WO2021038761A1 - 静電型トランスデューサおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

柔軟な電極シートにリード線を、確実に、容易に且つ低コストで接続することができる静電型トランスデューサを提供する。静電型トランスデューサ（１）は、柔軟な電極シート（１２）と、芯線（３１１ａ）が露出しており電極シート（１２）上に配置され電極シート（１２）と導通させた導通部（３１１）、および、芯線（３１２ａ）を第一絶縁材（３１２ｂ）により被覆し電極シート（１２）上に配置された第一被覆部（３１２）を有するリード線（３１）と、熱可塑性材料により形成され、自身の融着により電極シート（１２）と第一被覆部（３１２）とを接合させる第一接合部（４１ａ）とを備える。

Description

静電型トランスデューサおよびその製造方法

　本発明は、静電型トランスデューサおよびその製造方法に関するものである。

　特許第６５１１２７１号公報には、リード線（導線と同意である）の芯線を露出させ、芯線を基板上の電極パッドに超音波接合により接続すると共に、リード線を固着樹脂により基板に固着することが記載されている。特許第６４６４３２１号公報には、露出させた芯線を、金属管を介して接続ランドに超音波接合により接続することが記載されている。

　特許第４８４４８４８号公報には、リード線の端末の絶縁被覆を剥離することなく、リード線の芯線と端子電極とを超音波接合により接合することが記載されている。特開２００９－２１５４９号公報には、熱可塑性フィルムの面に、渦巻き状の平形コイルが形成されている。平形コイルは、熱可塑性樹脂によって被覆されたリード線（導線）を、フィルムの面に融着することによって、略同一方向に渦巻き、かつ、略同一形状となるように形成される。

　リード線の先端を電極シートに取り付けた状態において、リード線が電極シートからリード線の軸方向に引き抜かれることおよび剥がれることを防止することが、接続状態の信頼性の観点において重要である。特に、電極シートが柔軟である場合には、リード線の引き抜きや剥がれが生じやすくなる。さらに、容易に、且つ、低コストで、電極シートとリード線とを接続することが求められる。

　本発明は、柔軟な電極シートにリード線を、確実に、容易に且つ低コストで接続することができる静電型トランスデューサおよびその製造方法を提供することを目的とする。

　（１．静電型トランスデューサ）
　本発明に係る静電型トランスデューサは、柔軟な電極シートと、芯線が露出しており前記電極シート上に配置され前記電極シートと導通させた導通部、および、芯線を第一絶縁材により被覆し前記電極シート上に配置された第一被覆部を有するリード線と、熱可塑性材料により形成され、自身の融着により前記電極シートと前記第一被覆部とを接合させる第一接合部とを備える。

　第一接合部自身の融着により、電極シートと第一被覆部とが接合されている。ここで、第一接合部は、第一被覆部の一部を構成してもよいし、電極シートの一部を構成してもよいし、第一被覆部および電極シートとは別体部材を構成してもよい。第一接合部の融着によって、電極シートが柔軟であったとしても、リード線を電極シートに、確実に、容易に且つ低コストで接続することができる。この結果、リード線が電極シートからリード線の軸方向に引き抜かれることおよび剥がれることを防止することができる。

　（２．静電型トランスデューサの製造方法）
　本発明に係る静電型トランスデューサの製造方法は、上述した静電型トランスデューサを対象としており、電極シートと第一被覆部とを超音波接合により接合させる。そして、超音波接合により両社が接合されることにより、第一接合部が形成される。これにより、接合のための別体部材を要することなく、電極シートと第一被覆部とを容易に且つ確実に接合することができる。

トランスデューサの基本構成の断面図である。 第一例のトランスデューサの断面図である。 第一例のトランスデューサの平面図である。 第二例、第三例のトランスデューサの断面図である。 第二例、第三例のトランスデューサの平面図である。

　（１．適用対象）
　静電型トランスデューサ（以下、「トランスデューサ」と称する）は、例えば、基材と、基材の取付面に取り付けられた静電シートとを備える。基材は、任意の部材であって、金属、樹脂、その他の材料により形成される。

　また、基材の取付面は、曲面、複合平面（複数の平面により形成された形状）、平面と曲面の複合形状等の三次元形状に形成してもよいし、基材の表面が単一平面形状に形成してもよい。基材が可撓性を有する材料により形成されている場合に、当該基材の取付面に当該静電シートを取り付けることもできる。また、トランスデューサは、基材を備えることなく、当該静電シート単体として利用することもできる。

　静電シートは、基材の取付面（表面）に配置されている。静電シートは、全体として、柔軟である。柔軟とは、可撓性を有し、且つ、面方向に伸張可能であることを意味する。従って、基材の取付面が三次元形状であったとしても、静電シートは、基材の取付面に沿って取り付けることができる。特に、静電シートを面方向に伸張させながら基材の取付面に取り付けることで、静電シートにしわが発生することを抑制することができる。

　静電シートは、一対の電極の間の静電容量の変化を利用して、アクチュエータまたはセンサとして機能させることができる。静電シートは、一対の電極のうち少なくとも１つを備えればよく、一対の電極を備える構成に限定されるものではない。もちろん、静電シートは、一対の電極を備えるようにしてもよい。

　静電シートは、電極間の静電容量の変化を利用して、振動や音等を発生させるアクチュエータとして機能させることができる。また、静電シートは、電極間の静電容量の変化を利用して、外部からの押込力等を検出するセンサ、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させることができる。

　静電シートがアクチュエータとして機能する場合には、電極に電圧が印加されることにより、電極間の電位に応じて絶縁体が変形し、絶縁体の変形に伴って振動が発生する。静電シートが押込力を検出するセンサとして機能する場合には、外部からの押込力、振動、および、音等（以下、外部からの押込力等）の入力に起因して絶縁体が変形することにより電極間の静電容量が変化し、電極間の静電容量に応じた電圧を検出することで、外部からの押込力等を検出する。また、静電シートが接触または接近を検出するセンサとして機能する場合には、電位を有する導電体の接触または接近により、電極間の静電容量が変化し、変化した電極との間の静電容量に応じた電圧を検出することで、当該導電体の接触または接近を検出する。

　トランスデューサは、例えば、ポインティングデバイスであるマウスやジョイスティックの表面、車両部品の表面等に適用できる。車両部品としては、アームレスト、ドアノブ、シフトレバー、ステアリングホイール、ドアトリム、センタートリム、センターコンソール、天井等が含まれる。多くの場合、基材は、金属や硬質樹脂等の可撓性を有しない材料により形成されている。そして、トランスデューサは、対象者の状態の検出や対象者への振動等の付与を行うことができる。

　また、トランスデューサは、シート座面の表層側または背もたれ面の表層側に配置されるようにしてもよい。この場合、トランスデューサは、樹脂フィルム等の可撓性を有する材料により形成された基材に、静電シートを取り付けるように構成してもよい。また、トランスデューサは、基材を備えずに、静電シート単体により構成されるようにしてもよい。

　また、トランスデューサの静電シートは、ヒータ機能を有する構成とすることもできる。この場合、トランスデューサは、対象者の状態の検出や対象者への振動等の付与に加えて、対象者への熱の付与を行うことができる。

　（２．トランスデューサ１の基本構成）
　トランスデューサ１の基本構成の一例について、図１を参照して説明する。トランスデューサ１は、少なくとも、静電シート１０と、リード線３０とを備える。ただし、図１においては、トランスデューサ１は、基材２０を備える場合を例に挙げるが、基材２０を備えない構成とすることもできる。

　基材２０は、上述したように任意の形状とすることができる。基材２０は、金属や樹脂等の任意の材料により形成される。また、基材２０は、可撓性を有するようにしてもよいし、可撓性を有しないようにしてもよい。

　静電シート１０は、少なくとも、絶縁体シート１１と、表電極シート１２（本発明の電極シートに相当する）とを備える。図１においては、静電シート１０は、さらに、裏電極シート１３を備える場合を例に挙げる。ただし、静電シート１０は、裏電極シート１３を備えない構成とすることもできる。例えば、基材２０が電極を構成する場合には、裏電極シート１３は不要とすることもできる。

　絶縁体シート１１は、例えばエラストマーにより形成されている。従って、絶縁体シート１１は、柔軟である。つまり、絶縁体シート１１は、可撓性を有し、且つ、面方向に伸張可能である。絶縁体シート１１は、例えば、熱可塑性エラストマーにより形成されている。絶縁体シート１１は、熱可塑性エラストマー自身により形成されるようにしてもよいし、熱可塑性エラストマーを素材として加熱することによって架橋されたエラストマーにより形成されるようにしてもよい。

　ここで、絶縁体シート１１は、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系、エステル系、アミド系等のエラストマーから、１種以上を選択可能である。例えば、スチレン系エラストマーとしては、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳ等が挙げられる。オレフィン系エラストマーとしては、ＥＥＡ、ＥＭＡ、ＥＭＭＡ等の他、エチレンとαオレフィンとの共重合体（エチレン－オクテン共重合体）等が挙げられる。

　絶縁体シート１１は、熱可塑性エラストマー以外のゴム、樹脂を含んでいてもよい。例えば、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）等のゴムを含む場合には、絶縁体シート１１の柔軟性が向上する。絶縁体シート１１の柔軟性を向上させるという観点から、絶縁体シート１１に可塑剤等の柔軟性付与成分を含有させてもよい。

　表電極シート１２（本発明の電極シートに相当する）は、絶縁体シート１１の表面（図１の上面）側に積層されている。また、表電極シート１２は、導電性を有する。さらに、表電極シート１２は、柔軟である。つまり、表電極シート１２は、可撓性を有し、且つ、面方向への伸張可能である。表電極シート１２は、例えば、導電性エラストマー、導電性布、金属箔等により形成されている。

　表電極シート１２が導電性エラストマーにより形成される場合について詳細に説明する。この場合、表電極シート１２は、導電性フィラーを含むエラストマーにより形成されている。つまり、表電極シート１２は、エラストマーを母材として、導電性フィラーを含有させることにより形成される。表電極シート１２に用いられるエラストマーは、絶縁体シート１１と主成分を同種とする材料により形成されるようにするとよい。特に、表電極シート１２は、熱可塑性エラストマーにより形成されるようにするとよい。

　すなわち、表電極シート１２は、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系、エステル系、アミド系等のエラストマーから、１種以上を選択可能である。例えば、スチレン系エラストマーとしては、ＳＢＳ、ＳＥＢＳ、ＳＥＰＳ等が挙げられる。オレフィン系エラストマーとしては、ＥＥＡ、ＥＭＡ、ＥＭＭＡ等の他、エチレンとαオレフィンとの共重合体（エチレン－オクテン共重合体）等が挙げられる。

　ただし、表電極シート１２は、絶縁体シート１１よりも高い軟化点を有するようにされている。これは、絶縁体シート１１自身の融着（熱融着）により絶縁体シート１１に表電極シート１２を固着する際に、絶縁体シート１１が表電極シート１２より先に軟化することができるようにするためである。

　ここで、表電極シート１２は、絶縁体シート１１自身の融着（熱融着）により絶縁体シート１１に固着されている。さらには、表電極シート１２がエラストマーにより形成されている場合には、表電極シート１２自身の融着（熱融着）により、表電極シート１２と絶縁体シート１１とが固着されている。つまり、表電極シート１２と絶縁体シート１１とは、相互の融着によって固着されている。なお、表電極シート１２と絶縁体シート１１とは、何れか一方のみの融着によって固着されるようにしてもよい。

　また、表電極シート１２が導電性布により形成される場合について詳細に説明する。導電性布とは、導電性繊維により形成された織物または不織布である。ここで、導電性繊維は、柔軟性を有する繊維の表面を導電性材料により被覆することにより形成される。導電性繊維は、例えば、ポリエチレン等の樹脂繊維の表面に、銅やニッケル等をメッキすることにより形成される。

　この場合、表電極シート１２は、絶縁体シート１１自身の融着（熱融着）により絶縁体シート１１に固着されている。表電極シート１２は、布であるため、複数の貫通孔を有する。従って、絶縁体シート１１の一部分が、表電極シート１２の貫通孔に入り込む。つまり、表電極シート１２の少なくとも一部は、絶縁体シート１１に埋設された状態となる。

　表電極シート１２が金属箔により形成される場合について詳細に説明する。金属箔は、導電性布と同様に、複数の貫通孔を有する。従って、表電極シート１２は、可撓性を有し、貫通孔の変形に伴い面方向への伸張を可能とする。金属箔は、導通可能な金属材料であればよく、例えば、銅箔、アルミニウム箔等を適用できる。さらに、表電極シート１２は、導電性布である場合と同様に、絶縁体シート１１自身の融着（熱融着）により絶縁体シート１１に固着されている。

　裏電極シート１３（反対面電極シート）は、絶縁体シート１１の裏面（図１の下面）側、すなわち絶縁体シート１１における表電極シート１２とは反対面に積層されている。つまり、裏電極シート１３は、絶縁体シート１１と基材２０との間に配置されている。裏電極シート１３は、表電極シート１２と同様に形成されている。つまり、裏電極シート１３は、柔軟であり、導電性エラストマー、導電性布、金属箔等により形成されている。

　トランスデューサ１は、リード線３０を備える。トランスデューサ１は、リード線３０として、表電極シート１２に導通するための表リード線３１、裏電極シート１３に導通するための裏リード線３２を備える。ただし、トランスデューサ１が裏電極シート１３を備えない構成においては、トランスデューサ１は、裏リード線３２を備えない構成となる。

　表リード線３１は、芯線（３１１ａ，３１２ａ等）と、芯線（３１１ａ，３１２ａ等）の外周面を絶縁被覆する被覆材（３１２ｂ等）により構成されている。表リード線３１の一部が、表電極シート１２の上に配置されている。表リード線３１は、表リード線３１において表電極シート１２の上に配置されている範囲において、導通部３１１および第一被覆部３１２を備える。

　導通部３１１は、芯線３１１ａが露出しており、表電極シート１２と導通させた部分である。つまり、導通部３１１における芯線３１１ａが、表電極シート１２に接触されている。

　第一被覆部３１２は、芯線３１２ａと、芯線３１２ａの外周面を被覆する第一絶縁材３１２ｂとを備える。第一被覆部３１２は、表電極シート１２の上に配置されている。特に、第一被覆部３１２は、表リード線３１において表電極シート１２の上に配置されている範囲のうち基端に位置する。当該基端とは、表リード線３１において表電極シート１２の上に配置されている範囲のうち、表リード線３１が外部へ延びる側である。さらに、第一絶縁材３１２ｂは、表電極シート１２に接合されている。

　詳細には、トランスデューサ１は、表電極シート１２と第一被覆部３１２とを接合する接合部４１ａ（第一接合部に相当する）を備える。接合部４１ａは、熱可塑性材料により形成され、自身の融着（熱融着）により表電極シート１２と第一被覆部３１２とを接合させる。接合部４１ａは、第一被覆部３１２の第一絶縁材３１２ｂの一部により構成されるようにしてもよい。また、接合部４１ａは、表電極シート１２が熱可塑性エラストマーを母材として形成される場合には、表電極シート１２の熱可塑性エラストマーの一部により構成されるようにしてもよい。また、接合部４１ａは、表電極シート１２および第一被覆部３１２とは別体材料により構成されるようにしてもよい。

　裏リード線３２は、表リード線３１と同様に構成される。裏リード線３２の導通部３２１は、芯線３２１ａが露出しており、当該芯線３２１ａが裏電極シート１３に接触されている。

　裏リード線３２の第一被覆部３２２は、芯線３２２ａと、芯線３２２ａの外周面を被覆する第一絶縁材３２２ｂとを備える。第一被覆部３２２は、裏電極シート１３の上に配置されている。特に、第一被覆部３２２は、裏リード線３２において裏電極シート１３の上に配置されている範囲のうち基端に位置する。さらに、第一絶縁材３２２ｂは、裏電極シート１３に接合されている。

　詳細には、トランスデューサ１は、裏電極シート１３と第一被覆部３２２とを接合する接合部４１ｂ（第一接合部に相当する）を備える。接合部４１ｂは、表と裏とが相違するが、実質的に同様に構成されるため、詳細な説明を省略する。

　（３．トランスデューサ１の基本構成による効果）
　接合部４１ａ自身の融着により、表電極シート１２と表リード線３１の第一被覆部３１２とが接合されている。ここで、接合部４１ａは、第一被覆部３１２の一部を構成してもよいし、表電極シート１２の一部を構成してもよいし、第一被覆部３１２および表電極シート１２とは別体部材を構成してもよい。接合部４１ａの融着によって、表電極シート１２が柔軟であったとしても、表リード線３１を表電極シート１２に、確実に、容易に且つ低コストで接続することができる。この結果、表リード線３１が表電極シート１２から表リード線３１の軸方向に引き抜かれることおよび剥がれることを防止することができる。

　また、接合部４１ｂ自身の融着により、裏電極シート１３と裏リード線３２の第一被覆部３２２とが接合されている。裏面においては、上記の表面と同様に、裏リード線３２が裏電極シート１３から裏リード線３２の軸方向に引き抜かれることおよび剥がれることを防止することができる。

　（４．トランスデューサ１の例）
　上述したトランスデューサ１の基本構成を有しつつ、他の要素を備えるトランスデューサ１について、複数例をあげて説明する。以下において、表電極シート１２と表リード線３１との接合部分について説明する。なお、裏電極シート１３と裏リード線３２との接合については、表側と同様に構成することができるため、説明を省略する。

　（４－１．第一例のトランスデューサ１ａ）
　（４－１ａ．第一例のトランスデューサ１ａの構成）
　第一例のトランスデューサ１ａの構成について、図２および図３を参照して説明する。トランスデューサ１ａは、少なくとも、静電シート１０と、リード線３０ａとを備える。図２および図３においては、トランスデューサ１ａは、少なくとも、静電シート１０の一部としての表電極シート１２、および、リード線３０ａの一部としての表リード線３１ａを備える。表電極シート１２は、熱可塑性エラストマーを母材として形成されており、導電性フィラーを含有する。

　表リード線３１ａは、導通部３１１、第一被覆部３１２、第二被覆部３１３を備える。導通部３１１は、芯線３１１ａが露出している。導通部３１１の芯線３１１ａと表電極シート１２とは、接合されている。つまり、第一例のトランスデューサ１ａは、導通部３１１の芯線３１１ａと表電極シート１２とを接合させる接合部４２ａを備える。

　接合部４２ａは、表電極シート１２の一部により構成されており、表電極シート１２自身の融着により表電極シート１２と導通部３１１の芯線３１１ａとを接合させる部位となる。接合部４２ａは、例えば、超音波接合により、接合対象を接合させる。さらに、表電極シート１２は熱可塑性エラストマーにより形成されているため、導通部３１１の芯線３１１ａの一部が、表電極シート１２に埋設される状態となる。

　第一被覆部３１２は、芯線３１２ａと、芯線３１２ａの外周面を被覆する第一絶縁材３１２ｂとを備える。第一被覆部３１２の第一絶縁材３１２ｂと表電極シート１２とは、接合されている。つまり、第一例のトランスデューサ１ａは、第一絶縁材３１２ｂと表電極シート１２とを接合させる接合部４１ａ（第一接合部に相当する）を備える。第一絶縁材３１２ｂは、熱可塑性材料（例えば、熱可塑性樹脂）により形成されている。

　接合部４１ａの一部は、第一絶縁材３１２ｂの一部により構成されており、第一絶縁材３１２ｂ自身の融着により表電極シート１２と第一絶縁材３１２ｂとを接合させる部位となる。接合部４１ａは、例えば、超音波接合により、第一絶縁材３１２ｂ自身の融着により接合対象を接合させる。

　さらに、接合部４１ａの他の一部は、表電極シート１２の一部により構成されており、表電極シート１２自身の融着により表電極シート１２と第一絶縁材３１２ｂとを接合させる部位となる。接合部４１ａは、例えば、超音波接合により、表電極シート１２自身の融着により接合対象を接合させる。

　第二被覆部３１３は、芯線３１３ａと、芯線３１３ａの外周面を被覆する第二絶縁材３１３ｂとを備える。第二被覆部３１３は、第一被覆部３１２とは異なる位置に位置し、表電極シート１２の上に配置されている。特に、第二被覆部３１３は、表リード線３１ａにおいて表電極シート１２の上に配置されている範囲のうち先端に位置する。つまり、第一被覆部３１２と第二被覆部３１３との間に、導通部３１１が位置する。

　さらに、第二絶縁材３１３ｂと表電極シート１２とは、接合されている。つまり、第一例のトランスデューサ１ａは、第二絶縁材３１３ｂと表電極シート１２とを接合させる接合部４３ａ（第二接合部に相当する）を備える。第二絶縁材３１３ｂは、熱可塑性材料（例えば、熱可塑性樹脂）により形成されている。

　接合部４３ａの一部は、第二絶縁材３１３ｂの一部により構成されており、第二絶縁材３１３ｂ自身の融着により表電極シート１２と第二絶縁材３１３ｂとを接合させる部位となる。接合部４３ａは、例えば、超音波接合により、第二絶縁材３１３ｂ自身の融着により接合対象を接合させる。

　さらに、接合部４３ａの他の一部は、表電極シート１２の一部により構成されており、表電極シート１２自身の融着により表電極シート１２と第二絶縁材３１３ｂとを接合させる部位となる。接合部４３ａは、例えば、超音波接合により、表電極シート１２自身の融着により接合対象を接合させる。

　（４－１ｂ．第一例のトランスデューサ１ａの製造方法）
　第一例のトランスデューサ１ａの製造方法について説明する。ただし、以下において、表電極シート１２と表リード線３１ａとの接合に関する部分の製造方法について説明する。

　まず、表リード線３１ａを準備する（Ｓ１）。表リード線３１ａは、先端の絶縁材を剥がし、軸方向に移動させる。ただし、剥がした絶縁材の一部を残した状態で、絶縁材の余分な部分を切断する。このようにして、表リード線３１ａが、導通部３１１、第一被覆部３１２および第二被覆部３１３を有する状態となる。

　続いて、表電極シート１２の上に、表リード線３１ａの導通部３１１、第一被覆部３１２および第二被覆部３１３を配置する（Ｓ２）。続いて、図３の範囲５１に超音波を付与することにより、導通部３１１の芯線３１１ａと表電極シート１２とが超音波接合により接合される（Ｓ３）。同時に、第一被覆部３１２の第一絶縁材３１２ｂと表電極シート１２とが超音波接合により接合される（Ｓ３）。さらに同時に、第二被覆部３１３の第二絶縁材３１３ｂと表電極シート１２とが超音波接合により接合される（Ｓ３）。

　（４－１ｃ．第一例のトランスデューサ１ａの効果）
　第一例のトランスデューサ１ａにおいて、表リード線３１ａの第一被覆部３１２および第二被覆部３１３が、表電極シート１２に接合されている。従って、表リード線３１ａに表電極シート１２から軸方向に引き抜かれる力が作用したとしても、表リード線３１ａが引き抜かれることを防止できる。また、表電極シート１２は柔軟であるため、湾曲する状態となる。特に、基材２０の取付面が三次元形状である場合には、静電シート１０を基材２０に取り付ける際に、表電極シート１２が曲げられる可能性がある。このとき、表リード線３１ａの基端が表電極シート１２に接合されている状態が維持されるとしても、表リード線３１ａの先端が、表電極シート１２から剥がれる可能性がある。

　しかし、表リード線３１ａは、表電極シート１２の上に配置されている範囲において、基端の第一被覆部３１２が表電極シート１２に接合され、先端の第二被覆部３１３が表電極シート１２に接合されている。従って、表リード線３１ａの先端が表電極シート１２から剥がれることを防止することができる。

　さらに、接合部４１ａ，４３ａは、熱可塑性材料により形成されており、自身の融着により接合対象を接合している。従って、容易に、且つ、確実に、接合対象を接合することができる。特に、第一被覆部３１２の第一絶縁材３１２ｂおよび表電極シート１２が、共に、熱可塑性材料により形成されることで、接合対象が強固に接合される。さらに、第二被覆部３１３の第二絶縁材３１３ｂおよび表電極シート１２が、共に、熱可塑性材料により形成されることで、接合対象が強固に接合される。

　さらに、表電極シート１２が熱可塑性エラストマーを母材として形成されることで、導通部３１１の芯線３１１ａの一部が表電極シート１２に埋設される。これにより、導通部３１１の芯線３１１ａは、強固に表電極シート１２に固定される。

　（４－２．第二例のトランスデューサ１ｂ）
　（４－２ａ．第二例のトランスデューサ１ｂの構成）
　第二例のトランスデューサ１ｂの構成について、図４および図５を参照して説明する。トランスデューサ１ｂは、少なくとも、静電シート１０と、リード線３０ｂとを備える。図４および図５においては、トランスデューサ１ｂは、少なくとも、静電シート１０の一部としての表電極シート１２、および、リード線３０ｂの一部としての表リード線３１ｂを備える。表電極シート１２は、熱可塑性エラストマーを母材として形成されており、導電性フィラーを含有する。

　表リード線３１ｂは、導通部３１１、第一被覆部３１２を備える。つまり、表リード線３１ｂは、上述したトランスデューサ１の基本構成における表リード線３１と同様の構成からなる。

　導通部３１１は、芯線３１１ａが露出しており、芯線３１１ａと表電極シート１２とは、接合されている。つまり、第二例のトランスデューサ１ｂは、導通部３１１の芯線３１１ａと表電極シート１２とを接合させる接合部４２ａを備える。接合部４２ａは、第一例のトランスデューサ１ａにおける接合部４２ａと同様の構成からなる。

　第一被覆部３１２は、芯線３１２ａと、芯線３１２ａの外周面を被覆する第一絶縁材３１２ｂとを備える。第一被覆部３１２の第一絶縁材３１２ｂと表電極シート１２とは、接合されている。つまり、第一例のトランスデューサ１ａは、第一絶縁材３１２ｂと表電極シート１２とを接合させる接合部４１ａ（第一接合部に相当する）を備える。接合部４１ａは、第一例のトランスデューサ１ａにおける接合部４１ａと同様の構成からなる。

　第二例のトランスデューサ１ｂは、さらに、樹脂製の補強シート３１４を備える。樹脂製の補強シート３１４は、熱可塑性材料、特に熱可塑性エラストマーにより形成されている。補強シート３１４は、例えば、絶縁体シート１１と同種の材料により形成されるとよい。

　補強シート３１４は、少なくとも、表リード線３１ｂの導通部３１１の先端を覆うことができる大きさに形成されている。補強シート３１４は、表電極シート１２に対向配置され、且つ、少なくとも導通部３１１を表電極シート１２との間に挟んでいる。補強シート３１４は、第一被覆部３１２を被覆していない。ただし、補強シート３１４は、第一被覆部３１２を被覆するようにしてもよいが、トランスデューサ１ｂの厚みを薄くする観点、および、製造における容易性の観点から、第一被覆部３１２を被覆しない方がよい。

　さらに、補強シート３１４と表電極シート１２とは、接合されている。つまり、第二例のトランスデューサ１ｂは、補強シート３１４と表電極シート１２とを接合させる接合部４４ａ（第三接合部に相当する）を備える。

　接合部４４ａの一部は、補強シート３１４の一部により構成されており、補強シート３１４自身の融着により表電極シート１２と補強シート３１４とを接合させる部位となる。接合部４４ａは、例えば、超音波接合により、補強シート３１４自身の融着により接合対象を接合させる。

　さらに、接合部４４ａの他の一部は、表電極シート１２の一部により構成されており、表電極シート１２自身の融着により表電極シート１２と補強シート３１４とを接合さえる部位となる。接合部４４ａは、例えば、超音波接合により、表電極シート１２自身の融着により接合対象を接合させる。

　また、補強シート３１４と導通部３１１の芯線３１１ａとが、接合されている。つまり、第二例のトランスデューサ１ｂは、補強シート３１４と導通部３１１の芯線３１１ａとを接合させる接合部４５ａを備える。

　接合部４５ａは、補強シート３１４の一部により構成されており、補強シート３１４自身の融着により導通部３１１の芯線３１１ａと補強シート３１４とを接合させる。接合部４５ａは、例えば、超音波接合により、補強シート３１４自身の融着により接合対象を接合させる。そして、導通部３１１の芯線３１１ａの一部が、補強シート３１４に埋設されている。これにより、導通部３１１の芯線３１１ａは、強固に補強シート３１４に固定される。

　（４－２ｂ．第二例のトランスデューサ１ｂの製造方法）
　第二例のトランスデューサ１ｂの製造方法について説明する。ただし、以下において、表電極シート１２と表リード線３１ｂとの接合に関する部分の製造方法について説明する。

　まず、表リード線３１ｂを準備する（Ｓ１１）。表リード線３１ｂは、先端の絶縁材を剥がす。このようにして、表リード線３１ｂが、導通部３１１および第一被覆部３１２を有する状態となる。続いて、表電極シート１２の上に、表リード線３１ｂの導通部３１１および第一被覆部３１２を配置する（Ｓ１２）。続いて、図５の範囲５２に超音波を付与することにより、導通部３１１の芯線３１１ａと表電極シート１２とが超音波接合により接合される（Ｓ１３）。同時に、第一被覆部３１２の第一絶縁材３１２ｂと表電極シート１２とが超音波接合により接合される（Ｓ１３）。

　続いて、補強シート３１４を、導通部３１１を表電極シート１２との間に挟むように、表電極シート１２の上に対向配置する（Ｓ１４）。続いて、図５の範囲５３に超音波を付与することにより、補強シート３１４と表電極シート１２とが超音波接合により接合される（Ｓ１５）。同時に、補強シート３１４と導通部３１１の芯線３１１ａとが超音波接合により接合される（Ｓ１５）。

　（４－２ｃ．第二例のトランスデューサ１ｂの効果）
　第二例のトランスデューサ１ｂは、表リード線３１ｂの第一被覆部３１２が表電極シート１２に接合していることによる効果を奏する。さらに、トランスデューサ１ｂは、補強シート３１４を備える。補強シート３１４が、表リード線３１ｂの導通部３１１の芯線３１１ａを挟んで表電極シート１２に接合される。これにより、表リード線３１ｂが、表電極シート１２から軸方向に引き抜かれることを防止でき、さらには、表リード線３１ｂの先端が表電極シート１２から剥がれることを防止できる。さらに、補強シート３１４は、導通部３１１の芯線３１１ａに接合されている。これにより、表リード線３１ｂが引き抜かれることを防止でき、且つ、剥がれることを防止できる。

　また、補強シート３１４が、熱可塑性材料により形成されており、自身の融着により接合対象を接合している。従って、容易に、且つ、確実に、接合対象を接合することができる。特に、補強シート３１４および表電極シート１２が、共に、熱可塑性材料により形成されることで、接合対象が強固に接合される。

　さらに、表電極シート１２が熱可塑性エラストマーを母材として形成され、且つ、補強シート３１４が熱可塑性エラストマーにより形成されている。これにより、導通部３１１の芯線３１１ａの一部が、表電極シート１２および補強シート３１４のそれぞれに埋設される。これにより、導通部３１１の芯線３１１ａが、強固に、表電極シート１２および補強シート３１４に固定される。

　さらに、補強シート３１４が熱可塑性エラストマーにより形成されることにより、表リード線３１ｂの接合部位の柔軟性を維持することができる。従って、トランスデューサ１ｂの取り扱い性が良好となる。

　さらに、補強シート３１４は、導通部３１１の芯線３１１ａを表電極シート１２側へ押し付ける。従って、補強シート３１４による押付力によって、導通部３１１の芯線３１１ａと表電極シート１２との導通状態を確実に確保できる。

　（４－３．第三例のトランスデューサ１ｂ）
　（４－３ａ．第三例のトランスデューサ１ｂの構成）
　第三例のトランスデューサ１ｂの構成について、図４および図５を参照して説明する。第三例のトランスデューサ１ｂは、第二例のトランスデューサ１ｂに対して、表電極シート１２および補強シート３１４の材質が異なり、他の構成は同様である。

　表電極シート１２が、金属シートにより形成されている。例えば、表電極シート１２は、導電性布により形成されている。また、第三例のトランスデューサ１ｂは、樹脂製の補強シート３１４に代えて、金属製の補強シート３１４を備える。金属製の補強シート３１４は、少なくとも表面を金属材料により形成されている。例えば、補強シート３１４は、導電性布、貫通孔を有する金属箔等により形成されている。

　補強シート３１４は、少なくとも、表リード線３１ｂの導通部３１１の先端を覆うことができる大きさに形成されている。補強シート３１４は、表電極シート１２に対向配置され、且つ、導通部３１１を表電極シート１２との間に挟んでいる。ここで、補強シート３１４は、トランスデューサ１ｂの厚みを薄くする観点、および、製造における容易性の観点から、第一被覆部３１２を被覆していない。さらに、金属と樹脂との接合力は金属同士の接合力に比べて低いため、補強シート３１４は、第一被覆部３１２を被覆していない。

　さらに、補強シート３１４と表電極シート１２とは、超音波接合により、金属同士で接合されている。つまり、第三例のトランスデューサ１ｂは、補強シート３１４と表電極シート１２とを金属接合させる接合部４４ａ（第四接合部に相当する）を備える。つまり、接合部４４ａは、金属接合部位を構成する。

　さらに、補強シート３１４と導通部３１１の芯線３１１ａとは、超音波接合により、金属同士で接合されている。つまり、第三例のトランスデューサ１ｂは、補強シート３１４と導通部３１１の芯線３１１ａとを金属接合させる接合部４５ａを備える。つまり、接合部４５ａは、金属接合部位を構成する。

　（４－３ｂ．第三例のトランスデューサ１ｂの製造方法）
　第三例のトランスデューサ１ｂの製造方法について説明する。ただし、以下において、表電極シート１２と表リード線３１ｂとの接合に関する部分の製造方法について説明する。

　まず、表リード線３１ｂを準備する（Ｓ２１）。続いて、表電極シート１２の上に、表リード線３１ｂの導通部３１１および第一被覆部３１２を配置する（Ｓ２２）。続いて、図５の範囲５２に超音波を付与することにより、導通部３１１の芯線３１１ａと表電極シート１２とが超音波接合により接合される（Ｓ２３）。同時に、第一被覆部３１２の第一絶縁材３１２ｂと表電極シート１２とが超音波接合により接合される（Ｓ２３）。

　続いて、補強シート３１４を、導通部３１１を表電極シート１２との間に挟むように、表電極シート１２の上に対向配置する（Ｓ１４）。続いて、図５の範囲５３に超音波を付与することにより、補強シート３１４と表電極シート１２とが超音波接合により金属接合される（Ｓ２５）。同時に、補強シート３１４と導通部３１１の芯線３１１ａとが超音波接合により金属接合される（Ｓ２５）。

　（４－３ｃ．第三例のトランスデューサ１ｂの効果）
　第三例のトランスデューサ１ｂは、表電極シート１２と補強シート３１４とが金属接合により、強固に接合対象が接合される。さらに、補強シート３１４と導通部３１１の芯線３１１ａとが金属接合により、強固に接合対象が接合される。これにより、表リード線３１ｂが軸方向に引き抜かれることを防止でき、且つ、剥がれることを防止できる。

　さらに、補強シート３１４は、表電極シート１２に金属接合すると共に、導通部３１１の芯線３１１ａに金属接合する。従って、導通部３１１の芯線３１１ａと表電極シート１２との導通は、芯線３１１ａと表電極シート１２とによる直接の導通に加えて、補強シート３１４を介した導通によって行われる。従って、導通部３１１の芯線３１１ａと表電極シート１２との導通状態を確実に確保できる。

　（４－４．その他）
　トランスデューサ１は、第一例と第二例とを複合させた構成としてもよい。また、トランスデューサ１は、第一例と第三例とを複合させた構成としてもよい。これらの場合、表リード線３１が、第一例における第二被覆部３１３を備え、トランスデューサ１が、第二例における補強シート３１４を備える。

１，１ａ，１ｂ：静電型トランスデューサ、１０：静電シート、１１：絶縁体シート、１２：表電極シート、１３：裏電極シート、２０：基材、３０，３０ａ，３０ｂ：リード線、３１，３１ａ，３１ｂ：表リード線、３１１：導通部、３１１ａ：芯線、３１２：第一被覆部、３１２ａ：芯線、３１２ｂ：第一絶縁材、３１３：第二被覆部、３１３ａ：芯線、３１３ｂ：第二絶縁材、３１４：補強シート、３２：裏リード線、３２１：導通部、３２１ａ：芯線、３２２：第一被覆部、３２２ａ：芯線、３２２ｂ：第一絶縁材、４１ａ：接合部（第一接合部）、４１ｂ：接合部、４２ａ：接合部、４３ａ：接合部（第二接合部）、４４ａ：接合部（第三接合部、第四接合部）、４５ａ：接合部、５１，５２，５３：超音波付与範囲

Claims (19)

1. 　柔軟な電極シートと、
   　芯線が露出しており前記電極シート上に配置され前記電極シートと導通させた導通部、および、芯線を第一絶縁材により被覆し前記電極シート上に配置された第一被覆部を有するリード線と、
   　熱可塑性材料により形成され、自身の融着により前記電極シートと前記第一被覆部とを接合させる第一接合部と、
   　を備える、静電型トランスデューサ。
2. 　前記第一絶縁材は、熱可塑性材料により形成され、
   　前記第一接合部は、前記第一絶縁材の一部により構成される、請求項１に記載の静電型トランスデューサ。
3. 　前記電極シートは、熱可塑性エラストマーにより形成され、
   　前記第一接合部は、前記電極シートの前記熱可塑性エラストマーの一部により構成される、請求項１または２に記載の静電型トランスデューサ。
4. 　前記第一接合部は、前記電極シートと前記第一被覆部とを超音波接合により接合させる、請求項１－３の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
5. 　前記リード線は、さらに、
   　前記第一被覆部とは異なる位置に位置し、芯線を第二絶縁材により被覆し、且つ、前記電極シート上に配置された第二被覆部を有し、
   　前記静電型トランスデューサは、さらに、
   　熱可塑性材料により形成され、自身の融着により前記電極シートと前記第二被覆部とを接合させる第二接合部を備える、請求項１－４の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
6. 　前記第一被覆部は、前記リード線において前記電極シート上に配置されている範囲のうち前記リード線が外部へ延びる側である基端に位置し、
   　前記第二被覆部は、前記リード線の先端に位置し、
   　前記導通部は、前記第一被覆部と前記第二被覆部との間に位置する、請求項５に記載の静電型トランスデューサ。
7. 　前記第二絶縁材は、熱可塑性材料により形成され、
   　前記第二接合部は、前記第二絶縁材の一部により構成される、請求項５または６に記載の静電型トランスデューサ。
8. 　前記電極シートは、熱可塑性エラストマーにより形成され、
   　前記第二接合部は、前記電極シートの前記熱可塑性エラストマーの一部により構成される、請求項５－７の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
9. 　前記第二接合部は、前記電極シートと前記第二被覆部とを超音波接合により接合させる、請求項５－８の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
10. 　前記静電型トランスデューサは、さらに、
    　熱可塑性材料により形成され、前記電極シートに対向配置され、且つ、少なくとも前記導通部を前記電極シートとの間に挟む樹脂製の補強シートと、
    　前記補強シートの一部により構成され、自身の融着により前記電極シートと前記補強シートとを接合させる第三接合部と、
    　を備える、請求項１－９の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
11. 　前記第三接合部は、前記電極シートと前記補強シートとを超音波接合により接合させる、請求項１０に記載の静電型トランスデューサ。
12. 　前記静電型トランスデューサは、さらに、
    　少なくとも表面を金属材料により形成され、前記電極シートに対向配置され、少なくとも前記導通部を前記電極シートとの間に挟む金属製の補強シートと、
    　前記電極シートと前記補強シートとを超音波接合により接合させる第四接合部と、
    　を備える、請求項１－９の何れか１項に記載の静電型トランスデューサ。
13. 　前記第四接合部は、前記電極シートと前記補強シートとを超音波接合により接合させると共に、前記導通部の前記芯線と前記補強シートとを超音波接合により接合させる、請求項１２に記載の静電型トランスデューサ。
14. 　前記補強シートは、導電性布である、請求項１２または１３に記載の静電型トランスデューサ。
15. 　請求項４に記載の静電型トランスデューサの製造方法であって、
    　前記電極シートの上に前記導通部および前記第一被覆部を配置し、
    　前記電極シートと前記第一被覆部とを超音波接合により接合する、静電型トランスデューサの製造方法。
16. 　前記電極シートの上に前記導通部および前記第一被覆部を配置し、
    　前記電極シートと前記導通部の前記芯線とを超音波接合により接合すると共に、前記電極シートと前記第一被覆部とを超音波接合により接合する、請求項１５に記載の静電型トランスデューサの製造方法。
17. 　請求項９に記載の静電型トランスデューサの製造方法であって、
    　前記電極シートの上に前記導通部、前記第一被覆部および前記第二被覆部を配置し、
    　前記電極シートと前記第一被覆部とを超音波接合により接合すると共に、前記電極シートと前記第二被覆部とを超音波接合により接合する、静電型トランスデューサの製造方法。
18. 　請求項１１に記載の静電型トランスデューサの製造方法であって、
    　前記電極シートの上に前記導通部および前記第一被覆部を配置し、
    　前記電極シートと前記第一被覆部とを超音波接合により接合し、
    　前記電極シートと前記第一被覆部とが接合された状態において、前記補強シートを前記電極シートの上に配置し、
    　前記電極シートと前記補強シートとを超音波接合により接合する、静電型トランスデューサの製造方法。
19. 　請求項１２－１４の何れか１項に記載の静電型トランスデューサの製造方法であって、
    　前記電極シートの上に前記導通部および前記第一被覆部を配置し、
    　前記電極シートと前記第一被覆部とを超音波接合により接合し、
    　前記電極シートと前記第一被覆部とが接合された状態において、前記補強シートを前記電極シートの上に配置し、
    　前記電極シートと前記補強シートとを超音波接合により接合する、静電型トランスデューサの製造方法。

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