CN112067168B - 压力传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种压力传感器,即使配置为小的曲率半径进行弯曲也难以发生误动作。压力传感器(1)包括在长度方向具有中空部且由弹性绝缘体形成的筒状体(2)以及沿着筒状体(2)的内周面呈螺旋状配置且配置为相互不接触的多根电极线(3),筒状体(2)形成为,相邻的电极线(3)之间的内周面(2b)的至少一部分,在垂直于长度方向的剖视图中,相对于通过多根电极线(3)的中心的圆(C)位于径向内侧。
Description
技术领域
本发明涉及压力传感器。
背景技术
历来,通过来自外部的压力使得电极线之间接触并由此实现开关功能的压 力传感器被用于汽车的滑移门等(例如,参考专利文献1)。
压力传感器包括具有中空部的筒状的弹性绝缘体以及在该弹性绝缘体的 内周面相互间隔开螺旋状设置的多根电极线。通过适当调整电极线的螺旋间距, 不管施加来自什么方向的挤压力都能够使得电极线之间接触,可以全方向检测。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平10-281906号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
近年来,对于可以铺设在复杂布局中的压力传感器的要求在提高,期望一 种即使配置为以较小的曲率半径进行弯曲,也难以发生误动作的压力传感器。
此处,本发明的目的在于提供一种即使配置为以较小的曲率半径进行弯曲, 也难以发生误动作的压力传感器。
解决课题的方法
本发明以解决上述课题为目的,提供一种压力传感器,其包括沿着长度方 向具有中空部且由弹性绝缘体形成的筒状体以及沿着所述筒状体的内周面呈 螺旋状配置且配置为相互不接触的多根电极线,所述筒状体形成为,相邻的所 述电极线之间的内周面的至少一部分,在垂直于长度方向的剖视图中,相对于 通过所述多根电极线的中心的圆位于径向内侧。
发明效果
根据本发明,能够提供一种即使以较小曲率半径弯曲进行配置也难以发生 误动作的压力传感器。
附图说明
图1是示出了根据本发明一实施方式的压力传感器的图,其中,(a)是 示出了以垂直于长度方向的平面剖切得到的剖面的一部分的剖视图,(b)为 其立体图;
图2是根据本发明一实施方式的压力传感器的制造装置的结构示意图;
图3中,(a)是用于挤出机的挤出头中的模套和模芯的剖视图,(b)为 其中A-A线的剖视图,(c)为显示模套的一变形例的剖视图;
图4是显示绞盘式的拉取机的图;
图5是显示带式拉取机的图,其中,(a)为立体图,(b)为俯视图,(c) 为用于说明(b)的B-B线横剖面中的压力传感器的动作的图;
图6是显示压力传感器的制造装置的一变形例的图;
图7中,(a)是显示根据本发明的一变形例的压力传感器以垂直于长度 方向的平面进行剖切得到的端面的一部分的剖切部端面图,(b)是显示(a) 的压力传感器制造时所使用的模套及模芯的剖视图;
图8中,(a)、(b)是显示根据本发明的一变形例的压力传感器的垂直 于长度方向的剖面的剖视图;
图9中,(a)是显示根据本发明的一变形例的压力传感器以垂直于长度 方向的平面进行剖切得到的端面的一部分的剖切部端面图,(b)是显示(a) 的压力传感器制造时所使用的模套及模芯的剖视图;
图10是显示根据本发明的一变形例的压力传感器以垂直于长度方向的平 面进行剖切时的端面的一部的剖切部端面图。
附图标记说明
1…压力传感器,2…筒状体,2a…中空部,2b…内周面,2c…外周面,3… 电极线,4、5…筋,10…压力传感器的制造装置,11…挤出机,13…拉取机, 14…卷取机,15…第二拉取机,111…挤出头,112…模套,112a…沟槽,113… 模芯,113b…沟槽。
具体实施方式
以下,参考附图对于本发明的实施方式进行说明。
(压力传感器)
首选,对于本实施方式制造的压力传感器进行说明。图1是显示根据本实 施方式的压力传感器的图,其中,(a)是显示以垂直于长度方向的平面剖切得 到的剖面的一部分的剖视图,(b)为其立体图。
如图1(a)、(b)所示,压力传感器1包括沿着长度方向具有中空部2a 且由弹性绝缘体形成的筒状体2以及沿着筒状体2的内周面2b呈螺旋状配置 且配置为相互不接触的多根电极线3。
作为用于筒状体2的弹性绝缘体,期望使用压缩永久应变小、柔韧性、耐 寒性、耐水性、耐化学药品性、耐候性等优异的材料。具体而言,作为弹性绝 缘体,可以适用例如乙烯-丙烯-二烯共聚物交联得到的橡胶系组合物、烯烃系、 苯乙烯系热塑性弹性体组合物等。烯烃系、苯乙烯系热塑性弹性体组合物在成 型时无需交联,因此,相比于使用成型时需要交联的材料的情况而言,能够简化制造工艺,降低制造成本。筒状体2的外径例如为4mm以上6mm以下。
所谓苯乙烯系热塑性弹性体,是指分子的两端具有苯乙烯嵌段的热塑性弹 性体。作为苯乙烯系热塑性弹性体,可以列举例如EB(乙烯-丁烯)的两端具 有苯乙烯嵌段的SEBS、EP(乙烯-丙烯)的两端具有苯乙烯嵌段的SEPS或者 EEP(乙烯-乙烯-丙烯)的两端具有苯乙烯嵌块的SEEPS。
在筒状体2的外周面2c,设置有在径向向外突出的多根筋4。本实施方式 中,筋4形成为在垂直于长度方向的剖面中呈大致半圆状。另外,筋4在圆周 方向上等间隔设置,沿着外周面2c设置为螺旋状。详细如后所述,该筋4是 用于使得筒状体2易于在圆周方向旋转(易于扭拧)而形成的。需要说明的是, 图1(a)、(b)中示出了筋4的个数为12个的情况,但筋4的个数不限于此, 只要是3个以上即可。但是,如果筋4的个数过多,存在筋4之间的沟槽变浅、 难以扭拧筒状体2的风险,因此,虽然根据筒状体2的外径不同而不同,但是, 例如筒状体2的外径为6mm以下的情况下,期望筋4的个数为20个以下。筋 4是筒状体2的一部分,由弹性绝缘体形成。
电极线3由在导体31的周围包覆弹性导电体32而构成。本实施方式中, 对于使用2根电极线3的情况进行了说明,但是电极线3的数量也可以为3 根以上。电极线3在圆周方向等间隔设置,沿着筒状体2的内周面2b配置成 螺旋状。通过将电极线3配置成螺旋状,不管在何种方向上施加外压,电极线 3彼此之间也易于接触,提高了检测灵敏度。需要说明的是,筒状体2的内周 面2b的椭圆形状,以与电极线3同方向及同螺旋间距沿着长度方向进行旋转。
作为导体31,例如,可以使用由铜等导电性良好的金属形成的单线导体、 由多股裸线31a相互绞合得到的绞线导体。此处,作为导体31a使用7根裸线 31a绞合得到的绞线导体。出于提高耐热性的目的,导体31的表面可以实施 锡、镍、银、锌等镀覆。需要说明的是,作为导体31,也可以使用通过将铜 箔缠绕在聚酯等制成的线上而获得的铜箔线。
作为弹性导电体32,可以使用在橡胶材料或弹性塑料材料中配合碳等导 电性填充剂的材料。作为弹性导电体32中使用的橡胶材料或弹性塑料材料, 可以适用乙烯-丙烯-二烯共聚物交联得到的橡胶系组合物、不需要交联的烯烃 系类或苯乙烯系热塑性弹性体组合物等。
作为导电性填充剂所使用的碳,优选为碳黑等粒子状的碳。使用粒子状以 外的形状,例如线状、面状的碳的情况下,弹性导电体32的电阻大小根据方 向而变化,存在对压力传感器1的动作产生不良影响的风险。此处,碳黑是通 过使得油或气体发生不完全燃烧等而得到的直径3~500nm左右的碳的微粒子。特别地,优选由碳一次粒子连接形成的被称为结构体的结构发达的导电性碳黑。
压力传感器1在受到来自外部的压力时,筒状体2发生弹性变形,多根电 极线3之中的任意两根电极线3彼此之间发生接触(短路)。通过未图示的检 测装置检测该电极线3之间的接触,可以检测压力传感器1受到来自外部施加的压力。压力传感器1例如可以适用于汽车的滑移门、后门、电动窗、电梯、 百叶窗、自动门、家用门等的防夹用途。
然而,当将压力传感器1以较小曲率半径进行弯曲时,在该弯曲部分电极 线3彼此之间会发生接触,难以进行夹入等检测。近年来,沿着复杂的布局来 配置压力传感器1的情况在增加,期望一种即使在以较小的曲率半径进行弯曲 的情况下电极线3彼此之间也难以接触的压力传感器1。
此处,本实施方式中,筒状体2形成为,相邻的电极线3之间的内周面 2b的至少一部分,在垂直于长度方向的剖视图中,相对于通过多根电极线3 的中心的圆C位于径向内侧。换言之,本实施方式中,相对于圆C在径向内 侧形成中空部2a。本实施方式中,筒状体2的中空部2a形成为垂直于长度方 向的剖面形状为椭圆形。进一步,2根电极线3配置为在中空部2a的长轴方 向上相向。
由此,与在剖视图中中空部2a形成为圆形的情况相比,在电极线3接触 的方向上筒状体2难以崩溃。其结果,即使以较小的曲率半径来弯曲压力传感 器1,电极线3之间也难以接触。当中空部2a的短轴方向的长度过短时,从 外部施加压力,电极线3彼此之间也难以接触,存在灵敏度降低的风险,因此,要考虑筒状体2的厚度等适当调整中空部2a的短轴方向的长度至不降低灵敏 度的程度。
现有的压力传感器中,通过使得电极线3的螺旋间距较短,由于电极线3 的刚性在弯曲压力传感器时保持筒状体2不会崩溃。根据本实施方式,如上所 述,由于即使弯曲压力传感器1在电极线3接触方向上筒状体2也难以崩溃, 因此与现有的相比可以使得电极线3的螺旋间距增长。通过增加电极线3的螺旋间距,可以减少单位长度的电极线3的使用量,可以削减成本。另外,当电 极线3以短的螺旋间距进行绞合时制造压力传感器1耗时,通过延长电极线3 的螺旋间距,可以提高压力传感器1的制造速度,可以提高量产性。电极线3 的螺旋间距例如可以为10mm以上25mm以下。需要说明的是,所谓电极线3 的螺旋间距,是指电极线3的圆周方向位置相同的位置处沿着长度方向的间隔。
(压力传感器的制造装置)
图2为压力传感器的制造装置结构示意图。如图2所示,压力传感器的制 造装置10构成为包括挤出机11、水槽12、拉取机13、卷取机14。
挤出机11是挤出成型筒状体2以包覆在多根(此处为2根)电极线3周 围的装置。本实施方式中,使用十字挤出头式的挤出机11,在图3(a)所示 挤出机11的挤出头(十字挤出头)111内使多根(此处为2根)电极线3走 线的同时,在其周围挤出管状的树脂(熔融的弹性绝缘体),挤出成型筒状体 2。电极线3融合并固定于筒状体2的内周面2b。
如图3(a)、(b)所示,挤出机11中,使树脂(熔融的弹性绝缘体)通 过在挤出头111的模套(口金)112与模芯(心金)113之间形成的空间114, 由此挤出成型筒状体2。需要说明的是,图3(a)中通过虚线示出了模芯113。 本实施方式中,在该模套112的吐出侧的端部的内周面形成多个沟槽112a, 由此使得在筒状体2的外周面形成多根筋4。通过适当改变该沟槽112a的形 状,可以变更筋4的形状。
筒状体2的中心部的形状可以通过模芯113的前端部的形状来控制。本实 施方式中,模芯113的前端部在正视图中(从吐出侧观察)形成为椭圆形,由 此,挤出成型在剖面视图中具有椭圆形中空部2a的筒状体2。模芯113中形 成有通过电极线3的电极线插通孔113a,使电极线3在该电极线插通孔113a 中走线的同时进行挤出成型,由此形成包覆电极线3周围的筒状体2。需要说 明的是,为了抑制筒状体2、电极线3的配置、形状的崩坏,可以在中空部2a 内导入压缩气体。在此情况下,例如,在模芯113的正视图中的中央部,设置从模芯113的树脂吐出侧贯穿至该吐出侧的相反侧的1个或数个孔穴,可以从 位于与该树脂吐出侧的相反侧的该孔穴提供压缩气体。作为此时使用的压缩气 体,适用空气或氮气等非活性气体。
本实施方式中,模套112的沟槽112a形成为与挤出方向(树脂的吐出方 向)平行。需要说明的是,不限于此,如图3(c)所示,沟槽112a还可以形 成为相对于挤出方向(树脂的吐出方向)倾斜。由此,导入沟槽112a内的树 脂沿着沟槽112a呈螺旋状流动,因此流过该沟槽112a的树脂受到影响,使得 树脂在圆周方向上旋转的同时被吐出。需要说明的是,此处所言的圆周方向, 是所吐出的筒状体2(或压力传感器1)的圆周方向。详细如后述,在本实施方式中,通过拉取机13使得压力传感器1在圆周方向上旋转的同时进行拉取, 由此将电极线3配置为螺旋状,但是通过将沟槽112a形成为倾斜于挤出方向,辅助因拉取机13产生的旋转,能够抑制在挤出头111的出口对于筒状体2所 施加的因旋转产生的负荷。但是,在倾斜于挤出方向形成沟槽112a的情况下, 由于沟槽112a的倾斜方向决定了使压力传感器1旋转的方向,也就是说决定了将电极线3配置为螺旋状时的旋转方向。将模套112的沟槽112a形成为平 行于挤出方向,通过适当变更拉取机13的旋转方向,可以适当变更将电极线 3配置为螺旋状时的旋转方向。
水槽12是用于冷却筒状体2的装置。从挤出机11的挤出头111吐出的筒 状体2及电极线3,虽然由于自重有些偏斜,但是直至拉取机13呈大致直线 状延伸。水槽12形成为上方开口的大致直方体形状,相对于其长度方向的侧壁上具有上方开口的缺口状的插通口121。使筒状体2及电极线3插通该插通 口121中的同时,从水槽12的上方向水槽12内提供冷却水,由此筒状体2 得以冷却而固化,得到压力传感器1。需要说明的是,在水槽12内或者水槽12附近,为了抑制因自重产生的偏斜,可以设置从下方支持压力传感器1的 滚筒。
拉取机13是以一定速度拉取压力传感器1的装置。对于拉取机13,后续 详细说明。卷取机14是将由拉取机13拉取得到的压力传感器1卷绕在线轴 141上的装置。
(拉取机13)
根据本实施方式的压力传感器的制造装置10中,拉取机13构成为使由挤 出机11吐出的筒状体2及电极线3(通过水槽12的压力传感器1)在圆周方 向上旋转的同时进行拉取,以将电极线3配置为螺旋状。通过拉取机13使筒 状体2及电极线3在圆周方向上进行旋转,由此,从挤出机11的挤出头111 吐出后筒状体2立刻(由水槽12冷却之前)被扭拧,从而电极线3被配置为 螺旋状。筒状体2以被扭拧的状态导入水槽12,保持被扭拧的状态被冷却固 化。由此,电极线3维持被配置为螺旋状的状态,得到压力传感器1。
作为拉取机13,例如可以使用图4所示的绞盘式拉取机131。绞盘式拉取 机131构成为具有多个(此处为2个)绞盘131a,在这些绞盘131a上卷绕压 力传感器1,通过使得绞盘131a旋转来进行压力传感器1的拉取。在使用绞 盘式拉取机131的情况下,使该绞盘式拉取机131整体在导入拉取机131的压 力传感器1的圆周方向上旋转的同时进行拉取,由此可以使得压力传感器1 在圆周方向上旋转的同时进行拉取。在此情况下,通过调节拉取速度(绞盘 131a的旋转速度)和使拉取机131整体旋转时的旋转速度,可以调节电极线3 的螺旋间距。
另外,作为拉取机13,还可以使用图5(a)~(c)所示带式(或履带式) 的拉取机132。带式拉取机132构成为具有旋转驱动环状的带132a的一对带 旋转机构132b,通过该一对带旋转机构132b从上下夹持压力传感器1,并通 过使两带旋转机构的带132a旋转,进行压力传感器1的拉取。本实施方式中, 将两带旋转机构132b配置为使得两带旋转机构132b中的带132a的旋转方向 相互交叉,由此使得压力传感器1在圆周方向旋转的同时进行拉取。
更具体而言,如图5(b)所示,配置一侧的带旋转机构132b使带132a 的旋转方向相对于压力传感器1的长度方向以预定角度倾斜,同时配置另一侧 的带旋转机构132b使带132a的旋转方向在与上述一侧的带旋转机构132b的 相反侧相对于压力传感器1的长度方向以预定角度倾斜。两带旋转机构132b 配置为相对于压力传感器1的中心轴呈180°旋转对称。使带132a旋转时为 了抑制压力传感器1相对于带132a发生滑动,两带旋转机构132b之间的距离 可以设为小于压力传感器1的外径(例如,相当于压力传感器1的外径的90%左右)。
在该状态下使两带旋转机构132b的带132a以相同速度旋转时,如图5(c) 所示,通过上下的带132a,在压力传感器1上施加使压力传感器1在圆周方 向旋转的力与使压力传感器1在长度方向上拉伸的力(未图示),可以使压力 传感器1在圆周方向上旋转的同时进行拉取。带式拉取机132中,通过适当变 更相对于压力传感器1的长度方向的带132a的旋转方向的角度、带132a的旋 转速度,能够调节电极线3的螺旋间距。图4的绞盘式拉取机131中,由于需 要使得拉取机131整体旋转而成为一个大规模的装置,但是带式拉取机132 因为无需使拉取机132整体旋转,可以更容易实现。
挤出机11与拉取机13之间的距离,希望尽可能小。这是因为,当挤出机 11与拉取机13之间的距离过长时,由拉取机13使得压力传感器1旋转的力 (扭拧力)难以传递至挤出机11附近。
需要说明的是,本实施方式中,通过拉取机13使得压力传感器1在圆周 方向上旋转的同时进行拉取,因此从拉取机13导出的压力传感器1也在圆周 方向上旋转。因此,卷取机14可以构成为,使线轴141与压力传感器1的旋 转同步旋转,同时进行压力传感器1的卷绕。也就是说,使线轴141在与压力传感器1的旋转方向相同的旋转方向上,以与压力传感器1的旋转速度相同的 旋转速度进行旋转,同时进行传感器1的卷绕。
另外,如图6所示,在拉取机13与卷取机14之间,可以设置与拉取机 13在相反方向上使压力传感器1旋转的同时进行拉取的第二拉取机15。由此,卷取机14无需使线轴141旋转,无需导入使线轴141旋转的设备。另外,作 为拉取机13、第二拉取机15使用带式拉取机132,由此能够省略大规模的旋 转设备,能够同时提高压力传感器1在圆周方向上的旋转速度以及卷绕速度, 能够提高压力传感器1的制造速度,提高量产性。
(中空部2a的其他形状)
本实施方式中,对于包括2根电极线3、中空部2a为椭圆形状的情况进 行了说明,但不限于此,例如,如图7(a)所示的压力传感器100那样,在 使用4根电极线3的情况下,中空部2a在垂直于长度方向上的剖面形状可以 形成为正方形。在此情况下,如图7(b)所示,作为模芯113,可以使用其前端部的正视图(从吐出侧观察)中形成为大致正方形的部件。需要说明的是, 筒状体2的内周面2b无需是严格的平面,也可以多少向着径向的内侧或外侧弯曲。在此情况下,筒状体2的内周面2b的正方形以与电极线3同方向及同 螺旋间距沿着长度方向旋转。
另外,虽然未图示,在包括3根电极线的情况下,在剖视图中,中空部 2a形成也可以为三角形,在其3个顶部分别配置电极线3。如此,在包括3根 以上的n根电极线3的情况下,中空部2a形成为垂直于长度方向的剖面形状 为正n边形,可以在中空部2a的各个顶部分别配置电极线3。
进一步,只要内周面2b相比于圆C而位于径向内侧,中空部2a也可以 形成为圆形。另外,只要内周面2b的一部分相对于圆C而位于径向内侧,内 周面2b的其他部分(例如电极线3附近的部分)可以相对于圆C而位于径向 外侧。
(筋4的说明)
此处,对于形成筋4的理由进行说明。例如,在将筒状体2形成为没有筋 4的圆筒状的情况下,通过拉取机13使得筒状体2在圆周方向上旋转时(扭 拧筒状体2时)的应力不能均匀传递,存在中空部2a崩溃等变成不规则形状 的风险。这是因为,从挤出机11的挤出头111刚刚吐出的筒状体2,其刚性 低,为易于变形的状态。
此处,本实施方式中,为了能够扭拧筒状体2时不会使得中空部2a崩溃, 在筒状体2的外周面2c形成多根筋4。由此,在扭拧筒状体2时的应力会集 中在壁厚较薄的位置(圆周方向上相邻的筋4之间的部分),可以在维持中空 部2a的形状的同时扭拧筒状体2。
对于筋4的形状没有特殊限制,只要是在扭拧筒状体2时易于变形的形状 即可。例如,如图8(a)所示压力传感器100a所示,可以形成在剖视图中为 三角形状的筋4,如图8(b)所示的压力传感器100b所示,也可以形成在剖 视图中为扇形的筋4。通过变更挤出机11的挤出头111所使用的模套112的沟 槽112a的形状,可以变更筋4的形状。如此,筋4的形状可以适当设定,但 是为了在形成筒状体2时在沟槽112a内树脂易于流动,优选筋4的形状为半圆状。
另外,如图9(a)所示压力传感器100c所示,除了在筒状体2的外周面 2c形成的筋4之外,还可以在筒状体2的内周面2b形成筋5。由此,筒状体 2变得更易于扭拧,在通过拉取机13被扭拧时,能够进一步抑制中空部2a崩 溃等故障。在此情况下,如图9(b)所示,通过在模芯113的吐出侧的端部 的外周面上形成多个沟槽113b,能够在筒状体2的内周面2b形成多根筋5。
(压力传感器的制造方法)
根据本实施方式的压力传感器的制造方法,是使用上述压力传感器的制造 装置10来制造压力传感器1的方法。在制造压力传感器1时,首先,在导体 31的周围包覆弹性导电体32,形成电极线3。此后,将所形成的2根电极线3 送至挤出机11的挤出头111,使2根电极线3在挤出头111内走线的同时,通 过挤出机11挤出成型筒状体2以包覆在2根电极线3的周围。
此时,通过拉取机13,使得从挤出机11吐出的筒状体2及电极线3在圆 周方向旋转的同时进行拉取。例如,使用绞盘式拉取机131的情况下,使得拉 取机131在导入拉取机131的压力传感器1的圆周方向上旋转,同时通过拉取 机131进行拉取。或者,在使用带式拉取机132的情况下,将两带旋转机构 132b配置为使得一对带旋转机构132b中的带132a的旋转方向相互交叉,使 得压力传感器1在圆周方向上进行旋转的同时进行拉取。由此,从挤出机11 刚刚吐出的筒状体2被扭拧,电极线3被配置为螺旋状。另外,通过使得模芯 113的前端部形成为椭圆形,得到中空部2a为椭圆形的筒状体2。
筒状体2保持被扭拧的状态被导入水槽12,通过水槽12被冷却固化。由 此,得到电极线3被配置为螺旋状的压力传感器1。从水槽12导出的压力传 感器1通过拉取机13进行拉取后,通过卷取机14被卷绕在线轴141上。
(变形例)
图10是显示根据本发明一变形例的压力传感器100d垂直于长度方向的剖 面的剖视图。压力传感器100d在图7(a)的压力传感器100中的筒状体2的 外周进一步设置由弹性体形成的保护层6。保护层6形成为在垂直于长度方向的剖视图中,其外周面为圆形。保护层6是兼具如下效果的部件,即:提高压 力传感器1d的强度的效果,使压力传感器1d的外形为圆形的效果,提高对于 密封压力传感器1d的端部的密封部件或者用于安装压力传感器1d的安装部等 其他部件的粘结性的效果。作为保护层6,可以使用例如强度、耐磨损性优异,与经常用于密封部件等其他部件的聚酰胺纤维的粘结性良好的由热塑性聚氨 酯形成的材料。保护层6,例如,可以在图7(a)的压力传感器100的外周进 行挤出成型来形成。
(实施方式的作用及效果)
如上述说明,根据本实施方式的压力传感器1中,将筒状体2形成为,其 相邻的电极线3之间的内周面2b的至少一部分在垂直于长度方向的剖视图中, 相对于通过多根电极线3的中心的圆C,位于径向内侧。
由此,能够实现如下的压力传感器1,即,与筒状体2的内周面2b沿着 圆C形成的情况下(即中空部2a为圆形的情况)相比,在弯曲压力传感器1 时电极线3彼此之间难以接触,即使以较小的曲率半径进行弯曲配置,也难以 发生误动作。
另外,本实施方式中,使从挤出机11吐出的筒状体2及电极线3在圆周 方向旋转的同时进行拉取,由此电极线3被配置为螺旋状。
以往,已知有将隔套(装配线)与多根电极线进行绞合,在其周围包覆弹 性绝缘体之后,拉拔出隔套的制造方法,但该方法中,需要制造隔套的工序、 在挤出成型后需要拔出隔套的工序,制造上非常麻烦。另外,现有方法存在在 拉拔隔套过程中隔套发生断裂、电极线发生损伤的风险,因此需要切断为短尺 寸之后拉拔出隔套,难以制造长尺寸的压力传感器。进一步,为了易于拔出隔 套,隔套需要使用滑动性良好的昂贵的氟系树脂等,由于被切断为短尺寸隔套不能再利用,成为成本增加的要因。
根据本实施方式,由于可以不使用隔套来制造压力传感器1,压力传感器 1的制造变得容易,能够大幅度消减制造成本。另外,本发明由于不使用隔套, 没有长度上的限制,能够容易地制造例如数10米的长尺寸的压力传感器1。
但是,根据本实施方式的压力传感器的制造方法中,与使用隔套的方法相 比,电极线3的螺旋间距增大。如上所述,当电极线3的螺旋间距增大时,在 以较小的曲率半径弯曲时电极线3发生接触产生误动作的风险增加。在此,本 实施方式中,通过在筒状体2的形状上下工夫(将中空部2a形成为椭圆形、 四边形等),在压力传感器1被以较小的曲率半径弯曲时能够抑制产生误动作。 也就是说,根据本实施方式,即使适用不使用隔套而使压力传感器1旋转的同 时进行拉取的制造方法,也能够得到在以较小曲率半径进行弯曲时难以产生误 动作的压力传感器1。
(实施方式的总结)
接下来,对于上述说明的实施方式所把握的技术思想,援引实施方式中的 附图标记进行记载。但是,以下记载中的各附图标记等,不用于将权利要求书 中的构成要素限定为实施方式中具体所示的部件等。
[1]压力传感器(1),包括在长度方向具有中空部(2a)且由弹性绝缘体形 成的筒状体(2)以及沿着上述筒状体(2)的内周面(2b)呈螺旋状配置且配置为相互不接触的多根电极线(3),上述筒状体(2)形成为,相邻的上述电 极线(3)之间的内周面(2b)的至少一部分在垂直于长度方向的剖视图中,相对于通过上述多根电极线的中心的圆(c)位于径向内侧。
[2]根据[1]项所述的压力传感器(1),上述中空部(2a)的垂直于长度方 向的剖面形状形成为椭圆形,上述压力传感器(1)包括2根上述电极线(3), 2根上述电极线(3)在上述中空部(2a)的剖面椭圆形状的长轴方向上相对 配置。
[3]根据[1]项所述的压力传感器(100),包括3根以上的n根上述电极线 (3),上述中空部(2a)的垂直于长度方向的剖面形状形成为正n边形,上述 中空部(2a)的顶部分别配置有上述电极线(3)。
[4]根据[3]项所述的压力传感器(100),上述中空部(2a)的垂直于长度 方向的剖面形状形成为正方形,上述压力传感器(1)包括4根上述电极线(3), 4根上述电极线(3)分别配置在上述中空部(2a)的剖面正方形的4个顶部。
[5]根据[1]项至[4]任一项所述的压力传感器(1),在上述筒状体(2)的外 周面(2c)设置有在径向向外方突出的多根筋(4),上述筋(4)在圆周方向 上等间隔设置,且沿着上述外周面(2c)呈螺旋状设置。
以上,对于本发明的实施方式进行了说明,但上述实施方式不用于限定根 据权利要求书的发明。另外,需要留意的是,不限于所有的上述实施方式中说 明的特征组合都是用于解决发明的课题所必须的。
另外,本发明,在不脱离其宗旨的范围内可以实施适当的变形。例如,上 述实施方式中,对于通过水槽12来冷却筒状体2的情况进行了说明,但是不 限于此,例如,可以构成为省略水槽12,通过空冷或自然冷却来冷却筒状体2。
另外,上述实施方式中,对于通过拉取机13在扭拧压力传感器1的同时 进行拉取,由此将电极线3配置为螺旋状的情况进行说明,但是,压力传感器 的制造方法不限于此。例如,还可以将隔套与电极线3进行绞合,在其周围挤 出成型筒状体2之后,拉拔出隔套,由此来制造压力传感器1。
Claims (3)
1.一种压力传感器,包括:
在长度方向具有中空部且由弹性绝缘体形成的筒状体,
沿着所述筒状体的内周面呈螺旋状配置且配置为相互不接触的3根以上的n根电极线;
所述筒状体形成为,相邻的所述电极线之间的内周面的至少一部分,在垂直于长度方向的剖视图中,相对于通过所述n根电极线的中心的圆位于径向内侧;
所述中空部的垂直于长度方向的剖面形状形成为正n边形,所述中空部的顶部分别配置有所述电极线。
2.根据权利要求1所述的压力传感器,其中,
所述中空部的垂直于长度方向的剖面形状形成为正方形,
所述压力传感器包括4根所述电极线,4根所述电极线分别配置在所述中空部的剖面正方形的4个顶部。
3.根据权利要求1或2所述的压力传感器,其中,
在所述筒状体的外周面设置有在径向向外方突出的多根筋,所述筋在圆周方向上等间隔设置,且沿着所述外周面呈螺旋状设置。
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Legal Events
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CB02 | Change of applicant information | ||
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Address after: Tokyo, Japan Applicant after: Bomeilicheng Co.,Ltd. Address before: Tokyo, Japan Applicant before: HITACHI METALS, Ltd. |
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GR01 | Patent grant | ||
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