JP7006368B2 - 異物検知センサ - Google Patents

Description

本発明は、開口部の周縁部と開閉体との間への異物の挟み込みを検知する異物検知センサに関する。

従来、この種の異物検知センサとしては、長尺状をなし弾性および絶縁性を有する中空状の中空絶縁体とこの中空絶縁体の内部に互いに離間して配置された２つの電極線とを有するセンサ部と、２つの電極線に給電する給電部材と、センサ部の長手方向の端部に設けられた封止部材（端末部）と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。給電部材は、中空絶縁体の長手方向の一端部から引き出された電極線と電気的に接続され、電極線との接続部分である電極接続部からセンサ部の長手方向に対して交差する方向に延び更にセンサ部の長手方向の他端部側（内側）に向かう方向に延びる方向変換部を有する。封止部材は、電極接続部，方向変換部およびセンサ部の長手方向の一端部を内部に封止する。

特開２０１４－１５４３２４号公報

上述した異物検知センサでは、封止部材（端末部）から引き出されるリード線の方向がセンサ部の長手方向における一方向に規制されるため、リード線を車体内部に引き込む引込口の配置によっては、リード線を大きく迂回する必要が生じる。この場合、リード線の線長を拡大させたり、リード線の固定構造を設定したりすることが必要となり、コスト増大や構造の複雑化等を招いてしまう。

本発明は、車体の開口部の周縁部と開閉体との間への異物の挟み込みを検知する異物検知センサにおいて、端末部から引き出されるリード線の車体内部への引き込みを容易にすることを主目的とする。

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の異物検知センサは、
絶縁性および弾性を有する長尺中空の外皮と、前記外皮の内部で互いに離間して配置される複数の電極線と、前記外皮の長手方向における端部に設けられ前記複数の電極線にそれぞれ連結されたリード線の連結部分を覆うと共に該リード線を底面部から外部へ引き出す端末部とを備え、車体の開口部または該開口部を開閉する開閉体に取り付けられて異物からの押圧力により前記複数の電極線が電気的に接続されることにより前記開口部の周縁部と前記開閉体との間への前記異物の挟み込みを検知する異物検知センサであって、
前記端末部は、前記底面部の周囲に、前記底面部から引き出されたリード線の配線方向をそれぞれ異なる方向にガイドする複数のガイド部を有する、
ことを要旨とする。

この本発明の異物検知センサは、外皮の長手方向における一端部に設けられ、複数の電極線にそれぞれ連結されたリード線の連結部分を覆うと共に当該リード線を底面部から外部へ引き出す端末部を備えるものである。この端末部には、底面部の周囲に、底面部から引き出されたリード線の配線方向をそれぞれ異なる方向にガイドするガイド部が設けられる。この異物検知センサを複数種類の車体に適用する場合、端末部の複数のガイド部のうち車体内部にリード線を引き込むための引込口までの方向が最も近いガイド部を用いてリード線を配線することで、リード線を迂回させることなく車体内部に引き込むことが可能となる。このように、リード線の配線経路に自由度をもたせることで、異物検知センサを複数種類の車体に適用する場合にも、端末部から引き出されるリード線の車体内部への引き込みを容易にすることができる。この結果、リード線の線長の拡大やリード線の固定構造が不要となり、コストの低減を図ることができる。

こうした本発明の異物検知センサにおいて、前記複数のガイド部は、センサ長手方向における内側とセンサ長手方向に直交する方向における両側に前記リード線の配線方向をガイドするものとしてもよい。こうすれば、リード線の配線方向を３方向にガイドすることができ、リード線の配線経路に大きな自由度をもたせることができる。

また、本発明の異物検知センサにおいて、前記端末部は、前記底面部のセンサ長手方向における外側の端縁から立設された端壁部を有するものとしてもよい。こうすれば、端末部から引き出されたリード線の屈曲部が外観に表われないため、外観の見栄えを良好なものとすることができる。

さらに、本発明の異物検知センサにおいて、前記端末部は、側面部に、センサ長手方向に延在して固定部材の開口部に挿入されるくびれ部を有すると共に、前記底面部に、センサ長手方向に直交する方向における両端縁から同方向に立設された２つの側壁部を有し、前記２つの側壁部の外面は、先端に向かうにつれて互いに近接するようにテーパ状に形成されているものとしてもよい。こうすれば、端末部を側壁部側から固定部材の開口部に押し込むことで、端末部を固定部材に固定することも可能となり、作業性をより良好なものとすることができる。

車両１の外観図である。 図１のＡ－Ａ断面を示す断面図である。 異物検知センサ１０のセンサ部２０の断面図である。 センサ部２０の一部と端末部３０の側面図およびそのＢ－Ｂ断面図である。 異物検知センサ１０のブラケット６への取り付けの様子を示す説明図である。 異物検知センサ１０のブラケット６への取り付けの様子を示す説明図である。 リード線４０ａ，４０ｂをセンサ長手方向おける内側に配線する様子を示す説明図である。 リード線４０ａ，４０ｂをセンサ長手方向に直交する方向の一方側に配線する様子を示す説明図である。 リード線４０ａ，４０ｂをセンサ長手方向に直交する方向の他方側に配線する様子を示す説明図である。 リード線４０ａ，４０ｂを車体内部に引き込む様子を示す説明図である。 変形例の端末部１３０の断面図である。

本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１は車両１の外観図であり、図２は図１のＡ－Ａ断面図であり、図３は異物検知センサ１０のセンサ部２０の断面図であり、図４はセンサ部２０の一部と端末部３０の側面図およびそのＢ－Ｂ断面図である。また、図５および図６は異物検知センサ１０のブラケット６への取り付けの様子を示す説明図である。車両１は、図１に示すように、後部に開口部２ｏを有する車体２と、開口部２ｏを覆うように車体２に取り付けられたドアパネル（バックドアパネル）３と、車体２とドアパネル３との間に介在しアクチュエータの駆動によりドアパネル３を移動させて開口部２ｏの開放と閉鎖とを行なう電動ドア開閉装置５と、を備える。ドアパネル３は、本実施形態では、その上端部がヒンジ４を介して車体２の後部の上端部に連結され、ヒンジ４を支点として下端部が上下方向に回動する跳ね上げ式のドアとして構成される。

ドアパネル３の周縁部には、図１（ｂ）に示すように、車体２の開口部２ｏの周縁部との間における異物の挟み込みを検知する異物検知センサ１０が設けられている。

異物検知センサ１０は、弾性かつ長尺のセンサ部２０と、センサ部２０の長手方向における端部に設けられた端末部３０と、を有する。この異物検知センサ１０は、図２に示すように、ブラケット６を介してドアパネル３のインナーパネル３ｉ（車室側のパネル）の左右方向における両端部にそれぞれ固定されている。ブラケット６は、ドアパネル３の左右方向における両端部において上下方向に延びる長尺の部材である。センサ部２０は、ブラケット６の外形に沿って湾曲させた状態で底面がブラケット６に対して両面テープにより貼着される。端末部３０は、図５および図６に示すように、一対の側面部３２ｓにセンサ部２０の長手方向に沿って延在するくびれ部３８をブラケット６に形成された凹状の開口６ｏに挿入することにより当該ブラケット６に係止される。

センサ部２０は、図３に示すように、絶縁性エラストマにより長尺かつ筒状に形成された弾性変形可能な外皮２２と、外皮２２の内部に配置され外皮２２の長手方向に沿って互いに所定の空間２８を隔てて平行に延びる第１電極部２４および第２電極部２６と、を備える。

外皮２２は、断面が略Ｄ字状に形成された長尺筒状体であり、外面にブラケット６に取り付けられる両面テープ２３（貼着面）が貼り付けられた底面部２２ｂと、底面部２２ｂの幅方向における両側に立設される一対の側面部２２ｓと、一対の側面部２２ｓの上端を円弧状につなぐ頂面部２２ｔと、により形成されている。

第１電極部２４は、導電性および弾性を有し外皮２２の長手方向に沿って延びる第１導電部材２４ａと、第１導電部材２４ａの内部に埋設され第１導電部材２４ａの延出方向に沿って延びる第１芯線２４ｂと、を有する。第１導電部材２４ａは、外皮２２の底面部２２ｂの内面側に配置されている。なお、第１芯線２４ｂは、本実施形態では、銅等により単線として形成されている。

第２電極部２６は、導電性および弾性を有し外皮２２の長手方向に沿って延びる第２導電部材２６ａと、第２導電部材２６ａの内部に埋設され第２導電部材２６ａの延出方向に沿って延びる第２芯線２６ｂと、を有する。第２導電部材２６ａは、外皮２２の頂面部２２ｔの内面側に配置されている。なお、第２芯線２６ｂは、第１芯線２４ｂよりも弾性率が低くなるように、ゴム等の弾性（伸縮性）を有する紐状の芯材と、芯材の周囲に螺旋状に巻回された複数本の導線と、芯材および導線とを覆う導電繊維と、により形成される。但し、第１芯線２４ｂと同様に単線として形成されてもよい。

センサ部２０（外皮２２と第１および第２電極部２４，２６）は、押し出し成形によって製造される。押し出し成形は、第１および第２芯線２４ｂ，２６ｂを図示しない押し出し機のクロスヘッドに導き、クロスヘッドにて第１および第２芯線２４ｂ，２６ｂの外周にそれぞれ導電性エラストマ（第１および第２導電部材２４ａ，２６ａ）を押し出し被覆して第１および第２電極部２４，２６を形成し、第１および第２電極部２４，２６の周囲に絶縁性エラストマを押し出し被覆して外皮２２を形成し、図示しない冷却槽を通して成形品を引き取ることにより行なわれる。

第１および第２芯線２４ｂ，２６ｂの一端は、外皮２２の一端から引き出され、図示しない抵抗器の２本のリード線に結線される。そして、外皮２２の一端と２つの結線部と抵抗器とは、絶縁性エラストマ（例えばスチレン系熱可塑性エラストマ絶縁材料）等の成形材料を用いて射出成形により形成される一方の端末部により被覆される。第１および第２芯線２４ｂ，２６ｂの他端は、外皮２２の他端から引き出され、それぞれ図示しない制御装置に接続されるワイヤーハーネス４０の２本のリード線４０ａ，４０ｂに結線される。そして、外皮２２の他端と２つの結線部とは、同様の成形材料を用いて射出成形により形成される他方の端末部３０により被覆される（図４参照）。制御装置は、第１芯線２４ｂに電流を印加する直流電源と、第１芯線２４ｂと第２芯線２６ｂとの間の抵抗値を検出する抵抗検出回路とを有する。通常、第１電極部２４（第１導電部材２４ａ）と第２電極部２６（第２導電部材２６ａ）とは空間２８を隔てて互いに離間しており、第１電極部２４の第１芯線２４ｂに印加された電流は、抵抗器を介して第２電極部２６の第２芯線２６ｂへと流れる。一方、異物によって外皮２２が押し潰されて第１電極部２４（第１導電部材２４ａ）と第２電極部２６（第２導電部材２６ａ）とが接触すると、第１芯線２４ｂと第２芯線２６ｂとが電気的に短絡するため、第１芯線２４ｂに印加された電流は抵抗器を介さずに第２芯線２６ｂへと流れる。したがって、制御装置は、第１芯線２４ｂと第２芯線２６ｂとの間の抵抗値の変化を検知することにより、異物の挟み込みを検知することができる。

端末部３０は、外皮２２の端部と第１および第２芯線２４ｂ，２６ｂおよびリード線４０ａ，４０ｂの結線部分とを封止する端末部本体３２と、端末部本体３２の底面部３２ｂの周縁から立設された壁部３４と、有する。第１および第２芯線２４ｂ，２６ｂに結線されたワイヤーハーネス４０のリード線４０ａ，４０ｂは、略Ｌ字状に屈曲されて、端末部本体３２の底面部３２ｂから引き出される。底面部３２ｂからリード線４０ａ，４０ｂが引き出されたワイヤーハーネス４０は、インナーパネル３ｉに形成された引込口に挿通され、車体内部の制御装置に接続される。

端末部本体３２は、底面部３２ｂと一対の側面部３２ｓと頂面部３２ｔと端面部３２ｅとを有し、センサ部２０よりも一回り大きな外形より形成されている。この端末部本体３２の一対の側面部３２ｓには、上述したように、ブラケット６の開口部６ｏに挿入するためのくびれ部３８がセンサ部２０の長手方向に沿って延在されている。

壁部３４は、端末部本体３２の端面部３２ｅと連なるように立設された端壁部３４ｅと、端末部本体３２の一対の側面部３２ｓと連なるように端壁部３４ｅとは隙間を空けて立設された一対の側壁部３４ｓと、を有する。一対の側壁部３４ｓは、図４（ｃ）に示すように、くびれ部３８の下端に連結された逆Ｕ字状の断面を有する。一対の側壁部３４ｓの間と、端壁部３４ｅと一対の側壁部３４ｓの一方との間と、端壁部３４ｅと一対の側壁部３４ｓの他方との間には、それぞれ凹状に開口する凹部３６ａ，３６ｂ，３６ｃが形成される。凹部３６ａは、図７に示すように、端末部本体３２の底面部３２ｂから引き出されたリード線４０ａ，４０ｂの配線方向を、センサ長手方向おける内側とするようにガイドする。凹部３６ｂは、図８に示すように、端末部本体３２の底面部３２ｂから引き出されたリード線４０ａ，４０ｂの配線方向を、センサ長手方向に直交する方向おける一方側とするようにガイドする。凹部３６ｃは、図９に示すように、端末部本体３２の底面部３２ｂから引き出されたリード線４０ａ，４０ｂの配線方向を、センサ長手方向に直交する方向おける他方側とするようにガイドする。

図１０は、リード線４０ａ，４０ｂの車体内部への引き込みの様子を示す説明図である。なお、図１０（ａ）は比較例の端末部３０Ｂを用いたリード線４０ａ，４０ｂの引き込みの様子を示し、図１０（ｂ）は実施形態の端末部３０を用いてリード線４０ａ，４０ｂの引き込みの様子を示す。図示するように、ワイヤーハーネス４０（リード線４０ａ，４０ｂ）を車体内部に引き込むための引込口３ｏは、センサ部２０の長手方向に直交する方向に端末部３０にほぼ隣接して設けられている。比較例の端末部３０Ｂでは、リード線４０ａ，４０ｂの配線方向がセンサ部２０の長手方向における内側（図中、上方向）に規制されている。このため、リード線４０ａ，４０ｂを引込口３ｏに挿通させるために、リード線４０ａ，４０ｂを大きく迂回させる必要が生じ、線長が拡大し、リード線４０ａ，４０ｂの固定構造が必要となる場合が生じる。一方、実施形態の端末部３０では、リード線４０ａ，４０ｂの配線方向を、センサ部２０の長手方向における内側に加えて、長手方向に直交する方向における両側にも設定することができる。このため、リード線４０ａ，４０ｂを大きく迂回させることなく引込口３ｏに挿通させ、車体内部に容易に引き込むことができる。したがって、実施例の端末部３０では、リード線４０ａ，４０ｂの線長を短くでき、リード線４０ａ，４０ｂの固定構造も必要としない。

また、端壁部３４ｅは、端末部本体３２の底面部３２ｂから引き出されて配線方向に屈曲されるリード線４０ａ，４０ｂの屈曲部分を隠すため、外観の見栄えを良好なものとすることができる。

さらに、一対の側壁部３４ｓは、図４（ｃ）に示すように、外面側が先端（図中、下側）に向かうにつれて互いに近接するようにテーパ状に形成されている。これにより、端末部３０をブラケット６に係止させる際に、一対の側壁面部３２ｓをブラケット６の開口部６ｏに押し込むことにより、くびれ部３８を当該開口部６ｏに嵌合させることができ、組み付け性を向上させることができる。

以上説明した実施形態の異物検知センサ１０は、外皮２１の長手方向における端部に設けられ、第１および第２電極部２４，２６（第１および第２芯線２４ｂ，２６ｂ）にそれぞれ連結されたリード線４０ａ，４０ｂの連結部分を覆うと共にリード線４０ａ，４０ｂを底面部３２ｂから外部へ引き出す端末部３０を備える。この端末部３０には、底面部３２ｂの周囲に、底面部３２ｂから引き出されたリード線４０ａ，４０ｂの配線方向をそれぞれ異なる方向にガイドする複数の凹部３６ａ～３６ｃ（ガイド部）が設けられる。端末部３０の複数の凹部３６ａ～３６ｃのうち車体内部にリード線４０ａ，４０ｂを引き込むための引込口３ｏに最も方向が近い凹部からリード線４０ａ，４０ｂを配線することで、リード線４０ａ，４０ｂを迂回させることなく車体内部に引き込むことが可能となる。このように、リード線４０ａ，４０ｂの配線経路に自由度をもたせることで、異物検知センサ１０を複数種類の車体に適用する場合にも、端末部３０から引き出されるリード線４０ａ，４０ｂの車体内部への引き込みを容易にすることができる。この結果、リード線４０ａ，４０ｂの線長の拡大やリード線４０ａ，４０ｂの固定構造が不要となり、コストの低減を図ることができる。

上述した実施形態では、端末部３０の底部３４から引き出されたリード線４０ａ，４０ｂの配線方向を、センサ部２０の長手方向における内側と、長手方向に直交する方向における両側の計三カ所に設定可能とした。しかし、これに限定されるものではなく、三カ所のうち一つを省略したり、例えば端壁部３４ｅに凹部を設けてリード線４０ａ，４０ｂの配線方向をセンサ部２０の長手方向における外側にも設けるなど、リード線４０ａ，４０ｂの配線方向を異なる複数の方向に設定可能なものであればよい。

上述した実施形態では、端末部３０の一対の側壁部３４ｓの外面をテーパ状に形成するものとしたが、一対の側壁部３４ｓの外面を互いに平行となるように形成してもよい。

上述した実施形態では、端末部本体３２の一対の側壁部３４ｓは、断面が逆Ｕ字状に形成されるものとした。しかし、図１１に示す変形例の端末部１３０のように、一対の側壁部３４ｓに代えて、断面が逆Ｔ字状となるようにくびれ部１３８の下端に連結される底壁部１３４ｂを備えるものとしてもよい。この場合、リード線４０ａ，４０ｂをセンサ長手方向における内側に引き出す際には、くびれ部１３８の幅を実施形態のくびれ部３８に比して広くすることで、くびれ部１３８の両脇にリード線４０ａ，４０ｂを配置することができる。

上述した実施形態では、異物検知センサ１０は、ドアパネル（バックドアパネル）３により車体２の後部に設けられた開口部２ｏを開閉するバックドア装置に設けられるものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、スライドドアパネルを前後にスライドさせて車体２の側部に設けられた開口部（乗降口）を開閉するスライドドア装置に異物検知センサを設けたり、ウインドガラスを昇降させて車体２の側部に設けられた開口部（窓）を開閉するパワーウインドウ装置に異物検知センサを設けるなど、アクチュエータの駆動により開閉体を移動させて開口部を開閉するものであれば、如何なる開閉装置にも本発明の異物検知センサを適用することができる。

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、外皮２２が「外皮」に相当し、第１電極部２４（第１導電部材２４ａおよび第１芯線２４ｂ）が「第１電極線」に相当し、第２電極部２６（第２導電部材２６ａおよび第２芯線２６ｂ）が「第２電極線」に相当し、リード線４０ａ，４０ｂが「リード線」に相当し、開口部２ｏが「開口部」に相当し、ドアパネル３が「開閉体」に相当し、凹部３６ａ～３６ｃが「ガイド部」に相当する。また、端壁部３４ｅが「端壁部」に相当する。また、ブラケット６が「固定部材」に相当し、くびれ部３８が「くびれ部」に相当し、側壁部３４ｓが「側壁部」に相当する。

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、異物検知センサの製造産業などに利用可能である。

１ 車両、２ 車体、２ｏ 開口部、３ ドアパネル、３ｉ インナーパネル、３ｏ 引込口、４ ヒンジ、５ 電動ドア開閉装置、６ ブラケット、６ｏ 開口部、１０ 異物検知センサ、２０ センサ部、２２ 外皮、２２ｂ 底面部、２２ｓ 側面部、２２ｔ 頂面部、２３ 取付部、２４ 第１電極部、２４ａ 第１導電部材、２４ｂ 第１芯線、２６ 第２電極部、２６ａ 第２導電部材、２６ｂ 第２芯線、２８ 空間、３０，１３０ 端末部、３２ 端末部本体、３２ｂ 底面部、３２ｓ 側面部、３２ｔ 頂面部、３２ｅ 端面部、３４ 壁部、３４ｓ 側壁部、３４ｅ 端壁部、３６ａ～３６ｃ 凹部、３８，１３８ くびれ部、４０ ワイヤーハーネス、４０ａ，４０ｂ リード線、１３４ｂ 底壁部。

Claims (4)

1. 絶縁性および弾性を有する長尺中空の外皮と、前記外皮の内部で互いに離間して配置される複数の電極線と、前記外皮の長手方向における端部に設けられ前記複数の電極線にそれぞれ連結されたリード線の連結部分を覆うと共に該リード線を底面部から外部へ引き出す端末部とを備え、車体の開口部または該開口部を開閉する開閉体に取り付けられて異物からの押圧力により前記複数の電極線が電気的に接続されることにより前記開口部の周縁部と前記開閉体との間への前記異物の挟み込みを検知する異物検知センサであって、
   前記端末部は、前記底面部の周囲に、前記底面部から引き出されたリード線の配線方向をそれぞれ異なる方向にガイドする複数のガイド部を有し、側面部に、センサ長手方向に延在して固定部材の開口部に挿入されるくびれ部を有すると共に、前記底面部に、センサ長手方向に直交する方向における両端縁から同方向に立設された２つの側壁部を有し、
   前記２つの側壁部の外面は、先端に向かうにつれて互いに近接するようにテーパ状に形成されている、
   異物検知センサ。
2. 絶縁性および弾性を有する長尺中空の外皮と、前記外皮の内部で互いに離間して配置される複数の電極線と、前記外皮の長手方向における端部に設けられ前記複数の電極線にそれぞれ連結されたリード線の連結部分を覆うと共に該リード線を底面部から外部へ引き出す端末部とを備え、車体の開口部または該開口部を開閉する開閉体に取り付けられて異物からの押圧力により前記複数の電極線が電気的に接続されることにより前記開口部の周縁部と前記開閉体との間への前記異物の挟み込みを検知する異物検知センサであって、
   前記端末部は、前記底面部の周囲に、前記底面部から引き出されたリード線の配線方向をそれぞれ異なる方向にガイドする複数のガイド部を有し、側面部に、センサ長手方向に延在して固定部材の開口部に挿入されるくびれ部を有すると共に、前記底面部に、前記くびれ部とは反対方向に立設された２つの側壁部を有する、
   異物検知センサ。
3. 請求項１または２に記載の異物検知センサであって、
   前記複数のガイド部は、センサ長手方向における内側とセンサ長手方向に直交する方向における両側に前記リード線の配線方向をガイドする、
   異物検知センサ。
4. 請求項１ないし３いずれか１項に記載の異物検知センサであって、
   前記端末部は、前記底面部のセンサ長手方向における外側の端縁から立設された端壁部を有する、
   異物検知センサ。
   

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