(57)【要約】【課題】絶縁体に外部応力が加わって作動した箇所を容易に特定することが可能なコードスイッチを提供する。【解決手段】筒状の絶縁体１と、絶縁体１の内面に相互に電気的に接触しないように、空隙４を隔てて対向配置された金属芯線５及び導電樹脂６からなる複数の導電部材２、２とを備え、絶縁体１に外部応力が加わると導電部材２、２が電気的に接触し、導通することによってスイッチとして作動するコードスイッチ１０において、導電部材２、２に、その長手方向に所定間隔を隔てて配置された複数の位置検知抵抗３０をさらに備えたものとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定長さを有する筒状の絶縁体と、前記絶縁体の内面に空隙を隔てて対向配置された、所定長さを有する複数の導電部材とを備え、前記絶縁体に外部応力が加わると、前記導電部材が電気的に接触し、導通することによってスイッチとして作動するコードスイッチであって、
前記導電部材に、その長手方向に所定間隔を隔てて配置された複数の位置検知抵抗をさらに備えたことを特徴とするコードスイッチ。
【請求項２】
前記位置検知抵抗が、前記導電部材に、その長手方向に等間隔に配置された請求項１に記載のコードスイッチ。
【請求項３】
前記位置検知抵抗の抵抗値が、前記位置検知抵抗を配置していない状態での反応抵抗値の２倍〜１０６倍である請求項１又は２に記載のコードスイッチ。
【請求項４】
前記複数の前記導電部材が、所定の位置に配置された断線検知抵抗を介して直列に接続されている請求項１〜３のいずれかに記載のコードスイッチ。
【請求項５】
前記導電部材が、金属芯線及び導電樹脂から構成されている請求項１〜４のいずれかに記載のコードスイッチ。
【請求項６】
前記導電部材が、前記絶縁体の内面にそれぞれ螺旋状に配置された請求項１〜５のいずれかに記載のコードスイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筒状の絶縁体の内面に導電部材が配置された構成を有し、絶縁体に外部応力が加わると、導電部材が電気的に接触し、導通することによってスイッチとして作動するコードスイッチに関する。さらに詳しくは、絶縁体に外部応力が加わって作動した箇所を容易に特定することが可能なコードスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動開閉機能を有するドア、窓、シャッタ等の開閉装置が、ビル、店舗、ガレージ等の建造物や自動車において広く普及しているが、このような開閉装置の開閉動作によって発生する、所謂「挟まれ事故」の予防が求められている。このような「挟まれ事故」を防止するための対策として、開閉部に、「挟まれる」等の緊急時に作用する外部応力に感応して開閉を停止させるスイッチ機能を有するコードスイッチを取付けることが検討されている。また、このようなコードスイッチを、侵入者検知用として建造物の敷地の周囲に設置したり、衝突検知用として搬送用ロボットの周囲に設置すること等が検討されている。
【０００３】
このようなコードスイッチとしては、例えば、図４、５に示すように、絶縁体１の内面に、金属芯線５の回りに導電樹脂６を被覆した構造の導電部材２が、２本（図４参照）又は４本（図５参照）空隙４を隔てて対向配置された構成を有し、絶縁体１に外部応力が加わると変形して、導電部材２同士が電気的に接触することにより導通してスイッチとして作動するコードスイッチ１０が開示されている（特許文献１〜３参照）。また、図５において、導電部材２をそれぞれ螺旋状に対向配置して、全方向からの外部応力を検知し、曲げ特性を向上させることも可能である。（特許文献１、４参照）
【特許文献１】実開平４−４２０２２号公報
【特許文献２】特開平４−１２６３１９号公報
【特許文献３】特開平９−２１２３５号公報
【特許文献４】再公表特許ＷＯ９７／２１２３５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、上述のようなコードスイッチでは、絶縁体に外部応力が加わって作動した箇所を特定することが困難であり、例えば、侵入者検知用や衝突検知用等に用いられるコードスイッチとしては、必ずしも十分に満足し得るものではないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、絶縁体に外部応力が加わって作動した箇所を容易に特定することが可能なコードスイッチを提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明によれば以下のコードスイッチが提供される。
【０００７】
［１］所定長さを有する筒状の絶縁体と、前記絶縁体の内面に空隙を隔てて対向配置された、所定長さを有する金属芯線及び導電樹脂からなる複数の導電部材とを備え、前記絶縁体に外部応力が加わると、前記導電部材が電気的に接触し、導通することによってスイッチとして作動するコードスイッチであって、前記導電部材に、その長手方向に所定間隔を隔てて配置された複数の位置検知抵抗をさらに備えたことを特徴とするコードスイッチ。
【０００８】
［２］前記位置検知抵抗が、前記導電部材に、その長手方向に等間隔に配置された前記［１］に記載のコードスイッチ。
【０００９】
［３］前記位置検知抵抗の抵抗値が、前記位置検知抵抗を配置していない状態での反応抵抗値の２倍〜１０６倍である前記［１］又は［２］に記載のコードスイッチ。
【００１０】
［４］前記複数の前記導電部材が、所定の位置に配置された断線検知抵抗を介して直列に接続されている前記［１］〜［３］のいずれかに記載のコードスイッチ。
【００１１】
［５］前記導電部材が、金属芯線及び導電樹脂から構成されている前記［１］〜［４］のいずれかに記載のコードスイッチ。
【００１２】
［６］前記導電部材が、前記絶縁体の内面にそれぞれ螺旋状に配置された前記［１］〜［５］のいずれかに記載のコードスイッチ。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によって、絶縁体に外部応力が加わって作動した箇所を容易に特定することが可能なコードスイッチが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明のコードスイッチを実施するための最良の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は、本発明のコードスイッチの一の実施の形態を模式的に示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態のコードスイッチ１０は、所定長さを有する筒状（図１では円筒状の場合を示すが、断面が楕円形、レーストラック形、四角形等の多角形、不定形等の筒であってもよい）の絶縁体１と、絶縁体１の内面に、相互に電気的に接触しないように、空隙４を隔てて対向配置された（図１では、螺旋状に配置された場合を示すが、これに限定されるものではない）、所定長さを有する複数の導電部材２、２（図１では、その配置本数が２本の場合を示すが、これらに限定されるものではなく、３本以上であってもよい。また、図１に示すように、通常、金属芯線５及び導電樹脂６から構成される）とを備え、絶縁体１に外部応力が加わると、導電部材２、２が電気的に接触し、導通することによってスイッチとして作動するコードスイッチ１０であって、導電部材２、２に、その長手方向に所定間隔を隔てて配置された複数の位置検知抵抗３０をさらに備えたことを特徴とするものである。
【００１６】
このように構成することによって、反応抵抗値が、絶縁体に外部応力が加わって作動した箇所に対応して変化するため、作動時の反応抵抗値を測定することによって、作動箇所を容易に特定することが可能となる。
【００１７】
本実施の形態に用いられる絶縁体１としては、導電部材２、２を電気的に接触させないように、例えば、空隙４を隔てて対向配置させて保持固定するとともに、弾性を有し、外部応力により容易に変形し、外部応力がなくなれば直ちに復元するものであることが好ましい。
【００１８】
絶縁体１の材料としては、例えば、復元性プラスチック等を挙げることができる。具体的には、復元性ゴムとして、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム等を挙げることができ、また、復元性プラスチックとして、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレンエチルアクリレート共重合体、エチレンメチルメタクリレート共重合体、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、オレフィン系又はスチレン系の熱可塑性エラストマー等を挙げることができる。さらに、復元性プラスチックとして、ポリイミドやポリアミド等のエンジニアリングプラスチックを、形状、厚さ、他の材料との積層を適宜工夫することにより用いることができる。
【００１９】
本実施の形態に用いられる導電部材２、２は、絶縁体１の内面に、相互に電気的に接触しないように、空隙４を隔てて対向配置されるが、螺旋状に配置されることが好ましい。螺旋状に配置されることによって、全方向からの外部応力の検知を可能とするとともに、曲げ特性を向上させることができる。
【００２０】
本実施の形態に用いられる導電部材２、２としては、例えば、銅線や銅合金等の金属芯線５からなるものを挙げることができるが、優れた可撓性及び復元性を有するものとするため、金属芯線５として金属素線を複数本撚合せた金属撚線を用いることが好ましい。さらに、金属芯線５は、復元性の向上および絶縁体１による保持固定力の向上を図るため、金属芯線５の外周に導電樹脂６（例えば、導電性ゴム層又は導電性プラスチック層）を被覆した構成とすることが好ましい。導電性ゴム層及び導電性プラスチック層は、上述の絶縁体１を構成する復元性ゴム又は復元性プラスチックにカーボンブラック等の導電性充填剤を配合した混和物を金属芯線５の外周に押出被覆すること等によって形成することができる。
【００２１】
さらに、導電部材２、２の配置本数を増加することによって、例えば、３本、４本、５本、６本、・・・とすることにより、各種モードの外部応力の応答性を高めることができる。通常、偶数本とすることが好ましいが、それに限定されない。この場合、導電部材２、２やリード線２１の外径、さらに、全体の外径、絶縁体１の厚さ、絶縁体及び導電部材２、２の弾性率等の機械的特性は、要請性能に応じて適宜設定することができる。
【００２２】
本実施の形態に用いられる位置検知抵抗３０は、通常、導電部材２、２に、その長手方向に所定間隔を隔てて配置される。その配置個数としては作動箇所を正確に特定することができるのであれば特に制限はない。
【００２３】
また、位置検知抵抗３０は、導電部材２、２に、その長手方向に等間隔に配置されることが好ましい。このように構成することによって、作動箇所を正確に特定することができる。
【００２４】
位置検知抵抗３０の導電部材２、２への配置方法としては特に制限はないが、例えば、図１に示すように、コードスイッチを途中で切断し、切断された両端部における導電部材２を構成する金属芯線５を取り出し、位置検知抵抗３０（例えば、カーボン抵抗）のリード３１を、取り出された金属芯線５にそれぞれ半田３２等で接続し、接続部をモールド３４で固定することを挙げることができる。また、導電部材２の製造過程において、予め金属芯線５の途中に高抵抗の金属を介在させて、高抵抗金属が配置された金属芯線５を作製し、このような金属芯線５の表面上に導電樹脂６を被覆することによって、位置検知抵抗３０が配置された導電部材２を製造してもよい。
【００２５】
位置検知抵抗３０としては、その抵抗値が、位置検知抵抗３０を配置していない状態での反応抵抗値の２倍〜１０６倍であることが好ましく、５倍〜１０３倍であることがさらに好ましい。２倍未満であると、作動箇所による反応抵抗値に差が出にくいことがあり、１０６倍を超えると、電流が流れにくくなり、回路として成立させることが困難となることがある。
【００２６】
本実施の形態においては、位置検知抵抗３０に加えて、導電部材２、２に、その長手方向に所定間隔を隔てて配置された断線検知抵抗２０をさらに備えたものであることが好ましい。
【００２７】
断線検知抵抗２０の配置個数としては、図２（ロ）及び図３（ロ）では１つの場合を示すが、断線箇所を正確に特定することができるものであれば特に制限はない。
【００２８】
このように構成することによって、コードスイッチが作動していない状態でも電気回路としてある一定の抵抗値を示し、コードスイッチの断線時には回路抵抗が無限大となるため断線の検知が可能となる。
【実施例】
【００２９】
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によっていかなる制限を受けるものではない。
【００３０】
（実施例１）
図２（イ）に示すコードスイッチを５ｍ作製した。まず、位置検知抵抗３０が配置されていないコードスイッチを５ｍ作製し、この時の長手方向の反応抵抗を測定したところ、１０Ωで一定であった。
次に、位置検知抵抗を導電部材へ配置するため、上述の位置検知抵抗３０が配置されていないコードスイッチを１ｍごとに切断して、切断された両端部の導電部材２を構成する金属芯線５を取り出し、４個のカーボン抵抗（５１０Ω、１／４Ｗ（定格電力））のリードと取り出された金属芯線とを半田で接続し、接続部をモールドで固定した。
その後、コードスイッチにおけるリード側端末から長手方向に所定距離だけ離れた箇所（該当箇所）と、その該当箇所における反応抵抗を測定した。結果を表１に示す。コードスイッチの作動箇所により反応抵抗が変化するため、ある該当箇所が作動した場合、その作動箇所を容易に特定することができる。
なお、反応抵抗とは、直径が４ｍｍの棒を用いて、２０Ｎの荷重でコードスイッチを押したときの抵抗を意味する。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
（実施例２）
図２（ロ）に示すコードスイッチを５ｍ作製した。まず、位置検知抵抗３０が設置されていないコードスイッチを５ｍ作製し、この時の長手方向の反応抵抗を測定したところ、１０Ωで一定であった。
次に、位置検知抵抗３０を導電部材へ配置するため、実施例１の場合と同様にして、上述のコードスイッチ１．２５ｍごとに３個のカーボン抵抗（５１０Ω、１／４Ｗ）のリードと金属芯線とを半田で接続した。
その後、コードスイッチにおけるリード側端末から長手方向に所定距離だけ離れた箇所（該当箇所）と、その該当箇所における反応抵抗を測定した。その結果、作動箇所を適確に検出することができた。
【００３３】
（実施例３）
図３（イ）に示すコードスイッチを７ｍ作製した。まず、位置検知抵抗３０が設置されていないコードスイッチを７ｍ作製した。断線検知抵抗はカーボン抵抗（１ｋΩ、１／４Ｗ）を用いた。この時の長手方向の反応抵抗は２０Ωで一定であった。
次に、このコードスイッチ１．７５ｍごとに４個のカーボン抵抗（３００Ω、１／４Ｗ）を実施例１と同様にして接続した。
その後、コードスイッチにおけるリード側端末から長手方向に所定距離だけ離れた箇所（該当箇所）と、その該当箇所における反応抵抗を測定した。その結果、作動箇所を適確に検出することができた。
【００３４】
（実施例４）
図３（ロ）に示すコードスイッチを７ｍ作製した。まず、位置検知抵抗３０が設置されていないコードスイッチを７ｍ作製した。断線検知抵抗はカーボン抵抗（１ｋΩ、１／４Ｗ）を用いた。この時の長手方向の反応抵抗は２０Ωで一定であった。
次に、このコードスイッチ１ｍごとに６個のカーボン抵抗（３００Ω、１／４Ｗ）を実施例１と同様にして接続した。また、１個の断線検知抵抗２０を接続した。
その後、コードスイッチにおけるリード側端末から長手方向に所定距離だけ離れた箇所（該当箇所）と、その該当箇所における反応抵抗を測定した。結果を表２に示す。コードスイッチの作動箇所により反応抵抗が変化するため、ある該当箇所が作動した場合、その作動箇所を容易に特定することができる。
【００３５】
【表２】
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【００３６】
（比較例１）
実施例１において、位置検知抵抗を配置しなかったこと以外は同様にしてコードスイッチを作製した。長手方向の反応抵抗は１０Ωで一定であり、作動箇所を特定することができなかった。
【００３７】
（比較例２）
実施例４において、位置検知抵抗を配置しなかったこと以外は同様にしてコードスイッチを作製した。長手方向の反応抵抗は２０Ωで一定であり、作動箇所を特定することができなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のコードスイッチは、挟まれ事故防止用、侵入者検知用、衝突検知用等のセンサに関連する各種産業分野において有効に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のコードスイッチの一の実施の形態を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明のコードスイッチの実施例における回路図であり、図２（イ）は実施例１において２本の導電部材を配置し、４個の位置検知抵抗を配置し、断線検知抵抗を配置しなかった場合（表１に示す場合）、図２（ロ）は実施例２において２本の導電部材を用い、３個の位置検知抵抗を配置し、１個の断線検知抵抗を配置した場合をそれぞれ示す。
【図３】本発明のコードスイッチの実施例における回路図であり、図３（イ）は実施例３において４本の導電部材を配置し、４個の位置検知抵抗を配置し、断線検知抵抗を配置しなかった場合、図３（ロ）は実施例４において４本の導電部材を用い、６個の位置検知抵抗を配置し、１個の断線検知抵抗を配置した場合（表４に示す場合）をそれぞれ示す。
【図４】従来のコードスイッチの一例であって、導電部材が２本配置された例を模式的に示す説明図であり、図４（イ）は斜視図、図４（ロ）は断線検知抵抗を配置する場合の回路図、図４（ハ）は断線検知抵抗を配置しない場合の回路図をそれぞれ示す。
【図５】従来のコードスイッチの他の例であって、導電部材が４本配置された例を模式的に示す説明図であり、図５（イ）は斜視図、図５（ロ）は断線検知抵抗を配置する場合の回路図、図５（ハ）は断線検知抵抗を配置しない場合の回路図をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００４０】
１：絶縁体
２：導電部材
４：空隙
５：金属芯線
６：導電樹脂
１０：コードスイッチ
２０：断線検知抵抗
２１：リード線
３０：位置検知抵抗
３１：リード
３２：半田
３４：モールド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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