JP4200827B2 - 衝撃検知装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突時に生じる所定レベル以上の減速度を検知する衝撃検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許文献１に記載された衝撃検知装置がある。
この衝撃検知装置は、図１１に示す様に、シャフト100 に回転自在に支持されたロータ110 と、このロータ110 に設けられた円筒部120 （図１２参照）に支持されて、ロータ110 を一方向（図１１の左回転方向）に付勢するコイルばね130 等を備え、車両の衝突により所定値以上の加速度が生じると、コイルばね130 の付勢力に抗してロータ110 が他方向へ回転して接点手段（可動接点140 と固定接点150 ）がONすることにより車両衝突を検知する。
【０００３】
【特許文献１】
特開2003-16892号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の衝撃検知装置は、ロータ110 が回転してもシャフト100 とコイルばね130 は回転しないため、図１２に示す様に、コイルばね130 を支持する円筒部120 とシャフト100 との間、及び円筒部120 とコイルばね130 との間に摩擦トルク（Tm1 〜Tm4 ）が発生する。この摩擦トルクは、図４（トルク特性Ｂ）に示す様に、ロータ110 が初期位置から他方向へ回転する行き側と、初期位置へ戻る帰り側とでは、ロータ110 をコイルばね130 の付勢力に抗して回転させるために必要なトルクＴに対して反対方向に作用するため、摩擦トルクが大きくなる程、行き側と帰り側とのトルク差が大きくなる。
【０００５】
また、摩擦トルクは、ばらつきが大きく、衝撃検知性能のばらつきに影響するため、摩擦トルクが大きくなる程（つまり行き側と帰り側とのトルク差が大きくなる程）、安定した衝撃検知性能が得られ難いという問題があった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、ロータの回転時に発生する摩擦トルクを低減することで、より安定した衝撃検知性能が得られる衝撃検知装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明は、所定値以上の加速度を受けた時に、ロータがコイルばねの付勢力に抗して他方向へ回転して接点手段をＯＮする衝撃検知装置であって、
コイルばねを支持するコイルばね支持部は、コイルばねの一端側を支持する第１支持部と、コイルばねの他端側を支持する第２支持部とで構成され、且つ第１支持部がロータと一体に設けられ、第２支持部がロータ及び第１支持部と別体に設けられ、
第１支持部と第２支持部とは共に、シャフトに嵌合する円筒形状を有するとともに、その外周面にてコイルばねの内径側を支持し、第１支持部と第２支持部の少なくとも一方の端部にロータの軸方向の移動を抑える小径部を有することを特徴とする。
【０００７】
上記の構成によれば、コイルばねの他端側が第２支持部によって支持され、その第２支持部がロータ及び第１支持部と別体に設けられているので、ロータの回転時に発生する摩擦トルクを低減できる。つまり、コイルばねの他端側を支持する第２支持部は、ロータ及び第１支持部から分離されているので、ロータの回転時に、第２支持部とコイルばねとの間、及び第２支持部とシャフトとの間に摩擦トルクが発生することはなく、図１２に示した従来構造と比較して摩擦トルクを略半減できる。
【０００８】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した衝撃検知装置において、
第２支持部は、シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にてコイルばねの内径側を支持し、シャフトの端部を支持するハウジングと一体に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
（請求項３の発明）
請求項１に記載した衝撃検知装置において、
第２支持部は、シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にてコイルばねの内径側を支持し、シャフトの端部を支持するハウジングから分離して設けられていることを特徴とする。
（請求項４の発明）
請求項２または３に記載の衝撃検知装置において、
第１支持部は、シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にてコイルばねの内径側を支持することを特徴とする。
（請求項５の発明）
請求項１に記載した衝撃検知装置において、
第１支持部は、シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にてコイルばねの内径側を支持し、第２支持部は、コイルばねの外径側を拘束する円環状に形成され、且つシャフトの端部を支持するハウジングと一体に設けられているとともに、第１支持部に小径部を有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は衝撃検知装置に使用されるコイルばねの支持構造を示す模式図であり、図２及び図３は衝撃検知装置の内部構造を示す断面図である。
【００１５】
衝撃検知装置１は、ハウジング２に両端が回動不能に支持されたシャフト３（図３参照）と、このシャフト３の外周に嵌合して回動自在に支持されたロータ４、このロータ４を一方向（図３の反時計回転方向）に付勢するコイルばね５、このコイルばね５を支持するコイルばね支持部６、７（図１参照）、ロータ４が初期位置（図３に示す位置）から他方向へ所定角度以上回転した時にONする接点手段（可動接点８と固定接点９）、この接点手段がONした時に検知信号を出力する電気回路（後述する）等より構成される。
【００１６】
ロータ４は、自身の回転中心より偏心した位置に重力中心を有し、車両の衝突により加速度を受けると、重力中心に回転モーメントが作用する。また、ロータ４には、接点手段をONするためのカム１０が設けられている。
コイルばね５は、図３に示す様に、一端がロータ４に設けられた係合孔４ａに挿入されてロータ４に係止され、他端がハウジング２に設けられた係止壁２ａに当接して位置決めされることで初期荷重が付与され、その反力でロータ４を一方向に付勢して、初期位置に押し止めている。
【００１７】
コイルばね支持部６、７は、図１に示す様に、コイルばね５の一端側内径を支持する第１支持部６と、コイルばね５の他端側内径を支持する第２支持部７とで構成される。
第１支持部６は、シャフト３の外周に回動自在に嵌合する円筒形状を有し、ロータ４と一体に設けられている。また、第１支持部６の軸方向反ロータ側（第２支持部７側）には、外径を小さくした小径部６ａが一体に設けられている。
第２支持部７は、シャフト３の外周に嵌合する円筒形状を有し、ハウジング２と一体に設けられ、ロータ４及び第１支持部６とは別体に構成されている。
【００１８】
接点手段は、図３に示す様に、可動接点８と固定接点９とで構成され、それぞれハウジング２のベース部２ｂに固定されている。
可動接点８は、板厚の薄い板ばね材によって形成され、ベース部２ｂに対して固定接点９側へ倒されて、その先端部がプレロードストッパ１１に係止されている。この可動接点８は、ロータ４が初期位置から所定角度以上回転した時に、カム１０に押圧されて弾性変形し、固定接点９に接触する。
【００１９】
固定接点９は、車両が衝突とした時に発生する衝撃Ｇの影響で共振することがない様に、可動接点８より板厚が数倍厚く設けられて剛性が確保されている。また、固定接点９の先端側は、ロータ４の回転を妨げないように、反可動接点側へ略９０度屈曲して設けられている。
【００２０】
電気回路は、プリント基板１２に形成されている。
プリント基板１２には、可動接点８と固定接点９、検知信号を出力するための出力端子１３、及び抵抗素子１４等が電気的に接続されている。このプリント基板１２は、図２及び図３に示す様に、ベース部２ｂの反ロータ側に配置されて、ハウジング２等と共にケース１５に収納されている。なお、出力端子１３は、ハウジング２と一体に設けられたコネクタ１６（図３参照）より外部に取り出され、図示しない電気配線を介して車両に搭載されるＥＣＵ（図示せず）に接続される。
【００２１】
次に、衝撃検知装置１の作動を説明する。
車両の衝突により、ロータ４に所定値以上の加速度が加わると、ロータ４の重力中心に回転モーメントが作用してロータ４に回転力が発生する。この回転力がコイルばね５の付勢力に打ち勝つと、ロータ４がシャフト３を中心として図３の時計回転方向に回転する。このロータ４の回転により、ロータ４に設けられたカム１０が可動接点８を押圧すると、その可動接点８が弾性変形して固定接点９に接触することにより、出力端子１３からＥＣＵ（図示せず）に検知信号が出力される。
【００２２】
（第１実施形態の効果）
上記の衝撃検知装置１は、コイルばね支持部６、７が第１支持部６と第２支持部７とに分割して設けられ、その第１支持部６によってコイルばね５の一端側内径が支持され、第２支持部７によってコイルばね５の他端側内径が支持されている。この構成では、第２支持部７がロータ４及び第１支持部６と一体に回転することが無いので、ロータ４の回転時に発生する摩擦トルクを低減できる。
【００２３】
具体的には、ロータ４の回転時（行き側と帰り側）に、第２支持部７とコイルばね５との間、及び第２支持部７とシャフト３との間に摩擦トルクが発生することはなく、図１２に示した従来構造と比較して摩擦トルクを略半減できる。その結果、図４のトルク特性Ａに示す様に、従来（トルク特性Ｂ）より、ロータ４の行き側と帰り側とのトルク差を小さくでき、その分だけ衝撃検知性能のばらつきが抑えられるので、より安定した衝撃検知性能を得ることができる。
【００２４】
（変形例）
第１実施形態では、第１支持部６の軸方向反ロータ側（第２支持部７側）に小径部６ａを設けているが、例えば図５に示す様に、第１支持部６の小径部６ａを廃止して、第２支持部７の軸方向ロータ側（第１支持部６側）に外径を小さくした小径部７ａを設けても良い。あるいは、両支持部６、７に、それぞれ小径部６ａ、７ａを設けても良い。
【００２５】
（参考例１）
図６はコイルばね５の支持構造を示す模式図である。
本参考例は、図６に示す様に、第２支持部７をハウジング２と別体に設けた場合の一例である。この第２支持部７は、シャフト３の外周に回動自在に嵌合して、自身の外周面によりコイルばね５の他端側内径を支持している。
この構成でも、第１実施形態と同じく、ロータ４の回転時に発生する摩擦トルクを従来より低減できるので、衝撃検知性能のばらつきが抑えられて、より安定した衝撃検知性能を得ることができる。
なお、第２支持部７は、シャフト３に圧入等によって固定しても良い。
【００２６】
（第２実施形態）
参考例１では、第１支持部６を同一外径の円筒形状として図６に示しているが、例えば図７に示す様に、第１支持部６の軸方向反ロータ側（第２支持部７側）に外径を小さくした小径部６ａを設けても良い。あるいは、図８に示す様に、第２支持部７の軸方向ロータ４側（第１支持部６側）に外径を小さくした小径部７ａを設けても良い。
【００２７】
（第３実施形態）
図９はコイルばね５の支持構造を示す模式図である。
本実施形態は、図９に示す様に、第２支持部７をハウジング２と一体に設けると共に、その第２支持部７を円環状（リング形状）に形成して、その内周面でコイルばね５の外径側を拘束する場合の一例である。この場合も、第１実施形態と同じく、ロータ４の回転時に発生する摩擦トルクを従来より低減できるので、衝撃検知性能のばらつきが抑えられて、より安定した衝撃検知性能を得ることができる。
【００２８】
なお、第１支持部６の軸方向反ロータ側（第２支持部７側）には、外径を小さくした小径部６ａが設けられ、この小径部６ａの軸方向端面がハウジング２に近接して対向し、両者間に所定の軸方向ギャップが確保されている。この小径部６ａを設けることにより、ロータ４の軸方向移動（図示右側への移動）が抑えられるので、ロータ４の移動によってコイルばね５が軸方向に圧縮されることはなく、ロータ４の安定した動作を確保できる。
【００２９】
（参考例２）
図１０はコイルばね５の支持構造を示す模式図である。
本参考例は、図１０に示す様に、第１支持部６を円環状（リング形状）に形成して、その内周面でコイルばね５の外径側を拘束する場合の一例である。
なお、第２支持部７は、図１０に示す円環状（リング形状）でなくても良い。つまり、第１実施形態または参考例１と同様に、シャフト３に嵌合する円筒形状として、その外周面でコイルばね５の他端側内径を支持する構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるコイルばねの支持構造を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わる衝撃検知装置の内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係わる衝撃検知装置の内部構造を示す断面図である。
【図４】本発明と従来技術のトルク特性図である。
【図５】コイルばねの支持構造を示す模式図である（第１実施形態の変形例）。
【図６】コイルばねの支持構造を示す模式図である（参考例１）。
【図７】コイルばねの支持構造を示す模式図である（第２実施形態）。
【図８】コイルばねの支持構造を示す模式図である（第２実施形態）。
【図９】コイルばねの支持構造を示す模式図である（第３実施形態）。
【図１０】コイルばねの支持構造を示す模式図である（参考例２）。
【図１１】従来技術に係わる衝撃検知装置の内部構造を示す側面図である。
【図１２】従来技術に係わるコイルばねの支持構造を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 衝撃検知装置
２ ハウジング
３ シャフト
４ ロータ
５ コイルばね
６ 第１支持部（コイルばね支持部）
７ 第２支持部（コイルばね支持部）
８ 可動接点（接点手段）
９ 固定接点（接点手段）

Claims (5)

1. シャフトに回動自在に支持されたロータと、
   このロータを一方向に付勢するコイルばねと、
   このコイルばねの内径側または外径側から前記コイルばねを支持するコイルばね支持部とを備え、
   所定値以上の加速度を受けた時に、前記ロータが前記コイルばねの付勢力に抗して他方向へ回転して接点手段をＯＮする衝撃検知装置であって、
   前記コイルばね支持部は、前記コイルばねの一端側を支持する第１支持部と、前記コイルばねの他端側を支持する第２支持部とで構成され、且つ前記第１支持部が前記ロータと一体に設けられ、前記第２支持部が前記ロータ及び前記第１支持部と別体に設けられ、
   前記第１支持部と前記第２支持部とは共に、前記シャフトに嵌合する円筒形状を有するとともに、その外周面にて前記コイルばねの内径側を支持し、前記第１支持部と前記第２支持部の少なくとも一方の端部に前記ロータの軸方向の移動を抑える小径部を有することを特徴とする衝撃検知装置。
2. 請求項１に記載した衝撃検知装置において、
   前記第２支持部は、前記シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にて前記コイルばねの内径側を支持しており、
   前記シャフトの端部を支持するハウジングと一体に設けられていることを特徴とする衝撃検知装置。
3. 請求項１に記載した衝撃検知装置において、
   前記第２支持部は、前記シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にて前記コイルばねの内径側を支持しており、
   前記シャフトの端部を支持するハウジングから分離して設けられていることを特徴とする衝撃検知装置。
4. 請求項２または３に記載の衝撃検知装置において、
   前記第１支持部は、前記シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にて前記コイルばねの内径側を支持することを特徴とする衝撃検知装置。
5. 請求項１に記載した衝撃検知装置において、
   前記第１支持部は、前記シャフトに嵌合する円筒形状を有し、その外周面にて前記コイルばねの内径側を支持し、
   前記第２支持部は、前記コイルばねの外径側を拘束する円環状に形成され、且つ前記シャフトの端部を支持するハウジングと一体に設けられているとともに、
   前記第１支持部に前記小径部を有することを特徴とする衝撃検知装置。

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