变形检测传感器及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种变形检测传感器，其将在树脂中分散有磁性填料的磁性树脂和磁性传感器结合，其中检测性能的稳定性得到进一步提高。因此本发明专利技术提供一种变形检测传感器及其制造方法，所述变形检测传感器包括：含有磁性树脂的聚合物泡沫，其包含磁性树脂和聚合物泡沫，所述磁性树脂含有磁性填料，所述聚合物泡沫包括所述磁性树脂；以及磁性传感器，其检测由该含有磁性树脂的聚合物泡沫的变形引起的磁性变化，其中所述磁性树脂的弹性模量为0.1至10Mpa。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变形检测传感器，尤其是用于汽车座椅的变形检测传感器，及其制造方法。
技术介绍
在汽车等车辆中，实际使用一种检测人是否坐在座椅上，并在未系座椅安全带时报警的报警系统。该报警系统通常在检测到人落座并且落座后未系安全带时会发出警告。该设备通常包含：落座传感器，其检测人是否坐在座椅上；和检测虽然人已经落座但未用带扣系座椅安全带的传感器，其当检测到未系座椅安全带时会发出警告。由于落座传感器必须多次检测人的落座，因此其必须具有高耐久性。还必须在人乘坐时，不会感觉到座椅中有异物感。特开2012-108113A号公报(专利文件1)公开了一种配置在座椅中检测人的落座的落座传感器，其在坐垫材料中设置彼此相对的电极并借由电极的电接触检测人的落座。这种传感器使用了电极并应配备电线。而电线若承受大的位移则可能会断开，耐久性上存在问题。此外，电极通常是由可引起异物感的金属物质制成。即使电极不是金属的，异物感也容易基于其他的物质而产生。特开2011-255743 A号公报(专利文件2)公开了一种静电电容式落座传感器，其包括：彼此相对的传感器电极，在传感器电极之间插有介电物质；和测量电极之间静电电容的静电电容式传感器。由于这种传感器也使用电极并应配备电线，其与专利文件1一样会产生耐久性问题。其也难以防止异物感。特开2007-212196A号公报(专利文件3)公开了一种用于车用座椅的负荷检测装置，其包括配置有可移动的柔性元件的产生磁力的磁力发生器和磁性传感器，所述磁性传感器具有检测由磁力发生器产生的磁场的磁性阻抗元件和配置于车座架的固定元件。由于在该装置中，磁力发生器包括具有特定尺寸的磁体，因此将其设置于坐垫材料的表层而无异物感是相当困难的。为了避免异物感，考虑将其设置于坐垫
材料内部，但这会导致检测精度的劣化。特开2006-014756 A号公报(专利文件4)公开了一种生物信号检测装置，其包括永磁体和磁性传感器。显然由于该装置也使用永磁体而有异物感，因此难以将该装置配置于坐垫材料的表层。此外，将其配置在坐垫材料内部也导致检测精度的劣化。现有技术文件专利文件专利文件1特开2012-108113A号公报专利文件2特开2011-255743A号公报专利文件3特开2007-212196A号公报专利文件4特开2006-014756A号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术人已提出了一种变形检测传感器，其使用树脂中分散有磁性填料的磁性树脂并将磁性树脂与磁性传感器结合，以提高变形检测传感器的耐久性并获得没有任何异物感的座椅，然而需要进一步提高检测性能的稳定性。作为深入研究的结果，本专利技术人发现通过控制磁性树脂的弹性模量，传感器的稳定性提高而没有异物感，从而完成本专利技术。解决课题的方法因此，本专利技术提供一种变形检测传感器，其包括：含有磁性树脂的聚合物泡沫，其包含磁性树脂和聚合物泡沫，所述磁性树脂含有磁性填料，所述聚合物泡沫包含所述磁性树脂，以及磁性传感器，其检测由所述含有磁性树脂的聚合物泡沫的变形引起的磁性变化，其特征为所述磁性树脂的弹性模量为0.1至10MPa。本专利技术还提供用于制造变形检测传感器的方法，包括以下步骤：将磁性填料分散于树脂前体溶液的步骤，所述树脂前体溶液包含一元醇组分，使所述树脂前体溶液固化以形成弹性模量为0.1至10MPa的磁性树脂的步骤，将所述磁性树脂置于用于聚合物泡沫的模具中的步骤，将聚合物泡沫原料倾倒至所述模具中发泡，使磁性树脂与聚合物泡沫一体化的步骤，以及将所述含有磁性树脂的聚合物泡沫与磁性传感器结合的步骤，所述磁性传感器检测由含有磁性树脂的聚合物泡沫的变形引起的磁性变化。优选所述聚合物泡沫在所述磁性树脂和所述聚合物泡沫之间的界面附近的泡孔平均直径比聚合物泡沫中央部分的泡孔平均直径大。还优选所述磁性树脂和所述聚合物泡沫由聚氨酯制成。还优选形成所述磁性树脂的聚氨酯包含一元醇组分。更优选所述一元醇组分为高极性一元醇。此外，在聚氨酯原料的总量中一元醇组分的含量优选为0.1至1.0meq/g。优选所述磁性树脂和所述聚合物泡沫通过自粘作用粘合。优选所述含有磁性树脂的聚合物泡沫为车用座椅的缓冲垫且检测的变形为人的落座状态。根据本专利技术，通过将磁性树脂的弹性模量控制在0.1至10MPa范围内，其符合聚合物泡沫的变形(尤其是弯曲变形)的性能提高，因此检测性能的稳定性提高。因为对于本专利技术的磁性树脂而言，磁性填料分散于树脂中，所以与使用固体磁体相比，其几乎不产生异物感而在用于车用座椅时乘坐舒适性良好。此外，磁性传感器检测磁性树脂中的磁性填料的磁性改变，因此可将其设置于离磁性树脂一定距离处，与还使用电极的传感器不同，无需电线来连接电极，消除了电线的切断等耐久性的问题。此外，由于无需电线连接电极，因此也不必在聚合物泡沫中设置任何的异物，制造方面也变得容易。附图说明图1示出将本专利技术的变形检测传感器应用于车用座椅中的实施方案的示意截面图。图2为本专利技术的图1示出的含有磁性树脂的聚合物泡沫的示意透视图。具体实施方式参照附图进行说明。图1示出将本专利技术的变形检测传感器应用于车用座椅中的实施方案的示意截面图。图2示出本专利技术的含有磁性树脂的聚合物泡沫的示意透视图。如图1所示，本专利技术的变形检测传感器基本上是由乘坐部分1和磁性传感器3组成。当变形检测传感器用于车用座椅时，靠背部分2与乘坐部分1的端部接触。乘坐部分1由包含磁性树脂4和聚合物泡沫5的含有磁性树脂的聚合物泡沫6，以及覆盖含有磁性树脂的聚合物泡沫6的外皮7组成。而磁性树脂4以层状形成于聚合物泡沫5的座位表面的一部分。优选将磁性传感器3固定于支持车用座椅的底座8上。在汽车中底座8固定于车体(未在图中示出)。图2示出包括磁性树脂4和聚合物泡沫5的本专利技术的含有磁性树脂的聚合物泡沫6的透视图，还示出了底座8和安装于底座8上的磁性传感器3。磁性树脂4设置于人落座时最容易接收变形的聚合物泡沫的最上部。图2未示出存在于含有磁性树脂的聚合物泡沫6上的外皮7。外皮7通常由皮革、织物、合成树脂等制成，但不限于此。磁性树脂4中分散有磁性填料，磁性填料通过磁化法或其他方法而具有磁性。当人落座于乘坐部分1时，含有磁性树脂的聚合物泡沫6变形并且磁场由此改变。磁场的变化通过磁性传感器3检测而识别出人已落座。在上述图1和2中，含有树脂材料4的聚合物泡沫6存在于人坐的臀部附近，识别有人乘坐，例如在没有系安全带时可发出警告。此外，本专利技术的含有磁性树脂的聚合物泡沫6可用于与人的背部接触的靠背部分2，这种情况可检测人的乘坐姿势。在本专利技术中，磁性树脂4的弹性模量优选为0.1至10MPa。磁性树脂的弹性模量小于0.1MPa，会使处理性能劣化且性能稳定性降低，反之大于10MPa的弹性模量会使传感器精度降低。弹性模量优选为0.15～3MPa。弹性模量可根据JIS K-7312测定。具体而言，使用Autograph AG-X(株式会社岛津制作所制)测定。更详细的测量条件描述于实施例中。控制磁性树脂4的弹性模量的方法可使用公知的多种方法。例如，可以考虑减少形成磁性树脂的树脂分子量的方法，或减少磁性树脂的交联剂
的量的方法。在说明磁性树脂的成分或制造方法时进行详细地说明。磁性树脂4的厚度优选为0.5至20mm，更优选为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变形检测传感器，其包括：含有磁性树脂的聚合物泡沫，其包含磁性树脂和聚合物泡沫，所述磁性树脂含有磁性填料，所述聚合物泡沫包含所述磁性树脂；以及磁性传感器，其检测由该含有磁性树脂的聚合物泡沫的变形引起的磁性变化，其中所述磁性树脂的弹性模量为0.1至10MPa。

【技术特征摘要】
2015.04.20 JP 2015-0858201.一种变形检测传感器，其包括：含有磁性树脂的聚合物泡沫，其包含磁性树脂和聚合物泡沫，所述磁性树脂含有磁性填料，所述聚合物泡沫包含所述磁性树脂；以及磁性传感器，其检测由该含有磁性树脂的聚合物泡沫的变形引起的磁性变化，其中所述磁性树脂的弹性模量为0.1至10MPa。2.根据权利要求1所述的变形检测传感器，其特征为所述聚合物泡沫在所述磁性树脂和所述聚合物泡沫之间的界面附近的泡孔平均直径大于聚合物泡沫中央部分的泡孔平均直径。3.根据权利要求1或2所述的变形检测传感器，其特征为所述磁性树脂和所述聚合物泡沫由聚氨酯制成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的变形检测传感器，其特征为形成所述磁性树脂的聚氨酯包含一元醇组分。5.根据权利要求4所述的变形检测传感器，其特征为所述一元醇组分为高极性一元醇。6.根据权利要求4或5所述的变形检测传感器，其特征为在聚氨酯原料的总量中所述一元醇组分的含量为0.1至1.0meq/g。7.根据权利要求1至6中任一项所述的变形检测传感器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：福田武司，都筑拓也，
申请(专利权)人：东洋橡胶工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP