(57)【要約】【課題】壊れにくく、組み立て工程において、取り扱いが容易な電気制御装置を提供する。【解決手段】表面接触センサ２９と、プリント回路基板３３とを、それらの間に共通基台３１を挟んで上下に重合し、それらの一側端部同士を、上片１０１と下片１０２とそれらの外側端部同士を連結する中間片１０３とからなる弾性クリップ１０４をもって弾性把持するとともに、弾性クリップ１０４の内面に、複数の配線１０５を備える接続手段４２を添設し、この接続手段４２により、表面接触センサ２９とプリント回路基板３３との電気的な接続を図る。【選択図】図５
2012099339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面接触センサ(29)と、
プリント回路基板(33)と
前記表面接触センサ(29)と前記プリント回路基板(33)との間に配置される共通基台(31)と、
上部(101)と下部(102)と中間部(103)とからなり、前記表面接触センサ(29)と前記共通基台(31)と前記プリント回路基板(33)とを挟んでこれらを固定するクリップ(104)と
を備える電気制御装置(1)であって、
前記弾性クリップ(104)は、内面に、前記表面接触センサ(29)と前記プリント回路基板(33)とを接続する電気接続手段(42)を備え、前記電気接続手段(42)は、上接点(106)と下接点(108)とこれらを接続する配線(105)とからなり、
前記クリップが前記表面接触センサ(29)と前記共通基台(31)と前記プリント回路基板(33)とを挟んでこれらを固定する際に、前記上接点(106)が前記表面接触センサ(29)の上面に、前記下接点(108)が前記プリント回路基板(33)の下面に、それぞれ電気的に接続されることを特徴とする電気制御装置(1)。
【請求項２】
前記弾性クリップ(104)の上部(101)の下面と前記表面接触センサ(29)の上面とのいずれか一方に凸部(110)を、他方には凹部(111)を設け、前記弾性クリップ(104)の下部(102)の上面と前記プリント回路基板(33)の下面とのいずれか一方に凸部(110)を、他方に凹部(111)を設けたことを特徴とする請求項１記載の電気制御装置(1)。
【請求項３】
前記共通基台(31)の上面又は下面に、位置決め用のガイド(112)が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の電気制御装置(1)。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、電動開閉補助方式の電動式ウィンドー、サンルーフ、トランク、電動式後部ドア、および電動スライド式サイドドアなどの電動開閉機構の表面接触型電気制御装置に関する。本発明はまた、マルチメディア  スクリーンや空調装置用電気ユニットの表面接触型電気制御装置にも適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
最近になって、表面接触型制御装置により、運転者の指の圧力を検出し、この検出された圧力の位置や、その後に引き続いて起こる表面上のこの圧力の移動を検出して、特定の動作や車両装置の制御を行わせることが提案されている。これに関して参考となる先行技術は、例えば、シーメンス社の出願に係る特許文献１、２、およびブラックバーンの出願に係る特許文献３などである。この接触表面はどのようなものであってもよく、また異なる技術を適用することができる。
【０００３】
例えば、力検出抵抗器（ＦＳＲ）としても知られている感圧抵抗器を使用する技術は、例えば、静電容量技術や光学技術のような他の同等の技術より、その実行が容易であり、かつ確固としているため、その優位性は高い。
【０００４】
このようなセンサは、例えば「デジタイザー（電子化）パッド」と呼ばれており、参考になる先行文献は、特許文献４〜７などである。
【０００５】
このセンサは、例えば、導電層と抵抗層の間に挟み込まれた半導電層を備えている。ＦＳＲ層上に圧力を掛けると、そのオーム抵抗は減少し、適当な電圧を利用して、掛けられた圧力を測定し、圧力が掛けられた場所の位置を検出することができる。
【０００６】
このセンサは、その電気的入出力端子をプリント回路基板に接続して、制御装置内に組み込まれている。このプリント回路基板は、センサからの信号に基づいて、圧力の掛けられた位置や、圧力の大きさを決定するために使われている。
【０００７】
しかし、この制御装置は、組み立てと製造が困難である。特に、プリント回路基板とセンサ間の接続箇所が、センサの電気的接続が繊細であるために、壊れやすく、傷つきやすい。
【０００８】
このセンサの接触表面や電気的接続箇所が、組み立ての際に損傷を受けると、センサの機能性が損なわれて、耐用寿命が減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】仏国公開特許ＦＲ２７９８３２９号公報
【特許文献２】仏国公開特許ＦＲ２８００８８５号公報
【特許文献３】米国特許第６１５７３７２号明細書
【特許文献４】米国特許第４８１０９９２号明細書
【特許文献５】米国特許第５００８４９７号明細書
【特許文献６】仏国公開特許ＦＲ２６８３６４９号公報
【特許文献７】ＥＰ公開特許ＦＲ２７９８３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、壊れにくく、組み立て工程において、取り扱いが容易な電気制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明は、表面接触センサと、プリント回路基板とを、それらの間に共通基台を挟んで上下に重合し、それらの一側端部同士を、上片と下片とそれらの外側端部同士を連結する中間片とからなる弾性クリップをもって弾性把持するとともに、前記弾性クリップの内面に、複数の配線を備える接続手段を添設し、この接続手段における上片の下面における複数の配線の一端に設けた接触片を、前記表面接触センサの上面に設けた対応する接触片に圧接させ、かつ前記接続手段における下片の上面における複数の配線の他端に設けた接触片を、前記プリント回路基板の下面に設けた対応する接触片に圧接させたことを特徴としている。
【００１２】
この制御装置は、以下のような特徴を備えることができる。
−前記弾性クリップにおける上片の下面とそれに対向する前記表面接触センサの上面とのいずれか一方、および前記弾性クリップにおける下片の上面とそれに対向する前記プリント回路基板の下面とのいずれか一方に凸部を、同じくいずれか他方に、前記凸部に弾性係合するようにした凹部を設ける。
−前記共通基台の上面または下面に、前記表面接触センサまたは前記プリント回路基板を前後から挟む位置決め用の１対の突起を設ける。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の電気制御装置は、壊れにくく、組み立て工程において、その取り扱いが容易である。
【００１４】
本発明の他の利点や特徴は、詳細な説明と添付図面により、明らかになると思う。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ケーシング内に組み込まれている本発明の制御装置の斜視図である。
【図２】本発明の制御装置の第１の実施形態の分解斜視図である。
【図３ａ】本発明の制御装置の基台の斜視平面図である。
【図３ｂ】図３ａの基台の斜視底面図である。
【図４】本発明の組み立てられた制御装置の斜視図である。
【図５】本発明の制御装置の第２の実施形態の分解斜視図である。
【図６】図５に示す弾性クリップの拡大斜視図である。これらの図において、同じ部材には、同じ符号を付してある。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１６】
図１は、ケーシング内に組み込まれた本発明の制御装置１を示している。この制御装置１により、例えば車両の電動式ウィンドー、サンルーフ、または電動式トランク、後部ドア、スライドドアなどの開閉用の電動機構を制御することができる。
【００１７】
この形式の装置は、電気式シート制御や、室内の読書灯や周囲照明のような照明制御など、他のどんな電動車両の電気的制御にも使用できることは明らかである。
【００１８】
例えば、プラスチックからなるケーシングは、互いの内外に組み合わされている蓋３と底５により形成されており、セルフタッピングねじのような固定ねじ７を、ケーシングの底５の外側面を横方向に伸長している環部１１を通過した後に、蓋３の外側面を横方向に伸長している孔９に挿入することにより、互いに保持されている。
【００１９】
図１の左側に見られるように、例えば、電動機構と接続するための、雄の電気コネクタ用の連結器１３が、ケーシングの底５の底部１２に形成されている。
【００２０】
ケーシングを車両に接続するために、弾性係止具１５が、ケーシングの蓋３の外側面に設けられている。
【００２１】
組み立てに際し、蓋３とケーシングの底５の中心を合わせるために、ケーシングの底５の外側面の長手方向の中央部を横切るように設けられているリブ１９を、蓋３の外側面の長手方向の中央部を横断するように形成されている中央凹部１７（図２も参照）に挿入する。
【００２２】
制御装置１を、一方向からのみ、ケーシングの底５に組み立てられるように、制御装置１と係合する凹部２０（図２参照）を、ケーシングの底５の側面の１つに設ける。
【００２３】
ケーシングの蓋３は、ライニング２３が挿入されている開口部２１を備えている。
【００２４】
ライニング２３は、例えばゴムやシリコンのような弾性材料からなっていることが好ましい。他の材料として、ポリカーボネートや、金属とシリコンの混合物をベースにしたものように、より硬くて、非弾力性であるが、変形可能な材料を使用することもできる。ライニング２３は、３つの操作部２６ａ、２６ｂ，２６ｃを区切るために、周辺端部２４と２つの横断リブ２５ａ，２５ｂを備えている。
【００２５】
操作部２６ａは、手動モードにおいて、開を閉に制御する機能を果たすことができる。操作部２６ｂは、例えば、自動モードにおいて、開閉を制御するために、使用者の指の圧力を検出するだけでなく、圧力の動き、特に、使用者の指の移動方向も検出する「スライド」操作部である。操作部２６ｃは、手動モードにおいて、閉を開に制御する機能を果たすことができる。
【００２６】
この操作部２６ａ、２６ｂ，２６ｃは、表皮部２３内にエッチングで描かれている絵文字２７ａ、２７ｂ，２７ｃ、２７ｄを備えている。各絵文字２７ａ、２７ｂ，２７ｃ、２７ｄは、それぞれ特定の制御機能に対応している。これらの絵文字２７ａ、２７ｂ，２７ｃ、２７ｄは半透明であるので、不透明な残りの表皮部２３とは異なり、光を通すことができ、背面照明により、絵文字を見えるようにすることができる。これについては、後で詳述する。
【００２７】
ライニング２３の直下のケーシング内に、本発明の制御装置１の種々のエレメントが配置されている。これらの種々のエレメントの中、表面接触センサ２９と、表面接触センサ２９、及びプリント回路基板３３用の基台３１が、図２に示してある。
【００２８】
この表面接触センサ２９として、力検出抵抗器（ＦＳＲ）としても知られている感圧抵抗器が使用されることが好ましい。
【００２９】
表面接触センサ２９は、後述するように、特有の電気的機能を制御する操作部２６ａ、２６ｂ、２６ｃに対応する、３つの近接している作動域３５、３６，３７を備えている。
【００３０】
横断リブ２５ａ、２５ｂの位置で、表面接触センサ２９は、死角とも呼ばれている２つの操作に加わらない側部３９を備えていることが好ましい。この死角は、表面接触センサ２９からの信号用の通路４１により、通り抜けられている。
【００３１】
表面接触センサ２９の端部には、プリント回路基板３３と電気的に接続するための接続手段４２が設けられている。
【００３２】
表面接触センサ２９だけでなく、接続手段４２も可撓性を有しているのが好ましい。従って、センサ２９を延長して、接続手段４２を形成することもできる。
【００３３】
同様に、接続手段４２を案内するために、基台３１の側面上に、単一部品で作られている案内突起４４のような案内手段を設けると有利である。
【００３４】
センサ２９は、基台３１の硬い上面に、接着してあることが好ましい。
【００３５】
図３ａと図３ｂで、高さをＤで示されている基台３１の上面４３の反対側の長手方向の底面４６上には、プリント回路基板３３が支持されている。
【００３６】
従って、基台３１は、表面接触センサ２９とプリント回路基板３３の間に挿入されている。
【００３７】
このために、プリント回路基板３３を、基台３１に係止する着脱式の固定手段４７が設けられている。
【００３８】
固定手段４７は、プリント回路基板３３の両側面に２つの切り込み４５（図２参照）と、基台３１に、切り込み４５と係合する弾力係止アーム４８とからなるものとすることができる。
【００３９】
プリント回路基板３３と基台３１との間で、所定の長手方向の移動行程のスライド動作が長手方向にできるように、この切り込み４５の長さを、基台３１の弾力係止アーム４８の幅よりも僅かに大きくしておくのが有利である。
【００４０】
最終組み立ての際に、制御装置１上に蓋３を案内するための、蓋３の外側面の長手方向の面の中央部を横切るように位置しているセンタリング溝と、対応するリブ６１を、弾力係止アーム４８に設けておくのが好ましい。
【００４１】
図示しない本発明の別の実施例において、固定手段４７は、基台３１に設けられている１組以上の格納式弾力アームを有するリベット状ピンと、プリント回路基板３３に設けられている１つ以上の長方形の孔とからなるものとされている。
【００４２】
このピンが、関連する長方形の孔に挿入される。この挿入の際に、各組のピンの弾力アームの終端部が、長方形の孔内で係止されて、連結される。
【００４３】
図２に戻ると、プリント回路基板３３を基台３１上に位置決めするために、基台３１に設けられている位置決めピン５３が嵌合する長円孔５１を、プリント回路基板３３の一隅に設けてある。この長円孔５１の長さは、プリント回路基板３３と基台３１とのスライド動作の所定の移動行程と対応している。
【００４４】
このスライド動作により、プリント回路基板３３とケーシングの底５の間に、僅かな遊びを残すことが出来るので、ケーシングの２つの部品３と５の組み立てを容易にすることができる。
【００４５】
プリント回路基板３３を基台３１と対面させるために、基台３１に傾斜面５７を設け、これをプリント回路基板３３の一隅の傾斜面５５に係合させることもできる。
【００４６】
ついて、基台３１を、ケーシングの底５に対して正確に位置決めするために、基台３１の弾力センタリングアーム４８と嵌合しうる、切り込み孔付き側部５９を、底５に設けることもできる。
【００４７】
この目的を達成するために、プリント回路基板３３を基台３１に連結する時に、基台３１の弾力センタリングアーム４８は、プリント回路基板３３を僅かに越えて伸長する。
【００４８】
最終組み立ての際に、ケーシング内に制御装置１を案内するために、ケーシングの蓋３の外側面に設けられている孔９と対応して、基台３１とプリント回路基板３３の側面を横切る凹み部６２と６３を設けることもできる。
【００４９】
プリント回路基板３３（ＰＣＢ）は、出力供給と、センサ２９からの信号を処理する回路を備えているとともに、特定の動作を引き起こすようになっている部品を備えている。このプリント回路基板３３は、主として、センサ２９からの信号を、ＣＡＮネットワークのような車両の通信網に送るのに使われる。
【００５０】
このプリント回路基板３３の上面６０には、後述するように制御装置１を背面照明する発光ダイオード３８のような１つ以上の光源が設けられている。
【００５１】
またプリント回路基板３３の底面６４には、ケーシングの底５の底部１２の雄の電気コネクタ１３の連結部に差し込まれる接続ピン４０が設けられている。
【００５２】
プリント回路基板３３の接続ピン４０を、雄の電気コネクタ１３の連結器に差し込むと、ケーシングの底５内に制御装置１が案内されることとなる。
【００５３】
プリント回路基板３３と表面接触センサ２９の間を電気的に接続するための接続手段４２として、センサ２９の接触表面を延長することにより、接続タブ６７が形成されている。
【００５４】
この接続タブ６７は、共通の基台３１の側面上に形成されている案内突起４４により案内されて、無はんだ接続の圧力嵌めコネクタ７１により、プリント回路基板３３の接点６９と接続しているのが望ましい。
【００５５】
この接続タブ６７を、プリント回路基板３３の底面６４と接続することにより、、組み立てが容易となる。
【００５６】
表面接触センサ２９が、基台３１の硬い上面４３上に案内されて保持された時点で、プリント回路基板３３が底面４６に係止されるので、基台３１は、表面接触センサ２９と、プリント回路基板３３の双方に共用であり、それぞれが、共通基台３１の反対側の面で支えられていることが理解されると思う。
【００５７】
このようにして、プリント回路基板３３と表面接触センサ２９間の、コネクタを直角に曲げることなく、所定位置に保持されるように接続することにより、従来技術における装置の欠点を回避して、制御装置１を、図４に示すように、ケーシング内に容易に組み込んで組み立てることができる。
【００５８】
この結果、この制御装置１は、コネクタに与える圧縮応力が制限されるので、生産の組み立て工程における取り扱いに不安が無く、小型で頑丈な生産単位として構成されている。
【００５９】
次に、この制御装置１を、ケーシングの底５に組み立てる時、ライニング２３が表面接触センサ２９の接触表面上に位置して、この表面上のリブ２５ａと、リブ２５ｂが、制御作動域３５、３６，３７を仕切っている。
【００６０】
図１に示すように、この制御装置１をケーシング内へ組み込むには、ケーシングの底５の上に蓋３を組み立てて、ねじ７を孔９に螺合させて固定すればよい。
【００６１】
このようにして、制御装置１の保護は、より強化される。このような方法で、ケーシング内に組み込む際、雄の連結器１３と連結することにより保護されている接続ピン４０は別として、伸びている接続部や、壊れやすい部品は無い。
【００６２】
図３ａと図３ｂに示す実施例によると、接続タブ６７を案内する案内突起４４は、平行をなすフィン７３ａ、７３ｂ、７３ｃを備えている。
【００６３】
３つのフィン７３ａ、７３ｂ、７３ｃは、その縁が接続タブ６７を支えるように、平行に配置されていることが好ましい。
【００６４】
接続タブ６７がプリント回路基板３３に接続される時、各フィン７３ａ、７３ｂ、７３ｃの形状は、接続タブ６７が案内突起４４の形状に沿って撓むことができるように、特に定められている。
【００６５】
このために、各フィン７３ａ、７３ｂ、７３ｃの縁は、第１曲線部と、この第１曲線部から延長されている第２直線部と、第１曲線部と同じ曲線部を有する第３曲線部を備えている。
【００６６】
曲線部７５と７７は、センサ２９を損傷する恐れのある直角接続を避けるためである。
【００６７】
フィンの直線部７６の高さは、共通基台３１の高さＤと、プリント回路基板３３と、コネクタの高さに関連して定められており、特に、コネクタの高さは、圧力嵌めコネクタ７１の高さと関連づけられている。
【００６８】
接続タブ６７が、案内突起４４から側方へ外れることを防止するために、外側の各フィン７３ａ、７３ｂが、センタリング用の外側壁７９ａ、７９ｂを備えていると有益である。
【００６９】
本発明の特定の実施例において、絵文字２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄの背面照明は、プリント回路基板３３の長手方向の上面に設けられ、共通基台３１の長手方向の硬質面の背面を照射する発光ダイオード３８により行われている。
【００７０】
センサ２９を支えている共通基台の面４３もまた、センサ２９の接触表面のように、透明もしくは半透明であるので、発光ダイオード３８によって放射された光が、絵文字２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄを照明することができる。
【００７１】
絵文字２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄへの照明を均一にするために、プリント回路基板３３の各発光ダイオード３８によって放射された円錐状の光束が、照明される絵文字２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄの大きさより大きいか、または同等の大きさになるように、共通の基台３１の高さＤが設定されている。
【００７２】
本発明の表面接触型電気制御装置１の表面接触センサ２９とプリント回路基板３３は、共通の基台３１の反対側の面により支持されているので、従来技術の問題が解決されている。本発明の実施に際して、共通の基台３１が、組み立て工程において、容易に取り扱える生産ユニットを得る方法となっている。
【００７３】
更に、この装置は、共通基台３１の面の１つにプリント回路基板３３を固定する着脱式係止手段を備えているので、この装置の保守面も容易になる。
【００７４】
又、表面接触センサ２９とプリント回路基板３３の間を電気的に接続する接続手段４２と、センサ２９の接触表面に柔軟性があり、センサ２９の接触表面を延長したような接続タブ６７が形成されており、共通の基台３１の側面に、接続タブ６７用の案内突起４４が設けられている。
【００７５】
その結果、プリント回路基板とセンサ間の接続の保護と強化が行われるので、不良品を発生するリスクが軽減され、かつ電気制御装置の耐用年数が増加する。
【００７６】
図５および図６は、本発明の制御装置の第２の実施形態を示す。なお、図５および図６において、図１〜図４に示す部材と同一または類似の部材には、同一の符号をもって図示するに止め、それらについての詳細な説明は省略する。
【００７７】
この例においては、表面接触センサ２９と、プリント回路基板３３とを、それらの間に共通基台３１を挟んで上下に重合し、それらの一側端部同士を、上片１０１と下片１０２とそれらの外側端部同士を連結する中間片１０３とからなる弾性クリップ１０４をもって弾性把持するとともに、弾性クリップ１０４の内面に、複数の配線１０５を備える接続手段４２を添設し、この接続手段４２における上片１０１の下面における複数の配線１０５の一端に設けた接触片１０６を、表面接触センサ２９の上面に設けた対応する接触片１０７に圧接させ、かつ接続手段４２における下片１０２の上面における複数の配線１０５の他端に設けた接触片１０８を、プリント回路基板３３の下面に設けた対応する接触片１０９に圧接させてある。
【００７８】
弾性クリップ１０４における上片１０１の下面とそれに対向する表面接触センサ２９の上面とのいずれか一方、および前記弾性クリップ１０４における下片１０２の上面とそれに対向する前記プリント回路基板３３の下面とのいずれか一方に凸部１１０を、同じくいずれか他方に、凸部１１０に弾性係合するようにした凹部１１１を設けてある。
【００７９】
共通基台３１の上面または下面には、表面接触センサ２９または前記プリント回路基板３３を前後から挟む位置決め用の１対の突起１１２を設けてある。
この１対の突起１１２により、表面接触センサ２９または前記プリント回路基板３３は前後から挟まれて、共通基台３１から前後方向に位置づれするのが防止される。
【００８０】
第２の実施形態においては、表面接触センサ２９とプリント回路基板３３との間に共通基台３１を挟んで、それらの一側部を弾性クリップ１０４により挟むだけで、それらの固定と、表面接触センサ２９とプリント回路基板３３と電気的な接続とが同時になされ、組付作業性が向上するとともに、部品点数を軽減し、構造を簡素化することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１      制御装置
３      蓋
５      底
７      固定ねじ
９      孔
１１    環部
１２    底部
１３    電気コネクタ
１５    弾性係止具
１７    中央凹部
１９    リブ
２０    凹部
２１    開口部
２３    ライニング
２４    周辺端部
２５ａ  横断リブ
２５ｂ  横断リブ
２６ａ  操作部
２６ｂ  操作部
２６ｃ  操作部
２７ａ  絵文字
２７ｂ  絵文字
２７ｃ  絵文字
２７ｄ  絵文字
２９    表面接触センサ
３１    基台
３３    プリント回路基板  
３５    作動域  
３６    作動域
３７    作動域
３８    発光ダイオード
３９    側部
４０    接続ピン
４１    通路
４２    接続手段
４３    上面
４４    案内突起
４５    切り込み
４６    底面
４７    固定手段
４８    弾力係止アーム
５１    長円孔
５３    位置決めピン
５５    傾斜面
５７    傾斜面
５９    側部
６０    上面
６１    リブ
６２    凹み部
６３    凹み部
６４    底面
６７    接続タブ
６９    接点
７１    圧力嵌めコネクタ
７３ａ  フィン
７３ｂ  フィン
７３ｃ  フィン
７５    曲線部
７６    直線部
７７    曲線部
７９ａ  側壁
７９ｂ  側壁
１０１    上片
１０２    下片
１０３    中間片
１０４    弾性クリップ
１０５    配線
１０６〜１０９    接触片
１１０    凸部
１１１    凹部
１１２    突起
【図１】
2012099339.tif 000003
【図２】
2012099339.tif 000004
【図３ａ】
2012099339.tif 000005
【図３ｂ】
2012099339.tif 000006
【図４】
2012099339.tif 000007
【図５】
2012099339.tif 000008
【図６】
2012099339.tif 000009