JP6359979B2 - タッチセンサユニット - Google Patents

Description

本発明は、障害物の接触を検出するタッチセンサユニットに関する。

従来、自動車等の車両に設けられる自動開閉装置は、開口部を開閉する開閉体と、開閉体を駆動する電動モータと、電動モータをオン／オフさせる操作スイッチとを備えている。そして、操作者により操作スイッチが操作されることで電動モータが駆動され、これにより開閉体が閉塞方向または開放方向に移動される。

自動開閉装置は、操作スイッチによる操作以外の条件によっても、開閉体を駆動する。例えば、自動開閉装置は、開口部と開閉体との間に障害物が挟まれたことを検知するタッチセンサユニットを備え、このタッチセンサユニットは、開口部または開閉体に固定される。タッチセンサユニットはケーブルセンサを備えており、このケーブルセンサに障害物が接触すると、自動開閉装置のコントローラは障害物の接触を認識して、操作スイッチの操作に依らず電動モータを制御する。具体的には、閉塞方向に移動している開閉体を開放方向に移動させたり、あるいは開閉体をその場で停止させたりする制御を行う。

このような自動開閉装置に用いられるタッチセンサユニットの一例が、特許文献１に記載されている。図９は従来技術のタッチセンサユニットの構造を示す断面図を示しており、タッチセンサユニットａは、外力の負荷により互いに電気的に接触される複数の電極（図示せず）を備えたケーブルセンサｂと、当該ケーブルセンサｂを保持するセンサホルダｃとを備えている。センサホルダｃは、可撓性を有する絶縁ゴム材等により形成され、ケーブルセンサｂをドアの取付ステーｄに固定するための固定部ｅを有している。固定部ｅの断面はＵ字形状に形成され、固定部ｅには芯金ｆが埋設（インサート）されている。これにより、タッチセンサユニットａの取付ステーｄに対する固定強度を確保している。また、芯金ｆの近傍でかつ車体前方側（図中上側）には、ケーブルセンサｂがセンサ保持部ｇによって保持されている。

特開２０１０−２７２２７７号公報（図４）

ところで、外力の負荷によりケーブルセンサが弾性変形されると、ケーブルセンサの各電極が互いに接触される。これにより、コントローラが障害物の接触を認識して、これに基づき電動モータを停止または逆転させる。しかしながら実際には、ドアの慣性力や制御遅延等によって、電動モータを停止または逆転させてからドアが停止または逆転されるまでに、時間差（タイムラグ）が生じる。したがって、ドアが停止または逆転するときの障害物に掛かる荷重は、ケーブルセンサを弾性変形させる荷重よりも大きい荷重となる。

この場合、特にドアの閉塞方向への移動速度が速いときは、ドアの慣性力も大きくなるため、障害物に掛かる荷重も大きくなる傾向にある。また、ドアをケーブルで牽引するタイプの自動開閉装置においては、ケーブルの周長変化、つまりケーブルの弛みを吸収するテンショナ機構が設けられている。そのため、テンショナ機構の動作分だけドアが慣性力によって余計に移動し、ひいては障害物に掛かる荷重がより大きくなる傾向がある。

本発明の目的は、障害物に掛かる荷重を軽減することができるタッチセンサユニットを提供することにある。

本発明の一態様では、障害物の接触を検出するタッチセンサユニットであって、外力の負荷により互いに電気的に接触される複数の電極を備えたケーブルセンサと、前記ケーブルセンサを収容し、外力の負荷により弾性変形されるセンサ収容部と、前記センサ収容部に一体に設けられ、固定対象物に固定される固定部と、前記センサ収容部と前記固定部との間に隙間を形成するように設けられ、外力の負荷により弾性変形される一対の橋渡し部と、を有し、前記ケーブルセンサの長手方向と交差する方向に沿う前記センサ収容部の厚み寸法を、前記ケーブルセンサの長手方向と交差する方向に沿う前記橋渡し部の厚み寸法よりも薄くした。

本発明の他の態様では、前記固定対象物は、開口部を開閉する開閉体であり、前記固定部は、前記開閉体の内側と外側との間を跨ぐ底辺部と、前記開閉体の内側で前記開閉体の移動方向に延びる第１延在部と、前記開閉体の外側で前記開閉体の移動方向に延びる第２延在部とを備える。

本発明の他の態様では、前記底辺部を、前記第１延在部が前記開閉体の閉塞方向に沿う後端部寄りに配置され、かつ前記第２延在部が前記開閉体の閉塞方向に沿う前端部寄りに配置されるように傾斜して設け、前記一対の橋渡し部および前記センサ収容部を、前記底辺部の前記第１延在部寄りに配置した。

本発明の他の態様では、前記一対の橋渡し部のうちの一方の橋渡し部が、前記開閉体の移動方向に沿う前記第１延在部との対向部分に設けられ、前記一対の橋渡し部のうちの他方の橋渡し部が、前記開閉体の移動方向に沿う前記底辺部との対向部分に設けられる。

本発明の他の態様では、前記固定部に芯金が埋設される。

本発明によれば、センサ収容部と固定部との間に隙間を形成するように、外力の負荷により弾性変形される一対の橋渡し部を設けたので、一対の橋渡し部（隙間）を衝撃吸収部として機能させることができる。また、センサ収容部の厚み寸法を橋渡し部の厚み寸法よりも薄くしたので、センサ収容部が弾性変形して障害物の接触が検出された後に、一対の橋渡し部が弾性変形して衝撃を吸収することができる。したがって、従前に比して障害物に掛かる荷重を大幅に軽減することができる。このとき、衝撃吸収後に電動モータを逆転駆動等させるので、電動モータ等への負荷を軽減して焼き付け等の不具合の発生を抑制することができる。

本発明のタッチセンサユニットを備えた車両の側面図である。 車両に設けられる自動開閉装置の構造を説明する説明図である。 タッチセンサユニットの構造を示す断面図である。 図３の破線円Ａ部の拡大断面図である。 ケーブルセンサの構造を示す斜視図である。 センサホルダの射出成形後の形状を説明する説明図である。 本発明のタッチセンサユニットの構造と、従来技術のタッチセンサユニットの構造とを比較した断面図である。 本発明のタッチセンサユニットの特性と、従来技術のタッチセンサユニットの特性とを比較したグラフである。 従来技術のタッチセンサユニットの構造を示す断面図である。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明のタッチセンサユニットを備えた車両の側面図を、図２は車両に設けられる自動開閉装置の構造を説明する説明図を、図３はタッチセンサユニットの構造を示す断面図を、図４は図３の破線円Ａ部の拡大断面図を、図５はケーブルセンサの構造を示す斜視図を、図６はセンサホルダの射出成形後の形状を説明する説明図を、図７は本発明のタッチセンサユニットの構造と従来技術のタッチセンサユニットの構造とを比較した断面図を、図８は本発明のタッチセンサユニットの特性と従来技術のタッチセンサユニットの特性とを比較したグラフをそれぞれ示している。

図１に示すように、車両１０は、エンジンルームおよび車室（詳細図示せず）を備えた所謂ミニバンタイプの乗用車である。車両１０を形成する車体１１の側部１２には、開口部１３が設けられている。開口部１３は、図中太線矢印に示すように、車体１１の前後方向にスライド（移動）するスライドドア（開閉体，固定対象物）１４によって開閉される。

図２に示すように、スライドドア１４にはローラアッシー１５が設けられている。ローラアッシー１５は、車体１１の側部１２に固定されたガイドレール１６に案内され、これによりスライドドア１４は、図中実線で示す「全開位置」と図中二点鎖線で示す「全閉位置」との間でスライドする。また、ガイドレール１６の車体前方側には、車内側（図中上側）に湾曲した湾曲部１６ａが設けられている。これにより、ローラアッシー１５が湾曲部１６ａに案内され、スライドドア１４は、車体１１の側部１２に対して同一面となるよう車内側に引き込まれて閉じられる。

ここで、ローラアッシー１５は、図示した箇所以外にスライドドア１４の前端寄りの上下部分にもそれぞれ設けられ、これらに対応して車体１１の開口部１３の上下部分にもそれぞれガイドレールが設けられている。このように、スライドドア１４は、合計３箇所で車体１１に支持されており、したがって、スライドドア１４は安定したスライド動作が可能となっている。

図２に示すように、車体１１にはスライドドア１４を自動で開閉させる自動開閉装置２０が搭載されている。自動開閉装置２０は、ガイドレール１６の車体前後方向の略中央部に隣接して車体１１に固定される駆動ユニット２１を備えている。駆動ユニット２１からは、車体前方側と後方側とに向けてケーブル２２，２３がそれぞれ引き出されている。

駆動ユニット２１から車体前方側に引き出されたケーブル２２は、ガイドレール１６の前端部分に設けられた反転プーリ２４を介して車体前方側からローラアッシー１５に接続されている。一方、駆動ユニット２１から車体後方側に引き出されたケーブル２３は、ガイドレール１６の後端部分に設けられた反転プーリ２５を介して車体後方側からローラアッシー１５に接続されている。

そして、駆動ユニット２１によりケーブル２２，２３が駆動されると、スライドドア１４は、車体前方側または車体後方側にあるケーブル２２，２３に引っ張られて、自動的に開閉動作される。つまり、自動開閉装置２０は、所謂ケーブル式の自動開閉装置となっている。

駆動ユニット２１は減速機構付きの電動モータであって、その駆動源には、例えば、ブラシ付きの直流モータやブラシレスの直流モータ等、正逆両方向に回転し得るものが用いられる。駆動ユニット２１の内部には、各ケーブル２２，２３が巻き掛けられたドラム（図示せず）が収容されている。これにより、駆動ユニット２１が正方向に駆動されると、ドラムが一方向に回転してケーブル２２がドラムに巻き取られ、スライドドア１４がケーブル２２に引っ張られて閉じる。これとは逆に、駆動ユニット２１が逆方向に駆動されると、ドラムが他方向に回転してケーブル２３がドラムに巻き取られ、スライドドア１４がケーブル２３に引っ張られて開く。

駆動ユニット２１には、当該駆動ユニット２１を制御するコントローラ３０が、接続ケーブル３１を介して接続されている。コントローラ３０は、ＣＰＵやＲＯＭ，ＲＡＭなどのメモリ等（いずれも図示せず）を備え、さらには、後述するケーブルセンサ５０（図５参照）の状態を電流値信号に基づいて判断する判断回路（図示せず）を備えている。ここで、ケーブルセンサ５０の状態とは、図１に示すようにタッチセンサユニット４０に障害物ＤＡが接触した状態や、ケーブルセンサ５０が断線（故障）した状態のことを言う。

スライドドア１４には、操作者によって操作されるドアハンドル１４ａが設けられている。ドアハンドル１４ａは、スライドドア１４を開閉させる開閉スイッチとしての機能を備えている。操作者によってドアハンドル１４ａが操作されると、当該ドアハンドル１４ａからコントローラ３０に開閉信号が出力される。そして、コントローラ３０は、開閉信号等の入力に基づいて駆動ユニット２１を制御する。

例えば、ドアハンドル１４ａが操作され、コントローラ３０にスライドドア１４を閉じる旨の指令信号（閉動作信号）が入力されると、コントローラ３０によって駆動ユニット２１が正方向に駆動される。よって、スライドドア１４は閉じる。これとは逆に、ドアハンドル１４ａが操作されて、コントローラ３０にスライドドア１４を開く旨の指令信号（開動作信号）が入力されると、コントローラ３０によって駆動ユニット２１が逆方向に駆動される。よって、スライドドア１４は開く。

図３に示すように、スライドドア１４の車体前方側には、車体前方に向けて突出されたブラケット部１４ｂが設けられ、当該ブラケット部１４ｂには、タッチセンサユニット４０が装着されている。つまり、タッチセンサユニット４０は、スライドドア１４の閉塞方向に沿う前端部に固定されている。タッチセンサユニット４０は、スライドドア１４に対する障害物ＤＡ（図１参照）の接触を検出するもので、障害物ＤＡにより弾性変形されるケーブルセンサ５０と、当該ケーブルセンサ５０を保持しつつ、ケーブルセンサ５０をブラケット部１４ｂに固定するためのセンサホルダ６０とを備えている。

図５に示すように、ケーブルセンサ５０は、断面が略円形形状に形成された中空の被覆材５１を備えている。被覆材５１の中心部分には、断面が略円形形状に形成されたスペーサ部材５２が配置され、当該スペーサ部材５２は、被覆材５１の延在方向に真っ直ぐに延ばされている。また、被覆材５１の内部で、かつスペーサ部材５２の周囲には、断面が略円形形状に形成された４本の電極５３，５４，５５，５６が螺旋状に設けられている。これらの電極５３，５４，５５，５６は、それぞれ等間隔となるようスペーサ部材５２の周囲に巻かれている。

ここで、スペーサ部材５２および各電極５３，５４，５５，５６は、被覆材５１により保持され、４本の電極５３，５４，５５，５６は、スペーサ部材５２の周囲に接着剤等（図示せず）によって固定されている。なお、接着剤等による固定に限らず、スペーサ部材５２の周囲に４本の螺旋溝（図示せず）を形成して、これらの螺旋溝に各電極５３，５４，５５，５６を配置することもできる。ただし、この場合における螺旋溝の深さ寸法は、被覆材５１に外力が負荷された場合において、隣り合う電極同士が容易に接触できるように、なるべく浅い深さ寸法とするのが望ましい。

被覆材５１は可撓性を有する絶縁材料により管状に形成され、被覆材５１の径方向に沿う厚み寸法は、被覆材５１の円周方向の全ての位置において同一の厚み寸法となっている。これにより、ケーブルセンサ５０の全方位からの感度が略同一となっている。そして、被覆材５１の径方向から外力が負荷されると、被覆材５１は弾性変形し、被覆材５１への外力を除去すると、被覆材５１は元の形状に復元される。ここで、図３〜図５に示す状態は、被覆材５１に外力が負荷されていない状態を示している。

被覆材５１の材料としては、復元性ゴムや復元性プラスチック等を用いることができる。復元性ゴムには、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム等が含まれる。復元性プラスチックには、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンメチルメタクリレート共重合体、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、オレフィン系あるいはスチレン系の熱可塑性エラストマー等が含まれる。

スペーサ部材５２は、被覆材５１が弾性変形されていない状態のもとで、各電極５３，５４，５５，５６同士を、非接触の状態に保持する機能を備えている。スペーサ部材５２は、芯材５２ａと、当該芯材５２ａの周囲を被覆する被覆層５２ｂとを備えている。芯材５２ａは、スペーサ部材５２の剛性を確保して、容易には延び縮みしないようにするためのものである。被覆層５２ｂは、外力が負荷されると弾性変形し、外力が除去されると元の形状に復元される。なお、被覆層５２ｂの材料としては、被覆材５１と同じ絶縁材料を用いることができる。

４本の電極５３，５４，５５，５６は、それぞれ同じ外径に設定されており、いずれも導電性および可撓性を有している。各電極５３，５４，５５，５６は、銅等の導電性に優れた導線５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ、およびこれらの導線５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａの外周を被覆する外周層５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂにより構成されている。

各導線５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａは、図５に示すように複数の金属細線を撚り合わせて形成され、これにより各電極５３，５４，５５，５６の弾性変形に対して所定の耐久性を得ている。ただし、各導線５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａの材料としては、銅等に限らず他の導電材料であっても良く、さらには複数の金属細線を撚り合わせずに１本の導線としても良い。

各外周層５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂは、被覆材５１と同様に復元性ゴムや復元性プラスチック等を用いることができる。ただし、各外周層５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂにおいては、導電性を持たせるために、カーボンブラック等の導電性充填剤（図示せず）が所定量配合されている。

各電極５３，５４，５５，５６の長手方向一端側には、電気部品としての検出抵抗（図示せず）が設けられている。一方、各電極５３，５４，５５，５６の長手方向他端側には、図２に示すように、接続ケーブル３２を介してコントローラ３０が接続されている。ここで、ケーブルセンサ５０に外力が負荷されていない通常状態においては、コントローラ３０の判断回路は、検出抵抗を通る小さい値の電流値信号を検出し、これによりケーブルセンサ５０に外力が負荷されていないと判断する。

一方、ケーブルセンサ５０に外力が負荷されて、当該ケーブルセンサ５０が弾性変形した場合には、被覆材５１の内部で隣り合う電極同士が互いに接触（短絡）する。これにより、コントローラ３０の判断回路は、検出抵抗を通らない大きい値の電流値信号（短絡状態）を検出して、ケーブルセンサ５０に外力が負荷された、つまり障害物ＤＡ（図１参照）が接触したと判断する。

タッチセンサユニット４０は、可撓性を有する絶縁ゴム材等により形成されたセンサホルダ６０を備えている。センサホルダ６０は、スライドドア１４の縦方向寸法（図１の上下方向寸法）に合わせて長尺に形成されている。センサホルダ６０の長手方向と交差する方向に沿う断面形状は、センサホルダ６０の長手方向に沿う全域において同じ形状となっている。

図３および図４に示すように、センサホルダ６０は、断面が略円形形状に形成されたセンサ収容部６１と、当該センサ収容部６１に一体に設けられ、断面が略Ｕ字形状に形成された固定部６２と、センサ収容部６１と固定部６２との間に設けられる衝撃吸収部６３とを備えている。

センサ収容部６１は、固定部６２および衝撃吸収部６３よりも硬度が低い（柔らかい）絶縁ゴム材により中空状に形成され、固定部６２および衝撃吸収部６３に比して、外力の負荷により変形し易くなっている。なお、図中符号ＢＬの部分が、硬度が異なる絶縁ゴム材の境界部分を示している。

センサ収容部６１の内径寸法は、ケーブルセンサ５０の外径寸法よりも若干大きい寸法に設定されている。これにより、センサ収容部６１とケーブルセンサ５０との間に若干の隙間が形成され、センサ収容部６１へのケーブルセンサ５０の収容作業を容易にしている。ここで、ケーブルセンサ５０をセンサ収容部６１に収容する際に、両者の滑りを良くする潤滑グリス（図示せず）が用いられる。

ケーブルセンサ５０の長手方向と交差する方向に沿うセンサ収容部６１の厚み寸法（肉厚）ｔ１は、ケーブルセンサ５０における被覆材５１の厚み寸法（肉厚）ｔ２よりも若干厚い寸法に設定されている（ｔ１＞ｔ２）。ここで、センサ収容部６１を形成する絶縁ゴム材の硬度は、被覆材５１を形成する絶縁材料の硬度よりも低い硬度に設定（柔らかく設定）されている。そのため、センサ収容部６１は外力の負荷により容易に弾性変形され、小さい外力であってもケーブルセンサ５０に確実に伝達させることができる。

また、センサ収容部６１の厚み寸法ｔ１は、ケーブルセンサ５０の長手方向と交差する方向に沿う第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂ（衝撃吸収部６３）の厚み寸法（肉厚）ｔ３よりも薄い寸法に設定されている（ｔ１＜ｔ３）。これに加えて、センサ収容部６１は、第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂよりも柔らかく設定されている。そのため、外力が負荷されてセンサ収容部６１が弾性変形した後に、これに引き続き、衝撃吸収部６３が弾性変形するようになっている。

図３に示すように、固定部６２は、ブラケット部１４ｂに固定されるもので、ブラケット部１４ｂの延在方向と交差する方向に延びる底辺部６２ａを備えている。底辺部６２ａの車内側（図中右側）には、ブラケット部１４ｂの延在方向、つまりスライドドア１４の移動方向に延びる第１延在部６２ｂが一体に設けられている。また、底辺部６２ａの車外側（図中左側）には、ブラケット部１４ｂの延在方向、つまりスライドドア１４の移動方向に延びる第２延在部６２ｃが一体に設けられている。このように、底辺部６２ａは、タッチセンサユニット４０をブラケット部１４ｂに固定した状態のもとで、スライドドア１４の内側（車内側）と外側（車外側）との間を跨ぐようにして設けられる。

第１，第２延在部６２ｂ，６２ｃは、いずれも底辺部６２ａから同じ方向に延ばされている。具体的には、第１，第２延在部６２ｂ，６２ｃは、ブラケット部１４ｂを挟むことができるように車体後方側に延ばされている。また、タッチセンサユニット４０をブラケット部１４ｂに装着した状態のもとで、底辺部６２ａの第１延在部６２ｂ側は車体後方側（図中下側）に配置され、底辺部６２ａの第２延在部６２ｃ側は車体前方側（図中上側）に配置されている。これにより、底辺部６２ａは、ブラケット部１４ｂの取付中心ＦＣに対して直交せずに傾斜されている。言い換えれば、第１延在部６２ｂは、スライドドア１４の閉塞方向（図中上方）に沿う後端部寄りに配置され、第２延在部６２ｃは、スライドドア１４の閉塞方向に沿う前端部寄りに配置されている。

図３に示すように、底辺部６２ａの第１，第２延在部６２ｂ，６２ｃが延在する側とは反対側（図中上側）で、かつ車内側寄りの部分に、衝撃吸収部６３およびセンサ収容部６１が配置されている。このように、底辺部６２ａの第１延在部６２ｂ寄りに衝撃吸収部６３およびセンサ収容部６１を設けることで、センサ収容部６１が車体前方側に大きく突出されるのを防止している。つまり、タッチセンサユニット４０の車体前後方向に沿う高さ寸法が増大するのを、できる限り抑えている。

第１延在部６２ｂには、当該第１延在部６２ｂの延在方向に並ぶようにして、一対の抜け止め片６２ｄが設けられている。これらの抜け止め片６２ｄの先端側は、第２延在部６２ｃ側でかつ車体前方側に向けられている。これにより、車体後方側から第１延在部６２ｂと第２延在部６２ｃとの間に差し込まれたブラケット部１４ｂが、確実に抜け止めされる。また、第１延在部６２ｂの先端側（図中下側）には、ケーブルセンサ５０とコントローラ３０とを電気的に接続する接続ケーブル３２（図２参照）の一部を収容して、タッチセンサユニット４０の周囲の見栄えを良くするケーブル収容部６２ｅが一体に設けられている。

第２延在部６２ｃには、当該第２延在部６２ｃの延在方向に並ぶようにして、一対の支持突起６２ｆが設けられている。これらの支持突起６２ｆは、第２延在部６２ｃとブラケット部１４ｂとの接触面積を減らして、ブラケット部１４ｂの第１延在部６２ｂと第２延在部６２ｃとの間への装着を容易にする役割を果たしている。また、第２延在部６２ｃの先端側（図中下側）には、スライドドア１４が閉じられた状態のもとで、フロントドアやセンターピラー等（図示せず）に密着し、開口部１３（図１参照）を密閉するシール片６２ｇが一体に設けられている。

固定部６２の内部には、当該固定部６２を補強して固定部６２の剛性を高めるための芯金６４が埋設（インサート）されている。芯金６４は、固定部６２の形状に倣って断面が略Ｕ字形状に形成され、底辺部６２ａに対応した底辺補強部６４ａと、第１延在部６２ｂに対応した第１補強部６４ｂと、第２延在部６２ｃに対応した第２補強部６４ｃとを備えている。ただし、第１延在部６２ｂのケーブル収容部６２ｅおよび第２延在部６２ｃのシール片６２ｇは、いずれも柔軟性を必要とするため、ケーブル収容部６２ｅおよびシール片６２ｇの内部には、芯金６４は埋設されていない。

図３および図４に示すように、センサホルダ６０のセンサ収容部６１と固定部６２との間には、衝撃吸収部６３が設けられている。衝撃吸収部６３は、一対の第１橋渡し部６３ａおよび第２橋渡し部６３ｂを備えている。第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂは、固定部６２とセンサ収容部６１との間の距離を所定距離に保持し、かつ固定部６２とセンサ収容部６１との間に衝撃吸収空間（隙間）６３ｃを形成している。

第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂは、いずれもスライドドア１４の移動方向に延在されている。そして、第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂの長手方向一端部は、いずれもセンサ収容部６１に連結され、第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂの長手方向他端部は、いずれも固定部６２における底辺部６２ａに連結されている。第１橋渡し部６３ａは、スライドドア１４の移動方向に沿う第１延在部６２ｂとの対向部分に設けられ、第２橋渡し部６３ｂは、スライドドア１４の移動方向に沿う底辺部６２ａとの対向部分に設けられている。

図４に示すように、ケーブルセンサ５０の長手方向と交差する方向に沿う第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂの厚み寸法ｔ３は、タッチセンサユニット４０の弾性変形箇所の中でも、一番厚い寸法に設定されている（ｔ３＞ｔ１＞ｔ２）。これにより、センサ収容部６１およびケーブルセンサ５０が弾性変形して、コントローラ３０（図２参照）により障害物ＤＡ（図１参照）の接触を検出した後に、衝撃吸収部６３（第１，第２橋渡し部６３ｂ，６３ｃおよび衝撃吸収空間６３ｃ）が弾性変形するため、スライドドア１４の慣性力により障害物ＤＡに伝達される衝撃を和らげることができる。

タッチセンサユニット４０のセンサホルダ６０は、図６に示すような形状に押し出し成形される。以下、センサホルダ６０の押し出し成形工程、および押し出し成形後のフォーミング工程について、図面を用いて説明する。

［押し出し成形工程］
図６に示すように、センサホルダ６０を成形するのに用いる成形金型７０には、センサホルダ６０の断面形状に倣った断面形状の中空部７１が設けられている。中空部７１は、第１中空部７１ａと第２中空部７１ｂとを備えている。第１中空部７１ａには、芯金６４および高硬度の絶縁ゴム材ＨＲが供給され、これにより、固定部６２と衝撃吸収部６３とが形成される。一方、第２中空部７１ｂには、低硬度の絶縁ゴム材ＳＲが供給され、これにより、センサ収容部６１が形成される。

ここで、芯金６４は、フォーミング工程前の段階においては、図６に示すように、底辺補強部６４ａと第１補強部６４ｂとのなす角度、および底辺補強部６４ａと第２補強部６４ｃとのなす角度が、いずれも同じ角度α°（約１０７°の鈍角）となっている。これにより、芯金６４の周囲に絶縁ゴム材ＨＲを満遍なく行き渡らせて、センサホルダ６０の成形精度を向上させている。

また、底辺補強部６４ａと第１補強部６４ｂとのなす角度、および底辺補強部６４ａと第２補強部６４ｃとのなす角度を、いずれも同じ角度α°とすることで、フォーミング工程前のセンサホルダ６０における抜け止め片６２ｄと支持突起６２ｆとの間に、比較的大きなクリアランスＳが形成される。このようにすることで、成形金型７０のクリアランスＳを成形する部分の強度を十分なものにして、成形金型７０の長寿命化（再利用性の向上）を図っている。

［フォーミング工程］
押し出し成形工程を終えたセンサホルダ６０は、引き続き、図６に示す形状から図３に示す形状に整えるフォーミング工程を経る。このフォーミング工程では、底辺補強部６４ａと第２補強部６４ｃとのなす角度を、角度α°よりも小さい角度（約７２°の鋭角）となるように芯金６４を折り曲げて、第１延在部６２ｂおよび第２延在部６２ｃを平行にする。これにより、押し出し成形工程を終えたセンサホルダ６０のフォーミング工程が完了する。

このとき、第２補強部６４ｃの中心線Ｃ１と、第２橋渡し部６３ｂの中心線Ｃ２とは、距離Ｌの分だけオフセットされている。そのため、当該フォーミング工程により、第２橋渡し部６３ｂが引っ張られる等して弾性変形されるようなことが無い。つまり、外力を付与したときの衝撃吸収部６３が変形する荷重が、上述のフォーミング工程による第２橋渡し部６３ｂの弾性変形により、製品毎にばらつくことを防ぐことができる。また、固定部６２に対するセンサ収容部６１の位置が、製品毎にばらつくことが無く、歩留まりが向上する。これを実現できるのは、第２橋渡し部６３ｂを、スライドドア１４（図３参照）の移動方向に沿う底辺部６２ａとの対向部分で、かつ第２補強部６４ｃからオフセットした位置に設けたためである。

次に以上のように形成したタッチセンサユニット４０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明においては、従来技術との相違部分を明確にするために、図９に示す従来技術のタッチセンサユニットａと比較しつつ、本発明のタッチセンサユニット４０の動作を説明する。

図７に示すように、［本発明］のタッチセンサユニット４０の先端部分と、［従来技術］のタッチセンサユニットaの先端部分とが、互いに同じ基準位置ＢＳにある状態を前提とする。図８は、図７に示す状態において、スライドドア１４の閉塞方向に沿う車体前方側が障害物ＤＡ（図１参照）に触れた状態から、［本発明］および［従来技術］の双方において同じ条件でスライドドア１４を閉塞方向に移動させた場合のグラフである。

図８に示すように、［本発明］および［従来技術］の双方において、スライドドア１４の閉塞方向への移動開始直後に、センサ収容部６１およびセンサ保持部ｇ（図７参照）が撓み始める。そして、センサ収容部６１およびセンサ保持部ｇの弾性変形に伴い、ケーブルセンサ５０およびケーブルセンサｂも弾性変形する。その後、ケーブルセンサ５０およびケーブルセンサｂの電極同士が接触して、いずれもセンサ抵抗値が急降下してオン閾値Ｔｈを下回る。そして、コントローラ３０（図２参照）は、制御遅延（微小時間）を経て、スライドドア１４の移動開始後の約0.034sの時点で、障害物ＤＡの接触を認識（オン認識）する。このように、［本発明］および［従来技術］の双方において、障害物ＤＡが接触したことを認識する時間は略同じである。なお、オン認識時のスライドドア１４の位置（ドア位置）は、移動開始直後の移動位置Ｐ１となっている。

ここで、コントローラ３０がオン認識をした後であっても、コントローラ３０の制御遅延やスライドドア１４の慣性力、さらには駆動ユニット２１に内蔵されたテンショナ機構（図示せず）の動作により、実際には、スライドドア１４は閉塞方向に若干移動することになる。このとき、［本発明］においては、衝撃吸収部６３が弾性変形される。したがって、図８に示すように、［従来技術］では、約0.095sの時点でスライドドア１４から障害物ＤＡに最大荷重が掛かるが、［本発明］においては、約0.110sの時点でスライドドア１４から障害物ＤＡに最大荷重が掛かる。このように、［本発明］においては、衝撃吸収部６３の弾性変形により、図中網掛矢印（１）に示すように、スライドドア１４から障害物ＤＡへの最大荷重の到達時間を遅延させて、この差分時間約0.015sの間に、スライドドア１４による衝撃を吸収する。なお、［本発明］においては、衝撃吸収部６３が弾性変形する分、スライドドア１４の最大移動位置Ｐ３は、［従来技術］の最大移動位置Ｐ２よりも、若干車体前方寄りの位置となる。

このように、［本発明］においては、［従来技術］に比して、駆動ユニット２１（図２参照）の停止時等に作用する反転時荷重を、図中網掛矢印（２）に示すように、176Nから161Nに低減して、障害物ＤＡに掛かる負荷を小さくすることができる。これに加えて、駆動ユニット２１やその他の機構に大きな負荷が掛かるのを防止しして保護することができる。

以上詳述したように、本実施の形態に係るタッチセンサユニット４０によれば、センサ収容部６１と固定部６２との間に衝撃吸収空間６３ｃを形成するように、外力の負荷により弾性変形される第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂを設けたので、第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂ（衝撃吸収空間６３ｃ）を衝撃吸収部６３として機能させることができる。また、センサ収容部６１の厚み寸法ｔ１を第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂの厚み寸法ｔ３よりも薄くしたので、センサ収容部６１が弾性変形して障害物ＤＡの接触が検出された後に、第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂが弾性変形して衝撃を吸収することができる。したがって、従前に比して障害物ＤＡに掛かる荷重を大幅に軽減することができる。このとき、衝撃吸収後に駆動ユニット２１を逆転駆動等させるので、駆動ユニット２１等への負荷を軽減して焼き付け等の不具合の発生を抑制することができる。

また、本実施の形態に係るタッチセンサユニット４０によれば、固定部６２の底辺部６２ａを、第１延在部６２ｂがスライドドア１４の閉塞方向に沿う後端部寄りに配置され、かつ第２延在部６２ｃがスライドドア１４の閉塞方向に沿う前端部寄りに配置されるように傾斜して設け、第１，第２橋渡し部６３ａ，６３ｂおよびセンサ収容部６１を、底辺部６２ａの第１延在部６２ｂ寄りに配置した。これにより、センサ収容部６１が車体前方側に大きく突出されるのを防止して、タッチセンサユニット４０の車体前後方向に沿う高さ寸法が増大することが抑制される。

さらに、本実施の形態に係るタッチセンサユニット４０によれば、第１橋渡し部６３ａをスライドドア１４の移動方向に沿う第１延在部６２ｂとの対向部分に設け、第２橋渡し部６３ｂをスライドドア１４の移動方向に沿う底辺部６２ａとの対向部分に設けた。したがって、押し出し成形工程後のフォーミング工程において、第２橋渡し部６３ｂが引っ張られる等して弾性変形されることが無く、センサホルダ６０が製品毎にばらつくのを抑制して、歩留まりを向上できる。

また、本実施の形態に係るタッチセンサユニット４０によれば、固定部６２に芯金６４を埋設したので、固定部６２を補強して固定部６２の剛性を高めることができ、ひいてはセンサホルダ６０のブラケット部１４ｂからの脱落を確実に防止できる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態では、固定部６２の底辺部６２ａを傾斜させたものを示したが、本発明はこれに限らず、大型のセンサユニットに対応できる場合には、スライドドアの移動方向と直交する方向に水平に底辺部を設けることもできる。

また、上記実施の形態においては、ケーブルセンサ５０を、車体１１のスライドドア１４に採用した場合を示したが、本発明はこれに限らず、車体１１のサンルーフや、車体１１の後方にあるリヤハッチに採用することができる。さらには、車体１１に設けられる開閉体に限らず、建物の出入り口を開閉する自動ドア等に採用することもできる。

１０ 車両
１１ 車体
１２ 側部
１３ 開口部
１４ スライドドア（開閉体，固定対象物）
１４ａ ドアハンドル
１４ｂ ブラケット部
１５ ローラアッシー
１６ ガイドレール
１６ａ 湾曲部
２０ 自動開閉装置
２１ 駆動ユニット
２２，２３ ケーブル
２４，２５ 反転プーリ
３０ コントローラ
３１，３２ 接続ケーブル
４０ タッチセンサユニット
５０ ケーブルセンサ
５１ 被覆材
５２ スペーサ部材
５２ａ 芯材
５２ｂ 被覆層
５３，５４，５５，５６ 電極
５３ａ，５４ａ，５５ａ，５６ａ 導線
５３ｂ，５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ 外周層
６０ センサホルダ
６１ センサ収容部
６２ 固定部
６２ａ 底辺部
６２ｂ 第１延在部
６２ｃ 第２延在部
６２ｄ 抜け止め片
６２ｅ ケーブル収容部
６２ｆ 支持突起
６２ｇ シール片
６３ 衝撃吸収部
６３ａ 第１橋渡し部（橋渡し部）
６３ｂ 第２橋渡し部（橋渡し部）
６３ｃ 衝撃吸収空間（隙間）
６４ 芯金
６４ａ 底辺補強部
６４ｂ 第１補強部
６４ｃ 第２補強部
７０ 成形金型
７１ 中空部
７１ａ 第１中空部
７１ｂ 第２中空部
ＢＬ 絶縁ゴム材の境界部分
ＢＳ 基準位置
ＤＡ 障害物
ＨＲ 高硬度の絶縁ゴム材
ＳＲ 低硬度の絶縁ゴム材
Ｓ クリアランス
Ｔｈ オン閾値
ａ タッチセンサユニット
ｂ ケーブルセンサ
ｃ センサホルダ
ｄ 取付ステー
ｅ 固定部
ｆ 芯金
ｇ センサ保持部

Claims (5)

1. 障害物の接触を検出するタッチセンサユニットであって、
   外力の負荷により互いに電気的に接触される複数の電極を備えたケーブルセンサと、
   前記ケーブルセンサを収容し、外力の負荷により弾性変形されるセンサ収容部と、
   前記センサ収容部に一体に設けられ、固定対象物に固定される固定部と、
   前記センサ収容部と前記固定部との間に隙間を形成するように設けられ、外力の負荷により弾性変形される一対の橋渡し部と、
   を有し、
   前記ケーブルセンサの長手方向と交差する方向に沿う前記センサ収容部の厚み寸法を、前記ケーブルセンサの長手方向と交差する方向に沿う前記橋渡し部の厚み寸法よりも薄くした、タッチセンサユニット。
2. 請求項１記載のタッチセンサユニットにおいて、
   前記固定対象物は、開口部を開閉する開閉体であり、
   前記固定部は、前記開閉体の内側と外側との間を跨ぐ底辺部と、前記開閉体の内側で前記開閉体の移動方向に延びる第１延在部と、前記開閉体の外側で前記開閉体の移動方向に延びる第２延在部とを備える、タッチセンサユニット。
3. 請求項２記載のタッチセンサユニットにおいて、
   前記底辺部を、前記第１延在部が前記開閉体の閉塞方向に沿う後端部寄りに配置され、かつ前記第２延在部が前記開閉体の閉塞方向に沿う前端部寄りに配置されるように傾斜して設け、
   前記一対の橋渡し部および前記センサ収容部を、前記底辺部の前記第１延在部寄りに配置した、タッチセンサユニット。
4. 請求項２または３記載のタッチセンサユニットにおいて、
   前記一対の橋渡し部のうちの一方の橋渡し部が、前記開閉体の移動方向に沿う前記第１延在部との対向部分に設けられ、
   前記一対の橋渡し部のうちの他方の橋渡し部が、前記開閉体の移動方向に沿う前記底辺部との対向部分に設けられる、タッチセンサユニット。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載のタッチセンサユニットにおいて、
   前記固定部に芯金が埋設される、タッチセンサユニット。

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