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PLANAR PRESSURE SENSOR

Patent code P160013192
File No. S2015-0059-N0
Posted date Aug 9, 2016
Application number P2014-222878
Publication number P2016-090319A
Patent number P6383919
Date of filing Oct 31, 2014
Date of publication of application May 23, 2016
Date of registration Aug 17, 2018
Inventor
  • (In Japanese)植木 賢
  • (In Japanese)上原 一剛
  • (In Japanese)野澤 誠子
  • (In Japanese)佐々木 強
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人鳥取大学
  • (In Japanese)株式会社日本マイクロシステム
Title PLANAR PRESSURE SENSOR
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planar pressure sensor that is thin in thickness, excellent in flexibility, inexpensive, excellent in breathability, and allows a pressure distribution of a broad area to be finely measured.
SOLUTION: A planar pressure sensor 20A according to one embodiment of the present invention has: a linear pressure sensing unit 17 that covers a linear conductive material 15 and a periphery of the linear electric conductivity material 15 and is made up of a pressure sensing member 16 whose electric characteristic varies by being pressed; and an anisotropic conductive cloth 10 in which a plurality of conductive yarns 12 arranged apart from each other is linearly and parallelly woven or sewn in a plane view. The plurality of linear pressure sensing unit 17 is provided on a surface of the anisotropic conductive cloth 10 so as to direct to a direction crossing an extension direction of the plurality of conductive yarns 12 of the mutually parallel and anisotropic conductive cloth 10. The linear conductive material 15 in the plurality of linear pressure sensing units 17 constitutes a first electrode, respectively, and the plurality of conductive yarns 12 of the anisotropic conductive cloth 10 constitutes a second electrode, respectively.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、一次元状の圧力分布を測定し得る線状の圧力センサー、二次元状ないし三次元状の圧力分布を測定し得る平面状の圧力センサーが知られている。例えば、特許文献1(特開平09-203671号公報)には、半導体基板上に形成した個々の圧力感知部を一次元状ないし二次元状に配列した、一次元状ないし二次元状の圧力分布を測定し得る圧力センサーが開示されている。

特許文献2(特開2008-256470号公報)には、マトリクス状に配置した行電極と列電極との交差点に、加えられている圧力に応じて電気的特性が変化する感圧部材を設けた構成の平面状の圧力センサーが開示されている。特許文献3(特開2009-042108号公報)には、非導電性布部に、直線状に平行にして複数の導電性糸を縫い付けた上布部と下布部とを、それぞれの布部の導電性糸が互いに垂直となるように重ね合わせるとともに、上布部と下布部との間に加えられている圧力に応じて電気的特性が変化する1枚のシート状の感圧部材を設けた平面状の圧力センサーが開示されている。

さらに、特許文献4(特開2008-170425号公報)には、図14A及び図14Bに示したように、線状弾性基材51の表面に導電性層52を被覆し、さらにその表面を誘電体層53で被覆した感圧用線材54を有し、この感圧用線材54の複数本をそれぞれ縦糸54a及び横糸54bとして織り込み、マトリクス状に形成された縦糸54aと横糸54bとの交点55を圧力の感知部とした平面状の圧力センサー50が開示されている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、大面積の圧力分布を測定することができる平面状圧力センサーに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
線状の導電性材料及び前記線状の導電性材料の周囲を覆う加圧されることにより電気的特性が変化する感圧部材からなる線状圧力感応部を複数有する平面状圧力センサーであって、
平面視で直線状かつ平行に、互いに離間して配置された複数の導電性糸が織り込まれ又は縫い込まれた異方導電性布を有し、
前記複数の線状圧力感応部は、互いに平行にかつ前記異方導電性布の複数の導電性糸の延在方向とは交差する方向となるように、前記異方導電性布の表面に設けられており、
前記複数の線状圧力感応部における線状の導電性材料がそれぞれ第1電極を構成し、前記異方導電性布の複数の導電性糸がそれぞれ第2電極を構成している、
平面状圧力センサー。

【請求項2】
 
前記複数の線状圧力感応部は、前記異方導電性布の表及び裏に互い違いに配置されている、請求項1に記載の平面状圧力センサー。

【請求項3】
 
前記複数の線状圧力感応部は、それぞれ前記異方導電性布の表面に縫い付けられている、請求項1又は2に記載の平面状圧力センサー。

【請求項4】
 
前記異方導電性布は長方形又は正方形であり、
前記異方導電性布の少なくとも隣接する2辺側にはそれぞれ複数の金属製スナップボタン型端子が設けられており、
前記複数の線状圧力感応部の線状の導電性材料の一方側の端部はそれぞれ一方の辺側の前記複数の金属製スナップボタン型端子に接続されており、
前記異方導電性布の複数の導電性糸の一方側の端部はそれぞれ他方の辺側の前記複数の金属製スナップボタン型端子に接続されている、請求項1~3のいずれかに記載の平面状圧力センサー。

【請求項5】
 
前記異方導電性布は長方形又は正方形であり、
前記異方導電性布の4辺側にはそれぞれ複数の金属製スナップボタン型端子が設けられており、
前記複数の線状圧力感応部における線状の導電性材料の両側の端部はそれぞれ対応する辺側の前記複数の金属製スナップボタン型端子に接続されており、
前記異方導電性布における複数の導電性糸の両側の端部はそれぞれ対応する辺側の前記複数の金属製スナップボタン型端子に接続されている、請求項1~3のいずれかに記載の平面状圧力センサー。

【請求項6】
 
前記複数の金属製スナップボタン型端子は、隣接する2辺側では凸状とされ、隣接する他の2辺側では凹状とされている、請求項5に記載の平面状圧力センサー。

【請求項7】
 
前記平面状圧力センサーの複数がそれぞれ前記金属製スナップボタン型端子部分で結合されて一体化されている、請求項6に記載の平面状圧力センサー。

【請求項8】
 
さらに両側の最外面はそれぞれ非導電性布で被覆されており、前記非導電性布と前記異方導電性布とは互いに縫い合わされている、請求項1~7のいずれかに記載の平面状圧力センサー。

【請求項9】
 
線状の導電性材料及び前記線状の導電性材料の周囲を覆う加圧されることにより電気的特性が変化する感圧部材からなる線状圧力感応部を複数有する平面状圧力センサーであって、
非導電性布を有し、
前記非導電性布の一方側の表面に、前記複数の線状圧力感応部が互いに平行に第1の方向に整列固定されており、
前記第1の方向に整列固定された前記複数の線状圧力感応部上に、前記複数の線状圧力感応部が前記第1の方向とは交差する第2の方向に整列固定されており、
複数の前記第1の方向に整列固定されている線状圧力感応部の線状の導電性材料がそれぞれ第1電極を構成し、
複数の前記第2の方向に整列固定されている前記線状圧力感応部の線状の導電性材料がそれぞれ第2電極を構成している、
平面状圧力センサー。

【請求項10】
 
前記複数の第1の方向に整列固定されている線状圧力感応部の上側及び下側に前記第2の方向に複数の線状圧力感応部が互い違いとなるように整列固定されているか、又は、前記複数の第2の方向に整列固定されている線状圧力感応部の上側及び下側に前記第1の方向に複数の線状圧力感応部が互い違いとなるように整列固定されている、請求項9に記載の平面状圧力センサー。

【請求項11】
 
前記第1の方向及び前記第2の方向に整列固定されている複数の線状圧力感応部は、それぞれ前記非導電性布の表面に縫い付けられている、請求項9又は10に記載の平面状圧力センサー。

【請求項12】
 
前記非導電性布は長方形状又は正方形状であり、
前記非導電性布の少なくとも隣接する2辺側にはそれぞれ複数の金属製スナップボタン型端子が設けられており、
前記複数の第1の方向に整列固定されている線状圧力感応部の線状の導電性材料の一方側の端部はそれぞれ一方の辺側の前記複数の金属製スナップボタン型端子に接続されており、
前記複数の第2の方向に整列固定されている線状圧力感応部の線状の導電性材料の一方側の端部はそれぞれ他方の辺側の前記複数の金属製スナップボタン型端子に接続されている、請求項9~11のいずれかに記載の平面状圧力センサー。

【請求項13】
 
前記非導電性布は長方形状又は正方形状であり、
前記非導電性布の4辺側にはそれぞれ複数の金属製スナップボタン型端子が設けられており、
前記複数の第1の方向に整列固定されている線状圧力感応部の線状の導電性材料の両側の端部はそれぞれ対応する2辺側の前記複数の金属製スナップボタン型端子に接続されており、
前記複数の第2の方向に整列固定されている線状圧力感応部の線状の導電性材料の両側の端部はそれぞれ対応する他の2辺側の前記複数の金属製スナップボタン型端子に接続されている、請求項9~11のいずれかいずれかに記載の平面状圧力センサー。

【請求項14】
 
前記複数の金属製スナップボタン型端子は、隣接する2辺側では凸状とされ、隣接する他の2辺側では凹状とされている、請求項13に記載の平面状圧力センサー。

【請求項15】
 
前記平面状圧力センサーの複数がそれぞれ前記金属製スナップボタン型端子部分で結合されて一体化されている、請求項14に記載の平面状圧力センサー。

【請求項16】
 
最上部側の前記第1の方向又は前記第2の方向に整列固定されている複数の線状圧力感応部は別の非導電性布で被覆されており、前記別の非導電性布と最下部の非導電性布とは互いに縫い付けられている、請求項9~15のいずれかに記載の平面状圧力センサー。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2014222878thum.jpg
State of application right Registered
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