[发明专利]压电层叠体元件以及使用了其的载荷传感器和电源

说明书

本发明提供即使是利用以往的压电元件也无法获得输出电压的静态载荷的情况下，也可输出恒定的输出电压的压电层叠体元件。将在聚乳酸膜等的面方向表现出压电性的压电性高分子膜层层叠多层而成的压电层叠体用于压电层叠体元件。将压电层叠体制成圆筒状、圆角长方形等一部分具有曲线部的形状时，能够获得如下的压电层叠体元件：其输出电压追随着施加载荷的增减，并且，在持续施加恒定载荷的情况下，持续输出恒定的输出电压，即使是静态载荷也会输出恒定的输出电压。

技术领域

本发明涉及使用了压电性高分子膜的压电层叠体元件。

背景技术

已知通过对实施了拉伸的聚乳酸膜设置导电层而用作高分子压电材料。专利文献1提出了：使用这种压电材料将机械振动转换成电压并进行检测的传感器、利用了通过对电极施加信号电压而产生的振动的压电扬声器。

以往的压电元件根据位移的加速度而输出电压，因此，若施加在微秒水平的短时间内瞬间变化的动态载荷，则可获得大的输出电压。但是，在经数秒以上而缓慢变化的载荷、保持恒定的载荷的静态载荷的条件下，压电元件的位移的加速度变小，因此，压电元件的输出电压也几乎变为零，难以检测载荷。因而，为了检测压电元件的输出电压几乎变为零那样的静态载荷，提出了专利文献2那样的设置有非线形挠曲构件的压敏传感器、专利文献3那样的另行设置有会产生动态载荷的压电元件的载荷传感器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-27038号公报

专利文献2：日本特开2003-106911号公报

专利文献3：日本实开平5-75634号公报。

发明内容

发明要解决的课题

专利文献2的压敏传感器以非线形挠曲构件的瞬间变形的形式检测速度缓慢的载荷变化。因此，为了获知持续施加有静态载荷这一情况，在压电元件的基础上需要判定手段电路。此外，专利文献3的载荷传感器中，除了成为检测部的压电元件之外，还需要连接有交流电源且反复伸缩并振动的压电元件。像这样，为了利用压电元件来检测静态载荷，需要其它电路、元件等，难以单独利用压电元件来检测静态载荷。

本发明是鉴于这种情况而做出的，其目的在于，提供即使是利用以往的压电元件无法获得输出电压的静态载荷，也可持续输出与所施加的静态载荷相符的大致恒定的输出电压的压电层叠体元件。

用于解决课题的手段

本发明人等发现：对于将在膜的面方向表现出压电性的压电性高分子膜层层叠多层而成的层叠体，在载荷变得恒定后，也持续输出大致恒定的电压，并进一步研究，结果完成了本发明。

即，本发明包括以下的(1)~(11)的技术方案。

(1)本发明的压电层叠体元件，其特征在于，具备层叠有多层在膜的面方向表现出压电性的压电性高分子膜层的层叠体，输出电压追随着对前述层叠体施加的载荷的增减，在前述施加的载荷为恒定载荷时，前述输出电压大致恒定。

(2)在(1)中，其特征在于，前述压电性高分子膜层的截面至少具有曲线部。

(3)在(2)中，其特征在于，前述压电性高分子膜层的截面具有前述曲线部以及与前述曲线部相连的直线部。

(4)在(1)~(3)的任一者中，其特征在于，前述压电性高分子膜层为聚L-乳酸膜层和/或聚D-乳酸膜层。

(5)在(1)~(4)的任一者中，其特征在于，前述层叠体是卷绕有第一导电层、前述压电性高分子膜层、第二导电层和绝缘层的卷绕层叠体。