JP6118636B2 - センサー付きプロテクター - Google Patents

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７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８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は、センサー付きプロテクター１０，２０が取付けられている。

例えば、スライドドア１の前端面には、車体前側に向けて突設され、図９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が取付けられている。
センサー付きプロテクター１０は、図１０及び図１１に示すように、スライドドア１の前端面に取付けられる、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とそれ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、また取付基部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。さらに取付基部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１２に示すように、長手方向（図１２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１２（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１２（ｃ））、図１３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１４に示すように、長手方向（図１４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１３及び図１４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、または線が破損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。
また、２本の芯線３１，３２とリード線３６との結線作業や、同じく２本の芯線３１，３２と抵抗器３９の足との結線作業にバラツキが生じた場合、リード線３６や抵抗器３９の足が端末部の表面から飛び出すといった問題もある。

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）又は電気部品に接続されたリード線（３６，３９ａ，３９ｂ）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、
前記結線された結線部（Ｍ）を、前記芯線（３１，３２）の先端と前記リード線（３６，３９ａ，３９ｂ）の先端を重ね合わせた状態で結合された太線とし、
前記インサート（５０，６０）は、可撓性材質からなり、その他端側に、両側から内方に向かってそれぞれ湾曲した左右リップ部（５３，５４，６３，６４）で開口部が覆われてなる凹部（５５，６５）を形成するとともに、該凹部（５５，６５）に前記結線部（Ｍ）を固定したことを特徴とする。
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、前記リード線（３９ａ，３９ｂ）は、抵抗器（３９）の足であることを特徴とする。

また本発明は、前記インサート（５０，６０）の材質と前記型成形材料の材質を、相溶性のある材質にしたこと特徴とする。

また本発明は、前記インサート（５０，６０）の材質と前記型成形材料の材質をともに軟質の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ材）とし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、可撓性材質でかつ非導電材からなるインサートに形成された、左右リップ部で開口部が覆われてなる凹部に、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（電気部品である抵抗器やダイオードの足であってもよい）が重ね合わされ太く結線された結線部を、リップ部の間から押し入れ、例えば、リップ部又は凹部の側壁を結線部に弾接させて凹部内に結線部を押さえ込むようにして結線部を固定したので、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の位置を保持した状態で型成形することができる。
これにより、型成形時に結線部が、射出成形圧の影響を受けて型成形部から露出する、または、線が破損することが簡易に防止され、たとえ結線作業に多少のバラツキがあったとしても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。
さらに、結線部は、凹部の開口部を覆う左右リップ部の間から押し入れるだけで凹部内に納められるので組付作業も極めて容易である。

また、本発明によれば、インサートの材質と型成形材料の材質を、ともに軟質の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ材）にするなど相溶性のある材質にしたので、型成形部との一体感があり、センサー付きプロテクター本体の取扱いを容易にすることができる。

本発明の実施形態に係るセンサー付きプロテクター上側端末部分の要部を示す斜視図である。 図１のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図２に示す結線部を凹部に押し入れる様子を示す拡大断面図である。 図１に示すセンサー付きプロテクター上側端末部分においてインサートが圧入される前の状態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要部を示す斜視図である。 図５のＤ−Ｄ線拡大断面図である。 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７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９のＡ−Ａ線拡大断面図である。 図９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７乃至図１１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。
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７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９乃至図１１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、又は抵抗器３９の足３９ａ，３９ｂとの結線部Ｍを固定する構造が相違するものである。従来例と同一部分には同一符号を付した。

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の上側端末部分では、図１に示すようにインサート５０によって上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材からなるもので、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楕円状の突出部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。

また、突出部５２には、図２，図３に示すように、両側から内方に向かってそれぞれ湾曲した左右リップ部５３，５４で開口部が覆われてなる断面略Ｃ字状の凹部５５が２つ形成されている。２つの凹部５５は、図４に示すように、インサート５０の挿入部５１が中空部１２の中間部３３に圧入された際に、中空部１２から長手方向下側に引き出された芯線３１，３２と抵抗器３９のリード線である足３９ａ，３９ｂとが結線された結線部Ｍに対応した位置に配置される。ここでは、図２のように、略直角（略９０度）の位置に２つの凹部５５を配置したものを示した。
芯線３１，３２の先端と抵抗器３９の足３９ａ，３９ｂの先端は、重ね合わせた状態で抵抗溶接やハンダ付によって結合され、図３に示すように、太線とされている。

そして、太く重ねられた結線部Ｍは、リップ部５３，５４の間から凹部５５内に押し入れられ、リップ部５３，５４の先端を結線部Ｍに弾接させて凹部５５内に結線部Ｍを押さえ込むようにされている。
このとき、図３に示すように、断面形状におけるリップ部５３，５４の先端内面と凹部５５の底面との長さＴを、凹部５５内に押し入れられる結線部Ｍの断面形状において押し入れられる方向の長さＬよりも少し短くして、結線部Ｍが凹部５５内で弾性応力を受けて強固に保持されるようにしている。また、結線部Ｍの幅Ｐを左右リップ部５３，５４先端の間隔Ｑよりも大きくしている。あるいは、結線部Ｍの幅Ｐが凹部５５の幅Ｈより大きいなど、少なくとも結線部Ｍの一部が凹部５５の内側壁に押圧されて固定される。したがって、図３では抵抗器３９の足３９ａと芯線３１が上下に重なっているが、このように上下に重なっている必要はない。

また、突出部５２の表面には抵抗器３９の本体部を配置して安定して保持する嵌合部５０ａが設けられている。

その後、センサー付きプロテクター１０の上側端末部分は型成形され、結線部Ｍ，インサート５０及び抵抗器３９が型成形内部に埋められ露出しないようにされる（図１３に示したインサート２５にかえて結線部Ｍを抱え込む又は押さえ込む凹部５５が形成されたインサート５０を使用したもの）。

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。

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、可撓性かつ非導電材からなるインサート５０に形成された、左右リップ部５３，５４で開口部が覆われてなる凹部５５に、中空部１２側に設けられた２本の芯線３１，３２と制御装置４０にリード線３６を介して接続された抵抗器３９の足３９ａ，３９ｂが重ね合わされ太く結線された結線部Ｍを、リップ部５３，５４の間から押し入れ、リップ部５３，５４を含む凹部５５の側壁を結線部Ｍに弾接させて凹部５５内に結線部Ｍを押さえ込むようにしたので、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、特に重ね合わせて結線することで太線とされた部位を凹部５５内に押さえ込むようにしたので、結線部Ｍは強固にかつ安定して保持される。
これにより、型成形時に結線部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、たとえ結線作業に多少のバラツキがあったとしても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。
さらに、結線部Ｍは、凹部５５の開口部を覆う左右リップ部５３，５４の間から押し入れる、または結線部Ｍ以外の部位を先に左右リップ部５３，５４の間から入れて結線部Ｍを凹部５５へ導いてもよく、このような作業だけで凹部５５内に納められるので組付作業も極めて容易である。

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、凹部５５内だけに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。

さらに、図５及び図６に示すように、センサー付きプロテクター１０の下側端末部分において開口した中空部１２の空間部３３に挿入部６１を圧入して塞ぐインサート６０の突出部６２に、両側から内方に向かってそれぞれ湾曲した左右リップ部６３，６４で開口部が覆われてなる断面略Ｃ字状の凹部６５を２つ形成し、凹部６５に結線部Ｍを押し入れるようにすることもできる。

このときの結線部Ｍは、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ものであり、リップ部６３，６４の間から凹部６５内に押し入れられ、リップ部６３，６４の先端を含む凹部６５の側壁を結線部Ｍに弾接させて凹部６５内に結線部Ｍを押さえ込むようにされている。

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８）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 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
３９ａ，３９ｂ 抵抗器の足
４０ 制御装置
５０ インサート
５０ａ 嵌合部
５１ 挿入部
５２ 突出部
５３，５４ リップ部
５５ 凹部
６０ インサート
６１ 挿入部
６２ 突出部
６３，６４ リップ部
６５ 凹部
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 (4)

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し、端末部分では長手方向に引き出された前記芯線が、制御装置又は電気部品に接続されたリード線に結線されるとともに、前記空間を塞ぐように、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、
   前記結線された結線部を、前記芯線の先端と前記リード線の先端を重ね合わせた状態で結合された太線とし、
   前記インサートは、可撓性材質からなり、その他端側に、両側から内方に向かってそれぞれ湾曲した左右リップ部で開口部が覆われてなる凹部を形成するとともに、該凹部に前記結線部を固定したことを特徴とするセンサー付きプロテクター。
2. 前記リード線は、抵抗器の足であ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. 前記インサートの材質と前記型成形材料の材質を、相溶性のある材質にしたこと特徴とする請求項１又は２に記載のセンサー付きプロテクター。
4. 前記インサートの材質と前記型成形材料の材質をともに軟質の熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ材）とした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。