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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Drucksensor, der in einem hohlen
Körper
eines Fahrzeug-Seitenabschnitts montiert ist, um eine Druckänderung
in dem hohlen Körper
zu detektieren, um dadurch das Auftreten einer seitlichen Kollision
zu detektieren, und betrifft speziell einen Drucksensor mit einem
Gehäuse,
in welchem ein Detektionsteil aufgenommen ist und welches einen
Kanal bildet, um einen Luftdruck zu dem detektierenden Teil hin
einzuleiten.
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Um
das Auftreten einer seitlichen Verkehrszusammenstoßkollision
zu detektieren, wird vorgeschlagen einen Drucksensor in einem hohlen
Körper zu
installieren, der in der Innenseite einer Fahrzeugtür vorgesehen
ist, um eine Änderung
in einem Luftdruck zu messen. Diese An eines Drucksensors ist beispielsweise
in dem japanischen Patent Nr. 2654428 (
US 5,748,075 ) offenbart.
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Bei
solch einem Drucksensor ist ein detektierender Teil zum Detektieren
des Luftdruckes in einem Harzgehäuse
angeordnet. Das Gehäuse
ist mit einem Kanal ausgestattet, durch den Luft in den hohlen Körper zu
dem detektierenden Teil hin eingeleitet wird. Nebenbei bemerkt haftet
jedoch Wasser oder Öl
an einer Innenwand des Kanals aufgrund einer Kondensation an. Wenn
solches Wasser oder Öl
einen Film in dem Kanal bildet und zwar aufgrund einer Oberflächenspannung
und den Kanal blockiert, wird die Detektionsempfindlichkeit des
Sensors verschlechtert.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorangegangen geschilderte
Möglichkeit
entwickelt und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Drucksensor
zum Detektieren einer Kollision zu schaffen, der dafür ausgelegt
ist ein Strömungsmittel
effektiv auszutragen wie beispielsweise Wasser, welches an einem
Kanalloch eines Gehäuses
anhaftet.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält der Drucksensor einen Detektionsteil zum
Detektieren einer Druckänderung
und ein Gehäuse
für die
Aufnahme des Detektionsteiles. Das Gehäuse ist in einem hohlen Körper gelegen,
der in einem Teil eines Fahrzeugs vorhanden ist. Das Gehäuse bildet
ein Kanalloch, um eine Kommunikation zwischen der Innenseite des
Gehäuses
und dem hohlen Körper
zuzulassen. Das Kanalloch besitzt eine erste Endöffnung benachbart dem Detektionsteil und
ein dem ersten Ende gegenüberliegendes
zweites Ende. Ferner ist das zweite Ende an einer Position gelegen,
die niedriger ist als diejenige des ersten Endes. Das Kanalloch
definiert einen Kanalbereich, der mit einem Abstand von dem ersten
Ende aus zunimmt.
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Wenn
eine Masse des hohlen Körpers
reduziert wird und ein Druck in dem hohlen Körper bei Auftreten einer seitlichen
Kollision ansteigt, wird Luft in dem hohlen Körper in dem Gehäuse durch
das Kanalloch eingeleitet. Demzufolge wird eine Änderung in dem Luftdruck durch
den Detektierungsteil detektiert. Ferner wird das Auftreten einer
seitlichen Kollision basierend auf der detektierten Luftdruckänderung
detektiert.
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Bei
dieser Art eines Drucksensors kann in einem Fall, bei dem ein Strömungsmittel
wie beispielsweise Wasser und Öl
an der Innenwand des Kanalloches aufgrund einer Kondensation anhaftet,
ein Film gebildet werden, der das Kanalloch blockiert. Da der Kanal
oder Durchgangsbereich mit dem Abstand von dem ersten Ende zunimmt,
nimmt die Dicke des Filmes ab und zwar mit Zunahme eines Bereiches
des Filmes und es erfolgt eine Abwärtsbewegung aufgrund dessen
Gewicht. Wenn der Film bricht indem ein Abgleich zwischen einer
intermolekularen Kraft und einer Oberflächenspannung verloren geht,
wird das Strömungsmittel
in einfacher Weise aus dem Kanalloch ausgetragen. Es ist daher weniger
wahrscheinlich, dass der Film in dem Kanalloch verbleibt und dass
die Detektionsempfindlichkeit über
einen langen Zeitraum nicht verschlechtert wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER
ZEICHNUNGEN
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Andere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben
sich klarer aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis
auf die beigefügten
Zeichnungen, in welchen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen
bezeichnet sind und in welchen zeigen:
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1 eine
schematische Schnittansicht einer Fahrzeugtür, die einen Drucksensor darin
aufnimmt gemäß einer
als Beispiel gewählten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
vergrößerte Schnittansicht
eines Teiles der Tür,
der durch einen Pfeil II in 1 angegeben
ist;
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3 eine
perspektivische Ansicht des Drucksensors gemäß der als Beispiel gewählten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
schematische perspektivische Ansicht eines Durchgangsloches, welches
in einem Gehäuse
des Drucksensors gemäß der als
Beispiel gewählten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
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5 eine
erläuternde
Schnittansicht der Tür,
um einen Zustand zu zeigen, wenn an der Tür eine Kollision auftritt;
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6 eine
erläuternde
Ansicht eines Durchgangsloches, um eine Bedingung oder Zustand darzustellen,
wenn ein Film das Durchgangsloch blockiert und nach unten bewegt
wird;
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7 eine
schematische perspektivische Ansicht des Durchgangsloches als eine
abgewandelte Ausführungsform
der in 6 gezeigten beispielhaften Ausführungsform;
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8 eine
erläuternde
Ansicht des Durchgangsloches gemäß einer
anderen abgewandelten Ausführungsform
der in 6 gezeigten beispielhaften Ausführungsform;
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9 eine
erläuternde
Ansicht eines Durchgangsloches als ein Vergleichsbeispiel zum Vergleich
mit dem Beispiel der Ausführungsform,
die in 6 gezeigt ist; und
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10 eine
erläuternde
Ansicht des Durchgangsloches als Vergleichsbeispiel zu dem in 6 gezeigten
Ausführungsbeispiel.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ALS BEISPIEL GEWÄHLTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Eine
als Beispiel gewählte
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird nun unter Hinweis auf die 1 bis 5 beschrieben.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Drucksensor 1 der
als Beispiel gewählten
Ausführungsform
beispielsweise in einem hohlen Körper 23 gelegen,
der in einer Seitentür 20 eines
Fahrzeugs V vorhanden ist. Die Tür 20 besitzt eine
innere Konsole 21, an einer Innenseite des Fahrzeugs gelegen
ist, und besitzt eine äußere Konsole 22,
die an einer Außenseite
des Fahrzeugs gelegen ist. Die innere Konsole 21 und die äußere Konsole 22 legen
einen hohlen Raum (hohlen Körper) 23 zwischen
denselben fest. Der Drucksensor 1 ist an der inneren Konsole 21 innerhalb
des holen Körpers 23 fixiert.
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Wie
in 2 gezeigt ist umfasst der Drucksensor 1 einen
detektierenden Teil 2, einen Schaltungsteil 3 und
ein Gehäuse 4 für die Aufnahme
des detektierenden Teiles 2 und des Schaltungsteiles 3. Der
detektierende Teil 2 besteht aus einer Sensorvorrichtung,
die eine Änderung
im Luftdruck detektiert. Die Sensorvorrichtung besteht beispielsweise
aus einem Drucksensor vom Halbleitertyp.
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Der
Schaltungsteil 3 enthält
eine elektrische Schaltung, die ein elektrisches Signal erzeugt,
welches sich auf eine Änderung
im Luftdruck bezieht, der durch den detektierenden Teil 2 detektiert
wird. Die elektrische Schaltung ist mit einer Kollision-Detektor-ECU (nicht gezeigt) über ein
Kabel verbunden, welches mit einem Steckerabschnitt 43 verbunden ist.
Das elektrische Signal wird zu der Kollision-Detektor-ECU gesendet.
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Das
Gehäuse 4 besteht
beispielsweise aus einem gegossenen Harz. Wie in den 2 und 3 gezeigt
ist, hat das Gehäuse 4 eine
im Wesentlichen Kasten- oder Boxgestalt, wenn man von einer Frontseite
aus blickt. Das Gehäuse 4 umfasst
einen Körperabschnitt 41,
einen Fixierungsabschnitt 42, der an dem Körperabschnitt 41 ausgebildet
ist, und den Steckerabschnitt 43, der unter dem Körperabschnitt 41 ausgebildet
ist. Der Körperabschnitt 41 nimmt
den detektierenden Teil 2 und den Schaltungsteil 3 darin
auf. Der Fixierungsabschnitt 42 ist mit einem Fixierloch 42a ausgestattet,
um einen Bolzen oder Schraube hindurchzuführen, die an der inneren Konsole 21 fixiert
wird. Der Steckerabschnitt 43 empfängt den Code oder Schlüssel der
Kollision-Detektor-ECU. Der detektierende Teil 2 und der
Schaltungsteil 3 empfangen über den Steckerabschnitt 43 elektrische
Energie.
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Der
Körperabschnitt 41 ist
mit einem Durchgangsloch 412 und einer Öffnung 411 ausgestattet. Die Öffnung 411 ist
an einem unteren Eckenabschnitt des Körperabschnitts 41 gelegen
und ist nach unten hin geöffnet.
Das Durchgangsloch 412 ermöglicht eine Kommunikation zwischen
der Innenseite des Körperabschnitts
und dem hohlen Körper 23.
Es wird nämlich
Luft in dem hohlen Körper 23 zu
dem detektierenden Teil 2 über das Durchgangsloch 412 bei Änderung
des Luftdruckes eingeleitet.
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Wie
in 4 gezeigt ist, besitzt ein erstes Ende 412a des
Durchgangsloches 412, welches benachbart dem detektierenden
Teil 2 innerhalb des Körperabschnitts 41 gelegen
ist, einen Kanalbereich (Querschnittsbereich), der kleiner ist als
derjenige eines zweiten Endes 412b, welches die Öffnung 411 festlegt.
Der Kanalbereich oder Durchgangsbereich des Durchgangsloches 412 nimmt
allmählich
von dem ersten Ende 412a zu dem zweiten Ende 412b hin
zu.
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Beispielsweise
besitzt das Kanalloch oder Durchgangsloch 412 ein rechteckförmig gestalteten Querschnitt.
Das erste Ende 412a besitzt einen Durchgangsbereich oder
Durchgangsfläche
von 3 mm × 2
mm. Das zweite Ende 412b besitzt einen Durchgangsbereich
oder Durchgangsfläche
von 8 mm × 5
mm. Auch beträgt
eine Länge
des Durchgangsloches 412 von dem ersten Ende 412a zu
dem zweiten Ende 412b hin 20 mm. Der Durchgangsbereich
erweitert sich allmählich
mit zunehmendem Abstand von dem ersten Ende 412a und zwar
in Bezug auf zwei Richtungen, das heißt einer longitudinalen Seite
und einer kürzeren
Seite der rechteckförmigen Gestalt.
Die Abmessungen des Durchgangsloches 412 sind nicht auf
die zuvor erläuterten
Maße beschränkt, sondern
können
auch auf unterschiedliche Werte entsprechend einer Gesamtabmessung
des Drucksensors 1 eingestellt werden.
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Als
nächstes
wird die Betriebsweise des Drucksensors 1 unter Hinweis
auf 5 beschrieben, wenn an der Tür 20 eine seitliche
Kollision auftritt.
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Wenn
die seitliche Kollision an der Tür 20 auftritt
(Pfeil A1 in 5), wird das Volumen innerhalb
des hohlen Körpers 23 reduziert
und ein Luftdruck in dem hohlen Körper 23 steigt an.
In 5 bezeichnet eine strichlierte Linie d1 eine ursprüngliche Gestalt
der Tür 20 vor
der Kollision. Zu diesem Zeitpunkt wird Luft in den hohlen Körper 23 zu
dem Detektionsteil 2 über
die Öffnung 411 und
das Kanalloch 412 eingeleitet, wie durch einen Pfeil A2
in 5 gezeigt ist.
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Somit
detektiert der detektierende Teil 2 die Änderung
des Luftdruckes. Der Schaltungsteil 3 erzeugt ein elektrisches
Signal entsprechend der Änderung
im Luftdruck, die durch den detektierenden Teil 2 detektiert
wurde. Die Kollision-Detektor-ECU empfängt das
elektrische Signal über
den Code oder Schlüssel
bzw. Stecker, der an den Steckerabschnitt 23 angeschlossen
ist. Demzufolge detektiert die Kollision-Detektor-ECU das Auftreten einer seitlichen Kollision
basierend auf dem elektrischen Signal, welches von dem Drucksensor 1 gesendet
wird. Als nächstes
wird die Wirkung des Kanalloches oder Durchgangsloches 412 der
als Beispiel gewählten Ausführungs form
unter Hinweis auf 6 beschrieben und es wird ein
Vergleichsbeispiel unter Hinweis auf die 9 und 10 beschrieben.
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In
dem Drucksensor 1 kann beispielsweise ein Strömungsmittel
wie Wasser und Öl
an der inneren Wand des Kanalloches 412 aufgrund einer
Kondensation anhaften. Wenn das Strömungsmittel einen Film F1 bildet
und das Kanalloch oder Durchgangsloch 412 durch den Film
F1 blockiert wird, wird die Detektionsempfindlichkeit des detektierenden Teiles 2 verschlechtert.
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Die 9 und 10 zeigen
ein Durchgangsloch 512 mit einem Kanalbereich, der in der longitudinalen
Richtung des Kanalloches 512 konstant ist und zwar als
Vergleichsbeispiel zu der als Beispiel gewählten Ausführungsform, die in 6 gezeigt
ist. In dem Kanalloch 512 der 9 und 10 ändert sich
die Oberflächenspannung
des Films F1 nicht und zwar selbst dann nicht, wenn sich der Film
F1 zu der Öffnung 411 aufgrund
der Schwere (F2 in 10) bewegt. Daher bricht der
Film F2 nicht auf und verbleibt auch in dem Durchgangsloch oder
Kanalloch.
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Im
Gegensatz dazu nimmt bei der als Beispiel gewählten Ausführungsform, die in 6 gezeigt
ist, der Durchgangsbereich des Kanalloches 412 allmählich von
dem oberen Ende 412a zu dem unteren Ende 412b hin
zu. Wenn sich der Film F1 zu dem unteren Ende 412b aufgrund
seiner Gravitationskraft bewegt, nimmt der Bereich oder Fläche des Filmes
F1 zu und die Dicke des Filmes F1 wird reduziert. Als ein Ergebnis
bricht der Film F1 auf, da eine Ausgewogenheit zwischen intermolekularen
Kräften und
einer Oberflächenspannung
verloren geht. Daher wird ein Strömungsmittel wie Wasser und Öl glatt aus
der Öffnung 411 ausgetragen
und zwar im Vergleich zu dem Fall, der in den 9 und 10 gezeigt
ist. Da demzufolge das Strömungsmittel
an der Innenwand des Kanalloches 412 anhaftet und effektiv
aus der Öffnung 411 ausgetragen
wird, ist es weniger wahrscheinlich, dass ein Zustand, dass die
Detektionsempfindlichkeit des detektierenden Teiles 2 aufgrund
des Filmes F2 verschlechtert wird, für eine lange Zeit anhält.
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Da
ferner das Durchgangsloch oder Kanalloch 412 einen rechteckförmig gestalteten
Querschnitt besitzt, bei dem beide Seiten mit zunehmendem Abstand
von dem ersten Ende 412a größer werden, wird die Flüssigkeit,
die an der Innenwand des Kanalloches 412 anhaftet, effektiv
aus der Öffnung 411 ausgetragen.
Das Durchgangsloch oder Kanalloch 412 mit diesem Merkmal
besitzt eine Rate der Zunahme des Durchgangsbereiches in der longitudinalen
Richtung des Durchgangsloches 412, die größer ist
als diejenige eines Kanalloches, welches einen rechteckförmig gestalteten
Querschnitt besitzt und bei dem nur eine Seite größer wird
und die verbleibende Seite desselben konstant bleibt. Wenn die Zunahmerate
des Durchgangsbereiches nicht ausreichend ist, ist die Änderung
der Oberflächenspannung
des Films klein und zwar selbst dann, wenn sich der Film zu der Öffnung 411 hin
bewegt.
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Bei
dem Durchgangsloch oder Kanalloch 412 der als Beispiel
gewählten
Ausführungsform
ist die Zunahmerate des Durchgangsbereiches groß und die Änderung der Oberflächenspannung
des Filmes F1 ist ebenfalls groß.
Daher ist es wahrscheinlich, dass der Film F1 leicht brechen kann,
indem der Abgleich zwischen intermolekularen Kräften und der Oberflächenspannung
verloren geht. Demzufolge strömt
Flüssigkeit
aus der Öffnung 411 leicht
heraus.
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Es
wurde zuvor ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht
auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel
beschränkt, sondern
kann auch auf andere Arten implementiert werden, ohne dabei den
Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die
Querschnittsgestalt des Kanalloches oder Kanaldurchgangs 412 kann
irgendeine andere Gestalt haben anstelle der rechteckförmigen Gestalt. Beispielsweise
kann das Kanaldurchgangsloch 412 einen elliptischen Querschnitt
aufweisen, wobei eine Hauptachse und eine kleinere Achse kontinuierlich mit
wachsendem Abstand von dem ersten Ende 412a zunehmen, wie
in 7 gezeigt ist.
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Bei
dem in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispielen
nimmt der Durchgangsbereich des Kanalloches 412 kontinuierlich
mit dem Abstand von dem ersten Ende 412a zu. Alternativ
kann das Kanalloch 412 einen Kanalraum aufweisen, der stufenweise
zunimmt und zwar mit wachsendem Abstand von dem ersten Ende 412a,
wie dies in 8 gezeigt ist. Auch bei der
modifizierten Ausführungsform,
die in 8 gezeigt, nimmt der Durchgangsbereich mit zunehmendem
Abstand von dem ersten Ende 412a zu. Daher ist es wahrscheinlich,
dass der Film F1 leicht bricht, wenn er sich nach unten bewegt und
dann aus der Öffnung 411 ausgetragen
werden kann.
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Bei
den oben erläuterten
Ausführungsbeispielen
ist der Drucksensor 1 in dem hohlen Körper 23 montiert,
der in der Seitentür 20 festgelegt
ist. Jedoch kann der Drucksensor 4 auch in einem hohlen Körper montiert
sein, der in einem anderen Teil des Fahrzeugs vorgesehen ist.