JP3140069U - バンパースイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】検知領域が広く、スイッチオンのストロークも短く、しかも、構造がシンプルで製造コストを低減できるバンパースイッチを提供する。
【解決手段】バンパースイッチ１は、取り付け対象であるバンパーの形状に対応させた長方形状のベース板２と、このベース板２に取り付けた衝撃緩衝を行う直方体状の緩衝体３と、片面側を導電材、反対面側を絶縁材とした一対の弾性フィルム状の電極板を、片面同士を対向配置し、両電極板の周囲間に隅絶縁材を、両電極板の中間部分に中間絶縁材を配置して一体化し、緩衝体３の表面に露出する状態で接合配置した帯状の薄型電極体９と、を有するものである。
【選択図】図１

Description

本考案は、バンパースイッチに関し、詳しくは無人車両の障害物等との衝突検知を行なうバンパースイッチに関するものである。

従来、図１１に示すように、例えば無人車両６０のバンパー６１の部分に、障害物等との衝突を検知するためのバンパースイッチ５０を取り付け、障害物検知を行う例は多く見られる。

図１２を参照して、従来におけるバンパースイッチ５０について概説する。

同図に示す従来のバンパースイッチ５０は、長尺のベース板５１の長さ方向の中央部に沿って長尺スイッチ５２を配置するとともに、ベース板５１の長さ方向両端縁に沿って一対のスペーサー５３を取り付け、両スペーサー５３上に平坦なアクチュエータ板５４を添着し、更にアクチュエータ板５４上に障害物に当接させる緩衝体５５を配置することにより構成している。

従来のバンパースイッチ５０の場合、このバンパースイッチ５０が障害物に接触したとき、緩衝体５５に生じた応力がアクチュエータ板５４を介して長尺スイッチ５２に伝わりスイッチオンとなり、これにより、障害物との衝突検知を行うことができる。

しかし、従来のバンパースイッチ５０の場合、緩衝体５５の表面から長尺スイッチ５２までの力の伝達経路が長いため、障害物に接触してからスイッチオンになるまでのストロークが大きく、迅速に衝突検知を行うことは難しい。

また、長尺スイッチ５２を緩衝体５５内に配置する構成であるため、特にバンパースイッチ５０の隅部において不検知領域が存在し、障害物との衝突検知を常に的確に行うことが難しいという問題も包含している。

また、従来のバンパースイッチ５０の場合、構造が複雑で検知感度のばらつきが大きい等の問題もあった。

特許文献１には、この種のバンパースイッチとして、ベース板上に平板状のスイッチ素子を配置し、更に、スイッチ素子上にアクチュエータ板、緩衝材を配置して緩衝材に作用する外力をアクチュエータ板を介してスイッチ素子に伝達しスイッチ動作をさせるように構成したバンパースイッチが提案されている。
特開２００２−１０４１０８号公報

本考案が解決しようとする問題点は、検知領域が広く、スイッチオンのストロークも短く、しかも、構造がシンプルで製造コストを低減でき、振動や外乱にも強いバンパースイッチが存在しない点である。

本考案のバンパースイッチは、取り付け対象であるバンパーの形状に対応させたベース板と、このベース板に取り付けた衝撃緩衝を行う緩衝体と、片面側を導電材、反対面側を絶縁材とした一対の弾性フィルム状の電極板を、前記片面同士を対向配置し、両電極板の周囲間に隅絶縁材を配置して一体化し、前記緩衝体に接合する状態でベース板上に搭載した薄型電極体と、を有することを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の考案によれば、ベース板、一対の弾性フィルム状の電極板を主要素とする薄型電極体、緩衝体を有する構成で、障害物に接触してスイッチオンになるまでの検知ストロークが極めて短く高感度で迅速に衝突検知を行うことができ、検知領域も広く、しかも構造がシンプルで製造コストも低減できるバンパースイッチを提供することができる。

請求項２記載の考案によれば、薄型電極体を構成する両電極板の周囲間に隅絶縁材を、両電極板の中間部分に任意数の中間絶縁材を配置した構成とし、かつ、ベース板上に直接又は緩衝体を介在させつつ搭載する構成で請求項１記載の考案と同様な効果を奏するバンパースイッチを提供することができる。

請求項３記載の考案によれば、請求項２記載の考案と同様な効果を奏するとともに、隅絶縁材や中間絶縁材の幅を広狭に替えることで、検知感度を種々に調整できるバンパースイッチを提供することができる。

請求項４記載の考案によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の考案の効果をそれぞれ発揮するとともに、薄型電極体を２枚以上とすることにより、検出の２重化をも確保でき信頼性の高いバンパースイッチを提供することができる。

請求項５記載の考案によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の考案の効果をそれぞれ発揮するとともに、アクチュエータ板を付加する構成とすることにより、小径の突出部等と衝突したような場合においてもスイッチ動作を確実に発揮させることができるバンパースイッチを提供することができる。

請求項６記載の考案によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載の考案の効果をそれぞれ発揮するとともに、薄型電極体の緩衝体と接合する面に薄い帯状の補助板を付加する構成とすることにより、緩衝体が柔らかい場合でも、障害物に接触してスイッチオンになるまでの検知ストロークを短く維持し高感度の衝突検知を実現できるバンパースイッチを提供することができる。

請求項７記載の考案によれば、ベース板、緩衝体、緩衝体の表面上に接合配置した薄型電極体を有する構成で、障害物に接触してスイッチオンになるまでの検知ストロークが極めて短く高感度で迅速に衝突検知を行うことができ、角部分の検知性能も確保できて検知領域も広く、しかも構造がシンプルで製造コストも低減できるバンパースイッチを提供することができる。

請求項８記載の考案によれば、緩衝体が外部に表出し薄型電極体がベース板上に内蔵されているため、検知面積を広く確保でき動作荷重を容易に設定できるとともに、恰もベース板と緩衝体３のみからなるかのような構造を実現でき、振動や外乱にも強いバンパースイッチを提供することができる。

請求項９記載の考案によれば、薄型電極体を外部に露出させずに緩衝体の内部に内装されているため、障害物との衝突に伴う衝撃緩和性の点で優れるバンパースイッチを提供することができる。

請求項１０記載の考案によれば、薄型電極体を間隔を隔て２枚配置した構成となるため、検出の２重化を確保でき、角部分の検知性能も確保でき、より検知能に優れたバンパースイッチを提供することができる。

請求項１１記載の考案によれば、請求項７乃至９のいずれかに記載の考案の効果をそれぞれ奏するとともに、帯状の薄型電極体を２枚以上とすることにより、検出の２重化をも確保でき信頼性の高いバンパースイッチを提供することができる。

請求項１２記載の考案によれば、請求項７乃至１１のいずれかに記載の考案の効果をそれぞれ奏するとともに、薄型電極体の表面に帯状のアクチュエータ板を付加したことにより、小径の突出部等と衝突したような場合においてもスイッチ動作を確実に発揮させることができるバンパースイッチを提供することができる。

請求項１３記載の考案によれば、請求項７、請求項９、請求項１０乃至１２のいずれかに記載の考案の効果をそれぞれ奏するとともに、薄型電極体の緩衝体と接合する面に薄い帯状の補助板を付加したことにより、緩衝体が柔らかい場合でも、障害物に接触してスイッチオンになるまでの検知ストロークを短く維持し高感度の衝突検知を実現できるバンパースイッチを提供することができる。

本考案は、検知領域が広く、スイッチオンのストロークも短く、しかも、構造がシンプルで製造コストを低減でき、振動や外乱にも強いバンパースイッチを提供するという目的を有するものである。

本考案に係るバンパースイッチは、取り付け対象であるバンパーの形状に対応させた長方形状のベース板と、このベース板に取り付けた衝撃緩衝を行う直方体状の緩衝体と、片面側を導電材、反対面側を絶縁材とした一対の弾性フィルム状の電極板を、前記片面同士を対向配置し、両電極板の周囲間に隅絶縁材を、両電極板の中間部分に任意数の中間絶縁材を配置して一体化し、前記緩衝体に接合する状態でベース板上に直接又は緩衝体を介在させつつ搭載した帯状の薄型電極体と、を有し、前記隅絶縁材、中間絶縁材の幅を広狭に変化させて薄型電極体のオン、オフ感度を調整するようにした構成により上記目的を実現した。

以下に、本考案の実施例に係るバンパースイッチについて詳細に説明する。

（実施例１）
図１乃至図３を参照して、本実施例１のバンパースイッチ１について説明する。
このバンパースイッチ１は、取り付け対象であるバンパーの寸法に対応させた平面長方形状の例えば合成樹脂材からなるベース板２と、このベース板２上全体わたって取り付けた衝撃緩衝を行う例えばゴム材等からなる直方体状の緩衝体３と、この緩衝体３の表皮（表面）、すなわち、図１おいて前記緩衝体３の上面及び両端面に露出する状態で接合配置した帯状の薄型電極体９とにより構成している。

前記薄型電極体９は、図２、図３に示すように、片面側をアルミ箔等の導電材５、反対面側をＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の絶縁フィルム等からなる絶縁材６とした一対の弾性フィルム状の電極板４、４を具備し、電極板４、４の片面同士を対向配置し、両電極板４、４の周囲間に隅絶縁材７を、両電極板４、４の中間部分に任意数の中間絶縁材８を配置して一体化した帯状の薄型電極体９とを有している。

前記隅絶縁材７、中間絶縁材８としては、両面に粘着剤を付着した硬質スポンジ、硬質樹脂材等を使用する。また、前記中間絶縁材８の配置個数、間隔は、前記バンパースイッチ１の長さ寸法に応じて種々に設定される。

前記隅絶縁材７や中間絶縁材８の幅は、例えば５ｍｍ程度とすれば、両電極板４、４間の絶縁機能を保つことができる。また、前記隅絶縁材７や中間絶縁材８の幅を広狭に替えることで、このバンパースイッチ１の検知感度を種々に調整できる。

本実施例１のバンパースイッチ１によれば、緩衝体３の表面上に上述した帯状の薄型電極体９を配置しているので、障害物に接触してスイッチオンになるまでの検知ストロークが極めて短く高感度であり、迅速に衝突検知を行うことが可能となる。

また、上述した構成から明らかなように、前記隅絶縁材７や中間絶縁材８の幅が小さいため、不検知領域がほとんどなく検知領域が広いバンパースイッチ１とすることができる。

更に、薄型電極体９が、前記緩衝体３の上面、側面に露出する構造であるため、角部分の検知性能も確保でき、無人車両等のバンパースイッチとして人に衝突したとき、靴のつま先との衝突をも検知することが可能となり、より検知能に優れたバンパースイッチ１とすることができる。

更にまた、上述した構成から明らかなように、構造がシンプルで製造コストが低減できる利点もある。

本実施例１のバンパースイッチ１においては、前記薄型電極体９を用いる他に、図４に示すように、前記薄型電極体９を２枚重合した薄型電極体９Ａ、図５に示すように、前記薄型電極体９上に平坦な帯状のアクチュエータ板１０を付加した薄型電極体９Ｂ、図６に示すように、前記薄型電極体９上に平坦なアクチュエータ板１０を付加し、更に薄型電極体９の緩衝体３との接合面側に薄い平坦な補助板１１を介在させた薄型電極体９Ｃ等を選択的に使用することができる。

本実施例１のバンパースイッチ１において、図４に示す薄型電極体９を２枚重合した薄型電極体９Ａを採用した場合には、ＪＩＳ Ｂ９７０５で規定されている安全原則に対する要求事項のレベル４を満足させるための検出の２重化を確保できるバンパースイッチ１とすることができる。

本実施例１のバンパースイッチ１において、図５に示す平坦な帯状のアクチュエータ板１０を付加した薄型電極体９Ｂを採用した場合には、例えば障害物の小径の突出部等と衝突したような場合においてもこのバンパースイッチ１のスイッチ動作を確実に発揮させることができる。

本実施例１のバンパースイッチ１において、図６に示す緩衝体３との接合面側に薄い平坦な補助板１１を介在させた薄型電極体９Ｃを採用した場合には、特に緩衝体３が柔らかい場合においても、障害物に接触してスイッチオンになるまでの検知ストロークを短く維持し高感度の衝突検知を実現できる。

なお、上述した薄型電極体９の２枚重合、アクチュエータ板１０を付加、補助板１１の付加の各構造は、バンパースイッチ１の用途や所望の検知性能を得るために適宜選択的に組み合わせて採用するものである。

（実施例２）
図７を参照して、本考案の実施例２に係るバンパースイッチ１Ａについて説明する。なお、このバンパースイッチ１Ａにおいて実施例１のバンパースイッチ１と同一要素には同一符号を付して示す。

本実施例２に係るバンパースイッチ１Ａは、基本的構成は実施例１のバンパースイッチ１の場合と同様であるが、前記ベース板２の表面上に帯状の薄型電極体９を直接接合配置し、この帯状の薄型電極体９上に直方体状の緩衝体３を接合配置したことが特徴である。

本実施例２に係るバンパースイッチ１Ａによれば、緩衝体３が外部に表出し薄型電極体９が内蔵されているため、検知面積を広く確保でき動作荷重を容易に設定できるとともに、恰もベース板２と緩衝体３のみからなるかのような構造が実現できる。

また、薄型電極体９は、非常に質量が少ないため、薄型電極体自体に振動が作用しても誤動作することがなく、振動や外乱に強いバンパースイッチ１Ａとすることができる。

図８は、実施例２に係るバンパースイッチ１Ａの変形例であるバンパースイッチ１Ｂを示すものであり、バンパースイッチ１Ａと同様な構造で、かつ、図４に示す場合と同様、薄型電極体９を２枚重合した構成としたものである。

このバンパースイッチ１Ｂによれば、実施例２に係るバンパースイッチ１Ａと同様な作用、効果を発揮するとともに、ＪＩＳ Ｂ９７０５で規定されている安全原則に対する要求事項のレベル４を満足させるための検出の２重化を確保できるバンパースイッチ１とすることができる。

本実施例２に係るバンパースイッチ１Ａ、及び、前記バンパースイッチ１Ｂにおいても、各々図５に示す場合と同様、平坦な帯状のアクチュエータ板１０を付加する構成とすることもできる。

（実施例３）
図９を参照して、本考案の実施例３に係るバンパースイッチ１Ｃについて説明する。なお、このバンパースイッチ１Ｃにおいて実施例１のバンパースイッチ１と同一要素には同一符号を付して示す。

本実施例３に係るバンパースイッチ１Ｃは、基本的構成は実施例１のバンパースイッチ１の場合と同様であるが、ベース板２上に緩衝体３を接合配置し、この緩衝体３の内部にベース板２の長さ方向に沿って帯状の薄型電極体９を内蔵する状態で接合配置したことが特徴である。

すなわち、本実施例３に係るバンパースイッチ１Ｃにおいては、前記緩衝体３を下部緩衝体３ａと、この下部緩衝体３ａよりも薄い上部緩衝体３ｂとの２層構造とし、前記下部緩衝体３ａと上部緩衝体３ｂとの間に、帯状の薄型電極体９を接合配置したことが特徴である。

このバンパースイッチ１Ｃによれば、薄型電極体９を外部に露出させずに上部緩衝体３ｂの内部に配置した構成であるため、実施例１のバンパースイッチ１の場合よりも障害物との衝突に伴う衝撃緩和性の点で優れる利点がある。

本実施例３に係るバンパースイッチ１Ｃの場合にも、図４に示す薄型電極体９を２枚重合した薄型電極体９Ａ、図５に平坦な帯状のアクチュエータ板１０を付加した薄型電極体９Ｂ、図６に示す平坦なアクチュエータ板１０を付加し、更に緩衝体３との接合面側に薄い平坦な補助板１１を介在させた薄型電極体９Ｃ等を選択的に使用することができ、各々場合に既述した場合と同様な作用、効果を発揮させることができる。

（実施例４）
図１０を参照して、本考案の実施例に係るバンパースイッチ１Ｄについて説明する。なお、このバンパースイッチ１Ｄにおいて実施例１のバンパースイッチ１と同一要素には同一符号を付して示す。

本実施例４に係るバンパースイッチ１Ｄは、基本的構成は実施例１のバンパースイッチ１の場合と同様であるが、帯状の薄型電極体９を、前記緩衝体３の表面に露出する状態で接合配置するとともに、前記ベース板２と緩衝体３のベース板２との接合面との間にも薄型電極体９を介在させる状態で接合配置したことが特徴である。

本実施例４に係るバンパースイッチ１Ｄによれば、間隔を隔て薄型電極体９を２枚配置した構成となるため、既述した場合と同様、ＪＩＳ Ｂ９７０５で規定されている安全原則に対する要求事項のレベル４を満足させるための検出の２重化を確保できるバンパースイッチ１Ｄとすることができる。

また、薄型電極体９が、前記緩衝体３の上面、側面に露出する構造であるため、角部分の検知性能も確保でき、無人車両等のバンパースイッチとして人に衝突したとき、靴のつま先との衝突をも検知することが可能となり、より検知能に優れたバンパースイッチ１Ｄとすることができる。

本実施例４に係るバンパースイッチ１Ｄの場合にも、図５に平坦な帯状のアクチュエータ板１０を付加した薄型電極体９Ｂ、図６に示す平坦なアクチュエータ板１０を付加し、更に緩衝体３の上面との接合面側に薄い平坦な補助板１１を介在させた薄型電極体９Ｃ等を選択的に使用することができ、各々場合に既述した場合と同様な作用、効果を発揮させることができる。

本考案に係るバンパースイッチは、無人車両の衝突検知用の他、通常の乗用車、トラック、バス等々の各種バンパーに取り付けて衝突検知を行なう等の用途に広範に適用可能である。

本考案の実施例１に係るバンパースイッチの概略斜視図である。 本実施例１に係るバンパースイッチにおける薄型電極体の概略断面図である。 本実施例１に係るバンパースイッチにおける薄型電極体の概略斜視図である。 本実施例１に係る２重構造とした薄型電極体を含むバンパースイッチの概略斜視図である。 本実施例１に係るアクチュエータ板を付加したバンパースイッチの概略斜視図である。 本実施例１に係るアクチュエータ板、補助板を付加したバンパースイッチの概略斜視図である。 本考案の実施例２に係るバンパースイッチの概略斜視図である。 本考案の実施例２に係るバンパースイッチの変形例の概略斜視図である。 本考案の実施例３に係るバンパースイッチの概略斜視図である。 本考案の実施例４に係るバンパースイッチの概略斜視図である。 従来のバンパースイッチの使用例を示す概略図である。 従来のバンパースイッチの部分切欠斜視図である。

符号の説明

１ バンパースイッチ
１Ａ バンパースイッチ
１Ｂ バンパースイッチ
１Ｃ バンパースイッチ
１Ｄ バンパースイッチ
２ ベース板
３ 緩衝体
３ａ 下部緩衝体
３ｂ 上部緩衝体
４ 電極板
５ 導電材
６ 絶縁材
７ 隅絶縁材
８ 中間絶縁材
９ 薄型電極体
９Ａ 薄型電極体
９Ｂ 薄型電極体
９Ｃ 薄型電極体
１０ アクチュエータ板
１１ 補助板

Claims (13)

1. 取り付け対象であるバンパーの形状に対応させたベース板と、
   このベース板に取り付けた衝撃緩衝を行う緩衝体と、
   片面側を導電材、反対面側を絶縁材とした一対の弾性フィルム状の電極板を、前記片面同士を対向配置し、両電極板の周囲間に隅絶縁材を配置して一体化し、前記緩衝体に接合する状態でベース板上に搭載した薄型電極体と、
   を有することを特徴とするバンパースイッチ。
2. 取り付け対象であるバンパーの形状に対応させたベース板と、
   このベース板に取り付けた衝撃緩衝を行う緩衝体と、
   片面側を導電材、反対面側を絶縁材とした一対の弾性フィルム状の電極板を、前記片面同士を対向配置し、両電極板の周囲間に隅絶縁材を、両電極板の中間部分に任意数の中間絶縁材を配置して一体化し、前記緩衝体に接合する状態でベース板上に直接又は緩衝体を介在させつつ搭載した薄型電極体と、
   を有することを特徴とするバンパースイッチ。
3. 取り付け対象であるバンパーの形状に対応させた長方形状のベース板と、
   このベース板に取り付けた衝撃緩衝を行う直方体状の緩衝体と、
   片面側を導電材、反対面側を絶縁材とした一対の弾性フィルム状の電極板を、前記片面同士を対向配置し、両電極板の周囲間に隅絶縁材を、両電極板の中間部分に任意数の中間絶縁材を配置して一体化し、前記緩衝体に接合する状態でベース板上に直接又は緩衝体を介在させつつ搭載した帯状の薄型電極体と、
   を有し、
   前記隅絶縁材、中間絶縁材の幅を広狭に変化させて薄型電極体のオン、オフ感度を調整するようにしたことを特徴とするバンパースイッチ。
4. 前記帯状の薄型電極体を２枚以上としたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のバンパースイッチ。
5. 前記帯状の薄型電極体の表面に帯状のアクチュエータ板を添着したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のバンパースイッチ。
6. 前記帯状の薄型電極体の緩衝体と接合する面に薄い帯状の補助板を配置したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のバンパースイッチ。
7. 取り付け対象であるバンパーの形状に対応させた長方形状のベース板と、
   このベース板に取り付けた衝撃緩衝を行う直方体状の緩衝体と、
   片面側を導電材、反対面側を絶縁材とした一対の弾性フィルム状の電極板を、前記片面同士を対向配置し、両電極板の周囲間に隅絶縁材を、両電極板の中間部分に任意数の中間絶縁材を配置して一体化し、前記緩衝体の表面に露出する状態で接合配置した帯状の薄型電極体と、
   を有することを特徴とするバンパースイッチ。
8. 取り付け対象であるバンパーの形状に対応させた長方形状のベース板と、
   片面側を導電材、反対面側を絶縁材とした一対の弾性フィルム状の電極板を、前記片面同士を対向配置し、両電極板の周囲間に隅絶縁材を、両電極板の中間部分に任意数の中間絶縁材を配置して一体化し、前記ベース板表面上に接合配置した帯状の薄型電極体と、
   この帯状の薄型電極体上に接合配置した直方体状の緩衝体と、
   を有することを特徴とするバンパースイッチ。
9. 取り付け対象であるバンパーの形状に対応させた長方形状のベース板と、
   このベース板に取り付けた衝撃緩衝を行う直方体状の緩衝体と、
   片面側を導電材、反対面側を絶縁材とした一対の弾性フィルム状の電極板を、前記片面同士を対向配置し、両電極板の周囲間に隅絶縁材を、両電極板の中間部分に任意数の中間絶縁材を配置して一体化し、前記直方体状の緩衝体の内部にベース板の長さ方向に沿って内蔵する状態で接合配置した帯状の薄型電極体と、
   を有することを特徴とするバンパースイッチ。
10. 取り付け対象であるバンパーの形状に対応させた長方形状のベース板と、
    このベース板に取り付けた衝撃緩衝を行う直方体状の緩衝体と、
    片面側を導電材、反対面側を絶縁材とした一対の弾性フィルム状の電極板を、前記片面同士を対向配置し、両電極板の周囲間に隅絶縁材を、両電極板の中間部分に任意数の中間絶縁材を配置して一体化し、前記緩衝体の表面に露出する状態で接合配置するとともに前記ベース板と緩衝体のベース板との接合面との間に介在する状態で配置した帯状の薄型電極体と、
    を有することを特徴とするバンパースイッチ。
11. 前記帯状の薄型電極体を２枚以上としたことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載のバンパースイッチ。
12. 前記帯状の薄型電極体の表面に帯状のアクチュエータ板を添着したことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載のバンパースイッチ。
13. 前記帯状の薄型電極体の緩衝体と接合する面に薄い帯状の補助板を配置したことを特徴とする請求項７、請求項９、請求項１０乃至１２のいずれかに記載のバンパースイッチ。

Images