特許 6339179 スイッチストリップ、安全センサストリップおよびその製造方法ならびに挟み込み防止保護

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6339179

(24)【登録日】2018年5月18日

(45)【発行日】2018年6月6日

(54)【発明の名称】スイッチストリップ、安全センサストリップおよびその製造方法ならびに挟み込み防止保護

(51)【国際特許分類】

   H01H 13/18 20060101AFI20180528BHJP

【ＦＩ】

   H01H13/18 Z

【請求項の数】14

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2016-513356(P2016-513356)

(86)(22)【出願日】2014年5月14日

(65)【公表番号】特表2016-519410(P2016-519410A)

(43)【公表日】2016年6月30日

(86)【国際出願番号】EP2014059892

(87)【国際公開番号】WO2014184268

(87)【国際公開日】20141120

【審査請求日】2017年3月16日

(31)【優先権主張番号】102013104967.2

(32)【優先日】2013年5月14日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】515312623

【氏名又は名称】クーパー スタンダード ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100121382

【弁理士】

【氏名又は名称】山下 託嗣

(72)【発明者】

【氏名】クレメンテ，ドメニコ

(72)【発明者】

【氏名】バレンシーン，ウルフ

(72)【発明者】

【氏名】ザイデル，シャンタル

【審査官】 太田 義典

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２５６１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１０２７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３３５２６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｈ １３／００−１３／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自動車両（２００）またはその他における閉鎖要素（２２０）の移動範囲（２２１）内で妨害物（２１０）を検出する装置のためのスイッチストリップ（１０）であって、長手方向に延び、静電容量を有し、
第１の電荷が印加可能である内側電極（２０）と、
外側から印加された力（Ｆ）によって変形可能であり、第２の電荷が印加可能である、外側電極（３０）であって、前記長手方向に対して垂直の方向に延びる断面においてほぼ円形になるように形成され、前記内側電極（２０）を、距離（Ｄ）を離してほぼ同心状に取り囲む、外側電極（３０）と、
空気で充填された空間（４０）であって、前記外側電極（３０）と前記内側電極（２０）の間に配置され、誘電性のものである、空間（４０）とを含み、
前記外側電極（３０）が変形された際に、前記変形により、前記内側電極（２０）および前記外側電極（３０）を少なくとも部分的に互いに接触させることができる、スイッチストリップ（１０）において、
断面において湾曲して形成され、前記スイッチストリップ（１０）における同じ円周方向に湾曲された２つの湾曲した側部表面（５１）を有する、少なくとも１つのスペーサ（５０）であって、前記長手方向に対して垂直の方向に変形可能であり、前記内側電極（２０）を前記外側電極（３０）から離間し絶縁する、少なくとも１つのスペーサ（５０）を有することを特徴とする、スイッチストリップ（１０）。

【請求項2】

前記電極（２０、３０）の円周方向に等間隔で配置された少なくとも１つの別のスペーサ（５０）を有することを特徴とする、請求項１に記載のスイッチストリップ（１０）。

【請求項3】

前記スペーサ（５０）が、弱化ゾーン（５２）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のスイッチストリップ（１０）。

【請求項4】

前記弱化ゾーン（５２）が、前記スペーサ内のくぼみ（５３）として、または隣接するエラストマー領域と比較して低減された硬度を有するエラストマー領域によって形成されることを特徴とする、請求項３に記載のスイッチストリップ（１０）。

【請求項5】

前記外側電極（３０）が、少なくとも３つの突起部（２２）を備え、前記突起部（２２）が、円周方向に互いに等間隔で離間されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のスイッチストリップ（１０）。

【請求項6】

前記外側電極（３０）内に埋め込まれた外側ワイヤ（３１）および／または前記内側電極（２０）内に埋め込まれた内側ワイヤ（２１）を有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のスイッチストリップ（１０）。

【請求項7】

前記外側電極（３０）および／または前記内側電極（２０）が、少なくとも部分的に、導電性粒子を有するエラストマーから、押し出し成形またはその他により作製されることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のスイッチストリップ（１０）。

【請求項8】

前記外側電極（３０）に隣接するシース（６０）を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のスイッチストリップ（１０）。

【請求項9】

前記シース（６０）が、塗料、熱可塑性加硫物および／またはホイルの摺動層（６１）またはその他の摺動層（６１）を含むことを特徴とする、請求項８に記載のスイッチストリップ（１０）。

【請求項10】

前記シース（６０）および／または前記スペーサ（５０）が、エチレンプロピレンジエン系ゴムまたは熱可塑性エラストマー、またはその他のエラストマーから、押し出し成形またはその他により作製されることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のスイッチストリップ（１０）。

【請求項11】

安全センサストリップ（１００）であって、
取り付け部分（１１１）および受け入れ部分（１１２）を含むキャリアプロファイル（１１０）と、
前記受け入れ部分（１１２）内に配置された、請求項１から１０のいずれか一項に記載のスイッチストリップ（１０）とを備える、安全センサストリップ（１００）。

【請求項12】

前記受け入れ部分（１１２）が、空洞（１２０）を含み、前記スイッチストリップ（１０）が前記空洞（１２０）内に配置されることを特徴とする、請求項１１に記載の安全センサストリップ（１００）。

【請求項13】

自動車両（２００）またはその他における閉鎖要素（２２０）の移動範囲（２２１）内で妨害物（２１０）を検出するための装置であって、
請求項１１または１２に記載の少なくとも１つの安全センサストリップ（１００）と、
前記安全センサストリップ（１００）に依存して前記閉鎖要素（２２０）の開閉作動を制御する制御ユニット（２３０）とを備える、装置。

【請求項14】

請求項１２に記載の安全センサストリップ（１００）を製造する方法であって、
ａ） キャリアプロファイル（１１０）を提供するステップと、
ｂ） 請求項１から１０のいずれか一項に記載のスイッチストリップ（１０）を提供するステップと、
ｃ） 前記スイッチストリップ（１０）を、回転させながら、および／または、加圧空気を前記スイッチストリップ（１０）の外側表面と前記受け入れ部分（１１２）の内側表面との間の境界3次元領域に印加しながら、前記空洞（１２０）内に挿入するステップとを含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スイッチストリップに関し、より詳細には、自動車車両の挟み込み防止保護のためのスイッチストリップに関する。

【背景技術】

【0002】

そのようなスイッチストリップは、内側電極、外側電極、および空間を備える。外側電極は、内側電極を距離を離して事実上同心的に取り囲む。外側電極と内側電極間の空間は、絶縁性および誘電性のものである。外側電極は、外側から印加された力によって変形可能である。外側電極の変形は、内側電極および外側電極を少なくとも部分的に互いに接触させることができる。

【0003】

そのようなスイッチストリップは、自動車車両の閉鎖要素、たとえば電気的に駆動される摺動式ドアの領域内で、または電気的に駆動される窓、およびトランクの蓋およびドアなどのフラップならびに摺動式サンルーフで使用される。スイッチストリップは、物体または手足が、閉鎖要素の閉鎖作動中に挟み込まれることを防止するための安全装置の一部である。スイッチストリップはまた、当然ながら、窓またはドアなどの他の電気的に駆動される閉鎖要素でも使用され得る。

【0004】

そのようなスイッチストリップを用いる挟み込み防止保護システムは、基本的には、触知性および容量性の挟み込み防止保護システムに区別される。触知性挟み込み防止保護システムでは、スイッチストリップの変形は、２つの電極が互いに接触するような程度まで必要である。これは、ある一定の圧縮力をスイッチストリップ上に必要とし、これは、手足が挟み込まれた場合に欠点になる可能性がある。この欠点に関わらず、挟み込み防止保護システムにはスイッチストリップが装備され、このスイッチストリップはまた、たとえば容量性切り替え機能が機能しない場合に挟み込み防止保護の機能を確実にするために、触知性切り換え機能を可能する。このようにして、木材またはプラスチックなどの、スイッチストリップの静電容量における検出できない変化を引き起こす物体の挟み込みもまた、防止され得る。

【0005】

他方では、容量性挟み込み防止保護システムは、これらが、スイッチストリップの静電容量が変更されるとすぐに妨害物を検出するという利点を有する。静電容量における変化は、たとえば、手足が、スイッチストリップに近づいたときに最初に起こり得る。何らかの理由で、妨害物が検出されない場合、静電容量における別の変化が、スイッチストリップの変形によって起こり得る。切り替えイベントが、この段階においても始動されない場合、遅くとも電極の相互接触が切り替えイベントを始動させる。スイッチストリップ、したがって挟み込み防止保護システムは、二重に保護される。

【0006】

そのようなスイッチストリップは、独国特許発明第１０２００５０２８７３９Ｂ３号明細書から知られている。この参照文献において開示されるスイッチストリップは、空洞を取り囲む内側表面を備える、弾性的に変形可能な中空プロファイル本体を備える。内側表面は、少なくとも２つの離間された、導電性の接触部分を含む。接触部分は、さらに、１つまたは複数の切り替え突起部を含む。

【0007】

独国特許出願公開第１０２００８０５０８９７Ａ１号明細書は、妨害物の容量性検出のためのセンサのプロファイルを開示する。プロファイルは、このプロファイルの長手方向に対して平行に延び、互いに離間された２つの導体を含み、少なくとも１つの第３の導体が、第１の導体から検出方向に離間されたプロファイル内に設けられることを特徴とする。

【0008】

このプロファイルの欠点は、妨害物の検出が、他の方向ほど良好でない少なくとも１つの方向が存在することである。配向は、したがって、スイッチストリップの設置中に考慮に入れられる必要があり、これは、設置を煩雑で費用がかかるものにする。

【0009】

別の挟み込み防止保護が、欧州特許第１１５４１１０Ｂ２号明細書から知られており、これは、容量性スイッチストリップを備える。妨害物は、走査範囲内に延びる電場を用いることによって直接的に検出される。

【0010】

このスイッチストリップの欠点は、木材またはプラスチックなどの特定の妨害物は、少ししかまたは全く検出されないことである。

【0011】

別の触知性スイッチストリップが、米国特許出願公開第２００４／０１０７６４０Ａ１号明細書および独国特許出願公開第１０２０１１０７７０１４Ａ１号明細書から知られている。これらのスイッチストリップもまた、変形の好ましい方向を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】独国特許発明第１０２００５０２８７３９Ｂ３号明細書

【特許文献2】独国特許出願公開第１０２００８０５０８９７Ａ１号明細書

【特許文献3】欧州特許第１１５４１１０Ｂ２号明細書

【特許文献4】米国特許出願公開第２００４／０１０７６４０Ａ１号明細書

【特許文献5】独国特許出願公開第１０２０１１０７７０１４Ａ１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

したがって、本発明の目的は、長手方向軸に対して特定の回転に関係なく作用する、容易に製造可能なスイッチストリップを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

この目的を達成するために、本発明は、請求項１の特徴を有するスイッチストリップを提案する。本発明のスイッチストリップは、特に自動車車両の閉鎖要素の移動範囲内で妨害物を検出するための装置を意図する。そのようなスイッチストリップは、長手方向に延び、静電容量を有する。スイッチストリップは、第１の電荷が印加可能である内側電極と、第２の電荷が印加可能である外側電極とを備える。外側電極は、長手方向に対して横断方向に延びる断面においてほぼ円形になるように形成され、内側電極を距離を離してほぼ同心的に取り囲む。さらに、スイッチストリップは、空気で充填された空間であって、外側電極と内側電極の間に配置され、誘電性のものである、空間を含む。スイッチストリップは、さらに、長手方向に対して横断方向に変形可能である少なくとも１つのスペーサであって、２つの電極を互いに離間し、絶縁する、少なくとも１つのスペーサを備える。外側電極は、外側から印加された力によって変形可能であり、この場合、外側電極が変形されたとき、この変形は、内側電極および外側電極を少なくとも部分的に互いに接触させることができる。

【0015】

本発明によるスイッチストリップは、ほぼ径方向の対称構成を有するため、スイッチストリップにおける切り替え作動を始動させる切り替え力には好ましい方向が存在せず、それによって、スイッチストリップは、長手方向軸に対して特定の回転に関係なく作用する。切り替えイベントとも称される切り替え作動は、２つの電極が互いに接触するとすぐに始動される。用語「部分的に」は、軸方向および円周方向のスイッチストリップの一部分の両方を指すことができる。

【0016】

別の好ましい実施形態によれば、スイッチストリップは、特に自動車車両の閉鎖要素の移動範囲内で妨害物を検出するための装置において使用される。スイッチストリップは、長手方向に延び、静電容量を有する。スイッチストリップは、第１の電荷が印加可能である内側電極と、第２の電荷が印加可能である外側電極とを備える。外側電極は、長手方向に対して横断方向に延びる断面においてほぼ円形になるように形成され、内側電極を距離を離してほぼ同心的に取り囲む。空間が、外側電極と内側電極間の間に配置され、これは、誘電性のものである。外側電極は、外側から印加された力によって変形可能であり、この場合、空間は、外側電極が変形されたとき、外側電極と内側電極の間の距離における変化を少なくとも部分的に引き起こすように形成される。距離における変化は、スイッチストリップの静電容量における検出可能な変化を引き起こすことができる。

【0017】

本発明によるスイッチストリップのほぼ径方向の対称的な構成により、スイッチストリップにおける切り替え作動を始動させる切り替え力には好ましい方向が存在せず、それにより、スイッチストリップは、長手方向軸に対して特定の回転に関係なく作用する。スイッチストリップはまた、一定の静電容量を有するコンデンサである。したがって、静電容量における変化を切り替えイベントとして定義することが可能であり、これは、２つの電極が接触することを必要としない。対応する妨害物は、これが、電場が印加された領域に侵入するとすぐに切り替え作動を始動させることができる。これが、プラスチックまたは木材妨害物の場合のように、侵入によって静電容量における十分な変化を引き起こすことができない妨害物である場合、切り替えイベントは、遅くとも２つの電極が接触するときに始動される。追加の切り替えイベントとして、電極が接触する前の、外側電極が変形されたときの静電容量における変化を定義することが可能である。

【0018】

誘電性空間は空気で充填され、それによってスイッチストリップの簡単な変形を可能にする。本文脈では、用語「誘電性」は、外部場によってのみ極性化されることが可能である物質または物質の混合物の絶縁体を説明する。特に、変形されることによって極性化されることが可能である物質および物質の混合物は含まれない。圧電物質およびそのような物質を含む物質の混合物は、したがって排除される。

【0019】

スイッチストリップの２つの電極は、基本的には、スイッチストリップの外部の保持具を用いることによって配置され得る。しかし、内側電極は、外側電極の不測の接触を防止するために常に張力がかけられていなければならない。１つまたは複数のスペーサを加えることにより、電極同士を接触させずに、スイッチストリップをその長手方向軸に沿って一定の程度まで曲げることが可能である。これは、スイッチストリップを、自動車車両のドアおよび窓上などの湾曲した領域内で使用することを容易にする。

【0020】

さらに好ましくは、スイッチストリップは、合計で少なくとも２つのスペーサを備える。特に好ましくは、スイッチストリップは、全体で３つのスペーサを含む。有利な実施形態では、スペーサは、電極の円周方向に等間隔で配置される。

【0021】

好ましくは、スペーサは、ほぼ矩形の断面によって特徴付けられる。

【0022】

さらなるスペーサが、追加的に、内側電極を外側電極に対して安定化させる。スイッチストリップが湾曲されたとき、内側電極は、本質的には中立素分に沿ってスペーサによって案内され、それにより、内側電極と外側電極の間の直接的な接触は存在しない。スペーサの等間隔の配置は、スイッチストリップ内により対称性をもたらし、それにより、スペーサを設けることに関わらず、スイッチストリップを円周方向に配向することを無しですますことができる。スペーサの数は、変わることができ、各々の用途に適合され得る。スペーサの数は、たとえば、スイッチストリップが、不測の切り替えイベントを防止するために小さい曲率半径で設置される場合、増大させることができる。

【0023】

好ましくは、スペーサは、断面において湾曲した構成を有する。さらに好ましくは、スペーサは、断面において２つの湾曲した側部表面を有する。

【0024】

好ましくは、湾曲した側部表面は、スイッチストリップと同じ円周方向に湾曲される。

【0025】

有利な実施形態では、スペーサは、脆弱化ゾーンを有する。脆弱化ゾーンは、好ましくは、スペーサ内のくぼみとして形成される。

【0026】

スイッチストリップのスペーサが、すでにわずかに事前湾曲されている場合、スイッチストリップの外側電極を変形させるのに必要とされる力はより小さい。このようにして、スペーサは、ヒンジのように動作する。ヒンジは、脆弱化ゾーンを設けることによってさらに改良され得る。スペーサの選択的脆弱化により、これは、脆弱化ゾーン内において選択的にヒンジ作用することができ、したがってより正確に移動を規定する。これは、切り替えイベントの改良された始動を可能にする。脆弱化ゾーンは、スイッチストリップを湾曲した領域内で使用することを依然として可能にするようにして構成される。脆弱化ゾーンは、たとえば、スペーサの端部または中央内で材料を選択的に省くことによって容易に作り出され得る。あるいは、脆弱化ゾーンは、隣接するエラストマー領域と比較して低減された硬度を有するエラストマー領域によって形成され得る。

【0027】

さらに好ましくは、スイッチストリップは、好ましくは円周方向に等間隔で離間された、少なくとも１つ、特に好ましくは３つの突起部を備える。好ましくは、突起部は、湾曲した接触表面を含む。突起部は、好ましくは、内側電極上に設けられる。特に好ましくは、突起部は、外側電極上に設けられる。

【0028】

さらに好ましくは、突起部およびスペーサは、スイッチストリップの円周方向に交互に配置される。

【0029】

スペーサによって引き起こされるスイッチストリップの径方向の対称性の限定は、突起部を設けることによって少なくとも部分的に補償され得る。この補償を改良するために、スペーサおよび突起部を円周方向に交互に配置することが適している。突起部が外側電極上に設けられたとき、スイッチストリップを押し出すことは、突起部が内部電極上に配置されるときほど煩雑ではない。

【0030】

特に好ましい実施形態では、外側ワイヤが、外側電極内に埋め込まれる。あるいはまたは追加的に、内側ワイヤが、内側電極内に埋め込まれる。ワイヤは、中実にまたはストランドとして形成され得る。伝導性エラストマーを用いることによってワイヤ形成することも可能である。ワイヤは、電極内に任意に配置され得る。外側ワイヤは、したがって、たとえば、外側電極の円周全体に沿って配置され得る。また、内側ワイヤは、たとえば、内側電極の中心からずらして配置され得る。

【0031】

好ましくは、外側電極は、少なくとも部分的に、導電性粒子が与えられたエラストマーから作製される。さらに好ましくは、内側電極は、少なくとも部分的に、導電性粒子が与えられたエラストマーから作製される。特に好ましくは、外側電極および／または内側電極は、押し出し成形される。

【0032】

従来技術のスイッチストリップでは、電極は、通常、銅または銅編組などの金属から形成される。本発明によるスイッチストリップの生産を簡単にするために、内側もしくは外側の電極またはその両方は、導電性エラストマーから形成され得る。これを達成するために、グラファイトが、たとえば、エチレンプロピレンジエン系ゴムまたは熱可塑性エラストマーに追加される。こうして形成された電極は、容易に押し出し成形することができ、変形可能であり、導電性のものである。そのようなスイッチストリップの信頼性を改良するために、銅ワイヤなどのワイヤが、導電性エラストマーから形成された電極内に埋め込まれる。

【0033】

別の好ましい実施形態では、スイッチストリップは、好ましくは外側電極に隣接する外側シースを備える。シースは、好ましくは、特に好ましくは塗料、熱可塑性加硫物、および／またはホイルのものである摺動層を備える。シースはまた、この場合好ましくは絶縁性になるように形成された摺動層によって形成され得る。

【0034】

そのようなスイッチストリップはまた、外側電極の絶縁が、スイッチストリップの保持手段によってもたらされない場合に使用され得る。摺動層は、中空プロファイルから形成された、保持具内の設置（ねじ込み）を容易にすることを促す。通常、摺動層は、塗料、熱可塑性加硫物および／またはホイルのものである。

【0035】

好ましくは、接着基部が設けられる。接着基部は、好ましくは、シース上に設けられ、スイッチストリップを表面上に接着式に糊付けするためのものである。好ましくは、接着基部は、接着テープを備え、この場合、接着テープは、好ましくは、スイッチストリップから外方を向く接着基部の表面上に配置される。

【0036】

あるいは、結合基部が設けられる。結合基部は、好ましくは、シース上に設けられ、スロットまたはくぼみなどの開口部内に結合するのに適している。

【0037】

あるいは、挟み込み基部が設けられる。挟み込み基部は、好ましくは、シース上に設けられ、たとえばフランジ上に置くのに適している。挟み込み基部はまた、補強インレーによってその保持機能において補強され得る。

【0038】

接着もしくは結合基部、または挟み込み基部を設けることにより、スイッチストリップは、キャリアプロファイルを有さずに完全に設置され得る。

【0039】

さらに好ましくは、シースおよび／またはスペーサおよび／または接着基部および／または結合基部は、エラストマーから、好ましくはエチレンプロピレンジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）または熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）から作製される。好ましくは、シースおよび／またはスペーサおよび／または接着基部および／または結合基部および／または挟み込み基部は、押し出し成形される。

【0040】

スイッチストリップのこの構成は、これが、１回の加工ステップで押し出し成形され得るため、容易に製造可能である。

【0041】

本発明はまた、特に自動車車両の閉鎖要素の移動範囲内で妨害物を検出するための装置用のスイッチストリップに関する。スイッチストリップは、長手方向に延び、中心および静電容量を有する。スイッチストリップは、接地電極を備え、接地電極は、凹状内側接触表面を有し、第１の電荷が印加可能である。スイッチストリップは、さらに、凸状内側接触表面を含むセンサ電極を備え、センサ電極は、第２の電荷が印加可能であり、接地電極の向かい側にある。スイッチストリップは、２つの電極を互いに対して絶縁し、変形可能であるシースを備える。シースは、センサ部分および接地部分を含む。さらに、スイッチストリップは、接地電極と中心電極の間に配置され、誘電性のものである空間を含む。接地電極は、接地部分内に配置され、センサ電極は、センサ部分内に配置される。内側接触表面は、互いに面する。接地電極およびセンサ電極は、互いに対して移動可能である。

【0042】

内側接触表面は、真向かいにあることが好ましい。さらに好ましくは、接地電極は、センサ電極から外方を向く第１の凸状外側接触表面を備える。さらに好ましくは、センサ電極は、接地電極から外方を向く第２の凸状外側接触表面を備える。

【0043】

好ましくは、センサ部分は、導電性になるように形成される。好ましくは、スイッチストリップは、好ましくは接地電極内に埋め込まれた接地ワイヤを備える。さらに好ましくは、スイッチストリップは、好ましくはセンサ電極内に埋め込まれたセンサワイヤを備える。

【0044】

さらに好ましくは、接地電極は、２つの突起部を備え、これら突起部は、好ましくは凹状内側接触表面を包囲することができる。好ましくは、突起部は、凸状に湾曲され、好ましくは、ほぼ同一の曲率半径を有する。さらに好ましくは、凹状内側接触表面の曲率半径は、突起部の曲率半径より大きい。

【0045】

スイッチストリップが、特にＴＰＶ、塗料、および／またはホイルの、好ましくはスイッチストリップの全周に沿って施与された摺動層を有することが好ましい。

【0046】

本発明はまた、取り付け部分および受け入れ部分を含むキャリアプロファイルを備える安全センサストリップに関する。さらに、安全センサストリップは、受け入れ部分内に配置された、本発明によるスイッチストリップの実施形態を含む。

【0047】

本発明によるスイッチストリップは、通常、単独ではなく、キャリアプロファイルと組み合わせて使用される。そのようなキャリアプロファイルは、たとえばシーリングプロファイルであることができる。スイッチストリップおよびキャリアプロファイルの組み合わせは、安全センサストリップまたは短縮してセンサストリップと称される。

【0048】

好ましくは、受け入れ部分は、空洞を含み、スイッチストリップは、この空洞内に配置される。特に好ましくは、空洞は、特に塗料、熱可塑性加硫物、および／またはホイルの摺動層を含む。

【0049】

摺動層を備えた安全センサストリップは、スイッチストリップのさまざまな実施形態または従来技術のスイッチストリップが、キャリアプロファイルの空洞内に簡単にねじ込まれることを可能にする。スイッチストリップのねじ込みは、加圧空気の助けによってさらに容易にされ得る。

【0050】

好ましくは、取り付け部分は、自動車車両の突起部に取り付けられるように構成される。好ましくは、取り付け部分は、接着層を備える。さらに好ましくは、取り付け部分は、シーリング物質を含む。

【0051】

そのようなセンサストリップは、たとえば、電動窓または電気的に駆動されるドアもしくはフラップを有する車両において使用される。センサストリップは、既存の取り付け表面に接着式に糊付けすることができ、または自動車車両の突起部またはフランジ上に設定することができ、または対応する構成を有するくぼみ内に挿入することができる。取り付け部分内のシーリング物質は、湿度および／または異物の進入を防止し、それにより、突起部またはフランジはより良好に保護される。加えて、キャリアプロファイルは、向上したシーリング作用を有する。

【0052】

本発明はまた、特に自動車車両の閉鎖要素の移動範囲内で妨害物を検出するための装置に関する。そのような装置は、本発明の実施形態による少なくとも１つの安全センサストリップを備える。装置はまた、安全センサストリップに依存して閉鎖要素の開閉作動を制御する制御ユニットも備える。

【0053】

制御ユニットが、安全センサストリップに依存して閉鎖要素の移動を遮断することが好ましい。あるいはまたは追加的に、制御ユニットは、安全センサストリップに依存して閉鎖要素の移動を逆行させることが好ましい。

【0054】

センサストリップは、制御ユニットと一緒になって、妨害物を検出するための装置を形成する。挟み込み防止保護とも称されるそのような装置は、センサストリップに依存して、窓または自動車車両ドアなどの閉鎖要素の移動を制御する。

【0055】

好ましくは、制御ユニットは、電場を生成することができるように、第１の電荷および第２の電荷を安全センサストリップに印加する。電場は、安全センサストリップの周囲に充満する。制御ユニットは、さらに好ましくは、静電容量における変化により、充満された周囲内への妨害物の侵入を検出することができるように構成される。

【0056】

そのような構成を備えた挟み込み防止保護は、二重に保証される。妨害物が安全センサストリップの充満された周囲に侵入し、したがって、静電容量を変更する場合、制御ユニットは、これを切り替えイベントとして検出し、それに対応して閉鎖要素を制御する。妨害物が、静電容量を十分に変更できない場合、制御ユニットは、外側電極の変形によってスイッチストリップの静電容量における変化を検出する。外側電極および内側電極は、まだ接触していない。しかし、静電容量におけるこの変更でさえも、制御ユニットによって登録されない場合、最終ステップとして、電極同士の直接的な接触が、切り替えイベントとして定義され、これは確実に検出可能である。

【0057】

本発明はまた、本発明による安全センサストリップを製造する方法に関する。これを達成するために、特に空洞を備えた、受け入れ部分および取り付け部分を含むようなものとして知られているキャリアプロファイル、および本発明によるスイッチストリップが、提供される。スイッチストリップは、空洞内にねじ込まれる。

【0058】

スイッチストリップおよび／または受け入れ部分、特に空洞に、特に塗料、熱可塑性加硫物および／またはホイルの摺動層が設けられることが好ましい。好ましくは、取り付け部分には、特にスイッチストリップが中にねじ込まれた後に接着層が設けられる。

【0059】

特に好ましくは、スイッチストリップは、回転されながらねじ込まれる。あるいはまたは追加的に、加圧空気が、スイッチストリップの外側表面と受け入れ部分の内側表面との間の境界容積部に、ねじ込み中、印加される。

【0060】

通常、スイッチストリップおよびキャリアプロファイルは、別個に製造され、その後にのみ組み合わせられる。キャリアプロファイルは、ほとんどが、シーリングプロファイルである。受け入れ部分の構成に応じて、スイッチストリップは、単に受け入れ部分に押し込まれるだけであり、または受け入れ部分が空洞を含む場合、空洞にねじ込まれる。摺動層および／または加圧空気の印加を用いることによってスイッチストリップと受け入れ部分および／または空洞との間の摩擦を低減することは、ねじ込みを容易にする。スイッチストリップのその長手方向軸に沿った不測の回転は、対称度が高いためにそれほど重要ではなく、信頼高い切り替え機能を確実にするための補正を必要としない。安全センサストリップの信頼性は、ねじ込み中のスイッチストリップの制御された回転によってさらに強化され得る。このタイプの安全センサストリップはまた、容易さを増して、かつ低コストで製造され得る。

【0061】

本発明の例示的な実施形態が、添付の図を参照して以下において説明される。

【図面の簡単な説明】

【0062】

【図1】挟み込み防止保護を備えた自動車車両の図である。

【図2】安全センサストリップを備えた電気的に移動可能な自動車車両ドアの横方向部分図である。

【図3】図２の自動車車両ドアの平面図である。

【図4】安全センサストリップの例示的な実施形態の断面図である。

【図5】スイッチストリップの第１の例示的な実施形態の断面図である。

【図6】スイッチストリップの第２の例示的な実施形態の断面図である。

【図7】スイッチストリップの第３の例示的な実施形態の断面図である。

【図8】スイッチストリップの第４の例示的な実施形態の断面図である。

【図9】スイッチストリップの第５の例示的な実施形態の断面図である。

【図10】スイッチストリップの第６の例示的な実施形態の断面図である。

【図11】スイッチストリップの第７の例示的な実施形態の断面図である。

【図12】スイッチストリップの第８の例示的な実施形態の断面図である。

【図13】上記で述べた例示的な実施形態の可能な曲げ半径の概要を与える表である。

【図14】スイッチストリップの第９の例示的な実施形態の断面図である。

【図15】スイッチストリップの第１０の例示的な実施形態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0063】

スイッチストリップ１０の第１の例示的な実施形態は、内側電極２０、外側電極３０、空間４０、３つのスペーサ５０およびシース６０を備える。スイッチストリップ１０は、静電容量を有し、図の平面に対して垂直に長手方向に延びる。

【0064】

内側電極２０は、グラファイトなどの伝導性添加物が与えられたエチレンプロピレンジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）から形成される。銅などの伝導性材料の内側ワイヤ２１が、内側電極２０内に埋め込まれる。外側電極３０は、これも内側電極２０のようにグラファイトなどの伝導性添加物が与えられたＥＰＤＭから形成され、これもまた銅などの伝導性材料から作製された、埋め込まれた外側ワイヤ３１を有する。内側電極２０と外側電極３０の間にある空間４０は、空気で充填される。スペーサ５０は、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）またはＥＰＤＭのものであり、電気的に絶縁性のものである。シース６０には、塗料の摺動層６１が設けられる。

【0065】

外側電極３０は、内側電極２０をほぼ同心的に取り囲む。内側電極２０は、外側電極３０のちょうど中心にある必要はない。スイッチストリップ１０の曲率に応じて、内側電極２０は、一方の側が、他方の側より外側電極３０に近いことが可能である。円周方向に等間隔で配置されたスペーサ５０は、２つの電極２０、３０を互いに離間し、絶縁し、それにより、２つの電極２０、３０の間には依然として直接的な接触は存在しない。スイッチストリップ１０が曲げられたとき、スペーサ５０は、内側電極２０を本質的には曲率の中立素分に沿って配置する。内側電極２０および外側電極３０は、そのため、径方向に互いから距離Ｄを離したところにある。

【0066】

力Ｆが、このとき外側からスイッチストリップ１０に印加された場合、最初にシース６０およびそのすぐ後に外側電極３０が、変形される。これは、部分的に、２つの電極２０、３０間の距離Ｄを変更する。スイッチストリップ１０は本質的に円筒状のコンデンサを形成するため、スイッチストリップ１０の静電容量は、距離Ｄが電極間２０、３０間で変更されたときに変化する。静電容量におけるこの変化は、以下でさらに説明する制御ユニットなどの適切な電気回路によって検出することができ、切り替えイベントをこうして構成することができる。

【0067】

力Ｆが十分強い場合、スイッチストリップ１０、または外側電極３０およびシース６０は、２つの電極２０、３０が互いに接触するような程度まで変形される。この短絡もまた、切り替えイベントを構成することができる。

【0068】

スイッチストリップ１０の第２の例示的な実施形態は、第１の例示的な実施形態に類似しており、したがって、その相違性に関してのみ説明される。

【0069】

第２の例示的な実施形態によるスイッチストリップ１０は、３つのスペーサ５０を有し、その各々は、２つの湾曲した側部表面５１を有する。スペーサ５０は、したがって、円形セグメントの形状を有する。力Ｆが、外側からスイッチストリップ１０に印加された場合、スペーサ５０は、より容易に屈するため、スイッチストリップ１０のより容易な変形を可能にする。ここでは、外側電極３０上に配置されたスペーサ５０の第１の端部は、内側電極２０上に配置されたスペーサ５０の第２の端部に向かって移動される。湾曲した側部表面５１は、スイッチストリップ１０の円周方向にさらに湾曲され、移動される。スペーサ５０は、この場合、ヒンジと同様に挙動する。

【0070】

第３の例示的な実施形態によるスイッチストリップ１０は、第１の例示的な実施形態によるスイッチストリップに類似しており、したがって、その相違性に関してのみ説明される。

【0071】

スイッチストリップ１０は、第１の例示的な実施形態と比較して、３つの突起部２２を有する内側電極２０を備える。突起部２２は、スペーサ５０と交互に円周方向に配置される。力Ｆが外側からスイッチストリップ１０に印加された場合、外側電極３０は、かなり早く内側電極２０と接触する。切り替えイベントを始動させるために、より小さい力Ｆが、したがって必要とされる。妨害物は、こうして、かなり早くかつより安全に検出され得る。

【0072】

第４の例示的な実施形態によるスイッチストリップ１０は、他の例示的な実施形態の利点をすべて組み合わせる。スイッチストリップ１０は、したがって、湾曲したスペーサ５０および突起部２２の両方を備える。このスイッチストリップ１０は、外部力Ｆによってより容易に変形可能であり、容量性および触知性両方のやり方で切り替えイベントを検出することができる。

【0073】

第５の例示的な実施形態によるスイッチストリップ１０は、第３の例示的な実施形態に対応する構造を有する。加えて、この例示的な実施形態は、シース６０上に配置された接着基部６２を備える。接着基部６２は、シース６０と共押し出し成形されることが可能である。さらに、接着基部６２は、スイッチストリップ１０から外方を向く接着基部６２の表面に施与される接着テープ６３を備える。スイッチストリップ１０は、したがって、キャリアプロファイルを使用せずに表面に接着式に糊付けされ得る。当然ながら、接着基部６２を他の例示的な実施形態で使用することも可能である。

【0074】

第６の例示的な実施形態によるスイッチストリップ１０は、第１の例示的な実施形態に対応する構造を有する。加えて、この例示的な実施形態は、シース６０上に配置された結合基部６４を備える。結合基部６４は、シース６０と共押し出し成形されることが可能である。スイッチストリップ１０は、くぼみおよびそのようなもの内にキャリアプロファイルを使用せずに結合基部６４の助けで挿入され得る。当然ながら、結合基部６４を他の例示的な実施形態で使用することも可能である。

【0075】

第７の例示的な実施形態によるスイッチストリップ１０は、第４の例示的な実施形態に対応する構造を有する。加えて、この例示的な実施形態は、シース６０上に配置された挟み込み基部６５を備える。挟み込み基部６５は、シースと共押し出し成形されることが可能である。挟み込み基部６５は、フランジ上に設定され得るように作製される。挟み込み基部６５内に配置された挟み込みへり部６６は、スイッチストリップをフランジにクリップ係合させる。当然ながら、挟み込み基部６５を他の例示的な実施形態で使用することも可能である。

【0076】

第８の例示的な実施形態によるスイッチストリップ１０は、第４の例示的な実施形態に類似する。第４の例示的な実施形態とは対照的に、内側電極２０の代わりに、外側電極３０が３つの突起部３２を備える。突起部３２は、内側電極２０から見たとき、凹状に湾曲した隆起として形成される。３つの、好ましくは等間隔で配置されたスペーサ５０は、横断プロファイルにおいて湾曲した構成を有する。スペーサ５０はまた、容易に屈することを促す脆弱化ゾーン５２も有する。脆弱化ゾーン５２は、たとえば、スペーサ５０内のくぼみ５３によって形成される。脆弱化ゾーン５２は、この例示的な実施形態でのみ説明されるが、これらは、本発明の他の例示的な実施形態に適用可能である。

【0077】

図５〜１２の力矢印によって示されるように、外側からスイッチストリップ１０に印加される力Ｆの方向は、図１３の表内に示されるように、それほど重要な役割を果たさない。回転の角度が、スイッチストリップ１０の円周方向に測定される。「ｏ」として示されている回転の角度、または表示を有さない回転の角度では、スイッチストリップ１０は、長手方向に見たときに上方向に曲げられた。「ｕ」として示されている回転の角度では、スイッチストリップ１０は、長手方向に下方向に曲げられた。曲げ半径は、スイッチストリップ１０の曲げの中心から、摺動層６１などのその外側表面まで測定される。「接触」欄は、スイッチストリップ１０の電極２０、３０が、曲げ状態において互いに接触しているかどうかを示す。「センサ位置」欄は、スイッチストリップの配向を概略的に示す。算出された場合では、長手方向軸に沿ったスイッチストリップ１０の曲げは、外側電極２０の変形を引き起こし、それにより、電極２０、３０は、互いに接触するようになる。力Ｆが外側から外側電極２０に印加されたときのみ、電極２０、３０は、互いに接触することができる。距離Ｄの特有の選択もまた、重要性は低く、これは、静電容量における変化または２つの電極２０、３０の直接的短絡のみが切り替えイベントを構成するためである。

【0078】

スイッチストリップ３１０の第９の例示的な実施形態は、接地電極３２０、センサ電極３３０、空間３４０、およびシース３６０を備える。スイッチストリップ３１０は、中心および静電容量を有し、図の平面に対して垂直に長手方向に延びる。シース３６０は、接地部分３６２およびセンサ部分３６３を含む。シース３６０は、ＥＰＤＭから形成され、弾性的に変形可能であり、絶縁性のものである。接地部分３６２およびセンサ部分３６３は、本質的には、半円構成を有する。

【0079】

接地電極３２０は、接地部分３６２内に配置される。接地電極３２０は、グラファイトなどの伝導性添加物が与えられたＥＰＤＭから形成される。銅などの伝導性材料の接地ワイヤ３２１が、接地電極３２０内に埋め込まれる。接地電極３２０は、中心を向く第１の内側接触表面３２３を有し、中心から外方を向く第１の外側接触表面３２４を有する。内側接触表面３２３は、凹状に湾曲される。接地電極３２２は、さらに、第１の内側接触表面３２３に隣接して配置された２つの突起部３２２を含む。突起部３２２は、凸状曲率を有する。突起部３２２の曲率半径は、内側接触表面３２３の曲率半径の各々より小さい。特に、２つの突起部３２２は、同一の曲率半径を有する。突起部３２２および内側接触表面３２３は、センサ電極３３０に適合され、それにより、突起部３２２および内側接触表面３２３は、接地電極３２０がまだ変形されていないときでもセンサ電極３３０を完全に包囲することができる。

【0080】

センサ電極３３０は、センサ部分３６３内に配置される。センサ電極３３０は、これもまた接地電極３２０のように、グラファイトなどの伝導性添加物が与えられたＥＰＤＭから形成され、これもまた銅などの伝導性材料から作製された、埋め込まれたセンサワイヤ３３１を有する。センサ電極３２０は、中心を向く第２の内側接触表面３３３を有し、中心から外方を向く第２の外側接触表面３３４を有する。第２の内側接触表面３３３は、内側接触表面３２３が、変形される必要なく、その全体表面にわたって接触できるようなやり方で凸状に湾曲される。

【0081】

接地電極３２０とセンサ電極３３０の間である空間３４０は、空気で充填される。スイッチストリップ３１０には、外側接触表面３２４、３３４を環境に対して絶縁する絶縁塗料の摺動層３６１が設けられる。スイッチストリップ３１０全体は、１回の加工ステップで一体的に押し出し成形されるが、これはまた、異なる方法で製造することができる。

【0082】

力Ｆが、ここで外側からスイッチストリップ３１０に印加された場合、最初にシース３６０が変形され、したがってセンサ電極３３０が移動される。これは、２つの電極３２０、３３０間の距離Ｄを変更する。スイッチストリップ３１０はコンデンサを形成するため、スイッチストリップ３１０の静電容量は、電極間３２０、３３０間の距離Ｄが変更されたときに変化する。静電容量におけるこの変化は、以下で説明する制御ユニットなどの適切な電子回路によって検出することができ、切り替えイベントを構成することができる。

【0083】

力Ｆが十分強い場合、スイッチストリップ３１０は、２つの電極３２０、３３０が、それらの内側接触表面３２３、３３３において互いに接触するような程度まで変形される。この短絡もまた、切り替えイベントを構成することができる。

【0084】

スイッチストリップ３１０の第１０の例示的な実施形態は、第８の例示的な実施形態に類似しており、したがって、その相違性に関してのみ説明される。

【0085】

第９の例示的な実施形態によるスイッチストリップ３１０では、センサ部分３６３は、グラファイトなどの伝導性添加物が与えられたＥＰＤＭから形成される。

【0086】

本発明による例示的な安全センサストリップ１００は、本発明によるキャリアプロファイル１１０およびスイッチストリップ１０を備える。キャリアプロファイル１１０は、取り付け部分１１１および受け入れ部分１１２を備える。取り付け部分１１１は、安全センサストリップ１００を監視される領域に取り付けるためのものである。受け入れ部分１１２は、スイッチストリップ１０を受け入れる。取り付け部分１１１には、追加的に、接着層１１３およびシーリング物質１１４が設けられて安全センサストリップ１００を突起部またはフランジ上に確実に取り付ける。シーリング物質１１４は、突起部またはフランジを水分および汚れから保護する。加えて、シーリング物質１１４は、キャリアプロファイル１１０のシーリング作用を向上させる。

【0087】

受け入れ部分１１２は、スイッチストリップ１０がねじ込まれる空洞１２０として形成される。スイッチストリップ１０のねじ込みを容易にするために、空洞１２０には、熱可塑性加硫物の摺動層１２１が設けられる。スイッチストリップ１０は、ねじ込み中、ねじれる可能性があるが、これは、スイッチストリップ１０の径方向の対称性により、重要ではない。安全センサストリップ１００は、したがって、より容易にかつよりコスト効果高く製造可能である。

【0088】

安全センサストリップ１００は、たとえば、図２および図３に概略的に示されるように摺動ドアで使用される。この場合の摺動ドアは、移動範囲２２１を有する閉鎖要素２２０である。安全センサストリップ１００は、ドア縁上に配置される。図３に見るように、安全センサストリップ１００は、ドアの曲率を辿る。安全センサストリップ１００は、図１に示すように妨害物２１０を検出するための装置において使用される。そのような装置はまた、挟み込み防止保護と称される。

【0089】

自動車車両２００には、挟み込み防止保護が装備される。挟み込み防止保護は、安全センサストリップ１００、閉鎖要素２２０および制御ユニット２３０を備える。閉鎖要素２２０は、これが開位置と閉位置の間で移動する移動範囲２２１を有する。閉鎖要素２２０は、開くまたは閉じるためにモータ２２２によって駆動される。モータ２２２は、駆動線２２３によって制御ユニット２３０に連結される。制御ユニット２３０は、安全センサストリップ１００に連結されたセンサ線２３１を備える。

【0090】

閉鎖要素２２０が閉じられ、移動範囲２２１内に妨害物２１０が存在する場合、安全センサストリップ１００は、妨害物によって変形される。安全センサストリップ１００の変形の結果、スイッチストリップ１０の切り替えイベントが生じ、これは、センサ線２３１を介して制御ユニット２３０に送られる。制御ユニット２３１は、最初、モータ２２２の電源を切り、次いで、モータ２２２を少しの距離だけ逆行させる。このようにして、妨害物２１０の挟み込みが解放され、これを取り除くことができる。

【0091】

安全センサストリップ１００の製造方法は、シース６０を含むスイッチストリップ１０と、受け入れ部分１１２および取り付け部分１１１を含むキャリアプロファイル１１０とを提供することを含む。受け入れ部分１１２は、空洞１２０を含み、取り付け部分１１１は平面構成を有する。

【0092】

シース６０には、摺動層６１が設けられる。スイッチストリップ１０の一方の端部は、キャリアプロファイル１１０の一方の端部上に配置され、キャリアプロファイル１１０の他方の端部から空洞１２０を通って延びる引き出し手段によって把持される。引き出し手段は、回転されながら、キャリアプロファイルの所望の長さにスイッチストリップ１０が設けられるまで引き出される。ここでは、引き出し手段の回転は、スイッチストリップ１０に伝達され、スイッチストリップ１０は、したがって、長手方向に沿って制御された形でねじられる。取り付け部分には、接着層１１３が設けられる。

【0093】

スイッチストリップ１０は、力Ｆの印加方向に関係なく、容量性または触知性のやり方で切り替えイベントを発生させることができる。スイッチストリップ１０をキャリアプロファイル１１０内にねじ込む間、スイッチストリップ１０の配向は、したがって、考慮される必要はない。摺動層６１、１２１は、ねじ込みを容易にする。キャリアプロファイル１１０およびスイッチストリップ１０を備える安全センサストリップ１００は、より容易にかつよりコスト効果高く製造され得る。挟み込み防止保護は、自動車車両で、窓、サンルーフまたはドア用に使用され得るが、たとえばガレージドアでも使用され得る。

【符号の説明】

【0094】

１０ スイッチストリップ
２０ 内側電極
２１ 内側ワイヤ
２２ 突起部
３０ 外側電極
３１ 外側ワイヤ
３２ 突起部
４０ 空間
５０ スペーサ
５１ 側部表面
５２ 脆弱化ゾーン
５３ くぼみ
６０ シース
６１ 摺動層
６２ 接着基部
６３ 接着テープ
６４ 結合基部
６５ 挟み込み基部
６６ 挟み込みへり部
１００ 安全センサストリップ
１１０ キャリアプロファイル
１１１ 取り付け部分
１１２ 受け入れ部分
１１３ 接着層
１１４ シーリング物質
１２０ 空洞
１２１ 摺動層
２００ 自動車車両
２１０ 妨害物を検出するための装置
２２０ 閉鎖要素
２２１ 移動範囲
２２２ モータ
２２３ 駆動線
２３０ 制御ユニット
２３１ センサ線
３１０ スイッチストリップ
３２０ 接地電極
３２１ 接地ワイヤ
３２２ 突起部
３２３ 凹状内側接触表面
３２４ 第１の凸状外側接触表面
３３０ センサ電極
３３１ センサワイヤ
３３３ 凸状内側接触表面
３３４ 第２の凸状外側接触表面
３４０ 空間
３６０ シース
３６１ 摺動層
３６２ 接地部分
３６３ センサ部分
Ｄ 距離
Ｆ 力

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】