DE112015006994T5 - Pressure sensitive sensor - Google Patents
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Abstract
[Problem] Erstellen eines druckempfindlichen Sensors mit unterdrücktem Oberflächenadhäsionsverhalten und exzellenter Verarbeitungsfähigkeit des Endstücks. [Lösung] Dieser druckempfindliche Sensor ist ausgestattet mit: einem zylindrischen elastischen Isolator 2 mit einem Hohlabschnitt 2a in der Längsrichtung; und einer Mehrzahl von Elektrodenleitungen 3, die entlang der Innenumfangsoberfläche des Hohlabschnitts 2a des elastischen Isolators 2 derart angeordnet sind, dass die Elektrodenleitungen nicht in Kontakt miteinander sind. Der elastische Isolator 2 ist mit wenigstens einer äußeren Schicht 5 versehen, die aus einem thermoplastischen Urethan gebildet ist, und die arithmetische mittlere Oberflächenrauigkeit Ra der Oberfläche der äußeren Schicht 5 ist größer oder gleich 3µm.[Problem] Creating a pressure-sensitive sensor with suppressed surface adhesion behavior and excellent processability of the tail. [Solution] This pressure-sensitive sensor is provided with: a cylindrical elastic insulator 2 having a hollow portion 2a in the longitudinal direction; and a plurality of electrode leads 3 arranged along the inner peripheral surface of the hollow portion 2a of the elastic insulator 2 such that the electrode leads are not in contact with each other. The elastic insulator 2 is provided with at least an outer layer 5 formed of a thermoplastic urethane, and the arithmetical average surface roughness Ra of the surface of the outer layer 5 is greater than or equal to 3 μm.
Description
Technisches GebietTechnical area
Diese Erfindung betrifft einen druckempfindlichen Sensor.This invention relates to a pressure sensitive sensor.
Stand der TechnikState of the art
Ein druckempfindlicher Sensor ist bekannt, der mit einem schlauchförmigen elastischen Isolator versehen ist, der einen Hohlbereich entlang einer Längsrichtung sowie mehrere Elektrodendrähte hat, die entlang einer Innenumfangsoberfläche des Hohlbereichs eines elastischen Isolators derart angeordnet sind, dass sie einander nicht kontaktieren.A pressure-sensitive sensor is known which is provided with a tubular elastic insulator having a hollow portion along a longitudinal direction and a plurality of electrode wires disposed along an inner circumferential surface of the hollow portion of an elastic insulator so as not to contact each other.
Der druckempfindliche Sensor führt eine Schaltfunktion aus durch gegenseitiges Kontaktieren der inneren Elektrodendrähte, wenn der druckempfindliche Sensor einen äußeren Druck empfängt. Beispielsweise wird der druckempfindliche Sensor verwendet, um ein Einquetschen durch eine Schiebetür für ein Fahrzeug zu erfassen.The pressure-sensitive sensor performs a switching function by contacting the inner electrode wires with each other when the pressure-sensitive sensor receives an external pressure. For example, the pressure-sensitive sensor is used to detect a squeeze through a sliding door for a vehicle.
Ein druckempfindlicher Sensor, der ein thermoplastisches Urethan für eine äußere Schicht des elastischen Isolators verwendet, ist in der
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Technisches ProblemTechnical problem
Ein Detektor, der einen leitenden Zustand des Elektrodendrahts erfasst, ist an einem Endstück des druckempfindlichen Sensors angebracht. Der Detektor wird als eine Sensoreinheit verwendet. In diesem Fall wird eine Endstückverarbeitung bei vielen Prozessen wie zum Beispiel einem Entfernen des elastischen Isolators des druckempfindlichen Sensors (Abziehen der Ummantelung), Löten eines Leiters des Elektrodendrahts und Harzformen des Endstücks durchgeführt. Bei der Endstückbearbeitung werden mehrere (beispielsweise 100 bis 200) druckempfindliche Sensoren normalerweise gleichzeitig durch einen Nachbearbeitungsprozess bis zu einem nächsten Prozess bearbeitet.A detector detecting a conductive state of the electrode wire is attached to an end portion of the pressure-sensitive sensor. The detector is used as a sensor unit. In this case, tail processing is performed in many processes such as removing the elastic insulator of the pressure sensitive sensor (peeling off the sheath), soldering a conductor of the electrode wire, and resin molding the tail. In tail processing, multiple (eg, 100 to 200) pressure sensitive sensors are normally processed simultaneously through a post-processing process until a next process.
Allerdings tritt bei den druckempfindlichen Sensoren, die das thermoplastische Urethan für die äußere Schicht des elastischen Isolators verwenden, leicht eine Verbindung der thermoplastischen Urethane der äußeren Schichten miteinander auf. Wenn beispielsweise ein druckempfindlicher Sensor aus einem Bündel von 100 bis 200 druckempfindlichen Sensoren gelöst wird, gibt es ein Problem, dass mehrere druckempfindliche Sensoren verbunden und verwickelt sind. Daher sinkt die Verarbeitungsfähigkeit beträchtlich.However, in the pressure-sensitive sensors using the thermoplastic urethane for the outer layer of the elastic insulator, joining of the thermoplastic urethanes of the outer layers easily occurs with each other. For example, when a pressure-sensitive sensor is released from a bundle of 100 to 200 pressure-sensitive sensors, there is a problem that a plurality of pressure-sensitive sensors are connected and involved. Therefore, the processability drops considerably.
Ebenso ist es hinsichtlich einer Ausweitung der Massenproduktion wünschenswert, eine automatische Prozessmaschine beim Ummantelungsabziehprozess zu verwenden. Allerdings gibt es bei dem druckempfindlichen Sensor, der das thermoplastische Urethan für die äußere Schicht des elastischen Isolators verwendet, das Problem, dass die automatische Prozessmaschine schwierig zu handhaben ist, da der entfernte elastische Isolator aufgrund einer Verbindung des thermoplastischen Urethans der äußeren Schicht mit der automatischen Prozessmaschine an der automatischen Prozessmaschine haftet.Also, in view of expanding mass production, it is desirable to use an automatic process machine in the jacket peeling process. However, in the pressure-sensitive sensor using the thermoplastic urethane for the outer layer of the elastic insulator, there is a problem that the automatic processing machine is difficult to handle, because the removed elastic insulator due to a compound of the outer layer thermoplastic urethane with the automatic Process machine at the automatic process machine sticks.
Es ist eine Aufgabe, einen druckempfindlichen Sensor mit hoher Verarbeitungsfähigkeit des Endstücks bereitzustellen, der eine Oberflächenadhäsion verhindert.It is an object to provide a pressure sensitive sensor with high end processing capability which prevents surface adhesion.
Lösung des Problemsthe solution of the problem
Zur Lösung der obigen Aufgabe schlägt die Erfindung einen druckempfindlichen Sensor vor, umfassend:
- einen schlauchförmigen elastischen Isolator, umfassend einen Hohlbereich entlang einer Längsrichtung; und
- eine Mehrzahl von Elektrodendrähten, die entlang einer Innenumfangsoberfläche des Hohlbereichs des elastischen Isolators derart angeordnet sind, dass sie einander nicht kontaktieren,
- wobei der elastische Isolator wenigstens eine äußere Schicht umfasst, die ein thermoplastisches Urethan umfasst, und
- wobei eine arithmetische mittlere Oberflächenrauigkeit Ra einer Oberfläche der äußeren Schicht nicht weniger als 3 µm ist.
- a tubular elastic insulator comprising a hollow portion along a longitudinal direction; and
- a plurality of electrode wires arranged along an inner peripheral surface of the hollow portion of the elastic insulator so as not to contact each other,
- wherein the elastic insulator comprises at least one outer layer comprising a thermoplastic urethane, and
- wherein an arithmetic average surface roughness Ra of a surface of the outer layer is not less than 3 μm.
Vorteilhafte Effekte der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention
Erfindungsgemäß kann ein druckempfindlicher Sensor bereitgestellt werden, der eine hohe Verarbeitungsfähigkeit des Endstücks hat, die eine Oberflächenadhäsion verhindert.According to the present invention, there can be provided a pressure-sensitive sensor having a high processability of the tail which prevents surface adhesion.
Figurenlistelist of figures
-
1 ist eine Querschnittsansicht, die einen druckempfindlichen Sensor gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt.1 FIG. 10 is a cross-sectional view showing a pressure-sensitive sensor according to the embodiment of the invention. FIG. -
2 (a) und (b) sind eine Fotografie, die eine Oberfläche einer äußeren Schicht eines druckempfindlichen Sensors in Beispiel 1 beziehungsweise eine graphische Darstellung zeigt, die ein Messergebnis einer Oberflächenrauigkeit des druckempfindlichen Sensors in Beispiel 1 zeigt.2 (a) and (b) are a photograph showing a surface of an outer layer of a pressure-sensitive sensor in Example 1 and a graph, respectively, showing a measurement result of a surface roughness of the pressure-sensitive sensor in Example 1. -
3 (a) und (b) sind eine Fotografie, die eine Oberfläche einer äußeren Schicht eines druckempfindlichen Sensors in Beispiel 3 beziehungsweise eine graphische Darstellung zeigt, die ein Messergebnis einer Oberflächenrauigkeit des druckempfindlichen Sensors in Beispiel 3 zeigt.3 (a) and (b) are a photograph showing a surface of an outer layer of a pressure-sensitive sensor in Example 3 and a graph, respectively, showing a measurement result of a surface roughness of the pressure-sensitive sensor in Example 3. -
4 (a) und (b) sind eine Fotografie, die eine Oberfläche einer äußeren Schicht eines druckempfindlichen Sensors in Vergleichsbeispiel 1 beziehungsweise eine graphische Darstellung zeigt, die ein Messergebnis einer Oberflächenrauigkeit des druckempfindlichen Sensors in Vergleichsbeispiel 1 zeigt.4 (a) and (b) are a photograph showing a surface of an outer layer of a pressure-sensitive sensor in Comparative Example 1 and a graph, respectively, showing a measurement result of a surface roughness of the pressure-sensitive sensor in Comparative Example 1. -
5 (a) und (b) sind eine Darstellung, die eine Erläuterung einer Endstückbearbeitung für den druckempfindlichen Sensor durch eine automatische Prozessmaschine zeigt, beziehungsweise eine Darstellung, die die Erläuterung der Endstückbearbeitung für den druckempfindlichen Sensor durch die automatische Prozessmaschine zeigt.5 (a) and (b) are an illustration showing an explanation of an end machining of the pressure-sensitive sensor by an automatic processing machine, and a diagram showing an explanation of the end machining of the pressure-sensitive sensor by the automatic processing machine. -
6 ist eine Querschnittsansicht, die einen druckempfindlichen Sensor gemäß der anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt.6 Fig. 10 is a cross-sectional view showing a pressure-sensitive sensor according to the other embodiment of the invention. -
7 ist eine Querschnittsansicht, die einen druckempfindlichen Sensor gemäß der anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt.7 Fig. 10 is a cross-sectional view showing a pressure-sensitive sensor according to the other embodiment of the invention.
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
(Ausführungsformen)(Embodiments)
Die Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben werden.The embodiment of the invention will be described below in conjunction with the accompanying drawings.
Wie in
(Beschreibung des Elektrodendrahts
Der Elektrodendraht
Metalllitzen mit mehreren verdrillten Metalldrähten sollten als Leiter
Ein Gummimaterial oder ein elastisches Kunststoffmaterial, das einen leitenden Füller wie zum Beispiel Kohlenstoff kombiniert, kann als die leitfähige Harzzusammensetzung verwendet werden, mit der der elektrische Leiter
Das thermoplastische Styrol-Elastomer bezeichnet ein thermoplastisches Elastomer mit Styrolblöcken an beiden Molekülenden. Beispielsweise umfasst das thermoplastische Styrol-Elastomer ein Stryrol-Ethylen-Butylen-Styrol (SEBS) mit Styrolblöcken an beiden Enden von Ethylen-Butylen (EB), ein Styrol-Ethylen-Propylen-Styrol (SEPS) mit Styrolblöcken an beiden Enden von Ethylen-Propylen (EP), oder ein Styrol-Ethylen-Ethylen-Propylen-Styrol (SEEPS) mit Styrolblöcken an beiden Enden von Ethylen-Ethylen-Propylen.The thermoplastic styrene elastomer refers to a thermoplastic elastomer having styrene blocks at both ends of the molecule. For example, the thermoplastic styrene elastomer comprises a styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) having styrene blocks at both ends of ethylene-butylene (EB), a styrene-ethylene-propylene-styrene (SEPS) having styrene blocks at both ends of ethylene-styrene. Propylene (EP), or a styrene-ethylene-ethylene-propylene-styrene (SEEPS) with styrene blocks at both ends of ethylene-ethylene-propylene.
Kombinierter Kohlenstoff in dem elektrischen Leiter
Der Massenprozentsatz des Kohlenstoffs in der leitenden Harzzusammensetzung, mit der der elektrische Leiter
(Beschreibung des elastischen Isolators
Der elastische Isolator
In der Ausführungsform ist der elastische Isolator
Das schlauchförmige Element
Als eine isolierende Harzzusammensetzung, die in dem schlauchförmigen Element
Das schlauchförmige Element
Die äußere Schicht
Bei dem druckempfindlichen Sensor
Im Hinblick auf eine weitere Vermeidung der Oberflächenanhaftung beträgt die arithmetische mittlere Oberflächenrauigkeit Ra der äußeren Schicht
In diesem Fall wird die arithmetische mittlere Oberflächenrauigkeit Ra durch eine Parameterberechnungsformel mit Bezug zu JIS B0601 (
Wenn die kontaktfreie Konturkurvenmessung gemessen wird, wird eine Vorrichtung mit wenigstens der unten beschriebenen Auflösung verwendet, wenn die Objektivlinse mit 100X/NA0.95 (hundertfache Vergrößerung, numerische Apertur von 0.95) verwendet wird. Als eine solche Vorrichtung wird beispielsweise ein konfokales Mikroskop H300 von Lasertech co. Itd. genannt. In diesem Fall ist σ die Standardabweichung.
- (Liniendickenmessfunktion): X-Achsenrichtung
- Minimale Messauflösung: 0,001 µm
- Wiederholungsmessgenauigkeit: (3σ) 0,01 µm
- (Höhenmessfunktion: Z-Achsenrichtung)
- Minimale Messauflösung: 0,001 µm
- Wiederholungsmessgenauigkeit: (σ) 0,01 µm
- (Line thickness measurement function): X-axis direction
- Minimum measurement resolution: 0.001 μm
- Repeat measurement accuracy: (3σ) 0.01 μm
- (Height measurement function: Z-axis direction)
- Minimum measurement resolution: 0.001 μm
- Repeat measurement accuracy: (σ) 0.01 μm
Das heißt, die arithmetische mittlere Oberflächenrauigkeit Ra in der Beschreibung wird durch die Parameterberechnungsformel mit Bezug zu JIS B0601 (
Die äußere Schicht
Nachfolgend wird das Messergebnis der arithmetischen mittleren Oberflächenrauigkeit Ra der Oberfläche der äußeren Schicht
In diesem Fall sind die elektrischen Drähte
Tabelle 1
Wie in Tabelle 1 gezeigt, wo die Extrudergröße auf 65 mm eingestellt ist, und wenn die voreingestellte Zylindertemperatur und voreingestellte Kopftemperatur auf 204°C eingestellt sind, kann die arithmetische mittlere Oberflächenrauigkeit Ra der Oberfläche der äußeren Schicht
In Beispiel 4, wo die Extrudergröße auf 20 mm eingestellt ist, die voreingestellte Zylindertemperatur auf 190°C eingestellt ist, die voreingestellte Kopftemperatur auf 180°C eingestellt ist, und die Maschinengeschwindigkeit auf 15 m/min eingestellt ist, ist die arithmetische mittlere Oberflächenrauigkeit Ra der Oberfläche der äußeren Schicht
Hierbei nimmt ein Durchmesser einer Schraube des Extruders zu, wenn die Extrudergröße zunimmt. Eine zunehmende Selbstaufheizung des Harzes tritt auf. In dem Maße, wie die Extrudergröße zunimmt, kann daher eine tatsächliche Harztemperatur zunehmen, und die arithmetische mittlere Oberflächenrauigkeit Ra der Oberfläche der äußeren Schicht
Mikroskopfotos der Oberflächen der äußeren Schichten
Wie in den
Als nächstes wird die Verarbeitungsfähigkeit in der Endstückbearbeitung bei Verwendung der druckempfindlichen Sensoren
Für die automatische Prozessmaschine, wie in
Wie in Tabelle 1 gezeigt, wird in den Beispielen
(Vorteilhafte Effekte der Ausführungsformen)(Advantageous Effects of Embodiments)
Wie oben beschrieben, ist der druckempfindliche Sensor
Das Einstellen der arithmetischen mittleren Oberflächenrauigkeit Ra der Oberfläche der äußeren Schicht
Ebenso kann durch Einstellen der arithmetischen mittleren Oberflächenrauigkeit Ra der Oberfläche der äußeren Schicht
Ferner verhindert die Einstellung der arithmetischen mittleren Oberflächenrauigkeit Ra der Oberfläche der äußeren Schicht
(Andere Ausführungsform) Other Embodiment
Als nächstes wird die andere Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden.Next, the other embodiment of the invention will be described.
Die Struktur eines in
Der druckempfindliche Sensor
Der druckempfindliche Sensor
Die äußere Schicht
Die Bildung des Zungenstücks
Der in
Wenn hierbei der in
(Zusammenfassung der Ausführungsformen)(Summary of Embodiments)
Als nächstes werden technische Ideen, die sich aus der Ausführungsform verstehen, nachfolgend unter Nennung der Bezugszeichen etc. beschrieben werden, die für die Ausführungsform verwendet werden. Allerdings soll jedes nachfolgend beschriebene Bezugszeichen etc. die konstitutiven Elemente in den Ansprüchen nicht auf die Elemente etc. beschränken, die speziell in der Ausführungsform beschrieben sind.
- [1] Druckempfindlicher Sensor (
1 ), umfassend:- einen schlauchförmigen elastischen Isolator (
2 ), umfassend einen Hohlbereich (2a ) entlang einer Längsrichtung; und - eine Mehrzahl von Elektrodendrähten (
3 ), die entlang einer Innenumfangsoberfläche des Hohlbereichs (2a ) des elastischen Isolators (2 ) derart angeordnet sind, dass sie einander nicht kontaktieren, - wobei der elastische Isolator (
2 ) wenigstens eine äußere Schicht (5 ) umfasst, die ein thermoplastisches Urethan umfasst, und - wobei eine arithmetische mittlere Oberflächenrauigkeit Ra einer Oberfläche der äußeren Schicht (
5 ) nicht wenigerals 3 µm ist.
- einen schlauchförmigen elastischen Isolator (
- [2] Druckempfindlicher Sensor (
1 ) nach [1], wobei die arithmetische mittlere Oberflächenrauigkeit Ra der Oberfläche der äußeren Schicht (5 ) nicht weniger als 4µm und nicht mehr als 7µm ist. - [3] Druckempfindlicher Sensor (
1 ) nach [1] oder [2], wobei die Elektrodendrähte (3 ) einen elektrischen Leiter (7 ) umfassen, umfassend eine leitfähige Harzzusammensetzung, die ein thermoplastisches Styrol-Elastomer und Kohlenstoff enthält. - [4] Druckempfindlicher Sensor (
61 ,71 ) nach einem von [1] bis [3], wobei eine Außenumfangsoberfläche der äußeren Schicht (5 ) eine flache Verbindungsoberfläche (62 ) zur festen Verbindung mit einem Installationsobjekt entlang der Längsrichtung umfasst. - [5] Druckempfindlicher Sensor (
61 ) nach [4], wobei die äußere Schicht (5 ) ein flanschförmiges Zungenstück (63 ) umfasst, das in einer Breitenrichtung orthogonal zur Längsrichtung und in einer Normalen-Richtung der Verbindungsoberfläche (62 ) vorsteht und integral an einem Umfang der Verbindungsoberfläche (62 ) gebildet ist.
- [1] pressure-sensitive sensor (
1 ), full:- a tubular elastic insulator (
2 ), comprising a hollow region (2a ) along a longitudinal direction; and - a plurality of electrode wires (
3 ) along an inner circumferential surface of the hollow region (2a ) of the elastic insulator (2 ) are arranged such that they do not contact each other, - the elastic isolator (
2 ) at least one outer layer (5 ), which comprises a thermoplastic urethane, and - wherein an arithmetical average surface roughness Ra of a surface of the outer layer (
5 ) is not less than 3 μm.
- a tubular elastic insulator (
- [2] pressure-sensitive sensor (
1 ) according to [1], wherein the arithmetical average surface roughness Ra of the surface of the outer layer (5 ) is not less than 4 μm and not more than 7 μm. - [3] pressure-sensitive sensor (
1 ) according to [1] or [2], wherein the electrode wires (3 ) an electrical conductor (7 ) comprising a conductive resin composition containing a thermoplastic styrene elastomer and carbon. - [4] pressure-sensitive sensor (
61 .71 ) according to any one of [1] to [3], wherein an outer peripheral surface of the outer layer (5 ) a flat connection surface (62 ) for fixed connection with an installation object along the longitudinal direction. - [5] pressure-sensitive sensor (
61 ) according to [4], wherein the outer layer (5 ) a flange-shaped tongue piece (63 ) in a width direction orthogonal to the longitudinal direction and in a normal direction of the bonding surface (FIG.62 protruding and integrally at a periphery of the connecting surface (62 ) is formed.
Obwohl die Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden ist, ist die Erfindung gemäß den Ansprüchen nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Ferner ist zu beachten, dass nicht alle Kombinationen der Merkmale, die in der Ausführungsform beschrieben sind, zur Lösung des Problems der Erfindung erforderlich sind.Although the embodiment of the invention has been described, the invention according to the claims is not limited to the embodiment described above. It should also be noted that not all combinations of the features described in the embodiment are required to solve the problem of the invention.
Die Erfindung kann in geeigneter Weise modifiziert und implementiert werden, ohne vom Wesentlichen abzuweichen.The invention may be modified and implemented as appropriate without departing from the essentials.
Obwohl beispielsweise in der obigen Ausführungsform der Fall als ein Beispiel beschrieben ist, bei dem der druckempfindliche Sensor bei der Schiebetür für das Fahrzeug angewandt wird, ist er hierauf nicht beschränkt. Die Erfindung kann auf einen Sensor angewandt werden, der jedes physikalische Quetschen durch die Fahrzeughecktür, ein elektrisches Fenster, einen Lift, einen Fensterladen, eine automatische Tür, ein Fenster etc. erfasst.For example, although in the above embodiment the case is described as an example in which the pressure-sensitive sensor is applied to the sliding door for the vehicle, it is not limited thereto. The invention can be applied to a sensor which detects any physical crushing by the vehicle's back door, an electric window, a lift, a shutter, an automatic door, a window, etc.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- DRUCKEMPFINDLICHER SENSORPRESSURE-SENSOR
- 22
- ELASTISCHER ISOLATORELASTIC ISOLATOR
- 2a2a
- HOHLBEREICHHOLLOW AREA
- 33
- ELEKTRODENDRAHTLEAD WIRE
- 44
- SCHLAUCHFÖRMIGES ELEMENTTUBULAR ELEMENT
- 55
- ÄUSSERE SCHICHTOUTER LAYER
- 66
- LEITERLADDER
- 77
- ELEKTRISCHER LEITERELECTRICAL CONDUCTOR
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- JP 2011052433 A [0004]JP 2011052433 A [0004]
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
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