JP2006300559A - Pressure sensitive sensor and switching device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は被検出物の接触を検出する感圧センサ、及び該感圧センサを備えた開閉装置に関するものである。 The present invention relates to a pressure sensor that detects contact of an object to be detected, and a switchgear including the pressure sensor.
従来、車両には、モータ等の駆動力によってドアパネルを車両の前後方向に沿ってスライド作動(開閉作動)させる開閉装置が備えられているものがある。開閉装置には、閉作動中のドアパネルと車体との間の異物の挟み込みを検出するために、感圧センサが備えられている。この感圧センサには、例えば、特許文献1にて開示されているものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, some vehicles are provided with an opening / closing device that slides (opens / closes) a door panel along the front-rear direction of the vehicle by a driving force such as a motor. The opening / closing device is provided with a pressure sensitive sensor in order to detect a foreign object being caught between the door panel and the vehicle body during the closing operation. An example of the pressure sensor is disclosed in
特許文献1にて開示されている感圧センサは、芯電極と、芯電極の外周に形成された感圧体と、感圧体の外側に巻き付けられた外側電極と、外側電極の外周に形成された絶縁外皮とを備えて構成されている。
ところで、芯電極の外周に感圧体を形成するには、絶縁性樹脂材料に磁性材料を分散させたものを押し出し成形にて形成することが考えられる。しかしながら、芯電極の外周に円筒状の感圧体を押し出し成形にて形成すると、絶縁性樹脂材料における磁性材料の含有量の調整や、芯電極の位置調整等に手間がかかるという問題があった。 By the way, in order to form a pressure sensitive body on the outer periphery of the core electrode, it is conceivable to form an insulating resin material in which a magnetic material is dispersed by extrusion molding. However, when a cylindrical pressure-sensitive body is formed by extrusion molding on the outer periphery of the core electrode, there is a problem that it takes time to adjust the content of the magnetic material in the insulating resin material and the position adjustment of the core electrode. .
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、容易に形成される感圧センサ、及び該感圧センサを備えた開閉装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a pressure sensor that is easily formed and an opening / closing device including the pressure sensor.
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、第1の電極と、磁性材料が分散されてなると共に帯状をなし、前記第1の電極に螺旋状に巻き付けられ、加圧されることにより変形して抵抗値が変化する感圧体と、前記第1の電極との間に前記感圧体が介在されるように配置された第2の電極と、前記第2の電極を外側から被覆する外皮とを備え、前記感圧体を介して前記第1の電極と前記第2の電極との間を流れる電流の電流値の変化に基づいて被検出物の接触を検出することを特徴とする感圧センサとした。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 forms a belt-like shape in which the first electrode and the magnetic material are dispersed, and is wound around the first electrode in a spiral shape and pressurized. And a second electrode disposed so that the pressure sensitive body is interposed between the first electrode and the second electrode disposed outside. And detecting a contact of an object to be detected based on a change in a current value of a current flowing between the first electrode and the second electrode via the pressure sensitive body. A characteristic pressure-sensitive sensor was obtained.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の感圧センサにおいて、前記磁性材料は、前記第1の電極と前記第2の電極とが対向する方向に沿って配向されている。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の感圧センサにおいて、前記第1の電極は、円筒状若しくは円柱状に形成され、前記感圧体は、前記第1の電極と同軸状となるように前記第1の電極に巻き付けられており、前記第2の電極は、前記第1の電極と同軸状となるように設けられている。
According to a second aspect of the present invention, in the pressure-sensitive sensor according to the first aspect, the magnetic material is oriented along a direction in which the first electrode and the second electrode face each other.
According to a third aspect of the present invention, in the pressure-sensitive sensor according to the first or second aspect, the first electrode is formed in a cylindrical shape or a columnar shape, and the pressure-sensitive body is the first pressure sensor. It is wound around the first electrode so as to be coaxial with the electrode, and the second electrode is provided so as to be coaxial with the first electrode.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の感圧センサにおいて、前記感圧体は、前記感圧体の幅よりも大きいピッチで前記第1の電極に巻き付けられている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the pressure-sensitive sensor according to any one of the first to third aspects, the pressure-sensitive body has a pitch larger than the width of the pressure-sensitive body. It is wound around the electrode.
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の感圧センサにおいて、前記感圧体が前記第1の電極に巻き付けられることにより前記感圧体によって形成される隙間には、絶縁体が配置されている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the pressure-sensitive sensor according to the fourth aspect, an insulator is provided in a gap formed by the pressure-sensitive body when the pressure-sensitive body is wound around the first electrode. Has been placed.
請求項6に記載の発明は、固定体に形成された開口部を開閉する移動体と、前記移動体を開閉駆動する駆動手段と、前記移動体の閉作動時における進行方向前方側の前記移動体の周縁部、及び前記移動体の閉作動時の進行方向に前記移動体と対向される前記開口部の周縁部の何れか一方に配設された請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の感圧センサと、前記感圧センサにより前記被検出物の接触が検出されると、前記移動体が停止若しくは全開されるように前記駆動手段を制御する制御装置とを備えたことを特徴とする開閉装置とした。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a moving body that opens and closes an opening formed in a fixed body, driving means that drives the moving body to open and close, and the movement forward in the traveling direction when the moving body is closed. 6. The device according to
(作用)
請求項1に記載の発明によれば、帯状の感圧体は、第1の電極に対して螺旋状に巻き付けられている。従って、第1の電極の外周に円筒状の感圧体を押し出し成形にて形成する場合よりも、感圧体を容易に設けることができる。よって、感圧センサを容易に形成することができる。また、感圧体が第1の電極に対して螺旋状に巻き付けられていることから、感圧センサに対し被検出物が何れの方向から接触した場合であっても、被検出物は感圧体を加圧することになる。従って、被検出物が接触する方向によって被検出物の接触が検出されないという不都合が低減される。
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the band-shaped pressure sensitive body is wound spirally around the first electrode. Accordingly, the pressure sensitive body can be provided more easily than the case where the cylindrical pressure sensitive body is formed on the outer periphery of the first electrode by extrusion molding. Therefore, a pressure sensitive sensor can be formed easily. In addition, since the pressure-sensitive body is wound spirally around the first electrode, the detected object is pressure-sensitive regardless of the direction in which the detected object contacts the pressure-sensitive sensor. The body will be pressurized. Therefore, the inconvenience that the contact of the detected object is not detected depending on the direction in which the detected object contacts is reduced.
請求項2に記載の発明によれば、磁性材料は、第1の電極と第2の電極とが対向する方向に沿って配向されている。そのため、被検出物が感圧センサに接触した場合、被検出物から感圧体に加えられる押圧力の方向が、磁性材料の配向方向と一致し易くなる。従って、被検出物が感圧センサに接触した場合に、感圧体の抵抗値が変化し易くなる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、第1の電極、第2の電極、及び感圧体は、同軸状となるように設けられている。そのため、感圧センサが軸方向に湾曲した状態で配置された場合であっても、感圧センサの機能低下が防止される。また、同軸状に形成された感圧センサは、周方向には取付けの方向が限定されないため、平板状の感圧センサに比べて、感圧センサの取付けが容易となる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、感圧体が第1の電極に巻き付けられることにより該感圧体によって螺旋状の隙間が形成される。従って、この隙間の分だけ感圧センサに使用する感圧体の量を少なくすることができる。また、感圧体が隙間無く第1の電極に巻き付けられた場合に比べて、感圧センサを軸方向に曲げ易くなる。 According to the invention described in claim 4, the pressure-sensitive body is wound around the first electrode, whereby a spiral gap is formed by the pressure-sensitive body. Therefore, the amount of the pressure sensitive body used for the pressure sensitive sensor can be reduced by this gap. In addition, it becomes easier to bend the pressure-sensitive sensor in the axial direction than when the pressure-sensitive body is wound around the first electrode without a gap.
請求項5に記載の発明によれば、感圧体によって形成される隙間に絶縁体が配置されると、感圧体を第1の電極に巻き付ける際に、前記隙間に絶縁体が配置されない場合よりも、感圧体を巻き付けるピッチを一定とすることが容易になる。また、絶縁体には、磁性材料が分散されていない。従って、第1の電極の外周面全てを感圧体にて覆った場合に比べて、製造コストが低減される。 According to the fifth aspect of the present invention, when the insulator is disposed in the gap formed by the pressure sensitive body, the insulator is not disposed in the gap when the pressure sensitive body is wound around the first electrode. As a result, it becomes easier to make the pitch for winding the pressure sensitive body constant. Further, the magnetic material is not dispersed in the insulator. Therefore, the manufacturing cost is reduced as compared with the case where the entire outer peripheral surface of the first electrode is covered with the pressure sensitive body.
請求項6に記載の発明によれば、開閉装置は、請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の感圧センサを備えている。そのため、移動体の閉作動時における進行方向前方側の移動体の周縁部、及び移動体の閉作動時の進行方向に移動体と対向される開口部の周縁部のうち感圧センサが配設された何れか一方の周縁部に対して複数の方向から被検出物が接触した場合に、その被検出物の接触は感圧センサによって検出される。そして、制御装置は、感圧センサにより被検出物の接触が検出されると、駆動手段を制御して移動体を停止若しくは全開させる。従って、感圧センサが配設された周縁部に被検出物が接触した際に、周縁部から被検出物に対して加えられる押圧力が小さく抑えられる。 According to the invention described in claim 6, the switchgear includes the pressure sensitive sensor described in any one of claims 1-5. Therefore, a pressure-sensitive sensor is provided in the peripheral portion of the moving body on the front side in the traveling direction during the closing operation of the moving body and the peripheral portion of the opening facing the moving body in the traveling direction during the closing operation of the moving body. When the detected object comes into contact with any one of the peripheral edges from a plurality of directions, the contact of the detected object is detected by the pressure sensor. Then, when the contact of the detection object is detected by the pressure sensor, the control device controls the driving means to stop or fully open the moving body. Therefore, when the detected object comes into contact with the peripheral edge where the pressure sensor is disposed, the pressing force applied to the detected object from the peripheral edge can be kept small.
本発明によれば、容易に形成される感圧センサ、及び該感圧センサを備えた開閉装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a pressure sensor that is easily formed, and a switchgear including the pressure sensor.
以下、本発明を車両に搭載される電動スライドドア装置に備えられた異物検出センサに具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、車体2の左側側面には、乗降口3が形成されており、該乗降口3を開閉するためのドアパネル4が車体2に対して略前後方向にスライド移動可能に取り付けられている。図1に示す車両1は、スライドモータ5(図2参照)の駆動力によりドアパネル4をスライド移動させて乗降口3を開閉する電動スライドドア装置6(図2参照)を搭載している。電動スライドドア装置6は、ドアパネル4の閉作動中にドアパネル4と車体2との間に存在する異物(被検出物)を検出するための異物検出部7(図2参照)を備えている。図2に示すように、異物検出部7は、電動スライドドア装置6の動作を制御する制御回路装置8と、異物検出センサ9とを備えて構成されている。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a foreign object detection sensor provided in an electric slide door device mounted on a vehicle will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, an
制御回路装置8は、ドアパネル4の内部に配設されており、車両1のバッテリ11から電力が供給される。制御回路装置8には、スライドアクチュエータ12のスライドモータ5、クローザアクチュエータ13のクローザモータ14、位置検出装置15、及び操作スイッチ16が電気的に接続されている。
The control circuit device 8 is disposed inside the door panel 4 and is supplied with electric power from the battery 11 of the
スライドアクチュエータ12は、スライドモータ5と、該スライドモータ5の回転を減速する減速機構(図示略)とを備えて構成されている。スライドモータ5は、制御回路装置8から入力される駆動信号に応じて回転される。スライドモータ5の回転は、減速機構にて減速されてスライドアクチュエータ12の出力軸(図示略)から出力される。ドアパネル4は、スライドアクチュエータ12の出力軸から出力された駆動力によってスライド移動される。
The
前記クローザアクチュエータ13は、クローザモータ14と、該クローザモータ14の回転を減速する減速機構(図示略)とを備えて構成されている。ここで、ドアパネル4には、ラッチ等のロック機構(図示略)が設けられている。このロック機構は、ドアパネル4が乗降口3を閉鎖した状態(ドアパネル4が全閉位置に配置された状態)にある場合に、ドアパネル4を車体2に対して移動不能となるように固定するためのものである。そして、前記クローザモータ14は、制御回路装置8から入力される駆動信号に応じて回転され、前記ロック機構を作動させると共に、ドアパネル4をロック機構によるロックが可能な位置まで移動させる。
The
前記位置検出装置15は、スライドモータ5の回転軸(図示略)、スライドアクチュエータ12の出力軸(図示略)、及びスライドモータ5の回転軸とスライドアクチュエータ12の出力軸との間に配設され前記減速機構を構成する減速ギヤ(図示略)のうち何れかに対応して設けられている。そして、位置検出装置15は、スライドモータ5が駆動を開始した時点からの前記回転軸、前記出力軸、及び前記減速ギヤの何れかの回転量を検出する。位置検出装置15は、検出した回転量に応じた位置検出信号を制御回路装置8に出力する。制御回路装置8は、位置検出信号から入力される位置検出信号に基づいてドアパネル4のスライド量、即ちドアパネル4の位置を検出する。この位置検出装置15は、例えば、前記回転軸、前記出力軸、及び前記減速ギヤの何れか1つと共に回転する磁石と、該磁石に対向配置されるホール素子とから構成される。
The
前記操作スイッチ16は、車室内に設けられたダッシュボード(図示略)に配設されている。乗降口3を開放するように搭乗者によって操作スイッチ16が操作されると、操作スイッチ16から制御回路装置8に乗降口3を開放するようにドアパネル4をスライド移動させる旨の開信号が入力される。開信号が入力されると、制御回路装置8は、ドアパネル4を開作動させる旨の駆動信号をスライドモータ5に出力する。一方、乗降口3を閉鎖するように搭乗者によって操作スイッチ16が操作されると、操作スイッチ16から制御回路装置8に乗降口3を閉鎖するようにドアパネル4をスライド移動させる旨の閉信号が入力される。閉信号が入力されると、制御回路装置8は、ドアパネル4を閉作動させる旨の駆動信号をスライドモータ5に出力する。そして、スライドモータ5が駆動されてドアパネル4が閉作動され、図示しないハーフラッチ検出手段によって前記ロック機構がハーフラッチ状態になったことが検出されると、制御回路装置8は、クローザモータ14に駆動信号を出力する。
The
前記異物検出センサ9は、センサ本体21、電流検出素子22、及び静電容量検出装置23を備えて構成され、前記制御回路装置8によって制御される。
図1に示すように、センサ本体21は、ドアパネル4の閉作動時における進行方向前方側の端部、即ちドアパネル4における車両1の前方側の端部4aに沿って配設されている。図3及び図4に示すように、センサ本体21は、同軸ケーブル状をなしている。詳しくは、センサ本体21は、芯線31を備えている。芯線31は、導電性の金属製材料により形成され、円柱状をなしている。この芯線31の外周には、円筒状をなす導電ゴム層32が形成されている。そして、芯線31及び導電ゴム層32により芯電極33が構成されている。この導電ゴム層32は、カーボンを含有するゴム材料によりなり、芯線31と同軸状となるように形成されている。
The foreign
As shown in FIG. 1, the sensor
導電ゴム層32の外周には、感圧体34が芯電極33と同軸状となるように設けられている。感圧体34は、磁性材料としてのニッケル粉末が分散されたゴム材料よりなり、帯状をなしている。そして、感圧体34を該感圧体34の長手方向に沿って切った断面は、長方形状をなしている。また、感圧体34の厚さは、該感圧体34の長手方向に沿って一定となっている。図5に示すように、感圧体34中のニッケル粉末は、感圧体34の厚さ方向に沿って磁気的に配向されている。図5においては、ニッケル粉末の配向方向を両矢印にて図示している。図4に示すように、このような感圧体34は、感圧体34の幅W1よりも大きいピッチP1で導電ゴム層32の外周に螺旋状に巻き付けられている。ここで、ピッチP1とは、感圧体34が導電ゴム層32(芯電極33)に一巻きされることにより芯電極33の軸方向に進む距離を意味する。そして、感圧体34が該感圧体34の幅W1よりも大きいピッチP1で導電ゴム層32の外周に巻き付けられることにより、感圧体34によって螺旋状の隙間35が形成されている。このように感圧体34が導電ゴム層32に巻き付けられた状態では、感圧体34中の前記ニッケル粉末の配向方向(図4中に両矢印にて図示)がセンサ本体21の径方向に沿っている。この感圧体34は、該感圧体34の厚さ方向に沿って、即ちセンサ本体21の径方向に沿って加圧されることにより変形すると、抵抗値が小さくなる。
A pressure
感圧体34の外周には、芯電極33との間に感圧体34が介在されるように、且つ芯電極33と同軸状となるようにセンサ電極36が設けられている。センサ電極36は、芯電極33と同軸状となるように設けられることにより、芯電極33と径方向に対向している。このセンサ電極36は、導電性の編祖により形成されており、円筒状をなしている。そして、センサ電極36の外周には、芯電極33と同軸状となるように絶縁性の外皮37が形成されている。外皮37は、センサ電極36の外周面を被覆している。
A
図2に示すように、芯電極33は、電流検出素子22に電気的に接続されている。また、センサ電極36は、静電容量検出装置23に電気的に接続されている。そして、電流検出素子22及び静電容量検出装置23は、制御回路装置8に電気的に接続されている。センサ電極36には、制御回路装置8を介して電流が供給される。
As shown in FIG. 2, the
電流検出素子22は、芯電極33、感圧体34、及びセンサ電極36と共に、ドアパネル4と車体2との間に存在する異物に接触して該異物を検出する接触式のセンサを構成している。電流検出素子22は、感圧体34を介してセンサ電極36と芯電極33との間を流れる電流の電流値を検出するためのものである。センサ本体21に外部から押圧力が加えられる、即ち感圧体34が加圧されると、当該感圧体34の抵抗値が変化して、センサ電極36と芯電極33との間を電流が流れるようになる。即ち、センサ電極36と芯電極33との間を流れる電流の電流値が変化する。この時、電流検出素子22は、センサ電極36と芯電極33との間を流れる当該電流の電流値に基づいて制御回路装置8に電流検出信号を出力する。
The
前記静電容量検出装置23は、前記センサ電極36と共に、ドアパネル4と車体2との間に存在する異物を非接触で検出する静電容量式のセンサを構成している。静電容量検出装置23は、制御回路装置8によって駆動され、センサ電極36と地面(大地)との間で静電容量の変化を検出すると、センサ電極36における静電容量が変化したことに基づいて制御回路装置8に静電容量検出信号を出力する。尚、図2に示す構成、及び図2の構成から得られる動作は一例であり、適宜変更してもよい。
The
次に、ドアパネル4の閉作動時における異物検出部7の動作を説明する。
制御回路装置8は、操作スイッチ16から閉信号が入力されると、スライドモータ5に駆動信号を出力し、ドアパネル4を閉作動させる。同時に、制御回路装置8は、異物検出センサ9を駆動する。
Next, the operation of the
When the close signal is input from the
ドアパネル4のスライド移動中に、ドアパネル4と車体2(乗降口3)との間に異物が存在すると、センサ電極36と異物との間で静電容量が変化する。静電容量検出装置23は、この静電容量の変化に基づいて制御回路装置8に静電容量検出信号を出力する。静電容量検出信号が入力されると、制御回路装置8は、ドアパネル4と車体2との間に異物が存在すると判断し、スライドモータ5にドアパネル4を停止させる旨の停止信号を出力する。そして、停止信号によってスライドモータ5が停止され、ドアパネル4が停止される。
If a foreign object exists between the door panel 4 and the vehicle body 2 (the entrance / exit 3) during the sliding movement of the door panel 4, the capacitance changes between the
一方、ドアパネル4のスライド移動中に、ドアパネル4と車体2(乗降口3)との間に異物が挟みこまれる、若しくはドアパネル4における車両1の前方側の端部4aに異物が接触すると、センサ本体21に対して異物から押圧力が加えられる。この押圧力により感圧体34が変形して該感圧体34の抵抗値が変化し、センサ電極36と芯電極33との間を流れる電流の電流値が変化する。電流検出素子22は、センサ電極36と芯電極33との間を流れる当該電流の電流値の変化に基づいて制御回路装置8に電流検出信号を出力する。制御回路装置8は、電流検出信号に基づいてセンサ本体21に異物が接触したことを検出する。制御回路装置8は、センサ本体21への異物の接触を検出することによりドアパネル4と車体2との間に異物の挟み込みを検出すると、ドアパネル4を全開位置まで移動させる旨の駆動信号をスライドモータ5に出力する。当該駆動信号が入力されると、スライドモータ5はドアパネル4を開放する方向に駆動され、ドアパネル4が全開位置までスライド移動される。
On the other hand, if a foreign object is caught between the door panel 4 and the vehicle body 2 (the entrance / exit 3) during the sliding movement of the door panel 4, or if a foreign object contacts the front end 4a of the
尚、制御回路装置8は、位置検出装置15から入力される位置検出信号に基づいてドアパネル4の位置を検出している。そして、制御回路装置8は、ドアパネル4が全閉位置まで所定距離(例えば3〜5cm)となる位置にスライド移動されたことを検出すると、静電容量検出装置23から静電容量検出信号が入力されても当該静電容量検出信号を無効とする。そして、制御回路装置8は、電流検出素子22から入力される電流検出信号のみを有効として異物の検出を行う。
The control circuit device 8 detects the position of the door panel 4 based on the position detection signal input from the
上記したように、本実施形態によれば、以下の作用・効果を有する。
(1)感圧体34は、芯電極33に螺旋状に巻き付けられている。そのため、芯電極33の外周に押し出し成形にて感圧体を成形する場合に行われる芯電極33の位置調整(径方向の位置調整)を行わなくてもよい。従って、芯電極33の外周に円筒状の感圧体を押し出し成形にて形成する場合よりも、感圧体34を容易に設けることができ、異物検出センサ9に備えられるセンサ本体21を容易に形成することができる。その結果、製造コストの削減を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following actions and effects are obtained.
(1) The pressure
また、従来のように芯電極33の外周に円筒状の感圧体を押し出し成形にて形成すると、芯電極33が感圧体の中央から変位した位置に配置されてしまうことがある。このような場合には、感圧体を介して対向される芯電極33とセンサ電極36との間の抵抗値が周方向に異なり、異物から同じ大きさの押圧力が加えられるように接触されたにも拘わらず、異物が接触する箇所によって感圧体を介して芯電極33とセンサ電極36との間を流れる電流の電流値が異なってしまう。その結果、異物が接触する箇所によってセンサ感度にばらつきが生じてしまう。しかしながら、本実施形態では、感圧体34は厚さが一定の帯状をなしており、該感圧体34が芯電極33に対して螺旋状に巻き付けられていることから、センサ本体21の径方向に沿った感圧体34の厚さは周方向に一定となる。従って、異物から同じ大きさの押圧力が加えられるように接触された場合には、センサ本体21における周方向の何れの箇所に異物が接触しても、感圧体34を介して芯電極33とセンサ電極36との間を流れる電流の電流値は同様に変化する。よって、異物が接触する箇所によってセンサ感度がばらつくことが防止される。
Further, when a cylindrical pressure-sensitive body is formed on the outer periphery of the
更に、感圧体34は、芯電極33に対して螺旋状に巻き付けられていることから、センサ本体21に対して異物が何れの方向から接触した場合であっても、異物は感圧体34を加圧することになる。従って、異物が接触する方向によって異物が検出されないという不都合を低減させることができる。
Furthermore, since the pressure-
(2)感圧体34が芯電極33に巻き付けられた状態では、感圧体34の厚さ方向に沿って配向されたニッケル粉末の配向方向は、センサ本体21の径方向、即ち芯電極33とセンサ電極36とが対向する方向に沿う。そのため、異物がセンサ本体21に接触した場合、異物から感圧体34に加えられる押圧力の方向が、ニッケル粉末の配向方向と一致し易くなる。従って、異物の接触によって感圧体34の抵抗値が変化し易くなり、異物検出センサ9におけるセンサ感度を高めることができる。
(2) In a state in which the pressure
(3)感圧体34における抵抗値の変化の度合いは、異物が接触して加えられる押圧力の方向がニッケル粉末の配向方向に沿っている場合には、ニッケル粉末が配向されていない感圧体に異物が接触した場合よりも大きい。そのため、配向されたニッケル粉末を有する感圧体34においては、配向されていないニッケル粉末を有する感圧体を製造する場合に比べて、感圧体34を構成するゴム材料中のニッケル粉末の含有量を減らすことができる。その結果、製造コストの低減を図ることができる。
(3) The degree of change in the resistance value of the pressure-
また、ニッケル粉末が配向されていない感圧体に比べてニッケル粉末の含有量が減ると、感圧体34におけるゴム材料の割合が多くなるため、感圧体34は変形し易くなる。従って、この感圧体34を備えたセンサ本体21を曲げやすくなると共に、センサ本体21は曲げられた場合に破損し難くなる。更に、感圧体34中のニッケル粉末の含有量が減ると、感圧体34の誘電率がより小さくなる。そのため、配向されたニッケル粉末を有する感圧体34を異物検出センサ9に使用すると、配向されていないニッケル粉末を有する感圧体を使用した場合に比べて、芯電極33とセンサ電極36との間の静電容量が小さくなる。異物がセンサ電極36に近接することにより異物とセンサ電極36との間に生じる浮遊容量は、配向されていないニッケル粉末を有する感圧体を異物検出センサ9に備えた場合と、配向されていないニッケル粉末を有する感圧体に比べてニッケル粉末の含有量が少ない感圧体34を異物検出センサ9に備えた場合とで変わらない。そのため、芯電極33とセンサ電極36との間の静電容量が小さい方が、センサ電極36に異物が近接して異物とセンサ電極36との間に浮遊容量が生じた場合に、センサ電極36にて検出される静電容量の変化が大きくなる。従って、配向されていないニッケル粉末を有する感圧体に比べてニッケル粉末の含有量が少ない感圧体34を異物検出センサ9に備えることにより、配向されていないニッケル粉末を有する感圧体を異物検出センサ9に備えた場合に比べて、静電容量式のセンサの感度を向上させることができる。
Further, when the content of nickel powder is reduced as compared with a pressure sensitive body in which the nickel powder is not oriented, the ratio of the rubber material in the pressure
(4)芯電極33、感圧体34、及びセンサ電極36は、同軸状となるように設けられている。そのため、センサ本体21が軸方向に湾曲した状態で配置された場合であっても、異物検出センサ9の機能低下が防止される。従って、センサ本体21の配設場所の形状における自由度を増大させることができる。また、同軸状に形成されたセンサ本体21は、周方向には取付けの方向が限定されないため、平板状のセンサ本体に比べてセンサ本体21の取付けが容易となる。その結果、電動スライドドア装置6の製造時間の短縮、及び製造コストの低減を図ることができる。
(4) The
(5)感圧体34は、該感圧体34の幅W1よりも大きいピッチP1で導電ゴム層32の外周に螺旋状に巻き付けられている。そのため、感圧体34が導電ゴム層32に巻き付けられることにより該感圧体34によって螺旋状の隙間35が形成される。従って、この隙間35の分だけ異物検出センサ9に使用する感圧体34の量を少なくすることができる。その結果、感圧体34が隙間無く導電ゴム層32に巻き付けられた場合に比べて、製造コストを低減させることができる。また、感圧体34が導電ゴム層32に巻き付けられることにより該感圧体34によって螺旋状の隙間35が形成されることから、感圧体34が隙間無く導電ゴム層32に巻き付けられた場合に比べて、センサ本体21を軸方向に曲げ易くなる。従って、センサ本体21の配設場所の形状における自由度をより増大させることができる。
(5) The pressure
(6)センサ本体21に備えられる感圧体34は、帯状をなし、芯電極33(導電ゴム層32)に巻き付けられている。従って、感圧体34を芯電極33に巻回する際のピッチP1の大きさを調節することにより、様々な大きさの異物の接触を検出することができる。即ち、感圧体34が導電ゴム層32に巻き付けられることにより該感圧体34によって形成される螺旋状の隙間35の幅W2(図4参照)が、検出対象となる異物の大きさよりも小さくなるように感圧体34を巻くピッチP1を設定すればよい。従って、検出対象が大きければ大きい程、芯電極33に巻き付ける感圧体34の量を減らすことができ、更なる製造コストの削減を図ることができる。
(6) The pressure
(7)ドアパネル4には、該ドアパネル4における車両1の前方側の端部4aに沿ってセンサ本体21が配設されている。そのため、ドアパネル4における車両1の前方側の端部4aに対して複数の方向から異物が接触した場合に、その異物の接触は異物検出センサ9によって検出される。そして、制御回路装置8は、異物検出センサ9により異物の接触が検出されると、ドアパネル4が全開位置まで移動されるようにスライドモータ5を駆動する。従って、センサ本体21が配設されたドアパネル4の前方側の端部4aに異物が接触した際に、ドアパネル4から異物に対して加えられる押圧力を小さく抑えることができる。
(7) A sensor
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、制御回路装置8は、ドアパネル4と車体2との間に異物の挟み込みを検出すると、ドアパネル4を全開位置まで移動させるようにスライドモータ5を駆動する。しかしながら、制御回路装置8は、ドアパネル4と車体2との間に異物の挟み込みを検出した場合に、スライドモータ5を停止させ、ドアパネル4を停止させる構成であってもよい。
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
In the above embodiment, the control circuit device 8 drives the slide motor 5 so as to move the door panel 4 to the fully open position when it detects that a foreign object is caught between the door panel 4 and the
○図6及び図7に示すように、感圧体34が該感圧体34の幅W1よりも大きいピッチP1で芯電極33に巻き付けられることにより該感圧体34によって形成される隙間35に、絶縁体41を配置してもよい。絶縁体41は、可撓性を有する絶縁性樹脂材料(ゴム、エラストマを含む)により形成されている。そして、絶縁体41は、感圧体34を巻き付ける際に同時に巻き付けられる。このように隙間35に絶縁体41が配置される構成とすると、隙間35を形成しながら感圧体34のみを芯電極33に巻き付ける場合よりも、芯電極33に感圧体34を巻き付けるピッチP1を一定に保つことが容易になる。従って、感圧体34を芯電極33に容易に巻き付けることができる。また、絶縁体41と感圧体34との厚さが等しい場合には、感圧体34及び絶縁体41の外周面(芯電極33径方向に沿って外側の面)が面一となることから、感圧体34及び絶縁体41の外周にセンサ電極36を設け易くなる。更に、絶縁体41にはニッケル粉末が含有されていないことから、絶縁体41は感圧体34よりも安価に形成される。従って、隙間35に絶縁体41を配置すると、芯電極33に感圧体34が隙間無く巻き付けられる場合に比べて、異物検出センサ9の製造コストをより一層削減することができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the pressure
尚、隙間35に絶縁体41が配置される構成とする場合には、図8に示すように、絶縁体41が一体に構成された感圧体42を芯電極33に巻き付けると、より容易に感圧体34を芯電極33に巻き付けることができる。図8に示す絶縁体41と感圧体42とは平行に延びている。また、センサ電極36が感圧体34の径方向外側の面のみに設けられる場合には、外皮37を形成する際に、外皮37と同じ材料を隙間35に充填して絶縁体としてもよい。
In the case where the
○上記実施形態では、感圧体34は、該感圧体34の幅W1よりも大きいピッチP1で巻き付けられているが、感圧体34は、該感圧体34の幅W1と等しいピッチで巻回され、隙間35が形成されない構成であってもよい。
In the above embodiment, the pressure
○上記実施形態では、感圧体34は、その長手方向と直交する方向に沿って切った断面形状が、長方形状をなしている。しかしながら、感圧体34の長手方向と直交する方向に沿って切った感圧体34の断面形状は、長方形状に限らず、円形状、楕円形状、半円形状、多角形状等であってもよい。この時、感圧体34中のニッケル粉末は、配向されていてもよいし、配向されていなくてもよい。感圧体34中のニッケル粉末が配向されている場合には、感圧体34が芯電極33に巻き付けられた際にニッケル粉末の配向方向がセンサ本体21の径方向に沿うようにニッケル粉末を配向する。言い換えると、感圧体34におけるニッケル粉末の配向方向が、芯電極33の径方向(センサ本体21の径方向と一致)に沿うように、感圧体34を芯電極33に巻き付ける。
In the above embodiment, the pressure-
○上記実施形態では、感圧体34はニッケル粉末が分散されたゴム材料により形成されているが、感圧体34はニッケル粉末が分散された弾性を有する絶縁性樹脂材料(ゴム、エラストマを含む)により形成されればよい。
In the above embodiment, the pressure-
○上記実施形態では、感圧体34を構成するゴム材料にはニッケル粉末が分散されている。しかしながら、ゴム材料に分散される材料はニッケル粉末に限らず、粉末状若しくは粒状の磁性材料であればよい。例えば、粉末状のフェライト、粉末状のアルニコ、粉末状のカーボン、粉末状若しくは粒状の鉄に銅鍍金を施したもの、ガラス製のビーズに金鍍金を施したもの、粉末状若しくは粒状のニッケルに銀鍍金を施したもの等が挙げられる。尚、上記実施形態のようにニッケル粉末を使用すると、異物検出センサ9をより安価に製造することができる。
In the above embodiment, nickel powder is dispersed in the rubber material constituting the pressure
○上記実施形態では、芯電極33は、芯線31と導電ゴム層32とから構成されているが、これに限らない。例えば、芯線31を芯電極33とし、感圧体34を直接芯線31に巻き付けても良い。この時、芯線31は、複数本の電線から構成されていてもよいし、1本の電線で構成されていてもよい。また、円柱状をなす絶縁性の芯の外周に導電性を有するテープを巻き付けたものを芯電極33としてもよい。更に、円柱状をなす絶縁性の芯の外周面に導電性の材料(アルミ等)を蒸着させたものを芯電極33としてもよい。尚、芯電極33は、円柱状だけでなく、円筒状をなしていてもよい。
In the above embodiment, the
○上記実施形態では、センサ電極36は、導電性の編祖により形成されているが、これに限らない。例えば、芯電極33に巻き付けられた感圧体34の外周に導電性のテープや銅線等を巻き付けてセンサ電極36としてもよい。また、芯電極33に巻き付けられた感圧体34の外周に導電性の材料(アルミ等)を蒸着させたものをセンサ電極36としてもよい。
In the above embodiment, the
○上記実施形態では、センサ本体21は、径方向に沿って切った断面が円形状をなしているが、径方向に沿って切った断面が楕円形状をなしていてもよい。
○上記実施形態では、電流検出素子22を用い、感圧体34を介して芯電極33とセンサ電極36との間を流れる電流の電流値の変化に基づいてセンサ本体21に対する異物の接触を検出している。しかしながら、センサ本体21に対する異物の接触の検出は、感圧体34を介した芯電極33及びセンサ電極36間の電圧値の変化や、感圧体34の抵抗値の変化に基づいて検出されるものであってもよい。その際、芯電極33及びセンサ電極36間の電圧値の変化や、感圧体34の抵抗値の変化は、例えば、感圧体34を介して芯電極33とセンサ電極36との間を流れる電流の電流値の変化に基づいて検出される。
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the
○上記実施形態では、異物検出センサ9は、接触式のセンサと静電容量式のセンサとの両方を備えているが、接触式のセンサとしてのみに利用されてもよい。
○上記実施形態では、センサ本体21は、ドアパネル4における車両1の前方側の端部4aに沿って配設されているが、これに限らない。例えば、センサ本体21は、車両1において、ドアパネル4の閉作動時における進行方向に該ドアパネル4に対向される乗降口3の周縁部に配設されてもよい。また、センサ本体21は、車両1のバックドアにおいて、その閉作動時における進行方向前方側の周縁部や、トランクのドアにおいて、その閉作動時における進行方向前方側の周縁部に配設されてもよい。更に、センサ本体21は、バックドアにて開閉される車体2の開口部の周縁部や、トランクのドアにて開閉される車体2の開口部の周縁部に配設されてもよい。
In the above embodiment, the foreign
In the above embodiment, the sensor
○上記実施形態では、異物検出センサ9は、車両1に搭載された電動スライドドア装置6に備えられ、車体2とドアパネル4との間の異物の存在及び異物の挟み込みを検出する用途に利用されている。しかしながら、異物検出センサ9は、車両1における異物の挟み込みを検出する以外に、異物の接触を検出する用途に利用されてもよい。
In the above embodiment, the foreign
上記実施形態、及び上記各変更例から把握できる技術的思想を以下に記載する。
(イ)請求項5に記載の感圧センサにおいて、前記感圧体は、前記絶縁体が一体に形成されていることを特徴とする感圧センサ。このように構成すると、感圧体を第1の電極に巻き付けることにより、同時に絶縁体も第1の電極に巻き付けられる。従って、より容易に感圧体及び絶縁体を第1の電極に巻き付けることができる。
The technical idea that can be grasped from the above embodiment and each of the above modifications will be described below.
(A) The pressure-sensitive sensor according to claim 5, wherein the pressure-sensitive body is integrally formed with the insulator. If comprised in this way, an insulator will also be wound around the 1st electrode simultaneously by winding a pressure sensitive body around the 1st electrode. Therefore, the pressure sensitive body and the insulator can be wound around the first electrode more easily.
2…固定体としての車体、3…開口部としての乗降口、4…移動体としてのドアパネル、4a…移動体の閉作動時における進行方向前方側の移動体の周縁部としての端部、5…駆動手段としてのスライドモータ、6…開閉装置としての電動スライドドア装置、8…制御装置としての制御回路装置、9…感圧センサとしての異物検出センサ、33…第1の電極としての芯電極、34,42…感圧体、35…隙間、36…第2の電極としてのセンサ電極、37…外皮、41…絶縁体、P1…ピッチ、W1…感圧体の幅。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
磁性材料が分散されてなると共に帯状をなし、前記第1の電極に螺旋状に巻き付けられ、加圧されることにより変形して抵抗値が変化する感圧体と、
前記第1の電極との間に前記感圧体が介在されるように配置された第2の電極と、
前記第2の電極を外側から被覆する外皮と
を備え、前記感圧体を介して前記第1の電極と前記第2の電極との間を流れる電流の電流値の変化に基づいて被検出物の接触を検出することを特徴とする感圧センサ。 A first electrode;
A pressure-sensitive body in which a magnetic material is dispersed and has a belt-like shape, spirally wound around the first electrode, and deformed by being pressed to change its resistance value;
A second electrode disposed so that the pressure sensitive body is interposed between the first electrode and the first electrode;
An object to be detected based on a change in a current value of a current flowing between the first electrode and the second electrode via the pressure-sensitive body. A pressure-sensitive sensor that detects a contact of the sensor.
前記磁性材料は、前記第1の電極と前記第2の電極とが対向する方向に沿って配向されていることを特徴とする感圧センサ。 The pressure-sensitive sensor according to claim 1,
The pressure sensor according to claim 1, wherein the magnetic material is oriented along a direction in which the first electrode and the second electrode face each other.
前記第1の電極は、円筒状若しくは円柱状に形成され、
前記感圧体は、前記第1の電極と同軸状となるように前記第1の電極に巻き付けられており、
前記第2の電極は、前記第1の電極と同軸状となるように設けられていることを特徴とする感圧センサ。 In the pressure sensitive sensor according to claim 1 or 2,
The first electrode is formed in a cylindrical shape or a columnar shape,
The pressure sensitive body is wound around the first electrode so as to be coaxial with the first electrode,
The pressure sensor, wherein the second electrode is provided so as to be coaxial with the first electrode.
前記感圧体は、前記感圧体の幅よりも大きいピッチで前記第1の電極に巻き付けられていることを特徴とする感圧センサ。 The pressure-sensitive sensor according to any one of claims 1 to 3,
The pressure-sensitive sensor, wherein the pressure-sensitive body is wound around the first electrode at a pitch larger than the width of the pressure-sensitive body.
前記感圧体が前記第1の電極に巻き付けられることにより前記感圧体によって形成される隙間には、絶縁体が配置されていることを特徴とする感圧センサ。 The pressure-sensitive sensor according to claim 4,
A pressure-sensitive sensor, wherein an insulator is disposed in a gap formed by the pressure-sensitive body when the pressure-sensitive body is wound around the first electrode.
前記移動体を開閉駆動する駆動手段と、
前記移動体の閉作動時における進行方向前方側の前記移動体の周縁部、及び前記移動体の閉作動時の進行方向に前記移動体と対向される前記開口部の周縁部の何れか一方に配設された請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の感圧センサと、
前記感圧センサにより前記被検出物の接触が検出されると、前記移動体が停止若しくは全開されるように前記駆動手段を制御する制御装置と
を備えたことを特徴とする開閉装置。 A moving body that opens and closes an opening formed in the fixed body;
Driving means for opening and closing the movable body;
Either the peripheral portion of the moving body on the front side in the traveling direction during the closing operation of the moving body or the peripheral portion of the opening facing the moving body in the traveling direction during the closing operation of the moving body. The pressure-sensitive sensor according to any one of claims 1 to 5, which is disposed;
An opening / closing apparatus comprising: a control device that controls the driving means so that the moving body is stopped or fully opened when contact of the detection object is detected by the pressure sensor.
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