JP2001524660A - 力応答型の検出器及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 安全装置は、例えば、モータ摺動式窓ガラス（３２）を有する窓開口部における障害物を検出するとともに、そのような障害物に直面して窓ガラスを停止させるためのものであり、ガラス受容溝部（３４）を具備する。底部（４８）は、センサ（６２）を組み込んだ中空チャンバ（６０）を形成する。このセンサは、長手方向へ延びる実質的平行な２つの力応答型感知ユニット（１２、１４）を支持し、各感知ユニットが、溝部（３４）の両側壁（４４、４６）の各々に直に隣接して配置される。窓開口部内の障害物が摺動式窓ガラス（３２）によって上方へ運ばれると、障害物は一方又は両方の側壁（４４、４６）の末端縁に力を加え、この力がそれぞれの感知ユニット（１２、１４）に伝達される。関連する感知ユニット（１２、１４）の導電ストリップは、移動して接触し、窓ガラスを停止させる電気信号を生じる。センサ（６２）の第３の同様の感知ユニット（１３）は、閉じようとする窓ガラスの末端縁によってそれに力が加わったときに、対応の電気信号を生じる。これは窓ガラスの行程の完了を示すために使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、力応答型の検出器及び装置に関する。以下に例として詳述する本発
明を具象化したセンサ及び装置は、自動車で使用されるものであり、モータ駆動
式窓ガラスによって閉鎖可能な窓開口部における障害物の存在を検出する。しか
し、この種のセンサ及び装置は、他の多くの用途で使用することができる。

【０００２】 本発明によれば、長手方向へ延びる力応答型のセンサが提供される。このセン
サは、所定の幅を有して長手方向へ延びる可撓性を有する基部と、基部上に設置
される帯状の力応答型感知手段とを備える。そしてこの感知手段が、基部の幅を
横断して離間配置されるとともに実質的平行な相対配置で幅に沿って延びる第１
及び第２の感知手段を備え、それら第１及び第２の感知手段の各々が、それぞれ
に負荷された力に応答してそれぞれの信号を生じることを特徴とする。 本発明を具象化したセンサ及び装置、並びに自動車で使用される本発明を具象
化した窓安全装置を、添付図面を参照して、以下に例として説明する。

【０００３】 図１に示すセンサは、不定の長さｌと所定の幅ｗとを有するものである。セン
サは、後述するように、センサの表面に沿った個別の所定箇所で、ｌｗ平面に直
交する方向又は少なくとも交差する方向に負荷される力に応答して、電気的に検
出可能な信号を発生する。 センサは、可撓性及び弾性を有する電気絶縁材料から作製される矩形カバー層
１０を備え、この矩形カバー層が、センサの（図１で見て）上面全体に渡って広
がる。

【０００４】 基部層１１は、センサの下面に沿って配置される。基部層１１は、カバー層１
０の材料と同様の材料から作製される。それら層１０、１１の間には、３個の独
立した帯状の感知ユニット１２、１３、１４が設置される。ユニット１２、１４
はセンサの両長手縁部に沿って設置され、ユニット１３はそれらの間に設置され
る。図１はこれらユニットを概略で示す。図２は、それらのうちの１つのユニッ
トを拡大して示すが、他のユニットも同じである。

【０００５】 図２に示すように、ユニットは、カバー層１１上に設置される導電層１５を備
える。層１５は、長さｌに沿って延びるが、幅ｗの小部分にのみ広がる。層１５
は、層１１上に印刷回路技術で形成可能な導電性フィルムからなることが有利で
ある。各々が細帯形状を有する一連の電気絶縁スペーサ１６が、導電層１５上に
設置される。それらスペーサ１６は、層１５を横断して略幅方向へ斜めに延び、
層上で等間隔に配置される。各スペーサ１６は、帯の長手方向に対して角度αを
成す。これらスペーサ１６は、印刷回路技術によって被着できる。

【０００６】 導電層１５の上方には、もう１つの導電層１８が、絶縁スペーサ１６の上端に
置かれるようにして配置される。カバー層１０は導電層１８の上に置かれる。 導電層１８は、印刷回路技術によって被着される導電性フィルムから形成でき
る。 層１０、１１及び導電層１５、１８は可撓性を有する。しかし両導電層の弾性
により、各感知ユニット１２、１３、１４の両層１５、１８は、通常は絶縁スペ
ーサ１６によって離間保持（すなわち電気的に絶縁）されるようになっている。

【０００７】 作動時に、矢印Ｆ１、Ｆ２又はＦ３（図１）の方向に負荷される力は、カバー
層１０を撓曲させるとともに、対応する１つの感知ユニット１２、１３、１４の
導電層１８を撓曲させて、層１８をそれぞれの層１５に電気的に接触させる。こ
の電気的接触は、電気的に検出されて出力信号を生成することができる。 力Ｆ１、Ｆ２又はＦ３が１つの絶縁スペーサ１６の直上に加えられた場合には
、電気信号が生成されない可能性があることは明らかである。したがって実際に
は、複数の絶縁スペーサ１６の間隔は、スペーサ１６の寸法に比べて十分に大き
く、それにより所望の力検出感度が付与されるように選定される。

【０００８】 感知ユニット１２、１３、１４の間の１つの領域２０、２２（図１）内でカバ
ー層１０に負荷された力は、それが１つの層１８に十分に近接していてその層を
対応の層１５に電気的に接触させるまで押圧することがない限り、通常は電気信
号を生成しない。 センサは通常、力Ｆ１、Ｆ２及びＦ３に対応した位置で反対方向から基部シー
ト１１に負荷される力が、同様に電気信号を生成するように構成される。

【０００９】 図３は、図１のセンサの変形例を示す。図の簡略化のため、図３ではカバー層
１０が省略されている。図示のように、図３のセンサは図１のセンサと異なり、
センサの一端で感知ユニット１２が、センサを横断して幅方向へ感知ユニット１
４に向かって延びて感知ユニット１４に一体的に接続される一体的部分１２Ａを
備える。したがって、これら２つの感知ユニットの導電層１５は、それらの導電
層１８と同様に接続されている。

【００１０】 図４に示すセンサは、図３に示すセンサと実質的に同一である。唯一の相違点
は、図１、図２及び図３の帯状スペーサ１６が、複数の小さな円筒状又は円板状
の絶縁体２４に置き換えられていることであり、そのうちの幾つかのみを図示す
る。それ以外の構造は、図１、図２及び図３を参照して説明した通りである。そ
れらスペーサ２４は、印刷回路技術によって被着できる。

【００１１】 図４に示すセンサは、図１、図２及び図３のものと略同様に作動する。力（図
１の力Ｆ１、Ｆ２又はＦ３と同様）が図４のセンサに加わると、カバーシート１
０が撓曲するとともに、それに対応して適切な１つの導電層１８が撓曲し、隣合
う円板状絶縁体２４の間で適切な導電層１４に押し付けられて電気信号を生成す
る。

【００１２】 図５は、モータ駆動式窓ガラス３２を有するドア３０を備えた自動車の斜視図
である。窓ガラス３２は、全体として３４で示す密封及び案内用の溝部内で、上
下方向へ摺動する。図６は、窓ガラスが閉鎖位置に上昇するときに窓開口部内の
障害物の存在を検出するために、図１、図３及び図４に示す形態のセンサを上記
のような窓溝部に組み込む方法を、拡大図で示す。

【００１３】 図６は、車体のドア開口部に隣接する内側及び外側のボディパネル３６、３８
を示す。これらボディパネルは、堅固な溝部材４０（通常は鋼又は類似材料から
作製される）を支持すべく折り曲げられて、ドア枠を構成する。溝部材４０は、
窓の密封及び案内用の溝部３４を支持する。溝部３４は、有利にはゴム又はプラ
スチックの押出成形品からなり、底部４８に一体的な側壁４４、４６を形成する
とともに、窓ガラス３２を受容する口５０を有する。両側壁４４、４６の末端縁
は、折曲されてリップ５２を形成し、それらリップ５２が、ボディパネル３６、
３８の折曲縁部の上に延びてそれらを覆うとともにそれらに密封当接される。さ
らに両側壁４４、４６は、一体的なリップ５４を備え、それらリップ５４が、窓
ガラス３２が窓溝部に進入するに従い窓ガラス３２の両面に弾性的に接触して、
窓ガラスに密封当接される。側壁４４は、溝部の底部４８の近傍に、リップ５６
を付加的に備える。それらリップ５４、５６の、窓ガラス３２に接触する面は、
毛や他の低摩擦材料によって覆うことができる。

【００１４】 側壁４４、４６は、ボディパネル３６、３８の折曲した末端縁部に係合して、
窓溝部４２をドア枠の溝部材４０の適所に保持する。 窓溝部３４の底部４８は、長手方向へ延びる中空チャンバ６０を有して形成さ
れ、１つのセンサ（図６では全体として６２で示す）がその中空チャンバ６０に
配置される。センサ６２は概略で示す。図６では３個の感知ユニット１２、１３
、１４が示されるが、それらの詳細は明示しない。図６のセンサ６２は、図１〜
図４に示す形態を有することができる。

【００１５】 窓ガラス３２が上昇するに従い、窓開口部内のあらゆる障害物（例えば指又は
人体の他部分）は、上昇する窓ガラスと共に上方へ運ばれ、やがては窓ガラスに
よって一方（又は両方）の壁４４、４６の末端に押し付けられる。これを矢印Ｆ
４で示す。その結果としての力は、適切な側壁によって伝達されて、センサ６２
の適切な感知ユニット１２又は１４に加えられ、それにより、図１〜図４に関連
して説明したようにして電気信号が生成される。この信号は、適切な検出及び制
御回路を通して、窓ガラスの動作を即座に停止するために使用される。次いで窓
ガラスは下方へ移動させられることが有利である。

【００１６】 窓ガラス３２が口５０を通って溝部３４に進入すると、窓ガラス３２は窓溝部
の底部４８に接触して、センサ６２の感知ユニット１３に力を加え、このユニッ
トに電気信号を生成させる。この信号は、窓ガラスがその閉鎖行程を完了したこ
とを示すために使用され、モータを停止する。

【００１７】 図３及び図４のセンサで示される一体的接続部分１２Ａは、両感知ユニット１
２、１４の電気的連続性を、センサ６２の一端から継続して監視できるようにす
る。したがって、小電流が感知ユニット１２の端部Ａ（図３参照）から感知ユニ
ット１４の端部Ｂへ継続的に流れることができる。感知ユニット１２又は１４の
どこかに損傷が生じると、この電流が遮断され、結果として故障が検出される。
接続部分１２Ａを省略した場合（図１に示すセンサの場合）は、各感知ユニット
１２、１４の電気的連続性を監視することがさらに困難になる。恐らく、各ユニ
ットの一端に電流を送ってそれを他端で監視することが必要になり、それにより
窓溝部の各端部に対する電気的接続が必要になるだろう。或いは、接続部分１２
Ａに対応して、独立した導電接続をセンサの末端に付加することもできる。しか
しこれは、追加の製造工程を必要とする。一体的接続部分１２Ａを形成すること
は非常に簡単である。

【００１８】 窓ガラスの閉鎖完了位置を検出するためにセンサに感知ユニット１３を組み込
むことは、この状態を検出する単純かつ安価な手段を提供する点で有利である。
そのためには、センサの構造を少し変えるだけでよい。したがって、窓ガラスの
全閉位置を検出する公知手段に比べて有利である。この公知手段は例えば、モー
タの回転が窓ガラスの行程終端で止められたときのモータ電流の増加を検出する
ことによる。しかし、窓ガラスの全閉位置を感知する他の手段が設置された場合
には、感知ユニット１３を省略することもできる。

【００１９】 センサ６２はチャンバ６０に収容されるので、損傷から保護される。センサ６
２は溝部３４の底部の下に配置されるので、それによって生じる溝部の材料のい
かなる歪みも外部からは視認できない。センサ６２を中空チャンバ内へ組み込む
ことにより、溝部の全重量が最小に保持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、１つのセンサの斜視図である。

【図２】 図２は、図１のセンサにおける感知ユニットの拡大斜視図である。

【図３】 図３は、もう１つのセンサの一部分の斜視図である。

【図４】 図４は、さらに他の１つのセンサの一部分の斜視図である。

【図５】 図５は、１つの窓安全装置を配置できる箇所を示す自動車の斜視図である。

【図６】 図６は、図５の線VI−VIに沿った断面図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１１年９月１３日（１９９９．９．１３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００１

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００１】 本発明は、長手方向へ延びる力応答型のセンサであって、所定の幅を有して長
手方向へ延びる可撓性を有する支持体と、支持体上に設置され、支持体の幅を横
断して離間配置されるとともに実質的平行な相対配置で幅に沿って延び、各々が
、それぞれに負荷された力に応答してそれぞれの信号を生じる第１及び第２の感
知手段とを具備するセンサに関する。 そのようなセンサは、例えば自動車で、モータ駆動式窓ガラスによって閉鎖可
能な窓開口部における障害物の存在を検出するために使用できる。しかし、この
種のセンサは、他の多くの用途で使用することができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】 この種のセンサの一形態が、ＤＥ−Ａ−２１５７５９７号に開示されている。
ここでは、支持体は、溝形の窓ガラス受容及び密封用の溝部を具備し、第１及び
第２の感知手段は、溝部の長手口を形成する２つの末端縁上にそれぞれ配置され
て両末端縁に沿って延設される。このような構成では、溝部の両縁に２つのセン
サを個別に設置しなければならない。溝部をその堅固なマウントに挿入した後に
これを行う場合には、独立した２回の作業が必要となる。また、溝部をその堅固
なフレームに取付ける前にそれらセンサを溝部に設置する場合は、処理中にセン
サが損傷を受ける可能性がある。 本発明はこのような課題に対処しようとするものである。 したがって本発明によれば、冒頭に記載したセンサは、支持体が実質的平坦な
基部であるものとして特徴付けられる。 本発明を具象化した力応答型のセンサ及び装置、並びに自動車で使用される本
発明を具象化した窓安全装置を、添付図面を参照して、以下に例として説明する
。

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の幅を有して長手方向へ延びる可撓性を有する基部（１
   １）と、該基部（１１）上に設置される帯状の力応答型感知手段とを具備する、
   長手方向へ延びる力応答型のセンサにおいて、前記感知手段は、前記基部（１１
   ）の前記幅を横断して離間配置されるとともに実質的平行な相対配置で該幅に沿
   って延びる第１及び第２の感知手段（１２、１４）を具備し、それら第１及び第
   ２の感知手段の各々が、それぞれに負荷された力に応答してそれぞれの信号を生
   じることを特徴とするセンサ。
2. 【請求項２】 力応答型感知手段（１２、１４）の各々は、長手方向へ延び
   る第１及び第２の導電手段（１５、１８）を具備し、それら導電手段が、長手方
   向へ分布配置される電気絶縁手段（１６、２４）によって通常は互いに弾性的に
   離間して保持される一方で、負荷される力に応答して弾性に抗して互いに接触す
   るように撓曲できることを特徴とする請求項１に記載のセンサ。
3. 【請求項３】 前記電気絶縁手段が、各感知手段（１２、１４）内で長手方
   向へ離間配置される複数の別個の絶縁手段（１６、２４）を具備することを特徴
   とする請求項２に記載のセンサ。
4. 【請求項４】 各絶縁手段（１６）が各感知手段（１２、１４）の幅を横断
   して延びることを特徴とする請求項３に記載のセンサ。
5. 【請求項５】 各絶縁手段が、各感知手段（１２、１４）の幅の小部分を占
   める絶縁手段（２４）を具備することを特徴とする請求項３に記載のセンサ。
6. 【請求項６】 前記電気絶縁手段（１６、２４）が印刷回路技術によって被
   着されることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載のセンサ。
7. 【請求項７】 前記導電手段（１５、１８）が印刷回路技術によって被着さ
   れることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載のセンサ。
8. 【請求項８】 一方の前記感知手段（１２、１４）の少なくとも１つの前記
   導電手段（１５、１８）を、他方の前記感知手段（１２、１４）の１つの前記導
   電手段（１５、１８）に電気的に接続する横断接続手段を特徴とする請求項２か
   ら７のいずれか１項に記載のセンサ。
9. 【請求項９】 前記横断接続手段が、センサの一方の長手方向端部に隣接し
   て配置されることを特徴とする請求項８に記載のセンサ。
10. 【請求項１０】 前記第１及び第２の感知手段（１２、１４）と実質的同一
    の第３の帯状の力応答型感知手段（１３）であって、該第１及び第２の感知手段
    （１２、１４）の間で前記基部（１１）上に配置される第３の感知手段（１３）
    を特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のセンサ。
11. 【請求項１１】 前記第３の感知手段（１３）が、センサの幅の中間位置に
    配置されることを特徴とする請求項１０に記載のセンサ。
12. 【請求項１２】 前記基部が、可撓性を有する基部シート（１１）を具備す
    ることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のセンサ。
13. 【請求項１３】 前記可撓性を有する基部シート（１１）が、センサの全幅
    及び全長を規定することを特徴とする請求項１２に記載のセンサ。
14. 【請求項１４】 前記基部シート（１１）と実質的同一の寸法で該基部シー
    トの上方に置かれるカバーシート（１０）を特徴とし、各感知手段（１２、１３
    、１４）が該基部シート（１１）と該カバーシート（１０）との間に配置される
    請求項１３に記載のセンサ。
15. 【請求項１５】 前記第１及び第２の感知手段（１２、１４）の各々が、セ
    ンサの各長手方向縁部に直に隣接して配置されることを特徴とする請求項１から
    １４のいずれか１項に記載のセンサ。
16. 【請求項１６】 モータ駆動式の摺動可能な閉鎖部材（３２）によって閉鎖
    できる枠付開口部における障害物を検出する安全装置において、請求項１から１
    ５のいずれか１項に記載のセンサ（６２）であって、前記開口部の枠上又は枠に
    隣接して設置されるとともに、該開口部内の障害物が前記摺動可能な閉鎖部材（
    ３２）により該枠に向かって運ばれるときに該センサ（６２）の前記第１及び第
    ２の感知手段（１２、１４）の少なくとも一方に前記力が負荷されて前記信号を
    生じるように配置されるセンサ（６２）と、該信号に応答して該閉鎖部材（３２
    ）のモータ駆動動作を抑制する制御手段とを特徴とする安全装置。
17. 【請求項１７】 前記開口部の前記枠（４０）上に設置される可撓性を有す
    る案内及び密封用の溝部（３４）を特徴とし、該溝部（３４）は、該溝部（３４
    ）の両側壁（４４、４６）の長手方向へ延びる実質的平行な末端縁の間に形成さ
    れる該溝部の口に進入して該溝部の底部（４８）に向かって移動する前記閉鎖部
    材（３２）の縁部を受容するものであり、前記センサ（６２）が該溝部の該底部
    （４８）に隣接して設置され、それにより前記第１及び第２の感知手段（１２、
    １４）がそれぞれ、前記開口部内の障害物が前記摺動可能な閉鎖部材（３２）に
    より前記枠（４０）に向かって運ばれて、閉じようとする該閉鎖部材（３２）に
    より前記側壁（４４、４６）の前記末端縁に対し押し付けられるときに、該溝部
    （３４）の該側壁（４４、４６）のそれぞれを通して前記力を受けるように配置
    される請求項１６に記載の装置。
18. 【請求項１８】 モータ駆動式の摺動可能な閉鎖部材（３２）によって閉鎖
    できる枠付開口部における障害物を検出する安全装置において、請求項１０に記
    載のセンサ（６２）であって、前記開口部の枠上又は枠に隣接して設置されると
    ともに、該開口部内の障害物が前記摺動可能な閉鎖部材（３２）により該枠（４
    ０）に向かって運ばれるときに該センサ（６２）の前記第１及び第２の感知手段
    （１２、１４）の少なくとも一方に前記力が負荷されてそれぞれの前記信号を生
    じるように配置されるセンサ（６２）と、該信号に応答して該閉鎖部材のモータ
    駆動動作を抑制する第１の制御手段と、閉じようとする該閉鎖部材（３２）によ
    り負荷される前記力によって前記第３の感知手段（１３）から生じる前記信号に
    応答して該閉鎖部材のモータ駆動動作を抑制する第２の制御手段とを特徴とする
    安全装置。
19. 【請求項１９】 前記開口部の前記枠（４０）上に設置される可撓性を有す
    る案内及び密封用の溝部（３４）を特徴とし、該溝部（３４）は、該溝部（３４
    ）の両側壁（４４、４６）の長手方向へ延びる実質的平行な末端縁の間に形成さ
    れる該溝部の口に進入して該溝部の底部（４８）に向かって移動する前記閉鎖部
    材（３２）の縁部を受容するものであり、前記センサ（６２）が該溝部（３４）
    の該底部（４８）に隣接して設置され、それにより前記第１及び第２の感知手段
    （１２、１４）がそれぞれ、前記開口部内の障害物が前記摺動可能な閉鎖部材（
    ３２）により前記枠（４０）に向かって運ばれて、閉じようとする該閉鎖部材（
    ３２）により前記側壁（４４、４６）の前記末端縁に対し押し付けられるときに
    、該溝部（３４）の該側壁（４４、４６）のそれぞれを通して前記力を受けるよ
    うに配置され、前記第２の制御手段が、該溝部の該底部に対して作用する前記閉
    じようとする閉鎖部材（３２）の末端縁により前記第３の感知手段（１３）に負
    荷される前記力に応答する請求項１８に記載の装置。
20. 【請求項２０】 前記センサ（６２）が、前記溝部（３４）の前記底部（４
    ８）における中空チャンバ（６０）内に設置されることを特徴とする請求項１８
    又は１９に記載の装置。
21. 【請求項２１】 前記枠付開口部が窓開口部であり、前記閉鎖部材が１枚の
    窓ガラス（３２）であることを特徴とする請求項１６から２０のいずれか１項に
    記載の装置。
22. 【請求項２２】 前記窓開口部が乗物の窓開口部であることを特徴とする請
    求項２１に記載の装置。