WO2022130850A1 - 荷重センサ - Google Patents

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WO2022130850A1
WO2022130850A1 PCT/JP2021/041621 JP2021041621W WO2022130850A1 WO 2022130850 A1 WO2022130850 A1 WO 2022130850A1 JP 2021041621 W JP2021041621 W JP 2021041621W WO 2022130850 A1 WO2022130850 A1 WO 2022130850A1
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WO
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elastic body
conductive elastic
load sensor
conductive
electrode
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PCT/JP2021/041621
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玄 松本
博之 古屋
祐太 森浦
進 浦上
洋大 松村
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
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    • G—PHYSICS
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    • G01L5/221—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering
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    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04103—Manufacturing, i.e. details related to manufacturing processes specially suited for touch sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means

Definitions

  • the present invention relates to a load sensor that detects a load applied from the outside based on a change in capacitance.
  • Load sensors are widely used in fields such as industrial equipment, robots and vehicles.
  • the development of electronic devices using various free-form surfaces such as humanoid robots and interior parts of automobiles has been progressing.
  • it is required to mount a high-performance load sensor on each free curved surface.
  • Patent Document 1 describes a pressure-sensitive element including a pressure-sensitive unit to which a pressing force is applied and a detecting unit for detecting the pressing force.
  • the pressure-sensitive portion has an elastic conductive portion having elasticity and conductivity, a conductor wire arranged so as to intersect with the elastic conductive portion, and a dielectric film which is an insulating film covering the surface of the conductor wire.
  • the detection unit is a circuit that detects the pressing force based on the change in capacitance between the elastic conductive part and the conductor wire.
  • the capacitance between the elastic conductive portion and the conductor wire is detected based on, for example, a change in the voltage value between the elastic conductive portion and the conductor wire.
  • the resistance value of the connection portion between the wiring on the detection unit side and the elastic conductive portion is large, it becomes difficult to accurately detect the voltage value between the elastic conductive portion and the conductor wire.
  • it becomes difficult to accurately detect the capacitance between the elastic conductive portion and the conductor wire so that the detection accuracy of the pressing force (load) detected by the detecting portion is lowered.
  • an object of the present invention is to provide a load sensor capable of more accurately detecting a capacitance according to a load.
  • the first aspect of the present invention relates to a load sensor.
  • the load sensor according to this embodiment includes a base member, a strip-shaped conductive elastic body arranged on the surface of the base member, a conductive member arranged on the conductive elastic body, and the conductive elastic body and the conductive member.
  • a dielectric material interposed therein and a substrate for connecting the conductive elastic body to an external circuit are provided.
  • the substrate has electrodes extending in the width direction and the length direction of the conductive elastic body, and the electrodes are fixed to the base member in a state of being pressed against the surface of the conductive elastic body.
  • the load sensor since the electrode and the conductive elastic body are in surface contact with each other, the contact area between the electrode and the conductive elastic body becomes large. Therefore, the electric resistance at the interface between the electrode and the conductive elastic body can be suppressed to a low level, and the capacitance according to the load can be accurately detected.
  • FIG. 1A is a perspective view schematically showing a state in which three conductive elastic bodies are formed on the upper surface of the base member according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a perspective view schematically showing a state in which three pairs of conductor wires and threads installed on each pair of conductor wires are installed according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a perspective view schematically showing the configuration of the substrate according to the first embodiment.
  • FIG. 2B is a diagram schematically showing a cross section of C11-C12 when the substrate is cut in a plane parallel to the YY plane passing through the center of the electrode according to the first embodiment.
  • FIG. 3A is a perspective view schematically showing a state in which the substrate is installed according to the first embodiment.
  • FIG. 3B is a perspective view schematically showing a state in which a thread for fixing a substrate is sewn according to the first embodiment.
  • FIG. 4A is a diagram schematically showing a cross section of C21-C22 when the structure is cut in a plane parallel to the YY plane passing through the position of the thread according to the first embodiment.
  • FIG. 4B is a diagram schematically showing the positions of holes and the order of suturing of threads according to the first embodiment.
  • 5 (a) and 5 (b) are diagrams schematically showing an example of changing the position of the hole and the order of suturing the thread according to the first embodiment.
  • FIG. 6A is a perspective view schematically showing a state in which the base member is installed in the structure according to the first embodiment.
  • 6B is a diagram schematically showing a cross section C31-C32 when the load sensor is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode according to the first embodiment.
  • 7 (a) and 7 (b) are cross-sectional views schematically showing the periphery of the conductor wire when viewed in the negative direction of the X-axis according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing the inside of the load sensor when viewed in the negative direction of the Z axis according to the first embodiment.
  • 9 (a) and 9 (b) are views schematically showing a cross section when the load sensor is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode according to the modified example of the first embodiment. ..
  • FIG. 10 (a) and 10 (b) are views schematically showing a cross section when the load sensor is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode according to the modified example of the first embodiment.
  • FIG. 11A is a diagram schematically showing a cross section when the load sensor is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode according to the second embodiment.
  • FIG. 11B is a diagram schematically showing an example of changing the cross section when the load sensor is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode according to the second embodiment.
  • 12 (a) and 12 (b) are plan views schematically showing the structure of the conductive elastic body according to the third embodiment.
  • FIG. 12 (c) is a diagram schematically showing a cross section when the load sensor is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode according to the third embodiment.
  • FIG. 13A is a perspective view schematically showing the structure of the structure according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13B is a perspective view schematically showing a state in which the two structures according to the fourth embodiment are assembled.
  • 14 (a) and 14 (b) are views schematically showing a cross section in the vicinity of the electrode when the load sensor is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode according to the fourth embodiment. Is.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing the inside of the load sensor when viewed in the negative direction of the Z axis according to the fifth embodiment.
  • 16 (a) to 16 (d) are plan views schematically showing the configuration of electrodes according to other modified examples.
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing the inside of the load sensor when viewed in the negative direction of
  • the load sensor according to the present invention can be applied to a load sensor of a management system or an electronic device that performs processing according to an applied load.
  • Examples of the management system include an inventory management system, a driver monitoring system, a coaching management system, a security management system, a nursing care / childcare management system, and the like.
  • a load sensor provided on the inventory shelf detects the load of the loaded inventory, and the type of product and the number of products existing on the inventory shelf are detected.
  • the load sensor provided in the refrigerator detects the load of the food in the refrigerator, and detects the type of food in the refrigerator and the number and amount of foods. This makes it possible to automatically propose menus using food in the refrigerator.
  • a load sensor provided in the steering device monitors the load distribution (for example, gripping force, gripping position, pedaling force) of the driver with respect to the steering device. Further, the load sensor provided on the vehicle-mounted seat monitors the load distribution (for example, the position of the center of gravity) of the driver with respect to the vehicle-mounted seat in the seated state. This makes it possible to feed back the driving state (sleepiness, psychological state, etc.) of the driver.
  • the load distribution on the sole of the foot is monitored by a load sensor provided on the bottom of the shoe. As a result, it is possible to correct or guide to an appropriate walking state or running state.
  • a load sensor installed on the floor detects the load distribution when a person passes, and detects the weight, stride length, passing speed, sole pattern, and the like. This makes it possible to identify the person who passed by by collating these detection information with the data.
  • the load distribution on the bedding and toilet seat of the human body is monitored by the load sensor provided on the bedding and toilet seat. This makes it possible to estimate what kind of behavior a person is trying to take at the position of the bedding or the toilet seat and prevent a fall or a fall.
  • Electronic devices include, for example, in-vehicle devices (car navigation systems, acoustic devices, etc.), home appliances (electric pots, IH cooking heaters, etc.), smartphones, electronic paper, e-book readers, PC keyboards, game controllers, smart watches, wireless. Examples include earphones, touch panels, electronic pens, penlights, shiny clothes, and musical instruments.
  • a load sensor is provided at an input unit that receives input from a user.
  • the load sensor in the following embodiment is a capacitance type load sensor typically provided in a load sensor of a management system or an electronic device as described above. Such a load sensor may be referred to as a "capacitive pressure sensitive sensor element", a “capacitive pressure detection sensor element”, a “pressure sensitive switch element”, or the like.
  • a capacitance type load sensor typically provided in a load sensor of a management system or an electronic device as described above.
  • Such a load sensor may be referred to as a "capacitive pressure sensitive sensor element", a “capacitive pressure detection sensor element”, a “pressure sensitive switch element”, or the like.
  • the following embodiments are one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments.
  • the Z-axis direction is the height direction of the load sensor 1.
  • FIG. 1A is a perspective view schematically showing a state in which three conductive elastic bodies 12 are formed on the upper surface of the base member 11.
  • the base member 11 is an elastic and insulating member.
  • the base member 11 is a plate-shaped member having flat planes on the positive side and the negative side of the Z axis, and the planes on the positive side and the negative side of the Z axis of the base member 11 are parallel to the XY plane. Is.
  • the base member 11 is made of a non-conductive resin material or a non-conductive rubber material.
  • the resin material used for the base member 11 is selected from the group consisting of, for example, a styrene resin, a silicone resin (for example, polydimethylpolysiloxane (PDMS), etc.), an acrylic resin, a rotaxane resin, a urethane resin, and the like. At least one resin material to be made.
  • the rubber material used for the base member 11 is, for example, silicone rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene / butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene, ethylene propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, fluororubber, and the like. It is at least one rubber material selected from the group consisting of epichlorohydrin rubber, urethane rubber, natural rubber and the like.
  • the conductive elastic body 12 is formed on the upper surface (the surface on the positive side of the Z axis) of the base member 11. In FIG. 1A, three conductive elastic bodies 12 are formed on the upper surface of the base member 11.
  • the conductive elastic body 12 is a conductive member having elasticity. Each conductive elastic body 12 has a long strip shape in the X-axis direction, and is formed side by side at a predetermined interval in the Y-axis direction.
  • the conductive elastic body 12 is formed on the upper surface of the base member 11 by a printing method such as screen printing, gravure printing, flexo printing, offset printing, and gravure offset printing. According to these printing methods, it is possible to form the conductive elastic body 12 on the upper surface of the base member 11 with a thickness of about 0.001 mm to 0.5 mm.
  • the method for forming the conductive elastic body 12 is not limited to the printing method.
  • the conductive elastic body 12 is composed of a resin material and a conductive filler dispersed therein, or a rubber material and a conductive filler dispersed therein.
  • the resin material used for the conductive elastic body 12 is the same as the resin material used for the base member 11 described above, for example, a styrene resin, a silicone resin (polydimethylpolysiloxane (for example, PDMS), etc.), an acrylic resin, and the like. It is at least one resin material selected from the group consisting of a rotaxane-based resin, a urethane-based resin, and the like.
  • the rubber material used for the conductive elastic body 12 is the same as the rubber material used for the base member 11 described above, for example, silicone rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, styrene-butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, polyisobutylene, ethylene. It is at least one rubber material selected from the group consisting of propylene rubber, chlorosulfonated polyethylene, acrylic rubber, fluororubber, epichlorohydrin rubber, urethane rubber, natural rubber and the like.
  • the conductive fillers constituting the conductive elastic body 12 are, for example, Au (gold), Ag (silver), Cu (copper), C (carbon), ZnO (zinc oxide), In 2 O 3 (indium oxide (III)). ), And metal materials such as SnO 2 (tin oxide (IV)) and PEDOT: PSS (ie, a composite consisting of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS)). It is at least one material selected from the group consisting of conductive polymer materials such as, metal-coated organic fibers, and conductive fibers such as metal wire (fiber state).
  • the conductive filler constituting the conductive elastic body 12 is C (carbon).
  • the length of the conductive elastic body 12 in the Y-axis direction is, for example, 10 mm, and the distance (gap) between two adjacent conductive elastic bodies 12 is, for example, 2 mm.
  • FIG. 1B schematically shows a state in which three pairs of conductor wires 13 and threads 14 installed on each pair of conductor wires 13 are installed in the structure of FIG. 1A. It is a perspective view.
  • the pair of conductor wires 13 is formed by bending one conductor wire 13a extending in the X-axis direction, and includes two conductor wires 13a extending in the negative direction of the X-axis from the bent position.
  • the two conductor wires 13a constituting the pair of conductor wires 13 are arranged side by side at a predetermined interval.
  • the pair of conductor wires 13 are arranged so as to be overlapped on the upper surface of the three conductive elastic bodies 12.
  • three sets of a pair of conductor wires 13 are arranged so as to be overlapped on the upper surface of the three conductive elastic bodies 12.
  • the three pairs of conductor wires 13 are arranged so as to intersect the conductive elastic body 12, and are arranged side by side at predetermined intervals along the longitudinal direction (X-axis direction) of the conductive elastic body 12. ..
  • the pair of conductor wires 13 are arranged so as to extend in the Y-axis direction so as to straddle the three conductive elastic bodies 12.
  • the pair of conductor wires 13 are bent and bundled in the positive direction of the X-axis near the end of the base member 11 on the negative side of the Y-axis.
  • the conductor wire 13a is composed of a linear conductive member and a dielectric formed on the surface of the conductive member. The configuration of the conductor wire 13a will be described later with reference to FIG. 6 (b).
  • each pair of conductor wires 13 can move in the extending direction (Y-axis direction) of the pair of conductor wires 13 so that the thread 14 can be moved.
  • the twelve threads 14 connect the pair of conductor wires 13 to the base member 11 at positions other than the positions where the conductive elastic body 12 and the pair of conductor wires 13 overlap. ..
  • the thread 14 is composed of chemical fibers, natural fibers, or mixed fibers thereof.
  • FIG. 2A is a perspective view schematically showing the configuration of the substrate 20 installed on top of the structure of FIG. 1B.
  • the substrate 20 includes a plate-shaped base material 21, three electrodes 22, three wirings 23, and a connector 24.
  • the substrate 20 is a substrate for connecting the conductive elastic body 12 to an external circuit.
  • the base material 21 has a plate shape parallel to the XY plane and is made of, for example, an epoxy resin.
  • the electrode 22 is installed on the surface of the base material 21 on the negative side of the Z axis.
  • the electrode 22 is a conductive member that extends in the X-axis direction and the Y-axis direction, in other words, in the width direction and the length direction of the conductive elastic body 12 shown in FIGS. 1A and 1B.
  • the surface on the negative side of the Z axis of the electrode 22 is parallel to the XY plane and is open in the negative direction of the Z axis.
  • the electrode 22 is made of a conductive metal material such as Au (gold), Ag (silver), or Cu (copper). In the first embodiment, the electrode 22 is made of Cu (copper).
  • the three electrodes 22 are arranged at predetermined intervals along the Y-axis direction.
  • the pitch of the three base materials 21 in the Y-axis direction is the same as the pitch of the three conductive elastic bodies 12 in the Y-axis direction.
  • the length of the electrode 22 in the Y-axis direction is, for example, 6 mm, and the length of the electrode 22 in the X-axis direction is, for example, 4 mm.
  • the wiring 23 is installed on the surface of the base material 21 on the negative side of the Z axis.
  • the wiring 23 is drawn from the electrode 22 and electrically connects the electrode 22 and the connector 24.
  • the connector 24 is installed on the negative side surface of the Z-axis of the base material 21. Three wirings 23 are connected to the connector 24, and a conductive member 41 (see FIG. 6B) of the conductor wire 13a described later is connected at the time of assembling the load sensor 1.
  • the connector 24 is a connector for connecting the load sensor 1 to an external circuit.
  • FIG. 2B is a diagram schematically showing a cross section of C11-C12 when the substrate 20 is cut in a plane parallel to the YY plane passing through the center of the electrode 22 in FIG. 2A.
  • the base material 21 includes two resists 21a and 21b that sandwich the base material 21 vertically.
  • the resists 21a and 21b are applied to the base material 21 in order to fix the electrodes 22 and the wiring 23 arranged on the base material 21 and to protect the wiring 23.
  • a pattern consisting of the electrode 22 and the wiring 23 is arranged on the Z-axis negative side surface of the base material 21, and the resist 21a is applied except for the position of the electrode 22.
  • the periphery of the electrode 22 is fixed to the base material 21 by the resist 21a in a state where most of the surface on the negative side of the Z axis of the electrode 22 is open in the negative direction of the Z axis.
  • the resist 21b is also applied to the surface of the base material 21 on the positive side of the Z axis, and the connector 24 is installed on the base material 21. In this way, the substrate 20 is completed.
  • FIG. 3A is a perspective view schematically showing a state in which the substrate 20 of FIG. 2A is placed on the structure of FIG. 1B.
  • the substrate 20 of FIG. 2A is covered upside down from above the structure of FIG. 1B (on the positive side of the Z axis).
  • the three electrodes 22 of the substrate 20 face each other of the upper surfaces of the three conductive elastic bodies 12 arranged on the base member 11. Further, the ends of the three pairs of conductor wires 13 are connected to the connector 24 of the substrate 20 by soldering.
  • FIG. 3B is a perspective view schematically showing a state in which a thread 25 for fixing the substrate 20 is sewn to the structure of FIG. 3A.
  • the thread 25 is sewn along the Y-axis direction so as to pass directly above the three electrodes 22 of the substrate 20.
  • the thread 25 is composed of, for example, chemical fibers, natural fibers, or mixed fibers thereof.
  • a hole 26 (see FIG. 4A) is previously formed in the substrate 20 along a straight line extending in the Y-axis direction through the center of the electrode 22, and the thread 25 is sewn through the hole 26.
  • FIG. 4 (a) schematically shows a cross section of C21-C22 when the structure 1a of FIG. 3 (b) is cut in a plane parallel to the YY plane passing through the position of the thread 25 of FIG. 3 (b). It is a figure which shows.
  • a plurality of holes 26 penetrating in the vertical direction are formed in the substrate 20 along the Y-axis direction.
  • the hole 26 is formed so as to penetrate the base material 21 and the resists 21a and 21b in the Z-axis direction.
  • the hole 26 is formed so as to penetrate the base material 21, the resist 21b and the electrode 22 in the Z-axis direction.
  • the thread 25 is sewn to the substrate 20 by sewing.
  • the thread 25 is composed of a needle thread 25a and a bobbin thread 25b, and the needle thread 25a and the bobbin thread 25b are tied to each other near the center of the substrate 20, the conductive elastic body 12 and the base member 11 in the vertical direction.
  • the base member 11 and the conductive elastic body 12 are penetrated by a needle used for suturing with a thread 25.
  • the needle thread 25a and the bobbin thread 25b are sewn from above and below by sewing, the substrate 20 and the base member 11 are pressed against each other by the needle thread 25a and the bobbin thread 25b.
  • the substrate 20 is fixed to the base member 11 with the electrodes 22 pressed against the surface of the conductive elastic body 12. In this way, the electrode 22 and the conductive elastic body 12 are electrically connected.
  • FIG. 4B is a diagram schematically showing the position of the hole 26 and the order of suturing the thread 25.
  • the hole 26 is formed along a straight line extending in the Y-axis direction through the center of the electrode 22.
  • the thread 25 is installed by sewing through the hole 26.
  • the threads 25 (upper thread 25a and lower thread 25b) are in the order of a to d shown in FIG. 4A. Sutured. Further, the thread 25 is continuously sewn to the adjacent electrodes 22.
  • the holes 26 provided in the substrate 20 are not limited to being formed along a straight line extending in the Y-axis direction, and may be formed at other positions. good.
  • five holes 26 are formed in the vicinity of the electrode 22 as shown in a to e.
  • a is a hole 26 formed at the center position of the electrode 22.
  • b to e are located on the X-axis positive side, the X-axis negative side, the Y-axis positive side, and the Y-axis negative side of the hole 26 of a, respectively, and are formed outside the electrode 22 and within the range of the conductive elastic body 12. It is a hole 26.
  • the thread 25 (upper thread 25a and lower thread 25b) has d, a, e, b, a, c, d,
  • the threads are sewn in the order of a and e.
  • a is a hole 26 formed at the center position of the electrode 22.
  • Reference numerals b to e are holes 26 formed outside the electrode 22 and within the range of the conductive elastic body 12.
  • b is a hole 26 on the X-axis positive side and the Y-axis positive side of the hole 26 of a
  • c is a hole 26 on the X-axis positive side and the Y-axis negative side of the hole 26 of a
  • d is.
  • A is a hole 26 on the negative side of the X-axis and the positive side of the Y-axis of the hole 26 of a
  • e is a hole 26 on the negative side of the X-axis and the negative side of the Y-axis of the hole 26 of a.
  • FIG. 6A is a perspective view schematically showing a state in which the base member 31 is installed in the structure 1a shown in FIG. 3B.
  • the base member 31 is installed from above the structure 1a shown in FIG. 3B.
  • the base member 31 is an insulating member.
  • the base member 31 is a plate-shaped member having flat planes on the positive side and the negative side of the Z axis, and the planes on the positive side and the negative side of the Z axis of the base member 31 are parallel to the XY plane. Is.
  • the base member 31 is at least one resin material selected from the group consisting of, for example, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyimide and the like.
  • the base member 31 is arranged so as to be adjacent to each other on the negative side of the X-axis of the substrate 20. In the XY plane, the combined size of the base member 31 and the substrate 20 is substantially the same as the size of the base member 11.
  • the four corners of the base member 31 are connected to the base member 11 with a silicone rubber adhesive, a thread, or the like, so that the base member 31 is fixed to the base member 11.
  • the three sets of the pair of conductor wires 13 are sandwiched between the three conductive elastic bodies 12 and the base member 31. In this way, as shown in FIG. 6A, the load sensor 1 is completed.
  • FIG. 6B is a diagram schematically showing a cross section C31-C32 when the load sensor 1 is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode 22.
  • FIG. 6B the vicinity of the end portion of the conductive elastic body 12 on the positive side of the X-axis is shown.
  • the electrode 22 is pressed against the upper surface of the conductive elastic body 12 near the end on the positive side of the X-axis of the conductive elastic body 12. At this time, the elastic conductive elastic body 12 enters the lower surface of the electrode 22 surrounded by the resist 21a, and the electrode 22 and the conductive elastic body 12 are in close contact with each other. As a result, the conductive elastic body 12 and the electrode 22 are electrically connected.
  • the conductor wire 13a is composed of a conductive member 41 and a dielectric 42 formed on the conductive member 41.
  • the conductive member 41 is a wire rod having a linear shape.
  • the conductive member 41 is made of, for example, a conductive metal material.
  • the conductive member 41 may be composed of a core wire made of glass and a conductive layer formed on the surface thereof, or may be composed of a core wire made of resin and a conductive layer formed on the surface thereof.
  • the conductive member 41 includes valve action metals such as aluminum (Al), titanium (Ti), tantalum (Ta), niobium (Nb), zirconium (Zr), and hafnium (Hf), tungsten (W), and molybdenum. (Mo), copper (Cu), nickel (Ni), silver (Ag), gold (Au) and the like are used.
  • the dielectric 42 has electrical insulation and is made of, for example, a resin material, a ceramic material, a metal oxide material, or the like.
  • the dielectric 42 is at least one selected from the group consisting of polypropylene resin, polyester resin (for example, polyethylene terephthalate resin), polyimide resin, polyphenylene sulfide resin, polyvinylformal resin, polyurethane resin, polyamideimide resin, polyamide resin and the like. It may be a kind of resin material, or at least one kind of metal oxide material selected from the group consisting of Al 2 O 3 and Ta 2 O 5 and the like.
  • FIG. 7 (a) and 7 (b) are cross-sectional views schematically showing the periphery of the conductor wire 13a when viewed in the negative direction of the X-axis.
  • FIG. 7A shows a state in which no load is applied
  • FIG. 7B shows a state in which a load is applied.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing the inside of the load sensor 1 when viewed in the negative direction of the Z axis.
  • the thread 14 is not shown, and the base member 31 and the base material 21 of the substrate 20 are shown in a permeated state.
  • nine sensor units arranged in the X-axis direction and the Y-axis direction are set. Specifically, nine regions obtained by dividing the measurement area into three in the X-axis direction and three in the Y-axis direction are assigned to the nine sensor units.
  • the boundary of each sensor unit is in contact with the boundary of the sensor unit adjacent to the sensor unit.
  • the nine sensor units correspond to the nine positions where the conductive elastic body 12 and the pair of conductor wires 13 intersect, and at these nine positions, the capacitance changes according to the load.
  • Sensor units A11, A12, A13, A21, A22, A23, A31, A32, A33 are formed.
  • Each sensor unit includes a conductive elastic body 12 and a pair of conductor wires 13, the pair of conductor wires 13 constituting one pole of capacitance (for example, an anode), and the conductive elastic body 12 having a capacitance. It constitutes the other pole (eg, the cathode). That is, the conductive member 41 (see FIG. 6B) in the pair of conductor wires 13 constitutes one electrode of the load sensor 1 (capacitance type load sensor), and the conductive elastic body 12 is the load sensor 1.
  • the dielectric 42 (see FIG. 6B) in the pair of conductor wires 13 constituting the other electrode of the (capacitance type load sensor) is electrostatically charged in the load sensor 1 (capacitance type load sensor). Corresponds to the dielectric that defines the capacitance.
  • the wiring 23 drawn from the three electrodes 22 is shown as lines L11, L12, L13, and the conductive member 41 in the pair of conductor wires 13 of the three sets is shown as lines L21, L22, L23.
  • the positions where the conductive elastic body 12 connected to the line L11 intersects the lines L21, L22, and L23 are the sensor portions A11, A12, and A13, respectively, and the conductive elastic body 12 connected to the line L12 is the line L21.
  • the positions where the conductive elastic bodies 12 connected to the line L13 intersect with the lines L21, L22, and L23 are the sensor units A21, A22, and A23, respectively, at the positions where they intersect with L22 and L23, respectively. , A33.
  • the contact area between the pair of conductor wires 13 and the conductive elastic body 12 in the sensor unit A11 increases. Therefore, by detecting the capacitance between the line L11 and the line L21, the load applied by the sensor unit A11 can be calculated. Similarly, in the other sensor unit, the load applied in the other sensor unit can be calculated by detecting the capacitance between the two lines intersecting in the other sensor unit.
  • the electrode 22 extends in the width direction (Y-axis direction) and the length direction (X-axis direction) of the conductive elastic body 12, and the substrate 20 is the base in a state where the electrode 22 is pressed against the surface of the conductive elastic body 12. It is fixed to the member 11. According to this configuration, since the electrode 22 and the conductive elastic body 12 are in surface contact with each other, the contact area between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 becomes large. Therefore, the electric resistance at the interface between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be suppressed to a low level, and the capacitance corresponding to the load can be accurately detected.
  • the substrate 20 is fixed to the base member 11 by a thread 25 (connector) in the vicinity of the electrode 22.
  • the vicinity of the electrode 22 is a range including the range of the electrode 22 and the range where the conductive elastic body 12 and the substrate 20 overlap in a plan view.
  • the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be firmly brought into contact with each other. Therefore, the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be brought into close contact with each other more reliably, and the electric resistance between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be effectively suppressed.
  • a thread 25 is used as a connector for fixing the substrate 20 to the base member 11.
  • the contact position between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be easily and firmly fixed. Therefore, the contact resistance between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be effectively suppressed while simplifying the process of attaching the substrate 20 to the base member 11.
  • the thread 25 is sewn in order to the hole 26, and the thread 25 is continuously sewn to the adjacent electrodes 22. Therefore, the number of steps for suturing the thread 25 can be reduced. Further, as shown in FIG. 4A, since all the regions between the adjacent holes 26 are pressed by the thread 25, the thread 25 is more reliably sewn as compared with the case where the thread 25 is partially sutured.
  • the substrate 20 can be fixed to the base member 11.
  • the substrate 20 is fixed to the base member 11 by the thread 25 at a position point-symmetrical to the center of the electrode 22 in the XY plane. .. According to this configuration, since the electrode 22 is pressed against the conductive elastic body 12 in a well-balanced manner, the connection between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is ensured.
  • eyelets and jigs may be added as additional connecting tools.
  • the additional connector is installed so as to increase the force with which the electrode 22 is pressed against the conductive elastic body 12. According to this configuration, it is possible to reduce the deviation due to the expansion and contraction of the thread and the rubber, so that the connection between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 becomes more reliable.
  • the conductive member 41 is connected to the connector 24 of the substrate 20 together with the electrode 22. According to this configuration, all the signals necessary for load detection can be supplied to the external circuit only by connecting the connector 24 of the board 20 to the external circuit provided in the external device or the like.
  • the substrate 20 has a plurality of electrodes 22 stacked on each of the plurality of conductive elastic bodies 12. According to this configuration, a plurality of electrodes 22 can be connected to a plurality of conductive elastic bodies 12 by simply attaching one substrate 20 to the base member 11.
  • the lower surface (the surface on the negative side of the Z axis) of the electrode 22 in contact with the conductive elastic body 12 is a plane parallel to the XY plane.
  • the lower surface of the electrode 22 is not limited to a flat surface, and may have other shapes, for example, as shown in FIGS. 9 (a) to 10 (b) below.
  • the electrode 22 has an uneven surface 22a on the lower surface.
  • the unevenness 22a is formed by roughening the lower surface of the electrode 22 having a flat plate shape.
  • the lower surface of the electrode 22 parallel to the XY plane is treated with a predetermined solution to form fine irregularities 22a on the lower surface of the electrode 22.
  • the lower surface of the electrode 22 is a curved surface 22b protruding in a curved surface (dome shape) on the conductive elastic body 12 side (Z-axis negative direction) near the center of the electrode 22.
  • the curved surface 22b is formed by, for example, etching the lower surface of the electrode 22 having a flat plate shape. Also in this case, the contact area between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is increased as compared with the case of FIG. 6B.
  • the lower surface of the electrode 22 is a protruding surface 22c that projects stepwise toward the conductive elastic body 12 side (Z-axis negative direction) near the center of the electrode 22.
  • the protruding surface 22c has a circular shape when viewed in the Z-axis direction.
  • the protruding surface 22c is formed by, for example, etching the lower surface of the electrode 22 having a flat plate shape. Also in this case, the contact area between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is increased as compared with the case of FIG. 6B.
  • the shape of the protrusion 22c may be a protrusion shape, that is, a protrusion shape having the same width as the electrode 22 in the Y-axis direction. Further, the shape of the protrusion 22d may be a protrusion extending in the X-axis direction. Further, the shape of the protruding surface 22c may have a rectangular shape in a plan view. Further, the number of steps formed by the protruding surface 22c is not limited to 2 as shown in FIG. 10A, and may be 3 or more.
  • the lower surface of the electrode 22 is a protruding surface 22d that protrudes in a conical shape on the conductive elastic body 12 side (Z-axis negative direction) near the center of the electrode 22.
  • the protruding surface 22d is formed by, for example, etching the lower surface of the electrode 22 having a flat plate shape. Also in this case, the contact area between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is increased as compared with the case of FIG. 6B.
  • the shape of the protrusion 22d may be a protrusion shape, that is, a shape having the same width as the electrode 22 in the Y-axis direction. Further, the protruding surface 22c may have a ridge shape extending in the X-axis direction.
  • the contact area between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is larger than that when the surface is flat, so that the electrode 22
  • the resistance value at the connection portion between the conductive elastic body 12 and the conductive elastic body 12 can be suppressed to a low level.
  • the electrode 22 and the conductive elastic body 12 are compared with the case where the surface is flat. Since the contact area with the electrode 22 becomes large, the resistance value at the connection portion between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be suppressed to a low level. Further, when the substrate 20 is fixed to the base member 11, the surface of the electrode 22 is more strongly pressed against the conductive elastic body 12, so that the adhesion between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be improved, and the electrode The contact resistance between the 22 and the conductive elastic body 12 can be reduced.
  • the surface protruding in a stepped manner can be strongly pressed against the conductive elastic body 12, and the surface and the conductive elastic body 12 can be strongly pressed against the surface. It is possible to improve the adhesion between and.
  • the electrode 22 when the cross-sectional shape of the surface of the electrode 22 is triangular, the electrode 22 can be stably brought into close contact with the conductive elastic body 12 as in the case of FIG. 9 (b). As in the case of FIG. 10A, the adhesion between the surface of the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be enhanced.
  • the curved surface 22b and the protruding surfaces 22c and 22d are formed as a part of the electrode 22, but when the electrode 22 is used as the first conductive material,
  • the curved surface 22b and the protrusions 22c and 22d may be made of a second conductive material installed on the lower surface of the flat plate-shaped first conductive material.
  • the lower surface of the second conductive material is formed with the same shape as the curved surface 22b, the protruding surface 22c or the protruding surface 22d, and the upper surface is parallel to the XY plane.
  • Such a second conductive material is installed on the lower surface of the flat plate-shaped first conductive material.
  • the first conductive material and the second conductive material may be composed of different materials and are the same. It may be composed of a material.
  • the second conductive material formed in the form of a paste is solidified on the lower surface of the first conductive material, or the tape in which the adhesive is applied to the second conductive material in the form of a thin film is the first.
  • a second conductive material is installed by being attached to the lower surface of the conductive material. Further, in addition to the first conductive material and the second conductive material, another conductive material may be further superimposed.
  • the resistance value of the connection portion is kept low by increasing the contact area at the connection portion between the electrode 22 and the conductive elastic body 12.
  • the resistance value of the connecting portion can be suppressed low.
  • FIG. 11A is a diagram schematically showing a cross section when the load sensor 1 is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode 22 according to the second embodiment.
  • the electrode 22 is composed of the first conductive material 51 and the second conductive material 52.
  • the first conductive material 51 has a flat plate shape like the electrode 22 of the first embodiment.
  • the second conductive material 52 is made of a material having a higher conductivity than the first conductive material 51.
  • the first conductive material 51 is made of, for example, Cu (copper), and the second conductive material 52 is made of, for example, Ag (silver).
  • the second conductive material 52 is formed on the lower surface of the first conductive material 51 by, for example, silver paste. At the time of manufacturing the substrate 20, the second conductive material 52 is arranged on the lower surface of the flat plate-shaped first conductive material 51.
  • the shape of the second conductive material 52 is not limited to the flat plate shape as shown in FIG. 11 (a).
  • the second conductive material 52 is formed so as to project in a curved surface (dome shape) on the conductive elastic body 12 side (Z-axis negative direction) near the center of the electrode 22. May be done.
  • the second conductive material 52 may be projected in another shape, and may be projected in the same shape as in FIGS. 10 (a) and 10 (b), for example.
  • the second conductive material 52 is arranged on the surface side of the first conductive material 51 and is exposed to the outside (conductive elastic body 12 side). It has a higher conductivity than the first conductive material 51.
  • the surface of the electrode 22 projects in a curved surface on the conductive elastic body 12, and the curved surface of the electrode 22 is made of the second conductive material 52.
  • the contact area between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is increased as compared with the case of FIG. 11A, so that the resistance value at the connection portion between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is further lowered. It can be suppressed.
  • the lower surface of the electrode 22 (second conductive material 52) is formed in a curved surface shape, the pressing force of the electrode 22 against the conductive elastic body 12 is smooth along the curved surface. Changes to.
  • the electrode 22 can be stably brought into close contact with the conductive elastic body 12. Further, as in the case of FIG. 11A, since the second conductive material 52 having high conductivity is arranged between the first conductive material 51 and the conductive elastic body 12, a curved surface having higher adhesion is obtained. The contact resistance between the shaped surface and the conductive elastic body 12 can be suppressed to a low level. Therefore, the resistance value between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be reduced more effectively.
  • the resistance value of the connection portion between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is suppressed to a low value by increasing the conductivity on the electrode 22 side, but in the third embodiment, the conductivity on the conductive elastic body 12 side is suppressed. By increasing the resistance value, the resistance value of the connection portion between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be suppressed to a low level.
  • the conductive elastic body 12 is composed of the first conductive elastic body 12a and the second conductive elastic body 12b.
  • the first conductive elastic body 12a contains C (carbon) as the conductive filler
  • the second conductive elastic body 12b contains Ag (silver) as the conductive filler, as in the first and second embodiments.
  • the second conductive elastic body 12b has a higher conductivity than the first conductive elastic body 12a.
  • FIG. 12 (a) and 12 (b) are plan views schematically showing the configuration of the conductive elastic body 12 according to the third embodiment.
  • FIG. 12 (a) shows the conductive elastic body 12 when viewed in the negative direction of the Z axis
  • FIG. 12 (b) shows the conductive elastic body 12 when viewed in the positive direction of the Z axis.
  • the outer shape of the conductive elastic body 12 is the same as that of the first and second embodiments.
  • the first conductive elastic body 12a is exposed on the positive side of the Z axis in the range R1 near the center of the conductive elastic body 12.
  • the first conductive elastic body 12a has the same length as the range R1 in the longitudinal direction (X-axis direction) of the conductive elastic body 12.
  • the range R1 corresponds to a range in which at least a pair of conductor wires 13 are overlapped.
  • the second conductive elastic body 12b has the same length as the conductive elastic body 12 in the X-axis direction.
  • the Z-axis positive side of the second conductive elastic body 12b is covered with the first conductive elastic body 12a.
  • the second conductive elastic body 12b is exposed on the positive side of the Z axis in the range R2 located outside the range R1 of the conductive elastic body 12.
  • the range R2 corresponds to at least the range in which the electrodes 22 are overlapped.
  • the width w2 (length in the Y-axis direction) of the second conductive elastic body 12b in the range R1 is shorter than the width w1 (length in the Y-axis direction) of the conductive elastic body 12.
  • FIG. 12 (c) is a diagram schematically showing a cross section when the load sensor 1 is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode 22 according to the third embodiment.
  • the first conductive elastic body 12a is laminated on the upper side of the second conductive elastic body 12b.
  • the second conductive elastic body 12b is open upward in the range R2.
  • the second conductive elastic body 12b is formed on the upper surface of the base member 11 by a predetermined printing method.
  • the first conductive elastic body 12a is laminated by a predetermined printing method from the upper side of the second conductive elastic body 12b.
  • the substrate 20 is fixed to the base member 11 so that the electrode 22 is pressed against the surface of the second conductive elastic body 12b.
  • the second conductive elastic body 12b has a higher conductivity than the first conductive elastic body 12a, and the substrate 20 has the electrode 22 on the surface of the second conductive elastic body 12b. It is fixed to the base member 11 so as to be pressed against it. As a result, the interface between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is the same as in the case where the second conductive material 52 is arranged between the first conductive material 51 and the conductive elastic body 12 as in the second embodiment. It is possible to suppress the electric resistance in.
  • the first conductive elastic body 12a covers the second conductive elastic body 12b at least in the range R1 where the conductive members 41 are overlapped with each other, and the second conductive elastic body 12a.
  • the first conductive elastic body 12a covers the second conductive elastic body 12b at least in the range R1 where the conductive members 41 are overlapped with each other, and the second conductive elastic body 12a.
  • the portion of the range R2 on which the electrodes 22 are overlapped is exposed to the outside (upper).
  • the width of the second conductive elastic body 12b is smaller in the range R1 in which the conductive member 41 is overlapped than in the range R2 in which the electrodes 22 are overlapped.
  • a material having a high conductivity is expensive, but according to this configuration, since the second conductive elastic body 12b having a high conductivity can be saved, the cost of the second conductive elastic body 12b can be kept low.
  • the elastic modulus becomes high (the elastic body itself becomes hard), but according to this configuration, the second conductive elasticity in the range R1 in which the conductive member 41 is arranged. Since the width w2 of the body 12b is small, the elastic modulus in the range R1 can be kept low. Therefore, the capacitance can be smoothly changed according to the load.
  • the second conductive elastic body 12b contains Ag (silver). As a result, the electrical resistance at the interface between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be effectively suppressed.
  • modified example of the first embodiment and the configuration of the second embodiment may be applied to the electrode 22 of the third embodiment.
  • the shape of the second conductive elastic body 12b in the range R1 is not limited to the shapes of FIGS. 12A and 12B.
  • the width w2 of the second conductive elastic body 12b in the range R1 may not be constant, and the second conductive elastic body 12b in the range R1 may be arranged in a mesh shape.
  • the shape of the second conductive elastic body 12b in the range R2 on the negative side of the X-axis may be linear as in the range R1.
  • the width of the second conductive elastic body 12b in the range R2 in the Y-axis direction may be longer or shorter than that in FIGS. 12 (a) and 12 (b).
  • the conductive elastic body was not arranged on the base member 31, but in the fourth embodiment, the conductive elastic body is arranged on both the base member 11 and the base member 31.
  • FIG. 13A is a perspective view schematically showing the configuration of the structure 1b according to the fourth embodiment.
  • the structure 1b has a structure in which the pair of conductor wires 13 and the thread 14 are removed from the structure 1a shown in FIG. 3 (b).
  • the base member 31, the conductive elastic body 32, the substrate 60, the base material 61, the electrode 62, the wiring 63, the connector 64, and the thread 65 of the structure 1b are the base member 11, the conductive elastic body 12, and the substrate 20 of the structure 1a, respectively.
  • the substrate 60 includes a plate-shaped base material 61, three electrodes 62 that come into surface contact with the ends of the three conductive elastic bodies 32, and three wirings 63 that connect these electrodes 62 to the connector 64.
  • the substrate 60 is fixed to the base member 31 by the thread 65 in a state where the substrate 60 is superposed on the base member 31 so that the three electrodes 62 each come into contact with the three conductive elastic bodies 32.
  • the structure 1b of FIG. 13 (a) is configured.
  • FIG. 13 (b) is a perspective view schematically showing a state in which the structure 1b of FIG. 13 (a) is installed on the structure 1 a shown in FIG. 3 (b).
  • the structure 1b of FIG. 13 (a) is covered upside down from above the structure 1a of FIG. 3 (b) (on the positive side of the Z axis).
  • the structures 1a and 1b are arranged so that the end portion of the substrate 60 is adjacent to the end portion of the base member 11 and the end portion of the base member 31 is adjacent to the end portion of the substrate 20.
  • the three sets of the pair of conductor wires 13 are sandwiched between the three conductive elastic bodies 12 and the three conductive elastic bodies 32.
  • the base member 31 is fixed to the base member 11 by being connected to the base member 11 with a silicone rubber-based adhesive, a thread, or the like.
  • the load sensor 1 of the fourth embodiment is completed.
  • the connector 64 of the structure 1b and the connector 24 of the structure 1a may be connected to an external circuit, respectively, or the connector 64 may be connected to the connector 24 and the connector 24 may be connected to the external circuit.
  • FIG. 14A is a diagram schematically showing a cross section in the vicinity of the electrode 22 when the load sensor 1 is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode 22.
  • FIG. 14B is a diagram schematically showing a cross section in the vicinity of the electrode 62 when the load sensor 1 is cut in a plane parallel to the XX plane passing through the center of the electrode 62.
  • the electrode 22 is exposed below the substrate 20, and the electrode 22 is pressed against the surface of the conductive elastic body 12 in the substrate 20 as in the first embodiment. It is fixed to the base member 11 in a closed state.
  • the substrate 60 is coated with resists 61a and 61b above and below the substrate 61 as in the substrate 20.
  • the electrode 62 is exposed above the substrate 60, and the substrate 60 is fixed to the base member 31 in a state where the electrode 62 is pressed against the surface of the conductive elastic body 32.
  • the conductive member 41 is sandwiched between the conductive elastic body 12 and the conductive elastic body 32 via the dielectric 42.
  • the capacitance of the sensor unit is increased as compared with the first embodiment, so that the change in the capacitance according to the load can be detected more precisely, and the sensitivity of the load sensor 1 can be increased. Therefore, the accuracy of load detection by the load sensor 1 can be improved. Further, since the upper and lower sides of the pair of conductor wires 13 are shielded by the conductive elastic bodies 12 and 32, respectively, noise generated in the conductive member 41 of the pair of conductor wires 13 can be suppressed.
  • the substrate 20 is arranged at one end of the base member 11 (the end on the positive side of the X-axis), and the substrate 60 is the other end of the base member 31 (the negative side of the X-axis). It is located at the end of).
  • the substrate 20 and the substrate 60 do not overlap each other. Therefore, the substrate 20 and the substrate 60 can be smoothly attached to the base member 11 and the base member 31, respectively, and the structure 1b can be smoothly attached to the structure 1a.
  • the modified example of the first embodiment and the configuration of the second embodiment may be applied to the electrode 62 of the structure 1b, and the configuration of the third embodiment may be applied to the conductive elastic body 32 of the structure 1b. May be good.
  • a connector 24 for connecting the load sensor 1 to an external circuit is arranged on the substrate 20, but even if a circuit unit for load detection is further arranged. good.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing the inside of the load sensor 1 when viewed in the negative direction of the Z axis according to the fifth embodiment.
  • the thread 14 is not shown, and the base member 11 and the base material 21 of the substrate 20 are shown in a permeated state.
  • the board 20 of the fifth embodiment further includes a circuit unit 27 between the three wirings 23 and the connector 24.
  • the conductive member 41 of the pair of conductor wires 13 is connected to the circuit unit 27.
  • the circuit unit 27 drives each sensor unit of the load sensor 1, detects the capacitance of each sensor unit, and calculates the load applied to each sensor unit based on the detected capacitance.
  • the circuit unit 27 includes an RC circuit, a drive circuit, a detection circuit, an amplifier, and the like.
  • the drive circuit includes a circuit that drives a multiplexer that switches each sensor unit in the RC circuit.
  • the detection circuit includes a circuit that calculates the capacitance in the RC circuit and a circuit that calculates the load based on the capacitance.
  • the board 20 includes a circuit unit 27 for load detection, the load applied to each sensor unit can be calculated by the load sensor 1 alone, and the calculated load can be output from the circuit unit 27 to the external circuit. As a result, it is possible to reduce the number of circuit units for load detection mounted in the external circuit. Further, since the load is calculated by the circuit unit 27 provided on the substrate 20, the load can be calculated with low noise as compared with the case where the load is calculated by the external circuit as in the first embodiment.
  • the circuit unit 27 described above is a circuit that calculates the load
  • the circuit unit 27 may include only a predetermined circuit unit for load detection.
  • the circuit unit 27 may include only a drive circuit, or may include a drive circuit unit and a circuit unit for calculating capacitance. Also in this case, since a part of the load detection process is performed by the load sensor 1, the number of circuit units for load detection mounted in the external circuit can be reduced.
  • the electrode 22 has a rectangular shape in a plan view, and is configured to be slightly smaller than the range in which the conductive elastic body 12 and the substrate 20 overlap in a plan view.
  • the size is not limited to this.
  • the shape of the electrode 22 may be square, circular, elliptical, trapezoidal, or the like, and the size of the electrode 22 may be further larger or smaller.
  • the electrode 22 may be configured as shown in FIGS. 16 (a) to 16 (d).
  • the length of the electrode 22 in the Y-axis direction is shorter than that of the above embodiments 1 to 5, and in the example shown in FIG. 16B, the X-axis of the electrode 22 is formed.
  • the length in the direction is shorter than that of the above-described first to fifth embodiments.
  • the shape of the electrode 22 is an elliptical shape.
  • the contact area between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is smaller than that of the first to third and fifth embodiments, so that the contact area is increased to increase the electrical resistance. From the viewpoint of lowering, the above-mentioned embodiments 1 to 5 are preferable. In the example shown in FIG.
  • the electrode 22 is configured to have the same size as the range in which the conductive elastic body 12 and the substrate 20 overlap in a plan view. In this case, since the contact area between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 is larger than that in the above-described first to fifth embodiments, the electric resistance at the interface between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be further suppressed.
  • the electrode 22 may be arranged at least at a position overlapping the conductive elastic body 12 in a plan view, it may extend to the outside of the conductive elastic body 12 in a plan view.
  • the shape and size of the electrode 62 are not limited to the shape and size shown in FIG. 13 (a), and may be changed in the same manner as in FIGS. 16 (a) to 16 (d).
  • one substrate 20 is provided with a plurality of electrodes 22 corresponding to the plurality of conductive elastic bodies 12.
  • one substrate may include one electrode 22, and such substrates may be arranged as many as the number of conductive elastic bodies 12.
  • one substrate is fixed to one conductive elastic body 12.
  • the electrode 22 and the conductive elastic body 12 are in surface contact with each other, the electrical resistance at the interface between the electrode 22 and the conductive elastic body 12 can be suppressed to a low level.
  • one substrate 20 includes all the electrodes 22 as described above from the viewpoint of the work process.
  • one substrate may be arranged corresponding to one conductive elastic body 32, and one such substrate may include one electrode 62.
  • one substrate 60 includes all the electrodes 62 as described above. ..
  • the wiring 23 is integrally configured with the electrode 22, and is fixed to the substrate 20 by the resist 21a.
  • the wiring 63 is integrally configured with the electrode 62 and is fixed to the substrate 60 by the resist 61a.
  • the wiring drawn from the electrodes 22 and 62 is not limited to being installed on the substrates 20 and 60, and may be a cable wire. In this case, the cable wire is connected to the electrodes 22 and 62 by soldering or the like.
  • the electrodes 22 and 62 are made of a conductive metal material, but the present invention is not limited to this, and the electrodes 22 and 62 may be made of a material containing a conductive metal in the resin. ..
  • the substrate 20 is fixed to the base member 11 by the thread 25, and the substrate 60 is fixed to the base member 31 by the thread 65.
  • the substrates 20 and 60 are fixed to the base members 11 and 31 by a tubular member (eyelet) having holes penetrating vertically and an insulating screw made of resin, ceramic or the like. You may.
  • the substrates 20 and 60 may be fixed to the base members 11 and 31 by fixing the base members 11 and 31 and the substrates 20 and 60 to the housing of the load sensor 1.
  • the threads 25 and 65 are sewn by sewing machine sewing, but may be sewn by embroidery sewing. However, sewing with a sewing machine is preferable because the stitches of the thread 25 are stronger than those with embroidery.
  • the lower surface of the first conductive material 51 of FIGS. 11A and 11B is formed on the uneven surface 22a of the modified example of the first embodiment (FIGS. 9A to 10B).
  • the curved surface 22b and the protrusions 22c, 22d may have the same shape.
  • the lower surface of the second conductive material 52 of FIGS. 11 (a) and 11 (b) is changed from the first embodiment (FIGS. 9 (a), 10 (a), (b)). ) May have the same shape as the unevenness 22a and the protrusions 22c and 22d.
  • the second conductive material 52 is made of Ag (silver), but the present invention is not limited to this, and the second conductive material 52 may be made of a material having a higher conductivity than that of the first conductive material 51. ..
  • the first conductive material 51 is made of Al (aluminum)
  • the second conductive material 52 may be made of Ag (silver), Cu (copper), and gold (Au).
  • the conductive filler of the first conductive elastic body 12a was C (carbon), and the conductive filler of the second conductive elastic body 12b was Ag (silver).
  • the present invention is not limited to this, and the conductive filler of the second conductive elastic body 12b may have a higher conductivity than the conductive filler of the first conductive elastic body 12a.
  • the conductive filler of the first conductive elastic body 12a is C (carbon)
  • the conductive filler of the second conductive elastic body 12b may be Au (gold) or Cu (copper).
  • all the wirings 23 and all the conductive members 41 are connected to one connector 24, but instead of this, all the connectors to which all the wirings 23 are connected and all the connectors.
  • the connector to which the conductive member 41 is connected may be arranged separately. In this case, the two connectors are each connected to an external circuit.
  • the load sensor 1 includes three conductive elastic bodies 12, but if at least one conductive elastic body 12 is provided. good.
  • the load sensor 1 may have only one conductive elastic body 12.
  • three sets of the conductive elastic bodies 12 and 32 facing vertically are provided, but at least one set of the conductive elastic bodies 12 and 32 may be provided.
  • the set of the conductive elastic bodies 12 and 32 provided in the load sensor 1 may be one set.
  • the load sensor 1 includes three sets of a pair of conductor wires 13, but includes at least one set of a pair of conductor wires 13. Just do it.
  • the pair of conductor wires 13 included in the load sensor 1 may be a set.
  • the pair of conductor wires 13 has a shape in which two conductor wires 13a arranged in the Y-axis direction are connected at the end portion in the X-axis direction, but instead of the pair of conductor wires 13. Therefore, one conductor wire 13a may be arranged, or three or more conductor wires 13a may be arranged. Further, the shape of the pair of conductor wires 13 does not have to be a straight line shape in a plan view, and may be a wave shape.
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing a configuration in which the load sensor 1 includes 16 conductive elastic bodies 12 and 16 pairs of conductor wires 13.
  • the 16 electrodes 22 that are pressed and connected to the 16 conductive elastic bodies 12 are installed on one substrate 20.
  • the substrate 20 does not necessarily have all the electrodes 22, and for example, in FIG. 17, four substrates 20 having four electrodes 22 may be arranged.
  • the dielectric 42 is formed on the surface of the conductive member 41, but instead, the dielectric 42 may be formed on the surface of the conductive elastic body 12.
  • the dielectric 42 is formed on the surface of the conductive member 41, but instead, the dielectric 42 may be formed on the surfaces of the conductive elastic bodies 12 and 32.
  • the conductor wire 13a may be composed of a stranded wire in which a plurality of conductor wires composed of a conductive member and a dielectric are bundled. Further, the conductor wire 13a may be composed of a stranded wire in which a plurality of conductive members are bundled and a dielectric covering the stranded wire. In these cases, the flexibility of the conductor wire 13a can be increased, and the strength of the conductor wire 13a against bending can be increased.
  • the shapes of the base members 11 and 31 are substantially square in a plan view, but the shape is not limited to this and may be a shape other than a square (rectangle, circle, etc.).
  • Base member 12 Conductive elastic body 12a First conductive elastic body 12b Second conductive elastic body 20 Substrate 22 Electrode 22a Concavo-convex 22b Curved surface (surface) 22c, 22d protrusion (surface) 24 Connector 25 Thread (Connector) 27 Circuit part 31 Base member (other base member) 32 Conductive elastic body (other conductive elastic body) 41 Conductive member 42 Dielectric 51 First conductive material 52 Second conductive material 60 Substrate (other substrate) R1, R2 range

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Abstract

荷重センサ（１）は、ベース部材（１１）と、ベース部材（１１）の表面に配置された帯状の導電弾性体（１２）と、導電弾性体（１２）に重ねて配置される導電部材（４１）と、導電弾性体（１２）と導電部材（４１）との間に介在する誘電体（４２）と、導電弾性体（１２）を外部回路に接続するための基板（２０）と、を備える。基板（２０）は、導電弾性体（１２）の幅方向および長さ方向に広がる電極（２２）を有し、電極（２２）が導電弾性体（１２）の表面に押し付けられた状態で、ベース部材（１１）に固定されている。

Description

荷重センサ
　本発明は、外部から付与される荷重を静電容量の変化に基づいて検出する荷重センサに関する。
　荷重センサは、産業機器、ロボットおよび車両などの分野において、幅広く利用されている。近年、コンピュータによる制御技術の発展および意匠性の向上とともに、人型のロボットおよび自動車の内装品等のような自由曲面を多彩に使用した電子機器の開発が進んでいる。それに合わせて、各自由曲面に高性能な荷重センサを装着することが求められている。
　以下の特許文献１には、押圧力が付与される感圧部と、押圧力を検出する検出部と、を備える感圧素子が記載されている。感圧部は、弾性および導電性を有する弾性導電部と、弾性導電部に対して交差するように配置された導体線と、導体線の表面を被覆する絶縁被膜である誘電体と、を有する。検出部は、弾性導電部と導体線との間の静電容量の変化に基づいて、押圧力を検出する回路である。
国際公開第２０２０／１５３０２９号
　上記特許文献１のような荷重センサでは、弾性導電部と導体線との間の静電容量が、たとえば、弾性導電部と導体線との間の電圧値の変化に基づいて検出される。このとき、検出部側の配線と弾性導電部との接続箇所の抵抗値が大きいと、弾性導電部と導体線との間の電圧値を正確に検出することが困難になる。この場合、弾性導電部と導体線との間の静電容量も正確に検出することが困難になるため、検出部で検出される押圧力（荷重）の検出精度が低下してしまう。
　かかる課題に鑑み、本発明は、荷重に応じた静電容量をより正確に検出することが可能な荷重センサを提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様は、荷重センサに関する。本態様に係る荷重センサは、ベース部材と、前記ベース部材の表面に配置された帯状の導電弾性体と、前記導電弾性体に重ねて配置される導電部材と、前記導電弾性体と前記導電部材との間に介在する誘電体と、前記導電弾性体を外部回路に接続するための基板と、を備える。前記基板は、前記導電弾性体の幅方向および長さ方向に広がる電極を有し、前記電極が前記導電弾性体の表面に押し付けられた状態で、前記ベース部材に固定されている。
　本態様に係る荷重センサによれば、電極と導電弾性体とが面接触するため、電極と導電弾性体との間の接触面積が大きくなる。このため、電極と導電弾性体との界面における電気抵抗を低く抑えることができ、荷重に応じた静電容量を正確に検出することができる。
　以上のとおり、本発明によれば、荷重に応じた静電容量をより正確に検出することが可能な荷重センサを提供できる。
　本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
図１（ａ）は、実施形態１に係る、ベース部材の上面に３つの導電弾性体が形成された状態を模式的に示す斜視図である。図１（ｂ）は、実施形態１に係る、３組の一対の導体線と各一対の導体線に設置された糸とが設置された状態を模式的に示す斜視図である。 図２（ａ）は、実施形態１に係る、基板の構成を模式的に示す斜視図である。図２（ｂ）は、実施形態１に係る、電極の中心を通るＹ－Ｚ平面に平行な平面で基板を切断したときのＣ１１－Ｃ１２断面を模式的に示す図である。 図３（ａ）は、実施形態１に係る、基板が設置された状態を模式的に示す斜視図である。図３（ｂ）は、実施形態１に係る、基板を固定するための糸が縫合された状態を模式的に示す斜視図である。 図４（ａ）は、実施形態１に係る、糸の位置を通るＹ－Ｚ平面に平行な平面で構造体を切断したときのＣ２１－Ｃ２２断面を模式的に示す図である。図４（ｂ）は、実施形態１に係る、孔の位置および糸の縫合の順序を模式的に示す図である。 図５（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る、孔の位置および糸の縫合の順序の変更例を模式的に示す図である。 図６（ａ）は、実施形態１に係る、構造体にベース部材が設置された状態を模式的に示す斜視図である。図６（ｂ）は、実施形態１に係る、電極の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサを切断したときの断面Ｃ３１－Ｃ３２を模式的に示す図である。 図７（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る、Ｘ軸負方向に見た場合の導体線の周辺を模式的に示す断面図である。 図８は、実施形態１に係る、Ｚ軸負方向に見た場合の荷重センサの内部を模式的に示す平面図である。 図９（ａ）、（ｂ）は、実施形態１の変更例に係る、電極の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサを切断したときの断面を模式的に示す図である。 図１０（ａ）、（ｂ）は、実施形態１の変更例に係る、電極の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサを切断したときの断面を模式的に示す図である。 図１１（ａ）は、実施形態２に係る、電極の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサを切断したときの断面を模式的に示す図である。図１１（ｂ）は、実施形態２に係る、電極の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサを切断したときの断面の変更例を模式的に示す図である。 図１２（ａ）、（ｂ）は、実施形態３に係る、導電弾性体の構成を模式的に示す平面図である。図１２（ｃ）は、実施形態３に係る、電極の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサを切断したときの断面を模式的に示す図である。 図１３（ａ）は、実施形態４に係る、構造体の構成を模式的に示す斜視図である。図１３（ｂ）は、実施形態４に係る、２つの構造体が組み立てられた状態を模式的に示す斜視図である。 図１４（ａ）、（ｂ）は、実施形態４に係る、電極の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサを切断したときの、電極の近傍の断面を模式的に示す図である。 図１５は、実施形態５に係る、Ｚ軸負方向に見た場合の荷重センサの内部を模式的に示す平面図である。 図１６（ａ）～（ｄ）は、その他の変更例に係る、電極の構成を模式的に示す平面図である。 図１７は、その他の変更例に係る、Ｚ軸負方向に見た場合の荷重センサの内部を模式的に示す平面図である。
　ただし、図面はもっぱら説明のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
　本発明に係る荷重センサは、付与された荷重に応じて処理を行う管理システムや電子機器の荷重センサに適用可能である。
　管理システムとしては、たとえば、在庫管理システム、ドライバーモニタリングシステム、コーチング管理システム、セキュリティー管理システム、介護・育児管理システムなどが挙げられる。
　在庫管理システムでは、たとえば、在庫棚に設けられた荷重センサにより、積載された在庫の荷重が検出され、在庫棚に存在する商品の種類と商品の数とが検出される。これにより、店舗、工場、倉庫などにおいて、効率よく在庫を管理できるとともに省人化を実現できる。また、冷蔵庫内に設けられた荷重センサにより、冷蔵庫内の食品の荷重が検出され、冷蔵庫内の食品の種類と食品の数や量とが検出される。これにより、冷蔵庫内の食品を用いた献立を自動的に提案できる。
　ドライバーモニタリングシステムでは、たとえば、操舵装置に設けられた荷重センサにより、ドライバーの操舵装置に対する荷重分布（たとえば、把持力、把持位置、踏力）がモニタリングされる。また、車載シートに設けられた荷重センサにより、着座状態におけるドライバーの車載シートに対する荷重分布（たとえば、重心位置）がモニタリングされる。これにより、ドライバーの運転状態（眠気や心理状態など）をフィードバックすることができる。
　コーチング管理システムでは、たとえば、シューズの底に設けられた荷重センサにより、足裏の荷重分布がモニタリングされる。これにより、適正な歩行状態や走行状態へ矯正または誘導することができる。
　セキュリティー管理システムでは、たとえば、床に設けられた荷重センサにより、人が通過する際に、荷重分布が検出され、体重、歩幅、通過速度および靴底パターンなどが検出される。これにより、これらの検出情報をデータと照合することにより、通過した人物を特定することが可能となる。
　介護・育児管理システムでは、たとえば、寝具や便座に設けられた荷重センサにより、人体の寝具および便座に対する荷重分布がモニタリングされる。これにより、寝具や便座の位置において、人がどのような行動を取ろうとしているかを推定し、転倒や転落を防止することができる。
　電子機器としては、たとえば、車載機器（カーナビゲーション・システム、音響機器など）、家電機器（電気ポット、ＩＨクッキングヒーターなど）、スマートフォン、電子ペーパー、電子ブックリーダー、ＰＣキーボード、ゲームコントローラー、スマートウォッチ、ワイヤレスイヤホン、タッチパネル、電子ペン、ペンライト、光る衣服、楽器などが挙げられる。電子機器では、ユーザーからの入力を受け付ける入力部に荷重センサが設けられる。
　以下の実施形態における荷重センサは、上記のような管理システムや電子機器の荷重センサにおいて典型的に設けられる静電容量型荷重センサである。このような荷重センサは、「静電容量型感圧センサ素子」、「容量性圧力検出センサ素子」、「感圧スイッチ素子」などと称される場合もある。以下の実施形態は、本発明の一実施形態あって、本発明は、以下の実施形態に何ら制限されるものではない。
　以下、本発明の実施形態について、図を参照して説明する。便宜上、各図には互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。Ｚ軸方向は、荷重センサ１の高さ方向である。
　＜実施形態１＞
　図１（ａ）は、ベース部材１１の上面に、３つの導電弾性体１２が形成された状態を模式的に示す斜視図である。
　ベース部材１１は、弾性を有する絶縁性の部材である。ベース部材１１は、Ｚ軸正側およびＺ軸負側に、平坦な平面を有する板状部材であり、ベース部材１１のＺ軸正側およびＺ軸負側の平面は、Ｘ－Ｙ平面に平行である。
　ベース部材１１は、非導電性の樹脂材料または非導電性のゴム材料から構成される。ベース部材１１に用いられる樹脂材料は、たとえば、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂（たとえば、ポリジメチルポリシロキサン（ＰＤＭＳ）など）、アクリル系樹脂、ロタキサン系樹脂、およびウレタン系樹脂等からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂材料である。ベース部材１１に用いられるゴム材料は、たとえば、シリコーンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレン、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、および天然ゴム等からなる群から選択される少なくとも１種のゴム材料である。
　導電弾性体１２は、ベース部材１１の上面（Ｚ軸正側の表面）に形成される。図１（ａ）では、ベース部材１１の上面に、３つの導電弾性体１２が形成されている。導電弾性体１２は、弾性を有する導電性の部材である。各導電弾性体１２は、Ｘ軸方向に長い帯状の形状を有しており、Ｙ軸方向に所定の間隔をあけて並んで形成されている。
　導電弾性体１２は、ベース部材１１の上面に対して、スクリーン印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷、およびグラビアオフセット印刷などの印刷工法により形成される。これらの印刷工法によれば、ベース部材１１の上面に０．００１ｍｍ～０．５ｍｍ程度の厚みで導電弾性体１２を形成することが可能となる。ただし、導電弾性体１２の形成方法は、印刷工法に限られるものではない。
　導電弾性体１２は、樹脂材料とその中に分散した導電性フィラー、またはゴム材料とその中に分散した導電性フィラーにより構成される。
　導電弾性体１２に用いられる樹脂材料は、上述したベース部材１１に用いられる樹脂材料と同様、たとえば、スチレン系樹脂、シリコーン系樹脂（ポリジメチルポリシロキサン（たとえば、ＰＤＭＳ）など）、アクリル系樹脂、ロタキサン系樹脂、およびウレタン系樹脂等からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂材料である。導電弾性体１２に用いられるゴム材料は、上述したベース部材１１に用いられるゴム材料と同様、たとえば、シリコーンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ポリイソブチレン、エチレンプロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、および天然ゴム等からなる群から選択される少なくとも１種のゴム材料である。
　導電弾性体１２を構成する導電性フィラーは、たとえば、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、Ｃ（カーボン）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、Ｉｎ２Ｏ３（酸化インジウム（III））、およびＳｎＯ２（酸化スズ（IV））等の金属材料や、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（すなわち、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）からなる複合物）等の導電性高分子材料や、金属コート有機物繊維、金属線（繊維状態）等の導電性繊維からなる群から選択される少なくとも１種の材料である。実施形態１では、導電弾性体１２を構成する導電性フィラーは、Ｃ（カーボン）である。
　導電弾性体１２のＹ軸方向の長さは、たとえば１０ｍｍであり、隣り合う２つの導電弾性体１２の間隔（隙間）は、たとえば２ｍｍである。
　図１（ｂ）は、図１（ａ）の構造体に、３組の一対の導体線１３と、各一対の導体線１３に設置された糸１４とが設置された状態を模式的に示す斜視図である。
　一対の導体線１３は、Ｘ軸方向に延びた１本の導体線１３ａを折り曲げることにより形成され、折り曲げ位置からＸ軸負方向に向かって延びた２本の導体線１３ａを含む。一対の導体線１３を構成する２本の導体線１３ａは、所定の間隔をあけて並んで配置される。一対の導体線１３は、３つの導電弾性体１２の上面に重ねて配置される。ここでは、３組の一対の導体線１３が３つの導電弾性体１２の上面に重ねて配置されている。
　３組の一対の導体線１３は、導電弾性体１２に交差するように配置され、導電弾性体１２の長手方向（Ｘ軸方向）に沿って、所定の間隔をあけて並んで配置されている。一対の導体線１３は、３つの導電弾性体１２に跨がるよう、Ｙ軸方向に延びて配置される。一対の導体線１３は、ベース部材１１のＹ軸負側の端部付近でＸ軸正方向に折り曲げられ束ねられる。導体線１３ａは、線状の導電部材と、当該導電部材の表面に形成された誘電体とからなる。導体線１３ａの構成については、追って図６（ｂ）を参照して説明する。
　図１（ｂ）のように３組の一対の導体線１３が配置された後、各一対の導体線１３は、一対の導体線１３の延びる方向（Ｙ軸方向）に移動可能に、糸１４でベース部材１１に設置される。図１（ｂ）に示す例では、１２個の糸１４が、導電弾性体１２と一対の導体線１３とが重なる位置以外の位置において、一対の導体線１３をベース部材１１に接続している。糸１４は、化学繊維、天然繊維、またはそれらの混合繊維などにより構成される。
　図２（ａ）は、図１（ｂ）の構造体に重ねて設置される基板２０の構成を模式的に示す斜視図である。
　基板２０は、板状の基材２１と、３つの電極２２と、３つの配線２３と、コネクタ２４と、を備える。基板２０は、導電弾性体１２を外部回路に接続するための基板である。
　基材２１は、Ｘ－Ｙ平面に平行な板形状を有し、たとえば、エポキシ樹脂により構成される。
　電極２２は、基材２１のＺ軸負側の面に設置されている。電極２２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に、言い換えれば、図１（ａ）、（ｂ）に示した導電弾性体１２の幅方向および長さ方向に広がる導電部材である。電極２２のＺ軸負側の面は、Ｘ－Ｙ平面に平行であり、Ｚ軸負方向に開放されている。電極２２は、たとえば、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）などの導電性の金属材料により構成される。実施形態１では、電極２２は、Ｃｕ（銅）により構成される。３つの電極２２は、Ｙ軸方向に沿って所定の間隔をあけて並んでいる。３つの基材２１のＹ軸方向におけるピッチは、３つの導電弾性体１２のＹ軸方向におけるピッチと同様である。
　実施形態１では、電極２２のＹ軸方向の長さは、たとえば６ｍｍであり、電極２２のＸ軸方向の長さは、たとえば４ｍｍである。
　配線２３は、基材２１のＺ軸負側の面に設置されている。配線２３は、電極２２から引き出されており、電極２２とコネクタ２４とを電気的に接続する。
　コネクタ２４は、基材２１のＺ軸負側の面に設置されている。コネクタ２４には、３つの配線２３が接続されるとともに、後述する導体線１３ａの導電部材４１（図６（ｂ）参照）が、荷重センサ１の組み立て時に接続される。コネクタ２４は、荷重センサ１を外部回路に接続するためのコネクタである。
　図２（ｂ）は、図２（ａ）の電極２２の中心を通るＹ－Ｚ平面に平行な平面で基板２０を切断したときのＣ１１－Ｃ１２断面を模式的に示す図である。
　基材２１は、基材２１を上下に挟む２つのレジスト２１ａ、２１ｂを備える。レジスト２１ａ、２１ｂは、基材２１に配置された電極２２および配線２３を固定するとともに、配線２３を保護するために基材２１に塗布される。
　基板２０の製造時には、電極２２および配線２３からなるパターンが基材２１のＺ軸負側の面に配置され、電極２２の位置を除いて、レジスト２１ａが塗布される。これにより、図２（ｂ）に示すように、電極２２のＺ軸負側の面の大部分がＺ軸負方向に開放した状態で、電極２２の周囲がレジスト２１ａによって基材２１に固定される。また、基材２１のＺ軸正側の面にもレジスト２１ｂが塗布され、基材２１にコネクタ２４が設置される。こうして、基板２０が完成する。
　図３（ａ）は、図１（ｂ）の構造体に図２（ａ）の基板２０が載置された状態を模式的に示す斜視図である。
　図１（ｂ）の構造体の上方（Ｚ軸正側）から、図２（ａ）の基板２０が上下反対向きに被せられる。これにより、基板２０の３つの電極２２は、それぞれ、ベース部材１１に配置された３つの導電弾性体１２の上面に向かい合う。また、３組の一対の導体線１３の端部が、基板２０のコネクタ２４に、はんだ付けにより接続される。
　図３（ｂ）は、図３（ａ）の構造体に、基板２０を固定するための糸２５が縫合された状態を模式的に示す斜視図である。
　糸２５は、基板２０の３つの電極２２の真上を通るように、Ｙ軸方向に沿って縫合される。糸２５は、たとえば、化学繊維、天然繊維、またはそれらの混合繊維などにより構成される。基板２０には、電極２２の中心を通りＹ軸方向に延びる直線に沿って、あらかじめ孔２６（図４（ａ）参照）が形成されており、糸２５は孔２６を通して縫合される。図３（ａ）の構造体に対して糸２５が設置されることにより、基板２０がベース部材１１に対して固定される。こうして、図３（ｂ）に示す構造体１ａが完成する。
　図４（ａ）は、図３（ｂ）の糸２５の位置を通るＹ－Ｚ平面に平行な平面で図３（ｂ）の構造体１ａを切断したときのＣ２１－Ｃ２２断面を模式的に示す図である。
　基板２０には、上下方向に貫通する複数の孔２６がＹ軸方向に沿って形成されている。電極２２以外の位置にある孔２６の場合、孔２６は、基材２１およびレジスト２１ａ、２１ｂをＺ軸方向に貫通するように形成される。電極２２の位置にある孔２６の場合、孔２６は、基材２１、レジスト２１ｂおよび電極２２をＺ軸方向に貫通するように形成される。
　実施形態１では、糸２５は、ミシン縫いにより基板２０に対して縫い付けられる。この場合、糸２５は、上糸２５ａおよび下糸２５ｂにより構成され、上糸２５ａおよび下糸２５ｂが、基板２０、導電弾性体１２およびベース部材１１の上下方向の中央付近で互いに結ばれる。なお、ベース部材１１および導電弾性体１２は、糸２５による縫合に用いる針で貫通される。このように上糸２５ａおよび下糸２５ｂが上下からミシン縫いにより縫い付けられると、基板２０とベース部材１１は、上糸２５ａおよび下糸２５ｂにより互いに押し付けられる。このとき、基板２０は、電極２２が導電弾性体１２の表面に押し付けられた状態で、ベース部材１１に固定される。こうして、電極２２と導電弾性体１２とが電気的に接続される。
　図４（ｂ）は、孔２６の位置および糸２５の縫合の順序を模式的に示す図である。
　孔２６は、電極２２の中心を通りＹ軸方向に延びる直線に沿って形成されている。糸２５は、図４（ａ）に示したように、孔２６を通してミシン縫いにより設置される。ここで、電極２２の近傍の孔２６をＹ軸正側から順にａ～ｄと称すると、糸２５（上糸２５ａと下糸２５ｂ）は、図４（ａ）に示すａ～ｄの順序で縫合される。また、隣り合う電極２２に対しても、連続的に糸２５の縫合が行われる。
　なお、基板２０に設けられる孔２６は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向に延びる直線に沿って形成されることに限らず、他の位置に形成されてもよい。
　図５（ａ）、（ｂ）に示す変更例では、ａ～ｅに示すように、電極２２の近傍に５つの孔２６が形成されている。
　図５（ａ）に示す変更例の場合、ａは、電極２２の中心位置に形成された孔２６である。ｂ～ｅは、それぞれ、ａの孔２６のＸ軸正側、Ｘ軸負側、Ｙ軸正側、およびＹ軸負側にあり、電極２２の外側かつ導電弾性体１２の範囲内に形成された孔２６である。糸２５による縫合を電極２２のＹ軸正側からＹ軸負側に向かって行う場合、糸２５（上糸２５ａと下糸２５ｂ）は、ｄ、ａ、ｅ、ｂ、ａ、ｃ、ｄ、ａ、ｅの順序で縫合される。
　図５（ｂ）に示す変更例の場合、ａは、電極２２の中心位置に形成された孔２６である。ｂ～ｅは、電極２２の外側かつ導電弾性体１２の範囲内に形成された孔２６である。ｂは、ａの孔２６のＸ軸正側かつＹ軸正側にある孔２６であり、ｃは、ａの孔２６のＸ軸正側かつＹ軸負側にある孔２６であり、ｄは、ａの孔２６のＸ軸負側かつＹ軸正側にある孔２６であり、ｅは、ａの孔２６のＸ軸負側かつＹ軸負側にある孔２６である。糸２５による縫合を電極２２のＹ軸正側からＹ軸負側に向かって行う場合、糸２５（上糸２５ａと下糸２５ｂ）は、ａ、ｃ、ｂ、ａ、ｅ、ｄ、ａの順序で縫合される。
　図６（ａ）は、図３（ｂ）に示した構造体１ａにベース部材３１が設置された状態を模式的に示す斜視図である。
　図３（ｂ）に示した構造体１ａの上方から、図６（ａ）に示すように、ベース部材３１が設置される。ベース部材３１は、絶縁性の部材である。ベース部材３１は、Ｚ軸正側およびＺ軸負側に、平坦な平面を有する板状部材であり、ベース部材３１のＺ軸正側およびＺ軸負側の平面は、Ｘ－Ｙ平面に平行である。ベース部材３１は、たとえば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、およびポリイミド等からなる群から選択される少なくとも１種の樹脂材料である。ベース部材３１は、基板２０のＸ軸負側において隣り合うようにして配置される。Ｘ－Ｙ平面において、ベース部材３１および基板２０を合わせた大きさは、ベース部材１１の大きさと略同じである。
　ベース部材３１の四隅が、ベース部材１１に対してシリコーンゴム系接着剤や糸などで接続されることにより、ベース部材３１がベース部材１１に固定される。これにより、３組の一対の導体線１３は、３つの導電弾性体１２とベース部材３１とによって挟まれる。こうして、図６（ａ）に示すように、荷重センサ１が完成する。
　図６（ｂ）は、電極２２の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサ１を切断したときの断面Ｃ３１－Ｃ３２を模式的に示す図である。図６（ｂ）では、導電弾性体１２のＸ軸正側の端部付近が示されている。
　導電弾性体１２のＸ軸正側の端部付近において、電極２２が導電弾性体１２の上面に押し付けられている。このとき、弾性を有する導電弾性体１２が、レジスト２１ａに周囲を囲まれた電極２２の下面へと入り込み、電極２２と導電弾性体１２とが密着する。これにより、導電弾性体１２と電極２２とが電気的に接続される。
　導体線１３ａは、導電部材４１と、導電部材４１に形成された誘電体４２と、により構成される。
　導電部材４１は、線状の形状を有する線材である。導電部材４１は、たとえば、導電性の金属材料により構成される。この他、導電部材４１は、ガラスからなる芯線およびその表面に形成された導電層により構成されてもよく、樹脂からなる芯線およびその表面に形成された導電層などにより構成されてもよい。たとえば、導電部材４１としては、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）などの弁作用金属や、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などが用いられる。
　誘電体４２は、電気絶縁性を有し、たとえば、樹脂材料、セラミック材料、金属酸化物材料などにより構成される。誘電体４２は、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂（たとえば、ポリエチレンテレフテレート樹脂）、ポリイミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリビニルホルマール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド樹脂などからなる群から選択される少なくとも１種の樹脂材料でもよく、Ａｌ２Ｏ３およびＴａ２Ｏ５などからなる群から選択される少なくとも１種の金属酸化物材料でもよい。
　図７（ａ）、（ｂ）は、Ｘ軸負方向に見た場合の導体線１３ａの周辺を模式的に示す断面図である。図７（ａ）は、荷重が加えられていない状態を示し、図７（ｂ）は、荷重が加えられている状態を示している。
　図７（ａ）に示すように、荷重が加えられていない場合、導電弾性体１２と導体線１３ａとの間にかかる力は、ほぼゼロである。この状態から、図７（ｂ）に示すように、ベース部材１１の下面に対して上方向に荷重が加えられ、ベース部材３１の上面に対して下方向に荷重が加えられると、導体線１３ａによって導電弾性体１２が変形する。
　図７（ｂ）に示すように、荷重が加えられると、導体線１３ａは、導電弾性体１２に包まれるように導電弾性体１２に近付けられ、導体線１３ａと導電弾性体１２との間の接触面積が増加する。これにより、導電部材４１と導電弾性体１２との間の静電容量が変化する。そして、一対の導体線１３（２本の導体線１３ａ）の領域の静電容量が検出されることにより、この領域にかかる荷重が算出される。
　図８は、Ｚ軸負方向に見た場合の荷重センサ１の内部を模式的に示す平面図である。図８では、便宜上、糸１４の図示が省略されており、ベース部材３１および基板２０の基材２１が透過状態で示されている。
　荷重センサ１の計測領域には、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に並ぶ９個のセンサ部が設定されている。具体的には、計測領域をＸ軸方向に３分割しＹ軸方向に３分割した９個の領域が、９個のセンサ部に割り当てられる。各センサ部の境界は、当該センサ部と隣り合うセンサ部の境界と接している。９個のセンサ部は、導電弾性体１２と一対の導体線１３とが交わる９個の位置に対応しており、これら９個の位置に、荷重に応じて静電容量が変化する９個のセンサ部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３、Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３、Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３が形成される。
　各センサ部は、導電弾性体１２と一対の導体線１３を含み、一対の導体線１３は、静電容量の一方の極（たとえば陽極）を構成し、導電弾性体１２は、静電容量の他方の極（たとえば陰極）を構成する。すなわち、一対の導体線１３内の導電部材４１（図６（ｂ）参照）は、荷重センサ１（静電容量型荷重センサ）の一方の電極を構成し、導電弾性体１２は、荷重センサ１（静電容量型荷重センサ）の他方の電極を構成し、一対の導体線１３内の誘電体４２（図６（ｂ）参照）は、荷重センサ１（静電容量型荷重センサ）において静電容量を規定する誘電体に対応する。
　各センサ部に対してＺ軸方向に荷重が加わると、荷重により一対の導体線１３が導電弾性体１２に包み込まれる。これにより、一対の導体線１３と導電弾性体１２との間の接触面積が変化し、当該一対の導体線１３内の導電部材４１と当該導電弾性体１２との間の静電容量が変化する。
　図８では、３つの電極２２から引き出された配線２３が、ラインＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１３として示され、３組の一対の導体線１３内の導電部材４１はラインＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３として示されている。ラインＬ１１に接続された導電弾性体１２が、ラインＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３と交わる位置が、それぞれ、センサ部Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３であり、ラインＬ１２に接続された導電弾性体１２が、ラインＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３と交わる位置が、それぞれ、センサ部Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３であり、ラインＬ１３に接続された導電弾性体１２が、ラインＬ２１、Ｌ２２、Ｌ２３と交わる位置が、それぞれ、センサ部Ａ３１、Ａ３２、Ａ３３である。
　センサ部Ａ１１に対して荷重が加えられると、センサ部Ａ１１において一対の導体線１３と導電弾性体１２との接触面積が増加する。したがって、ラインＬ１１とラインＬ２１との間の静電容量を検出することにより、センサ部Ａ１１において加えられた荷重を算出することができる。同様に、他のセンサ部においても、当該他のセンサ部において交わる２つのライン間の静電容量を検出することにより、当該他のセンサ部において加えられた荷重を算出することができる。
　＜実施形態１の効果＞
　実施形態１によれば、以下の効果が奏される。
　電極２２は、導電弾性体１２の幅方向（Ｙ軸方向）および長さ方向（Ｘ軸方向）に広がっており、電極２２が導電弾性体１２の表面に押し付けられた状態で、基板２０がベース部材１１に固定されている。この構成によれば、電極２２と導電弾性体１２とが面接触するため、電極２２と導電弾性体１２との間の接触面積が大きくなる。このため、電極２２と導電弾性体１２との界面における電気抵抗を低く抑えることができ、荷重に応じた静電容量を正確に検出することができる。
　図４（ｂ）～図５（ｂ）に示したように、基板２０は、電極２２の近傍において、糸２５（接続具）により、ベース部材１１に固定されている。電極２２の近傍とは、平面視において、電極２２の範囲と、導電弾性体１２と基板２０とが重なる範囲と、を含む範囲のことである。この構成によれば、糸２５により付与される締結力が電極２２の近傍に付与されるため、電極２２と導電弾性体１２とを強固に接触させることができる。よって、電極２２と導電弾性体１２とをより確実に密着させることができ、電極２２と導電弾性体１２と間の電気抵抗を効果的に抑制できる。
　基板２０がベース部材１１に固定するために、接続具として糸２５が用いられている。こうすると、電極２２と導電弾性体１２との接触位置を、簡易かつ強固に固定できる。よって、ベース部材１１に対する基板２０の取り付け工程を簡易化しつつ、電極２２と導電弾性体１２との接触抵抗を効果的に抑制できる。また、図４（ｂ）～図５（ｂ）を参照して説明したように、孔２６に対して順に糸２５が縫合され、隣り合う電極２２に対しても連続的に糸２５が縫合されるため、糸２５を縫合する工程を少なくできる。また、図４（ａ）に示したように、隣り合う孔２６間の全ての領域が糸２５で押さえ付けられるため、部分的に糸２５が縫合されるような場合に比べて、より確実に基板２０をベース部材１１に固定できる。
　図４（ｂ）～図５（ｂ）に示したように、基板２０は、電極２２のＸ－Ｙ平面における中心に対して点対称な位置において、糸２５によりベース部材１１に固定されている。この構成によれば、電極２２がバランスよく導電弾性体１２に対して押し付けられるため、電極２２と導電弾性体１２との接続が確実なものとなる。
　さらに接続を確実なものとするため、追加の接続具として、ハトメや治具を追加してもよい。この場合、追加の接続具は、電極２２が導電弾性体１２に押し付けられる力を強めるよう設置される。この構成によれば、糸やゴムの伸縮によるずれを軽減することができるため、電極２２と導電弾性体１２との接続がより確実なものとなる。
　電極２２とともに導電部材４１が、基板２０のコネクタ２４に接続されている。この構成によれば、基板２０のコネクタ２４を外部装置等に設けられた外部回路に接続するだけで、荷重検出に必要な全ての信号を外部回路に供給できる。
　図３（ａ）、（ｂ）に示したように、基板２０は、複数の導電弾性体１２にそれぞれ重ねられる複数の電極２２を有する。この構成によれば、１つの基板２０をベース部材１１に取り付けるだけで、複数の導電弾性体１２に複数の電極２２をそれぞれ接続できる。
　＜実施形態１の変更例＞
　上記実施形態１では、電極２２が平板形状であったため、導電弾性体１２と接する電極２２の下面（Ｚ軸負側の表面）は、Ｘ－Ｙ平面に平行な平面であった。しかしながら、電極２２の下面は平面であることに限らず、たとえば、以下の図９（ａ）～図１０（ｂ）に示すように他の形状であってもよい。
　図９（ａ）～図１０（ｂ）は、実施形態１の変更例に係る、電極２２の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサ１を切断したときの断面を模式的に示す図である。
　図９（ａ）に示す例では、電極２２は、下面に凹凸２２ａを有している。凹凸２２ａは、平板形状を有する電極２２の下面が粗化されることにより形成される。たとえば、Ｘ－Ｙ平面に平行な電極２２の下面が、所定の溶液で処理されることにより、電極２２の下面に微細な凹凸２２ａが形成される。基板２０が導電弾性体１２に押し付けられてベース部材１１に固定されることにより、凹凸２２ａの隙間に導電弾性体１２が入り込み、電極２２と導電弾性体１２との接触面積が、図６（ｂ）の場合に比べて増加する。
　図９（ｂ）に示す例では、電極２２の下面は、電極２２の中央付近において、導電弾性体１２側（Ｚ軸負方向）に曲面状（ドーム状）に突出した曲面２２ｂである。曲面２２ｂは、たとえば、平板形状を有する電極２２の下面に対してエッチングを施すことにより形成される。この場合も、電極２２と導電弾性体１２との接触面積が、図６（ｂ）の場合に比べて増加する。
　図１０（ａ）に示す例では、電極２２の下面は、電極２２の中央付近において、導電弾性体１２側（Ｚ軸負方向）にステップ状に突出した突面２２ｃである。突面２２ｃは、Ｚ軸方向に見て円形状を有する。突面２２ｃは、たとえば、平板形状を有する電極２２の下面に対してエッチングを施すことにより成形される。この場合も、電極２２と導電弾性体１２との接触面積が、図６（ｂ）の場合に比べて増加する。
　なお、突面２２ｃの形状は、突条形状、すなわちＹ軸方向において電極２２と同様の幅を有する突起形状でもよい。また、突面２２ｄの形状は、Ｘ軸方向に延びる突条形状でもよい。また、突面２２ｃの形状は、平面視において矩形形状を有してもよい。また、突面２２ｃにより形成されるステップの数は、図１０（ａ）のように２に限らず、３以上でもよい。
　図１０（ｂ）に示す例では、電極２２の下面は、電極２２の中央付近において、導電弾性体１２側（Ｚ軸負方向）に円錐状に突出した突面２２ｄである。突面２２ｄは、たとえば、平板形状を有する電極２２の下面に対してエッチングを施すことにより成形される。この場合も、電極２２と導電弾性体１２との接触面積が、図６（ｂ）の場合に比べて増加する。
　なお、突面２２ｄの形状は、突条形状、すなわちＹ軸方向において電極２２と同様の幅を有する形状でもよい。また、突面２２ｃは、Ｘ軸方向に延びる突条形状でもよい。
　＜実施形態１の変更例の効果＞
　実施形態１の変更例によれば、以下の効果が奏される。
　図９（ａ）に示したように、電極２２が表面に凹凸２２ａを有すると、表面が平面である場合に比べて、電極２２と導電弾性体１２との接触面積が大きくなるため、電極２２と導電弾性体１２との接続部分における抵抗値を低く抑えることができる。
　図９（ｂ）～図１０（ｂ）に示したように、電極２２の表面が導電弾性体１２側に突出していると、表面が平面である場合に比べて、電極２２と導電弾性体１２との接触面積が大きくなるため、電極２２と導電弾性体１２との接続部分における抵抗値を低く抑えることができる。また、基板２０をベース部材１１に固定したときに、電極２２の表面がより強く導電弾性体１２に押し付けられるため、電極２２と導電弾性体１２との間の密着性を高めることができ、電極２２と導電弾性体１２との間の接触抵抗を低下させることができる。
　図９（ｂ）に示したように、電極２２の表面が曲面状に突出していると、導電弾性体１２に対する電極２２の押し付け力が曲面に沿って滑らかに変化する。このため、電極２２を導電弾性体１２に安定的に密着させることができる。
　図１０（ａ）に示したように、電極２２の表面がステップ状に突出していると、ステップ状に突出した表面を、強く導電弾性体１２に押し付けることができ、当該表面と導電弾性体１２との間の密着性を高めることができる。
　図１０（ｂ）に示したように、電極２２の表面の断面形状が三角形であると、図９（ｂ）の場合と同様、電極２２を導電弾性体１２に安定的に密着させることができ、図１０（ａ）の場合と同様、電極２２の表面と導電弾性体１２との間の密着性を高めることができる。
　なお、図９（ｂ）～図１０（ｂ）の構成において、曲面２２ｂおよび突面２２ｃ、２２ｄは、電極２２の一部として形成されたが、電極２２を第１の導電材料とする場合、曲面２２ｂおよび突面２２ｃ、２２ｄは、平板形状の第１の導電材料の下面に対して設置された第２の導電材料により構成されてもよい。この場合、第２の導電材料の下面には、曲面２２ｂ、突面２２ｃまたは突面２２ｄと同様の形状が形成され、上面はＸ－Ｙ平面に平行とされる。このような第２の導電材料が、平板形状の第１の導電材料の下面に設置される。
　また、電極２２が上記のように第１の導電材料および第２の導電材料により構成される場合、第１の導電材料および第２の導電材料は、互いに異なる材料により構成されてもよく、同一材料により構成されてもよい。この場合、ペースト状に構成された第２の導電材料が第１の導電材料の下面に固化されることにより、または、薄膜状の第２の導電材料に接着剤が塗布されたテープが第１の導電材料の下面に貼り付けられることにより、第２の導電材料が設置される。また、第１の導電材料および第２の導電材料に加えて、さらに他の導電材料が重ねられてもよい。
　＜実施形態２＞
　上記実施形態１の変更例では、電極２２と導電弾性体１２との接続部分における接触面積を広げることにより、当該接続部分の抵抗値が低く抑えられた。これに対し、実施形態２では、より高い導電率の材料を接続部分に配置することにより、当該接続部分の抵抗値が低く抑えられる。
　図１１（ａ）は、実施形態２に係る、電極２２の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサ１を切断したときの断面を模式的に示す図である。
　実施形態２では、電極２２は、第１の導電材料５１と第２の導電材料５２により構成される。第１の導電材料５１は、上記実施形態１の電極２２と同様、平板形状を有する。第２の導電材料５２は、第１の導電材料５１よりも導電率が高い材料により構成される。第１の導電材料５１は、たとえば、Ｃｕ（銅）により構成され、第２の導電材料５２は、たとえば、Ａｇ（銀）により構成される。第２の導電材料５２は、たとえば、銀ペーストにより第１の導電材料５１の下面に形成される。基板２０の製造時に、平板形状の第１の導電材料５１の下面に、第２の導電材料５２が配置される。
　なお、第２の導電材料５２の形状は、図１１（ａ）に示したように平板形状に限らない。たとえば、図１１（ｂ）に示すように、第２の導電材料５２は、電極２２の中央付近において、導電弾性体１２側（Ｚ軸負方向）に曲面状（ドーム状）に突出するよう形成されてもよい。また、第２の導電材料５２は、他の形状で突出してもよく、たとえば、図１０（ａ）、（ｂ）と同様の形状で突出していてもよい。
　＜実施形態２の効果＞
　実施形態２によれば、以下の効果が奏される。
　図１１（ａ）、（ｂ）に示したように、第２の導電材料５２は、第１の導電材料５１の表面側に配置され、外部（導電弾性体１２側）に露出しており、第１の導電材料５１よりも導電率が高い。このように、第１の導電材料５１と導電弾性体１２との間に第２の導電弾性体１２が配置されることにより、電極２２と導電弾性体１２との界面における電気抵抗を効果的に抑制できる。
　図１１（ｂ）に示したように、電極２２の表面は、導電弾性体１２側に曲面状に突出しており、電極２２の曲面状に突出した部分が、第２の導電材料５２からなっている。この構成によれば、電極２２と導電弾性体１２との接触面積が、図１１（ａ）の場合に比べて増加するため、電極２２と導電弾性体１２との接続部分における抵抗値をさらに低く抑えることができる。また、図９（ｂ）の場合と同様、電極２２（第２の導電材料５２）の下面が曲面状に構成されているため、導電弾性体１２に対する電極２２の押し付け力が曲面に沿って滑らかに変化する。このため、電極２２を導電弾性体１２に安定的に密着させることができる。また、図１１（ａ）の場合と同様、第１の導電材料５１と導電弾性体１２との間に導電率の高い第２の導電材料５２が配置されているため、より密着性の高い曲面状の表面と導電弾性体１２との間の接触抵抗を低く抑えることができる。よって、電極２２と導電弾性体１２との間の抵抗値を、より効果的に低下させることができる。
　＜実施形態３＞
　実施形態２では、電極２２側の導電率を高めることにより、電極２２と導電弾性体１２との接続部分の抵抗値が低く抑えられたが、実施形態３では、導電弾性体１２側の導電率を高めることにより、電極２２と導電弾性体１２との接続部分の抵抗値が低く抑えられる。
　実施形態３では、導電弾性体１２が、第１の導電弾性体１２ａおよび第２の導電弾性体１２ｂにより構成される。第１の導電弾性体１２ａは、上記実施形態１、２と同様、導電性フィラーとしてＣ（カーボン）を含み、第２の導電弾性体１２ｂは、導電性フィラーとしてＡｇ（銀）を含む。これにより、第２の導電弾性体１２ｂは、第１の導電弾性体１２ａよりも導電率が高くなる。
　図１２（ａ）、（ｂ）は、実施形態３に係る、導電弾性体１２の構成を模式的に示す平面図である。図１２（ａ）は、Ｚ軸負方向に見た場合の導電弾性体１２を示しており、図１２（ｂ）は、Ｚ軸正方向に見た場合の導電弾性体１２を示している。
　図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、導電弾性体１２の外形は、上記実施形態１、２と同様である。第１の導電弾性体１２ａは、導電弾性体１２の中央付近の範囲Ｒ１において、Ｚ軸正側に露出している。第１の導電弾性体１２ａは、導電弾性体１２の長手方向（Ｘ軸方向）において、範囲Ｒ１と同様の長さを有する。範囲Ｒ１は、少なくとも一対の導体線１３が重ねられる範囲に対応する。
　第２の導電弾性体１２ｂは、Ｘ軸方向において、導電弾性体１２と同様の長さを有する。範囲Ｒ１において、第２の導電弾性体１２ｂのＺ軸正側は、第１の導電弾性体１２ａに覆われている。第２の導電弾性体１２ｂは、導電弾性体１２の範囲Ｒ１の外側に位置する範囲Ｒ２において、Ｚ軸正側に露出している。範囲Ｒ２は、少なくとも電極２２が重ねられる範囲に対応する。範囲Ｒ１における第２の導電弾性体１２ｂの幅ｗ２（Ｙ軸方向の長さ）は、導電弾性体１２の幅ｗ１（Ｙ軸方向の長さ）よりも短くなっている。
　図１２（ｃ）は、実施形態３に係る、電極２２の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサ１を切断したときの断面を模式的に示す図である。
　導電弾性体１２のＹ軸方向の中心位置において、第２の導電弾性体１２ｂの上側に、第１の導電弾性体１２ａが積層されている。第２の導電弾性体１２ｂは、範囲Ｒ２において上方に開放されている。荷重センサ１の製造時に、第２の導電弾性体１２ｂが、所定の印刷工法でベース部材１１の上面に形成される。その後、第２の導電弾性体１２ｂの上側から、第１の導電弾性体１２ａが、所定の印刷工法で積層される。基板２０は、電極２２が第２の導電弾性体１２ｂの表面に押し付けられるようにして、ベース部材１１に固定される。
　＜実施形態３の効果＞
　実施形態３によれば、以下の効果が奏される。
　図１２（ｃ）に示すように、第２の導電弾性体１２ｂは、第１の導電弾性体１２ａよりも導電率が高く、基板２０は、電極２２が第２の導電弾性体１２ｂの表面に押し付けられるようにしてベース部材１１に固定されている。これにより、上記実施形態２のように、第１の導電材料５１と導電弾性体１２との間に第２の導電材料５２が配置された場合と同様、電極２２と導電弾性体１２との界面における電気抵抗を抑制できる。
　図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の導電弾性体１２ａは、少なくとも導電部材４１が重ねられる範囲Ｒ１において、第２の導電弾性体１２ｂを覆い、第２の導電弾性体１２ｂのうち少なくとも電極２２が重ねられる範囲Ｒ２の部分が、外部（上方）に露出している。また、第２の導電弾性体１２ｂの幅は、電極２２が重ねられる範囲Ｒ２よりも、導電部材４１が重ねられる範囲Ｒ１の方が小さくなっている。一般に導電率の高い材料は高価であるが、この構成によれば、導電率の高い第２の導電弾性体１２ｂを節約できるため、第２の導電弾性体１２ｂにかかるコストを低く抑えることができる。また、一般に弾性体が導電率の高い材料を含むと、弾性率が高く（弾性体自体が固く）なるが、この構成によれば、導電部材４１が配置される範囲Ｒ１における第２の導電弾性体１２ｂの幅ｗ２が小さいため、範囲Ｒ１の弾性率を低く維持できる。よって、荷重に応じて、静電容量を円滑に変化させることができる。
　第２の導電弾性体１２ｂは、Ａｇ（銀）を含む。これにより、電極２２と導電弾性体１２との界面における電気抵抗を効果的に抑制できる。
　なお、実施形態３の電極２２においても、実施形態１の変更例や実施形態２の構成が適用されてもよい。
　また、平面視において、範囲Ｒ１における第２の導電弾性体１２ｂの形状は、図１２（ａ）、（ｂ）の形状に限らない。たとえば、範囲Ｒ１における第２の導電弾性体１２ｂの幅ｗ２は、一定でなくてもよく、範囲Ｒ１における第２の導電弾性体１２ｂは、メッシュ状に配置されてもよい。また、Ｘ軸負側の範囲Ｒ２における第２の導電弾性体１２ｂの形状は、範囲Ｒ１と同様に、線状であってもよい。また、範囲Ｒ２における第２の導電弾性体１２ｂのＹ軸方向の幅は、図１２（ａ）、（ｂ）よりも長くてもてもよく、短くてもよい。
　＜実施形態４＞
　実施形態１では、ベース部材３１に導電弾性体が配置されなかったが、実施形態４では、ベース部材１１とベース部材３１の両方に導電弾性体が配置される。
　図１３（ａ）は、実施形態４に係る、構造体１ｂの構成を模式的に示す斜視図である。
　構造体１ｂは、図３（ｂ）に示した構造体１ａから、一対の導体線１３および糸１４を除いた構成を有する。構造体１ｂのベース部材３１、導電弾性体３２、基板６０、基材６１、電極６２、配線６３、コネクタ６４、糸６５は、それぞれ、構造体１ａのベース部材１１、導電弾性体１２、基板２０、基材２１、電極２２、配線２３、コネクタ２４、糸２５に対応する。
　すなわち、ベース部材３１の表面に３つの導電弾性体３２が配置され、ベース部材３１の一方の端部に基板６０が重ねられる。基板６０は、板状の基材６１と、３つの導電弾性体３２の端部にそれぞれ面接触する３つの電極６２と、これら電極６２をコネクタ６４に接続する３つの配線６３と、を備える。３つの電極６２がそれぞれ３つの導電弾性体３２に接触するように、基板６０をベース部材３１に重ねた状態で、基板６０がベース部材３１に糸６５により固定される。これにより、図１３（ａ）の構造体１ｂが構成される。
　図１３（ｂ）は、図３（ｂ）に示した構造体１ａに図１３（ａ）の構造体１ｂが設置された状態を模式的に示す斜視図である。
　図３（ｂ）の構造体１ａの上方（Ｚ軸正側）から、図１３（ａ）の構造体１ｂが上下反対向きに被せられる。このとき、基板６０の端部がベース部材１１の端部に隣接し、ベース部材３１の端部が基板２０の端部に隣接するよう、構造体１ａ、１ｂが配置される。これにより、３組の一対の導体線１３は、３つの導電弾性体１２と３つの導電弾性体３２とによって挟まれる。この状態で、ベース部材３１が、ベース部材１１に対してシリコーンゴム系接着剤や糸などで接続されることにより、ベース部材３１がベース部材１１に固定される。こうして、図１３（ｂ）に示すように、実施形態４の荷重センサ１が完成する。
　構造体１ｂのコネクタ６４と、構造体１ａのコネクタ２４は、それぞれ、外部回路に接続されてもよく、あるいは、コネクタ６４がコネクタ２４に接続されてコネクタ２４が外部回路に接続されてもよい。
　図１４（ａ）は、電極２２の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサ１を切断したときの、電極２２の近傍の断面を模式的に示す図である。図１４（ｂ）は、電極６２の中心を通るＸ－Ｚ平面に平行な平面で荷重センサ１を切断したときの、電極６２の近傍の断面を模式的に示す図である。
　図１４（ａ）に示すように、上記実施形態１と同様、基板２０において、電極２２は基板２０の下方に露出しており、基板２０は、電極２２が導電弾性体１２の表面に押し付けられた状態でベース部材１１に固定されている。図１４（ｂ）に示すように、基板６０は、基板２０と同様、基材６１の上下にレジスト６１ａ、６１ｂが塗布されている。基板６０において、電極６２は基板６０の上方に露出しており、基板６０は、電極６２が導電弾性体３２の表面に押し付けられた状態でベース部材３１に固定されている。
　＜実施形態４の効果＞
　実施形態４によれば、以下の効果が奏される。
　図１４（ａ）、（ｂ）に示したように、導電部材４１は、誘電体４２を介して導電弾性体１２と導電弾性体３２とに挟まれている。これにより、実施形態１と比較してセンサ部の静電容量が高められるため、荷重に応じた静電容量の変化をより精緻に検出でき、荷重センサ１の感度を高めることができる。したがって、荷重センサ１による荷重の検出精度を高めることができる。また、一対の導体線１３の上下が、それぞれ導電弾性体１２、３２によりシールドされるため、一対の導体線１３の導電部材４１に生じるノイズを抑制することができる。
　図１３（ｂ）に示したように、基板２０は、ベース部材１１の一方の端（Ｘ軸正側の端）に配置され、基板６０は、ベース部材３１の他方の端（Ｘ軸負側の端）に配置されている。この構成によれば、基板２０と基板６０とが上下に重なることがない。よって、基板２０と基板６０とをそれぞれベース部材１１とベース部材３１に円滑に取り付けることができ、構造体１ｂを構造体１ａに対して円滑に取り付けることができる。
　なお、構造体１ｂの電極６２においても、実施形態１の変更例や実施形態２の構成が適用されてもよく、構造体１ｂの導電弾性体３２においても、実施形態３の構成が適用されてもよい。
　＜実施形態５＞
　実施形態１では、図８に示したように、基板２０には、荷重センサ１を外部回路に接続するためのコネクタ２４が配置されたが、さらに荷重検出のための回路部が配置されてもよい。
　図１５は、実施形態５に係る、Ｚ軸負方向に見た場合の荷重センサ１の内部を模式的に示す平面図である。図１５では、便宜上、糸１４の図示が省略されており、ベース部材１１および基板２０の基材２１が透過状態で示されている。
　実施形態５の基板２０は、３つの配線２３とコネクタ２４との間に回路部２７をさらに備える。回路部２７には、３つの配線２３に加えて、３組の一対の導体線１３の導電部材４１が接続される。回路部２７は、荷重センサ１の各センサ部を駆動させるとともに、各センサ部の静電容量を検出し、検出した静電容量に基づいて各センサ部にかかる荷重を算出する。具体的には、回路部２７は、ＲＣ回路、駆動回路、検出回路、アンプなどを含む。駆動回路は、ＲＣ回路において各センサ部の切り替えを行うマルチプレクサを駆動する回路を含む。検出回路は、ＲＣ回路において静電容量を算出する回路と、静電容量に基づいて荷重を算出する回路とを含む。
　＜実施形態５の効果＞
　実施形態５によれば、以下の効果が奏される。
　基板２０が、荷重検出する回路部２７を備えるため、荷重センサ１単体で各センサ部にかかる荷重を算出でき、算出した荷重を回路部２７から外部回路へと出力できる。これにより、外部回路において実装される荷重検出のための回路部を削減できる。また、基板２０に設けられた回路部２７により荷重が算出されるため、実施形態１のように外部回路により荷重を算出する場合に比べて、低ノイズで荷重を算出することができる。
　なお、上記の回路部２７は、荷重の算出までを行う回路であったが、回路部２７は、荷重検出のための所定の回路部のみを含んでもよい。たとえば、回路部２７は、駆動回路のみを含んでもよく、駆動回路部と静電容量を算出する回路部とを含んでもよい。この場合も、荷重検出のための処理の一部が荷重センサ１で行われるため、外部回路において実装される荷重検出のための回路部を削減できる。
　＜その他の変更例＞
　上記実施形態１～５では、電極２２は、平面視において矩形形状であり、平面視において導電弾性体１２と基板２０とが重なる範囲よりもやや小さくなるよう構成されたが、電極２２の形状および大きさは、これに限らない。電極２２の形状は、正方形、円形、楕円形、台形などでもよく、電極２２の大きさは、さらに大きくても小さくてもよい。たとえば、電極２２は、図１６（ａ）～（ｄ）に示すように構成されてもよい。
　図１６（ａ）に示す例では、電極２２のＹ軸方向の長さが、上記実施形態１～５に比べて短くなっており、図１６（ｂ）に示す例では、電極２２のＸ軸方向の長さが、上記実施形態１～５に比べて短くなっている。図１６（ｃ）に示す例では、電極２２の形状が、楕円形状となっている。図１６（ａ）～（ｃ）の場合、電極２２と導電弾性体１２との接触面積が、上記実施形態１～３、５よりも小さくなっているため、接触面積を大きくして電気抵抗を下げるという観点では、上記実施形態１～５のほうが好ましい。図１６（ｄ）に示す例では、電極２２は、平面視において導電弾性体１２と基板２０とが重なる範囲と同程度の大きさに構成されている。この場合、電極２２と導電弾性体１２との接触面積は、上記実施形態１～５よりも大きくなるため、電極２２と導電弾性体１２との間の界面における電気抵抗をさらに抑制できる。
　なお、電極２２は、平面視において少なくとも導電弾性体１２に重なる位置に配置されればよいため、平面視において導電弾性体１２の外側に広がっていてもよい。また、上記実施形態４において、電極６２の形状および大きさは、図１３（ａ）に示す形状および大きさに限らず、図１６（ａ）～（ｄ）と同様に変更してもよい。
　また、上記実施形態１～５では、１つの基板２０は、複数の導電弾性体１２にそれぞれ対応する複数の電極２２を備えた。しかしながら、これに限らず、１つの基板が１つの電極２２を備え、このような基板が、導電弾性体１２の数だけ配置されてもよい。この場合、１つの導電弾性体１２に対して１つの基板が固定される。この場合も、電極２２と導電弾性体１２とが面接触するため、電極２２と導電弾性体１２との界面における電気抵抗を低く抑えることができる。ただし、基板ごとに設置作業が必要となるため、作業工程の観点からは、上記のように全ての電極２２を１つの基板２０が備えるほうが好ましい。
　また、上記実施形態４においても、１つの導電弾性体３２に対応して１つの基板が配置され、このような１つの基板が１つの電極６２を備えてもよい。この場合も、電極６２と導電弾性体３２との界面における電気抵抗を低く抑えることができるが、作業工程の観点からは、上記のように全ての電極６２を１つの基板６０が備える方が好ましい。
　また、上記実施形態１～５では、配線２３は、電極２２と一体的に構成され、基板２０に対してレジスト２１ａにより固定された。同様に、配線６３は、電極６２と一体的に構成され、基板６０に対してレジスト６１ａにより固定された。しかしながら、電極２２、６２から引き出される配線は、基板２０、６０に設置されることに限らずケーブル線でもよい。この場合、ケーブル線は、電極２２、６２に対してはんだ付け等により接続される。
　また、上記実施形態１～５では、電極２２、６２は、導電性の金属材料により構成されたが、これに限らず、導電性を有する金属を樹脂に含ませた材料により構成されてもよい。
　また、上記実施形態１～５では、基板２０は、糸２５によりベース部材１１に固定され、基板６０は、糸６５によりベース部材３１に固定された。しかしながら、これに限らず、基板２０、６０は、上下に貫通した孔を備える筒状部材（ハトメ）や、樹脂やセラミック等により構成された絶縁性のネジにより、ベース部材１１、３１に固定されてもよい。また、ベース部材１１、３１および基板２０、６０が荷重センサ１の筐体に固定されることにより、基板２０、６０がベース部材１１、３１に固定されてもよい。
　また、上記実施形態１～５では、糸２５、６５は、ミシン縫いにより縫合されたが、刺繍縫いにより縫合されてもよい。ただし、ミシン縫いの方が刺繍縫いに比べて、糸２５の縫い目が強固になるため好ましい。
　また、上記実施形態２において、図１１（ａ）、（ｂ）の第１の導電材料５１の下面を、実施形態１の変更例（図９（ａ）～図１０（ｂ））の凹凸２２ａ、曲面２２ｂおよび突面２２ｃ、２２ｄと同様の形状としてもよい。また、上記実施形態２において、図１１（ａ）、（ｂ）の第２の導電材料５２の下面を、実施形態１の変更例（図９（ａ）、図１０（ａ）、（ｂ））の凹凸２２ａおよび突面２２ｃ、２２ｄと同様の形状としてもよい。
　また、上記実施形態２では、第２の導電材料５２は、Ａｇ（銀）により構成されたが、これに限らず、第１の導電材料５１の導電率よりも高い材料により構成されればよい。たとえば、第１の導電材料５１がＡｌ（アルミニウム）により構成される場合、第２の導電材料５２は、Ａｇ（銀）、Ｃｕ（銅）、金（Ａｕ）により構成されてもよい。
　また、上記実施形態３では、第１の導電弾性体１２ａの導電性フィラーは、Ｃ（カーボン）であり、第２の導電弾性体１２ｂの導電性フィラーは、Ａｇ（銀）であった。しかしながら、これに限らず、第２の導電弾性体１２ｂの導電性フィラーは、第１の導電弾性体１２ａの導電性フィラーよりも導電率が高ければよい。たとえば、第１の導電弾性体１２ａの導電性フィラーが、Ｃ（カーボン）であるとき、第２の導電弾性体１２ｂの導電性フィラーは、Ａｕ（金）やＣｕ（銅）でもよい。
　また、上記実施形態１～５では、全ての配線２３と全ての導電部材４１とが１つのコネクタ２４に接続されたが、これに代えて、全ての配線２３が接続されるコネクタと、全ての導電部材４１が接続されるコネクタとが、別々に配置されてもよい。この場合、２つのコネクタがそれぞれ外部回路に接続される。
　また、上記実施形態１～３、５では、図１（ｂ）に示したように、荷重センサ１は、３つの導電弾性体１２を備えたが、少なくとも１つの導電弾性体１２を備えればよい。たとえば、荷重センサ１が備える導電弾性体１２は、１つでもよい。また、上記実施形態４では、上下に対向する３組の導電弾性体１２、３２を備えたが、少なくとも１組の導電弾性体１２、３２の組を備えればよい。たとえば、荷重センサ１に備える導電弾性体１２、３２の組は、１組でもよい。
　また、上記実施形態１～５では、図１（ｂ）に示したように、荷重センサ１は、３組の一対の導体線１３を備えたが、少なくとも１組の一対の導体線１３を備えればよい。たとえば、荷重センサ１が備える一対の導体線１３は、１組でもよい。
　また、上記実施形態１～５では、一対の導体線１３は、Ｙ軸方向に並ぶ２つの導体線１３ａがＸ軸方向の端部で繋がった形状とされたが、一対の導体線１３に代えて、１本の導体線１３ａが配置されてもよく、３本以上の導体線１３ａが配置されてもよい。また、一対の導体線１３の形状は、平面視において、直線形状でなくてもよく、波形状であってもよい。
　図１７は、荷重センサ１が、１６個の導電弾性体１２と、１６個の一対の導体線１３とを備える場合の構成を模式的に示す平面図である。この場合、１６個の導電弾性体１２にそれぞれ押し付けて接続される１６個の電極２２は、１つの基板２０に設置されている。なお、基板２０が必ずしも全ての電極２２を備える必要はなく、たとえば図１７において、４個の電極２２を備える基板２０が４つ配置されてもよい。
　また、上記実施形態１～３、５では、誘電体４２は、導電部材４１の表面に形成されたが、これに代えて、導電弾性体１２の表面に形成されてもよい。同様に、上記実施形態４において、誘電体４２は、導電部材４１の表面に形成されたが、これに代えて、導電弾性体１２、３２の表面に形成されてもよい。
　また、上記実施形態１～５において、導体線１３ａは、導電部材と誘電体とにより構成された導体線が複数束ねられた撚り線により構成されてもよい。また、導体線１３ａは、導電部材が複数束ねられた撚り線と、この撚り線を被覆する誘電体とにより構成されてもよい。これらの場合、導体線１３ａの柔軟性を高めるとともに、導体線１３ａの曲げに対する強度を高めることができる。
　また、上記実施形態１～５では、ベース部材１１、３１の形状は、平面視においてほぼ正方形であったが、これに限らず、正方形以外の形状（長方形や円形等）でもよい。
　この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
　１　荷重センサ
　１１　ベース部材
　１２　導電弾性体
　１２ａ　第１の導電弾性体
　１２ｂ　第２の導電弾性体
　２０　基板
　２２　電極
　２２ａ　凹凸
　２２ｂ　曲面（表面）
　２２ｃ、２２ｄ　突面（表面）
　２４　コネクタ
　２５　糸（接続具）
　２７　回路部
　３１　ベース部材（他のベース部材）
　３２　導電弾性体（他の導電弾性体）
　４１　導電部材
　４２　誘電体
　５１　第１の導電材料
　５２　第２の導電材料
　６０　基板（他の基板）
　Ｒ１、Ｒ２　範囲

Claims (15)

  1. 　ベース部材と、
    　前記ベース部材の表面に配置された帯状の導電弾性体と、
    　前記導電弾性体に重ねて配置される導電部材と、
    　前記導電弾性体と前記導電部材との間に介在する誘電体と、
    　前記導電弾性体を外部回路に接続するための基板と、を備え、
    　前記基板は、前記導電弾性体の幅方向および長さ方向に広がる電極を有し、前記電極が前記導電弾性体の表面に押し付けられた状態で、前記ベース部材に固定されている、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  2. 　請求項１に記載の荷重センサにおいて、
    　前記電極は、表面に凹凸を有する、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  3. 　請求項１または２に記載の荷重センサにおいて、
    　前記電極の表面は、前記導電弾性体側に突出している、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  4. 　請求項３に記載の荷重センサにおいて、
    　前記電極の表面は、曲面状に突出している、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  5. 　請求項３に記載の荷重センサにおいて、
    　前記電極の表面は、ステップ状に突出している、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  6. 　請求項１ないし５の何れか一項に記載の荷重センサにおいて、
    　前記電極は、
    　　第１の導電材料と、
    　　前記第１の導電材料の表面側に配置され、外部に露出する第２の導電材料と、を有し、
    　前記第２の導電材料は、前記第１の導電材料よりも導電率が高い、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  7. 　請求項６に記載の荷重センサにおいて、
    　前記第２の導電材料は、銀を含む、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  8. 　請求項６または７に記載の荷重センサにおいて、
    　前記電極の表面は、前記導電弾性体側に曲面状に突出し、
    　前記電極の前記曲面状に突出した部分が、前記第２の導電材料からなっている、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  9. 　請求項１ないし８の何れか一項に記載の荷重センサにおいて、
    　前記導電弾性体は、第１の導電弾性体と、前記第１の導電弾性体よりも導電率の高い第２の導電弾性体と、を有し、
    　前記基板は、前記電極が前記第２の導電弾性体の表面に押し付けられるようにして、前記ベース部材に固定されている、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  10. 　請求項９に記載の荷重センサにおいて、
    　前記第１の導電弾性体は、少なくとも前記導電部材が重ねられる範囲において、前記第２の導電弾性体を覆い、
    　前記第２の導電弾性体は、少なくとも前記電極が重ねられる範囲が外部に露出し、
    　前記第２の導電弾性体の幅は、前記電極が重ねられる範囲よりも、前記導電部材が重ねられる範囲の方が、小さくなっている、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  11. 　請求項９または１０に記載の荷重センサにおいて、
    　前記第２の導電弾性体は、銀を含む、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  12. 　請求項１ないし１１の何れか一項に記載の荷重センサにおいて、
    　前記基板は、前記電極の近傍において、接続具により、前記ベース部材に固定されている、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  13. 　請求項１２に記載の荷重センサにおいて、
    　前記接続具は、糸である、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  14. 　請求項１ないし１３の何れか一項に記載の荷重センサにおいて、
    　前記基板は、前記荷重センサを前記外部回路に接続するためのコネクタを備え、
    　前記電極とともに前記導電部材が、前記コネクタに接続されている、
    ことを特徴とする荷重センサ。
     
  15. 　請求項１ないし１４の何れか一項に記載の荷重センサにおいて、
    　前記基板は、荷重検出のための所定の回路部を備える、
    ことを特徴とする荷重センサ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024024301A1 (ja) * 2022-07-25 2024-02-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 荷重センサ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2443208A (en) * 2006-10-27 2008-04-30 Studio 1 Ventures Ltd Textile pressure sensor
JP2012251896A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Tokai Rubber Ind Ltd 柔軟電極構造、および柔軟電極構造を有する電極を備えるトランスデューサ
JP2015532761A (ja) * 2012-07-20 2015-11-12 カール・フロイデンベルク・カーゲーＣａｒｌ ＦｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇＫＧ 導電性の生地シート
JP2016090319A (ja) * 2014-10-31 2016-05-23 国立大学法人鳥取大学 平面状圧力センサー
JP2017026396A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 帝人株式会社 布帛状センサおよびこれを含むデバイス
WO2020079995A1 (ja) * 2018-10-18 2020-04-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 感圧素子および電子機器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2443208A (en) * 2006-10-27 2008-04-30 Studio 1 Ventures Ltd Textile pressure sensor
JP2012251896A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Tokai Rubber Ind Ltd 柔軟電極構造、および柔軟電極構造を有する電極を備えるトランスデューサ
JP2015532761A (ja) * 2012-07-20 2015-11-12 カール・フロイデンベルク・カーゲーＣａｒｌ ＦｒｅｕｄｅｎｂｅｒｇＫＧ 導電性の生地シート
JP2016090319A (ja) * 2014-10-31 2016-05-23 国立大学法人鳥取大学 平面状圧力センサー
JP2017026396A (ja) * 2015-07-17 2017-02-02 帝人株式会社 布帛状センサおよびこれを含むデバイス
WO2020079995A1 (ja) * 2018-10-18 2020-04-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 感圧素子および電子機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024024301A1 (ja) * 2022-07-25 2024-02-01 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 荷重センサ

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