JP2004189431A - Contact detection device and switchgear - Google Patents
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Abstract
【課題】従来、エレベータの扉への接触の検出にはセーフティーシューやリミットスイッチを用いていたが、感度が悪いという課題があった。
【解決手段】エレベータの扉4の端部に沿って配設された可撓性の圧電センサ9と、前記圧電センサの出力信号に基づき前記エレベータの扉への物体の接触を判定する判定手段13とを備えたことにより、エレベータの扉4に人体などが接触した場合に感度良く検知できる。
【選択図】 図1Conventionally, a safety shoe and a limit switch have been used to detect contact with an elevator door, but there has been a problem that sensitivity is poor.
A flexible piezoelectric sensor disposed along an end of an elevator door, and determination means for determining contact of an object to the elevator door based on an output signal of the piezoelectric sensor. Is provided, it is possible to detect with high sensitivity when a human body or the like comes into contact with the door 4 of the elevator.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エレベータ等の昇降機の扉への人体や物体等の接触を検出する接触検出装置および開閉装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のエレベータの扉への接触や挟み込みを検出する装置は、図9に示すように、エレベータの扉1に人体などが接触したり挟み込まれた場合に、セーフティーシュー2が押し込まれカムなどの機構を経た後に、スイッチ3で検知して扉が開くようにするものである(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−44148号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法では、セーフティーシューに挟まれてスイッチが起動するまで、時間がかかり感度が悪いという課題があった。
【0005】
本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、エレベータの扉に人体などが接触した場合に感度良く検知できる接触検出装置および開閉装置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、エレベータの扉の端部に沿って配設された可撓性の圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記エレベータの扉への物体の接触を判定する判定手段とを備えたことにより、エレベータの扉に人体などが接触した場合に感度良く検知できる接触検出装置および開閉装置を提供できる。
【0007】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するために請求項1の発明は、可撓性の圧電センサがエレベータの扉の端部に沿って配設された可撓性の圧電センサと、前記圧電センサの出力信号に基づき前記エレベータの扉への物体の接触を判定する判定手段とを備えたことにより、エレベータの扉に人体などが接触した場合に感度良く検知できる。また、請求項2の発明は、圧電センサを配設した弾性体と前記弾性体を支持しエレベータの扉に固定する支持部とを有したことにより、エレベータの扉に人体などが接触した場合に感度良く検知でき、扉からの接触検知装置の着脱が容易になり、メンテナンスがし易くなる。また、請求項3の発明は、弾性体と支持部を一体成形したことにより、製造工数がより少なくなり、作り易くなる。また、請求項4の発明は、扉の先端部に支持部を設け、前記支持部の先端部に開口部を設け、圧電センサは前記開口部から突出した凸部を有したことにより、圧電センサへの強い外力が掛かった場合にも断線などが起こりにくくすることができる。また、請求項5の発明は、弾性体の内部に空隙部を設けた構成によりさらに高感度になる。また、請求項6の発明は、判定手段が支持部に装着されたことにより、判定手段を別に設けて別々に着脱する必要がなく、一体で着脱することができる。また、請求項7の発明は、圧電センサが信号導出用の複数の電極と、前記電極間に接続された断線検出用の抵抗体とを有したもので、断線検出用の抵抗体により圧電センサの電極の断線を検出できるので、装置の信頼性が向上する。また、請求項8の発明は、圧電センサが信号導出用の複数の電極を有し、前記圧電センサの両端は判定手段に接続され、判定手段は前記電極の導通の有無を検出して前記圧電センサの断線を判定するので、装置の信頼性が向上する。また請求項9の発明は、請求項1ないし8のいずれか1項記載の接触検出装置と扉を駆動する駆動手段とを備え、判定手段の出力信号に基づき接触判定時には接触を解除するよう前記駆動手段を制御する制御手段を有したもので、接触判定時には接触を解除するので不要な挟み込みを防止することができる。
【0008】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図1から図8を参照して説明する。
【0009】
(実施例1)
実施例1の発明を図1を参照して説明する。図1は実施例1の発明の接触検出装置及び開閉装置の外観図で、エレベータの扉4に適用した場合を示している。図2は図1の扉4の端部5における要部断面構成図である。先ず、本発明の実施例1の接触検出装置の構成は以下の通りである。図1及び図2より、扉4はエレベータの籠体6に設け、開口部7を閉止する構成になっている。8は弾性体9を保持する支持部、10は圧電センサ、11は支持部8を扉4に固定する固定手段、12は支持部8に設けた空隙部である。空隙部12の中に判定手段13であるP板等が設置されている。圧電センサ10は、弾性体9の内部に設置されており、弾性体9には空隙部14を設けている。
【0010】
図3は圧電センサ10の構成図である。図3より、圧電センサ10は圧電材としての複合圧電体層15と、複合圧電体層15を挟む電極としての中心電極16及び外側電極17とを同心円状に積層して成形した同軸ケーブル状の構成を備えており、最外層に弾性体9を備え、全体として可撓性に優れた構成を有している。弾性体9は空隙部14を設け、支持部8と一体成形で形成している。
【0011】
圧電センサ10は以下の工程により製造される。最初に、塩素化ポリエチレンシートと(40〜70)vol%の圧電セラミック(ここでは、チタン酸ジルコン酸鉛)粉末がロール法によりシート状に均一に混合される。このシートを細かくペレット状に切断した後、これらのペレットは中心電極16と共に連続的に押し出されて複合圧電体層15を形成する。それから、外側電極17が複合圧電体層15の周囲に巻きつけられる。外側電極17を取り巻いて弾性体9と支持部8も連続的に押し出される。最後に、複合圧電体層15を分極するために、中心電極16と外側電極17の間に(5〜10)kV/mmの直流高電圧が印加される。
【0012】
上記のように支持体8と弾性体9を一体成形で形成することにより接着作業等が不要となり作業効率が向上する。
【0013】
なお、一体成形以外にも接着やビス止めなどで弾性体を支持部に固定する方式も可能である。
【0014】
空隙部14を設けることにより接触時に物体等による押圧が圧電センサ10に印加された際に、空隙部14がつぶれることにより圧電センサ10の変形度合いがより大きくなり、圧電センサ10からの出力信号が増大するので、接触検出時の検出荷重が低減でき、接触した物体へのストレスや損傷を低減することができ、感度良く検知することができる。なお、空隙部14を設けないで弾性体内部まで充填した形式でも従来よりも接触検知の感度は良い。
【0015】
上記塩素化ポリエチレンシートには、非晶質塩素化ポリエチレンと結晶性塩素化ポリエチレンの混合物を用いる。この場合、押し出しの加工性、可撓性、圧電特性等を考慮して、分子量6万〜15万の非晶質塩素化ポリエチレンを75wt%、結晶化度(15〜25)%で分子量20万〜40万の結晶性塩素化ポリエチレンを25wt%混合した塩素化ポリエチレンが好ましいことが実験的に見出された。この混合塩素化ポリエチレンは圧電セラミック粉末を約70vol%まで含むことができる。
【0016】
この混合塩素化ポリエチレンに圧電セラミック粉体を添加するとき、前もって圧電セラミック粉体をチタン・カップリング剤の溶液に浸漬・乾燥することが好ましい。この処理により、圧電セラミック粉体表面が、チタン・カップリング剤に含まれる親水基と疎水基で覆われる。親水基は圧電セラミック粉体同志の凝集を防止し、また、疎水基は混合塩素化ポリエチレンと圧電セラミック粉体との濡れ性を増加する。この結果、圧電セラミック粉体は混合塩素化ポリエチレン中に均一に、最大70vol%まで多量に添加することができる。上記チタン・カップリング剤溶液中の浸漬に代えて、混合塩素化ポリエチレンと圧電セラミック粉体のロール時にチタン・カップリング剤を添加することにより、上記と同じ効果の得られることが見出された。この処理は、特別にチタン・カップリング剤溶液中の浸漬処理を必要としない点で優れている。
【0017】
中心電極16は通常の金属単線導線や金属撚り線を用いてもよいが、ここでは絶縁性高分子繊維18の周囲に金属コイル19を巻いた電極を用いている。絶縁性高分子繊維18と金属コイル19としては、電気毛布において商業的に用いられているポリエステル繊維と銀を5wt%含む銅合金がそれぞれ好ましい。
【0018】
外側電極17は高分子層の上に金属膜の接着された帯状電極を用い、これを複合圧電体層15の周囲に巻きつけた構成としている。そして、高分子層としてはポリエチレン・テレフタレート(PET)を用い、この上にアルミニウム膜を接着した電極は、120℃で高い熱的安定性を有するとともに商業的にも量産されているので、外側電極17として好ましい。この電極を挟み込み判定手段13に接続する際にはアルミニウム膜を半田付けすることが困難なため、例えばカシメやハトメにより接続する。また、外側電極17のアルミニウム膜の回りに金属単線コイルや金属編線を巻き付けてアルミニウム膜と導通をとり、金属単線コイルや金属編線を挟み込み判定手段13に半田付けする構成としてもよく、半田付けが可能となるので作業の効率化が図れる。尚、圧電センサ10を外部環境の電気的雑音からシールドするために、外側電極17は部分的に重なるようにして複合圧電体層15の周囲に巻きつけることが好ましい。なお、アルミニウム膜の代わりに銅膜を用いると半田付けが容易になり作業の効率化が図れる。
【0019】
弾性体9としては、物体の接触や挟み込みによる押圧時に圧電センサ10が変形しやすいよう複合圧電層15よりも柔軟性及び可撓性の良いゴム等の弾性材料が用いられ、エレベータ部品としての耐熱性、耐寒性を考慮して選定し、具体的には−30℃〜85℃で可撓性の低下が少ないものを選定することが好ましい。このようなゴムとして、例えばエチレンプロピレンゴム(EPDM)、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、シリコンゴム(Si)、熱可塑性エラストマー等を用いればよい。以上のような構成により、圧電センサ10の最小曲率は半径5mmまで可能となった。
【0020】
また、支持部7には扉4に固定するための固定手段11を設けている。ここでは支持部8にねじ穴を設けねじで扉4に固定する方法を用いている。なお、ねじ以外にもはめ込み式や接着することも可能であるが着脱が困難になる。
【0021】
図4は圧電センサ10の要部構成図である。図1および図4より、圧電センサ10は扉4の端部5に沿って配設されている。圧電センサ10の一方の端部20には中心電極16と外側電極17との間に断線検出用の抵抗体としての第1の抵抗体(図示せず)が接続され、樹脂等でモールドされている。また、他方の端部には圧電センサ10と一体化して判定手段13が設けられている。21は電源供給用と検出信号の出力用のケーブル、22はコネクタである。端部20はおよび判定手段13は扉4の上端もしくは下端で折り返して、支持部8の空隙部12に配設されている。圧電センサ10と判定手段13は上記のように一体化してあるので、圧電センサ10と判定手段13とを接続するケーブル等が不要となり合理化できる。外来の電気的ノイズを除去するため判定手段13はシールド部材で全体を覆って電気的にシールドすることが好ましい。また、判定手段13の入出力部に貫通コンデンサやEMIフィルタ等を付加して強電界対策を行ってもよい。
【0022】
図5は実施例1の発明の接触検出装置及び開閉装置のブロック図である。図5より、23は第1の抵抗体、24は断線検出用の第2の抵抗体、25は圧電センサ10からの信号導出用の第3の抵抗体、26は圧電センサ10からの出力信号から所定の周波数成分のみを通過させる濾波部、27は濾波部26からの出力信号に基づき挟み込みを判定する判定部、28は第1〜第3の抵抗体により形成される電圧値から圧電センサ10の断線異常を判定する異常判定部、29は扉4を駆動する駆動手段、30は判定手段13の出力信号に基づき駆動手段29を制御する制御手段、31は判定手段13の判定結果をエレベータ内のパネル等で表示する表示部、34は電源部である。濾波部26は圧電センサ10の出力信号からエレベータの振動等に起因する不要な信号を除去し、物体の接触に特有な周波数成分を有した信号を抽出するような濾波特性を有する。濾波特性の決定にはエレベータの振動特性等を考慮して最適化すればよい。具体的には、エレベータ駆動等による振動を除去するため約10Hz以下の信号成分を抽出するローパスフィルタとすることが望ましい。
【0023】
次に作用について説明する。図1ないし図4に示したように、本実施例1では扉4とエレベータの開口部7との間に人体などが接触したことを検出するために、可撓性の圧電センサ10を扉4の端面部分に沿って屈曲可能に配設することができる。従って圧電センサ10を扉4の上端部や下端部まで配設し、屈曲させて折り返し、抵抗部20や判定手段13を空隙部12に配設することができる。これにより、支持体8と弾性体9の中に、抵抗部20と判定手段13とが配設できるので、支持体8の固定手段11であるねじを外すことにより扉4から一体で取り外すことができる。従って、ねじとコネクタ22を外すだけで取り替えができるので、メンテナンスがし易いという効果が得られる。なお、判定手段は、空隙部12以外の場所に配設することも可能である。
【0024】
また、扉の端面部分が屈曲していてもその端面部に沿って配設することが可能である。従って、扉の端面部が垂直でなくでも配設が可能であるので、剛性の強化やデザイン面での自由度が向上する。
【0025】
次に接触の判定手順について以下に説明する。扉4と開口部7との間に人体や物体が入り、扉4の端部5に配設した圧電センサ10と接触し、人体や物体の押圧により圧電センサ10が変形する。
【0026】
図6はこの際の濾波部26の出力信号V、接触判定部27の判定出力J、駆動手段29への印加電圧Vmを示す特性図である。図6において、縦軸は上から順にV、J、Vm、横軸は時刻tである。時刻t1でモータ29に+Vdの電圧を印加して扉4を閉止方向に駆動させる。接触が起こると圧電センサ10からは圧電効果により圧電センサ10の変形の加速度に応じた信号(図6の基準電位V0より大きな信号成分)が出力される。接触判定部27はVのV0からの振幅V−V0がD0以上ならば接触が生じたと判定し、時刻t0で判定出力としてLo→Hi→Loのバルス信号を出力する。制御手段30ではこのパルス信号があると駆動手段29への+Vdの電圧印加を停止し、表示部31に挟み込みが生じたことを表示させ、−Vdの電圧を一定時間印加して扉4を開方向へ駆動させ、接触を解除する。接触が判定されると表示部31から警報を発生する構成としてもよい。尚、接触を解除する際、圧電センサ10からは変形が復元する加速度に応じた信号(図6の基準電位V0より小さな信号成分)が出力される。
【0027】
なお、接触の際、VがV0より大となるか小となるかは、圧電センサ10の屈曲方向や分極方向、電極の割付け(どちらを基準電位とするか)、圧電センサ10の支持方向により変わるため、接触判定部27でVのV0からの振幅|V−V0|に基づき接触を判定する構成としてもよく、VのV0に対する大小によらず接触を判定することができる。
【0028】
次に、異常判定部28での断線判定の手順を以下に示す。図5において、第1〜第3の抵抗体の抵抗値をそれぞれR1、R2、R3、P点の電圧をVp、電源32の電圧をVsとする。R1、R2、R3は通常数メガ〜数十メガオームの抵抗値が用いられる。圧電センサ10の電極が正常の場合、VpはVsに対して、R2とR3の並列抵抗とR1との分圧値となる。ここで、複合圧電体層15の抵抗値は通常数百メガオーム以上であるのでR2、R3の並列抵抗値にはほとんど寄与しないため上記分圧値の算出には無視するものとする。圧電センサ10の電極が断線すると等価的にはPa点またはPb点がオープンとなるので、VpはR2とR3の分圧値となる。電極がショートすると等価的にはPa点とPb点がショートすることになるので、VpはVsに等しくなる。このように異常判定部28でVpの値に基づいて圧電センサ10の電極の断線やショートといった異常を検出するので、信頼性を向上することができる。
【0029】
上記作用により、可撓性の圧電センサ10がエレベータの扉4の端面に沿って屈曲可能に配設されているので、接触を感度良く検出することができる。
【0030】
また、圧電センサの最小曲率が半径5mmであり、最小曲率半径5mmまでの扉4の屈曲部に対して配設可能となるので、剛性の強化やデザイン面での自由度が向上する。
【0031】
また、圧電センサが信号導出用の複数の電極と、前記電極間に接続された断線検出用の抵抗体とを有しており、断線検出用の抵抗体により圧電センサの電極の断線を検出できるので、装置の信頼性が向上する。
【0032】
さらに、圧電センサによる接触検出装置と扉を駆動する駆動手段とを備え、判定手段の出力信号に基づき接触判定時には接触を解除するよう前記駆動手段を制御する制御手段を有しており、接触判定時には接触を解除するので、強い接触による打撲や転倒などの事故をを防止したり、不要な挟み込みを防止する開閉装置を提供することができる。
【0033】
なお、上述したように圧電センサ10の複合圧電体層15の原料として、非晶質塩素化ポリエチレンと結晶性塩素化ポリエチレンの混合物が用いられるが、非晶質塩素化ポリエチレンのみを用いると、約80vol%までの圧電セラミック粉体が添加でき、このペレットは容易に押出しできる。押出された複合圧電体層15も優れた可撓性を有する。しかし、この複合圧電体層15は剛性が小さいために、約80℃以上で変形し易い点で実用的でない。120℃でもほとんど変形しないほどの十分な剛性をこの複合圧電体層15に付与するためには、加硫が必要である。他方、結晶性塩素化ポリエチレンのみを用いると、この複合圧電体層15は120℃でもほとんど変形しないほどの十分な剛性を有するので、加硫を必要としないが、押出しが困難である。また、圧電セラミック粉体は約40vol%までしか添加できない。
【0034】
本発明の圧電センサ10は、非晶質塩素化ポリエチレンと結晶性塩素化ポリエチレンと圧電セラミック粉体とを含む混合組成物からなる複合圧電体層15を有し、複合圧電体層15は非晶質塩素化ポリエチレンの有する可撓性と結晶性塩素化ポリエチレンの有する高温耐久性といった、両者の利点を併せ持ち、120℃で1000時間以上動作できる。また、本発明の圧電センサ10は、一般の合成ゴムの製造に必要な加硫工程は不要である。
【0035】
以上の構成によりエレベータの扉4の厚さより薄い範囲で接触検出装置を設置することができるので、従来のようなセーフティーシューや機構などが不要になり、その厚みの分だけエレベータの籠体内部の容積を大きく取ることができる。
【0036】
(実施例2)
実施例2の発明を図7を参照して説明する。図7は実施例2の発明の接触検出装置及び開閉装置の要部断面図である。実施例2が実施例1と相違する点は、扉4の先端部に支持部33を設け、前記支持部33の先端部に開口部34を設け、圧電センサ35を配設した弾性体36は前記開口部34から突出した凸部37を有している。弾性体36は支持部33に設けた保持部38に設置されている。
【0037】
上記構成によりエレベータの扉4が稼動してその先端部に人体や物体などが接触すると突起部37を押し、圧電センサ35がその加速度を検知する。以下の動作は実施例1と同様である。上記構成により、扉4の先端部に強い力が掛かっても圧電センサ35が断線することなく接触を検知することができる。
【0038】
(実施例3)
実施例3の発明を図8及び図9を参照して説明する。図8は実施例3の発明の接触検出装置及び開閉装置の要部断面図である。実施例3が実施例2と相違する点は、扉4の先端部に支持部39を設け、前記支持部39の先端部に開口部40を設け、圧電センサ41を配設した弾性体42は前記開口部40から突出した凸部43を有している。弾性体42は支持部39に設けた保持部44に設置されおり、空隙部45を設けている。
【0039】
上記構成によりエレベータの扉4が稼動してその先端部に人体や物体などが接触すると突起部37を押し、圧電センサ41がその加速度を検知する。以下の動作は実施例1と同様である。上記構成により、扉4の先端部に強い力が掛かっても圧電センサ41が断線することなく接触を検知することができ、空隙部45を設けることにより接触時に物体等による押圧が圧電センサ41に印加された際に、空隙部45がつぶれることにより圧電センサ41の変形度合いがより大きくなり、圧電センサ41からの出力信号が増大するので、接触検出時の検出荷重が低減でき、接触した物体へのストレスや損傷を低減することができ、感度良く検知することができる。
【0040】
また、実施例1〜実施例3では本発明をエレベータの扉で片側扉に適用した事例について述べたが、両側扉や上下に開閉する扉に適用しても良く、圧電センサを配設する場所に屈曲部があっても誤検出無く接触や挟み込みを検出できる。
【0041】
また、実施例1〜実施例3では可撓性の圧電センサを扉に配設した構成であったが、圧電センサの代わりに電極間の静電容量を検出するタイブの感圧手段や、圧力により導電率の変化するタイプの感圧手段等、他の感圧手段を用いてもよい。
【0042】
【発明の効果】
上記発明によれば、可撓性の圧電センサがエレベータの扉の端面部分に沿って屈曲可能に配設されているので、扉および配設時に屈曲部があっても誤検出無く接触を検出できるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の発明の接触検出装置及び開閉装置の外観図
【図2】同実施例1の発明の要部断面構成図
【図3】同装置の圧電センサの構成図
【図4】同装置の圧電センサの要部構成図
【図5】同装置のブロック図
【図6】同装置の濾波部からの出力信号V、接触判定部の判定出力J、駆動手段への印加電圧Vmを示す特性図
【図7】実施例2の発明の接触検出装置及び開閉装置の要部断面構成図
【図8】実施例3の発明の接触検出装置及び開閉装置の要部断面構成図
【図9】従来のエレベータの扉の構成図
【符号の説明】
4 扉
5 端部
8、33、39 支持部
9、36、42 弾性体
10、35、41 圧電センサ
13 判定手段
16 中心電極(電極)
17 外側電極(電極)
23 第1の抵抗体(抵抗体)
29 駆動手段
30 制御手段
34、40 開口部
37、43 凸部
45 空隙部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a contact detection device that detects contact of a human body, an object, or the like with a door of an elevator such as an elevator, and an opening / closing device.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 9, a conventional device for detecting contact or entrapment of an elevator door, when a human body or the like comes into contact with or is entrapped in an
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-44148 A
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method has a problem that it takes time until the switch is activated by being sandwiched between the safety shoes and the sensitivity is poor.
[0005]
An object of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a contact detection device and an opening / closing device capable of detecting, with high sensitivity, when a human body or the like touches an elevator door.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a flexible piezoelectric sensor disposed along an end of an elevator door, and contacts an object to the elevator door based on an output signal of the piezoelectric sensor. By providing the determination means, it is possible to provide a contact detection device and an opening / closing device that can detect with high sensitivity when a human body or the like comes into contact with an elevator door.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
In order to solve the above-mentioned problem, the invention of
[0008]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0009]
(Example 1)
The first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an external view of a contact detection device and an opening / closing device according to the first embodiment of the invention, and shows a case where the invention is applied to an
[0010]
FIG. 3 is a configuration diagram of the
[0011]
The
[0012]
By forming the
[0013]
In addition, other than the integral molding, a method of fixing the elastic body to the supporting portion by bonding or screwing is also possible.
[0014]
By providing the
[0015]
For the chlorinated polyethylene sheet, a mixture of amorphous chlorinated polyethylene and crystalline chlorinated polyethylene is used. In this case, 75 wt% of amorphous chlorinated polyethylene having a molecular weight of 60,000 to 150,000 and a molecular weight of 200,000 at a crystallinity (15 to 25)% are taken into consideration in consideration of the workability, flexibility, piezoelectric characteristics, and the like of extrusion. It has been experimentally found that a chlorinated polyethylene in which wt400,000 crystalline chlorinated polyethylene is mixed at 25 wt% is preferable. The mixed chlorinated polyethylene can include up to about 70 vol% piezoceramic powder.
[0016]
When the piezoelectric ceramic powder is added to the mixed chlorinated polyethylene, it is preferable that the piezoelectric ceramic powder is immersed and dried in a solution of a titanium coupling agent in advance. By this treatment, the surface of the piezoelectric ceramic powder is covered with the hydrophilic groups and the hydrophobic groups contained in the titanium coupling agent. The hydrophilic group prevents aggregation of the piezoelectric ceramic powders, and the hydrophobic group increases the wettability between the mixed chlorinated polyethylene and the piezoelectric ceramic powder. As a result, the piezoelectric ceramic powder can be uniformly added to the mixed chlorinated polyethylene in a large amount up to 70 vol%. Instead of immersion in the above-mentioned titanium coupling agent solution, it was found that the same effect as above was obtained by adding the titanium coupling agent at the time of rolling the mixed chlorinated polyethylene and the piezoelectric ceramic powder. . This treatment is excellent in that no special immersion treatment in a titanium coupling agent solution is required.
[0017]
As the
[0018]
The
[0019]
As the
[0020]
Further, the
[0021]
FIG. 4 is a configuration diagram of a main part of the
[0022]
FIG. 5 is a block diagram of the contact detection device and the opening / closing device of the first embodiment. 5, 23 is a first resistor, 24 is a second resistor for detecting disconnection, 25 is a third resistor for deriving a signal from the
[0023]
Next, the operation will be described. As shown in FIGS. 1 to 4, in the first embodiment, a flexible
[0024]
Further, even if the end face of the door is bent, it is possible to dispose it along the end face. Therefore, since the door can be disposed even if the end face is not vertical, the rigidity is enhanced and the degree of freedom in design is improved.
[0025]
Next, a procedure for determining contact will be described below. A human body or an object enters between the
[0026]
FIG. 6 is a characteristic diagram showing the output signal V of the
[0027]
Whether V is larger or smaller than V0 at the time of contact depends on the bending direction and the polarization direction of the
[0028]
Next, the procedure of disconnection determination in the
[0029]
Due to the above-described operation, the flexible
[0030]
In addition, the minimum curvature of the piezoelectric sensor is 5 mm in radius, and the piezoelectric sensor can be disposed on the bent portion of the
[0031]
Further, the piezoelectric sensor has a plurality of electrodes for signal derivation and a disconnection detecting resistor connected between the electrodes, and the disconnection of the electrode of the piezoelectric sensor can be detected by the disconnection detecting resistor. Therefore, the reliability of the device is improved.
[0032]
The apparatus further includes a contact detection device using a piezoelectric sensor and a driving unit that drives the door, and a control unit that controls the driving unit to release the contact when the contact is determined based on an output signal of the determination unit. Since the contact is sometimes released, it is possible to provide an opening / closing device that prevents an accident such as a bruise or a fall due to strong contact, or that prevents unnecessary pinching.
[0033]
As described above, a mixture of amorphous chlorinated polyethylene and crystalline chlorinated polyethylene is used as a raw material of the composite
[0034]
The
[0035]
With the above configuration, the contact detection device can be installed in a range thinner than the thickness of the
[0036]
(Example 2)
A second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a sectional view of a main part of a contact detection device and an opening / closing device according to the second embodiment of the invention. The second embodiment is different from the first embodiment in that an
[0037]
With the above configuration, when the
[0038]
(Example 3)
A third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a sectional view of a main part of a contact detection device and an opening / closing device according to the third embodiment of the invention. The third embodiment is different from the second embodiment in that an
[0039]
With the above configuration, when the
[0040]
Further, in the first to third embodiments, the present invention is applied to the case where the present invention is applied to a single-sided door as an elevator door. Even if there is a bent portion, contact or pinching can be detected without erroneous detection.
[0041]
In the first to third embodiments, the flexible piezoelectric sensor is provided on the door. However, instead of the piezoelectric sensor, a type of pressure sensing means for detecting the capacitance between the electrodes and Other pressure-sensitive means, such as a pressure-sensitive means of which conductivity changes depending on the pressure, may be used.
[0042]
【The invention's effect】
According to the above invention, since the flexible piezoelectric sensor is disposed to bend along the end surface of the door of the elevator, even if there is a bent portion at the time of disposing the door and the door, contact can be detected without erroneous detection. There is such an effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external view of a contact detection device and an opening / closing device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional configuration view of a main part of the first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of a main part of a piezoelectric sensor of the device. FIG. 5 is a block diagram of the device. FIG. 6 is an output signal V from a filtering unit of the device, a determination output J of a contact determination unit, and a signal to a driving unit. FIG. 7 is a characteristic diagram showing an applied voltage Vm. FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a contact detection device and a switching device according to a second embodiment of the invention. FIG. Fig. 9: Configuration diagram of a conventional elevator door [Explanation of reference numerals]
4
17 Outer electrode (electrode)
23 1st resistor (resistor)
29 Driving means 30 Control means 34, 40
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- 2002-12-12 JP JP2002360551A patent/JP2004189431A/en active Pending
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