JP2013178895A - 布状圧力センサヒータ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】布状圧力センサヒータ1として、上層3を第一導通部9と非導通部13とで構成する一方、下層5を第二導通部11と非導通部15とで構成し、上層3と下層5とを、抵抗可変発熱層となる連結糸12からなる中間層7により接続する。第一導通部9と第二導通部11との間の中間層7の電気抵抗値を電気抵抗値測定手段17で測定し、その測定した抵抗値が、第一導通部9と第二導通部11との短絡に相当する所定値を超えるときに、発熱量制御手段19がヒータ出力して中間層7を加熱し、所定値以下のときには短絡しているとしてヒータ出力しない。
【選択図】図1
Description
L:長さ[mm]、P:圧力[Pa]、α:係数[mm/Pa]
このときの長さLと抵抗値Rとの関係は、おおよそ抵抗値Rの関数として、次式2のような関係で示される。図9に示したように圧力Pを受けたときには、L’はLより短くなるため、Rの値は小さくなる。長さLと抵抗値Rの変化の関係を図10に示す。
R:抵抗値[kΩ]、ρ:抵抗率[Ω・mm]、L:長さ[mm]、S:断面積[mm2]
また、上記式2から抵抗値Rは断面積Sの関数にもなっており、この変化を模式的に示したのが図11である。図11では、上層3の第一導通部9に連結している中間層7の連結糸12と、非導通部13,15に連結している中間層7の連結糸12’とがある。
上記図16の湿式紡糸法で得た導電性高分子繊維(但し、コーティング槽57でのコーティングはせず)の導電率を、前述したJIS K 7194(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠して測定し、得られた電気抵抗率(Ω・cm)は、約10-1Ω・cmとなった。この導電性高分子繊維を抵抗可変発熱層である中間層7として用いた。
下層5をポリエステル繊維で形成し、その下層5に、図8に示したように上層3の縞模様と90度で交差するように、10mm幅の導通部(第二導通部11B)と2mm幅の非導通部15Bとが繰り返すパターンとなるようにした。この場合、下層5の導通部(第二導通部11B)は、ポリエステル繊維に導電ペースト(藤倉化成株式会社製、ドータイト)を塗布することで形成した。これ以外は、実施例1と同様にすることで、256ヶ所を分割しての測定と発熱が可能な布状圧力センサヒータ1を得た。
抵抗可変発熱層(中間層7)として、抵抗可変能、発熱能を持たないポリエステル繊維(中央繊維資材株式会社製、グンゼポリーナ)を用いた。その他の上層3及び下層5の繊維は実施例1と同様のものを用い、福原精機株式会社製の丸編機を用い、ゲージ、口数等を、上、下層3,5間の抵抗可変発熱層(中間層7)厚さが10mmになるように三層構造の布を製造した。
3 上層(第一繊維層)
5 下層(第二繊維層)
7 中間層(第三繊維層)
9 第一導通部
11,11A,11B 第二導通部
12 中間層の連結糸
17 電気抵抗値測定手段
19 発熱量制御手段(制御手段)
T 電気抵抗値の所定値(第一閾値)
Max 電気抵抗値の最大値(第二閾値)
Claims (8)
- 第一繊維層と、該第一繊維層に対向する位置に設けた第二繊維層と、前記第一繊維層と前記第二繊維層との間に設けた第三繊維層とを有する布状圧力センサヒータであって、
前記第一繊維層は、導電性を有する第一導通部を備え、
前記第二繊維層は、導電性を有する第二導通部を備え、
前記第三繊維層は、前記第一繊維層及び前記第二繊維層に連結し、前記第一導通部と前記第二導通部とを電気的に接続する導電性の連結糸を備え、
前記第一導通部と前記第二導通部との間の電気抵抗値を測定する電気抵抗値測定手段と、
前記電気抵抗値測定手段によって測定した電気抵抗値が、前記第一導通部と前記第二導通部とが短絡した状態に相当する所定値を超えたときに、前記第一導通部と前記第二導通部との間に電圧を印加して前記連結糸を発熱させる制御手段と、を有することを特徴とする布状圧力センサヒータ。 - 前記制御手段は、前記電気抵抗値測定手段によって測定した電気抵抗値が、前記所定値を超える一定範囲にあるときに、前記第一導通部と前記第二導通部との間に電圧を印加して前記連結糸を発熱させることを特徴とする請求項1に記載の布状圧力センサヒータ。
- 前記連結糸が導電性繊維からなることを特徴とする請求項1または2に記載の布状圧力センサヒータ。
- 前記導電性繊維が半導体を含んでなることを特徴とする請求項3に記載の布状圧力センサヒータ。
- 前記導電性繊維が導電性樹脂を含んでなることを特徴とする請求項3に記載の布状圧力センサヒータ。
- 前記導電性繊維がカーボンを含んでなることを特徴とする請求項3に記載の布状圧力センサヒータ。
- 前記導電性繊維が芯となる繊維表面に導体をコーティングしたものであることを特徴とする請求項3に記載の布状圧力センサヒータ。
- 前記導電性繊維の電気抵抗率が10-3〜102Ω・cmであることを特徴とする請求項3ないし7のいずれか1項に記載の布状圧力センサヒータ。
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