(57)【要約】【課題】高い加速度の検知においても安定した特性の加速度検知装置を得る。【解決手段】ケース２内に前後方向に移動可能に収容された質量体１、この質量体１を後方へ付勢する弾性部材４、ケース２に設けられた固定接点５ａ、５ｂ、質量体１に設けられた可動接点３ａ、３ｂ、および質量体１に設けられた補助可動接点６ａ、６ｂを備え、質量体１に加わる加速度により質量体１が弾性部材４の付勢力に抗して所定距離だけ前進するとき、可動接点３ａ、３ｂが固定接点５ａ、５ｂと接触すると共に、質量体１がさらに前進してケース２に衝突する移動範囲終端及び終端近傍において補助可動接点６ａ、６ｂが固定接点５ａ、５ｂに接触するようにした。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内に前後方向に移動可能に収容された質量体、この質量体を後方へ付勢する弾性部材、上記ケースに設けられた固定接点、上記質量体に設けられた可動接点、および上記質量体に設けられた補助可動接点を備え、上記質量体に加わる加速度により上記質量体が上記弾性部材の付勢力に抗して所定距離だけ前進するとき、上記可動接点が上記固定接点に接触すると共に、上記質量体がさらに前進して上記ケースに衝突する質量体の移動範囲終端及び終端近傍において上記補助可動接点が上記固定接点に接触するようにしたことを特徴とする加速度検知装置。
【請求項２】
上記補助可動接点は、上記質量体の側面に一端が固定された弾性板からなり、上記弾性板の自由端が上記ケースの固定接点と摩擦力を持って接触するものであることを特徴とする請求項１に記載の加速度検知装置。
【請求項３】
上記補助可動接点が上記固定接点と接触するとき、上記補助可動接点である弾性板が乗り上げて上記固定接点との接触圧を増加させる補助可動接点変形用突起を上記質量体側面に設けたことを特徴とする請求項２に記載の加速度検知装置。
【請求項４】
上記補助可動接点は、上記質量体の前面に一端が固定された弾性板からなり、上記弾性板の自由端が、上記質量体前面と対向する上記ケースの固定接点と撓みを持って接触するものであることを特徴とする請求項１に記載の加速度検知装置。
【請求項５】
上記質量体は、上記ケース内において摺動軸により支持されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の加速度検知装置。
【請求項６】
上記質量体は、上記ケース内において上記質量体の側面を支持するガイドにより支持されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の加速度検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定以上の加速度によって、質量体が所定の距離だけ移動した場合に、質量体に一体化した可動接点が固定接点に接触して加わった加速度を検出するようにした加速度検知装置に関するものである。特に、自動車等の移動体に設けられ、移動体衝突時にエアバッグ、サイドエアバッグ、シートベルトプリテンショナー等を起動させるための加速度検出センサとして応用できる。
【０００２】
【従来の技術】
この種の加速度検知装置は、例えば特開平９−２１１０２３号公報に開示されており、図１１に示すように、質量体１を可動接点３ａ、３ｂと一体化し、この質量体１が摺動する摺動軸１０に沿って質量体１を所定の矢印方向１１に弾性部材（コイルスプリング）４により付勢し、上記矢印方向１１と反対方向に加わる加速度を受けたとき、上記弾性部材４の付勢力に抗して質量体１が移動した際に、図１２に示すように、質量体１と一体化した可動接点３ａ、３ｂとケース２の内周面に設けられた固定接点５ａ、５ｂとが接触することにより通電し、図１３のような信号を感知することで、所定以上の加速度を検出するものである。
【０００３】
この加速度検知装置においては、装置を覆うケース２の質量体１の移動範囲終端に質量体１が衝突するような高い加速度を受けた場合、その衝撃による可動接点３ａ、３ｂの動揺により一時的に上記可動接点３ａ、３ｂと固定接点５ａ、５ｂの接触状態が不安定となり、図１４のような信号となり、通電時間の不足が生じエアバッグ等の起動判定処理が複雑になっていた。
【０００４】
この問題を解決するため、従来、質量体１とケース２が衝突する部分にゴムなどを材料とした衝撃吸収部品１２を設け、衝突時の衝撃を緩和し、質量体１の速度を減速させることで、高い加速度を受けた場合の可動接点３ａ、３ｂの動揺を防ぎ、通電時間確保を図ってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ゴムなどの衝撃吸収材には温度による硬度変化によって衝撃吸収の度合が変化する性質があり、自動車などの移動体で保証されるべき温度帯域における通電時間確保のためには、装置の全長を長くするなどの工夫が必要であった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解消するためになされたものであり、衝撃吸収部品を省略し、質量体の移動範囲終端であるケース部分に質量体が衝突するような高い加速度を受けた場合にも通電の信頼性を確保するために、補助的に通電する構造を付与することによって、雰囲気温度等に左右されることなく、安定した通電時間が確保できる加速度検知装置を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るこの発明の加速度検知装置は、ケース内に前後方向に移動可能に収容された質量体、この質量体を後方へ付勢する弾性部材、上記ケースに設けられた固定接点、上記質量体に設けられた可動接点、および上記質量体に設けられた補助可動接点を備え、上記質量体に加わる加速度により上記質量体が上記弾性部材の付勢力に抗して所定距離だけ前進するとき、上記可動接点が上記固定接点に接触すると共に、上記質量体がさらに前進して上記ケースに衝突する質量体の移動範囲終端及び終端近傍において上記補助可動接点が上記固定接点に接触するようにしたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１に記載の加速度検知装置において、上記補助可動接点は、上記質量体の側面に一端が固定された弾性板からなり、上記弾性板の自由端が上記ケースの固定接点と摩擦力を持って接触するものであることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２に記載の加速度検知装置において、上記補助可動接点が上記固定接点と接触するとき、上記補助可動接点である弾性板が乗り上げて上記固定接点との接圧を増加させる補助可動接点変形用突起を上記質量体側面に設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１に記載の加速度検知装置において、上記補助可動接点は、上記質量体の前面に一端が固定された弾性板からなり、上記弾性板の自由端が、上記質量体前面と対向する上記ケースの固定接点と撓みを持って接触するものであることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の加速度検知装置において、上記質量体は、上記ケース内において摺動軸により支持されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載の加速度検知装置において、上記質量体は、上記ケース内において上記質量体の側面を支持するガイドにより支持されていることを特徴とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図３はこの発明の実施の形態１に係る加速度検知装置を示す断面図であり、図１は装置自体に加速度の加わっていない状態、図２、図３は装置自体に加速度が加わった状態を示している。図１〜図３において、１は円柱状や角柱状などの形状を有する質量体、１０はこの質量体１を前後方向（図の左右方向）に摺動自在に支持する軸であり、軸１０と質量体１はケース２内に収容されている。上記ケース２の一側には質量体１の前端面１ａを受ける座部２ａが設けられている。４はケース２と質量体１の前端面１ａとの間に挿入された弾性部材、例えば押しばね（コイルスプリング）である。
【００１４】
ケース２には、質量体１の前方への移動を許す内部空間２ｂが設けられ、その内周面に固定接点５ａ、５ｂが形成されている。固定接点５ａ、５ｂはケース内部空間２ｂの内面に形成され、後述する可動接点および補助可動接点と接触する。３ａ、３ｂは質量体１の側面１ｂ部分に設けられ、質量体１が前方に所定距離だけ移動したときに固定接点５ａ、５ｂと接触する可動接点で、質量体１の中心軸対称の位置に２個以上設けられている。
【００１５】
６ａ、６ｂは可動接点３ａ、３ｂとは別に、質量体１の側面１ｂ部分に設けられた補助可動接点で、これは固定接点５ａ、５ｂとの接触時に固定接点５ａ、５ｂをばね力で押圧するような弾性板で形成されており、可動接点３ａ、３ｂと同様に、質量体１の中心軸対称の位置に２個以上設けられている。さらに、この弾性板からなる補助可動接点６ａ、６ｂは、質量体１の前方への移動範囲終端位置近くにおいて、固定接点５ａ、５ｂと摺動しながら接触圧力が増すように、弾性板の尾部が外側方向に屈曲している。
【００１６】
次に動作を説明する。図１は加速度検知装置自体に加速度が加わっていない状態を示しており、このとき、質量体１はコイルスプリング４の付勢力により移動範囲の最も後退した位置にあり、固定接点５ａ、５ｂと、可動接点３ａ、３ｂおよび補助可動接点６ａ、６ｂは開離している。
【００１７】
図２は加速度検知装置に何らかの原因で加速度が加わった状態を示しており、このとき、質量体１は前方への力を受けて、コイルスプリング４の付勢力に抗して摺動軸１０上を前方へ摺動する。その結果、可動接点３ａ、３ｂが、続いて補助可動接点６ａ、６ｂが固定接点５ａ、５ｂに接触する。質量体１はさらに前進し、移動範囲の終端位置に近づくと、図３に示すように、補助可動接点６ａ、６ｂの屈曲部が固定接点５ａ、５ｂに接触することになり、この補助可動接点６ａ、６ｂは固定接点５ａ、５ｂとの電気的な接続を維持すると同時に、質量体１の前進運動に対して大きな制動力を加える。その後、質量体１はその前面１ａがケース２の座部２ａに当たって前進運動を止め、跳ね返る。固定接点５ａ、５ｂと、可動接点３ａ、３ｂおよび補助可動接点６ａ、６ｂとの間には図示しない電気回路が形成されており、上記接点の閉合を検知して加速度検知を行う。
【００１８】
この発明は、上記補助可動接点６ａ、６ｂを設けることを特徴としている。補助可動接点６ａ、６ｂは弾性板で形成されており、これは、質量体１がケース２の座部２ａに衝突したときの衝撃により固定接点５ａ、５ｂと可動接点３ａ、３ｂとの間で不安定な接触状態が生じても、これを補う接触を行うことに寄与する。同時に、補助可動接点６ａ、６ｂは、質量体１の移動範囲終端近くで質量体１に制動力を加え、質量体１とケース座部２ａとの衝突時の衝撃を吸収する働きもする。このため、従来質量体１と座部２ａとの間に設けられていたゴム等の緩衝材を省略でき、しかも接点の接合状態を確実にして、使用環境に影響されにくい、信頼性の高い加速度検知装置を得ることが出来る。
【００１９】
実施の形態２．
図４、図５はこの発明の実施の形態２に係る加速度検知装置を示す断面図であり、図４は装置自体に加速度の加わっていない状態を、図５は装置自体に加速度が加わった状態をそれぞれ示している。図４、図５において、ケース２の内面に形成された固定接点５ａ、５ｂはケース座部２ａ部分まで延設されている。６ａ、６ｂは質量体１の前端面１ａに、中心軸対称となる位置に設けられた弾性板からなる補助可動接点であり、図５に示す質量体１の移動最終位置において、固定接点５ａ、５ｂと接触するように配置されている。その他の構成は図１〜図３と同様なので、相当する要素に同一符号を付して説明を省略する。
【００２０】
以上のような構成において、図５に示すように、装置自体に加速度が加わると、質量体１は摺動軸１０に沿って前進し、可動接点３ａ、３ｂが固定接点５ａ、５ｂに接触し、さらに質量体１の移動の終端において補助可動接点６ａ、６ｂが固定接点５ａ、５ｂに接触して停止する。この状態で、可動接点３ａ、３ｂだけでなく補助可動接点６ａ、６ｂでも通電させることにより、質量体１とケース２の衝突が起こった場合における通電の信頼性を高める。また、補助可動接点６ａ、６ｂの弾性板が撓むことによって、質量体１がケース２に衝突した場合の衝撃を吸収でき、緩衝部材を省略して、かつ安定した通電時間を確保することができる。
【００２１】
実施の形態３．
図６、図７はこの発明の実施の形態３に係る加速度検知装置を示す断面図であり、図６は装置自体に加速度の加わっていない状態を、また、図７は装置自体に加速度の加わった状態をそれぞれ示している。
【００２２】
実施の形態１との違いは、本実施の形態の質量体１の側面１ｂには補助可動接点変形用突起７ａ、７ｂが設けられている点である。その他の構成は図１と同じである。図７から明らかなように、この補助可動接点変形用突起７ａ、７ｂは補助可動接点６ａ、６ｂの下方に形成されていて、質量体１が前進して補助可動接点６ａ、６ｂが固定接点５ａ、５ｂに接触するとき、補助可動接点６ａ、６ｂである弾性板の撓みを規制して、補助可動接点６ａ、６ｂを変形し、固定接点５ａ、５ｂにかかる補助可動接点６ａ、６ｂの接触圧力を増加させる。その摩擦によって質量体１の速度を減速させ、質量体１とケース２の衝突が起こった場合の衝撃を吸収し、安定した通電時間を確保する。
【００２３】
実施の形態４．
上述した実施の形態１〜実施の形態３は、質量体１を摺動軸１０で支持したものであったが、本実施の形態は質量体１を摺動軸ではなくて、ガイドで支持したものである。
【００２４】
図８において、８ａ、８ｂはケース２内に、質量体１の可動接点３ａ、３ｂおよび補助可動接点６ａ、６ｂと干渉しない位置数箇所に設けられた質量体摺動用ガイドである。質量体１との間にはクリアランス９を設けることにより質量体１との摺動性を確保している。その他の構成および動作は図１と同様である。
【００２５】
同じく、図９、図１０は摺動軸の代わりにガイド８ａ、８ｂを用いている点を除けば、それぞれ図４、図６と構成、動作とも同様なので、説明を省略する。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、請求項１、請求項２の発明によれば、補助可動接点を設けることにより、接点閉合による通電時間を安定化すると共に、質量体とケースとの衝突を緩和するゴム等の部材を省略できるため、信頼性の高い加速度検知装置を得ることが出来る。
【００２７】
また、請求項３の発明によれば、質量体側面に補助可動接点変形用突起を設けているので、補助可動接点と固定接点との電気的接触を確実にすると共に、質量体の制動を効果的に行うことが出来る。
【００２８】
また、請求項４に係る発明によれば、補助可動接点を質量体の前面に設けたことにより、接点閉合による通電時間を安定化すると共に、質量体とケースとの衝突をより確実に緩和し、信頼性の高い加速度検知装置を得ることが出来る。
【００２９】
また、請求項５に係る発明によれば、質量体を摺動軸で支持することにより、質量体の動きをスムーズにし、信頼性の高い加速度検知装置を得ることが出来る。
【００３０】
また、請求項６に係る発明によれば、摺動軸を省略することにより構造を簡単かつ小型に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る加速度検知装置を示す断面図である。
【図２】図１の装置の一動作態様を示す断面図である。
【図３】図１の装置の他の動作態様を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る加速度検知装置を示す断面図である。
【図５】図４の装置の一動作態様を示す断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３に係る加速度検知装置を示す断面図である。
【図７】図６の装置の一動作態様を示す断面図である。
【図８】この発明の実施の形態４に係る加速度検知装置の一例を示す断面図である。
【図９】この発明の実施の形態４に係る加速度検知装置の他の例を示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態４に係る加速度検知装置のさらに他の例を示す断面図である。
【図１１】従来の加速度検知装置を示す断面図である。
【図１２】従来の加速度検知装置の一動作態様を示す断面図である。
【図１３】加速度検知装置の検出信号の一例を示す図である。
【図１４】従来の加速度検知装置の検出信号の一例を示す図である。
【符号の説明】
１　質量体、
１ａ　質量体前端面、
１ｂ　質量体側面、
２　ケース、
２ａ　ケース座部、
２ｂ　ケース内部空間、
３ａ、３ｂ　可動接点、
４　弾性部材、
５ａ、５ｂ　固定接点、
６ａ、６ｂ　補助可動接点、
７ａ、７ｂ　補助可動接点変形用突起、
８ａ、８ｂ　質量体摺動用ガイド、
９　質量体とケースのクリアランス、
１０　摺動軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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