JPS5820910Y2 - 感圧センサ− - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は押圧されることによって圧電素子より電圧を発
生させ、この電圧によって押圧されたことを検出する感
圧センサーにおいて、圧電素子の＋側、−側に接続され
るリード線などを導電性の外被体より絶縁して、外被体
で拾うハム、雑音電波などによる誤動作を防止し、感度
や信頼性の向上を計ろうとするものである。

従来における感圧センサーとしては、自動ドアなどによ
く見られるように踏み板式でスイッチやル−を働かす方
式がほとんどであった。

この構成によるものでは、可動部分が必要となり、可動
部分が大きくなれば密閉も困難で塵埃がスイッチの接点
などに付着したりして誤動作が発生しやすいものとなっ
ていた。

また、可動部分が存在するため、荷重の大小に応じて全
て作用するように構成することができず、その作動範囲
には自ずと限界があり、さらに大形化するといった欠点
があった。

このようなことから、最近では、圧電素子を用いた可動
部分の全く無い感圧センサーが開発されている。

しかしながら、圧電素子の電極に接する導電スペーサな
どが金属フレームや押圧部材、受は金などに接する構成
をとっていたため、ハムや雑音電波を拾いやすく、誤動
作しゃすい構成となっていた。

本考案は以上のような従来の欠点を除去するものである
。

以下、本考案の実施例を添付の図面第１図〜第４図によ
り説明する。

まず、第１図、第２図に示す実施例において、１は鉄や
ステンレスなどの導電性材料によって形成された中空状
のフレームで、このフレーム１の上部には、鉄などによ
って構成された押圧部材２がはめこまれ、この押圧部材
２の下部に形成した鍔３の上面がフレーム１の上端に設
けた係止部４で係止されている。

つまり、フレーム１内に収納されているのは鍔３で、鍔
３以外の押圧部材２はフレーム１の上面に突出している
。

この押圧部材２の下面には絶縁板５が配置され、この絶
縁板５の下面に黄銅などからなる導電性スペーサ６が配
置されている。

この導電性スペーサ６の下面には、同心円上に複数個の
圧電素子７を収納した合成樹脂などからなる保持ケース
８が配置され、この保持ケース８の下面には黄銅などか
らなる中間端子９が配置され、この中間端子９の下面に
は絶縁板１０が配置され、さらにこの絶縁板１０の下面
には受は金１１が配置され、この受は金１１の下面にフ
レーム１の下部の内面に形成したねじ部１２に螺合する
筒状の締付具１３が配置され、フレーム１の係止部３で
係止された押圧部材２と締付具１３間に、上述した絶縁
板５、導電性スペーサ６、圧電素子７を保持した保持ケ
ース８、中間端子９、絶縁板１０、受は金１１が固着さ
れている。

なお、上記絶縁板５，１０はエポキシガラス板などのよ
うに硬さと剛性をもつものが利用される。

また、導電性スペーサ６や中間端子９は、周縁部がフレ
ーム１の内壁に接触しないようにフレーム１の内径より
小さく形成されている。

また、絶縁板１０、中間端子９、保持ケース８の中央に
は透孔１４が形成され、導電性スペーサ６と中間端子９
に接続された出力リード１５がこの透孔１４より引出さ
れている。

さらに上記導電性スペーサ６は保持ケース８に収納され
た圧電素子７の上面の一側の電極と圧接しており、中間
端子は圧電素子７の下面の＋側の電極と圧接しており、
圧電素子７は電気的に並列、機械的に直列に配列されて
いる。

また、フレーム１および押圧部材２の上面には硬質ゴム
などからなる保護カバー１６が被せられている。

なお、第３図、第４図に示すものは、圧電素子７を収納
した保持ケース８を２段に積み重ね、中間端子９を共通
とし、２枚の導電性スペーサ６の上面と下面に絶縁板５
，１０を配置したものである。

しかも、２つの導電性スペーサ６間を電気的に接続する
ために保持ケース８の周縁部近くに透孔１７を設け、こ
こにコイルスプリング１８を挿入している。

この場合、中間端子９の外径は小さく、圧電素子７にの
み接触する大きさに形成されている。

また、この構成では、下側の導電性スペーサ６に透孔１
４を設けて出力リード１５を挿通するようになっている
。

このような構成において、押圧部材２に荷重が加えられ
ると、圧電素子７から電圧が発生し、その電圧は出力リ
ード１５に導電性スペーサ６、中間端子９を介して引出
される。

この電圧によって荷重が加えられたことが検出できるこ
とになる。

また、表出するフレーム１や締付具１３、受は金１１な
どでハムや雑音電波が拾われても、絶縁板５゜１０で圧
電素子７の電圧引出用の導電性スペーサ６、中間端子９
が絶縁されているため、影響を受けて誤動作を起すこと
もなくなる。

以上のように本考案の感圧センサーは構成されるため、
可動部分が無く小形化が可能となり、どのような荷重に
よっても電圧は発生することになって荷重による検出範
囲も広くなり、さらに、外部のハムや雑音電波によって
誤動作を発生することもなく、感度、信頼性を著しく向
上することができ、実用的価値の大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の感圧センサーの一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は他の実施
例を示す縦断面図、第４図は同第３図のＡ−Ａ断面図で
ある。 １・・・・・・フレーム、２・・・・・・押圧部材、５
，１０・・・・・・絶縁板、６・・・・・・導電性スペ
ーサ、７・・・・・・圧電素子、８・・・・・・保持ケ
ース、９・・・・・・中間端子、１１・・・・・・受は
金、１５・・・・・・出力リード、１６・・・・・・保
護カバー、１８・・・・・・コイルスプリング。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）導電性フレーム内に、複数個の圧電素子を電気的
   に並列に配置し、この圧電素子の上下を押圧部材と受は
   金で挟持するように構成した感圧センサーにおいて、上
   記圧電素子の端面に導電性スペーサ、中間端子を接触さ
   せ、この導電性スペーサまたは中間端子と押圧部材、ま
   たは受は金とを絶縁板で絶縁するとともに、フレームと
   導電性スペーサ、中間端子とを電気的に絶縁してなる感
   圧センサー。
2. （２）圧電素子群を積層配列し、この圧電素子群に接触
   する導電性スペーサ間をスプリングで導通するように構
   成してなる実用新案登録請求の範囲第１項記載の感圧セ
   ンサー