JP2021018151A

JP2021018151A - Touch sensor

Info

Publication number: JP2021018151A
Application number: JP2019134266A
Authority: JP
Inventors: 陽平稲垣; Yohei Inagaki; 丸山　毅; Takeshi Maruyama; 毅丸山; 智晴 ▲脇▼嶋; Tomoharu Wakishima; 前田　英一; Hidekazu Maeda; 英一前田; 正俊縄本; Masatoshi Nawamoto
Original assignee: Mitsuba Corp; Okano Electric Wire Co Ltd
Current assignee: Mitsuba Corp; Okano Electric Wire Co Ltd
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2019-07-22
Publication date: 2021-02-15
Anticipated expiration: 2039-07-22
Also published as: JP7289237B2

Abstract

To achieve further improvement in detection performance of a touch sensor.SOLUTION: A touch sensor 30 includes: a hollow sensor part 40 which is elastically deformed when an external force is applied; and linear electrodes 41,42 which are spirally provided at a predetermined pitch in the inside of the sensor part 40 and come into contact with each other in accordance with an elastic deformation of the sensor part 40. Each of the linear electrodes 41,42 includes: a conductor layer 50 composed of a plurality of stranded element wires 50a; and a coating layer 51 made of a conductive resin covering the conductor layer 50. A ratio (P/T) of a pitch (P) of each of the linear electrodes 41,42 to a thickness (T) of the covering layer 51 in the linear electrode 41,42 is 12.5 or more and 13.3 or less.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、障害物の接触を検知するのに用いられるタッチセンサに関するものである。 The present invention relates to a touch sensor used to detect contact with an obstacle.

従来、自動車等の車両には、当該車両が備える開口部を開閉する開閉体（例えば、スライドドアやテールゲート）と、開閉体を駆動する開閉装置と、が設けられることがある。開閉装置は、駆動源である電動モータと、電動モータをオン／オフさせる操作スイッチと、を備えている。開閉装置が備える電動モータは、操作スイッチの操作に基づいて作動し、開閉体を開駆動または閉駆動する。また、開閉装置の中には、操作スイッチの操作の有無にかかわらず、開閉体を開駆動または閉駆動する自動開閉装置がある。従来の自動開閉装置の１つは、開口部と開閉体との間に挟まれた障害物を検知するタッチセンサを備えており、当該タッチセンサの検知結果に基づいて開閉体を駆動する。例えば、自動開閉装置は、タッチセンサによって障害物が検知されると、それまで閉駆動されていた開閉体を開駆動させたり、その場で停止させたりする。 Conventionally, a vehicle such as an automobile may be provided with an opening / closing body (for example, a sliding door or a tailgate) for opening / closing an opening provided in the vehicle, and an opening / closing device for driving the opening / closing body. The opening / closing device includes an electric motor as a drive source and an operation switch for turning on / off the electric motor. The electric motor included in the switchgear operates based on the operation of the operation switch to open or close the switchgear. Further, among the switchgear, there is an automatic switchgear that opens or closes the switchgear regardless of whether or not the operation switch is operated. One of the conventional automatic switchgear is provided with a touch sensor that detects an obstacle sandwiched between the opening and the switchgear, and drives the switchgear based on the detection result of the touch sensor. For example, when an obstacle is detected by the touch sensor, the automatic switchgear opens and drives the switchgear, which has been closed and driven until then, or stops the switchgear on the spot.

上記のようなタッチセンサの一例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載されているタッチセンサは、弾性変形可能な中空のセンサ部と、センサ部内に設けられた２本の線状電極と、を有する。それぞれの線状電極は、導体層と、導体層の周囲に設けられた被覆層と、を備えている。さらに、２本の線状電極は、センサ部内に螺旋状に設けられ、かつ、通常は非接触の状態で互いに交差している。また、被覆層は導電性樹脂によって形成されている。よって、センサ部が何らかの外力を受けて弾性変形し、これに伴って２本の線状電極がセンサ部内において接触すると、線状電極間の電気抵抗が大きく変化（低下）する。 An example of the touch sensor as described above is described in Patent Document 1. The touch sensor described in Patent Document 1 has a hollow sensor portion that can be elastically deformed, and two linear electrodes provided in the sensor portion. Each linear electrode includes a conductor layer and a coating layer provided around the conductor layer. Further, the two linear electrodes are spirally provided in the sensor portion and intersect each other in a normally non-contact state. Further, the coating layer is formed of a conductive resin. Therefore, when the sensor unit is elastically deformed by receiving some external force and the two linear electrodes come into contact with each other in the sensor unit, the electrical resistance between the linear electrodes changes (decreases) significantly.

特開２０１３−２２８２９９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-228299

タッチセンサを含むセンサには検知精度や検知感度など（以下、「検知性能」と総称する場合がある。）のさらなる向上が求められている。一方、特許文献１に記載されているタッチセンサには、低温時の検知性能が常温時の検知性能よりも劣る傾向があった。本件発明者らは、タッチセンサの検知性能の向上、特に低温時における検知性能の向上を実現すべく研究を重ねる中で、センサ部内に螺旋状に設けられている線状電極のピッチと当該線状電極における被覆層の厚みとの比率が検知性能に大きく影響しているとの知見を得た。 Sensors including touch sensors are required to further improve detection accuracy, detection sensitivity, etc. (hereinafter, may be collectively referred to as "detection performance"). On the other hand, in the touch sensor described in Patent Document 1, the detection performance at low temperature tends to be inferior to the detection performance at room temperature. The inventors of the present invention have been conducting research in order to improve the detection performance of the touch sensor, especially at low temperatures, and the pitch of the linear electrodes spirally provided in the sensor unit and the relevant wire. It was found that the ratio of the thickness of the coating layer to the thickness of the spiral electrode has a great influence on the detection performance.

本発明の目的は、上記知見に基づいてタッチセンサの検知性能のさらなる向上を図ることである。 An object of the present invention is to further improve the detection performance of the touch sensor based on the above findings.

本発明のタッチセンサは、外力が付与されると弾性変形する中空のセンサ部と、前記センサ部の内部に所定のピッチで螺旋状に設けられ、前記センサ部の弾性変形に伴って互いに接触する複数本の線状電極と、を有する。前記線状電極のそれぞれは、撚り合わされた複数本の素線からなる導体層と、前記導体層を覆う導電性樹脂からなる被覆層と、を備える。そして、それぞれの前記線状電極の前記ピッチ（Ｐ）と当該線状電極における前記被覆層の厚み（Ｔ）との比率（Ｐ／Ｔ）は、１２．５以上１３．３以下である。 The touch sensor of the present invention has a hollow sensor portion that elastically deforms when an external force is applied, and a hollow sensor portion that is spirally provided inside the sensor portion at a predetermined pitch and comes into contact with each other as the sensor portion elastically deforms. It has a plurality of linear electrodes. Each of the linear electrodes includes a conductor layer made of a plurality of twisted strands and a coating layer made of a conductive resin covering the conductor layer. The ratio (P / T) of the pitch (P) of each of the linear electrodes to the thickness (T) of the coating layer in the linear electrode is 12.5 or more and 13.3 or less.

本発明の一態様では、前記比率（Ｐ／Ｔ）は１２．５である。 In one aspect of the invention, the ratio (P / T) is 12.5.

本発明の他の一態様では、前記ピッチ（Ｐ）は７．５ｍｍであり、前記被覆層の厚み（Ｔ）は０．６ｍｍである。 In another aspect of the present invention, the pitch (P) is 7.5 mm and the thickness (T) of the coating layer is 0.6 mm.

本発明によれば、従来よりも検知性能が向上したタッチセンサが実現される。 According to the present invention, a touch sensor having improved detection performance as compared with the conventional one is realized.

タッチセンサユニットが搭載された車両のテールゲートを示す正面図である。It is a front view which shows the tailgate of the vehicle which mounted the touch sensor unit. タッチセンサユニットが搭載された車両のテールゲートを示す側面図である。It is a side view which shows the tailgate of the vehicle which mounted the touch sensor unit. タッチセンサユニットを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the touch sensor unit. タッチセンサの構造を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the structure of a touch sensor. タッチセンサの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a touch sensor. センサ部内における線状電極の配置状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the arrangement state of the linear electrode in a sensor part. （ａ），（ｂ）は、ピッチが異なる線状電極に障害物が接触したときの当該線状電極に対する力の入力状態を示す模式図である。(A) and (b) are schematic diagrams showing a force input state to the linear electrodes when an obstacle comes into contact with the linear electrodes having different pitches. タッチセンサの性能試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of the performance test of a touch sensor.

以下、本発明が適用されたタッチセンサの一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係るタッチセンサは、図１，図２に示す車両１０に搭載される。図示されている車両１０は、所謂ハッチバックタイプの車両である。この車両１０の後部には、大きな荷物を車室内に出し入れし得る開口部１１が設けられている。開口部１１は、車両１０の天井部の後方側に設けられたヒンジ（図示せず）によって回動可能に支持された開閉体１２によって開閉される。開閉体１２は、「テールゲート」，「リアゲート」，「バッグドア」等と呼ばれるが、本明細書では「テールゲート」と呼ぶ。 Hereinafter, an example of the touch sensor to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. The touch sensor according to this embodiment is mounted on the vehicle 10 shown in FIGS. 1 and 2. The vehicle 10 shown is a so-called hatchback type vehicle. The rear portion of the vehicle 10 is provided with an opening 11 that allows large luggage to be taken in and out of the vehicle interior. The opening 11 is opened and closed by an opening / closing body 12 rotatably supported by a hinge (not shown) provided on the rear side of the ceiling of the vehicle 10. The opening / closing body 12 is called a "tailgate", a "rear gate", a "bag door", or the like, but is referred to as a "tailgate" in the present specification.

車両１０には、テールゲート１２を図２中の実線矢印および破線矢印に示される方向に回動（開閉）させるパワーテールゲート装置１３が搭載されている。パワーテールゲート装置１３は、テールゲート１２を開閉させる減速機付きのアクチュエータ１３ａと、スイッチ（図示せず）の操作に基づいてアクチュエータ１３ａを制御するコントローラ１３ｂと、障害物ＢＬを検知するための一対のタッチセンサユニット２０と、を備えている。そして、本実施形態に係るタッチセンサは、タッチセンサユニット２０の一部として車両１０に搭載される。つまり、本実施形態に係るタッチセンサは、タッチセンサユニット２０の構成要素の１つであり、タッチセンサユニット２０は、パワーテールゲート装置１３の構成要素の１つである。 The vehicle 10 is equipped with a power tailgate device 13 that rotates (opens and closes) the tailgate 12 in the directions indicated by the solid line arrow and the broken line arrow in FIG. The power tailgate device 13 includes an actuator 13a with a speed reducer that opens and closes the tailgate 12, a controller 13b that controls the actuator 13a based on the operation of a switch (not shown), and a pair for detecting an obstacle BL. The touch sensor unit 20 and the like are provided. Then, the touch sensor according to the present embodiment is mounted on the vehicle 10 as a part of the touch sensor unit 20. That is, the touch sensor according to the present embodiment is one of the components of the touch sensor unit 20, and the touch sensor unit 20 is one of the components of the power tailgate device 13.

図１に示されるように、タッチセンサユニット２０は、テールゲート１２の外周面に設けられている。具体的には、タッチセンサユニット２０は、テールゲート１２の車幅方向両側面にそれぞれ設けられている。より具体的には、タッチセンサユニット２０は、テールゲート１２の湾曲した両側面（縁）に、それら側面の形状に沿って設けられている。よって、開口部１１とテールゲート１２との間に障害物ＢＬが挟まれると、当該障害物ＢＬがタッチセンサユニット２０によって検知される。タッチセンサユニット２０は、障害物ＢＬを検知すると検知信号を出力し、タッチセンサユニット２０から出力された検知信号は、コントローラ１３ｂに入力される。検知信号が入力されたコントローラ１３ｂは、操作スイッチの操作状況に関わらず、閉駆動されているテールゲート１２を開駆動させるか、閉駆動されているテールゲート１２をその場で停止させる。 As shown in FIG. 1, the touch sensor unit 20 is provided on the outer peripheral surface of the tailgate 12. Specifically, the touch sensor units 20 are provided on both side surfaces of the tailgate 12 in the vehicle width direction. More specifically, the touch sensor unit 20 is provided on both curved side surfaces (edges) of the tailgate 12 along the shape of those side surfaces. Therefore, when the obstacle BL is sandwiched between the opening 11 and the tailgate 12, the obstacle BL is detected by the touch sensor unit 20. When the touch sensor unit 20 detects an obstacle BL, the touch sensor unit 20 outputs a detection signal, and the detection signal output from the touch sensor unit 20 is input to the controller 13b. The controller 13b to which the detection signal is input opens the closed-driven tailgate 12 or stops the closed-driven tailgate 12 on the spot regardless of the operation status of the operation switch.

図３に示されるように、タッチセンサユニット２０は、タッチセンサ３０，センサホルダ３１およびブラケット３２を含み、これらタッチセンサ３０，センサホルダ３１およびブラケット３２は一体化されている。具体的には、タッチセンサ３０は、センサホルダ３１を介してブラケット３２と一体化されている。 As shown in FIG. 3, the touch sensor unit 20 includes a touch sensor 30, a sensor holder 31 and a bracket 32, and the touch sensor 30, the sensor holder 31 and the bracket 32 are integrated. Specifically, the touch sensor 30 is integrated with the bracket 32 via the sensor holder 31.

ブラケット３２は、プラスチック等の樹脂材料によって形成されており、テールゲート１２（図１，図２）の側面（縁）と略同一の長さを有し、全体として板状の外観を呈している。また、タッチセンサ３０の長手方向一部はセンサホルダ３１に固定されている一方、残部はセンサホルダ３１に固定されていない。そして、タッチセンサ３０の一部が固定されているセンサホルダ３１がブラケット３２に接合されている。以下の説明では、センサホルダ３１に固定されていないタッチセンサ３０の長手方向一部を「引き出し部」と呼んで他の部分と区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。 The bracket 32 is made of a resin material such as plastic, has substantially the same length as the side surface (edge) of the tailgate 12 (FIGS. 1 and 2), and has a plate-like appearance as a whole. .. Further, a part of the touch sensor 30 in the longitudinal direction is fixed to the sensor holder 31, while the rest is not fixed to the sensor holder 31. Then, the sensor holder 31 to which a part of the touch sensor 30 is fixed is joined to the bracket 32. In the following description, a part of the touch sensor 30 that is not fixed to the sensor holder 31 in the longitudinal direction may be referred to as a “drawing part” to distinguish it from the other part. However, such a distinction is merely a distinction for convenience of explanation.

上記のような基本構造を備えるタッチセンサユニット２０は、ブラケット３２がテールゲート１２（図１，図２）の側面（縁）に固定されることによって車両１０に取り付けられる。この際、タッチセンサ３０の引き出し部は、テールゲート１２に設けられている引き込み穴からテールゲート１２の内側に引き入れられる。また、引き出し部が引き入れられた後の引き込み穴は、引き出し部に装着されているグロメットＧＭによって塞がれる。 The touch sensor unit 20 having the basic structure as described above is attached to the vehicle 10 by fixing the bracket 32 to the side surface (edge) of the tailgate 12 (FIGS. 1 and 2). At this time, the pull-out portion of the touch sensor 30 is pulled into the inside of the tailgate 12 through the lead-in hole provided in the tailgate 12. Further, the pull-in hole after the pull-out portion is pulled in is closed by the grommet GM attached to the pull-out portion.

以下、タッチセンサユニット２０の構造についてより詳細に説明する。 Hereinafter, the structure of the touch sensor unit 20 will be described in more detail.

図３に示されるように、タッチセンサユニット２０の構成要素の１つであるタッチセンサ３０は、センサ部４０と、センサ部４０の内部に設けられた複数の電極４１，４２と、コネクタ４３と、を有し、電極４１，４２を内蔵するセンサ部４０の一部がセンサホルダ３１に埋設されている。センサホルダ３１は、絶縁性ゴムによって形成されており、弾性を有する。つまり、センサホルダ３１は、外力が付与されると変形し、外力が除かれると元の形状に復帰する。また、コネクタ４３は、不図示の他のコネクタに接続される。コネクタ４３が他のコネクタに接続されることにより、タッチセンサユニット２０がコントローラ１３ｂ（図１，図２）と電気的に接続され、タッチセンサユニット２０から出力される検知信号がコントローラ１３ｂに入力可能となる。 As shown in FIG. 3, the touch sensor 30, which is one of the components of the touch sensor unit 20, includes a sensor unit 40, a plurality of electrodes 41 and 42 provided inside the sensor unit 40, and a connector 43. , And a part of the sensor unit 40 containing the electrodes 41 and 42 is embedded in the sensor holder 31. The sensor holder 31 is made of insulating rubber and has elasticity. That is, the sensor holder 31 is deformed when an external force is applied, and returns to its original shape when the external force is removed. Further, the connector 43 is connected to another connector (not shown). By connecting the connector 43 to another connector, the touch sensor unit 20 is electrically connected to the controller 13b (FIGS. 1 and 2), and the detection signal output from the touch sensor unit 20 can be input to the controller 13b. It becomes.

図４，図５に示されるように、センサホルダ３１は、一体成形された収容部３１ａおよび土台部３１ｂを有する。収容部３１ａは中空であり、この収容部３１ａの内部にタッチセンサ３０が収容され、土台部３１ｂはブラケット３２（図３）に固定される。尚、図４では、タッチセンサ３０のセンサ部４０およびブラケット３２の図示は省略されている。 As shown in FIGS. 4 and 5, the sensor holder 31 has an integrally molded accommodating portion 31a and a base portion 31b. The accommodating portion 31a is hollow, the touch sensor 30 is accommodated inside the accommodating portion 31a, and the base portion 31b is fixed to the bracket 32 (FIG. 3). In FIG. 4, the sensor unit 40 and the bracket 32 of the touch sensor 30 are not shown.

図５に示されるように、タッチセンサ３０のセンサ部４０は中空である。具体的には、センサ部４０は、絶縁性ゴムからなるチューブであって、弾性を有する。つまり、センサ部４０は、外力が付与されると変形し、外力が除かれると元の形状に復帰する。また、センサ部４０の内径は、電極４１，４２の外径の約３倍である。 As shown in FIG. 5, the sensor unit 40 of the touch sensor 30 is hollow. Specifically, the sensor unit 40 is a tube made of insulating rubber and has elasticity. That is, the sensor unit 40 is deformed when an external force is applied, and returns to its original shape when the external force is removed. The inner diameter of the sensor unit 40 is about three times the outer diameter of the electrodes 41 and 42.

図４、図５に示されるように、それぞれの電極４１，４２は線状電極である。２本の線状電極４１，４２は、センサ部４０の内部に螺旋状に設けられており、通常は非接触の状態で互いに交差している。また、螺旋状に巻かれているそれぞれの線状電極４１，４２の外周面はセンサ部４０の内周面に固定（溶着）されており、２本の線状電極４１，４２の間には、同様の線状電極がもう１本入る程度の隙間がある。 As shown in FIGS. 4 and 5, the electrodes 41 and 42, respectively, are linear electrodes. The two linear electrodes 41 and 42 are spirally provided inside the sensor unit 40, and usually intersect with each other in a non-contact state. Further, the outer peripheral surfaces of the spirally wound linear electrodes 41 and 42 are fixed (welded) to the inner peripheral surface of the sensor unit 40, and between the two linear electrodes 41 and 42. , There is a gap enough to accommodate another similar linear electrode.

図５に示されるように、それぞれの線状電極４１，４２は、撚り合わされた複数本の素線５０ａからなる導体層５０と、導体層５０を覆う被覆層５１と、を備えている。本実施形態における素線５０ａは銅線である。つまり、本実施形態における導体層５０は、複数本の銅線が撚り合わされた撚り線である。また、本実施形態における被覆層５１は、導電性樹脂によって形成されており、所定の厚み（Ｔ）を有する。尚、線状電極４１の被覆層５１の厚み（Ｔ）と、線状電極４２の被覆層５１の厚み（Ｔ）とは、同一または実質的に同一である。以下の説明では、被覆層５１の厚み（Ｔ）を「被覆厚（Ｔ）」と呼ぶ場合がある。 As shown in FIG. 5, each of the linear electrodes 41 and 42 includes a conductor layer 50 composed of a plurality of twisted strands 50a and a coating layer 51 covering the conductor layer 50. The strand 50a in this embodiment is a copper wire. That is, the conductor layer 50 in the present embodiment is a stranded wire in which a plurality of copper wires are twisted together. Further, the coating layer 51 in the present embodiment is formed of a conductive resin and has a predetermined thickness (T). The thickness (T) of the coating layer 51 of the linear electrode 41 and the thickness (T) of the coating layer 51 of the linear electrode 42 are the same or substantially the same. In the following description, the thickness (T) of the coating layer 51 may be referred to as “coating thickness (T)”.

図４に最も明確に示されているように、２本の線状電極４１，４２は、それぞれが螺旋状に巻かれ、かつ、通常では互いに接触しない状態で交差している。一方、図５に示されるセンサ部４０は外力が付与されると弾性変形し、センサ部４０が収容されているセンサホルダ３１（収容部３１ａ）も外力が付与されると弾性変形する。よって、センサホルダ３１の収容部３１ａがある程度以上の外力を受けて弾性変形すると（潰れると）、これに伴ってセンサ部４０に外力が付与される。すると、センサ部４０が弾性変形し、これに伴って２本の線状電極４１，４２が互いに近接して接触する。具体的には、一方の線状電極４１の被覆層５１と他方の線状電極４２の被覆層５１とが接触する。つまり、２本の線状電極４１，４２が電気的に導通する（短絡する）。 As most clearly shown in FIG. 4, the two linear electrodes 41 and 42 are spirally wound and intersect in a state where they normally do not contact each other. On the other hand, the sensor unit 40 shown in FIG. 5 elastically deforms when an external force is applied, and the sensor holder 31 (accommodating unit 31a) in which the sensor unit 40 is housed also elastically deforms when an external force is applied. Therefore, when the accommodating portion 31a of the sensor holder 31 is elastically deformed (crushed) by receiving an external force of a certain level or more, an external force is applied to the sensor portion 40 accordingly. Then, the sensor unit 40 is elastically deformed, and along with this, the two linear electrodes 41 and 42 come into close contact with each other. Specifically, the coating layer 51 of one linear electrode 41 and the coating layer 51 of the other linear electrode 42 come into contact with each other. That is, the two linear electrodes 41 and 42 are electrically conductive (short-circuited).

図３に示されるように、タッチセンサ３０の先端にはモールド部４５が設けられている。図４に示されるように、モールド部４５は、絶縁体からなるセパレータＳＰと、抵抗Ｒと、２つの接続部材ＳＷ１，ＳＷ２と、これらを被覆するモールド樹脂ＭＲと、から構成されている。そして、線状電極４１の端部は、接続部材ＳＷ１を介して抵抗Ｒの一端に接続され、線状電極４２の端部は、接続部材ＳＷ２を介して抵抗Ｒの他端に接続されている。つまり、２本の線状電極４１，４２は、モールド部４５内において、抵抗Ｒを介して直列接続されている。よって、線状電極４１，４２が短絡していない状態では、抵抗Ｒの抵抗値がコントローラ１３ｂ（図１）に入力される。一方、線状電極４１，４２が短絡すると、抵抗Ｒを介さない抵抗値がコントローラ１３ｂ（図１）に入力される。つまり、線状電極４１，４２が短絡すると、コントローラ１３ｂに入力される抵抗値が大幅に低下する。図１に示されるコントローラ１３ｂは、入力される抵抗値が所定の閾値よりも小さくなると、操作スイッチの操作状況に関わらず、閉駆動されているテールゲート１２を開駆動させるか、閉駆動されているテールゲート１２をその場で停止させる。ここで、線状電極４１，４２の短絡は、開口部１１とテールゲート１２との間に挟まれた障害物ＢＬによって引き起こされる。具体的には、開口部１１とテールゲート１２との間に挟まれた障害物ＢＬにセンサホルダ３１の収容部３１ａが接触すると、当該収容部３１ａが外力を受けて弾性変形する。すると、上記のとおり、収容部３１ａに収容されているセンサ部４０が弾性変形し、センサ部４０に収容されている線状電極４１，４２が互いに近接して接触する。このように、テールゲート１２に装着されているタッチセンサユニット２０（センサホルダ３１）に障害物ＢＬが接触すると、タッチセンサユニット２０からそれまでよりも低い抵抗値が検知信号として出力され、コントローラ１３ｂに入力される。もっとも、タッチセンサユニット２０（センサホルダ３１）に障害物ＢＬが接触すると、タッチセンサユニット２０から所定の電気信号が検知信号として出力され、コントローラ１３ｂに入力される実施形態もある。 As shown in FIG. 3, a mold portion 45 is provided at the tip of the touch sensor 30. As shown in FIG. 4, the mold portion 45 is composed of a separator SP made of an insulator, a resistor R, two connecting members SW1 and SW2, and a mold resin MR covering them. The end of the linear electrode 41 is connected to one end of the resistor R via the connecting member SW1, and the end of the linear electrode 42 is connected to the other end of the resistor R via the connecting member SW2. .. That is, the two linear electrodes 41 and 42 are connected in series in the mold portion 45 via the resistor R. Therefore, when the linear electrodes 41 and 42 are not short-circuited, the resistance value of the resistor R is input to the controller 13b (FIG. 1). On the other hand, when the linear electrodes 41 and 42 are short-circuited, a resistance value that does not pass through the resistor R is input to the controller 13b (FIG. 1). That is, when the linear electrodes 41 and 42 are short-circuited, the resistance value input to the controller 13b is significantly reduced. When the input resistance value of the controller 13b shown in FIG. 1 becomes smaller than a predetermined threshold value, the closed-driven tailgate 12 is opened-driven or closed-driven regardless of the operation status of the operation switch. Stop the tailgate 12 on the spot. Here, the short circuit of the linear electrodes 41 and 42 is caused by the obstacle BL sandwiched between the opening 11 and the tailgate 12. Specifically, when the accommodating portion 31a of the sensor holder 31 comes into contact with the obstacle BL sandwiched between the opening 11 and the tailgate 12, the accommodating portion 31a receives an external force and elastically deforms. Then, as described above, the sensor unit 40 housed in the housing unit 31a is elastically deformed, and the linear electrodes 41 and 42 housed in the sensor unit 40 come into close contact with each other. In this way, when the obstacle BL comes into contact with the touch sensor unit 20 (sensor holder 31) mounted on the tailgate 12, a lower resistance value than before is output from the touch sensor unit 20 as a detection signal, and the controller 13b Is entered in. However, there is also an embodiment in which when the obstacle BL comes into contact with the touch sensor unit 20 (sensor holder 31), a predetermined electric signal is output as a detection signal from the touch sensor unit 20 and input to the controller 13b.

図６を参照する。螺旋状に巻かれている線状電極４１，４２上には、その長手方向（図６の紙面左右方向）に沿って山部６１と谷部６２とが交互に現れる。尚、図６では、線状電極４１と線状電極４２とを区別し易いように、線状電極４２にのみハッチング（ドットパターン）を付してある。 See FIG. On the spirally wound linear electrodes 41 and 42, peaks 61 and valleys 62 appear alternately along the longitudinal direction (left-right direction of the paper surface in FIG. 6). In FIG. 6, hatching (dot pattern) is provided only on the linear electrode 42 so that the linear electrode 41 and the linear electrode 42 can be easily distinguished.

線状電極４１における隣接する２つの山部６１，６１の間隔または隣接する２つの谷部６２，６２の間隔が線状電極４１のピッチ（Ｐ）である。また、線状電極４２における隣接する２つの山部６１，６１の間隔または隣接する２つの谷部６２，６２の間隔が当該線状電極４２のピッチ（Ｐ）である。そして、線状電極４１のピッチ（Ｐ）と線状電極４２のピッチ（Ｐ）とは、同一または実質的に同一である。 The distance between the two adjacent peaks 61, 61 or the distance between the two adjacent valleys 62, 62 in the linear electrode 41 is the pitch (P) of the linear electrode 41. Further, the distance between the two adjacent peaks 61, 61 or the distance between the two adjacent valleys 62, 62 in the linear electrode 42 is the pitch (P) of the linear electrode 42. The pitch (P) of the linear electrode 41 and the pitch (P) of the linear electrode 42 are the same or substantially the same.

本実施形態では、線状電極４１，４２のピッチ（Ｐ）と図５に示される線状電極４１，４２の被覆厚（Ｔ）との比率（Ｐ／Ｔ）が１２．５以上１３．３以下である。より具体的には、図６に示される線状電極４１，４２のピッチ（Ｐ）は７．５ｍｍであり、図５に示される線状電極４１，４２の被覆厚（Ｔ）は０．６ｍｍである。つまり、本実施形態における比率（Ｐ／Ｔ）は１２．５である。 In the present embodiment, the ratio (P / T) of the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42 to the coating thickness (T) of the linear electrodes 41 and 42 shown in FIG. 5 is 12.5 or more and 13.3. It is as follows. More specifically, the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42 shown in FIG. 6 is 7.5 mm, and the coating thickness (T) of the linear electrodes 41 and 42 shown in FIG. 5 is 0.6 mm. Is. That is, the ratio (P / T) in this embodiment is 12.5.

線状電極４１，４２のピッチ（Ｐ）と線状電極４１，４２の被覆層５１の厚み（Ｔ）との比率（Ｐ／Ｔ）が上記範囲内である本実施形態のタッチセンサ３０は、検知性能、特に低温時における検知性能が高い。以下、その理由について説明する。 The touch sensor 30 of the present embodiment has a ratio (P / T) of the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42 to the thickness (T) of the coating layer 51 of the linear electrodes 41 and 42 within the above range. High detection performance, especially at low temperatures. The reason will be described below.

図６を参照する。線状電極４１，４２は、そのピッチ（Ｐ）が大きく（広く）なるほど潰れやすくなる。具体的には、線状電極４１，４２のピッチ（Ｐ）が大きくなればなるほど、それら線状電極４１，４２における山部６１の高さが低くなり、勾配も緩やかになる。同様に、線状電極４１，４２のピッチ（Ｐ）が大きくなればなるほど、それら線状電極４１，４２における谷部６２の深さが浅くなり、勾配も緩やかになる。つまり、線状電極４１，４２のピッチ（Ｐ）が大きければ大きいほど、当該線状電極４１，４２の山部６１を押し下げ、谷部６２を押し上げるために必要な力は小さくなる。よって、線状電極４１，４２は、より小さな力によって互いに接触し得る。言い換えれば、線状電極４１，４２のピッチ（Ｐ）が小さければ小さいほど、線状電極４１，４２を互いに接触させるために必要な力が大きくなる。 See FIG. The larger (wider) the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42, the more easily the linear electrodes 41 and 42 are crushed. Specifically, the larger the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42, the lower the height of the mountain portion 61 of the linear electrodes 41 and 42, and the gentler the gradient. Similarly, as the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42 becomes larger, the depth of the valley portion 62 of the linear electrodes 41 and 42 becomes shallower and the gradient becomes gentler. That is, the larger the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42, the smaller the force required to push down the peak portion 61 of the linear electrodes 41 and 42 and to push up the valley portion 62. Therefore, the linear electrodes 41 and 42 can come into contact with each other with a smaller force. In other words, the smaller the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42, the greater the force required to bring the linear electrodes 41 and 42 into contact with each other.

図５を参照する。線状電極４１，４２は、被覆厚（Ｔ）が小さく（薄く）なるほど潰れやすくなる。具体的には、線状電極４１，４２の被覆厚（Ｔ）が小さくなればなるほど、それら線状電極４１，４２の弾性復元力が弱くなる。つまり、線状電極４１，４２の被覆厚（Ｔ）が小さければ小さいほど、当該線状電極４１，４２の山部６１（図６）を押し下げ、谷部６２（図６）を押し上げるために必要な力は小さくなる。よって、線状電極４１，４２は、より小さな力によって互いに接触し得る。言い換えれば、線状電極４１，４２の被覆厚（Ｔ）が大きければ大きいほど、線状電極４１，４２を互いに接触させるために必要な力が大きくなる。 See FIG. The smaller (thinner) the coating thickness (T) of the linear electrodes 41 and 42 is, the more easily the linear electrodes 41 and 42 are crushed. Specifically, the smaller the coating thickness (T) of the linear electrodes 41 and 42, the weaker the elastic restoring force of the linear electrodes 41 and 42. That is, the smaller the coating thickness (T) of the linear electrodes 41 and 42, the more necessary to push down the peak portion 61 (FIG. 6) of the linear electrodes 41 and 42 and to push up the valley portion 62 (FIG. 6). Power becomes smaller. Therefore, the linear electrodes 41 and 42 can come into contact with each other with a smaller force. In other words, the larger the coating thickness (T) of the linear electrodes 41 and 42, the greater the force required to bring the linear electrodes 41 and 42 into contact with each other.

上記のとおり、なるべく小さな力によって線状電極４１，４２を接触させるためには、図６に示されるピッチ（Ｐ）を大きくし、かつ、図５に示される被覆厚（Ｔ）を小さくすることが好ましい。つまり、比率（Ｐ／Ｔ）を大きくすることが好ましい。特に、低温時には、被覆層５１のみでなく、センサ部４０やセンサホルダ３１（収容部３１ａ）などの樹脂部材が硬くなる。このため、センサホルダ３１（収容部３１ａ）に同一の外力が付与されたとしても、低温時に線状電極４１，４２に及ぶ力は、常温時に線状電極４１，４２に及ぶ力よりも小さく（弱く）なる傾向がある。よって、比率（Ｐ／Ｔ）を大きくすることは、低温時におけるタッチセンサ３０の検知性能向上につながる。 As described above, in order to bring the linear electrodes 41 and 42 into contact with each other with as little force as possible, the pitch (P) shown in FIG. 6 should be increased and the coating thickness (T) shown in FIG. 5 should be decreased. Is preferable. That is, it is preferable to increase the ratio (P / T). In particular, at low temperatures, not only the coating layer 51 but also the resin members such as the sensor unit 40 and the sensor holder 31 (accommodation unit 31a) become hard. Therefore, even if the same external force is applied to the sensor holder 31 (accommodating portion 31a), the force exerted on the linear electrodes 41 and 42 at low temperature is smaller than the force exerted on the linear electrodes 41 and 42 at room temperature ( Tends to be weak). Therefore, increasing the ratio (P / T) leads to improvement in the detection performance of the touch sensor 30 at low temperatures.

しかしながら、線状電極４１，４２のピッチ（Ｐ）を大きく（広く）し過ぎると、タッチセンサ３０の検知性能が却って低下する虞がある。図７（ａ），（ｂ）は、ピッチ（Ｐ）が異なる線状電極４１，４２に同サイズの障害物ＢＬが接触したときの線状電極４１，４２に対する力の入力状態を示す模式図である。尚、実際のタッチセンサ３０では、線状電極４１，４２の周囲にセンサ部４０が存在しており、線状電極４１，４２に直に障害物ＢＬが接触することはない。 However, if the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42 is made too large (wide), the detection performance of the touch sensor 30 may rather deteriorate. 7 (a) and 7 (b) are schematic views showing a force input state to the linear electrodes 41 and 42 when an obstacle BL of the same size comes into contact with the linear electrodes 41 and 42 having different pitches (P). Is. In the actual touch sensor 30, the sensor unit 40 exists around the linear electrodes 41 and 42, and the obstacle BL does not come into direct contact with the linear electrodes 41 and 42.

図７（ａ），（ｂ）に示されるように、ピッチ（Ｐ）が大きい場合（図７（ｂ））は、ピッチ（Ｐ）が小さい場合（図７（ａ））に比べて、障害物ＢＬと線状電極４１，４２との接点（入力点）から直近の山部６１の頂点までの距離が長くなる。そして、ピッチ（Ｐ）がより大きくなると、入力点から直近の山部６１の頂点までの距離はさらに長くなる。 As shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b), when the pitch (P) is large (FIG. 7 (b)), the obstacle is higher than when the pitch (P) is small (FIG. 7 (a)). The distance from the contact point (input point) between the object BL and the linear electrodes 41 and 42 to the apex of the nearest mountain portion 61 becomes long. Then, as the pitch (P) becomes larger, the distance from the input point to the apex of the nearest mountain portion 61 becomes further longer.

一方、線状電極４１，４２の山部６１をより効率的に潰すためには（押し下げるためには、）、入力点と山部６１の頂点とが一致していることが望ましい。つまり、山部６１の頂点に真下に向かう力を加えることが望ましい。このことから、線状電極４１，４２のピッチ（Ｐ）を大きく（広く）し過ぎると、線状電極４１，４２に対する力の入力効率が低下し、却ってタッチセンサ３０の検知性能が低下する虞があることが理解できる。 On the other hand, in order to crush the peaks 61 of the linear electrodes 41 and 42 more efficiently (in order to push them down), it is desirable that the input points and the vertices of the peaks 61 coincide with each other. That is, it is desirable to apply a downward force to the apex of the mountain portion 61. From this, if the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42 is made too large (wide), the force input efficiency to the linear electrodes 41 and 42 may decrease, and the detection performance of the touch sensor 30 may decrease. It can be understood that there is.

また、図５に示される線状電極４１，４２の被覆厚（Ｔ）を小さく（薄く）し過ぎると、弾性復元力が不足し、潰れた山部６１が元に戻らなかったり、元に戻るのに時間が掛かったりする虞がある。 Further, if the coating thickness (T) of the linear electrodes 41 and 42 shown in FIG. 5 is made too small (thin), the elastic restoring force is insufficient, and the crushed mountain portion 61 cannot be restored or returns to the original. It may take some time.

以上のように、一見すると、線状電極４１，４２のピッチ（Ｐ）と線状電極４１，４２の被覆厚（Ｔ）との比率（Ｐ／Ｔ）を大きくすれば低温時におけるタッチセンサ３０の検知性能が容易に向上するように思えるが、実はそうではない。タッチセンサ３０の検知性能、特に低温時における検知性能の向上を実現するためには、様々な技術的要素を踏まえた上で比率（Ｐ／Ｔ）を設定する必要がある。この点、上記比率（Ｐ／Ｔ）が１２．５以上１３．３以下の範囲内である本実施形態のタッチセンサ３０では、検知性能、特に低温時における検知性能の向上が実現されている。 As described above, at first glance, if the ratio (P / T) of the pitch (P) of the linear electrodes 41 and 42 to the coating thickness (T) of the linear electrodes 41 and 42 is increased, the touch sensor 30 at low temperature It seems that the detection performance of the device is easily improved, but it is not the case. In order to improve the detection performance of the touch sensor 30, particularly the detection performance at low temperature, it is necessary to set the ratio (P / T) in consideration of various technical factors. In this respect, in the touch sensor 30 of the present embodiment in which the ratio (P / T) is within the range of 12.5 or more and 13.3 or less, the detection performance, particularly the detection performance at low temperature is improved.

次に、本発明の効果を確認すべく本件発明者らが行った試験の結果について説明する。この試験では、本発明を適用したタッチセンサを２種類用意するとともに、比較例としてのタッチセンサを２種類用意した。それぞれのタッチセンサの諸元は図８に示されている表に記載されているとおりである。図８に示されている表では、本発明が適用された２種類のタッチセンサのそれぞれを実施例１，実施例２と表記し、比較例として用意した２種類のタッチセンサのそれぞれを比較例１，比較例２と表記してある。 Next, the results of the tests conducted by the inventors in order to confirm the effects of the present invention will be described. In this test, two types of touch sensors to which the present invention was applied were prepared, and two types of touch sensors as comparative examples were prepared. The specifications of each touch sensor are as described in the table shown in FIG. In the table shown in FIG. 8, each of the two types of touch sensors to which the present invention is applied is referred to as Example 1 and Example 2, and each of the two types of touch sensors prepared as a comparative example is a comparative example. 1, It is described as Comparative Example 2.

さらに、本試験では、用意した各タッチセンサに低温環境下において外力を付与し、抵抗値を測定した。より具体的には、−３０℃の環境下において各タッチセンサの外周面に２０Ｎの力を加えた状態で、各タッチセンサが備える線状電極間の抵抗値を測定した。尚、タッチセンサに対する外力付与は、センサホルダの外周面に直径４０ｍｍの丸棒状の押し子を押し付けることによって実現した。 Furthermore, in this test, an external force was applied to each of the prepared touch sensors in a low temperature environment, and the resistance value was measured. More specifically, the resistance value between the linear electrodes of each touch sensor was measured in an environment of −30 ° C. with a force of 20 N applied to the outer peripheral surface of each touch sensor. The external force applied to the touch sensor was realized by pressing a round bar-shaped pusher having a diameter of 40 mm against the outer peripheral surface of the sensor holder.

本試験により、本発明が適用されたタッチセンサ（実施例１，２）は、低温時に同一の外力が付与されたときの抵抗値が、比較例としてのタッチセンサ（比較例１，２）に比べて大幅に小さくなることが確認された。つまり、本発明が適用されたタッチセンサ（実施例１，２）は、比較例としてのタッチセンサ（比較例１，２）に比べて低温時における検知性能が高いことが確認された。 According to this test, the touch sensor (Examples 1 and 2) to which the present invention is applied has a resistance value when the same external force is applied at a low temperature to the touch sensor (Comparative Examples 1 and 2) as a comparative example. It was confirmed that it was significantly smaller than that. That is, it was confirmed that the touch sensor (Examples 1 and 2) to which the present invention was applied has higher detection performance at low temperature than the touch sensor (Comparative Examples 1 and 2) as a comparative example.

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist thereof.

１０車両
１１開口部
１２開閉体（テールゲート）
１３パワーテールゲート装置
１３ａアクチュエータ
１３ｂコントローラ
２０タッチセンサユニット
３０タッチセンサ
３１センサホルダ
３１ａ収容部
３１ｂ土台部
３２ブラケット
４０センサ部
４１，４２電極（線状電極）
４３コネクタ
４５モールド部
５０導体層
５０ａ素線
５１被覆層
６１山部
６２谷部
ＢＬ障害物
ＧＭグロメット
ＭＲモールド樹脂
Ｐピッチ
Ｒ抵抗
ＳＰセパレータ
ＳＷ１，ＳＷ２接続部材
Ｔ厚み（被覆厚） 10 Vehicle 11 Opening 12 Opening and closing body (tailgate)
13 Power tailgate device 13a Actuator 13b Controller 20 Touch sensor unit 30 Touch sensor 31 Sensor holder 31a Accommodating part 31b Base part 32 Bracket 40 Sensor part 41, 42 Electrodes (linear electrodes)
43 Connector 45 Mold part 50 Conductor layer 50a Wire 51 Coating layer 61 Mountain part 62 Valley part BL Obstacle GM Grommet MR Mold resin P Pitch R Resistance SP Separator SW1, SW2 Connection member T Thickness (coating thickness)

Claims

A hollow sensor that elastically deforms when an external force is applied,
A touch sensor having a plurality of linear electrodes spirally provided inside the sensor unit at a predetermined pitch and in contact with each other as the sensor unit elastically deforms.
Each of the linear electrodes includes a conductor layer made of a plurality of twisted strands and a coating layer made of a conductive resin covering the conductor layer.
A touch sensor in which the ratio (P / T) of the pitch (P) of each of the linear electrodes to the thickness (T) of the coating layer in the linear electrodes is 12.5 or more and 13.3 or less.

The touch sensor according to claim 1, wherein the ratio (P / T) is 12.5.

The touch sensor according to claim 2, wherein the pitch (P) is 7.5 mm, and the thickness (T) of the coating layer is 0.6 mm.