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公開番号2024061379
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-07
出願番号2022169291
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を図ることができる感圧センサを提供すること。
【解決手段】基板10と、基板10上に設置され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71と、感圧抵抗体71の表裏面に設置される配線側接点パターン41,51と、感圧抵抗体71の一方の面に設置される第1接点パターン61と、感圧抵抗体71の他方の面に設置される第2接点パターン81とを具備する。配線側接点パターン51を感圧抵抗体71を介して第2接点パターン81の所定部分H1に対向させることで電気的に接続する。配線側接点パターン41を感圧抵抗体71を介して第1接点パターン61の所定部分E1に対向させることで電気的に接続する。第1,第2接点パターン61,81間を連結する回路となるように第1接点パターン61の所定部分E1を感圧抵抗体71を介して第2接点パターン81の所定部分H1に対向させて電気的に接続する。
【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、
基板と、
前記基板上に設置され、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と、
前記感圧抵抗体の表裏面にそれぞれ設置される配線側接点パターンと、
前記感圧抵抗体の一方の面に設置され、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、
前記感圧抵抗体の他方の面に設置され、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２接点パターンと、
を具備し、
前記感圧抵抗体の一方の面側に設置される配線側接点パターンの所定の部分を、前記感圧抵抗体を介して前記第２接点パターンの所定の部分に対向させることで、当該対向する部分間を電気的に接続し、
前記感圧抵抗体の他方の面側に設置される配線側接点パターンの所定の部分を、前記感圧抵抗体を介して前記第１接点パターンの所定の部分に対向させることで、当該対向する部分間を電気的に接続し、
さらに前記一方の配線側接点パターンに電気的に接続した第２接点パターンと、前記他方の配線側接点パターンに電気的に接続した第１接点パターン間を電気的に連結する回路となるように、前記１又は複数の第１接点パターンの所定の部分を前記感圧抵抗体を介して前記１又は複数の第２接点パターンの所定の部分に１又は複数の位置で対向させ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 280 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１接点パターンと前記第２接点パターンと前記配線側接点パターンの内の何れか２つのパターン同士が前記感圧抵抗体を介して対向している部分は、何れも線状であって、当該対向する部分の２つのパターンは上から見て交差してい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 2,900 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、基板と、前記基板上に設置され、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と、前記感圧抵抗体の表裏面にそれぞれ設置される配線側接点パターンと、前記感圧抵抗体の一方の面に設置され、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、前記感圧抵抗体の他方の面に設置され、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２接点パターンと、を具備し、前記感圧抵抗体の一方の面側に設置される配線側接点パターンの所定の部分を、前記感圧抵抗体を介して前記第２接点パターンの所定の部分に対向させることで、当該対向する部分間を電気的に接続し、前記感圧抵抗体の他方の面側に設置される配線側接点パターンの所定の部分を、前記感圧抵抗体を介して前記第１接点パターンの所定の部分に対向させることで、当該対向する部分間を電気的に接続し、さらに前記一方の配線側接点パターンに電気的に接続した第２接点パターンと、前記他方の配線側接点パターンに電気的に接続した第１接点パターン間を電気的に連結する回路となるように、前記１又は複数の第１接点パターンの所定の部分を前記感圧抵抗体を介して前記１又は複数の第２接点パターンの所定の部分に１又は複数の位置で対向させて電気的に接続することを特徴としている。
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。
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にくくなる。
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。
また上述のように、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１接点パターンと前記第２接点パターンと前記配線側接点パターンの内の何れか２つのパターン同士が前記感圧抵抗体を介して対向している部分は、何れも線状であって、当該対向する部分の２つのパターンは上から見て交差していることを特徴としている。
本発明によれば、線状の第１接点パターンと線状の第２接点パターン同士、線状の第１接点パターンと線状の配線側接点パターン同士、又は線状の第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用いて好適である。即ち、各パターンを上下に積層する際に各パターン間に印刷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容易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、また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は生じなくなる。
【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の動作説明図である。
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１－２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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