JPH08216832A - 加速度センサ - Google Patents

加速度センサ

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JPH08216832A
JPH08216832A JP4925195A JP4925195A JPH08216832A JP H08216832 A JPH08216832 A JP H08216832A JP 4925195 A JP4925195 A JP 4925195A JP 4925195 A JP4925195 A JP 4925195A JP H08216832 A JPH08216832 A JP H08216832A
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emergency
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培 松木
Satoshi Hirase
敏 平瀬
Sadakazu Furukawa
定和 古川
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 リトラクタの緊急ロック機構が作動するまで
の時間を短縮し、ウェビングの伸び出し量を低減できる
緊急ロック機構を作動させる加速度センサを提供するこ
と。 【構成】 センサケース13の座面が内側円錐面131
と外側円錐面132とを具備しており、内側円錐面13
1の断面における水平面に対する傾斜角度が外側円錐面
132よりも小さく形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、加速度センサに関し、
特に自動車のシートベルトのリトラクタ(巻き取り装
置)に付設された緊急ロック装置を始動させる加速度セ
ンサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、車両の乗員等を座席に安全に保持
するためのシートベルトは、ウェビング、バックル、取
り付け器具及びリトラクタから構成される。リトラクタ
は、シートベルト不使用時に自動的にウェビングを引き
込む装置で、ウェビングの損傷を防ぐとともに、シート
ベルト使用時には自由にウェビングの長さが変えられる
巻き取り装置である。このようなリトラクタには、自動
ロック式リトラクタや緊急ロック式リトラクタ等がある
が、一般には、乗員を過度に拘束して装着者に圧迫感を
与えるといった問題を解決するために、急な加速、衝
突、追突又は減速に反応する緊急ロック機構を備えた、
乗員を効果的及び安全に拘束する緊急ロック式リトラク
タが用いられている。
【0003】図1乃至図2に図示した如く、従来、こう
した緊急ロック式リトラクタ100に付設された緊急ロ
ック装置を始動させる加速度センサ1は、ボールウェイ
ト2を受け留めている凹状体3aを有するセンサケース
3と、センサケース3に回転自在に枢着され且つボール
ウェイト2に当接するキャップ4を有するセンサアーム
5とから構成されている。
【0004】車両が緊急時、所定値以上の加速度を受け
ると、緊急ロック機構のボールウェイト2が凹状体3a
上を移動してセンサアーム5を揺動し、センサアームの
先端5aを緊急ロック機構の一部をなすラチェットホイ
ール6の歯6aに噛み合わせるので、ラチェットホイー
ル6のベルト引出し方向の回転が阻止される。そして、
ラチェットホイール6が回動を阻止された状態でさらに
ウェビングが引き出されると、ラチェットホイール6が
図示せぬ巻き取り軸のウェビング引出し方向の回転に対
し回転遅れが生じるので、緊急ロック機構が作動してウ
ェビングの引出しがロックされる。
【0005】従来の加速度センサのセンサケース3の凹
状体3aは、断面が水平面に対して傾斜した円錐状の形
状にされている。この円錐形状の傾斜角は、加速度セン
サ1の設定加速度により決められている。例えば、通常
の乗用車の場合には、この傾斜角を約20°にし、約
0.7G(注:Gは9.8m/sec2)以上の加速度
を受けた時に緊急ロック機構が作動されるように設定し
ている。
【0006】なお、加速度と時間との関係を示す図3に
見られる如く、トラック等のサスペンションの硬い車で
は、リトラクタに付設された緊急ロック機構を作動させ
る加速度センサの設定値G2を通常の乗用車に使用され
る加速度センサの設定値G1よりも高く設定している。
なぜならば、トラック等のサスペンションの硬い車で
は、通常の走行時においてもかなり高加速度の振動がリ
トラクタに入力されているので、緊急ロック機構を作動
させる加速度の設定値を乗用車並に設定すると、道路の
小さな凹凸でも緊急ロック動作が行われ、上体をベルト
によって押さえつけられたままの状態となってしまうか
らである。例えば、トラック等のサスペンションの硬い
車の場合には、傾斜角を約50°にし、1.5G(注:
Gは9.8m/sec2)以上の加速度を受けた時に緊
急ロック機構が作動されるように設定している。
【0007】
【発明が解決すべき課題】しかしながら、図2に図示し
た如く、従来の緊急ロック機構に使用されるセンサケー
ス3の凹状体3aの傾斜角度が一定であると、ウェイト
ボール2は加速度が設定値を越えてから移動するので、
センサアーム5と緊急ロック機構の一部をなすラチェッ
トホイール6とが噛み合い緊急ロック機構を始動させる
までに時間(T1)がかかり、この間にウェビングが伸
び出して乗員の拘束性が悪くなる。この現象は、トラッ
ク等の加速度の設定値(G2)が高い車では、加速度が
設定値に達するまでの衝突からの時間(T2)が長くな
るため顕著となり問題となっていた。(図3)
【0008】また、道路の凸凹等による縦加速度により
センサアームの先端が揺動しラチェットホイールと係止
しないように、センサアームの先端とラチェットホイー
ルとの間には、加工・成形精度の公差や部品間のガタ等
を考えて十分なクリアランスを設ける必要がある。ラチ
ェットホイール6と噛み合うためにセンサアーム5は、
このクリアランス内を移動しなくてはならず、この移動
時間内にウェビングが伸び出して乗員の拘束性が悪くな
る。
【0009】そこで、本発明の目的は上記課題を解決す
ることにあり、リトラクタの緊急ロック機構が作動する
までの時間を短縮し、ウェビングの伸び出し量を低減で
きる緊急ロック機構の作動させる加速度センサを提供す
ることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、緊
急時にウェビングの伸び出しを阻止する緊急ロック機構
を作動させるための、センサケースと、前記センサケー
スに揺動自在に枢着されたセンサアームと、前記センサ
ケース内に載置され且つ所定以上の加速度を受けると移
動し前記センサアームを揺動させるボールウェイトとを
有する加速度センサにおいて、前記ボールウェイトが移
動する前記センサケースの座面が、内側円錐面と前記内
側円錐面より大きな水平面に対する傾斜角度を有する外
側円錐面とを具備していることを特徴とする加速度セン
サにより達成される。
【0011】
【作用】本発明の上記構成によれば、ボールウェイトが
移動する前記センサケースの座面が、内側円錐面と前記
内側円錐面より大きな水平面に対する傾斜角度を有する
外側円錐面とを具備しており、前記ボールウェイトが前
記内側円錐面と前記外側円錐面とに同時に当接するとき
に、前記センサア−ムの揺動端部が前記緊急ロック機構
に近接するよう構成されているので、加速度センサの設
定加速度が高い場合にも、緊急時に設定加速度よりも小
さな加速度でボールウェイトが内側円錐面上を移動し外
側円錐面に当接し、予めセンサアームをある程度揺動さ
せ、緊急ロック機構の一部をなすラチェットホイールに
その先端を接近させておくことができる。この後に、加
速度がさらに立ち上がり設定加速度に達すると、既にア
ーム先端とラチェットホイールが接近しているため、外
側円錐面上をボールウェイトが僅かに移動するだけでセ
ンサアームがラチェットホイールをロックし、緊急ロッ
ク機構を作動することができる。
【0012】以下、添付図面に基づいて本発明の一実施
例を詳細に説明する。
【0013】
【実施例】図4は、本発明の一実施例における加速度セ
ンサの通常状態を示す断面図である。図5は、上記実施
例の加速度センサが設定加速度よりも小さな加速度を受
け、ボールウェイトが内側円錐面と外側円錐面の両方に
当接した状態を示す断面図である。図6は、上記実施例
の加速度センサの設定加速度を越え、ウェイトボールが
前記外側円錐面にのみに当接し、センサアームとラチェ
ットホイールとが噛み合う直前の状態を示す断面図であ
る。図7は、上記実施例の加速度センサに設定加速度を
越える加速度が付与され、センサアームとラチェットホ
イールとが噛み合った状態を示す断面図である。
【0014】図4に図示した如く、上記実施例における
加速度センサ11は、ボールウェイト12を受け留める
凹状体13aを有するセンサケース13と、センサケー
ス13に回転自在に枢着され且つボールウェイト12に
当接するセンサアーム15とから構成されている。セン
サケース13は、振動でウェイトボール12との当たり
音の低減のために弾性係数の比較的小さいプラスチック
スで成形されている。またボールウェイト12は、金属
もしくは高比重樹脂より形成されており、さらに、表面
には摺動性のよいCrメッキや固体潤滑剤処理が施され
ていることが好ましい。
【0015】ボールウェイト12が移動するセンサケー
ス13の凹状体13aの座面は、内側円錐面131と外
側円錐面132から構成されており、さらに、内側円錐
面131の中央部にはセンサケース13内に侵入したゴ
ミを処理するための孔133が設けられている。内側円
錐面131の断面における水平面に対する傾斜角度α
は、外側円錐面132の断面における水平面に対する傾
斜角度βよりも小さく設定されており、図4に図示した
如く通常時においてボールウェイト12が内側円錐面1
31にのみ接するようにされている。
【0016】図4に図示した如く、加速度センサ11の
通常位置において、センサアーム15の先端15aと緊
急ロック機構の一部をなすラチェットホイール16との
間には十分なクリアランスがあり、組付時のガタや部品
の精度、道路の凹凸による縦加速度等で不必要にウェビ
ングがロックされるのを防いでいる。
【0017】ここで事故等の緊急時に車に前後・左右の
加速度が加わったとすると、図3に見られる如く、車の
特性によりリトラクタまたは加速度センサの加速度は除
々に立ち上がり、加速度センサ11には、始めに弱い加
速度がかかる。図5に図示した如く、加速度センサ11
は、通常時ボールウェイト12が接触する内側円錐面1
31の傾斜角度が外側円錐面132に比して緩やかであ
るため、弱い加速度でボールウェイト12が動き始め、
より大きな傾斜角度を持つ外側円錐面132に衝突して
停止する。この時、ボールウェイト12は、内側円錐面
131と外側円錐面132の両方に当接し、該ボールウ
ェイト12によって移動させられたセンサアーム15の
先端15aとラチェットホイール16との間のクリアラ
ンスが、図4のボールウェイト12が通常位置ある場合
に比して、小さくなるように設定されている。
【0018】図6乃至図7に図示した如く、加速度がさ
らに立ち上がり設定値を越えるとボールウェイト12
は、大きな傾斜角度を持つ外側円錐面132を上り、セ
ンサアーム15の先端15aとラチェットホイール16
とを噛み合わせ、ウェビングの緊急ロック機構を作動さ
せる。
【0019】ここで、センサアーム15の先端15aと
ラチェットホイール16とが噛み合い緊急ロック機構を
始動させるまでの時間、即ち、図4の状態から図6乃至
図7の状態へ移行するのにかかる時間は、従来の傾斜角
度が単独のものに比べ短くなり、この間のウェビングが
伸び出し量が小さくなり、乗員の拘束性が向上できる。
【0020】なお、内側円錐面131の断面における水
平面に対する傾斜角度αを30°〜35°並びに外側円
錐面132の傾斜角度βを50°〜58°に設定するこ
とが好適である。また、内側円錐面131の断面におけ
る水平面に対する傾斜角度αを32°並びに外側円錐面
132の傾斜角度βを55°に設定することがさらに好
適である。
【0021】また、本実施例においては、内側円錐面1
31の中央部にゴミ処理用の孔133を設けているが、
この孔133を省くことも可能である。
【0022】
【発明の効果】叙上のごとく、本発明によれば、加速度
センサの設定加速度が高い場合にも、緊急時に設定加速
度よりも小さな加速度でボールウェイトが内側円錐面上
を移動し外側円錐面に当接させ、センサアームをある程
度揺動させ、ロック機構の一部をなすラチェットホイー
ルにその先端を接近させておくことができる。この後
に、加速度がさらに立ち上がり設定値加速度に達する
と、既にアーム先端とラチェットホイールが接近してい
るため、外側円錐面上をウェイトボールが僅かに移動す
るだけでセンサアームがラチェットホイールをロック
し、緊急ロック機構が作動する。
【0023】従って、トラック等のリトラクタに付設さ
れた緊急ロック機構を作動させる加速度センサのように
設定加速度が高い場合でも、加速度立ち上がり(衝突の
瞬間)からウェビングのロックまでの時間を短くでき、
この間のウェビング伸び量を低減し乗員の拘束性を向上
することができる。
【0024】また、本発明によれば、設定加速度よりも
小さな加速度がかかった段階でセンサアームの先端をラ
チェットホイールに予め近づけるので初期位置における
センサアームの先端とラチェットホイールとの間のクリ
アランスを広くとることができる。これにより、部品の
加工精度や成形精度を高くする必要がないばかりか、弱
い加速度や道路の凸凹などによる加速度で誤ロックする
のを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の緊急ロック機構を始動させる加速度セン
サ1が付設された緊急ロック式リトラクタ100の概略
図である。
【図2】上記従来の加速度センサ1を拡大した斜視図で
ある。
【図3】加速度と時間との関係を示した図である。
【図4】本発明の一実施例における加速度センサの初期
状態を示す断面図である。
【図5】上記実施例の加速度センサに設定加速度以下の
加速度が付与された状態を示す断面図である。
【図6】上記実施例の加速度センサに設定加速度を越え
る加速度が付与され、センサアームとラチェットホイー
ルとが噛み合う直前の状態を示す断面図である。
【図7】上記実施例の加速度センサに設定加速度を越え
る加速度が付与され、センサアームとラチェットホイー
ルとが噛み合った状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1、11 加速度センサ 2、12 ボールウェイト 3、13 センサケース 13a 凹状体 131 内側円錐面 132 外側円錐面 4 キャップ 5、15 センサアーム 6、16 ラチェットホイール

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 緊急時にウェビングの伸び出しを阻止す
    る緊急ロック機構を作動させるための、センサケース
    と、前記センサケースに揺動自在に枢着されたセンサア
    ームと、前記センサケース内に載置され且つ所定以上の
    加速度変化を受けると移動し前記センサアームを揺動さ
    せるボールウェイトとを有する加速度センサにおいて、 前記ボールウェイトが移動する前記センサケースの座面
    が、内側円錐面と前記内側円錐面より大きな水平面に対
    する傾斜角度を有する外側円錐面とを具備していること
    を特徴とする加速度センサ。
JP04925195A 1995-02-15 1995-02-15 加速度センサ Expired - Lifetime JP3512045B2 (ja)

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