JP2014098687A - Tactile sensor - Google Patents

Tactile sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2014098687A
JP2014098687A JP2013174589A JP2013174589A JP2014098687A JP 2014098687 A JP2014098687 A JP 2014098687A JP 2013174589 A JP2013174589 A JP 2013174589A JP 2013174589 A JP2013174589 A JP 2013174589A JP 2014098687 A JP2014098687 A JP 2014098687A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
elastomer
magnetic
magnetic filler
sensor
tactile sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013174589A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6141720B2 (en
Inventor
Junichi Shigefuji
純一 重藤
Takeshi Fukuda
武司 福田
Hiroaki Ono
洋明 小野
Shii Ra
志偉 羅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Tire Corp
Original Assignee
Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyo Tire and Rubber Co Ltd filed Critical Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Priority to JP2013174589A priority Critical patent/JP6141720B2/en
Publication of JP2014098687A publication Critical patent/JP2014098687A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6141720B2 publication Critical patent/JP6141720B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To resolve a drawback of a conventional tactile sensor by forming a single layer elastomer which does not need lamination and contains magnetic fillers, and in which the magnetic fillers are not distributed uniformly but distributed unevenly skewed in one surface side.SOLUTION: There is provided a tactile sensor which is composed of an elastomer containing magnetic fillers, and a magnetic sensor for detecting magnetic change caused by deformation of the elastomer due to touch for sensing. The magnetic fillers are unevenly distributed, and the maldistribution degree is in a range of 1 to 100.

Description

本発明は、磁性フィラーを含有するエラストマーに接触することにより生じる変形を検知する触覚センサー、特に磁性フィラーがエラストマー中で偏在している触覚センサーに関する。   The present invention relates to a tactile sensor that detects deformation caused by contact with an elastomer containing a magnetic filler, and more particularly to a tactile sensor in which a magnetic filler is unevenly distributed in the elastomer.

触覚センサーは種々の分野で広く利用されている。基本は、ある物体が別の物体に接触した場合に、接触の強さ、位置、方向などを検出するものである。触覚センサーは例えばロボットの手や皮膚などに応用されて、ロボットの次の行動を決定する情報として利用され、更に、自動車用着座状態検知、ベッドおよびカーペット用面圧分布検知、車両用衝突状態検知、生体の運動状態検知(例えば、モーションキャプチャ、呼吸状態や筋肉の弛緩状態生体運動検知など)、立ち入り制限区域への不法侵入の検知、スライドドアの異物検知、キーボード入力デバイスなどに利用される。   Tactile sensors are widely used in various fields. Basically, when a certain object comes into contact with another object, the strength, position, direction, etc. of the contact are detected. The tactile sensor is applied to, for example, the robot's hand and skin, and is used as information to determine the next action of the robot. Further, it detects the seating state for automobiles, detects the surface pressure distribution for beds and carpets, and detects the collision state for vehicles. It is used for detecting the motion state of a living body (for example, motion capture, detecting the biological motion of a breathing state or a relaxed state of a muscle), detecting illegal entry into a restricted access area, detecting a foreign object in a sliding door, and a keyboard input device.

特開2009−229453号公報(特許文献1)には、磁石を含み加減圧により変形する緩衝部と、緩衝部の変形に伴う磁場の変化を磁気センサーにより検出するセンサー部とを備える圧力検出装置が記載されている。この圧力検出装置の緩衝部に存在する磁石は、大きな一つの磁石であってもよく(特許文献1図1)、小さな磁石が均一に分散していてもよい(特許文献1図7他)。大きな一つの磁石の場合は、触覚による変形を検出しにくく、触れたときに異物感が生じてしまう。また、小さな磁石が均一に分散している場合には、例え磁力の向きが同じであっても、磁石粒子間で磁力が打ち消し合う現象が生じ、かつ接触面付近の磁石は動くが内部の磁石は動きにくく、外力が小さくて変形が非常に小さい時に検出感度が悪化してしまう。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-229453 (Patent Document 1) discloses a pressure detection device including a buffer unit that includes a magnet and is deformed by pressurization and a sensor unit that detects a change in a magnetic field accompanying the deformation of the buffer unit by a magnetic sensor. Is described. The magnet present in the buffer portion of the pressure detection device may be a single large magnet (FIG. 1 in Patent Document 1), or small magnets may be uniformly dispersed (see FIG. 7 in Patent Document 1, etc.). In the case of a single large magnet, it is difficult to detect deformation caused by tactile sensation, and a foreign object sensation occurs when touched. If small magnets are evenly distributed, even if the direction of the magnetic force is the same, a phenomenon occurs in which the magnetic force cancels out between the magnet particles, and the magnet near the contact surface moves, but the internal magnet Is difficult to move, and the detection sensitivity deteriorates when the external force is small and the deformation is very small.

特開2008−39659号公報(特許文献2)には、磁石原料と粘弾性材料を混練成形した粘弾性磁石と、粘弾性磁石の変形による磁束密度ベクトルの変化を検出する磁束検出手段を備える検出装置が記載されている。この特許文献2の検出装置では、磁石原料が粘弾性材料中に混練されるので、磁石原料は均一に分散してしまうので、特許文献1で記載したように、磁石粒子間で磁力が打ち消し合う現象が生じ、かつ接触面付近の磁石の粒子は動くが内部の磁石粒子は動きにくく、外力が小さくて変形が非常に小さい時に検出感度が悪化してしまう。   Japanese Patent Laid-Open No. 2008-39659 (Patent Document 2) discloses a viscoelastic magnet obtained by kneading and forming a magnet raw material and a viscoelastic material, and a magnetic flux detecting means for detecting a change in magnetic flux density vector due to deformation of the viscoelastic magnet. An apparatus is described. In the detection device of Patent Document 2, since the magnet raw material is kneaded in the viscoelastic material, the magnet raw material is uniformly dispersed. As described in Patent Document 1, the magnetic forces cancel each other between the magnet particles. The phenomenon occurs, and the magnet particles near the contact surface move, but the internal magnet particles are difficult to move, and the detection sensitivity deteriorates when the external force is small and the deformation is very small.

特開昭62−46222号公報(特許文献3)には、磁気センサーと、この磁気センサー上に順次に積層固定したエラストマーおよび永久磁石と、磁気センサーの入出力端子にそれぞれ接続したリード線を備えてなる感圧センサーが開示されている。この感圧センサーでは、弾性材料と磁石含有材料とを分離していて、それらを「順次に積層固定」することが必要であって、積層工程が必要であると共に、積層による層界面の剥離が起こりうる。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-46222 (Patent Document 3) includes a magnetic sensor, an elastomer and a permanent magnet that are sequentially laminated and fixed on the magnetic sensor, and lead wires connected to input / output terminals of the magnetic sensor. A pressure sensitive sensor is disclosed. In this pressure-sensitive sensor, the elastic material and the magnet-containing material are separated from each other, and it is necessary to “sequentially laminate and fix” them, and a lamination process is required. It can happen.

特開2009−229453号公報JP 2009-229453 A 特開2008−39659号公報JP 2008-39659 A 特開昭62−46222号公報JP-A-62-46222

本発明では、積層を必要としない単層の磁性フィラーを含むエラストマーを形成し、しかも磁性フィラーが均一に分散したものではなく、一方の面側に偏在しているものを形成して、従来の触覚センサーの欠点を解消することを目的とする。   In the present invention, an elastomer containing a single-layer magnetic filler that does not require lamination is formed, and the magnetic filler is not uniformly dispersed, but is unevenly distributed on one surface side. The purpose is to eliminate the drawbacks of tactile sensors.

即ち、本発明は、磁性フィラーを含むエラストマーと、
前記エラストマーの触覚による変形に起因する磁気変化を検出する磁気センサーと、
から構成され、前記磁性フィラーがエラストマー中で偏在しており、その偏在度が1〜100であることを特徴とする触覚センサー、を提供する。
That is, the present invention includes an elastomer containing a magnetic filler,
A magnetic sensor for detecting a magnetic change caused by tactile deformation of the elastomer;
The tactile sensor is characterized in that the magnetic filler is unevenly distributed in the elastomer, and the uneven distribution degree is 1 to 100.

前記磁性フィラーは好ましくはエラストマーの片面側に偏在していて、その偏在面を接触面としてもよい。   The magnetic filler is preferably unevenly distributed on one side of the elastomer, and the unevenly distributed surface may be used as a contact surface.

また、好ましくは前記磁性フィラーは、希土類系、Fe系、Co系、Ni系、酸化物系であり、平均粒径が0.02〜500μmである。   Preferably, the magnetic filler is a rare earth-based, Fe-based, Co-based, Ni-based, or oxide-based material with an average particle size of 0.02 to 500 μm.

更に、前記磁性フィラーがエラストマー100重量部に対して1〜450重量部の量で添加されるのが好ましい。   Further, the magnetic filler is preferably added in an amount of 1 to 450 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the elastomer.

更にまた、前記エラストマーはポリウレタンエラストマーまたはシリコーンエラストマーであるのが好ましい。   Furthermore, the elastomer is preferably a polyurethane elastomer or a silicone elastomer.

本発明の触覚センサーによれば、磁性フィラーがエラストマー中に均一分散ではなく、偏在して存在しており、しかもその偏在度が1〜100に限定されているので、磁性フィラー間で磁力が打ち消し合わず、かつ接触面付近に磁性フィラーが多く存在する為、小さい外力でも多数の磁性フィラーが変位する為、外力が小さくて変形が非常に小さい時でも、磁気センサーでの検出が容易になる。   According to the tactile sensor of the present invention, the magnetic filler is not uniformly dispersed in the elastomer but is unevenly distributed, and the uneven distribution degree is limited to 1 to 100, so that the magnetic force cancels between the magnetic fillers. Since there are many magnetic fillers in the vicinity of the contact surface, a large number of magnetic fillers are displaced even with a small external force. Therefore, even when the external force is small and the deformation is very small, detection with a magnetic sensor becomes easy.

また、本発明の触覚センサーでは、エラストマーと磁性フィラー含有材料とを分離していないので、層間の分離などが生じることなく安価かつ容易な製造が可能となる。尚、磁性フィラーの偏在は、磁性フィラーとエラストマーの原料を混合した後、所定時間静置するか、磁性フィラーが既に着磁したものである場合には混合時に磁石を一方側に置いておけば磁石の引力で偏在が起こるので、製法的にも簡単かつ容易であり、不必要な操作増加による複雑化は起こらない。もちろん、上記以外の方法、例えば遠心処理をして偏在をする方法も考えられる。   In addition, since the elastomer and the magnetic filler-containing material are not separated in the tactile sensor of the present invention, inexpensive and easy production can be achieved without causing separation between layers. Note that the magnetic filler is unevenly distributed by mixing the magnetic filler and the elastomer raw material, and then allowing to stand for a predetermined time, or if the magnetic filler is already magnetized, the magnet is placed on one side during mixing. Since uneven distribution occurs due to the attractive force of the magnet, the manufacturing process is simple and easy, and there is no complication due to unnecessary increase in operation. Of course, a method other than the above, for example, a method of performing uneven distribution by performing a centrifugal treatment is also conceivable.

本発明の触覚センサーの断面を表す模式図であって、圧力が無い場合と圧力が加わった場合の変化を模式的に表している。It is a mimetic diagram showing the section of the tactile sensor of the present invention, and typically shows change when there is no pressure and when pressure is added.

用語の定義Definition of terms

本明細書中で「偏在度」とは、エラストマー中の磁性フィラーの偏在度合いを表す数値であって、以下の方法で測定したものを言う。作製したエラストマーをカミソリ刃で切り出し、サンプル断面をデジタルマイクロスコープにて100倍で観察した。得られた画像を、画像解析ソフト(三谷商事社製WinROOF)を用いて、エラストマーの厚み方向に3等分し上段層、中段層、下段層の磁性フィラーの粒子数をカウントした。各層の粒子数と、中段層の粒子数との比率を求める事で、各層の磁性フィラー存在率を求めた。さらに、[上段層の磁性フィラー存在率]−[下段層の磁性フィラー存在率]を求める事により偏在度とした。ここで、上段層とは触覚センサーにおける接触面側の層である。偏在度の値が高い程、磁性フィラーが偏在して存在していることになる。   In this specification, “the degree of uneven distribution” is a numerical value representing the degree of uneven distribution of the magnetic filler in the elastomer, and is measured by the following method. The produced elastomer was cut out with a razor blade, and the cross section of the sample was observed with a digital microscope at 100 times. The obtained image was divided into three equal parts in the thickness direction of the elastomer using image analysis software (WinROOF manufactured by Mitani Corporation), and the number of magnetic filler particles in the upper, middle and lower layers was counted. By determining the ratio between the number of particles in each layer and the number of particles in the middle layer, the magnetic filler abundance of each layer was determined. Furthermore, the degree of uneven distribution was determined by obtaining [magnetic filler abundance ratio of upper layer] − [magnetic filler abundance ratio of lower layer]. Here, the upper layer is a layer on the contact surface side in the tactile sensor. The higher the value of the degree of uneven distribution, the magnetic filler is unevenly distributed.

図1を参照して本発明を説明する。
図1は、発明の触覚センサーの断面を表す模式図であって、圧力が無い場合(図1左側)と圧力が加わった場合(図1右側)の変化を模式的に表している。
The present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a cross section of the tactile sensor of the present invention, and schematically shows a change when there is no pressure (left side in FIG. 1) and when pressure is applied (right side in FIG. 1).

本発明の触覚センサーは、基本的には、エラストマー1と磁気センサー2とから構成されている。エラストマー1には、磁性フィラー3が多く含まれていて、本発明では、磁性フィラー3は図の上方に偏在していて、その偏在度が1〜100である。図1には、エラストマー1と磁気センサー2との間に基板4が存在している。基板4は無くてもよいが、エラストマー1を支持するために通常は必要である。また、基板4が無いと、圧力5がエラストマー1にかかったときに、エラストマー1全体が撓むことになり、正確に圧力5を検出できなくなる恐れがある。   The tactile sensor of the present invention basically comprises an elastomer 1 and a magnetic sensor 2. The elastomer 1 contains a large amount of the magnetic filler 3, and in the present invention, the magnetic filler 3 is unevenly distributed upward in the figure, and the uneven distribution degree is 1 to 100. In FIG. 1, a substrate 4 exists between the elastomer 1 and the magnetic sensor 2. The substrate 4 may be omitted, but is usually necessary to support the elastomer 1. Further, if the substrate 4 is not present, when the pressure 5 is applied to the elastomer 1, the entire elastomer 1 is bent, and the pressure 5 may not be detected accurately.

図1の左側では、圧力が掛けられていない状態であるが、図1の右側では、圧力5がエラストマー1の上方から掛けられている。圧力5により、エラストマー1が変形して、磁性フィラー3の位置が圧力のかかった部分だけ下方に下がる。この磁性フィラー3の下方への変化が磁性フィラー3から出ている磁場が変化し、それが磁気センサー2で検出される。   On the left side of FIG. 1, no pressure is applied, but on the right side of FIG. 1, pressure 5 is applied from above the elastomer 1. Due to the pressure 5, the elastomer 1 is deformed, and the position of the magnetic filler 3 is lowered downward by the portion where the pressure is applied. This downward change of the magnetic filler 3 changes the magnetic field emitted from the magnetic filler 3 and is detected by the magnetic sensor 2.

圧力5が強い力だと、磁性フィラー3の位置の変化が大きくなり、逆に圧力5が小さいと、磁性フィラー3の位置変化が小さくなり、それらによる磁場の変化により、圧力5の強さも測定することができる。また、圧力5がまっすぐ上方である場合、磁気センサー1個で検出できるが、磁気センサーの個数、配置の最適化により斜め方向からの圧力も検出可能となる。   If the pressure 5 is a strong force, the change in the position of the magnetic filler 3 will be large. Conversely, if the pressure 5 is small, the change in the position of the magnetic filler 3 will be small. can do. Further, when the pressure 5 is straight upward, it can be detected by one magnetic sensor, but pressure from an oblique direction can also be detected by optimizing the number and arrangement of the magnetic sensors.

磁性フィラー3は、エラストマー1の片面側に偏在していて、その偏在面が接触面となるのが好ましい。図1に示されている態様が、偏在面が接触面となっている。この態様が、磁性フィラー3の変位が大きくなり、検出が容易になる。   The magnetic filler 3 is preferably unevenly distributed on one side of the elastomer 1, and the unevenly distributed surface is preferably a contact surface. In the embodiment shown in FIG. 1, the unevenly distributed surface is a contact surface. This aspect increases the displacement of the magnetic filler 3 and facilitates detection.

磁性フィラー3の偏在度は、上述の用語の定義にあるように測定して決定される。偏在度は、1〜100であり、好ましくは2〜90、より好ましくは3〜80である。偏在度が1より小さいときは、磁性フィラーがエラストマー中であまり偏在していないことになり、従来技術で述べたような、磁力の打ち消しや、エラストマー内部の磁性フィラーの変位が小さくなる為、磁気センサーでの検出が難しくなる恐れがある。逆に、偏在度が100であることは、殆ど全ての磁性フィラーがエラストマーの接触面に存在していることになり好ましいが、実際は100以下の値になることが殆どである。   The degree of uneven distribution of the magnetic filler 3 is determined by measurement as in the definition of the above term. The uneven distribution degree is 1 to 100, preferably 2 to 90, more preferably 3 to 80. When the degree of uneven distribution is smaller than 1, the magnetic filler is not very unevenly distributed in the elastomer, and as described in the prior art, the cancellation of magnetic force and the displacement of the magnetic filler inside the elastomer are small. Detection with a sensor may be difficult. On the contrary, an uneven distribution degree of 100 is preferable because almost all of the magnetic filler is present on the contact surface of the elastomer, but in practice, it is almost 100 or less.

磁性フィラー3は、一般的に、稀土類系、鉄系、コバルト系、ニッケル系、酸化物系があるが、これらのいずれでもよい。好ましくは、高い磁力が得られる稀土類系であるが、これに限られない。磁性フィラー3の形状は、特に限定的ではなく、球状、扁平上、針状、柱状および不定形のいずれであってよい。磁性フィラーは、平均粒径0.02〜500μm、好ましくは0.1〜400μm、より好ましくは0.5〜300μmである。平均粒径が0.02μmより小さいと、磁性フィラーの磁気特性が悪化してしまう。平均粒径500μmを超えると磁性エラストマーの機械的特性(脆性)が悪化してしまう。   The magnetic filler 3 generally includes rare earths, irons, cobalts, nickels, and oxides, but any of these may be used. Preferably, it is a rare earth system that can obtain a high magnetic force, but is not limited thereto. The shape of the magnetic filler 3 is not particularly limited, and may be any of a spherical shape, a flat shape, a needle shape, a columnar shape, and an indefinite shape. The magnetic filler has an average particle size of 0.02 to 500 μm, preferably 0.1 to 400 μm, more preferably 0.5 to 300 μm. When the average particle size is smaller than 0.02 μm, the magnetic properties of the magnetic filler are deteriorated. When the average particle size exceeds 500 μm, the mechanical properties (brittleness) of the magnetic elastomer are deteriorated.

磁性フィラー3は、着磁後にエラストマー中に導入してもよいが、通常はエラストマーに導入した後に着磁すること多い。エラストマー中に導入後、着磁すると、磁石の向きが図1のように揃うことになり、磁力の検出が容易になる。   The magnetic filler 3 may be introduced into the elastomer after magnetization, but is usually magnetized after being introduced into the elastomer. When magnetized after being introduced into the elastomer, the directions of the magnets are aligned as shown in FIG. 1, and the detection of the magnetic force is facilitated.

エラストマー1は、一般のエラストマーを用いる事ができるが、圧縮永久歪等の特性を考慮すると熱硬化性エラストマーが好ましい。エラストマーに磁性フィラー導入後撹拌し、その後に磁性フィラーの偏在処理が必要である。通常は、磁性フィラーを導入した後に室温あるいは所定の温度で静置すると、磁性フィラーの重さで沈降し、下面に磁性フィラーが偏在する。また、偏在を物理的な力、例えば遠心力あるいは磁力、を用いて行ってもよい。   A general elastomer can be used as the elastomer 1, but a thermosetting elastomer is preferable in consideration of characteristics such as compression set. It is necessary to stir after introducing the magnetic filler into the elastomer, and then to disperse the magnetic filler. Normally, when the magnetic filler is introduced and allowed to stand at room temperature or a predetermined temperature, it settles down due to the weight of the magnetic filler, and the magnetic filler is unevenly distributed on the lower surface. Further, uneven distribution may be performed using a physical force such as centrifugal force or magnetic force.

エラストマー1は、好ましくはポリウレタンエラストマーまたはシリコーンエラストマーが好適である。ポリウレタンエラストマーの場合、活性水素含有化合物と溶剤と磁性フィラーを混合し、ここにイソシアネート成分を混合させる事により混合液を得る。また、イソシアネート成分に溶剤とフィラーを混合し、活性水素含有化合物を混合させる事で混合液を得る事も出来る。該混合液を離型処理したモールド内に注型し、その時点で所定時間静置して磁性フィラーの沈降による偏在化を行い、その後硬化温度まで加熱して硬化することにより、エラストマーを形成する。シリコーンエラストマーの場合、シリコーンエラストマーの前駆体に溶剤と磁性フィラーを入れて混合し、型内に入れたときに静置して偏在処理をし、その後加熱して硬化することによりエラストマーを形成する。   The elastomer 1 is preferably a polyurethane elastomer or a silicone elastomer. In the case of a polyurethane elastomer, an active hydrogen-containing compound, a solvent, and a magnetic filler are mixed, and a mixed liquid is obtained by mixing an isocyanate component therein. Moreover, a liquid mixture can also be obtained by mixing an isocyanate component with a solvent and a filler and mixing an active hydrogen-containing compound. The mixed liquid is poured into a mold that has been subjected to a mold release treatment, and then left to stand for a predetermined period of time so as to be unevenly distributed by sedimentation of the magnetic filler, and then heated to a curing temperature and cured to form an elastomer. . In the case of a silicone elastomer, a solvent and a magnetic filler are mixed in a precursor of a silicone elastomer, and when placed in a mold, the mixture is allowed to stand and unevenly distributed, and then heated and cured to form the elastomer.

ここで、ポリウレタンエラストマーの場合使用できるイソシアネート成分、活性水素含有化合物については下記のものが挙げられる。   Here, the following are mentioned about the isocyanate component and active hydrogen containing compound which can be used in the case of a polyurethane elastomer.

イソシアネート成分としては、ポリウレタンの分野において公知の化合物を特に限定なく使用できる。イソシアネート成分としては、2,4−トルエンジイソシアネート、2,6−トルエンジイソシアネート、2,2’−ジフェニルメタンジイソシアネート、2,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−キシリレンジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート、エチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、4,4’−ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネートが挙げられる。これらは1種で用いても、2種以上を混合しても差し支えない。また、前記イソシアネートは、ウレタン変性、アロファネート変性、ビウレット変性、及びイソシアヌレート変性等の変性化したものであってもよい。   As the isocyanate component, a known compound in the field of polyurethane can be used without particular limitation. As the isocyanate component, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, 2,2′-diphenylmethane diisocyanate, 2,4′-diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, aromatic diisocyanates such as p-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-xylylene diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, ethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 1,6-hexamethylene diisocyanate, etc. Aliphatic diisocyanate, 1,4-cyclohexane diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate Isocyanate, alicyclic diisocyanates such as norbornane diisocyanate. These may be used alone or in combination of two or more. The isocyanate may be modified by urethane modification, allophanate modification, biuret modification, isocyanurate modification or the like.

活性水素含有化合物としては、ポリウレタンの技術分野において、通常用いられるものを挙げることができる。例えば、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリエチレングリコール等に代表されるポリエーテルポリオール、ポリブチレンアジペートに代表されるポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカプロラクトンのようなポリエステルグリコールとアルキレンカーボネートとの反応物などで例示されるポリエステルポリカーボネートポリオール、エチレンカーボネートを多価アルコールと反応させ、次いで得られた反応混合物を有機ジカルボン酸と反応させたポリエステルポリカーボネートポリオール、ポリヒドロキシル化合物とアリールカーボネートとのエステル交換反応により得られるポリカーボネートポリオールなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the active hydrogen-containing compound include those usually used in the technical field of polyurethane. Examples include polyether polyols typified by polytetramethylene ether glycol, polyethylene glycol, etc., polyester polyols typified by polybutylene adipate, polycaprolactone polyols, reactants of polyester glycols such as polycaprolactone and alkylene carbonate, etc. Polyester polycarbonate polyol, Polyester polyol obtained by reacting ethylene carbonate with polyhydric alcohol and then reacting the resulting reaction mixture with organic dicarboxylic acid, Polycarbonate polyol obtained by transesterification of polyhydroxyl compound and aryl carbonate Etc. These may be used alone or in combination of two or more.

活性水素含有化合物として上述した高分子量ポリオール成分の他に、エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−ビス(2−ヒドロキシエトキシ)ベンゼン、トリメチロールプロパン、グリセリン、1,2,6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール、テトラメチロールシクロヘキサン、メチルグルコシド、ソルビトール、マンニトール、ズルシトール、スクロース、2,2,6,6−テトラキス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサノール、及びトリエタノールアミン等の低分子量ポリオール成分、エチレンジアミン、トリレンジアミン、ジフェニルメタンジアミン、ジエチレントリアミン等の低分子量ポリアミン成分を用いてもよい。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。更に、4,4’−メチレンビス(o−クロロアニリン)(MOCA)、2,6−ジクロロ−p−フェニレンジアミン、4,4’−メチレンビス(2,3−ジクロロアニリン)、3,5−ビス(メチルチオ)−2,4−トルエンジアミン、3,5−ビス(メチルチオ)−2,6−トルエンジアミン、3,5−ジエチルトルエン−2,4−ジアミン、3,5−ジエチルトルエン−2,6−ジアミン、トリメチレングリコール−ジ−p−アミノベンゾエート、ポリテトラメチレンオキシド−ジ−p−アミノベンゾエート、1,2−ビス(2−アミノフェニルチオ)エタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、N,N’−ジ−sec−ブチル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジイソプロピル−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトラエチルジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’,5,5’−テトライソプロピルジフェニルメタン、m−キシリレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、及びp−キシリレンジアミン等に例示されるポリアミン類を混合することもできる。   In addition to the high molecular weight polyol component described above as the active hydrogen-containing compound, ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,4-bis (2-hydroxyethoxy) benzene, trimethylolpropane, glycerin, 1,2,6- Hexanetriol, pentaerythritol, tetramethylolcyclohexane, methylglucoside, sorbitol, mannitol, dulcitol, sucrose, 2,2,6,6-tetrakis (hydroxymethyl) cyclohexanol, and triethanolamine Low molecular weight polyol component equal, ethylenediamine, tolylenediamine, diphenylmethane diamine, may be used low molecular weight polyamine component of diethylenetriamine. These may be used alone or in combination of two or more. Furthermore, 4,4′-methylenebis (o-chloroaniline) (MOCA), 2,6-dichloro-p-phenylenediamine, 4,4′-methylenebis (2,3-dichloroaniline), 3,5-bis ( Methylthio) -2,4-toluenediamine, 3,5-bis (methylthio) -2,6-toluenediamine, 3,5-diethyltoluene-2,4-diamine, 3,5-diethyltoluene-2,6- Diamine, trimethylene glycol-di-p-aminobenzoate, polytetramethylene oxide-di-p-aminobenzoate, 1,2-bis (2-aminophenylthio) ethane, 4,4'-diamino-3,3 ' -Diethyl-5,5'-dimethyldiphenylmethane, N, N'-di-sec-butyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamy −3,3′-diethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5,5′-dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-diisopropyl-5,5′- Dimethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetraethyldiphenylmethane, 4,4′-diamino-3,3 ′, 5,5′-tetraisopropyldiphenylmethane, m-xylylenediamine, Polyamines exemplified by N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-xylylenediamine and the like can also be mixed.

エラストマー中の磁性フィラーの量は、エラストマー100重量部に対して、1〜450重量部、好ましくは2〜400重量部である。1重量部より少ないと、磁場の変化を検出することが難しくなる。また、450重量部を超えると、エラストマー自体が脆くなるなど、所望の特性が得られなくなる。   The amount of the magnetic filler in the elastomer is 1 to 450 parts by weight, preferably 2 to 400 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the elastomer. If the amount is less than 1 part by weight, it is difficult to detect a change in the magnetic field. On the other hand, when the amount exceeds 450 parts by weight, desired characteristics cannot be obtained, for example, the elastomer itself becomes brittle.

磁気センサー2は、通常磁場の変化を検出するために用いられるセンサーであればよく、磁気抵抗素子(例えば、半導体化合物磁気抵抗素子、異方性磁気抵抗素子(AMR)、巨大磁気抵抗素子(GMR)またはトンネル磁気抵抗素子(TMR))、ホール素子、インダクタ、MI素子、フラックスゲートセンサーなどを例示することができる。感度の点から、ホール素子が好ましく使用される。   The magnetic sensor 2 may be any sensor that is normally used for detecting a change in a magnetic field, and may be a magnetoresistive element (for example, a semiconductor compound magnetoresistive element, an anisotropic magnetoresistive element (AMR), a giant magnetoresistive element (GMR)). ) Or tunnel magnetoresistive element (TMR)), Hall element, inductor, MI element, fluxgate sensor, and the like. From the viewpoint of sensitivity, a Hall element is preferably used.

本発明を実施例により更に詳細に説明する。本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.

反応容器にポリプロピレングリコール(旭硝子社製、プレミノール7001、数平均分子量6000)40重量部およびポリプロピレングリコール(旭硝子社製、エクセノール3020、数平均分子量3000)60重量部を入れ、撹拌しながら減圧脱水を1時間行った。その後、反応容器内を窒素置換した。次いで、反応容器にトリレンジイソシアネート(三井化学社製、TDI−80、2,4−体/2,6−体=80/20の混合物)10重量部を添加して、反応容器内の温度を80℃に保持しながら5時間反応させてイソシアネート末端プレポリマーを合成した。   Into a reaction vessel, 40 parts by weight of polypropylene glycol (Asahi Glass Co., Ltd., Preminol 7001, number average molecular weight 6000) and 60 parts by weight of polypropylene glycol (Asahi Glass Co., Ltd., Exenol 3020, number average molecular weight 3000) are put, and dehydration under reduced pressure is performed. Went for hours. Thereafter, the inside of the reaction vessel was purged with nitrogen. Next, 10 parts by weight of tolylene diisocyanate (mixture of Mitsui Chemicals, TDI-80, 2,4-isomer / 2,6-isomer = 80/20) was added to the reaction vessel, and the temperature in the reaction vessel was adjusted. An isocyanate-terminated prepolymer was synthesized by reacting for 5 hours while maintaining at 80 ° C.

次に、ポリプロピレングリコール(旭硝子社製、プレミノール7001、数平均分子量6000)33重量部、ポリプロピレングリコール(旭硝子社製、エクセノール1020、数平均分子量1000)8重量部、触媒としてオクチル酸鉛(東栄化工)0.06重量部、磁性フィラー(愛知製鋼社製MF−15Pネオジム系磁性体粉末、平均粒径133μm)100重量部および希釈剤としてトルエン120重量部の混合液を減圧脱泡した。同様に前記イソシアネート末端プレポリマー59重量部を80℃に加温しながら減圧脱泡した。次いで、前記混合液と前記プレポリマーをハイブリッドミキサー(キーエンス社製)にて混合および脱泡した。この反応液を離型処理したモールド内に注型し、その上に離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルムを被せ、ニップロールにて厚みを1mmに調整した。その後、磁性フィラー偏在処理として常温にて120分静置する事で磁性フィラーを沈降させた。その後、モールドを80℃のオーブンに入れ、1時間硬化を行って、ウレタンエラストマーを得た。得られたエラストマーシートを、着磁装置(電子磁気工業社製)にて1.3Tで着磁することによりポリウレンエラストマーを得た。   Next, 33 parts by weight of polypropylene glycol (Asahi Glass Co., Ltd., preminol 7001, number average molecular weight 6000), 8 parts by weight of polypropylene glycol (Asahi Glass Co., Ltd. Exenol 1020, number average molecular weight 1000), lead octylate (Toei Chemical) A mixed solution of 0.06 parts by weight, 100 parts by weight of magnetic filler (MF-15P neodymium-based magnetic substance powder manufactured by Aichi Steel Corporation, average particle size 133 μm) and 120 parts by weight of toluene as a diluent was degassed under reduced pressure. Similarly, 59 parts by weight of the isocyanate-terminated prepolymer was degassed under reduced pressure while being heated to 80 ° C. Next, the mixed solution and the prepolymer were mixed and defoamed with a hybrid mixer (manufactured by Keyence Corporation). This reaction solution was poured into a mold subjected to a release treatment, and a polyethylene terephthalate film subjected to a release treatment was placed thereon, and the thickness was adjusted to 1 mm with a nip roll. Then, the magnetic filler was settled by leaving still for 120 minutes at normal temperature as a magnetic filler uneven distribution process. Thereafter, the mold was placed in an oven at 80 ° C. and cured for 1 hour to obtain a urethane elastomer. The resulting elastomer sheet was magnetized at 1.3 T with a magnetizing device (manufactured by Electronic Magnetic Industry Co., Ltd.) to obtain a polyurene elastomer.

上記ポリウレタンエラストマーを用いて、偏在度を下記の偏在度評価にしたがって測定した。また、磁気センサーとしてホール素子を用いて、触覚センサーの特性を下記の触覚センサー特性評価に従って行った。結果を表1に示す。偏在度については、偏在処理時間も表1に記載する。   Using the polyurethane elastomer, the degree of uneven distribution was measured according to the following uneven degree evaluation. Further, using a Hall element as the magnetic sensor, the characteristics of the tactile sensor were performed according to the following tactile sensor characteristics evaluation. The results are shown in Table 1. Regarding the uneven distribution degree, the uneven distribution processing time is also described in Table 1.

偏在度評価
作製したエラストマーをカミソリ刃で切り出し、サンプル断面をデジタルマイクロスコープにて100倍で観察した。得られた画像を、画像解析ソフト(三谷商事社製WinROOF)を用いて、エラストマーの厚み方向に3等分し上段層、中段層、下段層の磁性フィラーの粒子数をカウントした。各層の粒子数と、中段層の粒子数との比率を求める事で、各層の磁性フィラー存在率を求めた。さらに、[上段層の磁性フィラー存在率]−[下段層の磁性フィラー存在率]を求めることにより偏在度とした。ここで、上段層とは触覚センサーにおける接触面側の層である。
Evaluation of uneven distribution The produced elastomer was cut out with a razor blade, and the sample cross section was observed with a digital microscope at 100 times. The obtained image was divided into three equal parts in the thickness direction of the elastomer using image analysis software (WinROOF manufactured by Mitani Corporation), and the number of magnetic filler particles in the upper, middle and lower layers was counted. By determining the ratio between the number of particles in each layer and the number of particles in the middle layer, the magnetic filler abundance of each layer was determined. Furthermore, the degree of uneven distribution was determined by obtaining [magnetic filler abundance ratio of upper layer] − [magnetic filler abundance ratio of lower layer]. Here, the upper layer is a layer on the contact surface side in the tactile sensor.

触覚センサー特性評価
基板に磁気センサーとしてホール素子(旭化成エレクトロニクス社製EQ-430L)を設置し、基板と反対の面にエラストマーを図1のように設置する。このとき、前記エラストマーは磁性フィラーが偏在している面を接触面になるように設置する。圧縮試験機(島津製作所製オートグラフ)にて所定の荷重における出力電圧を読み取る事で、触覚センサー特性を得た。また、圧力30kPaを印加したときのホール素子の出力電圧変化率(ΔVout)をセンサー感度としてセンサー特性の評価とした。
Tactile sensor characteristic evaluation A hall element (EQ-430L manufactured by Asahi Kasei Electronics Co., Ltd.) is installed on the substrate as a magnetic sensor, and an elastomer is installed on the surface opposite to the substrate as shown in FIG. At this time, the elastomer is installed so that the surface on which the magnetic filler is unevenly distributed becomes the contact surface. Tactile sensor characteristics were obtained by reading the output voltage at a predetermined load with a compression tester (Shimadzu Autograph). Further, the sensor characteristic was evaluated by using the output voltage change rate (ΔVout) of the Hall element when the pressure of 30 kPa was applied as the sensor sensitivity.

磁性フィラーとして住友金属鉱山社製SmFeN合金微粉、サマリウム系磁性体粉末、平均粒径2.5μmを用いる以外は実施例1と同様にウレタンエラストマーを得た。   A urethane elastomer was obtained in the same manner as in Example 1 except that SmFeN alloy fine powder manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., samarium-based magnetic powder, and average particle size of 2.5 μm were used as the magnetic filler.

得られたウレタンエラストマーを用いて、実施例1と同様に、偏在度およびセンサー感度を測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained urethane elastomer, the degree of uneven distribution and sensor sensitivity were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

反応容器にシリコーン前駆体(DY−1106A:東レ・ダウコーニング社製)50重量部、磁性フィラー100重量部、トルエン60重量部を入れ撹拌し、室温にて60分間減圧脱泡した。別のシリコーン前駆体(DY−1106B:東レ・ダウコーニング社製)50重量部にトルエン60重量部を入れ撹拌し60分間減圧脱泡を行い、前記混合液とハイブリッドミキサーにて混合および脱泡した。この反応液を離型処理したモールド上に滴下し、その上に離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルムを被せ、ニップロールにて厚みを1mmに調整した。その後、磁性フィラー偏在処理として常温にて120分間静置する事で磁性フィラーを沈降させた。その後、モールドを120℃のオーブンに入れ、15分間硬化を行い、さらに200℃で4時間硬化を行うことでシリコーンエラストマーを得た。   A reaction vessel was charged with 50 parts by weight of a silicone precursor (DY-1106A: manufactured by Toray Dow Corning), 100 parts by weight of a magnetic filler, and 60 parts by weight of toluene, followed by stirring and degassing at room temperature for 60 minutes. 60 parts by weight of toluene was added to 50 parts by weight of another silicone precursor (DY-1106B: manufactured by Toray Dow Corning), and the mixture was stirred and defoamed under reduced pressure for 60 minutes. . This reaction solution was dropped onto a mold subjected to a release treatment, and a polyethylene terephthalate film subjected to a release treatment was placed thereon, and the thickness was adjusted to 1 mm with a nip roll. Thereafter, the magnetic filler was allowed to settle for 120 minutes at room temperature as a magnetic filler uneven distribution treatment. Thereafter, the mold was placed in an oven at 120 ° C., cured for 15 minutes, and further cured at 200 ° C. for 4 hours to obtain a silicone elastomer.

得られたシリコーンエラストマーシートを、着磁装置(電子磁気工業社製)にて1.3Tで着磁することによりシリコーンエラストマーを得た。   The obtained silicone elastomer sheet was magnetized at 1.3 T with a magnetizing device (manufactured by Electronic Magnetic Industry Co., Ltd.) to obtain a silicone elastomer.

得られたシリコーンエラストマーを用いて、実施例1と同様に、偏在度およびセンサー感度を測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained silicone elastomer, the degree of uneven distribution and sensor sensitivity were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

実施例3と同様の原料を用いて、トルエン60重量部とし、磁性フィラー偏在処理として常温60分間静置する事で、磁性フィラー偏在度を変更したシリコーンエラストマーを得た。   Using the same raw material as in Example 3, 60 parts by weight of toluene was allowed to stand as a magnetic filler uneven distribution treatment at room temperature for 60 minutes to obtain a silicone elastomer having a changed magnetic filler uneven distribution degree.

得られたシリコーンエラストマーを用いて、実施例1と同様に、偏在度およびセンサー感度を測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained silicone elastomer, the degree of uneven distribution and sensor sensitivity were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例1Comparative Example 1

実施例3と同様の原料を用いて、磁性フィラー偏在処理としての静置は実施せず、磁性フィラー偏在度を低下させた。希釈剤は混合性を向上するために配合した。   Using the same raw material as in Example 3, the magnetic filler uneven distribution treatment was not performed, and the magnetic filler uneven distribution degree was reduced. Diluent was blended to improve mixing.

得られたシリコーンエラストマーを用いて、実施例1と同様に、偏在度およびセンサー感度を測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained silicone elastomer, the degree of uneven distribution and sensor sensitivity were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

比較例2Comparative Example 2

ミラブルタイプシリコーンゴムDY32−1000U(東レ・ダウコーニング社製)100重量部、架橋剤RC−4 50P FD(東レ・ダウコーニング社製)0.8重量部、磁性フィラー100.8重量部をラボプラストミル(東洋精機製作所社製4C150−01)にて混練し、磁性フィラーを均一分散させた。   Laboplast 100 parts by weight of millable type silicone rubber DY32-1000U (manufactured by Dow Corning Toray), 0.8 part by weight of crosslinking agent RC-4 50P FD (manufactured by Dow Corning Toray) and 100.8 parts by weight of magnetic filler The magnetic filler was uniformly dispersed by kneading with a mill (Toyo Seiki Seisakusho 4C150-01).

170℃のプレス機にて10分間加硫した後、200℃のオーブンにて2時間二次加硫する事で1mmのエラストマーシートを得た。得られた該エラストマーシートを1.3Tで着磁することによりシリコーンエラストマーを得た。この場合、得られたシリコーンエラストマー内で磁性フィラーは均一分散していた。   After vulcanization for 10 minutes with a 170 ° C. press, secondary vulcanization was performed in an oven at 200 ° C. for 2 hours to obtain a 1 mm elastomer sheet. The obtained elastomer sheet was magnetized at 1.3 T to obtain a silicone elastomer. In this case, the magnetic filler was uniformly dispersed in the obtained silicone elastomer.

得られたシリコーンエラストマーを用いて、実施例1と同様に、偏在度およびセンサー感度を測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained silicone elastomer, the degree of uneven distribution and sensor sensitivity were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

磁性フィラーの量を5重量部に変更する以外は実施例3と同様に処理して、シリコーンエラストマーを得た。   A silicone elastomer was obtained in the same manner as in Example 3 except that the amount of the magnetic filler was changed to 5 parts by weight.

得られたシリコーンエラストマーを用いて、実施例1と同様に、偏在度およびセンサー感度を測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained silicone elastomer, the degree of uneven distribution and sensor sensitivity were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

磁性フィラーの量を350重量部に変更する以外は実施例3と同様に処理して、シリコーンエラストマーを得た。   A silicone elastomer was obtained in the same manner as in Example 3 except that the amount of the magnetic filler was changed to 350 parts by weight.

得られたシリコーンエラストマーを用いて、実施例1と同様に、偏在度およびセンサー感度を測定した。結果を表1に示す。   Using the obtained silicone elastomer, the degree of uneven distribution and sensor sensitivity were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2014098687
Figure 2014098687

表1から明らかであるが、偏在度が実施例1〜6のように高い場合、センサー感度も高いことが解る。一方、比較例1および2のように、偏在度が1以下の場合にはセンサー感度が悪くなることが解る。   As is apparent from Table 1, when the uneven distribution degree is high as in Examples 1 to 6, the sensor sensitivity is high. On the other hand, as in Comparative Examples 1 and 2, it can be seen that when the uneven distribution is 1 or less, the sensor sensitivity is deteriorated.

本発明の触覚センサーは、磁性フィラーがエラストマー中に均一分散ではなく、偏在して存在しているので、外力が小さくて変形が非常に小さい時でも、磁気センサーでの検出が容易になり、エラストマーと磁性フィラー含有材料とを分離していないので、層間の分離などが生じることなく安価かつ容易な製造が可能となるため、ロボットの手や皮膚など、自動車用着座状態検知、ベッドおよびカーペット用面圧分布検知、車両用衝突状態検知、生体の運動状態検知(例えば、モーションキャプチャ、呼吸状態や筋肉の弛緩状態生体運動検知など)、立ち入り制限区域への不法侵入の検知、スライドドアの異物検知、キーボード入力デバイスなどの用途に用いることができる。   In the tactile sensor of the present invention, the magnetic filler is not uniformly dispersed in the elastomer, but is unevenly distributed. Therefore, even when the external force is small and the deformation is very small, detection with the magnetic sensor is facilitated. The magnetic filler-containing material is not separated from each other, so that it is possible to manufacture inexpensively and easily without separation between layers. Pressure distribution detection, vehicle collision state detection, body motion state detection (eg motion capture, breathing state and muscle relaxation state body motion detection, etc.), detection of illegal entry into restricted access areas, sliding door foreign object detection, It can be used for applications such as keyboard input devices.

1…エラストマー
2…磁気センサー
3…磁性フィラー
4…基板
5…圧力
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Elastomer 2 ... Magnetic sensor 3 ... Magnetic filler 4 ... Board | substrate 5 ... Pressure

Claims (5)

磁性フィラーを含むエラストマーと、
前記エラストマーの触覚による変形に起因する磁気変化を検出する磁気センサーと、
から構成され、前記磁性フィラーがエラストマー中で偏在しており、その偏在度が1〜100であることを特徴とする触覚センサー。
An elastomer containing a magnetic filler;
A magnetic sensor for detecting a magnetic change caused by tactile deformation of the elastomer;
The tactile sensor is characterized in that the magnetic filler is unevenly distributed in the elastomer, and the uneven distribution degree is 1 to 100.
前記磁性フィラーがエラストマーの片面側に偏在していて、その偏在面を接触面とする請求項1記載の触覚センサー。   The tactile sensor according to claim 1, wherein the magnetic filler is unevenly distributed on one side of the elastomer, and the unevenly distributed surface is a contact surface. 前記磁性フィラーが希土類系、Fe系、Co系、Ni系、酸化物系であり、平均粒径が0.02〜500μmである請求項1または2に記載の触覚センサー。   3. The tactile sensor according to claim 1, wherein the magnetic filler is a rare earth-based, Fe-based, Co-based, Ni-based, or oxide-based material and has an average particle size of 0.02 to 500 μm. 前記磁性フィラーがエラストマー100重量部に対して1〜450重量部の量で添加される請求項1〜3いずれか1項に記載の触覚センサー。   The tactile sensor according to claim 1, wherein the magnetic filler is added in an amount of 1 to 450 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the elastomer. 前記エラストマーがポリウレタンエラストマーまたはシリコーンエラストマーである請求項1〜4いずれか1項に記載の触覚センサー。   The tactile sensor according to claim 1, wherein the elastomer is a polyurethane elastomer or a silicone elastomer.
JP2013174589A 2012-10-19 2013-08-26 Tactile sensor Expired - Fee Related JP6141720B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013174589A JP6141720B2 (en) 2012-10-19 2013-08-26 Tactile sensor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012232006 2012-10-19
JP2012232006 2012-10-19
JP2013174589A JP6141720B2 (en) 2012-10-19 2013-08-26 Tactile sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014098687A true JP2014098687A (en) 2014-05-29
JP6141720B2 JP6141720B2 (en) 2017-06-07

Family

ID=50940783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013174589A Expired - Fee Related JP6141720B2 (en) 2012-10-19 2013-08-26 Tactile sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6141720B2 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016011859A (en) * 2014-06-27 2016-01-21 東洋ゴム工業株式会社 Deformation detection sensor of sealed secondary battery, sealed secondary battery, and deformation detection method of sealed secondary battery
JP2016031360A (en) * 2014-07-30 2016-03-07 東洋ゴム工業株式会社 Hermetic secondary battery deformation detection sensor, hermetic secondary battery, and hermetic secondary battery deformation detection method
JP2016031359A (en) * 2014-07-30 2016-03-07 東洋ゴム工業株式会社 Hermetic secondary battery deformation detection sensor, hermetic secondary battery deformation detection sensor manufacturing method, hermetic secondary battery, and hermetic secondary battery deformation detection method
JP2016031357A (en) * 2014-07-30 2016-03-07 東洋ゴム工業株式会社 Hermetic secondary battery deformation detection sensor, hermetic secondary battery deformation detection sensor manufacturing method, hermetic secondary battery, and hermetic secondary battery deformation detection method
JPWO2016002454A1 (en) * 2014-06-30 2017-04-27 東洋ゴム工業株式会社 Deformation detection sensor for sealed secondary battery, sealed secondary battery, and deformation detection method for sealed secondary battery
WO2018163832A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 東洋ゴム工業株式会社 Method for manufacturing flexible permanent magnet, flexible permanent magnet, deformation detection sensor and deformation detection method
WO2018163833A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 東洋ゴム工業株式会社 Method for manufacturing flexible permanent magnet, flexible permanent magnet, deformation detection sensor and deformation detection method
US10094884B2 (en) 2014-11-26 2018-10-09 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. Sensor including a polymer matrix for monitoring sealed secondary battery, sealed secondary battery including the monitoring sensor, and method for monitoring sealed secondary battery
CN111176457A (en) * 2014-10-02 2020-05-19 Ck高新材料有限公司 Magnetic tactile sensation providing device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6925544B2 (en) * 2018-11-28 2021-08-25 三菱電機株式会社 Contact state recognition device and robot system

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5939A (en) * 1982-04-21 1984-01-05 ユニバ−シテイ・オブ・ストラスクライド Displacement detecting transducer
JPH10290094A (en) * 1997-04-11 1998-10-27 Nippon Paint Co Ltd Electromagnetic-wave absorbing material and its manufacture
JP2002148004A (en) * 2000-11-08 2002-05-22 Fuji Xerox Co Ltd Information detector for moving object and image formation apparatus using it
US20040265150A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-30 The Regents Of The University Of California Magnetic membrane system
JP2005292070A (en) * 2004-04-05 2005-10-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Vibration-proof rubber displacement measuring device for suspension
JP2006343650A (en) * 2005-06-10 2006-12-21 Fuji Xerox Co Ltd Dimmer composition, optical element, and dimming method of element
JP2008039659A (en) * 2006-08-09 2008-02-21 Sony Corp Detection device and detecting method therefor
JP2008102090A (en) * 2006-10-20 2008-05-01 Tokai Rubber Ind Ltd Deformation sensor system
WO2011029575A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-17 Carl Freudenberg Kg Magnetic foam sensor

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5939A (en) * 1982-04-21 1984-01-05 ユニバ−シテイ・オブ・ストラスクライド Displacement detecting transducer
JPH10290094A (en) * 1997-04-11 1998-10-27 Nippon Paint Co Ltd Electromagnetic-wave absorbing material and its manufacture
JP2002148004A (en) * 2000-11-08 2002-05-22 Fuji Xerox Co Ltd Information detector for moving object and image formation apparatus using it
US20040265150A1 (en) * 2003-05-30 2004-12-30 The Regents Of The University Of California Magnetic membrane system
JP2005292070A (en) * 2004-04-05 2005-10-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Vibration-proof rubber displacement measuring device for suspension
JP2006343650A (en) * 2005-06-10 2006-12-21 Fuji Xerox Co Ltd Dimmer composition, optical element, and dimming method of element
JP2008039659A (en) * 2006-08-09 2008-02-21 Sony Corp Detection device and detecting method therefor
JP2008102090A (en) * 2006-10-20 2008-05-01 Tokai Rubber Ind Ltd Deformation sensor system
WO2011029575A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-17 Carl Freudenberg Kg Magnetic foam sensor

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016011859A (en) * 2014-06-27 2016-01-21 東洋ゴム工業株式会社 Deformation detection sensor of sealed secondary battery, sealed secondary battery, and deformation detection method of sealed secondary battery
JPWO2016002454A1 (en) * 2014-06-30 2017-04-27 東洋ゴム工業株式会社 Deformation detection sensor for sealed secondary battery, sealed secondary battery, and deformation detection method for sealed secondary battery
JP2016031360A (en) * 2014-07-30 2016-03-07 東洋ゴム工業株式会社 Hermetic secondary battery deformation detection sensor, hermetic secondary battery, and hermetic secondary battery deformation detection method
JP2016031359A (en) * 2014-07-30 2016-03-07 東洋ゴム工業株式会社 Hermetic secondary battery deformation detection sensor, hermetic secondary battery deformation detection sensor manufacturing method, hermetic secondary battery, and hermetic secondary battery deformation detection method
JP2016031357A (en) * 2014-07-30 2016-03-07 東洋ゴム工業株式会社 Hermetic secondary battery deformation detection sensor, hermetic secondary battery deformation detection sensor manufacturing method, hermetic secondary battery, and hermetic secondary battery deformation detection method
CN111176457A (en) * 2014-10-02 2020-05-19 Ck高新材料有限公司 Magnetic tactile sensation providing device
US10094884B2 (en) 2014-11-26 2018-10-09 Toyo Tire & Rubber Co., Ltd. Sensor including a polymer matrix for monitoring sealed secondary battery, sealed secondary battery including the monitoring sensor, and method for monitoring sealed secondary battery
WO2018163832A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 東洋ゴム工業株式会社 Method for manufacturing flexible permanent magnet, flexible permanent magnet, deformation detection sensor and deformation detection method
WO2018163833A1 (en) * 2017-03-06 2018-09-13 東洋ゴム工業株式会社 Method for manufacturing flexible permanent magnet, flexible permanent magnet, deformation detection sensor and deformation detection method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6141720B2 (en) 2017-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6141720B2 (en) Tactile sensor
WO2014061684A1 (en) Sensor and manufacturing method for same
JP6141721B2 (en) Sensor manufacturing method
WO2014112216A1 (en) Sensor and method for producing same
JP6192436B2 (en) Bending sensor
WO2016002491A1 (en) System for detecting deformation of cushion pad and process for producing same
JP6265847B2 (en) Deformation detection sensor for sealed secondary battery, sealed secondary battery, and deformation detection method for sealed secondary battery
WO2015159860A1 (en) Cushion pad deformation detection system and production method therefor
JP6339439B2 (en) Deformation detection sensor for sealed secondary battery, sealed secondary battery, and deformation detection method for sealed secondary battery
US20160305760A1 (en) Deformation detection sensor and production of the same
WO2016163180A1 (en) Deformation detection sensor and manufacturing method thereof
JP2016203741A (en) Deformation detection sensor and method of manufacturing the same
JP6290727B2 (en) Deformation detection sensor for sealed secondary battery, sealed secondary battery, and deformation detection method for sealed secondary battery
JP6310806B2 (en) Sealed secondary battery deformation detection sensor and manufacturing method thereof, sealed secondary battery, and deformation detection method of sealed secondary battery
WO2016163179A1 (en) Deformation detection sensor and manufacturing method thereof
WO2015159857A1 (en) System for detecting deformation in cushion pad and method for manufacturing same
JP2018060945A (en) Method of manufacturing flexible permanent magnet, flexible permanent magnet, deformation detection sensor, and deformation detection method
JP6222930B2 (en) Sensor
JP2018060944A (en) Method of manufacturing flexible permanent magnet, flexible permanent magnet, deformation detection sensor, and deformation detection method
JP2016200581A (en) Deformation detecting sensor and method for manufacturing the same
JP6310805B2 (en) Sealed secondary battery deformation detection sensor and manufacturing method thereof, sealed secondary battery, and deformation detection method of sealed secondary battery
JP2016200580A (en) Deformation detecting sensor and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170508

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6141720

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees