(57)【要約】【課題】リード線の接合部の機械的強度が強く、感度の高いケーブル状圧力センサを提供することを目的とする。【解決手段】芯電極８に可撓性感圧体９と可撓性外電極１０を順次周設し、可撓性外電極１０に電気的に接続されるリード部材１１は、可撓性外電極１０と重なり合うように配置し、リード部材１１と可撓性外電極１０の重なり合った部分を熱収縮部材１２で被覆した。これにより、熱収縮部材１２の収縮力でリード部材１１と可撓性外電極１０の密着を強固にするとともに、センサ全体の硬化被覆処理を必要としないので、芯電極８と可撓性外電極１０の間に誘起される電圧の低下を抑制でき、感度の高いセンサとすることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側電極としての導電金属を含む芯電極と、前記芯電極に周設された可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体に周設された可撓性外電極と、前記可撓性外電極に電気的に接続されたリード部材とを備え、前記リード部材を前記可撓性外電極に重なり合うように配置し、少なくとも前記リード部材と前記可撓性外電極の重なり合った部分を熱収縮部材で被覆したケーブル状圧力センサ。
【請求項２】
熱収縮部材は、オレフィン系熱可塑性エラストマーとした請求項１に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項３】
熱収縮部材は、オレフィン系熱可塑性エラストマーとエチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマーの２層からなり、リード部材と接触する層が前記エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマーとした請求項１に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項４】
可撓性感圧体は、有機高分子とセラミック圧電体粒子の混合物とした請求項１〜３のいずれか１項に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項５】
可撓性外電極は、導電性弾性体からなる被覆層とした請求項１〜４のいずれか１項に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項６】
導電性弾性体は、有機高分子と導電性粒子の混合物とした請求項５に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項７】
有機高分子は、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、加硫ゴムの少なくとも１種を含む請求項４または６に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項８】
導電性粒子は、Ｃ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉの少なくとも１種を含む請求項６に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項９】
可撓性外電極は、電気絶縁性の可撓性支持体と、前記可撓性支持体の両面に設けられた金属層とで構成した請求項１〜４のいずれか１項に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項１０】
可撓性支持体は、高分子フィルムである請求項９に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項１１】
高分子フィルムは、ポリエチレンテレフタレートである請求項１０に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項１２】
リード部材は、金属線とした請求項１〜１１のいずれか１項に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項１３】
リード部材は、金属箔とした請求項１〜１１のいずれか１項に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項１４】
リード部材は、金属編組とした請求項１〜１１のいずれか１項に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項１５】
リード部材は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、ステンレスの少なくとも１種を含む請求項１〜１４のいずれか１項に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項１６】
可撓性外電極の外表面に、絶縁性弾性体からなる被覆層を形成した請求項１〜１５のいずれか１項に記載のケーブル状圧力センサ。
【請求項１７】
絶縁性弾性体は、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、加硫ゴムの少なくとも１種を含む請求項１６に記載のケーブル状圧力センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性を有するケーブル状圧力センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のケーブル状圧力センサとしては、図８に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
これは、図に示すように、線状導電材１と導電ゴム２とから構成された芯電極３の周囲に可撓性感圧体４を配置し、その周囲に外皮電極層５と熱収縮チューブ６を順次被覆し、さらに熱収縮チューブ６の一方の端部から芯電極３と外皮電極層５を露出させ、リード線７を芯電極３と外皮電極層５に接続して構成されている。そして、可撓性感圧体４としては、合成ゴムや合成樹脂の中にチタン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛のセラミック圧電体粉末を添加した複合体が用いられ、外皮電極層５としては、可撓性感圧体４の表面に銀系ゴム塗料などの導電塗料を塗着したものが用いられている。このケーブル状圧力センサの一部あるいは全面に圧力が印加されたとき、その部分の圧力センサが歪むので、その結果、芯電極３と外皮電極層５の間に電圧が誘起され、この誘起電圧を利用して圧力を検出している。
【特許文献１】特開昭６２−２３００７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来のケーブル状圧力センサは、外皮電極層５として導電塗料の塗着による被覆層を用いているため、リード線７の接続には溶接などのように機械的強度の強い接合ができず、リード線７の接続部の引っ張り強度が弱いという課題がある。
【０００５】
また、外皮電極層５の周囲に被覆されている熱収縮チューブ６は、熱収縮によって硬化するため、熱収縮チューブ６に圧力が印加されたとき、その部分の歪み量が少なくなることによって芯電極３と外皮電極層５の間に誘起される電圧が小さくなり、センサとしての感度が低くなるという課題もある。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、リード線の接合部の機械的強度が強く、感度の高いケーブル状圧力センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のケーブル状圧力センサは、芯電極に可撓性感圧体と可撓性外電極を周設し、可撓性外電極に電気的に接続されるリード部材は、可撓性外電極に重なり合うように配置し、少なくともリード部材と可撓性外電極の重なり合った部分を熱収縮部材で被覆したものである。
【０００８】
これによって、熱収縮部材の収縮力によってリード部材と可撓性外電極の密着を強固にし、リード部材と可撓性外電極の引っ張り機械的強度を高くすることができるとともに、センサ全体を硬化させる熱収縮チューブなどの被覆処理を必要としないので、芯電極と可撓性外電極の間に誘起される電圧の低下を抑制し、センサとして感度の高いものとすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のケーブル状圧力センサは、リード線の接合部の機械的強度が強く、感度の高いものとすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、内側電極としての導電金属を含む芯電極と、前記芯電極に周設された可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体に周設された可撓性外電極と、前記可撓性外電極に電気的に接続されたリード部材とを備え、前記リード部材を前記可撓性外電極に重なり合うように配置し、少なくとも前記リード部材と前記可撓性外電極の重なり合った部分を熱収縮部材で被覆したケーブル状圧力センサとすることにより、熱収縮部材の収縮力によってリード部材と可撓性外電極の密着を強固にし、リード部材と可撓性外電極の引っ張り機械的強度を高くすることができるとともに、センサ全体を硬化させる熱収縮チューブなどの被覆処理を必要としないので、芯電極と可撓性外電極の間に誘起される電圧の低下を抑制し、センサとして感度の高いものとすることができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明において、熱収縮部材は、オレフィン系熱可塑性エラストマーとしたことにより、熱による収縮率を大きくすることができるので、リード部材と可撓性外電極の密着性を向上させることができ、リード部材と可撓性外電極の引っ張り機械的強度をより高くすることができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１の発明において、熱収縮部材は、オレフィン系熱可塑性エラストマーとエチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマーの２層からなり、リード部材と接触する層が前記エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマーとしたことにより、加熱によってエチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマーが流動しながら収縮するので、リード部材と可撓性外電極の間に空気層の生成を防止することができるとともに、オレフィン系熱可塑性エラストマーの収縮力により、リード部材と可撓性外電極の密着性をさらに向上させることができる。また、エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマーが流動・収縮することにより、リード部材と可撓性外電極の接合部の機密性を向上させることができ、水や水蒸気に対するシール効果をさらに向上させることができる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明において、可撓性感圧体は、有機高分子とセラミック圧電体粒子の混合物としたことにより、セラミック圧電体粒子の有する優れた圧電特性と、有機高分子の有する優れた可撓性の特性を両立させることができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、可撓性外電極は、導電性弾性体からなる被覆層としたことにより、外電極に優れた弾性と可撓性を付与することができるので、可撓性感圧体の圧電特性と可撓性の低下を防止することができ、センサの感度の低下を抑制することができる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第５の発明において、導電性弾性体は、有機高分子と導電性粒子の混合物としたことにより、導電性粒子の有する優れた導電性と、有機高分子の有する優れた可撓性の特性を両立させることができる。
【００１６】
第７の発明は、特に、第４または第６の発明において、有機高分子は、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、加硫ゴムの少なくとも１種を含むことにより、可撓性感圧体と可撓性外電極に、より優れた弾性と可撓性を付与することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００１７】
第８の発明は、特に、第６の発明において、導電性粒子は、Ｃ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉの少なくとも１種を含むことにより、優れた導電性を発現させることができ、電極としての機能をさらに向上させることができる。
【００１８】
第９の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明において、可撓性外電極は、電気絶縁性の可撓性支持体と、前記可撓性支持体の両面に設けられた金属層とで構成したことにより、低い電気抵抗を有する電極を得ることができ、安定した優れたセンサ特性を実現することができるとともに、電気絶縁性の可撓性支持体によって可撓性外電極の張力を強くすることができ、強い張力で巻回しても可撓性外電極が切断されることがなく、可撓性感圧体と可撓性外電極の密着性を向上させることができ、センサの感度を高めることができる。
【００１９】
第１０の発明は、特に、第９の発明において、可撓性支持体は、高分子フィルムであることにより、ケーブル状圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低くすることができ、センサに圧力が加わった際に容易に変形させることができ、低い印加圧力下での誘起電圧の検出を可能とすることができる。
【００２０】
第１１の発明は、特に、第１０の発明において、高分子フィルムは、ポリエチレンテレフタレートであることにより、高分子フィルムの中でもポリエチレンテレフタレートフィルムは約１５０℃の耐熱性を有しているので、耐熱性に優れたケーブル状圧力センサを実現することができる。
【００２１】
第１２の発明は、特に、第１〜第１１のいずれか１つの発明において、リード部材は、金属線としたことにより、ケーブル状圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保持でき、センサに圧力が加わった際に容易に変形させることができ、低い印加圧力下での誘起電圧の検出を可能とすることができる。
【００２２】
第１３の発明は、特に、第１〜第１１のいずれか１つの発明において、リード部材は、金属箔としたことにより、ケーブル状圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保持できるとともに、リード部材と可撓性外電極の接触面積を大きくすることができるので、電気抵抗を小さくすることができ、センサの感度を向上させることができる。
【００２３】
第１４の発明は、特に、第１〜第１１のいずれか１つの発明において、リード部材は、金属編組としたことにより、可撓性外電極とリード部材の接触面積大きくすることができるとともに、金属編組の空間に可撓性外電極が食い込み、密着性をより一層向上させることができる。
【００２４】
第１５の発明は、特に、第１〜第１４のいずれか１つの発明において、リード部材は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、ステンレスの少なくとも１種を含むことにより、リード部材の機械的強度と電気抵抗を小さくすることができ、センサとしての耐久性とセンサの感度を向上させることができる。
【００２５】
第１６の発明は、特に、第１〜第１５のいずれか１つの発明において、可撓性外電極の外表面に、絶縁性弾性体からなる被覆層を形成したことにより、可撓性感圧体と可撓性外電極の密着性を向上させることができ、センサの感度を向上させることができるとともに、可撓性外電極の損傷を防止することができ、耐久性、信頼性を向上させることができる。
【００２６】
第１７の発明は、特に、第１６の発明において、絶縁性弾性体は、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、加硫ゴムの少なくとも１種を含むことにより、水や水蒸気のセンサ内部への浸透を抑制することが可能となり、弾性と可撓性を維持しつつ、優れた耐湿性を実現することができる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２８】
（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の実施の形態１におけるケーブル状圧力センサを示すものである。
【００２９】
図１に示すように、ケーブル状圧力センサは、内側電極としての導電金属を含む芯電極８と、前記芯電極８に周設された可撓性感圧体９と、前記可撓性感圧体９に周設された可撓性外電極１０と、前記可撓性外電極１０に電気的に接続されたリード部材１１とを備えている。そして、前記リード部材１１を前記可撓性外電極１０の一部または全部に重なり合うように配置し、少なくとも前記リード部材１１と前記可撓性外電極１０の重なり合った部分を熱収縮部材１２で部分的に被覆したものである。
【００３０】
ケーブル状圧力センサを構成するための具体的作業は、先ず、芯電極８を芯材とし、押出成形法により可撓性感圧体９の被覆処理を行い、次に可撓性感圧体９を芯材とし、押出成形により可撓性外電極１０を被覆処理する。その後、端部の可撓性感圧体９と可撓性外電極１０を取り除き、芯電極８と可撓性感圧体９を露出させる。次に、リード部材１１を可撓性外電極１０の一部に重なり合うように接触させ、この重なり合った接触部分を覆うように部分的に熱収縮部材１２であるチューブを被せ、加熱処理することにより熱収縮部材１２を収縮させる。この熱収縮部材１２の収縮により可撓性外電極１０とリード部材１１が圧着され機械的、電気的に接続されてケーブル状圧力センサが構成される。
【００３１】
前記した芯電極８としては、種々のものが使用されるものであり、例えば、従来例のような線状導電材と導電ゴムから構成した芯電極、単数または複数の金属細線、多数のポリエステル繊維の収束線に銅などの金属を巻回したものが考えられる。
【００３２】
また、可撓性感圧体９は、図２に内部構造を示しているように、有機高分子１３とその中に分散したセラミック圧電体粒子１４との混合物で構成されている。可撓性感圧体９を構成する有機高分子１３は、塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂、塩素化ポリエチレンなどの熱可塑性エラストマー、ＥＰＤＭなどの加硫ゴムの少なくとも１種を含むものであり、セラミック圧電体粒子１４は、チタン酸鉛、ジルコン酸鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、ニオブ酸アルカリなどのペロブスカイト構造を有する化合物、ビスマス層状構造を有する化合物、タングステンブロンズ構造を有する化合物など圧電性を発現するセラミック材料が適用される。有機高分子１３とセラミック圧電体粒子１４の分散・混合は、ニーダーやオープンロールなどの混練装置によって行われる。
【００３３】
また、可撓性外電極１０は、図３に内部構造を示しているように、導電性弾性体からなる被覆層１５としたものであり、この被覆層１５は、有機高分子１６とその中に均一に分散した導電性粒子１７との混合物で構成されている。可撓性外電極１０を構成する有機高分子１６は、可撓性感圧体９を構成する有機高分子１３と同じものが用いられ、導電性を発現させる導電性粒子１７は、Ｃ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉの少なくとも１種を含むものである。
【００３４】
また、リード部材１１としては、金属線が用いられ、この材料としてはＰｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、ステンレスの少なくとも１種を含むものである。
【００３５】
また、熱収縮部材１２としては、優れた収縮力と耐熱性を両立させる必要があることから、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂とＥＰＤＭなどのゴム材料を主成分とするオレフィン系熱可塑性エラストマーが用いられる。
【００３６】
以上のように構成されたケーブル状圧力センサにおいて、センサの圧電性は、芯電極８とリード部材１１間に直流電圧を印加し、可撓性感圧体９を分極処理することにより発現する。可撓性感圧体９に圧電性を発現することにより、前記ケーブル状圧力センサの一部あるいは全面に時間的に変化する圧力が印加されたとき、芯電極８と可撓性外電極１０間には、その部分のケーブル状圧力センサに生じる加速度に応じた振動電圧が誘起される。この誘起電圧を利用して圧力を検出することができる。
【００３７】
このように、本実施の形態におけるケーブル状圧力センサは、熱収縮部材１２の収縮力によりリード部材１１と可撓性外電極１０の一部との密着を強固にしているので、リード部材１１と可撓性外電極１０の引っ張り機械的強度を高くすることができ、センサとしての耐久性、信頼性を向上させることができる。また、熱収縮部材１２が可撓性外電極１０の端部を完全に被覆することができるので、水や水蒸気のセンサ内部への侵入を防止することができ、電極間の短絡や可撓性感圧体９の化学的変質を防止することができ、耐久性、信頼性をさらに向上させることができる。また、熱収縮部材１２の被覆処理はセンサの端部のみであり、すなわち、少なくともリード部材１１と可撓性外電極１０の重なり合った部分であり、センサ全体は熱収縮部材１２などの硬い被覆処理を必要としないので、芯電極８と可撓性外電極１０の間に誘起される電圧の低下を抑制し、センサとして感度の高いものとすることができる。
【００３８】
また、リード部材１１を金属線で構成することにより、ケーブル状圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保持でき、センサに圧力が加わった際に容易に変形させることができ、低い印加圧力下での誘起電圧の検出を可能とすることができる。金属線からなるリード部材１１は、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、ステンレスの少なくとも１種を含む材料で構成することにより、リード部材１１の機械的強度を強くするとともに電気抵抗を小さくすることができるので、センサとしての耐久性と感度を向上させることができる。
【００３９】
また、可撓性感圧体９を有機高分子１３とその中に分散したセラミック圧電体粒子１４との混合物で構成することにより、セラミック圧電体粒子１４の有する優れた圧電特性と有機高分子１３の有する優れた可撓性の特性を両立させることができ、センサとしての性能を向上させることができる。
【００４０】
また、可撓性外電極１０を導電性弾性体からなる被覆層１５とすることにより、可撓性外電極１０に優れた弾性と可撓性を付与することができるので、可撓性感圧体９の圧電特性の低下を防止することができ、センサの感度の低下を抑制することができる。
【００４１】
また、導電性弾性体からなる被覆層１５を有機高分子１６と導電性粒子１７の混合物とすることにより、導電性粒子１７の有する優れた導電性と、有機高分子１６の有する優れた可撓性の特性を両立させることができる。
【００４２】
また、有機高分子１３、１６として熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、加硫ゴムの少なくとも１種を含むことにより、可撓性感圧体９と可撓性外電極１０に、より優れた弾性と可撓性を付与することができ、センサの感度を向上させることができる。
【００４３】
また、導電性粒子１７として、Ｃ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉの少なくとも１種を含むことにより、優れた導電性を発現させることができるとともに、耐熱性に優れているので電極としての機能、耐久性をさらに向上させることができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図４、図５は、本発明の実施の形態２におけるケーブル状圧力センサを示すものである。
【００４５】
本実施の形態において、実施の形態１と相違する点は、導電性弾性体からなる被覆層１５で構成する可撓性外電極１０の代わりに、電気絶縁性の可撓性支持体２１とこの可撓性支持体の両面に設けられた金属層２２から構成される箔状の可撓性外電極１８を設けたこと、金属線からなるリード部材１１の代わりに、金属箔から構成されるリード部材１９を設けたこと、およびオレフィン系熱可塑性エラストマーからなる熱収縮部材１２の代わりに、外層にオレフィン系熱可塑性エラストマー２４と内層にエチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー２３の２層から構成される熱収縮部材２０を設けたことである。なお、実施の形態１と同一部材は同一符号を付して説明は省略する。
【００４６】
図に示すように、芯電極８に可撓性感圧体９を形成した後、この可撓性感圧体９の外表面に、電気絶縁性の可撓性支持体２１と可撓性支持体２１の両面に設けられた金属層２２とから構成される箔状の可撓性外電極１８を巻回している。その後、端部の可撓性感圧体９と可撓性外電極１８を取り除き、芯電極８と可撓性感圧体９を露出させる。次に、金属箔からなるリード部材１９を可撓性外電極１８の一部に重なり合うように接触させ、この重なり合う接触部分を覆うように、外層にオレフィン系熱可塑性エラストマー２４と内層にエチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー２３の２層から構成される熱収縮部材２０のチューブを被せ、加熱処理することにより熱収縮部材２０を収縮させる。この熱収縮部材２０の収縮により、可撓性外電極１８とリード部材１９が圧着され機械的、電気的に接続される。
【００４７】
可撓性外電極１８の構成は、図５に示すように、電気絶縁性の可撓性支持体２１とこの両面に形成された金属層２２から構成されている。前記可撓性支持体２１は、高分子フィルムであり、ポリエチレンテレフタレートを用いている。なお、ポリエチレンテレフタレート以外に、ポリプロピレン、ポリスチレン、塩化ビニル、ナイロン、ポリエチレン、トリアセテートなどの高分子フィルムを用いることができる。また、金属層２２の金属としては、アルミニウム、銅、ニッケルなどの箔もしくは蒸着膜が用いられる。
【００４８】
このように、本実施の形態におけるケーブル状圧力センサは、熱収縮部材２０が、オレフィン系熱可塑性エラストマー２４とエチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー２３の２層からなり、リード部材１９と接触する層を前記エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー２３としたことにより、加熱によってエチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー２３が流動しながら収縮するので、リード部材１９と可撓性外電極１８の間に空気層の生成を防止することができるとともに、外層のオレフィン系熱可塑性エラストマー２４の強い収縮力により、リード部材１９と可撓性外電極１８の密着性をさらに向上させることができる。これにより、リード部材１９の引っ張り強度を実施の形態１よりも高くすることができ、センサとしての耐久性、信頼性をより向上させることができる。また、エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー２３が流動・収縮することにより、リード部材１９と可撓性外電極１８の接合部の機密性を向上させることができ、水や水蒸気に対するシール効果を向上させ、センサとしての耐久性、信頼性をさらに向上させることができる。
【００４９】
また、リード部材１９を金属箔で構成することにより、リード部材１９を薄くすることができるので、ケーブル状圧力センサ全体の機械的インピーダンスを低く保持できるとともに、リード部材１９と可撓性外電極１０との接触面積を大きくすることができるので、電気抵抗を小さくすることができ、センサとしての感度を向上させることができる。
【００５０】
また、可撓性外電極１８を電気絶縁性の可撓性支持体２１と、この両面に設けられた金属層２２とで構成したことにより、一定でかつ低い電気抵抗を有する電極を得ることができ、安定性に優れたセンサ特性を実現することができるとともに、可撓性支持体２１によって可撓性外電極１８の張力を強くすることができ、強い張力で巻回しても可撓性外電極１８が切断されることがなく、可撓性感圧体９と可撓性外電極１８の密着性を向上させ、センサの感度を高めることができる。
【００５１】
また、可撓性支持体２１として用いる高分子フィルムは、機械的インピーダンスが芯電極８と可撓性感圧体９からなる構成に比べて低いので、可撓性感圧体９に巻回してもセンサ全体の機械的インピーダンスの増加を抑制することができ、外部からの圧力に応じて容易に変形させることが可能となり、低い印加圧力下においても荷重を検出することができる。また、高分子フィルムの厚さはできるだけ薄い方が機械的インピーダンスも低くなるので好ましいが、工業的に多く利用されている数十μｍ以下の厚さのものが入手の容易性や価格の点で好ましい。
【００５２】
また、高分子フィルムの中でも特にポリエチレンテレフタレートは、約１５０℃と他の高分子フィルムに比べ耐熱性が高いので、耐熱性に優れたケーブル状圧力センサを実現することができる。
【００５３】
また、可撓性外電極１８を構成する金属層２２の材料としては、アルミニウム、銅、ニッケルが挙げられるが、これらの中でも、特に、アルミニウムは銅に比べ熱的に酸化され難く、またニッケルに比べ柔らかいので、機械的インピーダンスが低いことから最も適している。金属層２２の厚さも高分子フィルムと同様にできるだけ薄い方が好ましく、その点からも高分子フィルムにアルミニウムなどの金属を蒸着したものが最良である。
【００５４】
なお、本実施の形態において、リード部材１９は実施の形態１とは逆の方向から取り出しているが、その方向が限定されるものではなく、どちらでもよい。また、本実施の形態ではリード部材１９として金属箔を用いているが、実施の形態１で用いた金属線も用いることができる。
【００５５】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３におけるケーブル状圧力センサを示すものである。
【００５６】
本実施の形態において、実施の形態１と相違する点は、金属線からなるリード部材１１の代わりに、金属編組からなるリード部材２５を設けたことである。なお、実施の形態１と同一部材は同一符号を付して説明は省略する。
【００５７】
図に示すように、芯電極８に可撓性感圧体９を形成した後、可撓性感圧体９の外表面に、導電性弾性体からなる被覆層１５の可撓性外電極１０を形成している。その後、端部の可撓性感圧体９と可撓性外電極１０を取り除き、芯電極８と可撓性感圧体９を露出させる。次に、金属編組からなるリード部材２５を可撓性外電極１０の一部または全部に接触させ、この接触させた部分を覆うように熱収縮部材１２であるチューブを被せ、加熱処理することにより熱収縮部材１２を収縮させる。この熱収縮部材１２の収縮により可撓性外電極１０とリード部材２５が圧着され機械的、電気的に接続される。
【００５８】
このように、本実施の形態におけるケーブル状圧力センサは、リード部材２５を金属編組で構成することにより、可撓性外電極１０とリード部材２５の接触面積を大きくすることができるとともに、金属編組の空間に可撓性外電極１０が食い込み、密着性をより一層向上させることができるので、リード部材２５と可撓性外電極１０との引っ張り強度を大幅に向上させることができる。
【００５９】
なお、本実施の形態で用いたリード部材２５は、可撓性外電極が実施の形態２における可撓性外電極１８で構成された場合にも適用可能である。
【００６０】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４におけるケーブル状圧力センサを示すものである。
【００６１】
本実施の形態において、実施の形態１と相違する点は、可撓性外電極１０の外表面に絶縁性弾性体からなる被覆層２６を設け、さらに被覆層２６の一部と可撓性外電極１０とリード部材１１の接触部を熱収縮部材１２で被覆する構成としたことである。なお、実施の形態１と同一部材は同一符号を付して説明は省略する。
【００６２】
図に示すように、芯電極８に可撓性感圧体９、可撓性外電極１０を順次形成した後、さらに可撓性外電極１０の外表面に絶縁性弾性体からなる被覆層２６を形成している。その後、端部の可撓性感圧体９と可撓性外電極１０と絶縁性弾性体からなる被覆層２６を取り除き、芯電極８と可撓性感圧体９と可撓性外電極１０を露出させる。次に、リード部材１１を可撓性電極１０の一部に重なり合うように接触させ、この接触させた重なり合う部分と、絶縁性弾性体からなる被覆層２６とに熱収縮部材１２であるチューブを被せ、加熱処理することにより熱収縮部材１２を収縮させる。この熱収縮部材１２の収縮により可撓性外電極１０とリード部材１１が圧着され機械的、電気的に接続される。
【００６３】
また、絶縁性弾性体からなる被覆層２６を形成することにより、可撓性感圧体９と可撓性外電極１０の密着性を向上させることができるので、センサとしての感度を向上させることができるとともに、被覆層２６によって外部からの要因による可撓性外電極１０の損傷を防止することができるので、耐久性、信頼性を大幅に向上させることができる。さらに、絶縁性弾性体からなる被覆層２６は、実施の形態１における有機高分子１３、１６と同じ材料である熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、加硫ゴムの少なくとも１種を含むことにより、水や気のセンサ内部への浸透を抑制することが可能となり、弾性と可撓性を維持しつつ、優れた耐湿性を実現することができる。
【００６４】
なお、上記した各実施の形態１〜４の構成は、適宜組み合わせて使用することができるものであり、各実施の形態そのものに限られるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
以上のように、本発明にかかるケーブル状圧力センサは、リード線の接合部の機械的強度が強く、感度の高いものとすることができるので、自動車のドアやウィンドウの挟み込み防止や介護ベッドの在床検知の圧力検出装置など幅広い用途に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるケーブル状圧力センサの横断面図
【図２】同ケーブル状圧力センサにおける可撓性感圧体の構成を示す一部断面図
【図３】同ケーブル状圧力センサにおける可撓性外電極の構成を示す一部断面図
【図４】本発明の実施の形態２におけるケーブル状圧力センサの横断面図
【図５】同ケーブル状圧力センサにおける可撓性外電極の構成を示す一部断面図
【図６】本発明の実施の形態３におけるケーブル状圧力センサの横断面図
【図７】本発明の実施の形態４におけるケーブル状圧力センサの横断面図
【図８】従来のケーブル状圧力センサの横断面図
【符号の説明】
【００６７】
８  芯電極
９  可撓性感圧体
１０、１８  可撓性外電極
１１、１９、２５  リード部材
１２、２０  熱収縮部材
１３、１６  有機高分子
１４  セラミック圧電体粒子
１５  導電性弾性体からなる被覆層
１７  導電性粒子
２１  可撓性支持体
２２  金属層
２３  エチレン−酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー
２４  オレフィン系熱可塑性エラストマー
２６  絶縁性弾性体からなる被覆層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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