金属板２０は、母材２０Ａと金２０Ｂ
とをクラッドさせたものである。即ち、この金属板２０
は、母材の板と金合金の板とを重ね合わせ、圧延して両
者を結合させたクラッド材よりなる。この金属板２０は
スポット溶接によりケース１８の前端面に結合されてい
る。なお、ケース１８は、絞り加工により、その先端が
封じられた容器形状に加工されたものである。このケー
ス１８内に永久磁石１４及びパッキング１７が挿入され
た後、ケース１８の後縁が内側へ折り曲げられ、永久磁
石１４及びパッキング１７が固定されている。

【００１８】母材２０Ａは金以外の耐食性の良い金属
（合金を含む。）よりなる。そのような金属としては、
リン青銅などの銅合金やステンレスが例示される。

【００１９】金合金としては、銀を２〜２０％特に約１
０％程度含む金銀合金が好適である。母材２０Ａと金合
金層２０Ｂとの間に銀合金の下地層を介在させるのが好
適である。この銀合金としては、パラジウムを４０〜７
０％とりわけ約６０％含む銀−パラジウム合金が好適で
ある。

【００２０】金合金層の厚さ及び下地層の厚さはそれぞ
れ１〜２０とりわけ２〜６μｍ程度が好適である。母材
２０Ａは５０〜５００μｍとりわけ１００〜３００μｍ
程度が好適である。

【００２１】ケース１８としては洋白（German Silver
。Ｎｉ５〜３３ｗｔ％，Ｃｕ５０〜７０ｗｔ％，Ｚｎ
１３〜３５ｗｔ％のＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎ合金。）製のもの
が好ましい。

【００２２】ボビン１０は、その一端が筒体１２の内部
に入り込む挿入部２２となっており、該挿入部２２の先
端部分には開口２４が設けられている。この挿入部２２
の先端の側方向の位置においては、ボビン１０に１対の
フランジ２６、２８が突設されており、これらフランジ
２６、２８に挟まれて鉄などの磁性材料よりなるリング
状の吸引体（リターンワッシャ）３０が設けられてい
る。

【００２３】ボビン１０には、さらに別のフランジ３２
が設けられており、前記フランジ２８と該フランジ３２
との間にコイル３４が巻装されている。ボビン１０の他
端側においてはさらに別のフランジ３６が設けられてお
り、このフランジ３６にコンタクトホルダ３８が取り付
けられている。

【００２４】このコンタクトホルダ３８は、合成樹脂製
のものであり、１対の電極４０、４２が埋設されてい
る。電極４０、４２の先端側はコンタクトホルダ３８の
中央部の開口４４内に突出しており、かつ電極４０、４
２の先端側は円弧状に湾曲し、その一部が筒体１２の先
端面とほぼ面一となるように位置されている。

【００２５】図示はしないが、電極４０、４２の後端側
にはリード線が接続され、電極４０、４２の間に電圧を
印加可能としている。

【００２６】このように構成された加速度センサにおい
て、外力が加えられない状態においては、帯磁慣性体１
４はリターンワッシャ３０と吸引し合うことにより、該
帯磁慣性体１４の後端が挿入部２２の先端面に当接する
図示の後退限に位置している。矢印Ａ方向に外力が作用
すると、帯磁慣性体１４はリターンワッシャ３０との吸
引力に抗しつつ矢印Ａ方向に移動する。この移動に伴っ
て、銅合金製の筒体１２には誘導電流が流れ、この誘導
電流によって生ずる磁界が帯磁慣性体１４に対し移動方
向と反対方向の磁力を与え、マグネットアッセンブリ１
４にブレーキがかけられる。

【００２７】加速度センサに加えられる外力が小さい場
合には、帯磁慣性体１４が筒体１２の途中に到達した段
階で停止し、やがてリターンワッシャ３０と帯磁慣性体
１４との吸引力により帯磁慣性体１４は第１図の後退限
まで戻る。

【００２８】車両衝突時等に発生する大きな外力が矢印
Ａ方向に加えられると、帯磁慣性体１４は筒体１２の先
端まで前進し、電極４０、４２に接触する。そうする
と、帯磁慣性体１４の金属板２０が電極４０、４２を短
絡し、両電極４０、４２間に電流が流れる。これによ
り、予定された閾値よりも大きな加速度変化が生じたこ
とが検知され、車両衝突が検知される。

【００２９】なお、前記コイル３４はこの加速度センサ
の作動チェックを行なうためのものである。即ち、この
コイル３４に通電すると、帯磁慣性体１４を矢印Ａ方向
に付勢する磁界が該コイル３４から発生し、帯磁慣性体
１４は筒体１２の先端まで前進し、電極４０、４２を短
絡する。このようにコイル３４に通電を行なって帯磁慣
性体１４を強制的に移動させることにより、帯磁慣性体
１４が正常に進退し得るか否か、そして、電極４０、４
２が短絡され得るか否かをチェックすることができる。

【００３０】上記実施例ではクラッドにより母材２０Ａ
の表面に金合金層２０Ｂが設けられているが、金合金層
２０Ｂは母材２０Ａの表面にメッキにより設けられても
良い。

【００３１】上記実施例では溶接により金属板２０がケ
ース１８に結合されているが、第３図に示すように、ケ
ース１８Ａの先端面に開口１８ａを設け、この開口１８
ａに金属板１３の凸部１３ａを挿入し、この凸部１３ａ
をかしめることにより、第４図の如く金属板１３をケー
ス１８Ａに結合しても良い。

【００３２】第１、２図の実施例では、ケース１８の後
端部を内側へ折り曲げることにより永久磁石１６及びパ
ッキング１７をケース１８内に固定しているが、この折
り曲げの代わりに、第５〜９図のように裏蓋５２をケー
ス５０に装着しても良い。

【００３３】この蓋５２の外周縁には複数本（例えば３
本）のＬ形の爪５４が設けられており、この爪５４から
は弾性片５６が切り起こされている。ケース５０の後端
縁には、この爪５４が嵌合する溝５８が設けられてい
る。

【００３４】爪５４が溝５８に係合されるようにこの蓋
５２をケース５０の後端に挿入すると、第９図の如く、
弾性片５６がケース５０の内周面を押圧し、これによっ
て蓋５２がケース５０に留め付けられる。

【００３５】なお、この蓋５２には段差部６０が設けら
れているため、蓋５２の剛性が高く、反り変形しにく
い。

【００３６】

【発明の効果】以上の通り、本発明の加速度センサは、
筒体内に挿入された帯磁慣性体の先端面にのみ金又は金
合金が設けられているため、帯磁慣性体と筒体との摩擦
係数が長期間にわたって安定する。従って、加速度の検
出精度が安定する。

【００３７】また、金の使用量が少ないので、加速度セ
ンサの製作コストが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る加速度センサの断面図で
ある。

【図２】帯磁慣性体の先端部の拡大断面図である。

【図３】ケースと金属板との結合方法を示す断面図であ
る。

【図４】ケースと金属板との結合方法を示す断面図であ
る。

【図５】ケースと裏蓋との結合方法を示す斜視図であ
る。

【図６】裏蓋の正面図である。

【図７】図６のVII-VII 線断面図である。

【図８】裏蓋の爪部の斜視図である。

【図９】ケースと裏蓋との結合構造を示す断面図であ
る。

【図１０】従来の帯磁慣性体の断面図である。

【符号の説明】

１０ ボビン １２ 筒体 １４ 帯磁慣性体 １６ マグネット １８ ケース ２０ 金属板 ３４ コイル ４０，４２ 電極 ５２ 裏蓋

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電材料よりなる筒体と、 該筒体の内部に筒体長手方向移動自在に装入された帯磁
   慣性体と、 該帯磁慣性体の少なくとも該筒体長手方向の一端側の端
   面に設けられた導電体と、 該筒体の長手方向の一端側に配置されており、帯磁慣性
   体の該導電体が接触することにより該導電体を介して導
   通される１対の電極と、 該筒体の長手方向の他端側に配置されており、該帯磁慣
   性体と磁気的に吸引し合う磁性材料よりなる吸引体と、 を備えた加速度センサにおいて、 前記帯磁慣性体は、金属製の筒状のケースと、該ケース
   内に収容された永久磁石と、該ケースの前記電極側の端
   面に結合された金属板とを備えてなり、該金属板の前面
   の表面のみが金又は金合金にて構成されていることを特
   徴とする加速度センサ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記金属板は前面の
   みが金メッキされた金属板か、又は前面に金又は金合金
   をクラッドした金属板である加速度センサ。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記金属板は
   前記ケースに対し溶接又はかしめにより結合されている
   加速度センサ。