JPH05506714A - フット圧力分布の測定およびガスケットのためのフレキシブル・触知センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、触知センサに関し、特に、対向する物体間の力および圧力の分布を測 定するための薄くてフレキシブルな力および圧力の分布センサに関する。

発明の背景 多くの異なったタイプの力および圧力を測定することができる変換器が存在して いる。一つのタイプの力変換器は、圧力感知抵抗体によって分離された電極と向 かい合っている２つの、フレキシブルなバッキング・シート（ｂａｃｋｉｎｇ　 ５ｈｅｅｔｓ）につけられた電極を有するセンサを含む。このようなセンサの例 は、米国特許番号４，７３４．０３４および４，８５６．９９３に開示されてい る。これらの２つの特許は、複数の位置で交差するように方向づけられている２ つのバッキング・シート上の列と行を含むセンナを示している。これらの電極間 の圧力感知体は、センサの反対側の面に加えられた力に反応して、それぞれの交 点でその交点での力を示す可変の抵抗を提供する。このようなセンサは、０．０ ５０インチ（１，２７ミリメードル）またはそれ以下のオーダーでの空間的分解 能をもって、多くの異なった位置での力の測定を可能にする。

このようなセンサの薄さと柔軟性のため、これらの力を提供する物体を実質的に 分配することなく、力を測定することが可能になる。このことは、もしその方セ ンサが物体の移動に対して何らかの実質的な妨害をもたらすとすれば、測定され た力が実質的に変化してしまうかもしれないという点で、特に大切である。

上記の特許に開示された力センサは、センサに加えられた力がセンサの表面と平 行な方向に小さな成分を有する環境において、正確な力の測定をすることができ る。大きなせん断力（ｓｈａａｒ　ｆｏｒｃｅｓ）がある環境では、これらの特 許に開示された力センサのパフォーマンスは、低下してしまうかもしれない。さ らに、前記電極との接続は、異なって形成されるセンサを必要とする異なったア プリケーションに容易に適合させられない。

したがって、せん断力が問題となるアプリケーションに使用でき、またさらに異 なっｌ；アプリケ−／Ｂンに適合できるように容易に変更できるセンサへの改善 が望まれている。

発明の概要 本発明は、バッキング・シートが互いに並列にされたときにそれらと交わる１セ ツトの電極を、それぞれ宵する２つのバッキング・シートを有する力および圧力 センサを含んでいる。電極を外部電子機器に接続する導電体は、電極の端子の中 間のそれぞれの電極に電気的に接続されている。これは、電極と、バッキング・ シートと、導電体を電極から絶縁するための絶縁層との間にある導電体を、提供 することによってなされる。この構成により、センサが異なったアプリケーショ ンに適合するように仕上げられるように、力および圧力センサがその端部の回り でトリムＱｒｉｍ）されることを可能にする。

力センサはまｊ；、せん断力に抵抗するために多くの地点で、電極のセットの間 に固定の付属物を提供する間、電極のセットの間の空気がセンサ内から逃げるよ うに、電極のそれぞれの間に設けられる接着体を含む。接着層の厚さは、異なっ た感度を提供するように異なり得る。より厚い接着層は、より薄い接着層がセン サに前負荷（ｐｌ−６−１ｏａｄ）を効果的に提供できる間、そのもとでは何ら の出力も提供されないスレッシ１ルド・７オース（ｔｈｒｅｓｈｈｏｌｄ　ｆｏ ｒｃｅ）を提供するｔ；めにも使用できる。センサの表面の接着層の様々な厚さ は、単純な方法で、異なった場所での様々な感度を有するセンサを提供するため に使用され得る。

本発明は、特にガスケットによりシールされる２つの一対の表面の間においてガ スケットにかける一定の圧力を決定する手段を提供するために、ガスケット内の 力センサを使用する多くのアプリケーン１ンにおいて、公知の力センサに対して 重要な有利点を提供する。

図面の説明 本発明は、以下の図面と共に以下の発明の説明に述べられている例により、より 十分に理解されるであろう。

図ＩＡは、電極の配置を含む本発明の実施態様の全体構成を示す。

図ＩＢは、センサの種々の異なった層を示す。

図２ＡおよびＢは、サポーテイング・シートとそれらに適用される接続用導電体 を示す。

図３ＡおよびＢは、センサの絶縁層を示す。

図４八およびＢは、電極の導電体を示す。

図５ＡおよびＢは、電極の導電体に適用される圧力感知体のパターンを示す。

図６ＡおよびＢは、２つのセンサの半分に適用される接着パターンを示す。

図７は、接着ドツトを適用するパターンを示す。

因８は、力センサの層を分離した状態で維持するために接着体がどのように動作 するかを示す。

図９は、より厚い接着層がスレッシ３ルド・フォース・レベル（ｔｈｒ６５ｈｏ ｌｄ　ｆ。

ｒａｅｌｅｖｅｌ）を提供するためにどのように使用され得るかを示す。

好ましい実施例の説明 本発明における以下の例では、足と靴の間の力を測定するセンサが本発明の構造 及び特徴を例示するために用いられる。以下に説明される特徴及び利点は、力或 いは圧力を測定する他の応用にも同じ様に適用できることが理解されるべきであ る。

図ＩＡを参照すると、本発明に従って組み立てられた足の圧力分布センサの配置 が一般的に示されている。図ＩＡはセンサの幾つかの層を示している。図ＩＡで は、交差する電極から成るセンサが足形の区域ｌＯに提供される。区域ｌＯでは 、複数の電極１２が一般的な足の縦の方向に延びていて、第二の電極１４がセン サ区域ｌＯを横切って延びてる。電極の組ＩＯと１２は、匣宜上、各々行及び列 の電極とする。以下でより詳細に説明されるが、これらの電極の組は柔軟性のあ る支持用シートによって支えられ、圧力に敏感な材質によって分離されている。

センサ区域１０の反対側に加えられる力は、列電極１４と行電極１２との間の各 々の交差点での圧力に敏感な材質の抵抗を、各々の交差点での力の大きさの関数 に変えさせる結果となる。

各々の列及び行電極は関連する導体を有し、該導体は対応する電極に電気的に接 続され、該導体は力を感知する区域１０から外に延びているスタブ１６に沿って 延びている。図ＩＡでは、行電極の導体１８の一部がスタブ１６に沿って延びて 示されている。行電極の導体１８は端子区域１９の方に上方に延び、そこには外 部の測定装置を各々の電極に電気的に接続するコネクタが属している。

使用においては、センサは人の足と該層の下の支持面との間のカを測定するため の靴又は他のオーツティック（ｏｒｔｈｏｔｉｃ）装置の中に置かれる。センサ 区域ＩＯは靴の底に沿って置かれ、スタブ１６はコネクタがセンナに取り付は可 能になるように足首と脚の横に沿って上方に延びる。以下でより詳細に述べられ るように、センサは、力を感知する区域ＩＯが闇定される特定の足及び靴の大き さ及び形に適合するようにセンサの周囲の端が切り取られるように、作られてい る。

図ＩＡに示された構造は以下で説明される複数の異なる層を含み、全ての該層は 図ＩＡでは示されていない。図ＩＢは組み立てられたセンサで生じるこれらの層 の関係を一般的に示し、図ＩＡに示された感知区域１０を横切る横断面を表す。

図ＩＢは各々の層を横の透視図から示しており、異なる層の各々の数字Ｉこよる 呼称は層の図面を示す以下の図の番号に対応する。“上“部８から成るセンサは 列電極を含み、“底”１ｌｔ９は行電極を含む。上及び底の呼称は図を参照にす る為のみの物であり、その位置付けに関係なく、センサは同様に動作する。

図ＩＢを参照にすると、いちばん外の層１ａ及び】ｂは他の層が！かれている支 持用シート材買を示し、該支持用シート材質はこれらの付加された層に対して本 質的物理的支持を提供する。（支持用シートは図２Ａと２Ｂでより詳細に示され る。）支持用シートは絶縁の材質から構成され、薄く、強く、かつ柔軟であるべ きである。好ましい実施例では、支持用シートは０．００１インチの厚さのマイ ラ又は類似の材質により構成される。図２Ａ及び２Ｂを参照にすると、支持用シ ートｌａ及びｌｂが示されていて、それらの周囲は各々外郭線３２及び３ｏで示 されいる。支持用シートは図２ａ及び２ｂで分離して示されている。幾つかの応 用では二つの支持用シートは本体の材質がら構成され、センサは該支持用シート を折ることにより組み立てられる。

次の層は各々の支持用シートに加えられる導体２ａ及び２ｂである。図２Ａ及び ２Ｂは複数の導体１８及び２０の配置を示しており、該導体は各々の行及び列電 極を関連する端子に接続する。図２Ａでは、各々の列電極に対する複数の端子２ ４がマイラの支持用シート３２のスタブ部分１６の端で提供される。それらの端 子の各々は個別の導体２０のうちの一個の端を形成する円形のパッドから成り、 該導体は各々の端子２４からスタブ部分１６を通って感知区域１０に行く。感知 区域ｌＯでは、列導体は関連する列電極の下で終点となる様に形成されている。

図２Ａに示された特定の配置は、導体と電極との相互連結が列電極の端の中間で なされる結果となっている。以下で見られるが、これは、組み立てられたセンサ が、その端に沿って切り取られて、個別の応用に対してあつらえの適合性を提供 することを可能にする。勿論、スタブ１６がセンサ区域ｌｏと接続する点１７で センサを切り取ることはできない。これは、しかしながら、センサの周囲の小さ い部分を構成し、異なる足の大きさ及び形に適合させる為のセンサを形成する能 力に重大な制限を制定しない。

同様に、図２Ｂにおいて、複数のターミナル２２がそれぞれ関連の列導体１８と 接続される。列導体１８はスタブ領域１６に沿ってセンサ領域１０へ延びている 。センサ領域１０において、それぞれの列導体１８は、その関連の列電極とその 両端の中間で交差するように、図２Ｂに示すように構成されている。

行導体及び列導体は、銀導体インクをそれぞれの支持シート上でシルクスクリー ン処理することによって、それぞれの支持シートの上に形成されるのが好ましい 。Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ４４３０又はＡｃｈｅｓｏｎ　Ｃｏ１１ｏｉｄｓ　Ｅｌｅ ｃ　ｔ　ｒｏｄａｙ４７１５５のような少なくとも０．０００５”のドライデポ ジンコンを持つインクは５００オームよりも小さい全トレース抵抗を示す導体を 作ることができる。典型的な硬化条件は１６０°Ｆで３〜５分である。適切な導 体を種々の技術（エツチング、スパッタ被覆等）を用いて形成することができる が、この方法は、センサのための所望の形状の導体を信頼性高く再生する正確で 安価な方法を提供する。

それぞれの電極交差点での抵抗は当該交差点での力を表し、ここには図示せず説 明をしない外部電極によって測定される。これらの測定を行うための適切な回路 は前記の米国特許第４．７３４．０３４号明細書及び第４．８５６．００３号明 細書に詳細に記述されている。測定回路は、ターミナル領域１９に付随するコネ クターピース上のクリップによってセンサへ接続される。ターミナル２２．２４ は導体１８．２０よりも典型的には大きい複数のドツトがら構成され、コネクタ とパッドとの間の不整列に対する許容度を与える。行ターミナル２４への接続は 、対向する列電極を支持する支持シートＩｂの穴２６を介して与えられる。同様 に、列ターミナル２２への接続は行電極に対する支持ンーＨｂの対応する穴２８ を介して与えられる。

図ＩＢｉ、：戻ると、行導体の組２ａ及び列導体の組２ｂのそれぞれには、電極 と電気的（こ接続される導体の端部を陳いて、行電極及び列電極から導体を絶縁 する絶縁性誘電層が設けられる。誘電層の形状は図３Ａ及び図３Ｂに一層詳細に 示されている。図３Ａに８◇１て、誘電層３ａは行導体の上部に設けられ、図の 形状を有する。誘電層３ａには複数の開口３４が形成され、この開口を介して、 それぞれの行導体２０のターミナル端がその関連する行電極と電気的に接続され る。同様に、列導体上の誘電層３ｂは複数の開口３６を備え、開口３６を介して 、列導体と！極とが電気的ｌこ相互接続される。誘電層３ａ、３ｂのそれぞれは 対応する開口３８．４０を備え、開口３８．４０を介して、ターミナル２２．２ ４への導体のアクセスが提供される。典型的には、誘電層は、調合された熱可塑 性のエポキシ樹脂（例えばＥｍｅｒｓｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｍｉｎｇ　ＭＥ５１４ ６）の層を導体上でシルクスクリーン処理することにより形成される。典型的に は、必要な電気的絶縁を与えるたために、導体よりも少なくとも０．０００２“ 厚い層を設けなければならない。誘電層を形成するために、Ａｃｈｅｓｏｎ　Ｃ ｏ１１゜ｉｄｓ　ＭＬ２５０８９のような紫外線架橋被覆の応用や、ポリエステ ル又はＫａｐｔｏｎのような絶縁フィルムの中間層の使用のような他の方法を利 用してもよい。

誘電層３ａ、３ｂの上部には、それぞれ列電極及び行電極を形成する一連の導体 片４ａ、４ｂが形成される。図４Ａ、４Ｂに行１［４ａと列電極４ｂとの配列が 示されている。点線の外形１００はセンサの上部及び下部の外縁を表す。行電極 ４ａと列電極４ｂとは、前記の行導体と列導体とを形成したのと同じ方法で、誘 電層の上面で銀インクをシルクスクリーン処理することによって作られる。踏み 力（ｆｏｏｔ　ｆｏｒｃｅｓ）を感知するための図の実施例では、行を極及び列 電極はほぼ０．２インチだけ離されており、０．２インチの中心上で電極交差を 提供する。−屠畜な電極間隔を用いることにより、容易に分解能を高めることが できる。通常のＶルクスクリーン処理と印刷技術を用いれば、ｏ、ｏｓｏインチ またはそれ以下の電極間隔を間車かつ安価に作ることができる。

図４Ａに示された行電極４ａは一連の直線から構成される。図４Ｂにおいて、列 電極は、そのうちのいくつかが相互に電気接続された一連のす７セツトした直線 からなるような形状に図示されている。この形状は、列電極とそれぞれの電極の 中心に近接しｔ；そのそれぞれの導体との間の接続を与えるための一層簡匣なト ポロジーを提供する。これにより、センサを異なる応用に適用する際、センサの 外縁から最大量の材料を切り取ることができる。行電極及び列電極の特定の交差 を物理的位置にマツピングすることは、測定回路のコンピュータ等のディジタル 電子装置により容易に行われる。他の形の線形結合、曲線、円を含む、図示され た以外の形状を使用い得ることに注意すべきである。例えば、極座標の読み出し を直接与えるソセンサを提供するために、行電極及び列電極を同心円状の電極と 複数の放射状電極とで置換することができる。実施例では、センサの形状に対す る唯一の制限は、「行」と「列」とのそれぞれが１個所のみで交差するというこ とである。

行電極と列電極とのそれぞれの交差の間には、耐圧層を設けなければならない０ 記載された実施例では、耐圧材は両方の電極の組の上側に設けられる。換言すれ ば、それぞれの行電極４ａには圧力感知材料５ａの片が設けられ、それぞれの列 電極４ｂには関連する圧力感知材料５ｂの片が設けられる。センサは単一の電極 組に設けられた圧力感知材料の層と共に動作するけれども、この構成方法は、圧 力感知層の不完全性に起因する行電極と列電極との間の短絡を受け易い。圧力感 知材料を両方の電極に設けることにより、こうした欠点の発生は減らされる。

行電極及び列電極への圧力感知材料の他の配置を使用してもよい。こうした配置 は前記米国特許ｔ４４．８５６．９９３号明側書ｌこ詳細に記載されている。

圧力感知材は、行及び／又は列電極上で連続層内に設けることができる。しかし 、この構造の方法は、剪断応力を受ける場合に、センサの抵抗を損うまで減少さ せる。以下に述べるように、記述した実施例における付蒼層は２つの誘電層を互 に検者する。圧力関知材が連続シートに設けられる場合に、付着層は、エポキシ 誘電材に比較して圧力感知材の強度が低いために、センサ部分に強く付着しな好 適な実施例において、圧力感知材は、マサチューセッツ、ウポーンのＣｈｏｍｅ ｒｉｃｓ社製のＣｈｏ−３ｈｉｅｌｄ４４０２インクから製造できる。他の適当 な材料は、前述の特許に記述され、二硫化モリブデンをベースにしたインク及び 他の肩知の圧力感知材を含む。　層１ａ乃至４ａ及びｌｂ乃至４ｂをそれぞれ含 む力センサの２つの部分は、それらの間の１又はそれ以上の付着層によって相互 に付着される、前述の７−トカセンサの使用中に、人は、センサが定圧分布を測 定するために使用される間に、走行し或いは他の運動的行動を行うことができる 。これらの行動中に、十分な剪断応力がセンサの外側面に与えられ、これらが頂 部層及び底部層の歩道を相互に関連して摺動させる。従来のセンサは、典型的に は、その周囲にのみ沿っているような、小さな部分の力感知領域でのみ相互に接 続された頂部層と底部層を有していた。剪断力がそのようなセンサに与えられる 場合に、行及び列電極が相互に関して移動すると、測定の寸法精度は減少される 。極端な場合に、剪断力及び正常の力により、圧力感知層又は電極自体でさえも がはがれてセンサを損う。センサの領域全体に亘って頂部層と底部層との間に接 着を与えることは、寸法精度を損わず又は破損を与えずに、大きな剪断力に耐え 得るセンサを提供できることが見出された。

また、圧力がセンサに与えられる場合に、センサの頂部層と底部層との間に存在 し得る空気又は他の気体が逃れるようなパターンで付着層を設けることが好まし いということも見出された。例えば、フート圧を感知するために使用された前述 の実施例において、大きな力が、典型的には、非常に短い時間に、力センサの大 部分の領域１０に亘って与えられる。センサ内にとじ込められた少量の空気は、 仮にこの空気を外部に排気する手段が設けられていないと、センサを実際に破裂 させる。

前述の実施例において、複数の接着ドツトは、図６Ａ及び図６Ｂに示されたよう に、頂部層及び底部層の各々に与えられる。ドツトの位置は、以下に記述される ように、付着ドツトが周囲電極によって画定される方形内で頂部層と底部層の各 々に与えられるようなものである。好適な実施例は、ミシガン、スパルタのＧｅ ｎｅｒａｌ　Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓ社から入手可能なカタログ番号２０５． ４７１４接着剤のような、スクリーン可能な接着剤を使用している。センサの各 半分に与えられる、０．０００５インチと０．００１インチとの間の付着層が適 当な結合を与えるものと見出された。アクリル系又はシリコン・タイプの他の接 着剤を本発明で使用することができる。他方、単一の接着層は、力センサの頂部 層又は底部層のいずれかに与えることができる。

電極間の線形ストライプの接着剤のような、力センサの内部から気体を排気する 他のパターンが使用できる。この場合に、接着パターンは、図５に示された電極 間の領域にほぼ対応する。しかし、このようなパターンは、内部にとじ込められ た気体を外部に排気しなければならない比較的長い通路を与える。これは、セン サ領域全体に亘って力が突然与えられてセンサが損傷を受ける可能性を増加させ る。他方、ストライプを使用することは、強い接着、従って剪断力に対する大き な抵抗を与える。２つの一致面がボルトを回転することで徐々に接続されるよう な、幾つかの例において、付加的な接着によって与えられる剪断力に対する抵抗 の増加が好ましい。

接着ドツト６ａ及び６ｂが与えられるパターンは、力センサの感度に影響を与え る。７−トカを感知するための前述の実施例において、電極間の一つおきの方形 に接着ドツトを設けることは、センサの感度を増加させ、更に適当なセンサを製 造することが見出された。図７を参照すると、この配列が示されている。図７に おいて、垂直バー４２は列電極を示し、これらの電極は、電極導体と、この導体 上の圧力感知材との双方を含む。同様に、行４４は行電極を示す。接着ドツト４ ６は、チェッカーボード・パターンの１つおきの電極間に配置される。

接着ドツトは、ある程度、センサの頂部層と底部層とを離しておく圧縮スプリン グとして作用する。＠８を参照すると、圧力感知材３ａでカバーされた行電極４ ａは、圧力感知材５ｂの層でカバーされた列電極４ｂを横切って示されている。

２つの接着ドツト４６及び４８は、それらが行及び列電極の交点に隣接して生じ るように示されている。これらの接着ドツトは、いくらか弾性があり、力センサ を圧縮する力に抗する。第２の一対の接着ドツトが、破線４０で示されるように 、交点の他側で交点に直ぐ隣接して設けられると、圧縮力に対する接着ドツトの 抵抗は、著しく増加されるが、センサの感度を減少させる。ここに記述されたよ うに、裏打ち材及びセンサを形成する他の層の融通性のために、一つおきにドツ トを省略することは、所望の感度を達成するためにセンサの十分な融通性を与え る。

前述の効果は、その領域に亘って可変感度を有するセンサを構成するために使用 できる。例えば、一方の領域により多くの接着ドツトを有し且つ他方の領域によ り少ない接着ドツトを有するセンサは、２つの異なる領域で２レベルの感度を与 える。

センサの感度を変更する他の方法は、センサに適用される粘着性の厚さを変更す ることである。圧力を感じ安い物質５ａおよび５ｂの二つの層の間に小さな隙間 （ギャップ）が存在する様にセンサの上と底を離すに十分の厚さの粘蒼性層を用 いることにより、センサは圧力感知可能層を接触し且つ導通を始める前にある量 の力を要求する様に構成できる。これは、センサが出力を登録する前に越えなけ ればならないしき値を与える。

この様な構成は図９に示されている。図９において、二つのドツト４２は、小さ なスペース４４によって分離さた行および列の圧力感知可能物質５ａと５ｂを十 分に保持する結合された厚さを有する。逆に、行および列電極はともに引っ張ら れる如く、該粘着性ドツトに電極の高さより僅かに小さい厚さを適用しえる。

これは、その感度を増加するセンサに対するプリロードを効果的に提供する。

ここに記載される力センサ（ｆｏｒｃｅ　５ｅｎｓｏｒ）はガスケット装置（ｇ ａｓｋｅｔ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）である。ガスケットは圧縮力のある物質 で構成され、その間にシールを与える二つのマッチィングされている面間に配置 される。頻繁に、ガスゲットは大量の圧力を受ける。ガスケットの典型的な適用 は自動車エンジン内でエンジンブロックとシリンダヘッド間にシールを与える為 に使用される。この様な実施では、シールを与える為にその間のガスケットを圧 縮するマツチングされている面に一定の圧力を与える為に所定のトルク仕様に対 して多くのボルトを緩める。このような７ステムを故障させる多くの原因がある 。例えば、ボルトとナツトのネジ上のさび又は汚れは、ガスケットに最小又は圧 力がかかつていない場合に、高トルクをもたらす。上述した如き内部ガスケット または一部としてのガスケットのいずれか１つのタイプの力センサを提供するこ とにより、ガスゲットの全体領域にかかる圧縮力はガスケットが適当に圧縮され ているという直接的表示を与える。例えば、バッキング・シート（ｂａｃｋｉｎ ｇ　５ｈｅｅｔ）の片方又は両方はガスケットのシーリング動作と圧力構造を監 視能力の両方を与える圧縮力のある物質から作られる。代わりに、図１から図７ に示した如き力センサはガスゲットまたはガスケット部材に積層されまたは付加 され得る。該ガスケットが有用される他の応用は冷凍機のドアに使用されること である。商用の冷凍機においては特に、ドアの如きガスケットシーリングは形を 悪くし、該冷凍機を維持するためのコストが増加する結果となる。そのようなガ スケットの一部として力センサを提供することは、瞬時に探知できるシール内の ギャップを許すことになる。

上述の説明は一例であり、ここに述べた実施例は変更可能であり、本願発明の範 囲を限定するものではない。

要約書 互いに相対向して位置された２組の平行電極（４）を有する力および圧力センサ を備かえられ、該１組の電極が複数の電極交点を形成する角度で第２の組の電極 に交差されて配置される。圧力感知物材（５）が各々の交点において電極間に１ かれる。粘着層が表面関係において第１及び第２の電極を固着するために電極交 点間のエリア内の該電極の少なくとも１つに備えられ、該粘着層は電極の組の内 部から空気が逃げることを許容する該粘着層が存在しない通路を与えるパターン で形成される。該粘着層の厚さは該センサのしきい値レベルを前付加部ち供給す るように調整さる。電極の回りでトリムされる該電極の組の電極を許容する為に 該電極の組の各々の電極の接点が該電極の終端の中間に形成される。これは所望 の交点においてその中に穴を有し且つ絶縁層内の穴を通して対応する電極との接 触を形成する該絶縁層の後面上に複数の接続導体を有する該絶縁層を該電極の組 の後面全体に渡り形成して成就される。

国際調査報告 国際調査報告 ＬＩＳ　９００７３２６ Ｓ＾　４３８７８

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．その反対側に供給された外部力を測定するセンサにおいて、第１の電極対を 提供するために絶縁的部材で形成された薄い、アレキシブルなパッキング・シー トに取り付けられ且つ保持された複数のフレキシブルで導通的な電極と、 第２の電極対を提供するために絶縁的部材で形成された薄い、フレキシブルなパ ッキング・シートに取り付けられ且つ保持されたフレキシブルで導通的な複数の 第２の電極と、 前記第１および第２の電極対は、互いに第１および第２の電極が相対して位置付 けされ且つ第１の対の電極が第２の対の電極とクロスするような複数の交差を形 成する角度で第１の対の電極が第２の対の電極にクロスする様に配置されること と、 各々の交差で電極間に抵抗物質が配置される様なパターン内の電極対の少なくと も１つの対に供給された圧力感知抵抗物質の層と、第１および第２の電極対を前 記相対した関係に固着するために置極の交差の間に領域内の第１および第２の電 極対の少なくとも１つに供給された粘着性層とを備えたことを特徴とするセンサ 。
2. ２．前記粘着性層が、空気が前記電極対の内部からその周囲に逃げることを許容 する為の粘着性が存在しない通路を与えることを特徴とする請求の範囲第１項に 記載のセンサ。
3. ３．前記粘着性層は、少なくとも１つの前記電極対の電極間の領域内に粘着性物 質のストライプを含むことを特徴とする請求の範囲第項に記載のセンサ。
4. ４．前記粘着性層が、少なくとも１つの前記電極対の各々の電極の間の領域内に 粘着性物質の複数のドットを含むことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のセ ンサ。
5. ５．前記粘着性層が、少なくとも１つの前記電極対の各々の電極の間の領場内に 粘着性物質の複数のドットを含み、且つ該ドットが、前記第１および第２の電極 対が前記相対する関係にある場合に前記第１及び第２の電極対の互いの電極の間 の領域に配置されたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載のセンサ。
6. ６．前記粘着性物質のドットが、交差している前記第１および第２の電極の隣接 した組によって規定される各々の四辺形内に存在することを特徴とする請求の範 囲第５項に記載のセンサ。
7. ７．各々のターミナルが各々の前記電極の１つと関連している該センサを外部回 路に接続するための複数のターミナルと、各々の導体が各々の前記電極の１つと 関連している、各ターミナルをその関連した電極に接続するための複数の接続さ れた導体であって、該導体はその残部の中間で関連する電極に接続されているこ とと、を含むことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載の センサ。
8. ８．前記導体は、前記導体と前記関連した電極間の接続の中断なしにその周囲の 少なくとも過半数の回りで終端され得ることを特徴とする請求の範囲第７項に記 載のセンサ。
9. ９．各々が関連する電極対の各電極の１つに関連している、該センサを外部の回 路に接続するためのフレキシブルなパッキング・シートに取ワ付けられた複数の ターミナルと、 各々が前記電極の各１つと関連している各々のターミナルをその関連した電極に 接続するための前記パッキング・シートに取り付けられた複数の接続導体であつ て、該導体はその端部の中間で関連する電極に接続されていることと、前記複数 の接続導体の上に供給され且つ各々の接続導体と関連した導体の間に形成された 電気的接続を通してホールを含む薄い、フレキシブルな絶縁シートとを更に備え ることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載のセンサ。
10. １０．前記導体が、電極の端部の中間点で関連した電極に接続されたことを特徴 とする請求の範囲第９項に記載のセンサ。
11. １１．前記接続導体が、前記導体と前記関連した電極間の接続の中断なしにその 周囲の少なくとも過半数の回りで終端され得る様に配列されたことを特徴とする 請求の範囲第９項に記載のセンサ。
12. １２．前記粘着層の厚さは、外部力のない状態で前記交差で反対側の電極を離れ た状態に保持するに十分であることを特徴とする請求の範囲第９項に記載のセン サ。
13. １３．前記粘着層の厚さは、各々の交差で、反対側の電極が予め負荷された力に より互いに接触するように維持されるに十分な厚さであることを特徴とする請求 の範囲第９項に記載のセンサ。
14. １４．前記両方の電極対が更に、 各々が関連する電極対の各電極の１つに関連している、該センサを外部の回路に 接続するためのフレキシブルなバッキング・シートに取り付けられた複数のター ミナルと、 各々が前記電極の各１つと関連している、各々のターミナルをその関連した電極 に接続するための前記バッキング・シートに取り付けられた複数の接続導体であ つて、該導体はその端部の中間で関連する電極に接続されていることと、前記複 数の接続導体の上に供給され、且つ各々の接続導体と関連した導体の間に形成さ れた電気的接続を透してホールを含む薄い、アレキシブルな絶縁シートと、 を含むことを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載のセンサ 。
15. １５．前記粘着層の厚さが、外部力のない状態で前記交差で反対側の電極を離れ た状態に保持するに十分であることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項に 記載のセンサ。 １６，前記粘着層の厚さは、各々の交差で、反対側の電極が予め負荷されたカに より互いに接触するように維持されるに十分な厚さであることを特徴とする請求 の範囲第１項乃至第６項のいずれかに記載のセンサ。