JPS62198764A - 減速度センサ - 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、自動車等の車両に搭載される減速度センサに
関するもので、特に、所定値以上の減速度が生じたとき
移動するセンシングマスによって、出力接点が閉じられ
、信号が発生されるようにした減速度センサに関するも
のである。

（従来の技術） 自動車等の車両には、乗員保護装置として。

エアバッグやシートベルトが装備されている。

そのようなエアバッグやシートベルトには、車両の衝突
時等に車体に生じる減速度に応じて作動されるようにし
たものが多い、その場合、車両には、その減速度を検出
する減速度センサが搭載される。

一般に、そのような減速度センサは、慣性力によって移
動するセンシングマスと、そのマスの移動によって閉成
される出力接点とを備えている。そのセンシングマスは
、通常は案内路の後端部に保持され、車体に所定値以上
の減速度が生じたとき、その案内路に沿って前端側へと
移動するようにされている。出力接点は、その案内路の
前端部に設けられている。

ところで、このような減速度センサにおいては、車体に
大きな減速度が生じたとき、案内路に沿って移動したセ
ンシングマスは、その案内路の前端面によって跳ね返さ
れる。そのために、案内路の前端部に設けられた出力接
点の閉成時間は極めて短時間となる。一方、エアパック
等が作動されるようにするためには、その減速度センサ
から出力される信号は、２■ｓｅｃ程度は継続すること
が求められる。

そこで、例えば特開昭５７−８１３号公報に示されてい
るように、センシングマスの運動を減衰させるようにし
た減速度センサが考えられている。この減速度センサは
、外部から密閉された管状の案内路を有するハウジング
を備えてぃ口、センシングマスは、その案内路よりわず
かｔｙ小径のものとされている。また、そのセンシング
マスは磁性材によって形成され、ハウジングの後端部に
取り付けられた磁石によって後方に吸引されるようにな
っている。更に、案内路の前端部は断面積が大きくされ
、センシングマスが接点に接触したときには、そのマス
より前方側の空間と後方側の空間とが比較的大きなすき
まを介して連通ずるようにされている。

このような減速度センサにおいては、センシングマスは
、通常は磁石の磁力によって案内路の後端部に保持され
、ハウジングに所定値以上の減速度が生じたときに、そ
の磁石の磁力による拘束から離脱して前方へと移動する
。そのとき、そのセンシングマスは、案内路との間の小
さなすきまを流れる流体の流動抵抗と磁石の磁力とによ
って減衰力を受ける。また、センシングマスが出力接点
と接触する状態にまで達すると、その前方側で圧縮され
た流体が後方側の案内路内に流れ込むので、センシング
マスが案内路の前端面によって跳ね返されたときにも、
その流体によってセンシングマスの運動に減衰力が加え
られるようになる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、このような減速度センサにおいては、車体に
減速度が生じてから出力接点が閉成されるまでの時間は
できるだけ短くする必要がある。したがって、接点に接
触するまでのセンシングマスの前方への運動をあまりに
大きく減衰させることはできない、しかしながら、減衰
力を小さくしすぎると、マスが案内路の前端面によって
強く跳ね返されることになる。そのために、上述の公報
に示されたような減速度センサでは、接点が所定の時間
閉成されるようにしようとすると、案内路の長さ及び内
径、センシングマスの質量及び外径、磁石の磁力等を極
めて正確に設定することが必要となる。しかも、センシ
ングマスの跳ね返りは、磁石の磁力によって助長される
傾向にあるので、接点の開成時間をより長くすることは
難しい。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、上述のような減速度センサにおいて、
センシングマスと出力ｔａ　点との接触時間が十分に長
く保たれ６Ｊ：うにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、密閉された管
状の案内路の前端面に、センシングマスが慣性力によっ
て前方に移動したときそのセンシングマスが当接するク
ッション材を取り付けるようにしている。

（作用） このように構成することにより、前方に向けて移動した
センシングマスは、案内路の前端面に当接する前にクッ
ション材に当接することになる。したがって、そのクッ
ション材によりセンシングマスの運動エネルギが吸収さ
れ、そのマスの前方への移動速度が減速される。また、
そのクッション材によって、案内路の前端面によるセン
シングマスの反発係数が小さくなる。

その結果、センシングマスが跳ね返されて後方へ移動す
る速度も小さくなり、出力接点と接触する時間が十分に
長くなる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図中、第１〜３図は、本発明による減速度センサの一実
施例を示す水平縦断面図、垂直縦断面図、及び垂直横断
面図である。

これらの図から明らかなように、この減速度センサ１は
、円筒状のハウジング２を有している。このハウジング
２は、シリンダ状のスリーブ３と、そのスリーブ３より
大径で、その一端面を密閉するキャップ４と、これらス
リーブ３及びキャップ４が嵌め込まれ、スリーブ３の他
端面を密閉するケース５とからなるもので、そのキャッ
プ４が車両の進行方向前方に位置する＾うにして、車体
の前後方向に向けて設置されるようになっている。

キャップ４の内部には、スリーブ３の内周面３ａに連な
る一対の円弧状の案内面４ａ、４ａが左右に設けられて
おり、これらスリーブ３の内周面３ａ及びキャップ４の
案内面４ａによって、直線的に延びる管状の案内路６が
形成されている。こうして、その案内路６は外部から気
密に密閉されたものとされ、その内部には不活性ガスあ
るいは空気等の気体が充填されている。

案内路６の前端面７、すなわちキャップ４の内部底面は
平面とされ、その前端面７に円板状のクッション材８が
接着されている。そのクッション材８の受衝面８ａは凹
面とされている。

また、その受衝面８ａには上下方向の溝８ｂが形成され
ている。案内路６の後端面９．すなわちケース５の案内
路６に露出する面も凹面とされている。

案内路６の内部には、その案内路６の内径よりわずかに
小さい直径を有する球形のセンシンクマスｌＯが収容さ
れている。このセンシングマスｌＯは、磁性及び導電性
を有する比重の大きい金属によって形成されている。ハ
ウジング２の後端面には、円筒状の磁石１１が取り付け
られている。したがって、そのセンシングマス１０は、
第１図に示されているように、通常はその磁石１１の磁
力によって案内路６の後端面８に密着した状態で保持さ
れるようになっている。すなわち、この実施例では、そ
の磁石１１によってセンシングマス１０の保持手段が構
成されている。

キャップ４の案内面４ａは、センシングマス１０の半径
よりやや長いものとされている。また、そのキャップ４
の左右の案内面４ａ、４ａ間の外周部には、スリーブ３
との突き合わせ面まで延びる上下方向の溝１２が設けら
れている。したがって、センシングマス１０が案内路６
の前端面７の近くにまで移動したときには、そのマス１
０の前後の空間が、溝１２による比較的大きなすきまを
介して連通ずるようになっている。

キャップ４の溝１２の底面、すなわち案内路６の前端面
７には、ハウジング２の前端壁を貫通して外部に延出す
る一対の端子１３．１４が取り付けられている。一方の
端子１３はバッテリ等の電源に接続され、他方の端子１
４はエアバッグ等の作動装置に接続されるようになって
いる。これらの端子１３．１４の内端は案内路６に向け
て折曲され、それによって一対の出力接点１５．１６が
形成されている。これらの接点１５．１６は十分な弾力
性を有するものとされ、その先端１５ａ、１６ａは、小
さな間隔を置いて互いに対向するようにして、案内路６
の前端面７に取り付けられたクッション材８よりやや後
方の中央部に位置するようにされている。こうして、セ
ンシングマス１０が前方に移動したとき、そのマスｌＯ
が、クッション材８の受衝面８ａに当接するより前に接
点１５゜１６に接触し、その接触状態を保ったままクッ
ション材８に当接するようにされている。

次に、このように構成された減速度センサ１の作用につ
いて説明する。

第４図は、その作用を説明するための説明図である。

この減速度センサ１は、上述のようにキャップ４が車両
の進行方向前方となるようにして、前後方向に向けて車
体に取り付けられる６通常走行時には、センシングマス
ｌＯは、磁石１１の磁力によって案内路６の後端面９に
密着した状態で保持される。

衝突等によって車体に大きな減速度が発生すると、その
減速度が減速度センサｌのハウジング２に伝えられる。

一方、センシングマスＩＯには進行方向の慣性力が働い
ている。その結果、その減速度が所定値より大きいとき
には、センシングマスｌＯの慣性力が磁石１１の磁力に
よる保持力より大きくなり、センシングマス１０が前方
へと移動し始める。このとき、マス１０と案内路６の内
周面３ａとの間のすきまが小さいので、そのすきまを流
れる気体は大きな流動抵抗を受ける。したがって、マス
ＩＯより前方の空間内では気体は圧縮され、マス１０よ
り後方の空間内は負圧となる。その結果、マス１０の前
方への運動は減衰される。また、マス１０には磁石１１
によって後方へ引き戻す力が加えられているので、それ
によってもマス１０の前方への運動は減衰される。

マスｌＯの慣性力がこれらの減衰力より大きいときには
、マスＩＯは前方へ移動し、第４図（Ａ）に示されてい
るように接点１５．１６に接触する。マス１０は導電性
を有するものであるので、このように接点１５．１８に
接触すると、その接点１５．１６間が導通する。したが
って、端子１３から端子１４へと電流が流れ、乗員保護
装置の作動等のための信号が出力される。

このとき、マス１０の半分以上がキャップ４内に位置す
るようになる。その結果、マス１０より前方の空間内で
圧縮された気体は、溝１２を通って、マス１０との間の
大きなすきまからマス１０より後方の空間内に流れ込む
ようになる。そのために、案内路６内の気体によるマス
ｌＯの減衰力は働かなくなる。したがって、マスｌＯは
更に前方に移動する。この間において、接点１５．１６
はマス１０によって変形されるが、それらの間の接触状
態は保たれる。

マス１０が更に前方に移動すると、接点１５゜１６・が
クッション材８の溝８ｂに入り込み、第４図（Ｂ）に示
されているように、そのマス１０がクッション材８の受
衝面８ａに当接する。それによって、クッション材８が
圧縮され、マス１０の運動エネルギが吸収される。した
がって、マス１０の前方への移動速度が低下する。この
間においても、マスｌＯと接点１５゜１６との接触状態
は保持される。

第４図（Ｃ）に示されているようにクッション材８が最
大限度まで圧縮されると、マス１０は案内路６の前端面
７による反発力を受ける。

しかしながら、クッション材８によってその反発係数が
小さくされているので、マスｌＯが跳ね返される速度は
小さい。しかも、跳ね返されて後方へ移動するとき、マ
スｌＯが接点１５゜１６から離れる直前には、マス１０
と案内路６の内周面３ａとの間のすきまが絞られるので
、スリーブ３の内部空間側の気体によって、マス１０の
後方への移動は抵抗を受けるようになる。

このようにして、マス１０が接点１５．１６に接触して
から離れるまでの時間は十分に長く確保されるようにな
る。そして、その間は減速度センサ１から信号が出力さ
れるので、乗員保護装置等の確実な作動が得られるよう
になる。

しかも、マスｌＯが接点１５，１６に接触するまでの時
間は設定どおりの短時間とすることができる。

なお、上記実施例のように、クション材８として、その
受衝面８ａが凹面であるものを用いるようにすれば、セ
ンシングマス１０が当接する面積を大きくすることがで
き、大きな緩衝力を得ることができるようになるが、そ
のクッション材８として、第５図に示されているように
受衝面８ａが凸面のものを用いるようにすることもでき
る。そのようにすれば、マスエ０に作用する緩衝力が徐
々に大きくなるので、マス１０が徐々に減速されるよう
になり、案内路６の前端面７によって跳ね返される速度
が一層小さくなる。

また、上記実施例においては、センシングマスｌＯが導
電性を有するものとしているが、これを不導体によって
形成するようにすることもできる。その場合には、一対
の接点１５．１６をオーバラップ状に配置するようにす
ればよい、更に、センシングマス１０を初期位置に保持
する保持手段として、ハウジング２に所定値以上の減速
度が生じたときそのマスＩＯが乗り越え得る突起等を用
いるようにすれば、そのマス１０を非磁性材からなるも
のとすることもできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、セン
シングマスが当接する案内路の前端面にクッション材を
取り付けるようにしているので、センシングマスの運動
エネルギが吸収され、その前方への移動速度が減速され
るようになる。また、それによって、センシングマスが
案内路の前端面により跳ね返されたときの速度も小さく
なる。したがって、センシングマスが出力接点と接触し
てから離れるまでの時間を長くすることができ、長時間
にわたって信号を発生する減速度センサを得ることがで
きる。

しかも、クッション材は出力接点より前方に設ければよ
いので、センシングマスが出力接点に接触するまでの時
間は短くすることができ、応答性に優れた減速度センナ
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による減速度センサの一実施例を示す
水平縦断面図、 第２図は、その減速度センナの垂直縦断面図、第３図は
、その減速度センナの、第１図のｍ−■線による垂直横
断面図、 第４図（Ａ）〜（Ｃ）は、その減速度センサの作用を説
明するための説明図、 第５図は、本発明による減速度センサの他の実施例を示
す水平縦断面図である。 １・・・減速度センサ　　　２・・・ハウジング６・・
・案内路　　　　　　７・・・案内路の前端面８・・・
クッション材 １０・・・センシングマス １１・・・磁石（保持手段） １５．１６・・・出力接点

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　密閉された管状の案内路６を有するハウジング２と、 その案内路６内に収容され、通常は保持手段１１によっ
   て前記案内路６の後端部に保持されるとともに、前記ハ
   ウジング２に所定値以上の減速度が生じたときには、そ
   の案内路６に沿って前方へ移動し、その前端面７に当接
   するセンシングマス１０と、 前記案内路６の前端面７の近傍に設けられ、前記センシ
   ングマス１０が接触することによって閉成される出力接
   点１５，１６と、 を備えた減速度センサにおいて； 前記案内路６の前端面７に、前記センシングマス１０が
   当接するクッション材８を取り付けてなる、 減速度センサ。