JP6096036B2

JP6096036B2 - Pressure sensor

Info

Publication number: JP6096036B2
Application number: JP2013076075A
Authority: JP
Inventors: 裕次渡津; 喜子末冨; 史明柴山
Original assignee: Nissha Printing Co Ltd
Current assignee: Nissha Printing Co Ltd
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2017-03-15
Anticipated expiration: 2033-04-01
Also published as: JP2014202491A

Description

本発明は、与えられた荷重に応じた圧電信号を発生する圧電シートを用いた、圧力センサに関する。 The present invention relates to a pressure sensor using a piezoelectric sheet that generates a piezoelectric signal corresponding to a given load.

タッチパネルへの押圧量を検出するため、圧電シートを用いた圧力センサが従来知られている。例えば、特許文献１には、透明感圧層と、一対の透明導電膜層とからなる透明圧電センサが開示されている。 A pressure sensor using a piezoelectric sheet is conventionally known in order to detect the amount of pressure on the touch panel. For example, Patent Document 1 discloses a transparent piezoelectric sensor including a transparent pressure-sensitive layer and a pair of transparent conductive film layers.

特開２００６−１６３５１９号公報JP 2006-163519 A

特許文献１に開示されたような圧電シートを用いた圧力センサにおいては、圧力センサは、一般的に、両面テープによって支持部材に固定されている。両面テープは、圧電シートの外周縁に枠状に配置されている。
この場合、両面テープは剛性が低いので、圧電シートに荷重が作用したときに両面テープがたわむことがある。その場合、圧電シート自体のたわみ量が少なくなってしまう。つまり、上記の場合には、圧力センサの感度が低くなっている。 In a pressure sensor using a piezoelectric sheet as disclosed in Patent Document 1, the pressure sensor is generally fixed to a support member with a double-sided tape. The double-sided tape is arranged in a frame shape on the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet.
In this case, since the double-sided tape has low rigidity, the double-sided tape may bend when a load acts on the piezoelectric sheet. In that case, the amount of deflection of the piezoelectric sheet itself is reduced. That is, in the above case, the sensitivity of the pressure sensor is low.

本発明の課題は、圧力センサにおいて、感度を十分に高く維持することにある。 An object of the present invention is to maintain a sufficiently high sensitivity in a pressure sensor.

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。 Hereinafter, a plurality of modes will be described as means for solving the problems. These aspects can be arbitrarily combined as necessary.

本発明の一見地に係る圧力センサは、支持部材に支持される圧力センサであって、圧電センサと、支持体とを備えている。圧電センサは、圧電シートを有する。支持体は、圧電センサを支持部材に対して支持させる部材である。支持体は、圧電シートの外周縁部分に圧電シートがたわみ容易となるように部分的に配置されている。
このセンサでは、圧電シートに荷重が作用すると、圧電シートがたわんで電荷を発生する。この場合、支持体が圧電シートの外周縁部分に圧電シートがたわみ容易となるように配置されているので、圧電シートが十分にたわむことができ、つまり圧電シートに加わる応力が高くなる。その結果、圧力センサの感度が高く維持される。 A pressure sensor according to an aspect of the present invention is a pressure sensor supported by a support member, and includes a piezoelectric sensor and a support. The piezoelectric sensor has a piezoelectric sheet. The support is a member that supports the piezoelectric sensor with respect to the support member. The support is partially disposed on the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet so that the piezoelectric sheet can be easily bent.
In this sensor, when a load acts on the piezoelectric sheet, the piezoelectric sheet bends and generates electric charges. In this case, since the support body is arranged at the outer peripheral edge portion of the piezoelectric sheet so that the piezoelectric sheet is easily bent, the piezoelectric sheet can be sufficiently bent, that is, the stress applied to the piezoelectric sheet is increased. As a result, the sensitivity of the pressure sensor is maintained high.

支持体は、１ＧＰａ以上の弾性率を有していてもよい。
このセンサでは、圧電シートが十分にたわむことができ、つまり圧電シートに加わる応力が高くなる。その結果、圧力センサの感度が高く維持される。 The support may have an elastic modulus of 1 GPa or more.
In this sensor, the piezoelectric sheet can be sufficiently bent, that is, the stress applied to the piezoelectric sheet is increased. As a result, the sensitivity of the pressure sensor is maintained high.

支持体は、圧電シートの角部に対応して配置されていてもよい。
このセンサでは、支持体の材料を減らしつつ、前記の効果が得られる。 The support may be arranged corresponding to the corners of the piezoelectric sheet.
In this sensor, the above-described effects can be obtained while reducing the material of the support.

支持体は、圧電シートの対向する２辺に沿って配置されていてもよい。
このセンサでは、支持体の材料を減らしつつ、前記の効果が得られる。 The support may be disposed along two opposing sides of the piezoelectric sheet.
In this sensor, the above-described effects can be obtained while reducing the material of the support.

圧力センサは、第２支持体をさらに備えていてもよい。その場合、第２支持体は、圧電シートの外周縁において支持体が配置されていない部分に配置された、支持体より剛性が低い部材である。
このセンサでは、第２支持体によって、圧電シートと支持部材との間の隙間に外部から異物が侵入しにくい。 The pressure sensor may further include a second support. In that case, a 2nd support body is a member lower in rigidity than a support body arrange | positioned in the part in which the support body is not arrange | positioned in the outer periphery of a piezoelectric sheet.
In this sensor, the second support body makes it difficult for foreign matter to enter the gap between the piezoelectric sheet and the support member from the outside.

本発明の他の見地に係る圧力センサは、支持部材に支持される圧力センサであって、圧電センサと、支持体とを備えている。圧電センサは、圧電シートを有する。
支持体は、圧電センサを支持部材に対して支持させる部材である。支持体は、圧電シートの外周縁に設けられた複数の支持突起構造を有する。
このセンサでは、圧電シートに荷重が作用すると、圧電シートがたわんで電荷を発生する。この場合、支持体が圧電シートの外周縁に設けられた複数の支持突起構造を有しているので、圧電シートに対して複数の支持突起構造が作用する箇所において圧電シートのたわみ量が大きくなり、つまり圧電シートに加わる応力が高くなる。その結果、圧力センサの感度が高く維持される。 A pressure sensor according to another aspect of the present invention is a pressure sensor supported by a support member, and includes a piezoelectric sensor and a support. The piezoelectric sensor has a piezoelectric sheet.
The support is a member that supports the piezoelectric sensor with respect to the support member. The support has a plurality of support protrusion structures provided on the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet.
In this sensor, when a load acts on the piezoelectric sheet, the piezoelectric sheet bends and generates electric charges. In this case, since the support body has a plurality of support protrusion structures provided on the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet, the deflection amount of the piezoelectric sheet becomes large at a position where the plurality of support protrusion structures act on the piezoelectric sheet. That is, the stress applied to the piezoelectric sheet is increased. As a result, the sensitivity of the pressure sensor is maintained high.

複数の支持突起構造は、互いに分離して設けられた複数の支持突起部材であってもよい。 The plurality of support protrusion structures may be a plurality of support protrusion members provided separately from each other.

支持体は支持体本体を有しており、複数の支持突起構造は支持体本体に形成された複数の突起であっていてもよい。 The support body has a support body, and the plurality of support protrusion structures may be a plurality of protrusions formed on the support body.

圧電センサは、支持体に対応して圧電シートの主面に部分的に設けられた電極をさらに有していてもよい。
このセンサでは、電極の配置が支持体に対応しているので、ノイズに強くなったり、コストダウンを実現できたりする。
なお、「支持体に対応して」とは、電極が支持体に対して少なくとも一部が平面視で重なっておりしかも支持体が配置されていない圧電シートの箇所を全て占めていることはない状態を意味しており、両者の形状及び位置が完全に一致している場合に限定されない。
圧電センサは、圧電シートに装着され、圧電シートへの接触を検出する接触検出部をさらに備えていてもよい。接触検出部は、抵抗膜式や静電容量方式など、従来の各種タッチセンサを採用可能である。 The piezoelectric sensor may further include an electrode partially provided on the main surface of the piezoelectric sheet corresponding to the support.
In this sensor, the arrangement of the electrodes corresponds to the support, so that it is resistant to noise and cost reduction can be realized.
Note that “corresponding to the support” does not occupy all the portions of the piezoelectric sheet in which the electrode overlaps at least part of the support in a plan view and the support is not disposed. This means a state, and is not limited to the case where the shape and position of both are completely the same.
The piezoelectric sensor may further include a contact detection unit that is attached to the piezoelectric sheet and detects contact with the piezoelectric sheet. Various conventional touch sensors such as a resistive film type and a capacitance type can be used for the contact detection unit.

本発明に係る圧力センサでは、感度を十分に高く維持できる。 In the pressure sensor according to the present invention, the sensitivity can be maintained sufficiently high.

第１実施形態に係る圧力検出装置の概略図。1 is a schematic diagram of a pressure detection device according to a first embodiment. 第１実施形態の圧力検出装置の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of the pressure detection apparatus of 1st Embodiment. 第２実施形態の圧電センサの概略断面図。The schematic sectional drawing of the piezoelectric sensor of 2nd Embodiment. 第２実施形態の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of 2nd Embodiment. 第３実施形態の圧電センサの概略断面図。The schematic sectional drawing of the piezoelectric sensor of 3rd Embodiment. 第３実施形態の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of 3rd Embodiment. 第４実施形態の圧電センサの概略断面図。The schematic sectional drawing of the piezoelectric sensor of 4th Embodiment. 第４実施形態の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of 4th Embodiment. 第５実施形態の圧電センサの概略断面図。The schematic sectional drawing of the piezoelectric sensor of 5th Embodiment. 第５実施形態の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of 5th Embodiment. 第６実施形態の圧電センサの概略断面図。The schematic sectional drawing of the piezoelectric sensor of 6th Embodiment. 第６実施形態の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of 6th Embodiment. 第７実施形態の圧電センサの概略断面図。The schematic sectional drawing of the piezoelectric sensor of 7th Embodiment. 第７実施形態の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of 7th Embodiment. 第８実施形態の圧電センサの概略断面図。The schematic sectional drawing of the piezoelectric sensor of 8th Embodiment. 第８実施形態の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of 8th Embodiment. 図１５の部分拡大図。The elements on larger scale of FIG. 第９実施形態の圧電センサの概略断面図。The schematic sectional drawing of the piezoelectric sensor of 9th Embodiment. 第９実施形態の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of 9th Embodiment. 第１０実施形態の圧電センサの概略断面図。The schematic sectional drawing of the piezoelectric sensor of 10th Embodiment. 第１０実施形態の圧電センサの下面図。The bottom view of the piezoelectric sensor of 10th Embodiment.

１．第１実施形態
（１）圧力検出装置の全体構造
図１を用いて、本発明の第１実施形態に係る圧力検出装置１の全体構造を説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る圧力検出装置の概略図である。 1. 1. First Embodiment (1) Overall Structure of Pressure Detection Device The overall structure of a pressure detection device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described using FIG. FIG. 1 is a schematic view of a pressure detection device according to the first embodiment of the present invention.

圧力検出装置１は、押圧荷重を測定する機能を有している。
圧力検出装置１は、圧電部３と、圧電信号検出部５と、制御部７とを有している。圧電部３は、与えられた荷重に応じた圧電信号を発生する部材である。圧電信号検出部５は、圧電部３にて発生した圧電信号を検出する装置である。制御部７は、圧電信号検出部５との間で信号を送受信することで、圧力検出装置１の各種動作を制御する装置である。以下、圧力検出装置１の構成を詳細に説明する。 The pressure detection device 1 has a function of measuring a pressing load.
The pressure detection device 1 includes a piezoelectric unit 3, a piezoelectric signal detection unit 5, and a control unit 7. The piezoelectric unit 3 is a member that generates a piezoelectric signal corresponding to a given load. The piezoelectric signal detection unit 5 is a device that detects a piezoelectric signal generated by the piezoelectric unit 3. The control unit 7 is a device that controls various operations of the pressure detection device 1 by transmitting and receiving signals to and from the piezoelectric signal detection unit 5. Hereinafter, the configuration of the pressure detection device 1 will be described in detail.

（２）圧電部
圧電部３は、ガラス９と、圧電センサ１１とを有している。ガラス９は、第１主面９ａと第２主面９ｂとを有する。第２主面９ｂ上には、圧電センサ１１が形成されている。圧電センサ１１は、図１に示すように、ガラス９の第２主面９ｂの全面に形成されている。なお、圧電センサ１１はガラス９の主面の全面に形成されていなくてもよく、つまりガラス９の主面の一部には、圧電センサ１１が形成されていない部分があってもよい。 (2) Piezoelectric part The piezoelectric part 3 has a glass 9 and a piezoelectric sensor 11. The glass 9 has a first main surface 9a and a second main surface 9b. A piezoelectric sensor 11 is formed on the second main surface 9b. As shown in FIG. 1, the piezoelectric sensor 11 is formed on the entire second main surface 9 b of the glass 9. The piezoelectric sensor 11 may not be formed on the entire main surface of the glass 9, that is, a part of the main surface of the glass 9 may not include the piezoelectric sensor 11.

圧電センサ１１は、主に、圧電シート１３と、圧電検出電極１５と、基準電極１７とを有している。圧電検出電極１５は、圧電シート１３のガラス９側の面に形成されている。基準電極１７は、圧電シート１３のガラス９と反対側の面に形成されている。圧電センサ１１では、圧電検出電極１５と基準電極１７との間には、圧電シート１３に与えられた荷重に応じた圧電信号が発生する。なお、圧電検出電極と基準電極とは位置が入れ替わっていてもよい。
なお、圧力検出装置１は、圧電部３を支持するための筐体１６を有している。具体的には、圧電センサ１１が筐体１６の上面に支持又は固定されている。筐体１６は、剛性が高い部材であることが好ましい。筐体１６には表示装置が装着されていてもよい。 The piezoelectric sensor 11 mainly includes a piezoelectric sheet 13, a piezoelectric detection electrode 15, and a reference electrode 17. The piezoelectric detection electrode 15 is formed on the surface of the piezoelectric sheet 13 on the glass 9 side. The reference electrode 17 is formed on the surface of the piezoelectric sheet 13 opposite to the glass 9. In the piezoelectric sensor 11, a piezoelectric signal corresponding to the load applied to the piezoelectric sheet 13 is generated between the piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17. Note that the positions of the piezoelectric detection electrode and the reference electrode may be interchanged.
The pressure detection device 1 has a housing 16 for supporting the piezoelectric unit 3. Specifically, the piezoelectric sensor 11 is supported or fixed on the upper surface of the housing 16. The housing 16 is preferably a member having high rigidity. A display device may be attached to the housing 16.

圧電部３は、圧電センサ１１を筐体１６に支持させるための支持体１８を有している。支持体１８は、圧電シート１３の外周縁部分に部分的に配置されている。具体的には、図２に示すように、支持体１８は、圧電シート１３の角部に対応して配置された第１〜第４支持体１８ａ〜１８ｄから構成されている。なお、支持体１８の両主面は平面である。
支持体１８は、１ＧＰａ以上の弾性率を有する材料から構成されていることが好ましい。樹脂の場合は、おおよそ１〜１０ＧＰａの弾性率が得られる。具体的には、支持体１８には、ＡＢＳ（２．６５ＧＰａ）、ＰＣ（２．４５ＧＰａ）、ＰＳ（３〜３．５ＧＰａ）、ＰＰ（１．５〜２ＧＰａ）が用いられる。金属の場合は、おおよそ１０〜１０００ＧＰａの弾性率が得られる。具体的には、支持体１８には、Ｍｇ（４５ＧＰａ）、ＳＵＳ（１９９ＧＰａ）、Ｆｅ（１９２ＧＰａ）、Ａｌ（５９ＧＰａ）が用いられる。 The piezoelectric unit 3 has a support 18 for supporting the piezoelectric sensor 11 on the housing 16. The support 18 is partially disposed on the outer peripheral edge portion of the piezoelectric sheet 13. Specifically, as shown in FIG. 2, the support 18 is composed of first to fourth supports 18 a to 18 d that are arranged corresponding to the corners of the piezoelectric sheet 13. Note that both main surfaces of the support 18 are flat surfaces.
The support 18 is preferably made of a material having an elastic modulus of 1 GPa or more. In the case of resin, an elastic modulus of approximately 1 to 10 GPa is obtained. Specifically, ABS (2.65 GPa), PC (2.45 GPa), PS (3-3.5 GPa), and PP (1.5-2 GPa) are used for the support 18. In the case of a metal, an elastic modulus of approximately 10 to 1000 GPa is obtained. Specifically, Mg (45 GPa), SUS (199 GPa), Fe (192 GPa), and Al (59 GPa) are used for the support 18.

（３）圧電シート
圧電シート１３を構成する材料としては、セラミック圧電材料、フッ化物重合体又はその共重合体、キラリティーを有する高分子材料などが挙げられる。
セラミック圧電材料としては、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ酸カリウム、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムなどが挙げられる。フッ化物重合体又はその共重合体としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン共重合体などが挙げられる。キラリティーを有する高分子材料としては、Ｌ型ポリ乳酸や、Ｒ型ポリ乳酸などが挙げられる。 (3) Piezoelectric sheet Examples of the material constituting the piezoelectric sheet 13 include a ceramic piezoelectric material, a fluoride polymer or a copolymer thereof, and a polymer material having chirality.
Examples of the ceramic piezoelectric material include barium titanate, lead titanate, lead zirconate titanate, potassium niobate, lithium niobate, and lithium tantalate. Examples of the fluoride polymer or copolymer thereof include polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymer, and vinylidene fluoride-trifluoroethylene copolymer. Examples of the polymer material having chirality include L-type polylactic acid and R-type polylactic acid.

また、圧力検出装置１を、表示装置や、タッチパネルを備えた表示装置に適用する場合には、圧電部３を透明な材料により構成するか、又は、光が十分に透過できる程度に薄く構成することが好ましい。 When the pressure detection device 1 is applied to a display device or a display device having a touch panel, the piezoelectric unit 3 is made of a transparent material or thin enough to allow light to pass through. It is preferable.

（４）電極
圧電検出電極１５、基準電極１７は、導電性を有する材料により構成できる。導電性を有する材料としては、インジウム−スズ酸化物（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）、スズ−亜鉛酸化物（Ｔｉｎ−Ｚｉｎｃ−Ｏｘｉｄｅ、ＴＺＯ）などのような透明導電酸化物、ポリエチレンジオキシチオフェン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ、ＰＥＤＯＴ）などの導電性高分子、などを用いることができる。この場合、上記の電極は、蒸着やスクリーン印刷などを用いて形成できる。 (4) Electrode The piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17 can be made of a conductive material. Examples of the conductive material include transparent conductive oxides such as indium-tin oxide (ITO), tin-zinc oxide (TZO), and polyethylenedioxythiophene. A conductive polymer such as (Polyethylenedioxythiophene, PEDOT) can be used. In this case, the electrode can be formed by using vapor deposition or screen printing.

また、導電性を有する材料として、銅、銀などの導電性の金属を用いてもよい。この場合、上記の電極は、蒸着により形成してもよく、銅ペースト、銀ペーストなどの金属ペーストを用いて形成してもよい。 Alternatively, a conductive metal such as copper or silver may be used as the conductive material. In this case, the electrode may be formed by vapor deposition, or may be formed using a metal paste such as a copper paste or a silver paste.

さらに、導電性を有する材料として、バインダー中に、カーボンナノチューブ、金属粒子、金属ナノファイバーなどの導電材料が分散したものを用いてもよい。
さらに、筐体１６に接する基準電極１７は、例えば筐体１６側においてガラス又はタッチパネルを支持する金属板（例えば、ＳＵＳ製）によって構成してもよい。 Furthermore, as a material having conductivity, a material in which a conductive material such as carbon nanotube, metal particle, or metal nanofiber is dispersed in a binder may be used.
Furthermore, the reference electrode 17 in contact with the housing 16 may be formed of, for example, a metal plate (for example, made of SUS) that supports glass or a touch panel on the housing 16 side.

なお、圧力検出装置１を表示装置又はタッチパネルを備えた表示装置に適用する場合には、圧電部３と同様、圧電検出電極１５、基準電極１７も透明な材料により構成するか、又は、光が十分に透過できる程度に薄く構成することが好ましい。 In addition, when the pressure detection device 1 is applied to a display device or a display device including a touch panel, the piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17 are also made of a transparent material, or light is transmitted as in the piezoelectric unit 3. It is preferable to make it thin enough to allow sufficient transmission.

（５）圧電信号検出部
図１に示すように、圧電信号検出部５は、２つの入力を有している。１つの入力は、圧電検出電極１５に接続されている。もう１つの入力は、基準電極１７に接続されている。
以上の構成により、圧電信号検出部５は、圧電シート１３が押圧されたときに、圧電検出電極１５と基準電極１７との間（すなわち、圧電シート１３の両主面間）に発生する圧電信号を検出できる。 (5) Piezoelectric Signal Detection Unit As shown in FIG. 1, the piezoelectric signal detection unit 5 has two inputs. One input is connected to the piezoelectric detection electrode 15. Another input is connected to the reference electrode 17.
With the above configuration, the piezoelectric signal detection unit 5 causes the piezoelectric signal generated between the piezoelectric detection electrode 15 and the reference electrode 17 (that is, between both main surfaces of the piezoelectric sheet 13) when the piezoelectric sheet 13 is pressed. Can be detected.

（６）制御部
制御部７は、圧電信号検出部５に接続されている。
制御部７は、圧電信号検出部５において圧電信号を検出不可能にすることと、圧電信号検出部５において圧電信号を検出可能とすることを切り替えるための圧電信号検出指令信号を出力可能である。 (6) Control Unit The control unit 7 is connected to the piezoelectric signal detection unit 5.
The control unit 7 can output a piezoelectric signal detection command signal for switching between making the piezoelectric signal detection impossible in the piezoelectric signal detection unit 5 and enabling the piezoelectric signal detection in the piezoelectric signal detection unit 5. .

制御部７は、例えば、圧力検出装置１のドライブシステムに含めることができる。当該ドライブシステムは、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、記憶部、及び圧電センサをドライブするためのインターフェースなどを備えたマイコンであってもよい。又は、当該ドライブシステムは、カスタムＩＣなどにより１つのＩＣに集約されていてもよい。
また、制御部７の上記機能は、上記マイコンやカスタムＩＣなどの記憶部に記憶されたプログラムを、ＣＰＵやカスタムＩＣなどに実行させることにより実現してもよい。 For example, the control unit 7 can be included in the drive system of the pressure detection device 1. The drive system may be a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit), a storage unit, and an interface for driving a piezoelectric sensor. Alternatively, the drive system may be integrated into one IC by a custom IC or the like.
The functions of the control unit 7 may be realized by causing a CPU or a custom IC to execute a program stored in a storage unit such as the microcomputer or the custom IC.

２．第２実施形態
第１実施形態では、圧電センサは支持体のみによって筐体に支持されていたが、他の支持体をさらに用いてもよい。 2. 2nd Embodiment In 1st Embodiment, although the piezoelectric sensor was supported by the housing | casing only by the support body, you may further use another support body.

図３及び図４に示すように、圧電センサ１１は、第２支持体２１をさらに有している。第２支持体２１は、圧電シート１３の外周縁において支持体１８が配置されていない部分に配置された第２支持体２１ａ〜２１ｄから構成されている。具体的には、第２支持体２１は、圧電シート１３の各辺に対応して設けられている。第２支持体２１は、支持体１８より剛性が低い。
第２支持体２１は、通常の機器では防塵性を有していることが好ましく、さらには必要に応じ防水性を有していることが好ましい。
第２支持体２１は、弾性率が低い材料からなることが好ましい。第２支持体２１の弾性率は１ＧＰａ以下であることが好ましい。具体的には、第２支持体２１には、ゴム材（０．０１〜０．１ＧＰａ）、ポリウレタンを発泡させたフォーム材、ゲル材が用いられる。
この圧電センサ１１では、第２支持体２１によって、圧電シート１３と筐体１６との間の隙間に外部から異物が侵入しにくい。 As shown in FIGS. 3 and 4, the piezoelectric sensor 11 further includes a second support 21. The second support body 21 is composed of second support bodies 21 a to 21 d that are disposed on the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet 13 where the support body 18 is not disposed. Specifically, the second support 21 is provided corresponding to each side of the piezoelectric sheet 13. The second support 21 is less rigid than the support 18.
The second support 21 is preferably dustproof in ordinary equipment, and more preferably waterproof if necessary.
The second support 21 is preferably made of a material having a low elastic modulus. The elastic modulus of the second support 21 is preferably 1 GPa or less. Specifically, a rubber material (0.01 to 0.1 GPa), a foam material in which polyurethane is foamed, and a gel material are used for the second support 21.
In this piezoelectric sensor 11, the second support 21 makes it difficult for foreign matter to enter the gap between the piezoelectric sheet 13 and the housing 16 from the outside.

３．第３実施形態
支持体は、圧電シートの外周縁部分のみに配置されており、圧電センサがたわみ容易となるように部分的に形成されていればよいので、支持体の配置形状は第１実施形態及び第２実施形態のような角部には限定されない。以下、支持体が圧電シートの対向する２辺に沿って配置された実施形態を説明する。
図５及び図６に示すように、支持体２３は、第１部分２３ａ及び第２部分２３ｂを有している。第１部分２３ａ及び第２部分２３ｂは、圧電シート１３の短辺（図の左右辺）に細長い部材として形成されている。
なお、この実施形態の変形例として、第１部分２３ａ及び第２部分２３ｂは複数に分割されていてもよいし、圧電シート１３の長辺に第２実施形態の第２支持体が設けられていてもよい。 3. Third Embodiment Since the support body is disposed only on the outer peripheral edge portion of the piezoelectric sheet, and the piezoelectric sensor only needs to be partially formed so that the piezoelectric sensor can be easily bent, the arrangement shape of the support body is the first embodiment. It is not limited to a corner | angular part like a form and 2nd Embodiment. Hereinafter, an embodiment in which the support is disposed along two opposing sides of the piezoelectric sheet will be described.
As shown in FIGS. 5 and 6, the support 23 has a first portion 23a and a second portion 23b. The first portion 23 a and the second portion 23 b are formed as elongated members on the short sides (left and right sides in the drawing) of the piezoelectric sheet 13.
As a modification of this embodiment, the first portion 23 a and the second portion 23 b may be divided into a plurality of parts, and the second support body of the second embodiment is provided on the long side of the piezoelectric sheet 13. May be.

４．第４実施形態
支持体が圧電シートの対向する２辺に沿って配置された他の実施形態を説明する。
図７及び図８に示すように、支持体２５は、第１部分２５ａ及び第２部分２５ｂを有している。第１部分２５ａ及び第２部分２５ｂは、圧電シート１３の長辺（図の上下辺）に細長い部材として形成されている。なお、この実施形態の変形例として、第１部分２５ａ及び第２部分２５ｂは複数に分割されていてもよいし、圧電シート１３の短辺に第２実施形態の第２支持体が設けられていてもよい。 4). Fourth Embodiment Another embodiment will be described in which the support is disposed along two opposing sides of the piezoelectric sheet.
As shown in FIGS. 7 and 8, the support 25 has a first portion 25a and a second portion 25b. The first portion 25a and the second portion 25b are formed as elongated members on the long sides (upper and lower sides in the figure) of the piezoelectric sheet 13. As a modification of this embodiment, the first portion 25a and the second portion 25b may be divided into a plurality of parts, and the second support body of the second embodiment is provided on the short side of the piezoelectric sheet 13. May be.

５．第５実施形態
第１〜第４実施形態では、圧電センサの電極は圧電シートの主面全体に設けられていたが、以下、圧電センサの電極が支持体に対応して圧電シートの主面に部分的に設けられている実施形態を説明する。「支持体に対応して」とは、電極が支持体に対して少なくとも一部が平面視で重なっておりしかも支持体が配置されていない圧電シートの箇所を全て占めていることはない状態を意味する。つまり、この実施形態では、圧電センサの電極が、圧電シートの主面全体には形成されておらず、より具体的には圧電シートの内周側部分つまり中央部分には全く形成されていない。
図９及び図１０では、第３実施形態のように、支持体２３は、第１部分２３ａ及び第２部分２３ｂを有している。第１部分２３ａ及び第２部分２３ｂは、圧電シート１３の短辺（図の左右辺）に細長い部材として形成されている。また、ディスプレイ２９が圧電シート１３と筐体１６との間に配置されている。ディスプレイ２９は、圧電シート１３に固定されており、支持体１６との間に隙間を有している。ディスプレイ２９と筐体１６との間は空間が確保されていてもよいし、空間にスポンジ等の柔らかい部材が充填されていてもよい。 5. Fifth Embodiment In the first to fourth embodiments, the electrodes of the piezoelectric sensor are provided on the entire main surface of the piezoelectric sheet, but hereinafter, the electrodes of the piezoelectric sensor correspond to the support on the main surface of the piezoelectric sheet. A partially provided embodiment will be described. “Corresponding to the support” means that the electrode does not occupy all the portions of the piezoelectric sheet where the support is not arranged and at least a part of the electrode overlaps the support. means. That is, in this embodiment, the electrodes of the piezoelectric sensor are not formed on the entire main surface of the piezoelectric sheet, and more specifically, are not formed at all on the inner peripheral side portion, that is, the central portion of the piezoelectric sheet.
In FIG. 9 and FIG. 10, the support body 23 has the 1st part 23a and the 2nd part 23b like 3rd Embodiment. The first portion 23 a and the second portion 23 b are formed as elongated members on the short sides (left and right sides in the drawing) of the piezoelectric sheet 13. A display 29 is disposed between the piezoelectric sheet 13 and the housing 16. The display 29 is fixed to the piezoelectric sheet 13 and has a gap with the support 16. A space may be secured between the display 29 and the housing 16, or a soft member such as a sponge may be filled in the space.

圧電センサの電極は、第１部分２３ａに対応した第１圧電検出電極３１及び第１基準電極３３と、第２部分２３ｂに対応した第２圧電検出電極３５及び第２基準電極３７とから構成されている。 The electrodes of the piezoelectric sensor include a first piezoelectric detection electrode 31 and a first reference electrode 33 corresponding to the first portion 23a, and a second piezoelectric detection electrode 35 and a second reference electrode 37 corresponding to the second portion 23b. ing.

圧電センサ１１の電極（第１圧電検出電極３１、第１基準電極３３、第２圧電検出電極３５、第２基準電極３７）は、図から明らかなように、支持体２３（第１部分２３ａ、第２部分２３ｂ）に対応している。具体的には、電極は支持体の少なくとも一部を覆っており、さらに支持体よりさらに中央側にも延びている。さらに具体的には、第１圧電検出電極３１及び第１基準電極３３は、第１部分２３ａに平面視で重なっている。また、第２圧電検出電極３５及び第２基準電極３７は、第２部分２３ｂに平面視で重なっている。
より詳細には、第１圧電検出電極３１及び第１基準電極３３は、圧電シート１３においてディスプレイ２９の端部と第１部分２３ａとの間の部分に重なるように配置されている。また、第２圧電検出電極３５及び第２基準電極３７は、圧電シート１３においてディスプレイ２９の端部と第２部分２３ｂとの間の部分に重なるように配置されている。このように電極が圧電シートにおいてディスプレイ端部と支持体との間の部分に対応して配置される理由は、圧電シートのディスプレイが装着された部分（中央部分）のたわみ量が少なく、そのため上記のディスプレイ端部と支持体との間の部分が圧電シートにおいて最もたわみ量が大きい部分だからである。この場合、当該対応部分のディスプレイ端部付近、さらには当該対応部分の支持体端部付近に応力集中が発生する。
この装置では、電極の配置が、出力が大きい場所に対応しているため、全面的に広く電極を形成する場合よりも、ノイズに強くなったり、コストダウンを実現できたりする。
なお、圧電センサの電極は支持体に対応してさえいればよいので、電極は、支持体の全体を覆っていてもよいし、支持体を部分的に覆っていてもよい。また、電極は、支持体以外に対応する部分を有していてもよい。 As is apparent from the drawing, the electrodes of the piezoelectric sensor 11 (first piezoelectric detection electrode 31, first reference electrode 33, second piezoelectric detection electrode 35, second reference electrode 37) are supported by the support 23 (first portion 23a, This corresponds to the second part 23b). Specifically, the electrode covers at least a part of the support, and further extends to the center side from the support. More specifically, the first piezoelectric detection electrode 31 and the first reference electrode 33 overlap the first portion 23a in plan view. In addition, the second piezoelectric detection electrode 35 and the second reference electrode 37 overlap the second portion 23b in plan view.
More specifically, the first piezoelectric detection electrode 31 and the first reference electrode 33 are disposed so as to overlap a portion between the end portion of the display 29 and the first portion 23 a in the piezoelectric sheet 13. Further, the second piezoelectric detection electrode 35 and the second reference electrode 37 are disposed so as to overlap a portion between the end portion of the display 29 and the second portion 23 b in the piezoelectric sheet 13. In this way, the reason why the electrode is disposed corresponding to the portion between the display end and the support in the piezoelectric sheet is that the amount of deflection of the portion (center portion) where the display of the piezoelectric sheet is mounted is small. This is because the portion between the display end portion and the support is the portion with the largest amount of deflection in the piezoelectric sheet. In this case, stress concentration occurs in the vicinity of the display end portion of the corresponding portion, and in the vicinity of the support end portion of the corresponding portion.
In this apparatus, since the arrangement of the electrodes corresponds to a place where the output is large, it is more resistant to noise and can realize cost reduction than the case where the electrodes are formed over the entire surface.
In addition, since the electrode of a piezoelectric sensor should just respond | correspond to a support body, the electrode may cover the whole support body and may cover the support body partially. Moreover, the electrode may have a part other than a support body.

６．第６実施形態
圧電センサの電極が支持体に対応して圧電シートの主面に設けられている実施形態をさらに説明する。
図１１及び図１２では、第４実施形態のように、支持体２５は、第１部分２５ａ及び第２部分２５ｂを有している。第１部分２５ａ及び第２部分２５ｂは、圧電シートの長辺（図の上下辺）に細長い部材として形成されている。また、ディスプレイ２９が圧電シート１３と筐体１６との間に配置されている。ディスプレイ２９は、圧電シート１３に固定されており、支持体１６との間に隙間を有している。ディスプレイ２９と筐体１６との間は空間が確保されていてもよいし、空間にスポンジ等の柔らかい部材が充填されていてもよい。 6). Sixth Embodiment An embodiment in which the electrodes of the piezoelectric sensor are provided on the main surface of the piezoelectric sheet corresponding to the support will be further described.
In FIG.11 and FIG.12, the support body 25 has the 1st part 25a and the 2nd part 25b like 4th Embodiment. The first portion 25a and the second portion 25b are formed as elongated members on the long sides (upper and lower sides in the figure) of the piezoelectric sheet. A display 29 is disposed between the piezoelectric sheet 13 and the housing 16. The display 29 is fixed to the piezoelectric sheet 13 and has a gap with the support 16. A space may be secured between the display 29 and the housing 16, or a soft member such as a sponge may be filled in the space.

圧電センサ１１の電極は、第１部分２５ａに対応した第１圧電検出電極４１及び第１基準電極４３と、第２部分２５ｂに対応した第２圧電検出電極４５及び第２基準電極４７とから構成されている。
圧電センサ１１の電極（第１圧電検出電極４１、第１基準電極４３、第２圧電検出電極４５、第２基準電極４７）は、図から明らかなように、支持体２５（第１部分２５ａ、第２部分２５ｂ）に対応している。具体的には、電極は支持体の一部を覆っており、さらに支持体よりさらに中央側にも延びている。さらに具体的には、第１圧電検出電極４１及び第１基準電極４３は、第１部分２５ａの一部に平面視で重なっている。また、第２圧電検出電極４５及び第２基準電極４７は、第２部分２５ｂの一部に平面視で重なっている。
より詳細には、第１圧電検出電極４１及び第１基準電極４３は、圧電シート１３においてディスプレイ２９の端部と第１部分２５ａとの間の部分に重なるように配置されている。また、第２圧電検出電極４５及び第２基準電極４７は、圧電シート１３においてディスプレイ２９の端部と第２部分２５ｂとの間の部分に重なるように配置されている。このように電極が圧電シートにおいてディスプレイ端部と支持体との間の部分に対応して配置される理由は、圧電シートのディスプレイが装着された部分（中央部分）のたわみ量が少なく、そのため上記のディスプレイ端部と支持体との間の部分が圧電シートにおいて最もたわみ量が大きい部分だからである。この場合、当該対応部分のディスプレイ端部付近、さらには当該対応部分の支持体端部付近に応力集中が発生する。
この装置では、電極の配置が、出力が大きい場所に対応しているため、全面的に広く電極を形成する場合よりも、ノイズに強くなったり、コストダウンを実現できたりする。 The electrodes of the piezoelectric sensor 11 include a first piezoelectric detection electrode 41 and a first reference electrode 43 corresponding to the first portion 25a, and a second piezoelectric detection electrode 45 and a second reference electrode 47 corresponding to the second portion 25b. Has been.
As is apparent from the drawing, the electrodes of the piezoelectric sensor 11 (the first piezoelectric detection electrode 41, the first reference electrode 43, the second piezoelectric detection electrode 45, and the second reference electrode 47) are supported by the support 25 (first portion 25a, This corresponds to the second part 25b). Specifically, the electrode covers a part of the support and further extends to the center side from the support. More specifically, the first piezoelectric detection electrode 41 and the first reference electrode 43 overlap a part of the first portion 25a in plan view. Further, the second piezoelectric detection electrode 45 and the second reference electrode 47 overlap a part of the second portion 25b in plan view.
More specifically, the first piezoelectric detection electrode 41 and the first reference electrode 43 are disposed so as to overlap a portion of the piezoelectric sheet 13 between the end portion of the display 29 and the first portion 25a. Further, the second piezoelectric detection electrode 45 and the second reference electrode 47 are disposed so as to overlap a portion of the piezoelectric sheet 13 between the end portion of the display 29 and the second portion 25b. In this way, the reason why the electrode is disposed corresponding to the portion between the display end and the support in the piezoelectric sheet is that the amount of deflection of the portion (center portion) where the display of the piezoelectric sheet is mounted is small. This is because the portion between the display end portion and the support is the portion with the largest amount of deflection in the piezoelectric sheet. In this case, stress concentration occurs in the vicinity of the display end portion of the corresponding portion, and in the vicinity of the support end portion of the corresponding portion.
In this apparatus, since the arrangement of the electrodes corresponds to a place where the output is large, it is more resistant to noise and can realize cost reduction than the case where the electrodes are formed over the entire surface.

圧電センサの電極は支持体に対応してさえいればよいので、電極は、支持体の全体を覆っていてもよいし、支持体を部分的に覆っていてもよい。また、電極は、支持体以外に対応した部分を有していてもよい。 Since the electrode of the piezoelectric sensor only needs to correspond to the support, the electrode may cover the entire support or may partially cover the support. Moreover, the electrode may have a part corresponding to other than a support body.

７．第７実施形態
第１〜第６実施形態では支持体は平面で圧電センサを支持していたが、以下、支持体が複数の支持突起構造によって圧電センサを支持する実施形態を説明する。
図１３及び図１４に示すように、圧電センサ１１は、筐体１６に支持されるための支持体５１を有している。支持体５１は、圧電シート１３の外周縁部分のみに配置されている。
具体的には、図１４に示すように、支持体５１は、圧電シート１３の外周縁に周方向並んで配置された複数の支持突起部材５１ａから構成されている。支持突起部材５１ａは、円柱形状であり、両主面は平面である。また、支持突起部材５１ａは、周方向に等間隔で配置されている。
なお、支持体５１を構成する材料は第１〜第６実施形態と同じであるが、異なっていてもよい。 7). Seventh Embodiment In the first to sixth embodiments, the support body supports the piezoelectric sensor on a flat surface. Hereinafter, an embodiment in which the support body supports the piezoelectric sensor with a plurality of support protrusion structures will be described.
As shown in FIGS. 13 and 14, the piezoelectric sensor 11 has a support body 51 for being supported by the housing 16. The support body 51 is disposed only on the outer peripheral edge portion of the piezoelectric sheet 13.
Specifically, as shown in FIG. 14, the support body 51 is composed of a plurality of support protrusion members 51 a arranged on the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet 13 in the circumferential direction. The support protrusion member 51a has a cylindrical shape, and both main surfaces are flat. Further, the support protrusion members 51a are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
In addition, although the material which comprises the support body 51 is the same as 1st-6th embodiment, you may differ.

このセンサでは、圧電シート１３に荷重が作用すると、圧電シート１３がたわんで電荷を発生する。この場合、支持体５１が圧電シート１３の外周縁に設けられた複数の支持突起部材５１ａから構成されているので、圧電シート１３に対して複数の支持突起部材５１ａが作用する箇所において圧電シート１３のたわみ量が大きくなり、つまり圧電シート１３の応力が高くなる。その結果、圧電センサ１１の感度が高く維持される。 In this sensor, when a load acts on the piezoelectric sheet 13, the piezoelectric sheet 13 bends and generates electric charges. In this case, since the support body 51 is composed of a plurality of support projection members 51 a provided on the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet 13, the piezoelectric sheet 13 is provided at a location where the plurality of support projection members 51 a acts on the piezoelectric sheet 13. The amount of deflection increases, that is, the stress of the piezoelectric sheet 13 increases. As a result, the sensitivity of the piezoelectric sensor 11 is maintained high.

なお、支持突起部材５１ａの形状、数、位置については、この実施形態に限定されない。例えば、支持突起部材は、周方向に２列以上で並んでいてもよいし、周方向の密度が異なる部分があってもよい。また、支持突起部材は、角柱形状であっても、円錐形状であってもよい。さらに、支持突起部材の圧電フィルム側の面は平面ではなく、凸状に湾曲した突起形状であってもよい。 The shape, number, and position of the support protrusion member 51a are not limited to this embodiment. For example, the support protrusion members may be arranged in two or more rows in the circumferential direction, and there may be portions where the density in the circumferential direction is different. Further, the support protrusion member may be a prismatic shape or a conical shape. Furthermore, the surface of the supporting projection member on the piezoelectric film side may be a projection shape curved in a convex shape instead of a flat surface.

８．第８実施形態
支持体が複数の支持突起構造によって圧電センサを支持する実施形態をさらに説明する。
図１５及び図１６に示すように、圧電センサ１１は、筐体１６に支持されるための支持体５３を有している。支持体５３は、圧電シート１３の外周縁部分のみに配置されている。
具体的には、図１６に示すように、支持体５３は、圧電シート１３の外周縁に枠状に（連続した細長い帯状に）配置されている。支持体５３は、図に示すように、支持体本体５３ａと、支持体本体５３ａの圧電シート１３に接する側の面に形成された複数の突起５３ｂを有する。突起５３ｂａは、周方向に延びる断面が山形形状の突起である。突起５３ｂは先端が鋭角になっている。複数の突起５３ｂは、互いに等間隔で配置されている。
なお、支持体５３を構成する材料は第１〜第６実施形態と同じであるが、異なっていてもよい。 8). Eighth Embodiment An embodiment in which the support body supports the piezoelectric sensor by a plurality of support protrusion structures will be further described.
As shown in FIGS. 15 and 16, the piezoelectric sensor 11 has a support 53 to be supported by the housing 16. The support 53 is disposed only on the outer peripheral edge portion of the piezoelectric sheet 13.
Specifically, as shown in FIG. 16, the support body 53 is arranged in a frame shape (in the form of a continuous elongated band) on the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet 13. As shown in the figure, the support 53 includes a support body 53a and a plurality of protrusions 53b formed on the surface of the support body 53a on the side in contact with the piezoelectric sheet 13. The protrusion 53ba is a protrusion having a chevron-shaped cross section extending in the circumferential direction. The protrusion 53b has an acute angle at the tip. The plurality of protrusions 53b are arranged at equal intervals.
In addition, although the material which comprises the support body 53 is the same as 1st-6th embodiment, you may differ.

このセンサでは、圧電シート１３に荷重が作用すると、圧電シート１３がたわんで電荷を発生する。この場合、支持体５３は、圧電シート１３に接する側の面に形成された複数の突起５３ｂを有するので、図１７に示すように、圧電シート１３に対して複数の突起５３ｂが作用する箇所において圧電シート１３のたわみ量が大きくなり、つまり圧電シートに加わる応力が高くなる。その結果、圧電センサ１１の感度が高く維持される。 In this sensor, when a load acts on the piezoelectric sheet 13, the piezoelectric sheet 13 bends and generates electric charges. In this case, since the support 53 has a plurality of protrusions 53b formed on the surface in contact with the piezoelectric sheet 13, the support 53 has a portion where the plurality of protrusions 53b act on the piezoelectric sheet 13, as shown in FIG. The amount of deflection of the piezoelectric sheet 13 increases, that is, the stress applied to the piezoelectric sheet increases. As a result, the sensitivity of the piezoelectric sensor 11 is maintained high.

なお、突起の形状、数、位置については、この実施形態に限定されない。例えば、突起は周方向に連続していなくてもよく、つまり複数に分割されていてもよい。また、突起は、先端がとがっていなくてもよく、例えば先端が平面であったり、丸くなっていたりしてもよい。
さらに、突起は周方向に長く延びていなくてもよく、個々の分離した突起であってもよい。その場合、例えば、突起は、円柱形状、円錐形状であってもよく、さらに先端がとがっていたり、丸まっていたり、平面形状でもよい。さらに、突起は支持体において密度が異なる部分があってもよい。 The shape, number, and position of the protrusions are not limited to this embodiment. For example, the protrusion may not be continuous in the circumferential direction, that is, may be divided into a plurality of parts. Further, the protrusion may not have a sharp tip, and for example, the tip may be flat or rounded.
Further, the protrusions do not have to extend long in the circumferential direction, and may be individual separated protrusions. In that case, for example, the protrusion may have a cylindrical shape or a conical shape, and may have a sharpened tip, a rounded shape, or a planar shape. Further, the protrusion may have a portion having a different density in the support.

９．第９実施形態
第７及び第８実施形態では、圧電センサの電極は圧電シートの主面全体に設けられていたが、以下、圧電センサの電極が支持体に対応して圧電シートの主面に設けられている実施形態を説明する。
図１８及び図１９に示すように、圧電センサの電極は、支持体に対応して圧電シートの主面に設けられている。
この実施形態では、第７実施形態のように、支持体５１は、複数の支持突起部材５１ａから構成されている。支持突起部材５１ａは、圧電シート１３の外周縁に沿って並んで配置されている。 9. Ninth Embodiment In the seventh and eighth embodiments, the electrodes of the piezoelectric sensor are provided on the entire main surface of the piezoelectric sheet, but hereinafter, the electrodes of the piezoelectric sensor correspond to the support on the main surface of the piezoelectric sheet. The provided embodiment will be described.
As shown in FIGS. 18 and 19, the electrodes of the piezoelectric sensor are provided on the main surface of the piezoelectric sheet corresponding to the support.
In this embodiment, as in the seventh embodiment, the support body 51 is composed of a plurality of support protrusion members 51a. The support protrusion members 51 a are arranged side by side along the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet 13.

圧電センサ１１の電極は、支持体５１に対応した圧電検出電極７１及び基準電極７３から構成されている。
圧電センサ１１の電極（圧電検出電極７１及び基準電極７３）は、図から明らかなように、支持体５１に対応している。具体的には、圧電センサ１１の電極は、支持体５１の幅よりわずかに広い幅で、圧電シート１３の外周縁に沿って枠状に延びている。
この装置では、電極の配置が、出力が大きい場所に対応しているため、全面的に広く電極を形成する場合よりも、ノイズに強くなったり、コストダウンを実現できたりする。 The electrodes of the piezoelectric sensor 11 are composed of a piezoelectric detection electrode 71 and a reference electrode 73 corresponding to the support 51.
The electrodes (piezoelectric detection electrode 71 and reference electrode 73) of the piezoelectric sensor 11 correspond to the support 51, as is apparent from the drawing. Specifically, the electrodes of the piezoelectric sensor 11 are slightly wider than the width of the support 51 and extend in a frame shape along the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet 13.
In this apparatus, since the arrangement of the electrodes corresponds to a place where the output is large, it is more resistant to noise and can realize cost reduction than the case where the electrodes are formed over the entire surface.

圧電センサの電極は支持体に対応してさえいればよいので、電極は、支持体の全体を覆っていてもよいし、支持体を部分的に覆っていてもよい。また、電極は、支持体以外に対応する部分を有していてもよい。 Since the electrode of the piezoelectric sensor only needs to correspond to the support, the electrode may cover the entire support or may partially cover the support. Moreover, the electrode may have a part other than a support body.

１０．第１０実施形態
圧電センサの電極が支持体に対応して圧電シートの主面に設けられている実施形態をさらに説明する。
図２０及び図２１に示すように、圧電センサの電極は、支持体に対応して圧電シートの主面に設けられている。
この実施形態では、第８実施形態のように、支持体５３は、複数の突起５３ｂを有している。 10. Tenth Embodiment An embodiment in which the electrodes of the piezoelectric sensor are provided on the main surface of the piezoelectric sheet corresponding to the support will be further described.
As shown in FIGS. 20 and 21, the electrodes of the piezoelectric sensor are provided on the main surface of the piezoelectric sheet corresponding to the support.
In this embodiment, as in the eighth embodiment, the support 53 has a plurality of protrusions 53b.

圧電センサ１１の電極は、支持体５３に対応した圧電検出電極７５及び基準電極７７から構成されている。
圧電センサ１１の電極（圧電検出電極７５、基準電極７７）は、図から明らかなように、支持体５３に対応している。具体的には、圧電センサ１１の電極は、支持体５１の幅と概ね同じ幅で、圧電シートの外周縁に沿って枠状に延びている。
このセンサでは、電極の配置が、出力が大きい場所に対応しているため、全面的に広く電極を形成する場合よりも、ノイズに強くなったり、コストダウンを実現できたりする。 The electrodes of the piezoelectric sensor 11 include a piezoelectric detection electrode 75 and a reference electrode 77 corresponding to the support 53.
The electrodes (piezoelectric detection electrode 75 and reference electrode 77) of the piezoelectric sensor 11 correspond to the support 53 as is apparent from the figure. Specifically, the electrodes of the piezoelectric sensor 11 have substantially the same width as the support 51 and extend in a frame shape along the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet.
In this sensor, since the arrangement of the electrodes corresponds to a place where the output is large, the sensor can be more resistant to noise and cost can be reduced than the case where the electrodes are formed over the entire surface.

圧電センサの電極は支持体に対応していればよいので、電極は、支持体の全体を覆っていてもよいし、支持体を部分的に覆っていてもよい。また、電極は、支持体以外に対応した部分を有していてもよい。 Since the electrode of a piezoelectric sensor should just respond | correspond to a support body, the electrode may cover the whole support body and may cover the support body partially. Moreover, the electrode may have a part corresponding to other than a support body.

１１．第１〜第６実施形態の共通内容
第１〜第６実施形態において、圧力センサ（例えば、圧電部３）は、支持部材（例えば、筐体１６）に支持される圧力センサであって、圧電センサ（例えば、圧電センサ１１）と、支持体（例えば、支持体１８、支持体２３、支持体２５）とを備えている。圧電センサは、圧電シート（例えば、圧電シート１３）を有する。支持体は、圧電センサを支持部材に対して支持させる部材である。支持体は、圧電シートの外周縁部分に圧電シートがたわみ容易となるように配置されている。
このセンサでは、圧電シートに荷重が作用すると、圧電シートがたわんで電荷を発生する。この場合、支持体が圧電シートの外周縁部分に圧電シートがたわみ容易となるように配置されているので、圧電シートが十分にたわむことができ、つまり圧電シートに加わる応力が高くなる。その結果、圧力センサの感度が高く維持される。 11. Common Contents of First to Sixth Embodiments In the first to sixth embodiments, the pressure sensor (for example, the piezoelectric unit 3) is a pressure sensor supported by a support member (for example, the housing 16), and is a piezoelectric sensor. A sensor (for example, the piezoelectric sensor 11) and a support (for example, the support 18, the support 23, and the support 25) are provided. The piezoelectric sensor has a piezoelectric sheet (for example, piezoelectric sheet 13). The support is a member that supports the piezoelectric sensor with respect to the support member. The support is arranged so that the piezoelectric sheet is easily bent at the outer peripheral edge portion of the piezoelectric sheet.
In this sensor, when a load acts on the piezoelectric sheet, the piezoelectric sheet bends and generates electric charges. In this case, since the support body is arranged at the outer peripheral edge portion of the piezoelectric sheet so that the piezoelectric sheet is easily bent, the piezoelectric sheet can be sufficiently bent, that is, the stress applied to the piezoelectric sheet is increased. As a result, the sensitivity of the pressure sensor is maintained high.

１２．第７〜第１０実施形態の共通内容
第７〜第１０実施形態において、圧力センサ（例えば、圧電部３）は、支持部材（例えば、筐体１６）に支持される圧力センサであって、圧電センサ（例えば、圧電センサ１１）と、支持体（例えば、支持体５１）とを備えている。圧電センサは、圧電シート（例えば、圧電シート１３）を有する。
支持体は、圧電センサを支持部材に対して支持させる部材である。支持体は、圧電シートの外周縁に設けられた複数の支持突起構造（例えば、支持突起部材５１ａ、突起５３ｂ）を有する。
このセンサでは、圧電シートに荷重が作用すると、圧電シートがたわんで電荷を発生する。この場合、支持体が圧電シートの外周縁に設けられた複数の支持突起構造を有しているので、圧電シートに対して複数の支持突起構造が作用する箇所において圧電シートのたわみ量が大きくなり（例えば、図１７参照）、つまり圧電シートに加わる応力が高くなる。その結果、圧力センサの感度が高く維持される。 12 Common Contents of Seventh to Tenth Embodiments In the seventh to tenth embodiments, the pressure sensor (for example, the piezoelectric unit 3) is a pressure sensor supported by a support member (for example, the housing 16), and is piezoelectric. A sensor (for example, the piezoelectric sensor 11) and a support (for example, the support 51) are provided. The piezoelectric sensor has a piezoelectric sheet (for example, piezoelectric sheet 13).
The support is a member that supports the piezoelectric sensor with respect to the support member. The support has a plurality of support protrusion structures (for example, support protrusion members 51a and protrusions 53b) provided on the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet.
In this sensor, when a load acts on the piezoelectric sheet, the piezoelectric sheet bends and generates electric charges. In this case, since the support body has a plurality of support protrusion structures provided on the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet, the deflection amount of the piezoelectric sheet becomes large at a position where the plurality of support protrusion structures act on the piezoelectric sheet. (For example, refer to FIG. 17) That is, the stress applied to the piezoelectric sheet is increased. As a result, the sensitivity of the pressure sensor is maintained high.

１３．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。 13. Other Embodiments Although a plurality of embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In particular, a plurality of embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.

以下は、実施形態同士の組み合わせの例である。
第７実施形態（図１３、図１４）の支持突起部材を、他の実施形態の支持体に適用してもよい。
第８実施形態（図１５、図１６）の支持突起を、他の実施形態の支持体に設けてもよい。 The following is an example of a combination of the embodiments.
You may apply the support protrusion member of 7th Embodiment (FIG. 13, FIG. 14) to the support body of other embodiment.
You may provide the support protrusion of 8th Embodiment (FIG. 15, FIG. 16) in the support body of other embodiment.

本発明は、与えられた荷重に応じた圧電信号を発生する圧電シートを用いた、圧力検出装置に広く適用できる。 The present invention can be widely applied to a pressure detection device using a piezoelectric sheet that generates a piezoelectric signal corresponding to a given load.

１圧力検出装置
３圧電部（圧力センサ）
５圧電信号検出部
７制御部
９ガラス
１１圧電センサ
１３圧電シート
１５圧電検出電極
１６筐体
１７基準電極
１８支持体
２１第２支持体
２３支持体
２５支持体 1 Pressure detector 3 Piezoelectric part (pressure sensor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Piezoelectric signal detection part 7 Control part 9 Glass 11 Piezoelectric sensor 13 Piezoelectric sheet 15 Piezoelectric detection electrode 16 Case 17 Reference electrode 18 Support body 21 Second support body 23 Support body 25 Support body

Claims

A pressure sensor supported by a support member,
A piezoelectric sensor having a piezoelectric sheet;
A member for supporting the piezoelectric sensor with respect to the support member, and a support body partially disposed corresponding to a corner of the piezoelectric sheet;
With pressure sensor.

A pressure sensor supported by a support member,
A piezoelectric sensor having a piezoelectric sheet;
A member for supporting the piezoelectric sensor with respect to the support member, and a support body partially disposed along two opposing sides of the piezoelectric sheet;
With pressure sensor.

The pressure sensor according to claim 1 , wherein the support has an elastic modulus of 1 GPa or more.

The pressure according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a second support member disposed at a portion of the outer peripheral edge of the piezoelectric sheet where the support member is not disposed and having lower rigidity than the support member. Sensor.

A pressure sensor supported by a support member,
A piezoelectric sensor having a piezoelectric sheet;
A member for supporting the piezoelectric sensor with respect to the support member, and a support body having a plurality of support protrusion structures disposed only on an outer peripheral edge portion of the piezoelectric sheet;
With pressure sensor.

The pressure sensor according to claim 5 , wherein the plurality of support protrusion structures are a plurality of support protrusion members provided separately from each other.

The pressure sensor according to claim 5 , wherein the support has a support body, and the plurality of support protrusion structures are a plurality of protrusions formed on the support body.

The pressure sensor according to claim 1 , wherein the piezoelectric sensor further includes an electrode partially provided on a main surface of the piezoelectric sheet corresponding to the support.

The pressure sensor according to claim 1 , further comprising a contact detection unit that is attached to the piezoelectric sheet and detects contact with the piezoelectric sheet.