JPH0528653Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は電気カーペツト等の物体載置部材に使
用して好適な物体検知装置に関し、特に物体によ
り圧力が加えられると電圧を発生する両面に金属
蒸着により電極を形成したリボン状の圧電フイル
ムと、該リボン状の圧電フイルムが蛇行状に配設
されて上記物体が載置される物体載置部材とを備
え、該物体載置部材に載置された物体の圧力によ
り上記圧電フイルムが電圧を発生し、この発生電
圧により物体の載置を検知する物体検知装置に関
するものである。

〈従来の技術〉 従来の物体検知装置を電気カーペツトに使用し
た例を掲げて説明する。

従来の電気カーペツトは第６図に示すように、
圧電フイルム２１を物体載置部材である電気カー
ペツト本体２２を形成する上マツト２３と下マツ
ト２４との間に蛇行状に配設すると共に上記電気
カーペツト本体２２に発熱体（図示せず）を配設
し、上記圧電フイルム２１の発生電圧により該電
気カーペツト本体２２上に人が載つていることを
検知して上記発熱体を通電への制御する構造とな
つている。

なお、２６は発熱体への通電を制御する通電制
御部を内蔵する操作部で上記電気カーペツト本体
２２の隅部に設けられている。

〈考案が解決しようとする課題〉 上記圧電フイルムはポリフツ化ビニリデン、ポ
リシアン化ビニリデン等を薄いフイルム状
（30μm以下の厚さ）に形成したプラスチツクフイ
ルムの両面に金属蒸着により電極を設け、該両電
極間に高電圧をかけてプラスチツクフイルムを分
極して形成したものであつて、電気カーペツト本
体に蛇行状に配設する際、該圧電フイルムを蛇行
部で折り曲げているため該圧電フイルムの電極が
剥離したり、上記圧電フイルムが亀裂してしまう
という欠点があつた。

本考案は上記のような欠点を除去した電気カー
ペツト等に使用する物体検知装置を提供すること
を目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するために本考案の物体検知
装置は、 物体により圧力が加えられると電圧を発生する
両面に金属蒸着により電極を形成したリボン状の
圧電フイルムと、該リボン状の圧電フイルムが蛇
行状に配設されて上記物体が載置される物体載置
部材とを備え、 該物体載置部材に載置された物体の圧力により
上記圧電フイルムが電圧を発生し、この発生電圧
により物体の載置を検知する物体検知装置におい
て、 上記物体載置部材に上記圧電フイルムを蛇行状
に配設して折り曲げた際に当該圧電フイルムの破
損を防止するための所定半径の外周面を有した折
曲体を設け、 該折曲体の外周面に上記圧電フイルムを沿わせ
て折り曲げ、該折曲体を上記物体載置部材に固着
して該圧電フイルムを当該物体載置部材に蛇行状
に配設している。

〈作用〉 上記構成の物体検知装置は、物体載置部材に物
体が載置されると該物体載置部材に配設された圧
電フイルムが電圧を発生し、この発生電圧により
物体が該物体載置部材に載置されたことを検知す
る。

〈実施例〉 本考案の物体検知装置の一実施例を電気カーペ
ツトに使用した例を掲げて第１図乃至第３図とと
もに説明する。

本考案の電気カーペツトは、上本体１とともに
物体載置部材であるカーペツト本体２を形成する
下本体３に発熱体４を蛇行状に配設し、該下本体
３に従来の圧電フイルムと同様に形成されたリボ
ン状でＮ字形に形成した圧電フイルム５ａ，５
ｂ，５ｃを夫々配設し、上記下本体３に上記発熱
体４、該圧電フイルム５ａ，５ｂ，５ｃを当該下
本体３とで挟むように上記上本体１を貼着若しく
は溶着し、上記カーペント本体２の隅部に上記圧
電フイルム５ａ，５ｂ，５ｃの発生電圧により人
体の有無を検知し、上記発熱体４への通電を制御
する制御部６を設けている。

まず、発生電圧を取り出すリード線７が設けら
れた上記圧電フイルム５ａ，５ｂ，５ｃの一端を
100℃位の温度で溶けて冷えると固まつて接着剤
の役目をするホツトメルト８で上記下本体３の一
辺の近傍に固着し、該圧電フイルム５ａ，５ｂ，
５ｃを第２図に示すように該下本体３の一辺に対
向する他辺に向けて配設し、該下本体３の他辺近
傍で該圧電フイルム５ａ，５ｂ，５ｃを所定半径
の外周面を有する丸棒に形成された折曲体である
塩化ビニール棒９の外周に沿わして折り返し、該
塩化ビニール棒９及び上記圧電フイルム５ａ，５
ｂ，５ｃを上記ホツトメルト８で上記下本体３の
他辺近傍部分に固着する。

そして、該圧電フイルム５ａ，５ｂ，５ｃを該
下本体３の一辺に向けて配設し、該下本体３の一
辺近傍で上記と同様に圧電フイルム５ａ，５ｂ，
５ｃを該塩化ビニール棒９の外周に沿わせて折り
返し、該塩化ビニール棒９及び上記圧電フイルム
５ａ，５ｂ，５ｃを上記ホツトメルト８で上記下
本体３の一辺近傍部分に固着する。

更に、該圧電フイルム５ａ，５ｂ，５ｃの他端
を上記下本体３の他辺に向けて配設し、該下本体
３の他辺近傍部分に該圧電フイルム５ａ，５ｂ，
５ｃをホツトメルト８で固着し、該下本体３に該
圧電フイルム５ａ，５ｂ，５ｃに略Ｎ字状に配設
している。

上記塩化ビニール棒９の半径は次のようにして
設定する。

上記圧電フイルム５（実施例においては圧電フ
イルム５ａ，５ｂ，５ｃと設けているが同じ圧電
フイルムを使用しているので圧電フイルム５と称
して説明する）は第３図の如くフイルム部１０と
アルミ蒸着による電極１１との複合梁であると仮
定すると、該電極１１の剥離は上記フイルム部１
０と該電極１１との弾性定数の違いにより発生す
る歪みの差に起因するものと考えられるので、第
３図に示すように上記圧電フイルム５を曲げた状
態で許容曲率半径を求める。

第３図に示すように、ρは上記圧電フイルム５
を曲げたときの曲率半径でこの時の中立軸はＮ−
N′で示している。上記フイルム部１０の肉厚を
２Ｔとし、上記アルミ蒸着による電極１１の厚さ
をｔとする。第３図中の点Ｐにおける曲げ応力は
σ＝Ef・Ｔ／ρで表され、該電極１１の厚さｔ
が上記フイルム部１０の肉厚２Ｔに対して十分小
さい値であれば、該電極１１に加わる曲げ応力も
上記点Ｐに加わる曲げ応力と等しく、該電極１１
のアルミ蒸着のアルミの破断応力をσbとすると、
該電極１１が破断しない曲率半径は、 ρ≧Ef・Ｔ／σb（2T》ｔ） ……(1) となる。なお、Efは上記フイルム部１０の縦弾
性係数である。

例えば、肉厚2Tが30μmのフイルム部１０にア
ルミを厚さ5μm蒸着して電極１１を設けた圧電フ
イルム５を使用すると、該圧電フイルム５を折り
曲げる際に使用する上記塩化ビニール棒９の直径
ｄはアルミ破断応力を約７Kg／mm²、フイルム部１
０の弾性定数を250Kg／mm²とすると、上記(1)式か
ら ｄ≧２（250×0.015／７−（0.015＋0.005）） 〓1.03mm となるので、一実施例ではより確実にアルミ蒸着
による電極１１の剥離を防止するために直径２mm
の上記塩化ビニール棒９を使用している。

なお、本考案の物体検知装置の他の実施例とし
て、第４図に示すように上記圧電フイルム５を上
記カーペツト本体２に折り曲げて配設する際に使
用する塩化ビニール棒２の長さを長めにし、該塩
化ビニール棒１２を上記カーペツト本体２に上記
ホツトメルト８で貼着するときに該塩化ビニール
棒１２を持ちやすくして位置決めを容易にできる
ようにしてもよい。

また、本考案の物体検知装置のもう一つの他の
実施例として、第５図に示すように上記圧電フイ
ルム５を上記カーペツト本体２に折り曲げて配設
する際に使用するコネクター本体１３に凹部１４
を設け、該凹部１４の側壁１５に上記塩化ビニー
ル棒９の一端を設け、該凹部１４の前壁１６に圧
電フイルム５を貫通させるための切欠部１７を隣
接させて２個設け、上記コネクター本体１３に上
記凹部１４を閉塞する蓋１８を設けて上記圧電フ
イルム５の取り付け用のコネクター１９を形成
し、該コネクター１９を上記カーペツト本体２に
設けてもよい。このようなコネクター１９は、上
記蓋１８を開けて上記一方の切欠部１７から上記
凹部１４内に上記圧電フイルム５を入れ、該圧電
フイルム５を該凹部１４の塩化ビニール棒９に引
つ掛け、上記他方の切欠部１７から上記圧電フイ
ルム５を引き出すようになつている。

このように、コネクター１９を使用したもので
あれば、該コネクター１９のみをホツトメルト８
でカーペツト本体の下本体に固着するだけでよい
ため、該コネクター１９を固着した後圧電フイル
ム５を配設（コネクター１９の塩化ビニール棒９
に引つ掛けて配設する）するだけでよく、該コネ
クター９と圧電フイルム５とを同時に下本体に固
着する必要がなく、圧電フイルム５の配設を容易
に行うことができる。

〈考案の効果〉 本考案の物体検知装置は、上記のような構成で
あるから、リボン状の圧電フイルムを折曲体の外
周面に沿わせて折り曲げている折曲部分の当該圧
電フイルムの両面に金属蒸着により形成された電
極の剥離及び該圧電フイルムの亀裂を簡単な構成
で確実に防止することができ、物体の検知を確実
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の物体検知装置の一実施例を電
気カーペツトに使用した例を示す概略斜視図、第
２図は第１図のＡ部拡大部、第３図は第１図の圧
電フイルムを曲率半径ρで曲げた状態を示す断面
図、第４図は本考案の物体検知装置の他の実施例
を示す要部拡大図、第５図は本考案の物体検知装
置のもう一つの他の実施例を示す要部拡大図、第
６図は従来の物体検知装置の一例を電気カーペツ
トに使用した例を示す概略斜視図である。 図中、２……カーペツト本体、５……圧電フイ
ルム、９……塩化ビニール棒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 物体により圧力が加えられると電圧を発生する
   両面に金属蒸着により電極を形成したリボン状の
   圧電フイルムと、該リボン状の圧電フイルムが蛇
   行状に配設されて上記物体が載置される物体載置
   部材とを備え、 該物体載置部材に載置された物体の圧力により
   上記圧電フイルムが電圧を発生し、この発生電圧
   により物体の載置を検知する物体検知装置におい
   て、 上記物体載置部材に上記圧電フイルムを蛇行状
   に配設して折り曲げた際に当該圧電フイルムの破
   損を防止するための所定半径の外周面を有した折
   曲体を設け、 該折曲体の外周面に上記圧電フイルムを沿わせ
   て折り曲げ、該折曲体を上記物体載置部材に固着
   して該圧電フイルムを当該物体載置部材に蛇行状
   に配設したことを特徴とする物体検知装置。