JPS61193492A - 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〕 本発明は曲げ変形、圧力などを測定できる圧電素子に係
り、特にリード線、ケーブルのハンダ付けによる外部回
路の接続及びクリップ使用による外部回路の接続が可能
な圧電素子に関する。

〔先行技術〕

先行技術としては本発明者らが特願昭５９−１６２６７
０号として既に提案した可撓性圧電素子がある。

この可撓性圧電素子は第５．第６・図示のように高分子
圧電体１の一方の面に薄膜電極１’ｌａを設け、この高
分子圧電体１の一方の面の薄膜電極１１ａに接続される
薄膜リード部１３ａと、高分子圧電体１の他方の面に接
合される薄膜電極１１及びそのリード部１３ｂとを高分
子フィルム１４の同一面に設けて可撓性電極シート９を
形成し、この可撓性電極シート９の薄膜電極１１に、高
分子圧電体１の他方の面を接合すると共に、この高分子
圧電体１の一方の面の薄膜電極１１ａと可撓性電極シー
ト９の薄膜リード部１３ａとを接続用導電体１２で接続
してなるものである。ＩＯは高分子圧電体１の一方の面
の薄膜電極１１ａの露出面に接合された保護膜、、１１
ｂは高分子圧電体１の他方の面に設けた薄膜電極で、設
けなくてもよい。

このような先行素子は、省スペースで取り付けることが
できること、大きな変位を生じせしめることができるこ
と、大きな曲げ変位を与えて大きな信号出力を得ること
ができること、リード部１３ａ、１３ｂにリード線をハ
ンダ付は等により十分な強度で取り付けることができる
こと及びリード部１３ａ、１３ｂのソケットへの挿入・
抜き出しを容易に行うことができること等の優れた特長
を有している。

、〔発明が２解決しようとする問題点〕しかしながら上
記先行素子にあっては、高分子圧電体１の一方の面の薄
膜電極１１ａと可撓性電極シート９の薄膜リード部１３
ａ　とを接続する接続用導電体１２が必要であり、場合
によってはリード部１３ａ　　、１３ｂ間を絶縁する絶
縁体１５も必要であるため、構造が複雑で安価に容易に
製造できないばかりでなく、接続用導電体１２が剥離し
接触不良を起こすおそれも大きいという問題点がある。

〔発明の概要〕

本発明素子は上記の問題点を解決するため、第１、第２
図示のように絶縁板１６上に２枚の電極１７．１８を並
べて設け、この両電極１７．１８に圧電体１９の一方の
面を接着し、この圧電体１９の他方の面に共通電極２０
を設けると共に、当該圧電体１９の接着部より両端に延
出する絶縁板１６の両電極部分１７ａ、１８ａを信号端
子として構成したものである。

このような構成とすることにより本発明素子２１は両電
極１７　、１８と共通電極２０との間に形成される素子
部分２１ａ　　、　２１ｂが共通電極２ｏで直列に接続
された等価回路を構成するので、当該素子２１に曲げ変
形、振動あるいは圧力を与えた場合には、これに比例し
た信号を当該等価回路を介して両電極部分１７ａ　　、
　１８ａより取り出すことができる。また、両電極部分
１７ａ、１８ａ間に交流電圧を印加した場合にはこの交
流電圧によって当該素子２１を振動させることができる
。

〔発明の詳細な説明〕

第１図は本発明素子の第１実施例の部分分解斜視図、第
２図はその部面図である。

まず、その構成を説明する。

第１３第２図において、１６は絶縁板で、ポリイミド、
ポリエステル４．ナイロンなどの剛性が高く、機械的強
度の大きなプラスチック板またはガラスとこれらのプラ
スチック板との複合板である。１７．１８は金属箔、導
電性塗料膜等による電極で、絶縁板１６上に右、左に並
べて設けられている。

１９は圧電体で、セラミックス系、高分子系のいずれの
ものでもよいが、高分子圧電体は可撓性に優れ、高出力
が得られるので好ましい。２２．−２３は絶縁板１６上
の２枚の電極１７．１８と対をなす電極で、圧電体１９
の一方の面に右、左に並べて設けられている。圧電体１
９の他方の面には共通電極２０が設けられている。

圧電体１９の両面の電極２２　、２３及・び２０は金属
蒸着、金属スパッタリング、エツチング、導電性塗料印
刷などの手段により圧電体１９の両面に形成される。

そして、絶縁板、１６上の両電極１７　、１８に圧電体
１９の一方の面の両電極２２　、２３をエポキシ、ウレ
タン等の導電性接着剤により接着するかまたは絶縁性接
着剤により部分接着する。その接着は両者間が１００Ω
以下の低抵抗で導通ずるものであることが望ましい。２
４は接着剤薄層である。

また圧電体１９の接着部より両端に延出する絶縁板１６
の両電極部分１７ａ　　、　１８ａを信号端子とする。

第３図は第２実施例の断面図である。

この第２実施例は絶縁板１６上の２枚の電極１７゜１８
の表面を波状にして圧電体１９の両電極２２　、２３と
の接着を一層確実にしたものである。

いずれの実施例においても圧電体１９の一方の面の電極
２２　、２３は設けなくてもよいが、当該電極２２．２
３を設けない場合には、圧電体１９の一方の面と絶縁板
１６上の両電極１７．１８は接着剤により接着されるこ
とに・なり、接着が不完全であったり、振動により剥離
しあるいは熱履歴により耐久性が低下して不良になると
、信号取り出しができなくなるおそれがあるので、圧電
体１９の一方の面にも電極２２　、２３を設けることが
望ましい。

また、可撓性を高め曲げ変形による信号を大とする必要
がある場合には、絶縁板１６．その電極１７．１８及び
圧電体１９．その電極２０　、２２．２３並びに接着剤
薄層２４をできる限り薄く形成し、素子全体を薄形にす
ればよい。

次にその作用を説明する。

本発明素子２１は上記のような構成であるから、両電極
１７．１８及びこれと対をなす電極２２　、２３と共通
電極２０との間に形成される素子部分２１ａ、　２１ｂ
が共通の電極２０で直列に接続された等価回路を構成す
る。

第２．第３図示のように一方の対をなす電極１７．２２
が他方の対をなす電極１８　、２３に比較して小面積の
ときは、一方の素子部分２１ａの等価回路は第４図示の
ように高抵抗と小容量コンデンサの並列回路となり、負
荷インピーダンスが極めて大きい場合に適する。この場
合、一方の素子部分２１ａは電気的結合を行うだけとな
り、他方の素子部分２１ｂに発生する信号を両電極１７
　、１８の電極部分１７ａ。

１８ａ間より取り出すことができる。特に一方の素子部
分２１ａを形成する小面積の電極１７　、２２側をシグ
ナル側とし、他方の素子部分２１ｂを形成する大面積の
電極１８　、２３側をアース側として信号を取り出すの
が、ノイズを小さくできるので好ましい。

また、両電極部分１７ａ　　、１８ａ間に交流電圧を印
加すると、交流電圧は一方の素子部分２１ａを介して他
方の素子部分２１ｂの電極２０と２３　、１８間に加わ
り、当該素子２１を振動させることかで゛きる。

本発明においては、負荷インピーダンスが小さい場合に
は両電極１７　、２２対と１８　、２３対をほぼ等しい
面積とすればよい。

上述のように本発明によれば、絶縁ｖｉ１６上に２枚の
電極１７　、１８を並べて設け、この両電極１７．１８
に圧電体１９の一方の面を接着し、この圧電体Ｉ９の他
方の面に共通電極２０を設けると共に、当該圧電体１９
の接着部より両端に延出する絶縁板Ｉ６の両電極部分１
７ａ、１８ａを信号端子として構成したので、従来必要
であった接続用導電体１２や絶縁体１５を不要にでき、
構造が簡単で安価に容易に製造できるばかりでなく、接
続用導電体１２の剥離による接触不良を回避でき、また
電極部分１７ａ　　、１８ａにリード線やケープＪ＋、
４パンダ付けあるいはクリップ使用により外部回路と接
続することができる。

また、本実施例のように絶縁板１６上の両電極１７．１
８と対をなす電極２２　、２３を圧電体１９の一方の面
に設けた場合には、信号取り出しが確実になる特長があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明素子の第１実施例の部分分解斜視図、第
２図はその断面図、第３図は第２実施例の断面図、第４
図は第１．第２実施例の等価回路図、第５図は先行素子
の一例を示す部分分解斜視図、第６図はその断面図であ
る。 １６・・・・・・絶縁板、１７　、１８・旧・・電極、
１７ａ　　、１８ａ・・・・・・電極部分、１９・・・
・・・圧電体、２ｏ・・・・・・共通電極、２２．２３
・・・・・・電極、２４・・・・・・接着剤薄層。 箋１目 １６”　Ｈ６版 箋２困 淳３し 箒ｇ図 箋５國 筈θ目 −ヨ≦Ｃ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　絶縁板上に２枚の電極を並べて設け、この両電極に圧
   電体の一方の面を接着し、この圧電体の他方の面に共通
   電極を設けると共に、当該圧電体の接着部より両端に延
   出する絶縁板の両電極部分を信号端子として構成したこ
   とを特徴とする圧電素子。