JPS60133771A - 圧電性同軸ケーブルおよびその製造方法 - Google Patents

圧電性同軸ケーブルおよびその製造方法

Info

Publication number
JPS60133771A
JPS60133771A JP59247908A JP24790884A JPS60133771A JP S60133771 A JPS60133771 A JP S60133771A JP 59247908 A JP59247908 A JP 59247908A JP 24790884 A JP24790884 A JP 24790884A JP S60133771 A JPS60133771 A JP S60133771A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wire
intermediate layer
insulating layer
stretching
items
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP59247908A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0457116B2 (ja
Inventor
マイケル・ブース
リチヤード・ジヨン・ペネツク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Raychem Ltd
Original Assignee
Raychem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Raychem Ltd filed Critical Raychem Ltd
Publication of JPS60133771A publication Critical patent/JPS60133771A/ja
Publication of JPH0457116B2 publication Critical patent/JPH0457116B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/60Piezoelectric or electrostrictive devices having a coaxial cable structure
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/04Treatments to modify a piezoelectric or electrostrictive property, e.g. polarisation characteristics, vibration characteristics or mode tuning
    • H10N30/045Treatments to modify a piezoelectric or electrostrictive property, e.g. polarisation characteristics, vibration characteristics or mode tuning by polarising
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/01Manufacture or treatment
    • H10N30/09Forming piezoelectric or electrostrictive materials
    • H10N30/098Forming organic materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S310/00Electrical generator or motor structure
    • Y10S310/80Piezoelectric polymers, e.g. PVDF
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/42Piezoelectric device making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Communication Cables (AREA)
  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)

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1 本発明は、同軸ケーブル、詳しくは圧電性同軸ケーブル
およびその製造方法に関する。
[従来技術] 従来、多くの圧電性同軸ケーブルが提案されている。圧
電性同軸ケーブルは、中央電導体、中央電導体を包囲す
る圧電性材料の中間絶縁層、および中間絶縁層を包囲す
る外電導体を有して成る。
圧電性同軸ケーブルには、変換器としての用途が提案さ
れることが頻繁にある。圧電性同軸ケーブルに(例えば
、音響的圧力変化または物体による衝撃によって生じる
)圧力がかかる場合に、圧電性材料1こよって電位差が
電極間に発生するからである。
近年、ある種のポリマー材料(例えば、ポリビニリデン
フルオライドおよびビニリデンフルオライドコポリマー
)には圧電性材料としての使用が提案されている。ビニ
リデンフルオライドポリマーの圧電性を最大にするため
には、ポリマーの少なくとも一部分を初めのα相または
[I準結晶性形状からβ相またはI型へ変換するため、
好ましくは約4:Iまた(jそれ以上の「自然の」延伸
比にまで伸張することによって、ポリマーを配向させる
必要がある。伸張操作と同時にまたはその後に、ポリマ
ーのI型用にお(プる双極子を整合するため配向方向に
垂直な方向においてポリマーの厚さ方向に高電場勾配を
適用ずろことによってポリマーを分極化することが必要
である。5〜200MV/mの電場勾配は分極化操作に
おいて典型的であり、適用される最大電場勾配は、ポリ
マー材料の絶縁破壊によって通常法められろ。シー1・
形状の圧電性飼料において、分極化操作のため用いる電
極は、材料が伸張された後に付着された金属層であって
よい。または、シートが一対のロールのニップにおいて
伸張されるならばロール自体を電極として用いてよい。
あるいは、例えば米国特許明細書箱4.308,370
号に記載されているように、コロナ放電電極がシートの
片面または両面に用いられてよい。
圧電性同軸ケーブルにおいて、圧電性応答を最大にする
ため、中間層は軸方向に伸張され、中央7− の内電極と外電極の間で半径方向に分極化されねばなら
ない。外電極は、伸張された後に中間層へ適用され、あ
るいは、コロナポーリング法を用いる場合にケーブルは
コロナ放電電極を通過し、次いでケーブルの外電導体が
供給される。しかし、ケーブルの内電極または導体を供
給するときに重大な問題が生じる。従来の金属導体(例
えば、銅導体)上へ中間層を押出すことは可能でない。
次いで■型に変換するため中間層を伸張することは難し
い。この問題は、満足できる方法で解決されてはいない
。従来技術において、この問題を完全に無視すること、
あるいはポリマー材料の中空チューブを押出し、次いで
内導体を挿入することが提案されている。しかし、その
ような方法は、かなり短尺の同軸ケーブルの分離片の製
造にのみ適している。
連続工程によって長尺に製造できる圧電性ポリマーをベ
ースとする圧電性同軸ケーブルが必要である。しかし、
そのようなケーブルを製造しようとする場合、従来技術
において見られなかった別8− の問題が発生する。導体および絶縁層の両方が伸張され
るように伸張可能な中央導体を用いる場合、通常、両方
の延伸時、絶縁層の内径は中央導体の外径が減少するほ
ども減少しない。その結果、破壊または空隙が、中央導
体内に生じて電気的連続性損失を導き、あるいは中央導
体と絶縁層の間に生じて圧電性損失を導く。
U発明の構成] 1つの要旨によれば、本発明は中央電導体、外電導体お
よび圧電性中間層を有して成る圧電性同軸ケーブルであ
って、中央導体および中間層は軸方向に伸張されており
、中間層は圧電性になるように半径方向に分極化され、
中間層の内径は中間ゝ\ 層の外径の0.5倍より大きくないことを特徴と\−−
−−する圧電性同軸ケーブルを提供する。
中間層は、内径が外径の0.4倍より、好ましくは0.
35倍より大きくないことが好ましい。
中間層は、内径が外径の約0.33倍であることが最も
好ましい。しかし、内径がもっと(例えば、外径の0.
3倍より)小さくてもよい。一般に、中間層の外径に対
する内径の比は、」−記範囲にあるならば、導体および
中間層が伸張された場合にはほとんど変化しない。よっ
て、」−記載は、伸張前の中間層径においても好ましい
ものである。そのような形状の中間層を選択することに
よって、空隙形成が特に問題になるかなり厚い壁の同軸
ケーブルにおいてさえ、中央導体内にまたは導体と中間
層の間の空隙形成を防止することができる。従って、本
発明のケーブルは、少なくとも吐2mm、好ましくは少
なくとも0 、3 mm、更に好ましくは少なくとも0
 、4 mm、特に少なくとも0 、5 mmの壁厚の
中間層を有することができる。これによって、ケーブル
の圧電性感度は向上する。
中間層の壁厚の最大値および中間層の外径に対する内径
の比Rの最大値は、互いに依存し、中間層が伸張される
温度にも依存する。一般に、中央導体において空隙また
は破壊が形成せずに得られる中間層の壁厚の最大値は、
あらゆる伸張温度において、中間層の外径に対する内径
の比Rが増加するとともに減少する。更に、壁厚の最大
値は、あらゆる比Rにおいて、伸張温度が高くなるとと
もに増加する。しかし、製造したケーブルの圧電性応答
は、中間層を形成するポリマーの■型への11型の変換
の乏しさに起因しておよび/または分極化工程に続くポ
リマーの熱的減極に起因して、伸張および/または分極
化温度か過度に高くに」―昇されている場合に、損害を
被る。このため、140℃より高くない、特に130℃
より高くない温度でワイヤを伸張することが好ましい。
この温度において、(伸張後の)中間層の外径に対する
内径の比Rが経験的不等式: %式% 1式中、Tは伸張後の中間層の壁厚(mm)を表イっず
。1 を満足する場合、中央導体の空隙は防止される。
伸張温度125℃において、比Rおよび厚さTは、不等
式: %式% を満足することが好ましい。
中間層の内径が外径に対して可能な限り小さいことは好
ましいが、実際的理由から内径は通常、外径の0.1倍
より小さくなく、例えば0.2倍より小さくない。従っ
て、本発明の好ましい同軸ケーブルは、中間層の外径の
0.2〜0.45倍の内導体径、および04〜0 、8
 mmの中間層の壁厚を有する。
本明細書において「同軸ケーブル」としてケーブルを記
載するが、この用語は、中央導体および外導体が正確に
同心円状でなければならないことを意味するのではなく
、中央導体が外導体によって包囲され、かつ中間層によ
って外導体から絶縁されていることを意味する。同軸ケ
ーブルにおいて完全な同心円状からのずれがあることは
当業者において当然であり、ある場合にはこれを意味し
てもよい。
中間層は、配向および分極化することによって12− 圧電性にすることができるあらゆる材料から形成するこ
とができる。そのような材料には、ナイロン5、ナイロ
ン7、ポリヒドロキシブヂレ〜ト、ビニリデンシアナイ
ド/ビニルアセテ−1・コポリマーおよびビニリデンフ
ルオライドポリマーが包含される。「ビニリデンフルオ
ライドポリマ二1なる用語は、通常rPVDFJまたは
rP V F 2Jと省略されるポリビニリデンフルオ
ライド、ならびに配向および分極化によって圧電性活性
が発生または向上するビニリデンフルオライドのコポリ
マーを包含する。適したコポリマーには、ビニリデンフ
ルオライドとビニルフルオライド、トリフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン、ビニルクロライドまたは
クロロトリフルオロエチレンとのコポリマーが包含され
る。更に、圧電性活性が破壊されないならば、ビニリデ
ンフルオライドポリマーと他のポリマー(例えば、ポリ
メチルメタクリレート)のブレンドを用いることができ
る。中間層は、好ましくはビニリデンフルオライドポリ
マー、更に好ましくはポリビニリデンフルオライドを含
んでなり、特に実質的にポリビニリデンフルオライドの
みから成ることが好ましい。
中央導体および中間層は金属を溶融するため加熱でき、
金属が液状である時に伸張できるように、中央導体は低
融点金属を含んで成ることが好ましい。理論的には、中
間層を熱的に劣化かつ溶融せずに溶融する十分に低い融
点を有するあらゆる金属を用いることができる。しかし
、ある場合に下記の理由から、中間層の軟化点および好
ましい伸張温度に対してできる限り高い融点を有する金
属を選択することが好ましい。金属の融点は、好ましく
は170°Cより高くなく、更に好ましくは160℃よ
り高くなく、特に150℃より高くない。
加えて、金属の融点は、好ましくは少なくとも50℃、
更に好ましくは少なくとも60℃、最も好ましくは少な
くとも65℃、特に少なくとも70℃である。中央導体
を形成する金属は、共晶組成を有する合金から形成でき
、この場合に1つの明瞭な融点を示す。あるいは、非共
晶合金から形成でき、この場合に柔軟性が温度とともに
増加する状態図の同相線と液相線の間の状態になること
ができる。金属は破損しないように柔軟になるならば、
伸張操作のため完全に溶融する必要がない。
ある場合において、約100℃より低い融点を有する金
属を用いることが可能な場合、溶融状態から固化すると
ともに拡張ずろビスマス含有合金を用いることが好まし
い。
中央導体として用いることができろ低融点合金の例を第
1表に示す。
第1表 15− 中央導体として低融点金属を用いる本発明の圧電性同軸
ケーブルにおいて、中間層の外径に対して内径を減少す
ることによって、ケーブルの静力学的圧電性放電応答は
増加する。
上記のように、ある場合に、用いる他の材料および加工
条件に対してできる限り高い融点を有する金属を選択す
ることが好ましい。なぜなら、一般に、金属の弾性率は
その融点とともに増加し、本出願人による英国特許出願
第8331157号に記載するよう1こできる限り高い
引張弾性率(ヤング率)を有する金属を用いることが好
ましいからである。該特許出願に記載するように、低融
点合金の中央導体を用いる圧電性ケーブルの静力学的圧
電性応答は、金属の弾性率とともにかなり増加するので
ある。
他の要旨によれば、本発明は、(a)伸張できる中央導
体、ならびに中央導体を包囲し、配向および分極化によ
って圧電性になり得る材料を含んで成る絶縁層を有して
成るワイヤを形成し。
(b)ワイヤを軸方向に伸張し、絶縁層を配向させ、1
6− 絶縁層の内径が外径の0.5倍より大きくないワイヤを
形成し; (c)工程(b) 、!:同時にあるいはその後に、絶
縁層を半径方向に分極化し:ならびに (d)伸張したワイヤに外電導体を供給する工程を含ん
で成る、圧電性ケーブルを製造する方法を提供する。
製造したケーブルは、上記のようであることが好ましい
。ケーブルの壁厚の絶対値は、導体および中r1!1層
が伸張すると七もに減少するので、中間層の壁厚は、伸
張前に好ましくは少なくとも0゜3 mm、更に好まし
くは少なくとも0 、5 mL最も好ましくは少なくと
も0 、8 mm、特に少なくとも1 、0 mmであ
る。
絶縁層および中央導体を形成する好ましい材料は、上記
のものである。
ワイヤは、低融点金属を用いる場合に中央導体を溶融す
るため、および絶縁層を適切な伸張温度に上昇させるた
め、伸張前に高温(例えば、50〜170℃、好ましく
は60〜150℃、特に80〜130°C)に加熱しな
ければならない。
ワイヤを温度110〜130℃で伸張する場合、(伸張
前の)中間層の外径に対する内径の比は不等式: %式% し式中、TUは伸張前の中間層の壁厚(mm)を表わす
。」 を満足することが好ましい。
ワイヤはあらゆる方法で加熱してよい。例えば、ワイヤ
は、ホットエアガンによって加熱してよく、あるいは電
気抵抗ヒーターまたはガスによって加熱される炉に通過
させてもよい。相互に組合せてよい他のワイヤ加熱方法
は、マイクロ波加熱源、誘導加熱コイル、赤外照射源、
熱液体浴(例えば、グリセリン浴)または中央導体の電
気抵抗加熱の使用を包含する。ワイヤ加熱の特定方法は
、(ケーブルの必要な圧電性感応性にそれ自体依存する
)所望伸張温度を包含する多くの要因、および中央導体
として用いる材料の選択に依存する。ある場合、絶縁層
の内側部分の温度が外側部分の温度より高くなるように
、加工を行なうことが好ましい。
絶縁層の厚さ方向のそのような温度差によって、ポリマ
ー温度が■型への効果的な変換のためあまり高くならず
に、いくぶん高い融点の金属を使用することが可能にな
るだけでなく、ワイヤ伸張時の絶縁層の直径減少が助(
づられ、これにより中央導体内または中央導体と絶縁層
の間に空隙形成の可能性が減少する。これは、加熱後に
ある時間ワイヤを冷却すること、あるいは、例えば、マ
イクロ波源または加熱浴またはホットエアゾーンによっ
てワイヤを加熱し、次いで短時間冷却することによって
行うことができる。
ワイヤは、絶縁層の「自然の」延伸比が存在するならば
、そのような比、例えば、ビニリデンフルオライドポリ
マーの場合に初めの長さの約3.5〜4,5倍に伸張す
ることが好ましい。しかし、要すれば、より小さいまた
はより大きい程度にワイヤを伸張することができる。
絶縁層を分極化する前または後、伸張ワイヤには、外電
導体を供給してよい。よって、例えば、19− ワイヤは、伸張され、付着金属の外導体を供給し、次い
で内導体および外導体へ高い直流電圧を適用することに
よって分極化されてよい。しかし外電導体は、絶縁層が
分極化された後に供給されることが好ましく、この場合
に絶縁層はコロナ放電によって分極化されることが好ま
しい。ワイヤは環状コロナ放電電極を通過し、その際に
、分極化操作のため中央導体を対の電極として用いる。
分極化工程後に外導体を供給する場合、分極化工程の少
なくとも一部分が伸張工程の少なくとも一部分と同時で
あるように、伸張工程(b)および分極化工程(c)を
実質的に同時に行うことが好都合である。両方の工程が
同時間である必要はない。分極化(通常「ポーリング」
と呼ぶ。)は伸張が完了した後に、行うことが好ましい
好ましい方法において、少なくとも伸張工程(b)およ
び分極化工程(C)は、予定の高温にワイヤを加熱する
加熱ゾーンに、工程(a)で形成した不定長のワイヤを
通過させ、ワイヤの一部分のみが予定の高温以」二であ
るように、伸張ゾーン、分極化20− ゾーン、次いで冷却ゾーンに加熱ワイヤを通過させる連
続操作として行なう。
更に他の要旨によれば、本発明は(a)伸張できる中央
導体、ならびに導体を包囲し、配向および分極化によっ
て圧電性になり得る材料を含んで成る絶縁層を有して成
るワイヤを形成し;(b)予定の高温にワイヤを加熱で
きる加熱ゾーンにワイヤを通過さぜ;(C)ワイヤが伸
張し、同時にまたは次いで分極化するように、伸張ゾー
ンおよび分極化ゾーンに加熱ワイヤを通過させ;(d)
伸張したワイヤに外電導体を供給する工程を含んで成る
、圧電性ケーブルの製造方法を提供する。
伸張ゾーンおよび分極化ゾーンは、伸張および分極化が
続いて行われるように、ワイヤ経路に沿って異なった位
置にあってよく、あるいは伸張および分極化が同時に行
われるように、同じ位置にあってよい。連続工程におい
てポリビニリデンフルオライドをその自然な延伸比に伸
張する場合、ある場所で「ネック」の発生がみられる。
即ち、伸張されるとともに、特定の場所において太さが
突然に減少する。ネック発生した場所でワイヤを分極化
することが好ましい。
本発明の別の利点は、圧電性中間層に実質的に空隙のな
い圧電性同軸ケーブルを製造できることにある。
ワイヤは、長尺のものが形成されるように、中央導体お
よび絶縁層の共押出しによって工程(a)において形成
されることが好ましい。伸張工程および分極化工程は、
ワイヤを形成した直後に行ってよい。あるいは、ワイヤ
は、伸張工程および分極化工程前に巻取られ貯蔵されて
もよい。
外電導体は、既知方法で多くの手段によって供給できる
。例えば、外電導体は金属ペイントを用いて塗装されて
よく、あるいは金属は非電気的付着法によって付着され
てもよい(例えば、米国特許第4,180,602号参
照。)。他の方法には、蒸発、スパッター、イオンビー
ムメッキが包含される。あるいは外導体は、既知の方法
で編組として供給してよい。これら導体形状の組合せも
可能である。
同軸ケーブルおよびその製造方法を添付図面を参照して
説明する。ここで、 第1図は、本発明の同軸ケーブルの部分図、第2図は、
未伸張ワイヤ製造の概略図、第3図は、ワイヤの伸張お
よび分極化の概略図である。
第1図において、圧電性同軸ケーブルは、第1表に示す
合金の1つから形成された中央導体1、ポリビニリデン
フルオライドから形成された中間絶縁層2、および銀ペ
イントから形成された外電導層3を有する。中央導体の
直径、よって絶縁層の内径は絶縁層の外径の0.3倍で
ある。
ケーブルには、要すれば、例えばポリビニリデンフルオ
ライド、ポリエチレン、エチレン/ビニルアセテートコ
ポリマーなどから形成されているポリマージャケット4
が供給されてよい。
第2図および第3図は、ワイヤを形成し、次いで伸張お
よび分極化する工程の概略を示す。ポリビニリデンフル
オライドペレット5および低融点金属合金6を、共押出
ダイア付の押出機に供給す23− る。ダイアは、ポリビニリデンフルオライド層の内径が
外径に対して適切な比になるように設計されている。ワ
イヤ8を形成するとずぐに、冷却浴9に通過させ、周囲
温度に冷却し、次いで巻取スプール10に巻取る。ワイ
ヤの先端は、ワイヤ8をスプール10に巻取るので手に
することができる。
次いで、第3図1こ示ず加工の次に工程においてスプー
ルIOを供給スプールとして用いる。ワイヤをスプール
10から供給し、フィードロール11、加熱ゾーン12
、冷却ゾーン13、温度制御分極化ゾーンエ4およびけ
ん引ロール15に通過させ、巻取ロール16に巻取る。
中央導体lは、接地されているスプール16およびスプ
ール10の両方?こ電気的?こ接続している。けん引ロ
ール15は、その周速がフィードロール11の周速の4
倍になるように調節されている。よって、ワイヤは両ロ
ール間を通過すると4倍に伸張される。ワイヤは、フィ
ードロール11から出てくると、中央導体として用いる
金属に依存して100−17− −24− 0℃の範囲の均一な温度にワイヤを加熱するグリセリン
浴の形態である加熱ゾーン■2を通過する。
加熱されたワイヤは、ワイヤの外表面温度を約20〜5
0℃低下させるため冷気によって簡単にワイヤを冷却す
る冷却ゾーン13を通過し、次いで要すればピンチロー
ル(図示せず。)を経て、約4OkVまでのコロナ放電
に付される分極化ゾーン14を通過する。この工程にお
いてワイヤがネックダウンするように、分極化ゾーンは
位置し、その温度は調節される。分極化した後、ワイヤ
4は、周囲温度に保たれた、ワイヤを冷却するけん引ロ
ール15を通過し、次いで巻取スプール16によって巻
取られる。
この加工後に、ワイヤには既知の方法で外導体を付着す
る。例えば、約50〜60++mのアルミニウム層がス
パッタによってイ」着されてよく、典型的厚さ25μm
の銀の層が塗装または噴霧によって適用されてよい。
[発明の好ましい態様] 以下に実施例を示し、本発明を更に詳しく説明する。
実施例1 第1表の合金4から形成した中央導体およびポリビニリ
デンフルオライドを共押出することによって圧電性ケー
ブル試料を製造した。中央導体直径およびポリマー絶縁
層内径(au)は0.48mm、絶縁層外径は1.5m
mであった。ワイヤを平均温度約120℃、延伸比4:
1で伸張し、同時に電位差35kVのコロナ放電によっ
て分極化した。製造したワイヤに、商標名“Elect
rodag”で市販されている銀ペイントを用いて銀の
外導体を供給した。
伸張後の絶縁層の内径(a8)は0 、24 mm、外
径(b8)は0.75mmであり、よって壁厚が0.5
1mm。
比a8/b8が0.32であった。値(a、/a8)2
の値は4であり、これは延伸比に等しく、中間層によっ
て包囲される総内容積が伸張によって増加しないことを
示す。
ケーブルは長尺に連続的に製造でき、1方向の圧電性係
数(d;H) 25 pCN−’および静力学的圧電性
係数(d3h) 8〜] 0pCN−’を示した。
実施例2 中央導体として第1表の6の合金を用い、第2表に示す
寸法である以外は実施例1を繰り返した。
ケーブル(J静力学的圧電性係数(d3h)が11〜1
4pCN−’、およびd31係数が35pCN−’であ
つノこ。
実施例3 絶縁層の外径(b)に対する内径(a)の比をかなり低
くするため中央導体および中間絶縁層の寸法を調節する
以外は実施例2を繰り返した。第2表に寸法を示す。
実施例4 中央導体として第1表の6の合金を用い、平均伸張温度
が125°Cであり、第2表に示す寸法である以外は実
施例1を繰り返した。
実施例5 第2表に示すように壁厚がかなり厚く(伸張前1.48
mm、伸張後0.79mm)、比Rがかなり低い(02
3〜0.25)以外は実施例4を繰り返した。
27− このケーブルは中央導体においていくつかの破壊を示し
た。しかし、ケーブルが、ある長さで切断して用いるこ
とができるように破壊は、連続導体長をおいて離れてい
た。
実施例6(比較例) 比Rが伸張前に0.5、伸張後に0.54であり、中間
層の壁厚が初めに0.78mm、伸張後に038mmで
ある以外は実施例4を繰り返した。中央導体にかなりの
破壊および空隙が見られた。
実施例7(比較例) 中央導体として第1表の1の合金を用い、本発明の好ま
しい連続的方法で伸張せずに、商標名“In5tron
”なる引張機のジョーの間で伸張した中央導体および中
間層からワイヤを形成する以外は実施例1を繰り返した
。第2表に寸法を示す。
28− 第3表には、」−記不等式を満足する場合に零または負
であるR8−(0,67−0,55T)の値、ならびに
中央導体が伸張前に対して伸張後に占めていた体積比に
相当する(a8/ al)2xDの値を示す。上記値は
、空隙が中央導体と中間層の間で生じるか、または破壊
が中央導体内に生じるかを示す。
実施例1〜4のケーブルは全て満足に伸張できた。実施
例5のケーブルは満足できるか満足できないの中間であ
り、間隔をおいていくつかの破壊を示した。実施例6お
よび7のケーブルは中央導体に破壊または空隙を、およ
び中間層からの分離を示した。
−30=
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の同軸ケーブルの部分図、第2図は、
未伸張ワイヤ製造の概略図、第3図は、ワイヤの伸張お
よび分極化の概略図である。 1・・・導体、2・・・絶縁層、3・・・導体層、4・
・・ジャケット、5・・ペレット、6 ・合金、7・・
・グイ、8・・・ワイヤ、9・・冷却浴、10.16・
・・スプール、11.15・・・ロール、12,13.
14・・ゾーン。 特許出願人 レイケム・リミテッド 化 理 人 弁理士 青白 葆 ほか2名33− 手続補正書(帥) 昭和59年12月 27日 特許庁長官 殿 昭和59年特許願第 247908 号2発明の名称 同軸ケーブル 3補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 イギリス国イングランド、ロンドン・イージー4
・1エヌエル、フェッターφレーン、ロールスΦビルデ
ィンゲス 7番、ロールス命ハウス名称 レイケム・リ
ミテッド 4代理人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)中央電導体、外電導体および圧電性中間層を有し
    て成る圧電性同軸ケーブルであって、中央導体および中
    間層は軸方向に伸張されており、中間層は圧電性になる
    ように半径方向に分極化され、中間層の内径は中間層の
    外径の0.5倍より大きくないことを特徴とする圧電性
    同軸ケーブル。 (2)中間層は、外径の0.4倍より大きくない内径を
    有する第1項記載のケーブル。 (3)中間層は、外径の約0.33倍である内径を有す
    る第2項記載のケーブル。 (4)中間層の外径に対する内径の比Rは、不等式: %式% [式中、Tは中間層の壁厚(mm)を表わす。]を満足
    する第1〜3項のいずれかに記載のケープ(5)中間層
    は少なくとも0.3mmの壁厚を有する第1〜4項のい
    ずれかに記載のケーブル。 (6)中間層はビニリデンフルオライドポリマーを含ん
    で成る第1〜5項のいずれかに記載のケーブル。 (7)中央導体は、170℃より高くない融点の金属か
    ら形成されている第1〜6項のいずれかに記載のケーブ
    ル。 (8)中央導体は、50〜150℃の融点を有する第7
    項記載のケーブル。 (9)中央導体は、溶融状態から同化する際に体積が増
    加する金属から形成されている第7項または第8項に記
    載のケーブル。 (tOXa)伸張できる中央導体、ならびに中央導体を
    包囲し、配向および分極化によって圧電性になり得る材
    料を含んで成る絶縁層を有して成るワイヤを形成し。 (b)ワイヤを軸方向に伸張し、絶縁層を配向させ、絶
    縁層の内径が外径の05倍より大きくないワイヤを形成
    し; (C)工程(h)と同時にあるいはその後に、絶縁層を
    半径方向に分極化し;ならびに (d)伸張したワイヤに外電導体を供給する工程を含ん
    で成る、圧電性ケーブルを製造する方法。 (11)伸張したワイヤの絶縁層は、外径の0.4倍よ
    り大きくない内径を有する第10項記載の方法。 (12)伸張後、絶縁層は少なくとも0.3mmの壁厚
    を有する第10項または第1+項に記載の方法。 (13)ワイヤは、初めの長さの3.5〜4.5倍の長
    さに伸張される第10〜12項のいずれかに記載の方法
    。 (14)伸張前、中間層の外径に対する内径の比は、不
    等式: %式% [式中、Tuは伸張前の中間層の壁厚(mm)を表わす
    。] を満足する第10〜13項のいずれかに記載の方法。 (15)伸張前、絶縁層は外径の0.5倍より小さい内
    径を有する第10〜12項のいずれかに記載の方法。 (16)伸張前、絶縁層は外径の04倍より小さい内径
    を有する第15項記載の方法。 (17)伸張前、絶縁層は少なくとも0 、3 mmの
    壁厚を有する第10〜16項のいずれかに記載の方法。 (18)伸張前、絶縁層は少なくとも1.0mmの壁厚
    を有する第17項記載の方法。 (19)伸張後、中間層の外径に対する内径の比Rは、
    不等式・ R≦0.67−0.55T [式中、Tは伸張後の中間層の壁厚(mm)を表わす。 ] を満足する第10〜18項のいずれかに記載の方法。 (20)中央導体は、工程(b)における伸張を可能に
    するため溶融ずろ金属を含んで成る第10〜19項のい
    ずれかに記載の方法。 3− (21)伸張時に中間層が120〜130℃の平均温度
    であるようにワイヤを加熱する第10〜20項のいずれ
    かに記載の方法。 (22)工程(b)において、絶縁層の内側部分の温度
    はその外側部分の温度より高い第10〜21項のいずれ
    かに記載の方法。 (23)工程(b)および(C)は、実質的に同時に行
    なう第10〜22項のいずれかに記載の方法。 (24)絶縁層はコロナ放電によって分極化する第10
    〜23項のいずれかに記載の方法。 (25)工程(a)において中央導体および絶縁層を共
    押出しすることによってワイヤを形成する第10〜24
    項のいずれかに記載の方法。 (26)予定の高温にワイヤを加熱する加熱ゾーンに、
    工程(a)で形成した不定長のワイヤを通過させ、ワイ
    ヤの一部分のみが予定の高温以上であるように、伸張ゾ
    ーン、分極化ゾーン、次いで冷却ゾーンに加熱ワイヤを
    通過させる連続操作として少なくとも工程(b)および
    (C)を行なう第10〜25項のいずれかに記載の方法
    。 4− (27Xa)伸張できる中央導体、ならびに導体を包囲
    し、配向および分極化によって圧電性になり得る材料を
    含んで成る絶縁層を有して成るワイヤを形成し; (b)予定の高温にワイヤを加熱できる加熱ゾーンにワ
    イヤを通過させ; (C)ワイヤが伸張し、同時にまたは次いで分極化する
    ように、伸張ゾーンおよび分極化ゾーンに加熱ワイヤを
    通過させ: (d)伸張したワイヤに外電導体を供給する工程を含ん
    で成る、圧電性ケーブルの製造方法。 (28)絶縁層はビニリデンフルオライドポリマーを含
    んで成る第10〜27項のいずれかに記載の方法。 (29)第10〜28項のいずれかに記載の方法によっ
    て製造された圧電性ケーブル。 (30)第1〜9項のいずれかにまたは第29項に記載
    のケーブルを有する変換器。
JP59247908A 1983-11-22 1984-11-22 圧電性同軸ケーブルおよびその製造方法 Granted JPS60133771A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8331156 1983-11-22
GB8331156 1983-11-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60133771A true JPS60133771A (ja) 1985-07-16
JPH0457116B2 JPH0457116B2 (ja) 1992-09-10

Family

ID=10552171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59247908A Granted JPS60133771A (ja) 1983-11-22 1984-11-22 圧電性同軸ケーブルおよびその製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (2) US4629925A (ja)
EP (1) EP0146273B1 (ja)
JP (1) JPS60133771A (ja)
AT (1) ATE89952T1 (ja)
CA (1) CA1266119A (ja)
DE (1) DE3486151T2 (ja)
GB (1) GB2150345B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62230071A (ja) * 1986-03-31 1987-10-08 Ngk Spark Plug Co Ltd 同軸状機械電気変換素子
JPS63500732A (ja) * 1985-09-03 1988-03-17 フォーカス・リミテッド 燃料噴射監視デバイス
JP2013541203A (ja) * 2010-09-15 2013-11-07 ボルトン大学 圧電ポリマー素子、圧電ポリマー素子の製造方法及び圧電ポリマー素子の製造装置

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0146272A3 (en) * 1983-11-22 1988-03-16 Focas Limited Coaxial cable
GB8526377D0 (en) * 1985-10-25 1985-11-27 Raychem Gmbh Cable connection
JPS63502152A (ja) * 1985-12-05 1988-08-18 フォーカス・リミテッド 圧力センサ−用支持部材
US5051672A (en) * 1989-04-28 1991-09-24 Kabushiki Kaisha Riken Automatic window/door system
US5448232A (en) * 1989-05-03 1995-09-05 Mitron Systems Corporation Roadway sensors and method of installing same
US4935699A (en) * 1989-05-15 1990-06-19 Westinghouse Electric Corp. Means to detect and locate pinching and chafing of conduits
US5109599A (en) * 1990-07-20 1992-05-05 Cooper Industries, Inc. Miniature coaxial cable by drawing
US5554907A (en) * 1992-05-08 1996-09-10 Mitron Systems Corporation Vehicle speed measurement apparatus
US5477217A (en) * 1994-02-18 1995-12-19 International Road Dynamics Bidirectional road traffic sensor
JPH10132669A (ja) * 1996-10-30 1998-05-22 Whitaker Corp:The ピエゾケーブル及びそれを用いたワイヤハーネス
US5827198A (en) * 1996-11-21 1998-10-27 Flowscan, Inc. Low-cost, disposable, polymer-based, differential output flexure sensor and method of fabricating same
ES2199412T3 (es) * 1997-10-13 2004-02-16 Sagem S.A. Accionador amplificado de materiales activos.
US6593681B2 (en) * 2000-12-15 2003-07-15 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Polarization apparatus and polarization method of coaxial flexible piezoelectric cable
US7199508B2 (en) * 2001-08-02 2007-04-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Coaxial flexible piezoelectric cable polarizer, polarizing method, defect detector, and defect detecting method
US7180227B2 (en) * 2004-01-16 2007-02-20 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Piezoelectric o-ring transducer
US7421910B2 (en) * 2004-10-07 2008-09-09 The Curators Of The University Of Missouri Strain sensitive coax cable sensors for monitoring structures
US20080060832A1 (en) * 2006-08-28 2008-03-13 Ali Razavi Multi-layer cable design and method of manufacture
US20110209894A1 (en) * 2010-02-26 2011-09-01 United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics Electrically Conductive Composite Material
US9046342B2 (en) * 2011-04-01 2015-06-02 Habsonic, Llc Coaxial cable Bragg grating sensor
US9373878B2 (en) * 2013-03-19 2016-06-21 Texas Instruments Incorporated Dielectric waveguide with RJ45 connector
WO2014161920A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Swerea Ivf Ab Method of producing a piezoelectric and pyroelectric fiber
WO2015043236A1 (zh) * 2013-09-26 2015-04-02 纳米新能源(唐山)有限责任公司 一种摩擦压力感应电缆及其制备方法
US9974170B1 (en) * 2015-05-19 2018-05-15 Apple Inc. Conductive strands for fabric-based items
US10309843B2 (en) * 2016-01-06 2019-06-04 Rhode Island Board Of Education, State Of Rhode Island And Providence Plantations Coaxial cable sensor device for distributed strain measurement and shape sensing applications
US10966290B2 (en) 2017-02-01 2021-03-30 Nvent Services Gmbh Low smoke, zero halogen self-regulating heating cable
CN110042481A (zh) * 2019-04-26 2019-07-23 西安工程大学 一种连续生产压电纤维的装置及方法
CN110306248A (zh) * 2019-06-14 2019-10-08 西安工程大学 一种pvdf压电纤维的连续生产方法及装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB807019A (en) * 1954-12-03 1959-01-07 Technical Ceramics Ltd Electrical components and method of making same
FR2109176A5 (ja) * 1970-10-06 1972-05-26 Sodern
FR2145099A5 (ja) * 1971-07-08 1973-02-16 Inst Francais Du Petrole
US3750127A (en) * 1971-10-28 1973-07-31 Gen Dynamics Corp Method and means for sensing strain with a piezoelectric strain sensing element
JPS507082A (ja) * 1973-05-23 1975-01-24
US3862477A (en) * 1973-08-16 1975-01-28 Gen Dynamics Corp Poling process for linear piezoelectric strain transducers
JPS5136583A (ja) * 1974-09-21 1976-03-27 Shin Meiwa Ind Co Ltd
US4183010A (en) * 1975-12-08 1980-01-08 Gte Sylvania Incorporated Pressure compensating coaxial line hydrophone and method
GB2012519A (en) * 1978-01-17 1979-07-25 Atomic Energy Authority Uk Piezoelectric devices
US4378721A (en) * 1978-07-20 1983-04-05 Kabushiki Kaisha Kawai Seisakusho Pickup apparatus for an electric string type instrument
DE2902545C2 (de) * 1979-01-24 1985-04-04 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Faden mit Leitschichten
GB2042256B (en) * 1979-02-19 1983-08-17 Marconi Co Ltd Piezoelectric device
FR2458909B1 (ja) * 1979-06-13 1982-12-31 Thomson Csf
GB2055018B (en) * 1979-07-11 1983-11-16 Kureha Chemical Ind Co Ltd Vibration detector
JPS5666081A (en) * 1979-10-31 1981-06-04 Kureha Chem Ind Co Ltd Linear piezoelectric or pyroelectric material and thereof
EP0089770B1 (en) * 1982-03-18 1987-03-11 British Telecommunications Piezoelectric and pyroelectric film
GB2123602B (en) * 1982-07-06 1987-02-25 Raytheon Co Piezo electric transducer and method of making same
EP0146272A3 (en) * 1983-11-22 1988-03-16 Focas Limited Coaxial cable
CA1267216C (en) * 1984-07-06 1990-03-27 PIEZOELECTRIC DEVICE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63500732A (ja) * 1985-09-03 1988-03-17 フォーカス・リミテッド 燃料噴射監視デバイス
JPS62230071A (ja) * 1986-03-31 1987-10-08 Ngk Spark Plug Co Ltd 同軸状機械電気変換素子
JP2013541203A (ja) * 2010-09-15 2013-11-07 ボルトン大学 圧電ポリマー素子、圧電ポリマー素子の製造方法及び圧電ポリマー素子の製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
GB2150345B (en) 1988-06-15
CA1266119A (en) 1990-02-20
DE3486151T2 (de) 1993-10-14
EP0146273A2 (en) 1985-06-26
DE3486151D1 (de) 1993-07-01
GB8429533D0 (en) 1985-01-03
EP0146273B1 (en) 1993-05-26
US4715098A (en) 1987-12-29
JPH0457116B2 (ja) 1992-09-10
ATE89952T1 (de) 1993-06-15
US4629925A (en) 1986-12-16
EP0146273A3 (en) 1988-03-16
GB2150345A (en) 1985-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60133771A (ja) 圧電性同軸ケーブルおよびその製造方法
US11421376B2 (en) Inorganic piezoelectric materials formed on fibers and applications thereof
EP0174837B1 (en) Piezoelectric coaxial cable having a helical inner conductor
EP2617075B1 (en) Piezoelectric polymer element and production method and apparatus therefor
WO2016129589A1 (ja) 金属製ナノコイルの製造方法
JPS585487B2 (ja) 2つの金属の複合物製造方法
JPS60132378A (ja) 同軸ケーブルおよびその製造方法
JP2693255B2 (ja) Nb▲下3▼Al系超電導線材の製造方法並びに製造装置
JPS5922378A (ja) 圧電変換器及びその製造方法
US4815309A (en) Method of producing an electrical conductor
GB2190240A (en) Piezoelectric coaxial cables
JP2580413Y2 (ja) 絶縁電線および同軸ケーブル
WO1986000757A1 (en) Piezoelectric coaxial cable
JP2696886B2 (ja) 熱可塑性樹脂シートの製造法
JP3663948B2 (ja) Nb3Al化合物系超電導線およびその製造方法
JP2986107B2 (ja) 酸化物超電導線の製造方法および酸化物超電導線を用いた製品の製造方法
JPS63284721A (ja) 超電導ケ−ブル
JPH01144524A (ja) セラミックス系超電導線の製造方法
JPS5946708A (ja) アルミニウム安定化超電導線の製造方法
JPH01149317A (ja) セラミックス系超電導線の製造方法
JPH01149316A (ja) セラミックス系超電導線の製造方法
JPS63281316A (ja) 超電導ケ−ブル
JP2005085555A (ja) 急熱急冷Nb3Al超電導線材の製造方法
JPH0569243B2 (ja)
JPH0381246B2 (ja)