(57)【要約】【課題】インバータユニットのケースの変形を迅速に検出可能な被破壊センサを提供することを課題とする。【解決手段】被破壊センサ１は、センサ取付面とセンサ押圧面との間に介装され、母材が樹脂であって脆性および導電性を併有する被破壊部と、被破壊部とセンサ取付面との間に介装され、センサ取付面との間に被破壊部が破壊される際のストロークを確保する複数の支持部と、を有する被破壊部材を備える。被破壊センサは、外部からケースに荷重が入力される際、センサ取付面とセンサ押圧面との間の間隔が短くなり、センサ取付面に支持部が当接した状態で、センサ押圧面から押圧力が加わることにより被破壊部が破壊され、被破壊部の破壊前後において電気抵抗が変化することを基に、ケースの変形を検出する。【選択図】図４
2012242324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のインバータユニットのケースの内面と、該ケースの内部において該内面に対向する対向面と、のうち、一方をセンサ取付面、他方をセンサ押圧面として、
該センサ取付面と該センサ押圧面との間に介装され、母材が樹脂であって脆性および導電性を併有する被破壊部と、
該被破壊部と該センサ取付面との間に介装され、該センサ取付面との間に該被破壊部が破壊される際のストロークを確保する複数の支持部と、
を有する被破壊部材を備え、
外部から該ケースに荷重が入力される際、該センサ取付面と該センサ押圧面との間の間隔が短くなり、該センサ取付面に該支持部が当接した状態で、該センサ押圧面から押圧力が加わることにより該被破壊部が破壊され、該被破壊部の破壊前後において電気抵抗が変化することを基に、該ケースの変形を検出する被破壊センサ。
【請求項２】
前記被破壊部材は、複数の前記支持部のうち少なくとも一つと、前記被破壊部と、を有する一体物の被破壊体を備える請求項１に記載の被破壊センサ。
【請求項３】
複数の前記支持部のうち少なくとも一つは、前記被破壊部の前記電気抵抗に関する電気量を出力する端子である請求項１または請求項２に記載の被破壊センサ。
【請求項４】
前記被破壊部は、自身の破壊を誘起するノッチを有する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の被破壊センサ。
【請求項５】
前記被破壊部は、前記母材中に充填される導電性フィラーを有する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の被破壊センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車やハイブリッド自動車などのインバータユニットに配置され、自身が破壊されることにより、インバータユニットのケースの変形を検出する被破壊センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばハイブリッド自動車用のインバータユニットは、ケースとインバータ回路とを備えている。インバータ回路は、昇圧コンバータとインバータとを備えている。このうち、昇圧コンバータは、メインバッテリの直流を所定の電圧値まで昇圧している。また、インバータは、昇圧された直流を交流に変換している。インバータ回路はケースに収容されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１３２７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インバータ回路には、比較的高圧の電流が流れている。例えば、昇圧コンバータの昇圧側には、６５０ボルト程度の直流電流が流れている。このため、事故などによりインバータユニットが破損した場合、例えばインバータ回路の通電を遮断するなどの対策をとる必要がある。外部から入力される荷重によりインバータユニットが破損する場合は、ケース内部に収容されている部材に先駆けて、いち早くケースが変形する。したがって、インバータユニットの破損を迅速に検出するためには、ケースの変形を迅速に検出できる手段が必要になる。
【０００５】
この点、特許文献１には、窓ガラスの破壊検出方法が開示されている。窓ガラスの室内側の表面には、錠を中心に、導電性ワイヤが一筆書状に貼り付けられている。窓ガラスが破壊されると、導電性ワイヤが断線する。同文献記載の破壊検出方法によると、当該断線を基に、窓ガラスの破壊を検出している。
【０００６】
しかしながら、同文献記載の破壊検出方法によると、窓ガラスに直に導電性ワイヤが貼り付けられている。このため、窓ガラスから独立して、選択的に導電性ワイヤだけを破壊することは困難である。すなわち、導電性ワイヤは、窓ガラスの破壊と同時に（あるいは窓ガラスの破壊後に）断線する。導電性ワイヤは、窓ガラスの破壊に先駆けて断線することはできない。このため、仮に、導電性ワイヤによりインバータユニットのケースの変形を検出しようとしても、ケースが破壊され導電性ワイヤが断線するまでは、ケースの変形を検出することができない。つまり、ケースの変形を迅速に検出することができない。
【０００７】
本発明の被破壊センサは、上記課題に鑑みて完成されたものである。本発明は、インバータユニットのケースの変形を迅速に検出可能な被破壊センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）上記課題を解決するため、本発明の被破壊センサは、車両のインバータユニットのケースの内面と、該ケースの内部において該内面に対向する対向面と、のうち、一方をセンサ取付面、他方をセンサ押圧面として、該センサ取付面と該センサ押圧面との間に介装され、母材が樹脂であって脆性および導電性を併有する被破壊部と、該被破壊部と該センサ取付面との間に介装され、該センサ取付面との間に該被破壊部が破壊される際のストロークを確保する複数の支持部と、を有する被破壊部材を備え、外部から該ケースに荷重が入力される際、該センサ取付面と該センサ押圧面との間の間隔が短くなり、該センサ取付面に該支持部が当接した状態で、該センサ押圧面から押圧力が加わることにより該被破壊部が破壊され、該被破壊部の破壊前後において電気抵抗が変化することを基に、該ケースの変形を検出することを特徴とする。
【０００９】
ここで、被破壊部の有する「脆性」とは、一般的に脆性材料といわれている、ガラス、セラミックスなどの有する脆性と、同等の脆性をいう。本発明の被破壊センサによると、被破壊部の母材が樹脂である。このため、被破壊部の形状に対する自由度が高い。したがって、線状は勿論、帯状や面状の被破壊部を簡単に作製することができる。帯状や面状の被破壊部を配置すると、広い面積に亘ってケースの変形を検出することができる。このため、検出漏れが発生しにくくなる。
【００１０】
また、インバータユニットに荷重が入力される場合、いち早く変形するのはケースである。この点、本発明の被破壊センサによると、ケースの内面を、センサ取付面またはセンサ押圧面として利用している。このため、ケースの変形を迅速に検出することができる。
【００１１】
また、本発明の被破壊センサは、複数の支持部を備えている。荷重が入力される際、複数の支持部は、センサ取付面に対して、被破壊部を、浮いた状態で支持している。このため、センサ取付面と被破壊部との間に、被破壊部の破壊に必要なストロークを確保することができる。
【００１２】
また、被破壊部は、脆性を有している。このため、被破壊部の破壊に必要なストロークが短くて済む。したがって、被破壊センサの荷重伝達方向の肉厚を薄くすることができる。よって、インバータユニットのケース内における、センサ設置スペースを小さくすることができる。また、インバータユニットのケース内における、被破壊センサの配置の自由度が高くなる。
【００１３】
また、被破壊部が脆性を有しているため、ケースの変形に伴いセンサ押圧面から加えられる荷重により、被破壊部は迅速に破壊される。したがって、実際の変形に対する被破壊センサの応答遅れが小さくなる。また、被破壊部が脆性を有しているため、ケースの、破壊に至る変形は勿論、破壊に至らない変形も迅速に検出することができる。
【００１４】
（１−１）好ましくは、上記（１）の構成において、前記ケースは、金属製のケース本体と、該ケース本体の内面に積層される絶縁材製の絶縁シートと、を備え、前記センサ取付面は、該絶縁シートの内面である構成とする方がよい。本構成によると、絶縁シートにより、被破壊センサと、ケース本体と、の間の導通を遮断することができる。
【００１５】
（１−２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記ケースの内部には、前記対向面を有するブラケットが配置される構成とする方がよい。本構成によると、内面を有するケースの壁部と、対向面を有するブラケットと、が対向して配置されている。また、被破壊センサは、壁部とブラケットとの間に介装されている。このため、外部からケースに荷重が入力され、壁部とブラケットとが近接することにより、被破壊センサの被破壊部を破壊することができる。
【００１６】
また、壁部に対するブラケットの位置、ブラケットの荷重入力方向の剛性などを調整することにより、検出感度を調整することができる。例えば、壁部に対してブラケットを離間して配置すると、荷重入力時に、センサ押圧面が被破壊部に到達しにくくなる。このため、検出感度が低くなる。反対に、壁部に対してブラケットを近接して配置すると、荷重入力時に、センサ押圧面が被破壊部に到達しやすくなる。このため、検出感度が高くなる。
【００１７】
また、ブラケットの荷重入力方向の剛性を低くすると、荷重入力時にブラケットが変形しやすくなる。このため、被破壊部が破壊されにくくなる。したがって、検出感度が低くなる。反対に、ブラケットの荷重入力方向の剛性を高くすると、荷重入力時にブラケットが変形しにくくなる。このため、被破壊部が破壊されやすくなる。したがって、検出感度が高くなる。
【００１８】
（１−３）好ましくは、上記（１）の構成において、前記被破壊部の固有振動数は、車両のエンジンの二次振動の周波数を超過するように設定されている構成とする方がよい。エンジン駆動時においては、一次振動と共に、一次振動の周波数の２ｎ（ｎは自然数）倍の周波数の、高次の振動が発生する。ここで、振動のエネルギは、低次になるほど（周波数が低くなるほど）、大きくなる。このため、被破壊部の固有振動数がエンジンの二次振動の周波数以下の場合、被破壊部がエンジンに共振しやすくなる。したがって、被破壊部に不具合が起こるおそれがある。
【００１９】
この点、本構成によると、被破壊部の固有振動数がエンジンの二次振動の周波数を超過するように設定されている。このため、被破壊部がエンジンに共振しにくくなる。より好ましくは、上記（１）の構成において、前記被破壊部の固有振動数は、車両のエンジンの三次振動の周波数を超過するように設定されている構成とする方がよい。こうすると、さらに被破壊部がエンジンに共振しにくくなる。
【００２０】
（２）好ましくは、上記（１）の構成において、前記被破壊部材は、複数の前記支持部のうち少なくとも一つと、前記被破壊部と、を有する一体物の被破壊体を備える構成とする方がよい。
【００２１】
本構成によると、全ての支持部が被破壊部と別体である場合と比較して、部品点数が少なくなる。また、全ての支持部と被破壊部との接合が不要な分、被破壊センサの組付工数が少なくなる。また、被破壊センサの製造コストを削減することができる。
【００２２】
（３）好ましくは、上記（１）または（２）の構成において、複数の前記支持部のうち少なくとも一つは、前記被破壊部の前記電気抵抗に関する電気量を出力する端子である構成とする方がよい。
【００２３】
本構成によると、端子を支持部として用いることができる。このため、端子を支持部として用いない場合と比較して、部品点数が少なくなる。また、被破壊センサの製造コストを削減することができる。
【００２４】
（４）好ましくは、上記（１）ないし（３）のいずれかの構成において、前記被破壊部は、自身の破壊を誘起するノッチを有する構成とする方がよい。本構成によると、被破壊部が破壊されやすくなる。このため、ケースの変形量が小さい場合であっても、変形を検出することができる。すなわち、検出感度が高くなる。また、被破壊部における破壊箇所を、ノッチ付近に誘導することができる。このため、複数の被破壊センサ間において、検出感度のばらつきが小さくなる。また、被破壊部が複数配置されている場合は、複数の被破壊部間において、検出感度のばらつきが小さくなる。
【００２５】
（５）好ましくは、上記（１）ないし（４）のいずれかの構成において、前記被破壊部は、前記母材中に充填される導電性フィラーを有する構成とする方がよい。本構成によると、導電性フィラーの形状、大きさ、充填量などにより、被破壊部の脆性、導電性を調整することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によると、インバータユニットのケースの変形を迅速に検出可能な被破壊センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態である被破壊センサが配置された車両の左側面透過図である。
【図２】同被破壊センサの斜視図である。
【図３】同被破壊センサの左右方向断面図である。
【図４】図３の枠ＩＶ内の拡大図である。
【図５】図３の枠Ｖ内の拡大図である。
【図６】同被破壊センサの被破壊部の荷重伝達時の左右方向断面図である。
【図７】同被破壊部の破壊完了時の左右方向断面図である。
【図８】被破壊部の押し込まれ量と被破壊センサの電気抵抗との関係を示すグラフである。
【図９】被破壊センサのノッチ付近の断面図である。
【図１０】その他の被破壊センサの左右方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の被破壊センサの実施の形態について説明する。
【００２９】
［被破壊センサの配置］
まず、本実施形態の被破壊センサの配置について説明する。図１に、本実施形態の被破壊センサが配置された車両の左側面透過図を示す。図１に示すように、車両９のサイドメンバ９０には、インバータユニット９１が取り付けられている。
【００３０】
インバータユニット９１は、インバータ回路９１０とケース９１１とブラケット９１２とを備えている。ケース９１１は、ケース本体９１１ｃと、絶縁シート９１１ｄと、を備えている。ケース本体９１１ｃは、アルミニウム合金製であって、箱状を呈している。絶縁シート９１１ｄは、絶縁性を有するエラストマー製であって、ケース本体９１１ｃの前壁９１１ｂの後面に積層されている。絶縁シート９１１ｄの後面は、本発明のケースの「内面」の概念に含まれる。絶縁シート９１１ｄの後面は、センサ押圧面９１１ａである。
【００３１】
インバータ回路９１０は、ケース本体９１１ｃの内部に収容されている。インバータ回路９１０は、図示しない昇圧コンバータとインバータとを備えている。ブラケット９１２は、絶縁性を有する樹脂製であって、立壁状を呈している。ブラケット９１２は、ケース本体９１１ｃの内部に収容されている。ブラケット９１２は、絶縁シート９１１ｄと、インバータ回路９１０と、の間に介装されている。
【００３２】
被破壊センサ１は、ケース本体９１１ｃの内部に収容されている。被破壊センサ１は、ブラケット９１２の前面に取り付けられている。ブラケット９１２の前面は、本発明の「対向面」の概念に含まれる。ブラケット９１２の前面は、センサ取付面９１２ａである。被破壊センサ１は、絶縁シート９１１ｄのセンサ押圧面９１１ａに当接している。
【００３３】
［被破壊センサの構成］
次に、本実施形態の被破壊センサの構成について説明する。図２に、本実施形態の被破壊センサの斜視図を示す。図３に、同被破壊センサの左右方向（長手方向）断面図を示す。
図２、図３に示すように、被破壊センサ１は、被破壊部材２を備えている。被破壊部材２は、被破壊体２０と、端子２１Ｌ、２１Ｒと、を備えている。被破壊体２０は、全体として左右方向に延在する平板状を呈している。被破壊体２０の母材はエポキシ樹脂である。母材には、カーボンビーズが充填されている。エポキシ樹脂は、本発明の「樹脂」の概念に含まれる。カーボンビーズは、本発明の「導電性フィラー」の概念に含まれる。被破壊体２０全体を１００体積％として、カーボンビーズは４５体積％配合されている。被破壊体２０は、射出成形品の一体物である。被破壊体２０は、ケース９１１の絶縁シート９１１ｄのセンサ押圧面９１１ａに当接している。被破壊体２０は、五つの支持部２００ａ〜２００ｅと、四つの被破壊部２０１ａ〜２０１ｄと、を備えている。
【００３４】
支持部２００ａ〜２００ｅは、各々、角柱状を呈している。支持部２００ａ〜２００ｅは、センサ取付面９１２ａの前方に配置されている。支持部２００ａ〜２００ｅは、所定間隔ずつ離間して、左右方向に並んでいる。支持部２００ａ〜２００ｅは、センサ取付面９１２ａから前方に離間している。
【００３５】
被破壊部２０１ａ〜２０１ｄは、各々、平板状を呈している。被破壊部２０１ａは支持部２００ａと支持部２００ｂとの間に、被破壊部２０１ｂは支持部２００ｂと支持部２００ｃとの間に、被破壊部２０１ｃは支持部２００ｃと支持部２００ｄとの間に、被破壊部２０１ｄは支持部２００ｄと支持部２００ｅとの間に、各々、架設されている。
【００３６】
被破壊部２０１ａ〜２０１ｄの後面中央には、各々、ノッチ２０２ａ〜２０２ｄが凹設されている。図４に、図３の枠ＩＶ内の拡大図を示す。ノッチ２０２ｂは、被破壊部２０１ｂの後面に形成されている。ノッチ２０２ｂは、上下方向（短手方向）に延在するＶ字溝状を呈している。なお、ノッチ２０２ａ、２０２ｃ、２０２ｄの形状は、ノッチ２０２ｂの形状と同様である。
【００３７】
図５に、図３の枠Ｖ内の拡大図を示す。図２、図３、図５に示すように、端子２１Ｌは、金属製であって、全体としてクランク状に曲がった板状を呈している。端子２１Ｌは、被破壊体２０の左端に配置されている。端子２１Ｌは、被破壊体２０を支持している。すなわち、端子２１Ｌは、本発明の「支持部」の概念に含まれる。端子２１Ｌは、固定端部２１０Ｌと埋設端部２１１Ｌとを備えている。固定端部２１０Ｌには、固定溝部２１０Ｌａが形成されている。固定溝部２１０Ｌａは、左方に開口するＵ字状を呈している。固定溝部２１０Ｌａには、スクリュー８１０Ｌが挿入されている。スクリュー８１０Ｌの胴部には、配線８１１Ｌの目玉部８１１Ｌａが環装されている（図２、図５参照）。スクリュー８１０Ｌにより、固定端部２１０Ｌつまり端子２１Ｌは、ブラケット９１２のセンサ取付面９１２ａに固定されている。また、スクリュー８１０Ｌにより、端子２１Ｌと配線８１１Ｌとは接続されている。
【００３８】
埋設端部２１１Ｌは、固定端部２１０Ｌの右前方向に、一段突出して、配置されている。埋設端部２１１Ｌは、被破壊体２０の左端に、部分的に埋設されている。なお、端子２１Ｒの構成は、端子２１Ｌの構成と同様である。端子２１Ｒの配置は、端子２１Ｌの配置と左右対称である。端子２１Ｒは、被破壊体２０を支持している。すなわち、端子２１Ｒは、本発明の「支持部」の概念に含まれる。スクリュー８１０Ｒにより、端子２１Ｒは、ブラケット９１２のセンサ取付面９１２ａに固定されている。また、スクリュー８１０Ｒにより、端子２１Ｒと配線８１１Ｒとは接続されている。配線８１１Ｌ、８１１Ｒは、制御装置（図略）に電気的に接続されている。制御装置の記憶部には、検出しきい値（電気抵抗）が格納されている。
【００３９】
端子２１Ｌ、２１Ｒと被破壊体２０とは、インサート成形により一体化されている。すなわち、まず、射出成形型のキャビティ内に埋設端部２１１Ｌが部分的に突出した状態で、端子２１Ｌ、２１Ｒを配置し、次に、当該キャビティ内に原料を注入し、被破壊体２０を射出成形することにより、端子２１Ｌ、２１Ｒと被破壊体２０とは一体化されている。
【００４０】
［被破壊センサの動き］
次に、本実施形態の被破壊センサ１の動きについて説明する。図６に、本実施形態の被破壊センサの被破壊部の荷重伝達時の左右方向断面図を示す。図７に、同被破壊部の破壊完了時の左右方向断面図を示す。図８に、被破壊部の押し込まれ量と被破壊センサの電気抵抗との関係をグラフで示す。なお、図６、図７に示す部分は、図４の枠ＩＶ内に対応する部分である。
【００４１】
図６、図７に示すように、荷重Ｆ１は、前方からケース本体９１１ｃ、絶縁シート９１１ｄに入力される。絶縁シート９１１ｄのセンサ押圧面９１１ａは、前方から被破壊体２０の被破壊部２０１ｂを押圧する。このため、図３に示す支持部２００ａ〜２００ｅは、ブラケット９１２のセンサ取付面９１２ａに押しつけられる。図６に誇張して示すように、押圧された被破壊部２０１ｂは、支持部２００ｂと支持部２００ｃとの間で、後方に膨らむように撓む。つまり、被破壊部２０１ｂは、支持部２００ｂ、２００ｃにより確保されるストロークＳ１を消費しながら撓む。このため、被破壊部２０１ｂの後面には、左右方向に引張力Ｆ２が作用する。したがって、ノッチ２０２ｂの溝底に荷重が集中する。
【００４２】
ここで、被破壊体２０は、カーボンビーズを含むエポキシ樹脂製である。このため、被破壊体２０は脆い。したがって、荷重により、ノッチ２０２ｂの溝底には、前方に向かってクラックＣ１が発生する。クラックＣ１が被破壊部２０１ｂの前面まで進展すると、図７に示すように、被破壊部２０１ｂが破断する。
【００４３】
被破壊体２０が破断すると、図３に示す端子２１Ｌ、２１Ｒ間の電気抵抗が無限大になる。すなわち、図８に示すように、電気抵抗が上昇し、検出しきい値Ｒｔｈを超える。電気抵抗が検出しきい値Ｒｔｈを超えると、制御装置の演算部は、被破壊体２０が導通状態から絶縁状態に切り替わったと判別する。つまり、ケース本体９１１ｃ、絶縁シート９１１ｄ、言い換えるとケース９１１の前壁９１１ｂが変形したと判別する。このようにして、本実施形態の被破壊センサ１は、自身が破壊されることにより、ケース９１１の変形を検出している。なお、制御装置の演算部は、被破壊体２０が導通状態から絶縁状態に切り替わったと判別した後、直ちに図１に示すインバータ回路９１０の通電を遮断する。
【００４４】
また、被破壊体２０が短絡すると、端子２１Ｌ、２１Ｒ間の電気抵抗が０になる。このため、図８に点線で示すように、電気抵抗が０になると、制御装置の演算部は、被破壊体２０が導通状態から短絡状態に切り替わったと判別する。
【００４５】
［作用効果］
次に、本実施形態の被破壊センサ１の作用効果について説明する。本実施形態の被破壊センサ１によると、被破壊体２０の母材が樹脂である。このため、被破壊体２０の形状に対する自由度が高い。したがって、線状は勿論、帯状や面状の被破壊部２０１ａ〜２０１ｄを簡単に作製することができる。ここで、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄは面状を呈している。このため、広い面積に亘ってケース本体９１１ｃの変形を検出することができる。したがって、検出漏れが発生しにくくなる。
【００４６】
また、図３に示すように、本実施形態の被破壊センサ１は、支持部２００ａ〜２００ｅを備えている。また、端子２１Ｌ、２１Ｒも、支持部２００ａ〜２００ｅの役割を有している。荷重が入力されると、複数の支持部２００ａ〜２００ｅは、センサ取付面９１２ａに着座する。このため、端子２１Ｌ、２１Ｒ、複数の支持部２００ａ〜２００ｅは、センサ取付面９１２ａに対して、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄを、前方に浮いた状態で支持する。したがって、図４に示すように、センサ取付面９１２ａと被破壊部２０１ａ〜２０１ｄとの間に、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄの破壊に必要なストロークＳ１を確保することができる。
【００４７】
また、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄは、脆性を有している。このため、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄの破壊に必要なストロークＳ１が短くて済む。したがって、被破壊センサ１の前後方向の肉厚を薄くすることができる。よって、ケース９１１内におけるセンサ設置スペースを小さくすることができる。また、ケース９１１内における被破壊センサ１の配置の自由度が高くなる。
【００４８】
また、図７に示すように、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄが脆性を有しているため、荷重Ｆ１により、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄは迅速に破壊される。したがって、実際の変形に対する被破壊センサ１の応答遅れが小さくなる。また、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄが脆性を有しているため、ケース９１１の前壁９１１ｂの、破壊に至る変形は勿論、破壊に至らない変形も検出することができる。
【００４９】
また、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄの壊れやすさを調整することで、検出感度を自在に調整することができる。例えば、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄを壊れやすくすると、ケース９１１の前壁９１１ｂの変形量が小さい場合であっても、変形を検出することができる。すなわち、検出感度が高くなる。被破壊部２０１ａ〜２０１ｄを壊れにくくすると、ケース９１１の前壁９１１ｂの変形量が大きい場合に、変形を検出することができる。すなわち、検出感度が低くなる。
【００５０】
また、本実施形態の被破壊センサ１によると、図３に示すように、一体物の被破壊体２０が配置されている。すなわち、支持部２００ａ〜２００ｅと被破壊部２０１ａ〜２０１ｄとが、射出成形により、一体に作製されている。このため、支持部２００ａ〜２００ｅが被破壊部２０１ａ〜２０１ｄと別体である場合と比較して、部品点数が少なくなる。また、支持部２００ａ〜２００ｅと被破壊部２０１ａ〜２０１ｄとの接合が不要な分、被破壊センサ１の組付工数が少なくなる。また、被破壊センサ１の製造コストを削減することができる。
【００５１】
また、本実施形態の被破壊センサ１によると、端子２１Ｌ、２１Ｒと被破壊体２０とは、インサート成形により一体化されている。すなわち、被破壊体２０の成形と同時に、被破壊体２０と端子２１Ｌ、２１Ｒとの接合が行われる。このため、被破壊センサ１の製造工数が少なくて済む。したがって、被破壊センサ１の製造コストを削減することができる。
【００５２】
また、図３に示すように、本実施形態の被破壊センサ１によると、端子２１Ｌ、２１Ｒが支持部兼用である。このため、端子２１Ｌ、２１Ｒを支持部として用いない場合と比較して、部品点数が少なくなる。また、被破壊センサ１の製造コストを削減することができる。
【００５３】
また、図３に示すように、本実施形態の被破壊センサ１によると、被破壊体２０は、端子２１Ｌ、２１Ｒを介して、センサ取付面９１２ａに取り付けられている。端子２１Ｌ、２１Ｒは金属製である。このため、端子２１Ｌ、２１Ｒは被破壊体２０よりも延性が高い。また、被破壊体２０は、カーボンビーズを含むエポキシ樹脂製である。このため、端子２１Ｌ、２１Ｒは被破壊体２０よりも脆性が低い。すなわち、端子２１Ｌ、２１Ｒは被破壊体２０よりも、変形しても壊れにくい。このため、被破壊センサ１をセンサ取付面９１２ａに取り付ける際、端子２１Ｌ、２１Ｒが変形することにより、被破壊体２０に歪みが残留するのを、抑制することができる。したがって、被破壊体２０が残留歪みにより破壊されやすくなるのを、抑制することができる。
【００５４】
また、図３に示すように、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄには、各々、ノッチ２０２ａ〜２０２ｄが形成されている。このため、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄは破壊されやすい。したがって、ケース９１１の前壁９１１ｂの変形量が小さい場合であっても、変形を検出することができる。すなわち、検出感度が高くなる。また、図６に示すように、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄにおける破壊箇所を、ノッチ２０２ａ〜２０２ｄ付近に誘導することができる。このため、複数の被破壊センサ１間において、検出感度のばらつきが小さくなる。また、単一の被破壊センサ１の複数の被破壊部２０１ａ〜２０１ｄ間において、検出感度のばらつきが小さくなる。
【００５５】
また、被破壊体２０は、カーボンビーズを含有している。このため、カーボンビーズの形状、大きさ、充填量などにより、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄの脆性、導電性を調整することができる。
【００５６】
また、図８に示すように、本実施形態の被破壊センサ１によると、導通状態から絶縁状態への変化のみならず、導通状態から短絡状態への変化を検出することができる。このため、被破壊センサ１の自己診断性が高い。
【００５７】
また、図６に示すように、本実施形態の被破壊センサ１によると、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄの後面（荷重Ｆ１が入力される方向と反対方向の面）に作用する引張力Ｆ２を利用して、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄが破壊される。並びに、荷重が入力される際、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄのうち、後方から支持部２００ａ〜２００ｅにより支持されている部分と、後方から支持部２００ａ〜２００ｅにより支持されていない部分と、の間に作用する剪断力を利用して、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄが破壊される。このため、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄを迅速に破壊することができる。
【００５８】
また、図３に示すように、本実施形態の被破壊センサ１によると、ケース本体９１１ｃの前壁９１１ｂと、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄと、の間に、絶縁シート９１１ｄが介装されている。このため、前壁９１１ｂと被破壊部２０１ａ〜２０１ｄとの導通を遮断することができる。また、絶縁シート９１１ｄは、エラストマー製であり、柔軟である。このため、荷重が入力される前の状態において、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄの振動を吸収することができる。また、絶縁シート９１１ｄは、破壊された後の被破壊部２０１ａ〜２０１ｄの破片を拘束しにくい。このため、チャタリングの発生を抑制することができる。
【００５９】
また、図１に示すように、本実施形態の被破壊センサ１によると、前壁９１１ｂに前後方向に対向して、ブラケット９１２が配置されている。このため、前方から荷重が入力され、前壁９１１ｂとブラケット９１２とが近接することにより、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄを破壊することができる。また、前壁９１１ｂとブラケット９１２との間の間隔、ブラケット９１２の前後方向の剛性などを調整することにより、被破壊センサ１の検出感度を調整することができる。
【００６０】
また、車両９のエンジンの二次振動の周波数が４００Ｈｚであるのに対して、被破壊体２０の固有振動数は４００Ｈｚを超えるように設定されている。このため、被破壊体２０がエンジンに共振しにくい。
【００６１】
また、図１に示すインバータ回路９１０には、比較的高圧の電流が流れている。このため、事故などによりインバータユニット９１が破損した場合、インバータ回路９１０の通電を遮断する必要がある。インバータユニット９１に荷重が入力される場合、いち早く変形するのはケース９１１である。この点、本実施形態の被破壊センサ１によると、ケース９１１の変形を迅速に検出することができる。このため、事故などの場合、インバータ回路９１０の通電を迅速に遮断することができる。
【００６２】
［その他］
以上、本発明の被破壊センサの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００６３】
上記実施形態においては、前後方向を荷重伝達方向としたが、上下方向、または左右方向を荷重伝達方向としてもよい。
【００６４】
ノッチ２０２ａ〜２０２ｄの形状、配置、配置数は特に限定しない。図９（ａ）〜（ｃ）に、被破壊センサのノッチ付近の断面図を示す。なお、図４と対応する部位については、同じ符号で示す。図９（ａ）に示すように、被破壊部２０７の一面に、底面が平面状のノッチ２０７ａを配置してもよい。また、図９（ｂ）に示すように、被破壊部２０７の一面に、断面Ｕ字状のノッチ２０７ｂを配置してもよい。また、図９（ｃ）に示すように、被破壊部２０７の一面に、断面Ｖ字状のノッチ２０７ｃを一対配置してもよい。また、被破壊部２０７の他面に、断面Ｖ字状のノッチ２０７ｄを配置してもよい。また、厚さ方向から見て、ノッチ２０７ｄとノッチ２０７ｃとをずらして配置してもよい。
【００６５】
また、ノッチ形成以外の方法で、被破壊部に、脆弱部、荷重集中部を設定してもよい。例えば、被破壊部に貫通孔を穿設してもよい。また、被破壊部の荷重伝達方向の肉厚を、部分的に小さくしてもよい。
【００６６】
図１０に、その他の被破壊センサの左右方向断面図を示す。なお、図３と対応する部位については、同じ符号で示す。上記実施形態においては、絶縁シート９１１ｄの後面をセンサ押圧面９１１ａとした。また、ブラケット９１２の前面をセンサ取付面９１２ａとした。しかしながら、図１０に示すように、絶縁シート９１１ｄの後面をセンサ取付面９１１ｚとしてもよい。また、ブラケット９１２の前面をセンサ押圧面９１２ｚとしてもよい。また、荷重が入力される前の状態において、被破壊体２０の後面と、センサ押圧面９１２ｚと、が離間していてもよい。また、絶縁シート９１１ｄを、前壁９１１ｂと、スクリュー８１０Ｌ、８１０Ｒと、の間にまで介在させた方がよい。また、ブラケット９１２の材質は特に限定しない。絶縁性の塗装が施された金属製であってもよい。
【００６７】
上記実施形態においては、被破壊センサ１により、ケース本体９１１ｃの前壁９１１ｂの変形の有無を検出した。しかしながら、前壁９１１ｂの変位（前壁９１１ｂの変形を伴わない変位を含む）の有無を検出してもよい。また、前壁９１１ｂとブラケット９１２との間の相対的な位置関係の変化を検出してもよい。また、図６に示すように、前壁９１１ｂの変形の原因が、前壁９１１ｂに入力される荷重Ｆ１の場合は、前壁９１１ｂの変形を介して、前壁９１１ｂに入力される荷重Ｆ１の有無を検出してもよい。
【００６８】
上記実施形態においては、図７に示すように、被破壊部材２が部分的に破壊される場合を説明した。しかしながら、前壁９１１ｂとブラケット９１２との間で被破壊部材２が全体的に圧壊するような場合であっても、被破壊センサ１は、前壁９１１ｂとブラケット９１２との間の相対的な位置関係の変化を検出することができる。
【００６９】
被破壊センサ１用の制御装置の配置場所は特に限定しない。車両９に配置してもよい。また、インバータユニット９１に配置してもよい。被破壊体２０の形状、大きさなどは特に限定しない。
【００７０】
被破壊部の形状、大きさなどは特に限定しない。被破壊部の壊れやすさは、ノッチの形状、配置場所、配置数、隣り合う支持部間の間隔、被破壊部の形状などを適宜変更することにより、調整することができる。
【００７１】
上記実施形態においては、図８に示すように、電気抵抗により、導通状態と、絶縁状態または短絡状態と、を判別した。しかしながら、インピーダンス、電圧、電流などにより、導通状態と、絶縁状態または短絡状態と、を判別してもよい。また、電気抵抗に関連する他の電気量により、これらの状態を判別してもよい。
【００７２】
被破壊部の母材用の熱可塑性樹脂としては、例えば、ＰＥ、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリビニルアセテート（ＰＶＡｃ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ＰＥＴ、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、非晶質フッ素樹脂、非晶質ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂などが挙げられる。
【００７３】
また、被破壊部の母材用の熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
【００７４】
導電性フィラーは、導電性を有するものであれば特に限定しない。例えば、炭素材料、金属などの微粒子が挙げられる。これらのうち、一種を単独で、あるいは二種以上を併せて用いることができる。導電性フィラーとしては、銀、金、銅、ニッケル、ロジウム、パラジウム、クロム、チタン、白金、鉄、およびこれらの合金、カーボン等から適宜選択すればよい。
【００７５】
被破壊体２０、被破壊部２０１ａ〜２０１ｄ、２０５ａ〜２０５ｕ、２０６、２０７は、例えば、次のようにして製造することができる。母材に熱可塑性樹脂を選択した場合には、加熱溶融した熱可塑性樹脂に、導電性フィラー、必要に応じて添加剤を加えて混合した後、プレス成形、射出成形などを行う。また、母材に熱硬化性樹脂を選択した場合には、硬化前樹脂に、硬化剤、必要に応じて添加剤を加えて混合した後、プレス成形などにより硬化させる。
【符号の説明】
【００７６】
１：被破壊センサ、２：被破壊部材、９：車両。
２０：被破壊体、２１Ｌ：端子、２１Ｒ：端子、９０：サイドメンバ、９１：インバータユニット。
２００ａ〜２００ｅ：支持部、２０１ａ〜２０１ｄ：被破壊部、２０２ａ〜２０２ｄ：ノッチ、２０７：被破壊部、２０７ａ〜２０７ｄ：ノッチ、２１０Ｌ：固定端部、２１０Ｌａ：固定溝部、２１１Ｌ：埋設端部、８１０Ｌ：スクリュー、８１０Ｒ：スクリュー、８１１Ｌ：配線、８１１Ｌａ：目玉部、８１１Ｒ：配線、９１０：インバータ回路、９１１：ケース、９１１ａ：センサ押圧面、９１１ｂ：前壁、９１１ｃ：ケース本体、９１１ｄ：絶縁シート、９１１ｚ：センサ取付面、９１２：ブラケット、９１２ａ：センサ取付面、９１２ｚ：センサ押圧面。
Ｃ１：クラック、Ｆ１：荷重、Ｆ２：引張力、Ｒｔｈ：しきい値、Ｓ１：ストローク。
【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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【図１０】
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