JP2007035349A

JP2007035349A - 当接検知装置

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Publication number: JP2007035349A
Application number: JP2005214043A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Takeuchi; 正佳竹内; Takehiko Sugiura; 岳彦杉浦; Nobuhiro Yamauchi; 伸浩山内
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2005-07-25
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2025-07-25
Also published as: JP4656407B2

Abstract

【課題】筒状部への圧電センサの挿通作業が容易な構成を選択しつつ、正確に他物との当接を検知することができる当接検知装置を提供する。
【解決手段】長尺状の圧電センサ３の撓みによって当接を検知するべく、圧電センサ３を挿通して保持する筒状部４１と、筒状部４１が変形可能に筒状部４１を支持する支持部４３とを備えた当接検知装置２であって、圧電センサ３の長手方向に直交する断面視において、圧電センサ３と筒状部４１とが周方向に沿って断続的に接触するように構成してある当接検知装置２。
【選択図】図２

Description

本発明は、長尺状の圧電センサの撓みによって当接を検知するべく、前記圧電センサを挿通して保持する筒状部と、当該筒状部が変形可能に筒状部を支持する支持部とを備えた当接検知装置であって、前記圧電センサの長手方向に直交する断面視において、前記圧電センサと前記筒状部とが周方向に沿って断続的に接触するように構成してある当接検知装置に関する。

従来、当接検知装置としては、長手方向に直交する断面視で、円形の挿通穴部を有する筒状部に断面円形状の圧電センサを挿通し、当該筒状部を筒状部に設けられた支持部によって所定箇所に固定したものがある。（例えば、特許文献１及び２）

この種の当接検知装置は、例えば車両の電動スライドドアに取り付けられ、車両のボディの開口部とドアとの間の他物の挟み込みを検知する車両用挟み込み検知装置として用いられる。
車両用挟み込み検知装置はドア車両のボディの開口部とドアとの間で他物を挟み込んだ場合、他物が筒状部に当接して、筒状部が変形することによって圧電センサに外力を伝え、圧電センサの圧電素子が撓むことによって他物の挟み込みを検出する。

特開２００１−３２３７２６号公報（第１６〜１７段落、第１〜３図）特開２００４−３２４１０５号公報（第２３〜３４段落、第１〜４図）

上述の挟み込み検知装置において、圧電センサを筒状部に挿通しやすくするために、圧電センサの外径よりも筒状部の内径を大きくすると、圧電センサと筒状部との間に隙間が生じる。そのため、筒状部の内部で圧電センサが振動してその衝撃によって圧電センサが撓み、他物を挟み込んでいないにも関わらず、挟み込み検知装置が他物の挟み込みを検知したり、逆に筒状部に他物が当接して筒状部が変形しても、前記隙間によってその外力が圧電センサに伝わらず、他物の挟み込みを検知するのが遅れたりする恐れがあった。

一方、上述の不都合を解消するべく、筒状部の内周の径を圧電センサの外周の径よりも小さくした場合には、例えば筒状部にエアーを供給して筒状部の内径を広げてから圧電センサを挿通する必要があるなど、筒状部に圧電センサを挿通する作業が困難であるという不都合があった。
このように、従来の当接検知装置では、筒状部への圧電センサの挿通が容易な構成と他物との当接を確実に検知することができる構成とを両立することは困難であった。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、筒状部への圧電センサの挿通が容易な構成を選択しつつ、他物との当接を正確に検知することができる当接検知装置を提供することである。

本発明の第一特徴構成は、長尺状の圧電センサの撓みによって当接を検知するべく、前記圧電センサを挿通して保持する筒状部と、当該筒状部が変形可能に筒状部を支持する支持部とを備えた当接検知装置であって、前記圧電センサの長手方向に直交する断面視において、前記圧電センサと前記筒状部とが周方向に沿って断続的に接触するように構成してある点にある。

本構成の如く、圧電センサの長手方向に直交する断面視において、前記圧電センサと筒状部とが周方向において断続的に接触するように構成することにより、筒状部に他物が当接して筒状部が変形した際に、圧電センサと筒状部との接触する部分を介して当接の際の外力が圧電センサに伝わるので、他物との当接を確実に検知することができる。また、前記接触する部分が筒状部の内部で圧電センサを固定するので、圧電センサが振動することを防止でき、従来のように、振動により当接検知センサに他物が当接していないにも関わらず当接を検知してしまうことを防止できる。
さらに、前記断面視において前記圧電センサと筒状部とが周方向に沿って全ての箇所で接触しているわけではないので、従来のように圧電センサを筒状部に挿通する際に困難を伴うことがない。
その結果、圧電センサの筒状部への挿通が容易な構成を選択しつつ、正確に他物との当接を検知することができる当接検知装置を提供することができる。

本発明の第二の特徴構成は、前記断面視で前記圧電センサの外周及び前記筒状部の内周のうちの何れか一方が円形である点にある。

本構成の如く、前記断面視で圧電センサの外周及び筒状部の内周のうちの何れか一方を円形にすることにより、他方を円形以外の形状にすることで簡単に圧電センサと筒状部とが周方向に沿って断続的に接触する構成とすることができるので、簡略化した構成で圧電センサの筒状部への挿通が容易な構成を選択しつつ、正確に他物との当接を検知することができる当接検知装置を提供することができる。

本発明の第三の特徴構成は、前記圧電センサと前記筒状部とが接触する部分は、圧電センサ及び筒状部のうちの少なくとも何れか一方に設けた凸条部である点にある。

本構成の如く、圧電センサ及び筒状部のうちの少なくとも何れか一方に凸条部を設けることにより、当該凸条部が確実に前記断面視で断続的に前記接触する部分を形成するので、筒状部の内部で圧電センサが振動することを防止できる。また、凸条部が他物との当接による外力を圧電センサに確実に伝えることができる。

本発明の第四の特徴構成は、前記凸条部が、当該凸条部を設けた圧電センサ又は筒状部の長手方向に沿って延在する点にある。

本構成の如く、凸条部が当該凸条部を設けた圧電センサ又は筒状部の長手方向に延在することにより、筒状部と圧電センサとが接触する部分が当接検知装置の長手方向に連続して形成されるので、振動の防止及び他物の検知が一層確実になる。

本発明の第五の特徴構成は、前記凸条部がらせん状に形成してある点にある。

本構成の如く、前記凸条部をらせん状に構成することにより、周方向の何れの箇所にも、長手方向の何れかの箇所に圧電センサと筒状部とが接触する部分が存在するので、他物が何れの方向から当接した場合であっても、当接を確実に検知することができる。

本発明の第六の特徴構成は、前記筒状部の当接が予測される方向に前記接触する部分を設けてある点にある。

本構成の如く、前記筒状部の当接が予測される方向に前記接触する部分を設けることにより、当接した他物から外力を受けて筒状部材が変形する方向に圧電センサと筒状部とが接触する部分があるので、当接の際の外力を確実に圧電センサに伝えることができる。その結果、他物との当接を確実に検知することができる。

（車両用挟み込み検知装置の概要）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
本発明の当接検知装置２は、例えば図１及び図２に示すように、車両１に設けられ、車両１の電動スライドドア１１とドア枠１２との間の他物の挟み込みを検知する車両用挟み込み検知装置２１として利用することができる。
この挟み込み検知装置２１は、例えば車両１の後部の乗降口の電動スライドドア１１のドアパネル１１ａの先端部にその輪郭に沿った状態で取り付けてある。スライドドア１１の閉動作中に、例えば乗員の衣服、持ち物若しくは身体の一部等の他物を挟み込んだ場合、挟み込み検知装置２１が他物との当接を検知して、スライドドア１１の動作を停止させる。
（圧電センサ）
図３は本発明の圧電センサ３の一例を示す図である。
圧電センサ３は、導線または軸芯に導電体を巻きつけた第一電極３１（中心電極）と、チューブ状の第二電極３２（外側電極）との間に圧電素子３３を挟み込み、これらを同心円状に備え、外皮部３４で覆って同軸ケーブル状に構成してある。
外皮部３４は長手方向に沿って複数の凸条部３５を有している。前記圧電センサ３を後述する保持部材４の筒状部４１に挿通した際、前記凸条部３５と前記筒状部４１の内周面とが接触する。
なお、本実施形態において、圧電センサ３の周に六つの凸条部３５を設ける例を示したが、凸条部３５の個数は本形態に限られるものではない。

ここで、筒状部４１及び圧電センサ３の外皮部３４は、例えば引き抜き成形等によって形成される。ただし筒状部４１の側に凸条部４１ｂを設ける場合、筒状部４１の内周に凸条部４１ｂを設ける必要があり、凸条部４１ｂの形成が困難な場合がある。また、筒状部４１は後述のように軟質ゴムや発泡ウレタン等の変形しやすい素材で構成されるが、そのような場合は特に凸条部４１ｂの形成が困難である。しかし、本構成の如く凸条部３５を圧電センサ３の側に設けることにより、外皮部３４の外周に凸条部３５を設けることになるので、凸条部３５の形成が容易である。したがって、筒状部４１の側に凸条部３５を設ける場合と比較して容易な製造工程で合理的に、圧電センサ３と筒状部４１とが周方向に沿って断続的に接触する構成の当接検知装置２を得ることができる。

図３に示すように、圧電センサ３の一方の端部には前記電極の断線を検知する断線検知部３６が設けてある。この断線検知部３６は第一電極３１と第二電極３２とに接続された抵抗３６ａで、当該抵抗を流れる電流値の変化によって電極の断線を検知する。この抵抗３６ａは、例えば樹脂等によってコーティングされている。

圧電素子３３は物質の圧電効果による電気分極を利用したセンサであり、例えば水晶・ジルコン酸チタン酸鉛・チタン酸バリウム等の結晶等の圧電効果を有する物質が適用できる。
また、第一電極３１及び第二電極３２は金・銅等の導電体であれば何れの材料であってもよい。
外皮部３４は、例えばゴム・樹脂等の絶縁性及び弾力性を有するものであれば何れの材料であってもよい。
なお、上述の圧電センサ３は一例を示したものに過ぎず、例えば、平面状の第一電極３１と第二電極３２との間に平面状の圧電素子３３を挟んだものを外皮部３４で覆った平面コード状の圧電センサ３等、公知の様々な圧電センサ３を用いることができる。

（保持部材）
図４に示すように、保持部材４は、圧電センサ３を挿通する筒状部４１と、当該筒状部４１が変形可能なように筒状部４１を例えばドアパネル１１ａ等の所定箇所に支持する支持部４３とを有している。
筒状部４１は他物との当接により容易に変形して外力を圧電センサ３に伝えやすくするべく、例えば軟質ゴムや発泡ウレタン等の変形しやすい素材で構成されていることが好ましい。一方、支持部４３は、ドアパネル１１ａへの取り付け後の安定性を考慮して、例えば硬質ゴム等の筒状部４１に比べて変形しにくい素材で構成されていることが好ましい。
筒状部４１には圧電センサ３を挿通する挿通穴部４１ａが長手方向に沿って設けられ、その内周は長手方向に直交する断面視で、例えば円形であり内周面が圧電センサ３の外皮部３４に形成した凸条部３５と接触する大きさに形成されている。
支持部４３には、ドアパネル１１ａの先端部を狭持する一対の脚部４３ｃが保持部材４の長手方向に延在して設けてあり、脚部４３ｃにはドアパネル１１ａと当接する当接部４３ａが設けてある。また、脚部４３ｃがドアパネル１１ａの先端部を狭持した際に、脚部４３ｃをドアパネル１１ａの側に付勢するべく、脚部４３ｃの内部には長手方向に沿って弾性部材４２が埋設してある。

（当接検知装置）
圧電センサ３を筒状部４１の挿通穴部４１ａに挿通することによって圧電センサ３を保持部材４に保持する。このとき、図２に示すように、圧電センサ３の外皮部３４にその長手方向に延在して設けた凸条部３５と、筒状部４１の内周面とが接触し、圧電センサ３と筒状部４１とが周方向に沿って接触と非接触とを交互に繰り返している。また、断線検知部３６の外径は挿通穴部４１ａの内径と略等しく断線検知部３６は挿通穴部４１ａに挿通された状態で筒状部４１に保持される。
上述の当接検知装置２を、例えば車両１のスライドドア１１に取り付けて車両１用挟み込み検知装置２１として用いる。図１及び図２に示すように、当接検知装置２は支持部４３の脚部４３ｃでドアパネル１１ａの先端部を狭持してドアパネル１１ａに取り付けてある。
挟み込み検知装置２１の上端部には断線検知部３６が位置し、下端部は図示しない電流検知回路に接続してある。

上述の構成によって、筒状部４１の内周面と圧電センサ３の外皮部３４とが周方向に沿って接触と非接触とを繰り返すことによって、周方向の全ての箇所で接触するわけではないので、圧電センサ３を筒状部４１の挿通穴部４１ａに容易に挿通することができる。また、筒状部４１の内周面と圧電センサ３の凸条部３５とが断続的に接触しているので、挟み込み検知装置２１が他物と当接した際に、筒状部４１が変形して凸条部３５と筒状部４１とが接触する部分を介して外力を圧電センサ３に確実に伝えることができる。さらに、筒状部４１の内周面と圧電センサ３の凸条部３５とが接触して、筒状部４１の内部で圧電センサ３が固定されるので、従来のように例えばスライドドア１１の動作中の振動等によって挟み込み検知装置２１が他物の挟み込みを誤検知することを防止できる。

このとき、図２に示すようにスライドドア１１が閉動作する際の移動の方向（図２中の矢印）に凸条部３５が設けてある。スライドドア１１が閉動作する際の移動の方向は、例えば乗員の身体の一部・衣服等の他物がスライドドア１１の移動軌跡と干渉する位置にある場合に筒状部４１への当接が予測される方向である。
上述のように、他物との当接が予測される方向に凸条部３５を設けることによって、挟み込み検知装置２１が他物と当接して筒状部４１が変形した際に、変形の方向に凸条部３５が存在する。当該凸条部３５が、当接による外力を圧電センサ３に確実に伝えて圧電素子３３を撓ませることができるので、他物との当接を確実に検知することができる。
なお、上述の効果は圧電センサ３と筒状部４１とが接触する部分を凸条部３５以外の方法で構成する場合も同様である。

[別実施形態１]
上述の実施形態では凸条部３５を圧電センサ３の外皮部３４に設ける例を示したが、図５に示すように、凸条部４１ｂは保持部材４の筒状部４１の内周の側に設けてもよい。
上述のように、圧電センサ３に他物との当接による外力を確実に伝えるためには他物と筒状部４１との当接が予測される方向に前記凸条部３５を設けることが好ましい。しかし、圧電センサ３の側に凸条部３５を設けた場合には、断面円形状の筒状部４１に圧電センサ３を挿通する際、筒状部４１の軸心を回転軸とした場合の圧電センサ３と筒状部４１との相対回転位置に関わらず筒状部４１に圧電センサ３を挿通することができる。このため当接検知装置２をスライドドア１１等に取り付けたときの凸条部３５とスライドドア１１との位置関係が一定ではないので、凸条部３５が筒状部４１と他物との当接が予測される方向に位置しない場合がある。
一方、本構成のように、凸条部４１ｂを保持部材４の筒状部４１の側に設けることによって、当接検知装置２を、例えばスライドドア１１等に取り付けたときの凸条部４１ｂとスライドドア１１との相対位置は一定なので、予め筒状部４１の所定の箇所に凸条部４１ｂを設けることにより筒状部４１への圧電センサ３の挿通方向に関わらず、凸条部４１ｂを当接が予測される方向に位置させることができる。
また、凸条部３５，４１ｂは筒状部４１の側と圧電センサ３の側との双方に設ける構成であってもよい。

[別実施形態２]
上述の実施形態において、図６に示すように、凸条部３５，４１ｂは当該凸条部３５，４１ｂを設けた圧電センサ３又は筒状部４１の長手方向にらせん状に延在するものであってもよい。
本構成により、周方向の何れの箇所にも、長手方向の何れかの箇所に圧電センサ３と筒状部４１とが接触する部分が存在するので、他物と筒状部４１とが当接する方向に関わり無く他物の付近に圧電センサ３と筒状部４１とが接触する部分が存在する。このため、たとえ、他物が予測される方向以外で当接した場合でも、当接による外力を確実に圧電センサ３に伝えることができる。
また、凸条部３５，４１ｂは長手方向に沿って延在するものではなく、断続的に設けたものであってもよい。

[別実施形態３]
上述の実施形態では、圧電センサ３の外皮部３４と筒状部４１の内周とのうちの少なくとも何れか一方に凸条部３５，４１ｂを設けることによって圧電センサ３の外周部と筒状部４１の内周面とを接触させるものであったが、例えば断面視で三角形の挿通穴部４１ａに円形断面形状の圧電センサ３を挿通する等の構成であってもよい。
圧電センサ３の外皮部３４及び保持部材４は例えば引き抜き成形等によって形成されるが、外皮部３４や筒状部４１に複数の凸条部３５，４１ｂを設けることにより、外皮部３４や筒状部４１の表面に凸凹が存在する形状になるので引き抜き成形が困難になる場合がある。
しかし本構成の如く、例えば筒状部４１の挿通穴部４１ａを断面三角形形状に、圧電センサ３を断面円形状にすることにより、前述の実施形態のように凸条部３５，４１ｂを設けることなく、周方向に接触部と非接触部とを断続的に設けることができる。
なお、上述の構成に限らず、筒状部４１と圧電センサ３の形状は、例えば円形と三角形以外の多角形の組み合わせ、多角形同士の組み合わせ等周方向に沿って筒状部４１と圧電センサ３とが断続的に接触するよう構成されていれば何れの形状であってもよい。

［別実施形態４］
上述の実施形態において断線検知部３６を保持部材４の挿通穴部４１ａに挿通する例を示したが、例えば挿通穴部４１ａの内径よりも断線検知部３６の外径を大きくすることによって、断線検知部３６が挟み込み検知装置２１の上端部で挿通穴部４１ａの外側に位置する構成であってもよい。また、挿通穴部４１ａに凸条部４１ｂを設けることによって断線検知部３６を挿通穴部４１ａの外側に設ける構成であってもよい。
本構成により、断線検知部３６の下面と保持部材４の上面とが当接することによって、圧電センサ３が下方向に抜けることをより効果的に防止することができる。
また、断線検知部３６と電流検出回路との位置関係は上述の形態に限られるものではない。

［別実施形態５］
上述の実施形態では本発明の当接検知装置２を車両１の電動スライドドア１１の挟み込み検知装置２１として用いた例を示したが、車両１のパワーウィンドウ等上述以外の箇所にも適用することができる。また、車両１に限らず建物の自動ドア等その他の自動開閉装置に適用することができる。

本発明に係る当接検知装置の一実施形態を示す図当接検知装置の断面図圧電センサの斜視図保持部材の断面図別実施形態に係る当接検知装置の断面図別実施形態に係る圧電センサの斜視図

符号の説明

２当接検知装置
３圧電センサ
３５凸条部
４１筒状部
４１ｂ凸条部
４３支持部

Claims

長尺状の圧電センサの撓みによって当接を検知するべく、前記圧電センサを挿通して保持する筒状部と、当該筒状部が変形可能に筒状部を支持する支持部とを備えた当接検知装置であって、
前記圧電センサの長手方向に直交する断面視において、前記圧電センサと前記筒状部とが周方向に沿って断続的に接触するように構成してある当接検知装置。
前記断面視で前記圧電センサの外周及び前記筒状部の内周のうちの何れか一方が円形である請求項１に記載の当接検知装置。
前記圧電センサと前記筒状部とが接触する部分は、圧電センサ及び筒状部のうちの少なくとも何れか一方に設けた凸条部である請求項１又は２に記載の当接検知装置。
前記凸条部が、当該凸条部を設けた圧電センサ又は筒状部の長手方向に沿って延在する請求項３に記載の当接検知装置。
前記凸条部がらせん状に形成してある請求項４に記載の当接検知装置。
前記筒状部の当接が予測される方向に前記接触する部分を設けてある請求項１〜５の何れか一項に記載の当接検知装置。