JP6694272B2 - シートベルトバックル - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、表題「シートベルトバックル」として、２０１５年１月１４日出願した、米国仮特許出願番号６２／１０３，５３５、及び、表題「シートベルトバックル」として、２０１５年１月９日出願した、米国仮特許出願番号６２／１０１，６５０に基づく優先権を主張するものであり、これらの各々を参照として本願に組み込むものである。

本出願は、一般的にはスイッチの分野に関し、更に詳細には、シートベルトバックルスイッチに関する。

車両拘束システムは、「シートベルト」とも言われ、車両内に乗員を固定するために用いる。一般的な車両拘束システムには、ラップベルト及びショルダーベルトが含まれる。一般に、ラップベルト及びショルダーベルトは、一方の端部でつなげられ、ラッチプレートを含んでいる。ショルダーベルト及びラップベルトの他方の端部は、車両の構造部に接続される。ラッチプレートを収納するよう構成された安全シートベルトバックルもまた、車両の構造部に接続される。（例えば、乗員の肩及び腰を横切って）バックル及びラッチプレートが接続されたとき、車両拘束システムは、例えば、制動時又は衝突時、乗員の動きを制限するような動作を行うことができる。

バックルは、ドライバー及び／又は乗員がシートベルトを着用しているかどうかを確認することができる。この目的で、バックルには、通常、ベルトの舌部により作動するマイクロスイッチのようなメカニカルスイッチが含まれる。１つの案では、例えば、計器盤に取り付けられた表示装置が動作するように、舌部の挿入又は引き外しに応じて、スイッチが動作する。

シートベルトバックルには、シートベルトバックルが留められたとき又は外されたときを判断するために用いることのできるスイッチ又はセンサーを含めることができる。一般的な、シートベルトバックルスイッチ又はセンサーは、例えば、製造原価が高いこと、及び／又は、機械的故障の可能性が高いことを含む、１つ以上の問題を抱えている。

この概要は、簡単化した形式で抽出した概念を紹介するためのもので、詳細は以下の詳細な説明にさらに記載されている。この概要は、特許請求の内容の重要な特徴又は基本的な特徴を特定するものではなく、特許請求の内容の技術的範囲を確定するためにものでもない。

取り付けを簡単にし、低原価で、耐久力のあるシートベルトバックルのための、改善されたスイッチ又はセンサーの必要性が存在する。ここに記載された案は、改善されたシートベルトバックルスイッチを提供するものである。

１つの案では、装置には、空洞を有するハウジング、空洞内で動くことができる挿入部材、空洞内に配置されたコネクタ、及び、空洞内に配置されたスイッチが含まれ、挿入部材の動きにより、コネクタがスイッチに接続又はスイッチから切断される。この案では、スイッチには、弾力性のあるフィルムの第１の層に隣接して形成された第１の導体素子及び弾力性のあるフィルムの第２の層に隣接して形成された第２の導体素子が含まれ、弾力性のあるフィルムの第１の層及び第２の層は、ギャップにより隔てられている。

他の１つの案では、装置には、第１の空洞及び第２の空洞を有するハウジング、第１の空洞内で動くことができる挿入部材、第１の空洞内に伸びるコネクタ、及び、第２の空洞内に配置されたスイッチが含まれ、挿入部材の動きにより、コネクタがスイッチに接続又はスイッチから切断される。この案では、スイッチには、弾力性のあるポリマーフィルムの第１の層に隣接して形成された第１の導体素子及び弾力性のあるポリマーフィルムの第２の層に隣接して形成された第２の導体素子が含まれ、弾力性のあるフィルムの第１の層及び第２の層は、エアギャップにより隔てられている。

さらに他の１つの案では、装置には、空洞を有するハウジング、空洞内で動くことができる挿入部材、空洞内に配置されたコネクタ、及び、空洞内に配置されたスイッチが含まれ、挿入部材の動きにより、コネクタがスイッチに接続又はスイッチから切断される。この案では、そこに導体素子を有する弾力性のあるフィルムの上部層、弾力性のあるフィルムの上部層に隣接する弾力性のあるフィルムの下部層、及び、弾力性のあるフィルムの上部層と下部層との間に配置された中間スペーサ層が含まれ、中間スペーサ層がエアギャップを画定する。

実施例として、添付図を参照しながら開示された装置の具体的実施形態を説明する。
本開示の第１の形態による例示的なシートベルトバックルスイッチを示す。 図１に描かれた例示的なシートベルトバックルスイッチの動作を示す。 本開示の第２の形態による例示的なシートベルトバックルスイッチを示す。 図３に描かれた例示的なシートベルトバックルスイッチの動作を示す。 本開示の第３の形態による例示的なシートベルトバックルスイッチを示す。 図５に描かれた例示的なシートベルトバックルスイッチの動作を示す。 本開示の第４の形態による例示的なシートベルトバックルスイッチを示す。 図７に描かれた例示的なシートベルトバックルスイッチの動作を示す。 本開示による例示的なポリマーメンブレンスイッチを示す。 本開示の第２の形態による例示的なポリマーメンブレンスイッチを示す。 本開示の形態による例示的なポリマーメンブレンスイッチを示す。 本開示の形態による例示的なポリマーメンブレンスイッチを示す。

図面は必ずしも縮尺したものではない。図面は説明のためだけのものであり、本開示における具体的なパラメータの表現を意図するものではない。さらに、図面は本開示の例示的な実施形態を描くことを意図するものではなく、従って、技術的範囲を制限するものとは考えられない。

方法の実施形態を示した添付図を参照して、ここに、本開示による装置をさらに詳細に説明する。この装置は、多くの異なる形状で実施することができ、ここに説明した実施形態に限定されるものと解釈すべきでない。むしろ、これらの実施形態が提示されることにより、開示が十分で完全なものとなり、このシステム及び方法の技術的範囲を当業者に十分伝達することになる。

利便性及び明確性を目的して、「頂部」、「底部」、「上部」、「下部」、「垂直」、「水平」、「側部」、及び、「縦」は、図面に現れる装置の構成要素の幾何形状及び方向に関する構成要素及び構成部品の相対的位置又は方向を記述するためにここで用いられる。用語には、具体的に説明された語、それから派生した語、及び、類似の意味及び／又は意義を持つ語が含まれる。

ここで、単語「ａ」又は「an」が先行し、単数として用いられている素子又は動作には、例外として明示されていない限り、複数の素子又は動作を含むものと理解すべきである。さらに、本開示の「１つの実施形態」とは、限定を意図するものではない。さらなる実施形態も列挙された特徴に含めることができる。

図１は、例示的なシートベルトバックル１００を示す。図示の通り、シートベルトバックル１００には、ハウジング１０２及び挿入部材１０４が含まれている。ハウジング１０２には、挿入部材１０４を受け入れるためのチャンバー又は空洞１０５を形成するよう構成された１つ以上の部分１０３Ａ及び１０３Ｂを含めることができる。ハウジング１０２は、限定しないいくつかの実施形態でキャリア成型により形成することができる。挿入部材１０４の端部１０７は、ハウジング１０２に形成された空洞１０５内に取り付けることができるような寸法の舌部とすることができる。挿入部材１０４は、シートベルトバックル１００のラッチ／ラッチ解除のときにハウジング１０２の空洞１０５内で動かすことができる。

図１に示すように、シートベルトバックル１００には、コネクタ１０６及びスイッチ１０８を含めることができる。コネクタ１０６は、例えば、燐青銅スプリングのようなスプリングとすることができる。コネクタ１０６は、ハウジング１０２の内壁１０９又はファスナー部１１１に結合又は付着させることができる。

挿入部材１０４を空洞１０５内で動かすことにより、コネクタ１０６の端部がスイッチ１０８と接触することができるように、コネクタ１０６を、ハウジング１０２の空洞１０５内に突き出すこと又は空洞１０５内に配置することができる。すなわち、コネクタ１０６が動作することができるように、例えば、スイッチ１０８と接続又は切断することができるように、挿入部材１０４を動かすことで、コネクタ１０６を動かすことができる。コネクタ１０６は、一方の端部１１３を固定し、第２の端部１１５を自由にすることができるように、折り曲げ又は形作ることができる。その上、コネクタ１０６は、コネクタ１０６の、固定端１１３と自由端１１５との間の区間で、挿入部材１０４と接触するように、コネクタ１０６を折り曲げること又は弓型にすることができる。さらに、コネクタ１０６の自由端１１５は、図１に示すように、折り曲げること、成形すること、又はカールさせることができる。上記からわかるように、コネクタ１０６は、どのような形／幾何形状とすることもできる。

いくつかの実施形態では、挿入部材１０４は、シートベルトバックル１００のラッチ又はラッチ解除のときに、ハウジング１０２の空洞１０５内にさらに前進させるようにすることができる。すなわち、シートベルトバックル１００を止めるときも外すときも、コネクタ１０６がスイッチ１０８と接触するように、挿入部材１０４を構成することができる。どちらの場合においても、スイッチ１０８とコネクタ１０６との接触により、必要に応じて、シートベルトバックル１００がラッチ又はラッチ解除されているかの信号を発することができる。

図１において、挿入部材１０４による力１２０は、例えば、シートベルトバックル１００が外されたとき、コネクタ１０６がスイッチ１０８と接触しないように、コネクタ１０６から取り除かれる。この場合、スイッチ１０８とコネクタ１０６とが接触しているときにスイッチ１０８からもたらされる抵抗と比べて、スイッチ１０８からは比較的高い抵抗（例えば、４００オーム以上）がもたらされる。

図２は、コネクタ１０６がスイッチ１０８と接触している状態のシートベルトバックル１００を示す。図２に示すように、挿入部材１０４はハウジング１０２の空洞１０５のさらに奥に配置されている。結果として、挿入部材１０４からの力１１８は、コネクタ１０６をスイッチ１０８に接触させることに相当する力１２０を加えるのに十分な力となることができる。この場合において、（例えば、図１に示すように）スイッチ１０８とコネクタ１０６とが接触していないときにスイッチ１０８からもたらされる抵抗と比べて、スイッチ１０８からは比較的抵い抵抗（例えば、１００オーム以下）がもたらされる。

いくつかの実施形態では、スイッチ１０８は、厚いフィルム状のポリマーメンブレンスイッチとすることができる。スイッチ１０８は、シートベルトバックル１００が留められている（例えば、ラッチされている）こと又は外されている（例えば、ラッチ解除されている）ことを検出又は判断するために用いることができる。スイッチ１０８からの出力は、車両システム１２４の１つ以上の構成要素に提供することができる。例えば、シートベルトバックル１００がラッチされているかまたはラッチ解除されているかの信号となることがある、スイッチ１０８からの出力１２８は、車両１３２のエアバッグ展開システム１３０に提供することができ、及び／又は、車両１３２の警報灯、アラーム、及び／又は、音響の動作を調整するために用いることができる。

スイッチ１０８は、複数の層で構成することができる。１つの例として、上部層は、（例えば、導電路を形成するために）その上に導電インクスクリーンを印刷した、弾力性のあるポリマーフィルムとすることができる。スイッチ１０８の中間層は、エアギャップを作るためのスペーサとしての役割を果たすポリマーフィルムとすることができる。スイッチ１０８の下部層には、導電路を含むことができ、また、その上に印刷された抵抗素子を含むことができる。

スイッチ１０８の上部層に力が働いたとき（例えば、コネクタ１０６がスイッチ１０８を押し下げたとき）、上部層の導電インクスクリーン／導電路が下部層の抵抗路と接触することができる。この接触点（例えば、スイッチ１０８が閉じているとき）は、スイッチ１０８の上部層と下部層とが接触していないとき（例えば、スイッチ１０８が開いているとき）にもたらされる抵抗（例えば、４００オーム以上）と比べて、比較的低い抵抗（例えば、１００オーム以下）がもたらされるよう構成することができる。メンブレンスイッチ１０８の下部層は、ＦＲ４タイプのＰＣＢとすることができ、或いは、例えば、ポリエステルのような、柔軟性のあるポリマーフィルムとすることができる。

いくつかの実施形態では、ＦＲ４（又はＦＲ−４）は、ガラス繊維強化エポキシ樹脂の、積層板、チューブ、ロッド、及び、プリント基板に割り当てられた等級記号で、「ＦＲ」は、難燃性を意味し、ＦＲ−４の燃焼に対する安全性は、ＵＬ９４Ｖ−０標準に準拠する。ＦＲ４は、難燃性の（例えば、自消性の）、ガラス繊維の布織物とエポキシレジン結合剤とからなる複合材料である。ＦＲ４は、エポキシレジン、強化したガラス繊維織物、臭素化難燃剤、等で作ることができる。

図３及び図４は、例示的なシートベルトバックル２００を示す。図３及び図４に示すように、シートベルトバックル２００には、ハウジング１０２、挿入部材１０４、コネクタ１０６、及び、スイッチ２０２が含まれる。シートベルトバックル２００は、シートベルトバックル１００と同様な動作を行うことができる。すなわち、挿入部材１０４により、コネクタ１０６がスイッチ２０２と接続又は切断することができる。コネクタ１０６のスイッチ２０２との接続又は切断は、（例えば、挿入部材１０４がハウジング１０２の空洞内で、留められているか又は外されているかに応じて）留められているか又は外されているかを判断するために用いることができる。

スイッチ２０２は、厚いフィルムポリマーメンブレンスイッチとすることもできる。スイッチ２０２には、複数の層を含めることができる。例として、スイッチ２０２の上部層は、（例えば、導電路を形成するために）その上に導電インクスクリーンを印刷した、柔軟なポリマーフィルムとすることができる。スイッチ２０２の中間層は、エアギャップを作る役割を果たすポリマーフィルムとすることができる。スイッチ２０２の下部層にも、その上に印刷した導電インクスクリーンの電路を含めることができる。メンブレンスイッチ２０２の下部層は、ＦＲ４タイプのＰＣＢとすることができ、或いは、例えば、ポリエステルのような柔軟なポリマーフィルムとすることができる。
スイッチ２０２が開いているとき（例えば、コネクタ１０６が接続されていないとき、すなわち、図３に示すようにスイッチ２０２と関連しているとき）、スイッチ２０２は、比較的高い抵抗をもたらすことができる。例えば、スイッチ２０２は、実質的に開いた回路として動作し、抵抗が無限大となる効果をもたらす。スイッチ２０２が閉じているとき（例えば、コネクタ１０６が接続されているとき、すなわち、図４に示すようにスイッチ２０２と関連しているとき）、スイッチ２０２は、比較的低い抵抗をもたらすことができる。例えば、スイッチ２０２は、実質的に短絡した回路として動作し、実質的に無視できるほど小さい抵抗となる効果をもたらす。スイッチ２０２の動作状態に基づき、すなわち、スイッチ２０２が開いた回路をもたらすか短絡した回路をもたらすかにより、シートベルトバックル２００の状態を判断することができる。例えば、シートベルトバックル２００が留められているか又は外されているかを判断することができる。この判断を行うことができるスイッチ２０２の出力を、上述の、車両の追加構成要素に提供することができる。

図５及び図６は、例示的なシートベルトバックル５００を示す。図５及び図６に示すように、シートベルトバックル５００には、第１のハウジング部５０２、第２のハウジング部５０４、挿入部材１０４、コネクタ５０６、突起部５１０、及び、スイッチ５０８が含まれる。突起部５１０は、コネクタ５０６の接触点としての役割を果たし、コネクタ５０６の一部として形成することができ、或いは、コネクタ５０６に取り付けた別の構成要素とすることができる。

シートベルトバックル５００は、シートベルトバックル１００及び２００と同様な動作を行うことができる。いくつかの実施形態では、挿入部材１０４により、コネクタ５０６がスイッチ５０８と（例えば、突起部５１０で）接続又は切断するとこができる（すなわち、スイッチ５０８と接触させ又は接触させないようにすることができる）。コネクタ５０６のスイッチ５０８との接続又は切断は、（例えば、シートベルトバックル５００が留められているか又は外されているかにより、挿入部材１０４が第１のハウジング部５０２と第２のハウジング部５０４との間の空洞内に、入りこんでいるか引き出されているかしているのでそれに応じて）シートベルトバックル５００が留められているか又は外されているかを判断するために用いることができる。

さらに、図５に示すように、第２のハウジング部５０４は、第１の空洞５０５に隣接する第２の空洞５１２を形成するように構成することができ、第１の空洞５０５は、挿入部材１０４を収容する。スイッチ５０８は、図５に示すように、第２のハウジング部５０４のチャンバーすなわち空洞の内壁すなわち空洞の一部に、結合又は付着させることができる。コネクタ５０６は、図５に示すように、第１のハウジング部５０２の対極の第２のハウジング部５０４のチャンバーすなわち空洞の内壁又は空洞の一部に、結合又は付着させることができる。コネクタ５０６は、第２の空洞５１２から突き出し又は第２の空洞５１２内に配置することができ、第１のハウジング部５０２と第２のハウジング部５０４との間の第１の空洞５０５に伸びてゆくことができる。コネクタ５０６は、突起部５１０でスイッチ５０８と接触することができる。いくつかの実施形態では、コネクタ５０６は、第２のハウジング部５０４の第２の空洞５１２内で一つの端部５１３でコネクタ５０６を固定することができるように折り曲げること又は形作ることができ、コネクタ５０６は、第２の端部５１５で結合されないようにすることができる。コネクタ５０６は、コネクタ５０６の固定端５１３と自由端５１５との間のいずれかの位置で挿入部材１０４と接触するように、折り曲げること又は形作ることができる。さらに、コネクタ５０６の自由端５１５は、例えば、図５に示すように、折り曲げること、成形すること、又はカールさせることができる。

図５及び図６にさらに示すように、第１のハウジング部５０２と第２のハウジング部５０４との間に形成された第１の空洞５０５内での挿入部材１０４の動きにより、コネクタ５０６がスイッチ５０８との接触を中断（例えば、切断）することができる。図５に示すように、挿入部材１０４の一部５０７は、第１のハウジング部５０２と第２のハウジング部５０４との間に形成された第１の空洞５０５の外に配置される。挿入部材１０４の一部が実質的に第１の空洞５０５の外に配置されるので、挿入部材１０４は、突起部５１０をスイッチ５０８から引き離すのに十分な力をコネクタ５０６に及ぼさない。その結果、コネクタ５０６の突起部５１０は、スイッチ５０８の接触／スイッチ５０８の押し下げを行う。突起部５１０がスイッチ５０８の接触／スイッチ５０８の押し下げを行ったとき（例えば、スイッチ５０８を閉じたとき）、突起部５１０がスイッチ５０８の接触／スイッチ５０８の押し下げを行わなかったとき（例えば、スイッチ５０８を開いたとき）の抵抗に比べて比較的低い抵抗（例えば、１００オーム以下）となるよう構成することができる。

図６に示すように、挿入部材１０４は、第１のハウジング部５０２と第２のハウジング部５０４との間に形成された空洞のさらに内部に配置される。結果として、挿入部材１０４からの力は、コネクタ５０６に加わり、突起部５１０がスイッチ５０８から離れるよう動かす。したがって、コネクタ５０６／突起部５１０は、スイッチ５０８の押し下げ／スイッチ５０８の接触を行わない。この筋書きのもとで、スイッチ５０８は開くと考えることができる。突起部５１０／コネクタ５０６がスイッチ５０８と接触しなくなったとき、スイッチ５０８及びコネクタ５０６が接触していないとき（例えば、スイッチ５０８を閉じたとき）のスイッチ５０８の抵抗に比べて、比較的高い抵抗（例えば、４００オーム以上）をスイッチ５０８にもたらすことができる。スイッチ５０８の動作状態に基づき、すなわち、スイッチ５０８が比較的高い対抗となっているか低い抵抗となっているかにより、シートベルトバックル５００の状態、例えば、シートベルトバックル５００が留められているか又は外されているかを決定することができる。

さらに、シートベルトバックル５００が留められているか又は外されているかにより、スイッチ５０８が比較的高い抵抗又は低い抵抗になるように構成することができる。判断を行うためのスイッチ５０８からの出力は、例えば、上述したような、車両の別の構成要素に提供することができる。コネクタ１０６に関して上述したように、コネクタ５０６は、カンチレバーとして動作する燐青銅スプリングとすることができる。突起部５１０もまた、燐青銅で形成することができる。スイッチ５０８は、スイッチ１０８と同様に動作し、及び／又は、スイッチ１０８と同様に形成することができる。

図７及び図８は、例示的なシートベルトバックル７００を示す。図７及び図８に示すように、シートベルトバックル７００には、第１のハウジング部７０２、第２のハウジング部７０４、挿入部材１０４、コネクタ７０６、突起部７１０、及び、スイッチ７０８が含まれる。シートベルトバックル７００は、シートベルトバックル１００、２００、及び、５００と同様な動作を行うことができる。すなわち、挿入部材１０４により、コネクタ７０６がスイッチ７０８と、接続又は切断することができる（すなわち、スイッチ７０８と接触させ又は接触させないようにすることができる）。コネクタ７０６の（例えば、突起部７１０による）スイッチ７０８との接続又は切断は、例えば、シートベルトバックル７００が止められているか又は外されているかにより、挿入部材１０４が第１のハウジング部７０２と第２のハウジング部７０４との間の空洞内に入りんでいるか引き出されているかしているのでそれにより、シートベルトバックル７００が留められているか又は外されているかを判断するために用いることができる。

さらに、図７に示すように、第２のハウジング部７０４は、チャンバーすなわち第２の空洞７１２を形成するように構成することができる。スイッチ７０８は、図７に示すように、第１のハウジング部７０２と向き合う第２のハウジング部７０４のチャンバーすなわち第２の空洞７１２内の内壁すなわち空洞の一部に、結合又は付着させることができる。コネクタ７０６は、図７に示すように、第２のハウジング部７０４のチャンバーすなわち第２の空洞７１２内の底壁すなわち空洞の一部分７１８に、結合又は付着させることができる。コネクタ７０６は、第２のハウジング部７０４の第２の空洞７１２から突き出し又は第２の空洞７１２内に配置することができ、第１のハウジング部７０２と第２のハウジング部７０４との間に形成された空洞７０５に伸びてゆくことができる。コネクタ７０６は、突起部７１０でスイッチ７０８と接触することができる。

いくつかの実施形態では、コネクタ７０６は、一方の端部７１３を第２のハウジング部７０４の第２の空洞７１２（底壁すなわち空洞の一部分７１８）に固定し、第２の端部７１５を自由にすることができるように、折り曲げ又は形作ることができる。コネクタ７０６を、固定端７１３と自由端７１５との間の区間で、挿入部材１０４と接触するように、折り曲げること又は形作ることができる。さらに、コネクタ７０６の自由端７１５は、例えば、図7に示すように、折り曲げること、成形すること、又はカールさせることができる。突起部７１０は、コネクタ７０６の一部として形成することができ、或いは、コネクタ７０６に取り付けた別の構成要素とすることができる。

さらに図７及び図８に示すように、実質的に挿入部材１０４は、第１のハウジング部７０２と第２のハウジング部７０４との間に形成された空洞７０５内から取り除くことができるので、それにより、突起部７１０とコネクタ７０６とがスイッチ７０８と接触することを中断することができる。逆に、挿入部材１０４は、第１のハウジング部７０２と第２のハウジング部７０４との間の空洞７０５内に降りてゆくことができ、（図８に示すように）コネクタ７０６／突起部７１０を接触させ、すなわち、スイッチ７０８を押し下げることができる。

図７に示すように、挿入部材１０４は、コネクタ７０６及び突起部７１０をスイッチ７０８に向かって動かすのに十分な力を及ぼしていない。この場合、コネクタ７０６／突起部７１０は、スイッチ７０８と接触すること／スイッチ７０８へと押し下げることを行っていないので、スイッチ７０８は、開いていると考えることができる。スイッチ７０８は、開いているとき、比較的高い抵抗（例えば、無限大すなわち実質的に開いた回路）となる。

図８に示すように、挿入部材１０４は、第１のハウジング部７０２と第２のハウジング部７０４との間に形成された空洞７０５内のさらに内部に配置される。結果として、挿入部材１０４は、コネクタ７０６に力を及ぼし、コネクタ７０６及び突起部７１０をスイッチ７０８に向かって動かし、ついには、スイッチ７０８と接触すること／スイッチ７０８へと押し下げることを行う。この場合、コネクタ７０６／突起部７１０は、スイッチ７０８と接触すること／スイッチ７０８へと押し下げることを行っているので、スイッチ７０８は閉じると考えることができる。スイッチ７０８は、閉じたとき、比較的低い抵抗となる。例として、スイッチ７０８は、実質的に短絡した回路として動作し、それにより、実質的に無視できる抵抗をもたらす。スイッチ７０８の動作状態に基づき、すなわち、スイッチ７０８が開いた回路をもたらすか短絡した回路をもたらすかにより、シートベルトバックル７００の状態、例えば、シートベルトバックル７００が留められているか又は外されているかを判断することができる。

いくつかの実施形態では、シートベルトバックル７００が留められているか又は外されているかにより、スイッチ７０８が比較的高い抵抗（例えば、開いた回路）又は比較的低い抵抗（（例えば、短絡した回路）になるように構成することができる。判断を行うためのスイッチ７０８からの出力は、上述した車両の別の構成要素に提供することができる。コネクタ１０６に関して上述したように、コネクタ７０６は、カンチレバーとして動作する燐青銅スプリングとすることができる。突起部７１０もまた、燐青銅で形成することができる。スイッチ７０８は、スイッチ２０２と同様に動作し、及び／又は、スイッチ２０２と同様に形成することができる。

図９は、例示的なポリマーメンブレンスイッチ９００を示す。ポリマーメンブレンスイッチ９００は、上述のスイッチ１０８、２０２、５０８、及び７０８の実施形態を代表する。ポリマーメンブレンスイッチ９００には、第１の層９０２、第２の層９０４、導体９１０、及び、抵抗素子９０８を含めることができる。

（例えば、上部層のような）第１の層９０２及び（例えば、底層部のような）第２の層９０４はそれぞれ、柔軟性のあるポリマーフィルムで作り、又は、形成することができる。第２の層９０４は、特定の実施形態では第１の層９０２より柔軟性がないように作ることができる。ギャップ又はスペース９１２は、第１の層９０２と第２の層９０４との間に配置することができる。導体９１０には、第１の導体素子９１０−Ａ及び第２の導体素子９１０−Ｂを含むことができ、第１の層９０２と第２の層９０４との間に配置することができる。導体９１０は、第１の導体素子９１０−Ａと第２の導体素子９１０−Ｂとが一体的に結合するような（例えば、導体金属のような）１つの連続する導体とすることができる。導体９１０は、抵抗素子９０８と結合させることができる。

スイッチ９００に力が働かないとき、すなわち、第１の層９０２が下部層９０４に向かって押し下げられないとき、スイッチ９００は、比較的高い抵抗（例えば、約４００オーム以上）をもたらす。スイッチ９００は、導体９１０を通る電流が抵抗素子９０８全部を横切らなくてはならないので、この状態では比較的高い抵抗をもたらすことができる。この動作状態におけるスイッチ９００からもたらされる比較的高い抵抗は、図９に示すように、導体９１０の端子終端同士の間にもたらされる。

スイッチ９００の第１の層９０２に力が働くとき（たとえば、コネクタ１０６またはコネクタ５０６／突起部５１０のようなコネクタを第１の層９０２に押し下げたとき、導体９１０による回路経路が減少する。すなわち、第１の層９０２に隣接する導体９１０の部分が押し下げられ、抵抗素子素子９０８と第２の層９０４に隣接する導体９１０とに接触する。スイッチ９００は、導体９１０を通る電流は、具体的には、全抵抗素子９０８を通るよりは短い最短経路を通ることになる。この動作状態でスイッチ９００によりもたらされる比較的小さい抵抗は、１００オーム以下となることができる。この動作状態でスイッチ９００によりもたらされる比較的小さい抵抗は、図９に示すように導体９１０の端子終端同士の間にもたらされる。実質的に、導体９１０は自分自身に押しつけられ、それにより、通る電流の経路が、全導体９１０および全抵抗素子９０８よりも短い経路となる。

図１０は、例示的なポリマーメンブレンスイッチ１０００を示す。ポリマーメンブレンスイッチ１０００は、上述の、スイッチ１０８、２０２、５０８、及び、７０８の実施形態を代表するものとすることができる。ポリマーメンブレンスイッチ１０００は、第１の層１００２、第２の層１００４、第１の導体１０１２、及び、第２の導体１０１０を含むことができる。

（例えば、上部層のような）第１の層１００２及び（例えば、底部層のような）第２の層１００４は、柔軟なポリマーフィルムにより作り、又は、形成することができる。第２の層１００４は、特定の実施形態において、第１の層１００２も固く作ることができる。第１の層１００２と第２の層１００４とは、スペース又はギャップ１０１４が第１の層１００２と第２の層１００４との間になるよう、分離することができる。第１の導体１０１０は、第１の層１００２に隣接して配置する（又は付着させる又は連結させる）ことができる。第２の導体１０１０は、第２の層１００４に隣接して配置する（又は付着させる又は連結させる）ことができる。

スイッチ１０００に力がかからないとき、すなわち、第１の層１００２が下部層１００４に押し下げられないとき、スイッチは、比較的高い抵抗（例えば、ほぼ無限大又は開いた回路）をもたらすことができる。スイッチ１０００は、比較的高い抵抗をもたらすことができ、この状態では（導体１０１２と１０１０とが接続も接触もしていないので）第１の導体１０１２と第２の導体１０１０との間に電流が流れることができない。この動作状態で、スイッチ１０００によりもたらされた比較的高い抵抗は、導体１０００の端子終端同士の間にもたらされる。すなわち、（導体１０１２と１０１０とがお互いに接触していないとき開かれた回路を形成するので）導体１０１２と１０１０との間で測定した抵抗は実質的に無限大となることがある。

スイッチ１０００に力をかけたとき、すなわち、第１の層１００２が下部層１００４に押し下げられたとき、スイッチは、比較的低い抵抗（例えば、ほぼゼロの抵抗又は短絡した回路）をもたらすことができる。スイッチ１０００は、この状態では導体１０１２と１０１０とが相互に接触することとなるので、比較的低い抵抗をもたらすことができる。その結果、第１の導体１０１２と第２の導体１０１０とが接触しているとき、第１の導体１０１２と第２の導体１０１０との間の回路経路に抵抗素子が形成されないので、抵抗のない第１の導体１０１２と第２の導体１０１０との間を電流が流れることができる。この動作状態で、スイッチ１０００によりもたらされた比較的低い抵抗は、導体１０００の端子終端同士の間にもたらされる。すなわち、導体１０１２と１０１０とが接触しているとき、導体間で測定した抵抗は、導体１０１２と１０１０とが短絡した回路を形成するので、実質的にゼロとなる。

導体９１０、導体１０１２、及び、導体１０１０は、金属パウダーをインク中で処理した後スクリーン印刷を行うような技術を用いて、それぞれの層の表面に直接回路を形成することで、導電性のあるインクスクリーンとして、スイッチ１０８及び２０２と関連させて形成することができる。

図１１Ａ及び図１１Ｂは、別の例示的なポリマーメンブレンスイッチを示す。例えば、図示の通り、上部層１１４０は、導電性のあるインクスクリーンを印刷した（例えば、導電性のある軌道を形成した）柔軟なポリマーフィルムとすることができる。スイッチ１１０８の中間層１１４２は、エアギャップ１１４４を作るスペーサとしての役割を果たすポリマーフィルムとすることができる。スイッチ１１０８の下部層１１４８は、導電性のある軌道を含むことができ、また、その上に印刷した抵抗素子を含むこともできる。スイッチ１１０８は、第１のハウジング部１１０２及び第２のハウジング部１１０４を有するハウジング内に取り付けられる。

使用時、力がスイッチ１１０８の上部層に作用するとき（例えば、コネクタ１１０６がスイッチ１１０８上に押し下げられたとき）、上部層１１４０の導電性のあるインクスクリーン／軌道が下部層１１４８の抵抗のある軌道と接触することができる。この接触点（例えば、スイッチ１１０８が閉じられたとき）は、スイッチ１１０８の上部層１１４０と下部層１１４８とが接触していないとき（例えば、スイッチ１１０８が開いているとき）にもたらされる抵抗（例えば、４００オーム以上）と比べて、比較的低い抵抗（例えば、１００以下）がもたらされるように構成することができる。メンブレンスイッチ１１０８の下部層１１４０は、ＦＲ４のＰＣＢとすることができ、又は、例えば、ポリエステルのような柔軟性のあるポリマーフィルムとすることができる。

特定の実施形態を参照して本発明を開示したが、記載した実施形態に対して、開示した発明の技術的範囲から逸脱することなく、多くの修正、変更、及び変形が可能である。

Claims (18)

1. 空洞を有するハウジングと、
   空洞内で動くことができる挿入部材と、
   空洞内に配置されたコネクタと、
   空洞内に配置されたスイッチと、
   を具備し、
   前記挿入部材の動きにより、前記コネクタが前記スイッチに接続又はスイッチから切断され、前記スイッチは、
   エアギャップにより隔てられた、弾力性のあるフィルムの第１の層と弾力性のあるフィルムの第２の層と、
   前記ギャップ内に配置され、直列に接続された導体と抵抗素子であって、前記導体の一部は前記抵抗素子と重なり合い、前記抵抗素子と接触するよう及び離れるよう動くことができ、前記導体は、前記抵抗素子と、前記弾力性のあるフィルムの第１の層と前記弾力性のあるフィルムの第２の層のうちのどちらか１つと、の間に伸びることを特徴とする導体と抵抗素子と、
   を具備することを特徴とする装置。
2. 前記抵抗素子は、前記弾力性のあるフィルムの第２の層に印刷されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 弾力性のあるフィルムの、前記第２の層は、プリント回路基板（ＰＣＢ）で形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 弾力性のあるフィルムの、前記第１の層及び前記第２の層は、弾力性のあるポリマーで形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. 前記スイッチは、弾力性のあるフィルムの、前記第１の層と前記第２の層との間に配置された弾力性のあるフィルムの中間層を具備し、弾力性のあるフィルムの、前記中間層は、エアギャップを作るためのスペーサとして構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
6. 前記コネクタはスプリングであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
7. 前記スプリングは、前記ハウジングの内壁又はファスナー部に取り付けられた燐青銅スプリングであることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記コネクタは、前記挿入部材が前記空洞内に前記スイッチに向かって動かされるとき、前記スイッチと接続されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
9. 前記コネクタは、前記挿入部材が前記スイッチから離されるとき、前記スイッチと切断されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
10. 前記ハウジングにより確定される第２の空洞をさらに具備することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
11. 前記コネクタは、前記第２の空洞から、前記空洞内に伸びることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
12. 前記コネクタは、前記第２の空洞内のハウジングに結合していることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
13. 前記スイッチからの出力は、車両の部品に提供されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
14. 第１の空洞及び第２の空洞を有するハウジングと、
    第１の空洞内で動くことができる挿入部材と、
    第１の空洞内に伸びるコネクタと、
    第２の空洞内に配置されたスイッチと、
    を具備し、
    前記挿入部材の動きにより、前記コネクタが前記スイッチに接続又はスイッチから切断され、前記スイッチは、
    エアギャップにより隔てられた、弾力性のあるポリマーフィルムの第１の層と弾力性のあるポリマーフィルムの第２の層と、
    前記エアギャップ内に配置され、直列に接続された導体と抵抗素子であって、前記導体の一部は前記抵抗素子と重なり合い、前記抵抗素子と接触するよう及び離れるよう動くことができ、前記導体は、前記抵抗素子と、前記弾力性のあるポリマーフィルムの第１の層と前記弾力性のあるポリマーフィルムの第２の層のうちのどちらか１つと、の間に伸びることを特徴とする導体と抵抗素子と、
    を具備することを特徴とする装置。
15. 前記抵抗素子は、前記弾力性のあるポリマーフィルムの第２の層に印刷されていることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
16. 弾力性のあるポリマーフィルムの、前記第２の層は、プリント回路基板（ＰＣＢ）で形成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
17. 前記スイッチは、弾力性のあるフィルムの、前記第１の層と前記第２の層との間に配置された弾力性のあるフィルムの中間層を具備し、弾力性のあるフィルムの、前記中間層は、前記エアギャップを作るためのスペーサとして構成されていることを特徴とする、請求項１４に記載の装置。
18. 空洞を有するハウジングと、
    空洞内で動くことができる挿入部材と、
    空洞内に配置されたコネクタと、
    空洞内に配置されたスイッチと、
    を具備し、
    前記挿入部材の動きにより、前記コネクタが前記スイッチに接続又は前記スイッチから切断され、前記スイッチは、
    弾力性のあるフィルムの上部層と、
    弾力性のあるフィルムの下部層と、
    前記弾力性のあるフィルムの上部層と前記弾力性のあるフィルムの下部層との間に配置された中間スペーサ層であって、前記中間スペーサ層はエアギャップを画定することを特徴とする中間スペーサ層と、
    前記エアギャップ内に配置され、直列に接続された導体と抵抗素子であって、前記導体の一部は前記抵抗素子と重なり合い、前記抵抗素子と接触するよう及び離れるよう動くことができ、前記導体は、前記抵抗素子と、前記弾力性のあるフィルムの上部層と前記弾力性のあるフィルムの下部層のうちのどちらか１つと、の間に伸びることを特徴とする導体と抵抗素子と、
    を具備することを特徴
    とする装置。

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