JP2812997B2 - 加速度検知スイッチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 〈産業上の利用分野〉 本発明は、車輌の衝突に際して安全装置を作動させる
べく、車輌に所定の加速度が作用したことを検知するた
めのスイッチに関する。

〈従来の技術〉 車輌の衝突時に乗員の受ける損傷としては、路上構築
物或いは他の車輌に衝突して受ける一次的な衝撃による
ものと共に、乗員が車室内の構造物に衝突して受ける二
次的な衝撃によるものがある。この二次的な衝突を防止
すべく、乗員の前方への移動を拘束する装置として、ガ
ス圧により瞬時に膨張する袋体を乗員と障害物との間に
介在させるようにしたエアバッグ装置や、衝突時にシー
トベルトの端部を急速に巻込むことにより乗員に対する
拘束力を高めるようにしたシートベルトプリローダ装置
などの乗員拘束装置が種々提案されている。

他方、これらの乗員拘束装置を作動させるための起動
手段として、所定の軸線に沿って移動可能なように設け
られた慣性ウェートを、ばね手段の復元力をもって常時
所定の位置に弾性支持しており、衝突時の減速度の作用
による慣性ウェートの変位により接点を閉じ、この時の
電気信号にて上記した装置を作動させるようにしたスイ
ッチが知られている。

このようなスイッチは、衝突固有の衝撃を的確判断し
て作動するものでなくてはならず、その応答性をより一
層適正なものに改善すべく、適宜な慣性質量を有する可
動体の軸上に偏平なカップ状円板を設けると共に、ケー
シングの軸線方向端壁の内面にこの円板の周縁部が密接
し得る咬合い面を設け、所定の衝撃範囲内にあっては、
これら円板と咬合い面との間の吸着力を利用してスイッ
チの作動感度を制御し得るようにした技術も提案されて
いる。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかるに、上記したスイッチは、衝突固有の減速度を
的確に判断して作動するものでなくてはならないが、製
作誤差或いは材料のばらつきなどによる個体差の生ずる
ことを避けることが困難であるため、容易に作動感度の
調節を行い得る構成をとることが好ましい。

このような観点に立脚し、本発明の主な目的は、製作
誤差或いは材料のばらつきなどにより生ずる作動感度の
個体差を好適に補正し得るように改善された加速度検知
スイッチを提供することにある。

［発明の構成］ 〈課題を解決するための手段〉 このような目的は、本発明によれば、所定の軸線に沿
って一方の弾発付勢するばね手段を介して浮動的に支持
され、かつ加速度の作用により前記所定の軸線に沿って
他方に変位するセンサウェートを、周壁及び両軸線方向
端壁により閉塞されたケーシング内に収容してなると共
に、前記センサウェートに連結された一方の電極と、前
記他方側の軸線方向端壁に連結された他方の電極との間
が、所定値以上の加速度が作用した際の前記センサウェ
ートの変位により導通するようにしてなる加速度検知ス
イッチであって、前記センサウェートに前記軸線に直交
する平面を有する吸着板が一体的に設けられ、前記ケー
シングが、前記センサウェート及び前記吸着板の外周面
を非接触に受容する第１の空室及び前記吸着板の外周縁
部が前記ばね手段の付勢力により密接することをもって
一方の軸線方向端壁の内面側に郭成される第２の空室を
有し、前記第２の空室に形成される負圧をもって前記セ
ンサウェートの変位に抵抗力が付与されると共に、自然
状態にある時の前記センサウェートの軸線方向位置を任
意に設定し得る調節手段が設けられていることを特徴と
する加速度検知スイッチを提供することにより達成され
る。

〈作用〉 このようにすれば、センサウェートの軸線方向位置に
より、センサウェートと共に変位する吸着板が密接して
形成される第２の空室の初期容積を変化させることがで
きる。これにより、第２の空室内に形成される負圧力が
変化して、吸着板の吸着力を変化させることができるこ
とから、加速度検知スイッチの作動感度を適宜に設定す
ることが可能となる。

〈実施例〉 以下に添付の図面を参照して本発明を特定の実施例に
ついて詳細に説明する。

第１図は、本発明に基づき構成された加速度検知スイ
ッチを示している。加速度検知スイッチのケーシング１
は、合成樹脂の射出成形などにて形成された概ね有底円
筒状をなす後部半体1a及び後部半体1aの開口を気密に閉
塞する前部半体1bとからなっており、これら両半体1a、
1bは、互いに対向面の間にばね部材２を挾設した上で一
体的に接合されている。

第２図に併せて示すように、ばね部材２は、円形のり
ん青銅板に中心から外方に向けて一対の渦巻状切込み３
を施すことにより形成されており、その中心部には、円
柱状をなし所定の慣性質量を有するセンサウェート４
が、ろう付けなどにより固着されている。

センサウェート４のばね部材２に固着された側の軸線
方向端部には、軸線方向に沿う突起５が、ばね部材２の
中心部を貫通して突設され、かつ反対側の軸線方向端部
には、縮径されたガイドロッド６が形成されている。こ
のガイドロッド６は、後部半体1aの底壁中心に穿設され
たガイド孔７に遊嵌しており、ばね部材２と共働してセ
ンサウェート４の移動軸線を規定している。このように
してセンサウェート４は、ばね部材２による弾発付勢力
を受けつつ軸線方向にのみ移動自在なようにされてお
り、通常はばね部材２の復元力に応じた位置に保持され
る。また、ばね部材２の外周部の適所には、半径方向外
向きにケーシング１の外方に突出するように舌片2aが突
設されており、センサウェート４の突起５と共に一方の
電極を構成している。

ガイド孔７には、内ねじが設けられ、調節ねじ８が螺
着されている。この調節ねじ８を螺進螺退させることに
より、ガイド孔７の実質的な深さ寸法を変化させること
ができ、これによりセンサウェート４のガイドロッド６
端の軸線方向についての位置決めがなされる。

後部半体1aの底壁内面には、ガイド孔７を中心とする
円環状をなす突条９が突設されると共に、この環状突条
９の内側の部分に凹部10が形成されている。

ガイドロッド６のセンサウェート４に対する付け根部
分には、可撓性に富むテフロン樹脂などからなる円板状
の吸着板11が、りん青銅板からなるバックアッププレー
ト12及び、剛性の高いリテーナプレート13の間に挾持さ
れるようにして固着されている。吸着板11は、その外周
部にて環状突条９の頂部の円周に密接し得るようにされ
ており、バックアッププレート12の付勢力により、この
密接力が援護されている。また、リテーナプレート13
は、吸着板11の環状突条９との当接面側に、凹部10の内
周面と非接触なるようにして固着されており、これによ
り吸着板11外周部の撓み量が規定されている。そして吸
着板11が環状突条９に気密に当接することをもって、ケ
ーシング１の内部に２つの空室14a、14bが郭成される。

後部半体1aの底壁内部には、２つの空室14a、14b間を
連通し得るように、後部半体1aの外周部と凹部10の中心
部とを連通する半径方向孔15a及び環状突条９の外側に
穿設された軸線方向孔15bとからなるバイパス通路15が
設けられている。このバイパス通路15は、後部半体1aの
周壁上の開口部分に螺着されたニードル弁16により、そ
の連通度が調節し得るようにされている。

前部半体1bの端壁を形成する中央部17と、周壁を形成
する外周部18とは、互いにねじ結合しており、軸線方向
に相対変位可能なようにされている。そして中央部17の
内面には、中心から等距離をおいて対角位置に一対の突
起19a、19bが突設されており、突起19a、19bの先端は、
ばね部材２の外周部の適所に当接し得るようにされてい
る。この中央部17を外周部18に対して螺進螺退させるこ
とにより、ばね部材２に対する両突起19a、19bの押圧力
が変化し、これによりセンサウェート４に対するばね部
材２の弾発力が変化する。

中央部17の中央部には、ターミナル板20がインサート
モールドされている。ターミナル板20は、概ねＬ字形に
折曲され、軸線方向に沿う端子部20aと、軸線に直交す
るリテーナ部20bとからなり、リテーナ部20bは、中央部
17の中心に開設された開口17a内に片持式に突出してい
る。リテーナ部20bには、センサウェート４の突起５を
遊嵌し得る孔21が開設され、同時にこの孔21を中央部17
の外面側から塞ぐように、リード片22が固着されてい
る。このリード片22は、リテーナ部20bに対する固着点
を支点として、中央部17の外側に向けて傾動自在なよう
にされており、通常はその弾性により、リテーナ部20b
に密接している。そしてこれらターミナル板20及びリー
ド片22により、他方の電極が構成されている。

リテーナ部20bの遊端には、前部半体1bの中央部17に
螺着された押しねじ23の先端が当接している。この押し
ねじ23を螺進螺退させることにより、リテーナ部20bが
傾動し、これによりリード片22の軸線方向位置をある程
度変化させ、センサウェート４の突起５の先端とリード
片22との間の距離を調節することができる。

開口17a内には、比較的低弾性の発泡材24が充填され
ている。これにより、センサウェート４の突起５がリー
ド片22に衝当した際に、リード片22自体の弾発力によ
り、センサウェート４が弾き返されることを防止してい
る。

さて、車輌の衝突時には、短時間に大きな衝撃荷重が
作用するが、衝突を検知するスイッチとしては、この衝
突時に車輌に作用する特有の衝撃的な減速度を確実に検
知し得るものでなくてならない。即ち、制動装置による
比較的持続時間の長い減速度及び、車輪が路面の凹凸か
ら受ける瞬間的に加わる減速度と、衝突による減速度と
を正確に弁別し得る必要性がある。

ところで、可撓性材料からなるばねの変位応答性は、
瞬間的に作用する荷重に対しては比較的鋭敏であるが、
緩慢に作用する荷重に対しては比較的反応が鈍いという
傾向がある。これに対して流体による抵抗力は、移動速
度が高いほど大きく作用するという性質がある。従っ
て、上記実施例に示すように、ばね部材２により弾発的
に支持されたセンサウェート４に、センサウェート４と
一体的に変位する吸着板11により空気の流体抵抗を付与
する構成をとることにより、車輌衝突時に於ける特定の
領域の減速度に対する感度のみが鋭敏となるように、ス
イッチの作動特性を設定することが可能となる。

上記実施例によれば、通常は、ばね部材２の付勢力に
てセンサウェート４が保持され、同時に吸着板11がバツ
クアッププレート12を介して環状突条９に押し当てられ
ている。これにより、凹部10内の空室14b内の空気を排
除して、吸着板11を環状突条９に吸着させるものとして
いる。

ここで、車輌に減速度が作用すると、ケーシング１が
車輌と共に停止しようとするのに対し、ケーシング１に
ばね部材２を介して弾性的に支持されているセンサウェ
ート４は、その慣性力により車輌進行方向に移動しよう
とする。これに伴い、吸着板11が、凹部10内の空室14b
の容積を拡大する方向に変位するが、吸着板11がバック
アッププレート12により環状突条９に押圧されているた
め、凹部10の内圧が低下して、センサウェート４の移動
を阻止する抵抗として作用する。充分に大きく、かつ長
い減速度が作用すると、リテーナプレート13が吸着板11
に重合し、吸着板11の周縁を環状突条９から離間させ
る。するとセンサウェート４は、凹部10内の負圧による
吸着板11の吸着力から解放され、ばね部材２により与え
られる弾性抵抗と、吸着板11が空気中を移動することに
より与えられる流体抵抗とにより定まる感度特性に基づ
いて運動し、センサウェート４の突起５がリード片22に
衝当するまで変位する。これにより、舌片2aと端子部20
aとからなる両電極間が導通し、別途駆動装置による乗
員拘束装置が作動する。

このようなスイッチは、製造上生ずる個体差を完全に
排除することが困難であり、本発明に於ては、センサウ
ェート４のガイドロッド６が遊嵌されたガイド孔７内に
調節ねじ８を螺着し、この調節ねじ８にてガイドロッド
６の通常時の軸線方向位置を規定し、減速度の作用によ
るセンサウェート４の実質的な変位ストロークを可変す
ると同時に、凹部10内の空室14bの初期容積を変化さ
せ、吸着板11の環状突条９に対する吸着度を可変し得る
ものとしている。上記実施例の場合、センサウェート４
の変位ストロークを変化させることにより、ばね部材２
の復元力も同時に変化することとなるが、センサウェー
ト４の作動感度及び、ダンピング特性は、これらのファ
クターを総合して設定されれば良い。

尚、上記実施例に於ては、２つの空室14a、14b間の連
通度、リード片22の位置、及びばね部材２に対する押圧
力も同時に調節し得るように構成されているが、必ずし
も全てを必要とするわけではなく、所望の感度特性をよ
り的確に得ることができるように、これらを適宜に組み
合わせ、種々の変形態様にて構成することが可能であ
る。

［発明の効果］ このように本発明によれば、極めて簡単な構造にて、
容易にセンサウェートのダンピング特性を変化させるこ
とができることから、加速度検知スイッチの作動感度を
調節することが可能となり、個体差による応答性のばら
つきを効果的に排除し、加速度検知スイッチの信頼性を
より一層向上させる上に大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく加速度検知スイッチの全体を示
す縦断面図である。 第２図は第１図に於けるII−II線に沿う端面図である。 １……ケーシング、1a……後部半体 1b……前部半体、２……ばね部材 2a……舌片、３……切り込み ４……センサウェート、５……突起 ６……ガイドロッド、７……ガイド孔 ８……調整ねじ、９……環状突条 10……凹部、11……吸着板 12……バックアッププレート 13……リテーナプレート 14a、14b……空室、15……バイパス通路 15a……半径方向孔、15b……軸線方向孔 16……ニードル弁、17……中央部 17a……開口、18……外周部 19a、19b……突起、20……ターミナル板 20a……端子部、20b……リテーナ部 21……孔、22……リード片 23……押しねじ、24……発泡材

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の軸線に沿って一方に弾発付勢するば
   ね手段を介して浮動的に支持され、かつ加速度の作用に
   より前記所定の軸線に沿って他方に変位するセンサウェ
   ートを、周壁及び両軸線方向端壁により閉塞されたケー
   シング内に収容してなると共に、前記センサウェートに
   連結された一方の電極と、前記他方側の軸線方向端壁に
   連結された他方の電極との間が、所定値以上の加速度が
   作用した際の前記センサウェートの変位により導通する
   ようにしてなる加速度検知スイッチであって、 前記センサウェートに前記軸線に直交する平面を有する
   吸着板が一体的に設けられ、 前記ケーシングが、前記センサウェート及び前記吸着板
   の外周面を非接触に受容する第１の空室及び前記吸着板
   の外周縁部が前記ばね手段の付勢力により密接すること
   をもって一方の軸線方向端壁の内面側に郭成される第２
   の空室を有し、 前記第２の空室に形成される負圧をもって前記センサウ
   ェートの変位に抵抗力が付与されると共に、自然状態に
   ある時の前記センサウェートの軸線方向位置を任意に設
   定し得る調節手段が設けられていることを特徴とする加
   速度検知スイッチ。