JP2002195894A - 感圧センサ - Google Patents
感圧センサInfo
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- E05F15/40—Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
- E05F15/42—Detection using safety edges
- E05F15/44—Detection using safety edges responsive to changes in electrical conductivity
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H3/00—Mechanisms for operating contacts
- H01H3/02—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch
- H01H3/14—Operating parts, i.e. for operating driving mechanism by a mechanical force external to the switch adapted for operation by a part of the human body other than the hand, e.g. by foot
- H01H3/141—Cushion or mat switches
- H01H3/142—Cushion or mat switches of the elongated strip type
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Y10T29/49764—Method of mechanical manufacture with testing or indicating
- Y10T29/49771—Quantitative measuring or gauging
- Y10T29/49776—Pressure, force, or weight determining
Landscapes
- Push-Button Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構造が簡単であり、容易かつ低コストに製造
することができるとともに、断面サイズの小型化に適
し、大きな曲率で湾曲配置しても適切に機能し得る感圧
センサを提供する。 【解決手段】 この感圧センサ１０では、外部電極であ
る弾性導電チューブ１１と、その内部に設けられる中心
電極部材１３との間に、アラミド繊維等の絶縁性の複数
の糸材が編み合わされてなる編組部材１５が介装されて
おり、圧力印加時に弾性導電チューブ１１と中心電極部
材１３とが編組部材１５の編み目の隙間部を介して電気
接触し、圧力が検出される。中心電極部材１３は、アラ
ミド繊維からなる中心補強部材上に弾性絶縁材料が被覆
されて構成された中心部材２１の外周に、導電性の金属
線２３がコイル状に横巻きされて形成されている。
することができるとともに、断面サイズの小型化に適
し、大きな曲率で湾曲配置しても適切に機能し得る感圧
センサを提供する。 【解決手段】 この感圧センサ１０では、外部電極であ
る弾性導電チューブ１１と、その内部に設けられる中心
電極部材１３との間に、アラミド繊維等の絶縁性の複数
の糸材が編み合わされてなる編組部材１５が介装されて
おり、圧力印加時に弾性導電チューブ１１と中心電極部
材１３とが編組部材１５の編み目の隙間部を介して電気
接触し、圧力が検出される。中心電極部材１３は、アラ
ミド繊維からなる中心補強部材上に弾性絶縁材料が被覆
されて構成された中心部材２１の外周に、導電性の金属
線２３がコイル状に横巻きされて形成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、感圧センサに関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の感圧センサとしては、特開平１０
−２８１９０６号公報記載のものがある。この感圧セン
サは、図８に示すように、細長形状の弾性絶縁体１の内
部に長手方向に延びる空隙１ａを形成し、弾性絶縁体１
の肉厚内に周方向に間隔をあけて複数の電極線３Ａ〜３
Ｄが埋め込まれて形成されている。複数の電極線３Ａ〜
３Ｄは、空隙１ａの回りに螺旋状に撚り合わされるよう
にして埋め込まれており、その外周面の周方向の一区間
が空隙１ａ内に露出している。そして、圧力印加により
弾性絶縁体１が空隙１ａが押しつぶされるように弾性変
形すると、電極線３Ａ〜３Ｄ同士が互いに接触して導通
し、圧力が検知されるようになっている。
−２８１９０６号公報記載のものがある。この感圧セン
サは、図８に示すように、細長形状の弾性絶縁体１の内
部に長手方向に延びる空隙１ａを形成し、弾性絶縁体１
の肉厚内に周方向に間隔をあけて複数の電極線３Ａ〜３
Ｄが埋め込まれて形成されている。複数の電極線３Ａ〜
３Ｄは、空隙１ａの回りに螺旋状に撚り合わされるよう
にして埋め込まれており、その外周面の周方向の一区間
が空隙１ａ内に露出している。そして、圧力印加により
弾性絶縁体１が空隙１ａが押しつぶされるように弾性変
形すると、電極線３Ａ〜３Ｄ同士が互いに接触して導通
し、圧力が検知されるようになっている。
【０００３】この感圧センサの製造方法としては、空隙
１ａと同一形状のスペーサと複数の電極線３Ａ〜３Ｄと
を撚り合わせて撚り線を作成し、その撚り線に弾性絶縁
体１を被覆した後、スペーサを引き抜くことにより作成
する方法が提案されている。
１ａと同一形状のスペーサと複数の電極線３Ａ〜３Ｄと
を撚り合わせて撚り線を作成し、その撚り線に弾性絶縁
体１を被覆した後、スペーサを引き抜くことにより作成
する方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の感圧センサでは、その構造上、スペーサと電極線
３Ａ〜３Ｄとの撚り合わせ、およびその後のスペーサの
引き抜きという複雑な製造工程が必要であり、高コスト
であるという問題がある。
従来の感圧センサでは、その構造上、スペーサと電極線
３Ａ〜３Ｄとの撚り合わせ、およびその後のスペーサの
引き抜きという複雑な製造工程が必要であり、高コスト
であるという問題がある。
【０００５】また、中心部に空隙１ａを形成する必要性
および弾性絶縁体１の肉厚内に電極線３Ａ〜３Ｄを埋め
込む必要性等から、センサの断面サイズが大型化にな
り、小型化に適さないという問題もある。
および弾性絶縁体１の肉厚内に電極線３Ａ〜３Ｄを埋め
込む必要性等から、センサの断面サイズが大型化にな
り、小型化に適さないという問題もある。
【０００６】さらに、電極線３Ａ〜３Ｄ同士を積極的に
離間させて絶縁する手段が設けられていないため、感圧
センサを湾曲配置した場合などにその湾曲部で電極線３
Ａ〜３Ｄが誤って接触してしまい誤検知が生じるおそれ
があるという問題もある。
離間させて絶縁する手段が設けられていないため、感圧
センサを湾曲配置した場合などにその湾曲部で電極線３
Ａ〜３Ｄが誤って接触してしまい誤検知が生じるおそれ
があるという問題もある。
【０００７】そこで、前記問題点に鑑み、本発明の第１
の目的は、構造が簡単であり、容易かつ低コストに製造
することができる感圧センサを提供することである。
の目的は、構造が簡単であり、容易かつ低コストに製造
することができる感圧センサを提供することである。
【０００８】また、本発明の第２の目的は、断面サイズ
の小型化に適し、大きな曲率で湾曲配置しても適切に機
能し得る感圧センサを提供することである。
の小型化に適し、大きな曲率で湾曲配置しても適切に機
能し得る感圧センサを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段は、対向配置された第１および第２の電極
部材が圧力印加により互いに接触して電気的に導通する
ことにより圧力を検出する感圧センサであって、前記第
１の電極部材と前記第２の電極部材との間に、絶縁材料
により構成され、圧力印加時にその編み目の隙間部を介
して前記第１の電極部材と前記第２の電極部材との電気
接触を許容する一方、非圧力印加時には前記第１の電極
部材と前記第２の電極部材とを離間させて絶縁する編組
部材が設けられることを特徴とする。
の技術的手段は、対向配置された第１および第２の電極
部材が圧力印加により互いに接触して電気的に導通する
ことにより圧力を検出する感圧センサであって、前記第
１の電極部材と前記第２の電極部材との間に、絶縁材料
により構成され、圧力印加時にその編み目の隙間部を介
して前記第１の電極部材と前記第２の電極部材との電気
接触を許容する一方、非圧力印加時には前記第１の電極
部材と前記第２の電極部材とを離間させて絶縁する編組
部材が設けられることを特徴とする。
【００１０】好ましくは、前記編組部材は、絶縁性の繊
維により形成された複数の糸材が編まれて形成されてお
り、前記糸材は、その表面に絶縁性の樹脂またはゴムが
塗布されることにより、あるいは内部に絶縁性の樹脂が
含浸されることにより結束されているのがよい。
維により形成された複数の糸材が編まれて形成されてお
り、前記糸材は、その表面に絶縁性の樹脂またはゴムが
塗布されることにより、あるいは内部に絶縁性の樹脂が
含浸されることにより結束されているのがよい。
【００１１】また、好ましくは、前記第１の電極部材
は、弾性導電材料により構成された弾性導電チューブで
あり、前記第２の電極部材は、折曲げ可能な一方向に細
長い細長形状を有し、前記弾性導電チューブ内に設けら
れる中心電極部材であり、前記編組部材は、前記中心電
極部材の外周面を覆うように前記中心電極部材と前記弾
性導電チューブとの間に設けられているのがよい。
は、弾性導電材料により構成された弾性導電チューブで
あり、前記第２の電極部材は、折曲げ可能な一方向に細
長い細長形状を有し、前記弾性導電チューブ内に設けら
れる中心電極部材であり、前記編組部材は、前記中心電
極部材の外周面を覆うように前記中心電極部材と前記弾
性導電チューブとの間に設けられているのがよい。
【００１２】さらに、好ましくは、前記中心電極部材
は、所定の引っ張り強度および折曲げ変形に対する復元
性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する細長形状の
中心部材と、前記中心部材の外周にコイル状に横巻きさ
れた導電性の金属線と、を備えているのがよい。
は、所定の引っ張り強度および折曲げ変形に対する復元
性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する細長形状の
中心部材と、前記中心部材の外周にコイル状に横巻きさ
れた導電性の金属線と、を備えているのがよい。
【００１３】また、好ましくは、前記中心電極部材は、
前記編組部材の内側において、前記金属線の上から前記
中心部材の外周面を覆うように設けられる導電樹脂また
は導電ゴムからなる導電被覆層を、さらに備えるのがよ
い。
前記編組部材の内側において、前記金属線の上から前記
中心部材の外周面を覆うように設けられる導電樹脂また
は導電ゴムからなる導電被覆層を、さらに備えるのがよ
い。
【００１４】さらに、好ましくは、前記弾性導電チュー
ブは、前記弾性導電材料が前記編組部材の上から前記中
心電極部材の外周上に押出成形されて形成されているの
がよい。
ブは、前記弾性導電材料が前記編組部材の上から前記中
心電極部材の外周上に押出成形されて形成されているの
がよい。
【００１５】また、好ましくは、前記中心電極部材は、
複数の金属素線を撚り合わせて、あるいは結束して構成
されているのがよい。
複数の金属素線を撚り合わせて、あるいは結束して構成
されているのがよい。
【００１６】さらに、好ましくは、前記中心電極部材
は、単一の金属線によって構成されているのがよい。
は、単一の金属線によって構成されているのがよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞図１は本発明の
第１実施形態に係る感圧センサの一部破断側面図であ
り、図２は図１の感圧センサの断面図である。この感圧
センサ１０は、図１および図２に示すように、弾性導電
チューブ（第１の電極部材）１１と、中心電極部材（第
２の電極部材）１３と、編組部材１５とを備えている。
なお、この感圧センサ１０に用いられる材料は、−４０
℃〜８０℃の温度範囲に対応可能なものが用いられてい
る。
第１実施形態に係る感圧センサの一部破断側面図であ
り、図２は図１の感圧センサの断面図である。この感圧
センサ１０は、図１および図２に示すように、弾性導電
チューブ（第１の電極部材）１１と、中心電極部材（第
２の電極部材）１３と、編組部材１５とを備えている。
なお、この感圧センサ１０に用いられる材料は、−４０
℃〜８０℃の温度範囲に対応可能なものが用いられてい
る。
【００１８】弾性導電チューブ１１は、弾性材料（シリ
コーンゴム、ＥＰＤＭ等）に導体粉（カーボン粉等）を
混入させてなる弾性導電材料により形成されたチューブ
部材であり、ここでは円環状の断面形状を有している。
コーンゴム、ＥＰＤＭ等）に導体粉（カーボン粉等）を
混入させてなる弾性導電材料により形成されたチューブ
部材であり、ここでは円環状の断面形状を有している。
【００１９】中心電極部材１３は、折曲げ可能な一方向
に細長い細長形状を有し、弾性導電チューブ１１内に設
けられる。この中心電極部材１３は、図１および図２に
示すように、所定の引っ張り強度および折曲げ変形に対
する復元性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する断
面円形の細長形状の折曲げ変形容易な中心部材２１と、
中心部材２１の外周に所定のピッチでコイル状に密に横
巻きされた導電性の細径の金属線２３とを備えている。
金属線２３の材料としては、ニッケル合金、銅、銅合
金、ニクロム等が用いられる。ここで、金属線２３は、
位置ずれ防止等のため、図３に示すように、その断面の
一部（ここでは半分適度）が中心部材２１の表面にめり
込むようにして巻き付けられている。
に細長い細長形状を有し、弾性導電チューブ１１内に設
けられる。この中心電極部材１３は、図１および図２に
示すように、所定の引っ張り強度および折曲げ変形に対
する復元性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する断
面円形の細長形状の折曲げ変形容易な中心部材２１と、
中心部材２１の外周に所定のピッチでコイル状に密に横
巻きされた導電性の細径の金属線２３とを備えている。
金属線２３の材料としては、ニッケル合金、銅、銅合
金、ニクロム等が用いられる。ここで、金属線２３は、
位置ずれ防止等のため、図３に示すように、その断面の
一部（ここでは半分適度）が中心部材２１の表面にめり
込むようにして巻き付けられている。
【００２０】中心部材２１は、図２に示すように、高い
引っ張り強度を有する中心補強部材（テンションメンバ
ー）２１ａと、その中心補強部材２１ａの周囲に押出成
形により設けられた弾性材料（ここでは弾性絶縁材料）
からなる弾性層（ここでは弾性絶縁層）２１ｂとを備え
ている。中心補強部材２１ａの材料としては、引っ張り
強度の強い繊維（アラミド繊維等）を撚り合わせたある
いは束ねたものが用いられる。弾性絶縁層２１ｂの弾性
絶縁材料としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＥＰ
ＤＭ等が用いられる。
引っ張り強度を有する中心補強部材（テンションメンバ
ー）２１ａと、その中心補強部材２１ａの周囲に押出成
形により設けられた弾性材料（ここでは弾性絶縁材料）
からなる弾性層（ここでは弾性絶縁層）２１ｂとを備え
ている。中心補強部材２１ａの材料としては、引っ張り
強度の強い繊維（アラミド繊維等）を撚り合わせたある
いは束ねたものが用いられる。弾性絶縁層２１ｂの弾性
絶縁材料としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ＥＰ
ＤＭ等が用いられる。
【００２１】ここで、本実施形態では、感圧センサ１０
の組み立ては、中心電極部材１３に後述する編組部材１
５を装着した状態で、中心電極部材１３を編組部材１５
とともに弾性導電チューブ１１内に挿入して組み立てる
ことを想定しているが、変形例として後述するよるよう
に、弾性導電材料を編組部材１５の上から中心電極部材
１３上に押出成形して弾性導電チューブ１１を形成する
ようにしてもよい。
の組み立ては、中心電極部材１３に後述する編組部材１
５を装着した状態で、中心電極部材１３を編組部材１５
とともに弾性導電チューブ１１内に挿入して組み立てる
ことを想定しているが、変形例として後述するよるよう
に、弾性導電材料を編組部材１５の上から中心電極部材
１３上に押出成形して弾性導電チューブ１１を形成する
ようにしてもよい。
【００２２】編組部材１５は、図４に示すように、絶縁
性の繊維（アラミド繊維やナイロン繊維等）により形成
された複数の糸材１５ａが円筒形に編まれて形成されて
おり、図１および図２に示すように、中心電極部材１３
の外周面を覆うように中心電極部材１３と弾性導電チュ
ーブ１１の内周面との間に設けられている。糸材１５ａ
の材料としては、機械的強度、および編組部材１５の厚
み方向の圧縮に対する復元性の観点から、ここではアラ
ミド繊維が用いられているが、ナイロン繊維やガラス繊
維等の他の繊維材料を用いてもよい。また、糸材１５ａ
を繊維ではなく、絶縁性の１本の線状素材（ゴム糸等）
により形成してもよい。
性の繊維（アラミド繊維やナイロン繊維等）により形成
された複数の糸材１５ａが円筒形に編まれて形成されて
おり、図１および図２に示すように、中心電極部材１３
の外周面を覆うように中心電極部材１３と弾性導電チュ
ーブ１１の内周面との間に設けられている。糸材１５ａ
の材料としては、機械的強度、および編組部材１５の厚
み方向の圧縮に対する復元性の観点から、ここではアラ
ミド繊維が用いられているが、ナイロン繊維やガラス繊
維等の他の繊維材料を用いてもよい。また、糸材１５ａ
を繊維ではなく、絶縁性の１本の線状素材（ゴム糸等）
により形成してもよい。
【００２３】ここで、編組部材１５の糸材１５ａは、使
用によるばらけ防止のため、その表面に樹脂またはゴム
が塗布されることにより、あるいは内部に樹脂が含浸さ
れることにより結束されている。なお、編組部材１５の
形成は、このように結束された糸材１５ａを中心電極部
材１３上で円筒形に連続的に編み上げてゆくことにより
行われる。このとき、編組部材１５の位置ずれ防止のた
め、編組部材１５が中心電極部材１３を締め付けるよう
にして糸材１５ａを編み上げてゆくのがよい。
用によるばらけ防止のため、その表面に樹脂またはゴム
が塗布されることにより、あるいは内部に樹脂が含浸さ
れることにより結束されている。なお、編組部材１５の
形成は、このように結束された糸材１５ａを中心電極部
材１３上で円筒形に連続的に編み上げてゆくことにより
行われる。このとき、編組部材１５の位置ずれ防止のた
め、編組部材１５が中心電極部材１３を締め付けるよう
にして糸材１５ａを編み上げてゆくのがよい。
【００２４】編組部材１５は、図１および図２に示すよ
うに、感圧センサ１０に圧力が印加されていない状態で
は、中心電極部材１５（特に、金属線２３）と弾性導電
チューブ１１とを離間させて電気的に絶縁するようにな
っている。
うに、感圧センサ１０に圧力が印加されていない状態で
は、中心電極部材１５（特に、金属線２３）と弾性導電
チューブ１１とを離間させて電気的に絶縁するようにな
っている。
【００２５】一方、編組部材１５は、感圧センサ１０に
所定強度の圧力が印加されて、弾性導電チューブ１１の
内部空洞が押しつぶされるように弾性変形し、弾性導電
チューブ１１が編組部材１５を介して中心電極部材１３
に所定強度で押し付けられると、その編み目の隙間部３
１（図４参照）を介して弾性導電チューブ１１と中心電
極部材１３との電気接触を許容するようになっている。
この感圧センサ１０では、この弾性導電チューブ１１と
中心電極部材１３との電気的導通の有無を検出すること
により、圧力印加の有無を検知するようになっている。
そして、圧力印加の解除に伴って、弾性導電チューブ１
１は図２に示す元の形状に復帰し、弾性導電チューブ１
１と中心電極部材１３との電気的接触は解消される。
所定強度の圧力が印加されて、弾性導電チューブ１１の
内部空洞が押しつぶされるように弾性変形し、弾性導電
チューブ１１が編組部材１５を介して中心電極部材１３
に所定強度で押し付けられると、その編み目の隙間部３
１（図４参照）を介して弾性導電チューブ１１と中心電
極部材１３との電気接触を許容するようになっている。
この感圧センサ１０では、この弾性導電チューブ１１と
中心電極部材１３との電気的導通の有無を検出すること
により、圧力印加の有無を検知するようになっている。
そして、圧力印加の解除に伴って、弾性導電チューブ１
１は図２に示す元の形状に復帰し、弾性導電チューブ１
１と中心電極部材１３との電気的接触は解消される。
【００２６】なお、弾性導電チューブ１１および中心電
極部材１３の一方側端部には、信号取り出し用のリード
線が接続される。
極部材１３の一方側端部には、信号取り出し用のリード
線が接続される。
【００２７】このように構成される感圧センサ１０の適
用例としては、例えば以下のものが考えられる。第１の
用途としては、開閉扉の挟み込み防止のための開閉部の
異物検出が考えられる。具体的には、車両のドアや窓、
建物のドア、窓およびエレベータの出入り口、その他開
閉部材により開閉が行われる開閉部位に適用され、開閉
部位の閉鎖時に異物からの圧力を検出して異物の挟み込
み防止を行うために用いられる。
用例としては、例えば以下のものが考えられる。第１の
用途としては、開閉扉の挟み込み防止のための開閉部の
異物検出が考えられる。具体的には、車両のドアや窓、
建物のドア、窓およびエレベータの出入り口、その他開
閉部材により開閉が行われる開閉部位に適用され、開閉
部位の閉鎖時に異物からの圧力を検出して異物の挟み込
み防止を行うために用いられる。
【００２８】第２の用途としては、人等の存在検知が考
えられる。具体的には、着座確認が必要な椅子（車両の
座席シート等）やベンチ等の座面に適用して着座体の有
無を検出すること、建物の出入り口等に置かれたマット
等に適用して侵入者の有無を検出すること、フェンスの
上縁部に適用して侵入者がフェンスを乗り越える際に係
る圧力を検知することにより侵入者の有無を検出するこ
と、その他、人の存在の有無により印加重量の変化が生
じる箇所に適用して人の存在を検出することなどに適用
される。
えられる。具体的には、着座確認が必要な椅子（車両の
座席シート等）やベンチ等の座面に適用して着座体の有
無を検出すること、建物の出入り口等に置かれたマット
等に適用して侵入者の有無を検出すること、フェンスの
上縁部に適用して侵入者がフェンスを乗り越える際に係
る圧力を検知することにより侵入者の有無を検出するこ
と、その他、人の存在の有無により印加重量の変化が生
じる箇所に適用して人の存在を検出することなどに適用
される。
【００２９】以上のように、本実施形態によれば、弾性
導電チューブ１１と中心電極部材１３との間に絶縁性の
編組部材１５を介在させる構成であるため、構造が簡単
であり、容易かつ低コストに製造することができる。
導電チューブ１１と中心電極部材１３との間に絶縁性の
編組部材１５を介在させる構成であるため、構造が簡単
であり、容易かつ低コストに製造することができる。
【００３０】また、弾性導電チューブ１１の外周部のい
ずれの地点に圧力が与えられても均一な感度で的確に検
出することができ、信頼性が高い。
ずれの地点に圧力が与えられても均一な感度で的確に検
出することができ、信頼性が高い。
【００３１】さらに、弾性導電チューブ１１と中心電極
部材１３との間に絶縁性の編組部材１５を介在させる構
成であるため、弾性導電チューブ１１と中心電極部材１
３との間の隙間寸法を必要に応じて編組部材１５の厚み
程度まで削減することができ、センサ１０の断面サイズ
の小型化に適している。
部材１３との間に絶縁性の編組部材１５を介在させる構
成であるため、弾性導電チューブ１１と中心電極部材１
３との間の隙間寸法を必要に応じて編組部材１５の厚み
程度まで削減することができ、センサ１０の断面サイズ
の小型化に適している。
【００３２】また、弾性導電チューブ１１と中心電極部
材１３との間に絶縁性の編組部材１５が介在されている
ため、感圧センサ１０を大きな曲率で湾曲配置しても、
弾性導電チューブ１１と中心電極部材１３とが不用意に
接触して圧力の誤検知が生じることがなく、適切に機能
させることができる。
材１３との間に絶縁性の編組部材１５が介在されている
ため、感圧センサ１０を大きな曲率で湾曲配置しても、
弾性導電チューブ１１と中心電極部材１３とが不用意に
接触して圧力の誤検知が生じることがなく、適切に機能
させることができる。
【００３３】さらに、編組部材１５は、圧力印加が解除
されると、圧力印加時に両電極部材の間で薄く圧縮され
ていた状態から、編組特有の厚み方向の弾性復元力によ
り元の厚みに復元するため、非圧力印加時の弾性導電チ
ューブ１１と中心電極部材１３との不用意な電気接触を
確実に防止することができ、この点においても信頼性が
高い。
されると、圧力印加時に両電極部材の間で薄く圧縮され
ていた状態から、編組特有の厚み方向の弾性復元力によ
り元の厚みに復元するため、非圧力印加時の弾性導電チ
ューブ１１と中心電極部材１３との不用意な電気接触を
確実に防止することができ、この点においても信頼性が
高い。
【００３４】また、編組部材１５のそのような弾性復元
力は、厚み方向の繰り返し圧縮に対してもほとんど損な
われることがないため、耐久性および信頼性に優れてい
る。
力は、厚み方向の繰り返し圧縮に対してもほとんど損な
われることがないため、耐久性および信頼性に優れてい
る。
【００３５】さらに、編み合わされて編組部材１５を形
成する糸材１５ａは、その表面に樹脂またはゴムが塗布
されることにより、あるいは内部に樹脂が含浸されるこ
とにより結束されているため、使用による経年変化によ
り糸材１５ａがほぐれて編組部材１５の編み目の編組密
度（ニッティング密度）が不均一になり、場所によって
感度のバラツキや、不感知箇所が生じるのを防止するこ
とができ、感圧センサ１０の信頼性を向上させることが
できる。
成する糸材１５ａは、その表面に樹脂またはゴムが塗布
されることにより、あるいは内部に樹脂が含浸されるこ
とにより結束されているため、使用による経年変化によ
り糸材１５ａがほぐれて編組部材１５の編み目の編組密
度（ニッティング密度）が不均一になり、場所によって
感度のバラツキや、不感知箇所が生じるのを防止するこ
とができ、感圧センサ１０の信頼性を向上させることが
できる。
【００３６】また、弾性導電チューブ１１によって外部
電極を構成し、その内部に、折曲げ可能な一方向に細長
い細長形状を有し、弾性導電チューブ内に設けられる中
心電極部材１３が設けられているため、弾性導電チュー
ブ１１に周方向のいずれの方向から圧力が印加されても
的確に圧力を検知することができる。
電極を構成し、その内部に、折曲げ可能な一方向に細長
い細長形状を有し、弾性導電チューブ内に設けられる中
心電極部材１３が設けられているため、弾性導電チュー
ブ１１に周方向のいずれの方向から圧力が印加されても
的確に圧力を検知することができる。
【００３７】さらに、感圧センサ１０を折曲げ変形させ
た状態で種々の配設形態に対応させて容易に配設するこ
とができるとともに、センサ１０の断面サイズを容易に
小型化して狭い配設箇所にも容易に配設することができ
る。
た状態で種々の配設形態に対応させて容易に配設するこ
とができるとともに、センサ１０の断面サイズを容易に
小型化して狭い配設箇所にも容易に配設することができ
る。
【００３８】また、中心電極部材１３が、所定の引っ張
り強度および折曲げ変形に対する復元性を有し、少なく
とも外周部が弾性を有する細長形状の中心部材２１と、
その中心部材２１の外周にコイル状に横巻きされた導電
性の金属線２３とを備えて構成されているとともに、中
心電極部材１３と弾性導電チューブ１１との間に絶縁性
の編組部材１５が介在される構成であるため、機械的強
度が高く、屈曲に対する復元性が高く、耐衝撃性に優れ
た感圧センサを提供することができる。
り強度および折曲げ変形に対する復元性を有し、少なく
とも外周部が弾性を有する細長形状の中心部材２１と、
その中心部材２１の外周にコイル状に横巻きされた導電
性の金属線２３とを備えて構成されているとともに、中
心電極部材１３と弾性導電チューブ１１との間に絶縁性
の編組部材１５が介在される構成であるため、機械的強
度が高く、屈曲に対する復元性が高く、耐衝撃性に優れ
た感圧センサを提供することができる。
【００３９】＜第１実施形態の変形例＞図５に示す変形
例では、弾性導電チューブ１１が、弾性導電材料が編組
部材１５の上から中心電極部材１３の外周上に押出成形
されて形成されている。このとき、編組部材１５の位置
ずれ防止のため、図５に示すように、編組部材１５の糸
材１５ａが弾性導電チューブ１１の内周面にややめり込
むように弾性導電材料を押出被覆して、弾性導電チュー
ブ１１を形成するのが好ましい。そして、この変形例で
は、感圧センサ１０の製造工程をより簡略化することが
でき、感圧センサ１０のさらなる低コスト化が図れると
いう効果が得られる。
例では、弾性導電チューブ１１が、弾性導電材料が編組
部材１５の上から中心電極部材１３の外周上に押出成形
されて形成されている。このとき、編組部材１５の位置
ずれ防止のため、図５に示すように、編組部材１５の糸
材１５ａが弾性導電チューブ１１の内周面にややめり込
むように弾性導電材料を押出被覆して、弾性導電チュー
ブ１１を形成するのが好ましい。そして、この変形例で
は、感圧センサ１０の製造工程をより簡略化することが
でき、感圧センサ１０のさらなる低コスト化が図れると
いう効果が得られる。
【００４０】図６に示す変形例では、中心電極部材１３
の構成において、横巻きされた金属線２３の上から中心
部材２１の外周面を覆うように、導電樹脂または導電ゴ
ムからなる導電被覆層３３を追加して設けるようにして
もよい。この場合、編組部材１５は、この導電被覆層３
３の上に設けられる。こうすることにより、編組部材１
５を横巻きされた金属線２３の上に直接被せる場合に比
して、編組部材１５と中心電極部材１３との接触面積お
よび摩擦力（位置ずれに対する係止力）を増大させるこ
とがき、中心電極部材１３上における編組部材１５（特
に、編組部材１５を構成する糸材１５ａ）の位置ずれを
防止することができ、その結果、編組部材１５の編組密
度をより一定に保持することができる。
の構成において、横巻きされた金属線２３の上から中心
部材２１の外周面を覆うように、導電樹脂または導電ゴ
ムからなる導電被覆層３３を追加して設けるようにして
もよい。この場合、編組部材１５は、この導電被覆層３
３の上に設けられる。こうすることにより、編組部材１
５を横巻きされた金属線２３の上に直接被せる場合に比
して、編組部材１５と中心電極部材１３との接触面積お
よび摩擦力（位置ずれに対する係止力）を増大させるこ
とがき、中心電極部材１３上における編組部材１５（特
に、編組部材１５を構成する糸材１５ａ）の位置ずれを
防止することができ、その結果、編組部材１５の編組密
度をより一定に保持することができる。
【００４１】さらに他の変形例として、中心電極部材１
３を、複数の金属素線を撚り合わせて、あるいは結束し
て構成するようにしてもよく、あるいは、単一の金属線
によって構成するようにしてもよい。
３を、複数の金属素線を撚り合わせて、あるいは結束し
て構成するようにしてもよく、あるいは、単一の金属線
によって構成するようにしてもよい。
【００４２】＜第２実施形態＞図７は、本発明の第２実
施形態に係る感圧センサの斜視図である。この感圧セン
サ４０は、図７に示すように、対向配置された板状（長
尺状でも可）の第１および第２の電極部材４１，４３
と、その両電極部材４１，４３の間に介装された絶縁性
の編組部材４５とを備えている。
施形態に係る感圧センサの斜視図である。この感圧セン
サ４０は、図７に示すように、対向配置された板状（長
尺状でも可）の第１および第２の電極部材４１，４３
と、その両電極部材４１，４３の間に介装された絶縁性
の編組部材４５とを備えている。
【００４３】両電極部材４１，４３は、前述の弾性導電
チューブ１１と同様な弾性導電材料によって形成されて
いる。編組部材４５も、前述の編組部材１５と同様な複
数の糸材１５ａを編んで形成されている。
チューブ１１と同様な弾性導電材料によって形成されて
いる。編組部材４５も、前述の編組部材１５と同様な複
数の糸材１５ａを編んで形成されている。
【００４４】そして、本実施形態に係る感圧センサ４０
においても、第１実施形態の場合と同様に、圧力印加時
に両電極部材４１，４３が編組部材４５の編み目の隙間
部を介して互いに電気接触して導通することにより圧力
が検知されるようになっている。
においても、第１実施形態の場合と同様に、圧力印加時
に両電極部材４１，４３が編組部材４５の編み目の隙間
部を介して互いに電気接触して導通することにより圧力
が検知されるようになっている。
【００４５】本実施形態に係る感圧センサ４０において
も、編組部材４５を用いたことによる第１実施形態と同
様な特有の効果が得られる。
も、編組部材４５を用いたことによる第１実施形態と同
様な特有の効果が得られる。
【００４６】
【発明の効果】請求項１ないし８に記載の発明によれ
ば、第１および第２の両電極部材の間に絶縁性の編組部
材を介在させる構成であるため、構造が簡単であり、容
易かつ低コストに製造することができる。
ば、第１および第２の両電極部材の間に絶縁性の編組部
材を介在させる構成であるため、構造が簡単であり、容
易かつ低コストに製造することができる。
【００４７】また、両電極部材が対向している部分であ
れば、いずれの地点に圧力が与えられても均一な感度で
的確に検出することができ、信頼性が高い。
れば、いずれの地点に圧力が与えられても均一な感度で
的確に検出することができ、信頼性が高い。
【００４８】さらに、両電極部材の間に絶縁性の編組部
材を介在させる構成であるため、両電極部材間の隙間寸
法を必要に応じて編組部材の厚み程度まで削減すること
ができ、センサの断面サイズの小型化に適している。
材を介在させる構成であるため、両電極部材間の隙間寸
法を必要に応じて編組部材の厚み程度まで削減すること
ができ、センサの断面サイズの小型化に適している。
【００４９】また、両電極部材の間に絶縁性の編組部材
が介在されているため、感圧センサを大きな曲率で湾曲
配置しても、両電極部材が不用意に接触して圧力の誤検
知が生じることがなく、適切に機能させることができ
る。
が介在されているため、感圧センサを大きな曲率で湾曲
配置しても、両電極部材が不用意に接触して圧力の誤検
知が生じることがなく、適切に機能させることができ
る。
【００５０】さらに、編組部材は、圧力印加が解除され
ると、圧力印加時に両電極部材の間で薄く圧縮されてい
た状態から、編組特有の厚み方向の弾性復元力により元
の厚みに復元するため、非圧力印加時の両電極部材の不
用意な電気接触を確実に防止することができ、この点に
おいても信頼性が高い。
ると、圧力印加時に両電極部材の間で薄く圧縮されてい
た状態から、編組特有の厚み方向の弾性復元力により元
の厚みに復元するため、非圧力印加時の両電極部材の不
用意な電気接触を確実に防止することができ、この点に
おいても信頼性が高い。
【００５１】また、編組部材のそのような弾性復元力
は、厚み方向の繰り返し圧縮に対してもほとんど損なわ
れることがないため、耐久性および信頼性に優れてい
る。
は、厚み方向の繰り返し圧縮に対してもほとんど損なわ
れることがないため、耐久性および信頼性に優れてい
る。
【００５２】請求項２に記載の発明によれば、編み合わ
されて編組部材を形成する糸材は、その表面に樹脂また
はゴムが塗布されることにより、あるいは内部に樹脂が
含浸されることにより結束されているため、使用による
経年変化により糸材がほぐれて編組部材の編み目の編組
密度（ニッティング密度）が不均一になり、場所によっ
て感度のバラツキや、不感知箇所が生じるのを防止する
ことができ、感圧センサの信頼性を向上させることがで
きる。
されて編組部材を形成する糸材は、その表面に樹脂また
はゴムが塗布されることにより、あるいは内部に樹脂が
含浸されることにより結束されているため、使用による
経年変化により糸材がほぐれて編組部材の編み目の編組
密度（ニッティング密度）が不均一になり、場所によっ
て感度のバラツキや、不感知箇所が生じるのを防止する
ことができ、感圧センサの信頼性を向上させることがで
きる。
【００５３】請求項３に記載の発明によれば、第１の電
極部材が、弾性導電材料により構成された弾性導電チュ
ーブであり、第２の電極部材が、折曲げ可能な一方向に
細長い細長形状を有し、弾性導電チューブ内に設けられ
る中心電極部材であるため、弾性導電チューブに周方向
のいずれの方向から圧力が印加されても的確に圧力を検
知することができる。
極部材が、弾性導電材料により構成された弾性導電チュ
ーブであり、第２の電極部材が、折曲げ可能な一方向に
細長い細長形状を有し、弾性導電チューブ内に設けられ
る中心電極部材であるため、弾性導電チューブに周方向
のいずれの方向から圧力が印加されても的確に圧力を検
知することができる。
【００５４】また、感圧センサを折曲げ変形させた状態
で種々の配設形態に対応させて容易に配設することがで
きるとともに、センサの断面サイズを容易に小型化して
狭い配設箇所にも容易に配設することができる。
で種々の配設形態に対応させて容易に配設することがで
きるとともに、センサの断面サイズを容易に小型化して
狭い配設箇所にも容易に配設することができる。
【００５５】請求項４に記載の発明によれば、中心電極
部材が、所定の引っ張り強度および折曲げ変形に対する
復元性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する細長形
状の中心部材と、その中心部材の外周にコイル状に横巻
きされた導電性の金属線とを備えて構成されているとと
もに、中心電極部材と弾性導電チューブとの間に絶縁性
の編組部材が介在される構成であるため、機械的強度が
高く、屈曲に対する復元性が高く、耐衝撃性に優れた感
圧センサを提供することができる。
部材が、所定の引っ張り強度および折曲げ変形に対する
復元性を有し、少なくとも外周部が弾性を有する細長形
状の中心部材と、その中心部材の外周にコイル状に横巻
きされた導電性の金属線とを備えて構成されているとと
もに、中心電極部材と弾性導電チューブとの間に絶縁性
の編組部材が介在される構成であるため、機械的強度が
高く、屈曲に対する復元性が高く、耐衝撃性に優れた感
圧センサを提供することができる。
【００５６】請求項５に記載の発明によれば、中心電極
部材に、金属線の上から中心部材の外周面を覆うように
設けられる導電樹脂または導電ゴムからなる導電被覆層
が設けられているため、編組部材を横巻きされた金属線
の上に直接被せる場合に比して、編組部材と中心電極部
材との接触面積および摩擦力（位置ずれに対する係止
力）を増大させることがき、中心電極部材上における編
組部材（特に、編組部材を構成する糸材）の位置ずれを
防止することができ、その結果、編組部材の編組密度を
より一定に保持することができる。
部材に、金属線の上から中心部材の外周面を覆うように
設けられる導電樹脂または導電ゴムからなる導電被覆層
が設けられているため、編組部材を横巻きされた金属線
の上に直接被せる場合に比して、編組部材と中心電極部
材との接触面積および摩擦力（位置ずれに対する係止
力）を増大させることがき、中心電極部材上における編
組部材（特に、編組部材を構成する糸材）の位置ずれを
防止することができ、その結果、編組部材の編組密度を
より一定に保持することができる。
【００５７】請求項６に記載の発明によれば、弾性導電
チューブが、弾性導電材料が編組部材上から中心電極部
材の外周上に押出成形されて形成されるため、感圧セン
サの製造工程をより簡略化することができ、感圧センサ
のさらなる低コスト化が図れる。
チューブが、弾性導電材料が編組部材上から中心電極部
材の外周上に押出成形されて形成されるため、感圧セン
サの製造工程をより簡略化することができ、感圧センサ
のさらなる低コスト化が図れる。
【図１】本発明の第１実施形態に係る感圧センサの一部
破断側面図である。
破断側面図である。
【図２】図１の感圧センサの断面図である。
【図３】中心電極部材の要部拡大断面図である。
【図４】編組部材の拡大図である。
【図５】弾性導電チューブが押出成形により形成された
場合の要部拡大断面図である。
場合の要部拡大断面図である。
【図６】コイル状の金属線の上に被覆層が設けられた場
合の中心電極部材の要部拡大断面図である。
合の中心電極部材の要部拡大断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る感圧センサの斜視
図である。
図である。
【図８】従来の感圧センサの断面図である。
１０ 感圧センサ １１ 弾性導電チューブ １３ 中心電極部材 １５ 編組部材 １５ａ 糸材 ２１ 中心部材 ２１ａ 中心補強部材 ２１ｂ 弾性絶縁層 ２３ 金属線 ３１ 隙間部 ３３ 導電被覆層 ４０ 感圧センサ ４１，４３ 電極部材 ４５ 編組部材
フロントページの続き (72)発明者 小林 良尚 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内 (72)発明者 井上 浩 三重県四日市市西末広町１番14号 住友電 装株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 対向配置された第１および第２の電極部
材が圧力印加により互いに接触して電気的に導通するこ
とにより圧力を検出する感圧センサであって、 前記第１の電極部材と前記第２の電極部材との間に、絶
縁材料により構成され、圧力印加時にその編み目の隙間
部を介して前記第１の電極部材と前記第２の電極部材と
の電気接触を許容する一方、非圧力印加時には前記第１
の電極部材と前記第２の電極部材とを離間させて絶縁す
る編組部材が設けられることを特徴とする感圧センサ。 - 【請求項２】 前記編組部材は、絶縁性の繊維により形
成された複数の糸材が編まれて形成されており、 前記糸材は、その表面に絶縁性の樹脂またはゴムが塗布
されることにより、あるいは内部に絶縁性の樹脂が含浸
されることにより結束されていることを特徴とする請求
項１に記載の感圧センサ。 - 【請求項３】 前記第１の電極部材は、弾性導電材料に
より構成された弾性導電チューブであり、 前記第２の電極部材は、折曲げ可能な一方向に細長い細
長形状を有し、前記弾性導電チューブ内に設けられる中
心電極部材であり、 前記編組部材は、前記中心電極部材の外周面を覆うよう
に前記中心電極部材と前記弾性導電チューブとの間に設
けられていることを特徴とする請求項１または２に記載
の感圧センサ。 - 【請求項４】 前記中心電極部材は、 所定の引っ張り強度および折曲げ変形に対する復元性を
有し、少なくとも外周部が弾性を有する細長形状の中心
部材と、 前記中心部材の外周にコイル状に横巻きされた導電性の
金属線と、を備えていることを特徴とする請求項３に記
載の感圧センサ。 - 【請求項５】 前記中心電極部材は、 前記編組部材の内側において、前記金属線の上から前記
中心部材の外周面を覆うように設けられる導電樹脂また
は導電ゴムからなる導電被覆層を、さらに備えることを
特徴とする請求項４に記載の感圧センサ。 - 【請求項６】 前記弾性導電チューブは、前記弾性導電
材料が前記編組部材の上から前記中心電極部材の外周上
に押出成形されて形成されていることを特徴とする請求
項３ないし５のいずれかに記載の感圧センサ。 - 【請求項７】 前記中心電極部材は、 複数の金属素線を撚り合わせて、あるいは結束して構成
されていることを特徴とする請求項３記載の感圧セン
サ。 - 【請求項８】 前記中心電極部材は、 単一の金属線によって構成されていることを特徴とする
請求項３記載の感圧センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000397945A JP2002195894A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 感圧センサ |
| US10/025,630 US6739198B2 (en) | 2000-12-27 | 2001-12-26 | Pressure sensitive sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000397945A JP2002195894A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 感圧センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002195894A true JP2002195894A (ja) | 2002-07-10 |
Family
ID=18863003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000397945A Pending JP2002195894A (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 感圧センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6739198B2 (ja) |
| JP (1) | JP2002195894A (ja) |
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| CN115450525A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-12-09 | 重庆长安汽车股份有限公司 | 基于电动车门的智能随动***、方法、车辆及存储介质 |
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| JP5283973B2 (ja) * | 2008-05-29 | 2013-09-04 | アスモ株式会社 | センサ支持部材の製造方法 |
| US8893555B2 (en) * | 2011-09-01 | 2014-11-25 | Setra Systems, Inc. | Pressure measuring instrument |
| KR101889977B1 (ko) * | 2016-12-19 | 2018-08-20 | (주)에프비지코리아 | 광섬유 격자센서를 이용한 변위 측정장치 및 그의 감도 및 내구성 조절방법 |
| JP7037721B2 (ja) * | 2017-12-08 | 2022-03-17 | 日立金属株式会社 | 感圧センサおよび感圧センサの製造方法 |
| JP7016777B2 (ja) * | 2018-08-23 | 2022-02-07 | 株式会社ミツバ | センサユニットの製造方法 |
| CN110849515A (zh) * | 2019-10-23 | 2020-02-28 | 王贺 | 一种布状传感器 |
| JP2022115412A (ja) * | 2021-01-28 | 2022-08-09 | 日立金属株式会社 | 感圧センサ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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