JP2019139979A - コードスイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】管状部材が座屈してしまうことを抑制可能なコードスイッチを提供することを目的とする。【解決手段】弾性及び絶縁性を有する中空の管状部材２と、導体部３１を有し、管状部材２の内側に対向配置され管状部材２の弾性力によって離間された複数の電極線３と、を備え、導体部３１は、線状体３１ｂと、線状体３１ｂの外周に螺旋状に撚り合わされている複数の導体素線３１ａと、を有し、線状体３１ｂは、複数の導体素線３１ａのそれぞれよりも長手方向に延伸しやすいコードスイッチ１。【選択図】図１

Description

本発明は、コードスイッチに関する。

従来、車両のスライドドア等に異物（例えば人体）が挟み込まれるのを防止するために、コードスイッチが用いられている（例えば、特許文献１参照）。車両のスライドドアに異物（例えば人体）が挟み込まれるのを防止する場合、コードスイッチは、スライドドアのドア縁部に沿って設置される。

特許文献１に記載のコードスイッチは、弾性及び絶縁性を有し長手方向に沿って中空部が形成されている管状部材と、複数の導体素線が撚り合されてなる導体を有し管状部材の内面に互いに離間して設けられている複数の電極線と、を備えている。このコードスイッチでは、例えば人体等の接触により管状部材に圧力が付与されると、互いに離間している複数の電極線のうち少なくとも２本が接触する。よって、電極線の接触を検知することで、人体等の接触を検知することができる。

国際公開第２０１５／１９４０３０号

ところで、コードスイッチは、より複雑なレイアウトでスライドドア等のドア縁部に沿って設置されることが考えられる。その際、コードスイッチは、より曲げ半径の小さい曲線部分に沿って設置される場合が考えられる。

しかしながら、このように曲げ半径の小さい曲線部分に沿ってコードスイッチを設置する場合、管状部材が座屈してしまうという問題があった。この場合、異物（例えば人体）がコードスイッチに接触していないにもかかわらず、管状部材の座屈に伴い電極線が予め接触してしまう不具合が発生するおそれがある。

そこで、本発明は、管状部材が座屈してしまうことを抑制可能なコードスイッチを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決することを目的として、弾性及び絶縁性を有する中空の管状部材と、導体部を有し、前記管状部材の内側に対向配置され前記管状部材の弾性力によって離間された複数の電極線と、を備え、前記導体部は、線状体と、前記線状体の外周に螺旋状に撚り合わされている複数の導体素線と、を有し、前記線状体は、前記複数の導体素線のそれぞれよりも長手方向に延伸しやすいコードスイッチを提供する。

本発明によれば、管状部材が座屈してしまうことを抑制可能なコードスイッチを提供できる。

本発明の一実施の形態に係るコードスイッチを示す図であり、（ａ）は長手方向に垂直な断面図、（ｂ）は斜視図である。 （ａ）は電極線の断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図である。

［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

（コードスイッチの全体構成）
図１は、本実施の形態に係るコードスイッチを示す図であり、（ａ）は長手方向に垂直な断面図、（ｂ）は斜視図である。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、コードスイッチ１は、弾性及び絶縁性を有する中空の管状部材２と、管状部材２の内側に対向配置され、管状部材２の弾性力によって離間された複数の電極線３と、を備えている。

管状部材２は、長手方向に沿って中空部２ａを有する円筒状（外部から押圧力が加えられていない状態において円筒状）に形成されている。管状部材２は、圧縮永久歪が小さく、柔軟性、耐寒性、耐水性、耐薬品性、耐候性などの優れた材質からなることが望ましい。具体的には、管状部材２としては、例えばエチレン−プロピレン−ジエン共重合体を架橋したゴム系組成物や、架橋工程が不要なオレフィン系やスチレン系熱可塑性エラストマ組成物などからなるものを好適に用いることができる。管状部材２の外径は、例えば４ｍｍである。

複数の電極線３は、導体部３１と、導体部３１の外周を被覆する導電性被覆層３２と、をそれぞれ有している。複数の電極線３のそれぞれの導体部３１は、導体部３１の中心に配置されておりコードスイッチ１の長手方向に延びる線状体３１ｂと、線状体３１ｂの外周に螺旋状に撚り合わされている複数の導体素線３１ａと、を有している。図１（ａ），（ｂ）では、管状部材２の内面に、周方向に等間隔に４つの電極線３が配置されている場合を示しているが、電極線３の本数はこれに限定されるものではなく、２本以上であればよい。

本実施の形態では、複数の電極線３は、管状部材２の内側に螺旋状に配置されている。これにより、コードスイッチ１をどの方向から押圧しても電極線３同士が接触し易くなり、異物接触の検知漏れを抑制可能となる。

導体部３１に用いる導体素線３１ａは、銅や銅合金からなる。導体素線３１ａの表面には、耐熱性を高める目的で、スズ、ニッケル、銀、亜鉛等でメッキされていてもよい。導体素線３１ａの外径は、例えば０．１ｍｍである。導体部３１の詳細については後述する。

導電性被覆層３２としては、弾性及び絶縁性を有するものが用いられる。また、導電性被覆層３２としては、管状部材２と同様に、圧縮永久歪が小さく、柔軟性、耐寒性、耐水性、耐薬品性、耐候性などの優れ、かつ、導電率が高く弾性絶縁体への密着性が高いものが用いられる。導電性被覆層３２としては、管状部材２に用いる樹脂にカーボンブラック等の導電性充填剤を配合したものを用いることがより好ましい。つまり、導電性被覆層３２と管状部材２とは、主成分が同じ材料から構成されることが望ましい。具体的には、導電性被覆層３２としては、例えばエチレン−プロピレン−ジエン共重合を架橋したゴム系組成物や、架橋工程が不要なオレフィン系やスチレン系熱可塑性エラストマー組成物に、カーボンブラック等の導電性充填剤を配合したものを用いるとよい。

コードスイッチ１では、外部から押圧力が加えられると、管状部材２が弾性変形し、中空部２ａが潰れて、電極線３が互いに接触する。よって、電極線３の接触（短絡）を検知することで、人体等の異物がコードスイッチ１に接触したことを検知できる。

（導体部３１の詳細）
図２（ａ）は電極線３の断面図、図２（ｂ）はそのＡ部拡大図である。本実施の形態に係るコードスイッチ１では、導体部３１の中心に配置されている線状体３１ｂは、複数の導体素線３１ａのそれぞれよりも長手方向に延伸しやすい。ここでいう「線状体３１ｂは、複数の導体素線３１ａのそれぞれよりも長手方向に延伸しやすい」とは、螺旋状となっていない略真っ直ぐの導体素線３１ａの両端を把持して長手方向に引っ張った際の伸びよりも、略真っ直ぐな線状体３１ｂの両端を把持して（導体素線３１ａを引っ張った際と同じ引張力にて）長手方向に引っ張った際の伸びが長いことをいう。また、本実施の形態では、導体部３１を構成する全ての導体素線３１ａが、線状体３１ｂの外周に螺旋状に撚り合わされている。換言すれば、本実施の形態では、導体部３１に撚られていない導体素線３１ａが含まれていない。この理由については、以下に説明する。

１本の導体素線３１ａの外周に複数本（例えば６本）の導体素線３１ａを螺旋状に撚り合わせる同心撚りと呼ばれる撚り方法が知られている。この同心撚りでは、中心に配置されている導体素線３１ａに撚りが加えられないため、導体部３１が長手方向に延伸しにくくなる。そのため、導体部３１を同心撚りとした場合、コードスイッチ１を小さい曲げ半径で曲げた際に、導体部３１が他の部材の伸びに追従できず、延伸しにくい導体部３１の応力を受けて管状部材２が折れ曲がり座屈しやすくなる。

これに対して、本実施の形態では、導体部３１の中心に配置されている線状体３１ｂは、導体素線３１ａよりも長手方向に延伸しやすい構成となっている。また、導体部３１を構成する全ての導体素線３１ａが、線状体３１ｂの外周に螺旋状に撚り合わされている構成となっている。これにより、導体部３１が長手方向に延伸しやすくなり、管状部材２も座屈しにくくなる。さらに、導体部３１が管状部材２の補強材として働き、コードスイッチ１を潰れにくくするため、導体部３１を有さない場合と比較して座屈が起きにくい。

線状体３１ｂは、例えば、複数の導体素線３１ａのそれぞれよりも小さいヤング率を有する物質からなることが好ましい。当該物質としては、ゴム、テフロン（登録商標）、ポリプロピレン、ポリスチレン、及びナイロンのうち少なくとも一つからなるものを用いるとよい。また、線状体３１ｂは、複数の素線が撚り合わされた撚合体からなるものであってもよい。当該撚合体としては、天然繊維及び化学繊維による撚糸や、複数の導体素線による導体撚線を用いることができる。

本実施の形態では、導体部３１を構成する導体素線３１ａの数を６本とした。つまり、本実施の形態では、７本の導体素線３１ａを用いた同心撚りにおいて、中心に配置される導体素線３１ａの代わりに線状体３１ｂを用いた構造となっている。

ここで、導体部３１における導体素線３１ａの撚りピッチが長すぎると、導体部３１が長手方向に延伸しにくくなる。導体部３１における導体素線３１ａの撚りピッチは、少なくとも、電極線３の撚りピッチ（螺旋ピッチ）よりも小さいとよい。なお、導体部３１の撚りピッチとは、任意の導体部３１が周方向のある位置から、導体部３１の周方向に一回転してその位置に戻るまでの導体部３１の長手方向に沿った距離である。また、電極線３の撚りピッチは、任意の電極線３が周方向のある位置から、コードスイッチ１の周方向に一回転してその位置に戻るまでのコードスイッチ１の長手方向に沿った距離である。電極線３の撚りピッチは、導体素線３１ａの撚りピッチより大きく、例えば１０．０ｍｍである。導体素線３１ａの撚りピッチは、例えば３．０ｍｍである。

また、複数の電極線３の螺旋の巻き方向と、導体部３１における導体素線３１ａの撚り方向とは、反対方向であることが望ましい。これは、電極線３の螺旋の巻き方向と、導体部３１における導体素線３１ａの撚り方向とが同じ方向であると、撚りが戻ろうとする力によってコードスイッチ１にうねり（捩れ）が生じやすくなるためである。つまり、電極線３の螺旋の巻き方向と、導体部３１における導体素線３１ａの撚り方向とを反対方向とすることで、うねり（捩れ）の少ない直線状のコードスイッチ１を得られやすくなる。

また、図２（ｂ）に示すように、コードスイッチ１を製造する際の導体素線３１ａの撚り合せ作業等の製造工程を経て、各導体素線３１ａは、径方向内方に押し込まれて若干潰れた状態となる。つまり、本実施の形態では、各導体素線３１ａが撚り合わせる前の円形状から若干変形しており、導体部３１の周方向に隣り合う導体素線３１ａが互いに押し付けられて面で接触した状態となっている。

なお、本実施の形態では、電極線３を螺旋状に配置しているため、コードスイッチ１を曲げると、バネを曲げた際のように曲げの内側で電極線３の撚りピッチが狭くなり、曲げの外側で電極線３の撚りピッチが広くなるように電極線３が変形する。そのため、電極線３を螺旋状に配置したコードスイッチ１では、導体部３１の伸びが小さくても曲げに十分追従できる場合もある。しかし、このような性質は電極線３の撚りピッチが十分に短い場合にあらわれるものであり、電極線３の撚りピッチが長い場合には、導体部３１の伸びが小さいと座屈し易くなってしまう。

また、電極線３の撚りピッチを短くすると、コードスイッチ１の単位長さに含まれる電極線３が長くなり、コストも高くなってしまう。そのため、電極線３の撚りピッチをできるだけ長くしてコストを低減することが望まれる。本実施の形態のように、導体部３１の中心に配置されている線状体３１ｂが複数の導体素線３１ａのそれぞれよりも長手方向に延伸しやすく、導体部３１を構成する全ての導体素線３１ａを螺旋状に撚り合わされた状態とすることで、低コスト化のため電極線３の撚りピッチを長くした場合であっても、座屈しにくいコードスイッチ１を実現できる。

（変形例）
本実施の形態では、電極線３が管状部材２の内側に螺旋状に配置されている場合を説明したが、電極線が管状部材の内側に長手方向に沿うように直線状に配置されていてもよい。この変形例のコードスイッチであると、電極線３が螺旋状に配置された上述のコードスイッチ１と比較して、製造が容易で低コストであるというメリットがある。しかし、この変形例のこのコードスイッチでは、曲げを加えた際の座屈を抑制するためには、曲げの外側に配置される電極線が長手方向に十分に延伸される必要がある。そこで、本発明を適用し、導体部の中心に配置されている線状体が複数の導体素線のそれぞれよりも長手方向に延伸しやすく、導体部を構成する全ての導体素線を螺旋状に撚り合わされた状態とすることで、電極線を長手方向に十分に延伸可能とし、管状部材の座屈を抑制することが可能になる。

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係るコードスイッチ１では、導体部３１の中心に配置されている線状体３１ｂが複数の導体素線３１ａのそれぞれよりも長手方向に延伸しやすく、電極線３の導体部３１を構成する導体素線３１ａが、線状体３１ｂの外周に螺旋状に撚り合わされている。これにより、導体部３１が長手方向に延伸しやすくなるため、コードスイッチ１を小さい曲げ半径で曲げた場合であっても管状部材２が座屈してしまうことを抑制可能であり、許容曲げ性に優れたコードスイッチ１を実現できる。その結果、より複雑なレイアウトにも対応可能なコードスイッチ１を実現できる。

（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。

［１］弾性及び絶縁性を有する中空の管状部材（２）と、導体部（３１）を有し、前記管状部材（２）の内側に対向配置され前記管状部材（２）の弾性力によって離間された複数の電極線（３）と、を備え、前記導体部（３１）は、線状体（３１ｂ）と、前記線状体（３１ｂ）の外周に螺旋状に撚り合わされている複数の導体素線（３１ａ）と、を有し、前記線状体（３１ｂ）は、前記複数の導体素線（３１ａ）のそれぞれよりも長手方向に延伸しやすいコードスイッチ（１）。

［２］前記線状体（３１ｂ）は、前記複数の導体素線（３１ａ）のそれぞれよりも小さいヤング率を有する物質からなる［１］に記載のコードスイッチ（１）。

［３］前記線状体（３１ｂ）は、ゴム、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、及びナイロンのうち少なくとも一つからなる［２］に記載のコードスイッチ（１）。

［４］前記線状体（３１ｂ）は、複数の素線が撚り合わされた撚合体からなる［１］に記載のコードスイッチ。

［５］前記導体部（３１）の外周は、導電性被覆層（３２）により被覆されている、［１］乃至［４］の何れか１つに記載のコードスイッチ（１）。

［６］前記導電性被覆層（３２）は、導電性充填剤が配合されたゴム組成物または熱可塑性エラストマ組成物からなる、［５］に記載のコードスイッチ（１）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。

１…コードスイッチ
２…管状部材
２ａ…中空部
３…電極線
３１…導体部
３１ａ…導体素線
３１ｂ…線状体
３２…導電性被覆層

Claims (6)

1. 弾性及び絶縁性を有する中空の管状部材と、
   導体部を有し、前記管状部材の内側に対向配置され前記管状部材の弾性力によって離間された複数の電極線と、
   を備え、
   前記導体部は、線状体と、前記線状体の外周に螺旋状に撚り合わされている複数の導体素線と、を有し、
   前記線状体は、前記複数の導体素線のそれぞれよりも長手方向に延伸しやすい
   コードスイッチ。
2. 前記線状体は、前記複数の導体素線のそれぞれよりも小さいヤング率を有する物質からなる
   請求項１に記載のコードスイッチ。
3. 前記線状体は、ゴム、テフロン（登録商標）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、及びナイロンのうち少なくとも一つからなる
   請求項２に記載のコードスイッチ。
4. 前記線状体は、複数の素線が撚り合わされた撚合体からなる
   請求項１に記載のコードスイッチ。
5. 前記導体部の外周は、導電性被覆層により被覆されている
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のコードスイッチ。
6. 前記導電性被覆層は、導電性充填剤が配合されたゴム組成物または熱可塑性エラストマ組成物からなる
   請求項５に記載のコードスイッチ。

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