JPH10197366A

JPH10197366A - コードスイッチ

Info

Publication number: JPH10197366A
Application number: JP581897A
Authority: JP
Inventors: Noboru Tsuge; 昇柘植; Takeshi Tanaka; 猛田中
Original assignee: Asmo Co Ltd
Current assignee: Asmo Co Ltd
Priority date: 1997-01-16
Filing date: 1997-01-16
Publication date: 1998-07-31
Anticipated expiration: 2017-01-16
Also published as: JP3687244B2

Abstract

(57)【要約】【課題】製造原価上昇を抑制しつつ、パワーウインド
ウ装置の応答遅れに対処し得るコードスイッチを提供す
る。【解決手段】金属製の第１電極４３を絶縁保持部材４
１に形成された溝部４２の底壁に配設し、金属製の第２
電極４４を溝部４２の開口側に配設するとともに、絶縁
保持部材４１を内部に気泡が形成された多孔質弾性材製
とする。これにより、コードスイッチのしきい値および
撓み剛性を適切な値とすることができるので、製造原価
上昇を抑制しつつ、パワーウインドウ装置の応答遅れに
対処し得るコードスイッチとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長手方向と交差す
る方向から所定の外力が作用したとき、通電可能状態と
なるコードスイッチに関するもので、異物挟み込み防止
機構を有するパワーウインドウ（動力付窓開閉装置）の
窓枠用外力センサに用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】コードスイッチとして、例えば特開平成
６−２６００５４号公報では、ゴム製の偏平チューブ内
周壁に一対の電極を対向して設け、これら電極各々に撚
り線導体を埋設し、両電極の端部を電気抵抗で接続した
ものである。そして、このコードスイッチは、外力によ
りチューブおよび両電極が撓み変形して両電極が接触す
ることにより、導通可能となるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載のコードスイッチの電極は、金属等の導電性材料が
混入されたゴム材料（以下、導電性ゴムと呼ぶ。）から
成形されている。そして、この導電性ゴムは電気抵抗値
が大きいため、前述のごとく、両電極内に撚り線導体を
埋設して電圧降下を防止する必要があることに加えて、
導電性ゴム自体の製造原価が高いため、コードスイッチ
の製造原価上昇を招いてしまう。

【０００４】本発明は、上記点に鑑み、製造原価上昇を
抑制したコードスイッチを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜
６に記載の発明では、両電極（４３、４４）は金属製で
あり、かつ、絶縁保持部材（４１）は、内部に気泡が形
成された多孔質弾性材製であることを特徴とする。

【０００６】これにより、上記公報に記載のごとく、電
極として導電性ゴムを用いたコードスイッチ比べて製造
原価低減を図ることができる。ところで、本発明に係る
コードスイッチを窓枠用外力センサに適用した場合、後
述するように、コードスイッチによって外力が検出され
ても、パワーウインドウ装置の駆動モータの慣性モーメ
ント（イナーシャ）および窓ガラスの慣性力等により、
窓ガラスは、すぐには停止せず、この間に異物挟み込み
進行してしまう（この現象を応答遅れと呼ぶ。）。した
がって、しきい値（コードスイッチが検出する外力の大
きさ）は、応答遅れを考慮した値（小さめの値）に設定
する必要がある。

【０００７】しかし、しきい値が小さすぎると、窓ガラ
ス移動時の摺動抵抗や車両振動等の小さな外力によって
も窓ガラスが停止してしまうので、窓ガラスを開閉する
というパワーウインドウ装置本来の機能が損なわれてし
まう。そこで、コードスイッチの設計に当たっては、パ
ワーウインドウ装置本来の機能が損なわれない程度にし
きい値を小さくするとともに、異物の挟み込み発生後
に、外力が過度に上昇すること防止すべく、絶縁保持部
材（４１）の撓み量δと外力Ｆとの比（Ｆ／δ）である
撓み剛性ＥＩを小さめに設定する必要がある。

【０００８】ところで、両電極が接触した後は、絶縁保
持部材（４１）、すなわちコードスイッチ４の断面形状
の変形が殆どないので、撓み剛性ＥＩは、主に、絶縁保
持部材（４１）を構成する材料の弾性率Ｅによって決定
してしまう。したがって、上記公報に記載のコードスイ
ッチと同様に荷重方向が短径方向と一致するように偏平
形状にした場合には、電極間の距離を小さくすることに
より、しきい値は小さくすることができるが、両電極が
接触した後の撓み剛性ＥＩを小さくすることが困難であ
る。

【０００９】ここで、仮に、上記公報に記載のコードス
イッチのうち弾性変形する部分、すなわちゴム製の絶縁
保持部材および導電性ゴム製の電極の全てを、本発明の
ごとく、多孔質弾性材にて構成した場合（弾性率Ｅを小
さくした場合）には、後述するように、撓み剛性ＥＩが
過度に小さくなってしまい、窓枠の屈曲部に配設される
際にコードスイッチに作用する曲げモーメントにより保
持部材および両電極が撓んでしまい、両電極（４３、４
４）間の空隙（４２ａ）を維持することが困難となって
しまう。

【００１０】これに対して、本発明に係るコードスイッ
チによれば、両電極（４３、４４）を金属製とし、絶縁
保持部材（４１）を多孔質弾性材製としているので、両
電極（４３、４４）および絶縁保持部材（４１）を考慮
したコードスイッチ全体の撓み剛性ＥＩが過度に小さく
なることを防止しつつ、両電極（４３、４４）間の距離
（空隙４２ａの距離）を小さくすることができる。した
がって、応答遅れを考慮して、しきい値および撓み剛性
ＥＩを適切な値とすることができる。

【００１１】なお、請求項２に記載の発明のごとく、第
１電極（４３）を絶縁保持部材（４１）に形成された溝
部（４２）の底壁に配設し、第２電極（４４）を溝部
（４２）の開口側に配設してもよい。また、請求項３に
記載の発明のごとく、加熱された第１電極（４３）を絶
縁保持部材（４１）に配設する際に、絶縁保持部材（４
１）の一部を溶かすことによって溝部（４２）を形成し
てもよい。

【００１２】また、請求項４に記載の発明のごとく、溝
部（４２）の形成とともに第１電極（４３）を絶縁保持
部材（４１）に固着してもよい。また、請求項５に記載
の発明のごとく、溝部（４２）の幅寸法（Ｗ₂）のうち
少なくとも溝部（４２）の開口側の寸法を第１電極（４
３）の幅寸法（Ｗ₁）より大きくしてもよい。

【００１３】また、絶縁保持部材（４１）は、請求項６
に記載の発明のごとく、ポリウレタンまたはポリエチレ
ン製とすることが望ましい。なお、上記各手段の括弧内
の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応
関係を示すものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態について説明する。（実施形態）図１は、挟み込み防止機構を有する動力付
窓開閉装置（パワーウインドウ装置）を有する車両ドア
を示しており、１は窓開口３ｃを開閉する窓ガラス（窓
体）２を昇降駆動させる駆動モータであり、３は窓開口
３ｃを区画する窓枠である。この窓枠３の室内側の周縁
には、外力を感知する１本のコードスイッチ４が窓枠３
の前辺部３ａから上辺部３ｂに渡って配設されており、
このコードスイッチ４は、窓ガラス２と窓枠３との隙間
を密閉するウエザストリップ（図示せず）内に挿入され
ている。

【００１５】また、コードスイッチ４は、窓ガラス２と
窓枠３との間に異物が挟み込まれ、所定値以上の外力
（以下、この値をしきい値と呼ぶ。）が作用した時に信
号電流４ａを発するものであり、この信号電流４ａは制
御装置５に入力されるように構成されている。そして、
信号電流４ａが入力されると、制御装置５は駆動モータ
１に対して窓ガラス２の昇降を停止するように停止信号
５ａを発する（図１参照）。なお、６は窓ガラス２の開
閉作動を乗員が指示操作する手動スイッチ手段である。

【００１６】次に、コードスイッチ４の構造について述
べる。図２は、コードスイッチ４の長手方向と直交する
方向の断面を示しており、４１は長尺状に形成された絶
縁保持部材であり、この絶縁保持部材４１は、内部に気
泡が形成されたポリウレタンやポリエチレン等の多孔質
弾性材製である。また、絶縁保持部材４１には、その長
手方向に延びる溝部４２が形成されて凹字状断面を形成
しており、この溝部４２の底壁４２ａには、ステンレス
やリン青銅等の疲労限界の高い金属製の第１電極４３が
配設保持され、一方、溝部４２の開口側には、第１電極
４３と同一材料製の第２電極４４が配設保持されてい
る。したがって、両電極４３、４４は、所定の空隙４２
ａが有して対向配設された状態となる。

【００１７】次に、コードスイッチ４の製造方法につい
て述べる。先ず、両電極４３、４４および絶縁保持部材
４１を所定形状に成形する（第１工程）。なお、この工
程において、絶縁保持部材４１には溝部４２は未だ形成
されておらず、その断面形状は、図３の（ａ）に示すよ
うに、単純な矩形状である。

【００１８】次に、図３の（ｂ）に示すように、絶縁保
持部材４１の長手方向に沿って第１電極４３を所定位置
に配設する（第２工程）。そして、図４に示すように、
所定温度まで加熱された加熱ローラＡにて第１電極４３
を加熱しながら、溝部４２の深さ方向に対応する向きに
第１電極４３を押圧するとともに、送りローラＢにて第
１電極４３および絶縁保持部材４１をその長手方向に送
る（第３工程）。これによって、絶縁保持部材４１の一
部が溶かされ、溝部４２が形成されるとともに、第１電
極４３が絶縁保持部材４１（溝部４２の底壁４２ａ）に
熱固着される。

【００１９】ここで、熱固着とは、加熱された両電極４
３、４４を絶縁保持部材４１に配設し、その際の熱によ
り両電極４３、４４と絶縁保持部材４１と溶着させるも
のである。その後、第２電極４４を、図５に示すよう
に、溝部４２の開口側に接着剤にて絶縁保持部材４１に
固着する（第４工程）。

【００２０】ところで、本実施形態では、溝部４２は、
前述のごとく絶縁保持部材４１の一部を溶かすことによ
って形成しているので、溝部４２の側壁４２ｂ（図２参
照）に凹凸が発生し易い。このため、コードスイッチ４
に外力Ｆが作用して絶縁保持部材４１が撓み変形したと
き、側壁４２ｂの凹凸が両電極４３、４４間に挟み込ま
れて両電極４３、４４が通電可能に接触しないという不
具合が発生する可能性がある。

【００２１】そこで、本実施形態では、図２に示すよう
に、溝部４２の幅寸法Ｗ₂に対応する第１電極４３の幅
寸法Ｗ₁を溝部４２の幅寸法Ｗ₂より小さくすることに
より、側壁４２ｂの凹凸が両電極４３、４４間に挟み込
まれることを防止している。したがって、本実施形態で
は、加熱ローラＡのローラ幅Ｗ_Aを、図６に示すよう
に、第１電極４３の幅寸法Ｗ₁より大きくしている。

【００２２】なお、第２電極４４の幅寸法は、溝部４２
の幅寸法Ｗ₂より大きくする必要がある。次に、本実施
形態の特徴を述べる。本実施形態では、電極４３、４４
として金属を用いており、かつ、両電極４３、４４を保
持する絶縁保持部材として内部に気泡が形成された多孔
質弾性材を用いているので、電極として導電性ゴムを用
いたコードスイッチ比べて製造原価低減を図ることがで
きる。

【００２３】ところで、制御装置５は、信号電流４ａが
発せられると、駆動モータ１に対して停止信号５ａを発
するが、駆動モータ１の慣性モーメント（イナーシャ）
および窓ガラス２の慣性力等により、窓ガラス２は、す
ぐには停止せず、この間に異物挟み込み進行してしまう
（以下、この現象を応答遅れと呼ぶ。）。したがって、
しきい値（信号電流４ａを発する外力Ｆの大きさ）は、
応答遅れを考慮した値（小さめの値）に設定する必要が
ある。

【００２４】しかし、しきい値が小さすぎると、窓ガラ
ス２移動時の摺動抵抗や車両振動等の小さな外力Ｆによ
っても停止信号５ａが発せられてしまい、窓ガラス２を
開閉するというパワーウインドウ装置本来の機能が損な
われてしまう。そこで、コードスイッチ４の設計に当た
っては、パワーウインドウ装置本来の機能が損なわれな
い程度にしきい値を小さくするとともに、異物の挟み込
み発生後に、外力Ｆが過度に上昇すること防止すべく、
絶縁保持部材４１の撓み量δと外力Ｆとの比（Ｆ／δ）
である撓み剛性ＥＩを小さめに設定する必要がある。

【００２５】ところで、両電極が接触した後は、絶縁保
持部材４１（コードスイッチ４）の断面形状の変形が殆
どないので、撓み剛性ＥＩは、主に、絶縁保持部材４１
を構成する材料の弾性率Ｅによって決定してしまう。し
たがって、上記公報に記載のコードスイッチと同様に荷
重方向が短径方向と一致するように偏平形状にした場合
には、電極間距離を小さくすることにより、しきい値は
小さくすることができるが、両電極が接触した後の撓み
剛性ＥＩを小さくすることが困難である。

【００２６】ここで、仮に、上記公報に記載のコードス
イッチのうち弾性変形する部分、すなわちゴム製の絶縁
保持部材および導電性ゴム製の電極の全てを、本実施形
態のごとく、多孔質弾性材にて構成した場合（弾性率Ｅ
を小さくした場合）には、撓み剛性ＥＩが過度に小さく
なるので、窓枠３の屈曲部３ｄ（図１参照）に配設され
る際にコードスイッチ４に作用する曲げモーメント等に
より、絶縁保持部材および両電極が撓んでしまい、両電
極４３、４４間の空隙４２ａを維持することが困難とな
ってしまう。

【００２７】これに対して、本実施形態に係るコードス
イッチによれば、両電極４３、４４を金属製とし、絶縁
保持部材４１を多孔質弾性材製としているので、コード
スイッチ４の撓み剛性ＥＩが過度に小さくなることを防
止しつつ、両電極４３、４４間の距離ｄ（空隙４２ａの
距離）を小さくすることができる。したがって、応答遅
れを考慮して、しきい値および撓み剛性ＥＩを適切な値
とすることができる。

【００２８】なお、多孔質弾性材の撓み量δと外力Ｆと
の関係は、概ね図７の実線に示すようになる。すなわ
ち、撓み量δ₁までは、内部の気泡が潰れて弾性変形し
ていくので、弾性率Ｅは比較的小さい。しかし、撓み量
δ₁を越えて全ての気泡が潰れてしまうと、それ以前に
比べて、気泡が消滅した分だけ弾性率Ｅが上昇する。因
みに、ゴム等の内部に気泡を有していないものは、図７
の一点鎖線で示されるように、弾性域全域に渡って比較
的大きな弾性率Ｅの状態が続く。

【００２９】ところで、両電極４３、４４が接触するに
は、絶縁保持部材４１のうち空隙４２ａを形成する支柱
部４１ａ（図２参照）は、当然のことながら圧縮変形し
なければならない。ここで、仮に、両電極４３、４４間
の距離ｄが、絶縁保持部材４１が弾性変形可能な撓み量
（弾性限界）より大きい場合に、両電極４３、４４が接
触する前に支柱部４１ａの弾性限界に達するので、両電
極４３、４４に対して鋭角となる方向から外力Ｆが作用
すると、支柱部４１ａは座屈変形し易くなる。そして、
支柱部４１ａが座屈変形すると、図８に示すように、第
２電極４４が溝部４２の幅方向、すなわち溝部４２の深
さ方向と直交する方向（紙面左右方向）にずれるように
変位するので、外力が作用しても両電極４３、４４が接
触しない状態が発生するおそれがある。

【００３０】これに対して、本実施形態は、絶縁保持部
材４１は内部に気泡を有しているので、内部に気泡を有
していない弾性材料に比べて、弾性変形可能な撓み量
（弾性限界）を大きくすることができる。したがって、
支柱部４１ａの座屈変形を防止することができるので、
両電極４３、４４に対して鋭角となる方向から外力Ｆが
作用しても、確実に両電極４３、４４を接触させること
ができる（図９参照）。延いては、確実に異物挟み込み
を検出することができる。

【００３１】ところで、本発明に係るコードスイッチ４
は、上記実施形態に示されたものに限定されるものでは
なく、図１０に示すように、両電極４３、４４を同一形
状（大きさ）とするとともに、第２電極４４を窓枠３等
の被取付部材に配してもよい。また、上記実施形態で
は、支柱部４１ａはコードスイッチ４の幅方向両側に設
けられていたが、図１１に示すように、支柱部４１ａを
幅方向中央に１本のみとしてもよい。なお、４５をコー
ドスイッチ４の外側を覆うカバー部材である。

【００３２】また、図１２に示すように、上記実施形態
に係るコードスイッチ４にカバー部材４５を配設しても
よい。また、上述の実施形態では、溝部４２の形状は、
対向する溝部４２の側壁４２ｂが互いに平行な単純な凹
字状であったが、図１３に示すように、溝部４２の開口
側に向かうほど、その溝幅Ｗ₂が大きくなるように側壁
４２ｂを互いに傾斜させてもよい。なお、この場合の溝
部４２の成形は、図１４に示すように、加熱ローラＡの
側壁が、その回転中心に向かうほどローラ幅Ｗ_Aが拡大
するように傾斜した加熱ローラＡ（Ｗ_A＞Ｗ_A’）を用
いればよい。

【００３３】また、上述の実施形態では、第２電極４４
は接着剤にて絶縁保持部材４１に固着したが、第１電極
４３と同様に熱固着してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】パワーウインドウ装置の模式図である。

【図２】コードスイッチの断面図である。

【図３】（ａ）は第１工程を示する模式図であり、
（ｂ）は第２工程を示す模式図である。

【図４】第３工程を示す模式図である。

【図５】第４工程を示す模式図である。

【図６】加熱ローラおよび第１電極の幅寸法の関係を示
す模式図である。

【図７】撓み量δと外力Ｆとの関係を示すグラフであ
る。

【図８】絶縁保持部材の支柱部が座屈した状態を示す模
式図である。

【図９】本発明に係るコードスイッチの絶縁保持部材の
変形状態を示す模式図である。

【図１０】コードスイッチの断面図である。

【図１１】コードスイッチの断面図である。

【図１２】コードスイッチの断面図である。

【図１３】コードスイッチの断面図である。

【図１４】加熱ローラおよび第１電極の幅寸法の関係を
示す模式図である。

【符号の説明】

４…コードスイッチ、４１…絶縁保持部材、４２…溝
部、４２ａ…空隙、４３…第１電極、４４…第２電極。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の空隙（４２ａ）を有して対向する
金属製の第１導電部材（４３）および第２電極（４４）
と、長尺状に形成され、前記両電極（４３、４４）を保持し
て前記空隙（４２ａ）を形成する絶縁保持部材（４１）
とを有し、前記絶縁保持部材（４１）は、内部に気泡が形成された
多孔質弾性材製であることを特徴とするコードスイッ
チ。
【請求項２】長尺状に形成され、その長手方向に延び
る溝部（４２）が形成された絶縁保持部材（４１）と、前記溝部（４２）の底壁に配設された金属製の第１電極
（４３）と、前記溝部（４２）の開口側に配設された金属製の第２電
極（４４）とを有し、前記絶縁保持部材（４１）は、内部に気泡が形成された
多孔質弾性材製であることを特徴とするコードスイッ
チ。
【請求項３】前記溝部（４２）は、加熱された前記第
１電極（４３）を前記絶縁保持部材（４１）に配設する
際に、前記絶縁保持部材（４１）の一部を溶かすことに
よって形成されていることを特徴とする請求項２に記載
のコードスイッチ。
【請求項４】前記第１電極（４３）は、前記溝部（４
２）の形成とともに前記絶縁保持部材（４１）に固着さ
れていることを特徴とする請求項３に記載のコードスイ
ッチ。
【請求項５】前記溝部（４２）の幅寸法（Ｗ₂）のう
ち少なくとも前記溝部（４２）の開口側の寸法は、前記
溝部（４２）の幅寸法（Ｗ₂）に対応する前記第１電極
（４３）の幅寸法（Ｗ₁）より大きいことを特徴とする
請求項３または４に記載のコードスイッチ。
【請求項６】前記絶縁保持部材（４１）は、ポリウレ
タンまたはポリエチレン製であることを特徴とする請求
項１ないし５のいずれか１つに記載のコードスイッチ。