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公開番号2024061378
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022169290
出願日2022-10-21
発明の名称感圧センサ
出願人帝国通信工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G01L 1/20 20060101AFI20240425BHJP(測定;試験)
要約【課題】部品点数の削減と厚みの薄型化が図れ、各構成要素間に組み立てによるずれが生じにくい感圧センサを提供すること。
【解決手段】基板10上に、配線パターン21,31と、各配線パターン21,31にそれぞれ接続される配線側接点パターン41,51と、何れの配線側接点パターン41,51にも接続しない独立した第1接点パターン61とを形成する。配線側接点パターン41,51と第1接点パターン61上に、圧力に応じて抵抗値が変化する感圧抵抗体71を形成する。感圧抵抗体71上の、配線側接点パターン41に対向する部分C1と第1接点パターン61に対向する部分C2との間を連結する位置と、配線側接点パターン51に対向する部分C3と第1接点パターン61に対向する部分C4との間を連結する位置に、第2接点パターン81A,81Bを形成する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧センサにおいて、
押圧力に応じて厚み方向の抵抗値が変化する感圧抵抗体を基板上に配置し、当該感圧抵抗体の表裏面何れかに、
複数の配線側接点パターンと、
前記何れの配線側接点パターンにも接続しない独立した１又は複数の第１接点パターンと、
前記感圧抵抗体を介して前記配線側接点パターンに対向する部分と前記感圧抵抗体を介して前記第１接点パターンに対向する部分との間を連結し、さらに前記第１接点パターンが複数ある場合は前記感圧抵抗体を介して異なる第１接点パターンにそれぞれ対向する部分の間を連結する第２接点パターンと、
を形成することで、
前記複数の配線側接点パターン間を、前記第１接点パターンと前記第２接点パターンと前記感圧抵抗体の厚みとを介在して電気的に接続することを特徴とする感圧センサ。
続きを表示（約 270 文字）【請求項２】
請求項１に記載の感圧センサであって、
前記第２接点パターンと、当該第２接点パターンに対向する前記配線側接点パターンまたは前記第１接点パターンは、何れも線状であって、前記感圧抵抗体を挟んで対向する部分は上から見て交差している部分であることを特徴とする感圧センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の感圧センサであって、
前記感圧抵抗体、前記配線側接点パターン、前記第１接点パターン、及び前記第２接点パターンは、前記基板上に印刷によって積層して形成されていることを特徴とする感圧センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧センサに関するものである。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧センサは、例えば特許文献１に示すように、下側電極を設けた下側回路基板と、上側電極を設けた上側回路基板とを、スペーサを介して積層し、その際スペーサに設けた開口部内において前記上側電極と下側電極とを対向させ、上側電極の背面側の上側回路基板を押圧してこれを下降させることで上側電極を下側電極に当接させ、当該当接力（荷重）の大きさ（当接面積）に応じて上側電極と下側電極間の抵抗値を変化させるように構成されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－４５６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし従来の感圧センサは、上述のように、２枚の回路基板とスペーサとを用いて構成されるので部品点数が多くなり、また製品の厚み寸法が厚くなり、さらに２枚の回路基板とスペーサの組み立て時のずれによって下側電極に対してスペーサの開口部や上側電極の位置がずれてしまう虞があった。
【０００５】
本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、部品点数の削減と厚みの薄型化が図れ、また各構成要素間に組み立てによるずれが生じる虞もない感圧センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、押圧力に応じて抵抗値が変化する感圧センサにおいて、押圧力に応じて厚み方向の抵抗値が変化する感圧抵抗体を基板上に配置し、当該感圧抵抗体の表裏面何れかに、複数の配線側接点パターンと、前記何れの配線側接点パターンにも接続しない独立した１又は複数の第１接点パターンと、前記感圧抵抗体を介して前記配線側接点パターンに対向する部分と前記感圧抵抗体を介して前記第１接点パターンに対向する部分との間を連結し、さらに前記第１接点パターンが複数ある場合は前記感圧抵抗体を介して異なる第１接点パターンにそれぞれ対向する部分の間を連結する第２接点パターンと、を形成することで、前記複数の配線側接点パターン間を、前記第１接点パターンと前記第２接点パターンと前記感圧抵抗体の厚みとを介在して電気的に接続することを特徴としている。
本発明によれば、１枚の基板上に各種パターンを形成することで感圧センサを構成できるので、部品点数の削減と厚みの薄型化が図れ、また配線側接点パターンや第１接点パターンや感圧抵抗体や第２接点パターン間に組み立てによるずれが生じる虞もない。
また従来のようにスペーサによる空間を設けないので、軽い力を印加するだけで抵抗値の変化が始まる。従って、軽い力で抵抗値の変化が始まって押圧力が大きくなるに伴ってさらに抵抗値が変化していく特性が要求される感圧センサとして用いて好適となる。
またこの感圧センサの電気回路は、感圧抵抗体（その厚み）による抵抗が直列に複数接続される構造の電気回路になるので、容易に感圧抵抗体による抵抗値を高くすることができ、分解能の高い感圧センサとすることができる。
また感圧抵抗体の厚みは薄いため、感圧抵抗体を挟んだ表裏の接点パターン間は、感圧抵抗体を介して上下（真上真下）に対向している部分のみで導通するので（抵抗値の変化が生じるので）、各配線側接点パターンと第１，第２接点パターン、感圧抵抗体の面積や形状を調整することで、容易に抵抗値の調整（例えば配線側接点パターンと第１パターンの対向面積を小さくすると抵抗値が大きくなる）を行うことができる。
【０００７】
また本発明は、上記特徴に加え、前記第２接点パターンと、当該第２接点パターンに対向する前記配線側接点パターンまたは前記第１接点パターンは、何れも線状であって、前記感圧抵抗体を挟んで対向する部分は上から見て交差している部分であることを特徴としている。
本発明によれば、線状の第２接点パターンと線状の第１接点パターン同士、及び線状の第２接点パターンと線状の配線側接点パターン同士を上から見て交差するように配置したので、感圧抵抗体を介して上下に対向する部分の面積を、容易に所望の面積にすることができる。この効果は、特に各パターンを印刷によって形成した場合に好適である。即ち、各パターンを上下に積層する際に各パターン間に位置ずれが生じたとしても、対向するパターンの交差する面積は変わらない。このため感圧抵抗体を介在した当該交差する部分の抵抗値を常に正確に一定にすることができる。
【０００８】
また本発明は、上記特徴に加え、前記感圧抵抗体、前記配線側接点パターン、前記第１接点パターン、及び前記第２接点パターンは、前記基板上に印刷によって積層して形成されていることを特徴としている。
これによって、１枚の基板上に各接点パターンを容易且つ正確な位置に形成することができ、部品点数の削減化と製造コストの低減化と厚みの薄型化とを図ることができる。また配線側接点パターンや第１，第２接点パターンや感圧抵抗体間に組み立てによるずれが生じにくくなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、部品点数の削減と厚みの薄型化を図ることができる。また感圧抵抗体（その厚み）による抵抗が直列に複数接続された構造の電気回路になるので、感圧センサの抵抗値を高くすることができ、分解能の高い感圧センサとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
感圧センサ１－１の概略断面図である。
感圧センサ１－１の概略平面図である。
感圧センサ１－１の一具体例を示す平面図である。
感圧センサ１－１の製造方法説明図である。
感圧センサ１－１の製造方法説明図である。
感圧センサ１－１の製造方法説明図である。
感圧センサ１－１の動作説明図である。
感圧センサ１－２の概略平面図である。
感圧センサ１－２の製造方法説明図である。
感圧センサ１－２の製造方法説明図である。
感圧センサ１－３の概略平面図である。
感圧センサ１－３の動作説明図である。
感圧センサ１－３の製造方法説明図である。
感圧センサ１－３の製造方法説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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