(57)【要約】【課題】初期荷重を小さくできると共に、初期荷重を小さくできると共に、検出される抵抗値のばらつきを抑制することができる、接点シート変形部材及びこれを用いた感圧センサ、並びに感圧センサユニットを提供する。【解決手段】この接点シート変形部材２は、感圧センサ１の上部接点シート４に設けられる、合成樹脂シートからなる接点シート変形部材であって、前記合成樹脂シートは、複数の突起２Ｂが形成された一の面と、前記一面と対向した他の面とを有し、更に、合成樹脂シートの前記一の面の中心に配置された第１の突起２ａと、前記第１の突起２ａを中心として同心円状に複数の突起が配置された第１の突起群２ｂと、を備え、第１の突起群２ｂの突起２Ｂは同一の高さ寸法を有すると共に、合成樹脂シートの中心の第１の突起２ａの高さ寸法ｈ１が、第１の突起群２ｂの突起２Ｂの高さ寸法ｈ２よりも大きい。【選択図】図１
2020193853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感圧センサの上部接点シートに設けられる、合成樹脂シートからなる接点シート変形部材であって、
前記合成樹脂シートは、
複数の突起が形成された一の面と、前記一面と対向した他の面とを有し、更に、合成樹脂シートの前記一の面に配置された第１の突起と、前記第１の突起を中心として同心円状に複数の突起が配置された第１の突起群と、
を備え、
第１の突起群の突起は同一の高さ寸法を有すると共に、合成樹脂シートの中心の第１の突起の高さ寸法が、第１の突起群の突起の高さ寸法よりも大きいことを特徴とする接点シート変形部材。
【請求項２】
前記第１の突起群の外側に、同心円状に配置された第２の突起群と、前記第２の突起群の外側に、同心円状に配置された第３突起群と、を少なくとも備え、
合成樹脂シートの中心の第１の突起寸法が最も大きく、かつ同一突起群の突起は同一の高さ寸法を有し、
更に、外側に配置された突起群に行くにしたがって、突起群を構成する突起の高さ寸法が小さいことを特徴とする請求項１記載の接点シート変形部材。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２に記載された接点シート変形部材が貼着され、荷重の変化を抵抗値の変化として検出する感圧センサであって、
前記接点シート変形部材の一の面もしくは他の面が、上面に貼着されると共に、下面に抵抗層が形成された、合成樹脂シートからなる上部接点シートと、
前記上部接点シートと対向して配置され、上面に電極層が形成された、合成樹脂シートからなる下部接点シートと、
前記上部接点シートの周縁部と下部接点シートの周縁部の間に配置されたリング状のスペーサと、を少なくとも備え、
同心円状に配置された、最も外側に位置する突起群が、前記リング状のスペーサの内側に配置されることを特徴とする感圧センサ。
【請求項４】
前記請求項３に記載された感圧センサと、感圧センサの上部接点シートを押圧する押圧子を少なくとも備え、押圧子が接点シート変形部材を押圧することで、荷重の変化を抵抗値の変化として検出する感圧センサユニットにおいて
前記押圧子の直径が前記リング状のスペーサの内径以上であって、押圧子の下端面が平面であることを特徴とする感圧センサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接点シート変形部材及びこれを用いた感圧センサ、並びに感圧センサユニットに関し、特に、抵抗値の変化に基づいて荷重の変化を検出する感圧センサに好適に用いられる接点シート変形部材、この接点シート変形部材を用いた感圧センサ、並びに感圧センサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、特許文献１において重量センサ（感圧センサ）を提案している。この重量センサを図９に基づいて説明する．
図９に示すように、この重量センサ１００には、第１の基板１０１の表面に電極層１０２が形成されている。また前記第１の基板１０１に相対向して、スペーサ１０３を介して第２の基板１０４が配置されている。この第２の基板１０４には、前記電極層１０２に対向する抵抗体層１０５が形成されている。
また、前記第１の基板１０１、第２の基板１０４には、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂，ポリエチレンナフタレート樹脂，ポリイミド樹脂等の絶縁性を有する合成樹脂のシートが用いられている。
【０００３】
そして、前記第１の基板１０１、第２の基板１０４の少なくとも一方に荷重Ｐが作用すると、第１の基板１０１、第２の基板１０４の少なくとも一方が変形し、電極層１０２と抵抗体層１０４の接触面積が変化し、前記接触面積変化（荷重変化）に応じた抵抗値変化が検出される。この検出された抵抗値を用いて、予め測定された抵抗値と荷重との関係から、作用した荷重値が測定される。
【０００４】
この重量センサ１００の荷重と抵抗値の関係の一例を図１０に示す。尚、図１０に電極層１０２と抵抗体層１０５の接触領域（接触面積）Ｙの変化も併せて示す。
図１０に示すように、荷重が作用すると、電極層１０２と抵抗体層１０５が接触した後、荷重の増大に伴って、電極層１０２と抵抗体層１０５の接触領域Ｙが拡大し、抵抗値が減少する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許４５２８８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図１０に示すように、従来の重量センサにあっては、測定できる初期荷重（測定できる最小荷重）を小さくできないという課題があった。
即ち、重量センサ１００にあっては、第１の基板１０１、第２の基板１０４の少なくとも一方が変形し、電極層１０２と抵抗体層１０５の接触することによって重量が測定されるため、電極層１０２と抵抗体層１０５が接触するまでの荷重については測定できないという課題があった。
【０００７】
また、従来の重量センサにあっては、第１の基板１０１あるいは第２の基板１０４の変形が、荷重の作用の仕方等によって特定の変形状態にならないため（不安定な状態になるため）、電極層１０２と抵抗体層１０５の接触点を特定に位置にすることができず、また電極層１０２と抵抗体層１０５の接触領域（接触面積）が不安定な状態になる。
即ち、図１０に示すように、電極層１０２と抵抗体層１０５の接触領域Ｙが非同心円状（不定形状）で拡大するため、検出される抵抗値として、押圧荷重に対して安定して特定の値が得られず、検出される抵抗値にばらつきが生じるという課題があった。
【０００８】
本発明者らは、図９に示すような感圧センサ自体の基本的構成に変更を加えることなく、初期荷重をより小さくすることができ、また検出される抵抗値のばらつきを抑制することができる感圧センサを鋭意研究した。
その結果、感圧センサに特定の接点シート変形部材を設けることにより、初期荷重を小さくできると共に、検出される抵抗値のばらつきを抑制できることを知見し、本発明を想到するに至った。
【０００９】
本発明は前記した課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、初期荷重を小さくできると共に、初期荷重を小さくできると共に、検出される抵抗値のばらつきを抑制することができる、接点シート変形部材及びこれを用いた感圧センサ、並びに感圧センサユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明に係る接点シート変形部材は、感圧センサの上部接点シートに設けられる、合成樹脂シートからなる接点シート変形部材であって、前記合成樹脂シートは、複数の突起が形成された一の面と、前記一面と対向した他の面とを有し、更に、合成樹脂シートの前記一の面に配置された第１の突起と、前記第１の突起を中心として同心円状に複数の突起が配置された第１の突起群と、を備え、第１の突起群の突起は同一の高さ寸法を有すると共に、合成樹脂シートの中心の第１の突起の高さ寸法が、第１の突起群の突起の高さ寸法よりも大きいことを特徴としている。
【００１１】
このように、接点シート変形部材には、第１の突起と、前記第１の突起を中心として同心円状に複数の突起が配置された第１の突起群が形成され、第１の突起群の突起は同一の高さ寸法を有すると共に、合成樹脂シートの中心の第１の突起の高さ寸法が、第１の突起群の突起の高さ寸法よりも大きく形成されている。
そのため、接点シート変形部材が上部接点シートに貼着される感圧センサにあっては、押圧された際、接点シート変形部材によって、上部接点シートが下側に凸状に湾曲した一定の形状になされ、上部接点シートの抵抗層と下部接点シートの電極層が近接した状態になされる。
【００１２】
このとき、上部接点シート、接点シート変形部材が合成樹脂シートで形成されている場合には、小さな荷重で上部接点シートを下側に凸状に湾曲した形状になすことができる。
したがって、かかる状態から、更に押圧荷重を作用させることにより、抵抗層と電極層が接触し、抵抗値から荷重を検出（測定）できる。
即ち、従来の感圧センサの基本的構成を変更することなく、接点シート変形部材を配置することにより、上部接点シートの抵抗層と下部接点シートの電極層を近接した状態になすことができるため、検出できる初期荷重を小さくでき、検出可能荷重範囲をより大きくすることができる。
【００１３】
また、接点シート変形部材によって、上部接点シートは下側に凸状に湾曲した、一定の形状になされるため、電極層と抵抗体層の接触点が定まり、また荷重が作用すると、電極層と抵抗体層の接触領域（接触面積）は同心円状に徐々に拡大する。
その結果、検出される抵抗値は、押圧荷重に対して安定して特定の値を得ることができ、検出される抵抗値のばらつきを抑制できる。
【００１４】
ここで、前記第１の突起群の外側に、同心円状に配置された第２の突起群と、前記第２の突起群の外側に、同心円状に配置された第３突起群と、を少なくとも備え、合成樹脂シートの中心の第１の突起寸法が最も大きく、かつ同一突起群の突起は同一の高さ寸法を有し、更に、外側に配置された突起群に行くにしたがって、突起群を構成する突起の高さ寸法が小さいことが好ましい。
【００１５】
このように、接点シート変形部材に荷重を作用させた際、上部接点シートを下側に凸状に湾曲した所定の形状になすことができる。
そして、更に荷重を作用させると、上部接点シートは、前記上部接点シートを下側に凸状に湾曲した所定の形状を維持しつつ、上部接点シートは下部接点シート側に移動し、上部接点シートの中心から第１の突起群、第２の突起群、第３の突起群へと徐々に外側に向けて、抵抗層と電極層が接触し、その接触領域（接触面積）が拡げられる。
即ち、上部接点シートの変形が第１の突起群、第２の突起群、第３の突起群によって制御することができ、接触点及び抵抗層と電極層の接触領域（接触面積）を制御できるため、押圧力（押圧荷重）に応じて変化する抵抗値のばらつきを抑制することができる。
【００１６】
上記目的を達成するためになされた本発明に係る感圧センサは、上記接点シート変形部材が貼着され、荷重の変化を抵抗値の変化として検出する感圧センサであって、前記接点シート変形部材の一の面もしくは他の面が、上面に貼着されると共に、下面に抵抗層が形成された、合成樹脂シートからなる上部接点シートと、前記上部接点シートと対向して配置され、上面に電極層が形成された、合成樹脂シートからなる下部接点シートと、前記上部接点シートの周縁部と下部接点シートの周縁部の間に配置されたリング状のスペーサと、を少なくとも備え、同心円状に配置された、最も外側に位置する突起群が、前記リング状のスペーサの内側に配置されることを特徴としている。
【００１７】
このように、本発明に係る感圧センサは、同心円状に配置された、最も外側に位置する突起群が、前記リング状のスペーサの内側に配置されるように、前記接点シート変形部材が上部接点シートの上面に貼着される。
そのため、押圧された際、上部接点シートの全面を下側に凸状に湾曲した、所定の形状に制御することができ、抵抗層と電極層の接触領域（接触面積）をより精度良く制御することができる。即ち、押圧力（押圧荷重）に応じて変化する抵抗値のばらつきを抑制できる。
尚、上部接点シートの上面に対して、接点シート変形部材の一の面（第１の突起と第１の突起群が形成されている面）側を貼着して良いし、あるいは、接点シート変形部材の他の面（第１の突起と第１の突起群が形成されていない面）側を貼着して良い。
【００１８】
上記目的を達成するためになされた本発明に係る感圧センサユニットは、上記感圧センサと、感圧センサの上部接点シートを押圧する押圧子を少なくとも備え、押圧子が接点シート変形部材を押圧することで、荷重の変化を抵抗値の変化として検出する感圧センサユニットにおいて、前記押圧子の直径が前記リング状のスペーサの内径以上であって、押圧子の下端面が平面であることを特徴としている。
【００１９】
このように、本発明に係る感圧センサユニットは、押圧子の直径が前記リング状のスペーサの内径以上であって、押圧子の下端面が平面であるため、押圧子は上部接点シート全面（リング状のスペーサの上面を含む）を均一に押圧する。
その結果、上部接点シート全面を下側に凸状に湾曲した所定の形状に制御することができ、抵抗層と電極層の接触領域（接触面積）をより精度良く制御することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、初期荷重を小さくできると共に、検出される抵抗値のばらつきを抑制することができる、接点シート変形部材及びこれを用いた感圧センサ、並びに感圧センサユニットを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る感圧センサの構成例を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る接点シート変形部材を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る感圧センサユニットの押圧状態（初期荷重状態）を示す図であって、（ａ）はその状態における感圧センサユニットの断面図、（ｂ）は（ａ）その状態における抵抗層と電極層の接触領域を示す平面図である。
【図４】図４は、図３に示す状態から更に押圧した状態を示す図であって、（ａ）はその状態における感圧センサユニットの断面図、（ｂ）はその状態における抵抗層と電極層の接触領域を示す平面図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態に係る感圧センサの荷重と抵抗値の関係を示す図、及び電極層と抵抗体層の接触領域（接触面積）の変化を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態に係る感圧センサユニットの構成例を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る感圧センサユニットの押圧状態（初期荷重状態）を示す図であって、（ａ）はその状態における感圧センサユニットの断面図、（ｂ）は（ａ）その状態における抵抗層と電極層の接触領域を示す平面図である。
【図８】図８は、図７に示す状態から更に押圧した状態を示す図であって、（ａ）はその状態における感圧センサユニットの断面図、（ｂ）はその状態における抵抗層と電極層の接触領域を示す平面図である。
【図９】図９は、従来の重量センサを示す断面図である。
【図１０】図１０は、従来の重量センサの荷重と抵抗値の関係を示す図、及び電極層と抵抗体層の接触領域（接触面積）の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る接点シート変形部材及びこれを用いた感圧センサ、並びに感圧センサユニットの実施形態について、図面に基づいて説明する。ただし、本発明の接点シート変形部材及びこれを用いた感圧センサ、並びに感圧センサユニットは、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。添付の図面は模式的なものであり、各要素の寸法や比率などが実際と異なる場合がある。
【００２３】
（感圧センサ）
本発明にかかる感圧センサ１は、図１に示すように、上部接点シート４の上面に接点シート変形部材２が設けられている点に特徴があり、感圧センサ１の基本的構成は、図９に示す従来の感圧センサ１００と同様である。以下に、感圧センサ１の基本的構成を含めて説明する。
【００２４】
本発明にかかる感圧センサ１では、接点シート変形部材２が貼着材３を介して、合成樹脂シートからなる上部接点シート４の上面に貼着されている。この上部接点シート４の下面には抵抗層５が形成されている。この上部接点シート４を形成する合成樹脂シートの材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂，ポリエチレンナフタレート樹脂，ポリイミド樹脂等の絶縁性を有する合成樹脂のシートを好適に用いることができる。
また、上部接点シート４は、例えば、２５μｍ〜２５０μｍの厚さに形成されている。上部接点シート４の厚さが２５０μｍを超える場合には、押圧された際、上部接点シートが下側に凸状に湾曲した所定の形状に変形し難いため、好ましくない。
また上部接点シート４の厚さが２５μｍ未満の場合には、小さな荷重によって容易に変形するため、好ましくない。
【００２５】
また、この感圧センサ１では、前記上部接点シート４と対向して、合成樹脂シートからなる下部接点シート６が配置されている。この下部接点シート６の上面には、電極層７が形成されている。この下部接点シート６を形成する合成樹脂シートの材質としては、上部接点シート４と同様に、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂，ポリエチレンナフタレート樹脂，ポリイミド樹脂等の絶縁性を有する合成樹脂のシートを好適に用いることができる。
また、この下部接点シート６は、荷重によって押圧される側ではないため、下部接点シートの厚さは、絶縁性に支障が生じない厚さであれば良いが、荷重により変形させる場合には、上部接点シート４と同様に、例えば、２５μｍ〜２５０μｍの厚さに形成されるのが好ましい。
【００２６】
また、この感圧センサ１では、上部接点シート４の周縁部と下部接点シート６の周縁部の間に、リング状のスペーサ８が配置されている。
このリング状のスペーサ８の上下面には貼着層８ａ，８ｂが形成されており、貼着層８ａ，８ｂを介して、リング状のスペーサ８の上面が上部接点シート４の周縁部下面と貼着され、またリング状のスペーサ８の下面が下部接点シート７の周縁部上面に貼着されている。
前記リング状のスペーサ８の材質としては、上部接点シート４と同様に、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂，ポリエチレンナフタレート樹脂，ポリイミド樹脂等の絶縁性を有する合成樹脂のシートを好適に用いることができる。
また、リング状のスペーサ８として、一般的な両面テープ（例えば、日東電工社製型番No.5000NS）等を用いても良い。
【００２７】
（接点シート変形部材）
本発明にかかる感圧センサ１の特徴である接点シート変形部材２について、図１、図２に基づいて説明する。
接点シート変形部材２は合成樹脂シートからなり、上面（一の面）２Ａには、複数の突起２Ｂが形成されている。また、接点シート変形部材２は、前記上面（一の面）２Ａと対向し、上部接点シート３に貼着される下面（他の面）２Ｃとを有している。
尚、接点シート変形部材２の合成樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂，ポリエチレンナフタレート樹脂，ポリイミド樹脂等の絶縁性を有する合成樹脂のシートを好適に用いることができる。
【００２８】
接点シート変形部材２は、例えば、２５μｍ〜２５０μｍの厚さに形成されている。接点シート変形部材２の厚さが２５０μｍを超える場合には、押圧された際、変形性し難く、また接点シート変形部材２の厚さが２５μｍ未満の場合には、変形し易く、取り扱いが難しいため、好ましくない。
【００２９】
前記突起２Ｂは、前記上面２Ａの中心に配置された第１の突起２ａと、前記第１の突起２ａを中心として同心円状に複数の突起２Ａが配置された第１の突起群２ｂと、前記第１の突起群２ｂの外側に、同心円状に配置された第２の突起群２ｃと、前記第２の突起群２ｃの外側に、同心円状に配置された第３突起群２ｄとを備えている。
【００３０】
この突起２Ｂは、ＵＶ転写成形等を行うことによって、合成樹脂シートの上面に形成される。
このＵＶ転写成形の一例を挙げれば、まず凹版金型を用意し、この金型の凹部に液体のＵＶ樹脂を充填し、その表面に合成樹脂シートを密着させる。その後、ＵＶを照射することによって、液体のＵＶ樹脂を固体になし、合成樹脂シートの上面に突起を形成する。そして、凹版金型から合成樹脂シートを取り出すことによって、上面に突起が形成された合成樹脂シートを得ることができる。
【００３１】
また最も外側に配置される第３突起群２ｄは、図２の点線で示すように、リング状のスペーサ８の内側（内側上方領域）に配置される。
【００３２】
この突起２Ｂの高さは、前記上面２Ａの中心に配置された第１の突起２ａが最も高く、かつ同一突起群の突起は同一の高さを有している。
具体的には、第１の突起群２ｂを構成する複数の突起は同一の高さに形成されている。同様に、第２の突起群２ｃを構成する複数の突起は同一の高さに形成されている。更に第３の突起群３ｃを構成する複数の突起は同一の高さに形成されている。
そして、外側に配置された突起群に行くにしたがって、突起の高さは低く形成されている。即ち、接点シート変形部材２の外周部に行くにしたがって、突起の高さは徐々に低くなるように形成されている。
具体的には、第１の突起２ａの高さ寸法ｈ１＞第１の突起群２ｂの高さ寸法ｈ２
第１の突起２ｂの高さ寸法ｈ２＞第２の突起群２ｃの高さ寸法ｈ３
第２の突起２ｃの高さ寸法ｈ３＞第３の突起群２ｄの高さ寸法ｈ４の関係を有している。
【００３３】
上面２Ａの中心に配置された第１の突起２ａの高さ寸法ｈ１は、図３に示すように、感圧センサユニット１０の押圧子１１によって押圧されることによって、上部接点シート４の中心部が変形するため、リング状のスペーサ８の高さを考慮して定められる。
即ち、上部接点シート４の中心部を前記第１の突起２ａで変形させ、抵抗層５を電極層６に近接させる。このように抵抗層５を電極層６に近接させることによって、検出する初期荷重を小さくできる。
また、抵抗層５と電極層６の絶縁を確実にするために、リング状のスペーサ８を高くした場合であっても、第１の突起２ａの高さ寸法を大きくすることで、上部接点シート４の中心部を前記第１の突起２ａで変形させ、抵抗層５を電極層６に近接させることによって、検出する初期荷重を小さくできる。
【００３４】
また、前記したように、第１の突起群２ｂを構成する突起２Ｂの高さ寸法ｈ２、第２の突起群２ｃを構成する突起２Ｂの高さ寸法ｈ３、第３の突起群２ｄを構成する突起２Ｂの高さ寸法ｈ４は、前記したように、接点シート変形部材２の外周部に行くにしたがって、突起の高さは徐々に低くなるように形成され、押圧子が押圧した際、上部接点シート全面を下側に凸状に湾曲した所定の形状になるように設定される。
即ち、第１，２，３の突起群２ｂ、２ｃ、２ｄの突起によって、下側に凸状に湾曲した所定の形状の上部接点シート４を、下部接点シート２に近づけることができ、抵抗層５と電極層６の接触点を特定に位置とすることができ、また抵抗層５と電極層６の接触領域（接触面積）を徐々に同心円状に外側に拡げることができる。その結果、押圧力（押圧荷重）に応じて変化する抵抗値のばらつきを抑制することができる。
【００３５】
また、第１の突起群２ｂ、第２の突起群２ｃ、第３の突起群２ｄの間の距離寸法は、同距離になす必要はなく、図２に示すように、第１の突起群２ｂの径方向の配置距離（第１の突起２ａからの距離）Ｌ１、第２の突起群２ｃの径方向の配置距離（第１の突起２ａからの距離）Ｌ２、第３の突起群２ｄの径方向の配置距離（第１の突起２ａからの距離）Ｌ３は、押圧子が押圧した際、上部接点シート全面が下側に凸状に湾曲した所定の形状になるように設定される。
【００３６】
例えば、第１の突起群２ｂの突起の下側に位置する上部接点シート４（抵抗層５）が、下部接点シート６（電極層７）に接触する際の荷重をＰとし、第２の突起群２ｃの突起の下側に位置する上部接点シート４（抵抗層５）が、下部接点シート６（電極層７）に接触する際の荷重を２Ｐとし、第３の突起群２ｄの突起の下側に位置する上部接点シート４（抵抗層５）が、下部接点シート６（電極層７）に接触する際の荷重を３Ｐとする。
このとき、第１の突起群２ｂの径方向の配置距離Ｌ１とした場合、第２の突起群２ｃの径方向の配置距離Ｌ２をＬ１の１．４１倍とし、第３の突起群２ｄの径方向の配置距離Ｌ３をＬ１の１．７３倍とすれば、押圧力（押圧荷重）とそれに応じて変化する抵抗値を、グラフに表した（図に表した）場合、より傾きの変化を小さく、緩やかにすることができる。
【００３７】
尚、突起２Ｂの直径は、突起に押圧力（押圧荷重）が作用した際、座屈等の異常変形が生じ難い寸法に設定される。また、前記突起２Ｂとして円柱状の突起を示したが、例えば、半球状の突起であっても良い。
【００３８】
（感圧センサユニット）
本発明にかかる感圧センサユニット１０は、図３に示すように、上記感圧センサ１と、感圧センサ１の上部接点シート４を押圧する押圧子１１を少なくとも備えている。この押圧子１１は、金属板の基体１１ａの下面に、シリコンゴムからなる押し子１１ｂが設けられている。
そして、本発明にかかる感圧センサユニット１０は、押圧子（押し子１１ａ）の直径（外径）Ｄ１が前記リング状のスペーサ８の内径Ｄ２よりも大きく、押圧子（押し子１１ａ）の下端面が平面である点に特徴がある。
このように、押圧子（押し子１１ａ）の直径（外径）Ｄ１が前記リング状のスペーサ８の内径Ｄ２よりも大きく、押圧子（押し子１１ａ）の下端面が平面であるため、押圧子（押し子１１ａ）に押圧荷重が作用した際、上部接点シート４全体を均一に押圧することができ、上部接点シート４の抵抗層５を下部接点シート６の電極層７に当接（あるいは近接）させることができる。
【００３９】
また、押し子１１ｂをシリコンゴムで形成したのは、図４に示すように、大きな押圧荷重が作用した際、押し子１１ｂが変形することによって、接点シート変形部材２の突起２Ｂの異常な変形を抑制するように構成されている。
したがって、押し子１１ｂの材質は、シリコンゴムに限定されるものではなく、例えば、柔軟性と弾性を備える合成樹脂（エラストマー）等であっても良い。
このように、シリコンゴムからなる押し子１１ｂによって、下側に凸状に湾曲した所定の形状の上部接点シート４の維持しつつ、抵抗層５と電極層６の接触領域（接触面積）を徐々に同心円状に外側に拡げることができる。押圧力（押圧荷重）に応じて変化する抵抗値のばらつきを抑制することができる。
【００４０】
（感圧センサユニットの動作、作用）
次に、この感圧センサユニット１０の動作、作用について、図３、図４、図５に基づいて説明する。
下端面が平面である押圧子１１が、感圧センサ１の接点シート変形部材２を押圧することで、上部接点シート４は下側に湾曲した凸状に変形する。これにより、上部接点シート４の中心部分の抵抗層５は下部接点シート６の電極層７に近接する。
そして、図３、図５に示すように、下端面が平面である押圧子１１が、感圧センサ１の接点シート変形部材２を更に押圧することで、上部接点シート４は下側に湾曲した凸状に変形した状態を維持しつつ、上部接点シート４の中心部分の抵抗層５は下部接点シート６の電極層７に接触し（接触領域Ｘ１）、初期荷重が検出（測定）される。
このとき、上部接点シート４の中心部分の抵抗層５は下部接点シート６の電極層７に近接しているため、従来の感圧センサ１００と比べて、初期荷重を小さくすることができる。
【００４１】
そして、図５に示すように、押圧子１１が接点シート変形部材２を押圧すると、上部接点シート４の抵抗層５と下部接点シート６の電極層７の接触領域Ｘ２は、前記接触領域Ｘ１より拡がり、所定の抵抗値を得ることができ、押圧荷重が検出（測定）される。
更に、図４、図５に示すように、押圧子１１が接点シート変形部材２を更に押圧すると、上部接点シート４の抵抗層５と下部接点シート６の電極層７の接触領域Ｘ３は、前記接触領域Ｘ２より拡がり、所定の抵抗値を得ることができ、押圧荷重が検出（測定）される。
また、図５に示すように、押圧子１１が接点シート変形部材２を更に押圧すると、上部接点シート４の抵抗層５と下部接点シート６の電極層７の接触領域Ｘ４は、前記接触領域Ｘ３より拡がり、所定の抵抗値を得ることができ、押圧荷重が検出（測定）される。
【００４２】
このように、接点シート変形部材２によって、上部接点シート４は下側に湾曲した凸状に変形するため、上部接点シート４の中心部分の抵抗層５を下部接点シート６の電極層７に近接させることができ、初期荷重をより小さくすることができる。
また、押圧子１１で接点シート変形部材２を押圧することにより、上部接点シート４の変形を制御でき、上部接点シート４の抵抗層５と下部接点シート６の電極層７の接触点を特定の位置になすことができ、また接触領域（接触面積）が同心円状に徐々に外側に拡げることができるため、押圧力に応じて変化する抵抗値のばらつきを抑制することができる。
【００４３】
次に、感圧センサ２０の変形例について、図６から図８に基づいて説明する。
上記した感圧センサ１の実施形態と比べて、この変形例の感圧センサ２０は、上部接点シート４の上面に対して、接点シート変形部材２の一の面（第１の突起と第１の突起群が形成されている面）側を貼着した点に特徴がある。
即ち、この変形例は、同心円状に配置された、最も外側に位置する突起群２ｄが、前記リング状のスペーサ８の内側に配置されるように、第１の突起２ａと第１の突起群２ｂが形成されている面側を、上部接点シート４の上面に対して貼着し、前記接点シート変形部材２によって上部接点シート４の上面を押圧することに特徴がある。
【００４４】
前記上部接点シート４の上面に対する接点シート変形部材２の貼着は、スペーサ９を介して行われる。このスペーサ９の高さは、第１の突起２ａの高さ以上に設定される。
このスペーサ９の材質としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂，ポリエチレンナフタレート樹脂，ポリイミド樹脂等の絶縁性を有する合成樹脂のシートを好適に用いることができる。
また、このスペーサ９として、一般的な両面テープ（例えば、日東電工社製型番No.5000NS）などの貼着材を用いても良い。
【００４５】
このように、接点シート変形部材２の第１の突起２ａと第１の突起群２ｂを下側に向けて配置し、感圧センサ２０を押圧する場合も、接点シート変形部材２によって、上部接点シート４は下側に湾曲した凸状に変形する。
そのため、上部接点シート４の中心部分の抵抗層５を下部接点シート６の電極層７に近接させることができ、初期荷重をより小さくすることができる。
【００４６】
そして、図７に示すように、押圧子１１が上部接点シート４を更に押圧することで、上部接点シート４は下側に湾曲した凸状に変形した状態を維持しつつ、上部接点シート４の中心部分の抵抗層５は下部接点シート６の電極層７に接触し（接触領域Ｘ１）、初期荷重が検出（測定）される。尚、図７は図３に対応する図である。
【００４７】
更に、押圧子１１が押圧することで、上部接点シート４の抵抗層５と下部接点シート６の電極層７の接触領域Ｘ２は、感圧センサユニット１０の場合と同様に、感圧センサユニット１０の場合と同様に、前記接触領域Ｘ１から同心円状に拡がる（図５参照）
また更に、図８に示すように、押圧子１１が押圧することで、上部接点シート４の抵抗層５と下部接点シート６の電極層７の接触領域Ｘ３は、感圧センサユニット１０の場合と同様に、前記接触領域Ｘ２から同心円状に拡がり、所定の抵抗値を得ることができ、押圧荷重が検出（測定）される（図５参照）。尚、図８は図４に対応する図である。
【００４８】
このように、接点シート変形部材２の第１の突起２ａと第１の突起群２ｂを下側に向けて配置した感圧センサ２０（感圧センサユニット３０）の場合であっても、接点シート変形部材２によって、上部接点シート４は下側に湾曲した凸状に変形するため、上部接点シート４の中心部分の抵抗層５を下部接点シート６の電極層７に近接させることができ、初期荷重をより小さくすることができる。
また、押圧子１１が押圧することにより、上部接点シート４の抵抗層５と下部接点シート６の電極層７が特定に位置で接触し、上部接点シート４の抵抗層５と下部接点シート６の電極層７の接触領域（接触面積）が徐々に同心円状に外側に拡がるため、押圧力に応じて変化する抵抗値のばらつきを抑制することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１        感圧センサ
２        接点シート変形部材
２Ｂ      突起
２ａ      中心に配置された第１の突起
２ｂ        第１の突起群
２ｃ        第２の突起群
２ｄ        第３の突起群
３        粘着材
４        上部接点シート
５        抵抗層
６        下部接点シート
７        電極層
８        リング状のスペーサ
９        スペーサ
１０      感圧センサユニット
１１      押圧子
１１ａ    基体
１１ｂ    押し子
２０      感圧センサ
３０      感圧センサユニット
Ｄ１      押圧子の直径（外径）
Ｄ２      リング状のスペーサの内径
Ｐ        押圧荷重（押圧力）
Ｌ１      第１の突起群２ｂの径方向の配置距離（第１の突起２ａからの距離）
Ｌ２      第２の突起群２ｃの径方向の配置距離（第１の突起２ａからの距離）
Ｌ３      第３の突起群２ｄの径方向の配置距離（第１の突起２ａからの距離）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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