JPH01119077A - 圧電素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、圧力、振動、音響等のセンサーあるいは駆動
素子として広範囲に利用可能な圧電素子の改良に関する
ものである。

〔従来技術１ 圧電性とは、一般に誘電体で電気的極性の大きい物質に
機械的応力を加えて変形させると、電荷を発生し、逆に
電圧を加えると機械的変形をおこすことをいい、圧電素
子はこの圧電性を利用して圧力、振動、音響等のセンサ
ーあるいは駆動素子として使用しているものである。

この圧電性を有する物質すなわち圧電体には、チタン酸
、ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等のセラミック薄板あるいは
ポリフッ化ビニリゾ７（ＰＶＤＦ）等のプラスチックフ
ィルム等が用いられているが本発明の圧電素子はプラス
チックフィルムの圧電体を利用したものである。

この圧電体を圧電素子として利用するには、圧電体に発
生した電荷を取り出したり、捷た逆に電圧全顎えるため
に、この圧電体のプラスチックフィルムの両面に電極を
形成しなければならない。

セラミック薄板の圧電体全利用したものは、−般に銀ペ
ースト’ｌ焼付けして電極を形成しているが、プラスチ
ックフィルムの場合耐熱温度が低くまた可撓性が高いた
め、この方法がとれず、アルミニウム（Ａ））あるいは
ニッケル（Ｎｉ）等の金属を蒸着して電極としている。

この蒸着された金属被膜は厚みが約５００λ（オングス
トローム）と非常に薄く、強度的に弱いため、この電極
に直接ハンダ付は等でリード線を接続することができな
い。

そこで従来、第４図の斜視図および第５図の断面図に示
す如く、圧電体１の両面に形成した電極２に、リード線
３全接続した接続端子４に導電性両面粘着テープ５を介
して貼付するか、あるいは第６図のように、導電性接着
剤６により接着を行っていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

導電性両面粘着テープを使用した場合は、端子部に力が
かかった場合、粘着剤のクリープではがれやすく、また
、温度が高くなった場合にも、粘着剤の粘度が低下し、
はがれやすくなるという欠点がある。

また、導電性接着剤を使用した場合は、−船釣に用いら
れているカーボンブラックを配合したシリコンの導電性
ＲＴＶゴム（−波型室温硬化性ゴム）では硬化に一昼夜
を要し、圧電素子製造の生産効率が悪いという欠点があ
る。

大発明は上記問題点に鑑みなされたものであり電極への
リード線の接続を容易ならしめ、接続端子のはずれ等の
ない生産しやすい圧電素子を提供しようとするものであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明になる圧電素子は、電極への接続リード線を直接
あるいは導電性両面粘着テープ等を介して圧電素子の両
面に当接させるとともに、この接続部の周囲に熱収縮チ
ューブを外挿し、この熱収縮チューブ全加熱することに
より収縮させ、前記接続リード線全固定、接続するよう
に構成するものである。

［未発明の作用〕 上記の如く構成することにより、熱収縮チューブの収縮
力により、接続リード線が圧電素子に強く押さえつけら
れ、圧電素子の電極に固定、接続することが可能になる
。

〔実施例］ 本発明の圧電素子の一実施例を第１図に示す斜視図およ
び第２図の断面図を用いて説明する。従来例と同一の構
成のものについては同一の番号を符して説明する。

まず、延伸を行ったポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）
やフッ化ビニリデン・トリフルオロエチレン共重合体（
ＶＤＥ／ＴｒＦＥ）あるいはシアン化ビニリデン・酢酸
ビニル共重合体（Ｐ（ＶＤＣＮ／ＶＡＣ））’４Ｆのプ
ラスチックフィルムの圧電体１の両面に真空蒸着あるい
はスパッタリングによりＡノあるいはＮｉ等の電極２を
形成する〇こののち、このフィルムに５００〜１００Ｏ
ＫＶＡの電界全かけ、プラスチック中の分子の分極方向
全そろえる分極処理全行う。

′４極から電荷を取り出すあるいは逆に電圧をかけるた
めのリード線３は電極との接触面積を広く取るため、ス
ズメツキ黄銅等の薄板を成形した接続端子４にかしめ、
あるいはハンダ付は等により接続し、圧電体１の両面の
電極２をはさむように２木設置する。

次に、この接続部周囲をとり囲むように、熱収縮チュー
ブ７を外挿する。しかる後、ヒートガン等を用いて前記
熱収縮チューブ７全加熱し、収縮をおこさせる。

このことにより、接続端子４は圧電体１を強くはさみつ
けるように押しつけられ、電極２と強固に固定、接続さ
れる。

この熱収縮チューブには、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ）
等の未架橋材料と、エチレン・ビニールアルコール（Ｅ
ＶＡ）等に電子線を照射し７て架橋を行った電子線架橋
ポリオレフィン（以下、ＸＬＰＥと略記）等がある。

ＰＶＣの場合は、熱収縮性を持たせるには、材料を管状
に押出成型した後、材料の融点以下軟化点以上の温度で
、内径全拡大させ、その歪みに相当する配向分子凍結固
定するために急冷する。したがって、その収縮応力は分
子の粘性を利用したものであるので比較的弱く、被覆物
体を緊縛する力は弱い。寸た収縮は低温からはじ捷り、
収縮率の温度変化は比較的緩やかなカーブを描く。

これに対してＸＬＰＥは、材料を管状に押出し成形した
後に電子線加速器により１０〜３０Ｍｒａｄ程度の放射
線を照射し、架橋を行わせる。こうすることにより融点
以上の温度でも流動せず、ゴム弾ｕｋ示すようになるの
で、融点以上の高温で材料を延伸配向させ、歪みを与え
た寸まの状態で冷却、再結晶化による凍結固定を行う。

このため、収縮温度は比較的高く、かつ収縮率の温度変
化は急激である。また架橋による復元性は完全であるか
ら収縮率の大きいものが製造可能であり、被覆物体への
緊縛力は強い。

価格的にはＰＶＣの方が安価なため、一般にはＰｖＣの
方が多く用いられるが、ＰＶＣは長期的には分解して塩
素を発生するため、電極に用いているＡノ蒸着をおかす
可能性があり、電極の導通全破壊してし甘う危険性があ
る。

このことから、本発明の圧電素子に用いる熱収縮チュー
ブは、分子式中に塩素原子を含まないプラスチックで形
成されていることが９寸しい。

ＸＬＰＥは分子式中に塩素原子を含まず、寸た分子構造
から収縮率が大きく緊縛力が強いため本発明の圧電素子
に用いる熱収縮チューブに適している。寸た、これ以外
のプラスチックでも塩素原子を含寸ないものは使用可能
である。

圧電素子と接続リード線との接続強度がさらに必要な場
合や接続リード線の取付作業を容易ならしめるために、
本発明の池の実施例として第３図の断面図に示すように
電極２と接続端子４との間に導電性両面粘着テープを介
在させて固定してもよい。

また本発明の実施例では電極２とリード線３との接続品
に接続端子４を介在させているが、リード線３の端末を
ハンダ等により成形あるいはそのまま使用し、接続端子
４をはぶいても良い（図示せず）。

〔発明の効果〕

以上説明しｔ如く、本発明の圧電素子は熱収縮チューブ
の収縮力により、接続リード線を電極に接続固定するも
のであるので、従来のような導電性両面粘着テープによ
る固定のように、クリープにより電、′ｔｉからはずれ
たりすることがなく、また導電性接着剤のように硬化に
長時間を要することなく、短時間の加熱で固定が完了す
るので、信頼性の高い、生産効率の良い圧電素子が得ら
れるものである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の圧電素子の一実施例を示す斜視図、第
２図は同断面図、第３図は本発明の他の実施例を示す断
面図、第４図は従来の圧電素子の斜視図、第５図は同断
面図、第６図は従来の他の例の断面図である。 １・・・圧電体、２・・・電極、３・・・リード線、４
・・・接続端子、５・・・導電性両面粘着テープ、６・
・・導電性接着剤、７・・・熱収縮チューブ。 代理人　弁理士　杉　山　改　至（他１名）第　１　図 第２１ 第３ｗＪ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の圧電性を有
   するプラスチツクフィルムの両面に蒸着等により金属被
   膜を形成し電極とした圧電素子において、前記電極への
   接続リード線を直接あるいは導電性両面粘着テープ等を
   介して前記両面の金属被膜に当接させるとともに当該接
   続部に熱収縮チューブを外挿し、前記熱収縮チューブを
   加熱することにより収縮させ前記接続リード線を固定及
   び接続したことを特徴とする圧電素子。
2. ２．前記熱収縮チューブを電子線照射架橋ポリオレフィ
   ン等の分子式中に塩素原子を含まないプラスチツクで形
   成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の圧
   電素子。