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公開番号2024137932
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-07
出願番号2024047350
出願日2024-03-22
発明の名称センサシート
出願人住友理工株式会社
代理人弁理士法人あいち国際特許事務所
主分類G01L 1/20 20060101AFI20240927BHJP(測定;試験)
要約【課題】電気抵抗値の変化が抑制されたセンサシートを提供する。
【解決手段】第一面27および第二面28を有する絶縁シート24と、絶縁シート24の第一面27側に配置され、貫通した第一開口部34aを有する導電性の第一電極シート25と、絶縁シート24と第一電極シート25とを接合する第一接合部36と、絶縁シート24の第二面28側に配置され、貫通した第二開口部34bを有する導電性の第二電極シート26と、絶縁シート24と第二電極シート26とを接合する第二接合部37と、を備え、引張試験における応力―歪み曲線において、歪みが0.5～10%の区間に極大値を示す降伏点を有してないように構成され、第一開口部34aの開口面積の、第一電極シート25の面積に対する割合である開口率が1%以上40%以下であり、第二開口部34bの開口面積の、第二電極シート26の面積に対する開口率が1%以上40%以下である、センサシート18。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
第一面および第二面を有し、発泡体により形成された絶縁シートと、
前記絶縁シートの前記第一面側に配置され、貫通した第一開口部を有する導電性の第一電極シートと、
前記絶縁シートと前記第一電極シートとを接合する第一接合部と、
前記絶縁シートの前記第二面側に配置され、貫通した第二開口部を有する導電性の第二電極シートと、
前記絶縁シートと前記第二電極シートとを接合する第二接合部と、を備え、
前記第一電極シートおよび前記第二電極シートは、複数のフィラメント集合体が織られた導電布であり、
前記フィラメント集合体は、複数のフィラメントと、前記フィラメントの表面の少なくとも一部に形成されたメッキ層と、を備え、
前記第一電極シートは、前記複数のフィラメント集合体の間に開口する前記第一開口部を備え、
前記第二電極シートは、前記複数のフィラメント集合体の間に開口する第二開口部を備え、
引張試験における応力―歪み曲線において、歪みが０．５～１０％の区間に極大値を示す降伏点を有してないように構成され、
前記第一開口部の開口面積の、前記第一電極シートの面積に対する割合である開口率が１％以上４０％以下であり、
前記第二開口部の開口面積の、前記第二電極シートの面積に対する割合である開口率が１％以上４０％以下である、センサシート。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記センサシートは、前記応力―歪み曲線において、歪みが０～５％における応力の最大値が０．５ＭＰａ以下となるように構成されている、請求項１に記載のセンサシート。
【請求項３】
前記センサシートは、前記応力―歪み曲線において、歪みが０～２０％における応力の最大値が３ＭＰａ以下となるように構成されている、請求項１に記載のセンサシート。
【請求項４】
前記第一電極シートは、前記応力―歪み曲線において、歪みが０～５％における応力の最大値が３ＭＰａ以下となるように構成されている、請求項１に記載のセンサシート。
【請求項５】
前記第一電極シートは、前記応力―歪み曲線において、歪みが０～２０％における応力の最大値が１５ＭＰａ以下となるように構成されている、請求項１に記載のセンサシート。
【請求項６】
前記応力―歪み曲線は、２０ｍｍ×９０ｍｍの試験片を把持し、引張速度１ｍｍ／ｓで引張試験を実施した場合の応力－歪み曲線である、請求項１～５の何れか１項に記載のセンサシート。
【請求項７】
前記センサシートは、引張試験における歪みが２０％において、式（１）で定義される直流抵抗値変化率が５０％以下となるように構成されている、請求項１に記載のセンサシート。
TIFF
2024137932000005.tif
30
170
ただし、伸張前後の直流抵抗値の差は、伸張後の直流抵抗値から伸長前の初期直流抵抗値を減じた差である。
【請求項８】
前記センサシートは、歪みを２０％にした後に歪みを０％に戻す試験を１０回繰り返した後の、式（１）で定義される直流抵抗値変化率が１５０％以下となるように構成されている、請求項１に記載のセンサシート。
TIFF
2024137932000006.tif
30
170
ただし、伸張前後の直流抵抗値の差は、伸張後の直流抵抗値から伸長前の初期直流抵抗値を減じた差である。
【請求項９】
前記複数のフィラメント集合体のそれぞれの断面積は、前記第一電極シートに歪みが生じていない状態における前記第一開口部の開口面積よりも大きい、請求項１～５の何れか１項に記載のセンサシート。
【請求項１０】
前記複数のフィラメント集合体は、経糸フィラメント集合体および緯糸フィラメント集合体を備え、
前記経糸フィラメント集合体と前記緯糸フィラメント集合体とが互いに交差する部分の面積は、前記第一電極シートに歪みが生じていない状態における前記第一開口部の開口面積よりも大きい、請求項１～５の何れか１項に記載のセンサシート。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサシートに関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、誘電体層と、誘電体層の第一面に配置される第一電極シートと、を備えたセンサシートが開示されている。センサシートは、例えば、車両のステアリングホイールに取付けられて、乗員がステアリングホイールに接触したか否かを検知する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－６８４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載のセンサシートでは、センサの検知精度の信頼性に課題がある。例えばステアリングホイールにセンサシートを組付ける場合、センサシートを引っ張って伸ばしながらステアリングホイールに巻付けるため、引っ張り応力によって第一電極シートの導電経路が変化し、第一電極シートの電気抵抗値が変化するという課題がある。
【０００５】
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、電気抵抗値の変化が抑制されたセンサシートを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、
第一面および第二面を有し、発泡体により形成された絶縁シートと、
前記絶縁シートの前記第一面側に配置され、貫通した第一開口部を有する導電性の第一電極シートと、
前記絶縁シートと前記第一電極シートとを接合する第一接合部と、
前記絶縁シートの前記第二面側に配置され、貫通した第二開口部を有する導電性の第二電極シートと、
前記絶縁シートと前記第二電極シートとを接合する第二接合部と、を備え、
前記第一電極シートおよび前記第二電極シートは、複数のフィラメント集合体が織られた導電布であり、
前記フィラメント集合体は、複数のフィラメントと、前記フィラメントの表面の少なくとも一部に形成されたメッキ層と、を備え、
前記第一電極シートは、前記複数のフィラメント集合体の間に開口する前記第一開口部を備え、
前記第二電極シートは、前記複数のフィラメント集合体の間に開口する第二開口部を備え、
引張試験における応力―歪み曲線において、歪みが０．５～１０％の区間に極大値を示す降伏点を有してないように構成され、
前記第一開口部の開口面積の、前記第一電極シートの面積に対する割合である開口率が１％以上４０％以下であり、
前記第二開口部の開口面積の、前記第二電極シートの面積に対する割合である開口率が１％以上４０％以下である、センサシートにある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の一態様によれば、センサシートに引張り力が加えられると、第一電極シートの第一開口部および第二電極シートの第二開口部が変形し、第一開口部および第二開口部の開口面積が減少するように変形する。すると、第一開口部によって隔てられていた、複数のフィラメント集合体の間に、新たな導電経路が形成される。同様に、第二開口部によって隔てられていた、複数のフィラメント集合体の間に、新たな導電経路が形成される。これにより、センサシートに引張り力が加えられた場合でも、電気抵抗値が変化することを抑制できる。
【０００８】
また、本発明の一態様に係るセンサシートは、引張試験における応力―歪み曲線において、歪みが０．５～１０％の区間に極大値を示す降伏点を有しないように構成されている。これにより、メッキ層が、歪みが０．５～１０％の区間において破断することを抑制できるので、センサシートの電気抵抗値が変化することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態１のセンサシートが取付けられたステアリングホイールを示す正面図である。
図１のＡ－Ａ線断面図である。
実施形態１のセンサシートを示す平面図である。
図３のＢ－Ｂ線断面図である。
（ａ）は実施例１の第一電極シートを示す一部拡大平面図であり、（ｂ）は実施例１の第二電極シートを示す一部拡大平面図である。
図５（ａ）のＣ－Ｃ線断面図である。
実施例１の第一電極シートを示す一部拡大平面図である。
実施例１の第一電極シートの経糸フィラメント集合体を示す断面図である。
（ａ）は実施例２の第一電極シートを示す一部拡大平面図であり、（ｂ）は実施例２の第二電極シートを示す一部拡大平面図である。
（ａ）は比較例１の第一電極シートを示す一部拡大平面図であり、（ｂ）は比較例１の第二電極シートを示す一部拡大平面図である。
図１０のＤ－Ｄ線断面図である。
第一電極シートに対する引張試験における、応力と、歪みとの関係を示すグラフである。
センサシートに対する引張試験における、応力と、歪みとの関係を示すグラフである。
実施例２について、（ａ）は伸長率０％における第一電極シートの一部拡大平面図であり、（ｂ）は伸長率１０％における第一電極シートの一部拡大平面図であり、（ｃ）は伸長率２０％における第一電極シートの一部拡大平面図であり、（ｄ）は伸長率３０％における第一電極シートの一部拡大平面図である。
センサシートの、直流抵抗値変化率と、歪みとの関係を示すグラフである。
センサシートに、１０％伸長引張試験を繰返した場合における、直流抵抗値変化率と、繰り返し回数との関係を示すグラフである。
センサシートに、２０％伸長引張試験を繰返した場合における、直流抵抗値変化率と、繰り返し回数との関係を示すグラフである。
実施形態２の第一電極シートを示す、一部拡大平面図である。
図１８のＥ－Ｅ線断面図である。
図１８のＦ－Ｆ線断面図である。
実施形態２のセンサシートを示す平面図であって、複数の経糸フィラメント集合体と複数の緯糸フィラメント集合体の織目を模式的に示す平面図である。
実施形態３の第一電極シートを示す、図１８のＥ－Ｅ線断面に相当する断面図である。
実施形態３の第一電極シートを示す、図１８のＦ－Ｆ線断面に相当する断面図である。
実施形態４の第一電極シートを示す一部拡大平面図である。
実施形態５の第一電極シートを示す一部拡大平面図である。
実施形態６の第一電極シートを示す一部拡大平面図である。
実施形態７の第一電極シートを示す一部拡大平面図である。
実施形態８のセンサシートを示す平面図である。
実施形態９のセンサシートを示す平面図である。
変形例に係る第一電極シートを示す、図３のＢ－Ｂ線断面に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施形態１）
１．１．センサシートの概要
センサシートは、静電型であり、例えば、電極間の静電容量の変化を利用して、電位を有する導電体の接触または接近を検出するセンサとして機能する。センサシートに、電位を有する導電体が接触または接近すると、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、導電体の接触または接近を検出する。
（【００１１】以降は省略されています）

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