JP2020030099A - Manufacturing method of capacitance weight sensor and capacitance weight sensor using the method - Google Patents

Manufacturing method of capacitance weight sensor and capacitance weight sensor using the method Download PDF

Info

Publication number
JP2020030099A
JP2020030099A JP2018155585A JP2018155585A JP2020030099A JP 2020030099 A JP2020030099 A JP 2020030099A JP 2018155585 A JP2018155585 A JP 2018155585A JP 2018155585 A JP2018155585 A JP 2018155585A JP 2020030099 A JP2020030099 A JP 2020030099A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
panel electrode
conductor
electrode
panel
frame spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018155585A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7125741B2 (en
Inventor
細田哲郎
Tetsuro Hosoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hosoda Co Ltd
Original Assignee
Hosoda Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hosoda Co Ltd filed Critical Hosoda Co Ltd
Priority to JP2018155585A priority Critical patent/JP7125741B2/en
Publication of JP2020030099A publication Critical patent/JP2020030099A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7125741B2 publication Critical patent/JP7125741B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

To provide a capacitance weight sensor capable of precisely detecting weighting regardless of the position of the weighting (weight, pressure) applied to a sensor mat.SOLUTION: A capacitance weight sensor includes: a panel electrode S in which a resin plate made of an elastic material is covered with a conductor and the conductor is covered with a dielectric sheet; a panel electrode E in which a resin plate made of an elastic material is covered with a conductor and the conductor is covered with a dielectric sheet; and a frame spacer of an elastic body disposed in the entire periphery of a gap of outer edges of the panel electrode S and the panel electrode E. In the capacitance weight sensor, at least one of the panel electrode S and the panel electrode E stuck to the frame spacer is extended in a drum-paneled state.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、静電容量式重量センサー(センサーマット)にかかる重量を高精度で測定できる静電容量式重量センサー、及び静電容量式重量分布センサーに関する。   The present invention relates to a capacitance-type weight sensor that can measure the weight of a capacitance-type weight sensor (sensor mat) with high accuracy, and a capacitance-type weight distribution sensor.

2極の電極を複数の帯状電極で構成し、その電極間に誘電体シートと複数のスペーサーをそれぞれ設けて一対のコンデンサ電極を設けた静電容量式重量センサーとしては、下記特許文献1、下記特許文献2に記載の技術がある。特許文献1に記載の静電容量式重量センサーは、電極を構成している絶縁体(硬質塩化ビニール板)上下2枚の間にスペーサーを取り付け、スペーサー以外の部分のコンデンサ電極にかかる重量変化をコンデンサ電極間の静電容量の変化として検出するセンサーマットである。 As a capacitance-type weight sensor in which a bipolar electrode is composed of a plurality of strip-shaped electrodes, and a dielectric sheet and a plurality of spacers are provided between the electrodes to provide a pair of capacitor electrodes, There is a technique described in Patent Document 2. In the capacitance-type weight sensor described in Patent Document 1, a spacer is attached between two upper and lower insulators (a hard vinyl chloride plate) constituting an electrode, and the weight change applied to the capacitor electrode other than the spacer is measured. This is a sensor mat that detects a change in capacitance between capacitor electrodes.

しかし特許文献1に記載の静電容量式重量センサーは、スペーサーの取り付け部分が変動しないため、微少な荷重の変化を検出しようとしても、コンデンサ電極間の静電容量の変化が小さく、検出することができない、という問題がある。   However, the capacitance-type weight sensor described in Patent Document 1 has a small change in the capacitance between the capacitor electrodes even if an attempt is made to detect a minute change in the load because the mounting portion of the spacer does not change. There is a problem that can not be.

また、センサーマットにかかる加重(重量)の検出においては、センサーマット上のどの位置に加重(重量)がかかっても、均一な値を検出しなければならないが、上述したように、スペーサーの取付け部分は変動しないため、スペーサーやその周辺に加重(重量)がかかる場合と、それ以外の場所に加重(重量)がかかる場合とでは、その検出値が異なる。このことは軽加重になるほど顕著となり、特許文献1に記載の技術ではセンサーマットにかかる加重(重量、圧力)の位置が異なると、かかる加重の検出値が異なる(検出値がばらついてしまう)、という問題がある。 In addition, in detecting the weight (weight) applied to the sensor mat, a uniform value must be detected regardless of the position on the sensor mat where the weight (weight) is applied. Since the portion does not fluctuate, the detected value is different between a case where a weight (weight) is applied to the spacer and the periphery thereof and a case where a weight (weight) is applied to other places. This becomes more conspicuous as the weight becomes lighter. In the technology described in Patent Document 1, if the position of the weight (weight, pressure) applied to the sensor mat is different, the detected value of the weight is different (the detected value varies). There is a problem.

特許文献2には、微少な荷重の変化を高精度に検出できるように、両面が誘電体シートで被覆されたパネル電極Sを挟み、その両面のそれぞれに対向して、パネル電極Sに接する複数の弾性体のスペーサーを取り付けた一対のパネル電極Eを配置した静電容量式重量センサーに関する技術が開示されている。   Patent Literature 2 discloses that a plurality of panel electrodes S having both sides covered with a dielectric sheet are sandwiched between the panel electrodes S so as to be able to detect a minute change in load with high accuracy, and the panel electrodes S are in contact with the panel electrodes S on both sides thereof. A technology relating to a capacitance type weight sensor in which a pair of panel electrodes E to which an elastic spacer is attached is disposed is disclosed.

特許文献2は、パネル電極Sを挟んで上下にパネル電極Eを設け、パネル電極Sを中心として上下に2つのコンデンサーを形成することで、単一のコンデンサーよりも、より高感度な静電容量型重量センサーの技術を開示している。   Patent Document 2 discloses that a panel electrode E is provided vertically above and below a panel electrode S, and two capacitors are formed vertically above and below the panel electrode S, thereby providing a more sensitive electrostatic capacitance than a single capacitor. The technology of the mold weight sensor is disclosed.

しかし、特許文献2に記載の技術も、特許文献1に記載の技術と同様に、パネル電極Sとパネル電極Eとの間に、複数のスペーサーを一定間隔で設けている。このため、スペーサーやその周辺に加重がかかる場合と、それ以外の部分に加重がかかる場合とでは、その検出値が異なり、軽加重になるほどそれが顕著になるという問題がある。特許文献2に記載の技術も特許文献1に記載の技術と同様に、センサーマットにかかる加重の位置が異なると、加重の検出値が異なる(検出値がばらついてしまう)、という問題がある。   However, also in the technique described in Patent Document 2, similarly to the technique described in Patent Document 1, a plurality of spacers are provided at regular intervals between the panel electrode S and the panel electrode E. For this reason, when the weight is applied to the spacer and its surroundings, and when the other parts are weighted, the detection value is different, and there is a problem that the lighter the weight is, the more noticeable the value becomes. Similarly to the technology described in Patent Literature 1, the technology described in Patent Literature 2 has a problem that if the weight applied to the sensor mat is different, the detected value of the weight is different (the detected value varies).

特許第4069256号Patent No. 4069256 特開第2014−170462号公報JP 2014-170462 A

そこで本発明の課題はこのような事情に鑑みてなされたものであり、センサーマットにかかる加重(重量)の位置にかかわらず、加重を高精度に検出できる静電容量式重量センサーを提供することを課題とする。また、センサーマットにかかる加重(重量)の分布を高精度に検出できる静電容量式重量分布センサーを提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a capacitive weight sensor capable of detecting a load with high accuracy regardless of the position of the load (weight) applied to the sensor mat. As an issue. It is another object of the present invention to provide a capacitive weight distribution sensor capable of detecting the distribution of weight (weight) applied to a sensor mat with high accuracy.

上記課題を解決するための本発明の第一は、弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆ったパネル電極Sと、弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆ったパネル電極Eと、前記パネル電極Sとパネル電極Eとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーとを備えた静電容量式重量センサーにおいて、
少なくとも前記枠スペーサーに固着された前記パネル電極S又は前記パネル電極Eのいずれかが、太鼓張り状態にして張られていることを特徴とする静電容量式重量センサーである。前記導電体の端部と前記枠スペーサーとの間には所定の隙間が設けられていることは好ましい。
A first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is that a resin plate made of an elastic material is covered with a conductor, and the conductor is covered with a dielectric sheet. A panel electrode E covering the body and covering the conductor with a dielectric sheet, and an elastic frame spacer disposed all around the gap between the outer edges of the panel electrode S and the panel electrode E. In a capacitive weight sensor,
At least one of the panel electrode S or the panel electrode E fixed to the frame spacer is stretched in a taiko state, and is a capacitance-type weight sensor. It is preferable that a predetermined gap is provided between the end of the conductor and the frame spacer.

上記課題を解決するための本発明の第二は、弾性材料からなる樹脂板に所定の間隔で複数形成された帯状の導電体と、前記導電体の表面を覆う誘電体シールとを備えたパネル電極Sと、
弾性材料からなる樹脂板に前記パネル電極Sの導電体と交差するように所定の間隔で複数形成された帯状の導電体と、前記導電体の表面を覆う誘電体シールとを備えたパネル電極Eと、
前記パネル電極Sとパネル電極Eとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーとを備え、
少なくとも前記枠スペーサーに固着された前記パネル電極S又は前記パネル電極Eのいずれかが、太鼓張り状態にして張られていることを特徴とする静電容量式重量分布センサーである。前記導電体の端部と前記枠スペーサーには所定の隙間が設けられていることは好ましい。
A second aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is a panel including a plurality of strip-shaped conductors formed at predetermined intervals on a resin plate made of an elastic material, and a dielectric seal covering a surface of the conductor. An electrode S;
A panel electrode E including a plurality of strip-shaped conductors formed at predetermined intervals on a resin plate made of an elastic material so as to intersect with the conductors of the panel electrode S, and a dielectric seal covering the surface of the conductor. When,
An elastic frame spacer disposed on the entire periphery of the gap between the outer edges of the panel electrode S and the panel electrode E;
At least one of the panel electrode S or the panel electrode E fixed to the frame spacer is stretched in a taut state and is a capacitance type weight distribution sensor. It is preferable that a predetermined gap is provided between the end of the conductor and the frame spacer.

上記課題を解決するための本発明の第三は、弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆いパネル電極Sを形成し、
弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆いパネル電極Eを形成し、
前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eを所定の張力により牽引した状態で前記パネル電極Sとパネル電極Eとの外縁の間隙全周に弾性体の枠スペーサーを配置、固着し、
前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eが、前記枠スペーサーに固着された後、前記牽引している張力を解放し、前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eを太鼓張り状態にすることを特徴とする静電容量式重量センサーの製造方法である。
A third aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is to cover a resin plate made of an elastic material with a conductor, cover the conductor with a dielectric sheet and form a panel electrode S,
A conductor is coated on a resin plate made of an elastic material, and the conductor is covered with a dielectric sheet to form a panel electrode E;
In a state where the panel electrode S and / or the panel electrode E is pulled by a predetermined tension, an elastic frame spacer is arranged and fixed all around the gap between the outer edges of the panel electrode S and the panel electrode E,
After the panel electrode S and / or the panel electrode E are fixed to the frame spacer, the pulling tension is released, and the panel electrode S and / or the panel electrode E is set to a taut state. This is a method for manufacturing a capacitance type weight sensor.

上記課題を解決するための本発明の第四は、弾性材料からなる樹脂板に帯状の導電体を、所定の間隔で複数形成し、前記導電体の表面を誘電体シールで覆いパネル電極Sを形成し、
弾性材料からなる樹脂板に前記パネル電極Sの導電体と交差するように帯状の導電体を、所定の間隔で複数形成し、前記導電体の表面を誘電体シールで覆いパネル電極Eを形成し、
前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eを所定の張力により牽引した状態で前記パネル電極Sとパネル電極Eとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーを配置、固着し、
前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eが、前記枠スペーサーに固着された後、前記牽引している張力を解放し、前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eを太鼓張り状態にすることを特徴とする静電容量式重量分布センサーの製造方法である。
A fourth aspect of the present invention for solving the above problems is that a plurality of strip-shaped conductors are formed at predetermined intervals on a resin plate made of an elastic material, and the surface of the conductor is covered with a dielectric seal to cover a panel electrode S. Forming
A plurality of strip-shaped conductors are formed at predetermined intervals on a resin plate made of an elastic material so as to intersect with the conductors of the panel electrode S, and the surface of the conductor is covered with a dielectric seal to form a panel electrode E. ,
In a state where the panel electrode S and / or the panel electrode E is pulled by a predetermined tension, an elastic frame spacer disposed around the entire gap between the outer edges of the panel electrode S and the panel electrode E is arranged and fixed,
After the panel electrode S and / or the panel electrode E are fixed to the frame spacer, the pulling tension is released, and the panel electrode S and / or the panel electrode E is set to a taut state. A method of manufacturing a capacitance type weight distribution sensor characterized by the following.

本発明によれば、センサーマットのどの位置に加重(重量)が加わっても均一かつ高精度に加重(重量)を測定できる静電容量式重量センサーを提供することができる。また、センサーマットにかかる加重(重量)の分布を高精度に検出できる静電容量式重量分布センサーを提供することができる。  According to the present invention, it is possible to provide a capacitance-type weight sensor capable of measuring the weight (weight) uniformly and with high accuracy regardless of where the weight (weight) is applied to the sensor mat. Further, it is possible to provide a capacitance type weight distribution sensor capable of detecting the distribution of the weight (weight) applied to the sensor mat with high accuracy.

本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサー10の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a capacitance type weight sensor 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサー10の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a capacitance type weight sensor 10 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーの導電体(電極E)および導電体(電極S)を構成する断面図である。It is sectional drawing which comprises the conductor (electrode E) and the conductor (electrode S) of the capacitance-type weight sensor which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーの導電体(電極E)および導電体(電極S)を構成する断面図である。It is sectional drawing which comprises the conductor (electrode E) and the conductor (electrode S) of the capacitance-type weight sensor which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーの枠スペーサーと導電体間の隙間部の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a gap between a frame spacer and a conductor of the capacitive weight sensor according to the embodiment of the present invention. 張力調整器具300の平面図である。FIG. 3 is a plan view of the tension adjusting device 300. パネル電極の端部を張力調整器具で牽引しパネル電極に張力を持たせる様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that the edge part of a panel electrode was pulled with a tension adjustment tool and tension was given to the panel electrode. 張力を持たせたパネル電極に枠スペーサーを配置・固着させ、静電容量式重量センサーを作成プロセスを示す図である。It is a figure which shows the process which arrange | positions and fixes a frame spacer to the panel electrode which gave tension, and produces a capacitance-type weight sensor. 静電容量式重量センサー10の電極パネルを太鼓張り状態にしたときの機能を説明するための便宜的な図である。FIG. 4 is a diagram for convenience illustrating the function when the electrode panel of the capacitance-type weight sensor 10 is in a taiko state. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーのパネル電極、枠スペーサー間の隙間がない(0mm)のものの断面図および測定データである。FIG. 3 is a cross-sectional view and measurement data of a capacitance type weight sensor according to an embodiment of the present invention in which there is no gap (0 mm) between a panel electrode and a frame spacer. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーのパネル電極、枠スペーサー間の隙間(5mm)のものの断面図および測定データである。FIG. 3 is a cross-sectional view and measurement data of a gap (5 mm) between a panel electrode and a frame spacer of a capacitive weight sensor according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサーのパネル電極、枠スペーサー間の隙間(10mm)のものの断面図および測定データである。FIG. 3 is a cross-sectional view and measurement data of a gap (10 mm) between a panel electrode and a frame spacer of a capacitive weight sensor according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサー10の未荷重時の測定データである。5 is measurement data of the capacitive weight sensor 10 according to an embodiment of the present invention when no load is applied. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサー10の未荷重時の測定データである。5 is measurement data of the capacitive weight sensor 10 according to an embodiment of the present invention when no load is applied. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量分布センサー100の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a capacitive weight distribution sensor 100 according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である静電容量式重量分布センサー100の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a capacitance type weight distribution sensor 100 according to an embodiment of the present invention.

本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図1は本発明の一実施形態である静電容量式重量センサー10の平面図であり、図2はその断面図である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. FIG. 1 is a plan view of a capacitance type weight sensor 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof.

静電容量式重量センサー10は、絶縁体14とその上面に被覆された導電体24と、その上側外面に被覆された誘電体シート16とを備えるパネル電極S(図2参照:下側電極)、絶縁体14、その下側面に被覆された導電体22と、その下側外面に被覆された誘電体シート16とを備えるパネル電極E(図2参照:上側電極)、パネル電極Sとパネル電極Eとの外縁全周の間隙に取り付けられた(固着された)枠スペーサー18、そしてこれらを覆う外装カバー12を備えて構成されている。 The capacitance-type weight sensor 10 includes a panel electrode S (see FIG. 2: lower electrode) including an insulator 14, a conductor 24 coated on an upper surface thereof, and a dielectric sheet 16 coated on an upper outer surface thereof. A panel electrode E (see FIG. 2: upper electrode), a panel electrode S, and a panel electrode, each of which includes an insulator 14, a conductor 22 coated on a lower surface thereof, and a dielectric sheet 16 coated on a lower outer surface thereof. A frame spacer 18 is attached (fixed) to a gap around the entire outer edge of the frame E and an outer cover 12 that covers them.

図2において、パネル電極S、パネル電極Eを構成する絶縁体14には、誘電体シート16と導電体24、導電体22とが被覆されている。パネル電極Sとパネル電極Eとの間には空隙2がある。導電体22、導電体24は加重(重力、圧力)がかかったときに伸縮するフレキシブルな導電体、例えばアルミ箔ラミネートフィルムが好ましい。パネル電極S、パネル電極Eはそれぞれリード線26−E、リード線26−Sにより外部に導出される。導出口は溶着又は接着材等で固定され、その外周は防水テープ32で密閉されている。   In FIG. 2, a dielectric sheet 16, a conductor 24, and a conductor 22 are coated on an insulator 14 constituting the panel electrode S and the panel electrode E. There is a gap 2 between the panel electrode S and the panel electrode E. The conductors 22 and 24 are preferably flexible conductors that expand and contract when a load (gravity, pressure) is applied, for example, an aluminum foil laminated film. The panel electrode S and the panel electrode E are led out to the outside by lead wires 26-E and 26-S, respectively. The outlet is fixed by welding or an adhesive or the like, and the outer periphery thereof is sealed with a waterproof tape 32.

図3は、本発明の第1の実施例であるパネル電極Sと、パネル電極Eの断面を示した図である。図3においてパネル電極Sは、絶縁体14とその上面に被覆された導電体24と、その上側外面に被覆された誘電体シート16とから形成されている。パネル電極Eはパネル電極Sと同様に、絶縁体14の上側外面に被覆された導電体22と、その下側外面に被覆された誘電体シート16とから形成されている。即ち、第1の実施例におけるパネル電極Sと、パネル電極Eとは上下対称な構成となっている   FIG. 3 is a diagram showing a cross section of a panel electrode S and a panel electrode E according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 3, the panel electrode S is formed of an insulator 14, a conductor 24 covering the upper surface thereof, and a dielectric sheet 16 covering the upper outer surface thereof. The panel electrode E, like the panel electrode S, is formed of a conductor 22 coated on the upper outer surface of the insulator 14 and a dielectric sheet 16 coated on the lower outer surface thereof. That is, the panel electrode S and the panel electrode E in the first embodiment have a vertically symmetric configuration.

図4は、本発明の第2の実施例であるパネル電極S、パネル電極Eの断面を示した図である。第2の実施例におけるパネル電極Sは、第1の実施例のパネル電極Sとその構成は同一である。一方、パネル電極Eは絶縁体14とその下面に被覆された導電体22とから構成されており、誘電体シート16が被覆されていない。このような電極パネルEとすることで、第1の実施例に比較し、より高感度の静電容量式重量センサーとすることができる。しかし一方において、第1の実施例よりも安定度が低下する、という欠点があるが、その詳細については図13、図14等により後述する   FIG. 4 is a diagram showing a cross section of a panel electrode S and a panel electrode E according to a second embodiment of the present invention. The configuration of the panel electrode S in the second embodiment is the same as that of the panel electrode S in the first embodiment. On the other hand, the panel electrode E is composed of the insulator 14 and the conductor 22 coated on the lower surface thereof, and the dielectric sheet 16 is not covered. By using such an electrode panel E, a capacitance type weight sensor with higher sensitivity can be provided as compared with the first embodiment. On the other hand, on the other hand, there is a disadvantage that the stability is lower than that of the first embodiment, and details thereof will be described later with reference to FIGS.

図5は、絶縁体14の外縁全周に設けた枠スペーサー18、枠スペーサー18と所定の隙間30を隔てた位置から形成された導電体24、誘電体シート16により構成されたパネル電極Sの断面図と、パネル電極Sに対向して配置されるパネル電極Eの断面を示した図である。パネル電極Eの導電体22、誘電体シート16も枠スペーサー18と所定の隙間30を隔てて形成されている。   FIG. 5 shows a frame electrode 18 provided around the outer periphery of the insulator 14, a conductor 24 formed at a position separated from the frame spacer 18 by a predetermined gap 30, and a panel electrode S formed by the dielectric sheet 16. FIG. 2 is a cross-sectional view and a diagram showing a cross section of a panel electrode E arranged to face the panel electrode S. The conductor 22 and the dielectric sheet 16 of the panel electrode E are also formed with a predetermined gap 30 from the frame spacer 18.

かかる隙間30は、センサーマットにかかる加重と、枠スペーサー18の幅、厚み、硬度及び絶縁体14の厚さとの関係から適切な隙間に調整することが好ましい。 It is preferable to adjust the gap 30 to an appropriate gap from the relationship between the weight applied to the sensor mat and the width, thickness, and hardness of the frame spacer 18 and the thickness of the insulator 14.

隙間の幅を変化させることにより、静電容量と検出時の感度や精度を変えることができる。隙間の幅が少ないと、静電容量は大きく変化値は小さく、加重に対する検出精度が低下するという欠点がある。また、隙間の幅が大きいほど静電容量は小さく変化値は大きなり、加重の検出精度が向上する。このため、微小な加重でも高精度で検出しやすくなるが、一方において、加重後から検出値が安定するまでに要する時間がかかる。また、加重を除去してから元状態にまで戻るまでに時間がかかる、というデメリットがある。これらのメリット、デメリットを活かすには絶縁体及びスペーサー素材の厚みや硬度などを適宜選択することで解決することができる。隙間30を適切な幅にすることで、検出値の精度と感度とを向上させることができるが、その詳細については後述する。なお、枠スペーサー18の材料としては、伸縮が大きく圧縮残留歪が小さいもの、例えば、発泡ウレタンフォーム、エラストマー、シリコンゴム等が好適である。   By changing the width of the gap, the capacitance and the sensitivity and accuracy at the time of detection can be changed. When the width of the gap is small, there is a disadvantage that the capacitance is large and the change value is small, and the detection accuracy with respect to the load is reduced. Further, the larger the width of the gap, the smaller the capacitance and the larger the change value, and the accuracy of detecting the load is improved. For this reason, it becomes easy to detect even a small weight with high accuracy, but on the other hand, it takes time until the detection value becomes stable after the weight. In addition, there is a demerit that it takes time to return to the original state after removing the weight. These advantages and disadvantages can be solved by appropriately selecting the thickness and hardness of the insulator and the spacer material. By setting the gap 30 to an appropriate width, the accuracy and sensitivity of the detection value can be improved, but the details will be described later. The material of the frame spacer 18 is preferably a material having a large expansion and contraction and a small compression set, such as urethane foam, an elastomer, and silicone rubber.

図6から図9は、本発明の特徴である静電容量式重量センサー10のパネル電極S及び/又はパネル電極Eを太鼓張り状態にして張るための張力調整器具300、及びその製造プロセスを示した図である。図6に示す通り、張力調整器具300は、両端にパネル電極の絶縁体14を挟持する固定部44、張力調整ボルト38、張力調整板42、張力調整ナット40を備える。張力調整器具300で絶縁体14の端部を締付ボルト45を用い挟持・固定し、張力調整ボルト等によりパネル電極に張力を持たせる。 6 to 9 show a tension adjusting device 300 for tensioning the panel electrode S and / or the panel electrode E of the capacitive weight sensor 10 which is a feature of the present invention, and a manufacturing process thereof. FIG. As shown in FIG. 6, the tension adjusting device 300 includes a fixing portion 44 that sandwiches the insulator 14 of the panel electrode at both ends, a tension adjusting bolt 38, a tension adjusting plate 42, and a tension adjusting nut 40. The end of the insulator 14 is clamped and fixed by the tension adjusting device 300 using the tightening bolt 45, and the panel electrode is given tension by the tension adjusting bolt or the like.

絶縁体14上には、導電体22が被覆され、その上に誘電体シート16が被覆されている。図7に示すように、パネル電極の端部を張力調整ボルト38により所定の張力により牽引しパネル電極に張力を持たせた状態とする。   A conductor 22 is coated on the insulator 14, and a dielectric sheet 16 is coated thereon. As shown in FIG. 7, the end of the panel electrode is pulled by the tension adjusting bolt 38 with a predetermined tension to bring the panel electrode into tension.

所定の張力をかかった状態で、パネル電極Sとパネル電極Eとの外縁の間隙全周に枠スペーサー18を配置・固着する(図8(a))。そして、パネル電極S、パネル電極Eが枠スペーサー18に完全に固着された後、張力調整ボルト38を緩め、パネル電極に加えた張力を解放する(図8(b))。 Under a predetermined tension, the frame spacer 18 is arranged and fixed all around the gap between the outer edges of the panel electrodes S and E (FIG. 8A). After the panel electrode S and the panel electrode E are completely fixed to the frame spacer 18, the tension adjusting bolt 38 is loosened to release the tension applied to the panel electrode (FIG. 8B).

図9は上述した方法で作成した静電容量式重量センサー10の機能を説明するための便宜的な図である。パネル電極にかかっていた張力が解放されると、パネル電極はもとの状態に戻ろうとする(縮む)。しかし、外縁全周が枠スペーサーにより固着されているため図9に示すように張力がかかったパネル電極は太鼓張り状態となっている。   FIG. 9 is a diagram for convenience explaining the function of the capacitance-type weight sensor 10 created by the above-described method. When the tension applied to the panel electrode is released, the panel electrode tries to return to its original state (shrinks). However, the entire periphery of the panel electrode is fixed by the frame spacer, so that the tensioned panel electrode is in a taut state as shown in FIG.

このようにして太鼓張り状態に張られたパネル電極S、パネル電極Eの中心部付近(C位置)に加重かかると、その下方向への変位は、枠スペーサー18の周辺よりも大きくなる。一方、枠スペーサー18の付近(A位置、B位置)に加重がかかった場合、その変位は中心部付近(C位置)よりも小さくなる。ここでパネル電極は太鼓張り状態にあるため、その中心部付近は上方向に大きく湾曲し、枠スペーサー18付近の湾曲は僅かとなっている。このため、静電容量値を決めるパネル電極間の距離は、加重がかかる場所(位置)にかかわらず、ほぼ一定となる。この結果、センサーマットにかかる加重の位置にかかわらず均一な検出値を得ることができる。即ち、どの場所に加重が加わっても、S極とE極との離隔がほぼ一定となる結果、加重の位置にかかわらず、ほぼ同一の値を得ることができる。   When a weight is applied to the vicinity of the center (position C) of the panel electrode S and the panel electrode E stretched in the taut state in this manner, the downward displacement is larger than that around the frame spacer 18. On the other hand, when a load is applied near the frame spacer 18 (positions A and B), the displacement is smaller than that near the center (position C). Here, since the panel electrodes are in a taiko state, the vicinity of the center thereof is largely curved upward, and the curvature near the frame spacer 18 is slight. For this reason, the distance between the panel electrodes that determines the capacitance value is substantially constant regardless of the location (position) where the load is applied. As a result, a uniform detected value can be obtained regardless of the position of the weight applied to the sensor mat. That is, no matter where the weight is applied, the distance between the S-pole and the E-pole becomes substantially constant, so that almost the same value can be obtained regardless of the position of the weight.

次に枠スペーサー18と導電体との離隔についてであるが、枠スペーサー18の近傍に加重がかかった場合、枠スペーサーの影響で下方向の変位が抑制され、このことが均一な検出値の妨げになる。しかし、枠スペーサーと導電体22、誘電体シート16の端部との間に隙間30を設けることで、かかる課題を解消できることを見出した。その詳細について後述するが、隙間30の幅を調整することで、検出しようとする加重の大きさや、その使用目的に応じた高感度なセンサーマットとすることができることを見出した。 Next, regarding the separation between the frame spacer 18 and the conductor, when a weight is applied to the vicinity of the frame spacer 18, the downward displacement is suppressed due to the influence of the frame spacer, which prevents uniform detection values. become. However, it has been found that such a problem can be solved by providing the gap 30 between the frame spacer and the ends of the conductor 22 and the dielectric sheet 16. As will be described in detail later, it has been found that by adjusting the width of the gap 30, a highly sensitive sensor mat can be provided according to the magnitude of the weight to be detected and the purpose of use.

(検証実験)
次に、静電容量式重量センサー(センサーマット)にかかる加重の場所(位置)と、枠スペーサー18と導電体との隙間30の違いによる、検出値のバラツキに関する検証実験を行った。実験に使用した静電容量式重量センサーは、図10に示す隙間30が0mmのもの、図11に示す隙間30が5mmのもの、図12に示す隙間30が10mmにもの、計3種類について行った。なお、50mm(w)×50mm(l)×25mm(t)の鉄板に、30mm(h)×26φの鉄の円筒(重さ545g)を、各ブロック((1)〜(4))に加重としてかけ、300msecで計測した。
(Verification experiment)
Next, a verification experiment was performed on the variation in the detection value due to the difference in the location (position) of the weight applied to the capacitance type weight sensor (sensor mat) and the gap 30 between the frame spacer 18 and the conductor. The capacitance type weight sensor used in the experiment was used for a total of three types, that is, the gap 30 shown in FIG. 10 having a gap of 0 mm, the gap 30 shown in FIG. 11 having a gap of 5 mm, and the gap 30 shown in FIG. Was. A 50 mm (w) x 50 mm (l) x 25 mm (t) iron plate was loaded with a 30 mm (h) x 26 φ iron cylinder (weight 545 g) on each block ((1) to (4)). And measured at 300 msec.

図10(a)は静電容量式重量センサー10の断面を示した図である。この静電容量式重量センサー10は、図10に示す通り枠スペーサー18と、パネル電極S及びパネル電極Eの端部との間に隙間を設けないものである。図10(b)は、この静電容量式重量センサーの平面図であり、各ブロック((1)〜(4))はセンサーにかかる加重の場所を示している。図10(c)の(1)〜(4)は、図10(b)に示すブロック((1)〜(4))に対応し、静電容量式重量センサー10の検出値をグラフ化したものである。横軸が時間軸、縦軸が静電容量値(pf)である。 FIG. 10A is a diagram showing a cross section of the capacitance type weight sensor 10. As shown in FIG. 10, the capacitance-type weight sensor 10 has no gap between the frame spacer 18 and the ends of the panel electrodes S and E. FIG. 10B is a plan view of the capacitance type weight sensor, and each block ((1) to (4)) indicates a location of the weight applied to the sensor. (1) to (4) of FIG. 10C correspond to the blocks ((1) to (4)) shown in FIG. 10B and are graphs of the detection values of the capacitance type weight sensor 10. Things. The horizontal axis is the time axis, and the vertical axis is the capacitance value (pf).

図10(c)に示す通り、最大出力値はブロック(2)(初期値127.14pf)の場所に加重したときであり、そのときの出力値は155.39pfであった。また、最小出力値はブロック(4)(初期値127.30pf)の場所に加重したときであり、そのときの値は150.74pfであった。なお、ブロック(1)(初期値127.00pf)の出力値は153.41pf、ブロック(3)(初期値127.29)の出力値は154.09pfであった。これらの結果から、変化値の幅は155.39pf−150.70pf=4.65pfであった。また、ブロック(1)から(4)に加重をかけたときの平均出力値は153.39pfであることから、加重をかける場所(ブロック)による変動率は、3.03%(4.65pf/153.39pf=0.0303)であった。   As shown in FIG. 10 (c), the maximum output value was obtained when the location of the block (2) (initial value: 127.14 pf) was weighted, and the output value at that time was 155.39 pf. The minimum output value was obtained when the weight of the place of the block (4) (the initial value was 127.30 pf) was weighted, and the value at that time was 150.74 pf. The output value of block (1) (initial value 127.00pf) was 153.41pf, and the output value of block (3) (initial value 127.29pf) was 154.09pf. From these results, the range of the change value was 155.39 pf-150.70 pf = 4.65 pf. Further, since the average output value when weighting the blocks (1) to (4) is 153.39 pf, the variation rate depending on the place (block) where the weight is applied is 3.03% (4.65 pf / 153.39 pf). = 0.0303).

図11(a)は静電容量式重量センサー10の断面を示した図である。この静電容量式重量センサー10は、図11(a)に示す通り枠スペーサー18と、パネル電極S及びパネル電極Eの端部とが離れており、その隙間30は5mmである。図11(b)は、この静電容量式重量センサーの平面図であり、各ブロック((1)〜(4))はセンサーにかかる加重の場所を示している。図11(c)の(1)〜(4)は、図11(b)に示すブロック((1)〜(4))に対応し、静電容量式重量センサー10の検出値をグラフ化したものである。横軸が時間軸、縦軸が静電容量値(pf)である。 FIG. 11A is a diagram showing a cross section of the capacitance type weight sensor 10. In this capacitance type weight sensor 10, the frame spacer 18 is separated from the end portions of the panel electrodes S and E as shown in FIG. 11A, and the gap 30 is 5 mm. FIG. 11B is a plan view of the capacitance-type weight sensor, and each block ((1) to (4)) indicates a location of the weight applied to the sensor. 11 (c) correspond to the blocks ((1) to (4)) shown in FIG. 11 (b), and the detection values of the capacitance type weight sensor 10 are graphed. Things. The horizontal axis is the time axis, and the vertical axis is the capacitance value (pf).

図11(c)に示す通り、最大出力値はブロック(2)(初期値122.05pf)の場所に加重したときであり、そのときの出力値は172.53pfであった。また、最小出力値はブロック(1)(初期値121.83pf)の場所に加重したときであり、そのときの値は168.74pfであった。なお、ブロック(3)(初期値122.06pf)の出力値は170.94pf、ブロック(4)(初期値122.25)の出力値は169.28pfであった。これらの結果から、変化値の幅は172.53pf−168.74pf=3.79pfであった。また、ブロック(1)から(4)に加重をかけたときの平均出力値は170.37pfであることから、加重をかける場所(ブロック)の違いによる変動率は、2.22%(3.79pf/170.37pf=0.0222)であった。 As shown in FIG. 11 (c), the maximum output value was obtained when the location of the block (2) (initial value: 122.05pf) was weighted, and the output value at that time was 172.53pf. The minimum output value was obtained when the weight of the block (1) (initial value: 121.83 pf) was weighted, and the value at that time was 168.74 pf. The output value of block (3) (initial value 122.06pf) was 170.94pf, and the output value of block (4) (initial value 122.25) was 169.28pf. From these results, the range of the change value was 172.53pf-168.74pf = 3.79pf. Further, since the average output value when weighting is applied to blocks (1) to (4) is 170.37 pf, the variation rate due to the difference in the location (block) where weight is applied is 2.22% (3.79 pf / 170.37pf = 0.0222).

図12(a)は静電容量式重量センサー10の断面を示した図である。この静電容量式重量センサーは、図12に示す通り枠スペーサー18とパネル電極S及びパネル電極Eとから構成され、枠スペーサー18と各パネル電極の端部との隙間30は10mmである。図12(b)は、この静電容量式重量センサーの平面図であり、各ブロック((1)〜(4))はセンサーにかかる加重の場所を示している。図10(c)の(1)〜(4)は、図7(b)に示すブロック((1)〜(4))に対応し、静電容量式重量センサー10の検出値をグラフ化したものである。横軸が時間軸、縦軸が静電容量値(pf)である。 FIG. 12A is a diagram showing a cross section of the capacitance type weight sensor 10. This capacitance type weight sensor is composed of a frame spacer 18, a panel electrode S and a panel electrode E as shown in FIG. 12, and a gap 30 between the frame spacer 18 and an end of each panel electrode is 10 mm. FIG. 12B is a plan view of this capacitance type weight sensor, and each block ((1) to (4)) shows a location of the weight applied to the sensor. 10 (c) correspond to the blocks ((1) to (4)) shown in FIG. 7 (b), and the detection values of the capacitance type weight sensor 10 are graphed. Things. The horizontal axis is the time axis, and the vertical axis is the capacitance value (pf).

図12(c)に見られる通り、最大出力値はブロック(3)(初期値116.89pf)の場所に加重したときであり、そのときの出力値は184.90pfであった。また、最小出力値はブロック(4)(初期値116.96pf)の場所に加重したときであり、そのときの値は182.70pfであった。なお、ブロック(1)(初期値116.59pf)の出力値は183.20pf、ブロック(2)(初期値116.79)の出力値は183.00pfであった。これらの結果から、変化値の差は184.90pf−182.70pf=2.2pfであった。また、ブロック(1)から(4)の加重をかけたときの平均出力値は183.45pfであることから、加重をかける場所(ブロック)の違いによる変動率は、1.19%(2.2pf/183.45pf=0.01199)であった。以上のことから、隙間30を大きくすることにより、加重をかける場所(ブロック)の違いによる検出値の変動率(相違)を少なくすることができることが判明した。 As shown in FIG. 12C, the maximum output value was obtained when the location of the block (3) (initial value: 116.89 pf) was weighted, and the output value at that time was 184.90 pf. In addition, the minimum output value was obtained when weighting the place of block (4) (initial value: 116.96 pf), and the value at that time was 182.70 pf. The output value of block (1) (initial value 116.59pf) was 183.20pf, and the output value of block (2) (initial value 116.79) was 183.00pf. From these results, the difference between the change values was 184.90 pf−182.70 pf = 2.2 pf. Further, since the average output value when the weights of the blocks (1) to (4) are applied is 183.45 pf, the variation rate due to the difference in the place (block) to which the weight is applied is 1.19% (2.2 pf / 183.45pf = 0.01199). From the above, it has been found that by increasing the gap 30, the fluctuation rate (difference) of the detected value due to the difference in the place (block) to which the weight is applied can be reduced.

図13は、誘電体シート16がパネル電極Eにのみ被覆された静電容量式重量センサーの未加重状態における測定データを示したグラフである。かかるグラフは静電容量式重量センサーの安定度を示しているが、未加重状態での出力値の最大幅は、最大出力値が115.40pfであり、最小出力値が115.00pfであることから、その変動は115.40pf-115.00pf=0.40pfとなる。 FIG. 13 is a graph showing measurement data of the capacitive weight sensor in which the dielectric sheet 16 is coated only on the panel electrode E in an unloaded state. Although such a graph shows the stability of the capacitive weight sensor, the maximum width of the output value in the unweighted state, since the maximum output value is 115.40pf and the minimum output value is 115.00pf, The fluctuation is 115.40pf-115.00pf = 0.40pf.

図14は、誘電体シート16がパネル電極S及びEの両方に被覆された静電容量式重量センサーの未加重状態における測定データの変動を示したグラフである。かかるグラフは静電容量式重量センサーの安定度を示している。未加重状態での出力値の最大幅は、最大出力値が120.45pfであり、最小出力値が120.14pfであることから、その変動は120.45pf−120.14pf=0.331となる。これらの結果から、誘電体シート16をパネル電極S及びEの両方に被覆した方が安定であることが判明した。 FIG. 14 is a graph showing a change in measured data of the capacitive weight sensor in which the dielectric sheet 16 is coated on both the panel electrodes S and E in an unloaded state. Such a graph shows the stability of the capacitive weight sensor. As for the maximum width of the output value in the unweighted state, the maximum output value is 120.45 pf and the minimum output value is 120.14 pf, so that the variation is 120.45 pf−120.14 pf = 0.331. From these results, it was found that covering the panel electrodes S and E with the dielectric sheet 16 is more stable.

上述したように静電容量式重量センサーにかかる加重の場所による変動率は、隙間30により調整することができる。即ち、隙間30の幅を0mm、5mm、10mmと変えることで、加重のかかる場所に依存しない静電容量式重量センサーを作成することができる。また、未加重状態での出力値の変動を少なくするには、パネル電極S及びEの両方とも誘電体シートで被覆することが好ましい。 As described above, the variation rate of the weight applied to the capacitance type weight sensor depending on the place can be adjusted by the gap 30. That is, by changing the width of the gap 30 to 0 mm, 5 mm, and 10 mm, it is possible to create a capacitance-type weight sensor that does not depend on the location where the load is applied. In order to reduce the fluctuation of the output value in the unweighted state, it is preferable that both the panel electrodes S and E are covered with a dielectric sheet.

この検証実験には、外皮カバー12の材料として、折り曲げや伸縮が可能であり(柔軟性があり)、耐熱性、気密性、溶着性が良好なポリエステルターボリンシート等(0.35〜0.7mm)を用いた。 In this verification experiment, a polyester turboline sheet (0.35 to 0.7 mm), which can be bent and stretched (has flexibility) and has good heat resistance, airtightness, and weldability, is used as the material of the outer cover 12. Was.

また、絶縁体14の材料としては、耐衝撃性、耐熱性、耐候性、折り曲げ復元性などに優れ、溶着の良好なポリカーボネートシート等(0.3〜3mm)を用いた。なお、センサー構成によってはポリカーボネートシート板を用いても良い。誘電体シート16の材料としては、屈折に対する復元力の大きいウレタンシート(0.05〜0.2mm)を用いた。 As a material of the insulator 14, a polycarbonate sheet (0.3 to 3 mm) which is excellent in impact resistance, heat resistance, weather resistance, bending resilience, and the like, and has good welding was used. Note that a polycarbonate sheet plate may be used depending on the sensor configuration. As a material for the dielectric sheet 16, a urethane sheet (0.05 to 0.2 mm) having a large restoring force against refraction was used.

枠スペーサー18の材料としては、枠スペーサー18の厚さ、幅や硬度を組替えることによって、センサーにかかる加重の大きさに応じたものにすることが好ましい。例えば、収縮が大きく圧縮残留歪が小さい発泡ウレタンフォーム、エラストマー、シリコンゴム等(厚さ「0.8〜2.0mm」、硬度「密度200〜480kg/m3」)を、かける加重等に応じて適宜選択し用いることが好ましい。 It is preferable that the material of the frame spacer 18 is changed according to the magnitude of the load applied to the sensor by changing the thickness, width and hardness of the frame spacer 18. For example, urethane foam, elastomer, silicone rubber, etc. (thickness: 0.8 to 2.0 mm, hardness: 200 to 480 kg / m 3 ) with high shrinkage and low compression set are appropriately selected according to the applied load and the like. It is preferable to use them.

本発明の一実施の形態である静電容量式重量センサー10によれば、隙間30の離隔を変えることで、様々な仕様に対応可能な静電容量式重量センサーとすることができる。また、枠スペーサー18の幅や厚みと圧縮残留歪%(硬度)等の仕様を変えることにより静電容量の変化とキャパシティを変えることができ、枠スペーサー18の硬度を変えることにより、小さな加重から大きな加重の検出に対応可能なセンサーとすることができる。 According to the capacitance-type weight sensor 10 according to the embodiment of the present invention, by changing the separation of the gap 30, a capacitance-type weight sensor that can support various specifications can be obtained. Also, by changing the specifications such as the width and thickness of the frame spacer 18 and the compression residual strain% (hardness), the change in capacitance and the capacity can be changed, and by changing the hardness of the frame spacer 18, a small load can be obtained. Therefore, it is possible to obtain a sensor capable of detecting a large weight.

図15は、センサーマットにかかる重量分布が検出可能な静電容量式重量分布センサー100の平面図である。この静電容量式重量分布センサー100は、導電性の複数の帯状の検出電極220を絶縁体140上に形成したパネル電極Sと、パネル電極Sの検出電極220と交差するように(マトリクス状に)、絶縁体140上に導電性の複数の帯状の検出電極220を形成したパネル電極Eとを備えて構成される。各帯状電極はリード線260−S、260−Eにより導出される。
帯状の検出電極220の表面には誘電体160が、検出電極220と一体形成されている。帯状の電極Sと帯状の電極Eの各交差位置が静電容量式重量センサーとなり、そこの加重を検出することで、センサーマット全体にかかる加重分布を検出することができる。
FIG. 15 is a plan view of the capacitance-type weight distribution sensor 100 capable of detecting the weight distribution applied to the sensor mat. The capacitance-type weight distribution sensor 100 includes a panel electrode S formed by forming a plurality of conductive strip-shaped detection electrodes 220 on an insulator 140, and crosses the detection electrodes 220 of the panel electrode S (in a matrix). ), And a panel electrode E having a plurality of conductive strip-shaped detection electrodes 220 formed on an insulator 140. Each strip electrode is led out by a lead wire 260-S, 260-E.
The dielectric 160 is formed integrally with the detection electrode 220 on the surface of the belt-like detection electrode 220. Each intersection position between the band-shaped electrode S and the band-shaped electrode E serves as a capacitance type weight sensor, and by detecting the weight there, it is possible to detect the weight distribution applied to the entire sensor mat.

図16は、静電容量式重量分布センサー100の断面図である。図16においてパネル電極S(下側)は、誘電体シート160と一体形成された導電性の複数の帯状の検出電極220が絶縁体140上に形成されている。パネル電極E(上側)は誘電体シート160と一体形成された導電性の複数の帯状の検出電極240が絶縁体140上に形成されている。パネル電極Sとパネル電極Eとの間には枠スペーサー180が設けられ、外縁全周は外装カバー120で密閉されている。枠スペーサー180とパネル電極S、パネル電極Eの端部との間には隙間300がある。検出電極220、検出電極240と、各検出電極の端部からリード線260−S、リード線260−Eを導出することで、パネル電極の交差部にかかる重量を各交差位置毎に選択的に測定することで、センサーマットにかかる重量分布を測定することが出来る。  FIG. 16 is a sectional view of the capacitance-type weight distribution sensor 100. In FIG. 16, a panel electrode S (lower side) has a plurality of conductive strip-shaped detection electrodes 220 formed integrally with a dielectric sheet 160 formed on an insulator 140. On the panel electrode E (upper side), a plurality of conductive strip-shaped detection electrodes 240 integrally formed with the dielectric sheet 160 are formed on the insulator 140. A frame spacer 180 is provided between the panel electrode S and the panel electrode E, and the entire outer periphery is closed by an outer cover 120. There is a gap 300 between the frame spacer 180 and the ends of the panel electrodes S and E. By deriving the lead wire 260-S and the lead wire 260-E from the detection electrode 220, the detection electrode 240, and the end of each detection electrode, the weight applied to the intersection of the panel electrodes can be selectively set for each intersection position. By measuring, the weight distribution on the sensor mat can be measured.

10 静電容量式重量センサー
12 外装カバー(絶縁体)
14 絶縁体
16 誘電体シート
18 枠スペーサー
20 空気層
22、24 導電体
26 リード線
28 接合部
30 パネル電極、スペーサー間の隙間層
32 防水テープ
38 張力調整ボルト
44 固定部
100 静電容量式重量分布センサー
140 絶縁体
160 誘電体シート
180 枠スペーサー
220 240 検出電極
260 リード線
300 張力調整器具

10 Capacitive weight sensor 12 Exterior cover (insulator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Insulator 16 Dielectric sheet 18 Frame spacer 20 Air layer 22, 24 Conductor 26 Lead wire 28 Joining part 30 Gap layer 32 between panel electrode and spacer 32 Waterproof tape 38 Tension adjusting bolt 44 Fixed part 100 Capacitive type weight distribution Sensor 140 Insulator 160 Dielectric sheet 180 Frame spacer 220 240 Detection electrode 260 Lead wire 300 Tension adjusting device

Claims (6)

弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆ったパネル電極Sと、弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆ったパネル電極Eと、前記パネル電極Sとパネル電極Eとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーとを備えた静電容量式重量センサーにおいて、
少なくとも前記枠スペーサーに固着された前記パネル電極S又は前記パネル電極Eのいずれかが、太鼓張り状態にして張られていることを特徴とする静電容量式重量センサー。
A panel electrode S in which a resin plate made of an elastic material is covered with a conductor and the conductor is covered with a dielectric sheet, and a conductor is covered in a resin plate made of an elastic material and the conductor is covered with a dielectric sheet A capacitive electrode comprising: a panel electrode E; and an elastic frame spacer disposed around the entire gap between the outer edges of the panel electrode S and the panel electrode E.
A capacitance type weight sensor, wherein at least one of the panel electrode S and the panel electrode E fixed to the frame spacer is stretched in a taiko state.
前記導電体の端部と前記枠スペーサーとの間には所定の隙間が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の静電容量式重量センサー。   The capacitance type weight sensor according to claim 1, wherein a predetermined gap is provided between an end of the conductor and the frame spacer. 弾性材料からなる樹脂板に所定の間隔で複数形成された帯状の導電体と、、前記導電体の表面を覆う誘電体シールとを備えたパネル電極Sと、
弾性材料からなる樹脂板に前記パネル電極Sの導電体と交差するように所定の間隔で複数形成された帯状の導電体と、前記導電体の表面を覆う誘電体シールとを備えたパネル電極Eと、
前記パネル電極Sとパネル電極Eとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーとを備え、
少なくとも前記枠スペーサーに固着された前記パネル電極S又は前記パネル電極Eのいずれかが、太鼓張り状態にして張られていることを特徴とする静電容量式重量分布センサー。
A plurality of strip-shaped conductors formed at predetermined intervals on a resin plate made of an elastic material, and a panel electrode S including a dielectric seal covering a surface of the conductor;
A panel electrode E including a plurality of strip-shaped conductors formed at predetermined intervals on a resin plate made of an elastic material so as to intersect with the conductors of the panel electrode S, and a dielectric seal covering the surface of the conductor. When,
An elastic frame spacer disposed on the entire periphery of the gap between the outer edges of the panel electrode S and the panel electrode E;
A capacitive weight distribution sensor, wherein at least one of the panel electrode S and the panel electrode E fixed to the frame spacer is stretched in a taut state.
前記導電体の端部と前記枠スペーサーには所定の隙間が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の静電容量式重量分布センサー。 The capacitance type weight distribution sensor according to claim 3, wherein a predetermined gap is provided between an end of the conductor and the frame spacer. 弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆いパネル電極Sを形成し、
弾性材料からなる樹脂板に導電体を被覆し、前記導電体を誘電体シートで覆いパネル電極Eを形成し、
前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eを所定の張力により牽引した状態で前記パネル電極Sとパネル電極Eとの外縁の間隙全周に弾性体の枠スペーサーを配置、固着し、
前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eが、前記枠スペーサーに固着された後、前記牽引している張力を解放し、前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eを太鼓張り状態にすることを特徴とする静電容量式重量センサーの製造方法。
A conductor is coated on a resin plate made of an elastic material, and the conductor is covered with a dielectric sheet to form a panel electrode S,
A conductor is coated on a resin plate made of an elastic material, and the conductor is covered with a dielectric sheet to form a panel electrode E;
In a state where the panel electrode S and / or the panel electrode E is pulled by a predetermined tension, an elastic frame spacer is arranged and fixed all around the gap between the outer edges of the panel electrode S and the panel electrode E,
After the panel electrode S and / or the panel electrode E are fixed to the frame spacer, the pulling tension is released, and the panel electrode S and / or the panel electrode E is set to a taut state. A method for manufacturing a capacitance-type weight sensor, comprising:
弾性材料からなる樹脂板に帯状の導電体を、所定の間隔で複数形成し、前記導電体の表面を誘電体シールで覆いパネル電極Sを形成し、
弾性材料からなる樹脂板に前記パネル電極Sの導電体と交差するように帯状の導電体を、所定の間隔で複数形成し、前記導電体の表面を誘電体シールで覆いパネル電極Eを形成し、
前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eを所定の張力により牽引した状態で前記パネル電極Sとパネル電極Eとの外縁の間隙全周に配置された弾性体の枠スペーサーを配置、固着し、
前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eが、前記枠スペーサーに固着された後、前記牽引している張力を解放し、前記パネル電極S及び/又は前記パネル電極Eを太鼓張り状態にすることを特徴とする静電容量式重量分布センサーの製造方法
A plurality of strip-shaped conductors are formed at predetermined intervals on a resin plate made of an elastic material, and the surface of the conductor is covered with a dielectric seal to form a panel electrode S;
A plurality of strip-shaped conductors are formed at predetermined intervals on a resin plate made of an elastic material so as to intersect with the conductors of the panel electrode S, and the surface of the conductor is covered with a dielectric seal to form a panel electrode E. ,
In a state where the panel electrode S and / or the panel electrode E is pulled by a predetermined tension, an elastic frame spacer disposed around the entire gap between the outer edges of the panel electrode S and the panel electrode E is arranged and fixed,
After the panel electrode S and / or the panel electrode E are fixed to the frame spacer, the pulling tension is released, and the panel electrode S and / or the panel electrode E is set to a taut state. For manufacturing capacitive weight distribution sensor characterized by the following:
JP2018155585A 2018-08-22 2018-08-22 capacitive weight sensor Active JP7125741B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018155585A JP7125741B2 (en) 2018-08-22 2018-08-22 capacitive weight sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018155585A JP7125741B2 (en) 2018-08-22 2018-08-22 capacitive weight sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020030099A true JP2020030099A (en) 2020-02-27
JP7125741B2 JP7125741B2 (en) 2022-08-25

Family

ID=69622297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018155585A Active JP7125741B2 (en) 2018-08-22 2018-08-22 capacitive weight sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7125741B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023136051A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Load sensor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013210194A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Seiko Epson Corp Sensor, sensor device, switch device, portable equipment, and electronic equipment
JP2017120244A (en) * 2015-12-31 2017-07-06 株式会社細田 Weight sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013210194A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Seiko Epson Corp Sensor, sensor device, switch device, portable equipment, and electronic equipment
JP2017120244A (en) * 2015-12-31 2017-07-06 株式会社細田 Weight sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023136051A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 Load sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP7125741B2 (en) 2022-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102396458B1 (en) Flexible display device
CN204576454U (en) There is the temperature compensation transparent force of flexible layer
KR102425824B1 (en) Haptic driving method and apparatus in flexible display
US8982081B2 (en) Displacement sensing touch panel and touch screen using the same
CN105094449B (en) A kind of pressure-sensing input module
US8067710B2 (en) Tensioned touch panel and method of making same
US8621942B2 (en) Force sensor with compressible electrode
TWI675191B (en) Display integrated input device
US10831301B2 (en) Pressure detecting and information input device to amplify an output
KR102398552B1 (en) Flexible display device having bending sensing device
KR20100136990A (en) Tactile device with force sensitive touch input surface
JP2015060251A (en) Electronic device and control method of electronic device
US20130093437A1 (en) Capacitor sensor capable of controlling sensitivity
WO2017057598A1 (en) Capacitive sensor
JP2020030099A (en) Manufacturing method of capacitance weight sensor and capacitance weight sensor using the method
JP2021197167A (en) Electronic apparatus
KR102335807B1 (en) Display device
KR20150007855A (en) Pressure sensor
JP6999974B2 (en) Capacitive pressure sensor
CN1732544A (en) Foil-type switching element
JP6353162B2 (en) Deformable apparatus and method
JP2006184098A (en) Pressure-sensitive sensor
JP2018146428A (en) Pressure sensor
JP2012117892A (en) Deformation sensor, calibration method, and program for calibration
JP2017215846A (en) Image display device and control method of the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220119

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220119

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220304

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220512

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220728

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220805

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7125741

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150