能够算出剪切力的电容检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能够算出剪切力的电容检测装置，其形成有第一电极，在所述第一电极上形成有绝缘层，并在所述绝缘层上形成有第二电极，所述电容检测装置能够算出从所述第二电极的上部施加的剪切力。该电容检测装置能够解决以往的电容型检测装置中存在的难以测定高精度的压力分布的问题。进而，能够检测与平面平行的面方向(X、Y方向)的应力即剪切力。通过改良上述绝缘层的材质、构成，或改良上述第一电极、第二电极的图案，或使第一电极经由独立的AC驱动电路，能够更高精度地进行剪切力的测定。通过设置温度传感器而能够进行基于温度的修正，通过设为在与电极的传感部的周围正交的两个方向中的任一方向上不存在边框部，从而能够实现长条化。够实现长条化。够实现长条化。

【技术实现步骤摘要】
能够算出剪切力的电容检测装置
[0001]本申请是申请号为201980061868.3、申请日为2019年9月18日、专利技术名称为“能够算出剪切力的电容检测装置”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及在用于测定轮胎、鞋底、指点杆(track point)等的接地状态的装置中使用的电容检测装置。

技术介绍

[0003]以往，作为测定轮胎的接地状态等的方法，已知有下述专利文献1所公开的专利技术。该专利技术是如下结构的专利技术：由具有用于使轮胎接地的表面的基体、配置在上述基体的上述表面上且具有多个压力测定点的电容检测装置、以及覆盖上述电容检测装置表面的保护片等构成，上述电容检测装置在第一线形电极与第二线形电极之间填充有根据被压缩时的变形量而电阻变小的树脂。
[0004]而且，该树脂的电阻在按压片材的外表面的力增大时减少。因此，在第一线形电极与第二线形电极的俯视时的交点处，通过按压片材，第一线形电极与第二线形电极的电阻变小。因此，通过测定上述电阻，能够测定在交点处作用于树脂的力，得到轮胎的接地面形状以及接地压分布。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2018
‑
72041号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]然而，在上述交点处作用于树脂的力中能够检测的仅是Z轴方向(与线形电极垂直的方向)的分量，无法检测XY轴方向(将轮胎移动的方向设为X轴，将与其垂直的方向设为Y轴)的分量。即，在这样的结构的电容检测装置中，仅能够得到Z轴方向的接地压分布，例如，无法测定轮胎对接地面造成的从斜方向施加的XY轴方向的应力(以下，称为“剪切力”)的接地压分布。因此，无法测定轮胎与接地面的真正的接地状态，存在作为测定轮胎的性能等的试验装置不充分的问题。
[0010]本专利技术是鉴于以上那样的实际情况而提出的，是涉及如下电容检测装置的专利技术，该电容检测装置是不仅能够算出Z轴方向的分量的应力，还能够算出从第二电极的上部沿斜方向施加的剪切力的装置，其原理是根据上述剪切力的大小而第二电极等进行变形或者横向移动，检测在该进行了变形或者横向移动的第二电极与第一电极之间产生的电容值的变化，根据该电容值的变化的大小算出原来的剪切力的大小，其能够在用于测定轮胎、鞋底、指点杆等的真正的接地状态的装置中使用。
[0011]用于解决课题的方法
[0012]即，本专利技术的第一实施方式是一种电容检测装置，其形成有第一电极，在上述第一电极上形成有绝缘层，并在上述绝缘层上形成有第二电极，上述电容检测装置能够算出从上述第二电极的上部施加的剪切力。
[0013]另外，本专利技术的第二实施方式是一种电容检测装置，其特征在于，上述绝缘层由具有不同的物理性质或化学性质的多层构成。另外，本专利技术的第三实施方式是一种电容检测装置，其特征在于，上述绝缘层具有层次。另外，本专利技术的第四实施方式是一种电容检测装置，其特征在于，上述绝缘层的泊松比为0～0.48。
[0014]另外，本专利技术的第五实施方式是一种电容检测装置，其特征在于，上述第一电极和第二电极由线形图案构成，它们是在俯视时向相同方向延伸的图案。另外，本专利技术的第六实施方式是一种电容检测装置，其特征在于，上述第一电极由岛状图案构成，上述第二电极由上部第二电极和下部第二电极这两层构成，并且上述上部第二电极和下部第二电极由在俯视时交叉的多根线形图案构成，在俯视时上述第一电极的岛状图案的一部分分别与上述上部第二电极的图案的一部分和上述下部第二电极的图案的一部分重叠。另外，本专利技术的第七实施方式是一种电容检测装置，其特征在于，上述第一电极的岛状图案的一部分与上述上部第二电极的图案的一部分在俯视时重叠的区域大于上述第一电极的岛状图案的一部分与上述下部第二电极的图案的一部分在俯视时重叠的区域。
[0015]另外，本专利技术的第八实施方式是一种电容检测装置，上述第一电极经由独立的AC驱动电路与处理部连接，上述第二电极经由信号转换部与处理部连接。另外，本专利技术的第九实施方式是一种电容检测装置，其特征在于，在上述任一层设置有温度传感器，该温度传感器用于测定由从上述第二电极上施加的按压体产生的热。另外，本专利技术的第十实施方式是一种电容检测装置，其特征在于，在上述第一电极或第二电极的传感部的周围正交的两个方向中的任一方向上不存在边框部。
[0016]专利技术效果
[0017]本专利技术的电容检测装置是形成有第一电极，在上述第一电极上形成有绝缘层，并在上述绝缘层上形成有第二电极的电容检测装置，其特征在于能够算出从上述第二电极的上部施加的剪切力。因此，不仅能够测定以往的Z轴方向的接地压的分布，还能够测定从斜方向施加的剪切力的接地压的分布，因此，具有如下效果：能够测定轮胎、鞋底等被接地体与接地面之间的真正的接地状态，能够测定被接地体的真正的性能等。
[0018]另外，本专利技术的电容检测装置的特征在于，上述绝缘层由具有不同的物理性质或化学性质的多层构成。另外，本专利技术的电容检测装置的特征在于，上述绝缘层具有层次。因此，具有能够准确地测量剪切力的测定值，提高绝缘层的耐久性的效果。另外，本专利技术的电容检测装置的特征在于，上述绝缘层的泊松比为0～0.48。因此，具有如下效果：能够减轻因剪切力的挠曲而产生的应力接触点边缘的噪声，容易区别Z轴方向的压力的探测和XY轴方向的剪切力的探测，检测数据的精度提高。
[0019]另外，本专利技术的电容检测装置的特征在于，上述第一电极和第二电极由线形图案构成，它们是在俯视时向相同方向延伸的图案。因此，若从与上述第二电极的线形图案延伸的一个方向交叉的角度的方向施加剪切力，则第二电极根据该剪切力的大小而变形，与第一电极之间的距离发生变化。随着与该第一电极之间的距离的变化，第二电极与第一电极之间的电容值发生变化，因此具有只要探测该电信号就能够探测上述剪切力的大小的效
果。
[0020]另外，本专利技术的电容检测装置的特征在于，上述第一电极由岛状图案构成，上述第二电极由上部第二电极和下部第二电极这两层构成，并且上述上部第二电极和下部第二电极由在俯视时交叉的多根线形图案构成，在俯视时上述第一电极的岛状图案的一部分分别与上述上部第二电极的图案的一部分和上述下部第二电极的图案的一部分重叠。因此，若从与上述第二电极的上部第二电极或下部第二电极的任一者的方向交叉的角度的方向施加剪切力，则第二电极的上部第二电极或下部第二电极根据该剪切力的大小而变形或移动，与第一电极之间的距离发生变化。随着与该第一电极之间的距离的变化，第二电极的上部第二电极或下部第二电极与第一电极之间的电容值发生变化，因此具有只要探测该电信号就能够分别探测各个方向的剪切力的大小(剪切力的X轴方向的分力的大小和Y轴方向的分力的大小)的效果。
[0021]另外，本专利技术的电容检测装置的特征在于，上述第一电极的岛状图案的一部分与上述上部第二电极的图案的一部分在俯视时重叠的区域大于上述第一电极的岛状图案的一部分与上述下部第二电极的图案的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电容检测装置，其形成有第一电极，在所述第一电极上形成有绝缘层，并在所述绝缘层上形成有第二电极，所述电容检测装置能够算出从所述第二电极的上部施加的剪切力。2.根据权利要求1所述的电容检测装置，所述第一电极是夹着绝缘膜由下部第一电极和上部第一电极构成的两层，所述第二电极是夹着绝缘膜由下部第二电极和上部第二电极构成的两层，所述下部第一电极和所述下部第二电极为沿X方向延伸的线形图案，所述上部第一电极和所述上部第二电极是沿Y方向延伸的线形图案。3.根据权利要求2所述的电容检测装置，所述绝缘层由依次连续的多层构成，所述多层的绝缘层中，在弹性模量高的层上层叠构成有弹性模量低的层。4.根据权利要求2所述的电容检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：森富士男，德野胜己，山口阳一，关英子，渡津裕次，
申请(专利权)人：日写株式会社，
类型：发明
国别省市：