JPH0543597Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、高分子系の圧電膜の両面に施した高
分子圧電体の保護膜に係り、特に耐食性のある保
護膜の構造に関する。

この保護膜が施された圧電体は、腐蝕性ガスの
雰囲気の中で使用される場合が多く、例えば超音
波距離計などの送受波器の超音波振動子に使用さ
れる。

＜従来の技術＞ 高分子の圧電膜を用いた超音波振動子は例えば
本出願人から昭和62年７月27日に実用新案登録願
「名称：超音波距離計の送受波器」として提案さ
れているが、この様な超音波振動子に用いられて
いる高分子の圧電膜はその表面が周囲の腐蝕性ガ
スから保護するために保護膜で覆われる。

第４図にこの様な従来の高分子圧電膜の構成を
示す。第４図イはその上面の保護膜を剥がしたと
きの平面図を、ロはＡ−A′から見た縦断面図を
それぞれ示す、 １０は高分子の圧電膜であり、その上面と下面
は電極膜１１と１２がメツキ、蒸着、或いはスパ
ツタなどにより固定されている。電極膜１１と１
２からはそれぞれリード線１３，１４が引き出さ
れ、これ等は高分子系の絶縁被覆１３ａ，１４ａ
で覆われている。

１５と１６は例えば４弗化エチレン樹脂で出来
た保護膜であり、これ等は接着剤で電極膜１１，
１２などと接着されている。また、保護膜１５と
１６の周端面１７も接着剤で接合されている。

＜考案が解決しようとする問題点＞ しかしながら、このような従来の高分子圧電膜
は、その材料として耐食性を確保するために４弗
化エチレン樹脂を採用しているが保護膜１５と１
６の周端面１７は接着剤で接合しているので、全
体の耐食性がこの接着剤に依存して低下する。

その上、４弗化エチレン樹脂はもともと接着し
難たい材料であるので、この接着そのものも充分
ではない。さらに、４弗化エチレン樹脂はガス透
過率が他の高分子材料に対して極端に高いので高
分子圧電膜１０を充分に保護し得ないという問題
がある。

＜問題点を解決するための手段＞ 本考案は、以上の問題点を解決するために、高
分子圧電膜の両面に電極膜を設けこれ等の電極膜
の一部からリード線を引き出すと共にこれ等の電
極膜の全体を覆うように保護膜を設けた高分子圧
電体において、前記保護膜として１，２、或いは
３弗化エチレン樹脂を用い、この保護膜の周縁部
を溶融して接合するようにしたものである。

＜作用＞ 保護膜としてガス透過率の低い１，２、或いは
３弗化エチレン樹脂を用い、この保護膜の周縁部
を接着剤を用いることなしに溶融して接合する。

このようにして、腐蝕性のガス雰囲気の中でも
充分に超音波を送受波できる圧電膜として作用す
る。

＜実施例＞ 以下、本考案の実施例について図面に基づき説
明する。なお、従来と同じ機能を持つ部分には同
一の符号を付して適宜にその説明を省略する。

第１図は本考案の１実施例を示す構成図であ
る。第１図イは平面図、第１図ロはＡ−A′から
見た縦断面図である。

高分子圧電膜１０の上下面にはそれぞれ電極膜
１１，１２が接合されており、これ等の電極膜１
１，１２からは例えば２弗化エチレン樹脂の絶縁
被覆１８，１９で覆われたリード線２０，２１が
引き出されている。これ等の表面は２弗化エチレ
ン樹脂の保護膜２２，２３で覆われ、その周縁部
２４は例えば超音波溶接で保護膜２２と２３が一
体に溶融して接合されている。

保護膜２２，２３の材質は耐食性に優れ、かつ
ガス、水蒸気の透過率の低い３弗化、２弗化、或
いは１弗化エチレン樹脂、すなわちポリクロロト
リフルオロエチレン（PCTFE）、ポリビニリデ
ンフルオライド（PVdF）、ポリビニルフルオラ
イド（PVF）が適している。これ等は、４弗化
エチレン樹脂と同じ弗素系エチレン樹脂である
が、４弗化エチレン樹脂に比べてガス透過率が極
端に低い材料である。

特に、PVDFは機械的強度にも優れているの
で、耐食性、ガス、水蒸気の透過率、機械的強度
などのあらゆる面から総合的に評価した場合に保
護膜として最適の材質である。

また、保護膜２２，２３が保護膜としての機能
を果たすには25μm程度以上の厚さが必要である
が、この保護膜２２，２３は高分子圧電膜１０に
対しては負荷となるので、この負荷に打ち勝つた
めには高分子圧電膜１０は保護膜２２，２３の２
倍以上の厚さが必要であることが実験の結果によ
り判明している。

第２図は本考案の第１の変形実施例を示す構成
図である。

保護膜２２と２３の厚さが薄い（例えば25μm
程度）場合には、十分な溶接強度が得られない
が、このようなときはこれ等の周縁部２５に保護
膜２２と２３と同材質の適当な厚さのフイルム２
６を挿入し全体の厚さを増すと溶接強度が増加す
る。

実験によると、全体の厚さが90μm〜100μmの
ときの溶接強度が最も強いことが判明している。

第３図は本考案の第２の変形実施例を示す構成
図である。

高分子圧電膜の材質はPVdF系の弗素樹脂であ
ることが多い。この場合には、高分子圧電膜２７
の寸法を大きく取つて保護膜の端面まで延長し、
この高分子圧電膜２７自体を介して高分子圧電膜
２７と同じ弗素系の保護膜２８，２９をその周縁
部３０で超音波溶接する。このようにすると、周
縁部３０で保護膜２８と２９が溶融するので、十
分なシールが確保できる。

また、リード線２０と２１の被覆として保護膜
２８，２９と同じ弗素系の絶縁被覆３１，３２を
用いると超音波溶接によつてリード線２０と２１
とを一体化することができるので、シール性能が
より完全となる。

今までの説明では、高分子圧電膜に電極膜を接
合する構成として説明したが、これに限らず、各
保護膜の内側に電極膜を形成するようにして、こ
の後にこれ等を高分子圧電膜に接合するようにし
ても良い また、今までの説明では保護膜の周縁部の溶接
は超音波溶接をすることにより実現したが、これ
に限らず例えばレーザ溶接などで行つても良い。

さらに、弗素系以外の材料を用いて保護膜を形
成する場合は、例えば耐食性、ガス、水蒸気の透
過率が小さい材料としてポリエーテルケトン
（PEEK）がある。

＜考案の効果＞ 以上、実施例と共に具体的に説明したように本
考案によれば、高分子圧電膜の両面を保護膜で覆
いその周縁部を自己融着して接合するようにした
ので、腐蝕性ガスの雰囲気でも充分なシール性能
を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の１実施例の構成を示す構成
図、第２図は第１図に示す実施例の変形実施例を
示す構成図、第３図は第１図に示す実施例の第２
の変形実施例を示す構成図、第４図は従来の圧電
体の構成を示す構成図である。 １０，２７……高分子圧電膜、１１，１２……
電極膜、１５，１６，２２，２３，２８，２９…
…保護膜、１７……周端面、１８，１９……絶縁
被覆、２６……フイルム、２４，３０……周縁
部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 高分子圧電膜の両面に電極膜を設けこれ等の電
   極膜の一部からリード線を引き出すと共にこれ等
   の電極膜の全体を覆うように保護膜を設けた高分
   子圧電体において、前記保護膜として１，２、或
   いは３弗化エチレン樹脂を用い、この保護膜の周
   縁部を溶融して接合したことを特徴とする高分子
   圧電体。