JP2014229408A - センサー付きプロテクター - Google Patents

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Abstract

【課題】結線部を、型成形材料流れ込み防止用インサートに対して接着剤のみに頼ることなく簡易に固定する。
【解決手段】スライドドア1に取付けられ、中空部12に設けられた2本の芯線31,32が接触することで異物の存在を検知するもので、端末部分では引き出された芯線31,32が、制御装置40に接続されたリード線36に結線されるとともに、空間部33をインサート50で塞いだ状態で型成形されてなるもので、リード線36の先端は絶縁体で被覆された被覆部37からむき出した裸線であり、インサート50は、可撓性かつ非導電性の材質からなり、結線部Mと被覆部37を納める溝部53,54が形成され、溝部53,54によって被覆部37が挟持される。
【選択図】図3

Description

本発明は、ワゴン車やワンボックスカーなどのように車体の前後に移動するスライドドアやバックドア等のドアやサンルーフなどのように、車体の開口部を開閉する開閉物と、開口部との間に指等の異物が挟み込まれると対応する信号を出力して異物の存在を検知するセンサーが組込まれたセンサー付きプロテクターに関する。
図10に示すように、ワゴン車などのようにスライドドア1(あるいはバックドア)によって車体の開口部を開閉する自動車や、図11に示すように、サンルーフ2によって車体の開口部を開閉する自動車において、センサー付きプロテクター10,20が取付けられたものがある。
例えば、図12に示すような、上下に延びるセンサー付きプロテクター10は、スライドドア1の前端面に車体前側に向けて突出するように設けられている。
このセンサー付きプロテクター10は、図13及び図14に示すように、スライドドア1に形成されたフランジに取付けられる、車内側壁11a,車外側壁11b及び連結壁11cからなる断面略U字状の取付基部11と、その取付基部11に一体成形された中空部12を備え、中空部12には、スライドドア1とボディ側開口部(フロントドア(サイドドア)の場合もある)との間に人体の一部(指や手足)などの異物が挟まった場合にその挟み込みを検知して対応する電気信号を出力するセンサー(感圧センサー)Sが取付けられている(例えば、特許文献1,特許文献2参照)。
なお、センサー付きプロテクター10の下部では、取付基部11の車内側壁11a側に断面C字形状のチャンネル部13が一体成形されていて、感圧センサーSに接続されるワイヤーハーネスWを保持している。また、取付基部11の内側には複数の保持リップ14,14が設けられ、さらに取付基部11には剛性をアップさせるために断面略U字形状の芯材15が埋設されている。また取付基部11の車外側壁11bには装飾用リップ16が設けられている。
センサー(感圧センサー)Sは、上下方向(長手方向)に延びる2本の芯線(電極線)31,32が、空間部33を介して設けられた導電性のゴム様弾性体34,35に埋設されるようにして中空部12内に固定されてなるもので、スライドドア1の閉時にスライドドア1とボディ側開口部との間に異物が挟み込まれると中空部12が部分的に押圧されて潰れ、ゴム様弾性体34,35が接触して2本の芯線31,32が短絡するようになっている。そして、この電気信号の変化が、センサー付きプロテクター10の下側端末部分で2本の芯線31,32に結線されたリード線36に接続された制御装置40に伝えられることによって異物の存在が検知される。なおリード線36は絶縁体で被覆された状態でワイヤーハーネスWで束ねられているが、先端は被覆部37からむき出した裸線となっている。
センサー付きプロテクター10の下側端末部分では、図15に示すように、長手方向(図15では左方向)に引き出された2本の芯線31,32に対して、リード線36が重ね合わされ抵抗溶接やハンダ付によって結線される(図15(b))とともに、端部では空間部33が露出しているのでインサート25で塞いた後(図15(c))、図16に示すように、型成形することによって結線部M,インサート25及びワイヤーハーネスWの一部を型成形内部に埋めて露出しないようにしている。インサート25で空間部33を塞ぐのは、型成形時に型成形材料が空間部33に流れ込みセンサー機能が損なわれることを防止するためである。
また、センサー付きプロテクター10の上側端末部分でも、図17に示すように、長手方向(図17では右方向)に引き出された2本の芯線31,32に対して、抵抗器39の足が重ね合わされ抵抗溶接やハンダ付によって結線されるとともに、インサート26で空間部33を塞いた後、型成形することによって結線部M,インサート26及び抵抗器39を型成形内部に埋めて露出しないようにしている。
なお、図16及び図17では型成形の部位を点線で示した。
特開2010−15696号公報 特許第3291233号公報
しかしながら、結線部Mや抵抗器39は型成形内部に埋められる際に射出成形圧の影響を受けるため、型成形部から露出しないように、センサー付きプロテクター10の下側端末部分では結線部M及びリード線36をインサート25の表面に接着剤で強固に固定して位置決めする必要があり、また、センサー付きプロテクター10の上側端末部分でも結線部M及び抵抗器39をインサート26の表面に接着剤で強固に固定して位置決めする必要があった。
このため接着工程が新たに必要になるとともに接着剤の使用が多くなると接着不良の原因になるという不具合があった。また、接着剤の使用にはバラツキが生じ易く、結線部Mや抵抗器39を安定した状態で固定することが難しい。さらに接着剤による固定では、一旦取付けられると補修や交換などの際に容易に取り外すことはできないといった問題がある。
一方、特許文献1には、端末部を型成形する際に樹脂が中空部に入り込まないようにエンドキャップを挿入するものが記載されていて、特に接着剤を使用するものではないが、型成形の際に結線部を固定する点については記載されていない。
また、特許文献2には、コードの接続部をかしめ固定できる金属片を使用するものが記載されているが溶接により固着されるので手間がかかり構造も複雑であるのに加え、インサートを含め、型成形の際に型成形材料が中空部に流れ込むことを防止する点については記載されていない。
そこで、本発明の目的とするところは、結線部を、型成形材料流れ込み防止用インサートに対して接着剤のみに頼ることなく簡易に固定しうるセンサー付きプロテクターを提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明のセンサー付きプロテクターは、自動車のドア(1)やサンルーフ(2)などのように、車体の開口部を開閉する開閉物の周縁や、前記開口部の周縁に取付けられる取付基部(11)と、その取付基部(11)に一体成形され、2本の芯線(31,32)が空間部(33)を介して設けられた中空部(12)を備え、前記開閉物の閉時に前記開閉物と前記開口部との間に挟み込まれた異物により前記中空部(12)が押圧されて潰れると、それに対応した電気信号の変化によって前記異物の存在を検知するもので、端末部分では長手方向に引き出された前記芯線(31,32)が、制御装置(40)に接続されたリード線(36)に結線されるとともに、前記空間部(33)を塞ぐように、非導電材で形成されたインサート(50)の一端側が圧入された状態で型成形されてなるセンサー付きプロテクター(10)であって、
前記リード線(36)の先端は、絶縁体で被覆された被覆部(37)からむき出した裸線であり、
前記インサート(50)は、可撓性の材質からなり、その他端側に、前記結線された結線部(M)とそれに連設した前記被覆部(37)を納める溝部(53,54)が形成されるとともに、前記溝部(53,54)によって前記リード線(36)の被覆部(37)が挟持されることを特徴とする。
なお、ここで、「電気信号の変化」には、2本の芯線が短絡することによる変化や、静電容量の変化が含まれる。
また本発明は、前記結線部(M)は、前記溝部(53,54)の周壁からはみ出さずに配置されてなることを特徴とする。
また本発明は、前記溝部(53,54)内に接着剤を流し込み前記結線部(M)を固定してなることを特徴とする。
また本発明は、前記溝部(53,54)には、前記被覆部(37)を挟持する溝幅狭部(53a,54a)と前記結線部(M)を配置する溝幅拡部(53b,54b)が形成されてなることを特徴とする。
また本発明は、前記インサート(50)に、前記芯線(31,32)に接続された抵抗器(39)を配置する嵌合部(55)を設けたことを特徴とする。
なお、括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に記載された対応要素または対応事項を示す。
本発明のセンサー付きプロテクターによれば、端末部分を型成形するときには、可撓性かつ非導電性の材質からなるインサートの溝部に、中空部側に設けられた2本の芯線と制御装置に接続されたリード線が結線された結線部とリード線の被覆部を納めるとともに、溝部によってリード線の被覆部が挟持されるようにしたので、従来例で示したように特に接着剤を使用することなく結線部及びリード線の被覆部の位置を保持した状態で型成形することができる。そして、特に裸線であるリード線の先端(結線部も同様)よりも太いリード線の被覆部を溝部で挟持するものであるので被覆部は強固に保持され、それに続く結線部の位置も安定して保持される。
これにより、型成形時にリード線の被覆部や結線部が、射出成形圧の影響を受けて型成形部から露出するといったことが簡易に防止され、外観上見栄えを特に害することもない。
また、接着剤を使用しないことで余分な工程が不要で接着不良となることもなく、一旦取付けられた後でも補修や交換などの際に容易に取り外すことができる。
また、本発明によれば、結線部は、溝部の周壁からはみ出さず、好ましくは周壁に接触はしていても圧力を受けない程度又は非接触状態で配置されてなるので、結線部が周壁に接触することで外力がはたらき破損したり部分的に表面に露出することが防止される。
また、本発明によれば、溝部内に接着剤を流し込み結線部を固定してなるので、結線部はセットされた位置で確実に固定される。
また、本発明によれば、溝部には、被覆部を挟持する溝幅狭部と結線部を配置する溝幅拡部が形成されてなるので、特に結線部をインサートに納める際に傷が付いたり破損したりすることを防ぐことができる。
また、本発明によれば、インサートに、芯線に接続された抵抗器を配置する嵌合部を設けたので、例えば、スライドドアに取付けられたセンサー付きプロテクターの場合、通常、抵抗器が設けられるセンサー付きプロテクターの上側端末部分においても、下側端末部分で使用されるインサートを使用することができる。すなわち、一つのインサートを兼用して使用することができるのでコストを抑えることができ、部品管理も容易となる。
本発明の実施形態に係るセンサー付きプロテクターのインサートを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るセンサー付きプロテクター下側端末部分の型成形前の工程を順に示す斜視図である。 図1に示すインサートの溝部に結線部と被覆部を納めた状態を示す斜視図である。 図1に示すインサートの溝部に結線部と被覆部を納めた状態を示す平面図(図4(a))と部分断面図(図4(b))である。 本発明の実施形態に係るセンサー付きプロテクターの別のインサートの溝部に結線部と被覆部を納めた状態を示す平面図(図5(a))と部分断面図(図5(b))である。 本発明の実施形態に係るセンサー付きプロテクターのさらに別のインサートを示す斜視図である。 図6に示すインサートの溝部に結線部と抵抗器を納めた状態を示す斜視図である。 図6に示すインサートの溝部に結線部と抵抗器を納めた状態を示す平面図である。 図6に示すインサートの溝部に結線部と抵抗器を納めた状態を示す部分断面図である。 スライドドアによって開閉する自動車の側面図である。 サンルーフが設けられた自動車の斜視図である。 図10に示すセンサー付きプロテクターを示す側面図である。 図12のA−A線拡大断面図である。 図12のB−B線拡大断面図である。 従来例に係るセンサー付きプロテクター下側端末部分の型成形前の工程を順に示す斜視図である。 従来例に係るセンサー付きプロテクター下側端末部分の型成形後の構成概要を示す斜視図である。 従来例に係るセンサー付きプロテクター上側端末部分の型成形後の構成概要を示す斜視図である。
図1乃至図4及び図10乃至図14を参照して、本発明の実施形態に係るセンサー付きプロテクターについて説明する。従来例と同一部分には同一符号を付した。
本発明の実施形態に係るセンサー付きプロテクター10は、図10で示したようなスライドドア1によって車体の開口部を開閉する自動車におけるそのスライドドア1の前端面に車体前側に向けて突出するように取付けられ、スライドドア1とボディ側開口部(フロントドア(サイドドア)の場合もある)との間に人体の一部(指や手足)などの異物が挟まった場合にその挟み込みを検知して対応する電気信号を出力するセンサー(感圧センサー)Sが取付けられたものであり、図12乃至図14で示した部分では、従来例で示したものと同一の構成であるが、インサート50の構成が従来例で示したインサート25とは相違するとともに、芯線(電極線)31,32と電気信号の変化から異物存在の判定を行う制御装置40に接続されたリード線36との結線部M周りを固定する構造が相違するものである。なお、制御装置40は異物の挟まりによって2本の芯線31,32が短絡すると異物を検知するようになっているが、静電容量の変化によって異物を検知するようにしてもよい。
このセンサー付きプロテクター10は、スライドドア21に形成されたフランジ(図示しない)に直接、取付けられる取付基部11と、その取付基部11に一体成形され、スライドドア1の閉時にスライドドア1の前端面とその前端面が対向するボディ側開口部との間に指等の異物があるとその異物に弾接する中空部12と、その中空部12に組み込まれ異物を検知して対応する電気信号を出力するセンサー(感圧センサー)Sを備え、センサー(感圧センサー)Sは、上下方向(長手方向)に延びる2本の芯線(電極線(撚り線も含まれる))31,32が、空間部33を介して設けられた導電性のゴム様弾性体34,35に埋設されるようにして中空部12内に固定されてなる。
そして、センサー付きプロテクター10の下側端末部分では、図1に示すような形状のインサート50によって下側端末部分において開口した中空部12の空間部33が塞がれる。
インサート50は、例えば、ポリプロピレン,ポリエチレン,ポリエチレン・テレフタレート,ナイロン,6ナイロン、6−6ナイロン,各種熱可塑性エラストマー(TPE),TPEの内でもオレフィン系のTPOやスチレン系のTPSといった可撓性かつ非導電性の材質からなるもので、一端側に設けられた板状の挿入部51と、他端側に設けられた断面略H状の突出部52で構成されている。特に限定されるわけではないが、ここでは、挿入部51と突出部52の長手方向の長さは略同一で、また挿入部51は突出部52の中央で水平に延びる部位を延設したものである。
挿入部51は、中空部12の空間部33に圧入されるように空間部33とほぼ同じ又は少し大きな断面形状により、空間部33を隙間なく塞ぐことで、その後の型成形時に型成形材料が空間部33に流れ込みセンサー機能が損なわれることを防止している。ここでは、挿入部51の断面形状を略矩形状にしたが、空間部33を隙間なく塞ぐことが要求されるので、挿入部51の断面形状は、空間部33の断面形状に対応したものになる。
また、突出部52には、断面略H状にすることで2つの溝部53,54が、ここでは上下に向かって開口部を有するように形成されている。そして、図2,図3に示すように、中空部12から長手方向下側に引き出された芯線31,32と制御装置40に接続されたリード線36先端の裸線を重ね合わせて抵抗溶接やハンダ付によって結線された(図2(b))結線部Mと、それに対してリード線36側に連設されたリード線36の被覆部37を、中空部12の空間部33に圧入された後のインサート50の溝部53,54に対してそれぞれ納めるようにしている(図2(c))。
このとき、溝部53,54の幅(突出部52の中央で水平に延びる部位の幅)は、リード線36の被覆部37の径よりも狭くしている。
そして、溝部53,54に、結線部Mと被覆部37をそれぞれ納めると、被覆部37は溝部53,54に圧入されるように押し込まれ、それにより被覆部37は溝部53,54を形成する周壁(側壁)の後端側(挿入部51側とは逆側,図1では左側)で押え付けられ挟持される。このように溝部53,54の周壁(側壁)で押え付けられることでリード線36は固定される。
また、図4(b)に示すように、結線部Mは周壁内に配置されインサート50の外表面から露出しないように位置決めされる。
その後、センサー付きプロテクター10の下側端末部分は型成形され、結線部M,インサート50及びワイヤーハーネスWの一部が型成形内部に埋められ露出しないようにされる(図16に示したインサート25にかえて被覆部37を挟持するインサート50を使用したもの)。
このようなセンサー付きプロテクター10によれば、端末部分を型成形するときには、可撓性かつ非導電性の材質からなるインサート50の溝部53,54に、結線部Mとリード線36の被覆部37を納めるだけで溝幅が狭い溝部53,54により被覆部37を挟持するようにしたので、従来例で示したように特に接着剤を使用することなく結線部Mとリード線36の被覆部37の位置を保持した状態で型成形することができる。そして、特に裸線であるリード線36(撚り線も含まれる)の先端(結線部も同様)よりも太いリード線36の被覆部37を溝幅狭部53a,54aで挟持するものであるので被覆部37は強固に保持され、それに続く結線部Mの位置も安定して保持される。
これにより、型成形時にリード線36の被覆部37や結線部Mが、射出成形圧の影響を受けて型成形部から露出するといったことが簡易に防止され、外観上見栄えを特に害することもない。
また、接着剤を使用しないことで余分な工程が不要で接着不良となることもなく、一旦取付けられた後でも補修や交換などの際に容易に取り外すことができる。
また、結線部Mは、溝部53,54の周壁からはみ出さず、好ましくは周壁に接触はしていても圧力を受けない程度又は非接触状態で配置されてなるので、結線部Mが周壁に接触することで外力がはたらき破損したり部分的に表面に露出することが防止される。
なお、本実施形態では、インサート50に対して接着剤を一切使用しないようにしたが、溝部53,54に先に粘着状の接着剤を流し込んで結線部Mを強固に固定することもできる。この場合は溝部が接着剤の受け皿となり作業性に富む。
また、本実施形態では、インサート50の突出部52については断面略H状として溝部53,54を突出部52の中央で水平に延びる部位を挟んで上下に対象に設けたが、インサート50はこれに限定されるものではなく、突出部52側に結線部Mと被覆部37を納める溝が形成されるとともに被覆部37を、溝部周壁により挟持することで強く固定するものであればよい。
さらに、図6乃至図9に示すように、インサート50に、芯線31,32に接続された抵抗器39を配置する嵌合部55を設けて抵抗器39を嵌め込むようにすることもできる。ここでは、突出部52の中央で水平に延びる部位の端部を切り欠くことで嵌合部55を設けた。
嵌合部55に嵌め込まれた抵抗器39は、溝部53,54を形成する周壁(側壁)の後端側(挿入部51側とは逆側,図7では左側)の内側に挟持され、溝部53,54が形成される。
なお、抵抗器39の足と芯線31,32が結線された結線部Mは、溝部53,54の周壁に非接触状態で配置される。
これによれば、抵抗器が設けられるセンサー付きプロテクターの上側端末部分においても、下側端末部分で使用されるインサートを使用することができる。すなわち、一つのインサートを兼用して使用することができるのでコストを抑えることができ、部品管理も容易となる。
また、図5(図5(a),図5(b))のように、インサート50に、溝幅狭部53a,54aとそれよりも幅の広い溝幅拡部53b,54bを形成すれば、被覆部37が溝幅狭部53a,54aに挟持されて固定され、結線部Mは溝幅拡部53b,54bに配置できるため、結線部Mをインサート50に納める際に傷付けたり破損させたりすることをより一層防ぐことができる。
これに、図6で示したような、抵抗器39を配置する嵌合部55を設け、抵抗器39の足と芯線31,32が結線された結線部Mを、溝幅拡部53b,54bに配置すれば、同様に結線部Mをインサート50に納める際の傷付きや破損の発生を確実に防止することができる。
なお、図6にてインサート50に嵌合部55を設けたが、必ずしもこの嵌合部55に抵抗器39を挟持させる必要はない。従って嵌合部55を有するインサート50を図2のようにリード線36に連結する部位に使用することもできる。この場合は1つのセンサーシールには少なくとも上下に2つのインサート50を必要とするが、同一形状のインサート50によって上下とも対応できることから、上下専用のインサートとするよりも廉価である。
なおインサート50の材質と型成形材料の材質を、共に類似な硬度にすることができる。これによるとインサート50と型成形部とに一体感ができ、センサー付きプロテクター10の取扱いを容易にすることができる。硬度は軟質のJISA20〜90の範囲が好ましく、より好ましくはJISA40〜90である。JISA40未満だと型成形部の機能(例えば車体への組付け性)に不安があり、JISA20未満では機能が不十分となる。また外部から内部電気部品や配線へ水が浸入するのを防止するために、インサート50が異なる別の樹脂材料(例えば接着剤)で包まれることもあるが、この別の樹脂材料も型成形材料と同程度又は、これより軟らかい(低硬度)であれば、前記した一体感を阻害しない。
またインサート50の材質と型成形材料の材質を相溶性のある材質にすることもできる。この場合もインサート50と型成形部とに一体感ができ、センサー付きプロテクター10の取扱いを容易にすることができる。さらに、水の浸入の更なる防止を目的に異なる別の樹脂材料(接着剤)でインサート50を包む必要があったとしても、インサート50の材質と型成形材料の材質に相溶性があれば、両者と良好に接着する接着剤の選定が容易である。また、両者が融着する程度に同質であると接着剤などを使用せずともインサート50が型成形時に密着することができるため、接着剤を使わずとも外部からの水の内部電気部品や配線への侵入を防止することができる。なお相溶性があるとは、狭義には両者が融着する程度に同質のものであることを意味し、例えば、一方の材質がTPOである場合は、ポリプロピレン,ポリエチレン,TPO、又はオレフィン系樹脂を含有する各種TPEであればよい。オレフィン系樹脂を含有する各種TPEとしてはスチレン系熱可塑性エラストマー(TPS)があげられる。また一方の材質がTPSである場合は、これにオレフィン系樹脂が含有されていれば前記したTPOに対すると同様な材質を、相溶性があって、特に融着する程度に同質として選択できる。
なお、本発明の実施形態では、スライドドア1が前後方向に移動する自動車において、スライドドア1側にセンサー付きプロテクター10を取付けたものを例にして説明したが、ボディ側開口部にセンサー付きプロテクター10を取付け、スライドドア1との間の異物を検知するようにしてよい。
また、センサー付きプロテクター10をバックドアやサンルーフ2(図11)に適用することもできる。
1 スライドドア
2 サンルーフ
10 センサー付きプロテクター
11 取付基部
11a 車内側壁
11b 車外側壁
11c 連結壁
12 中空部
13 チャンネル部
14 保持リップ
15 芯材
16 装飾用リップ
20 センサー付きプロテクター
25,26 インサート
31,32 芯線
33 空間部
34,35 ゴム様弾性体
36 リード線
37 被覆部
39 抵抗器
50 インサート
51 挿入部
52 突出部
53,54 溝部
53a,54a 溝幅狭部
53b,54b 溝幅拡部
55 嵌合部
M 結線部
S センサー(感圧センサー)
W ワイヤーハーネス

Claims (5)

  1. 自動車のドアやサンルーフなどのように、車体の開口部を開閉する開閉物の周縁や、前記開口部の周縁に取付けられる取付基部と、その取付基部に一体成形され、2本の芯線が空間部を介して設けられた中空部を備え、前記開閉物の閉時に前記開閉物と前記開口部との間に挟み込まれた異物により前記中空部が押圧されて潰れると、それに対応した電気信号の変化によって前記異物の存在を検知するもので、端末部分では長手方向に引き出された前記芯線が、制御装置に接続されたリード線に結線されるとともに、前記空間部を塞ぐように、非導電材で形成されたインサートの一端側が圧入された状態で型成形されてなるセンサー付きプロテクターであって、
    前記リード線の先端は、絶縁体で被覆された被覆部からむき出した裸線であり、
    前記インサートは、可撓性の材質からなり、その他端側に、前記結線された結線部とそれに連設した前記被覆部を納める溝部が形成されるとともに、前記溝部によって前記リード線の被覆部が挟持されることを特徴とするセンサー付きプロテクター。
  2. 前記結線部は、前記溝部の周壁からはみ出さずに配置されてなることを特徴とする請求項1に記載のセンサー付きプロテクター。
  3. 前記溝部内に接着剤を流し込み前記結線部を固定してなることを特徴とする請求項1又は2に記載のセンサー付きプロテクター。
  4. 前記溝部には、前記被覆部を挟持する溝幅狭部と前記結線部を配置する溝幅拡部が形成されてなることを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一つに記載のセンサー付きプロテクター。
  5. 前記インサートに、前記芯線に接続された抵抗器を配置する嵌合部を設けたことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか一つに記載のセンサー付きプロテクター。
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