Roller Might sensor

【発明の詳細な説明】 イ） 産業上の利用分野 本発明はローラマイトセンサに関する。 特定すれば、本発明はエアバッグのように乗客を拘束さたるために車体の減速度を検知するのに使用するローラマイトセンサに関する。

ロ） 従来の技術 ローラマイト機構を使用したセンサであって、車体の減速度を検知するのに使用されるローラマイトセンサは公知である。 ここで、「ローラマイト」とは、ローラ及びバンドから成り１個又は２個以上のローラに薄く弾力性のあるバンドをＳ字状に又はローラを取巻いた状態に掛けて、バンドの両端部を他の部材に固定して構成したものであり、極めて小さい摩擦力でローラ移動できるような機構をいう。 ルコニック（LuConic）等の米国特許第
3,643,049号は周りにバンドが巻き付けられたローラを有するローラマイトセンサを開示している。 バンドはベースに取り付けられた第一の縦方向部分と第一の部分から離間して伸長しかつベースに取り付けられた間隔を置いて配設された脚部を有する第二の縦方向の部分とを備えている。 脚部の断面積は第一のバンド部分の断面積よりも大きく、従って、バンドはローラを第一のバンド部分の方へ即ち電気的接触を離れて最初に位置へ偏倚力を与えている。 過度の車体の減速度が作用すると、ローラはバンドの偏倚力に抗してベースに沿って転動し、電気的接触器と係合し電気回路が形成される。

他の従来のローラマイトセンサはシャーシ上に装着された成形ベースを備えている。 この電気的接触ピンがシャーシに取り付けられている。 バンドの一端はベースの上面に取り付けられそして他端は引張装置に取り付けられている。 バンドはローラの周りに巻き付けられている。
引張装置はバンドに力を作用してローラをベース上に保持する。 過度の車体の減速度が作用した場合、ローラがベースに沿って転動しバンドを発射接触器と係合させる。 バンドが発射接触器と係合した時、発射接触器とバンドを通りシャーシの一方のピンと他方のピンの間に電流が流れる。 従って、電気回路が形成され車体の安全装置が作動する。

ハ） 発明の概要 本発明は金属シャーシに取り付けられた成形された金属板製のベースを備えている。 金属板製のベースの一面はローラのような可動部材の案内面として作用する。 金属薄のバンドがローラの周りに巻き付けられかつその両端がベースの底面に溶接されている。 バンドはローラの両側で異った断面積を有しており、従って、ローラは第一の位置へ偏倚力がかけられている。 ローラは、バンドを点弧接触器と係合させるような過度の車体の減速度の下で、案内面を転動し第一の位置から離間するように作動可能である。

単一の導電性のピンがシャーシを通って伸長しシャーシとは電気的に絶縁されている。 このピンは緊急接触器に接続されている。 バンドが緊急接触器と係合した時、電流がピン、緊急接触器、バンド、ベース及びシャーシを通って流れる。 このように、電気回路が形成されてエアバッグ又はシートベルトの緊張装置のような車体の安全装置が作動する。

金属板のベースは案内面に沿ってローラの第一の位置を設定する後方係止部を備えている。 バンドは後方係止部に対してローラに偏倚力を与える。 後方係止部はローラの安全装置として作用しかつ物理的に折り曲げられ、ローラが移動して電気回路を形成する距離を選定してもよい。 従って、センサは所望の感度を供するように較正することができる。

本発明の好適実施例ではバンド引張装置は備えていない。 センサの好適実施例は従来のセンサよりも相当に小型にもすることが可能である。 ベースとシャーシが電気回路の一部を形成しているため引張装置が不要となるからである。

さらに、金属バンドがベースの底面に溶接されているために、例えばセンサが不意に落下した場合、溶接部に作用する力は剪断力となる。 この剪断力には溶接部は容易に抵抗し得るものである。

ニ） 実施例 ローラマイトセンサ10（第１図参照）はカバー12及びシャーシ14を備えている。 シャーシ14はほぼ長方形をした金属板である。 カバー12は薄い壁部を有する金属製の密閉箱であり、これはレーザー溶接によりシャーシ14に取付けられているのが望ましい。 さらに、カバー12は90％
乃至95％の窒素又は５％乃至10％のヘリウムの密封された不活性大気中にセンサ10の他の部品を囲撓している。
単一の電気接触ピン16がシャーシ14から突出しかつシャーシ14から電気的に絶縁されている。 ピン16は車体の一つの電気ポテンシャルに取り付けられておりまた、シャーシ14は反対の電気的ポテンシャルに取り付けられている。 カバー12の内側にはベース18がシャーシ14に取り付けられている。 ローラ20はバンド22によりベースに装着されている。 バンド22はローラ20の周りに巻き付けられかつその両端がベースに溶接されている。 シャーシ14に固定された点弧接触器がローラと接触するようにベースを通って突出している。 このことは以下で説明する。

ベース18は金属薄板の一片で形成されている。 ベース18
はNo.304の焼準ステンレス鋼であって約0.5mm厚のもので造られていることが望ましい。 第３図に好適に示されているように、ベース18は第２のベース部分28から間隔を置かれた第１のベース部分26を有している。 第３図に示されるように、ベース18の左端において、ベースの湾曲した第３の部分30が第一と第二の部分の間に伸長しかつそれらを接続している。 第３図に示されるように、ベース18の右端において、ベース18の湾曲した第４の部分
32が第１の部分26の右端から伸長し第１の部分26をシャーシ14に連結している。

シャーシ14から離隔しかつ第２のベース部分28から離隔して対向する第１のベース部分26の面は湾曲した案内面
40であり、案内面40はローラ20の転動の経路を画成する。 第１の長孔42が第１のベース部分26に沿って長手方向中央部に伸長している。 点弧接触子24（第２図参照）
が案内面40の上部に長孔42を通ってローラ20の転動の経路へと伸長している。 一対の第２の長孔44,46が長孔42
に平行に但し間隔を置いて第１のベース部分26に沿って長手方向に伸長している。

第２のベース部分28は相互にほぼ平行な二つの間隔を置いて配設された脚部56を備えている。 第１の脚部56はベースの一方の側部に沿って伸長し、第２の脚部（図示せず）はベース18の反対側に沿って伸長する。 各脚部56は位置90（第３図及び４図）でシャーシ14の面54に溶接されてベース18をシャーシ14に取り付けている。

ベース18の湾曲した第３の部分30はベース18の一方の側に脚部60をまたベース18の反対側に脚部62を備えている。 脚部60は湾曲した外面61を有し、脚部62は湾曲した外面63を有している。 面61及び63は第１のベース部分26
の案内面40に合体している。 脚部60及び62は第１のベース部分26の左端をシャーシ14から間隔を置いた位置に支持する。 脚部60及び62の各々はベースの第２の部分28の別の脚部56を継ぐ。

湾曲した第４のベース部分32は第１のベース部分26の右端とシャーシ14の右端の間に伸長する。 湾曲した第４のベース部分32は第１のベース部分26の右端をシャーシ14
から間隔を置いた位置に支持する。 第４のベース部分32
の一部分64は２箇所92でシャーシ14に溶接されている（第３図及び４図）。 第４のベース部分32の湾曲した外面33は第１のベース部分の案内面40と合体している。

前方係止部34はベース18の第１の部分26からシャーシ14
に対してほぼ直角の方向に伸長している。 前方係止部34
は、脚部60及び62の間のベースの湾曲した第３の部分の中央部から切り出して第３の部分から離間するように折り曲げることによりベース18と同じ金属薄板の一片から形成することが望ましい。 前方係止部34の面35は第３図に示すようにベース18の右端を向いている。

後方係止部36がシャーシ14から離隔して第２のベース部分28から伸長している。 前方係止部34と同様に、後方係止部36はベース18と同じ金属薄板の一片から形成されることが望ましい。 後方係止部は第４のベース部分32の両側で相互に離間して配設された二つの平行な脚部66及び
68を備えている。 脚部66及び68は第２のベース部分28のそれぞれの脚部56に接続されている。 平面部分70が第１
のベース部分26の案内面40の上部で脚部66と68とを連結している。 後方係止部36のくぼみ又は突出部分72が脚部
66及び68に平行に平面部分70に沿って伸長しかつ平面部分70から外方に即ちローラ20及び前方係止部34の方向に突出している。 くぼみ72の前面74は後方係止部36の他のどの部分よりもベース18の左端に接近して配設されている。 この面74はローラ20と後方係止部36の間に点接触を与え、従って、ローラ20の位置を正確に設定することができる。 くぼみ72は、例えばバンド22が接触点でローラに対して平面でない場合に発生する可能性のある不正確なローラ位置決めを避けるために、バンド22よりもむしろローラと係合している。 代案として、後方係止部はベース18の中央からオフセットした突出部を備えていてもよい。 この場合には、くぼみは突出部の平面部分に形成されそしてローラ20と突出部の間の点接触はローラ20の中央からオフセットした点となる。

バンド22はローラ20を第２図に示すように案内面40に沿って第１位置へ偏倚させる。 第２図に示すような位置において、ローラ20は後方係止部36の前面74と当接している。 バンド22は可撓性を有する伝導性材料で造られている。 バンドはベリリウム−ニッケル合金で造られておりかつ約0.03mm厚のものが望ましい。 バンド22はローラ20
がベース18に対して転動運動するように把持する。

バンドの狭い舌部分80が第４のベース部分32の湾曲した外面33に沿って長手方向に伸長しかつ外面33の上にありそして第１のベース部分26の案内面40の方へ伸長している。 次にバンド22の舌部分80が上方かつ後方へ曲がり第２図に示すようにローラ20の円筒状外面84の周りに巻き付いている。 バンド22の舌部分80の端部は第４のベース部分32の底面から相互に横切って離隔した二つの位置82
（第３図及び４図）でベース18に溶接付けされている。
バンドの端部は溶接された位置82及び92の間にある。

バンド22の長さの中ほどの部分で、バンド22は舌部分80
の幅が拡がっており、第２図の89で示すように、それは二つの間隔を置いて配置されかつ平行な脚部48及び50を形成するように分割されている。 その脚部48及び50の間でローラ20がくぼみ72と接触する。 二つの脚部48及び50
は舌部分80で開始したローラ20周りの巻付を終り第１のベース部分26の案内面40に沿いベース18の左端へ伸長する。 脚部48は第３のベース部分30の脚部60の湾曲した外面61の周りに巻き付き、第２のベース部分の脚部56の一方とシャーシ14の間に伸長し、二つの位置86（第３図及び４図）でベースに溶接される。 センサ10の反対側のバンド部分50は、第３のベース部分30の脚部62の湾曲した外面63の周りに巻き付き、第２のベース部分28の第２の脚部56とシャーシ14の間に伸長し、位置86からベース18
の他の側の二つの溶接位置でベース18に溶接されている。 脚部48及び50の端部は溶接位置86と90の間にある。
金属バンド22は底面で溶接されていてベース18の上部では溶接されていないため、溶接部にかかる力は、溶接部が容易に抗し得る剪断力である。 この力はローラ20を案内面40から離隔するように引き付けてバンドに引張力をかける傾向を有する。 このような力は振動が作用する状況、例えばセンサが不意に落下した場合に発生する。

脚部48及び50は長孔44と46の上にそれぞれ伸長している（第２図）。 長孔44と46はバンド22とベース18の間の接触領域を減少させる。 このことは、バンド22とベース18
の間に蓄積しかつローラ20の転動を阻害する細かい物質の侵入を最少限にする。 長孔44はさらに診断用接触子52
が第１のベース部分26を通り案内面40の上に伸長し脚部
48と接触することを可能にする。

好適実施例において、センサ10は、第２図に示すような位置にローラ20とバンド22を有しローラが後方係止部36
と接触する自動車のような搬送体に装着される。 二つの脚部48と50を組合せた断面積は、バンド舌部分80の断面積よりも大きいため、バンドは後方係止部36の方へローラを偏倚させる。 センサ10が前方へ移動する車体の減速度を検知するようにする場合には、センサ10の左端13は車体の前方に向けて装着されかつセンサ10の右端15は車体の後方に向けて装着される。 減速度が十分長時間の間隔で十分な割合である場合には、ローラ20はバンド22の偏倚力に抗して後方係止部36から離間しベース18の案内面40に沿って転動する。 ローラ20は後方係止部36から十分に遠ざかるように転動し、バンドの舌部分80は案内面
40を通って伸長する点弧接触子24と接触する。 点弧接触子24とバンド22は共に導電性金属で造られている為、点弧接触子24とバンド22の間に電流を流すことができる。
かかる電流は、例えば、エアバッグのような車の乗員を拘束する装置を付勢する。

センサ10は第５図に示すような診断組立体を一実施例に含めてもよい。 診断組立体98は相互接続部100を備えている。 相互接続部100はベース18の第３の部分30の脚部6
0及び62と第２のベース部分28の脚部56の間に配置されている。 ベース18から突出している相互接続部100の端部は脚部102によってシャーシ14に取り付けられている。 相互接続部100の他端もしくは後端は脚部104によりシャーシ14に取り付けられている。 相互接続部100は電気的絶縁物質で造られている。 第５図に示すように、金属フランジ106が相互接続部100に固定されている。 フランジ106は相互接続部100の物質により脚部102,104から電気的に絶縁されている。 フランジ106は相互接続部100
の内部フランジ部分108と相互接続部から突出している外部フランジ部分110とを有している。 診断接触子52は外部フランジ部分110に取り付けられている。 診断接触子52は、金属のような可撓性を有する電導性物質で造られている。 診断接触子52の一端はフランジ部分110に固定されている。 診断接触子52の他端はフランジ部分110
から突出しかつ一対の可撓性のある診断突起部112を備えている。 突起部112はバンド22の脚部48と接触する。

抵抗器114が相互接続部100内の凹部116に配置されている。 抵抗器114の一本のリード線118が接続点120で内部フランジ部分108に取り付けられている。 抵抗器114の他のリード線120は相互接続部100の後端から外方に伸長しかつピン16に接続されている。 ピン16は絶縁体122によりシャーシ14から電気的に絶縁されている。 従って、電気診断回路が形成されその回路によりピン16とバンド22
の間に電流を流すことができる。 診断回路はピン16、抵抗器114、フランジ106、診断接触子52、診断接触子の突起112及びバンド22を備えている。 センサ10の通常作動時には、車体の安全装置を起動させるのに要する量よりも著しく少ない量の電流が診断回路の中を流れている。
バンド22がいずれかの点で破断した場合、脚部48は診断接触子の突起112から引き離れ診断回路が破断される。
その結果、回路が開放された状態となり適当な警報装置を付勢してセンサが作動不能であることを表示する。

診断組立体98がセンサ10に備わっていない場合は、抵抗器114のような抵抗がピン16とシャーシ14の間に電気的に接続されてもよい。 このような配置は、一定の少量の電流が抵抗器を通って流れることを可能にし車体の電気回路にセンサ10があることを表示し、そしてセンサ10の車体の回路との電気接続の安全性を検査するように作用する。

本発明の好適実施例の上記記載により、当業者が改良、
変形及び修正を加えることは容易であろう。 そのような改良や変形等は本発明の範囲に含まれるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のセンサの外形図、 第２図は第１図のセンサの斜視図であって、カバーその他の部品を取外しいくつかの部品を破線で示した図、 第３図は第１図のセンサの金属板ベースの斜視図、 第４図は第３図の４−４線に沿う縦方向断面図であって、ローラとバンドを誇張して示した図、 第５図はセンサの診断組立体を示す斜視図である。 10:ローラマイトセンサ、14:シャーシ 18:ベース、20:可動部材 22:バンド、24:電導性の部材 26:第１のベース部分、28:第２のベース部分 30:第３のベース部分、32:第４のベース部分 40:案内面