DE112006000637T5

DE112006000637T5 - Öffnungs-/Schließvorrichtung

Info

Publication number: DE112006000637T5
Application number: DE112006000637T
Authority: DE
Inventors: Hidenori Kosai Ishihara
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 2005-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2008-02-28
Also published as: WO2006101109A1; US7958672B2; CN101142369A; US20090100755A1; CN101142369B

Abstract

Öffnungs- und Schließvorrichtung (1), gekennzeichnet durch:
einen leitfähigen, bewegbaren Körper (4), der in einer Schließrichtung und einer Öffnungsrichtung, die der Schließrichtung entgegengesetzt ist, bewegbar ist, um einen Öffnungsbereich (9) zu öffnen und zu schließen, der in einem leitfähigen, eine Öffnung bildenden Körper (3) gebildet ist, wobei der bewegbare Körper (4) einen vorderen Randbereich (4a) aufweist, der an der in Schließrichtung des bewegbaren Körpers (4) vorderen Seite angeordnet ist, und der Öffnungsbereich einen gegenüberliegenden Randbereich aufweist, der dem vorderen Randbereich (4a) gegenüberliegt;
einen Sensor (41), der in einem Gerätekörper (4) angeordnet ist, der entweder der eine Öffnung bildende Körper (3) oder der bewegbare Körper (4) ist, wobei der Sensor (41) entweder im vorderen Randbereich (4a) oder im gegenüberliegenden Randbereich angeordnet ist, wobei der Sensor (41) eine Sensorelektrode (53) aufweist und der Sensor (41) einen leitfähigen, festzustellenden Gegenstand (110) auf der Grundlage der Änderung der Kapazität zwischen der Sensorelektrode...

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Öffnungs- und Schließvorrichtung.
Hintergrund
In herkömmlicher Weise hat es ein Fahrzeug gegeben, das mit einer Öffnungs- und Schließvorrichtung ausgestattet ist, die ein Türblatt entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs auf der Grundlage der Antriebskraft eines Motors oder dergleichen verschiebt (das Öffnen und Schließen durchführt). Die Öffnungs- und Schließvorrichtung ist mit einem Sensor ausgestattet, der das Vorhandensein eines Fremdmaterials zwischen dem Türblatt während einer Schließbewegung und einer Fahrzeugkarosserie feststellt. Der Sensor macht von einer in dem Patentdokument 1 offenbarten Bauweise Gebrauch.
Der in der oben genannten Veröffentlichung offenbarte Sensor ist beispielsweise mit einer Sensorelektrode ausgestattet, die am vorderen Endbereich des Türblatts angeordnet ist. Wenn ein Fremdmaterial zwischen dem Türblatt und dem Fahrzeugkörper während der Schließbewegung des Türblatts vorhanden ist, wird die durch die Sensorelektrode festgestellte Kapazität geändert. Eine Steuervorrichtung bestimmt, dass auf der Grundlage der Änderung der Kapazität das Fremdmaterial zwischen dem Türblatt und der Fahrzeugkarosserie vorhanden ist, und bewegt das Türblatt zu der vollständig offenen Position auf der Grundlage der Antriebskraft des Motors oder dergleichen. Wie oben angegeben führt der Sensor eine Klemmfeststellung aus und stellt das zwischen dem Türblatt und der Fahrzeugkarosserie vorhandene Fremdmaterial in einer berührungsfreien Weise fest.
Jedoch wird bei dem in der oben angegebenen Veröffentlichung offenbarten Sensor eine erste Streukapazität zwischen der Sensorelektrode und dem Türblatt erzeugt, und wird, wenn das Fremdmaterial dem Türblatt von der Außenseite des Türblatts aus nahe kommt, eine zweite Streukapazität zwischen dem Fremdmaterial und dem Türblatt erzeugt. Die zweite Streukapazität ist mit der ersten Streukapazität parallel über das Türblatt gekoppelt. Entsprechend wird sogar dann, wenn das Fremdmaterial nicht in den Bereich zwischen dem Türblatt und der Fahrzeugkarosserie gelangt, die Kapazität, die durch die Sensorelektrode festgestellt wird, geändert. Entsprechend besteht beispielsweise, wenn eine Person dem Türblatt von der Außenseite des Türblatts aus nahe kommt, die Gefahr, dass die Steuervorrichtung fehlerhafterweise feststellt, dass Fremdmaterial zwischen dem Türblatt und der Fahrzeugkarosserie vorhanden ist, um das Türblatt während des Schließvorgangs anzuhalten oder das Türblatt zu der vollständig offenen Position anzutreiben.

Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2004-257 788.

Offenbarung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Öffnungs- und Schließvorrichtung zu schaffen, die eine fehlerhafte Arbeitsweise eines Kapazitätssensors verhindert.
Zur Lösung der oben angegebenen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Öffnungs- und Schließvorrichtung mit einem leitfähigen, bewegbaren Körper zur Verfügung. Der bewegbare Körper ist in Schließrichtung und in der zur Schließrichtung entgegengesetzten Öffnungsrichtung bewegbar, um den in einem eine Öffnung bildenden, leitfähigen Körper gebildeten Öffnungsbereich zu öffnen und zu schließen. Der bewegbare Körper weist einen vorderen Randbereich auf, der an der in Schließrichtung des bewegbaren Körpers vorderen Seite angeordnet ist. Der Öffnungsbereich weist einen entgegengesetzt ausgerichteten Randbereich auf, der dem vorderen Randbereich gegenüberliegt. Der Sensor ist in einem Aufnahmekörper angeordnet, der entweder dem die Öffnung bildenden Körper oder dem bewegbaren Körper entspricht. Der Sensor ist entweder im vorderen Randbereich oder im entgegengesetzt ausgerichteten Randbereich angeordnet. Der Sensor weist eine Sensorelektrode auf. Der Sensor kann einen festzustellenden, leitfähigen Gegenstand auf der Grundlage einer Änderung der Kapazität zwischen der Sensorelektrode und dem festzustellenden Gegenstand feststellen, der der Sensorelektrode nahe kommt. Eine Wächterelektrode ist zwischen dem Aufnahmekörper und der Sensorelektrode vorgesehen. Die Wächterelektrode ist elektrisch an der Sensorelektrode angeschlossen. Das elektrische Potenzial der Wächterelektrode wird gleich dem elektrischen Potenzial der Sensorelektrode oder auf einer festgelegten Größe in Hinblick auf das elektrische Potenzial der Sensorelektrode gehalten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung eines Fahrzeugs, das mit einer elektrischen Schiebetürvorrichtung ausgestattet ist, die eine durch Realisierung der vorliegenden Erfindung erreichte Ausführungsform zeigt;
2 ist eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugs von 1;
3 ist eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung des in 1 dargestellten, das Türblatt antreibenden Mechanismus;
4 ist eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung des Türblatts von 1 und eines an dem Türblatt befestigten Sensors;
5 ist eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung des in 4 dargestellten Sensors und eines eine Schaltung aufnehmenden Bereichs;
6A ist ein Schnitt durch den Sensor von 5;
6B ist ein Schnitt durch den Sensorhauptkörper von 6A;
7 ist ein Blockdiagramm mit der Darstellung der elektrischen Konfiguration eines Fremdmaterial feststellenden Bereichs von 6A;
8 ist ein Schnitt mit der Darstellung der inneren Bauweise des die Schaltung aufnehmenden Bereichs von 5;
9 ist ein Schnitt durch einen Sensor entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung eines Rahmenelements in dem Sensor von 9;
11 ist eine perspektivische Ansicht mit der Darstellung einer modifizierten Ausführungsform eines Anschlussbereichs des die Schaltung aufnehmenden Bereichs in Hinblick auf die Wächterelektrode; und
12 ist ein Schnitt mit der Darstellung der inneren Bauweise des die Schaltung aufnehmenden Bereichs gemäß einer anderen Ausführungsform.
Beste Art der Ausführung der Erfindung
Nachfolgend wird eine elektrische Schiebetürvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 und 2 zeigen ein Fahrzeug 2, das mit einer elektrischen Schiebetürvorrichtung 1 ausgestattet ist, die als Öffnungs- und Schließvorrichtung dient. Die Schiebetürvorrichtung 1 ist mit einer Fahrzeugkarosserie 3, einem Türblatt 4, einem Betätigungsmechanismus 5, einem Antriebmechanismus 6, einem Fremdmaterial feststellenden Bereich 7 und einer Steuerschaltung 8 ausgestattet. Die Fahrzeugkarosserie 3, die als eine Öffnung bildender Körper dient, und das Türblatt 4, das als bewegbarer Körper dient, sind aus leitfähigem Metall hergestellt. Eine Türöffnung 9, die als ein Öffnungsbereich dient, der durch das Türblatt 4 geöffnet und geschlossen wird, ist in der Seitenfläche an der linken Seite der Fahrzeugkarosserie 3 gebildet. Das Türblatt 4 ist etwa in rechtwinkliger Gestalt entsprechend der Türöffnung 9 ausgebildet und an der Fahrzeugkarosserie 3 über den Betätigungsmechanismus 5 in einer solchen Weise befestigt, dass es etwa in Längsrichtung zum Öffnen und Schließen der Türöffnung 9 bewegbar ist. Mit anderen Worten ist das Türblatt 4 in Richtung nach vorn entsprechend der Schließrichtung und in Richtung nach hinten entsprechend der Öffnungsrichtung, die zur Schließrichtung entgegengesetzt ist, zum Öffnen und Schließen des Öffnungsbereichs 9 bewegbar.
Gemäß Darstellung in 2 und 3 ist der Betätigungsmechanismus 5 durch eine obere Schiene 11, eine untere Schiene 12 und eine mittlere Schiene 13, die an der Fahrzeugkarosserie 3 vorgesehen sind, und einen oberen Arm 15, einen unteren Arm 16 und einen mittleren Arm 17 gebildet, die am Türblatt 4 vorgese hen sind.
Die obere Schiene 11 und die untere Schiene 12 sind jeweils am oberen Bereich und am unteren Bereich der Türöffnung 9 im Fahrzeug 2 vorgesehen und erstrecken sich etwa in Längsrichtung des Fahrzeugs 2. Die mittlere Schiene 13 ist etwa im mittleren Bereich des hinteren Teils der Türöffnung 9 im Fahrzeug 2 vorgesehen und erstreckt sich etwa in Längsrichtung des Fahrzeugs 2. Jede der Schienen 11 bis 13 ist so ausgebildet, dass sie entlang der Längsrichtung des Fahrzeugs 2 verläuft, und ist so gebogen, dass der vordere Bereich der Innenseite des Fahrgastraums zugewandt ist.
Die Arme 15 bis 17 sind jeweils am oberen Bereich, am unteren Bereich und am mittleren Bereich an der Seitenfläche des Türblatts 4 innerhalb des Fahrgastraums befestigt. Der obere Arm 15 ist mit der oberen Schiene 11 verbunden, der untere Arm 16 ist mit der unteren Schiene 12 verbunden, bzw. der mittlere Arm 17 ist mit der mittleren Schiene 13 verbunden. Die jeweiligen Arme 15 bis 17 sind durch die jeweiligen Schienen 11 bis 13 geführt und in Längsrichtung des Fahrzeugs 2 bewegbar.
Gemäß Darstellung in 1 und 3 ist der Antriebmechanismus 6 mit einem endlosen Band 21, einer Schiebebetätigungseinrichtung 22, einer Schließbetätigungseinrichtung 23 und einem Positionsdetektor 24 (siehe 7) ausgestattet und durch die Steuerschaltung 8 gesteuert. Die Steuerschaltung 8 ist im Türblatt 4 angeordnet und nimmt elektrische Energie von einer Batterie 25 (siehe 7) im Fahrzeug 2 auf.
Gemäß Darstellung in 3 sind eine Antriebsriemenscheibe 26, die sich um eine sich in vertikaler Richtung des Fahrzeugs 2 erstreckende Welle dreht, und eine Vielzahl von angetriebenen Riemenscheiben 27 sind in der Nähe der unteren Schiene 12 vorgesehen, und ist das endlose Band 21 um die Antriebsriemenscheibe 26 und um die angetriebenen Riemenscheibe 27 herum gelegt. Der distale Endbereich des unteren Arms 16 ist an dem endlosen Band 21 befestigt. Ferner wird, wenn das endlose Band 21 umlaufen gelassen wird, der untere Arm 16 entlang der unteren Schiene 12 bewegt, und wird das Türblatt 4 in Längsrichtung verschoben.
Wie in 1 dargestellt ist die Schiebebetätigungseinrichtung 22 an die Antriebsriemenscheibe 26 angekoppelt. Die Schiebebetätigungseinrichtung 22 ist derart gestaltet, dass sie mit einem Schiebemotor (siehe 7) und einem Drehzahlreduzierungsmechanismus (nicht dargestellt) ausgestattet ist, der die Umlaufbewegung des Schiebemotors 28 verzögert. Der Schiebemotor 28 läuft in Reaktion auf ein Antriebssignal um, das von der Steuerschaltung 8 aus eingegeben wird. Die Umlaufbewegung des Schiebemotors 28 wird durch den Drehzahlreduzierungsmechanismus verzögert und an die Antriebsriemenscheibe 26 von einer Ausgangswelle (nicht dargestellt) der Schiebebetätigungseinrichtung 22 aus übertragen.
Die Schließbetätigungseinrichtung 23 ist im Türblatt 4 angeordnet 4. Die Schließbetätigungseinrichtung 23 ist derart gestaltet, dass sie mit einem Schließmotor 29 (siehe 7) und einem Drehzahlreduzierungsmechanismus (nicht dargestellt) ausgestattet ist, der die Umlaufbewegung des Schließmotors 29 verzögert. Das Türblatt 4 ist mit einem Sperrmechanismus (nicht dargestellt) wie einem Riegel ausgestattet. Der Sperrmechanismus sperrt das Türblatt unbewegbar in einem Zustand, bei dem das Türblatt 4 die Türöffnung 9 (in einem Zustand, bei dem sich das Türblatt 4 in der vollständigen Schließstellung befindet) verschließt. Der Schließmotor 29 wird in Reaktion auf ein Antriebssignal in Umlauf versetzt, das von der Steuerschaltung 8 in dem Fall eingegeben wird, bei dem sich das Türblatt 4 in der Nähe der vollständig geschlossenen Position befindet, und bewegt das Türblatt 4 zu einer Position, in der das Türblatt 4 durch den Verriegelungsmechanismus sowie durch Betätigung des Verriegelungsmechanismus verriegelt werden kann.
Wie in 7 dargestellt ist der Positionsdetektor 24 mit irgendeiner Welle von Drehwelle (nicht dargestellt) des Schiebemotors 28, Ausgangswelle (nicht dargestellt) der Schiebebetätigungseinrichtung 22 und Drehzahlreduzierungsgetriebe (nicht dargestellt) ausgestattet, die zwischen dem Schiebemotor 28 und der Schiebebetätigungseinrichtung 22 vorgesehen ist. Der Positionsdetektor 24 stellt die Größe einer Drehbewegung irgendeiner Welle von Drehwelle, Ausgangswelle und Drehzahlreduzierungsgetriebe von dem Zeitpunkt des Beginns des Antriebs des Schiebemotors 28 an fest. Der Positionsdetektor 24 gibt ein Positionsfeststellungssignal entsprechend der festgestellten Größe der Drehbewegung an die Steuerschaltung 8 ab. Die Steuerschaltung 8 stellt die Größe der Schiebebewegung des Türblatts 4, d.h. die Position des Türblatts 4 (des unteren Arms 16) auf der Grundlage des eingegebenen Positionsfeststellungssignals fest. Der Positionsdetektor 24 ist beispielsweise durch einen Magnet, der zusammen mit irgendeiner Welle von Drehwelle, Ausgangswelle und Drehzahlreduzierungsgetriebe umläuft, und durch ein Hall-Element gebildet, das dem Magnet gegenüber liegend angeordnet ist.
Ein Betätigungsschalter 31 ist elektrisch an der Steuerschaltung 8 angeschlossen. Der Betätigungsschalter 31 ist an einem Armaturenbrett 32 (siehe 1) angeordnet. Wenn der Betätigungsschalter 31 durch einen Fahrgast betätigt wird, um die Türöffnung 9 zu öffnen, wird ein Öffnungssignal zum Verschieben des Türblatts 4 zum Öffnen der Türöffnung 9 an der Steuerschaltung 8 von dem Betätigungsschalter 31 aus eingegeben. Wenn das Öffnungssignal eingegeben wird, gibt die Steuerschaltung 8 ein Antriebssignal zum Öffnen des Türblatts 4 an den Schiebemotor 28 ab.
Ferner wird, wenn der Betätigungsschalter 31 durch den Fahrgast betätigt wird, um die Türöffnung 9 zu schließen, ein Schließsignal zum Verschieben des Türblatts 4, um die Türöffnung 9 zu schließen, von dem Betätigungsschalter 31 aus an die Steuerschaltung eingegeben. Wenn das Schließsignal eingegeben wird, gibt die Steuerschaltung 8 ein Antriebssignal zum Schließen des Türblatts 4 an den Schiebemotor 28 ab. Wenn das Türblatt 4 betätigt wird, um geschlossen zu werden, und ein Feststellungsmittel für eine halbe Sperrung feststellt, dass sich der Sperrmechanismus dem Zustand einer halben Sperrung nähert, gibt die Steuerschaltung 8 das Antriebssignal an den Schließmotor 29 ab.
Wie in 4 dargestellt ist der Feststellungsbereich 7 für Fremdmaterial derart ausgebildet, dass er mit einem Fremdmaterialsensor 41 und einem Protektor 42 gestaltet ist. Der Feststellungsbereich 7 für Fremdmaterial stellt ein erstes Fremdmaterial 110 (einen festzustellenden Gegenstand) zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 zu der Zeit fest, während das Türblatt 4 in der Richtung zum Schließen der Türöffnung 9 verschoben wird.
Wie in 6A und 7 dargestellt ist der Detektor 41 für Fremdmaterial derart gestaltet, dass er mit einem Sensorhauptkörper 44, einem Kapazitätsdetektor 45 und einem Stromfeststellungselement 46 ausgestattet ist und durch die Steuerschaltung 8 gesteuert wird.
Wie in 6A dargestellt ist der lange Sensorhauptkörper 44 entlang des vorderen Seitenbereichs zu der Zeit der Schließbewegung in der Vorwärtsbewegungsrichtung angeordnet, d.h. eines vorderen Randbereichs 4a des Türblatts 4 am Umfangsrandbereich des Türblatts 4. Mit anderen Worten ist der Sensorhauptkörper 44 am vorderen Randbereich 4a angeordnet, der sich an der in Schließrichtung des Türblatts 4 vorderen Seite befindet. Der Sensorhauptkörper 44 ist in Koaxialkabelgestalt ausgebildet. Detaillierter ausgedrückt ist wie in 6B dargestellt der Sensorhauptkörper 44 mit einer säulenförmigen Kernelektrode 51, einem zylindrischen piezoelektrischen Gummi 52, der koaxial zu der Kernelektrode 51 in der Umfangsfläche der Kernelektrode 51 angeordnet ist, und einer zylindrischen Sensorelektrode 53 ausgestattet, die koaxial zur Kernelektrode 51 in der äußeren Umfangsfläche des piezoelektrischen Gummis 52 angeordnet ist. Die äußere Umfangsfläche der Sensorelektrode 53 ist mit einer äußeren Haut 54 beschichtet, die aus einem Isolierkörper hergestellt ist.
Wie in 4 dargestellt ist das obere Ende des Sensorhauptkörpers 44 aus Kunststoff gegossen. Ferner ist wie in 5 dargestellt ein eine Schaltung aufnehmender Bereich 61 einstückig im unteren Ende des Sensorhauptkörpers 44 vorgesehen. Wie in 8 dargestellt ist in dem eine Schaltung aufnehmenden Bereich 61, der als Anschlussbehandlungsbereich dient, ein Plattenelement 62 aufgenommen. Das rechteckige Plattenelement 62 ist etwas größer als der Durchmesser des Sensorhauptkörpers 44. Ein erstes Metallteil 63, ein zweites Metallteil 64 und ein drittes Metallteil 65 sind am Plattenelement 62 angeordnet. Die Sensorelektrode 53 ist hintereinander am Kapazitätsdetektor 45 über eine erste elektrische Leitung 46, das erste Metallteil 63 und eine erste Versorgungsleitung 67 angeschlossen. Die Kernelektrode 51 ist hintereinander an der Masse GND über eine zweite elektrische Leitung 68, das zweite Metallteil 64 und eine zweite Versorgungsleitung 69 angeschlossen.
Ein Pufferverstärker 71, der als Schaltungsvorrichtung dient, ist am Plattenelement 62 angeordnet. Der Pufferverstärker 71 ist an der Masse GND über die zweite Versorgungsleitung 69 angeschlossen und empfängt elektrische Leistung über eine dritte Versorgungsleitung 72. Ein Eingangsanschluss 74 des Pufferverstärkers 71 ist an der Sensorelektrode 53 hintereinander über das dritte Metallteil 65 und eine dritte elektrische Leitung 77 angeschlossen. Der Pufferverstärker 71 ist elektrisch am Stromfeststellungselement 46 über eine vierte Versorgungsleitung 78 angeschlossen. Ein Ausgangsanschluss 75 des Pufferverstärkers 71 ist an einem Anschluss 76 angeschlossen, der an der äußeren Umfangsfläche des eine Schaltung aufnehmenden Bereichs 61 vorgesehen ist.
Wie in 7 dargestellt sind der Kapazitätsdetektor 45 und das Stromfeststellungselement 46 elektrisch an der Steuerschaltung 8 angeschlossen. Die Steuerschaltung 8 liefert einen elektrischen Strom an die Sensorelektrode 53.
Die Endbereiche der ersten elektrischen Leitung 66, der zweiten elektrischen Leitung 68, der dritten elektrischen Leitung 77, der ersten Versorgungsleitung 67 und der zweiten Versorgungsleitung 69 sind mit dem entsprechenden Teil von erstem Metallteil 63, zweitem Metallteil und drittem Metallteil 65 beispielsweise durch Widerstandsverschweißung verbunden. Das Plattenelement 62 ist zusammen mit jedem der Elemente, die am Plattenelement 62 und einem Endbereich des Sensorhauptkörpers 44 angeordnet sind, aus Kunststoff gegossen.
Wie in 7 dargestellt bilden der Kapazitätsdetektor 45 und die Sensorelektrode 53 einen berührungsfreienfreien Feststellungsbereich 47, der das erste Fremdmaterial 110 feststellen kann, das zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 vorhanden ist. Der Kapazitätsdetektor 45 wird durch die Steuerschaltung 8 angetrieben und gibt ein Kapazitätsfeststellungssignal an die Steuerschaltung 8 durch Feststellen der Änderung der Kapazität zwischen der Sensorelektrode 53 und der Masse GND ab.
Das Stromfeststellungselement 46, die Kernelektrode 51, der piezoelektrische Gummi 52 und die Sensorelektrode 53 bilden einen Berührungsfeststellungsbereich 50, der mit dem ersten Fremdmaterial 110, das zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 vorhanden ist, in Berührung kommt, um das erste Fremdmaterial 110 festzustellen. Das Stromfeststellungselement 46 kann einen elektrischen Strom, der zwischen der Sensorelektrode 53 und der Kernelektrode 51 fließt, feststellen und ist innerhalb des Türblatts 4 angeordnet. Wenn eine Presskraft auf den Sensorhauptkörper 44 von einem äußeren Bereich aus zur Einwirkung kommt, d.h. wenn die Presskraft auf den piezoelektrischen Gummi 52 zur Einwirkung kommt, wird der Widerstandswert des piezoelektrischen Gummis 52 geändert, und fließt der elektrische Strom zwischen der Sensorelektrode 53 und der Kernelektrode 51. Das Stromfeststellungselement 46 stellt den Strom fest und gibt ein Stromfeststellungssignal an die Steuerschaltung 8 ab. In diesem Fall sind die in 7 dargestellte Bauweise und die durch die Bauweise erreichte Arbeitsweise als Beispiel dargestellt und können in geeigneter Weise geändert werden.
Wie in 6A dargestellt hält der Protektor 42, der als Abstützelement dient, den Sensorhauptkörper 44 und befestigt den Sensorhauptkörper 44 am Türblatt 4. Der Protektor 42 ist mit einem Anbringungsbereich 81 und einem Haltebereich 82 ausgestattet, der einstückig am Anbringungsbereich 81 ausgebildet ist. Der äußere Umfangsbereich des Protektors 42 ist mit einer Isolierbeschichtung 83 beschichtet, die aus Silicon oder dergleichen hergestellt ist.
Der Anbringungsbereich 81 ist aus einem isolierenden Kunststoffmaterial gebildet, das ein Elastomer oder Gummi umfasst, und kann elastisch deformiert werden. Die Abmessung des Anbringungsbereichs 81 in Längsrichtung (die Abmessung in vertikaler Richtung) ist etwa gleich der Abmessung des Sensorhauptkörpers 44 in axialer Richtung. Das Anbringungselement 81 ist mit einem Rahmenelement 84 ausgestattet, das den Anbringungsbereich 81 verstärkt und einen U-förmigen Querschnitt im inneren Bereich aufweist. Das Rahmenelement 84, das aus einem leitfähigen Material, beispielsweise aus einem Metall oder dergleichen, hergestellt ist, ist mit einer Vielzahl von Rahmenelement-Hauptkörpern 84a ausgestattet, die miteinander entlang der Längsrichtung des Anbringungsbereichs 81 gekoppelt sind. Gemäß Darstellung in 5 ist eine fünfte elektrische Leitung 85, die als Verbindungselement dient, elektrisch am unteren Ende des Rahmenelements 84 angeschlossen. Der Anbringungsbereich 81 weist eine Anbringungsnut 86 auf, die an der inneren Seite des Rahmenelement-Hauptkörpers 84a angeordnet ist. Die Anbringungsnut 86 erstreckt sich entlang der Längsrichtung des Anbringungsbereichs 81 und ist zu der dem Haltebereich 82 gegenüberliegenden Seite hin offen. Mit anderen Worten ist der Anbringungsbereich 81 in einer U-förmigen Querschnittgestalt ausgebildet. Die Anbringungsnut 86 ist durch eine erste Fläche 86a und eine zweite Fläche 86b, die einander gegenüberliegen, begrenzt. Jeweils zwei Klemmstücke 87 stehen von einer Fläche von erster Fläche 86a und zweiter Fläche 86b in Richtung aufeinanderzu vor, d.h. Insgesamt stehen vier Klemmstücke 87 vor.
Gemäß Darstellung in 5 und 6A ist das Türblatt 4 mit einer inneren Platte 92 an der inneren Seite des Fahrzeugs und mit einer äußeren Platte 95 an der äußeren Seite des Fahrzeugs ausgestattet. Der vordere Bereich der inneren Platte 92 ist abgebogen und mit einem feststehenden Bereich 93 (einem vorderen Randbereich 4a), der der vorderen Seite des Fahrzeugs zugewandt ist, und mit einem verlängerten Bereich 94 ausgestattet, der sich von dem feststehenden Bereich 93 aus zu der vorderen Seite des Fahrzeugs hin erstreckt. Der vordere Bereich der äußeren Platte 95 ist zurück gefaltet, um den verlängerten Bereich 94 einzuklemmen. Eine lange Klammer 91 ist am feststehenden Bereich 93 befestigt. Die Klammer 91, die einen L-förmigen Querschnitt aufweist, weist einen eingeklemmten Bereich 96 auf, der sich in Richtung zur vorderen Seite des Fahrzeugs hin erstreckt. In einem Zustand, bei dem die Klammer 91 am feststehenden Bereich 93 angebracht ist, steht der verlängerte Bereich 94 im Vergleich zu dem eingeklemmten Bereich 96 in Richtung zur vorderen Seite des Fahrzeugs hin vor.
Zur Befestigung des Protektors 42 am Türblatt 4 ist der Anbringungsbereich 81 an der Klammer 91 befestigt. Mit anderen Worten bewegt sich der eingeklemmte Bereich 96 nach vorn in die Anbringungsnut 86 durch Anordnen der Anbringungsnut 86 an dem eingeklemmten Bereich 96 und durch Drücken des Protektors 42 in Richtung zu der Klammer 91. Eine Vielzahl von Klemmstücken 87 ist durch den eingeklemmten Bereich 96 derart gedrückt, dass sie elastisch deformiert sind, und klemmt den eingeklemmten Bereich 96 auf der Grundlage einer elastischen Kraft ein. Wie oben angegeben klemmt der Anbringungsbereich 81 den eingeklemmten Bereich 96 ein, wodurch der Protektor 42 am Türblatt 4 befestigt ist.
Wie in 6A dargestellt ist der Haltebereich 82 mit einer zylindrischen Gestalt mit einem Einsetzloch 101 ausgebildet. Eine Abmessung des Haltebereichs 82 in axialer Richtung ist gleich einer Abmessung des Anbringungsbereichs 81 in Längsrichtung. Der Durchmesser des Einsetzlochs 101 ist etwas größer als der Durchmesser des säulenförmigen Sensorhauptkörpers 44. Der Haltebereich 82 weist eine Wächterelektrode 102 und einen Kontaktbereich 103 auf.
Die Wächterelektrode 102 ist aus leitfähigem Kunststoffmaterial, das ein Elastomer oder Gummi umfasst, gebildet und kann elastisch deformiert werden. Die Wächterelektrode 102 ist einstückig im unteren Bereich des Anbringungsbereichs 81, der in einer U-förmigen Gestalt ausgebildet ist, gebildet und mit dem Rahmenelement 84 in Berührung gebracht. Die Wächterelektrode 102 ist in halbkreisbogenförmiger Querschnittgestalt ausgebildet und zu der dem Anbringungsbereich 81 gegenüberliegenden Seite hin offen. Eine erste Endfläche 102a an der Außenseite des Fahrzeugs (der der äußeren Platte 95 entsprechenden Seite) der Wächterelektrode 102 ist an der vorderen Seite des Fahrzeugs als vorderes Ende 4b (vorderes Ende der äußeren Platte 95) des Türblatts 4 angeordnet. Ferner ist eine zweite Endfläche 102b an der inneren Seite des Fahrzeugs (an der von der äußeren Platte 95 entfernt gelegenen Seite) der Wächterelektrode 102 hinter der ersten Endfläche 102a am Fahrzeug 2 angeordnet.
Der Kontaktbereich 103 ist aus isolierendem Kunststoffmaterial, das ein Polymer oder Gummi umfasst, gebildet und kann elastisch deformiert werden. Der Kontaktbereich 103, der in einer halbkreisbogenförmigen Querschnittgestalt ausgebildet ist, ist in Richtung zu der Wächterelektrode 102 hin offen. Der Kontaktbereich 103 ist einstückig mit der Wächterelektrode 102 ausgebildet. Mit anderen Worten bilden die Wächterelektrode 102 und der Kontaktbereich 103, die einstückig ausgebildet sind, den zylindrischen Haltebereich 82.
Der Protektor 42, der die oben angegebene Bauweise aufweist, das heißt die Wächterelektrode 102 und der Kontaktbereich 103, ist im Wege des Extrudierens hergestellt. Auf der äußeren Umfangsfläche (abgesehen von der inneren Umfangsfläche des Einsetzlochs 101) des Protektors 42 ist eine Isolierbeschichtung 83 aufgebracht. Mit anderen Worten ist die Außenfläche 102c (ein dem Äußeren des Protektors 42 ausgesetzter Bereich) der Wächterelektrode 102 mit der Isolierbeschichtung 83 bedeckt. Der Sensorhauptkörper 44 ist in das Einsetzloch 101 vom oberen Ende aus eingesetzt, das nicht mit dem eine Schaltung aufnehmenden Bereich 61 ausgestattet ist. Wie in 5 dargestellt ist die fünfte elektrische Leitung 85, die sich vom Rahmenelement 84 aus zu der unteren Seite des Protektors 42 erstreckt, an dem Anschluss 76 des die Schaltung aufnehmenden Bereichs 61 angeschraubt. Entsprechend ist der äußere Anschluss 75 des Pufferverstärkers 71 elektrisch an der Wächterelektrode 102 hintereinander über den Anschluss 76, die fünfte elektrische Leitung 85 und das Rahmenelement 84 angeschlossen. Wie in 8 dargestellt ist der Eingangsanschluss 74 des Pufferverstärkers 71 an der Sensorelektrode 53 über das dritte Metallteil 65 und die dritte elektrische Leitung 77 angeschlossen. Entsprechend ist die Sensorelektrode 53 elektrisch an der Wächterelektrode 102 über den Pufferverstärker 71 angeschlossen. Der Pufferverstärker 71 hält die Wächterelektrode 102 auf der gleichen Spannung (elektrischen Potenzial) wie die Sensorelektrode 53.
Wie in 6A dargestellt ist bei einem Zustand, bei dem der Sensorhauptkörper 44 in das Einsetzloch 101 eingesetzt ist, der Protektor 42 an der Klammer 91 befestigt. In einem Zustand, bei dem der Sensorhauptkörper 44 am Türblatt 4 über den Protektor 42 befestigt ist, steht der Sensorhauptkörper 44 verglichen mit dem vorderen Ende 4b des Türblatts 4 nach vorn im Fahrzeug 2 vor. Da die erste Endfläche 102a der Wächterelektrode 102 an der Außenseite des Fahrzeugs an der vorderen Seite des Fahrzeugs in einer vorderen Seite des Fahrzeugs 2 als das vordere Ende 4b des Türblatts 4 angeordnet ist, ist die Wächterelektrode 102 ferner zwischen dem Türblatt 4 und dem Sensorhauptkörper 44 angeordnet, das heißt zwischen der äußeren Platte 95 und der Sensorelektrode 53.
Die Wächterelektrode 102 ist auf dergleichen Spannung gehalten wie die Sensorelektrode 53. Wenn ein zweites Fremdmaterial 111 der Sensorelektrode 53 in einem Zustand nahe kommt, bei dem die Wächterelektrode 102 zwischen dem zweiten Fremdmaterial 111 und der Sensorelektrode 53 vorhanden ist, wird eine erste Streukapazität C1, die der Kapazität zwischen der Wächterelektrode 102 und dem Türblatt 4 entspricht, geändert. Jedoch übt die Kapazitätsänderung keinen Einfluss auf die Kapazität aus, die durch die Sensorelektrode 53 festgestellt wird. Ein Bereich der Sensorelektrode 53, der der Wächterelektrode 102 in radialer Richtung gegenüberliegt, das heißt ein hinterer halbkreisbogenförmiger Bereich der Sensorelektrode 53, der mit der Wächterelektrode 102 abgedeckt ist, bildet eine Todzone. Im Gegensatz hierzu bildet ein Bereich der Sensorelektrode 53, der der Wächterelektrode 102 in radialer Richtung nicht gegenüberliegt, dass heißt ein vorderer halbkreisbogenförmiger Bereich der Sensorelektrode 53, der dem Kontaktbereich 103 in radialer Richtung gegenüberliegt, einen detektierbaren Bereich A, der die Änderung der Kapazität feststellen kann, die durch die Annäherung des ersten Fremdmaterials 110 verursacht ist. Der detektierbare Bereich A der Wächterelektrode 102 ist so gewählt, dass er das erste Fremdmaterial 110 feststellen kann, das an der vorderen Seite in der nach vorn gerichteten Bewegungsrichtung zu der Zeit des Schließens des Türblatts 4 vorhanden ist. Der detektierbare Bereich A gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist zur vorderen Seite des Türblatts 4 des Fahrzeugs erweitert.
Als Nächstes folgt eine Beschreibung der Arbeitsweise des Fremdmaterial feststellenden Bereichs 7 zu der Zeit des Schließens des Türblatts 4.
Wenn das Schließsignal vom Betätigungsschalter 31 eingegeben wird, gibt die Steuerschaltung 8 das Antriebssignal an den Schiebemotor 28 ab und löst eine Betätigung aus, um das Türblatt 4 zu schließen. Gleichzeitig treibt die Steuerschaltung 8 den Fremdmaterialsensor 41 an.
Es folgt jetzt eine Beschreibung der Arbeitsweise des berührungsfreien Feststellungsbereichs 47 unter Bezugnahme auf 6A. Wenn das leitfähige erste Fremdmaterial 110 während der Schiebebewegung des Türblatts 4 in den detektierbaren Bereich A gelangt, wird die durch die Sensorelektrode 53 festgestellte Kapazität geändert. Der Kapazitätsdetektor 45 stellt die Änderung der Kapazität fest und gibt das Kapazitätsfeststellungssignal an die Steuerschaltung 8 ab. Wenn das Kapazitätsfeststellungssignal eingegeben wird, bestimmt die Steuerschaltung 8, dass das erste Fremdmaterial 110 zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 vorhanden ist, und gibt ein Stoppsignal zum Anhalten des Türblatts 4 an den Schiebemotor 8 ab. Als Folge wird das Türblatt 4 angehalten.
Im Detail beschrieben ist die Wächterelektrode 102 zwischen dem Türblatt 4 (der äußeren Platte 95) und dem Sensorhauptkörper 44 (der Sensorelektrode 53) angeordnet. Entsprechend ist es möglich zu verhindern, dass die Streukapazität direkt zwischen der Sensorelektrode 53 und dem Türblatt 4 erzeugt wird; die erste Streukapazität C1 wird zwischen dem Türblatt 4 und der Wächterelektrode 102 erzeugt, und die zweite Streukapazität C2 wird zwischen der Wächterelektrode 102 und der Sensorelektrode 53 erzeugt.
Wenn das zweite Fremdmaterial 111 dem Türblatt 4 von der Außenseite des Türblatts 4 aus nahe kommt, wird eine dritte Streukapazität C3 zwischen dem zweiten Fremdmaterial 111 und dem Türblatt 4 erzeugt. Die dritte Streukapazität C3 ist parallel an die erste Streukapazität C1 über das Türblatt 4 gekoppelt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch die Spannung der Wächterelektrode 102 auf dergleichen Spannung wie die Spannung der Sensorelektrode 53 gehalten. Entsprechend wird sogar dann, wenn die erste Streukapazität C1 zwischen der Wächterelektrode 102 und dem Türblatt 4 an die dritte Streukapazität C3 parallel gekoppelt ist, die zweite Streukapazität C2 zwischen der Wächterelektrode 102 und der Sensorelektrode 53 nicht beeinträchtigt. Entsprechend wird die durch die Sensorelektrode 53 festgestellte Kapazität sogar dann nicht geändert, wenn das zweite Fremdmaterial 111 dem Türblatt 4 von der Außenseite des Türblatts 4 aus nahe kommt. Entsprechend ist es möglich, eine fehlerhafte Feststellung (eine fehlerhafte Bestimmung) auf der Grundlage des Vorhandenseins des zweiten Fremdmaterials 111 zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 zu verhindern.
Wenn das erste Fremdmaterial 110 zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 durch den berührungsfreien Feststellungsbereich 47 festgestellt wird, ist die Steuerschaltung 8 nicht darauf beschränkt, den Schiebemotor 28 anzuhalten, sondern kann sie derart ausgebildet sein, den Schiebemotor 28 zu verzögern oder die Aufmerksamkeit des Fahrgasts zu erregen. In dem oben angegebenen Fall gibt es den Fall, dass der Berührungsfeststellungsbereich 50 das erste Fremdmaterial 110 feststellt. Wenn das erste Fremdmaterial 110 während der Schiebebewegung des Türblatts 4 zwischen diesem und der Fahrzeugkarosserie 3 (der Türöffnung 9) eingeklemmt ist, dass heißt, wenn das erste Fremdmaterial 110 mit dem vorderen Randbereich 4a des Türblatts 4 in Berührung kommt, wird der Haltebereich 82 elastisch deformiert, und nimmt der Sensorhauptkörper 44 die Presskraft von dem ersten Fremdmaterial 110 auf. Wenn der piezoelektrische Gummi 52 durch die Presskraft deformiert wird, wird der Widerstandswert des piezoelektrischen Gummis 52 geändert, und fließt der elektrische Strom zwischen der Sensorelektrode 53 und der Kernelektrode 51. Das Stromfeststellungselement 46 stellt den Strom fest und gibt das Stromfeststellungssignal an die Steuerschaltung 8 ab. Entsprechend bestimmt die Steuerschaltung 8, dass das erste Fremdmaterial 110 zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 eingeklemmt ist, und gibt ein Antriebssignal zum Bewegen des Türblatts 4 zu der vollständig offenen Position hin an den Schiebemotor 28 ab. Als Folge wird das Türblatt 4 zu der vollständig offenen Position verschoben.
Die Steuerschaltung 8 stellt die Position des Türblatts 4 (des unteren Arms 16) auf der Grundlage des Positionsfeststellungssignals fest, das von dem Positionsdetektor 24 aus eingegeben wird. Wenn die Steuerschaltung 8 feststellt, dass sich das Türblatt 4 innerhalb eines Bereichs eines vorbestimmten Abstands von der vollständig geschlossenen Position (beispielsweise 3 ist 5 cm vor der vollständig geschlossenen Position) verschiebt, macht die Steuerschaltung 8 das Kapazitätsfeststellungssignal sogar in dem Fall ungültig, dass das Kapazitätsfeststellungssignal von dem Kapazitätsdetektor 45 aus eingegeben wird. Mit anderen Worten löscht in dem Fall, dass das Türblatt 4 der vollständig geschlossenen Position nahe kommt, die Steuerschaltung 8 die Fremdmaterialfeststellung durch den berührungsfreien Feststellungsbereich 47 und stellt das erste Fremdmaterial 110 auf der Grundlage ausschließlich des Stromfeststellungssignals von dem Stromfeststellungselement 46 fest, das dem Berührungsfeststellungsbereich 50 entspricht.
Wie oben angegeben weist die vorliegende Ausführungsform die nachfolgenden Vorteile auf.

(1) Die Wächterelektrode 102 ist zwischen dem Sensorhauptkörper 44 und dem Türblatt 4 angeordnet. Die Wächterelektrode 102 ist durch den Pufferverstärker 71 auf der gleichen Spannung wie die Sensorelektrode 53 gehalten. Entsprechend bildet der Bereich der Sensorelektrode 53, der der Wächterelektrode 102 gegenüberliegt, die Todzone, die die Änderung der Kapazität nicht feststellen kann. Daher ist es sogar dann, wenn das zweite Fremdmaterial 111 dem Türblatt 4 von der Außenseite des Türblatts 4 aus nahe kommt, möglich zu verhindern, dass die durch die Sensorelektrode 53 festgestellte Kapazität durch die dritte Streukapazität C3 geändert wird. Mit anderen Worten ist es möglich, die fehlerhafte Feststellung, dass sich das zweite Fremdmaterial 111 zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 befindet, sogar dann zu verhindern, wenn das zweite Fremdmaterial 111 dem Türblatt 4 von der Außenseite des Türblatts 4 aus nahe kommt. Der eine fehlerhafte Feststellung verhindernde Mechanismus ist durch eine einfache Bauweise erreicht, indem die Wächterelektrode 102 vorgesehen und die Wächterelektrode 102 durch den Pufferverstärker 71 auf der gleichen Spannung wie die Sensorelektrode 53 gehalten wird

Beispielsweise wird in dem Fall nur des Berührungsfeststellungsbereichs 50 (eines druckempfindlichen Schalters oder dergleichen) das Vorhandensein des ersten Fremdmaterials 110 erst festgestellt, nachdem das erste Fremdmaterial 110 mit dem Berührungsfeststellungsbereichs 50 in Berührung kommt. Entsprechend ist eine lange Zeit erforderlich, bis das Türblatt 4 geöffnet wird, nachdem das erste Fremdmaterial 110 in den Bereich zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 gelangt. Ferner wird eine Last auf den Schiebemotor 28 zur Einwirkung gebracht. Entsprechend ist es wünschenswert, den Kapazitätsfremdmaterialsensor 41 zu verwenden, der das erste Fremdmaterial 110 in einer berührungsfreien Weise feststellen kann.

(2) Die Wächterelektrode 102 ist im Protektor 42 zur Befestigung des Sensorhauptkörpers 44 am Türblatt 4 vorgesehen. Entsprechend befestigt der Protektor 42 ohne weiteres die Wächterelektrode 102 am Türblatt 4 durch Befestigen des Sensorhauptkörpers 44 am Türblatt 4 mittels des Protektors 42. Weiter ist, da die Wächterelektrode 102 Teil des Haltebereichs 82 bildet, der den Sensorhauptkörper 44 hält, die Wächterelektrode 102 ohne weiteres zwischen der Sensorelektrode 53 und dem Türblatt 4 angeordnet. Ferner ist, da die Wächterelektrode 102 Teil des Haltebereichs 82 bildet, die Wächterelektrode 102 nahe bei der Sensorelektrode 53 angeordnet. Entsprechend ist es einfach, die Sensorelektrode 53 und die Wächterelektrode 102 elektrisch anzuschließen. Als Folge ist es möglich, die Kosten für die Herstellung der elektrischen Schiebetürvorrichtung 1 herabzusetzen.
(3) Der Anbringungsbereich 81 ist aus isolierendem Kunststoffmaterial gebildet. Der Anbringungsbereich 81 ist einstückig mit dem Haltebereich 82 ausgebildet, und der Haltebereich 82 weist die Wächterelektrode 102 auf. Entsprechend kann der Anbringungsbereich 81 die Wächterelektrode 102 gegenüber dem Türpanel 4 ohne weiteres isolieren.
(4) Die Wächterelektrode 102 bildet Teil des Haltebereichs 82, der den Sensorhauptkörper 44 hält. Entsprechend ist es möglich, den detektierbaren Bereich A des ersten Fremdmaterials 110 durch Regelung des Modus des Haltebereichs 82 ohne weiteres zu regeln.
(5) Von den Bauelementen der Protektors 42 sind der Anbringungsbereich 81 und der Berührungsbereich 103 aus isolierendem Kunststoffmaterial hergestellt, und ist die Wächterelektrode 102 aus leitfähigen Kunststoffmaterial hergestellt. Entsprechend ist es möglich, den Protektor 42, der mit der Wächterelektrode 102 zur Verhinderung der fehlerhaften Feststellung des berührungsfreien Feststellungsbereichs 47 ausgestattet ist, ohne weiteres beispielsweise im Wege des Extrudierens herzustellen. Mit anderen Worten ist es möglich, die Zeit für die Herstellung des Protektors 42 zu verkürzen und dessen Herstellungskosten herabzusetzen.
(6) Die fünfte elektrische Leitung 85 ist am Rahmenelement 84 angeschlossen, und die fünfte elektrische Leitung 85 erstreckt sich vom unteren Endbereich des Protektors 42 aus nach außen. Es ist möglich, die Wächterelektrode 102 am Pufferverstärker 71 ohne weiteres anzuschließen, indem die fünfte elektrische Leitung 85 an dem Anschluss 76 des die Schaltung aufnehmenden Bereichs 61 bloß angeschraubt wird. Als Folge ist es möglich zu verhindern, dass der Sensorhauptkörper 44 und der Protektor 42 eine komplizierte Bauweise für die Einstellung der Spannung der Wächterelektrode 102 aufweisen.
(7) Die Kernelektrode 51, der piezoelektrische Gummi 52 und die Sensorelektrode 53, die den Berührungsfeststellungsbereich 50 bilden, sind in Koaxialkabelgestalt ausgebildet. Entsprechend ist es nicht notwendig, die Richtung des Sensorhauptkörpers 44 zum Zeitpunkt der Befestigung des Sensorhauptkörpers 44 am Protektor 42 zu berücksichtigen. Dies ermöglicht den Zusammenbau des Berührungsfeststellungsbereichs 50 mit dem Protektor 42 und dem Türblatt 4. Des Weiteren ist es, da der Sensorhauptkörper 44 in Koaxialkabelgestalt hergestellt ist, möglich, die Durchführung der Feststellung von Fremdmaterial mittels des Berührungsfeststellungsbereichs 50 sogar dann zu gewährleisten, wenn der Sensorhauptkörper 44 am Türblatt 4 in gebogenem Zustand befestigt ist. Entsprechend ist es möglich, den Freiheitsgrad der Anordnungsposition des Sensorhauptkörpers 44 zu vergrößern.
(8) Der Sensorhauptkörper 44 steht weiter als das Türblatt 4 im Fahrzeug 2 nach vorn vor. Mit anderen Worten steht der Sensorhauptkörper 44 zu der Zeit des Schließens des Türpanels 4 weiter als das vordere Ende 4b des Türblatts 4 in der Bewegungsrichtung nach vorn vor. Entsprechend kann der berührungsfreie Feststellungsbereich 47 das erste Fremdmaterial 110 zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 schneller feststellen. Da der Kontaktbereich 103 des Berührungsfeststellungsbereich 50 vor dem Türblatt 4 mit dem ersten Fremdmaterial 110 in Kontakt kommt, kann der Berührungsbereich 103 das erste Fremdmaterial 110 schneller feststellen.
(9) Die Außenfläche 102c der Wächterelektrode 102 ist mit der Isolierbeschichtung 83 abgedeckt. Entsprechend ist es möglich zu verhindern, dass das erste Fremdmaterial 110, das zweite Fremdmaterial 111 und dergleichen mit der Wächterelektrode 102 in Berührung kommen. Mit anderen Worten ist es möglich, die Wächterelektrode 102 gegenüber dem ersten Fremdmaterial 110 und dem zweiten Fremdmaterial 111 über die Isolierbeschichtung 83 zu isolieren.

Die oben angegebene Ausführungsform kann wie nachfolgend angegeben modifiziert werden.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform ist der Fremdmaterialsensor 41 mit sowohl dem berührungsfreien Kapazitätsfeststellungsbereich 47 des als auch dem Berührungsfeststellungsbereich 50 ausgestattet; jedoch ist die Bauweise nicht hierauf beschränkt, sondern kann er mit nur dem berührungsfreien Feststellungsbereich 47 ausgestattet sein. Wenn sowohl der berührungsfreie Feststellungsbereich 47 als auch der Berührungsfeststellungsbereich 50 vorgesehen sind, ist es jedoch möglich, eine fehlerfreie Funktion durch Feststellen des Fremdmaterials über zwei Systeme zu erreichen. Ferner ist es möglich, verschiedene Funktionen zu erreichen, wie beispielsweise die Aufmerksamkeit eines Fahrgastes auf der Grundlage der Feststellung des berührungsfreien Feststellungsbereichs 47 zu erreichen und das Türblatt 4 auf der Grundlage der Feststellung der Berührungsfeststellungsbereich 50 anzuhalten und vollständig zu öffnen.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform ist der Berührungsfeststellungsbereich 50 mit dem piezoelektrischen Gummi 52 und der Kernelektrode 51 und der Sensorelektrode 53 ausgestattet, die einem Paar von Elektroden entsprechen, die den piezoelektrischen Gummi 52 zwischen einander einklemmen. Mit anderen Worten ist es möglich, das erste Fremdmaterial 110 zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 auf der Grundlage der Änderung des Widerstandswerts des piezoelektrischen Gummis 52 festzustellen. Jedoch ist die Bauweise nicht hierauf beschränkt, sondern kann der Berührungsfeststellungsbereich 50 ein druckempfindlicher Schalter sein. Beispielsweise weist der Fremdmaterialsensor 41 eine lange erste Elektrode und eine zweite Elektrode auf, die voneinander beabstandet angeordnet sind. Ein Ende der ersten Elektrode ist elektrisch an einem Ende der zweiten Elektrode über einen Widerstand angeschlossen und liefert einen elektrischen Strom an das andere Ende der ersten Elektrode und schließt das andere Ende der zweiten Elektrode elektrisch an das Stromfeststellungselement 46 an. Wenn der oben angegebene Fremdmaterialsensor 41 mit dem ersten Fremdmaterial 110 in Berührung kommt, um die Presskraft aufzunehmen, kommt die erste Elektrode mit der zweiten Elektrode in Kontakt, und wird der zwischen den beiden Elektroden fließende elektrische Strom verändert. Entsprechend ist es möglich, die Änderung mittels des Stromfeststellungselements 46 festzustellen.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform ist die Wächterelektrode 102 aus leitfähigem Kunststoffmaterial hergestellt und bildet einen Teil des Haltebereichs 82 des Protektors 42. Jedoch ist die Bauweise nicht hierauf beschränkt, sondern kann die Wächterelektrode 102 beispielsweise mittels einer Wächterelektrode 120, die in 9 und 10 dargestellt ist, gebildet sein, falls die Wächterelektrode 102 zwischen der Sensorelektrode 53 und dem Türblatt 4 angeordnet ist.
Die in 9 und 10 dargestellte Wächterelektrode ist durch das Rahmenelement 84 gebildet. Im Detail ist das Rahmenelement 84 mit einer Vielzahl von vorstehenden Bereichen ausgestattet, die sich in Richtung zu dem Türblatt 4 hin erstrecken, von dem Anbringungsbereich 81 aus vorstehen und entlang der äußeren Umfangsfläche des Haltebereichs 82 (der äußeren Umfangsfläche der Sensorelektrode 53) gebogen sind. Der vorstehende Bereich dient als Wächterelektrode 120. Wie mittels einer ausgezogenen Linie in 9 dargestellt ist, ist der Querschnitt des Bereichs des Rahmenelements 84, der die Wächterelektrode 120 aufweist, in einer etwa S-förmigen Gestalt ausgebildet. Die Wächterelektrode 120 ist zwischen dem Türblatt 4 und der Sensorelektrode 53 angeordnet. In diesem Fall ist es möglich, den Protektor 42 aus einer Art eines isolierenden Kunststoffmaterials herzustellen, und ist es möglich, die Herstellungskosten herabzusetzen. Es ist möglich, die Isolierbeschichtung 83 wegzulassen. Ferner ist es, da ein Bereich des Rahmenelements 84 (der Rahmenelementhauptkörper 84a), der dem wesentlichen Teil des Protektors 42 entspricht, als Wächterelektrode 120 verwendet wird, möglich, eine Vergrößerung der Anzahl der Teile sogar dann zu verhindern, wenn die Wächterelektrode 120 vorgesehen ist, und ist es möglich, eine weitere Herabsetzung der Herstellungskosten zu beabsichtigen.
Ferner ist es, da das Rahmenelement 84 (der Rahmenelementhauptkörper 84a) im Anbringungsbereich 51, der aus isolierendem Kunststoffmaterial hergestellt ist, eingebettet ist, möglich, die Wächterelektrode 120 gegenüber dem Türblatt 4 ohne weiteres zu isolieren. Selbstverständlich kann die Außenfläche 120a (die gegenüber dem Außenbereich des Anbringungsbereichs 81 freigelegte Fläche) der Wächterelektrode 120 mit der gleichen Isolierbeschichtung wie die Isolierbeschichtung 83 abgedeckt sein.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform ist die Wächterelektrode 102 elektrisch an der Sensorelektrode 53 über den Pufferverstärker 71 durch Anschrauben der fünften elektrischen Leitung 85 angeschlossen, die sich von der Wächterelektrode 102 aus zu dem Anschluss 76 des die Schaltung aufnehmen den Bereichs 61 hin erstreckt. Jedoch ist es möglich, die Wächterelektrode 102 elektrisch an der Sensorelektrode 53 über den Pufferverstärker 71 durch derartige Ausbildung anzuschließen, dass der Anschluss 76 die fünfte elektrische Leitung 85 einklemmt.
Des Weiteren kann wie in 11 dargestellt ein Nadelbereich 130 in dem die Schaltung aufnehmenden Bereich 61 statt des Anschlusses 76 vorgesehen sein. Der Nadelbereich 130 ist elektrisch an den Ausgangsanschluss 75 des Pufferverstärkers 71 angeschlossen. Entsprechend der oben angegebenen Bauweise ist der Nadelbereich 130 in die Wächterelektrode 102 ausschließlich durch Einsetzen des Sensorhauptkörpers 44 in dem Einsetzloch 101 eingesetzt. Mit anderen Worten kann die Wächterelektrode 102 elektrisch an der Sensorelektrode 53 angeschlossen sein. Als Folge ist es möglich, die Herstellungskosten herabzusetzen.
Ferner ist in 11 der Nadelbereich 130 in dem die Schaltung aufnehmenden Bereich 61 vorgesehen, jedoch ist die Bauweise nicht hierauf beschränkt, sondern kann der Nadelbereich 130 in dem Protektor 42 vorgesehen sein. Der Nadelbereich 130 ist elektrisch an der Wächterelektrode 102 angeschlossen. In diesem Fall ist der Nadelbereich 130 in den die Schaltung aufnehmenden Bereich 61 durch Einsetzen der Sensorhauptkörpers 44 in dem Einsetzloch 101 eingesetzt. Entsprechend ist die Wächterelektrode 102 elektrisch an der Sensorelektrode 53 über den Pufferverstärker 71 angeschlossen.
Statt des die Schaltung aufnehmenden Bereichs 61 entsprechend der oben angegebenen Ausführungsform kann ein die Schaltung aufnehmender Bereich 140, der in 12 dargestellt ist, verwendet werden. Ein erstes Metallteil 141, ein zweites Metallteil 142 und ein Schaltungsbereich 145 sind an einem Plattenelement 62 des die Schaltung aufnehmenden Bereichs 140 angeordnet. Die Kernelektrode 51 ist an der Masse GND über eine erste elektrische Leitung 143, das erste Metallteil 141 und eine erste Versorgungsleitung 144 angeschlossen. Der Schaltungsbereich 145 ist mit dem Kapazitätsdetektor 45, dem Stromfeststellungselement 46 und dem Pufferverstärker 71 ausgestattet. Der Schaltungs bereich 145 empfängt Energie über eine zweite Versorgungsleitung 146 und ist an der Masse GND über die erste Versorgungsleitung 144 angeschlossen. Die Sensorelektrode 53 ist elektrisch an einem Anschluss 148 über eine zweite Elektrode 147, das zweite Metallstück 142 und den Schaltungsbereich 145 angeschlossen. Wenn die Wächterelektrode 102 am Anschluss 148 angeschlossen ist, ist die Wächterelektrode 102 elektrisch an der Sensorelektrode 53 über den Pufferverstärker 71 des Schaltungsbereichs 145 angeschlossen. Entsprechend hält der Pufferverstärker 71 die Wächterelektrode 102 auf der gleichen Spannung wie die Sensorelektrode 53. Der Schaltungsbereich 145 ist durch die Steuerschaltung 8 gesteuert, die über eine dritte Versorgungsleitung 149 angeschlossen ist. In diesem Fall ist es möglich, die Anzahl der Versorgungsleitungen zu verkleinern, die an dem die Schaltung aufnehmenden Bereich 140 angeschlossen sind.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform ist der Kontaktbereich 103 aus elastischem, isolierenden Kunststoffmaterial gebildet, er kann jedoch aus einem Schaumstoff gebildet sein, der einem porösen isolierenden Material entspricht.
Wenn das erste Fremdmaterial 110 zwischen dem Türblatt 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 auf der Grundlage des Kapazitätsfeststellungssignals festgestellt wird, ist die Steuerschaltung 8 nicht darauf beschränkt, den Schiebemotor 28 anzuhalten, sondern kann sie so ausgebildet sein, dass sie den Schiebemotor 28 verzögert oder die Aufmerksamkeit eines Fahrgastes erregt. Ferner bewirkt bei der oben angegebenen Ausführungsform, wenn das Stromfeststellungssignal von dem Berührungsfeststellungsbereich 50 während der Schließbewegung des Türblatts 4 eingegeben wird, die Steuerschaltung 8, dass der Schiebemotor 28 das Türblatt 4 zu der vollständig offenen Stellung bewegt; jedoch ist die Bauweise nicht hierauf beschränkt, sondern kann sie derart ausgebildet sein, dass sie das Türblatt 4 anhält.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform ist die Wächterelektrode 102 durch den Pufferverstärker 71 auf der gleichen Spannung wie die Sensorelektrode 53 gehalten. Jedoch ist die Bauweise nicht hierauf beschränkt, sondern kann sie derart ausgebildet sein, dass das Verhältnis zwischen der Spannung (dem elektrischen Potenzial) der Wächterelektrode 102 und der Spannung (dem elektrischen Potenzial) der Sensorelektrode 53 auf einem festgelegten Wert gehalten wird. Das Halten des Spannungsverhältnisses auf dem festgelegten Wert bedeutet, dass die Spannung der Wächterelektrode 102 in Entsprechung zu der Spannungsänderung der Sensorelektrode 53 in einer solchen Weise gesteuert wird, dass das Verhältnis zwischen der Spannung der Sensorelektrode 53 und der Spannung der Wächterelektrode 102 stets konstant ist. Beispielsweise steuert der Pufferverstärker 71 die Spannung der Wächterelektrode 102 derart, dass das Verhältnis zu einem konstanten Wert wird, indem die elektrische Potenzialdifferenz zwischen der Sensorelektrode 53 und der Wächterelektrode 102 in Hinblick auf die Masse GND verwendet wird und das Verhältnis zwischen der Spannung der Sensorelektrode 53 und der Spannung der Wächterelektrode 102 berechnet wird.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform ist der Fremdmaterialsensor 41 im vorderen Randbereich 4a des Türblatts 4 angeordnet. Jedoch kann der Fremdmaterialsensor 41 beispielsweise in der Fahrzeugkarosserie 3 angeordnet sein. In diesem Fall kann der Fremdmaterialsensor 41 in einem Bereich angeordnet sein, der dem vorderen Randbereich 4a am umfangsseitigen Randbereich der Türöffnung 9 gegenüberliegt. Mit anderen Worten kann der Fremdmaterialsensor 41 bei jeder Gestaltungsform des Türblatts 4 und der Fahrzeugkarosserie 3 angeordnet sein. Jedoch ist der Fremdmaterialsensor 41 nicht auf eine Anordnung in dem Türblatt 4 des Fahrzeugs 2 oder des umfangsseitigen Randbereichs der Türöffnung 9 beschränkt, die durch das Türblatt 4 geöffnet und geschlossen wird, sondern kann er in einer Hecktür des Fahrzeugs 2, dem umfangsseitigen Randbereich des Öffnungsbereichs, der durch die Hecktür geöffnet und geschlossen wird, in einer Kofferraumklappe des Fahrzeugs 2 und dem umfangsseitigen Randbereich des Öffnungsbereichs, der durch die Kofferraumklappe geöffnet und geschlossen wird, angeordnet sein.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform ist der den Sensorhauptkörper 44 haltende Protektor 42 an der Klammer 91 durch Einsetzen des eingeklemmten Bereichs 96 in der Anbringungsnut 86 befestigt. Jedoch kann der Protektor 42 direkt am Türblatt 4 bei einigen Gestaltungen des Fahrzeugs 2 (des Türblatts 4) befestigt sein. Beispielsweise kann das in 6A dargestellte vordere Ende 4b des Türblatts 4 in die Anbringungsnut 86 eingesetzt sein. Mit anderen Worten kann die Bauweise so ausgeführt sein, dass der Anbringungsbereich 81 den verlängerten Bereich 94 der inneren Platte 92 einklemmt. In diesem Fall sind, da es möglich ist, die Klammer 91 wegzulassen, die Kosten für die Anbringung der elektrischen Schiebetürvorrichtung am Fahrzeug 2 herabgesetzt.
Bei der oben angegebenen Ausführungsform ist der Anbringungsbereich 81 des Protektors 42 aus isolierendem Kunststoffmaterial hergestellt. Jedoch kann der Anbringungsbereich 81 aus dem gleichen leitfähigen Kunststoffmaterial wie die Wächterelektrode 102 hergestellt sein. Die isolierende Beschichtung 83 isoliert die Sensorelektrode 53 und die Wächterelektrode 102 gegenüber dem Türblatt 4. In diesem Fall ist es weiterhin einfach, den Protektor 42 herzustellen, und ist es möglich, die Kosten für die Herstellung des Protektors 42 herabzusetzen.
Zusammenfassung
Ein leitfähiger, bewegbarer Körper öffnet und schließt einen Öffnungsbereich, der in einem eine Öffnung bildenden, leitfähigen Körper gebildet ist. Der bewegbare Körper weist einen vorderen Randbereich auf, der in der in Schließrichtung des bewegbaren Körpers vorderen Seite angeordnet ist. Der Öffnungsbereich weist einen gegenüberliegenden Randbereich auf, der dem vorderen Randbereich gegenüberliegt. Der Sensor ist in einem Gerätekörper angeordnet, der entweder dem eine Öffnung bildenden Körper oder dem bewegbaren Körper entspricht, und ist entweder im vorderen Randbereich oder im gegenüberliegenden Randbereich angeordnet. Der Sensor kann einen festzustellenden, leitfähigen Gegenstand auf der Grundlage einer Änderung der Kapazität zwischen einer Sensorelektrode und dem festzustellenden Gegenstand, der der Sensorelektrode nahe kommt, feststellen. Eine Wächterelektrode ist zwischen dem Gerätekörper und der Sensorelektrode vorgesehen. Das elektrische Potenzial der Wächterelektrode ist auf der gleichen Größe wie das elektrische Potenzial der Sensorelektrode oder auf einem festgesetzten Wert in Hinblick auf das elektrische Potenzial der Sensorelektrode gehalten. Entsprechend ist es möglich, eine nicht ordnungsgemäße Arbeitsweise eines Kapazitätssensors in der Öffnungs- und Schließvorrichtung zu verhindern.

Claims

Öffnungs- und Schließvorrichtung (1), gekennzeichnet durch: einen leitfähigen, bewegbaren Körper (4), der in einer Schließrichtung und einer Öffnungsrichtung, die der Schließrichtung entgegengesetzt ist, bewegbar ist, um einen Öffnungsbereich (9) zu öffnen und zu schließen, der in einem leitfähigen, eine Öffnung bildenden Körper (3) gebildet ist, wobei der bewegbare Körper (4) einen vorderen Randbereich (4a) aufweist, der an der in Schließrichtung des bewegbaren Körpers (4) vorderen Seite angeordnet ist, und der Öffnungsbereich einen gegenüberliegenden Randbereich aufweist, der dem vorderen Randbereich (4a) gegenüberliegt; einen Sensor (41), der in einem Gerätekörper (4) angeordnet ist, der entweder der eine Öffnung bildende Körper (3) oder der bewegbare Körper (4) ist, wobei der Sensor (41) entweder im vorderen Randbereich (4a) oder im gegenüberliegenden Randbereich angeordnet ist, wobei der Sensor (41) eine Sensorelektrode (53) aufweist und der Sensor (41) einen leitfähigen, festzustellenden Gegenstand (110) auf der Grundlage der Änderung der Kapazität zwischen der Sensorelektrode (53) und dem festzustellenden Gegenstand (110), der der Sensorelektrode (53) nahe kommt, feststellen kann; und eine Wächterelektrode (102, 120), die zwischen dem Gerätekörper (4) und der Sensorelektrode (53) vorgesehen ist, wobei die Wächterelektrode (102, 120) elektrisch an der Sensorelektrode (53) angeschlossen ist und das elektrische Potenzial der Wächterelektrode (102, 120) auf der gleichen Größe wie das elektrische Potenzial der Sensorelektrode (53) oder auf einer festgelegten Größe in Hinblick auf das elektrische Potenzial der Sensorelektrode (53) gehalten ist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gerätekörper (4) mit einem Abstützelement (42) zum Abstützen des Sensors (41) ausgestattet ist und das Abstützelement (42) die Wächterelektrode (102, 120) aufweist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (42) mit einem Haltebereich (82) zum Halten des Sensors (41) und einem Anbringungsbereich (81) zum Befestigen des Haltebereichs (82) am Gerätekörper (4) ausgestattet ist, und wobei der Haltebereich (82) die Wächterelektrode (102, 120) aufweist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (42) aus isolierendem Kunststoffmaterial hergestellt ist, wobei die Wächterelektrode (102, 120) aus leitfähigem Kunststoffmaterial hergestellt ist, und wobei die Wächterelektrode (102) einstückig mit dem Abstützelement (42) ausgebildet ist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützelement (42) einen Haltebereich (82) zum Halten des Sensors, einen Anbringungsbereich (81) zum Befestigen des Haltebereichs (82) am Gerätekörper (4) und ein Rahmenelement (84) zur Verstärkung des Anbringungsbereichs (81) aufweist, und wobei das Rahmenelement (84) einen vorstehenden Bereich (120) aufweist, der vom Anbringungsbereich (81) aus vorsteht, und der vorstehende Bereich (120) die Wächterelektrode (120) bildet.
Öffnungs- und Schließvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch ein Anschlusselement (85), das elektrisch an der Wächterelektrode (102, 120) angeschlossen ist, und ein Schaltungsgerät (71), das elektrisch am Anschlusselement (85) angeschlossen ist, wobei das Schaltungsgerät (71) die Spannung der Wächterelektrode (102, 120) steuert.
Öffnungs- und Schließvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (41) einen Aufnahmebereich (61, 140) aufweist, in dem das Schaltungsgerät (71) aufgenommen ist, und wobei das Anschlusselement (85) einen Nadelbereich (130) aufweist, der im Aufnahmebereich (61, 140) oder im Abstützelement (42) vorgesehen ist, und wobei in einem Zustand, bei dem das Abstützelement (42) den Sensor (41) abstützt, der Nadelbereich (130) in dem anderen Teil von Aufnahmebereich (61, 140) und Abstützelement (42) eingesetzt ist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (41) mit einem Berührungsfeststellungsbereich (50) ausgestattet ist, der ein Paar leitfähige Körper (51, 53) aufweist, und der Berührungsfeststellungsbereich (50) den festzustellenden Gegenstand (110) auf der Grundlage des Widerstandswerts oder des Spannungswerts zwischen dem Paar der leitfähigen Körper (51, 53) feststellen kann, der entsprechend der Presskraft geändert wird, die von dem festzustellenden Gegenstand (110) zur ausgeübt wird, und wobei das Paar der leitfähigen Körper (51, 53) koaxial zu der Sensorelektrode (53) angeordnet ist.
Öffnungs- und Schließvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (41) im bewegbaren Körper (4) angeordnet ist und der Berührungsfeststellungsbereich (50) vom bewegbaren Körper (4) aus in Hinblick auf die Schließrichtung in Richtung nach vorne vorsteht.
Öffnungs- und Schließvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Körper des Paars der leitfähigen Körper (51, 53) auch als Sensorelektrode (53) arbeitet.
Öffnungs- und Schließvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Isolierbeschichtung (83) an der Außenfläche (102c) der Wächterelektrode (102, 120) ausgebildet ist.