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公開番号2025120499
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-15
出願番号2025102029,2023132344
出願日2025-06-18,2019-10-18
発明の名称アクセルペダル、ステアリング、ドア、ドア開閉システム
出願人ミネベアミツミ株式会社
代理人弁理士法人ITOH
主分類G01L 1/22 20060101AFI20250807BHJP(測定;試験)
要約【課題】高感度のセンサを備えたアクセルペダル等を提供する。
【解決手段】本アクセルペダルは、自動車のアクセルペダルであって、前記アクセルペダルの踏み込み力を検出するセンサを備え、前記センサは、可撓性を有する樹脂製の基材と、前記基材の一方の面に直接、金属、合金、又は、金属の化合物から形成された機能層と、前記機能層の一方の面に直接、Cr、CrN、及びCr₂Nを含む膜から形成された、α-Crを主成分とする抵抗体と、を有し、前記機能層は、前記α-Crの結晶成長を促進させ、前記α-Crを主成分とする膜を成膜する機能を有し、前記抵抗体の厚さは、0.05μm以上2μm以下であり、前記機能層の厚さは、1nm以上100nm以下であり、前記アクセルペダルの踏み込み力を前記抵抗体の抵抗値の変化として検出する。
【選択図】図25
特許請求の範囲【請求項１】
自動車のアクセルペダルであって、
前記アクセルペダルの踏み込み力を検出するセンサを備え、
前記センサは、
可撓性を有する樹脂製の基材と、
前記基材の一方の面に直接、金属、合金、又は、金属の化合物から形成された機能層と、
前記機能層の一方の面に直接、Ｃｒ、ＣｒＮ、及びＣｒ
２
Ｎを含む膜から形成された、α－Ｃｒを主成分とする抵抗体と、を有し、
前記機能層は、前記α－Ｃｒの結晶成長を促進させ、前記α－Ｃｒを主成分とする膜を成膜する機能を有し、
前記抵抗体の厚さは、０．０５μｍ以上２μｍ以下であり、
前記機能層の厚さは、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、
前記アクセルペダルの踏み込み力を前記抵抗体の抵抗値の変化として検出するアクセルペダル。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記センサは、
前記アクセルペダルの側面に設けられている請求項１に記載のアクセルペダル。
【請求項３】
前記アクセルペダルは、
剛性力の高い材質で形成されている請求項１又は２に記載のアクセルペダル。
【請求項４】
前記抵抗体は、
前記基材の一方の側に長手方向を第１方向に向けて並置された複数の第１抵抗部と、
前記基材の他方の側に長手方向を前記第１方向と交差する第２方向に向けて並置された複数の第２抵抗部と、を含む請求項１乃至３の何れか一項に記載のアクセルペダル。
【請求項５】
自動車のステアリングであって、
前記ステアリングのグリップ力を検出するセンサを備え、
前記センサは、
可撓性を有する樹脂製の基材と、
前記基材の一方の面に直接、金属、合金、又は、金属の化合物から形成された機能層と、
前記機能層の一方の面に直接、Ｃｒ、ＣｒＮ、及びＣｒ
２
Ｎを含む膜から形成された、α－Ｃｒを主成分とする抵抗体と、を有し、
前記機能層は、前記α－Ｃｒの結晶成長を促進させ、前記α－Ｃｒを主成分とする膜を成膜する機能を有し、
前記抵抗体の厚さは、０．０５μｍ以上２μｍ以下であり、
前記機能層の厚さは、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、
前記ステアリングのグリップ力を前記抵抗体の抵抗値の変化として検出するステアリング。
【請求項６】
剛性力の高い材料で形成された芯材と、
前記芯材の外周側を被覆する樹脂と、を有し、
前記センサは、
前記芯材の内部に設けられている請求項５に記載のステアリング。
【請求項７】
前記センサは、
前記芯材の内部の全周方向に設けられている請求項６に記載のステアリング。
【請求項８】
前記抵抗体は、
前記基材の一方の側に長手方向を第１方向に向けて並置された複数の第１抵抗部と、
前記基材の他方の側に長手方向を前記第１方向と交差する第２方向に向けて並置された複数の第２抵抗部と、を含む請求項５乃至７の何れか一項に記載のステアリング。
【請求項９】
自動車のドアであって、
インナーパネルと、
アウターパネルと、を有し、
前記アウターパネルの内側の所定位置に設けられ、当該所定位置の押圧力を検出するセンサを備え、
前記センサは、
可撓性を有する樹脂製の基材と、
前記基材の一方の面に直接、金属、合金、又は、金属の化合物から形成された機能層と、
前記機能層の一方の面に直接、Ｃｒ、ＣｒＮ、及びＣｒ
２
Ｎを含む膜から形成された、α－Ｃｒを主成分とする抵抗体と、を有し、
前記機能層は、前記α－Ｃｒの結晶成長を促進させ、前記α－Ｃｒを主成分とする膜を成膜する機能を有し、
前記抵抗体の厚さは、０．０５μｍ以上２μｍ以下であり、
前記機能層の厚さは、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、
前記アウターパネルの押圧力を前記抵抗体の抵抗値の変化として検出するドア。
【請求項１０】
複数の前記センサが前記アウターパネルの内側の複数箇所に設けられている請求項９に記載のドア。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサを備えた自動車のアクセルペダル、ステアリング、ドア、ドア開閉システムに関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
測定対象物に貼り付けて、測定対象物のひずみを検出するひずみゲージが知られている。ひずみゲージは、ひずみを検出する抵抗体を備えており、抵抗体の材料としては、例えば、Ｃｒ（クロム）やＮｉ（ニッケル）を含む材料が用いられている。又、抵抗体は、例えば、絶縁樹脂からなる基材上に形成されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－７４９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ひずみゲージを高い剛性を有する測定対象物に対して使用する場合には、高感度であることが要求されるが、従来のひずみゲージは感度が十分ではなかったため、高い剛性を有する測定対象物に対して使用することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、高感度のセンサを備えたアクセルペダル等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本アクセルペダルは、自動車のアクセルペダルであって、前記アクセルペダルの踏み込み力を検出するセンサを備え、前記センサは、可撓性を有する樹脂製の基材と、前記基材の一方の面に直接、金属、合金、又は、金属の化合物から形成された機能層と、前記機能層の一方の面に直接、Ｃｒ、ＣｒＮ、及びＣｒ
２
Ｎを含む膜から形成された、α－Ｃｒを主成分とする抵抗体と、を有し、前記機能層は、前記α－Ｃｒの結晶成長を促進させ、前記α－Ｃｒを主成分とする膜を成膜する機能を有し、前記抵抗体の厚さは、０．０５μｍ以上２μｍ以下であり、前記機能層の厚さは、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、前記アクセルペダルの踏み込み力を前記抵抗体の抵抗値の変化として検出する。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術によれば、高感度のセンサを備えたアクセルペダル等を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。
第１の実施の形態に係るひずみゲージを例示する断面図である。
第１の実施の形態に係るひずみゲージの製造工程を例示する図である。
第１の実施の形態の変形例１に係るひずみゲージを例示する断面図である。
第２の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。
第２の実施の形態に係るひずみゲージを例示する断面図である。
第２の実施の形態に係るひずみゲージの製造工程を例示する図（その１）である。
第２の実施の形態に係るひずみゲージの製造工程を例示する図（その２）である。
第２の実施の形態の変形例１に係るひずみゲージを例示する断面図である。
第２の実施の形態の変形例２に係るひずみゲージを例示する断面図である。
第３の実施の形態に係るセンサモジュールを例示する断面図である。
機能層の蛍光Ｘ線分析の結果を示す図である。
抵抗体のＸ線回折の結果を示す図である。
基材の膨張係数と抵抗体の内部応力との関係を示す図である。
基材の表面凹凸と抵抗体のピンホール数との関係を示す図である。
第４の実施の形態に係るセンサを例示する平面図である。
第４の実施の形態に係るセンサを例示する断面図である。
第５の実施の形態に係るセンサを例示する平面図である。
第５の実施の形態に係るセンサを例示する断面図である。
第５の実施の形態に係るセンサモジュールを例示するブロック図である。
第５の実施の形態に係るセンサモジュールの制御装置を例示するブロック図である。
第５の実施の形態の変形例１に係るセンサを例示する平面図である。
自動車が走行したときの空気の流れを例示する模式図である。
自動車のスポイラーにひずみゲージ３を取り付けた例を示す斜視図である。
自動車のアクセルペダルにひずみゲージ３を取り付けた例を示す斜視図である。
自動車のステアリングに専用センサを取り付けた比較例を示す斜視図である。
自動車のステアリングにひずみゲージ３を取り付けた例を示す断面図である。
自動車のステアリングにひずみゲージ３を取り付けた例を示す平面図である。
自動車のステアリングのグリップ力の検出について説明する模式図である。
自動車のドアにひずみゲージ３を取り付けた例を示す斜視図である。
自動車のドアにひずみゲージ３を取り付けた例を示す断面図である。
ひずみゲージ３を有する６軸力センサの例を示す斜視図である。
６軸力センサを配置する位置について説明する斜視図である。
自動車のワイパーにひずみゲージ３を取り付けた例を示す模式図である。
自動車のバンパーにひずみゲージ３を取り付けた例を示す模式図である。
自動車のエンジン及び過給機近傍にひずみゲージ３を配置した例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
〈第１の実施の形態〉
図１は、第１の実施の形態に係るひずみゲージを例示する平面図である。図２は、第１の実施の形態に係るひずみゲージを例示する断面図であり、図１のＡ－Ａ線に沿う断面を示している。図１及び図２を参照するに、ひずみゲージ１は、基材１０と、機能層２０と、抵抗体３０と、端子部４１と、カバー層６０とを有している。但し、機能層２０及びカバー層６０は必須の構成要素ではなく、性能向上等のため、必要に応じて設けることができる。なお、図１では、抵抗体３０を図示するために、便宜上、カバー層６０は外縁のみを破線で示している。
（【００１１】以降は省略されています）

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