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公開番号2025103164
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023220327
出願日2023-12-27
発明の名称圧力センサ
出願人帝国通信工業株式会社
代理人個人,個人
主分類G01L 5/00 20060101AFI20250702BHJP(測定;試験)
要約【課題】構造が簡単で、印加された圧力を感度良く検出することができる圧力センサを提供すること。
【解決手段】載置した被測定物の荷重を検出する圧力センサ1-1である。圧力センサ1-1は、基板11上に荷重に応じて抵抗値が変化する感圧センサ15と、感圧センサ15で検出した抵抗値を外部に出力する回路パターンとが設けられている圧力検出基板10と、圧力検出基板10の感圧センサ15を設けた側の面上に積層される押圧シート30とを具備している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
載置した被測定物の荷重を検出する圧力センサにおいて、
基板上に、荷重に応じて抵抗値が変化する感圧センサと、前記感圧センサで検出した抵抗値を外部に出力する回路パターンとが設けられている圧力検出基板と、
前記圧力検出基板の前記感圧センサを設けた側の面上の少なくとも前記感圧センサ上に積層されている押圧シートと、
を具備することを特徴とする圧力センサ。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
請求項１に記載の圧力センサであって、
前記押圧シートは２層構造であって、前記圧力検出基板に対向する反対側の層を第１押圧部、前記圧力検出基板に対向する側の層を第２押圧部とし、
前記第２押圧部は少なくとも前記感圧センサに対向する位置に設けられ、且つ前記第１押圧部の硬度よりも硬い材質によって構成されていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項３】
請求項１に記載の圧力センサであって、
前記押圧シートは、前記圧力検出基板に対向する反対側の第１押圧シートと、前記圧力検出基板に対向する側の第２押圧シートの２部品で構成され、
前記第２押圧シートは、前記第１押圧シートの硬度よりも硬い材質の合成樹脂フィルムもしくはシート状部材によって構成されていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項４】
請求項１に記載の圧力センサであって、
前記感圧センサは、前記基板上に形成された第１の接点パターンと、前記第１の接点パターン上に積層された感圧抵抗体と、前記感圧抵抗体上に積層された第２の接点パターンとを具備して構成されていることを特徴とする圧力センサ。
【請求項５】
請求項１乃至４の内の何れかに記載の圧力センサであって、
当該圧力センサは、靴の中敷であることを特徴とする圧力センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、印加される圧力を測定するのに用いて好適な圧力センサに関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、例えば歩行もしくは走行時に靴内部の足裏が受ける圧力を検出して運動の情報を収集するために、靴のインソール（中敷き）に歩行もしくは走行による足裏の着地状態を電気的に検出する圧力センサが利用されている。
【０００３】
この種の圧力センサとして、例えば特許文献１には、靴の中敷（１）を構成する２枚のフィルム（２ａ），（２ｂ）の間に感圧センサからなる着地検出手段（３）を収納・設置したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平５－１６１７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記靴の中敷（１）においては、中敷（１）の内部に着地検出手段（３）を収納・設置する構成であるため、構造が複雑になっていた。また中敷（１）の上面を覆うフィルム（２ａ）は回路パターンを形成する等の必要性から滑らかな合成樹脂製シートを使用することになるが、滑り易く、この中敷（１）を履く人にとって靴の中で足が滑るなど、必ずしも快適な履き心地にはならないおそれもあった。
【０００６】
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、構造が簡単で、印加された圧力を感度良く検出することができる圧力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】
【０００７】
本発明は、載置した被測定物の荷重を検出する圧力センサにおいて、基板上に、荷重に応じて抵抗値が変化する感圧センサと、前記感圧センサで検出した抵抗値を外部に出力する回路パターンとが設けられている圧力検出基板と、前記圧力検出基板の前記感圧センサを設けた側の面上の少なくとも前記感圧センサ上に積層されている押圧シートと、を具備することを特徴としている。
本発明によれば、圧力検出基板の感圧センサを設けた側の面上に押圧シートを積層する構成なので、押圧シートによって感圧センサを直接（圧力検出基板を構成する基板を介さず）押圧することができる。これによって、押圧シート上に印加された圧力（圧力変化）を精度良く検出することができる。また圧力検出基板に押圧シートを積層する構成なので、構造を簡単にすることができる。
【０００８】
また本発明は、上記特徴に加え、前記押圧シートは２層構造であって、前記圧力検出基板に対向する反対側の層を第１押圧部、前記圧力検出基板に対向する側の層を第２押圧部とし、前記第２押圧部は少なくとも前記感圧センサに対向する位置に設けられ、且つ前記第１押圧部の硬度よりも硬い材質によって構成されていることを特徴としている。
本発明によれば、第１，第２押圧部による２層構造とした押圧シートの、より硬度の硬い（押圧したときに変形しにくい）第２押圧部によって感圧センサを押圧する構成としたので、押圧シートの上から印加された圧力をより感度良く検出することができる。
例えばこの圧力センサを、靴の中敷に用いた場合、足が直接触れる面が硬度の柔らかい第１押圧部となって履き心地が良くなり、足が触れない反対側の面の硬い第２押圧部が感圧センサを押圧して感度の良い出力を得ることができる。
【０００９】
また本発明は、上記特徴に加え、前記押圧シートは、前記圧力検出基板に対向する反対側の第１押圧シートと、前記圧力検出基板に対向する側の第２押圧シートの２部品で構成され、前記第２押圧シートは、前記第１押圧シートの硬度よりも硬い材質の合成樹脂フィルムもしくはシート状部材によって構成されていることを特徴としている。
本発明によれば、第１，第２押圧シートの２部品による２重構造としたので、より硬度の硬い（押圧したときに変形しにくい）第２押圧シートによって感圧センサを押圧することができ、第１押圧シートの上から印加された圧力をより感度良く検出することができる。また第１押圧シートと第２押圧シートをそれぞれ別々に製造して重ね合わせるだけでよいので、その製造を容易に行うことができる。
例えばこの圧力センサを、靴の中敷に用いた場合、足が直接触れる面が硬度の柔らかい第１押圧シートとなって履き心地が良くなり、足が触れない反対側の面の硬い第２押圧シートが感圧センサを押圧して感度の良い出力を得ることができる。
【００１０】
また本発明は、上記特徴に加え、前記感圧センサは、前記基板上に形成された第１の接点パターンと、前記第１の接点パターン上に積層された感圧抵抗体と、前記感圧抵抗体上に積層された第２の接点パターンとを具備して構成されていることを特徴としている。
本発明によれば、第１の接点パターンと第２の接点パターンの間には空隙がなく感圧抵抗体が積層されていて、感圧抵抗体への押圧力に応じた出力が得られる構成なので、例えばこれを靴の中敷として用いれば、足裏の各部に印加される圧力の変化を経時的にそれぞれ容易に検出することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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