WO2020196863A1 - 静電型トランスデューサおよび静電型トランスデューサユニット - Google Patents

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WO2020196863A1
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sheet
electrostatic transducer
electrode sheet
transducer
insulator
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PCT/JP2020/014158
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克彦 中野
新也 田原
将樹 那須
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住友理工株式会社
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    • B06B1/0292—Electrostatic transducers, e.g. electret-type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60R21/01552—Passenger detection systems detecting position of specific human body parts, e.g. face, eyes or hands
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    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
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    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
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    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/04—Microphones

Definitions

  • the present invention relates to an electrostatic transducer and an electrostatic transducer unit.
  • An electrostatic sensor is known that detects the approach or contact of a human finger or the like by changing the capacitance.
  • an electrostatic actuator that utilizes a change in capacitance is also known.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-190856 describes that the steering wheel is provided with an electrostatic sensor that detects that the driver has released his hand.
  • the steering wheel described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-190856 has a heater function by rotating a heater wire in a coil shape on the outer peripheral side of the shaft core and arranging an electrostatic sensor on the outer peripheral side of the heater wire. It is stated to have.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-172839 describes that the output voltage is controlled by forming the electrodes provided on both sides of the piezoelectric film into a mesh shape and changing the degree of the mesh.
  • Electrostatic transducers are required to be thin. However, when the thickness is reduced, the capacitance between the electrodes increases. As the capacitance increases, the power supply circuit needs to be enlarged as the flowing current increases. Therefore, by adopting a mesh-shaped electrode and reducing the mesh degree (electrode occupancy, area ratio of the conductive component) of the electrode, the capacitance between the electrodes can be reduced. As a result, the electrostatic transducer can be made thinner without enlarging the power supply circuit.
  • one of the electrode pairs may function as a shield electrode so as not to be affected by disturbance.
  • the detection accuracy as a sensor or the operation accuracy as an actuator can be made high.
  • the mesh degree of the electrode is reduced in order to prevent the capacitance from becoming large even if the film is thinned, the function as a shield electrode is reduced. Therefore, the detection accuracy or the operation accuracy may decrease.
  • An object of the present invention is to provide an electrostatic transducer capable of reducing the thickness and improving the detection accuracy or the operation accuracy. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a unit comprising an electrostatic transducer.
  • the electrostatic transducer according to the present invention comprises an insulator sheet, a first electrode sheet arranged on the surface side of the insulator sheet and having a plurality of first through holes penetrating in the thickness direction, and the insulator sheet. It is provided on the back surface side and has a configuration having no through holes in the thickness direction or a second electrode sheet having a plurality of second through holes having an opening ratio smaller than that of the plurality of first through holes.
  • the surface including the first electrode sheet is the second.
  • the ratio of the area of the portion that functions as an electrode per unit area is small.
  • the electrode occupancy rate per unit area can be reduced on the surface including the first electrode sheet arranged on the surface side, and as a result, even if the distance between the electrodes is shortened, the capacitance between the electrodes can be reduced. Can be made smaller. Therefore, the capacitance can be reduced while reducing the thickness of the electrostatic transducer.
  • the surface including the second electrode sheet arranged on the back surface side has a larger electrode occupancy rate than the first electrode sheet. Therefore, the second electrode sheet can function as a shield electrode so that the influence of disturbance can be reduced. As a result, the electrostatic transducer can have high detection accuracy as a sensor or operation accuracy as an actuator.
  • the electrostatic transducer unit is a core material having a center line and the above-mentioned electrostatic transducer so that the back surface of the second electrode sheet faces the outer peripheral surface of the core material centered on the center line.
  • the electrostatic transducer arranged along the outer peripheral surface of the core material, and the core material and the electrostatic device are interposed between the outer peripheral surface of the core material and the back surface of the electrostatic transducer.
  • An electrostatic transducer unit including a resin inner layer material fixed to a mold transducer, wherein an end edge of the core material in the circumferential direction of the core material is defined as a first end edge.
  • the two first end sides of the electrostatic transducer are arranged to face each other at a distance in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the core material, and the resin inner layer material is a gap between the two first end sides. Is intervening in.
  • the resin inner layer material is arranged between the outer peripheral surface of the core material and the back surface of the electrostatic transducer, and the resin inner layer material is placed on the outer peripheral surface of the core material. And it is fixed to the back surface of the electrostatic transducer. Therefore, it is possible to prevent the electrostatic transducer from peeling off from the core material.
  • the design of the electrostatic transducer unit is improved. Further, by applying the resin inner layer material, the production of the electrostatic transducer unit becomes easy.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 13 in the transducer unit of the second example.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 13 in the transducer unit of the third example.
  • It is a flowchart which shows the manufacturing method of the transducer unit of 4th example. It is a figure which shows the transducer applied to the transducer unit of the 4th example. It is a front view of the preformed transducer.
  • FIG. 20 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB of FIG. It is sectional drawing before injection molding. It is sectional drawing after injection molding. It is sectional drawing of the state which the mold was detached after injection molding.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 13 in the transducer unit of the fourth example.
  • An electrostatic transducer (hereinafter referred to as a "transducer”) includes, for example, a base material and an electrostatic sheet attached to a mounting surface of the base material.
  • the substrate is any member and is made of metal, resin, or other material.
  • the mounting surface of the base material may be formed into a three-dimensional shape such as a curved surface, a composite plane, or a composite shape of a flat surface and a curved surface, or the surface of the base material may be formed into a single plane shape.
  • the electrostatic sheet can be attached to the mounting surface of the base material.
  • the transducer can be used as a single electrostatic sheet without providing a base material.
  • the electrostatic sheet can function as an actuator that generates vibration, sound, etc. by utilizing the change in capacitance between electrodes. Further, the electrostatic sheet can function as a sensor for detecting a pushing force from the outside and a sensor for detecting the contact or approach of a conductor by utilizing the change in the capacitance between the electrodes.
  • the electrostatic sheet When the electrostatic sheet functions as an actuator, when a voltage is applied to the electrodes, the insulator is deformed according to the potential between the electrodes, and vibration is generated as the insulator is deformed.
  • the electrostatic sheet functions as a pushing force detection sensor, the capacitance between the electrodes changes due to the deformation of the insulator due to the pushing force from the outside or the input of vibration or sound, and the capacitance between the electrodes changes. By detecting the voltage according to the capacitance of, the pushing force from the outside is detected.
  • the electrostatic sheet functions as a contact proximity sensor, the capacitance between the electrodes changes due to the contact or approach of the conductor, and the voltage corresponding to the changed capacitance between the electrodes is detected. Detects contact or approach of the conductor.
  • the transducer can be applied to, for example, the surface of a mouse or joystick, which is a pointing device, or the surface of a vehicle part.
  • Vehicle components include armrests, doorknobs, shift levers, steering wheels, door trims, center trims, center consoles, ceilings and the like.
  • the substrate is made of a non-flexible material such as metal or hard resin. Then, the transducer can detect the state of the target person and give vibration to the target person.
  • the transducer may be arranged on the surface layer side of the seat surface.
  • the transducer may be configured to attach an electrostatic sheet to a substrate made of a flexible material such as a resin film.
  • the transducer may be composed of a single electrostatic sheet without a base material.
  • the electrostatic sheet of the transducer may be configured to have a heater function.
  • the transducer can apply heat to the target person in addition to detecting the state of the target person and applying vibration to the target person.
  • the transducer 1 includes at least an electrostatic sheet 10.
  • the case where the transducer 1 includes the base material 20 and the base material side fusion sheet 30 is given as an example, but the transducer 1 may not include the base material 20 and the base material side fusion sheet 30.
  • the base material 20 is formed of any material such as metal or resin.
  • the electrostatic sheet 10 is elastically deformable as a whole.
  • the electrostatic sheet 10 is attached to the mounting surface of the base material 20. Then, even if the mounting surface of the base material 20 is a three-dimensional curved surface, the electrostatic sheet 10 can be mounted along the curved surface of the base material 20. In particular, by attaching the electrostatic sheet 10 to the mounting surface of the base material 20 while extending it in the surface direction, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles on the electrostatic sheet 10.
  • the electrostatic sheet 10 includes at least an insulator sheet 11, a first electrode sheet 12, and a second electrode sheet 13.
  • the insulator sheet 11 is made of an elastomer. Therefore, the insulator sheet 11 is elastically deformable.
  • the insulator sheet 11 is formed of, for example, a thermoplastic elastomer.
  • the insulator sheet 11 may be formed of the thermoplastic elastomer itself, or may be formed of the crosslinked elastomer by heating the thermoplastic elastomer as a material.
  • one or more types of insulator sheet 11 can be selected from elastomers such as styrene-based, olefin-based, vinyl chloride-based, urethane-based, ester-based, and amide-based elastomers.
  • elastomers such as styrene-based, olefin-based, vinyl chloride-based, urethane-based, ester-based, and amide-based elastomers.
  • examples of the styrene-based elastomer include SBS, SEBS, and SEPS.
  • examples of the olefin-based elastomer include EEA, EMA, EMMA and the like, as well as a copolymer of ethylene and ⁇ -olefin (ethylene-octene copolymer).
  • the insulator sheet 11 may contain rubber or resin other than the thermoplastic elastomer.
  • a rubber such as ethylene-propylene rubber (EPM, EPDM)
  • EPM ethylene-propylene rubber
  • the insulator sheet may contain a flexibility-imparting component such as a plasticizer.
  • the first electrode sheet 12 is arranged on the surface side (upper surface of FIG. 1) of the insulator sheet 11. Further, the first electrode sheet 12 has flexibility and elasticity in the plane direction while having conductivity.
  • the first electrode sheet 12 is formed of, for example, a conductive elastomer, a conductive cloth, a metal sheet, or the like.
  • the first electrode sheet 12 has a plurality of first through holes 12a penetrating in the thickness direction.
  • the first through hole 12a means a region (insulation region) in which a conductive component does not exist. That is, the surface including the first electrode sheet 12 is composed of a conductive region in which the first electrode sheet 12 exists and an insulating region in which the first through hole 12a exists.
  • the first through hole 12a may be a hole, or an insulating elastomer or the like may be present.
  • FIGS. 1, 2A and 2B the case where the first electrode sheet 12 has the first through hole 12a as a hole is illustrated.
  • the aperture ratio of the plurality of first through holes 12a is preferably 30% or more.
  • a suitable opening ratio of the plurality of first through holes 12a is 50% or more, more preferably 60% or more.
  • the aperture ratio of the plurality of first through holes 12a is formed only by an insulating material (including holes, insulating elastomer, etc.) in a predetermined region when the first electrode sheet 12 is viewed from the normal direction. It means the ratio of the area. In other words, the aperture ratio is the ratio of the first through holes 12a per unit area on the surface including the first electrode sheet 12.
  • the ratio of the portion that functions as an electrode per unit area (electrode occupancy ratio) on the surface including the first electrode sheet 12 is the ratio obtained by subtracting the aperture ratio from 100%. Therefore, the electrode occupancy of the first electrode sheet 12 is less than 70%, preferably less than 50%, and more preferably less than 40%.
  • the first electrode sheet 12 is fixed to the insulator sheet 11 by fusion (for example, heat fusion) of the insulator sheet 11 itself. That is, a part of the insulator sheet 11 on the surface side functions as a welding material for fixing to the first electrode sheet 12. Therefore, the first electrode sheet 12 and the insulator sheet 11 are fixed to each other without using a volatilizing adhesive or an organic solvent.
  • the first electrode sheet 12 Since the first electrode sheet 12 has the first through hole 12a, a part of the surface side of the insulator sheet 11 can be inserted into the first through hole 12a. In this way, the first electrode sheet 12 is embedded in the insulator sheet 11. That is, the first electrode sheet 12 is fixed by a part of the insulator sheet 11 that has entered the first through hole 12a. Therefore, the insulator sheet 11 and the first electrode sheet 12 are more firmly integrated.
  • the first electrode sheet 12 is formed of a conductive elastomer
  • the conductive elastomer is one in which a conductive filler is contained in the elastomer.
  • the elastomer used for the first electrode sheet 12 may be formed of a material having the same main component as the insulator sheet 11. That is, one or more types of the first electrode sheet 12 can be selected from elastomers such as styrene-based, olefin-based, vinyl chloride-based, urethane-based, ester-based, and amide-based elastomers.
  • elastomers such as styrene-based, olefin-based, vinyl chloride-based, urethane-based, ester-based, and amide-based elastomers.
  • examples of the styrene-based elastomer include SBS, SEBS, and SEPS.
  • examples of the olefin-based elastomer include EEA, EMA, EMMA and the like, as well as a copolymer of ethylene and ⁇ -olefin (ethylene-octene copolymer).
  • the first electrode sheet 12 is designed to have a softening point higher than that of the insulator sheet 11. This is because when the first electrode sheet 12 is fixed to the insulator sheet 11 by fusion (for example, heat fusion) of the insulator sheet 11 itself, the insulator sheet 11 softens before the first electrode sheet 12. This is to enable.
  • the first through hole 12a may be formed by, for example, punching after forming a conductor sheet having no through hole.
  • the first through hole 12a needs to be large enough to detect the human finger. That is, the opening area of each first through hole 12a is formed to have a size corresponding to a human finger. That is, the opening area of each first through hole 12a is formed to be sufficiently smaller than the contact range of the human finger.
  • the diameter of the maximum inscribed circle of the first through hole 12a should be set to 150 ⁇ m or more and 15 mm or less.
  • the inner diameter of the first through hole 12a is equal to the diameter of the maximum inscribed circle.
  • the minor axis of the ellipse is the diameter of the maximum inscribed circle.
  • the first through hole 12a is rectangular, the distance between the opposite sides of the rectangle is the diameter of the maximum inscribed circle.
  • the first electrode sheet 12 is a conductive woven fabric, the shorter of the interval between adjacent warp threads and the interval between adjacent weft threads is the diameter of the maximum inscribed circle.
  • each first through hole 12a is preferably set to 6400 ⁇ m 2 or more and 225 mm 2 or less. Then, it is better to set the diameter of the maximum inscribed circle in the above range and the opening area in the above range for the first through hole 12a.
  • the first through hole 12a expands (first through) when covering the surface of a three-dimensional object.
  • the circumference of the hole 12a is stretched), which facilitates covering.
  • the same effect can be obtained by setting the minimum value of the opening area of each first through hole 12a to 6400 ⁇ m 2 or more.
  • the maximum value of the diameter of the maximum inscribed circle of the first through hole 12a, 15 mm corresponds to the width that a human finger can contact.
  • the transducer 1 can be reliably used as a sensor for detecting the contact of a human finger.
  • the maximum value of the opening area of each first through hole 12a to 225 mm 2 or less, it can be reliably used as a sensor for detecting the contact of a human finger.
  • the diameter of the maximum inscribed circle of the first through hole 12a may be a value close to 15 mm. That is, the diameter of the maximum inscribed circle of the first through hole 12a is preferably set to 5 mm or more and 15 mm or less, and more preferably 10 mm or more and 15 mm or less. Further, the opening area of each first through hole 12a is preferably set to a value close to 225 mm 2 . That is, the opening area of each first through hole 12a is preferably set to 100 mm 2 or more and 225 mm 2 or less, and more preferably 150 mm 2 or more and 225 mm 2 or less.
  • the second electrode sheet 13 is arranged on the back surface (lower surface in FIG. 1) side of the insulator sheet 11.
  • the second electrode sheet 13 faces the first electrode sheet 12.
  • the second electrode sheet 13 has conductivity, flexibility, and elasticity in the plane direction.
  • the second electrode sheet 13 is made of the same material as the first electrode sheet 12.
  • the second electrode sheet 13 is fixed to the insulator sheet 11 by fusion (for example, heat fusion) of the insulator sheet 11 itself. That is, a part of the insulator sheet 11 on the back surface side functions as a welding material for fixing to the second electrode sheet 13. Therefore, the second electrode sheet 13 and the insulator sheet 11 are fixed to each other without using a volatilizing adhesive or an organic solvent.
  • the second electrode sheet 13 may have a configuration having no through holes in the thickness direction, or may have a configuration having a plurality of second through holes 13a as shown in FIGS. 1, 3A and 3B.
  • the second through hole 13a means a region (insulation region) in which the conductive component does not exist.
  • the conductive component is present in the entire planar area.
  • the second electrode sheet 13 functions as a shield electrode, the second electrode sheet 13 exhibits the maximum shielding function when it has no through hole.
  • the second electrode sheet 13 has the second through hole 13a
  • the second electrode sheet 13 has a conductive region in which the second electrode sheet 13 exists and an insulating region in which the second through hole 13a exists. It is composed of.
  • the second through hole 13a may be a hole, or an insulating elastomer or the like may be present.
  • FIGS. 1, 3A and 3B the case where the second electrode sheet 13 has a second through hole 13a as a hole is shown.
  • the opening ratio of the second through hole 13a may be smaller than that of the first through hole.
  • the opening ratio of the second through hole 13a is preferably less than 50%.
  • the preferred aperture ratio of the second through hole 13a is less than 40%, even less than 30%.
  • the aperture ratio of the second through hole 13a is a region formed only by an insulating material (including vacancies, insulating elastomer, etc.) in a predetermined region when the second electrode sheet 13 is viewed from the normal direction. Means proportion. In other words, the aperture ratio is the ratio of the second through hole 13a per unit area on the surface including the second electrode sheet 13.
  • the ratio of the portion that functions as an electrode per unit area (electrode occupancy ratio) on the surface including the second electrode sheet 13 is the ratio obtained by subtracting the aperture ratio from 100%. Therefore, the electrode occupancy rate of the second electrode sheet 13 is 50% or more, preferably 60% or more, and more preferably 70% or more. That is, the surface including the second electrode sheet 13 has a larger electrode occupancy rate than the surface including the first electrode sheet 12.
  • each second through hole 13a is smaller than the opening area of each first through hole 12a.
  • the opening area of each first through hole 12a is large enough to detect the human finger. There is a need.
  • each second through hole 13a is made sufficiently small for a human finger.
  • the diameter of the minimum circumscribed circle of the second through hole 13a may be set to 0 mm or more and 10 mm or less.
  • the inner diameter of the second through hole 13a is equal to the diameter of the minimum circumscribed circle.
  • the major axis of the ellipse is the diameter of the minimum circumscribed circle.
  • the second through hole 13a is rectangular, the diagonal distance of the rectangle is the diameter of the minimum circumscribed circle.
  • each second through hole 13a is preferably set to 0 m 2 or more and 100 mm 2 or less. Then, it is better to set the diameter of the minimum circumscribed circle in the above range and the opening area in the above range for the second through hole 13a.
  • the second electrode sheet 13 has the second through hole 13a
  • a part of the back surface side of the insulator sheet 11 can be made to enter the second through hole 13a.
  • the second electrode sheet 13 is embedded in the insulator sheet 11.
  • the second electrode sheet 13 is fixed by a part of the insulator sheet 11 that has entered the second through hole 13a. Therefore, the insulator sheet 11 and the second electrode sheet 13 are more firmly integrated.
  • the second electrode sheet 13 is formed of a conductive elastomer like the first electrode sheet 12 will be taken as an example.
  • the elastomer used for the second electrode sheet 13 is the same as that of the first electrode sheet 12.
  • the second through hole 13a may be formed by punching after forming a conductor sheet having no through hole, for example.
  • the base material side fusion sheet 30 is made of the same material as the insulator sheet 11.
  • the base material side fusion sheet 30 is fixed to the mounting surface of the base material 20 and also to the back surface of the second electrode sheet 13 by its own fusion (for example, heat fusion).
  • the manufacturing method of the transducer 1 of the first example will be described with reference to FIG.
  • the first electrode sheet 12 is arranged on the front surface side of the insulator sheet 11, and the second electrode sheet 13 is arranged on the back surface side of the insulator sheet 11 (preparation step). In this way, the laminate is prepared.
  • the prepared laminate is heated and pressurized in the lamination direction (first heating and pressurizing step). Then, the surface of the insulator sheet 11 is softened, and at least a part of the first electrode sheet 12 is embedded from the surface of the insulator sheet 11. Then, the surface of the insulator sheet 11 functions as a fusion material, and the first electrode sheet 12 is fixed to the insulator sheet 11. Further, the back surface of the insulator sheet 11 is softened, and at least a part of the second electrode sheet 13 is embedded from the back surface of the insulator sheet 11. Then, the back surface of the insulator sheet 11 functions as a fusion material, and the second electrode sheet 13 is fixed to the insulator sheet 11.
  • the second electrode sheet is integrated with the surface of the base material side fusion sheet 30 in the first heating and pressurizing step. Pressurize the back surface side of 13 (second heating and pressurizing step). Then, the back surface side of the second electrode sheet 13 is fixed to the base material side fusion sheet 30 by the fusion of the base material side fusion sheet 30 itself.
  • the mounting surface of the base material 20 is pressed against the back surface of the base material side fusion sheet 30 (third heating and pressurizing step). Then, the mounting surface of the base material 20 is fixed to the base material side fusion sheet 30 by the fusion of the base material side fusion sheet 30 itself. In this way, the transducer 1 is manufactured.
  • the material of the insulator sheet 11 may contain a cross-linking agent.
  • the insulator sheet 11 by heating in the first heating and pressurizing step, the insulator sheet 11 can be crosslinked at the same time as the insulation sheet 11 is fixed by fusion. After the first heating and pressurizing step, the insulator sheet 11 will be formed of the crosslinked elastomer.
  • the material of the insulator sheet 11 contains a cross-linking agent
  • additional heating for cross-linking can be performed after the first heating and pressurizing step (cross-linking step).
  • the insulator sheet 11 can be crosslinked by additional heating.
  • the insulator sheet 11 is formed of the crosslinked elastomer after the crosslinking step of performing additional heating.
  • the fixing step of the first electrode sheet 12 and the insulator sheet 11 and the fixing step of the second electrode sheet 13 and the insulator sheet 11 may be performed separately.
  • the base material side fusion sheet 30 may be fixed to the base material 20 before being fixed to the second electrode sheet 13 in an integrated state in the first heating and pressurizing step. Further, when the base material 20 does not exist, the base material side fusion sheet 30 can also be eliminated.
  • the surface including the first electrode sheet 12 is the first.
  • the ratio of the area that functions as an electrode per unit area (electrode occupancy rate) is smaller than that of the surface including the two-electrode sheet 13.
  • the electrode occupancy rate per unit area can be reduced, and as a result, even if the distance between the electrodes is shortened, the capacitance between the electrodes can be reduced. The capacity can be reduced. Therefore, the capacitance can be reduced while reducing the thickness of the transducer 1.
  • the surface including the second electrode sheet 13 arranged on the back surface side has a larger electrode occupancy rate than the surface including the first electrode sheet. Therefore, the second electrode sheet 13 can function as a shield electrode so that the influence of disturbance can be reduced. As a result, the transducer 1 can improve the detection accuracy as a sensor and the operation accuracy as an actuator with high accuracy.
  • the configuration of the transducer 2 of the second example will be described with reference to FIG.
  • the transducer 2 of the second example includes a first electrode sheet 14 and a second electrode sheet 15 in place of the first electrode sheet 12 and the second electrode sheet 13 of the transducer 1 of the first example.
  • the same components as those in the first example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the case where the first electrode sheet 14 and the second electrode sheet 15 are formed of a conductive cloth will be taken as an example.
  • the conductive cloth is a woven fabric or a non-woven fabric formed of conductive fibers.
  • the conductive fiber is formed, for example, by coating the surface of the flexible fiber with a conductive material.
  • the conductive fiber is formed by plating the surface of a resin fiber such as polyethylene with copper, nickel or the like.
  • the first electrode sheet 14 has a plurality of first through holes 14a
  • the second electrode sheet 15 has a plurality of second through holes 15a.
  • the opening ratio of the second through hole 15a is smaller than the opening ratio of the first through hole 14a. That is, the electrode occupancy rate of the second electrode sheet 15 is larger than the electrode occupancy rate of the first electrode sheet 12.
  • the conductive thread constituting the first electrode sheet 14 is made thicker than the conductive thread constituting the second electrode sheet 15, the first electrode sheet 14 is braided relatively coarsely, and the second electrode sheet 15 is relative. Braid finely. In this way, the second through hole 15a can be made smaller than the first through hole 14a.
  • the transducer 2 of the second example also has the same effect as the transducer 1 of the first example. That is, the transducer 2 can be made thinner, and the detection accuracy and the operation accuracy can be made high.
  • At least a part of the first electrode sheet 14 can be deeply embedded in the insulator sheet 11.
  • the concave portion of the surface is further embedded in the insulator sheet 11.
  • the insulator sheet 11 is provided with the first coating layer 11a formed of a part of the surface side of the insulator sheet 11 on the surface side of the first electrode sheet 14. Therefore, at least a part of the surface of the first electrode sheet 14 is fixed to the first coating layer 11a by fusion of the first coating layer 11a itself. As a result, the insulator sheet 11 and the first electrode sheet 14 are more firmly integrated.
  • the second electrode sheet 15 can be deeply embedded in the insulator sheet 11. For example, when the back surface of the second electrode sheet 15 is formed in an uneven shape, the concave portion of the back surface is further embedded in the insulator sheet 11.
  • the insulator sheet 11 is provided with a second coating layer 11b formed on the back surface side of the second electrode sheet 15 by a part of the back surface side of the insulator sheet 11. Therefore, at least a part of the back surface of the second electrode sheet 15 is fixed to the second coating layer 11b by fusion of the second coating layer 11b itself. As a result, the insulator sheet 11 and the second electrode sheet 15 are more firmly integrated.
  • the configuration of the transducer 3 of the third example will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
  • the transducer 3 of the third example includes a first electrode sheet 16 in place of the first electrode sheet 12 of the transducer 1 of the first example.
  • the same components as those in the first example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the first electrode sheet 16 has at least two detection regions P1 and P2 as shown in FIG.
  • the first electrode sheet 16 may have two detection regions P1 and P2, or may have three or more detection regions.
  • Each of the detection regions P1 and P2 has first through holes 16a and 16b having different opening areas. That is, the opening area of the first through hole 16a formed in the first detection region P1 and the first through hole 16b formed in the second detection region P2 are different.
  • the first through hole 16a in the first detection region P1 has a smaller opening area than the first through hole 16b in the second detection region P2.
  • the electrode occupancy rate differs depending on the detection regions P1 and P2. For example, when a human finger approaches or touches, the detected capacitance differs. As a result, even when a plurality of detection regions P1 and P2 are formed by one first electrode sheet 16, it is possible to detect a position where a human finger approaches or touches due to a difference in capacitance. it can.
  • the shape of the first through holes 16a and 16b is not limited to a circular shape, and may be various shapes.
  • the configuration of the transducer 4 of the fourth example will be described with reference to FIGS. 8 and 9.
  • the transducer 4 of the fourth example includes a first electrode sheet 17 in place of the first electrode sheet 12 of the transducer 1 of the first example.
  • the same components as those in the first example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the first electrode sheet 17 has at least two detection regions P3 and P4 as shown in FIG.
  • the first electrode sheet 17 may have two detection regions P3 and P4, or may have three or more detection regions.
  • Each of the detection regions P3 and P4 has a different thickness.
  • the plurality of first through holes 17a have the same shape.
  • the thickness of the portion 171 of the first detection region P3 on the first electrode sheet 17 and the portion 172 of the second detection region P4 on the first electrode sheet 17 are different.
  • the portion 171 of the first detection region P3 is thicker than the portion 172 of the second detection region P4.
  • the first electrode sheet 17 is arranged so that a step due to a difference in thickness is located on the surface side of the first electrode sheet 17.
  • the detected capacitance is different when a human finger is particularly close. As a result, even when a plurality of detection regions P3 and P4 are formed by one first electrode sheet 17, it is possible to detect the position where the human finger approaches due to the difference in capacitance.
  • the first through hole 17a has the same shape in the first detection region P3 and the second detection region P4, it may have a different shape.
  • the configuration of the transducer 5 of the fifth example will be described with reference to FIG.
  • the transducer 5 of the fifth example includes a first electrode sheet 18 in place of the first electrode sheet 17 of the transducer 4 of the fourth example.
  • the same components as those in the fourth example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the first electrode sheet 18 has a different thickness as the first electrode sheet 17 in the fourth example. That is, the first electrode sheet 18 has at least two detection regions P5 and P6 as shown in FIG.
  • the first electrode sheet 18 may have two detection regions P5 and P6, or may have three or more detection regions.
  • Each of the detection regions P5 and P6 has a different thickness. That is, the thickness of the portion 181 of the first detection region P5 on the first electrode sheet 18 and the portion 182 of the second detection region P6 on the first electrode sheet 18 are different.
  • the plurality of first through holes 18a have the same shape.
  • the first electrode sheet 18 is arranged so that a step due to the difference in thickness is located on the back surface side of the first electrode sheet 18. That is, the distance between the back surface of the first electrode sheet 18 and the front surface of the second electrode sheet 13 is different between the first detection region P5 and the second detection region P6.
  • the detected capacitance differs when a human finger approaches or comes into contact with it.
  • a plurality of detection regions P5 and P6 are formed by one first electrode sheet 18, it is possible to detect a position where a human finger approaches or touches due to a difference in capacitance. it can.
  • the first through holes 18a have the same shape in the first detection region P5 and the second detection region P6, they may have different shapes.
  • the transducer 6 includes an electrostatic sheet 10, a base material 20, and a heater sheet 40 arranged between the back surface of the electrostatic sheet 10 and the front surface of the base material 20. That is, the transducer 6 has a heater function in addition to the function of the sensor or the actuator.
  • the electrostatic sheet 10 any of the electrostatic sheets 10 in the transducers 1, 2, 3, 4, and 5 of the above examples can be applied.
  • the insulator sheet 11 constituting the electrostatic sheet 10 is formed of the following materials in order to enable the heat of the heater sheet 40 to be transferred to the surface of the electrostatic sheet 10 and to ensure heat resistance. Good.
  • the thermal conductivity of the insulator sheet 11 is 0.3 W / m ⁇ K or more.
  • a suitable thermal conductivity is 0.4 W / m ⁇ K or more, more preferably 0.5 W / m ⁇ K or more.
  • the insulator sheet 11 has an inorganic filler having a relatively large thermal conductivity and an insulating property.
  • the suitable thermal conductivity of the inorganic filler (thermally conductive filler) used to increase the thermal conductivity of the insulator sheet 11 is 5 W / m ⁇ K or more, preferably 10 W / m ⁇ K or more, more preferably 20 W. / M ⁇ K or more.
  • the inorganic filler having a relatively high thermal conductivity examples include metal fillers such as magnesium oxide, aluminum oxide, and aluminum nitride.
  • metal fillers such as magnesium oxide, aluminum oxide, and aluminum nitride.
  • boron nitride, silicon carbide and the like can also be used as an inorganic filler having a relatively large thermal conductivity.
  • the insulator sheet 11 has a flame-retardant and insulating inorganic filler.
  • the flame-retardant filler include hydroxide fillers such as magnesium hydroxide and aluminum hydroxide.
  • hydroxide filler boron nitride or the like can also be used as the flame-retardant filler.
  • the flame-retardant filler can also be used as an inorganic filler (thermally conductive filler) used for increasing the thermal conductivity of the insulator sheet 11.
  • the volume resistivity of the insulator sheet 11 is 1 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm or more.
  • a suitable volume resistivity is 1 ⁇ 10 13 ⁇ ⁇ cm or more.
  • the heater sheet 40 is arranged on the back surface side of the electrostatic sheet 10, that is, on the back surface side of the second electrode sheet 13.
  • the heater sheet 40 includes a heater wire 41 and a heater insulating layer 42 that covers the heater wire 41.
  • the heater wire 41 is a metal alloy-based material, for example, nickel chromium, iron chromium, or the like.
  • the heater wire 41 is formed by, for example, forming a wire rod in a reciprocating manner or winding it in a spiral shape so as to form a sheet.
  • the heater insulating layer 42 surrounds the heater wire 41 and is arranged so that the heater wire 41 is not exposed.
  • the heater insulating layer 42 may be formed of the same material as the insulator sheet 11. Further, a part of the heater insulating layer 42 on the front surface side is fixed to the back surface of the second electrode sheet 13 by its own fusion (for example, heat fusion). Further, the front surface side of the heater insulating layer 42 is also fixed to the exposed back surface of the insulator sheet 11 by its own fusion. Further, a part of the heater insulating layer 42 on the back surface side is fixed to the mounting surface of the base material 20 by its own fusion (for example, heat fusion).
  • a method for manufacturing the transducer 6 of the sixth example will be described with reference to FIG.
  • a heater sheet laminate in which the first material 42a of the heater insulating layer 42, the heater wire 41, and the second material 42b of the heater insulating layer 42 are laminated in this order is prepared (heater sheet preparation step).
  • the prepared heater sheet laminate is heated and pressurized (heater sheet heating and pressurizing step). Then, each of the first material 42a and the second material 42b softens and functions as a fusion material, and is fixed to the heater wire 41. Further, the first material 42a and the second material 42b are fixed to each other and integrated to form the heater insulating layer 42. In this way, the heater sheet 40 is formed.
  • the electrostatic sheet 10 and the heater sheet 40 are prepared (preparation step).
  • the surface of the heater sheet 40 is heated (heater sheet heating step).
  • the electrostatic sheet 10 and the heater sheet 40 are pressurized so that the back surface side of the electrostatic sheet 10 is in contact with the front surface side of the heater sheet 40 (pressurization step).
  • the surface side of the heater insulating layer 42 softens and functions as a fusion material, and the second electrode sheet 13 is fixed to the surface side of the heater insulating layer 42.
  • the front surface side of the heater insulating layer 42 is also fixed to the exposed surface on the back surface side of the insulator sheet 11 of the electrostatic sheet 10.
  • the mounting surface of the base material 20 is pressed against the back surface of the heater sheet 40 (heating and pressurizing step). Then, the mounting surface of the base material 20 is fixed to the heater insulating layer 42 by the fusion of the heater insulating layer 42 itself. In this way, the transducer 3 is manufactured.
  • the transducer 6 Since the transducer 6 has a heater function, it is possible to apply heat to the target person in addition to detecting the state of the target person and applying vibration to the target person. In particular, by setting the thermal conductivity of the insulator sheet 11 and the heater insulating layer 42 as described above, the heat of the heater wire 41 can be transferred to the surface of the electrostatic sheet 10. Further, when the insulator sheet 11 and the heater insulating layer 42 have a flame-retardant filler, the heat-resistant effect can be improved.
  • the heater wire 41 may become a noise generation source.
  • the plurality of second through holes 13a of the second electrode sheet 13 have a smaller aperture ratio than the plurality of first through holes 12a of the first electrode sheet 12. Therefore, the second electrode sheet 13 exhibits a high shielding function with respect to the heater wire 41. That is, even if noise is generated by the electric power supplied to the heater wire 41, the second electrode sheet 13 can exhibit the shielding function.
  • the transducer 6 can improve the detection accuracy as a sensor and the operation accuracy as an actuator.
  • the electrostatic transducer unit (hereinafter referred to as "transducer unit”) is a member having a center line.
  • the member having a center line includes a member having a linear center line (bar shape), a member having a curved center line, and the like.
  • the cross section (cross section perpendicular to the axis) of the member may have any shape such as a circle, an ellipse, or a polygon.
  • the member includes a member having both ends, a ring-shaped member, a frame-shaped member, and the like.
  • a joystick, an armrest, a doorknob, a shift lever, a door trim, a center trim, and the like are examples of members having both ends.
  • the grip portion of the steering wheel is an example of an endless member.
  • the gripped portion of the steering wheel has an arc shape such as a C shape, an example of a member having both ends can be mentioned.
  • the steering wheel 200 includes, for example, a steering wheel having a function of a sensor capable of detecting a contact of a driver's hand.
  • the steering wheel 200 may have an actuator function of applying vibration or the like to the driver's hand.
  • the steering wheel 200 includes a core portion 201 located at the center, a ring-shaped grip portion 202, and a plurality of connecting portions 203, 204, 205 that connect the core portion 201 and the grip portion 202. ..
  • the grip portion 202 is a portion to be gripped for the driver to steer.
  • the grip portion 202 has a function of a sensor for detecting that the driver's hand has come into contact with the grip portion 202.
  • the grip portion 202 has a sensor function over almost the entire circumference.
  • the grip portion 202 can detect contact in each of the two regions, the front surface and the back surface. That is, the grip portion 202 includes a transducer 112a arranged on the front surface and a transducer 112b arranged on the back surface.
  • Transducer unit 110 of the first example The configuration of the transducer unit 110 of the first example will be described with reference to FIGS. 13 and 14. In particular, as an example of the transducer unit 110, the detailed configuration of the grip portion 202 of the steering wheel 200 will be described.
  • the grip portion 202 of the steering wheel 200 includes a core material 111 having a center line, transducers 112a and 112b, a resin inner layer material 113, and an outer skin material 114.
  • the front shape of the core member 111 is formed into, for example, a ring shape. That is, the core member 111 is a member having a ring-shaped center line.
  • the core material 111 is made of a conductive metal such as aluminum. Then, the core material 111 is connected to, for example, the ground potential.
  • the core material 111 is connected to the connecting portions 203, 204, 205 shown in FIG.
  • the cross-sectional shape of the core material 111 perpendicular to the axis is, for example, a case where it is formed in a U shape, but it can be any shape such as a circle, an ellipse, and a polygon.
  • the core material 111 may be formed of a non-conductive resin.
  • the transducers 112a and 112b any of the above-mentioned transducers 1, 2, 3, 4 and 5 is applied.
  • the transducer 112a on the front surface is arranged on the upper side of the drawing, and the transducer 112b on the back surface is arranged on the lower side of the drawing.
  • the transducers 112a and 112b include an insulator sheet 11, a first electrode sheet 12, and a second electrode sheet 13.
  • the first electrode sheet 12 functions as a sensor electrode
  • the second electrode sheet 13 functions as a shield electrode.
  • the transducers 112a and 112b are arranged so as to face the outer surface of the core material 111 at a distance. That is, as shown in FIG. 14, the transducers 112a and 112b are arranged along the outer peripheral surface of the core material 111 so as to face the outer peripheral surface centered on the center line of the core material 111. Further, the transducers 112a and 112b are arranged along the ring-shaped circumferential direction of the core material 111.
  • the second electrode sheet 13 constituting the transducers 112a and 112b is arranged on the core material 111 side. That is, the back surface of the second electrode sheet 13 is opposed to the outer peripheral surface centered on the center line of the core material 111, along the outer peripheral surface of the core material 111, and along the circumferential direction of the core material 111. Have been placed. That is, the back surface of the second electrode sheet 13 constitutes the back surface of the transducers 112 and 112b.
  • the end sides of the outer peripheral surface of the core material 111 in the circumferential direction are defined as the first end sides 112a1, 112b1.
  • the end sides of the core material 111 in the ring-shaped circumferential direction are defined as the second end sides 112a2 and 112b2.
  • the two first end sides 112a1, 112b1 of the transducers 112a, 112b are arranged so as to face each other with a distance in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the core material 111.
  • the first end side 112a1 of the transducer 112a and the first end side 112b1 of the transducer 112b are arranged so as to face each other at a distance in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the core member 111.
  • the two second end sides 112a2 and 112b2 of the transducers 112a and 112b are arranged so as to face each other at a distance in the ring-shaped circumferential direction of the core material 111.
  • the second end side 112a2 of the transducer 112a and the second end side 112b2 of the transducer 112b are arranged to face each other at a distance in the ring-shaped circumferential direction of the core member 111.
  • the resin inner layer material 113 is interposed between the outer peripheral surface of the core material 111 and the back surface of the transducers 112a and 112b, and is fixed to the core material 111 and the transducers 112a and 112b.
  • the resin inner layer material 113 is molded by injection molding. By using the core material 111 and the transducers 112a and 112b as inserts for the mold, the resin inner layer material 113 is fixed to the core material 111 and the transducers 112a and 112b when the injection molding is completed.
  • the resin inner layer material 113 is formed of, for example, a foamed resin such as urethane foam. A non-foamed resin can also be used as the resin inner layer material 113.
  • the resin inner layer material 113 is interposed in the gap between the two first end side 112a1 and 112b1 which are arranged to face each other in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the core material 111. Further, the resin inner layer material 113 is interposed in the gap between the two second end sides 112a2 and 112b2 which are arranged to face each other in the ring-shaped circumferential direction of the core material 111.
  • the outer skin material 114 covers the surfaces of the transducers 112a and 112b.
  • the outer skin material 114 may be molded by injection molding using a resin, or leather may be used.
  • the resin inner layer material 113 is arranged between the outer peripheral surface of the core material 111 and the back surface of the transducers 112a and 112b, and the resin inner layer material 113 is arranged in the core. It is fixed to the outer peripheral surface of the material 111 and the back surface of the transducers 112a and 112b. Therefore, it is possible to prevent the transducers 112a and 112b from being peeled off from the core material 111.
  • the design of the transducer unit 110 is improved. Further, by applying the resin inner layer material 113, the transducer unit 110 can be easily manufactured.
  • the resin inner layer material 113 is fixed to the heater sheet 40.
  • Transducer unit 120 of the second example The configuration of the transducer unit 120 of the second example will be described with reference to FIGS. 15 and 16. As an example of the transducer unit 120, the detailed configuration of the grip portion 202 of the steering wheel 200 will be described as in the first example. Further, in the transducer unit 120 of the second example, the same components as those of the first example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the transducers 112a and 112b include first terminal portions 112a3 and 112b3 that are electrically connected to the first electrode sheet 12.
  • the first terminal portions 112a3 and 112b3 are formed in the same manner as the first electrode sheet 12, and project from the long side of the first electrode sheet 12.
  • the transducers 112a and 112b include second terminal portions 112a4 and 112b4 that are electrically connected to the second electrode sheet 13.
  • the second terminal portions 112a4 and 112b4 are formed in the same manner as the second electrode sheet 13, and project from the long side of the second electrode sheet 13.
  • At least a part of the first terminal portions 112a3 and 112b3 and at least a part of the second terminal portions 112a4 and 112b4 are arranged in the gap between the first end sides 112a1 and 112b1 which are arranged to face each other. ..
  • the ends of the first terminal portions 112a3 and 112b3 and the ends of the second terminal portions 112a4 and 112b4 extend outward from the outer skin material 114 and are electrically connected to the first wiring 121 and the second wiring 122.
  • the first wiring 121 and the second wiring 122 extend to the vicinity of the core portion 201 of the steering wheel 200, and are connected to a detection circuit (not shown).
  • the design is improved by arranging at least a part of the first terminal portions 112a3 and 112b3 and at least a part of the second terminal portions 112a4 and 112b4 in the gap between the first end side 112a1 and 112b1 which are arranged to face each other.
  • first terminal portions 112a3 and 112b3 and at least a part of the second terminal portions 112a4 and 112b4 are arranged so as to face each other in place of the gap between the first end side 112a1 and 112b1. It may be arranged in the gap of 112b2.
  • Transducer unit 130 of the third example The configuration of the transducer unit 130 of the third example will be described with reference to FIG. As an example of the transducer unit 130, the detailed configuration of the grip portion 202 of the steering wheel 200 will be described as in the second example. Further, in the transducer unit 130 of the third example, the same components as those of the second example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the transducers 112a and 112b include a first wiring 121 that is electrically connected to the first electrode sheet 12.
  • first wiring 121 is connected to the long side of the first electrode sheet 12.
  • the transducers 112a and 112b include a second wiring 122 that is electrically connected to the second electrode sheet 13.
  • One end of the second wiring 122 is connected to the long side of the second electrode sheet 13.
  • At least a part of the first wiring 121 and at least a part of the second wiring 122 are arranged in the gap between the first end side 112a1 and 112b1 which are arranged to face each other.
  • the other end of the first wiring 121 and the other end of the second wiring 122 extend outward from the outer skin material 114, for example, extend to the vicinity of the core portion 201 of the steering wheel 200, and the detection circuit (shown). Is connected to. That is, the design can be improved by arranging at least a part of the first wiring 121 and at least a part of the second wiring 122 in the gap between the first end side 112a1 and 112b1 which are arranged to face each other.
  • At least a part of the first wiring 121 and at least a part of the second wiring 122 are arranged in the gaps of the second end sides 112a2, 112b2 which are arranged opposite to each other, instead of the gaps of the first end side 112a1, 112b1. You may.
  • Transducer unit 140 of the fourth example and manufacturing method The configuration and manufacturing method of the transducer unit 140 of the fourth example will be described with reference to FIGS. 18 to 25.
  • the transducer unit 130 As an example of the transducer unit 130, the detailed configuration of the grip portion 202 of the steering wheel 200 will be described as in the second example. Further, in the transducer unit 130 of the third example, the same components as those of the second example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
  • the transducer 112 shown in FIG. 19 is molded into a sheet shape (step S1).
  • the transducer 112 is a sheet in which the two transducers 112a and 112b shown in FIG. 15 are integrated. That is, the portions of the insulator sheet 11 of the two transducers 112a and 112b are integrated. Further, the transducer 112 has a first terminal portion 112a3, 112b3 and a second terminal portion 112a4, 112b4.
  • the sheet-shaped transducer 112 has a first end side 112f which is a short side and a second end side 112g which is a long side.
  • the transducer 112 has a third through hole 112e that penetrates in the thickness direction in the region where the first electrode sheet 12 and the second electrode sheet 13 are not arranged.
  • a third through hole 112e that penetrates in the thickness direction in the region where the first electrode sheet 12 and the second electrode sheet 13 are not arranged.
  • two third through holes 112e are formed between the transducers 112a and 112b.
  • the sheet-shaped transducer 112 is preformed into a tubular ring shape (step S2).
  • the preformed transducer 112 is formed so that the two first end sides 112f face each other in the ring-shaped circumferential direction.
  • the facing portion is located on the lower side.
  • the preformed transducer 112 is formed so that the two second end sides 112 g face each other on the outer peripheral surface centered on the tubular center line. As shown in FIGS. 20 and 21, the two opposite second end edges 112g are located on the side facing the center of the ring shape.
  • the core material 111 and the ring-shaped preformed transducer 112 are set in the mold 300 (step S3).
  • the resin inner layer material 113 is molded by injection molding (step S4).
  • the third through hole 112e is made to function as a resin injection hole for injection molding, and the gap between the opposite first end side 112f or the gap between the opposite second end sides 112g is evacuated during resin injection. Make it function as a hole.
  • the gap between the opposite first end side 112f or the gap between the opposite second end sides 112g is made to function as a resin injection hole for injection molding, and the third through hole 112e is formed at the time of resin injection. It may function as an air vent hole.
  • the resin inner layer material 113 is arranged in the gap between the first end side 112f facing each other, the gap 112g on the second end side facing each other, and the third through hole 112e.
  • the core material 111, the transducer 112, and the resin inner layer material 113 are formed by detaching the mold 300.
  • the outer skin material 114 is molded by injection molding or the like (step S5). In this way, the steering wheel 200 as the transducer unit 140 is completed.
  • the transducer unit 140 manufactured as described above is easy to manufacture and has a good design.
  • the first terminal portion 112a3-112d3 and the second terminal portion 112a4-112d4 are arranged in the gap of the second end side 112g facing each other.
  • the first terminal portion 112a3-112d3 and the second terminal portion 112a4-112d4 may be arranged in the gap between the opposite first end sides 112f.
  • the first terminal portion 112a3-112d3 and the second terminal portion 112a4-112d4 may be arranged in the third through hole 112e.
  • the transducer 112 does not have the first terminal portion 112a3-112d3 and the second terminal portion 112a4-112d4, and has the first wiring 121 and the second wiring 122.
  • the first wiring 121 and the second wiring 122 may be arranged in a gap of 112 g on the second end side facing each other. Further, the first wiring 121 and the second wiring 122 may be arranged in the gap between the opposite first end sides 112f. Alternatively, the first wiring 121 and the second wiring 122 may be arranged in the third through hole 112e.
  • the transducer 112a is arranged on the front surface and the transducer 112b is arranged on the back surface, but one of the front surface and the rear surface or Multiple transducers may be placed on both.
  • the resin inner layer material can be interposed in the gap between the second end sides of the adjacent transducers arranged so as to face each other in the ring-shaped circumferential direction.
  • the plurality of transducers may be provided with a first terminal portion and a second terminal portion, respectively, at intermediate positions in the ring-shaped circumferential direction. Further, the plurality of transducers may be provided with a first terminal portion and a second terminal portion at their respective second end edges facing each other in the ring-shaped circumferential direction.
  • the following transducers are used instead of the transducers 1 to 6 of the first example to the sixth example. It can also be applied.
  • the applicable transducer is, for example, a transducer having a first electrode sheet 12 and a second electrode sheet 13 having the same aperture ratio and opening area of the through holes 12a and 13a, and a first transducer having no through holes 12a and 13a.
  • Electrostatic transducer 10: Electrostatic sheet, 11: Insulator sheet, 11a: First coating layer, 11b: Second coating layer, 12, 14, 16, 17 , 18: 1st electrode sheet, 12a, 14a, 16a, 16b, 17a, 18a: 1st through hole, 13, 15: 2nd electrode sheet, 13a, 15a: 2nd through hole, 20: base material, 30: Substrate side fusion sheet, 40: Heater sheet, 41: Heater wire, 42: Heater insulation layer, 42a: First material, 42b: Second material, P1, P3, P5: First detection area, P2, P4 P6: Second detection area, 100, 110, 120, 130, 140: Transducer unit, 111: Core material, 112, 112a, 112b: Electrostatic transducer, 112a1, 112b1: First end side, 112a2, 112b2: First Two ends, 112a3, 112b3: 1st terminal part, 112a4, 112b4: 2nd terminal

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Abstract

薄膜化を図ると共に、検出精度または動作精度の高精度化を図ることができる静電型トランスデューサを提供する。静電型トランスデューサ（１）は、絶縁体シート（１１）と、絶縁体シート（１１）の表面側に配置され、厚み方向に貫通する複数の第一貫通孔（１２ａ）を有する第一電極シート（１２）と、絶縁体シート（１１）の裏面側に配置され、厚み方向に貫通孔を有しない構成とするまたは複数の第一貫通孔（１２ａ）より開口率が小さい複数の第二貫通孔（１３ａ）を有する第二電極シート（１３）とを備える。

Description

静電型トランスデューサおよび静電型トランスデューサユニット
　本発明は、静電型トランスデューサおよび静電型トランスデューサユニットに関するものである。
　静電容量の変化により、人の指などの接近または接触を検出する静電型センサが知られている。また、静電容量の変化を利用した静電型アクチュエータも知られている。例えば、特開２０１４－１９０８５６号公報には、ステアリングホイールに、運転者が手を放していることを検出する静電型センサを設けることが記載されている。さらに、特開２０１４－１９０８５６号公報に記載のステアリングホイールは、軸芯の外周側にヒータ線をコイル状に周回し、ヒータ線の外周側に静電型センサを配置することにより、ヒータ機能を有することが記載されている。また、特開平５－１７２８３９号公報には、圧電フィルムの両面に設ける電極をメッシュ状とし、メッシュの度合を変えることにより、出力電圧を制御することが記載されている。
　静電型トランスデューサ（センサおよびアクチュエータを含む）は、薄膜化を図ることが求められる。しかし、厚みを薄くすると、電極間の静電容量が大きくなる。静電容量が大きくなると、流れる電流が大きくなることに伴い電源回路を大きくする必要が生じる。そこで、メッシュ状の電極を採用し、電極のメッシュ度合（電極占有率、導電成分の面積割合）を小さくすることにより、電極間の静電容量を小さくすることができる。その結果、電源回路を大きくすることなく、静電型トランスデューサの薄膜化が可能となる。
　また、静電型トランスデューサにおいて電極対の一方は、外乱の影響を受けないようにするためのシールド電極として機能させる場合がある。電極対の一方をシールド電極として機能させることにより、センサとしての検出精度またはアクチュエータとしての動作精度を高精度にすることができる。
　しかし、薄膜化したとしても静電容量が大きくならないようにするために、電極のメッシュ度合を小さくすると、シールド電極としての機能が低下する。そのため、検出精度または動作精度が低下するおそれがある。
　本発明は、薄膜化を図ると共に、検出精度または動作精度の高精度化を図ることができる静電型トランスデューサを提供することを目的とする。さらに、本発明は、静電型トランスデューサを備えるユニットを提供することを目的とする。
　（１．静電型トランスデューサ）
　本発明に係る静電型トランスデューサは、絶縁体シートと、前記絶縁体シートの表面側に配置され、厚み方向に貫通する複数の第一貫通孔を有する第一電極シートと、前記絶縁体シートの裏面側に配置され、厚み方向に貫通孔を有しない構成とするまたは前記複数の第一貫通孔より開口率が小さい複数の第二貫通孔を有する第二電極シートとを備える。
　本発明に係る静電型トランスデューサによれば、第二電極シートが貫通孔を有しない構成であっても第二貫通孔を有する構成であっても、第一電極シートを含む面は、第二電極シートに比べて、単位面積当たりの電極として機能する部分の面積の割合（電極占有率）が小さい。
　つまり、表面側に配置されている第一電極シートを含む面において、単位面積当たりの電極占有率を低減することができ、その結果、電極間距離を短くしたとしても、電極間の静電容量を小さくすることができる。従って、静電型トランスデューサの薄膜化を図りつつ、静電容量を小さくすることができる。
　一方、裏面側に配置されている第二電極シートを含む面は、第一電極シートに比べて、電極占有率が大きい。従って、第二電極シートを、外乱の影響を低減することができるようにシールド電極として機能させることができる。その結果、静電型トランスデューサは、センサとしての検出精度またはアクチュエータとしての動作精度を高精度にすることとができる。
　（２．静電型トランスデューサユニット）
　静電型トランスデューサユニットは、中心線を有する芯材と、上記の静電型トランスデューサであって、前記第二電極シートの裏面が前記芯材の前記中心線を中心とした外周面に対向するように、前記芯材の外周面に沿って配置された前記静電型トランスデューサと、前記芯材の前記外周面と前記静電型トランスデューサの裏面との間に介在し、前記芯材および前記静電型トランスデューサに固着される樹脂内層材と、を備える静電型トランスデューサユニットであって、前記静電型トランスデューサにおいて前記芯材の前記外周面の周方向における端辺を第一端辺と定義し、前記静電型トランスデューサの２つの前記第一端辺が、前記芯材の前記外周面の周方向において距離を隔てて対向配置され、前記樹脂内層材は、前記２つの前記第一端辺の隙間に介在している。
　静電型トランスデューサを芯材の外周面に沿って配置する際に、樹脂内層材を芯材の外周面と静電型トランスデューサの裏面との間に配置し、樹脂内層材を芯材の外周面および静電型トランスデューサの裏面に固着させている。従って、静電型トランスデューサが芯材から剥がれることを防止できる。
　さらに、静電型トランスデューサにおいて対向する２つの端辺の隙間に樹脂内層材を介在させることにより、静電型トランスデューサユニットの意匠性が良好となる。また、樹脂内層材を適用することにより、静電型トランスデューサユニットの製造が容易となる。
第一例のトランスデューサの縦断面図である。 第一例のトランスデューサを構成する第一電極シートの縦断面図である。 第一電極シートの横断面図である。 第一例のトランスデューサを構成する第二電極シートの縦断面図である。 第二電極シートの横断面図である。 第一例のトランスデューサの製造方法を示す図である。 第二例のトランスデューサの縦断面図である。 第三例のトランスデューサの縦断面図である。 第三例のトランスデューサを構成する第一電極シートの横断面図である。 第四例のトランスデューサの縦断面図である。 第四例のトランスデューサを構成する第一電極シートの縦断面図である。 第五例のトランスデューサの縦断面図である。 第六例のトランスデューサの縦断面図である。 第六例のトランスデューサの製造方法を示す図である。 第一例のトランスデューサユニットとしてのステアリングホイールの正面図である。 図１３のＡ－Ａ拡大断面図である。 第二例のトランスデューサユニットに適用されるトランスデューサを示す図である。 第二例のトランスデューサユニットにおける図１３のＡ－Ａ拡大断面図である。 第三例のトランスデューサユニットにおける図１３のＡ－Ａ拡大断面図である。 第四例のトランスデューサユニットの製造方法を示すフローチャートである。 第四例のトランスデューサユニットに適用されるトランスデューサを示す図である。 プレ成形されたトランスデューサの正面図である。 図２０のＢ－Ｂ拡大断面図である。 射出成形前の断面図である。 射出成型後の断面図である。 射出成型後に金型を離脱させた状態の断面図である。 第四例のトランスデューサユニットにおける図１３のＡ－Ａ拡大断面図である。
　（１．静電型トランスデューサの適用対象）
　静電型トランスデューサ（以下、「トランスデューサ」と称する）は、例えば、基材と、基材の取付面に取り付けられた静電シートを備える。基材は、任意の部材であって、金属、樹脂、その他の材料により形成される。
　また、基材の取付面は、曲面、複合平面、平面と曲面の複合形状などの三次元形状に形成されてもよいし、基材の表面が単一平面形状に形成されてもよい。基材が可撓性を有する材料により形成されている場合に、当該基材の取付面に当該静電シートを取り付けることもできる。また、トランスデューサは、基材を備えることなく、当該静電シート単体として利用することもできる。
　静電シートは、電極間の静電容量の変化を利用して、振動や音などを発生させるアクチュエータとして機能させることができる。また、静電シートは、電極間の静電容量の変化を利用して、外部からの押込力などを検出するセンサ、導電体の接触または接近を検出するセンサとして機能させることができる。
　静電シートがアクチュエータとして機能する場合には、電極に電圧が印加されることにより、電極間の電位に応じて絶縁体が変形し、絶縁体の変形に伴って振動が発生する。静電シートが押込力検出センサとして機能する場合には、外部からの押込力や振動や音などの入力に起因して絶縁体が変形することにより電極間の静電容量が変化し、電極間の静電容量に応じた電圧を検出することで、外部からの押込力などを検出する。また、静電シートが接触接近センサとして機能する場合には、導電体の接触または接近により、電極間の静電容量が変化し、変化した電極間の静電容量に応じた電圧を検出することで、当該導電体の接触または接近を検出する。
　トランスデューサは、例えば、ポインティングデバイスであるマウスやジョイスティックの表面、車両部品の表面などに適用できる。車両部品としては、アームレスト、ドアノブ、シフトレバー、ステアリングホイール、ドアトリム、センタートリム、センターコンソール、天井などが含まれる。多くの場合、基材は、金属や硬質樹脂などの可撓性を有しない材料により形成されている。そして、トランスデューサは、対象者の状態の検出や対象者への振動などの付与を行うことができる。
　また、トランスデューサは、シート座面の表層側に配置されるようにしてもよい。この場合、トランスデューサは、樹脂フィルムなどの可撓性を有する材料により形成された基材に、静電シートを取り付けるように構成してもよい。また、トランスデューサは、基材を備えずに、静電シート単体により構成されるようにしてもよい。
　また、トランスデューサの静電シートは、ヒータ機能を有する構成とすることもできる。この場合、トランスデューサは、対象者の状態の検出や対象者への振動などの付与に加えて、対象者への熱の付与を行うことができる。
　（２．第一例）
　（２－１．第一例のトランスデューサ１の構成）
　第一例のトランスデューサ１の構成について、図１－図３Ｂを参照して説明する。図１に示すように、トランスデューサ１は、少なくとも静電シート１０を備える。第一例では、トランスデューサ１は、基材２０および基材側融着シート３０を備える場合を例に挙げるが、基材２０および基材側融着シート３０を備えない構成とすることもできる。基材２０は、金属や樹脂などの任意の材料により形成されている。
　静電シート１０は、全体として、弾性変形可能である。静電シート１０は、基材２０の取付面に取り付けられている。そして、基材２０の取付面が三次元曲面であっても、静電シート１０は、基材２０の曲面状の取付面に沿って取り付けることができる。特に、静電シート１０を面方向に伸張させながら基材２０の取付面に取り付けることで、静電シート１０にしわが発生することを抑制することができる。
　静電シート１０は、少なくとも、絶縁体シート１１、第一電極シート１２、および、第二電極シート１３を備える。絶縁体シート１１は、エラストマーにより形成されている。従って、絶縁体シート１１は、弾性変形可能である。絶縁体シート１１は、例えば、熱可塑性エラストマーにより形成されている。絶縁体シート１１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よいし、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により形成されるようにしてもよい。
　ここで、絶縁体シート１１は、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系、エステル系、アミド系などのエラストマーから、１種以上を選択可能である。例えば、スチレン系エラストマーとしては、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳなどが挙げられる。オレフィン系エラストマーとしては、ＥＥＡ、ＥＭＡ、ＥＭＭＡなどの他、エチレンとαオレフィンとの共重合体（エチレン－オクテン共重合体）などが挙げられる。
　絶縁体シート１１は、熱可塑性エラストマー以外のゴムまたは樹脂を含んでいてもよい。例えば、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、絶縁体シート１１の柔軟性が向上する。絶縁体シート１１の柔軟性を向上させるという観点から、絶縁体シートに可塑剤などの柔軟性付与成分を含有させてもよい。
　第一電極シート１２は、絶縁体シート１１の表面（図１の上面）側に配置されている。また、第一電極シート１２は、導電性を有しつつ、柔軟性および面方向への伸縮性を有する。第一電極シート１２は、例えば、導電性エラストマー、導電性布、金属シートなどにより形成されている。
　さらに、図１、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第一電極シート１２は、厚み方向に貫通する複数の第一貫通孔１２ａを有する。第一貫通孔１２ａは、導電成分が存在しない領域（絶縁領域）を意味する。つまり、第一電極シート１２を含む面は、第一電極シート１２が存在する導電領域と、第一貫通孔１２ａが存在する絶縁領域とにより構成される。第一貫通孔１２ａは、空孔としてもよいし、絶縁性エラストマーなどが存在していてもよい。図１、図２Ａおよび図２Ｂにおいては、第一電極シート１２は、空孔としての第一貫通孔１２ａを有する場合を図示する。
　トランスデューサ１が、人間の指の接近または接触を検出するセンサとして用いられる場合には、複数の第一貫通孔１２ａの開口率は、３０％以上とするとよい。複数の第一貫通孔１２ａの好適な開口率は、５０％以上、さらには６０％以上である。複数の第一貫通孔１２ａの開口率とは、第一電極シート１２を法線方向から見た場合に、所定の領域において絶縁材料（空孔、絶縁性エラストマーなどを含む）のみにより形成される領域の割合を意味する。換言すると、開口率とは、第一電極シート１２を含む面において、単位面積当たりの第一貫通孔１２ａが存在する割合である。
　なお、第一電極シート１２を含む面において、単位面積当たりの電極として機能する部分の割合（電極占有率）は、１００％から開口率を引いた割合である。従って、第一電極シート１２の電極占有率は、７０％未満、好適には５０％未満、より好適には４０％未満である。
　さらに、第一電極シート１２は、絶縁体シート１１自身の融着（例えば熱融着）により絶縁体シート１１に固着されている。つまり、絶縁体シート１１の表面側の一部分が、第一電極シート１２と固着するための融着材料として機能する。従って、第一電極シート１２と絶縁体シート１１とは、揮散型接着剤や有機溶媒を用いることなく固着されている。
　第一電極シート１２は第一貫通孔１２ａを有するため、絶縁体シート１１の表面側の一部は、当該第一貫通孔１２ａに入り込むようにできる。このようにして、第一電極シート１２は、絶縁体シート１１に埋設されている。つまり、第一電極シート１２は、第一貫通孔１２ａに入り込んだ絶縁体シート１１の一部によって固着される。従って、絶縁体シート１１と第一電極シート１２とは、より強固に一体化される。
　ここで、第一例では、第一電極シート１２として、導電性エラストマーにより形成されている場合を例に挙げる。導電性エラストマーとは、エラストマー中に導電性フィラーを含有させたものである。
　第一電極シート１２に用いられるエラストマーは、絶縁体シート１１と主成分を同種とする材料により形成されるようにするとよい。すなわち、第一電極シート１２は、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系、エステル系、アミド系などのエラストマーから、１種以上を選択可能である。例えば、スチレン系エラストマーとしては、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳなどが挙げられる。オレフィン系エラストマーとしては、ＥＥＡ、ＥＭＡ、ＥＭＭＡなどの他、エチレンとαオレフィンとの共重合体（エチレン－オクテン共重合体）などが挙げられる。
　ただし、第一電極シート１２は、絶縁体シート１１よりも高い軟化点を有するようにされている。これは、絶縁体シート１１自身の融着（例えば熱融着）により絶縁体シート１１に第一電極シート１２を固着する際に、絶縁体シート１１が第一電極シート１２より先に軟化することができるようにするためである。また、第一例において、第一貫通孔１２ａは、例えば、貫通孔を有しない導電体シートを成形した後に、打ち抜き加工により形成されるようにしてもよい。
　トランスデューサ１が、人間の指の接近または接触を検出するセンサとして用いられる場合には、第一貫通孔１２ａは、人間の指を検出できる程度の大きさにする必要がある。つまり、各第一貫通孔１２ａの開口面積は、人間の指に対応する大きさに形成されている。すなわち、各第一貫通孔１２ａの開口面積は、人間の指の接触範囲を基準として当該基準に対して十分に小さく形成されている。
　具体的には、第一貫通孔１２ａの最大内接円の直径は、１５０μｍ以上１５ｍｍ以下に設定されるとよい。図２Ｂに示すように、第一貫通孔１２ａが円形孔である場合には、第一貫通孔１２ａの内径が、当該最大内接円の直径に等しくなる。また、第一貫通孔１２ａが楕円形の場合には、楕円の短径が、最大内接円の直径となる。第一貫通孔１２ａが矩形の場合には、矩形の短い方の対向辺間距離が、最大内接円の直径となる。例えば、第一電極シート１２が導電性織物の場合には、隣り合う縦糸の間隔または隣り合う横糸の間隔のうちの短い方が、最大内接円の直径となる。
　さらに、各第一貫通孔１２ａの開口面積は、６４００μｍ２以上２２５ｍｍ２以下に設定されるとよい。そして、第一貫通孔１２ａは、最大内接円の直径を上記の範囲に設定し、かつ、開口面積を上記範囲に設定するとよりよい。
　上記のように、第一貫通孔１２ａの最大内接円の直径を１５０μｍ以上とすることにより、三次元形状の物体の表面を被覆する際に、第一貫通孔１２ａが拡大し（第一貫通孔１２ａの周囲が伸張し）、被覆しやすくなる。また、各第一貫通孔１２ａの開口面積の最小値を６４００μｍ２以上とすることによっても、同様の効果を奏する。
　また、第一貫通孔１２ａの最大内接円の直径の最大値である１５ｍｍは、人間の指が接触できる幅に対応している。このようにすることで、トランスデューサ１が人間の指の接触を検出するためのセンサとして確実に利用できる。また、各第一貫通孔１２ａの開口面積の最大値を２２５ｍｍ２以下とすることで、人間の指の接触を検出するためのセンサとして確実に利用できる。
　そこで、トランスデューサ１が人間の指を検出するためのセンサである場合には、第一貫通孔１２ａの最大内接円の直径は、１５ｍｍに近い値とするとよい。すなわち、第一貫通孔１２ａの最大内接円の直径は、好適には５ｍｍ以上１５ｍｍ以下に設定され、より好適には１０ｍｍ以上１５ｍｍ以下である。また、各第一貫通孔１２ａの開口面積は、２２５ｍｍ２に近い値とするとよい。すなわち、各第一貫通孔１２ａの開口面積は、好適には１００ｍｍ２以上２２５ｍｍ２以下に設定され、より好適には１５０ｍｍ２以上２２５ｍｍ２以下である。
　第二電極シート１３は、絶縁体シート１１の裏面（図１の下面）側に配置されている。第二電極シート１３は、第一電極シート１２に対向する。第二電極シート１３は、第一電極シート１２と同様に、導電性を有しつつ、柔軟性および面方向への伸縮性を有する。第二電極シート１３は、第一電極シート１２と同様の材料により形成されている。
　さらに、第二電極シート１３は、絶縁体シート１１自身の融着（例えば熱融着）により絶縁体シート１１に固着されている。つまり、絶縁体シート１１の裏面側の一部分が、第二電極シート１３と固着するための融着材料として機能する。従って、第二電極シート１３と絶縁体シート１１とは、揮散型接着剤や有機溶媒を用いることなく固着されている。
　第二電極シート１３は、厚み方向に貫通孔を有しない構成としてもよいし、図１、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、複数の第二貫通孔１３ａを有する構成としてもよい。第二貫通孔１３ａは、導電成分が存在しない領域（絶縁領域）を意味する。
　第二電極シート１３は、貫通孔を有しない構成の場合には、面状の全範囲に導電成分が存在することになる。第二電極シート１３をシールド電極として機能させる場合には、第二電極シート１３は、貫通孔を有しない構成の場合に、最大のシールド機能を発揮する。
　一方、第二電極シート１３が第二貫通孔１３ａを有する構成の場合には、第二電極シート１３は、第二電極シート１３が存在する導電領域と、第二貫通孔１３ａが存在する絶縁領域とにより構成される。第二貫通孔１３ａは、第一貫通孔１２ａと同様に、空孔としてもよいし、絶縁性エラストマーなどが存在していてもよい。図１、図３Ａおよび図３Ｂにおいては、第二電極シート１３は、空孔としての第二貫通孔１３ａを有する場合を図示する。
　そして、第二電極シート１３をシールド電極として機能させる場合には、第二貫通孔１３ａは、第一貫通孔より開口率を小さくするとよい。第二貫通孔１３ａの開口率は、５０％未満とするとよい。第二貫通孔１３ａの好適な開口率は、４０％未満、さらには３０％未満である。第二貫通孔１３ａの開口率とは、第二電極シート１３を法線方向から見た場合に、所定の領域において絶縁材料（空孔、絶縁性エラストマーなどを含む）のみにより形成される領域の割合を意味する。換言すると、開口率とは、第二電極シート１３を含む面において、単位面積当たりの第二貫通孔１３ａが存在する割合である。
　なお、第二電極シート１３を含む面において、単位面積当たりの電極として機能する部分の割合（電極占有率）は、１００％から開口率を引いた割合である。従って、第二電極シート１３の電極占有率は、５０％以上、好適には６０％以上、より好適には７０％以上である。つまり、第二電極シート１３を含む面は、第一電極シート１２を含む面に比べて、電極占有率が大きい。
　さらに、各第二貫通孔１３ａの開口面積は、各第一貫通孔１２ａの開口面積よりも小さい。トランスデューサ１が、人間の指の接近または接触を検出するセンサとして用いられる場合には、上述したように、各第一貫通孔１２ａの開口面積は、人間の指を検出できる程度の大きさにする必要がある。一方、各第二貫通孔１３ａは、人間の指に対して十分に小さくする。
　具体的には、第二貫通孔１３ａの最小外接円の直径は、０ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定されるとよい。図３Ｂに示すように、第二貫通孔１３ａが円形孔である場合には、第二貫通孔１３ａの内径が、当該最小外接円の直径に等しくなる。また、第二貫通孔１３ａが楕円形の場合には、楕円の長径が、最小外接円の直径となる。第二貫通孔１３ａが矩形の場合には、矩形の対角の距離が、最小外接円の直径となる。
　さらに、各第二貫通孔１３ａの開口面積は、０ｍ２以上１００ｍｍ２以下に設定されるとよい。そして、第二貫通孔１３ａは、最小外接円の直径を上記の範囲に設定し、かつ、開口面積を上記範囲に設定するとよりよい。
　また、第二電極シート１３が第二貫通孔１３ａを有する場合には、絶縁体シート１１の裏面側の一部は、当該第二貫通孔１３ａに入り込むようにできる。このようにして、第二電極シート１３は、絶縁体シート１１に埋設されている。この場合、第二電極シート１３は、第二貫通孔１３ａに入り込んだ絶縁体シート１１の一部によって固着される。従って、絶縁体シート１１と第二電極シート１３とは、より強固に一体化される。
　ここで、第一例では、第二電極シート１３は、第一電極シート１２と同様に、導電性エラストマーにより形成されている場合を例に挙げる。第二電極シート１３に用いられるエラストマーは、第一電極シート１２と同様である。また、第二貫通孔１３ａは、例えば、貫通孔を有しない導電体シートを形成した後に、打ち抜き加工により形成されるようにしてもよい。
　基材側融着シート３０は、絶縁体シート１１と同様の材料により形成されている。基材側融着シート３０は、自身の融着（例えば熱融着）により、基材２０の取付面に固着されると共に、第二電極シート１３の裏面に固着される。
　（２－２．第一例のトランスデューサ１の製造方法）
　第一例のトランスデューサ１の製造方法について、図４を参照して説明する。図４に示すように、絶縁体シート１１の表面側に、第一電極シート１２を配置し、絶縁体シート１１の裏面側に、第二電極シート１３を配置する（準備工程）。このようにして、積層体を準備する。
　続いて、準備した積層体に対して、積層方向に加熱および加圧する（第一加熱加圧工程）。そうすると、絶縁体シート１１の表面が軟化して、第一電極シート１２の少なくとも一部が絶縁体シート１１の表面から埋設される。そして、絶縁体シート１１の表面が融着材料として機能し、絶縁体シート１１に第一電極シート１２が固着される。さらに、絶縁体シート１１の裏面が軟化して、第二電極シート１３の少なくとも一部が絶縁体シート１１の裏面から埋設される。そして、絶縁体シート１１の裏面が融着材料として機能し、絶縁体シート１１に第二電極シート１３が固着される。
　続いて、基材側融着シート３０の表面を加熱して軟化させた状態で、基材側融着シート３０の表面に、第一加熱加圧工程において一体化された状態の第二電極シート１３の裏面側を加圧する（第二加熱加圧工程）。そうすると、基材側融着シート３０自身の融着によって、第二電極シート１３の裏面側が基材側融着シート３０に固着する。
　続いて、基材側融着シート３０の裏面を加熱して軟化させた状態で、基材側融着シート３０の裏面に基材２０の取付面を加圧する（第三加熱加圧工程）。そうすると、基材側融着シート３０自身の融着によって、基材２０の取付面が基材側融着シート３０に固着される。このようにして、トランスデューサ１が製造される。
　ここで、絶縁体シート１１の素材に架橋剤を含有させてもよい。この場合、第一加熱加圧工程における加熱によって、絶縁体シート１１の融着による固着と同時に、絶縁体シート１１の架橋を行うこともできる。第一加熱加圧工程後において、絶縁体シート１１は、架橋されたエラストマーにより形成されることになる。
　また、絶縁体シート１１の素材に架橋剤を含有させる場合において、第一加熱加圧工程の後に架橋のための追加加熱を行うこともできる（架橋工程）。この場合、絶縁体シート１１の融着による固着の後に、追加加熱によって絶縁体シート１１の架橋を行うこともできる。この場合、追加加熱を行う架橋工程後において、絶縁体シート１１は、架橋されたエラストマーにより形成されることになる。
　また、第一加熱加圧工程において、第一電極シート１２と絶縁体シート１１の固着工程と、第二電極シート１３と絶縁体シート１１の固着工程とを、別々に行うようにしてもよい。また、基材側融着シート３０は、第一加熱加圧工程において一体化された状態の第二電極シート１３に固着する前に、基材２０に固着してもよい。また、基材２０が存在しない場合には、基材側融着シート３０も不要とすることもできる。
　（２－３．第一例のトランスデューサ１による効果）
　第一例のトランスデューサ１によれば、第二電極シート１３が貫通孔を有しない構成であっても第二貫通孔１３ａを有する構成であっても、第一電極シート１２を含む面は、第二電極シート１３を含む面に比べて、単位面積当たりの電極として機能する部分の面積の割合（電極占有率）が小さい。
　つまり、表面側に配置されている第一電極シート１２を含む面において、単位面積当たりの電極占有率を低減することができ、その結果、電極間距離を短くしたとしても、電極間の静電容量を小さくすることができる。従って、トランスデューサ１の薄膜化を図りつつ、静電容量を小さくすることができる。
　一方、裏面側に配置されている第二電極シート１３を含む面は、第一電極シートを含む面に比べて、電極占有率が大きい。従って、第二電極シート１３を、外乱の影響を低減することができるようにシールド電極として機能させることができる。その結果、トランスデューサ１は、センサとしての検出精度およびアクチュエータとしての動作精度を高精度にすることとができる。
　（３．第二例のトランスデューサ２）
　第二例のトランスデューサ２の構成について、図５を参照して説明する。第二例のトランスデューサ２は、第一例のトランスデューサ１の第一電極シート１２および第二電極シート１３に代えて、第一電極シート１４および第二電極シート１５を備える。なお、第二例において、第一例と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　第二例では、第一電極シート１４および第二電極シート１５は、導電性布により形成されている場合を例に挙げる。導電性布とは、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、例えば、柔軟性を有する繊維の表面を導電性材料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。
　従って、第一電極シート１４は、複数の第一貫通孔１４ａを有し、第二電極シート１５は、複数の第二貫通孔１５ａを有する。そして、第二貫通孔１５ａの開口率は、第一貫通孔１４ａの開口率よりも小さい。つまり、第二電極シート１５の電極占有率は、第一電極シート１２の電極占有率より大きい。
　例えば、第一電極シート１４を構成する導電性糸を第二電極シート１５を構成する導電性糸よりも太くし、第一電極シート１４では相対的に粗く編組し、第二電極シート１５では相対的に細かく編組する。このようにして、第二貫通孔１５ａを第一貫通孔１４ａより小さくすることができる。
　第二例のトランスデューサ２においても、第一例のトランスデューサ１と同様の効果を奏する。つまり、トランスデューサ２の薄膜化を図ると共に、検出精度および動作精度を高精度にすることができる。
　さらに、第一例に比べて、第一電極シート１４の少なくとも一部は、絶縁体シート１１にさらに深く埋設される状態にすることができる。例えば、第一電極シート１４の表面が、凹凸状に形成されている場合には、当該表面の凹状部分が、絶縁体シート１１にさらに深く埋設される状態となる。
　この場合において、絶縁体シート１１は、第一電極シート１４の表面側に、絶縁体シート１１の表面側の一部により構成される第一被覆層１１ａを備えることになる。従って、第一電極シート１４の表面の少なくとも一部は、第一被覆層１１ａ自身の融着により第一被覆層１１ａに固着されている。その結果、絶縁体シート１１と第一電極シート１４とが、より強固に一体化される。
　第一電極シート１４と同様に、第二電極シート１５の少なくとも一部は、絶縁体シート１１にさらに深く埋設される状態にすることができる。例えば、第二電極シート１５の裏面が、凹凸状に形成されている場合には、当該裏面の凹状部分が、絶縁体シート１１にさらに深く埋設される状態となる。
　この場合において、絶縁体シート１１は、第二電極シート１５の裏面側に、絶縁体シート１１の裏面側の一部により構成される第二被覆層１１ｂを備えることになる。従って、第二電極シート１５の裏面の少なくとも一部は、第二被覆層１１ｂ自身の融着により第二被覆層１１ｂに固着されている。その結果、絶縁体シート１１と第二電極シート１５とが、より強固に一体化される。
　（４．第三例のトランスデューサ３）
　第三例のトランスデューサ３の構成について、図６および図７を参照して説明する。第三例のトランスデューサ３は、第一例のトランスデューサ１の第一電極シート１２に代えて、第一電極シート１６を備える。なお、第三例において、第一例と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　第三例において、第一電極シート１６は、図７に示すように、少なくとも２つの検出領域Ｐ１，Ｐ２を有する。第一電極シート１６は、２つの検出領域Ｐ１，Ｐ２を有するようにしてもよいし、３以上の検出領域を有するようにしてもよい。それぞれの検出領域Ｐ１，Ｐ２は、それぞれの開口面積の異なる第一貫通孔１６ａ，１６ｂを有する。つまり、第一検出領域Ｐ１に形成されている第一貫通孔１６ａと、第二検出領域Ｐ２に形成されている第一貫通孔１６ｂとは、開口面積が異なる。図７においては、第一検出領域Ｐ１における第一貫通孔１６ａが、第二検出領域Ｐ２における第一貫通孔１６ｂよりも、開口面積が小さい。
　従って、第一電極シート１６において、検出領域Ｐ１，Ｐ２に応じて電極占有率が異なる。例えば、人間の指が接近または接触した場合において、検出される静電容量が異なる。その結果、１つの第一電極シート１６により複数の検出領域Ｐ１，Ｐ２を形成している場合であっても、静電容量の違いによって、人間の指が接近または接触した位置を検出することができる。なお、第一貫通孔１６ａ，１６ｂの形状は、円形に限られず、種々の形状とすることができる。
　（５．第四例のトランスデューサ４）
　第四例のトランスデューサ４の構成について、図８および図９を参照して説明する。第四例のトランスデューサ４は、第一例のトランスデューサ１の第一電極シート１２に代えて、第一電極シート１７を備える。なお、第四例において、第一例と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　第四例において、第一電極シート１７は、図９に示すように、少なくとも２つの検出領域Ｐ３，Ｐ４を有する。第一電極シート１７は、２つの検出領域Ｐ３，Ｐ４を有するようにしてもよいし、３以上の検出領域を有するようにしてもよい。それぞれの検出領域Ｐ３，Ｐ４は、それぞれの厚みが異なる。ここで、複数の第一貫通孔１７ａは、同一形状としている。
　つまり、第一電極シート１７において第一検出領域Ｐ３の部位１７１と、第一電極シート１７において第二検出領域Ｐ４の部位１７２とは、厚みが異なる。図８および図９においては、第一検出領域Ｐ３の部位１７１が、第二検出領域Ｐ４の部位１７２よりも、厚みが厚い。さらに、第一電極シート１７の表面側に厚みの違いによる段差が位置するように、第一電極シート１７は配置されている。
　人間の指が特に接近した場合において、検出される静電容量が異なる。その結果、１つの第一電極シート１７により複数の検出領域Ｐ３，Ｐ４を形成している場合であっても、静電容量の違いによって、人間の指が接近した位置を検出することができる。なお、第一検出領域Ｐ３および第二検出領域Ｐ４において、第一貫通孔１７ａは同一形状としているが、異なる形状としてもよい。
　（６．第五例のトランスデューサ５）
　第五例のトランスデューサ５の構成について、図１０を参照して説明する。第五例のトランスデューサ５は、第四例のトランスデューサ４の第一電極シート１７に代えて、第一電極シート１８を備える。なお、第五例において、第四例と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　第五例において、第一電極シート１８は、第四例における第一電極シート１７と同様に厚みが異なる。つまり、第一電極シート１８は、図１０に示すように、少なくとも２つの検出領域Ｐ５，Ｐ６を有する。第一電極シート１８は、２つの検出領域Ｐ５，Ｐ６を有するようにしてもよいし、３以上の検出領域を有するようにしてもよい。それぞれの検出領域Ｐ５，Ｐ６は、それぞれの厚みが異なる。つまり、第一電極シート１８において第一検出領域Ｐ５の部位１８１と、第一電極シート１８において第二検出領域Ｐ６の部位１８２とは、厚みが異なる。ここで、複数の第一貫通孔１８ａは、同一形状としている。
　そして、第一電極シート１８の裏面側に厚みの違いによる段差が位置するように、第一電極シート１８は配置されている。つまり、第一電極シート１８の裏面と第二電極シート１３の表面との離間距離が、第一検出領域Ｐ５と第二検出領域Ｐ６とで異なる。
　従って、人間の指が接近または接触した場合において、検出される静電容量が異なる。その結果、１つの第一電極シート１８により複数の検出領域Ｐ５，Ｐ６を形成している場合であっても、静電容量の違いによって、人間の指が接近または接触した位置を検出することができる。なお、第一検出領域Ｐ５および第二検出領域Ｐ６において、第一貫通孔１８ａは同一形状としているが、異なる形状としてもよい。
　（７．第六例のトランスデューサ６）
　（７－１．第六例のトランスデューサ６の構成）
　第六例のトランスデューサ６の構成について、図１１を参照して説明する。図１１に示すように、トランスデューサ６は、静電シート１０と、基材２０と、静電シート１０の裏面と基材２０の表面との間に配置されたヒータシート４０とを備える。つまり、トランスデューサ６は、センサまたはアクチュエータの機能に加えて、ヒータ機能を有する。
　ここで、静電シート１０は、上記各例のトランスデューサ１，２，３，４，５における静電シート１０の何れを適用することができる。ただし、静電シート１０を構成する絶縁体シート１１は、ヒータシート４０の熱を静電シート１０の表面に伝達できるようにすることと、耐熱性を確保するために、以下の材料により形成するとよい。
　絶縁体シート１１の熱伝導率は、０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。好適な熱伝導率は、０．４Ｗ／ｍ・Ｋ以上、さらには０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。絶縁体シート１１は、熱伝導率が比較的大きく、かつ絶縁性の無機フィラーを有することが望ましい。絶縁体シート１１の熱伝導率を大きくするために用いる無機フィラー（熱伝導性フィラー）の好適な熱伝導率は、５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。熱伝導率が比較的大きい無機フィラーとしては、金属フィラー、例えば、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウムなどが挙げられる。金属フィラーの他に、窒化ホウ素、炭化ケイ素なども、熱伝導率が比較的大きい無機フィラーとして用いることができる。
　また、絶縁体シート１１に難燃性を付与するという観点から、絶縁体シート１１は、難燃性かつ絶縁性の無機フィラーを有することが好ましい。難燃性フィラーとしては、水酸化物フィラー、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられる。水酸化物フィラーの他に、窒化ホウ素なども、難燃性フィラーとして用いることができる。また、難燃性フィラーを、絶縁体シート１１の熱伝導率を大きくするために用いる無機フィラー（熱伝導性フィラー）として兼用させることもできる。
　また、絶縁体シート１１の絶縁性を確保するという観点から、絶縁体シート１１の体積抵抗率は、１×１０１２Ω・ｃｍ以上である。好適な体積抵抗率は、１×１０１３Ω・ｃｍ以上である。
　ヒータシート４０は、静電シート１０の裏面側、すなわち、第二電極シート１３の裏面側に配置されている。ヒータシート４０は、ヒータ線４１と、ヒータ線４１を被覆するヒータ絶縁層４２とを備える。ヒータ線４１は、金属の合金系材料であり、例えば、ニッケルクロム、鉄クロムなどである。ヒータ線４１は、シート状となるように、例えば、線材を往復に形成したり、渦巻き状に巻回したりして形成されている。
　ヒータ絶縁層４２は、ヒータ線４１を囲み、ヒータ線４１が露出しないように配置されている。ヒータ絶縁層４２は、絶縁体シート１１と同様の材料により形成されるとよい。さらに、ヒータ絶縁層４２の表面側の一部分が、自身の融着（例えば熱融着）により、第二電極シート１３の裏面に固着される。さらに、ヒータ絶縁層４２の表面側は、絶縁体シート１１の裏面露出面にも、自身の融着により固着される。また、ヒータ絶縁層４２の裏面側の一部分が、自身の融着（例えば熱融着）により、基材２０の取付面に固着される。
　（７－２．第六例のトランスデューサ６の製造方法）
　第六例のトランスデューサ６の製造方法について、図１２を参照して説明する。ヒータ絶縁層４２の第一素材４２ａ、ヒータ線４１、ヒータ絶縁層４２の第二素材４２ｂの順に積層されたヒータシート積層体を準備する（ヒータシート準備工程）。
　続いて、準備したヒータシート積層体を加熱および加圧する（ヒータシート加熱加圧工程）。そうすると、第一素材４２ａおよび第二素材４２ｂのそれぞれが軟化して融着材料として機能し、ヒータ線４１に固着される。さらに、第一素材４２ａと第二素材４２ｂが、相互に固着されて一体化されることで、ヒータ絶縁層４２が形成される。このようにして、ヒータシート４０が形成される。
　続いて、静電シート１０とヒータシート４０を準備する（準備工程）。ヒータシート４０の表面を加熱する（ヒータシート加熱工程）。そして、ヒータシート４０の表面側に静電シート１０の裏面側が接するようにして、静電シート１０とヒータシート４０とを加圧する（加圧工程）。そうすると、ヒータ絶縁層４２の表面側が軟化して融着材料として機能し、第二電極シート１３がヒータ絶縁層４２の表面側に固着される。同時に、ヒータ絶縁層４２の表面側は、静電シート１０の絶縁体シート１１の裏面側の露出面にも固着される。
　続いて、ヒータシート４０の裏面を加熱して軟化させた状態で、ヒータシート４０の裏面に基材２０の取付面を加圧する（加熱加圧工程）。そうすると、ヒータ絶縁層４２自身の融着によって、基材２０の取付面がヒータ絶縁層４２に固着される。このようにして、トランスデューサ３が製造される。
　（７－３．第六例のトランスデューサ６の効果）
　トランスデューサ６は、ヒータ機能を有することから、対象者の状態の検出や対象への振動などの付与に加えて、対象者への熱の付与を行うことができる。特に、絶縁体シート１１およびヒータ絶縁層４２の熱伝導率を上記のようにすることで、ヒータ線４１の熱を、静電シート１０の表面に伝達することができる。また、絶縁体シート１１およびヒータ絶縁層４２が難燃性フィラーを有することで、耐熱効果を向上させることができる。
　また、ヒータ線４１に電力を供給することに伴って、ヒータ線４１がノイズ発生源となるおそれがある。しかし、第二電極シート１３の複数の第二貫通孔１３ａは、第一電極シート１２の複数の第一貫通孔１２ａに比べて、開口率が小さい。従って、第二電極シート１３は、ヒータ線４１に対して高いシールド機能を発揮する。つまり、ヒータ線４１に供給される電力によってノイズを発生したとしても、第二電極シート１３がシールド機能を発揮することができる。その結果、トランスデューサ６は、センサとしての検出精度やアクチュエータとしての動作精度を良好とすることができる。
　（８．静電型トランスデューサユニットの適用対象）
　静電型トランスデューサユニット（以下、「トランスデューサユニット」と称する）は、中心線を有する部材である。中心線を有する部材とは、直線状の中心線を有する部材（棒状）、曲がった中心線を有する部材などを含む。当該部材の横断面（軸直角断面）は、円形、楕円形、多角形など、任意の形状とすることができる。また、当該部材は、両端を有する部材、リング状や枠状などの無端状の部材などを含む。例えば、ジョイスティック、アームレスト、ドアノブ、シフトレバー、ドアトリム、センタートリムなどは、両端を有する部材の例となる。また、ステアリングホイールの把持部分は、無端状の部材の例となる。なお、ステアリングホイールの把持部分は、例えばＣ字型などの円弧状の場合には、両端を有する部材の例としても挙げられる。
　（９．トランスデューサユニット１００の例）
　トランスデューサユニット１００の例として、ステアリングホイール２００を例に挙げて、図１３を参照して説明する。ステアリングホイール２００は、例えば、運転者の手の接触を検出することができるセンサの機能を有するステアリングホイールを例に挙げる。なお、ステアリングホイール２００は、運転者の手に対して振動などを付与するアクチュエータの機能を有するようにしてもよい。
　ステアリングホイール２００は、図１３に示すように、中心に位置するコア部２０１、リング状の把持部２０２、コア部２０１と把持部２０２とを連結する複数の連結部２０３，２０４，２０５とを備える。把持部２０２は、運転者が操舵するために把持する部位である。把持部２０２が、運転者の手が接触したことを検出するためのセンサの機能を有する。
　ここで、本例においては、把持部２０２は、ほぼ全周に亘ってセンサの機能を有する。例えば、把持部２０２は、前面、裏面の２つの領域のそれぞれにおける接触を検出することができる。つまり、把持部２０２は、前面に配置されたトランスデューサ１１２ａ、裏面に配置されたトランスデューサ１１２ｂを備える。
　（１０．第一例のトランスデューサユニット１１０）
　第一例のトランスデューサユニット１１０の構成について、図１３および図１４を参照して説明する。特に、トランスデューサユニット１１０の例として、ステアリングホイール２００の把持部２０２の詳細構成について説明する。
　ステアリングホイール２００の把持部２０２は、中心線を有する芯材１１１と、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂと、樹脂内層材１１３と、外皮材１１４とを備える。芯材１１１の正面形状は、例えば、リング形状に形成されている。つまり、芯材１１１は、リング状の中心線を有する部材である。芯材１１１は、例えばアルミニウムなど、導電性を有する金属により形成されている。そして、芯材１１１は、例えば、グランド電位に接続されている。芯材１１１は、図１３に示す連結部２０３，２０４，２０５に連結されている。芯材１１１の軸直角断面形状は、例えばＵ字状に形成されている場合を例に挙げるが、円形、楕円形、多角形など任意の形状とすることができる。なお、芯材１１１は、非導電性の樹脂により形成されてもよい。
　トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂは、上述したトランスデューサ１，２，３，４，５の何れかを適用する。図１４においては、図上側に、前面のトランスデューサ１１２ａが配置されており、図下側に、裏面のトランスデューサ１１２ｂが配置されている。図１４においては、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂは、絶縁体シート１１、第一電極シート１２、第二電極シート１３を備える場合を図示する。例えば、第一電極シート１２がセンサ電極として機能し、第二電極シート１３がシールド電極として機能する。
　トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂは、芯材１１１の外面に対して距離を隔てて対向配置されている。つまり、図１４に示すように、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂは、芯材１１１の中心線を中心とした外周面に対向するように、芯材１１１の外周面に沿って配置されている。さらに、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂは、芯材１１１のリング状の周回方向に沿って配置されている。
　ここで、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂを構成する第二電極シート１３が、芯材１１１側に配置されている。つまり、第二電極シート１３の裏面が、芯材１１１の中心線を中心とした外周面に対向するように、芯材１１１の外周面に沿って、かつ、芯材１１１の周回方向に沿って配置されている。つまり、第二電極シート１３の裏面が、トランスデューサ１１２，１１２ｂの裏面を構成する。
　ここで、図１４に示すように、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂにおいて芯材１１１の外周面の周方向における端辺を、第一端辺１１２ａ１，１１２ｂ１と定義する。また、図１３に示すように、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂにおいて芯材１１１のリング状の周回方向における端辺を、第二端辺１１２ａ２，１１２ｂ２と定義する。
　トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂの２つの第一端辺１１２ａ１，１１２ｂ１が、芯材１１１の外周面の周方向において距離を隔てて対向配置されている。例えば、図１４においては、トランスデューサ１１２ａの第一端辺１１２ａ１とトランスデューサ１１２ｂの第一端辺１１２ｂ１とが、芯材１１１の外周面の周方向において距離を隔てて対向配置されている。
　また、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂの２つの第二端辺１１２ａ２，１１２ｂ２が、芯材１１１のリング状の周回方向において距離を隔てて対向配置されている。例えば、図１３においては、トランスデューサ１１２ａの第二端辺１１２ａ２とトランスデューサ１１２ｂの第二端辺１１２ｂ２とが、芯材１１１のリング状の周回方向において距離を隔てて対向配置されている。
　樹脂内層材１１３は、芯材１１１の外周面とトランスデューサ１１２ａ，１１２ｂの裏面との間に介在し、芯材１１１およびトランスデューサ１１２ａ，１１２ｂに固着される。樹脂内層材１１３は、射出成形により成形される。芯材１１１およびトランスデューサ１１２ａ，１１２ｂを金型のインサートとすることにより、射出成形が完了する時点において、樹脂内層材１１３が、芯材１１１およびトランスデューサ１１２ａ，１１２ｂに固着される。樹脂内層材１１３は、例えば、発泡ウレタンなどの発泡樹脂により成形されている。なお、樹脂内層材１１３は、非発泡樹脂を用いることもできる。
　さらに、樹脂内層材１１３は、芯材１１１の外周面の周方向において、対向配置されている２つの第一端辺１１２ａ１，１１２ｂ１の隙間に介在している。また、樹脂内層材１１３は、芯材１１１のリング状の周回方向において、対向配置されている２つの第二端辺１１２ａ２，１１２ｂ２の隙間に介在している。
　外皮材１１４は、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂの表面を被覆する。外皮材１１４は、樹脂を用いて射出成形により成形してもよいし、皮革を用いることもできる。
　トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂを芯材１１１の外周面に沿って配置する際に、樹脂内層材１１３を芯材１１１の外周面とトランスデューサ１１２ａ，１１２ｂの裏面との間に配置し、樹脂内層材１１３を芯材１１１の外周面およびトランスデューサ１１２ａ，１１２ｂの裏面に固着させている。従って、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂが芯材１１１から剥がれることを防止できる。
　さらに、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂにおいて対向する２つの端辺（第一端辺及び第二端辺）の隙間に樹脂内層材１１３を介在させることにより、トランスデューサユニット１１０の意匠性が良好となる。また、樹脂内層材１１３を適用することにより、トランスデューサユニット１１０の製造が容易となる。
　ここで、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂが、上述した第六例のトランスデューサ６のようにヒータシート４０を備える構成の場合には、樹脂内層材１１３は、ヒータシート４０に固着される。
　（１１．第二例のトランスデューサユニット１２０）
　第二例のトランスデューサユニット１２０の構成について、図１５および図１６を参照して説明する。トランスデューサユニット１２０の例として、第一例と同様に、ステアリングホイール２００の把持部２０２の詳細構成について説明する。また、第二例のトランスデューサユニット１２０において、第一例と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂは、図１５に示すように、第一電極シート１２と電気的に接続される第一端子部１１２ａ３，１１２ｂ３を備える。第一端子部１１２ａ３，１１２ｂ３は、第一電極シート１２と同様に成形されており、第一電極シート１２の長辺から張り出している。
　また、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂは、図１５に示すように、第二電極シート１３と電気的に接続される第二端子部１１２ａ４，１１２ｂ４を備える。第二端子部１１２ａ４，１１２ｂ４は、第二電極シート１３と同様に成形されており、第二電極シート１３の長辺から張り出している。
　図１６に示すように、第一端子部１１２ａ３，１１２ｂ３の少なくとも一部および第二端子部１１２ａ４，１１２ｂ４の少なくとも一部は、対向配置される第一端辺１１２ａ１，１１２ｂ１の隙間に配置されている。そして、第一端子部１１２ａ３，１１２ｂ３の端および第二端子部１１２ａ４，１１２ｂ４の端は、外皮材１１４よりも外側に延びており、第一配線１２１および第二配線１２２に電気的に接続されている。なお、第一配線１２１および第二配線１２２は、例えば、ステアリングホイール２００のコア部２０１付近まで延びており、検出回路（図示せず）に接続されている。
　つまり、第一端子部１１２ａ３，１１２ｂ３の少なくとも一部および第二端子部１１２ａ４，１１２ｂ４の少なくとも一部を、対向配置される第一端辺１１２ａ１，１１２ｂ１の隙間に配置することにより、意匠性を良好とすることができる。
　また、第一端子部１１２ａ３，１１２ｂ３の少なくとも一部および第二端子部１１２ａ４，１１２ｂ４の少なくとも一部は、第一端辺１１２ａ１，１１２ｂ１の隙間に代えて、対向配置される第二端辺１１２ａ２，１１２ｂ２の隙間に配置してもよい。
　（１２．第三例のトランスデューサユニット１３０）
　第三例のトランスデューサユニット１３０の構成について、図１７を参照して説明する。トランスデューサユニット１３０の例として、第二例と同様に、ステアリングホイール２００の把持部２０２の詳細構成について説明する。また、第三例のトランスデューサユニット１３０において、第二例と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂは、図１７に示すように、第一電極シート１２と電気的に接続される第一配線１２１を備える。例えば、第一配線１２１の一端は、第一電極シート１２の長辺に接続されている。また、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂは、第二電極シート１３と電気的に接続される第二配線１２２を備える。第二配線１２２の一端は、第二電極シート１３の長辺に接続されている。
　図１７に示すように、第一配線１２１の少なくとも一部および第二配線１２２の少なくとも一部は、対向配置される第一端辺１１２ａ１，１１２ｂ１の隙間に配置されている。そして、第一配線１２１の他端および第二配線１２２の他端は、外皮材１１４よりも外側に延びており、例えば、ステアリングホイール２００のコア部２０１付近まで延びており、検出回路（図示せず）に接続されている。つまり、第一配線１２１の少なくとも一部および第二配線１２２の少なくとも一部を、対向配置される第一端辺１１２ａ１，１１２ｂ１の隙間に配置することにより、意匠性を良好とすることができる。
　また、第一配線１２１の少なくとも一部および第二配線１２２の少なくとも一部は、第一端辺１１２ａ１，１１２ｂ１の隙間に代えて、対向配置される第二端辺１１２ａ２，１１２ｂ２の隙間に配置してもよい。
　（１３．第四例のトランスデューサユニット１４０および製造方法）
　第四例のトランスデューサユニット１４０の構成および製造方法について、図１８－図２５を参照して説明する。トランスデューサユニット１３０の例として、第二例と同様に、ステアリングホイール２００の把持部２０２の詳細構成について説明する。また、第三例のトランスデューサユニット１３０において、第二例と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
　図１９に示すトランスデューサ１１２をシート状に成形する（ステップＳ１）。トランスデューサ１１２は、図１５に示す２つのトランスデューサ１１２ａ，１１２ｂを一体化したシートである。つまり、２つのトランスデューサ１１２ａ，１１２ｂの絶縁体シート１１の部分が一体化されている。また、トランスデューサ１１２は、第一端子部１１２ａ３，１１２ｂ３および第二端子部１１２ａ４，１１２ｂ４を有する。シート状のトランスデューサ１１２は、短辺である第一端辺１１２ｆを有し、長辺である第二端辺１１２ｇを有する。
　さらに、トランスデューサ１１２は、第一電極シート１２および第二電極シート１３が配置されていない領域において、厚み方向に貫通する第三貫通孔１１２ｅを有する。本例では、トランスデューサ１１２ａ，１１２ｂの間に、２つの第三貫通孔１１２ｅが形成されている。
　続いて、シート状のトランスデューサ１１２を、図２０に示すように、筒状のリング状にプレ成形する（ステップＳ２）。プレ成形されたトランスデューサ１１２は、リング状の周回方向において、２つの第一端辺１１２ｆが対向するように成形されている。図２０においては、下側に、対向する部位が位置する。
　さらに、図２１に示すように、プレ成形されたトランスデューサ１１２は、筒状の中心線を中心とする外周面において、２つの第二端辺１１２ｇが対向するように成形されている。図２０および図２１に示すように、対向する２つの第二端辺１１２ｇは、リング状の中心を向く側に位置する。
　続いて、図２２に示すように、金型３００内に、芯材１１１と、リング状にプレ成形されたトランスデューサ１１２をセットする（ステップＳ３）。続いて、図２２に示すように、射出成形により、樹脂内層材１１３を成形する（ステップＳ４）。このとき、第三貫通孔１１２ｅを、射出成形するための樹脂注入孔として機能させ、対向する第一端辺１１２ｆの隙間、または、対向する第二端辺１１２ｇの隙間を、樹脂注入時の空気抜き孔として機能させる。この他に、対向する第一端辺１１２ｆの隙間、または、対向する第二端辺１１２ｇの隙間を、射出成形するための樹脂注入孔として機能させ、第三貫通孔１１２ｅを、樹脂注入時の空気抜き孔として機能させるようにしてもよい。そして、対向する第一端辺１１２ｆの隙間、対向する第二端辺１１２ｇの隙間、および、第三貫通孔１１２ｅには、樹脂内層材１１３が配置されている。
　そして、図２４に示すように、金型３００を離脱させることで、芯材１１１、トランスデューサ１１２、および、樹脂内層材１１３が成形される。続いて、図２５に示すように、外皮材１１４を、射出成形などにより成形する（ステップＳ５）。このようにして、トランスデューサユニット１４０としてのステアリングホイール２００が完成する。上記のように製造されたトランスデューサユニット１４０は、製造が容易であると共に、意匠性が良好となる。
　ここで、上記において、第一端子部１１２ａ３－１１２ｄ３および第二端子部１１２ａ４－１１２ｄ４は、対向する第二端辺１１２ｇの隙間に配置されることになる。ただし、この他に、第一端子部１１２ａ３－１１２ｄ３および第二端子部１１２ａ４－１１２ｄ４は、対向する第一端辺１１２ｆの隙間に配置されるようにしてもよい。さらには、第一端子部１１２ａ３－１１２ｄ３および第二端子部１１２ａ４－１１２ｄ４は、第三貫通孔１１２ｅに配置されるようにしてもよい。
　また、図１７に示したように、トランスデューサ１１２が、第一端子部１１２ａ３－１１２ｄ３および第二端子部１１２ａ４－１１２ｄ４を有さない場合に、第一配線１２１および第二配線１２２を有する場合には、第一配線１２１および第二配線１２２を、対向する第二端辺１１２ｇの隙間に配置されるようにしてもよい。また、第一配線１２１および第二配線１２２を、対向する第一端辺１１２ｆの隙間に配置されるようにしてもよい。または、第一配線１２１および第二配線１２２を、第三貫通孔１１２ｅに配置されるようにしてもよい。
　（１４．その他）
　上記の第一例－第四例のトランスデューサユニット１１０，１２０，１３０，１４０においては、前面にトランスデューサ１１２ａが配置され、裏面にトランスデューサ１１２ｂが配置される構成を示したが、前面および後面の一方または両方に、複数のトランスデューサを配置してもよい。
　この場合、リング状の周回方向において対向配置される隣接するトランスデューサの第二端辺の隙間に樹脂内層材を介在させることができる。この場合、複数のトランスデューサは、リング状の周回方向の中間位置などに、それぞれ、第一端子部および第二端子部を備えるようにしてもよい。また、複数のトランスデューサは、リング状の周回方向に対向するそれぞれの第二端辺に、第一端子部および第二端子部を備えるようにしてもよい。
　また、上記の第一例－第四例のトランスデューサユニット１１０，１２０，１３０，１４０においては、上記の第一例－第六例のトランデューサ１－６に代えて、以下のようなトランデューサを適用することもできる。適用対象のトランスデューサは、例えば、貫通孔１２ａ，１３ａの開口率や開口面積が同一である第一電極シート１２と第二電極シート１３とを備えるトランスデューサや、貫通孔１２ａ，１３ａを有しない第一電極シート１２と第二電極シート１３とを備えるトランデューサなどである。当該適用対象のトランスデューサにおいて、第一電極シート１２および第二電極シート１３以外の構成は、同様である。
１，２，３，４，５，６：静電型トランスデューサ、　１０：静電シート、　１１：絶縁体シート、　１１ａ：第一被覆層、　１１ｂ：第二被覆層、　１２，１４，１６，１７，１８：第一電極シート、　１２ａ，１４ａ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１８ａ：第一貫通孔、　１３，１５：第二電極シート、　１３ａ，１５ａ：第二貫通孔、　２０：基材、　３０：基材側融着シート、　４０：ヒータシート、　４１：ヒータ線、　４２：ヒータ絶縁層、　４２ａ：第一素材、　４２ｂ：第二素材、　Ｐ１，Ｐ３，Ｐ５：第一検出領域、　Ｐ２，Ｐ４，Ｐ６：第二検出領域、　１００，１１０，１２０，１３０，１４０：トランスデューサユニット、　１１１：芯材、　１１２，１１２ａ，１１２ｂ：静電型トランスデューサ、　１１２ａ１，１１２ｂ１：第一端辺、　１１２ａ２，１１２ｂ２：第二端辺、　１１２ａ３，１１２ｂ３：第一端子部、　１１２ａ４，１１２ｂ４：第二端子部、　１１２ｅ：第三貫通孔、　１１２ｆ：第一端辺、　１１２ｇ：第二端辺、　１１３：樹脂内層材、　１１４：外皮材、　１２１：第一配線、　１２２：第二配線、　２００：ステアリングホイール、　２０１：コア部、　２０２：把持部、　２０３，２０４，２０５：連結部、　３００：金型

Claims (26)

  1. 　絶縁体シートと、
    　前記絶縁体シートの表面側に配置され、厚み方向に貫通する複数の第一貫通孔を有する第一電極シートと、
    　前記絶縁体シートの裏面側に配置され、厚み方向に貫通孔を有しない構成とするまたは前記複数の第一貫通孔より開口率が小さい複数の第二貫通孔を有する第二電極シートと、
    　を備える、静電型トランスデューサ。
  2. 　各前記第二貫通孔の開口面積は、各前記第一貫通孔の開口面積よりも小さい、請求項１に記載の静電型トランスデューサ。
  3. 　前記第一貫通孔の内接円の直径は、１５０μｍ以上１５ｍｍ以下に設定されている、請求項１または２に記載の静電型トランスデューサ。
  4. 　前記複数の第一貫通孔の開口率は、３０％以上である、請求項１－３の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
  5. 　前記第一電極シートは、少なくとも２つの検出領域を有し、前記少なくとも２つの検出領域は、それぞれ開口面積の異なる前記第一貫通孔を有する、請求項１－４の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
  6. 　前記第一電極シートは、少なくとも２つの検出領域を有し、前記少なくとも２つの検出領域は、厚みが異なる、請求項１－５の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
  7. 　前記絶縁体シートは、エラストマーにより形成され、
    　前記第一電極シートおよび前記第二電極シートは、前記絶縁体シート自身の融着によって前記絶縁体シートに固着されている、請求項１－６の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
  8. 　前記第一電極シートおよび前記第二電極シートは、前記絶縁体シートに埋設されている、請求項７に記載の静電型トランスデューサ。
  9. 　前記第一電極シートの少なくとも一部は、前記絶縁体シートに埋設され、
    　前記絶縁体シートは、前記第一電極シートの表面側に、前記絶縁体シートの一部により構成される第一被覆層を備え、
    　前記第一電極シートの表面の少なくとも一部は、前記第一被覆層自身の融着により前記第一被覆層に固着されている、請求項８に記載の静電型トランスデューサ。
  10. 　前記第一電極シートおよび前記第二電極シートは、導電性フィラーを含むエラストマーにより形成されている、請求項７－９の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
  11. 　前記絶縁体シートは、スチレン系エラストマーまたはオレフィン系エラストマーにより形成されている、請求項１－１０の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
  12. 　前記第一電極シートは、スチレン系エラストマーまたはオレフィン系エラストマーにより形成されており、前記絶縁体シートより高い軟化点を有する、請求項１１に記載の静電型トランスデューサ。
  13. 　前記静電型トランスデューサは、さらに、前記第二電極シートの裏面側に積層されるヒータシートを備える、請求項１－１２の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
  14. 　前記絶縁体シートは、熱伝導率が０．３Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１３に記載の静電型トランスデューサ。
  15. 　前記絶縁体シートは、熱伝導率が５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導性フィラーを有する、請求項１４に記載の静電型トランスデューサ。
  16. 　前記熱伝導性フィラーは、絶縁性の金属フィラーである、請求項１５に記載の静電型トランスデューサ。
  17. 　前記絶縁体シートは、難燃性フィラーを有する、請求項１３－１６の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
  18. 　前記難燃性フィラーは、水酸化物フィラーである、請求項１７に記載の静電型トランスデューサ。
  19. 　中心線を有する芯材と、
    　請求項１－１８の何れか１項に記載の静電型トランスデューサであって、前記第二電極シートの裏面が前記芯材の前記中心線を中心とした外周面に対向するように、前記芯材の外周面に沿って配置された前記静電型トランスデューサと、
    　前記芯材の前記外周面と前記静電型トランスデューサの裏面との間に介在し、前記芯材および前記静電型トランスデューサに固着される樹脂内層材と、
    　を備える静電型トランスデューサユニットであって、
    　前記静電型トランスデューサにおいて前記芯材の前記外周面の周方向における端辺を第一端辺と定義し、
    　前記静電型トランスデューサの２つの前記第一端辺が、前記芯材の前記外周面の周方向において距離を隔てて対向配置され、
    　前記樹脂内層材は、前記２つの前記第一端辺の隙間に介在している、静電型トランスデューサユニット。
  20. 　前記静電型トランスデューサは、前記第一電極シートと電気的に接続される第一端子部または第一配線を有し、
    　前記第一端子部または前記第一配線は、対向配置される前記２つの前記第一端辺の隙間に配置されている、請求項１９に記載の静電型トランスデューサユニット。
  21. 　前記静電型トランスデューサは、前記第一電極シートおよび前記第二電極シートが配置されていない領域において、厚み方向に貫通すると共に樹脂注入孔または樹脂注入時の空気抜き孔として機能する少なくとも１つの第三貫通孔を有し、
    　前記樹脂内層材は、前記第三貫通孔に配置されている、請求項１９または２０に記載の静電型トランスデューサユニット。
  22. 　前記静電型トランスデューサは、前記第一電極シートと電気的に接続される第一端子部または第一配線を有し、
    　前記第一端子部または前記第一配線は、前記第三貫通孔に配置されている、請求項２１に記載の静電型トランスデューサユニット。
  23. 　前記芯材は、前記中心線がリング状に形成された形状を有し、
    　前記静電型トランスデューサにおいて前記芯材の前記リング状の周回方向における端辺を第二端辺と定義し、
    　前記静電型トランスデューサの２つの前記第二端辺が、前記芯材の前記リング状の周回方向において距離を隔てて対向配置され、
    　前記樹脂内層材は、前記２つの前記第二端辺の隙間に介在している、請求項１９－２２の何れか１項に記載の静電型トランスデューサユニット。
  24. 　前記静電型トランスデューサは、前記第一電極シートと電気的に接続される第一端子部または第一配線を有し、
    　前記第一端子部または前記第一配線は、対向配置される前記２つの前記第二端辺の隙間に配置されている、請求項２３に記載の静電型トランスデューサユニット。
  25. 　前記静電型トランスデューサは、さらに、前記第二電極シートの裏面側に配置されるヒータシートを備え、
    　前記樹脂内層材は、前記ヒータシートと固着されている、請求項１９－２４の何れか１項に記載の静電型トランスデューサユニット。
  26. 　前記静電型トランスデューサは、前記第二電極シートに電気的に接続される第二端子部または第二配線を有し、
    　前記第二端子部または前記第二配線は、対向配置される前記２つの前記第一端辺の隙間に配置されている、請求項１９－２５の何れか１項に記載の静電型トランスデューサユニット。
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