JPS60105785A - はさみ込み検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エレベータ、自動車、家屋の自動ドア、自動
ウィンド装置等に適用されて、自動ドア。

ウィンドへ人体等のはさみ込みを防止する際のはさみ込
みを検出する帯状のはさみ込み検出器に関するものであ
る。

（背景） 自動車のウィンドはモータの駆動力によって昇降さセる
いわゆるパワーウィンド装置が広く用いられるようにな
ってきたが、パワーウィンドは人の力を要しないという
便利さがある反面操作を誤ると人体の一部を挟み込む場
合がある。

この挟み込みという問題を防止するために、障害物を挾
み込んだ場合には、それを検知する挟み込み検出器の信
号により閉じかけようとしていたウィンド等を自動的に
開ける機能をもつパワーウィンドシステムが提案されて
いる。

（発明の目的） 本発明は上記のパワーウィンドシステム等に適用可能で
、特にその検出作動を良好に行なうことができるはさみ
込み検出器を提供することを目的とするものである。

（実施例） 以下本発明を第１図図示の第１実施例により説明する。

符号Ｉは挾み込み検出体で例えば自動車窓枠等の適当な
支持部材２に接着等により固着されている。３は感圧体
であって、感圧ゴムで作られている。感圧ゴムはカーボ
ンの微粉体をゴムに拡散させて作られているが、これを
シート状にしたものはシートの両面に圧力を加えないと
きは両面間の抵抗値はほぼ無限大であるが圧力を加えた
ときには１０Ω／−以下の抵抗値になるという性質をも
っている。

４は電極であり、側面から圧力が加わると撓むことので
きるとともζこ感圧ゴムに電圧を印加することができる
ようにりん青銅の厚さ０．２　鶴程度の帯状の板材の感
圧ゴムに向き合った面に金メッキを施したものである。

５は同じく電極でりん青銅の厚さ０．０５ｍの帯状板材
に感圧体に面する側の面に金メッキを施したものである
。これら第１゜第２の電極４，５には図示しないリード
線を介して電圧が印加され、感圧体の両面には、第１．
第２の電極を介して電圧が印加されるようになっている
。

８はケースであって、発泡ウレタンゴムからなりクッシ
ョン材９とともに筒状の収納部を形成する第１の電極４
．第２の電極５及び感圧体３はこの収納部内に収容され
る。収容部の厚さＴＩは感圧体３と第１の電極４、第２
の電極５の合計の厚さＴ２よりも大きく、収容したのち
に八Ｔなるクリアランスを形成する。ここで、クッショ
ン材９゜とケース８は接着剤で結合され、第１の電極４
、感圧体３、第２の電極５もそれぞれ要所要所が接着剤
にて接合されクリアランスΔＴはケース側に住じるよう
になっている。

ここで挾み込み検出体は、第１の電極４．感圧体３．第
２の電極５およびケース８によって形成され、挾み込み
検出器は、この挟み込み検出体とクッション材９とによ
って形成され、両者は接着材等で接合されている。

以下第１の実施例の作動を説明する。物体１゜（人間の
一部特に指１首、腕９足等を含む）がカＦ１でもってケ
ース８の外部から圧力を加えると、ケース８はその材質
、形状により固有に定まる抗力Ｆ２を発生するがＦｌが
Ｆ２より大きいときケースは湾曲してＦ３＝ＦＩ　Ｆ２
なるカが感圧体３及び電極４，５に加えられる。

電極は薄いりん青銅の箔であるので比較的小さな抗力発
をするのみで、Ｆ　３という力のほとんどは感圧体に加
えられる。このＦ３が感圧体特有の臨界圧力Ｆα約１５
０ｇ／ａｌｌの設定以上に達すると、それまで無限大で
あった感圧体３の抵抗値は１０Ω／ｄ以下に低下する。

そして、第１．第２の電極４，５の間には図示しないリ
ード線を介して電圧が印加されているので感圧体３には
力Ｆ３がある臨界値Ｆα以上になると電流が流れ、臨界
値以下のときには電流が流れない。この電流は公知の技
術により、まず電圧に変換されたコントローラに送られ
てパワーウィンドの開閉を制御するようになっている。

さらに説明すると、検出器のたわみδは第２図によって
説明されるようにＦｌの大きさの増加とともに増加して
ゆ（が、本実施例の特性が図中Ａの曲線で示され、参照
データとしてクッションがない場合の挟み込み検出器の
圧力Ｆ＋とたわみδの関係がＢで示される。

まず本実施例の特性曲線Ａをみると、圧力Ｆ。

が０より次第に大きくなるとたわみδが次第に大きくな
り、Ｆα′　（−Ｆα十Ｆ２）に達するとたわみδｌを
生じるとともに、電気抵抗が急変する。

そして、さらにＦｌが大きくなるとｆ、なる力において
、δ２の他のたわみを発生する。一方りソシ田ン材のな
い場合では同じＦα′によりたわみδ３を生じ、ｆ２に
達すると６４を生じる。

すなわち、クッション材がある場合はグイナミソクレン
ジがδｌから６２の区間と広いのに対し、クツシロンの
ない場合はδ鵞かδ２より少ないδ３から６４の区間し
か発生することしかできない。

従って、本実施例の効果は、クッション材のないときと
クッション材のあるときのたわみ量δ４−δ３及びδ２
−δ１の大きさを比較すればわかるようにたわみδの尺
度上の大きさがクッション材によって格段に拡大される
。このことにより、特にこの挟み込み検出器をパワーウ
ィンドの挟み込み検出器として利用した場合、手首等が
挟み込まれた場合にウィンドにより手首を強くはさみ込
んでしまう前にウィンドを下降させることができること
につながる。パワーウィンドは比較的遅い速度で閉じる
のでδに大きい許容範囲があれば、もしコントローラモ
ータ等の作動に遅れがあったとしても、挟まれた手首等
が傷つく前にウィンドが下がることができる訳である。

第３図に第２の実施例を示す。工１はケースで材質は発
泡ウレタンゴムである。この例は、第１の実施例のクッ
ション材とケースとが一体となって作られており、その
中に収容筒が設けられ、第１の電極１２．感圧体１３．
第２の電極１４が収容されクリアランス１５が作られて
いる。

この例の作動及び効果は第１の実施例とほぼ同じである
が、ケースとクッション材を一体にしたことにより部品
点数が減少される。

第４図は第３の実施例を示す。本実施例の特徴はケース
２１の材質が発泡ウレタンであり、クッション２６は、
それよりもやや硬い材質で形成されている。作動及び効
果は第１の実施例とほぼ同じであるが、クッション材が
やや硬い材質であるため、外部からの圧力を感圧体２３
に敏感に伝えることができるようになっていく。なお、
２２゜２４は電極、２５はクリアランスである。

第５図は第４の実施例を示す本実施例の特徴はクッショ
ン材３Ｇをケース３１にて覆うことにより、外部から接
着面等を見えなくして見栄えをよくしであるということ
である。ケース３１の材質は発泡ウレタンでありクッシ
ョン材３６はそれよりもやや硬い材質で形成されている
。外部から圧力が加えられるとまず、ケース３１がたわ
み、第２の電極３４．！圧体３３、第１の電極３２を介
してクッション材３６に伝わるが、クッション材３Ｇの
抗力により感圧体３３が圧力を感知する。

作用は第１の実施例とほぼ同じであり、第２図の説明で
記したように、クッション材３６が、感圧体背部に存在
することにより、外部からの圧力で第１の電極、感圧体
、第２の電極に加えられた力は、急に上昇せず、ある程
度のところまでは吸収される。しかし、その間も出力は
出し続けることができる。

第６図は第５の実施例を示す。本実施例の特徴は、さら
に感度を高めるために第１の電極４２とケース４１との
間に圧力を集中させるための凹凸を形成したシリコンゴ
ム４５を設けたことである。

なお、ケースとクッション材は一体となっている。

この場合、第１の電極４２とシリコンゴム４５の接触面
積が小さく感圧体４３に伝えられた圧力が集中するため
わずかな圧力でも、敏感に感知させることができ、さら
に背後にクッション材があるため敏感であるとい・）感
知性を損なわず、死に代を多くもたせることができる。

第７図は第６図の実施例を示す。本実施例の特徴は、第
５の実施例にさらに改良を加え、クッション材内部に帯
状に空調５６を設けたことである。

感知性は第５の実施例同様敏感であり、外部からの圧力
が信号を出す力に達すると適当な強さを持たせであるａ
部がたわみ、さらに圧力を吸収する構造になっている。

これにより、出力を出し続けながら、大きな圧力を吸収
できる。なお、５１はケース、５２は第１の電極、５３
は感圧体、５４は第２の電極、５５はシリコンゴムであ
る。

第８図は第７の実施例を示す。この例では、凹凸を設け
たシリコンゴム５５を、第６の実施例とは逆位置に設け
たが、単位面積当りの圧力は、第６の実施例と同じで、
感知性その他も同じ効果を発揮することができる。

第９図は第８の実施例を示す。本実施例の特徴は、発泡
ウレタンで形成されるケース６１から発散されるガスに
よって金属箔である第１の電極６２、第２の電極６４が
腐食したり、感圧体６３が変形したりするのを防ぐため
、ポリエチレンフィルム６５によってシールし、耐久性
を向上したことである。感知性は第６の実施例と同しで
ある。

６６は凹凸を施したシリコンゴムである。

第１Ｏ図は第９の実施例を示す。本実施例の特徴は、第
１の電極７２、第２の電極７４を腐食から守ため金メッ
キを施したことであり、またそれにより導通性も向上さ
せることができる。図中７３は感圧体、７１はケースで
ある。

第１１図は第１０の実施例を示す。本実施例の特徴は、
第１の電極８２に凹凸を形成し、第５の実施例で説明し
たシリコンゴム製の台部材８２にかぶせるようにしたこ
とである。これにより第１の電極８２である金属箔が外
部から圧力を加えられ、変形を繰り返しても劣化しない
。また、金属箔の抗力がいつまでも持続するという効果
が生じる。図中８３は感圧体、８４は第２の電極、８１
はケースを示す。

第１２図は第１１の実施例を示す。この例において、感
圧体は感圧ゴムのかわりにケース９１内に光ファイバー
９３を凹凸体９２とともに収納しであるが、クツシコン
材の効果は感圧ゴムを使用した場合と同じように発揮で
きる。

第１３図は第１２の実施例を示す。この例において、感
圧体は感圧ゴムのかわりにポリエチレン導電フィルム１
０４を使用しであるが、クツシコン材の効果は感圧ゴム
を使用した場合と同じように発揮できる。１０３はゴム
製の絶縁体、１０２は金属箔、１０１はケースを示す。

外部から圧力がかわえられると、金属箔がたわみ導電フ
ィルムが引っ張られ、断面積が変化し、抵抗値も変化す
るので電気信号を発信させることができる。

第１４−は本発明になる帯状の挟み込み検出器をウィン
ド枠１１４の２つの突出部１１１．１１２の両側に帯状
に装着した実施例の断面を示す。

このようにウィンドガラス１１３の両側に検出器を装着
することにより、挟み込みの検出器を確実にすることが
できる。

第１５図はウィンドの枠１２１と挟み込み検出器１２２
を一体で形成した実施例の断面を示す。

１２３はウィンドガラス、１２４はウィンド枠１２１か
らの突出部を示す。このように、一体で形成することに
より、接着面等をな（すことができ、外観を向上させる
ことができる。

第１６図は帯状の挟み込み検出器を自動車のパワーウィ
ンドーシステムに使用した実施例を示し、自動車の右側
ドアの部分を車室内から眺めた図である。この実施１例
ではドアに窓枠が設けられていないタイプの車両であっ
て、ウィンドの閉時にガラスウィンドとボデーとが突き
合わせられる構造である。図において１３１は右側ドア
、１３２はそのドア１３１に収納可能なガラスウィンド
、１３３ａ、１３３ｂ、１３３ｃ、１３３ｄはリンク機
構で部材１３３ａの回転に伴ってガラスウィンドーを昇
降させる。部材１３３ａにはモータ１３４の回転により
この回転を伝えるギヤ１３５により回転力が加えられる
。モータ１３４はコントローラ１３６の出力により正転
、逆転し、その正転時にはガラスウィンドー１３２は上
昇し、逆転゛　時には下降する。コントローラ１３６の
詳細は第１８図に示される。コントローラ１３６には感
圧ゴムから成る帯状の挟み込み検出器１３７の出力が伝
えられるようになっており、その検出器１３７は第１図
の第１の実施例他で詳細に記述しである。

第１７図は第（６図における突き合わせ部分を詳細に示
す断面図である。この図はガラスウィンド１３２が最上
部に上昇した状態でガラスウィンドの右側は車室内、左
側は車室外となる。１３８ａ、　１３８　ｂ、　１３８
　ｃ、　１３８　ｄ、　１３８　ｅは自動車のボデーを
形成する部材の一部である。１３９はガラスウィンドが
閉時に密閉するために発泡ウレタンゴム等で作られたウ
ェザ−ストリップである。１４０はボデーの部材８ｂに
溶接され、かつ上１３９を噛み込み固定する固定金具で
ある。

１４１はボデ一部材に取付けられ車両の衝突時に人体に
加わる衝撃をやわらげるためのガーニッシュと呼ばれる
部材である。圧力検出器１３７はガーニッシュ１４１に
接着材料等で取付けられている。

第１８図は上記の実施例に適応されるコントローラ１３
６の詳細を示すものである。図中７は圧力検出器１３７
には、抵抗１５０を介してバッテリー電圧が印加される
。この出力Ｖａはコンパレータ１５１の１つの入力端子
に与えられる。コンパレータ１５１のもう１つの入力端
子には基準電圧発生器１５１ａからの基準電圧ｖｂが印
加され、コンパレータ１５１は２つの入力電圧の比較結
果に応じた出力信号Ｖｃを発生する。

１５２はＡＮＤ素子でコンパレータ１５１の出力信号Ｖ
ｃおよびアップスイッチ１５３のスイッチ信号Ｖｄが入
力され、その２つの信号の論理積に対応する出力信号Ｖ
ｅを発生する。１５４は第１のリレー、１５５は第２の
リレーである。第１のリレー１５４はアップスイッチ１
５３の出力信号Ｖｄが付勢レベルである時に接点１５４
ａ、１５４ｂが閉じ、その時に出力側接点Ｖｆに付勢レ
ベル、出力側接点Ｖｇに消勢レベルが現れる。第２０）
’）　レ−１５５４，０１点１５５ａ、ｌ　５５　ｂ、
１５５ｃ、１５５ｄを有し、ＡＮＤ素子１５２の出力信
号が付勢レベルの時、接点１５５ｂ、１．５５ｄが閉じ
、出力側接点Ｖｉからｖｈに向かう電流が流れモータ１
５６を正転させ、それによりガラスウィンドーを上昇さ
せる。１５７はダウンスイッチでアップスイッチ１５３
が開いている時のみ閉し得る機械的構成を有し、その閉
時に付勢レベルとなる出力信号Ｖｊを発生し、その時第
３のリレー１５８を付勢し、その接点１５８ａ、１５８
ｂを閉じさせる。第３のリレー１５８の出力側接点Ｖｋ
およびＶｌにおいて、接点Ｖｌから接点Ｖｋに向かう電
流がモータ１５６に流れ、それにょリモータ１５６を逆
転させ、ガラスウィンドを下降させる。なお、第１．第
２．第３のリレー１５４、’１５５，１５８において、
それぞれのリレーコイルには符号を便宜上、付していな
い。

以下上記の構成においてその装置の作動を説明する。第
１６図においてガラスウィンド１３２はコントローラ１
３６によって動かされるモータ１３４（１５６）によっ
て昇降される。この場合、アップスイッチ１５３　（第
１８図）が閉じられると、モータ１３４は正転方向に回
転し、ガラスウィンド１３２は上昇し続け、ダウンスイ
ッチ１５７が閉じられると、モータ１３４は逆転方向に
回転し、ガラスウィンド１３２は下降する。この場合に
おいて、ガラスウィンド１３２が上昇している時、何ら
かの障害物がガラスウィンド１３２と圧力検出器１３７
との間に介在すると圧力検出器１３７に圧力が加わる。

圧力検出器１３７のケースが変形容易なため、圧力検出
器１３７に加わった圧力は、第２の電極を介して感圧体
に伝えられる。感圧体は圧力が加わるとその抵抗値が殆
ど無限大である絶縁状態から抵抗値が極小の実質的な通
電状態に変化する。

このため、第１の電極と第２の電極とは導通状態となる
。

しかして、第３図１８図のコンパレータ１５１の入力電
圧Ｖａは基準電圧ｖｂより小さくなり、：ｙ　ンハレー
タ１５１の出力は付勢レベルとなる。

この時、アンプスイッチ１５３が閉じていると、ＡＮＤ
素子１５２の出力信号Ｖｅも付勢レベルとなり、第２の
リレー１５５が付勢される。このため、モータ１５６（
４）は出力側端子ＶｆがらＶｈの向きに電流が流れ、そ
の結果モータ１５６は逆転する。これによりｍ６図にお
いてガラスウィンド１３２はモータ１３４　（１３６）
に連動して下降する。

以上の動作は挾み込み検出器が第１の実施１９１１がら
第１２の実施例までのいずれの構造を採る場合にも同様
である。

さらに例えば挟み込み検出器により障害物を検出した時
に第２のリレー２５でなく、第１のリレー１５４を消勢
する構成とすることにより、ガラスウィンド１３２をそ
の位置に停止させるようにすることができる。

また、本発明は自動車及びその他の開閉装置に適用でき
る。

（発明の効果） 以上詳細に述べたように本発明は、高感度の帯状はさみ
込み検出器を提イルでき、自動車のパワーウィンドシス
テムに使用した場合基、ガラスウィンドが上昇しつつあ
る時にガラスウィンドと窓枠部分との間に障害物が挟ま
れた時、これを帯状のはさみ込み検出器により直ちに検
出し、ガラスウィンドの上昇を停止させることにより、
障害物をモータの駆動力により圧迫することを防止する
ことができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す要部破断斜視図、第
２図は第１図図示の検出器の作用特性図、第３図ないし
第１３図はそれぞれ本発明の第２ないし第１２実施例を
示す要部破断斜視図、第１４図および第１５図は本発明
検出器の適用例を示す断面図、第１６図は本発明の自動
車用パワーウィンドシステムへの適用例を示す説明図、
第１７図は第１，６図の要部断面図、第１８図は第１６
図のコントローラの電気結線図である。 ８．１１　２１，３１，４１，５１，６１，７１．８１
，９１．１０１・・・ケース、３，１３，２３．３３，
４３．５３，６３，７３，８３．９２゜１０３・・・感
圧体、９．２６．３２・・・クッション材。 代理人弁理士　岡　部　隆 第１図 第　２図 第３図 第５図 第４図 第７図 第９図 第８図 第１０図 第　１３図 １０２ 第１２図 第１４図 第１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯状の表面を有し、その表面に物体が接触すると変形す
   るケース、このケースの内部に設けられ変形を信号に変
   換する手段、及びケースに物体が接触するとケースとと
   もに変形し、ケースが大きな変位を受けたときに小さな
   抗力を発注することを助けるクソシｅン材からなるはさ
   み込み検出器。