JPH0143645Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は圧電材料の機械的歪に伴う電気信号に
よつて被検出物の衝接を検知する衝撃センサーに
関する。

被検出物と接触してこれを検知するセンサーに
は種々ある。ところで従来のものは、リミツトス
イツチのように検出回路を機械的に閉じるスイツ
チ形式によるものであるため衝撃に弱く例えばバ
ンパーの裏面部に取付けて車両の衝突事故による
衝撃を感知してドアーをロツクしたり所定の安全
装置を作動するのに使用する場合に、その衝撃に
よつて破損し、ほとんどのセンサーが再使用不能
となる。またコンベアーで移送される物品を検出
するため等に、前記リミツトスイツチがフオトト
ランジスターを使用した光学系センサーが使用さ
れているが前者はその物品と接触する検出子を離
間方向に突出することに限界があつて適用箇所を
限定され、後者は装置が複雑高価となる等の諸欠
点がある。

本考案は、衝撃に強く、しかも任意長さに突出
できる簡易構造からなるセンサーを提供すること
を目的とするものであつて、一方の電極を兼ねる
導電芯の周りに可撓性圧電層と、他方の電極を兼
ねる導電外層とを順次被覆して柱状圧電体を形成
し、その外周を金属性コイル等の筒状弾性体で覆
い、該弾性体と柱状圧電体の一端側を取付片に固
定し、前記弾性体の他端に感圧筒片を固定して該
感圧筒片により前記柱状圧電体の他端を遊嵌状に
囲んで構成し、前記感圧筒片と被検出物との衝接
により圧電体に歪を生じて電気信号を発生するよ
うにしたものである。

本考案の一実施例を添付図面について説明す
る。

第１図について、１は一方の電極を兼ねる導電
芯２の外周に可撓性圧電層３と、他方の電極を兼
ねる導電外層４を順次被覆して構成した柱状圧電
体であつて、その柱状圧電体１を絶縁性樹脂被覆
５によつて覆う。柱状圧電体１の前記導電芯２は
金属の単線又は撚線からなり、前記圧電層３はチ
タン酸ジルコン酸鉛等の強誘電磁器粉末を合成ゴ
ムまたは合成樹脂中に分散混合した高分子複合圧
電材料よりなり、また前記導電外層４は網状被覆
導線からなるものである。前記柱状圧電体１の上
部には、導電芯７と網状導線８からなる同軸状被
覆電線６を配置して、その導電芯７を前記導電芯
２と接続し、網状導線８を前記導電外層４に接続
し、その接続部を樹脂性被覆１０で覆う。

１１は、内部に前記柱状圧電体１下端を嵌装す
る嵌着溝１３を形成した連結部１４を鍔１２上に
設けた金属性受具であつて、前記嵌着溝１３内に
柱状圧電体１の下端を嵌入してエポキシ樹脂等の
絶縁性材料１５をその間隙に注入し、導電芯２を
導電外層４及び受具１１と絶縁して固定する。

２０はコイル状弾性体であつて、その上端を前
記被覆１０に外嵌して前記柱状圧電体１を覆い、
さらにその上端に所要箇所にセンサーＳを取付け
るための取付鍔２３を設けた筒状固着片２２を外
嵌して、その周部をかしめ、柱状圧電体１の上部
に保持する。前記被覆１０と固着片２２の内周面
間には絶縁材２４を注入して、該固着片２２を固
結し、而て柱状圧電体１、コイル状弾性体２０及
び固着片２２等を一体化する。さらにまた、コイ
ル状弾性体２０の下端には感圧筒片２５を固着
し、該感圧筒片２５を前記受具１１の鍔１２に外
嵌して前記柱状圧電体１の下端を遊嵌状に囲むよ
うにする。

前記構成からなるセンサーＳの取付鍔２３を所
要の取付け位置に固定し、感圧筒片２５を被検出
物ａに当接するように配置し、前記センサーＳ上
部から引出される電線６を検出回路Ｗに接続す
る。

本実施例の作用を説明すると、第２図のように
被検出物ａが感圧筒片２５に衝突すると、その圧
接抵抗によつてコイル状弾性体２０が湾曲し、該
コイル状弾性体２０内の柱状圧電体１の鍔１２が
感圧筒片２５の内面に押されて内部で滑りを生じ
ながら追動し、柱状圧電体１の中間部が湾曲変形
して歪を生じるため導電芯２と導電外層４の間に
電位差を生じ、柱状圧電体１から電気信号が発生
する。この信号を電線６から前記検出回路Ｗに送
つて、カウンター、安全装置、警報装置等所定の
装置を駆動する。この湾曲が被検出物ａの通過に
伴つて解除されると、コイル状弾性体２０の復元
弾力によつて柱状圧電体１の湾曲変形は急速に元
に戻つて直線状となる。

前記のようにコイル状弾性体２０によつて柱状
圧電体１は被覆されているため、自動車等に衝突
感知用センサーとして用いた場合において走行中
に小石等が当たつても、その弾力によつて緩衝さ
れて柱状圧電体１の損傷が防止される。

柱状圧電体１を覆う弾性体は該圧電体１への外
嵌を可能とするため筒状をしていて、瞬時に復元
し得るように弾力を有するものであればよく、こ
のためコイル状弾性体２０に換えて、例えば筒状
の可撓性合成樹脂材に、縦方向にばね線材を定間
隔で埋め込んだもの等でもよい。

また、前記鍔１２を用いないで柱状圧電体１の
直線定常状態において、弾性体２０と柱状圧電体
１下端を非接触として、一定以上の衝撃によつて
のみ柱状圧電体１と感圧筒片２５とを連動するよ
うにすることもできる。

本考案は前記の説明によつて明らかにしたよう
に、柱状圧電体１を取付片２２から突出し、該柱
状圧電体１の外周を金属性コイル等の筒状弾性体
２０で覆い、該弾性体の一端を取付片側に保持
し、一端固定により他端側を自在に撓むように
し、その他端に感圧筒片２５を固定して該感圧筒
片により前記柱状圧電体１の他端を遊嵌状に囲
み、前記感圧筒片と被検出物との衝接により圧電
体に歪を生じて電気信号を発生するようにしたも
のであり、前記感圧筒片２５に被検出物ａが強く
衝突しても筒状弾性体２０の復元弾力によつて瞬
時に元に戻つて柱状圧電体１の塑性変形や破損を
生じることはなく、またその突出度を任意に換え
ることにより離れた位置で走行するような被検出
物ａを検知する場合にも最適となり、さらに構造
が簡易低廉である等の優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の一実施例を示し、第１図は
縦断側面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線断面図、第
３図は作動を示す一部切欠縦断側面図である。 １…柱状圧電体、２…導電芯、３…圧電層、４
…導電外層、６…電線、２０…コイル状弾性体、
２５…感圧筒片。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方の電極を兼ねる導電芯の周りに可撓性圧電
   層と、他方の電極を兼ねる導電外層とを順次被覆
   して柱状圧電体を形成し、その外周を金属性コイ
   ル等の筒状弾性体で覆い、該弾性体と柱状圧電体
   の一端側を取付片に固定し、前記弾性体の他端に
   感圧筒片を固定して該感圧筒片により前記柱状圧
   電体の他端を遊嵌状に囲み、前記感圧筒片と被検
   出物との衝接により圧電体に歪を生じて電気信号
   を発生するように構成したことを特徴とする衝撃
   センサー。