[发明专利]复合压电元件、轮胎状态测定装置、轮胎传感器模块、轮胎传感器装置以及压电传感器

说明书

为了提供能够高灵敏度且高精度地对在特定方向上发生的变形进行测定的复合压电元件以及具备复合压电元件的轮胎状态测定装置，复合压电元件(10)具备：第一电极层(12)；压电体层(13)，配置于第一电极层(12)；以及第二电极层(14)，配置于压电体层(13)，复合压电元件(10)在俯视观察时具备：测定部(15)，设置有第一电极层(12)、压电体层(13)及第二电极层(14)；以及缓冲部(16)，未设置有压电体层(13)。

技术领域

本发明涉及各种传感器等所使用的复合压电元件、使用复合压电元件的轮胎状态测定装置、具有检测轮胎的变形的片状的压电传感器的轮胎传感器模块、具备该轮胎传感器模块的轮胎传感器装置以及压电传感器。

背景技术

压电元件具有将电能与机械能进行变换的功能，作为各种致动器、传感器而被使用。例如，为了使用因变形而产生的电能来测定轮胎的状态，有时使用具备挠性的薄膜状的压电元件。在专利文献1中记载了如下方法：在轮胎内配置压电薄膜来推定轮胎的姿势角、路面状态。另外，在该文献中，记载了作为通过检测轮胎的变形来推定轮胎的设置状态的装置，在轮胎的胎面的内侧面配置有压电传感器的路面状态推定装置。

作为用于检测路面状态、轮胎的状态的轮胎传感器装置，提出了由在轮胎的胎面的内侧面设置的容器(container)和能够安装于该容器的轮胎传感器模块构成的装置。轮胎传感器装置使用设置于轮胎传感器模块的加速度传感器来检测传递至轮胎的振动，并通过对该振动波形进行解析来检测路面状态。例如，在专利文献2中记载有如下安装传感器(轮胎传感器模块)：在将加速度传感器、电路基板以及天线密封的模制树脂部设置突起部，使加速度检测方向的识别变得容易。但是，并未提出在其一部分组装有片型的压电传感器(压电元件)的轮胎传感器模块。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-234038号公报

专利文献2：日本特开2017-114438号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1所记载的方法中，为了测定不同方向的变形，将具有长短的形状的压电薄膜改变方向而在轮胎内配置多个。但是，由于构成压电薄膜的压电元件被形成为一体，因此在测定对象发生了变形的情况下，压电元件作为整体而发生变形。因此，在压电薄膜对特定方向的变形进行测定时，会受到特定方向以外的方向的变形的影响。因此，难以高灵敏度且高精度地对在特定方向上发生的变形进行测定。

另外，若如轮胎传感器模块中的加速度传感器等那样、片状的压电传感器被模制树脂部密封，则压电传感器的变形被较硬的模制树脂部妨碍，压电传感器针对轮胎变形的检测灵敏度降低。即，在将片状的压电传感器组装于轮胎传感器模块的一部分的情况下，若与加速度传感器同样地利用模制树脂部进行密封，则存在压电传感器的检测灵敏度降低的问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够高灵敏度且高精度地对在特定方向上发生的变形进行测定的复合压电元件、具备复合压电元件的轮胎状态测定装置、具备轮胎变形的检测灵敏度良好的压电膜的轮胎传感器模块、具备该轮胎传感器模块的轮胎传感器装置以及压电传感器。

用于解决技术问题的手段

本发明的复合压电元件具备：第一电极层；压电体层，配置于所述第一电极层；以及第二电极层，配置于所述压电体层，在所述复合压电元件中，在俯视观察时，具备：测定部，设置有所述第一电极层、所述压电体层以及所述第二电极层；以及缓冲部，未设置有所述压电体层。通过设置未设置有所述压电体层的缓冲部，能够对测定部的测定灵敏度赋予各向异性，能够高灵敏度且高精度地对在特定方向上发生的变形进行测定。