[发明专利]荷重传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括能够伸缩的传感器部及布线部的柔软的荷重传感器，详细地讲，涉及一种布线部的构造。

背景技术

例如在专利文献1中公开有一种隔着能够伸缩的介电层交叉配置正面侧电极和背面侧电极而成的静电电容式传感器。在正反方向上相对的正面侧电极和背面侧电极之间形成有多个检测部。当对静电电容式传感器施加载荷时，该部分的检测部的厚度变小，即正面侧电极和背面侧电极之间的距离变小。由此，检测部的静电电容变大。这样，采用静电电容式传感器，能够根据静电电容的变化检测载荷分布。

在专利文献1所述的柔软的静电电容式传感器中，为了使由载荷引起的介电层的弹性变形不受限制，正面侧电极及背面侧电极（以下适当地统称作“电极”）、将电极和测量电路电连接在一起的布线由将弹性体作为母材的导电材料形成。

专利文献1：日本特开2011－75322号公报

专利文献2：日本特开2005－317638号公报

专利文献3：日本特开2004－031641号公报

专利文献4：日本特开平6－194680号公报

发明内容

发明要解决的问题

作为布线的导电材料，从减小电阻的方面考虑，可以使用银粉末。具体地讲，如上述专利文献1所述，布线是通过对银膏进行丝网印刷而形成的，该银膏是通过使银粉末分散在弹性体成分的聚合物中而得到的。由于传感器的大小与传感区域的关系，能够配置布线的空间受到限制。因此，为了使每一根布线的宽度变小，不得不将银膏印刷得尽可能地细（减小宽度）。另一方面，布线的电阻小的话则较佳。此外，还要求布线具有能经得住反复的伸长、弯曲的耐久性。因此，将银膏印刷得尽量地厚。

例如，在将上述静电电容式传感器用作汽车的座位或轮椅的座椅传感器的情况下，容易受到局部较大的载荷。在这种情况下，传感器会发生较大程度的变形，布线也随之伸长。像上述那样，单根布线的面积较小。而且，为了减小电阻，相对大量地混合了银粉末，因此，与电极相比较其伸缩性较差。因此，当局部施加较大的载荷时，有可能会因伸长而导致电阻明显增加或者发生断线。这样，在柔软的传感器中，提高布线的耐久性成为课题，但利用印刷法能够形成的厚度存在极限。此外，在仅增大布线的厚度时，难以抑制电阻的增加或者断线。

本发明即是鉴于这样的实际情况而做成的，其课题在于，提供一种包括能够伸缩且耐久性优异的布线部的柔软的荷重传感器。

用于解决问题的方案

（1）为了解决上述课题，本发明的荷重传感器的特征在于，包括用于检测载荷的能够伸缩的传感器部和连接于该传感器部的布线部，该布线部包括：第一导电层，其配置在具有伸缩性的基材的表面，含有弹性体和导电性碳粉末；以及第二导电层，其层叠在该第一导电层上，面积小于该第一导电层，含有弹性体和金属粉末。

布线部具有至少第一导电层和第二导电层层叠而成的双层构造。第一导电层和第二导电层均将弹性体作为母材。因此它们能够与基材一同伸缩。此外，通过将含有存在加强效果的导电性碳粉末的第一导电层夹设在基材和相当于以往的布线的第二导电层之间，能够加强第二导电层。而且，第一导电层含有导电性碳粉末，因此，其弹性模量小于含有金属粉末的第二导电层。通过在基材和第二导电层之间夹设柔软的第一导电层，能够由第一导电层吸收在伸缩时产生的应力从而缓和该应力。此外，在第一导电层中，与第二导电层相比较，在伸长的情况下电阻的增加较小。因此，在伸长时即使第二导电层的电阻增加，或者，即使产生裂纹而使导通断开，也能够通过所接触的第一导电层确保导通。

例如，在将面积大小不同的两层粘贴起来而层叠的情况下，若率先形成面积较小的小面积层，则容易在层叠于该小面积层上的面积较大的大面积层和小面积层的侧面之间产生间隙，伸缩时的应力会集中在该部分。通过利用印刷法形成，能够解决该问题。但是，在利用印刷法率先形成小面积层的情况下，存在有在之后印刷的大面积层中与小面积层的边缘抵接的部分的厚度变薄这样的问题。这样，无法获得由层叠产生的充分的加强效果。

在这一点上，采用本发明的布线部，按照基材、第一导电层（面积大）、第二导电层（面积小）的顺序层叠。也就是说，在率先形成大面积层之后形成小面积层。因此，利用粘贴、印刷中的任一种方法形成，都不会产生上述问题。因而，能够充分地发挥由层叠产生的加强效果。像以上说明的那样，采用本发明，布线部的耐久性提高。因而，本发明的荷重传感器的耐久性优异。