JP3577838B2

JP3577838B2 - Collision detection device

Info

Publication number: JP3577838B2
Application number: JP14096896A
Authority: JP
Inventors: 啓二名倉; 貞之桑原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1996-05-10
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2016-05-10
Also published as: JPH09306311A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定値以上の加速度を検出することで、移動体の衝突を検出するようにした衝突検知装置に関する。本衝突検知装置は、例えば、車両において、乗員を保護するためのエアバッグ装置、シートベルトの巻取装置を起動させるタイミングを決定するための装置に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両のエアバッグ装置において用いられる衝突検知装置として、重量重心と回動中心とを偏心させたロータに作用する加速度により、ロータを回動させその回動に伴って接点を閉成させることで、車両の衝突を検出するようにした装置が知られている（特開平２−１６８５２５号公報）。
しかしこの装置では、衝突時の加速度に抗する方向に付勢し、ロータの回動に抵抗力を与えるバネ部材と、接点部材とが別体で構成されている等、部品点数が多くなり機械的接続部が多いという問題があった。また、このために、構造的に接点間の間隔を確保することが難しく、衝突検知装置の小型化が困難であった。そこで、本出願人により、板バネに接点機能とロータを弾性付勢する機能とを合わせ持たせるなどにより部品点数を削減し、より簡易な構成で小型化できる衝突検知装置が開発され、すでに出願されている（特願平６−１７２１３８号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この簡易な構成の衝突検知装置では、回動可能なウェイトをカバーに設けられたストッパに当接させることで、ウェイトの回動を規制している。しかし、このストッパのダンパ効果が少ないために、車両の側面衝突時などのように、加速度の波形幅が小さく（高周波）且つピーク値が大きい場合には、接点がオンオフする、即ち、チャタリングが発生し、安定した衝突検知信号が得られないという問題がある。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記課題に鑑み、ストッパのダンパ効果を向上させた構造とすることにより、接点間のチャタリングを防止し、安定した衝突検知信号が得られるようにすることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の手段を採用することができる。この手段によると、ウェイトは重量重心に対して偏心した位置でロータと共に回動可能に支持されており、ウェイトに作用する加速度が大きい程、ウェイトは大きく回転し、所定値以上の加速度を受けてウェイトの回転角が所定値以上となると、それに伴ってロータが回動し、一対の接点部材の接点の状態が変化する。即ち、常開接点であれば接点は閉成され、常閉接点であれば接点は開成される。一方、ウェイトの所定角度以上の回動を規制するために、ウェイトの回動経路に、規制手段が配設されている。その規制手段は、ウェイトからの作用力によりその作用力の方向に屈曲可能な弾性体で、屈曲方向に対して屈曲が可能な空間を設けて配設されている。ウェイトはこの規制手段に当接して、それ以上の回動が規制される。ウェイトが規制手段に当接する時、規制手段がウェイトの回動方向に屈曲することによって規制手段はウェイトの回転エネルギーを吸収し、ウェイトの回転に対してダンパとして機能することでウェイトの回動による衝撃が吸収される。よって、接点部材の接点間のチャタリングが防止され、ウェイトの回転により形成される接点状態の保持時間を増加させることができ、パルス幅の広い安定した衝突検知信号を得ることができる。
【０００６】
また、請求項２に記載の手段によれば、接点部材を構成する一対の板バネの先端部がロータに形成されたカムに接触し、検出すべき加速度による回転方向と逆方向にロータが弾性付勢されて回転抵抗力が与えられ、その加速度が所定値以上の大きさのときにロータのカムの作用により接点の状態が変化する。
これにより、ウェイトが回転方向と逆向きに弾性付勢されているので、車両の振動や、急ブレーキ時などに作用する減速度によって、接点の状態が変化することが防止され、衝突検知装置の信頼性を向上させることができる。
【０００７】
請求項３に記載の手段によれば、規制手段はウェイトとの当接時に屈曲可能な両端固定の梁構造に形成されている。
これにより、ウェイトとの当接時に、規制手段の当接部位が屈曲するので、ウェイトの回動による衝撃を吸収し、請求項１に記載の手段と同等の効果を得ることができる。
【０００８】
請求項４に記載の手段によれば、規制手段の両端はケーシングを構成する保護部材に固定されており、ウェイトが規制手段に当接する時、規制手段の屈曲を可能とする空間が規制手段と保護部材との間に設けられている。
これによりウェイトと規制手段との当接時に、規制手段の当接部位がウェイトの回動方向に屈曲するので、ウェイトの回動による衝撃を吸収し、請求項１に記載の手段と同等の効果を得ることができる。
【０００９】
請求項５に記載の手段によれば、規制手段は弾力を有する樹脂材、ゴム材、コイルスプリング、板バネ等の弾性体で構成されている。
これにより、ウェイトと規制手段との当接時に、規制手段の当接部位を作用力の方向に効果的に屈曲させることができ、規制手段のダンパ効果を高めることができる。
【００１０】
請求項６に記載の手段によれば、ロータのカムは第一カムと第二カムで構成されており、一対の板バネのそれぞれを第一カム、第二カムに接触させることで、ロータは衝突時の回動方向と逆方向に弾性付勢されている。この板バネによる付勢力によりウェイトの回転に対する抵抗力が与えられる。そして、ロータの回動時に第一カム、第二カムの作用により一対の板バネの接点間の間隔は狭くなり、接点が閉成される。
これにより、一対の板バネの接点の間隔を十分に確保できるので、衝突検知装置の信頼性をより向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
図１は本発明に係わる衝突検知装置２０の構成を示した斜視図であり、図２はその組付けを示す組付展開図である。衝突検知装置２０は樹脂性のケーシングを構成するカバー１０（保護部材に相当）、平板状のベース１２、及びハウジング１３を有している。ベース１はハウジング１３に、ハウジング１３はカバー１０にそれぞれ圧入により固定されている。
【００１２】
ハウジング１３は、基部１３２と、向合った一対の柱部１３０ａ、１３０ｂとを有し、それらの柱部１３０ａ、１３０ｂの先端部に溝１３１ａ、１３１ｂがそれぞれ形成されている。そして、それらの溝１３１ａ、１３１ｂにより、軸５の両端が機械的に固定されている。軸５には、回動中心と重量重心とが偏心したウェイト４が、軸５の回りに回動可能に取付けられている。
ウェイト４は金属板より機械加工により成形されており、その重量や重心位置の調整のために、穴あけ加工により円形の穴４ａが貫通して設けられている。このウェイト４上にはロータ１がウェイト４と軸５を共有するように樹脂モールドにより形成されており、これにより、そのロータ１はウェイト４と同期して軸５の回りに回動可能である。ロータ１は、第一カム１ａと第二カム１ｂとを有している。
【００１３】
ベース１２には板バネ２と板バネ３とが所定間隔にて立設されおり、それらの板バネ２、３は、先端部にそれぞれ接点２ａ、３ａを有している。接点２ａは平面であるが、接点３ａは接点２ａの側に凸状に形成されている。板バネ２、３の端部２ｂ、３ｂは、それぞれ第一カム１ａ、第二カム１ｂのカム面と当接し、ウェイト４及びロータ１に対して、加速度の作用によって回動する方向と逆方向に弾性付勢している。これにより、急ブレーキ時や、凹凸の大きい路面の走行中などに発生する微小加速度によってウェイト４及びロータ１が回動することが規制される。
【００１４】
板バネ３は、その略中央から端部３ｂにかけて長さ方向にスリット３ｃが形成され、端部３ｂが２つに分離されている。このスリット３ｃの形成によって、接点２ａと接点３ａとの接触を良好に行える。
板バネ２、３はそれぞれ外部に突出した出力端子８ａ、８ｂ、出力端子６ａ、６ｂと接触してベース１２に固定されている。ベース１２の下には後述のシール剤１１（図３参照）が設けられ、衝突検知装置２０内の気密を保持している。出力端子６ａ、６ｂ及び８ａ、８ｂは、シール剤１１の下側から外部に突出し、それらの端子６ａ、６ｂ及び８ａ、８ｂを介して、衝突時に接点２ａと接点３ａとの閉成状態を衝突検知信号として検出することができる。
【００１５】
ウェイト４の回動する経路には、角柱形状のストッパ１６（規制手段に相当）がその両端をカバー１０に保持されて配設されている。ストッパ１６は弾力を有する樹脂材、例えばＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン三量体）などから成り、カバー１０に圧入により両端固定されている。ウェイト４の回動経路方向におけるカバー１０がストッパ１６に対面する部位の肉厚は薄肉化され、これによりストッパ１６とカバー１０との間には間隙部（空間）９が設けられている。ウェイト４は、回動時にストッパ１６と当接することで所定量以上の回動が規制される。
【００１６】
カバー１０の取付け面１０ａ側には、固定端子１４ａ、１４ｂと固定端子１５ａ、１５ｂ（図３参照）が樹脂インサート成形により固定されている。この固定端子１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂを用いて衝突検知装置２０が図示しない回路基板などに固定される。固定端子１４ａ、１４ｂと固定端子１５ａ、１５ｂは、それぞれ後述のインサート金具１４、１５として金属の薄板を機械加工することにより一体的に形成されている。
【００１７】
図３（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は衝突検知装置２０の正面図、側面図、及び下面図をそれぞれ示している。図中のＡ方向が衝突方向を示している。
インサート金具１４、１５は、それぞれの固定端子１４ａ、１４ｂ、固定端子１５ａ、１５ｂが取付け面１０ａの四隅に配置されるように、取付け面１０ａの両側に設けられている。インサート金具１４、１５のそれぞれにおいて、固定端子１４ａ、１４ｂ、固定端子１５ａ、１５ｂと反対側の端部に曲げ加工により曲げ部１４ｃ、１５ｃが所定の角度（図では略直角）に形成されている。
【００１８】
ここで、インサート金具１４、１５の正面図を図９（ａ）に、側面図を図９（ｂ）にそれぞれ示す。図９に示されるようにインサート金具１４、１５は後述の誤配置を防止するために、対角線上に配置されている固定端子１４ａ、１５ｂの根元に非対称形状部１４ｄ、１５ｄが、それぞれ、形成されている。
また、図３（ｃ）に示されるように出力端子６ａ、６ｂ及び出力端子８ａ、８ｂの周囲にはシール剤１１が配置されており、検知装置２０の内部の気密性を確保している。
【００１９】
次に、衝突検知装置２０の作用について説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、所定レベル以上の加速度が作用せず、接点２ａと接点３ａとがオフ状態の時の衝突検知装置２０の正面断面図、側面断面図をそれぞれ示している。
この状態下においては、板バネ２、３によりロータ１が図中Ｂ方向に弾性付勢されており、ロータ１と一体化されたウェイト４はハウジング１３に対して図中Ｂ方向に付勢されている。
【００２０】
図５（ａ）、（ｂ）は、ケース１０に図中Ｂ方向に、従って、ウェイト４にＡ方向に、所定レベル以上の加速度が作用し、接点２ａと接点３ａとがオン状態となった時の衝突検知装置２０の正面断面図、側面断面図をそれぞれ示している。ウェイト４にＡ方向に所定レベル以上の加速度が作用すると、ウェイト４の重量重心にモーメントが作用し、板バネ２、３から付勢される弾性力に抗してウェイト４及びロータ１が軸５を中心に図中ａ方向に回動する。そして、ウェイト４がストッパ１６に当接することで、ウェイト４及びロータ１の回動が規制される。
【００２１】
このとき、ロータ１の回動に伴って、第一カム１ａ、第二カム１ｂとそれぞれ接触していた板バネ２、３が、互いに間隔を狭めながら変位し、ロータ１の所定の回動量にてそれぞれの接点２ａと接点３ａとが接触する。接点２ａと接点３ａとの接触状態は、出力端子６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂから通電される電流の変化により、衝突検知信号として検出することができる。
ここで、衝突検知装置２０の回路図を図６に示す。図６に示されるように、本実施例では出力端子６ｂ、８ａを介して図示しない点火回路及びモニタ回路に衝突検知信号が出力され、出力端子６ａ、８ｂを介して図略のＥＣＵ側のダイアグレジスタに検知信号が出力される構成とした。
【００２２】
ストッパ１６は、ウェイト４との当接時において、当接部１６ａを中心に間隙部９側に屈曲する。これによりウェイト４の回動による運動エネルギがストッパ１６の弾性エネルギに変換され、ストッパ１６はウェイト４との当接時にダンパとして作用し、ウェイト４の衝撃がストッパ１６に吸収される。
このようにしてストッパ１６とカバー１０との間に間隙部９を設けて、ウェイト４との当接時にストッパ１６を屈曲させることによりダンパ作用を増加させることで、ウェイト４がストッパ１６に当接するときに、接点２ａ、３ａ間のチャタリングを防止できると共に、接点オンの保持時間を増加させることができ、衝突検知信号を安定して出力させることができる。
尚、本実施例では、上記構成とすることで、ストッパ１６とカバー１０との間に間隙部９を設けない構成に比較して接点オンの保持時間を約１．３倍に向上させることができた。
【００２３】
上記実施例では、ウェイト４に穴４ａを形成することで、ウェイト４の重量や重心位置を調整する構成としている。これにより、ウェイト４の外形形状を変化させることなく、衝突検知装置２０の感度特性を変化させることができる。
この穴４ａの有無による感度特性の変化を図８に模式的に示す。図８において、縦軸は作用した加速度の値（Ｇ）を示し、横軸は加速度波形のパルス幅（周期）（ｍｓ）を示し、曲線は接点がオンする動作レベルを示している。図８より、ウェイト４に穴４ａを設けることで、接点がオンする動作レベルを大きくすることができる。この特性を利用して、例えば、前面衝突時に比較して側面衝突の場合は、作用する加速度が高周波で、そのレベルが大きいので、前面衝突用の衝突検知装置のウェイトに穴を設けることで、側面衝突用のウェイトを容易に形成することができる。
また、ウェイト４の外形形状が変化しないので樹脂モールド型を共用でき、コストメリットが大となる。
【００２４】
上記実施例では、インサート金具１４、１５にそれぞれ曲げ部１４ｃ、１５ｃを設けた構成とした。この曲げ部１４ｃ、１５ｃを設けることにより、インサート金具１４、１５の厚さ方向の曲げ強度を高めることができると共に、樹脂インサート成形時に金具１４、１５を固定することができるので、薄肉樹脂部への薄肉金具のインサート成形を可能にした。
例えば、図１０（ｂ）に曲げ部を有しないインサート金具１５を用いて樹脂インサート成形を行った時の状態を模式的に示すが、曲げ部を有していないのでインサート成形時に金具１５は左右に振れてしまい、その状態で成形される。このため、図１０（ｂ）に見られるように金具１５がカバー１０の内壁面に突き出てしまう。
一方、図１０（ａ）に示すように金具１５に曲げ部１５ｃを設けると、曲げに対する強度が増加するので、インサート成形時に左右の振れ量を減少させることができると共に、金型２１と金型２２とで金具１５を固定できるので、金具１５を正確に所定位置及び所定姿勢に固定した状態で樹脂インサート成形を行うことができる。
このようにすることで、樹脂インサート成形品の薄肉化、及び確実な気密保持が可能となる。また、インサート成形後に、外観から金具１５のインサート位置、及びその状態確認を行うことができるので、品質管理が容易である。
【００２５】
また、図９に示されるようにインサート金具１４、１５にはそれぞれ非対称形状部１４ｄ、１５ｄが形成されているので、誤配置が防止される。
例えば、図１１（ｂ）に示すように、インサート金具１４、１５のそれぞれの曲げ部１４ｃ、１５ｃの向きを右向きに配置すると、曲げ部１５ｃがカバー１０の内周面に突き出た状態となる。このように、インサート金具１４、１５の配置によっては、曲げ部１４ｃ、１５ｃの一方、または、両方がカバー１０の内周面に突き出た状態となるため、製品不良が発生する。
しかし、本実施例のように、インサート金具１４、１５に非対称形状部１４ｄ、１５ｄを設けてそれらを目印としてインサート金具１４、１５を金型２２に配設することで、インサート金具１４、１５の配設姿勢を図１１（ａ）に示すように正規の姿勢とすることができ、不良品の発生を防止することができる。
また、図１１（ｂ）に示すようにインサート金具１４、１５が配置された場合、カバー１０の内側形状を形成する中子金型とインサート金具１５の曲げ部１５ｃが干渉し、中子金型を破損する恐れがあるが、本実施例のように図１１（ａ）に示す正規の姿勢に配置することで、中子金型とインサート金具１５とが干渉せず、金型の破損を防止することができる。
【００２６】
また、この非対称形状部１４ｄ、１５ｄは固定端子１４ａ、１５ｂの根元部の内側を切欠いて形成している。この時、本装置２０を図示しないプリント基板へ配設する時、プリント基板と当接する端面よりも図９（ａ）に示すようにΔだけ多く削除されている。この結果、プリント基板に対する支点が固定端子１４ａ、１５ｂの根元部の外側の端面Ｓ１、Ｓ２となり、支点間の距離Ｌを長くすることができ、本装置２０をプリント基板へ取付ける時、その姿勢を安定化することができる。
尚、図９では、非対称形状部１４ｄ、１５ｄを固定端子１４ａ、１５ｂの根元に形成したが、非対称形状部１４ｄ、１５ｄを端子１４ａ、１５ｂの先端に設けても良い。また、非対称形状部１４ｄ、１５ｄを対角線関係にある固定端子１４ａ、１５ｂの根元に設けたが、別の対角線関係にある固定端子１４ｂ、１５ａ側に設けてもよい。要は、インサート金具１４、１５の配置時に向きが明確に認識できる位置であれば、非対称形状部１４ｄ、１５ｄの形成位置及び形状には限定しない。
【００２７】
上記実施例では、ストッパ１６を角柱形状としたが、より効果的にたわませるために板状或いは円柱形状としてもよい。
尚、上記実施例では、ストッパ１６をＥＰＤＭで構成したが、ストッパ１６は弾力を有した樹脂材であればよく、その材質は限定しない。
また、必ずしもストッパ１６を樹脂材で構成する必要はなく、他の弾性体を用いて構成してもよい。例えば、スプリングコイルや板バネ等の弾性部材を用いてストッパ１６を構成してもよい。
上記実施例では、ストッパ１６をカバー１０に両端固定したが、ハウジング１３や他の部材に固定してもよく、その固定方法も十分なたわみが得られれば両端固定に限定しない。
【００２８】
上記実施例では、カバー１０を薄肉化することでストッパ１６との間に間隙部９を設ける構成としたが、ストッパ１６を薄肉化するなどの形状を変更することで間隙部９を設けてもよい。
上記実施例では、ウェイト４に形成される穴４ａの形状を、加工を容易にするために円形形状としたが、矩形形状や三角形状など他の形状でもよく、また穴４ａは必ずしもウェイト４を貫通していなくてもよい。
さらに、接点は常開接点で所定値以上の加速度が作用した時に閉成される接点としたが、常閉接点で所定値以上の加速度が作用した時に開成される接点としても良い。
【００２９】
上記実施例では、接点２ａ、３ａをそれぞれ板バネ２、３に一体的に設けた構成としたが、板バネと接点とを別体で構成し、板バネの作動と連動して接点の状態を変化させる構成としてもよい。さらには、ロータの回転と連動して接点の状態が変化する一般的機構、例えばリンク機構等により接点を作動させてもよい。また、ウェイト４及びロータ１を軸５の回りに回動自在に支持しているが、ウェイト４及びロータ１と軸５とを固定し、ハウジング１３に軸受を設け、軸５をその軸受に対して回転可能に軸支しても良い。
【００３０】
上記に示されるように本発明によれば、ウェイトとの当接時にストッパを屈曲させ、ウェイトの回動による衝撃をストッパで吸収することで、接点間のチャタリングを防止でき、接点オンの保持時間を長くでき、安定した衝突検知信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置の構成を示した斜視図。
【図２】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置の組付展開を示した模式図。
【図３】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置の構成を示した構造図。
【図４】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置において加速度が作用していない時の構成を示した構造図。
【図５】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置において加速度が作用している時の構成を示した構造図。
【図６】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置において衝突検知信号を処理する回路構成を示した回路図。
【図７】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置のロータ及びウェイトの構成を示した斜視図。
【図８】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置においてウェイトの穴あけ加工の有無による特性変化のようすを示した模式図。
【図９】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置のインサート金具の構造を示した構成図。
【図１０】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置においてインサート金具の曲げ部の有無による樹脂インサート成形結果を示した構造図。
【図１１】本発明の第一実施例に係わる衝突検知装置においてインサート金具の非対称形状部の有無による樹脂インサート成形結果を示した構造図。
【符号の説明】
１ロータ
１ａ第一カム
１ｂ第二カム
２、３板バネ
２ａ、３ａ接点
４ウェイト
４ａ穴
５軸
６ａ、６ｂ、８ａ、８ｂ出力端子
９間隙部
１０カバー
１１シール剤
１２ベース
１３ハウジング
１４、１５インサート金具
１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ固定端子
１６ストッパ
２０衝突検知装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a collision detection device that detects a collision of a moving object by detecting acceleration equal to or higher than a predetermined value. The present collision detection device is used in, for example, an airbag device for protecting an occupant in a vehicle and a device for determining a timing for activating a seatbelt winding device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a collision detection device used in an airbag device of a vehicle, an acceleration acting on a rotor having an eccentric center of gravity and a center of rotation is used to rotate the rotor and close a contact with the rotation. A device that detects a collision of a vehicle is known (Japanese Patent Laid-Open No. 2-168525).
However, in this device, the number of parts increases, and the number of parts increases, such as the spring member that urges in the direction against the acceleration at the time of collision and gives resistance to the rotation of the rotor and the contact member are formed separately. There is a problem that there are many static connections. For this reason, it is structurally difficult to secure the interval between the contacts, and it has been difficult to reduce the size of the collision detection device. Accordingly, the present applicant has developed a collision detection device that can reduce the number of components by providing a leaf spring with a contact function and a function of elastically biasing the rotor, and can be downsized with a simpler configuration. (Japanese Patent Application No. 6-172138).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the collision detection device having the simple configuration, the rotation of the weight is restricted by bringing the rotatable weight into contact with the stopper provided on the cover. However, since the stopper has a small damper effect, when the waveform width of the acceleration is small (high frequency) and the peak value is large, such as at the time of a side collision of the vehicle, the contact turns on and off, that is, chattering occurs. However, there is a problem that a stable collision detection signal cannot be obtained.
[0004]
Therefore, an object of the present invention is to provide a structure in which the damper effect of a stopper is improved in order to prevent chattering between contacts and to obtain a stable collision detection signal.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the means described in claim 1 can be adopted. According to this means, the weight is rotatably supported together with the rotor at a position eccentric with respect to the center of gravity, and the greater the acceleration acting on the weight, the larger the weight rotates, and receives an acceleration of a predetermined value or more. When the rotation angle of the weight becomes equal to or larger than a predetermined value, the rotor rotates accordingly, and the state of the contacts of the pair of contact members changes. That is, if the contact is normally open, the contact is closed, and if it is a normally closed contact, the contact is opened. On the other hand, in order to restrict the rotation of the weight by a predetermined angle or more, a restricting means is provided on the rotation path of the weight. The restricting means is an elastic body that can bend in the direction of the acting force by the acting force from the weight, and is provided with a space that can bend in the bending direction. The weight comes into contact with this restricting means, and further rotation is restricted. When the weight comes into contact with the regulating means, the regulating means bends in the rotating direction of the weight, so that the regulating means absorbs the rotational energy of the weight, and functions as a damper for the rotation of the weight. Shock is absorbed. Therefore, chattering between the contacts of the contact member is prevented, the holding time of the contact state formed by the rotation of the weight can be increased, and a stable collision detection signal with a wide pulse width can be obtained.
[0006]
According to the second aspect of the present invention, the distal ends of the pair of leaf springs constituting the contact member come into contact with the cam formed on the rotor, and the rotor is elastically moved in the direction opposite to the rotation direction due to the acceleration to be detected. The contact state is changed by the action of the cam of the rotor when the rotational resistance force is applied and the acceleration is greater than a predetermined value.
As a result, since the weight is elastically urged in the direction opposite to the rotation direction, the state of the contact point is prevented from being changed due to the vibration of the vehicle or the deceleration acting at the time of sudden braking, etc. Reliability can be improved.
[0007]
According to the means described in claim 3, the restricting means is formed in a beam structure fixed at both ends which can be bent at the time of contact with the weight.
Thus, the contact portion of the regulating means is bent at the time of contact with the weight, so that the impact due to the rotation of the weight can be absorbed, and the same effect as the means described in claim 1 can be obtained.
[0008]
According to the means of claim 4, both ends of the restricting means are fixed to the protective member constituting the casing, and when the weight abuts on the restricting means, the space which allows the restricting means to bend is formed with the restricting means. It is provided between the protection member.
Accordingly, at the time of contact between the weight and the restricting means, the contact portion of the restricting means is bent in the rotating direction of the weight, so that the shock due to the rotation of the weight is absorbed, and the same effect as the means according to claim 1 is obtained. Can be obtained.
[0009]
According to the fifth aspect, the regulating means is made of an elastic body such as a resin material having elasticity, a rubber material, a coil spring, and a leaf spring.
Thereby, at the time of contact between the weight and the restricting means, the contact portion of the restricting means can be effectively bent in the direction of the acting force, and the damping effect of the restricting means can be enhanced.
[0010]
According to the means described in claim 6, the cam of the rotor is constituted by the first cam and the second cam, and by bringing each of the pair of leaf springs into contact with the first cam and the second cam, the rotor is It is elastically biased in the direction opposite to the direction of rotation at the time of collision. The urging force of the leaf spring gives a resistance to the rotation of the weight. When the rotor rotates, the interval between the contacts of the pair of leaf springs is reduced by the action of the first cam and the second cam, and the contacts are closed.
Thereby, the interval between the contacts of the pair of leaf springs can be sufficiently ensured, so that the reliability of the collision detection device can be further improved.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a collision detection device 20 according to the present invention, and FIG. 2 is an assembly development diagram showing the assembly. The collision detection device 20 includes a cover 10 (corresponding to a protection member) constituting a resin casing, a flat base 12, and a housing 13. The base 1 is fixed to the housing 13 and the housing 13 is fixed to the cover 10 by press fitting.
[0012]
The housing 13 has a base 132 and a pair of opposed pillars 130a, 130b, and grooves 131a, 131b are formed at the distal ends of the pillars 130a, 130b, respectively. Then, both ends of the shaft 5 are mechanically fixed by the grooves 131a and 131b. A weight 4 in which the center of rotation and the center of gravity are eccentric is attached to the shaft 5 so as to be rotatable around the shaft 5.
The weight 4 is formed from a metal plate by machining, and a circular hole 4a is formed through the hole 4a by drilling to adjust the weight and the position of the center of gravity. The rotor 1 is formed on the weight 4 by resin molding so as to share the shaft 5 with the weight 4, whereby the rotor 1 can rotate around the shaft 5 in synchronization with the weight 4. . The rotor 1 has a first cam 1a and a second cam 1b.
[0013]
A leaf spring 2 and a leaf spring 3 are erected on the base 12 at a predetermined interval, and the leaf springs 2 and 3 have contact points 2a and 3a at their distal ends, respectively. The contact 2a is flat, but the contact 3a is formed in a convex shape on the contact 2a side. The ends 2b and 3b of the leaf springs 2 and 3 are in contact with the cam surfaces of the first cam 1a and the second cam 1b, respectively, and are opposite to the direction in which the weight 4 and the rotor 1 rotate by the action of acceleration. Is elastically biased. Accordingly, the rotation of the weight 4 and the rotor 1 due to the slight acceleration generated during sudden braking, running on a road surface having large unevenness, and the like is restricted.
[0014]
The leaf spring 3 has a slit 3c formed in a length direction from substantially the center to the end 3b, and the end 3b is divided into two. By the formation of the slit 3c, the contact between the contact 2a and the contact 3a can be favorably performed.
The leaf springs 2 and 3 are fixed to the base 12 in contact with the output terminals 8a and 8b and the output terminals 6a and 6b protruding to the outside, respectively. A sealant 11 (see FIG. 3), which will be described later, is provided below the base 12 to maintain airtightness in the collision detection device 20. The output terminals 6a, 6b and 8a, 8b protrude to the outside from the lower side of the sealant 11 and collide through the terminals 6a, 6b, 8a, 8b in the closed state of the contacts 2a and 3a at the time of collision. It can be detected as a detection signal.
[0015]
A prism-shaped stopper 16 (corresponding to a regulating means) is provided on the path along which the weight 4 rotates, with both ends thereof being held by the cover 10. The stopper 16 is made of an elastic resin material, for example, EPDM (ethylene-propylene trimer), and is fixed to the cover 10 by press-fitting at both ends. The thickness of the portion where the cover 10 faces the stopper 16 in the direction of the rotation path of the weight 4 is reduced, so that a gap (space) 9 is provided between the stopper 16 and the cover 10. The rotation of the weight 4 by a predetermined amount or more is restricted by coming into contact with the stopper 16 during the rotation.
[0016]
On the mounting surface 10a side of the cover 10, fixed terminals 14a and 14b and fixed terminals 15a and 15b (see FIG. 3) are fixed by resin insert molding. The collision detecting device 20 is fixed to a circuit board (not shown) using the fixing terminals 14a, 14b, 15a, and 15b. The fixed terminals 14a, 14b and the fixed terminals 15a, 15b are integrally formed by machining a thin metal plate as insert fittings 14, 15 described later, respectively.
[0017]
3A, 3B, and 3C show a front view, a side view, and a bottom view of the collision detection device 20, respectively. The direction A in the figure indicates the collision direction.
The insert fittings 14 and 15 are provided on both sides of the mounting surface 10a such that the fixed terminals 14a and 14b and the fixed terminals 15a and 15b are arranged at four corners of the mounting surface 10a. In each of the insert fittings 14 and 15, fixed portions 14a and 14b and bent portions 14c and 15c are formed at predetermined angles (approximately right angles in the drawing) by bending at ends opposite to the fixed terminals 15a and 15b. .
[0018]
Here, FIG. 9A shows a front view of the insert fittings 14 and 15, and FIG. 9B shows a side view thereof. As shown in FIG. 9, the insert fittings 14 and 15 are formed with asymmetrical shaped portions 14d and 15d at the bases of the fixed terminals 14a and 15b arranged diagonally, respectively, in order to prevent misplacement described later. ing.
In addition, as shown in FIG. 3C, a sealant 11 is disposed around the output terminals 6a and 6b and the output terminals 8a and 8b to ensure airtightness inside the detection device 20.
[0019]
Next, the operation of the collision detection device 20 will be described. FIGS. 4A and 4B are a front cross-sectional view and a side cross-sectional view of the collision detection device 20 when an acceleration equal to or higher than a predetermined level does not act and the contacts 2a and 3a are off. .
In this state, the rotor 1 is elastically urged in the direction B in the figure by the leaf springs 2 and 3, and the weight 4 integrated with the rotor 1 is urged against the housing 13 in the direction B in the figure. ing.
[0020]
5 (a) and 5 (b) show that the acceleration of a predetermined level or more acts on the case 10 in the direction B in the figure, and therefore on the weight 4 in the direction A, and the contacts 2a and 3a are turned on. The front sectional view and the side sectional view of the collision detection device 20 at the time are shown, respectively. When an acceleration of a predetermined level or more acts on the weight 4 in the direction A, a moment acts on the weight center of gravity of the weight 4, and the weight 4 and the rotor 1 move against the shaft 5 against the elastic force urged by the leaf springs 2, 3. Is rotated in the direction a in FIG. The rotation of the weight 4 and the rotor 1 is restricted by the contact of the weight 4 with the stopper 16.
[0021]
At this time, with the rotation of the rotor 1, the leaf springs 2 and 3, which have been in contact with the first cam 1 a and the second cam 1 b, are displaced while narrowing the gap therebetween, so that the rotor 1 rotates by a predetermined amount. As a result, the respective contacts 2a and 3a come into contact with each other. The contact state between the contact 2a and the contact 3a can be detected as a collision detection signal based on a change in current supplied from the output terminals 6a, 6b, 8a, 8b.
Here, a circuit diagram of the collision detection device 20 is shown in FIG. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, a collision detection signal is output to an ignition circuit and a monitor circuit (not shown) via output terminals 6b and 8a, and a diagnostic circuit (not shown) on the ECU side is output via output terminals 6a and 8b. The detection signal is output to the register.
[0022]
When the stopper 16 contacts the weight 4, the stopper 16 bends toward the gap 9 around the contact portion 16a. As a result, the kinetic energy due to the rotation of the weight 4 is converted into the elastic energy of the stopper 16, and the stopper 16 acts as a damper when it comes into contact with the weight 4, and the impact of the weight 4 is absorbed by the stopper 16.
In this manner, the gap 4 is provided between the stopper 16 and the cover 10, and the weight 4 is brought into contact with the stopper 16 by increasing the damper action by bending the stopper 16 when coming into contact with the weight 4. Occasionally, chattering between the contacts 2a and 3a can be prevented, the contact-on hold time can be increased, and a collision detection signal can be output stably.
In the present embodiment, the above-described configuration makes it possible to improve the contact-on holding time by about 1.3 times compared to the configuration in which the gap 9 is not provided between the stopper 16 and the cover 10. did it.
[0023]
In the above-described embodiment, the weight 4 and the position of the center of gravity are adjusted by forming the hole 4 a in the weight 4. Thereby, the sensitivity characteristic of the collision detection device 20 can be changed without changing the outer shape of the weight 4.
FIG. 8 schematically shows changes in sensitivity characteristics depending on the presence or absence of the hole 4a. In FIG. 8, the vertical axis indicates the value (G) of the applied acceleration, the horizontal axis indicates the pulse width (period) (ms) of the acceleration waveform, and the curve indicates the operation level at which the contacts are turned on. As shown in FIG. 8, by providing the holes 4a in the weight 4, the operation level at which the contacts are turned on can be increased. Utilizing this characteristic, for example, in the case of a side collision compared to the time of a frontal collision, the applied acceleration is at a high frequency and its level is large, so by providing a hole in the weight of the collision detection device for frontal collision, The weight for side collision can be easily formed.
In addition, since the outer shape of the weight 4 does not change, the resin mold can be used in common, and the cost merit becomes great.
[0024]
In the above embodiment, the insert fittings 14 and 15 are provided with the bent portions 14c and 15c, respectively. By providing the bent portions 14c and 15c, the bending strength in the thickness direction of the insert fittings 14 and 15 can be increased, and the fittings 14 and 15 can be fixed at the time of resin insert molding. Insert molding of thin metal fittings.
For example, FIG. 10 (b) schematically shows a state in which resin insert molding is performed using an insert 15 having no bent portion. And it is molded in that state. For this reason, the metal fitting 15 protrudes from the inner wall surface of the cover 10 as seen in FIG.
On the other hand, when the bent portion 15c is provided in the metal fitting 15 as shown in FIG. 10A, the strength against bending increases, so that the amount of right and left deflection during insert molding can be reduced, and the die 21 and the die Since the metal fittings 15 can be fixed to the fitting 22, resin insert molding can be performed in a state where the metal fittings 15 are accurately fixed at a predetermined position and a predetermined posture.
By doing so, it is possible to reduce the thickness of the resin insert molded product and to reliably maintain airtightness. In addition, since the insert position of the metal fitting 15 and its state can be confirmed from the appearance after the insert molding, quality control is easy.
[0025]
Further, as shown in FIG. 9, the insert fittings 14 and 15 are formed with asymmetrical portions 14d and 15d, respectively, so that misplacement is prevented.
For example, as shown in FIG. 11B, when the bent portions 14c and 15c of the insert fittings 14 and 15 are arranged rightward, the bent portion 15c protrudes from the inner peripheral surface of the cover 10. As described above, depending on the arrangement of the insert fittings 14, 15, one or both of the bent portions 14c, 15c are in a state of protruding from the inner peripheral surface of the cover 10, so that a product defect occurs.
However, as in the present embodiment, the insert fittings 14 and 15 are provided with the asymmetric shaped portions 14d and 15d, and the insert fittings 14 and 15 are disposed on the mold 22 using these as marks. As shown in FIG. 11A, the disposition posture can be set to a normal posture, and occurrence of defective products can be prevented.
When the insert fittings 14 and 15 are arranged as shown in FIG. 11B, the core mold forming the inner shape of the cover 10 and the bent portion 15c of the insert fitting 15 interfere with each other, and the core mold is formed. However, by arranging it in the normal posture shown in FIG. 11A as in the present embodiment, the core mold and the insert metal fitting 15 do not interfere with each other, thereby preventing damage to the mold. can do.
[0026]
The asymmetrical portions 14d and 15d are formed by cutting out the insides of the roots of the fixed terminals 14a and 15b. At this time, when the present apparatus 20 is disposed on a printed circuit board (not shown), as shown in FIG. As a result, the fulcrum for the printed board is the outer end surfaces S1, S2 of the roots of the fixed terminals 14a, 15b, and the distance L between the fulcrums can be increased. When the device 20 is mounted on the printed board, its posture is changed. Can be stabilized.
In FIG. 9, the asymmetric shaped portions 14d and 15d are formed at the roots of the fixed terminals 14a and 15b. However, the asymmetric shaped portions 14d and 15d may be provided at the tips of the terminals 14a and 15b. Further, although the asymmetric shaped portions 14d and 15d are provided at the bases of the fixed terminals 14a and 15b having a diagonal relationship, they may be provided at the fixed terminals 14b and 15a having another diagonal relationship. The point is that the positions and shapes of the asymmetric shaped portions 14d and 15d are not limited as long as the orientation can be clearly recognized when the insert fittings 14 and 15 are arranged.
[0027]
In the above embodiment, the stopper 16 has a prismatic shape, but may have a plate shape or a cylindrical shape for more effective bending.
In the above embodiment, the stopper 16 is made of EPDM. However, the stopper 16 may be any resin material having elasticity, and the material is not limited.
Further, the stopper 16 does not necessarily need to be made of a resin material, but may be made of another elastic body. For example, the stopper 16 may be configured using an elastic member such as a spring coil or a leaf spring.
In the above embodiment, the stopper 16 is fixed to the cover 10 at both ends. However, the stopper 16 may be fixed to the housing 13 or another member, and the fixing method is not limited to the fixing at both ends as long as a sufficient deflection is obtained.
[0028]
In the above embodiment, the gap 9 is provided between the cover 10 and the stopper 16 by reducing the thickness. However, the gap 9 may be provided by changing the shape of the stopper 16 such as by reducing the thickness. Good.
In the above-described embodiment, the shape of the hole 4a formed in the weight 4 is circular in order to facilitate processing. However, other shapes such as a rectangular shape and a triangular shape may be used. It does not have to penetrate.
Further, the contact is a normally open contact that is closed when an acceleration of a predetermined value or more acts, but may be a normally closed contact that is opened when an acceleration of a predetermined value or more acts.
[0029]
In the above embodiment, the contact points 2a and 3a are provided integrally with the leaf springs 2 and 3, respectively. However, the leaf spring and the contact point are formed separately, and the state of the contact point is linked with the operation of the leaf spring. May be changed. Further, the contacts may be operated by a general mechanism that changes the state of the contacts in conjunction with the rotation of the rotor, such as a link mechanism. The weight 4 and the rotor 1 are rotatably supported around the shaft 5, but the weight 4 and the rotor 1 are fixed to the shaft 5, the housing 13 is provided with a bearing, and the shaft 5 is fixed to the bearing. It may be rotatably supported.
[0030]
ADVANTAGE OF THE INVENTION As shown above, according to this invention, a stopper is bent at the time of contact with a weight, and the chattering between contacts can be prevented by absorbing the impact by rotation of a weight with a stopper, and the contact-on holding time And a stable collision detection signal can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a collision detection device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing the assembly and deployment of the collision detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a structural diagram showing a configuration of a collision detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a structural diagram showing a configuration when acceleration is not acting in the collision detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a structural diagram showing a configuration when acceleration is applied in the collision detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a circuit diagram showing a circuit configuration for processing a collision detection signal in the collision detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a rotor and a weight of the collision detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing how the characteristic changes depending on the presence or absence of drilling of the weight in the collision detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a configuration diagram showing a structure of an insert fitting of the collision detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a structural view showing a result of resin insert molding depending on the presence or absence of a bent portion of the insert in the collision detection device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a structural diagram showing a result of resin insert molding depending on the presence or absence of an asymmetrically shaped portion of the insert fitting in the collision detection device according to the first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 rotor 1a first cam 1b second cam 2, 3 leaf spring 2a, 3a contact 4 weight 4a hole 5 shaft 6a, 6b, 8a, 8b output terminal 9 gap 10 cover 11 sealant 12 base 13 housing 14, 15 insert Hardware 14a, 14b, 15a, 15b Fixed terminal 16 Stopper 20 Collision detection device

Claims

In the collision detection device that converts the received acceleration into a rotational force and changes the state of the mechanical contact according to the rotational force to detect an acceleration equal to or more than a predetermined value,
Weights that receive acceleration,
A shaft that rotatably supports the weight at a position eccentric to the weight center of gravity of the weight,
A rotor that is supported by the shaft and that rotates with the rotation of the weight;
A predetermined amount of rotation of the rotor, a pair of contact members configured to change the state of the pair of contacts,
A space is provided on the rotation path of the weight, and a space is provided in which the rotation of the weight beyond a predetermined position is restricted and the elastic body that bends in the direction of the acting force by the acting force from the weight is provided. And a regulating means disposed in the collision detecting device.

The rotor has a cam;
The contact member has a contact and is composed of a pair of leaf springs erected at predetermined intervals, and the tip of each leaf spring contacts the cam to rotate the rotor in a direction opposite to the rotation direction of the rotor. 2. The collision detection device according to claim 1, wherein when the acceleration is greater than or equal to a predetermined value, the state of the contact is changed by the action of the cam of the rotating rotor. apparatus.

The collision detecting device according to claim 1, wherein the restricting unit has a beam structure fixed at both ends that can be bent when the restricting unit comes into contact with the weight.

With a protective member constituting the casing,
The regulating means is fixed to both ends of the protection member,
4. The collision according to claim 3, wherein a space that allows the restricting means to bend when the weight is in contact with the restricting means is provided between the restricting means and the protection member. Detection device.

The collision detecting device according to claim 1, wherein the restricting means is made of an elastic body such as a resin material having elasticity, a rubber material, a coil spring, and a leaf spring.

The cam of the rotor comprises a first cam and a second cam,
The pair of leaf springs respectively contact the first cam and the second cam, and urge the rotor in a direction opposite to a rotation direction at the time of collision,
The shape of the first cam and the second cam is such that the gap between the contacts of the pair of leaf springs is reduced and the contacts are closed by the action of the rotating cam upon collision. The collision detection device according to claim 2, wherein