(57)【要約】【課題】積層方向の厚みが小さい抵抗増加型センサを提供することを課題とする。【解決手段】抵抗増加型センサ１は、基材２０と、基材２０に積層され、樹脂製の母材Ｍと、母材Ｍに充填される導電性フィラーｆと、互いに接触する複数の導電性フィラーｆからなる導電パスＰを曲げ変形時に切断するクラックＣと、を有し、曲げ変形量が増加するのに従って電気抵抗が増加するセンサ本体２１と、を有するセンサ部材２と、荷重入力時にセンサ部材２の変形部分を収容する凹部３００と、荷重除去後にセンサ部材２に面方向から張力を付与する引張部３１と、を有し、センサ部材２が取り付けられる取付部材３と、を備える。【選択図】図４
2017067460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材に積層され、樹脂製の母材と、前記母材に充填される導電性フィラーと、互いに接触する複数の前記導電性フィラーからなる導電パスを曲げ変形時に切断するクラックと、を有し、曲げ変形量が増加するのに従って電気抵抗が増加するセンサ本体と、
を有するセンサ部材と、
荷重入力時に前記センサ部材の変形部分を収容する凹部と、荷重除去後に前記センサ部材に面方向から張力を付与する引張部と、を有し、前記センサ部材が取り付けられる取付部材と、
を備える抵抗増加型センサ。
【請求項２】
前記取付部材は、前記凹部を挟む両側に、第一取付部と、第二取付部と、を有し、
前記引張部は、弾性変形可能であり、前記第一取付部に取り付けられる引張部材であり、
前記センサ部材の前記面方向一端は前記引張部材に、前記センサ部材の前記面方向他端は前記第二取付部に、各々取り付けられる請求項１に記載の抵抗増加型センサ。
【請求項３】
前記センサ部材は、
前記センサ本体に接続され、電気抵抗を出力可能な複数の電極と、
複数の前記電極間に設定される複数の検出部と、
を有する請求項２に記載の抵抗増加型センサ。
【請求項４】
前記取付部材は、前記センサ部材が架設される一対の前記引張部と、一対の前記引張部を連結する連結部と、前記センサ部材と一対の前記引張部と前記連結部とにより囲まれる前記凹部と、を有し、
一対の前記引張部は、荷重除去後に一対の前記引張部間の間隔が拡がることにより、前記センサ部材に面方向から張力を付与する請求項１に記載の抵抗増加型センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、荷重センサ、スイッチなどに用いられる抵抗増加型センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、抵抗増加型センサが開示されている。抵抗増加型センサのセンサ部材は、基材とセンサ本体と弾性体とを備えている。センサ本体には、多数のクラックが形成されている。基材は、センサ本体の表側（荷重入力側）に積層されている。弾性体は、センサ本体の裏側に積層されている。センサ本体のクラックは、裏向きに開口可能である。
【０００３】
荷重入力時において、センサ本体は、弾性体を圧縮しながら湾曲する。このため、センサ本体の多数のクラックが開口する。したがって、センサ本体の電気抵抗が増加する。同文献記載の抵抗増加型センサは、当該電気抵抗の増加を基に、荷重を検出している。荷重除去後、センサ部材は、自身の弾性復元力、および圧縮された弾性体の弾性復元力により、元の形状（荷重により曲がる前の形状）に復動する。
【０００４】
このように、特許文献１の抵抗増加型センサの場合、弾性体が、荷重入力時において、センサ本体の曲げストロークを確保している。並びに、弾性体が、荷重除去後において、センサ本体を復動させている。このため、弾性体が必須である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１３５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、同文献記載の抵抗増加型センサによると、基材とセンサ本体と弾性体とを積層させる必要がある。このため、抵抗増加型センサの積層方向の厚みが大きくなってしまう。そこで、本発明は、積層方向の厚みが小さい抵抗増加型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】
上記課題を解決するため、本発明の抵抗増加型センサは、基材と、前記基材に積層され、樹脂製の母材と、前記母材に充填される導電性フィラーと、互いに接触する複数の前記導電性フィラーからなる導電パスを曲げ変形時に切断するクラックと、を有し、曲げ変形量が増加するのに従って電気抵抗が増加するセンサ本体と、を有するセンサ部材と、荷重入力時に前記センサ部材の変形部分を収容する凹部と、荷重除去後に前記センサ部材に面方向から張力を付与する引張部と、を有し、前記センサ部材が取り付けられる取付部材と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の抵抗増加型センサによると、荷重入力時においては、取付部材の凹部が、センサ本体の曲げストロークを確保することができる。一方、荷重除去後においては、取付部材の引張部が、センサ本体を復動させることができる。このため、弾性体が不要である。したがって、本発明の抵抗増加型センサによると、センサ部材の積層方向（センサ部材の面方向に対して直交する方向）の厚みを小さくすることができる。
【０００９】
また、本発明の抵抗増加型センサによると、弾性体が不要である。このため、センサ部材の積層構造が簡単になる。また、センサ部材の曲げ変形が、弾性体により拘束されない。また、荷重入力時に、弾性体の弾性力がセンサ本体に作用しない。このため、センサ部材が曲がりやすく、抵抗増加型センサの感度が高い。また、荷重入力時において、凹部の底面が、センサ本体の過度の曲げ変形を規制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態の抵抗増加型センサの左右方向断面図である。
【図２】図１の円ＩＩ内の拡大図である。
【図３】図２の円ＩＩＩ内の拡大模式図である。
【図４】同抵抗増加型センサの荷重入力時の左右方向断面図である。
【図５】図４の円Ｖ内の拡大図である。
【図６】図５の円ＶＩ内の拡大模式図である。
【図７】第二実施形態のスイッチの上下方向断面図である。
【図８】第三実施形態のスイッチの上下方向断面図である。
【図９】第四実施形態の抵抗増加型センサの透過上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の抵抗増加型センサの実施の形態について説明する。
【００１２】
＜第一実施形態＞
図１に、本実施形態の抵抗増加型センサの左右方向断面図を示す。図２に、図１の円ＩＩ内の拡大図を示す。図３に、図２の円ＩＩＩ内の拡大模式図を示す。なお、第一実施形態（図１〜図６）における水平方向（前後左右方向）は、本発明の「面方向」に対応している。本実施形態の抵抗増加型センサ１は、センサ部材２と、取付部材３と、を備えている。
【００１３】
［抵抗増加型センサ１の構成］
まず、本実施形態の抵抗増加型センサの構成について説明する。
【００１４】
（センサ部材２）
図１に示すように、センサ部材２は、基材２０と、センサ本体２１と、カバー層２２と、一対の電極２３ａ、２３ｂと、を備えている。基材２０は、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）製である。基材２０の上下方向（表裏方向、積層方向）の厚みは５０〜１５０μｍである。基材２０の弾性率は１２ＧＰａである。基材２０の上面（表面）は、荷重入力面である。
【００１５】
センサ本体２１は、基材２０の下面（裏面）に、スクリーン印刷により、積層されている。センサ本体２１の上下方向の厚みは３０〜８０μｍである。図２、図３に示すように、センサ本体２１は、母材Ｍと、導電性フィラーｆと、クラックＣと、を備えている。母材Ｍは、エポキシ樹脂製である。導電性フィラーｆは、カーボンビーズ製である。導電性フィラーｆは、母材Ｍに充填されている。導電性フィラーｆの充填率は、センサ本体２１の体積を１００ｖｏｌ％とした場合の約４５ｖｏｌ％である。
【００１６】
図３に模式的に示すように、荷重入力前においては、複数の導電性フィラーｆ同士の接触により、三次元的な複数の導電パスＰが形成されている。また、センサ本体２１には、予め複数のクラックＣが形成されている。クラックＣは、上下方向、すなわち導電パスＰと交差する方向（導電パスＰを切断する方向）に延在している。クラックＣは、下向き（荷重入力方向に対して反対方向）に開口している。
【００１７】
図１に示すように、一対の電極２３ａ、２３ｂのうち、電極２３ａはセンサ本体２１の右端に、電極２３ｂはセンサ本体２１の左端に、各々接続されている。電極２３ａ、２３ｂは、基材２０の下面に、スクリーン印刷により、積層されている。電極２３ａ、２３ｂは、基材２０とセンサ本体２１との間に、介在している。電極２３ａ、２３ｂは、各々、図示しない配線、コネクタを介して、図示しない制御装置に接続されている。カバー層２２は、アクリルゴム製である。カバー層２２は、センサ本体２１、電極２３ａ、２３ｂを、下側から覆っている。カバー層２２は、センサ本体２１の下面に、スクリーン印刷により、積層されている。カバー層２２の上下方向の厚みは１０〜５０μｍである。
【００１８】
（取付部材３）
図１に示すように、取付部材３は、本体３０と、引張部材３１と、を備えている。本体３０は、凹部３００と、第一取付部３０１ａと、第二取付部３０１ｂと、を備えている。凹部３００は、本体３０の上面に凹設されている。凹部３００の内部は空洞である。すなわち、凹部３００には何も配置されていない。第一取付部３０１ａは、凹部３００の右側に配置されている。第二取付部３０１ｂは、凹部３００の左側に配置されている。すなわち、第一取付部３０１ａと第二取付部３０１ｂとは、凹部３００を挟む左右両側に配置されている。第一取付部３０１ａの上面は、第二取付部３０１ｂの上面よりも、低い位置に設定されている。
【００１９】
引張部材３１は、発泡ウレタン製である。引張部材３１は、弾性変形可能である。引張部材３１の左右方向の引張弾性率は、２０ＭＰａである。引張部材３１は、第一取付部３０１ａの上面に固定されている。引張部材３１の上面と、第二取付部３０１ｂの上面と、は同じ位置（高さ）に揃えられている。
【００２０】
センサ部材２の右端の下面は、引張部材３１の上面に固定されている。センサ部材２の右端は、本発明の「面方向一端」の概念に含まれる。センサ部材２の左端の下面は、第二取付部３０１ｂの上面に固定されている。センサ部材２の左端は、本発明の「面方向他端」の概念に含まれる。このように、センサ部材２は、凹部３００を覆うように、取付部材３の上面に配置されている。
【００２１】
［抵抗増加型センサ１の動き］
次に、本実施形態の抵抗増加型センサの動きについて説明する。図４に、本実施形態の抵抗増加型センサの荷重入力時の左右方向断面図を示す。図５に、図４の円Ｖ内の拡大図を示す。図６に、図５の円ＶＩ内の拡大模式図を示す。なお、図４は図１に、図５は図２に、図６は図３に、各々対応している。
【００２２】
まず、荷重入力時の抵抗増加型センサ１の動きについて説明する。図４に示すように、荷重Ｆは、検出対象物Ｏから抵抗増加型センサ１に、上側から入力される。ここで、センサ部材２の右端は、引張部材３１を介して、間接的に、第一取付部３０１ａに取り付けられている。一方、センサ部材２の左端は、第二取付部３０１ｂに、直接、取り付けられている。このため、上側から荷重Ｆが加わると、センサ部材２の右端は、引張部材３１の上面を引っ張りながら、左側に移動する。並びに、センサ部材２の左右方向中央部分は、凹部３００に没入するように（下向きに膨出するように）湾曲する。センサ部材２の左右方向中央部分は、本発明の「センサ部材の変形部分」の概念に含まれる。センサ部材２の左右方向中央部分の上下方向の移動量は、凹部３００の底面により規制される。
【００２３】
ここで、引張部材３１の下面は、第一取付部３０１ａに固定されている。このため、引張部材３１の上面が左側（剪断方向）に引っ張られても、引張部材３１の下面は不動である。したがって、図１、図４に示すように、荷重Ｆの入力により、引張部材３１の断面は、長方形状から平行四辺形状に弾性変形する。当該変形により、引張部材３１には、弾性復元力が蓄積される。
【００２４】
図２、図３に示すように、荷重入力前においては、クラックＣが閉じている。このため、多数の導電パスＰが形成されている。したがって、図１に示す電極２３ａ、２３ｂを介して出力されるセンサ本体２１の電気抵抗は、比較的小さい。これに対して、図５、図６に示すように、荷重入力時においては、センサ本体２１が曲がるため、クラックＣが開口する。また、センサ本体２１が曲がるため、導電性フィラーｆ同士の接触状態が変化する。よって、導電パスＰが切断される。このため、荷重入力前に対して、荷重入力時の方が、電気抵抗が大きくなる。当該電気抵抗を基に、制御装置は、荷重（荷重入力の有無、荷重値）を検出する。
【００２５】
次に、荷重除去後の抵抗増加型センサ１の動きについて説明する。図４に示す検出対象物Ｏを抵抗増加型センサ１から取り除くと、荷重Ｆも除去される。このため、引張部材３１は、自身に蓄積されている弾性復元力により、図４に示す形状（断面平方四辺形状）から図１に示す形状（断面長方形状）に、復動する。したがって、センサ部材２の右端は、引張部材３１の上面に引っ張られながら、右側に移動する。すなわち、センサ部材２には、引張部材３１の弾性復元力が作用する。並びに、センサ部材２には、自身の弾性復元力も作用する。よって、センサ部材２は、図４に示す形状（下向きに膨出する形状）から図１に示す形状（平膜状）に、復動する。
【００２６】
［作用効果］
次に、本実施形態の抵抗増加型センサの作用効果について説明する。図４に示すように、本実施形態の抵抗増加型センサ１によると、荷重入力時においては、取付部材３の凹部３００が、センサ本体２１の曲げストロークを確保することができる。一方、荷重除去後においては、取付部材３の引張部材３１が、センサ本体２１を復動させることができる。このため、センサ本体２１に、特許文献１のような弾性体を、全面的に積層させる必要がない。したがって、本実施形態の抵抗増加型センサ１によると、センサ部材２の上下方向（積層方向、センサ部材２の面方向に対して直交する方向）の厚みを小さくすることができる。
【００２７】
また、本実施形態の抵抗増加型センサ１によると、センサ本体２１に、特許文献１のような弾性体を、全面的に積層させる必要がない。このため、センサ部材２の積層構造が簡単になる。また、センサ部材２の曲げ変形（歪み）が、弾性体により拘束されない。また、荷重入力時に、弾性体の弾性力がセンサ本体２１に作用しない。このため、センサ部材２が曲がりやすく、抵抗増加型センサ１の感度が高い。また、荷重入力時において、凹部３００の底面が、センサ本体２１の過度の曲げ変形を規制することができる。
【００２８】
また、仮に、センサ部材２の左右両端（面方向両端）が、共に引張部材３１に取り付けられている場合、荷重入力時に、センサ部材２が全体的に下側に沈み込む（ずれる）おそれがある。この場合、センサ部材２が湾曲しにくいため、抵抗増加型センサ１の感度が低くなる。この点、本実施形態の抵抗増加型センサ１の場合、図１、図４に示すように、センサ部材２の右端（面方向一端）は引張部材３１に、センサ部材２の左端（面方向他端）は第二取付部３０１ｂつまり本体３０に、各々取り付けられている。このため、センサ部材２を簡単に湾曲させることができる。したがって、抵抗増加型センサ１の感度が高い。
【００２９】
また、本実施形態の抵抗増加型センサ１によると、図１に示すように、荷重入力前においても、センサ部材２が引張部材３１に引っ張られている。このため、図１に点線で示すように、センサ部材２がへたりにくい。したがって、長時間使用しても、基材２０の上面、つまり荷重入力面の位置が下がりにくい。よって、長時間使用しても、応答性が悪化しにくい。
【００３０】
また、本実施形態の抵抗増加型センサ１のセンサ部材２の上下方向の厚みは、９０〜２８０μｍである。すなわち、センサ部材２は、薄いフィルム状を呈している。このため、センサ部材２は、荷重除去後に弾性的に復動しにくい。この点、本実施形態の抵抗増加型センサ１によると、引張部材３１により、センサ部材２の弾性変形をサポートすることができる。このように、本発明の抵抗増加型センサは、特に積層方向の厚みの小さいフィルム状のセンサ部材２に採用するのに好適である。
【００３１】
また、引張部材３１の左右方向の引張弾性率は小さい。つまり、引張部材３１の左右方向のばね定数は小さい。このため、比較的小さな荷重についても、精度良く検出することができる。また、引張部材３１を形成する材料の引張弾性率や、引張部材３１の形状（面積、上下方向の厚みなど）を変更することにより、引張部材３１のばね定数を変化させることができる。つまり、荷重Ｆに対する引張部材３１の変形量、センサ部材２の湾曲量（歪み量）を調整することができる。したがって、検出したい荷重範囲に応じて、引張部材３１のばね定数を選択することができる。
【００３２】
また、本実施形態の抵抗増加型センサ１によると、図５、図６に示すように、センサ本体２１が曲がることにより、クラックＣが開口し、導電パスＰが切断される。このため、センサ本体２１湾曲時に、電気抵抗が速やかに増加する。したがって、応答遅れが小さい。また、主にクラックＣの開口により導電パスＰは切断される。このため、母材Ｍの弾性変形のみに依存して導電パスＰが切断される場合と比較して、センサ本体２１の変形量が小さい場合であっても、精度良く検出することができる。
【００３３】
また、導電性フィラーｆ（カーボンビーズ）は球状を呈している。このため、母材Ｍに導電性フィラーｆを、最密充填に近い状態で配合することができる。したがって、三次元的な導電パスＰが形成されやすくなる。よって、荷重入力前におけるセンサ本体２１の導電性を、大きくすることができる。また、センサ本体２１の曲げ変形に対して、導電性フィラーｆの接触状態が変化しやすい。このため、電気抵抗の変化が大きい。また、カーボンビーズは、官能基が少ない。このため、導電性フィラーｆと母材Ｍとの界面で、破壊が生じやすい。したがって、センサ本体２１に簡単にクラックＣを形成することができる。
【００３４】
また、センサ本体２１は、カバー層２２により被覆されている。このため、センサ本体２１の絶縁性を確保することができる。並びに、センサ本体２１の劣化を抑制することができる。また、カバー層２２は、弾性変形可能である。このため、カバー層２２は、センサ本体２１の動きを拘束しにくい。また、荷重除去後は、カバー層２２の弾性復元力により、センサ本体２１が復動しやすくなる。また、センサ本体２１の母材Ｍは、樹脂製である。このため、センサ部材２は、加工性に優れ、形状設計の自由度が高い。よって、取付部材３の形状が複雑な場合であっても、センサ部材２を取付部材３に取り付けることができる。
【００３５】
また、引張部材３１は、センサ部材２の降伏限界以下の引張力で、センサ部材２を引っ張ることができる。このため、センサ部材２が塑性変形しにくい。また、引張部材３１は、荷重入力前において、センサ部材２が自重で湾曲しない引張力でセンサ部材２を引っ張ることができる。このため、センサ部材２が撓みにくい。
【００３６】
＜第二実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、本発明の抵抗増加型センサがスイッチとして具現化されている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。図７に、本実施形態のスイッチの上下方向断面図を示す。なお、図１と対応する部位については、同じ符号で示す。また、第二実施形態（図７）における垂直方向（前後上下方向）は、本発明の「面方向」に対応している。
【００３７】
図７に示すように、本実施形態のスイッチ７は、センサ部材２と、取付部材３と、入力部材４と、を備えている。スイッチ７は、本発明の「抵抗増加型センサ」の概念に含まれる。入力部材４の上端は、取付部材３の本体３０の左面に、ボルト４０により、固定されている。入力部材４は、左右方向に弾性的に揺動可能である。入力部材４の左面（表面）は、荷重Ｆが入力される荷重入力面である。入力部材４の右面（裏面）には、押圧子４１が配置されている。押圧子４１は、センサ部材２の左面と、左右方向に対向している。
【００３８】
左側から荷重Ｆが入力されると、入力部材４が揺動し、押圧子４１がセンサ部材２の左面を押圧する。このため、センサ部材２の上端は、引張部材３１の左面を引っ張りながら、下側に移動する。並びに、センサ部材２の上下方向中央部分は、凹部３００に没入するように（右向きに膨出するように）湾曲する。センサ部材２の上下方向中央部分は、本発明の「センサ部材の変形部分」の概念に含まれる。荷重Ｆが除去されると、引張部材３１およびセンサ部材２自身の弾性復元力により、センサ部材２は、図７に示す形状（平膜状）に復動する。
【００３９】
本実施形態のスイッチ７と、第一実施形態の抵抗増加型センサとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のスイッチ７によると、図示しない制御装置は、センサ部材２の電気抵抗の変化を基に、スイッチ７のオン、オフを認識することができる。
【００４０】
＜第三実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、本発明の抵抗増加型センサがスイッチとして具現化されている点である。また、センサ部材の面方向から荷重が入力される点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。図８に、本実施形態のスイッチの上下方向断面図を示す。なお、図１と対応する部位については、同じ符号で示す。また、第三実施形態（図８）における水平方向（前後左右方向）は、本発明の「面方向」に対応している。
【００４１】
図８に示すように、本実施形態のスイッチ８は、センサ部材２と、取付部材３と、を備えている。スイッチ８は、本発明の「抵抗増加型センサ」の概念に含まれる。取付部材３は、左右一対の取付片３５を備えている。左右一対の取付片３５の上端同士は、ボルト３５０、ナット３５１により、連結されている。
【００４２】
取付部材３は、全体として、下向きに開口するＣ字状を呈している。取付部材３の開口端（Ｃ字両端）には、左右一対の引張部３５２が配置されている。一対の引張部３５２は、連結部３５３により連結されている。一対の引張部３５２には、センサ部材２が架設されている。荷重入力前において、センサ部材２の左右方向中央部分は、上側に突出している。センサ部材２の左右方向中央部分は、本発明の「センサ部材の変形部分」の概念に含まれる。すなわち、センサ部材２は、上向きに緩やかに突出するＶ字状を呈している。凹部３００（Ｃ字内部）は、下側のセンサ部材２と、左右両側の一対の引張部３５２と、上側の連結部３５３と、により囲まれている。
【００４３】
左右両側から荷重Ｆが入力されると、取付部材３のＣ字開口幅が狭くなる。すなわち、一対の引張部３５２間の左右方向幅が狭くなる。また、荷重入力前から、センサ部材２の左右方向中央部分は、上側に突出している。このため、図８に一点鎖線で示すように、センサ部材２の左右方向中央部分は、凹部３００に没入するように（上向きに膨出するように）湾曲する。なお、取付部材３には、左右方向に拡がる方向に、弾性復元力が蓄積される。荷重Ｆが除去されると、一対の引張部３５２は、センサ部材２を、左右方向から（面方向から）引っ張る。引張部材３１およびセンサ部材２自身の弾性復元力により、センサ部材２は、図８に実線で示す形状（左右方向中央部分が上側に突出した形状）に復動する。
【００４４】
本実施形態のスイッチ８と、第一実施形態の抵抗増加型センサとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態のスイッチ８によると、図示しない制御装置は、センサ部材２の電気抵抗の変化を基に、スイッチ８のオン、オフを認識することができる。本実施形態のように、左右方向（センサ部材２の面方向）から荷重Ｆが入力されてもよい。
【００４５】
また、本実施形態のように、取付片３５など取付部材３を構成する部材の一部を、引張部３５２としてもよい。この場合であっても、図１に示す引張部材３１と同様に、荷重除去後のセンサ部材２に面方向から張力を付与することができる。
【００４６】
また、仮に、荷重入力前において、センサ部材２が平膜状を呈している場合、荷重入力時に、センサ部材２が、上向きではなく下向きに膨出することも考えられる。特に、本実施形態の場合、センサ部材２の自重により、センサ部材２は下向きに膨出しやすい。ここで、クラックＣは、上向き（カバー層２２向き、図５に示すクラックＣと上下反対向き）に開口している。このため、センサ部材２が下向きに膨出すると、クラックＣが開口しにくくなってしまう。したがって、センサ部材２の電気抵抗が増加しにくくなってしまう。
【００４７】
この点、本実施形態のスイッチ８によると、荷重入力前において、センサ部材２の左右方向中央部分は、上側に突出した形状を呈している。このため、荷重入力時におけるセンサ部材２の膨出方向を、クラックが開口しやすい上向きに、誘導することができる。したがって、荷重入力時にセンサ部材２の電気抵抗が増加しやすい。
【００４８】
＜第四実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、抵抗増加型センサが複数の検出部を備えている点である。ここでは、相違点についてのみ説明する。図９に、本実施形態の抵抗増加型センサの透過上面図を示す。なお、図１と対応する部位については、同じ符号で示す。また、第四実施形態（図９）における水平方向（前後左右方向）は、本発明の「面方向」に対応している。
【００４９】
図９に示すように、取付部材３の本体３０には、上向きに開口する凹部３００が凹設されている。凹部３００は、四角形状を呈している。凹部３００の右縁、後縁には、Ｌ字状に第一取付部３０１ａが延在している。凹部３００の左縁、前縁には、Ｌ字状に第二取付部３０１ｂが延在している。第一取付部３０１ａには、Ｌ字状の引張部材３１が配置されている。
【００５０】
センサ部材２は、凹部３００を上側から覆っている。センサ部材２の右縁、後縁は、引張部材３１に取り付けられている。センサ部材２の右縁、後縁は、本発明の「面方向一端」の概念に含まれる。センサ部材２の左縁、前縁は、第二取付部３０１ｂに取り付けられている。センサ部材２の左縁、前縁は、本発明の「面方向他端」の概念に含まれる。
【００５１】
図９に点線で示すように、凹部３００の前縁には、左右方向に並ぶ、複数の電極２３ｂｘが配置されている。凹部３００の後縁には、左右方向に並ぶ、複数の電極２３ａｘが配置されている。図９に一点鎖線で示すように、凹部３００を挟んで前後方向に対向する一対の電極２３ｂｘ、２３ａｘ間には、直線状の検出部２３Ｘが設定されている。
【００５２】
図９に点線で示すように、凹部３００の左縁には、前後方向に並ぶ、複数の電極２３ｂｙが配置されている。凹部３００の右縁には、前後方向に並ぶ、複数の電極２３ａｙが配置されている。図９に一点鎖線で示すように、凹部３００を挟んで左右方向に対向する一対の電極２３ｂｙ、２３ａｙ間には、直線状の検出部２３Ｙが設定されている。
【００５３】
本実施形態の抵抗増加型センサ１と、第一実施形態の抵抗増加型センサとは、構成が共通する部分に関しては、同様の作用効果を有する。本実施形態の抵抗増加型センサ１によると、複数の検出部２３Ｘ、２３Ｙの電気抵抗を基に、センサ部材２の荷重分布を測定することができる。また、本実施形態の抵抗増加型センサ１によると、単一の引張部材３１により、センサ部材２に、後側および右側から張力を付与することができる。すなわち、単一の引張部材３１により、前後左右方向に拡がる複数の検出部２３Ｘ、２３Ｙに、張力を付与することができる。
【００５４】
＜その他＞
以上、本発明の抵抗増加型センサの実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。
【００５５】
引張部材３１の位置は特に限定しない。図１に示すセンサ部材２の右側（面方向外側）に引張部材３１を配置し、センサ部材２の右縁と引張部材３１の左縁とを接続してもよい。凹部３００の形状は特に限定しない。凹部３００の断面はＣ字状、Ｖ字状などであってもよい。
【００５６】
図８に示す荷重入力前におけるセンサ部材２の形状は、特に限定しない。荷重入力時におけるセンサ部材２の湾曲方向を、クラックＣが開口しやすい方向に、誘導できればよい。例えば、センサ部材２はＣ字状、Ｖ字状などであってもよい。
【００５７】
図９に示す複数の検出部２３Ｘ、２３Ｙの設定方法は、特に限定しない。複数の検出部２３Ｘ、２３Ｙは、図９に示すように面状（二次元状）に設定しても、線状（一次元状）に設定してもよい。例えば、図１に示す抵抗増加型センサ１に、左右方向に並ぶ三つ以上の電極２３ａ、２３ｂを配置してもよい。そして、隣り合う電極２３ａ、２３ｂ間に検出部を設定してもよい。
【００５８】
また、図１に示すセンサ部材２の左右両端（面方向両端）を、共に引張部材３１に取り付けてもよい。こうすると、荷重入力時に左右両側の引張部材３１が水平方向（剪断方向）に変形するため、センサ部材２の上下方向（積層方向）のストロークを大きくすることができる。
【００５９】
また、図１に示すセンサ部材２の下面（荷重入力側に対して反対側の面）に、一体的に凸部を配置してもよい。こうすると、荷重入力時に凸部が凹部３００の底面に当接することにより、センサ部材２を湾曲させることができる。凸部の配置数は、単一でも複数でもよい。
【００６０】
基材２０は、センサ本体２１の上面（荷重入力側の面）の弾性変形を拘束できるものであればよい。例えば、上記実施形態のＰＥＮの他、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレンなどの樹脂フィルムを用いることができる。また、基材２０の上下方向（積層方向）の厚みを調整することにより、抵抗増加型センサ１の感度を調整することができる。例えば、基材２０の上下方向の厚みを大きくすると、センサ本体２１の湾曲量が大きくなる。このため、抵抗増加型センサ１の感度が高くなる。
【００６１】
引張部材３１は、センサ本体２１よりも、水平方向（面方向）の引張弾性率が小さければよい。例えば、上記実施形態の発泡ウレタンの他、発泡エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、発泡シリコーンゴムなどの発泡エラストマー、ウレタンゲル、アクリルゲル、シリコーンゲルなどのゲル材料を使用してもよい。カバー層２２は、弾性および絶縁性を有していればよい。例えば、アクリルゴムなどの合成ゴムや天然ゴムを用いることができる。なお、カバー層２２を配置しなくてもよい。
【００６２】
センサ本体２１の上下方向の厚みは、抵抗増加型センサ１の小型化、薄型化などの観点から、１０μｍ以上５００μｍ以下とすることが望ましい。２５０μｍ以下がより好適である。センサ本体２１の上下方向の厚みが小さい方が、基材２０による曲げ変形誘起の効果が発揮されやすい。
【００６３】
センサ本体２１の母材Ｍには、各種添加剤が配合されていてもよい。添加剤としては、例えば、老化防止剤、可塑剤、軟化剤、着色剤などが挙げられる。また、センサ本体２１の母材Ｍ、導電性フィラーｆの材質は、特に限定しない。母材Ｍ用の樹脂としては、熱硬化樹脂または熱可塑性樹脂を用いてもよい。熱硬化樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アルキド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリイミドなどが挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリビニルアセテート（ＰＶＡｃ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などが挙げられる。
【００６４】
導電性フィラーｆは特に限定しない。例えば、炭素材料、金属などの粒子が挙げられる。これらのうち、一種を単独で、あるいは二種以上を併せて用いることができる。導電性フィラーｆの平均粒子径（詳しくは、導電性フィラーｆの累積粒度曲線において積算重量が５０％となる粒子径（Ｄ５０））は、０．０５μｍ以上とする方がよい。０．０５μｍ未満の場合、導電性フィラーｆの界面に沿って、クラックＣが形成されにくくなるからである。また、導電性フィラーｆの平均粒子径は、１００μｍ以下とする方がよい。１００μｍ超過の場合、荷重入力前における導電パスＰの数が少なくなるからである。導電性フィラーｆのアスペクト比（短辺に対する長辺の比）は、１以上２以下とする方がよい。２超過の場合、導電性フィラーｆ同士の接触により、一次元的な導電パスＰが形成され易くなる。このため、変形時に所望の電気抵抗の変化が得にくくなる。例えば、母材Ｍ中の導電性フィラーｆの充填状態を最密充填状態に近づけるという観点から、導電性フィラーｆとして、球状（真球あるいは極めて真球に近い形状）の粒子を採用する方がよい。導電性フィラーｆの充填率は、３０ｖｏｌ％以上とする方がよい。こうすると、三次元的な導電パスＰが形成されやすくなる。
【００６５】
センサ本体２１にクラックＣを形成する方法は特に限定しない。例えば、抵抗増加型センサ１を製造する際に、塗膜（硬化前のセンサ本体２１）を、検出する曲げ変形とは反対の方向に湾曲させながら硬化させることにより、センサ本体２１にクラックＣを形成してもよい。また、予め基材２０の表面に凹凸を形成しておき、当該凹凸表面に塗膜を形成し、硬化させてもよい。こうすると、塗膜の硬化時に凹凸の角部分に応力が集中することにより、クラックＣが形成される。
【００６６】
本発明の抵抗増加型センサ１の用途は特に限定しない。例えば、自動車のシフトの位置を検出するシフトポジションセンサ、自動車の電動スライドドアなどの異物検知センサや、自動ドア手前の床などに設置される人感センサ、スイッチ、ボタンなどに好適である。
【符号の説明】
【００６７】
１：抵抗増加型センサ、２：センサ部材、２０：基材、２１：センサ本体、２２：カバー層、２３Ｘ：検出部、２３Ｙ：検出部、２３ａ：電極、２３ａｘ：電極、２３ａｙ：電極、２３ｂ：電極、２３ｂｘ：電極、２３ｂｙ：電極、３：取付部材、３０：本体、３００：凹部、３０１ａ：第一取付部、３０１ｂ：第二取付部、３１：引張部材、３５：取付片、３５０：ボルト、３５１：ナット、３５２：引張部、３５３：連結部、４：入力部材、４０：ボルト、４１：押圧子、７：スイッチ（抵抗増加型センサ）、８：スイッチ（抵抗増加型センサ）、Ｃ：クラック、Ｆ：荷重、Ｍ：母材、Ｏ：検出対象物、Ｐ：導電パス、ｆ：導電性フィラー
【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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【図９】
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