(57)【要約】【課題】ダミー線を用いることなく製造が可能な感圧センサの製造方法および感圧センサを提供する。【解決手段】長手方向に沿って中空部２ａを有する筒状の弾性絶縁体２と、弾性絶縁体２の中空部２ａの内周面に沿って螺旋状に配置され、かつ相互に接触しないように配置された複数の電極線３と、を備えた感圧センサ１の製造方法であって、電極線３が、形状記憶合金からなる導体６を有し、導体６に螺旋状の形状を記憶させる工程と、導体６を直線状に伸ばす工程と、導体６を含む電極線３の周囲に弾性絶縁体２を形成する工程と、弾性絶縁体２の形成時あるいは形成後に、導体６を予め記憶させた螺旋状の形状に戻す工程と、を備えた。【選択図】図１
2017009531.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に沿って中空部を有する筒状の弾性絶縁体と、
前記弾性絶縁体の前記中空部の内周面に沿って螺旋状に配置され、かつ相互に接触しないように配置された複数の電極線と、
を備えた感圧センサの製造方法であって、
前記電極線が、形状記憶合金からなる導体を有し、
前記導体に螺旋状の形状を記憶させる工程と、
前記導体を直線状に伸ばす工程と、
前記導体を含む前記電極線の周囲に前記弾性絶縁体を形成する工程と、
前記弾性絶縁体の形成時あるいは形成後に、前記導体を予め記憶させた螺旋状の形状に戻す工程と、を備えた、
感圧センサの製造方法。
【請求項２】
前記電極線の周囲に前記弾性絶縁体を押出成形により形成し、前記押出成形時の熱により、前記導体を予め記憶させた螺旋状の形状に戻すようにした、
請求項１に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項３】
前記導体の周囲に導電性の導電ゴムを被覆して前記電極線を形成した後に、前記導体に螺旋状の形状を記憶させる、
請求項１または２に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項４】
前記導体に螺旋状の形状を記憶させ、前記導体を直線状に伸ばした後に、前記導体の周囲に導電性の導電ゴムを被覆することで、前記電極線を形成する、
請求項１または２に記載の感圧センサの製造方法。
【請求項５】
長手方向に沿って中空部を有する筒状の弾性絶縁体と、
前記弾性絶縁体の前記中空部の内周面に沿って螺旋状に配置され、かつ相互に接触しないように配置された複数の電極線と、
を備えた感圧センサであって、
前記電極線が、形状記憶合金からなる導体を有し、
前記導体は、螺旋状の形状に記憶されている、
感圧センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感圧センサの製造方法および感圧センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、長手方向に沿って中空部を有する筒状の弾性絶縁体と、弾性絶縁体の中空部の内周面に沿って螺旋状に配置され、かつ相互に接触しないように配置された複数の電極線と、を備えた感圧センサが知られている。
【０００３】
感圧センサは、外力を受けた際に内部の電極線同士が接触し導通状態となることにより、スイッチ機能を果たすものであり、例えば、車両のスライドドアにおける挟み込み検知の用途等で用いられている。
【０００４】
従来の感圧センサの製造方法では、電極線とダミー線とをより合わせた後に、その周囲に押出成形により弾性絶縁体を被覆し、その後ダミー線を引き抜くことで、中空部を形成することが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３２７５７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の感圧センサの製造方法では、弾性絶縁体の成形後にダミー線を引き抜く工程が必要となるため、製造に手間がかかり、また、ダミー線の引き抜き時に感圧センサの内部を傷つけてしまうおそれがある。という問題があった。また、ダミー線は製造後破棄されることになるため、無駄が多いという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明は、ダミー線を用いることなく製造が可能な感圧センサの製造方法および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】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、長手方向に沿って中空部を有する筒状の弾性絶縁体と、前記弾性絶縁体の前記中空部の内周面に沿って螺旋状に配置され、かつ相互に接触しないように配置された複数の電極線と、を備えた感圧センサの製造方法であって、前記電極線が、形状記憶合金からなる導体を有し、前記導体に螺旋状の形状を記憶させる工程と、前記導体を直線状に伸ばす工程と、前記導体を含む前記電極線の周囲に前記弾性絶縁体を形成する工程と、前記弾性絶縁体の形成時あるいは形成後に、前記導体を予め記憶させた螺旋状の形状に戻す工程と、を備えた、感圧センサの製造方法を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、長手方向に沿って中空部を有する筒状の弾性絶縁体と、前記弾性絶縁体の前記中空部の内周面に沿って螺旋状に配置され、かつ相互に接触しないように配置された複数の電極線と、を備えた感圧センサであって、前記電極線が、形状記憶合金からなる導体を有し、前記導体は、螺旋状の形状に記憶されている、感圧センサを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ダミー線を用いることなく製造が可能な感圧センサの製造方法および感圧センサを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る感圧センサの製造方法で製造する感圧センサを示す図であり、（ａ）は電極線の状態を模式的に示す図、（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係る感圧センサの製造方法を説明する図である。
【図３】本発明の一変形例に係る感圧センサの製造方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［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。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る感圧センサの製造方法で製造する感圧センサを示す図であり、（ａ）は電極線の状態を模式的に示す図、（ｂ）はその１Ｂ−１Ｂ線断面図である。
【００１４】
図１（ａ），（ｂ）に示すように、感圧センサ１は、長手方向に沿って中空部２ａを有する筒状の弾性絶縁体２と、弾性絶縁体２の中空部２ａの内周面に沿って螺旋状に配置され、かつ相互に接触しないように配置された複数の電極線３と、を備えている。
【００１５】
ここでは、弾性絶縁体２を円筒状に形成し、中空部２ａを断面視で円形状に形成しているが、弾性絶縁体２およびその中空部２ａの形状はこれに限定されない。
【００１６】
本実施の形態では、弾性絶縁体２は、中空部２ａに面する内層４と、内層４の周囲に形成された外層５と、からなる。詳細は後述するが、本実施の形態に係る感圧センサ１の製造方法では、製造時に内層４の外面に凹凸が形成され易いので、感圧センサ１の外表面を平坦とし外観を向上するために外層５を形成している。ここでは、外層５の断面形状を円形状としているが、感圧センサ１を固定対象物に固定しやすいように、外層５を断面視でＤ字状に形成してもよい。また、内層４と外層５とは同じ材料で構成されてもよいし、異なる材料で構成されてもよい。
【００１７】
電極線３は、導体６の周囲に導電性の導電ゴム７を被覆して形成されている。本実施の形態では、２本の電極線３を用いる場合を説明するが、電極線３の数は３本以上であってもよい。２本の電極線３は、断面視で中空部２ａを挟んで（感圧センサ１の断面視における中心を挟んで）対向するように配置されている。導電ゴム７は、例えば、ゴム材料にカーボンブラックを配合したものからなる。
【００１８】
本実施の形態に係る感圧センサ１では、導体６が形状記憶合金から構成されており、螺旋状の形状に記憶されている。つまり、導体６は、導体６を構成する形状記憶合金の変態点未満の温度で変形（結晶構造が変わらない程度に変形）されたとしても、変態点以上の温度に加熱しされときには、螺旋状の形状となるように、予め形状が記憶されている。
【００１９】
次に、感圧センサ１の製造方法を説明する。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、まず、導体６に螺旋状の形状を記憶させる。このとき、例えば、導体６を螺旋状に変形した状態で、導体６に、導体６を構成する形状記憶合金の変態点以上の温度（結晶構造が変化する程度の温度）を加えることにより、導体６に螺旋状の形状を記憶させることができる。このとき導体６に記憶させる螺旋状の形状を、後に形成する中空部２ａの径（後述する金型２１の径）よりも若干大きくしておくことで、導体６が中空部２ａから脱落してしまうことを抑制できる。
【００２１】
その後、図２（ｂ）に示すように、導体６を直線状に伸ばす。この工程は、導体６を構成する形状記憶合金の変態点未満の温度で行う。
【００２２】
その後、導体６に導電ゴム７を被覆して電極線３を形成する。このとき、導電ゴム７を被覆する際の温度を、導体６を構成する形状記憶合金の変態点未満の温度とし、導電ゴム７の被覆時に導体６が螺旋状の形状に戻らないようにする。導電ゴム７は、電子線照射等により予め架橋させておくとよい。
【００２３】
その後、図２（ｃ）に示すように。電極線３の周囲に弾性絶縁体２の内層４を押出成形により形成する。このとき、円柱状の金型２１を用い、金型２１の外周面に沿うように金型２１の軸方向に沿って２本の電極線３を導入しつつ、金型２１の周囲に内層４を構成する樹脂を導入するようにし、内層４を構成する樹脂がある程度固まった状態で金型２１から離脱するように構成することで、中空部２ａを形成することができる。
【００２４】
本実施の形態では、弾性絶縁体２の内層４の形成時に、内層４の押出成形時の熱により、導体６を予め記憶させた螺旋状の形状に戻すようにしている。内層４の押出成形時の温度は、導体６を構成する形状記憶合金の変態点以上の温度に設定される。
【００２５】
これにより、導体６は、金型２１から離脱する際に螺旋状に戻り、中空部２ａの内壁に沿って螺旋状に配置されることになる。なお、導体６が螺旋状に戻るときに、２本の電極線３が接触してしまわないように、両電極線３は、螺旋状に戻ったときの形状を考慮し、位相をあわせた状態で金型２１に導入される。このとき、両電極線３の位相を調整し易いように、両電極線３に、予め螺旋状に戻ったときの形状を表すマーカを付すようにしてもよい。また、導体６を回転させつつ金型２１に導入することで、金型２１を離脱する際に導体６が曲がる方向を一定に保つようにしてもよい。
【００２６】
本実施の形態では、電極線３を螺旋状に戻しつつ内層４の成形を行うため、電極線３により内層４が外方に押され、内層４の外面に凸凹が形成され易い。そこで、感圧センサ１の外表面を平坦な形状とし外観を向上させるために、内層４の周囲にさらに外層５を形成している。
【００２７】
内層４の形成後、内層４の外周に外層５を押出成形により被覆すると、内層４の外面に形成された凹凸に外層５を構成する樹脂が入り込み、これにより、内層４と外層５とがずれてしまうことが抑制される。外層５を形成した後、高圧スチーム等で弾性絶縁体２の架橋を行う。
【００２８】
なお、外層５を構成する樹脂としては、押出成形時の温度が、内層４の押出成形時の温度以下となるものを用い、外層５の押出成形時に内層４が溶融してしまうことを抑制することが望ましい。以上により、図１の感圧センサ１が得られる。
【００２９】
このように、本実施の形態に係る感圧センサ１の製造方法では、
（１）導電ゴム７の被覆する際の温度が、導体６を構成する形状記憶合金の変態点未満の温度であること、
（２）内層４の押出成形時の温度が、導体６を構成する形状記憶合金の変態点以上の温度であること、および、
（３）外層５の押出成形時の温度が、内層４の押出成形時の温度以下であること、
が要求される。
【００３０】
例えば、導体６を構成する形状記憶合金としてチタン−ニッケル−銅合金（Ｔｉ：Ｎｉ：Ｃｕ＝５０：２０：３０（質量比））を用いる場合、当該合金の変態点は約８０℃（変態開始温度８０℃、逆変態開始温度８５℃）であることから、内層４と外層５とを構成する樹脂としてウレタンを用い、内層４の押出成形時の温度を２００℃、外層５の押出成形時の温度を１９０℃とすることができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、導体６に螺旋状の形状を記憶させ、導体６を直線状に伸ばした後に、導体６に導電ゴム７を被覆して電極線３を形成したが、これに限らず、電極線３を形成した後に、導体６に螺旋状の形状を記憶させるようにしてもよい。
【００３２】
この場合、導体６に導電ゴム７を被覆して電極線３を形成した後に、電極線３を螺旋状に変形した状態で、導体６を構成する形状記憶合金の変態点以上の温度（結晶構造が変化する程度の温度）を加えることにより、導体６に螺旋状の形状を記憶させ、その後、電極線３を直線状に伸ばして弾性絶縁体２を形成すればよい。この場合、導電ゴム７として、被覆温度が導体６を構成する形状記憶合金の変態点以上となるものを用いることが可能である。ただし、導電ゴム７の被覆後に、電極線３に、導体６を構成する形状記憶合金の変態点以上の温度を加えて導体６に螺旋状の形状を記憶させる必要があるため、この形状記憶時の熱により劣化しないゴム材料を導電ゴム７に用いる必要がある。
【００３３】
また、本実施の形態では、内層４の押出成形時の熱により、導体６を予め記憶させた螺旋状の形状に戻す場合を説明したが、これに限らず、内層４を押出成形した後に、導体６を螺旋状の形状に戻すようにしても構わない。
【００３４】
具体的には、図３に示すように、内層４の押出成形時の温度を、導体６を構成する形状記憶合金の変態点未満の温度として、内層４の押出成形を行い、その後高圧スチーム等により内層４の架橋を行う。このとき、電極線３は螺旋状には戻っておらす、直線状のままの状態となっている。
【００３５】
その後、導体６を構成する形状記憶合金の変態点以上の温度を加えて、電極線３を螺旋状の形状とし、内層４の周囲に外層５を押出成形により形成すると、図１の感圧センサ１が得られる。なお、外層５を形成した後に電極線３を螺旋状の形状に戻すようにしてもよいが、この場合、電極線３が螺線状に戻ることで外層５の表面に凹凸が生じ外観が劣化してしまうことが考えられる。電極線３を螺旋状の形状に戻した後に、外層５を形成することで、外観を良好にできると共に、内層４の外面に形成された凹凸に外層５が入り込むことになり、内層４と外層５を強固に固定し、内層４と外層５とがずれてしまうことも抑制可能になる。
【００３６】
（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感圧センサ１の製造方法では、電極線３が、形状記憶合金からなる導体６を有し、導体６に螺旋状の形状を記憶させる工程と、導体６を直線状に伸ばす工程と、導体６を含む電極線３の周囲に弾性絶縁体２を形成する工程と、弾性絶縁体２の形成時あるいは形成後に、導体６を予め記憶させた螺旋状の形状に戻す工程と、を備えている。
【００３７】
これにより、従来技術のようにダミー線を用いることなく、感圧センサ１を製造することが可能となる。よって、ダミー線を抜く工程を省略することが可能となり、感圧センサ１を容易に製造することが可能になる。また、製造後に破棄されるダミー線を使用しないため無駄が少なく、製造コストも抑えることが可能になる。
【００３８】
（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。
【００３９】
［１］長手方向に沿って中空部（２ａ）を有する筒状の弾性絶縁体（２）と、前記弾性絶縁体（２）の前記中空部（２ａ）の内周面に沿って螺旋状に配置され、かつ相互に接触しないように配置された複数の電極線（３）と、を備えた感圧センサ（１）の製造方法であって、前記電極線（３）が、形状記憶合金からなる導体（６）を有し、前記導体（６）に螺旋状の形状を記憶させる工程と、前記導体（６）を直線状に伸ばす工程と、前記導体（６）を含む前記電極線（３）の周囲に前記弾性絶縁体（２）を形成する工程と、前記弾性絶縁体（２）の形成時あるいは形成後に、前記導体（６）を予め記憶させた螺旋状の形状に戻す工程と、を備えた、感圧センサ（１）の製造方法。
【００４０】
［２］前記電極線（３）の周囲に前記弾性絶縁体（２）を押出成形により形成し、前記押出成形時の熱により、前記導体（６）を予め記憶させた螺旋状の形状に戻すようにした、［１］に記載の感圧センサ（１）の製造方法。
【００４１】
［３］前記導体（６）の周囲に導電性の導電ゴム（７）を被覆して前記電極線（３）を形成した後に、前記導体（６）に螺旋状の形状を記憶させる、［１］または［２］に記載の感圧センサ（１）の製造方法。
【００４２】
［４］前記導体（６）に螺旋状の形状を記憶させ、前記導体（６）を直線状に伸ばした後に、前記導体（６）の周囲に導電性の導電ゴム（７）を被覆することで、前記電極線（３）を形成する、［１］または［２］に記載の感圧センサ（１）の製造方法。
【００４３】
［５］長手方向に沿って中空部（２ａ）を有する筒状の弾性絶縁体（２）と、前記弾性絶縁体（２）の前記中空部（２ａ）の内周面に沿って螺旋状に配置され、かつ相互に接触しないように配置された複数の電極線（３）と、を備えた感圧センサ（１）であって、前記電極線（３）が、形状記憶合金からなる導体（６）を有し、前記導体（６）は、螺旋状の形状に記憶されている、感圧センサ（１）。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
例えば、上記実施の形態では、弾性絶縁体２が内層４と外層５とから構成される場合を説明したが、これに限らず、外層５は省略可能である。つまり、弾性絶縁体２は内層４の一層のみから構成されてもよい。この場合、内層４を厚めに形成することで、外観の劣化を抑制することが可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１…感圧センサ
２…弾性絶縁体
２ａ…中空部
３…電極線
４…内層
５…外層
６…導体
７…導電ゴム
【図１】
2017009531.tif 000003
【図２】
2017009531.tif 000004
【図３】
2017009531.tif 000005