JPH0311999Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、可撓性圧電材料を用いて、機械的応
力を電気信号に変換する機械電気変換素子に関す
る。

〈従来技術〉 この種、機械電気変換素子に適用される可撓性
圧電材料は、合成ゴムや合成樹脂中にチタン酸ジ
ルコン酸鉛、チタン酸鉛等の強誘電セラミツク粒
子を混合してなり、その可撓性により、機械的応
力に対して変位し易く、良好な出力電圧を得るこ
とができることから、踏圧スイツチやピツクアツ
プ等種々の用途に用いられている。また音響イン
ピーダンスが水の音響インピーダンスと近似する
特性を有することから水中マイクロフオンの材料
としても好適である。このように、この種、機械
電気変換素子は、種々の用途に用いられるもので
ある。

この機械電気変換素子は、圧電ゴムの上下面に
電極を蒸着、印刷塗布等の手段で形成してなるも
のが通常である。ところで、かかる構成であると
湾曲させた場合に、前記電極に亀裂、剥離を生じ
易い。そこで、これを改善するために、第５図に
示すように、圧電ゴムａの上下面に導電ゴム等の
可撓性材料を形成し、これを電極ｂ，ｂとする改
善がなされた。

〈考案が解決しようとする問題点〉 ところが、かかる構成にあつては、湾曲に伴う
電極ｂ，ｂの亀裂、剥離は減少するが、前記電極
ｂ，ｂから信号を取出す必要から、導線ｃを半田
付ｄにより、電極に直接接続しなければならず、
この半田付作業で生ずる高熱により、その周囲の
電極ｂ，ｂの導電ゴムが劣化し、脆くなる。この
ため、接続部周囲の電極ｂ，ｂの保持力が低下
し、充分な接続強度を得ることができない欠点が
ある。前記接続をエポキシ樹脂による手段もある
が、この場合には、その引張力に対して充分な強
度を保持し得ない。

また前記変換素子を多数積層する場合には、素
子間に電極板を介装するという手段があるが、こ
の場合には、該電極板の介装により、製造が面倒
となるとともに、部品点数が多くなるという新た
な欠点を生ずることとなる。

本考案は、前記従来欠点のない機械電気変換素
子の提供を目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、可撓性圧電材料よりなる圧電層と、
該圧電層の主表面に形成した可撓性導電材料より
なる電極層とにより素子本体を構成し、その素子
本体に、前記電極層と電気的に接続するように接
続用導電材を埋設するとともに、外表面を切欠し
て、前記接続用導電材が露出する接続孔を設けた
ことを特徴とするものである。

ここで可撓性圧電材料には、圧電ゴム、圧電樹
脂等がある。また電極層に適用する材料には導電
ゴム等がある。

〈作用〉 本考案は、素子本体に、接続用導電材を埋設し
て、その一部を接続孔によつて外部に露出するよ
うにしたものであるから、接続孔から該接続用導
電材に導線を半田付等の手段により接続すること
が可能となる。前記半田付の際に高熱が生じて、
電極層の取付位置周部が熱により劣化して脆くな
つてとしても、電極層に半田付を施すものではな
いから、その接続強度に影響はない。

〈実施例〉 第１図について本考案の一実施例を説明する。

１ａは、板状の機械電気変換素子であつて、圧
電ゴム板２ａ（圧電層）の上下面には、導電ゴム
からなる電極層３ａ，３ａが形成されている。前
記電極層３ａ，３ａには、夫々、接続用の導電性
編組４ａが埋め込まれている。一側の電極層３ａ
の隅部には、該層の最外部を切欠して、矩形状の
接続孔６ａが形成され、前記接続孔６ａから導電
性編組４ａが露出している。尚、接続孔６ａは両
側の電極層３ａ，３ａに夫々形成してもよい。

前記編組４ａは導線を編んで形成されたもので
あり、その埋め込み部５ａで、網目内にゴムが充
填されて、充分な結合がなされる。

前記接続孔６ａの位置は、第１図鎖線に示すよ
うに、その中央部に形成してもよく、円形孔等そ
の形状は適宜に設定され得る。

前記接続孔６ａから露出した導電性編組４ａに
は、導線２１が半田付け２０により接続される。

前記構成の機械電気変換素子１ａは、生の圧電
ゴム２ａの上下面に生の導電ゴム材を積層し、か
つ該ゴム材に編組４ａを埋め込んでから、熱と圧
力を同時にかけて架硫し、一体化することにより
形成される。そして該成形と同時に、または該成
形後に接続孔６ａが形成される。

第２図は、前記実施例の変形例である板状機械
電気変換素子１ｂを示し、圧電ゴム板２ｂと、導
電ゴムからなる電極層３ｂ，３ｂ間に、接続用の
導電性編組４ｂ，４ｂを埋設したものである。こ
の実施例にあつては、一側の電極層３ｂの一部が
切欠されて接続孔６ｂが形成され、該接続孔６ｂ
から導電性編組４ｂに、半田付け２０により導線
２１が接続される。

前記各実施例において、電極層３ａ，３ａ，３
ｂ，３ｂのさらに外側には絶縁層が形成される場
合があるが、この場合には、接続孔６ａ，６ｂを
形成するに際して、該絶縁層も切欠される。

第３図は、他の実施例を示し、同軸ケーブル状
の、機械電気変換素子１０に、本考案を適用した
ものである。

ここで、１１は線状導電材からなる導電芯１２
が埋め込まれた導電ゴム製の芯電極層であつて、
その周囲には圧電ゴムからなる圧電層１３が形成
され、さらにその周囲には導電性編組１４が埋め
込まれた導電ゴム製の電極層１５が形成され、最
外周に絶縁被覆１６が覆はれている。前記構成か
らなる変換素子の外表面部の適宜位置には、前記
絶縁被覆１６及び電極層１５を切欠して導電性編
組１４が露出する接続孔１７が形成され、半田付
け２０により導線２１が接続される。前記接続孔
１７は、素子の最端部に形成しても勿論よい。ま
た導電線１２は機械電気変換素子１０の端部から
引出されて、所要回路に適宜の手段で電気的に接
続される。

前記実施例において、導電性編組１４は、圧電
層１３と、電極層１５との間に埋設してもよい。
この場合に接続孔１７を形成するためには、前記
絶縁被覆１６のみを切欠すればよい。また、導電
性編組１４は、電極層１５と、絶縁被覆１６との
間に埋設してもよい。

第４図は、多数の平行な切込み３１を形成した
可撓性金属薄板３０であつて、切込み３１の拡開
作用により、切込み３１に直交する方向への伸縮
が可能となり、このため湾曲が可能となる。而
て、接続用導電材の他例を構成し得る。

前記金属薄板３０は、前記各実施例の導電性編
組４ａ，４ｂ，１４に換えて適用され得る。

〈考案の効果〉 本考案は、上述のように、素子本体に、電極層
と電気的に接続するように接続用導電材を埋設
し、かつ外表面に接続用導電材が露出する接続孔
を設けて、この接続孔から、電気信号の取出用等
の導線を接続用導電材に接続するようにした、電
極層に直接、半田付等の接続手段を適用するのと
異なり、その接続強度を充分に保つことができる
等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案の実施例を示し、第１図は板
状の機械電気変換素子１ａの一部切欠斜視図、第
２図は機械電気変換素子１ｂの一部切欠斜視図、
第３図は同軸状の機械電気変換素子１０の縦断側
面図、第４図は金属薄板３０の正面図、第５図は
従来構成の縦断側面図である。 １ａ，１ｂ，１０；機械電気変換素子、２ａ，
２ｂ；圧電ゴム板、３ａ，３ｂ；電極層、４ａ，
４ｂ；編組、６ａ，６ｂ，１７；接続孔、１１；
芯電極層、１２；導電芯、１３；圧電層、１４；
編組、１５；電極層、２０；半田付け、２１；導
線、３０；金属薄板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 可撓性圧電材料よりなる圧電層と、該圧電層
   の主表面に形成した可撓性導電材料よりなる電
   極層とにより素子本体を構成し、その素子本体
   に、前記電極層と電気的に接続するように接続
   用導電材を埋設するとともに、外表面を切欠し
   て、前記接続用導電材が露出する接続孔を設け
   たことを特徴とする機械電気変換素子。 ２ 前記接続用導電材を、電極層内部に埋設し、
   該電極層の外表面側を切欠して、接続用導電材
   が露出する接続孔を設けたことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の機械電気変
   換素子。 ３ 前記接続用導電材を、電極層と圧電層との間
   に埋設し、該電極層を切欠して、接続用導電材
   が露出する接続孔を設けたことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の機械電気変
   換素子。 ４ 前記接続用導電材を、電極層と、該電極層を
   覆う絶縁被覆との間に埋設し、該絶縁被覆を切
   欠して接続用導電材が露出する接続孔を設けた
   ことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の機械電気変換素子。 ５ 接続用導電材が、導電性編組であることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   機械電気変換素子。 ６ 接続用導電材が、多数の平行な切込みを形成
   した可撓性金属薄板であることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の機械電気変
   換素子。