CN113647118A - 静电型换能器以及静电型换能器单元 - Google Patents

静电型换能器以及静电型换能器单元 Download PDF

Info

Publication number
CN113647118A
CN113647118A CN202080024798.7A CN202080024798A CN113647118A CN 113647118 A CN113647118 A CN 113647118A CN 202080024798 A CN202080024798 A CN 202080024798A CN 113647118 A CN113647118 A CN 113647118A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sheet
electrostatic transducer
electrode sheet
electrode
transducer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202080024798.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113647118B (zh
Inventor
中野克彦
田原新也
那须将树
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Riko Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Riko Co Ltd filed Critical Sumitomo Riko Co Ltd
Publication of CN113647118A publication Critical patent/CN113647118A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113647118B publication Critical patent/CN113647118B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/08—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices
    • G01V3/088—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with magnetic or electric fields produced or modified by objects or geological structures or by detecting devices operating with electric fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0292—Electrostatic transducers, e.g. electret-type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512—Passenger detection systems
    • B60R21/01552—Passenger detection systems detecting position of specific human body parts, e.g. face, eyes or hands
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01D5/12—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
    • 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
    • G01D5/24—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 by varying capacitance
    • G01D5/241—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 by varying capacitance by relative movement of capacitor electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/02—Loudspeakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R19/00—Electrostatic transducers
    • H04R19/04—Microphones

Abstract

提供一种能够实现薄膜化并且能够实现检测精度或动作精度的高精度化的静电型换能器。静电型换能器(1)具备：绝缘体片(11)；第一电极片(12)，其配置于绝缘体片(11)的正面侧，具有沿厚度方向贯通的多个第一贯通孔(12a)；以及第二电极片(13)，其配置于绝缘体片(11)的背面侧，构成为在厚度方向上不具有贯通孔或者具有开口率比多个第一贯通孔(12a)小的多个第二贯通孔(13a)。

Description

静电型换能器以及静电型换能器单元
技术领域
本发明涉及静电型换能器以及静电型换能器单元。
背景技术
已知有根据静电容量的变化来检测人的手指等的接近或接触的静电型传感器。另外，还已知有利用了静电容量的变化的静电型致动器。例如，在日本特开2014-190856号公报中，记载了在方向盘上设置对驾驶员将手放开这一情况进行检测的静电型传感器。进一步地，记载了日本特开2014-190856号公报所记载的方向盘通过在轴芯的外周侧呈线圈状地环绕加热器线并在加热器线的外周侧配置静电型传感器而具有加热器功能。另外，在日本特开平5-172839号公报中，记载了将设置于压电薄膜的两面的电极形成为网格状，通过改变网格的密度(日语原文：度合)而对输出电压进行控制。
发明内容
发明所要解决的问题
要求静电型换能器(包括传感器以及致动器)实现薄膜化。但是，若使厚度变薄，则电极间的静电容量变大。若静电容量变大，则伴随着流动的电流变大，需要增大电源电路。因此，通过采用网格状的电极，并减小电极的网格密度(电极占有率、导电成分的面积比例)，能够减小电极间的静电容量。其结果是，不增大电源电路就能够实现静电型换能器的薄膜化。
另外，在静电型换能器中，有时使电极对中的一方作为用于免受外部干扰的影响的屏蔽电极而发挥功能。通过使电极对中的一方作为屏蔽电极而发挥功能，能够使作为传感器的检测精度或作为致动器的动作精度成为高精度。
但是，若为了即使进行薄膜化也不使静电容量变大而减小电极的网格密度，则作为屏蔽电极的功能降低。因此，存在检测精度或动作精度降低的隐患。
本发明的目的在于提供一种能够实现薄膜化并且能够实现检测精度或动作精度的高精度化的静电型换能器。进一步地，本发明的目的在于提供一种具备静电型换能器的单元。
用于解决问题的手段
(1、静电型换能器)
本发明所涉及的静电型换能器具备：绝缘体片；第一电极片，其配置于所述绝缘体片的正面侧，具有沿厚度方向贯通的多个第一贯通孔；以及第二电极片，其配置于所述绝缘体片的背面侧，构成为在厚度方向上不具有贯通孔或者具有开口率比所述多个第一贯通孔小的多个第二贯通孔。
根据本发明所涉及的静电型换能器，无论第二电极片是不具有贯通孔的结构还是具有第二贯通孔的结构，包含第一电极片的面与第二电极片相比，每单位面积中的作为电极而发挥功能的部分的面积的比例(电极占有率)都较小。
即，在包含配置于正面侧的第一电极片的面中，能够降低每单位面积的电极占有率，其结果是，即使缩短电极间距离，也能够减小电极间的静电容量。因而，能够在实现静电型换能器的薄膜化的同时减小静电容量。
另一方面，包含配置于背面侧的第二电极片的面与第一电极片相比，电极占有率较大。因而，能够使第二电极片作为屏蔽电极而发挥功能，以便能够降低外部干扰的影响。其结果是，静电型换能器能够使作为传感器的检测精度或作为致动器的动作精度成为高精度。
(2、静电型换能器单元)
静电型换能器单元具备：芯材，其具有中心线；静电型换能器，其为上述的静电型换能器，以所述第二电极片的背面与所述芯材的以所述中心线为中心的外周面对置的方式沿着所述芯材的外周面配置；以及树脂内层材料，其夹设于所述芯材的所述外周面与所述静电型换能器的背面之间，并固接于所述芯材以及所述静电型换能器，在所述静电型换能器中，将所述芯材的所述外周面的周向上的端边定义为第一端边，所述静电型换能器的两个所述第一端边配置为在所述芯材的所述外周面的周向上隔开距离地对置，所述树脂内层材料夹设于所述两个所述第一端边的间隙。
在将静电型换能器沿着芯材的外周面配置时，将树脂内层材料配置于芯材的外周面与静电型换能器的背面之间，使树脂内层材料固接于芯材的外周面以及静电型换能器的背面。因而，能够防止静电型换能器从芯材剥离。
进一步地，通过使树脂内层材料夹设于静电型换能器中对置的两个端边的间隙，使静电型换能器单元的外观设计性变得良好。另外，通过应用树脂内层材料，静电型换能器单元的制造变得容易。
附图说明
图1是第一例的换能器的纵剖视图。
图2A是构成第一例的换能器的第一电极片的纵剖视图。
图2B是第一电极片的横剖视图。
图3A是构成第一例的换能器的第二电极片的纵剖视图。
图3B是第二电极片的横剖视图。
图4是表示第一例的换能器的制造方法的图。
图5是第二例的换能器的纵剖视图。
图6是第三例的换能器的纵剖视图。
图7是构成第三例的换能器的第一电极片的横剖视图。
图8是第四例的换能器的纵剖视图。
图9是构成第四例的换能器的第一电极片的纵剖视图。
图10是第五例的换能器的纵剖视图。
图11是第六例的换能器的纵剖视图。
图12是表示第六例的换能器的制造方法的图。
图13是作为第一例的换能器单元的方向盘的主视图。
图14是图13的A-A放大剖视图。
图15是表示应用于第二例的换能器单元的换能器的图。
图16是第二例的换能器单元中的图13的A-A放大剖视图。
图17是第三例的换能器单元中的图13的A-A放大剖视图。
图18是表示第四例的换能器单元的制造方法的流程图。
图19是表示应用于第四例的换能器单元的换能器的图。
图20是预成形的换能器的主视图。
图21是图20的B-B放大剖视图。
图22是注塑成形前的剖视图。
图23是注塑成形后的剖视图。
图24是在注塑成形后使模具分离后的状态的剖视图。
图25是第四例的换能器单元中的图13的A-A放大剖视图。
具体实施方式
(1、静电型换能器的应用对象)
静电型换能器(以下，称为“换能器”)例如具备基材和安装于基材的安装面的静电片。基材是任意的构件，由金属、树脂、其他材料形成。
另外，基材的安装面可以形成为曲面、复合平面、平面与曲面的复合形状等三维形状，基材的表面也可以形成为单一平面形状。在基材由具有挠性的材料形成的情况下，也可以在该基材的安装面安装该静电片。另外，换能器也可以不具备基材而作为该静电片单体来利用。
静电片能够作为利用电极间的静电容量的变化来产生振动、声音等的致动器而发挥功能。另外，静电片能够作为利用电极间的静电容量的变化而对来自外部的压入力等进行检测的传感器、对导电体的接触或接近进行检测的传感器而发挥功能。
在静电片作为致动器而发挥功能的情况下，通过对电极外加电压，绝缘体根据电极间的电位而变形，伴随着绝缘体的变形而产生振动。在静电片作为压入力检测传感器而发挥功能的情况下，绝缘体因来自外部的压入力、振动、声音等的输入而变形，由此电极间的静电容量发生变化，通过对与电极间的静电容量相应的电压进行检测而对来自外部的压入力等进行检测。另外，在静电片作为接触接近传感器而发挥功能的情况下，由于导电体的接触或接近，电极间的静电容量发生变化，通过对与发生了变化的电极间的静电容量相应的电压进行检测而对该导电体的接触或接近进行检测。
换能器例如能够应用于作为定点设备的鼠标、操纵杆的表面、车辆部件的表面等。作为车辆部件，包括扶手、门把手、变速杆、方向盘、车门内饰、中央内饰、中央控制台、顶棚等。在多数情况下，基材由金属、硬质树脂等不具有挠性的材料形成。而且，换能器能够进行对象者的状态的检测、振动等向对象者的施加。
另外，换能器也可以配置于座椅座面的表层侧。在该情况下，换能器也可以构成为在由树脂薄膜等具有挠性的材料形成的基材上安装静电片。另外，换能器也可以不具备基材，而由静电片单体构成。
另外，换能器的静电片也可以构成为具有加热器功能。在该情况下，换能器除了能够进行对象者的状态的检测、振动等向对象者的施加之外，还能够进行热向对象者的施加。
(2、第一例)
(2-1、第一例的换能器1的结构)
参照图1至图3B对第一例的换能器1的结构进行说明。如图1所示，换能器1至少具备静电片10。在第一例中，列举换能器1具备基材20以及基材侧熔接片30的情况为例，但也可以构成为不具备基材20以及基材侧熔接片30。基材20由金属、树脂等任意的材料形成。
静电片10整体上能够弹性变形。静电片10安装于基材20的安装面。而且，即使基材20的安装面为三维曲面，静电片10也能够沿着基材20的曲面状的安装面进行安装。尤其是，通过一边使静电片10沿面方向伸长一边安装于基材20的安装面，能够抑制在静电片10产生褶皱。
静电片10至少具备绝缘体片11、第一电极片12以及第二电极片13。绝缘体片11由弹性体形成。因而，绝缘体片11能够弹性变形。绝缘体片11例如由热塑性弹性体形成。绝缘体片11可以由热塑性弹性体自身形成，也可以由通过将热塑性弹性体作为原材料进行加热而交联的弹性体形成。
在此，绝缘体片11可以从苯乙烯系、烯烃系、氯乙烯系、聚氨酯系、酯系、酰胺系等的弹性体中选择一种以上。例如，作为苯乙烯系弹性体，可列举SBS、SEBS、SEPS等。作为烯烃系弹性体，除了EEA、EMA、EMMA等以外，还可列举乙烯与α烯烃的共聚物(乙烯-辛烯共聚物)等。
绝缘体片11也可以包含热塑性弹性体以外的橡胶或树脂。例如，在包含乙烯-丙烯橡胶(EPM、EPDM)等橡胶的情况下，绝缘体片11的柔软性提高。从提高绝缘体片11的柔软性的观点出发，也可以使绝缘体片含有增塑剂等柔软性赋予成分。
第一电极片12配置于绝缘体片11的正面(图1的上表面)侧。另外，第一电极片12具有导电性，并且具有柔软性以及向面方向的伸缩性。第一电极片12例如由导电性弹性体、导电性布、金属片等形成。
进一步地，如图1、图2A以及图2B所示，第一电极片12具有沿厚度方向贯通的多个第一贯通孔12a。第一贯通孔12a是指不存在导电成分的区域(绝缘区域)。即，包含第一电极片12的面由存在第一电极片12的导电区域和存在第一贯通孔12a的绝缘区域构成。第一贯通孔12a可以是空孔，也可以存在绝缘性弹性体等。在图1、图2A以及图2B中，图示了第一电极片12具有作为空孔的第一贯通孔12a的情况。
在换能器1被用作对人的手指的接近或接触进行检测的传感器的情况下，宜将多个第一贯通孔12a的开口率设为30％以上。多个第一贯通孔12a的优选的开口率为50％以上，进一步为60％以上。多个第一贯通孔12a的开口率是指，在从法线方向对第一电极片12进行观察的情况下，在规定的区域中仅由绝缘材料(包括空孔、绝缘性弹性体等)形成的区域的比例。换言之，开口率是指在包含第一电极片12的面中，每单位面积中的第一贯通孔12a所存在的比例。
此外，在包含第一电极片12的面中，每单位面积中的作为电极而发挥功能的部分的比例(电极占有率)是从100％减去开口率而得到的比例。因而，第一电极片12的电极占有率小于70％，优选小于50％，更优选小于40％。
进一步地，第一电极片12通过绝缘体片11自身的熔接(例如热熔接)而固接于绝缘体片11。即，绝缘体片11的正面侧的一部分作为用于与第一电极片12固接的熔接材料而发挥功能。因而，第一电极片12和绝缘体片11不使用挥发型粘接剂、有机溶剂地进行固接。
由于第一电极片12具有第一贯通孔12a，因此绝缘体片11的正面侧的一部分能够进入该第一贯通孔12a。这样，第一电极片12埋设于绝缘体片11。即，第一电极片12通过向第一贯通孔12a进入的绝缘体片11的一部分而固接。因而，绝缘体片11与第一电极片12更牢固地一体化。
在此，在第一例中，作为第一电极片12，列举由导电性弹性体形成的情况为例。导电性弹性体是指在弹性体中含有导电性填料的弹性体。
用于第一电极片12的弹性体，以由主成分与绝缘体片11种类相同的材料形成为宜。即，第一电极片12可以从苯乙烯系、烯烃系、氯乙烯系、聚氨酯系、酯系、酰胺系等的弹性体中选择一种以上。例如，作为苯乙烯系弹性体，可列举SBS、SEBS、SEPS等。作为烯烃系弹性体，除了EEA、EMA、EMMA等以外，还可列举乙烯与α烯烃的共聚物(乙烯-辛烯共聚物)等。
但是，设为第一电极片12具有比绝缘体片11高的软化点。这是为了在通过绝缘体片11自身的熔接(例如热熔接)将第一电极片12固接于绝缘体片11时，使绝缘体片11能够比第一电极片12先软化。另外，在第一例中，第一贯通孔12a例如也可以在将不具有贯通孔的导电体片成形后，通过冲裁加工而形成。
在换能器1被用作对人的手指的接近或接触进行检测的传感器的情况下，第一贯通孔12a需要设为能够检测出人的手指的程度的大小。即，各第一贯通孔12a的开口面积形成为与人的手指对应的大小。即，各第一贯通孔12a的开口面积以人的手指的接触范围为基准而相对于该基准形成得足够小。
具体而言，宜将第一贯通孔12a的最大内切圆的直径设定为150μm以上15mm以下。如图2B所示，在第一贯通孔12a为圆形孔的情况下，第一贯通孔12a的内径与该最大内切圆的直径相等。另外，在第一贯通孔12a为椭圆形的情况下，椭圆的短径成为最大内切圆的直径。在第一贯通孔12a为矩形的情况下，矩形的较短的对置边间距离成为最大内切圆的直径。例如，在第一电极片12为导电性织物的情况下，相邻的纵线的间隔或相邻的横线的间隔中较短的一方为最大内切圆的直径。
进一步地，宜将各第一贯通孔12a的开口面积设定为6400μm2以上225mm2以下。而且，更宜将第一贯通孔12a的最大内切圆的直径设定在上述范围内，并且将开口面积设定在上述范围内。
如上所述，通过将第一贯通孔12a的最大内切圆的直径设为150μm以上，在对三维形状的物体的表面进行覆盖时，第一贯通孔12a扩大(第一贯通孔12a的周围伸长)，从而容易覆盖。另外，通过将各第一贯通孔12a的开口面积的最小值设为6400μm2以上，也起到同样的效果。
另外，第一贯通孔12a的最大内切圆的直径的最大值即15mm与人的手指能够接触的宽度对应。由此，换能器1能够可靠地用作用于对人的手指的接触进行检测的传感器。另外，通过将各第一贯通孔12a的开口面积的最大值设为225mm2以下，能够可靠地用作用于对人的手指的接触进行检测的传感器。
因此，在换能器1是用于对人的手指进行检测的传感器的情况下，宜将第一贯通孔12a的最大内切圆的直径设为接近15mm的值。即，第一贯通孔12a的最大内切圆的直径优选设定为5mm以上15mm以下，更优选为10mm以上15mm以下。另外，宜将各第一贯通孔12a的开口面积设为接近225mm2的值。即，各第一贯通孔12a的开口面积优选设定为100mm2以上225mm2以下，更优选为150mm2以上225mm2以下。
第二电极片13配置于绝缘体片11的背面(图1的下表面)侧。第二电极片13与第一电极片12对置。第二电极片13与第一电极片12同样地具有导电性，并且具有柔软性以及向面方向的伸缩性。第二电极片13由与第一电极片12相同的材料形成。
进一步地，第二电极片13通过绝缘体片11自身的熔接(例如热熔接)而固接于绝缘体片11。即，绝缘体片11的背面侧的一部分作为用于与第二电极片13固接的熔接材料而发挥功能。因而，第二电极片13和绝缘体片11不使用挥发型粘接剂、有机溶剂地进行固接。
第二电极片13可以构成为在厚度方向上不具有贯通孔，也可以如图1、图3A以及图3B所示那样构成为具有多个第二贯通孔13a。第二贯通孔13a是指不存在导电成分的区域(绝缘区域)。
第二电极片13在为不具有贯通孔的结构的情况下，在面状的整个范围内存在导电成分。在使第二电极片13作为屏蔽电极而发挥功能的情况下，第二电极片13在为不具有贯通孔的结构的情况下，发挥最大的屏蔽功能。
另一方面，在第二电极片13为具有第二贯通孔13a的结构的情况下，第二电极片13由存在第二电极片13的导电区域和存在第二贯通孔13a的绝缘区域构成。第二贯通孔13a与第一贯通孔12a同样地，可以是空孔，也可以存在绝缘性弹性体等。在图1、图3A以及图3B中，图示了第二电极片13具有作为空孔的第二贯通孔13a的情况。
而且，在使第二电极片13作为屏蔽电极而发挥功能的情况下，宜将第二贯通孔13a的开口率设为比第一贯通孔小。宜将第二贯通孔13a的开口率设为小于50％。第二贯通孔13a的优选的开口率小于40％，进一步小于30％。第二贯通孔13a的开口率是指，在从法线方向对第二电极片13进行观察的情况下，在规定的区域中仅由绝缘材料(包括空孔、绝缘性弹性体等)形成的区域的比例。换言之，开口率是指在包含第二电极片13的面中，每单位面积中的第二贯通孔13a所存在的比例。
此外，在包含第二电极片13的面中，每单位面积中的作为电极而发挥功能的部分的比例(电极占有率)是从100％减去开口率而得到的比例。因而，第二电极片13的电极占有率为50％以上，优选为60％以上，更优选为70％以上。即，包含第二电极片13的面与包含第一电极片12的面相比，电极占有率更大。
进一步地，各第二贯通孔13a的开口面积比各第一贯通孔12a的开口面积小。在换能器1用作对人的手指的接近或接触进行检测的传感器的情况下，如上所述，各第一贯通孔12a的开口面积需要设为能够对人的手指进行检测的程度的大小。另一方面，各第二贯通孔13a设为相对于人的手指足够小。
具体而言，宜将第二贯通孔13a的最小外切圆的直径设定为0mm以上10mm以下。如图3B所示，在第二贯通孔13a为圆形孔的情况下，第二贯通孔13a的内径与该最小外切圆的直径相等。另外，在第二贯通孔13a为椭圆形的情况下，椭圆的长径成为最小外切圆的直径。在第二贯通孔13a为矩形的情况下，矩形的对角的距离成为最小外切圆的直径。
进一步地，宜将各第二贯通孔13a的开口面积设定为0m2以上100mm2以下。而且，更宜将第二贯通孔13a的最小外切圆的直径设定在上述范围内，并且将开口面积设定在上述范围内。
另外，在第二电极片13具有第二贯通孔13a的情况下，绝缘体片11的背面侧的一部分能够进入该第二贯通孔13a。这样，第二电极片13埋设于绝缘体片11。在该情况下，第二电极片13通过向第二贯通孔13a进入的绝缘体片11的一部分而固接。因而，绝缘体片11与第二电极片13更牢固地一体化。
在此，在第一例中，列举第二电极片13与第一电极片12同样地由导电性弹性体形成的情况为例。用于第二电极片13的弹性体与第一电极片12相同。另外，第二贯通孔13a例如也可以在形成不具有贯通孔的导电体片之后，通过冲裁加工而形成。
基材侧熔接片30由与绝缘体片11相同的材料形成。基材侧熔接片30通过自身的熔接(例如热熔接)而固接于基材20的安装面，并且固接于第二电极片13的背面。
(2-2、第一例的换能器1的制造方法)
参照图4对第一例的换能器1的制造方法进行说明。如图4所示，在绝缘体片11的正面侧配置第一电极片12，并在绝缘体片11的背面侧配置第二电极片13(准备工序)。这样，准备层叠体。
接着，对所准备的层叠体在层叠方向上进行加热以及加压(第一加热加压工序)。于是，绝缘体片11的正面软化，第一电极片12的至少一部分从绝缘体片11的正面埋设。而且，绝缘体片11的正面作为熔接材料而发挥功能，将第一电极片12固接于绝缘体片11。进一步地，绝缘体片11的背面软化，第二电极片13的至少一部分从绝缘体片11的背面埋设。而且，绝缘体片11的背面作为熔接材料而发挥功能，将第二电极片13固接于绝缘体片11。
接着，在对基材侧熔接片30的正面进行加热而使其软化的状态下，将在第一加热加压工序中一体化的状态的第二电极片13的背面侧加压于基材侧熔接片30的正面(第二加热加压工序)。于是，通过基材侧熔接片30自身的熔接，将第二电极片13的背面侧固接于基材侧熔接片30。
接着，在对基材侧熔接片30的背面进行加热而使其软化的状态下，将基材20的安装面加压于基材侧熔接片30的背面(第三加热加压工序)。于是，通过基材侧熔接片30自身的熔接，将基材20的安装面固接于基材侧熔接片30。这样，制造出换能器1。
在此，也可以使绝缘体片11的原材料含有交联剂。在该情况下，通过第一加热加压工序中的加热，在通过绝缘体片11的熔接进行固接的同时，还能够进行绝缘体片11的交联。在第一加热加压工序后，绝缘体片11由交联的弹性体形成。
另外，在绝缘体片11的原材料中含有交联剂的情况下，也可以在第一加热加压工序之后进行用于交联的追加加热(交联工序)。在该情况下，在通过绝缘体片11的熔接进行固接之后，还能够通过追加加热来进行绝缘体片11的交联。在该情况下，在进行追加加热的交联工序后，绝缘体片11由交联的弹性体形成。
另外，在第一加热加压工序中，也可以分别进行第一电极片12与绝缘体片11的固接工序和第二电极片13与绝缘体片11的固接工序。另外，基材侧熔接片30也可以在固接于在第一加热加压工序中一体化的状态的第二电极片13之前，固接于基材20。另外，在不存在基材20的情况下，也可以不需要基材侧熔接片30。
(2-3、第一例的换能器1的效果)
根据第一例的换能器1，无论第二电极片13是不具有贯通孔的结构还是具有第二贯通孔13a的结构，包含第一电极片12的面与包含第二电极片13的面相比，每单位面积中的作为电极而发挥功能的部分的面积的比例(电极占有率)都较小。
即，在包含配置于正面侧的第一电极片12的面中，能够降低每单位面积的电极占有率，其结果是，即使缩短电极间距离，也能够减小电极间的静电容量。因而，能够在实现换能器1的薄膜化的同时减小静电容量。
另一方面，包含配置于背面侧的第二电极片13的面与包含第一电极片的面相比，电极占有率较大。因而，能够使第二电极片13作为屏蔽电极而发挥功能，以便能够降低外部干扰的影响。其结果是，换能器1能够使作为传感器的检测精度以及作为致动器的动作精度成为高精度。
(3、第二例的换能器2)
参照图5对第二例的换能器2的结构进行说明。第二例的换能器2具备第一电极片14以及第二电极片15来代替第一例的换能器1的第一电极片12以及第二电极片13。此外，在第二例中，对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
在第二例中，列举第一电极片14以及第二电极片15由导电性布形成的情况为例。导电性布是指由导电性纤维形成的织物或无纺布。在此，导电性纤维例如通过利用导电性材料将具有柔软性的纤维的表面覆盖而形成。导电性纤维例如通过在聚乙烯等树脂纤维的表面镀敷铜、镍等而形成。
因而，第一电极片14具有多个第一贯通孔14a，第二电极片15具有多个第二贯通孔15a。而且，第二贯通孔15a的开口率比第一贯通孔14a的开口率小。即，第二电极片15的电极占有率比第一电极片12的电极占有率大。
例如，使构成第一电极片14的导电性纱比构成第二电极片15的导电性纱粗，在第一电极片14中相对较粗地进行编织，在第二电极片15中相对较细地进行编织。这样，能够使第二贯通孔15a比第一贯通孔14a小。
在第二例的换能器2中，也起到与第一例的换能器1同样的效果。即，能够实现换能器2的薄膜化，并且能够使检测精度以及动作精度成为高精度。
进一步地，与第一例相比，第一电极片14的至少一部分能够形成为更深地埋设于绝缘体片11的状态。例如，在第一电极片14的表面形成为凹凸状的情况下，该表面的凹状部分形成为更深地埋设于绝缘体片11的状态。
在该情况下，绝缘体片11在第一电极片14的正面侧具备由绝缘体片11的正面侧的一部分构成的第一覆盖层11a。因而，第一电极片14的正面的至少一部分通过第一覆盖层11a自身的熔接而固接于第一覆盖层11a。其结果是，绝缘体片11与第一电极片14更牢固地一体化。
与第一电极片14同样地，第二电极片15的至少一部分能够形成为更深地埋设于绝缘体片11的状态。例如，在第二电极片15的背面形成为凹凸状的情况下，该背面的凹状部分形成为更深地埋设于绝缘体片11的状态。
在该情况下，绝缘体片11在第二电极片15的背面侧具备由绝缘体片11的背面侧的一部分构成的第二覆盖层11b。因而，第二电极片15的背面的至少一部分通过第二覆盖层11b自身的熔接而固接于第二覆盖层11b。其结果是，绝缘体片11与第二电极片15更牢固地一体化。
(4、第三例的换能器3)
参照图6以及图7对第三例的换能器3的结构进行说明。第三例的换能器3具备第一电极片16来代替第一例的换能器1的第一电极片12。此外，在第三例中，对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
在第三例中，如图7所示，第一电极片16具有至少两个检测区域P1、P2。第一电极片16既可以具有两个检测区域P1、P2，也可以具有三个以上的检测区域。各个检测区域P1、P2具有各自的开口面积不同的第一贯通孔16a、16b。即，形成于第一检测区域P1的第一贯通孔16a的开口面积与形成于第二检测区域P2的第一贯通孔16b的开口面积不同。在图7中，第一检测区域P1中的第一贯通孔16a的开口面积比第二检测区域P2中的第一贯通孔16b的开口面积小。
因而，在第一电极片16中，电极占有率根据检测区域P1、P2而不同。例如，在人的手指接近或接触的情况下，检测出的静电容量不同。其结果是，即使在由一个第一电极片16形成多个检测区域P1、P2的情况下，也能够根据静电容量的不同而对人的手指接近或接触的位置进行检测。此外，第一贯通孔16a、16b的形状不限于圆形，能够形成为各种形状。
(5、第四例的换能器4)
参照图8以及图9对第四例的换能器4的结构进行说明。第四例的换能器4具备第一电极片17来代替第一例的换能器1的第一电极片12。此外，在第四例中，对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
在第四例中，如图9所示，第一电极片17具有至少两个检测区域P3、P4。第一电极片17既可以具有两个检测区域P3、P4，也可以具有三个以上的检测区域。各个检测区域P3、P4各自的厚度不同。在此，多个第一贯通孔17a形成为相同形状。
即，第一电极片17中的第一检测区域P3的部位171的厚度与第一电极片17中的第二检测区域P4的部位172的厚度不同。在图8以及图9中，第一检测区域P3的部位171的厚度比第二检测区域P4的部位172的厚度厚。进一步地，第一电极片17配置为在第一电极片17的正面侧具有由于厚度的不同而产生的台阶。
在人的手指特别接近的情况下，所检测出的静电容量不同。其结果是，即使在由一个第一电极片17形成多个检测区域P3、P4的情况下，也能够根据静电容量的不同而对人的手指接近的位置进行检测。此外，在第一检测区域P3以及第二检测区域P4中，第一贯通孔17a形成为相同形状，但也可以形成为不同的形状。
(6、第五例的换能器5)
参照图10对第五例的换能器5的结构进行说明。第五例的换能器5具备第一电极片18来代替第四例的换能器4的第一电极片17。此外，在第五例中，对与第四例相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
在第五例中，第一电极片18与第四例中的第一电极片17同样地厚度不同。即，如图10所示，第一电极片18具有至少两个检测区域P5、P6。第一电极片18既可以具有两个检测区域P5、P6，也可以具有三个以上的检测区域。各个检测区域P5、P6各自的厚度不同。即，第一电极片18中的第一检测区域P5的部位181的厚度与第一电极片18中的第二检测区域P6的部位182的厚度不同。在此，多个第一贯通孔18a形成为相同形状。
而且，第一电极片18配置为在第一电极片18的背面侧具有由于厚度的不同而产生的台阶。即，第一电极片18的背面与第二电极片13的正面之间的间隔距离在第一检测区域P5和第二检测区域P6中不同。
因而，在人的手指接近或接触的情况下，所检测出的静电容量不同。其结果是，即使在由一个第一电极片18形成多个检测区域P5、P6的情况下，也能够根据静电容量的不同而对人的手指接近或接触的位置进行检测。此外，在第一检测区域P5以及第二检测区域P6中，第一贯通孔18a形成为相同形状，但也可以形成为不同的形状。
(7、第六例的换能器6)
(7-1、第六例的换能器6的结构)
参照图11对第六例的换能器6的结构进行说明。如图11所示，换能器6具备静电片10、基材20和配置于静电片10的背面与基材20的正面之间的加热器片40。即，换能器6除了具有传感器或致动器的功能以外，还具有加热器功能。
在此，静电片10能够应用上述各例的换能器1、2、3、4、5中的静电片10中的任一个。但是，构成静电片10的绝缘体片11为了能够将加热器片40的热传递到静电片10的表面以及确保耐热性，以由以下的材料形成为宜。
绝缘体片11的导热率为0.3W/m·K以上。优选的热导率为0.4W/m·K以上，进一步为0.5W/m·K以上。绝缘体片11优选具有导热率比较大且绝缘性的无机填料。为了增大绝缘体片11的导热率而使用的无机填料(导热性填料)的优选的导热率为5W/m·K以上，优选为10W/m·K以上，更优选为20W/m·K以上。作为导热率比较大的无机填料，可列举金属填料，例如氧化镁、氧化铝、氮化铝等。除了金属填料以外，氮化硼、碳化硅等也可以用作热导率比较大的无机填料。
另外，从对绝缘体片11赋予阻燃性的观点出发，绝缘体片11优选具有阻燃性且绝缘性的无机填料。作为阻燃性填料，可列举氢氧化物填料，例如氢氧化镁、氢氧化铝等。除了氢氧化物填料以外，氮化硼等也可以用作阻燃性填料。另外，也可以将阻燃性填料兼用作用于增大绝缘体片11的导热率的无机填料(导热性填料)。
另外，从确保绝缘体片11的绝缘性的观点出发，绝缘体片11的体积电阻率为1×1012Ω·cm以上。优选的体积电阻率为1×1013Ω·cm以上。
加热器片40配置于静电片10的背面侧、即第二电极片13的背面侧。加热器片40具备加热器线41和将加热器线41覆盖的加热器绝缘层42。加热器线41是金属的合金系材料，例如是镍铬、铁铬等。加热器线41以形成为片状的方式，例如将线材往复地形成或卷绕成螺旋状而形成。
加热器绝缘层42配置为将加热器线41包围而使加热器线41不露出。加热器绝缘层42以由与绝缘体片11相同的材料形成为宜。进一步地，加热器绝缘层42的正面侧的一部分通过自身的熔接(例如热熔接)而固接于第二电极片13的背面。进一步地，加热器绝缘层42的正面侧也通过自身的熔接而固接于绝缘体片11的背面露出面。另外，加热器绝缘层42的背面侧的一部分通过自身的熔接(例如热熔接)而固接于基材20的安装面。
(7-2、第六例的换能器6的制造方法)
参照图12对第六例的换能器6的制造方法进行说明。准备按照加热器绝缘层42的第一原材料42a、加热器线41、加热器绝缘层42的第二原材料42b的顺序层叠而成的加热器片层叠体(加热器片准备工序)。
接着，对所准备的加热器片层叠体进行加热以及加压(加热器片加热加压工序)。于是，第一原材料42a以及第二原材料42b分别软化而作为熔接材料发挥功能，并固接于加热器线41。进一步地，通过将第一原材料42a和第二原材料42b相互固接而一体化，从而形成加热器绝缘层42。这样，形成加热器片40。
接着，准备静电片10和加热器片40(准备工序)。对加热器片40的正面进行加热(加热器片加热工序)。然后，以静电片10的背面侧与加热器片40的正面侧接触的方式对静电片10和加热器片40进行加压(加压工序)。于是，加热器绝缘层42的正面侧软化而作为熔接材料发挥功能，将第二电极片13固接于加热器绝缘层42的正面侧。同时，加热器绝缘层42的正面侧也固接于静电片10的绝缘体片11的背面侧的露出面。
接着，在对加热器片40的背面进行加热而使其软化的状态下，将基材20的安装面加压于加热器片40的背面(加热加压工序)。于是，通过加热器绝缘层42自身的熔接，将基材20的安装面固接于加热器绝缘层42。这样，制造出换能器3。
(7-3、第六例的换能器6的效果)
换能器6由于具有加热器功能，因此除了对象者的状态的检测、振动等向对象的施加之外，还能够进行热向对象者的施加。尤其是，通过如上述那样设定绝缘体片11以及加热器绝缘层42的导热率，能够将加热器线41的热传递到静电片10的表面。另外，通过使绝缘体片11以及加热器绝缘层42具有阻燃性填料，能够提高耐热效果。
另外，随着向加热器线41供给电力，存在加热器线41成为噪声产生源的隐患。但是，第二电极片13的多个第二贯通孔13a与第一电极片12的多个第一贯通孔12a相比，开口率较小。因而，第二电极片13针对加热器线41发挥较高的屏蔽功能。即，即使因供给至加热器线41的电力而产生了噪声，第二电极片13也能够发挥屏蔽功能。其结果是，换能器6能够使作为传感器的检测精度、作为致动器的动作精度良好。
(8、静电型换能器单元的应用对象)
静电型换能器单元(以下，称为“换能器单元”)是具有中心线的构件。具有中心线的构件包括具有直线状的中心线的构件(棒状)、具有弯曲的中心线的构件等。该构件的横截面(与轴成直角的截面)可以为圆形、椭圆形、多边形等任意的形状。另外，该构件包括具有两端的构件、环状、框状等无接头状的构件等。例如，操纵杆、扶手、门把手、变速杆、车门内饰、中央内饰等是具有两端的构件的例子。另外，方向盘的把持部分是无接头的构件的例子。此外，方向盘的把持部分在例如为C形等圆弧状的情况下，也可以被列举为具有两端的构件的例子。
(9、换能器单元100的例子)
作为换能器单元100的例子，列举方向盘200为例，参照图13进行说明。作为方向盘200，例如列举具有能够对驾驶员的手的接触进行检测的传感器的功能的方向盘为例。此外，方向盘200也可以具有对驾驶员的手施加振动等的致动器的功能。
如图13所示，方向盘200具备位于中心的芯部201、环状的把持部202和将芯部201与把持部202连结的多个连结部203、204、205。把持部202是驾驶员为了进行转向而把持的部位。把持部202具有用于对驾驶员的手接触进行检测的传感器的功能。
在此，在本例中，把持部202遍及大致整周地具有传感器的功能。例如，把持部202能够对前表面、背面这两个区域各自的接触进行检测。即，把持部202具备配置于前表面的换能器112a、配置于背面的换能器112b。
(10、第一例的换能器单元110)
参照图13以及图14对第一例的换能器单元110的结构进行说明。尤其是，作为换能器单元110的例子，对方向盘200的把持部202的详细结构进行说明。
方向盘200的把持部202具备具有中心线的芯材111、换能器112a、112b、树脂内层材料113和外皮材料114。芯材111的主视形状例如形成为圆环形状。即，芯材111是具有环状的中心线的构件。芯材111例如由铝等具有导电性的金属形成。而且，芯材111例如被连接成接地电位。芯材111与图13所示的连结部203、204、205连结。关于芯材111的与轴成直角的截面的形状，例如列举形成为U状的情况为例，但可以形成为圆形、椭圆形、多边形等任意的形状。此外，芯材111也可以由非导电性的树脂形成。
换能器112a、112b应用上述的换能器1、2、3、4、5中的任一个。在图14中，在图上侧配置有前表面的换能器112a，在图下侧配置有背面的换能器112b。在图14中，图示了换能器112a、112b具备绝缘体片11、第一电极片12、第二电极片13的情况。例如，第一电极片12作为传感器电极而发挥功能，第二电极片13作为屏蔽电极而发挥功能。
换能器112a、112b配置为相对于芯材111的外表面隔开距离地对置。即，如图14所示，换能器112a、112b以与芯材111的将中心线作为中心的外周面对置的方式沿着芯材111的外周面配置。进一步地，换能器112a、112b沿着芯材111的环状的环绕方向配置。
在此，构成换能器112a、112b的第二电极片13配置于芯材111侧。即，第二电极片13的背面以与芯材111的将中心线作为中心的外周面对置的方式，沿着芯材111的外周面、且沿着芯材111的环绕方向配置。即，第二电极片13的背面构成换能器112、112b的背面。
在此，如图14所示，将换能器112a、112b中的芯材111的外周面的周向上的端边定义为第一端边112a1、112b1。另外，如图13所示，将换能器112a、112b中的芯材111的环状的环绕方向上的端边定义为第二端边112a2、112b2。
换能器112a、112b的两个第一端边112a1、112b1配置为在芯材111的外周面的周向上隔开距离地对置。例如，在图14中，换能器112a的第一端边112a1与换能器112b的第一端边112b1配置为在芯材111的外周面的周向上隔开距离地对置。
另外，换能器112a、112b的两个第二端边112a2、112b2配置为在芯材111的环状的环绕方向上隔开距离地对置。例如，在图13中，换能器112a的第二端边112a2与换能器112b的第二端边112b2配置为在芯材111的环状的环绕方向上隔开距离地对置。
树脂内层材料113夹设于芯材111的外周面与换能器112a、112b的背面之间，并固接于芯材111以及换能器112a、112b。树脂内层材料113通过注塑成形而成形。通过将芯材111以及换能器112a、112b作为模具的嵌件，在注塑成形完成的时间点下，树脂内层材料113固接于芯材111以及换能器112a、112b。树脂内层材料113例如由发泡聚氨酯等发泡树脂成形。此外，树脂内层材料113也可以使用非发泡树脂。
进一步地，树脂内层材料113在芯材111的外周面的周向上夹设于对置配置的两个第一端边112a1、112b1的间隙。另外，树脂内层材料113在芯材111的环状的环绕方向上夹设于对置配置的两个第二端边112a2、112b2的间隙。
外皮材料114将换能器112a、112b的表面覆盖。外皮材料114既可以使用树脂通过注塑成形来成形，也可以使用皮革。
在将换能器112a、112b沿着芯材111的外周面配置时，将树脂内层材料113配置于芯材111的外周面与换能器112a、112b的背面之间，使树脂内层材料113固接于芯材111的外周面以及换能器112a、112b的背面。因而，能够防止换能器112a、112b从芯材111剥离。
进一步地，通过使树脂内层材料113夹设于换能器112a、112b中的对置的两个端边(第一端边以及第二端边)的间隙，换能器单元110的外观设计性变得良好。另外，通过应用树脂内层材料113，换能器单元110的制造变得容易。
在此，在换能器112a、112b为如上述第六例的换能器6那样具备加热器片40的结构的情况下，树脂内层材料113固接于加热器片40。
(11、第二例的换能器单元120)
参照图15以及图16对第二例的换能器单元120的结构进行说明。作为换能器单元120的例子，与第一例同样地，对方向盘200的把持部202的详细结构进行说明。另外，在第二例的换能器单元120中，对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
如图15所示，换能器112a、112b具备与第一电极片12电连接的第一端子部112a3、112b3。第一端子部112a3、112b3与第一电极片12同样地成形，从第一电极片12的长边伸出。
另外，如图15所示，换能器112a、112b具备与第二电极片13电连接的第二端子部112a4、112b4。第二端子部112a4、112b4与第二电极片13同样地成形，从第二电极片13的长边伸出。
如图16所示，第一端子部112a3、112b3的至少一部分以及第二端子部112a4、112b4的至少一部分配置于对置配置的第一端边112a1、112b1的间隙。而且，第一端子部112a3、112b3的端部以及第二端子部112a4、112b4的端部延伸至比外皮材料114靠外侧的位置，并与第一配线121以及第二配线122电连接。此外，第一配线121以及第二配线122例如延伸至方向盘200的芯部201附近，并与检测电路(未图示)连接。
即，通过将第一端子部112a3、112b3的至少一部分以及第二端子部112a4、112b4的至少一部分配置于对置配置的第一端边112a1、112b1的间隙，能够使外观设计性变得良好。
另外，第一端子部112a3、112b3的至少一部分以及第二端子部112a4、112b4的至少一部分也可以代替配置于第一端边112a1、112b1的间隙而配置于对置配置的第二端边112a2、112b2的间隙。
(12、第三例的换能器单元130)
参照图17对第三例的换能器单元130的结构进行说明。作为换能器单元130的例子，与第二例同样地，对方向盘200的把持部202的详细结构进行说明。另外，在第三例的换能器单元130中，对与第二例相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
如图17所示，换能器112a、112b具备与第一电极片12电连接的第一配线121。例如，第一配线121的一端与第一电极片12的长边连接。另外，换能器112a、112b具备与第二电极片13电连接的第二配线122。第二配线122的一端与第二电极片13的长边连接。
如图17所示，第一配线121的至少一部分以及第二配线122的至少一部分配置于对置配置的第一端边112a1、112b1的间隙。而且，第一配线121的另一端以及第二配线122的另一端延伸至比外皮材料114靠外侧的位置，例如延伸至方向盘200的芯部201附近，并与检测电路(未图示)连接。即，通过将第一配线121的至少一部分以及第二配线122的至少一部分配置于对置配置的第一端边112a1、112b1的间隙，能够使外观设计性变得良好。
另外，第一配线121的至少一部分以及第二配线122的至少一部分也可以代替配置于第一端边112a1、112b1的间隙而配置于对置配置的第二端边112a2、112b2的间隙。
(13、第四例的换能器单元140以及制造方法)
参照图18至图25对第四例的换能器单元140的结构以及制造方法进行说明。作为换能器单元130的例子，与第二例同样地，对方向盘200的把持部202的详细结构进行说明。另外，在第三例的换能器单元130中，对与第二例相同的结构标注相同的附图标记并省略说明。
将图19所示的换能器112成形为片状(步骤S1)。换能器112是将图15所示的两个换能器112a、112b一体化而成的片材。即，两个换能器112a、112b的绝缘体片11的部分被一体化。另外，换能器112具有第一端子部112a3、112b3以及第二端子部112a4、112b4。片状的换能器112具有作为短边的第一端边112f，并具有作为长边的第二端边112g。
进一步地，换能器112在未配置第一电极片12以及第二电极片13的区域具有沿厚度方向贯通的第三贯通孔112e。在本例中，在换能器112a、112b之间形成有两个第三贯通孔112e。
接着，如图20所示，将片状的换能器112预成形为筒状的环状(步骤S2)。预成形的换能器112被成形为在环状的环绕方向上两个第一端边112f对置。在图20中，对置的部位位于下侧。
进一步地，如图21所示，预成形的换能器112被成形为两个第二端边112g在以筒状的中心线为中心的外周面对置。如图20以及图21所示，对置的两个第二端边112g位于朝向环状的中心的一侧。
接着，如图22所示，在模具300内设置芯材111和预成形为环状的换能器112(步骤S3)。接着，如图22所示，通过注塑成形来成形树脂内层材料113(步骤S4)。此时，使第三贯通孔112e作为用于注塑成形的树脂注入孔而发挥功能，并且使对置的第一端边112f的间隙或者对置的第二端边112g的间隙作为树脂注入时的空气排出孔而发挥功能。除此之外，也可以使对置的第一端边112f的间隙或者对置的第二端边112g的间隙作为用于注塑成形的树脂注入孔而发挥功能，并且使第三贯通孔112e作为树脂注入时的空气排出孔而发挥功能。而且，在对置的第一端边112f的间隙、对置的第二端边112g的间隙以及第三贯通孔112e中配置有树脂内层材料113。
然后，如图24所示，通过使模具300分离，成形出芯材111、换能器112以及树脂内层材料113。接着，如图25所示，通过注塑成形等成形出外皮材料114(步骤S5)。这样，完成作为换能器单元140的方向盘200。如上述那样制造的换能器单元140的制造容易，并且外观设计性良好。
在此，在上述中，第一端子部112a3-112d3以及第二端子部112a4-112d4配置于对置的第二端边112g的间隙。但是，除此之外，第一端子部112a3-112d3以及第二端子部112a4-112d4也可以配置于对置的第一端边112f的间隙。进一步地，第一端子部112a3-112d3以及第二端子部112a4-112d4也可以配置于第三贯通孔112e。
另外，如图17所示，在换能器112不具有第一端子部112a3-112d3以及第二端子部112a4-112d4的情况下，在具有第一配线121以及第二配线122的情况下，也可以将第一配线121以及第二配线122配置于对置的第二端边112g的间隙。另外，也可以将第一配线121以及第二配线122配置于对置的第一端边112f的间隙。或者，也可以将第一配线121以及第二配线122配置于第三贯通孔112e。
(14、其他)
在上述的第一例至第四例的换能器单元110、120、130、140中，示出了在前表面配置换能器112a、在背面配置换能器112b的结构，但也可以在前表面以及后表面的一方或者双方配置多个换能器。
在该情况下，能够使树脂内层材料夹设于在环状的环绕方向上对置配置的相邻的换能器的第二端边的间隙。在该情况下，多个换能器也可以在环状的环绕方向的中间位置等分别具备第一端子部以及第二端子部。另外，多个换能器也可以在沿环状的环绕方向对置的各个第二端边具备第一端子部以及第二端子部。
另外，在上述的第一例至第四例的换能器单元110、120、130、140中，也可以代替上述的第一例至第六例的换能器1-6而应用以下这样的换能器。应用对象的换能器例如是具备贯通孔12a、13a的开口率、开口面积相同的第一电极片12和第二电极片13的换能器、具备不具有贯通孔12a、13a的第一电极片12和第二电极片13的换能器等。在该应用对象的换能器中，第一电极片12以及第二电极片13以外的结构相同。
附图标记说明
1、2、3、4、5、6：静电型换能器；10：静电片；11：绝缘体片；11a：第一覆盖层；11b：第二覆盖层；12、14、16、17、18：第一电极片；12a、14a、16a、16b、17a、18a：第一贯通孔；13、15：第二电极片；13a、15a：第二贯通孔；20：基材；30：基材侧熔接片；40：加热器片；41：加热器线；42：加热器绝缘层；42a：第一原材料；42b：第二原材料；P1、P3、P5：第一检测区域；P2、P4、P6：第二检测区域；100、110、120、130、140：换能器单元；111：芯材；112、112a、112b：静电型换能器；112a1、112b1：第一端边；112a2、112b2：第二端边；112a3、112b3：第一端子部；112a4、112b4：第二端子部；112e：第三贯通孔；112f：第一端边；112g：第二端边；113：树脂内层材料；114：外皮材料；121：第一配线；122：第二配线；200：方向盘；201：芯部；202：把持部；203、204、205：连结部；300：模具。

Claims (26)

1.一种静电型换能器，其中，
所述静电型换能器具备：
绝缘体片；
第一电极片，其配置于所述绝缘体片的正面侧，具有沿厚度方向贯通的多个第一贯通孔；以及
第二电极片，其配置于所述绝缘体片的背面侧，构成为在厚度方向上不具有贯通孔或者具有开口率比所述多个第一贯通孔小的多个第二贯通孔。
2.根据权利要求1所述的静电型换能器，其中，
各所述第二贯通孔的开口面积比各所述第一贯通孔的开口面积小。
3.根据权利要求1或2所述的静电型换能器，其中，
所述第一贯通孔的内切圆的直径设定为150μm以上15mm以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的静电型换能器，其中，
所述多个第一贯通孔的开口率为30％以上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的静电型换能器，其中，
所述第一电极片具有至少两个检测区域，所述至少两个检测区域分别具有开口面积不同的所述第一贯通孔。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的静电型换能器，其中，
所述第一电极片具有至少两个检测区域，所述至少两个检测区域的厚度不同。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的静电型换能器，其中，
所述绝缘体片由弹性体形成，
所述第一电极片以及所述第二电极片通过所述绝缘体片自身的熔接而固接于所述绝缘体片。
8.根据权利要求7所述的静电型换能器，其中，
所述第一电极片以及所述第二电极片埋设于所述绝缘体片。
9.根据权利要求8所述的静电型换能器，其中，
所述第一电极片的至少一部分埋设于所述绝缘体片，
所述绝缘体片在所述第一电极片的正面侧具备由所述绝缘体片的一部分构成的第一覆盖层，
所述第一电极片的正面的至少一部分通过所述第一覆盖层自身的熔接而固接于所述第一覆盖层。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的静电型换能器，其中，
所述第一电极片以及所述第二电极片由包含导电性填料的弹性体形成。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的静电型换能器，其中，
所述绝缘体片由苯乙烯系弹性体或烯烃系弹性体形成。
12.根据权利要求11所述的静电型换能器，其中，
所述第一电极片由苯乙烯系弹性体或烯烃系弹性体形成，具有比所述绝缘体片高的软化点。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的静电型换能器，其中，
所述静电型换能器还具备层叠于所述第二电极片的背面侧的加热器片。
14.根据权利要求13所述的静电型换能器，其中，
所述绝缘体片的导热率为0.3W/m·K以上。
15.根据权利要求14所述的静电型换能器，其中，
所述绝缘体片具有导热率为5W/m·K以上的导热性填料。
16.根据权利要求15所述的静电型换能器，其中，
所述导热性填料为绝缘性的金属填料。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的静电型换能器，其中，
所述绝缘体片具有阻燃性填料。
18.根据权利要求17所述的静电型换能器，其中，
所述阻燃性填料为氢氧化物填料。
19.一种静电型换能器单元，其中，
所述静电型换能器单元具备：
芯材，其具有中心线；
静电型换能器，其为权利要求1至18中任一项所述的静电型换能器，以所述第二电极片的背面与所述芯材的以所述中心线为中心的外周面对置的方式沿着所述芯材的外周面配置；以及
树脂内层材料，其夹设于所述芯材的所述外周面与所述静电型换能器的背面之间，并固接于所述芯材以及所述静电型换能器，
在所述静电型换能器中，将所述芯材的所述外周面的周向上的端边定义为第一端边，
所述静电型换能器的两个所述第一端边配置为在所述芯材的所述外周面的周向上隔开距离地对置，
所述树脂内层材料夹设于所述两个所述第一端边的间隙。
20.根据权利要求19所述的静电型换能器单元，其中，
所述静电型换能器具有与所述第一电极片电连接的第一端子部或第一配线，
所述第一端子部或所述第一配线配置于对置配置的所述两个所述第一端边的间隙。
21.根据权利要求19或20所述的静电型换能器单元，其中，
所述静电型换能器在未配置所述第一电极片以及所述第二电极片的区域具有至少一个第三贯通孔，所述第三贯通孔沿厚度方向贯通并且作为树脂注入孔或树脂注入时的空气排出孔而发挥功能，
所述树脂内层材料配置于所述第三贯通孔。
22.根据权利要求21所述的静电型换能器单元，其中，
所述静电型换能器具有与所述第一电极片电连接的第一端子部或第一配线，
所述第一端子部或所述第一配线配置于所述第三贯通孔。
23.根据权利要求19至22中任一项所述的静电型换能器单元，其中，
所述芯材具有所述中心线被形成为环状的形状，
在所述静电型换能器中，将所述芯材的所述环状的环绕方向上的端边定义为第二端边，
所述静电型换能器的两个所述第二端边配置为在所述芯材的所述环状的环绕方向上隔开距离地对置，
所述树脂内层材料夹设于所述两个所述第二端边的间隙。
24.根据权利要求23所述的静电型换能器单元，其中，
所述静电型换能器具有与所述第一电极片电连接的第一端子部或第一配线，
所述第一端子部或所述第一配线配置于对置配置的所述两个所述第二端边的间隙。
25.根据权利要求19至24中任一项所述的静电型换能器单元，其中，
所述静电型换能器还具备加热器片，所述加热器片配置于所述第二电极片的背面侧，
所述树脂内层材料与所述加热器片固接。
26.根据权利要求19至25中任一项所述的静电型换能器单元，其中，
所述静电型换能器具有与所述第二电极片电连接的第二端子部或第二配线，
所述第二端子部或所述第二配线配置于对置配置的所述两个所述第一端边的间隙。
CN202080024798.7A 2019-03-28 2020-03-27 静电型换能器以及静电型换能器单元 Active CN113647118B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019063144 2019-03-28
JP2019-063144 2019-03-28
PCT/JP2020/014158 WO2020196863A1 (ja) 2019-03-28 2020-03-27 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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113647118A true CN113647118A (zh) 2021-11-12
CN113647118B CN113647118B (zh) 2024-03-08

Family

ID=72609470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080024798.7A Active CN113647118B (zh) 2019-03-28 2020-03-27 静电型换能器以及静电型换能器单元

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210331203A1 (zh)
EP (1) EP3783917A4 (zh)
JP (1) JPWO2020196863A1 (zh)
CN (1) CN113647118B (zh)
WO (1) WO2020196863A1 (zh)

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007158889A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Seiko Epson Corp 静電型超音波トランスデューサ、静電型超音波トランスデューサの製造方法、および超音波スピーカ
JP3174557U (ja) * 2011-02-08 2012-03-29 徳理投資股▲ふん▼有限公司 感度調節構造をもった投影型静電容量方式タッチパネル
WO2013179990A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 オムロン株式会社 静電容量型センサ、音響センサ及びマイクロフォン
JP2014023002A (ja) * 2012-07-19 2014-02-03 Shun Hosaka センサ・デバイスおよびその製造方法
JP2014056565A (ja) * 2013-06-24 2014-03-27 Wonder Future Corp タッチパネル、タッチパネルの製造方法、及びタッチパネル一体型表示装置
JP2014190856A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Nidec Elesys Corp ハンドル手放検知装置
JP2016038772A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 大日本印刷株式会社 タッチパネルセンサ用電極基板の製造方法
JP2016095562A (ja) * 2014-11-12 2016-05-26 凸版印刷株式会社 タッチパネル、リアプロジェクションスクリーン、リアプロジェクションボードおよび電子黒板
CN105980970A (zh) * 2014-04-16 2016-09-28 信越聚合物株式会社 静电容量式三维传感器
CN106339141A (zh) * 2015-07-10 2017-01-18 星电株式会社 静电电容传感器
JP2018054590A (ja) * 2016-09-21 2018-04-05 東洋紡株式会社 伸縮性コンデンサおよび変形センサ
CN108463700A (zh) * 2015-11-06 2018-08-28 摩达伊诺琴股份有限公司 压力传感器及具有所述压力传感器的复合元件及电子器件
WO2018181641A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 住友理工株式会社 トランスデューサ及びそれを用いた振動提示装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05172839A (ja) 1991-12-20 1993-07-13 Fujikura Ltd 圧電型振動センサ
JP4802998B2 (ja) * 2005-12-19 2011-10-26 セイコーエプソン株式会社 静電型超音波トランスデューサの駆動制御方法、静電型超音波トランスデューサ、これを用いた超音波スピーカ、音声信号再生方法、超指向性音響システム及び表示装置
JP4844411B2 (ja) * 2006-02-21 2011-12-28 セイコーエプソン株式会社 静電型超音波トランスデューサ、静電型超音波トランスデューサの製造方法、超音波スピーカ、音声信号再生方法、超指向性音響システム及び表示装置
JP2008243581A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Yamaha Corp 音響照明装置および情報提供装置
JP4947220B2 (ja) * 2010-05-13 2012-06-06 オムロン株式会社 音響センサ及びマイクロフォン
JP2013004680A (ja) * 2011-06-15 2013-01-07 Canon Inc 荷電粒子線レンズ
CN103583056B (zh) * 2011-11-29 2016-06-15 住友理工株式会社 高分子扬声器
JP5691080B2 (ja) * 2012-07-25 2015-04-01 株式会社ビスキャス 振動発電体およびその製造方法と発電方法
EP2955737B1 (en) * 2013-02-08 2018-07-18 Fujikura Ltd. Capacitance sensor and steering
CN203933934U (zh) * 2014-04-29 2014-11-05 福建省辉锐材料科技有限公司 一种振膜及扬声器
KR102236083B1 (ko) * 2014-12-18 2021-04-06 삼성디스플레이 주식회사 올인원 소자
JP2016193668A (ja) * 2015-03-31 2016-11-17 株式会社フジクラ 把持検出装置
EP3493312A4 (en) * 2016-07-26 2019-09-11 Panasonic Corporation MICROBIAL FUEL CELL
JP6737136B2 (ja) * 2016-11-07 2020-08-05 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007158889A (ja) * 2005-12-07 2007-06-21 Seiko Epson Corp 静電型超音波トランスデューサ、静電型超音波トランスデューサの製造方法、および超音波スピーカ
JP3174557U (ja) * 2011-02-08 2012-03-29 徳理投資股▲ふん▼有限公司 感度調節構造をもった投影型静電容量方式タッチパネル
WO2013179990A1 (ja) * 2012-05-31 2013-12-05 オムロン株式会社 静電容量型センサ、音響センサ及びマイクロフォン
JP2014023002A (ja) * 2012-07-19 2014-02-03 Shun Hosaka センサ・デバイスおよびその製造方法
JP2014190856A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Nidec Elesys Corp ハンドル手放検知装置
JP2014056565A (ja) * 2013-06-24 2014-03-27 Wonder Future Corp タッチパネル、タッチパネルの製造方法、及びタッチパネル一体型表示装置
CN105980970A (zh) * 2014-04-16 2016-09-28 信越聚合物株式会社 静电容量式三维传感器
JP2016038772A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 大日本印刷株式会社 タッチパネルセンサ用電極基板の製造方法
JP2016095562A (ja) * 2014-11-12 2016-05-26 凸版印刷株式会社 タッチパネル、リアプロジェクションスクリーン、リアプロジェクションボードおよび電子黒板
CN106339141A (zh) * 2015-07-10 2017-01-18 星电株式会社 静电电容传感器
CN108463700A (zh) * 2015-11-06 2018-08-28 摩达伊诺琴股份有限公司 压力传感器及具有所述压力传感器的复合元件及电子器件
JP2018054590A (ja) * 2016-09-21 2018-04-05 東洋紡株式会社 伸縮性コンデンサおよび変形センサ
WO2018181641A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 住友理工株式会社 トランスデューサ及びそれを用いた振動提示装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHUNRONG PENG: "A novel micro-electrostatic field sensor based on parallel-plate resonator", 《2009 4TH IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON NANO/MICRO ENGINEERED AND MOLECULAR SYSTEMS》 *
彭泳卿: "高精度电容式微振动传感器的设计与实现", 《遥测遥控》 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20210331203A1 (en) 2021-10-28
EP3783917A1 (en) 2021-02-24
JPWO2020196863A1 (zh) 2020-10-01
CN113647118B (zh) 2024-03-08
WO2020196863A1 (ja) 2020-10-01
EP3783917A4 (en) 2021-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6511210B1 (ja) 静電容量結合方式センサおよびその製造方法
JP6874225B2 (ja) 静電容量結合方式センサ
CN107926081B (zh) 加热器装置
US20210291229A1 (en) Electrostatic transducer and electrostatic transducer unit
US20200307992A1 (en) Electrostatic-type transducer and manufacturing method thereof
CN113647118B (zh) 静电型换能器以及静电型换能器单元
JP7015413B2 (ja) 静電型トランスデューサおよびその製造方法
CN113196868B (zh) 静电型换能器
WO2023145772A1 (ja) 静電型トランスデューサ
JP2020157937A (ja) 内装部品
WO2023145773A1 (ja) 静電型トランスデューサ
JP7319836B2 (ja) 静電型トランスデューサ
WO2019230145A1 (ja) センサ付きシートヒータ
WO2017104343A1 (ja) ヒータ装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant