JPH0782793B2 - 加速度または減速度センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、複数の相互に平行なトンネル状切欠部を備え
たケーシングを有し、該切欠部の少なくとも１つの一方
にはリードスイッチが配設され、該切欠部の少なくとも
１つの他方には２つのロッド状永久磁石がその長手軸線
方向に相前後して配設されており、この永久磁石の２つ
の同じ極が対向し、永久磁石の少なくとも１つが長手軸
線方向で摺動可能であり、リードスイッチが永久磁石の
移動の際にその磁界により操作される加速度または減速
度センサから出発するものである。

このような、永久磁石の摺動によりリードスイッチの操
作される加速度または減速度センサは、例えば西独特許
第3338287号明細書、実公昭52−6043号公報に記載され
ている。このようなセンサは、例えば自動車用の安全装
置に使用される。このような安全装置は例えば、圧縮空
気またはその他のガスにより膨張されるエアバッグを有
する。エアバッグはハンドルの領域に配置され、衝突事
故の際に急速に膨張され、それにより運転者がハンドル
にぶつかるのを防ぐ。エアバッグを膨らますのに必要な
圧縮空気ないしガスはボンベに貯蔵されており、ボンベ
は通常は電磁弁により閉鎖されている。衝突事故の際に
電磁弁が開放され、圧縮空気に対する路が開放される。
それにより圧縮空気は貯蔵ボンベから前記エアバッグへ
流れる。この場合電磁弁は前記の加速度または減速度セ
ンサにより操作される。センサはそのためにトリガ装
置、例えばサイリスタ点火装置またはその他の電子トリ
ガ装置を制御できる。この種のセンサは例えば遠心分離
器用の加速度センサとしても使用される。

この種のセンサは、その応答特性の変動が狭い限界内に
収まっていなければならず、製造後に応答特性が調整で
きることが所望される。しかし従来公知のセンサは、磁
石およびリードスイッチのケーシングが一体的に成形さ
れており、また調整手段が設けられていないため、製造
中の調整が困難であると共に製造後の調整が不可能であ
るため歩留まりが多いという欠点がある。

発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、公知の加速度または減速度センサを改
良して、一層正確で容易な製造が可能であり、しかも製
造後にその応答特性を調整できるように構成することで
ある。

課題を解決するための手段 上記課題は本発明のより、リードスイッチを収納するた
めの切欠部にはそれぞれ蓋が設けられており、該蓋は切
欠部の長手軸線に対して横方向に取り外し、ないし開放
可能であり、摺動可能な永久磁石を収納するための切欠
部はその外側端面にて調整ねじにより閉鎖されるように
構成して解決される。

リードスイッチを収納するための切欠部にはそれぞれ蓋
が設けられており、この蓋は切欠部の長手軸線に対して
横方向に取り外し、ないし開放可能であるように構成し
たことによって、リードスイッチをセンサの組付けの際
に容易に外部から装着することができる。またリードス
イッチの位置は狭い限界内で調整可能であり、ケーシン
グは自動組立てで処理できる。リードスイッチの装着後
には蓋を載置する。それによりリードスイッチはその位
置をずらすことのできないように固定される。

また、摺動可能な永久磁石を収納するための切欠部はそ
の外側端面にて調整ねじにより閉鎖されるように構成し
たことによって、調整ねじを用いて摺動可能な永久磁石
を最適の出発位置にもたらすことができる。それにより
リードスイッチに対する永久磁石の相対位置が製造後に
正確に調整可能となり、歩留まりが低減する。この調整
は調整ねじを端面からただ回すことにより実行される。
可動の磁石が最適出発位置にもたらされると、調整ねじ
は例えばハードワックス、ラッカー、樹脂等で係止され
る。

提案された加速度または減速度センサは基本的に次のよ
うに構成されている。すなわち、センサが１つのリード
スイツチと１つの可動ロツド磁石を相互に平行なトンネ
ル状切欠部に有するように構成されている。この基本構
造は基本的に、所要の切り換え過程を実行するのに十分
である。しかし多くの場合、例えば冗長性の理由から複
数の相互に依存しないリードスイツチを同時に切り換え
ることが所望される。同じ理由から、複数の可動の永久
磁石を使用することが所望される。この場合ケーシング
は２重または多重装備に製造できる。その際装置は複数
のリードスイツチが唯１つの永久磁石により制御され接
続されるように構成することができる。また安全度を高
めるために複数の永久磁石を種種異なる切欠部に収納
し、この切欠部が同じリードスイツチまたは同じリード
スイツチの群に作用するようにすることもできる。

特に有利なのは、リードスイツチに対する切欠部上部に
はね開き蓋として構成された蓋が存在し、このはね開き
蓋が１つまたは複数のフイルム蝶番を介してケーシング
と接続されているようにすることである。このようにし
て、全ケーシングを、はね開き蓋共々唯１つの射出成型
体として製造することができ、それによりコストも寸法
偏差に対する製造許容限界も減少する。この種のケーシ
ングの製造材料としては、靭性があり有利には衝撃に耐
える有機ポリマー、例えばポリアミド、特にグラスフア
イバー強化のポリアミドが対象になる。

本発明の別の構成では、永久磁石の収納のための切欠部
を狭窄部により２つの相互に並ぶ部分空間に分割し、そ
れらの１つずつに１つまた２つの永久磁石を配置するこ
とが提案される。射出成型法によるケーシングの製造の
際に容易に一緒に行うことのできるこのような狭窄部に
よつて次のことが達成される。すなわち、制動磁石とし
て作用する固定された永久磁石を、位置誤差の生じるこ
となくその所定位置に装着することができる。従つて、
可動の永久磁石は、制限されずに運動することのできる
通常比較的に大きな部分空間に止まるようになる。

狭窄部が隔壁であると特に有利である。この場合可動の
永久磁石に対する部分空間に緩衝流体を満たすことがで
きる。それによりこの磁石の運動特性および全センサの
スイツチ特性を制御する付加的手段を使用することがで
きる。緩衝流体の作用を利用するために、摺動可能永久
磁石のジヤケツト表面と、永久磁石を収納する部分空間
の内面との間に緩衝流体が通過するための空隙を設ける
ことが提案される。十分な量の減速度または加速度がセ
ンサに作用すると可動の永久磁石がその慣性のため移動
される。上に述べた空隙の大きさに応じて、並びに緩衝
流体の粘性に応じて、その際永久磁石はそれに所属する
部分空間の長手軸線方向に運動する。永久磁石の運動は
それに結合された磁界の変位を生ぜしめ、永久磁石の磁
界が最終的にリードスイツチに作用してこれを導通接続
する。更に緩衝効果を正確に調整するために、永久磁石
の表面を滑らかにしたり、また研磨することが提案され
る。滑らかさや研磨の度合も、緩衝効果を所望の値に調
整するために計算に入れることができる。

実施例 本発明を以下図面に基づいて詳細に説明する。第１図か
ら第３図に示した加速度または減速度センサは全体が１
で示されている。センサは、２つの相互に平行なトンネ
ル状切欠部3,4を備えたケーシング２を有する。第２図
と第３図に横断面で示した実施例は、下部にそれぞれ２
つの相互に平行な金属切欠部22,23を有する。第４図の
実施例は全部で４つの切欠部を有する。

切欠部３内には最終組み立て状態で、接続端子18,19を
有するリードスイツチ17が配置されており、切欠部４内
には最終組み立て状態で２つの永久磁石5,6が配置され
ている。ここで永久磁石５は固定された、摺動しない永
久磁石として構成されており、永久磁石６は図示の実施
例では摺動可能である。永久磁石は、２つの同じ極、例
えばＮ極が対向するように配置されている。全装置は、
永久磁石６の摺動の際にリードスイツチが永久磁石の磁
界により操作されるように構成されている。

リードスイツチを収納するために用いる切欠部３には本
発明によれば蓋７が設けられている。蓋は切欠部３の長
手軸線に対し横に開放可能である。図示の有利な実施例
では、蓋７ははね開き蓋として構成されており、はね開
き蓋はフイルム蝶番８を介してケーシング２となくなら
ないように結合されている。ケーシングないし蓋の大き
さに応じて、また使用する工業材料に応じて、蓋の全長
に亘つて通しで構成された唯１つのフイルム蝶番を設け
ると有利である。または複数の小さなフイルム蝶番を縦
に並べて配置することも有利である。

摺動可能な永久磁石６を収納するための切欠部４は、本
発明によりその外側の端面９にて調節ねじ10により止め
られている。第１図に示した有利な実施例では、永久磁
石5,6の収納に用いる切欠部４は狭窄部、有利には隔壁1
1により２つの相互に相前後する部分空間12,13に分割さ
れる。この部分空間のそれぞれに２つの永久磁石の各１
つ6,5が配置されている。

切欠部４を２つの部分空間に分割することには種々の利
点がある。１つには、固定の永久磁石５を収容するのに
用いる空間13を、この空間が永久磁石の体積ないし寸法
と正確に一致するよう構成できる。これによりこの永久
磁石の位置を固定できる。これは応答値の精度に対して
重要である。さらに分割により、空間12を緩衝流体で満
たすことができる。それにより磁石６の運動特性、ひい
てはセンサのスイツチング特性を制御する手段が得られ
る。この場合特に、やや薄い永久磁石を使用するか、ま
たは他の選択として、部分空間12の内径をやや大きく選
定する。いずれの場合でも摺動可能永久磁石６の外側面
14と内側面15との間に、緩衝流体20が通過するための空
隙16を設けなければならない。部分空間12の長手軸線方
向に加速モーメントまたは減速モーメントが発生した際
に永久磁石６が運動すると、緩衝流体が空隙16の中を流
れ（これは比較的に緩慢にしか可能でない）、それによ
り永久磁石６の制動が得られる。永久磁石の緩慢な運動
はセンサの応答を遅延する。

緩衝流体としてまず第１にシリコンオイルが考えられ
る。シリコンオイルは所望の粘度の応じて選出すること
ができる。シリコンオイルは他の流体、例えばパラフイ
ンオイルよりも次の点で有利である。すなわち、シリコ
ンオイルは比較的に僅かな粘度温度係数を有しており、
その結果シリコンオイルを充填したセンサは−40℃から
＋160℃の温度で使用することができる。

センサを使用すべき温度に関しては、使用する磁性体材
料についても考慮しなければならない。重要なことは、
磁性体材料は保磁力に比較的に僅かな温度係数を有する
ことである。保磁力自体の大きさについてはそれほど重
要でない。なぜなら、使用するリードスイツチが既に比
較的に弱い磁界に対しても応答するからである。この関
係を鑑みて相応に実施した実験では、アルニコ磁石が最
適であつた。

第４図では２つのセンサが背中合わせに相互に平行に配
置されている。この構成ではそれぞれの蓋7,7′を蝶番
に沿つて開放することができ、リードスイツチ17,17′
ないしリードスイツチ空間3,3′に容易に近づくことが
できる。

発明の効果 本発明により、より一層正確で経済的な加速度または減
速度センサが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はセンサ実施形態の縦断面図、第２図は閉鎖した
蓋を有する、第１図のセンサの横断面図、第３図は一部
開放した蓋を有する、第１図のセンサの横断面図、第４
図は複数の磁石およびリードスイツチ空間を有する別の
センサの横断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の相互に平行なトンネル状切欠部を備
   えたケーシングを有し、 該切欠部の少なくとも１つの一方にはリードスイツチが
   配設され、該切欠部の少なくとも１つの他方には２つの
   ロツド状永久磁石がその長手軸線方向に相前後して配設
   されており、 永久磁石の２つの同じ極が対向し、 永久磁石の少なくとも１つが長手軸線方向で摺動可能で
   あり、 リードスイツチが永久磁石の移動の際にその磁界により
   操作される加速度または減速度センサにおいて、 リードスイツチを収納するための切欠部（3,3′）には
   それぞれ蓋（7,7′）が設けられており、該蓋は切欠部
   （3,3′）の長手軸線（21）に対して横方向に取り外
   し、ないし開放可能であり、 摺動可能な永久磁石（6,6′）を収納するための切欠部
   （4,4′）はその外側端面（9,9′）にて調節ねじ（10,1
   0′）により閉鎖されていることを特徴とする加速度ま
   たは減速度センサ。
2. 【請求項２】永久磁石（5,6）を収納するための切欠部
   （４）は狭窄部（11）により２つの相前後する部分空間
   （12,13）に分割されており、該部分空間の各々の中に
   は２つの永久磁石（5,6）のそれぞれ１つが配置されて
   おり、前記狭窄部（11）は隔壁である請求項１記載の加
   速度または減速度センサ。
3. 【請求項３】摺動可能な磁石（６）を収納するための部
   分空間（12）には緩衝流体（20）が充填されており、摺
   動可能な永久磁石（６）の外側面と部分空間（12）の内
   側面（15）との間には、緩衝流体（20）が通過するため
   の空隙（16）が設けられている請求項２記載の加速度ま
   たは減速度センサ。