压敏传感器和物体探测器制造技术

一种压敏型传感器（１７）包括中心电极（４５），基本上同心地围绕中心电极的复合压电层（４９），覆盖复合压电层（４９）外部的外电极（４７），覆盖外电极（４７）外部的覆层（５１），和覆盖其周围的弹性装饰材料（３５），其中通过选择覆层的材料以增强热绝缘，从而抑制由热电效应引起的输出来增强可靠性，和其中通过由外部压力引起的复合压电层（４９）的变形将输出信号输送到每个电极（４５，４７），其中通过用由可发泡合成树脂构成的热绝缘装置覆盖弹性装饰材料（３５），来抑制由热电效应引起的错误操作。热绝缘装置可以形成以覆盖氯乙烯的普通覆层（５１），或覆盖表现出极好的热绝缘性的可发泡合成树脂的覆层（５１ｆ），或热绝缘装置也可以充当覆层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种压力传感器、压力传感器制造系统和物体探测系统，更具体地，涉及一种改进的压力传感器，其例如用于其中需要防外来物陷入功能的汽车电动车窗系统中。
技术介绍
近年来，在车窗玻璃打开和关闭系统中使用了用马达的驱动力打开和关闭车窗玻璃的所谓电动车窗系统。该电动车窗系统配备有用来探测外来物的陷入的物体探测系统，以便当操作窗玻璃关闭时，例如在手或手指错误地陷入在窗框和窗玻璃之间的情况下，通过停止窗玻璃的关闭操作或将关闭操作转变成打开操作，避免对手或手指的伤害。该物体探测系统制作成包括压力传感器和确定装置，压力传感器沿着窗框的边缘布置，用来通过在外来物开始与其接触时引起的变形产生输出信号，确定装置用来基于压力传感器这样产生的输出信号确定外来物接触到压力传感器上(例如，参考专利文献1)。JP-A-2001-153734传统上，提出一种如图15中所示的压力传感器，作为在物体探测系统中使用的压力传感器。该压力传感器210例如是被称为所谓压电元件类型的，且制作成包括中心电极201、基本上同心地覆盖中心电极201的周围的压电层202、环绕压电层202外侧的环形管状的外电极203和覆盖外电极203外侧的由氯乙烯制成的覆盖层204，其中由于由外部压力引起的压电层202的变形，在中心电极201和外电极203中产生输出信号(例如参考专利文献2)。JP-A-2001-324393
技术实现思路
顺便地说，压电元件类型的压力传感器210用压电陶瓷作为压电层202，该压电陶瓷主要由钛酸铅和聚氯乙烯制成，且具有所谓的热电效应，其中当压电层202暴露于周围温度的激烈变化时，就象外部压力使压电层202变形时那样产生电荷输出。尽管传统的压电元件类型的压力传感器210被由氯乙烯制成的覆盖层204覆盖，但热绝缘性不足，并且压电层202受外界温度变化的强烈影响，由此在传感器的周围温度由于某种原因而产生局部激烈变化的情况下，前述热电效应变得明确并引起一种风险，即由热电效应引起的输出被错误地认作物体的接触。为了克服这个问题，为了防止将由热电效应引起的输出错误地认作物体的接触，对策变得必需，其中通过放电释放由热电效应带来的输出，由于该对策，引起了一些问题，即压力传感器210的设备制造困难且极大地增加了设备成本。本专利技术鉴于所述问题而作出，其目标是在不为克服热电效应的对策而花费高成本的情况下提供一种压力传感器、压力传感器制造方法和物体探测系统，该压力传感器通过抑制由热电效应引起的放电输出以便避免由热电效应引起的输出被错误地认作物体的接触，来增大关于物体探测的可靠性。以实现该目标为目的，根据本专利技术的压力传感器包括传感器单元、覆盖传感器单元的覆盖层和由可膨胀合成树脂制成的热绝缘装置，在传感器单元中，包含压电陶瓷材料的压电层被多个电极夹在中间，热绝缘装置覆盖覆盖层的周围。在如上述构造的压力传感器中，甚至在包围压力传感器的周围温度或，严格说来，外界温度和压力传感器安装在其上的设备基底材料的温度激烈变化的情况下，由于在与由氯乙烯制成的传统覆盖层相比时，覆盖多个电极和压电层的热绝缘装置具有优良的热绝缘性，所以能抑制外部激烈的温度变化向内部压电层的传递。因而，能抑制由热电效应引起的电荷输出，由此能避免将由热电效应引起的输出错误地认作物体的接触的风险，从而使得能增加关于物体探测的可靠性。另外，本专利技术的压力传感器包括这样的事实，即传感器单元是缆索状传感器，其包括构成芯部单元的第一电极、覆盖第一电极的压电层和覆盖压电层外部的第二电极。根据该构造，能以良好的效率制成高灵敏度的细长传感器。另外，本专利技术的压力传感器包括这样的事实，即传感器单元是片状传感器，其如此形成，即压电层被第一电极和第二电极夹在中间。根据该构造，能通过简单的构造形成宽广面积的传感器。另外，本专利技术的压力传感器包括这样的事实，即热绝缘装置是具有形成于其中的空心部的弹性材料。根据该构造，可以获得能提供更高热绝缘效果的传感器。另外，在热绝缘装置由具有热绝缘性的弹性材料形成的情况下，有利于压电层在外来物开始与其接触时变形，从而使得能确保外来物的接触的探测。另外，本专利技术的压力传感器包括这样的事实，即热绝缘装置兼作覆盖层。由于这一点，能仅仅通过用由可膨胀合成树脂制成的热绝缘装置覆盖传感器单元的外部，避免由热电效应引起的错误认识。即，通过使得传统的覆盖层与由可膨胀合成树脂制成的热绝缘装置整体地形成，能通过极简单的构造确保热绝缘。另外，本专利技术的压力传感器包括这样的事实，即热绝缘装置包括用来将压力传感器安装在设备基底材料上的安装部。这能消除提供单独的安装装置的需要，由此实现安装操作的效率的改进。另外，根据本专利技术的压力传感器制造方法特征在于热绝缘装置通过挤压成形模制在传感器单元的外围上。在如上述设定的压力传感器制造方法中，由于以这样一种方式制作弹性材料，即通过一般的制造方法如挤压成形，使弹性材料覆盖包括多个电极和压电层的传感器单元的周围，所以能简单地和便宜地制造压力传感器。本专利技术的物体探测系统特征在于包括压力传感器和确定装置，确定装置用来基于压力传感器的输出信号确定外来物与压力传感器的接触，由此探测物体与设备的接触。另外，本专利技术的物体探测系统特征在于包括压力传感器和确定装置，压力传感器安装在设备的开口的边缘上或安装在打开和关闭所述开口的关闭件的边缘上，确定装置用来基于压力传感器的输出信号确定外来物与压力传感器的接触，由此探测在开口与关闭件之间的外来物的陷入。在如上述构造的物体探测系统中，能以高可靠性探测与物体接触或物体陷入，同时消除连接一个放电电路的需要，该放电电路充当克服热电效应的对策，否则热电效应将影响压力传感器。另外，通常，压力传感器沿着弹性边缘材料布置，弹性边缘材料安装在设备基底材料中的开口的边缘上。然而，在压力传感器中，覆盖多个电极和压电层的热绝缘装置能保证柔韧性和弹性边缘材料所需的减振特性，形成热绝缘装置的覆盖层本身能被制作成兼作具有安装部的弹性边缘材料，安装部安装在设备基底材料的边缘和所述开口上，从而使得能实现设备基底材料和开口上的安装特性的改进，和由于部件数量的减少而实现成本的减少。在本专利技术的压力传感器中，甚至在包围压力传感器的周围温度或，严格说来，外界温度和压力传感器安装在其上的设备基底材料的温度激烈变化的情况下，由于由可膨胀合成树脂制成的覆盖多个电极和压电层的热绝缘装置具有优良的热绝缘性或配备了具有形成于其中的空心部的弹性材料，所以外部激烈的温度变化不会传递到内部复合压电层。因而，能在不将许多成本花费在特别克服热电效应的对策上的情况下，抑制由热电效应引起的电荷输出，由此能避免将由热电效应引起的输出错误地认作物体的接触的风险，从而使得能增加关于物体探测的可靠性。另外，在热绝缘装置由具有热绝缘性的弹性材料形成的情况下，有助于在外来物开始与压电层接触时导致的压电层的变形，从而使得能确保外来物的接触的探测。另外，在本专利技术的压力传感器制造方法中，由于通过挤压成形制造压力传感器，所以能简单和便宜地制造压力传感器。另外，在本专利技术的物体探测系统中，即使在不连接一个放电电路的情况下，也能以高可靠性探测与物体的接触或物体的陷入，其中放电电路作为克服热电效应的对策，否则将引起热电效应。另外，通常，压力传感器沿着弹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力传感器包括：传感器单元，其中包含压电陶瓷材料的压电层被多个电极夹在中间；　覆盖所述传感器单元的覆盖层；和由可膨胀合成树脂制成的热绝缘装置，该热绝缘装置覆盖所述覆盖层的周围。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：荻野弘之，植田茂树，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]