가속도 검출장치

가속도 검출장치{ACCELERATION DETECTING DEVICE}

본 발명은 차량의 승차자 보호장치를 구동제어하는 승차자 보호시스템의 가속도 검출장치에 관한 것이다.

에어백시스템의 차량의 승차자 보호장치의 동작을 제어하는 컨트롤유닛(승차자 보호시스템) 내부에 설치되어 있는 종래의 가속도 검출장치에 대해 설명한다.

도 11은 종래의 가속도 검출장치를 포함한 컨트롤유닛 및 승차자 보호장치가 차량에 설치되는 위치의 예를 표시하는 도면이고, 차량을 위쪽에서 보고 표시하고 있다. 도 11에서, 110은 가속도 검출장치를 내부에 갖는 컨트롤러 유닛이고, 차체의 센터터널(도시 않음) 내부에 설치되어있다. 111은 승차자 보호장치이고, 스티어링 휠(도시 않음) 내부에 설치되어 있다.

도 12는 종래의 가속도 검출장치의 구성을 개략적으로 표시하는 측면도이다. 도 12에서 100은 가속도 검출장치이다. 101은 소정의 질량을 갖는 질량체, 102는 질량체(101)를 접동 가능하게 지지하는 접동축이다. 103은 탄성체이고 접동축(102)의 주위를 감도록 설치되어있다. 탄성체(103)의 탄성력에 의해, 가속도 검출장치 (100)가 동작하고 있지 않을 때는 질량체 101은 한방향으로 눌려져 있다. 104는 가동접점이고, 질량체(101)의 상부와 하부에 스프링 상태로 부착되어있다. 105는 고정접점이고, 가속도 검출장치(100)의 내부이고, 질량체(101)가 접동축(102)상을 접동할 때에 들어가는 터널상태의 천정부분과 바닥부분에 설치되어있다.

도 13(a) 및 (b)는 종래의 가속도 검출장치(100)의 일부를 구성하는 질량체 (101) 및 접동축(102)의 설명도이고, 도 13(a)은 가속도 검출장치가 동작하고, 있지 않은 통상상태에서의 질량체 및 접동축의 사시도, 도 13(b)은 단면도이다.

도 13에서 101은 질량체이다. 질량체(101)는 예를 들면 황동으로 되고, 소정의 질량을 갖는다. 101a는 질량체(101)를 관통하는 관통공이다.

102는 접동축이고, 관통공(101a)을 관통하고, 고정되어있다. 접동축(102)은 예를 들면 PBT(폴리브틸렌 텔레프탈레이트) 수지로 되고, 단면형상은 원형이다. 관통공(101a) 및 접동축(102)의 단면의 원은 접동축(102)은 예를 들면, 금형성형등으로 형성된다. 질량체(101)의 단면의 원보다도 크게 되어 있고, 질량체(101)가 접동축(102)상을 접동하는 것을 가능하게 하고 있다. Gz는 질량체(101)에 작용하는 중력성분이다.

질량체(101) 및 접동축(102)을 포함하는 가속도 검출장치가 동작하고 있지 않은 상태(이하, 통상상태라고도 한다.)에서는 질량체에 대해 중력 Gz만이 작용하고 있으므로, 질량체(101)의 상부와 접동축(102)의 상부가 한점에서 접하고 있다.

다음 가속도 검출장치(100)의 동작에 대해 설명한다.

차량이 전방의 물체와 충돌함으로써 충격(감속도)을 받은 경우, 이 충격에 의해 질량체(101)가 관성력을 받는다.

충격이 큰 경우에는, 관성력이 탄성체(103)의 탄성력을 이겨 질량체(101)가 접동축(102)상을 접동하고, 터널상의 구멍부분으로 들어간다. 질량체(101)가 어느 일정 이상의 거리를 이동한 경우, 가동접점(104)과 고정접점(105)이 접촉해서 전기적으로 도통한다.

가속도 검출장치(100)는 기계식이고 컨트롤유닛(110)은 가속도 검출장치 (100) 및 전기식의 가속도 검출장치(반도체 가속도센서)의 2중회로를 구비하고 있다. 쌍방의 회로가 승차자 보호장치(111)를 동작시키는 신호를 내고 비로써 승차자 보호장치(111)가 동작한다. 이하, 승차자 보호장치(111)를 동작시키는 회로에 대해 설명한다.

도 14는, 종래의 가속도 검출장치(100)를 구비한 컨트롤유닛(110) 및 승차자 보호장치(111)의 전기적인 구성을 표시하는 회로도이다.

도 14에서 112는 전원이다. 113은 반도체식 가속도센서이고, 차량이 받은 충격가속도 중 검출하는 기능을 갖는다. 114는 마이크로컴퓨터이고, 반도체식 가속도센서(113)로 부터 받은 신호의 처리를 하는 기능을 갖는다. 115는 반도체스위치이고, 승차자 보호장치(111)의 구동회로를 개폐한다.

이들 전원(112), 반도체식 가속도센서(113), 마이크로컴퓨터(114), 반도체스위치(115) 및 기계식의 가속도 검출장치(100)에 의해 컨트롤유닛(110)이 구성되어있다. 또, 반도체 스위치(115)에 의해 개폐되는 구동회로 및 보호장치 본체에 의해 승차자 보호장치(111)가 구성되어 있다.

다음, 컨트롤유닛(110) 및 승차자 보호장치(111)의 회로의 동작에 대해 설명한다. 예를 들면 차량이 물체에 정면 충돌한 경우, 컨트롤유닛(110)의 내부에 배치되어 있는 반도체식 가속도센서(113)가 그 충격가속도를 검출하고, 검출한 가속도 신호를 마이크로컴퓨터(114)에 출력한다. 마이크로컴퓨터(114)는 반도체식 가속도센서(113)로 부터의 신호를 내부의 A/D 컴버터로 디지털데이터로 전환해서 소정의 데이터 처리를 하고, 어느정도 이상의 충격이 있던 경우 반도체스위치(115)는 닫는다.

또, 마찬가지로 컨트롤유닛(110)의 내부에 배치되어 있는 기계식의 가속도 검출장치(100)는 차량에 어느정도 이상의 충격이 가해진 경우, 이미 설명한 바와같이 내부접점이 도통해서 회로가 폐쇄된다.

이와 같이, 차량이 어느정도 이상의 충격을 받으면, 반도체스위치(115) 및 기계식의 가속도 검출장치(100)의 양방향의 회로가 닫힘으로서, 승차자 보호장치 (111)의 구동회로에 전류가 흐르고, 승차자 보호장치(111)가 동작한다.

종래의 차량의 승차자 보호시스템에서의 가속도 검출장치는 이상과 같이 구성되고, 소정의 동작을 하는 것이나, 질량체(101) 및 접동축(102)의 단면형상이 모두 원형이였으므로, 차량이 충돌하는 방향에 의해서는 질량체(101)의 움직임이 불안정하게 되고 질량체(101)가 접동축(102)상을 이동할때 흔들림이 생긴다.

이 경우, 승차자 보호장치가 작동하는 타이밍이 지연되는 염려가 있다는 과제가 있었다.

이하, 이 과제를 상세하게 설명한다. 차량이 물체에 정면 충돌한 경우, 질량체(101)가 받는 충격의 방향은 가속도 검출방향 즉, 접동축(102)의 축방향과 일치한다. 이 때문에 질량체(101)는 접동축(102)상을 안정해서 접동이동할 수가 있다.

또, 비스듬히 충돌하는 경우에 대해 설명한다. 도 15(a)에서 (c)는 차량이 물체에 비스듬히 충돌한 경우의 질량체(101)와 접동축(102)과의 접촉상태를 표시하는 도면이고, 도 15(a)는 사시도, 도 15(b) 및 도 15(c)는 단면도이다. 도 15(a)에서 Gz는 질량체(101)에 작용하는 중력성분 Gx는 접동축(102)방향의 충격가속도 성분이다. Gy는 접동축(102)방향을 전후방향으로 한 경우에, 좌우방향에 생기는 충격가속도 성분이다. 차량이 물체에 비스듬하게 충돌했을 때에 질량체(101)가 받은 충격을 접동축(102)방향의 충격가속도 성분 Gx에 더해 이 방향에 대해 수평90°이동한 방향에도 충격가속도 성분 Gy가 생긴다. 가속도 검출장치(100)가 동작하고 있지 않은 통상상태의 경우, 질량체(101)에는 중력 Gz만이 작용하고 있으므로, 질량체 (101)와 접동축(102)과는 상부의 한점에서 접촉하고 있다(도 13(b)).

그러나, 비스듬하게 충돌이 발생하면 수직방향의 중력성분 Gz보다도 수평방향의 충격가속도 성분 Gx, Gy 쪽이 커지므로, 질량체(101)는 접동축(102)에 대해 90°의 각도를 갖는 수평방향으로 이동하고, 좌우방향의 일점에서 접동축(102)과 접촉한다. 이에 발생하는 질량체 1이라 접동축(102)과의 사이의 마찰력에 의해 회전모멘트가 발생하고 질량체(101)가 회전해 버리므로, 질량체(101)의 접동시에 흔들림이 생긴다.

도 15(c)는, 질량체(101)가 접동축(102)의 주위를 회전하는 모습을 표시하는 단면도이다. 이와 같이, 회전모멘트가 발생하고 질량체(101)가 회전하는 경우, 회전모멘트는 마찰력에 의존하고, 질량체(101)의 관통공(101a) 및 접동축(102)의 표면상태가 균일하지 못한 경우는 질량체(101)의 움직임이 불안정하게 된다. 이 때문에 승차자 보호장치가 작용하는 타이밍이 늦어지는 염려가 있다.

본 발명은, 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 된 것으로 충돌의 방향에 관계없이 안정되게 접동축상을 접동하는 것이 가능한 가속도 검출장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한, 가속도 검출장치는 소정의 질량을 갖는 질량체로 질량체를 관통하는 관통공을 갖는 질량체와 관통공을 관통해서 질량체를 접동시키는 접동축을 구비하고, 접동축이 관통공과 2점 이상에서 접촉해서 질량체를 지지하도록 한 것이다.

본 발명에 관한, 가속도 검출장치는 관통공의 단면형상이 원형일때 접동축을 관통공과 2점 이상에서 접촉해서 질량체를 지지하도록 한 것이다.

본 발명에 관한, 가속도 검출장치는 접동축을 단면형상을 가로로 긴 장원형으로 한 것이다.

본 발명에 관한, 가속도 검출장치는 접동축을 질량체의 회전규제가 되는 돌기부를 구비하도록 한 것이다.

본 발명에 관한, 가속도 검출장치는 접동축의 단면형상이 원형일때 관통공을 접동축이 관통공과 2점 이상에서 접촉해서 질량체를 지지하는 형상으로 된 것이다.

본 발명에 관한, 가속도 검출장치는 관통공을, 질량체의 회전규제가 되는 면을 구비하도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 가속도 검출장치를 구성하는 질량체 및 접동축의 설명도.

도 2는 차량이 비스듬히 충돌했을때의 질량체 및 접동축의 상태를 표시하는 단면도.

도 3은 실시의 형태 1의 변형예의 가속도 검출장치에서의 접동축의 선단부근의 사시도.

도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 가속도 검출장치를 구성하는 질량체 및 접동축의 설명도.

도 5는 차량이 비스듬히 충돌을 했을때의 질량체 및 접동축의 상태를 표시하는 단면도.

도 6은 실시의 형태 2의 변형예의 가속도 검출장치에서의 접동축의 선단부근의 사시도.

도 7은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 가속도 검출장치를 구성하는 질량체 및 접동축의 설명도.

도 8은 차량이 비스듬히 충돌했을때의 질량체 및 접동축의 상태를 표시하는단면도.

도 9는 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 가속도 검출장치를 구성하는 질량체 및 접동축의 설명도.

도 10은 차량이 비스듬히 충돌했을때의 질량체 및 접동축의 상태를 표시하는 단면도.

도 11은 종래의 가속도 검출장치를 포함하는 컨트롤유닛 및 승차자 보호장치가 차량에 설치되는 위치의 예를 표시하는 도면.

도 12는 종래의 가속도 검출장치의 구성을 개략적으로 표시하는 측면도.

도 13은 종래의 가속도 검출장치를 구성하는 질량체 및 접동축의 설명도.

도 14는 종래의 가속도 검출장치를 포함하는 컨트롤유닛 및 승차자 보호장치의 전기적인 구성을 표시하는 회로도.

도 15는 차량이 물체에 비스듬히 충돌했을때의 질량체와 접동축과의 접촉상태를 표시하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 21, 31 : 질량체, 1a, 21a, 31a : 관통공,

2, 12, 20,22, 200 : 접동축,

3a, 3b, 13a, 13b,23a, 23b, 33a, 33b : 접점,

12a, 12b : 정점, 12c : 돌기부(정점),

31b : 저면,31c : 정각,

20a, 200b : 내각, 200c, 200d : 돌기부(내각).

이하, 본 발명의 실시의 한 형태를 설명한다.

실시의 형태 1.

도 1(a) 및 (b)는 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 가속도 검출장치를 구성하는 질량체 및 접동축의 설명도이고, 도 1(a)는 가속도 검출장치가 동작하고 있지않은 통상상태에서의 질량체 및 접동축의 사시도, 도 1(b)는 단면도이다.

도 1(a)에서 1은 질량체이고, 소정의 질량을 갖는다. 질량체(1)은 예를 들면 황동으로 되어있다. 1a는 질량체(1)를 관통하는 관통공이다. 관통공(1a)의 단면형상은 원형이고, 예를 들면, 금형성형등으로 쉽게 형성할 수가 있다. 2는 접동축이고, 예를 들면, PBT수지로 되어있다. 접동축(2)의 단면형상은 가로가 긴 타원형이고, 예를 들면, 금형성형등으로 형성된다. Gz는 질량체(1)에 작용하는 중력성분이다. 이 타원형의 길이 방향의 경우 관통공(1a)의 직경과 비교해서 약간 짧게 되어있다. 도 1(b)에서 3a 및 3b는 관통공(1a)(질량체 1)과 접동축(2)과의 접점이다. 접점(3a)은 관통공(1a)의 우상부, 접점(3b)은 좌상부로 한다.

통상상태에서는 질량체(1)에는 중력 Gz만이 작용하고 있으므로, 접동축(2)은 관통공(1a)의 접점(3a) 및 (3b)의 2점에서 접촉하고 질량체(1)를 지지하고 있다.

다음, 이 가속도 검출장치의 동작에 설명한다.

차량이 정면충돌한 경우는 질량체(1)가 받는 충격의 방향은 가속도 검출방향 즉, 접동축(2)의 축방향과 일치한다.

이 때문에 질량체(1)는 접동축(2)상을 안정해서 접동이동할 수가 있다.

다음 차량이 비스듬하게 충돌을 한 경우에 설명한다.

도 2(a) 및 (b)는 차량이 비스듬하게 충돌을 일으켰을때의 질량체(1) 및 접동축(2)의 상태를 표시하는 단면도이다. 도 2(a)에서, Gz는 질량체 1에 작용하는 중력성분, Gx는 접동축(2) 방향의 충격가속도 성분이다. Gy는 접동축(2) 방향을 전후방향으로 한 경우, 좌우방향으로 생기는 충격가속도 성분이다.

곡선의 굵은 화살표는 회전모멘트를 표시한다.

비스듬한 충돌이 발생한 경우, 중력성분 Gz보다도 수평방향의 가속도성분 Gx 및 Gy쪽이 커지므로, 질량체(1)은 접동축(2)에 대해 90°의 각도를 갖는 수평방향 (좌우방향)으로 이동하고, 이 좌우방향의 한점에서 접동축(2)과 접촉한다.

그러나, 접동축(2)은 단면형상이 가로가 긴 타원형이고, 통상상태에서 접점 (3a) 및 3(b)의 2점에서 질량체(1)와 접촉하고, 이 질량체(1)를 지지하는 형상이므로, 질량체(1)의 좌우방향으로의 이동량이 적다. 이 때문에 질량체(1)와 접동축(2)사이에 생기는 마찰력이 억제되고, 회전모멘트가 억제되므로, 질량체(1)의 회전도 억제된다. 도 2(b)는 질량체(1)의 회전이 억제되는 모양을 표시하는 단면도이다. 회전모멘트는 마찰력에 의존하므로 마찰력을 작게 억제함으로써, 질량체(1)의 회전을 억제할 수가 있다.

이상과 같이, 이 실시의 형태 1에 의하면 관통공(1a)의 단면형상이 원형일 때, 접동축(2)의 단면형상은 가로가 긴 타원형이고, 접동축(2)이 관통공(1a)과 2점의 3(a) 및 (3b)로 접촉해서 질량체 1을 지지하는 형상이다.

이 때문에, 차량이 비스듬하게 충돌을 일으켰을 때에 접동축에 대해 90°방향(좌우방향)에의 질량체(1)의 이동량이 적고, 질량체(1)와 접동축(2)과의 마찰력에 의한 회전모멘트의 발생을 억제하도록 작용한다. 따라서, 질량체의 접동때에 흔들림이 발생하지 않고, 안정한 이동이 가능하다는 효과가 얻어진다. 또, 관통공의 형성을 복잡하게 하지 않고, 상술한 효과를 갖는 가속도 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다.

다음 실시의 형태 1의 변형예에 대해 설명한다.

도 3은 실시의 형태 1의 변형예의 가속도 검출장치에서의 접동축(20)의 선단부근의 사시도이다.

접동축(20)의 단면형상을 가로가 긴 타원형이다.

이 때문에, 통상상태에서 접동축(20)은 장원의 우상단 및 좌상단 부분이 질량체(1)의 관통공(1a)의 우상부와 접촉하고, 질량체(1)를 지지할 수가 있다.

따라서, 실시의 형태 1과 같은 효과가 얻어진다. 또, 접동축(20)은 단면형상이 장원형이므로 금형성형등의 가공에 의해 쉽게 형성할 수 있다는 효과가 얻어진다. 기타의 부분에 대해서는 실시의 형태 1과 같으므로 상세한 설명은 생략한다.

실시의 형태 2.

도 4(a) 및 (b)는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 가속도 검출장치를 구성하는 질량체 및 접동축의 설명도이고, 도 4(a)는 통상상태에서의 접동축의 사시도, 도 4(b)는 단면도이다.

도 4(a)에서 1은 질량체, 1a는 관통공이고, 실시의 형태 1과 같다. 12는 접동축이고, 예를 들면, PBT수지로 되어있다. 접동축(12)의 형상은 정삼각주이고, 따라서, 그 단면형상은 정삼각형이다. (12a),(12b),(12c)는 접동축(12)의 단면의 삼각형의 각 정점이다. 접동축(12)은 정점(12a) 및 (12b)가 상부(12c)가 하부에 위치하고, 단면형상이 역삼각형이 되도록 설치되어있다. Gz는 질량체(1)에 작용하는 중력성분이다. 도 4(b)에서 (13a) 및 (13b)는 관통공(1a)와 접동축(12)과의 접점이 다. 접점(13a)은 관통공(1a)의 우상부, 접점(13b)은 좌상부로 한다.

통상상태에서는 질량체(1)에는 중력 Gz만이 작용하고 있으므로 접동축(12)은 관통공의 접점(13a) 및 (13b)의 2점에서 접동축(12)의 정점(12a) 및 (12b)와 접촉하고 질량체(1)을 지지하고 있다. 정점(12c)은 통상상태에서는 수직하향하고, 차량이 물체에 충돌했을 때에 질량체(1)의 회전규제를 실시하는 돌기부로 작용한다.

다음에, 이 가속도 검출장치의 동작에 대해 설명한다.

차량이 정면충돌을 일으킨 경우는, 질량체(1)가 받는 충격의 방향은 가속도 검출방향 즉, 접동축(12)의 축방향과 일치한다.

이 때문에 질량체(1)는 접동축(12)상을 안정하게 접동 이동할 수가 있다.

다음 차량이 비스듬히 충돌을 했을 때에 대해 설명한다.

도 5(a) 및 (b)는 차량이 비스듬하게 충돌을 했을때의 질량체(1) 및 접동축 (12)의 상태를 표시하는 단면도이다. 도 5(a)에서 Gz는 질량체(1)에 작용하는 중력성분, Gx는 접동축(12)방향의 충격가속도 성분이다. Gy는 접동축(12)의 방향을 전후방향으로 한 경우, 좌우방향으로 생기는 충격가속도 성분이다.

곡선의 굵은 화살표는 회전모멘트를 표시한다.

비스듬히 충돌이 발생한 경우, 중력성분 Gz보다도 수평방향의 가속도성분 Gx 및 Gy쪽이 커지므로, 질량체(1)는 접동축(12)에 대해 90°의 각도를 갖는 수평방향 (좌우방향)으로 이동하고, 접동축(12)의 정점(12a) 또는 (12b)(여기서는 12a)와 이 좌우방향의 1점에서 접촉한다.

그러나, 접동축(12)은 단면형상이 역삼각형이고, 통상상태에서 접점(13a) 및 (13b)에서 접동축(12)의 정점(12a) 및 (12b)가 질량체(1)와 접촉하고, 이를 지지하는 형상이므로, 질량체(1)의 좌우방향의 이동량이 적다. 이 때문에, 질량체(1)와 접동축(12)사이에 생기는 마찰력이 억제되고, 회전모멘트가 억제되므로, 질량체(1)의 회전도 억제된다.

도 5(b)는 질량체(1)의 회전이 억제되는 모양을 표시하는 단면도이다.회전모멘트는 마찰력에 의존하므로, 마찰력을 작게 억제함으로써, 질량체(1)의 회전을 억제할 수가 있다. 또, 돌기부(정점)(12c)가 회전하려고 하는 질량체 (1)(관통공 1a)에 접촉하고, 질량체(1)의 회전규제를 한다.

이상과 같이, 이 실시의 형태 2에 의하면 관통공의 단면형상이 원형일때, 접동축(12)의 단면형상은 역삼각형이고, 접동축(12)이 관통공(1a)과 2점의 (13a) 및 (13b)에서 접촉해서 질량체(1)를 지지하는 형상이다. 따라서, 본 실시의 형태 2는 실시의 형태 1과 같은 효과가 얻어진다.

또, 이 실시의 형태 2에 의하면 접동축(12)은 돌기부(정점)(12c)를 구비하고 있으므로, 비스듬히 충돌시의 질량체(1)의 회전을 더욱 억제한다. 이 때문에, 질량체(1)의 보다 안정된 접동을 가능하게 한다는 효과가 얻어진다.

다음에, 실시의 형태 2의 변형예에 대해 설명한다.

도 6은 실시의 형태 2의 변형예의 가속도 검출장치를 구성하는 접동축(200)의 선단부근의 사시도이다. 도면에서 200은 접동축이고, 단면형상은 가로가 긴 사각형이다. (200a),(200b),(200c),(200d)는 단면의 사각형의 각각의 내각을 우상,좌상, 우하, 좌하 순으로 표시한 것이다.

내각(200a) 및 (200b)는 통상상태에서 관통공(1a)의 우상부 및 좌상부와 접촉하고, 질량체(1)를 지지한다. 또, 내각(200c) 및 (200d)는 차량이 비스듬하게 충돌한 경우에 질량체(1)의 회전규제를 하는 돌기부로 작용한다. 이 때문에 본 변형예는 실시의 형태 2와 같은 효과가 얻어진다. 기타의 부분에 대해서는 실시의 형태 2와 같으므로, 상세한 설명을 생략한다.

실시의 형태 3.

도 7(a) 및 (b)는 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 가속도 검출장치를 구성하는 질량체 및 접동축의 설명도이고, 도 7(a)는 통상상태에서의 접동축의 사시도, 도 7(b)는 단면도이다.

도 7(a)에서 21은 질량체이고, 소정의 질량을 갖는다.

질량체(21)은 예를 들면 황동으로 되어있다. 21a는 질량체(21)를 관통하는 관통공이다. 관통공(21a)의 단면형상은 세로가 긴 타원형이고, 예를 들면, 금형성형등으로 형성되어 있다. 22는 접동축이고, 예를 들면, 접동축(22)의 단면형상은 원형이고, 예를 들면, 금형성형등으로 쉽게 형성할 수가 있다.

관통공(21a)의 중심부의 수평방향의 경우 접동축(22)의 직경보다도 크나, 세로가 긴 타원의 상부와 하부는 접동축(22)이 끼어지지 않을 정도로 좁아져 있다. Gz는 질량체(21)에 작용하는 중력성분이다. 도 7(b)에서, (23a) 및 (23b)는 관통공 (21a)(질량체 21)과 접동축(22)과의 접점이다.

접점(23a)은 관통공(21a)의 우상부, 접점(23b)은 좌상부로 한다.

통상상태에서는 질량체(21)에는 중력 Gz만이 작용하고, 접동축(22)은 관통공 (21a)의 상부에 끼워지지 않을 정도의 크기이므로 접점(23a) 및 (23b)의 2점에서 질량체(21)와 접촉하고 질량체(21)를 지지하고 있다.

다음, 이 가속도 검출장치의 동작에 대해 설명한다.

차량이 정면충돌을 일으킨 경우는 질량체(21)가 받는 충격의 방향은 가속도 검출방향, 즉 접동축(22)의 축방향과 일치한다. 이 때문에, 질량체(21)는 접동축 (22)상을 안정되게 접동이동할 수가 있다. 다음에 차량이 비스듬히 충돌을 일으킨 경우에 대해 설명한다.

도 8(a) 및 (b)는 차량이 비스듬히 충돌을 했을때의 질량체(21) 및 접동축 22)의 상태를 표시하는 단면도이다. 도 8(a)에서, Gz는 질량체(21)에 작용하는 중력성분, Gx는 접동축(22) 방향의 충격가속도 성분이다. Gy는 접동축(22)방향을 전후방향으로 한 경우, 좌우방향으로 생기는 충격가속도 성분이다. 곡선의 굵은 화살표는 회전모멘트를 표시한다.

비스듬히 충돌했을때의 중력성분 Gz보다도 수평방향의 가속도 성분 Gx 및 Gy쪽이 커지므로, 질량체(21)는 접동축(22)에 대해 90°의 각도를 갖는 수평방향(좌우방향)으로 이동하고 이 좌우방향의 한점에서 접동축(22)과 접촉한다.

그러나, 질량체(21)는 단면형상이 세로가 긴 타원형이고, 통상상태에서 (23a) 및 (23b)의 2점에서 접동축(22)이 질량체(21)와 접촉하고 질량체(21)를 지지하는 형상이므로, 질량체의 좌우방향의 이동량이 적다. 이 때문에 질량체(21)와 접동축 (22)사이에 생기는 마찰력이 억제되고, 회전모멘트가 억제되므로, 질량체(21)의 회전도 억제된다. 도 8(b)는 질량체(21)의 회전이 억제되는 모양을 표시하는 단면도이다. 회전모멘트는 마찰력에 의존하므로, 마찰력을 작게 억제함으로써 질량체 (21)의 회전을 억제할 수가 있다.

이상과 같이, 이 실시의 형태 3에 의하면, 접동축(22)의 단면형상이 원형일때, 질량체(21)의 단면형상을 세로가 긴 타원형이고, 접동축(22)이 관통공(21a)과 2점의 (23a) 및 (23b)에서 접촉해서 질량체(21)를 지지하는 형상이다. 따라서, 본 실시의 형태 3은 실시의 형태 1과 같은 효과가 얻어진다. 또, 접동축의 형성을 복잡하게 하지 않고 상술한 효과를 갖는 가속도 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다.

실시의 형태 4.

도 9(a) 및 (b)는 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 가속도 검출장치를 구성하는 질량체 및 접동축의 설명도이고, 도 9(a)는 통상상태에서의 접동축의 사시도, 도 9(b)는 단면도이다.

도 9(a)에서 31은 질량체이고, 소정의 질량을 갖는다. 질량체(31)는 예를 들면, 황동으로 되어있다. 31a는 질량체(31)를 관통하는 관통공이다. 관통공(31a)의단면형상은 정삼각형이고, 예를 들면, 금형성형등으로 형성되어있다.

31b는 질량체(31)의 관통공(31a)의 저면이고, 질량체(31)의 단면의 삼각형의 저면의 집합이다. 저면(31b)은 질량체(31)의 회전규제를 하는 면으로 작용한다. (31c)는 질량체(31)의 관통공(31a)의 단면의 삼각형의 정각이다. 22는 접동축이고, 실시의 형태 3과 같다.

관통공(31a)의 단면의 삼각형에 저변은 접동축(22)의 직경보다 크다. 또, 정각(31c)은 접동축(22)이 들어갈 수 없을 정도로 좁게 되어있다. Gz는 질량체(31)에 작용하는 중력성분이다.

도 9(b)에서, (33a) 및 (33b)는 관통공(31a)과 접동축(22)과의 접점이다. 접점(33a)은 관통공(31a)의 우상부, 접점(33b)은 좌상부로 한다.

통상상태에서는 질량체(31a)에는 중력 Gz만이 작용하고, 접동축(22)은 관통공(31a)의 상부에 끼워지지 않을 정도의 크기이므로, 접점(33a) 및 (33b)의 2점에서 질량체(31)와 접촉하고, 질량체(31)를 지지하고 있다.

다음, 이 가속도 검출장치의 동작에 대해 설명한다.

차량이 정면충돌을 일으킨 경우에는 질량체(31)가 받는 충격의 방향은 가속도 검출방향, 즉, 접동축(22)의 축방향과 일치한다. 이 때문에, 질량체(31)는 접동축(22)상을 안정되게 접동이동할 수가 있다. 다음, 차량이 비스듬히 충돌했을 때에 대해 설명한다.

도 10(a) 및 (b)는 차량이 비스듬히 충돌을 일으켰을 때의 질량체(31) 및 접동축(22)의 상태를 표시하는 단면도이다.

도 10(a)에서 Gz는 질량체(1)에 작용하는 중력성분, Gx는 접동축(22) 방향의 충격가속도 성분이다. Gy는 접동축(22) 방향을 전후방향으로 한 경우, 좌우방향으로 생기는 충격가속도 성분이다. 곡선의 굵은 화살표는 회전모멘트를 표시한다.

비스듬히 충돌했을때 중력성분 Gz보다도 수평방향의 가속도 성분 Gx 및 Gy쪽이 커지므로, 질량체(31)는 접동축(22)에 대해 90°의 각도를 갖는 수평방향(좌우방향)으로 이동하고, 이 좌우방향의 한점에서 접동축(22)과 접촉한다.

그러나, 질량체(31)는 단면형상이 삼각형이고, 통상상태에서 (33a) 및 (33b)의 2점에서 접동축(22)이 질량체(31)와 접촉하고, 질량체(31)를 지지하는 형상이므로, 질량체(31)의 좌우방향의 이동량이 적다. 이 때문에, 질량체(31)와 접동축(22)사이에 생기는 마찰력이 억제되고, 회전모멘트가 억제되므로, 질량체(31)의 회전도 억제된다.

도 10(b)는 질량체(31)의 회전이 억제되는 모양을 표시하는 단면도이다. 회전모멘트는 마찰력에 의존하므로 마찰력을 작게 억제함으로써, 질량체(31)의 회전을 억제함으로써, 질량체(31)의 회전을 억제할 수가 있다. 또, 회전하고자 하는 질량체(31)의 저면(31b)이 접동축(22)과 접촉하고, 질량체(31)의 회전규제를 한다.

이상과 같이, 이 실시의 형태 4에 의하면 접동축(22)의 단면형상이 원형일때 질량체(31)의 단면형상은 삼각형이고, 접동축(22)이 관통공(31a)과 2점의 (33a) 및 (33b)에서 접촉해서 질량체(31)를 지지하는 형상이다. 따라서, 본 실시의 형태 4는 실시의 형태 1과 같은 효과가 얻어진다.

또, 이 실시의 형태 4에 의하면, 질량체(31)는 관통공(31a)의 저면(31b)을구비하고 있으므로, 비스듬히 충돌했을때의 질량체(31)의 회전을 다시 억제한다. 이 때문에, 질량체(31)의 보다 안정된 접동을 가능하게 한다는 효과가 얻어진다.

실시의 형태 1에서 4까지에서, 가속도 검출장치의 전체적인 구성 및 동작 및 이를 포함하는 컨트롤유닛의 회로의 동작등에 대해서는 종래와 같으므로, 상세한 설명을 생략한다.

실시의 형태 1에서 4까지는, 어느 것도 질량체를 황동으로 한 것으로 하였으나, 동이나 아연으로 된 것도 무방하다. 또, 자석으로 된 질량체로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 접동축 내부에 어느 일정 이상의 충격을 받은 경우에 ON 또는 OFF가 되도록 한 리드스위치를 조합한다. 이렇게 함으로써, 질량체의 위치를 식별하고, 승차자 보호장치의 구용을 제어하면, 차량의 통상 주행시에 약간의 충격으로 승차자 보호장치가 동작하는 것을 방지할 수가 있다.

실시의 형태 1에서 4까지는 모두 접동축이 관통공과 2점에서 접촉해서 질량체를 지지하도록 가속도 검출장치를 구성하였다. 그러나, 비스듬히 충돌했을 때에 접동축에 대해 90°방향(좌우방향)에서의 질량체의 이동량을 적재하는 것이 가능하면, 접점은 2개가 아니라도 된다. 또, 접동축이 관통공과 2점에서 접촉하는 것이 가능하면, 관통공 및 접동축의 크기 형상등은 실시의 형태 1에서 4로 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 소정의 질량을 갖는 질량체로서 질량체를 관통하는 관통공을 갖는 질량체와 관통공을 관통하고, 질량체를 접동시키는 접동축을 구비하고, 접동축이 관통공과 2점 이상에서 접촉해서 질량체를 지지하도록 가속도 검출장치를 구성하였으므로, 차량이 비스듬히 충돌했을 때에 접동축에 대해 90°의 각도를 갖는 수평방향으로의 질량체의 이동량이 적고, 질량체와 접동축 사이에 생기는 마찰력에 의한 회전모멘트의 발생을 억제한다. 따라서, 질량체의 접동때에 흔들림이 발생하지 않고, 안정된 이동이 가능한 가속도 검출장치가 얻어지는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 관통공의 단면형상이 원형일때 접동축은 관통공과 2점이상의 접점을 가지고, 질량체를 지지하도록 한 형상으로 해서 가속도 검출장치를 구성하였으므로, 차량이 비스듬히 충돌했을 때에 접동축에 대해 90°의 각도를 갖는 수평방향으로의 이동량이 적고 질량체와 접동축 사이에 생기는 마찰력에 의한 회전모멘트의 발생을 억제한다. 따라서, 질량체의 접동때에 흔들림이 생기지 않고, 안정된 이동이 가능한 가속도 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다. 또, 관통공의 형성을 복잡하게 하는 일 없이 안정된 이동이 가능한 가속도 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 접동축은 단면형상이 가로가 긴 장원형으로 해서 가속도 검출장치를 구성하였으므로, 이 접동축은 금형성형등의 쉬운 가공으로 형성할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 접동축은 질량체의 회전규칙이 되는 돌기부를 구비하도록 가속도 검출장치를 구성하였으므로, 비스듬하게 충돌했을 때에 일어나는 질량체의회전을 더욱 억제한다. 이 때문에 질량체의 보다 안정된 접동을 가능하게 하는 가속도 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 접동축의 단면형상이 원형일때 관통공을 접동축이 관통공과 2점 이상에서 접촉해서 질량체를 지지하고 있는 형상으로 해서, 가속도 검출장치를 구성하였으므로, 차량이 비스듬하게 충돌을 일으켰을 때에 접동축에 대해 90°의 각도를 갖는 수평방향으로의 질량체의 이동량이 적고, 질량체와 접동축 사이에 생기는 마찰력에 의한 회전모멘트의 발생을 억제한다. 따라서, 질량체의 접동때에 흔들림이 생기지 않고, 안정된 이동이 가능한 가속도 검출장치를 얻을 수 있는 효과가 있다. 또, 접동축의 형성을 복잡하게 하지 않고, 안정된 이동이 가능한 가속도 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 관통공이 질량체의 회전규제가 되는 면을 구비하도록 가속도 검출장치를 구성하였으므로, 비스듬하게 충돌했을 때에 일어나는 질량체의 회전을 더욱더 억제한다. 이 때문에, 질량체의 보다 안정된 접동을 가능하게 하는 가속도 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다.