本發(fā)明涉及利用由外力造成的形狀變化輸出電信號的換能器。此外，本發(fā)明涉及利用電信號的輸入進行形狀變化的換能器。此外，本發(fā)明涉及柔軟且能夠三維地進行形狀變化的布帛狀的換能器。

背景技術：

近年來，所謂的可穿戴傳感器（wearable sensor）受到矚目，眼鏡型或手表等形狀的商品開始出名。但是，這些設備有裝配這樣的感覺，期望作為最終的可穿戴的布狀即衣服那樣的形狀的傳感器。作為那樣的傳感器，公開了在布裝配有壓電元件而從那里取出信號的傳感器（專利文獻1）。此外，存在通過將壓電性材料和導電性材料做成薄膜狀的材料來形成布狀的結構體的情況，但是，需要使用具有特殊的構造的纖維形狀的材料（專利文獻2）。此外，存在由日本電信電話股份有限公司（NTT）和Toray股份有限公司在2014年1月30日發(fā)表的“hitoe”，但是，這是通過緊貼于身體的導電性纖維檢測出肌電位的設備，不是根據形狀變化輸出電信號的設備。

另一方面，提出了使用了聚乳酸的薄膜狀的致動器（專利文獻3）。但是，膜僅能夠在一個方向上彎曲，而且，伸縮性或柔軟性也缺乏，因此，對于柔性差距大為現(xiàn)狀。此外，其制作方法在薄膜中也存在需要幾階段的加工這樣的課題。

（專利文獻1）日本特表2007-518886號公報；

（專利文獻2）日本特開2002-203996號公報；

（專利文獻3）日本特開2013-251363號公報。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供具有使用了通常的纖維材料的編織物并且具有柔軟性的布帛狀的換能器。進而，在于提供使用了來自該換能器的信號的傳感器或發(fā)電元件。此外，在于提供通過對該傳感器輸入電信號來發(fā)揮作用的致動器或揚聲器。

本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)了存在利用2個導電性纖維和1個壓電性纖維的組合形狀來作為換能器發(fā)揮作用的情況，完成了本發(fā)明。此外，發(fā)現(xiàn)了作為導電性纖維而使用了在合成纖維涂敷導電體后的纖維的換能器相對于纖維軸法線方向的強度強，在長期間使用的情況下的耐久性優(yōu)越。

即，本發(fā)明包含以下的發(fā)明。

1. 一種換能器，其中，包含壓電單位，將電信號作為輸出或輸入，所述壓電單位包含2個導電性纖維和1個壓電性纖維并且在大致同一平面上按照導電性纖維、壓電性纖維、導電性纖維的順序配置它們。

2. 根據前項1所述的換能器，其中，壓電單位包含絕緣性纖維，該絕緣性纖維以壓電單位中的導電性纖維不與其他的壓電單位中的導電性纖維或者導電性纖維和壓電性纖維相接的方式被配置。

3. 根據前項1所述的換能器，其中，壓電性纖維主要包含聚乳酸。

4. 根據前項1所述的換能器，其中，壓電性纖維主要包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它們的光學純度為99%以上。

5. 根據前項1所述的換能器，其中，壓電性纖維單軸取向并且包含晶體。

6. 根據前項1所述的換能器，其中，導電性纖維為（i）碳纖維或（ii）在合成纖維涂敷導電體后的纖維。

7. 根據前項1所述的換能器，其中，相對于導電性纖維在法線方向上折疊，將其重復2000次后的檢測電壓為折疊前的90%以上。

8. 根據前項1所述的換能器，其中，為含有多個壓電單位的編織物。

9. 根據前項8所述的換能器，其中，為含有多個壓電單位的梭織物，并且，其梭織組織為平紋組織、斜紋組織、緞紋組織或者它們的復合組織。

10. 根據前項8所述的換能器，其中，組合多個編織物來使用。

11. 一種傳感器，其中，使用了根據前項1~10的任一項所述的換能器。

12. 一種發(fā)電元件，其中，使用了根據前項1~10的任一項所述的換能器。

13. 一種致動器，其中，使用了根據前項1~10的任一項所述的換能器。

14. 一種揚聲器，其中，使用了根據前項1~10的任一項所述的換能器。

附圖說明

圖1是實施例1的平紋織物的示意圖。

圖2是實施例1的緞紋織物的示意圖。

圖3是實施例1的臂傳感器的外觀圖。

圖4是在將實施例1的臂傳感器安裝于臂而使臂彎曲的情況下輸出的電信號。

圖5是在將實施例1的臂傳感器安裝于臂而使臂伸展的情況下輸出的電信號。

圖6是在將實施例1的臂傳感器安裝于臂而使臂朝內方向擰的情況下輸出的電信號。

圖7是在將實施例1的臂傳感器安裝于臂而使臂朝外方向擰的情況下輸出的電信號。

圖8是實施例8的平紋織物的示意圖。

圖9是實施例3記載的壓電元件（換能器（transducer））的示意圖。

圖10是實施例4記載的壓電元件（換能器）的示意圖。

圖11是實施例5記載的壓電元件（換能器）的示意圖。

圖12是實施例6記載的壓電元件（換能器）的示意圖。

圖13是另一方式1的壓電元件的結構的一個例子并且是實施例8記載的壓電元件（換能器）的示意圖。

圖14是實施例7、8的壓電元件的評價系統(tǒng)的概略圖。

圖15是另一方式2的壓電元件的結構的一個例子并且是實施例9記載的壓電元件（換能器）的示意圖。

圖16是實施例9的壓電元件（換能器）的評價系統(tǒng)的概略圖。

附圖標記的說明

1 壓電性高分子

2 導電性纖維

3 壓電元件固定板

4 評價用布線

5 示波器

11 壓電性高分子

12 導電性纖維

13 表面導電層

21 示波器

22 評價用布線

23 評價用布線

24 導電性纖維

25 金屬電極

26 壓電性高分子

27 表面導電層

A 壓電性纖維

B 導電性纖維

C 絕緣性纖維。

具體實施方式

本發(fā)明包含壓電單位，由輸出或輸入電信號的換能器達成，所述壓電單位包含2個導電性纖維和1個壓電性纖維并且在大致同一平面上按照導電性纖維、壓電性纖維、導電性纖維的順序配置它們。有時將包含多個壓電單位的部位稱為壓電元件。換能器包含壓電元件和輸出或輸入電信號的布線等。在以下對各結構進行說明。

（導電性纖維）

關于導電性纖維的直徑，優(yōu)選的是1μm~10mm，更優(yōu)選的是10μm~5mm，進而優(yōu)選的是0.1mm~2mm。當直徑小時，強度降低，處理（handling）變得困難，此外，在直徑大的情況下，柔性成為犧牲。作為導電性纖維的剖面形狀，根據壓電元件的設計和制造的觀點，優(yōu)選的是圓或者橢圓，但是，并不限定于此。

為了高效率地取出來自壓電性高分子的電輸出，導電性纖維的電阻低是優(yōu)選的，作為體積電阻率，優(yōu)選的是10^-1Ω·cm以下，更優(yōu)選的是10^-2Ω·cm以下，進而優(yōu)選的是10^-3Ω·cm以下。

作為導電性纖維的材料，只要是示出導電性的材料即可，由于需要做成纖維狀，所以，優(yōu)選的是導電性高分子。作為導電性高分子，能夠使用聚苯胺（polyaniline）、聚乙炔（polyacetylene）、聚（對苯撐乙烯）（poly（p-phenylene vinylene））、聚吡咯（polypyrrole）、聚噻吩（polythiophene）、聚對苯硫醚（poly（p-phenylene sulfide））、碳纖維等。

從柔性且長的電特性的穩(wěn)定性的觀點出發(fā)，更優(yōu)選的是碳纖維。關于通常的碳纖維，成為集合若干纖維絲（filament）的束的多纖維絲是普通的，但是，可以使用其，此外，也可以僅使用由1個構成的單纖維絲。根據電特性的長穩(wěn)定性的觀點，利用了多纖維絲更優(yōu)選。作為單纖維絲的直徑，為1μm~5000μm，優(yōu)選的是2μm~100μm。進而優(yōu)選的是3μm~10μm。作為纖維絲數量，優(yōu)選10個~100000個，更優(yōu)選的是100個~50000個，進而優(yōu)選的是500個~30000個。碳纖維有纖維軸方向的強度高這樣的優(yōu)點。

此外，也可以為將高分子作為基體（matrix）而添加有纖維狀或粒狀的導電性填料（filler）的材料。

進而，也可以為在纖維的表面形成有具有導電性的層的材料。作為具有導電性的層，能夠涂敷（coating）公知的導電性高分子或者纖維狀或粒狀的導電性填料。作為導電性纖維的基纖維（base fiber）（實施導電體涂敷的纖維），為了改善耐久性，優(yōu)選的是天然纖維、半天然纖維、合成纖維。在纖維的表面形成有具有導電性的層的導電性纖維與碳纖維相比法線方向的強度相對于纖維軸強，在長期使用時的耐久性優(yōu)越。

關于導電性纖維的基纖維，例示出棉、麻、絲等天然纖維、人造纖維（rayon）、銅氨纖維（cupra）、三醋酸酯（triacetate）、雙醋酸酯（diacetate）等半合成纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate）、聚萘二甲酸乙二醇酯（polyethylene naphthalate）、聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯（polybutylene succinate）等聚酯類纖維和其共聚纖維、尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍410、尼龍610、尼龍10、尼龍11、尼龍12、尼龍6T、尼龍8T、尼龍10T等聚酰胺類纖維和其共聚纖維、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴（polyolefin）類纖維、聚苯硫醚（polyphenylene sulfide）纖維、聚碳酸酯（polycarbonate）纖維、芳族聚酰胺（aramid）纖維、其他的合成纖維。此外，也可以為這些纖維之中的2種類以上的復合纖維。但是，從操作性或耐久性的觀點出發(fā)優(yōu)選將合成纖維用作基纖維。

在基纖維的表面涂敷的導電體示出導電性，只要起到本發(fā)明的效果，則使用哪一個都可以。

例如，能夠使用金、銀、鉑、銅、鎳、錫、鋅、鈀、銅、氧化銦錫等以及它們的混合物或合金等。再有，也不限制涂敷方法或其手段。關于涂敷包含金屬的漿狀的導電體或者通過電鍍、化學鍍或真空蒸鍍等涂敷導電體后的纖維，能夠廣泛地應用本發(fā)明。

此外，也能夠將聚苯胺、聚乙炔、聚（對苯撐乙烯）、聚吡咯、聚噻吩、聚對苯硫醚等導電性高分子用作導電體。此外，關于這些導電體，也能夠并用多個種類。

關于導電性纖維，存在集合若干纖維絲的束的多纖維絲，但是，可以使用其，此外，也可以僅使用由1個構成的單纖維絲。根據電特性的長穩(wěn)定性的觀點，利用了多纖維絲更優(yōu)選。關于單纖維絲的直徑，優(yōu)選的是1μm~5000μm，更優(yōu)選的是2μm~100μm。進而優(yōu)選的是3μm~10μm。作為纖維絲數量，優(yōu)選的是10個~100000個，更優(yōu)選的是100個~50000個，進而優(yōu)選的是500個~30000個。

（壓電性纖維）

壓電性纖維為具有壓電性的纖維。優(yōu)選的是，壓電性纖維由壓電性高分子構成。作為壓電性高分子，只要是聚偏二氟乙烯（polyvinylidene fluoride）、聚乳酸等示出壓電性的高分子，則能夠利用，但是，優(yōu)選主要包含聚乳酸。關于聚乳酸，由于在熔融紡絲之后通過延伸容易地進行取向來示出壓電性而不需要在聚偏二氟乙烯等中需要的電場取向處理的方面，生產性優(yōu)越。進而，由聚乳酸構成的壓電性纖維由于向其軸方向的拉伸或壓縮應力而極化小，作為壓電元件發(fā)揮作用是困難的，但是，通過剪應力（shearing stress）得到比較大的電輸出，在具有容易對壓電性高分子賦予剪應力的結構體的本發(fā)明的壓電元件中是優(yōu)選的。

關于壓電性高分子，優(yōu)選主要包含聚乳酸?！爸饕笔侵竷?yōu)選90mol%以上，更優(yōu)選95mol%以上，進而優(yōu)選98mol%以上。

作為聚乳酸，根據其晶體構造，可舉出將L-乳酸、L-丙交酯聚合而成的聚-L-乳酸。此外，可舉出將D-乳酸、D-丙交酯聚合而成的聚-D-乳酸。此外，存在由聚-L-乳酸和聚-D-乳酸的混合構造構成的立構復合聚乳酸等。關于聚乳酸，只要是示出壓電性的聚乳酸，則都能夠利用。根據壓電系數的高低的觀點，優(yōu)選的是聚-L-乳酸、聚-D-乳酸。聚-L-乳酸、聚-D-乳酸分別針對相同的應力而極化相反，因此，也能夠根據目的將它們組合來使用。

關于聚乳酸的光學純度，優(yōu)選的是99%以上，更優(yōu)選的是99.3%以上，進而優(yōu)選的是99.5%以上。當光學純度為不足99%時，存在壓電系數顯著降低的情況，存在難以通過向壓電元件表面的摩擦力來得到充分的電輸出的情況。壓電性高分子主要包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它們的光學純度為99%以上是優(yōu)選的。

關于壓電性高分子，優(yōu)選的是在包覆纖維的纖維軸方向上單軸取向且包含晶體的高分子，更優(yōu)選的是具有晶體的單軸取向聚乳酸。原因是因為，聚乳酸在其晶體狀態(tài)和單軸取向下示出大的壓電性。

聚乳酸為水解比較早的聚酯，因此，在耐濕熱性為問題的情況下，也可以添加異氰酸鹽化合物、惡唑啉化合物、環(huán)氧化合物、碳化二亞胺化合物等水解防止劑。此外，也可以根據需要添加磷酸類化合物等氧化防止劑、增塑劑、光劣化防止劑等來進行物性改良。

此外，聚乳酸也可以用作與其他的聚合物的合金，但是，如果將聚乳酸用作主要的壓電性高分子，則以合金的全重量為基準至少以50重量%以上含有聚乳酸是優(yōu)選的，進而優(yōu)選的是70重量%以上，最優(yōu)選的是90重量%以上。

作為做成合金的情況下的聚乳酸以外的聚合物，作為優(yōu)選的例子可舉出聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯（polymethacrylate）等。但是，并不限定于這些，只要起到在本發(fā)明中作為目的的壓電性效果，則使用怎樣的聚合物都可以。

關于壓電性纖維，成為集合若干纖維絲的束的多纖維絲是普通的，可以使用其。此外，也可以使用由1個構成的單纖維絲。根據壓電特性的長穩(wěn)定性的觀點，利用了多纖維絲更優(yōu)選。作為單纖維絲的直徑，優(yōu)選的是1μm~5000μm，更優(yōu)選的是5μm~500μm。進而優(yōu)選的是10μm~100μm。關于纖維絲數量，優(yōu)選的是1個~100000個，更優(yōu)選的是10個~50000個，進而優(yōu)選的是100個~10000個。

為了將這樣的壓電性高分子做成壓電性纖維，只要起到本發(fā)明的效果，則均能夠采用用于使高分子纖維化的公知的方法。能夠采用將壓電性高分子擠壓成型來進行纖維化的方法、將壓電性高分子熔融紡絲來進行纖維化的方法、通過干式或濕式紡絲將壓電性高分子纖維化的方法、通過靜電紡絲將壓電性高分子纖維化的方法等。關于這些紡絲條件，只要根據所采用的壓電性高分子來應用公知的方法即可，通常只要采用工業(yè)上生產容易的熔融紡絲法即可。

再有，如上述，在壓電性高分子為聚乳酸的情況下，當單軸延伸取向并且包含晶體時，示出更大的壓電性，因此，纖維進行延伸是優(yōu)選的。

（大致同一平面上）

在本發(fā)明中，2個導電性纖維和1個壓電性纖維被配置在大致同一平面上。在此，大致同一平面上意味著3個纖維的纖維軸被配置在大致平面上，“大致”意味著包含在纖維彼此的交叉點產生厚度的情況。

例如，在2個平行的導電性纖維之間進一步將1個壓電性纖維平行地并線的方式為處于大致同一平面上的方式。此外，即使使該1個壓電性纖維的纖維軸傾斜為與該2個平行的導電性纖維不平行的狀態(tài)，也處于大致同一平面上。進而，即使將1個導電性纖維和1個壓電性纖維平行地并線并且使另一個導電性纖維與該并線后的導電性纖維和壓電性纖維交叉，也處于大致同一平面上。

通過配置在大致平面上而容易將該壓電單位組合來形成纖維狀、布帛狀的壓電元件，只要利用纖維狀、布帛狀的方式的壓電元件，則能夠對換能器的形狀設計增加自由度。它們的壓電纖維與導電纖維的關系根據想要檢測的形狀變化來適當選擇。

（配置順序）

關于壓電單位，導電性纖維、壓電性纖維、導電性纖維按照此順序配置。通過像這樣進行配置，從而壓電單位的2個導電性纖維彼此不會接觸，即使不對導電性纖維應用其他的手段例如包覆絕緣性物質等技術，也能夠作為壓電單位有效地發(fā)揮作用。

此時，優(yōu)選的是，2個導電性纖維與1個壓電性纖維彼此具有接點。但是，只要為4mm以內的范圍，則不具有接點也可。關于導電性纖維與壓電性纖維的距離，更優(yōu)選的是3mm以下，進而優(yōu)選的是2mm以下，進而優(yōu)選的是1mm以下，最優(yōu)選的是0.5mm以下。當超過4mm時，伴隨著壓電性纖維的形狀變化的電輸出變小，難以用作換能器。

作為方式，可舉出導電性纖維、壓電性纖維、導電性纖維彼此大致平行地按照該順序配置的方式。此外，可舉出2個導電性纖維平行地配置而1個壓電性纖維以與這些2個導電性纖維相交的方式配置的方式。進而，也可以將2個導電性纖維配置為經線（或緯線），將1個壓電性纖維配置為緯線（或經線）。在該情況下，優(yōu)選的是2個導電性纖維彼此不接觸。優(yōu)選使絕緣性物質例如絕緣性纖維介于2個導電性纖維之間的方式。此外，還能夠采用僅在導電性纖維容易接觸的表面包覆絕緣性物質而導電性纖維直接與壓電性纖維接觸的方式。

（絕緣性纖維）

在本發(fā)明中，壓電單位包含絕緣性纖維，該絕緣性纖維存在以壓電單位中的導電性纖維不與其他的導電性纖維和壓電性纖維相接的方式配置在導電性纖維與壓電性纖維之間的情況。此時，絕緣性纖維能夠以提高布帛的柔軟性為目的使用具有有伸縮性的素材、形狀的纖維。此外，壓電單位中的導電性纖維也存在以不與其他的壓電單位中的導電性纖維和壓電性纖維相交的方式配置的情況。本發(fā)明中的配置順序通常為[導電性纖維/壓電性纖維/導電性纖維]，因此，絕緣性纖維被配置為[絕緣性纖維/導電性纖維/壓電性纖維/導電性纖維]或[絕緣性纖維/導電性纖維/壓電性纖維/導電性纖維/絕緣性纖維]。此時，絕緣性纖維也能夠以提高布帛的柔軟性為目的使用具有有伸縮性的素材、形狀的纖維。

通過在壓電單位中像這樣配置絕緣性纖維，從而即使在組合多個壓電單位的情況下，導電性纖維也不會接觸，能夠提高作為換能器的性能。

作為這樣的絕緣性纖維，只要體積電阻率為10⁶Ω·cm以上，則能夠使用，更優(yōu)選10⁸Ω·cm以上，進而優(yōu)選10¹⁰Ω·cm以上就行。

作為絕緣性纖維，例如，能夠使用聚酯纖維、尼龍纖維、丙烯酸（acryl）纖維、聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、氯乙烯纖維、芳族聚酰胺纖維、聚砜（polysulfone）纖維、聚醚（polyether）纖維、聚氨酯（polyurethane）纖維等。此外，能夠使用絲等天然纖維、醋酸酯（acetate）等半合成纖維、人造纖維、銅氨纖維等再生纖維。并不限定于這些，能夠任意使用公知的絕緣性纖維。進而，也可以將這些絕緣性纖維組合來使用，也可以采用與不具有絕緣性的纖維組合而作為整體具有絕緣性的纖維。

此外，以使布帛具有柔軟性為目的，也能夠使用公知的所有形狀的纖維。

（壓電單位的組合方式）

關于本發(fā)明的換能器，優(yōu)選的是含有多個并列的壓電單位的編織物。通過為這樣的方式，從而能夠作為壓電元件使形狀的變形自由度（柔性）提高。

這樣的編織物形狀包含多個壓電單位，只要發(fā)揮作為壓電元件的功能，則沒有任何的限定。為了得到梭織物形狀或針織物形狀，只要通過通常的梭織機或針織機來進行制造編織即可。

作為梭織物的梭織組織，例示了平紋組織、斜紋組織、緞紋組織等三原組織、變化組織、經二重組織、緯二重組織等單二重組織、經天鵝絨（velvet）等。

關于針織物的種類，可以是圓機針織物（緯編針織物），也可以是經編針織物。作為圓機針織物（緯編針織物）的組織，優(yōu)選地例示了平針織（plain stitch）、羅紋針織（rib stitch）、雙羅紋針織（interlock stitch）、雙反面針織（purl knitting）、集圈針織（tuck stitch）、浮線針織（float stitch）、半畦編針織（half cardigan stitch）、網眼針織（lace stitch）、毛圈針織等。作為經編組織，例示了單梳櫛經編針織（single denbigh stitch）、單梳櫛經緞針織（single vandyke stitch）、雙梳櫛經絨針織（double cord stitch）、經絨針織（half tricot stitch）、起絨針織、提花針織（jacquard stitch）等。層數也可以是單層，也可以是2層以上的多層。進而，也可以是通過由割絨（cut pile）和/或毛圈絨頭（loop pile）構成的立毛部和地組織部來構成的立毛梭織物、立毛針織物。

再有，在壓電單位被裝入梭織組織或針織組織而存在的情況下，在壓電性纖維自身中存在彎曲部分，但是，為了使作為壓電元件的壓電性能高效率地顯現(xiàn)，壓電性纖維的彎曲部分小更優(yōu)選。因此，在梭織物和針織物中，梭織物更優(yōu)選。

即使在該情況下，如上述，壓電性纖維的彎曲部分小也更高效率地顯現(xiàn)壓電性能，因此，作為梭織組織，與平紋組織相比，優(yōu)選斜紋組織，與斜紋組織相比，優(yōu)選緞紋組織（緞紋織）。特別地，即使在緞紋組織（緞紋織）之中，當飛數處于3~7的范圍時，由于高水平地發(fā)揮梭織組織的保持和壓電性能，所以也是優(yōu)選的。

再有，梭織組織根據想要檢測的形狀變化來適當選擇。例如，在想要檢測彎曲的情況下，優(yōu)選平紋組織構造、壓電性纖維與導電性纖維為平行關系，在想要檢測擰的情況下，優(yōu)選緞紋組織構造、壓電性纖維與導電性纖維為直行關系。

此外，壓電性纖維由于容易帶電，所以，存在容易錯誤工作的情況。在這樣的情況下，也能夠將想要取出信號的壓電纖維接地（地線）來使用。作為接地（地線）的方法，優(yōu)選在取出信號的導電性纖維之外另配置導電性纖維。在該情況下，作為導電性纖維的體積電阻率，優(yōu)選的是10^-1Ω·cm以下，更優(yōu)選的是10^-2Ω·cm以下，進而優(yōu)選的是10^-3Ω·cm以下。

（多個換能器）

此外，也能夠排列多個換能器來使用。作為排列方法，一維地以一段來排列也可，二維地重疊地排列也可，進而，編織為布狀來使用或者制繩為編織繩也可。由此，也能夠實現(xiàn)布狀、繩狀的換能器。在做成布狀、繩狀時，只要達成本發(fā)明的目的，也可以與換能器以外的其他的纖維組合來進行混纖、交織、交編等，此外，也可以裝入到樹脂等來使用。

（電信號的輸出）

本發(fā)明的換能器能夠將向表面的接觸、壓力、形狀變化輸出為電信號。

作為本發(fā)明的換能器的形狀的具體例，可舉出帽子、手套、襪子等穿著的衣服、支承器（supporter）、手帕等。本發(fā)明的換能器能夠以這些形狀用于觸摸面板、人或動物的表面壓敏傳感器、感知關節(jié)部的彎曲、擰、伸縮的傳感器。例如，在用于人的情況下，對接觸或運動進行檢測，能夠用作醫(yī)療用途等的關節(jié)等的運動的信息收集、娛樂（amusement）用途、用于移動失去的組織或機器人（robot）的接口。此外，能夠用作模仿了動物或人型的玩偶或機器人的表面壓敏傳感器、感知關節(jié)部的彎曲、擰、伸縮的傳感器。此外，能夠用作床單或枕頭等寢具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面壓敏傳感器或形狀變化傳感器。

進而，本發(fā)明的傳感器由于為布帛狀，所以具有伸縮性和柔軟性，因此，通過貼附或包覆于所有構造物的整體或一部分的表面，從而能夠用作表面壓敏傳感器、形狀變化傳感器。

再有，本發(fā)明的換能器能夠將電信號作為輸出取出，因此，也能夠將該電信號用作用于移動其他的設備的電力源或進行蓄電等發(fā)電元件。具體地，可舉出由于用于人、動物、機器人、機械等主動地運動的可動部造成的發(fā)電、從鞋底、地毯、外部受到壓力的構造物的表面處的發(fā)電、由于流體中的形狀變化造成的發(fā)電等。由于利用流體中的形狀變化來發(fā)出電信號，所以，也能夠使流體中的帶電性物質吸附或抑制附著。

（電信號的輸入）

本發(fā)明的換能器能夠通過電信號來顯現(xiàn)向表面的接觸、壓力、形狀變化、振動。

作為本發(fā)明的換能器的形狀的具體例，可舉出包含帽子、手套、襪子等的穿著的衣服、支承器、手帕等的形狀。本發(fā)明的換能器能夠以這些形狀用于對人或動物的表面提供壓力的致動器（actuator）、對關節(jié)部的彎曲、擰、伸縮進行支持的致動器。例如，在用于人的情況下，能夠進行提供接觸或運動或壓力的娛樂用途或者移動失去的組織。此外，能夠用作使模仿了動物或人型的玩偶或機器人的表面膨脹或伸長的致動器、對關節(jié)部提供彎曲、擰、伸縮等運動的致動器。此外，能夠用作移動床單或枕頭等寢具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面的致動器或根據電信號進行形狀變化的手帕、包袱、布袋等布狀的所有形狀的致動器。

進而，在本發(fā)明中，致動器由于為布帛狀，所以具有伸縮性和柔軟性，因此，通過貼附或包覆于所有構造物的整體或一部分的表面，從而能夠用作改變表面形狀的致動器。

此外，本發(fā)明的換能器能夠將電信號作為輸入來工作，因此，也能夠用作利用其振動來產生聲音的揚聲器。

（壓電元件的另一方式1）

本發(fā)明包含換能器，所述換能器包含以下的另一方式的壓電元件（圖13、實施例8）。

1. 一種壓電元件，包含在纖維實施導電體涂敷的導電性纖維、包覆于其表面的壓電性高分子、以及在該壓電性高分子的表面形成的表面導電層。

2. 根據前項1所述的壓電元件，壓電性高分子主要包含聚乳酸。

3. 根據前項1或2所述的壓電元件，壓電性高分子主要包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它們的光學純度為99%以上。

4. 根據前項2或3所述的壓電元件，壓電性高分子單軸取向并且包含晶體。

5. 根據前項1~4的任一項所述的壓電元件，導電性纖維為在合成纖維實施導電體涂敷后的纖維。

6. 根據前項1~5的任一項所述的壓電元件，為檢測施加到壓電元件的應力和/或應力所施加的位置的傳感器。

7. 根據前項6所述的壓電元件，所檢測的施加到壓電元件的應力為向壓電元件表面的摩擦力。

（導電性纖維）

關于導電性纖維的直徑，優(yōu)選的是1μm~10mm，更優(yōu)選的是10μm~5mm，進而優(yōu)選的是0.1mm~2mm。當直徑小時，強度降低，處理變得困難，此外，在直徑大的情況下，柔性成為犧牲。作為導電性纖維的剖面形狀，根據壓電元件的設計和制造的觀點，優(yōu)選的是圓或者橢圓，但是，并不限定于此。壓電性高分子與導電性纖維盡可能緊貼是優(yōu)選的，但是，為了改良緊貼性，也可以在導電性纖維與壓電性高分子之間設置錨定（anchor）層或粘接層等。

作為導電性纖維的基纖維（實施導電體涂敷的纖維），為了改善耐久性，優(yōu)選的是天然纖維、半天然纖維、合成纖維。

關于導電性纖維的基纖維，例示出棉、麻、絲等天然纖維、人造纖維、銅氨纖維、三醋酸酯、雙醋酸酯等半合成纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯等聚酯類纖維和其共聚纖維、尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍410、尼龍610、尼龍10、尼龍11、尼龍12、尼龍6T、尼龍8T、尼龍10T等聚酰胺類纖維和其共聚纖維、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類纖維、聚苯硫醚纖維、聚碳酸酯纖維、芳族聚酰胺纖維、其他的合成纖維。此外，也可以為這些纖維之中的2種類以上的復合纖維。但是，從操作性或耐久性的觀點出發(fā)優(yōu)選將合成纖維用作基纖維。

在基纖維的表面涂敷的導電體示出導電性，只要起到本發(fā)明的效果，則使用哪一個都可以。

例如，能夠使用金、銀、鉑、銅、鎳、錫、鋅、鈀、銅、氧化銦錫等以及它們的混合物或合金等。再有，也不限制涂敷方法或其手段。關于涂敷包含金屬的漿狀的導電體或者通過電鍍、化學鍍或真空蒸鍍等涂敷導電體后的纖維，能夠廣泛地應用本發(fā)明。

此外，也能夠將聚苯胺、聚乙炔、聚（對苯撐乙烯）、聚吡咯、聚噻吩、聚對苯硫醚等導電性高分子用作導電體。此外，關于這些導電體，也能夠并用多個種類。

關于導電性纖維，存在成為集合若干纖維絲的束的多纖維絲，但是，可以使用其，此外，也可以僅使用由1個構成的單纖維絲。根據電特性的長穩(wěn)定性的觀點，利用了多纖維絲更優(yōu)選。關于單纖維絲的直徑，優(yōu)選的是1μm~5000μm，更優(yōu)選的是2μm~100μm。進而優(yōu)選的是3μm~10μm。關于纖維絲數量，優(yōu)選的是10個~100000個，更優(yōu)選的是100個~50000個，進而優(yōu)選的是500個~30000個。

（壓電性高分子）

關于包覆導電性纖維的壓電性高分子的厚度，優(yōu)選的是1μm~5mm，更優(yōu)選的是5μm~3mm，進而優(yōu)選的是10μm~1mm，最優(yōu)選的是20μm~0.5mm。當過薄時，存在在強度的方面成為問題的情況，此外，當過厚時，存在難以取出電輸出的情況。

為該壓電性高分子的導電性纖維的包覆狀態(tài)，但是，作為由導電性纖維和壓電性高分子構成的纖維的形狀，在將導電性纖維與表面導電層的距離保持為固定這樣的意思下優(yōu)選盡可能接近同心圓狀。對于形成由導電性纖維和壓電性高分子構成的纖維的方法，并不被特別限定，但是，例如存在使導電性纖維為內側并使壓電性高分子為外側來共同擠壓而進行熔融紡絲之后進行延伸的方法等。此外，也可以使用在導電性纖維的纖維周面上包覆熔融擠壓后的壓電性高分子并在包覆時施加延伸應力由此使壓電性高分子延伸取向的方法。進而，也可以是預先制作中空的由延伸后的壓電性高分子構成的纖維并在其中插入導電性纖維的方法。

此外，也可以是通過各自的工序制作導電性纖維和由延伸后的壓電性高分子構成的纖維并用由壓電性高分子構成的纖維卷繞導電性纖維等來包覆的方法。

在該情況下，優(yōu)選以盡可能接近同心圓狀的方式包覆。此外，例如，也可以使用將內側的導電性纖維、壓電性高分子、表面導電層共同擠壓而進行熔融紡絲之后進行延伸的方法來一次形成3層。

作為在通過各自的工序制作導電性纖維和由延伸后的壓電性高分子構成的纖維的情況下并且將聚乳酸用作壓電性高分子的情況下的優(yōu)選的紡絲、延伸條件，熔融紡絲溫度優(yōu)選150~250℃，延伸溫度優(yōu)選40~150℃，延伸倍率優(yōu)選1.1倍至5.0倍，此外，作為晶體化溫度分別優(yōu)選的是80~170℃。

作為壓電性高分子，只要是聚偏二氟乙烯、聚乳酸等示出壓電性的高分子，則能夠利用，但是，優(yōu)選主要由聚乳酸構成。關于聚乳酸，由于在熔融紡絲之后通過延伸容易地進行取向來示出壓電性而不需要在聚偏二氟乙烯等中需要的電場取向處理的方面，生產性優(yōu)越。進而，由聚乳酸構成的壓電性纖維由于向其軸方向的拉伸或壓縮應力而極化小，作為壓電元件發(fā)揮作用是困難的，但是，通過剪應力得到比較大的電輸出，在具有容易對壓電性高分子賦予剪應力的結構體的本發(fā)明的壓電元件中是優(yōu)選的。

在通過將壓電性高分子的纖維卷繞到導電性纖維來進行包覆的情況下，作為壓電性高分子的纖維，可以使用將多個纖維絲束起的多纖維絲，此外，也可以使用單纖維絲。

作為將由壓電性高分子構成的纖維卷繞到導電性纖維來進行包覆的方式，例如，可以通過將由壓電性高分子構成的纖維做成編織管那樣的方式，將導電性纖維作為芯插入到該管中來進行包覆。此外，也可以在對由壓電性高分子構成的纖維進行制繩來制造圓編織物時，將導電性纖維作為芯線并在其周圍制作使用了由壓電性高分子構成的纖維的圓編織繩，由此，進行包覆。

關于單線直徑，優(yōu)選的是1μm~5mm，更優(yōu)選的是5μm~2mm，進而優(yōu)選的是10μ~1mm。作為纖維絲數量，優(yōu)選1個~100000個，更優(yōu)選的是50個~50000個，進而優(yōu)選的是100個~20000個。

關于壓電性高分子，優(yōu)選主要包含聚乳酸。在此的“主要”是指優(yōu)選90mol%以上，更優(yōu)選95mol%以上，進而優(yōu)選98mol%以上。

再有，在將多纖維絲用作導電性纖維的情況下，只要壓電性高分子以多纖維絲的表面（纖維周面）的至少一部分接觸的方式來包覆即可，可以壓電性高分子包覆于構成多纖維絲的全部的纖維絲表面（纖維周面），此外，也可以不這樣做。只要考慮作為壓電性元件的性能、操作性等來適當設定向構成多纖維絲的內部的各纖維絲的包覆狀態(tài)即可。

作為聚乳酸，根據其晶體構造，可舉出將L-乳酸、L-丙交酯聚合而成的聚-L-乳酸。此外，可舉出將D-乳酸、D-丙交酯聚合而成的聚-D-乳酸。此外，存在由聚-L-乳酸和聚-D-乳酸的混合構造構成的立構復合聚乳酸等。關于聚乳酸，只要是示出壓電性的聚乳酸，則都能夠利用?？墒?，根據壓電系數的高低的觀點，優(yōu)選的是聚-L-乳酸、聚-D-乳酸。聚-L-乳酸、聚-D-乳酸分別針對相同的應力而極化相反，因此，也能夠根據目的將它們組合來使用。

關于聚乳酸的光學純度，優(yōu)選的是99%以上，更優(yōu)選的是99.3%以上，進而優(yōu)選的是99.5%以上。當光學純度為不足99%時，存在壓電系數顯著降低的情況，存在難以通過向壓電元件表面的摩擦力來得到充分的電輸出的情況。

壓電性高分子主要包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它們的光學純度為99%以上是優(yōu)選的。

關于壓電性高分子，優(yōu)選的是單軸取向且包含晶體的高分子，更優(yōu)選的是具有晶體的單軸取向聚乳酸。原因是因為，聚乳酸在其晶體狀態(tài)和單軸取向下示出大的壓電性。

聚乳酸為水解比較早的聚酯，因此，在耐濕熱性為問題的情況下，也可以添加異氰酸鹽、環(huán)氧、碳化二亞胺化合物等水解防止劑。此外，也可以根據需要添加磷酸類化合物等氧化防止劑、增塑劑、光劣化防止劑等來進行物性改良。此外，聚乳酸也可以用作與其他的聚合物的合金，但是，如果將聚乳酸用作主要的壓電性高分子，則至少含有50重量%以上是優(yōu)選的，進而優(yōu)選的是70重量%以上，最優(yōu)選的是90重量%以上。

作為做成合金的情況下的聚乳酸以外的聚合物，作為優(yōu)選的例子可舉出聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯等，但是，并不限定于這些，只要起到本發(fā)明的效果，則使用怎樣的聚合物都可以。

（表面導電層）

作為表面導電層的材料，只要是示出導電性的材料，則能夠使用。作為材料，具體地，能夠使用涂敷有包含金、銀或銅等金屬的漿狀物的材料、蒸鍍有金、銀、銅、氧化銦錫等的材料、聚苯胺、聚乙炔、聚（對苯撐乙烯）、聚吡咯、聚噻吩、聚對苯硫醚、碳纖維等導電性高分子等。從良好地保持導電性的觀點出發(fā)，作為體積電阻率，優(yōu)選的是10^-1Ω·cm以下，更優(yōu)選的是10^-2Ω·cm以下，進而優(yōu)選的是10^-3Ω·cm以下。

作為該表面導電層的厚度，優(yōu)選的是10nm~100μm，更優(yōu)選的是20nm~10μm，進而優(yōu)選的是30nm~3μm。當過薄時，存在導電性差而難以得到電輸出的情況，此外，當過厚時，存在失去柔性的情況。

作為表面導電層，可以形成在壓電性高分子上的整個表面，此外，也可以離散地形成。其配置方法能夠根據目的來設計，因此，關于其配置，未特別限定。通過離散地配置該表面導電層并從各個表面導電層取出電輸出，從而能夠檢測施加到壓電元件的應力的強度和位置。

以表面導電層的保護即從人的手等的接觸防止作為最外層的表面導電層為目的來設置某些保護層也可。關于該保護層，優(yōu)選的是絕緣性，從柔性等的觀點出發(fā)，更優(yōu)選由高分子構成的保護層。當然，在該情況下變?yōu)槟Σ帘Ｗo層上，但是，只要由該摩擦產生的剪應力能夠到達至壓電性高分子而引起其極化，則未特別限定。作為保護層，并不限定于利用高分子等的涂敷形成的保護層，也可以是薄膜等或者組合了它們的保護層。作為保護層，優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等。

作為保護層的厚度盡可能薄更容易將剪應力傳至壓電性高分子，但是，當過薄時容易產生破壞等問題，因此，優(yōu)選的是10nm~200μm，更優(yōu)選的是50nm~50μm，進而優(yōu)選的是70nm~30μm，最優(yōu)選的是100nm~10μm。

也存在壓電元件以1個來使用的情況，但是，也可以排列多個來使用，或者制造編織為布帛狀來使用，或者制繩為編織繩。由此，也能夠實現(xiàn)布帛狀、繩狀的壓電元件。在做成布帛狀、繩狀時，只要達成本發(fā)明的目的，也可以與壓電元件以外的其他的纖維組合來進行混纖、交織、交編等。此外，也可以裝入到智能電話的框體的樹脂等來使用。

（壓電元件的另一方式2）

本發(fā)明包含換能器，所述換能器包含以下的另一方式的壓電元件（圖15、實施例9）。

1. 一種壓電元件，包含至少2個由壓電性高分子包覆了在纖維實施了導電體涂敷的導電性纖維的表面的包覆纖維，各包覆纖維彼此大致平行地配置，并且，表面的壓電性高分子彼此接觸。

2. 根據前項1所述的壓電元件，壓電性高分子主要包含聚乳酸。

3. 根據前項1或2所述的壓電元件，壓電性高分子主要包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它們的光學純度為99%以上。

4. 根據前項1~3的任一項所述的壓電元件，壓電性高分子單軸取向并且包含晶體。

5. 根據前項1~4的任一項所述的壓電元件，導電性纖維為在合成纖維實施導電體涂敷后的纖維。

6. 根據前項1~5的任一項所述的壓電元件，為檢測施加到壓電元件的應力的大小和/或所施加的位置的傳感器。

7. 根據前項6所述的壓電元件，所檢測的施加到壓電元件的應力為向壓電元件表面的摩擦力。

（包覆纖維）

壓電元件包含至少2個由壓電性高分子包覆了導電性纖維的表面的包覆纖維。

圖15是表示壓電元件的一個方式的構造示意圖。圖15中的附圖標記1為壓電性高分子，附圖標記2為導電性纖維。

關于壓電元件的長度，未特別限定，但是，可以在制造中連續(xù)制造而在之后切成希望的長度來利用。在作為實際的壓電元件的利用中，為1mm~10m，優(yōu)選的是5mm~2m，更優(yōu)選的是1cm~1m。當長度短時，失去作為纖維形狀的便利性，此外，當長時，由于導電性纖維的電阻值的問題等而存在電輸出降低等問題。

（導電性纖維）

作為導電性纖維的材料，為了賦予耐久性，優(yōu)選的是使用導電體涂敷天然纖維、半天然纖維、合成纖維的表面后的纖維。為了高效率地取出來自壓電性高分子的電輸出，優(yōu)選電阻低。作為體積電阻率，優(yōu)選的是10^-1Ω·cm以下，更優(yōu)選的是10^-2Ω·cm以下，進而優(yōu)選的是10^-3Ω·cm以下。

作為導電性纖維的基纖維（實施導電體涂敷的纖維），為了改善耐久性，優(yōu)選的是天然纖維、半天然纖維、合成纖維。

關于導電性纖維的基纖維，例示出棉、麻、絲等天然纖維、人造纖維、銅氨纖維、三醋酸酯、雙醋酸酯等半合成纖維、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚乙醇酸、聚丁二酸丁二醇酯等聚酯類纖維和其共聚纖維、尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍410、尼龍610、尼龍10、尼龍11、尼龍12、尼龍6T、尼龍8T、尼龍10T等聚酰胺類纖維和其共聚纖維、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類纖維、聚苯硫醚纖維、聚碳酸酯纖維、芳族聚酰胺纖維、其他的合成纖維。此外，也可以為這些纖維之中的2種類以上的復合纖維。但是，從操作性或耐久性的觀點出發(fā)優(yōu)選將合成纖維用作基纖維。

在基纖維的表面涂敷的導電體示出導電性，只要起到本發(fā)明的效果，則使用哪一個都可以。

例如，能夠使用金、銀、鉑、銅、鎳、錫、鋅、鈀、銅、氧化銦錫等以及它們的混合物或合金等。再有，也不限制涂敷方法或其手段。關于涂敷包含金屬的漿狀的導電體或者通過電鍍、化學鍍或真空蒸鍍等涂敷導電體后的纖維，能夠廣泛地應用本發(fā)明。

此外，也能夠將聚苯胺、聚乙炔、聚（對苯撐乙烯）、聚吡咯、聚噻吩、聚對苯硫醚等導電性高分子用作導電體。此外，關于這些導電體，也能夠并用多個種類。

關于導電性纖維的直徑，優(yōu)選的是1μm~10mm，更優(yōu)選的是10μm~5mm，進而優(yōu)選的是0.1mm~2mm。當直徑小時，強度降低，處理變得困難，此外，在直徑大的情況下，柔性成為犧牲。

作為導電性纖維的剖面形狀，根據壓電元件的設計和制造的觀點，優(yōu)選的是圓或者橢圓，但是，并不限定于此。當然，導電性纖維可以僅以1個來使用，也可以束起多個來使用。

關于導電性纖維，成為集合若干纖維絲的束的多纖維絲是普通的，但是，可以使用其，此外，也可以僅使用由1個構成的單纖維絲。根據電特性的長穩(wěn)定性的觀點，利用了多纖維絲更優(yōu)選。

關于單纖維絲的直徑，優(yōu)選的是1μm~5000μm，更優(yōu)選的是2μm~100μm。進而優(yōu)選的是3μm~10μm。關于纖維絲數量，優(yōu)選的是10個~100000個，更優(yōu)選的是100個~50000個，進而優(yōu)選的是500個~30000個。

（壓電性高分子）

作為壓電性高分子，只要是聚偏二氟乙烯、聚乳酸等示出壓電性的高分子，則能夠利用，但是，優(yōu)選主要包含聚乳酸。關于聚乳酸，由于在熔融紡絲之后通過延伸容易地進行取向來示出壓電性而不需要在聚偏二氟乙烯等中需要的電場取向處理的方面，生產性優(yōu)越。進而，由聚乳酸構成的壓電性纖維由于向其軸方向的拉伸或壓縮應力而極化小，作為壓電元件發(fā)揮作用是困難的，但是，通過剪應力得到比較大的電輸出，在具有容易對壓電性高分子賦予剪應力的結構體的本發(fā)明的壓電元件中是優(yōu)選的。

關于壓電性高分子，優(yōu)選主要包含聚乳酸。在此，“主要”是指優(yōu)選90mol%以上，更優(yōu)選95mol%以上，進而優(yōu)選98mol%以上。

作為聚乳酸，根據其晶體構造，可舉出將L-乳酸、L-丙交酯聚合而成的聚-L-乳酸。此外，可舉出將D-乳酸、D-丙交酯聚合而成的聚-D-乳酸。此外，可舉出由聚-L-乳酸和聚-D-乳酸的混合構造構成的立構復合聚乳酸等。關于聚乳酸，只要是示出壓電性的聚乳酸，則都能夠利用。根據壓電系數的高低的觀點，優(yōu)選的是聚-L-乳酸、聚-D-乳酸。聚-L-乳酸、聚-D-乳酸分別針對相同的應力而極化相反，因此，也能夠根據目的將它們組合來使用。

關于聚乳酸的光學純度，優(yōu)選的是99%以上，更優(yōu)選的是99.3%以上，進而優(yōu)選的是99.5%以上。當光學純度為不足99%時，存在壓電系數顯著降低的情況，存在難以通過向壓電元件表面的摩擦力來得到充分的電輸出的情況。壓電性高分子主要包含聚-L-乳酸或聚-D-乳酸，它們的光學純度為99%以上是優(yōu)選的。

關于壓電性高分子，優(yōu)選的是在包覆纖維的纖維軸方向上單軸取向且包含晶體的高分子，更優(yōu)選的是具有晶體的單軸取向聚乳酸。原因是因為，聚乳酸在其晶體狀態(tài)和單軸取向下示出大的壓電性。

聚乳酸為水解比較早的聚酯，因此，在耐濕熱性為問題的情況下，也可以添加異氰酸鹽化合物、惡唑啉化合物、環(huán)氧化合物、碳化二亞胺化合物等水解防止劑。此外，也可以根據需要添加磷酸類化合物等氧化防止劑、增塑劑、光劣化防止劑等來進行物性改良。

此外，聚乳酸也可以用作與其他的聚合物的合金，但是，如果將聚乳酸用作主要的壓電性高分子，則至少含有50重量%以上是優(yōu)選的，進而優(yōu)選的是70重量%以上，最優(yōu)選的是90重量%以上。

作為做成合金的情況下的聚乳酸以外的聚合物，作為優(yōu)選的例子可舉出聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯等，但是，并不限定于這些，只要起到本發(fā)明的效果，則使用怎樣的聚合物都可以。

（包覆）

關于各導電性纖維，表面由壓電性高分子包覆。關于包覆導電性纖維的壓電性高分子的厚度，優(yōu)選的是1μm~10mm，更優(yōu)選的是5μm~5mm，進而優(yōu)選的是10μm~3mm，最優(yōu)選的是20μm~1mm。當過薄時，存在在強度的方面成為問題的情況，此外，當過厚時，存在難以取出電輸出的情況。

壓電性高分子與導電性纖維盡可能緊貼是優(yōu)選的，為了改良緊貼性，也可以在導電性纖維與壓電性高分子之間設置錨定層或粘接層等。

關于包覆的方法和形狀，只要能夠針對所施加的應力取出電輸出，則不被特別限定。例如，可舉出通過制作電線的要領使熔融后的壓電性高分子包覆于導電性纖維的周圍或者在導電性纖維的周圍卷繞壓電性高分子的線或者用壓電性高分子薄膜夾持導電性纖維來粘接等方法。此外，在像這樣利用壓電性高分子進行包覆時，可以預先設置3個以上的導電性纖維。此外，也能夠通過在用壓電性高分子僅包覆導電性纖維的一個之后粘接壓電性高分子的表面來得到本發(fā)明的壓電元件。粘接的方法也未被特別限定，但是，可舉出粘接劑的使用、熔敷等。也可以僅進行緊貼。

為該壓電性高分子的導電性纖維的包覆狀態(tài)，但是，作為導電性纖維和壓電性高分子的形狀，并不被特別限定，但是，例如，在通過使以壓電性高分子包覆一個導電性纖維的纖維從后粘接的方法來得到本發(fā)明的壓電元件的情況下，在使導電性纖維間的距離保持為固定這樣的意思下優(yōu)選盡可能接近同心圓狀。

再有，在將多纖維絲用作導電性纖維的情況下，只要壓電性高分子以多纖維絲的表面（纖維周面）的至少一部分接觸的方式來包覆即可。

壓電性高分子包覆于構成多纖維絲的全部的纖維絲表面（纖維周面）也可。只要考慮作為壓電性元件的性能、操作性等來適當設定向構成多纖維絲的內部的各纖維絲的包覆狀態(tài)即可。壓電元件包含至少2個導電性纖維，但是，導電性纖維并不限定于2個，也可以更多。

（平行）

各導電性纖維彼此大致平行地配置。關于導電性纖維間的距離，優(yōu)選的是1μm~10mm，更優(yōu)選的是5μm~5mm，進而優(yōu)選的是10μm~3mm，最優(yōu)選的是20μm~1mm。當過近時，存在在強度的方面成為問題的情況，當過遠時，存在難以取出電輸出的情況。在此，“彼此大致平行地配置”意味著多個導電性纖維以彼此不接觸的方式配置，根據導電性纖維的纖維長度，所容許的偏離角不同。

（接觸）

關于各包覆纖維，表面的壓電性高分子彼此相互接觸。存在將導電性纖維作為芯而將壓電性高分子作為包覆層的包覆纖維在表面的包覆層彼此接觸的方式。此外，也存在用2個壓電性高分子薄膜夾持平行排列的多個導電性纖維來包覆的方式。

（制造方法（i））

關于壓電元件，能夠至少粘接2個用壓電性高分子包覆1個導電性纖維的表面后的包覆纖維來進行制造。作為該方法可舉出以下的方法。

（i-1）存在使導電性纖維為內側并使壓電性高分子為外側來共同擠壓而進行熔融紡絲之后進行延伸的方法等。

（ii-2）此外，也可以使用在導電性纖維上包覆熔融擠壓后的壓電性高分子并在包覆時施加延伸應力由此使壓電性高分子延伸取向的方法。

（iii-3）此外，也可以是預先制作中空的由延伸后的壓電性高分子構成的纖維并在其中插入導電性纖維的方法。

（iv-4）此外，也可以是通過各自的工序制作導電性纖維和由延伸后的壓電性高分子構成的纖維并用由壓電性高分子構成的纖維卷繞于導電性纖維等來包覆的方法。在該情況下，優(yōu)選以盡可能接近同心圓狀的方式包覆。

在該情況下，作為將聚乳酸用作壓電性高分子的情況下的優(yōu)選的紡絲、延伸條件，熔融紡絲溫度優(yōu)選150~250℃，延伸溫度優(yōu)選40~150℃，延伸倍率優(yōu)選1.1倍至5.0倍，此外，作為晶體化溫度分別優(yōu)選的是80~170℃。

作為卷繞的壓電性高分子的纖維，可以使用將多個纖維絲束起的多纖維絲，此外，也可以使用單纖維絲。

作為卷繞來包覆的方式，例如，可以通過將由壓電性高分子構成的纖維做成編織管那樣的方式，將導電性纖維作為芯插入到該管中來進行包覆。此外，也可以在對由壓電性高分子構成的纖維進行制繩來制造圓編織物時，將導電性纖維作為芯線并在其周圍制作使用了由壓電性高分子構成的纖維的圓編織繩，由此，進行包覆。關于由壓電性高分子構成的纖維的單線直徑，優(yōu)選的是1μm~5mm，更優(yōu)選的是5μm~2mm，進而優(yōu)選的是10μm~1mm。作為纖維絲數量，優(yōu)選1個~100000個，更優(yōu)選的是50個~50000個，進而優(yōu)選的是100個~20000個。

通過粘接多個用以上那樣的方法制造的用壓電性高分子包覆導電性纖維的表面后的包覆纖維，從而能夠得到本發(fā)明的壓電元件。

（制造方法（ii））

此外，用壓電性高分子包覆平行排列的多個導電性纖維，由此，也能夠得到壓電元件。例如，通過利用2個壓電性高分子的薄膜夾持平行排列的多個導電性纖維，從而能夠得到壓電元件。此外，通過將該壓電元件切成長方形狀，從而能夠得到柔性優(yōu)越的壓電元件。

（保護層）

也可以在壓電元件的最外側表面設置保護層。關于該保護層，優(yōu)選的是絕緣性，從柔性等觀點出發(fā)，更優(yōu)選由高分子構成的保護層。當然，在該情況下變?yōu)閷ΡＷo層上進行摩擦，但是，只要由該摩擦產生的剪應力能夠到達至壓電性高分子而引起其極化，則未特別限定。作為保護層，不限定于利用高分子等的涂敷形成的保護層，也可以是薄膜等或者組合了它們的保護層。作為保護層，優(yōu)選使用環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂等。

作為保護層的厚度而盡可能薄更容易將剪應力傳至壓電性高分子，但是，當過薄時容易產生保護層本身被破壞等問題，因此，關于保護層的厚度，優(yōu)選的是10nm~200μm，更優(yōu)選的是50nm~50μm，進而優(yōu)選的是70nm~30μm，最優(yōu)選的是100nm~10μm。也能夠通過該保護層來形成壓電元件的形狀。

（多個壓電元件）

此外，也能夠排列多個壓電元件來使用。作為排列方法，一維地以一段來排列也可，二維地重疊地排列也可，進而編織成布狀來使用或者制繩為編織繩也可。由此，也能夠實現(xiàn)布狀、繩狀的壓電元件。在做成布狀、繩狀時，只要達成本發(fā)明的目的，也可以與壓電元件以外的其他的纖維組合來進行混纖、交織、交編等，此外，也可以裝入到智能電話的框體的樹脂等來使用。在像這樣排列多個壓電元件來使用時，壓電元件在表面不具有電極，因此，有其排列方法、針織方法能夠廣泛地選擇這樣的優(yōu)點。

（壓電元件的應用技術）

關于壓電元件，無論是哪一種方式，都能夠用作對摩擦壓電元件表面等而施加的應力的大小和/或所施加的位置進行進車的傳感器。再有，關于壓電元件，如果通過摩擦以外的擠壓力等對壓電性高分子施加剪應力，則當然能夠取出電輸出。

在此，“所施加的應力”如本發(fā)明的目的所記載意味著用手指的表面摩擦的程度的應力，作為該用手指的表面摩擦的程度的應力的目標，大概為1~100Pa。當然，即使為此以上，也能夠檢測所施加的應力及其施加位置。

在用手指等進行輸入的情況下，優(yōu)選的是，即使是1gf以上50gf以下（10mmN以上500mmN以下）的負荷也進行工作，進而優(yōu)選的是，以1gf以上10gf以下（10mmN以上100mmN以下）的負荷進行工作是優(yōu)選的。當然，如上述，即使是超過50gf（500mmN）的負荷，也進行工作。

此外，關于壓電元件，無論是哪一種方式，都能夠通過施加電信號而用作致動器。因此，壓電元件能夠用作布帛狀的致動器。致動器通過對施加的電信號進行控制，從而能夠在布帛表面的一部分形成凸部或凹部、將布帛整體做成卷形狀。本發(fā)明的致動器能夠把持物品。此外，能夠使變化成卷繞于人體（臂、腿、腰等）的形狀來作為支承器等發(fā)揮作用。

實施例

以下，利用實施例進一步具體地記載本發(fā)明。本發(fā)明不由此受到任何的限定。

實施例1

（聚乳酸的制造）

使用以下的方法來制造了在實施例1中使用的聚乳酸。

對L-丙交酯（（股份）武藏野化學研究所制、光學純度100%）100重量份添加0.005重量份的辛酸錫并在氮環(huán)境下通過帶有攪拌翼的反應機在180℃下反應2小時，對辛酸錫添加1.2倍當量的磷酸，之后，在13.3Pa下減壓除去殘存的丙交酯，進行切片（chip）化，得到了聚-L-乳酸（PLLA1）。得到的PLLA1的重量平均分子量為15.2萬，?；瘻囟龋═g）為55℃，熔點為175℃。

（壓電性纖維）

從24孔的蓋以20g/min涌出在240℃下熔融后的PLLA1，以887m/min取回。以80℃、2.3倍對該未延伸多纖維絲進行延伸，并在100℃下進行熱固定處理，由此，得到了84dTex/24纖維絲的多纖維絲單軸延伸線1。將該多纖維絲單軸延伸線1匯總成8束，做成了壓電性纖維1。

（導電性纖維）

將作為東邦tenax（股份）制的碳纖維多纖維絲的品名“HTS40 3K”用作導電性纖維1。該導電性纖維1為將3000個直徑7.0μm的纖維絲做成1束的多纖維絲，體積電阻率為1.6×10^-3Ω·cm。

（絕緣性纖維）

從48孔的蓋以45g/min涌出在280℃下熔融后的聚對苯二甲酸乙二醇酯，以800m/min取回。以80℃、2.5倍對該未延伸線進行延伸，并在180℃下進行熱固定處理，由此，由此得到了167dTex/48纖維絲的多纖維絲延伸線。將該多纖維絲延伸線匯總成4束，做成了絕緣性纖維1。

制作了如圖1所示那樣在經線配置有絕緣性纖維1而在緯線交替地配置有壓電性纖維1、導電性纖維1的平紋織物1。制作了如圖2所示那樣在經線交替地配置有壓電性纖維1和絕緣性纖維1而在緯線交替地配置有導電性纖維1和絕緣性纖維1的緞紋織物1。

如圖3所示那樣在袖縫上上述的平紋織物1和緞紋織物1。

將夾持各個梭織物中的壓電性纖維的一對導電性纖維作為信號線連接于示波器（橫河電機（股份）制數字示波器DL6000系列商品名“DL6000”）。在連接該信號線的狀態(tài)下彎曲或擰臂時，得到圖4~7所示那樣的電信號，能夠根據彎曲和擰的方向而分別獨立地得到相反的信號，能夠得到非常地具有柔軟性的布帛狀的關節(jié)傳感器。

實施例2

（聚乳酸的制造）

使用以下的方法來制造了在實施例2中使用的聚乳酸。

對L-丙交酯（（股份）武藏野化學研究所制、光學純度100%）100重量份添加0.005重量份的辛酸錫并在氮環(huán)境下通過帶有攪拌翼的反應機在180℃下反應2小時，對辛酸錫添加1.2倍當量的磷酸，之后，在13.3Pa下減壓除去殘存的丙交酯，進行切片化，得到了聚-L-乳酸（PLLA1）。得到的PLLA1的重量平均分子量為15.2萬，玻化溫度（Tg）為55℃，熔點為175℃。

（壓電性纖維）

從24孔的蓋以20g/min涌出在240℃下熔融后的PLLA1，以887m/min取回。以80℃、2.3倍對該未延伸多纖維絲進行延伸，并在100℃下進行熱固定處理，由此，得到了84dTex/24纖維絲的多纖維絲單軸延伸線1。將該多纖維絲單軸延伸線1匯總成8束，做成了壓電性纖維1。

（導電性纖維）

將作為東邦tenax（股份）制的碳纖維多纖維絲的品名“HTS40 3K”用作導電性纖維1。該導電性纖維1為將3000個直徑7.0μm的纖維絲做成1束的多纖維絲，體積電阻率為1.6×10^-3Ω·cm。

（絕緣性纖維）

從48孔的蓋以45g/min涌出在280℃下熔融后的聚對苯二甲酸乙二醇酯，以800m/min取回。以80℃、2.5倍對該未延伸線進行延伸，并在180℃下進行熱固定處理，由此，由此得到了167dTex/48纖維絲的多纖維絲延伸線。將該多纖維絲延伸線匯總成4束，做成了絕緣性纖維1。

制作了如圖8所示那樣在經線配置有絕緣性纖維1而在緯線交替地配置有壓電性纖維1、導電性纖維1的平紋織物1。將該平紋織物切出為經線方向10mm、緯線方向100mm，在對夾持著壓電性纖維的一對導電性纖維施加5.8Hz、5kV的電壓時，平紋織物1彎曲500μm，確認了作為致動器發(fā)揮作用。

實施例3~6

（聚乳酸的制造）

使用以下的方法來制造了在實施例3~6中使用的聚乳酸。

對L-丙交酯（（股份）武藏野化學研究所制、光學純度100%）100重量份添加0.005重量份的辛酸錫并在氮環(huán)境下通過帶有攪拌翼的反應機在180℃下反應2小時，對辛酸錫添加1.2倍當量的磷酸，之后，在13.3Pa下減壓除去殘存的丙交酯，進行切片化，得到了聚-L-乳酸（PLLA1）。得到的PLLA1的重量平均分子量為15萬，玻化溫度（Tg）為55℃，熔點為175℃。

（壓電元件的評價）

在實施例3~6中，如以下那樣評價了壓電元件。

對壓電元件施加變形，由此，對壓電特性進行評價。在圖2中示出評價系統(tǒng)。電壓評價使用了橫河電機（股份）制的數字示波器DL6000系列商品名“DL6000”。

使用以下的方法來制造了在實施例3~6中使用的壓電性纖維、導電性纖維、絕緣性纖維。

（壓電性纖維）

從24孔的蓋以20g/min涌出在240℃下熔融后的PLLA1，以887m/min取回。以80℃、2.3倍對該未延伸多纖維絲進行延伸，并在100℃下進行熱固定處理，由此，得到了84dTex/24纖維絲的多纖維絲單軸延伸線1。將該多纖維絲單軸延伸線1匯總成8束，做成了壓電性纖維1。

（導電性纖維）

將帝人（股份）制的銅蒸鍍芳族聚酰胺纖維用作導電性纖維，對該纖維使在樹脂溫度200℃下熔融后的PLLA1包覆為同心圓狀并立刻在空氣中冷卻，得到了長度10m的包覆纖維1。

在此，包覆纖維1中的銅蒸鍍芳族聚酰胺纖維為本發(fā)明中的導電性纖維，但是，該銅蒸鍍芳族聚酰胺纖維的體積電阻率為1.0×10^-2Ω·cm。此外，該導電性纖維的直徑為0.6mm，包覆的PLLA1層的厚度為0.3mm（包覆纖維1的直徑為1.2mm）。

（絕緣性纖維）

從48孔的蓋以45g/min涌出在280℃下熔融后的PET1，以800m/min取回。以80℃、2.5倍對該未延伸線進行延伸，并在180℃下進行熱固定處理，由此，由此得到了167dTex/48纖維絲的多纖維絲延伸線。將該多纖維絲延伸線匯總成4束，做成了絕緣性纖維1。

實施例3

制作了如圖9所示那樣在經線配置有絕緣性纖維1而在緯線交替地配置有壓電性纖維1、導電性纖維1的平紋織物。將該平紋織物之中的夾持壓電性纖維的一對導電性纖維作為信號線與示波器連接，其他的導電性纖維與地線連接。通過用手指摩擦連結該信號線的導電性纖維所夾持的壓電性纖維或者折彎纖維，從而得到0.02~0.03V左右的電壓信號。確認了作為壓電元件（傳感器）發(fā)揮功能。此外，耐久性評價的結果是，在進行折疊測試2000次后壓電性能也維持90%以上。

實施例4

制作了如圖10所示那樣在經線交替地配置有壓電性纖維1和絕緣性纖維1而在緯線交替地配置有導電性纖維1和絕緣性纖維1的平紋織物。將該梭織物之中分離20mm的一對導電性纖維作為信號線與示波器連接，其他的導電性纖維與地線連接。通過用手指摩擦連結該梭織物的信號線的導電性纖維所夾持的壓電性纖維，從而得到0.01V左右的電壓信號。確認了作為壓電元件（傳感器）發(fā)揮功能。此外，耐久性評價的結果是，在進行折疊測試2000次后壓電性能也維持90%以上。

實施例5

制作了如圖11所示那樣在經線配置有絕緣性纖維1而在緯線交替地配置有壓電性纖維1、導電性纖維1的平紋織物。將該梭織物的兩端附近的夾持壓電性纖維的一對導電性纖維作為信號線與電壓源連接，在施加電壓時，在梭織物整體產生扭曲。確認了作為壓電元件（致動器）發(fā)揮功能。此外，耐久性評價的結果是，在進行折疊測試2000次后也顯現(xiàn)了該功能。

實施例6

如圖12所示那樣在經線配置有絕緣纖維1而在緯線按照絕緣性纖維1、導電性纖維1、壓電性纖維1、導電性纖維1的順序配置來制作了緞紋（緞紋）織物。將該梭織物之中夾持壓電性纖維的一對導電性纖維作為信號線與示波器連接，在對梭織物施加擰的變形時，得到0.01V左右的電壓信號。確認了作為壓電元件（傳感器）發(fā)揮功能。此外，耐久性評價的結果是，在進行折疊測試2000次后壓電性能也維持90%以上。

實施例7

將帝人（股份）制的銅蒸鍍芳族聚酰胺纖維作為芯并且將在實施例3中制作的多纖維絲單軸延伸線1作為圓編織物來制作了4個編織繩。

通過使用二氯甲烷使多纖維絲單軸延伸線的纖維周面溶解來熔敷該4個編織繩，得到了壓電元件。

使用圖14所示那樣的結構對該壓電元件進行壓電特性的評價。已知通過摩擦該壓電元件的表面而得到非常大到5V的電壓，確認了發(fā)揮作為壓電元件（傳感器）的功能。此外，耐久性評價的結果是，在進行折疊測試2000次后壓電性能也維持90%以上。

實施例8

（聚乳酸的制造）

對L-丙交酯（（股份）武藏野化學研究所制、光學純度100%）100重量份添加0.005重量份的辛酸錫并在氮環(huán)境下通過帶有攪拌翼的反應機在180℃下反應2小時，對辛酸錫添加1.2倍當量的磷酸，之后，在13.3Pa下減壓除去殘存的丙交酯，進行切片化，得到了聚-L-乳酸（PLLA1）。得到的PLLA1的重量平均分子量為15.2萬，?；瘻囟龋═g）為55℃，熔點為175℃。

（壓電元件的評價）

在實施例8中，如以下那樣評價了壓電元件。

與壓電元件的長尺寸方向平行地使手指接觸于表面導電層（金蒸鍍面）表面并以約0.5m/s的速度摩擦，由此，對壓電特性進行評價（負荷為50gf（500mmN）以下并以在全部實施例、比較例的范圍內為大致相同的方式設定）。在圖14中示出實施例的評價系統(tǒng)。電壓評價使用橫河電機（股份）制的數字示波器DL6000系列商品名“DL6000”來測定了其檢測電壓。

（耐久性評價）

在與導電性纖維垂直的方向上折疊各個壓電元件。將其連續(xù)地重復2000次，再度進行了壓電元件的評價。

（壓電元件的制造）

將帝人（股份）制的銅蒸鍍芳族聚酰胺纖維用作導電性纖維，對該纖維使在樹脂溫度200℃下熔融后的PLLA1包覆為同心圓狀并立刻在空氣中冷卻，得到了長度10m的包覆纖維1。

在此，包覆纖維1中的銅蒸鍍芳族聚酰胺纖維為本發(fā)明中的導電性纖維，但是，該銅蒸鍍芳族聚酰胺纖維的體積電阻率為1.0×10^-2Ω·cm。此外，該導電性纖維的直徑為0.6mm，包覆的PLLA1層的厚度為0.3mm（包覆纖維1的直徑為1.2mm）。

接著，將該包覆纖維1切斷成纖維長度12cm，僅將內側的導電性纖維兩端1cm 1cm地除去來制作了內側的導電性纖維的長度為10cm并且外側的PLLA1層的長度為12cm的包覆纖維2。接著，將該包覆纖維2放入到設定為溫度80℃的拉伸試驗機中，分別用夾子（nip）把持包覆纖維2兩端的僅由PLLA1層構成的部分（端部的1cm），僅對外側的PLLA1層進行單軸延伸。使延伸速度為200mm/min，以延伸倍率3倍進行延伸。之后，進而保持用夾子把持的狀態(tài)使溫度上升到140℃，進行5分鐘加熱處理，在晶體化后進行驟冷，從拉伸試驗機取出了該包覆纖維2。

得到的包覆纖維2為2層同心圓狀的結構，直徑為0.8mm，包覆的PLLA1層的厚度為0.1mm。進而，在該包覆纖維表面的約一半通過蒸鍍法以成為約100nm的厚度的方式涂敷金，得到了本發(fā)明的壓電元件。該金的表面導電層的體積電阻率為1.0×10^-4Ω·cm。

在圖13中記載有該壓電元件的概略圖。以同樣的方法制作4個該壓電元件，如圖14所示那樣將它們平行排列來進行了壓電特性的評價。

壓電元件的評價的結果是，已知僅通過摩擦表面就得到非常大到3V以上的電壓的電壓。確認了發(fā)揮作為壓電元件（傳感器）的功能。此外，耐久性評價的結果是，在進行折疊測試2000次后壓電性能也維持90%以上。

實施例9

（聚乳酸的制造）

對L-丙交酯（（股份）武藏野化學研究所制、光學純度100%）100重量份添加0.005重量份的辛酸錫并在氮環(huán)境下通過帶有攪拌翼的反應機在180℃下反應2小時，對辛酸錫添加1.2倍當量的磷酸，之后，在13.3Pa下減壓除去殘存的丙交酯，進行切片化，得到了聚-L-乳酸（PLLA1）。得到的PLLA1的重量平均分子量為15.2萬，?；瘻囟龋═g）為55℃，熔點為175℃。

（壓電元件的評價）

在實施例9中，如以下那樣評價了壓電元件。

與壓電元件的長尺寸方向平行地使手指接觸并以約0.5m/s的速度摩擦，由此，對壓電特性進行評價。在圖16中示出實施例9中的評價系統(tǒng)。電壓評價使用了橫河電機（股份）制的數字示波器DL6000系列商品名“DL6000”。

（壓電元件的制造）

將帝人（股份）制的銅蒸鍍芳族聚酰胺纖維用作導電性纖維，對該纖維使在樹脂溫度200℃下熔融后的PLLA1包覆為同心圓狀并立刻在空氣中冷卻，得到了長度10m的包覆纖維1。

在此，包覆纖維1中的銅蒸鍍芳族聚酰胺纖維為本發(fā)明中的導電性纖維，但是，該銅蒸鍍芳族聚酰胺纖維的體積電阻率為1.0×10^-2Ω·cm。此外，該導電性纖維的直徑為0.6mm，包覆的PLLA1層的厚度為0.3mm（包覆纖維1的直徑為1.2mm）。

接著，將該包覆纖維1切斷成纖維長度12cm，僅將內側的導電性纖維兩端1cm 1cm地除去來制作了內側的導電性纖維的長度為10cm并且外側的PLLA1層的長度為12cm的包覆纖維2。接著，將該包覆纖維2放入到設定為溫度80℃的拉伸試驗機中，分別用夾子把持包覆纖維2兩端的僅由PLLA1層構成的部分（端部的1cm），僅對外側的PLLA1層進行單軸延伸。使延伸速度為200mm/min，以延伸倍率3倍進行延伸。之后，進而保持用夾子把持的狀態(tài)使溫度上升到140℃，進行5分鐘加熱處理，在晶體化后進行驟冷，從拉伸試驗機取出了該包覆纖維2。

得到的包覆纖維2為2層同心圓狀的結構，直徑為0.9mm，包覆的PLLA1層的厚度為0.15mm。進而，使2個該包覆纖維2熔敷，除去表面的壓電性高分子的端的部分，剝出導電性纖維，得到了圖15所示那樣的壓電元件。

使用圖16所示那樣的結構對該壓電元件進行壓電特性的評價。壓電元件的評價的結果是，已知僅通過摩擦表面就得到非常大到約6V的電壓。確認了發(fā)揮作為壓電元件（傳感器）的功能。此外，耐久性評價的結果是，在進行折疊測試2000次后壓電性能也維持90%以上。

發(fā)明效果

（將電信號作為輸出的換能器）

本發(fā)明的將電信號作為輸出的換能器能夠通過使用通常的纖維材料并且采用以前的編織物構造來制作。換能器能夠做成具有柔軟性的布帛狀。換能器能夠做成手帕那樣的可折疊的布帛狀，進而能夠做成能以穿著的衣服狀等布帛來實現(xiàn)的所有形狀。換能器能夠用作布帛狀的傳感器或發(fā)電元件。

（將電信號作為輸入的換能器）

本發(fā)明的將電信號作為輸入的換能器能夠通過使用通常的纖維材料并且采用以前的編織物構造來制作。換能器能夠做成具有柔軟性的布帛狀。換能器能夠做成手帕那樣的可折疊的布帛狀，進而能夠做成能以穿著的衣服狀等布帛來實現(xiàn)的所有形狀。關于換能器，當施加電信號時形狀發(fā)生變化，因此，也能夠用作致動器。

產業(yè)上的可利用性

（將電信號作為輸出的換能器）

本發(fā)明的將電信號作為輸出的換能器能夠用作布帛狀的傳感器或發(fā)電元件。

作為傳感器的具體的例子，可舉出做成包含帽子、手套、襪子等穿著的衣服、支承器、手帕狀等形狀的觸摸面板、人或動物的表面壓敏傳感器、感知關節(jié)部的彎曲、擰、伸縮的傳感器。

例如，在用于人的情況下，對接觸或運動進行檢測，能夠用作醫(yī)療用途等的收集關節(jié)等的運動的信息的傳感器。此外，能夠用作娛樂用途、用于移動失去的組織或機器人的接口。此外，能夠用作模仿了動物或人型的玩偶或機器人的表面壓敏傳感器、感知關節(jié)部的彎曲、擰、伸縮的傳感器。

此外，能夠用作床單或枕頭等寢具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面壓敏傳感器或形狀變化傳感器。

進而，本發(fā)明的傳感器由于為布帛狀，所以具有伸縮性和柔軟性，因此，通過貼附或包覆于所有構造物的整體或一部分的表面，從而能夠用作表面壓敏傳感器、形狀變化傳感器。

本發(fā)明的換能器能夠將電信號作為輸出取出，因此，也能夠將該電信號用作用于移動其他的設備的電力源或進行蓄電等發(fā)電元件。具體地，可舉出由于用于人、動物、機器人、機械等主動地運動的可動部造成的發(fā)電、從鞋底、地毯、外部受到壓力的構造物的表面處的發(fā)電、由于流體中的形狀變化造成的發(fā)電等。由于利用流體中的形狀變化來發(fā)出電信號，所以，也能夠使流體中的帶電性物質吸附或抑制附著。

（將電信號作為輸入的換能器）

關于本發(fā)明的將電信號作為輸入的換能器，當施加電信號時形狀發(fā)生變化，因此，也能夠用作致動器。

例如，對做成布帛狀的換能器施加電信號，能夠使載置于布帛表面的對象物移動或將對象物包圍或壓縮或使其振動。

此外，通過控制向構成換能器的各壓電元件外加的電信號，從而能夠表現(xiàn)各種形狀。進而，布帛自身進行振動，由此，也能夠作為揚聲器發(fā)揮作用。

作為具體的例子，能夠用作做成包含帽子、手套、襪子等的穿著的衣服、支承器、手帕狀等形狀的對人或動物或物的表面提供壓力的致動器。此外，能夠用作對關節(jié)部的彎曲、擰、伸縮進行支持的致動器。例如，在用于人的情況下，能夠進行提供接觸或運動或壓力的娛樂用途或者移動失去的組織。此外，能夠用作使模仿了動物或人型的玩偶或機器人的表面膨脹或伸長的致動器、對關節(jié)部提供彎曲、擰、伸縮等運動的致動器。

此外，能夠用作移動床單或枕頭等寢具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面的致動器或根據電信號進行形狀變化的手帕、包袱、布袋等布狀的所有形狀的致動器。

進而，本發(fā)明的傳感器由于為布帛狀，所以具有伸縮性和柔軟性，因此，通過貼附或包覆于所有構造物的整體或一部分的表面，從而能夠用作改變表面形狀的致動器。

再有，本發(fā)明的換能器能夠將電信號作為輸入來工作，因此，也能夠用作利用其振動來產生聲音的揚聲器。