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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-26
(45)【発行日】2024-03-05
(54)【発明の名称】せん断力センサシート
(51)【国際特許分類】
G01L 5/165 20200101AFI20240227BHJP
【ＦＩ】
G01L5/165
【請求項の数】
12
(21)【出願番号】P 2022096981
(22)【出願日】2022-06-16
(65)【公開番号】P2023183457
(43)【公開日】2023-12-28
【審査請求日】2023-09-26
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】000231361
【氏名又は名称】ＮＩＳＳＨＡ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】渡津 裕次
【審査官】平野 真樹
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－０４６３７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１７２９７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２１－０３２６２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０２１／１００６９７（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｌ ５／００－５／２８，１／００－１／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持基板と、前記支持基板上の感圧領域に複数に分割して形成された下部検出電極と、
前記支持基板上の前記下部検出電極が形成された面に全面的に形成された弾性体と、
前記弾性体上の前記感圧領域に複数の帯状電極として形成され、スライド移動により前記下部検出電極との重複面積が変化する上部検出電極と、
前記弾性体上の前記上部検出電極が形成された面に全面的に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、前記上部検出電極に対応して形成された凸部を少なくとも有するフォースコンセントレータと、を備え、
前記フォースコンセントレータが、シート状のベース部上に前記凸部を一体的に有するものであり、前記フォースコンセントレータの前記ベース部側を下側にして配置された、せん断力センサシート。
【請求項2】
支持基板と、
前記支持基板上の感圧領域に複数に分割して形成された下部検出電極と、
前記支持基板上の前記下部検出電極が形成された面に全面的に形成された弾性体と、
前記弾性体上の前記感圧領域に複数の帯状電極として形成され、スライド移動により前記下部検出電極との重複面積が変化する上部検出電極と、
前記弾性体上の前記上部検出電極が形成された面に全面的に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、前記上部検出電極に対応して形成された凸部を少なくとも有するフォースコンセントレータと、を備え、
前記フォースコンセントレータが、シート状のベース部上に前記凸部を一体的に有するものであり、前記フォースコンセントレータの前記凸部側を下側にして配置し、前記ベース部下の前記凸部を除く領域に空気層が形成された、せん断力センサシート。
【請求項3】
前記ベース部が、前記空気層上に通気口を有する、請求項２に記載のせん断力センサシート。
【請求項4】
支持基板と、
前記支持基板上の感圧領域に複数に分割して形成された下部検出電極と、
前記支持基板上の前記下部検出電極が形成された面に全面的に形成された弾性体と、
前記弾性体上の前記感圧領域に複数の帯状電極として形成され、スライド移動により前記下部検出電極との重複面積が変化する上部検出電極と、
前記弾性体上の前記上部検出電極が形成された面に全面的に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、前記上部検出電極に対応して形成された凸部を少なくとも有するフォースコンセントレータと、を備え、
前記フォースコンセントレータが、シート状のベース部上に前記凸部を一体的に有し、前記ベース部の前記凸部を有する面と対向するシート状のカバー部を前記凸部と一体的に有し、前記ベース部と前面の前記カバー部との間の前記凸部を除く領域に空気層が形成された、せん断力センサシート。
【請求項5】
前記カバー部が、前記空気層上に通気口を有する、請求項４に記載のせん断力センサシート。
【請求項6】
前記フォースコンセントレータの前記凸部が、前記上部検出電極の前記帯状電極よりも狭幅である、請求項１、２および４のいずれかに記載のせん断力センサシート。
【請求項7】
支持基板と、
前記支持基板上の感圧領域に複数に分割して形成された下部検出電極と、
前記支持基板上の前記下部検出電極が形成された面に全面的に形成された弾性体と、
前記弾性体上の前記感圧領域に複数の帯状電極として形成され、スライド移動により前記下部検出電極との重複面積が変化する上部検出電極と、
前記弾性体上の前記上部検出電極が形成された面に全面的に形成された絶縁層と、
前記絶縁層上に形成され、前記上部検出電極に対応して形成された凸部を少なくとも有するフォースコンセントレータと、を備え、
前記フォースコンセントレータが、前記凸部のみから成り、前記上部検出電極の前記帯状電極よりも狭幅である、せん断力センサシート。
【請求項8】
前記下部検出電極が、複数の帯状電極として形成されている、請求項１、２、４および７のいずれかに記載のせん断力センサシート。
【請求項9】
前記フォースコンセントレータが、弾性率１００ＭＰａ以下の材料で構成されている、請求項１、２、４および７のいずれかに記載のせん断力センサシート。
【請求項10】
前記上部検出電極が、１層構成であり、前記帯状電極の各々が一方向に沿って並列している、請求項１、２、４および７のいずれかに記載のせん断力センサシート。
【請求項11】
前記弾性体が、ゲル材料で構成されている、請求項１、２、４および７のいずれかに記載のせん断力センサシート。
【請求項12】
前記上部検出電極が、２層構成であり、第１層の前記帯状電極の各々が一方向に沿って並列し、第２層の前記帯状電極の各々が第１層の前記帯状電極と交差する方向に沿って並列し、これら２層を合わせて格子状パターンを成すものであり、
前記下部検出電極が、敷き詰められて配置された多数の島状電極からなり、その隙間によって格子状パターンを成すものであり、
前記下部検出電極の前記隙間及び前記隙間の両側と重複するように、前記上部検出電極が配置されており、
さらに前記上部検出電極の２層間に介在する別の絶縁層を備える、請求項１、２、４および７のいずれかに記載のせん断力センサシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タイヤ、靴底、トラックポイントなどの接地状態を測定するための装置に使用するためのせん断力を算出できるせん断力センサシートに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、タイヤの接地状態などを測定する方法として、下記特許文献１に開示された発明が知られている。この発明は、タイヤを接地させるための表面を有する基体と、基体の表面上に配されかつ複数の圧力測定点を有する圧力センサシートと、圧力センサシートの表面を覆う保護シートなどから構成され、圧力センサシートは第１線状電極と第２線状電極との間に圧縮されたときの変形量に応じて電気抵抗が小さくなる樹脂が充填されている構造の発明である。
【0003】
そして、この樹脂の電気抵抗は、シートの外面を押圧する力が大きくなると減少する。そのため、第１線状電極と第２線状電極との平面視での交点において、シートが押圧されることにより、第１線状電極と第２線状電極との電気抵抗が小さくなる。したがって、電気抵抗が測定されることにより、交点での樹脂に作用する力を測定することができ、タイヤの接地面形状および接地圧分布が得られる。
【0004】
しかしながら、交点での樹脂に作用する力で検出できるのは、Ｚ方向（線状電極と垂直方向）の成分のみであり、ＸＹ方向（タイヤが移動する方向をＸ軸、それと垂直の方向をＹ軸）の成分については検出できない。すなわち、このような構造の圧力センサシートでは、Ｚ方向の接地圧分布のみが得られるだけで、例えば、タイヤが接地面に及ぼす斜め方向に加わるＸＹ方向の応力（せん断力）の接地圧分布を測定することはできない。したがって、タイヤと接地面との真の接地状態を測定することになっておらず、タイヤの性能等を測定する試験装置としては不十分であるという問題があった。
【0005】
そこで、本出願人は、保護層の上から斜め方向に加わる力のＺ方向の成分（押圧力）だけでなく、ＸＹ方向の成分（せん断力）をも算出できる圧力センサシート（以下、せん断力センサシート）であって、その基本として第一電極と第二電極との間に形成される絶縁層が所定の特徴をもつ弾性体で構成されている発明を提案した（特許文献２参照）。
すなわち、基板上に第一電極が形成され、第一電極上にポアソン比０～０．４８からなる弾性体が形成され、弾性体上に第二電極が形成され、前記第二電極上に保護層が形成され、保護層上から加わるせん断力を静電容量の変化から算出できるせん断力センサシートである。
すなわち、基板上に第一電極が形成され、第一電極上にポアソン比０～０．４８からなる弾性体が形成され、弾性体上に第二電極が形成され、前記第二電極上に保護層が形成され、保護層上から加わるせん断力を静電容量の変化から算出できるせん断力センサシートである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２００８－２８１４０３号公報
【文献】特開２０２０－４６３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
特許文献２に開示されたせん断力センサシートは、通常、Ｚ方向の成分（押圧力）も測定するために、押圧により凹みやすいポアソン比の小さなフォーム材を接着剤で貼り合わせて弾性体として用いていた。しかしながら、フォーム材は誘電率が高くないため、せん断力センサシートの検出感度は低い。
また、弾性体をフォームより誘電率の高い接着剤層のみで構成することもできるが、接着剤はポアソン比が高いため、押圧しても凹みにくく、結局、せん断力センサシートの検出感度は低くなる。
また、弾性体をフォームより誘電率の高い接着剤層のみで構成することもできるが、接着剤はポアソン比が高いため、押圧しても凹みにくく、結局、せん断力センサシートの検出感度は低くなる。
【0008】
したがって、本発明は、上記の課題を解決し、弾性体のポアソン比に関わらず、十分に検出感度を高くできる、せん断力センサシートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明の一見地に係るせん断力センサシートは、支持基板と、下部検出電極と、弾性体と、上部検出電極と、絶縁層と、フォースコンセントレータ（Ｆｏｒｃｅ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）とを順次積層してなる。下部検出電極は、支持基板上の感圧領域に複数に分割して形成されている。弾性体は、支持基板上の下部検出電極が形成された面に全面的に形成されている。上部検出電極は、弾性体上の感圧領域に複数の帯状電極として形成されており、スライド移動により前記下部検出電極との重複面積が変化する。絶縁層は、弾性体上の上部検出電極が形成された面に全面的に形成されている。フォースコンセントレータは、絶縁層上に形成されている。また、フォースコンセントレータは、上部検出電極に対応して形成された凸部を少なくとも有している。
このような構成を有するせん断力センサシートは、上部検出電極に対応して形成された凸部を有するフォースコンセントレータを入力面に備えているので、上部検出電極上に押圧力が集中する。そのため、弾性体のポアソン比に関わらず、十分に検出感度を高くできる。
本発明の一見地に係るせん断力センサシートは、支持基板と、下部検出電極と、弾性体と、上部検出電極と、絶縁層と、フォースコンセントレータ（Ｆｏｒｃｅ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｏｒ）とを順次積層してなる。下部検出電極は、支持基板上の感圧領域に複数に分割して形成されている。弾性体は、支持基板上の下部検出電極が形成された面に全面的に形成されている。上部検出電極は、弾性体上の感圧領域に複数の帯状電極として形成されており、スライド移動により前記下部検出電極との重複面積が変化する。絶縁層は、弾性体上の上部検出電極が形成された面に全面的に形成されている。フォースコンセントレータは、絶縁層上に形成されている。また、フォースコンセントレータは、上部検出電極に対応して形成された凸部を少なくとも有している。
このような構成を有するせん断力センサシートは、上部検出電極に対応して形成された凸部を有するフォースコンセントレータを入力面に備えているので、上部検出電極上に押圧力が集中する。そのため、弾性体のポアソン比に関わらず、十分に検出感度を高くできる。
【0010】
上述のせん断力センサシートは、前記下部検出電極の一例として、複数の帯状電極として形成されていてもよい。
【0011】
上述のせん断力センサシートは、フォースコンセントレータが、シート状のベース部上に凸部を一体的に有するものであってもよい。そして、このせん断力センサシートは、フォースコンセントレータのベース部側を下側にして配置してもよい。
このような構成を有するせん断力センサシートは、フォースコンセントレータのラミネートにおいてベース部によって大面積で接着されるので、フォースコンセントレータの密着性が高い。
このような構成を有するせん断力センサシートは、フォースコンセントレータのラミネートにおいてベース部によって大面積で接着されるので、フォースコンセントレータの密着性が高い。
【0012】
上述のせん断力センサシートは、フォースコンセントレータが、凸部のみから成っていてもよい。
このような構成を有するせん断力センサシートは、ベース部を省略した分だけ、せん断力センサシート全体の厚みを薄くすることができる。
このような構成を有するせん断力センサシートは、ベース部を省略した分だけ、せん断力センサシート全体の厚みを薄くすることができる。
【0013】
上述のせん断力センサシートは、フォースコンセントレータがシート状のベース部上に凸部を一体的に有するものであって、さらにフォースコンセントレータの凸部側を下側にして配置してもよい。このとき、ベース部下の凸部を除く領域には空気層が形成されている。
このような構成を有するせん断力センサシートは、シート状のベース部によって表面フラット性が得られる。
このような構成を有するせん断力センサシートは、シート状のベース部によって表面フラット性が得られる。
【0014】
また、上記のベース部下の凸部を除く領域に空気層が形成されている構成においては、ベース部は、空気層上に通気口を設けてもよい。
このような構成を有するせん断力センサシートは、押圧を加えたときに、変形により隣り合う平面視帯状の凸部どうしが接触して空気層を密封してしまうことを防止できる。
このような構成を有するせん断力センサシートは、押圧を加えたときに、変形により隣り合う平面視帯状の凸部どうしが接触して空気層を密封してしまうことを防止できる。
【0015】
上述のせん断力センサシートは、フォースコンセントレータがシート状のベース部上に凸部を一体的に有するものであって、さらにベース部の凸部を有する面と対向するシート状のカバー部を凸部と一体的に有していてもよい。このせん断力センサシートは、ベース部と前面のカバー部との間の凸部を除く領域に空気層が形成されたものである。
このような構成を有するせん断力センサシートは、シート状のカバー部によって表面フラット性が得られる。
このような構成を有するせん断力センサシートは、シート状のカバー部によって表面フラット性が得られる。
【0016】
また、上記のベース部とカバー部との間の凸部を除く領域に空気層が形成されている構成においては、カバー部は、空気層上に通気口を設けてもよい。
このような構成を有するせん断力センサシートも、押圧を加えたときに、変形により隣り合う平面視帯状の凸部どうしが接触して空気層を密封してしまうことを防止できる。
このような構成を有するせん断力センサシートも、押圧を加えたときに、変形により隣り合う平面視帯状の凸部どうしが接触して空気層を密封してしまうことを防止できる。
【0017】
上述のせん断力センサシートは、フォースコンセントレータが弾性率１００ＭＰａ以下の材料で構成されていてもよい。
このような構成を有するせん断力センサシートは、フォースコンセントレータが硬過ぎないため、その下の弾性体の凹みを妨げることがないからである。
できる。
このような構成を有するせん断力センサシートは、フォースコンセントレータが硬過ぎないため、その下の弾性体の凹みを妨げることがないからである。
できる。
【0018】
上述のせん断力センサシートは、フォースコンセントレータの凸部が、上部検出電極の帯状電極よりも狭幅としてもよい。
このような構成を有するせん断力センサシートは、フォースコンセントレータのラミネート時にその凸部と上部検出電極の帯状電極との位置ズレが多少生じても検出感度が変わらないため、良品率を上げることができる。
このような構成を有するせん断力センサシートは、フォースコンセントレータのラミネート時にその凸部と上部検出電極の帯状電極との位置ズレが多少生じても検出感度が変わらないため、良品率を上げることができる。
【0019】
なお、上述のせん断力センサシートは、上部検出電極が、１層構成であり、帯状電極の各々が一方向に沿って並列していてもよい。
【0020】
また、上述のせん断力センサシートは、弾性体がゲル材料で構成されていてもよい。
このような構成を有するせん断力センサシートは、弾性体を構成するゲル材料の誘電率が高いので、検出感度をより高くできる。
このような構成を有するせん断力センサシートは、弾性体を構成するゲル材料の誘電率が高いので、検出感度をより高くできる。
【0021】
また、上述のせん断力センサシートは、上部検出電極が、２層構成であってもよい。具体的には、上部検出電極のうち、第１層の帯状電極の各々が一方向に沿って並列し、第２層の帯状電極の各々が第１層の帯状電極と交差する方向に沿って並列し、これら２層を合わせて格子状パターンを成すものである。そして、このせん断力センサシートは、下部検出電極が、複数の電極に分割され、その隙間によって格子状パターンを成している。さらに、下部検出電極の隙間及び隙間の両側と重複するように、上部検出電極が配置されている。なお、このせん断力センサシートは、上部検出電極の２層間に介在する別の絶縁層を備えている。
【発明の効果】
【0022】
本発明のせん断力センサシートは、弾性体のポアソン比に関わらず、十分に検出感度を高くできる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明のせん断力センサシートの第１実施形態を示す断面図である。
【図2】第１実施形態のせん断力センサシートにおける各電極とフォースコンセントレータとの位置関係の一例を示す上面図である。
【図3】本発明のせん断力センサシートに真上方向からシート全体に押圧力を加えた場合の変形を示す断面図である。
【図4】第１実施形態のせん断力センサシートにおけるフォースコンセントレータの一変化例を示す断面図である。
【図5】第１実施形態のせん断力センサシートにおけるフォースコンセントレータの他の変化例を示す断面図である。
【図6】第１実施形態のせん断力センサシートにおけるフォースコンセントレータの他の変化例を示す断面図である。
【図7】第１実施形態のせん断力センサシートにおけるフォースコンセントレータの他の変化例を示す断面図である。
【図8】第１実施形態のせん断力センサシートにおけるフォースコンセントレータの他の変化例を示す断面図である。
【図9】第１実施形態のせん断力センサシートにおける通気口を有するフォースコンセントレータの一例を示す上面図である。
【図10】本発明のせん断力センサシートの第２実施形態を示す断面図である。
【図11】第２実施形態のせん断力センサシートにおける各電極とフォースコンセントレータとの位置関係の一例を示す上面図である。
【図12】第２実施形態のせん断力センサシートにおける通気口を有するフォースコンセントレータの一例を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態を、図面に基づき説明する。
第１実施形態のせん断力センサシート１は、支持基板２と、下部検出電極３と、弾性体４と、上部検出電極５と、絶縁層６と、シールド電極８と、フォースコンセントレータ９とを順次積層してなる（図１参照）。
以下、本発明の第１実施形態を、図面に基づき説明する。
第１実施形態のせん断力センサシート１は、支持基板２と、下部検出電極３と、弾性体４と、上部検出電極５と、絶縁層６と、シールド電極８と、フォースコンセントレータ９とを順次積層してなる（図１参照）。
【0025】
本実施形態の下部検出電極３は、支持基板２上の感圧領域Ａ１に複数に分割して形成されている。弾性体４は、支持基板２上の下部検出電極３が形成された面に全面的に形成されている。上部検出電極５は、弾性体上の感圧領域Ａ１に複数の帯状電極として形成されている（図１、図２参照）。絶縁層６は、弾性体４上の上部検出電極５が形成された面に全面的に形成されている。図１、図２に示す例では、上部検出電極５のパターンはＹ方向に延びる６本の平行な帯状電極、下部検出電極３のパターンはＹ方向に延びる７本の平行な帯状電極である。
さらに、下部検出電極３の隙間３ａ及び隙間３ａの両側と重複するように、上部検出電極５が配置されている。つまり、上部検出電極５１の幅は、下部検出電極３の隙間３ａより大きい。
この積層体によって、せん断力センサシート１のフォースコンセントレータ９を介して加えられた押圧力及びせん断力を検出することができる。
さらに、下部検出電極３の隙間３ａ及び隙間３ａの両側と重複するように、上部検出電極５が配置されている。つまり、上部検出電極５１の幅は、下部検出電極３の隙間３ａより大きい。
この積層体によって、せん断力センサシート１のフォースコンセントレータ９を介して加えられた押圧力及びせん断力を検出することができる。
【0026】
せん断力センサシート１で、上部検出電極５を構成する複数の帯状電極と交差する＋Ｘ方向に押圧（せん断力）が発生した場合を考える。その場合、上部検出電極５を構成する複数の帯状電極は圧力の強さに応じて＋Ｚ方向および＋Ｘ方向に移動する。
この場合、上部検出電極５を構成する各々の帯状電極と下部検出電極３を構成する各々の帯状電極との重なり部分の相互容量は、Δｘに応じて変化する。このせん断力センサシート１を＋Ｘ方向に押圧した容量の変化によって、＋Ｘ方向のせん断力を検出することができる。
また、上部検出電極５を構成する各々の帯状電極と下部検出電極３を構成する各々の帯状電極の重なり部分の相互容量は、Δｚに応じて変化する。このせん断力センサシート１を＋Ｚ方向に押圧した容量の変化によって、＋Ｚ方向の押圧力を検出することができる。
この場合、上部検出電極５を構成する各々の帯状電極と下部検出電極３を構成する各々の帯状電極との重なり部分の相互容量は、Δｘに応じて変化する。このせん断力センサシート１を＋Ｘ方向に押圧した容量の変化によって、＋Ｘ方向のせん断力を検出することができる。
また、上部検出電極５を構成する各々の帯状電極と下部検出電極３を構成する各々の帯状電極の重なり部分の相互容量は、Δｚに応じて変化する。このせん断力センサシート１を＋Ｚ方向に押圧した容量の変化によって、＋Ｚ方向の押圧力を検出することができる。
【0027】
シールド電極８は、絶縁層６上に全面的に形成されている。せん断力センサシート１を実装した製品の使用環境や製品内部からのＲＦノイズ（無線周波数帯域の電磁波ノイズ）が強くて電磁界シールドが必要となる場合は、感圧領域Ａ１の上部検出電極５、下部検出電極３およびこれらに電気接続されて感圧領域Ａ１を囲う配線領域Ａ２に形成された配線（図示せず）を保護して、ノイズによる誤検出を防ぐ。なお、シールド電極８をせん断力センサシート１の構成から除くこともできる。なお、配線領域Ａ２に形成された図示しない配線は、外部にあるコントローラーと電気接続されるものである。
【0028】
図１、図２に示すフォースコンセントレータ９は、シールド電極８上に全面的に形成されている。また、フォースコンセントレータ９は、上部検出電極５に対応して形成された凸部９ａをシート状のベース部９ｂ上に一体的に有している。図１、図２に示す例では、上部検出電極５は６本の平行な帯状電極で構成されているため、これに対応してフォースコンセントレータ９の。凸部９ａも６本の平行な帯状に設けられる。また、フォースコンセントレータ９の凸部９ａは、平面視で上部検出電極５の帯状電極と同一長さ、同一幅の帯状に形成されており、それぞれの凸部９ａが上部検出電極５の帯状電極上に完全に重なっている。
また、図１、図２に示すフォースコンセントレータ９は、ベース部９ｂ側を下側にして配置する。ベース部９ｂ側を下側とすることで、フォースコンセントレータ９のラミネートにおいてベース部９ｂによって大面積でシールド電極８上に接着されるので、フォースコンセントレータ９の密着性が高い。
また、図１、図２に示すフォースコンセントレータ９は、ベース部９ｂ側を下側にして配置する。ベース部９ｂ側を下側とすることで、フォースコンセントレータ９のラミネートにおいてベース部９ｂによって大面積でシールド電極８上に接着されるので、フォースコンセントレータ９の密着性が高い。
【0029】
上部検出電極５に対応して形成された凸部９ａを有するフォースコンセントレータ９を介してせん断力が発生するように押圧するとき、凸部９ａのみに押圧が加わる。そのため弾性体４のポアソン比が大きい場合でも、図３（図中、（ａ）は押圧前、（ｂ）は押圧中の状態を示し、矢印は断面図に描かれた凸部のうち４つを押圧している押圧力である）に示すように、弾性体４が、水平方向に変形するとともに、押圧された領域のうち凸部９ａ下の部分だけ集中して凹む。逆に、押圧された領域のうち凸部９ａ下でない部分では、弾性体４は膨らむ(上に凸になる)。弾性体４が凹んでいる箇所にのみに上部検出電極５の各々の帯状電極があるため、押圧力Ｆｚは静電容量の増加として検出される。なお、図３は、弾性体４などの変形、凹みが判り易いように図１、図２と凸部９ａの数や寸法を変更して描いている。
因みに、上部検出電極５が全面的に形成されていた場合、すなわち凸部９ａ下でない部分にも上部検出電極５が存在すると、凹み部分と膨らみ部分におけるそれぞれの静電容量変化が相殺してしまい、押圧力Ｆｚによる静電容量変化は検出できない。
因みに、上部検出電極５が全面的に形成されていた場合、すなわち凸部９ａ下でない部分にも上部検出電極５が存在すると、凹み部分と膨らみ部分におけるそれぞれの静電容量変化が相殺してしまい、押圧力Ｆｚによる静電容量変化は検出できない。
【0030】
支持基板２の形状は、特に限定されない。図２に示す例では、正方形状である。
支持基板２の材料は、絶縁層６およびフォースコンセントレータ９と比べて剛性の高い材料であれば、特に限定されない。支持基板２の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂やガラスなどからなるシートが挙げられる。支持基板２の厚みは、０．０２ｍｍ～１ｍｍの範囲にあるのが好ましい。
支持基板２の材料は、絶縁層６およびフォースコンセントレータ９と比べて剛性の高い材料であれば、特に限定されない。支持基板２の材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂やガラスなどからなるシートが挙げられる。支持基板２の厚みは、０．０２ｍｍ～１ｍｍの範囲にあるのが好ましい。
【0031】
上部検出電極５および下部検出電極３の材料としては、数ｍΩから数百Ωの表面抵抗値（導電性）を示すことが好ましく、例えば、酸化インジウム、酸化錫、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、錫アンチモン酸等の金属酸化物や、金、銀、銅、白金、パラジウム、アルミニウム、ロジウム等の金属などで成膜することができる。これらの材料からなる上部検出電極５及び下部検出電極３の形成方法としては、スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等のＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法、塗工法等で透明導電膜を形成した後にエッチングによりパターニングする方法や、印刷法等がある。
上記の構造では、上部検出電極５及び下部検出電極３の間には、入力面からの応力に応じて変形可能な弾性体４が介在している。よって、入力面からの応力によって、上部検出電極５が下部検出電極３に対して変位できる。
上記の構造では、上部検出電極５及び下部検出電極３の間には、入力面からの応力に応じて変形可能な弾性体４が介在している。よって、入力面からの応力によって、上部検出電極５が下部検出電極３に対して変位できる。
【0032】
弾性体４は、力が作用すると変形可能な部材である。
弾性体４の材料としては、例えば、シリコーン系、アクリル系、ウレタン系、オレフィン系などの弾性を有するゲルシート、弾性を有するその他の樹脂シートや伸縮性のある不織布シートなどが挙げられる。とくに、ゲルシートが、低弾性かつ高誘電率である点で好ましい。より好ましくは、耐熱性に優れたシリコーン系のゲルシートである。また、ゲルシートは、粘着性があるので、別に粘着剤などを用意することなく支持基板２と絶縁層６を接着できる。
また、弾性を有するその他の樹脂シートとしては、例えば、フォーム材を用いることもできる。なお、ゲルシートは、フォーム材よりも誘電率が高いので、検出感度をより高くできる。
弾性体４の材料としては、例えば、シリコーン系、アクリル系、ウレタン系、オレフィン系などの弾性を有するゲルシート、弾性を有するその他の樹脂シートや伸縮性のある不織布シートなどが挙げられる。とくに、ゲルシートが、低弾性かつ高誘電率である点で好ましい。より好ましくは、耐熱性に優れたシリコーン系のゲルシートである。また、ゲルシートは、粘着性があるので、別に粘着剤などを用意することなく支持基板２と絶縁層６を接着できる。
また、弾性を有するその他の樹脂シートとしては、例えば、フォーム材を用いることもできる。なお、ゲルシートは、フォーム材よりも誘電率が高いので、検出感度をより高くできる。
【0033】
なお、弾性体４は、押出成形などの一般的なシート成形法によりシート化されたものに限定されるわけでなく、印刷やコーターなどによって形成されたコーティング層であってもよい。その場合、厚みは２０μｍ～２ｍｍの範囲で適宜選択すると良い。
【0034】
絶縁層６は、上部検出電極５を形成するための層である。
絶縁層６の材質としては、例えば、アクリル、ウレタン、フッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、オレフィン、シリコーンゴム、ウレタンなどの熱可塑性または熱硬化性樹脂シートのほか、シアノアクリレートなどの紫外線硬化型樹脂シートなどが挙げられるが、とくに限定されない。絶縁層６に用いるシートの厚みは、０．０２ｍｍ～０．２ｍｍの範囲にあるのが好ましい。
絶縁層６の材質としては、例えば、アクリル、ウレタン、フッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリアミド、オレフィン、シリコーンゴム、ウレタンなどの熱可塑性または熱硬化性樹脂シートのほか、シアノアクリレートなどの紫外線硬化型樹脂シートなどが挙げられるが、とくに限定されない。絶縁層６に用いるシートの厚みは、０．０２ｍｍ～０．２ｍｍの範囲にあるのが好ましい。
【0035】
シールド電極８の材料及び形成方法としては、上部検出電極５および下部検出電極３と同様の材料、形成方法とすることができる。また、シールド電極８の材料として、銀ペーストを用いることもできる。
【0036】
フォースコンセントレータ９の材料としては、例えば、シリコーンゴムやウレタンゴムなどのシートが挙げられる。とくに、弾性率１００ＭＰａ以下の材料を用いるのが好ましい。弾性率１００ＭＰａを超える材料であると、フォースコンセントレータ９が硬すぎてその下の弾性体４の凹みを妨げてしまうからである。
なお、ベース部９ｂと凸部９ａとは、異なる材料であってもよい。
フォースコンセントレータ９は、ベース部９ｂと凸部９ａとが同じ材料である場合には、ミラブル材の圧縮成形、もしくは液体ゴム材料や熱可塑エラストマーの射出成形によって、凸部９ａを形成することができる。また、ベース部９ｂと凸部９ａとが異なる材料の場合には、押出成形などの一般的なシート成形法によりシート化されたベース部９ｂの上に液体ゴム材料を印刷またはディスペンサーで塗布することによって、凸部９ａを形成することができる。フォースコンセントレータ９のベース部９ｂの厚みは、０．１ｍｍ～１ｍｍの範囲にあるのが好ましい。
なお、ベース部９ｂと凸部９ａとは、異なる材料であってもよい。
フォースコンセントレータ９は、ベース部９ｂと凸部９ａとが同じ材料である場合には、ミラブル材の圧縮成形、もしくは液体ゴム材料や熱可塑エラストマーの射出成形によって、凸部９ａを形成することができる。また、ベース部９ｂと凸部９ａとが異なる材料の場合には、押出成形などの一般的なシート成形法によりシート化されたベース部９ｂの上に液体ゴム材料を印刷またはディスペンサーで塗布することによって、凸部９ａを形成することができる。フォースコンセントレータ９のベース部９ｂの厚みは、０．１ｍｍ～１ｍｍの範囲にあるのが好ましい。
【0037】
フォースコンセントレータ９の凸部９ａの高さは、０．０５ｍｍ～２ｍｍの範囲にあるのが好ましい。凸部９ａの高さが０．０５ｍｍに満たないと、凸部９ａと凸部９ａ以外の部分の凹凸差が小さくなって上部検出電極５上に押圧力を集中させる機能が損なわれる問題がある。凸部９ａの高さが２ｍｍを超えると、押圧物が引っかかってしまい凸部９ａを破壊しやすくなったり、そもそも凸部９ａの形成が難しくなったりする問題がある。より好ましくは、０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。
【0038】
なお、本明細書において、上部検出電極５に対応して形成された凸部９ａどうしは、上部検出電極５の複数の帯状電極どうしの間の距離と同程度に十分に隔てられた空間を有する。つまり、この空間は、所謂切り目とは異なるものである。
【0039】
以上、第１実施形態のせん断力センサシート１について説明したが、以下の変化例のように構成してもよい。
【0040】
（変化例１）
図１、図２、図３に示すせん断力センサシート１では、フォースコンセントレータ９の凸部９ａは、上部検出電極５の帯状電極と同一幅としたが、第１実施形態はこれに限定されない。例えば、第１実施形態のせん断力センサシート１は、フォースコンセントレータ９の凸部９ａを、上部検出電極５の帯状電極よりも狭幅としてもよい。
このように構成することで、フォースコンセントレータ９のラミネート時にその凸部９ａと上部検出電極５の帯状電極との位置ズレが多少生じても、せん断力センサシート１の検出感度が変わらないため、せん断力センサシート１の良品率が上がるというメリットがある。
図１、図２、図３に示すせん断力センサシート１では、フォースコンセントレータ９の凸部９ａは、上部検出電極５の帯状電極と同一幅としたが、第１実施形態はこれに限定されない。例えば、第１実施形態のせん断力センサシート１は、フォースコンセントレータ９の凸部９ａを、上部検出電極５の帯状電極よりも狭幅としてもよい。
このように構成することで、フォースコンセントレータ９のラミネート時にその凸部９ａと上部検出電極５の帯状電極との位置ズレが多少生じても、せん断力センサシート１の検出感度が変わらないため、せん断力センサシート１の良品率が上がるというメリットがある。
【0041】
（変化例２）
また、図１、図２、図３に示すせん断力センサシート１では、フォースコンセントレータ９が、シート状のベース部９ｂ上に凸部９ａを一体的に有するものであったが、第１実施形態はこれに限定されない。例えば、第１実施形態のせん断力センサシート１は、フォースコンセントレータ９１が、凸部９１ａのみから成るものであってもよい（図４参照）。
このように構成することで、ベース部９ｂを省略した分だけ、せん断力センサシート１全体の厚みを薄くすることができる。
なお、この場合、フォースコンセントレータ９のベース部９ｂが存在しないので、絶縁層６のみで上部検出電極５を保護する。
また、図１、図２、図３に示すせん断力センサシート１では、フォースコンセントレータ９が、シート状のベース部９ｂ上に凸部９ａを一体的に有するものであったが、第１実施形態はこれに限定されない。例えば、第１実施形態のせん断力センサシート１は、フォースコンセントレータ９１が、凸部９１ａのみから成るものであってもよい（図４参照）。
このように構成することで、ベース部９ｂを省略した分だけ、せん断力センサシート１全体の厚みを薄くすることができる。
なお、この場合、フォースコンセントレータ９のベース部９ｂが存在しないので、絶縁層６のみで上部検出電極５を保護する。
【0042】
（変化例３）
また、図１、図２、図３に示すせん断力センサシート１では、フォースコンセントレータ９が、シート状のベース部９ｂ上に凸部９ａを一体的に有するものであり、フォースコンセントレータ９のベース部９ｂを下側にして配置したものであったが、第１実施形態はこれに限定されない。例えば、第１実施形態のせん断力センサシート１は、フォースコンセントレータ９２が、シート状のベース部９２ｂ上に凸部９２ａを一体的に有するものであり、フォースコンセントレータ９２の凸部９２ａ側を下側にして配置し、ベース部９２ｂ下の凸部９２ａを除く領域に空気層９４が形成されたものであってもよい（図５参照）。
このように構成することで、シート状のベース部９ｂによって表面フラット性が得られる。フォースコンセントレータ９２の表面がフラットであると、フォースコンセントレータ９２の凸部９２ａ上以外が押されたときでも、押圧力を凸部９２ａに伝えることができるというメリットがある。
また、図１、図２、図３に示すせん断力センサシート１では、フォースコンセントレータ９が、シート状のベース部９ｂ上に凸部９ａを一体的に有するものであり、フォースコンセントレータ９のベース部９ｂを下側にして配置したものであったが、第１実施形態はこれに限定されない。例えば、第１実施形態のせん断力センサシート１は、フォースコンセントレータ９２が、シート状のベース部９２ｂ上に凸部９２ａを一体的に有するものであり、フォースコンセントレータ９２の凸部９２ａ側を下側にして配置し、ベース部９２ｂ下の凸部９２ａを除く領域に空気層９４が形成されたものであってもよい（図５参照）。
このように構成することで、シート状のベース部９ｂによって表面フラット性が得られる。フォースコンセントレータ９２の表面がフラットであると、フォースコンセントレータ９２の凸部９２ａ上以外が押されたときでも、押圧力を凸部９２ａに伝えることができるというメリットがある。
【0043】
（変化例４）
また、変化例３の、フォースコンセントレータ９２において、さらにベース部９２ｂが、空気層９４上に通気口９５を有していてもよい（図６参照）。
このように構成することで、押圧を加えたときに、変形により隣り合う平面視帯状の凸部９２ａどうしが接触して空気層９４を密封してしまうことを防止できる。空気層９４を凸部９２ａどうしで密封した状態でさらに押圧されて空気層９４の空気が限界を超えて圧縮された場合、無理に逃げようとした空気によってフォースコンセントレータ９２が破損する恐れがある。
また、変化例３の、フォースコンセントレータ９２において、さらにベース部９２ｂが、空気層９４上に通気口９５を有していてもよい（図６参照）。
このように構成することで、押圧を加えたときに、変形により隣り合う平面視帯状の凸部９２ａどうしが接触して空気層９４を密封してしまうことを防止できる。空気層９４を凸部９２ａどうしで密封した状態でさらに押圧されて空気層９４の空気が限界を超えて圧縮された場合、無理に逃げようとした空気によってフォースコンセントレータ９２が破損する恐れがある。
【0044】
ベース部９２ｂに設けられた通気口９５の形状は、特に限定されない。例えば、平面視帯状の凸部９２ａどうしの間の各空気層９４上に沿ってそれぞれ延びるように設けられた、細長い穴（図９（ａ）参照）とすることができる。また、平面視帯状の凸部９２ａどうしの間の各空気層９４上に沿ってそれぞれ列をなすように設けられる、複数の正円（図９（ｂ）参照）や正三角形，正四角形(正方形)，正五角形，正六角形などの正多角形であってもよい。また、これらの組合せであってもよい。
【0045】
（変化例５）
また、第１実施形態のせん断力センサシート１は、フォースコンセントレータ９３が、シート状のベース部９３ｂ上に凸部９３ａを一体的に有し、ベース部９３ｂの凸部９３ａを有する面と対向するシート状のカバー部９３ｃを凸部９３ａと一体的に有し、ベース部９３ｂと前面のカバー部９３ｃとの間の凸部９３ａを除く領域に空気層９４が形成されたものであてもよい（図７参照）。
このように構成することで、シート状のカバー部９３ｃによって表面フラット性が得られる。また、変形例３と比べて、フォースコンセントレータ９のラミネート時に凸部９３ａだけでなくベース部９３ｂ全体で接着するため、接着力も高いというメリットもある。
また、第１実施形態のせん断力センサシート１は、フォースコンセントレータ９３が、シート状のベース部９３ｂ上に凸部９３ａを一体的に有し、ベース部９３ｂの凸部９３ａを有する面と対向するシート状のカバー部９３ｃを凸部９３ａと一体的に有し、ベース部９３ｂと前面のカバー部９３ｃとの間の凸部９３ａを除く領域に空気層９４が形成されたものであてもよい（図７参照）。
このように構成することで、シート状のカバー部９３ｃによって表面フラット性が得られる。また、変形例３と比べて、フォースコンセントレータ９のラミネート時に凸部９３ａだけでなくベース部９３ｂ全体で接着するため、接着力も高いというメリットもある。
【0046】
（変化例６）
また、変化例６の、フォースコンセントレータ９３において、さらにカバー部９３ｃが、空気層９４上に通気口９５を有していてもよい（図８，図９参照）。
このように構成することで、変化例４と同様に、押圧を加えたときに、変形により隣り合う平面視帯状の凸部９３ａどうしが空気層９４を密封してしまうこと防止できる。
また、変化例６の、フォースコンセントレータ９３において、さらにカバー部９３ｃが、空気層９４上に通気口９５を有していてもよい（図８，図９参照）。
このように構成することで、変化例４と同様に、押圧を加えたときに、変形により隣り合う平面視帯状の凸部９３ａどうしが空気層９４を密封してしまうこと防止できる。
【0047】
カバー部９３ｃに設けられた通気口９５の形状は、特に限定されない。例えば、変化例４と同様に、平面視帯状の凸部９２ａどうしの間の各空気層９４上に沿ってそれぞれ延びるように設けられた、細長い穴とすることができる。また、変化例４と同様に、平面視帯状の凸部９２ａどうしの間の各空気層９４上に沿ってそれぞれ列をなすように設けられる、複数の正円や正三角形，正四角形(正方形)，正五角形，正六角形などの正多角形であってもよい。また、これらの組合せであってもよい。
【0048】
（その他の変化例）
また、第１実施形態及びその変化例は、上記したものに限定はされない。例えば、上部検出電極５および下部検出電極３を構成する複数の帯状電極は、上記した本数に限定されない。また、上部検出電極５および下部検出電極３を構成する複数の帯状電極は、平行に並んでいなくてもよい。また、上部検出電極５および下部検出電極３を構成する複数の帯状電極は、任意の幅とすることもできる。さらには、上部検出電極５の隙間及び隙間の両側と重複するように、下部検出電極３が配置されていてもよい。
また、第１実施形態及びその変化例は、上記したものに限定はされない。例えば、上部検出電極５および下部検出電極３を構成する複数の帯状電極は、上記した本数に限定されない。また、上部検出電極５および下部検出電極３を構成する複数の帯状電極は、平行に並んでいなくてもよい。また、上部検出電極５および下部検出電極３を構成する複数の帯状電極は、任意の幅とすることもできる。さらには、上部検出電極５の隙間及び隙間の両側と重複するように、下部検出電極３が配置されていてもよい。
【0049】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態を、図面に基づき説明する。
第１実施形態では上部検出電極５が１層構成であったが、本発明のせん断力センサシート１は、これに限定されない。例えば、せん断力センサシート１は、上部検出電極５１が、２層構成であってもよい（第２実施形態）。
第２実施形態のせん断力センサシート１は、第１実施形態と同様に、支持基板２と、下部検出電極３１と、弾性体４と、上部検出電極５１と、絶縁層６と、シールド電極８と、フォースコンセントレータ９６とを順次積層してなる（図１０参照）が、以下の点で第１実施形態と相違する。
以下、本発明の第２実施形態を、図面に基づき説明する。
第１実施形態では上部検出電極５が１層構成であったが、本発明のせん断力センサシート１は、これに限定されない。例えば、せん断力センサシート１は、上部検出電極５１が、２層構成であってもよい（第２実施形態）。
第２実施形態のせん断力センサシート１は、第１実施形態と同様に、支持基板２と、下部検出電極３１と、弾性体４と、上部検出電極５１と、絶縁層６と、シールド電極８と、フォースコンセントレータ９６とを順次積層してなる（図１０参照）が、以下の点で第１実施形態と相違する。
【0050】
すなわち、上部検出電極５１は、前述の通り、２層構成である。２層の上部検出電極５１のうち、第１層（以下、第１上部検出電極５１ａという）の帯状電極の各々が一方向に沿って並列している。また、第２層（以下、第２上部検出電極５１ｂという）の帯状電極の各々が第１上部検出電極５１ａの帯状電極と交差する方向に沿って並列している。第１上部検出電極５１ａと第２上部検出電極５１ｂの２層を合わせて格子状パターンを成すものである。なお、上部検出電極５１の２層間に介在する別の絶縁層７を備えている。
図１０、図１１に示した例では、第１上部検出電極５１ａの電極パターンは、Ｙ方向に延びる６本の平行な帯状電極であり、第２上部検出電極５１ｂの電極パターンはＸ方向に延びる６本の平行な帯状電極であり、これらによる格子状パターンは直交している。なお、第１上部検出電極５１ａ及び第２上部検出電極５１ｂのパターンは、これに限定されない。
図１０、図１１に示した例では、第１上部検出電極５１ａの電極パターンは、Ｙ方向に延びる６本の平行な帯状電極であり、第２上部検出電極５１ｂの電極パターンはＸ方向に延びる６本の平行な帯状電極であり、これらによる格子状パターンは直交している。なお、第１上部検出電極５１ａ及び第２上部検出電極５１ｂのパターンは、これに限定されない。
【0051】
また、下部検出電極３１は、第２実施形態では、第１実施形態のように帯状電極ではなく、感圧領域Ａ１に敷き詰められて配置された多数の島状電極からなる。そして、島状電極どうしの隙間３１ａによって格子状パターンを成している（図１１参照）。別の言い方をすれば、下部検出電極３１がマトリックスを構成している。図示した例では、個々の島状電極の形状は正方形である。
【0052】
さらに、下部検出電極３１の隙間３１ａ及び隙間３１ａの両側と重複するように、上部検出電極５１が配置されている。つまり、第１上部検出電極５１及び第２上部検出電極５１ｂの幅は、下部検出電極３１の隙間３１ａより大きい。
なお、第１上部検出電極５１及び第２上部検出電極５１ｂの配置状態、例えば帯状電極の間隔や交差角度によっては、下部検出電極３１の島状電極の形状は正方形とならない。例えば、長方形やひし形などその他の形状である。
なお、第１上部検出電極５１及び第２上部検出電極５１ｂの配置状態、例えば帯状電極の間隔や交差角度によっては、下部検出電極３１の島状電極の形状は正方形とならない。例えば、長方形やひし形などその他の形状である。
【0053】
入力面に＋Ｘ方向の応力を受けた場合、第１上部検出電極５１ａ及び第２上部検出電極５１ｂは下部検出電極３１に対して＋Ｘ方向に移動し、それに応じて重なり面積が変化する。その結果、下部検出電極３１のＹ方向に延びる隙間３１ａを挟んで一方側の重なりでは相互容量も増大するが、他方側の重なりでは静電容量も減少する。一方で、下部検出電極３１のＸ方向に延びる隙間３１ａを挟んで一方側の重なり、他方側の重なりでは静電容量は変化しない。
また、入力面に＋Ｙ方向の応力を受けた場合は、第１上部検出電極５１ａ及び第２上部検出電極５１ｂは下部検出電極３１に対して＋Ｙ方向に移動し、それに応じて重なり面積が変化する。その結果、下部検出電極３１のＸ方向に延びる隙間３１ａを挟んで一方側の重なりでは相互容量も増大するが、他方側の重なりでは静電容量も減少する。一方で、下部検出電極３１のＹ方向に延びる隙間３１ａを挟んで一方側の重なり、他方側の重なりでは静電容量は変化しない。
以上より、上記４つの重なりの静電容量を測定することで、Ｘ方向とＹ方向の移動を検出でき、それによりせん断応力が検出できる。
また、入力面に＋Ｙ方向の応力を受けた場合は、第１上部検出電極５１ａ及び第２上部検出電極５１ｂは下部検出電極３１に対して＋Ｙ方向に移動し、それに応じて重なり面積が変化する。その結果、下部検出電極３１のＸ方向に延びる隙間３１ａを挟んで一方側の重なりでは相互容量も増大するが、他方側の重なりでは静電容量も減少する。一方で、下部検出電極３１のＹ方向に延びる隙間３１ａを挟んで一方側の重なり、他方側の重なりでは静電容量は変化しない。
以上より、上記４つの重なりの静電容量を測定することで、Ｘ方向とＹ方向の移動を検出でき、それによりせん断応力が検出できる。
【0054】
図１０、図１１に示すフォースコンセントレータ９６は、シールド電極８上に全面的に形成されている。また、フォースコンセントレータ９６は、上部検出電極５１に対応して形成された凸部９６ａをシート状のベース部９６ｂ上に一体的に有している。図１０、図１１に示すフォースコンセントレータ９６の凸部９６ａは、平面視で上部検出電極５の帯状電極と同一長さ、同一幅の帯状に形成されており、それぞれの凸部９６ａが上部検出電極５１の格子状パターン上に完全に重なっている。
本実施形態のフォースコンセントレータ９６も、第１実施形態のフォースコンセントレータ９と平面視した形状は異なるが、第１実施形態のフォースコンセントレータ９と同様の機能を有する。
本実施形態のフォースコンセントレータ９６も、第１実施形態のフォースコンセントレータ９と平面視した形状は異なるが、第１実施形態のフォースコンセントレータ９と同様の機能を有する。
【0055】
上部検出電極５１および下部検出電極３１の材料および形成方法としては、第１実施形態の上部検出電極５および下部検出電極３と同様のものを用いることができる。
【0056】
第１上部検出電極５１ａと第２上部検出電極５１ｂの間に介在する絶縁層７の材料および形成方法としては、第１実施形態の絶縁層６と同様のものを用いることができる。
【0057】
その他の構成については、第１実施形態と同様であるから説明を省略する。
【0058】
また、第１実施形態の各変化例についても、第２実施形態に適用できる。ただし、変化例４および変化例６については、第２実施形態の上部検出電極５１が互いに交差する上部検出電極５１および下部検出電極３１の２層構成であるため、フォースコンセントレータ９７の通気口９５の形状が第１実施形態とは少し異なる。
すなわち、第１実施形態の変化例４および変化例６に対応する第２実施形態の変化例において、ベース部又はカバー部に設けられた通気口９５の形状は、例えば、平面視格子状パターンの凸部で囲まれた碁盤目状の各空気層９４上を、縦横の串を差すように設けられた、格子状パターンの穴（図１２（ａ）参照）とすることができる。また、平面視格子状パターンの凸部で囲まれた碁盤目状の各空気層９４上を、碁盤目毎に設けられる、正円（図１２（ｂ）参照）や正三角形，正四角形(正方形)，正五角形，正六角形などの正多角形であってもよい。また、これらの組合せであってもよい。
すなわち、第１実施形態の変化例４および変化例６に対応する第２実施形態の変化例において、ベース部又はカバー部に設けられた通気口９５の形状は、例えば、平面視格子状パターンの凸部で囲まれた碁盤目状の各空気層９４上を、縦横の串を差すように設けられた、格子状パターンの穴（図１２（ａ）参照）とすることができる。また、平面視格子状パターンの凸部で囲まれた碁盤目状の各空気層９４上を、碁盤目毎に設けられる、正円（図１２（ｂ）参照）や正三角形，正四角形(正方形)，正五角形，正六角形などの正多角形であってもよい。また、これらの組合せであってもよい。
【0059】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
【符号の説明】
【0060】
１ せん断力センサシート
２ 支持基板
３，３１ 下部検出電極
３ａ，３１ａ 隙間
４ 弾性体
５，５１ 上部検出電極
５１ａ 第１上部検出電極
５１ｂ 第２上部検出電極
６，７，１０ 絶縁層
８ シールド電極
９，９１，９２，９３，９６，９７ フォースコンセントレータ
９ａ，９１ａ，９２ａ，９３ａ ９６ａ 凸部
９ｂ，９２ｂ，９３ｂ ９６ｂ ベース部
９２ｃ，９３ｄ カバー部
９４ 空気層
９５ 通気口
Ａ１ 感圧領域
Ａ２ 配線領域
２ 支持基板
３，３１ 下部検出電極
３ａ，３１ａ 隙間
４ 弾性体
５，５１ 上部検出電極
５１ａ 第１上部検出電極
５１ｂ 第２上部検出電極
６，７，１０ 絶縁層
８ シールド電極
９，９１，９２，９３，９６，９７ フォースコンセントレータ
９ａ，９１ａ，９２ａ，９３ａ ９６ａ 凸部
９ｂ，９２ｂ，９３ｂ ９６ｂ ベース部
９２ｃ，９３ｄ カバー部
９４ 空気層
９５ 通気口
Ａ１ 感圧領域
Ａ２ 配線領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】