(57)【要約】  締結具、オーバーモールド、電子センサ、プリント回路基板、複数の回路構成要素、複数の信号端子、およびコネクタ・シュラウドを備える締結具一体化センサ。この締結具一体化センサは、車両の本体に堅く取り付けられ、衝突事象の間の構造的な情報を捕捉し提供する。
2009504500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部部分と、車両の本体に取り付けられるように構成された本体部分とを有する締結具と、
前記締結具の前記頭部部分に配置され、衝突検出に関する条件を監視するように構成された電子センサと、
前記電子センサおよび前記締結具の前記頭部部分を封入するように構成されたオーバーモールドとを備える、締結具一体化センサ。
【請求項２】
前記オーバーモールドによって封入され、第１の表面および第２の表面を有するプリント回路基板であって、前記電子センサが、前記プリント回路基板の前記第１の表面に動作可能に接続される、プリント回路基板と、
前記プリント回路基板の前記第２の表面に動作可能に接続される、複数の回路構成要素と、
前記プリント回路基板に動作可能に接続される、複数の信号端子と、
前記複数の信号端子の一端部を取り囲む、コネクタ・シュラウドとをさらに備える、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項３】
前記締結具が、金属で構成される、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項４】
前記締結具が、ポリマーで構成され、前記ポリマー材料は、前記材料の耐用期間にわたり、その元の弾性率を保持するような構造的特性を有する、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項５】
前記オーバーモールドが、１部片に成形されたポリマー化合物で構成され、前記ポリマー化合物は、前記締結具頭部の下面および前記締結具の前記本体部分のみが、前記オーバーモールドによって封入されない前記締結具の部分となるように、前記締結具頭部を封入する、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項６】
前記オーバーモールドが、２部片に成形されたポリマー化合物で構成される、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項７】
前記オーバーモールドが、前記締結具にトルクを伝達するように形状づけられる、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項８】
前記電子センサが、減速度計であり、前記車両の減速度を測定する、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項９】
前記電子センサが、加速度計であり、前記車両の加速度を測定する、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項１０】
前記電子センサが、圧砕区域センサであり、前記車両の変形を測定する、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項１１】
前記電子センサが、ジャイロスコープであり、前記締結具一体化センサの回転に対する、前記車両の回転を測定する、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項１２】
前記電子センサが、圧力センサであり、前記締結具一体化センサにおける前記車両上の圧力に対する、衝撃点における前記車両上の圧力を測定する、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項１３】
前記電子センサが、減速度、加速度、物理的変形、回転、および圧力を検出するように構成される、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項１４】
前記複数の回路構成要素が、処理装置およびメモリ・ユニットで構成される、請求項１に記載の締結具一体化センサ。
【請求項１５】
頭部部分と、締結具一体化センサを車両の本体に取り付けるように構成された本体部分とを有する締結具と、
前記締結具の前記頭部部分に配置され、衝突検出に関する条件を監視するように構成された電子センサと、
前記電子センサに動作可能に接続され、前記電子センサによって生成された信号を伝達するように構成された、複数の信号端子と、
電子センサ、前記複数の信号端子、および前記締結具の前記頭部部分を封入するように構成されたオーバーモールドとを備える、締結具一体化センサ。
【請求項１６】
頭部部分と、締結具一体化センサを車両の本体に取り付けるように構成された本体部分とを有する締結具と、
前記締結具の前記頭部部分に配置され、衝突検出に関する条件を監視するように構成された電子センサと、
前記電子センサ、および前記締結具の前記頭部部分を封入するように構成されたオーバーモールドと、
前記オーバーモールドによって封入され、第１の表面および第２の表面を有するプリント回路基板であって、前記電子センサが、前記プリント回路基板の前記第１の表面に動作可能に接続される、プリント回路基板と、
前記プリント回路基板の前記第２の表面に動作可能に接続される、複数の回路構成要素と、
前記プリント回路基板に動作可能に接続される、複数の信号端子と、
前記複数の信号端子の一端部を取り囲むコネクタ・シュラウドとを備える、締結具一体化センサ。
【請求項１７】
頭部部分と、車両の本体に取り付けるように構成された本体部分とを有する締結具と、
前記締結具の前記頭部部分に配置され、衝突検出に関する条件を監視するように構成された電子センサと、
前記電子センサに動作可能に接続され、前記電子センサによって生成された信号を伝達するように構成された、複数の信号端子と、
電子センサ、前記複数の信号端子、および前記締結具の前記頭部部分を封入するように構成されたオーバーモールドと、
前記複数の信号端子に動作可能に接続され、前記電子センサからデータを受け取り、このデータを使用して車両乗員拘束装置を展開させるかどうかを決定する、制御装置とを備える、車両の乗員拘束装置を制御するための衝突検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、自動車の乗員保護システムに関する。より具体的には、本発明は、衝突検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
膨張可能なエアバッグなど拘束システムは、現代の自動車において標準的な装備となってきた。運転席エアバッグおよび助手席エアバッグなどエアバッグ装置は、車両の衝突中に生み出される衝撃から乗員を保護するために、広く使用される。運転席用エアバッグは通常、ハンドルのボス上に取り付けられ、気体噴射インフレータ、エアバッグ、および、折畳まれた状態のエアバッグを収容するカバーを備える。衝突中に、インフレータから噴射される気体が、エアバッグを膨張させる。
【０００３】
一般に、エアバッグの展開は、衝突検出システムの制御装置によって制御される。制御装置は、車両全体にわたる様々なセンサからの情報の集まりに基づいて、エアバッグを展開させるかどうかを決定する。いくつかの例では、制御装置それ自体もまた、車両情報を得るためのセンサである。衝突情報を収集するために使用されるセンサは、サイズ、形状、およびそれらの位置が変わる可能性がある。たとえば、従来の衝突センサは、通常、プラスチック・ハウジング内に収納され、車両フレームにボルト付けされる。一般に、制御装置は、金属ケーシング内に収容される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの衝突センサを取り付けることは、通常、センサ自体の機構とは別個の締結機構を必要とする。そのため、製造業者が多数の構成要素を負担するので、組立ておよび製造コストが増大する。さらに、より多くの設置ステップが存在し、そのため、従来の衝突センサを設置するために、より長い時間が必要とされる。さらに、ユニットのサイズにより、従来のセンサの配置は、より困難である。したがって、安全性要求が高まり、衝突センサ技術のコストが増大しているので、よりコンパクトで容易に取付け可能な衝突センサが、必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、締結具一体化センサに関し、センサは、頭部部分、および車両の本体に取り付けるように構成された本体部分を有する締結具と、締結具の頭部部分に配置され、衝突検出に関する条件を監視するように構成された電子センサと、電子センサおよび締結具の頭部部分を封入するように構成されたオーバーモールドとを備える。
【０００６】
本発明の一実施形態によれば、締結具は、金属で構成される。本発明の別の実施形態によれば、締結具は、ポリマーで構成される。ポリマーは、材料の耐用期間にわたり、材料が締結荷重を許容可能に保持することができるような、構造的特性を有する。
【０００７】
本発明のさらに別の実施形態によれば、ポリマー・オーバーモールドは、１部片に成形されるポリマーで構成される。本発明のさらに別の実施形態によれば、ポリマー・オーバーモールドは、２部片に成形されるポリマーで構成される。２つのポリマー部片は、プリント回路基板に動作可能に連結され、それを封入する。２つのポリマー部片は、接着し、溶接し、スナップ嵌めし、または機械的に締結することができ、ポッティングまたはシリコン・シーリング材など、別の封止技術を使用することもできる。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態によれば、電子センサは、減速度計、加速度計、圧砕区域センサ、ジャイロスコープ、または圧力センサとすることができる。
【０００９】
本発明の別の実施形態によれば、本発明は、締結具一体化センサがデータを収集しデータを制御装置へと伝達するような、衝突検出システムに関し、制御装置は、電子センサからデータを受け取り、このデータを使用して、車両乗員拘束装置を展開させるかどうかを決定する。
【００１０】
本発明のこれらおよびその他の特徴、態様、および利点は、以下の説明、添付の特許請求の範囲、および、以下で簡単に説明する図面に示す例示的な実施形態から、明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら以下で説明する。以下の説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するものであり、本発明を限定するものではないことが、理解されるべきである。
【００１２】
図１に示すように、本発明の一実施形態による締結具一体化センサ１は、締結具１０、オーバーモールド２０、電子センサ３０、プリント回路基板４０、複数の回路構成要素５０、複数の信号端子６０、および、コネクタ・シュラウド７０を備える。
【００１３】
締結具１０は、２つの部品、すなわち、締結具頭部１２、およびねじ切りすることができる締結具本体１４を備える。本発明の一実施形態によれば、締結具１０は、金属で製作される。本発明の別の実施形態によれば、締結具１０は、ポリマー化合物で製作される。ポリマーは、材料の耐用期間にわたり、締結荷重を許容可能に保持するような構造的特性を有する。
【００１４】
締結具１０は、締結具一体化センサ１を、車両の本体に取り付ける。取付け位置は、衝突発生の検出を最大化するように選択される。すなわち、締結具１０は、車両の本体に堅く取り付けられ、動的な衝突発生中に変形しないように、十分に強力な材料で製作される。
【００１５】
通常、締結具一体化センサ１は、車両の前方内および両側部上に配置される。一般に、１つから２つのセンサが、車両の前方に向かって配置される。可能な前方位置は、ラジエータ支持部およびバンパを含む。通常、車両は、少なくとも１〜２つのセンサを、各側部上に有する。可能な側部位置は、ドア間の柱、およびドア内を含む。
【００１６】
締結具１０は、オーバーモールド２０によって、定位置に保持される。締結具頭部１２は、締結具頭部１２の下面および締結具本体１４のみが、締結具１０の見えたままとなる部分となるように、オーバーモールド２０内に封入される。本発明の一実施形態によれば、オーバーモールド２０は、ポリマー化合物から形成される。
【００１７】
締結具頭部１２を封入するよう上記で説明されたオーバーモールド２０は、一般的な締結具頭部の形状とすることができる。本発明の一実施形態によれば、形状は、正方形、六角形、またはその他何らかの従来の形状とすることができる。
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、オーバーモールド２０は、１部片に成形されたオーバーモールド２０を含む。本発明の別の実施形態によれば、オーバーモールド２０は、２部片に成形されたポリマー・オーバーモールドを含む。第１のポリマー・オーバーモールド部片は、締結具頭部１２の下面および締結具本体１４のみが、締結具１０の見えたままとなる部分となるように、締結具頭部１２を封入する。第１のポリマー・オーバーモールド部片は、図１の、一般的な締結頭部部分の半分２２である。第２のポリマー・オーバーモールド部片は、一般的な締結頭部部分のもう一方の半分２４、およびコネクタ・シュラウド７０を含む。第１および第２のポリマー・オーバーモールド部片は、動作可能に連結され、プリント回路基板４０を封入する。第１および第２のポリマー・オーバーモールド部片は、接着し、溶接し、スナップ嵌めし、または機械的に締結することができ、ポッティングまたはシリコンなど、別の封止技術を使用することができる。
【００１９】
オーバーモールド２０が共通の締結具ヘッドの形状であることの利点は、車両の本体への、組立ておよび取付けが容易になることを含む。さらに、オーバーモールド２０は、オーバーモールド２０の外側からのトルクを金属の締結具１０に伝達するという、構造的な機能をもたらす。
【００２０】
オーバーモールド２０はまた、電子部品を外部環境から封止することにより、保護機能をもたらす。保護される電子部品は、電子センサ３０、プリント回路基板４０、複数の回路構成要素５０、および複数の信号端子６０を含むことができる。
【００２１】
電子センサ３０は、プリント回路基板４０へと動作可能に接続されており、オーバーモールド２０によって保護される構成要素のうちの１つである。電子センサ３０によって得られたデータは、車両の物理的特性の変化を検出するために使用することができる。たとえば衝突検出システムは、車両の拘束システムを展開させるのに十分なほど、衝突が深刻であるかを決定するために、電子センサ３０のデータを使用することができる。
【００２２】
本発明の別の実施形態によれば、電子センサ３０は、加速度計（または減速度計）である。加速度計は、車両の加速度および／または減速度を測定する。加速度計によって捕捉されたデータに基づいて、衝突検出システムは、車両の衝突時拘束装置を展開させるかどうかを決定することができる。
【００２３】
本発明のさらに別の実施形態によれば、電子センサ３０は、衝突区域センサである。衝突区域センサは、動的な衝突発生中に、別の物体との接触によって車両が圧砕または変形された量を測定する。衝突区域センサによって捕捉されたデータに基づいて、衝突検出システムは、車両の衝突時拘束装置を展開させるかどうかを決定することができる。
【００２４】
本発明のさらに別の実施形態によれば、電子センサ３０は、ジャイロスコープである。ジャイロスコープは、締結具一体化センサ１の回転に対する、車両の回転を測定する。ジャイロスコープによって捕捉されたデータに基づいて、衝突検出システムは、車両の衝突時拘束装置を展開させるかどうかを決定することができる。
【００２５】
本発明のさらに別の実施形態によれば、電子センサ３０は、圧力センサである。圧力センサは、締結具一体化センサにおける車両上の正常な圧力に対する、衝撃点における車両上の圧力を測定する。圧力センサによって捕捉されたデータに基づいて、衝突検出システムは、車両の衝突時拘束装置を展開させるかどうかを決定することができる。
【００２６】
本発明のさらに別の実施形態によれば、電子センサ３０は、上記で説明したセンサの組合せとすることができる。
【００２７】
電子センサ３０は、プリント回路基板４０の第１の表面へと、動作可能に接続される。プリント回路基板４０は、第１の表面４２および第２の表面４４を有する。プリント回路基板４０は、電子回路の受容に適した、何らかの知られている従来の材料で構成される。
【００２８】
複数の回路構成要素５０は、プリント回路基板４０の第２の表面４４へと、動作可能に接続される。複数の回路構成要素５０は、メモリおよび処理装置（図示せず）を備えることができる。データは、センサ３０から、メモリおよび処理ユニットへと受け渡される。
【００２９】
図１に示すように、複数の信号端子６０が、プリント回路基板４０へと動作可能に接続される。図２および図４に示すように、複数の信号端子６０が、コネクタ・シュラウド７０内に取り囲まれる。コネクタ・シュラウド７０は、複数の信号端子６０を、外部環境から保護する。
【００３０】
信号端子６０は、衝突検出システムへと、動作可能に接続することができる。具体的には、信号端子６０は、衝突検出システムの制御装置へと、動作可能に接続することができる。本発明の一実施形態によれば、締結具一体化センサ１を使用する運転手保護システムは、以下のように動作する。締結具一体化センサ１は、信号を、検出し、処理し、衝突検出システムの制御装置へと送信する。制御装置は次いで、センサ３０によって検出された条件が、車両の衝突拘束システムの作動に値するかどうかを決定する。
【００３１】
本発明の締結具一体化センサ１には、多くの利点がある。締結具１０およびセンサ３０の両方を、１つの装置内に組み合わせることによって、システムの部品の総数、およびそれに伴うコストの両方が低減される。部品がより少なく、設置ステップがより少なく、設置の所要時間がより短いことにより、車両組立ての段階にて、消費者コストが低減される。最後に、本発明の締結具一体化センサ１は、小型かつコンパクトとなる。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態の上記説明を、例示および説明の目的で提示してきた。網羅的とすること、または開示されているその形態に本発明を限定することは意図されておらず、上記教示に照らすと、修正および変形が可能であり、または本発明の実行により、修正および変形を得ることができる。実施形態は、本発明の原理を説明するために、かつ、当業者が本発明を、様々な実施形態において、また企図された特定の用途に適した様々な修正形態と共に利用するための実用的な応用例として、選択され説明された。本発明の範囲は、本発明の添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によって、規定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態による、締結具一体化センサを示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による、締結具一体化センサを示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態による、締結具一体化センサを示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態による、締結具一体化センサを示す側面図である。
【図５】本発明の一実施形態による、締結具一体化センサを示す側面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  締結具一体化センサ
１０  締結具
１２  締結具頭部
１４  締結具本体
２０  オーバーモールド
２２  締結頭部部分の半分
２４  締結頭部部分のもう一方の半分
３０  電子センサ
４０  プリント回路基板
５０  回路構成要素
６０  信号端子
７０  コネクタ・シュラウド
４２  第１の表面
４４  第２の表面
【図１】
2009504500.tif 000003
【図２】
2009504500.tif 000004
【図３】
2009504500.tif 000005
【図４】
2009504500.tif 000006
【図５】
2009504500.tif 000007
【国際調査報告】
2009504500.tif 000008
2009504500.tif 000009
2009504500.tif 000010