JP2001165788A - 感圧装置 - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
-
- G—PHYSICS
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- G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
- G01G19/40—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight
- G01G19/413—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means
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- G01G19/4142—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups with provisions for indicating, recording, or computing price or other quantities dependent on the weight using electromechanical or electronic computing means using electronic computing means only for controlling activation of safety devices, e.g. airbag systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 長寿命であり、且つ、ゼロ近傍を含む様々な
大きさの荷重を高精度に検出することができる感圧装置
を提供する。 【解決手段】 本発明の感圧装置は、第１と第２の接点
部２、６の最表面に第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂが
形成されており、第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂは常
に接触状態であり、第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂを
圧接する力を第１と第２の接点部２、６間の電気抵抗値
として検出する構造とした。
大きさの荷重を高精度に検出することができる感圧装置
を提供する。 【解決手段】 本発明の感圧装置は、第１と第２の接点
部２、６の最表面に第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂが
形成されており、第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂは常
に接触状態であり、第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂを
圧接する力を第１と第２の接点部２、６間の電気抵抗値
として検出する構造とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、荷重の大きさを電
気抵抗として検出する感圧装置に係わり、特に、小荷重
から大荷重にわたって検出が可能である感圧装置に関す
る。
気抵抗として検出する感圧装置に係わり、特に、小荷重
から大荷重にわたって検出が可能である感圧装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えば、座席に人が着席しているか否か
を感知するシートセンサー等に用いられる従来の感圧装
置は、図７に示すように、可撓性を有する第１の絶縁基
板５１上に形成された導電材料からなる第１の接点部５
２と、可撓性を有する第２の絶縁基板５５上に形成され
た導電材料からなる第２の接点部５６が、間隙を介して
対向しており、間隙の幅は、第１と第２の絶縁基板間に
介在する絶縁スペーサー５４により保持されている。
を感知するシートセンサー等に用いられる従来の感圧装
置は、図７に示すように、可撓性を有する第１の絶縁基
板５１上に形成された導電材料からなる第１の接点部５
２と、可撓性を有する第２の絶縁基板５５上に形成され
た導電材料からなる第２の接点部５６が、間隙を介して
対向しており、間隙の幅は、第１と第２の絶縁基板間に
介在する絶縁スペーサー５４により保持されている。
【０００３】第１と第２の絶縁基板５１、５５に荷重が
加えられると、絶縁基板５１、５５は荷重により間隙側
に撓む。そして、第１と第２の絶縁基板５１、５５に加
えられる荷重がしきい値を越えると、第１の接点部５２
は、第２の接点部５６と接触し、感圧装置がＯＮ状態と
なる。
加えられると、絶縁基板５１、５５は荷重により間隙側
に撓む。そして、第１と第２の絶縁基板５１、５５に加
えられる荷重がしきい値を越えると、第１の接点部５２
は、第２の接点部５６と接触し、感圧装置がＯＮ状態と
なる。
【０００４】従来のシートセンサーでは、上記のような
複数個の感圧装置をシートベース（人の体重を受ける着
座台）面内に配置して、ＯＮ状態となった感圧装置の面
内分布から、着席者の有無を感知する。そして、着席者
の存在を感知したとき、車両衝突時にエアバックを作動
させる。
複数個の感圧装置をシートベース（人の体重を受ける着
座台）面内に配置して、ＯＮ状態となった感圧装置の面
内分布から、着席者の有無を感知する。そして、着席者
の存在を感知したとき、車両衝突時にエアバックを作動
させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の感圧装
置では、しきい値以上の大きさの荷重が加えられたとき
にＯＮ状態となるものであり、感圧装置に加えられた小
さな荷重や、荷重の変化を検出することは困難であっ
た。また、第１、第２の絶縁基板５１、５５は間隙側に
撓むので、第１、第２の絶縁基板５１、５５に加わる負
担が大きく、第１、第２の絶縁基板５１、５５が間隙側
に突出した状態に変形した場合、しきい値が変化して誤
動作の原因となるおそれがあった。
置では、しきい値以上の大きさの荷重が加えられたとき
にＯＮ状態となるものであり、感圧装置に加えられた小
さな荷重や、荷重の変化を検出することは困難であっ
た。また、第１、第２の絶縁基板５１、５５は間隙側に
撓むので、第１、第２の絶縁基板５１、５５に加わる負
担が大きく、第１、第２の絶縁基板５１、５５が間隙側
に突出した状態に変形した場合、しきい値が変化して誤
動作の原因となるおそれがあった。
【０００６】このような従来の感圧装置を用いた車載用
のシートセンサでは、荷重の大きさを検出することが困
難であるので、着席者の体格を感知することができず、
着席者の体格に合わせてエアバックを作動させるために
は、他の装置が必要であった。また、車載用の場合、高
温下、荷重が加え続けられる可能性があるので、荷重
（荷物）によりたわめつづけられる第１、第２の絶縁基
板５１、５５には、耐熱性に優れたポリエチレンナフタ
レート等の高価な材料を用いる必要があり、コスト高と
なる問題があった。本発明は、長寿命であり、且つ、微
小な荷重を含む様々な大きさの荷重を適切な抵抗値で検
出することができる感圧装置を提供することを目的とす
る。
のシートセンサでは、荷重の大きさを検出することが困
難であるので、着席者の体格を感知することができず、
着席者の体格に合わせてエアバックを作動させるために
は、他の装置が必要であった。また、車載用の場合、高
温下、荷重が加え続けられる可能性があるので、荷重
（荷物）によりたわめつづけられる第１、第２の絶縁基
板５１、５５には、耐熱性に優れたポリエチレンナフタ
レート等の高価な材料を用いる必要があり、コスト高と
なる問題があった。本発明は、長寿命であり、且つ、微
小な荷重を含む様々な大きさの荷重を適切な抵抗値で検
出することができる感圧装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の感圧装置は、絶
縁材からなる第１の基板と、該第１の基板上に形成され
た第１の接点部と、高抵抗材料からなり、前記第１の接
点部を構成すると共に前記第１の接点部の最表面に設け
られた第１の抵抗体と、絶縁材からなり前記第１の基板
と対向する第2の基板と、該第２の基板上に形成され、
前記第１の接点部と対向する第２の接点部と、高抵抗材
料からなり、前記第１の接点部を構成すると共に前記第
２の接点部の最表面に設けられた第２の抵抗体と、前記
第１と第２の基板間に介在して前記第１と第２の基板を
接着する接着部材とを有し、前記第１と第２の接点部を
何れか一方側、或いは両方から加圧することによって前
記第１と第２の抵抗体間に作用する圧接力を、前記第１
と第２の接点部間の電気抵抗値として検出する。このよ
うな感圧装置は、高抵抗材料からなる第１及び第２の抵
抗体が常に電気的な接触状態にあるので、基板に荷重が
加えられないときでも、第１と第２の接点部間で測定さ
れる抵抗値は有限な値である。第１と第２の基板の少な
くとも一方に荷重が加えられると、微小な荷重であって
も、荷重に応じて第１と第２の抵抗体間に作用する圧接
力が増加して、第１と第２の抵抗体の電気的な接触面積
が増加することにより接触抵抗が低下するので、第１と
第２の接点部間で測定される抵抗値は荷重に応じた値と
なる。よって、第１と第２の接点部間で測定される抵抗
値により、ゼロ近傍を含む様々な大きさの荷重を検出す
ることができる。
縁材からなる第１の基板と、該第１の基板上に形成され
た第１の接点部と、高抵抗材料からなり、前記第１の接
点部を構成すると共に前記第１の接点部の最表面に設け
られた第１の抵抗体と、絶縁材からなり前記第１の基板
と対向する第2の基板と、該第２の基板上に形成され、
前記第１の接点部と対向する第２の接点部と、高抵抗材
料からなり、前記第１の接点部を構成すると共に前記第
２の接点部の最表面に設けられた第２の抵抗体と、前記
第１と第２の基板間に介在して前記第１と第２の基板を
接着する接着部材とを有し、前記第１と第２の接点部を
何れか一方側、或いは両方から加圧することによって前
記第１と第２の抵抗体間に作用する圧接力を、前記第１
と第２の接点部間の電気抵抗値として検出する。このよ
うな感圧装置は、高抵抗材料からなる第１及び第２の抵
抗体が常に電気的な接触状態にあるので、基板に荷重が
加えられないときでも、第１と第２の接点部間で測定さ
れる抵抗値は有限な値である。第１と第２の基板の少な
くとも一方に荷重が加えられると、微小な荷重であって
も、荷重に応じて第１と第２の抵抗体間に作用する圧接
力が増加して、第１と第２の抵抗体の電気的な接触面積
が増加することにより接触抵抗が低下するので、第１と
第２の接点部間で測定される抵抗値は荷重に応じた値と
なる。よって、第１と第２の接点部間で測定される抵抗
値により、ゼロ近傍を含む様々な大きさの荷重を検出す
ることができる。
【０００８】また、接点部間に間隙を保持する必要がな
いので、間隙を保持するための保持部材が不要であり、
保持部材の変形による性能の劣化がない。また、接点部
間に間隙がないことから、加重により基板が変形する量
（たわみ両）が少ないので、基板への負担が少なく、長
寿命である。
いので、間隙を保持するための保持部材が不要であり、
保持部材の変形による性能の劣化がない。また、接点部
間に間隙がないことから、加重により基板が変形する量
（たわみ両）が少ないので、基板への負担が少なく、長
寿命である。
【０００９】さらに、第１と第２の接点部間で測定され
る抵抗値は、第１と第２の抵抗体に作用する圧接力の大
きさが同じでも、第１、第２の抵抗体材料の比抵抗が高
いほど高くなるので、感圧装置が検出する荷重の大きさ
（感圧装置の仕様）に応じて第１、第２の抵抗体材料の
比抵抗を変えることにより、第１と第２の接点部間で測
定される抵抗値が適切な値となり、仕様に応じた荷重を
適切な抵抗値で検出することができる。
る抵抗値は、第１と第２の抵抗体に作用する圧接力の大
きさが同じでも、第１、第２の抵抗体材料の比抵抗が高
いほど高くなるので、感圧装置が検出する荷重の大きさ
（感圧装置の仕様）に応じて第１、第２の抵抗体材料の
比抵抗を変えることにより、第１と第２の接点部間で測
定される抵抗値が適切な値となり、仕様に応じた荷重を
適切な抵抗値で検出することができる。
【００１０】また、第１と第２の基板が接着部材により
接着されることにより、第１と第２の抵抗体は、共に所
定の位置に固定され、第１と第２の抵抗体の対向する面
積が一定に保持されるので、荷重の検出にバラツキを生
じる要因を削減することができる。
接着されることにより、第１と第２の抵抗体は、共に所
定の位置に固定され、第１と第２の抵抗体の対向する面
積が一定に保持されるので、荷重の検出にバラツキを生
じる要因を削減することができる。
【００１１】また、本発明の感圧装置では、前記接着部
材は、前記第１と第２の抵抗体から外れた位置で、前記
第１と第２の抵抗体の周囲を囲むように形成されてい
る。このような感圧装置では、接着部材が、第１と第２
の基板と共に、第１と第２の抵抗体の周囲を囲んで、外
部環境から受ける影響を少なくすることができる。さら
に、第１と第２の抵抗体の電気的な接触が接着部材によ
り妨げられることがない。
材は、前記第１と第２の抵抗体から外れた位置で、前記
第１と第２の抵抗体の周囲を囲むように形成されてい
る。このような感圧装置では、接着部材が、第１と第２
の基板と共に、第１と第２の抵抗体の周囲を囲んで、外
部環境から受ける影響を少なくすることができる。さら
に、第１と第２の抵抗体の電気的な接触が接着部材によ
り妨げられることがない。
【００１２】また、本発明の感圧装置は、前記第１と第
２の基板の何れか一方、或いは両方が可撓性を有すると
共に、前記接着部材はシート状部材からなり、前記第１
と前記第２の基板の間隔は、前記接着部材が介在した位
置と比べて、前記第１、第２の接点部が形成された位置
で広くなっている。このような感圧素子では、接着部材
と接点部の間で基板が撓んだ状態となっているので、第
１と第２の接点部が、撓んだ基板側から押圧されること
により、第１と第２の抵抗体に圧接力が作用して、外力
を与えることなく、第１と第２の抵抗体を常に電気的な
接触状態とすることができる。
２の基板の何れか一方、或いは両方が可撓性を有すると
共に、前記接着部材はシート状部材からなり、前記第１
と前記第２の基板の間隔は、前記接着部材が介在した位
置と比べて、前記第１、第２の接点部が形成された位置
で広くなっている。このような感圧素子では、接着部材
と接点部の間で基板が撓んだ状態となっているので、第
１と第２の接点部が、撓んだ基板側から押圧されること
により、第１と第２の抵抗体に圧接力が作用して、外力
を与えることなく、第１と第２の抵抗体を常に電気的な
接触状態とすることができる。
【００１３】また、第１と第２の接点部の合計した厚さ
寸法が同一であり、外力（荷重）が加えられていないと
き、撓んだ基板により第１と第２の接点部（抵抗体）に
作用する圧接力（仮に与圧という）は、接着部材が薄い
方が厚い場合に比べて大きくなる。
寸法が同一であり、外力（荷重）が加えられていないと
き、撓んだ基板により第１と第２の接点部（抵抗体）に
作用する圧接力（仮に与圧という）は、接着部材が薄い
方が厚い場合に比べて大きくなる。
【００１４】従って、第１と第２の接点部間の抵抗値
は、基板に加えられた荷重の大きさが同じでも、接着部
材が薄い場合の方が厚い場合に比して低くなるが、基板
に加えられた荷重が十分大きく、基板の撓みによる圧接
力（与圧）を無視できるようになると、第１と第２の接
点部間の抵抗値は接着部材の厚さに依存しない値に収束
する。よって、基板に加えられた荷重の変化に対する接
点部間の抵抗値の変化は、接着部材が薄い方が緩やかに
なる。
は、基板に加えられた荷重の大きさが同じでも、接着部
材が薄い場合の方が厚い場合に比して低くなるが、基板
に加えられた荷重が十分大きく、基板の撓みによる圧接
力（与圧）を無視できるようになると、第１と第２の接
点部間の抵抗値は接着部材の厚さに依存しない値に収束
する。よって、基板に加えられた荷重の変化に対する接
点部間の抵抗値の変化は、接着部材が薄い方が緩やかに
なる。
【００１５】上記のような荷重−抵抗値特性を利用する
と、感圧装置が検出する荷重の最小値と最大値の幅（感
圧装置の仕様）に応じて接着部材の厚さを変えることに
より、最小荷重に対応する抵抗値から最大荷重に対応す
る抵抗値までを調整することができるので、所望の検出
範囲内の荷重を適切な抵抗値で検出することができる。
と、感圧装置が検出する荷重の最小値と最大値の幅（感
圧装置の仕様）に応じて接着部材の厚さを変えることに
より、最小荷重に対応する抵抗値から最大荷重に対応す
る抵抗値までを調整することができるので、所望の検出
範囲内の荷重を適切な抵抗値で検出することができる。
【００１６】また、本発明の感圧装置は、前記第１と第
２の基板が両方とも可撓性を有するので、耐衝撃性に優
れ、荷重等により基板が破損することがない。
２の基板が両方とも可撓性を有するので、耐衝撃性に優
れ、荷重等により基板が破損することがない。
【００１７】また、本発明の感圧装置は、シート状部材
からなる前記接着部材には開口が設けられており、この
開口の内側で前記第１と第２の抵抗体同士を電気的な接
触状態とすると共に、前記第１と第２の接点部の合計し
た厚さ寸法は、前記接着部材が介在する位置での前記第
１と第２の基板間隔の幅寸法よりも大きい。よって、第
１と第２の接点部の厚さとシート状部材の厚さにより開
口より露出する第１と第２の抵抗体同士を外力を加えな
い場合においても安定した接触状態とすることができ
る。
からなる前記接着部材には開口が設けられており、この
開口の内側で前記第１と第２の抵抗体同士を電気的な接
触状態とすると共に、前記第１と第２の接点部の合計し
た厚さ寸法は、前記接着部材が介在する位置での前記第
１と第２の基板間隔の幅寸法よりも大きい。よって、第
１と第２の接点部の厚さとシート状部材の厚さにより開
口より露出する第１と第２の抵抗体同士を外力を加えな
い場合においても安定した接触状態とすることができ
る。
【００１８】また、本発明の感圧装置は、前記接着部材
が、シート状の基材の両面に粘着層が形成されたもので
あるので、接着部材の厚さバラツキが少なく、第１と第
２の基板の間隔を一定に製造できる。
が、シート状の基材の両面に粘着層が形成されたもので
あるので、接着部材の厚さバラツキが少なく、第１と第
２の基板の間隔を一定に製造できる。
【００１９】また、本発明の感圧装置は、前記第１と第
２の接点部の何れか一方、或いは双方が、前記第１と第
２の抵抗体と電気的に接続された導電材料からなる導電
体を有している。このような感圧装置は、第１、第２の
抵抗体と外部との電気的な接続を導電体を介して行うこ
とができるので、第１、第２の抵抗体と外部との電気的
接続をより確実なものとすることができる。
２の接点部の何れか一方、或いは双方が、前記第１と第
２の抵抗体と電気的に接続された導電材料からなる導電
体を有している。このような感圧装置は、第１、第２の
抵抗体と外部との電気的な接続を導電体を介して行うこ
とができるので、第１、第２の抵抗体と外部との電気的
接続をより確実なものとすることができる。
【００２０】また、本発明の感圧装置は、前記第１と第
２の接点部が、それぞれ、第１と第２の前記導電体を有
し、第１と第２の導電体は、前記第１と第２の抵抗体を
介して互いに対向していると共に、前記第１と第２の抵
抗体が対向する領域のほぼ全域に形成されている。この
ような感圧装置では、第１と第２の導電体間の電流経路
が、第１と第２の抵抗体の対向面と略垂直になり、第１
と第２の抵抗体内の最短経路をとるので、第１と第２の
抵抗体の電気的接触面の前後において、電流経路の抵抗
値を低いものとすることができる。よって、第１と第２
の接点部間の抵抗値出力を、接触抵抗による成分が大部
分を占めるものとすることができる。
２の接点部が、それぞれ、第１と第２の前記導電体を有
し、第１と第２の導電体は、前記第１と第２の抵抗体を
介して互いに対向していると共に、前記第１と第２の抵
抗体が対向する領域のほぼ全域に形成されている。この
ような感圧装置では、第１と第２の導電体間の電流経路
が、第１と第２の抵抗体の対向面と略垂直になり、第１
と第２の抵抗体内の最短経路をとるので、第１と第２の
抵抗体の電気的接触面の前後において、電流経路の抵抗
値を低いものとすることができる。よって、第１と第２
の接点部間の抵抗値出力を、接触抵抗による成分が大部
分を占めるものとすることができる。
【００２１】さらに、第１と第２の抵抗体の対向面内に
は、ほぼ全域に電流経路が分布しているので、抵抗値出
力は、第１と第２の抵抗体面内の電気特性バラツキを平
均化したものとなり、安定する。
は、ほぼ全域に電流経路が分布しているので、抵抗値出
力は、第１と第２の抵抗体面内の電気特性バラツキを平
均化したものとなり、安定する。
【００２２】また、本発明の感圧装置は、前記第１と第
２の抵抗体が、それぞれ前記第１と第２の導電体の表面
上に形成されており、前記抵抗体の表面積は、前記導電
体の表面積と異なる。このような感圧装置では、導電体
と抵抗体の表面積が異なるので、抵抗体を導電体上に重
ねて形成する工程において、導電体と抵抗体の表面積が
同じ場合と比べて、両者の形成ズレ（例えば印刷ズレ）
を大きさの違いにより吸収できるため、抵抗体と導電体
との重なり面積を一定に形成することが容易であり、特
性のバラツキを抑制することができる。
２の抵抗体が、それぞれ前記第１と第２の導電体の表面
上に形成されており、前記抵抗体の表面積は、前記導電
体の表面積と異なる。このような感圧装置では、導電体
と抵抗体の表面積が異なるので、抵抗体を導電体上に重
ねて形成する工程において、導電体と抵抗体の表面積が
同じ場合と比べて、両者の形成ズレ（例えば印刷ズレ）
を大きさの違いにより吸収できるため、抵抗体と導電体
との重なり面積を一定に形成することが容易であり、特
性のバラツキを抑制することができる。
【００２３】また、本発明の感圧装置は、前記抵抗体
が、前記導電体の全表面を覆っている。このような感圧
装置では、導電体が外部に露出していないので、導電体
と他方の接点部とのショートを防ぐことができる。さら
に、導電体は外部環境から遮断されるので、導電体の劣
化を防ぐことができる。
が、前記導電体の全表面を覆っている。このような感圧
装置では、導電体が外部に露出していないので、導電体
と他方の接点部とのショートを防ぐことができる。さら
に、導電体は外部環境から遮断されるので、導電体の劣
化を防ぐことができる。
【００２４】また、本発明の感圧装置は、前記第１と第
２の抵抗体が、同じ材料からなるので、抵抗体材料の種
類を少なくすることができ、材料の管理がしやすくなる
と共に、誤使用の発生を防ぐことができる。
２の抵抗体が、同じ材料からなるので、抵抗体材料の種
類を少なくすることができ、材料の管理がしやすくなる
と共に、誤使用の発生を防ぐことができる。
【００２５】また、本発明の感圧装置では、前記抵抗体
は、比抵抗が１０2乃至１０6（Ω・ｃｍ）である材料か
らなるので、第1と第２の接点部間で測定される抵抗値
が適切な値となり、荷重を正確に検出することができ
る。検出をより正確に行うためには、材料の比抵抗が、
１０3乃至１０5（Ω・ｃｍ）であることが好ましい。
は、比抵抗が１０2乃至１０6（Ω・ｃｍ）である材料か
らなるので、第1と第２の接点部間で測定される抵抗値
が適切な値となり、荷重を正確に検出することができ
る。検出をより正確に行うためには、材料の比抵抗が、
１０3乃至１０5（Ω・ｃｍ）であることが好ましい。
【００２６】また、本発明の感圧装置は、前記第１と第
２の基板上の何れか一方、或いは双方には、導電材料か
らなる配線パターンが形成されており、前記配線パター
ンは、前記第１及び第２の抵抗体と電気的に接続されて
いる。このような感圧装置は、配線パターンを用いて外
部から接点部への電力供給及び第１と第２の接点部間の
抵抗値出力（抵抗値におおじた電圧出力）を行うので、
別途、リード線などを抵抗体に接続する必要がなく、構
造が単純であり、且つ、接点部と外部との電気的接続を
より確実なものとすることができる。
２の基板上の何れか一方、或いは双方には、導電材料か
らなる配線パターンが形成されており、前記配線パター
ンは、前記第１及び第２の抵抗体と電気的に接続されて
いる。このような感圧装置は、配線パターンを用いて外
部から接点部への電力供給及び第１と第２の接点部間の
抵抗値出力（抵抗値におおじた電圧出力）を行うので、
別途、リード線などを抵抗体に接続する必要がなく、構
造が単純であり、且つ、接点部と外部との電気的接続を
より確実なものとすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】本発明の感圧装置を図１から図５
を用いて説明する。まず、本発明の第１実施例の構造を
説明する。図１と図２は、第１の実施例の平面図と断面
図である。なお、第１の基板に形成された部材は実践
で、第２の基板に形成された部材は破船で示している。
第１の基板１は、厚さ５０〜１５０μｍの可撓性を有す
る平坦なポリエステル基板からなり、第１の基板１上に
は、直径１０〜２０ｍｍの円形である第１の接点部２が
形成されている。第１の接点部２は、層状の第１の導電
体２ａ（以下第１の導電体層２ａ）と層状の第１の抵抗
体２ｂ（以下第１の抵抗体層２ｂ）層２ｂが第１の基板
１上に順次積層された２層構造であり、円形に形成され
た厚さ１０μｍの第１の導電体層２ａは、導電フィラー
とする銀粒子を、バインダ樹脂とするポリエステル、ポ
リウレタン、アクリル等の樹脂中に分散させた導電材料
からなる。
を用いて説明する。まず、本発明の第１実施例の構造を
説明する。図１と図２は、第１の実施例の平面図と断面
図である。なお、第１の基板に形成された部材は実践
で、第２の基板に形成された部材は破船で示している。
第１の基板１は、厚さ５０〜１５０μｍの可撓性を有す
る平坦なポリエステル基板からなり、第１の基板１上に
は、直径１０〜２０ｍｍの円形である第１の接点部２が
形成されている。第１の接点部２は、層状の第１の導電
体２ａ（以下第１の導電体層２ａ）と層状の第１の抵抗
体２ｂ（以下第１の抵抗体層２ｂ）層２ｂが第１の基板
１上に順次積層された２層構造であり、円形に形成され
た厚さ１０μｍの第１の導電体層２ａは、導電フィラー
とする銀粒子を、バインダ樹脂とするポリエステル、ポ
リウレタン、アクリル等の樹脂中に分散させた導電材料
からなる。
【００２８】第１の抵抗体層２ｂは、比抵抗が１０
4（Ω・ｃｍ）程度である高抵抗材料からなり、例え
ば、酸化チタンや酸化亜鉛等の金属酸化物粒子、或いは
カーボンブラックやグラファイト等のカーボン粒子を、
バインダ樹脂とするフェノール等熱硬化性樹脂中に分散
させたものを用いることができる。
4（Ω・ｃｍ）程度である高抵抗材料からなり、例え
ば、酸化チタンや酸化亜鉛等の金属酸化物粒子、或いは
カーボンブラックやグラファイト等のカーボン粒子を、
バインダ樹脂とするフェノール等熱硬化性樹脂中に分散
させたものを用いることができる。
【００２９】第１の抵抗体層２ｂは、ピンホールの生じ
ることがない十分な厚さ（２５μｍ）に形成され、第１
の導電体層２ａの表面を覆って第１の接点部２の最表面
層となっており、且つ、第１の導電体層２ａは、第１の
抵抗体層２ｂ面内のほぼ全域に形成された状態となって
いる。
ることがない十分な厚さ（２５μｍ）に形成され、第１
の導電体層２ａの表面を覆って第１の接点部２の最表面
層となっており、且つ、第１の導電体層２ａは、第１の
抵抗体層２ｂ面内のほぼ全域に形成された状態となって
いる。
【００３０】第１の基板１の導電体層２ａが設けられた
同一面上に形成された第１の配線パターン３は、第１の
導電体層２ａと同一の材料からなり、第１の導電体層２
ａと一体に形成されている。
同一面上に形成された第１の配線パターン３は、第１の
導電体層２ａと同一の材料からなり、第１の導電体層２
ａと一体に形成されている。
【００３１】接着部材４は、ポリエステルフィルムから
なる厚さ５μｍの基材４ｂの両面にアクリル樹脂からな
る厚さ１２μｍの粘着層４ｃが形成されたものであり、
全体の厚さが第１の接点部２の厚さ寸法を２倍したもの
より薄い。また、所定の位置に直径１１〜２２ｍｍの略
円形の開口（以下貫通孔４ａ）が設けられており、貫通
孔４ａは、第１の接点部２よりも大きな径である。
なる厚さ５μｍの基材４ｂの両面にアクリル樹脂からな
る厚さ１２μｍの粘着層４ｃが形成されたものであり、
全体の厚さが第１の接点部２の厚さ寸法を２倍したもの
より薄い。また、所定の位置に直径１１〜２２ｍｍの略
円形の開口（以下貫通孔４ａ）が設けられており、貫通
孔４ａは、第１の接点部２よりも大きな径である。
【００３２】第２の基板５及び第２の基板５上に形成さ
れた第２の接点部６は、第１の基板１、第１の接点部２
と同様の材料、形状、構成であり、第２の接点部６は、
層状の第２の導電体６ａ（以下第２の導電体層６ａ）と
層状の第２の抵抗体６ｂ（以下第２の抵抗体層６ｂ）と
からなる。
れた第２の接点部６は、第１の基板１、第１の接点部２
と同様の材料、形状、構成であり、第２の接点部６は、
層状の第２の導電体６ａ（以下第２の導電体層６ａ）と
層状の第２の抵抗体６ｂ（以下第２の抵抗体層６ｂ）と
からなる。
【００３３】第２の基板５の第２の導電体操６ａが設け
られたと同じ面上に形成された第２の配線パターン７
は、第１の配線パターン３と同じ材料からなり、第２の
導電体層６ａと一体に形成されている。
られたと同じ面上に形成された第２の配線パターン７
は、第１の配線パターン３と同じ材料からなり、第２の
導電体層６ａと一体に形成されている。
【００３４】接着部材４は、第１と第２の基板１、５間
に介在し、第１と第２の基板１、５を粘着層４ｃにより
接着するとともに、第１と第２の基板１、５の間隔を保
持している。
に介在し、第１と第２の基板１、５を粘着層４ｃにより
接着するとともに、第１と第２の基板１、５の間隔を保
持している。
【００３５】第１の接点部２は、接着部材４の貫通孔４
ａの内側において、第２の接点部６と一致するように重
ねられて、第２の接点部６と共に互いの位置に固定され
ている。このとき、第１の抵抗体層２ｂは、第２の抵抗
体層６ｂと互いの面内全域で接触している。また、第１
と第２の接点部２、６は、周囲を接着部材４と第１、第
２の基板１、５とにより囲まれた状態となっている。
ａの内側において、第２の接点部６と一致するように重
ねられて、第２の接点部６と共に互いの位置に固定され
ている。このとき、第１の抵抗体層２ｂは、第２の抵抗
体層６ｂと互いの面内全域で接触している。また、第１
と第２の接点部２、６は、周囲を接着部材４と第１、第
２の基板１、５とにより囲まれた状態となっている。
【００３６】また、第１と第２の接点部２、６の合計し
た厚さ寸法は、接着部材４よりも厚いので、平たん状の
第１と第２の基板１、５は、接着部材４と第１、第２の
接点部２、６の間で撓みを生じている。第１と第２の基
板１、５は、撓みにより互いに第１と第２の接点部２、
６を加圧する力を生じるので、第１と第２の抵抗体層２
ｂ、６ｂには圧接力（仮に与圧と呼ぶ）が作用した状態
となっている。
た厚さ寸法は、接着部材４よりも厚いので、平たん状の
第１と第２の基板１、５は、接着部材４と第１、第２の
接点部２、６の間で撓みを生じている。第１と第２の基
板１、５は、撓みにより互いに第１と第２の接点部２、
６を加圧する力を生じるので、第１と第２の抵抗体層２
ｂ、６ｂには圧接力（仮に与圧と呼ぶ）が作用した状態
となっている。
【００３７】第１と第２の配線パターン３、７は、第１
と第２の接点部２、６を介して電気的に接続されてお
り、第１と第２の接点部２、６への電力供給及び第１と
第２の接点部２、６間の抵抗値出力を行うために、外部
と接続されている。
と第２の接点部２、６を介して電気的に接続されてお
り、第１と第２の接点部２、６への電力供給及び第１と
第２の接点部２、６間の抵抗値出力を行うために、外部
と接続されている。
【００３８】次に、本発明の第２の実施例の構造を図３
と図４を用いて説明する。第１の実施例と同様、第１の
基板１１に形成された各部材は実践で第２の基板１５に
形成された部材は破船にて示している。第１の基板１１
及び第１の基板１１上に形成された第１の接点部１２
は、第１の実施例と同様な材料、形状、構成であるが、
第１の導電体層１２ａと第１の抵抗体層１２ｂは、第１
の接点部１２の中央付近で２分割されている。２分割さ
れた第１の導電体層１２ａを隔てる幅寸法は、１〜２ｍ
ｍ程度と第１の接点部１２の厚さ寸法と比べて非常に大
きいが、第１の接点部１２の径と比べると十分小さいも
のとなっている。また、２分割された第１の抵抗体層１
２ｂは、それぞれに第１の導電体層１２ａの全表面を覆
っている。
と図４を用いて説明する。第１の実施例と同様、第１の
基板１１に形成された各部材は実践で第２の基板１５に
形成された部材は破船にて示している。第１の基板１１
及び第１の基板１１上に形成された第１の接点部１２
は、第１の実施例と同様な材料、形状、構成であるが、
第１の導電体層１２ａと第１の抵抗体層１２ｂは、第１
の接点部１２の中央付近で２分割されている。２分割さ
れた第１の導電体層１２ａを隔てる幅寸法は、１〜２ｍ
ｍ程度と第１の接点部１２の厚さ寸法と比べて非常に大
きいが、第１の接点部１２の径と比べると十分小さいも
のとなっている。また、２分割された第１の抵抗体層１
２ｂは、それぞれに第１の導電体層１２ａの全表面を覆
っている。
【００３９】第１の基板上１１の第１の接点部１２が形
成されたと同じ面には、第１の導電体層１２ａと同一材
料からなる第１の配線パターン１３と第２の配線パター
ン１７が形成されており、２分割された第１の導電体層
１２ａは、それぞれ、第１、または第２の配線パターン
１３、１７と一体に形成されている。
成されたと同じ面には、第１の導電体層１２ａと同一材
料からなる第１の配線パターン１３と第２の配線パター
ン１７が形成されており、２分割された第１の導電体層
１２ａは、それぞれ、第１、または第２の配線パターン
１３、１７と一体に形成されている。
【００４０】第２の基板１５上には、第１の実施例と同
一材料、形状、構成である第２の接点部１６のみが形成
されており、第２の導電体層１６ａと第２の抵抗体層１
６ｂが積層されて第２の接点部１６を構成している。接
着部材１４は、第１の実施例と同様に、基材１４ｂと両
面の粘着層１４ｃとからなり、開口（以下貫通孔１４
ａ）が設けられている。第１と第２の基板１１、１５
は、第１の実施例と同様に、接着部材１４により接着さ
れて、第１と第２の接点部１２、１６は、第１の実施例
と同様の状態で配設されている。
一材料、形状、構成である第２の接点部１６のみが形成
されており、第２の導電体層１６ａと第２の抵抗体層１
６ｂが積層されて第２の接点部１６を構成している。接
着部材１４は、第１の実施例と同様に、基材１４ｂと両
面の粘着層１４ｃとからなり、開口（以下貫通孔１４
ａ）が設けられている。第１と第２の基板１１、１５
は、第１の実施例と同様に、接着部材１４により接着さ
れて、第１と第２の接点部１２、１６は、第１の実施例
と同様の状態で配設されている。
【００４１】第１と第２の配線パターン１３、１７は、
第１と第２の接点部１２、１６を介して電気的に接続さ
れており、第１と第２の接点部１２、１６への電力供給
及び第１と第２の接点部１２、１６間の抵抗値出力を行
うために外部と接続されている。
第１と第２の接点部１２、１６を介して電気的に接続さ
れており、第１と第２の接点部１２、１６への電力供給
及び第１と第２の接点部１２、１６間の抵抗値出力を行
うために外部と接続されている。
【００４２】次に、上記第１と第２の実施例の、特に接
点部２、６、１２、１６の製造方法を説明する。導電体
層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａの作製は、配線パターン
１３、１７の作製と同時に行い、バインダ樹脂を含有す
る有機溶剤中に導電フィラーを分散させた導電インク
を、スクリーン印刷法により基板１、５、１１、１５上
にパターン形成した後、導電インクを乾燥させて有機溶
剤を揮発させるものである。
点部２、６、１２、１６の製造方法を説明する。導電体
層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａの作製は、配線パターン
１３、１７の作製と同時に行い、バインダ樹脂を含有す
る有機溶剤中に導電フィラーを分散させた導電インク
を、スクリーン印刷法により基板１、５、１１、１５上
にパターン形成した後、導電インクを乾燥させて有機溶
剤を揮発させるものである。
【００４３】抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２ｂ、１６ｂの作
製は、熱硬化性樹脂からなるバインダ樹脂を含有する有
機溶剤中に金属酸化物粒子、或いはカーボン粒子を分散
させた抵抗インクを、スクリーン印刷法により導電体層
２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａ上に重ねて印刷した後、抵
抗インクを乾燥させて、有機溶剤を揮発させるものであ
る。以上で、接点部２、６、１２、１６の製造が完了す
る。
製は、熱硬化性樹脂からなるバインダ樹脂を含有する有
機溶剤中に金属酸化物粒子、或いはカーボン粒子を分散
させた抵抗インクを、スクリーン印刷法により導電体層
２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａ上に重ねて印刷した後、抵
抗インクを乾燥させて、有機溶剤を揮発させるものであ
る。以上で、接点部２、６、１２、１６の製造が完了す
る。
【００４４】次に、第１の実施例における接点部２、６
への電力供給及び接点部２、６間の抵抗値出力について
説明する。第１の配線パターン３から第１の接点部２に
印加された電流は、第１の導電体層２ａを流れ、第１と
第２の抵抗体層２ｂ、６ｂの電気的な接触面を貫いて、
第２の導電体層２ａから第２の配線パターン７に至る。
への電力供給及び接点部２、６間の抵抗値出力について
説明する。第１の配線パターン３から第１の接点部２に
印加された電流は、第１の導電体層２ａを流れ、第１と
第２の抵抗体層２ｂ、６ｂの電気的な接触面を貫いて、
第２の導電体層２ａから第２の配線パターン７に至る。
【００４５】このとき、電流経路が、第１と第２の抵抗
体２ｂ、６ｂの対向面とほぼ垂直となり、第１と第２の
抵抗体２ｂ、６ｂ内の最短経路をとるので、抵抗値出力
は、接触抵抗によるものが大部分を占める。さらに、電
流経路は、第１と第２の抵抗体の対向面内のほぼ全域に
分布しているので、抵抗値出力は、第１と第２の抵抗体
層２ｂ、６ｂ面内の電気特性バラツキを平均化したもの
となっている。
体２ｂ、６ｂの対向面とほぼ垂直となり、第１と第２の
抵抗体２ｂ、６ｂ内の最短経路をとるので、抵抗値出力
は、接触抵抗によるものが大部分を占める。さらに、電
流経路は、第１と第２の抵抗体の対向面内のほぼ全域に
分布しているので、抵抗値出力は、第１と第２の抵抗体
層２ｂ、６ｂ面内の電気特性バラツキを平均化したもの
となっている。
【００４６】続いて、第２の実施例における接点部１
２、１６への電力供給及び接点部１２、１６間の抵抗値
出力について説明する。第１の配線パターン１３から第
１の接点部１２に印加された電流は、２分割された一方
の第１の導電体層１２ａを流れ、第１と第２の抵抗体層
１２ｂ、１６ｂの電気的な接触面を貫いて、第２の導電
体層１６ａに至り、第２の導電体層１６ａを流れてか
ら、再び第１と第２の抵抗体層１２ｂ、１６ｂの電気的
な接触面を貫いて、２分割された他方の第１の導電体層
１２ａから第２の配線パターン１７に至る。
２、１６への電力供給及び接点部１２、１６間の抵抗値
出力について説明する。第１の配線パターン１３から第
１の接点部１２に印加された電流は、２分割された一方
の第１の導電体層１２ａを流れ、第１と第２の抵抗体層
１２ｂ、１６ｂの電気的な接触面を貫いて、第２の導電
体層１６ａに至り、第２の導電体層１６ａを流れてか
ら、再び第１と第２の抵抗体層１２ｂ、１６ｂの電気的
な接触面を貫いて、２分割された他方の第１の導電体層
１２ａから第２の配線パターン１７に至る。
【００４７】第２の実施例の抵抗値出力特性は、第１の
実施例の特性に加えて、電流が第１と第２の抵抗体層１
２ｂ、１６ｂの電気的な接触面を２回貫くので、第１と
第２の抵抗体層１２ｂ、１６ｂの電気的な接触状態が変
化すると、抵抗値出力の変化は、第１の実施例に比べて
２倍となる。
実施例の特性に加えて、電流が第１と第２の抵抗体層１
２ｂ、１６ｂの電気的な接触面を２回貫くので、第１と
第２の抵抗体層１２ｂ、１６ｂの電気的な接触状態が変
化すると、抵抗値出力の変化は、第１の実施例に比べて
２倍となる。
【００４８】なお、以上説明した第１と第２の実施例で
は、導電体体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａ材料とし
て、導電フィラーとする銀粒子をバインダ樹脂とするポ
リエステル、ポリウレタン等の樹脂中に分散させたもの
を用いたが、導電フィラーは、カーボンと銀の混合体や
カーボンでも良く、材料の比抵抗が抵抗体層２ｂ、６
ｂ、１２ｂ、１６ｂの材料と比べて無視できる値である
限り、導電体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａの材料及び
製造方法は限定されるものではない。
は、導電体体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａ材料とし
て、導電フィラーとする銀粒子をバインダ樹脂とするポ
リエステル、ポリウレタン等の樹脂中に分散させたもの
を用いたが、導電フィラーは、カーボンと銀の混合体や
カーボンでも良く、材料の比抵抗が抵抗体層２ｂ、６
ｂ、１２ｂ、１６ｂの材料と比べて無視できる値である
限り、導電体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａの材料及び
製造方法は限定されるものではない。
【００４９】また、第１と第２の実施例では、抵抗体層
２ｂ、６ｂ、１２ｂ、１６ｂ材料として、金属酸化物や
カーボン材料をバインダ樹脂とするフェノール等熱硬化
性樹脂中に分散させたものを用いたが、比抵抗が、１０
2乃至１０6（Ω・ｃｍ）（好ましくは１０3乃至１０
5（Ω・ｃｍ）であれば、抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２
ｂ、１６ｂの材料及び製造方法は限定されるものではな
い。
２ｂ、６ｂ、１２ｂ、１６ｂ材料として、金属酸化物や
カーボン材料をバインダ樹脂とするフェノール等熱硬化
性樹脂中に分散させたものを用いたが、比抵抗が、１０
2乃至１０6（Ω・ｃｍ）（好ましくは１０3乃至１０
5（Ω・ｃｍ）であれば、抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２
ｂ、１６ｂの材料及び製造方法は限定されるものではな
い。
【００５０】なお、第１と第２の実施例では、ピンホー
ルなく作製した抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２ｂ、１６ｂに
より導電体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａを覆う構造と
したが、これは、導電体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａ
が含有する銀のマイグレーションを防ぐためであり、導
電体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａがマイグレーション
を起こしにくい材料からなる場合、導電体層２ａ、６
ａ、１２ａ、１６ａが抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２ｂ、１
６ｂよりも大きく、抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２ｂ、１６
ｂから露出した構造でも良い。ただし、この場合には、
露出する導電体層を接着部材で覆うなどして、両導電体
層同士が加圧によっても接しないようにする工夫が必要
である。以上のような構造の他にも、第１の抵抗体層２
ｂ、１２ｂと第２の抵抗体層６ｂ、１６ｂが常に電気的
な接触状態にあるものであれば、本発明の感圧装置の構
造は限定されるものではない。また、上記実施例では、
抵抗体と導電体を、それぞれ抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２
ｂ、１６ｂ、導電体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａとし
て層状に形成したが、これらの形状も層状に限られるも
のではない。
ルなく作製した抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２ｂ、１６ｂに
より導電体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａを覆う構造と
したが、これは、導電体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａ
が含有する銀のマイグレーションを防ぐためであり、導
電体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａがマイグレーション
を起こしにくい材料からなる場合、導電体層２ａ、６
ａ、１２ａ、１６ａが抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２ｂ、１
６ｂよりも大きく、抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２ｂ、１６
ｂから露出した構造でも良い。ただし、この場合には、
露出する導電体層を接着部材で覆うなどして、両導電体
層同士が加圧によっても接しないようにする工夫が必要
である。以上のような構造の他にも、第１の抵抗体層２
ｂ、１２ｂと第２の抵抗体層６ｂ、１６ｂが常に電気的
な接触状態にあるものであれば、本発明の感圧装置の構
造は限定されるものではない。また、上記実施例では、
抵抗体と導電体を、それぞれ抵抗体層２ｂ、６ｂ、１２
ｂ、１６ｂ、導電体層２ａ、６ａ、１２ａ、１６ａとし
て層状に形成したが、これらの形状も層状に限られるも
のではない。
【００５１】（比較例）図５は、比較例とする感圧装置
の断面図を示している。比較例は、本発明の実施の形態
と同様に、第１と第２の基板２１、２５、第１と第２の
基板２１、２５上にそれぞれ形成されて対向する第１と
第２の接点部２２、２６とを有し、第１、第２の接点部
２２、２６は、それぞれ、第１、第２の導電体層２２
ａ、２６ａと第１、第２の抵抗体層２２ｂ、２６ｂの二
層構造であるが、第１の抵抗体層２２ｂと第２の抵抗体
層２６ｂは、基板２１、２５に荷重が加わらない限り、
間隙Ｓを介して対向しており、間隙Ｓの幅は、第１と第
２の基板２１、２５間に介在するスペーサ２４の厚さ寸
法により保持されている。
の断面図を示している。比較例は、本発明の実施の形態
と同様に、第１と第２の基板２１、２５、第１と第２の
基板２１、２５上にそれぞれ形成されて対向する第１と
第２の接点部２２、２６とを有し、第１、第２の接点部
２２、２６は、それぞれ、第１、第２の導電体層２２
ａ、２６ａと第１、第２の抵抗体層２２ｂ、２６ｂの二
層構造であるが、第１の抵抗体層２２ｂと第２の抵抗体
層２６ｂは、基板２１、２５に荷重が加わらない限り、
間隙Ｓを介して対向しており、間隙Ｓの幅は、第１と第
２の基板２１、２５間に介在するスペーサ２４の厚さ寸
法により保持されている。
【００５２】次に、本発明の感圧装置の荷重−抵抗値特
性について説明する。第１と第２の実施例の荷重−抵抗
値特性は、定性的に同様であり、以下、本発明の部材を
示す符号は、簡単のため、第１の実施例のものを用い
る。図６は、本発明と比較例の荷重−抵抗値特性を定性
的に示す両対数グラフである。両対数グラフでは、縦軸
と横軸の１目盛ごとにケタ数が１桁変わる。
性について説明する。第１と第２の実施例の荷重−抵抗
値特性は、定性的に同様であり、以下、本発明の部材を
示す符号は、簡単のため、第１の実施例のものを用い
る。図６は、本発明と比較例の荷重−抵抗値特性を定性
的に示す両対数グラフである。両対数グラフでは、縦軸
と横軸の１目盛ごとにケタ数が１桁変わる。
【００５３】まず、図６のグラフに示す比較例の荷重−
抵抗値特性を説明する。比較例では、基板２１、２５に
加えられる荷重がないとき、図５に示すように、第１と
第２の抵抗体層２２ｂ、２６ｂは間隙Ｓを介して対向し
ているので、第１と第２の接点部間２２、２６間の抵抗
値は無限大である。
抵抗値特性を説明する。比較例では、基板２１、２５に
加えられる荷重がないとき、図５に示すように、第１と
第２の抵抗体層２２ｂ、２６ｂは間隙Ｓを介して対向し
ているので、第１と第２の接点部間２２、２６間の抵抗
値は無限大である。
【００５４】比較例では、第１と第２の基板２１、２５
に荷重が加えられても、荷重が微小であれば、第１と第
２の抵抗体層２２ｂ、２６ｂは接触することがなく、抵
抗値は無限大のままである。第１と第２の基板２１、２
６にしきい値を越える荷重Ｎuが加えられると、第１と
第２の抵抗体層２２ｂ、２６ｂは接触して、荷重Ｎuに
対応した抵抗値Ｒuが出力される。このような感圧装置
では、しきい値までの荷重は検出することができないの
で、ゼロ近傍を含む小さい荷重の検出には適していな
い。
に荷重が加えられても、荷重が微小であれば、第１と第
２の抵抗体層２２ｂ、２６ｂは接触することがなく、抵
抗値は無限大のままである。第１と第２の基板２１、２
６にしきい値を越える荷重Ｎuが加えられると、第１と
第２の抵抗体層２２ｂ、２６ｂは接触して、荷重Ｎuに
対応した抵抗値Ｒuが出力される。このような感圧装置
では、しきい値までの荷重は検出することができないの
で、ゼロ近傍を含む小さい荷重の検出には適していな
い。
【００５５】次に、図６のグラフに示す本発明の荷重−
抵抗値特性を説明する。図２と図４に示すように、本発
明の感圧装置は、第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂが常
に電気的な接触状態にあるので、基板１、５に荷重が加
えられないときでも、第１と第２の接点部間２、６間で
測定される抵抗値は有限な値Ｒ0をとる。
抵抗値特性を説明する。図２と図４に示すように、本発
明の感圧装置は、第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂが常
に電気的な接触状態にあるので、基板１、５に荷重が加
えられないときでも、第１と第２の接点部間２、６間で
測定される抵抗値は有限な値Ｒ0をとる。
【００５６】そして、第１と第２の基板１、５に荷重Ｎ
1が加えられると、それが微小な荷重であっても、荷重
Ｎ1の大きさに応じて第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂ
を圧接する力が増加して、これにともなって第１と第２
の抵抗体層２ｂ、６ｂ同士の接触面積も増加して接触抵
抗が低下するので、出力抵抗値はＲ0から減少して荷重
Ｎ1に対応する値Ｒ1となる。
1が加えられると、それが微小な荷重であっても、荷重
Ｎ1の大きさに応じて第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂ
を圧接する力が増加して、これにともなって第１と第２
の抵抗体層２ｂ、６ｂ同士の接触面積も増加して接触抵
抗が低下するので、出力抵抗値はＲ0から減少して荷重
Ｎ1に対応する値Ｒ1となる。
【００５７】さらに、荷重Ｎ1に対応する抵抗値Ｒ1は、
抵抗体層２ｂ、６ｂ材料の比抵抗が高いほど高くなるの
で、抵抗体層２ｂ、６ｂの材料を選ぶことにより、抵抗
値Ｒ1を測定に適した値とすることができる。よって、
荷重Ｎ1を精度良く検出することができる。
抵抗体層２ｂ、６ｂ材料の比抵抗が高いほど高くなるの
で、抵抗体層２ｂ、６ｂの材料を選ぶことにより、抵抗
値Ｒ1を測定に適した値とすることができる。よって、
荷重Ｎ1を精度良く検出することができる。
【００５８】また、本発明の感圧装置は、図２、４に示
すように、接着部材４と接点部２、６の間で第１と第２
の基板１、５が撓んでおり、このたわみにより外力が加
えられくとも第１と第２の基板１、５が、第１と第２の
接点部２、６を押圧することにより、第１と第２の抵抗
体層２ｂ、６ｂに圧接力（与圧）を及ぼしている。第１
と第２の基板１、５が第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂ
に及ぼす圧接力は、接着部材４が薄い方が厚い場合に比
べて大きくなるので、第１と第２の接点部２、６間の抵
抗値は、基板に加えられた荷重の大きさが同じでも、接
着部材４が薄い場合の方が低くなる。
すように、接着部材４と接点部２、６の間で第１と第２
の基板１、５が撓んでおり、このたわみにより外力が加
えられくとも第１と第２の基板１、５が、第１と第２の
接点部２、６を押圧することにより、第１と第２の抵抗
体層２ｂ、６ｂに圧接力（与圧）を及ぼしている。第１
と第２の基板１、５が第１と第２の抵抗体層２ｂ、６ｂ
に及ぼす圧接力は、接着部材４が薄い方が厚い場合に比
べて大きくなるので、第１と第２の接点部２、６間の抵
抗値は、基板に加えられた荷重の大きさが同じでも、接
着部材４が薄い場合の方が低くなる。
【００５９】しかし、基板に加えられた荷重が十分大き
く、基板の撓みにより生じる力（与圧）を無視できるよ
うになると、第１と第２の接点部２、６間の抵抗値は接
着部材の厚さに依存しない値に収束する。よって、荷重
の変化に対する抵抗値の変化は、接着部材４が薄い方が
緩やかになる。
く、基板の撓みにより生じる力（与圧）を無視できるよ
うになると、第１と第２の接点部２、６間の抵抗値は接
着部材の厚さに依存しない値に収束する。よって、荷重
の変化に対する抵抗値の変化は、接着部材４が薄い方が
緩やかになる。
【００６０】荷重Ｎ1（最小値）からＮ2（最大値）まで
を検出する感圧装置において、荷重Ｎ1に対応する抵抗
値Ｒ1が適切な値となるように、抵抗体層２ｂ、６ｂ材
料が選ばれている。このとき、荷重Ｎ2が大きく、荷重
Ｎ1からＮ2までの幅が広いとき、薄い接着部材４を用い
ることにより、荷重の変化に対する抵抗値の変化を緩や
かにして、荷重Ｎ1に対応する抵抗値Ｒ1から荷重Ｎ2に
対応する抵抗値Ｒ2までを、測定に適した抵抗値の範囲
に含めることができる。また、抵抗値Ｒ1、Ｒ2を共に測
定に適した範囲に含める範囲内で、接着部材４の厚さを
変えると、荷重の変化に対する抵抗値の変化量を調整す
ることができる。
を検出する感圧装置において、荷重Ｎ1に対応する抵抗
値Ｒ1が適切な値となるように、抵抗体層２ｂ、６ｂ材
料が選ばれている。このとき、荷重Ｎ2が大きく、荷重
Ｎ1からＮ2までの幅が広いとき、薄い接着部材４を用い
ることにより、荷重の変化に対する抵抗値の変化を緩や
かにして、荷重Ｎ1に対応する抵抗値Ｒ1から荷重Ｎ2に
対応する抵抗値Ｒ2までを、測定に適した抵抗値の範囲
に含めることができる。また、抵抗値Ｒ1、Ｒ2を共に測
定に適した範囲に含める範囲内で、接着部材４の厚さを
変えると、荷重の変化に対する抵抗値の変化量を調整す
ることができる。
【００６１】本発明の感圧装置は、例えば、車載用のシ
ートセンサーや、カメラのズームスイッチに用いること
ができる。本発明の感圧装置を車載用のシートセンサー
に用いる場合、複数個をシートクッション内に埋め込
み、シートベース（人の体重を受ける着座台）面内に配
置して、シートベース面内の各位置に加わる荷重の大き
さを検出する。荷重大きさの面内分布から、着席者の体
格を特定することが可能となるので、車両衝突時におけ
るエアバックの作動を着席者の体格に応じて調整し、エ
アバックの噴出衝撃による着席者の負傷を防ぐことがで
きる。
ートセンサーや、カメラのズームスイッチに用いること
ができる。本発明の感圧装置を車載用のシートセンサー
に用いる場合、複数個をシートクッション内に埋め込
み、シートベース（人の体重を受ける着座台）面内に配
置して、シートベース面内の各位置に加わる荷重の大き
さを検出する。荷重大きさの面内分布から、着席者の体
格を特定することが可能となるので、車両衝突時におけ
るエアバックの作動を着席者の体格に応じて調整し、エ
アバックの噴出衝撃による着席者の負傷を防ぐことがで
きる。
【００６２】また、車載用のシートセンサーは、高温下
で荷物等によって荷重が加え続けられる可能性がある
が、本発明の感圧装置は、接点部２、６間に間隙がない
ので、高温下で、基板１、２が間隙におち込んで大きく
たわみ変形されることがないため従来基板材料として用
いられていたような、ポリエチレンナフタレート等の高
価な耐熱材料が不要になり、安価なポリエチレンテレフ
タレート等の基板を用いることができる。よって、基板
１、５への負担が少なく、長寿命化が可能となる。
で荷物等によって荷重が加え続けられる可能性がある
が、本発明の感圧装置は、接点部２、６間に間隙がない
ので、高温下で、基板１、２が間隙におち込んで大きく
たわみ変形されることがないため従来基板材料として用
いられていたような、ポリエチレンナフタレート等の高
価な耐熱材料が不要になり、安価なポリエチレンテレフ
タレート等の基板を用いることができる。よって、基板
１、５への負担が少なく、長寿命化が可能となる。
【００６３】また、本発明の感圧装置は、第１と第２の
基板１、５の両方が可撓性を有するので、クッション内
に埋め込まれても、着席者に違和感を与えることがな
い。
基板１、５の両方が可撓性を有するので、クッション内
に埋め込まれても、着席者に違和感を与えることがな
い。
【００６４】なお、上記実施例では、第１と第２の基板
１、５の両方が可撓性を有するもので説明したが、本発
明の感圧装置をカメラのズームスイッチに用いる場合、
第１、第２の基板１、５のどちらかは、基台上に載置さ
れるので、第１、第２の基板１、５のうち基台側をリジ
ッド基板としても良い。また、上記実施例では、パラツ
キの少ない安定した抵抗値出力を得るために、貫通孔４
ａ、１４ａを略円形としたが、この形状は円形に限らず
六角形等の多核形形状や他の形状でもよい。さらに、貫
通孔４ａ、１４ａは完全に閉じていなくとも、接点部
（抵抗体層）を実質的に取り囲んでいるような例えばＣ
字状（貫通孔４ａ、１４ａから接着部材４、１４の端部
に至る細い切り欠きを設ける）のものでもよい。
１、５の両方が可撓性を有するもので説明したが、本発
明の感圧装置をカメラのズームスイッチに用いる場合、
第１、第２の基板１、５のどちらかは、基台上に載置さ
れるので、第１、第２の基板１、５のうち基台側をリジ
ッド基板としても良い。また、上記実施例では、パラツ
キの少ない安定した抵抗値出力を得るために、貫通孔４
ａ、１４ａを略円形としたが、この形状は円形に限らず
六角形等の多核形形状や他の形状でもよい。さらに、貫
通孔４ａ、１４ａは完全に閉じていなくとも、接点部
（抵抗体層）を実質的に取り囲んでいるような例えばＣ
字状（貫通孔４ａ、１４ａから接着部材４、１４の端部
に至る細い切り欠きを設ける）のものでもよい。
【００６５】
【発明の効果】本発明の感圧装置は、第１、第２の接点
部が、それぞれ最表面に高抵抗材料からなる第１、第２
の抵抗体を有しており、前記第１と第２の抵抗体とを常
に電気的な接触状態に保持した状態で、前記第１と第２
の抵抗体に作用する圧接力を前記第１と第２の接点部間
の電気抵抗値として検出する。このような感圧装置は、
高抵抗材料からなる第１及び第２の抵抗層が常に電気的
な接触状態にあるので、基板に荷重が加えられないとき
でも、第１と第２の接点部間で測定される抵抗値は有限
な値をとる。第１と第２の基板の少なくとも一方に荷重
が加えられると、微小な荷重であっても、荷重に応じて
第１と第２の抵抗体に作用する圧接力が増加して、第１
と第２の抵抗体の電気的な接触面積が増加することによ
り接触抵抗が低下するので、第１と第２の接点部間で測
定される抵抗値は荷重に応じた値となる。よって、ゼロ
近傍を含む様々な大きさの荷重を検出することができ
る。
部が、それぞれ最表面に高抵抗材料からなる第１、第２
の抵抗体を有しており、前記第１と第２の抵抗体とを常
に電気的な接触状態に保持した状態で、前記第１と第２
の抵抗体に作用する圧接力を前記第１と第２の接点部間
の電気抵抗値として検出する。このような感圧装置は、
高抵抗材料からなる第１及び第２の抵抗層が常に電気的
な接触状態にあるので、基板に荷重が加えられないとき
でも、第１と第２の接点部間で測定される抵抗値は有限
な値をとる。第１と第２の基板の少なくとも一方に荷重
が加えられると、微小な荷重であっても、荷重に応じて
第１と第２の抵抗体に作用する圧接力が増加して、第１
と第２の抵抗体の電気的な接触面積が増加することによ
り接触抵抗が低下するので、第１と第２の接点部間で測
定される抵抗値は荷重に応じた値となる。よって、ゼロ
近傍を含む様々な大きさの荷重を検出することができ
る。
【図１】本発明の感圧装置の第１の実施例を説明する平
面図である。
面図である。
【図２】図１の２−２線での断面図である。
【図３】本発明の感圧装置の第２の実施例を説明する平
面図である。
面図である。
【図４】図３の４−４線での断面図である。
【図５】比較例とする感圧装置の断面図である。
【図６】本発明の感圧装置の荷重―抵抗値特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図７】従来の感圧装置の断面図である。
１、１１ 第１の基板 ２、１２ 第１の接点部 ２ａ、１２ａ 第１の導電体層 ２ｂ、１２ｂ 第１の抵抗体層 ３、１３ 第１の配線パターン ４、１４ 接着部材 ４ａ、１４ａ 貫通孔（開講） ４ｂ、１４ｂ 基材 ４ｃ、１４ｃ 粘着層 ５、１５ 第２の基板 ６、１６ 第２の接点部 ６ａ、１６ａ 第２の導電体層 ６ｂ、１６ｂ 第２の抵抗体層 ７、１７ 第２の配線パターン
Claims (13)
- 【請求項１】 絶縁材からなる第１の基板と、該第１の
基板上に形成された第１の接点部と、高抵抗材料からな
り、前記第１の接点部を構成すると共に前記第１の接点
部の最表面に設けられた第１の抵抗体と、絶縁材からな
り前記第１の基板と対向する第2の基板と、該第２の基
板上に形成され、前記第１の接点部と対向する第２の接
点部と、高抵抗材料からなり、前記第２の接点部を構成
すると共に前記第２の接点部の最表面に設けられた第２
の抵抗体と、前記第１と第２の基板間に介在して前記第
１と第２の基板を接着する接着部材とを有し、前記第１
と第２の抵抗体とを常に電気的な接触状態とし、前記第
１と第２の接点部を何れか一方側、或いは両方から加圧
することによって前記第１と第２の抵抗体間に作用する
圧接力を、前記第１と第２の接点部間の電気抵抗値とし
て検出することを特徴とする感圧装置。 - 【請求項２】 前記接着部材は、前記第１と第２の抵抗
体から外れた位置で、前記第１と第２の抵抗体の周囲を
囲むように形成されたことを特徴とする請求項１記載の
感圧装置。 - 【請求項３】 前記第１と第２の基板の何れか一方、或
いは両方が可撓性を有すると共に、前記接着部材が絶縁
性のシート状部材からなり、前記第１と前記第２の基板
の間隔は、前記接着部材が介在する位置と比べて、前記
第１、第２の接点部が形成された位置で大きくなってい
ることを特徴とする請求項１または２に記載の感圧装
置。 - 【請求項４】 前記第１と第２の基板は両方とも可撓性
を有することを特徴とする請求項３に記載の感圧装置。 - 【請求項５】 シート状部材からなる前記接着部材には
開口が設けられており、この開口の内側で前記第１と第
２の抵抗体同士を電気的な接触状態とすると共に、前記
第１と第２の接点部の合計した厚さ寸法は、前記接着部
材が介在する位置での前記第１と第２の基板間隔の幅寸
法よりも大きいことを特徴とする請求項３または４に記
載の感圧装置。 - 【請求項６】 前記接着部材は、シート状の基材の両面
に粘着層が形成されたものであることを特徴とする請求
項３乃至５に記載の感圧装置。 - 【請求項７】 前記第１と第２の接点部の何れか一方、
或いは双方が、前記第１と第２の抵抗体と電気的に接続
された導電体を有していることを特徴とする請求項１乃
至６のいずれかに記載の感圧装置。 - 【請求項８】 前記第１と第２の接点部が、それぞれ、
第１と第２の前記導電体を有し、第１と第２の導電体
は、前記第１と第２の抵抗体を介して互いに対向してい
ると共に、前記第１と第２の抵抗体が対向する領域のほ
ぼ全域に形成されていることを特徴とする請求項７に記
載の感圧装置。 - 【請求項９】 前記第１と第２の抵抗体は、それぞれ前
記第１と第２の導電体の表面上に形成されており、前記
抵抗体の表面積は、前記導電体の表面積と異なることを
特徴とする請求項７に記載の感圧装置。 - 【請求項１０】 前記抵抗体は、前記導電体の全表面を
覆っていることを特徴とする請求項８または９に記載の
感圧装置。 - 【請求項１１】 前記第1と第2の抵抗体は、同じ材料か
らなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに
記載の感圧装置。 - 【請求項１２】 前記抵抗体は、比抵抗が１０2乃至１
０6（Ω・ｃｍ）である材料からなることを特徴とする
請求項１乃至１１のいずれかに記載の感圧装置。 - 【請求項１３】 前記第１と第２の基板上の何れか一
方、或いは双方には、導電材料からなる配線パターンが
形成されており、前記配線パターンは、前記第１及び第
２の接点部と電気的に接続されていることを特徴とする
請求項１乃至１２のいずれかに記載の感圧装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34609599A JP3664622B2 (ja) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | 感圧装置 |
| DE60030395T DE60030395T2 (de) | 1999-12-06 | 2000-11-16 | Elektronischer Drucksensor |
| EP00310190A EP1106977B1 (en) | 1999-12-06 | 2000-11-16 | Electronic pressure sensor |
| US09/729,450 US6373373B1 (en) | 1999-12-06 | 2000-12-04 | Electronic pressure-sensitive device for detecting the magnitude of load as electrical resistance |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34609599A JP3664622B2 (ja) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | 感圧装置 |
Publications (2)
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