JPH0232225A - 水中受波器 - 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］ 本発明は圧力抵抗変化型の大開口水中受波器の改良に関
するものである。

［従来の技術］ 圧力抵抗変化型の感圧材料で形成した感圧部に２個の電
極を形成し、この２個の電極間の抵抗変化で音圧を検出
するように構成された大開口の水中受波器としては、従
来高分子圧電材のＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）ま
たは圧電ゴムを用いた平面型の受波器が開発されている
。

第２図はこのＰＶＤＦを用いた受波器を示す斜視図で、
図中１はＰＶＤＦ圧電材の両面にＡＩ又はＮｉなどの金
属をスパッタ等で電極に形成したＰＶＤＦ圧電子、２は
２芯ケーブル、３はウレタンゴムのモールドである。Ｐ
ＶＤＦ圧電子の両面の電極に２芯ケーブル２の各導電線
を接続し、その接続部を含むＰＶＤＦ圧電子１の全体を
防水のためウレタンゴム３でモールドしたものである。

第３図は圧電ゴムを用いた受波器を示す斜視図で、４は
ゴム材にセラミックを配合し、分極を行って圧電性を持
たせた圧電ゴムにより形成した感圧部、５ａ、５ｂは感
圧部４の両面に圧接した導電ゴムにより形成された電極
である。図にみるように、感圧部４の両面に圧接された
電極５ａ、５ｂに２芯ケーブル２の各導電線を接続し、
上記各部材全体を防水のためウレタンゴムのモールド３
により被覆している。

また第４図は電話機に用いられる受波器の断面図で、６
は振動板、７は炭素粒子、８は固定電極である。振動板
６と固定電極８との間に炭素粒子７を充填し、振動板６
の変位に従って炭素粒子７の接触抵抗が変化することを
利用したものである。

本受渡器は本来空気中で使用されるものであるが、ウレ
タンゴム材で周囲をモールドすることで耐水性を持たせ
、水中受波器として使用することは可能である。

第５図は導電性感圧ゴムを使用した抵抗変化型の感圧素
子の斜視図で、９はゴム材に炭素粒子を配合して膜状に
形成し、膜の歪みに応じて抵抗が変化する導電性感圧ゴ
ムにより形成された感圧部、１０ａ、１０ｂは感圧部９
の両面に圧接した導電ゴム製の電極で、１１．ａ、ｌｌ
ｂは電極１０ａ１１０ｂに導電性接着剤で接続されたリ
ード線である。本感圧素子は従来押しボタンなどのタッ
チセンサに利用されているが、音響センサとしては利用
されていない。これは電極１０ａ、１０ｂが感圧部９に
圧接されているので、その間の接触抵抗が大きく抵抗値
にバラツキがあるためである。すなわち押しボタン　の
タッチセンサに利用する場合は、押しボタンのような大
きな圧力に比較すると上記接触抵抗は十分少さな値とな
るため、押しボタン押圧による感圧部９の抵抗変化は支
配的となり利用効果はある。しかし音響センサの場合、
音圧のような小さな圧力に対しては接触抵抗の方が大き
くなるので、音圧による感圧部９の抵抗変化はほとんど
検出できないことになる。

［発明が解決しようとする課題］ ところで上記従来の機器のうち、第２図、第３図に示す
水中受波器は、その感圧部に使用するＰＶＤＦ及び圧電
ゴムが高価であり、水中受波器の製造コスト増電の原因
となっている。

また第４図に示す電話器用の受波器は、その振動板の面
積を大きくし防水加工を施して、大開口の水中受波器と
して利用することは可能であるが、受渡器の出力が、振
動板６の圧力を受ける位置により異なるのが問題である
。

さらに第５図に示す感圧素子の場合、感圧部９の両面に
電極を形成する方法に問題がある。すなわち接触抵抗が
小さく均一に付着できる点を配慮してスパッタまたはメ
ツキによる方法あるいは金属箔の導電性接着等の採用が
考えられるが、導電性感圧ゴム製の感圧部９は柔軟性を
有しているため、スパッタやメツキにより形成された薄
い電極ではひび割れや剥離が発生しやすく、また金属箔
の接着法においてはゴム材との接着に適当な導電性接着
剤が当面見当たらないからである。

なお上記受波器以外にも、水中受波器として使用されて
いるものに、圧電セラミック受波器があるが、周知のよ
うに大開口化が困難なところが難点となっている。

本発明は上記従来の水中受波器の抱えるいくつかの問題
点を解消するためになされたもので、安価かつ高性能な
水中受波器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］ 上記目的を達成するため、本発明は導電性感圧材料によ
り形成した感圧部に２個の電極を装着し、該電極のそれ
ぞれに導電線を接続後、導電線との接続部を含む電極及
び感圧部の全体を耐水性絶縁材料で被覆してなる水中受
波器において、上記感圧部を形成する導電性感圧材料と
して導電性感圧塗料を使用し、また上記２個の電極のう
ち少なくとも１個の電極を形成する材料に導電性塗料を
用いた。

［作用コ 水中受波器の感圧部や電極を構成する上記各材料は、積
層前はすべて粘性流体であるから、硬化後の各材料間の
密着性はよく、音圧等の微少な圧力に対しても検出可能
である。また上記各材料はＰＶＤＦや圧電ゴムなどに比
較して安価であり、受波器の製造コストを低減させるこ
とができる。

〔実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す水中受波器の斜視図で
、図中２は２芯ケーブル、２０ａ、２０ｂはウレタン板
、２１ａ、２１ｂは導電性塗料を塗布して形成した電極
、２２は導電性感圧塗料を塗布して形成した感圧部、２
３ａ、２３ｂは端子である。

本発明に係る水中受波器を構成するに当っては、図にみ
るように、まずウレタンゴムをモールド形成した基材の
ウレタン板２Ｏａ上に、導電性塗料を所定形状に塗布し
て電極２１ａを形成する。この導電性塗料は例えば樹脂
に銀及び炭素粒子を配合してなる低抵抗の導電性塗料で
ある。ついでこの電極２１ａ上に導電性感圧塗料を塗布
して感圧部２２を形成し、さらに感圧部２２上に電極２
１ａに接触しないように上記導電性塗料を塗布して電ｔ
ｆｆｉ２１ｂを形成する。該導電性感圧塗料はウレタレ
系のポリマーと炭素粒子等の導電粒子とを配合してなる
ものである。上記塗料が硬化した後、２芯ケーブル２の
各導電線を電極２１ａ、２１ｂの端子２３ａ、２３ｂに
接続し、さらにウレタン！！１１Ｅ２０ｂを上記導電線
と電極との接続部を含む電極、感圧部全体にモールドし
て仕上げるのである。

上記感圧部２２、電極２１ａ、２１ｂの材料である各塗
料及びウレタン板２０ａ、２１ｂの原料は、いずれも積
層前は高粘性流体であり、塗布またはモールドにより隙
間のない積層構造を形成する。

このように構成された受波器が音圧を受けると、導電性
感圧部２２に歪みが発生して感圧部２２の抵抗が変化し
、２芯ケーブル２の出力端の抵抗が変化するので、この
抵抗の変化を音圧として検出することが出来るのである
。

第６図は本発明の他の実施例を示す水中受波器の斜視図
で、第１図におけるウレタン板２０ａの代わりに、基材
と電極を兼ねる金属板３０を使用したものである。

金属板３０の上に導電性感圧塗料を塗布して感圧部３１
を形成し、その上に導電性塗料を金属板３０に接触しな
いように塗布して電極３２を形成する。塗料が硬化した
後、２芯ケーブル２の各導電線を金属板３０と電極３２
とに接続し、部材全体をウレタンでモールドしてウレタ
ン板３３を形成する。こうして第１図に示す実施例と同
様に隙間のない積層構造を有する圧力抵抗変化型の水中
受波器が構成される。

［発明の効果］ 本発明は水中受波器において、感圧部を形成する材料と
して導電性感圧塗料を、また電極の材料として導電性塗
料を利用したので、次に述べるような勝れた効果を挙げ
ることが出来た。

（１）上記材料は積層前は全て粘性流体であるため、硬
化後は各材料間の密着性が良く、音圧などの微少な圧力
を検出出来る。

（２）また密着性がよいため接触抵抗を小さくできる。

（３）圧電材ＰＶＤＦや圧電ゴムなどに比較して安価で
ある。

（４）圧電セラミック受波器や炭素粒子を用いた圧力抵
抗変化型のと比較して大開口化が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す基材にウレタン板を使
用した水中受波器の斜視図、第２図〜第５図は従来の受
波器を示すもので、第２図、第３図は水中受波器の斜視
図、第４図は電話の受波器の断面図、第５図は導電性ゴ
ムを利用した感圧素子の斜視図、第６図は本発明の他の
実施例を示す基材と電極に金属板を使用した水中受波器
の斜視図である。 図中２は２芯ケーブル、２０ａ、２０ｂはウレタン板、
２１ａ、２１ｂは電極、２２は感圧部、３０は金属板、
３１は感圧部、３２は電極、３３はウレタン板である。 第 図 第 図 電話の貧波岱の譚１１区 第４図 爪斤斧チの糸斗視区 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導電性感圧材料により形成した感圧部に２個の電極を装
   着し、該電極のそれぞれに導電手段を接続後、導電手段
   との接続部を含む電極及び感圧部の全体を耐水性絶縁材
   料で被覆してなり、上記感圧部にかかる圧力を導電手段
   の出力端子間の抵抗変化として検出するように構成され
   た水中受波器において、 上記感圧部を導電性感圧塗料の塗布により形成し、かつ
   ２個の電極のうちの少なくとも１個の電極は導電性塗料
   の塗布により形成した ことを特徴とする水中受波器。