JP2005291773A

JP2005291773A - Polarization method for cable-like pressure sensor and its polarization apparatus

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Publication number: JP2005291773A
Application number: JP2004103752A
Authority: JP
Inventors: Yuko Fujii; 優子藤井; Yu Fukuda; 祐福田; Shuji Ito; 修治伊藤; Takashi Eizai; 隆榮西; Takahiro Sasaki; 隆宏佐々木
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polarization method for highly productive and reliable cable-like pressure sensors and provide its polarization apparatus. <P>SOLUTION: A flexible pressure-sensitive body 12 is arranged in a passage 15 provided for an electric conductor 16 in such a way as to be moved by reducing contact resistance, and a DC voltage is impressed between a core electrode 11 of the flexible pressure-sensitive body 12 and the electric conductor 16 when the flexible pressure-sensitive body 12 is stationary or moved with respect to the passage 15 of the electric conductor 16. It is thereby possible to prevent the whole flexible pressure-sensitive body 12 from becoming impolarizable even if a defective part is present, and it is possible to polarize the flexible pressure-sensitive body 12 prior to the formation of an external electrode since the electric conductor 16 acts as an external electrode. By reducing the contact resistance, it is possible to raise the moving speed of the flexible pressure-sensitive body 12 and prevent defects which occur due to friction of the flexible pressure-sensitive body 12. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は可撓性を有するケーブル状圧力センサの分極方法およびその分極装置に関するものである。 The present invention relates to a polarization method for a flexible cable-shaped pressure sensor and a polarization device for the polarization method.

従来、この種のケーブル状圧力センサとしては図４に示すようなものがある（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, this type of cable-shaped pressure sensor is as shown in FIG. 4 (see, for example, Patent Document 1).

これは、図に示すように、芯電極１の周囲に可撓性感圧体２を配置し、その周囲に外側電極３と外皮４を順次被覆して構成されている。可撓性感圧体２としては、合成ゴムや合成樹脂の中にチタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛のセラミック圧電体粉末を添加した複合体が用いられ、外側電極３は、可撓性感圧体２の表面に銀系ゴム塗料などの導電塗料を塗着したものが用いられている。 As shown in the figure, a flexible pressure sensitive body 2 is arranged around a core electrode 1 and an outer electrode 3 and an outer skin 4 are sequentially covered around the flexible pressure sensitive body 2. As the flexible pressure-sensitive body 2, a composite in which ceramic piezoelectric powder of lead titanate and lead zirconate titanate is added to synthetic rubber or synthetic resin is used, and the outer electrode 3 is a flexible pressure-sensitive body. The surface of 2 is coated with a conductive paint such as a silver-based rubber paint.

このケーブル状圧力センサの一部あるいは全面に圧力が印加されたとき、その部分の圧力センサが歪む結果、芯電極１と外側電極３の間に電圧が誘起され、この誘起電圧を利用して圧力を検出している。また、分極方法としては、一般的に、芯電極１と外側電極３の間に高電圧を印加して、可撓性感圧体２を分極する。この分極により、セラミック粒子の自発分極の方向が電界方向に揃うので、可撓性感圧体２に圧電性が付与される。
特開昭６２−２３００７１号公報 When a pressure is applied to a part or the entire surface of the cable-shaped pressure sensor, the pressure sensor in that part is distorted. As a result, a voltage is induced between the core electrode 1 and the outer electrode 3. Is detected. As a polarization method, generally, a high voltage is applied between the core electrode 1 and the outer electrode 3 to polarize the flexible pressure-sensitive body 2. Due to this polarization, the direction of spontaneous polarization of the ceramic particles is aligned with the direction of the electric field, so that piezoelectricity is imparted to the flexible pressure-sensitive body 2.
JP-A-62-230071

しかしながら、前記従来のケーブル状圧力センサの分極方法では、芯電極１と外側電極３の間に高電圧を印加したときに、可撓性感圧体２中に微小なクラックや空孔などの欠陥が存在する場合、その欠陥部で微小放電が生じる。この微小放電により、可撓性感圧体２の構成材料が熱的に蒸発、飛散して芯電極１と外側電極３間が短絡し、芯電極１と外側電極３間に高電圧が印加できなくなるので、可撓性感圧体２が分極できないという課題を有していた。 However, in the polarization method of the conventional cable-shaped pressure sensor, when a high voltage is applied between the core electrode 1 and the outer electrode 3, defects such as minute cracks and holes are present in the flexible pressure-sensitive body 2. When present, a micro discharge occurs at the defective portion. Due to this minute discharge, the constituent material of the flexible pressure-sensitive body 2 is thermally evaporated and scattered, the core electrode 1 and the outer electrode 3 are short-circuited, and a high voltage cannot be applied between the core electrode 1 and the outer electrode 3. Therefore, there is a problem that the flexible pressure sensitive body 2 cannot be polarized.

また、可撓性感圧体２に外側電極３を形成し、ほぼケーブル状圧力センサとして構成した後に、芯電極１と外側電極３の間に高電圧を印加することでしか欠陥の存在を検出できないので、歩留まりが低下するという課題もあった。 Further, after forming the outer electrode 3 on the flexible pressure-sensitive body 2 and configuring it as a substantially cable-shaped pressure sensor, the presence of a defect can be detected only by applying a high voltage between the core electrode 1 and the outer electrode 3. Therefore, there was a problem that the yield was lowered.

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、欠陥部が存在しても全体の可撓性感圧体が分極できなくなることを防ぐとともに、外側電極を形成する前に可撓性感圧体を分極できる、生産性と信頼性の高いケーブル状圧力センサの分極方法およびその分極装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problem, and prevents the entire flexible pressure sensing element from being polarized even if a defect exists, and the flexible pressure sensing element is formed before forming the outer electrode. An object of the present invention is to provide a polarization method for a cable-shaped pressure sensor that can be polarized and has high productivity and reliability, and a polarization device for the polarization method.

前記従来の課題を解決するために、本発明のケーブル状圧力センサの分極方法は、可撓性感圧体を導電体に設けた通路に接触抵抗を低減して移動可能に配設するとともに、導電体の通路に対する可撓性感圧体の静止時または移動時に、可撓性感圧体の芯電極と導電体の間に直流電圧を印加するようにしたものである。 In order to solve the above-mentioned conventional problems, the polarization method for a cable-shaped pressure sensor according to the present invention is configured such that a flexible pressure-sensitive body is movably disposed in a passage provided in a conductor while reducing contact resistance. A DC voltage is applied between the core electrode and the conductor of the flexible pressure sensitive body when the flexible pressure sensitive body is stationary or moved with respect to the body passage.

これによって、欠陥部が存在しても全体の可撓性感圧体が分極できなくなることを防ぐことができるとともに、導電体が外側電極として作用するため、外側電極を形成する前に可撓性感圧体を分極することができる。また、可撓性感圧体と導電体間の摩擦を低減することで、可撓性感圧体の移動スピードを上げることができるとともに、摩擦による可撓性感圧体の擦れで生じる欠陥を防ぐことができる。このため、生産性と信頼性の高い分極方法とすることができる。 This prevents the entire flexible pressure sensitive body from being unable to polarize even if there is a defect, and the conductor acts as an outer electrode, so that the flexible pressure sensitive body is formed before forming the outer electrode. The body can be polarized. Further, by reducing the friction between the flexible pressure sensitive body and the conductor, it is possible to increase the moving speed of the flexible pressure sensitive body and to prevent defects caused by the friction of the flexible pressure sensitive body due to friction. it can. For this reason, it can be set as the polarization method with high productivity and reliability.

また、本発明のケーブル状圧力センサの分極装置は、芯電極に周設された可撓性感圧体を移動手段により導電体の通路内において移動させるようにするとともに、可撓性感圧体の移動時における導電体との接触抵抗を接触抵抗低減手段により低減するようにしたものである。 The polarization device for a cable-shaped pressure sensor according to the present invention moves the flexible pressure-sensitive body provided around the core electrode in the conductor passage by the moving means and moves the flexible pressure-sensitive body. The contact resistance with the conductor at the time is reduced by the contact resistance reducing means.

これによって、前記分極方法を実現するための生産性と信頼性の高い分極装置を得ることができる。 This makes it possible to obtain a highly productive and reliable polarization apparatus for realizing the polarization method.

本発明のケーブル状圧力センサの分極方法およびその分極装置は、生産性と信頼性の高い分極方法とその分極装置とすることができる。 The polarization method for a cable-shaped pressure sensor and the polarization device thereof according to the present invention can be a polarization method and a polarization device with high productivity and reliability.

第１の発明は、芯電極を有する可撓性感圧体を、導電体に設けた通路に接触抵抗低減手段を施して移動可能に配設するとともに、前記導電体の通路に対する可撓性感圧体の静止時または移動時に、前記可撓性感圧体の芯電極と前記導電体の間に直流電圧を印加するようにしたケーブル状圧力センサの分極方法とすることにより、欠陥部が存在しても全体の可撓性感圧体が分極できなくなることを防ぐことができるとともに、導電体が外側電極として作用するため、外側電極を形成する前に可撓性感圧体を分極することができる。また、接触抵抗低減手段により、可撓性感圧体と導電体間の摩擦を低減することで、可撓性感圧体の移動スピードを上げることができるとともに、摩擦による可撓性感圧体の擦れで生じる欠陥を防ぐことができる。このため、生産性と信頼性の高い分極方法とすることができる。 According to a first aspect of the present invention, a flexible pressure-sensitive body having a core electrode is disposed so as to be movable by applying contact resistance reducing means to a passage provided in the conductor, and the flexible pressure-sensitive body with respect to the passage of the conductor. Even when there is a defect, the polarization method of the cable-shaped pressure sensor is such that a DC voltage is applied between the core electrode of the flexible pressure-sensitive body and the conductor when stationary or moving. The entire flexible pressure-sensitive body can be prevented from being unable to polarize, and the conductor acts as an outer electrode, so that the flexible pressure-sensitive body can be polarized before forming the outer electrode. Further, by reducing the friction between the flexible pressure-sensitive body and the conductor by the contact resistance reducing means, the moving speed of the flexible pressure-sensitive body can be increased and the friction of the flexible pressure-sensitive body due to friction can be increased. The defect which arises can be prevented. For this reason, it can be set as the polarization method with high productivity and reliability.

第２の発明は、特に、第１の発明において、導電体の通路に配設した可撓性感圧体を加熱するようにしたことにより、可撓性感圧体自身の温度を制御することができ、効率良く分極が行える。 In the second invention, in particular, in the first invention, the temperature of the flexible pressure sensing element itself can be controlled by heating the flexible pressure sensing element disposed in the conductor passage. Can be polarized efficiently.

第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、可撓性感圧体の芯電極をアース電位にして、前記芯電極と導電体の間に直流電圧を印加することにより、人体に危険な直流高電圧部分を導電体に限定できるので、人体への安全を確保できる。 In particular, the third invention is the first or second invention, wherein the core electrode of the flexible pressure-sensitive body is grounded and a DC voltage is applied between the core electrode and the conductor to Since dangerous DC high-voltage parts can be limited to conductors, safety to the human body can be ensured.

第４の発明は、芯電極に周設された可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体が移動する通路を有する導電体と、前記芯電極と導電体に接続された直流電圧発生手段と、前記可撓性感圧体を導電体の通路内において移動させる移動手段と、前記可撓性感圧体の移動時における導電体との接触抵抗を低減する接触抵抗低減手段とを有するケーブル状圧力センサの分極装置とすることにより、第１の発明の分極方法を実現するための生産性と信頼性の高い分極装置を得ることができる。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a flexible pressure-sensitive body provided around the core electrode, a conductor having a passage through which the flexible pressure-sensitive body moves, and a DC voltage generating means connected to the core electrode and the conductor. And a cable-like pressure having a moving means for moving the flexible pressure-sensitive body in the passage of the conductor, and a contact resistance reducing means for reducing a contact resistance with the conductor when the flexible pressure-sensitive body moves. By using the sensor polarization device, a polarization device with high productivity and high reliability for realizing the polarization method of the first invention can be obtained.

第５の発明は、特に、第４の発明において、接触抵抗低減手段は、導電体と可撓性感圧体の間に設けたメッシュよりなることにより、簡単な構成で可撓性感圧体と導電体間の摩擦を低減することができる。 According to a fifth aspect of the invention, in particular, in the fourth aspect of the invention, the contact resistance reducing means is made of a mesh provided between the conductive body and the flexible pressure sensitive body, so that the flexible pressure sensitive body and the conductive body can be electrically connected with a simple configuration. Friction between bodies can be reduced.

第６の発明は、特に、第４の発明において、接触抵抗低減手段は、導電体の通路に設けた凹凸よりなることにより、接触抵抗低減手段を容易に得て可撓性感圧体と導電体間の摩擦を低減することができる。 According to a sixth aspect of the invention, in particular, in the fourth aspect of the invention, the contact resistance reducing means is formed of irregularities provided in the passage of the conductor so that the contact resistance reducing means can be easily obtained, and the flexible pressure sensitive body and the conductor. The friction between them can be reduced.

第７の発明は、特に、第６の発明において、凹凸は、導電体の通路の表面を荒らして形成したことにより、容易に凹凸を得ることができる。 In the seventh invention, in particular, in the sixth invention, the irregularities can be easily obtained by roughening the surface of the conductor passage.

第８の発明は、特に、第６または７の発明において、凹凸は、導電体の通路表面をブラスト処理して形成したことにより、凹凸形状を容易に設定できるため、可撓性感圧体の移動スピードに応じた形状を得ることができる。 In the eighth aspect of the invention, in particular, in the sixth or seventh aspect of the invention, since the unevenness is formed by blasting the surface of the conductor passage, the uneven shape can be easily set. A shape corresponding to the speed can be obtained.

第９の発明は、特に、第４〜第８のいずれか１つの発明において、可撓性感圧体を加熱する加熱手段を設けたことにより、可撓性感圧体自身の温度を制御することができ、効率良く分極が可能となるため、歩留まりを向上することができる。 In the ninth invention, in particular, in any one of the fourth to eighth inventions, the temperature of the flexible pressure sensitive body itself can be controlled by providing a heating means for heating the flexible pressure sensitive body. In addition, since the polarization can be performed efficiently, the yield can be improved.

第１０の発明は、特に、第９の発明において、加熱手段は導電体を加熱する構成としたことにより、容易に可撓性感圧体を加熱することができる。 In a tenth aspect of the invention, in particular, in the ninth aspect of the invention, the heating means is configured to heat the conductor, whereby the flexible pressure sensitive body can be easily heated.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるケーブル状圧力センサの分極方法およびその分極装置を示すものである。 (Embodiment 1)
FIG. 1 shows a polarization method and a polarization device for a cable-shaped pressure sensor according to Embodiment 1 of the present invention.

図に示すように、ケーブル状圧力センサは、芯電極１１に周設された可撓性感圧体１２を有するものである。芯電極１１としては、コイル状金属線や金属細線を束ねた線などが用いられる。可撓性感圧体１２としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、クロロプレン樹脂、塩素化ポリエチレン、シリコン樹脂などの高分子母材に、チタン酸ジルコン酸鉛などの高分子材料が用いられる。 As shown in the figure, the cable-shaped pressure sensor has a flexible pressure-sensitive body 12 provided around the core electrode 11. As the core electrode 11, a coiled metal wire, a wire bundled with fine metal wires, or the like is used. As the flexible pressure-sensitive body 12, a polymer material such as lead zirconate titanate is used for a polymer base material such as epoxy resin, urethane resin, chloroprene resin, chlorinated polyethylene, or silicon resin.

この可撓性感圧体１２は、可撓性感圧体１２が移動する通路１５を有する導電体１６に配設される。導電体１６としては、鉄、ステンレス、銅、黄銅、アルミニウムなどの導電部材を用いる。可撓性感圧体１２の通路１５としては、円形、楕円形、矩形など、可撓性感圧体１２が移動通過できる形状であればどのような形状であっても問題はないが、円形にすれば、可撓性感圧体１２に均一に直流電圧を印加することができ、安定したセンサ特性を得ることができる。また、この通路１５は切削、研磨、放電、押出、鍛造、プレス加工などによって形成することができる。 The flexible pressure sensitive body 12 is disposed on a conductor 16 having a passage 15 through which the flexible pressure sensitive body 12 moves. As the conductor 16, a conductive member such as iron, stainless steel, copper, brass, or aluminum is used. The passage 15 of the flexible pressure-sensitive body 12 may be any shape as long as the flexible pressure-sensitive body 12 can move and pass, such as a circle, an ellipse, and a rectangle. In this case, a DC voltage can be uniformly applied to the flexible pressure sensitive body 12, and stable sensor characteristics can be obtained. The passage 15 can be formed by cutting, polishing, electric discharge, extrusion, forging, pressing, or the like.

本実施の形態においては、導電体１６はアルミニウムを使用し、通路１５の形状は矩形とした。具体的には、外形２ｍｍの可撓性感圧体１２に対して幅４ｍｍの通路１５を導電体１６に設けた（通路１５が円形であれば４ｍｍの孔とする）。さらに、接触抵抗低減手段１７として、可撓性感圧体１２と導電体１６間にメッシュ１８を備えることで、可撓性感圧体１２と導電体１６との接触面積を小さくし摩擦を低減する構成としている。 In the present embodiment, the conductor 16 is made of aluminum, and the shape of the passage 15 is rectangular. Specifically, a passage 15 having a width of 4 mm is provided in the conductor 16 with respect to the flexible pressure-sensitive body 12 having an outer shape of 2 mm (if the passage 15 is circular, a 4 mm hole is formed). Further, as the contact resistance reducing means 17, the mesh 18 is provided between the flexible pressure sensitive body 12 and the conductor 16, thereby reducing the contact area between the flexible pressure sensitive body 12 and the conductor 16 and reducing friction. It is said.

また、可撓性感圧体１２を導電体１６の通路１５内において移動させる移動手段１９を有しており、これはモータ駆動などにより、芯電極１１を巻き取る回転ドラムを使用した。この回転ドラムの回転スピードを変化させることによって、可撓性感圧体１２が導電体１６内に配設される時間、言い換えれば分極時間を容易に調整することが可能となる。また、移動手段１９を設けることによって、自動化することができるため、歩留まりを向上することができる。 In addition, a moving means 19 for moving the flexible pressure sensitive body 12 in the passage 15 of the conductor 16 is used, and a rotating drum that winds the core electrode 11 by a motor drive or the like is used. By changing the rotation speed of the rotating drum, it is possible to easily adjust the time for which the flexible pressure sensitive body 12 is disposed in the conductor 16, in other words, the polarization time. In addition, since the moving means 19 can be automated, the yield can be improved.

さらに、接触抵抗低減手段１７によって、可撓性感圧体１２と導電体１６との摩擦を低減することができるので、移動手段１９のスピードを上げても、導電体１６との擦れによって可撓性感圧体１２に欠陥が生じることを抑制することができる。このため、移動スピードの増加を図ることができ、生産性と信頼性を向上することが可能となる。なお、実験によると、移動スピードを４ｍ／分に設定した場合、接触抵抗低減手段１７を設けない場合の可撓性感圧体１２は、１０ｍに４カ所の亀裂が生じたが、本実施の形態の場合では、亀裂箇所は発生しなかった。 Further, since the friction between the flexible pressure-sensitive body 12 and the conductor 16 can be reduced by the contact resistance reducing means 17, even if the speed of the moving means 19 is increased, the flexibility feeling is caused by the friction with the conductor 16. The occurrence of defects in the pressure body 12 can be suppressed. For this reason, it is possible to increase the moving speed, and it is possible to improve productivity and reliability. According to the experiment, when the moving speed is set to 4 m / min, the flexible pressure-sensitive body 12 in the case where the contact resistance reduction means 17 is not provided has four cracks in 10 m. In the case of, cracks did not occur.

また、芯電極１１は、リード線２０ａを介して電気的に直流電圧発生手段２１の正極または負極に接続され、導電体１６は、リード線２０ｂによって電気的に直流電圧発生手段２１の他の極に接続される。このようにして、直流電圧発生手段２１により芯電極１１と導電体１６間に高電圧が印加され、可撓性感圧体１２の静止時または移動時に分極する。この場合、導電体１６がケーブル状圧力センサの外側電極として作用するため、外側電極を形成する前に可撓性感圧体１２を分極することができるので、歩留まりや生産性を向上することが可能となる。なお、本実施の形態においては、印加電圧を８ｋｖ／ｍｍとして分極を行った。その際、特に、可撓性感圧体１２の芯電極１１をアース電位にして、芯電極１１と導電体１６の間に直流電圧を印加することで、人体に危険な直流高電圧部分を導電体１６に限定して、人体への安全を確保している。 The core electrode 11 is electrically connected to the positive electrode or the negative electrode of the DC voltage generating means 21 via the lead wire 20a, and the conductor 16 is electrically connected to the other electrode of the DC voltage generating means 21 by the lead wire 20b. Connected to. In this way, a high voltage is applied between the core electrode 11 and the conductor 16 by the DC voltage generating means 21, and the flexible pressure sensitive body 12 is polarized when it is stationary or moved. In this case, since the conductor 16 acts as the outer electrode of the cable-shaped pressure sensor, the flexible pressure-sensitive body 12 can be polarized before forming the outer electrode, so that the yield and productivity can be improved. It becomes. In the present embodiment, polarization was performed with an applied voltage of 8 kv / mm. At that time, in particular, the core electrode 11 of the flexible pressure-sensitive body 12 is set to the ground potential, and a DC voltage is applied between the core electrode 11 and the conductor 16, so that a DC high voltage portion dangerous to the human body can be removed. It is limited to 16 to ensure safety to the human body.

また、可撓性感圧体１２の中に微少な欠陥が含まれ、その部分が導電体１６に配設されているときは、欠陥部で生じる微少な放電により導電体１６と芯電極１１間に高電流が流れ、短絡するために分極できなくなるが、移動により欠陥部が導電体１６から脱離し、次に導電体１６に配設される可撓性感圧体１２中に欠陥がなければ、導電体１６と芯電極１１間の絶縁性は再び回復するので、分極が可能となる。このように、本実施の形態においては、微小な欠陥が一定長さ範囲内に存在することを検知できるもので、欠陥を含む部分が導電体１６に配設されているときのみ分極できないが、それ以外の場合は分極可能となる。従って、欠陥の存在により可撓性感圧体１２が全体にわたって分極できなくなることはない。 Further, when the flexible pressure-sensitive body 12 includes a minute defect and the portion is disposed on the conductor 16, a slight discharge generated at the defect portion causes a slight discharge between the conductor 16 and the core electrode 11. A high current flows and cannot be polarized due to a short circuit, but if the defect is detached from the conductor 16 due to the movement and then there is no defect in the flexible pressure-sensitive body 12 disposed on the conductor 16, the conductive portion Since the insulation between the body 16 and the core electrode 11 is restored again, polarization becomes possible. Thus, in the present embodiment, it can be detected that a minute defect is present within a certain length range, and cannot be polarized only when the portion including the defect is disposed on the conductor 16, In other cases, polarization is possible. Therefore, the flexible pressure-sensitive body 12 cannot be polarized as a whole due to the presence of defects.

なお、分極された可撓性感圧体１２は、図４に示した従来例と同様に、その周囲に外側電極と外皮を順次被覆してケーブル状圧力センサが構成されるものである。 The polarized flexible pressure-sensitive body 12 is a cable-shaped pressure sensor in which the outer electrode and the outer skin are sequentially covered around the periphery as in the conventional example shown in FIG.

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２におけるケーブル状圧力センサの分極方法およびその分極装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。 (Embodiment 2)
FIG. 2 shows a polarization method for a cable-shaped pressure sensor and a polarization device for the same in Embodiment 2 of the present invention. The same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

本実施の形態において、実施の形態１と異なる点は、接触抵抗低減手段１７が、導電体１６の通路１５表面に設けた凹凸２２よりなることである。本実施の形態においては、凹凸２２は、導電体１６の通路１５表面をブラスト処理して形成した。ブラスト加工の場合、凹凸２２を容易に形成できるとともに、凹凸形状を容易に設定できるため、可撓性感圧体１２の移動スピードに応じた形状に設定することができる。 In the present embodiment, the point of difference from the first embodiment is that the contact resistance reducing means 17 is composed of irregularities 22 provided on the surface of the passage 15 of the conductor 16. In the present embodiment, the unevenness 22 is formed by blasting the surface of the passage 15 of the conductor 16. In the case of blasting, the unevenness 22 can be easily formed, and the uneven shape can be easily set, so that the shape can be set according to the moving speed of the flexible pressure sensitive body 12.

このように、通路１５表面に、凹凸２２を形成することによって、導電体１６と可撓性感圧体１２との接触面積を小さくし、可撓性感圧体１２と導電体１６間の摩擦を低減する構成となっている。これにより、簡単な構成で可撓性感圧体１２と導電体１６間の摩擦を低減することができ、導電体１６との擦れによって可撓性感圧体１２に欠陥が生じることを抑制できる。この結果、可撓性感圧体１２の移動スピードの増加が図れ、歩留まりや生産性を向上することが可能となる。 In this way, by forming the irregularities 22 on the surface of the passage 15, the contact area between the conductor 16 and the flexible pressure sensitive body 12 is reduced, and the friction between the flexible pressure sensitive body 12 and the conductor 16 is reduced. It is the composition to do. Thereby, the friction between the flexible pressure-sensitive body 12 and the conductor 16 can be reduced with a simple configuration, and the occurrence of defects in the flexible pressure-sensitive body 12 due to the friction with the conductor 16 can be suppressed. As a result, the movement speed of the flexible pressure sensitive body 12 can be increased, and the yield and productivity can be improved.

なお、本実施の形態においては、ブラスト加工以外の方法によって、導電体１６の通路１５表面を荒らして凹凸２２を形成してもよい。例えば、予め凹凸を設けた金型を使用して通路１５表面に凹凸２２を形成しても同様の効果が得られる。 In the present embodiment, the surface of the passage 15 of the conductor 16 may be roughened to form the irregularities 22 by a method other than blasting. For example, the same effect can be obtained even if the irregularities 22 are formed on the surface of the passage 15 using a mold having irregularities in advance.

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３におけるケーブル状圧力センサの分極方法およびその分極装置を示すものである。実施の形態１と同一要素については同一符号を付して説明を省略する。 (Embodiment 3)
FIG. 3 shows a polarization method for a cable-shaped pressure sensor and a polarization device thereof according to Embodiment 3 of the present invention. The same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

本実施の形態において、実施の形態１と異なる点は、可撓性感圧体１２を加熱する加熱手段２３を設けたことである。図に示すように、本実施の形態においては、加熱手段２３は導電体１６を加熱するヒータによって構成している。導電体１６の加熱面は全体であっても一部であってもよい。 The present embodiment is different from the first embodiment in that a heating means 23 for heating the flexible pressure sensitive body 12 is provided. As shown in the figure, in the present embodiment, the heating means 23 is constituted by a heater for heating the conductor 16. The heating surface of the conductor 16 may be the whole or a part.

ここで、可撓性感圧体１２を分極するときの温度は、それが使用される温度以上で行うことが望ましい。それは、熱によって可撓性感圧体１２を構成する高分子や添加剤などが熱膨張や組成変形を生じ、分極によって揃った自発分極の方向がずれ、圧電特性が低下する恐れがあるためである。このため、加熱手段２３によって可撓性感圧体１２の温度を適切に制御保持し分極することによって、信頼性の高いケーブル状圧力センサを実現することができる。 Here, it is desirable that the temperature at which the flexible pressure sensitive body 12 is polarized be higher than the temperature at which it is used. This is because the polymer or additive constituting the flexible pressure-sensitive body 12 is thermally expanded or compositionally deformed by heat, and the direction of spontaneous polarization aligned by polarization is shifted, which may deteriorate the piezoelectric characteristics. . For this reason, a highly reliable cable-shaped pressure sensor can be realized by appropriately controlling and polarizing the temperature of the flexible pressure sensitive body 12 by the heating means 23.

さらに、加熱することによって可撓性感圧体１２表面は柔らかくなるため、導電体１６の通路１５との密着性が増加し、導電体１６と可撓性感圧体１２との摩擦が増加する。このため、移動手段１９のスピードを低下あるいは可撓性感圧体１２自身に擦れなどによる微小な亀裂や欠陥が生じる。しかし、本実施の形態においては、接触抵抗低減手段１７によって、可撓性感圧体１２と導電体１６間の摩擦などを低減できるため、加熱しても、導電体１６との擦れによって可撓性感圧体１２に欠陥が生じることを抑制できるとともに、移動スピードの増加が図れ、歩留まりや生産性を向上することが可能となる。 Furthermore, since the surface of the flexible pressure sensitive body 12 is softened by heating, the adhesion between the conductor 16 and the passage 15 is increased, and the friction between the conductor 16 and the flexible pressure sensitive body 12 is increased. For this reason, the speed of the moving means 19 is reduced or the flexible pressure-sensitive body 12 itself is rubbed, resulting in minute cracks and defects. However, in the present embodiment, the contact resistance reducing means 17 can reduce the friction between the flexible pressure-sensitive body 12 and the conductor 16, so that even if heated, the flexible feeling due to the friction with the conductor 16. It is possible to suppress the occurrence of defects in the pressure body 12, increase the moving speed, and improve the yield and productivity.

なお、本実施の形態において加熱手段２３は導電体１６を加熱する構成としたが、可撓性感圧体１２が加熱できればこの構成に限られるものではない。 In the present embodiment, the heating means 23 is configured to heat the conductor 16, but is not limited to this configuration as long as the flexible pressure sensitive body 12 can be heated.

以上のように、本発明にかかるケーブル状圧力センサの分極方法およびその分極装置は、生産性と信頼性の高い分極方法とその分極装置とすることができるので、各種の圧電体の分極に適用できるものである。 As described above, the polarization method and the polarization device for the cable-shaped pressure sensor according to the present invention can be applied to the polarization of various piezoelectric materials because the polarization method and the polarization device have high productivity and reliability. It can be done.

本発明の実施の形態１におけるケーブル状圧力センサの分極方法およびその分極装置を示す外観斜視図1 is an external perspective view showing a polarization method and a polarization device for a cable-shaped pressure sensor according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態２におけるケーブル状圧力センサの分極方法およびその分極装置を示す外観斜視図External perspective view showing a polarization method and a polarization device for a cable-shaped pressure sensor according to Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態３におけるケーブル状圧力センサの分極方法およびその分極装置を示す外観斜視図External perspective view showing a polarization method of a cable-shaped pressure sensor and its polarization device in Embodiment 3 of the present invention 従来のケーブル状圧力センサを示す側面図Side view of a conventional cable pressure sensor

符号の説明Explanation of symbols

１１芯電極
１２可撓性感圧体
１５通路
１６導電体
１７接触抵抗低減手段
１８メッシュ
１９移動手段
２１直流電圧発生手段
２２凹凸
２３加熱手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Core electrode 12 Flexible pressure sensitive body 15 Passage 16 Conductor 17 Contact resistance reduction means 18 Mesh 19 Moving means 21 DC voltage generation means 22 Concavity and convexity 23 Heating means

Claims

芯電極を有する可撓性感圧体を、導電体に設けた通路に接触抵抗低減手段を施して移動可能に配設するとともに、前記導電体の通路に対する可撓性感圧体の静止時または移動時に、前記可撓性感圧体の芯電極と前記導電体の間に直流電圧を印加するようにしたケーブル状圧力センサの分極方法。 A flexible pressure-sensitive body having a core electrode is disposed so as to be movable by applying contact resistance reduction means to a passage provided in the conductor, and when the flexible pressure-sensitive body is stationary or moved with respect to the passage of the conductor. A polarization method for a cable-shaped pressure sensor, wherein a DC voltage is applied between the core electrode of the flexible pressure-sensitive body and the conductor.

導電体の通路に配設した可撓性感圧体を加熱するようにした請求項１に記載のケーブル状圧力センサの分極方法。 The polarization method for a cable-shaped pressure sensor according to claim 1, wherein the flexible pressure-sensitive body disposed in the conductor passage is heated.

可撓性感圧体の芯電極をアース電位にして、前記芯電極と導電体の間に直流電圧を印加する請求項１または２に記載のケーブル状圧力センサの分極方法。 The polarization method for a cable-shaped pressure sensor according to claim 1 or 2, wherein the core electrode of the flexible pressure sensitive body is set to a ground potential, and a DC voltage is applied between the core electrode and the conductor.

芯電極に周設された可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体が移動する通路を有する導電体と、前記芯電極と導電体に接続された直流電圧発生手段と、前記可撓性感圧体を導電体の通路内において移動させる移動手段と、前記可撓性感圧体の移動時における導電体との接触抵抗を低減する接触抵抗低減手段とを有するケーブル状圧力センサの分極装置。 A flexible pressure-sensitive body provided around the core electrode; a conductor having a passage through which the flexible pressure-sensitive body moves; a direct-current voltage generating means connected to the core electrode and the conductor; A polarizing device for a cable-shaped pressure sensor, comprising: moving means for moving a pressure body in a passage of the conductor; and contact resistance reducing means for reducing contact resistance with the conductor during movement of the flexible pressure sensitive body.

接触抵抗低減手段は、導電体と可撓性感圧体の間に設けたメッシュよりなる請求項４に記載のケーブル状圧力センサの分極装置。 5. The polarization device for a cable-like pressure sensor according to claim 4, wherein the contact resistance reducing means comprises a mesh provided between the conductor and the flexible pressure sensitive body.

接触抵抗低減手段は、導電体の通路に設けた凹凸よりなる請求項４に記載のケーブル状圧力センサの分極装置。 The polarization device for a cable-shaped pressure sensor according to claim 4, wherein the contact resistance reducing means is formed of unevenness provided in the conductor passage.

凹凸は、導電体の通路の表面を荒らして形成した請求項６に記載のケーブル状圧力センサの分極装置。 The polarization device for a cable-like pressure sensor according to claim 6, wherein the unevenness is formed by roughening a surface of the conductor passage.

凹凸は、導電体の通路表面をブラスト処理して形成した請求項６または７に記載のケーブル状圧力センサの分極装置。 The polarization device for a cable-shaped pressure sensor according to claim 6 or 7, wherein the unevenness is formed by blasting a surface of a conductor passage.

可撓性感圧体を加熱する加熱手段を設けた請求項４〜８のいずれか１項に記載のケーブル状圧力センサの分極装置。 The polarization device for a cable-shaped pressure sensor according to any one of claims 4 to 8, further comprising a heating means for heating the flexible pressure sensitive body.

加熱手段は導電体を加熱する構成とした請求項９に記載のケーブル状圧力センサの分極装置。 The polarization device for a cable-shaped pressure sensor according to claim 9, wherein the heating means heats the conductor.