(57)【要約】【課題】ねじれにくく信頼性や耐久性に優れケーブル状感圧センサを提供すること。【解決手段】中心電極と、前記中心電極の周囲に配設した複合感圧体と、前記複合感圧体の外側に螺旋状に巻きつけた外側電極と、前記外側電極の外側に螺旋状に巻き付けた補助電極と、外側電極の周囲に配設した被覆層とを可撓性を有するケーブル状に構成し、前記外側電極と補助電極とは互いに相反する向きに巻きつける構成とすることにより、ねじれにくく信頼性や耐久性に優れケーブル状感圧センサを提供することが出来る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心電極と、前記中心電極の周囲に配設した複合感圧体と、前記複合感圧体の外側に螺旋状に巻きつけた外側電極と、前記外側電極の外側に螺旋状に巻き付けた補助電極と、外側電極の周囲に配設した被覆層とを可撓性を有するケーブル状に構成し、前記外側電極と補助電極とは互いに相反する向きに巻きつける構成としたケーブル状感圧センサ。
【請求項２】
外側電極と補助電極とを同一構成材とした請求項１記載のケーブル状感圧センサ。
【請求項３】
外側電極と補助電極とは、いずれか一方の電極を導電箔と高分子フィルムとを貼り合わせた材料を用いて隙間無く螺旋状に巻きつけると共に、他は金属導線を用いる構成した請求項１記載のケーブル状感圧センサ。
【請求項４】
中心電極と、前記中心電極の周りに配設した複合感圧体と、前記複合感圧体の外側に螺旋状に巻きつけた外側電極と、外側電極の周囲に配設した被覆層とを可撓性を有するケーブル状に構成し、前記中心電極は補強用芯材の周囲に導電線を螺旋状に巻き付け、前記導電線と外側電極とは相反する方向に巻きつける構成としたケーブル状感圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワースライドドアを有する車両等において、前記ドアの挟み込み検知を目的として応用可能な、可撓性を有するケーブル状感圧センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のケーブル状感圧センサとしては、図に示すようなものがある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載するケーブル状感圧センサの側面図で、１は中心電極、２は中心電極の周囲に配設され圧電セラミック粉末と高分子材料とを配合した複合感圧体２、３は複合感圧体２の周囲に螺旋状に配設され可撓性支持体の表面に金属層を設けた外側電極であり、可撓性を有する同軸状のケーブルに構成されている。
【特許文献１】特開２００４−３１１７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のケーブル状感圧センサでは、複合感圧体２と外側電極３との間に気泡が介在したり密着力が不足した場合、インピーダンスが増大し感圧センサとしての性能低下を招く恐れがあるため、組立時には外側電極３に一定張力を加えながら巻き付けを行う。このため、外側電極３を巻き上げた状態でも残留応力が生じ、ケーブル状感圧センサに仕上がった状態では、前期残留応力を緩和する方向に力が働き、結果的にケーブル状感圧センサには外側電極３を巻き戻す方向に徐々にねじれが生じやすい欠点があった。さらに使用環境の中で熱ストレスが加わるような条件下では、前記ねじれ傾向はさらに助長され、またケーブル状感圧センサの長手方向の中でねじれの状態にバラツキが発生すると、外側電極が複合圧電体を締め付ける力も部位によって差が発生し、結果的に複合感圧体２と外側電極３との接触状態や弾性率が変化し、感圧センサとして安定な特性が得られ無くなるという欠点を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ねじれにくく信頼性や耐久性に優れケーブル状感圧センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明のケーブル状感圧センサは、中心電極と、前記中心電極の周囲に配設した複合感圧体と、前記複合感圧体の外側に螺旋状に巻きつけた外側電極と、前記外側電極の外側に螺旋状に巻き付けた補助電極と、外側電極の周囲に配設した被覆層とを可撓性を有するケーブル状に構成し、前記外側電極と補助電極とは互いに相反する向きに巻きつける構成としたものである。
【０００７】
これによって、ねじれにくく信頼性や耐久性に優れケーブル状圧電センサを提供することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のケーブル状圧電センサは、中心電極と、前記中心電極の周囲に配設した複合感圧体と、前記複合感圧体の外側に螺旋状に巻きつけた外側電極と、前記外側電極の外側に螺旋状に巻き付けた補助電極と、外側電極の周囲に配設した被覆層とを可撓性を有するケーブル状に構成し、前記外側電極と補助電極とは互いに相反する向きに巻きつける構成としているため、外側電極と補助電極に生ずる残留応力はお互いに打ち消しあう方向に作用
し、ねじれにくく信頼性や耐久性に優れケーブル状圧電センサを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、中心電極と、前記中心電極の周囲に配設した複合感圧体と、前記複合感圧体の外側に螺旋状に巻きつけた外側電極と、前記外側電極の外側に螺旋状に巻き付けた補助電極と、外側電極の周囲に配設した被覆層とを可撓性を有するケーブル状に構成し、前記外側電極と補助電極とは互いに相反する向きに巻きつける構成としているため、巻き付け加工によって外側電極と補助電極に生ずる残留応力がお互いに打ち消しあう方向に作用し、熱ストレスが加わってもねじれにくく、かつ補助電極を巻き付けることによって複合圧電体と外側電極との密着状態が良化し、信頼性や耐久性に優れケーブル状感圧センサを提供することが可能となる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明のケーブル状圧電センサの外側電極と補助電極とを同一構成材としているため、外側電極と補助電極とは熱膨張係数が同一となり、熱ストレスに対してほぼ同一の応力が生じ、ねじれの応力を容易に取り去ることが出来るため品質の安定化が図り易い。
【００１１】
第３の発明は、第１の発明のケーブル状感圧センサの外側電極と補助電極とは、いずれか一方の電極を導電箔と高分子フィルムとを貼り合わせた材料を用いて隙間無く螺旋状に巻きつけると共に、他は金属導線を用いる構成しているため、ねじれに対する品質改善は勿論のこと、電波ノイズ性能と組立性の向上を図ることが出来る。
【００１２】
第４の発明は、中心電極と、前記中心電極の周りに配設した複合感圧体と、前記複合感圧体の外側に螺旋状に巻きつけた外側電極と、弾性を有し外側電極の周囲に配設した被覆層とを可撓性を有するケーブル状に構成し、前記中心電極は補強用芯材の周囲に導電線を螺旋状に巻き付け、前記中心電極の導電線と外側電極とは相反する方向に巻きつける構成としているため、中心電極と外側電極に生ずるねじれ方向の応力が互いに打ち消し合う方向に作用するため、ねじれ防止部材を新たに追加すること無く、ケーブル状感圧センサのねじれを抑制でき、経済的なケーブル状感圧センサを提供することが出来る。
【００１３】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態のケーブル状圧電センサを図１を参照して説明する。
【００１４】
図１は同ケーブル状圧電センサの側面図である。
【００１５】
ケーブル状感圧センサは、中心電極４と、圧電セラミックの粉末に高分子材料を配合し可撓性を有する複合感圧体５と、複合感圧体５の表面に螺旋状に巻きつけた外側電極６と、外側電極６の上から螺旋状に巻きつけた補助電極７と、さらにその上から弾性を有する被覆層８とを、同軸状に構成している。外側電極６と補助電極７は、ＰＥＴフィルム等の可撓性支持体の表面にアルミ箔等の金属層を重ね合わせて貼り付けた同一材料を用いており、外側電極６と補助電極７とは各々が相対する方向に螺旋状に巻かれている。複合感圧体５は、中心電極４と外側電極６間に高電圧を印加する分極加工を施すことにより、圧電性能を発する。
【００１６】
以上のように構成されたケーブル状感圧センサについて、以下その動作、作用を説明する。
【００１７】
ケーブル状感圧センサに変位を与えるような応力が加わると、複合感圧体５によって中心電４と外側電極６間に微小電気信号が発生し、変位を感知する。また、外側電極６と補
助電極７とは各々が相反する方向に螺旋状に巻かれているため、組立加工時に外側電極６と補助電極７に残留応力が生じても互いに打ち消し合う方向に作用し、さらに外側電極６と補助電極７とは同一構成材を用いているため熱膨張係数も一致し、温度ストレスに対してもほぼ同一の応力となるため、容易にねじれを抑制することが可能となり感圧性能の安定化が図れる。また、複合感圧体５と外側電極６との密着力は補助電極７を巻くことにより外側電極６を単独で巻き付けるより密着性が高まり、信頼性や耐久性に優れたケーブル状感圧センサを提供することが出来る。
【００１８】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施の形態のケーブル状圧電センサを図２を参照して説明する。図２は同ケーブル状圧電センサの側面図である。なお、実施の形態１と同様の構成については、同一記号を付し説明を省略する。第１の実施の形態のケーブル状圧電センサと第２の実施の形態のケーブル状感圧センサとの違いは、金属導線９を補助電極とし用いる構成とした点である。
【００１９】
このように構成することで、第１の実施例と同様に外側電極６と補助電極である金属導線９とが互いに相反する方向に巻かれているため、第１の実施例と同様にケーブル状感圧センサのねじれ抑制効果を発揮することは勿論のこと、ケーブル状圧電センサの端末部に例えば制御回路等を接続する場合に、金属導線９が外側電極１１と接して巻かれているため電気的に同電位となり、金属導線９は外側電極６のリード線の役目も果たすことが出来る。このため、外側電極６の表面導体がアルミ箔の場合のように、ハンダ接続が難しい材料の場合であっても、金属導線９をハンダ付けすることで電気的な接続が可能となり、組立加工性の向上と品質の安定化が図れる。
【００２０】
なお、図２では金属導線を単線で構成しているが、金属導線を複数の線を用いて構成しても同様の効果を得ることができる。
【００２１】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態のケーブル状圧電センサを図３を参照して説明する。図３は同ケーブル状圧電センサの側面図である。
【００２２】
ケーブル状圧電センサは、補強用芯材１０の周囲に導電線１１を螺旋状に巻き付けた中心電極１２と、圧電セラミックの粉末に弾性を有する樹脂とを配合した複合圧電体５と、外側電極６と、弾性を有する被覆層８とから成り、中心電極１２を軸として同軸状に重ね合わせ可撓性を有するケーブル状に構成している。外側電極６は、中心電極１２の導電線１１の巻きつけ方向と相対する方向に巻きつけているため、導電線１１と外側電極６との残留応力が互いに打ち消し合う方向に作用し、外側電極６の上にねじれ防止用部材を別途追加すること無く、ケーブル状圧電センサのねじが抑制でき、経済的なケーブル状圧電センサを提供することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上のように、本発明にかかるケーブル状圧電センサは、簡単な構成で信頼性と耐久性に優れたケーブル状圧電センサを提供することができるため、自動車のパワースライドドアの用途はもとより、住宅のドアやその他のドア等の挟み込み検知センサとして幅広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるケーブル状圧電センサの側面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるケーブル状圧電センサの側面図
【図３】本発明の実施の形態３におけるケーブル状圧電センサの側面図
【図４】従来のケーブル状圧電センサの側面図
【符号の説明】
【００２５】
４  中心電極
５  複合圧電体
６  外側電極
７  補助電極
８  被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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