JP2019001194A - タッチセンサ付きプロテクタ - Google Patents

Abstract

【課題】異物の挟み込みを検知した状態において異物に作用する挟み込み荷重を抑制できるタッチセンサ付きプロテクタを提供する。【解決手段】タッチセンサ付きプロテクタ３０は、車両に設けられる開口の周縁または前記開口を開閉する開閉体の周縁に設けられるタッチセンサ付きプロテクタ３０であって、開口と開閉体との間に異物が挟まれたことを検知する検知部３２と、異物に作用する挟み込み荷重を抑制する荷重低減部３３と、を備える。検知部３２は、内周側に空間部Ｈを有する外郭３２１と、外郭３２１の内周側の周縁において空間部Ｈを介して設けられ、異物の挟み込みによって外郭３２１が圧縮変形することで互いに接触する２つの導電体３２２と、を有する。２つの導電体３２２が接触することで検知部３２が異物の挟み込みを検知している状態において、荷重低減部３３は検知部３２よりも圧縮変形しやすい。【選択図】図２

Description

本発明は、タッチセンサ付きプロテクタに関する。

特許文献１には、内周側に空間部を有する外郭と、外郭の内周側の周縁において空間部を介して設けられる２つの導電部と、各導電部に埋設された心線（芯線）と、心線が接続された制御装置と、を備えたセンサ付きプロテクタが開示されている。特許文献１に記載のセンサ付きプロテクタは、例えば、スライドドアの前端面において車体前側に向けて突出するように取り付けられる。そして、スライドドア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、例えば、利用者の手や指などの異物が挟み込まれると、外郭が圧縮変形される。外郭が圧縮変形されることにより、２つの導電部同士が短絡すると、制御装置に電気信号の変化が伝えられる。こうして、センサ付きプロテクタは、異物の挟み込みを検知する。

特開２０１５−１７４６３３号公報

ところで、特許文献１に記載されたようなセンサ付きプロテクタを搭載した車両においては、通常、利用者の手や指などの異物の挟み込みを検知すると、スライドドアの作動方向が閉方向から開方向に転換される。しかしながら、実際には、異物の挟み込みを検知してからスライドドアの作動方向が閉方向から開方向に転換されるまでの間に、スライドドアは慣性により閉方向に移動し続ける。

そして、スライドドアが慣性によって閉方向に移動し続ける間には、圧縮荷重がセンサ付きプロテクタに作用するとともに、挟み込み荷重（圧縮荷重の反力）が異物に作用する。

そこで、本発明の目的とするところは、異物の挟み込みを検知した状態において異物に作用する挟み込み荷重を抑制できるタッチセンサ付きプロテクタを提供することにある。

上記の課題を解決するタッチセンサ付きプロテクタは、車両に設けられる開口の周縁または前記開口を開閉する開閉体の周縁に設けられるタッチセンサ付きプロテクタであって、前記開口と前記開閉体との間に異物が挟み込まれたことを検知する検知部と、異物に作用する挟み込み荷重を抑制する荷重低減部と、を備え、前記検知部は、内周側に空間部を有する外郭と、前記外郭の内周側の周縁において前記空間部を介して設けられ、異物の挟み込みによって前記外郭が圧縮変形することで互いに接触する２つの導電体と、を有し、２つの前記導電体が接触することで前記検知部が異物の挟み込みを検知している状態において、前記荷重低減部は前記検知部よりも圧縮変形しやすい。

上記構成によれば、開口と開閉体との間で異物の挟み込みを検知した状態においては、検知部よりも圧縮変形しやすい荷重低減部が圧縮変形する。このため、タッチセンサ付きプロテクタに対する圧縮荷重が抑制されることで、異物に作用するタッチセンサ付きプロテクタに対する圧縮荷重の反力が抑制される。すなわち、異物に作用する挟み込み荷重を抑制できる。

上記タッチセンサ付きプロテクタにおいて、前記荷重低減部は、前記検知部を構成する材料よりも圧縮変形しやすい材料からなる弾性体を有することが好ましい。

上記構成によれば、簡易な構造によって異物に作用する挟み込み荷重を抑制できる。

上記タッチセンサ付きプロテクタにおいて、前記弾性体は前記外郭に覆われることが好ましい。

上記構成によれば、外郭によって弾性体を保護することができる。

上記タッチセンサ付きプロテクタにおいて、前記荷重低減部は、前記荷重低減部の圧縮変形のしやすさを調整するリブを有することが好ましい。

上記構成によれば、前記荷重低減部の圧縮変形のしやすさをリブによって調整できる。このため、荷重低減部の圧縮変形のしやすさを調整するための設計自由度が高まる。

上記タッチセンサ付きプロテクタにおいて、前記リブは、２つの前記導電体が対向する方向に延びることが好ましい。

上記構成によれば、開閉体の開閉方向において２つの導電体が対向するよう、タッチセンサ付きプロテクタが車両に取り付けられる場合、リブは開閉方向に延びることとなる。このため、異物の挟み込みによる圧縮荷重に対する、荷重低減部の圧縮変形のしやすさが調整しやすくなる。

上記タッチセンサ付きプロテクタにおいて、前記外郭は、２つの前記導電体が対向する方向と直交する方向において前記空間部を介して設けられた脚部を有し、前記脚部は、異物の挟み込みを検知していない状態において、前記検知部のうち前記脚部を除く部分及び前記荷重低減部よりも圧縮変形しやすい程度に肉厚が設定され、２つの前記導電体は、前記脚部が圧縮変形することで互いに接触することが好ましい。

上記構成によれば、異物の挟み込みを検知していない状態においては、検知部のうち脚部を除く部分及び荷重低減部よりも圧縮変形しやすい脚部が、異物の挟み込みにより先ず圧縮変形する。このため、異物の挟み込みを検知していない状態において異物に作用する挟み込み荷重を抑制できるだけでなく、異物の挟み込みをより敏感に検知できる。

タッチセンサ付きプロテクタを搭載した車両を示す図。 タッチセンサ付きプロテクタの断面図。 （ａ）〜（ｃ）は、比較例のタッチセンサ付きプロテクタが圧縮変形する態様を示す図。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明のタッチセンサ付きプロテクタが圧縮変形する態様を示す図。 異物が挟み込まれた場合におけるタッチセンサ付きプロテクタの圧縮荷重を示すグラフ。 タッチセンサ付きプロテクタの変形例を示す図。

以下、本発明のタッチセンサ付きプロテクタの一実施形態について説明する。本実施形態のタッチセンサ付きプロテクタは、例えば、車両が備えるスライドドアに取り付けられるものである。

図１に示すように、車両１は、車両本体１０の側面に形成される開口１０ａを開閉する「開閉体」としてのスライドドア２０と、開口１０ａとスライドドア２０との間において異物の挟み込みを検知するタッチセンサ付きプロテクタ３０と、を備える。

スライドドア２０は、モータ（不図示）による電気的駆動力を有する駆動装置２１と、駆動装置２１を制御する制御装置２２と、を有する。そして、スライドドア２０は、駆動装置２１の電気的駆動力によって車両前後方向に作動される所謂パワースライドドアとして機能する。具体的には、スライドドア２０は、制御装置２２に制御される駆動装置２１によって、車両前方側へ閉作動されて開口１０ａを閉塞する（閉状態）。また、スライドドア２０は、制御装置２２に制御される駆動装置２１によって、車両後方側へ開作動されて開口１０ａを開放する（開状態）。スライドドア２０が開状態となることで、車両１の利用者は車両１へ乗降可能となる。

また、制御装置２２は、後述するタッチセンサ付きプロテクタ３０とリード線２３を介して接続している。スライドドア２０が閉作動している状態において、開口１０ａとスライドドア２０との間に人体の手や指などの異物の挟み込みがあった場合、制御装置２２は、タッチセンサ付きプロテクタ３０によって異物の挟み込みを検知する。そして、制御装置２２は、異物の挟み込みを検知するとスライドドア２０の開作動を閉作動に転換させる。

タッチセンサ付きプロテクタ３０は、スライドドア２０の閉方向における先端において、スライドドア２０の閉方向と交差する方向に亘って延びるように車両１に取り付けられる。

ここで、図２に示すタッチセンサ付きプロテクタ３０のＡ−Ａ線矢視断面図を参照して、タッチセンサ付きプロテクタ３０の構成について詳細に説明する。

図２に示すように、タッチセンサ付きプロテクタ３０は、スライドドア２０に取り付けられるための取付部３１と、異物の挟み込みを検知する検知部３２と、異物に作用する挟み込み荷重を抑制する荷重低減部３３と、を有する
取付部３１は、車内側側壁３１ａと、車外側側壁３１ｂと、車内側側壁３１ａ及び車外側側壁３１ｂを連結する連結壁３１ｃと、を有する。そして、取付部３１は、車内側側壁３１ａ、車外側側壁３１ｂ及び連結壁３１ｃからなる断面略Ｕ字形状を有し、車両１に取り付けられた状態においてスライドドア２０の閉方向における先端に形成されるフランジ２０ａを挟持する。

また、取付部３１は、車内側側壁３１ａから車外側側壁３１ｂに向かって延出する２本の保持リップ３１ｄと、車外側側壁３１ｂの先端から延出する装飾用リップ３１ｅと、取付部３１に沿って埋設される略Ｕ字形状の心材３１１と、を有する。保持リップ３１ｄの先端から車外側側壁３１ｂまでの距離は、スライドドア２０のフランジ２０ａの車両幅方向における厚さよりも短くされる。一方で、車内側側壁３１ａ及び車外側側壁３１ｂは、心材３１１によって車両幅方向への移動が規制される。このため、取付部３１がフランジ２０ａを挟持する状態において、２本の保持リップ３１ｄは車内側へと弾性変形する。そして、弾性変形した保持リップ３１ｄの復元力によって、取付部３１がより強固にスライドドア２０のフランジ２０ａを挟持するように構成される。

検知部３２は、内周側に空間部Ｈを有する外郭３２１と、異物が挟み込まれた場合に互いに接触する２つの導電体３２２と、各導電体３２２に埋設される２つの心線３２３と、を有する。

外郭３２１は、絶縁性を有するゴム材料によって取付部３１と一体的に成形される。また、外郭３２１は、スライドドア２０の開閉方向（車両前後方向）と直交する方向において空間部Ｈを介して設けられる脚部３２１ａを有する。脚部３２１ａは、スライドドア２０の開閉方向（車両前後方向）に延びている。そして、車両本体１０に設けられる開口１０ａと、閉作動している状態のスライドドア２０との間に異物が挟み込まれた場合、先ず脚部３２１ａが圧縮変形する程度に、脚部３２１ａの肉厚が設定されている。

２つの導電体３２２は、導電性を有する樹脂材料（エラストマーなど）によって成形される。また、２つの導電体３２２は、スライドドア２０の開閉方向（車両前後方向）において２つの導電体３２２同士が対向するように外郭３２１の内周側周縁に設けられる。このため、異物の挟み込みによって脚部３２１ａが圧縮変形すると、空間部Ｈを介して設けられる２つの導電体３２２同士が当接する。２つの導電体３２２同士が当接すると、２つの導電体３２２及び各導電体３２２に埋設される心線３２３が短絡する。こうして、２つの導電体３２２及び各導電体３２２に埋設される心線３２３が短絡していない場合と異なる電気信号が図１に示した制御装置２２に出力されることで、異物が検知される。

荷重低減部３３は、外郭３２１に覆われる弾性体３３１と、弾性体３３１を車両幅方向において区画するように延びるリブ３３２と、を有する。

弾性体３３１は、検知部３２（外郭３２１、導電体３２２及び心線３２３）を構成する材料よりも圧縮変形しやすいゴム材料によって構成される。なお、弾性体３３１を構成する材料としては、ゴム材料に限らず、検知部３２よりも圧縮変形しやすい材料を選定すればよい。また、弾性体３３１は、外郭３２１に覆われることで、タッチセンサ付きプロテクタ３０が車両１に取り付けられた状態において露出しないよう構成される。

リブ３３２は、外郭３２１及び取付部３１と同じ材料で、かつ一体的に成形される。すなわち、リブ３３２は、弾性体３３１よりも圧縮変形しにくい材料で構成される。そして、リブ３３２は、スライドドア２０の開閉方向（車両前後方向）に延びる。

弾性体３３１及びリブ３３２により構成される荷重低減部３３は、車両１に設けられる開口１０ａとスライドドア２０との間に異物が検知されていない状態（２つの導電体３２２同士が当接していない状態）においては、検知部３２の脚部３２１ａよりも圧縮変形しにくく設定される。また、荷重低減部３３は、車両１に設けられる開口１０ａとスライドドア２０との間に異物が検知された状態（２つの導電体３２２同士が当接した状態）においては、検知部３２よりも圧縮変形しやすく設定される。

次に、図３〜図５を参照して、本実施形態のタッチセンサ付きプロテクタ３０の作用について比較例と比較しつつ説明する。図３に示すように、比較例のタッチセンサ付きプロテクタ４０は、荷重低減部３３を備えていない点で、本実施形態のタッチセンサ付きプロテクタ３０と相違する。なお、比較例のタッチセンサ付きプロテクタ４０には、本実施形態のタッチセンサ付きプロテクタ３０と共通する構成については同一の符号を付している。

先ず、比較例のタッチセンサ付きプロテクタ４０について説明する。

図３（ａ）は、比較例のタッチセンサ付きプロテクタ４０を搭載した車両１において、スライドドア２０が閉作動している状態で車両１に設けられる開口１０ａとスライドドア２０との間に異物Ａが挟み込まれた瞬間を示す。図３（ｂ）は、スライドドア２０の閉作動している状態がさらに続いた結果、２つの導電体３２２同士が当接することにより、検知部４２が異物Ａの挟み込みを検知した瞬間を示す。図３（ｃ）は、異物Ａの挟み込みを検知してからスライドドア２０の慣性による閉方向への移動が止まった瞬間を示す。

図３（ａ）に示す状態から図３（ｂ）に示す状態となるまでの間、すなわち、異物Ａの挟み込みを検知していない状態においては、スライドドア２０から受ける圧縮荷重によって検知部４２のうち外郭４２１の脚部４２１ａが圧縮変形する。このとき、図３（ａ）に示す状態から図３（ｂ）に示す状態までにスライドドア２０が閉方向に移動した距離を第１距離Ｌ１とし、第１距離Ｌ１におけるタッチセンサ付きプロテクタ４０の圧縮荷重を第１圧縮荷重Ｎ１とすると、移動距離と圧縮荷重との関係は図５に実線で示すようになる。

また、図３（ｂ）に示す状態から図３（ｃ）に示す状態となるまでの間、すなわち、異物Ａの挟み込みを検知している状態においては、スライドドア２０から受ける圧縮荷重によって検知部４２のうち脚部４２１ａを除く部分が圧縮変形する。このとき、図３（ａ）に示す状態から図３（ｃ）に示す状態までのスライドドア２０が閉方向に移動した距離を第２移動距離Ｌ２とし、第２移動距離Ｌ２におけるタッチセンサ付きプロテクタ４０の圧縮荷重を第２圧縮荷重Ｎ２ａとすると、移動距離と圧縮荷重との関係は図５に実線で示すようになる。

次に、本実施形態のタッチセンサ付きプロテクタ３０について説明する。

図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態のタッチセンサ付きプロテクタ３０を搭載した車両１において、比較例と同様に、異物Ａが挟み込まれた瞬間からスライドドア２０の閉方向への移動が止まる瞬間までの様子を示す。すなわち、図４（ａ）は、スライドドア２０が閉作動している状態で車両１に設けられる開口１０ａとスライドドア２０との間に異物Ａが挟み込まれた瞬間を示す。図４（ｂ）は、スライドドア２０の閉作動している状態がさらに続いた結果、２つの導電体３２２同士が当接することにより、検知部３２が異物Ａの挟み込みを検知した瞬間を示す。図４（ｃ）は、異物Ａの挟み込みを検知してからスライドドア２０の慣性による閉方向への移動が止まった瞬間を示す。

図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態となるまでの間、すなわち、異物Ａの挟み込みを検知していない状態においては、比較例と同様に、スライドドア２０から受ける圧縮荷重によって検知部３２のうち外郭３２１の脚部３２１ａが圧縮変形する。このとき、第１移動距離Ｌ１におけるタッチセンサ付きプロテクタ３０の圧縮荷重は、比較例と同様に第１圧縮荷重Ｎ１となる。

一方で、図４（ｂ）に示す状態から図４（ｃ）に示す状態となるまでの間、すなわち、異物Ａの挟み込みを検知している状態においては、スライドドア２０から受ける圧縮荷重によって荷重低減部３３が圧縮変形する。このとき、図４（ｃ）に示す第２距離Ｌ２における圧縮荷重を第２圧縮荷重Ｎ２ｂとすると、移動距離と圧縮荷重との関係は図５に破線で示すようになる。ここで、荷重低減部３３は、異物Ａの挟み込みを検知している状態において検知部３２よりも圧縮変形しやすい。このため、第２圧縮荷重Ｎ２ｂは第２圧縮荷重Ｎ２ａよりも小さくなる。

ここまで説明したように、本実施形態のタッチセンサ付きプロテクタ３０によれば、以下の効果を奏することができる。

・荷重低減部３３を備えることで、荷重低減部３３を備えていない場合と比較して、異物を検知した状態におけるタッチセンサ付きプロテクタ３０の圧縮荷重を抑制できる。このため、異物に作用するタッチセンサ付きプロテクタ３０の圧縮荷重の反力が抑制される。すなわち、異物に作用する挟み込み荷重が抑制される。

・荷重低減部３３が弾性体３３１を有することで、簡易な構造によって異物に作用する挟み込み荷重を抑制できる。

・外郭３２１によって弾性体３３１を覆うことで、タッチセンサ付きプロテクタ３０が車両１に取り付けられた状態において弾性体３３１が露出しない。このため、外力から弾性体３３１を保護することができる。

・荷重低減部３３がリブ３３２を有することで、荷重低減部３３の圧縮変形のしやすさを調整できる。

・弾性体３３１を構成する材料を変更したり、リブ３３２の弾性率や形状、本数などを変更したり、また、それらの変更を組み合わせたりすることで、荷重低減部３３の圧縮変形のしやすさを調整するための設計自由度が高まる。

・脚部３２１ａにより、異物の挟み込みを検知していない状態において異物に作用する挟み込み荷重を抑制できるだけでなく、異物の挟み込みをより敏感に検知できる。

なお、上記実施形態は、以下に示すように変更してもよい。

・タッチセンサ付きプロテクタ３０は、スライドドア２０の他にスライドドア２０のようなサイドドアに設けられる窓ガラスや、車両後側に設けられるバックドア、あるいは車両の屋根部に設けられるサンルーフなどの「開閉体」の周縁、ならびにそれら「開閉体」が開閉する「開口」の周縁に設けてもよい。なお、いずれの「開閉体」または「開口」の周縁に設ける場合であっても、タッチセンサ付きプロテクタ３０は、「開閉体」の開閉方向において２つの導電体３２２が対向するように車両に搭載されるのが好ましい。

・タッチセンサ付きプロテクタ３０はスライドドア２０の閉方向における先端のみならず、スライドドア２０の全周に設けてもよい。「開閉体」としてスライドドア２０以外のものを採用した場合についても同様である。

・弾性体３３１は外郭３２１によって覆われていなくてもよい。この場合であっても、異物に作用する挟み込み荷重を抑制できる。

・図６（ａ）に示すように、荷重低減部３３にリブ３３２を複数設けてもよいし、図６（ｂ）に示すように、荷重低減部３３にリブ３３２を設けなくてもよい。また、図６（ｃ）に示すように、荷重低減部３３に弾性体３３１を設けなくてもよい。荷重低減部３３は、異物が検知された状態において検知部３２よりも圧縮変形しやすい構成であればよい。

・荷重低減部３３は、弾性体３３１及びリブ３３２の少なくとも一方を有する構成でなくてもよい。例えば、図６（ｄ）に示すように、タッチセンサ付きプロテクタ３０の長手方向に亘って外郭３２１に孔３２１ｂを設け、その孔３２１ｂに気体を封入することで挟み込み荷重を抑制してもよい。この場合においては、封入される気体の気圧を調整することで、タッチセンサ付きプロテクタ３０のうち孔３２１ｂを覆う内周面の近傍を、異物が検知された状態において検知部３２よりも圧縮変形しやすい「荷重低減部」とすることができる。この他にも、「荷重低減部」は、異物の挟み込みを検知した状態において挟み込み荷重を抑制できる構成であれば適宜変更することが可能である。

・取付部３１、外郭３２１及びリブ３３２は一体的に成形されていなくともよい。

Ｈ…空間部、１…車両、１０ａ…開口、２０…スライドドア（開閉体の一例）、３０…タッチセンサ付きプロテクタ、３２…検知部、３２１…外郭、３２２…導電体、３３…荷重低減部、３３１…弾性体、３３２…リブ

Claims (6)

1. 車両に設けられる開口の周縁または前記開口を開閉する開閉体の周縁に設けられるタッチセンサ付きプロテクタであって、
   前記開口と前記開閉体との間に異物が挟み込まれたことを検知する検知部と、
   異物に作用する挟み込み荷重を抑制する荷重低減部と、を備え、
   前記検知部は、
   内周側に空間部を有する外郭と、
   前記外郭の内周側の周縁において前記空間部を介して設けられ、異物の挟み込みによって前記外郭が圧縮変形することで互いに接触する２つの導電体と、を有し、
   ２つの前記導電体が接触することで前記検知部が異物の挟み込みを検知している状態において、前記荷重低減部は前記検知部よりも圧縮変形しやすい
   タッチセンサ付きプロテクタ。
2. 前記荷重低減部は、前記検知部を構成する材料よりも圧縮変形しやすい材料からなる弾性体を有する
   請求項１に記載のタッチセンサ付きプロテクタ。
3. 前記弾性体は前記外郭に覆われる
   請求項２に記載のタッチセンサ付きプロテクタ。
4. 前記荷重低減部は、前記荷重低減部の圧縮変形のしやすさを調整するリブを有する
   請求項１〜３の何れか一項に記載のタッチセンサ付きプロテクタ。
5. 前記リブは、２つの前記導電体が対向する方向に延びる
   請求項４に記載のタッチセンサ付きプロテクタ。
6. 前記外郭は、２つの前記導電体が対向する方向と直交する方向において前記空間部を介して設けられた脚部を有し、
   前記脚部は、異物の挟み込みを検知していない状態において、前記検知部のうち前記脚部を除く部分及び前記荷重低減部よりも圧縮変形しやすい程度に肉厚が設定され、
   ２つの前記導電体は、前記脚部が圧縮変形することで互いに接触する
   請求項１〜５の何れか一項に記載のタッチセンサ付きプロテクタ。

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