实现减小寄生电容的影响而保证更高的可靠性并且能够高精度地检测出穿着者的身体的姿态变化的附加价值高的层叠型弯曲传感器。层叠型弯曲传感器(1)具备：一对挠性的外侧电极层(2A、2B)，它们分别配置于表背；挠性的内侧电极层(4)，其配置于所述外侧电极层(2A、2B)之间；以及一对挠性的外侧绝缘层(3A、3B)，它们分别配置于所述外侧电极层(2A、2B)与所述内侧电极层(4(4A、4B))之间，所述内侧电极层(4)配置为比所述外侧绝缘层(3A、3B)的端缘向内侧延伸。伸。伸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠型弯曲传感器以及机电转换装置
[0001]本专利技术涉及层叠型弯曲传感器以及机电转换装置。
技术介绍
[0002]在穿于身上的衣服等装备安装机电转换装置并以对穿着者的身体的姿态变化等动作进行计测为目的的带传感器的衣服正在受到关注。
[0003]在专利文献1中提出有一种拉伸变形检测布，该拉伸变形检测布通过将编物或者织物的伸缩作为静电电容的变化来检测出，从而抑制作为检测系统的消耗电力。
[0004]该拉伸变形检测布的特征在于，使包含多个导电丝而构成的编物或者织物在一个方向上伸缩自如，并且伴随着该伸缩而所述导电丝中的相邻的导电丝彼此的间隔发生变化，该相邻的导电丝彼此间构成为维持绝缘状态，且相邻的各导电丝的端部成为用于测定静电电容的一对电极。
[0005]具体而言，提出如下一种结构：对于使用多根由包含导电性纤维的芯以及利用绝缘性纤维覆盖该芯的周围的鞘构成的导电丝作为平针组织的编物而言，将对编入的导电丝的两端进行连结的方向作为伸缩方向，各导电丝的端部成为用于测定静电电容的一对电极。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2012
‑
177565号公报
技术实现思路
[0009]专利技术要解决的课题
[0010]上述的拉伸变形检测布需要对由绝缘性纤维覆盖的各个导电丝进行用于使导电丝从端部的覆盖部露出并连接于外部电极的工序，需要进行非常费事的作业。
[0011]另外，例如在使拉伸变形检测布在平面伸缩的情况以及在曲面伸缩的情况下，即使是相同的伸缩程度，由于相邻导电丝的间隔不同，因此输出值也不同，从而也存在难以检测出被装配者的准确动作这样的问题、无法获得高耐久性能这样的问题。
[0012]因此，本申请专利技术人们提出一种挠性的层叠型传感器，该层叠型传感器构成为具备伸缩性的绝缘层、由夹着绝缘层对置配置的一对伸缩性的导电性布帛构成的电极以及将各导电性布帛接合于绝缘层的粘接层(日本特愿2019
‑
047902号)。
[0013]这种挠性的层叠型传感器被利用于机电转换装置，该机电转换装置基于随着与伸缩相伴的电极的面积变化以及绝缘层的厚度变化而变化的静电电容，对穿着者的身体的姿态变化等动作进行计测。
[0014]但是，即使是上述的层叠型传感器，也有可能受到在与人体之间产生的寄生电容的影响而使输出变动，另外也有可能在对置配置的电极间产生短路，还存在进一步改进的余地。
[0015]另外，也存在使用上述的层叠型传感器进一步详细地检测出穿着者的身体的姿态变化的期望。
[0016]鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供一种减小寄生电容的影响而保证更高的可靠性，并且能够高精度地检测出穿着者的身体的姿态变化的附加价值高的层叠型弯曲传感器以及机电转换装置。
[0017]用于解决课题的方案
[0018]为了实现该目的，本专利技术的层叠型弯曲传感器的第一特征结构在于具备：一对挠性的外侧电极层，它们分别配置于表背；挠性的内侧电极层，其配置于所述外侧电极层之间；以及一对挠性的外侧绝缘层，它们分别配置于所述外侧电极层与所述内侧电极层之间，所述内侧电极层配置为比所述外侧绝缘层的端缘向内侧延伸。
[0019]在内侧电极层与一对外侧电极层之间分别配置外侧绝缘层从而构成沿厚度方向重叠配置有一对电容器且显示挠性的层叠型弯曲传感器。当该层叠型弯曲传感器弯曲变形时，一方的外侧电极层的表面呈凸状弯曲，另一方的外侧电极层的表面呈凹状弯曲。当以内侧电极层为基准时，在呈凸状弯曲的一方的外侧电极层侧配置的外侧绝缘层从弯曲顶部朝向周边作用拉伸力而以层厚相对变薄的方式变形，在呈凹状弯曲的另一方的外侧电极层侧配置的外侧绝缘层从周边朝向弯曲底部作用压缩力而以层厚相对变厚的方式变形。其结果是，位于凸侧的电容器的电容比位于凹侧的电容器的电容大，能够基于该电容的变化而检测出弯曲角度。
[0020]另外，内侧电极层配置为比外侧绝缘层的端缘向内侧延伸，因此即使在层叠型弯曲传感器弯曲变形那样的情况下，也能够尽量避免成为内侧电极层与外侧电极层电接触的短路状态。
[0021]本专利技术的第二特征结构在上述的第一特征结构的基础上，在所述内侧电极层的外缘配置有被所述外侧绝缘层覆盖的缘部绝缘层。
[0022]通过在内侧电极层的外缘配置缘部绝缘层，从而能够确保内侧电极层的绝缘性，并且能够确保层叠型弯曲传感器的形状的稳定性。
[0023]本专利技术的第三特征结构在上述的第一或者第二特征结构的基础上，在一对所述外侧绝缘层之间设置有挠性的内侧绝缘层，以夹着所述内侧绝缘层的方式设置有一对所述内侧电极层。
[0024]构成夹着内侧绝缘层在两侧沿厚度方向重叠配置有各自独立的电容器且显示挠性的层叠型弯曲传感器。当该层叠型弯曲传感器弯曲变形时，一方的外侧电极层的表面呈凸状弯曲，另一方的外侧电极层的表面呈凹状弯曲。当以内侧绝缘层为基准时，在呈凸状弯曲的一方的外侧电极层侧配置的外侧绝缘层从弯曲顶部朝向周边作用拉伸力而以层厚相对变薄的方式变形，在呈凹状弯曲的另一方的外侧电极层侧配置的外侧绝缘层从周边朝向弯曲底部作用压缩力而以层厚相对变厚的方式变形。其结果是，位于凸侧的电容器的电容比位于凹侧的电容器的电容大，能够基于该电容的变化而检测出弯曲的程度。通过夹设有内侧绝缘层，从而位于凸侧的电容器的电容与位于凹侧的电容器的电容之差变大，因此灵敏度变好。
[0025]本专利技术的第四特征结构在上述的第三特征结构的基础上，所述内侧绝缘层形成为壁厚比所述外侧绝缘层厚。
[0026]通过使内侧绝缘层形成为壁厚比外侧绝缘层厚，从而在呈凸状弯曲的一方的外侧电极层侧配置的外侧绝缘层中，从弯曲顶部朝向周边作用的拉伸力变得更大，在呈凹状弯曲的另一方的外侧电极层侧配置的外侧绝缘层中，从周边朝向弯曲底部作用的压缩力变得更大。其结果是，位于凸侧的电容器的电容与位于凹侧的电容器的电容之差变得更大，灵敏度进一步变好。
[0027]本专利技术的第五特征结构在上述的第三或者第四特征结构的基础上，所述内侧绝缘层由杨氏模量比所述外侧绝缘层大的原材料构成。
[0028]通过由杨氏模量比外侧绝缘层大的原材料构成内侧绝缘层，从而在该层叠型弯曲传感器弯曲变形了时，抑制内侧绝缘层的厚度方向的变形，且在呈凸状弯曲的一方的外侧电极层侧配置的外侧绝缘层中，从弯曲顶部朝向周边作用的拉伸力变得更大，在呈凹状弯曲的另一方的外侧电极层侧配置的外侧绝缘层中，从周边朝向弯曲底部作用的压缩力变得更大。其结果是，位于凸侧的电容器的电容与位于凹侧的电容器的电容之差变得更大，灵敏度进一步变好。
[0029]本专利技术的第六特征结构在上述的第一至第五特征结构中的任一个的基础上，所述外侧电极层以及所述内侧电极层由导电性布帛构成，该导电性布帛由平针织物形成，该平针织物在将绝缘性的弹性丝用作地纱而编织成的绝缘性针织物区域在多个线圈横列上进行添纱编织而编织有导电丝，或者，该平针织物夹着将绝缘性的弹性丝用作地本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种层叠型弯曲传感器，其中，所述层叠型弯曲传感器具备：一对挠性的外侧电极层，它们分别配置于表背；挠性的内侧电极层，其配置于所述外侧电极层之间；以及一对挠性的外侧绝缘层，它们分别配置于所述外侧电极层与所述内侧电极层之间，所述内侧电极层配置为比所述外侧绝缘层的端缘向内侧延伸。2.根据权利要求1所述的层叠型弯曲传感器，其中，在所述内侧电极层的外缘配置有被所述外侧绝缘层覆盖的缘部绝缘层。3.根据权利要求1或2所述的层叠型弯曲传感器，其中，在一对所述外侧绝缘层之间设置有挠性的内侧绝缘层，以夹着所述内侧绝缘层的方式设置有一对所述内侧电极层。4.根据权利要求3所述的层叠型弯曲传感器，其中，所述内侧绝缘层形成为壁厚比所述外侧绝缘层厚。5.根据权利要求3或4所述的层叠型弯曲传感器，其中，所述内侧绝缘层由杨氏模量比所述外侧绝缘层大的原...
【专利技术属性】
技术研发人员：鸿野胜正，上田耕右，栗原健司，
申请(专利权)人：郡是株式会社，
类型：发明
国别省市：
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