JP2024018286A - センサシート - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングホイールへの巻付け作業の効率が向上されたセンサシートを提供する。【解決手段】中心軸線Ａが凸状曲線であるステアリングホイール１０の芯材１９に巻き付けられるセンサシート２１であって、エラストマー製の絶縁シート２４と、前記絶縁シート２４の表面および裏面に積層される第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂと、を備え、前記センサシート２１は、前記絶縁シート２４、前記第一電極層２５ａおよび前記第二電極層２５ｂにより構成され、前記芯材１９に巻き付けられるセンサシート巻付部２２を備え、前記センサシート巻付部２２は、前記芯材１９の前記中心軸線Ａの凸状曲線の少なくとも一部に対応する形状の基準芯線Ｒを有するように形成されており、且つ、前記基準芯線Ｒと直交する平面の断面形状がＣ字状またはＵ字状に形成されている、センサシート２１。【選択図】図４

Description

本発明は、センサシートに関する。

特許文献１には、三次元曲面を有するステアリングホイールに可撓性のシートを巻き付ける技術が開示されている。シートは、可撓性を有したシート状の基材と、基材に配設された配線パターンと、を備える。

特開２０１６－１６７９０号公報

ステアリングホイールにシートを巻き付ける際、シートに、比較的に大きな皺が、不均一に発生することが懸念される。なぜならば、三次元曲面は伸縮することなしに平面に展開することができる曲面ではないからである。

具体的に説明すると、ステアリングホイールの外周部分においてはシートを延伸させながら巻き付けることになる一方で、ステアリングホイールの内周部分においては、逆にシートの端部をステアリングホイールの内周側に巻き込みながら巻き付けることになる。このとき、ステアリングホイールの内周側に巻き込まれるシートの端部に皺が形成されないようにしつつ、且つ、ステアリングホイールの外周部分と内周部分との周長の差異を吸収させながら巻き付けるのは、非常に煩わしい。このため、シートをステアリングホイールへ巻付ける作業の効率化が望まれていた。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、ステアリングホイールへの巻付け作業の効率が向上されたセンサシートを提供しようとするものである。

本発明の一態様は、
中心軸線が凸状曲線であるステアリングホイールの芯材に巻き付けられるセンサシートであって、
エラストマー製の絶縁シートと、前記絶縁シートの少なくとも一方の面に積層される電極層と、を備え、
前記センサシートは、前記絶縁シートおよび前記電極層により構成され、前記芯材に巻き付けられるセンサシート巻付部を備え、
前記センサシート巻付部は、
前記芯材の前記中心軸線の凸状曲線の少なくとも一部に対応する形状の基準芯線を有するように形成されており、且つ、前記基準芯線と直交する平面の断面形状がＣ字状またはＵ字状に形成されており、
前記センサシート巻付部は、
前記絶縁シートおよび前記電極層により構成され、前記Ｃ字状またはＵ字状の中央に位置し、前記芯材の表面のうち前記凸状曲線の曲率中心に背向する位置に対応し、前記芯材への巻付け方向の中央に位置する中央領域と、
前記絶縁シートにより構成され、前記Ｃ字状またはＵ字状の端部に位置し、前記芯材の表面のうち前記凸状曲線の曲率中心に対向する位置に対応し、前記巻付け方向の端部に位置する一対の端領域と、
を備え、
前記絶縁シートは、
前記センサシート巻付部の前記中央領域における前記基準芯線に沿う方向の長さが、前記一対の端領域における前記基準芯線に沿う方向の長さよりも長く形成されており、
前記中央領域における厚さが、前記一対の端領域における厚さよりも薄く形成されている、センサシートにある。

本発明の一態様によれば、センサシート巻付部は、ステアリングホイールの芯材の、凸状曲線に対応した形状となっている。これにより、ステアリングホイールの芯材の表面にセンサシート巻付部を組付ける際に、絶縁シートの一対の端領域に皺が形成されないようにステアリングホイールの内周側に巻き込んだり、ステアリングホイールの周長差を吸収するために絶縁シートの中央領域を引き延ばしたりする作業量を軽減することができる。この結果、センサシートの組付け作業の効率を向上させることができる。

以上のように、本発明の一態様によれば、ステアリングホイールへのセンサシートの巻付け作業の効率を向上させることができる。

実施形態１に係るステアリングホイールを示す正面図である。 図１におけるＩＩ－ＩＩ線拡大断面図である。 実施形態１に係るセンサシートを示す平面図である。 実施形態１に係るセンサシートを示す側面図である。 実施形態１に係るセンサシートを示す、図１におけるＩＩ－ＩＩ線断面に相当する拡大断面図である。 実施形態１に係る未成形センサシートを示す平面図である。 図６におけるＶＩＩ－ＶＩＩ線拡大断面図である。 実施形態１に係るセンサシートの断面図であって、図５と異なる形状のセンサシートの拡大断面図である。 実施形態１に係る未成形センサシートを型に取付けた状態を示す斜視図である。 実施形態１の変形例１に係る未成形センサシートを示す断面図である。 実施形態２に係るセンサシートをステアリングホイールに取付ける状態を示す正面図である。 実施形態２に係るセンサシートを示す側面図である。 実施形態２に係る未成形センサシートを示す平面図である。

（実施形態１）
１．ステアリングホイール１０の全体構成
本発明に係るセンサシート２１をステアリングホイール１０に適用した実施形態１について説明する。まず、ステアリングホイール１０の構造について図１～図２を参照して説明する。ステアリングホイール１０は、図１に示すように、コア部１１と、リング部１２と、コア部１１とリング部１２とを接続する複数（本実施形態では３つ）の接続部１３とを備える。以下の説明では、センサシート２１の基準芯線Ｒに沿う方向を基準芯線方向Ｘとし、センサシート２１の表面と直交する方向を厚さ方向Ｚとし、センサシート２１をステアリングホイール１０のリング部１２に巻き付ける方向を巻付け方向Ｙとする。

リング部１２は、中心軸線Ａが凸状曲線となる形状に形成されている。本形態のリング部１２は、円形リング形状に形成されている。本形態では、円形リング形状が凸状曲線の一例とされている。リング部１２の凸状曲線の曲率中心Ｃから遠い側の面は、リング部１２の外周面１４とされ、リング部１２の凸状曲線の曲率中心Ｃから近い側の面はリング部１２の内周面１５とされる。ただし、リング部１２は、円形に限られず、任意の形状に形成することができる。リング部１２の軸直角断面形状は、図２に示すように、例えば、円形状に形成されている。従って、リング部１２の表面は、全面に亘って、単一平面ではなく、三次元曲面に形成されている。

２．ステアリングホイール１０の詳細構成
ステアリングホイール１０の詳細構成について、図１～図２を参照して説明する。特に、リング部１２の詳細構成について説明する。

リング部１２は、芯材１９、センサシート２１、及び、表皮材１８を備える。芯材１９は、芯体１６と、樹脂内層材１７と、を備える。芯体１６は、リング部１２の中心部を構成し、リング部１２の形状に対応する形状に形成されている。つまり、芯体１６は、円形リング形状に形成され、円形状の軸直角断面を有している。ここで、芯体１６の軸直角断面形状は、円形状に限られることなく、楕円形状、卵形状、Ｕ字状、Ｃ字状、多角形状等、任意の形状とすることができる。本形態の芯体１６は、アルミニウム、マグネシウム等の金属により形成されており、導電性を有する。芯体１６の材質は、金属以外の材料を適用することができる。

樹脂内層材１７は、芯体１６の外面において、芯体１６のリング形状の全周に亘って、且つ、芯体１６の円断面形状の全周に亘って被覆する。本形態においては、樹脂内層材１７の軸直角断面は円形状に形成されている。樹脂内層材１７は、リング部１２の径方向の外周側にやや偏心して配置されている。仮に、芯体１６がＵ字状の軸直角断面を有する場合には、樹脂内層材１７は、芯体１６の軸直角断面における径方向外側に加えて、芯体１６のＵ字状の凹所にも充填される。樹脂内層材１７は、芯体１６の外面側に射出成型により成形されており、芯体１６の外面に直接的に接合されている。樹脂内層材１７の軸直角断面形状は、円形状に限られることなく、卵形状、楕円形状、多角形状等、任意の形状とすることができる。樹脂内層材１７は、例えば、発泡樹脂により成形されている。樹脂内層材１７は、例えば、発泡ウレタン樹脂を用いる。なお、樹脂内層材１７は、非発泡樹脂を用いることもできる。

芯材１９の樹脂内層材１７の外面には、センサシート２１が巻き付けられている。センサシート２１は、芯材１９に巻き付けられた状態でＣ字状をなしている。センサシート２１については、後に詳述する。

表皮材１８は、センサシート２１の外面（センサシート２１における芯材１９とは反対側の面）において、センサシート２１のリング形状の全周（図１におけるＸ方向全周）に亘って、且つ、センサシート２１の基準芯線Ｒに直交する断面形状の全周（図２におけるＹ方向全周）に亘って被覆する。つまり、表皮材１８は、後述するように、第一電極層２５ａが絶縁シート２４の第一面２７側に露出している場合には、第一電極層２５ａの被覆材としても機能する。表皮材１８は、射出成型により成形されており、センサシート２１の外面側に巻き付けられてセンサシート２１の外面に接合されている。表皮材１８は、例えば、ウレタン樹脂により成形されている。表皮材１８の外面は、意匠面を構成する。そこで、表皮材１８は、非発泡ウレタン樹脂、又は、僅かに発泡させたウレタン樹脂を用いることが好ましい。

３．センサシート２１の全体構成
実施形態１のセンサシート２１の全体構成について、図３～図７を参照して説明する。図３に示すように、センサシート２１は、複数（本形態では５つ）のセンサシート巻付部２２と、隣り合うセンサシート巻付部２２同士を連結する複数（本形態では４つ）の連結部２３と、を備える。ただし、センサシート巻付部２２の個数は、２つ～４つ、または６つ以上でもよい。

図４に示すように、センサシート巻付部２２は、芯材１９の中心軸線Ａの凸状曲線の少なくとも一部に対応する形状の基準芯線Ｒを有するように形成されている。本形態では、基準芯線Ｒは、円弧の一部を構成するように形成されている。側方から見て、センサシート巻付部２２は、基準芯線Ｒに沿って円弧の一部を構成するように形成されている。また、センサシート巻付部２２は、基準芯線Ｒと直交する平面形状がＵ字状（図５参照）に形成されている。図５に示すように、センサシート巻付部２２は、ストレート形状をなす一対のストレート部３７と、一対のストレート部３７同士を湾曲状に連結する湾曲部３８と、を備えてもよいし、湾曲状をなす湾曲部のみを備える構成としてもよい。

センサシート２１は、長尺の平面状に形成された未成形センサシート２６（図６参照）が、加熱により軟化され、所定の形状に変形された後、冷却されることにより所定の形状に形成される（図３および図４参照）。未成形センサシート２６の長手方向の長さ寸法は、ステアリングホイール１０の芯材１９の表面のうち凸状曲線の曲率中心Ｃに背向する位置における基準芯線方向Ｘに沿う方向の長さよりもやや短く形成されている。

図７に、未成形センサシート２６の断面図を示す。未成形センサシート２６は、絶縁シート２４と、第一電極層２５ａと、第二電極層２５ｂと、を備える。第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、導電性を有するとともに、層状に形成されている。

第一電極層２５ａは、絶縁シート２４の第一面２７に積層されている。第一電極層２５ａは、絶縁シート２４よりもやや小さな相似形に形成されている。これにより、絶縁シート２４の第一面２７の端縁部は、第一電極層２５ａの端縁部から露出している。

第二電極層２５ｂは、絶縁シート２４の第二面２８に積層されている。第二電極層２５ｂは、絶縁シート２４よりもやや小さな相似形に形成されている。これにより、絶縁シート２４の第二面２８の端縁部は、第二電極層２５ｂの端縁部から露出している。

第一電極層２５ａと第二電極層２５ｂとは、同形同大であってもよいし、一方が他方よりもやや大きな相似形であってもよい。なお、未成形センサシート２６が所定の形状に形成された後であっても、絶縁シート２４、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂの積層構造に変化はない。

絶縁シート２４は、例えばエラストマーを主成分として含んで形成されている。従って、絶縁シート２４は、柔軟である。つまり、絶縁シート２４は、可撓性を有し、かつ、面方向に伸長可能に構成されている。絶縁シート２４は、例えば、熱可塑性材料、特に熱可塑性エラストマーを主成分として含んで形成されている。絶縁シート２４は、熱可塑性エラストマー自身により形成されるようにしても良いし、熱可塑性エラストマーを素材として加熱することによって架橋されたエラストマーを主成分として形成されるようにしても良い。

また、絶縁シート２４は、熱可塑性エラストマー以外のゴム、樹脂や他の材料などを含んでいても良い。例えば、絶縁シート２４がエチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）などのゴムを含む場合には、絶縁シート２４の柔軟性が向上する。絶縁シート２４の柔軟性を向上させるという観点から、絶縁シート２４に可塑剤などの柔軟性付与成分を含有させてもよい。さらに、絶縁シート２４は、反応硬化性エラストマー、熱硬化性エラストマーを主成分として構成されるようにしても良い。

さらに、絶縁シート２４は、熱伝導性の良好な材料が好適である。そこで、絶縁シート２４は、熱伝導率の高い熱可塑性エラストマーを用いるようにしても良いし、熱伝導率を高めることができるフィラーを含有させるようにしても良い。

第一電極層２５ａは、絶縁シート２４の第一面２７、すなわち絶縁シート２４の上面（図７の上面）側に、絶縁シート２４の面方向に配列されており、第二電極層２５ｂは、絶縁シート２４の第二面２８、すなわち絶縁シート２４の下面（図７の下面）側に、絶縁シート２４の面方向に配列されている。少なくとも第一電極層２５ａは、検出用電極を構成する。第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、導電性を有する。さらに、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、柔軟である。つまり、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、可撓性を有し、かつ、面方向に伸長可能に構成されている。

図７においては、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂが導電性エラストマーにより形成される場合について詳細に説明する。この場合、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、エラストマーを母材とし、導電性フィラーを含有させることにより形成されている。第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂの母材であるエラストマーは、絶縁シート２４と主成分を同種とするとよい。特に、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、熱可塑性エラストマーにより形成されるようにするとよい。

ただし、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、絶縁シート２４の軟化点よりも高い軟化点を有する材料により形成されている。これは、絶縁シート２４自身の融着（熱融着）により絶縁シート２４に第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂを接合する際に、絶縁シート２４を第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂよりも先に軟化させるためである。その結果、絶縁シート２４の厚みを所望の厚みとすることができる。

ここで、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、絶縁シート２４自身の融着（熱融着）により絶縁シート２４に接合される。さらには、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂがエラストマーを表層に位置するように形成されている場合には、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂ自身の融着（熱融着）により、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂと絶縁シート２４とが接合される。つまり、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂと絶縁シート２４とは、相互の融着によって接合される。なお、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂと絶縁シート２４とは、いずれか一方のみの融着によって接合されるようにしても良い。

４．センサシート２１の詳細な形状
センサシート２１の詳細な形状について図２～５および図８を参照して説明する。センサシート２１は、側縁から外方に突出する突片２９を有する。突片２９には、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂと、外部回路とを接続するための端子（図示せず）が取り付けられるようにすることができる。

図２に示すように、センサシート２１のセンサシート巻付部２２は、ステアリングホイール１０の芯材１９に、巻付け方向Ｙに沿って巻き付けられる。センサシート巻付部２２は、巻付け方向Ｙについて、中央位置付近の中央領域３０と、巻付け方向Ｙの端部に位置する一対の端領域３１と、中央領域３０と端領域３１との間に位置する一対の中間領域３２と、を備える。センサシート２１の中央領域３０は、リング部１２の外周面１４側に配置されており、一対の端領域３１は、リング部１２の内周面１５側に配置されている。上記したストレート部３７は、センサシート巻付部２２のうち、中間領域３２から端領域３１の部分に相当し、湾曲部３８は、中央領域３０に相当する。

第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、一対の端領域３１の双方から中央領域３０まで連続して配置されている。ただし、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、一対の端領域３１の一方から中央領域３０まで連続して配置されてもよく、また、一対の中間領域３２から中央領域３０まで連続して配置される構成としてもよい。

中央領域３０は、基準芯線方向Ｘの全域にわたって、センサシート２１を加熱して軟化させた後に、プレス加工することにより基準芯線方向Ｘに延伸されている。

一対の中間領域３２は、基準芯線方向Ｘの全域にわたって、基準芯線方向Ｘに延伸されていてもよいし、また、延伸されていなくてもよい。一対の中間領域３２が延伸される場合には、センサシート２１を加熱して軟化させた後に、プレス加工してもよい。

図５に示すように、センサシート巻付部２２は、基準芯線方向Ｘと直交する平面の断面形状がＵ字状に形成されている。なお、図５においては、説明の便宜上、厚さを強調して記載してある。また、説明の便宜上、絶縁シート２４、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂを一体の構成物として記載してある。センサシート巻付部２２のうち、絶縁シート２４、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂを含む一体要素は、中央領域３０における厚さが、一対の中間領域３２における厚さより薄く形成されている。また、一体要素は、中央領域３０における厚さが、一対の端領域３１における厚さより薄く形成されている。

ただし、センサシート巻付部２２は、図８に示すように、一対の中間領域３２および一対の端領域３１が、芯材１９の外形状に沿って湾曲されることにより、基準芯線方向Ｘと直交する平面の断面形状がＣ字状に形成されていてもよい。

図４に示すように、絶縁シート２４は、センサシート巻付部２２の中央領域３０における基準芯線Ｒに沿う方向の長さＬが、一対の端領域３１における基準芯線Ｒに沿う方向の長さＭよりも長く形成されている。絶縁シート２４は、センサシート巻付部２２の中央領域３０における基準芯線方向Ｘに沿う長さＬが、一対の端領域３１における基準芯線方向Ｘに沿う長さＭの１．０５～１．２５倍である。

中央領域３０における基準芯線Ｒに沿う方向の長さＬが、一対の端領域３１における基準芯線Ｒに沿う方向の長さＭの１．０５倍以上であることにより、ステアリングホイール１０の芯材１９にセンサシート２１を取付けたときに、一対の端領域３１に皺が形成されにくくなる。中央領域３０における基準芯線Ｒに沿う方向の長さＬが、一対の端領域３１における基準芯線Ｒに沿う方向の長さＭの１．２５倍以下であることにより、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂが過度に延伸されることが抑制される。

図５に示すように、絶縁シート２４は、センサシート巻付部２２の中央領域３０における厚さが、一対の端領域３１における厚さよりも薄く形成されている。

図３に示すように、連結部２３は、複数のセンサシート巻付部２２のうち中央領域３０に対応する位置同士を連結し、複数のセンサシート巻付部２２のうち一対の端領域３１に対応する位置同士を非連結としている。連結部２３は、センサシート巻付部２２の絶縁シート２４と連続しており、センサシート巻付部２２により構成されている。

本形態では、連結部２３は、複数のセンサシート巻付部２２のうち一対の中間領域３２に対応する位置同士も連結している。ただし、連結部２３は、複数のセンサシート巻付部２２のうち一対の中間領域３２に対応する位置同士を非連結とする構成としてもよい。

詳細には図示しないが、絶縁シート２４は連結部２３を構成する位置の厚さが、センサシート巻付部２２のうち中央領域３０に対応する位置の厚さより厚く形成されている。ただし、絶縁シート２４は連結部２３を構成する位置の厚さが、センサシート巻付部２２のうち中央領域３０に対応する位置の厚さと同じに形成されていてもよい。

また、絶縁シート２４、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂを含む一体要素は、連結部２３を構成する位置の厚さが、センサシート巻付部２２のうち中央領域３０に対応する厚さより厚く形成されている。ただし、絶縁シート２４、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂを含む一体要素は、連結部２３を構成する位置の厚さが、センサシート巻付部２２のうち中央領域３０に対応する厚さと同じに形成されていてもよい。

センサシート２１のうち中央領域３０における基準芯線方向Ｘに沿う長さは、芯材１９の表面のうち凸状曲線の曲率中心Ｃに背向する位置における基準芯線方向Ｘに沿う長さと同じに形成されている。

５．ステアリングホイール１０の製造方法
続いて、ステアリングホイール１０の製造方法の一例について図１～図６および図９を参照して説明する。なお、ステアリングホイール１０の製造方法については以下の記載に限定されない。

芯体１６の外面に樹脂内層材１７を射出成型する。すなわち、芯体１６を金型（図示せず）の中に配置し、成形材料を金型内に注入することで、樹脂内層材１７が成形される。このようにして、芯体１６と樹脂内層材１７とが一体化される。

絶縁シート２４、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂを所定の形状に形成する。絶縁シート２４の表面に第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂを接合する。これにより、所定の形状に形成される前の未成形センサシート２６が形成される（図６参照）。

図９に示すように、未成形センサシート２６を、ステアリングホイール１０と同形状の型３３の外面に取り付ける。未成形センサシート２６のうち、センサシート巻付部２２に相当する部分を、型３３の外表面に、巻付け方向に沿って巻き付ける。このとき、未成形センサシート２６を、基準芯線方向に沿って延伸させながら芯材１９の外表面に巻き付ける。その後、未成形センサシート２６を、例えばヒートガン（図示せず）により、絶縁シート２４、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂの軟化点以上の温度に加熱する。

その後、冷却することにより、絶縁シート２４、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂが所定の形状に固定される。以上によりセンサシート２１が完成する（図３～５参照）。

ステアリングホイール１０の外面およびセンサシート２１の内面に接着剤を塗布する。その後、センサシート２１をステアリングホイール１０の芯材１９の外面に取り付ける。このとき、センサシート２１の一対の端領域３１が芯材１９の内周側に位置し、センサシート２１の中央領域３０が芯材１９の外周側に位置するように巻付ける。その後、接着剤を固化させることにより、センサシート２１をステアリングホイール１０の芯材１９の外面に接着する。

続いて、表皮材１８を所定の形状に形成し、センサシート２１の外面に巻き付ける。その後、センサシート２１と、表皮材１８とを、接着または熱融着させる。なお、表皮材１８は、芯体１６、樹脂内層材１７およびセンサシート２１を金型（図示せず）の中に配置し、成形材料を注入することで形成してもよい。以上によりステアリングホイール１０が完成する（図１～図２参照）。

６．実施形態１の作用効果
続いて、実施形態１の効果について説明する。本形態によれば、センサシート巻付部２２は、ステアリングホイール１０の芯材１９の、凸状曲線に倣った形状となっている。これにより、ステアリングホイール１０の芯材１９の表面にセンサシート巻付部２２を組付ける際に、絶縁シート２４の一対の端領域３１に皺が形成されないようにステアリングホイール１０の内周側に巻き込んだり、ステアリングホイール１０の周長差を吸収するために絶縁シート２４の中央領域３０を引き延ばしたりする作業量を軽減することができる。この結果、センサシート２１の組付け作業の効率を向上させることができる。

本形態においては、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、導電性エラストマーにより構成されており、一対の中間領域３２から中央領域３０まで連続して配置されており、絶縁シート２４と、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂとを含む一体要素は、中央領域３０における厚さが、一対の中間領域３２における厚さより薄く形成されている。本形態によれば、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂが一対の中間領域３２から中央領域３０まで連続して配されている場合において、センサシート巻付部２２を、中央領域３０において、巻付け方向Ｙ等に容易に延伸させることができる。これにより、センサシート巻付部２２を、ステアリングホイール１０の芯材１９の、凸状曲線に倣った形状に容易に変形させることができる。

また、本形態においては、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、導電性エラストマーにより構成されており、一対の端領域３１の少なくとも一方から中央領域３０まで連続して配置されており、絶縁シート２４と、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂとを含む一体要素は、中央領域３０における厚さが、一対の端領域３１における厚さより薄く形成されている。

本形態によれば、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂが一対の端領域３１の少なくとも一方から中央領域３０まで連続して配されている場合において、センサシート巻付部２２を、中央領域３０において、巻付け方向Ｙ等に容易に延伸させることができる。これにより、センサシート巻付部２２を、ステアリングホイール１０の芯材１９の、凸状曲線に倣った形状に容易に変形させることができる。

さらに本形態においては、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂを、一対の端領域３１の双方から中央領域３０まで連続して配置することができる。

本形態によれば、中央領域３０における基準芯線Ｒに沿う方向の長さは、芯材１９の表面のうち凸状曲線の曲率中心Ｃに背向する位置における基準芯線Ｒに沿う方向の長さと同じである。

本形態によれば、ステアリングホイール１０の芯材１９にセンサシート巻付部２２を巻き付ける際に、絶縁シート２４を基準芯線Ｒに沿う方向に延伸させる必要がない。この結果、センサシートの組付け作業の効率を向上させることができる。

本形態によれば、センサシート２１は、複数のセンサシート巻付部２２と、少なくとも絶縁シート２４により構成され、複数のセンサシート巻付部２２のうち中央領域３０に対応する位置同士を連結し、複数のセンサシート巻付部２２のうち一対の端領域３１に対応する位置同士を非連結とする連結部２３と、を備える。

本形態によれば、ステアリングホイール１０の芯材１９に、複数のセンサシート巻付部２２を順に巻き付けていくことにより、センサシート２１をステアリングホイール１０に取り付けることができる。これにより、効率よく取り付け作業を行うことができる。

本形態によれば、連結部２３を構成する絶縁シート２４は、連結部２３によって連結されたセンサシート巻付部２２を構成する絶縁シート２４と連続しており、絶縁シート２４は、連結部２３を構成する位置の厚さが、センサシート巻付部２２のうち中央領域３０に対応する位置の厚さより厚く形成されている。

連結部２３は、複数のセンサシート巻付部２２のうち一対の端領域３１を非連結としているので、連結部２３は、センサシート巻付部２２に比べて、少なくとも一対の端領域３１の分だけ幅狭になっている。このため、連結部２３の強度が低下することが懸念される。本形態によれば、絶縁シート２４のうち、連結部２３を構成する位置の厚さが、センサシート巻付部２２のうち中央領域３０に対応する位置の厚さより厚く形成されているので、連結部２３の強度が低下することが抑制される。

本形態によれば、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、導電性エラストマーにより構成されており、連結部２３は、絶縁シート２４、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂにより構成され、絶縁シート２４と、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂとを含む一体要素は、連結部２３を構成する位置の厚さが、センサシート巻付部２２のうち中央領域３０に対応する位置の厚さより厚く形成されている。

本形態によれば、絶縁シート２４のうち、絶縁シート２４と、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂとを含む一体要素は、連結部２３を構成する位置の厚さが、センサシート巻付部２２のうち中央領域３０に対応する位置の厚さより厚く形成されているので、連結部２３の強度が低下することが抑制される。

（実施形態１の変形例１）
図１０においては、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂが導電性布３４である場合を図示する。第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂが導電性布３４により形成される場合について詳細に説明する。導電性布３４は、導電性繊維により形成された織物または不織布である。ここで、導電性繊維は、柔軟性を有する繊維３５の表面を導電性材料３６により被覆することにより形成される。導電性繊維は、例えば、ポリエチレンなどの樹脂繊維の表面に、銅やニッケルなどをメッキすることにより形成される。

この場合、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、絶縁シート２４自身の融着（熱融着）により絶縁シート２４に接合される。さらに、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、布であるため、複数の貫通孔を有する。従って、絶縁シート２４の一部分が、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂの貫通孔に入り込む。つまり、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂの少なくとも一部は、絶縁シート２４に埋設された状態となる。第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂの、絶縁シート２４への埋設深さは、同じでもよいし、また、異なっていてもよい。

（実施形態１の変形例２）
第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂが金属箔により形成される場合について説明する。金属箔は、導電性布と同様に、複数の貫通孔を有するのが好適である。従って、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、可撓性を有し、貫通孔の変形に伴い面方向への伸長を可能とする。金属箔は、導通可能な金属材料であればよく、例えば、銅箔、アルミニウム箔などを適用できる。さらに、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂは、導電性布である場合と同様に、絶縁シート２４自身の融着（熱融着）によりセンサシート２１に接合される。

（実施形態２）
続いて、実施形態２について図１１～図１３を参照しつつ説明する。図１１に示すように、本形態においては、１つのステアリングホイール１０の芯材１９に、複数（本形態では４つ）のセンサシート４０が取付けられる。図１２に示すように、本形態に係る１つのセンサシート４０は、１つのセンサシート巻付部４１を備える。すなわち、本形態に係るセンサシート４０は、連結部２３を有しない。ただし、センサシート４０の個数は、１つ～３つ、または５つ以上でもよい。

図１３に示すように、センサシート４０は、長尺の平面状に形成された未成形センサシート４２が、加熱により軟化され、所定の形状に変形された後、冷却されることにより所定の形状に形成される。

図１２に示すように、センサシート巻付部４１は、芯材１９の中心軸線Ａの凸状曲線の少なくとも一部に対応する形状の基準芯線Ｒを有するように形成されている。本形態では、基準芯線Ｒは、円弧の一部を構成するように形成されている。側方から見て、センサシート巻付部４１は、基準芯線Ｒに沿って円弧の一部を構成するように形成されている。また、詳細には図示しないが、センサシート巻付部４１は、基準芯線Ｒと直交する平面形状がＣ字状に形成されている。

４つのセンサシート４０の、各センサシート巻付部４１の基準芯線方向Ｘに沿う長さの和は、芯材１９の表面のうち凸状曲線の曲率中心Ｃに背向する位置における基準芯線方向Ｘに沿う方向の長さと同じである。

上記以外の構成については、実施形態１と略同様なので、同一部材については同一符号を付し、重複する説明を省略する。

本形態によれば、センサシート巻付部４１は、ステアリングホイール１０の芯材１９の、凸状曲線に倣った形状となっている。これにより、ステアリングホイール１０の芯材１９の表面にセンサシート巻付部４１を組付ける際に、絶縁シート２４の一対の端領域３１に皺が形成されないようにステアリングホイール１０の内周側に巻き込んだり、ステアリングホイール１０の周長差を吸収するために絶縁シート２４の中央領域３０を引き延ばしたりする作業量を軽減することができる。この結果、センサシート４０の組付け作業の効率を向上させることができる。

本明細書で開示される技術は上記の記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も含まれる。

ステアリングホイール１０は円環状でなくてもよく、例えば、長円形状、角が丸められた四角形状等、任意の形状を選択できる。

本形態では、絶縁シート２４の両面に第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂが形成される構成としたが、これに限られず、絶縁シート２４の一方の面にのみ電極層が形成される構成としてもよい。

絶縁シート２４と、第一電極層２５ａおよび第二電極層２５ｂとを含む一体要素は、中央領域３０における厚さと、一対の中間領域３２または一対の端領域３１における厚さが、同じであってもよい。

（その他）
本形態の一態様として、下記の構成および組合せも含まれる。

（１） 中心軸線が凸状曲線であるステアリングホイールの芯材に巻き付けられるセンサシートであって、
エラストマー製の絶縁シートと、前記絶縁シートの少なくとも一方の面に積層される電極層と、を備え、
前記センサシートは、前記絶縁シートおよび前記電極層により構成され、前記芯材に巻き付けられるセンサシート巻付部を備え、
前記センサシート巻付部は、
前記芯材の前記中心軸線の凸状曲線の少なくとも一部に対応する形状の基準芯線を有するように形成されており、且つ、前記基準芯線と直交する平面の断面形状がＣ字状またはＵ字状に形成されており、
前記センサシート巻付部は、
前記絶縁シートおよび前記電極層により構成され、前記Ｃ字状またはＵ字状の中央に位置し、前記芯材の表面のうち前記凸状曲線の曲率中心に背向する位置に対応し、前記芯材への巻付け方向の中央に位置する中央領域と、
前記絶縁シートにより構成され、前記Ｃ字状またはＵ字状の端部に位置し、前記芯材の表面のうち前記凸状曲線の曲率中心に対向する位置に対応し、前記巻付け方向の端部に位置する一対の端領域と、
を備え、
前記絶縁シートは、
前記センサシート巻付部の前記中央領域における前記基準芯線に沿う方向の長さが、前記一対の端領域における前記基準芯線に沿う方向の長さよりも長く形成されており、
前記中央領域における厚さが、前記一対の端領域における厚さよりも薄く形成されている、センサシート。

（２） 前記センサシート巻付部は、さらに、
前記絶縁シートおよび前記電極層により構成され、前記Ｃ字状またはＵ字状において前記中央領域と前記一対の端領域とをそれぞれ接続する一対の中間領域を備え、
前記電極層は、導電性エラストマーにより構成されており、前記一対の中間領域から前記中央領域まで連続して配置されており、
前記絶縁シートと前記電極層を含む一体要素は、
前記中央領域における厚さが、前記一対の中間領域における厚さより薄く形成されている、上記（１）に記載のセンサシート。

（３） 前記電極層は、導電性エラストマーにより構成されており、前記一対の端領域の少なくとも一方から前記中央領域まで連続して配置されており、
前記絶縁シートと前記電極層を含む一体要素は、
前記中央領域における厚さが、前記一対の端領域における厚さより薄く形成されている、上記（１）または（２）に記載のセンサシート。

（４） 前記電極層は、前記一対の端領域の双方から前記中央領域まで連続して配置されている、上記（３）に記載のセンサシート。

（５） 前記中央領域における前記基準芯線に沿う方向の長さは、前記一対の端領域における前記基準芯線に沿う方向の長さの１．０５～１．２５倍である、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載のセンサシート。

（６） 前記中央領域における前記基準芯線に沿う方向の長さは、前記芯材の表面のうち前記凸状曲線の曲率中心に背向する位置における前記基準芯線に沿う方向の長さと同じである、上記（１）～（５）のいずれか１つに記載のセンサシート。

（７） 前記センサシートは、
複数の前記センサシート巻付部と、
少なくとも前記絶縁シートにより構成され、複数の前記センサシート巻付部のうち前記中央領域に対応する位置同士を連結し、複数の前記センサシート巻付部のうち前記一対の端領域に対応する位置同士を非連結とする連結部と、
を備える、上記（１）～（６）のいずれか１つに記載のセンサシート。

（８） 前記連結部を構成する前記絶縁シートは、前記連結部によって連結された前記センサシート巻付部を構成する前記絶縁シートと連続しており、
前記絶縁シートは、
前記連結部を構成する位置の厚さが、前記センサシート巻付部のうち前記中央領域に対応する位置の厚さより厚く形成されている、上記（７）に記載のセンサシート。

（９） 前記電極層は、導電性エラストマーにより構成されており、
前記連結部は、前記絶縁シートおよび前記電極層により構成され、
前記絶縁シートと前記電極層を含む一体要素は、
前記連結部２３を構成する位置の厚さが、前記センサシート巻付部のうち前記中央領域に対応する位置の厚さより厚く形成されている、上記（８）に記載のセンサシート。

１０：ステアリングホイール、１９：芯材、２１，４０：センサシート、２２，４１：センサシート巻付部、２３：連結部、２４：絶縁シート、２５ａ：第一電極層、２５ｂ：第二電極層、３０：中央領域、３１：端領域、３２：中間領域、Ａ：中心軸線、Ｃ：曲率中心、Ｒ：基準芯線、Ｙ：巻付け方向

Claims (9)

1. 中心軸線が凸状曲線であるステアリングホイールの芯材に巻き付けられるセンサシートであって、
   エラストマー製の絶縁シートと、前記絶縁シートの少なくとも一方の面に積層される電極層と、を備え、
   前記センサシートは、前記絶縁シートおよび前記電極層により構成され、前記芯材に巻き付けられるセンサシート巻付部を備え、
   前記センサシート巻付部は、
   前記芯材の前記中心軸線の凸状曲線の少なくとも一部に対応する形状の基準芯線を有するように形成されており、且つ、前記基準芯線と直交する平面の断面形状がＣ字状またはＵ字状に形成されており、
   前記センサシート巻付部は、
   前記絶縁シートおよび前記電極層により構成され、前記Ｃ字状またはＵ字状の中央に位置し、前記芯材の表面のうち前記凸状曲線の曲率中心に背向する位置に対応し、前記芯材への巻付け方向の中央に位置する中央領域と、
   前記絶縁シートにより構成され、前記Ｃ字状またはＵ字状の端部に位置し、前記芯材の表面のうち前記凸状曲線の曲率中心に対向する位置に対応し、前記巻付け方向の端部に位置する一対の端領域と、
   を備え、
   前記絶縁シートは、
   前記センサシート巻付部の前記中央領域における前記基準芯線に沿う方向の長さが、前記一対の端領域における前記基準芯線に沿う方向の長さよりも長く形成されており、
   前記中央領域における厚さが、前記一対の端領域における厚さよりも薄く形成されている、センサシート。
2. 前記センサシート巻付部は、さらに、
   前記絶縁シートおよび前記電極層により構成され、前記Ｃ字状またはＵ字状において前記中央領域と前記一対の端領域とをそれぞれ接続する一対の中間領域を備え、
   前記電極層は、導電性エラストマーにより構成されており、前記一対の中間領域から前記中央領域まで連続して配置されており、
   前記絶縁シートと前記電極層を含む一体要素は、
   前記中央領域における厚さが、前記一対の中間領域における厚さより薄く形成されている、請求項１に記載のセンサシート。
3. 前記電極層は、導電性エラストマーにより構成されており、前記一対の端領域の少なくとも一方から前記中央領域まで連続して配置されており、
   前記絶縁シートと前記電極層を含む一体要素は、
   前記中央領域における厚さが、前記一対の端領域における厚さより薄く形成されている、請求項１に記載のセンサシート。
4. 前記電極層は、前記一対の端領域の双方から前記中央領域まで連続して配置されている、請求項３に記載のセンサシート。
5. 前記中央領域における前記基準芯線に沿う方向の長さは、前記一対の端領域における前記基準芯線に沿う方向の長さの１．０５～１．２５倍である、請求項１に記載のセンサシート。
6. 前記中央領域における前記基準芯線に沿う方向の長さは、前記芯材の表面のうち前記凸状曲線の曲率中心に背向する位置における前記基準芯線に沿う方向の長さと同じである、請求項１に記載のセンサシート。
7. 前記センサシートは、
   複数の前記センサシート巻付部と、
   少なくとも前記絶縁シートにより構成され、複数の前記センサシート巻付部のうち前記中央領域に対応する位置同士を連結し、複数の前記センサシート巻付部のうち前記一対の端領域に対応する位置同士を非連結とする連結部と、
   を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載のセンサシート。
8. 前記連結部を構成する前記絶縁シートは、前記連結部によって連結された前記センサシート巻付部を構成する前記絶縁シートと連続しており、
   前記絶縁シートは、
   前記連結部を構成する位置の厚さが、前記センサシート巻付部のうち前記中央領域に対応する位置の厚さより厚く形成されている、請求項７に記載のセンサシート。
9. 前記電極層は、導電性エラストマーにより構成されており、
   前記連結部は、前記絶縁シートおよび前記電極層により構成され、
   前記絶縁シートと前記電極層を含む一体要素は、
   前記連結部を構成する位置の厚さが、前記センサシート巻付部のうち前記中央領域に対応する位置の厚さより厚く形成されている、請求項８に記載のセンサシート。

Images