JP2020046387A

JP2020046387A - Pressure sensor sheet

Info

Publication number: JP2020046387A
Application number: JP2018176955A
Authority: JP
Inventors: 森　富士男; Fujio Mori; 富士男森; 勝己徳野; Katsumi Tokuno; 山口　陽一; Yoichi Yamaguchi; 陽一山口; 英子関; Hideko Seki; 裕次渡津; Yuji Totsu
Original assignee: Nissha Co Ltd
Current assignee: Nissha Co Ltd
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2020-03-26

Abstract

To solve the problem in which in a pattern that a first linear electrode crosses a second linear electrode as in a prior art, a space for providing routing wiring in two directions, an upper or lower direction of the sensing part and a right or left orthogonal direction, is required but, as pressure value cannot be detected in a region where the routing wiring is formed, the range where the pressure measurement in a traveling direction of a tire or the like is possible is restricted to a very short range.SOLUTION: In a pressure sensor sheet, no frame part exists in two directions orthogonal to surroundings of a sensing part of at least either a first electrode or a second electrode. When a plurality of pressure sensor sheets are connected into a long sheet, it is possible to prolong the range as much as possible where pressure in a travel direction can be measured.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、タイヤや靴底などの接地状態を測定するための装置に使用される圧力センサーシートに関する。 The present invention relates to a pressure sensor sheet used for an apparatus for measuring a ground contact state of a tire, a shoe sole, and the like.

従来、タイヤの接地状態などを測定する方法として、下記特許文献１に開示された発明が知られている。この発明は、タイヤを接地させるための表面を有する基体と、前記基体の前記表面上に配されかつ複数の圧力測定点を有する圧力センサーシートと、前記圧力センサーシートの表面を覆う保護シートなどから構成され、前記圧力センサーシートは第１線状電極と第２線状電極との間に圧縮されたときの変形量に応じて電気抵抗が小さくなる樹脂が充填されている構造の発明である。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for measuring a contact state of a tire or the like, an invention disclosed in Patent Literature 1 below is known. The present invention relates to a base having a surface for grounding a tire, a pressure sensor sheet disposed on the surface of the base and having a plurality of pressure measurement points, a protective sheet covering the surface of the pressure sensor sheet, and the like. The pressure sensor sheet has a structure in which the pressure sensor sheet is filled with a resin whose electric resistance decreases according to the amount of deformation when compressed between the first linear electrode and the second linear electrode.

そして、この樹脂の電気抵抗は、シートの外面を押圧する力が大きくなると減少する。そのため、第１線状電極と第２線状電極との平面視での交点において、シートが押圧されることにより、第１線状電極と第２線状電極との電気抵抗が小さくなる。従って、前記電気抵抗が測定されることにより、交点での樹脂に作用する力を測定することができ、タイヤの接地面形状及び接地圧分布が得られる。 The electric resistance of the resin decreases as the force pressing the outer surface of the sheet increases. Therefore, the sheet is pressed at the intersection of the first linear electrode and the second linear electrode in plan view, so that the electrical resistance between the first linear electrode and the second linear electrode is reduced. Therefore, by measuring the electric resistance, the force acting on the resin at the intersection can be measured, and the contact surface shape and contact pressure distribution of the tire can be obtained.

特開２０１８−７２０４１号公報JP 2018-72041 A

しかしながら、電気抵抗の変化を測定するためには電極で検出した電気信号を外部にあるコントローラーに伝えるための引き回し配線が必要であり、特許文献１のような単に第１線状電極と第２線状電極とが交差するだけのパターンでは、そのセンシング部の上または下の方向と右または左の直交する二方向に引き回し配線を設けるためのスペースが必要になる。その引き回し配線が形成された領域では圧力の検出ができないため、タイヤ等の走行方向の圧力を測定できる範囲が非常に短い長さの範囲に制限されてしまう問題があった。 However, in order to measure a change in electric resistance, a lead-out wiring for transmitting an electric signal detected by an electrode to an external controller is necessary, and simply a first linear electrode and a second line as in Patent Document 1 are required. In a pattern in which the shape electrodes only intersect with each other, a space is required for providing wirings in two directions orthogonal to the upper or lower direction of the sensing part and the right or left directions. Since the pressure cannot be detected in the area where the routing wiring is formed, there is a problem that the range in which the pressure in the running direction of a tire or the like can be measured is limited to a very short range.

圧力センサーシート全体を大きくすれば、走行方向の圧力を測定できる範囲も多少長くすることが可能であるが、そうすると嵩張り、幅方向の不必要な部分が増大する別の問題が生じる。すなわち、タイヤ等のように一方向に走行しながら加わる圧力を測定するための圧力センサーシートでは、幅方向はタイヤ等の幅より少し大きいくらいの範囲で十分であり、走行方向の圧力を測定できる範囲が長くできる長尺形状が理想的であるが、特許文献１のような態様の発明ではそのようにできない問題があった。 If the entire pressure sensor sheet is enlarged, the range in which the pressure in the traveling direction can be measured can be somewhat lengthened, but this causes another problem that the bulk is increased and unnecessary portions in the width direction are increased. That is, in a pressure sensor sheet for measuring a pressure applied while traveling in one direction, such as a tire, a width direction in a range slightly larger than the width of the tire or the like is sufficient, and the pressure in the traveling direction can be measured. A long shape that can extend the range is ideal, but there is a problem that the invention of an embodiment like Patent Document 1 cannot do so.

本発明の圧力センサーシートは、以上のような実状に鑑み案出されたもので、前記第一電極または第二電極のセンシング部の周囲直交する二方向のいずれかに額縁部が存在しないことを特徴とし、この圧力センサーシートを複数個並べて繋ぎ合わせて長尺態様にすれば、圧力センサーシートの走行方向の圧力を測定できる範囲が制限されず、いくらでも圧力測定できる範囲を長く延ばすことができる。 The pressure sensor sheet of the present invention has been devised in view of the actual situation as described above, and has no frame in either of two directions orthogonal to the periphery of the sensing portion of the first electrode or the second electrode. Characteristically, if a plurality of the pressure sensor sheets are arranged and connected to form a long mode, the range in which the pressure in the traveling direction of the pressure sensor sheet can be measured is not limited, and the range in which the pressure can be measured can be extended as much as possible.

すなわち、本発明の第一実施態様は、基板上に第一電極が形成され、前記第一電極上に絶縁層が形成され、前記絶縁層上に第二電極が形成され、前記第二電極上に保護層が形成される圧力センサーシートであって、少なくとも前記第一電極または第二電極のセンシング部の周囲直交する二方向のいずれかに額縁部が存在しないことを特徴とする圧力センサーシートである。 That is, in a first embodiment of the present invention, a first electrode is formed on a substrate, an insulating layer is formed on the first electrode, a second electrode is formed on the insulating layer, A pressure sensor sheet in which a protective layer is formed on the pressure sensor sheet, characterized in that a frame portion does not exist in at least one of two directions orthogonal to the periphery of the sensing portion of the first electrode or the second electrode. is there.

また本発明の第二実施態様は、前記保護層上から加わるせん断力を算出できる請求項１に記載の圧力センサーシートである。また本発明の第三実施態様は、前記第一電極または第二電極が、導電材とウレタン、ポリエステル、シリコンエラストマーのいずれかのバインダーで構成されている圧力センサーシートである。また本発明の第四実施態様は、前記第一電極または第二電極の導電材が、導電性ナノワイヤ、導電性ナノチューブ、導電性ナノファイバー、メッシュ状の金属膜のいずれかで構成されている圧力センサーシートである。また本発明の第五実施態様は、前記いずれかに記載の圧力センサーシートを複数並べて個繋ぎ合わせた長尺状圧力センサーシートである。 A second embodiment of the present invention is the pressure sensor sheet according to claim 1, wherein a shear force applied from above the protective layer can be calculated. A third embodiment of the present invention is the pressure sensor sheet, wherein the first electrode or the second electrode is formed of a conductive material and a binder of urethane, polyester, or silicone elastomer. A fourth embodiment of the present invention is directed to the pressure sensor, wherein the conductive material of the first electrode or the second electrode is formed of any one of a conductive nanowire, a conductive nanotube, a conductive nanofiber, and a mesh-shaped metal film. It is a sensor sheet. A fifth embodiment of the present invention is a long pressure sensor sheet in which a plurality of the pressure sensor sheets according to any one of the above are arranged and connected.

本発明の圧力センサーシートは、基板上に第一電極が形成され、前記第一電極上に絶縁層が形成され、前記絶縁層上に第二電極が形成され、前記第二電極上に保護層が形成される圧力センサーシートであって、少なくとも前記第一電極または第二電極のセンシング部の周囲直交する二方向のいずれかには額縁部が存在しないことを特徴とする。したがって、この圧力センサーシートを複数個並べて繋ぎ合わせて長尺態様にすれば、いくらでも走行方向の圧力を測定できる範囲を延ばすことができる効果がある。 The pressure sensor sheet of the present invention has a first electrode formed on a substrate, an insulating layer formed on the first electrode, a second electrode formed on the insulating layer, and a protective layer formed on the second electrode. Is formed, wherein at least one of the two directions perpendicular to the periphery of the sensing portion of the first electrode or the second electrode has no frame portion. Therefore, if a plurality of pressure sensor sheets are arranged and connected to form a long mode, there is an effect that the range in which the pressure in the traveling direction can be measured can be extended.

また本発明の圧力センサーシートは、前記保護層上から加わるせん断力を算出できることを特徴とする。したがって、従来のＺ軸方向の接地圧分布だけでなく、斜め方向に加わるせん断力の接地圧分布も測定することができるので、タイヤ等と接地面との間の真の接地状態を測定することができ、タイヤ等の真の性能を測定することができる効果がある。 Further, the pressure sensor sheet according to the present invention is characterized in that a shear force applied from above the protective layer can be calculated. Therefore, it is possible to measure not only the conventional contact pressure distribution in the Z-axis direction but also the contact pressure distribution of a shear force applied in an oblique direction, so that a true contact state between a tire or the like and a contact surface can be measured. Thus, there is an effect that true performance of a tire or the like can be measured.

また本発明の圧力センサーシートは、前記第一電極または第二電極が、導電材とウレタン、ポリエステル、シリコンエラストマーのいずれかのバインダーで構成されていることを特徴とする。また本発明は、前記第一電極または第二電極の導電材が、導電性ナノワイヤ、導電性ナノチューブ、導電性ナノファイバー、メッシュ状の金属膜のいずれかで構成されている。したがって、圧力センサ―シートを実際の路面等のＲ形状に沿って少し曲げて測定したり、路面等のＲ形状による相違が圧力およびせん断力にどのように影響するか測定できるため、より実際的なシミュレーションができる効果がある。また、電極に柔軟性と強靭性が付与されているため、耐久性が高く測定できる圧力値の範囲を拡大できる効果もある。 Further, the pressure sensor sheet of the present invention is characterized in that the first electrode or the second electrode is made of a conductive material and a binder of urethane, polyester, or silicone elastomer. Further, according to the present invention, the conductive material of the first electrode or the second electrode is formed of any one of a conductive nanowire, a conductive nanotube, a conductive nanofiber, and a mesh-shaped metal film. Therefore, it is possible to measure the pressure sensor sheet by bending it slightly along the R shape of the actual road surface or to measure how the difference due to the R shape of the road surface affects the pressure and the shear force. There is an effect that a simple simulation can be performed. In addition, since the electrode is provided with flexibility and toughness, there is an effect that the range of pressure values that can be measured with high durability is expanded.

本発明の圧力センサーシートの一実施形態を示す第二電極の面上における上面図である。It is a top view on the surface of the 2nd electrode which shows one embodiment of the pressure sensor sheet of the present invention. 本発明の圧力センサーシートの一実施形態を示す第一電極の面上における上面図である。It is a top view on the surface of the 1st electrode which shows one embodiment of the pressure sensor sheet of the present invention. 図１または図２のＡ−Ａ´断面での断面図である。It is sectional drawing in the AA 'cross section of FIG. 1 or FIG. 本発明の圧力センサーシートの他の一実施形態を示す第二電極の面上における上面図である。It is a top view on the surface of the 2nd electrode which shows another embodiment of the pressure sensor sheet of the present invention. 本発明の圧力センサーシートの他の一実施形態を示す第二電極の面上における上面図である。It is a top view on the surface of the 2nd electrode which shows another embodiment of the pressure sensor sheet of the present invention. 図１の圧力センサーシートを二つ繋ぎ合わせて長尺態様にした一実施形態（第一電極の記載省略）を示す上面図である。FIG. 2 is a top view showing one embodiment (omission of description of a first electrode) in which two pressure sensor sheets of FIG. 本発明の圧力センサーシートを三つ繋ぎ合わせて長尺態様にした一実施形態を示す保護層の上部から見た上面図である。It is the upper surface figure seen from the upper part of the protective layer which shows one embodiment which connected three pressure sensor sheets of this invention and made it a long form. 図３に示す圧力センサーシートに斜め上部方向からせん断力が加わり、変形した場合の一実施形態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating one embodiment when a shear force is applied to the pressure sensor sheet illustrated in FIG. 3 from an obliquely upper direction and deformed.

以下、本発明の実施の一形態を、図面に基づき説明する。本発明の圧力センサーシート１は、基板上１０に第一電極２０が形成され、前記第一電極２０上に絶縁層３０が形成され、前記絶縁層３０上に第二電極４０が形成され、前記第二電極上４０に保護層５０が形成される圧力センサーシートであって（図３）、前記第一電極２０の引き回し配線２５および前記第二電極４０の引き回し配線４５がセンシング部８および額縁部７にのみ存在し、少なくとも図１または図２の図中においてセンシング部８の上側および下側に額縁部７がないことを特徴とする（図１、図２）。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the pressure sensor sheet 1 of the present invention, a first electrode 20 is formed on a substrate 10, an insulating layer 30 is formed on the first electrode 20, a second electrode 40 is formed on the insulating layer 30, FIG. 3 is a pressure sensor sheet in which a protective layer 50 is formed on a second electrode 40 (FIG. 3), wherein a routing wire 25 of the first electrode 20 and a routing wire 45 of the second electrode 40 are formed of a sensing part 8 and a frame part. 7 and is characterized in that there is no frame part 7 at least above and below the sensing part 8 in the drawing of FIG. 1 or FIG. 2 (FIGS. 1 and 2).

なお図１または図２では、額縁部７はセンシング部８の左側にしか存在していないが、センシング部８の右側に額縁部７を設けることは構わない（図４）。すなわち、「第一電極２０または第二電極４０のセンシング部８の周囲直交する二方向のいずれかに額縁部７が存在しない」とは、タイヤ等を走行させる方向（すなわち、図１または図２のＡ−Ａ´方向）には、センシング部８のみが存在し額縁部７が無いようにさえなっていれば、いかなる態様も本発明の範疇であるという意味である。 In addition, in FIG. 1 or FIG. 2, the frame part 7 exists only on the left side of the sensing part 8, but the frame part 7 may be provided on the right side of the sensing part 8 (FIG. 4). That is, “the frame portion 7 does not exist in one of the two directions orthogonal to the periphery of the sensing portion 8 of the first electrode 20 or the second electrode 40” refers to the direction in which the tire or the like runs (that is, FIG. 1 or FIG. 2). (A-A ′ direction), any mode is within the scope of the present invention as long as only the sensing section 8 exists and the frame section 7 does not exist.

したがって、このような圧力センサーシート１を二つ以上並べて繋ぎ合わせると、センシング部８が長尺形状になって、隣り合うセンシング部８どうしの間に額縁部７がない態様になる（図６）。そして、この圧力センサシートをさらに複数個繋ぎあわせることで、センシング部８の長さをいくらでも長くすることができる。センシング部８を所望の長さに長くすることができれば、例えばタイヤ各箇所での微妙な凹凸などに起因する圧力やせん断力値のバラツキの程度や、タイヤ等の走行速度を加速または減速させた場合に加わる圧力やせん断力値の変化など、従来技術では困難であった測定値も容易に検出できる効果がある。 Therefore, when two or more such pressure sensor sheets 1 are arranged and joined together, the sensing portion 8 has a long shape, and there is no frame portion 7 between the adjacent sensing portions 8 (FIG. 6). . By connecting a plurality of the pressure sensor sheets, the length of the sensing unit 8 can be increased as much as possible. If the sensing unit 8 can be made long to a desired length, for example, the degree of variation in pressure and shear force values due to subtle irregularities at each part of the tire and the running speed of the tire and the like are accelerated or decelerated. There is an effect that a measurement value, which is difficult in the related art, such as a change in pressure or shear force value applied in the case, can be easily detected.

額縁部７がセンシング部８の上側および下側に無いような態様にする方法は特に限定されないが、例えば第一電極２０と第二電極４０の位置および引き回し配線２５と引き回し配線４５の位置を少しずらして、それらを平行にパターン形成する方法が挙げられる（図１、図２）。要求される圧力値の精度・解像度が高くなり、引き回し配線２５と引き回し配線４５を多数かつ細線化しなければならなくなった場合には、センシング部８の左右両側に額縁部７を設け、引き回し配線２５と引き回し配線４５をそれぞれ左右に分けて形成して、各引き回し配線間の間隔を拡げてもよい（図４）。 There is no particular limitation on the method of setting the frame section 7 not to be above and below the sensing section 8. For example, the positions of the first electrode 20 and the second electrode 40 and the positions of the leading wiring 25 and the leading wiring 45 may be slightly reduced. There is a method of forming a pattern by shifting them in parallel (FIGS. 1 and 2). In the case where the accuracy and resolution of the required pressure value is increased and the wirings 25 and the wirings 45 have to be formed in a large number and thinned, the frame parts 7 are provided on both left and right sides of the sensing unit 8 and the wirings 25 are provided. And the leading wiring 45 may be formed separately on the left and right sides to increase the interval between the leading wirings (FIG. 4).

さらに、第一電極２０および第二電極４０付近の引き回し配線２５と引き回し配線４５の一部を直角に曲げることで実質的に引き回し配線の長さを長くし、それによって引き回し配線２５と引き回し配線４５の本数を半数程度削減することも可能である(図５)。これにより、引き回し配線２５や引き回し配線４５の線幅の自由度が増し、第一電極２０や第二電極４０をより微細化することが可能になり、さらに圧力やせん断力値の精度・解像度を高めることもできる。 Further, the lengths of the routing wirings 25 and 45 in the vicinity of the first electrode 20 and the second electrode 40 are substantially increased by bending a part of the routing wirings 45 and 45 at right angles. Can be reduced by about half (FIG. 5). Thereby, the degree of freedom of the line width of the leading wiring 25 and the leading wiring 45 is increased, and the first electrode 20 and the second electrode 40 can be further miniaturized, and the precision and resolution of the pressure and shear force values can be further improved. Can be increased.

第一電極２０および第二電極４０は、金、銀、銅、白金、パラジウム、アルミニウム、ロジウム等の金属膜のほか、これらの金属粒子を樹脂バインダーに分散させた導電ペースト膜あるいはポリへキシルチオフェン、ポリジオクチルフルオレン、ペンタセン、テトラベンゾポルフィリンなどの有機半導体などが挙げられるが、特に限定されない。前者の場合、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等で導電膜を全面形成した後にエッチングによりパターニングする方法が挙げられ、後者の場合、スクリーン、グラビア、オフセットなどの印刷法等で直接パターン形成する方法が挙げられる。 The first electrode 20 and the second electrode 40 are made of a metal film of gold, silver, copper, platinum, palladium, aluminum, rhodium or the like, a conductive paste film in which these metal particles are dispersed in a resin binder, or polyhexylthiophene. And organic semiconductors such as polydioctylfluorene, pentacene, and tetrabenzoporphyrin, but are not particularly limited thereto. In the former case, there is a method in which a conductive film is entirely formed by a sputtering method, a vacuum deposition method, an ion plating method, and the like, and then patterned by etching. In the latter case, a pattern is directly formed by a printing method such as a screen, gravure, or offset. Forming method.

なお、圧力センサ―シート１を曲げて使う場合や、押圧される力が強くて第二電極４０等の変形する度合いが大きいような場合には(図８)、第一電極２０または第二電極４０には強靭性だけでなく柔軟性も要求されるので、その場合には、第一電極２０または第二電極４０は、導電材と柔軟性の高いウレタン、ポリエステル、シリコンエラストマーのいずれかのバインダーで構成するのが好ましい。とくに、実際の道路の断面は、中央から数％の緩やかな勾配がついていて、曲がり角では外側が高くなるよう傾斜がついている。したがって、圧力センサ―シート１を実際の路面等の形状に沿って少し曲げたり、傾けたりして測定した方がより正確なシミュレーション再現ができる。 When the pressure sensor-sheet 1 is bent or used, or when the pressing force is strong and the degree of deformation of the second electrode 40 or the like is large (FIG. 8), the first electrode 20 or the second electrode 40 requires not only toughness but also flexibility. In this case, the first electrode 20 or the second electrode 40 is made of a conductive material and a highly flexible urethane, polyester, or silicone elastomer binder. It is preferable to configure with. In particular, the cross section of the actual road has a gentle slope of a few percent from the center, and is inclined so that the outside is higher at the corner. Therefore, a more accurate simulation can be reproduced by measuring the pressure sensor sheet 1 by slightly bending or tilting it along the shape of the actual road surface or the like.

そして、さらに柔軟性を付与したい場合には、第一電極２０または第二電極４０の導電材を、導電性ナノワイヤ、導電性ナノチューブ、導電性ナノファイバー、メッシュ状の金属膜のいずれかで構成するとよい。とくに、路面等の断面のＲ形状による相違が圧力およびせん断力にどのように影響するか測定したい場合には、圧力センサ―シート１の曲げ具合を自由に調整できることが要求されるので、第一電極２０または第二電極４０の導電材を上記の材質で選択するのが好ましい。 When it is desired to provide more flexibility, the conductive material of the first electrode 20 or the second electrode 40 may be formed of any one of a conductive nanowire, a conductive nanotube, a conductive nanofiber, and a mesh-shaped metal film. Good. In particular, when it is desired to measure how the difference due to the R shape of the cross section of the road surface or the like affects the pressure and the shearing force, it is required that the bending degree of the pressure sensor-sheet 1 can be freely adjusted. Preferably, the conductive material of the electrode 20 or the second electrode 40 is selected from the above materials.

第一電極２０または第二電極４０のパターンとしては、長方形状のパターンのほか、丸状、楕円状、多角形状などが挙げられるがとくに限定されない（図1、図２）。第一電極２０または第二電極４０の厚みは０．５μｍ〜３ｍｍの間ぐらいで適宜選択するとよい。また、第一電極２０または第二電極４０は一層のみでもよいし、二層以上の多層から成り立っていてもよい。 Examples of the pattern of the first electrode 20 or the second electrode 40 include, but are not particularly limited to, a rectangular pattern, a round shape, an elliptical shape, and a polygonal shape (FIGS. 1 and 2). The thickness of the first electrode 20 or the second electrode 40 may be appropriately selected in the range of about 0.5 μm to 3 mm. Further, the first electrode 20 or the second electrode 40 may be composed of only one layer, or may be composed of two or more layers.

基板１０は、ガラスエポキシ基板、ポリイミド基板、ポリブチレンテレフタレート樹脂基板などが挙げられるが、特に限定されない。厚みは０．１ｍｍ〜３ｍｍの間ぐらいで適宜選択するとよい。 Examples of the substrate 10 include a glass epoxy substrate, a polyimide substrate, and a polybutylene terephthalate resin substrate, but are not particularly limited. The thickness may be appropriately selected between about 0.1 mm to 3 mm.

絶縁層３０は、シリコン、フッ素、ウレタン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ブタジエンゴム、生ゴムなどの弾性力を有する合成樹脂シートや伸縮性のある不織布シートなどで形成するとよい。また、絶縁層は押出成形などによりシート化されたものに限定されるわけでなく、コーティングによって形成された層であってもよい。厚みは５０μｍ〜５ｍｍの範囲で適宜選択するとよい。 The insulating layer 30 may be formed of an elastic synthetic resin sheet such as silicon, fluorine, urethane, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene, polypropylene, polystyrene, butadiene rubber, raw rubber, or the like, or an elastic nonwoven sheet. Further, the insulating layer is not limited to a sheet formed by extrusion or the like, and may be a layer formed by coating. The thickness may be appropriately selected in the range of 50 μm to 5 mm.

とくに、シリコーンフォーム、シリコンゲル、シリコンエラストマーなどのシリコン樹脂系の弾性体シートは、低温から高温まで幅広い温度域で耐久性に優れ、かつ弾性力も優れているので、より好ましい。 In particular, silicone resin-based elastic sheets such as silicone foams, silicone gels, and silicone elastomers are more preferable because they have excellent durability and elasticity over a wide temperature range from low to high temperatures.

また、絶縁層３０は、電気粘性流体や発泡体で構成されていてもよい。電気粘性流体は電界を印加したり除去したりすることによって粘度が可逆的に変化する流体のことであるが、本発明では、とくに平均粒径１〜１０μｍの炭素質または絶縁質の微粒子をシリコンオイルなどの絶縁液体に加えた流体が好ましい。 Further, the insulating layer 30 may be made of an electrorheological fluid or a foam. The electrorheological fluid is a fluid whose viscosity changes reversibly by applying or removing an electric field. In the present invention, carbonaceous or insulating fine particles having an average particle diameter of 1 to 10 μm are particularly made of silicon. Fluids added to insulating liquids such as oils are preferred.

発泡体としては、前記絶縁層３０の合成樹脂中にガスを細かく分散させ、発泡状または多孔質形状に成形されたものが挙げられる。とくに、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどは、それ自体のシートのみでは弾性力が弱く、発泡体にすることにより、弾性力が発生するので、これらの合成樹脂を絶縁層３０の材質として選択する場合は、発泡体の状態にしておくことが好ましい。 Examples of the foam include a foam obtained by finely dispersing a gas in the synthetic resin of the insulating layer 30 to form a foam or a porous shape. In particular, polyethylene, polypropylene, polystyrene and the like have a low elasticity only by their own sheet, and an elastic force is generated by forming a foam. Therefore, when these synthetic resins are selected as the material of the insulating layer 30, It is preferable to keep it in a foamed state.

保護層５０は、上部から加わる圧力やせん断力６０から、下部にある第一電極２０や前記第二電極４０を保護するための層である。保護層５０の材質としては、アクリル、ウレタン、フッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、オレフィンなどの熱可塑性または熱硬化性樹脂シートのほか、シアノアクリレートなどの紫外線硬化型樹脂シートなどが挙げられるが、とくに限定されない。 The protective layer 50 is a layer for protecting the lower first electrode 20 and the second electrode 40 from the pressure and shear force 60 applied from above. Examples of the material of the protective layer 50 include thermoplastic or thermosetting resin sheets such as acryl, urethane, fluorine, polyester, polycarbonate, polyacetal, polyamide, and olefin, and ultraviolet curable resin sheets such as cyanoacrylate. It is not particularly limited.

せん断力６０は、上部斜めの方向から力が加わった場合のＸＹ軸方向の力の成分を示すもので、従来技術特開２０１８−７２０４１号公報の発明では測定できない。タイヤなどの走行する物体の接地面に及ぼす力は、保護層５０の真上から加わるＺ軸方向のみの圧力だけではなく、走行に伴う斜め方向から加わるＸＹ軸方向の力の成分がある場合が常なため、本発明の圧力センサーシート１は、実製品での接地状態に則した発明である。 The shear force 60 indicates a component of the force in the XY axis direction when a force is applied from an obliquely upper direction, and cannot be measured by the invention of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-72041. The force exerted on the ground contact surface of a running object such as a tire may include not only the pressure in the Z-axis direction applied from directly above the protective layer 50 but also the XY-axis direction force components applied from an oblique direction accompanying the running. Therefore, the pressure sensor sheet 1 of the present invention is an invention based on a grounded state in an actual product.

保護層５０の上から加わるせん断力６０は、前記第一電極２０と前記第二電極４０との間で発生する静電容量値の変化を検出することにより算出できる。すなわち、せん断力６０の押圧力によって、保護層５０および絶縁層３０が凹状に変形し、それによって絶縁層上に形成されていた第二電極４０と基板１０上に形成されていた第一電極２０との距離が変化する（図８）。その距離の変化は、せん断力６０の押圧力および第二電極４０と第一電極２０との間の静電容量値の変化と相関性がある。したがって、第二電極４０と第一電極２０との間の静電容量値の変化を測定すれば、間接的にせん断力６０の押圧力が測定できる。 The shear force 60 applied from above the protective layer 50 can be calculated by detecting a change in a capacitance value generated between the first electrode 20 and the second electrode 40. That is, the pressing force of the shearing force 60 deforms the protective layer 50 and the insulating layer 30 into a concave shape, whereby the second electrode 40 formed on the insulating layer and the first electrode 20 formed on the substrate 10 are formed. Is changed (FIG. 8). The change in the distance has a correlation with the pressing force of the shear force 60 and the change in the capacitance value between the second electrode 40 and the first electrode 20. Therefore, if the change in the capacitance value between the second electrode 40 and the first electrode 20 is measured, the pressing force of the shear force 60 can be measured indirectly.

つまり、斜めの方向からせん断力６０が加わった場合、第二電極４０のうちの一点の電極４１が、その真下にある第一電極２０のうちの一点の電極２１だけではなく、電極２１の隣の電極２２との間の距離も変化する（図３、図８）。電極４１と電極２１との間の静電容量値の変化と電極４１と電極２２との間の静電容量値の変化とを測定すれば、斜めの方向のせん断力６０の強さを測定できる。 That is, when the shearing force 60 is applied from an oblique direction, the electrode 41 at one point of the second electrode 40 is not only located at one point of the electrode 21 of the first electrode 20 directly under the second electrode 40, but is located adjacent to the electrode 21. The distance between the first and second electrodes also changes (FIGS. 3 and 8). If the change in the capacitance between the electrode 41 and the electrode 21 and the change in the capacitance between the electrode 41 and the electrode 22 are measured, the strength of the shear force 60 in the oblique direction can be measured. .

なお、この一点の電極４１のＸＹ方向の変位が、周縁のほかの電極に影響を与え、それがノイズとなって測定したい静電容量値の感度に影響を与えないようにするために、表面に切り目を入れてもよい。すなわち、電極４０各々が独立して動き、一点の電極４１の変位が周囲のその他の電極４０には影響を与えないようにする。この切り目を入れる場合は、絶縁層３０の厚みは、やや厚め５００μｍ〜５ｍｍの範囲にするのが好ましい。 In order to prevent the displacement of the electrode 41 at one point in the XY direction from affecting the other electrodes on the periphery, which may cause noise to affect the sensitivity of the capacitance value to be measured, A cut may be made in the area. That is, each of the electrodes 40 moves independently, so that the displacement of one electrode 41 does not affect the other surrounding electrodes 40. When making this cut, it is preferable that the thickness of the insulating layer 30 is slightly thicker in the range of 500 μm to 5 mm.

なお保護層５０の表面には、実際に圧力やせん断力を検知できる範囲を明確にするための加飾層１１０を形成してもよい（図３）。保護層５０を被覆してしまうと、センシング部８の範囲が分かりにくくなるため、被検物をどの位置に置き、どのように走行させればよいのかわからなくなるのを防止するためである。加飾層１１０のパターンの範囲は、センシング部８の範囲と合致させてもよいが、センシング部８の両端は検知感度が若干低下するため、センシング部８の範囲より若干内側を加飾層１１０のパターンの範囲とするのが好ましい（図７）。 Note that a decorative layer 110 may be formed on the surface of the protective layer 50 to clarify the range in which pressure and shear force can be actually detected (FIG. 3). If the protective layer 50 is covered, the range of the sensing unit 8 becomes difficult to understand, so that it is possible to prevent the test object from being located at any position and how to run the test object. Although the range of the pattern of the decoration layer 110 may be matched with the range of the sensing unit 8, the detection sensitivity is slightly reduced at both ends of the sensing unit 8. (FIG. 7).

加飾層１１０の材質は特に限定されず、保護層５０と同様の材質でも構わないが、加飾層１１０の範囲を明確にする必要があるため、保護層５０の色彩と明確に異なる色彩になるよう顔料等の着色材を添加しておくとよい。また、加飾層１１０の表面は、実際の砂、石などの悪路面を模したテクスチャの状態にしたり、実際の雪や雨などの路面を模した滑りやすい状態にしたり、実際のアスファルトやコンクリートなどの路面を模した硬い状態にしたりしてもよい。 The material of the decorative layer 110 is not particularly limited, and may be the same material as the protective layer 50. However, since the range of the decorative layer 110 needs to be clarified, the color of the decorative layer 110 is different from the color of the protective layer 50. It is advisable to add a coloring material such as a pigment so as to obtain a colorant. In addition, the surface of the decorative layer 110 may be in a textured state that simulates a rough road surface such as actual sand or stone, may be in a slippery state that simulates a real road surface such as snow or rain, or may be formed in actual asphalt or concrete. Such as a hard state imitating a road surface.

そして、加飾層１１０をシート状にして取り外しが可能であるようにしておくと、上記の
様々な状態の路面をシミュレーションでき、その表面状態の違いによる圧力やせん断力の相違も計測できるメリットがある。取り外しを可能にするための方法は、加飾層１１０の背面に、二液硬化型のウレタン系樹脂や合成ゴム系樹脂からなる自己吸着性糊層や、大きさ１〜５００μｍの吸盤状の微細孔が１平方ｃｍ当たり０．１万個〜１０万個の割合で形成される微小な吸盤層を形成する方法などが挙げられる。 If the decorative layer 110 is formed in a sheet shape so that it can be removed, the road surface in the various states described above can be simulated, and the difference in pressure and shear force due to the difference in the surface state can be measured. is there. A method for enabling removal is as follows: a self-adhesive glue layer made of a two-component curable urethane resin or a synthetic rubber resin, or a suction cup-shaped fine particle having a size of 1 to 500 μm is provided on the back of the decorative layer 110. A method of forming a fine sucker layer in which holes are formed at a rate of 0.1000 to 100,000 per square cm is exemplified.

また、圧力センサーシート１を複数個並べて繋ぎ合わせる際、圧力センサーシート１が動いてずれてしまわないよう、圧力センサーシート１の一部に鍵と鍵穴の関係となる凸部１２０および凹部１３０を設けるとよい（図７）。この凸部１２０と凹部１３０とをしっかりと嵌め込めば、複数の圧力センサーシート１が一つの一体化した長尺の圧力センサーシートと同様の機能を果たす効果がある。凸部１２０および凹部１３０は、額縁部７に形成してもよいし、センシング部８に形成してもよい。また凸部１２０および凹部１３０の形状は、鍵と鍵穴の関係になって外れないようにさえなれば、いかなる形状であってもよい。 Further, when a plurality of pressure sensor sheets 1 are arranged and connected, a convex portion 120 and a concave portion 130 having a key-keyhole relationship are provided in a part of the pressure sensor sheet 1 so that the pressure sensor sheet 1 does not move and shift. (Fig. 7). If the convex portion 120 and the concave portion 130 are firmly fitted, there is an effect that a plurality of pressure sensor sheets 1 perform the same function as one integrated long pressure sensor sheet. The convex portion 120 and the concave portion 130 may be formed in the frame portion 7 or may be formed in the sensing portion 8. Further, the shape of the convex portion 120 and the concave portion 130 may be any shape as long as the shape does not come off due to the relationship between the key and the keyhole.

以上、本発明の圧力センサーシート１について、タイヤの走行試験についての応用を言及したが、本発明はそれ以外の分野についても応用が可能である。例えば、人の歩行または走行時の靴底面にかかるせん断力６０を測定する際には、本発明のようなセンシング部８を長尺にする態様が非常に役に立つ。人の歩行または走行では接地面に接する箇所が飛び飛びになるが、人によって歩幅や走行幅が異なるし、同じ人でも歩行または走行の開始時と終了時では歩幅や走行幅が異なる。したがって、長尺全面にセンシング部８が形成されれば、いかなる歩幅や走行幅であっても測定ができるので、本発明の有用性は高い。 In the above, the application of the pressure sensor sheet 1 of the present invention to a tire running test has been described, but the present invention can be applied to other fields. For example, when measuring the shearing force 60 applied to the shoe bottom during walking or running of a person, an embodiment in which the sensing unit 8 is long as in the present invention is very useful. When a person walks or travels, a portion in contact with the ground contact surface jumps, but the stride and the travel width differ depending on the person, and the stride and the travel width differ between the same person at the start and end of the walk or travel. Therefore, if the sensing section 8 is formed on the entire long surface, the measurement can be performed at any step or running width, so that the present invention is highly useful.

その他、ゴルフのパッティングにおけるゴルフボールが地面に及ぼす力、ボーリングのボールがレーンを走行する際に及ぼす力、IT機器のディスプレイ表面を人が指先でなぞる際に及ぼす力、列車が走行の際にレールに及ぼす力など、Ｚ軸方向の接触がありかつＸＹ方向の動きがあるような態様すべてについて応用できる可能性がある。 In addition, the force exerted by the golf ball on the ground during golf putting, the force exerted by the bowling ball when traveling on the lane, the force exerted by a person tracing the display surface of IT equipment with their fingertips, and the rail effect when the train travels It can be applied to all the modes in which there is a contact in the Z-axis direction and there is a movement in the XY directions, such as a force exerted on the object.

以下、本発明の実施例１として、タイヤの接地状態測定装置に用いた場合の圧力センサーシートについて記載する。実施例１の圧力センサーシートは、以下の手順で製造した。発泡体の泡のサイズが平均４０μｍのシリコーンフォームからなる絶縁層（幅４０ｃｍ、長さ２ｍ）上に、銀粉とウレタンポリエステル樹脂バインダーとが重量比で２：１からなりピッチが１．５ｍｍ間隔で辺の長さが１ｍｍの正方形状パターンの第二電極と、同じピッチで同じ材質の線幅が０．３ｍｍの引き回し配線とを、スクリーン印刷法にて形成した。次いで、１ｍｍ厚のガラスエポキシ樹脂基板上に、ポリ３−ヘキシルチオフェン−２,５-ジイルからなりピッチが１．５ｍｍ間隔で直径が１ｍｍφの円形状パターンの第一電極と、同じピッチで同じ材質の線幅が０．３ｍｍの引き回し配線とを、スクリーン印刷法にて形成した。 Hereinafter, as Example 1 of the present invention, a pressure sensor sheet used in a tire grounding state measuring device will be described. The pressure sensor sheet of Example 1 was manufactured according to the following procedure. On an insulating layer (width 40 cm, length 2 m) made of silicone foam having an average foam size of 40 μm, silver powder and a urethane polyester resin binder are 2: 1 in weight ratio, and the pitch is 1.5 mm. A second electrode having a square pattern with a side length of 1 mm and lead-out wiring having the same pitch and the same material and a line width of 0.3 mm were formed by screen printing. Next, on a 1 mm thick glass epoxy resin substrate, the same material as the first electrode of a circular pattern made of poly-3-hexylthiophene-2,5-diyl with a pitch of 1.5 mm and a diameter of 1 mmφ at the same pitch. Was formed by a screen printing method.

そして、上記ガラスエポキシ樹脂基板およびシリコーンフォームからなる絶縁層の大きさはともに４２ｃｍ角であり、上面からみて右側３６ｃｍの範囲は第一電極および第二電極が形成されたセンシング部となり、左側６ｃｍの範囲は引き回し配線のみが形成された額縁部となるよう構成した。次いで、絶縁層の上面にポリカーボネート系樹脂からなる厚さ０．５ｍｍの保護層を全面に積層し、熱硬化アクリル系樹脂からなる厚み２０μｍの赤色で砂状のテクスチャ面からなる加飾層を上面からみて右側１ｃｍから３５ｃｍのパターン範囲内にマスキングしたスプレー塗装で形成した。ついで、上記額縁部の箇所に鍵と鍵穴の関係になる上底５ｍｍ、下底２ｍｍ、高さ２ｍｍの台形状の凸部および凹部を打ち抜きによって形成し、圧力センサーシートを得た。上記第一電極および第一電極の引き出し配線は、額縁部を介して外部の静電容量値の変化を検出できるコントローラーに電気接続した。 The size of the insulating layer made of the glass epoxy resin substrate and the silicone foam are both 42 cm square, and a range of 36 cm on the right side when viewed from the top is a sensing part on which the first electrode and the second electrode are formed, and 6 cm on the left side. The range was configured to be a frame portion in which only the leading wiring was formed. Next, a protective layer made of a polycarbonate resin having a thickness of 0.5 mm is laminated on the entire surface of the insulating layer, and a decorative layer made of a thermosetting acrylic resin and having a thickness of 20 μm and having a red and sandy texture is formed on the upper surface. It was formed by spray coating which was masked within a pattern range of 1 cm to 35 cm on the right side. Next, a trapezoidal convex portion and a concave portion having an upper base of 5 mm, a lower base of 2 mm, and a height of 2 mm in a relationship between a key and a keyhole were formed by punching at the above-mentioned frame portion to obtain a pressure sensor sheet. The first electrode and the lead wiring of the first electrode were electrically connected to a controller capable of detecting a change in an external capacitance value via a frame portion.

上記製造された圧力センサーシート３０個を一列に並べて、台形状の凸部および凹部の箇所で嵌め込むことにより、長さ１２ｍの長尺のセンシング部からなる圧力センサーシートが得られた。その長尺のセンシング部からなる圧力センサーシートに、タイヤ幅１９５ｍｍ,偏平率６５％,ホイールサイズ１５インチからなるラジアルタイヤを、上面右側から１７．５ｃｍのところが中心になるよう載置し、その中心を頂点にして左右断面２％の傾斜に圧力センサーシートを曲げて走行速度０ｋｍ／時から６０ｋｍ／時に加速する際の圧力変化をテストした。その測定結果は以下の通りであり、Ｚ軸方向の圧力のみならずＸＹ軸方向のせん断力も測定できた。そして、走行開始時のＸ軸方向のせん断力がかなり高いことがわかった。この結果、走行開始時のタイヤにはＺ軸方向圧力を越えるＸ軸方向のせん断力が加わっていて、それに対する耐久性がタイヤに必要であることがわかり、長い移動距離の範囲で測定が可能でかつせん断力の測定もできる本発明の圧力センサーシートの有用性が確認された。

30 pressure sensor sheets manufactured as described above were arranged in a line, and fitted at the trapezoidal convex portions and concave portions to obtain a pressure sensor sheet including a long sensing portion having a length of 12 m. A radial tire having a tire width of 195 mm, a flatness of 65%, and a wheel size of 15 inches is placed on the pressure sensor sheet composed of the long sensing portion so that the center is located 17.5 cm from the right side of the upper surface. The pressure change when the traveling speed was accelerated from 0 km / h to 60 km / h was tested by bending the pressure sensor sheet to an inclination of 2% in the left-right cross section with the peak as the peak. The measurement results are as follows, and not only the pressure in the Z-axis direction but also the shearing force in the XY-axis directions could be measured. Then, it was found that the shearing force in the X-axis direction at the start of traveling was considerably high. As a result, it was found that the tire at the start of running was subjected to shearing force in the X-axis direction exceeding the pressure in the Z-axis direction, and it was found that the tire was required to have durability against the shearing force. The usefulness of the pressure sensor sheet of the present invention, which is capable of measuring a shearing force, has been confirmed.

以下、本発明の実施例２として、靴底の接地状態測定装置に用いた場合の圧力センサーシートについて記載する。実施例２の圧力センサーシートは、以下の手順で製造した。ゲル状の電気粘性流体からなる絶縁層上に、カーボンナノチューブとウレタン樹脂バインダーとが重量比で３：２からなりピッチが１．０ｍｍ間隔で辺の長さが０．５ｍｍの正方形状パターンの第二電極と、同じピッチで同じ材質の線幅が０．３ｍｍの引き回し配線とを、インクジェット印刷法にて形成した。次いで、０．１ｍｍ厚のポリイミドフィルム樹脂基板上に、平均直径２０ｎｍで平均長さ２μｍの銀ナノワイヤとシリコンエラストマー樹脂バインダーとが重量比で５：３からなりピッチが１．２ｍｍ間隔で直径が０．８ｍｍφの円形状パターンの第一電極と、同じピッチで同じ材質の線幅が０．３ｍｍの引き回し配線とを、スクリーン印刷法にて形成した。 Hereinafter, as Example 2 of the present invention, a pressure sensor sheet when used in a device for measuring the contact state of a shoe sole will be described. The pressure sensor sheet of Example 2 was manufactured according to the following procedure. On an insulating layer made of a gel-like electrorheological fluid, a carbon nanotube and a urethane resin binder having a weight ratio of 3: 2 and a square pattern having a pitch of 1.0 mm and a side length of 0.5 mm were used. Two electrodes and a lead-out wiring having the same pitch and the same material and a line width of 0.3 mm were formed by an inkjet printing method. Then, on a 0.1 mm thick polyimide film resin substrate, silver nanowires having an average diameter of 20 nm and an average length of 2 μm and a silicone elastomer resin binder were in a weight ratio of 5: 3, and the pitch was 1.2 mm and the diameter was 0. A first electrode having a circular pattern of 0.8 mmφ and a lead wiring having the same pitch and the same material and a line width of 0.3 mm were formed by a screen printing method.

そして、上記ポリイミドフィルム樹脂基板および絶縁層の大きさはともに６２ｃｍ角であり、上面からみて中央５６ｃｍの範囲は第一電極および第二電極が形成されたセンシング部となり、その右側３ｃｍおよび左側３ｃｍの範囲は引き回し配線のみが形成された額縁部となるよう構成した。次いで、絶縁層の上面にエポキシ系樹脂からなる厚さ０．２ｍｍの保護層を全面に積層し、取り外しの可能な青色加飾層シートを上面からみて中央５５ｃｍの範囲内にポリオールとポリイソシアネート架橋剤からなる自己吸着性糊層を介して貼合した。ついで、上記額縁部の箇所に鍵と鍵穴の関係になる上底２ｍｍ、下底１ｍｍ、高さ１ｍｍの台形状の凸部および凹部を打ち抜きによって形成し、圧力センサーシートを得た。上記第一電極の引き出し配線は上記左側の額縁部、第二電極の引き出し配線は上記右側の額縁部を介して外部の静電容量値の変化を検出できるコントローラーに電気接続した。 The size of the polyimide film resin substrate and the insulating layer are both 62 cm square, and a range of 56 cm at the center when viewed from the top is a sensing portion where the first electrode and the second electrode are formed, and 3 cm on the right side and 3 cm on the left side thereof. The range was configured to be a frame portion in which only the leading wiring was formed. Next, a protective layer made of an epoxy resin and having a thickness of 0.2 mm is laminated on the entire surface of the insulating layer, and the removable blue decorative layer sheet is crosslinked with polyol and polyisocyanate within a range of 55 cm in the center when viewed from the upper surface. They were pasted together via a self-adsorbing glue layer made of the agent. Next, a trapezoidal convex portion and a concave portion having an upper base of 2 mm, a lower base of 1 mm, and a height of 1 mm in a relationship between a key and a keyhole were formed by punching at the above-mentioned frame portion to obtain a pressure sensor sheet. The lead wire of the first electrode was electrically connected to a controller capable of detecting a change in an external capacitance value via the left frame portion, and the lead wire of the second electrode was connected to the outside via the right frame portion.

上記製造された圧力センサーシート５個を一列に並べて、台形状の凸部および凹部の箇所で嵌め込むことにより、長さ１２ｍの長尺のセンシング部からなる圧力センサーシートが得られた。その長尺のセンシング部からなる圧力センサーシート上を被験者に走行速度４ｋｍ／時で、下記の表面の異なる路面条件下で歩いてもらい圧力変化をテストした。その測定結果は以下の通りであり、Ｚ軸方向の圧力のみならずＸＹ軸方向のせん断力も測定できた。そして、歩行開始時にＸ軸方向のせん断力が高く、圧力センサーシートの傾斜角度があるほどＺ軸方向圧力およびＹ軸方向のせん断力が高くなる傾向がみられた。また、柔軟性の素材表面になるとＺ軸方向の圧力が低くなる反面、ＸＹ軸方向のせん断力が増す傾向がみられた。この結果、靴底は使用する際の表面状態（すなわち使用する用途）に応じて加わるＺ軸方向の圧力およびＸＹ軸方向せん断力が異なることがわかり、曲げることが可能でかつ表面状態を適宜変更できかつせん断力の測定もできる本発明の圧力センサーシートの有用性が確認された。

Five pressure sensor sheets manufactured as described above were arranged in a line, and fitted at trapezoidal convex portions and concave portions to obtain a pressure sensor sheet including a long sensing portion having a length of 12 m. A test subject was asked to walk on a pressure sensor sheet composed of the long sensing portion at a running speed of 4 km / hour under different road surface conditions described below to test a change in pressure. The measurement results are as follows, and not only the pressure in the Z-axis direction but also the shearing force in the XY-axis directions could be measured. At the start of walking, the shear force in the X-axis direction was high, and the greater the inclination angle of the pressure sensor sheet, the higher the shear pressure in the Z-axis direction and the Y-axis direction tended to be. On the other hand, on the surface of a flexible material, the pressure in the Z-axis direction decreases, but the shear force in the XY-axis directions tends to increase. As a result, it can be understood that the pressure applied in the Z-axis direction and the shear force applied in the XY-axis directions differ depending on the surface condition (ie, the intended use) when the shoe sole is used, and the shoe sole can be bent and the surface condition is appropriately changed. The usefulness of the pressure sensor sheet of the present invention, which is capable of measuring the shearing force and confirming the shear force, has been confirmed.

１圧力センサーシート
７額縁部
８センシング部
１０基板
２０、２１、２２第一電極
２５第一電極の引き回し配線
３０絶縁層
４０、４１第二電極
４５第二電極の引き回し配線
５０保護層
６０せん断力
１１０加飾層
１２０凸部
１３０凹部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pressure sensor sheet 7 Frame part 8 Sensing part 10 Substrate 20, 21, 22 First electrode 25 First electrode lead wiring 30 Insulating layer 40, 41 Second electrode 45 Second electrode lead wiring 50 Protective layer 60 Shear force 110 Decorative layer 120 Convex part 130 Concave part

Claims

基板上に第一電極が形成され、
前記第一電極上に絶縁層が形成され、
前記絶縁層上に第二電極が形成され、
前記第二電極上に保護層が形成される圧力センサーシートであって、
少なくとも前記第一電極または第二電極のセンシング部の周囲直交する二方向のいずれかに額縁部が存在しない、圧力センサーシート。 A first electrode is formed on the substrate,
An insulating layer is formed on the first electrode,
A second electrode is formed on the insulating layer,
A pressure sensor sheet having a protective layer formed on the second electrode,
A pressure sensor sheet having no frame portion in at least one of two directions orthogonal to the periphery of the sensing portion of the first electrode or the second electrode.

保護層上から加わるせん断力を算出できる、請求項１に記載の圧力センサーシート。 The pressure sensor sheet according to claim 1, wherein a shear force applied from above the protective layer can be calculated.

前記第一電極または第二電極が、
導電材とウレタン、ポリエステル、シリコンエラストマーのいずれかのバインダーで構成されている、
請求項１または請求項２に記載の圧力センサーシート。 The first electrode or the second electrode,
It is composed of conductive material and urethane, polyester, any binder of silicone elastomer,
The pressure sensor sheet according to claim 1 or 2.

前記第一電極または第二電極の導電材が、
導電性ナノワイヤ、導電性ナノチューブ、導電性ナノファイバー、メッシュ状の金属膜のいずれかで構成されている、
請求項３に記載の圧力センサーシート。 The conductive material of the first electrode or the second electrode,
It is composed of conductive nanowires, conductive nanotubes, conductive nanofibers, or mesh-like metal films.
The pressure sensor sheet according to claim 3.

請求項１から請求項４のいずれかに記載の圧力センサーシートを複数個並べて繋ぎ合わせた長尺状の、圧力センサーシート。 An elongated pressure sensor sheet in which a plurality of pressure sensor sheets according to any one of claims 1 to 4 are arranged and connected.

請求項１から請求項５のいずれかに記載のタイヤ、靴底の接地状態を測定するための装置に使用される、圧力センサーシート。 A pressure sensor sheet used in the device according to any one of claims 1 to 5 for measuring a ground contact state of a shoe or a shoe sole.