[發明專利]力敏電阻器

在審

• 申請號: 201810694116.8
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN109215912A
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: K·德爾維希;H·葛瓦;J·L·羅伯茨;G·唐;G·特里瓦撒
• 申請（專利權）人: 沖擊力科技實驗室股份公司
• 主分類號: H01C13/00
• 分類號: H01C13/00;H01C13/02;G01L1/22;A43B3/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東

提供了一種力敏電阻器(10)，其包括：由第一材料構成的柔性底層(8)，所述柔性底層包括附接至所述柔性底層(8)的第一導電元件；附接至所述柔性底層(8)的間隔器環(18)，所述間隔器環(18)圍繞所述第一導電元件并且遠離所述柔性底層(8)延伸；以及由第二材料構成的柔性頂部傳感器層(19)，所述柔性頂部傳感器層橫跨所述間隔器環(18)附接并包括面對所述第一導電元件的第二導電元件。所述柔性頂部傳感器層(19)能相對于所述柔性底層(8)移動以改變所述力敏電阻器(10)的電阻。所述第一材料的楊氏模量小于所述第二材料的楊氏模量。所述柔性底層(8)延伸越過所述間隔器環(18)。

技術領域

本發明涉及一種用于可伸展材料的力敏電阻器。

背景技術

傳統上，力敏電阻器設置有形成在第一基板上的下傳導構件以及形成在第二基板上的上傳導構件。間隔器元件被安裝在第一基板和第二基板之間。隨著傳導構件朝向和遠離彼此移動，力敏電阻器的阻力被改變。以這種方式，施加到電阻器的力可以通過阻力的變化來確定。需要基板相對較硬且抗伸展，否則來自力敏電阻器的數據將被破壞。

這是特別相關的，因為力敏電阻器常常用在接收顯著的力和變形的環境中。特別是，力敏電阻器用在所謂的“智能”服裝中。其包括用于鞋的鞋底或內底，用以生成關于用戶步態、壓力分布和/或內旋的數據。

利用本發明的導電油墨，已經能夠將電路直接印刷到材料上?？梢詫щ姌嫾恢苯佑∷⒌揭獧z測力的表面上。然而，隨著材料伸展和彎曲，數據將變得不可用。因此，需要研發一種允許將力敏電阻器直接施加到柔性而可伸展的表面的系統。

發明內容

提供了一種根據本發明的力敏電阻器。該力敏電阻器包括：由第一材料構成的柔性底層，所述柔性底層包括附接至所述柔性底層的第一導電元件；附接至所述柔性底層的間隔器環，所述間隔器環圍繞所述第一導電元件并且遠離所述柔性底層延伸；以及由第二材料構成的柔性頂部傳感器層，所述柔性頂部傳感器層橫跨所述間隔器環附接并包括面對所述第一導電元件的第二導電元件，所述柔性頂部傳感器層能相對于所述柔性底層移動以改變所述力敏電阻器的電阻，其特征在于，所述第一材料的楊氏模量小于所述第二材料的楊氏模量。所述柔性底層延伸越過所述間隔器環。

這樣局部地限制了下層在第一導電元件周圍的區域中的彎曲量。以這種方式，可以從設置在柔性而可伸展的層上的力敏電阻器獲得準確數據。間隔器環局部地在較大的柔性底層中恢復變形，以幫助減少因柔性底層的彎曲引起的信號失真。

優選地，所述第一導電元件由印刷到所述柔性底層上的導電油墨形成。導電油墨可以容易地施加到柔性層上。

所述力敏電阻器的所述柔性底層可以是飾面。飾面自然會隨著穿戴者而彎曲。本發明的力敏電阻減少了由這種變形引起的信號失真。

所述飾面進一步包括形成在陣列中的一個或更多個附加力敏電阻器。附加力敏電阻器的陣列可以允許生成復雜的力輪廓。

每個力敏電阻器的所述柔性底層可以是所述飾面的一個連續層的一部分。這是一種很好的方法，通過將力敏電阻器直接應用到飾面的其中一層來將力敏電阻器分布在整個飾面上。

每個力敏電阻器的所述柔性底層可被布置成在使用中接觸穿戴者。然后，間隔器環用于限制接觸穿戴者的層的變形，這有助于確保準確的信號。

所述飾面可以是鞋底或內底。來自鞋底或內底的力讀數可能會引起很大興趣。特別是，跑步者可能對這些讀數感興趣。

附圖說明

現在將僅通過舉例的方式參考附圖詳細描述本發明，在圖中：

圖1是包括根據本發明的多個力敏電阻器的鞋中底的俯視示意圖；

圖2是根據本發明的力敏電阻器的部分平面、部分立體的分解示意圖；

圖3是圖2的力敏電阻器的側視截面圖；