专利名称：弯曲传感器及变形形状测量方法
技术领域：
本发明涉及能够检测测量对象物的弯曲变形的弯曲传感器及采用该弯曲传感器的变形形状测量方法。
背景技术：
例如，作为检测构件的变形、作用于构件上的负荷的大小的方法，提出了使用弹性体、树脂的柔软的传感器。该传感器具有在弹性体或树脂中混合有导电性填料的传感器主体。例如，专利文献1、2所公开的传感器主体以高填充率在弹性体或树脂中混合球状的导电性填料而成。因此，在传感器主体上，以未施加有负荷的状态(以下，适当称作“无负荷状态”)通过导电性填料彼此的接触而形成有三维的导电路径。因而，传感器主体在无负荷状态下具有高导电性。
图17中示出了传感器主体的、放大了导电性填料的局部附近的示意图。在图17 中，(a)表示弯曲变形前的无负荷状态，(b)表示刚刚弯曲变形后的状态，(c)表示比刚刚弯曲变形后更靠后的状态。如图17的(a)所示，传感器主体900具有基质树脂901和导电性填料902。在传感器主体900上，通过导电性填料902彼此的接触而形成有导电路径Pl。 当对传感器主体900施加负荷时，传感器主体900开始弯曲变形。随着弯曲变形的开始，如图17的(b)所示，传感器主体900在图中沿左右方向扩展。由此，导电性填料902彼此相互反作用，导电性填料902的接触状态发生变化。当传感器主体900进一步弯曲时，如图17 的(c)所示，基质树脂901更大地扩展。这样，导电性填料902彼此的接触断开，导电路径 Pl被切断。其结果，电阻增加。当去除所施加的负荷时，传感器主体900因基质树脂901的弹性恢复力而恢复到原来的状态(图17的(a)的状态)。这样，采用专利文献1、2的传感器，能够根据传感器主体的电阻的增加检测出变形。专利文献1 日本特开2008-70327号公报专利文献2 日本特开2009-198483号公报专利文献3 日本特表2003-510216号公报专利文献4 美国专利第5，583，476号说明书专利文献5 美国专利第5，086，785号说明书如上所述，采用专利文献1、2所公开的传感器主体，由于母材(弹性体或树脂)的弹性变形，导电路径崩溃，电阻增加。即，专利文献1、2的传感器利用母材的弹性区域中的电阻的增加来检测变形。但是，从输入应力到母材弹性变形需要时间。因此，在母材的弹性区域中，当要检测弯曲变形时，响应会延迟母材的弹性变形所需的时间。因而，检测精度降低。特别是在弯曲变形高速的情况下，有时响应延迟进一步扩大，检测精度进一步降低。另外，母材弹性变形的速度还受到应变的输入速度、环境温度的影响。因此，应变的输入速度、 环境温度也成为检测精度降低的一个原因
发明内容
本发明就是鉴于这种情况而做出来的，其课题在于提供一种对应变的输送速度的依赖性小、响应延迟难以产生的弯曲传感器。另外，其课题在于提供一种使用该弯曲传感器能够高精度地测量测量对象物弯曲变形时的形状的变形形状测量方法。(1)本发明的弯曲传感器包括基材；传感器主体，其配置在该基材表面上，具有基质树脂和以30VO1 %以上的填充率填充在该基质树脂中的导电性填料，通过该导电性填料彼此的接触而形成有三维的导电路径，电阻随着变形量增加而增加；覆盖膜，其配置为覆盖该传感器主体，能够弹性变形；多个电极，其与该传感器主体相连接，能够输出电阻；在上述传感器主体上，沿弯曲变形时切断上述导电路径的方向预先形成有裂纹。在构成本发明的弯曲传感器的传感器主体中，以30vOl%以上的填充率在该基质树脂中填充有导电性填料。在此，导电性填料的填充率为将传感器主体的体积设为 100VOl%时的值。由于导电性填料的填充率较高，因此在传感器主体上，通过导电性填料彼此的接触而形成有三维的导电路径。即，传感器主体在无负荷状态下具有高导电性，并且电阻随着变形量增加而增加。另外，在传感器主体上预先形成有裂纹。裂纹沿弯曲变形时切断导电路径的方向而形成。图1中示出了放大了传感器主体上的裂纹的局部附近的示意图。但是，图1是用于说明本发明的弯曲传感器的示意图。图1并不是用例如裂纹的形状、裂纹的延伸方向、导电性填料的形状、导电路径的形状、导电路径的延伸方式等来限定本发明。在图1中，(a)表示弯曲变形前的无负荷状态，(b)表示弯曲变形后的状态。如图1的(a)所示，传感器主体800具有基质树脂801、导电性填料802和裂纹 803。在传感器主体800上，通过导电性填料802彼此的接触而形成有导电路径P。在图中沿与左右方向(扩展方向)交叉的方向形成有裂纹803。当对传感器主体800施加负荷时， 传感器主体800开始弯曲变形。当传感器主体800因弯曲变形而沿左右方向扩展时，如图1 的(b)所示，裂纹803开口。由此，导电性填料802彼此的接触断开，导电路径P被切断。其结果，电阻增加。当去除所施加的负荷时，传感器主体800恢复到原来的状态(图1的(a) 的状态)。由此，裂纹803也恢复到原来的状态。这样，在本发明的弯曲传感器的传感器主体中，当通过弯曲变形输入应变时，导电路径不会等待基质树脂产生弹性变形而被切断(但是，本发明的弯曲传感器并不排除导电路径因基质树脂的弹性变形而被切断的情况。)。因而，响应延迟难以产生。另外，由于导电路径主要因裂纹开口而被切断，因此与导电路径仅依靠基质树脂的弹性变形而被切断的情况(参照在前的图17)相比，即使较小的应变，也能够高精度地检测出来。另外，如上所述，基质树脂的弹性变形的速度受到环境温度的影响。关于这一点， 本发明的弯曲传感器的导电路径主要因裂纹开口而被切断。因此，与导电路径仅依靠基质树脂的弹性变形而被切断的情况(参照在前的图17)相比，响应速度对环境温度的依赖性较小。而且，根据后述的实施例可知，响应速度对应变输入速度的依赖性也较小。另外，传感器主体被覆盖膜所覆盖。由此，抑制了传感器主体的品质及性能变差。 在此，覆盖膜能够弹性变形。因此，当在弯曲变形后去除负荷时，借助覆盖膜的弹性恢复力， 传感器主体易于恢复到原来的形状。另外，张开的裂纹也易于恢复到原来的状态。另外，传感器主体配置在基材的表面上。通过调整基材的厚度，能够调整弯曲传感器的灵敏度。例如，在弯曲变形时的曲率中心位于基材的背侧的情况下，当增大基材的厚度时，弯曲变形时的传感器主体的应变量增大。即，当将基材与传感器主体的合计厚度设为t、 将从弯曲变形时的曲率中心到基材背面的曲率半径设为R时，应变量ε成为ε =t/R。因此，当增大基材的厚度时，弯曲变形时的传感器主体的应变量增大。由此，能够提高弯曲传感器的灵敏度。另外，在上述专利文献3 5中，公开有因裂纹的张开、闭合而电阻增加的导电墨。 但是，在任何的导电墨中，在弯曲变形时都产生有裂纹。换言之，在使用导电墨之前，未形成有裂纹。在这一点上，所公开的导电墨与本发明的传感器主体不同。即，当在弯曲变形时形成新的裂纹时，弯曲传感器的灵敏度发生变化。因此，在本发明中，在制造传感器主体时预先形成有裂纹，抑制了弯曲变形时的新的裂纹的形成。(2)优选在上述(1)的技术方案中，上述导电性填料的平均粒子径为0. 05 μ m以上且100 μ m以下。当导电性填料的粒子径较小时，对于基质树脂的加强效果增大。因此，难以形成裂纹。另外，由于传感器主体的断裂应变(在传感器主体上产生裂纹时的应变)增大，因此电阻的增加与依赖于裂纹开口相比更易于依赖传感器主体的弹性变形。另外，在制造传感器主体时，难以使包含基质树脂与导电性填料在内的传感器材料涂料化。基于这种观点，期望将导电性填料的平均粒子径设为0.05 μ m以上。通过这样设置，易于沿导电性填料的界面形成裂纹。另外，在导电性填料的界面上裂纹易于开口，能够减小传感器主体的断裂应变。 更优选将导电性填料的平均粒子径设为0. 5 μ m以上、甚至1 μ m以上。另一方面，当导电性填料的平均粒子径超过100 μ m时，无负荷状态的导电路径的数量减少，并且相对于弯曲变形，导电性填料的接触状态难以发生变化，电阻的变化变缓慢。另外，难以使传感器主体的厚度变薄。更优选将导电性填料的平均粒子径设为30 μ m 以下、甚至IOym以下。另外，作为平均粒子径，采用在导电性填料的累积粒度曲线中累积重量为50%的粒子径(D50)。(3)优选在上述(1)的技术方案中，上述导电性填料为球状碳。通过将导电性填料的形状设为球状，能够以接近最密集填充的状态在基质树脂中混合导电性填料。由此，易于形成三维的导电路径，易于表现出期望的导电性。另外，相对于传感器主体的弹性变形，导电性填料的接触状态易于发生变化。因此，电阻的变化较大。 另外，作为球状碳，期望为表面的官能团较少的球状碳。当表面的官能团较少时，在与基质树脂的界面上易于产生破坏，在传感器主体上易于形成裂纹。(4)优选在上述(1)的技术方案中，在上述传感器主体上划分有多个沿多个上述电极的配置方向相连的长度为2mm以下的单位区间时，上述裂纹在该单位区间内至少形成
有一个。弯曲传感器的灵敏度因形成在传感器主体上的裂纹的密度(多个电极的配置方向上的每单位长度的裂纹条数)而变化。将单位区间的长度设为2mm以下是因为，当超过 2mm时，裂纹的密度变小，弯曲传感器的灵敏度降低。换言之，是因为难以实现期望的灵敏度。更优选将单位区间的长度设为Imm以下。这样，弯曲传感器的灵敏度进一步提高。(5)优选在上述(1)的技术方案中，在上述传感器主体中预先输入有应变。当使传感器主体弯曲时，在弯曲变形的初始阶段出现了弹性区域，在其后的阶段出现了断裂应变以上的区域。在前的专利文献1、2的传感器仅利用弹性区域来检测变形。图2中示出了表示传感器主体的应变量与电阻的关系的示意性曲线。但是，图2 并不是限定本发明。如图2所示，应变量随着使传感器主体弯曲而增大。当应变量增大时， 电阻也增大。在此，在图中，如箭头Yl所示，在弯曲变形的初始阶段，电阻相对于应变量大致呈二次曲线上升。因此，在图中，如点Xi所示，弯曲变形最初的、电阻相对于应变量的响应性降低。另外，箭头Yi所示的区域推断为传感器主体的弹性区域。另外，在图中，如箭头Y2所示，在弯曲变形的初始阶段之后的阶段，电阻相对于应变量大致呈线性上升。因此，在图中，如点X2所示，与点Xl相比，电阻相对于应变量的响应性增高。另外，箭头Y2所示的区域推断为超过了传感器主体的弹性区域的、断裂应变以上的区域。因此，与作为弯曲变形的检测区域仅利用传感器主体的弹性区域的情况相比，利用传感器主体的断裂应变以上的区域的情况(包含仅利用断裂应变以上的区域的情况以及一并利用弹性区域与断裂应变以上的区域的情况)下，输入有相同的应变量时的电阻的变化大。因此，弯曲传感器的灵敏度提高。另外，由于电阻相对于应变量大致呈线性上升， 因此根据电阻易于计算出应变量。关于这一点，采用本技术方案，在传感器主体中预先输入有应变。因此，传感器主体弯曲变形时的总应变量为预先输入的应变量与伴随着弯曲变形的应变量之和。即，传感器主体的总应变量与只伴随着弯曲变形的应变量的情况相比变大。由此，作为检测区域，易于使用传感器主体的断裂应变以上的区域。即，易于使检测区域向应变量与电阻的关系为线性的区域偏移(应变偏移)。因而，采用本技术方案，弯曲传感器的灵敏度提高。另外，根据电阻易于计算出应变量甚至是弯曲变形时的传感器主体的形状等。(6)优选在上述(1)的技术方案中，多个上述电极通过在上述基材上印刷导电涂料而形成。例如，在挠性印刷电路板(FPC)等的表面上配置传感器主体等，能够构成本发明的弯曲传感器。FPC上的导电图案通过蚀刻金属箔而形成。采用金属箔的蚀刻，能够以细线且隔有间距的状态来形成电极、布线。因而，当使用FPC时，能够使本发明的弯曲传感器小型化。但是，当通过蚀刻金属箔而形成电极时，电极的端部易于具有棱角。因此，在使弯曲传感器弯曲并固化之后通过恢复到原来的状态而形成裂纹时，应力易于集中在预先形成的电极的端部上。由此，裂纹有可能集中形成在电极周边。即，在传感器主体上的裂纹的分布中，有可能产生不均。图18中示出了通过蚀刻形成有电极的情况下的、裂纹形成时的传感器主体的局部剖视示意图。如图18所示，传感器主体810配置在基材811的表面上。在传感器主体810与基材811之间，以规定的间隔夹设有电极81 812c。电极81 812c通过蚀刻金属箔而形成。在电极81 812c的、传感器主体810的延伸方向的端部上，存在有角部813。应力易于集中在角部813上。因此，裂纹814集中形成在电极81 812c的周边。这样，当在裂纹的分布中存在有不均时，在由电极划分的每个测量区间的传感器响应中产生有差距。另外，由金属箔构成的电极与以树脂为粘合剂的传感器主体的贴紧性并不充分。这也是裂纹集中在电极周边的重要原因。采用本技术方案，通过在基材上印刷导电涂料而形成电极。通过印刷导电涂料而形成的电极的端部难以具有棱角。因此，当在传感器主体上形成裂纹时，应力难以集中在电极的端部。另外，导电涂料以树脂、弹性体为粘合剂。因此，由导电涂料形成的电极与传感器主体的贴紧性良好。因而，采用本技术方案，能够遍及传感器主体的整体大致均勻地形成裂纹。由此，不通过测量区域就能够获得稳定的传感器响应。图19中示出了通过印刷形成有电极的情况下的、裂纹形成时的传感器主体的局部剖视示意图。如图19所示，传感器主体810配置在基材811的表面上。在传感器主体810与基材811之间，以规定的间隔夹设有电极81加 812c。电极81加 812c通过印刷导电涂料而形成。在电极81 812c的、传感器主体810的延伸方向的端部上，存在有曲面状的倒角部815。应力难以集中在倒角部815上。因此，裂纹814大致均勻地形成在传感器主体 810的整体上。(6-1)优选在上述(6)的技术方案中，导电涂料具有导电材料和由树脂或弹性体构成的粘合剂。作为导电材料，例如只要使用银、金、铜、镍等的金属粉末、具有导电性的碳粉末、粒子表面被金属覆盖的被覆粒子等即可。(7)优选在上述(6)的技术方案中，上述电极的表面形状中的沿上述传感器主体的延伸方向的端线具有曲线部。采用本技术方案，在使弯曲传感器弯曲并固化之后通过恢复到原来的状态而形成裂纹时，应力难以集中在夹设在基材与传感器主体之间的电极的端部上。因而，在传感器主体上，能够更均勻地形成裂纹。(8)优选在上述(1)的技术方案中，具有分别与多个上述电极相连接的布线，该布线通过蚀刻金属箔而形成。如后面的(1 的技术方案中所述，当利用本发明的弯曲传感器来测量测量对象物的变形形状时，期望增多电极的数量、更细地设定测量区间。在该情况下，与各个电极相连接的布线的数量也增多。采用本技术方案，能够以细线且隔有间距的状态来形成布线图案。因而，适于使弯曲传感器小型化。(9)优选在上述(1)的技术方案中，还具有配置在上述基材背面上的应变调整板、 以及粘接该应变调整板与该基材的粘接层，该基材、该应变调整板及该粘接层均由贮存弹性模量迁移的玻璃-橡胶转移区域处于比使用弯曲传感器的温度范围的下限温度-10°c低的温度侧或比上限温度+10°c高的温度侧的材料构成。如在前的(1)的技术方案中所述，当增大基材的厚度时，弯曲变形时的传感器主体的应变量增大(ε = t/R)。采用本技术方案，通过在基材的背面配置应变调整板，能够获得与增大基材的厚度的情况相同的效果。即，当在基材上层叠应变调整板时，弯曲变形带来的应变被放大。由此，能够提高弯曲传感器的灵敏度。另外，通过调整应变调整板的厚度， 能够使传感器响应为最佳。应变调整板借助粘接层贴附在基材上。例如，与应变调整板相比，粘接层过度柔软时，经由应变调整板所传递的弯曲变形在粘接层中变缓和。由此，弯曲变形难以准确且迅速地传递到传感器主体。其结果，产生弯曲变形的检测精度降低、响应延迟的问题。采用本技术方案，基材、应变调整板及粘接层全部由贮存弹性模量迁移的玻璃-橡胶转移区域处于比使用弯曲传感器的温度范围的下限温度-io°c低的温度侧或比上限温度+10°c高的温度侧的材料构成。以下，说明玻璃-橡胶转移区域。图20中示出了贮存弹性模量相对于温度的变化的一个例子。如图20所示，树脂等高分子材料的贮存弹性模量在一定温度范围内急剧变化。贮存弹性模量大的区域(A)称作玻璃状态，贮存弹性模量小的区域(B)称作橡胶状态。即，高分子材料随着温度的上升，从玻璃状态向橡胶状态变化。当使温度上升时，贮存弹性模量的曲线以开始与区域(A)的贮存弹性模量的延长线a偏离的温度为Tl。进一步使温度上升， 贮存弹性模量的曲线以开始与区域(B)的贮存弹性模量的延长线b—致的温度为T2。然后，将从Tl到T2的温度范围(在图中用阴影表示)定义为玻璃-橡胶转移区域。在本说明书中，作为贮存弹性模量，采用用以JIS K7244-1 (1998)、JIS K7244-4(1999)为标准的、以下的测量方法而测量的值。即，首先，制作宽度5mm、长度 20mm、厚度Imm的条状的试验片。接着，使用动态粘性弹性测量装置((株)UBM制造的 “I heOgel-E4000F”)，测量-70 120°C中的贮存弹性模量。在拉伸模式、升温速度3°C /分钟、频率IHz的条件下进行测量。例如，将使用弯曲传感器的温度范围设定为20 25°C。在该情况下，基材、应变调整板及粘接层由玻璃-橡胶转移区域处于比下限温度-10°c、S卩10°C低的温度侧或比上限温度+10°c、即35°C高的温度侧的材料的任意一种材料构成。另外，当使用弯曲传感器的温度例如如20°C那样不处于范围内时，只要以该温度为基准设定士 10°C的范围即可。采用本技术方案，在使用弯曲传感器的温度范围内，基材、应变调整板及粘接层的硬度状态被统一。另外，在使用弯曲传感器的温度范围内，状态并不像玻璃状态一橡胶状态，或者橡胶状态一玻璃状态那样发生变化。例如，在以高速弯曲变形的情况下，成为与使用温度移动到低温侧的情况相同。但是，采用本技术方案，从使用温度的下限、上限进一步保持士 10°C的余量来设定温度范围。因而，即使在以高速弯曲变形的情况下，在使用温度范围内也不含有玻璃-橡胶转移区域。这样，采用本技术方案，在配置在负荷输入侧的基材等构件上，弯曲变形变缓和的可能性较小。即，弯曲变形被准确地传递到传感器主体。因而，采用本技术方案，能够抑制弯曲变形的检测精度的降低。特别是当采用玻璃-橡胶转移区域处于比使用弯曲传感器的温度范围的上限温度+10°c高的温度侧的材料时，能够用玻璃状态下的较硬的材料来构成基材、应变调整板及粘接层的全部。由此，弯曲变形被迅速地传递到传感器主体。因此，响应延迟难以产生。(10)优选在上述(1)的技术方案中，以两个上述电极排列的方向为并列方向、以与该并列方向正交的方向为正交方向，上述传感器主体在两个该电极之间具有沿该并列方向延伸并沿该正交方向排列的多个检测部。本技术方案的传感器主体具有多个检测部。多个检测部分别沿并列方向延伸。多个检测部相互沿正交方向排列。因此，采用本发明的弯曲传感器，与在两个电极之间具有单一检测部的弯曲传感器相比，在检测部的总面积相等的情况下，能够减小电阻的偏差。(11)优选在上述(10)的技术方案中，多个上述检测部在相邻的两个上述电极之间相互并联地电连接。在并联连接的情况下，当将检测部(1、2.....η)的电阻设为R1、R2.....Rn、将合成电阻设为R时，成为1/R= l/Rl+l/R2+...+l/foi。因此，假设即使任意的检测部的电阻发生偏差，作为传感器主体整体，也能够使偏差变缓和。因而，能够减小合成电阻R的偏差。 另外，采用本技术方案，由于并联连接有多个检测部，因此即使增加检测部的配置数量，合成电阻R也难以增加。(12)优选在上述(10)的技术方案中，多个上述检测部在相邻的两个上述电极之间相互串联地电连接。在串联连接的情况下，当将检测部(1、2.....η)的电阻设为R1、R2.....Rn、将合
成电阻设为R时，成为R = R1+R2+... +to。因此，假设即使任意的检测部的电阻发生偏差， 作为传感器主体整体，也能够使偏差变缓和。因而，能够减小合成电阻R的偏差。另外，采用本技术方案，多个检测部如简短的说明所述串联相连接。因此，即使增加检测部的配置数量，也不需要改变传感器主体与电极的连接部分的结构。(13)优选在上述(10)的技术方案中，上述裂纹通过使上述传感器主体的前体沿裂纹形成用模具的模具面变形而形成。在此，“传感器主体的前体”是指完成并成为传感器主体的构件。例如，当利用印刷法来形成传感器主体时，是指涂膜。电阻的偏差依赖于裂纹的密度。即，裂纹的密度越大，传感器主体的变形轨迹越稳定。因此，电阻的偏差减小。另外，弯曲传感器的灵敏度也依赖于裂纹的密度。即，裂纹的密度越大，弯曲传感器的灵敏度越高。采用本技术方案，裂纹通过使传感器主体沿裂纹形成用模具的模具面变形而形成。图27中示出了裂纹形成前的检测部的剖视图。图观中示出了裂纹形成后的检测部的剖视图。但是，图27、图观是用于说明本技术方案的弯曲传感器的示意图。图27、图观并不是用例如检测部、基材的形状、裂纹形成用模具的形状、模具面的形状等来限定本技术方案。如图27所示，检测部21层叠在基材22的上表面上。检测部21、基材22均呈沿左右方向延伸的平板状。如图观所示，裂纹形成用模具23的模具面(外周面)230呈向上方膨胀的曲面状。通过向模具面230按压基材22的下表面220，在检测部21上形成裂纹。在此，当将相邻的裂纹间的距离设为L、将检测部的厚度设为d、将检测部的正交方向宽度设为b、将检测部的压缩破坏应力设为σ肪时，形成裂纹所需的表面压力(向模具面230按压下表面220时的表面压力)Ρ用以下的式(I)表示。[数学式1]
n 4dbaEbP =........式(I)
η1当表面压力P超过压缩破坏应力时，在形成裂纹之前产生有压缩破坏。因此， 成为表面压力P <压缩破坏应力0肪。为了增大裂纹的密度，需要尽可能地减小相邻的裂纹间的距离L。为了将距离L设为最小，需要在不超过压缩破坏应力0 的范围内用尽可能大的表面压力P向模具面230按压基材22。当将表面压力P的最大值Pmax = σ Eb代入式(I)时，距离L的最小值Lmin用以下的式(II)表示。[数学式2]
权利要求
1.一种弯曲传感器，其包括 基材；传感器主体，其配置在该基材表面上，具有基质树脂和以30vol %以上的填充率填充在该基质树脂中的导电性填料，通过该导电性填料彼此的接触而形成有三维的导电路径，电阻随着变形量增加而增加；覆盖膜，其配置为覆盖该传感器主体，能够弹性变形； 多个电极，其与该传感器主体相连接，能够输出电阻， 该弯曲传感器的特征在于，在上述传感器主体上，沿弯曲变形时切断上述导电路径的方向预先形成有裂纹。
2.根据权利要求1所述的弯曲传感器，其特征在于，上述导电性填料的平均粒子径为0. 05 μ m以上且100 μ m以下。
3.根据权利要求1所述的弯曲传感器，其特征在于， 上述导电性填料为球状碳。
4.根据权利要求1所述的弯曲传感器，其特征在于，在上述传感器主体上划分有多个沿多个上述电极的配置方向相连的长度为2mm以下的单位区间时，上述裂纹在该单位区间内至少形成有一个。
5.根据权利要求1所述的弯曲传感器，其特征在于， 在上述传感器主体中预先输入有应变。
6.根据权利要求1所述的弯曲传感器，其特征在于， 多个上述电极通过在上述基材上印刷导电涂料而形成。
7.根据权利要求6所述的弯曲传感器，其特征在于，上述电极的表面形状中的沿上述传感器主体的延伸方向的端线具有曲线部。
8.根据权利要求1所述的弯曲传感器，其特征在于， 该弯曲传感器具有分别与多个上述电极相连接的布线， 该布线通过蚀刻金属箔而形成。
9.根据权利要求1所述的弯曲传感器，其特征在于， 该弯曲传感器还具有应变调整板，其配置在上述基材背面上； 粘接层，其粘接该应变调整板与该基材，该基材、该应变调整板及该粘接层均由贮存弹性模量迁移的玻璃-橡胶转移区域处于比使用弯曲传感器的温度范围的下限温度-10°C低的温度侧或比上限温度+10°C高的温度侧的材料构成。
10.根据权利要求1所述的弯曲传感器，其特征在于，以两个上述电极排列的方向为并列方向，以与该并列方向正交的方向为正交方向，上述传感器主体在两个该电极之间具有沿该并列方向延伸并沿该正交方向排列的多个检测部。
11.根据权利要求10所述的弯曲传感器，其特征在于，多个上述检测部在相邻的两个上述电极之间相互并联地电连接。
12.根据权利要求10所述的弯曲传感器，其特征在于，多个上述检测部在相邻的两个上述电极之间相互串联地电连接。
13.根据权利要求10所述的弯曲传感器，其特征在于，上述裂纹通过使上述传感器主体的前体沿裂纹形成用模具的模具面变形而形成。
14.根据权利要求10所述的弯曲传感器，其特征在于， 上述检测部配置为5个以上。
15.一种变形形状测量方法，其特征在于，包括检测工序，其在由上述电极划分的每一个测量区间中检测上述权利要求1至权利要求 14中任一项所述的弯曲传感器的弯曲变形；局部形状计算工序，其根据所检测出的该测量区间的变形数据，计算出该测量区间的变形形状；整体形状计算工序，其接合所计算出的该测量区间的变形形状，计算出该弯曲传感器整体的变形形状。
全文摘要
本发明提供一种对应变的输入速度的依赖性小、响应延迟难以产生的弯曲传感器。另外，提供一种采用该弯曲传感器的变形形状测量方法。以具有下述构件的方式来构成弯曲传感器(1)基材(10)；传感器主体(11)，其配置在基材(10)表面上，具有基质树脂和以30vol％以上的填充率填充在基质树脂中的导电性填料，通过导电性填料彼此的接触而形成有三维的导电路径，电阻随着变形量增加而增加；覆盖膜(14)，其配置为覆盖传感器主体(11)，能够弹性变形；多个电极(12a～12i)，其与传感器主体(11)相连接，能够输出电阻。在传感器主体(11)上，沿弯曲变形时切断导电路径的方向预先形成有裂纹。
文档编号G01L1/20GK102272566SQ201080004441
公开日2011年12月7日 申请日期2010年9月16日 优先权日2009年11月24日
发明者斋藤雄纪, 早川知范, 村山胜, 柴田哲好, 长谷川浩一 申请人:东海橡胶工业株式会社