JP6778392B2 - 感圧センサおよび感圧センサの製造方法 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1の実施の形態を、図1及び図2を参照して説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
管状部材2は、中心軸線に直交する断面における形状が円形であり、その長手方向(中心軸線に平行な方向)における長さは制限がなく、用途によって例えば1〜数十mである。また、管状部材2の外径は、例えば4mmである。管状部材2の材料としては、圧縮永久歪が小さく、柔軟性、耐寒性、耐水性、耐薬品性、耐候性などに優れたものが使用でき、例えばエチレン−プロピレン−ジエン共重合体を架橋したゴム系組成物や架橋工程が不要なスチレン系熱可塑性エラストマー組成物などを好適に用いることができる。
感圧センサ1は、例えば、次の2通りの製造方法で得ることができる。一つ目の製造方法では、まず、金属線4の外周上に押出機を用いて弾性導電体5を被覆することで、電極線3を作製する。次に、電極線3を4本、それぞれの中心が正方形の頂点に重なるように配置し、図6に示すように、押出機のクロスヘッド内に走線させ、外周(口金41)から管状の弾性絶縁体42を押出被覆して、管状部材2の内面に電極線3を融着させる。このときに管状部材2、電極線3および空間6の形状、配置が崩れるのを防ぐため、管状部材2の内側から圧縮気体43を印加する。内部の圧力を高めることで寸法や配置を維持することができ、感圧センサ1を得ることができる。上記電極線3を正方形の頂点に配置させる方法として、押出機の心金44に電極線3が通るような穴を4つ開けておき、走線させる方法がある。また、内側から圧縮気体43を印加する方法として、心金44の例えば中心部に一つまたは複数の穴を開けておき、圧縮気体43を心金44の内側から吐出口に向かって供給する方法がある。圧縮気体43としては、空気や、窒素などの不活性ガスが好適である。
以上説明した第1の実施の形態によれば、電極線3を管状部材2の中心軸線に対して平行かつ直線状に延在するようにしたことと、電極線3を管状部材2の内側から圧縮気体を印加しながら管状部材2の内面に融着させて感圧センサ1を得るようにしたため、スペーサが不要となり、感圧センサ1の完成品の長さを自由に設計可能となる。また、4本の電極線3を有しているので、特定の方向の圧力に対して感圧センサ1の感度が大きく低下してしまうことがなく、いずれの方向から圧力を受けても圧力を検知することができる。なお、上記の例では、正方形の各頂点上に電極線3を配置する構成としたが、正n角形(nは3以上の整数)の各頂点上に電極線3を配置する構成としてもよい。
次に、本発明の他の実施の形態について、図3乃至図5を参照して説明する。
図3は、本発明の第2の実施の形態に係る感圧センサ11を示す断面図である。図4は、本発明の第3の実施の形態に係る感圧センサ21を示す断面図である。図5は、本発明の第4の実施の形態に係る感圧センサ31を示す断面図である。
第2の実施の形態に係る感圧センサ11は、管状部材12が2層構造であり、管状部材内層7と管状部材外層8とからなる。特に感圧センサの強度を高めるためや、他部材(端末の封止部材や感圧センサ取り付け部など)との相性(接着性など)を高めるために、管状部材12に管状部材外層8を設けることが有効である。管状部材内層7及び管状部材外層8は、ともに弾性絶縁体が使用でき、管状部材内層7としては、第1の実施の形態に係る感圧センサ1の管状部材2の材料と同じものが使用できる。一方、管状部材外層8には、例えば、強度、耐摩耗性に優れ、他部材に使用されることの多いポリアミドとの接着性が良好な熱可塑性ポリウレタンなどが使用できる。製造方法としては、管状部材内層7を被覆した構造を、第1の実施の形態に係る感圧センサ1と同様の製造方法で製造し、その後、管状部外層8を最外層に押出被覆する方法や、第1の実施の形態に係る感圧センサ1を製造する際の管状部材2の押出被覆工程時に管状部材内層7及び管状部材外層8を2層同時に押出し、感圧センサ11を得る方法が適用できる。
2、12 管状部材(弾性絶縁体)
3 電極線
4 金属線
5 弾性導電体
6 空間
7 管状部材内層(弾性絶縁体)
8 管状部材外層(弾性絶縁体)
Claims (2)
- 弾性絶縁体からなる中空の管状部材と、前記管状部材の内側に互いに離間して保持されたn本(nは3以上の整数)の電極線を備え、前記管状部材が外部からの圧力を受けた際に弾性変形して前記n本の電極線のうち少なくともいずれか2本の電極線同士が接触する感圧センサの製造方法であって、
前記n本の電極線を互いに平行となる状態で真っ直ぐに走らせながら、前記n本の電極線の外周に前記管状部材の前記弾性絶縁体を押出被覆して前記管状部材を形成すると共に、前記管状部材の内側に圧縮気体を印加する
感圧センサの製造方法。 - 弾性絶縁体からなる中空の管状部材と、前記管状部材の内側に互いに離間して保持されたn本(nは3以上の整数)の、金属線と該金属線の外周に導電性弾性体が形成されてなる電極線を備え、前記管状部材が外部からの圧力を受けた際に弾性変形して前記n本の電極線のうち少なくともいずれか2本の電極線同士が接触する感圧センサの製造方法であって、
前記n本の金属線を互いに平行となる状態で真っ直ぐに走らせながら、前記n本の金属線の外周それぞれに形成される前記導電性弾性体と前記電極線の外周に形成される前記弾性絶縁体とを一括押出し被覆して前記n本の電極線と前記管状部材とを形成すると共に、前記管状部材の内側に圧縮気体を印加する
感圧センサの製造方法。
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