(57)【要約】【課題】従来の可撓性圧力検出素子では、特に低温で可撓性感圧体が硬化するために、外部から圧力が印加された場合の応答電圧が低下し、圧力検出の精度が低下するという課題を有していた。【解決手段】可撓性感圧体１１の外側に、撓性増大部１５を内部に設けて柔軟性を有した電極１２を形成する。このことにより、外部からの圧力Ｐoが下方へ印加された場合に、柔らかな電極１２が下方へ沈み込みやすくなるため、可撓性感圧体１１が下方へ大きく撓むようになる。こうして、変形時の撓みモードを促進し、歪む領域を増加させることで、特に低温での応答電圧の低下が抑制される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
残留分極を有する可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体の信号を取り出す複数の電極とを備え、前記電極は撓性増大部を有する圧力検出素子。
【請求項２】
撓性増大部は、発泡体からなる請求項１に記載の圧力検出素子。
【請求項３】
撓性増大部は、可撓性感圧体の外力が加わる側と反対側の電極に形成してなる請求項１または２に記載の圧力検出素子。
【請求項４】
残留分極を有する可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体の信号を取り出す複数の電極とを備え、前記電極は外力が加わる方向の部分の弾性率を、外力が加わらない方向の部分よりも大きくしてなる圧力検出素子。
【請求項５】
電極は、外力が加わる方向の部分の厚みを、外力が加わらない方向の部分の厚みより薄くしてなる請求項４に記載の圧力検出素子。
【請求項６】
電極は、外力が加わる方向の部分に圧縮抑制部を有する請求項４または５に記載の圧力検出素子。
【請求項７】
残留分極を有する可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体の信号を取り出す複数の電極とを備え、前記可撓性感圧体は、外力が加わる方向の部分の弾性率を、外力が加わらない方向の部分よりも大きくしてなる圧力検出素子。
【請求項８】
可撓性感圧体は、外力が加わる方向の部分の厚みを、外力が加わらない方向の部分より薄くしてなる請求項７に記載の圧力検出素子。
【請求項９】
電極は、撓み幅拡大部を有する請求項１から８のいずれか１項に記載の圧力検出素子。
【請求項１０】
可撓性感圧体は、撓み幅拡大部を有する請求項１から９のいずれか１項に記載の圧力検出素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可撓性感圧体を用い、外部から加わる圧力を検出する圧力検出素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の圧力検出素子には図１７に示すようなものがある。図１７に断面図を示すように、可撓性感圧体１の上下に電極２が形成され、表面を保護層３が覆う層状の構造を有している。図１７に示す圧力検出素子では、可撓性感圧体１内の残留分極の方向は示していないが、通常、電極２の間に高電圧を印加して分極を形成するために、電極２の面の垂直方向に残留分極が形成されている。
【０００３】
上記の可撓性感圧体１として、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等の圧電セラミックス粉末を添加した複合体が用いられる。電極２は、可撓性感圧体１に、銅、アルミニウム、金等の金属箔が接着剤等により接着されるか、上記の金属が蒸着されて構成される。
【０００４】
上記の圧力検出素子に外部から動的圧力が加えられると、可撓性感圧体１に加速度を伴う歪みが発生し、同時に圧電効果により電圧が発生する。この電圧を二つの電極２を介して応答電圧として測定することで動的圧力が検出される。
【０００５】
また、従来知られている圧力検出素子として図１８（ａ）、（ｂ）（例えば、特許文献１参照）に示すようなケーブル状のものもある。図１８（ａ）はケーブルの長手方向の断面を、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＡ-Ａ線位置での断面を示している。具体的には、中心に内部電極４、その周りに可撓性感圧体１、さらにその外部に外部電極５、最後に保護層３が順に形成されている。図１８（ａ）、（ｂ）では、可撓性感圧体１内の残留分極の方向は示していないが、通常、内部電極４と外部電極５の間に高電圧を印加して分極を形成するために、内部電極４から外部電極５へ放射状に残留分極が形成される。
【０００６】
図１８（ａ）、（ｂ）の可撓性感圧体１には、図１７の層状の可撓性感圧体と同様の複合体が用いられる。内部電極４は、金属等の導電体を線状とした線状導電材が用いられる。また、外部電極５は可撓性感圧体１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。圧力の検知は、シート状の可撓性感圧体を用いた圧力検出素子と同様に、動的圧力の印加による加速度を伴う可撓性感圧体１の歪に起因して発生する応答電圧を測定することにより行われる。
【０００７】
ここで、上記で使用した動的圧力と、さらに静的圧力に関して、その定義を説明する。動的圧力は、この動的圧力に対応する応力とは釣り合っていない圧力であり、結果的に動的圧力が印加された物体に加速度を生じさせる。
【０００８】
これに対し、静的圧力は、この静的圧力に対応する応力と完全に釣り合っている圧力で、結果的に静的圧力の印加された物体に加速度を生じさせない圧力である。このため、静的圧力は、上記の可撓性感圧体を利用する方法では検出されない。これ以下で用いる圧力は、特に断らない限り、可撓性感圧体を利用した圧力検出素子で検出可能な、上記の動的圧力を意味するものとする。
【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】
【０００９】
しかしながら、前記従来の圧力検出素子は外部からの圧力により発生する応答電圧の温度依存性が大きく、特に低温で前記電圧が低下し、圧力検出の精度が低下するという課題を有していた。
【００１０】
前記従来の課題に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、外部からの圧力印加により発生する応答電圧の温度依存性を低減し、圧力検出の精度低下を回避する圧力検出素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の圧力検出素子は、残留分極を有する可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体の信号を取り出す複数の電極とを備え、前記電極は撓性増大部を有する構成としたものである。これにより、電極が撓性増大部を有することで、可撓性感圧体は外部から圧力を印加された際に、柔軟性を付与された電極の変形のために、大きく撓むことになる。
【００１２】
このように可撓性感圧体において撓みモードの変形が増大することにより歪が生じる部分が大きくなり、応答電圧が大きくなる。このため、特に可撓性感圧体が硬くなり圧縮モードによる歪が小さくなる低温において、応答電圧の低下が抑制され、圧力検出の精度低下が抑制される。
【００１３】
また、本発明の圧力検出素子は、外部からの圧力が印加される方向の電極の部分の弾性率を、圧力が加わらない方向の電極の部分よりも大きくしたものである。
【００１４】
これにより、外部からの圧力が印加される方向の電極の部分の弾性率が、圧力が加わらない方向の電極の部分の弾性率よりも大きいために、外部から圧力が印加された場合に、圧縮モードの変形が起こり難くなり、反対に撓みモードの変形が起こり易くなる。特に、低温では、可撓性感圧体が硬くなり圧縮モードの変形による歪が抑制されるが、撓みモードの変形は、硬くなることで撓み幅が増大するため、対応する応答電圧が大きくなり、全体の応答電圧の低下が抑制され、圧力検出の精度低下が抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の圧力検出素子は、温度変化の大きい環境でも、応答電圧の変化、特に低温での低下が抑制され、圧力検出を精度良く行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
第１の発明の圧力検出素子は、残留分極を有する可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体の信号を取り出す複数の電極とを備え、前記電極は撓性増大部を有する構成としたものである。
【００１７】
これにより、電極は撓性増大部により柔軟性に富むため、外部から圧力が印加された場合に、撓みモードの変形が増大し、歪の生じる部分の変形が大きくなることで、応答電圧が大きくなる。特に、可撓性感圧体が硬くなり圧縮モードの変形による歪が小さくなる低温において、応答電圧の低下が抑制され、圧力検出の精度低下が抑制される。
【００１８】
第２の発明は、第１の発明において、撓性増大部を発泡体で構成したもので、発泡体で形成された撓性増大部を有する電極は優れた柔軟性が実現され、圧力検出素子へ外部から圧力が印加された場合に可撓性感圧体が撓む程度が大きくなる。従って、撓みモードの変形が促進されるため、特に低温での応答電圧の低下が抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能になる。
【００１９】
第３の発明は、第１または第２の発明において、撓性増大部を可撓性感圧体の外力が加わる側と反対側の電極に形成したもので、撓性増大部は外力が加わる側と反対側の電極、例えば下側に位置する下部の電極に形成されているので、外部からの圧力により通常は圧縮される場合でも、外力が加わる側と反対側である下部の電極の柔軟性が高いために可撓性感圧体の下部への撓みモードの変形が優先的に進行する。
【００２０】
従って、低温での応答電圧の低下がより抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能になる。
【００２１】
第４の発明は、残留分極を有する可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体の信号を取り出す複数の電極とを備え、前記電極は外部からの圧力が加わる方向の部分、例えば垂直方向の部分の弾性率を、外部からの圧力が加わらない方向の部分、例えば水平方向の部分よりも大きくした圧力検出素子である。
【００２２】
これにより、垂直方向の電極の部分の弾性率が、水平方向の電極の部分の弾性率よりも大きいことにより、外部から圧力が垂直方向に印加された場合に、垂直方向の圧縮モードの変形が抑制され、撓みモードの変形が主となるため、低温での応答電圧の低下がより抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能になる。
【００２３】
第５の発明は、第４の発明において、電極の外部からの圧力が加わる方向の部分、例えば垂直方向の部分の厚みを、外部からの圧力が加わらない方向の部分、例えば水平方向の部分より薄くしたものである。
【００２４】
これにより、電極はその垂直方向の部分の厚みを、水平方向の部分の厚みより薄くすることにより、外部から圧力が垂直方向に印加された場合に、垂直方向の圧縮モードの変形が抑制され、撓みモードの変形が主となるため、低温での応答電圧の低下がより抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能になる。
【００２５】
第６の発明は、第４または第５の発明において、電極は外力が加わる方向の部分、例えば垂直方向の部分に圧縮抑制部を有する圧力検出素子としたので、電極は垂直方向に形成された部分に圧縮抑制部を有することにより、垂直方向の圧縮モードの変形が抑制され、撓みモードの変形が主となり、低温での応答電圧の低下がより抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能になる。
【００２６】
第７の発明は、残留分極を有する可撓性感圧体と、前記可撓性感圧体の信号を取り出す複数の電極とを備え、前記可撓性感圧体は外力が加わる方向の部分、例えば垂直方向の部分の弾性率を、外力が加わらない方向の部分、例えば水平方向の部分よりも大きくした圧力検出素子である。
【００２７】
これにより、可撓性感圧体は垂直方向の部分の弾性率が、水平方向の部分よりも大きいことにより、外部から圧力が垂直方向に印加された場合に、垂直方向の圧縮モードの変形が抑制され、撓みモードの変形が主となるため、低温での応答電圧の低下がより抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能になる。
【００２８】
第８の発明は、第７の発明において、可撓性感圧体の外力が加わる方向の部分、例えば垂直方向の部分の厚みを、外力が加わらない方向の部分、例えば水平方向の部分より薄くした圧力検出素子である。
【００２９】
これにより、可撓性感圧体はその垂直方向の部分の厚みを、水平方向の部分の厚みより
薄くすることにより、外部から圧力が垂直方向に印加された場合に、垂直方向の圧縮モードの変形が抑制され、撓みモードの変形が主となるため、低温での応答電圧の低下がより抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能になる。
【００３０】
第９の発明は、第１から第８のいずれか1つの発明において、電極は撓み幅拡大部を有するもので、撓み幅拡大部を有する電極は、外部から圧力が垂直方向に印加された場合に、撓み幅拡大部により電極全体が引っ張られることで撓み幅が広くなり、より撓みモードの変形が促進される。従って、低温での応答電圧の低下がより抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能となる。
【００３１】
第１０の発明は、第１から第９のいずれか1つの発明において、可撓性感圧体は、撓み幅拡大部を有するもので、撓み幅拡大部を有する可撓性感圧体は、外部から圧力が、例えば垂直方向に印加された場合に撓み幅拡大部により可撓性感圧体が引っ張られることで可撓性感圧体の撓み幅が広くなり、より撓みモードの変形が促進される。従って、低温での応答電圧の低下がより抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能になる。
【００３２】
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。また、本実施の形態の説明において、同一構成で同一作用効果を奏するところには同一符号を付して重複した説明を行わないものとする。
（実施の形態１）
具体的な実施の形態の説明に入る前に、本発明に至った実験結果について図１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１（ａ）は、圧力検出素子の下部に剛体を置き、上部から圧子で圧力を加える様子を示した断面図で、図１（ｂ）は、圧力検出素子の下部にスポンジを置き、上部から圧子で圧力を加える様子を示した断面図である。また、図１（ｃ）は、図１（ａ）と図１（ｂ）に対応する応答電圧の温度依存性を定性的に示したもので、その際の主要な変形モードを記載したものである。
【００３３】
図１（ａ）では、圧力検出素子１４は、剛体の上に置かれているために、ほとんど撓むことはなく、圧縮モードの変形により可撓性感圧体１１に歪が生じる。これに対し、図１（ｂ）では、圧力検出素子１４の下には、スポンジが置かれているため、可撓性感圧体１１はスポンジ中に大きく沈み込み、中心部に生じる圧縮モードの変形の歪に加えて、より広い範囲に撓みモードの変形による歪が生じる。
【００３４】
図１（ａ）に対応する応答電圧Ｖは、図１（ｃ）に示す（ａ）圧縮モードのように低温で大きく低下する。これは、低温で可撓性感圧体１１が硬くなり、圧縮モードの変形による歪が可撓性感圧体１１に生じ難くなるためと考えられる。これに対し、発明者らは、図１（ｂ）の場合には、図１（ｃ）に示す（ｂ）圧縮+撓みモードのように低温での応答電圧Ｖの低下が抑制されることを見出した。図中、１１は可撓性感圧体、１２は電極で、変形による歪で可撓性感圧体１１が発生する応答電圧を取り出す。１３は外部の保護層である。
【００３５】
これは、低温で可撓性感圧体１１が硬くなると、圧縮モードの変形による歪は抑制されるものの、逆に撓みモードの変形による歪は、可撓性感圧体１１が硬くなることで、撓み変形により歪む領域が増加し、応答電圧が高くなるためと考えられる。従って、圧縮モードの変形を抑制して、撓みモードの変形を促進することで、低温における可撓性感圧体１１の硬化による応答電圧の低下を抑制することができる。これが、本発明の主たる意義である。
【００３６】
以下では、上記の意義に従って、本発明の具体的な構成を導いて行く。（１）撓みモードの変形を促進する構成、（２）圧縮モードの変形を抑制する構成とに分けて説明するが、本実施の形態では、（１）撓みモードの変形を促進する構成に関して説明を行う。
【００３７】
図２（ａ）、（ｂ）は、可撓性感圧体１１と電極１２の断面により、撓みモードの変形の促進を説明した図で、図２（ａ）では、撓みの量を、撓み幅Ｌ１と、下方への撓み深さＬ２とで示してある。撓みモードの変形促進のパターンは二通り考えられる。一つは図２（ａ）から図２（ｂ）への変化で表されるように、撓み幅Ｌ１がＬ１＋αに広がる場合である。もう一つは、図２（ａ）から図２（ｃ）への変化で表されるように、下方への撓み深さＬ２からＬ２＋βに増加する場合である。
【００３８】
本実施の形態では、上記二つ場合のうち、後者の場合を実現する構成に関して、図３（ａ）、（ｂ）から図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明を行う。まず、図３（ａ）、（ｂ）を用いて本実施の形態の構成を説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態の層状構造を有した所定長さの線状の圧力検出素子１４の断面図で、図３（ａ）は長手方向の断面、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ-Ｂ線位置での断面を表している。
【００３９】
可撓性感圧体１１は、上下から電極１２で挟まれ、電極１２は外部の保護層１３で保護され、外部からの圧力Ｐoが印加されて圧力検出素子１４の可撓性感圧体１１の変形による歪で生じる信号を応答電圧として取り出すものである。そして、外部からの圧力Ｐoが印加される方向の部分である垂直方向の上下の電極１２は、内部に長手方向の全体に沿って細幅の柔軟性を有する撓性増大部１５が埋設して形成されている。
【００４０】
このように圧力検出素子１４の上下の電極１２は、柔軟な撓性増大部１５が形成されているために、変形し易くなる。そして、電極１２の変形し易さにより可撓性感圧体１１も、外部からの圧力Ｐoが印加された場合に、図２（ｃ）に示したように、下方（外部からの圧力Ｐoの印加方向とは逆の向き）へ撓みＬ２が増加し、撓みモードの変形が促進される。
【００４１】
従って、低温で可撓性感圧体１１が硬化した場合でも、撓みモードの変形の割合が増加するために、応答電圧の低下が抑制される効果が得られ、図１（ｃ）における圧縮+撓みモード（ｂ）で示すのと同じように応答電圧の低下が抑制される効果が得られる。
【００４２】
このような圧力検出素子は、使用する環境温度が変化しても、高い精度で圧力の検出が可能であるため、特に温度変化の大きい屋外あるいは屋外に近い環境で使用されるアプリケーションに好適に用いられる。例えば、特にセキュリティ用途に、バルコニーやフェンス等の家屋の外部に設置して、侵入者を検知する用途に適している。また、自動車のドアや建物のドアへの人やものの挟みこみ検知の用途等にも好適に用いられる。
【００４３】
尚、以下に本実施の形態における圧力検出素子の別構成に関して説明するが、同じ構成で同じ作用効果を奏するところには、同じ符号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００４４】
次に、図４（ａ）、（ｂ）を用いて本実施の形態における圧力検出素子の異なる別構成に関して説明する。図４（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態の別構成で、層状構造を有する所定長さの線状の圧力検出素子の断面図で、図４（ａ）が長手方向の断面、図４（ｂ）が図４（ａ）のＣ-Ｃ線位置での断面を表している。図３（ａ）、（ｂ）に示す圧力検出素子１４と同様に電極１２は、内部に長手方向の全体に沿って細幅の柔軟性を有する撓性増大部１５が埋設して形成されているが、異なるのは外部からの圧力Ｐoが印加される側とは反対側の部分である下部の電極１２にのみ、撓性増大部１５が形成されていることであ
る。
【００４５】
尚、本明細書中の下部、上部は、外部からの圧力が加わる方向を上部、反対方向を下部と定義することとする。
【００４６】
このように下部の電極１２にのみ柔軟な撓性増大部１５が形成されていることにより、図２（ｂ）に示したように撓み幅Ｌ１を広げることができる。これは、上部にも柔軟な撓性増大部１５が形成されている場合は、外部からの圧力Ｐoが印加された部分である上部の電極１２が選択的に歪み、それに接する加撓性感圧体１１に選択的に力が加わるが、上部に撓性増大部１５が形成されず上部の電極１２が比較的硬くなる場合には、上部の電極１２のより広い部分が歪み、それに対応する広い領域の可撓性感圧体１１に力が加わり下部へ撓むためである。その結果、図３（ａ）に示す圧力検出素子と同じように低温での応答電圧の低下が抑制される効果が得られる。
【００４７】
図５（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態におけるケーブル状の圧力検出素子の断面図で、図５（ａ）が長手方向の断面、図５（ｂ）が図５（ａ）のＤ-Ｄ線位置での断面を表している。図３（ａ）、（ｂ）に示す圧力検出素子１４と同様に電極と一体化された撓性増大部１５が形成されているが、異なるのは電極が、可撓性感圧体１１の中心に位置する内部電極１６と、可撓性感圧体１１の外周に設けた外部電極１７として形成され、ケーブル状の構造を有しており、その外部電極１７の外周全体に撓性増大部１５が形成されている点である。
【００４８】
外部電極１７は、撓性増大部１５が形成されることで図３（ａ）、（ｂ）に示す圧力検出素子１４と同様に外部からの圧力Ｐoが印加された場合に撓み幅Ｌ１（図２（ｂ）参照）モードの変形が促進される。従って、低温で可撓性感圧体１１が硬化した場合でも、応答電圧の低下が抑制される効果が得られる。
【００４９】
さらに、ケーブル状の構成を有することで、連続的な押し出し工程による製造が可能であるため、より製造が容易となる効果が得られる。また、ケーブル状で中心対称な構造を有しているため、残留分極は中心から放射状に形成される。このため、どの方向からの圧力印加に対しても等方的な検出が可能である。従って、圧力検出素子が配設時に回転したり捻れたりした場合でも、応答電圧に変化が生じ難い。この結果、配設の自由度が高くなり、圧力印加の有無の安定した判定、および安定した場所座標判定が可能となる効果が得られる。
【００５０】
本発明の圧力検出素子における撓性増大部１５は、保護層１３、可撓性感圧体１１、内部電極１６、外部電極１７よりも弾性率の小さい材質で成されており、このため外部からの圧力Ｐoが印加された場合に、加撓性感圧体１１を大きく下部へ撓ませることが可能となる。具体的には、以下で述べる保護層１３と同じ熱可塑性エラストマー、加硫ゴム等の材質で弾性率の小さいものが好適に用いられる。
【００５１】
また、撓性増大部１５には、より弾性率が小さい構造として、その内部に空気を有する空洞で構成したり、多数の微細な発泡体からなるものが好適に用いられる。特に、前記発泡体は、一様な構造となるため、どの方向からの圧力印加に対しても等方的な検出が可能となるため好ましい。
本実施の形態の圧力検出素子は、それぞれ層状構造を有する形態、ケーブル状の構造を有する形態を例に説明したが、一方の形態で効果があるものは他方の形態でも効果があり、特に図示した形態に限定されるものではない。
但し、以下の実施の形態も含めて多くは、ケーブル状の圧力検出素子に関して記載している。これは、既に述べたように、下記の効果が得られるためである。
【００５２】
圧力検出素子は、ケーブル状であれば圧力検出素子を連続的な押し出し工程で製造が可能であるため、より製造が容易となる効果が得られる。また、同軸のケーブル状としているため、芯となる内部電極と可撓性感圧体の周囲に外部電極を構成して中心対称な構造を有しており、残留分極は中心から放射状に形成される。このため、どの方向からの圧力印加に対しても等方的な検出が可能である。
【００５３】
従って、圧力検出素子が配設時に回転したり、捻れたりした場合でも、応答電圧に変化が生じ難い。この結果、配設の自由度が高くなり、圧力印加の有無の安定した判定が可能となる効果が得られる。
【００５４】
以下に本実施の形態の可撓性感圧体で用いられる材料に関して説明する。  可撓性感圧体１１は、合成ゴムや合成樹脂の中に圧電セラミックス粉末が分散されて構成される。合成ゴムや合成樹脂としては、塩化ビニル等の熱可塑性樹脂、塩素化ポリエチレン等の熱可塑性エラストマー、ＥＰＤＭ等の加硫ゴム等が用いられる。また、圧電セラミックスとしては、チタン酸鉛、ジルコン鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、チタン酸ビスマス・ナトリウム、チタン酸ビスマス・ナトリウム−チタン酸バリウム、ニオブ酸アルカリ等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等圧電性を発現するセラミック材料が用いられる。
【００５５】
保護層１３は、可撓性感圧体１１に用いられる熱可塑性エラストマー、加硫ゴムの少なくとも一種が用いられる。
【００５６】
撓性増大部１５としては、既に述べたように保護層１３、可撓性感圧体１１に含まれる熱可塑性エラストマー、加硫ゴムと同様の材料で弾性率の小さいものが用いられる。例えば、同じ材料の発泡体や、同じ材料で空洞を有した構造のものが好適に用いられ、既に述べたように、特に前記の発泡体が好適に用いられる。
【００５７】
電極１２、外部電極１６としては、Ｃ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｎｉ、ステンレス等の線材あるいは線材を圧延して平たいテープ状にしたもの等が用いられる。あるいは前記テープ状の高分子フィルムに前記金属線材あるいは線材をテープ状にしたものをラミネートしたものを用いれば、より可撓性の高い外部電極が得られる。また、金属細線を単独で編んで可撓性感圧体１１を覆った電極も使用することができる。あるいは、上記金属を蒸着、スパッタ等により薄膜として形成したものも用いられる。
【００５８】
撓性増大部１５は、電極１２や外部電極１６の一部として形成される図３（ａ）、（ｂ）、図４（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）、（ｂ）に示す圧力検出素子のような場合には、撓性増大部１５は、電極１２や外部電極１６の本体と接着されて一体化される場合がある。例えば、金属を圧延してテープ状にしたものや、このテープ状のものとテープ状の高分子と接着したものが、さらに、撓性増大部１５と接着されたものが用いられる。また、金属を圧延してテープ状にしたものを直接、撓性増大部１５と接着する場合もある。
【００５９】
内部電極１６としては、外部電極１７で用いられる単数、複数の金属細線、ポリエステル等の繊維に前記金属線を巻いたもの等が用いられる。
【００６０】
また、可撓性感圧体１１、保護層１３、電極１２、内部電極１６、外部電極１７に関しては、以下の実施の形態でも同様のものが適用可能である。
【００６１】
次に、特に上記のケーブル状の圧力検出素子の製造方法に関して、一般的な例を説明する。まず、圧電セラミックス粉末と、合成ゴムや合成樹脂としての熱可塑性エラストマー
とを、混練して複合体とする。次に、押し出し機を用いて、この複合体を内部電極１６と共に押し出すことにより、内部電極１６を中心にして、周囲に上記の複合体よりなる可撓性感圧体１１が形成されたケーブルを得る。さらにケーブルの周囲を覆う分極用電極を用意し、この電極とケーブル中の内部電極１６との間に電圧を印加することにより、内部電極から放射状に電界を形成し、対応する向きのセラミックスの圧電体中に分極を形成する。
【００６２】
さらに、分極用電極を取り外した後、上記ケーブルの周りにテープ状の金属線材、テープ状金属、あるいはテープ状金属とテープ状高分子とが接着されたテープを巻き付けることにより、外部電極１７を形成する。次に、この外部電極１７が形成されたケーブルを中心にして、押し出し機により、合成ゴムや合成樹脂等を押し出し、ケーブルの保護層１３を形成することで圧力検出素子１４が得られる。また、分極は、外部電極１７が形成された後に、外部電極１７と内部電極１６との間に電圧を印加することでも可能である。また、保護層１３は接着により形成される場合もある。
【００６３】
また、本発明の圧力検出素子における可撓性感圧体中の圧電セラミックスとしては、廃棄時の処理を考えると、鉛を含まないものが好ましい。例えば、チタン酸バリウム、チタン酸ビスマス・ナトリウム、チタン酸ビスマス・ナトリウム−チタン酸バリウム、ニオブ酸アルカリ等が好適に用いられる。さらに、セキュリティ用途等屋外で用いられる場合や、トイレ、風呂、台所等水を使用する環境では、上記圧電セラミックス粉体が撥水処理されて、水分の侵入が抑制されることがさらに好ましい。これは、上記のアルカリ金属を含む、圧電セラミックスは、水分を吸収し易く、そのことにより性能も変動し易くなるためである。
【００６４】
尚、本実施の形態で記載した材料、工法は以下の実施の形態でも好適に適用できる。
【００６５】
（実施の形態２）
本実施の形態２では、実施の形態１と同じ構成で、同じ作用効果を奏するところに同じ符号を付して詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。既に説明したように、圧縮モードの変形を抑制して、撓みモードの変形を促進することで、低温における可撓性感圧体１１の硬化による応答電圧の低下を抑制することが、本発明の主たる思想である。
【００６６】
実施の形態１では、主として撓みモードの変形を促進する構成（図２（ｃ）に対応する撓み深さの増大する構成）に関して説明したが、本実施の形態では、主として圧縮モードの変形を抑制することにより、相対的に撓みモードの幅の拡大による変形を促進させる構成に関して図８（ａ）、（ｂ）から図１２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。圧縮モードの変形を抑制することにより、図１（ｃ）の圧縮＋撓みモードに対応する応答電圧Ｖの低温での低下がさらに抑制され、低温での圧力検出の精度がさらに高くなる効果が得られる。
【００６７】
尚、以下の説明で用いる垂直、水平方向は、外部からの力Ｐoが加わる方向に平行な方向を垂直方向、直行する方向を水平方向として定義して用いることとする。
【００６８】
圧縮モードによる変形の抑制のための具体的な構成として保護層は、その弾性率を、垂直方向（外部からの力Ｐoが加わる方向と平行な方向）の部分が、水平方向（外部からの力Ｐoが加わる方向と直行する方向）の部分よりも大きくなる構成がある。垂直方向での保護層の弾性率が大きくなることで、垂直方向に対応する圧縮モードの変形が抑制される。
【００６９】
本実施の形態では、この構成に関して説明する。また、ここで定義される弾性率については、以下で説明を行う。
【００７０】
ここでは特に注目すべき、電極と可撓性感圧体の弾性率に関して図６（ａ）、（ｂ）および図７（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。また、電極の弾性率としては、可撓性感圧体１１の外周全体に設けられ、可撓性感圧体１１の撓みへの影響が大きい、外部電極１７を中心に説明する。
【００７１】
まず図６（ａ）、（ｂ）は、ケーブル状の圧力検出素子１４から、内部電極１６、保護層１３、可撓性感圧体１１を除き、外部電極１７のみとしたものに、外部から力ＦSを加えた場合の、歪みを断面形状の変化として表したものである。図６（ａ）では、垂直方向の歪みを、図６（ｂ）では水平方向の歪みを表している。
【００７２】
具体的には、垂直方向に関しては、図６（ａ）に示したように、弾性率測定のため外部から力Ｆsの加わる方向である垂直方向の部分である上部、下部の部分の歪みをxvとすると、垂直方向の外部電極１７の部分の弾性率はＦs/xvで定義される。同様に、水平方向の外部電極１７の部分の弾性率は、外部からの力Ｆsに対して水平方向の部分の歪みをxhとして、Ｆs/xhで定義される。一例として、外部電極１７の材質が均一な場合を考えれば、図６（ａ）、（ｂ）のように外部電極１７の側部の厚みが、外部電極１７の上下部の厚みより厚い場合、垂直方向の部分の弾性率の方が、水平方向の部分の弾性率よりも大きくなり、外部電極１７は、水平方向に比べ、垂直（圧縮）方向には歪み難くなり、相対的に撓みモードの幅の拡大による変形を促進させる。
【００７３】
次に図７（ａ）、（ｂ）は、ケーブル状の圧力検出素子１４から、内部電極１６、保護層１３、外部電極１７を除き、可撓性感圧体１１のみとしたものに、弾性率測定のため外部から力ＦSを加えた場合の、歪みを断面の変化として表したものである。図７（ａ）では、垂直方向の歪みを、図７（ｂ）では水平方向の歪みを表している。
【００７４】
図６（ａ）、（ｂ）の圧力検出素子１４と同様に、可撓性感圧体１１の外部から力ＦSの加わる方向である垂直方向の部分である上部、下部の弾性率はＦs/xv、可撓性感圧体１１の外部から力ＦSの加わらない方向である水平方向の部分である左右の側部の弾性率は、Ｆs/xhで定義される。また、図６（ａ）、（ｂ）の圧力検出素子１４と同じく、外部電極１７の材質が均一な場合を考えれば、図７（ａ）、（ｂ）のように可撓性感圧体１１の側部の厚みが、上下部の厚みより厚い場合、垂直方向の部分である可撓性感圧体１１の上部、下部の弾性率Ｆs/xvの方が、水平方向の部分である左右の側部の弾性率Ｆs/xhよりも大きくなり、可撓性感圧体１１は、水平方向に比べ、垂直（圧縮）方向には歪み難くなり、相対的に撓みモードの幅拡大による変形を促進させる。
【００７５】
まず、本実施の形態の外部電極１７の具体的な構成に関して、図８（ａ）、（ｂ）を用いて、上記の弾性率が実現される例について説明する。図８（ａ）、（ｂ）はケーブル状の圧力検出素子１４の断面図で、図８（ａ）は長手方向の断面、  図８（ｂ）は図８（ａ）のＥ-Ｅ線位置での断面を表している。
【００７６】
この構成の特徴である外部電極１７は、水平方向の部分である左右の側部の外部電極１７の厚みが、垂直方向の部分である上部、下部の外部電極１７よりも厚い点である。このことにより、垂直方向の部分の外部電極１７の弾性率が、水平方向の部分の外部電極１７の弾性率よりも大きくなり、垂直方向の圧縮が抑制される。
【００７７】
このように、外部電極１７は水平方向の部分の弾性率は小さいため、水平方向における圧力検出素子のケーブル長手方向の変形に対応する撓みモードの変形は抑制される。こう
して、圧縮モードの変形が抑制され、相対的に撓みモードの幅の拡大による変形を促進させ、撓みモードの変形が主となる構成が実現される。従って、低温で可撓性感圧体１１が硬化した場合でも、応答電圧の低下が抑制される効果が得られる。
【００７８】
この場合の外部電極としては、例えば、金属やカーボン等の導電体を分散させたエラストマー等が、垂直、水平方向の部分の厚みを調整することが容易であるため、好適に用いることができる。
【００７９】
次に、本実施の形態の別構成に関して、図９（ａ）、（ｂ）を用いて、可撓性感圧体１１に関して、上記の弾性率が実現される例について説明する。図９（ａ）、（ｂ）はケーブル状の圧力検出素子１４の断面図で、図９（ａ）は長手方向の断面、図９（ｂ）は図９（ａ）のＦ-Ｆ線位置での断面を表している。この構成の特徴である可撓性感圧体１１は、外部からの力Ｐoの加わらない方向の部分である水平方向となる左右の側部の可撓性感圧体１１の厚みが、外部からの力Ｐoの加わる方向の部分である垂直方向の上部、下部の可撓性感圧体１１よりも厚い点である。
【００８０】
このため図８（ａ）、（b）の圧力検出素子１４と同様に、圧縮モードの変形が抑制され、相対的に撓みモードの幅の拡大による変形を促進させ、撓みモードの変形が主となる構成が実現される。従って、低温で可撓性感圧体１１が硬化した場合でも、応答電圧の低下が抑制される効果が得られる。
【００８１】
図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）で定義される電極、可撓性感圧体の弾性率を変えるには、電極、可撓性感圧体の厚みを変える以外にも、電極、可撓性感圧体の一部に圧縮モードの変形を抑制する領域を設けることもできる。この場合に関して、図１０（ａ）、（ｂ）、図１１（ａ）、（ｂ）、図１２（ａ）、（ｂ）を用いて説明を行う。
【００８２】
引き続き、本実施の形態の圧力検出素子の別構成に関して、図１０（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１０（ａ）、（ｂ）は四角形状のケーブル状の圧力検出素子１４の断面図で、図１０（ａ）は長手方向の断面、  図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＧ-Ｇ線位置での断面を表している。外部電極１７は、その厚みを、上部、下部、左右の側部で同じにしてあるが、外部電極１７の左右の側部には、圧縮抑制部１８が埋設して設けられている点が特徴である。
【００８３】
圧縮抑制部１８は、外部電極１７よりも、弾性率の高いもの（大きい）が用いられる。こうすることで、外部電極１７と圧縮抑制部１８とを併せた図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）で定義される弾性率を、外部からの力Ｐoの加わる方向の部分である垂直方向において、外部からの力Ｐoの加わらない方向の部分である水平方向よりも高くすることが可能となる。
【００８４】
この結果、圧縮モードの変形が抑制され、撓みモードの変形が増大される構成が実現される。従って、低温で可撓性感圧体１１が硬化した場合でも、応答電圧の低下が抑制される効果が得られる。
【００８５】
さらに、本実施の形態の圧力検出素子の別構成に関して、図１１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１１（ａ）、（ｂ）は擬ケーブル状の四角形状の圧力検出素子１４の断面図で、図１１（ａ）は長手方向の断面、  図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＨ-Ｈ線位置での断面を表している。本実施の形態の可撓性感圧体１１は、その中に長手方向に沿い二つの電極１２が対をなして形成され、この電極１２間に圧縮抑制部１８が形成されていることである。そして、圧力検出素子１４は、外部からの圧力Poが外周の保護層１３の上下方向（垂直方向）から印加された場合の応答電圧Ｖは、前記二つの電極１２の間に発生する
電圧として検出される。
【００８６】
このように外部からの圧力Poが加わる方向に沿い可撓性感圧体１１の中に、圧力Poが加わる方向の上部、下部に電極１２を位置させた楕円形状の圧縮抑制部１８が形成されているため、圧縮モードの変形は抑制され、相対的に撓みモードの幅の拡大による変形が優先的に進行する効果が実現される。従って、低温で可撓性感圧体１１が硬化した場合でも、応答電圧の低下が抑制される効果が得られる。
【００８７】
この構成の場合、電極１２の周りに、可撓性感圧体１１と保護層１３を各１回ずつ押し出して形成すれば圧力検出素子１４が得られるため、従来のケーブル状の圧力検出素子に比べて、外部電極１７の形成工程がなくなり、より製造が容易となる効果が得られる。
【００８８】
また、外部からの電磁ノイズを低減するためには、保護層１３として、導電性を有したエラストマーを使用することが好ましい。そのために、金属、カーボン等の導電性のフィラーが添加されたエラストマーが用いられる。
【００８９】
さらに、本実施の形態の圧力検出素子の別構成に関して、図１２（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図１２（ａ）、（ｂ）はケーブル状の四角形状の圧力検出素子１４の断面図で、図１２（ａ）は長手方向の断面、  図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＩ-Ｉ線位置での断面を表している。特徴となる可撓性感圧体１１は、その厚みを、外部からの圧力Poが加わる方向の部分である上部、下部、外部からの圧力Poが加わらない方向の部分である左右の側部で同じにしているが、可撓性感圧体１１の左右の側部の中には、圧縮抑制部１８が設けられている点である。
【００９０】
圧縮抑制部１８には、既に述べたように、可撓性感圧体１１よりも、材料としての弾性率が高い（大きい）ものが用いられるため、可撓性感圧体１１と圧縮抑制部１８とを併せた、図６（ａ）、（ｂ）、図７（ａ）、（ｂ）で定義される弾性率を、外部からの圧力Poが加わる方向の部分である垂直方向において、外部からの圧力Poが加わらない方向の部分である水平方向よりも高く調整することが可能となる。
【００９１】
尚、本実施の形態の圧縮抑制層１８を構成する材料は、具体的としては、熱可塑性エラストマーや架橋ゴム等の中で、可撓性感圧体１１に用いられているものよりも弾性率が高いものが好適に用いられる他、上下方向に撓む弾性を有していれば一般的な樹脂や、金属も用いることができる。
【００９２】
（実施の形態３）
次に実施の形態３について説明する。本実施の形態では実施の形態１、２と同じ構成で同じ作用効果を奏するところには、同じ符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００９３】
既に説明したように、本発明は、（１）撓みモードの変形を促進する構成、（２）圧縮モードの変形を抑制する構成とからなる。圧縮モードの変形を抑制して、撓みモードの変形を促進する構成により、低温における可撓性感圧体１１の硬化による応答電圧の低下を抑制し、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出を可能にすることが、本発明の意義である。
【００９４】
既に、実施の形態１で、主として（１）撓みモードの変形を促進する構成（図２の（ｃ）に対応する撓み深さの増大する構成）に関して述べ、実施の形態２では、主として（２）圧縮モードの変形を抑制する構成（図２（ｂ）に対応する撓み幅の拡大による変形）に関して説明した。
【００９５】
本実施の形態では、（１）撓みモードの変形を促進する構成のうち、図２（ｂ）に対応する撓み幅を増加させるために、撓み幅拡大部を有する構成に関して図１３（ａ）、（ｂ）から図１６（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
【００９６】
図１３（ａ）、（ｂ）は、ケーブル状の圧力検出素子１４の断面図で、図１３（ａ）は長手方向の断面、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のＪ-Ｊ線位置での断面を表している。特徴である内部電極１６は、外部からの圧力Poが加わる方向に沿い楕円形状に形成され、その内部に外部からの圧力Poが加わる方向に沿い楕円形状の撓み幅拡大部１９が埋設して形成されている点である。図中、外部電極１７は円形、保護層１３は四角形状である。
【００９７】
撓み幅拡大部１９は、可撓性感圧体１１よりも弾性率が高い材料で形成され、図１３（ｂ）で分かるように、垂直方向（外部からの圧力Ｐoの加わる方向に平行な方向）に細長い構成を有している。このため、外部からの圧力Ｐoが印加された場合に、内部電極１６の外部からの圧力Poが加わる方向の部分である上部、下部全体が、撓み幅拡大部１９により長手方向に引っ張ぱられて撓もうとするため、図２（ｂ）に示したように撓み幅が増大する効果が得られる。
【００９８】
こうして、撓みモードの変形が促進されることで、低温で可撓性感圧体１１が硬化した場合でも、応答電圧の低下が抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能となる効果が得られる。
【００９９】
図１４（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態における別構成のケーブル状の圧力検出素子１４の断面図で、図１４（ａ）は長手方向の断面、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＫ-Ｋ線位置での断面を表している。特徴である内部電極１６は、外部からの圧力Poが加わる方向に沿って上部と下部に分離した部分の間を、撓み幅拡大部１９で一体に接続して形成されている点である。
【０１００】
そして、内部電極１６は、上部、下部に位置する二つの内部電極１６が形成されるだけでも、その両方が可撓性感圧体１１を長手方向に広い領域で引っ張るために、外部からの圧力Ｐoが印加された場合に、可撓性感圧体１１が広い領域で撓むようになる。
【０１０１】
さらに、撓み幅拡大部１９は、上部、下部に位置する両方の内部電極１６の位置関係も固定しているために、上部の内部電極１６が撓むと、下部の内部電極１６も撓み幅拡大部を介して引っ張られることで、さらに全体が一様に撓む効果が得られ、結果として圧力検出素子１４の撓み幅が広くなる。このように、撓みモードの変形が促進されることで、低温で可撓性感圧体１１が硬化した場合でも、応答電圧の低下が抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能となる効果が得られる。
【０１０２】
尚、図１４（ａ）、（ｂ）に示す圧力検出素子のような場合、撓み幅拡大部１９は、例えば、樹脂性のシートで形成され二つの内部電極１６と接着して形成されるが、可撓性感圧体１１よりも伸び縮みし難く、ケーブルの長手方向の弾性率が高い材料であれば一般的な樹脂材料を用いることができる。特に、薄くて良く撓むが、伸び縮みはし難い樹脂板、あるいは金属板等が特に好適に用いられるが、特に材質は限定されない。薄い金属板を用いる場合、二つの内部電極１６と同電位となる一体化された内部電極として構成することも可能である。
【０１０３】
図１５（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態における別構成のケーブル状の圧力検出素子１４の断面図で、図１５（ａ）は長手方向の断面、図１５（ｂ）は図１５（ａ）のＬ-Ｌ線位置での断面を表している。特徴である撓み幅拡大部１９は、細い線状に形成され、可撓
性感圧体１１の外部から圧力Ｐoが印加される側の部分に、そ長手方向に沿い、かつ外部電極に１７に比較的に近い位置に埋設して形成されている点である。  
【０１０４】
撓み幅拡大部１９は、可撓性感圧体１１よりも長手方向の弾性率が大きい材料で構成される。このため、外部からの圧力Ｐoが印加された場合に、可撓性感圧体１１全体が、長手方向に弾性率の高い撓み幅拡大部１９により、長手方向に引っ張られて撓もうとするようになり、図２（ｂ）に示したように撓み幅が増大する効果が得られる。
【０１０５】
このようにして、圧力検出素子１４は撓みモードの変形が促進されることで、低温で可撓性感圧体１１が硬化した場合でも、応答電圧の低下が抑制され、環境温度が変化しても精度の高い圧力検出が可能となる効果が得られる。
【０１０６】
また、撓み幅拡大部１９は、滑りなく可撓性感圧体１１に固定されていることが好ましい。上記固定には接着剤を用いることも可能であるが、可撓性感圧体１１と撓み幅拡大部１９の接着側の界面は、より強く接着されるように、凹凸を有して、それらが相互に侵入している構造が好ましい。また、上記固定は、可撓性感圧体１１と撓み幅拡大部１９とが、ともに熱可塑性樹脂を含んで形成されている場合には、融着により行うこともできる。
【０１０７】
また、撓み幅拡大部１９に用いられる材料としては、可撓性感圧体１１よりも伸び縮みし難く、ケーブル状の長手方向の弾性率が高い材料が用いられる。特に、薄くて良く撓むが、伸び縮みはし難い樹脂板、繊維、繊維束あるいは金属板、金属線等が特に好適に用いられる。
【０１０８】
図１６（ａ）から（ｄ）は、上記した可撓性感圧体１１中に形成される撓み幅拡大部１９の構造を示したものである。既に説明したように、撓み幅拡大部１９は、可撓性感圧体１１を、その長手方向に引っ張って広い範囲にわたって撓ませるものであるため、可撓性感圧体１１中で滑ることなく、しっかりと可撓性感圧体１１と固定されていることが重要である。
【０１０９】
そのために、図１６（ａ）から（ｄ）に示したように、撓み幅拡大部１９は、凹凸の大きい構造を有することが好ましい。具体的には、図１６（ａ）のように、多くの凸部１９ａを有しているもの、図１６（ｂ）のように多くの凹部１９ｂを有しているものが好ましい。また、図１６（ｃ）のように主軸１９ｃに線状物を巻き付けて線状凸部１９ｄを形成したもの、また図１６（ｄ）に示したように、複数の線を縒って縒り線構造とし、表面に多数の縞状の凸部１９ｅを形成する構造が好ましい。
【０１１０】
また、材質は線材として撓む性質を有していれば特に限定されず、金属、樹脂、カーボン等で形成することが可能である。
【０１１１】
また、金属細線で編まれた面状の撓み幅拡大部を可撓性感圧体１１中に形成しても優れた撓み幅拡大の効果が得られる。
【０１１２】
なお、図１４（ａ）、図１５（ａ）に示す撓み幅拡大部１９の構成は、実施の形態１および２の発明の圧力検出素子にも適用できることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【０１１３】
以上のように本発明の圧力検出素子は、使用する環境温度が変化しても、高い精度で圧力の検出が可能であるため、特に屋外あるいは屋外に近い環境で使用されるアプリケーションに好適に用いられる。例えば、特にセキュリティ用途に、バルコニーやフェンス等の家屋の外部に設置して、侵入者を検知する用途に適している。また、自動車や建物のドア
への人やものの挟みこみ検知や、自動車のドアハンドルに設置して、ドアハンドルに触れるだけでドアの施錠を解除するためにドアハンドルへの接触を検知する用途等に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】（ａ）圧力検出素子を剛体上に置き、上部から圧子により圧力を加えた場合の断面図（ｂ）同圧力検出素子をスポンジ上に置き、上部から圧子により圧力を加えた場合の断面図（ｃ）図１（ａ）（ｂ）に示す圧力検出素子に対応する応答電圧の温度特性を定性的に表した図
【図２】（ａ）圧力検出素子の可撓性感圧体と電極の撓みモードの変形の様子を表した断面図（ｂ）同可撓性感圧体と電極の撓み幅が広がる撓みモードの変形の促進を表した断面図（ｃ）同可撓性感圧体と電極の撓み深さが深くなる撓みモードの変形の促進を表した断面図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１における圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図３（ａ）のＢ−Ｂ線位置の断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１における別構成の圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図４（ａ）のＣ−Ｃ線位置の断面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態１における圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図５（ａ）Ｄ−Ｄ線位置の断面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態２における圧力検出素子の外部電極の垂直方向の弾性率を説明した図（ｂ）同圧力検出素子の外部電極の水平方向の弾性率を説明した図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態２の圧力検出素子の可撓性感圧体の垂直方向の弾性率を説明した図（ｂ）同圧力検出素子の水平方向の弾性率を説明した図
【図８】（ａ）本発明の実施の形態２における圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図８（ａ）のＥ−Ｅ線位置の断面図
【図９】（ａ）本発明の実施の形態２における別構成の圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図９（ａ）のＦ−Ｆ線位置の断面図
【図１０】（ａ）本発明の実施の形態２における圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図１０（ａ）のＧ−Ｇ線位置の断面図
【図１１】（ａ）本発明の実施の形態２における別構成の圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図１１（ａ）のＨ−Ｈ線位置の断面図
【図１２】（ａ）本発明の実施の形態２における別構成の圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図１２（ａ）のＩ−Ｉ線位置の断面図
【図１３】（ａ）本発明の実施の形態３における圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図１３（ａ）のＪ−Ｊ線位置の断面図
【図１４】（ａ）本発明の実施の形態３における別構成の圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図１４（ａ）のＫ−Ｋ線位置の断面図
【図１５】（ａ）本発明の実施の形態３における別構成の圧力検出素子の長手方向の断面図（ｂ）図１５（ａ）のＬ−Ｌ線位置の断面図
【図１６】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）本発明の実施の形態３における図１５（ａ）に示す撓み幅拡大部の構造を表した模式図
【図１７】従来の層状の圧力検出素子の断面図
【図１８】（ａ）従来のケーブル状の圧力検出素子における長手方向の断面図（ｂ）図１８（ａ）のＡ−Ａ線位置の断面図
【符号の説明】
【０１１５】
１１  可撓性感圧体  
１２  電極  
１３  保護層  
１４  圧力検出素子  
１５  撓性増大部
１６  内部電極
１７  外部電極  
１８  圧縮抑制部  
１９  撓み幅拡大部  
【図１】
2007292575.tif 000003
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１６】
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