CN114824055A - 静电电容型传感器 - Google Patents

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CN114824055A CN202210301765.3A CN202210301765A CN114824055A CN 114824055 A CN114824055 A CN 114824055A CN 202210301765 A CN202210301765 A CN 202210301765A CN 114824055 A CN114824055 A CN 114824055A
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electrostatic
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中野克彦
那须将树
长谷川浩一
田原新也
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Abstract

本发明提供静电电容型传感器,其能够不使用挥发型粘接剂及有机溶剂地制造。其具备:第一电极片,其具备多个第一贯通孔;电介质层,其第一面配置于第一电极片侧;以及第一熔接层,其由熔接材料形成,且通过熔接材料的熔接而将电介质层的主体部分与第一电极片的第一内表面之间的边界部位接合,以及将电介质层的主体部分与多个第一贯通孔的至少一部分的第一内周面之间的边界部位接合,电介质层由热塑性材料形成,第一熔接层将电介质层的一部分用作熔接材料,并通过电介质层的一部分的熔接将各个边界部位接合,第一熔接层由与电介质层相同的材料成分构成,第一熔接层在电介质层的主体部分与第一电极片的第一内表面相对置的整个范围进行熔接。

Description

静电电容型传感器
本申请是申请日为2018年09月28日、申请号为201880049101.4、发明名称为“换能器及其制造方法”的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种静电电容型传感器。
背景技术
在专利文献1中,公开了在聚合物压电体中埋设有多孔片状的电极而成的压电元件。该压电元件是通过用丙酮等有机溶剂对聚合物压电体膜或聚合物压电体片的表面进行处理,之后在处理表面层叠多孔片状的电极并进行压接来制造的。
在专利文献2中公开了一种压电型振动传感器,该压电型振动传感器具备压电膜、配置于该压电膜的两面的筛网状的两片电极、以及在各电极的两外侧的由板状的刚体构成的两片支承板。
此外,近年来,汽车的自动驾驶化正在普及。作为自动驾驶状态的等级之一,存在要求驾驶员将手与方向盘接触的等级。因此,正在研究在方向盘上设置传感器。有对方向盘的表面侧卷附传感器并通过缝制进行包覆的手段。然而,在对方向盘实施缝制的情况下,制造成本变得非常高。因此,为了降低制造成本,期望不使用缝制的方法,例如通过注塑成形来配置传感器的方法等。另外,为了进行注塑成形,需要将传感器固定在方向盘上。进一步地,近年来,作为环境对策,要求抑制挥发性有机化合物(VOC)的排出。因此,要求不将挥发型粘接剂、有机溶剂用于固定传感器。
在专利文献3中,公开了为了检测驾驶员的手与方向盘接触而在方向盘的表面设置静电电容型传感器或压电元件的技术。详细而言,具备静电电容型传感器的方向盘具备环状的金属制成的芯体、设置于芯体的周围的合成树脂罩、在配置于合成树脂罩的周围的发泡材料内进行配置的导电性的金属织物、以及包覆发泡材料的皮革。金属织物与环状的金属制成的芯体一起形成静电电容。
在专利文献4中公开了在方向盘的环状的金属制成的芯体的周围设置加热元件。加热元件具备隔热片、发泡片、以夹在隔热片与发泡片之间的方式配置的线状加热器。加热元件利用形成于隔热片的表面的粘接剂层而粘接于芯体。然后,将卷附有加热元件的状态的芯体设置于注塑成形机,通过注塑成形来使用于对加热元件的周围进行包覆的包覆层成形。
在专利文献5中公开了在方向盘的表面侧具备加热元件的技术。加热元件具备支承骨架和安装于支承骨架的电热丝。然后,将安装有电热丝的支承骨架以支承于金属制成的芯体的状态嵌入模具中,注入成形材料来发泡成形对加热元件的周围进行包覆的包覆层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3105645号公报
专利文献2:日本特开平5-172839号公报
专利文献3:日本特开2005-537992号公报
专利文献4:日本特开2017-178135号公报
专利文献5:日本专利第6085356号公报
发明内容
发明所要解决的问题
如上所述,近年来,作为环境对策而要求抑制挥发性有机化合物(VOC)的排出。因此,要求不使用挥发型粘接剂,且还要求不使用有机溶剂。
另外,与利用压电效应的结构不同而利用电极间的静电电容的换能器受到关注。静电型的换能器的静电电容根据电介质原料而变化。假设在用有机溶剂对聚合物的电介质的表面进行处理并压接了电极的情况下,在压接部位残留有机溶剂的成分。残留的有机溶剂的成分有可能对静电电容产生影响。其结果是,由于残留的有机溶剂的成分的影响,有可能无法得到所设计的静电电容。
另外,为了能够将静电型的换能器安装于多种部位,要求其不仅具有柔软性,还具有伸缩性。例如,在安装对象为如自由曲面等那样具有多种形状而沿着安装对象的面来对制造成平面状的换能器进行安装的情况下,对于换能器而言,柔软性及伸缩性成为非常重要的要素。如果不具有柔软性及伸缩性,则无法将换能器美观地安装于自由曲面的安装对象。
进一步地,如上所述,在使用挥发型粘接剂、有机溶剂的情况下,挥发型粘接剂、有机溶剂的成分有可能对换能器的柔软性及伸缩性造成影响。因此,从柔软性及伸缩性的观点出发,也要求不使用挥发型粘接剂及有机溶剂。
另外,在为了将传感器、促动器安装于安装对象物(方向盘的芯体等)而使用作为与传感器或促动器独立的构件的支承骨架的情况下,成本会变高。因而,为了在安装对象物上安装传感器或促动器,要求不使用支承骨架而将传感器或促动器安装于安装对象物。
本发明的一个目在于提供一种能够不使用挥发型粘接剂及有机溶剂地制造的静电电容型传感器。另外,本发明的另一个目的在于提供一种具有柔软性及伸缩性的静电电容型传感器。
用于解决问题的手段
一种静电电容型传感器,其具备:第一电极片,其具备多个第一贯通孔;电介质层,其第一面配置于所述第一电极片侧;以及第一熔接层,其由熔接材料形成,且通过所述熔接材料的熔接而将所述电介质层的主体部分与所述第一电极片的第一内表面之间的边界部位接合,以及将所述电介质层的所述主体部分与所述多个第一贯通孔的第一内周面的至少一部分之间的边界部位接合,所述电介质层由热塑性材料形成,所述第一熔接层将所述电介质层的一部分用作所述熔接材料,并通过所述电介质层的所述一部分的熔接将各个所述边界部位接合,所述第一熔接层由与所述电介质层相同的材料成分构成,所述第一熔接层在所述电介质层的所述主体部分与所述第一电极片的所述第一内表面相对置的整个范围进行熔接。
根据该静电电容型传感器,通过熔接材料的熔接而使电介质层的主体部分与第一电极片接合。由于熔接材料不是挥发型粘接剂及有机溶剂,因此能够不使用挥发型粘接剂及有机溶剂地制造静电电容型传感器。因而,在该静电电容型传感器的制造中,能够实现对VOC的排出的抑制。在此,第一熔接层包括构成为以电介质层的原料的一部分作为熔接材料的情况、使用与电介质层不同的熔接材料的情况。
一种静电电容型传感器,其具备导电构件和设置于所述导电构件的面法线方向上的静电片,其中,所述静电片具备:第一电极片,其具备多个第一贯通孔;以及电介质层,其第一面配置于所述第一电极片侧,且第二面配置于所述导电构件侧,所述电介质层的所述第一面侧通过所述电介质层的原料的一部分的熔接、以及所述电介质层自身的机械性卡合中的任一者而直接接合于所述第一电极片,所述电介质层的所述第二面侧通过所述电介质层的原料的一部分的熔接而直接或间接接合于所述导电构件。
静电片具备第一电极片和电介质层,并将两者接合。通过以下任一例来接合第一电极片和电介质层。在上述任一例中,均不使用挥发型粘接剂及有机溶剂来接合电介质层和第一电极片。因此,能够抑制VOC的排出。
进一步地,静电片被直接或间接接合于导电构件。在此,直接的意思是指,静电片与导电构件直接接触,间接的意思是指在静电片与导电构件之间夹有其他构件。并且,通过以下的两种中的任一例来接合电介质层和导电构件。在上述任一例中,均不使用挥发型粘接剂及有机溶剂地对电介质层与导电构件或安装于导电构件的构件进行接合。因此,在该部位也能够抑制VOC的排出。
而且,如上所述,由于静电片与导电构件或安装于导电构件的构件接合,因此能够在外层材的成形中应用注塑成形等。因此,与进行缝制的情况相比,静电电容型传感器的制造成本降低。
附图说明
图1是表示换能器的结构的概要的图。
图2是第一例的换能器的俯视图。
图3是图2的III-III剖视图。
图4是表示第一例的换能器的制造方法的图。
图5是表示第二例的换能器的制造方法的图。
图6是表示第三例的换能器的制造方法的图。
图7是表示第四例的换能器的制造方法的图。
图8是表示第五例的换能器的制造方法的图。
图9是表示第五例的变形方式的换能器的制造方法的图。
图10是表示第六例的换能器的制造方法的图。
图11是表示第七例的换能器的制造方法的图。
图12是表示第八例的换能器的制造方法的图。
图13是第九例的换能器的立体图。
图14是表示第九例的换能器的原料的立体图。
图15是表示第九例的第一变形方式的换能器的原料的立体图。
图16是表示第九例的第二变形方式的换能器的俯视图。
图17是表示第九例的第三变形方式的换能器的俯视图。
图18是表示第九例的第四变形方式的换能器的俯视图。
图19是表示第十例的换能器的立体图。
图20是表示第十例的换能器的原料的剖视图。
图21是表示第十例的换能器的剖视图。
图22是表示第十例的第一变形方式的换能器的剖视图。
图23是表示第十例的第二变形方式的换能器的剖视图。
图24是方向盘的主视图。
图25是表示第一例的方向盘的、图24的II-II剖面(轴直角剖面)的放大图以及检测框图。
图26是表示第一例的方向盘的制造方法的流程图。
图27是成形为预备形状的静电片的轴直角剖视图。
图28是将预备形状的静电片配置在芯体及树脂内层材的外表面侧的状态的轴直角剖视图。
图29是将静电片接合于树脂内层材的外表面的状态的轴直角剖视图。
图30是第一例的静电片的剖视图。
图31是第二例的静电片的剖视图。
图32是第三例及第四例的静电片的剖视图。
图33是第一例的中间成形体的剖视图。
图34是第二例的中间成形体的剖视图。
图35是第三例的中间成形体的剖视图。
图36是第四例的中间成形体的剖视图。
图37是表示第二例的方向盘的、图24的II-II剖面(轴直角剖面)的放大图以及检测框图。
图38是成形为预备形状的静电片的轴直角剖视图。
图39是第一例的静电片的剖视图。
图40是第二例的静电片的剖视图。
图41是第三例及第四例的静电片的剖视图。
图42是第一例的中间成形体的剖视图。
图43是第二例的中间成形体的剖视图。
图44是第三例的中间成形体的剖视图。
图45是第四例的中间成形体的剖视图。
附图标记说明
1-17:换能器;21、121、221、321、421:第一电极片;21a:第一贯通孔;21b:第一内表面;21c:第一外表面;22、122、222、322、422:第二电极片;22a:第二贯通孔;22b:第二内表面;22c:第二外表面;23、53、63、73、323:电介质层;23a、63a、73a:电介质原料;24、86、96、108、118:第一保护层;25、65、75、87、97、109、119:第二保护层;26、56、66、76:第一熔接层;27、57:第二熔接层;56a、76a:第一熔接材料;57a:第二熔接材料;83、93、103、113:第一电介质层;83a、93a、103a、113a:第一电介质原料;84、94、104、114:第二电介质层;84a、94a、104a、114a:第二电介质原料;85、95:中间熔接层;95a:中间熔接材料;105、115:中间电介质层;105a:中间电介质原料;106、116:第一中间熔接层;107、117:第二中间熔接层;116a:第一中间熔接材料;117a:第二中间熔接材料;121d、221d、321d、421d1、421d2、421d3:第一狭缝;122d、222d、322d:第二狭缝;526:第一引线;527:第二引线;728:第一固接层;729:第二固接层;18:方向盘(换能器);811:芯部;812、912:握持部;813:连结部;821、921:芯体(导电构件);822:树脂内层材;823、823a、823b、823c、823d、923、923a、923b、923c、923d:静电片;824:树脂外层材;825:检测电路;826:电源;831:第一电极片;832、832a、832b、832c、832d、832c1、832c2、832d1、832d2:电介质层;833:第一熔接材料;834、939:第二熔接材料;936:第二电极片;937:第三熔接材料;840、840a、840b、840c、840d、940、940a、940b、940c、940d:中间成形体。
具体实施方式
(1.换能器T的基本结构)
换能器T为静电型。即,换能器T能够作为利用电极间的静电电容的变化而产生振动、声音等的促动器而发挥功能。另外,换能器T能够作为利用电极间的静电电容的变化来检测来自外部的压入力等的传感器(外力检测传感器)、检测具有电位的导电体的接触或接近的传感器(接触接近传感器)而发挥功能。
在换能器T作为促动器而发挥功能的情况下,通过对电极施加电压,电介质根据电极间的电位进行变形,并伴随着电介质的变形而产生振动。在换能器T作为外力检测传感器而发挥功能的情况下,由于电介质因来自外部的压入力、振动、声音等的输入而变形,从而电极间的静电电容发生变化,从而通过检测与电极间的静电电容相应的电压来检测来自外部的压入力等。另外,在换能器T作为接触接近传感器而发挥功能的情况下,由于具有电位的导电体的接触或接近,电极间的静电电容发生变化,从而通过检测与变化后的电极间的静电电容相应的电压来检测该导电体的接触或接近。
关于换能器T的结构,以下举出第一例至第八例来作为例子。首先,说明各例的换能器T中共用的基本结构的概要。在换能器T的结构的概要的说明中,参照图1。
如图1所示,换能器T如上所述为静电型。因而,如图1所示,换能器T具备第一电极层T1、第二电极层T2、以及配置于第一电极层T1与第二电极层T2之间(第一电极层T1的第一内表面与第二电极层T2的第二内表面之间)的电介质层T3。但是,根据种类不同,有时换能器T还具备对第一电极层T1的第一外表面进行包覆的第一保护层T4、以及对第二电极层T2的第二外表面进行包覆的第二保护层T5。
在此,第一电极层T1以及第二电极层T2可以都形成为能够变形的片状。在该情况下,包含第一电极层T1及第二电极层T2在内的部分构成能够变形的静电片。另外,也可以是,第一电极层T1形成为能够变形的片状,与此相对地,第二电极层T2是未形成为片状而形成为不能变形的任意形状的导电构件。不能变形的导电构件是具有刚性的金属等。在该情况下,除去第二电极层T2而包含第一电极层T1的部分构成能够变形的静电片。
在以下的说明中,举出第一电极层T1及第二电极层T2都形成为能够变形的片状的情况来作为例子。另外,将第一电极层T1与电介质层T3的边界部位称为第一边界部位T6,将第二电极层T2与电介质层T3的边界部位称为第二边界部位T7。
(2.各例的概要)
各例的换能器T的结构的概要如表1、2所示。在任一例子中,换能器T均通过熔接材料的熔接而接合有任一结构构件。而且,将由熔接材料形成的部位、即对接合对象的构件进行熔接的部位称为熔接层。在此,熔接材料是通过熔接材料因热而熔融之后进行固化而发挥与其他构件的接合力作用的材料。但是,熔接材料是与挥发型粘接剂不同的材料,是能够不使用有机溶剂而通过热而熔融的材料。即,熔接材料是热塑性材料。特别地,以下,熔融材料优选使用热塑性弹性体。
如表1、2所示,第一例至第四例的换能器T具有第一熔接层作为第一边界部位T6,作为第一电极层T1的第一电极片与电介质层T3通过熔接而接合。第一例及第二例的换能器T还具有第二熔接层作为第二边界部位T7,作为第二电极层T2的第二电极片与电介质层T3通过熔接而接合。
第五例及第六例的换能器T具有通过熔接将第一电介质层与第二电介质层接合的中间熔接层作为电介质层T3的内部结构。另外,第七例及第八例的换能器T具有通过熔接将第一电介质层与中间电介质层接合的第一中间熔接层并且具有通过熔接将第二电介质层与中间电介质层接合的第二中间熔接层作为电介质层T3的内部结构。
[表1]
Figure BDA0003563188170000091
[表2]
Figure BDA0003563188170000101
(3.第一例)
参照图2~图4对第一例的换能器1进行说明。如图2及图3所示,换能器1具备由第一电极片21、第二电极片22、电介质层23、第一保护层24及第二保护层25构成的静电片。此外,第一例的换能器1也可以是如下结构,即不具备第二电极片22及第二保护层25,而具备由第一电极片21、电介质层23及第一保护层24构成的静电片,并且具备相当于第二电极层T2(图1所示)的不能变形的导电构件(未图示)。
第一电极片21和第二电极片22是导电性的布。第一电极片21和第二电极片22具有导电性,并且具有柔软性及向面方向的伸缩性。第一电极片21和第二电极片22是由导电性纤维形成的织物或无纺布。在此,通过利用导电性材料包覆具有柔软性的纤维的表面而形成导电性纤维。例如通过在聚乙烯等树脂纤维的表面镀敷铜、镍等而形成导电性纤维。
第一电极片21通过由纤维形成布,从而具备多个第一贯通孔21a,并且具有柔软性,能够沿面方向伸缩变形。与第一电极片21相同,第二电极片22具备多个第二贯通孔22a。
以下,举出第一电极片21和第二电极片22为导电性织物的情况作为例子,但是也可以应用导电性无纺布。例如,如图2所示,在第一电极片21为导电性织物的情况下,其是通过以导电性纤维为经丝和纬丝进行编织而形成的。被经丝和纬丝包围的区域成为第一贯通孔21a。第二贯通孔22a也同样。
此外,在第一电极片21为导电性无纺布的情况下,第一贯通孔21a不规则地形成。另外,第一电极片21除了导电性布以外,还能够应用具有柔软性且能够沿面方向伸缩的薄膜状的冲孔金属。在该情况下,第一贯通孔21a为被冲裁的部位。另外,第一电极片21也可以应用含有导电性材料且具备多个贯通孔的弹性体片(包括橡胶片)。此外,在本例中,弹性体是指具有弹性的高分子材料,以包含橡胶弹性体及除橡胶弹性体以外的具有橡胶状的弹性体的含义使用。
第一贯通孔21a的最小开口长度设定为150μm以上15mm以下。最小开口长度是指连结第一贯通孔21a的内周面的任意两点的线段中的最小线段的长度。如图2所示,在第一电极片21为导电性织物的情况下,最小开口长度为相邻的经丝的间隔La、或相邻的纬丝的间隔Lb中的任一方(也在图14中示出)。即,在第一电极片21为导电性织物的情况下,例如相邻的丝的间隔La、Lb为150μm以上15mm以下。在此,第二贯通孔22a的最小开口长度也与第一贯通孔21a相同。进一步地,第一贯通孔21a的开口面积设定为6400μm2以上225mm2以下。第二贯通孔22a的开口面积也与第一贯通孔21a的开口面积相同。
如上所述,通过将第一贯通孔21a的最小开口长度设为150μm以上,从而在包覆三维形状的物体的表面时,第一贯通孔21a进行开口(伸展)而容易进行包覆。另外,通过将第一贯通孔21a的开口面积的最小值设为6400μm2以上,也起到同样的效果。关于这些方面,第二贯通孔22a也与第一贯通孔21a相同。
另外,第一贯通孔21a的最小开口长度的最大值即15mm与人的手指能够接触的宽度相对应。这样,能够将换能器1可靠地用作对人的手指的接触进行检测的传感器。另外,通过将第一贯通孔21a的开口面积的最大值设为225mm2以下,能够可靠地将换能器1用作对人的手指的接触进行检测的传感器。关于这些方面,第二贯通孔22a也与第一贯通孔21a相同。
第一电极片21和第二电极片22形成为相同程度的大小,且对置地配置。在此,在第一电极片21中,将与第二电极片22对置的一侧的面作为第一内表面21b,将与第二电极片22相反一侧的面作为第一外表面21c。另外,在第二电极片22中,将与第一电极片21对置的一侧的面作为第二内表面22b,将与第一电极片21相反一侧的面作为第二外表面22c。
电介质层23由能够弹性变形的介电材料形成。详细而言,电介质层23由热塑性弹性体形成。电介质层23为片状,形成为与第一电极片21的外形相同的外形。电介质层23具有沿厚度方向伸缩并且沿面方向伸缩的结构。在电介质层23的第一面(图3的上表面)侧配置有第一电极片21,在电介质层23的第二面(图3的下表面:第一面的背面侧)侧配置有第二电极片22。电介质层23的主体部分(主要部分)配置在第一电极片21的第一内表面21b与第二电极片22的第二内表面22b之间。
但是,电介质层23的原料23a(称为电介质原料。如图4所示)的第一面侧(图3的上侧)埋设有第一电极片21。即,电介质原料23a的第一面侧的一部分作为第一熔接层26而存在于第一电极片21中的多个第一贯通孔21a的第一内周面及第一内表面21b。第一熔接层26将电介质原料23a的一部分应用为熔接材料,通过电介质原料23a的一部分的熔接而将第一贯通孔21a的第一内周面与电介质层23的主体部分之间的边界部位接合,以及将第一内表面21b与电介质层23的主体部分之间的边界部位结合。在此,电介质层23的主体部分是指介于第一电极片21与第二电极片22之间的部分。
更详细而言,第一熔接层26熔接于第一内表面21b的整个面。即,第一熔接层26在电介质层23的主体部分与第一内表面21b相对置的整个范围中熔接。进一步地,由于第一熔接层26填充于整个第一贯通孔21a中,因此封堵了第一贯通孔21a。即,第一熔接层26熔接于第一贯通孔21a的第一内周面的整个面。因而,第一电极片21与电介质层23的接合力非常高。
进一步地,电介质原料23a(图4所示)第一面侧的一部分作为第一保护层24而存在于第一电极片21中的第一外表面21c。由于第一保护层24的存在而使第一电极片21不露出,因此换能器1的操作性良好。进一步地,由于电介质原料23a的一部分以包围第一电极片21的丝的整周的方式存在,因此第一电极片21与电介质层23的接合力非常高。
与第一电极片21相同,在电介质原料23a的第二面侧(图3的下侧)埋设有第二电极片22。即,电介质原料23a的第二面侧的一部分作为第二熔接层27而存在于第二电极片22中的多个第二贯通孔22a的第二内周面及第二内表面22b。第二熔接层27将电介质原料23a的一部分应用为熔接材料,通过电介质原料23a的一部分的熔接而将第二贯通孔22a的第二内周面与电介质层23的主体部分之间的边界部位接合,以及将第二内表面22b与电介质层23的主体部分之间的边界部位接合。
更详细而言,第二熔接层27熔接于第二内表面22b的整个面。即,第二熔接层27在电介质层23的主体部分与第二内表面22b相对置的整个范围中熔接。进一步地,由于第二熔接层27填充于整个第二贯通孔22a,因此封堵了第二贯通孔22a。即,第二熔接层27熔接于第二贯通孔22a的第二内周面的整个面。因而,第二电极片22与电介质层23的接合力非常高。
进一步地,电介质原料23a的第二面侧的一部分作为第二保护层25而存在于第二电极片22的第二外表面22c。由于第二保护层25的存在而使第二电极片22不露出,因此换能器1的操作性良好。进一步地,由于电介质原料23a的一部分以对第二电极片22的丝的整周进行包围的方式存在,因此第二电极片22与电介质层23的接合力非常高。
另外,第一熔接层26及第二熔接层27由与电介质层23相同的材料成分构成。第一熔接层26以及第二熔接层27是通过对由热塑性弹性体形成的电介质原料23a的一部分加热而形成的。即,电介质原料23a的材料成分没有实质变化地形成了第一熔接层26及第二熔接层27。这意味着在第一熔接层26及第二熔接层27中不含有挥发型粘接剂、有机溶剂等。
接下来,参照图4对换能器1的制造方法进行说明。换能器1的制造具备一对加压加热用的辊41、42(加压加热构件)。在输送原料1a时,利用一对辊41、42一边进行加压一边进行加热,由此制造作为产品的换能器1。此外,也可以取代一对辊41、42而使用一对压板(未图示)进行加压及加热。假设在换能器1不具备第二电极片22的情况下,图4的下方的辊42仅进行加压即可,不需要进行加热。
如图4的左侧所示,作为换能器1的原料1a,准备(a)第一电极片21、(b)第二电极片22以及(c)电介质原料23a。通过依次层叠(a)第一电极片21、(c)电介质原料23a、(b)第二电极片22而形成层叠体。向图4的右侧输送层叠后的原料1a(层叠体),使其进入一对辊41、42之间。
即,一对辊41、42从第一电极片21的第一外表面21c侧进行加压及加热,且从第二电极片22的第二外表面22c侧进行加压及加热。由此,第一辊41的热量传递到电介质原料23a的第一面(图4的上侧),热量所传递到的该部位熔融。与第一辊41同样地,第二辊42的热量传递到电介质原料23a的第二面(图4的下侧),热量所传递到的该部位熔融。
如此一来,将第一电极片21埋设在电介质原料23a的第一面侧,且将第二电极片22埋设在电介质原料23a的第二面侧。然后,随着熔融的电介质原料23a固化,电介质原料23a的第一面侧的一部分和第二面侧的一部分与第一电极片21和第二电极片22熔接。
这样,电介质原料23a的第一面侧的一部分形成第一熔接层26,将第一电极片21的第一贯通孔21a的第一内周面与电介质层23之间的边界部位接合,以及将第一内表面21b与电介质层23之间的边界部位接合。进一步地,电介质原料23a的第一面侧的一部分形成对第一电极片21的第一外表面21c进行包覆的第一保护层24。与电介质原料23a的第一面侧同样地,电介质原料23a的第二面侧的一部分形成第二熔接层27,将第二电极片22的第二贯通孔22a的第一内周面与电介质层23之间的边界部位接合,以及将第二内表面22b与电介质层23之间的边界部位接合。进一步地,电介质原料23a的第二面侧的一部分形成对第二电极片22的第二外表面22c进行包覆的第二保护层25。
根据第一例的换能器1,通过熔接材料的熔接而接合电介质层23的主体部分与第一电极片21。由于熔接材料不是粘接剂及有机溶剂,因此能够不使用粘接剂及有机溶剂地制造换能器1。因而,在换能器1的制造中,能够降低制造成本,并且能够实现对VOC的排出的抑制。
在此,在换能器1中,第一电极片21及第二电极片22具有柔软性及向面方向的伸缩性。进一步地,电介质层23、第一熔接层26、第二熔接层27、第一保护层24及第二保护层25由弹性体形成。因而,换能器1在整体上具有柔软性,具有向面方向及法线方向的伸缩性。因此,能够将换能器1美观地安装在任意形状的安装对象上。
进一步地,第一熔接层26及第二熔接层27由电介质原料23a的一部分构成,从而材料成分与电介质层23相同。因而,第一熔接层26及第二熔接层27不会阻碍电介质层23的变形。
(4.第二例)
参照图5对第二例的换能器2及其制造方法进行说明。对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。
如图5的左侧所示,作为换能器2的原料2a,准备(a)第一电极片21、(b)第二电极片22、(c)电介质层53、(d)第一熔接材料56a及(e)第二熔接材料57a。电介质层53由非热塑性材料形成。特别是,在本例中,电介质层53由非热塑性材料的弹性体形成。进一步地,电介质层53使用非热塑性材料的弹性体的发泡材料。即,电介质层53具有在片材的法线方向、即换能器2的结构构件的层叠体的层叠方向上连通的孔。
即,即使从一对辊41、42传递来热量,电介质层53也不会熔融。此外,对于电介质层53,除了弹性体之外,还能够应用非热塑性材料的无纺布等透气性好的材料。
第一熔接材料56a及第二熔接材料57a由热塑性材料的弹性体形成。即,第一熔接材料56a及第二熔接材料57a是与电介质层53不同的材料。但是,第一熔接材料56a及第二熔接材料57a的固化后的状态下的弹性模量可以为与电介质层53相同的程度。第一熔接材料56a及第二熔接材料57a例如形成为颗粒状,且若被加热则熔融。
然后,依次层叠(a)第一电极片21、(d)第一熔接材料56a、(c)电介质层53、(e)第二熔接材料57a、(b)第二电极片22,由此形成由原料2a构成的层叠体。其中,在本例中,以进行换能器2的两面同时制造的状态进行说明,但是也可以进行逐面制造。在该情况下,依次层叠(a)第一电极片21、(d)第一熔接材料56a及(c)电介质层53,利用它们来制造单面,之后,依次层叠(f)单面制造体、(e)第二熔接材料57a、(b)第二电极片22,从而制造另一面。
返回图5继续说明。向图5的右侧输送层叠后的原料2a(层叠体),使其进入一对辊41、42之间。即,第一辊41从第一电极片21的第一外表面21c侧进行加压及加热。由此,第一辊41的热量传递至第一熔接材料56a,从而第一熔接材料56a熔融。如此一来,熔融的第一熔接材料56a形成将第一电极片21的第一贯通孔21a的至少一部分的第一内周面与电介质层53之间的边界部位接合的第一熔接层56。
第一熔接层56还将第一电极片21的第一内表面21b的至少一部分与电介质层53之间的边界部位接合。第一熔接层56也可以在电介质层53与第一内表面21b相对置的整个范围熔接。在该情况下,具有较高的接合力。另一方面,第一熔接层56也可以在该对置的范围以在面方向的局部具有间隙的方式进行熔接。在该情况下,例如,在利用焊料及导电性树脂等导电性接合材料将第一电极片21与引线接合的情况下,能够形成导电性接合材料在遍及第一电极片21的大范围地进行接合的状态。
在此,第一电极片21的第一外表面21c由于不存在第一熔接材料56a而露出。但是,也可以通过调整第一熔接材料56a的量来形成包覆第一外表面21c的第一保护层。
第二辊42与第一辊41同样地,从第二电极片22的第二外表面22c侧进行加压及加热。由此,第二辊42的热量传递至第二熔接材料57a,从而第二熔接材料57a熔融。如此一来,熔融的第二熔接材料57a形成将第二电极片22的第二贯通孔22a的至少一部分的第二内周面与电介质层53之间的边界部位接合,以及将第二电极片22的第二内表面22b的至少一部分与电介质层53之间的边界部位接合的第二熔接层57。在此,第二电极片22的第二外表面22c由于不存在第二熔接材料57a而露出。但是,也可以通过调整第二熔接材料57a的量来形成包覆第二外表面22c的第二保护层。
如以上那样制造的换能器2具备由与第一电极片21、第二电极片22、电介质层53、由与电介质层53不同的材料形成的第一熔接层56、以及由与电介质层53不同的材料形成的第二熔接层57。在该制造方法中,与第一例相同,也能够实现对VOC的排出的抑制。另外,关于其他效果也起到同样的效果。
进一步地,由于电介质层53由发泡材料或无纺布等形成,因此具有在换能器2的法线方向(层叠方向)上连通的孔。另外,第一熔接层56在维持第一电极片21的第一贯通孔21a为贯通的状态的情况下熔接于第一内周面。进一步地,第一熔接层56熔接于第一电极片21的第一内表面21b的一部分,在其他部分与电介质层53之间形成有间隙。另外,第二熔接层57熔接于第二电极片22的第二内表面22b的一部分,在其他部分与电介质层53之间形成有间隙。
因而,换能器2利用多个第一贯通孔21a、多个第二贯通孔22a、电介质层53的孔而遍及构成换能器2的静电片的两面之间连通。即,静电片从静电片的第一面连通到第二面。由此,由于构成换能器2的静电片在整体上具有透气性,因此构成换能器2的静电片能够设置在需要透气性的场所。此外,在设置于不需要透气性的场所的情况下,电介质层可以使用热塑性材料或非热塑性材料。
(5.第三例)
参照图6对第三例的换能器3及其制造方法进行说明。对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。
如图6的左侧所示,作为换能器3的原料3a,准备(a)第一电极片21、以及(b)由第二电极片22及电介质原料63a一体化而成的构件。在此,电介质原料63a与第一例的电介质原料23a相同,由热塑性弹性体形成。
电介质原料63a通过浸渍、喷涂、涂敷等而附着于第二电极片22的导电性纤维的全部表面,从而一体地机械性卡合于第二电极片22。因而,第二电极片22的第二贯通孔22a的第二内周面、第二内表面22b及第二外表面22c全部附着有电介质原料63a。在此,电介质原料63a在进行了附着的状态下,在维持第二贯通孔22a为贯通的状态的情况下一体地机械性卡合于第二电极片22。而且,可以说电介质原料63a在与第二电极片22的第二贯通孔22a同样的方向(面法线方向及层叠方向)上具有孔。即,在第二电极片22的表面附着有电介质原料63a而成的构件维持了织物形状。
接着,如图6的左侧所示,依次层叠(a)第一电极片21、(b)由第二电极片22及电介质原料63a一体化而成的构件,由此形成由原料3a构成的层叠体。向图6的右侧输送层叠后的原料3a(层叠体),使其进入一对辊41、42之间。即,一对辊41、42从第一电极片21的第一外表面21c侧进行加压及加热,且从第二电极片22的第二外表面22c侧进行加压及加热。由此,主要将第一辊41的热量传递到电介质原料63a的第一电极片21侧的面(图6的上侧),使热量所传递到的该部位熔融。
如此一来,第一电极片21的一部分进入电介质原料63a中。然后,随着熔融的电介质原料63a固化,电介质原料63a的一部分熔接于第一电极片21。这样,形成将电介质原料63a的一部分用作熔接材料的第一熔接层66。即,第一熔接层66由与电介质层63的主体部分相同的材料成分构成。第一熔接层66将第一电极片21的第一贯通孔21a的第一内周面的至少一部分与电介质层63的主体部分之间的边界部位接合,以及将第一内表面21b与电介质层63的主体部分之间的边界部位接合。此时,形成第一熔接层66的电介质原料63a的一部分在维持第一贯通孔21a为贯通的状态的情况下对第一贯通孔21a的第一内周面进行熔接。
另外,电介质原料63a预先构成对第二电极片22的第二外表面22c进行包覆的第二保护层65。此外,第二辊42也可以不进行加热。
如以上那样制造的换能器3具备第一电极片21、第二电极片22、电介质层63、由电介质原料63a的一部分形成的第一熔接层66、由电介质原料63a形成的第二保护层65。在该制造方法中,与第一例相同,也能够降低制造成本并且能够实现对VOC的排出的抑制。另外,关于其他效果也起到同样的效果。
进一步地,电介质原料63a维持第二电极片22的第二贯通孔22a为贯通的状态。另外,第一熔接层66在维持第一电极片21的第一贯通孔21a为贯通的状态的情况下熔接于第一内周面。因而,换能器3利用多个第一贯通孔21a、多个第二贯通孔22a而遍及构成换能器3的静电片的两面之间连通。由此,由于构成换能器3的静电片在整体上具有透气性,因此构成换能器3的静电片能够设置在需要透气性的场所。
(6.第三例的变形方式)
在第三例中,电介质原料63a通过浸渍、喷涂、涂敷等而附着于第二电极片22。除此以外,为了制造由第二电极片22和电介质原料63a一体化而成的构件,也可以应用公知的共挤压。但是,在该情况下,由于电介质原料63a封堵第二电极片22的第二贯通孔22a,因此换能器3不具有透气性。
(7.第四例)
参照图7对第四例的换能器4及其制造方法进行说明。对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。
如图7的左侧所示,作为换能器4的原料4a,准备(a)第一电极片21、(b)由第二电极片22及电介质原料73a一体化而成的构件、以及(c)第一熔接材料76a。电介质原料73a由非热塑性材料的弹性体形成。即,即使从一对辊41、42传递来热量也不会熔融。
电介质原料73a与第三例同样地通过浸渍、喷涂、涂敷等而附着于第二电极片22的导电性纤维的全部表面,从而一体地机械性卡合于第二电极片22。在此,电介质原料73a在进行了附着的状态下,在维持第二贯通孔22a为贯通的状态的情况下一体地机械性卡合于第二电极片22。而且,可以说电介质原料73a在与第二电极片22的第二贯通孔22a同样的方向(面法线方向及层叠方向)上具有孔。
第一熔接材料76a由热塑性材料的弹性体形成。即,第一熔接材料76a是与电介质原料73a不同的材料。但是,第一熔接材料76a固化后的状态下的弹性模量可以为与电介质原料73a相同的程度。第一熔接材料76a形成为颗粒状,且若被加热则熔融。
然后,依次层叠(a)第一电极片21、(c)第一熔接材料76a、(b)由第二电极片22及电介质原料73a一体化而成的构件,由此形成由原料4a构成的层叠体。向图7的右侧输送层叠后的原料4a(层叠体),使其进入一对辊41、42之间。即,一对辊41、42从第一电极片21的第一外表面21c侧进行加压及加热,且从第二电极片22的第二外表面22c侧进行加压及加热。由此,主要是第一辊41的热量传递至第一熔接材料76a,从而第一熔接材料76a熔融。
如此一来,熔融的第一熔接材料76a形成将第一电极片21的第一贯通孔21a的至少一部分的第一内周面与电介质层73之间的边界部位接合,以及将第一电极片21的第一内表面21b的至少一部分与电介质层73之间的边界部位接合的第一熔接层76。在此,第一电极片21的第一外表面21c由于不存在第一熔接材料76a而露出。但是,也可以通过调整第一熔接材料76a的量来形成包覆第一外表面21c的第一保护层。
另外,电介质原料73a预先构成对第二电极片22的第二外表面22c进行包覆的第二保护层75。另外,第二辊42也可以不进行加热。
如以上那样制造的换能器4具备由与第一电极片21、第二电极片22、电介质层73、由与电介质层73不同的材料形成的第一熔接层76、以及由电介质原料73a形成的第二保护层75。在该制造方法中,与第一例相同,也能够实现对VOC的排出的抑制。进一步地,与第三例相同,构成换能器4的静电片在整体上具有透气性,因此构成换能器4的静电片能够设置在需要透气性的场所。
(8.第五例)
参照图8对第五例的换能器5及其制造方法进行说明。对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。
如图8的左侧所示,作为换能器5的原料5a,准备(a)由第一电极片21与第一电介质原料83a一体化而成的构件、以及(b)由第二电极片22与第二电介质原料84a一体化而成的构件。在此,第一电介质原料83a及第二电介质原料84a与第一例的电介质原料23a相同,由热塑性弹性体形成。另外,第一电介质原料83a及第二电介质原料84a通过与第三例相同的方法与第一电极片21及第二电极片22一体化。
接着,如图8的左侧所示,依次层叠(a)由第一电极片21及第一电介质原料83a一体化而成的构件、(b)由第二电极片22及第二电介质原料84a一体化而成的构件。向图8的右侧输送层叠后的原料5a(层叠体),使其进入一对辊41、42之间。即,一对辊41、42从第一电极片21的第一外表面21c侧进行加压及加热,且从第二电极片22的第二外表面22c侧进行加压及加热。由此,一对辊41、42的热量传递到第一电介质原料83a中的第二电介质原料84a侧的部位、以及第二电介质原料84a中的第一电介质原料83a侧的部位,热量所传递到的该部位熔融。
如此一来,第一电介质原料83a的一部分和第二电介质原料84a的一部分相互熔接。这样,形成将第一电介质原料83a的一部分和第二电介质原料84a的一部分用作熔接材料的中间熔接层85。即,中间熔接层85由与第一电介质层83及第二电介质层84相同的材料成分构成。中间熔接层85直接接合第一电介质层83与第二电介质层84。
另外,第一电介质原料83a预先构成对第一电极片21的第一外表面21c进行包覆的第一保护层86。另外,第二电介质原料84a预先构成对第二电极片22的第二外表面22c进行包覆的第二保护层87。
如以上那样制造的换能器5具备第一电极片21、第二电极片22、第一电介质层83、第二电介质层84、中间熔接层85、第一保护层86及第二保护层87。在该制造方法中,与第一例相同,也能够降低制造成本,并且能够实现对VOC的排出的抑制。进一步地,由于换能器5在整体上具有透气性,因此换能器5能够设置在需要透气性的场所。
(9.第五例的变形方式)
参照图9对第五例的变形方式的换能器6及其制造方法进行说明。对与第五例的不同点进行说明。如图9所示,第一电介质原料83a未包覆第一电极片21的第一外表面21c。进一步地,第二电介质原料84a未包覆第二电极片22的第二外表面22c。然后,准备换能器6的原料6a,与第五例同样地进行制造。这样制造的换能器6与第五例的换能器5大致相同。但是,第一电极片21的第一外表面21c及第二电极片22的第二外表面22c露出。如果能够允许电极的露出,换能器6就能充分地发挥效果。
(10.第六实施例)
参照图10对第六例的换能器7及其制造方法进行说明。对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。
如图10的左侧所示,作为换能器7的原料7a,准备(a)由第一电极片21与第一电介质原料93a一体化而成的构件、(b)由第二电极片22及第二电介质原料94a一体化而成的构件、以及(c)中间熔接材料95a。第一电介质原料93a及第二电介质原料94a由非热塑性材料的弹性体形成。即,即使从一对辊41、42传递来热量也不会熔融。
第一电介质原料93a及第二电介质原料94a与第五例同样地通过浸渍、喷涂、涂敷等而附着于第一电极片21及第二电极片22,从而一体地机械性卡合于第一电极片21及第二电极片22。
中间熔接材料95a由热塑性材料的弹性体形成。即,中间熔接材料95a是与第一电介质原料93a及第二电介质原料94a不同的材料。但是,中间熔接材料95a固化后的状态下的弹性模量可以为与第一电介质原料93a及第二电介质原料94a相同的程度。中间熔接材料95a形成为颗粒状,且若被加热则熔融。
然后,依次层叠(a)由第一电极片21及第一电介质原料93a一体化而成的构件、(c)中间熔接材料95a、(b)由第二电极片22及第二电介质原料94a一体化而成的构件,由此形成层叠体。向图10的右侧输送层叠后的原料7a(层叠体),使其进入一对辊41、42之间。即,一对辊41、42从第一电极片21的第一外表面21c侧进行加压及加热,且从第二电极片22的第二外表面22c侧进行加压及加热。由此,主要是一对辊41、42的热量传递至中间熔接材料95a,从而中间熔接材料95a熔融。如此一来,熔融的中间熔接材料95a形成将第一电介质原料93a与第二电介质原料94a直接接合的中间熔接层95。
另外,第一电介质原料93a预先构成对第一电极片21的第一外表面21c进行包覆的第一保护层96。另外,第二电介质原料94a预先构成对第二电极片22的第二外表面22c进行包覆的第二保护层97。
如以上那样制造的换能器7具备第一电极片21、第二电极片22、第一电介质层93、第二电介质层94、中间熔接层95、第一保护层96及第二保护层97。在该制造方法中,也与第一例相同,能够实现对VOC的排出的抑制。进一步地,由于构成换能器7的静电片在整体上具有透气性,因此构成换能器7的静电片能够设置在需要透气性的场所。
(11.第七例)
参照图11对第七例的换能器8及其制造方法进行说明。对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。
如图11的左侧所示,作为换能器8的原料8a,准备(a)由第一电极片21与第一电介质原料103a一体化而成的构件、以及(b)由第二电极片22与第二电介质原料104a一体化而成的构件、(c)中间电介质原料105a。在此,第一电介质原料103a及第二电介质原料104a由非热塑性弹性体形成。另一方面,中间电介质原料105a由热塑性弹性体形成。中间电介质原料105a使用热塑性材料的弹性体的发泡材料。即,中间电介质原料105a具有在层叠方向上连通的孔。另外,第一电介质原料103a及第二电介质原料104a通过与第三例相同的方法而与第一电极片21及第二电极片22一体化。
接着,如图11的左侧所示,依次层叠(a)由第一电极片21及第一电介质原料103a一体化而成的构件、(c)中间电介质原料105a、(b)由第二电极片22及第二电介质原料104a一体化而成的构件,由此形成层叠体。向图11的右侧输送层叠后的原料8a(层叠体),使其进入一对辊41、42之间。即,一对辊41、42从第一电极片21的第一外表面21c侧进行加压及加热,且从第二电极片22的第二外表面22c侧进行加压及加热。由此,一对辊41、42的热量传递至中间电介质原料105a中的第一电介质原料103a侧的部位、以及中间电介质原料105a中的第二电介质原料104a侧的部位,从而热量所传递到的该部位熔融。
如此一来,第一电介质原料103a的一部分进入中间电介质原料105a中。然后,随着熔融的中间电介质原料105a固化,中间电介质原料105a的一部分熔接于第一电介质原料103a。这样,形成将中间电介质原料105a的一部分用作第一中间熔接材料的第一中间熔接层106。即,第一中间熔接层106由与中间电介质层105的主体部分相同的材料成分构成。
与第一电介质原料103a相同,第二电介质原料104a的一部分进入中间电介质原料105a中。然后,随着熔融的中间电介质原料105a固化,中间电介质原料105a的一部分熔接于第二电介质原料104a。这样,形成将中间电介质原料105a的一部分用作第二中间熔接材料的第二中间熔接层107。即,第二中间熔接层107由与中间电介质层105的主体部分相同的材料成分构成。
这样,第一电介质原料103a和第二电介质原料104a经由中间电介质层105、第一中间熔接层106及第二中间熔接层107而间接接合。
另外,第一电介质原料103a构成预先包覆第一电极片21的第一外表面21c的第一保护层108。另外,第二电介质原料104a预先构成对第二电极片22的第二外表面22c进行包覆的第二保护层109。
如以上那样制造的换能器8具备第一电极片21、第二电极片22、第一电介质层103、第二电介质层104、中间电介质层105、第一中间熔接层106、第二中间熔接层107、第一保护层108以及第二保护层109。在该制造方法中,与第一例相同,也能够实现对VOC的排出的抑制。进一步地,由于换能器8在整体上具有透气性,因此换能器5能够设置在需要透气性的场所。
(12.第八例)
参照图12对第八例的换能器9及其制造方法进行说明。对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。
如图12的左侧所示,作为换能器9的原料9a,准备(a)由第一电极片21与第一电介质原料113a一体化而成的构件、以及(b)由第二电极片22与第二电介质原料114a一体化而成的构件、(c)中间电介质层115、(d)第一中间熔接材料116a、以及(e)第二中间熔接材料117a。
第一电介质原料113a、第二电介质原料114a及中间电介质层115由非热塑性材料的弹性体形成。即,即使从一对辊41、42传递来热量也不会熔融。
第一电介质原料113a及第二电介质原料114a与第五例同样地通过浸渍、喷涂、涂敷等而附着于第一电极片21及第二电极片22,从而一体地机械性卡合于第一电极片21及第二电极片22。
第一中间融接材料116a及第二中间熔接材料117a由热塑性材料的弹性体形成。即,第一中间熔接材料116a及第二中间熔接材料117a是与第一电介质原料113a、第二电介质原料114a及中间电介质层115不同的材料。但是,第一中间熔接材料116a及第二中间熔接材料117a固化后的状态下的弹性模量可以为与第一电介质原料113a、第二电介质原料114a及中间电介质层115相同的程度。中间熔接材料95a形成为颗粒状,且若被加热则熔融。
然后,依次层叠(a)由第一电极片21及第一电介质原料113a一体化而成的构件、(d)第一中间熔接材料116a、(c)中间电介质层115、(e)第二中间熔接材料117a、(b)由第二电极片22及第二电介质原料114a一体化而成的构件,由此形成层叠体。但是,在本例中,以进行换能器9的两面同时制造的状态进行说明,但也可以进行逐面制造。在该情况下,依次层叠(a)由第一电极片21及第一电介质原料113a一体化而成的构件、(d)第一中间熔接材料116a、(c)中间电介质层115,利用它们来制造单面,之后,依次层叠(f)单面制造体、(e)第二中间熔接材料117a、(b)由第二电极片22及第二电介质原料114a一体化而成的构件,从而制造另一面。
返回图12继续说明。向图12的右侧输送层叠后的原料9a(层叠体),使其进入一对辊41、42之间。即,第一辊41从第一电极片21的第一外表面21c侧进行加压及加热。由此,第一辊41的热量传递至第一中间熔接材料116a,从而第一中间熔接材料116a熔融。如此一来,熔融的第一中间熔接材料116a形成将第一电介质原料113a与中间电介质层115接合的第一中间熔接层116。
与第一辊41相同,第二辊42从第二电极片22的第二外表面22c侧进行加压及加热。由此,第二辊42的热量传递至第二中间熔接材料117a,从而第二中间熔接材料117a熔融。如此一来,熔融的第二中间熔接材料117a形成将第二电介质原料114a与中间电介质层115接合的第二中间熔接层117。
另外,第一电介质原料113a预先构成对第一电极片21的第一外表面21c进行包覆的第一保护层118。另外,第二电介质原料114a预先构成对第二电极片22的第二外表面22c进行包覆的第二保护层119。
如以上那样制造的换能器9具备第一电极片21、第二电极片22、第一电介质层113、第二电介质层114、中间电介质层115、第一中间熔接层116、第二中间熔接层117、第一保护层118以及第二保护层119。在该制造方法中,与第一例相同,也能够实现对VOC的排出的抑制。进一步地,由于换能器9在整体上具有透气性,因此换能器9能够设置在需要透气性的场所。
(13.第九例)
参照图13和图14对构成第九例的换能器10的静电片及其制造方法进行说明。对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。在此,将第九例的换能器10作为第一例的换能器2的变形方式进行说明。但是,也能够将第九例的换能器10的特有的结构、即第一电极片121及第二电极片122置换为其他例子中的第一电极片21及第二电极片22。
如图13所示,换能器10具备由第一电极片121、第二电极片122、电介质层23、第一保护层24及第二保护层25构成的静电片。如图14所示,与第一例相同,依次层叠(a)第一电极片121、(b)电介质原料23a、(c)第二电极片122,由此形成层叠体。接着,通过利用一对辊41、42(图4所示)进行加压及加热,从而如图13所示,将第一电极片121及第二电极片122埋设在电介质原料23a中。这样,制造构成换能器10的静电片。
在此,第一电极片121是与第一例中的第一电极片21实质上相同的导电性的布。但是,如图13及图14所示,第一电极片121在具备多个第一狭缝121d这一点上与第一例中的第一电极片21不同。
第一电极片121具备沿主方向排列的多个第一狭缝121d。在此,主方向是指第一电极片121的规定方向。在图13中,举出主方向为第一电极片121的长边方向的情况作为例子。即,主方向是图13所示的A方向。另外,副方向是相对于主方向而具有角度的方向,例如与主方向正交的方向等。例如,在图13中,将副方向设为第一电极片121的短边方向、即图13所示的B方向。
如图13及图14所示,第一狭缝121d可以形成为在第一电极片121处于非伸展状态时具有区域。该区域的形状可以是圆、椭圆、正方形、长方形、平行四边形、梯形、三角形、其他多边形、由任意的线包围的形状等各种形状。另外,第一狭缝121d可以形成为在第一电极片121处于非伸展状态时呈线状。
在图13和图14中,第一狭缝121d形成为沿副方向延伸的椭圆形状。即,第一狭缝121d形成为在副方向上比第一贯通孔21a的开口长度长。进一步地,第一狭缝121d形成于第一电极片121中的副方向上的中央部。即,第一狭缝121d不形成于第一电极片121的副方向的两端部,而离副方向的两端部具有距离。而且,通过第一狭缝121d向主方向的扩展变形,第一狭缝121d至少允许第一电极片121向主方向伸展。
在此,第一狭缝121d在主方向上也形成为比第一贯通孔21a的开口长度长。因而,通过第一狭缝121d向副方向的扩展变形,第一狭缝121d也容许第一电极片121向副方向伸展。
第二电极片122与第一电极片121相同。即,如图14所示,第二电极片122在具备多个第二狭缝122d这一点上与第一例中的第二电极片22不同。而且,第二狭缝122d与第一狭缝121d相同。
而且,由弹性体形成的电介质层23填充于与第一狭缝121d对应的部分及与第二狭缝122d对应的部分。与第一狭缝121d对应的部分包括第一狭缝121d的内部、相对于第一狭缝121d而在法线方向上的区域。
因而,在构成换能器10的静电片沿主方向进行伸展的情况下,第一狭缝121d扩展变形,且与第一狭缝121d对应的部分的电介质层23伸展。进一步地,第二狭缝122d扩展变形,且与第二狭缝122d对应的部分的电介质层23伸展。这样,构成换能器10的静电片能够沿主方向大幅伸展。进一步地,该静电片也能够沿副方向伸展。但是,向副方向的伸展量小于向主方向的伸展量。
构成本例中的换能器10的静电片在包覆三维形状的物体的表面的情况下有用。即,通过一边使该静电片伸展一边配置于该物体的表面,从而使该静电片沿着该物体的表面配置。即,由于能够美观且容易地配置静电片,因此能够在由静电片包覆的状态下使该物体的外观设计性良好。该换能器10例如能够应用于作为定点设备的鼠标的表面、车辆的方向盘的表面、车辆的门把手、车辆的换挡杆等。
(14.第九例的第一变形方式)
参照图15对构成第九例的第一变形方式的换能器11的静电片进行说明。在构成上述第九例的换能器10的静电片中,第一电极片121具备第一狭缝121d,第二电极片122具备第二狭缝122d。除此以外,也可以是,如图15所示,在构成换能器11的静电片中,第一电极片121具备第一狭缝121d,第二电极片22不具备第二狭缝。
在该情况下,在该静电片中,能够使第一面侧的刚性与第二面侧的刚性存在差异。例如,假设在将该静电片配置于三维形状的物体的表面的情况下,该物体的表面为凸形状的情况。在该情况下,使具有第一狭缝121d的第一电极片121位于物体的表面侧,使不具有第二狭缝的第二电极片22位于物体的内部侧。由此,能够美观且容易地配置静电片。
(15.第九例的第二变形方式)
参照图16对构成第九例的第二变形方式的换能器12的静电片进行说明。在构成上述的第九例的换能器10的静电片中,第一狭缝121d及第二狭缝122d形成于副方向的中央部。与此相对地,在构成换能器12的静电片中,如图16所示,第一电极片221的第一狭缝221d及第二电极片222的第二狭缝222d形成于副方向的两端部,而未形成于副方向的中央部。在该情况下,也起到与第九例的换能器10同样的效果。
(16.第九例的第三变形方式)
参照图17对构成第九例的第三变形方式的换能器13的静电片进行说明。在构成换能器13的静电片中,在电介质层323的副方向的两端形成有缺口323a、323b。
在第一电极片321中,第一狭缝321d形成为线状。在第二电极片322中,第二狭缝322d也形成为线状。在从缺口323a、323b离开的位置,第一狭缝321d及第二狭缝322d形成为沿副方向延伸的线状。另一方面,在与缺口323a、323b接近的位置,第一狭缝321d及第二狭缝322d形成为在相对于主方向及副方向而具有角度的方向(相对于主方向倾斜的方向)上延伸。
沿副方向延伸的第一狭缝321d及第二狭缝322d与第九例中的第一狭缝121d及第二狭缝122d大致同样地发挥作用。另一方面,沿倾斜方向延伸的第一狭缝321d及第二狭缝322d以抑制缺口323a、323b中的应力集中的方式发挥作用。因而,可以根据电介质层323的形状来设定第一狭缝321d和第二缝隙322d的位置和延伸方向。
(17.第九例的第四变形方式)
参照图18对构成第九例的第四变形方式的换能器14的静电片进行说明。在构成换能器14的静电片中,第一电极片421具备多种第一狭缝421d1、421d2、421d3。第一狭缝421d1形成为在副方向上将第一电极片421的外缘中的两个位置(两端位置)连结。第一狭缝421d2形成为在主方向上将第一电极片421的外缘中的两个位置(两端位置)连结。即,两种第一狭缝421d1、421d2将基于第一电极片421的检测区域分割为多个(四个)。在此,两种第一狭缝421d1、421d2示例了直线状,但是也可以采用曲线、折弯线等任意的线状。
进一步地,第一狭缝421d3在分割后的各区域中形成为沿副方向延伸的椭圆形状。但是,如在第九例中说明的那样,第一狭缝421d3能够设为任意的形状。而且,第二电极片422形成为与第一电极片421相同。
根据本例,构成换能器14的静电片在将检测区域分割为多个的情况下是有效的。即使这样分割检测区域,构成换能器14的静电片也是一个,因此起到单部件化所带来的各种效果。
(18.第十例)
参照图19对第十示例的换能器15进行说明。对与第一例相同的结构标注相同的附图标记并省略详细的说明。在此,第十例的换能器15作为第一例的换能器2的变形方式进行说明。但是,第十例的换能器15的特有的结构、即追加第一引线526及第二引线527的结构,也能够应用于其他的例子。
如图19所示,换能器15具备由第一电极片21、第二电极片22、电介质层23、第一保护层24、第二保护层25、第一引线526及第二引线527构成的静电片。
第一引线526具备由绝缘材料包覆导线的主体部526a和露出导线的导通部526b。第一引线526的主体部526a的前端侧配置在第一电极片21的第一内表面21b侧。第一引线526的导通部526b也配置在第一电极片21的第一内表面21b侧。即,第一引线526的主体部526a的前端侧及导通部526b均被夹在第一电极片21与电介质层23的主体部分之间。第一引线526的主体部526a从第一电极片21与电介质层23的主体部分之间向外部延伸。而且,第一引线526的导通部526b与第一电极片21电连接。
第二引线527具备由绝缘材料包覆导线的主体部527a和露出导线的导通部527b。第二引线527的主体部527a的前端侧配置在第二电极片22的第二内表面22b侧。第二引线527的导通部527b也配置在第二电极片22的第二内表面22b侧。即,第二引线527的主体部527a的前端侧及导通部527b均被夹在第二电极片22与电介质层23的主体部分之间。第二引线527的主体部527a从第二电极片22与电介质层23的主体部分之间向外部延伸。而且,第二引线527的导通部527b与第二电极片22电连接。
参照图20及图21对构成换能器15的静电片的制造方法进行说明。如图20所示,依次层叠(a)第一电极片21、(b)第一引线526、(c)电介质原料23a、(d)第二引线527、(e)第二电极片22,由此形成层叠体。接着,通过利用一对辊41、42(图4所示)进行加压及加热,从而如图21所示,将第一电极片21及第一引线526埋设在电介质原料23a的第一面侧。另外,将第二电极片22及第二引线527埋设在电介质原料23a的第二面侧。这样,制造构成换能器15的静电片。
如图21所示,即使在存在第一引线526及第二引线527的部位,也能够抑制构成换能器15的静电片的厚度与其他部位相比变得极厚。因而,能够使静电片的外观设计性良好。进一步地,不需要用于将第一电极片21与第一引线526进行电连接的焊料、导电性树脂等导电性接合材料。其结果是,能够实现低成本化。
(19.第十例的第一变形方式)
参照图22对构成第十例的第一变形方式的换能器16的静电片进行说明。在换能器16中,第一引线526的导通部526b穿过第一贯通孔21a而缠绕于第一电极片21。这样,能够使两者的电连接状态可靠。在制造时,预先使导通部526b和第一电极片21处于缠绕状态,之后,通过一对辊41、42的加压及加热,使两者熔接于电介质层23的主体部分。
另外,第二引线527的导通部527b也穿过第二贯通孔22a而缠绕于第二电极片22。这样,能够使两者的电连接状态可靠。另外,在制造时,预先使导通部527b和第二电极片22处于缠绕状态,之后,通过一对辊41、42的加压及加热,使两者熔接于电介质层23的主体部分。
(20.第十例的第二变形方式)
参照图23对构成第十例的第二变形方式的换能器17的静电片进行说明。换能器17还具备第一固接层728,第一固接层728将第一引线526的导通部526b与第一电极片21固接为电连接的状态。第一固接层728由焊料或导电性树脂等导电性接合材料构成。可以在一对辊41、42的加压及加热之前,预先通过第一固接层728将第一引线526的导通部526b与第一电极片21固接。另外,也可以在一对辊41、42的加压及加热之后,通过第一固接层728将第一引线526的导通部526b与第一电极片21固接。由此,使第一电极片21与第一引线526的导通部526b的电连接变得可靠。
换能器17还具备第二固接层729,第二固接层729将第二引线527的导通部527b与第二电极片22固接为电连接的状态。关于第二固接层729,与第一固接层728相同。
(21.方向盘18的基本结构)
作为换能器的其他例子,举出方向盘18作为例子。在本例中,举出具有能够检测人手的接触的传感器的功能的方向盘18作为例子。但是,换能器不限于方向盘18,能够应用各种结构。以下,举出方向盘18仅作为传感器发挥功能的情况作为例子,但是在传感器的基础上,例如还能够具有对驾驶员赋予振动等的促动器的功能。在该情况下,方向盘18具备传感器及促动器。另外,方向盘18也能够具有代替传感器而仅为促动器的功能。
作为传感器的方向盘18对驾驶员的手的规定范围(规定的面积)以上与方向盘18接触的情况进行检测。此外,能够任意地设定规定范围,例如,在自动驾驶状态下,将规定范围设定为驾驶员能够进行转向的程度的范围(面积)。
参照图24对方向盘18的结构进行说明。如图24所示,方向盘18具备芯部811、握持部812、以及连结芯部811和握持部812的多个连结部813、813、813。握持部812是供驾驶员转向时握持的部位。握持部812具有检测人手接触的传感器的功能。
在此,在本例中,握持部812遍及整周地具有传感器的功能。即,无论驾驶员与握持部812的哪个部位接触,方向盘18都能够检测接触。但是,也可以将具有传感器的功能的范围设在握持部812的一部分。进一步地,除了握持部812以外,在芯部811、连结部813中,也能够检测驾驶员的手的接触。
如图24所示,握持部812形成为在从正面观察的情况下呈圆形环状。但是,握持部812不限于圆形,而能够形成为任意的形状。另外,握持部812不限于在整周上连续的形状的情况,例如也可以形成为以芯部811为中心而仅在左右的一部分存在的形状。
(22.第一例的方向盘18)
(22-1.方向盘18的详细结构)
参照图24-图25对第一例的方向盘18的详细结构进行说明。特别是,对握持部812的详细结构进行说明。
握持部812具备作为导电构件的芯体821、树脂内层材822、静电片823以及树脂外层材824。芯体821构成握持部812的中心部,并形成为与握持部812的形状对应的形状。即,如图24所示,芯体821的正面形状形成为圆形环状。另外,如图25所示,芯体821的轴直角剖面形状形成为椭圆形状。因而,芯体821的表面不是仅由平面部分构成的形状,而是具有曲面部分。特别是,在本例中,握持部812的表面的大部分由曲面形成。
在此,芯体821的轴直角剖面形状不限于椭圆形状,可以是U字形状、C字形状、多边形状等任意的形状。为了使芯体821作为导电构件而发挥功能,由铝等具有导电性的金属形成芯体821。芯体821的材质只要是具有作为芯体821的刚性且具有导电性的材质,就能够应用金属以外的材料。即,芯体821作为构成静电电容型传感器的静电电容的一方的电极而发挥功能。进一步地,在本例中,芯体821与接地电位连接。但是,芯体821只要是一定的电位的话就可以不是接地电位。
树脂内层材822遍及芯体821的环状正面形状的整周且遍及芯体821的椭圆剖面形状的整周地在芯体821的外表面进行包覆。假设在芯体821具有U字形状的轴直角剖面的情况下,树脂内层材822在芯体821的轴直角剖面中的径向外方的基础上还对芯体821的U字形状的凹处进行填充。树脂内层材822通过注塑成形而成形于芯体821的外表面侧,并与芯体821的外表面直接接合。树脂内层材822例如由发泡树脂成形。树脂内层材822例如使用发泡聚氨酯树脂。此外,树脂内层材822也可以使用非发泡树脂。
静电片823作为构成静电电容型传感器(换能器)的静电电容的另一方的电极而发挥功能,并且作为静电电容的电介质层而发挥功能。静电片823遍及树脂内层材822的环状正面形状的整周且遍及树脂内层材822的椭圆剖面形状的整周地在树脂内层材822的外表面进行包覆。即,静电片823设置在作为导电构件的芯体821的面法线方向上,且设置在树脂内层材822的面法线方向上。但是,在将具有传感器的功能的范围设在握持部812的一部分的情况下,静电片823只要仅对树脂内层材822的环状正面形状的一部分进行包覆即可。
静电片823与芯体821及树脂内层材822分体成形,且在整体上具有柔软性及伸缩性。静电片823通过熔接材料的熔接而与树脂内层材822的外表面接合。静电片823由于具有柔软性及伸缩性,因此能够容易地变形为与树脂内层材822的外表面对应的形状。在此,在本例中,示例了方向盘18具备树脂内层材822的结构,因此静电片823接合于树脂内层材822的外表面侧而间接接合于作为导电构件的芯体821。但是,方向盘18也可以为不具备树脂内层材822的结构。在该情况下,静电片823与作为导电构件的芯体821的外表面直接接合。
静电片823形成为片状。静电片823被设置为,在从握持部812的正面(图24)观察的情况下,静电片823从握持部812的径向外方(图24的径向外方、图25的上方)朝向径向内方(图24的径向内方、图25的下方)卷附于芯体821及树脂内层材822的外表面。因此,静电片823的宽度方向的两边缘成为在握持部812中的径向内方(图24的径向内方,图25的下方)的部位进行对接的状态。或者,静电片823的宽度方向的两边缘成为在握持部812的径向内方(图24的径向内方,图25的下方)的部位稍微具有间隙地进行对置的状态。
静电片823具备第一电极片831和电介质层832。即,芯体821及第一电极片831作为构成静电电容型传感器(换能器)的静电电容的一对电极而发挥功能。电介质层832作为静电电容型传感器(换能器)的静电电容的电介质层而发挥功能。
第一电极片831与使用上述图2说明的第一电极片21相同。即,第一电极片831例如是导电性布等。此外,省略第一电极片831的详细说明。使用上述的第一电极片21的各部位的符号来对第一电极片831的各部位进行说明。
电介质层832由能够弹性变形的介电材料形成。详细而言,电介质层832存在由热塑性材料特别是热塑性弹性体形成的情况、和由非热塑性材料特别是非热塑性弹性体形成的情况。电介质层832例如形成为矩形等所希望的外形。电介质层832具有沿厚度方向伸缩且随着厚度方向的伸缩而沿面方向伸缩的构造。
电介质层832的第一面(图25中的外表面)是与作为导电构件的芯体821相反侧的面,配置于第一电极片831侧。电介质层832的第一面侧通过(a)电介质层832的原料的一部分的熔接、(b)与电介质层832不同的第一熔接材料833(后面叙述)的熔接以及(c)电介质层832自身的卡合中的任一者而直接或间接接合于第一电极片831。
电介质层832的第二面(图25中的内表面)配置于作为导电构件的芯体821侧。电介质层832的第二面位于电介质层832的第一面的背面侧。电介质层832的第二面侧通过(d)电介质层832的原料的一部分的熔接、以及(e)与电介质层832不同的第二熔接材料834(后面叙述)的熔接中的任一者而直接或间接接合于作为导电构件的芯体821。在此,在本例中,由于在芯体821的外表面包覆有树脂内层材822,因此电介质层832的第二面直接或间接地与树脂内层材822的外表面侧接合。
树脂外层材824遍及静电片823的环状正面形状的整周(图24中的周向整周)且遍及静电片823的椭圆剖面形状的整周(图25中的周向整周)在静电片823的外表面(静电片823中的与芯体821相反侧的面)进行包覆。即,在第一电极片831在电介质层832的第一面侧露出的情况下,树脂外层材824还作为第一电极片831的包覆材而发挥功能。树脂外层材824通过注塑成形而成形于静电片823的外表面侧,并与静电片823的外表面直接接合。树脂外层材824例如由聚氨酯树脂成形。树脂外层材824的外表面构成外观面。因此,树脂外层材824优选使用非发泡聚氨酯树脂或稍微发泡后的聚氨酯树脂。
如图25所示,方向盘18具备检测电路825。检测电路825通过由电源826供电而进行动作。检测电路825与芯体821及第一电极片831电连接,基于芯体821与第一电极片831之间的静电电容的变化来检测驾驶员的手的接触或接近。由于检测电路825中的静电电容的检测方法的详细内容是公知的,因此省略说明。
(22-2.方向盘18的制造方法)
接下来,参照图26-图29对方向盘18、特别是握持部812的制造方法进行说明。如图26所示,在芯体821的外表面注塑成形树脂内层材822(S1:内层材成形工序)。即,将芯体821配置于注塑成形模具(未图示)中,并将成形材料注入模具内,由此成形树脂内层材822。这样,使芯体821和树脂内层材822一体化。
与S1并行地成形静电片823(S2:静电片成形工序)。如上所述,静电片823是具备第一电极片831及电介质层832且由它们一体化而成的构件。在此,如图27所示,静电片823成形为与芯体821的外表面的曲面形状对应的预备形状。即,静电片823成形为轴直角剖面成为如图27所示的C字形状,并且成形为与图24所示的芯体821的环状正面形状对应的形状。此外,静电片823不限于图27的形状,也可以是平面形状。
接着,将通过S2成形的静电片823接合于通过S1成形的芯体821及树脂内层材822(S3:静电片接合工序)。即,如图28所示,将呈预备形状的静电片配置在与作为导电构件的芯体821及树脂内层材822对应的位置。在该状态下,通过对静电片823进行加热,从而如图29所示,使作为热塑性材料的熔接材料(电介质层832的原料的一部分或第二熔接材料)熔融。在使熔接材料(电介质层832的原料的一部分或第二熔接材料)熔融的同时,使静电片823与树脂内层材822的外表面接合。这样,使由芯体821、树脂内层材822及静电片823一体化而成的中间成形体840成形。此外,在静电片823为平面形状的情况下,在将静电片823卷附于芯体821或树脂内层材822的同时或者在卷附后的状态下,加热静电片即可。
接着,注塑成形树脂外层材824(S4:外层材成形工序)。即,将一体化后的芯体821、树脂内层材822及静电片823配置在注塑成形模具(未图示)中,并将成形材料注入模具内,由此成形树脂外层材824。这样,如图25所示,使芯体821、树脂内层材822、静电片823及树脂外层材824一体化。完成方向盘18的握持部812。
(22-3.静电片823的详细结构)
接着,对静电片823的结构进行详细说明。如上所述,静电片823是在图26的S2的静电片成形工序中成形且由第一电极片831和电介质层832接合而成的构件。静电片823如以下说明的那样,能够应用第一例的静电片823a、第二例的静电片823b、第三例的静电片823c及第四例的静电片823d中的任一者。
(22-3-1.第一例的静电片823a的结构)
参照图30对第一例的静电片823a进行说明。第一例的静电片823a具备第一电极片831和第一例的电介质层832a。电介质层832a由热塑性材料、特别是热塑性弹性体形成,且形成为不具有贯通孔的面状。电介质层832a由于由热塑性材料形成,因此通过加热而成为熔融状态。而且,电介质层832a的第一面(图30的上表面)侧在埋设有第一电极片831的状态下,通过电介质层832a的原料的一部分的熔接而与第一电极片831直接接合。即,第一电极片831的内表面(图30的下表面)侧、第一电极片831的第一贯通孔21a(图2所示)的孔内周面、以及第一电极片831的外表面(图30的上表面)侧全部熔接于电介质层832a。
第一例的静电片823a例如以如下方式成形。准备第一电极片831和电介质层832a的原料。在电介质层832a的原料的第一面侧层叠第一电极片831。在该状态下,使该层叠体进入一对加压加热用辊(未图示)之间。即,一对加压加热用辊的热量传递至电介质层832a的原料的第一面而使其熔融。如此一来,第一电极片831从电介质层832a的原料的第一面向内部埋没。然后,随着电介质层832a的原料固化,电介质层832a的第一面侧熔接于第一电极片831。这样,第一例的静电片823a成形。
(22-3-2.第二例的静电片823b的结构)
参照图31对第二例的静电片823b进行说明。第二例的静电片823b具备第一电极片831和第二例的电介质层832b。电介质层832b由非热塑性材料、特别是非热塑性弹性体形成,且形成为面状。电介质层832b的第一面(图31的上表面)侧通过第一熔接材料833的熔接而与第一电极片831间接接合。即,第一熔接材料833介于第一电极片831与电介质层832b之间。而且,第一熔接材料833熔接于第一电极片831的内表面(图31的下表面)侧及第一电极片831的第一贯通孔21a的孔内周面的至少一部分,且熔接于电介质层832b的第一面。此外,电介质层832b可以是不具有贯通孔的非热塑性树脂,也可以是具有贯通孔的非热塑性发泡树脂。在电介质层832b为发泡树脂的情况下,能够提高静电片823b的透气性。
第二例的静电片823b例如以如下方式成形。准备第一电极片831、电介质层832b及第一熔接材料833。第一熔接材料833例如形成为微小粒状、微小片状等。然后,在电介质层832b的第一面侧层叠第一电极片831,进一步地,在电介质层832b的第一面与第一电极片831之间配置第一熔接材料833。在该状态下,使该层叠体进入一对加压加热用辊(未图示)之间。即,一对加压加热用辊的热量传递至第一熔接材料833而使其熔融。如此一来,熔融的第一熔接材料833将第一电极片831与电介质层832b接合。这样,第二例的静电片823b成形。
(22-3-3.第三例的静电片823c的结构)
参照图32对第三例的静电片823c进行说明。第三例的静电片823c具备第一电极片831和第三例的电介质层832c。电介质层832c由热塑性材料、特别是热塑性弹性体形成。进一步地,电介质层832c以维持第一电极片831的多个第一贯通孔21a(图2所示)的方式涂敷在第一电极片831的表面。例如,通过浸渍、喷涂、涂敷等将熔融状态的热塑性材料附着于第一电极片831的导电性纤维的全部表面,从而使电介质层832c与第一电极片831形成为一体。即,第一电极片831的内表面(图32的下表面)侧、第一电极片831的第一贯通孔21a的孔内周面、及第一电极片831的外表面(图32的上表面)侧全部附着有电介质层832c。在此,在附着有电介质层832c的状态下,维持第一电极片831的第一贯通孔21a为贯通的状态。
电介质层832c由于由热塑性材料形成,因此通过电介质层832c的原料的一部分的熔接而与第一电极片831直接接合。进一步地,电介质层832c通过电介质层832c自身的机械性卡合而与第一电极片831直接接合。在此,机械性卡合是指机械性的卡挂。
(22-3-4.第四例的静电片823d的结构)
参照图32对第四例的静电片823d进行说明。第四例的静电片823d具备第一电极片831和第四例的电介质层832d。电介质层832d由非热塑性材料、特别是非热塑性弹性体形成。第四例的电介质层832d除了是非热塑性材料以外,与第三例的电介质层832c相同。
(22-4.握持部812的中间成形体840的结构)
接着,详细说明握持部812的中间成形体840(图29所示)的结构。如上所述,握持部812的中间成形体840是在图26的S3的静电片接合工序中成形的由芯体821、树脂内层材822及静电片823一体化而成的构件。
如以下说明的那样,作为中间成形体840能够应用第一例的中间成形体840a、第二例的中间成形体840b、第三例的中间成形体840c及第四例的中间成形体840d中的任一者。在此,如上所述,作为静电片823能够应用第一例的静电片823a(图30)、第二例的静电片823b(图31)、第三例的静电片823c(图32)以及第四例的静电片823d(图32)中的任一者。中间成形体840a、840b、840c、840d各自相当于分别应用了静电片823a、823b、823c、823d的情况。
(22-4-1.第一例的中间成形体840a的结构)
参照图33对第一例的中间成形体840a进行说明。第一例的中间成形体840a具备第一例的静电片823a。第一例的静电片823a中的电介质层832a由热塑性材料形成。而且,电介质层832a的第二面(图33的下表面)侧通过电介质层832a的原料的一部分的熔接而与树脂内层材822的外表面直接接合。
第一例的中间成形体840a例如以如下方式成形。如图28所示,将轴直角剖面形成为C字形状的静电片823a配置在芯体821及树脂内层材822的周围。之后,通过从静电片823a的外侧吹送热风,从而如图29所示,使电介质层832a变形来贴合树脂内层材822的外表面的形状。同时,电介质层832a因热风而熔融,通过电介质层832a的原料的一部分的熔接而使电介质层832a直接接合于树脂内层材822。这样,中间成形体840a成形。
(22-4-2.第二例的中间成形体840b的结构)
参照图34对第二例的中间成形体840b进行说明。第二例的中间成形体840b具备第二例的静电片823b。第二例的静电片823b中的电介质层832b由非热塑性材料形成。电介质层832b的第二面(图34的下表面)侧通过第二熔接材料834的熔接而与树脂内层材822的外表面间接接合。即,第二熔接材料834介于树脂内层材822的外表面与电介质层832b的第二面之间。
第二例的中间成形体840b例如以如下方式成形。如图28所示,将轴直角剖面形成为C字形状的静电片823b配置在芯体821及树脂内层材822的周围。此时,在树脂内层材822的外表面与电介质层832b的第二面之间配置第二熔接材料834。第二熔接材料834例如形成为微小粒状、微小片状等。在该状态下,通过从静电片823b的外侧吹送热风,从而第二熔接材料834熔融,通过第二熔接材料834的熔接,从而如图29所示,使电介质层832b间接接合于树脂内层材822。这样,中间成形体840b成形。
(22-4-3.第三例的中间成形体840c的结构)
参照图35对第三例的中间成形体840c进行说明。第三例的中间成形体840c具备第三例的静电片823c。第三例的静电片823c中的电介质层832c由热塑性材料形成。而且,电介质层832c的第二面(图35的下表面)侧通过电介质层832c的原料的一部分的熔接而与树脂内层材822的外表面直接接合。
第三例的中间成形体840c例如以如下方式成形。如图28所示,将轴直角剖面形成为C字形状的静电片823c配置在芯体821及树脂内层材822的周围。之后,通过从静电片823c的外侧吹送热风,从而如图29所示,使电介质层832c变形来贴合树脂内层材822的外表面的形状。同时,电介质层832c因热风而熔融,通过电介质层832c的熔接而使电介质层832c直接接合于树脂内层材822。这样,中间成形体840c成形。
(22-4-4.第四例的中间成形体840d的结构)
参照图36对第四例的中间成形体840d进行说明。第四例的中间成形体840d具备第四例的静电片823d。第四例的静电片823d中的电介质层832d由非热塑性材料形成。电介质层832d的第二面(图36的下表面)侧通过第二熔接材料834的熔接而与树脂内层材822的外表面间接接合。即,第二熔接材料834介于树脂内层材822的外表面与电介质层832d的第二面之间。
第四例的中间成形体840d例如以如下方式成形。如图28所示,将轴直角剖面形成为C字形状的静电片823d配置在芯体821及树脂内层材822的周围。此时,在树脂内层材822的外表面与电介质层832d的第二面之间配置第二熔接材料834。第二熔接材料834例如形成为微小粒状、微小片状等。在该状态下,通过从静电片823d的外侧吹送热风,从而第二熔接材料834熔融,通过第二熔接材料834的熔接,从而如图29所示,使电介质层832d间接接合于树脂内层材822。这样,中间成形体840d成形。
(23.效果)
如上所述,静电片823具备第一电极片831和电介质层832。该静电片823通过第一例至第四例中的任一例成形。即,如图30及图32所示,在第一例及第三例的静电片823a、823c中,通过电介质层832a、832c的原料的一部分的熔接而使电介质层832a、832c与第一电极片831接合。如图31所示,在第二例的静电片823b中,通过与电介质层832b不同的第一熔接材料833的熔接而使电介质层832b与第一电极片831接合。另外,如图32所示,在第三例及第四例的静电片823c、823d中,通过电介质层832c、832d的卡合,使电介质层832c、832d与第一电极片831接合。在上述任一例中,均未使用挥发型粘接剂及有机溶剂地接合电介质层832与第一电极片831。因此,能够抑制VOC的排出。
进一步地,静电片823直接或间接接合于芯体821。电介质层832与芯体821通过第一例至第四例中的任一例而接合。即,如图33及图35所示,在第一例及第三例的中间成形体840a、840c中,通过电介质层832a、832c的原料的一部分的熔接,将电介质层832a、832c与安装于芯体821的树脂内层材822接合。如图34及图36所示,在第二例及第四例的中间成形体840b、840d中,通过与电介质层832b、832d不同的第二熔接材料834的熔接,将电介质层832b、832d与安装于芯体821的树脂内层材822接合。在上述任一例中,均未使用挥发型粘接剂及有机溶剂地接合电介质层832与安装于芯体821的树脂内层材822。因而,在该部位也能够抑制VOC的排出。
而且,如上所述,由于静电片823与芯体821或安装于芯体821的树脂内层材822接合,因此能够在树脂外层材824的成形中应用注塑成形等。因此,与进行缝制的情况相比,方向盘18的制造成本降低。
(24.第二例的方向盘18)
(24-1.方向盘18的详细结构)
参照图37及图38对第二例的方向盘18的详细结构进行说明。特别对握持部912的详细结构进行说明。
握持部912具备作为导电构件的芯体921、树脂内层材822、静电片923及树脂外层材824。相对于第一例,第二例中的握持部912仅芯体921及静电片923不同,其他结构相同。芯体921与接地电位连接。在本例中,芯体921不作为构成静电电容型传感器的静电电容的电极而发挥功能,而是作为针对静电片923的屏蔽电极而发挥功能。
静电片923形成为片状。静电片923被设置为,在从握持部912的贯通方向(图24的方向)观察的情况下,静电片923从握持部912的径向外方(图24的径向外方、图37的上方)朝向径向内方(图24的径向内方、图37的下方)卷附于芯体921及树脂内层材822的外表面。因此,静电片923的宽度方向的两边缘成为在握持部912的径向内方(图24的径向内方,图37的下方)的部位对接的状态。或者,静电片923的宽度方向的两边缘成为在握持部912的径向内方(图24的径向内方,图37的下方)的部位稍微具有间隙而对置的状态。
而且,在方向盘18的制造过程中,静电片923成形为与芯体921的外表面的曲面形状对应的预备形状。即,静电片923成形为轴直角剖面呈如图38所示的C字形状,且成形为与图24所示的芯体921的环状正面形状对应的形状。
静电片923具备第一电极片831、电介质层832和第二电极片936。第一电极片831及第二电极片936作为构成静电电容型传感器(换能器)的静电电容的一对电极而发挥功能。电介质层832作为静电电容型传感器(换能器)的静电电容的电介质层而发挥功能。
第二电极片936例如如图2所示,是与第一电极片831相同的导电性布。第二电极片936通过由纤维形成布,从而如图2所示,具备多个第二贯通孔22a,并且具有柔软性,且能够伸缩。第二电极片936除了导电性布以外,还能够应用具有柔软性且能够伸缩的薄膜状的冲孔金属。在该情况下,第二贯通孔22a为被冲裁的部位。
第二电极片936配置在电介质层832的第二面(图37及图38中的内表面)侧。电介质层832的第二面侧通过(f)电介质层832的原料的一部分的熔接、(g)与电介质层832不同的第三熔接材料937(后面叙述)的熔接、以及(h)电介质层832自身的卡合中的任一者而与第二电极片936直接或间接接合。
进一步地,电介质层832的第二面侧与第一例同样地通过(d)电介质层832的原料的一部分的熔接、以及(e)与电介质层832不同的第二熔接材料939(后面叙述)的熔接中的任一者而直接或间接地与芯体921接合。在此,在本例中,由于芯体921的外表面包覆有树脂内层材822,因此电介质层832的第二面直接或间接地与树脂内层材822的外表面侧接合。
如图37所示,方向盘18具备检测电路925。检测电路925通过由电源826供电而进行动作。检测电路925与第一电极片831及第二电极片936电连接,基于第一电极片831与第二电极片936之间的静电电容的变化来检测驾驶员的手的接触或接近。由于检测电路925中的静电电容的检测方法的详细内容是公知的,因此省略说明。
在此,在理想情况下,第二电极片936与部位无关而为相同电位,但实际上有时会根据部位而产生电位差。而且,如图38所示,第二电极片936在轴直角剖面中形成为环状。因此,在第二电极片936自身根据部位而具有电位差的情况下,有可能由于第二电极片936自身的电位差所引起的静电电容而对检测值造成影响。另外,有可能因来自芯体921侧的对第一电极片831、第二电极片936的静电耦合所等引起的噪声而对检测值造成影响。因此,通过使芯体921作为屏蔽电极而发挥功能,能够抑制这些影响。
(24-2.静电片923的详细结构)
接下来,对静电片923的结构进行详细说明。如上所述,静电片923是在图26的S2的静电片成形工序中成形且由第一电极片831和电介质层832结合而成的构件。如以下说明的那样,作为静电片923能够应用第一例的静电片923a、第二例的静电片923b、第三例的静电片923c及第四例的静电片923d中的任一者。
(24-2-1.第一例的静电片923a的结构)
参照图39对第一例的静电片923a进行说明。第一例的静电片923a具有与第一例中的第一例的静电片823a相同的结构,且还具有第二电极片936。对两个例子中的相同结构标注相同的附图标记。
第一例的静电片923a具备第一电极片831、第一例的电介质层832a和第二电极片936。电介质层832a的第二面(图39的下表面)侧在埋设有第二电极片936的状态下,通过电介质层832a的原料的一部分的熔接而与第二电极片936直接接合。即,第二电极片936的内表面(图39的下表面)侧、第二电极片936的第二贯通孔22a的孔内周面、以及第二电极片936的外表面(图39的上表面)侧全部熔接于电介质层832a的主体部分。
第一例的静电片923a例如以如下方式成形。准备第一电极片831、电介质层832a的原料及第二电极片936。在电介质层832a的原料的第一面层叠第一电极片831。进一步地,在电介质层832a的原料的第二面层叠第二电极片936。在该状态下,使该层叠体进入一对加压加热用辊(未图示)之间。即,一对加压加热用辊的热量传递至电介质层832a的原料的第一面及第二面而使其熔融。如此一来,第一电极片831从电介质层832a的原料的第一面向内部埋没。进一步地,第二电极片936从电介质层832a的原料的第二面向内部埋没。然后,随着电介质层832a的原料固化,电介质层832a的第一面侧熔接于第一电极片831,电介质层832a的第二面侧熔接于第二电极片936。这样,第一例的静电片923a成形。
(24-2-2.第二例的静电片923b的结构)
参照图40对第二例的静电片923b进行说明。第二例的静电片923b具有与第一例中的第二例的静电片823b相同的结构,且还具有第二电极片936。对两个例子中的相同结构标注相同的附图标记。
第二例的静电片923b具备第一电极片831、第二例的电介质层832b及第二电极片936。电介质层832b的第二面(图40的下表面)侧通过第三熔接材料937的熔接而与第二电极片936间接接合。即,第三熔接材料937介于第二电极片936与电介质层832b之间。然后,第三熔接材料937熔接于第二电极片936的内表面(图40的上表面)侧、及第二电极片936的第二贯通孔22a的孔内周面的至少一部分,且熔接于电介质层832b的第二面侧。
第二例的静电片923b例如以如下方式成形。首先,成形第一电极片831与电介质层832b的一体构件。即,利用第一熔接材料833将第一电极片831与电介质层832b接合。接着,准备第一电极片831与电介质层832b的一体构件、第二电极片936及第三熔接材料937。第三熔接材料937例如形成为微小粒状、微小片状等。然后,在电介质层832b的第二面的表面侧层叠第二电极片936,进一步地,在电介质层832b的第二面的表面与第二电极片936之间配置第三熔接材料937。在该状态下,使该层叠体进入一对加压加热用辊(未图示)之间。即,一对加压加热用辊的热量传递至第三熔接材料937而使其熔融。如此一来,熔融的第三熔接材料937将第二电极片936与电介质层832b接合。这样,第二例的静电片923b成形。
(24-2-3.第三例的静电片923c的结构)
参照图41对第三例的静电片923c进行说明。第三例的静电片923c是具有与第一例中的第三例的静电片823c相同的结构的、具有第三例的电介质层832c1、832c2的结构。对两个例子中的相同结构标注相同的附图标记。
第三例的静电片923c具备第一电极片831、第三例的电介质层832c1、832c2、以及第二电极片936。电介质层832c1与第一例中的电介质层832a相同。电介质层832c2以维持第二电极片936的多个第二贯通孔22a(图2所示)的方式涂敷在第二电极片936的表面。例如,电介质层832c2通过浸渍、喷涂、涂敷等将熔融状态的热塑性材料附着于第二电极片936的导电性纤维的全部表面,从而与第二电极片936形成为一体。即,第二电极片936的内表面(图41的上表面)侧、第二电极片936的第二贯通孔22a的孔内周面、以及第二电极片936的外表面(图41的下表面)侧全部附着有电介质层832c2。在此,在附着有电介质层832c2的状态下,维持第二电极片936的第二贯通孔22a为贯通的状态。
电介质层832c2由于由热塑性材料形成,因此通过电介质层832c2的原料的一部分的熔接而与第二电极片936直接接合。进一步地,电介质层832c2通过电介质层832c2自身的卡合而与第二电极片936直接接合。在此,卡合是指机械性的卡挂。
进一步地,电介质层832c1、832c2通过自身的原料的一部分的熔接而相互接合。此外,也可以在隔开距离地配置第一电极片831和第二电极片936的状态下,通过浸渍、喷涂、涂敷熔融状态的热塑性材料等方法,使电介质层832c1、832c2与第一电极片831及第二电极片936形成为一体。
(24-2-4.第四例的静电片923d的结构)
参照图41对第四例的静电片923d进行说明。第四例的静电片923d具备第一电极片831、第四例的电介质层832d1、832d2、以及第二电极片936。电介质层832d1、832d2由非热塑性材料、特别是非热塑性弹性体形成。第四例的电介质层832d1、832d2除了是非热塑性材料以外,与第三例的电介质层832c1、832c2相同。此外,电介质层832d1、832d2可以通过未图示的熔接材料的熔接而相互接合。
(24-3.握持部912的中间成形体940的结构)
接下来,对握持部912的中间成形体940(与第一例的图29对应的结构)的结构进行详细说明。如上所述,握持部912的中间成形体940是在图26的S3的静电片接合工序中成形的由芯体921、树脂内层材822及静电片923一体化而成的构件。
如以下说明的那样,作为中间成形体能够应用第一例的中间成形体940a、第二例的中间成形体940b、第三例的中间成形体940c及第四例的中间成形体940d中的任一者。在此,如上所述,作为静电片923能够应用第一例的静电片923a(图39)、第二例的静电片923b(图40)、第三例的静电片923c(图41)及第四例的静电片923d(图41)中的任一者。中间成形体940a、940b、940c、940各自相当于分别应用了静电片923a、923b、923c、923d的情况。
(24-3-1.第一例的中间成形体940a的结构)
参照图42对第一例的中间成形体940a进行说明。第一例的中间成形体940a具备第一例的静电片923a。第一例的静电片923a中的电介质层832a由热塑性材料形成。而且,电介质层832a的第二面(图42的下表面)侧通过电介质层832a的原料的一部分的熔接而与树脂内层材822的外表面直接接合。
第一例的中间成形体940a例如以如下方式成形。将轴直角剖面形成为C字形状的静电片923a配置在芯体921及树脂内层材822的周围。之后,通过从静电片923a的外侧吹送热风,使电介质层832a变形来贴合树脂内层材822的外表面的形状。同时,电介质层832a的原料的一部分因热风而熔融,通过电介质层832a的原料的一部分的熔接而使电介质层832a直接接合于树脂内层材822。这样,中间成形体940a成形。
(24-3-2.第二例的中间成形体940b的结构)
参照图43对第二例的中间成形体940b进行说明。第二例的中间成形体940b具备第二例的静电片923b。第二例的静电片923b中的电介质层832b由非热塑性材料形成。静电片923b的第二面(第二电极片936侧的面)侧通过第二熔接材料939的熔接而与树脂内层材822的外表面间接接合。即,第二熔接材料939介于树脂内层材822的外表面与静电片923b的第二面之间。
第二例的中间成形体940b例如以如下方式成形。将轴垂直剖面形成为C字形状的静电片923b配置在芯体921及树脂内层材822的周围。此时,在树脂内层材822的外表面与静电片923b的第二面之间配置第二熔接材料939。第二熔接材料939例如形成为微小粒状、微小片状等。在该状态下,通过从静电片923b的外侧吹送热风,从而第二熔接材料939熔融,通过第二熔接材料939的熔接而使静电片923b间接接合于树脂内层材822。这样,中间成形体940b成形。
(24-3-3.第三例的中间成形体940c的结构)
参照图44对第三例的中间成形体940c进行说明。第三例的中间成形体940c具备第三例的静电片923c。第三例的静电片923c中的电介质层832c1、832c2由热塑性材料形成。而且,静电片923c的第二面(电介质层832c2侧的面)侧通过电介质层832c2的原料的一部分的熔接而与树脂内层材822的外表面直接接合。
第三例的中间成形体940c例如以如下方式成形。将轴直角剖面形成为C字形状的静电片923c配置在芯体921及树脂内层材822的周围。之后,通过从静电片923c的外侧吹送热风,使电介质层832c1、832c2变形来贴合树脂内层材822的外表面的形状。同时,电介质层832c2的原料的一部分因热风而熔融,通过电介质层832c2的原料的一部分的熔接而使电介质层832c2直接接合于树脂内层材822。这样,中间成形体940c成形。
(24-3-4.第四例的中间成形体940d的结构)
参照图45对第四例的中间成形体940d进行说明。第四例的中间成形体940d具备第四例的静电片923d。第四例的静电片923d中的电介质层832d1、832d2由非热塑性材料形成。静电片923d的第二面(电介质层832d2侧的面)侧通过第二熔接材料939的熔接而与树脂内层材822的外表面间接接合。即,第二熔接材料939介于树脂内层材822的外表面与静电片923d的第二面之间。
第四例的中间成形体940d例如以如下方式成形。将轴直角剖面形成为C字形状的静电片923d配置在芯体921及树脂内层材822的周围。此时,在树脂内层材822的外表面与静电片923d的第二面之间配置第二熔接材料939。第二熔接材料939例如形成为微小粒状、微小片状等。在该状态下,通过从静电片923d的外侧吹送热风,从而第二熔接材料939熔融,通过第二熔接材料939的熔接而使电介质层832d2间接接合于树脂内层材822。这样,中间成形体940d成形。
(25.效果)
在此,第二例中的方向盘18起到与第一例相同的效果,并进一步起到以下效果。第二例中的静电片923具备第一电极片831、电介质层832及第二电极片936。静电片923通过第一例至第四例中的任一例成形。即,如图39和图41所示,在第一例及第三例的静电片923a、923c中,通过电介质层832a、832c2的原料的一部分的熔接而使电介质层832a、832c2与第二电极片936接合。如图40所示,在第二例的静电片923b中,通过与电介质层832b不同的第三熔接材料937的熔接而使电介质层832b与第二电极片936接合。另外,如图41所示,在第三例及第四例的静电片923c、923d中,通过电介质层832c2、832d2的卡合,使电介质层832c2、832d2与第二电极片936接合。在上述任一例中,均未使用挥发型粘接剂及有机溶剂地接合电介质层832与第二电极片936。因而,能够抑制VOC的排出。
进一步地,静电片923直接或间接接合于芯体921。电介质层832与芯体921通过第一例至第四例中的任一例而接合。即,如图42及图44所示,在第一例及第三例的中间成形体940a、940c中,通过电介质层832a、832c2的原料的一部分的熔接而使电介质层832a、832c2与安装于芯体921的树脂内层材822接合。如图43及图45所示,在第二例及第四例的中间成形体940b、940d中,通过与电介质层832b、832d2不同的第二熔接材料939的熔接而使电介质层832b、832d2与安装于芯体921的树脂内层材822接合。在上述任一例中,均未使用挥发型粘接剂及有机溶剂地接合电介质层832与安装于芯体921的树脂内层材822。因而,在该部位也能够抑制VOC的排出。
在上述第二例中,静电片923为轴直角剖面形成为C字状的预成形件,但是其轴直角剖面也可以是平面形状。另外,将芯体921作为导电构件而设为屏蔽电极,但在对检测值的影响小的情况下,也可以将芯体921设为非导电构件。另外,也可以使芯体921作为非导电构件,并使其他导电构件介于芯体921与第二电极片936之间。

Claims (25)

1.一种静电电容型传感器(1、3、10、11、12、13、14、15、16、17),其中,
所述静电电容型传感器(1、3、10、11、12、13、14、15、16、17)具备:
第一电极片(21、121、221、321、421),其具备多个第一贯通孔(21a);
电介质层(23、63、323),其第一面配置于所述第一电极片(21、121、221、321、421)侧;以及
第一熔接层(26、66),其由熔接材料(23a、63a)形成,且通过所述熔接材料(23a、63a)的熔接而将所述电介质层(23、63、323)的主体部分与所述第一电极片(21、121、221、321、421)的第一内表面(21b)之间的边界部位接合,以及将所述电介质层(23、63、323)的所述主体部分与所述多个第一贯通孔(21a)的第一内周面的至少一部分之间的边界部位接合,
所述电介质层(23、63、323)由热塑性材料形成,
所述第一熔接层(26、66)将所述电介质层(23、63、323)的一部分用作所述熔接材料(23a、63a),并通过所述电介质层(23、63、323)的所述一部分的熔接将各个所述边界部位接合,
所述第一熔接层(26、66)由与所述电介质层(23、63、323)相同的材料成分构成,
所述第一熔接层(26、66)在所述电介质层(23、63、323)的所述主体部分与所述第一电极片(21)的所述第一内表面(21b)相对置的整个范围进行熔接。
2.根据权利要求1所述的静电电容型传感器(1),其中,所述第一熔接层(26)封堵所述多个第一贯通孔(21a)。
3.根据权利要求1或2所述的静电电容型传感器(1、3、10、11、12、13、14、15、16、17),其中,
所述第一电极片(21、121、221、321、421)能够沿面方向伸缩,
所述电介质层(23、63、323)由弹性体形成,
由所述第一电极片(21、121、221、321、421)以及所述电介质层(23、63、323)构成的静电片能够沿面方向伸缩。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的静电电容型传感器(1、3、10、11、12、13、14、15、16、17),其中,所述第一电极片(21、121、221、321、421)的多个所述第一贯通孔(21a)的最小开口长度为150μm以上。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的静电电容型传感器(1、3、10、11、12、13、14、15、16、17),其中,所述第一电极片(21、121、221、321、421)的多个所述第一贯通孔(21a)的开口面积为6400μm2以上。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的静电电容型传感器(10、11、12、13、14),其中,
所述第一电极片(21、121、221、321、421)还具备狭缝(121d、221d、321d、421d1、421d2、421d3),所述狭缝(121d、221d、321d、421d1、421d2、421d3)形成为比所述第一贯通孔(21a)的开口长度长并且通过扩展变形而允许所述第一电极片(21、121、221、321、421)向主方向伸展,
所述电介质层(23、323)填充于所述狭缝(121d、221d、321d、421d1、421d2、421d3)的部分,并随着所述狭缝(121d、221d、321d、421d1、421d2、421d3)向所述主方向(A)的扩展变形而在所述主方向(A)上伸展。
7.根据权利要求6所述的静电电容型传感器(10、11、12、13、14),其中,所述第一电极片(21、121、221、321、421)在所述主方向(A)上具备多个所述狭缝(121d、221d、321d、421d1、421d3)。
8.根据权利要求6或7所述的静电电容型传感器(10、11、12、13、14),其中,所述狭缝(121d、221d、321d、421d1、421d3)在相对于所述主方向(A)而具有角度的方向上延伸。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的静电电容型传感器(10、11),其中,所述狭缝(121d)形成于与所述主方向(A)正交的副方向(B)上的中央部,且未形成于所述副方向(B)上的两端部。
10.根据权利要求6-8中任一项所述的静电电容型传感器(12),其中,所述狭缝(221d)形成于与所述主方向(A)正交的副方向(B)上的两端部,且未形成于所述副方向(B)上的中央部。
11.根据权利要求6-8中任一项所述的静电电容型传感器(14),其中,所述狭缝(421d1、421d2)形成为连结所述第一电极片(421)的外缘中的两个位置,并将基于所述第一电极片(421)的检测区域分割为多个。
12.根据权利要求6-11中任一项所述的静电电容型传感器(10、11、12、14),其中,所述狭缝(121d、221d、421d1、421d2、421d3)形成为在所述第一电极片(21、121、221、421)处于非伸展状态时具有区域。
13.根据权利要求6-11中任一项所述的静电电容型传感器(13),其中,所述狭缝(321d)形成为在所述第一电极片(321)处于非伸展状态时呈线状。
14.根据权利要求6-13中任一项所述的静电电容型传感器(10、11),其中,
所述狭缝(121d)形成为在所述主方向上比所述第一贯通孔(21a)的开口长度长,并且通过向与所述主方向(A)正交的副方向(B)的扩展变形而允许所述第一电极片(121)向所述副方向(B)伸展,
所述电介质层(23)填充于所述狭缝(121d)的部分,并随着所述狭缝(121d)向所述副方向(B)的扩展变形而向所述副方向(B)伸展。
15.根据权利要求1所述的静电电容型传感器(1),其中,
所述静电电容型传感器(1)还具备:
第二电极片(22),其具备多个第二贯通孔(22a),且配置于所述电介质层(23)的作为所述第一面的背面侧的第二面侧;以及
第二熔接层(27),其由熔接材料(23a)形成,且通过所述熔接材料(23a)的熔接而将所述电介质层(23)的主体部分与所述第二电极片(22)的第二内表面(22b)之间的边界部位接合,以及将所述电介质层(23)的所述主体部分与所述多个第二贯通孔(22a)的第二内周面的至少一部分之间的边界部位接合。
16.根据权利要求1-15中任一项所述的静电电容型传感器,其中,
所述静电电容型传感器具备:
静电片,其至少具备所述第一电极片、所述电介质层以及所述第一熔接层;以及
导电构件,其配置于所述电介质层的第二面侧,并构成所述静电电容型传感器的芯体。
17.一种静电电容型传感器,其具备导电构件(821、921)和设置于所述导电构件(821、921)的面法线方向上的静电片(823、823a、823b、823c、823d、923、923a、923b、923c、923d),其中,
所述静电片(823、823a、823b、823c、823d、923、923a、923b、923c、923d)具备:
第一电极片(831),其具备多个第一贯通孔(21a);以及
电介质层(832、832a、832b、832c、832d、832c1、832c2、832d1、832d2),其第一面配置于所述第一电极片(831)侧,且第二面配置于所述导电构件(821、921)侧,
所述电介质层(832、832a、832b、832c、832d、832c1、832c2、832d1、832d2)的所述第一面侧通过所述电介质层(832、832a、832b、832c、832d、832c1、832c2、832d1、832d2)的原料的一部分的熔接、以及所述电介质层(832、832a、832b、832c、832d、832c1、832c2、832d1、832d2)自身的机械性卡合中的任一者而直接接合于所述第一电极片(831),
所述电介质层(832、832a、832b、832c、832d、832c1、832c2、832d1、832d2)的所述第二面侧通过所述电介质层(832、832a、832b、832c、832d、832c1、832c2、832d1、832d2)的原料的一部分的熔接而直接或间接接合于所述导电构件(821、921)。
18.根据权利要求17所述的静电电容型传感器,其中,
所述静电片还具备第二电极片(936),所述第二电极片(936)具备多个第二贯通孔(22a)且配置于所述电介质层(832、832a、832b、832c1、832c2、832d1、832d2)的所述第二面侧,
所述电介质层(832、832a、832b、832c1、832c2、832d1、832d2)的所述第二面侧通过所述电介质层(832、832a、832b、832c1、832c2、832d1、832d2)的原料的一部分的熔接、以及所述电介质层(832、832a、832b、832c1、832c2、832d1、832d2)自身的机械性卡合中的任一者而直接接合于所述第二电极片(936)。
19.根据权利要求17或18所述的静电电容型传感器,其中,所述静电电容型传感器还具备树脂外层材(824),所述树脂外层材(824)注塑成形于所述静电片(823、923)中的位于与所述导电构件(821、921)相反的一侧的外表面侧。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的静电电容型传感器,其中,
所述静电电容型传感器还具备树脂内层材(822),所述树脂内层材(822)注塑成形于所述导电构件(821、921)的外表面侧,
所述电介质层(832、832a、832b、832c、832d、832c1、832c2、832d1、832d2)的所述第二面侧直接或间接接合于所述树脂内层材(822)的外表面侧。
21.根据权利要求17-20中任一项所述的静电电容型传感器,其中,所述导电构件(821、921)构成所述静电电容型传感器的芯体。
22.根据权利要求17-21中任一项所述的静电电容型传感器,其中,
所述电介质层(832a)由热塑性材料形成,且形成为不具有贯通孔的面状,
所述电介质层(832a)的所述第一面侧在埋设有所述第一电极片(831)的状态下,通过所述电介质层(832a)的原料的一部分的熔接而直接接合于所述第一电极片(831),
所述电介质层(832a)的所述第二面侧通过所述电介质层(832a)的原料的一部分的熔接而直接或间接接合于所述导电构件(821)。
23.根据权利要求18所述的静电电容型传感器,其中,
所述电介质层(832a)由热塑性材料形成,且形成为不具有贯通孔的面状,
所述电介质层(832a)的所述第一面侧在埋设有所述第一电极片(831)的状态下,通过所述电介质层(832a)的原料的一部分的熔接而直接接合于所述第一电极片(831),
所述电介质层(832a)的所述第二面侧在埋设有所述第二电极片(936)的状态下,通过所述电介质层(832a)的原料的一部分的熔接而直接接合于所述第二电极片(936),并且,
所述电介质层(832a)的所述第二面侧通过所述电介质层(832a)的原料的一部分的熔接而直接或间接接合于所述导电构件(921)。
24.根据权利要求17-23中任一项所述的静电电容型传感器,其中,
所述第一电极片(831)能够伸缩,
所述电介质层(832)由弹性体形成,
所述静电片(823)能够伸缩。
25.根据权利要求18所述的静电电容型传感器,其中,
所述第一电极片(831)以及所述第二电极片(936)能够伸缩,
所述电介质层(832)由弹性体形成,
所述静电片(923)能够伸缩。
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