JPH04286928A - 圧力分布測定装置 - Google Patents
圧力分布測定装置Info
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- JPH04286928A JPH04286928A JP12887091A JP12887091A JPH04286928A JP H04286928 A JPH04286928 A JP H04286928A JP 12887091 A JP12887091 A JP 12887091A JP 12887091 A JP12887091 A JP 12887091A JP H04286928 A JPH04286928 A JP H04286928A
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、伸びを与えられるとそ
の伸びの大きさに応じて電気抵抗が変化する伸長型導電
ゴム等の伸長型導電エラストマーを利用して、圧力の分
布を測定する圧力分布測定装置に関する。
の伸びの大きさに応じて電気抵抗が変化する伸長型導電
ゴム等の伸長型導電エラストマーを利用して、圧力の分
布を測定する圧力分布測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の圧力分布測定装置として、感圧導
電ゴム(PCR)を用いたもの、ロードセルを用いたも
の、静電容量方式のもの等があった。
電ゴム(PCR)を用いたもの、ロードセルを用いたも
の、静電容量方式のもの等があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の圧力分
布測定装置のうち感圧導電ゴムを用いた装置については
、対向する電極間に設置された感圧導電ゴムが電極側か
ら圧縮を受けたとき、その圧縮変形量に応じて電気抵抗
が変化することによって圧力を測定するものであるが、
一般にゴム等のエラストマーにおいては圧縮方向のバネ
定数は引張り方向のそれに比較して著しく大きいので、
圧縮の場合、変形量を大きくすることはできず、したが
って、従来の感圧導電ゴムを用いた圧力分布測定装置で
は、感圧導電ゴムの極めて微小な圧縮変形に対する電気
抵抗の変化により圧力を検出せざるを得ないという構造
的な制約があり、微小な圧力の測定には不適であった。 さらに感圧導電ゴムが圧縮を受ける場合、電極との間の
摩擦抵抗により変形の遅れが生じるため、圧力と電気抵
抗の関係は、加圧(往路)時と減圧(復路)時で値が大
きく異なることから、数値の信頼性に乏しいという欠点
があった。また、圧力を検出する機能をもったロードセ
ルを多数配置させることによって圧力分布を測定する装
置については、ロードセルの小型化に限界があり、微細
な圧力分布の測定は不可能であるということ、そして、
ロードセル自体が非常に高価であるという欠点があった
。従来の圧力分布測定装置は一般に構造が複雑で製造コ
ストが高いとともに、圧力検出信号を入力すべきコンピ
ュータ等の機器類に増幅器やインターフェースを介して
接続する必要があるため、これらの周辺装置のコストも
高くなるという欠点があり、また、静電容量方式等の場
合のように実際の圧力の変化と圧力検出信号との間に位
相のずれを生じるという問題があった。また、圧力分布
測定装置の多くは装置本体が剛体である等の理由により
、平坦面以外での使用が不可能であるという欠点もあっ
た。本発明は、前記問題点を解決するためになされたも
ので、伸長型導電ゴム等の伸長型導電エラストマーを用
いて、微小な圧力も高精度に検出し、圧力の微細な分布
を測定することができ、しかも構造が簡単で安価に製造
でき、信頼性が高く、増幅器やインターフェースを必要
とせず、取扱いが極めて容易であり、実際の圧力の変化
と圧力検出信号との間に位相のずれを殆ど生じることも
なく、また、装置本体が柔軟性を有するため、平坦面以
外での使用も可能な圧力分布測定装置を提供することを
目的とする。
布測定装置のうち感圧導電ゴムを用いた装置については
、対向する電極間に設置された感圧導電ゴムが電極側か
ら圧縮を受けたとき、その圧縮変形量に応じて電気抵抗
が変化することによって圧力を測定するものであるが、
一般にゴム等のエラストマーにおいては圧縮方向のバネ
定数は引張り方向のそれに比較して著しく大きいので、
圧縮の場合、変形量を大きくすることはできず、したが
って、従来の感圧導電ゴムを用いた圧力分布測定装置で
は、感圧導電ゴムの極めて微小な圧縮変形に対する電気
抵抗の変化により圧力を検出せざるを得ないという構造
的な制約があり、微小な圧力の測定には不適であった。 さらに感圧導電ゴムが圧縮を受ける場合、電極との間の
摩擦抵抗により変形の遅れが生じるため、圧力と電気抵
抗の関係は、加圧(往路)時と減圧(復路)時で値が大
きく異なることから、数値の信頼性に乏しいという欠点
があった。また、圧力を検出する機能をもったロードセ
ルを多数配置させることによって圧力分布を測定する装
置については、ロードセルの小型化に限界があり、微細
な圧力分布の測定は不可能であるということ、そして、
ロードセル自体が非常に高価であるという欠点があった
。従来の圧力分布測定装置は一般に構造が複雑で製造コ
ストが高いとともに、圧力検出信号を入力すべきコンピ
ュータ等の機器類に増幅器やインターフェースを介して
接続する必要があるため、これらの周辺装置のコストも
高くなるという欠点があり、また、静電容量方式等の場
合のように実際の圧力の変化と圧力検出信号との間に位
相のずれを生じるという問題があった。また、圧力分布
測定装置の多くは装置本体が剛体である等の理由により
、平坦面以外での使用が不可能であるという欠点もあっ
た。本発明は、前記問題点を解決するためになされたも
ので、伸長型導電ゴム等の伸長型導電エラストマーを用
いて、微小な圧力も高精度に検出し、圧力の微細な分布
を測定することができ、しかも構造が簡単で安価に製造
でき、信頼性が高く、増幅器やインターフェースを必要
とせず、取扱いが極めて容易であり、実際の圧力の変化
と圧力検出信号との間に位相のずれを殆ど生じることも
なく、また、装置本体が柔軟性を有するため、平坦面以
外での使用も可能な圧力分布測定装置を提供することを
目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明による圧力分布測
定装置は、シート状の電気絶縁性エラストマーと、該電
気絶縁性エラストマーの片面に微小な間隔でx軸方向に
並列して設けられ、電気的に接続された所要の厚みを有
する多数の細長い電極と、該電気絶縁性エラストマーの
電極を有する面に対向して設けられたシート状の伸長型
導電エラストマー(伸びを与えられると該伸びの大きさ
に応じて電気抵抗が変化するエラストマー)で構成され
る層構造を有し、更に該伸長型導電エラストマーの上に
シート状の電気絶縁性クッション材料を設けて、前記層
構造とは該電気絶縁性クッション材料を中心とした対称
的構造で、但し、電極が前記x軸と直交するy軸方向に
並列した層構造を併有してなるものである。
定装置は、シート状の電気絶縁性エラストマーと、該電
気絶縁性エラストマーの片面に微小な間隔でx軸方向に
並列して設けられ、電気的に接続された所要の厚みを有
する多数の細長い電極と、該電気絶縁性エラストマーの
電極を有する面に対向して設けられたシート状の伸長型
導電エラストマー(伸びを与えられると該伸びの大きさ
に応じて電気抵抗が変化するエラストマー)で構成され
る層構造を有し、更に該伸長型導電エラストマーの上に
シート状の電気絶縁性クッション材料を設けて、前記層
構造とは該電気絶縁性クッション材料を中心とした対称
的構造で、但し、電極が前記x軸と直交するy軸方向に
並列した層構造を併有してなるものである。
【0005】
【作用】本発明の圧力分布測定装置に圧力が作用してい
ない状態では、伸長型導電エラストマーに伸びが生じな
いので、導電エラストマーは電気抵抗が大きい状態とな
っている。しかし、本装置に圧力が作用すると、2枚の
導電エラストマーの間に介在する、所要の厚みを有する
電気絶縁性クッション材料が、電気絶縁性エラストマー
と比較して非常に柔軟性に優れるがため、電気絶縁性エ
ラストマーが圧力による局部的な変形をあまり示さない
のに対し、クッション材料のうち電極と対応する部分、
特にx軸方向の電極とy軸方向の電極が交差する位置に
対応する部分は顕著な圧縮を受け、圧力に応じて厚みが
小さくなり、その一方、電極と対応しない部分、つまり
電極と電極の間に形成されている空間に対応する部分は
圧縮を受けず、厚みを保持するように空間へとくい込む
。このくい込みによって該部分に対応する導電エラスト
マーに伸びが与えられ、電気抵抗値が小さくなる。この
ように圧力の大きさに応じてクッション材料における厚
みの差は大きくなり、さらにその厚みの差の大きさに応
じて導電エラストマーに伸びが与えられる。つまり圧力
の大きさに応じて導電エラストマーの電気抵抗値が小さ
くなる。そして、該圧力が作用している位置、つまり電
気抵抗が変化している位置は、電気絶縁性クッション材
料の介在で接触をしていない2層の電極群におけるx軸
とy軸の座標によって確認され、そのうちx座標はy軸
方向に並列した電極によって確認され、y座標はx軸方
向に並列した電極によって確認される。したがって、電
極間における導電エラストマーの電気抵抗の変化を通じ
て圧力の作用している位置を確認し、力の大きさを精度
良く検出することができ、しかも、該電極が微小な間隔
で配置されているため、圧力の微細な分布状態を測定す
ることができる。
ない状態では、伸長型導電エラストマーに伸びが生じな
いので、導電エラストマーは電気抵抗が大きい状態とな
っている。しかし、本装置に圧力が作用すると、2枚の
導電エラストマーの間に介在する、所要の厚みを有する
電気絶縁性クッション材料が、電気絶縁性エラストマー
と比較して非常に柔軟性に優れるがため、電気絶縁性エ
ラストマーが圧力による局部的な変形をあまり示さない
のに対し、クッション材料のうち電極と対応する部分、
特にx軸方向の電極とy軸方向の電極が交差する位置に
対応する部分は顕著な圧縮を受け、圧力に応じて厚みが
小さくなり、その一方、電極と対応しない部分、つまり
電極と電極の間に形成されている空間に対応する部分は
圧縮を受けず、厚みを保持するように空間へとくい込む
。このくい込みによって該部分に対応する導電エラスト
マーに伸びが与えられ、電気抵抗値が小さくなる。この
ように圧力の大きさに応じてクッション材料における厚
みの差は大きくなり、さらにその厚みの差の大きさに応
じて導電エラストマーに伸びが与えられる。つまり圧力
の大きさに応じて導電エラストマーの電気抵抗値が小さ
くなる。そして、該圧力が作用している位置、つまり電
気抵抗が変化している位置は、電気絶縁性クッション材
料の介在で接触をしていない2層の電極群におけるx軸
とy軸の座標によって確認され、そのうちx座標はy軸
方向に並列した電極によって確認され、y座標はx軸方
向に並列した電極によって確認される。したがって、電
極間における導電エラストマーの電気抵抗の変化を通じ
て圧力の作用している位置を確認し、力の大きさを精度
良く検出することができ、しかも、該電極が微小な間隔
で配置されているため、圧力の微細な分布状態を測定す
ることができる。
【0006】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明する。
説明する。
【0007】第1図から第4図まで、および第6図から
第9図までは本発明の第1実施例を示す。この実施例に
おいて、微小な間隔でx軸方向に並列し電気的に接続さ
れた多数の細長い電極21、22、23、…2nは、シ
ート状の電気絶縁性エラストマー1とシート状の伸長型
導電ゴム3の間に設けられ、前記x軸と直交するy軸方
向に微小な間隔で並列し電気的に接続された多数の細長
い電極61、62、63、…6mは、シート状の電気絶
縁性エラストマー7とシート状の伸長型導電ゴム5の間
に設けられている。また、伸長型導電ゴム3、5の間に
は、所要の厚みを有するシート状の電気絶縁性クッショ
ン材料4が介在している。該クッション材料4は電気絶
縁性エラストマー1および7が比較的硬度の高いもので
あるのに対し、非常に柔軟で、かつ、圧縮変形からの復
元性に優れる。電極21、22、23、…2nと電極6
1、62、63、…6mは互いに垂直に設置され、各々
一定の長さ、幅、厚みを有し、一定の間隔で配列してい
る。電極21、22、23、…2nとこれらを挟む電気
絶縁性エラストマー1と伸長型導電ゴム3によって多数
の空間8が形成され、また電極61、62、63、…6
mとこれらを挟む伸長型導電ゴム5と電気絶縁性エラス
トマー7によって多数の空間9が形成されている。導電
ゴム3における3aおよび導電ゴム5における5aは、
それぞれ導電ゴム3のうち空間8を形成している部分と
導電ゴム5のうち空間9を形成している部分が交差して
いる位置にあり、クッション材料4aは導電ゴム3aと
導電ゴム5aの間で対応する位置にある。また、クッシ
ョン材料4のうち電極21、22、23、…2nと電極
61、62、63、…6mが交差する位置に対応する4
箇所の部分を4b、4c、4d、4eとする。前記伸長
型導電ゴム3、5は、伸びを与えられると電気抵抗が変
化する特性を有しており、第5図はこの伸長型導電ゴム
3、5の伸び率と電気抵抗変化との関係を示す特性図で
ある(但し、ゴムの長さ20.0mm、幅10.0mm
、厚さ0.3mmの場合の特性である)。この特性図か
らも明らかなように、この伸長型導電ゴム3、5は、伸
びを全く与えない状態では電気抵抗が大きいが、伸ばす
につれて抵抗が小さくなる特性を有している。このよう
な特性を有する伸長型導電ゴムは、例えば、特願昭62
−203856号に開示されているように、カーボンブ
ラックおよびグラファイトを混合してなる導電性シリコ
ンゴムをあらかじめ架橋させ、しかる後に、この導電性
シリコンゴムと相溶性のあるシリコンオイルを5〜50
%含浸することにより作成することができる。次に、本
実施例の作動を説明する。第6図および第8図のように
本圧力分布測定装置に圧力が作用されていない状態では
、導電ゴム3および5には伸びが与えられていないので
、導電ゴム3、5は電気抵抗値が大きい状態となってい
る。他方、第7図および第9図のように本装置の一部に
圧力P(正圧)が作用されると、電気絶縁性エラストマ
ー1自体は比較的硬度が高いため局部的な変形はあまり
示さないのに対し、導電ゴム3および5の間に介在する
クッション材料4はその優れた柔軟性のため電極21、
22または電極61、62に対応する部分がそれぞれ電
極側からの押圧によって圧縮し、特にクッション材料4
b、4c、4d、4eの各部分は電極21、22側と電
極61、62側の相方からの押圧により顕著な圧縮を受
け、圧力に応じて厚みが小さくなり、その一方、電極と
対応しない部分4aは圧縮を受けず、厚みを保持するよ
うに空間8および空間9へとくい込む。クッション材料
4は空間8、9の中に充分くい込むに足る厚みを有して
おり、このくい込みによって該部分に対応する導電ゴム
3aは空間8側へ、導電ゴム5aは空間9側へ伸びが与
えられ、電気抵抗値が小さくなる。このように、圧力P
の大きさに応じてクッション材料における4aと4b、
4c、4d、4eとの厚みの差は大きくなり、その厚み
の差の大きさに応じて導電ゴム3aおよび5aに伸びが
与えられる。つまり圧力の大きさに応じて導電ゴム3a
、5aの電気抵抗値が小さくなる。ここで、伸びを与え
られた導電ゴム3aの電気抵抗の変化は電極21、22
によって検出され、導電ゴム5aの電気抵抗の変化は電
極61、62によって検出される。つまり、圧力が作用
している位置は、電気絶縁性クッション材料4の介在で
接触をしていない2層の電極群21、22、23、…2
nと61、62、63、…6mにおけるx軸とy軸の座
標によって確認され、そのうちx座標は電極61、62
、63、…6mによって確認され、y座標は電極21、
22、23…2nによって確認される。そして、本装置
に作用している圧力Pが解除されると、導電ゴム3、5
およびクッション材料4の有する変形からの優れた復元
性により、本装置は第6図および第8図に示される初期
状態に戻り、導電ゴム3、5の電気抵抗も初期の値とな
る。このように、本圧力分布測定装置は電極21、22
、23、…2nの各電極間における導電ゴム3aおよび
電極61、62、63、…6mの各電極間における導電
ゴム5aの電気抵抗値の変化を通じて圧力の作用してい
る位置を確認し、該圧力の大きさを精度良く検出でき、
しかも、電極21、22、23、…2nおよび61、6
2、63、…6mが微小な間隔で配置されているため圧
力の微細な分布を測定することができる。また、従来の
一般の圧力分布測定装置は、圧力検出信号を入力すべき
コンピュータ等の機器類に増幅器やインターフェースを
介して接続する必要があるが、本圧力分布測定装置は、
圧力検出信号を入力すべきコンピュータ等の機器類に増
幅器やインターフェースを介することなしに、導電ゴム
3および5を直接接続し、該導電ゴム3および5の電気
抵抗の変化による電圧(または電流)の変化を直接圧力
検出信号として前記機器類に入力することができる。し
たがって、取扱いが極めて容易であるとともに、本装置
を使用するシステム全体のコストを安価にできる。また
、本装置は電気抵抗の変化により圧力を検出するので、
従来の静電容量方式の圧力分布測定装置等の場合のよう
に、実際の圧力の変化と圧力検出信号との間に位相のず
れは殆ど生じない。さらに、構造が簡単であるため、安
価に製造できるとともに、信頼性が高い。 なお、電極21、22、23、…2nおよび61、62
、63、…6mは金属等の導体からなるが、より柔軟な
材料を用いることによって圧力分布測定装置全体として
の柔軟性を与え、平坦面以外での使用も可能となる。
第9図までは本発明の第1実施例を示す。この実施例に
おいて、微小な間隔でx軸方向に並列し電気的に接続さ
れた多数の細長い電極21、22、23、…2nは、シ
ート状の電気絶縁性エラストマー1とシート状の伸長型
導電ゴム3の間に設けられ、前記x軸と直交するy軸方
向に微小な間隔で並列し電気的に接続された多数の細長
い電極61、62、63、…6mは、シート状の電気絶
縁性エラストマー7とシート状の伸長型導電ゴム5の間
に設けられている。また、伸長型導電ゴム3、5の間に
は、所要の厚みを有するシート状の電気絶縁性クッショ
ン材料4が介在している。該クッション材料4は電気絶
縁性エラストマー1および7が比較的硬度の高いもので
あるのに対し、非常に柔軟で、かつ、圧縮変形からの復
元性に優れる。電極21、22、23、…2nと電極6
1、62、63、…6mは互いに垂直に設置され、各々
一定の長さ、幅、厚みを有し、一定の間隔で配列してい
る。電極21、22、23、…2nとこれらを挟む電気
絶縁性エラストマー1と伸長型導電ゴム3によって多数
の空間8が形成され、また電極61、62、63、…6
mとこれらを挟む伸長型導電ゴム5と電気絶縁性エラス
トマー7によって多数の空間9が形成されている。導電
ゴム3における3aおよび導電ゴム5における5aは、
それぞれ導電ゴム3のうち空間8を形成している部分と
導電ゴム5のうち空間9を形成している部分が交差して
いる位置にあり、クッション材料4aは導電ゴム3aと
導電ゴム5aの間で対応する位置にある。また、クッシ
ョン材料4のうち電極21、22、23、…2nと電極
61、62、63、…6mが交差する位置に対応する4
箇所の部分を4b、4c、4d、4eとする。前記伸長
型導電ゴム3、5は、伸びを与えられると電気抵抗が変
化する特性を有しており、第5図はこの伸長型導電ゴム
3、5の伸び率と電気抵抗変化との関係を示す特性図で
ある(但し、ゴムの長さ20.0mm、幅10.0mm
、厚さ0.3mmの場合の特性である)。この特性図か
らも明らかなように、この伸長型導電ゴム3、5は、伸
びを全く与えない状態では電気抵抗が大きいが、伸ばす
につれて抵抗が小さくなる特性を有している。このよう
な特性を有する伸長型導電ゴムは、例えば、特願昭62
−203856号に開示されているように、カーボンブ
ラックおよびグラファイトを混合してなる導電性シリコ
ンゴムをあらかじめ架橋させ、しかる後に、この導電性
シリコンゴムと相溶性のあるシリコンオイルを5〜50
%含浸することにより作成することができる。次に、本
実施例の作動を説明する。第6図および第8図のように
本圧力分布測定装置に圧力が作用されていない状態では
、導電ゴム3および5には伸びが与えられていないので
、導電ゴム3、5は電気抵抗値が大きい状態となってい
る。他方、第7図および第9図のように本装置の一部に
圧力P(正圧)が作用されると、電気絶縁性エラストマ
ー1自体は比較的硬度が高いため局部的な変形はあまり
示さないのに対し、導電ゴム3および5の間に介在する
クッション材料4はその優れた柔軟性のため電極21、
22または電極61、62に対応する部分がそれぞれ電
極側からの押圧によって圧縮し、特にクッション材料4
b、4c、4d、4eの各部分は電極21、22側と電
極61、62側の相方からの押圧により顕著な圧縮を受
け、圧力に応じて厚みが小さくなり、その一方、電極と
対応しない部分4aは圧縮を受けず、厚みを保持するよ
うに空間8および空間9へとくい込む。クッション材料
4は空間8、9の中に充分くい込むに足る厚みを有して
おり、このくい込みによって該部分に対応する導電ゴム
3aは空間8側へ、導電ゴム5aは空間9側へ伸びが与
えられ、電気抵抗値が小さくなる。このように、圧力P
の大きさに応じてクッション材料における4aと4b、
4c、4d、4eとの厚みの差は大きくなり、その厚み
の差の大きさに応じて導電ゴム3aおよび5aに伸びが
与えられる。つまり圧力の大きさに応じて導電ゴム3a
、5aの電気抵抗値が小さくなる。ここで、伸びを与え
られた導電ゴム3aの電気抵抗の変化は電極21、22
によって検出され、導電ゴム5aの電気抵抗の変化は電
極61、62によって検出される。つまり、圧力が作用
している位置は、電気絶縁性クッション材料4の介在で
接触をしていない2層の電極群21、22、23、…2
nと61、62、63、…6mにおけるx軸とy軸の座
標によって確認され、そのうちx座標は電極61、62
、63、…6mによって確認され、y座標は電極21、
22、23…2nによって確認される。そして、本装置
に作用している圧力Pが解除されると、導電ゴム3、5
およびクッション材料4の有する変形からの優れた復元
性により、本装置は第6図および第8図に示される初期
状態に戻り、導電ゴム3、5の電気抵抗も初期の値とな
る。このように、本圧力分布測定装置は電極21、22
、23、…2nの各電極間における導電ゴム3aおよび
電極61、62、63、…6mの各電極間における導電
ゴム5aの電気抵抗値の変化を通じて圧力の作用してい
る位置を確認し、該圧力の大きさを精度良く検出でき、
しかも、電極21、22、23、…2nおよび61、6
2、63、…6mが微小な間隔で配置されているため圧
力の微細な分布を測定することができる。また、従来の
一般の圧力分布測定装置は、圧力検出信号を入力すべき
コンピュータ等の機器類に増幅器やインターフェースを
介して接続する必要があるが、本圧力分布測定装置は、
圧力検出信号を入力すべきコンピュータ等の機器類に増
幅器やインターフェースを介することなしに、導電ゴム
3および5を直接接続し、該導電ゴム3および5の電気
抵抗の変化による電圧(または電流)の変化を直接圧力
検出信号として前記機器類に入力することができる。し
たがって、取扱いが極めて容易であるとともに、本装置
を使用するシステム全体のコストを安価にできる。また
、本装置は電気抵抗の変化により圧力を検出するので、
従来の静電容量方式の圧力分布測定装置等の場合のよう
に、実際の圧力の変化と圧力検出信号との間に位相のず
れは殆ど生じない。さらに、構造が簡単であるため、安
価に製造できるとともに、信頼性が高い。 なお、電極21、22、23、…2nおよび61、62
、63、…6mは金属等の導体からなるが、より柔軟な
材料を用いることによって圧力分布測定装置全体として
の柔軟性を与え、平坦面以外での使用も可能となる。
【0008】第10図および第11図は本発明の第2実
施例を示す。この実施例においては、電気絶縁性エラス
トマー1の導電ゴム3に対向する面に、微小な間隔でx
軸方向に並列した多数の細長い凸状の段部11、12、
13、…1nが設けられており、該段部11、12、1
3、…1nの上面にはそれぞれ薄型の電極101、10
2、103…10nが取り付けられ、導電ゴム3と接し
ている。また、電気絶縁性エラストマー7の導電ゴム5
に対向する面には、微小な間隔でy軸方向に並列した多
数の細長い凸状の段部71、72、73、…7mが設け
られ、該段部71、72、73、…7mの上面にそれぞ
れ薄型の電極111、112、113…11mが取り付
けられ、導電ゴム5と接している。本実施例における、
電極101、102、103…10nを取り付けた段部
11、12、13、…1nおよび電極111、112、
113…11mを取り付けた段部71、72、73、…
7mは、構造上、前記第1実施例における電極21、2
2、23、…2nおよび61、62、63、…6mの部
分に相当する。本実施例における他の構成は、前記第1
実施例と同様である。本実施例においても前記第1実施
例と同様に、電極101、102、103、…10nの
各電極間における導電ゴム3aおよび電極111、11
2、113、…11mの各電極間における導電ゴム5a
の電気抵抗の変化を通じて、圧力の作用している位置を
確認し、該圧力の大きさを精度良く検出でき、また、電
極101、102、103、10nおよび111、11
2、113…11mが微小な間隔で配置されているため
圧力の微細な分布を測定することができる。しかも、前
記第1実施例における電極21、22、23、…2nお
よび61、62、63、…6mが空間8、9を形成する
ための所要な厚さを有する金属等からなるのに対し、本
実施例における電極101、102、103…10nお
よび111、112、113…11mは、フィルム状の
金属あるいは導電塗料の印刷物等であり、その厚さが極
めて小さいため柔軟性に富む。したがって、圧力分布測
定装置全体としても極めて優れた柔軟性を示し、平坦面
以外での使用も容易である。なお、前記第1実施例、第
2実施例ともに伸長型導電エラストマーとして伸長型導
電ゴムを用いた例を示したが、本発明においては、ゴム
以外の伸長型導電エラストマーを使用してもよい。また
、本発明において使用できる伸長型導電ゴムの成分およ
び製法は、前記特願昭62−203856号に開示され
たものに限られない。
施例を示す。この実施例においては、電気絶縁性エラス
トマー1の導電ゴム3に対向する面に、微小な間隔でx
軸方向に並列した多数の細長い凸状の段部11、12、
13、…1nが設けられており、該段部11、12、1
3、…1nの上面にはそれぞれ薄型の電極101、10
2、103…10nが取り付けられ、導電ゴム3と接し
ている。また、電気絶縁性エラストマー7の導電ゴム5
に対向する面には、微小な間隔でy軸方向に並列した多
数の細長い凸状の段部71、72、73、…7mが設け
られ、該段部71、72、73、…7mの上面にそれぞ
れ薄型の電極111、112、113…11mが取り付
けられ、導電ゴム5と接している。本実施例における、
電極101、102、103…10nを取り付けた段部
11、12、13、…1nおよび電極111、112、
113…11mを取り付けた段部71、72、73、…
7mは、構造上、前記第1実施例における電極21、2
2、23、…2nおよび61、62、63、…6mの部
分に相当する。本実施例における他の構成は、前記第1
実施例と同様である。本実施例においても前記第1実施
例と同様に、電極101、102、103、…10nの
各電極間における導電ゴム3aおよび電極111、11
2、113、…11mの各電極間における導電ゴム5a
の電気抵抗の変化を通じて、圧力の作用している位置を
確認し、該圧力の大きさを精度良く検出でき、また、電
極101、102、103、10nおよび111、11
2、113…11mが微小な間隔で配置されているため
圧力の微細な分布を測定することができる。しかも、前
記第1実施例における電極21、22、23、…2nお
よび61、62、63、…6mが空間8、9を形成する
ための所要な厚さを有する金属等からなるのに対し、本
実施例における電極101、102、103…10nお
よび111、112、113…11mは、フィルム状の
金属あるいは導電塗料の印刷物等であり、その厚さが極
めて小さいため柔軟性に富む。したがって、圧力分布測
定装置全体としても極めて優れた柔軟性を示し、平坦面
以外での使用も容易である。なお、前記第1実施例、第
2実施例ともに伸長型導電エラストマーとして伸長型導
電ゴムを用いた例を示したが、本発明においては、ゴム
以外の伸長型導電エラストマーを使用してもよい。また
、本発明において使用できる伸長型導電ゴムの成分およ
び製法は、前記特願昭62−203856号に開示され
たものに限られない。
【0009】
【発明の効果】以上のように本発明による圧力分布測定
装置は、(イ)圧力の大きさを精度よく測定できる。 (ロ)圧力の微細な分布を測定できる。 (ハ)実際の圧力の変化と圧力検出信号との間に位相の
ずれが殆ど生じない。 (ニ)構造が簡単であり、安価に製造できるとともに、
信頼性が高い。 (ホ)圧力検出信号を入力するべきコンピュータ等の機
器類に、増幅器やインターフェースを介することなしに
直接接続でき、取扱いが極めて容易であるとともに、本
装置を使用するシステム全体のコストを安価にすること
ができる。 (ヘ)柔軟性を有するため、平坦面以外での使用が可能
である。等の優れた効果を得られるものである。
装置は、(イ)圧力の大きさを精度よく測定できる。 (ロ)圧力の微細な分布を測定できる。 (ハ)実際の圧力の変化と圧力検出信号との間に位相の
ずれが殆ど生じない。 (ニ)構造が簡単であり、安価に製造できるとともに、
信頼性が高い。 (ホ)圧力検出信号を入力するべきコンピュータ等の機
器類に、増幅器やインターフェースを介することなしに
直接接続でき、取扱いが極めて容易であるとともに、本
装置を使用するシステム全体のコストを安価にすること
ができる。 (ヘ)柔軟性を有するため、平坦面以外での使用が可能
である。等の優れた効果を得られるものである。
【図1】本発明による圧力分布測定装置の第1実施例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図2】該第1実施例を示す、x軸方向から見た側面図
である。
である。
【図3】該第1実施例を示す、前記x軸と直交するy軸
方向から見た側面図である。
方向から見た側面図である。
【図4】該第1実施例を示す、第2図のA−A線におけ
る断面図ある。
る断面図ある。
【図5】本発明の第1実施例および第2実施例に用いら
れた伸長型導電ゴムの伸び率と電気抵抗値の変化との関
係を示す特性図である。
れた伸長型導電ゴムの伸び率と電気抵抗値の変化との関
係を示す特性図である。
【図6】本発明の第1実施例において圧力を作用されて
いない状態を示す、第4図ののB−B線を切断線として
第1図に対応させ、切断した断面図である。
いない状態を示す、第4図ののB−B線を切断線として
第1図に対応させ、切断した断面図である。
【図7】該第1実施例において圧力を作用されている状
態を示す、第4図のB−B線を切断線として第1図に対
応させ、切断した断面図である。
態を示す、第4図のB−B線を切断線として第1図に対
応させ、切断した断面図である。
【図8】該第1実施例において圧力を作用されていない
状態を示す、第4図のC−C線を切断線として第1図に
対応させ、切断した断面図である。
状態を示す、第4図のC−C線を切断線として第1図に
対応させ、切断した断面図である。
【図9】該第1実施例において圧力を作用されている状
態て示す、第4図のC−C線を切断線として第1図に対
応させ、切断した断面図である。
態て示す、第4図のC−C線を切断線として第1図に対
応させ、切断した断面図である。
【図10】本発明の第2実施例を示す、x軸方向から見
た側面図である。
た側面図である。
【図11】該第2実施例を示す、前記x軸と直交するy
軸方向から見た側面図である。
軸方向から見た側面図である。
1 電気絶縁性エラストマー
11、12、13、…1n 凸状段部21、22、2
3、…2n 電 極3 伸長型導電ゴム 3a 伸長変形部 4 電気絶縁性クッション材料 4a 無圧縮部 4b、4c、4d、4e 圧縮部 5 伸長型導電ゴム 5a 伸長変形部 61、62、63、…6m 電 極7 電気絶縁
性エラストマー 71、72、73、…7m 凸状段部8 空 間 9 空 間
3、…2n 電 極3 伸長型導電ゴム 3a 伸長変形部 4 電気絶縁性クッション材料 4a 無圧縮部 4b、4c、4d、4e 圧縮部 5 伸長型導電ゴム 5a 伸長変形部 61、62、63、…6m 電 極7 電気絶縁
性エラストマー 71、72、73、…7m 凸状段部8 空 間 9 空 間
Claims (2)
- 【請求項1】 シート状の電気絶縁性エラストマーと
、該電気絶縁性エラストマーの片面に微小な間隔でx軸
方向に並列して設けられ、電気的に接続された所要の厚
みを有する多数の細長い電極と、該電気絶縁性エラスト
マーの電極を有する面に対向して設けられたシート状の
伸長型導電エラストマー(伸びを与えられると該伸びの
大きさに応じて電気抵抗が変化するエラストマー)で構
成される層構造を有し、更に該伸長型導電エラストマー
の上にシート状の電気絶縁性クッション材料を設けて、
前記層構造とは該電気絶縁性クッション材料を中心とし
た対称的構造で、但し、電極が前記x軸と直交するy軸
方向に並列した層構造を併有してなる、圧力分布測定装
置。 - 【請求項2】 前記電気絶縁性エラストマーの伸長型
導電エラストマーと対向する面に細長い凸状の段部を規
則的に多数設け、該凸部上面に電気的に接続された薄型
の電極を取り付けた請求項1記載の圧力分布測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12887091A JPH04286928A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 圧力分布測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12887091A JPH04286928A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 圧力分布測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04286928A true JPH04286928A (ja) | 1992-10-12 |
Family
ID=14995401
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12887091A Pending JPH04286928A (ja) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | 圧力分布測定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04286928A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100779081B1 (ko) * | 2005-12-07 | 2007-11-27 | 한국전자통신연구원 | 전자 피부용 압력 센서 및 이의 제조 방법 |
US7645398B2 (en) | 2005-12-07 | 2010-01-12 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Pressure sensor for electronic skin and fabrication method of pressure sensor for electronic skin |
JP2010043880A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Tokai Rubber Ind Ltd | 静電容量型センサ |
DE102014205825A1 (de) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Contitech Ag | Flexible Sensoranordnung zur Erfassung einer Druckverteilung |
DE102017221545A1 (de) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | Contitech Antriebssysteme Gmbh | Flexibles Produkt |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP12887091A patent/JPH04286928A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100779081B1 (ko) * | 2005-12-07 | 2007-11-27 | 한국전자통신연구원 | 전자 피부용 압력 센서 및 이의 제조 방법 |
US7645398B2 (en) | 2005-12-07 | 2010-01-12 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Pressure sensor for electronic skin and fabrication method of pressure sensor for electronic skin |
JP2010043880A (ja) * | 2008-08-08 | 2010-02-25 | Tokai Rubber Ind Ltd | 静電容量型センサ |
JP4650538B2 (ja) * | 2008-08-08 | 2011-03-16 | 東海ゴム工業株式会社 | 静電容量型センサ |
DE102014205825A1 (de) * | 2014-03-28 | 2015-10-01 | Contitech Ag | Flexible Sensoranordnung zur Erfassung einer Druckverteilung |
DE102017221545A1 (de) * | 2017-11-30 | 2019-06-06 | Contitech Antriebssysteme Gmbh | Flexibles Produkt |
DE102017221545B4 (de) | 2017-11-30 | 2024-02-29 | Contitech Antriebssysteme Gmbh | Flexibles Produkt |
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