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JP2010014694A - Load detection fiber - Google Patents

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JP2010014694A
JP2010014694A JP2009001707A JP2009001707A JP2010014694A JP 2010014694 A JP2010014694 A JP 2010014694A JP 2009001707 A JP2009001707 A JP 2009001707A JP 2009001707 A JP2009001707 A JP 2009001707A JP 2010014694 A JP2010014694 A JP 2010014694A
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JP
Japan
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wire
insulating layer
load detection
load
fiber
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009001707A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Miura
宏明 三浦
Jun Okada
順 岡田
Masaaki Suzuki
正明 鈴木
Mitsuharu Namiki
光治 並木
Takashi Honda
崇 本田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2009001707A priority Critical patent/JP2010014694A/en
Publication of JP2010014694A publication Critical patent/JP2010014694A/en
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  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

【課題】軽量・省スペースでセンシングできる導電性繊維に外力が加わった場合に接点存在位置及び数に規則性を持たせ、荷重に対する信号を安定化し、荷重変化を精度よく取ることのできる導電性繊維を用いた負荷検知繊維を提供する。
【解決手段】本発明は、給電するための電極部14a、14bが設けられるとともに絶縁層13によって一部が露出しつつ被覆される導電性の線材11を有し、前記線材11が前記絶縁層13を介して重ねられており、外力が加わった場合に前記絶縁層13によって被覆されていない露出部17を通じて線材11同士が接触するように配置されている、負荷検知繊維1である。ここで、前記線材11は、前記絶縁層13によって表面の一部が被覆された絶縁部15と、前記絶縁層13によって被覆されない前記露出部17と有し、前記線材11の長手方向に沿って複数の絶縁部15の間に前記露出部17が配置されている。
【選択図】図4A
The present invention provides conductivity that can provide a regularity in the position and number of contacts when external force is applied to a light-weight and space-saving conductive fiber, stabilize the signal for the load, and accurately take changes in the load. Provided is a load sensing fiber using a fiber.
The present invention has a conductive wire 11 provided with electrodes 14a and 14b for supplying power and partially covered with an insulating layer 13, the wire 11 being the insulating layer. 13 is a load detection fiber 1 that is placed so as to be in contact with each other through exposed portions 17 that are not covered by the insulating layer 13 when an external force is applied. Here, the wire 11 has an insulating portion 15 whose surface is partially covered by the insulating layer 13 and the exposed portion 17 that is not covered by the insulating layer 13, and extends along the longitudinal direction of the wire 11. The exposed portion 17 is disposed between the plurality of insulating portions 15.
[Selection] Figure 4A

Description

本発明は、負荷検知繊維、特に荷重測定、座標測定などの位置情報を得るためのセンサのように、機械的な入力を電気や他のエネルギーに変換してセンシングすることのできる成分を含んだ負荷検知繊維、これを用いた負荷検出布帛および負荷検知繊維の製造方法に関する。   The present invention includes a component capable of sensing by converting mechanical input into electricity or other energy, such as a load sensing fiber, particularly a sensor for obtaining position information such as load measurement and coordinate measurement. The present invention relates to a load detection fiber, a load detection fabric using the same, and a method for manufacturing the load detection fiber.

最近、光、温度、pH、外力、化学物質などの外部刺激に応答して電気抵抗や、体積変化、溶解性変化などが生じる刺激応答性材料が注目を浴びている。   Recently, stimulus-responsive materials that generate electrical resistance, volume change, solubility change, and the like in response to external stimuli such as light, temperature, pH, external force, and chemical substances have attracted attention.

なかでも、刺激応答性材料の一つである圧力センサにおいては、従来一般的に用いられている面状の圧力センサとして、ゴムにカーボン粒子を混練し、圧縮による抵抗変化を読み取る方式の他、機械式、空圧式の圧力計を応用する方法などがある。しかしながら、これらは概ねある程度の厚み、重さを持ち、また、評価したい面に追加で設置する必要がある。   Especially, in the pressure sensor which is one of the stimulus responsive materials, as a planar pressure sensor generally used conventionally, carbon particles are kneaded into rubber, and the resistance change due to compression is read, There are methods that apply mechanical and pneumatic pressure gauges. However, these generally have some thickness and weight, and need to be additionally installed on the surface to be evaluated.

これらに鑑み、軽量・省スペースでセンシングが可能になる繊維状材料ないし布状材料を用いたセンサが切望されている。このように切望される技術課題に対し、特許文献1記載の感圧センサが提案されている。かかる感圧センサは、導電性繊維からなる不織布の抵抗変化を読み取る方式で、軽量・省スペースでセンシングが可能になるというものである。   In view of these, a sensor using a fibrous material or a cloth-like material that can be sensed in a lightweight and space-saving manner is desired. In response to such a long-awaited technical problem, a pressure-sensitive sensor described in Patent Document 1 has been proposed. Such a pressure-sensitive sensor reads a resistance change of a non-woven fabric made of conductive fibers, and can be sensed with light weight and space saving.

特開2006−153471号公報JP 2006-153471 A

しかしながら、特許文献1記載の感圧センサは、導電性繊維からなる不織布を用いている。そのため、引張り、圧縮などの外力が加わった場合に、該繊維同士の接点が増えて抵抗値が下がるが、接触点が一定にならず、出力値が不安定になる。すなわち、荷重変化を精度よく取れないという問題があった。   However, the pressure-sensitive sensor described in Patent Document 1 uses a nonwoven fabric made of conductive fibers. Therefore, when an external force such as tension or compression is applied, the number of contact points between the fibers increases and the resistance value decreases, but the contact point is not constant and the output value becomes unstable. That is, there is a problem that the load change cannot be accurately taken.

そこで、本発明の目的は、導電性繊維に外力が加わった場合に接点存在位置及び数に規則性を持たせ、荷重に対する信号を安定化することで、荷重変化を精度よく取ることのできる導電性繊維を用いた軽量・省スペースでセンシングできる負荷検知繊維を提供する。   Therefore, the object of the present invention is to provide a regularity in the position and number of contact points when an external force is applied to the conductive fiber, and stabilize the signal with respect to the load so that the load change can be accurately taken. Load sensing fibers that use lightweight fibers and can be sensed in a lightweight and space-saving manner.

上記目的を達成するための本発明は、給電用電極部と、絶縁層と該絶縁層のない露出部とを持つ導電性線材が該絶縁層を介して重ねられており、外力が加わった場合に該絶縁層のない露出部を通じて該線材同士が接触するように配置してなる負荷検知繊維を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a power supply electrode portion, an electrically conductive wire having an insulating layer and an exposed portion without the insulating layer, and the external layer is applied through the insulating layer. And a load detecting fiber arranged so that the wires are in contact with each other through an exposed portion without the insulating layer.

本発明によれば、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせて設計した上記露出部を負荷検知繊維に多数配置することで、外力が加わった場合に、個々の露出部ごとの線材同士の接触の有無を通じて、正確な接点存在位置及び数情報を取り出すことができる。これにより、荷重に対する信号(抵抗変化値)が安定化でき(図35と図3を対比参照のこと)、荷重測定、座標測定などの位置情報及び荷重変化を抵抗変化として精度よく検出できる、軽量・省スペースでセンシング可能な負荷検知繊維を提供することができる。   According to the present invention, when the external force is applied by arranging a large number of the exposed portions designed with regularity so as to acquire the contact position and number information on the load detection fiber, each exposed portion Through the presence / absence of contact between the wires, accurate contact location and numerical information can be extracted. This makes it possible to stabilize the signal (resistance change value) with respect to the load (see FIG. 35 and FIG. 3 for comparison), and to detect position information and load change such as load measurement and coordinate measurement with high accuracy as a resistance change. -It is possible to provide load sensing fibers that can be sensed in a small space.

従来例の導電性不織布を示す模式図であって、該導電性不織布に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is a schematic diagram which shows the conductive nonwoven fabric of a prior art example, Comprising: It is the schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to this conductive nonwoven fabric. 図1Aの従来例の導電性不織布に外力が加えられた状態を表した模式図である。It is the schematic diagram showing the state by which the external force was applied to the electroconductive nonwoven fabric of the prior art example of FIG. 1A. 図1の従来例の導電性不織布の等価回路図である。It is an equivalent circuit schematic of the conductive nonwoven fabric of the conventional example of FIG. 従来例である比較例1の導電性不織布の評価試験1の荷重分解能試験の荷重応答評価結果を示す概略図である。It is the schematic which shows the load response evaluation result of the load resolution test of the evaluation test 1 of the electroconductive nonwoven fabric of the comparative example 1 which is a prior art example. 第1実施形態の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed typically the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber of 1st Embodiment, Comprising: It is the schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber. 図4AのA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 4A. 図4AのB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 4A. 図4Aの等価回路図である。FIG. 4B is an equivalent circuit diagram of FIG. 4A. 図4Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態を表した模式図である。It is the schematic diagram showing the state where the external force was applied to the load detection fiber of FIG. 4A. 図4EのC−C線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line of FIG. 4E. 図4Eの等価回路図である。FIG. 4E is an equivalent circuit diagram of FIG. 4E. 本発明に係る導電性線材として、均一な材料でできている単一成分型の断面が円形の中実線材(繊維)の形状例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing a shape example of a solid wire (fiber) having a single-component cross section made of a uniform material and having a circular shape as the conductive wire according to the present invention. 本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、鞘成分と芯成分で形成された芯鞘線材(繊維)の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of the core sheath wire (fiber) formed with the sheath component and the core component as an electroconductive wire used for the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、サイドバイサイド型線材(繊維)の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a side-by-side type | mold wire (fiber) as an electroconductive wire used for the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、海島型線材(繊維)の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a sea-island type wire (fiber) as an electroconductive wire used for the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、三角断面線材(繊維)の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a triangular cross-section wire (fiber) as an electroconductive wire used for the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、星形断面線材(繊維)の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a star-shaped cross-section wire (fiber) as an electroconductive wire used for the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維に用いられる導電性線材として、中空線材(繊維)の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of a hollow wire (fiber) as an electroconductive wire used for the load detection fiber which concerns on this invention. 第2実施形態に示す負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed typically the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber shown in 2nd Embodiment, Comprising: It is the schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber. 図12AのA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing which followed the AA line of FIG. 12A. 図12AのB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing which followed the BB line of FIG. 12A. 図12Aの等価回路図である。FIG. 12B is an equivalent circuit diagram of FIG. 12A. 図12Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態を表した模式図である。It is the schematic diagram showing the state where the external force was applied to the load detection fiber of FIG. 12A. 図12EのC−C線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line of FIG. 12E. 図12EのD−D線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the DD line of FIG. 12E. 図12Aの負荷検知繊維に図12Eの外力よりも大きな外力が加えられた状態を表した模式図である。12B is a schematic diagram illustrating a state in which an external force larger than the external force in FIG. 12E is applied to the load detection fiber in FIG. 12A. 図12Eないし12Hの等価回路図である。12E is an equivalent circuit diagram of FIGS. 12E to 12H. FIG. 第2実施形態の変形例1の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed typically the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber of the modification 1 of 2nd Embodiment, Comprising: It is the schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber. . 図13AのA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing which followed the AA line of FIG. 13A. 図13AのB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 13A. 図13Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図13AのB−B線に沿った断面図であって、外力が直上から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of Drawing 13A in the state where external force was applied to the load detection fiber of Drawing 13A, and is a sectional view showing signs that external force was applied from right above. 図13AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 13A, showing a state in which an external force is applied obliquely from the upper right. 図13AのB−B線に沿った断面図であって、外力が左斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。FIG. 13B is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 13A, illustrating a state in which an external force is applied obliquely from the upper left. 第2実施形態の変形例2の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed typically the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber of the modification 2 of 2nd Embodiment, Comprising: It is the schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber. . 図14Aの絶縁部のA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of the insulation part of FIG. 14A. 図14Aの露出部のB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of the exposed part of FIG. 14A. 図14Aの露出部のC−C線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line of the exposed part of FIG. 14A. 第2実施形態の他の変形例である負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber which is another modification of 2nd Embodiment typically, Comprising: The schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber It is. 図15AのA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 15A. 図15AのB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 15A. 図15Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図15AのB−B線に沿った断面図であって、外力が直上から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of Drawing 15A in the state where external force was applied to the load detection fiber of Drawing 15A, and is a sectional view showing signs that external force was applied from right above. 図15AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 15A, Comprising: It is sectional drawing showing a mode that the external force was applied from right diagonally upward. 図15AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 15A, Comprising: It is sectional drawing showing a mode that the external force was applied from diagonally lower right. 第2実施形態の他の変形例である負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber which is another modification of 2nd Embodiment typically, Comprising: The schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber It is. 図16AのA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing which followed the AA line of FIG. 16A. 図16AのB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing which followed the BB line of FIG. 16A. 図16Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図16AのB−B線に沿った断面図であって、外力が直上から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of Drawing 16A in the state where external force was applied to the load detection fiber of Drawing 16A, and is a sectional view showing signs that external force was applied from right above. 図16AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 16A, Comprising: It is sectional drawing showing a mode that the external force was applied from right diagonally upward. 図16AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 16A, Comprising: It is sectional drawing showing a mode that the external force was applied from diagonally lower right. 第2実施形態の更に他の変形例である負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed typically the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber which is another modification of 2nd Embodiment, Comprising: The model showing the state by which external force is not applied to the load detection fiber FIG. 図17AのA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the AA line of FIG. 17A. 図17AのB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 17A. 図17Dは、図17Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図17AのB−B線に沿った断面図であって、外力が直上から加えられた様子を表す断面図である。FIG. 17D is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 17A in a state in which an external force is applied to the load detection fiber of FIG. 17A, and is a cross-sectional view illustrating a state in which the external force is applied from directly above. 図17AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 17A, Comprising: It is sectional drawing showing a mode that the external force was applied from diagonally upward right. 図17AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右側(横)方から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 17A, Comprising: It is sectional drawing showing a mode that the external force was applied from the right side (horizontal) side. 図17AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 17A, Comprising: It is sectional drawing showing a mode that the external force was applied from diagonally lower right. 第2実施形態の他の変形例である負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber which is another modification of 2nd Embodiment typically, Comprising: The schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber It is. 図18AのA−A線に沿った断面図である。It is sectional drawing which followed the AA line of FIG. 18A. 図18AのB−B線に沿った断面図である。It is sectional drawing which followed the BB line of FIG. 18A. 図18Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図18AのB−B線に沿った断面図であって、外力が直上から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of Drawing 18A in the state where external force was applied to the load detection fiber of Drawing 18A, and is a sectional view showing signs that external force was applied from right above. 図18AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 18A, Comprising: It is sectional drawing showing a mode that the external force was applied from right diagonally upward. 図18AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右側(横)方から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 18A, Comprising: It is sectional drawing showing a mode that the external force was applied from the right side (horizontal) side. 図18AのB−B線に沿った断面図であって、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。It is sectional drawing along the BB line of FIG. 18A, Comprising: It is sectional drawing showing a mode that the external force was applied from diagonally lower right. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な1つの断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one typical cross-sectional structural example in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部における代表的な他の断面構成例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of another typical cross-section in the insulation part of the load detection fiber which concerns on this invention. 本発明に係わる湿式紡糸装置の模式図である。It is a schematic diagram of the wet spinning apparatus concerning this invention. 本発明に係わるエレクトロスピニング装置の模式図である。It is a schematic diagram of the electrospinning apparatus concerning this invention. 本発明に係わる湿式紡糸装置にコーティング工程を設けた装置の模式図である。It is a schematic diagram of the apparatus which provided the coating process in the wet spinning apparatus concerning this invention. 本発明に係る負荷検知繊維を縦横に織り込んでなる平織物の形状例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of a shape of the plain fabric formed by weaving the load detection fiber which concerns on this invention vertically and horizontally. 本発明に係る負荷検知繊維を縦横に織り込んでなる綾織物の形状例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of a shape of the twill fabric which weaves the load detection fiber which concerns on this invention vertically and horizontally. 本発明に係る負荷検知繊維を縦横に織り込んでなる朱子織物の形状例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of a shape of the satin fabric formed by weaving the load detection fiber which concerns on this invention vertically and horizontally. 本発明に係る負荷検知繊維を縦糸、横糸の両方に用いて織り込んでなる平織物の形状例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of a shape of the plain fabric formed by weaving the load detection fiber which concerns on this invention using both warp and weft. 本発明に係る負荷検知繊維を縦糸に用いて織り込んでなる平織物の形状例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of a shape of the plain fabric formed by weaving the load detection fiber which concerns on this invention using a warp. 本発明に係る負荷検知繊維を縦糸の一部に用いて織り込んでなる平織物の形状例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of a shape of the plain fabric formed by weaving the load detection fiber concerning this invention using a part of warp. 本発明に係る負荷検知繊維を縦糸の一部に用いて編み込んでなる平編み物の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of the flat knitted fabric knitted using the load detection fiber which concerns on this invention for some warps. 本発明に係る負荷検知繊維を縦糸の一部に用いて編み込んでなるゴム編み物の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of the rubber knitted fabric knitted using the load detection fiber which concerns on this invention for some warps. ガーゼ(布帛)に横糸として編み込むのに用いた負荷検知繊維を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the load detection fiber used to knit as a weft in gauze (fabric). 図31Aの負荷検知繊維をガーゼ(布帛)に横糸として編みこんだ負荷検出布帛(ガーゼ)を示す模式図である。FIG. 31B is a schematic diagram showing a load detection fabric (gauze) in which the load detection fiber of FIG. 31A is knitted into a gauze (fabric) as a weft. 本発明に係る負荷検知繊維の評価方法に用いた荷重分解能試験装置の概略図である。It is the schematic of the load resolution test apparatus used for the evaluation method of the load detection fiber which concerns on this invention. 図32Aの概要を表した図面(写真)である。It is drawing (photograph) showing the outline | summary of FIG. 32A. 本発明に係る負荷検出布帛の評価方法に用いた位置検出性能試験用のサンプルの概略図である。It is the schematic of the sample for a position detection performance test used for the evaluation method of the load detection fabric which concerns on this invention. 本発明に係る負荷検出布帛の評価方法に用いた位置検出性能試験の概略図である。It is the schematic of the position detection performance test used for the evaluation method of the load detection fabric which concerns on this invention. 実施例7の評価試験1の荷重分解能試験の荷重応答評価結果を示す概略図である。It is the schematic which shows the load response evaluation result of the load resolution test of the evaluation test 1 of Example 7. FIG. 第2実施形態の変形例7の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed typically the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber of the modification 7 of 2nd Embodiment, Comprising: It is the schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber. . 図36Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the AA line of the insulation part of FIG. 36A. 図36Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the BB line of the exposed part of FIG. 36A. 図36Aに用いた第1線材と、絶縁層を有する第2線材の端面の模式図である。It is a schematic diagram of the end surface of the 1st wire used for Drawing 36A, and the 2nd wire which has an insulating layer. 図36Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図36AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。36B is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB of FIG. 36A in a state where an external force is applied to the load detection fiber of FIG. is there. 第2実施形態の変形例8の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber of the modification 8 of 2nd Embodiment typically, Comprising: It is the schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber. . 図37Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the AA line of the insulation part of FIG. 37A. 図37Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the BB line of the exposed part of FIG. 37A. 図37Aに用いた絶縁層を有する第1線材と、第2線材の端面の模式図である。It is a schematic diagram of the end surface of the 1st wire which has the insulating layer used for Drawing 37A, and the 2nd wire. 図37Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図37AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。FIG. 37B is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB in FIG. 37A in a state where an external force is applied to the load detection fiber of FIG. is there. 第2実施形態の変形例9の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber of the modification 9 of 2nd Embodiment typically, Comprising: It is the schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber. . 図38Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the AA line of the insulation part of FIG. 38A. 図38Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the BB line of the exposed part of FIG. 38A. 図38Aに用いた芯鞘形状の第1線材と、絶縁層を有する第2線材の端面の模式図である。It is a schematic diagram of the end surface of the core-sheath-shaped 1st wire used for FIG. 38A, and the 2nd wire which has an insulating layer. 図38Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図38AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。38B is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB of FIG. 38A in a state where an external force is applied to the load detection fiber of FIG. 38A, and is a schematic diagram of a cross section showing a state in which the external force is applied obliquely from the upper right side. is there. 第2実施形態の変形例10の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber of the modification 10 of 2nd Embodiment typically, Comprising: It is the schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber. . 図39Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the AA line of the insulation part of FIG. 39A. 図39Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the BB line of the exposed part of FIG. 39A. 図39Aに用いた第1線材と、絶縁層を有し、かつ第1線材よりも弾性率の高い繊維(材料)で紡糸された第2線材との端面の模式図である。It is a schematic diagram of the end surface of the 1st wire used for Drawing 39A, and the 2nd wire spun with the fiber (material) which has an insulating layer and has higher elastic modulus than the 1st wire. 図39Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図39AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。FIG. 39B is a schematic diagram of a cross section taken along line BB in FIG. 39A in a state where an external force is applied to the load detection fiber of FIG. 39A, and is a schematic diagram of a cross section showing a state in which the external force is applied obliquely from the upper right side. is there. 第2実施形態の変形例11の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed the outline | summary of the load detection apparatus using the load detection fiber of the modification 11 of 2nd Embodiment typically, Comprising: It is the schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber. . 図40Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the AA line of the insulation part of FIG. 40A. 図40Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the BB line of the exposed part of FIG. 40A. 図40Aに用いた第1線材と、絶縁層を有する扁平状の第2線材の端面の模式図である。It is a schematic diagram of the end surface of the 1st wire rod used for Drawing 40A, and the flat 2nd wire rod which has an insulating layer. 図40Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図40AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。40B is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB of FIG. 40A in a state in which an external force is applied to the load detection fiber of FIG. 40A, and is a schematic diagram of a cross section showing a state in which the external force is applied obliquely from the upper right. is there. 第2実施形態の変形例12の代表的な負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed the outline | summary of the load detection apparatus using the typical load detection fiber of the modification 12 of 2nd Embodiment typically, Comprising: The model showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber FIG. 図41Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the AA of the insulation part of FIG. 41A. 図41Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the BB line of the exposed part of FIG. 41A. 図41Aに用いた第1線材と、絶縁層を有する第2線材の端面の模式図である。It is a schematic diagram of the end surface of the 1st wire used for FIG. 41A, and the 2nd wire which has an insulating layer. 図41Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図41AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。41B is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB in FIG. 41A in a state in which an external force is applied to the load detection fiber of FIG. 41A, and is a schematic diagram of a cross section illustrating a state in which the external force is applied from the upper right side. is there. 第2実施形態の変形例12の他の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。It is the schematic which showed typically the outline | summary of the load detection apparatus using the other load detection fiber of the modification 12 of 2nd Embodiment, Comprising: The schematic diagram showing the state by which the external force is not applied to the load detection fiber It is. 図42Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the AA line of the insulation part of FIG. 42A. 図42Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section along the BB line of the exposed part of FIG. 42A. 図42Aに用いた第1線材と、絶縁層を有する第2線材の端面の模式図である。It is a schematic diagram of the end surface of the 1st wire used for FIG. 42A, and the 2nd wire which has an insulating layer. 図42Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図42AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。42B is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB of FIG. 42A in a state where an external force is applied to the load detection fiber of FIG. 42A, and is a schematic diagram of a cross section showing a state in which the external force is applied obliquely from the upper right. is there. 外周線材に絶縁層を設け、中心線材に該外周線材を巻きつける実施形態であって、露出部17に絶縁層13を一切残さない構成例を模式的に表した概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing an example in which an insulating layer is provided on an outer peripheral wire and the outer peripheral wire is wound around a central wire, and a configuration example in which no insulating layer 13 is left in the exposed portion 17 is shown. 中心線材に絶縁層を設け、該中心線材に外周線材を巻きつける実施形態であって、露出部に絶縁層を一切残さない構成例を模式的に表した概略図である。FIG. 4 is a schematic view schematically showing an example of a configuration in which an insulating layer is provided on a center wire, and an outer peripheral wire is wound around the center wire, and no insulating layer is left in an exposed portion. 実施例6の評価試験1の評価結果を示した図面である。6 is a drawing showing evaluation results of evaluation test 1 of Example 6. 実施例A11の評価試験1の評価結果を示した図面である。It is drawing which showed the evaluation result of the evaluation test 1 of Example A11. 実施例6の評価試験2の評価結果を示した図面である。6 is a drawing showing the evaluation results of evaluation test 2 of Example 6. 実施例A11の評価試験2の評価結果を示した図面である。It is drawing which showed the evaluation result of the evaluation test 2 of Example A11.

本発明の負荷検知繊維は、給電するための電極部が設けられるとともに絶縁層によって一部が露出しつつ被覆された導電性の線材を有し、前記線材が前記絶縁層を介して重ねられており、外力が加わった場合に前記絶縁層によって被覆されていない露出部を通じて線材同士が接触するように配置されていることを特徴とするものである。さらに、前記線材は、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されない前記露出部と有し、前記線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されてなるものである。   The load detection fiber of the present invention includes an electrically conductive wire that is provided with an electrode portion for supplying power and is partially exposed by an insulating layer, and the wire is overlapped via the insulating layer. And when external force is added, it arrange | positions so that wires may contact through the exposed part which is not coat | covered with the said insulating layer, It is characterized by the above-mentioned. Furthermore, the wire has an insulating part whose surface is covered with the insulating layer, and the exposed part that is not covered with the insulating layer, and is arranged between a plurality of insulating parts along the longitudinal direction of the wire. The exposed portion is arranged.

本発明の負荷検知繊維では、給電するための電極部が設けられるとともに導電性の線材の表面の一部に絶縁層(以下、絶縁部とも称する)と露出部とを有する該線材が、該絶縁層を介して重ねられた構造をとる。さらに本発明の負荷検知繊維では、外力が加わった場合に前記絶縁層によって被覆されていない露出部を通じて線材同士が接触する(接触部を形成する)ように配置されてなるものである。かかる構成とすることで、上記した本発明
の作用効果を奏することができるものである。とりわけ、前記線材が、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されない前記露出部と有し、前記線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されてなる構成とすることで、上記した本発明の作用効果をより精度よく発揮することができるものである。
In the load detection fiber of the present invention, an electrode part for supplying power is provided, and the wire having an insulating layer (hereinafter also referred to as an insulating part) and an exposed part on a part of the surface of the conductive wire has the insulation. Takes a layered structure through layers. Furthermore, in the load detection fiber of this invention, when external force is added, it arrange | positions so that wires may contact through the exposed part which is not coat | covered with the said insulating layer (form a contact part). With such a configuration, the above-described effects of the present invention can be achieved. In particular, the wire has an insulating portion whose surface is partially covered by the insulating layer, and the exposed portion that is not covered by the insulating layer, and is disposed between a plurality of insulating portions along the longitudinal direction of the wire. By adopting a configuration in which the exposed portion is arranged, the above-described operational effects of the present invention can be exhibited with higher accuracy.

また、本発明では、前記線材として、第1および第2の線材を含み、第1および第2の線材のうち、少なくとも一つは、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されていない前記露出部とを有してもよい。そして、外力が加わった場合に、前記露出部を通じて第1の線材と第2の線材とが接触するように配置されてなるものであってもよい。この場合、給電するための電極部は、第1の線材側にアノード(もしくはカソード)電極を設け、第2の線材側にはもう一方のカソード(もしくはアノード)電極を設ければよい。かかる構成とすることで、外力が加わらない場合に、閉回路(図4)にも開回路(図12〜18)のいずれの構成もとり得ることができる。また、外力が加わった場合には、第2の線材を複数配置することで、この中の1つの線材と、第1の線材とが接触するだけでも、負荷検知繊維として十分に機能し得るものであり、外力に対する検知感度(精度)の向上も図れる。このように荷重などの負荷検知能が高く、複数本の負荷検知繊維を使用して、複数本の負荷検知繊維を所定の配置に並べることで、各負荷検知繊維の抵抗変化を測定することができる。したがって、荷重がかかる大きさだけではなく、荷重の位置も把握することができる。   In the present invention, the wire includes first and second wires, and at least one of the first and second wires includes an insulating portion whose surface is covered with the insulating layer. And the exposed portion not covered with the insulating layer. And when external force is added, it may be arranged so that the first wire and the second wire are in contact with each other through the exposed portion. In this case, the electrode portion for supplying power may be provided with an anode (or cathode) electrode on the first wire side and another cathode (or anode) electrode on the second wire side. With such a configuration, when no external force is applied, either a closed circuit (FIG. 4) or an open circuit (FIGS. 12 to 18) can be employed. In addition, when external force is applied, by arranging a plurality of second wires, even if one of the wires is in contact with the first wire, it can sufficiently function as a load detection fiber Therefore, the detection sensitivity (accuracy) against external force can be improved. In this way, load detection capability such as load is high, and by using a plurality of load detection fibers, by arranging a plurality of load detection fibers in a predetermined arrangement, it is possible to measure the resistance change of each load detection fiber it can. Therefore, it is possible to grasp not only the magnitude of the load but also the position of the load.

ここで、第1および第2の線材の双方とも、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されていない前記露出部とを有するものであってもよい。この際、前記第1および第2の線材双方の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されているのが望ましい。あるいは、第1および第2の線材のいずれか1方のみが、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されていない前記露出部とを有するものであってもよい。この場合、第1および第2の線材のもう1方は、上記したいわば露出部のみを有するものを用いることができる。この際には、前記第1および第2の線材のいずれか1方の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されているのが望ましい。   Here, both of the first and second wires may have an insulating portion whose surface is covered with the insulating layer and the exposed portion which is not covered with the insulating layer. . At this time, it is desirable that the exposed portion is disposed between a plurality of insulating portions along the longitudinal direction of both the first and second wire rods. Alternatively, only one of the first and second wires has an insulating portion whose surface is covered with the insulating layer and the exposed portion that is not covered with the insulating layer. May be. In this case, the other one of the first and second wires can be the one having only the exposed portion as described above. In this case, it is desirable that the exposed portion is disposed between a plurality of insulating portions along the longitudinal direction of one of the first and second wire members.

言い換えれば、本発明に係る負荷検知繊維は、(1)導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部と該絶縁層が被覆されていない該導電性線材の露出部とを有する線材(第1の線材)と、(2)導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部と該絶縁層が被覆されていない該導電性線材の露出部とを有する線材、および導電性線材の露出部のみを有する線材、よりなる群から選択された少なくとも一つの線材(第2の線材)と、を備えていてもよい。そして、外力が加わった場合に、前記露出部を通じて、これら第1の線材と第2の線材とが接触するように配置されていてもよい。   In other words, the load detection fiber according to the present invention includes (1) an insulating portion in which a part of the surface of a conductive wire is covered with an insulating layer and an exposed portion of the conductive wire that is not covered with the insulating layer. And (2) a wire having an insulating portion in which a part of the surface of the conductive wire is covered with an insulating layer and an exposed portion of the conductive wire not covered with the insulating layer. And at least one wire selected from the group consisting of a wire having only an exposed portion of the conductive wire, and a second wire. And when external force is added, it may be arrange | positioned so that these 1st wire and 2nd wire may contact through the said exposed part.

ここで、前記第1の線材と前記第2の線材とを前記絶縁部で保持してなることが好ましい。即ち、本発明の負荷検出繊維は、外力が加わっていない状態では、図4Aや図12A等に示すように、前記線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されており、該露出部にある第1線材と第2線材とは絶縁層を介して離隔して重ねられている。前記露出部にある第1線材と第2線材の相互の間隔は、所定の間隔(絶縁層の厚さに相当)を有する構造になっている。さらに、負荷検出繊維の構造は、前記第1の線材と前記第2の線材は、前記絶縁層を介して重ねられて固定、保持されている。前記第1の線材と前記第2の線材が絶縁部で固定、保持されていることにより、外力が加わっていない状態では露出部にある第1線材と第2線材同士が立体的に接触することがない。そのため前記線材の配置や形状が、種々の組み合わせを適用することができ、負荷検知繊維の用途の多様化を可能にするためである。前記第1の線材と第2の線材とが、長手方向に沿って互いに平行に配置されているのが望ましい。第1線材と前記第2線材とを長手方向に沿って互いに平行に配置することで、負荷検出繊維中の荷重応答が得られる部分(前記露出部)に荷重がかかった際に、より安定した出力を得ることが出来るためである。すなわち、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減することが出来る。かかる観点から、前記第2の線材が、第1の線材の周囲に螺旋状に配置されていてもよい(図14、図36〜図44参照)。   Here, it is preferable that the first wire and the second wire are held by the insulating portion. That is, in the load detection fiber of the present invention, when no external force is applied, the exposed portion is disposed between the plurality of insulating portions along the longitudinal direction of the wire, as shown in FIGS. 4A and 12A. The first wire and the second wire in the exposed portion are separated and overlapped with an insulating layer interposed therebetween. The interval between the first wire and the second wire in the exposed portion has a predetermined interval (corresponding to the thickness of the insulating layer). Further, in the structure of the load detection fiber, the first wire and the second wire are stacked and fixed and held via the insulating layer. Since the first wire and the second wire are fixed and held by the insulating portion, the first wire and the second wire in the exposed portion are in three-dimensional contact with each other when no external force is applied. There is no. Therefore, various combinations of the arrangement and shape of the wire can be applied, and the usage of the load detection fiber can be diversified. It is desirable that the first wire and the second wire are arranged parallel to each other along the longitudinal direction. By arranging the first wire and the second wire parallel to each other along the longitudinal direction, the load sensing fiber can obtain a load response in the portion where the load response is obtained (the exposed portion). This is because an output can be obtained. That is, the anisotropy of the response to the load application direction can be reduced. From this point of view, the second wire rod may be arranged in a spiral around the first wire rod (see FIGS. 14 and 36 to 44).

また、第2線材を複数用いる場合には、加えられる外力の方向に応じて、第1線材といずれかの第2線材が露出部を通じて接触するように、線材長手方向に垂直な断面において、第1線材を複数の第2線材が取り巻くように配置するのがよい(図19参照)。かかる構成とすることで、外力が加わった場合には、第2線材の中の1つの線材と、第1線材とが接触するだけでも、負荷検知繊維として十分に機能し得るものであり、外力に対する検知感度(精度)の向上が図れる。より詳しくは、例えば、第1線材と、第2線材が1本ずつ線材長手方向に平行に直線状に配置されている場合、平行な2本の線材を貫く(結ぶ)垂線の延長線上の外方(垂直方向)からの外力に対しては、敏感に感知できる(線材同士が接触しやすい)。しかしながら、外力がかかる垂線接線垂直方向(外方)から外れるほど検知し難くなる(線材同士が接触しにくく)。これに対し、線材長手方向に垂直な断面において複数本の第2線材が第1線材を取り巻くように配置され、尚且つ複数本の第2線材が第1線材に対していずれも線材長手方向に平行に配置されることで、どの方向から外力が加わっても検出することができやすくなる。すなわち、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減することが出来る。   In the case where a plurality of second wires are used, the first wire and any of the second wires are in contact with each other through the exposed portion according to the direction of the applied external force. It is preferable to arrange one wire so that a plurality of second wires surround it (see FIG. 19). By adopting such a configuration, when an external force is applied, even if one of the second wires and the first wire are in contact with each other, it can function sufficiently as a load detection fiber. The detection sensitivity (accuracy) can be improved. More specifically, for example, when the first wire and the second wire are arranged in a straight line parallel to the longitudinal direction of the wire one by one, the outside of the extension line of the perpendicular passing through (connecting) the two parallel wires The external force from the direction (vertical direction) can be sensitively sensed (the wires are easy to touch). However, it becomes harder to detect as it deviates from the perpendicular direction (outward) to which the external force is applied (the wires are less likely to contact each other). On the other hand, a plurality of second wires are arranged so as to surround the first wire in a cross section perpendicular to the wire longitudinal direction, and the plurality of second wires are all in the wire longitudinal direction with respect to the first wire. By arranging in parallel, it becomes easy to detect an external force from any direction. That is, the anisotropy of the response to the load application direction can be reduced.

上記構成を有する本発明の負荷検知繊維は、電源(外部回路)との接続方式により、以下の2つの実施形態に分けることができる。   The load detection fiber of the present invention having the above-described configuration can be divided into the following two embodiments depending on the connection method with a power source (external circuit).

(第1実施形態)
本発明の負荷検知繊維の第1実施形態は、線材の電極部を電源(外部回路)に電気的に接続した際に、外力が加えられていない状態でも、この負荷検知繊維が閉回路になるように一体の線材で構成または2本の線材の端部同士も接続されている(図4D参照)。ここでいう2本の線材の端部同士とは、1つの線材の一方の端部にアノード電極部を、もう一つの線材の一方の端部にカソード電極部を設けた際、各線材の該電極部が設けられていない、もう一方の端部同士という意味内容である。但し、上記線材の端部は、必ずしも線材の末端部分でなくてもよく、上記した露出部の1つを端部として用いてもよい。
(First embodiment)
In the first embodiment of the load detection fiber of the present invention, when the electrode portion of the wire is electrically connected to a power source (external circuit), the load detection fiber becomes a closed circuit even when no external force is applied. Thus, it is constituted by an integral wire or ends of two wires are also connected (see FIG. 4D). The ends of the two wire rods referred to here are the ones of one wire rod having an anode electrode portion and the other wire rod having a cathode electrode portion provided with an end portion of each wire rod. This means that the other end portions are not provided with electrode portions. However, the end portion of the wire does not necessarily have to be the end portion of the wire, and one of the exposed portions described above may be used as the end portion.

そして、この負荷検知繊維に外力が加わった場合には、上記接触部を通じて接続回路が形成される(図4G参照)。こうして接続回路が形成されることで、この負荷検知繊維(閉回路)の抵抗が低く変化する。その結果、閉回路に流れる電流が増加する。また、外力の変化に追従して、接続部に形成される接続回路の抵抗が変化する。その結果、閉回路に流れる電流量が変化する。そこで、この電流を外部回路に設置した電流計を通じてモニタするようにすれば、外力(荷重)に対する信号として、外力(荷重の有無及び荷重変化)による抵抗変化を電流変化量として精度よく検知する(読み取る)ことができるものである。   When an external force is applied to the load detection fiber, a connection circuit is formed through the contact portion (see FIG. 4G). By forming the connection circuit in this way, the resistance of the load detection fiber (closed circuit) changes low. As a result, the current flowing in the closed circuit increases. Further, the resistance of the connection circuit formed in the connection portion changes following the change of the external force. As a result, the amount of current flowing in the closed circuit changes. Therefore, if this current is monitored through an ammeter installed in an external circuit, a resistance change due to the external force (the presence or absence of a load and a load change) is accurately detected as a current change amount as a signal for the external force (load) ( Can be read).

上記の通り本実施形態では、外力による荷重変化を、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせて設計された露出部の接触部の有無及び接触面の多寡を通じた抵抗/電流変化(荷重に対する信号)として精度よく検出できる(安定してセンシングできる)。   As described above, in this embodiment, the load change due to the external force, the presence / absence of the contact portion of the exposed portion designed with regularity to obtain the contact location and number information, and the resistance / current through the contact surface It can be accurately detected as a change (signal for load) (stable sensing is possible).

以下、本発明の負荷検知繊維の第1実施形態につき図面を用いて説明する。   Hereinafter, a first embodiment of a load detection fiber of the present invention will be described with reference to the drawings.

図4Aは、本実施形態の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図4Bは、図4AのA−A線に沿った断面図であり、図4Cは、図4AのB−B線に沿った断面図であり、図4Dは、図4Aの等価回路図である。図4Eは、図4Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態を表した模式図である。図4Fは、図4EのC−C線に沿った断面図であり、図4Gは、図4Eの等価回路図である。   FIG. 4A is a schematic diagram schematically illustrating an outline of a load detection device using the load detection fiber of the present embodiment, and is a schematic diagram illustrating a state in which an external force is not applied to the load detection fiber. 4B is a sectional view taken along line AA in FIG. 4A, FIG. 4C is a sectional view taken along line BB in FIG. 4A, and FIG. 4D is an equivalent circuit diagram of FIG. 4A. . FIG. 4E is a schematic diagram illustrating a state in which an external force is applied to the load detection fiber of FIG. 4A. 4F is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 4E, and FIG. 4G is an equivalent circuit diagram of FIG. 4E.

図4Aに示すように、荷重検知装置1に用いた負荷検知繊維10では、絶縁層13によって一部が露出しつつ被覆された一本の導電性線材11を用いて構成している。さらに、この負荷検知繊維10では、一本の導電性線材11を折り曲げることで、該折り曲げられた線材同士が絶縁層13を介して重ねられている。また折り曲げられた線材同士は、共に絶縁層13を介して直線状に延びるように線材長手方向に上下平行に配置されている。更に、線材長手方向に直線状に延びる線材11の長手方向に沿って複数(図4Aでは2つ)の絶縁部15の間に露出部17が配置されている。そして外力が加わった場合に、絶縁層13によって被覆されていない露出部17を通じて、上下の線材11同士が接触するように、露出部17の上下の線材11は間隔Dを保って平行に配置されている。詳しくは、外力により露出部の少なくとも一方の線材11が弾性変化(変形)をすることで他方の線材11と接触し得るものである。   As shown to FIG. 4A, in the load detection fiber 10 used for the load detection apparatus 1, it comprises using the one conductive wire 11 coat | covered with the insulating layer 13 being partially exposed. Further, in this load detection fiber 10, the bent wires are overlapped via the insulating layer 13 by bending one conductive wire 11. The bent wires are arranged vertically parallel to each other in the longitudinal direction of the wire so as to extend linearly through the insulating layer 13. Further, an exposed portion 17 is disposed between a plurality of (two in FIG. 4A) insulating portions 15 along the longitudinal direction of the wire 11 that extends linearly in the longitudinal direction of the wire. Then, when an external force is applied, the upper and lower wire rods 11 of the exposed portion 17 are arranged in parallel at a distance D so that the upper and lower wire rods 11 come into contact with each other through the exposed portion 17 not covered with the insulating layer 13. ing. Specifically, at least one wire 11 of the exposed portion is elastically changed (deformed) by an external force, and can come into contact with the other wire 11.

ここで上記間隔Dと同じ厚さの絶縁層13を介して上下の線材を固定した絶縁部15を、露出部17を介して線材長手方向(図面上、露出部の左右両側)に離間形成することで、絶縁部15の間に配置される露出部17の上下の線材も同じ間隔Dを保って配置できる。   Here, the insulating portions 15 to which the upper and lower wire rods are fixed via the insulating layer 13 having the same thickness as the gap D are formed to be spaced apart in the longitudinal direction of the wire rod (on the drawing, both the left and right sides of the exposed portion) via the exposed portion 17. Thus, the upper and lower wire rods of the exposed portion 17 disposed between the insulating portions 15 can also be disposed with the same interval D maintained.

また、図4AのA−A線に沿った絶縁部15の断面部分は、図4Bに示すように、重ねられた線材11同士が、絶縁層13を介して上下に配置された構造になっている。一方、外力がかかっていない状態での図4AのB−B線に沿った露出部17の断面部分は、図4Cに示すように、重ねられた線材11同士が、絶縁層13の厚さと同じ間隔D(=空間21)を保って上下に配置された構造になっている。   Moreover, the cross-sectional part of the insulating part 15 along the AA line of FIG. 4A has a structure in which the stacked wire rods 11 are arranged vertically via the insulating layer 13 as shown in FIG. 4B. Yes. On the other hand, as shown in FIG. 4C, the cross-sectional portion of the exposed portion 17 along the line BB in FIG. 4A in a state where no external force is applied is such that the stacked wire members 11 have the same thickness as the insulating layer 13. It has a structure in which the gap D (= space 21) is maintained vertically.

上記負荷検知繊維10を使用した荷重検知装置1では、上下の線材11の両端部に設けられた電極部14a、14bが、負荷検知繊維に流れる電流をモニタするための電流計25を介して、電源(外部回路)19に電線27を用いて電気的に接続されている。かかる線材11の両端部に設けられた電極部14a、14bでも、絶縁層13によって被覆されていないのが望ましい。これは外部の電線27などと電気的に接続し易くするためである。なお、電線27が銅線のような金属線の場合、これと導電性線材とを電気的に接続するには、かしめ部材などの連結部材を用いてもよいし、ハンダなどを用いてもよい。   In the load detection device 1 using the load detection fiber 10, the electrode portions 14 a and 14 b provided at both ends of the upper and lower wires 11 are connected via an ammeter 25 for monitoring the current flowing through the load detection fiber. The power source (external circuit) 19 is electrically connected using an electric wire 27. It is desirable that the electrode portions 14 a and 14 b provided at both ends of the wire 11 are not covered with the insulating layer 13. This is for facilitating electrical connection with an external electric wire 27 or the like. In addition, when the electric wire 27 is a metal wire such as a copper wire, a connecting member such as a caulking member or a solder may be used to electrically connect the wire 27 and the conductive wire. .

なお、本実施形態では、1本の線材11を2つに折り曲げて絶縁層13を介して重ねた構成としているが、これに何ら制限されるものではない。例えば、2本の線材11を用い、これら線材11同士を絶縁層13を介して上下に配置し、2本の線材11の電源(外部回路)19と接続された端部に設けられた電極部と反対側の他端部同士を直接、あるいは電線や導電性線材を用いて接続してもよい。かかる構成により、図4Aの折り曲げ部分16に相当する部分を構成することができ、同様の回路を構築できるためである。   In the present embodiment, one wire 11 is folded in two and stacked with the insulating layer 13 interposed therebetween, but the present invention is not limited to this. For example, two wire rods 11 are used, and these wire rods 11 are arranged one above the other with an insulating layer 13 therebetween, and electrode portions provided at ends connected to the power source (external circuit) 19 of the two wire rods 11. You may connect the other end parts on the opposite side directly or using an electric wire or a conductive wire. This is because a portion corresponding to the bent portion 16 in FIG. 4A can be formed by such a configuration, and a similar circuit can be constructed.

このことから、後述する第2実施形態で説明する図12〜19に示すそれぞれの負荷検知繊維10’の構成に関しても、本実施形態に適用可能である。即ち、図12に示すように第1線材11aの端部に設けた電極部14aと第2線材11bの他端部に設けた電極部14bとを電源(外部回路)19に接続して、外力が加わっていない状態で開回路を形成したものが第2実施形態である。第2実施形態では第1線材の他端部(非電極部)18aと第2線材の端部(非電極部)18bは、どこにも接続されていない。また、第1線材11aの端部に設けた電極部14aに第2線材の端部(非電極部)18bが接触するのを防止する観点から、当該第2線材の端部(非電極部)18bは、絶縁層15から大きく露出しないように、露出する部分の全部または一部は適当な方法で取り除いておくのが望ましい。同様の観点から、第1線材の他端部(非電極部)18aも、絶縁層15から大きく露出しないように、露出する部分の全部または一部は適当な方法で取り除いておくのが望ましい。一方、図12の第1線材の電極部14aと第2線材の電極部14bとを電源19に接続し、第1線材の他端部(非電極部)18aと第2線材の他端部(非電極部)18bとを直接又は電線等で接続し、外力が加わらない状態で閉回路を形成したものが本実施形態である。   Therefore, the configuration of each load detection fiber 10 ′ shown in FIGS. 12 to 19 described in the second embodiment to be described later can also be applied to this embodiment. That is, as shown in FIG. 12, the electrode portion 14a provided at the end portion of the first wire 11a and the electrode portion 14b provided at the other end portion of the second wire 11b are connected to the power source (external circuit) 19, and the external force In the second embodiment, an open circuit is formed with no added. In the second embodiment, the other end portion (non-electrode portion) 18a of the first wire rod and the end portion (non-electrode portion) 18b of the second wire rod are not connected anywhere. Further, from the viewpoint of preventing the end portion (non-electrode portion) 18b of the second wire rod from coming into contact with the electrode portion 14a provided at the end portion of the first wire rod 11a, the end portion (non-electrode portion) of the second wire rod. It is desirable to remove all or a part of the exposed portion 18b by an appropriate method so as not to be greatly exposed from the insulating layer 15. From the same viewpoint, it is desirable that the other end portion (non-electrode portion) 18a of the first wire rod is also removed by an appropriate method so that it is not exposed greatly from the insulating layer 15. On the other hand, the electrode portion 14a of the first wire rod and the electrode portion 14b of the second wire rod of FIG. 12 are connected to the power source 19, and the other end portion (non-electrode portion) 18a of the first wire rod and the other end portion of the second wire rod ( In this embodiment, the non-electrode portion) 18b is connected directly or by an electric wire or the like, and a closed circuit is formed without applying an external force.

次に、図4Dは、本実施形態の負荷検知繊維10に外力がかかっていない状態での等価回路である。(1)この等価回路中に示している、接触抵抗RとスイッチSの直列回路が複数並列接続された部分は、露出部17の等価回路である。(2)この等価回路中に示している、Rは、線材11の抵抗をなす。外力がかかっていない状態では、上記(1)の露出部17の等価回路の全てのスイッチSが開いた状態(導通していない)にある。よって、外力がかかっていない状態では、上記(2)の線材の抵抗Rだけが接続(導通)した閉回路を形成している(図4D参照のこと)。 Next, FIG. 4D is an equivalent circuit in a state where no external force is applied to the load detection fiber 10 of the present embodiment. (1) is shown in this equivalent circuit, part series circuit is connecting in parallel a plurality of contact resistance R n and the switch S n is an equivalent circuit of the exposed portion 17. (2) R shown in this equivalent circuit forms a resistance of the wire 11. In a state where external force is not applied, in all the above state where the switch S n is open in the equivalent circuit of the exposed portion 17 of (1) (not conducting). Therefore, in the state where no external force is applied, a closed circuit in which only the resistance R of the wire rod (2) is connected (conducted) is formed (see FIG. 4D).

次に、負荷検知繊維10を使用した荷重検知装置1において、外力が加わった状態を説明する。   Next, in the load detection device 1 using the load detection fiber 10, a state in which an external force is applied will be described.

負荷検知繊維10を使用した荷重検知装置1において、外力(荷重)が加わった場合には、図4E及び4Fに示すように、絶縁層13によって被覆されていない露出部17を通じて上下の線材11同士が互いに接触して接触部23が形成された状態になっている。ここで、加えられた外力の変化(荷重変化)に追従して、上下の線材が接触する幅(領域)が変化する。例えば、図4Eに示すように、加えられた外力が小さい場合には、外力が加えられた上部線材11が実線で示すように小さく変形し、上下の線材同士が接触する幅は小となる。加えられた外力が大きい場合には、外力が加えられた上部の線材11が破線で示すように大きく変形し、上下の線材同士が接触する幅は大となる。   In the load detection device 1 using the load detection fiber 10, when an external force (load) is applied, the upper and lower wire members 11 pass through the exposed portion 17 not covered with the insulating layer 13 as shown in FIGS. 4E and 4F. Are in contact with each other to form a contact portion 23. Here, following the change (load change) of the applied external force, the width (region) where the upper and lower wire rods contact changes. For example, as shown in FIG. 4E, when the applied external force is small, the upper wire 11 to which the external force is applied is deformed small as shown by the solid line, and the width of contact between the upper and lower wires becomes small. When the applied external force is large, the upper wire 11 to which the external force is applied is greatly deformed as indicated by the broken line, and the width of contact between the upper and lower wires increases.

本実施形態の負荷検知繊維10において、外力が加わった場合につき、図4Gの等価回路図を用いて説明する。   In the load detection fiber 10 of the present embodiment, a case where an external force is applied will be described using the equivalent circuit diagram of FIG. 4G.

図4Dで説明したと同様に、(1)図4Gの等価回路中に示している、接触抵抗RとスイッチSの直列回路が複数並列接続された部分は、露出部17の等価回路であり、(2)この等価回路中に示している、Rは、線材11の抵抗をなす。外力が加わった状態では、図4Gに示すように、この等価回路中で示している、スイッチSが閉じた状態(導通している)にある。よって、外力が加わった状態では、上記(1)の露出部17の等価回路のスイッチSが閉じた直列回路が1ないし複数並列接続された回路と(2)の線材の抵抗Rが(並列)接続された閉回路が形成される(図4G参照のこと)。 In the same manner as explained in FIG. 4D, (1) shows in the equivalent circuit of FIG. 4G, part series circuit is connecting in parallel a plurality of contact resistance R n and the switch S n is the equivalent circuit of the exposed portion 17 Yes, (2) R shown in this equivalent circuit forms the resistance of the wire 11. In a state where external force is applied, as shown in FIG. 4G, there are shown in this equivalent circuit, the state of the switch S n is closed (is conducting). Therefore, when an external force is applied, a circuit in which one or more series circuits in which the switch S of the equivalent circuit of the exposed portion 17 in (1) is closed is connected in parallel and the resistance R of the wire in (2) is (parallel). A connected closed circuit is formed (see FIG. 4G).

ここで、加えられた外力の変化(荷重変化)に追従して、上下の線材同士が接触する幅(領域)が変化するため、導通するスイッチSの数が変化する。これにより、閉回路の抵抗が変化する。その結果、閉回路に流れる電流が変化する。例えば、加えられた外力が大きくなるにつれて、導通するスイッチSの数が増加する。これにより、閉回路の抵抗が減少する。その結果、閉回路に流れる電流が増加する。このように、この等価回路中で示している上記(1)のスイッチSが荷重に応じていくつ閉じる(導通する)か、いくつ開く(導通しない)かにより荷重センサ(負荷検出とも称する。)としての機能も発現する。この機能は、複数本の導電性線材で構成されている場合でも、同様の原理で発現する。これらの結果、上述の特許文献1記載の発明で得られる信号よりも荷重分解能の高い信号を得ることが出来る。即ち、外力により上下の線材同士が接触し得る部位が、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせて設計した露出部17に特定できる。そのため、外力が加わった場合に、個々の露出部ごとの線材同士の接触の有無を通じて、正確な接点存在位置及び数情報を取り出すことができる。これにより、等価回路も一定にできる(図4Gと図2を対比参照)。そのため、荷重に対する信号(抵抗変化値)が安定化でき(図35と図3を対比参照のこと)、荷重測定、座標測定などの位置情報及び荷重変化を抵抗変化として精度よく検出できる、軽量・省スペースでセンシング可能な負荷検知繊維とし得るものである。特に、電源19に定電圧電源や電圧の安定した電池を用いることで、外力(荷重)に対する信号として、外力による抵抗変化を電流変化量として精度よく検知する(読み取る)ことができる。そのため、当該負荷検知繊維10を縦横に織り込んでなる負荷検出布帛では、該布帛上の位置検知や荷重検知を行うこともできる。 Here, following the change of the applied external force (load change), the width of the upper and lower wire contact each other (area) is changed, the number of switches S n to conduct changes. This changes the resistance of the closed circuit. As a result, the current flowing in the closed circuit changes. For example, as the external force applied increases, the number of switches S n to conduct is increased. This reduces the resistance of the closed circuit. As a result, the current flowing in the closed circuit increases. Thus, the switch S n of (1), which shows in this equivalent circuit (conductive) number close if a load or a number to open (not conducting) or by the load sensor (referred load detecting both.) As a function. This function appears on the same principle even when it is composed of a plurality of conductive wires. As a result, it is possible to obtain a signal having a higher load resolution than the signal obtained by the invention described in Patent Document 1 described above. That is, the part where the upper and lower wires can come into contact with each other by an external force can be specified as the exposed portion 17 designed with regularity so as to obtain the contact position and number information. Therefore, when an external force is applied, accurate contact location and numerical information can be extracted through the presence or absence of contact between the wires for each exposed portion. Thereby, the equivalent circuit can be made constant (see FIG. 4G and FIG. 2 in comparison). Therefore, the load signal (resistance change value) can be stabilized (see FIG. 35 and FIG. 3 in comparison), position information such as load measurement and coordinate measurement, and load change can be accurately detected as resistance change. It can be used as a load sensing fiber that can sense space-saving. In particular, by using a constant voltage power source or a battery with a stable voltage as the power source 19, it is possible to accurately detect (read) a resistance change due to the external force as a current change amount as a signal for the external force (load). Therefore, in the load detection fabric in which the load detection fiber 10 is woven in the vertical and horizontal directions, position detection and load detection on the fabric can be performed.

なお、上記露出部17の上下の線材11は、外力が加わっている状態では、図4Eに示すように外力の変化(荷重変化)に追従して速やかに弾性変形を起こし、外力が加わらなくなれば、図4Aに示すように元の状態に速やかに回復(復元)するものであればよい。これは、本実施形態に限らず、後述する第2実施形態でも同様である。即ち、本発明に利用し得る導電性線材は、外力の変化(荷重変化)に追従して速やかに弾性変形を起こして接触し、外力がなくなれば速やかに弾性回復して離れて、元の位置(間隔Dだけ離間した位置)に戻る弾性変化が可逆的に(繰り返して)起こるものであればよい。これにより、外力に対して、素早く追従した負荷検知繊維10のスイッチSのON/OFF及びON時の抵抗/電流変化を生じさせることができる、高精度で安定した動作を長期間行うことができる負荷検出センサとして用いることができる。なお、上記したような弾性変化し得る線材に関しては、後述するような紡糸によって形成された導電性高分子を含む導電性繊維(線材)であれば、いずれも好適に利用可能である。 In addition, when the external force is applied to the upper and lower wires 11 of the exposed portion 17, as shown in FIG. 4E, if the external force is not applied due to rapid elastic deformation following the change (load change) of the external force. As long as it can be quickly recovered (restored) to the original state as shown in FIG. 4A. This is not limited to this embodiment, and the same applies to a second embodiment described later. That is, the conductive wire that can be used in the present invention quickly contacts the elastic deformation following the external force change (load change), and when the external force disappears, the elastic wire quickly recovers and moves away from the original position. Any elastic change may be reversibly (repetitively) returned to (position separated by the interval D). Thus, with respect to an external force, can be generated resistance / current change upon ON / OFF and ON of the switch S n of the load sensing fiber 10 quickly follow, it is carried out long-term stable operation with high precision It can be used as a load detection sensor that can. Any wire that can change elasticity as described above can be suitably used as long as it is a conductive fiber (wire) containing a conductive polymer formed by spinning as described later.

(第2実施形態)
次に、本発明の負荷検知繊維の第2実施形態は、負荷検知繊維の線材の電極部を電源(外部回路)に電気的に接続した際に、外力が加えられていない状態では、この負荷検知繊維が開回路になるように線材が接続されている。
(Second Embodiment)
Next, in the second embodiment of the load detection fiber of the present invention, when the electrode part of the wire of the load detection fiber is electrically connected to the power source (external circuit), this load is not applied. The wire is connected so that the detection fiber becomes an open circuit.

そして、この負荷検知繊維に外力が加わった場合には、上記露出部の接触部を通じて線材間に導電パスが形成され、接続回路(閉回路)が形成される。その結果、閉回路に電流が流れる。また、外力の変化に追従して、接触部に形成される接続回路の抵抗が変化する。その結果、閉回路に流れる電流量が変化する。そこで、本実施形態でも、この電流を外部回路に設置した電流計を通じてモニタするようにすれば、外力(荷重)に対する信号として、外力(荷重の有無及び荷重変化)による抵抗変化を電流変化量として精度よく検知する(読み取る)ことができるものである。   When an external force is applied to the load detection fiber, a conductive path is formed between the wires through the contact portion of the exposed portion, and a connection circuit (closed circuit) is formed. As a result, current flows in the closed circuit. Further, the resistance of the connection circuit formed at the contact portion changes following the change of the external force. As a result, the amount of current flowing in the closed circuit changes. Therefore, in this embodiment, if this current is monitored through an ammeter installed in an external circuit, a resistance change due to the external force (the presence or absence of a load and a load change) is used as a current change amount as a signal for the external force (load). It can be detected (read) with high accuracy.

上記の通り本実施形態でも、外力による荷重変化を、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせて設計された露出部の接触部の有無及び接触面の多寡を通じた抵抗/電流変化(荷重に対する信号)として精度よく検出できる(安定してセンシングできる)。   As described above, in the present embodiment as well, resistance / current through the presence / absence of the contact portion of the exposed portion and the number of contact surfaces designed with regularity to obtain the contact location and number information for the load change due to external force. It can be accurately detected as a change (signal for load) (stable sensing is possible).

以下、本発明の負荷検知繊維の第2実施形態につき図面を用いて説明する。   Hereinafter, a second embodiment of the load detection fiber of the present invention will be described with reference to the drawings.

図12Aは、第2実施形態に示す負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図12Bは、図12AのA−A線に沿った断面図であり、図12Cは、図12AのB−B線に沿った断面図であり、図12Dは、図12Aの等価回路図である。図12Eは、図12Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態を表した模式図である。図12Fは、図12EのC−C線に沿った断面図であり、図12Gは、図12EのD−D線に沿った断面図である。図12Hは、図12Aの負荷検知繊維に図12Eの外力よりも大きな外力が加えられた状態を表した模式図である。図12Iは、図12Eないし12Hの等価回路図である。   FIG. 12A is a schematic diagram schematically showing an outline of a load detection device using the load detection fiber shown in the second embodiment, and is a schematic diagram showing a state where no external force is applied to the load detection fiber. is there. 12B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 12A, FIG. 12C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 12A, and FIG. 12D is an equivalent circuit diagram of FIG. . FIG. 12E is a schematic diagram illustrating a state in which an external force is applied to the load detection fiber of FIG. 12A. 12F is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 12E, and FIG. 12G is a cross-sectional view taken along line DD in FIG. 12E. FIG. 12H is a schematic diagram illustrating a state in which an external force larger than the external force in FIG. 12E is applied to the load detection fiber in FIG. 12A. FIG. 12I is an equivalent circuit diagram of FIGS. 12E to 12H.

図12Aに示すように、本実施形態の荷重検知装置1’に用いた負荷検知繊維10’は、導電性線材として、第1の線材11aおよび第2の線材11bの2本の線材を用いて構成されている。これらの線材11a、11bは、絶縁層13によって表面の一部が被覆された絶縁部15と、前記絶縁層13によって被覆されていない前記露出部17とを有している。ここで第1の線材11aと第2の線材11bは、直線状に延びるように線材長手方向に上下平行に配置されている。さらに、これら線材11a、11bの長手方向に沿って複数(図12Aでは2つ)の絶縁部15の間に露出部17が配置されている。外力が加えられていない状態では露出部17の線材11aと11bは、上下方向(線材長手方向に対し垂直な方向)に間隔Dを保ったまま、線材長手方向に平行に配置されている(図12A〜12C参照)。そして、負荷検知繊維10’に外力が加わった場合に、露出部17を通じて線材11aと11bが接触する。詳しくは、外力により露出部の線材11aが弾性変化(変形)をすることで線材11bと接触し得るものである。   As shown in FIG. 12A, the load detection fiber 10 ′ used in the load detection device 1 ′ of the present embodiment uses two wires, a first wire 11 a and a second wire 11 b, as conductive wires. It is configured. These wires 11 a and 11 b have an insulating portion 15 whose surface is partially covered with an insulating layer 13 and the exposed portion 17 that is not covered with the insulating layer 13. Here, the first wire 11a and the second wire 11b are arranged vertically in parallel in the longitudinal direction of the wire so as to extend linearly. Further, an exposed portion 17 is disposed between a plurality (two in FIG. 12A) of insulating portions 15 along the longitudinal direction of the wires 11a and 11b. In the state where no external force is applied, the wires 11a and 11b of the exposed portion 17 are arranged in parallel to the longitudinal direction of the wire while maintaining the distance D in the vertical direction (direction perpendicular to the longitudinal direction of the wire) (see FIG. 12A-12C). Then, when an external force is applied to the load detection fiber 10 ′, the wires 11 a and 11 b come into contact with each other through the exposed portion 17. Specifically, the exposed wire 11a is elastically changed (deformed) by an external force and can come into contact with the wire 11b.

ここで、負荷検知繊維10’では、絶縁層13内部に前記間隔Dと同じ間隔を空けて(介して)2本の線材11a、11bが平行に重ねられるように固定されてなる絶縁部15を、露出部17を介して線材長手方向(図面上、露出部の左右両側)に離間して形成している。かかる構成により、絶縁部15間の露出部17の線材11a、11bを間隔Dを保って平行に配置することができる。すなわち、図12AのA−A線に沿った絶縁部15の断面部分は、図12Bに示すように、重ねられた(向かい合う)線材11a、11b同士が、絶縁層13内部に前記間隔Dと同じ間隔をあけて(介して)平行に配置された構造になっている。一方、外力がかかっていない状態での図12AのB−B線に沿った露出部17の断面部分は、図12Cに示すように、重ねられた(向かい合う)線材11a、11b同士が、絶縁層13内部の間隔と同じ間隔D(=空間21)を保って平行に配置された構造になっている。   Here, in the load detection fiber 10 ′, the insulating portion 15 is fixed inside the insulating layer 13 so that the two wire rods 11 a and 11 b are overlapped in parallel with the same interval as the interval D (via). , And spaced apart in the longitudinal direction of the wire (in the drawing, both the left and right sides of the exposed portion) via the exposed portion 17. With this configuration, the wires 11a and 11b of the exposed portion 17 between the insulating portions 15 can be arranged in parallel with the interval D maintained. That is, as shown in FIG. 12B, the cross-sectional portion of the insulating portion 15 along the line AA in FIG. 12A is such that the overlapping (facing) wire rods 11 a and 11 b are the same as the distance D inside the insulating layer 13. The structure is arranged in parallel (with a space). On the other hand, as shown in FIG. 12C, the cross-sectional portion of the exposed portion 17 along the line BB in FIG. 12A in the state where no external force is applied is formed by overlapping (facing) the wires 11 a and 11 b with each other. 13 has a structure in which the same distance D (= space 21) as the internal distance is maintained in parallel.

そして、図12に示す負荷検知繊維10’では、第1の線材(群)11aと第2の線材(群)11bは、図示するように、それぞれ同じ材質、太さ(繊維径d)のものをそれぞれ1本ずつ用いた例を示すものである。   In the load detection fiber 10 ′ shown in FIG. 12, the first wire (group) 11a and the second wire (group) 11b have the same material and thickness (fiber diameter d) as shown in the figure. An example using one of each is shown.

また、本実施形態の負荷検知繊維10’では、絶縁部15の線材11aと11bが、図12Bに示すように一体化した絶縁層13内部に間隔Dをあけて平行に配置された構造になっている。これは、例えば、図19Aのように配置した絶縁層13aを持つ線材11aと絶縁層を持たない線材11bに対し、これらの外周部に図22のような装置等を用いて更に絶縁材を塗布して固定することにより、一体化した絶縁層13を形成することができる。あるいは、図19Dのように配置した絶縁層13a、13bを持つ線材11a、11bに対し、これらの外周部に更に絶縁材を塗布して固定することにより、一体化した絶縁層13を形成することもできる。これは、同様の構造を持つ図13、図15、図17の各実施形態でも同様である。図13の実施形態では、図19Gや図19Jのように配置した線材11a、11bに対してこれらの外周部に更に絶縁材を塗布して固定することにより図13Bに示す一体化構造の絶縁層13を形成することができる。図15の実施形態では、図19Cや図19Fのように配置した線材11a、11b〜11bに対してこれらの外周部に更に絶縁材を塗布して固定することにより図15Bに示す一体化構造の絶縁層13を形成することができる。図17の実施形態では、図19Iや図19Lのように配置した線材11a、11b〜11bに対してこれらの外周部に更に絶縁材を塗布して固定することにより図17Bに示す一体化構造の絶縁層13を形成することができる。 Moreover, in the load detection fiber 10 ′ of the present embodiment, the wires 11a and 11b of the insulating portion 15 are arranged in parallel with a gap D inside the integrated insulating layer 13 as shown in FIG. 12B. ing. For example, for the wire 11a having the insulating layer 13a and the wire 11b having no insulating layer arranged as shown in FIG. 19A, an insulating material is further applied to the outer peripheral portion of the wire 11a using an apparatus as shown in FIG. Thus, the integrated insulating layer 13 can be formed. Alternatively, an integrated insulating layer 13 is formed by further applying and fixing an insulating material to the outer peripheral portions of the wires 11a and 11b having the insulating layers 13a and 13b arranged as shown in FIG. 19D. You can also. This also applies to the embodiments of FIGS. 13, 15, and 17 having the same structure. In the embodiment of FIG. 13, an insulating layer having an integrated structure shown in FIG. 13B is obtained by further applying and fixing an insulating material to the outer peripheral portions of the wires 11a and 11b arranged as shown in FIGS. 19G and 19J. 13 can be formed. In the embodiment of FIG. 15, the wires 11 a and 11 b 1 to 11 b 6 arranged as shown in FIG. 19C and FIG. An insulating layer 13 having a structure can be formed. In the embodiment of FIG. 17, the wires 11 a and 11 b 1 to 11 b 6 arranged as shown in FIG. 19I and FIG. An insulating layer 13 having a structure can be formed.

本実施形態の荷重検知装置1’では、負荷検知繊維10’の線材11aの電極部14aと線材11bの電極部14bが、装置回路に流れる電流をモニタするための電流計測装置25を介して、定電圧電源装置19に電線27を用いて電気的に接続(配線)されている。なお、図12Aに示す態様では、外部回路に接続する線材11a端部の電極部14aと線材11b端部の電極部14bとを露出部17を介して離間した左右の異なる絶縁部15に形成した例を示している。しかしながら、線材11a端部の電極部14aと同じ絶縁部15にある線材11b端部18bに電極部(図示せず)を形成することにより、同じ絶縁部15にある線材11a、11bの端部同士を電極部に利用して外部回路(定電圧電源装置19)に接続してもよい。   In the load detection device 1 ′ of the present embodiment, the electrode portion 14 a of the wire 11 a and the electrode portion 14 b of the wire 11 b of the load detection fiber 10 ′ are connected via the current measuring device 25 for monitoring the current flowing through the device circuit. The constant voltage power supply device 19 is electrically connected (wired) using an electric wire 27. In the embodiment shown in FIG. 12A, the electrode part 14a at the end of the wire 11a and the electrode part 14b at the end of the wire 11b connected to the external circuit are formed on the left and right different insulating parts 15 separated by the exposed part 17. An example is shown. However, the end portions of the wires 11a and 11b in the same insulating portion 15 are formed by forming an electrode portion (not shown) on the wire 11b end portion 18b in the same insulating portion 15 as the electrode portion 14a at the end portion of the wire 11a. May be connected to an external circuit (constant voltage power supply device 19) using the electrode portion.

図12Dは、本実施形態の負荷検知繊維10’に外力がかかっていない状態での等価回路である。ここで、(1)この等価回路中に示している、接触抵抗RとスイッチSの直列回路が複数並列接続された部分は、露出部17の等価回路である。(2)なお、本実施形態でも第1実施形態と同様に、線材11の抵抗R(図示せず)が存在するが、本実施形態では省略するものとする。外力がかかっていない状態では、図12Dに示すように、この等価回路中で示している、全てのスイッチSが開いた状態(導通していない)にある。また、2本の線材11a、11b同士は間隔Dを空けて平行に重ねられて配置されており、電気的に接触されていないことから、線材11a、11b間が一切導通していない状態にある。よって、この状態では、負荷検知繊維10’(線材の電極部間14a−14b)は、開回路となっている(図12D参照のこと)。 FIG. 12D is an equivalent circuit in a state where no external force is applied to the load detection fiber 10 ′ of the present embodiment. Here, (1) the portion is shown in this equivalent circuit, the series circuit of the contact resistance R n and the switch S n is plural parallel connections, an equivalent circuit of the exposed portion 17. (2) In this embodiment, the resistance R (not shown) of the wire 11 exists as in the first embodiment, but is omitted in this embodiment. In a state where external force is not applied, as shown in FIG. 12D, in this shows in the equivalent circuit, (not conducting) all state switch S n is open. Further, the two wires 11a and 11b are arranged in parallel with each other with a distance D therebetween, and are not in electrical contact with each other, so that the wires 11a and 11b are not electrically connected at all. . Therefore, in this state, the load detection fiber 10 ′ (between the electrode portions 14a-14b of the wire) is an open circuit (see FIG. 12D).

次に、負荷検知繊維10’を使用した荷重検知装置1’において、外力が加わった状態を説明する。   Next, a state in which an external force is applied in the load detection device 1 ′ using the load detection fiber 10 ′ will be described.

荷重検知装置1’において、負荷検知繊維10’に外力が加わった場合には、図12E及び12Gに示すように、露出部17を通じて線材11a、11bが互いに接触して接触部23が形成された状態になっている。ここで、加えられた外力(荷重)の変化に追従して、線材11a、11bの露出部17の接触部23における接触面(接触する幅ないし領域)が変化する。例えば、図12Eに示すように、加えられた外力(荷重)が小さい場合には、外力が加えられた上部側の線材11aが小さく変形し、2本の線材11a、11b同士の接触部23の接触面(幅ないし領域)は小となる。一方、図12Hに示すように、加えられた外力(荷重)が大きい場合には、外力が加えられた上部側の線材11aが大きく変形し、2本の線材11a、11b同士の接触部23の接触面(幅ないし領域)は大となる。   In the load detection device 1 ′, when an external force is applied to the load detection fiber 10 ′, as shown in FIGS. 12E and 12G, the wire members 11a and 11b come into contact with each other through the exposed portion 17 to form the contact portion 23. It is in a state. Here, following the change of the applied external force (load), the contact surface (contact width or region) of the contact portion 23 of the exposed portion 17 of the wire rods 11a and 11b changes. For example, as shown in FIG. 12E, when the applied external force (load) is small, the upper-side wire 11a to which the external force is applied is deformed small, and the contact portion 23 between the two wires 11a and 11b is deformed. The contact surface (width or area) is small. On the other hand, as shown in FIG. 12H, when the applied external force (load) is large, the upper wire 11a to which the external force is applied is greatly deformed, and the contact portion 23 between the two wires 11a and 11b is deformed. The contact surface (width or area) is large.

次に、本実施形態の負荷検知繊維10’を使用した荷重検知装置1’において、外力(荷重)が加わった場合につき、図12Iの等価回路図を用いて説明する。   Next, a case where an external force (load) is applied in the load detection device 1 ′ using the load detection fiber 10 ′ of the present embodiment will be described with reference to an equivalent circuit diagram of FIG. 12I.

図12Dで説明したと同様に、図12Iの等価回路中に示している、接触抵抗RとスイッチSの直列回路が複数並列接続された部分は、露出部17の等価回路である。外力(荷重)が加わった状態では、図12Iに示すように、この等価回路中で示している、スイッチSが閉じた状態(導通している)にある。よって、この状態では、上記等価回路のスイッチSが閉じた直列回路が1ないし複数並列接続された接続回路(閉回路:導電パス)が形成され、装置1’に電流が流れるようになる。 In the same manner as it explained in FIG. 12D, the portion is shown in the equivalent circuit of FIG. 12I, the series circuit of the contact resistance R n and the switch S n is plural parallel connections, an equivalent circuit of the exposed portion 17. In a state where external force (load) is applied, as shown in FIG. 12I, there is shown in this equivalent circuit, the state of the switch S n is closed (is conducting). Therefore, in this state, a connection circuit (closed circuit: conductive path) in which one or a plurality of series circuits in which the switch S of the equivalent circuit is closed is connected in parallel is formed, and a current flows through the device 1 ′.

さらに、本実施形態でも、加えられた外力(荷重)の変化に追従して、2本の線材11a、11b同士が接触する幅(領域)が変化するため、導通するスイッチSの数が変化する。これにより、閉回路の抵抗が変化する。その結果、閉回路に流れる電流が変化する。例えば、加えられた外力(荷重)が大きくなるにつれて、導通するスイッチSの数が増加する。これにより、閉回路の抵抗が減少する。その結果、閉回路に流れる電流が増加する。このように、この等価回路中で示している上記露出部のスイッチSが荷重に応じていくつ閉じる(導通する)か、いくつ開く(導通しない)かにより荷重センサ(負荷検出とも称する。)としての機能を発現する。この機能は、3本以上の導電性線材で構成されている場合でも、同様の原理で発現する。これらの結果、上述の特許文献1記載の発明で得られる信号よりも荷重分解能の高い信号を得ることが出来る。即ち、負荷(荷重)により、2本の線材11a、11b線材同士が接触し得る部位が露出部17のみに特定(一定に)できる。そのため、等価回路も一定にできる(図12Iと図2を対比参照)ため、荷重に対する信号(抵抗変化による電流変化量)が安定し、荷重測定、座標測定などの位置情報を得ることができる省スペースで、該荷重をセンシングできる負荷検知繊維とし得るものである。特に、電源19に定電圧電源や電圧の安定した電池を用いることで、外力(荷重)に対する信号として、外力による抵抗変化を電流変化量として精度よく検知する(読み取る)ことができる。そのため、当該負荷検知繊維10’を縦横に織り込んでなる負荷検出布帛(装置1’)などでは、該布帛上の位置検知や荷重検知を行うこともできる。 Furthermore, also in this embodiment, following the change of the applied external force (load), the width of the two wires 11a, is 11b with each other in contact (region) is changed, the number of switches S n to conduct change To do. This changes the resistance of the closed circuit. As a result, the current flowing in the closed circuit changes. For example, as the applied external force (load) increases, the number of switches S n to conduct is increased. This reduces the resistance of the closed circuit. As a result, the current flowing in the closed circuit increases. Thus, as a number switch S n of the exposed portion is shown in this equivalent circuit, if a load or close (conducting to) certain open (not conducting) or by the load sensor (referred load detecting both.) The function of This function appears on the same principle even when it is composed of three or more conductive wires. As a result, it is possible to obtain a signal having a higher load resolution than the signal obtained by the invention described in Patent Document 1 described above. That is, the portion where the two wire rods 11a and 11b can be in contact with each other can be specified (constantly) only in the exposed portion 17 by the load (load). For this reason, the equivalent circuit can also be made constant (see FIG. 12I and FIG. 2 in comparison), so that the signal with respect to the load (current change amount due to resistance change) is stabilized, and position information such as load measurement and coordinate measurement can be obtained. It can be a load sensing fiber that can sense the load in space. In particular, by using a constant voltage power source or a battery with a stable voltage as the power source 19, it is possible to accurately detect (read) a resistance change due to the external force as a current change amount as a signal for the external force (load). For this reason, in a load detection fabric (device 1 ′) in which the load detection fiber 10 ′ is woven vertically and horizontally, position detection and load detection on the fabric can be performed.

なお、露出部17の線材11a、11bは、外力が加わっている状態のときだけ、図12E、12H等に示すように、弾性変形を起こし、外力が加わらなくなれば、図12Aに示すように元の状態に回復(復元)するものであればよい。即ち、本実施形態に利用し得る導電性線材も、外力(荷重)により速やかに弾性変形を起こして接触し、外力がなくなれば速やかに弾性回復して離れて、元の位置(間隔Dだけ離間した位置)に戻る現象が可逆的に(繰り返して)起こるものであればよい。これにより、外力に対して、素早く追従した負荷検知繊維10の接続回路のスイッチSのON/OFF及びON時の抵抗/電流変化を生じさせることができる、高精度で安定した動作を長期間行うことができる負荷検出センサとして用いることができるものである。なお、上記したような弾性変化し得る線材に関しては、後述するような紡糸によって形成された導電性高分子を含む導電性繊維であれば、いずれも好適に利用可能である。 It should be noted that the wire rods 11a and 11b of the exposed portion 17 are elastically deformed as shown in FIGS. 12E and 12H only when an external force is applied, and when the external force is no longer applied, the original wire as shown in FIG. What is necessary is just to recover (restore) the state. That is, the conductive wire that can be used in the present embodiment also comes into contact with an elastic deformation caused by an external force (load), and when the external force disappears, the elastic wire quickly recovers and separates to the original position (space D). Any phenomenon may be used as long as the phenomenon of returning to the position) occurs reversibly (repetitively). Thus, with respect to an external force, can be generated resistance / current change upon ON / OFF and ON of the switch S n of connection circuit of the load sensing fiber 10 quickly follow, stable operation with high precision long-term It can be used as a load detection sensor that can be performed. Any wire that can change elasticity as described above can be suitably used as long as it is a conductive fiber containing a conductive polymer formed by spinning as described later.

(第2実施形態の変形例1)
第2実施形態の変形例1は、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例1につき、図13を用いて説明する。
(Modification 1 of 2nd Embodiment)
Modification 1 of the second embodiment is an example that employs a configuration that reduces the anisotropy of the response to the load application direction. Modification 1 will be described with reference to FIG.

図13Aは、本変形例1の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図13Bは、図13AのA−A線に沿った断面図であり、図13Cは、図13AのB−B線に沿った断面図である。また、図13D〜Fは、図13Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図13AのB−B線に沿った断面図である。このうち、図13Dは、外力が直上から加えられた様子を表す断面図であり、図13Eは、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図であり、図13Fは、外力が左斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。なお、図13では、図12で示していた図12D〜12F、12H〜12Iに相当する図面は省略する。   FIG. 13A is a schematic diagram schematically illustrating an outline of a load detection device using the load detection fiber of Modification Example 1, and is a schematic diagram illustrating a state in which an external force is not applied to the load detection fiber. . 13B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 13A, and FIG. 13C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 13A. 13D to 13F are cross-sectional views taken along the line BB of FIG. 13A in a state where an external force is applied to the load detection fiber of FIG. 13A. Among these, FIG. 13D is a cross-sectional view illustrating a state in which an external force is applied from directly above, FIG. 13E is a cross-sectional view illustrating a state in which the external force is applied obliquely from the upper right, and FIG. It is sectional drawing showing a mode that it added from diagonally upward. In FIG. 13, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12F and 12H to 12I shown in FIG. 12 are omitted.

本変形例1の構成を表す図13では、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第1の線材11aと第2の線材11bとで、異なる太さ(繊維径d)のものをそれぞれ1本ずつ用いた構成を採用したものである。それ以外の構成は、図12の構成と同様である。   In FIG. 13 showing the configuration of the first modification, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, the first wire 11a and the second wire 11b have different thicknesses (fiber diameter d). ) Is used in each case. The other configuration is the same as that of FIG.

本変形例1では、繊維径の大きな太い線材11bを用いることで、図13E,Fに示すように、外力が線材11aと線材11bを結ぶ延長線上方(直上)から加えられなくても、線材11aを線材11bと接触させることができる。即ち、ある程度、斜め上方から外力が加えられて線材11aが弾性変形することで、繊維径の大きな太い線材11bの側面部にしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、より広い方向(角度)から加えられる外力を検知することができる点で優れている。このように本変形例の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を低減することが出来る。従って、本変形例1の応用例として、線材11aと線材11bの両方とも繊維径の大きな太い線材で構成することによっても同様の効果が得られる。   In the first modification, by using the thick wire 11b having a large fiber diameter, as shown in FIGS. 13E and 13F, even if an external force is not applied from above (directly above) the extended line connecting the wire 11a and the wire 11b, the wire is used. 11a can be brought into contact with the wire 11b. In other words, the wire 11a is elastically deformed by applying an external force from an obliquely upward direction to some extent, so that it can be brought into firm contact with the side surface of the thick wire 11b having a large fiber diameter. Therefore, it is excellent in that an external force applied from a wider direction (angle) can be detected not only directly above. Thus, in the configuration of the present modification, the anisotropy of the response with respect to the load application direction can be reduced. Therefore, as an application example of the first modification, the same effect can be obtained by configuring both the wire 11a and the wire 11b with a thick wire having a large fiber diameter.

(第2実施形態の変形例2)
第2実施形態の変形例2も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例2につき、図14を用いて説明する。
(Modification 2 of the second embodiment)
The second modification of the second embodiment is also an example formed by adopting a configuration that reduces the anisotropy of the response to the load application direction. Modification 2 will be described with reference to FIG.

図14Aは、本変形例2の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図14Bは、図14Aの絶縁部のA−A線に沿った断面図であり、図14Cは、図14Aの露出部のB−B線に沿った断面図であり、図14Dは、図14Aの露出部のC−C線に沿った断面図である。なお、図14では、図12で示していた図12D〜12Iに相当する図面は省略する。なお、図14Aは、絶縁部15は絶縁層13の内部構造がわかるように断面を示し、露出部17は線材11bの螺旋構造の様子がわかるように側面図を表した、部分断面模式図である。   FIG. 14A is a schematic diagram schematically showing an outline of a load detection device using the load detection fiber of the second modification, and is a schematic diagram showing a state in which no external force is applied to the load detection fiber. . 14B is a cross-sectional view taken along line AA of the insulating portion of FIG. 14A, FIG. 14C is a cross-sectional view taken along line BB of the exposed portion of FIG. 14A, and FIG. It is sectional drawing along CC line of the exposed part. In FIG. 14, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12I shown in FIG. 12 are omitted. FIG. 14A is a partial cross-sectional schematic view showing the cross section of the insulating portion 15 so that the internal structure of the insulating layer 13 can be seen, and the exposed portion 17 showing a side view so that the spiral structure of the wire 11b can be seen. is there.

本変形例2の構成を表す図14では、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。即ち、線材長手方向に直線状に延びる第1の線材11aと、該線材11aを中心にして、該線材11aの周囲に間隔Dを保持するようにして螺旋状に配置された第2の線材11bとを、それぞれ1本ずつ用いた構成を採用したものである。それ以外の構成は、図12の構成と同様である。   In FIG. 14 showing the configuration of the second modification, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, the second wire 11b is spirally arranged around the first wire 11a. Is adopted. That is, a first wire 11a that extends linearly in the longitudinal direction of the wire, and a second wire 11b that is spirally arranged around the wire 11a so as to maintain a distance D around the wire 11a. And a configuration using one each. The other configuration is the same as that of FIG.

本変形例2では、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置することで、如何なる方向から外力が加えられても、線材11bを線材11aに接触させることがでる。即ち、螺旋状の線材11bのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材11bが内部方向(線材11aのある中心方向)に弾性変形することで、線材11aにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、あらゆる方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図14Cでは、直上からの外力を検知し得るし、図14Dでは直下からの外力を検知し得る配置になっており、図示していないが、露出部17の断面位置を変えることで、あらゆる方向(角度)からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材11bが線材11aの周囲を1周することで、あらゆる方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。   In the second modification, the second wire 11b is arranged in a spiral around the first wire 11a, so that the wire 11b can be brought into contact with the wire 11a regardless of the external force applied from any direction. That is, no matter which part of the spiral wire 11b is applied, the wire 11b of the part to which the external force is applied is elastically deformed in the internal direction (the center direction where the wire 11a is present), so that the wire 11a is firmly attached. It can be contacted. Therefore, it is excellent in that an external force applied from any direction (angle) as well as directly above can be detected with high sensitivity and high accuracy. For example, in FIG. 14C, an external force from directly above can be detected, and in FIG. 14D, an external force from directly below can be detected, and although not shown, by changing the cross-sectional position of the exposed portion 17, The arrangement is such that an external force from any direction (angle) can be detected. In other words, the spiral wire 11b makes one turn around the wire 11a, so that an external force applied from any direction (angle) can be detected with high sensitivity and high accuracy. Thus, the configuration of the present modification is an excellent configuration in that the anisotropy of the response to the load application direction can be significantly reduced.

(第2実施形態の変形例3)
第2実施形態の変形例3も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例3につき、図15を用いて説明する。
(Modification 3 of 2nd Embodiment)
Modification 3 of the second embodiment is also an example in which a configuration that reduces the anisotropy of the response to the load application direction is adopted. Modification 3 will be described with reference to FIG.

図15Aは、本変形例3の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図15Bは、図15AのA−A線に沿った断面図であり、図15Cは、図15AのB−B線に沿った断面図である。また、図15D〜Eは、図15Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図15AのB−B線に沿った断面図である。このうち、図15Dは、外力が直上から加えられた様子を表す断面図であり、図15Eは、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図であり、図15Fは、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。なお、図15では、図12で示していた図12D〜12F、12H〜12Iに相当する図面は省略する。   FIG. 15A is a schematic diagram schematically showing an outline of a load detection device using the load detection fiber of the third modification, and is a schematic diagram showing a state where no external force is applied to the load detection fiber. . 15B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 15A, and FIG. 15C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 15A. 15D to 15E are cross-sectional views taken along the line BB of FIG. 15A in a state where an external force is applied to the load detection fiber of FIG. 15A. Among these, FIG. 15D is a cross-sectional view showing a state in which an external force is applied from directly above, FIG. 15E is a cross-sectional view showing a state in which the external force is applied obliquely from the upper right, and FIG. It is sectional drawing showing a mode that it added from diagonally downward. In FIG. 15, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12F and 12H to 12I shown in FIG. 12 are omitted.

本変形例3の構成を表す図15では、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第1の線材11aを1本と、第2の線材11bを複数本(6本)用いてなる構成を採用したものである。   In FIG. 15 showing the configuration of the third modified example, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, one first wire 11a and a plurality of second wire 11b (six) ) Is used.

即ち、本変形例3では、線材長手方向に直線状に延びる線材11aを中央に配置し、線材長手方向に直線状に延びる6本の線材11b〜11bと線材11aとを互いに平行に配置している。更に図15B、15Cに示すように、図15AのA−A線及びB−B線に沿った断面での各線材11b〜11bは、線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(6等分)に配置されている。すなわち、中央の線材11aの周囲に間隔Dを空けて各線材11b〜11bが等間隔に配置されているものである。また、図15Bに示すように、絶縁部15では、これら線材11a、11b〜11bの全てを被覆するように、線材11aを中心とした同心円状の絶縁層13が設けられている。また、線材11a、11bの太さ(繊維径)は、いずれも同じものを用いている。 That is, in the third modification, the wire longitudinal direction of the wire 11a extending linearly arranged in the center, the wire longitudinal direction in parallel to each other disposed a wire rod 11b 1 ~11b 6 and wire 11a of six extending linearly in is doing. Further, as shown in FIGS. 15B and 15C, the wire rods 11b 1 to 11b 6 in the cross section along the lines AA and BB in FIG. 15A are concentric on the wire rod 11a and the like on a concentric circle corresponding to the radius D. They are arranged at intervals (6 equal parts). In other words, in which respective wires 11b 1 ~11b 6 at intervals D around the central wire 11a are arranged at equal intervals. As shown in FIG. 15B, the insulating portion 15 is provided with a concentric insulating layer 13 centered on the wire 11a so as to cover all of the wires 11a, 11b 1 to 11b 6 . Moreover, the same thing is used for the thickness (fiber diameter) of wire 11a, 11b.

電源19(外部回路)への配線では、線材11a端部の電極部14aを電源の一方(例えば、+極側)に接続し、各線材11b〜11b端部の電極部14b〜14b(14b、14bのみ図示)を電源のもう一方(−極側)に接続した構成となっている。これら以外の構成は、図12の構成と同様である。 In wiring to the power source 19 (external circuit), the electrode portion 14a at the end of the wire 11a is connected to one of the power sources (for example, the + pole side), and the electrode portions 14b 1 to 14b at the ends of the wires 11b 1 to 11b 6 are connected. 6 (only 14b 1 and 14b 4 are shown) is connected to the other side (the negative pole side) of the power source. The other configuration is the same as that of FIG.

本変形例3の構成でも、図15D〜15Fに示すように、外力が線材11aと線材11b〜11bを結ぶ延長線外方ないしその近傍から加えられれば、線材11b〜11bの1つを線材11aと接触させることができる。即ち、どの方向から外力が加えられても、線材11b〜11bの少なくとも1つが弾性変形することができ、これらの中心に位置する線材11aと接触することができるものである。即ち、本変形例3の構成では、あらゆる方向(全方位)から加えられる外力を精度よく検知することができるものであり、荷重印加方向に対する応答の異方性を大幅に低減することができるものである。従って、本変形例3の応用例として、線材11aを上記応用例1のように繊維径の大きな太い線材で構成することによって、より高い効果が得られる(後述する図17の変形例5参照)。同様に、線材11bの本数を更に増やすことによっても、より高い効果が得られる。この際、各線材11bの間隔が狭くなりすぎない程度の本数とするのがよい。 Also in the configuration of the third modification, as shown in FIGS. 15D to 15F, if an external force is applied from the outside of the extended line connecting the wire 11a and the wires 11b 1 to 11b 6 or from the vicinity thereof, one of the wires 11b 1 to 11b 6 is used. One can be brought into contact with the wire 11a. That is, no matter which direction the external force is applied, at least one of the wires 11b 1 to 11b 6 can be elastically deformed and can come into contact with the wire 11a located at the center thereof. That is, in the configuration of the third modification, external force applied from all directions (all directions) can be detected with high accuracy, and the anisotropy of the response to the load application direction can be greatly reduced. It is. Therefore, as an application example of the third modification, a higher effect can be obtained by configuring the wire 11a with a thick wire having a large fiber diameter as in the first application (see modification 5 in FIG. 17 described later). . Similarly, a higher effect can be obtained by further increasing the number of the wires 11b. At this time, it is preferable to set the number of wires so that the interval between the wires 11b is not too narrow.

(第2実施形態の変形例4)
第2実施形態の変形例4も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例4につき、図16を用いて説明する。
(Modification 4 of the second embodiment)
The modification 4 of 2nd Embodiment is also an example which employ | adopts the structure which reduces the anisotropy of the response with respect to a load application direction. Modification 4 will be described with reference to FIG.

図16Aは、本変形例4の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図16Bは、図16AのA−A線に沿った断面図であり、図16Cは、図16AのB−B線に沿った断面図である。また、図16D〜Eは、図16Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図16AのB−B線に沿った断面図である。このうち、図16Dは、外力が直上から加えられた様子を表す断面図であり、図16Eは、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図であり、図16Fは、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。なお、図16では、図12で示していた図12D〜12F、12H〜12Iに相当する図面は省略する。   FIG. 16A is a schematic diagram schematically illustrating an outline of a load detection device using the load detection fiber of Modification Example 4, and is a schematic diagram illustrating a state in which an external force is not applied to the load detection fiber. . 16B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 16A, and FIG. 16C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 16A. 16D to 16E are cross-sectional views along the line BB in FIG. 16A in a state where an external force is applied to the load detection fiber in FIG. 16A. Among these, FIG. 16D is a cross-sectional view illustrating a state in which an external force is applied from directly above, FIG. 16E is a cross-sectional view illustrating a state in which the external force is applied obliquely from the upper right side, and FIG. It is sectional drawing showing a mode that it added from diagonally downward. In FIG. 16, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12F and 12H to 12I shown in FIG. 12 are omitted.

本変形例4の構成を表す図16では、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第1の線材11aを1本と、露出部のみからなる第2の線材11bを複数本(6本)用いてなる構成を採用したものである。   In FIG. 16 showing the configuration of the fourth modification, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, one first wire 11a and the second wire 11b consisting only of the exposed portion are included. A configuration using a plurality (six) is adopted.

即ち、本変形例4では、線材長手方向に直線状に延びる線材11aを中央に配置し、線材長手方向に直線状に延びる6本の線材11b〜11bと線材11aとを互いに平行に配置している。更に図16B、16Cに示すように、図16AのA−A線及びB−B線に沿った断面での各線材11b〜11bは、線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(6等分)に配置されている。すなわち、中央の線材11aの周囲に間隔Dを空けて各線材11b〜11bが等間隔に配置されているものである。また、図16Bに示すように絶縁部15では、中心に位置する線材11aの全周囲を被覆するように、線材11aを中心とした同心円形状の絶縁層13が設けられている。そして、この絶縁層13の円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材11b〜11bが等間隔(6等分)に配置された構成となっている。また、線材11a、11bの太さ(繊維径)は、いずれも同じものを用いている。 That is, in the present modification 4, the wire longitudinal direction of the wire 11a extending linearly arranged in the center, the wire longitudinal direction in parallel to each other disposed a wire rod 11b 1 ~11b 6 and wire 11a of six extending linearly in is doing. Further, as shown in FIGS. 16B and 16C, the wire rods 11b 1 to 11b 6 in the cross section along the lines AA and BB in FIG. 16A are concentric on the wire rod 11a and the like on a concentric circle corresponding to the radius D. They are arranged at intervals (6 equal parts). In other words, in which respective wires 11b 1 ~11b 6 at intervals D around the central wire 11a are arranged at equal intervals. Further, as shown in FIG. 16B, the insulating portion 15 is provided with a concentric insulating layer 13 centered on the wire 11a so as to cover the entire periphery of the wire 11a located at the center. Then, on the circumference of the insulating layer 13 wire 11b 1 ~11b 6 which insulating layer (radius D equivalent concentrically around the wire 11a) has only exposed portion not covered equidistant (6 equal parts) It is the composition arranged in. Moreover, the same thing is used for the thickness (fiber diameter) of wire 11a, 11b.

電源19(外部回路)への配線では、線材11a端部の電極部14aを電源の一方(例えば、+極側)に接続し、各線材11b〜11b端部の電極部14b〜14b(14b、14bのみ図示)を電源のもう一方(−極側)に接続した構成となっている。これら以外の構成は、図12の構成と同様である。 In wiring to the power source 19 (external circuit), the electrode portion 14a at the end of the wire 11a is connected to one of the power sources (for example, the + pole side), and the electrode portions 14b 1 to 14b at the ends of the wires 11b 1 to 11b 6 are connected. 6 (only 14b 1 and 14b 4 are shown) is connected to the other side (the negative pole side) of the power source. The other configuration is the same as that of FIG.

本変形例4の構成でも、図16D〜16Fに示すように、外力が線材11aと線材11b〜11bを結ぶ延長線外方ないしその近傍から加えられれば、線材11b〜11bの1つを線材11aと接触させることができる。即ち、どの方向から外力が加えられても、線材11b〜11bの少なくとも1つが弾性変形することができ、これらの中心に位置する線材11aと接触することができるものである。即ち、本変形例4の構成では、あらゆる方向(全方位)から加えられる外力を精度よく検知することができるものであり、荷重印加方向に対する応答の異方性を大幅に低減することができるものである。従って、本変形例4の応用例として、線材11aを上記応用例1のように繊維径の大きな太い線材で構成することによって、より高い効果が得られる(後述する図18の変形例6参照)。同様に、線材11bの本数を更に増やすことによっても、より高い効果が得られる。この際、各線材11bの間隔が狭くなりすぎない程度の本数とするのがよい。 Also in the configuration of the fourth modification, as shown in FIGS. 16D to 16F, if an external force is applied from the outside of the extended line connecting the wire 11a and the wire 11b 1 to 11b 6 or from the vicinity thereof, 1 of the wires 11b 1 to 11b 6 One can be brought into contact with the wire 11a. That is, no matter which direction the external force is applied, at least one of the wires 11b 1 to 11b 6 can be elastically deformed and can come into contact with the wire 11a located at the center thereof. That is, in the configuration of the fourth modification, an external force applied from all directions (all directions) can be detected with high accuracy, and the anisotropy of the response to the load application direction can be greatly reduced. It is. Accordingly, as an application example of the fourth modification, a higher effect can be obtained by configuring the wire 11a with a thick wire having a large fiber diameter as in the first application (see modification 6 in FIG. 18 described later). . Similarly, a higher effect can be obtained by further increasing the number of the wires 11b. At this time, it is preferable to set the number of wires so that the interval between the wires 11b is not too narrow.

(第2実施形態の変形例5)
第2実施形態の変形例5も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例5につき、図17を用いて説明する。
(Modification 5 of the second embodiment)
Modification 5 of the second embodiment is also an example in which a configuration that reduces the anisotropy of the response to the load application direction is adopted. Modification 5 will be described with reference to FIG.

図17Aは、本変形例5の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図17Bは、図17AのA−A線に沿った断面図であり、図17Cは、図17AのB−B線に沿った断面図である。また、図17D〜Eは、図17Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図17AのB−B線に沿った断面図である。このうち、図17Dは、外力が直上から加えられた様子を表す断面図であり、図17Eは、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。図17Fは、外力が右側(横)方から加えられた様子を表す断面図であり、図17Gは、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。なお、図17では、図12で示していた図12D〜12F、12H〜12Iに相当する図面は省略する。   FIG. 17A is a schematic diagram schematically illustrating an outline of a load detection device using the load detection fiber of Modification Example 5, and is a schematic diagram illustrating a state in which no external force is applied to the load detection fiber. . 17B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 17A, and FIG. 17C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 17A. 17D to 17E are cross-sectional views along the line BB in FIG. 17A in a state where an external force is applied to the load detection fiber in FIG. 17A. Among these, FIG. 17D is a cross-sectional view illustrating a state in which an external force is applied from directly above, and FIG. 17E is a cross-sectional view illustrating a state in which the external force is applied obliquely from the upper right. FIG. 17F is a cross-sectional view illustrating a state in which an external force is applied from the right (lateral) direction, and FIG. 17G is a cross-sectional view illustrating a state in which an external force is applied from the lower right side. In FIG. 17, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12F and 12H to 12I shown in FIG. 12 are omitted.

本変形例5の構成を表す図17では、上記した図15に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第1の線材11aと第2の線材11bとで、異なる太さ(繊維径d)のものを用いた構成を採用したものである。詳しくは、繊維径の大きな太い線材11aを用いた構成である。それ以外の構成は、図15の構成と同様である。そのため図17では、図15と同様に、図12で示していた図12D〜12F、12H〜12Iに相当する図面は省略する。即ち、本変形例5では、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、繊維径の大きな太い第1の線材11aを1本と、繊維径の小さな細い第2の線材11bを複数本(6本)用いた構成を採用したものである。   In FIG. 17 showing the configuration of the fifth modification, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 15, the first wire 11a and the second wire 11b have different thicknesses (fibers). A configuration using a diameter d) is adopted. In detail, it is the structure using the thick wire 11a with a large fiber diameter. The other configuration is the same as that of FIG. Therefore, in FIG. 17, like FIG. 15, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12F and 12H to 12I shown in FIG. 12 are omitted. That is, in the fifth modification, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, one thick first wire 11a having a large fiber diameter and one thin second wire 11b having a small fiber diameter are used. A configuration using a plurality of (six) is adopted.

本変形例5では、線材長手方向に直線状に延びる線材11aを中央に配置し、線材長手方向に直線状に延びる6本の線材11b〜11bと太い線材11aとを互いに平行に配置している。更に図17B、17Cに示すように、図17AのA−A線及びB−B線に沿った断面での各線材11b〜11bは、太い線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(6等分)に配置されている。すなわち、中央の太い線材11aの周囲に間隔Dを空けて各線材11b〜11bが等間隔に配置されているものである。また、図17Bに示すように、絶縁部15では、これら線材11a、11b〜11bの全てを被覆するように、線材11aを中心とした同心円状の絶縁層13が設けられている。 In this modified example 5, it was placed a wire 11a extending linearly in the wire longitudinal direction in the center, wire longitudinally arranged in parallel to each other and thick wires 11a and six wire 11b 1 ~11b 6 extending linearly in and ing. Further, as shown in FIGS. 17B and 17C, the wire rods 11b 1 to 11b 6 in the cross-section along the lines AA and BB in FIG. 17A are concentric circles corresponding to the radius D around the thick wire rod 11a. They are arranged at equal intervals (6 equal parts). In other words, in which respective wires 11b 1 ~11b 6 around the central thick wire 11a at intervals D are arranged at equal intervals. Further, as shown in FIG. 17B, the insulating portion 15, these wires 11a, so as to cover all of 11b 1 ~11b 6, concentric insulating layer 13 around the wire 11a is provided.

電源19(外部回路)への配線では、太い線材11a端部の電極部14aを電源の一方(例えば+極側)に接続し、各線材11b〜11b端部の電極部14b〜14b(14b、14bのみ図示)を電源のもう一方(例えば−極側)に接続した構成となっている。これら以外の構成は、図12の構成と同様である。 In wiring to the power source 19 (external circuit), the electrode portion 14a at the end of the thick wire 11a is connected to one of the power sources (for example, the + pole side), and the electrode portions 14b 1 to 14b at the ends of the wires 11b 1 to 11b 6 are connected. 6 (only 14b 1 and 14b 4 are shown) is connected to the other power source (for example, the negative electrode side). The other configuration is the same as that of FIG.

本変形例5の構成でも、図17D〜17Gに示すように、外力が太い線材11aと線材11b〜11bを結ぶ延長線外方及びそれ以外の方向から加えられても、線材11b〜11bの少なくとも1つを線材11aと接触させることができる。特に図17Fに示すように、外力が線材11aと線材11b〜11bを結ぶ延長線外方ではなく、横方向(側方)から加えられたような場合であっても、線材11b、11bが弾性変形することで、繊維径の大きな太い線材11bの側面部にしっかりと接触することができるものである。即ち、どの方向から外力が加えられても、線材11b〜11bの少なくとも1つが弾性変形することにより、これらの中心に位置する太い線材11aと接触することができるものである。即ち、本変形例5の構成では、あらゆる方向(全方位)から加えられる外力を洩らさず非常に精度よく検知することができるものであり、荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することができるものである。本変形例5の応用例として、線材11bの本数を更に増やすことで、より高い効果が得られる。この際、各線材11bの間隔が狭くなりすぎない程度の本数とするのがよい。 Even in the configuration of the fifth modification example, as shown in FIGS. 17D to 17G, even if the external force is applied from the outside of the extended line connecting the thick wire 11a and the wires 11b 1 to 11b 6 and from other directions, the wires 11b 1 to 11b 1 . At least one of 11b 6 can be brought into contact with the wire 11a. In particular, as shown in FIG. 17F, rather than towards an extension outside the external force is connecting wire 11a and the wire 11b 1 ~11b 6, laterally even when the applied from (side), the wire 11b 2, 11b 3 is elastically deformed so that it can firmly come into contact with the side surface of the thick wire 11b having a large fiber diameter. That is, no matter which direction the external force is applied, at least one of the wires 11b 1 to 11b 6 is elastically deformed so that it can come into contact with the thick wire 11a located at the center thereof. That is, in the configuration of Modification 5, external force applied from all directions (omnidirectional) can be detected with high accuracy without leaking, and the anisotropy of the response to the load application direction is remarkably high. It can be reduced. As an application example of the fifth modification, a higher effect can be obtained by further increasing the number of the wires 11b. At this time, it is preferable to set the number of wires so that the interval between the wires 11b is not too narrow.

(第2実施形態の変形例6)
第2実施形態の変形例6も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。本変形例6につき、図18を用いて説明する。
(Modification 6 of the second embodiment)
Modification 6 of the second embodiment is also an example in which a configuration that reduces the anisotropy of the response to the load application direction is adopted. Modification 6 will be described with reference to FIG.

図18Aは、本変形例6の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図18Bは、図18AのA−A線に沿った断面図であり、図18Cは、図18AのB−B線に沿った断面図である。また、図18D〜Gは、図18Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図18AのB−B線に沿った断面図である。このうち、図18Dは、外力が直上から加えられた様子を表す断面図であり、図18Eは、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面図である。図18Fは、外力が右側(横)方から加えられた様子を表す断面図であり、図18Gは、外力が右斜め下方から加えられた様子を表す断面図である。なお、図18では、図12で示していた図12D〜12F、12H〜12Iに相当する図面は省略する。   FIG. 18A is a schematic diagram schematically illustrating an outline of a load detection device using the load detection fiber of Modification 6 and is a schematic diagram illustrating a state in which an external force is not applied to the load detection fiber. . 18B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 18A, and FIG. 18C is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 18A. 18D to 18G are cross-sectional views taken along line BB in FIG. 18A in a state where an external force is applied to the load detection fiber in FIG. 18A. 18D is a cross-sectional view illustrating a state in which an external force is applied from directly above, and FIG. 18E is a cross-sectional view illustrating a state in which the external force is applied obliquely from the upper right. FIG. 18F is a cross-sectional view illustrating a state in which an external force is applied from the right (lateral) direction, and FIG. 18G is a cross-sectional view illustrating a state in which the external force is applied obliquely from the lower right. In FIG. 18, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12F and 12H to 12I shown in FIG. 12 are omitted.

本変形例6の構成を表す図18は、上記した図16に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第1の線材11aと第2の線材11bとで、異なる太さ(繊維径d)のものを用いた構成を採用したものである。詳しくは、繊維径の大きな太い線材11aを用いた構成である。それ以外の構成は、図16の構成と同様である。そのため図18では、図16と同様に、図12で示していた図12D〜12F、12H〜12Iに相当する図面は省略する。即ち、本変形例6では、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、繊維径の大きな太い第1の線材11aを1本と、繊維径の小さな細い第2の線材11bを複数本(6本)用いた構成を採用したものである。   FIG. 18 showing the configuration of the sixth modified example shows different thicknesses (fibers) between the first wire 11a and the second wire 11b in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. A configuration using a diameter d) is adopted. In detail, it is the structure using the thick wire 11a with a large fiber diameter. The other configuration is the same as that of FIG. Therefore, in FIG. 18, as in FIG. 16, drawings corresponding to FIGS. 12D to 12F and 12H to 12I shown in FIG. 12 are omitted. That is, in the sixth modification, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, one thick first wire 11a having a large fiber diameter and one thin second wire 11b having a small fiber diameter are used. A configuration using a plurality of (six) is adopted.

本変形例6では、線材長手方向に直線状に延びる線材11aを中央に配置し、線材長手方向に直線状に延びる6本の線材11b〜11bと太い線材11aとを互いに平行に配置している。更に図18B、18Cに示すように、図18AのA−A線及びB−B線に沿った断面での各線材11b〜11bは、太い線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(6等分)に配置されている。すなわち、中央の太い線材11aの周囲に間隔Dを空けて各線材11b〜11bが等間隔に配置されているものである。また、図18Bに示すように、絶縁部15では、中心に位置する線材11aの全周囲を被覆するように、線材11aを中心とした同心円形状の絶縁層13が設けられている。そして、この絶縁層13の円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材11b〜11bが等間隔(6等分)に配置された構成となっている。 In this modified example 6, place the wire 11a extending linearly in the wire longitudinal direction in the center, wire longitudinally arranged in parallel to each other and thick wires 11a and six wire 11b 1 ~11b 6 extending linearly in and ing. Further, as shown in FIGS. 18B and 18C, each of the wire rods 11b 1 to 11b 6 in the cross section along the line AA and BB in FIG. 18A is on a concentric circle corresponding to the radius D around the thick wire rod 11a. They are arranged at equal intervals (6 equal parts). In other words, in which respective wires 11b 1 ~11b 6 around the central thick wire 11a at intervals D are arranged at equal intervals. As shown in FIG. 18B, the insulating portion 15 is provided with a concentric insulating layer 13 centered on the wire 11a so as to cover the entire periphery of the wire 11a located at the center. Then, on the circumference of the insulating layer 13 wire 11b 1 ~11b 6 which insulating layer (radius D equivalent concentrically around the wire 11a) has only exposed portion not covered equidistant (6 equal parts) It is the composition arranged in.

電源19(外部回路)への配線では、太い線材11a端部の電極部14aを電源の一方(例えば、+極側)に接続し、各線材11b〜11b端部の電極部14b〜14b(14b、14bのみ図示)を電源のもう一方(−極側)に接続した構成となっている。これら以外の構成は、図12の構成と同様である。 In wiring to the power source 19 (external circuit), the electrode portion 14a at the end of the thick wire 11a is connected to one of the power sources (for example, the + pole side), and the electrode portions 14b 1 to 14b at the ends of the wires 11b 1 to 11b 6 are connected. 14b 6 (only 14b 1 and 14b 4 are shown) is connected to the other side of the power supply (the negative pole side). The other configuration is the same as that of FIG.

本変形例6構成でも、図18D〜18Gに示すように、外力が太い線材11aと線材11b〜11bを結ぶ延長線外方及びそれ以外の方向から加えられても、線材11b〜11bの少なくとも1つを線材11aと接触させることができる。特に図18Fに示すように、外力が線材11aと線材11b〜11bを結ぶ延長線外方ではなく、横方向(側方)から加えられたような場合であっても、線材11b、11bが弾性変形することで、繊維径の大きな太い線材11bの側面部にしっかりと接触することができるものである。即ち、どの方向から外力が加えられても、線材11b〜11bの少なくとも1つが弾性変形することにより、これらの中心に位置する太い線材11aと接触することができるものである。即ち、本変形例6の構成でも、あらゆる方向(全方位)から加えられる外力を洩らさず非常に精度よく検知することができるものであり、荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することができるものである。本変形例6の応用例として、線材11bの本数を更に増やすことで、より高い効果が得られる。この際、各線材11bの間隔が狭くなりすぎない程度の本数とするのがよい。 18D to 18G, even if the external force is applied from the outside of the extended line connecting the wire 11a and the wires 11b 1 to 11b 6 and from other directions, the wires 11b 1 to 11b are also provided. At least one of 6 can be brought into contact with the wire 11a. In particular, as shown in FIG. 18F, rather than towards an extension outside the external force is connecting wire 11a and the wire 11b 1 ~11b 6, laterally even when the applied from (side), the wire 11b 2, 11b 3 is elastically deformed so that it can firmly come into contact with the side surface of the thick wire 11b having a large fiber diameter. That is, no matter which direction the external force is applied, at least one of the wires 11b 1 to 11b 6 is elastically deformed so that it can come into contact with the thick wire 11a located at the center thereof. That is, even in the configuration of the sixth modification, it is possible to detect the external force applied from all directions (all directions) without leaking, and the anisotropy of the response to the load application direction is remarkably increased. It can be reduced. As an application example of the sixth modification, a higher effect can be obtained by further increasing the number of the wires 11b. At this time, it is preferable to set the number of wires so that the interval between the wires 11b is not too narrow.

(第2実施形態の変形例7)
第2実施形態の変形例7も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例7につき、図36を用いて説明する。
(Modification 7 of the second embodiment)
Modification 7 of the second embodiment is also an example in which a configuration that reduces the anisotropy of the response to the load application direction is adopted. Modification 7 will be described with reference to FIG.

図36Aは、本変形例7の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図36Bは、図36Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図であり、図36Cは、図36Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。図36Dは、図36Aに用いた第1線材と、絶縁層を有する第2線材の端面の模式図である。また、図36Eは、図36Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図36AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図36では、図12で示していた図12D〜12Iに相当する図面は省略する。また、図36B、C、Eの断面の模式図では、負荷検知繊維に外力が加えられた際の、第1線材の周囲に螺旋状に配置された第2線材の変化の様子や絶縁部と露出部の構造の違いを分かり易くする為に、第2線材については、断面(切断面)と共にその透過部分を一体的(リング状やその一部のみの形状)に表わし、断面ハッチング(斜線)を付している。この点については、後述する図37〜図42の断面の模式図についても、同様の表現を用いて表記している。また、図36Dの端面の模式図についても、第2線材が、第1線材の周囲に螺旋状に配置された様子を分かり易くする為に、第2線材を第1線材の周囲2箇所(実際には1箇所である)に表記している。この点についても、後述する図37〜図42の端面の模式図についても、同様の表現を用いて表記している。   FIG. 36A is a schematic diagram schematically showing an outline of a load detection device using the load detection fiber of Modification Example 7, and is a schematic diagram showing a state in which no external force is applied to the load detection fiber. . 36B is a schematic diagram of a cross section taken along the line AA of the insulating portion of FIG. 36A, and FIG. 36C is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB of the exposed portion of FIG. 36A. FIG. 36D is a schematic diagram of an end face of the first wire used in FIG. 36A and a second wire having an insulating layer. 36E is a schematic diagram of a cross-section along the line BB in FIG. 36A in a state in which an external force is applied to the load detection fiber in FIG. 36A, and shows a state in which the external force is applied obliquely from the upper right. It is a schematic diagram of the cross section to represent. 36, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12I shown in FIG. 12 are omitted. In addition, in the schematic diagrams of the cross-sections of FIGS. 36B, 36C, and 36E, the state of the change of the second wire arranged spirally around the first wire when an external force is applied to the load detection fiber and the insulating portion In order to make the difference in the structure of the exposed part easier to understand, for the second wire, the cross-section (cut surface) and the transmission part are shown as a single piece (ring shape or a part of the shape), and the cross-section hatching (oblique line) Is attached. Regarding this point, the schematic representations of cross sections of FIGS. 37 to 42 described later are also expressed using the same expression. Also, in the schematic diagram of the end face of FIG. 36D, in order to make it easy to understand the state in which the second wire is spirally arranged around the first wire, the second wire is placed at two locations around the first wire (actually Is one place). With respect to this point as well, schematic diagrams of end faces in FIGS. 37 to 42 described later are also expressed using the same expression.

本変形例7の構成を表す図36でも、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例7では、線材長手方向に直線状に延びる第1の線材11aと、該線材11aを中心にして、該線材11aの周囲に間隔Dを保持するように、厚さDの絶縁層を被覆した第2線材を用いて螺旋状に配置された第2の線材11bとを、それぞれ1本ずつ用いた構成を採用したものである。そのため、本変形例7の絶縁部15は、当該第2の線材11bに被覆された絶縁層13により構成されている。   In FIG. 36 showing the configuration of the present modified example 7, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, the second wire 11b is spirally arranged around the first wire 11a. Is adopted. In the seventh modification, the first wire 11a extending linearly in the longitudinal direction of the wire rod, and the insulating layer having a thickness D so as to maintain a distance D around the wire rod 11a around the wire rod 11a. A configuration is adopted in which one second wire 11b arranged in a spiral shape using the covered second wire is used. For this reason, the insulating portion 15 of Modification 7 is configured by the insulating layer 13 covered with the second wire 11b.

加えて、本変形例7の最大の特徴は、第2の線材11bの長手方向に沿って複数(図では左右2箇所)の絶縁部15の間に配置される露出部17において、線材11aの軸直角面の所定範囲に部分的に絶縁層13が設けられた(残された)構成にある(図36C)。図36Cでは、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材11aの中心を基点に120°程度間隔で、所定範囲(中心角60°程度の範囲)ごとに部分的(3方向に)に絶縁層13a〜13cが設けられた(残された)構成にある。言い換えれば、絶縁層13で被覆された外周線材(第2線材)11bを、線材11aの軸直角面の所定範囲に(線材11bの長手方向に所定間隔ごとに)部分的に絶縁層13の被覆を剥いで露出部17(詳しくは露出部17a〜17c)を形成した形状ともいえる。図36Cでは、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材11aの中心を基点に120°程度間隔で、所定範囲(中心角60°程度の範囲)ごとに絶縁層13の被覆を剥いで部分的(3方向)に露出部17a〜17cが設けられた構成にある。これにより、線材11aの軸直角面の所定範囲に(線材11bの長手方向に所定間隔ごとに)に絶縁層と露出部とが線材11aの中心を基点に円周上に60°間隔で交互に位置された構成となっている(図36C参照)。それ以外の構成は、概ね図12や図14の構成と同様である。   In addition, the greatest feature of this modification 7 is that the exposed portion 17 arranged between a plurality of (two left and right in the drawing) insulating portions 15 along the longitudinal direction of the second wire 11b The insulating layer 13 is partially provided (remained) in a predetermined range of the plane perpendicular to the axis (FIG. 36C). In FIG. 36C, insulation is partially (in three directions) every predetermined range (a range of about 60 ° central angle) at intervals of about 120 ° from the center of the wire 11a in a predetermined range on the plane perpendicular to the axis. The layers 13a to 13c are provided (remaining). In other words, the outer peripheral wire (second wire) 11b covered with the insulating layer 13 is partially covered with the insulating layer 13 within a predetermined range of the axis perpendicular to the wire 11a (at predetermined intervals in the longitudinal direction of the wire 11b). It can also be said that the exposed portion 17 (specifically, the exposed portions 17a to 17c) is formed by stripping the surface. In FIG. 36C, the insulating layer 13 is partially peeled in a predetermined range (a range of a central angle of about 60 °) at intervals of about 120 ° from the center of the wire 11a in a predetermined range on the plane perpendicular to the axis. The exposed portions 17a to 17c are provided in the target (3 directions). Thereby, the insulating layer and the exposed portion are alternately arranged at intervals of 60 ° on the circumference from the center of the wire 11a within a predetermined range of the axis perpendicular to the wire 11a (at predetermined intervals in the longitudinal direction of the wire 11b). The configuration is positioned (see FIG. 36C). Other configurations are substantially the same as the configurations in FIGS. 12 and 14.

なお、本変形例7では、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材11aの中心を基点に中心角120°程度間隔で、所定範囲(中心角60°程度の範囲)に部分的(3方向に)に絶縁層13(又は露出部17)が設けた例を示したが、これに制限されるものではない。例えば、上記中心角の大きさや所定の範囲の角度などは、如何なる方向から外力が加えられても線材11bを線材11aに接触させることができるように設定するのが望ましい(詳しくは、後述する)。そのため、図36Aでは露出部17に残す絶縁層13(13a〜13c)を線材11aの長手方向に直線的に形成した例を示したが、線材11bの長手方向に所定間隔ごとに絶縁層13を剥ぐことで、直線状ではなく、螺旋状に絶縁層13(13a〜13c)を残す(露出部を形成する)ようにしてもよい。これにより如何なる方向から外力が加えられても線材11bを線材11aに接触させやすい点で優れている。   Note that, in the present modified example 7, a predetermined range (a range of about 60 ° central angle) is partially (a range of about 60 ° central angle) with a central angle of about 120 ° from the center of the wire 11a in a predetermined range of the plane perpendicular to the axis. Although the example in which the insulating layer 13 (or the exposed portion 17) is provided in the direction) is shown, it is not limited thereto. For example, it is desirable to set the size of the central angle, the angle within a predetermined range, and the like so that the wire 11b can be brought into contact with the wire 11a even if an external force is applied from any direction (details will be described later). . Therefore, FIG. 36A shows an example in which the insulating layer 13 (13a to 13c) to be left in the exposed portion 17 is linearly formed in the longitudinal direction of the wire 11a. However, the insulating layer 13 is provided at predetermined intervals in the longitudinal direction of the wire 11b. By peeling off, the insulating layer 13 (13a to 13c) may be left spirally (form an exposed portion) instead of linearly. This is excellent in that the wire 11b can be easily brought into contact with the wire 11a even if an external force is applied from any direction.

本変形例7でも、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置することで、如何なる方向から外力が加えられても、線材11bを線材11aに接触させることができる。即ち、螺旋状の線材11bのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材11bが内部方向(線材11aのある中心方向)に弾性変形することで、線材11aにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図36Eでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。図示していないが、直上から外力が加えられた場合でも、上部にある絶縁層13aが残る線材11bを介して線材11aが下方に押され、該線材11aとその下部にある絶縁層が剥ぎ取られた露出部17bにある線材11bとが接触することで、上方からの外力を検知し得る配置になっている。   Also in the present modification example 7, the second wire 11b is arranged in a spiral around the first wire 11a, so that the wire 11b can be brought into contact with the wire 11a regardless of the external force applied from any direction. That is, no matter which part of the spiral wire 11b is applied, the wire 11b of the part to which the external force is applied is elastically deformed in the internal direction (the center direction where the wire 11a is present), so that the wire 11a is firmly attached. It can be contacted. Therefore, it is excellent in that the external force applied from all directions (angles) as well as directly above can be detected with high sensitivity and high accuracy. For example, in FIG. 36E, the external force from the upper right is detected. Although not shown, even when an external force is applied from directly above, the wire 11a is pushed downward through the wire 11b in which the insulating layer 13a on the upper part remains, and the wire 11a and the insulating layer below it are peeled off. The arrangement is such that an external force from above can be detected by contact with the wire 11b in the exposed portion 17b.

このように、あらゆる方向(角度)からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材11bが線材11aの周囲を1周することで、あらゆる方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例7の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。   Thus, the arrangement is such that an external force from any direction (angle) can be detected. In other words, the spiral wire 11b makes one turn around the wire 11a, so that an external force applied from any direction (angle) can be detected with high sensitivity and high accuracy. As described above, the configuration of Modification 7 is an excellent configuration in that the anisotropy of the response to the load application direction can be significantly reduced.

なお、本変形例7では、上記したように絶縁層13で被覆された外周線材11bを長手方向に(線材11aの軸直角面の所定範囲に)部分的に剥いだ形状となっている(図36A〜C参照)。ここで中心線材11a及び外周線材11bは導電性繊維(例えば、PEDOT/PSSの導電性高分子材料から紡糸された繊維)からなる(図36D参照)。外周線材11bは、更に溶出可能な樹脂(例えば、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体など)によりコーティングされている。言い換えれば、溶出可能な絶縁層13で被覆された外周線材11bを用いている(図36D参照)。この絶縁層13で被覆された外周線材11bを中心線材11aに螺旋状に巻きつけた後、外周線材11bのコーティング層(絶縁層13)を部分的に除去する。このとき、巻きつけた外周線材11bのコーティング層をすべて除去するのではなく、中心線材11aから線材11aの外周方向に向かって、放射状に部分的に絶縁層13(13a〜13c)を残す。この残った絶縁層13a〜13cにより、中心線材11aと外周線材11bは一定の間隔を保てるため、荷重解除時にもとの位置関係に戻りやすい。この構成により、荷重応答精度は向上する。   In addition, in this modified example 7, as described above, the outer peripheral wire 11b covered with the insulating layer 13 is partially stripped in the longitudinal direction (within a predetermined range on the plane perpendicular to the axis of the wire 11a) (see FIG. 36A-C). Here, the central wire 11a and the outer peripheral wire 11b are made of conductive fibers (for example, fibers spun from a conductive polymer material of PEDOT / PSS) (see FIG. 36D). The outer peripheral wire 11b is further coated with a resin that can be eluted (for example, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer). In other words, the outer peripheral wire 11b covered with the eluting insulating layer 13 is used (see FIG. 36D). After the outer peripheral wire 11b covered with the insulating layer 13 is spirally wound around the central wire 11a, the coating layer (insulating layer 13) of the outer peripheral wire 11b is partially removed. At this time, the entire coating layer of the wound outer peripheral wire 11b is not removed, but the insulating layers 13 (13a to 13c) are partially left radially from the central wire 11a toward the outer periphery of the wire 11a. Because of the remaining insulating layers 13a to 13c, the central wire 11a and the outer peripheral wire 11b can be kept at a constant interval, so that they easily return to the original positional relationship when the load is released. With this configuration, load response accuracy is improved.

このとき、放射状に絶縁層13を残す間隔は、円周を奇数で等分することが望ましい(図36C参照)。偶数で等分すると、向かい合って残った絶縁層があるため、その方向に対して荷重応答精度が悪くなる。さらに好ましくは、3等分になる120°間隔、もしくは5等分になる72°間隔とすることで、異方性を持たなくする効果と、荷重応答精度を向上する効果が大きくなる。1等分ではもちろん、その残った絶縁層がある方向のみ、応答性が変化してしまう。7等分以上になると、絶縁層が多くなるため、最小荷重感度は低下していく傾向になるが、特に荷重応答性が悪化するわけではなく、むしろ必要に応じて形状を使い分けることができる。   At this time, it is desirable that the interval of leaving the insulating layer 13 radially is equally divided by an odd number (see FIG. 36C). When evenly divided, since there is an insulating layer that remains facing each other, load response accuracy is deteriorated in that direction. More preferably, the effect of eliminating anisotropy and the effect of improving the load response accuracy are increased by setting the interval at 120 ° to be divided into three equal parts or the 72 ° interval to be divided into five equal parts. As a matter of course, the responsiveness changes only in the direction where the remaining insulating layer exists. If it is equal to or greater than 7, the number of insulating layers increases, and the minimum load sensitivity tends to decrease. However, the load responsiveness does not particularly deteriorate, but rather the shape can be properly used as necessary.

本変形例7の形状に類似した構成(他の変形例)としては、例えば、中心線材11aに絶縁層13を設け、外周線材11bを巻きつける方法(以下、変形例8で説明する。図37参照)が挙げられる。また、いずれの線材11a、11bにも絶縁層13を設け、外周線材11bを巻きつける方法等が挙げられるが、特に限定は行わない。また、これらの変形例では、露出部17に絶縁層13を一切残さない構成とすることもできる(図38〜図44参照)。このうち、図43(図38〜42も同様)では、外周線材11bに絶縁層13を設け、中心線材11aに該線材11bを巻きつける実施形態であって、露出部17に絶縁層13を一切残さない構成例を模式的に表した概略図である。一方、図44では、中心線材11aに絶縁層13を設け、該線材11aに外周線材11bを巻きつける実施形態であって、露出部17に絶縁層13を一切残さない構成例を模式的に表した概略図である。   As a configuration similar to the shape of the seventh modification (another modification), for example, a method of providing the insulating layer 13 around the center wire 11a and winding the outer peripheral wire 11b (hereinafter, a modification 8 will be described). Reference). Moreover, although the insulation layer 13 is provided in any wire 11a, 11b, the method of winding the outer periphery wire 11b, etc. are mentioned, it does not specifically limit. In these modified examples, the insulating layer 13 may not be left in the exposed portion 17 (see FIGS. 38 to 44). 43 (the same applies to FIGS. 38 to 42), the insulating layer 13 is provided on the outer peripheral wire 11b, and the wire 11b is wound around the center wire 11a. It is the schematic which represented the structural example which does not remain typically. On the other hand, FIG. 44 schematically shows an example in which the insulating layer 13 is provided on the center wire 11a and the outer peripheral wire 11b is wound around the wire 11a, and the insulating layer 13 is not left in the exposed portion 17 at all. FIG.

(第2実施形態の変形例8)
第2実施形態の変形例8も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例8につき、図37を用いて説明する。
(Modification 8 of the second embodiment)
Modification 8 of the second embodiment is also an example in which a configuration that reduces the anisotropy of the response to the load application direction is adopted. Modification 8 will be described with reference to FIG.

図37Aは、本変形例8の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図37Bは、図37Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図であり、図37Cは、図37Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。図37Dは、図37Aに用いた絶縁層を有する第1線材と、第2線材の端面の模式図である。また、図37Eは、図37Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図37AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図37では、図12で示していた図12D〜12Iに相当する図面は省略する。   FIG. 37A is a schematic diagram schematically showing an outline of a load detection device using the load detection fiber of the present modification 8, and is a schematic diagram showing a state where no external force is applied to the load detection fiber. . 37B is a schematic diagram of a cross section taken along the line AA of the insulating portion in FIG. 37A, and FIG. 37C is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB of the exposed portion in FIG. 37A. FIG. 37D is a schematic diagram of the first wire having the insulating layer used in FIG. 37A and the end face of the second wire. FIG. 37E is a schematic diagram of a cross-section taken along line BB in FIG. 37A in a state where an external force is applied to the load detection fiber in FIG. 37A, and shows a state in which the external force is applied obliquely from the upper right. It is a schematic diagram of the cross section to represent. In FIG. 37, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12I shown in FIG. 12 are omitted.

本変形例8の構成を表す図37でも、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例8では、該線材11aの周囲に間隔Dを保持するように厚さDの絶縁層13を被覆した第1線材11aを用いたものである。そして、線材長手方向に直線状に延びる絶縁層13を被覆する第1の線材11aと、該絶縁層13を被覆する線材11aを中心にしてその外周に螺旋状に配置された第2の線材11bとを、それぞれ1本ずつ用いた構成を採用したものである。そのため、本変形例8の絶縁部15は、当該第1の線材11aに被覆された絶縁層13により構成されている。   Also in FIG. 37 showing the configuration of the present modification 8, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, the configuration in which the second wire 11b is spirally arranged around the first wire 11a. Is adopted. In the present modification 8, the first wire 11a coated with the insulating layer 13 having a thickness D so as to maintain the distance D around the wire 11a is used. And the 1st wire 11a which coat | covers the insulating layer 13 extended linearly in a wire longitudinal direction, and the 2nd wire 11b arrange | positioned helically on the outer periphery centering on the wire 11a which coat | covers this insulating layer 13 And a configuration using one each. Therefore, the insulating portion 15 of the present modification 8 is configured by the insulating layer 13 covered with the first wire 11a.

加えて、本変形例8の最大の特徴は、繊維10’(第1の線材11a)の長手方向に沿って複数(図では左右2箇所)の絶縁部15の間に配置される露出部17において、線材11aの軸直角面の所定範囲に部分的に絶縁層13が設けられた(残された)構成にある(図37C)。図37Cでは、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材11aの中心を基点に120°程度間隔で、所定範囲(中心角60°程度の範囲)ごとに部分的(3方向に)に絶縁層13a〜13cが設けられた(残された)構成にある。言い換えれば、絶縁層13で被覆された中心線材(第1線材)11aを、線材11aの軸直角面の所定範囲に部分的に絶縁層13の被覆を剥いで露出部17(詳しくは露出部17a〜17c)を形成した形状ともいえる。図37Cでは、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材11aの中心を基点に120°程度間隔で、所定範囲(中心角60°程度の範囲)ごとに絶縁層13の被覆を剥いで部分的(3方向)に露出部17a〜17cが設けられた構成にある。これにより、線材11aの軸直角面の所定範囲に絶縁層と露出部とが線材11aの中心を基点に円周上に60°間隔で交互に位置された構成となっている(図37C参照)。それ以外の構成は、概ね図12、図14、図36の構成と同様である。   In addition, the greatest feature of the present modification 8 is the exposed portion 17 disposed between a plurality of (two left and right in the drawing) insulating portions 15 along the longitudinal direction of the fiber 10 ′ (first wire 11 a). In FIG. 37C, the insulating layer 13 is partially provided (remained) in a predetermined range of the plane perpendicular to the axis of the wire 11a (FIG. 37C). In FIG. 37C, the insulation is partially (in three directions) for each predetermined range (a range of about 60 ° central angle) at intervals of about 120 ° from the center of the wire 11a in a predetermined range on the plane perpendicular to the axis. The layers 13a to 13c are provided (remaining). In other words, the central wire (first wire) 11a covered with the insulating layer 13 is partially peeled off in a predetermined range of the surface perpendicular to the axis of the wire 11a to expose the exposed portion 17 (specifically, the exposed portion 17a). It can be said that it is the shape which formed ~ 17c). In FIG. 37C, the insulating layer 13 is partially stripped in a predetermined range (a range having a central angle of about 60 °) at intervals of about 120 ° from the center of the wire 11a in a predetermined range on the plane perpendicular to the axis. The exposed portions 17a to 17c are provided in the target (3 directions). As a result, the insulating layer and the exposed portion are alternately arranged at intervals of 60 ° on the circumference from the center of the wire 11a within a predetermined range of the axis perpendicular to the wire 11a (see FIG. 37C). . Other configurations are substantially the same as the configurations of FIGS.

なお、本変形例8では、軸直角面の所定範囲に部分的におおよそ線材11aの中心を基点に中心角120°程度間隔で、所定範囲(中心角60°程度の範囲)に部分的(3方向に)に絶縁層13(又は露出部17)が設けた例を示したが、これに制限されるものではない。例えば、上記中心角の大きさや所定の範囲の角度などは、如何なる方向から外力が加えられても線材11bを線材11aに接触させることができるように設定するのが望ましい(詳しくは、変形例7で説明した通りである)。そのため、図37Aでは露出部17に残す絶縁層13(13a〜13c)を線材11aの長手方向に直線的に形成した例を示したが、直線状ではなく、螺旋状に絶縁層13(13a〜13c)を残す(露出部を形成する)ようにしてもよい。これにより如何なる方向から外力が加えられても線材11bを線材11aに接触させやすい点で優れている。   Note that, in the present modified example 8, a predetermined range (a range of about 60 ° central angle) is partially (a range of about 60 ° central angle) with a central angle of about 120 ° from the center of the wire 11a in a predetermined range of the plane perpendicular to the axis. Although the example in which the insulating layer 13 (or the exposed portion 17) is provided in the direction) is shown, it is not limited thereto. For example, it is desirable to set the size of the central angle, the angle within a predetermined range, and the like so that the wire 11b can be brought into contact with the wire 11a even if an external force is applied from any direction. As explained in). Therefore, FIG. 37A shows an example in which the insulating layer 13 (13a to 13c) remaining in the exposed portion 17 is linearly formed in the longitudinal direction of the wire 11a, but the insulating layer 13 (13a to 13a) is not linear but spiral. 13c) may be left (exposed portion is formed). This is excellent in that the wire 11b can be easily brought into contact with the wire 11a even if an external force is applied from any direction.

本応変形例8でも、変形例7と同様に、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置することで、如何なる方向から外力が加えられても、線材11bを線材11aに接触させることができる。即ち、螺旋状の線材11bのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材11bが内部方向(線材11aのある中心方向)に弾性変形することで、線材11aにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図36Eでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。図示していないが、直上から外力が加えられた場合でも、上部にある絶縁層13aが残る線材11bを介して線材11aが下方に押され、該線材11aとその下部にある絶縁層が剥ぎ取られた露出部17bにある線材11bとが接触することで、上方からの外力を検知し得る配置になっている。   Even in the present modification 8, as in the modification 7, the second wire 11b is arranged in a spiral around the first wire 11a, so that the wire 11b can be connected to the wire 11a regardless of the external force applied from any direction. Can be contacted. That is, no matter which part of the spiral wire 11b is applied, the wire 11b of the part to which the external force is applied is elastically deformed in the internal direction (the center direction where the wire 11a is present), so that the wire 11a is firmly attached. It can be contacted. Therefore, it is excellent in that the external force applied from all directions (angles) as well as directly above can be detected with high sensitivity and high accuracy. For example, in FIG. 36E, the external force from the upper right is detected. Although not shown, even when an external force is applied from directly above, the wire 11a is pushed downward through the wire 11b in which the insulating layer 13a on the upper part remains, and the wire 11a and the insulating layer below it are peeled off. The arrangement is such that an external force from above can be detected by contact with the wire 11b in the exposed portion 17b.

このように、あらゆる方向(角度)からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材11bが線材11aの周囲を1周することで、あらゆる方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例8の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。   Thus, the arrangement is such that an external force from any direction (angle) can be detected. In other words, the spiral wire 11b makes one turn around the wire 11a, so that an external force applied from any direction (angle) can be detected with high sensitivity and high accuracy. Thus, the configuration of the present modification 8 is an excellent configuration in that the anisotropy of the response to the load application direction can be significantly reduced.

なお、本変形例8では、上記したように絶縁層13で被覆された中心線材11aを、線材11aの軸直角面の所定範囲に部分的に剥いだ形状となっている(図37A〜C参照)。ここで中心線材11a及び外周線材11bは導電性繊維(例えば、PEDOT/PSSの導電性高分子材料から紡糸された繊維)からなる(図37D参照)。中心線材11aは、更に溶出可能な樹脂(例えば、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体など)によりコーティングされている。言い換えれば、溶出可能な絶縁層13で被覆された中心線材11aを用いている(図37D参照)。この外周線材11bを絶縁層13で被覆された中心線材11aに螺旋状に巻きつける前、あるいは巻きつけた後、中心線材11aのコーティング層(絶縁層13)を部分的に除去する。このとき、中心線材11aのコーティング層(絶縁層13)をすべて除去するのではなく、中心線材11aから該線材11aの外周方向に向かって、放射状に部分的に絶縁層13(13a〜13c)を残す。この残った絶縁層13a〜13cにより、中心線材11aと外周線材11bは一定の間隔を保てるため、荷重解除時にもとの位置関係に戻りやすい。この構成により、荷重応答精度は向上する。   In the present modification 8, the center wire 11a covered with the insulating layer 13 as described above is partially peeled in a predetermined range on the axis perpendicular to the wire 11a (see FIGS. 37A to 37C). ). Here, the center wire 11a and the outer peripheral wire 11b are made of conductive fibers (for example, fibers spun from a conductive polymer material of PEDOT / PSS) (see FIG. 37D). The center wire 11a is further coated with an elution resin (for example, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer). In other words, the center wire 11a covered with the eluting insulating layer 13 is used (see FIG. 37D). Before or after the outer peripheral wire 11b is spirally wound around the center wire 11a covered with the insulating layer 13, the coating layer (insulating layer 13) of the center wire 11a is partially removed. At this time, instead of removing all the coating layer (insulating layer 13) of the center wire 11a, the insulating layers 13 (13a to 13c) are partially radially formed from the center wire 11a toward the outer periphery of the wire 11a. leave. Because of the remaining insulating layers 13a to 13c, the central wire 11a and the outer peripheral wire 11b can be kept at a constant interval, so that they easily return to the original positional relationship when the load is released. With this configuration, load response accuracy is improved.

このとき、放射状に絶縁層13を残す間隔は、変形例7と同様に、円周を奇数で等分することが望ましい(図37C参照)。偶数で等分すると、向かい合って残った絶縁層があるため、その方向に対して荷重応答精度が悪くなる。さらに好ましくは、3等分になる120°間隔、もしくは5等分になる72°間隔とすることで、異方性を持たなくする効果と、荷重応答精度を向上する効果が大きくなる。1等分ではもちろん、その残った絶縁層がある方向のみ、応答性が変化してしまう。7等分以上になると、絶縁層が多くなるため、最小荷重感度は低下していく傾向になるが、特に荷重応答性が悪化するわけではなく、むしろ必要に応じて形状を使い分けることができる。   At this time, it is desirable that the interval of leaving the insulating layer 13 radially is equally divided by an odd number in the same manner as in the modified example 7 (see FIG. 37C). When evenly divided, since there is an insulating layer that remains facing each other, load response accuracy is deteriorated in that direction. More preferably, the effect of eliminating anisotropy and the effect of improving the load response accuracy are increased by setting the interval at 120 ° to be divided into three equal parts or the 72 ° interval to be divided into five equal parts. As a matter of course, the responsiveness changes only in the direction where the remaining insulating layer exists. If it is equal to or greater than 7, the number of insulating layers increases, and the minimum load sensitivity tends to decrease. However, the load responsiveness does not particularly deteriorate, but rather the shape can be properly used as necessary.

(第2実施形態の変形例9)
第2実施形態の変形例9も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例9につき、図38を用いて説明する。
(Modification 9 of the second embodiment)
Modification 9 of the second embodiment is also an example in which a configuration that reduces the anisotropy of the response to the load application direction is adopted. Modification 9 will be described with reference to FIG.

図38Aは、本変形例9の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図38Bは、図38Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図であり、図38Cは、図38Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。図38Dは、図38Aに用いた芯鞘形状の第1線材と、絶縁層を有する第2線材の端面の模式図である。また、図38Eは、図38Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図38AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図38では、図12で示していた図12D〜12Iに相当する図面は省略する。   FIG. 38A is a schematic diagram schematically showing an outline of a load detection device using the load detection fiber of the present modification 9, and is a schematic diagram showing a state in which no external force is applied to the load detection fiber. . 38B is a schematic diagram of a cross section taken along the line AA of the insulating portion in FIG. 38A, and FIG. 38C is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB of the exposed portion in FIG. 38A. FIG. 38D is a schematic diagram of an end surface of the first wire having a core-sheath shape used in FIG. 38A and a second wire having an insulating layer. FIG. 38E is a schematic diagram of a cross section taken along line BB in FIG. 38A in a state in which an external force is applied to the load detection fiber in FIG. 38A, and shows a state in which the external force is applied obliquely from the upper right. It is a schematic diagram of the cross section to represent. 38, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12I shown in FIG. 12 are omitted.

本変形例9の構成を表す図38でも、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例9では、線材長手方向に直線状に延びる、芯鞘形状の第1の線材11aと、該線材11aを中心にして、該線材11aの周囲に間隔Dを保持するように、厚さDの絶縁層を被覆した第2線材を用いて螺旋状に配置された第2の線材11bとを、それぞれ1本ずつ用いた構成を採用したものである。そのため、本変形例9の絶縁部15は、当該第2の線材11bに被覆された絶縁層13により構成されている。   Also in FIG. 38 showing the configuration of the present modification 9, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, the second wire 11b is spirally arranged around the first wire 11a. Is adopted. In the present modification 9, the core-sheath-shaped first wire 11a extending linearly in the longitudinal direction of the wire, and the thickness around the wire 11a so as to maintain a distance D around the wire 11a. A configuration in which one second wire 11b spirally arranged using the second wire covering the D insulating layer is used. Therefore, the insulating part 15 of the present modification 9 is configured by the insulating layer 13 covered with the second wire 11b.

加えて、本変形例の最大の特徴は、中心線材の第1の線材11aと、外周線材の第2の線材11bに弾性率差を持たせてなることを特徴とする。中心線材の第1の線材11aと外周線材の第2の線材11bに、弾性率差を持たせることで、荷重印加時の変形量に差が生じるため、2線材間の接触が容易になり、特に図38に示すように螺旋形状の場合には、荷重分解能、最小荷重感度の向上の効果がある。但し、図38に示すような螺旋形状でなくとも、図15〜18のように、1本の中心線材の周囲に複数の外周線材が相互に並行に配置された形状であっても、中心線材の第1の線材11aと外周線材の第2の線材11bに、弾性率差を持たせることで、荷重印加時の変形量に差が生じるため、2線材間の接触が容易になり、荷重分解能、最小荷重感度の向上の効果がある。   In addition, the greatest feature of this modification is that the first wire 11a as the central wire and the second wire 11b as the outer wire have a difference in elastic modulus. By giving a difference in elastic modulus to the first wire 11a of the center wire and the second wire 11b of the outer peripheral wire, a difference occurs in the amount of deformation at the time of applying a load, so that the contact between the two wires becomes easy. In particular, as shown in FIG. 38, the spiral shape has the effect of improving the load resolution and the minimum load sensitivity. However, even if it is not a spiral shape as shown in FIG. 38, even if it is a shape in which a plurality of outer peripheral wires are arranged in parallel around one center wire as shown in FIGS. Since the first wire 11a and the second wire 11b of the outer peripheral wire have a difference in elastic modulus, a difference occurs in the amount of deformation at the time of applying a load, so that the contact between the two wires is facilitated, and the load resolution There is an effect of improving the minimum load sensitivity.

ここで言う線材の弾性率は、単一成分からなる線材)、2種以上の成分もしくは単一成分でも2種以上の分子量差等の差を持つ成分からなる芯鞘、サイドバイサイド、海島形状等からなる線材1本の弾性率を言う。JIS L1095における繊維の弾性率評価方法で評価した線材(繊維)1本の総合的な見かけの弾性率を言い、複数成分、異形断面等の場合、それぞれの単独成分のことを言わない。   The elastic modulus of the wire mentioned here is a wire composed of a single component), from a core sheath, side-by-side, sea-island shape, etc. composed of two or more components or components having a difference in molecular weight difference of two or more even with a single component. The elastic modulus of a single wire. This refers to the overall apparent elastic modulus of a single wire (fiber) evaluated by the method for evaluating the elastic modulus of fibers in JIS L1095. In the case of multiple components, irregular cross sections, etc., it does not refer to each individual component.

中心線材の第1の線材11aと外周線材の第2の線材11bの弾性率差としては、好ましくは、0.01〜2GPa程度、さらに好ましくは0.1〜1GPa程度が好ましい。弾性率差が低すぎる、すなわちほぼ同じ弾性率のとき、荷重印加による線材(導電性繊維)の変形が同程度になるため、線材が接触しにくく、応答精度が低くなってしまう傾向がある。硬すぎれば、応答はあるものの変形量が小さくなるため、線材として扱う際にしなやかさ等に欠け、実用上、線材(繊維)形状を取る意味がなくなる。   The difference in elastic modulus between the first wire 11a as the center wire and the second wire 11b as the outer wire is preferably about 0.01 to 2 GPa, more preferably about 0.1 to 1 GPa. When the difference in elastic modulus is too low, that is, when the elastic modulus is substantially the same, deformation of the wire (conductive fiber) due to load application is almost the same, so that the wire is difficult to contact and the response accuracy tends to be low. If it is too hard, there is a response, but the amount of deformation is small, so that it is not flexible when handled as a wire, and there is no point in practically taking a wire (fiber) shape.

弾性率差を持たせる方法として、中心線材に弾性率の高い線材(繊維)を用いる場合(変形例9参照)と、外周線材に用いる場合(変形例10参照)とがあるがいずれも好ましい。特に、最小荷重感度を考慮する場合により好ましいのは、中心線材の弾性率を高くするのが好ましい。荷重分解能を考慮する場合には、外周線材の弾性率を高くするのが好ましい。   As a method of giving a difference in elastic modulus, there are a case where a wire (fiber) having a high elastic modulus is used for the center wire (see Modification 9) and a case where the wire is used for an outer peripheral wire (see Modification 10). In particular, it is preferable to increase the elastic modulus of the central wire rod when considering the minimum load sensitivity. When considering the load resolution, it is preferable to increase the elastic modulus of the outer peripheral wire.

弾性率を高くする手法としては、線材(繊維)断面を芯鞘形状とする際に、導電成分以外の樹脂成分に支えとする役割を持たせ、その樹脂成分の弾性率に頼る方法がある(変形例9参照)。一方、導電成分自体の樹脂配合比率を変化させ、弾性率を高くする手法がある(変形例10参照)。また、柔らかくする手法としては、導電成分より柔らかい樹脂と、芯鞘、サイドバイサイド、海島形状をとる方法(変形例9参照)がある。また、導電性成分を繊維化(線材化)する際に、脱溶媒速度の制御により、繊維(線材)の見かけ密度を下げ、柔らかくする方法等がある。   As a method of increasing the elastic modulus, when the cross section of the wire (fiber) is made into a core-sheath shape, there is a method of providing a role to support a resin component other than the conductive component and relying on the elastic modulus of the resin component ( (Refer to Modification 9). On the other hand, there is a method of increasing the elastic modulus by changing the resin blending ratio of the conductive component itself (see Modification 10). Further, as a method for softening, there are a resin softer than a conductive component, and a method of taking a core-sheath, side-by-side, and sea-island shape (see Modification 9). In addition, there is a method of reducing the apparent density of the fibers (wires) and softening them by controlling the solvent removal rate when the conductive component is made into fibers (wires).

本変形例9では、第1の線材と第2の線材に弾性率差を持たせる手段として、第1の線材と第2の線材のうち、少なくとも一つ、具体的には、中心線材である第1の線材11aを芯鞘形状としたものである。より具体的には、中心線材(繊維)11aの断面を芯鞘形状とする際に、導電成分の鞘部2a以外の樹脂成分の芯部2bに支えとする役割を持たせ、該芯部2bの樹脂成分の弾性率に頼る方法を適用したものである(図38D参照)
本変形例9では、上記の通り第1の線材と第2の線材に弾性率差を有し、更に第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置されていることで、荷重印加時の変形量に差が生じるため、2線材間の接触が容易になり、螺旋形状であるため荷重分解能、最小荷重感度の向上の効果がある。また、螺旋形状であるため如何なる方向から外力が加えられても、線材11bを線材11aに接触させることができる。加えて、即ち、螺旋状の線材11bのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材11bが内部方向(線材11aのある中心方向)に弾性変形することで、線材11aにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図38Eでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。このように、あらゆる方向(角度)からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材11bが線材11aの周囲を1周することで、あらゆる方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。
In the present modification 9, as means for giving a difference in elastic modulus between the first wire and the second wire, at least one of the first wire and the second wire, specifically, the center wire is used. The first wire 11a has a core-sheath shape. More specifically, when the cross section of the center wire (fiber) 11a is formed into a core-sheath shape, the core part 2b is provided with a role to support the core part 2b of the resin component other than the sheath part 2a of the conductive component. This is an application of a method that relies on the elastic modulus of the resin component (see FIG. 38D).
In the present modification 9, there is a difference in elastic modulus between the first wire and the second wire as described above, and the second wire 11b is arranged in a spiral around the first wire 11a. Since there is a difference in the amount of deformation at the time of applying a load, the contact between the two wires is facilitated, and the spiral shape has the effect of improving load resolution and minimum load sensitivity. Moreover, since it is a spiral shape, even if an external force is applied from any direction, the wire 11b can be brought into contact with the wire 11a. In addition, that is, no matter which part of the spiral wire 11b is applied with an external force, the wire 11b of the portion to which the external force is applied is elastically deformed in the internal direction (the center direction where the wire 11a is present). It can be made to contact firmly. Therefore, it is excellent in that the external force applied from all directions (angles) as well as directly above can be detected with high sensitivity and high accuracy. For example, in FIG. 38E, it is the arrangement | positioning which can detect the external force from diagonally upper right. Thus, the arrangement is such that an external force from any direction (angle) can be detected. In other words, the spiral wire 11b makes one turn around the wire 11a, so that an external force applied from any direction (angle) can be detected with high sensitivity and high accuracy. Thus, the configuration of the present modification is an excellent configuration in that the anisotropy of the response to the load application direction can be significantly reduced.

(第2実施形態の変形例10)
第2実施形態の変形例10も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例10につき、図39を用いて説明する。
(Modification 10 of the second embodiment)
Modification 10 of the second embodiment is also an example in which a configuration that reduces the anisotropy of the response to the load application direction is adopted. Modification 10 will be described with reference to FIG.

図39Aは、本変形例10の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図39Bは、図39Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図であり、図39Cは、図39Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。図39Dは、図39Aに用いた第1線材と、絶縁層を有し、かつ第1線材よりも弾性率の高い繊維(材料)で紡糸された第2線材との端面の模式図である。また、図39Eは、図39Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図39AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図39では、図12で示していた図12D〜12Iに相当する図面は省略する。   FIG. 39A is a schematic diagram schematically illustrating an outline of a load detection device using the load detection fiber of Modification Example 10, and is a schematic diagram illustrating a state in which no external force is applied to the load detection fiber. . 39B is a schematic diagram of a cross section taken along the line AA of the insulating portion in FIG. 39A, and FIG. 39C is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB of the exposed portion in FIG. 39A. FIG. 39D is a schematic diagram of an end face of the first wire used in FIG. 39A and a second wire spun with a fiber (material) having an insulating layer and a higher elastic modulus than the first wire. 39E is a schematic diagram of a cross section taken along line BB in FIG. 39A in a state in which an external force is applied to the load detection fiber in FIG. 39A, and shows a state in which the external force is applied obliquely from the upper right. It is a schematic diagram of the cross section to represent. 39, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12I shown in FIG. 12 are omitted.

本変形例10の構成を表す図39でも、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例10では、線材長手方向に直線状に延びる第1の線材11aと、該線材11aを中心にして、該線材11aの周囲に螺旋状に配置された第2の線材11bとを、それぞれ1本ずつ用いた構成を採用したものである。また、第2線材には、第1線材よりも弾性率の高い繊維(材料)で紡糸された線材11bが用いられており、なおかつ中心線材11aの周囲に間隔Dを保持するように、厚さDの絶縁層13が被覆された第2線材11bが用いられている。そのため、本変形例9の絶縁部15は、当該第2の線材11bに被覆された絶縁層13により構成されている。   Also in FIG. 39 showing the configuration of the present modification 10, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, the configuration in which the second wire 11b is spirally arranged around the first wire 11a. Is adopted. In the present modification 10, a first wire 11a that extends linearly in the longitudinal direction of the wire, and a second wire 11b that is spirally arranged around the wire 11a around the wire 11a, respectively. A configuration using one by one is adopted. The second wire uses a wire 11b spun with a fiber (material) having a higher elastic modulus than that of the first wire, and has a thickness so as to maintain a distance D around the center wire 11a. The second wire 11b covered with the D insulating layer 13 is used. Therefore, the insulating part 15 of the present modification 9 is configured by the insulating layer 13 covered with the second wire 11b.

本変形例の最大の特徴も、変形例9と同様に、中心線材の第1の線材11aと、外周線材の第2の線材11bに弾性率差を持たせてなることを特徴とする。   The greatest feature of this modification is that, similarly to Modification 9, the first wire 11a as the central wire and the second wire 11b as the outer wire have a difference in elastic modulus.

本変形例10では、第1の線材と第2の線材に弾性率差を持たせる手段として、一方の線材を、他方の線材よりも弾性率の高い導電性高分子または該導電性高分子を用いた導電性繊維により構成している。具体的には、外周線材11bに中心線材11aよりも、弾性率の高い線材(導電性繊維)を用いる場合である。外周線材11bの弾性率を高くする手法としては、導電成分自体の樹脂配合比率を変化させ(例えば、PEDOT/PSSの樹脂配合比率としてPSSの濃度を高めることにより)、弾性率を高くする手法を適用したものである(図39D参照)。   In the present modification 10, as a means for giving a difference in elastic modulus between the first wire and the second wire, one wire is replaced with a conductive polymer having a higher elastic modulus than the other wire or the conductive polymer. It is comprised by the used conductive fiber. Specifically, this is a case where a wire rod (conductive fiber) having a higher elastic modulus than that of the center wire rod 11a is used for the outer peripheral wire rod 11b. As a method of increasing the elastic modulus of the outer peripheral wire 11b, a method of increasing the elastic modulus by changing the resin compounding ratio of the conductive component itself (for example, by increasing the concentration of PSS as the resin compounding ratio of PEDOT / PSS). This is applied (see FIG. 39D).

本変形例10では、上記の通り第1の線材と第2の線材に弾性率差を有し、更に第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置されていることで、荷重印加時の変形量に差が生じるため、2線材間の接触が容易になり、螺旋形状であるため荷重分解能、最小荷重感度の向上の効果がある。また、螺旋形状であるため如何なる方向から外力が加えられても、線材11bを線材11aに接触させることができる。加えて、即ち、螺旋状の線材11bのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材11bが内部方向(線材11aのある中心方向)に弾性変形することで、線材11aにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図39Eでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。このように、あらゆる方向(角度)からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材11bが線材11aの周囲を1周することで、あらゆる方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。   In the present modification 10, there is a difference in elastic modulus between the first wire and the second wire as described above, and the second wire 11b is arranged in a spiral around the first wire 11a. Since there is a difference in the amount of deformation at the time of applying a load, the contact between the two wires is facilitated, and the spiral shape has the effect of improving load resolution and minimum load sensitivity. Moreover, since it is a spiral shape, even if an external force is applied from any direction, the wire 11b can be brought into contact with the wire 11a. In addition, that is, no matter which part of the spiral wire 11b is applied with an external force, the wire 11b of the portion to which the external force is applied is elastically deformed in the internal direction (the center direction where the wire 11a is present). It can be made to contact firmly. Therefore, it is excellent in that the external force applied from all directions (angles) as well as directly above can be detected with high sensitivity and high accuracy. For example, in FIG. 39E, the external force from the upper right is detected. Thus, the arrangement is such that an external force from any direction (angle) can be detected. In other words, the spiral wire 11b makes one turn around the wire 11a, so that an external force applied from any direction (angle) can be detected with high sensitivity and high accuracy. Thus, the configuration of the present modification is an excellent configuration in that the anisotropy of the response to the load application direction can be significantly reduced.

(第2実施形態の変形例11)
第2実施形態の変形例11も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例11につき、図40を用いて説明する。
(Modification 11 of the second embodiment)
The modification 11 of 2nd Embodiment is also an example formed by employ | adopting the structure which reduces the anisotropy of the response with respect to a load application direction. Modification 11 will be described with reference to FIG.

図40Aは、本変形例11の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図40Bは、図40Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図であり、図40Cは、図40Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。図40Dは、図40Aに用いた第1線材と、絶縁層を有する扁平状の第2線材の端面の模式図である。また、図40Eは、図40Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図40AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図40では、図12で示していた図12D〜12Iに相当する図面は省略する。   FIG. 40A is a schematic diagram schematically illustrating an overview of a load detection device using the load detection fiber of the present modification 11, and is a schematic diagram illustrating a state in which an external force is not applied to the load detection fiber. . 40B is a schematic diagram of a cross section taken along the line AA of the insulating portion of FIG. 40A, and FIG. 40C is a schematic diagram of a cross section taken along the line BB of the exposed portion of FIG. 40A. FIG. 40D is a schematic diagram of an end surface of the first wire used in FIG. 40A and a flat second wire having an insulating layer. 40E is a schematic diagram of a cross section taken along line BB in FIG. 40A in a state in which an external force is applied to the load detection fiber in FIG. 40A, and shows a state in which the external force is applied obliquely from the upper right. It is a schematic diagram of the cross section to represent. 40, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12I shown in FIG. 12 are omitted.

本変形例11の構成を表す図40でも、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例11では、線材長手方向に直線状に延びる第1の線材11aと、該線材11aを中心にして、該線材11aの周囲に間隔Dを保持するように、厚さDの絶縁層を被覆した扁平状の第2線材を用いて螺旋状に配置された第2の線材11bとを、それぞれ1本ずつ用いた構成を採用したものである。そのため、本変形例11の絶縁部15は、当該第2の線材11bに被覆された絶縁層13により構成されている。   Also in FIG. 40 showing the configuration of the present modification 11, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, the configuration in which the second wire 11b is spirally arranged around the first wire 11a. Is adopted. In the present modification 11, a first wire 11a that extends linearly in the longitudinal direction of the wire, and an insulating layer having a thickness D so that the space D is maintained around the wire 11a around the wire 11a. A configuration is adopted in which one second wire 11b arranged spirally using the covered flat second wire is used. Therefore, the insulating portion 15 of the present modification 11 is configured by the insulating layer 13 covered with the second wire 11b.

加えて、本変形例の最大の特徴は、中心線材の第1の線材11aと、外周線材の第2の線材11bで抵抗差を設けてなることを特徴とする。ここで言う中心線材の第1の線材11aと、外周線材の第2の線材11bで抵抗差を設けるとは、中心線材または外周線材のいずれかの線材の抵抗値を相対的に小さくすることを言う。その手法として、いずれかの線材の断面積を増やす手法、いずれかの線材の導電率を上げる手法等が挙げられる。これらの手法により、抵抗変化幅を大きくし、荷重応答精度を上げることが出来る。線材の断面積を増やす手法は、線材(繊維)径を太くする方法があるが、負荷検知繊維10’全体の径が太くなるので、適宜必要な太さで行う必要がある。より好適な手法は、外周線材11bに用いる線材の形状をフィルム状、扁平形状等の平たい帯状の形状とすることで、中心線材に巻きつけた場合、厚さ分のみが線材(繊維)径の増加分になるので、実質的に太さを変えずに抵抗差を設けることが出来る(図40A、40D参照)。   In addition, the greatest feature of this modification is that a resistance difference is provided between the first wire 11a as the center wire and the second wire 11b as the outer wire. Providing a resistance difference between the first wire 11a of the center wire and the second wire 11b of the outer wire here means that the resistance value of either the center wire or the outer wire is made relatively small. To tell. As the method, there are a method for increasing the cross-sectional area of any wire, a method for increasing the electrical conductivity of any wire, and the like. By these methods, the resistance change width can be increased and the load response accuracy can be improved. As a method of increasing the cross-sectional area of the wire, there is a method of increasing the diameter of the wire (fiber). However, since the entire diameter of the load detection fiber 10 ′ is increased, it is necessary to appropriately perform the necessary thickness. A more preferable method is to form the wire used for the outer peripheral wire 11b into a flat strip shape such as a film shape or a flat shape. When the wire is wound around the center wire, only the thickness of the wire (fiber) diameter is obtained. Since this is an increase, a resistance difference can be provided without substantially changing the thickness (see FIGS. 40A and 40D).

ここで好適な抵抗差は、数kΩ〜数百MΩ程度設けることが好ましい。さらに好ましくは、数百kΩ〜数MΩ程度とすることが好ましい。かかる範囲が好ましいのは、もともと用いる線材11a、11bの抵抗が上記範囲よりも低いと、この抵抗差を設けたところで、導電性が高いために、一部が接触しようと、接触面積が増えようと、抵抗の変化幅を大きく取ることができないおそれがある。一方、上記範囲よりも抵抗が高いもの同士では、接触したところで、抵抗変化幅が小さく、充分な荷重分解能を得ることが出来ないおそれがあるためである。   Here, it is preferable to provide a suitable resistance difference of about several kΩ to several hundred MΩ. More preferably, it is preferably about several hundred kΩ to several MΩ. This range is preferable because if the resistance of the wires 11a and 11b originally used is lower than the above range, the contact area may increase even if a part of the wires 11a and 11b are in contact with each other due to high conductivity when the resistance difference is provided. Then, there is a possibility that the resistance change width cannot be made large. On the other hand, when the resistance is higher than the above range, the resistance change width is small at the point of contact, and there is a possibility that sufficient load resolution cannot be obtained.

本変形例11では、第1の線材と第2の線材に抵抗差を設ける手段として、第1および第2の線材の一方に、具体的には、外周線材である第2の線材11bを平たい帯状の形状、具体的には扁平状の線材を用いたものである。そして、この外周線材11bに絶縁層13を被覆したものを中心線材11aに螺旋状に配置させたものである(図39A、D参照)。   In this modification 11, as a means for providing a resistance difference between the first wire and the second wire, specifically, the second wire 11b, which is an outer peripheral wire, is flattened on one of the first and second wires. A belt-like shape, specifically, a flat wire is used. The outer peripheral wire 11b covered with the insulating layer 13 is spirally arranged on the central wire 11a (see FIGS. 39A and 39D).

本変形例11では、上記の通り第1の線材と第2の線材に抵抗差を設け、更に第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置されていることで、抵抗変化幅を大きくし、荷重応答精度を上げることができ、更に螺旋形状であるため荷重分解能、最小荷重感度の向上の効果がある。また、螺旋形状であるため如何なる方向から外力が加えられても、線材11bを線材11aに接触させることができる。加えて、即ち、螺旋状の線材11bのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材11bが内部方向(線材11aのある中心方向)に弾性変形することで、線材11aにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図40Eでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。このように、あらゆる方向(角度)からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材11bが線材11aの周囲を1周することで、あらゆる方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。   In the present modification 11, a resistance difference is provided between the first wire and the second wire as described above, and the second wire 11b is arranged in a spiral around the first wire 11a, so that the resistance change The width can be increased, the load response accuracy can be increased, and the spiral shape has the effect of improving load resolution and minimum load sensitivity. Moreover, since it is a spiral shape, even if an external force is applied from any direction, the wire 11b can be brought into contact with the wire 11a. In addition, that is, no matter which part of the spiral wire 11b is applied with an external force, the wire 11b of the portion to which the external force is applied is elastically deformed in the internal direction (the center direction where the wire 11a is present). It can be made to contact firmly. Therefore, it is excellent in that the external force applied from all directions (angles) as well as directly above can be detected with high sensitivity and high accuracy. For example, in FIG. 40E, it is the arrangement | positioning which can detect the external force from diagonally upper right. Thus, the arrangement is such that an external force from any direction (angle) can be detected. In other words, the spiral wire 11b makes one turn around the wire 11a, so that an external force applied from any direction (angle) can be detected with high sensitivity and high accuracy. Thus, the configuration of the present modification is an excellent configuration in that the anisotropy of the response to the load application direction can be significantly reduced.

なお、本変形例11では、第1の線材と第2の線材に抵抗差を設けた構成例として、第1の線材を中心線材として配置し、該第1の線材の周囲に前記第2の線材を外周線材として配置した例を示したが、本形態はこれらに何ら制限されるものではない。即ち、第2の線材を第1の線材の周囲に螺旋状に配置する以外にも、図4〜図13、図15〜図18のように、第1の線材と第2の線材とを平行に配置しても良いなど、第1の線材と第2の線材との配置関係については、本変形例に何ら制限されるものではない。   In this modification 11, as a configuration example in which a resistance difference is provided between the first wire and the second wire, the first wire is disposed as a central wire, and the second wire is disposed around the first wire. Although the example which has arrange | positioned a wire as an outer periphery wire was shown, this form is not restrict | limited to these at all. That is, in addition to arranging the second wire in a spiral around the first wire, the first wire and the second wire are parallel as shown in FIGS. 4 to 13 and 15 to 18. For example, the arrangement relationship between the first wire and the second wire is not limited to this modification.

(第2実施形態の変形例12)
第2実施形態の変形例12も、荷重印加方向に対する応答の異方性を低減する構成を採用してなる例である。変形例12につき、図41、42を用いて説明する。
(Modification 12 of the second embodiment)
The modification 12 of the second embodiment is also an example formed by adopting a configuration that reduces the anisotropy of the response to the load application direction. Modification 12 will be described with reference to FIGS.

図41A、42Aは、共に本変形例12の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置の概要を模式的に示した概略図であって、負荷検知繊維に外力が加えられていない状態を表した模式図である。図41B、42Bは、それぞれ図41A、42Aの絶縁部のA−A線に沿った断面の模式図であり、図41C、42Cは、それぞれ図41A、42Aの露出部のB−B線に沿った断面の模式図である。図41D、42Dは、それぞれ図41A、42Aに用いた第1線材と、絶縁層を有する第2線材の端面の模式図である。また、図41E、42Eは、それぞれ図41A、42Aの負荷検知繊維に外力が加えられた状態における、図41A、図42AのB−B線に沿った断面の模式図であって、外力が右斜め上方から加えられた様子を表す断面の模式図である。なお、図41、42では、図12で示していた図12D〜12Iに相当する図面は省略する。また、図41A、図42Aでは、第2線材の外周に形成された絶縁層については、内部にある負荷検知繊維の構成が分かり易いように、断面を表している。   FIGS. 41A and 42A are schematic views schematically showing an outline of a load detection device using the load detection fiber of Modification Example 12, and a schematic diagram showing a state where no external force is applied to the load detection fiber. FIG. 41B and 42B are schematic views of cross sections taken along line AA of the insulating portion in FIGS. 41A and 42A, respectively, and FIGS. 41C and 42C are taken along line BB in the exposed portion of FIGS. 41A and 42A, respectively. FIG. 41D and 42D are schematic diagrams of the end surfaces of the first wire used in FIGS. 41A and 42A and the second wire having an insulating layer, respectively. 41E and 42E are schematic views of cross sections taken along the line BB in FIGS. 41A and 42A in a state where an external force is applied to the load detection fibers in FIGS. 41A and 42A, respectively. It is a schematic diagram of the cross section showing a mode added from diagonally upward. 41 and 42, the drawings corresponding to FIGS. 12D to 12I shown in FIG. 12 are omitted. Moreover, in FIG. 41A and FIG. 42A, about the insulating layer formed in the outer periphery of a 2nd wire, the cross section is represented so that the structure of the load detection fiber in an inside can be understood easily.

本変形例12の構成を表す図41、42でも、図12に示す負荷検知装置1’の負荷検知繊維10’において、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置されている構成を採用したものである。本変形例12では、線材長手方向に直線状に延びる第1の線材11aと、該線材11aを中心にして、該線材11aの周囲に間隔Dを保持するように、厚さDの絶縁層を被覆した第2線材を用いて螺旋状に配置された第2の線材11bとを、それぞれ1本ずつ用いた構成を採用したものである。そのため、本変形例12の絶縁部15は、当該第2の線材11bに被覆された絶縁層13により構成されている。   41 and 42 showing the configuration of the modified example 12, in the load detection fiber 10 ′ of the load detection device 1 ′ shown in FIG. 12, the second wire 11b is spirally arranged around the first wire 11a. The configuration is adopted. In the present modification 12, the first wire 11a extending linearly in the longitudinal direction of the wire, and an insulating layer having a thickness D so as to maintain a distance D around the wire 11a around the wire 11a. A configuration is adopted in which one second wire 11b arranged in a spiral shape using the covered second wire is used. Therefore, the insulating portion 15 of the present modification 12 is configured by the insulating layer 13 covered with the second wire 11b.

加えて、本変形例12の最大の特徴は、第1線材11aを中心線材として配置し、線材11aの周囲に前記第2線材11bを配置、具体的には相互に並行に、好ましくは螺旋状に配置し、前記第2線材11bの外周が、さらに絶縁層20で被覆されていることにある。詳しくは、本変形例12では、第2線材11bとして、断面が円形の線材11bを用いてなる例(図41参照)と、断面が扁平状の線材11bを用いてなる例(図42参照)とを示している。   In addition, the greatest feature of this modification 12 is that the first wire 11a is arranged as a central wire, and the second wire 11b is arranged around the wire 11a, specifically in parallel with each other, preferably in a spiral shape. The outer circumference of the second wire 11b is further covered with an insulating layer 20. Specifically, in the present modification 12, as the second wire 11b, an example using the wire 11b having a circular cross section (see FIG. 41) and an example using the wire 11b having a flat cross section (see FIG. 42). It shows.

ここで言う線材11aの周囲に配置してなる第2線材11bの外周が、更に絶縁層20で被覆されるとは、少なくとも荷重検知部として、線材11bに被覆されている絶縁層13を溶出させた部分である露出部17に、再度コーティングを施したものを言う。再度コーティングを施して形成されたコーティング層が絶縁層20になる。   Here, the outer periphery of the second wire 11b arranged around the wire 11a is further covered with the insulating layer 20 to elute the insulating layer 13 covered with the wire 11b at least as a load detection unit. That is, the exposed portion 17 which is a portion that has been coated again. The coating layer formed by coating again becomes the insulating layer 20.

従って、本変形例12とは逆に、中心線材の第1線材11aに絶縁層13が被覆されている場合や中心線材の第1線材11aと外周線材の第2線材11bの双方に絶縁層13が被覆されている場合でも、第2線材11bの外周が、さらに絶縁層20で被覆されていてもよい。この場合でも、少なくとも荷重検知部である絶縁層13を溶出させた部分(露出部17)に位置する、第2線材11bの外周に再度コーティングを施したものであれば、第2線材11bの外周が、さらに絶縁層20で被覆されているといえる。   Therefore, contrary to the present modified example 12, when the insulating layer 13 is coated on the first wire 11a of the center wire, the insulating layer 13 is formed on both the first wire 11a of the center wire and the second wire 11b of the outer wire. Even if is covered, the outer periphery of the second wire 11b may be further covered with the insulating layer 20. Even in this case, as long as the outer periphery of the second wire 11b is coated again at least in the portion (exposed portion 17) from which the insulating layer 13 that is the load detection part is eluted, the outer periphery of the second wire 11b However, it can be said that it is further covered with the insulating layer 20.

本変形例12では、図41A〜C及び図42A〜Cに示すように、外周線材11bと中心線材11aの隙間Dを設けつつ、外周線材11bの外側全体を再度コーティングして、絶縁層20で被覆した構成となっている。これにより、荷重除去時に外周線材11bが中心線材11aから離れて、もとの隙間D(距離)に戻りやすくなる。この構成により、荷重応答精度は向上する。この構成を形成する手法としては、前述の方法で、荷重検知点の絶縁層13を剥いだ(除去)後、少なくとも荷重検知点の外周線材11bに再度絶縁層20をコーティング(被覆)する方法が挙げられる。このとき、コーティング液の粘度は、コーティング(絶縁層13)を剥ぐ溶液の粘度より高いことが好ましい。ここで好適な粘度の範囲は概ね100mPa・s〜10000mPa・s程度が好ましく、さらに好ましくは200mPa・s〜1000mPa・s程度である。この範囲にすることで、外周線材11bのさらに外側にコーティングする際に、線材11bの内側の空隙部分21に流れ込むことなくコーティングすることが出来、荷重分解能を向上することが出来る。また、外周線材11bを、前述のように絶縁層が無いものを隙間無くまきつけたもの(図41、44)や、フィルム状としたものを巻きつけたもの(図42)では、再コーティングが容易になるため、粘度の低い溶液でもコーティングすることが可能であるが、特に限定は行わない。   In the present modification 12, as shown in FIGS. 41A to 41C and FIGS. 42A to 42C, the gap D between the outer peripheral wire 11b and the center wire 11a is provided, and the entire outside of the outer peripheral wire 11b is coated again, and the insulating layer 20 It has a covered structure. Thereby, at the time of load removal, the outer peripheral wire 11b is separated from the central wire 11a and easily returns to the original gap D (distance). With this configuration, load response accuracy is improved. As a method of forming this configuration, there is a method in which the insulating layer 13 at the load detection point is peeled (removed) by the above-described method, and at least the outer peripheral wire 11b at the load detection point is coated (covered) again. Can be mentioned. At this time, the viscosity of the coating liquid is preferably higher than the viscosity of the solution for stripping the coating (insulating layer 13). Here, the preferable range of the viscosity is preferably about 100 mPa · s to 10000 mPa · s, more preferably about 200 mPa · s to 1000 mPa · s. By setting it in this range, when coating the outer side of the outer peripheral wire 11b, the coating can be performed without flowing into the gap portion 21 inside the wire 11b, and the load resolution can be improved. Also, recoating is easy when the outer peripheral wire 11b is the one without the insulating layer as described above (FIGS. 41 and 44) or the one wrapped with a film (FIG. 42). Therefore, it is possible to coat a solution having a low viscosity, but there is no particular limitation.

尚、本変形例12でも、第2線材11bが、第1線材11aの周囲に螺旋状に配置することで、如何なる方向から外力が加えられても、線材11bを線材11aに接触させることができる。即ち、螺旋状の線材11bのどの部分に外力が加えられようとも、外力が加えられた部分の線材11bが内部方向(線材11aのある中心方向)に弾性変形することで、線材11aにしっかりと接触させることができるものである。よって、直上だけでなく、全ての方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知することができる点で優れている。例えば、図41E、42Eでは、右斜め上方からの外力を検知し得る配置になっている。図示していないが、直上から外力が加えられた場合でも、上部にある絶縁層13aが残る線材11bを介して線材11aが下方に押され、該線材11aとその下部にある絶縁層が剥ぎ取られた露出部17bにある線材11bとが接触することで、上方からの外力を検知し得る配置になっている。   In addition, also in this modification 12, the 2nd wire 11b can arrange | position the wire 11b to the wire 11a even if external force is applied from what direction by arrange | positioning helically around the 1st wire 11a. . That is, no matter which part of the spiral wire 11b is applied, the wire 11b of the part to which the external force is applied is elastically deformed in the internal direction (the center direction where the wire 11a is present), so that the wire 11a is firmly attached. It can be contacted. Therefore, it is excellent in that the external force applied from all directions (angles) as well as directly above can be detected with high sensitivity and high accuracy. For example, in FIGS. 41E and 42E, the external force from the upper right is detected. Although not shown, even when an external force is applied from directly above, the wire 11a is pushed downward through the wire 11b in which the insulating layer 13a on the upper part remains, and the wire 11a and the insulating layer below it are peeled off. The arrangement is such that an external force from above can be detected by contact with the wire 11b in the exposed portion 17b.

このように、あらゆる方向(角度)からの外力を検知し得る配置になっている。即ち、螺旋状の線材11bが線材11aの周囲を1周することで、あらゆる方向(角度)から加えられる外力を高感度かつ高精度に検知し得る構成とすることができる。このように本変形例12の構成では、特に荷重印加方向に対する応答の異方性を格段に低減することが出来る点で優れた構成といえるものである。   Thus, the arrangement is such that an external force from any direction (angle) can be detected. In other words, the spiral wire 11b makes one turn around the wire 11a, so that an external force applied from any direction (angle) can be detected with high sensitivity and high accuracy. As described above, the configuration of the present modification 12 is an excellent configuration in that the anisotropy of the response to the load application direction can be significantly reduced.

本変形例12の構成(絶縁層20で被覆する構成)としては、先に説明した他の変形例にも適用可能である(図15〜18、図36〜40)。   The configuration of the present modified example 12 (the configuration covered with the insulating layer 20) can be applied to the other modified examples described above (FIGS. 15 to 18 and FIGS. 36 to 40).

以上のように、本実施形態(変形例を含む)の負荷検知繊維でも、第1の線材と第2の線材とが、互いに平行(螺旋状を含む)に配置されていることが好ましい(図12〜18、図36〜44参照)。第1線材11aと第2線材11bとを互いに平行に配置することで、線材中の荷重応答が得られる部分に荷重がかかった際に、より安定した出力を得ることが出来るためである。   As described above, even in the load detection fiber of the present embodiment (including the modification), it is preferable that the first wire and the second wire are arranged in parallel to each other (including a spiral shape) (FIG. 12-18, see FIGS. 36-44). This is because by arranging the first wire 11a and the second wire 11b in parallel to each other, a more stable output can be obtained when a load is applied to a portion in the wire where the load response is obtained.

次に、図19A〜19Lは、本発明に係る負荷検知繊維の絶縁部15における断面構成例を示す断面概略図であり、図19A〜19Lに示す各例が本発明に係る負荷検知繊維の好適な例である。かかる絶縁部15における断面構成例については、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   Next, FIGS. 19A to 19L are schematic cross-sectional views showing examples of cross-sectional configurations in the insulating portion 15 of the load detection fiber according to the present invention, and the examples shown in FIGS. This is an example. The cross-sectional configuration example in the insulating portion 15 can be applied to both cases of the first and second embodiments.

図19Aは、絶縁部15と露出部17を有する第1線材11aと、露出部17のみの第2線材11bとを1本づつ絶縁層13を介して線材長手方向に垂直な方向(厚さ方向)に所定の間隔Dを空けて保持した例である。絶縁部15では、下部に位置する線材11aの全周囲を被覆するように絶縁層13が設けられている。そして、この絶縁層13の円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材11bがその上部に配置された構成となっている。ここで、線材11aと線材11bとは同じ繊維径dの線材を用いた例である。   FIG. 19A shows a direction (thickness direction) perpendicular to the longitudinal direction of the wire rod through the insulating layer 13 one by one the first wire rod 11a having the insulating portion 15 and the exposed portion 17 and the second wire rod 11b having only the exposed portion 17. ) Is held at a predetermined interval D. In the insulating part 15, an insulating layer 13 is provided so as to cover the entire periphery of the wire 11 a located at the lower part. And the wire 11b which has only the exposed part which is not coat | covered with the insulating layer on the circumference | surroundings (on the concentric circle equivalent to the radius D centering on the wire 11a) of this insulating layer 13 has the structure arrange | positioned in the upper part. . Here, the wire 11a and the wire 11b are examples using the wire having the same fiber diameter d.

図19Bは、絶縁部15と露出部17を有する第1線材11aを1本と、露出部17のみの第2線材11bとを3本(11b〜11b)を用いた例である。そして、絶縁部15の断面構造における各線材11b〜11bは、線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(3等分)に配置されている。また、絶縁部15では、中心に位置する線材11aの全周囲を被覆するように絶縁層13が設けられている。そして、この絶縁層13の円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材11b〜11bが等間隔(3等分)に配置された構成となっている。ここで、線材11aと線材11b〜11bは全て同じ繊維径dの線材を用いた例である。 FIG. 19B is an example in which one first wire 11a having the insulating portion 15 and the exposed portion 17 and three second wires 11b having only the exposed portion 17 (11b 1 to 11b 3 ) are used. The wire members 11b 1 ~11b 3 in cross-sectional structure of the insulating portion 15 is arranged at equal intervals (3 equal parts) on the concentric circle of radius D corresponding to the center of the wire 11a. Moreover, in the insulating part 15, the insulating layer 13 is provided so that the whole periphery of the wire 11a located in the center may be coat | covered. Then, on the circumference of the insulating layer 13 equally spaced wires 11b 1 ~11b 3 of insulating layer (radius D equivalent concentrically around the wire 11a) has only exposed portion which is not covered (3 equal parts) It is the composition arranged in. Here, the wire 11a and the wires 11b 1 to 11b 3 are all examples using the wire having the same fiber diameter d.

図19Cは、絶縁部15と露出部17を有する第1線材11aを1本と、露出部17のみの第2線材11bを6本(11b〜11b)用いた例である。そして、絶縁部15の断面構造における各線材11b〜11bは、線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(6等分)に配置されている。また、絶縁部15では、中心に位置する線材11aの全周囲を被覆するように絶縁層13が設けられている。そして、この絶縁層13の円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材11b〜11bが等間隔(6等分)に配置された構成となっている。ここで、線材11aと線材11b〜11bは全て同じ繊維径dの線材を用いた例である。 FIG. 19C is an example in which one first wire 11a having an insulating portion 15 and an exposed portion 17 is used, and six second wires 11b having only the exposed portion 17 (11b 1 to 11b 6 ) are used. The wire members 11b 1 ~11b 6 in a cross section structure of the insulating portion 15 is arranged at equal intervals (6 equal parts) on a concentric circle having a radius D corresponding to the center of the wire 11a. Moreover, in the insulating part 15, the insulating layer 13 is provided so that the whole periphery of the wire 11a located in the center may be coat | covered. Then, on the circumference of the insulating layer 13 wire 11b 1 ~11b 6 which insulating layer (radius D equivalent concentrically around the wire 11a) has only exposed portion not covered equidistant (6 equal parts) It is the composition arranged in. Here, the wire 11a and the wires 11b 1 to 11b 6 are all examples using wires having the same fiber diameter d.

図19Dは、絶縁部15と露出部17を有する第1線材11aと、絶縁部15と露出部17を有する第2線材11bとを1本づつ絶縁層13a及び13bを介して線材長手方向に垂直な方向(厚さ方向)に所定の間隔Dを空けて保持した例である。また、絶縁部15の断面構造では、上下に位置する線材11a及び11bそれぞれの全周囲を被覆するように絶縁層13a及び13bがそれぞれ設けられている。ここで、線材11aと線材11bとは同じ繊維径dおよび絶縁層13aと13bとが同じ被覆厚さの線材を用いた例である。   FIG. 19D shows the first wire 11a having the insulating portion 15 and the exposed portion 17 and the second wire 11b having the insulating portion 15 and the exposed portion 17 one by one perpendicular to the longitudinal direction of the wire through the insulating layers 13a and 13b. This is an example in which a predetermined interval D is held in a certain direction (thickness direction). In addition, in the cross-sectional structure of the insulating portion 15, insulating layers 13a and 13b are provided so as to cover the entire peripheries of the upper and lower wires 11a and 11b, respectively. Here, the wire 11a and the wire 11b are examples using the wire having the same fiber diameter d and the insulating layers 13a and 13b having the same coating thickness.

図19Eは、絶縁部15と露出部17を有する第1線材11aを1本と、絶縁部15と露出部17を有する第2線材11bを3本(11b〜11b)用いた例である。そして、絶縁部15の断面構造における各線材11b〜11bは、線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(3等分)に配置されている。また、絶縁部15の断面構造では、中心に位置する線材11aの全周囲を被覆するように絶縁層13aが設けられている。そして、この絶縁層13aの円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に、各線材11b〜11bの全周囲を被覆するように絶縁層13b〜13bが設けられた線材11b〜11bが等間隔(3等分)に配置された構成となっている。ここで、線材11aと線材11b〜11bは全て同じ繊維径dおよび絶縁層13aと13b〜13bとが同じ被覆厚さの線材を用いた例である。 FIG. 19E is an example in which one first wire 11a having an insulating portion 15 and an exposed portion 17 is used, and three second wires 11b having an insulating portion 15 and an exposed portion 17 (11b 1 to 11b 3 ) are used. . The wire members 11b 1 ~11b 3 in cross-sectional structure of the insulating portion 15 is arranged at equal intervals (3 equal parts) on the concentric circle of radius D corresponding to the center of the wire 11a. Further, in the cross-sectional structure of the insulating portion 15, an insulating layer 13a is provided so as to cover the entire circumference of the wire 11a located at the center. Insulating layers 13b 1 to 13b 3 are provided on the circumference of the insulating layer 13a (on a concentric circle corresponding to the radius D with the wire 11a as the center) so as to cover the entire circumference of each of the wires 11b 1 to 11b 3. Wire rods 11b 1 to 11b 3 are arranged at equal intervals (divided into three equal parts). Here, the wire 11a and the wires 11b 1 to 11b 3 are all examples using the wire having the same fiber diameter d and the insulation layers 13a and 13b 1 to 13b 3 having the same coating thickness.

図19Fは、絶縁部15と露出部17を有する第1線材11aを1本と、絶縁部15と露出部17を有する第2線材11bを6本(11b〜11b)用いた例である。そして、絶縁部15の断面構造における各線材11b〜11bは、線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(6等分)に配置されている。また、絶縁部15の断面構造では、中心に位置する線材11aの全周囲を被覆するように絶縁層13aが設けられている。そして、この絶縁層13aの円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に、各線材11b〜11bの全周囲を被覆するように絶縁層13b〜13bが設けられた線材11b〜11bが等間隔(6等分)に配置された構成となっている。ここで、線材11aと線材11b〜11bは全て同じ繊維径dおよび絶縁層13aと13b〜13bとが同じ被覆厚さの線材を用いた例である。 FIG. 19F is an example in which one first wire 11a having an insulating portion 15 and an exposed portion 17 is used, and six second wires 11b having an insulating portion 15 and an exposed portion 17 (11b 1 to 11b 6 ) are used. . The wire members 11b 1 ~11b 6 in a cross section structure of the insulating portion 15 is arranged at equal intervals (6 equal parts) on a concentric circle having a radius D corresponding to the center of the wire 11a. Further, in the cross-sectional structure of the insulating portion 15, an insulating layer 13a is provided so as to cover the entire circumference of the wire 11a located at the center. Insulating layers 13b 1 to 13b 6 are provided on the circumference of the insulating layer 13a (on a concentric circle corresponding to the radius D with the wire 11a as the center) so as to cover the entire circumference of each of the wires 11b 1 to 11b 6. Wire rods 11b 1 to 11b 6 are arranged at equal intervals (6 equal parts). Here, the wire 11a and the wires 11b 1 to 11b 6 are all examples in which the same fiber diameter d and the insulating layers 13a and 13b 1 to 13b 6 are made of wires having the same coating thickness.

図19Gは、絶縁部15と露出部17を有する大きい繊維径dの太い第1線材11aと、露出部17のみの小さい繊維径dの細い第2線材11bとを1本づつ絶縁層13を介して線材長手方向に垂直な方向(厚さ方向)に所定の間隔Dを空けて保持した例である。絶縁部15では、下部に位置する太い線材11aの全周囲を被覆するように絶縁層13が設けられている。そして、この絶縁層13の円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する線材11bがその上部に配置された構成となっている。 FIG. 19G, the insulating portion 15 and the thick first wire member 11a of larger fiber diameter d 1 having an exposed portion 17, the exposed portion 17 only a small fiber diameter d 2 of thin second wire member 11b and the one by one insulating layer 13 This is an example in which a predetermined distance D is maintained in a direction (thickness direction) perpendicular to the longitudinal direction of the wire rod through the wire. In the insulating part 15, an insulating layer 13 is provided so as to cover the entire periphery of the thick wire 11a located at the lower part. And the wire 11b which has only the exposed part which is not coat | covered with the insulating layer on the circumference | surroundings (on the concentric circle equivalent to the radius D centering on the wire 11a) of this insulating layer 13 has the structure arrange | positioned in the upper part. .

図19Hは、絶縁部15と露出部17を有する大きい繊維径dの太い第1線材11aを1本と、露出部17のみの小さい繊維径dの細い第2線材11bを3本(11b〜11b)用いた例である。そして、絶縁部15の断面構造における各線材11b〜11bは、太い線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(3等分)に配置されている。また、絶縁部15では、中心に位置する太い線材11aの全周囲を被覆するように絶縁層13が設けられている。そして、この絶縁層13の円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する細い線材11b〜11bが等間隔(3等分)に配置された構成となっている。 Figure 19H is a three and a first wire material 11a 1 This thick of fiber diameter d 1 greater having an exposed portion 17, a thin second wire rod 11b of a small fiber diameter d 2 only the exposed portion 17 and the insulating portion 15 (11b 1 to 11b 3 ). The wire members 11b 1 ~11b 3 in cross-sectional structure of the insulating portion 15 is arranged at equal intervals (3 equal parts) in the radial D equivalent concentrically around the heavy wire 11a. Moreover, in the insulating part 15, the insulating layer 13 is provided so that the perimeter of the thick wire 11a located in the center may be coat | covered. The thin wire rods 11b 1 to 11b 3 having only exposed portions that are not covered with the insulating layer on the circumference of the insulating layer 13 (on the concentric circle corresponding to the radius D with the wire rod 11a as the center) are equally spaced (equally divided into three parts). ).

図19Iは、絶縁部15と露出部17を有する大きい繊維径dの太い第1線材11aを1本と、露出部17のみの小さい繊維径dの細い第2線材11bを6本(11b〜11b)用いた例である。そして、絶縁部15の断面構造における各線材11b〜11bは、太い線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(6等分)に配置されている。また、絶縁部15では、中心に位置する線材11aの全周囲を被覆するように絶縁層13が設けられている。そして、この絶縁層13の円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に絶縁層が被覆されていない露出部のみを有する細い線材11b〜11bが等間隔(6等分)に配置された構成となっている。 FIG. 19I, the insulating portion 15 and one and a thick first wire member 11a of larger fiber diameter d 1 having an exposed portion 17, six thin second wire member 11b small fiber diameter d 2 of only the exposed portion 17 (11b 1 to 11b 6 ). The wire members 11b 1 ~11b 6 in a cross section structure of the insulating portion 15 is arranged at equal intervals (6 equal parts) in the radial D equivalent concentrically around the heavy wire 11a. Moreover, in the insulating part 15, the insulating layer 13 is provided so that the whole periphery of the wire 11a located in the center may be coat | covered. The thin wire rods 11b 1 to 11b 6 having only exposed portions that are not covered with the insulating layer on the circumference of the insulating layer 13 (on the concentric circle corresponding to the radius D with the wire rod 11a as the center) are equally spaced (six equally divided). ).

図19Jは、共に絶縁部15と露出部17を有する、大きい繊維径dの太い第1線材11aと小さい繊維径dの細い第2線材11bとを1本づつ絶縁層13a及び13bを介して線材長手方向に垂直な方向に所定の間隔Dを空けて保持した例である。また、絶縁部15の断面構造では、上下に位置する太い線材11a及び細い線材11bそれぞれの全周囲を被覆するように絶縁層13a及び13bがそれぞれ設けられている。ここで、絶縁層13a被覆厚さDの方が絶縁層13bの被覆厚さDよりも厚くなっている例である。ここで、D+Dが、所定の間隔Dになる。 Figure 19J is both have an exposure portion 17 and the insulating portion 15, through the large fiber diameter d 1 of the thick first wire member 11a and a small narrow end of the fiber diameter d 2 second wire member 11b and the one by one insulating layer 13a and 13b This is an example in which a predetermined interval D is maintained in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the wire. In addition, in the cross-sectional structure of the insulating portion 15, insulating layers 13 a and 13 b are provided so as to cover the entire circumferences of the thick wire 11 a and the thin wire 11 b positioned above and below, respectively. Here, an example in which towards the insulating layer 13a coating thickness D 1 is thicker than the coating thickness D 2 of the insulating layer 13b. Here, D 1 + D 2 is a predetermined interval D.

図19Kは、共に絶縁部15と露出部17を有する、大きい繊維径dの太い第1線材11aを1本と小さい繊維径dの細い第2線材11bを3本(11b〜11b)用いた例である。そして、絶縁部15の断面構造における各線材11b〜11bは、太い線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(3等分)に配置されている。また、絶縁部15の断面構造では、中心に位置する太い線材11aの全周囲を被覆するように絶縁層13aが設けられている。そして、この絶縁層13aの円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に、各線材11b〜11bの全周囲を被覆するように絶縁層13b〜13bが設けられた線材11b〜11bが等間隔(3等分)に配置された構成となっている。ここで、絶縁層13a被覆厚さDの方が絶縁層13b〜13bの被覆厚さDよりも厚くなっており、絶縁層13b〜13bは同じ被覆厚さの線材を用いた例である。ここで、D+Dが、所定の間隔Dになる。 Figure 19K is both have an exposure portion 17 and the insulating portion 15, a large fiber diameter d 1 of the thick first wire member 11a three to one and a small thin second wire member 11b of the fiber diameter d 2 (11b 1 ~11b 3 This is an example used. The wire members 11b 1 ~11b 3 in cross-sectional structure of the insulating portion 15 is arranged at equal intervals (3 equal parts) in the radial D equivalent concentrically around the heavy wire 11a. Further, in the cross-sectional structure of the insulating portion 15, the insulating layer 13a is provided so as to cover the entire periphery of the thick wire 11a located at the center. Insulating layers 13b 1 to 13b 3 are provided on the circumference of the insulating layer 13a (on a concentric circle corresponding to the radius D with the wire 11a as the center) so as to cover the entire circumference of each of the wires 11b 1 to 11b 3. Wire rods 11b 1 to 11b 3 are arranged at equal intervals (divided into three equal parts). Use here, towards the insulating layer 13a coating thickness D 1 are thicker than the coating thickness D 2 of the insulating layer 13b 1 13 b 3, the insulating layer 13b 1 13 b 3 is a wire of the same coating thickness This is an example. Here, D 1 + D 2 is a predetermined interval D.

図19Lは、共に絶縁部15と露出部17を有する、大きい繊維径dの太い第1線材11aを1本と小さい繊維径dの細い第2線材11bを6本(11b〜11b)用いた例である。そして、絶縁部15の断面構造における各線材11b〜11bは、太い線材11aを中心に半径D相当の同心円上に等間隔(6等分)に配置されている。また、絶縁部15の断面構造では、中心に位置する太い線材11aの全周囲を被覆するように絶縁層13aが設けられている。そして、この絶縁層13aの円周上(線材11aを中心に半径D相当の同心円上)に、各線材11b〜11bの全周囲を被覆するように絶縁層13b〜13bが設けられた線材11b〜11bが等間隔(6等分)に配置された構成となっている。ここで、絶縁層13a被覆厚さDの方が絶縁層13b〜13bの被覆厚さDよりも厚くなっており、絶縁層13b〜13bは同じ被覆厚さの線材を用いた例である。ここで、D+Dが、所定の間隔Dになる。 Figure 19L are both having an exposed portion 17 and the insulating portion 15, a large thick first wire member 11a of the fiber diameter d 1 1 present as small narrow end of the fiber diameter d 2 second wire member 11b six (11b 1 ~11B 6 This is an example used. The wire members 11b 1 ~11b 6 in a cross section structure of the insulating portion 15 is arranged at equal intervals (6 equal parts) in the radial D equivalent concentrically around the heavy wire 11a. Further, in the cross-sectional structure of the insulating portion 15, the insulating layer 13a is provided so as to cover the entire periphery of the thick wire 11a located at the center. Then, insulating layers 13b 1 to 13b 6 are provided on the circumference of the insulating layer 13a (on a concentric circle corresponding to the radius D with the wire 11a as the center) so as to cover the entire circumference of each of the wires 11b 1 to 11b 3. Wire rods 11b 1 to 11b 6 are arranged at equal intervals (6 equal parts). Use here, towards the insulating layer 13a coating thickness D 1 are thicker than the coating thickness D 2 of the insulating layer 13b 1 13 b 6, the insulating layer 13b 1 13 b 6 is a wire of the same coating thickness This is an example. Here, D 1 + D 2 is a predetermined interval D.

次に、本発明の負荷検知繊維においては、第1及び第2実施形態のいずれの場合も、絶縁層(絶縁部)は、導電性線材の表面にどのような配置で被覆、形成されていてもよい。好ましくは、上記第1及び第2実施形態(変形例を含む)に具体的に示したように、線材が絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と絶縁層によって被覆されない前記露出部と有し、該線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されているのが望ましい。なお、図4、図12〜図18では、いずれも線材の長手方向に沿って2つの絶縁部の間に1つの露出部が配置されている構成を示したが、かかる構成に制限されるものではない。例えば、3つの絶縁部の間に2つの露出部が順(交互)に配置されている構成、・・・、n個の絶縁部の間にn−1個の露出部が順(交互)に配置されている構成などを用いることもできる。   Next, in the load detection fiber of the present invention, in any case of the first and second embodiments, the insulating layer (insulating part) is covered and formed in any arrangement on the surface of the conductive wire. Also good. Preferably, as specifically shown in the first and second embodiments (including modifications), the exposed portion in which the wire is partially covered with an insulating layer and the exposed portion is not covered with the insulating layer. It is desirable that the exposed portion be disposed between a plurality of insulating portions along the longitudinal direction of the wire. 4, FIG. 12 to FIG. 18 all show a configuration in which one exposed portion is disposed between two insulating portions along the longitudinal direction of the wire, but the configuration is limited to such a configuration. is not. For example, a configuration in which two exposed portions are arranged in order (alternate) between three insulating portions, ..., n-1 exposed portions in order (alternate) between n insulating portions. Arranged configurations can also be used.

また露出部17の両側に絶縁部15(線材長手方向の複数の絶縁部15間に露出部17)を有する場合、該露出部17の長さは、第1及び第2実施形態のいずれの場合も、おおよそ5〜25mm程度の範囲が好ましい(図4、図12〜図18、図31A等のL参照)。露出部17の長さLは、より好ましくは10〜15mm程度の範囲である。露出部17の長さLが、5mm未満の範囲では、荷重印加時に線材11同士を接触させるための変形量が多く必要になる。そのため、センサとしての劣化速度の促進が懸念される。また、低荷重に対する感度が十分に得られ難いおそれがある。一方、露出部17の長さLが、25mm超の範囲では逆に、線材同士の接触が外力(荷重)が加わる前に、予め発生してしまい、抵抗変化幅が小さくなり始めるおそれがある。   Further, when the insulating portions 15 (exposed portions 17 between the plurality of insulating portions 15 in the longitudinal direction of the wire rod) are provided on both sides of the exposed portion 17, the length of the exposed portion 17 is the case of either of the first and second embodiments. Also, a range of about 5 to 25 mm is preferable (see L in FIGS. 4, 12 to 18, FIG. 31A, etc.). The length L of the exposed portion 17 is more preferably in the range of about 10 to 15 mm. When the length L of the exposed portion 17 is less than 5 mm, a large amount of deformation is required to bring the wire rods 11 into contact with each other when a load is applied. Therefore, there is a concern about the acceleration of the deterioration rate as a sensor. Further, it may be difficult to obtain sufficient sensitivity to a low load. On the other hand, when the length L of the exposed portion 17 exceeds 25 mm, conversely, contact between the wires may occur in advance before an external force (load) is applied, and the resistance change width may start to decrease.

本発明に用いられる導電性線材の表面の一部を被覆する絶縁層の被覆量については、上記性能を阻害しない範囲で可能であるが、導電性線材の断面積に対して、5〜50%程度の断面積を絶縁材料が占めるのが好ましく、より好ましくは15〜35%程度である。かかる絶縁層の被覆量についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   The covering amount of the insulating layer covering a part of the surface of the conductive wire used in the present invention can be within a range that does not impair the above performance, but is 5 to 50% with respect to the cross-sectional area of the conductive wire. It is preferable that the insulating material occupies about a cross-sectional area, and more preferably about 15 to 35%. The covering amount of the insulating layer can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

本発明の負荷検知繊維において、外力が加わっていない状態では、露出部17の導電性線材11(11aと11b)同士が相互に離隔した構造(間隔Dがあいた構造)になっている。そこで、外力が加わっていない状態の導電性線材(11aと11b)相互の間隔D(導電性線材相互の最隣接間距離)は、おおよそ5〜50μm程度の範囲が好ましく、10〜30μmの範囲が好ましく、15〜25μmの範囲が特に好ましい。当該導電性線材相互の間隔Dが5μm未満では、露出部の長さLが長い場合と同様に、外力が加わっていない状態で予め導電性線材同士の接触が発生してしまい、抵抗変化幅が小さくなってしまう。また上記間隔Dが50μm超では、導電性線材同士を相互に接触させるために必要な変形量が大きくなるため、センサとしての劣化速度の促進が懸念される。かかる導電性線材相互の間隔Dについても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   In the load detection fiber of the present invention, when no external force is applied, the conductive wire 11 (11a and 11b) of the exposed portion 17 is separated from each other (structure with a space D). Therefore, the distance D between the conductive wires (11a and 11b) in the state where no external force is applied (distance between the nearest neighbors of the conductive wires) is preferably in the range of about 5 to 50 μm, and in the range of 10 to 30 μm. A range of 15 to 25 μm is particularly preferable. When the distance D between the conductive wires is less than 5 μm, as in the case where the length L of the exposed portion is long, contact between the conductive wires occurs in advance in a state where no external force is applied, and the resistance change width is large. It gets smaller. If the distance D is more than 50 μm, the amount of deformation necessary for bringing the conductive wires into contact with each other increases, and there is a concern about the acceleration of the deterioration rate as a sensor. Such an interval D between the conductive wires can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

本発明の導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部及び該絶縁層が被覆されていない露出部を有する線材において、導電性線材および絶縁層の合計の径(太さ;図中の符号t、t、t:図19A、19G、19J参照)は、20〜300μmが好ましい。より好ましくは50〜200μmであり、特に好ましくは80〜150μmの範囲である。導電性線材および絶縁層の合計の径(太さ)(t、t、t)が、20μm未満だと負荷検知時以外にも接触が発生することで誤差を招きやすくなる。一方、導電性線材および絶縁層の合計の径(太さ)が、300μm超だと線材、更には負荷検知繊維として、負荷検出布帛に用いる際に違和感を生じるたり、凹凸になってしまうため、負荷検出布帛(布状)での負荷検知時の誤差を招きやすくなるためである。かかる導電性線材および絶縁層の合計の径(太さ)(t、t、t)についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。 In a wire having an insulating part in which a part of the surface of the conductive wire of the present invention is covered with an insulating layer and an exposed part not covered with the insulating layer, the total diameter (thickness; thickness) of the conductive wire and the insulating layer Symbols t, t 1 and t 2 in the figure (see FIGS. 19A, 19G and 19J) are preferably 20 to 300 μm. More preferably, it is 50-200 micrometers, Most preferably, it is the range of 80-150 micrometers. If the total diameter (thickness) (t, t 1 , t 2 ) of the conductive wire and the insulating layer is less than 20 μm, a contact is generated at times other than when a load is detected, and an error is likely to occur. On the other hand, if the total diameter (thickness) of the conductive wire and the insulating layer exceeds 300 μm, the wire, and further, as a load detection fiber, may cause a sense of discomfort when used in a load detection fabric, or become uneven. This is because an error at the time of load detection in the load detection fabric (cloth shape) is likely to occur. The total diameter (thickness) (t, t 1 , t 2 ) of the conductive wire and the insulating layer can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

本発明に係る導電性線材11(11a、11b)の導電率は、上記のような荷重センシング機能を得るためにおおよそ0.1S/cm〜1000S/cm程度の範囲が好ましい。荷重センシング性能の向上の観点からは、100S/cm〜500S/cmの範囲がより好ましく、150S/cm〜400S/cmの範囲が特に好ましい。導電性線材の導電率が0.1S/cm未満の範囲では、センサの出力値である抵抗値が高くなるために、流れる電流がごく小さなものになってしまい、計測誤差を多く含むこととなる。一方、1000S/cm超の導電率が高い範囲では、導電性線材間の接触のON/OFFをモニタすることは出来る。しかし、接触後の荷重変化(負荷変化とも称する。)をモニタする際に、もともと導電率が高いことで、微小面積の接触でも大きな電流が流れるため、荷重に対する抵抗変化幅としては小さくなってしまう。加えて、導電性線材として用いられる導電性高分子線材(繊維)などは、抵抗体として働くことになる。そのため、上記したと同様に、該導電性高分子線材(繊維)の抵抗値が大きすぎる(該導電率が0.1S/cmを下回る)と、センシングのための電流が流れにくくなる。一方、該導電性高分子線材(繊維)の抵抗値が小さくなりすぎる(該導電率が1000S/cmを上回る)と、消費電力が大きくなってしまうため、発熱が起こり、省エネの観点からも好ましくない。また、抵抗が小さいことで、センシングした信号の精度が落ちることにも繋がる。かかる導電性線材の導電率および抵抗値についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   The conductivity of the conductive wire 11 (11a, 11b) according to the present invention is preferably in the range of about 0.1 S / cm to 1000 S / cm in order to obtain the load sensing function as described above. From the viewpoint of improving load sensing performance, a range of 100 S / cm to 500 S / cm is more preferable, and a range of 150 S / cm to 400 S / cm is particularly preferable. In the range where the conductivity of the conductive wire is less than 0.1 S / cm, the resistance value which is the output value of the sensor becomes high, so that the flowing current becomes very small and includes many measurement errors. . On the other hand, in the range where the conductivity is higher than 1000 S / cm, ON / OFF of the contact between the conductive wires can be monitored. However, when monitoring a load change after contact (also referred to as a load change), since the conductivity is originally high, a large current flows even in contact with a small area, so the resistance change width with respect to the load becomes small. . In addition, the conductive polymer wire (fiber) used as the conductive wire serves as a resistor. Therefore, as described above, if the resistance value of the conductive polymer wire (fiber) is too large (the conductivity is less than 0.1 S / cm), it becomes difficult for the current for sensing to flow. On the other hand, if the resistance value of the conductive polymer wire (fiber) becomes too small (the conductivity exceeds 1000 S / cm), the power consumption becomes large, so that heat is generated, which is preferable from the viewpoint of energy saving. Absent. In addition, since the resistance is small, the accuracy of the sensed signal is reduced. The conductivity and resistance value of the conductive wire can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

なお、本明細書における「導電率」とは、JIS K 7194(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠して求めた抵抗率の逆数をいう。   In this specification, “conductivity” refers to the reciprocal of the resistivity determined in accordance with JIS K 7194 (resistivity test method based on the 4-probe method of conductive plastic).

本発明に用いられる導電性線材としては、金属性の線材(繊維)、汎用樹脂にカーボン等のフィラーを含有させ紡糸した線材(繊維)、導電性高分子線材(繊維)等が挙げられる。導電性線材として、このような線材(繊維)を用いることで、線材(繊維)の伸び縮み、圧縮による線材(繊維)間の接触面積の増加などの原理により、この線材(繊維)の抵抗値が代わることにより、荷重などの負荷をセンシングすることが可能になる。かかる導電性線材の材料(材質)についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   Examples of the conductive wire used in the present invention include a metallic wire (fiber), a wire (fiber) spun by containing a filler such as carbon in a general-purpose resin, and a conductive polymer wire (fiber). By using such a wire (fiber) as a conductive wire, the resistance value of this wire (fiber) is based on the principles such as expansion and contraction of the wire (fiber) and increase in the contact area between the wires (fiber) due to compression. By changing, it becomes possible to sense a load such as a load. Such a conductive wire material (material) can also be applied to both the first and second embodiments.

本発明に用いられる導電性線材の形状は、特に制限されることはなく、公知の一般的な形状を適用することができる。例えば、導電性線材11(11a、11b)の形状としては、単純な一成分からなる線材(繊維)の他、芯鞘型、サイドバイサイド型、海島型の断面形状等を取ることがある。具体的な導電性線材の形状としては、図5から図11に示すものなどが挙げられる。即ち、均一な材料でできているもの(図5)、断面で見て芯鞘構造のようなもの(図6)、サイドバイサイド構造のようなもの(図7)、海島(多芯)構造のようなもの(図8)、断面が円形ではない変形断面形状(図9、10)、中空構造(図11)等がある。これらは導電性線材(繊維)の機能化の一つの手段として、線材(繊維)自体が自然によじれた形状にして風合いを変える、線材(繊維)の表面積を大きくして軽量化・断熱性を狙うなどに用いられる。本発明では、上記のセンシング機能を損なわない範囲で線材(繊維)の断面を変えることが可能である。これらの断面形状の中から負荷検知繊維に用いられる導電性線材として特に好ましいのは、単一成分型、芯鞘型、海島型、中空型等の線材(繊維)断面外周部が一材料からなっているものである。これは線材(繊維)断面外周部が複数材料からなるとセンサ出力として安定したものが得られにくくなることによる。かかる導電性線材の形状についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   The shape of the conductive wire used in the present invention is not particularly limited, and a known general shape can be applied. For example, as the shape of the conductive wire 11 (11a, 11b), there may be a core-sheath type, a side-by-side type, a sea-island type cross-sectional shape, etc. in addition to a simple one-component wire (fiber). Specific examples of the shape of the conductive wire include those shown in FIGS. That is, it is made of a uniform material (FIG. 5), like a core-sheath structure (FIG. 6), like a side-by-side structure (FIG. 7), like a sea-island (multi-core) structure (Fig. 8), modified cross-sectional shapes (Figs. 9 and 10) that are not circular, hollow structures (Fig. 11), and the like. As a means of functionalizing conductive wires (fibers), these wires (fibers) themselves have a naturally twisted shape to change the texture, increase the surface area of the wires (fibers), and reduce weight and heat insulation. Used for aiming. In this invention, it is possible to change the cross section of a wire (fiber) in the range which does not impair said sensing function. Among these cross-sectional shapes, particularly preferred as the conductive wire used for the load sensing fiber is a single-component type, core-sheath type, sea-island type, hollow-type wire rod (fiber) cross-sectional outer periphery made of one material. It is what. This is because if the wire rod (fiber) cross-section outer peripheral portion is made of a plurality of materials, it becomes difficult to obtain a stable sensor output. The shape of the conductive wire can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

本発明に用いられる導電性線材の形状につき、図面を用いて、より詳しく説明する。   The shape of the conductive wire used in the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

まず、図5に示す導電性線材11は、均一な材料でできている単一成分型の断面が円形の中実線材(繊維)である。図6に示す導電性線材11は、芯鞘線材(繊維)である。この芯鞘線材(繊維)の鞘成分2aと芯成分2bとは異なる材料で形成しても、同一の材料で形成してもよい。図7に示す導電性線材11は、サイドバイサイド型線材(繊維)である。このサイドバイサイド型線材(繊維)の第1成分3aと、第2成分3bとは異なる材料で形成しても、同一の材料で形成してもよいが、異なる材料で形成されていることが好ましい。また、図8に示す導電性線材11は、海島型線材(繊維)である。この海島型線材(繊維)の海成分4aと島成分4bとは異なる材料で形成しても、同一の材料で形成してもよい。図9に示す導電性線材11は、均一な材料でできている単一成分型の断面が三角形の中実線材(繊維)である。図10に示す導電性線材11は、均一な材料でできている単一成分型の断面が星型の中実線材(繊維)である。図11に示す導電性線材11は中空型の線材(繊維)である。この中空型の線材(繊維)は、線材成分5aと、中空部5bとから形成されている。ここで、導電性線材の表面は外側表面と内側表面とを含む概念である。そのため、導電性線材11に中空型の線材(繊維)を使用する場合、当該導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部は、内側である中空部5bの表面であってもよい。また、中空型の線材(繊維)の線材成分5aの外側表面であってもよい。さらに、その両方に形成されてもよい。   First, the conductive wire 11 shown in FIG. 5 is a solid wire (fiber) having a single-component cross section made of a uniform material and having a circular cross section. The conductive wire 11 shown in FIG. 6 is a core-sheath wire (fiber). The sheath component 2a and the core component 2b of the core-sheath wire (fiber) may be formed of different materials or the same material. The conductive wire 11 shown in FIG. 7 is a side-by-side wire (fiber). The first component 3a and the second component 3b of the side-by-side type wire (fiber) may be formed of different materials or the same material, but are preferably formed of different materials. Moreover, the conductive wire 11 shown in FIG. 8 is a sea-island wire (fiber). The sea component 4a and the island component 4b of the sea-island wire (fiber) may be formed of different materials or the same material. The conductive wire 11 shown in FIG. 9 is a solid wire (fiber) having a single-component cross section made of a uniform material and having a triangular shape. The conductive wire 11 shown in FIG. 10 is a star-shaped solid wire (fiber) having a single-component cross section made of a uniform material. The conductive wire 11 shown in FIG. 11 is a hollow wire (fiber). This hollow wire (fiber) is formed of a wire component 5a and a hollow portion 5b. Here, the surface of the conductive wire is a concept including an outer surface and an inner surface. Therefore, when a hollow wire (fiber) is used for the conductive wire 11, the insulating part in which a part of the surface of the conductive wire is covered with the insulating layer is the surface of the hollow part 5 b that is inside. Also good. Moreover, the outer surface of the wire component 5a of a hollow type wire (fiber) may be sufficient. Furthermore, you may form in both.

これらの構造のなかでも、特に好ましいのが図6に示す芯鞘型の導電性線材11であって、芯鞘線材(繊維)の鞘成分2aと芯成分2bとが異なる材料で形成されている場合である。ここで芯は1本に限らず、多芯(海島構造)でも同様の効果が得られる(図8参照)。これらの芯鞘型の導電性線材11は、例えば後述する湿式紡糸や電界重合で得られた芯部の導電性線材に、連続工程で鞘成分として導電性高分子ではない樹脂成分を主成分とする絶縁層13原料の絶縁材を塗布する工程により製造される。当該工程は図22のようになり、その乾燥工程の時間・温度を調整することで表面に残る樹脂量を調節することが可能であるため、さまざまな乾燥条件により、異なる断面形状のものを得ることができる。また、別の手法としては、湿式紡糸の場合に芯鞘型用の吐出口金を用いることで、一回の液相からの引上げで芯鞘型の導電性線材11を作製することも可能である。こうして得られる鞘成分に絶縁材を用いてなる芯鞘型の導電性線材11は、絶縁層13(鞘成分2a)で被覆された導電性線材11(芯成分2b)として使用されるものである。すなわち、後述する負荷検知繊維の製造方法の形成段階と被覆段階をまとめて行ったものといえる。そのため、該芯鞘型の導電性線材を複数本用いて、あるいは該芯鞘型の導電性線材と他の導電性線材を組み合わせて、後述する製造方法の固定段階、除去段階を行うことで、所望の負荷検知繊維を得ることができる。   Among these structures, the core-sheath type conductive wire 11 shown in FIG. 6 is particularly preferable, and the sheath component 2a and the core component 2b of the core-sheath wire (fiber) are formed of different materials. Is the case. Here, the number of cores is not limited to one, and the same effect can be obtained with a multi-core (sea island structure) (see FIG. 8). These core-sheath-type conductive wires 11 have, as a main component, a resin component that is not a conductive polymer as a sheath component in a continuous process, for example, in a core conductive wire obtained by wet spinning or electric field polymerization described later. The insulating layer 13 is manufactured by a process of applying an insulating material as a raw material. The process is as shown in FIG. 22, and it is possible to adjust the amount of resin remaining on the surface by adjusting the time and temperature of the drying process, so that different cross-sectional shapes are obtained depending on various drying conditions. be able to. As another method, the core-sheath type conductive wire 11 can be produced by pulling from the liquid phase once by using a core-sheath type discharge nozzle in the case of wet spinning. is there. The core-sheath type conductive wire 11 using an insulating material for the sheath component thus obtained is used as the conductive wire 11 (core component 2b) covered with the insulating layer 13 (sheath component 2a). . That is, it can be said that the formation step and the covering step of the method for producing the load detection fiber described later are performed together. Therefore, by using a plurality of the core-sheath type conductive wire, or by combining the core-sheath type conductive wire and another conductive wire, performing the fixing step and the removing step of the manufacturing method described later, A desired load sensing fiber can be obtained.

本発明に係る導電性線材は、溶融紡糸や湿式紡糸、エレクトロスピニングなどの方法で直接的に糸形状に紡糸されたものの他、フィルム切り出しなど、スリットしたものをいう。かかる導電性線材の態様についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   The conductive wire according to the present invention refers to a slit formed by film cutting or the like, in addition to those directly spun into a yarn shape by a method such as melt spinning, wet spinning, or electrospinning. This aspect of the conductive wire can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

本発明の導電性線材の径(太さ)(図中のd、d、d;図4、図12、図19等参照)は、概ね数μmから1000μ程度のものが望ましい。かかる範囲であれば、線材(繊維)としてのしなやかさ、柔らかさ、扱い易さなどに優れ、布帛等に用いても、優れたしなやかさや柔らかさを付与(発現)し得る点で優れている。導電性線材の径(太さ)としては、10〜1000μmがより好ましく、特に好ましくは30〜600μmの範囲である。かかる好適な範囲内であれば、導電性線材の露出部における該線材相互の接触の安定化による抵抗変化値の安定性、線材(繊維)としての取り扱い易さに優れている。したがって、本発明の負荷検知繊維では、当該負荷検知繊維を構成する線材単体はもちろんのこと、該線材を用いた編物や織物などの布帛にも、高精度のセンシング機能を付与し得るものである。加えて、負荷検知繊維では、線材の径(太さ)dが、既存の編物や織物などの布帛加工に利用可能な範囲であることから、複雑な形状や細く狭い形状、非常に薄い形状や複雑な立体形状などに幅広く適用可能な高度な織編加工技術を適用可能である。そのため、例えば、狭く細い空間でのセンシングやごく薄いスペースでのセンシングも適用可能である点で優れている。かかる導電性線材の径(太さ)(d、d、d)についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。 The diameter (thickness) of the conductive wire of the present invention (d, d 1 , d 2 in the figure; see FIGS. 4, 12, 19, etc.) is preferably about several μm to 1000 μm. Within such a range, it is excellent in flexibility, softness, ease of handling, etc. as a wire (fiber), and is excellent in that it can impart (express) excellent flexibility and softness even when used for a fabric or the like. . As a diameter (thickness) of an electroconductive wire, 10-1000 micrometers is more preferable, Especially preferably, it is the range of 30-600 micrometers. If it is in this suitable range, it is excellent in the stability of the resistance change value by stabilization of the mutual contact in this exposed part of an electroconductive wire, and the ease of handling as a wire (fiber). Therefore, in the load detection fiber of the present invention, not only a single wire constituting the load detection fiber but also a fabric such as a knitted fabric or a woven fabric using the wire can provide a highly accurate sensing function. . In addition, in the load detection fiber, since the diameter (thickness) d of the wire is in a range that can be used for processing a cloth such as an existing knitted fabric or woven fabric, a complicated shape, a narrow and narrow shape, a very thin shape, Advanced weaving and knitting techniques that can be widely applied to complex three-dimensional shapes can be applied. For this reason, for example, sensing in a narrow and narrow space or sensing in a very thin space is applicable. The diameter (thickness) (d, d 1 , d 2 ) of the conductive wire can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

また、本発明に係る導電性線材は、1本だけではなく、複数本束ねても、よりあわせてもよい。かかる導電性線材の使用本数についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   In addition, the conductive wire according to the present invention may be bundled together or more than just one. The number of conductive wires used can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

本発明に用いることのできる導電性線材としては、導電性高分子を含む導電性線材(繊維)であることが好ましい。かかる導電性線材の材質(材料)についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   The conductive wire that can be used in the present invention is preferably a conductive wire (fiber) containing a conductive polymer. The material (material) of the conductive wire can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

本発明の導電性線材に用いられる導電性高分子は、導電性を示す高分子であれば特に制限されることはない。例えば、化学式1の基本骨格を有するアセチレン系、複素5員環系、化学式5の基本骨格を有するフェニレン系、化学式6の基本骨格を有するアニリン系の各導電性を示す高分子やこれらの共重合体などが挙げられる。   The conductive polymer used for the conductive wire of the present invention is not particularly limited as long as it is a polymer exhibiting conductivity. For example, acetylene series having a basic skeleton of Formula 1, a 5-membered heterocyclic ring system, a phenylene series having a basic skeleton of Formula 5 and an aniline series having a basic skeleton of Formula 6 and conductive polymers thereof. Examples include coalescence.

上記複素5員環系としては、化学式2の骨格を有するピロール系高分子、化学式3の基本骨格を有するチオフェン系高分子、化学式4の基本骨格を有するイソチアナフテン系高分子がより好ましい。具体的には、例えばモノマーとして、3−メチルピロール、3−エチルピロール、3−ドデシルピロールなどの3−アルキルピロール;3,4−ジメチルピロール、3−メチル−4−ドデシルピロールなどの3,4−ジアルキルピロール;N−メチルピロール、N−ドデシルピロールなどのN−アルキルピロール;N−メチル−3−メチルピロール、N−エチル−3−ドデシルピロールなどのN−アルキル−3−アルキルピロール;3−カルボキシピロールなどを重合して得られたピロール系高分子、チオフェン系高分子、イソチアナフテン系高分子などが挙げられる。なお、上記導電性高分子は、それぞれ1種類のみを単独で導電性線材に使用してもよく、また複数を混合して使用してもよい。   As the complex 5-membered ring system, a pyrrole polymer having a skeleton of Chemical Formula 2, a thiophene polymer having a basic skeleton of Chemical Formula 3, and an isothianaphthene polymer having a basic skeleton of Chemical Formula 4 are more preferable. Specifically, for example, as a monomer, 3-alkylpyrrole such as 3-methylpyrrole, 3-ethylpyrrole and 3-dodecylpyrrole; 3,4 such as 3,4-dimethylpyrrole and 3-methyl-4-dodecylpyrrole N-alkylpyrrole such as N-methylpyrrole and N-dodecylpyrrole; N-alkyl-3-alkylpyrrole such as N-methyl-3-methylpyrrole and N-ethyl-3-dodecylpyrrole; Examples include pyrrole polymers, thiophene polymers, and isothianaphthene polymers obtained by polymerizing carboxypyrrole. In addition, only one kind of each of the conductive polymers may be used alone for the conductive wire, or a plurality of the conductive polymers may be used in combination.

化学式1;   Chemical formula 1;

化学式2;   Chemical formula 2;

化学式3;   Chemical formula 3;

化学式4;   Chemical formula 4;

化学式5;   Chemical formula 5;

化学式6;   Chemical formula 6;

上記導電性高分子のうち、ポリピロール、ポリアニリン、およびポリ3,4−エチレンジオキシチオフェンからなる群から選択された一つのモノマーを重合した高分子に、ポリ4−スチレンサルフォネートをドープしたPEDTOT/PSS、およびポリパラフェニレンビニレンからなる群から選択された導電性高分子、ならび/またはこれらの誘導体から選ばれた少なくとも1種を含むことが好ましい。   Among the conductive polymers, PEDTOT in which a polymer selected from the group consisting of polypyrrole, polyaniline, and poly3,4-ethylenedioxythiophene is polymerized with poly-4-styrene sulfonate. It is preferable to include at least one selected from conductive polymers selected from the group consisting of / PSS and polyparaphenylene vinylene, and / or derivatives thereof.

さらに、チオフェン系導電性高分子のPEDOTにポリ4−スチレンサルフォネートPSSをドープしたPEDOT/PSS(Bayer社、Baytron P(登録商標))や、フェニレン系のPPV、ピロール系のポリピロールなどが特に好ましく挙げられる。   Further, PEDOT / PSS (Bayer, Baytron P (registered trademark)) in which PEDOT of thiophene conductive polymer is doped with poly 4-styrene sulfonate PSS, phenylene PPV, pyrrole polypyrrole, etc. Preferably mentioned.

本発明に用いられる導電性高分子の分子量(重量平均分子量)は、1000〜100000が好ましく、10000〜50000がより好ましく、20000〜30000が特に好ましい。   1000-100000 are preferable, as for the molecular weight (weight average molecular weight) of the conductive polymer used for this invention, 10000-50000 are more preferable, 20000-30000 are especially preferable.

上記導電性高分子の分子量が、1000未満だと、導電性の低下から負荷検知の誤差を招きやすくなり、100000超だと線材(繊維)としての柔らかさが損なわれる。   When the molecular weight of the conductive polymer is less than 1000, an error in load detection is likely to be caused due to a decrease in conductivity, and when it exceeds 100,000, the softness as a wire (fiber) is impaired.

また、本発明に係る導電性線材に導電性高分子を含む導電性繊維(線材)を使用する場合、導電性線材に対して導電性高分子の含有量が50〜100質量%が好ましく、90〜100質量%が好ましい。   Moreover, when using the conductive fiber (wire) containing a conductive polymer for the conductive wire which concerns on this invention, content of a conductive polymer with respect to a conductive wire is preferable 50-100 mass%, 90 -100 mass% is preferable.

本発明に係る導電性線材に導電性高分子を含む導電性繊維(線材)を使用した場合、ドーパメントを添加することが好ましい。これにより、導電性高分子の導電性にドーパントが劇的な効果をもたらす。   When a conductive fiber (wire) containing a conductive polymer is used for the conductive wire according to the present invention, it is preferable to add a dope. Thereby, the dopant has a dramatic effect on the conductivity of the conductive polymer.

本発明に係るドーパントとしては特に制限されることはなく、使用する導電性高分子の種類などによって適宜選択されるものである。   The dopant according to the present invention is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the type of conductive polymer used.

具体的な本発明に係るドーパントとしては、塩化物イオン、臭化物イオンなどのハロゲン化物イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロ硼酸イオン、六フッ化ヒ酸イオン、硫酸イオン、硝酸イオン、チオシアン酸イオン、六フッ化ケイ酸イオン、燐酸イオン、フェニル燐酸イオン、六フッ化燐酸イオンなどの燐酸系イオン、トリフルオロ酢酸イオン、トシレートイオン、エチルベンゼンスルホン酸イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオンなどのアルキルベンゼンスルホン酸イオン、メチルスルホン酸イオン、エチルスルホン酸イオンなどのアルキルスルホン酸イオン、ポリアクリル酸イオン、ポリビニルスルホン酸イオン、ポリスチレンスルホン酸イオン、ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸)イオンなどの高分子イオンのうち、少なくとも一種のイオンが使用される。   Specific dopants according to the present invention include halide ions such as chloride ions and bromide ions, perchlorate ions, tetrafluoroborate ions, hexafluoroarsenate ions, sulfate ions, nitrate ions, thiocyanate ions, Phosphate ions such as hexafluorosilicate ion, phosphate ion, phenyl phosphate ion, hexafluorophosphate ion, alkylbenzenesulfonate ions such as trifluoroacetate ion, tosylate ion, ethylbenzenesulfonate ion, dodecylbenzenesulfonate ion , Alkyl sulfonate ions such as methyl sulfonate ion and ethyl sulfonate ion, polyacrylate ion, polyvinyl sulfonate ion, polystyrene sulfonate ion, poly (2-acrylamido-2-methylpropane sulfonate) ion Among ions, at least one ion is used.

本発明に係るドーパントの添加量は、導電性に効果を与える量であれば特に制限はされないが、通常、導電性高分子100質量部に対し、3〜50質量部、好ましくは10〜30質量部の範囲である。   The addition amount of the dopant according to the present invention is not particularly limited as long as it has an effect on conductivity, but is usually 3 to 50 parts by mass, preferably 10 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive polymer. Part range.

本発明の導電性線材を構成する絶縁層に用いられる絶縁材料は、特に制限されることはなく、無機材料、有機材料を好適に使用することができ、導電性高分子以外の有機材料によって形成されていることがより好ましい。かかる本発明の導電性線材を構成する絶縁層に用いられる絶縁材料についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   The insulating material used for the insulating layer constituting the conductive wire of the present invention is not particularly limited, and an inorganic material or an organic material can be suitably used, and is formed of an organic material other than the conductive polymer. More preferably. The insulating material used for the insulating layer constituting the conductive wire of the present invention can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

本発明の導電性線材を構成する絶縁層に有機材料を使用する場合、高分子材料が好ましい。具体的には、ナイロン6,ナイロン66などのポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、共重合成分を含むポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリルなどを単独あるいは混合したもの、塩化ビニル、酢酸ビニルなどの単独のコーティング剤およびこれらの共重合体等を用いることもできる。また、これらの他にも、エラストマーからなることも好ましい。エラストマーを用いることで、上記の高分子よりも変形、回復をより阻害しない。適当なエラストマーとしては、ポリシロキサン類を用いることが、大きな変形を得る上でより好適である。この他に、室温においてガラス状態で存在するポリメタクリレート、ポリクロロアクリレートまたはポリスチレン誘導体や、室温において液晶状態で存在する好適なエラストマーとしては、ポリアクリレート、ポリシロキサンまたはポリホスファゼンを含むもの、およびこれらからなるコポリマーが挙げられる。また、好ましいメソゲン基は、メソゲンユニットの長軸に、例えば、15個までの鎖構成員を有するアルキル、アルコキシおよびオキサアルキル基を含むものが挙げられる。エラストマーは、通常の高分子の合成と同様に、例えば単純なランダム共重合、あるいは多官能性架橋剤分子とのランダムポリマー類似付加反応により合成される。   When using an organic material for the insulating layer constituting the conductive wire of the present invention, a polymer material is preferred. Specifically, polyamides such as nylon 6 and nylon 66, polyethylene terephthalate, polyethylene terephthalate containing a copolymer component, polybutylene terephthalate, polyacrylonitrile, etc. alone or mixed, and single coating agents such as vinyl chloride and vinyl acetate These copolymers can also be used. In addition to these, it is also preferable to be made of an elastomer. By using an elastomer, deformation and recovery are not inhibited more than the above polymer. As a suitable elastomer, it is more preferable to use polysiloxanes in order to obtain a large deformation. In addition, polymethacrylates, polychloroacrylates or polystyrene derivatives that exist in the glassy state at room temperature, and suitable elastomers that exist in the liquid crystal state at room temperature include those containing polyacrylates, polysiloxanes or polyphosphazenes, and from these. And the copolymer. Preferred mesogenic groups include those containing alkyl, alkoxy and oxaalkyl groups having, for example, up to 15 chain members on the long axis of the mesogenic unit. Elastomers are synthesized by, for example, simple random copolymerization or random polymer-like addition reaction with a multifunctional crosslinker molecule in the same manner as usual polymer synthesis.

本発明の導電性線材を構成する絶縁層に上記高分子を使用する場合、当該高分子の重量平均分子量は、1000〜1000000が好ましく、10000〜500000がより好ましく、20000〜400000が特に好ましい。上記導電性高分子の重量平均分子量が1000未満だと、被覆時に溶液の粘度が低くなりすぎ、絶縁層の厚さにムラが生じ、負荷検知時に線材間距離(間隔D)が変わってしまうため、誤差の要因になる。一方、上記導電性高分子の重量平均分子量が1000000超だと、被覆時に粘度が高くなりすぎ、また分子鎖の伸びきり、丸まりの形状による厚さムラになりうる。   When using the said polymer for the insulating layer which comprises the electroconductive wire of this invention, 1000-1 million are preferable, as for the weight average molecular weight of the said polymer, 10000-500000 are more preferable, 20000-400000 are especially preferable. If the weight average molecular weight of the conductive polymer is less than 1000, the viscosity of the solution becomes too low at the time of coating, the thickness of the insulating layer becomes uneven, and the distance between the wires (distance D) changes at the time of load detection. , It becomes a factor of error. On the other hand, when the weight average molecular weight of the conductive polymer is more than 1000000, the viscosity becomes too high at the time of coating, the molecular chain may be extended, and the thickness may be uneven due to the round shape.

また、本発明の導電性線材を構成する絶縁層は、予め紡糸等によって繊維化した導電性線材の表面の一部に絶縁層を形成してもよい。あるいは、紡糸等によって導電性線材を得る段階で、導電性線材用の導電性材料(導電性高分子)と、絶縁層用の絶縁性高分子と組み合わせて芯鞘型、海島型の断面形状の線材(繊維)を形成する。続いて、線材(繊維)の鞘部ないし海部に相当する被覆絶縁層の一部を除去して、導電性線材の表面の一部に絶縁層を残すようにしてもよい。いずれの方法でも、導電性線材の強度、耐久性を損なうことなく、安定したセンシング挙動をもたらすことのできる絶縁層を形成できる。   Moreover, the insulating layer which comprises the conductive wire of this invention may form an insulating layer in a part of surface of the conductive wire previously fiberized by spinning. Alternatively, at the stage of obtaining a conductive wire by spinning or the like, a core-sheath type or sea-island type cross-sectional shape is combined with a conductive material (conductive polymer) for a conductive wire and an insulating polymer for an insulating layer. A wire (fiber) is formed. Subsequently, a part of the covering insulating layer corresponding to the sheath or sea part of the wire (fiber) may be removed, and the insulating layer may be left on a part of the surface of the conductive wire. In any method, it is possible to form an insulating layer capable of providing a stable sensing behavior without impairing the strength and durability of the conductive wire.

本発明の導電性線材を構成する絶縁部の質量は、導電性線材の質量に対して5〜50質量%が好ましく、10〜30質量%がより好ましく、15〜25質量%が特に好ましい。絶縁部の質量(含有比率)が、5質量%未満だと絶縁不十分で絶縁破壊を起こし、負荷検知機能を損なう恐れがある。一方、50質量%超だと導電性部との距離が必然的に開くことになるため、初期応答荷重の増加を招き、小さい荷重変化が取れなくなる。かかる本発明の導電性線材を構成する絶縁層の質量についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   5-50 mass% is preferable with respect to the mass of a conductive wire, as for the mass of the insulation part which comprises the conductive wire of this invention, 10-30 mass% is more preferable, and 15-25 mass% is especially preferable. If the mass (content ratio) of the insulating part is less than 5% by mass, insulation may be insufficient and dielectric breakdown may occur, impairing the load detection function. On the other hand, if it exceeds 50% by mass, the distance from the conductive part is inevitably increased, so that an initial response load is increased and a small load change cannot be obtained. The mass of the insulating layer constituting the conductive wire of the present invention can also be applied to any of the first and second embodiments.

本発明の導電性線材としては、絶縁層によって被覆されることなく露出された、いわば露出部(その一部は電極部として使用されるもの)のみを有する線材をさらに含んでいてもよい(図4、図16、図18、図19A〜19C、図19G〜図19I参照のこと)。この露出部のみを有する線材は、絶縁層によって一部が露出しつつ被覆された線材(他の線材)との間で、該絶縁層を介して重ねられおり、他の線材の露出部で、双方の線材同士が接触するように配置することで負荷検知繊維に利用可能である(図16、18参照)。かかる本発明の導電性線材の形態についても、第1及び第2実施形態のいずれの場合にも適用し得るものである。   The conductive wire of the present invention may further include a wire having only an exposed portion (some of which is used as an electrode portion) exposed without being covered with an insulating layer (FIG. 4, FIG. 16, FIG. 18, FIGS. 19A to 19C, and FIGS. 19G to 19I). The wire having only the exposed portion is overlapped with the wire (other wire) covered while being partially exposed by the insulating layer via the insulating layer, and at the exposed portion of the other wire, It can utilize for a load detection fiber by arrange | positioning so that both wire materials may contact (refer FIG. 16, 18). Such a form of the conductive wire of the present invention can also be applied to both cases of the first and second embodiments.

図4、図16、図18、図19A〜19C、図19G〜19Iに示すように、上記露出部のみを有する線材と、上記他の線材との組み合わせにより、種々の負荷検知繊維の形状(形態)を形成することができる。   As shown in FIGS. 4, 16, 18, 19 </ b> A to 19 </ b> C, and 19 </ b> G to 19 </ b> I, various load sensing fiber shapes (forms) can be obtained by combining the wire having only the exposed portion and the other wire. ) Can be formed.

本発明に係る導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部、および絶縁層が被覆されていない当該導電性線材の露出部を有する線材は、1本でも複数本束ねても、撚り合わせても、端部を相互に接続して本発明の負荷検知繊維として使用してもよい。さらに、当該線材とを複数本束ねても、撚り合わせても、端部に導電性線材と接続してもよい。   One or a plurality of wires may be bundled with an insulating portion in which a part of the surface of the conductive wire according to the present invention is covered with an insulating layer and an exposed portion of the conductive wire not covered with the insulating layer. Even when twisted, the ends may be connected to each other and used as the load sensing fiber of the present invention. Furthermore, a plurality of the wires may be bundled, twisted, or connected to the conductive wire at the end.

なお、複数本の導電性線材を束ねる、またはよりあわせる場合の本発明の負荷検知繊維の合計径(合計太さ;最大径)は、20〜300μmが好ましく、50〜200μmがより好ましく、80〜150μmが特に好ましい。本発明の負荷検知繊維の合計径(合計太さ;最大径)を上記範囲内とすることにより、荷重などの負荷検出能が高く、また複数本の負荷検知繊維を使用して、複数本の負荷検知繊維を所定の配置に並べることで、各負荷検知繊維の抵抗変化を測定することができる。したがって、荷重がかかる大きさだけではなく、荷重の位置、方向も把握することができる。   In addition, 20-300 micrometers is preferable, as for the total diameter (total thickness; maximum diameter) of the load detection fiber of this invention in the case of bundling a plurality of electroconductive wire or making it match more, 50-200 micrometers is more preferable, 80- 150 μm is particularly preferable. By making the total diameter (total thickness; maximum diameter) of the load detection fibers of the present invention within the above range, load detection capability such as a load is high, and a plurality of load detection fibers are used. By arranging the load detection fibers in a predetermined arrangement, the resistance change of each load detection fiber can be measured. Therefore, it is possible to grasp not only the magnitude of the load, but also the position and direction of the load.

次に、本発明の負荷検知繊維の製造方法は、以下の段階を含むことを特徴とするものである。   Next, the manufacturing method of the load detection fiber of this invention is characterized by including the following steps.

(1)導電性の線材である第1の線材および第2の線材を形成する形成段階と、
(2)第1の線材および第2の線材のうち少なくとも1つの表面に絶縁材を塗布して、当該表面を絶縁層で被覆する被覆段階と、
(3)前記第1の線材と第2の線材を前記絶縁層を介して重ね合わせて固定する固定段階と、
(4)溶媒により前記絶縁層の一部を除去する除去段階と、を有することを特徴とするものである。
(1) a forming step of forming a first wire and a second wire that are conductive wires;
(2) A coating step of applying an insulating material to at least one surface of the first wire and the second wire, and covering the surface with an insulating layer;
(3) a fixing stage in which the first wire and the second wire are overlapped and fixed via the insulating layer;
(4) A removal step of removing a part of the insulating layer with a solvent.

また、本発明の負荷検知繊維を用いてなる荷重検知装置の製造方法としては、上記(1)〜(4)に加えて、さらに、
(5)前記導電性繊維の電極部を電源(外部回路)に接続(配線)する段階を有するものである。
Moreover, as a manufacturing method of the load detection apparatus using the load detection fiber of the present invention, in addition to the above (1) to (4),
(5) A step of connecting (wiring) the electrode portion of the conductive fiber to a power source (external circuit).

本発明の製造方法によれば、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせた上記露出部を設計どうりに負荷検知繊維に多数配置させることができる。これにより外力が加わった場合に、個々の露出部ごとの線材同士の接触の有無を通じて、正確な接点存在位置及び数情報を取り出すことができる。その結果、荷重に対する信号(抵抗変化値)が安定化でき(図35と図3を対比参照のこと)、荷重測定、座標測定などの位置情報及び荷重変化を抵抗変化として精度よく検出できる、軽量・省スペースでセンシング可能な負荷検知繊維を提供することができる。   According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to arrange a large number of the exposed portions provided with regularity so as to acquire the contact location and number information on the load detection fiber as designed. Thus, when an external force is applied, accurate contact location and numerical information can be extracted through the presence / absence of contact between the wires for each exposed portion. As a result, a load signal (resistance change value) can be stabilized (see FIG. 35 and FIG. 3 in comparison), and position information such as load measurement and coordinate measurement, and load change can be accurately detected as resistance change. -It is possible to provide load sensing fibers that can be sensed in a small space.

以下、本発明に係る導電性線材の表面の一部に絶縁層が被覆された絶縁部と絶縁層が被覆されていない導電性線材の露出部を有する導電性の線材である第1の線材および第2の線材の製造方法の好ましい一例を説明する。   Hereinafter, a first wire which is a conductive wire having an insulating portion covered with an insulating layer on a part of the surface of the conductive wire according to the present invention and an exposed portion of the conductive wire not covered with the insulating layer, and A preferred example of the method for producing the second wire will be described.

前記(1)の形成段階としては、例えば、紡糸により導電性高分子を含む導電性の線材である第1の線材および第2の線材を形成することができる。これは、導電性の線材に導電性高分子を使用する場合、湿式紡糸やエレクトロスピニングなどの方法で、容易に繊維化することが可能であり、また、上記導電率を満たす材料を製造することができるためである。   In the forming step (1), for example, a first wire and a second wire that are conductive wires containing a conductive polymer can be formed by spinning. This means that when a conductive polymer is used for the conductive wire, it can be easily fiberized by a method such as wet spinning or electrospinning, and a material satisfying the above-described conductivity is manufactured. It is because it can do.

例えば、導電性高分子としてチオフェン系、ピロール系、アニリン系を用いる際には、湿式紡糸による製造が可能である。例えば、PEDOT/PSSなどの導電性高分子を1.2〜1.4質量%になるよう溶媒に溶解し分散溶液を調製し、濾紙などで1〜3回濾過処理を行なう。次いで、濾過処理後、針部内径300〜2000μm×1〜10口のシリンダーなどに当該分散溶液を注入し、アセトンなどの有機溶剤中にシリンダーから0.1〜5.0μL/minの速度で押し出す。次いで0.1〜500cm/minの速度で巻き取ることで、容易に導電性高分子繊維からなる導電性の線材11を得ることができる。   For example, when a thiophene, pyrrole, or aniline system is used as the conductive polymer, it can be manufactured by wet spinning. For example, a conductive polymer such as PEDOT / PSS is dissolved in a solvent so as to be 1.2 to 1.4% by mass to prepare a dispersion solution, and is subjected to a filtration treatment 1 to 3 times with a filter paper. Next, after the filtration treatment, the dispersion is injected into a cylinder having a needle portion inner diameter of 300 to 2000 μm × 1 to 10 ports, and extruded from an organic solvent such as acetone at a rate of 0.1 to 5.0 μL / min. . Subsequently, the conductive wire 11 which consists of a conductive polymer fiber can be obtained easily by winding up at a speed | rate of 0.1-500 cm / min.

上記溶媒は、水、メタノール、エタノール、プロパノールなどの低級アルコールが挙げられる。   Examples of the solvent include water, lower alcohols such as methanol, ethanol, and propanol.

上記有機溶媒は、アセトン、THF、トルエン、シクロヘキサノンなどが挙げられる。   Examples of the organic solvent include acetone, THF, toluene, and cyclohexanone.

図20は、本発明に係わる湿式紡糸装置の模式図である。図20に示される湿式紡糸装置30おいて、例えば、導電性高分子の分散液を湿式紡糸用口金31から押し出し、押し出された線材の前駆体12を有機溶媒が入った湿式紡糸溶媒槽32を通過させる。次いで、繊維送り器33を経て、繊維巻き取り器34で巻き取って所望の導電性高分子繊維からなる導電性の線材11を得る。   FIG. 20 is a schematic view of a wet spinning apparatus according to the present invention. In the wet spinning apparatus 30 shown in FIG. 20, for example, a conductive polymer dispersion is extruded from a wet spinning base 31 and the extruded wire precursor 12 is placed in a wet spinning solvent tank 32 containing an organic solvent. Let it pass. Next, after passing through the fiber feeder 33, the fiber winder 34 winds up to obtain the conductive wire 11 made of a desired conductive polymer fiber.

一方、導電性高分子としてフェニレン系を用いる際には、フェニレン系の高分子はポリパラフェニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリフルオレンなど、ベンゼン環上のπ結合とそれに繋がる直鎖上のπ結合を利用して導電するタイプである。したがって、これらの導電性高分子は、エレクトロスピニング法(図21)により、繊維化することが可能である。   On the other hand, when a phenylene polymer is used as the conductive polymer, the phenylene polymer has a π bond on the benzene ring and a linear π bond connected to it, such as polyparaphenylene, polyparaphenylene vinylene, and polyfluorene. This is a type that conducts electricity. Therefore, these conductive polymers can be fiberized by the electrospinning method (FIG. 21).

図21は、本発明に係わるエレクトロスピニング装置の模式図である。図21に示されるエレクトロスピニング装置40において、シリンダー41のシリンダー針42の針先と、シリンダー41の下方に設置された絶縁材(土台)44上に載置された電極43との間に、電線46を介して電圧印加装置45が設けられている。例えば、ポリパラフェニレンなどのフェニレン系導電性高分子をメタノールなどの低級アルコールに0.01〜0.5質量%になるように添加して、紡糸用原液を調製する。電圧を1〜50kV印加しながら、調製した原液を針部内径50〜2000μm×1〜50口のシリンダー41のシリンダー針42の針先から電極43に向けて0.1〜5.0μL/minの速度で押し出す。この方法により、繊維前駆体12が電極43上に析出する。得られた繊維前駆体12を真空乾燥などの公知の方法で110〜300℃で1〜5時間乾燥して、所望の導電性高分子繊維からなる導電性の線材11を得る。   FIG. 21 is a schematic view of an electrospinning apparatus according to the present invention. In the electrospinning device 40 shown in FIG. 21, an electric wire is connected between the needle tip of the cylinder needle 42 of the cylinder 41 and the electrode 43 placed on the insulating material (base) 44 installed below the cylinder 41. A voltage application device 45 is provided via 46. For example, a spinning stock solution is prepared by adding a phenylene-based conductive polymer such as polyparaphenylene to a lower alcohol such as methanol in an amount of 0.01 to 0.5% by mass. While applying a voltage of 1 to 50 kV, the prepared stock solution was 0.1 to 5.0 μL / min from the needle tip of the cylinder needle 42 of the cylinder 41 having an inner diameter of 50 to 2000 μm × 1 to 50 to the electrode 43. Extrude at speed. By this method, the fiber precursor 12 is deposited on the electrode 43. The obtained fiber precursor 12 is dried at 110 to 300 ° C. for 1 to 5 hours by a known method such as vacuum drying to obtain a conductive wire 11 made of a desired conductive polymer fiber.

また、粘度の高い溶液の場合には乾式紡糸も用いることができる。溶液槽から引き上げた溶液中の溶媒を気相で熱風等により気化させることで導電性の線材(繊維)を得ることができる。   In the case of a solution having a high viscosity, dry spinning can also be used. A conductive wire (fiber) can be obtained by vaporizing the solvent in the solution pulled up from the solution tank with hot air or the like in the gas phase.

例えば、本発明に係る導電性高分子の分散液を他の汎用樹脂からなる繊維に塗布することで、コア部が凡用樹脂材でシェル部が導電性高分子からなる導電性の線材11を得ることも出来る。導電性の線材11全体が導電性高分子でできているものより、抵抗値は上がることになるが、安価に作製する方法として有効である。   For example, by applying the conductive polymer dispersion according to the present invention to fibers made of other general-purpose resins, the conductive wire 11 having a core resin portion and a shell portion made of a conductive polymer can be obtained. You can also get it. Although the resistance value is higher than that of the conductive wire 11 as a whole made of a conductive polymer, it is effective as a method of manufacturing at low cost.

このような工程を採用することにより、負荷検知繊維を形成する導電性高分子を含む導電性の線材11を容易に製造することが可能になる。   By adopting such a process, it is possible to easily manufacture the conductive wire 11 including the conductive polymer that forms the load detection fiber.

上記(2)の被覆段階は、上記(1)の段階で得られた第1の線材および第2の線材のうち少なくとも1つの表面に絶縁材を塗布して、当該表面を絶縁層で被覆するものである。又、上記(3)の固定段階は、上記(1)の段階又は(2)の段階で得られた第1の線材と第2の線材を絶縁層を介して重ね合わせて固定するものである。これにより、接点存在位置及び数情報を取得すべく規則性を持たせた上記露出部を設計どうりに作りこむことができる。   In the coating step (2), an insulating material is applied to at least one surface of the first wire and the second wire obtained in the step (1), and the surface is covered with an insulating layer. Is. In the fixing step (3), the first wire and the second wire obtained in the step (1) or (2) are overlapped and fixed via an insulating layer. . As a result, the exposed portion having regularity to obtain the contact location and number information can be created as designed.

図22は、本発明に係わる湿式紡糸装置にコーティング工程を設けた装置の模式図である。図22に示される湿式紡糸装置30おいて、紡糸原液を湿式紡糸用口金31から押し出し、繊維前駆体12を、アセトンなどの溶媒が入った湿式紡糸溶媒槽32を通過させる。該前駆体12は、該溶媒槽32を通過した後、繊維送り器33を経て、絶縁材であるポリエステルエマルジョンなどが含まれるコーティング槽36に送られる。該エマルジョンに浸漬され、線材表面に絶縁材が塗布された繊維(線材)を繊維送り器33で乾燥装置37に送って乾燥させた後、導電性高分子線材の表面を絶縁層13で被覆してなる線材11を得て、繊維巻き取り器34で巻き取る。これにより、(1)線材形成段階を行い、更に
上記(2)の被覆段階を行うと同時に、上記(3)の固定段階を行うことができる。即ち、複数の線材11を適当な間隔Dを空けて、各線材表面に絶縁材が塗布された繊維(線材)を乾燥させることで、導電性の線材の表面を絶縁層13で被覆してなる複数の線材11をまとめて得ることができる。これと同時に複数の線材11を絶縁層13を介して重ね合わせて固定することもできるものである。
FIG. 22 is a schematic diagram of an apparatus provided with a coating process in the wet spinning apparatus according to the present invention. In the wet spinning apparatus 30 shown in FIG. 22, the spinning stock solution is extruded from the wet spinning die 31 and the fiber precursor 12 is passed through a wet spinning solvent tank 32 containing a solvent such as acetone. After passing through the solvent tank 32, the precursor 12 passes through a fiber feeder 33 and is sent to a coating tank 36 containing a polyester emulsion as an insulating material. After the fiber (wire material) immersed in the emulsion and coated with an insulating material on the surface of the wire is sent to the drying device 37 by the fiber feeder 33 and dried, the surface of the conductive polymer wire is coated with the insulating layer 13. The resulting wire 11 is taken up by a fiber winder 34. As a result, (1) the wire rod forming step, the coating step (2) above, and the fixing step (3) above can be performed simultaneously. That is, the surface of the conductive wire is covered with the insulating layer 13 by drying the fibers (wires) in which the insulating material is applied to the surface of each wire with a suitable distance D between the plurality of wires 11. A plurality of wires 11 can be obtained together. At the same time, a plurality of wires 11 can be stacked and fixed via the insulating layer 13.

次に、上記(4)の除去段階では、溶媒により絶縁層13の一部を除去するものである。   Next, in the removal step (4), a part of the insulating layer 13 is removed with a solvent.

例えば、上記(1)〜(3)段階を行う繊維巻取り操作の後、絶縁層13で被覆してなる線材11の必要な部位について絶縁層13の被覆をエッチング処理等により溶出させ、感圧部(露出部17)及び電極部14a、14bを設ける。例えば、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体(日信化学工業社ソルバイン)を用い絶縁層13を形成した場合には、アセトンを用いることで感圧部及び電極部の被覆を溶出させることができる。これにより、絶縁層13で被覆されていない露出部17及び電極部14a、14bを得ることができる。   For example, after the fiber winding operation in which the above steps (1) to (3) are performed, the coating of the insulating layer 13 is eluted by an etching process or the like for a necessary portion of the wire 11 coated with the insulating layer 13, and pressure sensitive Part (exposed part 17) and electrode parts 14a and 14b are provided. For example, when the insulating layer 13 is formed using a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer (Nisshin Chemical Industry Solvain), the coating of the pressure sensitive part and the electrode part can be eluted by using acetone. Thereby, the exposed part 17 and electrode part 14a, 14b which are not coat | covered with the insulating layer 13 can be obtained.

また別の方法として、コーティング装置にあらかじめ必要な部位のみに塗布ができるスクリーン印刷等の装置を用いることでも絶縁層13、絶縁層露出部17及び電極部14a、14bを設けることが出来る。この場合には、上記(2)〜(4)の段階の操作(処理)を平行して行うことができるものである。   As another method, the insulating layer 13, the insulating layer exposed portion 17, and the electrode portions 14 a and 14 b can be provided by using a device such as screen printing that can be applied only to a necessary portion in advance in the coating device. In this case, the operations (processes) in the steps (2) to (4) can be performed in parallel.

上記(2)の段階では、上記(1)の段階で得られた導電性線材11の表面に絶縁層13として上記に列挙した塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体などの絶縁材料を、有機溶媒に添加し、5〜50wt%溶解したコーティング液を調整し、塗布する。次いで、長手方向を横にして干した状態で60〜80℃、1〜6時間乾燥させる。これにより、導電性線材11の表面の一部に絶縁層13が被覆された絶縁部15と、該絶縁層15が被覆されていない導電性線材11の露出部17及び電極部14a(14b)を有する線材11を製造することもできる。   In the step (2), an insulating material such as the vinyl chloride / vinyl acetate copolymer listed above as the insulating layer 13 on the surface of the conductive wire 11 obtained in the step (1) is used as an organic solvent. Add and adjust 5-50 wt% dissolved coating solution and apply. Subsequently, it is made to dry at 60-80 degreeC for 1 to 6 hours in the state dried with the longitudinal direction sideways. As a result, the insulating portion 15 in which a part of the surface of the conductive wire 11 is covered with the insulating layer 13 and the exposed portion 17 and the electrode portion 14a (14b) of the conductive wire 11 that is not covered with the insulating layer 15 are formed. The wire 11 which has can also be manufactured.

また、上記塗布法は、特に制限されず、スプレー塗布、はけ塗りなど公知の塗布法を適用することができ、含浸法であっても本発明の負荷検出繊維を製造できる。   Moreover, the said application | coating method is not restrict | limited in particular, Well-known application | coating methods, such as spray application and brush application, can be applied, and the load detection fiber of this invention can be manufactured even if it is an impregnation method.

本発明の負荷検知繊維10、10’においては、導電率や抵抗値の検出を行う単位ごとに電極部(検出用端子)14aや14bを形成してなるものである。すなわち、電極部(検出用端子)は、導電性線材の表面の一部に絶縁層13が被覆された絶縁部15と露出部17とを有する線材11や、絶縁層13が被覆されていない露出部17のみを有する線材11の端部に設けるのが望ましい。ただし、複数形成した露出部17の一部を電極部14aや14bに用いてもよい。このように線材11に電極部(検出用端子)14aや14bを形成することにより、センシングを効率的に行うことができる(図31、図33参照)。   In the load detection fibers 10 and 10 ′ of the present invention, electrode portions (detection terminals) 14 a and 14 b are formed for each unit for detecting conductivity and resistance value. That is, the electrode part (detection terminal) has a wire 11 having an insulating part 15 and an exposed part 17 in which a part of the surface of the conductive wire is covered with the insulating layer 13 and an exposed part that is not covered with the insulating layer 13. It is desirable to provide at the end of the wire 11 having only the portion 17. However, a part of the plurality of exposed portions 17 may be used for the electrode portions 14a and 14b. Thus, sensing can be efficiently performed by forming the electrode portions (detection terminals) 14a and 14b on the wire 11 (see FIGS. 31 and 33).

また、上記負荷検知繊維10、10’の電極部14a、14bを接続する電源19には、電源として電池、家庭用コンセント、あるいは車のバッテリーなどを使用できる。例えば、本発明の負荷検知繊維10を車両のシートに用いる場合は車のバッテリーを利用し、シガレットライター部分に接続具を挿入して、バッテリー電源を前記電極部14a、14b(図4A、図12A等参照)に導くことができる。   Further, as the power source 19 for connecting the electrode portions 14a and 14b of the load detection fibers 10, 10 ', a battery, a household outlet, a car battery, or the like can be used as the power source. For example, when the load detection fiber 10 of the present invention is used for a vehicle seat, a battery of a car is used, a connector is inserted into a cigarette lighter portion, and the battery power is supplied to the electrode portions 14a and 14b (FIGS. 4A and 12A). Etc.).

また、本発明の負荷検知繊維のなかでも、図36〜図44に記載の構成の荷検知繊維の製法方法としては、上記(1)〜(4)の段階において、以下の固定段階(3)と除去段階(4)を行うのが好ましい。   In addition, among the load detection fibers of the present invention, as a method for manufacturing the load detection fiber having the configuration shown in FIGS. 36 to 44, the following fixing step (3) is performed in the steps (1) to (4). And removing step (4).

即ち、固定段階(3)では、前記形成段階(1)で得られた導電性の線材と、前記被覆段階(2)で得られた外周が絶縁層で被覆された線材とを用いて、一方の線材の周囲に他方の線材を螺旋状に配置して固定するのが好ましい。なお、被覆段階(2)では、除去段階(4)で、適用な有機溶剤などにより溶出可能な絶縁性樹脂を用いて線材表面(外周)に樹脂コーテング(被覆)して絶縁層を形成するのが好ましい。   That is, in the fixing step (3), using the conductive wire obtained in the forming step (1) and the wire obtained by covering the outer periphery obtained in the covering step (2) with an insulating layer, It is preferable to arrange and fix the other wire in a spiral around the wire. In the coating step (2), in the removal step (4), an insulating layer is formed by coating (covering) the surface (outer periphery) of the wire with an insulating resin that can be eluted with an applicable organic solvent. Is preferred.

次に、除去段階(4)では、被覆段階(2)で得られた外周が絶縁層で被覆された線材を、線材の長手方向に沿った絶縁層の一部につき、更に線材の軸直角面の所定範囲に部分的に除去するのが好ましい。言い換えれば、絶縁層で被覆された外周線材を、該線材の長手方向に部分的に被覆を剥ぐ(除去する)のが好ましいといえる。更に、この除去段階(4)で、線材の端部の絶縁層も併せて除去して、給電するための電極部を形成すればよい。   Next, in the removal step (4), the wire obtained by covering the outer periphery obtained in the coating step (2) with an insulating layer is further applied to a part of the insulating layer along the longitudinal direction of the wire, and the surface perpendicular to the axis of the wire. It is preferable to remove partially within a predetermined range. In other words, it can be said that it is preferable to partially peel (remove) the outer peripheral wire covered with the insulating layer in the longitudinal direction of the wire. Furthermore, in this removal step (4), the insulating layer at the end of the wire may also be removed to form an electrode portion for supplying power.

更に、本発明の負荷検知繊維の製造方法では、負荷検知装装置を構成しやすいように、負荷検知繊維を製造する段階で、前記線材および/または前記導電性繊維の端部の電極部に電源(外部電源)を接続する段階を行ってもよい。   Furthermore, in the method for manufacturing a load detection fiber according to the present invention, in order to easily configure the load detection device, power is supplied to the electrode portion at the end of the wire and / or the conductive fiber at the stage of manufacturing the load detection fiber. You may perform the step which connects (external power supply).

以下、上記除去段階(4)として、の被覆段階(2)で得られた外周が絶縁層で被覆された線材を、線材の長手方向に沿った絶縁層の一部につき、更に線材の軸直角面の所定範囲に部分的に除去する段階を用いた好ましい一例を説明する。言い換えれば、絶縁層が被覆された外周線材を該線材の長手方向に部分的に絶縁層の被覆を剥ぐ段階(4)の好ましい一例につき説明する。   Hereinafter, as the removal step (4), the outer periphery obtained in the covering step (2) is coated with an insulating layer, and the wire rod is further perpendicular to the axis of the portion of the insulating layer along the longitudinal direction of the wire. A preferred example using the step of partially removing the surface within a predetermined range will be described. In other words, a preferred example of the step (4) in which the outer peripheral wire covered with the insulating layer is partially peeled in the longitudinal direction of the wire will be described.

まず、本段階(4)では、図36Aに示すように、溶出可能な絶縁層13を被覆した外周線材11bを螺旋状に巻きつけた中心線材11aとからなる負荷検知繊維10’の該絶縁層13を一部、長手方向に長さ10mm溶出させる。繊維10’(特に中心線材11a)の外周に対して断面で見て応答点を設置したい角度毎にアセトン、THF、トルエン、シクロヘキサノン等、をコーターを用いて必要な幅に塗布、溶出させることで得ることが出来る。このとき用いるコーターは一般にフィルムや基板等で用いられるコーターを用いることが出来る。対象物が繊維状になるので、一定面に塗布、溶出が出来るものが望ましい。もしくは必要な方向から同時にコート、溶出できるものも好ましい。   First, in this stage (4), as shown in FIG. 36A, the insulating layer of the load sensing fiber 10 ′ comprising the outer peripheral wire 11b covering the eluting insulating layer 13 and the central wire 11a wound spirally. 13 is partially eluted in the longitudinal direction by a length of 10 mm. By applying and eluting acetone, THF, toluene, cyclohexanone, etc. to the required width for each angle at which the response point is desired to be set as viewed in cross section with respect to the outer periphery of the fiber 10 ′ (particularly the center wire 11a). Can be obtained. As the coater used at this time, a coater generally used for a film, a substrate or the like can be used. Since the object is in the form of a fiber, it is desirable that it can be applied and dissolved on a certain surface. Or what can coat and elute simultaneously from a required direction is also preferable.

更に、本発明の負荷検知繊維のなかでも、図41〜図42に記載の構成の荷検知繊維の製法方法としては、上記した(1)〜(4)の段階に加えて、更に下記(5)の再被覆段階を行うのが望ましい。   Furthermore, among the load detection fibers of the present invention, as a method for producing the load detection fiber having the configuration shown in FIGS. 41 to 42, in addition to the steps (1) to (4) described above, the following (5 It is desirable to carry out a re-coating step.

この再被覆段階(5)では、前記除去段階(4)後に、第1の線材および第2の線材のうち、外周側に配置されてなる線材の外周に絶縁材を塗布して、当該線材の外周を絶縁層で被覆するものである。   In the re-coating step (5), after the removing step (4), an insulating material is applied to the outer periphery of the wire disposed on the outer peripheral side of the first wire and the second wire, and the wire The outer periphery is covered with an insulating layer.

詳しくは、図41、42に示す構成を形成する手法として、前述の方法で、除去段階(4)にて荷重検知点の絶縁層13を剥いだ(除去)後、少なくとも荷重検知点の外周線材の第2線材11bの外周に絶縁材(コーティング液)を塗布、乾燥する。これにより、当該線材11bの外周を再度絶縁層20で被覆(コーィング)することができる。このとき、絶縁層20の絶縁材(コーティング液)の粘度は、絶縁層(コーティング層)13を剥ぐ溶液(即ち、絶縁層13を溶出させて除去するのに用いる有機溶剤等の溶液)の粘度より高いことが好ましい。ここで絶縁層20の絶縁材(コーティング液)の好適な粘度の範囲は、概ね100mPa・s〜10000mPa・s程度が好ましく、さらに好ましくは200mPa・s〜1000mPa・s程度である。この範囲にすることで、外周線材11bのさらに外側にコーティングする際に、該線材11bの内側の空隙部分21に流れ込むことなくコーティングすることが出来、荷重分解能を向上することが出来る。   Specifically, as a method of forming the configuration shown in FIGS. 41 and 42, after the insulating layer 13 at the load detection point is peeled off (removed) in the removal step (4) by the above-described method, at least the outer peripheral wire at the load detection point. An insulating material (coating liquid) is applied to the outer periphery of the second wire 11b and dried. Thereby, the outer periphery of the said wire 11b can be coat | covered (coating) with the insulating layer 20 again. At this time, the viscosity of the insulating material (coating liquid) of the insulating layer 20 is the viscosity of a solution for stripping the insulating layer (coating layer) 13 (that is, a solution such as an organic solvent used to elute and remove the insulating layer 13). Higher is preferred. Here, the suitable viscosity range of the insulating material (coating liquid) of the insulating layer 20 is preferably about 100 mPa · s to 10000 mPa · s, more preferably about 200 mPa · s to 1000 mPa · s. By setting it in this range, when coating the outer side of the outer peripheral wire 11b, the coating can be performed without flowing into the gap portion 21 inside the wire 11b, and the load resolution can be improved.

また、固定段階(3)で、まだ絶縁層13が無い状態で、図41Aに示すように外周線材11bを、中心線材11aの周囲に隙間無く、螺旋状に配置して固定したもの(巻きつけたもの)では、再被覆段階(5)で、再被覆(コーィング)が容易になる。そのため、粘度の低い溶液でもコーティングすることが可能である。また、固定段階(3)で、まだ絶縁層20が無い状態で、図42Aに示すように、フィルム状(ないし扁平状)の線材11bを中心線材11aの周囲に隙間無く、螺旋状に配置して固定したもの(巻きつけたもの)でも、再コーティングが容易になる。そのため、粘度の低い溶液でもコーティングすることが可能であるが、特に限定は行わない。例えば、固定段階(3)で、図44に示すように絶縁層13が無い外周線材11bを、中心線材11aの周囲に隙間無く、螺旋状に配置して固定したもの(巻きつけたもの)でも、再被覆段階(5)で、再被覆(コーィング)が容易になる。そのため、粘度の低い溶液でもコーティングすることが可能である。この場合には、固定段階(3)の前に、除去段階(4)を行って、中心線材11aの荷重検知点の絶縁層13を剥いでおく(除去しておく)のが好ましい。   Further, in the fixing stage (3), the outer peripheral wire 11b is arranged and fixed in a spiral form around the center wire 11a without any gap as shown in FIG. In the case of the above, in the re-coating step (5), re-coating becomes easy. Therefore, it is possible to coat a solution having a low viscosity. In the fixing stage (3), the film-like (or flat) wire 11b is spirally arranged around the center wire 11a without any gap as shown in FIG. 42A without the insulating layer 20. Even if it is fixed (wrapped), re-coating becomes easy. Therefore, it is possible to coat a solution having a low viscosity, but there is no particular limitation. For example, in the fixing stage (3), as shown in FIG. 44, the outer peripheral wire 11b without the insulating layer 13 is arranged in a spiral shape around the center wire 11a and fixed (wrapped). In the re-coating step (5), re-coating becomes easy. Therefore, it is possible to coat a solution having a low viscosity. In this case, it is preferable to perform the removal step (4) before the fixing step (3) to peel (remove) the insulating layer 13 at the load detection point of the center wire 11a.

以下、本発明に係る螺旋状に配置してなる線材11bの外周が絶縁層20で被覆される段階(5)の好ましい一例を説明する。   Hereinafter, a preferable example of the step (5) in which the outer periphery of the wire 11b formed in a spiral shape according to the present invention is covered with the insulating layer 20 will be described.

まず、段階(1)〜(4)で、中心線材11aと、該中心線材11aの周囲に螺旋状に配置された(巻きつけられた)外周線材11bとからなる繊維10’の絶縁層13を一部、溶出(除去)させたものを準備する。次に段階(5)では、繊維10’(特に外周線材11b)の外周に対して、再度外側にコーティング液(絶縁材)を塗布(乾燥)することで、外周線材11の外側に被覆されてなる絶縁層20が得られる。塗布の方法は、通常用いられるディッピングコーターや、スプレー法、シャワリング法等による吹付け塗布等を用いることが出来る。対象物が繊維状なので、全周面に一定量を塗布が出来るものが望ましい。   First, in steps (1) to (4), the insulating layer 13 of the fiber 10 ′ including the center wire 11a and the outer peripheral wire 11b arranged (wound) in a spiral shape around the center wire 11a is formed. Prepare a portion that has been eluted (removed). Next, in step (5), the outer periphery of the outer peripheral wire 11 is covered by applying (drying) the coating liquid (insulating material) to the outer periphery again on the outer periphery of the fiber 10 '(particularly the outer peripheral wire 11b). An insulating layer 20 is obtained. As a coating method, a commonly used dipping coater, spray coating by a spray method, a showering method, or the like can be used. Since the object is fibrous, it is desirable to apply a certain amount to the entire circumferential surface.

本発明の負荷検知繊維を用いてなる負荷検出布帛は、該負荷検知繊維を縦横に織り込んでなること、または該負荷検知繊維を編み込んでなることを特徴とするものである。   The load detection fabric using the load detection fiber of the present invention is characterized in that the load detection fiber is woven vertically or horizontally, or the load detection fiber is knitted.

負荷検知繊維10、10’を布帛にすることで、直線上の露出部17(いわば散点的:一次元的)に負荷を検出するものを、平面的(二次元的)、さらには立体的(三次元的)に負荷を検出できる。これにより、導電率や抵抗値の検出を行う単位ごとに電極部(検出用端子)14a、14bを設置することができるようになるため、荷重の大きさだけではなく荷重の位置関係も検出することが可能になる。   By making the load detection fibers 10 and 10 'into a cloth, a load that is detected on a straight exposed portion 17 (so to speak: one-dimensional) is planar (two-dimensional) or three-dimensional. The load can be detected (three-dimensionally). This makes it possible to install the electrode portions (detection terminals) 14a and 14b for each unit for detecting conductivity and resistance value, so that not only the magnitude of the load but also the positional relationship of the load is detected. It becomes possible.

本発明に係る負荷検出布帛中は、織りや編み等の手法で設置させることができる。また、本発明の負荷検知繊維を縦横に織り込む方法や織物の形状は、特に制限されることはなく、例えば図23に示す平織、図24に示す綾織、図25で示す朱子織などが挙げられる。また本発明に係る負荷検知繊維を縦横に織り込んでなる負荷検出布帛の場合に、縦糸、横糸のいずれか一方、または縦糸及び横糸の両方に本発明の負荷検知繊維10や10’を用いることができる。さらに、縦糸、横糸のいずれか一方または両方に本発明の負荷検知繊維10や10’を使用する場合には、負荷検知繊維10や10’を複数撚り合わせて用いても、束ねて用いてもよい。   The load detection fabric according to the present invention can be installed by a technique such as weaving or knitting. Further, the method of weaving the load detection fiber of the present invention vertically and horizontally and the shape of the fabric are not particularly limited, and examples thereof include a plain weave shown in FIG. 23, a twill weave shown in FIG. 24, and a satin weave shown in FIG. . Further, in the case of a load detection fabric in which the load detection fibers according to the present invention are woven in the vertical and horizontal directions, the load detection fibers 10 and 10 'of the present invention may be used for either the warp or the weft, or for both the warp and the weft. it can. Furthermore, when using the load detection fibers 10 and 10 ′ of the present invention for either one or both of the warp and the weft, the load detection fibers 10 and 10 ′ may be used by being twisted or bundled. Good.

また本発明の負荷検出布帛では、負荷検知繊維10や10’を縦糸または横糸のみだけではなく、縦糸及び横糸の両方に含ませることができる。即ち、縦糸や横糸を負荷検知繊維10や10’のみで構成する必要はなく、糸の一部に負荷検知繊維10や10’が含まれていればよい。この場合、負荷検知繊維10、10’以外の糸には、既存の絶縁性の糸(繊維)が利用可能である。また、斜め編みなどの追加や、必要な空間部を設けることにより、必要な密度の情報を得る動きを作り出すことができる(図26、27:平織、斜視図、縦のみの例)。   Further, in the load detection fabric of the present invention, the load detection fibers 10 and 10 'can be included not only in the warp yarn or the weft yarn but also in both the warp yarn and the weft yarn. That is, the warp and weft need not be composed of only the load detection fibers 10 and 10 ', and the load detection fibers 10 and 10' may be included in a part of the yarn. In this case, existing insulating yarns (fibers) can be used for yarns other than the load detection fibers 10, 10 '. In addition, by adding diagonal knitting and providing a necessary space, it is possible to create a movement to obtain information on a necessary density (FIGS. 26 and 27: plain weave, perspective view, vertical only example).

また、本発明の負荷検知繊維10や10’を必ずしも負荷検出布帛の全面に使用する必要もなく、必要に応じて設置密度を設計することも可能である(図28:平織、斜視図、密度の例)。   Further, it is not always necessary to use the load detection fibers 10 and 10 'of the present invention on the entire surface of the load detection fabric, and the installation density can be designed as necessary (FIG. 28: plain weave, perspective view, density). Example).

本発明に係る負荷検出布帛は、上記のような織物の他、編物の形を取ることも可能である。編物とは一般に、一本、あるいは数本の糸がループを作り、そのループに次の糸を引っ掛け、新しいループを作ることを連続して作った編地である。一般的に横編機で編まれた編地をニット品(図29:平編み、図30:ゴム編み)と呼び、丸編機、経編機で反物状に編まれたものをジャージと呼ぶ。この場合は、用いる1本の糸自体が複数本の糸からなる撚り糸を形成し、その撚り糸中の本発明の負荷検知繊維10や10’の密度により、センシングの強度や、アクチュエート量を設計することができる。なお、上記糸についても、本発明の負荷検知繊維10や10’をそれぞれ単独で束ねて用いても、撚り合わせてもよい。   The load detection fabric according to the present invention can take the form of a knitted fabric in addition to the above-described woven fabric. In general, a knitted fabric is a knitted fabric in which one or several yarns form a loop, and the next yarn is hooked on the loop to form a new loop. In general, a knitted fabric knitted with a flat knitting machine is called a knitted product (FIG. 29: flat knitting, FIG. 30: rubber knitting), and a knitted fabric knitted with a circular knitting machine or a warp knitting machine is called a jersey. . In this case, a single yarn to be used itself forms a twisted yarn composed of a plurality of yarns, and the strength of sensing and the amount of actuate are designed according to the density of the load detection fibers 10 and 10 'of the present invention in the twisted yarn. can do. Note that the above-described yarns may be used by individually bundling the load detection fibers 10 and 10 'of the present invention, or may be twisted together.

本発明の負荷検知繊維、負荷検知繊維を縦横に織り込んでなる負荷検出布帛、および負荷検知繊維を編み込んでなる負荷検出布帛からなる群から選択される一つを、車両中の車のシートに用いられる織物や編物中に設置することができる。これにより、乗員の姿勢や体重などを検知する手段に用いるのが好適である。   One selected from the group consisting of the load detection fiber of the present invention, a load detection fabric made by weaving the load detection fiber vertically and horizontally, and a load detection fabric made by weaving the load detection fiber is used for a vehicle seat in a vehicle. Can be installed in woven or knitted fabrics. Thus, it is preferable to use it as a means for detecting the posture or weight of the occupant.

シートに用いた例では、座面圧測定により、乗員の姿勢や体重などを検知し、アクチュエータにフィードバックをかけることで乗り心地を改善したり、エアバックなどの作動位置を設定したりすることに用いることができる。   In the example used for the seat, it is possible to detect the occupant's posture, weight, etc. by measuring the seat pressure, and to improve the ride comfort by applying feedback to the actuator, and to set the operating position such as the airbag Can be used.

また、車室外に設置する例としては、バンパー等の車両外周部に設置することで接触センサとして用いることが出来、これは本発明の効果として機能部品の新規追加による凸部の発生を最小限で抑えることが出来る。   In addition, as an example of installation outside the passenger compartment, it can be used as a contact sensor by installing it on the outer periphery of a vehicle such as a bumper. This is an effect of the present invention, which minimizes the occurrence of protrusions due to the addition of new functional parts. Can be suppressed.

これら車両への適用の他にも、病院や介護施設などで、ベッドのシーツ中に設置することで、応力の掛かっている位置の検知や寝返り補助などに使用できる。さらに、衣類状にして、応力がかかっているところを検出し、通気量を変化させるための信号を発生させるために用いることも有効である。   In addition to the application to these vehicles, it can be used for detecting a position where stress is applied and for assisting turning over by installing it in a bed sheet in a hospital or a nursing facility. Furthermore, it is also effective to use it in the form of clothing to detect a place where stress is applied and to generate a signal for changing the air flow rate.

以下に、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。なお、以下実施例において、絶縁層を設けた導電性線材、または絶縁層でコーティングした導電性線材を以下、線材Aと称し、絶縁層を設けていない導電性線材を以下、線材Bと称する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. In the following examples, a conductive wire provided with an insulating layer or a conductive wire coated with an insulating layer is hereinafter referred to as wire A, and a conductive wire not provided with an insulating layer is hereinafter referred to as wire B.

(実施例1)
紡糸方法には、湿式紡糸法を利用した。湿式紡糸の溶媒相にはアセトン(和光化学製:019−00353)を用いた。導電性線材の原料として、あらかじめ濾紙(アドバンテック社定性濾紙No.2)を用いて一度濾過した導電性高分子PEDOT/PSSの1.3wt%水分散液(スタルク製Baytron P(登録商標))を用いた。当該水分散液をマイクロシリンジ(伊藤製作所製、MS−GLL250)の先端に針部内径300μm×15口の吐出口を設けたシリンジを4本用意し、合計150μL/min.の速度で原料をアセトン中へ押し出した。次いで、液相中でまとめて空気中の巻取り機へ巻き上げた。これにより直径約100μmの導電性線材を得た。得られた導電性高分子線材の導電率をJIS K 7194(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠して測定し、得られた抵抗率(Ω・cm)の逆数(S/cm)として算出したところ、約100S/cmとなった。
Example 1
As the spinning method, a wet spinning method was used. Acetone (manufactured by Wako Chemical: 019-00353) was used as the solvent phase for wet spinning. A conductive polymer PEDOT / PSS 1.3 wt% aqueous dispersion (Startron Baytron P (registered trademark)) once filtered in advance using filter paper (Advantech Qualitative Filter Paper No. 2) as a raw material for the conductive wire. Using. Four syringes each provided with an outlet having a needle portion inner diameter of 300 μm × 15 at the tip of a microsyringe (manufactured by Ito Seisakusho, MS-GLL250) were prepared for the aqueous dispersion, and a total of 150 μL / min. The raw material was extruded into acetone at a rate of Then, it wound up in the liquid phase together and wound up in the winder. As a result, a conductive wire having a diameter of about 100 μm was obtained. The conductivity of the obtained conductive polymer wire was measured in accordance with JIS K 7194 (resistivity test method using a 4-probe method of conductive plastic), and the reciprocal of the obtained resistivity (Ω · cm) ( When calculated as (S / cm), it was about 100 S / cm.

得られた導電性線材の表面に、絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物(日信化学工業社ソルバイン)をアセトンに20wt%溶解したコーティング液を塗布した。次いで、導電性線材の長手方向を横にして干した状態で25℃、24時間乾燥させて、絶縁層が被覆された線材(線材A)を得た。この線材(線材A)の太さは約120μmとなった。   On the surface of the obtained conductive wire, a coating solution in which 20 wt% of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer (Nisshin Chemical Co., Ltd. sorbine) was dissolved in acetone as an insulating material was applied. Subsequently, it dried at 25 degreeC for 24 hours in the state which dried the horizontal direction of the electroconductive wire, and obtained the wire (wire A) with which the insulating layer was coat | covered. The thickness of this wire (wire A) was about 120 μm.

一方、太さの異なる導電性線材を得るため、シリンジ本数を2本、吐出速度を合計75μL/min.とした以外は、同様の条件で湿式紡糸を行い、直径約50μmの導電性線材(線材B)を得た。   On the other hand, in order to obtain conductive wires having different thicknesses, the number of syringes is two and the discharge speed is 75 μL / min. Except for the above, wet spinning was performed under the same conditions to obtain a conductive wire (wire B) having a diameter of about 50 μm.

この絶縁層を設けた導電性線材(線材A)(直径120μm)と設けていない導電性線材(線材B)(直径50μm)を束ね(図19G参照)、再度、上記絶縁材を溶解した上記コーティング液を塗布し、乾燥させて導電性線材(線材C)を得た。この導電性線材(線材C)は合計190μmの太さとなった(図13B参照)。   The coating in which the conductive wire (wire A) (diameter 120 μm) provided with this insulating layer and the conductive wire (wire B) (diameter 50 μm) not provided are bundled (see FIG. 19G), and the insulating material is dissolved again. The liquid was applied and dried to obtain a conductive wire (wire C). This conductive wire (wire C) had a total thickness of 190 μm (see FIG. 13B).

この被覆した導電性高分子線材(線材C)を60cmの長さとし、両端各50mmおよび中央部の10mmについてアセトンを塗布し、絶縁層13を溶出させ、導電性線材Cを露出させた。これにより中央部の10mmに露出部17を形成し、両端部に検出用端子(電極部)14a、14bを形成した(図13A参照)。なお、両端部の非電極部18a、18bは、電極部14a、14bと接触しないように短くカットした。   The coated conductive polymer wire (wire C) was 60 cm long, and acetone was applied to each end of 50 mm and 10 mm at the center to elute the insulating layer 13 and expose the conductive wire C. As a result, the exposed portion 17 was formed at the central portion of 10 mm, and the detection terminals (electrode portions) 14a and 14b were formed at both ends (see FIG. 13A). Note that the non-electrode portions 18a and 18b at both ends were cut short so as not to contact the electrode portions 14a and 14b.

両端に露出している各導電性線材A、Bの電極部14a、14bに、電線27(電極部14a、14bの一部ないし延長部分)として、銅線を銀ペースを用いて取り付け、長さ50cm(絶縁層端部間距離)の負荷検知繊維10’を得た(図13A参照)。ここで、上記銅線には、ニラコ社CU−111107、繊維径0.05mmを用い、銀ペーストには藤倉化成社ドータイトD−500を用いた。   A copper wire is attached to the electrode portions 14a and 14b of the conductive wires A and B exposed at both ends as a wire 27 (part or extension of the electrode portions 14a and 14b) using a silver pace, and the length A load detection fiber 10 'having a distance of 50 cm (distance between end portions of the insulating layer) was obtained (see FIG. 13A). Here, Niraco CU-111107 and a fiber diameter of 0.05 mm were used for the copper wire, and Fujikura Kasei Co., Ltd. Doutite D-500 was used for the silver paste.

(実施例2)
実施例1と同様に作製した絶縁層形成済みの線材A(太さ120μm)を、長さ120cmとし、折り返して60cmの長さとした。再度、絶縁材を溶解したコーティング液を塗布、乾燥させ、直径260μmの絶縁層で被覆された導電性線材を得た。この被覆した線材の折り返した側と反対側端部および中央部の10mmについてアセトンを塗布、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた(断面構造は図13B参照)。これ以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(等価回路等の構成は図12D、12I参照)。
(Example 2)
A wire A (thickness: 120 μm) on which an insulating layer had been formed, prepared in the same manner as in Example 1, was 120 cm long and folded back to a length of 60 cm. Again, a coating solution in which the insulating material was dissolved was applied and dried to obtain a conductive wire covered with an insulating layer having a diameter of 260 μm. Acetone was applied to the end portion and the center portion opposite to the folded side of the coated wire, and the insulating layer was eluted to expose the conductive wire (see FIG. 13B for the cross-sectional structure). Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the load detection fiber (refer FIG. 12D and 12I for the structures of an equivalent circuit etc.).

(実施例3)
実施例1と同様に作製した2本の線材Aに実施例1で用いた絶縁材を溶解したコーティング液を再度コーティングした線材(太さ180μm)の長さを60cmとした(図12B参照)。次いで、両端部各50mmおよび中央部の5mmについてアセトンを塗布、溶出させた以外は、実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図12A参照)。
(Example 3)
The length of the wire (thickness: 180 μm) obtained by re-coating the coating solution prepared by dissolving the insulating material used in Example 1 on the two wires A produced in the same manner as in Example 1 was set to 60 cm (see FIG. 12B). Next, a load detection fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that acetone was applied to and eluted from 50 mm at both ends and 5 mm at the center (see FIG. 12A).

(実施例4)
実施例1と同様に作製した2本の線材Aに実施例1で用いた絶縁材を溶解したコーティング液を再度コーティングした線材(太さ190μm)の長さを60cmとした(図12B参照)。次いで、両端部各50mmおよび中央部の20mmについてアセトンを塗布、溶出させた以外は、実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図12A参照)。
Example 4
The length of the wire (thickness: 190 μm) obtained by re-coating the coating solution prepared by dissolving the insulating material used in Example 1 on the two wires A produced in the same manner as in Example 1 was set to 60 cm (see FIG. 12B). Next, a load detection fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that acetone was applied to and eluted from 50 mm at both ends and 20 mm at the center (see FIG. 12A).

(実施例5)
実施例1と同様に作製した2種類の太さの線材AおよびB(絶縁層形成済み;120μm、絶縁層形成なし;50μm)の、太い線材Aを中心にしてその外周部に細い線材Bを6本等間隔に設置して束ね、再度絶縁材を溶解したコーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計240μmの太さとなった(図17B参照)。
(Example 5)
Two types of wire rods A and B produced in the same manner as in Example 1 (insulating layer formed; 120 μm, insulating layer not formed; 50 μm), with a thin wire B at the outer periphery centering on the thick wire A Six of them were installed at equal intervals and bundled, and again a coating solution in which an insulating material was dissolved was applied and dried. The obtained wire became a total thickness of 240 μm (see FIG. 17B).

この被覆した線材AおよびBを60cmの長さとし、両端各50mmおよび中央部の10mmについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。   The coated wires A and B were 60 cm in length, and acetone was applied to each end of 50 mm and the central portion of 10 mm to elute the insulating layer and expose the conductive wires.

両端に露出している各導電性線材の電極部のうち、片端では芯の太い線材Aの電極部1
4aに、他端では外周部の細い線材Bの各電極部14b〜bを束ねたものに、それぞれ電線27を取り付けた以外は実施例1と同様にして負荷検知繊維を得た(図17A参照)。
Of the electrode portions of each conductive wire exposed at both ends, the electrode portion 1 of the wire A having a thick core at one end.
A load detecting fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the wire 27 was attached to a bundle of the electrode portions 14b 1 to b 6 of the wire B having a thin outer peripheral portion at 4a at the other end (see FIG. 17A).

(実施例6)
実施例1と同様に作製した2種類の太さの線材AおよびB(絶縁層形成済み;120μm、絶縁層形成なし;50μm)の、太い線材Aを中心にしてその外周部に細い線材Bを10mmあたり3回転巻きつくように設置して束ねた。次いで、再度絶縁材を溶解したコーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計240μmの太さとなった。
(Example 6)
Two types of wire rods A and B produced in the same manner as in Example 1 (insulating layer formed; 120 μm, insulating layer not formed; 50 μm), with a thin wire B at the outer periphery centering on the thick wire A It was installed and bundled so as to wrap around 3 turns per 10 mm. Next, a coating solution in which the insulating material was dissolved again was applied and dried. The obtained wire became a total thickness of 240 μm.

この被覆した線材AおよびBを60cmの長さとし、両端部各50mmおよび中央部の10mmについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた(図14A参照)。但し、本実施例では、図14Aの線材11aが太い線材Aになっており、線材11bが細い線材Bで構成されている。   The coated wires A and B were 60 cm in length, and acetone was applied to 50 mm at both ends and 10 mm at the center to elute the insulating layer and expose the conductive wires (see FIG. 14A). However, in this embodiment, the wire 11a of FIG. 14A is a thick wire A, and the wire 11b is formed of a thin wire B.

両端に露出している各導電性線材A,Bの電極部14a、14bのうち、片端では芯の太い線材Aの電極部14aに、他端では外周部の細い線材Bの電極部14bに、電線27を取り付けた以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図14A参照)。   Of the electrode parts 14a and 14b of the conductive wires A and B exposed at both ends, the electrode part 14a of the wire A having a thick core at one end and the electrode part 14b of the wire B having a thin outer periphery at the other end, A load detection fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the electric wire 27 was attached (see FIG. 14A).

(実施例A11)
紡糸方法には、湿式紡糸法を利用した。湿式紡糸の溶媒相にはアセトン(和光化学製:019−00353)を用いた。絶縁材の溶媒相などにも同様のアセトンを用いた。
(Example A11)
As the spinning method, a wet spinning method was used. Acetone (manufactured by Wako Chemical: 019-00353) was used as the solvent phase for wet spinning. The same acetone was used for the solvent phase of the insulating material.

導電性線材の原料として、あらかじめ濾紙(アドバンテック社定性濾紙No.2)を用いて一度濾過した導電性高分子PEDOT/PSSの1.3wt%水分散液(PEDOT:PSS=1:2.5、スタルク製Baytron P AG(登録商標))を濃縮し、3.5wt%とし紡糸に用いた。当該水分散液をマイクロシリンジ(伊藤製作所製、MS−GLL250)の先端に針部内径820μm×1口の吐出口を設けたシリンジを用意し、合計100μL/hの速度で原料を−5℃のアセトン中へ押し出した。次いで、空気中の巻取り機へ巻き上げた。これにより直径約100μmの導電性線材を得た。得られた導電性高分子線材の導電率をJIS K 7194(導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法)に準拠して測定し、得られた抵抗率(Ω・cm)の逆数(S/cm)として算出したところ、約100S/cmとなった。得られた導電性線材の弾性率を引張り試験(JIS L1095一般紡績糸試験方法に準拠)により求めたところ、0.6GPaであった。ここで得られた導電性線材を線材Bとして用いた。   As a raw material for the conductive wire, a 1.3 wt% aqueous dispersion (PEDOT: PSS = 1: 2.5) of the conductive polymer PEDOT / PSS once filtered in advance using a filter paper (Qualitative filter paper No. 2 from Advantech). Startron Baytron P AG (registered trademark)) was concentrated to 3.5 wt% and used for spinning. Prepare a syringe with an outlet of a needle part inner diameter of 820 μm × 1 at the tip of a micro-syringe (manufactured by Ito Seisakusho, MS-GLL250), and feed the aqueous dispersion at −5 ° C. at a total speed of 100 μL / h. Extruded into acetone. Then, it wound up to the winder in the air. As a result, a conductive wire having a diameter of about 100 μm was obtained. The conductivity of the obtained conductive polymer wire was measured in accordance with JIS K 7194 (resistivity test method using a 4-probe method of conductive plastic), and the reciprocal of the obtained resistivity (Ω · cm) ( When calculated as (S / cm), it was about 100 S / cm. It was 0.6 GPa when the elasticity modulus of the obtained electroconductive wire was calculated | required by the tension test (based on the JIS L1095 general spun yarn test method). The conductive wire obtained here was used as wire B.

同様に針部内径300μm×1口の吐出口を設けたシリンジで同様の条件で紡糸し、直径約50μmの導電性線材を得た。導電率、弾性率は同様に100S/cm、0.6GPaとなった。得られた導電性線材の表面に、絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物(日信化学工業社ソルバイン)をアセトンに20wt%溶解したコーティング液を塗布した。次いで、導電性線材の長手方向を横にして干した状態で25℃、24時間乾燥させて、絶縁層が被覆された線材を得た。この絶縁層が被覆された線材全体の太さは約70μmとなった。ここで得られた絶縁層が被覆された線材を線材Aとして用いた。   Similarly, spinning was performed under the same conditions with a syringe provided with a discharge portion having a needle portion inner diameter of 300 μm × 1 port to obtain a conductive wire having a diameter of about 50 μm. The conductivity and elastic modulus were similarly 100 S / cm and 0.6 GPa. On the surface of the obtained conductive wire, a coating solution in which 20 wt% of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer (Nisshin Chemical Co., Ltd. sorbine) was dissolved in acetone as an insulating material was applied. Subsequently, it was dried at 25 ° C. for 24 hours in a state where the longitudinal direction of the conductive wire was dried sideways to obtain a wire coated with an insulating layer. The total thickness of the wire covered with this insulating layer was about 70 μm. The wire rod coated with the insulating layer obtained here was used as the wire rod A.

太さ100μmのコーティングを施していない線材Bを中心線材(繊維)に、その外周部に線材Aをカバーリングマシンを用い、撚糸条件としてカバーリング糸を供給するメインスピンドル回転数8000rpm、芯糸送り出しローラーの速度8m/min.で、線材Bの周囲に線材Aを隙間無く巻きつくように設置した。得られた繊維(線材)は合計240μmの太さとなった。   A wire rod B with a coating thickness of 100 μm is used as the central wire rod (fiber), and a wire rod A is covered around the outer periphery. Roller speed 8 m / min. Then, the wire A was installed around the wire B without any gaps. The obtained fibers (wires) had a total thickness of 240 μm.

次いで、この240μmの繊維(線材)の外周の細い線材Aの絶縁層を一部、長手方向に長さ10mm溶出させた。この繊維(線材)の外周に対して断面で見て120°毎にシクロヘキサノンをコーターを用いて塗布、溶出させた。これにより、図36Cに示すように、この繊維(線材)の外周に対して断面で見て60°毎に絶縁層13a〜13cと露出部17a〜17cとが交互に配置された露出部17を形成した。   Next, a part of the insulating layer of the thin wire A on the outer periphery of the 240 μm fiber (wire) was partially eluted in the longitudinal direction by 10 mm. Cyclohexanone was applied and eluted with a coater every 120 ° as viewed in cross section with respect to the outer periphery of the fiber (wire). As a result, as shown in FIG. 36C, the exposed portions 17 in which the insulating layers 13a to 13c and the exposed portions 17a to 17c are alternately arranged every 60 ° when viewed in cross section with respect to the outer periphery of the fiber (wire material). Formed.

この被覆を部分的に剥いだ繊維(線材)を60cmの長さとし、繊維(線材)の外周の細い線材Aの両端各50mmについてシクロヘキサノンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。   The fiber (wire) from which this coating has been partially peeled has a length of 60 cm, and cyclohexanone is applied to each end of 50 mm of the thin wire A on the outer periphery of the fiber (wire) to elute the insulating layer to expose the conductive wire. It was.

両端に露出している各導電性線材のうち、片端では芯の太い中心線材Bに、他端では外周部の細い外周線材Aを、それぞれを電極部14a、14bとした以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図36A参照)。   Of the conductive wires exposed at both ends, the center wire B having a thick core at one end, the outer peripheral wire A having a thin outer periphery at the other end, and the electrode portions 14a and 14b, respectively, as in Example 1. Similarly, a load detection fiber was obtained (see FIG. 36A).

(実施例A12)
実施例A11と同様に直径約100μmと50μmの導電性線材を得た。直径約100μmの太い線材の表面に、絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物(日信化学工業社ソルバイン)をアセトンに20wt%溶解したコーティング液を塗布した。次いで、この太い導電性線材の長手方向を横にして干した状態で25℃、24時間乾燥させて、絶縁層が被覆された線材を得た。この絶縁層が被覆された線材全体の太さは約140μmとなった。ここで得られた絶縁層が被覆された太い線材を線材Bとして用いた。直径約50μmの細い線材を線材Aとして用いた。
(Example A12)
As in Example A11, conductive wires having diameters of about 100 μm and 50 μm were obtained. On the surface of a thick wire having a diameter of about 100 μm, a coating solution in which 20 wt% of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer (Nisshin Chemical Industry Solvain) was dissolved in acetone as an insulating material was applied. Next, this thick conductive wire was dried for 24 hours at 25 ° C. in a state where it was dried with its longitudinal direction set to the side to obtain a wire coated with an insulating layer. The total thickness of the wire covered with this insulating layer was about 140 μm. The thick wire covered with the insulating layer obtained here was used as the wire B. A thin wire having a diameter of about 50 μm was used as the wire A.

太さ約140μmの絶縁層が被覆された太い線材Bを中心線材(繊維)に、その外周部に細い線材Aをカバーリングマシンを用い、撚糸条件としてカバーリング糸を供給するメインスピンドル回転数8000rpm、芯糸送り出しローラーの速度8m/min.で、線材Bの周囲に線材Aを隙間無く巻きつくように設置した。得られた繊維(線材)は合計240μmの太さとなった。   Using a covering machine with a thick wire B coated with an insulating layer with a thickness of about 140 μm as the center wire (fiber) and a thin wire A on the outer periphery, a main spindle rotation speed of 8000 rpm The speed of the core yarn feed roller is 8 m / min. Then, the wire A was installed around the wire B without any gaps. The obtained fibers (wires) had a total thickness of 240 μm.

次いで、この240μmの繊維(線材)の中心線材Bの絶縁層を一部、長手方向に長さ10mm溶出させた。この繊維(線材)の外周に対して断面で見て120°毎にシクロヘキサノンをコーターを用いて塗布、溶出させた。これにより、図37Cに示すように、この繊維(線材)の外周に対して断面で見て60°毎に絶縁層13a〜13cと露出部17a〜17cとが交互に配置された露出部17を形成した。   Next, a part of the insulating layer of the central wire B of the 240 μm fiber (wire) was eluted in the length direction by 10 mm. Cyclohexanone was applied and eluted with a coater every 120 ° as viewed in cross section with respect to the outer periphery of the fiber (wire). As a result, as shown in FIG. 37C, the exposed portions 17 in which the insulating layers 13a to 13c and the exposed portions 17a to 17c are alternately arranged every 60 ° when viewed in cross section with respect to the outer periphery of the fiber (wire) are formed. Formed.

この被覆を部分的に剥いだ繊維(線材)を60cmの長さとし、繊維(線材)の中心線材Bの両端各50mmについてシクロヘキサノンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。   The fiber (wire) from which this coating was partially peeled was 60 cm long, and cyclohexanone was applied to each end of 50 mm of the center wire B of the fiber (wire) to elute the insulating layer to expose the conductive wire.

これ以外の条件は実施例A11と同様にして、負荷検知繊維を得た(図37参照)。   Other conditions were the same as in Example A11 to obtain a load detection fiber (see FIG. 37).

(実施例B12)
中心線材に用いる導電性線材を得るために、直径72μmのポリエステル繊維を芯繊維(図38Dの芯部2b参照)とし、3.5wt%に濃縮したPEDOT/PSS水溶液を表面に5回繰り返し塗布、乾燥行った(図38Dの鞘部2a参照)。得られた芯鞘形状の線材の太さは約90μmとなった。この線材の弾性率は1.1GPa程度となった。この線材を線材Bとして用いた。
(Example B12)
In order to obtain a conductive wire used for the center wire, a polyester fiber having a diameter of 72 μm is used as a core fiber (see core portion 2b in FIG. 38D), and a PEDOT / PSS aqueous solution concentrated to 3.5 wt% is repeatedly applied to the surface five times. Drying was performed (see the sheath 2a in FIG. 38D). The thickness of the obtained core-sheath wire was about 90 μm. The elastic modulus of this wire was about 1.1 GPa. This wire was used as wire B.

線材Aには実施例A11と同様のものを用い、実施例A11と同様に巻きつけた。   The wire A was the same as in Example A11 and was wound in the same manner as in Example A11.

得られた繊維(線材)は合計230μmの太さとなった。次いで、この繊維(線材)の両端各50mmおよび中央部の10mmについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。   The obtained fibers (wires) had a total thickness of 230 μm. Subsequently, acetone was applied to each end of 50 mm and 10 mm at the center of the fiber (wire) to elute the insulating layer and expose the conductive wire.

これ以外の条件は実施例A11と同様にして、負荷検知繊維を得た(図38参照)。   Other conditions were the same as in Example A11 to obtain a load detection fiber (see FIG. 38).

(実施例B13)
外周線材Aの導電性線材の原料として、PEDOT/PSS水溶液のPSS濃度が高いグレード(1.5wt%、PEDOT:PSS=1:6、スタルク製Baytron P AI 4083(登録商標))を濃縮し、3.5wt%とし紡糸に用いた以外は、実施例A11と同様にして導電性線材を得た。得られた導電性線材の導電率は、0.5S/cm、弾性率は1.4GPa程度となった。得られた導電性線材の表面に、実施例A11と同様にして絶縁層を被覆して外周線材Aを得た。
(Example B13)
As a raw material for the conductive wire of the outer peripheral wire A, a PSS / PSS aqueous solution having a high PSS concentration (1.5 wt%, PEDOT: PSS = 1: 6, Startron Baytron P AI 4083 (registered trademark)) is concentrated. A conductive wire was obtained in the same manner as in Example A11 except that the amount was 3.5 wt% and used for spinning. The obtained conductive wire had a conductivity of 0.5 S / cm and an elastic modulus of about 1.4 GPa. An outer peripheral wire A was obtained by covering the surface of the obtained conductive wire with an insulating layer in the same manner as in Example A11.

線材Bには実施例A11と同様のものを用い、実施例A11と同様に巻きつけた。   The wire B was the same as in Example A11 and was wound in the same manner as in Example A11.

得られた繊維(線材)は合計240μmの太さとなった。次いで、この繊維(線材)の両端各50mmおよび中央部の10mmについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。   The obtained fibers (wires) had a total thickness of 240 μm. Subsequently, acetone was applied to each end of 50 mm and 10 mm at the center of the fiber (wire) to elute the insulating layer and expose the conductive wire.

これ以外の条件は実施例A11と同様にして、負荷検知繊維を得た(図39参照)。   Other conditions were the same as in Example A11 to obtain a load detection fiber (see FIG. 39).

(実施例C11)
外周線材Aの導電性線材(フィルム状線材)の原料として、PEDOT/PSSの1.3wt%水分散液に5wt%のエチレングリコール(関東化学製:製品番号14114−01)を添加し15分撹拌した。この溶液をテフロン(登録商標)板上に、流し出し、60℃環境下で1時間保持した。得られたゲルを160℃で真空乾燥し厚さ20μmのフィルムを得た。このフィルムの導電率は100S/cmであった。このフィルムの表面に、絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物(日信化学工業社ソルバイン)をアセトンに20wt%溶解したコーティング液を両面に塗布した。得られた絶縁層が被覆されたフィルムの厚さは、60μmとなった。この絶縁層が被覆されたフィルムをスリッターで幅300μmにスリットして絶縁層が被覆されたフィルム状の線材を得た。このフィルム状の線材を線材Aとして用いた。線材Bには実施例A11と同様のものを用いた。
(Example C11)
As a raw material for the conductive wire (film wire) of the outer peripheral wire A, 5 wt% ethylene glycol (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd .: product number 14114-01) is added to a 1.3 wt% aqueous dispersion of PEDOT / PSS and stirred for 15 minutes. did. This solution was poured out on a Teflon (registered trademark) plate and kept at 60 ° C. for 1 hour. The obtained gel was vacuum-dried at 160 ° C. to obtain a film having a thickness of 20 μm. The conductivity of this film was 100 S / cm. On the surface of this film, a coating solution in which 20 wt% of vinyl chloride / vinyl acetate copolymer (Nisshin Chemical Industry Co., Ltd. sorbine) was dissolved as an insulating material in acetone was applied to both surfaces. The thickness of the film coated with the obtained insulating layer was 60 μm. The film coated with this insulating layer was slit with a slitter to a width of 300 μm to obtain a film-shaped wire coated with the insulating layer. This film-like wire was used as wire A. The wire B was the same as in Example A11.

フィルム状の外周線材Aを中心線材Bの周囲に、重なり部が無い様に螺旋状に巻きつけた。次いで、この繊維(線材)の両端各50mmおよび中央部の10mmについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。   The film-shaped outer peripheral wire A was wound around the center wire B in a spiral shape so as not to overlap. Subsequently, acetone was applied to each end of 50 mm and 10 mm at the center of the fiber (wire) to elute the insulating layer and expose the conductive wire.

これ以外の条件は実施例A11と同様にして、負荷検知繊維を得た(図40参照)。   Other conditions were the same as in Example A11 to obtain a load detection fiber (see FIG. 40).

(実施例D11)
実施例B13と同様にして得られた負荷検知繊維の中央部にあたる絶縁層溶出部分(露出部17部分)を含め、負荷検知繊維の外周線材Aに対し、再度その外側に絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物(日信化学工業社ソルバイン)をアセトンに20wt%溶解したコーティング液を塗布した。これにより、図41に示すように、負荷検知繊維の外周線材Aの外側に絶縁層20を被覆した。得られた繊維は合計260μmの太さとなった。
(Example D11)
Including the insulating layer elution portion (exposed portion 17 portion) corresponding to the central portion of the load detection fiber obtained in the same manner as in Example B13, the outer peripheral wire A of the load detection fiber is again covered with vinyl chloride as an insulating material on the outer side. A coating solution in which 20 wt% of vinyl acetate copolymer (Nisshin Chemical Industry Solvain) was dissolved in acetone was applied. Thereby, as shown in FIG. 41, the insulating layer 20 was coat | covered on the outer side of the outer periphery wire A of a load detection fiber. The obtained fibers had a total thickness of 260 μm.

これ以外の条件は実施例A11と同様にして、負荷検知繊維を得た(図41参照)。   Other conditions were the same as in Example A11 to obtain a load detection fiber (see FIG. 41).

(実施例D12)
実施例C11と同様にして得られた負荷検知繊維の中央部にあたる絶縁層溶出部分(露出部17部分)を含め、負荷検知繊維の外周線材Aに対し、再度その外側に絶縁層として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物(日信化学工業社ソルバイン)をアセトンに20wt%溶解したコーティング液を両面に塗布した。これにより、図42に示すように、負荷検知繊維の外周線材Aの外側に絶縁層20を被覆した。得られた繊維は合計240μmの太さとなった。
(Example D12)
Including the insulating layer elution portion (exposed portion 17 portion) corresponding to the central portion of the load detection fiber obtained in the same manner as in Example C11, the outer peripheral wire A of the load detection fiber is again covered with vinyl chloride. A coating solution in which 20 wt% of vinyl acetate copolymer (Nisshin Chemical Industry Solvain) was dissolved in acetone was applied to both sides. Thereby, as shown in FIG. 42, the insulating layer 20 was coat | covered on the outer side of the outer periphery wire A of a load detection fiber. The obtained fibers had a total thickness of 240 μm.

これ以外の条件は実施例A11と同様にして、負荷検知繊維を得た(図42参照)。   Other conditions were the same as in Example A11 to obtain a load detection fiber (see FIG. 42).

(実施例E1)
実施例A11と同様に中心線材Bに外周線材Aを巻きつけた後、この太さ240μmの繊維(線材)の線材Aの絶縁層を長手方向の中央にあたる位置の長さ10mm分をすべて溶出させた。
(Example E1)
After winding the outer peripheral wire A around the center wire B in the same manner as in Example A11, the insulating layer of the wire A of fiber (wire material) having a thickness of 240 μm is eluted for a length of 10 mm at the center of the longitudinal direction. It was.

この被覆を部分的に剥いだ繊維(線材)を60cmの長さとし、両端各50mmについてシクロヘキサノンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。   The fiber (wire) from which this coating was partially peeled was made 60 cm long, and cyclohexanone was applied to each end of 50 mm to elute the insulating layer to expose the conductive wire.

両端に露出している各導電性線材のうち、片端では芯の太い中心線材Bに、他端では外周部の細い外周線材Aを、それぞれを電極部14a、14bとした以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図43参照)。   Of the conductive wires exposed at both ends, the center wire B having a thick core at one end, the outer peripheral wire A having a thin outer periphery at the other end, and the electrode portions 14a and 14b, respectively, as in Example 1. Similarly, a load detection fiber was obtained (see FIG. 43).

(実施例E2)
実施例A12と同様に中心線材Bに外周線材Aを巻きつけた後、この240μmの繊維(線材)の中心線材Bの絶縁層を長手方向の中央にあたる位置の長さ10mm分をすべて溶出させた。
(Example E2)
After winding the outer peripheral wire A around the central wire B in the same manner as in Example A12, the length of 10 mm at the position corresponding to the center of the longitudinal direction of the insulating layer of the central wire B of the 240 μm fiber (wire) was eluted. .

この被覆を部分的に剥いだ繊維(線材)を60cmの長さとし、両端各50mmについてシクロヘキサノンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。   The fiber (wire) from which this coating was partially peeled was made 60 cm long, and cyclohexanone was applied to each end of 50 mm to elute the insulating layer to expose the conductive wire.

両端に露出している各導電性線材のうち、片端では芯の太い中心線材Bに、他端では外周部の細い外周線材Aを、それぞれを電極部14a、14bとした以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図44参照)。   Of the conductive wires exposed at both ends, the center wire B having a thick core at one end, the outer peripheral wire A having a thin outer periphery at the other end, and the electrode portions 14a and 14b, respectively, as in Example 1. Similarly, a load detection fiber was obtained (see FIG. 44).

(実施例7)
実施例1と同様に作製した太さ120μmの絶縁層形成済みの線材Aを用意した。太さの異なる絶縁層形成なしの50μmの導電性線材Bに対しても絶縁層の形成を行い70μmの導電性線材(線材B’)を得た。これらの2種類の線材A,B’を実施例5と同様に設置して束ね、再度絶縁材を溶解したコーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計270μmの太さとなった(図17B参照)。
(Example 7)
A wire A having a thickness of 120 μm and having an insulating layer formed thereon was prepared in the same manner as in Example 1. An insulating layer was also formed on a conductive wire B having a thickness of 50 μm without forming an insulating layer having a different thickness to obtain a conductive wire (wire B ′) having a thickness of 70 μm. These two types of wires A and B ′ were installed and bundled in the same manner as in Example 5, and again a coating solution in which the insulating material was dissolved was applied and dried. The obtained wire became a total thickness of 270 μm (see FIG. 17B).

この被覆した導電性高分子線材を60cmの長さとし、両端部各50mmおよび中央部の10mmについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。   The coated conductive polymer wire had a length of 60 cm, and acetone was applied to each end of 50 mm and the central portion of 10 mm to elute the insulating layer to expose the conductive wire.

両端に露出している各導電性線材の電極部のうち、片端では芯の太い線材Aの電極部14aに、他端では外周部の細い線材B’の各電極部14b〜bを束ねたものに、それぞれ電線27を取り付けた以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図17A参照)。 Of the electrode portion of the conductive wires exposed at both ends, the electrode portions 14a of the thick line material A coreless at one end, bundling the electrode portions 14b 1 ~b 6 thin wire B 'of the outer peripheral portion at the other end A load detecting fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the electric wire 27 was attached to each (see FIG. 17A).

(実施例8)
導電性線材として、ポリブチレンテレフタレート(PBT)にカーボンナノチューブ(CNT)を250℃で混練添加して5wt%分散させたコンポジット材料を調製した。次いで、溶融紡糸装置を用いて、口金温度;250℃、吐出口径;1mm、吐出量;8cc/min.、巻き取り速度;2000m/min.、および1000m/min.とし、直径50μmと100μmの導電性線材B,Aを得た。得られた導電性高分子線材の導電率は約0.2S/cmとなった。
(Example 8)
As a conductive wire, a composite material was prepared by kneading and adding 5 wt% of carbon nanotubes (CNT) to polybutylene terephthalate (PBT) at 250 ° C. Next, using a melt spinning apparatus, the die temperature: 250 ° C., discharge port diameter: 1 mm, discharge amount: 8 cc / min. Winding speed: 2000 m / min. , And 1000 m / min. Thus, conductive wires B and A having diameters of 50 μm and 100 μm were obtained. The conductivity of the obtained conductive polymer wire was about 0.2 S / cm.

この導電性線材A,Bを用い、実施例1と同様に再コーティングを行い、負荷検知繊維を得た(図13A参照)。   Using these conductive wires A and B, re-coating was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a load detection fiber (see FIG. 13A).

(実施例9)
実施例1と同様に作製した絶縁層の形成を行っていない2種類の太さの線材B、Bの太い方の線材B(直径100μm)に、上記絶縁材を溶解したコーティング液を塗布した。次いで、線材Bの長手方向を縦にして干した状態で25℃で24時間乾燥させて絶縁層を形成した。線材Bの太さは上部にした細い方から下に向かって約105〜150μmとなった。
Example 9
Example 1 and not subjected to formation of the insulating layer was prepared in the same manner two thickness of the wire B 1, thicker wire of a B 2 B 1 (diameter 100 [mu] m), a coating solution obtained by dissolving the insulating material Applied. Then, an insulating layer was formed by drying for 24 hours at 25 ° C. in a state of dried by the longitudinal direction of the wire B 1 vertically. The thickness of the wire B 1 was about 105 to 150 μm from the thin side at the top to the bottom.

この線材Bの被覆に沿って、絶縁層の形成を行っていない細い方の導電性線材B(直径50μm)を設置し、再コーティングを行った以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図13A参照)。 A thin conductive wire B 2 (diameter 50 μm) on which the insulating layer is not formed is placed along the coating of the wire B 1 and re-coating is performed in the same manner as in Example 1 except that the load is applied. A detection fiber was obtained (see FIG. 13A).

(実施例10)
実施例1と同様に作製した絶縁層の形成を行っていない2種類の太さの線材B、B(直径100μm、50μm)の太い方の線材Bに、絶縁材としてシリコーン(信越シリコーン社KE−3495−T)を塗布した。次いで、当該線材Bの長手方向を横にして干した状態で25℃で24時間乾燥させて絶縁層を形成した。線材Bの太さは約110μmとなった。これ以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図13A参照)。
(Example 10)
Example 1 Two wires of thickness B not subjected to formation of the insulating layer was prepared in the same manner as 1, B 2 (diameter 100 [mu] m, 50 [mu] m) to the wire B 1 towards the thick of a silicone (Shin-Etsu Silicone as the insulating material Co. KE-3495-T) was applied. Next, the wire B 1 was dried with the longitudinal direction thereof being laid sideways at 25 ° C. for 24 hours to form an insulating layer. Thickness of the wire B 1 represents was about 110 [mu] m. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the load detection fiber (refer FIG. 13A).

(実施例11)
実施例1と同様に作製した太さ120μmの絶縁層形成済みの線材Aを用意した。この導電性線材Aに絶縁層の形成を行っていない線材Bに用意し、これらの2種類の線材A、Bを実施例1と同様に設置して束ね、再度コーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計200μmの太さとなった。これ以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図13A参照)。
(Example 11)
A wire A having a thickness of 120 μm and having an insulating layer formed thereon was prepared in the same manner as in Example 1. Prepare the wire B on which the insulating layer is not formed on the conductive wire A, install and bundle these two kinds of wires A and B in the same manner as in Example 1, apply the coating solution again, and dry. It was. The obtained wire became a total thickness of 200 μm. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the load detection fiber (refer FIG. 13A).

(実施例12)
実施例7の太さ120μmの絶縁層形成済みの線材Aについて、再度コーティングを施し、線材径(繊維径)を140μmとした。これ以外は実施例7と同様にして、負荷検知繊維を得た(図17A参照)。
Example 12
The wire A having a 120 μm thick insulating layer formed in Example 7 was coated again to make the wire diameter (fiber diameter) 140 μm. Except this, it carried out similarly to Example 7, and obtained the load detection fiber (refer FIG. 17A).

(実施例13)
実施例1と同様に作製した絶縁層形成なしの太さ50μmの導電性線材Bを用意した。この導電性線材に絶縁材を溶解したコーティング液を塗布し、乾燥して絶縁層を形成することで太さ(繊維径)を70μmとした。
(Example 13)
A conductive wire B having a thickness of 50 μm and having no insulating layer formed was prepared in the same manner as in Example 1. A coating solution in which an insulating material was dissolved was applied to the conductive wire and dried to form an insulating layer, whereby the thickness (fiber diameter) was set to 70 μm.

太さの同じ絶縁層形成なしの50μmの導電性線材Bを別途用意し、これらの2種類の線材を実施例1と同様に設置して束ね、再度コーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計140μmの太さとなった(図13B参照)。これ以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図13A参照)。   A conductive wire B having a thickness of 50 μm without the formation of an insulating layer having the same thickness was separately prepared. These two types of wires were installed and bundled in the same manner as in Example 1, and the coating liquid was applied again and dried. The obtained wire became a total thickness of 140 μm (see FIG. 13B). Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the load detection fiber (refer FIG. 13A).

(実施例14)
実施例1と同様に作製した太さ120μmの絶縁層形成済みの線材Aを用意した。太さの同じ絶縁層形成なしの100μmの線材Bを用意し、これらの2種類の線材A、Bを実施例1と同様に設置して束ね、再度コーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計240μmの太さとなった(図13B参照)。これ以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図13A参照)。
(Example 14)
A wire A having a thickness of 120 μm and having an insulating layer formed thereon was prepared in the same manner as in Example 1. A 100 μm wire B having the same thickness and having no insulating layer was prepared, and these two types of wires A and B were installed and bundled in the same manner as in Example 1, and the coating liquid was applied again and dried. The obtained wire became a total thickness of 240 μm (see FIG. 13B). Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the load detection fiber (refer FIG. 13A).

(実施例15)
実施例1と同様にして、原料となる水分散液をマイクロシリンジ(伊藤製作所製、MS−GLL250)の先端に針部内径300μm×15口の吐出口を設けたシリンジを8本用意した。次いで、合計300μL/min.の速度で原料をアセトン中へ押し出し、巻き取り、直径約200μmの導電性線材を得た。得られた導電性線材の表面に絶縁材を溶解したコーティング液を塗布して太さ約220μmの絶縁層形成済み線材Aを得た。これ以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図13A参照)。
(Example 15)
In the same manner as in Example 1, eight syringes were prepared by providing an aqueous dispersion serving as a raw material at the tip of a microsyringe (manufactured by Ito Seisakusho, MS-GLL250) with an outlet having a needle inner diameter of 300 μm × 15 ports. Next, a total of 300 μL / min. The raw material was extruded into acetone at a speed of and wound up to obtain a conductive wire having a diameter of about 200 μm. An insulating layer-formed wire A having a thickness of about 220 μm was obtained by applying a coating solution in which an insulating material was dissolved on the surface of the obtained conductive wire. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the load detection fiber (refer FIG. 13A).

(実施例16)
実施例1と同様にして、原料となる水分散液をマイクロシリンジ(伊藤製作所製、MS−GLL250)の先端に針部内径300μm×15口の吐出口を設けたシリンジを24本用意した。次いで、合計900μL/min.の速度で原料をアセトン中へ押し出し、巻き取り、直径約600μmの導電性線材を得た。得られた導電性線材の表面に絶縁材を溶解したコーティング液を塗布して太さ約620μmの絶縁層形成済み線材Aを得た。これ以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図13A参照)。
(Example 16)
In the same manner as in Example 1, 24 syringes were prepared by providing an aqueous dispersion serving as a raw material at the tip of a microsyringe (manufactured by Ito Seisakusho, MS-GLL250) with an outlet having a needle portion inner diameter of 300 μm × 15 ports. Subsequently, a total of 900 μL / min. The raw material was extruded into acetone at a speed of and wound up to obtain a conductive wire having a diameter of about 600 μm. An insulating layer-formed wire A having a thickness of about 620 μm was obtained by applying a coating solution in which an insulating material was dissolved on the surface of the obtained conductive wire. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the load detection fiber (refer FIG. 13A).

(実施例17)
実施例16と同様にして、直径約600μmの導電性線材、太さ約620μmの絶縁層形成済み線材Aを得た。これ以外は実施例7と同様にして、負荷検知繊維を得た(図17A参照)。
(Example 17)
In the same manner as in Example 16, a conductive wire having a diameter of about 600 μm and a wire A with an insulating layer formed having a thickness of about 620 μm were obtained. Except this, it carried out similarly to Example 7, and obtained the load detection fiber (refer FIG. 17A).

(実施例18)
実施例11と同様に太さ120μmの絶縁層形成済みの線材Aを用意した。この線材Aに再度コーティングを施し、太さ(繊維径)を140μmとした。太さ50μmの導電性線材Bにもコーティングを行い70μmの絶縁層形成済みの導電性線材とした。この2種類の導電性線材を太い線材Aを中心にしてその外周部に細い線材Bを3本、等間隔に設置して束ね(図19K参照)、再度コーティング液を塗布し、乾燥させた。得られた線材は合計250μmの太さとなった(図17A参照)。但し、得られた線材のうち線材Bに相当する線材11bは、図17Bに示す6本の線材11bのうち、線材11b、11b、11bの3本のみの構成となる(以下、同様)。
(Example 18)
Similar to Example 11, a wire A having a thickness of 120 μm and having an insulating layer formed thereon was prepared. This wire A was coated again, and the thickness (fiber diameter) was 140 μm. The conductive wire B having a thickness of 50 μm was also coated to obtain a conductive wire having a 70 μm insulating layer formed thereon. The two types of conductive wires were bundled by placing three thin wires B at equal intervals around the thick wire A around the periphery (see FIG. 19K), and again applying the coating liquid and drying. The obtained wire became a total thickness of 250 μm (see FIG. 17A). However, among the obtained wire rods, the wire rod 11b corresponding to the wire rod B has only three wires 11b 1 , 11b 3 and 11b 5 among the six wire rods 11b shown in FIG. ).

この被覆した導電性高分子線材を60cmの長さとし、両端部各50mmおよび中央部の10mmについてアセトンを塗布し、絶縁層を溶出させ、導電性線材を露出させた。   The coated conductive polymer wire had a length of 60 cm, and acetone was applied to each end of 50 mm and the central portion of 10 mm to elute the insulating layer to expose the conductive wire.

両端に露出している各導電性線材の電極部のうち、片端では芯の太い線材Aの電極部14aに、他端では外周部の細い線材Bの各電極部14b、b、bを束ねたものに、それぞれ電線27を取り付けた以外は実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図17参照)。 Of the electrode portions of the conductive wires exposed at both ends, the electrode portion 14a of the wire A having a thick core at one end and the electrode portions 14b 1 , b 3 , b 5 of the wire B having a thin outer periphery at the other end. A load detection fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the electric wire 27 was attached to each of the bundles (see FIG. 17).

(実施例19)
導電性高分子としてポリピロール5%水溶液(アルドリッチ製)を用い、吐出速度を4分の1とした以外は、実施例1と同様の湿式紡糸法、被覆法で、負荷検知繊維を得た。
(Example 19)
A load detection fiber was obtained by the same wet spinning method and coating method as in Example 1 except that a 5% polypyrrole aqueous solution (manufactured by Aldrich) was used as the conductive polymer and the discharge speed was set to 1/4.

(実施例20)
導電性高分子としてポリアニリン5%水溶液(アルドリッチ製)を用い、吐出速度を4分の1とした以外は、実施例1と同様の湿式紡糸法、被覆法で、負荷検出繊維を得た(図13A参照)。
(Example 20)
A load detection fiber was obtained by the same wet spinning method and coating method as in Example 1 except that a polyaniline 5% aqueous solution (manufactured by Aldrich) was used as the conductive polymer and the discharge speed was set to 1/4 (see FIG. 13A).

(実施例21)
細い方の導電性線材Bとして、実施例19で作製したポリピロール5%水溶液(アルドリッチ製)を原料とした導電性線材を用いた。この線材にコーティングを施し70μmの絶縁層形成済みの導電性線材Bとしたものを実施例5と同様に配置して、負荷検知繊維を得た(図17A参照)。
(Example 21)
As the thin conductive wire B, a conductive wire made from a 5% polypyrrole aqueous solution (manufactured by Aldrich) prepared in Example 19 was used. This wire was coated to form a conductive wire B having a 70 μm insulating layer formed in the same manner as in Example 5 to obtain a load detection fiber (see FIG. 17A).

(実施例22)
細い方の導電性線材Bとして、実施例20で作製したポリアニリン5%水溶液(アルドリッチ製)を原料とした導電性線材を用いた。この線材にコーティングを施し70μmの絶縁層形成済みの導電性線材Bとしたものを実施例5と同様に配置して、負荷検知繊維を得た(図17A参照)。
(Example 22)
As the thin conductive wire B, the conductive wire made from the polyaniline 5% aqueous solution (manufactured by Aldrich) prepared in Example 20 was used. This wire was coated to form a conductive wire B having a 70 μm insulating layer formed in the same manner as in Example 5 to obtain a load detection fiber (see FIG. 17A).

(実施例23)
PET長繊維(東レ社レギュラーPET、繊維径;90μm)に、導電性高分子PEDOT/PSSの1.3wt%水分散液(スタルク製Baytron P(登録商標))を繰り返し塗布、常温で乾燥し、太さ100μmの導電性線材Aを得た。この導電性線材Aにコーティングを施し120μmの絶縁層形成済み線材Aとした以外は、実施例1と同様にして、負荷検知繊維を得た(図13A参照)。
(Example 23)
A 1.3 wt% aqueous dispersion of a conductive polymer PEDOT / PSS (Startron Baytron P (registered trademark)) was repeatedly applied to PET long fibers (regular PET, fiber diameter: 90 μm), and dried at room temperature. A conductive wire A having a thickness of 100 μm was obtained. A load detection fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive wire A was coated to obtain a wire A having an insulating layer of 120 μm (see FIG. 13A).

(実施例24)
実施例12で得た負荷検知繊維10(図31A参照)を300mm角に切り出したガーゼ26(ピップフジモト社5mガーゼ、幅30cm)に横糸として16本を編み込んで負荷検出布帛(ガーゼ)を得た(図31B参照)。
(Example 24)
The load detection fiber 10 (see FIG. 31A) obtained in Example 12 was knitted into a gauze 26 (Pip Fujimoto 5m gauze, width 30 cm) cut into a 300 mm square, and 16 wefts were knitted to obtain a load detection fabric (gauze). (See FIG. 31B).

(比較例1)
10μmのPEDOT/PSS繊維の代わりに不織布化PET長繊維(東レ社レギュラーPET、繊維径;50μm、100μm)を用いた。
(Comparative Example 1)
Nonwoven PET long fibers (Toray regular PET, fiber diameter: 50 μm, 100 μm) were used instead of 10 μm PEDOT / PSS fibers.

即ち、実施例1と同様に、原料となる水分散液をマイクロシリンジ(伊藤製作所製、MS−GLL250)の先端に針部内径300μm×1口の吐出口を設けたシリンジを1本用意し、合計2.5μL/min.の速度で原料をアセトン中へ押し出した。次いで、空気中の巻取り機へ巻き上げた。これにより直径約10μmの導電性線材を得た。得られた導電性高分子線材を厚さ2mm、目付け200g/mの不織布とし(図1参照)、2cm角に切り出して両面を厚さ15μmのアルミ箔で挟み評価に用いた。 That is, in the same manner as in Example 1, prepare one syringe with an aqueous dispersion as a raw material provided with a discharge port having a needle portion inner diameter of 300 μm × 1 at the tip of a microsyringe (manufactured by Ito Seisakusho, MS-GLL250). Total 2.5 μL / min. The raw material was extruded into acetone at a rate of Then, it wound up to the winder in the air. As a result, a conductive wire having a diameter of about 10 μm was obtained. The obtained conductive polymer wire was made into a nonwoven fabric having a thickness of 2 mm and a basis weight of 200 g / m 2 (see FIG. 1), cut into 2 cm squares, and both sides were sandwiched between aluminum foils having a thickness of 15 μm and used for evaluation.

(比較例2)
PET長繊維(東レ社レギュラーPET、繊維径;90μm)の表面に、絶縁材として塩化ビニル・酢酸ビニル共重合物(日信化学工業社ソルバイン)をアセトンに20wt%溶解したコーティング液を塗布した。次いで、得られた線材(長繊維)Aの長手方向を横にして干した状態で25℃で24時間乾燥させた。線材(長繊維)Aの太さは約110μmとなった。
(Comparative Example 2)
A coating solution in which 20 wt% of a vinyl chloride / vinyl acetate copolymer (Nishin Chemical Industry Solvain) as an insulating material was dissolved in acetone was applied to the surface of PET long fibers (Regular PET, Toray, Inc., fiber diameter: 90 μm). Subsequently, the obtained wire (long fiber) A was dried at 25 ° C. for 24 hours in a state where the wire A (long fiber) A was dried sideways. The thickness of the wire rod (long fiber) A was about 110 μm.

細い方の線材Bとして、太さ50μmの導電性線材にコーティングを施し、太さ70μmの絶縁層形成済み導電性線材Bを用い、これ以外は実施例1と同様にして比較例2の負荷検知繊維を得た。   As the thin wire B, a conductive wire with a thickness of 50 μm is coated, and the conductive wire B with an insulating layer formed with a thickness of 70 μm is used. Otherwise, the load detection of Comparative Example 2 is performed in the same manner as in Example 1. Fiber was obtained.

(評価試験)
実施例1〜23及び実施例A11、実施例A12、実施例B12、実施例B13、実施例C11、実施例D11、実施例D12、実施例D11、実施例E1、実施例E2で得られた負荷検知繊維(50cm)及び比較例1〜2に対し、以下の試験1、2を行った。実施例24については試験3を行った。
(Evaluation test)
Loads obtained in Examples 1 to 23 and Example A11, Example A12, Example B12, Example B13, Example C11, Example D11, Example D12, Example D11, Example E1, and Example E2 The following tests 1 and 2 were performed on the detection fiber (50 cm) and Comparative Examples 1 and 2. For Example 24, Test 3 was performed.

(評価試験1)
センシング性能試験1:荷重分解能試験
図32に示すように、負荷検知繊維10を荷重分解能試験装置(治具)50の基盤51上の平面の台52に固定する。このとき負荷検知繊維10にテンションがかかるようにする。具体的には、治具(平面の台52と圧子54)間に負荷検知繊維10を設置し、この負荷検知繊維10の両端に4gずつの重り(図示せず)をぶら下げて治具台52にテープ53で固定する。
(Evaluation Test 1)
Sensing performance test 1: load resolution test As shown in FIG. 32, the load detection fiber 10 is fixed to a flat table 52 on a base 51 of a load resolution test apparatus (jig) 50. At this time, tension is applied to the load detection fiber 10. Specifically, the load detection fiber 10 is installed between jigs (a flat table 52 and an indenter 54), and weights (not shown) of 4 g are hung from both ends of the load detection fiber 10 to hang the jig table 52. Secure with tape 53.

負荷検知繊維10の感度がある露出部17の下部に平面の台52を設置、上部からはφ17mmの先端部が平面円形のゴム圧子54を用いてサンプル10に対して、ロードセル55で測定しながら0〜0.5Nの力で押し付ける。このときあらかじめ負荷検知繊維10の電極部(端子)14a、14bを電線27にて電源19(外部回路)に接続し、該電源19にて1〜4Vの電圧を印加しておき、電流計25で電流値を測定、抵抗値に変換する。0〜0.5Nの間の抵抗バラツキ幅を考慮し、この幅が重ならない範囲がいくつ確保できるかを、荷重分解能の指標とした。   A flat table 52 is installed below the exposed portion 17 where the load sensing fiber 10 is sensitive, and the sample 10 is measured with a load cell 55 using a rubber indenter 54 having a circular tip of φ17 mm from the top. Press with a force of 0-0.5N. At this time, the electrode portions (terminals) 14a and 14b of the load detection fiber 10 are connected in advance to a power source 19 (external circuit) by an electric wire 27, and a voltage of 1 to 4 V is applied from the power source 19 to the ammeter 25. To measure the current value and convert it to a resistance value. Taking into account the resistance variation width between 0 and 0.5 N, the number of non-overlapping ranges can be secured as an index of load resolution.

(評価試験2)
センシング性能試験2:応答異方性試験
評価試験1と同様の荷重分解能試験装置(治具)50、条件に加え、負荷検知繊維10の外周方向に30度ごと廻し(例えば、図13Bの繊維断面を時計回りに30度ごと回転し)、それぞれ評価試験1と同様の方法で抵抗変化を見る。このとき、応答が60度以下ごとに見られるものを異方性「小」、90度以下のものを異方性「中」、90度より大きいものを異方性「大」とした。さらに応答差が方向を変えることでほとんど見られないものを「極小」とした。
(Evaluation test 2)
Sensing performance test 2: response anisotropy test In addition to the load resolution test apparatus (jig) 50 and conditions similar to those in the evaluation test 1, the load detection fiber 10 is rotated every 30 degrees in the outer circumferential direction (for example, fiber cross section in FIG. 13B). Are rotated clockwise every 30 degrees), and the resistance change is observed in the same manner as in the evaluation test 1. At this time, when the response was observed every 60 degrees or less, the anisotropy was “small”, when the response was 90 degrees or less, the anisotropy was “medium”, and when the response was greater than 90 degrees, the anisotropy was “large”. Furthermore, “minimum” was defined as the response difference that was hardly seen by changing the direction.

(評価試験3)
位置検出性能試験
実施例24のサンプルを25cm角の外周枠60に取り付けた(図33、34参照)。中央部に圧子54を0.3Nで押し付ける。2Vの電圧印加に対して、抵抗変化を見る。
(Evaluation Test 3)
Position Detection Performance Test The sample of Example 24 was attached to a 25 cm square outer peripheral frame 60 (see FIGS. 33 and 34). Press the indenter 54 to the center with 0.3N. The resistance change is observed when a voltage of 2 V is applied.

ここでいう中央部とは、例えば、図33の圧子54位置を矢印に示す順に、最初に横糸(丸数字1)の列の左端の縦糸が表に現れている部分の中央部を0.3Nで押し付け、2Vの電圧印加に対して、抵抗変化を見る。次に横糸(丸数字1)の列の右端から2つ目の縦糸が表に現れている部分の中央部を0.3Nで押し付け、2Vの電圧印加に対して、抵抗変化を見る。最後に横糸(丸数字5)の列の右端から2つ目の縦糸が表に現れている部分の中央部を0.3Nで押し付け、2Vの電圧印加に対して、抵抗変化を見る、というようにして位置検出性能試験を行った。   The central portion referred to here means, for example, the central portion of the portion where the warp at the left end of the row of weft yarns (circle numeral 1) first appears in the table in the order indicated by the arrows of the indenter 54 in FIG. The resistance change is observed when a voltage of 2V is applied. Next, the central portion of the portion where the second warp yarn from the right end of the row of weft yarns (circle numeral 1) appears in the table is pressed with 0.3 N, and the resistance change is observed when a voltage of 2 V is applied. Finally, press the center of the part where the second warp appears in the table from the right end of the row of wefts (circle number 5) with 0.3N, and see the resistance change when voltage of 2V is applied. A position detection performance test was conducted.

これらの評価試験で得られた評価結果を表1A〜表1Cに示す。   The evaluation results obtained in these evaluation tests are shown in Tables 1A to 1C.

また、図35には実施例7の評価試験1の評価結果を、図3には比較例1の評価試験1の評価結果を示した。   35 shows the evaluation result of evaluation test 1 of Example 7, and FIG. 3 shows the evaluation result of evaluation test 1 of Comparative Example 1.

これらの実施の結果、比較例との比較で、より荷重分解能の大きいセンシング性能を持つ負荷検知繊維・負荷検出布帛を得ることができた。   As a result of these implementations, it was possible to obtain a load detection fiber / load detection fabric having a sensing performance with a higher load resolution as compared with the comparative example.

一方、比較例1の既存の感圧センサでは、図1Aに示すように、導電性繊維11”からなる不織布10”を用いた構成となっている。そのため、図1Bに示すように、引張り、圧縮などの外力が加わった場合に、該繊維11”同士の接点が増えて抵抗値が下がるが、接触点が一定にならず、出力値が不安定になる。すなわち、比較例1の感圧センサでも厚さ、密度、面積で抵抗値、特に最低抵抗値の制御は可能である。しかしながら、外力が加わった場合に、接点存在位置、数がランダム(不規則的)に現れる為、図2に示すように、等価回路も一定のものにならない。そのため、図3に示すように、荷重(負荷)に対する信号(抵抗値変化)が安定せず、荷重変化を精度よく取れないという問題が生じるものといえる。   On the other hand, as shown in FIG. 1A, the existing pressure-sensitive sensor of Comparative Example 1 has a configuration using a nonwoven fabric 10 ″ made of conductive fibers 11 ″. Therefore, as shown in FIG. 1B, when an external force such as tension or compression is applied, the contact point between the fibers 11 ″ increases and the resistance value decreases, but the contact point is not constant and the output value is unstable. That is, the resistance value, particularly the minimum resistance value can be controlled by the thickness, density, and area even in the pressure-sensitive sensor of Comparative Example 1. However, when an external force is applied, the position and number of contacts are random. 2, the equivalent circuit does not become constant as shown in Fig. 2. Therefore, as shown in Fig. 3, the signal (resistance change) with respect to the load (load) is not stable, It can be said that the problem that the load change cannot be accurately obtained occurs.

また、図45には、実施例6(図45A)と実施例A11(図45B)の評価試験1の評価結果を、図46には実施例6(図46A)と実施例A11(図46B)の評価試験2の評価結果を示した。   45 shows the evaluation results of evaluation test 1 of Example 6 (FIG. 45A) and Example A11 (FIG. 45B), and FIG. 46 shows Example 6 (FIG. 46A) and Example A11 (FIG. 46B). The evaluation result of the evaluation test 2 was shown.

これらの実施の結果、実施例6(図14参照)よりも実施例A11(図36参照)の方が、あらゆる角度に対して、より荷重分解能の大きいセンシング性能を持ち(図45参照)、より荷重応答精度の高い(図46参照)負荷検知繊維・負荷検出布帛を得ることができた。   As a result of these implementations, the embodiment A11 (see FIG. 36) has a sensing performance with a larger load resolution at any angle than the embodiment 6 (see FIG. 14) (see FIG. 45). A load sensing fiber / load sensing fabric with high load response accuracy (see FIG. 46) could be obtained.

これは、先に説明したように、実施例A11(図36参照)では、螺旋状に巻きつけた外周線材11bの絶縁層13をすべて除去するのではなく、中心線材11aから該線材11aの外周方向に向かって、放射状に部分的に絶縁層13(13a〜13c)を残している。かかる構成により、中心線材11aと外周線材11bは一定の間隔を保てる。そのため、あらゆる角度からの外力に対して、より荷重分解能が大きく、外力を高感度かつ高精度に検知し得るセンシング性能を持つものと言える(図45参照)。更に中心線材11aと外周線材11bは一定の間隔を保てるため、荷重解除時にもとの位置関係に戻りやすい。そのため、実施例A11の構成の方が荷重応答精度も向上できたものといえる(図46参照)。   As described above, in Example A11 (see FIG. 36), not all of the insulating layer 13 of the outer peripheral wire 11b wound spirally is removed, but the outer periphery of the wire 11a from the central wire 11a. Insulating layers 13 (13a to 13c) are left partially radially in the direction. With this configuration, the central wire 11a and the outer wire 11b can be kept at a constant interval. For this reason, it can be said that the load resolution is greater with respect to external forces from all angles, and the sensing performance can be detected with high sensitivity and high accuracy (see FIG. 45). Further, since the central wire 11a and the outer peripheral wire 11b can maintain a certain distance, they are likely to return to the original positional relationship when the load is released. Therefore, it can be said that the configuration of Example A11 has improved the load response accuracy (see FIG. 46).

なお、実施例で作製した各負荷検知繊維の線材Aと線材Bの抵抗差については、ほぼ全ての実施例が抵抗差を持つ。実施例14の負荷検知繊維の線材Aと線材Bの抵抗差がない実施例といえる。実施例で作製した各負荷検知繊維の線材Aと線材Bの断面積差についても同様で、実施例14のみが線材Aと線材Bの線材径(繊維径)が同じで、平行(並行)設置なので、断面積差がない実施例といえる。   In addition, about the resistance difference of the wire A and the wire B of each load detection fiber produced in the Example, almost all Examples have a resistance difference. It can be said that there is no resistance difference between the wire A and the wire B of the load detection fiber of Example 14. The same applies to the difference in cross-sectional area between the wire A and the wire B of each load sensing fiber produced in the example, and only the wire diameter of the wire A and the wire B (fiber diameter) is the same in Example 14 and the parallel (parallel) installation. Therefore, it can be said that there is no cross-sectional area difference.

1、1’ 本発明の負荷検知繊維を用いた荷重検知装置、
2a 芯鞘線材(繊維)の鞘成分、
2b 芯鞘線材(繊維)の芯成分、
3a サイドバイサイド型線材(繊維)の第1成分、
3b サイドバイサイド型線材(繊維)の第2成分、
4a 海島型線材(繊維)の海成分、
4b 海島型線材(繊維)の島成分、
5a 中空型の線材(繊維)の線材成分、
5b 中空型の線材(繊維)の中空部、
10、10’ 本発明の負荷検知繊維、
10” 従来例の導電性繊維からなる不織布、
11 導電性の線材、
11a 第1線材、
11b、11b、11b、11b、11b、11b、11b 第2線材、
11” 従来例の導電性繊維、
12 導電性の線材の前駆体、
13 絶縁層、
13a 第1線材の絶縁層、
13b、13b、13b、13b、13b、13b、13b 第2線材の絶縁層、
14a、14b、14b、14b 電極部、
15 絶縁部、
16 線材の折り曲げ部分、
17 露出部、
18a、18b、18b、18b 端部(非電極部)、
19 電源、
20 絶縁層、
21 線材間の空間部、
23 接触部、
25 電流計、
26 ガーゼ、
27 電線、
30 湿式紡糸装置、
31 湿式紡糸用口金、
32 湿式紡糸溶媒槽、
33 繊維送り器、
34 繊維巻き取り器、
35 塗布乾燥装置、
36 コーティング槽、
37 乾燥装置、
40 エレクトロスピニング装置、
41 シリンダー、
42 シリンダー針、
43 端子(電極部)、
44 絶縁材(土台)、
45 電圧印加装置、
46 電線、
50 荷重分解能試験装置(治具)、
51 基盤、
52 平面の(治具)台、
53 テープ、
54 ゴム圧子、
55 ロードセル、
60 外周枠、
D 線材同士の間隔、
、D 絶縁層の被覆厚さ、
d、d、d 線材の径(太さ、繊維径)、
t、t、t 導電性線材および絶縁層の合計の径(太さ)。
1, 1 ′ load detection device using the load detection fiber of the present invention,
2a sheath component of core-sheath wire (fiber),
2b The core component of the core-sheath wire (fiber),
3a First component of side-by-side wire (fiber),
3b Second component of side-by-side type wire (fiber),
4a Sea component of sea-island wire (fiber),
4b Island component of sea-island wire (fiber),
5a Wire component of hollow wire (fiber),
5b Hollow part of hollow wire (fiber),
10, 10 'load sensing fiber of the present invention,
10 "non-woven fabric made of conductive fibers of a conventional example,
11 Conductive wire,
11a 1st wire,
11b, 11b 1, 11b 2, 11b 3, 11b 4, 11b 5, 11b 6 second wire rod,
11 "Conventional conductive fiber,
12 Precursor of conductive wire,
13 Insulating layer,
13a Insulating layer of the first wire,
13b, 13b 1, 13b 2, 13b 3, 13b 4, 13b 5, 13b 6 insulating layer of the second wire member,
14a, 14b, 14b 1, 14b 4 electrode portions,
15 insulation,
16 Bending part of wire,
17 Exposed area,
18a, 18b, 18b 1, 18b 4 ends (non-electrode portions),
19 Power supply,
20 insulating layer,
21 Space between wires,
23 contact part,
25 Ammeter,
26 Gauze,
27 Electric wire,
30 wet spinning equipment,
31 A base for wet spinning,
32 Wet spinning solvent tank,
33 Fiber feeder,
34 Fiber winder,
35 coating and drying equipment,
36 Coating tank,
37 Drying equipment,
40 electrospinning equipment,
41 cylinders,
42 cylinder needles,
43 terminals (electrode part),
44 Insulation (base),
45 voltage application device,
46 Electric wire,
50 Load resolution test device (jig),
51 base,
52 flat (jig) base,
53 tape,
54 Rubber indenter,
55 Load cell,
60 perimeter frame,
D spacing between wires,
D 1 , D 2 insulation layer coating thickness,
d, d 1 , d 2 wire diameter (thickness, fiber diameter),
t, t 1 , t 2 Total diameter (thickness) of the conductive wire and the insulating layer.

Claims (23)

給電するための電極部が設けられるとともに絶縁層によって一部が露出しつつ被覆される導電性の線材を有し、
前記線材が前記絶縁層を介して重ねられており、
外力が加わった場合に前記絶縁層によって被覆されていない露出部を通じて線材同士が接触するように配置されている、負荷検知繊維。
It has a conductive wire which is provided with an electrode part for supplying power and is covered while being partially exposed by an insulating layer,
The wire is overlapped via the insulating layer;
A load detection fiber arranged so that wires are brought into contact with each other through an exposed portion not covered with the insulating layer when an external force is applied.
前記線材は、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されない前記露出部と有し、
前記線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に前記露出部が配置されている、請求項1に記載の負荷検知繊維。
The wire has an insulating portion whose surface is covered by the insulating layer, and the exposed portion that is not covered by the insulating layer,
The load detection fiber according to claim 1, wherein the exposed portion is arranged between a plurality of insulating portions along a longitudinal direction of the wire.
前記線材として、第1および第2の線材を含み、
第1および第2の線材のうち、少なくとも一つは、前記絶縁層によって表面の一部が被覆された絶縁部と、前記絶縁層によって被覆されていない前記露出部とを有し、
外力が加わった場合に、前記露出部を通じて第1の線材と第2の線材とが接触するように配置されている、請求項1または2に記載の負荷検知繊維。
As the wire, includes first and second wires,
At least one of the first and second wire rods has an insulating portion whose surface is covered with the insulating layer, and the exposed portion that is not covered with the insulating layer,
The load detection fiber according to claim 1 or 2 arrange | positioned so that a 1st wire and a 2nd wire may contact through the said exposed part when external force is added.
前記第1の線材を中心線材として配置し、該第1の線材の周囲に前記第2の線材を外周線材として配置し、
前記第1の線材と第2の線材に弾性率差を持たせてなることを特徴とする請求項3に記載の負荷検知繊維。
The first wire is disposed as a central wire, the second wire is disposed as an outer peripheral wire around the first wire,
The load sensing fiber according to claim 3, wherein the first wire and the second wire have a difference in elastic modulus.
前記弾性率差を持たせる手段として、第1の線材と第2の線材のうち、少なくとも一つは、芯鞘形状であることを特徴とする請求項4に記載の負荷検知繊維。   5. The load detection fiber according to claim 4, wherein at least one of the first wire and the second wire has a core-sheath shape as the means for giving the difference in elastic modulus. 前記弾性率差を持たせる手段として、一方の線材を、他方の線材よりも弾性率の高い導電性高分子または該導電性高分子を用いた導電性繊維により構成していることを特徴とする請求項4または5に記載の負荷検知繊維。   As a means for giving the difference in elastic modulus, one wire is composed of a conductive polymer having a higher elastic modulus than the other wire or a conductive fiber using the conductive polymer. The load detection fiber according to claim 4 or 5. 前記第1の線材と第2の線に抵抗差を設けてなることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載の負荷検知繊維。   The load detection fiber according to any one of claims 3 to 6, wherein a resistance difference is provided between the first wire and the second wire. 前記抵抗差を設ける手段として、前記第1の線材と第2の線材の導電率に差を持たせてなることを特徴とする請求項7に記載の負荷検知繊維。   8. The load detecting fiber according to claim 7, wherein the means for providing the resistance difference includes a difference in conductivity between the first wire and the second wire. 前記抵抗差を設ける手段として、前記第1の線材と第2の線材の断面積に差を持たせてなることを特徴とする請求項7または8に記載の負荷検知繊維。   The load detecting fiber according to claim 7 or 8, wherein as the means for providing the resistance difference, a difference is provided in a cross-sectional area between the first wire and the second wire. 前記抵抗差を設ける手段として、第1および第2の線材の一方に、平たい帯状の形状の線材を用いてなることを特徴とする、請求項7〜9のいずれか1項に記載の負荷検知繊維。   The load detection according to any one of claims 7 to 9, wherein as the means for providing the resistance difference, a flat strip-shaped wire is used for one of the first and second wires. fiber. 前記第1の線材と前記第2の線材は、前記絶縁層を介して固定されている、請求項3〜10のいずれかに1項に記載の負荷検知繊維。   The load detection fiber according to any one of claims 3 to 10, wherein the first wire and the second wire are fixed via the insulating layer. 前記第1の線材と第2の線材とが、互いに平行に配置されている、請求項3〜11のいずれかに1項に記載の負荷検知繊維。   The load detection fiber according to any one of claims 3 to 11, wherein the first wire and the second wire are arranged in parallel to each other. 前記第2の線材が、第1の線材の周囲に螺旋状に配置されている、請求項3〜12のいずれかに1項に記載の負荷検知繊維。   The load detection fiber according to any one of claims 3 to 12, wherein the second wire is spirally disposed around the first wire. 前記第1の線材ないし第2の線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に配置される前記露出部において、線材の軸直角面の所定範囲に部分的に絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項13に記載の負荷検知繊維。   In the exposed portion disposed between the plurality of insulating portions along the longitudinal direction of the first wire rod or the second wire rod, an insulating layer is partially provided in a predetermined range of the axis perpendicular to the wire rod. The load sensing fiber according to claim 13. 前記第1の線材を中心線材として配置し、該第1の線材の周囲に前記第2の線材を配置し、
前記第2の線材の外周が、さらに絶縁層で被覆されている、請求項3〜14のいずれかに1項に記載の負荷検知繊維。
Placing the first wire as a central wire, placing the second wire around the first wire,
The load detection fiber according to any one of claims 3 to 14, wherein an outer periphery of the second wire is further covered with an insulating layer.
前記線材は、導電性高分子を含む導電性線材である、請求項1〜15のいずれか1項に記載の負荷検知繊維。   The load sensing fiber according to any one of claims 1 to 15, wherein the wire is a conductive wire containing a conductive polymer. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の負荷検知繊維を縦横に織り込んで、および/または編み込んでなる負荷検出布帛。   A load detection fabric obtained by weaving and / or weaving the load detection fiber according to any one of claims 1 to 16 in a vertical and horizontal direction. 導電性の線材である第1の線材および第2の線材を形成する形成段階と、
第1の線材および第2の線材のうち少なくとも1つの表面に絶縁材を塗布して、当該表面を絶縁層で被覆する被覆段階と、
前記第1の線材と第2の線材を前記絶縁層を介して重ね合わせて固定する固定段階と、
溶媒により前記絶縁層の一部を除去する除去段階と、を有する、負荷検知繊維の製造方法。
Forming a first wire and a second wire that are conductive wires; and
A coating step of applying an insulating material to at least one surface of the first wire and the second wire, and covering the surface with an insulating layer;
A fixing step of overlapping and fixing the first wire and the second wire through the insulating layer;
And a removal step of removing a part of the insulating layer with a solvent.
前記固定段階が、前記形成段階で得られた導電性の線材と、被覆段階で得られた外周が絶縁層で被覆された線材とを用いて、一方の線材の周囲に他方の線材を螺旋状に配置して固定するものであり、
前記除去段階が、被覆段階で得られた外周が絶縁層で被覆された線材を、線材の長手方向に沿った絶縁層の一部につき、更に線材の軸直角面の所定範囲に部分的に除去することを特徴とする請求項18に記載の負荷検知繊維の製造方法。
The fixing step uses the conductive wire obtained in the forming step and the wire obtained by covering the outer periphery with an insulating layer, and the other wire is spirally wound around one wire. To be fixed and
In the removing step, the wire whose outer periphery obtained in the covering step is coated with an insulating layer is partially removed in a predetermined range on the plane perpendicular to the axis of the wire along a part of the insulating layer along the longitudinal direction of the wire. The method for producing a load sensing fiber according to claim 18, wherein:
前記除去段階により、前記絶縁層によって被覆されない線材部分として、給電するための電極部と、前記線材の長手方向に沿って複数の絶縁部の間に配置されてなる露出部とを形成する、請求項18または19に記載の負荷検知繊維の製造方法。   The removing step forms an electrode part for supplying power and an exposed part arranged between a plurality of insulating parts along a longitudinal direction of the wire as a wire part not covered with the insulating layer. Item 20. A method for producing a load detection fiber according to Item 18 or 19. 前記固定段階は、前記第1の線材および第2の線材に絶縁材を塗布して固定するものであり、
前記除去段階は、前記絶縁層の一部と、前記固定段階で塗布された絶縁材の一部とを同時に除去する、請求項18〜20のいずれか1項に記載の負荷検知繊維の製造方法。
In the fixing step, an insulating material is applied and fixed to the first wire and the second wire,
21. The method for producing a load sensing fiber according to claim 18, wherein the removing step removes a part of the insulating layer and a part of the insulating material applied in the fixing step at the same time. .
前記形成段階は、紡糸により導電性高分子を含む導電性繊維である線材を形成する、請求項18〜21のいずれか1項に記載の負荷検知繊維の製造方法。   The method for producing a load detection fiber according to any one of claims 18 to 21, wherein the forming step forms a wire which is a conductive fiber containing a conductive polymer by spinning. 前記除去段階後に、第1の線材および第2の線材のうち、外周側に配置されてなる線材の外周に絶縁材を塗布して、当該線材の外周を絶縁層で被覆する再被覆段階を、有することを特徴とする請求項18〜22のいずれか1項に記載の負荷検知繊維の製造方法。   After the removing step, a re-coating step of applying an insulating material to the outer periphery of the wire disposed on the outer peripheral side of the first wire and the second wire, and covering the outer periphery of the wire with an insulating layer, The method for producing a load detection fiber according to any one of claims 18 to 22, characterized by comprising:
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013164365A (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Nissan Motor Co Ltd Cloth-like pressure sensor
JP2013178185A (en) * 2012-02-29 2013-09-09 Nissan Motor Co Ltd Cloth-like pressure sensor heater
JP2018124274A (en) * 2017-01-17 2018-08-09 ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー.カーゲー Multilayer tactile sensor with fastening means
US10401240B2 (en) 2014-02-06 2019-09-03 Japan Science And Technology Agency Sheet for pressure sensor, pressure sensor, and method for producing sheet for pressure sensor
CN110411626A (en) * 2018-04-28 2019-11-05 五邑大学 A Dynamometer Based on Cross Structure
CN110411618A (en) * 2018-04-28 2019-11-05 五邑大学 A point-touch flexible force gauge
WO2021107131A1 (en) 2019-11-29 2021-06-03 村田機械株式会社 Contact pressure sensor, knit product having same, and method for manufacturing contact pressure sensor
JPWO2022138862A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-30
WO2023249064A1 (en) * 2022-06-22 2023-12-28 旭化成アドバンス株式会社 Biometric information measurement device

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013122038A1 (en) * 2012-02-13 2013-08-22 日産自動車株式会社 Cloth-like pressure sensor
CN104067098A (en) * 2012-02-13 2014-09-24 日产自动车株式会社 Cloth-like pressure sensor
CN104067098B (en) * 2012-02-13 2016-04-20 日产自动车株式会社 Cloth-like pressure transducer
US9645021B2 (en) 2012-02-13 2017-05-09 Nissan Motor Co., Ltd. Sheet pressure sensor
JP2013164365A (en) * 2012-02-13 2013-08-22 Nissan Motor Co Ltd Cloth-like pressure sensor
JP2013178185A (en) * 2012-02-29 2013-09-09 Nissan Motor Co Ltd Cloth-like pressure sensor heater
EP3104150B1 (en) * 2014-02-06 2020-03-11 Japan Science and Technology Agency Sheet for pressure sensor, pressure sensor, and method for producing sheet for pressure sensor
US10401240B2 (en) 2014-02-06 2019-09-03 Japan Science And Technology Agency Sheet for pressure sensor, pressure sensor, and method for producing sheet for pressure sensor
JP2018124274A (en) * 2017-01-17 2018-08-09 ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー.カーゲー Multilayer tactile sensor with fastening means
JP7097701B2 (en) 2017-01-17 2022-07-08 ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー.カーゲー Multilayer tactile sensor with fastening means
CN110411618A (en) * 2018-04-28 2019-11-05 五邑大学 A point-touch flexible force gauge
CN110411626A (en) * 2018-04-28 2019-11-05 五邑大学 A Dynamometer Based on Cross Structure
CN110411626B (en) * 2018-04-28 2021-05-11 五邑大学 A dynamometer based on cross structure
WO2021107131A1 (en) 2019-11-29 2021-06-03 村田機械株式会社 Contact pressure sensor, knit product having same, and method for manufacturing contact pressure sensor
WO2021106227A1 (en) * 2019-11-29 2021-06-03 村田機械株式会社 Contact pressure sensor, knitted article equipped with same, and method for producing contact pressure sensor
JPWO2021107131A1 (en) * 2019-11-29 2021-06-03
CN114729842A (en) * 2019-11-29 2022-07-08 村田机械株式会社 Contact pressure sensor, knitted product provided with same, and method for manufacturing contact pressure sensor
KR20220104814A (en) 2019-11-29 2022-07-26 무라다기카이가부시끼가이샤 Contact pressure sensor, knitted product including same, and method for manufacturing contact pressure sensor
JP7470712B2 (en) 2019-11-29 2024-04-18 村田機械株式会社 Contact pressure sensor, knitted product including same, and method for manufacturing contact pressure sensor
CN114729842B (en) * 2019-11-29 2024-11-12 村田机械株式会社 Contact pressure sensor, knitted product having the same, and method for manufacturing the contact pressure sensor
US12436614B2 (en) 2019-11-29 2025-10-07 Murata Machinery, Ltd. Contact pressure sensor, knit product having same, and method of manufacturing contact pressure sensor
JPWO2022138862A1 (en) * 2020-12-23 2022-06-30
JP7591222B2 (en) 2020-12-23 2024-11-28 旭化成アドバンス株式会社 Sensing fiber material
WO2023249064A1 (en) * 2022-06-22 2023-12-28 旭化成アドバンス株式会社 Biometric information measurement device
JPWO2023249064A1 (en) * 2022-06-22 2023-12-28

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