JP2018146428A - Pressure sensor - Google Patents

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陽太 小久保
Yota Kokubo
陽太 小久保
一徳 佐藤
Kazunori Sato
一徳 佐藤
日比野 真吾
Shingo Hibino
真吾 日比野
浩一郎 南
Koichiro Minami
浩一郎 南
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure sensor with a new structure having softness capable of following the deformation of a measurement object and realizing excellent durability and reliability with a simple structure.SOLUTION: A pressure sensor 10 detects an operating pressure toward a deformable measurement object 38, and is oppositely disposed with first and second bases 20, 22 so as to oppose each other by nipping a replicated part 18 with a sheet-like substrate 12 folded back by the replicated part 18. First and second electrodes 14, 16 disposed in opposed inner surfaces of the first and second bases 20, 22 are oppositely disposed by nipping an elastic intermediate layer 28 and thus, a deformable pressure detection part 32 is configured by following the measurement object 38, whereas at least one of first and second wire lines 24, 26 connected to the first and second electrodes 14, 16 is folded back and turned over by the replicated part 18, and the end parts of the first and second wire lines 24, 26 are located on the same surfaces of the first or the second bases 20, 22, and a bending regulation part 30 for holding the replicated part 18 in a curved shape is provided.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、変形可能な測定対象の表面に作用する圧力を検出する圧力センサに関するものである。   The present invention relates to a pressure sensor that detects pressure acting on the surface of a deformable measuring object.

従来から、測定対象の表面に作用する圧力を検出する圧力センサが知られている。このような圧力を検出するセンサとしては、たとえば、特開2004−317403号公報(特許文献1)に開示された面圧分布センサなどがある。   Conventionally, pressure sensors that detect pressure acting on the surface of a measurement object are known. As a sensor for detecting such a pressure, for example, there is a surface pressure distribution sensor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-317403 (Patent Document 1).

ところで、特許文献1の面圧分布センサは、携帯電話や印鑑の印影を検出する装置などに適用されるものであって、ガラス基板上に配線や絶縁膜などを備える構造からも理解されるように、圧力の測定対象となる面として変形しない硬い部材の表面だけを想定している。   By the way, the surface pressure distribution sensor of Patent Document 1 is applied to a device for detecting the imprint of a cellular phone or a seal stamp, and can be understood from a structure including a wiring or an insulating film on a glass substrate. Further, only the surface of a hard member that is not deformed is assumed as the pressure measurement surface.

しかしながら、例えば、胸部の圧迫による心肺蘇生術(CardioPulmonary Resuscitation;CPR)の良否を判定するために、胸部に作用する圧力を圧力センサによって検出する場合などには、変形しない硬質な測定対象だけを想定する特許文献1の面圧分布センサでは圧力を有効に測定することが難しかった。   However, for example, in order to determine the quality of cardiopulmonary resuscitation (CPR) by chest compression, only a hard measurement object that does not deform is assumed when the pressure acting on the chest is detected by a pressure sensor. However, it is difficult to effectively measure the pressure with the surface pressure distribution sensor of Patent Document 1.

また、特許文献1の図2に示された構造では、複数の基板に電極や配線、絶縁膜などをそれぞれ形成する必要があり、構造の複雑化やそれに伴う製造工程数の増加などが問題となるおそれがあった。加えて、他部材(例えば、電源や制御装置など)に接続される配線の端部が、各基板の対向内面に配されることによる接続構造の複雑化などが問題となるおそれもあった。   Further, in the structure shown in FIG. 2 of Patent Document 1, it is necessary to form electrodes, wirings, insulating films, etc. on a plurality of substrates, respectively, and there is a problem in that the structure is complicated and the number of manufacturing processes is increased accordingly. There was a risk of becoming. In addition, there is a possibility that the end of the wiring connected to other members (for example, a power supply, a control device, etc.) is arranged on the facing inner surface of each substrate, and the connection structure becomes complicated.

なお、特許文献1の図6には、一つのフィルムに電極や配線、絶縁膜などを形成し、そのフィルムを折り曲げることによって面圧分布センサを構成することも可能であることが示されている。ところが、特許文献1のようにフィルムを単に折り曲げると、フィルム自体が折曲部で損傷したり、折曲部を跨いで形成された配線などが破断するおそれがある。   FIG. 6 of Patent Document 1 shows that a surface pressure distribution sensor can be configured by forming electrodes, wirings, insulating films, and the like on one film and bending the film. . However, if the film is simply bent as in Patent Document 1, the film itself may be damaged at the bent portion, or the wiring formed across the bent portion may be broken.

特開2004−317403号公報JP 2004-317403 A

本発明は、上述の事情を背景に為されたものであって、その解決課題は、測定対象の変形に追従し得る柔軟な構造でありながら、部品点数の少ない簡単な構造で優れた耐久性や信頼性を実現することができる、新規な構造の圧力センサを提供することにある。   The present invention has been made in the background of the above-mentioned circumstances, and its solution is a flexible structure that can follow the deformation of the measurement object, but has excellent durability with a simple structure with a small number of parts. It is another object of the present invention to provide a pressure sensor having a novel structure capable of realizing high reliability.

以下、このような課題を解決するために為された本発明の態様を記載する。なお、以下に記載の各態様において採用される構成要素は、可能な限り任意の組み合わせで採用可能である。   Hereinafter, the aspect of this invention made | formed in order to solve such a subject is described. In addition, the component employ | adopted in each aspect as described below is employable by arbitrary combinations as much as possible.

すなわち、本発明の第一の態様は、変形可能な測定対象の表面に重ね合わされて、該測定対象に作用する圧力を検出する圧力センサであって、電気絶縁性と可撓性を有するシート状の基体の一方の表面に可撓性を有する第一の電極と第二の電極が形成されていると共に、該基体には折曲部が設定されて該基体が該折曲部で折り曲げられており、該基体における該折曲部を挟んだ両側が該折曲部の折曲げ状態で厚さ方向に対向配置される第一の基部と第二の基部とされて、該第一の電極と該第二の電極がそれら第一の基部と第二の基部の各一方の対向内面に配されていると共に、該第一の電極と該第二の電極が電気絶縁性と可撓性を有する弾性中間層を挟んで対向配置されて、該第一の電極と該第二の電極の対向方向に作用する圧力を検出する圧力検出部がそれら第一の電極と第二の電極の対向部分で構成されていると共に、該圧力検出部が該測定対象の表面に追従して変形可能とされている一方、該第一の電極に電気的に接続された第一の配線と該第二の電極に電気的に接続された第二の配線が該基体の一方の表面に形成されて、それら第一の配線と第二の配線の何れか一方が該基体の該折曲部を跨いで延びて該折曲部で表裏反転するように折り曲げられており、該第一の配線の該第一の電極への接続端と反対側の端部と、該第二の配線の該第二の電極への接続端と反対側の端部が、何れも該第一の基部と該第二の基部の何れか一方の該対向内面に配されていると共に、該基体の該折曲部には該折曲部の折れを防止して該折曲部を湾曲形状に保持する折曲げ規制部が設けられていることを、特徴とする。   In other words, a first aspect of the present invention is a pressure sensor that detects pressure acting on a measurement object that is superimposed on the surface of the measurement object that can be deformed, and has a sheet shape that has electrical insulation and flexibility. A flexible first electrode and a second electrode are formed on one surface of the substrate, and a bent portion is set on the substrate, and the substrate is bent at the bent portion. And both sides of the substrate sandwiching the bent portion are a first base portion and a second base portion that are arranged opposite to each other in the thickness direction in a bent state of the bent portion, and the first electrode The second electrode is disposed on the opposing inner surface of each of the first base and the second base, and the first electrode and the second electrode are electrically insulating and flexible. Detecting the pressure acting in the opposing direction of the first electrode and the second electrode, facing each other across the elastic intermediate layer While the force detection unit is configured by the opposed portions of the first electrode and the second electrode, the pressure detection unit can be deformed following the surface of the measurement object, while the first detection unit A first wiring electrically connected to the electrode and a second wiring electrically connected to the second electrode are formed on one surface of the base, and the first wiring and the second wiring Either one of the wires extends over the bent portion of the base body and is bent so that the front and back are reversed at the bent portion, opposite to the connection end of the first wire to the first electrode The end on the side and the end opposite to the connection end of the second wiring to the second electrode are either the first base portion or the second base portion, the opposing inner surface. And a bending restricting portion for preventing the bending portion from being bent and holding the bent portion in a curved shape. Steal, and features.

このような第一の態様に従う構造とされた圧力センサによれば、基体が折曲部で折り曲げられていることにより、一つの基体の一方の表面に第一,第二の電極と第一,第二の配線とを設けた簡単な構造によって、第一の配線に接続された第一の電極と第二の配線に接続された第二の電極を対向させて、圧力を検出する圧力検出部を構成することができる。   According to the pressure sensor having the structure according to the first aspect as described above, the first and second electrodes and the first and second electrodes are formed on one surface of one base by bending the base at the bent portion. A pressure detection unit that detects pressure by making the first electrode connected to the first wiring and the second electrode connected to the second wiring face each other with a simple structure provided with the second wiring Can be configured.

さらに、第一の配線における第一の電極への接続端と反対側の端部と、第二の配線における第二の電極への接続端と反対側の端部が、基体の同じ側の面に配されることから、それら第一,第二の配線の端部にコネクタなどを接続する場合に、接続が容易になり得る。   Furthermore, the end on the opposite side to the connection end to the first electrode in the first wiring and the end on the opposite side to the connection end to the second electrode in the second wiring are the surfaces on the same side of the substrate. Therefore, when a connector or the like is connected to the ends of the first and second wirings, the connection can be facilitated.

しかも、基体には、折曲部の折れを防止して、折曲部を湾曲形状に保持する折曲げ規制部が設けられていることから、基体を折曲部で折り曲げる際に、基体の折曲部を跨いで延びる配線などが、折曲部において過度に折り曲げられて損傷するのを防ぐことができる。   In addition, since the base is provided with a bending restricting portion that prevents the bent portion from being bent and holds the bent portion in a curved shape, the base is folded when the base is bent at the bent portion. It is possible to prevent the wiring extending over the bent portion from being excessively bent at the bent portion and being damaged.

また、基体と、基体上に配される第一,第二の電極および第一,第二の配線と、第一,第二の電極の間に配設される弾性中間層が、何れも可撓性を有する柔軟な部材とされており、圧力センサの圧力検出部が変形を許容された柔軟な構造とされている。これにより、圧力センサによる圧力の測定対象が柔軟で変形可能とされている場合にも、圧力検出部が測定対象の変形に追従して変形することで、測定対象に作用する圧力を精度良く測定することができる。   The base, the first and second electrodes and the first and second wirings disposed on the base, and the elastic intermediate layer disposed between the first and second electrodes are all acceptable. The flexible member has flexibility, and the pressure detection unit of the pressure sensor has a flexible structure in which deformation is allowed. As a result, even when the pressure measurement target by the pressure sensor is flexible and deformable, the pressure detection unit deforms following the deformation of the measurement target, thereby accurately measuring the pressure acting on the measurement target. can do.

本発明の第二の態様は、第一の態様に記載された圧力センサにおいて、前記基体における前記折曲部を含む前記第一の基部と前記第二の基部の対向部分が前記測定対象における圧力の作用で変形する部分に重ね合わされていると共に、該測定対象に重ね合わされた該折曲部を含む該第一の基部と該第二の基部の対向部分に対して圧力が作用し得るものである。   According to a second aspect of the present invention, in the pressure sensor described in the first aspect, the first base portion including the bent portion in the base and the opposing portion of the second base portion are pressures in the measurement object. The pressure can act on the first base part including the bent part and the second base part facing each other to be measured. is there.

第二の態様によれば、折曲部を含む第一の基部と第二の基部の対向部分が、圧力の作用による測定対象の変形に追従することで、測定対象に作用する圧力を安定して測定することができる。しかも、折曲部が圧力の作用する部分に配置されていても、折曲部が折曲げ規制部によって湾曲形状に保持されることから、基体の折曲部を跨いで延びる配線などが折曲部で過度に折り曲げられて損傷するのを防ぐことができる。   According to the second aspect, the opposing portion of the first base and the second base including the bent portion follows the deformation of the measurement target due to the action of pressure, thereby stabilizing the pressure acting on the measurement target. Can be measured. In addition, even if the bent portion is arranged at the portion where the pressure acts, the bent portion is held in a curved shape by the bending restricting portion, so that the wiring extending over the bent portion of the base is bent. It is possible to prevent damage due to excessive bending at the portion.

本発明の第三の態様は、第一又は第二の態様に記載された圧力センサにおいて、前記測定対象である被救助者の胸部の表面に沿うように重ね合わされて救助者の胸骨圧迫によって該被救助者の胸部に作用する圧力を検出することで心肺蘇生術を補助するCPR補助用圧力センサであるものである。   According to a third aspect of the present invention, in the pressure sensor described in the first or second aspect, the pressure sensor is overlapped along the surface of the chest of the rescued person who is the measurement target and compressed by the rescuer's chest compression. It is a pressure sensor for assisting CPR that assists cardiopulmonary resuscitation by detecting the pressure acting on the chest of the rescued person.

第三の態様によれば、測定対象が複雑な表面形状を有するとともに変形可能とされた被救助者(訓練用の人形を含む)の胸部であっても、柔軟で変形可能な圧力検出部を備える本発明に係る圧力センサを用いることで、胸骨圧迫による圧力を正確に検出することができる。特に、胸骨圧迫による被救助者の胸部の大きな変形に対しても、圧力検出部が胸部に追従して変形することで、胸部に作用する圧力を精度よく検出することができて、胸骨圧迫中にも圧力の検出結果に基づいて救助者の心肺蘇生術を適切に補助することができる。   According to the third aspect, the pressure detection unit that is flexible and can be deformed even in the chest of a rescued person (including a training doll) whose measurement target has a complicated surface shape and can be deformed. By using the pressure sensor according to the present invention, it is possible to accurately detect pressure due to chest compression. In particular, even when the rescuer's chest deforms greatly due to chest compression, the pressure detection unit can deform following the chest so that the pressure acting on the chest can be accurately detected. In addition, the rescuer can appropriately assist the cardiopulmonary resuscitation based on the pressure detection result.

本発明の第四の態様は、第一〜第三の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記第一の電極と前記第二の電極が対向する方向の弾性変形量が、前記第一の基部と前記第二の基部が対向配置された部分の面方向での最大長さ寸法に対して200%の大きさまで許容されるものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in any one of the first to third aspects, an elastic deformation amount in a direction in which the first electrode and the second electrode face each other is The first base portion and the second base portion are allowed to have a size of 200% with respect to the maximum length dimension in the surface direction of the portion where the first base portion and the second base portion are arranged to face each other.

第四の態様によれば、圧力を検出する領域で許容される厚さ方向の撓み変形量が大きくされていることにより、圧力センサにおける圧力の検出部分が測定対象の表面に応じた形状に変形し易くなると共に、測定対象の変形に対して追従して変形し易くなって、測定対象に作用する圧力を精度よく検出することができる。   According to the fourth aspect, since the amount of bending deformation in the thickness direction allowed in the pressure detection region is increased, the pressure detection portion of the pressure sensor is deformed into a shape corresponding to the surface of the measurement target. In addition, it becomes easy to follow the deformation of the measurement object and easily deform, and the pressure acting on the measurement object can be accurately detected.

本発明の第五の態様は、第一〜第四の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記弾性中間層の厚さが5mm以下とされているものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in any one of the first to fourth aspects, the thickness of the elastic intermediate layer is 5 mm or less.

第五の態様によれば、弾性中間層の厚さが5mm以下とされることによって、外力が作用していない初期状態において、第一の電極と第二の電極の対向面間距離が十分に小さくなって、圧力の作用による第一の電極と第二の電極の対向面間距離の変化を電気的に精度よく検出することができる。しかも、弾性中間層が薄肉とされることによって、圧力検出部の優れた柔軟性を実現し易くなって、測定対象に追従して変形することによる安定した圧力検出をより有利に実現可能となる。   According to the fifth aspect, since the thickness of the elastic intermediate layer is 5 mm or less, the distance between the opposing surfaces of the first electrode and the second electrode is sufficiently large in the initial state where no external force is applied. It becomes small and the change of the distance between the opposing surfaces of the 1st electrode and the 2nd electrode by the effect | action of a pressure can be detected electrically accurately. Moreover, since the elastic intermediate layer is thin, it is easy to realize excellent flexibility of the pressure detection unit, and it is possible to more advantageously realize stable pressure detection by deforming following the measurement object. .

本発明の第六の態様は、第一〜第五の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記折曲げ規制部が前記基体よりも硬くされているものである。   According to a sixth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in any one of the first to fifth aspects, the bending restricting portion is harder than the base.

第六の態様によれば、基体よりも硬い折曲げ規制部によって、基体における折曲部の形状をより安定してコントロールすることができる。   According to the 6th aspect, the shape of the bending part in a base | substrate can be controlled more stably by the bending control part harder than a base | substrate.

本発明の第七の態様は、第一〜第六の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記折曲げ規制部が前記弾性中間層とは区別可能に設けられているものである。   According to a seventh aspect of the present invention, in the pressure sensor described in any one of the first to sixth aspects, the bending restricting portion is provided so as to be distinguishable from the elastic intermediate layer. .

第七の態様によれば、折曲げ規制部と弾性中間層を厚さや材質などの異なる区別可能な態様で設けることによって、例えば、折曲げ規制部を弾性中間層よりも硬くして、比較的に硬い折曲げ規制部による折曲部の曲げ形状の設定と、より柔軟な弾性中間層の測定対象に対する追従性とを、それぞれ高度に実現することができる。   According to the seventh aspect, by providing the bending restricting portion and the elastic intermediate layer in different distinguishable aspects such as thickness and material, for example, the bending restricting portion is made harder than the elastic intermediate layer, In addition, the setting of the bending shape of the bent portion by the hard bending restricting portion and the followability of the more flexible elastic intermediate layer to the measurement target can be realized at a high level.

本発明の第八の態様は、第七の態様に記載された圧力センサにおいて、前記折曲げ規制部が前記弾性中間層とは独立して設けられているものである。   According to an eighth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in the seventh aspect, the bending restricting portion is provided independently of the elastic intermediate layer.

第八の態様によれば、折曲げ規制部と弾性中間層に適する形状や材質を各別に設定可能となって、硬い折曲げ規制部によって基体における折曲げ部分の形状をより精度よく設定しつつ、柔軟な弾性中間層によって圧力を検出する領域を測定対象に対してより有利に追従させることができる。   According to the eighth aspect, the shape and material suitable for the bending restricting portion and the elastic intermediate layer can be set separately, and the shape of the bent portion in the base body can be set more accurately by the hard bending restricting portion. The region in which the pressure is detected by the flexible elastic intermediate layer can be made to follow the measurement object more advantageously.

本発明の第九の態様は、第七の態様に記載された圧力センサにおいて、前記折曲げ規制部が前記弾性中間層と一体で設けられているものである。   According to a ninth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in the seventh aspect, the bending restricting portion is provided integrally with the elastic intermediate layer.

第九の態様によれば、折曲げ規制部と弾性中間層を一体とすることにより、折曲げ規制部と弾性中間層を別体とする場合に比して、部品点数を少なくすることができる。   According to the ninth aspect, by integrating the bending restricting portion and the elastic intermediate layer, the number of parts can be reduced as compared with the case where the bending restricting portion and the elastic intermediate layer are separated. .

本発明の第十の態様は、第一〜第九の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記折曲げ規制部が配された部分における前記第一の基部と前記第二の基部の対向面間距離と、前記弾性中間層が配された部分における該第一の基部と該第二の基部の対向面間距離が、相互に異なっているものである。   According to a tenth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in any one of the first to ninth aspects, the first base portion and the second base portion in a portion where the bending restricting portion is disposed. And the distance between the opposing surfaces of the first base and the second base in the portion where the elastic intermediate layer is disposed are different from each other.

第十の態様によれば、例えば、第一の基部と第二の基部の対向面間距離が折曲げ規制部を配した部分で弾性中間層を配した部分よりも小さくされている場合には、圧力センサにおける折曲げ規制部の配設部分が弾性中間層の配設部分よりも薄肉となって、折曲げ規制部が検出対象の外力を受け難く、弾性中間層の弾性変形による圧力の検出が精度よく実現される。   According to the tenth aspect, for example, when the distance between the opposing surfaces of the first base portion and the second base portion is smaller than the portion where the elastic intermediate layer is disposed in the portion where the bending restricting portion is disposed. In the pressure sensor, the portion where the bending restricting portion is disposed is thinner than the portion where the elastic intermediate layer is disposed, so that the bending restricting portion is less susceptible to external force to be detected, and pressure is detected by elastic deformation of the elastic intermediate layer. Is realized with high accuracy.

一方、第一の基部と該第二の基部の対向面間距離が折曲げ規制部を配した部分で弾性中間層を配した部分よりも大きくされている場合には、弾性中間層を十分に薄肉として圧力を検出する領域の柔軟性を高めつつ、折曲げ規制部によって基体の過度な折曲げをより効果的に防止することができる。   On the other hand, if the distance between the opposing surfaces of the first base and the second base is larger than the portion where the elastic intermediate layer is disposed in the portion where the bending restricting portion is disposed, the elastic intermediate layer is sufficiently It is possible to more effectively prevent the substrate from being bent excessively by the bending restricting portion while increasing the flexibility of the region where the pressure is detected as a thin wall.

本発明の第十一の態様は、第一〜第十の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記折曲げ規制部が前記基体に固着されているものである。   An eleventh aspect of the present invention is the pressure sensor described in any one of the first to tenth aspects, wherein the bending restricting portion is fixed to the base.

第十一の態様によれば、折曲げ規制部を基体に対して適切な位置に位置決めすることができると共に、折曲げ規制部と基体を一体的に取り扱うことができて、基体の折曲げ作業などが容易になる。   According to the eleventh aspect, the bending restricting portion can be positioned at an appropriate position with respect to the substrate, and the bending restricting portion and the substrate can be handled integrally, so that the bending operation of the substrate can be performed. Etc. becomes easier.

本発明の第十二の態様は、第一〜第十一の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記折曲げ規制部が前記折曲部の一方の表面全体を覆って設けられているものである。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in any one of the first to eleventh aspects, the bending restricting portion is provided to cover the entire surface of one of the bent portions. It is what.

第十二の態様によれば、折曲部の全体に折曲げ規制部が設けられることによって、折曲部における基体の過度な折曲げが折曲げ規制部でより確実に防止されることから、基体の耐久性の向上が安定して有利に実現され得る。   According to the twelfth aspect, since the bending restricting portion is provided in the entire bent portion, excessive bending of the base in the bent portion is more reliably prevented at the bending restricting portion. Improvement of the durability of the substrate can be realized stably and advantageously.

本発明の第十三の態様は、第一〜第十二の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、折曲げ規制部が前記基体とは別体とされて該基体の前記第一の基部と前記第二の基部の間に非固着で配されているものである。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the pressure sensor according to any one of the first to twelfth aspects, the bending restricting portion is separated from the base, and the first of the base is Between the base portion and the second base portion.

第十三の態様によれば、折曲げ規制部を基体とは別体で形成することにより、折曲げ規制部の寸法や形状などを精度よく設定することができると共に、折曲げ規制部の形成材料を大きな自由度で選択することも可能となる。なお、加工時や使用時などでの位置ずれや離脱の防止などを目的として、折曲げ規制部が基体に対して部分的に位置決め固定されていても良い。   According to the thirteenth aspect, by forming the bending restricting portion separately from the base body, it is possible to accurately set the size and shape of the bending restricting portion and to form the bending restricting portion. It is also possible to select the material with a large degree of freedom. It should be noted that the bending restricting portion may be partially positioned and fixed with respect to the base body for the purpose of preventing displacement and detachment during processing or use.

本発明の第十四の態様は、第一〜第十三の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記折曲げ規制部が前記折曲部の曲げ内面に重ね合わされて該折曲部を湾曲形状に保持する湾曲外面を備えているものである。   A fourteenth aspect of the present invention is the pressure sensor according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the bending restricting portion is overlapped with a bending inner surface of the bending portion. A curved outer surface for holding the portion in a curved shape.

第十四の態様によれば、折曲げ規制部に湾曲外面を設けることによって、基体の折曲部を折曲げ規制部の湾曲外面に沿わせることで折曲部の曲げ内面を容易に湾曲形状とすることができる。   According to the fourteenth aspect, the bending inner surface of the bending portion can be easily curved by providing the bending outer surface to the bending restricting portion so that the bending portion of the base body is aligned with the bending outer surface of the bending restricting portion. It can be.

本発明の第十五の態様は、第一〜第十四の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記第一の電極と前記第二の電極が何れも長手帯状とされて各複数が前記基体の一方の表面に形成されており、それら第一の電極と第二の電極の複数の交差対向部分がそれぞれ前記弾性中間層を挟んで対向配置されて前記圧力検出部を構成しているものである。   According to a fifteenth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in any one of the first to fourteenth aspects, each of the first electrode and the second electrode is formed in a longitudinal belt shape. A plurality of portions are formed on one surface of the base body, and a plurality of cross-opposing portions of the first electrode and the second electrode are arranged to face each other with the elastic intermediate layer interposed therebetween, thereby constituting the pressure detection unit. It is what.

第十五の態様によれば、複数の圧力検出部が二次元的に配置されることにより、それら複数の圧力検出部による圧力の検出結果に基づいて、測定対象に作用する圧力の分布を検出することが可能になる。   According to the fifteenth aspect, a plurality of pressure detectors are two-dimensionally arranged to detect the distribution of pressure acting on the measurement target based on the pressure detection results of the plurality of pressure detectors. It becomes possible to do.

本発明の第十六の態様は、第一〜第十五の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記第一の電極と前記第二の電極および前記第一の配線と前記第二の配線が、弾性基材に導電性フィラーを分散させた材料で形成されて伸縮可能とされているものである。   According to a sixteenth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in any one of the first to fifteenth aspects, the first electrode, the second electrode, the first wiring, and the first The second wiring is made of a material in which a conductive filler is dispersed in an elastic base material, and can be expanded and contracted.

第十六の態様によれば、基体上に配される第一及び第二の電極と第一及び第二の配線が伸縮可能とされていることによって、第一及び第二の電極と第一及び第二の配線を基体の折曲部で折り曲げ易くなる。また、外力の作用による基体や弾性中間層の変形時に、電極や配線が十分に追従して変形可能とされることから、優れた柔軟性と耐久性を実現することができる。   According to the sixteenth aspect, the first and second electrodes and the first and second electrodes disposed on the base body and the first and second wires can be expanded and contracted. And it becomes easy to bend | fold the 2nd wiring in the bending part of a base | substrate. In addition, when the base body or elastic intermediate layer is deformed by the action of an external force, the electrode and the wiring can be sufficiently deformed so that excellent flexibility and durability can be realized.

本発明の第十七の態様は、第十六の態様に記載された圧力センサにおいて、前記第一の電極および前記第二の電極の最大伸長変形時の電気抵抗値が30kΩ以下とされているものである。   According to a seventeenth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in the sixteenth aspect, an electrical resistance value at the time of maximum extension deformation of the first electrode and the second electrode is 30 kΩ or less. Is.

第十七の態様によれば、第一及び第二の電極の電気抵抗値が小さく設定されていることで、それら第一及び第二の電極への通電によって圧力を有効に検出することができる。特に、第一及び第二の電極の最大伸長変形時の電気抵抗値が30kΩ以下とされていることにより、柔軟な圧力センサの変形状態でも圧力を有効に検出することができる。   According to the seventeenth aspect, since the electrical resistance values of the first and second electrodes are set to be small, the pressure can be effectively detected by energizing the first and second electrodes. . In particular, since the electric resistance value at the time of maximum extension deformation of the first and second electrodes is 30 kΩ or less, the pressure can be effectively detected even in a deformed state of the flexible pressure sensor.

本発明の第十八の態様は、第一〜第十七の何れか1つの態様に記載された圧力センサにおいて、前記基体の前記折曲部を跨いで延びる前記第一の配線と前記第二の配線の少なくとも一方における前記第一の基部への形成部分と前記第二の基部への形成部分との間には、少なくとも一部に電気絶縁性の絶縁体層が設けられているものである。   According to an eighteenth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in any one of the first to seventeenth aspects, the first wiring and the second wiring extending across the bent portion of the base body. An electrically insulating insulator layer is provided at least partially between the portion formed on the first base and the portion formed on the second base in at least one of the wirings. .

第十八の態様によれば、折曲部において折り返された配線の間に絶縁体層が設けられていることにより、折り返された配線が直接的に重なり合うことによる短絡が防止されて、圧力の安定した検出が実現される。   According to the eighteenth aspect, since the insulator layer is provided between the wirings folded at the bent portion, a short circuit due to the overlapping of the folded wirings is prevented, and the pressure is reduced. Stable detection is realized.

本発明の第十九の態様は、第十八の態様に記載された圧力センサにおいて、前記絶縁体層と前記弾性中間層が一体形成されて前記基体に固着されているものである。   According to a nineteenth aspect of the present invention, in the pressure sensor described in the eighteenth aspect, the insulator layer and the elastic intermediate layer are integrally formed and fixed to the base.

第十九の態様によれば、第一の基部と第二の基部の間に配される絶縁体層と弾性中間層を一体とすることで、構造の簡略化が図られる。   According to the nineteenth aspect, the structure can be simplified by integrating the insulator layer and the elastic intermediate layer disposed between the first base and the second base.

本発明によれば、基体が折曲部で折り曲げられていることにより、一つの基体の一方の表面に第一及び第二の電極と第一及び第二の配線とを設けた簡単な構造によって、第一の配線に接続された第一の電極と第二の配線に接続された第二の電極を対向させて、それら電極の対向方向に作用する圧力を検出可能な圧力検出部を構成することができる。しかも、第一の配線における第一の電極への接続端と反対側の端部と、第二の配線における第二の電極への接続端と反対側の端部が、第一又は第二の基部の同じ面に配されることから、それら第一及び第二の配線の端部に対するコネクタなどの接続が容易になり得る。更に、基体と、基体上に配される第一,第二の電極および第一,第二の配線と、第一,第二の電極の間に配設される弾性中間層が、何れも柔軟に変形可能とされており、圧力検出部を有する圧力の検出領域が変形を許容された柔軟な構造とされていることから、圧力の検出領域が柔軟で変形可能とされた圧力の測定対象に追従して変形することで、測定対象に作用する圧力を有効に測定することができる。   According to the present invention, since the base is bent at the bent portion, the first and second electrodes and the first and second wirings are provided on one surface of one base. The first electrode connected to the first wiring and the second electrode connected to the second wiring are opposed to each other, and a pressure detecting unit capable of detecting the pressure acting in the facing direction of the electrodes is configured. be able to. Moreover, the end of the first wiring opposite to the connection end to the first electrode and the end of the second wiring opposite to the connection end to the second electrode are the first or second Since they are arranged on the same surface of the base, it is possible to easily connect a connector or the like to the ends of the first and second wirings. Furthermore, the base, the first and second electrodes and the first and second wirings disposed on the base, and the elastic intermediate layer disposed between the first and second electrodes are all flexible. Since the pressure detection area having the pressure detection unit has a flexible structure that is allowed to be deformed, the pressure detection area is flexible and can be deformed. By following and deforming, the pressure acting on the measurement object can be measured effectively.

本発明の第一の実施形態としての圧力センサを示す平面図。The top view which shows the pressure sensor as 1st embodiment of this invention. 図1に示す圧力センサの要部を拡大して示す部分断面図であって、図1のII−II断面に相当する図。It is a fragmentary sectional view which expands and shows the principal part of the pressure sensor shown in FIG. 1, Comprising: The figure corresponded in the II-II cross section of FIG. 図1に示す圧力センサを折曲部で折り曲げる前の展開状態で示す平面図。The top view shown in the unfolded state before bending the pressure sensor shown in FIG. 1 in a bending part. 図1に示す圧力センサを訓練用人形の胸部への配置状態で概略的に示す平面図。The top view which shows schematically the pressure sensor shown in FIG. 1 in the arrangement | positioning state to the chest of a training doll. 図1に示す圧力センサの変形を説明するモデル図。The model figure explaining the deformation | transformation of the pressure sensor shown in FIG. 本発明の別の一実施形態としての圧力センサの要部を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the principal part of the pressure sensor as another one Embodiment of this invention. 本発明のまた別の一実施形態としての圧力センサの要部を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the principal part of the pressure sensor as another one Embodiment of this invention. 本発明の第二の実施形態としての圧力センサの要部を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the principal part of the pressure sensor as 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態としての圧力センサの要部を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the principal part of the pressure sensor as 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態としての圧力センサの要部を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the principal part of the pressure sensor as 4th embodiment of this invention. 本発明の第五の実施形態としての圧力センサの要部を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the principal part of the pressure sensor as 5th embodiment of this invention. 本発明の第六の実施形態としての圧力センサの要部を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the principal part of the pressure sensor as 6th embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1,2には、本発明の第一の実施形態としての圧力センサ10が示されている。圧力センサ10は、シート状の基体12の一方の表面に第一の電極14と第二の電極16を形成した構造を有している。以下の説明において、原則として、上下方向とは図1中の上下方向を、左右方向とは図1中の左右方向を、それぞれいう。なお、圧力センサ10は薄肉であることから、図2の断面図では、見やすさのために、厚さ寸法を上下寸法や左右寸法に比して大きく図示していると共に、薄肉の部材(例えば、第一,第二の電極14,16など)は厚さ寸法を特に大きく図示している。   1 and 2 show a pressure sensor 10 as a first embodiment of the present invention. The pressure sensor 10 has a structure in which a first electrode 14 and a second electrode 16 are formed on one surface of a sheet-like substrate 12. In the following description, in principle, the vertical direction means the vertical direction in FIG. 1, and the horizontal direction means the horizontal direction in FIG. Since the pressure sensor 10 is thin, in the cross-sectional view of FIG. 2, the thickness dimension is shown larger than the vertical dimension and the horizontal dimension for ease of viewing, and a thin member (for example, , The first and second electrodes 14, 16, etc.) are particularly large in thickness.

より詳細には、基体12は、撓み変形や伸縮変形を許容された柔軟なシートであって、薄肉のゴムや樹脂エラストマなどで形成されている。また、基体12には、図1〜3に示すように、基体12を折り曲げる際に湾曲形状に変形する折曲部18が設定されており、折曲部18を挟んだ一方の側が第一の基部20とされていると共に、他方の側が第二の基部22とされている。なお、本実施形態の折曲部18は、基体12の左右方向で所定の幅寸法を有していると共に、基体12の上下方向で全長に亘って直線的に延びており、図3における折曲部18の右側が第一の基部20とされていると共に、折曲部18の左側が第二の基部22とされている。また、第一の基部20の左右寸法が、第二の基部22の左右寸法よりも小さくされており、後述する基体12を折曲部18で折り曲げた状態において、第二の基部22の左端部が第一の基部20よりも左側に位置している。   More specifically, the base 12 is a flexible sheet that is allowed to bend and stretch, and is formed of thin rubber, resin elastomer, or the like. In addition, as shown in FIGS. 1 to 3, the base body 12 is provided with a bent portion 18 that is deformed into a curved shape when the base body 12 is bent, and one side sandwiching the bent portion 18 is the first side. While being made into the base 20, the other side is made into the 2nd base 22. The bent portion 18 of the present embodiment has a predetermined width dimension in the left-right direction of the base 12 and extends linearly over the entire length in the vertical direction of the base 12. The right side of the bent portion 18 is a first base portion 20, and the left side of the bent portion 18 is a second base portion 22. Further, the left and right dimensions of the first base portion 20 are smaller than the left and right dimensions of the second base portion 22, and the left end portion of the second base portion 22 in a state in which the base 12 described later is bent at the bent portion 18. Is located on the left side of the first base 20.

また、基体12の一方の表面には、第一の電極14と第二の電極16が形成されている。第一の電極14と第二の電極16は、カーボンや金属粉などの導電性フィラーをゴムや樹脂エラストマなどの高分子材料で形成された柔軟で伸縮変形可能な弾性基材に混合して、高分子材料を帯状などの所定の形状に成形することで形成されており、撓み変形や伸縮変形を許容されている。本実施形態では、図3に示すように、第一の電極14と第二の電極16がそれぞれ直線的に延びる長手帯状とされており、第一の電極14が第一の基部20に形成されて上下に延びていると共に、第二の電極16が第二の基部22に形成されて左右に延びている。更に、第一の電極14は、5つが左右に並んで並列的に配置されている一方、第二の電極16は、5つが上下に並んで並列的に配置されている。なお、第一の電極14と第二の電極16は、柔軟に変形可能であることから、変形量に応じて電気抵抗が変化するが、好適には、後述する入力部34の撓み変形によって最大まで伸長変形された状態で、電気抵抗値が30kΩ以下となるようにされる。   A first electrode 14 and a second electrode 16 are formed on one surface of the substrate 12. The first electrode 14 and the second electrode 16 are prepared by mixing a conductive filler such as carbon or metal powder with a flexible and elastically deformable elastic substrate formed of a polymer material such as rubber or resin elastomer, It is formed by molding a polymer material into a predetermined shape such as a belt shape, and is allowed to bend and stretch. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first electrode 14 and the second electrode 16 are each formed in a longitudinal strip shape extending linearly, and the first electrode 14 is formed on the first base portion 20. The second electrode 16 is formed on the second base portion 22 and extends left and right. Furthermore, five first electrodes 14 are arranged in parallel on the left and right, while five second electrodes 16 are arranged in parallel on the top and bottom. Since the first electrode 14 and the second electrode 16 can be flexibly deformed, the electric resistance changes according to the amount of deformation. Preferably, the first electrode 14 and the second electrode 16 are maximized by bending deformation of the input unit 34 described later. The electrical resistance value is made to be 30 kΩ or less in the state of being stretched and deformed.

また、第一の電極14に第一の配線24が電気的に接続されていると共に、第二の電極16に第二の配線26が電気的に接続されている。第一の配線24は、第一の電極14と同様の導電性フィラーを混合した伸縮可能な高分子材料などによって基体12の一方の表面に形成されており、第一の電極14の一方の端部から第一の電極14と略同じ幅寸法で延び出している。一方、第二の配線26は、第二の電極16と同様の伸縮可能な材料によって基体12の一方の表面に形成されており、第二の電極16の一方の端部から第二の電極16と略同じ幅寸法で延び出している。   In addition, the first wiring 24 is electrically connected to the first electrode 14, and the second wiring 26 is electrically connected to the second electrode 16. The first wiring 24 is formed on one surface of the base 12 by a stretchable polymer material mixed with the same conductive filler as the first electrode 14, and one end of the first electrode 14. The first electrode 14 extends from the portion with substantially the same width. On the other hand, the second wiring 26 is formed on one surface of the base 12 by the same stretchable material as that of the second electrode 16, and the second electrode 16 extends from one end of the second electrode 16. It extends with approximately the same width.

さらに、第一の配線24は、第一の基部20への固着部分が長さ方向の中間部分で略直角に曲がって左方へ延びており、第一の電極14への接続端と反対側が第二の電極16および第二の配線26と略平行に左右方向で延びている。これにより、第一の配線24は、基体12の折曲部18を左右に跨いで延びており、第一の基部20と第二の基部22の両方に亘って形成されている。一方、第二の配線26は、第二の電極16から折曲部18と反対側(左側)へ延び出しており、折曲部18を跨ぐことなく第二の基部22に形成されている。なお、第一の配線24における第一の電極14への接続端と反対側の端部と、第二の配線26における第二の電極16への接続端と反対側の端部が、何れも第二の基部22の一方の表面で左端に位置している。そして、それら第一の配線24と第二の配線26の端部は、例えば、コネクタ27に接続されており、コネクタ27を介して後述する外部の電源40や制御装置42と電気的に接続される。   Further, the first wiring 24 has a portion fixed to the first base portion 20 bent at a substantially right angle at an intermediate portion in the length direction and extending to the left, and the side opposite to the connection end to the first electrode 14 is The second electrode 16 and the second wiring 26 extend in the left-right direction substantially in parallel. Thereby, the first wiring 24 extends across the bent portion 18 of the base body 12 from side to side and is formed across both the first base portion 20 and the second base portion 22. On the other hand, the second wiring 26 extends from the second electrode 16 to the opposite side (left side) to the bent portion 18 and is formed on the second base portion 22 without straddling the bent portion 18. Note that the end of the first wiring 24 opposite to the connection end to the first electrode 14 and the end of the second wiring 26 opposite to the connection end to the second electrode 16 are both present. It is located at the left end on one surface of the second base 22. And the edge part of these 1st wiring 24 and the 2nd wiring 26 is connected to the connector 27, for example, and is electrically connected with the external power supply 40 and the control apparatus 42 which are mentioned later via the connector 27. The

また、第二の基部22の一方の表面には、絶縁被覆層28が設けられている。絶縁被覆層28は、電気絶縁性と柔軟性を有するゴムや樹脂エラストマなどで形成された層であって、伸縮変形と撓み変形を何れも許容されている。この絶縁被覆層28は、第二の電極16と第一,第二の配線24,26を形成した第二の基部22の一方の表面に形成されて、基体12の第二の基部22に形成された第一の配線24の中間部分と、第二の電極16の全体と、第二の配線26における第二の電極16側の端部とを覆っている。   In addition, an insulating coating layer 28 is provided on one surface of the second base portion 22. The insulating coating layer 28 is a layer formed of rubber or resin elastomer having electrical insulating properties and flexibility, and both expansion and deformation are allowed. The insulating coating layer 28 is formed on one surface of the second base portion 22 on which the second electrode 16 and the first and second wirings 24 and 26 are formed, and is formed on the second base portion 22 of the base 12. The intermediate portion of the first wiring 24, the entire second electrode 16, and the end of the second wiring 26 on the second electrode 16 side are covered.

なお、絶縁被覆層28の厚さ寸法は、後述する圧力検出部32において静電容量の変化による圧力の検出が有利に実現されるように設定されており、好適には5mm以下、より好適には3mm以下とされている。   In addition, the thickness dimension of the insulating coating layer 28 is set so that detection of pressure due to a change in capacitance is advantageously realized in the pressure detection unit 32 described later, and is preferably 5 mm or less, more preferably. Is 3 mm or less.

また、基体12における折曲部18には、折曲げ規制部30が設けられている。折曲げ規制部30は、ゴムや樹脂エラストマなどで形成されて、基体12よりも硬い弾性体とされていると共に、略矩形膜状乃至は板状とされており、基体12の一方の表面において折曲部18の略全体を覆うように固着されている。更に、第一の配線24における折曲部18上を延びる部分が、絶縁被覆層28を外れた位置において折曲げ規制部30で覆われていることから、折曲げ規制部30は電気絶縁性の材料で形成されていることが望ましい。また、本実施形態の折曲げ規制部30は、基体12の上下端よりも上下外側に延び出しているが、例えば、基体12の上下端から上下外側に突出することなく、基体12の上下全長に亘って形成されていても良い。なお、本実施形態の折曲げ規制部30は、絶縁被覆層28に対して左右方向で離れて独立して設けられており、絶縁被覆層28に対して別体とされていることで絶縁被覆層28と区別可能とされている。   Further, a bending restricting portion 30 is provided in the bent portion 18 in the base body 12. The bending restricting portion 30 is formed of rubber, resin elastomer, or the like, is an elastic body harder than the base 12, and has a substantially rectangular film shape or plate shape. The bent portion 18 is fixed so as to cover substantially the whole. Further, since the portion extending on the bent portion 18 in the first wiring 24 is covered with the bending restricting portion 30 at a position away from the insulating coating layer 28, the bending restricting portion 30 is electrically insulating. It is desirable that it is made of a material. In addition, the bending restricting portion 30 of the present embodiment extends to the upper and lower outer sides than the upper and lower ends of the base 12. It may be formed over. Note that the bending restricting portion 30 of the present embodiment is provided separately from the insulating coating layer 28 in the left-right direction, and is provided separately from the insulating coating layer 28 so that the insulating coating layer 28 is separated. It can be distinguished from the layer 28.

本実施形態の折曲げ規制部30の厚さ寸法は、基体12と第一の電極14又は第二の電極16との厚さ寸法の合計よりも大きくされており、絶縁被覆層28の厚さ寸法の略半分とされている(図2参照)。   The thickness dimension of the bending restricting portion 30 of the present embodiment is larger than the total thickness dimension of the base 12 and the first electrode 14 or the second electrode 16, and the thickness of the insulating coating layer 28. It is approximately half the size (see FIG. 2).

かくの如き構造を有する基体12は、折曲部18において厚さ方向に折り曲げられており、第一の基部20が第二の基部22の一方の表面上に重ね合わされて、それら第一の基部20と第二の基部22が厚さ方向で対向している。そして、第一の基部20と第二の基部22の対向内面に形成された第一の電極14と第二の電極16が、互いに交差対向して配されていると共に、それら第一の電極14と第二の電極16の交差対向間に絶縁被覆層28が介在している。   The base body 12 having such a structure is bent in the thickness direction at the bent portion 18, and the first base portion 20 is superposed on one surface of the second base portion 22, and the first base portion is overlapped. 20 and the second base 22 face each other in the thickness direction. And the 1st electrode 14 and the 2nd electrode 16 which were formed in the opposing inner surface of the 1st base 20 and the 2nd base 22 are arranged so as to cross mutually oppose, and these 1st electrodes 14 are arranged. An insulating coating layer 28 is interposed between the second electrode 16 and the second electrode 16.

このように、第一の電極14と第二の電極16が絶縁被覆層28を挟んで対向配置されていることにより、第一の電極14と第二の電極16の交差対向部分でコンデンサが形成されている。そして、静電容量の変化に基づいて第一,第二の電極14,16の対向方向に作用する圧力を検出する圧力検出部32が、第一の電極14と第二の電極16の交差対向部分のコンデンサによって構成されている。   As described above, the first electrode 14 and the second electrode 16 are arranged to face each other with the insulating coating layer 28 interposed therebetween, so that a capacitor is formed at the crossing facing portion of the first electrode 14 and the second electrode 16. Has been. And the pressure detection part 32 which detects the pressure which acts on the opposing direction of the 1st, 2nd electrodes 14 and 16 based on the change of an electrostatic capacitance is the crossing opposing of the 1st electrode 14 and the 2nd electrode 16. It is composed of partial capacitors.

本実施形態では、5つの第一の電極14がそれぞれ5つの第二の電極16と交差対向することにより、25個の圧力検出部32が上下5列×左右5列で配置されており、それら25個の圧力検出部32を配された領域が、後述する測定対象に重ね合わされて検出すべき圧力が及ぼされる入力部34とされている。圧力検出部32を構成する基体12と第一,第二の電極14,16と絶縁被覆層28が何れも伸縮変形や撓み変形を許容されており、それら圧力検出部32が伸縮変形や撓み変形を許容された柔軟な構造とされていることから、それら圧力検出部32を備える入力部34も伸縮変形や撓み変形を許容された柔軟な構造とされている。具体的には、入力部34は、面方向の最大長さ寸法の200%まで撓み変形可能とされることが望ましい。   In the present embodiment, the five first electrodes 14 cross and oppose each of the five second electrodes 16 so that 25 pressure detectors 32 are arranged in upper and lower 5 rows × right and left 5 rows, The area where the 25 pressure detectors 32 are arranged is used as an input unit 34 on which a pressure to be detected is applied by being superimposed on a measurement target which will be described later. The base body 12, the first and second electrodes 14, 16 and the insulating coating layer 28 constituting the pressure detection unit 32 are all allowed to undergo expansion / contraction deformation or bending deformation, and the pressure detection unit 32 is subjected to expansion / contraction deformation or bending deformation. Therefore, the input unit 34 including the pressure detection unit 32 is also a flexible structure that is allowed to expand and contract. Specifically, it is desirable that the input unit 34 can be bent and deformed up to 200% of the maximum length dimension in the surface direction.

なお、圧力検出部32を構成する第一,第二の電極14,16は、第一,第二の配線24,26を介して、電源40や制御装置42(後述)などに電気的に接続されている。そして、所定の検出電流が各圧力検出部32に対して走査的に印加されることにより、各圧力検出部32に作用する圧力が、各圧力検出部32の静電容量の変化に基づいて検出されるようになっている。   The first and second electrodes 14 and 16 constituting the pressure detector 32 are electrically connected to a power source 40 and a control device 42 (described later) via the first and second wires 24 and 26. Has been. Then, by applying a predetermined detection current to each pressure detection unit 32 in a scanning manner, the pressure acting on each pressure detection unit 32 is detected based on a change in capacitance of each pressure detection unit 32. It has come to be.

また、基体12が折曲部18で折り曲げられていることにより、第一の配線24における第一の基部20に形成された部分と第二の基部22に形成された部分が、折曲部18において互いに表裏反転するように折り曲げられている。そして、第一の配線24における第一の基部20に形成された部分が、第一の基部20における第二の基部22との対向内面側に配されていると共に、第一の配線24における第二の基部22に形成された部分が、第二の基部22における第一の基部20との対向内面側に配されている。更に、第一の配線24における第一の電極14への接続端と反対側の端部と、第二の配線26における第二の電極16への接続端と反対側の端部が、第二の基部22における第一の基部20との対向部分35を外れた位置で、第二の基部22における第一の基部20との対向内面側である一方の表面に配されている。   Further, since the base 12 is bent at the bent portion 18, the portion formed in the first base 20 and the portion formed in the second base 22 in the first wiring 24 are bent. Are bent so as to be reversed with respect to each other. And the part formed in the 1st base 20 in the 1st wiring 24 is distribute | arranged to the 2nd base 22 and the 2nd base 22 in the 1st base 20, and the 1st wiring 24 in the 1st wiring 24 A portion formed on the second base portion 22 is disposed on the inner surface side of the second base portion 22 facing the first base portion 20. Furthermore, the end of the first wiring 24 opposite to the connection end to the first electrode 14 and the end of the second wiring 26 opposite to the connection end to the second electrode 16 are the second end. The second base portion 22 is disposed on one surface of the second base portion 22 on the inner surface facing the first base portion 20 at a position away from the portion 35 facing the first base portion 20.

更にまた、第一の配線24における第一の基部20に形成された部分と第二の基部22に形成された部分は、絶縁被覆層28を介して対向配置されており、絶縁被覆層28が電気的な短絡を防止する絶縁体層として機能することで、第一の配線24の折り返しによる重ね合わせ部分において短絡が防止されて、電流が第一の配線24の長さ方向に流れるようになっている。   Furthermore, the portion formed on the first base portion 20 and the portion formed on the second base portion 22 of the first wiring 24 are arranged to face each other with the insulating coating layer 28 interposed therebetween. By functioning as an insulator layer that prevents electrical short-circuiting, short-circuiting is prevented at the overlapping portion of the first wiring 24 by folding, and current flows in the length direction of the first wiring 24. ing.

また、基体12における折曲部18に設けられた折曲げ規制部30によって、折曲部18における基体12の折れが防止されている。即ち、折曲げ規制部30が折り曲げられた基体12の内面側(第一の基部20と第二の基部22の対向内面側)に配されており、折曲げ規制部30が折曲部18における第一の基部20への接続側と第二の基部22への接続側との間に挟まれることにより、基体12の折曲部18での角度が大きくされて、折曲部18が折曲げ規制部30によって折れ線の無い湾曲形状に保持されている。   Further, the bending of the base 12 at the bent portion 18 is prevented by the bending restricting portion 30 provided at the bent portion 18 of the base 12. That is, the bending restricting portion 30 is arranged on the inner surface side of the base 12 that is bent (the opposite inner surface side of the first base portion 20 and the second base portion 22), and the bending restricting portion 30 is in the bent portion 18. By being sandwiched between the connection side to the first base portion 20 and the connection side to the second base portion 22, the angle at the bent portion 18 of the base 12 is increased, and the bent portion 18 is bent. It is held in a curved shape without a broken line by the restricting portion 30.

しかも、本実施形態では、板状乃至はシート状の折曲げ規制部30が、基体12の折曲部18とその周辺に固着されていることにより、基体12の折曲部18での折曲げに伴って、折曲げ規制部30も折り曲げられる。折り曲げられた折曲げ規制部30は、図2に示すように、内面が上下に当接していると共に、折曲部18側となる外面が略半円弧状断面を有する湾曲外面36とされている。そして、折曲げ規制部30の湾曲外面36が基体12の一方の表面に固着されていることから、基体12が折曲部18において折曲げ規制部30の湾曲外面36に沿った湾曲形状に保持されている。本実施形態では、折曲げ規制部30の厚さ寸法が絶縁被覆層28の厚さ寸法の略半分とされていることから、折り曲げられた折曲げ規制部30の幅方向端部が相互に重ね合わされることにより、絶縁被覆層28と略同じ厚さとされている。   In addition, in the present embodiment, the plate-shaped or sheet-shaped bending restricting portion 30 is fixed to the bent portion 18 of the base 12 and the periphery thereof, so that the bent portion 18 of the base 12 is bent. Accordingly, the bending restricting portion 30 is also bent. As shown in FIG. 2, the bent bending restricting portion 30 has an inner surface which is in contact with the upper and lower sides, and an outer surface on the bent portion 18 side is a curved outer surface 36 having a substantially semicircular arc cross section. . Since the curved outer surface 36 of the bending restricting portion 30 is fixed to one surface of the base 12, the base 12 is held in a curved shape along the curved outer surface 36 of the bending restricting portion 30 in the bent portion 18. Has been. In this embodiment, since the thickness dimension of the bending restricting portion 30 is substantially half of the thickness dimension of the insulating coating layer 28, the end portions in the width direction of the folded restricting portion 30 are overlapped with each other. As a result, the thickness is substantially the same as that of the insulating coating layer 28.

なお、基体12の折曲げによって重ね合わされた第一の基部20と第二の基部22は、溶着や接着などの手段で相互に固着されていることが望ましい。第一の基部20と第二の基部22を固着する場合には、圧力の検出に影響し難いように、第一,第二の電極14,16や第一,第二の配線24,26の形成部分を外れた位置で固着されることが望ましい。   The first base portion 20 and the second base portion 22 that are overlapped by bending the base 12 are desirably fixed to each other by means such as welding or adhesion. When the first base portion 20 and the second base portion 22 are fixed, the first and second electrodes 14 and 16 and the first and second wirings 24 and 26 are arranged so as not to affect the pressure detection. It is desirable to fix at a position away from the formation portion.

かくの如き構造とされた圧力センサ10は、図4に示すように、測定対象である被救助者としての訓練用人形38の胸部に重ね合わされて、胸骨圧迫によって訓練用人形38の胸部に作用する圧力を検出するCPR補助用圧力センサとして使用される。より詳細には、圧力センサ10の入力部34の中央部分を圧迫することで訓練用人形38の胸部の適切な位置が圧迫されるように、圧力センサ10の入力部34が訓練用人形38の胸部における適切な圧迫位置に位置決めされた状態で重ね合わされる。なお、訓練用人形38の胸部は、人体の胸部を模しており、胸骨圧迫による圧力の作用によって変形すると共に、圧力の解除によって元の形状に復元するようになっている。   As shown in FIG. 4, the pressure sensor 10 having such a structure is superimposed on the chest of the training doll 38 as a rescue target as a measurement target and acts on the chest of the training doll 38 by chest compression. It is used as a CPR auxiliary pressure sensor for detecting pressure. More specifically, the input portion 34 of the pressure sensor 10 is connected to the training doll 38 so that the appropriate position of the chest of the training doll 38 is compressed by pressing the central portion of the input portion 34 of the pressure sensor 10. It is superimposed in a state where it is positioned at an appropriate compression position in the chest. The chest of the training doll 38 imitates the chest of a human body, and is deformed by the action of pressure due to chest compression and restored to its original shape by releasing the pressure.

圧力センサ10は、入力部34が訓練用人形38の胸部に重ね合わされるようにセットされるようになっていれば良いが、好適には、第一の基部20と第二の基部22の対向部分35の全体が訓練用人形38の胸部に重ね合わされており、第一の基部20と第二の基部22の対向部分35の一部を構成する折曲部18も訓練用人形38の胸部上に配される。従って、圧力センサ10は、入力部34が圧力の主たる作用領域とされると共に、折曲部18を含む第一の基部20と第二の基部22の対向部分35の全体に圧力が作用し得る態様で、訓練用人形38にセットされる。本実施形態では、図4に示すように、圧力センサ10の基体12の全体が訓練用人形38の胸部上に配されている。   The pressure sensor 10 may be set so that the input unit 34 is superimposed on the chest of the training doll 38, but preferably the first base 20 and the second base 22 are opposed to each other. The entire portion 35 is superimposed on the chest of the training doll 38, and the bent portion 18 constituting a part of the opposing portion 35 of the first base 20 and the second base 22 is also on the chest of the training doll 38. Arranged. Therefore, in the pressure sensor 10, the input portion 34 is set as a main action region of pressure, and pressure can be applied to the entire facing portion 35 of the first base portion 20 including the bent portion 18 and the second base portion 22. In an embodiment, the training doll 38 is set. In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the entire base 12 of the pressure sensor 10 is disposed on the chest of the training doll 38.

なお、圧力センサ10を訓練用人形38の胸部上で適切な位置に位置決めする手段は、特に限定されないが、例えば、第一の基部20の他方の表面に十字などを描いて、十字の交点などを訓練用人形38の胸部の圧迫位置に合わせる他、第一の基部20の他方の表面に描かれたラインやイラストと、訓練用人形38(被救助者)の胸部に描かれたラインやイラストが、互いに対応するように位置決めするなどの手段が考えられる。また、本実施形態のように測定対象が訓練用人形38の場合には、圧力センサ10の適切なセット位置を示す位置決め用のマーク(例えば、圧力センサ10全体の位置を示す枠や、圧力センサ10の角部の位置を示す鉤など)を訓練用人形38の胸部に描いておくことで、圧力センサ10を胸部上の適切な位置へ容易に配することができる。   The means for positioning the pressure sensor 10 at an appropriate position on the chest of the training doll 38 is not particularly limited. For example, a cross or the like is drawn on the other surface of the first base 20, and the intersection of the crosses or the like. Is adjusted to the compression position of the chest of the training doll 38, lines and illustrations drawn on the other surface of the first base 20, and lines and illustrations drawn on the chest of the training doll 38 (rescued person) However, means such as positioning so as to correspond to each other can be considered. Further, when the measurement object is the training doll 38 as in the present embodiment, a positioning mark indicating an appropriate set position of the pressure sensor 10 (for example, a frame indicating the position of the entire pressure sensor 10 or a pressure sensor) 10) is drawn on the chest of the training doll 38, the pressure sensor 10 can be easily arranged at an appropriate position on the chest.

さらに、圧力センサ10には、図4に示すように、電源40や制御装置42がコネクタ27を介して接続されている。また、圧力センサ10に接続された制御装置42には、パーソナルコンピュータ44などの出力手段が有線又は無線で接続されていても良く、例えば、圧力センサ10による圧力の検出結果やその評価結果をパーソナルコンピュータ44のモニタに表示させることもできる。なお、出力手段として、パーソナルコンピュータ44に代えて、スマートフォンやタブレットなどを採用することもできる。また、出力手段による出力方法は、モニタに表示する他、検出結果に応じて音を鳴らしたり、振動させるなど、他の方法を採用することもできる。   Furthermore, as shown in FIG. 4, a power source 40 and a control device 42 are connected to the pressure sensor 10 via a connector 27. Further, the control device 42 connected to the pressure sensor 10 may be connected to output means such as a personal computer 44 by wire or wirelessly. For example, the pressure detection result of the pressure sensor 10 and the evaluation result thereof are personalized. It can also be displayed on the monitor of the computer 44. In addition, it can replace with the personal computer 44 and can employ | adopt a smart phone, a tablet, etc. as an output means. As an output method by the output means, in addition to displaying on the monitor, other methods such as sounding or vibrating according to the detection result can be adopted.

そして、圧力センサ10を載せた訓練用人形38の胸部を、救助者としての図示しない訓練実施者が圧迫する。上述のように、圧力センサ10の入力部34が訓練用人形38の胸部上で位置決めされていることから、訓練実施者は、圧力センサ10の入力部34の中央部分を圧迫することで、訓練用人形38の胸部における適切な位置を圧迫することができるようになっている。訓練実施者が圧力センサ10の入力部34を圧迫すると、圧力センサ10の絶縁被覆層28が厚さ方向で圧縮されて、第一の電極14と第二の電極16が厚さ方向で相対的に接近する。これにより、各圧力検出部32の静電容量が変化することから、予め設定された静電容量値と作用圧力の相関に基づいて、各圧力検出部32に及ぼされた圧力が検出される。   Then, a training person (not shown) as a rescuer presses the chest of the training doll 38 on which the pressure sensor 10 is placed. As described above, since the input unit 34 of the pressure sensor 10 is positioned on the chest of the training doll 38, the trainer performs training by pressing the central portion of the input unit 34 of the pressure sensor 10. An appropriate position in the chest of the doll 38 can be pressed. When the practitioner presses the input part 34 of the pressure sensor 10, the insulating coating layer 28 of the pressure sensor 10 is compressed in the thickness direction, and the first electrode 14 and the second electrode 16 are relative to each other in the thickness direction. To approach. Thereby, since the electrostatic capacitance of each pressure detection part 32 changes, the pressure exerted on each pressure detection part 32 is detected based on the correlation of the electrostatic capacitance value set beforehand and working pressure.

本実施形態の圧力センサ10では、各複数の長手帯状とされた第一の電極14と第二の電極16が交差対向する部分に、それぞれ圧力検出部32が構成されていることから、それら複数の圧力検出部32に作用する圧力をそれぞれ検出することで、入力部34に作用する圧力の分布を検出することができる。   In the pressure sensor 10 according to the present embodiment, since the first electrode 14 and the second electrode 16 each having a plurality of longitudinal belts are formed to cross each other, the pressure detectors 32 are respectively configured. The pressure distribution acting on the input section 34 can be detected by detecting the pressure acting on the pressure detection section 32.

ここにおいて、圧力センサ10は、柔軟で撓み変形及び伸縮変形を容易に許容されることから、人体の胸部を模した訓練用人形38の胸部上に敷くことで、訓練用人形38の胸部の表面形状に沿って変形した状態で胸部の表面に重ね合わされる。それ故、複雑な表面形状を有する訓練用人形38の胸部が圧力の測定対象である場合にも、胸骨圧迫によって入力部34に作用する圧力を精度よく検出することができて、胸骨圧迫による心肺蘇生術について、訓練実施者の実施中の補助や訓練内容の評価による実施後の補助などを適切に行うことができる。   Here, since the pressure sensor 10 is flexible and easily allows bending deformation and expansion / contraction deformation, the pressure sensor 10 is laid on the chest of the training doll 38 imitating the chest of the human body, so that the surface of the chest of the training doll 38 is covered. It is superimposed on the chest surface in a deformed state along the shape. Therefore, even when the chest of the training doll 38 having a complicated surface shape is a pressure measurement target, the pressure acting on the input unit 34 by chest compression can be accurately detected, and cardiopulmonary due to chest compression can be detected. With regard to resuscitation, it is possible to appropriately provide assistance during training by the practitioner or after training by evaluating the training content.

さらに、訓練実施者が訓練用人形38の胸部を圧迫すると、訓練用人形38の胸部が変形するが、圧力センサ10の入力部34は、撓み変形及び伸縮変形が十分に大きく許容された柔軟な構造とされていることから、訓練用人形38の胸部の変形に追従して変形可能とされている。従って、胸骨圧迫によって変形する訓練用人形38が測定対象であっても、圧迫中に圧力センサ10の入力部34に作用する圧力の大きさや、入力部34に作用する圧力の分布などを正確に検出することができる。   Further, when the practitioner presses the chest of the training doll 38, the chest of the training doll 38 is deformed. However, the input unit 34 of the pressure sensor 10 is flexible enough to allow a large amount of flexure deformation and expansion / contraction deformation. Since it is structured, it can be deformed following the deformation of the chest of the training doll 38. Therefore, even if the training doll 38 that is deformed by chest compression is the measurement target, the magnitude of the pressure acting on the input unit 34 of the pressure sensor 10 during the compression, the distribution of the pressure acting on the input unit 34, and the like are accurately measured. Can be detected.

しかも、圧力センサ10は、好適には、第一の基部20と第二の基部22の対向部分35における圧力の主たる作用領域(入力部34)において、第一の電極14と第二の電極16の対向方向の変形(撓み変形)が、面方向の最大長さ寸法に対して200%まで許容される。即ち、本実施形態の圧力センサ10は、図5に示すように、第一の基部20と第二の基部22の対向部分35に設けられた入力部34が、入力部34における面方向の最大長さ寸法である対角線の長さL(図1参照)に対して、第一の電極14と第二の電極16の対向方向へ200%までの撓み変形を許容されている。このように、圧力センサ10の撓み変形及び伸縮変形が十分に大きく許容されることによって、圧力センサ10の入力部34が訓練用人形38の胸部の変形に十分に追従して変形し、胸骨圧迫中の圧力を有効に検出可能とされる。なお、図5中において、実線と二点鎖線がそれぞれ圧力センサ10における第一の基部20と第二の基部22の対向部分35に設けられた入力部34の対角線を示しており、実線が撓み変形していない状態を、二点鎖線が最大撓み変形状態を、それぞれ示す。   Moreover, the pressure sensor 10 preferably has the first electrode 14 and the second electrode 16 in the main action region (input part 34) of the pressure in the facing portion 35 of the first base 20 and the second base 22. The deformation in the opposite direction (flexure deformation) is allowed up to 200% with respect to the maximum length dimension in the surface direction. That is, in the pressure sensor 10 of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the input portion 34 provided in the facing portion 35 between the first base portion 20 and the second base portion 22 With respect to the diagonal length L (see FIG. 1), which is a length dimension, bending deformation of up to 200% is allowed in the opposing direction of the first electrode 14 and the second electrode 16. In this way, by allowing the deformation and expansion / contraction deformation of the pressure sensor 10 to be sufficiently large, the input unit 34 of the pressure sensor 10 deforms sufficiently following the deformation of the chest of the training doll 38, thereby compressing the sternum. The internal pressure can be detected effectively. In FIG. 5, the solid line and the two-dot chain line indicate the diagonal lines of the input part 34 provided at the opposing portions 35 of the first base 20 and the second base 22 in the pressure sensor 10, respectively. The two-dot chain line shows the maximum deformation state when the two-dot chain line is not deformed.

さらに、圧力センサ10は、第一の基部20と第二の基部22の対向部分35における撓み変形が、第一の基部20と第二の基部22の対向部分35における面方向中央から外縁までの最短距離に対して、500%まで許容されていることが望ましい。これによって、圧力センサ10の入力部34を訓練用人形38の胸部の変形により有利に追従させることができる。   Further, in the pressure sensor 10, the bending deformation at the facing portion 35 of the first base 20 and the second base 22 is from the center in the surface direction to the outer edge at the facing portion 35 of the first base 20 and the second base 22. It is desirable that up to 500% is allowed for the shortest distance. As a result, the input unit 34 of the pressure sensor 10 can be advantageously followed by the deformation of the chest of the training doll 38.

更にまた、圧力センサ10では、絶縁被覆層28の厚さ寸法が、好適には5mm以下、より好適には3mm以下とされており、絶縁被覆層28が薄肉とされていることにより、絶縁被覆層28の変形が許容され易くなっている。それ故、圧力検出部32を備えた入力部34の柔軟性を有利に実現し易くなって、入力部34が訓練用人形38に追従して変形することによる安定した圧力検出をより有利に実現可能となる。   Furthermore, in the pressure sensor 10, the thickness of the insulating coating layer 28 is preferably 5 mm or less, and more preferably 3 mm or less. Deformation of the layer 28 is easily allowed. Therefore, the flexibility of the input unit 34 including the pressure detection unit 32 can be easily realized, and the stable detection of pressure by the input unit 34 following the training doll 38 can be realized more advantageously. It becomes possible.

本実施形態では、基体12と絶縁被覆層28がゴムや樹脂エラストマで形成されて伸縮可能とされているだけでなく、第一,第二の電極14,16と第一,第二の配線24,26が、ゴムや樹脂エラストマなどの弾性基材に導電性フィラーを分散させた弾性導電材料で形成されて、伸縮可能とされている。それ故、基体12の変形に際して、第一,第二の電極14,16と第一,第二の配線24,26が基体12に追従して変形可能とされて、第一,第二の電極14,16や第一,第二の配線24,26の損傷が回避される。   In the present embodiment, the base 12 and the insulating coating layer 28 are not only made of rubber or resin elastomer and can be expanded and contracted, but also the first and second electrodes 14 and 16 and the first and second wirings 24. , 26 are made of an elastic conductive material in which a conductive filler is dispersed in an elastic base material such as rubber or resin elastomer, and can be expanded and contracted. Therefore, when the base 12 is deformed, the first and second electrodes 14 and 16 and the first and second wirings 24 and 26 can be deformed following the base 12, so that the first and second electrodes 14, 16 and the first and second wirings 24 and 26 are prevented from being damaged.

なお、第一,第二の電極14,16の最大伸長変形時の電気抵抗値が小さく設定されていることで、それら第一,第二の電極14,16への通電によって圧力を有効に検出することができる。特に、第一,第二の電極14,16の最大伸長変形時の電気抵抗値が30kΩ以下とされていることにより、柔軟な圧力センサ10が変形した状態においても圧力を有効に検出することができる。   In addition, since the electrical resistance value at the time of the maximum extension deformation of the first and second electrodes 14 and 16 is set small, the pressure is effectively detected by energizing the first and second electrodes 14 and 16. can do. In particular, since the electrical resistance value at the time of maximum extension deformation of the first and second electrodes 14 and 16 is 30 kΩ or less, the pressure can be detected effectively even when the flexible pressure sensor 10 is deformed. it can.

また、本実施形態の圧力センサ10は、基体12が折曲部18で折り曲げられていることにより、一つの基体12の一方の表面に第一,第二の電極14,16と第一,第二の配線24,26とを設けた簡単な構造によって、第一の配線24に接続された第一の電極14と第二の配線26に接続された第二の電極16を対向させて、圧力を検出する圧力検出部32を構成することができる。   Further, in the pressure sensor 10 of the present embodiment, the first and second electrodes 14 and 16 and the first and second electrodes are formed on one surface of one base 12 by bending the base 12 at the bent portion 18. The first electrode 14 connected to the first wiring 24 and the second electrode 16 connected to the second wiring 26 are opposed to each other by a simple structure provided with the second wirings 24 and 26. The pressure detection part 32 which detects this can be comprised.

さらに、基体12を折り返すことで第一の電極14と第二の電極16が交差対向するように配置されることから、第一の配線24における第一の電極14への接続端と反対側の端部と、第二の配線26における第二の電極16への接続端と反対側の端部を、基体12の同一面上に配することができる。それ故、第一,第二の配線24,26の第一,第二の電極14,16と反対側の端部にコネクタ27を接続する場合に、それら第一,第二の配線24,26とコネクタ27の接続が容易になり得る。   Furthermore, since the first electrode 14 and the second electrode 16 are arranged so as to cross each other by folding the base 12, the first wiring 24 is opposite to the connection end to the first electrode 14. The end and the end opposite to the connection end to the second electrode 16 in the second wiring 26 can be arranged on the same surface of the base 12. Therefore, when the connector 27 is connected to the ends of the first and second wirings 24 and 26 opposite to the first and second electrodes 14 and 16, the first and second wirings 24 and 26 are connected. And the connector 27 can be easily connected.

しかも、基体12には、折曲部18の折れを防止して、折曲部18を湾曲形状に保持する折曲げ規制部30が設けられていることから、基体12を折曲部18で折り曲げる際に、基体12が折曲部18において損傷するのを防ぐことができる。特に、本実施形態では、折曲げ規制部30が基体12よりも硬くされていることから、基体12の折曲げ部分での折れを、折曲げ規制部30によってより有利に防止することができる。加えて、本実施形態の折曲げ規制部30は、折曲部18の一方の表面の略全体を覆って設けられていることから、折曲部18における基体12の過度な折曲げが折曲げ規制部30によってより確実に防止されて、基体12の耐久性の向上が安定して有利に実現され得る。   In addition, since the base 12 is provided with a bending restricting portion 30 that prevents the bent portion 18 from being bent and holds the bent portion 18 in a curved shape, the base 12 is bent at the bent portion 18. At this time, the base 12 can be prevented from being damaged at the bent portion 18. In particular, in the present embodiment, since the bending restricting portion 30 is harder than the base body 12, the bending restricting portion 30 can more advantageously prevent the folding at the bent portion of the base body 12. In addition, since the bending restricting portion 30 of the present embodiment is provided so as to cover substantially the entire one surface of the bent portion 18, excessive bending of the base 12 at the bent portion 18 is bent. It is prevented more reliably by the restricting portion 30, and the improvement of the durability of the base 12 can be realized stably and advantageously.

さらに、本実施形態では、折曲げ規制部30が絶縁被覆層28とは独立して区別可能に設けられていることから、折曲げ規制部30と絶縁被覆層28の相互に異なる要求特性を、形状や材質などを異ならせることで両立して実現し易くなる。例えば、硬い折曲げ規制部30によって基体12における折曲部18の形状を設定しつつ、柔軟な絶縁被覆層28によって圧力を検出する領域(入力部34)を圧力の測定対象である訓練用人形38の表面により有利に追従させることができる。   Furthermore, in this embodiment, since the bending restricting portion 30 is provided so as to be distinguishable independently from the insulating coating layer 28, different required characteristics of the bending restricting portion 30 and the insulating covering layer 28 are obtained. It becomes easy to realize both by changing the shape and material. For example, the training doll whose pressure is to be measured in the region (input unit 34) in which pressure is detected by the flexible insulating coating layer 28 while the shape of the bent portion 18 in the base 12 is set by the hard bending restricting portion 30. 38 surfaces can be followed more advantageously.

更にまた、圧力センサ10では、折曲げ規制部30が基体12に固着されていることによって、折曲げ規制部30が基体12に対して適切な位置に位置決めされると共に、折曲げ規制部30と基体12を一体的に取り扱うことができて、基体12の折曲げ作業などが容易になる。   Furthermore, in the pressure sensor 10, since the bending restricting portion 30 is fixed to the base 12, the bending restricting portion 30 is positioned at an appropriate position with respect to the base 12, and the bending restricting portion 30 and The substrate 12 can be handled integrally, and the bending work of the substrate 12 is facilitated.

さらに、基体12の折曲げ状態で折曲げ規制部30が湾曲外面36を備えており、基体12が湾曲外面36に沿って湾曲形状に折り曲げられるようにすれば、基体12が折曲部18において過度に折れるのを防ぐことができて、折曲げによる基体12の損傷を防ぐことができる。   Further, when the base 12 is bent, the bending restricting portion 30 includes the curved outer surface 36, and if the base 12 is bent into a curved shape along the curved outer surface 36, the base 12 is bent at the bent portion 18. Excessive bending can be prevented, and damage to the substrate 12 due to bending can be prevented.

また、本実施形態では、第二の電極16が絶縁被覆層28で覆われていると共に、第一の配線24における第二の基部22への形成部分の一部が絶縁被覆層28で覆われている。これにより、絶縁被覆層28は、第二の電極16を覆う部分が各圧力検出部32の誘電体層として機能する弾性中間層を構成する一方、第一の配線24を覆う部分が絶縁体層として機能して、基体12の折り返しによって重ね合わされる第一の配線24における第一の基部20への固着部分と第二の基部22への固着部分が、絶縁被覆層28によって電気的な短絡を防止されている。特に、第二の電極16を覆う誘電体層と第一の配線24を覆う絶縁体層は、何れも電気絶縁性の材料で形成されることから、本実施形態では絶縁被覆層28として一体で形成されており、それら誘電体層と絶縁体層を各別に形成する場合に比して構造が簡単とされている。   In the present embodiment, the second electrode 16 is covered with the insulating coating layer 28, and a part of the first wiring 24 formed on the second base portion 22 is covered with the insulating coating layer 28. ing. Thereby, in the insulating coating layer 28, the portion covering the second electrode 16 constitutes an elastic intermediate layer functioning as a dielectric layer of each pressure detection unit 32, while the portion covering the first wiring 24 is an insulating layer. As a result, the insulating coating layer 28 causes an electrical short circuit between the fixing portion to the first base portion 20 and the fixing portion to the second base portion 22 in the first wiring 24 overlapped by folding the base 12. It is prevented. In particular, since the dielectric layer covering the second electrode 16 and the insulating layer covering the first wiring 24 are both made of an electrically insulating material, in this embodiment, the insulating layer 28 is integrated as an integral part. The structure is simpler than the case where the dielectric layer and the insulator layer are formed separately.

なお、第一の実施形態では、基体12を折曲部18で折り曲げた状態において、絶縁被覆層28の厚さ方向の寸法と折り曲げられた折曲げ規制部30の同方向での寸法、換言すれば、絶縁被覆層28の配設部分における第一の基部20と第二の基部22の対向面間距離と、折曲げ規制部30の配設部分における第一の基部20と第二の基部22の対向面間距離が、互いに略同じとされている。これにより、第一の実施形態では、基体12を折り曲げた状態における入力部34の厚さ寸法が、絶縁被覆層28の配設部分と折曲げ規制部30の配設部分で略同じとされているが、基体12を折り曲げた状態における入力部34の厚さ寸法は、絶縁被覆層28の配設部分と折曲げ規制部30の配設部分で相互に異なっていても良い。   In the first embodiment, in the state in which the base 12 is bent at the bent portion 18, the dimension in the thickness direction of the insulating coating layer 28 and the dimension in the same direction of the bent bending restricting portion 30, in other words, For example, the distance between the opposing surfaces of the first base portion 20 and the second base portion 22 in the portion where the insulating coating layer 28 is disposed, and the first base portion 20 and the second base portion 22 in the portion where the bending restricting portion 30 is disposed. The distances between the facing surfaces are substantially the same. Thereby, in the first embodiment, the thickness dimension of the input portion 34 in a state in which the base body 12 is bent is substantially the same in the portion where the insulating coating layer 28 is disposed and the portion where the bending restricting portion 30 is disposed. However, the thickness dimension of the input portion 34 in a state in which the base 12 is bent may be different between the portion where the insulating coating layer 28 is disposed and the portion where the bending restricting portion 30 is disposed.

具体的には、図6に示すように、折曲げ規制部30の厚さ寸法が絶縁被覆層28の厚さ寸法の半分よりも大きくされて、基体12の折曲げとともに折曲げ規制部30が折り曲げられることで、折曲げ規制部30の配設部分における第一の基部20と第二の基部22の対向面間距離が、絶縁被覆層28の配設部分における第一の基部20と第二の基部22の対向面間距離よりも大きくされていても良い。このように、入力部34の厚さ寸法が折曲げ規制部30の配設部分で絶縁被覆層28の配設部分よりも大きくされることにより、絶縁被覆層28を十分に薄肉として入力部34の柔軟性を高めることができると共に、折曲げ規制部30によって設定される基体12の折曲部18での形状を、より曲率半径の大きな湾曲形状とすることによって、基体12の過度な折曲げによる損傷などをより効果的に防止することもできる。   Specifically, as shown in FIG. 6, the thickness dimension of the bending restricting portion 30 is set to be larger than half the thickness dimension of the insulating coating layer 28, and the bending restricting portion 30 is formed together with the bending of the base body 12. By being bent, the distance between the opposing surfaces of the first base portion 20 and the second base portion 22 in the portion where the bending restricting portion 30 is disposed is equal to the first base portion 20 and the second base portion in the portion where the insulating coating layer 28 is disposed. The distance between the opposing surfaces of the base 22 may be larger. As described above, the thickness dimension of the input portion 34 is made larger at the portion where the bending restricting portion 30 is disposed than at the portion where the insulating coating layer 28 is disposed, so that the insulating coating layer 28 is made sufficiently thin and the input portion 34. In addition, the base 12 is excessively bent by making the shape of the bent portion 18 of the base 12 set by the bending restricting portion 30 into a curved shape having a larger curvature radius. It is also possible to more effectively prevent damage caused by the above.

一方、図7に示すように、折曲げ規制部30の厚さ寸法が絶縁被覆層28の厚さ寸法の半分よりも小さくされて、基体12の折曲げとともに折曲げ規制部30が折り曲げられることで、折曲げ規制部30の配設部分における第一の基部20と第二の基部22の対向面間距離が、絶縁被覆層28の配設部分における第一の基部20と第二の基部22の対向面間距離よりも小さくされていても良い。このように、入力部34の厚さ寸法が折曲げ規制部30の固着部分で絶縁被覆層28の配設部分よりも小さくされることにより、入力部34が折曲げ規制部30の配設部分において検出対象の外力を受け難く、圧力検出部32を備える絶縁被覆層28の配設部分において、入力部34に作用する圧力が精度よく検出されると共に、折曲部18が外力の作用によって過度に折れるのを防ぐことができる。   On the other hand, as shown in FIG. 7, the thickness of the bending restricting portion 30 is made smaller than half the thickness of the insulating coating layer 28, and the bending restricting portion 30 is bent together with the bending of the base body 12. Thus, the distance between the opposing surfaces of the first base portion 20 and the second base portion 22 in the portion where the bending restricting portion 30 is disposed is equal to the first base portion 20 and the second base portion 22 in the portion where the insulating coating layer 28 is disposed. The distance between the opposing surfaces may be smaller. As described above, the thickness of the input portion 34 is made smaller at the fixed portion of the bending restricting portion 30 than at the portion where the insulating coating layer 28 is disposed, so that the input portion 34 is disposed at the bending restricting portion 30. The pressure applied to the input unit 34 is accurately detected in the portion where the insulating coating layer 28 including the pressure detection unit 32 is disposed, and the bent portion 18 is excessively caused by the action of the external force. Can be prevented from breaking.

図8には、本発明の第二の実施形態としての圧力センサ50の一部が示されている。以下の説明において、第一の実施形態と実質的に同一の部材および部位については、図中に同一の符号を付すことにより、説明を省略する。   FIG. 8 shows a part of a pressure sensor 50 as a second embodiment of the present invention. In the following description, members and portions that are substantially the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings, and the description thereof is omitted.

より詳細には、圧力センサ50は、基体12の折曲部18に折曲げ規制部52が設けられた構造を有している。折曲げ規制部52は、第一の実施形態の折曲げ規制部30と同様の材料で形成されており、略円柱形状とされている。本実施形態の折曲げ規制部52は、基体12とは別体で形成されており、基体12に固着されることなく非固着で配されている。なお、折曲げ規制部52は、略円柱形状とされていることから、基体12の折曲げ状態で基体12に重ね合わされる外面が略円弧状断面の湾曲外面36とされている。また、基体12に対して非固着とされた折曲げ規制部52は、絶縁被覆層28と折曲部18の間である程度位置決めされていることから、折曲部18の過度な折れが折曲げ規制部52によって有効に防止される。   More specifically, the pressure sensor 50 has a structure in which a bending restricting portion 52 is provided in the bending portion 18 of the base 12. The bending restricting portion 52 is formed of the same material as that of the bending restricting portion 30 of the first embodiment, and has a substantially cylindrical shape. The bending restricting portion 52 of the present embodiment is formed separately from the base body 12 and is arranged without being fixed to the base body 12. Since the bending restricting portion 52 has a substantially cylindrical shape, the outer surface superimposed on the base 12 in the bent state of the base 12 is a curved outer surface 36 having a substantially arcuate cross section. Further, since the bending restricting portion 52 that is not fixed to the base 12 is positioned to some extent between the insulating coating layer 28 and the bent portion 18, excessive bending of the bent portion 18 is bent. It is effectively prevented by the restriction unit 52.

このような本実施形態に従う構造の圧力センサ50によれば、折曲げ規制部52が基体12と別体で形成されていることによって、折曲げ規制部52の材質や形状を大きな自由度で設定することができる。更に、折曲げ規制部52が別体の基体12に対して非固着で配されていることから、基体12を簡単に折曲げ可能としつつ、基体12の過度な折れを折曲げ規制部52によって制限することができる。しかも、本実施形態では、折曲げ規制部52が略円柱形状とされており、折曲げ規制部52の外周面が略円弧状断面の湾曲外面36とされていることによって、基体12の折曲部18を折曲げ規制部52の湾曲外面36に沿って折り曲げることで、折曲部18の内面を容易に湾曲形状とすることができる。   According to the pressure sensor 50 having the structure according to this embodiment, the material and shape of the bending restricting portion 52 are set with a large degree of freedom by forming the bending restricting portion 52 separately from the base body 12. can do. Further, since the bending restricting portion 52 is arranged in a non-fixed manner with respect to the separate base body 12, excessive bending of the base body 12 is caused by the bending restricting portion 52 while allowing the base body 12 to be easily bent. Can be limited. In addition, in the present embodiment, the bending restricting portion 52 has a substantially cylindrical shape, and the outer peripheral surface of the bending restricting portion 52 is the curved outer surface 36 having a substantially arc-shaped cross section. By bending the portion 18 along the curved outer surface 36 of the bending restricting portion 52, the inner surface of the bent portion 18 can be easily curved.

なお、折曲げ規制部はゴムや樹脂エラストマなどで形成された柔軟な弾性体であることが望ましいが、本実施形態の構造では、例えば樹脂などで形成された硬質の折曲げ規制部を採用することもできる。   The bending restricting portion is preferably a flexible elastic body formed of rubber or resin elastomer, but the structure of the present embodiment employs a hard bending restricting portion formed of, for example, resin. You can also

図9には、本発明の第三の実施形態としての圧力センサ60の一部が示されている。本実施形態の圧力センサ60では、略半円形断面で上下方向(図9中の紙面直交方向)に延びる棒状の折曲げ規制部62,62が、折曲部18における幅方向中央を挟んで両側に所定の距離を隔てた中間部分に設けられている。   FIG. 9 shows a part of a pressure sensor 60 as a third embodiment of the present invention. In the pressure sensor 60 of the present embodiment, rod-shaped bending restricting portions 62 and 62 extending in the vertical direction (in the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 9) with a substantially semicircular cross section are arranged on both sides of the center in the width direction of the bent portion 18 Are provided at an intermediate portion separated by a predetermined distance.

そして、基体12が折曲部18で折り曲げられると、基体12の折曲部18における幅方向の中間部分に設けられた折曲げ規制部62,62が相互に当接せしめられる。これにより、折曲部18が過度に折り曲げられることなく湾曲形状に保持される。   When the base 12 is bent at the bent portion 18, the bending restricting portions 62 and 62 provided at the intermediate portion in the width direction of the bent portion 18 of the base 12 are brought into contact with each other. Thereby, the bending part 18 is hold | maintained in a curved shape, without being bent excessively.

このような本実施形態に従う圧力センサ60の構造からも理解されるように、折曲げ規制部は、必ずしも一つだけしか設けられ得ないものではなく、複数を設けることも可能である。特に、本実施形態のように、折曲部18の中央部分を外れた位置に複数の折曲げ規制部62,62を設けることにより、折曲部18において基体12を適度に折り曲げ易くなる。   As can be understood from the structure of the pressure sensor 60 according to this embodiment, only one bending restricting portion is not necessarily provided, and a plurality of bending restricting portions may be provided. In particular, as in the present embodiment, by providing the plurality of bending restricting portions 62 and 62 at positions away from the central portion of the bent portion 18, the base body 12 can be bent easily at the bent portion 18.

図10には、本発明の第四の実施形態としての圧力センサ70の一部が示されている。本実施形態の圧力センサ70では、第一,第二の電極および第一,第二の配線を配された基体12の表面が、全面に亘って保護層72で覆われており、保護層72において基体12の折曲部18に固着された部分によって、折曲げ規制部74が構成されている。なお、本実施形態では、保護層72の表面に別体の絶縁被覆層28が固着されているが、保護層72の一部によって誘電体層を構成することも可能である。   FIG. 10 shows a part of a pressure sensor 70 as a fourth embodiment of the present invention. In the pressure sensor 70 of the present embodiment, the surface of the base 12 on which the first and second electrodes and the first and second wirings are arranged is covered with the protective layer 72 over the entire surface. The bending restricting portion 74 is configured by the portion fixed to the bending portion 18 of the base 12. In the present embodiment, the separate insulating coating layer 28 is fixed to the surface of the protective layer 72, but a dielectric layer may be constituted by a part of the protective layer 72.

そして、基体12が折曲部18で厚さ方向に折り曲げられると、基体12の折曲部18に固着された保護層72で構成される折曲げ規制部74によって、折曲部18の過度な折曲げが防止されて、折曲部18が少なくとも幅方向の中央部分において湾曲形状に保持されている。   When the base 12 is bent in the thickness direction at the bent portion 18, the bending restricting portion 74 formed of the protective layer 72 fixed to the bent portion 18 of the base 12 causes excessive bending of the bent portion 18. Bending is prevented, and the bent portion 18 is held in a curved shape at least in the central portion in the width direction.

このような本実施形態に従う構造の圧力センサ70によれば、折曲げ規制部30を構成する保護層72が、基体12における折曲部18を外れた領域を含む全体に設けられることにより、連続的に設けられた保護層72によって、折曲部18における基体12の過度な折曲げを防止しつつ、基体12やその表面に固着される第一,第二の電極や第一,第二の配線などを保護することができる。   According to the pressure sensor 70 having the structure according to the present embodiment as described above, the protective layer 72 constituting the bending restricting portion 30 is continuously provided by including the entire region including the region where the bending portion 18 is removed from the base 12. The protective layer 72 is provided to prevent the substrate 12 from being excessively bent at the bent portion 18, and the first and second electrodes and the first and second electrodes fixed to the substrate 12 and the surface thereof. Wiring etc. can be protected.

図11には、本発明の第五の実施形態としての圧力センサ80の一部が示されている。本実施形態の圧力センサ80では、上下方向(図11中の紙面直交方向)に延びる帯状乃至は四角棒状の折曲げ規制部82が、折曲部18における幅方向の何れか一方の端部に設けられている。この折曲げ規制部82は、絶縁被覆層28とは別で設けられていると共に、絶縁被覆層28と略同じ厚さとされている。   FIG. 11 shows a part of a pressure sensor 80 as a fifth embodiment of the present invention. In the pressure sensor 80 of the present embodiment, a band-shaped or square bar-shaped bending restricting portion 82 extending in the vertical direction (the direction orthogonal to the paper surface in FIG. 11) is provided at one end of the bent portion 18 in the width direction. Is provided. The bending restricting portion 82 is provided separately from the insulating coating layer 28 and has substantially the same thickness as the insulating coating layer 28.

そして、基体12が折曲部18で厚さ方向に折り曲げられると、基体12の折曲部18における幅方向の何れか一方の端部に設けられた折曲げ規制部82が、折曲部18における幅方向の何れか他方の端部において基体12に当接せしめられる。これにより、折曲部18の幅方向中間部分(図11中の右端部)は、折曲げ規制部82から離れた状態で過度に折り曲げられることなく湾曲形状に保持される。   Then, when the base 12 is bent in the thickness direction at the bent portion 18, the bending restricting portion 82 provided at one end in the width direction of the bent portion 18 of the base 12 is the bent portion 18. Is brought into contact with the base 12 at the other end in the width direction. As a result, the intermediate portion in the width direction of the bent portion 18 (the right end portion in FIG. 11) is held in a curved shape without being excessively bent in a state of being separated from the bending restricting portion 82.

このような本実施形態に従う圧力センサ80の構造からも理解されるように、折曲げ規制部は必ずしも折曲部18の全体を覆うように設けられる必要はなく、折曲部18の幅方向端部などに部分的に設けられていても良い。   As can be understood from the structure of the pressure sensor 80 according to the present embodiment, the bending restricting portion does not necessarily need to be provided so as to cover the entire bending portion 18, and the width direction end of the bending portion 18 is not necessarily provided. It may be partially provided in a part or the like.

図12には、本発明の第六の実施形態としての圧力センサ90の一部が示されている。本実施形態の圧力センサ90では、絶縁被覆層28と折曲げ規制部30が一体的に連続して設けられている。なお、折曲げ規制部30は、絶縁被覆層28に対して略半分の厚さ寸法で形成されており、一体形成された折曲げ規制部30と絶縁被覆層28が厚さの違いによって区別可能とされている。   FIG. 12 shows a part of a pressure sensor 90 as a sixth embodiment of the present invention. In the pressure sensor 90 of this embodiment, the insulating coating layer 28 and the bending restricting portion 30 are integrally provided continuously. Note that the folding restricting portion 30 is formed with a thickness that is approximately half that of the insulating coating layer 28, and the integrally formed folding restricting portion 30 and the insulating covering layer 28 can be distinguished by the difference in thickness. It is said that.

このような本実施形態に従う構造の圧力センサ90によれば、絶縁被覆層28と折曲げ規制部30が一体形成されていることにより、部品点数の削減による構造の簡略化や工程数の削減による製造の容易化などが図られ得る。   According to the pressure sensor 90 having the structure according to the present embodiment, the insulating coating layer 28 and the bending restricting portion 30 are integrally formed, thereby simplifying the structure by reducing the number of parts and reducing the number of processes. Facilitation of production can be achieved.

以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、本発明はその具体的な記載によって限定されない。例えば、折曲げ規制部30は、折曲部18の長さ方向で全長に亘って連続的に設けられていることが望ましいが、例えば折曲部18の長さ方向で断続的に複数が設けられていても良い。   As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail, this invention is not limited by the specific description. For example, although it is desirable that the bending restricting portion 30 is continuously provided over the entire length in the length direction of the bent portion 18, for example, a plurality are provided intermittently in the length direction of the bent portion 18. It may be done.

また、前記実施形態では、第一の配線24だけが折曲部18を跨いで延びて、第一の配線24だけが折り曲げられる構造を例示したが、例えば、第一の配線24と第二の配線26の両方が折曲部18を跨いで延びて、それら第一,第二の配線24,26がそれぞれ折り曲げられるようにしても良い。この場合には、例えば、第一の配線24が1箇所で折り返されると共に、第二の配線26が2箇所で折り返されるようにすれば、第一の配線24と第二の配線26のコネクタ27への接続端を基体12の同じ側の面に配することができる。   Moreover, in the said embodiment, although only the 1st wiring 24 extended across the bending part 18 and illustrated the structure where only the 1st wiring 24 is bent, for example, the 1st wiring 24 and the 2nd Both of the wirings 26 may extend across the bent portion 18 and the first and second wirings 24 and 26 may be bent. In this case, for example, if the first wiring 24 is folded at one place and the second wiring 26 is folded at two places, a connector 27 for the first wiring 24 and the second wiring 26 is used. The connecting end can be disposed on the same side surface of the base 12.

また、前記実施形態では、圧力検出部32の誘電体層を構成する弾性中間層と、折り返された第一の配線24を絶縁する絶縁体層が、絶縁被覆層28として一体形成されていたが、それら弾性中間層と絶縁体層は、互いに独立して設けられていても良い。   In the above embodiment, the elastic intermediate layer constituting the dielectric layer of the pressure detector 32 and the insulating layer that insulates the folded first wiring 24 are integrally formed as the insulating coating layer 28. The elastic intermediate layer and the insulator layer may be provided independently of each other.

また、第一の電極14と第二の電極16は、必ずしも直交方向で交差対向する必要はなく、相互に傾斜する方向に延びて交差対向するようになっていれば良い。更に、第一の電極14と第二の電極16は、必ずしも長手帯状とされて互いに交差対向する態様に限定されず、例えば、第一,第二の電極が圧力検出部32に対応する多角形や円形などの点状とされて、基体12の折曲げによって相互に対向するようにしても良い。   In addition, the first electrode 14 and the second electrode 16 do not necessarily need to cross each other in the orthogonal direction, but may extend in directions that are inclined to each other and cross each other. Furthermore, the first electrode 14 and the second electrode 16 are not necessarily limited to a mode in which the first electrode 14 and the second electrode 16 are formed in a longitudinal belt shape and cross each other. For example, the first electrode 14 and the second electrode 16 are polygons corresponding to the pressure detection unit 32. Alternatively, the shape may be a point such as a circle or a circle, and may be opposed to each other by bending the base 12.

前記実施形態において示した圧力検出部32の数や配置などは、あくまでも一例であって、圧力を検出すべき測定対象の面積や形状、必要な圧力の検出精度などに応じて、適宜に変更され得る。   The number, arrangement, and the like of the pressure detectors 32 shown in the above embodiment are merely examples, and may be changed as appropriate according to the area and shape of the measurement target whose pressure is to be detected, the required pressure detection accuracy, and the like. obtain.

前記実施形態では、静電容量型の圧力センサを例示したが、例えば、ゴム材料に導電性フィラーを混合した導電性ゴムによって弾性中間層を形成して、荷重の入力時に弾性中間層が弾性変形して弾性中間層の電気抵抗が変化することに基づいて圧力を検出する、抵抗型の圧力センサとすることもできる。   In the above embodiment, the capacitance type pressure sensor has been exemplified. For example, an elastic intermediate layer is formed of conductive rubber in which a conductive filler is mixed with a rubber material, and the elastic intermediate layer is elastically deformed when a load is input. Thus, a resistance-type pressure sensor that detects the pressure based on the change in the electric resistance of the elastic intermediate layer can be provided.

前記実施形態では、本発明に係る圧力センサ10を心肺蘇生術の訓練に用いる場合について説明したが、圧力センサ10は、訓練用には限定されず、被救助者に対する実際の救命処置にも用いられ得る。この場合には、例えば、心肺蘇生術の実行中に圧力の検出結果に基づく心肺蘇生術の評価結果をリアルタイムで救助者などに通知することによって、より適切な心肺蘇生術が行われるように救助者に補正を促すことができる。なお、本発明は、必ずしもCPR補助用の圧力センサにのみ適用されるものではなく、本発明に係る圧力センサによる圧力の測定対象は、訓練用人形38を含む被救助者の胸部に限定されない。   In the above-described embodiment, the case where the pressure sensor 10 according to the present invention is used for training for cardiopulmonary resuscitation has been described. However, the pressure sensor 10 is not limited to training, and is also used for actual lifesaving treatment for a rescued person. Can be. In this case, for example, when the cardiopulmonary resuscitation is performed, the rescuer or the like is notified in real time of the evaluation result of the cardiopulmonary resuscitation based on the pressure detection result, so that a more appropriate cardiopulmonary resuscitation is performed. Person can be urged to make corrections. The present invention is not necessarily applied only to the pressure sensor for assisting CPR, and the pressure measurement target by the pressure sensor according to the present invention is not limited to the rescuer's chest including the training doll 38.

10,50,60,70,80,90:圧力センサ、12:基体、14:第一の電極、16:第二の電極、18:折曲部、20:第一の基部、22:第二の基部、24:第一の配線、26:第二の配線、28:絶縁被覆層(弾性中間層、絶縁体層)、30,52,62,74,82:折曲げ規制部、32:圧力検出部、36:湾曲外面、38:訓練用人形(測定対象) 10, 50, 60, 70, 80, 90: pressure sensor, 12: substrate, 14: first electrode, 16: second electrode, 18: bent portion, 20: first base, 22: second 24: First wiring, 26: Second wiring, 28: Insulation coating layer (elastic intermediate layer, insulator layer), 30, 52, 62, 74, 82: Bending restriction part, 32: Pressure Detection unit, 36: curved outer surface, 38: training doll (measurement target)

Claims (19)

変形可能な測定対象の表面に重ね合わされて、該測定対象に作用する圧力を検出する圧力センサであって、
電気絶縁性と可撓性を有するシート状の基体の一方の表面に可撓性を有する第一の電極と第二の電極が形成されていると共に、該基体には折曲部が設定されて該基体が該折曲部で折り曲げられており、該基体における該折曲部を挟んだ両側が該折曲部の折曲げ状態で厚さ方向に対向配置される第一の基部と第二の基部とされて、該第一の電極と該第二の電極がそれら第一の基部と第二の基部の各一方の対向内面に配されていると共に、該第一の電極と該第二の電極が電気絶縁性と可撓性を有する弾性中間層を挟んで対向配置されて、該第一の電極と該第二の電極の対向方向に作用する圧力を検出する圧力検出部がそれら第一の電極と第二の電極の対向部分で構成されていると共に、該圧力検出部が該測定対象の表面に追従して変形可能とされている一方、
該第一の電極に電気的に接続された第一の配線と該第二の電極に電気的に接続された第二の配線が該基体の一方の表面に形成されて、それら第一の配線と第二の配線の少なくとも一方が該基体の該折曲部を跨いで延びて該折曲部で表裏反転するように折り曲げられており、該第一の配線の該第一の電極への接続端と反対側の端部と、該第二の配線の該第二の電極への接続端と反対側の端部が、何れも該第一の基部と該第二の基部の何れか一方の該対向内面に配されていると共に、
該基体の該折曲部には該折曲部の折れを防止して該折曲部を湾曲形状に保持する折曲げ規制部が設けられていることを特徴とする圧力センサ。
A pressure sensor that is superimposed on a surface of a deformable measurement object and detects a pressure acting on the measurement object,
A flexible first electrode and a second electrode are formed on one surface of a sheet-like substrate having electrical insulation and flexibility, and a bent portion is set on the substrate. The base is bent at the bent portion, and a first base and a second base are disposed opposite to each other in the thickness direction in a bent state of the bent portion on both sides of the bent portion of the base. The first electrode and the second electrode are disposed on the opposing inner surfaces of each of the first base and the second base, and the first electrode and the second electrode. An electrode is disposed oppositely across an elastic intermediate layer having electrical insulation and flexibility, and a pressure detection unit that detects pressure acting in the opposing direction of the first electrode and the second electrode is the first of them. The pressure detection unit can be deformed following the surface of the object to be measured. While there,
A first wiring electrically connected to the first electrode and a second wiring electrically connected to the second electrode are formed on one surface of the substrate, and the first wiring And at least one of the second wiring extends over the bent portion of the base and is bent so that the front and back are reversed at the bent portion, and the connection of the first wiring to the first electrode The end opposite to the end and the end opposite to the connection end of the second wiring to the second electrode are either one of the first base and the second base. Disposed on the opposing inner surface,
A pressure sensor, wherein the bent portion of the base is provided with a bending restricting portion that prevents the bent portion from being bent and holds the bent portion in a curved shape.
前記基体における前記折曲部を含む前記第一の基部と前記第二の基部の対向部分が前記測定対象における圧力の作用で変形する部分に重ね合わされていると共に、該測定対象に重ね合わされた該折曲部を含む該第一の基部と該第二の基部の対向部分に対して圧力が作用し得る請求項1に記載の圧力センサ。   The opposed portions of the first base portion and the second base portion including the bent portion in the base are overlapped with a portion that is deformed by the action of pressure in the measurement target, and the overlapped with the measurement target 2. The pressure sensor according to claim 1, wherein pressure can act on an opposing portion of the first base and the second base including a bent portion. 前記測定対象である被救助者の胸部の表面に沿うように重ね合わされて救助者の胸骨圧迫によって該被救助者の胸部に作用する圧力を検出することで心肺蘇生術を補助するCPR補助用圧力センサである請求項1又は2に記載の圧力センサ。   CPR assisting pressure for assisting cardiopulmonary resuscitation by detecting pressure acting on the chest of the rescuer by the chest compression of the rescuer superimposed on the surface of the chest of the rescuer to be measured The pressure sensor according to claim 1, wherein the pressure sensor is a sensor. 前記第一の電極と前記第二の電極が対向する方向の弾性変形量が、前記第一の基部と前記第二の基部が対向配置された部分の面方向での最大長さ寸法に対して200%の大きさまで許容される請求項1〜3の何れか一項に記載の圧力センサ。   The amount of elastic deformation in the direction in which the first electrode and the second electrode face each other is larger than the maximum length in the surface direction of the portion where the first base and the second base are arranged to face each other. The pressure sensor according to any one of claims 1 to 3, which is allowed up to a size of 200%. 前記弾性中間層の厚さが5mm以下とされている請求項1〜4の何れか一項に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic intermediate layer has a thickness of 5 mm or less. 前記折曲げ規制部が前記基体よりも硬くされている請求項1〜5の何れか一項に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to any one of claims 1 to 5, wherein the bending restricting portion is harder than the base. 前記折曲げ規制部が前記弾性中間層とは区別可能に設けられている請求項1〜6の何れか一項に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 1, wherein the bending restricting portion is provided so as to be distinguishable from the elastic intermediate layer. 前記折曲げ規制部が前記弾性中間層とは独立して設けられている請求項7に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 7, wherein the bending restricting portion is provided independently of the elastic intermediate layer. 前記折曲げ規制部が前記弾性中間層と一体で設けられている請求項7に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 7, wherein the bending restricting portion is provided integrally with the elastic intermediate layer. 前記基体が折り曲げられた状態において、前記折曲げ規制部が配された前記折曲部の厚さ寸法と、前記弾性中間層が配された前記第一の基部と前記第二の基部の対向部分の厚さ寸法が、互いに異なっている請求項1〜9の何れか一項に記載の圧力センサ。   In a state in which the base body is bent, the thickness dimension of the bent portion where the bending restricting portion is arranged, and the opposing portion of the first base portion and the second base portion where the elastic intermediate layer is arranged The pressure sensor according to any one of claims 1 to 9, wherein the thickness dimensions of the sensors are different from each other. 前記折曲げ規制部が前記基体に固着されている請求項1〜10の何れか一項に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 1, wherein the bending restricting portion is fixed to the base body. 前記折曲げ規制部が前記折曲部の一方の表面全体を覆って設けられている請求項11に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 11, wherein the bending restricting portion is provided so as to cover the entire one surface of the bent portion. 前記折曲げ規制部が前記基体とは別体とされて該基体の前記第一の基部と前記第二の基部の間に非固着で配されている請求項1〜10の何れか一項に記載の圧力センサ。   The said bending control part is a different body from the said base | substrate, and is arrange | positioned by non-adhesion between the said 1st base part and said 2nd base part of this base | substrate. The described pressure sensor. 前記折曲げ規制部が前記折曲部の曲げ内面に重ね合わされて該折曲部を湾曲形状に保持する湾曲外面を備えている請求項1〜13の何れか一項に記載の圧力センサ。   The pressure sensor as described in any one of Claims 1-13 provided with the curved outer surface which the said bending control part overlaps with the bending inner surface of the said bending part, and hold | maintains this bending part in a curved shape. 前記第一の電極と前記第二の電極が何れも長手帯状とされて各複数が前記基体の一方の表面に形成されており、それら第一の電極と第二の電極の複数の交差対向部分がそれぞれ前記弾性中間層を挟んで対向配置されて前記圧力検出部を構成している請求項1〜14の何れか一項に記載の圧力センサ。   Each of the first electrode and the second electrode is formed in a longitudinal belt shape, and a plurality of each is formed on one surface of the base, and a plurality of crossing facing portions of the first electrode and the second electrode The pressure sensors according to any one of claims 1 to 14, wherein each of the pressure sensors is disposed so as to face each other with the elastic intermediate layer interposed therebetween. 前記第一の電極と前記第二の電極および前記第一の配線と前記第二の配線が、弾性基材に導電性フィラーを分散させた材料で形成されて伸縮可能とされている請求項1〜15の何れか一項に記載の圧力センサ。   2. The first electrode, the second electrode, the first wiring, and the second wiring are formed of a material in which a conductive filler is dispersed in an elastic base material, and can be expanded and contracted. The pressure sensor as described in any one of -15. 前記第一の電極および前記第二の電極の最大伸長変形時の電気抵抗値が30kΩ以下とされている請求項16に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 16, wherein the first electrode and the second electrode have an electric resistance value of 30 kΩ or less during maximum extension deformation. 前記基体の前記折曲部を跨いで延びる前記第一の配線と前記第二の配線の少なくとも一方における前記第一の基部への形成部分と前記第二の基部への形成部分との間には、少なくとも一部に電気絶縁性の絶縁体層が設けられている請求項1〜17の何れか一項に記載の圧力センサ。   Between the formation part on the first base and the formation part on the second base in at least one of the first wiring and the second wiring extending across the bent part of the base. The pressure sensor according to any one of claims 1 to 17, wherein an electrically insulating insulator layer is provided at least in part. 前記絶縁体層と前記弾性中間層が一体形成されて前記基体に固着されている請求項18に記載の圧力センサ。   The pressure sensor according to claim 18, wherein the insulator layer and the elastic intermediate layer are integrally formed and fixed to the base.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2020075212A1 (en) * 2018-10-08 2020-04-16 住友理工株式会社 Sternal compression training dummy
WO2023047664A1 (en) * 2021-09-22 2023-03-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Load sensor

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