JP2014533621A - センサ - Google Patents

Abstract

本発明はとりわけ、特に車両セキュリティ装置（１）を作動させるためのセンサ（１０）に関する。本発明によれば、センサ（１０）は、支持要素（４０）と、該支持要素（４０）を保持する筐体部（７０）とを含み、筐体部（７０）が支持要素（４０）よりも軟質の材料で構成されている。【選択図】図１

Description

本発明はセンサに関し、特に車両セキュリティ装置（vehicle security device）を作動させるためのセンサに関する。

例えば、ドイツ公開特許出願第１０２００８００８０４１号に、車両セキュリティ装置に好適なセンサが開示されている。

自動車に対する、内部的及び外部的に起こる騒音の放出についての要求はますます厳しくなっている。従って、本発明の目的は、存在する騒音の放出をできる限り抑えたセンサを規定することである。

本発明によれば、上記の目的は、請求項１に記載の特徴を有するセンサによって実現される。本発明に係るセンサの有利な実施形態は、下位クレームに規定されている。

従って、本発明によれば、前記センサは、支持要素と、該支持要素を保持する筐体部とを有し、前記筐体部が、前記支持要素よりも軟質の材料で構成されていると規定されている。

本発明に係るセンサの実質的な利点は、該センサでは、センサの支持要素の領域で発生する騒音が筐体部を構成するより軟質な材料によって抑制されるため、支持要素と筐体部とが同じ硬さの材料で構成されている場合と比べ、本発明に係るセンサは全体的に、外部に対して発される騒音が大幅に少ないという点である。

前記筐体部は、エラストマー又は軟質プラスチック材料で構成されていることが好ましい。

前記センサは、支持装置及びカバー要素（例えば、カバーキャップ状の）から前記支持要素が分離された状態で、該支持装置とカバー要素との間に挿入されるのに適したものであることが好ましい。

好ましい実施形態によれば、前記筐体部は筐体後壁を有すると規定されている。

少なくとも１つの留め具（snap element）は、筐体後壁が支持装置の貫通開口に留まるようにすることが好ましく、そのような留め具は、取り付けを円滑なものにできる。前記支持装置は、例えばプレートを含み得る。

前記筐体後壁を支持装置の貫通開口に取り付けた後、留め具が貫通開口の面の裏側（behind）で係合することが好ましい。

さらに、前記筐体部の筐体後壁が、筐体後壁が支持装置の貫通開口に取り付けられた場合に、支持装置の側面のうちのセンサの支持要素に対向する方の側面に当接するように構成された環状停止部（annular stop portion）を有していると有利なことが分かる。

環状停止部の形状はどのようなものであってもよく、円形、楕円形、さらには有角状（angular）であってもよい。環状停止部の形状は、例えば、筐体部が固定された状態で支持装置の貫通開口内に保持されるように、支持装置の貫通開口の外形に適合していることが好ましい。

環状停止部は、例えば、留め具によって途切れて（interrupted）いてもよい。

筐体後壁は、筐体後壁が支持装置の貫通開口に取り付けられた後、支持装置の側面のうちのセンサの支持要素に対向する方の側面上、支持装置の側面のうちのセンサの支持要素から離れた方の側面上又はその間に位置する内側領域を有していることが好ましい。該内側領域は、支持装置の側面のうちのセンサの支持要素から離れた方の側面上に位置するように構成されていることが特に好ましい。

筐体後壁の内側領域と、環状停止部とが、貫通開口の面を通る連結部により連結されているがことが好ましい。該連結部は、少なくとも部分的に凸状面を有していることが好ましい。

断面が環状の連結部の円環形はどのようなものであってもよいが、環状停止部の外形及び／又は支持装置の貫通開口の外形に対応してさえいればよい。

環状連結部及び／又は停止部は、カバーとフレームとの間で騒音や埃に対するシールリングを形成することが好ましい。

平行に延び、且つ筐体後壁に対して垂直に、斜めに又は平行に配向された２つのレール部を前記筐体部が有していることも有利だと考えられる。センサの支持要素が、平行に延びた２つのレール部の間に導入されるか又は挿入されることが好ましく、２つのレール部によって保持されることが好ましい。

筐体部は一体成形されていることが好ましく、平行に延びた２つのレール部が、筐体後壁と一体的に形成されていることが好ましい。従って、レール部も軟質プラスチック材料又はエラストマーで構成されていることが好ましい。

前記センサは、車両乗員拘束装置、特にシートベルトリトラクターを作動させるのに適したものであることが好ましい。

前記センサは、例えば、センサの動きにより前記支持装置に対して偏向され得る慣性体を有し得る。支持要素は、直接又は非直接に慣性体と機械的に接触する。例えば、慣性体は支持要素に当接しているか又は支持要素によって保持され得る。そのため、センサは、例えば、慣性体がその上を転がることのできる下部転がり面を備えていてもよい。あるいは、センサは、支持要素に対して慣性体が揺れ動くようにすることが可能な振り子ジョイント（pendulum joint）を備えていてもよい。加速時に、慣性の結果として傾斜動作をとることが可能な固定慣性体である、所謂「スタンディングマン（standing man）」をセンサに設けることもできる。

本発明はさらに、センサを有する車両セキュリティ装置に関する。本発明によれば、前記車両セキュリティ装置は、支持装置と、カバー要素とを有し、前記センサの前記支持要素は、前記支持装置と前記カバー要素との間に配置され、前記センサの前記支持要素は、前記センサの前記筐体部によって前記支持装置から分離されていると規定されている。

本発明に係る車両セキュリティ装置の利点に関連して、本発明に係るセンサの利点は本発明に係るセキュリティ装置の利点と略一致しているため、本発明に係るセンサと組み合わせて上記の実施形態について述べる。

前記車両セキュリティ装置の支持装置は、例えば、前記車両セキュリティ装置のフレームの一部を構成し得る。

前記カバー要素は、キャップ状であるか及び／又はカバーキャップで構成されていることが好ましい。

前記センサの支持要素は、支持装置からだけでなくカバー要素からも筐体部によって分離されていることが好ましい。

さらに、支持装置が貫通開口を有していると有利なことも分かる。筐体部は、筐体後壁と、該筐体後壁を支持装置の貫通開口に留める少なくとも１つの留め具とを有することが好ましい。既に上述したように、留め具は取り付けを円滑なものにし得る。筐体部の筐体後壁は、支持装置の貫通開口の領域において、支持装置の側面のうちのセンサの支持要素に対向する方の側面に当接する環状停止部を有することが好ましい。留め具は、支持装置の側面のうちのセンサの支持要素から離れた方の側面に当接することが好ましく、環状停止部と共に、筐体部の筐体後壁と支持装置とを確動連結（positive connection）させることが好ましい。さらに、環状停止部は、カバーからフレームに及び／又はその逆に騒音が伝わるのを抑制する。

筐体部は支持装置の貫通開口の面を通ることが好ましい。また、筐体部は、支持装置の側面のうちのセンサの支持要素から離れた方の側面上に位置する内側領域を有することが好ましい。筐体後壁の内側領域と、環状停止部とが、支持装置の貫通開口を通る連結部により連結されていることが好ましい。

連結部は環状であることが好ましく、少なくとも一部に凸状面を有することが好ましい。

平行に延び、且つ筐体後壁に対して垂直に、斜めに（例えば、０〜１０°の角度で）又は平行に配向された２つのレール部を筐体部が有していることが好ましい。センサの支持要素が、平行に延びた２つのレール部の間に挿入されていることが好ましい。

慣性体であるセンサが、下部転がり面の上を転がることのできるセンサボール（sensor ball）を有する場合、その下部転がり面にボアが形成され（好ましくは下部転がり面の中心に）、センサボールが該ボア内及び／又はボア上に装着されることが好ましい。転がり面の近隣形状（adjacent geometry）は、センサボールがボアから離れるまではその動きが妨げられないように設計されていることが好ましい。そのため、どの加速度及び／又は傾斜時にボールが動かされるのかがボアの直径によって制御され、その結果、センサが作動して、例えばシートベルトリトラクターがロックされる。

（例えば、製品ばらつきのために）ボアの直径を変更することは、円錐角（この場合、円錐角は、ボアを取り囲み、センサボールがボアを離れ次第その上を転がる円錐面の開口角度を規定する）を変更することよりもボールの動作、ひいてはセンサの感度に対する影響が少ない。ボールは、ロック及びロック解除機能を実施できるように、ボアを離れると円錐面上を転がる。

ボアを設けることにより、センサをより正確に調整することができ、該ボアなしで実現し得るものよりも許容度（tolerances）が大きいセンサを製造できる。

従って、センサの感度を設定するために、ボールの直径とボアの直径との関係及びボアの直径と円錐角との関係を調整するのが有利であり得る。ボアの直径に対応する、ボールに関係する開口角度β（センサボールの中心に対して）は、円錐面を規定する円錐角αよりも大きいことが好ましい。そのため、好ましくは下記のことが当てはまる。

β＞α
円錐角αは、センサが傾いた場合に、センサに対して予め設定されたロック解除角度と少なくとも同程度であることが好ましい。

従って、付加的なボアによって、センサの機能範囲がとりわけ簡単に調整できるようになる。ボアがない場合に得られるものよりも許容度の大きいセンサを製造することができ、製造可能性及び品質保証が簡素化される。さらに、ボアにより車両センサボールがより素早く回転動作できるようになり、これがセンサの騒音の低減に繋がり得ることが、様々な経路プロフィール（path profile）の騒音測定で明らかになっている。

例示的実施形態を一例として参照して、以下で本発明をより詳細に説明する。

図１は、本発明に係るセンサの例示的実施形態を備えた、本発明に係る車両セキュリティ装置の例示的実施形態の分解図を示す。 図２は、車両セキュリティ装置のフレームに取り付けられたセンサを側部から示す三次元図である。 図３は、車両セキュリティ装置のフレームに取り付けられたセンサを側部から示す断面図である。 図４は、図１に係るセンサの筐体部の例示的実施形態を示す。 図５は、図１に係る車両セキュリティ装置のフレームのプレートの貫通開口に取り付けた後の、図４に係る筐体部の取り付けを例示的に示す断面図である。 図６は、プレートの貫通開口に取り付けた後の図４に係る筐体部の筐体後壁を示す。 図７は、図１に係る車両セキュリティ装置用のセンサの第２の例示的実施形態を示す。 図８は、センサの下部転がり面をより詳細に示す。

分かりやすくするために、図中では、同一又は同等の構成要素に対して常に同じ参照符号が使用されている。

図１に、シートベルトリトラクター５及びセンサ１０を備えた車両セキュリティ装置１の例示的実施形態を示す。シートベルトリトラクター５は、回転が固定された状態でベルトリトラクター５のベルトスプール（belt spool）（図１には図示せず）に連結されたロッキングホイール（locking wheel）１５を含む。例えば、車両速度に突然変化が起きてセンサ１０が作動した場合に、ロッキングホイール１５の回転と、故にベルトリトラクター５のベルトスプールの回転とが防止されるように、ロッキングホイール１５がセンサ１０によってロックされ得る。

貫通開口３０を備えたプレート２５を有するベルトリトラクター５のフレーム２０も図１に図示されている。貫通開口３０を備えたプレート２５は、センサ１０を固定するための支持装置３５を構成している。

センサ１０は、下部転がり面４５を備えた支持要素４０を含む。例えば、ボールであり得る慣性体５０は、転がり可能な状態で下部転がり面４５に当接している。ピン６０により支持要素４０に旋回可能に取り付けられたセンサ部材５５は、慣性体５０に当接している。

センサ部材５５は、センサ部材５５の旋回角度によってはロッキングホイール１５と係合し、ロッキングホイール１５の回転動作を防止し得るロック部（locking portion）６５に連結されている。支持要素４０に対するセンサ部材５５の旋回角度は、センサ１０及び／又はベルトリトラクター５が突然動かされると、下部転がり面４５の上を転がることができる慣性体５０の各位置によって決定される。

センサ１０を支持装置３５に及び／又はプレート２５の貫通開口３０内に固定するために、センサ１０は筐体部７０を備える。筐体部７０はとりわけ、環状停止部７５及び留め具８０を含む。筐体部７０は、環状停止部７５が、プレート２５の側面のうちの支持要素４０に対向する方の側面８５に当接するようにプレート２５の貫通開口３０に挿入され得る。

１つ以上の留め具８０は、貫通開口３０を通って、プレート２５の側面のうちの支持要素４０から離れた方の側面９０に留まり、逃げ溝を介して筐体部７０をプレート２５に確動連結する。

支持要素４０を筐体部７０に固定させるために、筐体部７０は、互いに平行に配置され且つ筐体後壁１１０から離れる方向に少なくとも略垂直に延びた２つのレール部１００及び１０５を有する。２つのレール部１００及び１０５は、支持要素４０が２つのレール部１００及び１０５の間に該レール部の長軸に沿って挿入され、２つのレール部により保持され得るように形成される。

センサ１０を貫通開口３０に挿入した後、センサ１０及びロッキングホイール１５は、プレート２５及び／又はベルトリトラクター５のフレーム２０上に取り付けられるカバー要素１２０に覆われ得る。

図１に係る例示的実施形態では、筐体部７０によって騒音が抑制され得るようにするため、筐体部７０が支持要素４０よりも軟質の材料で構成されている。例えば、下部転がり面４５の上を慣性体５０が転がる動作により騒音が発生した場合、結果として生じる固体伝搬音及び空気伝搬音の双方が、より軟質の筐体部７０によって抑制される。先ず、材料の硬さの違いによって、固体伝搬音が筐体部７０を通ってフレーム２０に、そしてベルトリトラクター５全体に伝わるのが防止される。次に、結果として生じる空気伝搬音が、貫通開口３０を通ってベルトリトラクター５から離れるのを、筐体後壁１１０が防止する。

筐体部７０は、例えばエラストマー（例えば、軟質プラスチック）で構成され得る。支持要素４０は、例えばエラストマーよりも硬いプラスチック材料（例えば、硬質プラスチック）、金属又は周囲にプラスチック材料が射出成形された金属で構成され得る。

図２に、プレート２５の貫通開口に筐体部７０を挿入した後のセンサ１０をより詳細に示す。環状停止部７５がプレート２５の側面８５に当接しているのが分かる。さらに、平行に配置された２つのレール部１００及び１０５が明確に図示されており、それらの間に支持要素４０が固定されている。

また、図２に、センサ部材５５の動作モードをより詳細に示す。該センサは、ピン６０により支持要素４０に旋回可能に取り付けられている。慣性の結果として、慣性体５０が下部転がり面４５の上を転がった場合に、ロック部６５がベルトリトラクターのロッキングホイール１５に挿入され得ることが分かる。

図３に、カバー要素１２０に取り付けられたセンサの断面を再び示す。下部転がり面４５を有する支持要素４０、下部転がり面上に位置する慣性体５０及びロック部６５を有するセンサ部材５５の存在を明確に確認できる。

さらに、図３は、支持要素４０が筐体部７０の２つのレール部１００及び１０５の間でどのように保持されているかを示す。

図４に、筐体部７０のデザインをより詳細に示す。プレート２５の貫通開口３０（図１参照）内に筐体部７０を確動固定（positive fastening）させる留め具８０が図示されている。また、筐体部７０を固定する役割を担う環状停止部７５の形状も図示されている。図４には、筐体後壁１１０に対して垂直（少なくとも略垂直）に配置される２つのレール部１００及び１０５も図示されており、それらの間に支持要素４０（図１参照）が挿入されると、支持要素４０が筐体部７０に固定される。

図５に、プレート２５の貫通開口３０に挿入された後の筐体部７０の断面を示す。支持要素（４０）を固定させる役割を担う２つのレール部１００及び１０５が図示されている。図５において、筐体部（７０）によってセンサ（１０）がフレーム（２０）から完全に分離されていることも分かる。

図６に、筐体部７０をプレート２５の貫通開口３０に固定する場合の別の図を示す。プレート２５の側面のうちのセンサの支持要素から離れた方の側面９０が示されている。筐体部７０を貫通開口３０に留める２つの留め具８０が図示されている。さらに、筐体後壁１１０の形状をより詳細に確認できる。そのため、筐体後壁１１０は、筐体後壁１１０が取り付けられた後に、プレート２５の側面９０に当接する内側領域１５０を有することが分かる。筐体後壁１１０の内側領域１５０は、内側領域１５０を環状に取り囲む凸状の連結部１５５に連結されている。連結部１５５によって、筐体後壁１１０の内側領域１５０と環状停止部７５（図１参照）とが連結されている。

環状で且つ凸状という連結部１５５の形状により、筐体部７０とプレート２５との間で弾性連結（resilient connection）が有利に形成されるため、固体伝搬音を特に効果的に抑制することができる。

センサ１０の慣性体５０が生成する音波を、筐体後壁１１０の内側領域１５０によって効果的に抑制することができる。

図７に、図１に示す車両セキュリティ装置１用のセンサ１０のさらなる例示的実施形態を示す。下部転がり面４５には、好ましくは球状の慣性体５０が当接するボア２００が形成されているのが分かる。

図８に、下部転がり面４５及びボア２００をより詳細に示す。ボア２００は、内部でボア（２００）の方向に円錐状に広がる面（以下円錐面２１０と呼ぶ）に取り囲まれているのが分かる。円錐面２１０と水平線（horizontal）Ｈ（水平に配置されたセンサ）との間の角度αが、ボア２００のボールに関連する開口角度βよりも小さいことが好ましい。ボア２００の開口角度βは、大体次のように算出される。

β＝Ｄ／（２×Ｒ）
ここで、Ｄはボア２００の直径であり、Ｒは球状の慣性体５０の半径である。

角度αは１４°よりも大きいことが好ましく、例えば１６°である。

１ 車両セキュリティ装置
５ ベルトリトラクター
１０ センサ
１５ ロッキングホイール
２０ フレーム
２５ プレート
３０ 貫通開口
３５ 支持装置
４０ 支持要素
４５ 下部転がり面
５０ 慣性体
５５ センサ部材
６０ ピン
６５ ロック部
７０ 筐体部
７５ 停止部
８０ 留め具
８５ 支持要素に対向した方の側面
９０ 支持要素から離れた方の側面
１００ レール部
１０５ レール部
１１０ 筐体後壁
１２０ カバー要素
１５０ 内側領域
１５５ 連結部
２００ ボア
２１０ 円錐面
Ｈ 水平線
α 角度
β 角度

Claims (10)

1. 特に車両セキュリティ装置（１）を作動させるためのセンサ（１０）であって、
   前記センサ（１０）は、支持要素（４０）と、該支持要素（４０）を保持する筐体部（７０）とを有し、
   前記筐体部（７０）が、前記支持要素（４０）よりも軟質の材料で構成されている、センサ。
2. 前記筐体部（７０）は、筐体後壁（１１０）と、該筐体後壁（１１０）が支持装置（３５）の貫通開口（３０）に留まるようにするための少なくとも１つの留め具（８０）とを有する、請求項１に記載のセンサ。
3. 前記筐体部（７０）の前記筐体後壁（１１０）は、前記筐体後壁（１１０）が前記支持装置（３５）の前記貫通開口（３０）に取り付けられた場合に、前記支持装置（３５）の側面のうちの前記センサ（１０）の前記支持要素（４０）に対向する方の側面（８５）に当接するように構成された環状停止部（７５）を有する、請求項１又は２に記載のセンサ。
4. 前記筐体後壁（１１０）は、前記筐体後壁（１１０）が前記支持装置（３５）の前記貫通開口（３０）に取り付けられた後、前記支持装置（３５）の側面のうちの前記センサ（１０）の前記支持要素（４０）から離れた方の側面（９０）上に位置するように構成された内側領域（１５０）を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセンサ。
5. 前記筐体部（７０）は、平行に延びた２つのレール部（１００、１０５）を有し、
   前記センサ（１０）の前記支持要素（４０）は、平行に延びた前記２つのレール部（１００、１０５）の間に導入されるか又は挿入され、前記２つのレール部によって保持される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセンサ。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載のセンサ（１０）を有する車両セキュリティ装置（１）であって、
   前記車両セキュリティ装置（１）は、支持装置（３５）と、カバー要素（１２０）とを有し、
   前記センサ（１０）の前記支持要素（４０）は、前記支持装置（３５）と前記カバー要素（１２０）との間に配置され、
   前記センサ（１０）の前記支持要素（４０）は、前記センサ（１０）の前記筐体部（７０）によって前記支持装置（３５）及び／又は前記カバー（１２０）から分離されている、車両セキュリティ装置。
7. 前記支持装置（３５）は貫通開口（３０）を有し、
   前記筐体部（７０）は、筐体後壁（１１０）と、該筐体後壁（１１０）を前記支持装置（３５）の前記貫通開口（３０）に留める少なくとも１つの留め具（８０）とを有する、請求項６に記載の車両セキュリティ装置。
8. 前記筐体部（７０）の前記筐体後壁（１１０）は、前記支持装置（３５）の前記貫通開口（３０）の領域において、前記支持装置（３５）の側面のうちの前記センサ（１０）の前記支持要素（４０）に対向する方の側面（８５）に当接する環状停止部（７５）を有し、
   前記留め具（８０）は、前記支持装置（３５）の側面のうちの前記センサ（１０）の前記支持要素（４０）から離れた方の側面（９０）と当接し、且つ前記環状停止部（７５）と共に、前記筐体部（７０）の前記筐体後壁（１１０）と前記支持装置（３５）とを確動連結させる、請求項６又は７に記載の車両セキュリティ装置。
9. 前記筐体部（７０）は前記支持装置（３５）の前記貫通開口（３０）の面を通り、前記筐体部（７０）は、前記支持装置（３５）の側面のうちの前記センサ（１０）の前記支持要素（４０）から離れた方の側面（９０）上に位置する内側領域（１５０）を有し、
   前記筐体後壁（１１０）の前記内側領域（１５０）と、前記環状停止部（７５）とが、前記支持装置（３５）の前記貫通開口（３０）を通る連結部（１５５）により連結されている、請求項６〜８のいずれか１項に記載の車両セキュリティ装置。
10. 前記筐体部（７０）は平行に延びた２つのレール部（１００、１０５）を有し、
    前記センサ（１０）の前記支持要素（４０）が、平行に延びた前記２つのレール部（１００、１０５）の間に挿入されている、請求項６〜９のいずれか１項に記載の車両セキュリティ装置。

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