JP3134936B2 - 衝撃センサ - Google Patents
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、衝撃センサに関し、特に自動車のエアバッ
クシステムなどに用いて好適な衝撃センサに関するもの
である。
クシステムなどに用いて好適な衝撃センサに関するもの
である。
背景技術 自動車のエアバッグシステムにおいては、自動車の衝
突時に加わる衝撃を感知する衝撃センサを用いており、
この衝撃センサで衝突時の衝撃を感知し、その感知出力
によってエアバッグの作動装置を起動させてエアバック
を膨らませることにより、その衝撃からドライバを保護
する構成となっている。
突時に加わる衝撃を感知する衝撃センサを用いており、
この衝撃センサで衝突時の衝撃を感知し、その感知出力
によってエアバッグの作動装置を起動させてエアバック
を膨らませることにより、その衝撃からドライバを保護
する構成となっている。
この種の衝撃センサの従来例を図１および図２に示
す。
す。
図１は、マグネット同士の磁気反発力を利用した衝撃
センサを示している。
センサを示している。
この従来例では、互いに平行なトンネル状チャンバ14
2,143を有する本体ケーシング141を用い、一方のトンネ
ル状チャンバ142にはリードスイッチ144を収納し、他方
のトンネル状チャンバ143には一対のロッド状マグネッ
ト145,146を、同一磁極（本例では、Ｓ極）が対向する
ように配置し、例えば一方のロッド状マグネット145を
摺動可能に設け、他方のロッド状マグネット146を固定
した構成となっている。
2,143を有する本体ケーシング141を用い、一方のトンネ
ル状チャンバ142にはリードスイッチ144を収納し、他方
のトンネル状チャンバ143には一対のロッド状マグネッ
ト145,146を、同一磁極（本例では、Ｓ極）が対向する
ように配置し、例えば一方のロッド状マグネット145を
摺動可能に設け、他方のロッド状マグネット146を固定
した構成となっている。
この衝撃センサを、摺動可能なロッド状マグネット14
5が、検出すべき衝撃の方向と反対の方向に位置するよ
うに配置する。
5が、検出すべき衝撃の方向と反対の方向に位置するよ
うに配置する。
この衝撃センサにおいて、衝撃が加わらない定常時に
は、一対のマグネット145,146が相互間の磁気反発力に
より、図１に示す位置、即ちリードスイッチ144の接点
部144aから離れた位置にある。
は、一対のマグネット145,146が相互間の磁気反発力に
より、図１に示す位置、即ちリードスイッチ144の接点
部144aから離れた位置にある。
この定常状態において、衝撃センサが予定した方向の
衝撃を受けると、摺動可能に設けられたロッド状マグネ
ット145が固定のロッド状マグネット146との間の磁気反
発力に抗して移動し、リードスイッチ144の接点部144a
に近づき、この接点部144aに磁力を及ぼすことによって
リードスイッチ144を動作させ、衝撃を感知する。
衝撃を受けると、摺動可能に設けられたロッド状マグネ
ット145が固定のロッド状マグネット146との間の磁気反
発力に抗して移動し、リードスイッチ144の接点部144a
に近づき、この接点部144aに磁力を及ぼすことによって
リードスイッチ144を動作させ、衝撃を感知する。
図２は、スプリングの弾性を利用した衝撃センサを示
している。
している。
この従来例では、互いに平行なトンネル状チャンバ25
2,253を有する本体ケーシング251を用い、一方のトンネ
ル状チャンバ252にはリードスイッチ254を収納し、他方
のトンネル状チャンバ253にはロッド状マグネット255を
摺動可能に配し、スプリング256によってリードスイッ
チ254の接点部254aから離れる方向に付勢した構成とな
っている。
2,253を有する本体ケーシング251を用い、一方のトンネ
ル状チャンバ252にはリードスイッチ254を収納し、他方
のトンネル状チャンバ253にはロッド状マグネット255を
摺動可能に配し、スプリング256によってリードスイッ
チ254の接点部254aから離れる方向に付勢した構成とな
っている。
この衝撃センサにおいて、衝撃が加わらない定常時に
は、マグネット255がスプリング256の弾性力により、図
２に示す位置、即ちリードスイッチ254の接点部254aか
ら離れた位置にある。
は、マグネット255がスプリング256の弾性力により、図
２に示す位置、即ちリードスイッチ254の接点部254aか
ら離れた位置にある。
この定常状態において、衝撃がリードスイッチ254の
長手方向でかつスプリング256の弾性を弱める方向に加
わると、マグネット255がスプリング256の弾性力に抗し
て移動し、リードスイッチ254の接点部254aに近づき、
この接点部254aに磁力を及ぼすことによってリードスイ
ッチ254を動作させ、衝撃を感知する。
長手方向でかつスプリング256の弾性を弱める方向に加
わると、マグネット255がスプリング256の弾性力に抗し
て移動し、リードスイッチ254の接点部254aに近づき、
この接点部254aに磁力を及ぼすことによってリードスイ
ッチ254を動作させ、衝撃を感知する。
しかしながら、上記構成の従来の衝撃センサでは、い
ずれの例にあっても、マグネットがリードスイッチの長
手方向に摺動可能に設けられた構成となっているので、
リードスイッチの長手の一方側の方向に加わる衝撃に対
してのみ動作し、その反対側の方向の衝撃に対しては動
作し得ないという問題点があった。
ずれの例にあっても、マグネットがリードスイッチの長
手方向に摺動可能に設けられた構成となっているので、
リードスイッチの長手の一方側の方向に加わる衝撃に対
してのみ動作し、その反対側の方向の衝撃に対しては動
作し得ないという問題点があった。
発明の開示 第１の発明は以上の課題を解決するために、本体内部
に固定され、磁力の影響により第１の状態から第２の状
態へ変化するリード接点部を有するリードスイッチと、
前記リードスイッチと所定距離離間して、前記本体内部
に固定されたマグネットと、定常位置に置かれた場合、
前記マグネットからの磁力の影響が前記リード接点部に
およぶのを阻止するのに十分な面積を有する遮蔽体と、
前記遮蔽体を定常時に、前記リードスイッチの前記リー
ド接点部と前記マグネットとの間であって、前記リード
接点部を前記第１の状態に保つ前記定常位置に保持し、
衝撃を受けた場合に、前記リード接点部を前記第２の状
態とする位置へ移動可能に保持する弾性部材とを備えた
衝撃センサである。
に固定され、磁力の影響により第１の状態から第２の状
態へ変化するリード接点部を有するリードスイッチと、
前記リードスイッチと所定距離離間して、前記本体内部
に固定されたマグネットと、定常位置に置かれた場合、
前記マグネットからの磁力の影響が前記リード接点部に
およぶのを阻止するのに十分な面積を有する遮蔽体と、
前記遮蔽体を定常時に、前記リードスイッチの前記リー
ド接点部と前記マグネットとの間であって、前記リード
接点部を前記第１の状態に保つ前記定常位置に保持し、
衝撃を受けた場合に、前記リード接点部を前記第２の状
態とする位置へ移動可能に保持する弾性部材とを備えた
衝撃センサである。
また、第２の発明は、本体内部に固定され、磁力の影
響により第１の状態から第２の状態へ変化するリード接
点部を有するリードスイッチと、 前記リードスイッチと所定距離離間して、前記本体内
部に移動可能に保持されたマグネットであって、定常時
に前記マグネットからの磁力の影響が前記リード接点部
に及ばない距離離間した定常位置に保持され、衝撃を受
けた場合に、前記リード接点部を前記第２の状態とする
位置へ移動するマグネットとを有し、前記本体は前記マ
グネットを強制的に移動せしめる為の開口部を備えた衝
撃センサである。
響により第１の状態から第２の状態へ変化するリード接
点部を有するリードスイッチと、 前記リードスイッチと所定距離離間して、前記本体内
部に移動可能に保持されたマグネットであって、定常時
に前記マグネットからの磁力の影響が前記リード接点部
に及ばない距離離間した定常位置に保持され、衝撃を受
けた場合に、前記リード接点部を前記第２の状態とする
位置へ移動するマグネットとを有し、前記本体は前記マ
グネットを強制的に移動せしめる為の開口部を備えた衝
撃センサである。
図面の簡単な説明 図１及び図２は、従来の衝撃センサの側断面図、図３
は本発明第１の実施例である衝撃センサ300の側面図、
図４は図３の衝撃センサ300のＡ−Ａ′一部断面概略説
明図、図５は図３の衝撃センサ300のＣ−Ｃ′一部断面
概略説明図、図６は図４の衝撃センサ300のＢ−Ｂ′一
部断面概略説明図、図７は衝撃センサ300の試験方法の
説明図、図８は本発明第２の実施例である衝撃センサ80
0の一部断面概略説明図、図９及び図10は衝撃センサ800
のセンス原理説明図、図11は本発明第３の実施例を示す
本体ケーシング内の側面図、図12はその側断面図、図13
ないし図17は本発明第４の実施例を説明する一部断面概
略説明図である。
は本発明第１の実施例である衝撃センサ300の側面図、
図４は図３の衝撃センサ300のＡ−Ａ′一部断面概略説
明図、図５は図３の衝撃センサ300のＣ−Ｃ′一部断面
概略説明図、図６は図４の衝撃センサ300のＢ−Ｂ′一
部断面概略説明図、図７は衝撃センサ300の試験方法の
説明図、図８は本発明第２の実施例である衝撃センサ80
0の一部断面概略説明図、図９及び図10は衝撃センサ800
のセンス原理説明図、図11は本発明第３の実施例を示す
本体ケーシング内の側面図、図12はその側断面図、図13
ないし図17は本発明第４の実施例を説明する一部断面概
略説明図である。
発明を実施するための最良の形態 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
図３は、本発明第１の実施例である衝撃センサ300の
側面図、図４は、図３の衝撃センサ300のＡ−Ａ′一部
断面概略説明図、図５は図３の衝撃センサ300のＣ−
Ｃ′一部断面概略説明図、図６は図４の衝撃センサ300
のＢ−Ｂ′一部断面概略説明図である。
側面図、図４は、図３の衝撃センサ300のＡ−Ａ′一部
断面概略説明図、図５は図３の衝撃センサ300のＣ−
Ｃ′一部断面概略説明図、図６は図４の衝撃センサ300
のＢ−Ｂ′一部断面概略説明図である。
衝撃センサ300は、比較的厚い塩化ビニール製の直方
体の本体ケーシング301を有している。本体ケーシング3
01内の底面301a中央には、塩化ビニール製の台座303上
にリードスイッチ310が固定されている。リードスイッ
チ310は、ガラス管311内に不活性ガスとともに封入され
た一対のリード片313a,313bであって、その先端の接点
部313cが互いに所定のギャップをもってオーバーラップ
する一対のリード片313a,313bを有している。この接点
部313cは、外部から磁界が加わることにより閉成する。
体の本体ケーシング301を有している。本体ケーシング3
01内の底面301a中央には、塩化ビニール製の台座303上
にリードスイッチ310が固定されている。リードスイッ
チ310は、ガラス管311内に不活性ガスとともに封入され
た一対のリード片313a,313bであって、その先端の接点
部313cが互いに所定のギャップをもってオーバーラップ
する一対のリード片313a,313bを有している。この接点
部313cは、外部から磁界が加わることにより閉成する。
一方、本体ケーシング301内の上面301bの中央には、
ロッド状マグネット315はリードスイッチ310の接点部31
3cとの間に所定の空隙をもって、リードスイッチ310と
平行に配され、本体ケーシング301に固定されている。
このロッド状マグネット315は、例えばリードスイッチ3
10の長手方向に磁化されている。
ロッド状マグネット315はリードスイッチ310の接点部31
3cとの間に所定の空隙をもって、リードスイッチ310と
平行に配され、本体ケーシング301に固定されている。
このロッド状マグネット315は、例えばリードスイッチ3
10の長手方向に磁化されている。
リードスイッチ310とロッド状マグネット315との間の
空隙内には、電磁軟鉄などからなる、例えば矩形状の電
磁遮蔽板317が配されている。
空隙内には、電磁軟鉄などからなる、例えば矩形状の電
磁遮蔽板317が配されている。
この電磁遮蔽板317は、その４角が夫々本体ケーシン
グ301内に固定された突起321a,321b,321c及び321dとス
プリング323a,323b,323c,323dを介して接続することに
より、本体ケーシング301に支持されている。この電磁
遮蔽板317は、このスプリング323a,323b,323c,323dによ
り、定常時にはその中央部がリードスイッチ317の接点
部313cと対向する位置に保持されている。この電磁遮蔽
板317の形状や大きさは、リードスイッチ310の感動値、
ロッド状マグネット315の磁力、スプリング323a,323b,3
23c,323dのバネ定数等を考慮して決定される。
グ301内に固定された突起321a,321b,321c及び321dとス
プリング323a,323b,323c,323dを介して接続することに
より、本体ケーシング301に支持されている。この電磁
遮蔽板317は、このスプリング323a,323b,323c,323dによ
り、定常時にはその中央部がリードスイッチ317の接点
部313cと対向する位置に保持されている。この電磁遮蔽
板317の形状や大きさは、リードスイッチ310の感動値、
ロッド状マグネット315の磁力、スプリング323a,323b,3
23c,323dのバネ定数等を考慮して決定される。
さらに、電磁遮蔽板317とロッド状マグネット315との
間に、本体ケーシング301内に接続部材337を介して固定
された１〜2mmの塩化ビニール製仕切り板335が設けられ
ている。この仕切り板335は、外部振動で磁力により、
電磁遮蔽板317がロッド状マグネット315に磁気吸引され
るのを防ぐものである。
間に、本体ケーシング301内に接続部材337を介して固定
された１〜2mmの塩化ビニール製仕切り板335が設けられ
ている。この仕切り板335は、外部振動で磁力により、
電磁遮蔽板317がロッド状マグネット315に磁気吸引され
るのを防ぐものである。
また、本体ケーシング301の各側面中央部には、試験
用開口部345が形成されている。この試験用開口部345に
ついては、後に説明する。
用開口部345が形成されている。この試験用開口部345に
ついては、後に説明する。
次に、上記構成の衝撃センサ300の動作について説明
する。
する。
衝撃が加わらない定常状態では、スプリング323a,323
b,323c,323dによって、電磁遮蔽板317の中央部がリード
スイッチ310の接点部313cに対向する位置に保持されて
おり、ロッド状マグネット315の磁力が磁気遮蔽板317に
よって遮蔽されることから、リードスイッチ310の接点
部313cに磁気的作用が及ばないため、リードスイッチ31
0の接点部313cは開離している。
b,323c,323dによって、電磁遮蔽板317の中央部がリード
スイッチ310の接点部313cに対向する位置に保持されて
おり、ロッド状マグネット315の磁力が磁気遮蔽板317に
よって遮蔽されることから、リードスイッチ310の接点
部313cに磁気的作用が及ばないため、リードスイッチ31
0の接点部313cは開離している。
この定常状態において、衝撃が加わると、その衝撃と
反対方向に電磁遮蔽板317がスプリングの弾性力に抗し
て移動する。この電磁遮蔽板317の移動により、ロッド
状マグネット315の磁力による作用がリードスイッチ310
の接点部313cに及び、その結果、接点部313cが閉成して
リードスイッチ310が導通状態となる。リードスイッチ3
10が導通することによって、リードスイッチ310のリー
ド片313a,313bに接続した衝撃検知手段（図示せず）は
衝撃を検知する。
反対方向に電磁遮蔽板317がスプリングの弾性力に抗し
て移動する。この電磁遮蔽板317の移動により、ロッド
状マグネット315の磁力による作用がリードスイッチ310
の接点部313cに及び、その結果、接点部313cが閉成して
リードスイッチ310が導通状態となる。リードスイッチ3
10が導通することによって、リードスイッチ310のリー
ド片313a,313bに接続した衝撃検知手段（図示せず）は
衝撃を検知する。
次に、図７を用いて、衝撃センサ300の試験について
説明する。衝撃センサ300の試験は、試験用治具350を用
いて行なう。この試験用治具350は、コの字状（フィン
付きＴの字状）の遮蔽板当接部350aと柄部350bとから構
成されている。この試験用治具350は、衝撃センサ300の
試験用開口部345より、本体ケーシング301内に挿入され
る。試験用治具350の遮蔽板当接部350aは、遮蔽板317を
押し、定常位置から移動せしめる。この遮蔽板317の移
動により、衝撃センサ300の試験を、衝撃を与えること
なしに実施することができる。以上の構成の衝撃センサ
300は、電磁遮蔽板317と平行な360゜方位の衝撃に対し
感知できる。即ち、電磁遮蔽板317がスプリング323a,32
3b,323c,323dによって定常位置に支持されている時に、
リードスイッチ310の接点部313cに対向する電磁遮蔽板3
17の接点部対向位置と、各スプリング323a,323b,323c,3
23dの延在する方向が一致していれば、衝撃センサ300は
接点部対向位置を中心として、電磁遮蔽板317と平行な3
60゜方位の衝撃に対し感知できる。なお、４個のスプリ
ングを３個にして、互いに120゜角で設置しても同様な
効果が得られる。なお、衝撃センサ300の感度は、スプ
リング323a,323b,323c,323dの内の複数のスプリングの
弾性力の合成によって定まるものであり、衝撃を受ける
方位により差異が生じる。さらに、各スプリング323a,3
23b,323c,323dの弾性力（バネ定数）を変えることによ
り、異方向からの衝撃に対する感度を調整することも可
能である。
説明する。衝撃センサ300の試験は、試験用治具350を用
いて行なう。この試験用治具350は、コの字状（フィン
付きＴの字状）の遮蔽板当接部350aと柄部350bとから構
成されている。この試験用治具350は、衝撃センサ300の
試験用開口部345より、本体ケーシング301内に挿入され
る。試験用治具350の遮蔽板当接部350aは、遮蔽板317を
押し、定常位置から移動せしめる。この遮蔽板317の移
動により、衝撃センサ300の試験を、衝撃を与えること
なしに実施することができる。以上の構成の衝撃センサ
300は、電磁遮蔽板317と平行な360゜方位の衝撃に対し
感知できる。即ち、電磁遮蔽板317がスプリング323a,32
3b,323c,323dによって定常位置に支持されている時に、
リードスイッチ310の接点部313cに対向する電磁遮蔽板3
17の接点部対向位置と、各スプリング323a,323b,323c,3
23dの延在する方向が一致していれば、衝撃センサ300は
接点部対向位置を中心として、電磁遮蔽板317と平行な3
60゜方位の衝撃に対し感知できる。なお、４個のスプリ
ングを３個にして、互いに120゜角で設置しても同様な
効果が得られる。なお、衝撃センサ300の感度は、スプ
リング323a,323b,323c,323dの内の複数のスプリングの
弾性力の合成によって定まるものであり、衝撃を受ける
方位により差異が生じる。さらに、各スプリング323a,3
23b,323c,323dの弾性力（バネ定数）を変えることによ
り、異方向からの衝撃に対する感度を調整することも可
能である。
前述の第１の実施例では、仕切り板335を用いていた
が、この仕切り板335に代えて、電磁遮蔽板317のマグネ
ット315側表面に非磁性体を形成し、両者間の吸引を防
止するものであっても良い。
が、この仕切り板335に代えて、電磁遮蔽板317のマグネ
ット315側表面に非磁性体を形成し、両者間の吸引を防
止するものであっても良い。
図８は、本発明の第２の実施例を示す側断面図であ
る。
る。
図８においては、本体ケーシング811内に収納された
リードスイッチ812の接点部812aの周りに、リング状マ
グネット818が配されて本体ケーシング811の内壁に固定
されている。
リードスイッチ812の接点部812aの周りに、リング状マ
グネット818が配されて本体ケーシング811の内壁に固定
されている。
リング状マグネット818とリードスイッチ812の接点部
812aとの間の空隙内には、電磁軟鉄などからなる電磁遮
蔽筒819がリードスイッチ812の長手方向に沿って移動可
能に設けられるとともに、その中央部がリードスイッチ
812の接点部812aと対向するようにその両端にてスプリ
ング820a,820bによって保持されている。
812aとの間の空隙内には、電磁軟鉄などからなる電磁遮
蔽筒819がリードスイッチ812の長手方向に沿って移動可
能に設けられるとともに、その中央部がリードスイッチ
812の接点部812aと対向するようにその両端にてスプリ
ング820a,820bによって保持されている。
次に、図９及び図10を用いて、衝撃センサ800の動作
説明を行う。
説明を行う。
図９の衝撃が加わっていない状態において、リングマ
グネット818からの磁力の影響は、図中の電気力線825で
示されているように、電磁遮蔽筒819により遮蔽され、
リードスイッチ812は磁化されない。したがって、リー
ドスイッチ812は開放状態を維持する。
グネット818からの磁力の影響は、図中の電気力線825で
示されているように、電磁遮蔽筒819により遮蔽され、
リードスイッチ812は磁化されない。したがって、リー
ドスイッチ812は開放状態を維持する。
図10の矢印830の方向より衝撃が加わった状態におい
て、リングマグネット818からの磁力の影響は、電磁遮
蔽筒819が衝撃の影響により移動（図10においては右
側）しているため、遮蔽効果が一部失なわれ、電気力線
825で示されている様に、リードスイッチ812に対し作用
する。このため、リードスイッチ812の端子の一部が、
磁力の影響を受け磁化されることにより、接点部も磁化
され接点は閉成状態となる。
て、リングマグネット818からの磁力の影響は、電磁遮
蔽筒819が衝撃の影響により移動（図10においては右
側）しているため、遮蔽効果が一部失なわれ、電気力線
825で示されている様に、リードスイッチ812に対し作用
する。このため、リードスイッチ812の端子の一部が、
磁力の影響を受け磁化されることにより、接点部も磁化
され接点は閉成状態となる。
このように、リング状マグネット818を用いた構造の
衝撃センサでは、電磁遮蔽筒819の移動方向がリードス
イッチ812の長手方向に限られるため、従来例と同様に
感知できる衝撃の方向もその方向に限定されるものの、
リング状マグネット818が固定であることから、マグネ
ットの衝突による損傷の問題については解消できる。
衝撃センサでは、電磁遮蔽筒819の移動方向がリードス
イッチ812の長手方向に限られるため、従来例と同様に
感知できる衝撃の方向もその方向に限定されるものの、
リング状マグネット818が固定であることから、マグネ
ットの衝突による損傷の問題については解消できる。
なお、上記各実施例では、弾性部材としてスプリング
を用いた場合について説明したが、スプリングに限定さ
れるものではなく、例えばゴム状弾性体などあっても良
く、要は、定常状態では電磁遮蔽板315又は電磁遮蔽筒8
19をその中央部がリードスイッチの接点部と対向する位
置に保持し、衝撃が加わったときは電磁遮蔽板又は電磁
遮蔽筒が移動し得るように弾性支持できるものであれば
良い。
を用いた場合について説明したが、スプリングに限定さ
れるものではなく、例えばゴム状弾性体などあっても良
く、要は、定常状態では電磁遮蔽板315又は電磁遮蔽筒8
19をその中央部がリードスイッチの接点部と対向する位
置に保持し、衝撃が加わったときは電磁遮蔽板又は電磁
遮蔽筒が移動し得るように弾性支持できるものであれば
良い。
図11は本発明第３の実施例を示す本体ケーシング内の
側面図、図12はその側断面図である。
側面図、図12はその側断面図である。
図11において、本体ケーシング1111内には、リードス
イッチ1112が収納されている。このリードスイッチ1112
は、一対のリード片1113a,1113bがその先端の接点部111
2aが互いに所定のギャップをもってオーバーラップする
ように不活性ガスとともにガラス管1114内に封入された
構成となっており、接点部1112aに外部から磁界が加わ
ることによって接点部1112aが閉成する。
イッチ1112が収納されている。このリードスイッチ1112
は、一対のリード片1113a,1113bがその先端の接点部111
2aが互いに所定のギャップをもってオーバーラップする
ように不活性ガスとともにガラス管1114内に封入された
構成となっており、接点部1112aに外部から磁界が加わ
ることによって接点部1112aが閉成する。
リードスイッチ1112の上方には、このリードスイッチ
1112との間に所定の空隙をもってマグネット1115がリー
ドスイッチ1112と平行に配され、本体ケーシング1111の
上面に固定されている。このマグネット1115は、例えば
リードスイッチ1112の長手方向に磁化されている。
1112との間に所定の空隙をもってマグネット1115がリー
ドスイッチ1112と平行に配され、本体ケーシング1111の
上面に固定されている。このマグネット1115は、例えば
リードスイッチ1112の長手方向に磁化されている。
一方、リードスイッチ1112の外周には、その接点部11
12aをマグネット1115から磁気的に遮蔽する磁気遮蔽筒
（磁気遮蔽部材）1116が配され、その中央部がリードス
イッチ1112の接点部1112aと対向するようにその両端部
にてスプリング1117a,1117bによって本体ケーシング111
1に対して保持されている。
12aをマグネット1115から磁気的に遮蔽する磁気遮蔽筒
（磁気遮蔽部材）1116が配され、その中央部がリードス
イッチ1112の接点部1112aと対向するようにその両端部
にてスプリング1117a,1117bによって本体ケーシング111
1に対して保持されている。
この磁気遮蔽筒1116は、スプリング1117a,1117bと同
一材料、例えば炭素鋼によって一体に形成されている。
一材料、例えば炭素鋼によって一体に形成されている。
すなわち、図11から明らかなように、スプリング1117
a,1117bとなる両端部分がある一定のピッチで巻かれ、
磁気遮蔽筒1116となる中央部分が密に巻かれることによ
って一体に形成されている。
a,1117bとなる両端部分がある一定のピッチで巻かれ、
磁気遮蔽筒1116となる中央部分が密に巻かれることによ
って一体に形成されている。
磁気遮蔽筒1116の長さ等は、リードスイッチ1112の感
動値、マグネット1115の磁力、スプリング1117a,1117b
のバネ定数等を考慮して決定される。
動値、マグネット1115の磁力、スプリング1117a,1117b
のバネ定数等を考慮して決定される。
次に、上記構成の衝撃センサの動作について説明す
る。
る。
衝撃が加わらない定常状態では、磁気遮蔽筒1116は、
その中央部がリードスイッチ1112の接点部と対向する位
置にスプリング1117a,1117bによって保持されており、
マグネット1115の磁力が磁気遮蔽筒1116によって遮蔽さ
れることから、リードスイッチ1112の接点部1112aに磁
気的作用が及ばないため、リードスイッチ1112の接点部
1112aは開離している。
その中央部がリードスイッチ1112の接点部と対向する位
置にスプリング1117a,1117bによって保持されており、
マグネット1115の磁力が磁気遮蔽筒1116によって遮蔽さ
れることから、リードスイッチ1112の接点部1112aに磁
気的作用が及ばないため、リードスイッチ1112の接点部
1112aは開離している。
この定常状態において、リードスイッチ1112の長手方
向の衝撃が加わると、その反作用によって衝撃と反対方
向の力が磁気遮蔽筒1116に作用する。このとき、磁気遮
蔽筒1116は、この反作用の力によってリードスイッチ11
12の長手方向においてスプリング1117a（又は1117b）の
弾性力に抗して移動する。
向の衝撃が加わると、その反作用によって衝撃と反対方
向の力が磁気遮蔽筒1116に作用する。このとき、磁気遮
蔽筒1116は、この反作用の力によってリードスイッチ11
12の長手方向においてスプリング1117a（又は1117b）の
弾性力に抗して移動する。
この磁気遮蔽筒1116の移動により、マグネット1115の
磁力による作用がリードスイッチ1112の接点部1112aに
及び、その結果、接点部1112aが閉成してリードスイッ
チ1112が導通状態となる。このリードスイッチ1112の導
通によって衝撃を感知できる。
磁力による作用がリードスイッチ1112の接点部1112aに
及び、その結果、接点部1112aが閉成してリードスイッ
チ1112が導通状態となる。このリードスイッチ1112の導
通によって衝撃を感知できる。
その後、衝撃が解除されると、磁気遮蔽筒1116はスプ
リング1117b（又は1117a）の弾性力によって移動して定
常状態の位置に引き戻され、リードスイッチ1112とマグ
ネット1115とを磁気的に遮断する。
リング1117b（又は1117a）の弾性力によって移動して定
常状態の位置に引き戻され、リードスイッチ1112とマグ
ネット1115とを磁気的に遮断する。
これにより、リードスイッチ1112の接点部1112aに磁
気的作用が及ばなくなるため、リードスイッチ1112の接
点部1112aは開離する。
気的作用が及ばなくなるため、リードスイッチ1112の接
点部1112aは開離する。
本発明第３の実施例による衝撃センサは、マグネット
1115に比して軽量な磁気遮蔽筒1116が移動することによ
って衝撃を感知する構造であるため、スプリング1117a,
1117bのバネ定数等を適当に設定することにより、リー
ドスイッチ1112の長手方向が鉛直方向になるように取り
付けてその方向の衝撃を感知することも可能であり、取
付方向が制約されることはない。
1115に比して軽量な磁気遮蔽筒1116が移動することによ
って衝撃を感知する構造であるため、スプリング1117a,
1117bのバネ定数等を適当に設定することにより、リー
ドスイッチ1112の長手方向が鉛直方向になるように取り
付けてその方向の衝撃を感知することも可能であり、取
付方向が制約されることはない。
また、本発明第３実施例による衝撃センサは、電磁遮
蔽体とスプリングを同一の材質（電磁軟鉄）を用い一体
化することにより、部品数を減少させることが出来ると
ともに、組立工程の簡便化が行える。
蔽体とスプリングを同一の材質（電磁軟鉄）を用い一体
化することにより、部品数を減少させることが出来ると
ともに、組立工程の簡便化が行える。
さらに、電磁遮蔽体とスプリングを、炭素鋼等磁気遮
蔽効果をもち、かつ電流が流れる材質で形成し、外部よ
り電気信号を流せる様にすることにより、衝撃を加えず
に外部より電気信号を加えることにより動作チェックが
行える。
蔽効果をもち、かつ電流が流れる材質で形成し、外部よ
り電気信号を流せる様にすることにより、衝撃を加えず
に外部より電気信号を加えることにより動作チェックが
行える。
図13は、本発明の第４の実施例を示す断面図である。
図13に示された衝撃センサは、上部ケーシング1aおよ
び下部ケーシング1bよりなる本体ケーシング１内に、リ
ードスイッチ２を収納した構成となっている。
び下部ケーシング1bよりなる本体ケーシング１内に、リ
ードスイッチ２を収納した構成となっている。
リードスイッチ２は、一対のリード片3a,3bをその先
端の接点部が互いに所定のギャップをもってオーバーラ
ップするように不活性ガスとともにガラス管４内に封入
した構成となっており、リード片3a,3bの接点部に外部
から磁界が加わることによって接点部が閉じる、いわゆ
るＡ型動作を行うものである。
端の接点部が互いに所定のギャップをもってオーバーラ
ップするように不活性ガスとともにガラス管４内に封入
した構成となっており、リード片3a,3bの接点部に外部
から磁界が加わることによって接点部が閉じる、いわゆ
るＡ型動作を行うものである。
このように構成されたリードスイッチ２は、その両端
部を支持された状態で本体ケーシング１内に収納され、
本体ケーシング１の内壁とガラス管４の周壁との間には
所定寸法の隙間が設けられている。そして、ガラス管４
の周面に、第１のリングマグネット５と第２のリングマ
グネット６とが、リードスイッチ２の長手方向に沿って
移動自在に配されている。
部を支持された状態で本体ケーシング１内に収納され、
本体ケーシング１の内壁とガラス管４の周壁との間には
所定寸法の隙間が設けられている。そして、ガラス管４
の周面に、第１のリングマグネット５と第２のリングマ
グネット６とが、リードスイッチ２の長手方向に沿って
移動自在に配されている。
これら第１、第２のリングマグネット5,6は、対向す
る面側が同磁極となるように配設されている。
る面側が同磁極となるように配設されている。
本実施例においては、図14の動作原理図に示すよう
に、互いに対向する面側がＮ極となるように第１、第２
のリングマグネット5,6が配設されてる。したがって、
第１、第２のリングマグネット5,6は、磁界の反発力に
よって通常の状態（定常状態）においては所定寸法の対
向間隔L1をもって離間している。
に、互いに対向する面側がＮ極となるように第１、第２
のリングマグネット5,6が配設されてる。したがって、
第１、第２のリングマグネット5,6は、磁界の反発力に
よって通常の状態（定常状態）においては所定寸法の対
向間隔L1をもって離間している。
この定常状態においては、図14に示したように、一方
のリード片3aは、その接点部側がＳ極に磁化するととも
に、その出力端側がＮ極に磁化する。同様に、他方のリ
ード片3bも、その接点部側がＳ極に磁化するとともに、
その出力端側がＮ極に磁化する。
のリード片3aは、その接点部側がＳ極に磁化するととも
に、その出力端側がＮ極に磁化する。同様に、他方のリ
ード片3bも、その接点部側がＳ極に磁化するとともに、
その出力端側がＮ極に磁化する。
すなわち、定常状態では、リードスイッチ２の接点部
は同じ磁極に磁化されることとなり、これによって接点
部が相互に反発し合うのでリードスイッチ２は動作しな
い。
は同じ磁極に磁化されることとなり、これによって接点
部が相互に反発し合うのでリードスイッチ２は動作しな
い。
なお、このように定常状態でリードスイッチ２が動作
しないように構成する場合には、リードスイッチ２の接
点部を中心として左右対称に各リングマグネット5,6を
配設するのが良い。
しないように構成する場合には、リードスイッチ２の接
点部を中心として左右対称に各リングマグネット5,6を
配設するのが良い。
上記構成の衝撃センサにおいて、矢印10の方向と反対
方向から衝撃が加わると、図15に示すように、第１のリ
ングマグネット５が図の矢印10の方向に移動する。これ
により、一方のリード片3aの接点部側および出力端側の
極性は変化しないが、他方のリード片3bの接点部側の極
性がＮ極に、出力端側の極性がＳ極に変化する。
方向から衝撃が加わると、図15に示すように、第１のリ
ングマグネット５が図の矢印10の方向に移動する。これ
により、一方のリード片3aの接点部側および出力端側の
極性は変化しないが、他方のリード片3bの接点部側の極
性がＮ極に、出力端側の極性がＳ極に変化する。
その結果、一対のリード片3a,3bの各接点部が互いに
異なる極性に着磁されることになり、これらは相互に磁
気吸着する。すなわち、リードスイッチ２がオン動作し
て所定値以上の加速度が作用したことが検出される。
異なる極性に着磁されることになり、これらは相互に磁
気吸着する。すなわち、リードスイッチ２がオン動作し
て所定値以上の加速度が作用したことが検出される。
次に、衝撃力がなくなると、第１のリングマグネット
５は磁気反発力により元の位置に戻り、図14に示した定
常状態に復帰する。すなわち、衝撃センサは、衝撃力が
加わった瞬間から２〜5msec.の時間以内に動作し、10〜
20msec.の期間に亘って接点部を閉じるオン動作を行
う。
５は磁気反発力により元の位置に戻り、図14に示した定
常状態に復帰する。すなわち、衝撃センサは、衝撃力が
加わった瞬間から２〜5msec.の時間以内に動作し、10〜
20msec.の期間に亘って接点部を閉じるオン動作を行
う。
なお、上述した方向とは逆方向から衝撃力が加わった
場合には、図16に示すように、第２のリングマグネット
６が矢印11の方向へ移動し、第１のリングマグネット５
の場合と同様にしてリードスイッチ２のオン動作が行わ
れる。
場合には、図16に示すように、第２のリングマグネット
６が矢印11の方向へ移動し、第１のリングマグネット５
の場合と同様にしてリードスイッチ２のオン動作が行わ
れる。
これにより、相反する２方向からの衝撃力に伴う動作
が可能となる。
が可能となる。
また、本実施例においては、本体ケーシング１の例え
ば第１のリングマグネット５側の側壁には、本体ケーシ
ング１の外部から第１のリングマグネット５に対してリ
ードスイッチ２の接点部方向への移動力を作用させるた
めの作用孔として貫通孔７が穿設されている。
ば第１のリングマグネット５側の側壁には、本体ケーシ
ング１の外部から第１のリングマグネット５に対してリ
ードスイッチ２の接点部方向への移動力を作用させるた
めの作用孔として貫通孔７が穿設されている。
これによれば、本体ケーシング１の外部からこの貫通
孔７を通してピン等を挿入し、第１のリングマグネット
５を押すことにより、この第１のリングマグネット５を
第２のリングマグネット６との間に作用する磁気反発力
による付勢力に抗してリードスイッチ２の接点部方向へ
移動させることができるため、図15の場合と同様にして
リードスイッチ２を動作させることができる。
孔７を通してピン等を挿入し、第１のリングマグネット
５を押すことにより、この第１のリングマグネット５を
第２のリングマグネット６との間に作用する磁気反発力
による付勢力に抗してリードスイッチ２の接点部方向へ
移動させることができるため、図15の場合と同様にして
リードスイッチ２を動作させることができる。
したがって、衝撃センサを例えば選別機にセットし、
図17に示すように、貫通孔７からピン等を挿入して、第
１のリングマグネット５を移動させてリードスイッチ２
を動作させることにより、衝撃を与えなくてもリードス
イッチ２を動作させることができるため、自動車の安全
装置等に組み込んだ状態でも、その動作チェックを簡易
に行うことができるとともに、リードスイッチ２の接触
抵抗等の試験も同時に行うことができる。
図17に示すように、貫通孔７からピン等を挿入して、第
１のリングマグネット５を移動させてリードスイッチ２
を動作させることにより、衝撃を与えなくてもリードス
イッチ２を動作させることができるため、自動車の安全
装置等に組み込んだ状態でも、その動作チェックを簡易
に行うことができるとともに、リードスイッチ２の接触
抵抗等の試験も同時に行うことができる。
また、リングマグネット５を外部から強制的に移動さ
せるための専用のアクチュエータをセンサ自体に組み込
まなくても、リードスイッチ２を簡単に動作させること
ができるため、貫通孔７を穿設するのみの簡単な構成
で、かつ低コストにてその動作チェックを行うことがで
きる。
せるための専用のアクチュエータをセンサ自体に組み込
まなくても、リードスイッチ２を簡単に動作させること
ができるため、貫通孔７を穿設するのみの簡単な構成
で、かつ低コストにてその動作チェックを行うことがで
きる。
なお、上記実施例では、本体ケーシング１の第１のリ
ングマグネット５側の側壁のみに貫通孔７を穿設すると
したが、第２のリングマグネット６側の側壁にも穿設し
ても良いことは勿論であり、これによれば、第２のリン
グマグネット６の移動に伴うリードスイッチ２の動作を
チェックすることもできる。
ングマグネット５側の側壁のみに貫通孔７を穿設すると
したが、第２のリングマグネット６側の側壁にも穿設し
ても良いことは勿論であり、これによれば、第２のリン
グマグネット６の移動に伴うリードスイッチ２の動作を
チェックすることもできる。
また、上記実施例においては、本体ケーシング１の側
壁に貫通孔を穿設するとしたが、この構成に限定される
ものではなく、例えば、本体ケーシング１の周壁にその
長手方向に沿って細長い長孔（スリット）を形成し、こ
の長孔を通してピン等によって第１、第２のリングマグ
ネット5,6を移動させるように構成しても良く、要は、
本体ケーシング１の外部から第１、第２のリングマグネ
ット5,6に対してリードスイッチ２の接点部方向への移
動力を作用させ得る構成のものであれば良い。
壁に貫通孔を穿設するとしたが、この構成に限定される
ものではなく、例えば、本体ケーシング１の周壁にその
長手方向に沿って細長い長孔（スリット）を形成し、こ
の長孔を通してピン等によって第１、第２のリングマグ
ネット5,6を移動させるように構成しても良く、要は、
本体ケーシング１の外部から第１、第２のリングマグネ
ット5,6に対してリードスイッチ２の接点部方向への移
動力を作用させ得る構成のものであれば良い。
さらに、上記実施例では、リングマグネット５又は６
をリードスイッチ２の接点部から離れる方向に付勢する
手段としてリングマグネット６又は５を用いた構成の衝
撃センサに適用した場合について説明したが、本発明
は、これに限定されるものではなく、従来技術に示した
如きスプリングを用いた構成の衝撃センサにも適用し得
るものである。
をリードスイッチ２の接点部から離れる方向に付勢する
手段としてリングマグネット６又は５を用いた構成の衝
撃センサに適用した場合について説明したが、本発明
は、これに限定されるものではなく、従来技術に示した
如きスプリングを用いた構成の衝撃センサにも適用し得
るものである。
以上詳細に説明したように、第４の実施例によれば、
本体ケーシングにその外部からマグネットに対してリー
ドスイッチの接点部方向への移動力を作用させるための
作用孔を形成したことにより、この作用孔を通してピン
等によってマグネットを押して移動させることができる
ので、衝撃を加えなくても、簡易にリードスイッチの動
作チェックを行うことができるとともに、衝撃センサを
選別機にセットすれば、接触抵抗等も同時に試験できる
ことになる。
本体ケーシングにその外部からマグネットに対してリー
ドスイッチの接点部方向への移動力を作用させるための
作用孔を形成したことにより、この作用孔を通してピン
等によってマグネットを押して移動させることができる
ので、衝撃を加えなくても、簡易にリードスイッチの動
作チェックを行うことができるとともに、衝撃センサを
選別機にセットすれば、接触抵抗等も同時に試験できる
ことになる。
また、マグネットを外部から強制的に移動させるため
の専用のアクチュエータをセンサ本体に内蔵しなくても
マグネットを移動させることができるため、貫通孔を穿
設するだけの簡単な構成で、かつ低コストにて所期の目
的を達成できることになる。
の専用のアクチュエータをセンサ本体に内蔵しなくても
マグネットを移動させることができるため、貫通孔を穿
設するだけの簡単な構成で、かつ低コストにて所期の目
的を達成できることになる。
産業上の利用可能性 以上詳細に説明したように、本発明によれば、多方向
からの衝撃を感知し得る衝撃センサを提供できる。
からの衝撃を感知し得る衝撃センサを提供できる。
フロントページの続き (72)発明者 巻木 加代子 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 浜崎 勇 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 渡辺 和也 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−164258（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−61665（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭49−57861（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−47078（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許4705922（ＵＳ，Ａ) 国際公開90／10944（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01H 35/14 H01H 36/00 G01P 15/135
Claims (3)
- 【請求項１】本体内部に固定され、磁力の影響により第
１の状態から第２の状態へ変化するリード接点部を有す
るリードスイッチと、 前記リードスイッチと所定距離離間して、前記本体内部
に固定されたマグネットと、 定常位置に置かれた場合、前記マグネットからの磁力の
影響が前記リード接点部におよぶのを阻止するのに十分
な面積を有する遮蔽体と、 前記遮蔽体を定常時に、前記リードスイッチの前記リー
ド接点部と前記マグネットとの間であって、前記リード
接点部を前記第１の状態に保つ前記定常位置に保持し、
衝撃を受けた場合に、前記リード接点部を前記第２の状
態とする位置へ移動可能に保持する、前記遮蔽体を少な
くとも３方向から保持する弾性部材とを備えた衝撃セン
サ。 - 【請求項２】前記リードスイッチは、前記リード接点部
を構成する前記リード接点を各々有する２つのリード片
であって、所定延在方向へ延在する前記リード片であ
り、前記複数の弾性体は前記所定延在方向に延在する請
求項１記載の衝撃センサ。 - 【請求項３】前記遮蔽体は矩形平板状であることを特徴
とする請求項１記載の衝撃センサ。
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-179007 | 1992-06-12 | ||
| JP4-216496 | 1992-07-21 | ||
| JP4-304562 | 1992-10-16 | ||
| DE4319475 | 1993-06-11 | ||
| DE4319475.3 | 1993-06-11 | ||
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