JP2000111422A - ケーブル状圧力センサ - Google Patents
ケーブル状圧力センサInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のケ−ブル状圧力センサは、外電極の形
成に塗装法などの複雑な製造工程を要すると共に大きな
荷重が印加されたとき芯電極と外電極が短絡し易いとい
う課題があった。 【解決手段】 可撓性外電極９が可撓性支持体７とその
表面に形成された金属層８で構成され、前記可撓性支持
体７を前記可撓性圧電体４の表面に巻き付けて成るケ−
ブル状圧力センサである。従って、塗装法などのように
複雑な製造工程を必要としない。また、可撓性圧電体４
が大きな荷重により押しつぶされても芯電極３と金属層
８の間に可撓性支持体７が存在するので、両者は短絡し
難くなる。
成に塗装法などの複雑な製造工程を要すると共に大きな
荷重が印加されたとき芯電極と外電極が短絡し易いとい
う課題があった。 【解決手段】 可撓性外電極９が可撓性支持体７とその
表面に形成された金属層８で構成され、前記可撓性支持
体７を前記可撓性圧電体４の表面に巻き付けて成るケ−
ブル状圧力センサである。従って、塗装法などのように
複雑な製造工程を必要としない。また、可撓性圧電体４
が大きな荷重により押しつぶされても芯電極３と金属層
８の間に可撓性支持体７が存在するので、両者は短絡し
難くなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はケーブル圧力センサ
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のケーブル状圧力センサは
以下のようなものであった。
以下のようなものであった。
【０００３】特開昭６２ー２３００７１号公報に示され
た従来例を図５に示す。線状導電材１と導電ゴム２とか
ら構成された芯電極３の周囲に可撓性圧電体４を配置
し、その周囲に可撓性外電極５を配置し、さらにその周囲
に熱収縮チューブから成る外皮６を被覆して成るケーブ
ル状圧力センサが開示されている。可撓性圧電体４とし
て、合成ゴムや合成樹脂の中にチタン酸鉛などのセラミ
ック圧電体粉末を添加した複合体が用いられる。また、
可撓性外電極５として、アルミニウム箔や塗装法による
銀系導電性塗膜が用いられる。
た従来例を図５に示す。線状導電材１と導電ゴム２とか
ら構成された芯電極３の周囲に可撓性圧電体４を配置
し、その周囲に可撓性外電極５を配置し、さらにその周囲
に熱収縮チューブから成る外皮６を被覆して成るケーブ
ル状圧力センサが開示されている。可撓性圧電体４とし
て、合成ゴムや合成樹脂の中にチタン酸鉛などのセラミ
ック圧電体粉末を添加した複合体が用いられる。また、
可撓性外電極５として、アルミニウム箔や塗装法による
銀系導電性塗膜が用いられる。
【０００４】上記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３と外電極５間に電圧が誘起される。
上記圧力センサは、この誘起電圧を利用して圧力を検出
している。
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３と外電極５間に電圧が誘起される。
上記圧力センサは、この誘起電圧を利用して圧力を検出
している。
【０００５】類似のケーブル状圧力センサが特開平３ー
２５９５７７号公報にも開示されている。これは可撓性
圧電体４として、ポリエチレン、ポリプロピレンや塩化
ビニルなどの樹脂の中にチタン酸鉛などのセラミック圧
電体粉末を添加した複合体と、可撓性外電極５として、
無電解メッキ法によるニッケル膜や銅膜、および蒸着法
によるアルミニウム膜や銀膜が開示されている。
２５９５７７号公報にも開示されている。これは可撓性
圧電体４として、ポリエチレン、ポリプロピレンや塩化
ビニルなどの樹脂の中にチタン酸鉛などのセラミック圧
電体粉末を添加した複合体と、可撓性外電極５として、
無電解メッキ法によるニッケル膜や銅膜、および蒸着法
によるアルミニウム膜や銀膜が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ケーブル状圧力センサでは、可撓性外電極５として、ア
ルミニウム箔を用いた場合、アルミニウム箔は引っ張り
強度が弱いので、可撓性圧電体４にアルミニウム箔を巻
き付けるとき充分な張力で巻き付けることができないと
いう課題を有していた。充分な張力で巻き付けると、ア
ルミニウム箔は切断され易く、また、低い張力で巻き付
けると、アルミニウム箔は可撓性圧電体４に密着しな
い。
ケーブル状圧力センサでは、可撓性外電極５として、ア
ルミニウム箔を用いた場合、アルミニウム箔は引っ張り
強度が弱いので、可撓性圧電体４にアルミニウム箔を巻
き付けるとき充分な張力で巻き付けることができないと
いう課題を有していた。充分な張力で巻き付けると、ア
ルミニウム箔は切断され易く、また、低い張力で巻き付
けると、アルミニウム箔は可撓性圧電体４に密着しな
い。
【０００７】また、可撓性外電極５として、塗装法、メ
ッキ法、蒸着法による金属膜を用いた場合、可撓性圧電
体４に密着し易いという利点はあるが、製造工程が複雑
になる、１０ｍ以上の長いケーブル状圧力センサの製造
に不適であるという課題を有していた。
ッキ法、蒸着法による金属膜を用いた場合、可撓性圧電
体４に密着し易いという利点はあるが、製造工程が複雑
になる、１０ｍ以上の長いケーブル状圧力センサの製造
に不適であるという課題を有していた。
【０００８】また、可撓性圧電体４として、合成ゴムや
合成樹脂の中にチタン酸鉛などのセラミック圧電体粉末
を添加した複合体が用いられるので、ケーブル状圧力セ
ンサの一部または全面に大きな荷重が印加された場合、
可撓性圧電体４が押しつぶされて、芯電極３と可撓性外
電極５が接触し、その結果両者が短絡し易いという課題
も有していた。
合成樹脂の中にチタン酸鉛などのセラミック圧電体粉末
を添加した複合体が用いられるので、ケーブル状圧力セ
ンサの一部または全面に大きな荷重が印加された場合、
可撓性圧電体４が押しつぶされて、芯電極３と可撓性外
電極５が接触し、その結果両者が短絡し易いという課題
も有していた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、芯電極と、前記芯電極の周囲に配置した
可撓性圧電体と、前記可撓性圧電体の表面に配置した可
撓性外電極と、前記可撓性外電極が可撓性支持体とその
表面に形成した金属層で構成され、前記可撓性支持体を
前記可撓性圧電体の表面に巻き付けケーブル状圧力セン
サである。
決するために、芯電極と、前記芯電極の周囲に配置した
可撓性圧電体と、前記可撓性圧電体の表面に配置した可
撓性外電極と、前記可撓性外電極が可撓性支持体とその
表面に形成した金属層で構成され、前記可撓性支持体を
前記可撓性圧電体の表面に巻き付けケーブル状圧力セン
サである。
【００１０】上記発明によれば、可撓性外電極が可撓性
支持体とその表面に形成された金属層で構成されている
ので、可撓性圧電体の表面に充分な張力で可撓性外電極
を巻き付けることができる。従って、塗装法などのよう
に複雑な製造工程を必要としない。また、可撓性圧電体
が押しつぶされても芯電極と金属層の間に可撓性支持体
が存在するので、両者は短絡し難くなる。
支持体とその表面に形成された金属層で構成されている
ので、可撓性圧電体の表面に充分な張力で可撓性外電極
を巻き付けることができる。従って、塗装法などのよう
に複雑な製造工程を必要としない。また、可撓性圧電体
が押しつぶされても芯電極と金属層の間に可撓性支持体
が存在するので、両者は短絡し難くなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかるケーブ
ル状圧力センサは、芯電極と、前記芯電極の周囲に配置
した可撓性圧電体と、前記可撓性圧電体の表面に配置し
た可撓性外電極と、前記可撓性外電極が可撓性支持体と
その表面に形成した金属層で構成され、前記可撓性支持
体を前記可撓性圧電体の表面に巻き付けケーブル状圧力
センサである。
ル状圧力センサは、芯電極と、前記芯電極の周囲に配置
した可撓性圧電体と、前記可撓性圧電体の表面に配置し
た可撓性外電極と、前記可撓性外電極が可撓性支持体と
その表面に形成した金属層で構成され、前記可撓性支持
体を前記可撓性圧電体の表面に巻き付けケーブル状圧力
センサである。
【００１２】可撓性外電極が可撓性支持体とその表面に
形成された金属層で構成されていることにより、可撓性
支持体は充分な張力に耐えるので、可撓性圧電体の表面
に充分な張力で可撓性外電極を巻き付けることができ
る。従って、塗装法などのように複雑な製造工程を必要
としない。また、可撓性圧電体が押しつぶされても芯電
極と可撓性外電極の間に可撓性支持体が存在するので、
両者は接触し難くなる。
形成された金属層で構成されていることにより、可撓性
支持体は充分な張力に耐えるので、可撓性圧電体の表面
に充分な張力で可撓性外電極を巻き付けることができ
る。従って、塗装法などのように複雑な製造工程を必要
としない。また、可撓性圧電体が押しつぶされても芯電
極と可撓性外電極の間に可撓性支持体が存在するので、
両者は接触し難くなる。
【００１３】本発明の請求項２にかかるケーブル状圧力
センサは、可撓性支持体が高分子フィルムで構成され
る。
センサは、可撓性支持体が高分子フィルムで構成され
る。
【００１４】高分子フィルムの機械的インピーダンス
は、可撓性圧電体のそれに比べ小さいので、ケーブル状
圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保持でき
る。従って、同圧力センサに圧力が印加されたとき、容
易に変形する。
は、可撓性圧電体のそれに比べ小さいので、ケーブル状
圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保持でき
る。従って、同圧力センサに圧力が印加されたとき、容
易に変形する。
【００１５】本発明の請求項３にかかるケーブル状圧力
センサは、可撓性支持体がポリエチレンテレフタレート
フィルムで形成されている。
センサは、可撓性支持体がポリエチレンテレフタレート
フィルムで形成されている。
【００１６】種々の高分子フィルムの中でも、ポリエチ
レンテレフタレートフィルムは１５０℃の高耐熱性を有
しているので、耐熱性に優れたケーブル状圧力センサが
実現できる。
レンテレフタレートフィルムは１５０℃の高耐熱性を有
しているので、耐熱性に優れたケーブル状圧力センサが
実現できる。
【００１７】本発明の請求項４にかかるケーブル状圧力
センサは、金属層がアルミニウムで構成されている。
センサは、金属層がアルミニウムで構成されている。
【００１８】高分子フィルムで構成された可撓性支持体
表面にアルミニウム層が形成されているので、その機械
的インピーダンスは、可撓性圧電体のそれに比べ小さ
い。従って、ケーブル状圧力センサ全体の機械的インピ
ーダンスを低く保持できるので、同圧力センサに圧力が
印加されたとき、容易に変形する。
表面にアルミニウム層が形成されているので、その機械
的インピーダンスは、可撓性圧電体のそれに比べ小さ
い。従って、ケーブル状圧力センサ全体の機械的インピ
ーダンスを低く保持できるので、同圧力センサに圧力が
印加されたとき、容易に変形する。
【００１９】本発明の請求項５にかかるケーブル状圧力
センサは、可撓性外電極を可撓圧電体の表面に巻き付け
たとき、前記可撓性外電極同志を部分的に積層した構成
である。
センサは、可撓性外電極を可撓圧電体の表面に巻き付け
たとき、前記可撓性外電極同志を部分的に積層した構成
である。
【００２０】可撓性圧電体上に巻きつけた可撓性外電極
同志が、部分的に積層されているので、可撓性圧電体全
体は金属層で覆われる。従って、金属層をアース電位に
して、芯電極と可撓性外電極間から誘起電圧を検出する
ことにより外部空間からのノイズを遮断できる。
同志が、部分的に積層されているので、可撓性圧電体全
体は金属層で覆われる。従って、金属層をアース電位に
して、芯電極と可撓性外電極間から誘起電圧を検出する
ことにより外部空間からのノイズを遮断できる。
【００２１】本発明の請求項６にかかるケーブル状圧力
センサは、可撓性外電極を前記可撓性圧電体の表面に巻
き付けたとき、前記可撓性外電極同志を距離を置いて配
設した構成である。
センサは、可撓性外電極を前記可撓性圧電体の表面に巻
き付けたとき、前記可撓性外電極同志を距離を置いて配
設した構成である。
【００２２】可撓性圧電体上に巻きつけられた可撓性外
電極同志に距離を有して配設しているので、ケーブル状
圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保持でき
る。従って、同圧力センサに圧力が印加されたとき、容
易に変形する本発明の請求項７にかかるケーブル状圧力
センサは、可撓性支持体同志を距離を置いて配設すると
共に、さらに導電性編組体で被覆した構成である。
電極同志に距離を有して配設しているので、ケーブル状
圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保持でき
る。従って、同圧力センサに圧力が印加されたとき、容
易に変形する本発明の請求項７にかかるケーブル状圧力
センサは、可撓性支持体同志を距離を置いて配設すると
共に、さらに導電性編組体で被覆した構成である。
【００２３】ケーブル状圧力センサ全体の機械的インピ
ーダンスを低く保持できると共に、更に、金属層をアー
ス電位にして、芯電極と可撓性外電極間から誘起電圧を
検出することにより外部空間からのノイズを遮断でき
る。
ーダンスを低く保持できると共に、更に、金属層をアー
ス電位にして、芯電極と可撓性外電極間から誘起電圧を
検出することにより外部空間からのノイズを遮断でき
る。
【００２４】
【実施例】以下、本本発明の実施例について図面を用い
て説明する。
て説明する。
【００２５】（実施例１）図１は本発明の実施例１のケ
ーブル状圧力センサの斜視図である。
ーブル状圧力センサの斜視図である。
【００２６】芯電極３の周囲に可撓性圧電体４を形成し
た後、可撓性支持体７とその一方の表面に形成した金属
層８から成る可撓性外電極９を可撓性圧電体５の周囲に
巻き付ける。このとき、可撓性支持体５が可撓性圧電体
７の表面と接触するように巻き付ける。芯電極３とし
て、従来例で示した構成の芯電極や複数の金属細線だけ
から成る芯電極などが用いられる。可撓性圧電体４とし
て、ゴムや樹脂の中にチタン酸鉛、チタン酸鉛ジルコン
酸鉛などのセラミック圧電体粉末を添加した複合体が用
いられる。
た後、可撓性支持体７とその一方の表面に形成した金属
層８から成る可撓性外電極９を可撓性圧電体５の周囲に
巻き付ける。このとき、可撓性支持体５が可撓性圧電体
７の表面と接触するように巻き付ける。芯電極３とし
て、従来例で示した構成の芯電極や複数の金属細線だけ
から成る芯電極などが用いられる。可撓性圧電体４とし
て、ゴムや樹脂の中にチタン酸鉛、チタン酸鉛ジルコン
酸鉛などのセラミック圧電体粉末を添加した複合体が用
いられる。
【００２７】可撓性外電極９は、可撓性支持体７の一方
の表面に金属層８を形成して構成する。可撓性支持体７
として、高分子フィルムが優れている。高分子フィルム
は、芯電極３の周囲に可撓性圧電体４を形成した構成物
の機械的インピーダンスに比べ小さな機械的インピーダ
ンスを有するので、可撓性圧電体４に巻き付けても全体
の機械的インピーダンスを増加させない。従って、外部
からの圧力に応じて、容易に変形するからである。高分
子フィルムの厚さは、できるだけ薄い方がその機械的イ
ンピーダンスも小さくなるので好ましいが、工業的に多
く利用されている、数十μｍ以下の厚さが入手の容易性
や価格の点でも好ましい。また、高分子フィルムは、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、塩化ビニール、ナイロン、ポリエチレン、トリア
セテートなど種々の材料で構成されるが、これらの中で
もポリエチレンテレフタレートは高耐熱性（最高使用温
度１５０℃）を有する点で優れている。
の表面に金属層８を形成して構成する。可撓性支持体７
として、高分子フィルムが優れている。高分子フィルム
は、芯電極３の周囲に可撓性圧電体４を形成した構成物
の機械的インピーダンスに比べ小さな機械的インピーダ
ンスを有するので、可撓性圧電体４に巻き付けても全体
の機械的インピーダンスを増加させない。従って、外部
からの圧力に応じて、容易に変形するからである。高分
子フィルムの厚さは、できるだけ薄い方がその機械的イ
ンピーダンスも小さくなるので好ましいが、工業的に多
く利用されている、数十μｍ以下の厚さが入手の容易性
や価格の点でも好ましい。また、高分子フィルムは、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリスチ
レン、塩化ビニール、ナイロン、ポリエチレン、トリア
セテートなど種々の材料で構成されるが、これらの中で
もポリエチレンテレフタレートは高耐熱性（最高使用温
度１５０℃）を有する点で優れている。
【００２８】また、金属層８として、アルミニウム層、
銅層、ニッケル層などがあるが、これらの中でもアルミ
ニウム層が優れている。アルミニウム層は、銅層に比べ
熱的に酸化され難く、また、ニッケル層に比べ柔らかい
ので機械的インピーダンスが小さいからである。高分子
フィルムの可撓性支持体７の一方の表面にアルミニウム
などの金属層８を形成するには、両者を接着剤で接合し
て形成してもよいし、またスパッタ法や蒸着法で形成し
てもよい。金属層８の厚さも、高分子フィルムと同様、
できるだけ薄い方が好ましいが、入手の容易性や価格の
点を考慮すると１０μｍ以下が好ましい。可撓性支持体
７の一方の表面に金属層６を形成して構成した可撓性外
電極９は市販されており、本発明のケーブル状圧力セン
サでは、この可撓性外電極９を可撓性圧電体４に巻き付
けているので、従来の外電極５に比べ、塗装法、メッキ
法や蒸着法などの複雑な製造工程を特に必要としない。
銅層、ニッケル層などがあるが、これらの中でもアルミ
ニウム層が優れている。アルミニウム層は、銅層に比べ
熱的に酸化され難く、また、ニッケル層に比べ柔らかい
ので機械的インピーダンスが小さいからである。高分子
フィルムの可撓性支持体７の一方の表面にアルミニウム
などの金属層８を形成するには、両者を接着剤で接合し
て形成してもよいし、またスパッタ法や蒸着法で形成し
てもよい。金属層８の厚さも、高分子フィルムと同様、
できるだけ薄い方が好ましいが、入手の容易性や価格の
点を考慮すると１０μｍ以下が好ましい。可撓性支持体
７の一方の表面に金属層６を形成して構成した可撓性外
電極９は市販されており、本発明のケーブル状圧力セン
サでは、この可撓性外電極９を可撓性圧電体４に巻き付
けているので、従来の外電極５に比べ、塗装法、メッキ
法や蒸着法などの複雑な製造工程を特に必要としない。
【００２９】また、可撓性を有するケーブル状圧力セン
サでは、ケーブル全体としての可撓性確保のために、可
撓性を有する芯電極３、可撓性圧電体４や可撓性外電極
９で構成される。前述したように、可撓性圧電体４とし
て、ゴムや樹脂の中にチタン酸鉛、チタン酸鉛ジルコン
酸鉛などのセラミック圧電体粉末を添加した複合体が用
いられる。ゴムや樹脂は機械的インピーダンスが小さ
く、外部から圧力が印加されたとき、容易に変形する。
この変形を通じてゴムや樹脂の中に添加された圧電体粉
末に応力が印可される結果、芯電極３と金属層８間に電
圧が誘起されるので、圧力が検出できる。このようにゴ
ムや樹脂は可撓性を実現する上で不可欠である。しか
し、同時にこれらゴムや樹脂の機械的強度は、金属やセ
ラミックに比べ小さいので、局部的に過大な圧力や荷重
が印加されたとき可撓性圧電体４は押しつぶされ、芯電
極３と金属層８が短絡する場合もある。この短絡は、電
極３と金属層８間での誘起電圧検出を不能にするので好
ましくない。
サでは、ケーブル全体としての可撓性確保のために、可
撓性を有する芯電極３、可撓性圧電体４や可撓性外電極
９で構成される。前述したように、可撓性圧電体４とし
て、ゴムや樹脂の中にチタン酸鉛、チタン酸鉛ジルコン
酸鉛などのセラミック圧電体粉末を添加した複合体が用
いられる。ゴムや樹脂は機械的インピーダンスが小さ
く、外部から圧力が印加されたとき、容易に変形する。
この変形を通じてゴムや樹脂の中に添加された圧電体粉
末に応力が印可される結果、芯電極３と金属層８間に電
圧が誘起されるので、圧力が検出できる。このようにゴ
ムや樹脂は可撓性を実現する上で不可欠である。しか
し、同時にこれらゴムや樹脂の機械的強度は、金属やセ
ラミックに比べ小さいので、局部的に過大な圧力や荷重
が印加されたとき可撓性圧電体４は押しつぶされ、芯電
極３と金属層８が短絡する場合もある。この短絡は、電
極３と金属層８間での誘起電圧検出を不能にするので好
ましくない。
【００３０】図１に示したように、可撓性支持体７を可
撓性圧電体４の表面に接して巻き付けたセンサ（センサ
Ａ）と金属層８を可撓性圧電体４の表面に接して巻き付
けたセンサ（センサＢ）をそれぞれ作成し、室温で両者
に荷重を徐々に増加して印加し、芯電極３と金属層８間
が短絡するときの荷重を測定した。このときポリエチレ
ン系樹脂にチタン酸ジルコン酸鉛系粉末を添加した可撓
性圧電体４を用いた。また、両者とも外径は約２φとし
た。その結果、センサＡの短絡荷重は約２００ｋｇ、セ
ンサＢの短絡荷重は約１２０ｋｇであった。センサＡ
は、可撓性支持体７を可撓性圧電体４の表面に接して巻
き付けたので、可撓性圧電体４が荷重によりつぶれても
芯電極３と金属層８の間に可撓性支持体７が存在する。
従って、大きな短絡荷重を示したと考えられる。このよ
うに、本発明のケーブル状圧力センサによれば、従来に
比べ大きな短絡荷重を得ることができる。
撓性圧電体４の表面に接して巻き付けたセンサ（センサ
Ａ）と金属層８を可撓性圧電体４の表面に接して巻き付
けたセンサ（センサＢ）をそれぞれ作成し、室温で両者
に荷重を徐々に増加して印加し、芯電極３と金属層８間
が短絡するときの荷重を測定した。このときポリエチレ
ン系樹脂にチタン酸ジルコン酸鉛系粉末を添加した可撓
性圧電体４を用いた。また、両者とも外径は約２φとし
た。その結果、センサＡの短絡荷重は約２００ｋｇ、セ
ンサＢの短絡荷重は約１２０ｋｇであった。センサＡ
は、可撓性支持体７を可撓性圧電体４の表面に接して巻
き付けたので、可撓性圧電体４が荷重によりつぶれても
芯電極３と金属層８の間に可撓性支持体７が存在する。
従って、大きな短絡荷重を示したと考えられる。このよ
うに、本発明のケーブル状圧力センサによれば、従来に
比べ大きな短絡荷重を得ることができる。
【００３１】図２は、本発明の実施例１の圧力センサの
線ＡーＡ'を含む切断面を示す断面図である。可撓性外
電極９を可撓性圧電体４の表面に巻き付けるとき、可撓
性外電極９は部分的に積層された部分１０を有した構成
である。この構成では、芯電極３と金属層８間で誘起電
圧を検出するとき、金属層８をアース電位にすることに
より外部ノイズを遮断できる利点がある。なお、この構
成では、積層された部分１０の長さはできるだけ短いほ
うが好ましい。ケーブル状圧力センサが外部圧力により
変形するとき、積層された部分１０もまた変形するの
で、このとき積層された部分１０での変形抵抗が小さく
なり、変形し易いからである。
線ＡーＡ'を含む切断面を示す断面図である。可撓性外
電極９を可撓性圧電体４の表面に巻き付けるとき、可撓
性外電極９は部分的に積層された部分１０を有した構成
である。この構成では、芯電極３と金属層８間で誘起電
圧を検出するとき、金属層８をアース電位にすることに
より外部ノイズを遮断できる利点がある。なお、この構
成では、積層された部分１０の長さはできるだけ短いほ
うが好ましい。ケーブル状圧力センサが外部圧力により
変形するとき、積層された部分１０もまた変形するの
で、このとき積層された部分１０での変形抵抗が小さく
なり、変形し易いからである。
【００３２】（実施例２）図３は、本発明の実施例２の
圧力センサ構成を示す断面図である。可撓性外電極９を
可撓性圧電体４の表面に巻き付けるとき、可撓性外電極
９は積層せず距離を置いて巻き付けた構成である。図２
に示した積層された部分１０が存在せず、また、可撓性
外電極９を距離を置いて巻き付けるので、これらの分の
変形抵抗が小さくなる利点がある。しかし、本構成で
は、芯電極３と金属層６間で誘起電圧を検出するとき外
部ノイズを拾い易い。金属層６が芯電極３の周囲を完全
に覆っていないからである。このような場合、図４に示
すように、可撓性外電極９の周囲を導電性編組体１１で
被覆することが望ましい。芯電極３と金属層６間から誘
起電圧を検出するとき、金属層６と導電性編組１１を短
絡して、アース電位に保持することにより外部ノイズを
遮断することができる。
圧力センサ構成を示す断面図である。可撓性外電極９を
可撓性圧電体４の表面に巻き付けるとき、可撓性外電極
９は積層せず距離を置いて巻き付けた構成である。図２
に示した積層された部分１０が存在せず、また、可撓性
外電極９を距離を置いて巻き付けるので、これらの分の
変形抵抗が小さくなる利点がある。しかし、本構成で
は、芯電極３と金属層６間で誘起電圧を検出するとき外
部ノイズを拾い易い。金属層６が芯電極３の周囲を完全
に覆っていないからである。このような場合、図４に示
すように、可撓性外電極９の周囲を導電性編組体１１で
被覆することが望ましい。芯電極３と金属層６間から誘
起電圧を検出するとき、金属層６と導電性編組１１を短
絡して、アース電位に保持することにより外部ノイズを
遮断することができる。
【００３３】なお、上記実施例では、図５に示した従来
例の外皮６について特に触れてないが、保護などの必要
に応じて用いてもよいことはあきらかである。また、外
皮として、熱収縮チューブ以外にも塩化ビニールやウレ
タン樹脂などを用いてもよい。
例の外皮６について特に触れてないが、保護などの必要
に応じて用いてもよいことはあきらかである。また、外
皮として、熱収縮チューブ以外にも塩化ビニールやウレ
タン樹脂などを用いてもよい。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
かかるケーブル状圧力センサは、芯電極と、前記芯電極
の周囲に配置した可撓性圧電体と、前記可撓性圧電体の
表面に配置した可撓性外電極と、前記可撓性外電極が可
撓性支持体とその表面に形成された金属層で構成され、
前記可撓性支持体を前記可撓性圧電体の表面に巻き付け
るので、塗装法などのように複雑な製造工程を必要とし
ない。また、可撓性圧電体が押しつぶされても芯電極と
可撓性外電極の間に可撓性支持体が存在するので、両者
は接触し難くなる。
かかるケーブル状圧力センサは、芯電極と、前記芯電極
の周囲に配置した可撓性圧電体と、前記可撓性圧電体の
表面に配置した可撓性外電極と、前記可撓性外電極が可
撓性支持体とその表面に形成された金属層で構成され、
前記可撓性支持体を前記可撓性圧電体の表面に巻き付け
るので、塗装法などのように複雑な製造工程を必要とし
ない。また、可撓性圧電体が押しつぶされても芯電極と
可撓性外電極の間に可撓性支持体が存在するので、両者
は接触し難くなる。
【００３５】また、本発明の請求項２にかかるケーブル
状圧力センサは、可撓性支持体が小さな機械的インピー
ダンスを有する高分子フィルムで構成されるので、ケー
ブル状圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保
持できる。従って、同圧力センサに圧力が印加されたと
き、容易に変形する。また、市販されているので容易に
入手できると共に低価格である。
状圧力センサは、可撓性支持体が小さな機械的インピー
ダンスを有する高分子フィルムで構成されるので、ケー
ブル状圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保
持できる。従って、同圧力センサに圧力が印加されたと
き、容易に変形する。また、市販されているので容易に
入手できると共に低価格である。
【００３６】また、本発明の請求項３にかかるケーブル
状圧力センサは、可撓性支持体が高耐熱性ポリエチレン
テレフタレートフィルムで形成されているので、耐熱性
に優れたケーブル状圧力センサが実現できる。
状圧力センサは、可撓性支持体が高耐熱性ポリエチレン
テレフタレートフィルムで形成されているので、耐熱性
に優れたケーブル状圧力センサが実現できる。
【００３７】また、本発明の請求項４にかかるケーブル
状圧力センサは、金属層がアルミニウムで構成されてい
るので、ケーブル状圧力センサ全体の機械的インピーダ
ンスを低く保持できる。従って、同圧力センサに圧力が
印加されたとき、容易に変形する。また、銅層に比べ耐
酸化性に優れ、ニッケル層に比べ小さい機械的インピー
ダンスである。また、高分子フィルム上に金属層を形成
した可撓性外電極も市販されているので容易に入手でき
ると共に低価格である。
状圧力センサは、金属層がアルミニウムで構成されてい
るので、ケーブル状圧力センサ全体の機械的インピーダ
ンスを低く保持できる。従って、同圧力センサに圧力が
印加されたとき、容易に変形する。また、銅層に比べ耐
酸化性に優れ、ニッケル層に比べ小さい機械的インピー
ダンスである。また、高分子フィルム上に金属層を形成
した可撓性外電極も市販されているので容易に入手でき
ると共に低価格である。
【００３８】また、本発明の請求項５にかかるケーブル
状圧力センサは、可撓性支持体を可撓性圧電体の表面に
巻き付けたとき、前記可撓性支持体同志が部分的に積層
された構成であるので、可撓性圧電体全体は金属層で覆
われる。従って、金属層をアース電位にして、芯電極と
可撓性外電極間から誘起電圧を検出することにより外部
空間からのノイズを遮断できる。
状圧力センサは、可撓性支持体を可撓性圧電体の表面に
巻き付けたとき、前記可撓性支持体同志が部分的に積層
された構成であるので、可撓性圧電体全体は金属層で覆
われる。従って、金属層をアース電位にして、芯電極と
可撓性外電極間から誘起電圧を検出することにより外部
空間からのノイズを遮断できる。
【００３９】また、本発明の請求項６にかかるケーブル
状圧力センサは、可撓性支持体を前記可撓性圧電体の表
面に巻き付けたとき、前記可撓性支持体同志が積層せ
ず、距離を置いて巻き付けられた構成であるので、ケー
ブル状圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保
持できる。従って、同圧力センサに圧力が印加されたと
き、容易に変形する本発明の請求項７にかかるケーブル
状圧力センサは、可撓性支持体同志を積層せず、距離を
置いて巻き付けると共に、更に、導電性編組体で被覆さ
れた構成であるので、ケーブル状圧力センサ全体の機械
的インピーダンスを低く保持できると共に、更に、金属
層をアース電位にして、芯電極と可撓性外電極間から誘
起電圧を検出することにより外部空間からのノイズを遮
断できる。
状圧力センサは、可撓性支持体を前記可撓性圧電体の表
面に巻き付けたとき、前記可撓性支持体同志が積層せ
ず、距離を置いて巻き付けられた構成であるので、ケー
ブル状圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保
持できる。従って、同圧力センサに圧力が印加されたと
き、容易に変形する本発明の請求項７にかかるケーブル
状圧力センサは、可撓性支持体同志を積層せず、距離を
置いて巻き付けると共に、更に、導電性編組体で被覆さ
れた構成であるので、ケーブル状圧力センサ全体の機械
的インピーダンスを低く保持できると共に、更に、金属
層をアース電位にして、芯電極と可撓性外電極間から誘
起電圧を検出することにより外部空間からのノイズを遮
断できる。
【図１】本発明の実施例１におけるケーブル状圧力セン
サの斜視図
サの斜視図
【図２】同センサの図１に示した線ＡーＡ'を含む断面
図
図
【図３】本発明の実施例２におけるケーブル状圧力セン
サの断面図
サの断面図
【図４】本発明の実施例２におけるケーブル状圧力セン
サの断面図
サの断面図
【図５】従来のケーブル状圧力センサの斜視図
３ 芯電極 ４ 可撓性圧電体 ７ 可撓性支持体 ８ 金属層 ９ 可撓性外電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 雅彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 藤井 優子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】芯電極と、前記芯電極の周囲に配置した可
撓性圧電体と、前記可撓性圧電体の表面に配置した可撓
性外電極と、前記可撓性外電極が可撓性支持体とその表
面に形成した金属層で構成され、前記可撓性支持体を前
記可撓性圧電体の表面に巻き付けたケーブル状圧力セン
サ。 - 【請求項２】可撓性支持体が高分子フィルムである請求
項１記載のケーブル状圧力センサ。 - 【請求項３】可撓性支持体がポリエチレンテレフタレー
トフィルムである請求項２記載のケーブル状圧力セン
サ。 - 【請求項４】可撓性支持体と金属層で構成する可撓性外
電極の金属層がアルミニウムである請求項１ないし３の
少なくとも１項記載のケーブル状圧力センサ。 - 【請求項５】可撓性圧電体の表面に巻き付けた可撓性外
電極を部分的に積層した請求項１ないし４の少なくとも
１項記載のケーブル状圧力センサ。 - 【請求項６】可撓性圧電体の表面に巻き付けた可撓性外
電極を距離を置いて配設した請求項１ないし４の少なく
とも１項記載のケーブル状圧力センサ。 - 【請求項７】可撓性外電極の周囲を導電性編組体で被覆
した請求項６記載のケーブル状圧力センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10280810A JP2000111422A (ja) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | ケーブル状圧力センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10280810A JP2000111422A (ja) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | ケーブル状圧力センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000111422A true JP2000111422A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=17630303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10280810A Pending JP2000111422A (ja) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | ケーブル状圧力センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000111422A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004301846A (ja) * | 2004-05-06 | 2004-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 物体検出装置 |
| CN104289977A (zh) * | 2014-09-24 | 2015-01-21 | 昆山腾朗电子有限公司 | 一种刀片压力传感器 |
| KR101498417B1 (ko) * | 2014-02-04 | 2015-03-04 | 김한구 | 압전센서 및 그 제작방법 |
| WO2018181261A1 (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | 東邦化成株式会社 | 圧電素子 |
| CN109716084A (zh) * | 2016-09-27 | 2019-05-03 | 三井化学株式会社 | 压电基材的安装结构及传感器组件 |
| JP2021086904A (ja) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 東邦化成株式会社 | 圧電素子および圧電装置 |
-
1998
- 1998-10-02 JP JP10280810A patent/JP2000111422A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004301846A (ja) * | 2004-05-06 | 2004-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 物体検出装置 |
| KR101498417B1 (ko) * | 2014-02-04 | 2015-03-04 | 김한구 | 압전센서 및 그 제작방법 |
| CN104289977A (zh) * | 2014-09-24 | 2015-01-21 | 昆山腾朗电子有限公司 | 一种刀片压力传感器 |
| CN109716084A (zh) * | 2016-09-27 | 2019-05-03 | 三井化学株式会社 | 压电基材的安装结构及传感器组件 |
| CN109716084B (zh) * | 2016-09-27 | 2021-09-21 | 三井化学株式会社 | 压电基材的安装结构及传感器组件 |
| WO2018181261A1 (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-04 | 東邦化成株式会社 | 圧電素子 |
| JPWO2018181261A1 (ja) * | 2017-03-27 | 2020-05-21 | 東邦化成株式会社 | 圧電素子 |
| JP2021086904A (ja) * | 2019-11-27 | 2021-06-03 | 東邦化成株式会社 | 圧電素子および圧電装置 |
| JP7416376B2 (ja) | 2019-11-27 | 2024-01-17 | ダイキンファインテック株式会社 | 圧電素子および圧電装置 |
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