(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸線および第１および第２端部を備えた、車両の衝撃事象をモニタリングするための車両の衝撃センサ組立体において、
第１ハウジング部材と、
この１ハウジング部材と協働して細長いチャンネルを形成する第２ハウジング部材と、
変形を受けたときに衝撃事象の信号を発生できる細長い衝撃センサ要素とを有し、この撃センサ要素は前記チャンネル内に配置された前記衝撃センサ要素と、
前記衝撃センサ要素を前記車両に電気的に接続するコネクタと、を有し、
前記第１および第２ハウジング部材が互いに閉鎖できるように協働して前記衝撃センサ要素を封入するようになっており、
前記第１および第２ハウジング部材が協働してプレートを形成し、このプレートは、前記衝撃センサ組立体の第１端部で前記長手方向軸線に対して垂直な態様で配置されかつ前記衝撃センサ組立体を前記車両に固定する少なくとも１つの貫通孔を備えていることを特徴とする車両の衝撃センサ組立体。
【請求項２】
更に、前記衝撃センサ要素からの前記信号を処理する電子部品を有することを特徴とする請求項１記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項３】
更に、前記細長いチャンネル内でかつ前記衝撃センサ要素の下に配置される圧縮性材料からなる層を有していることを特徴とする請求項１記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項４】
前記第１ハウジング部材には、前記衝撃センサ要素に隣接して配置される複数の局部的突出部が形成されており、前記第１ハウジング部材に加えられる充分な衝撃により、前記突出部が前記衝撃センサ要素と係合して該衝撃センサ要素の局部的変形を生じさせることを特徴とする請求項１記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項５】
前記第２ハウジング部材には、ヘッド領域および軸部分を備えた少なくとも１つの直立突出部が形成されており、前記軸部分が前記衝撃センサ要素を通って延び、前記ヘッド領域が、第２ハウジング部材の近くで前記衝撃センサ要素と係合しかつこの衝撃センサ要素を保持することを特徴とする請求項１記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項６】
前記第２ハウジング部材には更に突出キーが形成されており、この突出キーは、前記衝撃センサ組立体の前記第２端部において前記長手方向軸線に対して横方向に配置されていることを特徴とする請求項１記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項７】
前記衝撃センサ要素は曲り感応要素でありかつ圧電ケーブル、ガラス繊維変形センサおよび抵抗要素からなる群から選択されることを特徴とする請求項１記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項８】
前記コネクタはピグテールコネクタからなることを特徴とする請求項１記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項９】
前記コネクタは前記第２ハウジング部材に一体に成形されていることを特徴とする請求項１記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項１０】
長手方向軸線および細長いチャンネルを備えた、車両の衝撃事象をモニタリングすべく配置される車両の衝撃センサ組立体において、
変形したときに衝撃事象の信号を発生できる細長い変形衝撃センサ要素であって、この衝撃センサ要素は前記チャンネル内に配置された前記衝撃センサ要素と、
前記衝撃センサ要素に隣接して配置される複数の局部的突出部が形成された第１ハウジング部材であって、この第１ハウジング部材に加えられる充分な衝撃により、前記突出部が前記衝撃センサ要素と係合してこの衝撃センサ要素の局部的変形を生じさせる前記第１ハウジング部材と、
前記第１ハウジング部材と協働して前記チャンネルを形成する第２ハウジング部材と、
前記チャンネル内でかつ前記変形衝撃センサ要素の下に配置される圧縮性材料からなる層と、
前記衝撃センサ要素を前記車両に電気的に接続するコネクタと、を有し、
前記第１および第２ハウジング部材が互いに閉鎖できるように協働して前記衝撃センサ要素を封入するようになっており、
前記第１および第２ハウジング部材が協働してプレートを形成し、このプレートは、前記衝撃センサ組立体の第１端部で前記長手方向軸線に対して垂直な態様で配置されかつ前記衝撃センサ組立体を前記車両に固定する少なくとも１つの貫通孔を備えていることを特徴とする車両の衝撃センサ組立体。
【請求項１１】
更に、前記衝撃センサ要素からの前記信号を処理する電子部品を有することを特徴とする請求項１０記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項１２】
前記第２ハウジング部材には、ヘッド領域および軸部分を備えた少なくとも１つの直立突出部が形成されており、前記軸部分が圧縮性材料および細長い衝撃センサ要素を通って延び、前記ヘッド領域が、前記衝撃センサ要素と係合しかつこの衝撃センサ要素を前記圧縮性材料に対して保持することを特徴とする請求項１０記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項１３】
前記第２ハウジング部材には更に突出キーが形成されており、この突出キーは、前記衝撃センサ組立体の前記第２端部において前記長手方向軸線に対して横方向に配置されていることを特徴とする請求項１０記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項１４】
前記衝撃センサ要素は曲り感応要素でありかつガラス繊維変形センサ、抵抗要素および圧電ケーブルからなる群から選択されることを特徴とする請求項１０記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項１５】
前記コネクタはピグテールコネクタからなることを特徴とする請求項１０記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項１６】
前記コネクタは前記第２ハウジング部材に一体に成形されていることを特徴とする請求項１０記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項１７】
第１ハウジング部材と、
第２ハウジング部材と、
衝撃事象の信号を発生できる曲り感応抵抗要素であって、この曲り感応抵抗要素は前記第１ハウジング部材または第２ハウジング部材に直接配置されている前記曲り感応抵抗素子と、
前記曲り感応抵抗素子を前記車両に電気的に接続するコネクタと、を有し、
前記第１および第２ハウジング部材が協働してプレートを形成し、このプレートは、前記衝撃センサ組立体の第１端部で前記長手方向軸線に対して垂直な態様で配置されかつ前記衝撃センサ組立体を前記車両に固定する少なくとも１つの貫通孔を備えていることを特徴とする車両の衝撃事象をモニタリングする車両の衝撃センサ組立体。
【請求項１８】
前記曲り感応抵抗要素からの前記信号を処理する電子部品を更に有することを特徴とする請求項１７記載の車両の衝撃センサ組立体。
【請求項１９】
衝撃センサ組立体からの固定具を受け入れる少なくとも１つの貫通孔を備えた車両に衝撃センサ組立体を取り付ける方法において、
長手方向軸線と、第１および第２端部と、断面形状と、電気コネクタとを備えた衝撃センサ組立体を用意する段階であって、前記衝撃センサ組立体の前記第１端部には前記長手方向軸線に対して垂直にプレートが形成されており、このプレートは少なくとも１つの貫通孔を備えた前記衝撃センサ組立体を用意する段階と、
一表面を備えた細長い取付け部材を用意する段階であって、この取付け部材には前記衝撃センサ組立体の前記断面形状を補完する形状をもつ主開口が形成されている前記細長い取付け部材を用意する段階と、
前記取付け部材を前記車両に固定する段階と、
前記衝撃センサ組立体の第２端部を前記取付け部材の主開口内に配置する段階と、
前記プレートが更に内方に摺動することが妨げられるまで、前記衝撃センサ組立体を前記長手方向軸線に沿って前記主開口内に滑入する段階と、
前記プレートの貫通孔および車両の貫通孔に固定具を通す段階と、
前記衝撃センサ組立体の電気コネクタを前記車両に連結する段階と、
を有することを特徴とする車両への衝撃センサ組立体の取付け方法。
【請求項２０】
前記衝撃センサ組立体には突出キーが形成されており、前記取付け部材は、前記突出キーを摺動可能に受け入れることができる細いのど領域を備えたＣ型チャンネルを有することを特徴とする請求項１９記載の車両への衝撃センサ組立体の取付け方法。
【請求項２１】
前記取付け部材には、前記表面上の種々の位置に刻み線が形成されていることを特徴とする請求項１９記載の車両への衝撃センサ組立体の取付け方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、車両の衝撃センサ要素の組立体、および該組立体を車両に取り付ける方法に関し、より詳しくは、衝撃センサのモジュラ組立体、および該組立体の車両への迅速、容易かつ適正な取付け方法に関する。
【０００２】
（背景技術）
現在製造されている殆ど全ての乗用車は、車両の衝撃事象が生じたときに車両乗員等を保護するための或る形式の、衝撃により展開される拘束システムを有している。このような拘束システムとして、例えば、乗客室内の前方および側方エアバッグ、サイドカーテン、膨張シートベルトおよびシートベルトプリテンショナ等がある。また拘束システムとして、車両との衝突時に歩行者を保護する拘束システム、例えば歩行者用エアバッグおよびフード解放機構等がある。一般にセンサシステムは、車両の衝撃事象の発生を検出することにより、このような拘束システムの展開を制御する。
【０００３】
センサシステムは、一般に、車両全体のうち衝突し易い種々の領域に配置されるセンサ要素を介して衝撃事象を検出する。センサ要素は、種々の作動原理および車両の１つまたは幾つかの受動拘束システムのトリガ作動を介して衝撃事象を適宜検出する。種々の形式のセンサが使用されており、例えば、圧電ケーブル、加速度計、圧力センサおよびクラッシュゾーンスイッチが頻繁に使用されている。また、変形センサを使用することもできる。これらのセンサは、センサの変形の度合いに従って変化する電気信号等の出力を発生する。これらのセンサは、衝撃事象時の物理的関与により作動する。すなわち、これらのセンサは、車両の変形を直接検出する。従って、これらのセンサは、衝撃事象の検出に使用され、かつ変形の速度および度合いに関する情報の収集にも使用される。
【０００４】
変形センサの１つの形式は、自動車のサイドドアまたはバンパに沿って配向される細長いストリップの形態をなしている。幾つかのセンサは、その形状から取扱い難いものであり、これらのセンサを車両全体に亘って配置することは複雑で時間を要する仕事である。自動車製造業者により強く要望されかつ実行されている自動車製造へのモジュラ組立体のアプローチは、自動車の設計および部品に多くの点で影響を与えている。幾つかの部品は、しばしば、１つの組立体すなわちモジュールとして一体に結合され、次に該組立体すなわちモジュールが全体として車両に取り付けられる。このモジュラアプローチは、車両の最終製造時の組立て時間を最短化するように設計されている。細長い衝撃変形センサの取付けへのモジュラアプローチは、時間を節約しかつ仕事を一層管理し易いものとする。
【０００５】
衝撃センサを組立体とする設計は、ハウジング内に収容されていてもセンサが適正に機能するセンサの機能的品質に適合できなくてはならない。例えば、変形センサは、車両に取り付けられた後でも、センサの作動機構により曲がる能力すなわち変形する能力を保持しなければならない。これらの変形センサにとって、車両が変形したときにセンサが曲る能力すなわち変形する能力は、センサが適正作動する上で重要である。従って、これらのセンサのいかなる組立体またはハウジングも、この問題に対処できなくてはならない。
【０００６】
また、変形センサはその作動メカニズムのため、センサの長さ方向に亘って均一に加えられる衝撃を検出できないことがある。このような衝撃が生じたとき、センサ全体が内方に押され、衝撃の検出に必要なセンサの曲げまたは変形を引き起こすことはない。逆にいえば、変形センサは、センサ要素の小さい変形によっても不適正に作動信号を発生する虞れがある。例えば、保護されていないセンサ要素は、車両に当った石その他の物体に応答して曲ったり変形することがある。従って、これらのセンサの理想的な組立体は、センサ全体に及ぶ衝撃が加えられるときにセンサの適正変形を確保できると同時に、意味のない周囲物体による衝撃からセンサを保護できるものである。また、製造工程中に取り付けるあらゆる車両部品と同様に、および車両製造へのモジュラアプローチの目的と矛盾しないように、いずれの衝撃センサ組立体も簡単かつ容易な取付けができるものでなくてはならない。センサ組立体の設計は、その適正位置および方向に容易に配置できるものでなくてはならない。また、センサ組立体は、例えば拘束システム制御モジュール等の必要な車両システムへの迅速連結が可能でなくてはならない。
【０００７】
このような背景を考慮して、細長い衝撃センサ要素の保護バリヤを形成できかつ大きい衝撃事象の場合に適正作動を確保できるセンサ組立体が要望されている。センサ組立体は、センサの適正機能を確保できかつ迅速かつ正しい配向を可能にする取付けが行なえるものでなくてはならない。
【０００８】
（発明の開示）
本発明は、上記要望を満たすことができる衝撃センサ組立体に関する。本発明によるセンサ組立体は、上方ハウジング部材と、衝撃センサ要素を受け入れるチャンネルを形成する下方ハウジング部材と、センサ組立体と適当な車両システムとの電気的接続を行なうコネクタとを有している。上下のハウジング部材は、二枚貝の態様で互いに閉じられて、センサ要素をハウジング内に収容する。ハウジング部材は、車両へのセンサ組立体の適正かつ効率的取付けを確保できる構造要素を形成する。センサ組立体はまた、衝撃センサ要素からリレーされた信号を処理するための、ハウジングに取り付けられる電子部品を有している。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態は、変形衝撃センサ組立体に関し、これらのセンサに関連する上記問題点に対処するものである。好ましい実施形態による組立体は、圧縮性材料の層に隣接して変形センサを保持し、これにより、これらのセンサの適正作動に必要な変形を可能にするハウジングを有する。両ハウジング要素は、互いに閉鎖できるように協働して、環境的汚染および不意の衝撃および／または無意味な衝撃からセンサを保護する。また、好ましい実施形態のハウジングは、センサがそのスパン全体に亘って平均的に加えられる衝撃を受けるときのセンサの曲りまたは変形を確実にする構造要素を形成する。
【００１０】
本発明はまた、衝撃センサ組立体を車両に取り付ける方法に関する。本発明は、本願に開示する特徴を有するセンサ組立体を適正に取り付ける簡単かつ迅速な方法を提供する。本発明の方法は、適当なサイズおよびプロファイルををもつ取付け部材を、センサ組立体によりモニタリングすべき車両の部分に固定する段階を有している。取付け部材としては、Ｃ型チャンネルを使用するのが好ましい。次に、センサ組立体が、摺動により取付け部材内に滑入される。組立体の構造的特徴との相互作用により、取付け部材は、組立体を適正位置および方向に受け入れかつ保持する。組立体および取付け部材の寸法的構成により、不適正な取付けすなわち逆向きの取付け等が防止される。センサは、取付け部材内で位置決めされた後、車両に固定される。最後に、センサ組立体のコネクタが、車両の適当なシステムのコネクタに連結される。これにより、衝撃センサ組立体の取付けが完了する。
【００１１】
従って本発明の一目的は、迅速、容易かつ適正な取付けを可能にする衝撃センサ組立体を設けることにより、車両の衝撃センサ要素にモジュラ構造を付与することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、衝撃センサ要素を環境的汚染から保護するハウジングを提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、ハウジングに封入された変形センサが、充分な衝撃事象に応答して依然として確実に曲ることおよび／または変形することを可能にする圧縮性材料を保持するハウジングを提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、センサのスパン全体に亘って均一に加えられた衝撃力に応答して、変形センサの適正作動すなわち曲りおよび／または変形を確実にする構造要素を形成するハウジングを提供することにある。
【００１５】
本発明の他の目的は、車両に適正に取り付けかつ連結することをができる簡単かつコスト効率に優れたセンサ要素組立体を提供することにある。
【００１６】
本発明の更に別の目的は、車両へのセンサ要素組立体の取付け方法を提供することにある。
【００１７】
本発明の長所は、ハウジングが、車両への適正な取付けを確実にする構造要素を形成することである。
【００１８】
本発明の他の長所は、車両へのセンサ組立体の取付け方法が、車両の構造要素に対して組立体を最適配置できることである。
【００１９】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の他の目的および長所は、添付図面を参照して述べる本発明の好ましい実施形態の以下の説明を参照することにより明らかになるであろう。尚、添付図面において、同じ特徴、要素または部品は同じ参照番号で示されている。
【００２０】
図１には、幾つかの展開可能な拘束システムを備えかつ本発明を使用した車両１０が示されている。車両１０は、乗客室１６内に前席１２および後席１４を有している。各座席の近くにはシートベルト１８が取り付けられており、各シートベルト１８には、展開型拘束システムとしてプリテンショナ２０が設けられる。２つの前席１２の前方には、フロントエアバッグ２２が取り付けられている。図示の車両１０は２つのフロントドア２４および２つのリアドア２６を有し、これらの全てのドアには、前席１２および後席１４に隣接してサイドエアバッグ２８が設けられている。車両１０は、フロントバンパ３０を有し、該バンパ３０の近くには歩行者用エアバッグ３２が取り付けられている。
【００２１】
車両１０には加速度計型クラッシュセンサが設けられ、該クラッシュセンサには、車両１０の長手方向加速度を検出するように配向された第１前後方向加速度計３４と、左右方向（すなわち、横方向）加速度を検出すべく配向された第２横方向加速度計３６とが設けられている。或いは所望ならば、これらの２つの加速度計３４、３６は単一の２軸加速度センサに置換できる。これらの加速度計３４、３６は、拘束システム制御モジュール３８に電気的に接続されておりかつ情報伝達する。
【００２２】
図示の車両の衝撃検出システム４０は、車両１０の全体に亘って種々の位置に配置された幾つかのセンサ要素４２と、拘束システム制御モジュール３８と、これらのセンサ要素４２と拘束システム制御モジュール３８との電気的接続部４４とを有している。センサ要素４２は、本発明による衝撃センサ組立体４６内に配置され、かつ車両１０の幾つかの領域で使用される。一般に、センサ要素４２は、衝撃の検出が望まれる車両１０の本体の周囲領域、すなわち衝撃事象が起きたことを知ることができる領域に取り付けられる。例えば、センサ要素４２は、側方衝撃事象を検出するため、車両１０のフロントドア２４内に配置できる。また、センサ要素４２は、車両１０のバンパ３０の近くまたはバンパ内に配置することもできる。このように配置すれば、センサ要素４２は、歩行者を含む衝撃事象のモニタリングにも使用できる。もちろん、他の好ましい位置に配置することもできる。本発明による衝撃センサ組立体４６は、センサ要素４２が最終的に車両１０内のどこに配置されても、容易に取付けおよび適正配置することができる。また、本願に開示する取付け方法は、車両１０の全体に亘って使用できる。
【００２３】
図２に最も良く示すように、本発明の衝撃センサ組立体４６は、センサ要素４２を車両１０内に収容する。センサ組立体４６は、第１すなわち上方ハウジング部材４８と、第２すなわち下方ハウジング部材５０と、衝撃センサ要素４２と、電気コネクタ５２（図５）とを有する。この電気コネクタ５２は、センサ組立体を拘束システム制御モジュール３８の電気接続部に連結するためのピグテールハーネスまたは一体成形コネクタで構成できる。センサ組立体４６はまた、衝撃センサ要素４２から受けた信号を処理するにに必要な電子部品５４を有している。
【００２４】
上方ハウジング部材４８および下方ハウジング部材５０は、射出成形法により成形できる適当なプラスチック材料で形成するのが好ましい。
【００２５】
上下のハウジング部材４８、５０は、互いに閉じることができるように相互作用して、外部から内部隔室５６を分離するハウジングを形成する。上下のハウジング部材４８、５０の相互作用は、両部材４８、５０の開口を通るねじおよびナット、タブおよび対応するスロット構造、および舌部および対応する溝構造による連結を含む種々の態様で行なうことができる。上下のハウジング部材４８、５０の間の境界部の周囲には、ゴムガスケットまたはシーラントのビードのような適当なシールを配置することができる。最終的に、上下のハウジング部材４８、５０の相互作用により、センサ要素４２が封入される。すなわち、上下のハウジング部材４８、５０は、センサ要素４２を包囲して、該センサ要素を外部環境から遮断する。
【００２６】
ひとたび上下のハウジング部材４８、５０が連結されると、下方ハウジング部材５０は、最終的にセンサ組立体４６の内部隔室５６内に配置されるチャンネル５８を形成する。チャンネル５８は、センサ要素４２を受け入れる下方ハウジング部材５０内の凹部である。チャンネル５８は、好ましくは、上方ハウジング部材４８と相互作用するのに必要な直立壁のみを残して、下方ハウジング部材５０のほぼ全長に亘って延びている。かくして、下方ハウジング部材５０は、２つの端壁６０および２つの側壁６２を形成している。チャンネル５８は、この中に配置されるセンサ要素４２の寸法に少なくとも等しい対応長さ、幅および深さをもつ必要がある。チャンネル５８は、この中でセンサ要素４２が僅かに移動できるように、センサ要素４２の対応寸法より僅かに大きい長さおよび幅を有する。もちろん、種々のサイズのチャンネル５８を使用できる。チャンネル５８は、組立体４６により収容されるセンサ要素４２を受け入れかつ保持するのに適した寸法を有している。
【００２７】
電気コネクタ５２は、センサ組立体４６の電子部品５４の情報伝達要素から延びているワイヤが、プラスチック雌型コネクタ等の単一コネクタ５２内に集合されている簡単なピグテールコネクタからなる。ピグテールコネクタは、車両１０のコネクタと補完的関係をなす。センサ組立体４６と車両１０との連結は、両補完コネクタを互いに押し込むことにより行なわれる。或いは、より詳しく後述するように、コネクタ５２は、該コネクタ５２が上方ハウジング部材４８または下方ハウジング部材５０のいずれかに一体成形される一体成形コネクタとして構成できる。
【００２８】
好ましい実施形態は、衝撃センサ要素４２から受けた信号を処理するのに必要な電子部品５４を有している。電子部品５４は、上方ハウジング部材４８または下方ハウジング部材５０のいずれか、または適当な固定具により上方ハウジング部材４８または下方ハウジング部材５０に固定される電気ブレッドボードに配置される。電子部品５４には、衝撃センサ要素４２から受けた信号を電圧信号に変換するのに必要な要素を含めることができる。例えば、より詳細に後述するように、好ましい実施形態は、変形すると抵抗出力が変化する曲り感応抵抗要素を有している。好ましくは、電子部品５４には、変化した抵抗を電圧出力（該電圧出力は、次に、拘束システム制御モジュール３８にリレーされる）に変換する電流ポンプおよび電圧デバイダ等の要素を含めることができる。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態は、特に変形衝撃センサ要素のために設計された特徴を有する衝撃センサ組立体４６を提供する。このカテゴリの衝撃センサは、曲り感応抵抗要素と、曲り感応光ファイバセンサと、圧電ケーブルとを有している。変形センサは、衝撃事象時の物理的な直接的必然関係を介して車両の衝撃事象を検出できる。衝撃事象時の直接的必然関係によりセンサが曲げられまたは変形されると、センサの出力信号が変化して、衝撃事象の表示を与える。出力のこの変化は検出され、これに基いて展開決定を行なうことができる。
【００３０】
例えば、Longfordの米国特許第５，５８３，４７６号に開示された可撓性ポテンショメータ等の曲り感応抵抗要素は、該要素の変形につれて変化する電気信号を与える。曲り感応抵抗要素は、該要素の変形の度合いにつれて変化する抵抗出力を与えるインキのような導電性材料のストリップを有している。一般に、導電性材料は、ポリアミドのような可撓性基板上に配置される。要素が大きく曲るか変形されると、要素の抵抗も対応して増大する。抵抗のこの変化は検出でき、受動拘束システムの展開が開始される。曲り感応抵抗要素は、本発明の好ましい実施形態が特に良く適合する変形センサの唯一の例である。曲り感応抵抗要素の特定例はその性質のみを示したに過ぎず、いかなる意味でも本発明の範囲を制限するものではない。
【００３１】
この展開モードのため、ハウジング内での変形センサの位置決めは厳格に行なわれる。例えば、衝撃事象に応答して変形センサが曲げられないか変形されない場合には、出力に変化が生じず、従って衝撃は検出されない。好ましい実施形態では、チャンネル５８は、センサ要素４２に加えて圧縮性材料６４の層を収容できる充分な深さを有している。好ましくは、圧縮性材料６４はストリップの形態をなす発泡体の層である。圧縮性材料６４はセンサ要素４２の下（すなわち、チャンネル５８の底）に配置され、適正な配置および固定が容易に行なえる接着裏当てまたは他の適当な手段を設けることができる。
【００３２】
圧縮性材料６４は、圧力に応答して内方に圧縮される。圧縮性材料６４は衝撃事象に応答して曲ることができるように、センサ要素４２に充分なコンプライアンスを与えることが好ましい。
【００３３】
変形センサはまた、衝撃に応答できる態様に配置されなくてはならない。すなわち、センサ要素４２は、一定の引張り荷重が加えられるように取り付けられることはない。従って、好ましい実施形態の下方ハウジング部材５０は、チャンネル５８内にセンサ要素４２を緩く保持できる構造要素を形成する。好ましくは、図３に示すように、下方ハウジング部材５０は直立ノブ６６を形成しており、該ノブ６６は、センサ要素４２の対応位置決め孔７０の直径より僅かに大きい直径をもつヘッド領域を有している。直立ノブ６６は、位置決め孔７０の直径よりかなり小さい直径をもつ細い軸部分７２を有している。軸部分７２の高さは、ヘッド領域６８が圧縮性材料６４およびセンサ要素４２より上方に位置し、これにより両者６４、４２を所定位置に保持できるように定められる。下方ハウジング部材５０は、チャンネル５８の各コーナに１本ずつ、全部で４本のこのようなノブ６６を有するが、所望の保持を達成するのに適した直立ノブ６６の本数は任意に定めることができる。圧縮性材料６４は各直立ノブ６６を受け入れる対応スロットまたは孔を有し、センサ要素４２は各直立ノブ６６のための対応位置決め孔７０を有している。このように構成されかつ位置決めされると、直立ノブ６６の軸部分７２は、移動の自由度が圧縮性材料６４に殆どまたは全く伝達されないように、圧縮性材料６４のスロットまたは孔により包囲される。直立ノブ６６の軸部分７２がセンサ要素４２の小さい直径の位置決め孔７０内に位置し、より大きい直径のヘッド領域６８が位置決め孔７０上に位置する。この構成により、センサ要素４２はあらゆる方向に自由に移動でき、直立ノブ６６の軸部分７２の直径とセンサ要素４２の位置決め孔７０の直径との差による制限を受けるに過ぎない。この移動自由度が、変形センサの適正機能にとって必要な順応性が得られる。すなわち、センサ要素４２は、衝撃事象に応答して移動しかつ変形できる。
【００３４】
この実施形態では、ヘッド領域６８がセンサ要素４２の各位置決め孔７０に押し通されるまで、位置決め孔７０の近くでセンサ要素４２に圧力を加えることにより、センサ要素４２の最終配置が達成される。
【００３５】
別の構成として、直立ノブ６６を下方ハウジング部材５０とは別体に構成し、接着剤またはねじ等により下方ハウジング部材５０に取り付けることもできる。この実施形態では、センサ要素４２の位置決め孔７０が圧縮性材料６４のスロットまたは孔の上に重なるようにして、圧縮性材料６４およびセンサ要素４２を最初に配置することができる。次に、直立ノブ６６を位置決め孔７０およびスロットに通し、最後に直立ノブ６６を適当な態様で下方ハウジング部材５０に固定する。
【００３６】
本発明のセンサ要素組立体４６には１つ以上のセンサ要素４２を設けることができることは理解されよう。例えば、図５に示すように、チャンネル５８内で、複数の個々のセンサ要素４２を水平方向に、すなわち端と端とが整合するようにして配置できる。この態様では、幾つかの個々のセンサ要素４２が上下のハウジング部材４８、５０内に封入され、複数のセンサ要素４２を車両１０内に容易に配置できる。
【００３７】
好ましい実施形態の上方ハウジング部材４８も、変形センサの適正機能を確保できる。好ましい実施形態では、上方ハウジング部材４８がクラッシュアクチュエータ７４を形成する。クラッシュアクチュエータ７４は、上方ハウジング部材４８から下方ハウジング部材５０に向って延びている突出部である。すなわち、クラッシュアクチュエータ７４は上方ハウジング部材４８の内部から外方に延びており、下方ハウジング部材５０のチャンネル５８内に配置されたセンサ要素４２に対面する作用面７６を有している。好ましさの点で幾分劣るが、クラッシュアクチュエータ７４は、上方ハウジング部材４８の外面から外方に延びるように構成できる。この実施形態では、衝撃事象の力が、上方ハウジング部材４８を介してクラッシュアクチュエータ７４をセンサ要素４２内に押し込み、センサ要素４２を変形させる。
【００３８】
クラッシュアクチュエータ７４は、センサ全体に及ぶ衝撃事象に付随する問題に対処すべく作動する。これらの衝撃事象が変形センサに加えられるとき、曲げまたは変形は生じないであろう。変形というよりも、センサ要素４２の全体が単に内方に押されるであろう。この状況では、変形センサを適正に機能させる上で必要な出力変化は全く生じない。クラッシュアクチュエータ７４は、確実に何らかの変形を生じさせる。なぜならば、突出部がセンサ要素４２に向って延びているので、上方ハウジング部材４８に力が加えられると、この力が局部的であるかセンサ要素４２の全長に及ぶものであるかに係わらず、クラッシュアクチュエータ７４がセンサ要素４２を押してこれを曲げるからである。この力によりクラッシュアクチュエータ７４が内方に移動され、クラッシュアクチュエータ７４が内方への移動を続けると、センサ要素４２が曲げられかつ変形される。
【００３９】
クラッシュアクチュエータ７４に作用する内方への力による変形を最大にするには、クラッシュアクチュエータ７４の作用面７６の幅は、少なくともセンサ要素４２の幅と同程度であるのが好ましい。従って、クラッシュアクチュエータ７４は、平らな作用面７６を有しかつ台形、正方形または長方形の形状を有することが好ましい。もちろん、クラッシュアクチュエータ７４は、衝撃事象の力を変形センサ要素に伝達するのに適した任意の形状にすることができる。
【００４０】
好ましい実施形態では、上方ハウジング部材４８が複数のクラッシュアクチュエータ７４を形成している。センサ全体に及ぶ衝撃の検出を確保するには、クラッシュアクチュエータ７４は、互いに等間隔に配置し、かつセンサ要素４２の全長に沿って配置するのが好ましい。しかしながら、クラッシュアクチュエータ７４は、センサ組立体４６内に配置されたセンサ要素（単一または複数）４２に適した任意の順序および／またはパターンで配置できる。
【００４１】
上下のハウジング部材４８、５０はまた、必要材料および製造工程を有効に省略するセンサ要素４２の基板としても機能する。例えば前述のように、曲り感応抵抗要素は、一般に、インキのような導電性材料を使用しており、電気コネクタが可撓性基板に印刷される。可撓性基板に代えて、上方ハウジング部材４８または下方ハウジング部材５０のいずれかを使用できる。基板として使用するのは上方ハウジング部材４８が好ましい。図５に最も良く示すように、この実施形態ではセンサ要素４２は、直接印刷等の適当な手段により上方ハウジング部材４８上に直接設けられる。また、上方ハウジング部材４８上には、シルバートレース等の電気的接続部４４が直接設けられる。基板としてこのように上方ハウジング部材４８を使用すると、ポリアミド可撓性基板および圧縮性材料６４の層が不要になる。従って、この構成により、センサ要素４２およびセンサ組立体４６の製造コストが節約される。この実施形態では、上下のハウジング部材４８、５０は、可撓性を維持するために薄くするのが好ましい。この厚さは、約１〜３ｍｍが適当である。
【００４２】
また、好ましい実施形態の上下のハウジング部材４８、５０は、車両１０への適正な取付けおよび容易な固定を確保できる構造的特徴を有している。最初に、最終的に車両１０の乗客室１６に対面するように配置される下方ハウジング部材５０が突出キー７８を形成する。突出キー７８は、プロファイル８０を形成する、比較的小さくて外方に延びている部材が好ましい。必要ならば、プロファイル８０は、車両１０のフレームのキー開口８２の形状および取付け部材８４の開口の形状、より詳しくは、車両１０へのセンサ組立体４６の固定に使用されるＣ型チャンネルののど領域８６の形状を補完する形状にする。突出キー７８のプロファイル８０と、取付けに使用される取付け部材８４の開口とのこの相関関係、および必要ならば、車両１０のフレームのキー開口との相関関係は、取付け後のセンサ要素４２の適正配向を確保する。これは、一方向に曲げられたときにのみ機能する曲り感応抵抗要素のようなセンサ要素４２にとって重要である。
【００４３】
突出キー７８のプロファイル８０形状は、正方形または長方形が好ましい。また、突出キー７８は下方ハウジング部材５０と一体に成形するのが好ましい。或いは、もちろんであるが、突出キー７８は、上方ハウジング部材４８により形成するか、上下のハウジング部材４８、５０の両者の協働により形成するか、任意の適当な手段により上方ハウジング部材４８または下方ハウジング部材５０に固定される別体部材で形成できる。図８に示すように、突出キー７８は、センサ組立体４８の全長に比べて比較的小さければ充分である。適正に機能するには、突出キー７８は、取付け部材８４内に組立体の一端を固定できる充分な長さを有するだけでよい。また、突出キー７８は、組立体４６の一端に配置するだけでよい。しかしながら、必須というわけではないが、突出キー７８は、センサ組立体４６の全長に亘って配置することもできる。
【００４４】
突出キー７８には、他の機能をもたせることもできる。前述のように、コネクタ５２は、上方ハウジング部材４８または下方ハウジング部材５０のいずれかに一体成形することができる。下方ハウジング部材５０に一体成形されるとき、突出キー７８は、一体成形コネクタ５２として機能できる。この実施形態では、一体成形コネクタはピンホール電気コネクタを形成し、該コネクタ内に車両１０からの雄型連結ピンが挿入されて、連結を形成する。一体成形コネクタとしての機能が、取付け時の組立体４６の適正配向を確保する突出キー７８の能力を妨げるか、変えることはない。ピンホール電気コネクタは、組立体が取付けのためのＣ型チャンネル内に滑入されるときにＣ型チャンネルの細いのど領域８６を通ってアクセスできる。Ｃ型チャンネルの形状以外の形状をもつ取付け部材８４は、開口または凹部等を通して、一体成形されたコネクタにアクセスできるようにする。
【００４５】
センサ組立体４６はまた、該組立体４６を車両１０に固定するための貫通孔９０を備えたプレート８８を有している。プレート８８は、組立体４６の一端に配置される正方形または長方形の面を有する。プレート８８は、該プレートがひとたび当接すると、組立体４６が取付け部材８４内に更に滑入することを防止できる充分なサイズを有している。プレート８８には少なくとも１つの貫通孔９０を有し、好ましくは２つ、４つまたは６つの貫通孔９０を有している。貫通孔９０は、適当なねじまたは他のコネクタが貫通孔９０を通ることを可能にすると同時に、このようなコネクタのヘッド部分をプレート８８に隣接して保持できる充分なサイズを有する。貫通孔９０は、各貫通孔９０が、組立体４６が取り付けられる車両１０の部分の同サイズの貫通孔９２と整合するパターンに配置されている。貫通孔９０はオフセットさせることができる。すなわち、プレート８８の縁部からの距離を変化させて、取付け時の組立体４６の適正配向を一層確実にする。プレート８８は、組立体４６の一端に配置される。図８に最も良く示す好ましい実施形態では、プレート８８は、突出キー７８が配置される端部とは反対側の端部に配置される。好ましくは、図２に示すように、上下のハウジング部材４８、５０が協働してプレート８８を形成するようにする。この実施形態では、下方ハウジング部材５０が下方プレート部材９４を形成し、上方ハウジング部材４８が上方プレート部材９６を形成する。上下のハウジング部材４８、５０が互いに連結されると、完成したプレート８８が形成される。或いは、上方ハウジング部材４８または下方ハウジング部材５０のいずれかがプレート８８の全体を形成するように構成できる。更には、プレート８８は、適当な手段により組立体４６に固定される別体部材で形成できる。
【００４６】
ここで、本発明の衝撃センサ組立体４６を車両１０に取り付ける方法について説明する。本発明の衝撃センサ組立体４６の取付け法は、次の段階からなる。第１に、本発明による衝撃センサ組立体４６が選択される。センサ組立体４６は、センサ要素４２および電気コネクタ５２を有しかつ完全に組み立てられている。すなわち、センサ要素４２はチャンネル５８内に適当に配置すなわち下方ハウジング部材５０に直接配置されており、上下のハウジング部材４８、５０は互いに閉じられている。また、好ましい取付け法では、組立体４６は上記構造的特徴、すなわち突出キー７８およびプレート８８を有している。
【００４７】
次に、取付け部材８４が選択される。取付け部材８４は、車両１０の構造的補強要素に使用されるものと同様な金属で形成するのが好ましい。取付け部材８４の寸法は組立体４６の全体的寸法を補完するものであり、これにより、取付け部材８４は組立体４６を摺動可能に受け入れかつ保持することができる。すなわち、取付け部材８４は、組立体４６の断面寸法より僅かに大きい主開口を有している。好ましくは、取付け部材８４はＣ型チャンネルである。すなわち、チャンネル部材は、文字「Ｃ」の形状の断面プロファイルを有する。「Ｃ」型プロファイルは、細いのど領域８６を形成する２つの対向フランジにより形成されている。Ｃ型チャンネルの主開口は、組立体４６の断面寸法を補完する形状を有している。主開口は、本発明の組立体４６を摺動可能な態様で受け入れるのに適した寸法を有している。細いのど領域８６は、一体成形されたコネクタを形成する突出キー７８のプロファイル８０を受け入れるのに充分なほど大きいが、のど領域内での突出キー７８の回転を防止するのに充分なほど小さい。Ｃ型チャンネルは、選択された組立体４６をプレート８８まで摺動可能に受け入れるのに充分な長さを有する。
【００４８】
組立体４６に剛性が付与されることを防止するため、取付け部材８４にはその長さ方向に沿う種々の位置において刻み線を入れて取付け部材８４を有効に弱化させ、衝撃を受けたときに、組立体４６およびこれに含まれたセンサ要素４２の変形を可能にする能力を確保する。また、これにより、Ｃ型チャンネルのスパン上に作用する衝撃事象の緩和すなわち分散化を防止することにより、衝撃事象を確実に集中化させることができる。
【００４９】
次に、取付け部材８４が、取付け位置９８で車両１０に固定される。好ましくは、図７に最も良く示すように、取付け位置９８は、取付け部材８４と、車両１０の構造要素（例えば補強ビーム）に取り付けられる垂直支持部材との間のスポット溶接を構成する。或いは、ねじまたはリベット等の他の連結具を用いて取付け部材８４を車両１０の構造要素に固定できる。更に別の態様として、取付け位置９８は、固定プレートと車両の構造要素との間の付加溶接を用いた、取付け部材８４と固定プレートとの間の溶接で構成できる。
【００５０】
取付け部材８４が車両１０に固定された後に、センサ組立体４６を摺動により取付け部材８４内に滑入する。好ましい組立て方法では、センサ組立体４６は、突出キー７８がＣチャンネルの開放端の近くに位置するように位置決めされる。組立体４６はＣチャンネルの主開口内に滑入され、一方、突出キー７８のプロファイル８０は、該突出キー７８がＣ型チャンネルに出合った後に、細いのど領域８６に通される。組立体４６は、プレート８８が更に内方に移動することが妨げられるまで、Ｃ型チャンネル内に完全に滑入される。この時点で、プレート８８の貫通孔９０が車両１０の貫通孔９２に整合される。
【００５１】
次に、ねじが形成された金属板ねじまたはねじボルト等の適当な緊締具が、プレート８８の各貫通孔９０に通され、更に車両１０の対応貫通孔９２内に通される。必要ならば、ねじボルト、ナットおよびワッシャまたは他の固定具が、車両１０の貫通孔９２を超えて延びる緊締具の部分に取り付けられる。
【００５２】
最後に、センサ組立体４６の電気コネクタ５２が車両１０の衝撃検出システム４０の電気的接続部４４に接続される。前述のように、この段階には、ピグテールコネクタと車両１０の対応コネクタとを連結すること、または適当な車両コネクタを、一体成形されたコネクタのピンホールコネクタ内に押し込むことが含まれる。
【００５３】
組立体４６と車両１０との電気的接続が確立されたならば、センサ組立体４６の取付けおよび固定が完了する。
【００５４】
上記開示は、本発明を実施する発明者により考えられた最良の形態である。しかしながら、衝撃センサ、衝撃検出システムおよび自動車製造の分野の当業者には、本発明による衝撃センサ組立体および該組立体を車両に取り付ける方法に関する種々の変更は明白であろう。上記開示は、当業者が本発明の実施を可能にすることを意図したものであり、本発明は、上記開示に限定されるものと解すべきではなく上記種々の変更を包含するものであり、また特許請求の範囲の記載によってのみ制限されるものと解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるセンサ組立体を含む車両を示す概略平面図である。
【図２】  本発明によるセンサ組立体の縦断面図である。
【図３】  本発明によるセンサ組立体を図２の３−３線に沿って切断した断面図である。
【図４】  本発明によるセンサ組立体の上方ハウジング部材の一部を破断して示す平面図である。
【図５】  本発明による衝撃センサ組立体の、関連センサ要素を備えた下方ハウジング部材を示す平面図である。
【図６】  本発明によるセンサ組立体を示す端面図である。
【図７】  本発明によるセンサ組立体を受け入れる取付け部材を備えた車両ドアを示す概略断面図である。
【図８】  本発明によるセンサ組立体を受け入れる取付け部材を備えた車両ドアを示す概略側面図である。
【図９】  本発明によるセンサ組立体を受け入れる取付け部材を備えた車両ドアを示す概略端面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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