圧力検知スイッチ及び車両用開閉体装置
【課題】曲げの自由度が高く、且つ、方向による検出感度の差異がなく、大きな物体との接触による形状の歪みや検知荷重の増加が生じないタッチセンサを提供する。
【解決手段】タッチセンサ５１は、可撓性を有する導体により管状に形成される外側電極５２の内側に、可撓性を有する導体により線状に形成される内側電極５３を配置してある。外側電極５２と内側電極５３との間に絶縁体により螺旋状に形成されたスペーサ部材５４を配置し、このスペーサ部材５４により外側電極５２と内側電極５３との間に隙間を形成してある。内側電極５３の内部には螺旋状に延びる内側導線５５を配置してある。内側導線５５のピッチを小さくして内側電極５３を収縮自在に構成してある。
【解決手段】タッチセンサ５１は、可撓性を有する導体により管状に形成される外側電極５２の内側に、可撓性を有する導体により線状に形成される内側電極５３を配置してある。外側電極５２と内側電極５３との間に絶縁体により螺旋状に形成されたスペーサ部材５４を配置し、このスペーサ部材５４により外側電極５２と内側電極５３との間に隙間を形成してある。内側電極５３の内部には螺旋状に延びる内側導線５５を配置してある。内側導線５５のピッチを小さくして内側電極５３を収縮自在に構成してある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル状に形成されて物体との接触を検知する圧力検知スイッチ及び、このスイッチを用いた車両用開閉体駆動に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に設けられる、ドア、テールゲート、ウインドガラス、サンルーフ等の開閉体を自動的に開閉するようにした自動開閉装置には、自動開閉動作する開閉体による障害物の挟み込みを防止するために、挟み込み防止機能が設けられる。挟み込みを検出するための圧力検知スイッチとしてはコードスイッチとも呼ばれるタッチセンサが知られており、このタッチセンサはケーブル状に形成されて開閉体の端部や開口部の端部に装着される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、絶縁体であるゴムチューブの内面に帯状に形成された一対の電極を互いに所定の間隔を空けて対向して固定するとともに、これらの電極の内部にそれぞれ導線を配置して構成され、被検出物である障害物との接触によりゴムチューブが押し潰されて電極同士が接触して各電極を介して導線が短絡されることにより障害物の接触を検出するようにしたタッチセンサが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ゴムチューブの内周面に周方向に等間隔に並ぶとともにそれぞれ長手方向に螺旋状に配置される４本の導線を固定して構成され、障害物との接触によりゴムチューブが押し潰されていずれかの導線同士が接触して短絡されることにより障害物の接触を検出するようにしたタッチセンサが記載されている。
【特許文献１】特許第３３３４４７７号公報
【特許文献２】特開平１１−１８２１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示されるタッチセンサは、急激に曲げられると、ゴムチューブが潰れて電極同士が接触するおそれがあるので、このタッチセンサをドアや開口部にその端部形状に合わせて装着することは困難である。また、このタッチセンサは、一対の電極の隙間を狭めることができる方向の外力のみを検出するので、このタッチセンサに横方向から接触する障害物を検出できないという問題点があった。
【０００６】
これに対して、特許文献２に記載されるタッチセンサでは、各導線を周方向に等間隔、且つ螺旋状に配置するようにしているので、曲げの自由度が高められるとともに、いずれの方向からの障害物の接触をも検出することができる。
【０００７】
しかしながら、このタッチセンサでは、隣り合う電極と向かい合う電極の間隔が相違しているので、障害物が接触する位置つまり外力が加えられる方向によってセンサの検出感度が相違するという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、曲げの自由度が高く、且つ、検出感度の方向差がない圧力検知スイッチと、このスイッチを用いた車両用開閉体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧力検知スイッチは、物体との接触を検知するケーブル状の圧力検知スイッチであって、可撓性を有する導体により管状に形成される外側電極と、可撓性を有する導体により線状に形成され、上記外側電極内に収容配置される内側電極と、絶縁体によりに形成され、上記内側電極と上記外側電極の間に螺旋状に配置されて上記両電極間の隙間を保持するスペーサ部材と、上記外側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される外側導線と、上記内側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される内側導線とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の圧力検知スイッチは、上記外側導線が上記内側電極の軸心に対して３６０度周回するピッチは、上記スペーサ部材が上記内側電極と上記外側電極の間を３６０度周回するピッチの１／２以下に設定されている。
【００１１】
本発明の圧力検知スイッチは、上記外側導線の配置本数が上記スペーサ部材の配置本数よりも多いことを特徴とする。
【００１２】
本発明の圧力検知スイッチは、物体との接触を検知するケーブル状の圧力検知スイッチであって、可撓性を有する管状の絶縁部材と、可撓性を有する導体により線状に形成され、上記絶縁部材の内部に所定間隔をおいて収容保持される複数の導電部材と、上記各導電部材の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される導線とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用開閉体装置は、車体開口部に設けられた開閉体を開閉させる駆動手段と、上記開閉体と車体開口部の間に異物が挟み込まれるのを検知する圧力検知スイッチと、上記圧力検知スイッチからの検知信号に基づいて、上記駆動手段を逆転駆動もしくは停止させる制御手段とを備えた車両用開閉体装置であって、上記圧力検知スイッチは、可撓性を有する導体により管状に形成される外側電極と、可撓性を有する導体により線状に形成され、上記外側電極内に収容配置される内側電極と、絶縁体によりに形成され、上記内側電極と上記外側電極の間に螺旋状に配置されて上記両電極間の隙間を保持するスペーサ部材と、上記外側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される外側導線と、上記内側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される内側導線と、上記圧力検知スイッチを上記車体開口部または上記開閉体に取り付けるための取付部材とを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用開閉体装置は、上記外側導線が上記内側電極の軸心に対して３６０度周回するピッチは、上記スペーサ部材が上記内側電極と上記外側電極の間を３６０度周回するピッチの１／２以下に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用開閉体装置は、上記外側導線の配置本数が上記スペーサ部材の配置本数よりも多いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、外側電極と内側電極の間にスペーサ部材が螺旋状に配置されて電極間の隙間が均一に保持されるので、急激に曲げても、電極の接触が生じにくく、設置の自由度が高くなる。また、外側電極と内側電極の隙間はスペーサ部材によって均一に保持されているので、検出感度の方向差がなくなる。
【００１７】
さらに、内側電極の内部に内側導線を螺旋状に配置して内側電極を収縮自在に構成してあるので、大きな物体が接触した際、内側電極が縮むことなく波型に変形し、形状の歪みや検知荷重の増加が生じることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１はワンボックスタイプの車両を示す側面図であり、図２は本発明の圧力検知スイッチの一実施形態であるタッチセンサを備えた車両用開閉体装置を示す平面図である。
【００２０】
図１に示す車両１１はワンボックスタイプの乗用車であり、その車体１２の側部には開閉体としてのスライドドア１４が設けられており、このスライドドア１４が車両前後方向に移動することで車体１２の側部に設けられた開口部１３の開閉が行われる。図２に示すように、スライドドア１４にはローラアッシー１５が設けられており、このローラアッシー１５が車体１２の側部に固定されたガイドレール１６に案内されることにより、スライドドア１４は、図２中に実線で示す全開位置と一点鎖線で示す全閉位置との間で開閉自在となっている。また、ガイドレール１６の車両前方側には車室内側に湾曲する曲部１６ａが設けられており、ローラアッシー１５が曲部１６ａに案内されることにより、スライドドア１４は車体１２の側面と同一面に収まるように車体１２の内側に引き込まれた状態で閉じられるようになっている。図示はしないが、ローラアッシー１５は、図示する部位（センター部）以外にスライドドア１４の前端部の上下部分（アッパー部・ロア部）にも設けられ、これらに対応して車体１２の開口部１３の上下部位にもアッパー部・ロア部に対応する図示しないガイドレールが設けられており、スライドドア１４は車体１２に計３カ所において支持されている。
【００２１】
図２に示すように、この車両１１には、スライドドア１４を自動的に開閉するために、自動開閉装置２１が設けられている。この自動開閉装置２１はガイドレール１６の車両前後方向の略中央部に隣接して車体１２の内部に固定される駆動ユニット２２を有し、この駆動ユニット２２からは車両前方側と後方側とに向けてケーブル２３ａ，２３ｂが引き出されており、駆動ユニット２２から車両前方側に引き出されたケーブル２３ａはガイドレール１６の前端に設けられた反転プーリ２４ａを介して車両前方側（閉側）からローラアッシー１５に接続され、車両後方側に引き出されたケーブル２３ｂはガイドレール１６の後端に設けられた反転プーリ２４ｂを介して車両後方側（開側）からローラアッシー１５に接続されている。駆動ユニット２２はケーブル２３ａ，２３ｂを駆動するようになっている。駆動ユニット２２によりケーブル２３ａ，２３ｂが牽引されると、スライドドア１４は車両前方側または後方側のケーブル２３ａ，２３ｂに牽引されて自動開閉動作するようになっている。つまり、この自動開閉装置２１は、いわゆるケーブル式となっている。
【００２２】
図３は図２に示す自動開閉装置の制御体系を示す説明図である。
【００２３】
駆動ユニット２２は、その駆動源となる電動モータ２５と、これに固定される減速機２６とを有しており、電動モータ２５の回転は減速機２６により所定の回転数にまで減速して出力軸２７から出力されるようになっている。なお、電動モータ２５としては、たとえばブラシ付き直流モータやブラシレス直流モータ等、正逆両方向に回転可能なものが用いられる。出力軸２７には円筒状に形成されたドラム２８が固定され、このドラム２８の外周面には各ケーブル２３ａ，２３ｂが複数回巻き付けられている。これにより、電動モータ２５が正転すると、図３中で時計回りにドラム２８が回転して閉側のケーブル２３ａがドラム２８に巻き取られ、スライドドア１４はケーブル２３ａに牽引されて自動閉動作する。反対に、電動モータ２５が逆転すると、図３中で反時計回りにドラム２８が回転して開側のケーブル２３ｂがドラム２８に巻き取られ、スライドドア１４はケーブル２３ｂに牽引されて自動開動作する。
【００２４】
減速機２６には図示しない電磁クラッチが内装されており、スライドドア１４が手動で開閉操作されるときには、電磁クラッチにより電動モータ２５と出力軸２７の間の動力伝達経路が遮断されてスライドドア１４の手動による開閉操作力が低減されるようになっている。図示はしないが、ドラム２８とスライドドア１４との間にはテンショナが設けられ、このテンショナによりケーブル張力が一定に保持されるようになっている。
【００２５】
出力軸２７には周方向に多数の磁極が着磁された多極着磁磁石３１が固定され、この多極着磁磁石３１の近傍には互いに所定の位相差を設けて２つのホールＩＣ３２ａ，３２ｂが配置されており、出力軸２７が回転すると、これらのホールＩＣ３２ａ，３２ｂからは出力軸２７の回転数に反比例した周期のパルス信号が出力されるようになっている。
【００２６】
電動モータ２５の作動を制御するために、電動モータ２５には制御装置３３が接続されている。この制御装置３３は、図示しないマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）やＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ等を備えた所謂マイクロコンピュータとしての機能を有しており、配線により電動モータ２５に接続されている。
【００２７】
制御装置３３にはホールＩＣ３２ａ，３２ｂが接続されており、制御装置３３はホールＩＣ３２ａ，３２ｂから入力されるパルス信号の周期に基づいて出力軸２７の回転数つまりスライドドア１４の移動速度を検出することができるようになっている。また、制御装置３３はこれらのパルス信号の出現タイミングに基づいて電動モータ２５の回転方向つまりスライドドア１４の移動方向を検出し、さらに、スライドドア１４が基準位置（例えば全閉位置）にあるときを起点としてパルス信号を積算つまりカウントすることによりスライドドア１４の開閉位置を検出することができるようになっている。
【００２８】
スライドドア１４の開閉動作を指令するために、スライドドア１４には開閉スイッチとしての機能を有するドアハンドル３４が設けられている。乗員等の操作者によりドアハンドル３４が操作されると、このドアハンドル３４から制御装置３３に開閉指令信号が入力され、制御装置３３は入力された開閉指令信号やスライドドア１４の開閉位置、開閉速度等をメモリ内に格納された制御プログラムに従って演算し、この演算結果に基づいて電動モータ２５の作動制御を実行する。例えば、ドアハンドル３４が閉側に操作されて制御装置３３にスライドドア１４を閉じる旨の指令信号が入力されると、制御装置３３により電動モータ２５が正転駆動されてスライドドア１４は自動的に閉方向に作動する。反対に、ドアハンドル３４が開側に操作されて制御装置３３にスライドドア１４を開く旨の指令信号が入力されると、制御装置３３により電動モータ２５が逆転駆動されてスライドドア１４は自動的に開方向に作動する。
【００２９】
スライドドア１４と障害物（被検出物）との接触や当該接触に伴うスライドドア１４による障害物の挟み込みを検出するために、スライドドア１４の車両前方側つまりスライドドア１４が閉じる際に進行方向側となる端部には、タッチセンサユニット４１が取り付けられている。
【００３０】
図４（ａ）および図４（ｂ）はタッチセンサユニットの詳細を示す斜視図であり、図５は図４のタッチセンサにおけるスペーサ部材と各導線の配置を模式的に示す図、図６は同タッチセンサの断面図、図７は同タッチセンサの回路図である。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、タッチセンサユニット４１は可撓性を有する絶縁体であるゴムにより形成された取付部材としてのセンサホルダ４２を有しており、このセンサホルダ４２はスライドドア１４に設けられたブラケット４３をセンサホルダ４２で挟み込むようにして固定され、その先端部はスライドドア１４の端部よりも車両前方側に突出している。センサホルダ４２のスライドドア１４の端部よりも車両前方側に突出した部分には車両上下方向に貫通する装着孔４２ａが形成されており、この装着孔４２ａにはケーブル状に形成されたタッチセンサ５１が装着されている。
【００３２】
なお、図４（ｂ）に示すように、センサホルダ４２をスライドドア１４の側縁接合部に直接装着してもよい。
【００３３】
図５と図６に示すように、このタッチセンサ５１は、外側電極５２と内側電極５３とを有しており、外側電極５２は、例えば導電性ゴム（エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ））など、可撓性を有する導体により管状（チューブ状）に形成されている。内側電極５３は、外側電極５２と同様に導電性ゴムなどの可撓性を有する導体により線状に形成されており、外側電極５２の内側に同軸で配置されている。
【００３４】
外側電極５２と内側電極５３との間には、例えばゴム等の絶縁体により螺旋状に形成されたスペーサ部材５４が１本配置されている。このスペーサ部材５４は全長に亘って同一のピッチＰで配置されている。これにより、外側電極５２と内側電極５３の間に均一な隙間が形成されて、両電極５２，５３が電気的に絶縁されている。
【００３５】
内側電極５３の内部には内側導線５５が螺旋状に１本配置されている。この内側導線５５は、スペーサ部材５４のピッチＰよりも小さいピッチで全長に亘って配置されている。つまり、内側導線５５は内側電極５３と電気的に接続された状態で内側電極５３を長手方向に貫き、その一端を制御装置３３に接続してある（図７参照）。なお、内側導線５５のピッチは内側電極５３が後述のような伸縮性を生じる値に設定してある。
【００３６】
一方、外側電極５２の内部には外側導線５６が螺旋状に１本配置されている。この外側導線５６は、スペーサ部材５４と同じ向きに旋回し、そのピッチＰをスペーサ部材５４のピッチＰと全長に亘って同一に設定してある。つまり、外側導線５６は外側電極５２に電気的に接続されているので、外側電極５２が内側電極５３に接触すると、外側導線５６と内側導線５５が電気的に接続することになる。なお、スペーサ部材５４と内側電極５３は同時成形により成形固着されている。そして、スペーサ部材５４が巻回された内側電極５３を外側電極５２に挿入し、図５に示すように、スペーサ部材５４が外側導線５６の中間に収まるように内側電極５３と外側電極５２を位置決めし、その状態で両者の両端を固定してある。つまり、スペーサ部材５４と外側導線５６の位相差を１８０度にしてある。
【００３７】
図７に示すように、外側導線５６は外側電極５２を長手方向に貫き、その一端を接地してある。また、外側導線５６の他端は検出用抵抗５７を介して内側導線５５の他端に接続してある。つまり、内側導線５５と外側導線５６との間には検出用抵抗５７が直列に接続されているので、常時は、制御装置３３から検出用抵抗５７に電流が流れ、検出用抵抗５７に電圧降下が生じているが、外側電極５２が内側電極５３に接触すると、検出用抵抗５７に電流が流れなくなり、電圧降下は生じなくなる。つまり、タッチセンサ５１の電圧降下を監視することで、外側電極５２と内側電極５３の接触を検知しているのである。
【００３８】
図８（ａ）〜（ｃ）は、それぞれタッチセンサが障害物との接触を検出した状態を説明する図である。
【００３９】
例えば、スライドドア１４が自動的に閉動作しているときに、その端部に取り付けられたセンサホルダ４２に障害物が接触すると、その接触によりセンサホルダ４２とともにタッチセンサ５１の外側電極５２が変形して、外側電極５２が内側電極５３に接触する。外側電極５２が内側電極５３に接触すると、外側導線５６と内側導線５５とがこれらの電極５２，５３を介して短絡され、各導線５５，５６に検出用抵抗５７を通らない短絡電流が流れ、この短絡電流が検出信号となって制御装置３３は障害物の接触を検出する。検出信号が入力されると、制御装置３３はスライドドア１４を開方向に反転移動あるいは停止させ、これにより、スライドドア１４による障害物の挟み込みを回避する。
【００４０】
ここで、このタッチセンサ５１では、１本の螺旋状のスペーサ部材５４により外側電極５２と内側電極５３との隙間を設けるようにしているので、この隙間が均一化され、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、タッチセンサ５１に対して障害物が周方向のいずれの方向から接触した場合であっても、その検出感度が大きく相違することがなく、このタッチセンサ５１による障害物の挟み込み検出精度を高めることができる。例えば、図８（ａ）に示すように、タッチセンサ５１の図中上側に障害物が接触したときには、障害物により外側電極５２が押され、外側電極５２とともにスペーサ部材５４と内側電極５３も押されて内側電極５３は図中下側で外側電極５２と接触する。また、同図（ｂ）（ｃ）に示すように、タッチセンサ５１に対して下方または側方から障害物が接触したときには、障害物により押された外側電極５２はそのまま内側電極５３に接触するが、このときの外側電極５２と内側電極５３の隙間つまり外側電極５２のストロークは同図（ａ）に示す場合と同等となるので、その検出感度も同等となる。
【００４１】
このタッチセンサ５１では、外側電極５２と内側電極５３の間に螺旋状のスペーサ部材５４を配置し、このスペーサ部材５４により外側電極５２と内側電極５３との間に隙間を保持するようにしたので、外側電極５２と内側電極５３の隙間が均一になり、あらゆる方向からの障害物の接触を均一な検出感度で検出することができる。
【００４２】
また、自動開閉動作するスライドドア１４による障害物の挟み込み検出にこのタッチセンサ５１を用いることにより、挟み込みを精度良く検出することができ、これにより、このタッチセンサ５１を備えた自動開閉装置２１の安全性を高めることができる。
【００４３】
さらに、外側電極５２と内側電極５３の間にスペーサ部材５４を螺旋状に配置してあるので、急激に曲げても、両電極５２,５３の間の隙間が保持され、外側電極５２が内側電極５３に接触しにくくなる。このため、曲げの自由度が高く、スライドドア１４の端部等、複雑な形状に沿って取り付けることができる。
【００４４】
図９は、タッチセンサが大きな物体との接触を検出した状態を説明する図である。
【００４５】
大きな物体Ｏがタッチセンサ５１に接触すると、外側電極５２が押し潰され、内側電極５３がスペーサ部材５４の複数の螺旋部に跨って波型に変形する。このとき、タッチセンサ５１長手方向の両端は固定されている為、内側電極５３は全長をタッチセンサ５１長手方向に伸長することで波形に変形しようとする。しかし、内側導線が十分な伸縮性を有していない場合には、内側導線はタッチセンサ５１長手方向に伸長されにくいため、波形に変形しない。そしてこれにより検知荷重が増大する。しかし、本発明におけるタッチセンサ５１では、内側電極５３の内部に内側導線５５を螺旋状に配置することで内側電極５３をタッチセンサ５１長手方向に伸縮性を有して構成してあるので、検知荷重の増加を生じずに内側電極および内側導線の波形への変形が可能である。
【００４６】
図１０と図１１はそれぞれ図５のタッチセンサの変形例を示す図、図１２は同タッチセンサにおけるスペーサ部材と外側導線の配置を模式的に示す図である。
【００４７】
図１０に示すタッチセンサ５１Ａでは、外側導線５６のピッチＰ２をスペーサ部材５４のピッチＰ１の１／２に設定してある。なお、ピッチＰ１,Ｐ２とは、スペーサ部材５４または外側導線５６が内側電極５３の軸心に対して３６０度周回する間に軸心方向に移動する距離のことをいう。一方、図１１に示すタッチセンサ５１Ｂでは、外側電極５２内にピッチの等しい２本の外側導線５６Ａ,５６Ｂを設置してある。これら外側導線５６Ａ,５６Ｂの間隔Ｐ２はスペーサ部材５４のピッチＰ１の１／２に設定してある。いずれのタッチセンサ５１Ａ,５１Ｂでも、その他の構成要素は図５のタッチセンサ５１と同一であるので、同一の符号を付し説明を省略する。
【００４８】
ところで、図５のタッチセンサ５１では、外側電極５２を適度な柔らかさに保ち、検知荷重の増加を抑えるため、スペーサ部材５４と外側導線５６をそれぞれ１本ずつ使用してある。その場合、スペーサ部材５４の中間に外側導線５６が収まるように両者を１８０度の位相差を保って配置する必要がある。このようにすると、スペーサ部材５４を中心とする位相角１８０度の範囲において、外側導線５６がスペーサ部材５４に関して対称に配置されるので、全ての方向に対し同じ検知感度が得られることになる（図１２（ａ）参照）。
【００４９】
しかし、外側電極５２とスペーサ部材５４の位置ずれが生じると、外側導線５６のスペーサ部材５４に対する配置バランスが崩れ、検知感度の方向差が生じてしまう（図１２（ｂ）参照）。これに対して、図１０に示すように外側導線５６のピッチＰ２をスペース部材５４のピッチＰ１の１／２以下に設定しておく場合、または、図１１に示すように外側導線５６を複数本に設けておく場合には、外側電極５２とスペーサ部材５４の配置に関係なく、外側導線５６が常に外側電極５２の全周に亘って配置されている（図１２（ｃ）参照）。つまり、組立時に両電極５２,５３の位置合わせをする必要がなくなり、作業が容易になるのである。
【００５０】
なお、外側導線５６のピッチＰ２を小さくし過ぎたり、外側導線５６の配置本数を多くし過ぎたりすると、外側電極５２が硬くなり、十分な検知感度が得られなくなるので、この点を考慮して外側導線５６のピッチＰ２や配置本数を定めなければならない。
【００５１】
図１３はタッチセンサの他の変形例を示す斜視図、図１４は同タッチセンサから取り出した導電部材を示す図である。
【００５２】
このタッチセンサ６０では、可撓性を有する絶縁材で管状の絶縁部材６１を成形し、その内部に一対の導電部材６２を収容してある。これら導電部材６２は、可撓性を有する導体により線状に成形されており、絶縁部材６１の軸心に対して螺旋状に延びるようにして絶縁部材６１の内面に成形固着されている。導電部材６２は、絶縁部材６１の長手方向のどの位置でも、径方向に対向し周方向の間隔が等しくなるように配置されている。さらに、各導電部材６２の内部には、その軸心に対して螺旋状に延びる導線６３が埋設されている。この導線６３のピッチを小さくして導電部材６２を収縮自在に構成してある。つまり、物体との接触により絶縁部材６１が変形すると、導電部材６２同士が接触して導線６３の導通が生じるのである。
【００５３】
このタッチセンサ６０は導電部材６２の周方向の間隔を等しくしてあるので、検出感度の方向差が生じない。さらに、絶縁部材６１の内部に一対の導電部材６２を螺旋状に配置してあるので、急激に曲げても、導電部材６２間の隙間が保持され、導電部材６２が接触しにくくなる。このため、曲げの自由度が高く、スライドドア１４の端部等、複雑な形状に沿って取り付けることができる。また、導電部材６２の内部に導線６３を螺旋状に配置して収縮性を生じさせているので、絶縁部材６１に大きな物体が接触しても、センサ形状の歪みや検知荷重の増加が生じることはない。
【００５４】
本発明は以上の実施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。例えば、以上の実施形態では、スペーサ部材５４と外側導線５６をそれぞれ１本ずつ使用してあるが、その使用本数は複数であってもよい。
【００５５】
また、内側導線５５の螺旋の巻回方向については、右巻き左巻きどちらでも良く、言い換えると、スペーサ部材５４や外側導線５６の巻回方向と同一方向に螺旋状に巻回しても、またスペーサ部材５４や外側導線５６の巻回方向と逆方向に螺旋状に巻回しても構わない。
【００５６】
また、前述した実施形態においては、内側電極の構造を導電性部材にて形成するようにしたが、これに限らず、内側導線が螺旋状となっていれば良く、芯材に導電性の円筒部材を被せた２層構造とし、芯材と円筒部材の間に内側導線を介在させた構造としても構わない。
【００５７】
また、開閉体としてのスライドドア１４の端部にタッチセンサ５１を取り付けるようにしているが、これに限らず、開口部１３の端部にタッチセンサ５１を取り付けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ワンボックスタイプの車両を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である圧力検知スイッチとしてのタッチセンサを備えた車両用開閉体装置を示す平面図である。
【図３】図２に示す自動開閉装置の制御体系を示す説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はタッチセンサユニットの詳細を示す斜視図である。
【図５】図４のタッチセンサにおけるスペーサ部材と各導線の配置を模式的に示す図である。
【図６】同タッチセンサの断面図である。
【図７】同タッチセンサの回路図である。
【図８】同タッチセンサが障害物の接触を検出した状態を示す断面図である。
【図９】同タッチセンサが大きな物体との接触を検出した状態を説明する図である。
【図１０】図５の変形例を示す図である。
【図１１】図５の変形例を示す図である。
【図１２】同タッチセンサにおけるスペーサ部材と外側導線の配置を模式的に示す図である。
【図１３】同タッチセンサの他の変形例を示す斜視図である。
【図１４】同タッチセンサから取り出した導電部材を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１ 車両
１２ 車体
１３ 開口部
１４ スライドドア（開閉体）
１５ ローラアッシー
１６ ガイドレール
１６ａ 曲部
２１ 自動開閉装置
２２ 駆動ユニット
２３ａ，２３ｂ ケーブル
２４ａ，２４ｂ 反転プーリ
２５ 電動モータ
２６ 減速機
２７ 出力軸
２８ ドラム
３１ 多極着磁磁石
３２ａ，３２ｂ ホールＩＣ
３３ 制御装置
３４ ドアハンドル
４１ タッチセンサユニット
４２ センサホルダ
４２ａ 装着孔
４３ ブラケット
５１ タッチセンサ（圧力検知スイッチ）
５２ 外側電極
５３ 内側電極
５４ スペーサ部材
５５ 内側導線
５６ 外側導線
５７ 検出用抵抗
６０ タッチセンサ（圧力検知スイッチ）
６１ 絶縁部材
６２ 導電部材
６３ 導線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーブル状に形成されて物体との接触を検知する圧力検知スイッチ及び、このスイッチを用いた車両用開閉体駆動に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に設けられる、ドア、テールゲート、ウインドガラス、サンルーフ等の開閉体を自動的に開閉するようにした自動開閉装置には、自動開閉動作する開閉体による障害物の挟み込みを防止するために、挟み込み防止機能が設けられる。挟み込みを検出するための圧力検知スイッチとしてはコードスイッチとも呼ばれるタッチセンサが知られており、このタッチセンサはケーブル状に形成されて開閉体の端部や開口部の端部に装着される。
【０００３】
例えば、特許文献１には、絶縁体であるゴムチューブの内面に帯状に形成された一対の電極を互いに所定の間隔を空けて対向して固定するとともに、これらの電極の内部にそれぞれ導線を配置して構成され、被検出物である障害物との接触によりゴムチューブが押し潰されて電極同士が接触して各電極を介して導線が短絡されることにより障害物の接触を検出するようにしたタッチセンサが記載されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ゴムチューブの内周面に周方向に等間隔に並ぶとともにそれぞれ長手方向に螺旋状に配置される４本の導線を固定して構成され、障害物との接触によりゴムチューブが押し潰されていずれかの導線同士が接触して短絡されることにより障害物の接触を検出するようにしたタッチセンサが記載されている。
【特許文献１】特許第３３３４４７７号公報
【特許文献２】特開平１１−１８２１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示されるタッチセンサは、急激に曲げられると、ゴムチューブが潰れて電極同士が接触するおそれがあるので、このタッチセンサをドアや開口部にその端部形状に合わせて装着することは困難である。また、このタッチセンサは、一対の電極の隙間を狭めることができる方向の外力のみを検出するので、このタッチセンサに横方向から接触する障害物を検出できないという問題点があった。
【０００６】
これに対して、特許文献２に記載されるタッチセンサでは、各導線を周方向に等間隔、且つ螺旋状に配置するようにしているので、曲げの自由度が高められるとともに、いずれの方向からの障害物の接触をも検出することができる。
【０００７】
しかしながら、このタッチセンサでは、隣り合う電極と向かい合う電極の間隔が相違しているので、障害物が接触する位置つまり外力が加えられる方向によってセンサの検出感度が相違するという問題点があった。
【０００８】
本発明の目的は、曲げの自由度が高く、且つ、検出感度の方向差がない圧力検知スイッチと、このスイッチを用いた車両用開閉体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の圧力検知スイッチは、物体との接触を検知するケーブル状の圧力検知スイッチであって、可撓性を有する導体により管状に形成される外側電極と、可撓性を有する導体により線状に形成され、上記外側電極内に収容配置される内側電極と、絶縁体によりに形成され、上記内側電極と上記外側電極の間に螺旋状に配置されて上記両電極間の隙間を保持するスペーサ部材と、上記外側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される外側導線と、上記内側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される内側導線とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の圧力検知スイッチは、上記外側導線が上記内側電極の軸心に対して３６０度周回するピッチは、上記スペーサ部材が上記内側電極と上記外側電極の間を３６０度周回するピッチの１／２以下に設定されている。
【００１１】
本発明の圧力検知スイッチは、上記外側導線の配置本数が上記スペーサ部材の配置本数よりも多いことを特徴とする。
【００１２】
本発明の圧力検知スイッチは、物体との接触を検知するケーブル状の圧力検知スイッチであって、可撓性を有する管状の絶縁部材と、可撓性を有する導体により線状に形成され、上記絶縁部材の内部に所定間隔をおいて収容保持される複数の導電部材と、上記各導電部材の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される導線とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の車両用開閉体装置は、車体開口部に設けられた開閉体を開閉させる駆動手段と、上記開閉体と車体開口部の間に異物が挟み込まれるのを検知する圧力検知スイッチと、上記圧力検知スイッチからの検知信号に基づいて、上記駆動手段を逆転駆動もしくは停止させる制御手段とを備えた車両用開閉体装置であって、上記圧力検知スイッチは、可撓性を有する導体により管状に形成される外側電極と、可撓性を有する導体により線状に形成され、上記外側電極内に収容配置される内側電極と、絶縁体によりに形成され、上記内側電極と上記外側電極の間に螺旋状に配置されて上記両電極間の隙間を保持するスペーサ部材と、上記外側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される外側導線と、上記内側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される内側導線と、上記圧力検知スイッチを上記車体開口部または上記開閉体に取り付けるための取付部材とを備えてなることを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両用開閉体装置は、上記外側導線が上記内側電極の軸心に対して３６０度周回するピッチは、上記スペーサ部材が上記内側電極と上記外側電極の間を３６０度周回するピッチの１／２以下に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の車両用開閉体装置は、上記外側導線の配置本数が上記スペーサ部材の配置本数よりも多いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、外側電極と内側電極の間にスペーサ部材が螺旋状に配置されて電極間の隙間が均一に保持されるので、急激に曲げても、電極の接触が生じにくく、設置の自由度が高くなる。また、外側電極と内側電極の隙間はスペーサ部材によって均一に保持されているので、検出感度の方向差がなくなる。
【００１７】
さらに、内側電極の内部に内側導線を螺旋状に配置して内側電極を収縮自在に構成してあるので、大きな物体が接触した際、内側電極が縮むことなく波型に変形し、形状の歪みや検知荷重の増加が生じることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１はワンボックスタイプの車両を示す側面図であり、図２は本発明の圧力検知スイッチの一実施形態であるタッチセンサを備えた車両用開閉体装置を示す平面図である。
【００２０】
図１に示す車両１１はワンボックスタイプの乗用車であり、その車体１２の側部には開閉体としてのスライドドア１４が設けられており、このスライドドア１４が車両前後方向に移動することで車体１２の側部に設けられた開口部１３の開閉が行われる。図２に示すように、スライドドア１４にはローラアッシー１５が設けられており、このローラアッシー１５が車体１２の側部に固定されたガイドレール１６に案内されることにより、スライドドア１４は、図２中に実線で示す全開位置と一点鎖線で示す全閉位置との間で開閉自在となっている。また、ガイドレール１６の車両前方側には車室内側に湾曲する曲部１６ａが設けられており、ローラアッシー１５が曲部１６ａに案内されることにより、スライドドア１４は車体１２の側面と同一面に収まるように車体１２の内側に引き込まれた状態で閉じられるようになっている。図示はしないが、ローラアッシー１５は、図示する部位（センター部）以外にスライドドア１４の前端部の上下部分（アッパー部・ロア部）にも設けられ、これらに対応して車体１２の開口部１３の上下部位にもアッパー部・ロア部に対応する図示しないガイドレールが設けられており、スライドドア１４は車体１２に計３カ所において支持されている。
【００２１】
図２に示すように、この車両１１には、スライドドア１４を自動的に開閉するために、自動開閉装置２１が設けられている。この自動開閉装置２１はガイドレール１６の車両前後方向の略中央部に隣接して車体１２の内部に固定される駆動ユニット２２を有し、この駆動ユニット２２からは車両前方側と後方側とに向けてケーブル２３ａ，２３ｂが引き出されており、駆動ユニット２２から車両前方側に引き出されたケーブル２３ａはガイドレール１６の前端に設けられた反転プーリ２４ａを介して車両前方側（閉側）からローラアッシー１５に接続され、車両後方側に引き出されたケーブル２３ｂはガイドレール１６の後端に設けられた反転プーリ２４ｂを介して車両後方側（開側）からローラアッシー１５に接続されている。駆動ユニット２２はケーブル２３ａ，２３ｂを駆動するようになっている。駆動ユニット２２によりケーブル２３ａ，２３ｂが牽引されると、スライドドア１４は車両前方側または後方側のケーブル２３ａ，２３ｂに牽引されて自動開閉動作するようになっている。つまり、この自動開閉装置２１は、いわゆるケーブル式となっている。
【００２２】
図３は図２に示す自動開閉装置の制御体系を示す説明図である。
【００２３】
駆動ユニット２２は、その駆動源となる電動モータ２５と、これに固定される減速機２６とを有しており、電動モータ２５の回転は減速機２６により所定の回転数にまで減速して出力軸２７から出力されるようになっている。なお、電動モータ２５としては、たとえばブラシ付き直流モータやブラシレス直流モータ等、正逆両方向に回転可能なものが用いられる。出力軸２７には円筒状に形成されたドラム２８が固定され、このドラム２８の外周面には各ケーブル２３ａ，２３ｂが複数回巻き付けられている。これにより、電動モータ２５が正転すると、図３中で時計回りにドラム２８が回転して閉側のケーブル２３ａがドラム２８に巻き取られ、スライドドア１４はケーブル２３ａに牽引されて自動閉動作する。反対に、電動モータ２５が逆転すると、図３中で反時計回りにドラム２８が回転して開側のケーブル２３ｂがドラム２８に巻き取られ、スライドドア１４はケーブル２３ｂに牽引されて自動開動作する。
【００２４】
減速機２６には図示しない電磁クラッチが内装されており、スライドドア１４が手動で開閉操作されるときには、電磁クラッチにより電動モータ２５と出力軸２７の間の動力伝達経路が遮断されてスライドドア１４の手動による開閉操作力が低減されるようになっている。図示はしないが、ドラム２８とスライドドア１４との間にはテンショナが設けられ、このテンショナによりケーブル張力が一定に保持されるようになっている。
【００２５】
出力軸２７には周方向に多数の磁極が着磁された多極着磁磁石３１が固定され、この多極着磁磁石３１の近傍には互いに所定の位相差を設けて２つのホールＩＣ３２ａ，３２ｂが配置されており、出力軸２７が回転すると、これらのホールＩＣ３２ａ，３２ｂからは出力軸２７の回転数に反比例した周期のパルス信号が出力されるようになっている。
【００２６】
電動モータ２５の作動を制御するために、電動モータ２５には制御装置３３が接続されている。この制御装置３３は、図示しないマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）やＲＯＭ、ＲＡＭなどのメモリ等を備えた所謂マイクロコンピュータとしての機能を有しており、配線により電動モータ２５に接続されている。
【００２７】
制御装置３３にはホールＩＣ３２ａ，３２ｂが接続されており、制御装置３３はホールＩＣ３２ａ，３２ｂから入力されるパルス信号の周期に基づいて出力軸２７の回転数つまりスライドドア１４の移動速度を検出することができるようになっている。また、制御装置３３はこれらのパルス信号の出現タイミングに基づいて電動モータ２５の回転方向つまりスライドドア１４の移動方向を検出し、さらに、スライドドア１４が基準位置（例えば全閉位置）にあるときを起点としてパルス信号を積算つまりカウントすることによりスライドドア１４の開閉位置を検出することができるようになっている。
【００２８】
スライドドア１４の開閉動作を指令するために、スライドドア１４には開閉スイッチとしての機能を有するドアハンドル３４が設けられている。乗員等の操作者によりドアハンドル３４が操作されると、このドアハンドル３４から制御装置３３に開閉指令信号が入力され、制御装置３３は入力された開閉指令信号やスライドドア１４の開閉位置、開閉速度等をメモリ内に格納された制御プログラムに従って演算し、この演算結果に基づいて電動モータ２５の作動制御を実行する。例えば、ドアハンドル３４が閉側に操作されて制御装置３３にスライドドア１４を閉じる旨の指令信号が入力されると、制御装置３３により電動モータ２５が正転駆動されてスライドドア１４は自動的に閉方向に作動する。反対に、ドアハンドル３４が開側に操作されて制御装置３３にスライドドア１４を開く旨の指令信号が入力されると、制御装置３３により電動モータ２５が逆転駆動されてスライドドア１４は自動的に開方向に作動する。
【００２９】
スライドドア１４と障害物（被検出物）との接触や当該接触に伴うスライドドア１４による障害物の挟み込みを検出するために、スライドドア１４の車両前方側つまりスライドドア１４が閉じる際に進行方向側となる端部には、タッチセンサユニット４１が取り付けられている。
【００３０】
図４（ａ）および図４（ｂ）はタッチセンサユニットの詳細を示す斜視図であり、図５は図４のタッチセンサにおけるスペーサ部材と各導線の配置を模式的に示す図、図６は同タッチセンサの断面図、図７は同タッチセンサの回路図である。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、タッチセンサユニット４１は可撓性を有する絶縁体であるゴムにより形成された取付部材としてのセンサホルダ４２を有しており、このセンサホルダ４２はスライドドア１４に設けられたブラケット４３をセンサホルダ４２で挟み込むようにして固定され、その先端部はスライドドア１４の端部よりも車両前方側に突出している。センサホルダ４２のスライドドア１４の端部よりも車両前方側に突出した部分には車両上下方向に貫通する装着孔４２ａが形成されており、この装着孔４２ａにはケーブル状に形成されたタッチセンサ５１が装着されている。
【００３２】
なお、図４（ｂ）に示すように、センサホルダ４２をスライドドア１４の側縁接合部に直接装着してもよい。
【００３３】
図５と図６に示すように、このタッチセンサ５１は、外側電極５２と内側電極５３とを有しており、外側電極５２は、例えば導電性ゴム（エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ））など、可撓性を有する導体により管状（チューブ状）に形成されている。内側電極５３は、外側電極５２と同様に導電性ゴムなどの可撓性を有する導体により線状に形成されており、外側電極５２の内側に同軸で配置されている。
【００３４】
外側電極５２と内側電極５３との間には、例えばゴム等の絶縁体により螺旋状に形成されたスペーサ部材５４が１本配置されている。このスペーサ部材５４は全長に亘って同一のピッチＰで配置されている。これにより、外側電極５２と内側電極５３の間に均一な隙間が形成されて、両電極５２，５３が電気的に絶縁されている。
【００３５】
内側電極５３の内部には内側導線５５が螺旋状に１本配置されている。この内側導線５５は、スペーサ部材５４のピッチＰよりも小さいピッチで全長に亘って配置されている。つまり、内側導線５５は内側電極５３と電気的に接続された状態で内側電極５３を長手方向に貫き、その一端を制御装置３３に接続してある（図７参照）。なお、内側導線５５のピッチは内側電極５３が後述のような伸縮性を生じる値に設定してある。
【００３６】
一方、外側電極５２の内部には外側導線５６が螺旋状に１本配置されている。この外側導線５６は、スペーサ部材５４と同じ向きに旋回し、そのピッチＰをスペーサ部材５４のピッチＰと全長に亘って同一に設定してある。つまり、外側導線５６は外側電極５２に電気的に接続されているので、外側電極５２が内側電極５３に接触すると、外側導線５６と内側導線５５が電気的に接続することになる。なお、スペーサ部材５４と内側電極５３は同時成形により成形固着されている。そして、スペーサ部材５４が巻回された内側電極５３を外側電極５２に挿入し、図５に示すように、スペーサ部材５４が外側導線５６の中間に収まるように内側電極５３と外側電極５２を位置決めし、その状態で両者の両端を固定してある。つまり、スペーサ部材５４と外側導線５６の位相差を１８０度にしてある。
【００３７】
図７に示すように、外側導線５６は外側電極５２を長手方向に貫き、その一端を接地してある。また、外側導線５６の他端は検出用抵抗５７を介して内側導線５５の他端に接続してある。つまり、内側導線５５と外側導線５６との間には検出用抵抗５７が直列に接続されているので、常時は、制御装置３３から検出用抵抗５７に電流が流れ、検出用抵抗５７に電圧降下が生じているが、外側電極５２が内側電極５３に接触すると、検出用抵抗５７に電流が流れなくなり、電圧降下は生じなくなる。つまり、タッチセンサ５１の電圧降下を監視することで、外側電極５２と内側電極５３の接触を検知しているのである。
【００３８】
図８（ａ）〜（ｃ）は、それぞれタッチセンサが障害物との接触を検出した状態を説明する図である。
【００３９】
例えば、スライドドア１４が自動的に閉動作しているときに、その端部に取り付けられたセンサホルダ４２に障害物が接触すると、その接触によりセンサホルダ４２とともにタッチセンサ５１の外側電極５２が変形して、外側電極５２が内側電極５３に接触する。外側電極５２が内側電極５３に接触すると、外側導線５６と内側導線５５とがこれらの電極５２，５３を介して短絡され、各導線５５，５６に検出用抵抗５７を通らない短絡電流が流れ、この短絡電流が検出信号となって制御装置３３は障害物の接触を検出する。検出信号が入力されると、制御装置３３はスライドドア１４を開方向に反転移動あるいは停止させ、これにより、スライドドア１４による障害物の挟み込みを回避する。
【００４０】
ここで、このタッチセンサ５１では、１本の螺旋状のスペーサ部材５４により外側電極５２と内側電極５３との隙間を設けるようにしているので、この隙間が均一化され、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、タッチセンサ５１に対して障害物が周方向のいずれの方向から接触した場合であっても、その検出感度が大きく相違することがなく、このタッチセンサ５１による障害物の挟み込み検出精度を高めることができる。例えば、図８（ａ）に示すように、タッチセンサ５１の図中上側に障害物が接触したときには、障害物により外側電極５２が押され、外側電極５２とともにスペーサ部材５４と内側電極５３も押されて内側電極５３は図中下側で外側電極５２と接触する。また、同図（ｂ）（ｃ）に示すように、タッチセンサ５１に対して下方または側方から障害物が接触したときには、障害物により押された外側電極５２はそのまま内側電極５３に接触するが、このときの外側電極５２と内側電極５３の隙間つまり外側電極５２のストロークは同図（ａ）に示す場合と同等となるので、その検出感度も同等となる。
【００４１】
このタッチセンサ５１では、外側電極５２と内側電極５３の間に螺旋状のスペーサ部材５４を配置し、このスペーサ部材５４により外側電極５２と内側電極５３との間に隙間を保持するようにしたので、外側電極５２と内側電極５３の隙間が均一になり、あらゆる方向からの障害物の接触を均一な検出感度で検出することができる。
【００４２】
また、自動開閉動作するスライドドア１４による障害物の挟み込み検出にこのタッチセンサ５１を用いることにより、挟み込みを精度良く検出することができ、これにより、このタッチセンサ５１を備えた自動開閉装置２１の安全性を高めることができる。
【００４３】
さらに、外側電極５２と内側電極５３の間にスペーサ部材５４を螺旋状に配置してあるので、急激に曲げても、両電極５２,５３の間の隙間が保持され、外側電極５２が内側電極５３に接触しにくくなる。このため、曲げの自由度が高く、スライドドア１４の端部等、複雑な形状に沿って取り付けることができる。
【００４４】
図９は、タッチセンサが大きな物体との接触を検出した状態を説明する図である。
【００４５】
大きな物体Ｏがタッチセンサ５１に接触すると、外側電極５２が押し潰され、内側電極５３がスペーサ部材５４の複数の螺旋部に跨って波型に変形する。このとき、タッチセンサ５１長手方向の両端は固定されている為、内側電極５３は全長をタッチセンサ５１長手方向に伸長することで波形に変形しようとする。しかし、内側導線が十分な伸縮性を有していない場合には、内側導線はタッチセンサ５１長手方向に伸長されにくいため、波形に変形しない。そしてこれにより検知荷重が増大する。しかし、本発明におけるタッチセンサ５１では、内側電極５３の内部に内側導線５５を螺旋状に配置することで内側電極５３をタッチセンサ５１長手方向に伸縮性を有して構成してあるので、検知荷重の増加を生じずに内側電極および内側導線の波形への変形が可能である。
【００４６】
図１０と図１１はそれぞれ図５のタッチセンサの変形例を示す図、図１２は同タッチセンサにおけるスペーサ部材と外側導線の配置を模式的に示す図である。
【００４７】
図１０に示すタッチセンサ５１Ａでは、外側導線５６のピッチＰ２をスペーサ部材５４のピッチＰ１の１／２に設定してある。なお、ピッチＰ１,Ｐ２とは、スペーサ部材５４または外側導線５６が内側電極５３の軸心に対して３６０度周回する間に軸心方向に移動する距離のことをいう。一方、図１１に示すタッチセンサ５１Ｂでは、外側電極５２内にピッチの等しい２本の外側導線５６Ａ,５６Ｂを設置してある。これら外側導線５６Ａ,５６Ｂの間隔Ｐ２はスペーサ部材５４のピッチＰ１の１／２に設定してある。いずれのタッチセンサ５１Ａ,５１Ｂでも、その他の構成要素は図５のタッチセンサ５１と同一であるので、同一の符号を付し説明を省略する。
【００４８】
ところで、図５のタッチセンサ５１では、外側電極５２を適度な柔らかさに保ち、検知荷重の増加を抑えるため、スペーサ部材５４と外側導線５６をそれぞれ１本ずつ使用してある。その場合、スペーサ部材５４の中間に外側導線５６が収まるように両者を１８０度の位相差を保って配置する必要がある。このようにすると、スペーサ部材５４を中心とする位相角１８０度の範囲において、外側導線５６がスペーサ部材５４に関して対称に配置されるので、全ての方向に対し同じ検知感度が得られることになる（図１２（ａ）参照）。
【００４９】
しかし、外側電極５２とスペーサ部材５４の位置ずれが生じると、外側導線５６のスペーサ部材５４に対する配置バランスが崩れ、検知感度の方向差が生じてしまう（図１２（ｂ）参照）。これに対して、図１０に示すように外側導線５６のピッチＰ２をスペース部材５４のピッチＰ１の１／２以下に設定しておく場合、または、図１１に示すように外側導線５６を複数本に設けておく場合には、外側電極５２とスペーサ部材５４の配置に関係なく、外側導線５６が常に外側電極５２の全周に亘って配置されている（図１２（ｃ）参照）。つまり、組立時に両電極５２,５３の位置合わせをする必要がなくなり、作業が容易になるのである。
【００５０】
なお、外側導線５６のピッチＰ２を小さくし過ぎたり、外側導線５６の配置本数を多くし過ぎたりすると、外側電極５２が硬くなり、十分な検知感度が得られなくなるので、この点を考慮して外側導線５６のピッチＰ２や配置本数を定めなければならない。
【００５１】
図１３はタッチセンサの他の変形例を示す斜視図、図１４は同タッチセンサから取り出した導電部材を示す図である。
【００５２】
このタッチセンサ６０では、可撓性を有する絶縁材で管状の絶縁部材６１を成形し、その内部に一対の導電部材６２を収容してある。これら導電部材６２は、可撓性を有する導体により線状に成形されており、絶縁部材６１の軸心に対して螺旋状に延びるようにして絶縁部材６１の内面に成形固着されている。導電部材６２は、絶縁部材６１の長手方向のどの位置でも、径方向に対向し周方向の間隔が等しくなるように配置されている。さらに、各導電部材６２の内部には、その軸心に対して螺旋状に延びる導線６３が埋設されている。この導線６３のピッチを小さくして導電部材６２を収縮自在に構成してある。つまり、物体との接触により絶縁部材６１が変形すると、導電部材６２同士が接触して導線６３の導通が生じるのである。
【００５３】
このタッチセンサ６０は導電部材６２の周方向の間隔を等しくしてあるので、検出感度の方向差が生じない。さらに、絶縁部材６１の内部に一対の導電部材６２を螺旋状に配置してあるので、急激に曲げても、導電部材６２間の隙間が保持され、導電部材６２が接触しにくくなる。このため、曲げの自由度が高く、スライドドア１４の端部等、複雑な形状に沿って取り付けることができる。また、導電部材６２の内部に導線６３を螺旋状に配置して収縮性を生じさせているので、絶縁部材６１に大きな物体が接触しても、センサ形状の歪みや検知荷重の増加が生じることはない。
【００５４】
本発明は以上の実施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。例えば、以上の実施形態では、スペーサ部材５４と外側導線５６をそれぞれ１本ずつ使用してあるが、その使用本数は複数であってもよい。
【００５５】
また、内側導線５５の螺旋の巻回方向については、右巻き左巻きどちらでも良く、言い換えると、スペーサ部材５４や外側導線５６の巻回方向と同一方向に螺旋状に巻回しても、またスペーサ部材５４や外側導線５６の巻回方向と逆方向に螺旋状に巻回しても構わない。
【００５６】
また、前述した実施形態においては、内側電極の構造を導電性部材にて形成するようにしたが、これに限らず、内側導線が螺旋状となっていれば良く、芯材に導電性の円筒部材を被せた２層構造とし、芯材と円筒部材の間に内側導線を介在させた構造としても構わない。
【００５７】
また、開閉体としてのスライドドア１４の端部にタッチセンサ５１を取り付けるようにしているが、これに限らず、開口部１３の端部にタッチセンサ５１を取り付けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】ワンボックスタイプの車両を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である圧力検知スイッチとしてのタッチセンサを備えた車両用開閉体装置を示す平面図である。
【図３】図２に示す自動開閉装置の制御体系を示す説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）はタッチセンサユニットの詳細を示す斜視図である。
【図５】図４のタッチセンサにおけるスペーサ部材と各導線の配置を模式的に示す図である。
【図６】同タッチセンサの断面図である。
【図７】同タッチセンサの回路図である。
【図８】同タッチセンサが障害物の接触を検出した状態を示す断面図である。
【図９】同タッチセンサが大きな物体との接触を検出した状態を説明する図である。
【図１０】図５の変形例を示す図である。
【図１１】図５の変形例を示す図である。
【図１２】同タッチセンサにおけるスペーサ部材と外側導線の配置を模式的に示す図である。
【図１３】同タッチセンサの他の変形例を示す斜視図である。
【図１４】同タッチセンサから取り出した導電部材を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１ 車両
１２ 車体
１３ 開口部
１４ スライドドア（開閉体）
１５ ローラアッシー
１６ ガイドレール
１６ａ 曲部
２１ 自動開閉装置
２２ 駆動ユニット
２３ａ，２３ｂ ケーブル
２４ａ，２４ｂ 反転プーリ
２５ 電動モータ
２６ 減速機
２７ 出力軸
２８ ドラム
３１ 多極着磁磁石
３２ａ，３２ｂ ホールＩＣ
３３ 制御装置
３４ ドアハンドル
４１ タッチセンサユニット
４２ センサホルダ
４２ａ 装着孔
４３ ブラケット
５１ タッチセンサ（圧力検知スイッチ）
５２ 外側電極
５３ 内側電極
５４ スペーサ部材
５５ 内側導線
５６ 外側導線
５７ 検出用抵抗
６０ タッチセンサ（圧力検知スイッチ）
６１ 絶縁部材
６２ 導電部材
６３ 導線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体との接触を検知するケーブル状の圧力検知スイッチであって、
可撓性を有する導体により管状に形成される外側電極と、
可撓性を有する導体により線状に形成され、上記外側電極内に収容配置される内側電極と、
絶縁体によりに形成され、上記内側電極と上記外側電極の間に螺旋状に配置されて上記両電極間の隙間を保持するスペーサ部材と、
上記外側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される外側導線と、
上記内側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される内側導線と、
を備えたことを特徴とする圧力検知スイッチ。
【請求項２】
請求項１記載の圧力検知スイッチにおいて、上記外側導線が上記内側電極の軸心に対して３６０度周回するピッチは、上記スペーサ部材が上記内側電極と上記外側電極の間を３６０度周回するピッチの１／２以下に設定されていることを特徴とする圧力検知スイッチ。
【請求項３】
請求項１記載の圧力検知スイッチにおいて、上記外側導線の配置本数が上記スペーサ部材の配置本数よりも多いことを特徴とする圧力検知スイッチ。
【請求項４】
物体との接触を検知するケーブル状の圧力検知スイッチであって、
可撓性を有する管状の絶縁部材と、
可撓性を有する導体により線状に形成され、上記絶縁部材の内部に所定間隔をおいて収容保持される複数の導電部材と、
上記各導電部材の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される導線と、
を備えたことを特徴とする圧力検知スイッチ。
【請求項５】
車体開口部に設けられた開閉体を開閉させる駆動手段と、
上記開閉体と車体開口部の間に異物が挟み込まれるのを検知する圧力検知スイッチと、
上記圧力検知スイッチからの検知信号に基づいて、上記駆動手段を逆転駆動もしくは停止させる制御手段とを備えた車両用開閉体装置であって、
上記圧力検知スイッチは、
可撓性を有する導体により管状に形成される外側電極と、
可撓性を有する導体により線状に形成され、上記外側電極内に収容配置される内側電極と、
絶縁体によりに形成され、上記内側電極と上記外側電極の間に螺旋状に配置されて上記両電極間の隙間を保持するスペーサ部材と、
上記外側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される外側導線と、
上記内側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される内側導線と、
上記圧力検知スイッチを上記車体開口部または上記開閉体に取り付けるための取付部材と、
を備えてなることを特徴とする車両用開閉体装置。
【請求項６】
請求項５記載の車両用開閉体装置において、上記外側導線が上記内側電極の軸心に対して３６０度周回するピッチは、上記スペーサ部材が上記内側電極と上記外側電極の間を３６０度周回するピッチの１／２以下に設定されていることを特徴とする車両用開閉体装置。
【請求項７】
請求項５記載の車両用開閉体装置において、上記外側導線の配置本数が上記スペーサ部材の配置本数よりも多いことを特徴とする車両用開閉体装置。
【請求項１】
物体との接触を検知するケーブル状の圧力検知スイッチであって、
可撓性を有する導体により管状に形成される外側電極と、
可撓性を有する導体により線状に形成され、上記外側電極内に収容配置される内側電極と、
絶縁体によりに形成され、上記内側電極と上記外側電極の間に螺旋状に配置されて上記両電極間の隙間を保持するスペーサ部材と、
上記外側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される外側導線と、
上記内側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される内側導線と、
を備えたことを特徴とする圧力検知スイッチ。
【請求項２】
請求項１記載の圧力検知スイッチにおいて、上記外側導線が上記内側電極の軸心に対して３６０度周回するピッチは、上記スペーサ部材が上記内側電極と上記外側電極の間を３６０度周回するピッチの１／２以下に設定されていることを特徴とする圧力検知スイッチ。
【請求項３】
請求項１記載の圧力検知スイッチにおいて、上記外側導線の配置本数が上記スペーサ部材の配置本数よりも多いことを特徴とする圧力検知スイッチ。
【請求項４】
物体との接触を検知するケーブル状の圧力検知スイッチであって、
可撓性を有する管状の絶縁部材と、
可撓性を有する導体により線状に形成され、上記絶縁部材の内部に所定間隔をおいて収容保持される複数の導電部材と、
上記各導電部材の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される導線と、
を備えたことを特徴とする圧力検知スイッチ。
【請求項５】
車体開口部に設けられた開閉体を開閉させる駆動手段と、
上記開閉体と車体開口部の間に異物が挟み込まれるのを検知する圧力検知スイッチと、
上記圧力検知スイッチからの検知信号に基づいて、上記駆動手段を逆転駆動もしくは停止させる制御手段とを備えた車両用開閉体装置であって、
上記圧力検知スイッチは、
可撓性を有する導体により管状に形成される外側電極と、
可撓性を有する導体により線状に形成され、上記外側電極内に収容配置される内側電極と、
絶縁体によりに形成され、上記内側電極と上記外側電極の間に螺旋状に配置されて上記両電極間の隙間を保持するスペーサ部材と、
上記外側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される外側導線と、
上記内側電極の内部にその軸心に対して螺旋状に配置される内側導線と、
上記圧力検知スイッチを上記車体開口部または上記開閉体に取り付けるための取付部材と、
を備えてなることを特徴とする車両用開閉体装置。
【請求項６】
請求項５記載の車両用開閉体装置において、上記外側導線が上記内側電極の軸心に対して３６０度周回するピッチは、上記スペーサ部材が上記内側電極と上記外側電極の間を３６０度周回するピッチの１／２以下に設定されていることを特徴とする車両用開閉体装置。
【請求項７】
請求項５記載の車両用開閉体装置において、上記外側導線の配置本数が上記スペーサ部材の配置本数よりも多いことを特徴とする車両用開閉体装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−２９３８１６（Ｐ２００８−２９３８１６Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３８６３５（Ｐ２００７−１３８６３５）
【出願日】平成１９年５月２５日（２００７．５．２５）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２５日（２００７．５．２５）
【出願人】（０００１４４０２７）株式会社ミツバ (2,083)
【Ｆターム（参考）】
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