用于压电元件的构造体、线绳状压电元件、使用线绳状压电元件的布帛状压电元件和使用它们的设备的制作方法

本发明涉及用于压电元件的构造体、通过导电层包覆使用压电性纤维的线绳后的线绳状压电元件、使用该线绳状压电元件的布帛状压电元件和使用它们的设备。

背景技术：

以往，公开许多与使用了压电性物质的元件有关的技术。例如在专利文献1中公开了对于将压电性高分子包覆到导电纤维后的元件而针对摩擦的电响应优越。此外，在非专利文献1中公开了对于将压电性高分子卷绕成线圈状后的元件而根据线圈的轴向的伸缩和线圈的绕轴的扭曲变形的电响应例子，此外，在专利文献2中公开了由压电性高分子构成的纤维状物，该纤维状物被记载为在与纤维轴平行或直角的力（运动）工作的情况下产生较大的压电效果。

专利文献3的压电片材能够根据针对压电片材的伸缩变形（应力）输出电信号。然而，由于本来为片材状而缺乏柔软性，如纤维或布那样能够自由地弯曲那样的使用方式是不可能的。

然而，在上述现有技术文献中，未公开针对伸缩运动高效率地产生压电信号而另一方面针对伸缩运动以外的运动不会产生压电信号的具体的结构。此外，也未公开为了提高压电信号的利用效率而在构成体的中心轴和外侧产生彼此相反极性的电荷（即相反符号的电荷）那样的具体的结构。因此，作为传感器或吸附体等能够利用的压电元件的性能不充分。

近年来，所谓的可穿戴传感器受到注目，在世上开始出现眼镜型或手表等形状的商品。可是，这些设备有装上的感觉，期望作为最终的可穿戴的布状、也就是说衣服那样的形状的设备。作为那样的传感器，已知使用了压电纤维的压电效果的压电元件。例如，在专利文献1中，公开了包含压电单位的压电元件，所述压电单位包含2个导电性纤维和1个压电性纤维并且它们彼此具有接点且被配置在大致同一平面上。此外，在专利文献2中公开了压电材料，其特征在于，为由压电高分子构成的纤维状物或成形物，为了利用向其轴方向施加的张力产生压电性而向这样的张力的附加方向和不同的方向施加扭曲来构成。

另一方面，近年来，采用了所谓的触摸面板方式的输入装置即触摸式输入装置大幅度增加。不仅是银行atm或车站的售票机，而且在智能电话、便携式电话机、便携式游戏机、便携式音乐播放器等中，与薄型显示器技术的发展互相结合，作为输入接口而采用触摸面板方式的设备大幅度增加。作为实现那样的触摸面板方式的方案，已知使用压电片材或压电性纤维的方式。例如，在专利文献4中公开了使用由l型聚乳酸构成的压电片材的触摸面板，所述l型聚乳酸具有朝向规定方向的延伸轴。

在这些可穿戴传感器或触摸面板方式的传感器中，期望即使针对利用向压电材料施加的较小的变形而在压电材料内产生的较小的应力也取出较大的电信号。例如，期望即使利用手指的弯曲伸展动作或用手指灯摩擦表面的行为而在压电材料中产生的比较小的应力也稳定地取出较大的电信号。

专利文献1的压电性纤维为能够应用于各种用途的优越的素材，但是，未必能说能够针对由于比较小的变形而产生的应力输出较大的电信号，关于得到较大的电信号的技术也未明示。此外，专利文献1所记载的压电元件露出成为信号线的导电性纤维，因此，为了抑制噪声信号，而需要另外构筑噪声屏蔽构造。因此，在专利文献1所记载的压电元件中，对实用化依然存在改善的余地。

专利文献2的压电性纤维使用特殊的制作方法使压电性纤维预先扭曲，由此，针对向压电性纤维的拉伸或压缩能够输出电信号。可是，在专利文献2中，未公开针对由将压电性纤维弯曲或伸展的屈曲或摩擦压电性纤维的表面的行为引起的剪应力产生充分的电信号的技术。因此，在使用了这样的压电性纤维的情况下，仅通过由于摩擦表面的那样的比较小的变形而产生的应力而难以取出充分的电信号。

专利文献4的压电片材通过针对压电片材的变形（应力）能够输出电信号。可是，由于本身为片材状所以缺乏柔软性而如布那样能够自由地屈曲那样的使用方法是不可能的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2014/058077号；

专利文献2：日本特开2000-144545号公报；

专利文献3：日本特开2014-240842号公报；

专利文献4：日本特开2011-253517号公报；

非专利文献

非专利文献1：japanesejournalofappliedphysics５１巻０９ｌｄ１６ページ。

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述的背景而完成的，本发明的第一目的在于提供能够针对伸缩变形（应力）选择性地响应并高效率地产生能够利用的电极化的圆筒形或圆柱形的压电性构造体。

此外，本发明的第二目的在于提供即使根据比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号此外能够抑制噪声信号进而难以受到来自外部的损伤的、纤维状的压电元件。

进而，本发明的第三目的在于提供使用纤维状的压电元件并且能够简便地向其他的布帛等基材设置的布帛状压电元件，所述纤维状的压电元件即使根据比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号并且能够抑制噪声信号。

用于解决课题的方案

本发明者等为了达成上述第一目的而专心讨论的结果是，发现了：将对具有高的压电常数d14的压电性高分子进行取向后的高分子沿特定的方向排列来做成圆筒形或圆柱形的构造体，由此，针对伸缩变形而在圆筒形或圆柱形的中心轴侧和外侧高效率地产生相反极性的电荷，达到了本发明。

此外，本发明者等为了达成上述第二目的而专心讨论的结果是，发现了：作为导电性纤维和压电性纤维的组合，能够利用通过线绳状的压电性纤维包覆成为芯的导电性纤维的表面而进而在其周围设置导电层的线绳状压电元件来高效率地取出电信号，并且，能够抑制噪声信号，发现了通过使芯部和压电性纤维的粗细的关系为特定的范围，从而难以受到来自外部的损伤，达成了本发明。

进而，本发明者等为了达成上述第三目的而专心讨论的结果是，发现了：作为导电性纤维和压电性纤维的组合，能够利用通过线绳状的压电性纤维包覆成为芯的导电性纤维的表面而进而在其周围设置导电层的线绳状压电元件来高效率地取出电信号，进而能够抑制噪声信号，发现了通过将其以特定的形状固定于布帛，从而难以受到来自外部的损伤，并且能够向其他的布帛等基材简便地设置，达成了本发明。

即，根据本发明，作为用于达成上述第一目的的方案（第一发明），提供了下述（1）~（12），作为用于达成上述第二目的的方案（第二发明），提供了下述（13）~（20），作为用于达成上述第三目的的方案（第三发明），提供了述（21）~（31）。

（1）一种构造体，将取向后的压电性高分子配置成圆筒形或圆柱形，其中，压电性高分子相对于配置有压电性高分子的圆筒形或圆柱形的中心轴的方向的取向角度为15°以上75°以下，压电性高分子包含使取向轴为3个轴时的压电常数d14的绝对值具有0.1pc/n以上1000pc/n以下的值的结晶性高分子来作为主成分，进而，所述压电性高分子包括：将压电常数d14的值为正的结晶性高分子作为主成分包含的p体、以及将负的结晶性高分子作为主成分包含的n体，对于该构造体的中心轴具有1cm的长度的部分，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该p体的质量设为zp，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该p体的质量设为sp，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该n体的质量设为zn，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该n体的质量设为sn，将（zp+sn）和（sp+zn）之中较小的一个设为t1，将较大的一个设为t2，此时，t1/t2的值为0以上0.8以下。

（2）根据（1）所述的构造体，其中，所述压电性高分子包含聚-l-乳酸或聚-d-乳酸来作为主成分。

（3）根据（2）所述的构造体，其中，所述压电性高分子包括：将聚-d-乳酸作为主成分包含的p体、以及将聚-l-乳酸作为主成分包含的n体。

（4）根据（1）~（3）的任一项所述的构造体，其中，在沿配置有所述压电性高分子的圆筒形或圆柱形的中心轴的方向施加伸缩变形时，在该圆筒形或圆柱形的中心轴侧和外侧产生相反极性的电荷。

（5）根据（1）~（4）的任一项所述的构造体，其中，关于所述压电性高分子，使纤维状、纤维丝状或带状的压电性高分子做成线绳状、捻绳状、包芯纱状或并线状来构成。

（6）根据（1）~（4）的任一项所述的构造体，其中，所述压电性高分子在与圆筒形或圆柱形的中心轴垂直的剖面仅构成1个封闭区域。

（7）一种元件，其中，具备：根据（1）~（6）的任一项所述的构造体、以及与所述构造体相邻地配置的导电体。

（8）根据（7）所述的元件，其中，所述压电性高分子被配置成圆筒形，在该圆筒形的中心轴的位置配置所述导电体。

（9）根据（8）所述的元件，其中，所述导电体由导电性纤维构成，在所述导电性纤维的周围将所述压电性高分子做成压电性纤维并编织成线绳状来配置。

（10）根据（7）所述的元件，其中，在配置有所述压电性高分子的圆筒形或圆柱形的外侧配置所述导电体。

（11）根据（10）所述的元件，其中，所述导电体由导电性纤维构成，在配置有所述压电性高分子的圆筒形或圆柱形的周围将所述导电性纤维编织成线绳状来配置。

（12）一种传感器，其中，具备：

根据（7）~（11）的任一项所述的元件；

输出端子，根据在沿配置有压电性高分子的圆筒形或圆柱形的中心轴的方向施加伸缩变形时产生的电荷，输出在所述导电体中产生的电信号；以及

电路，检测经由所述输出端子输出的电信号。

（13）一种线绳状压电元件，其中，具备：

根据（9）所述的元件，具有由所述导电性纤维形成的芯部和以包覆所述芯部的方式由线绳状的所述压电性纤维形成的鞘部；以及

导电层，设置在所述鞘部的周围，

由压电性纤维构成的层的厚度d与所述芯部的半径rc之比d/rc为1.0以上。

（14）根据（13）所述的线绳状压电元件，其中，由所述导电层造成的所述鞘部的包覆率为25%以上。

（15）根据（13）或（14）所述的线绳状压电元件，其中，所述导电层由纤维形成。

（16）一种布帛状压电元件，其中，包含根据（13）~（15）的任一项所述的线绳状压电元件。

（17）根据（16）所述的布帛状压电元件，其中，所述布帛还包含与所述线绳状压电元件的至少一部分交叉接触的导电性纤维。

（18）根据（17）所述的布帛状压电元件，其中，形成所述布帛并且与所述线绳状压电元件交叉的纤维之中的30%以上为导电性纤维。

（19）一种设备，其中，具备：

根据（13）~（15）的任一项所述的线绳状压电元件；

放大单元，对根据施加的压力而从所述线绳状压电元件输出的电信号进行放大；以及

输出单元，输出由所述放大单元放大后的电信号。

（20）一种设备，其中，具备：

根据（17）或（18）所述的布帛状压电元件；

放大单元，对根据施加的压力而从所述布帛状压电元件输出的电信号进行放大；以及

输出单元，输出由所述放大单元放大后的电信号。

（21）一种布帛状压电元件，在布帛中固定有线绳状压电元件，其中，

所述线绳状压电元件具备：

根据（9）所述的元件，具有由所述导电性纤维形成的芯部和以包覆所述芯部的方式由线绳状的所述压电性纤维形成的鞘部；以及

导电层，设置在所述鞘部的周围，

所述线绳状压电元件相对于所述布帛的每5cm的拉拔强度为0.1n以上。

（22）根据（21）所述的布帛状压电元件，其中，由构成所述布帛的纤维造成的所述线绳状压电元件的包覆率在所述布帛的两个表面都超过30%。

（23）根据（21）或（22）所述的布帛状压电元件，其中，所述线绳状压电元件以被梭织编入的状态或被针织编入的状态被固定在所述布帛中。

（24）根据（21）或（22）所述的布帛状压电元件，其中，在2层梭织布帛或2层针织布帛的层间夹入所述线绳状压电元件。

（25）根据（21）~（24）的任一项所述的布帛状压电元件，其中，所述线绳状压电元件从所述布帛部分地露出，在该露出部分所述线绳状压电元件的所述导电性纤维和/或所述导电层与其他的构件电连接。

（26）根据（21）~（25）的任一项所述的布帛状压电元件，其中，由所述导电层造成的所述鞘部的包覆率为25%以上。

（27）根据（21）~（26）的任一项所述的布帛状压电元件，其中，所述导电层由纤维形成。

（28）根据（21）~（27）的任一项所述的布帛状压电元件，其中，所述压电性纤维的总细度为所述导电性纤维的总细度的1倍以上、20倍以下。

（29）根据（21）~（28）的任一项所述的布帛状压电元件，其中，所述压电性纤维的每一个的细度为所述导电性纤维的总细度的1/20倍以上、2倍以下。

（30）根据（21）~（29）的任一项所述的布帛状压电元件，其中，所述布帛还包含与所述线绳状压电元件的至少一部分交叉接触的导电性纤维。

（31）一种设备，其中，具备：

根据（21）~（30）的任一项所述的布帛状压电元件；以及

电路，对根据施加的压力而从所述布帛状压电元件所包含的所述导电性纤维输出的电信号进行检测。

发明效果

根据上述第一发明，能够提供能够针对伸缩变形（应力）选择性地响应并高效率地产生能够利用的电极化的圆筒形或圆柱形的压电性构造体。

此外，根据上述第二发明，能够提供即使根据比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号进而能够抑制噪声信号的纤维状的压电元件。

此外，根据上述第三发明，能够提供使用纤维状的压电元件并且能够简便地向其他的布帛等基材设置的布帛状压电元件，所述纤维状的压电元件即使根据比较小的变形而产生的应力也能够取出较大的电信号并且能够抑制噪声信号。进而，根据上述第三发明，通过使由构成布帛的纤维造成的线绳状压电元件的包覆率在布帛的两个表面超过规定的值例如50%，从而能够难以受到由来自外部的摩擦、热、光等造成的损伤。

附图说明

图1a是示出第一发明的实施方式的圆筒形的压电性构造体的示意图。

图1b是示出第一发明的实施方式的圆柱形的压电性构造体的示意图。

图2是示出第一发明的实施方式的圆筒形的压电性构造体的侧面图。

图3是说明取向角度θ的计算方法的示意图。

图4是示出第一发明的实施方式的线绳状压电元件的结构例的示意图。

图5是示出第一发明的实施方式的布帛状压电元件的结构例的示意图。

图6是示出具备第一发明~第三发明的实施方式的压电元件的设备的框图。

图7是示出具备第一发明的实施方式的布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。

图8是示出具备第一发明的实施方式的布帛状压电元件的设备的另一结构例的示意图。

图9a是示出实施例的线绳状压电元件的剖面的显微镜照片。

图9b是示出实施例的线绳状压电元件的剖面的显微镜照片。

图9c是示出实施例的线绳状压电元件的剖面的显微镜照片。

图10是示出第二发明和第三发明的实施方式的线绳状压电元件的结构例的示意图。

图11是示出第二发明的实施方式的线绳状压电元件的剖面的显微镜照片。

图12是示出第二发明的实施方式的布帛状压电元件的结构例的示意图。

图13是示出具备第二发明的实施方式的线绳状压电元件的设备的结构例的示意图。

图14是示出具备第二发明的实施方式的布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。

图15是示出具备第二发明的实施方式的布帛状压电元件的设备的另一结构例的示意图。

图16是示出具备第二发明的实施方式的布帛状压电元件的设备的另一结构例的示意图。

图17是示出第三发明的实施方式的布帛状压电元件的结构例的示意图。

图18是示出第三发明的实施方式的布帛状压电元件的另一结构例的示意图。

图19是示出第三发明的实施方式的布帛状压电元件的另一结构例的示意图。

图20是示出第三发明的实施方式的布帛状压电元件的另一结构例的示意图，（a）是立体图，（b）是侧面图。

图21是示出具备第三发明的实施方式的布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。

图22是示出具备第三发明的实施方式的布帛状压电元件的设备的另一结构例的示意图。

图23是示出具备第三发明的实施方式的布帛状压电元件的设备的另一结构例的示意图。

具体实施方式

以下，对第一发明详细地进行说明。

（圆筒形或圆柱形的压电性构造体）

本发明的构造体（压电性构造体）包含取向后的压电性高分子，取向后的压电性高分子被配置成圆筒形或圆柱形。图1a是示出实施方式的圆筒形的压电性构造体1-1的示意图，图1b是示出实施方式的圆柱形的压电性构造体1-2的示意图。配置有压电性高分子的圆筒形或圆柱形的底面的外缘和内缘的形状最优选正圆，但是，也可以为椭圆形，也可以为扁平的圆形。

（压电性高分子）

本发明的压电性构造体所包含的压电性高分子为单轴取向后的高分子的成型体，作为主成分而包含使取向轴为3个轴时的压电常数d14的绝对值具有0.1pc/n以上1000pc/n以下的值的、结晶性高分子。在本发明中，“作为主成分而包含”是指占结构成分的50质量%以上。此外，在本发明中，结晶性高分子是指由1质量%以上的晶体部和晶体部以外的非晶部构成的高分子，结晶性高分子的质量是指将晶体部和非晶部合计后的质量。

作为能够优选使用为本实施方式的压电性高分子所包含的结晶性高分子的、使取向轴为3个轴时的压电常数d14的绝对值具有0.1pc/n以上1000pc/n以下的值的、结晶性高分子，如例如“piezoelectricityofbiopolymers”（深田栄一、biorheology,vol.3,no.6,pp.593）所示那样能够举出：纤维素、胶原、角蛋白、纤维蛋白、聚-l-丙氨酸、聚-γ-甲基-l-谷氨酸、聚-γ-苄基-l-谷氨酸、聚-l-乳酸。此外，这些高分子的光学异构体即聚-d-丙氨酸、聚-γ-甲基-d-谷氨酸、聚-γ-苄基-d-谷氨酸、聚-d-乳酸也被估计为虽然d14的符号相反但是作为d14的绝对值而取同等的值。d14的值根据成型条件或纯度和测定环境而示出不同的值，但是，为了达成本发明的目的，测定实际上使用的压电性高分子中的结晶性高分子的晶体化度和晶体取向度，使用该结晶性高分子来制作具有与其同等的晶体化度和晶体取向度的单轴延伸膜，只要该膜的d14的绝对值在实际上使用的温度下示出0.1pc/n以上1000pc/n以下的值即可，作为本实施方式的压电性高分子所包含的结晶性高分子，并不限定于以上举出的特定的结晶性高分子。膜样品的d14的测定能够取公知的各种方法，但是，将在例如膜样品的两个表面蒸镀金属而做成电极后的样品切出为沿从延伸方向倾斜45度后的方向具有4个边的长方形，测定在沿其长方向施加拉伸荷重时在两个表面的电极产生的电荷，由此，能够测定d14的值。

在本实施方式中，特别优选使用聚-l-乳酸和聚-d-乳酸。聚-l-乳酸和聚-d-乳酸在例如熔融制膜后通过单轴延伸而容易地取向晶体化并且示出作为d14的绝对值超过10pc/n的压电性。另一方面，作为代表性的压电性高分子的聚偏二氟乙烯成形品的极化处理物具有高的d33的压电常数，但是，作为d14的绝对值而非常低，不能用作本发明的结晶性高分子。

聚-l-乳酸、聚-d-乳酸分别相对于相同的应力而极化相反，因此，在本发明中如后述那样取特定的配置，由此，能够形成更优选的构造体。

此外，压电性高分子也可以用作与未示出其他的压电性的聚合物的合金，但是，如果将聚乳酸用作主要的压电性高分子，则将合金的总质量作为基准而优选在至少60质量%以上含有聚乳酸，进而优选的是70质量%以上，最优选的是90质量%以上。

作为做成合金的情况下的聚乳酸以外的聚合物，作为优选的例子而可举出聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二酯共聚物、聚甲基丙烯酸酯等，但是，并不限定于它们。

（压电性高分子的取向角度）

在将本发明的压电性高分子配置成圆筒形或圆柱形后的构造体中，压电性高分子相对于配置有压电性高分子的圆筒形或圆柱形的中心轴（以下，仅记载为“中心轴”）的方向的取向角度θ为15°以上75°以下。在满足该条件时，对压电性构造体施加中心轴方向的伸缩变形（拉伸应力和压缩应力），由此，高效率地利用压电性高分子所包含的结晶性高分子的压电常数d14所对应的压电效果，能够在压电性构造体的中心轴侧和外侧高效率地产生相反极性的电荷。从这样的观点出发，压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ优选为25°以上65°以下，更优选为35°以上55°以下，进而优选为40°以上50°以下。当像这样配置压电性高分子时，压电性高分子的取向方向描绘螺旋。

此外，通过像这样配置压电性高分子，从而能够做成压电性构造体，所述压电性构造体针对摩擦压电性构造体的表面那样的剪切变形、或将中心轴弯曲那样的弯曲变形、或将中心轴作为轴的扭曲变形而不会在压电性构造体的中心轴侧和外侧产生较大的电荷，即，针对中心轴方向的伸缩而选择性地产生较大的电荷。

压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ是指在从侧面观察配置有压电性高分子的圆筒形或圆柱形的平行投影图中该中心轴的方向和与中心轴重叠且处于跟前的部分的压电性高分子的取向方向所形成的角度。例如，图2是从侧面观察实施方式的圆筒形的压电性构造体1的图。在图2的例子中，压电性构造体为将沿长方向取向后的压电性高分子的带（tape）卷绕成螺旋状后的构造体。示出与中心轴cl重叠且处于跟前的部分的带的取向方向的直线为ol，cl与ol形成的角θ（设为0度以上90度以下）为压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度。

在图2中使用了如带那样薄的压电性高分子，因此，压电性高分子的取向方向与从侧面观察到的带表面的取向方向大致一致，但是，在使用厚的压电性高分子来制作圆筒形的压电性构造体的情况或圆柱形的压电性构造体的情况下，与能够从侧面观察的表面的取向方向相比，内部的取向方向越接近中心轴则越接近中心轴的方向，因此，在表面的取向方向与内部的取向方向之间产生差异。此外，从侧面观察到的带表面的取向方向在外观上取s字或倒s字，因此，在正确的观察中需要高的倍率的放大观察。

从这样的观点出发，在将沿长方向取向后的纤维、纤维丝或带卷绕成螺旋状后的构造体（可举出例如捻线、包芯纱（coveringyarn）、线绳等）的情况下，尽可能通过下述的方法测定压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ。拍摄压电性构造体的侧面照片，测定压电性高分子2的螺距（helicalpitch）hp。螺距hp如图3那样为1个压电性高分子2从表面返回背面再次来到表面为止需要的、中心轴方向的直线距离。此外，在根据需要使用粘接剂固定构造后，切出与压电性构造体的中心轴垂直的剖面来拍摄照片，测定压电性构造体占有的部分的外侧半径ro和内侧半径ri。在剖面的外缘和内缘为椭圆形或扁平的圆形的情况下，使长径和短径的平均值为ro和ri。在压电性构造体为圆柱的情况下，ri=0。根据下述式计算压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ。

。

其中，，即为根据剖面积加权平均后的压电性构造体的半径。

在压电性构造体的侧面照片中，压电性高分子具有均匀的表面，在不能判别压电性高分子的螺距的情况下，以通过中心轴的平面割断通过粘接剂等固定后的压电性构造体，进行广角x射线衍射分析，以使沿与割断面垂直的方向以通过中心轴的方式在充分狭窄的范围内透射x射线，决定取向方向而取与中心轴的角度而设为θ。

如线绳或多重包芯纱那样关于沿着压电性高分子的取向方向描绘的螺旋而同时存在使螺旋方向（s捻向（twistdirection）或z捻向）或螺距不同的2个以上的螺旋的、压电性构造体的情况下，对各个螺旋方向和螺距的压电性高分子分别进行上述测定，任一个螺旋方向和螺距的压电性高分子需要满足前述的条件。

但是，在沿着s捻的螺旋配置某个压电性高分子的取向方向的情况和沿着z捻的螺旋配置相同的压电性高分子的取向方向的情况下，针对压电性构造体的中心轴方向的伸缩变形而在中心轴侧和外侧产生的电荷的极性（符号）为彼此相反的极性，因此，在与沿着s捻的螺旋配置同时沿着z捻的螺旋配置某个压电性高分子的取向方向的情况（将例如由某个压电性高分子构成的纤维用于s捻向的线和z捻向的线双方来编织成线绳的情况）下，针对伸缩变形的产生电荷在s捻向和z捻向彼此互相抵消而不能高效率地利用，因此，不是优选的。因此，作为本发明的实施方式，压电性高分子包括：将压电常数d14的值为正的结晶性高分子作为主成分包含的p体、以及将负的结晶性高分子作为主成分包含的n体，对于该压电性构造体的中心轴具有1cm的长度的部分，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的p体的质量设为zp，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的p体的质量设为sp，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的n体的质量设为zn，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的n体的质量设为sn，将（zp+sn）和（sp+zn）之中较小的一个设为t1，将较大的一个设为t2，此时，t1/t2的值为0以上0.8以下，优选为0以上0.5以下。特别地，压电性高分子包括将聚-d-乳酸作为主成分包含的p体和将聚-l-乳酸作为主成分包含的n体，对于该压电性构造体的中心轴具有1cm的长度的部分，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的p体的质量设为zp，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的p体的质量设为sp，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的n体的质量设为zn，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的n体的质量设为sn，将（zp+sn）和（sp+zn）之中较小的一个设为t1，将较大的一个设为t2，此时，t1/t2的值为0以上0.8以下，优选为0以上0.5以下。

此外，当如聚-l-乳酸和聚-d-乳酸那样将包含d14的符号彼此不同的结晶性高分子的压电性高分子沿着s捻或z捻的一个的螺旋混合配置时，针对伸缩变形的产生电荷彼此相互抵消而不能高效率地利用，因此，不是优选的。

（压电性构造体的结构）

如前述那样，在本发明的压电性构造体中，配置为压电性高分子的取向方向描绘螺旋。作为成为这样的配置的压电性构造体，特别地，作为优选的方式而可举出：使用了使例如压电性高分子沿长方向取向后的纤维、纤维丝或带的、捻线、包芯纱、线绳等。在使用带的情况下，使用沿带的长方向以外的方向取向后的带，也能够使用卷绕成螺旋状后的带或使长方向与中心轴方向平行来成形圆筒后的带。从生产性和取向度的提高的观点出发，更优选使用了通过延伸沿长方向取向后的纤维、纤维丝或带的、捻线、包芯纱和线绳，从构造的稳定性的观点出发，特别优选线绳。

在本发明的压电性构造体中，在沿中心轴的方向施加伸缩变形时，在中心轴侧和外侧产生相反极性的电荷。其利用方式并不被特别限定，也能够用于物质的吸附解吸（adsorptionanddesorption）或利用引力/斥力的操作、电磁波产生、向生物体的电刺激等，但是，为了作为信号或能量高效率地取出该电荷，更优选在中心轴侧和/或外侧配置导电体的方式。在外侧配置导电体的情况下，以将压电性构造体的圆柱形侧面或圆筒形侧面全部覆盖的方式配置导电性体由于电荷的利用效率和能够用作屏蔽罩的方面而更优选，但是，也可以仅部分地配置导电性体。

从生产性、折弯耐久性、构造的稳定性的观点出发，最优选后述的线绳状的压电性构造体。

（线绳状压电元件）

图4是示出实施方式的线绳状的压电性构造体（以下，称为线绳状压电元件）的结构例的示意图。

线绳状压电元件101具备：由导电性纤维b形成的芯部103、以及以包覆芯部103的方式由线绳状的压电性纤维a形成的鞘部102，鞘部102为本发明中的圆筒形的压电性构造体。压电性纤维a能够作为主要成分而包含聚乳酸。

在线绳状压电元件101中，许多压电性纤维a将至少一个导电性纤维b的外周面致密地围绕。当在线绳状压电元件101产生变形时，在许多压电性纤维a各个产生由变形引起的应力，由此，在许多压电性纤维a各个产生电场（压电效果），其结果是，推测：在导电性纤维b产生叠加有将导电性纤维b围绕的许多压电性纤维a的电场后的电压变化。即，与不使用压电性纤维a的线绳状的鞘部102的情况相比较，来自导电性纤维b的电信号增大。由此，在线绳状压电元件101中，利用根据比较小的变形产生的应力，也能够取出较大的电信号。再有，导电性纤维b也可以为多个。

在此，关于经由作为芯部的导电性纤维b检测出的信号强度，当然与作为鞘部的压电性纤维a的接触状态不发生变化而被更强地束缚是优选的。例如，使使用制绳机编织压电性纤维时的张力变高，由此，能够得到被更强地束缚后的线绳。另一方面，聚乳酸（pla）纤维的强度弱，而且摩擦高，因此，在制绳机的线道中纤维引起单线切断，存在不能得到完美的线绳的情况。即，在制绳工序中，利用对卷绕有纤维的绕线筒进行保持的载体在盘上移动的路径，一边根据绕线筒的堆积物（accumulation）瞬间地重复拉或松一边编织纤维，因此，通常，关于pla纤维，难以施加高的张力来进行制绳。可是，已知通过对pla纤维实施捻线加工来改善这样的困难。具体地，优选对pla纤维以10~5000t/m的捻数实施捻线加工。当比10t/m小时不会得到捻线的效果，当比5000t/m大时纤维容易扭曲而容易引起加工时的故障。此外，针对做成线绳时的线绳的轴向的变形的、pla的取向轴方向的角度不是适当的，存在信号强度变小的可能性。关于捻数，更优选30t/m以上，进而优选的是50t/m以上。此外，作为捻数的上限，更优选3000t/m以下，进而优选的是1500t/m以下。捻线加工的方法并不被特别限定，能够应用公知的所有捻线加工方法。此外，捻线加工后的纤维优选被热处理，通过进行热处理而捻线状态被固定化而容易进行纤维的处理。热处理的方法也不被特别限定，通常优选选择对象纤维的tg~tm的温度，也存在在湿度下处理的情况。

在此，压电性纤维a优选包含聚乳酸来作为主成分。聚乳酸中的乳酸单元优选为90摩尔%以上，更优选的是95摩尔%以上，进而优选的是98摩尔%以上。

再有，在线绳状压电元件101中，只要达成本发明的目的，则在鞘部102中与压电性纤维a以外的其他的纤维组合来进行混纤等也可，在芯部103中与导电性纤维b以外的其他的纤维组合来进行混纤等也可。

由导电性纤维b的芯部103和线绳状的压电性纤维a的鞘部102构成的线绳状压电元件的长度没有特别限定。例如，该线绳状压电元件在制造中被连续地制造，之后切断为需要的长度来利用也可。线绳状压电元件的长度为1mm~10m，优选的是5mm~2m，更优选的是1cm~1m。当长度过于短时失去作为纤维形状的便利性，此外，当长度过于长时出现考虑导电性纤维b的电阻值的需要。

以下，对各结构详细地进行说明。

（导电性纤维）

作为导电性纤维b，只要是示出导电性的纤维即可，使用公知的所有导电性纤维。作为导电性纤维b，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料（filler）分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。这样的被电镀金属后的纤维能够称为金属电镀纤维。

作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸（acryl）纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜（polysulfone）纤维、聚醚（polyether）纤维、聚氨酯（polyurethane）纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯（acetate）等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。

在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。

当对于导电性纤维b而使用进行有屈曲耐性的金属涂敷后的有机纤维时，导电性纤维折断的情况非常少，作为使用了压电元件的传感器的耐久性或安全性优越。

导电性纤维b可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。多纤维丝根据电特性的长稳定性的观点更优选。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。在多纤维丝的情况下，作为纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。但是，导电性纤维b的细度、个数是指在制作线绳时使用的芯部103的细度、个数，假设由多个单线（单纤维丝）形成的多纤维丝也数为一个导电性纤维b。在此，芯部103是指即使在使用了导电性纤维以外的纤维的情况下也为包含其的整体的量。

当纤维的直径小时，强度降低，处理变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维b的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。

此外，为了高效率地取出来自压电性高分子的电输出，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10^-1ω·cm以下，更优选的是10^-2ω·cm以下，进而优选的是10^-3ω·cm以下。但是，只要在电信号的检测中得到充分的强度，则导电性纤维b的电阻率并不在此限。

关于导电性纤维b，从本发明的用途出发，对于重复的弯曲或扭曲等动作，耐性是必须的。作为其指标，优选结节强度（knotstrength）更大的情况。结节强度能够由jisl10138.6的方法测定。作为在本发明中适当的结节强度的程度，优选的是0.5cn/dtex以上，更优选的是1.0cn/dtex以上，进而优选的是1.5cn/dtex以上，最优选的是2.0cn/dtex以上。此外，作为另一指标，优选抗弯刚度更小的情况。通常，抗弯刚度由keskato（股份）制kes-fb2纯弯曲试验机等测定装置测定。作为在本发明中适当的抗弯刚度的程度，比东邦tenax（股份）制的碳纤维“tenax”（注册商标）hts40-3k小更优选。具体地，导电性纤维的抗弯刚度优选为0.05×10^-4n·m²/m以下，更优选为0.02×10^-4n·m²/m以下，进而优选为0.01×10^-4n·m²/m以下。

关于聚乳酸的光学纯度，优选的是99%以上，更优选的是99.3%以上，进而优选的是99.5%以上。当光学纯度为不足99%时，存在压电系数显著降低的情况，存在难以通过压电性纤维a的形状变化来得到充分的电信号的情况。特别地，压电性纤维a作为主成分包含聚-l-乳酸或聚-d-乳酸，它们的光学纯度为99%以上是优选的。

将聚乳酸作为主成分的压电性纤维a在制造时延伸，在其纤维轴方向上单轴取向。进而，关于压电性纤维a，优选的是不仅在其纤维轴方向上单轴取向而且包含聚乳酸的晶体的纤维，更优选的是包含单轴取向的聚乳酸的晶体的纤维。原因是因为，聚乳酸由于其结晶性高和单轴取向而示出更大的压电性，d14的绝对值变高。

通过均质pla晶体化度xhomo（%）和晶体取向度ao（%）求取结晶性和单轴取向性。作为本发明的压电性纤维a，均质pla晶体化度xhomo（%）和晶体取向度ao（%）优选满足下述式（1）。

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在不满足上述式（1）的情况下，存在如下可能性：结晶性和/或单轴取向性不充分，针对动作的电信号的输出值降低或针对特定方向的动作的信号的灵敏度降低。上述式（1）的左边的值更优选0.28以上，进而优选0.3以上。在此，按照下述求取各个值。

均质聚乳酸晶体化度xhomo：

根据利用广角x射线衍射分析（waxd）的晶体构造解析求取均质聚乳酸晶体化度xhomo。在广角x射线衍射分析（waxd）中，使用rigaku制ultrax18型x射线衍射装置通过透射法在以下条件下将样品的x射线衍射图形记录在成像板（imagingplate）中。

x射线源：cu-kα线（共焦反射镜）

输出：45kv×60ma

狭缝：1st：1mmφ，2nd：0.8mmφ

摄像机长度：120mm

累计时间：10分

样品：将35mg的聚乳酸纤维并线而做成3cm的纤维束。

在得到的x射线衍射图形中遍及方位角求取总散射强度itotal，在此求取在2θ=16.5°、18.5°、24.3°附近出现的源自均质聚乳酸晶体的各衍射峰值的积分强度的总和∑ihmi。根据这些值按照下式（2），求取均质聚乳酸晶体化度xhomo。

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再有，∑ihmi通过在总散射强度中减去背景或由非晶造成的漫反射来计算。

（2）晶体取向度ao：

关于晶体取向度ao，在通过上述的广角x射线衍射分析（waxd）得到的x射线衍射图形中，针对在矢径方向的2θ=16.5°附近出现的源自均质聚乳酸晶体的衍射峰值而取得相对于方位角（°）的强度分布，根据得到的分布剖面图（profile）的半高宽的总计∑wi（°）由下式（3）计算。

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再有，聚乳酸为水解比较快的聚酯，因此，在耐湿热性为问题的情况下，也可以添加公知的、异氰酸盐化合物、恶唑啉化合物、环氧化合物、碳化二亚胺化合物等水解防止剂。此外，也可以根据需要添加磷酸类化合物等氧化防止剂、增塑剂、光劣化防止剂等来进行物性改良。

压电性纤维a可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5mm，优选的是5μm~2mm，进而优选的是10μm~1mm。在多纤维丝的情况下，其单线直径为0.1μm~5mm，优选的是2μm~100μm，进而优选的是3μm~50μm。作为多纤维丝的纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是50个~50000个，进而优选的是100个~20000个。但是，关于压电性纤维a的细度、个数，为制作线绳时的每1个载体的细度、个数，假设由多个单线（单纤维丝）形成的多纤维丝也数为一个压电性纤维a。在此，在1个载体之中，即使在使用了压电性纤维以外的纤维的情况下，也为包含其的整体的量。

为了将这样的压电性高分子做成压电性纤维a，只要起到本发明的效果，则均能够采用用于从高分子纤维化的公知的方法。例如，能够采用将压电性高分子挤压成型来进行纤维化的方法、将压电性高分子熔融纺丝来进行纤维化的方法、通过干式或湿式纺丝将压电性高分子纤维化的方法、通过静电纺丝将压电性高分子纤维化的方法、在形成薄膜之后将其切得细的方法等。关于这些纺丝条件，只要根据所采用的压电性高分子来应用公知的方法即可，通常只要采用工业上生产容易的熔融纺丝法即可。进而，在形成纤维后将所形成的纤维延伸。由此形成单轴延伸取向且包含晶体的示出较大的压电性的压电性纤维a。

此外，关于压电性纤维a，在将如上述那样制作的纤维做成线绳之前，能够进行染色、捻线、并线、热处理等处理。

进而，关于压电性纤维a，存在在形成线绳时纤维彼此摩擦而断线或出现绒毛的情况，因此，其强度和耐磨耗性高更优选，强度优选为1.5cn/dtex以上，更优选为2.0cn/dtex以上，进而优选为2.5cn/dtex以上，最优选为3.0cn/dtex以上。能够通过jisl10959.10.2b法等评价耐磨耗性，摩擦次数优选100次以上，更优选的是1000次以上，进而优选的是5000次以上，最优选的是10000次以上。用于提高耐磨耗性的方法并不被特别限定，能够使用公知的所有方法，例如，能够提高晶体化度或者添加微粒子或者进行表面加工。此外，在对线绳进行加工时，也能够对纤维涂敷润滑剂来减少摩擦。

此外，压电性纤维的收缩率与前述的导电性纤维的收缩率的差小是优选的。当收缩率差大时，存在在线绳制作后或布帛制作后的后处理工序或实际使用时由于施加热时或随时间变化而线绳弯曲或者布帛的平坦型变差或者压电信号变弱的情况。在通过后述的沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，压电性纤维的沸水收缩率s（p）和导电性纤维的沸水收缩率s（c）优选满足下述式（4）。

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上述式（4）的左边更优选为5以下，如果为3以下则进而优选。

此外，压电性纤维的收缩率与导电性纤维以外的纤维例如绝缘性纤维的收缩率的差也小是优选的。当收缩率差大时，存在在线绳制作后或布帛制作后的后处理工序或实际使用时由于施加热时或随时间变化而线绳弯曲或者布帛的平坦型变差或者压电信号变弱的情况。在通过沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，压电性纤维的沸水收缩率s（p）和绝缘性纤维的沸水收缩率s（i）优选满足下述式（5）。

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上述式（5）的左边更优选为5以下，如果为3以下则进而优选。

此外，压电性纤维的收缩率小更优选。例如，在使用沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，关于压电性纤维的收缩率，优选的是15%以下，更优选的是10%以下，进而优选的是5%以下，最优选的是3%以下。作为降低收缩率的方案，能够应用公知的所有方法，例如，能够通过利用热处理降低非晶部的取向缓和或晶体化度来降低收缩率，实施热处理的定时并不被特别限定，可举出延伸后、捻线后、线绳化后、布帛化后等。再有，假设上述的沸水收缩率由以下的方法测定。通过框周1.125m的测量机制作卷数20次的卷线轴，施加0.022cn/dtex的负荷，吊在刻度板（scaleplate）来测定了初始的卷线轴长度l0。之后，将该卷线轴在100℃的沸腾水浴中进行30分钟处理后，放冷再次施加上述负荷吊在刻度板来测定了收缩后的卷线轴长度长l。使用所测定的l0和l通过下述式（6）计算沸水收缩率。

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（包覆）

导电性纤维b即芯部103的表面被压电性纤维a即线绳状的鞘部102包覆。关于包覆导电性纤维b的鞘部102的厚度，优选的是1μm~10mm，更优选的是5μm~5mm，进而优选的是10μm~3mm，最优选的是20μm~1mm。当过于薄时，存在在强度的方面成为问题的情况，此外，当过于厚时，存在线绳状压电元件101变硬而难以变形的情况。再有，在此所说的鞘部102是指与芯部103邻接的层。

在线绳状压电元件101中，鞘部102的压电性纤维a的总细度为芯部103的导电性纤维b的总细度的1/2倍以上、20倍以下是优选的，更优选的是1倍以上、15倍以下，进而优选的是2倍以上、10倍以下。当压电性纤维a的总细度相对于导电性纤维b的总细度过于小时，包围导电性纤维b的压电性纤维a过于少而导电性纤维b不能输出充分的电信号，进而存在导电性纤维b与接近的其他的导电性纤维接触的可能性。当压电性纤维a的总细度相对于导电性纤维b的总细度过于大时，包围导电性纤维b的压电性纤维a过于多而线绳状压电元件101变硬而难以变形。即，在哪一个情况下线绳状压电元件101作为传感器都不会充分地发挥作用。

在此所说的总细度是指构成鞘部102的压电性纤维a全部的细度的和，例如，在通常的8股搓线绳的情况下，为8个纤维的细度的总和。

此外，在线绳状压电元件101中，鞘部102的压电性纤维a的每一个的细度为导电性纤维b的总细度的1/20倍以上、2倍以下是优选的，更优选的是1/15倍以上、1.5倍以下，进而优选的是1/10倍以上、1倍以下。当压电性纤维a每一个的细度相对于导电性纤维b的总细度过于小时，压电性纤维a过于少而导电性纤维b不能输出充分的电信号，进而存在压电性纤维a切断的可能性。当压电性纤维a每一个的细度相对于导电性纤维b的总细度过于大时，压电性纤维a过于粗而线绳状压电元件101变硬而难以变形。即，在哪一个情况下线绳状压电元件101作为传感器都不会充分地发挥作用。

再有，在对于导电性纤维b而使用了金属纤维的情况或者将金属纤维混纤到导电性纤维a或压电性纤维b中的情况下，细度的比率不在上述的限度。这是因为，在本发明中，上述比率根据接触面积或包覆率即面积和体积的观点是重要的。例如，在各个纤维的比重超过2那样的情况下，纤维的平均截面积的比率为上述细度的比率是优选的。

压电性纤维a与导电性纤维b尽可能紧贴是优选的，但是，为了改良紧贴性，也可以在导电性纤维b与压电性纤维a之间设置锚定层或粘接层等。

包覆的方法采取将导电性纤维b作为芯线并且在其周围将压电性纤维a卷绕成线绳状的方法。另一方面，关于压电性纤维a的线绳的形状，只要能够针对由于施加的负荷而产生的应力输出电信号，则并不被特别限定，但是，优选具有芯部103的8股搓线绳或16股搓线绳。

作为导电性纤维b和压电性纤维a的形状，并不被特别限定，但是优选尽可能接近同心圆状。再有，在将多纤维丝用作导电性纤维b的情况下，只要压电性纤维a以接触导电性纤维b的多纤维丝的表面（纤维周面）的至少一部分的方式来包覆即可，压电性纤维a包覆于构成多纤维丝的全部的纤维丝表面（纤维周面）也可，不包覆也可。只要考虑作为压电性元件的性能、操作性等来适当设定向构成导电性纤维b的多纤维丝的内部的各纤维丝的压电性纤维a的包覆状态即可。

本发明的线绳状压电元件101不需要在其表面存在电极，因此，不需要进一步包覆线绳状压电元件101自身，此外，存在难以进行错误动作这样的优点。

（制造方法）

在本发明的线绳状压电元件101中使用线绳状的压电性纤维a包覆至少1个导电性纤维b的表面，但是，作为其制造方法，例如可举出以下的方法。即，为通过各自的工序制作导电性纤维b和压电性纤维a并将压电性纤维a呈线绳状地卷绕于导电性纤维b来包覆的方法。在该情况下，优选以尽可能接近同心圆状的方式包覆。

在该情况下，作为将聚乳酸用作形成压电性纤维a的压电性高分子的情况下的优选的纺丝、延伸条件，熔融纺丝温度优选150~250℃，延伸温度优选40℃~150℃，延伸倍率优选1.1倍至5.0倍，晶体化温度优选80℃~170℃。

作为在导电性纤维b卷绕的压电性纤维a，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝（包含纱）。此外，作为被卷绕压电性纤维a的导电性纤维b，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝（包含纱）。此外，关于导电性纤维b，也可以进行捻线加工。

作为包覆的优选的方式，能够通过将导电性纤维b作为芯线而在其周围将压电性纤维a制绳为线绳状来制作管状搓线物（tubularbraid）来进行包覆。更具体地，可举出具有芯部103的8股搓线绳或16股搓线绳。此时，对于压电性纤维a，优选使用捻线加工后的纤维，但是，将全部压电性纤维捻线加工也可，将一部分捻线加工也可。此外，关于压电性纤维a的捻线方向，不需要使用的压电性纤维a全部为相同的方向。例如，在制绳时绕顺时针方向的纤维能够使用s捻线加工后的纤维，绕逆时针方向的纤维能够使用z捻线加工后的纤维。此外，在例如8股搓线绳的情况下，不需要8个全部为压电性纤维，只要为得到作为目的的信号强度的范围内，则能够使用另外的纤维。当然，芯部的导线纤维、成为屏蔽层的导电纤维也可以使用捻线加工后的纤维。但是，例如，也可以通过将压电性纤维a做成编织管那样的方式并且将导电性纤维b作为芯插入到该编织管中来进行包覆。

通过以上那样的制造方法，能够得到使用线绳状的压电性纤维a包覆导电性纤维b的表面的线绳状压电元件101。

本发明的线绳状压电元件101不需要在表面形成用于检测电信号的电极，因此，能够比较简单地制造。

（保护层）

也可以在本发明的线绳状压电元件101的最外侧表面设置保护层。该保护层为绝缘性是优选的，从柔性等观点出发，更优选由高分子构成的保护层。在使保护层具有绝缘性的情况下，当然，在该情况下每个保护层进行变形或者在保护层上进行摩擦，但是，只要这些外力到达至压电性纤维a而能够引起其极化，则没有特别限定。作为保护层，不限定于利用高分子等的涂敷形成的保护层，可以卷绕薄膜、布帛、纤维等，或者也可以为组合了它们的保护层。

作为保护层的厚度而尽可能薄更容易将剪应力传递至压电性纤维a，但是，当过于薄时容易产生保护层本身被破坏等问题，因此，优选的是10nm~200μm，更优选的是50nm~50μm，进而优选的是70nm~30μm，最优选的是100nm~10μm。也能够通过该保护层来形成压电元件的形状。

此外，也能够将噪声减少作为目的而将电磁波屏蔽层导入到线绳构造中。电磁波屏蔽层并不被特别限定，但是，也可以涂敷导电性的物质，也可以卷绕具有导电性的薄膜、布帛、纤维等。作为电磁波屏蔽层的体积电阻率，优选的是10^-1ω·cm以下，更优选的是10^-2ω·cm以下，进而优选的是10^-3ω·cm以下。但是，只要得到电磁波屏蔽层的效果，则电阻率不在此限。该电磁波屏蔽层可以设置在鞘的压电性纤维a的表面，也可以设置在前述的保护层的外侧。当然，也可以层叠多层电磁波屏蔽层和保护层，其顺序也根据目的来适当决定。

进而，也能够设置多层由压电性纤维构成的层或者设置多层由用于取出信号的导电性纤维构成的层。当然，关于这些保护层、电磁波屏蔽层、由压电性纤维构成的层、由导电性纤维构成的层，根据其目的来适当决定其顺序和层数。再有，作为卷绕的方法，可举出在鞘部102的进一步外层形成或者覆盖线绳构造的方法。

在如上述那样在压电性构造体的中心轴侧和外侧配置导电体的情况下，能够看作将中心轴侧的导电体和外侧的导电体作为2极的电极并夹持压电性高分子（电介质）后的电容器状的压电元件。为了有效地取出由根据变形而在压电性构造体产生的极化引起的电信号，作为这些电极间的绝缘电阻的值，在以3v的直流电压测定时优选为1mω以上，更优选为10mω以上，进而优选为100mω以上。此外，关于解析向这些电极间施加1mhz的交流电压时的响应而得到的、等效串联电阻的值rs和等效串联电容cs的值，也优选为特定的值的范围内，以便有效地取出由根据变形而在压电性构造体产生的极化引起的电信号并且使响应性好。即，rs的值优选1μω以上100kω以下，更优选1mω以上10kω以下，进而优选的是1mω以上1kω以下，作为将cs的值除以压电性构造体的中心轴方向的长度（cm）后的值，优选0.1pf以上1000pf以下，更优选0.2pf以上100pf以下，进而优选0.4pf以上10pf以下。

如上述那样，在由压电性构造体和电极构成的元件能够以优选的状态工作的情况下，解析向这些电极间施加1mhz的交流电压时的响应而得到的、等效串联电阻的值rs和等效串联电容cs的值取特定的范围内的值，因此，也优选将这些值用于压电性构造体的检查。此外，不仅能够通过在利用交流电压的解析中得到的rs和cs的值而且也能够通过解析针对其他的电刺激的过渡响应来进行压电性构造体的检查。

（作用）

本发明的线绳状压电元件101特别是在沿由鞘部102形成的圆筒形的压电性构造体的中心轴方向即与导电性纤维b平行方向施加伸缩变形（应力）的情况下，能够高效率地输出较大的电信号。另一方面，针对扭曲变形或弯曲、摩擦变形而不会输出较大的电信号。

在此，作为对线绳状压电元件101施加的伸缩变形，优选在不满足元件中的纤维开始塑性变形的变形量的范围内施加。该变形量根据使用的纤维的物性。但是，在未设想重复的方式的用途中不在此限。

（布帛状压电元件）

图5是示出使用了实施方式的线绳状压电元件的布帛状压电元件的结构例的示意图。

布帛状压电元件107具备包含至少1个线绳状压电元件101的布帛108。布帛108的构成布帛的纤维（包含线绳）的至少1个为线绳状压电元件101，只要线绳状压电元件101能够发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定，为怎样的梭织针织物都可以。在做成布状时，只要达成本发明的目的，也可以与其他的纤维（包含线绳）组合来进行混纺、混合针织等。当然，将线绳状压电元件101用作构成布帛的纤维（例如，经线或纬线）的一部分也可，将线绳状压电元件101刺绣成布帛也可，粘接也可。在图5所示的例子中，布帛状压电元件107为作为经线而配置有至少1个线绳状压电元件101和绝缘性纤维109并且作为纬线而交替地配置有导电性纤维110和绝缘性纤维109后的平纹织物。导电性纤维110可以为与导电性纤维b相同种，也可以为不同种的导电性纤维，此外，对绝缘性纤维109在后面进行叙述。再有，绝缘性纤维109和/或导电性纤维110的全部或一部分也可以为线绳方式。

在该情况下，在布帛状压电元件107被弯曲等而进行变形时，伴随着该变形而线绳状压电元件101也变形，因此，利用从线绳状压电元件101输出的电信号，能够检测出布帛状压电元件107的变形。然后，布帛状压电元件107能够用作布帛（梭织针织物），因此，能够应用于例如衣服形状的可穿戴传感器（wearablesensor）。

此外，在图5所示的布帛状压电元件107中，导电性纤维110与线绳状压电元件101交叉接触。因此，能够观察到：导电性纤维110与线绳状压电元件101的至少一部分交叉接触来将其覆盖，遮挡要从外部朝向线绳状压电元件101的电磁波的至少一部分。这样的导电性纤维110被接地（地线），由此，具有减轻向线绳状压电元件101的电磁波的影响的功能。即，导电性纤维110能够作为线绳状压电元件101的电磁波屏蔽罩发挥作用。由此，即使不在例如布帛状压电元件107的上下重叠电磁波屏蔽用的导电性的布帛，也能够使布帛状压电元件107的s/n比显著提高。在该情况下，从电磁波屏蔽的观点出发，与线绳状压电元件101交叉的纬线（图5的情况）中的导电性纤维107的比例越高越优选。具体地，形成布帛108并且与线绳状压电元件101交叉的纤维之中的30%以上为导电性纤维是优选的，更优选40%以上，进而优选50%以上。像这样，在布帛状压电元件107中收容导电性纤维来作为构成布帛的纤维的至少一部分，由此，能够做成附带电磁波屏蔽罩的布帛状压电元件107。

作为梭织物的梭织组织，例示了平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等三原组织、变化组织、经双层组织、纬双层组织等单双层组织、经天鹅绒（velvet）等。关于针织物的种类，可以是圆编物（纬编物），也可以是经编物。作为圆编物（纬编物）的组织，优选例示了平针织（plainstitch）、罗纹针织（ribstitch）、双罗纹针织（interlockstitch）、双反面针织（purlknitting）、集圈针织（tuckstitch）、浮线针织（floatstitch）、半畦编针织（halfcardiganstitch）、网眼针织（lacestitch）、毛圈针织等。作为经编组织，例示了单梳栉经编针织（singledenbighstitch）、单梳栉经缎针织（singlevandykestitch）、双梳栉经绒针织（doublecordstitch）、经绒针织（halftricotstitch）、起绒针织、提花针织（jacquardstitch）等。层数可以是单层，也可以是2层以上的多层。进而，也可以是通过由割绒（cutpile）和/或毛圈绒头（looppile）构成的立毛部和地组织部来构成的立毛梭织物、立毛针织物。

（多个压电元件）

此外，在布帛状压电元件107中，也能够排列多个线绳状压电元件101来使用。作为排列方法，作为例如经线或纬线而全部使用线绳状压电元件101也可，按照几个的每一个或一部分使用线绳状压电元件101也可。此外，在某个部分中作为经线而使用线绳状压电元件101，在其他的部分中作为纬线而使用线绳状压电元件101也可。

像这样，在排列多个线绳状压电元件101来形成布帛状压电元件107时，线绳状压电元件101在表面不具有电极，因此，有能够广泛地选择其排列方法、针织方法这样的优点。

此外，在排列多个线绳状压电元件101来使用的情况下，导电性纤维b间的距离短，因此，在电信号的取出中是高效率的。

（绝缘性纤维）

在布帛状压电元件107中，对于线绳状压电元件101（和导电性纤维110）以外的部分，能够使用绝缘性纤维。此时，关于绝缘性纤维，根据提高布帛状压电元件107的柔软性的目的，能够使用具有有伸缩性的素材、形状的纤维。

通过像这样在线绳状压电元件101（和导电性纤维110）以外像这样配置绝缘性纤维，从而能够提高布帛状压电元件107的操作性（例示：作为可穿戴传感器的动作容易度）。

作为这样的绝缘性纤维，只要体积电阻率为10⁶ω·cm以上，则能够使用，更优选10⁸ω·cm以上，进而优选10¹⁰ω·cm以上就行。

作为绝缘性纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚醚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。并不限定于这些，能够任意使用公知的绝缘性纤维。进而，也可以将这些绝缘性纤维组合来使用，也可以采用与不具有绝缘性的纤维组合而作为整体具有绝缘性的纤维。

此外，也能够使用公知的所有剖面形状的纤维。

（压电元件的应用技术）

本发明的线绳状压电元件101或布帛状压电元件107那样的压电元件为哪一个情况都能够将线绳状压电元件的中心轴方向的伸缩变形（应力）作为电信号输出，因此，能够用作对向该压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测的传感器（设备）。根据布帛状压电元件中的线绳状压电元件的配置方法，在布帛状压电元件受到弯曲、扭曲、按压等变形或应力时，线绳状压电元件能够伸缩变形，因此，也能够根据布帛状压电元件的弯曲、扭曲、按压等变形或应力而输出电信号。此外，也能够将该电信号用作用于使其他的设备开动的电力源或进行蓄电等发电元件。具体地，可举出由于用于人、动物、机器人、机械等主动地运动的可动部造成的发电、从鞋底、地毯、外部受到压力的构造物的表面处的发电、由于流体中的形状变化造成的发电等。此外，由于利用流体中的形状变化来发出电信号，所以，也能够使流体中的带电性物质吸附或抑制附着。

图6是示出具备本发明的压电元件112的设备111的框图。设备111具备电路，所述电路具有：压电元件112（例示：线绳状压电元件101、布帛状压电元件107）、任意选择且对根据施加的应力而从压电元件112的输出端子输出的电信号进行放大的放大单元113、输出由该任意选择的放大单元113放大后的电信号的输出单元114、以及将从输出单元114输出的电信号向外部设备（未图示）发送的发送单元115。只要使用该设备111，则能够基于根据向压电元件112的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号通过外部设备（未图示）中的运算处理来对向压电元件施加的线绳状压电元件的中心轴方向的伸缩变形（应力）的大小和/或施加的位置进行检测。

任意选择的放大单元113、输出单元114、以及发送单元115也可以由例如软件程序形式构筑或者也可以由各种电子电路和软件程序的组合构筑。例如，在运算处理装置（未图示）中安装该软件程序，运算处理装置按照该软件程序进行工作，由此，实现各部的功能。此外或者，也可以作为写入了实现这些各部的功能的软件程序的半导体集成电路而实现任意选择的放大单元113、输出单元114和发送单元115。再有，只要根据构成的传感器来适当决定使由发送单元115进行的发送方式为根据无线的方式或根据有线的方式即可。或者，在设备111内设置基于从输出单元114输出的电信号来运算向压电元件112施加的应力的大小和/或施加的位置的运算单元（未图示）也可。此外，不仅可以组合放大单元来使用，也可以组合除去噪声的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从压电元件112输出的电信号直接向外部设备发送之后对其进行信号处理。

图7和图8是示出具备实施方式的线绳布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。图7和图8的放大单元113相当于参照图6来说明的部分，但是，关于图6的输出单元114和发送单元115，在图7和图8中省略了图示。在构成具备布帛状压电元件107的设备的情况下，将来自线绳状压电元件101的芯部103（由导电性纤维b形成）的输出端子的引出线连接于放大单元113的输入端子，将与连接于放大单元113的输入端子的线绳状压电元件101不同的线绳状压电元件或导电性纤维110连接于接地（地线）端子。例如，如图7所示，在布帛状压电元件107中，将来自线绳状压电元件101的芯部103的引出线连接于放大单元113的输入端子，将与线绳状压电元件101交叉接触的导电性纤维110接地（地线）。此外，例如，如图8所示，在布帛状压电元件107中排列多个线绳状压电元件101的情况下，将来自1个线绳状压电元件101的芯部103的引出线连接于放大单元113的输入端子，将来自与该线绳状压电元件101并排的另外的线绳状压电元件101的芯部103的引出线接地（地线）。

当在线绳状压电元件101的中心轴方向上产生伸缩变形时，压电性纤维a进行变形而产生极化。随着由压电性纤维a的极化产生的正负各电荷的排列，在来自形成线绳状压电元件101的芯部103的导电性纤维b的输出端子的引出线上，产生电荷的移动。在来自导电性纤维b的引出线上的、电荷的移动表现为微小的电信号（即电流或电位差）。也就是说，根据在沿线绳状压电元件101的中心轴的方向（配置有压电性高分子的圆筒形的中心轴的方向）施加伸缩变形时产生的电荷，从输出端子输出电信号。放大单元113对该电信号进行放大，输出单元114输出由放大单元113放大后的电信号，发送单元115将从输出单元114输出的电信号向外部设备（未图示）发送。

本发明的设备111有柔软性，在绳状和布帛状哪一个方式下都能够使用，因此，考虑非常广泛的用途。作为本发明的设备111的具体的例子，可举出做成包含帽子或手套、袜子等穿着的衣服、护具（supporter）、手帕状等形状的触摸面板、人或动物的表面压敏传感器、例如做成手套或腰带、护具等形状的感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。例如，在用于人的情况下，对接触或动作进行检测，能够用作医疗用途等的关节等的动作的信息收集、娱乐（amusement）用途、用于开动失去的组织或机器人的接口。此外，能够用作模仿了动物或人型的玩偶或机器人的表面压敏传感器、感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。此外，能够用作床单或枕头等寝具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面压敏传感器或形状变化传感器。

进而，本发明的设备111为线绳状或布帛状，具有柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作表面压敏传感器、形状变化传感器。

进而，本发明的设备111能够仅通过摩擦线绳状压电元件101的表面来产生充分的电信号，因此，能够用于触摸传感器那样的触摸式输入装置或定点设备等。此外，能够通过使用线绳状压电元件101摩擦被测量物的表面来得到被测量物的高度方向的位置信息或形状信息，因此，能够用于表面形状测量等。

以下，对第二发明详细地进行说明。

（线绳状压电元件）

在第二发明的线绳状压电元件中，能够使用将第一发明的构造体中的压电性高分子配置成圆筒形并且在该圆筒形的中心轴的位置配置有由导电性纤维构成的导电体的元件，即，将压电性高分子做成压电性纤维在导电性纤维的周围呈线绳状地编织来配置的元件。以下，对第二发明的线绳状压电元件详细地进行说明。

图10是示出实施方式的线绳状压电元件的结构例的示意图。

线绳状压电元件201具备：由导电性纤维b形成的芯部203、以包覆芯部203的方式由线绳状的压电性纤维a形成的鞘部202、以及包覆鞘部202的导电层204。导电层204同时具有成为芯部203的导电性纤维的对极的作为电极的功能和从外部的电磁波遮蔽芯部203的导电纤维来抑制在芯部203的导电性纤维产生的噪声信号的作为屏蔽罩的功能。

利用导电层204的鞘部202的包覆率优选25%以上。在此包覆率是指将导电层204向鞘部202投影时的导电层204所包含的导电性物质205的面积与鞘部202的表面积的比率，其值优选25%以上，更优选50%以上，进而优选的是75%以上。当导电层204的包覆率低于25%时存在不会充分发挥噪声信号的抑制效果的情况。在导电性物质205不向导电层204的表面露出的情况下将例如内包导电性物质205的纤维用作导电层204来包覆鞘部202的情况下，能够将该纤维向鞘部202投影时的面积与鞘部202的表面积的比率作为包覆率。

导电性物质205是指导电层204所包含的导电性物质，符合公知的所有物质。

在线绳状压电元件201中，许多压电性纤维a将至少一个导电性纤维b的外周面致密地围绕。当在线绳状压电元件201产生变形时，在许多压电性纤维a各个产生由变形引起的应力，由此，在许多压电性纤维a各个产生电场（压电效果），其结果是，在导电性纤维b产生叠加有将导电性纤维b围绕的许多压电性纤维a的电场后的电压变化。即，与不使用压电性纤维a的线绳状的鞘部202的情况相比较，来自导电性纤维b的电信号增大。由此，在线绳状压电元件201中，利用根据比较小的变形产生的应力，也能够取出较大的电信号。再有，导电性纤维b也可以为多个。

关于线绳状压电元件201，从达成第二发明的目的这样的观点出发，只要除了由压电性纤维构成的层的厚度d与之后说明的芯部203的半径rc之比d/rc的特征以外具有图10所示的结构，则并不常常被特别限定，但是，从针对向其中心轴方向的伸缩变形而选择性地输出较大的电信号这样的观点出发，优选具有以下的结构。

作为针对向中心轴方向的伸缩变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件201，使用以下构造体：作为压电性纤维a，为将取向后的压电性高分子配置成圆筒形后的构造体，压电性高分子相对于配置有压电性高分子的圆筒形的中心轴的方向的取向角度为15°以上75°以下，优选为25°以上65°以下，更优选为35°以上55°以下，进而优选为40°以上50°以下，压电性高分子作为主成分而包含使取向轴为3个轴时的压电常数d14的绝对值具有0.1pc/n以上1000pc/n以下的值的结晶性高分子。进而，为以下构造体：该压电性高分子包括：将压电常数d14的值为正的结晶性高分子作为主成分包含的p体、以及将负的结晶性高分子作为主成分包含的n体，对于该构造体的中心轴具有1cm的长度的部分，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该p体的质量设为zp，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该p体的质量设为sp，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该n体的质量设为zn，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该n体的质量设为sn，将（zp+sn）和（sp+zn）之中较小的一个设为t1，将较大的一个设为t2，此时，t1/t2的值为0以上0.8以下，优选为0以上0.5以下。

在之后说明的布帛状压电元件中，也能够使用针对向上述的中心轴方向的伸缩变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件201、以及针对将中心轴作为轴的扭曲变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件。作为针对将中心轴作为轴的扭曲变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件，例如优选使用以下构造体：作为压电性纤维a，为将取向后的压电性高分子配置成圆筒形后的构造体，压电性高分子相对于配置有压电性高分子的圆筒形的中心轴的方向的取向角度为0°以上40°以下或50°以上90°以下，压电性高分子作为主成分而包含使取向轴为3个轴时的压电常数d14的绝对值具有0.1pc/n以上1000pc/n以下的值的结晶性高分子。进而，更优选为以下那样的构造体：该压电性高分子包括：将压电常数d14的值为正的结晶性高分子作为主成分包含的p体、以及将负的结晶性高分子作为主成分包含的n体，对于该构造体的中心轴具有1cm的长度的部分，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该p体的质量设为zp，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该p体的质量设为sp，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该n体的质量设为zn，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的该n体的质量设为sn，将（zp+sn）和（sp+zn）之中较小的一个设为t1，将较大的一个设为t2，此时，t1/t2的值超过0.8且为1.0以下。

再有，d14的值根据成型条件或纯度和测定环境而示出不同的值，但是，在本发明中，测定实际上使用的压电性高分子中的结晶性高分子的晶体化度和晶体取向度，使用该结晶性高分子来制作具有与其同等的晶体化度和晶体取向度的单轴延伸膜，只要该膜的d14的绝对值在实际上使用的温度下示出0.1pc/n以上1000pc/n以下的值即可，作为本实施方式的压电性高分子所包含的结晶性高分子，并不限定于后述那样的特定的结晶性高分子。膜样品的d14的测定能够取公知的各种方法，但是，将在例如膜样品的两个表面蒸镀金属而做成电极后的样品切出为沿从延伸方向倾斜45度后的方向具有4个边的长方形，测定在沿其长方向施加拉伸荷重时在两个表面的电极产生的电荷，由此，能够测定d14的值。

在作为本发明的压电性纤维而使用包含聚乳酸来作为主成分的纤维的情况下，聚乳酸中的乳酸单元优选为90摩尔%以上，更优选的是95摩尔%以上，进而优选的是98摩尔%以上。

再有，在线绳状压电元件201中，只要达成本发明的目的，则在鞘部202中与压电性纤维a以外的其他的纤维组合来进行混纤等也可，在芯部203中与导电性纤维b以外的其他的纤维组合来进行混纤等也可。

由导电性纤维b的芯部203、线绳状的压电性纤维a的鞘部202和包覆鞘部202的导电层204构成的线绳状压电元件的长度没有特别限定。例如，该线绳状压电元件在制造中被连续地制造，之后切断为需要的长度来利用也可。线绳状压电元件的长度为1mm~10m，优选的是5mm~2m，更优选的是1cm~1m。当长度过于短时失去作为纤维形状的便利性，此外，当长度过于长时出现考虑导电性纤维b的电阻值的需要。

以下，对各结构详细地进行说明。

（导电性纤维）

作为导电性纤维b，只要是示出导电性的纤维即可，使用公知的所有导电性纤维。作为导电性纤维b，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。这样的被电镀金属后的纤维能够称为金属电镀纤维。

作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。

在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。

当对于导电性纤维b而使用进行有屈曲耐性的金属涂敷后的有机纤维时，导电性纤维折断的情况非常少，作为使用了压电元件的传感器的耐久性或安全性优越。

导电性纤维b可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。多纤维丝根据电特性的长稳定性的观点更优选。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。在多纤维丝的情况下，作为纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。但是，导电性纤维b的细度、个数是指在制作线绳时使用的芯部203的细度、个数，假设由多个单线（单纤维丝）形成的多纤维丝也数为一个导电性纤维b。在此，芯部203是指即使在使用了导电性纤维以外的纤维的情况下也为包含其的整体的量。

当纤维的直径小时，强度降低，处理变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维b的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。

此外，为了高效率地取出来自压电性高分子的电输出，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10^-1ω·cm以下，更优选的是10^-2ω·cm以下，进而优选的是10^-3ω·cm以下。但是，只要在电信号的检测中得到充分的强度，则导电性纤维b的电阻率并不在此限。

关于导电性纤维b，从本发明的用途出发，对于重复的弯曲或扭曲等动作，耐性是必须的。作为其指标，优选结节强度（knotstrength）更大的情况。结节强度能够由jisl10138.6的方法测定。作为在本发明中适当的结节强度的程度，优选的是0.5cn/dtex以上，更优选的是1.0cn/dtex以上，进而优选的是1.5cn/dtex以上，最优选的是2.0cn/dtex以上。此外，作为另一指标，优选抗弯刚度更小的情况。通常，抗弯刚度由keskato（股份）制kes-fb2纯弯曲试验机等测定装置测定。作为在本发明中适当的抗弯刚度的程度，比东邦tenax（股份）制的碳纤维“tenax”（注册商标）hts40-3k小更优选。具体地，导电性纤维的抗弯刚度优选为0.05×10^-4n·m²/m以下，更优选为0.02×10^-4n·m²/m以下，进而优选为0.01×10^-4n·m²/m以下。

（压电性纤维）

作为压电性纤维a的材料即压电性高分子，能够利用聚偏二氟乙烯或聚乳酸那样的示出压电性的高分子，但是，在本实施方式中，如上述那样，压电性纤维a优选包含使取向轴为3个轴时的压电常数d14的绝对值高的结晶性高分子特别是聚乳酸来作为主成分。关于聚乳酸，由于在例如熔融纺丝之后通过延伸容易地进行取向来示出压电性而不需要在聚偏二氟乙烯等中需要的电场取向处理的方面，生产性优越。可是，该情况并不意图在实施本发明时排除聚偏二氟乙烯等压电性材料的使用。

作为聚乳酸，根据其晶体构造，存在将l-乳酸、l-丙交酯聚合而成的聚-l-乳酸、将d-乳酸、d-丙交酯聚合而成的聚-d-乳酸、进而由它们的混合构造构成的立构复合聚乳酸等，但是，只要是示出压电性的聚乳酸，则都能够利用。根据压电系数的高低的观点，优选的是聚-l-乳酸、聚-d-乳酸。聚-l-乳酸、聚-d-乳酸分别针对相同的应力而极化相反，因此，也能够根据目的将它们组合来使用。

关于聚乳酸的光学纯度，优选的是99%以上，更优选的是99.3%以上，进而优选的是99.5%以上。当光学纯度为不足99%时，存在压电系数显著降低的情况，存在难以通过压电性纤维a的形状变化来得到充分的电信号的情况。特别地，压电性纤维a作为主成分包含聚-l-乳酸或聚-d-乳酸，它们的光学纯度为99%以上是优选的。

将聚乳酸作为主成分的压电性纤维a在制造时延伸，在其纤维轴方向上单轴取向。进而，关于压电性纤维a，优选的是不仅在其纤维轴方向上单轴取向而且包含聚乳酸的晶体的纤维，更优选的是包含单轴取向的聚乳酸的晶体的纤维。原因是因为，聚乳酸由于其结晶性高和单轴取向而示出更大的压电性，d14的绝对值变高。

通过均质pla晶体化度xhomo（%）和晶体取向度ao（%）求取结晶性和单轴取向性。作为本发明的压电性纤维a，均质pla晶体化度xhomo（%）和晶体取向度ao（%）优选满足下述式（1）。

。

在不满足上述式（1）的情况下，存在如下可能性：结晶性和/或单轴取向性不充分，针对动作的电信号的输出值降低或针对特定方向的动作的信号的灵敏度降低。上述式（1）的左边的值更优选0.28以上，进而优选0.3以上。在此，按照下述求取各个值。

均质聚乳酸晶体化度xhomo：

根据利用广角x射线衍射分析（waxd）的晶体构造解析求取均质聚乳酸晶体化度xhomo。在广角x射线衍射分析（waxd）中，使用rigaku制ultrax18型x射线衍射装置通过透射法在以下条件下将样品的x射线衍射图形记录在成像板中。

x射线源：cu-kα线（共焦反射镜）

输出：45kv×60ma

狭缝：1st：1mmφ，2nd：0.8mmφ

摄像机长度：120mm

累计时间：10分

样品：将35mg的聚乳酸纤维并线而做成3cm的纤维束。

在得到的x射线衍射图形中遍及方位角求取总散射强度itotal，在此求取在2θ=16.5°、18.5°、24.3°附近出现的源自均质聚乳酸晶体的各衍射峰值的积分强度的总和∑ihmi。根据这些值按照下式（2），求取均质聚乳酸晶体化度xhomo。

。

再有，∑ihmi通过在总散射强度中减去背景或由非晶造成的漫反射来计算。

（2）晶体取向度ao：

关于晶体取向度ao，在通过上述的广角x射线衍射分析（waxd）得到的x射线衍射图形中，针对在矢径方向的2θ=16.5°附近出现的源自均质聚乳酸晶体的衍射峰值而取得相对于方位角（°）的强度分布，根据得到的分布剖面图的半高宽的总计∑wi（°）由下式（3）计算。

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再有，聚乳酸为水解比较快的聚酯，因此，在耐湿热性为问题的情况下，也可以添加公知的、异氰酸盐化合物、恶唑啉化合物、环氧化合物、碳化二亚胺化合物等水解防止剂。此外，也可以根据需要添加磷酸类化合物等氧化防止剂、增塑剂、光劣化防止剂等来进行物性改良。

压电性纤维a可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5mm，优选的是5μm~2mm，进而优选的是10μm~1mm。在多纤维丝的情况下，其单线直径为0.1μm~5mm，优选的是2μm~100μm，进而优选的是3μm~50μm。作为多纤维丝的纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是50个~50000个，进而优选的是100个~20000个。但是，关于压电性纤维a的细度、个数，为制作线绳时的每1个载体的细度、个数，假设由多个单线（单纤维丝）形成的多纤维丝也数为一个压电性纤维a。在此，在1个载体之中，即使在使用了压电性纤维以外的纤维的情况下，也为包含其的整体的量。

为了将这样的压电性高分子做成压电性纤维a，只要起到本发明的效果，则均能够采用用于从高分子纤维化的公知的方法。例如，能够采用将压电性高分子挤压成型来进行纤维化的方法、将压电性高分子熔融纺丝来进行纤维化的方法、通过干式或湿式纺丝将压电性高分子纤维化的方法、通过静电纺丝将压电性高分子纤维化的方法、在形成薄膜之后将其切得细的方法等。关于这些纺丝条件，只要根据所采用的压电性高分子来应用公知的方法即可，通常只要采用工业上生产容易的熔融纺丝法即可。进而，在形成纤维后将所形成的纤维延伸。由此形成单轴延伸取向且包含晶体的示出较大的压电性的压电性纤维a。

此外，关于压电性纤维a，在将如上述那样制作的纤维做成线绳之前，能够进行染色、捻线、并线、热处理等处理。

进而，关于压电性纤维a，存在在形成线绳时纤维彼此摩擦而断线或出现绒毛的情况，因此，其强度和耐磨耗性高更优选，强度优选为1.5cn/dtex以上，更优选为2.0cn/dtex以上，进而优选为2.5cn/dtex以上，最优选为3.0cn/dtex以上。能够通过jisl10959.10.2b法等评价耐磨耗性，摩擦次数优选100次以上，更优选的是1000次以上，进而优选的是5000次以上，最优选的是10000次以上。用于提高耐磨耗性的方法并不被特别限定，能够使用公知的所有方法，例如，能够提高晶体化度或者添加微粒子或者进行表面加工。此外，在对线绳进行加工时，也能够对纤维涂敷润滑剂来减少摩擦。

此外，压电性纤维的收缩率与前述的导电性纤维的收缩率的差小是优选的。当收缩率差大时，存在在线绳制作后或布帛制作后的后处理工序或实际使用时由于施加热时或随时间变化而线绳弯曲或者布帛的平坦型变差或者压电信号变弱的情况。在通过后述的沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，压电性纤维的沸水收缩率s（p）和导电性纤维的沸水收缩率s（c）优选满足下述式（4）。

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上述式（4）的左边更优选为5以下，如果为3以下则进而优选。

此外，压电性纤维的收缩率与导电性纤维以外的纤维例如绝缘性纤维的收缩率的差也小是优选的。当收缩率差大时，存在在线绳制作后或布帛制作后的后处理工序或实际使用时由于施加热时或随时间变化而线绳弯曲或者布帛的平坦型变差或者压电信号变弱的情况。在通过沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，压电性纤维的沸水收缩率s（p）和绝缘性纤维的沸水收缩率s（i）优选满足下述式（5）。

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上述式（5）的左边更优选为5以下，如果为3以下则进而优选。

此外，压电性纤维的收缩率小更优选。例如，在使用沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，关于压电性纤维的收缩率，优选的是15%以下，更优选的是10%以下，进而优选的是5%以下，最优选的是3%以下。作为降低收缩率的方案，能够应用公知的所有方法，例如，能够通过利用热处理降低非晶部的取向缓和或晶体化度来降低收缩率，实施热处理的定时并不被特别限定，可举出延伸后、捻线后、线绳化后、布帛化后等。再有，假设上述的沸水收缩率由以下的方法测定。通过框周1.125m的测量机制作卷数20次的卷线轴，施加0.022cn/dtex的负荷，吊在刻度板来测定了初始的卷线轴长度l0。之后，将该卷线轴在100℃的沸腾水浴中进行30分钟处理后，放冷再次施加上述负荷吊在刻度板来测定了收缩后的卷线轴长度l。使用所测定的l0和l通过下述式（6）计算沸水收缩率。

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（包覆）

导电性纤维b即芯部203的表面被压电性纤维a即线绳状的鞘部202包覆。关于包覆导电性纤维b的鞘部202的厚度，优选的是1μm~10mm，更优选的是5μm~5mm，进而优选的是10μm~3mm，最优选的是20μm~1mm。当过于薄时，存在在强度的方面成为问题的情况，此外，当过于厚时，存在线绳状压电元件201变硬而难以变形的情况。再有，在此所说的鞘部202是指与芯部203邻接的层。

在线绳状压电元件201中，鞘部202的压电性纤维a的总细度为芯部203的导电性纤维b的总细度的1/2倍以上、20倍以下是优选的，更优选的是1倍以上、15倍以下，进而优选的是2倍以上、10倍以下。当压电性纤维a的总细度相对于导电性纤维b的总细度过于小时，包围导电性纤维b的压电性纤维a过于少而导电性纤维b不能输出充分的电信号，进而存在导电性纤维b与接近的其他的导电性纤维接触的可能性。当压电性纤维a的总细度相对于导电性纤维b的总细度过于大时，包围导电性纤维b的压电性纤维a过于多而线绳状压电元件201变硬而难以变形。即，在哪一个情况下线绳状压电元件201作为传感器都不会充分地发挥作用。

在此所说的总细度是指构成鞘部202的压电性纤维a全部的细度的和，例如，在通常的8股搓线绳的情况下，为8个纤维的细度的总和。

此外，在线绳状压电元件201中，鞘部202的压电性纤维a的每一个的细度为导电性纤维b的总细度的1/20倍以上、2倍以下是优选的，更优选的是1/15倍以上、1.5倍以下，进而优选的是1/10倍以上、1倍以下。当压电性纤维a每一个的细度相对于导电性纤维b的总细度过于小时，压电性纤维a过于少而导电性纤维b不能输出充分的电信号，进而存在压电性纤维a切断的可能性。当压电性纤维a每一个的细度相对于导电性纤维b的总细度过于大时，压电性纤维a过于粗而线绳状压电元件201变硬而难以变形。即，在哪一个情况下线绳状压电元件201作为传感器都不会充分地发挥作用。

再有，在对于导电性纤维b而使用了金属纤维的情况或者将金属纤维混纤到导电性纤维b或压电性纤维a中的情况下，细度的比率不在上述的限度。这是因为，在本发明中，上述比率根据接触面积或包覆率即面积和体积的观点是重要的。例如，在各个纤维的比重超过2那样的情况下，纤维的平均截面积的比率为上述细度的比率是优选的。

压电性纤维a与导电性纤维b尽可能紧贴是优选的，但是，为了改良紧贴性，也可以在导电性纤维b与压电性纤维a之间设置锚定层或粘接层等。

包覆的方法采取将导电性纤维b作为芯线并且在其周围将压电性纤维a卷绕成线绳状的方法。另一方面，关于压电性纤维a的线绳的形状，只要能够针对由于施加的负荷而产生的应力输出电信号，则并不被特别限定，但是，优选具有芯部203的8股搓线绳或16股搓线绳。

作为导电性纤维b和压电性纤维a的形状，并不被特别限定，但是优选尽可能接近同心圆状。再有，在将多纤维丝用作导电性纤维b的情况下，只要压电性纤维a以接触导电性纤维b的多纤维丝的表面（纤维周面）的至少一部分的方式来包覆即可，压电性纤维a包覆于构成多纤维丝的全部的纤维丝表面（纤维周面）也可，不包覆也可。只要考虑作为压电性元件的性能、操作性等来适当设定向构成导电性纤维b的多纤维丝的内部的各纤维丝的压电性纤维a的包覆状态即可。

（导电层）

导电层204能够同时具有成为芯部203的导电性纤维的对极的作为电极的功能和从外部的电磁波遮蔽芯部203的导电性纤维来抑制在芯部203的导电性纤维产生的噪声信号的作为屏蔽罩的功能。导电层204作为屏蔽罩而发挥作用，因此，优选被接地（接地或者连接于电子电路的地）。由此，即使不在例如布帛状压电元件207的上下重叠电磁波屏蔽用的导电性的布帛，也能够显著地提高布帛状压电元件207的s/n比（信噪比）。作为导电层204的方式，除了涂覆之外还考虑膜、布帛、纤维的卷绕，此外也可以将它们组合。

只要在形成导电层204的涂敷中使用包含示出导电性的物质的物质即可，使用公知的所有物质。例如，可举出金属、导电性高分子、使导电性填料分散后的高分子。

在利用薄膜的卷绕形成导电层204的情况下，使用对导电性高分子、使导电性填料分散后的高分子进行制膜而得到的薄膜，此外使用在表面设置有具有导电性的层的薄膜也可。

在利用布帛的卷绕形成导电层204的情况下，使用将后述的导电性纤维206作为结构成分的布帛。

在利用纤维的卷绕形成导电层204的情况下，作为其方法，考虑了覆盖、针织物、组物。此外，所使用的纤维为导电性纤维206，导电性纤维206可以为与上述导电性纤维b同一种，也可以为不同种的导电性纤维。作为导电性纤维206，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。这样的被电镀金属后的纤维能够称为金属电镀纤维。

作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。

在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。

当对于导电性纤维206而使用进行有屈曲耐性的金属涂敷后的有机纤维时，导电性纤维折断的情况非常少，作为使用了压电元件的传感器的耐久性或安全性优越。

导电性纤维206可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。多纤维丝根据电特性的长稳定性的观点更优选。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。在多纤维丝的情况下，作为纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。

当纤维的直径小时，强度降低，处理变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维206的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。

此外，为了提高噪声信号的抑制效果，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10^-1ω·cm以下，更优选的是10^-2ω·cm以下，进而优选的是10^-3ω·cm以下。但是，只要得到噪声信号的抑制效果，则电阻率并不在此限。

关于导电性纤维206，从本发明的用途出发，对于重复的弯曲或扭曲等动作，耐性是必须的。作为其指标，优选结节强度（knotstrength）更大的情况。结节强度能够由jisl10138.6的方法测定。作为在本发明中适当的结节强度的程度，优选的是0.5cn/dtex以上，更优选的是1.0cn/dtex以上，进而优选的是1.5cn/dtex以上，最优选的是2.0cn/dtex以上。此外，作为另一指标，优选抗弯刚度更小的情况。通常，抗弯刚度由keskato（股份）制kes-fb2纯弯曲试验机等测定装置测定。作为在本发明中适当的抗弯刚度的程度，比东邦tenax（股份）制的碳纤维“tenax”（注册商标）hts40-3k小更优选。具体地，导电性纤维的抗弯刚度优选为0.05×10^-4n·m²/m以下，更优选为0.02×10^-4n·m²/m以下，进而优选为0.01×10^-4n·m²/m以下。

此外，能够看作将芯部的导电体和电磁波屏蔽层的导电体作为2极的电极并夹持压电性高分子（电介质）后的电容器状的压电元件。为了有效地取出根据变形而在压电性构造体产生的极化，作为这些电极间的绝缘电阻的值，在以3v的直流电压测定时优选为1mω以上，更优选为10mω以上，进而优选为100mω以上。此外，关于解析向这些电极间施加1mhz的交流电压时的响应而得到的、等效串联电阻的值rs和等效串联电容cs的值，也优选为特定的值的范围内，以便有效地取出根据变形而在压电性构造体产生的极化并且使响应性好。即，rs的值优选1μω以上100kω以下，更优选1mω以上10kω以下，进而优选的是1mω以上1kω以下，作为将cs的值除以压电性构造体的中心轴方向的长度（cm）后的值，优选0.1pf以上1000pf以下，更优选0.2pf以上100pf以下，进而优选0.4pf以上10pf以下。

如上述那样，在由压电性纤维a和电极构成的元件能够以优选的状态工作的情况下，解析向这些电极间施加1mhz的交流电压时的响应而得到的、等效串联电阻的值rs和等效串联电容cs的值取特定的范围内的值，因此，也优选将这些值用于线绳状压电元件的检查。此外，不仅能够通过在利用交流电压的解析中得到的rs和cs的值而且也能够通过解析其他的电压的过渡响应来进行线绳状压电元件的检查。

（保护层）

也可以在本发明的线绳状压电元件201的最外侧表面设置保护层。该保护层为绝缘性是优选的，从柔性等观点出发，更优选由高分子构成的保护层。在使保护层具有绝缘性的情况下，当然，在该情况下每个保护层进行变形或者在保护层上进行摩擦，但是，只要这些外力到达至压电性纤维a而能够引起其极化，则没有特别限定。作为保护层，不限定于利用高分子等的涂敷形成的保护层，可以卷绕薄膜、布帛、纤维等，或者也可以为组合了它们的保护层。

作为保护层的厚度而尽可能薄更容易将剪应力传递至压电性纤维a，但是，当过于薄时容易产生保护层本身被破坏等问题，因此，优选的是10nm~200μm，更优选的是50nm~50μm，进而优选的是70nm~30μm，最优选的是100nm~10μm。也能够通过该保护层来形成压电元件的形状。

进而，也能够设置多层由压电性纤维构成的层或者设置多层由用于取出信号的导电性纤维构成的层。当然，关于这些保护层、由压电性纤维构成的层、由导电性纤维构成的层，根据其目的来适当决定其顺序和层数。再有，作为卷绕的方法，可举出在鞘部202的进一步外层形成或者覆盖线绳构造的方法。

本发明的线绳状压电元件201除了能够利用由前述的压电效果造成的电信号的输出来检测变形或应力之外，还能够通过测量线绳状压电元件201的芯部的导电性纤维b与导电层204之间的静电电容变化来检测由向线绳状压电元件201施加的压力造成的变形。进而，在将多个线绳状压电元件201组合使用的情况下，测量各个线绳状压电元件201的导电层204间的静电电容变化，由此，也能够检测由向线绳状压电元件201施加的压力造成的变形。

（绝缘性纤维）

在布帛状压电元件207中，对于线绳状压电元件201（和导电性纤维210）以外的部分，能够使用绝缘性纤维。此时，关于绝缘性纤维，根据提高布帛状压电元件207的柔软性的目的，能够使用具有有伸缩性的素材、形状的纤维。

通过像这样在线绳状压电元件201（和导电性纤维210）以外像这样配置绝缘性纤维，从而能够提高布帛状压电元件207的操作性（例示：作为可穿戴传感器的动作容易度）。

作为这样的绝缘性纤维，只要体积电阻率为10⁶ω·cm以上，则能够使用，更优选10⁸ω·cm以上，进而优选10¹⁰ω·cm以上就行。

作为绝缘性纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚醚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。并不限定于这些，能够任意使用公知的绝缘性纤维。进而，也可以将这些绝缘性纤维组合来使用，也可以采用与不具有绝缘性的纤维组合而作为整体具有绝缘性的纤维。

此外，也能够使用公知的所有剖面形状的纤维。

（制造方法）

在本发明的线绳状压电元件201中使用线绳状的压电性纤维a包覆至少1个导电性纤维b的表面，但是，作为其制造方法，例如可举出以下的方法。即，为通过各自的工序制作导电性纤维b和压电性纤维a并将压电性纤维a呈线绳状地卷绕于导电性纤维b来包覆的方法。在该情况下，优选以尽可能接近同心圆状的方式包覆。

在该情况下，作为将聚乳酸用作形成压电性纤维a的压电性高分子的情况下的优选的纺丝、延伸条件，熔融纺丝温度优选150~250℃，延伸温度优选40℃~150℃，延伸倍率优选1.1倍至5.0倍，晶体化温度优选80℃~170℃。

作为在导电性纤维b卷绕的压电性纤维a，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝（包含纱）。此外，作为被卷绕压电性纤维a的导电性纤维b，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝（包含纱）。

作为包覆的优选的方式，能够通过将导电性纤维b作为芯线而在其周围将压电性纤维a制绳为线绳状来制作管状搓线物（tubularbraid）来进行包覆。更具体地，可举出具有芯部203的8股搓线绳或16股搓线绳。但是，例如，也可以通过将压电性纤维a做成编织管那样的方式并且将导电性纤维b作为芯插入到该编织管中来进行包覆。

导电层204由涂敷或纤维的卷绕制造，但是，从制造的容易度的观点出发，优选纤维的卷绕。作为纤维的卷绕方法，考虑覆盖、针织物、组物，利用哪一个方法制造都可以。

通过以上那样的制造方法，能够得到使用线绳状的压电性纤维a包覆导电性纤维b的表面进而在其周围设置导电层204后的线绳状压电元件201。

在此，在本发明的线绳状压电元件中，芯部的直径与由压电性纤维构成的层（鞘部）的厚度的关系非常重要。关于本发明的压电元件，直接使用纤维状的原状或者被梭织成或针织成布帛状，但是，在使用时和加工时存在芯部信号线与屏蔽层（导电层）短路的情况。本发明者专心讨论后的结果是，芯部的半径rc与由压电性纤维构成的层的厚度d需要为d/rc≥1.0的关系。

当假定为在将线绳状压电元件以曲率r弯曲的情况下元件的中心为基准线弯曲时，芯部表面的变形率为：。在例如曲率半径r=2mm的情况下rc=0.2mm的情况下变形率为1.1，在弯曲的外侧伸长10%，在弯曲的内侧松弛10%。此时，由编织的压电性纤维构成的层的交界线变乱而存在形成屏蔽层的层与芯部的信号线短路的情况。在此，即使由压电性纤维构成的层由于变形而变乱，在由压电性纤维构成的层的厚度与芯部的关系下需要满足以下的条件，以便屏蔽层不与芯部的信号线短路。

线绳状压电元件的实用上的芯部表面的变形优选抑制为20%左右，因此，根据芯部的粗细也大致唯一地决定实用上的曲率半径。进而来说，在该情况下，也大致唯一地决定用于不短路的由压电性纤维构成的层的厚度。也就是说，优选的是rc>r/20，更优选的是rc>r/10。进而，d/rc优选为1.0以上，更优选为1.2以上，进而优选为1.5以上。

此外，在由压电性纤维构成的层中也可以多次层叠压电性纤维。层叠多次即使为相同的厚度也处于更难以短路的趋势，在将层叠次数设为n的情况下，d/rc×n优选为0.8以上，更优选为1.0以上，进而优选为1.2以上。

再有，在短路这样的方面，由压电性纤维构成的层的厚度较厚更好，但是，从线绳状压电元件的观点出发，较细的处理性更好，因此，屏蔽层优选变薄。

在此，关于线绳状压电元件的芯部的半径rc和由压电性纤维构成的层的厚度d，根据图11所示的剖面的显微镜拍摄图像如以下那样计算。再有，关于剖面的观察，在将低粘性的瞬间粘接剂“aronalphaextra2000”（东亚合成）渗入到线绳状压电元件并固化之后，切出与线绳的长轴垂直的剖面来拍摄剖面照片也可。芯部的半径rc为如图11-1所示那样仅由芯部的纤维束构成的最大的圆x的半径与完全包含该纤维束的最小的圆y的半径的平均值。由压电性纤维构成的层的厚度d为如图11-2所示那样从仅由包含该芯部的压电性纤维的纤维束构成的最大的圆x’的半径与完全包含该纤维束的最小的圆y’的半径的平均值减去该芯部的半径rc后的值。

（布帛状压电元件）

图12是示出使用了实施方式的线绳状压电元件的布帛状压电元件的结构例的示意图。

布帛状压电元件207具备包含至少1个线绳状压电元件201的布帛208。布帛208的构成布帛的纤维（包含线绳）的至少1个为线绳状压电元件201，只要线绳状压电元件201能够发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定，为怎样的梭织针织物都可以。在做成布状时，只要达成本发明的目的，也可以与其他的纤维（包含线绳）组合来进行混纺、混合针织等。当然，将线绳状压电元件201用作构成布帛的纤维（例如，经线或纬线）的一部分也可，将线绳状压电元件201刺绣成布帛也可，粘接也可。在图12所示的例子中，布帛状压电元件207为作为经线而配置有至少1个线绳状压电元件201和绝缘性纤维209并且作为纬线而交替地配置有导电性纤维210和绝缘性纤维209后的平纹织物。导电性纤维210可以为与导电性纤维b相同种，也可以为不同种的导电性纤维，此外，对绝缘性纤维209在后面进行叙述。再有，绝缘性纤维209和/或导电性纤维210的全部或一部分也可以为线绳方式。

在该情况下，在布帛状压电元件207被弯曲等而进行变形时，伴随着该变形而线绳状压电元件201也变形，因此，利用从线绳状压电元件201输出的电信号，能够检测出布帛状压电元件207的变形。然后，布帛状压电元件207能够用作布帛（梭织针织物），因此，能够应用于例如衣服形状的可穿戴传感器。

此外，在图12所示的布帛状压电元件207中，导电性纤维210与线绳状压电元件201交叉接触。因此，能够观察到：导电性纤维210与线绳状压电元件201的至少一部分交叉接触来将其覆盖，遮挡要从外部朝向线绳状压电元件201的电磁波的至少一部分。这样的导电性纤维210被接地（地线），由此，具有减轻向线绳状压电元件201的电磁波的影响的功能。即，导电性纤维210能够作为线绳状压电元件201的电磁波屏蔽罩发挥作用。由此，即使不在例如布帛状压电元件207的上下重叠电磁波屏蔽用的导电性的布帛，也能够使布帛状压电元件207的s/n比显著提高。在该情况下，从电磁波屏蔽的观点出发，与线绳状压电元件201交叉的纬线（图12的情况）中的导电性纤维210的比例越高越优选。具体地，形成布帛208并且与线绳状压电元件201交叉的纤维之中的30%以上为导电性纤维是优选的，更优选40%以上，进而优选50%以上。像这样，在布帛状压电元件207中收容导电性纤维来作为构成布帛的纤维的至少一部分，由此，能够做成附带电磁波屏蔽罩的布帛状压电元件207。

作为梭织物的梭织组织，例示了平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等三原组织、变化组织、经双层组织、纬双层组织等单双层组织、经天鹅绒等。关于针织物的种类，可以是圆编物（纬编物），也可以是经编物。作为圆编物（纬编物）的组织，优选例示了平针织、罗纹针织、双罗纹针织、双反面针织、集圈针织、浮线针织、半畦编针织、网眼针织、毛圈针织等。作为经编组织，例示了单梳栉经编针织、单梳栉经缎针织、双梳栉经绒针织、经绒针织、起绒针织、提花针织等。层数可以是单层，也可以是2层以上的多层。进而，也可以是通过由割绒和/或毛圈绒头构成的立毛部和地组织部来构成的立毛梭织物、立毛针织物。

（多个压电元件）

此外，在布帛状压电元件207中，也能够排列多个线绳状压电元件201来使用。作为排列方法，作为例如经线或纬线而全部使用线绳状压电元件201也可，按照几个的每一个或一部分使用线绳状压电元件201也可。此外，在某个部分中作为经线而使用线绳状压电元件201，在其他的部分中作为纬线而使用线绳状压电元件201也可。

像这样，在排列多个线绳状压电元件201来形成布帛状压电元件207时，线绳状压电元件201在表面不具有电极，因此，有能够广泛地选择其排列方法、针织方法这样的优点。

此外，在排列多个线绳状压电元件201来使用的情况下，导电性纤维b间的距离短，因此，在电信号的取出中是高效率的。

（压电元件的应用技术）

本发明的线绳状压电元件201或布帛状压电元件207那样的压电元件为哪一个情况都能够将向表面的接触、压力、形状变化作为电信号输出，因此，能够用作对向该压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测的传感器（设备）。此外，也能够将该电信号用作用于使其他的设备开动的电力源或进行蓄电等发电元件。具体地，可举出由于用于人、动物、机器人、机械等主动地运动的可动部造成的发电、从鞋底、地毯、外部受到压力的构造物的表面处的发电、由于流体中的形状变化造成的发电等。此外，由于利用流体中的形状变化来发出电信号，所以，也能够使流体中的带电性物质吸附或抑制附着。

图6是示出具备本发明的压电元件112的设备111的框图。设备111具备电路，所述电路具有：压电元件112（例示：线绳状压电元件201、布帛状压电元件207）、任意选择且对根据施加的应力而从压电元件112输出的电信号进行放大的放大单元113、输出由该任意选择的放大单元113放大后的电信号的输出单元114、以及将从输出单元114输出的电信号向外部设备（未图示）发送的发送单元115。只要使用该设备111，则能够基于根据向压电元件112的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号通过外部设备（未图示）中的运算处理来对向压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测。

任意选择的放大单元113、输出单元114、以及发送单元115也可以由例如软件程序形式构筑或者也可以由各种电子电路和软件程序的组合构筑。例如，在运算处理装置（未图示）中安装该软件程序，运算处理装置按照该软件程序进行工作，由此，实现各部的功能。此外或者，也可以作为写入了实现这些各部的功能的软件程序的半导体集成电路而实现任意选择的放大单元113、输出单元114和发送单元115。再有，只要根据构成的传感器来适当决定使由发送单元115进行的发送方式为根据无线的方式或根据有线的方式即可。或者，在设备111内设置基于从输出单元114输出的电信号来运算向压电元件112施加的应力的大小和/或施加的位置的运算单元（未图示）也可。

此外，不仅能够组合放大单元来使用，也能够组合除去噪声的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从压电元件112输出的电信号直接向外部设备发送之后对其进行信号处理。

图13是示出具备实施方式的线绳状压电元件的设备的结构例的示意图。图13的放大单元113相当于参照图6来说明的部分，但是，关于图6的输出单元114和发送单元115，在图13中省略了图示。在构成具备线绳状压电元件201的设备的情况下，将来自线绳状压电元件201的芯部203的引出线连接于放大单元113的输入端子，将线绳状压电元件201的导电层204连接于接地（地线）端子。例如，如图13所示，在线绳状压电元件201中，将来自线绳状压电元件201的芯部203的引出线连接于放大单元113的输入端子，将线绳状压电元件201的导电层204接地（地线）。

图14~16是示出具备实施方式的线绳布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。图14~16的放大单元113相当于参照图6来说明的部分，但是，关于图6的输出单元114和发送单元115，在图14~16中省略了图示。在构成具备布帛状压电元件207的设备的情况下，将来自线绳状压电元件201的芯部203（由导电性纤维b形成）的引出线连接于放大单元113的输入端子，将与连接于线绳状压电元件201的导电层204或布帛状压电元件207的导电性纤维210或放大单元113的输入端子的线绳状压电元件201不同的线绳状压电元件连接于接地（地线）端子。例如，如图14所示，在布帛状压电元件207中，将来自线绳状压电元件201的芯部203的引出线连接于放大单元113的输入端子，将线绳状压电元件201的导电层204接地（地线）。此外，例如，如图15所示，在布帛状压电元件207中，将来自线绳状压电元件201的芯部203的引出线连接于放大单元113的输入端子，将与线绳状压电元件201交叉接触的导电性纤维210接地（地线）。此外，例如，如图16所示，在布帛状压电元件207中排列多个线绳状压电元件201的情况下，将来自1个线绳状压电元件201的芯部203的引出线连接于放大单元113的输入端子，将来自与该线绳状压电元件201并排的另外的线绳状压电元件201的芯部203的引出线接地（地线）。

当在线绳状压电元件201产生变形时，压电性纤维a进行变形而产生极化。随着由压电性纤维a的极化产生的正负各电荷的排列，在来自形成线绳状压电元件201的芯部203的导电性纤维b的引出线上，产生电荷的移动。在来自导电性纤维b的引出线上的、电荷的移动表现为微小的电信号（即电流）的流动。放大单元113对该电信号进行放大，输出单元114输出由放大单元113放大后的电信号，发送单元115将从输出单元114输出的电信号向外部设备（未图示）发送。

本发明的设备111有柔软性，在绳状和布帛状哪一个方式下都能够使用，因此，考虑非常广泛的用途。作为本发明的设备111的具体的例子，可举出做成包含帽子或手套、袜子等穿着的衣服、护具、手帕状等形状的触摸面板、人或动物的表面压敏传感器、例如做成手套或腰带、护具等形状的感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。例如，在用于人的情况下，对接触或动作进行检测，能够用作医疗用途等的关节等的动作的信息收集、娱乐用途、用于开动失去的组织或机器人的接口。此外，能够用作模仿了动物或人型的玩偶或机器人的表面压敏传感器、感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。此外，能够用作床单或枕头等寝具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面压敏传感器或形状变化传感器。

进而，本发明的设备111为线绳状或布帛状，具有柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作表面压敏传感器、形状变化传感器。

进而，本发明的设备111能够仅通过摩擦线绳状压电元件201的表面来产生充分的电信号，因此，能够用于触摸传感器那样的触摸式输入装置或定点设备等。此外，能够通过使用线绳状压电元件201摩擦被测量物的表面来得到被测量物的高度方向的位置信息或形状信息，因此，能够用于表面形状测量等。

以下，对第三发明详细地进行说明。

（线绳状压电元件）

在第三发明的线绳状压电元件中，能够使用将第一发明的构造体中的压电性高分子配置成圆筒形并且在该圆筒形的中心轴的位置配置有由导电性纤维构成的导电体的元件，即，将压电性高分子做成压电性纤维绕导电性纤维呈线绳状地编织来配置的元件。以下，对第三发明的线绳状压电元件详细地进行说明。

图10是示出实施方式的线绳状压电元件的结构例的示意图。

线绳状压电元件201具备：由导电性纤维b形成的芯部203、以包覆芯部203的方式由线绳状的压电性纤维a形成的鞘部202、以及包覆鞘部202的导电层204。导电层204同时具有成为芯部203的导电性纤维的对极的作为电极的功能和从外部的电磁波遮蔽芯部203的导电性纤维来抑制在芯部203的导电性纤维产生的噪声信号的作为屏蔽罩的功能。

利用导电层204的鞘部202的包覆率优选25%以上。在此包覆率是指将导电层204向鞘部202投影时的导电层204所包含的导电性物质205的面积与鞘部202的表面积的比率，其值优选25%以上，更优选50%以上，进而优选的是75%以上。当导电层204的包覆率低于25%时存在不会充分发挥噪声信号的抑制效果的情况。在导电性物质205不向导电层204的表面露出的情况下将例如内包导电性物质205的纤维用作导电层204来包覆鞘部202的情况下，能够将该纤维向鞘部202投影时的面积与鞘部202的表面积的比率作为包覆率。

导电性物质205是指导电层204所包含的导电性物质，符合公知的所有物质。

在线绳状压电元件201中，许多压电性纤维a将至少一个导电性纤维b的外周面致密地围绕。当在线绳状压电元件201产生变形时，在许多压电性纤维a各个产生由变形引起的应力，由此，在许多压电性纤维a各个产生电场（压电效果），其结果是，在导电性纤维b产生叠加有将导电性纤维b围绕的许多压电性纤维a的电场后的电压变化。即，与不使用压电性纤维a的线绳状的鞘部202的情况相比较，来自导电性纤维b的电信号增大。由此，在线绳状压电元件201中，利用根据比较小的变形产生的应力，也能够取出较大的电信号。再有，导电性纤维b也可以为多个。

关于线绳状压电元件201，从达成第三发明的目的这样的观点出发，只要具有图10所示的结构即可，并不被特别限定，但是，从针对向其中心轴（图1中的cl）方向的伸缩变形选择性地输出较大的电信号这样的观点出发，优选具有以下的结构。

（针对伸缩变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件）

作为针对向中心轴方向的伸缩变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件201，能够使用以下压电性高分子：作为压电性纤维a，为单轴取向后的高分子的成型体，作为主成分而包含使取向轴为3个轴时的压电常数d14的绝对值具有0.1pc/n以上1000pc/n以下的值的、结晶性高分子。在本发明中，“作为主成分而包含”是指占结构成分的50质量%以上。此外，在本发明中，结晶性高分子是指由1质量%以上的晶体部和晶体部以外的非晶部构成的高分子，结晶性高分子的质量是指将晶体部和非晶部合计后的质量。再有，d14的值根据成型条件或纯度和测定环境而示出不同的值，但是，在本发明中，测定实际上使用的压电性高分子中的结晶性高分子的晶体化度和晶体取向度，使用该结晶性高分子来制作具有与其同等的晶体化度和晶体取向度的单轴延伸膜，只要该膜的d14的绝对值在实际上使用的温度下示出0.1pc/n以上1000pc/n以下的值即可，作为本实施方式的压电性高分子所包含的结晶性高分子，并不限定于后述那样的特定的结晶性高分子。膜样品的d14的测定能够取公知的各种方法，但是，将在例如膜样品的两个表面蒸镀金属而做成电极后的样品切出为沿从延伸方向倾斜45度后的方向具有4个边的长方形，测定在沿其长方向施加拉伸荷重时在两个表面的电极产生的电荷，由此，能够测定d14的值。

此外，在针对向中心轴方向的伸缩变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件201中，中心轴的方向与压电性高分子的取向方向形成的角度（取向角度θ）为15°以上75°以下。在满足该条件时，对线绳状压电元件201施加中心轴方向的伸缩变形（拉伸应力和压缩应力），由此，高效率地利用压电性高分子所包含的结晶性高分子的压电常数d14所对应的压电效果，能够在线绳状压电元件201的中心轴侧和外侧高效率地产生相反极性（相反符号）的电荷。从这样的观点出发，取向角度θ优选为25°以上65°以下，更优选为35°以上55°以下，进而优选为40°以上50°以下。当像这样配置压电性高分子时，压电性高分子的取向方向描绘螺旋。

此外，通过像这样配置压电性高分子，从而能够做成线绳状压电元件201，所述线绳状压电元件201针对摩擦线绳状压电元件201的表面那样的剪切变形、或将中心轴弯曲那样的弯曲变形、或将中心轴作为轴的扭曲变形而不会在线绳状压电元件201的中心轴侧和外侧产生较大的电荷，即，针对中心轴方向的伸缩而选择性地产生较大的电荷。

尽可能通过下述的方法测定取向角度θ。对线绳状压电元件201（相当于图3中的压电性构造体1）的侧面照片进行拍摄，测定压电性高分子2的螺距hp。螺距hp如图3那样为1个压电性高分子2从表面返回背面再次来到表面为止需要的、中心轴方向的直线距离。此外，在根据需要使用粘接剂固定构造后，切出与线绳状压电元件201的中心轴垂直的剖面来拍摄照片，测定鞘部202占有的部分的外侧半径ro和内侧半径ri。在剖面的外缘和内缘为椭圆形或扁平的圆形的情况下，使长径和短径的平均值为ro和ri。根据下述式计算压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ。

。

其中，，即为根据剖面积加权平均后的线绳状压电元件201的半径。

在线绳状压电元件201的侧面照片中，压电性高分子具有均匀的表面，在不能判别压电性高分子的螺距的情况下，以通过中心轴的平面割断通过粘接剂等固定后的线绳状压电元件201，进行广角x射线衍射分析，以使沿与割断面垂直的方向以通过中心轴的方式在充分狭窄的范围内透射x射线，决定取向方向而取与中心轴的角度而设为θ。

在本发明的线绳状压电元件201中，存在关于沿着压电性高分子的取向方向描绘的螺旋而同时存在使螺旋方向（s捻向或z捻向）或螺距不同的2个以上的螺旋的情况，但是，对各个螺旋方向和螺距的压电性高分子分别进行上述测定，任一个螺旋方向和螺距的压电性高分子需要满足前述的条件。

在沿着s捻的螺旋配置压电性高分子的取向方向的情况和沿着z捻的螺旋配置相同的压电性高分子的取向方向的情况下，针对中心轴方向的伸缩变形而在中心轴侧和外侧产生的电荷的极性为彼此相反的极性。因此，在与沿着s捻的螺旋配置同时沿着z捻的螺旋配置压电性高分子的取向方向的情况下，针对伸缩变形的产生电荷在s捻向和z捻向彼此互相抵消而不能高效率地利用，因此，不是优选的。因此，上述的压电性高分子包括：将压电常数d14的值为正的结晶性高分子作为主成分包含的p体、以及将负的结晶性高分子作为主成分包含的n体，对于线绳状压电元件201的中心轴具有3个轴的长度的部分，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的p体的质量设为zp，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的p体的质量设为sp，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的n体的质量设为zn，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的n体的质量设为sn，将（zp+sn）和（sp+zn）之中较小的一个设为t1，将较大的一个设为t2，此时，t1/t2的值为0以上0.8以下，优选为0以上0.5以下。

（针对扭曲变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件）

在之后说明的布帛状压电元件中，也能够使用针对向上述的中心轴方向的伸缩变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件、以及针对将中心轴作为轴的扭曲变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件。作为针对将中心轴作为轴的扭曲变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件，与上述同样地，例如，能够使用以下压电性高分子：作为压电性纤维a，为单轴取向后的高分子的成型体，作为主成分而包含使取向轴为3个轴时的压电常数d14的绝对值具有0.1pc/n以上1000pc/n以下的值的、结晶性高分子。此外，在针对将中心轴作为轴的扭曲变形而选择性地输出较大的电信号的线绳状压电元件201中，中心轴的方向与压电性高分子的取向方向形成的角度θ优选为0°以上40°以下或50°以上90°以下。在满足该条件时，对线绳状压电元件201施加将中心轴作为轴的扭曲变形（扭曲应力），由此，高效率地利用压电性高分子所包含的结晶性高分子的压电常数d14所对应的压电效果，能够在线绳状压电元件201的中心轴侧和外侧高效率地产生相反极性的电荷。从这样的观点出发，压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ优选为0°以上35°以下或55°以上90°以下，更优选为0°以上30°以下或60°以上90°以下，进而优选的是0°以上25°以下或65°以上90°以下。在压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ超过0°且不足90°的情况下，压电性高分子的取向方向描绘螺旋。

此外，通过像这样配置压电性高分子，从而能够做成线绳状压电元件201，所述线绳状压电元件201针对摩擦线绳状压电元件201的表面那样的剪切变形、或将中心轴弯曲那样的弯曲变形、或针对中心轴方向的伸缩变形而不会在线绳状压电元件201的中心轴侧和外侧产生较大的电荷，即，针对将中心轴作为轴的扭曲而选择性地产生较大的电荷。

在压电性高分子的取向方向形成螺旋的情况下，螺旋方向（s捻向或z捻向）为哪一个都不会对针对扭曲变形而产生的电荷的极性造成影响。但是，在压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ为0°以上40°以下的情况和为50°以上90°以下的情况下，针对扭曲变形而产生的电荷的极性反转。此外，如聚-l-乳酸和聚-d-乳酸那样，关于包含d14的符号彼此不同的结晶性高分子的压电性高分子，针对扭曲变形而产生的电荷的极性也反转。因此，为了针对扭曲变形而在线绳状压电元件201的中心轴侧和外侧高效率地产生相反极性的电荷，仅使用将d14的符号相同的结晶性高分子包含为主成分的压电性高分子，优选与压电性高分子相对于线绳状压电元件201的中心轴的方向的取向角度θ为0°以上40°以下或50°以上90°以下的任一个一致。

从不会针对伸缩变形而在线绳状压电元件201的中心轴侧和外侧产生较大的电荷的观点出发，上述的压电性高分子包括：将压电常数d14的值为正的结晶性高分子作为主成分包含的p体、以及将负的结晶性高分子作为主成分包含的n体，对于线绳状压电元件201的中心轴具有1cm的长度的部分，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的p体的质量设为zp，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的p体的质量设为sp，将沿z捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的n体的质量设为zn，将沿s捻向以卷绕螺旋的方式配置取向轴后的n体的质量设为sn，将（zp+sn）和（sp+zn）之中较小的一个设为t1，将较大的一个设为t2，此时，t1/t2的值超过0.8，特别更优选为超过0.8且1.0以下，进而优选为超过0.9。在此，即使在不满足上述的t1/t2的值的情况下，压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ为0°以上10°以下或80°以上90°以下的情况与超过10°且不足80°的情况相比，针对伸缩变形而产生的电荷量也变小，其结果是，能够针对扭曲变形选择性地产生电信号，是优选的。

在作为本发明的压电性纤维而使用包含聚乳酸来作为主成分的纤维的情况下，聚乳酸中的乳酸单元优选为90摩尔%以上，更优选的是95摩尔%以上，进而优选的是98摩尔%以上。

再有，在线绳状压电元件201中，只要达成本发明的目的，则在鞘部202中与压电性纤维a以外的其他的纤维组合来进行混纤等也可，在芯部203中与导电性纤维b以外的其他的纤维组合来进行混纤等也可。

由导电性纤维b的芯部203、线绳状的压电性纤维a的鞘部202和包覆鞘部202的导电层204构成的线绳状压电元件的长度没有特别限定。例如，该线绳状压电元件在制造中被连续地制造，之后切断为需要的长度来利用也可。线绳状压电元件的长度为1mm~10m，优选的是5mm~2m，更优选的是1cm~1m。当长度过于短时失去作为纤维形状的便利性，此外，当长度过于长时出现考虑导电性纤维b的电阻值的需要。

以下，对各结构详细地进行说明。

（导电性纤维）

作为导电性纤维b，只要是示出导电性的纤维即可，使用公知的所有导电性纤维。作为导电性纤维b，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。这样的被电镀金属后的纤维能够称为金属电镀纤维。

作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。

在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。

当对于导电性纤维b而使用进行有屈曲耐性的金属涂敷后的有机纤维时，导电性纤维折断的情况非常少，作为使用了压电元件的传感器的耐久性或安全性优越。

导电性纤维b可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。多纤维丝根据电特性的长稳定性的观点更优选。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。在多纤维丝的情况下，作为纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。但是，导电性纤维b的细度、个数是指在制作线绳时使用的芯部203的细度、个数，假设由多个单线（单纤维丝）形成的多纤维丝也数为一个导电性纤维b。在此，芯部203是指即使在使用了导电性纤维以外的纤维的情况下也为包含其的整体的量。

当纤维的直径小时，强度降低，处理变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维b的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。

此外，为了高效率地取出来自压电性高分子的电输出，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10^-1ω·cm以下，更优选的是10^-2ω·cm以下，进而优选的是10^-3ω·cm以下。但是，只要在电信号的检测中得到充分的强度，则导电性纤维b的电阻率并不在此限。

关于导电性纤维b，从本发明的用途出发，对于重复的弯曲或扭曲等动作，耐性是必须的。作为其指标，优选结节强度更大的情况。结节强度能够由jisl10138.6的方法测定。作为在本发明中适当的结节强度的程度，优选的是0.5cn/dtex以上，更优选的是1.0cn/dtex以上，进而优选的是1.5cn/dtex以上，最优选的是2.0cn/dtex以上。此外，作为另一指标，优选抗弯刚度更小的情况。通常，抗弯刚度由keskato（股份）制kes-fb2纯弯曲试验机等测定装置测定。作为在本发明中适当的抗弯刚度的程度，比东邦tenax（股份）制的碳纤维“tenax”（注册商标）hts40-3k小更优选。具体地，导电性纤维的抗弯刚度优选为0.05×10^-4n·m²/m以下，更优选为0.02×10^-4n·m²/m以下，进而优选为0.01×10^-4n·m²/m以下。

（压电性纤维）

作为压电性纤维a的材料即压电性高分子，能够利用聚偏二氟乙烯或聚乳酸那样的示出压电性的高分子，但是，在本实施方式中，如上述那样，压电性纤维a优选包含使取向轴为3个轴时的压电常数d14的绝对值高的结晶性高分子特别是聚乳酸来作为主成分。关于聚乳酸，由于在例如熔融纺丝之后通过延伸容易地进行取向来示出压电性而不需要在聚偏二氟乙烯等中需要的电场取向处理的方面，生产性优越。可是，该情况并不意图在实施本发明时排除聚偏二氟乙烯等压电性材料的使用。

作为聚乳酸，根据其晶体构造，存在将l-乳酸、l-丙交酯聚合而成的聚-l-乳酸、将d-乳酸、d-丙交酯聚合而成的聚-d-乳酸、进而由它们的混合构造构成的立构复合聚乳酸等，但是，只要是示出压电性的聚乳酸，则都能够利用。根据压电系数的高低的观点，优选的是聚-l-乳酸、聚-d-乳酸。聚-l-乳酸、聚-d-乳酸分别针对相同的应力而极化相反，因此，也能够根据目的将它们组合来使用。

关于聚乳酸的光学纯度，优选的是99%以上，更优选的是99.3%以上，进而优选的是99.5%以上。当光学纯度为不足99%时，存在压电系数显著降低的情况，存在难以通过压电性纤维a的形状变化来得到充分的电信号的情况。特别地，压电性纤维a作为主成分包含聚-l-乳酸或聚-d-乳酸，它们的光学纯度为99%以上是优选的。

将聚乳酸作为主成分的压电性纤维a在制造时延伸，在其纤维轴方向上单轴取向。进而，关于压电性纤维a，优选的是不仅在其纤维轴方向上单轴取向而且包含聚乳酸的晶体的纤维，更优选的是包含单轴取向的聚乳酸的晶体的纤维。原因是因为，聚乳酸由于其结晶性高和单轴取向而示出更大的压电性，d14的绝对值变高。

通过均质pla晶体化度xhomo（%）和晶体取向度ao（%）求取结晶性和单轴取向性。作为本发明的压电性纤维a，均质pla晶体化度xhomo（%）和晶体取向度ao（%）优选满足下述式（1）。

。

在不满足上述式（1）的情况下，存在如下可能性：结晶性和/或单轴取向性不充分，针对动作的电信号的输出值降低或针对特定方向的动作的信号的灵敏度降低。上述式（1）的左边的值更优选0.28以上，进而优选0.3以上。在此，按照下述求取各个值。

均质聚乳酸晶体化度xhomo：

根据利用广角x射线衍射分析（waxd）的晶体构造解析求取均质聚乳酸晶体化度xhomo。在广角x射线衍射分析（waxd）中，使用rigaku制ultrax18型x射线衍射装置通过透射法在以下条件下将样品的x射线衍射图形记录在成像板中。

x射线源：cu-kα线（共焦反射镜）

输出：45kv×60ma

狭缝：1st：1mmφ，2nd：0.8mmφ

摄像机长度：120mm

累计时间：10分

样品：将35mg的聚乳酸纤维并线而做成3cm的纤维束。

在得到的x射线衍射图形中遍及方位角求取总散射强度itotal，在此求取在2θ=16.5°、18.5°、24.3°附近出现的源自均质聚乳酸晶体的各衍射峰值的积分强度的总和∑ihmi。根据这些值按照下式（2），求取均质聚乳酸晶体化度xhomo。

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再有，∑ihmi通过在总散射强度中减去背景或由非晶造成的漫反射来计算。

（2）晶体取向度ao：

关于晶体取向度ao，在通过上述的广角x射线衍射分析（waxd）得到的x射线衍射图形中，针对在矢径方向的2θ=16.5°附近出现的源自均质聚乳酸晶体的衍射峰值而取得相对于方位角（°）的强度分布，根据得到的分布剖面图的半高宽的总计∑wi（°）由下式（3）计算。

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再有，聚乳酸为水解比较快的聚酯，因此，在耐湿热性为问题的情况下，也可以添加公知的、异氰酸盐化合物、恶唑啉化合物、环氧化合物、碳化二亚胺化合物等水解防止剂。此外，也可以根据需要添加磷酸类化合物等氧化防止剂、增塑剂、光劣化防止剂等来进行物性改良。

压电性纤维a可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5mm，优选的是5μm~2mm，进而优选的是10μm~1mm。在多纤维丝的情况下，其单线直径为0.1μm~5mm，优选的是2μm~100μm，进而优选的是3μm~50μm。作为多纤维丝的纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是50个~50000个，进而优选的是100个~20000个。但是，关于压电性纤维a的细度、个数，为制作线绳时的每1个载体的细度、个数，假设由多个单线（单纤维丝）形成的多纤维丝也数为一个压电性纤维a。在此，在1个载体之中，即使在使用了压电性纤维以外的纤维的情况下，也为包含其的整体的量。

为了将这样的压电性高分子做成压电性纤维a，只要起到本发明的效果，则均能够采用用于从高分子纤维化的公知的方法。例如，能够采用将压电性高分子挤压成型来进行纤维化的方法、将压电性高分子熔融纺丝来进行纤维化的方法、通过干式或湿式纺丝将压电性高分子纤维化的方法、通过静电纺丝将压电性高分子纤维化的方法、在形成薄膜之后将其切得细的方法等。关于这些纺丝条件，只要根据所采用的压电性高分子来应用公知的方法即可，通常只要采用工业上生产容易的熔融纺丝法即可。进而，在形成纤维后将所形成的纤维延伸。由此形成单轴延伸取向且包含晶体的示出较大的压电性的压电性纤维a。

此外，关于压电性纤维a，在将如上述那样制作的纤维做成线绳之前，能够进行染色、捻线、并线、热处理等处理。

进而，关于压电性纤维a，存在在形成线绳时纤维彼此摩擦而断线或出现绒毛的情况，因此，其强度和耐磨耗性高更优选，强度优选为1.5cn/dtex以上，更优选为2.0cn/dtex以上，进而优选为2.5cn/dtex以上，最优选为3.0cn/dtex以上。能够通过jisl10959.10.2b法等评价耐磨耗性，摩擦次数优选100次以上，更优选的是1000次以上，进而优选的是5000次以上，最优选的是10000次以上。用于提高耐磨耗性的方法并不被特别限定，能够使用公知的所有方法，例如，能够提高晶体化度或者添加微粒子或者进行表面加工。此外，在对线绳进行加工时，也能够对纤维涂敷润滑剂来减少摩擦。

此外，压电性纤维的收缩率与前述的导电性纤维的收缩率的差小是优选的。当收缩率差大时，存在在线绳制作后或布帛制作后的后处理工序或实际使用时由于施加热时或随时间变化而线绳弯曲或者布帛的平坦型变差或者压电信号变弱的情况。在通过后述的沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，压电性纤维的沸水收缩率s（p）和导电性纤维的沸水收缩率s（c）优选满足下述式（4）。

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上述式（4）的左边更优选为5以下，如果为3以下则进而优选。

此外，压电性纤维的收缩率与导电性纤维以外的纤维例如绝缘性纤维的收缩率的差也小是优选的。当收缩率差大时，存在在线绳制作后或布帛制作后的后处理工序或实际使用时由于施加热时或随时间变化而线绳弯曲或者布帛的平坦型变差或者压电信号变弱的情况。在通过沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，压电性纤维的沸水收缩率s（p）和绝缘性纤维的沸水收缩率s（i）优选满足下述式（5）。

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上述式（5）的左边更优选为5以下，如果为3以下则进而优选。

此外，压电性纤维的收缩率小更优选。例如，在使用沸水收缩率将收缩率定量化后的情况下，关于压电性纤维的收缩率，优选的是15%以下，更优选的是10%以下，进而优选的是5%以下，最优选的是3%以下。作为降低收缩率的方案，能够应用公知的所有方法，例如，能够通过利用热处理降低非晶部的取向缓和或晶体化度来降低收缩率，实施热处理的定时并不被特别限定，可举出延伸后、捻线后、线绳化后、布帛化后等。再有，假设上述的沸水收缩率由以下的方法测定。通过框周1.125m的测量机制作卷数20次的卷线轴，施加0.022cn/dtex的负荷，吊在刻度板来测定了初始的卷线轴长度l0。之后，将该卷线轴在100℃的沸腾水浴中进行30分钟处理后，放冷再次施加上述负荷吊在刻度板来测定了收缩后的卷线轴长度l。使用所测定的l0和l通过下述式（6）计算沸水收缩率。

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（包覆）

导电性纤维b即芯部203的表面被压电性纤维a即线绳状的鞘部202包覆。关于包覆导电性纤维b的鞘部202的厚度，优选的是1μm~10mm，更优选的是5μm~5mm，进而优选的是10μm~3mm，最优选的是20μm~1mm。当过于薄时，存在在强度的方面成为问题的情况，此外，当过于厚时，存在线绳状压电元件201变硬而难以变形的情况。再有，在此所说的鞘部202是指与芯部203邻接的层。

在线绳状压电元件201中，鞘部202的压电性纤维a的总细度为芯部203的导电性纤维b的总细度的1/2倍以上、20倍以下是优选的，更优选的是1倍以上、15倍以下，进而优选的是2倍以上、10倍以下。当压电性纤维a的总细度相对于导电性纤维b的总细度过于小时，包围导电性纤维b的压电性纤维a过于少而导电性纤维b不能输出充分的电信号，进而存在导电性纤维b与接近的其他的导电性纤维接触的可能性。当压电性纤维a的总细度相对于导电性纤维b的总细度过于大时，包围导电性纤维b的压电性纤维a过于多而线绳状压电元件201变硬而难以变形。即，在哪一个情况下线绳状压电元件201作为传感器都不会充分地发挥作用。

在此所说的总细度是指构成鞘部202的压电性纤维a全部的细度的和，例如，在通常的8股搓线绳的情况下，为8个纤维的细度的总和。

此外，在线绳状压电元件201中，鞘部202的压电性纤维a的每一个的细度为导电性纤维b的总细度的1/20倍以上、2倍以下是优选的，更优选的是1/15倍以上、1.5倍以下，进而优选的是1/10倍以上、1倍以下。当压电性纤维a每一个的细度相对于导电性纤维b的总细度过于小时，压电性纤维a过于少而导电性纤维b不能输出充分的电信号，进而存在压电性纤维a切断的可能性。当压电性纤维a每一个的细度相对于导电性纤维b的总细度过于大时，压电性纤维a过于粗而线绳状压电元件201变硬而难以变形。即，在哪一个情况下线绳状压电元件201作为传感器都不会充分地发挥作用。

再有，在对于导电性纤维b而使用了金属纤维的情况或者将金属纤维混纤到导电性纤维b或压电性纤维a中的情况下，细度的比率不在上述的限度。这是因为，在本发明中，上述比率根据接触面积或包覆率即面积和体积的观点是重要的。例如，在各个纤维的比重超过2那样的情况下，纤维的平均截面积的比率为上述细度的比率是优选的。

压电性纤维a与导电性纤维b尽可能紧贴是优选的，但是，为了改良紧贴性，也可以在导电性纤维b与压电性纤维a之间设置锚定层或粘接层等。

包覆的方法采取将导电性纤维b作为芯线并且在其周围将压电性纤维a卷绕成线绳状的方法。另一方面，关于压电性纤维a的线绳的形状，只要能够针对由于施加的负荷而产生的应力输出电信号，则并不被特别限定，但是，优选具有芯部203的8股搓线绳或16股搓线绳。

作为导电性纤维b和压电性纤维a的形状，并不被特别限定，但是优选尽可能接近同心圆状。再有，在将多纤维丝用作导电性纤维b的情况下，只要压电性纤维a以接触导电性纤维b的多纤维丝的表面（纤维周面）的至少一部分的方式来包覆即可，压电性纤维a包覆于构成多纤维丝的全部的纤维丝表面（纤维周面）也可，不包覆也可。只要考虑作为压电性元件的性能、操作性等来适当设定向构成导电性纤维b的多纤维丝的内部的各纤维丝的压电性纤维a的包覆状态即可。

（导电层）

导电层204能够同时具有成为芯部203的导电性纤维的对极的作为电极的功能和从外部的电磁波遮蔽芯部203的导电性纤维来抑制在芯部203的导电性纤维产生的噪声信号的作为屏蔽罩的功能。导电层204作为屏蔽罩而发挥作用，因此，优选被接地（接地或者连接于电子电路的地）。由此，即使不在例如布帛状压电元件207的上下重叠电磁波屏蔽用的导电性的布帛，也能够显著地提高布帛状压电元件207的s/n比（信噪比）。作为导电层204的方式，除了涂覆之外还考虑膜、布帛、纤维的卷绕，此外也可以将它们组合。

只要在形成导电层204的涂敷中使用包含示出导电性的物质的物质即可，使用公知的所有物质。例如，可举出金属、导电性高分子、使导电性填料分散后的高分子。

在利用薄膜的卷绕形成导电层204的情况下，使用对导电性高分子、使导电性填料分散后的高分子进行制膜而得到的薄膜，此外使用在表面设置有具有导电性的层的薄膜也可。

在利用布帛的卷绕形成导电层204的情况下，使用将后述的导电性纤维206作为结构成分的布帛。

在利用纤维的卷绕形成导电层204的情况下，作为其方法，考虑了覆盖、针织物、组物。此外，所使用的纤维为导电性纤维206，导电性纤维206可以为与上述导电性纤维b同一种，也可以为不同种的导电性纤维。作为导电性纤维206，例如，可举出：金属纤维、由导电性高分子构成的纤维、碳纤维、由使纤维状或粒状的导电性填料分散后的高分子构成的纤维、或者在纤维状物的表面设置有具有导电性的层的纤维。作为在纤维状物的表面设置具有导电性的层的方法，可举出：金属涂敷、导电性高分子涂敷、导电性纤维的卷绕等。在其中，从导电性、耐久性、柔软性等观点出发也优选金属涂敷。作为对金属进行涂敷的具体的方法，可举出蒸镀、溅射、电解电镀、非电解电镀等，但是，从生产性等观点出发，优选电镀。这样的被电镀金属后的纤维能够称为金属电镀纤维。

作为被涂敷金属的基底的纤维，不论导电性的有无而能够使用公知的纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。基底的纤维并不限定于这些，能够任意使用公知的纤维，将这些纤维组合使用也可。

在基底的纤维涂敷的金属示出导电性，只要起到本发明的效果，则使用哪一个都可以。例如，能够使用金、银、铂、铜、镍、锡、锌、钯、硫化铜等以及它们的混合物或合金等。

当对于导电性纤维206而使用进行有屈曲耐性的金属涂敷后的有机纤维时，导电性纤维折断的情况非常少，作为使用了压电元件的传感器的耐久性或安全性优越。

导电性纤维206可以为将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以为由1个纤维丝构成的单纤维丝。多纤维丝根据电特性的长稳定性的观点更优选。在单纤维丝（包含纱）的情况下，其单线直径为1μm~5000μm，优选的是2μm~100μm。进而优选的是3μm~50μm。在多纤维丝的情况下，作为纤维丝数量，优选1个~100000个，更优选的是5个~500个，进而优选的是10个~100个。

当纤维的直径小时，强度降低，处理变得困难，此外，在直径大的情况下，柔性成为牺牲。作为导电性纤维206的剖面形状，根据压电元件的设计和制造的观点，优选的是圆或者椭圆，但是，并不限定于此。

此外，为了提高噪声信号的抑制效果，电阻低是优选的，作为体积电阻率，优选的是10^-1ω·cm以下，更优选的是10^-2ω·cm以下，进而优选的是10^-3ω·cm以下。但是，只要得到噪声信号的抑制效果，则电阻率并不在此限。

关于导电性纤维206，从本发明的用途出发，对于重复的弯曲或扭曲等动作，耐性是必须的。作为其指标，优选结节强度更大的情况。结节强度能够由jisl10138.6的方法测定。作为在本发明中适当的结节强度的程度，优选的是0.5cn/dtex以上，更优选的是1.0cn/dtex以上，进而优选的是1.5cn/dtex以上，最优选的是2.0cn/dtex以上。此外，作为另一指标，优选抗弯刚度更小的情况。通常，抗弯刚度由keskato（股份）制kes-fb2纯弯曲试验机等测定装置测定。作为在本发明中适当的抗弯刚度的程度，比东邦tenax（股份）制的碳纤维“tenax”（注册商标）hts40-3k小更优选。具体地，导电性纤维的抗弯刚度优选为0.05×10^-4n·m²/m以下，更优选为0.02×10^-4n·m²/m以下，进而优选为0.01×10^-4n·m²/m以下。

（保护层）

也可以在本发明的线绳状压电元件201的最外侧表面设置保护层。该保护层为绝缘性是优选的，从柔性等观点出发，更优选由高分子构成的保护层。在使保护层具有绝缘性的情况下，当然，在该情况下每个保护层进行变形或者在保护层上进行摩擦，但是，只要这些外力到达至压电性纤维a而能够引起其极化，则没有特别限定。作为保护层，不限定于利用高分子等的涂敷形成的保护层，可以卷绕薄膜、布帛、纤维等，或者也可以为组合了它们的保护层。此外，也能够将后述的本发明的布帛用作保护层，从结构的简化的方面出发是优选的。

作为保护层的厚度而尽可能薄更容易将剪应力传递至压电性纤维a，但是，当过于薄时容易产生保护层本身被破坏等问题，因此，优选的是10nm~200μm，更优选的是50nm~50μm，进而优选的是70nm~30μm，最优选的是100nm~10μm。也能够通过该保护层来形成压电元件的形状。

进而，也能够设置多层由压电性纤维构成的层或者设置多层由用于取出信号的导电性纤维构成的层。当然，关于这些保护层、由压电性纤维构成的层、由导电性纤维构成的层，根据其目的来适当决定其顺序和层数。再有，作为卷绕的方法，可举出在鞘部202的进一步外层形成或者覆盖线绳构造的方法。

本发明的线绳状压电元件201除了能够利用由前述的压电效果造成的电信号的输出来检测变形或应力之外，还能够通过测量线绳状压电元件201的芯部的导电性纤维b与导电层204之间的静电电容变化来检测由向线绳状压电元件201施加的压力造成的变形。进而，在将多个线绳状压电元件201组合使用的情况下，测量各个线绳状压电元件201的导电层204间的静电电容变化，由此，也能够检测由向线绳状压电元件201施加的压力造成的变形。

（布帛状压电元件）

在本发明的布帛状压电元件中，至少1个线绳状压电元件被固定于布帛。通过像这样做，从而不仅能够将该布帛自身加工为衣服等期望的形状而做成设备，而且能够通过缝到或粘接到现有的衣服或构造体等不具有传感器功能的基材上等各种方法设置而简便地赋予传感器功能。图17是示出使用了实施方式的线绳状压电元件的布帛状压电元件的结构例的示意图。

在图17的例子中，在布帛状压电元件207中，至少1个线绳状压电元件201被固定于布帛208。布帛208的构成布帛的纤维（包含线绳）的至少1个为线绳状压电元件201，只要线绳状压电元件201能够发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定，为怎样的梭织针织物都可以。在做成布状时，只要达成本发明的目的，也可以与其他的纤维（包含线绳）组合来进行混纺、混合针织等。当然，将线绳状压电元件201用作构成布帛的纤维（例如，经线或纬线）的一部分也可，将线绳状压电元件201刺绣成布帛也可，粘接也可。在图17所示的例子中，布帛状压电元件207为作为经线而配置有至少1个线绳状压电元件201和绝缘性纤维209并且作为纬线而配置有绝缘性纤维209后的平纹织物。对绝缘性纤维209在后面进行叙述。再有，绝缘性纤维209的全部或一部分也可以为线绳方式。

在该情况下，在布帛状压电元件207被弯曲等而进行变形时，伴随着该变形而线绳状压电元件201也变形，因此，利用从线绳状压电元件201输出的电信号，能够检测出布帛状压电元件207的变形。然后，布帛状压电元件207能够用作布帛（梭织针织物），因此，能够应用于例如衣服形状的可穿戴传感器。

此外，在使用导电性纤维210部分替换图17所示的布帛状压电元件207的纬线的绝缘性纤维后的结构（图18）中，导电性纤维210与线绳状压电元件201交叉接触。因此，导电性纤维210与线绳状压电元件201的导电层204的至少一部分交叉接触，能够代替导电层204而将这样的导电性纤维210向电子电路连接。导电性纤维210也可以为与导电性纤维b相同种也可以为不同种的导电性纤维，其全部或一部分也可以为线绳方式。

本发明的布帛状压电元件的、线绳状压电元件相对于布帛的每5cm的拉拔强度为0.1n以上。通过像这样做，从而布帛的变形与线绳状压电元件的变形的差为最小限度，因此，使用利用线绳状压电元件的电信号感测出的线绳状压电元件的变形量，能够将估计布帛的变形时的误差最小化，也能够提高再现性。在线绳状压电元件相对于布帛的每5cm的拉拔强度不足0.1n的情况下，即使引起例如布帛的伸缩变形，在线绳状压电元件与布帛之间也引起滑动，线绳状压电元件未充分伸缩变形，与布帛的伸缩量相比，利用线绳状压电元件的电信号感测出的伸缩量显著变小，再现性也低。从这样的观点出发，线绳状压电元件相对于布帛的每5cm的拉拔强度优选0.2n以上，进而优选0.3n以上，特别优选0.4n以上。再有，拉拔强度最优选为线绳状压电元件的强度以上。

如以下那样决定本发明中的“线绳状压电元件相对于布帛的每5cm的拉拔强度”。首先，在存在线绳状压电元件从布帛状压电元件露出的场所的情况下，使用拉伸试验机的把持夹具的一个把持露出的线绳状压电元件，在离把持的一侧的线绳状压电元件被固定的端5cm的部分切断线绳状压电元件和布帛状压电元件。将线绳状压电元件被固定于布帛后的5cm的部分的两侧的、除了离线绳状压电元件1mm以内的区域之外的部分沿线绳状压电元件的长度方向遍及5cm由u字型的把持夹具把持，并将其连接于拉伸试验机的把持夹具的另一个。此外，在该状态下以10mm/min的速度进行拉伸试验，测定最大强度来作为拉拔强度。再有，在线绳状压电元件从布帛状压电元件露出的场所不充分的情况下，只要切断布帛的一部分（线绳状压电元件以外的部分）而使线绳线绳状压电元件露出，进行上述的测定即可。再有，在难以确保5cm的线绳状压电元件被固定于布帛后的部分的长度的情况下，以任意的长度的固定部分测定拉拔强度，换算为每5cm的强度也可。

在本发明的布帛状压电元件中，由构成布帛的纤维造成的线绳状压电元件的包覆率在布帛的两个表面都超过30%是优选的。像这样，由此，线绳状压电元件相对于布帛的拉拔强度上升，不仅布帛的变形与线绳状压电元件的变形的差为最小限度，而且能够难以受到由来自外部的摩擦、热、光等造成的损伤。从这样的观点出发，由构成布帛的纤维造成的线绳状压电元件的包覆率在布帛的两个表面都超过50%是更优选的，进而优选超过70%，最优选100%。

关于由构成布帛的纤维造成的线绳状压电元件的包覆率，计算在从布帛状压电元件的一个面垂直观察时的图像中利用构成布帛的纤维隐藏了线绳状压电元件的部分与线绳状压电元件的投影面积的面积比。针对从另一个面的观察图像也同样地进行评价，在布帛的两个表面分别计算包覆率。在像这样计算的情况下，在由通常的梭织物组织（平纹组织或斜纹组织、缎纹组织等）制作的布帛中，难以在两个表面包覆率都超过50%，但是，在使用平纹组织或斜纹组织制作梭织物时，使用纱或纤维丝线或者使与线绳状压电元件正交的线的密度变高或者使与线绳状压电元件平行的线的密度比较低，由此，能够为在布帛的两个表面都超过50%的包覆率。但是，在由于使与线绳状压电元件正交的线的密度变高所以过于降低与线绳状压电元件正交的线的张力的情况下，束缚线绳状压电元件的力变弱，其结果是，不能达成期望的拉拔强度，因此，不是优选的。此外，以在双层梭织布帛或双重针织布帛的层间夹入线绳状压电元件的方式制造布帛，由此，较大地提高布帛的两个表面的包覆率，也能够为100%或接近100%。另一方面，在包覆率为30%以下的情况下，从布帛的纤维间露出线绳状压电元件之处较多，保护不充分。即使构成布帛的纤维为透明也看作被包覆。在线绳状压电元件在导电层204的外侧具备保护层的情况下，包含该保护膜在内也看作线绳状压电元件。

（多个压电元件）

此外，在布帛状压电元件207中，也能够排列多个线绳状压电元件201来使用。作为排列方法，作为例如经线或纬线而全部使用线绳状压电元件201也可，按照几个的每一个或一部分使用线绳状压电元件201也可。此外，在某个部分中作为经线而使用线绳状压电元件201，在其他的部分中作为纬线而使用线绳状压电元件201也可。

图19是示出使用了实施方式的线绳状压电元件的布帛状压电元件的另一结构例的示意图。布帛状压电元件207具备包含至少2个线绳状压电元件201的布帛208，这些线绳状压电元件201被大致平行地配置。布帛208的构成布帛的纤维（包含线绳）的至少2个为线绳状压电元件201，只要线绳状压电元件201能够发挥作为压电元件的功能，则没有任何的限定，为怎样的梭织针织物都可以。在图19所示的例子中，布帛状压电元件207为作为经线而配置有至少2个线绳状压电元件201和绝缘性纤维209并且作为纬线而配置有绝缘性纤维209后的平纹织物。对绝缘性纤维209在后面进行叙述。再有，绝缘性纤维209的全部或一部分也可以为线绳方式。此外，与图18的情况同样地，也可以使用导电性纤维部分替换图19所示的布帛状压电元件207的纬线的绝缘性纤维。

线绳状压电元件201当进行变形时发出压电信号，但是，该信号根据变形的情况而大小或形状发生变化。在图19所示的布帛状压电元件207的情况下，在布帛状压电元件207将与2个线绳状压电元件201正交的线作为屈曲部弯曲变形时，2个线绳状压电元件201进行相同的变形。因此，从2个线绳状压电元件201检测出相同的信号。另一方面，在给予扭曲等复杂的变形的情况下，在2个线绳状压电元件201引起各自的变形，各个线绳状压电元件201产生的信号不同。根据此原理，组合多个线绳状压电元件201，对由各个线绳状压电元件201产生的信号进行比较运算，由此，能够进行线绳状压电元件201的复杂的变形的解析。例如，能够基于将由各线绳状压电元件201产生的信号的极性、振幅、相位等比较而得到的结果来对扭曲等复杂的变形进行检测。

例如，2个线绳状压电元件使用分别根据伸缩输出电信号的元件，能够作为优选的方式举出如图19所示那样在布帛的上表面图2个线绳状压电元件201被配置在不同的位置后的布帛状压电元件207。在该方式中，针对将图19的布帛状压电元件207的下边固定且提高上边的左端且降低右端那样的弯曲变形，2个线绳状压电元件201受到的伸缩变形彼此不同，即，左边的线绳状压电元件201伸长而右边的线绳状压电元件缩短，因此，对在各个线绳状压电元件201中产生的信号进行比较，由此，能够感测上述的弯曲。在该情况下，在布帛向一个方向的伸缩中2个线绳状压电元件201受到的伸缩变形为同样的变形，能够与上述的弯曲变形区别感测。

此外，如图20所示的例子那样，将分别根据伸缩输出电信号的2个线绳状压电元件以将布帛208的中央面208a作为基准的相对位置彼此不同的方式固定于布帛中，由此，利用向与布帛208垂直的方向的弯曲而对1个线绳状压电元件201施加压缩变形且对另一个线绳状压电元件201施加伸长变形，因此，作为优选的方式可举出使用从这些2个线绳状压电元件201的各个更具体的是从这些2个线绳状压电元件201所包含的导电性纤维b的各个输出的电信号来感测向与布帛208垂直的方向的布帛的弯曲的布帛状压电元件207。在该方式中例如2个线绳状压电元件201使用了同等的性能的元件的情况下，在布帛状压电元件207向线绳状压电元件201的轴向进行伸缩变形时，从2个线绳状压电元件201得到同等的输出，因此，能够与前述的布帛的弯曲变形区别感测。在图20中将布帛208的中央面208a作为对称面而在面对称的位置配置了2个线绳状压电元件201，但是，只要以将布帛208的中央面208a为基准的相对位置彼此不同的方式固定于布帛中即可，在布帛208的相同的面以使离布帛208的中央面208a的距离不同的方式固定2个线绳状压电元件201也可。

此外，在这样的方式中2个线绳状压电元件使用了根据各个线绳状压电元件的伸缩而输出彼此相反极性的电信号（即相反符号的电信号）的元件的情况下，也能够作为优选的例子举出为根据那些信号的和而针对布帛的弯曲产生较大的输出且针对布帛的伸缩而产生较小的输出的元件。输出彼此相反极性的电信号的线绳状压电元件分别使用聚-l-乳酸和聚-d-乳酸来作为如前述那样使用的压电性高分子的主要的成分，或者，使用相同的压电性高分子分别配置以使取向方向为s捻向和z捻向，由此，能够实现。此外，作为取2个线绳状压电元件的信号的和的方法，能够使用使2个线绳状压电元件的芯部短路的方法或在电子电路上和软件上取和的方法的任一个。

在上述的方式中，从2个线绳状压电元件201针对布帛的弯曲而受到不同的变形的观点出发，彼此隔开间隔配置2个线绳状压电元件201，具体地，压电性纤维彼此最近的部分的距离分离0.05mm以上500mm以下是优选的，分离0.1mm以上200mm以下是更优选的，分离0.5mm以上100mm以下是进而优选的。此外，在信号检测中不使用的线绳状压电元件被包含在布帛中的情况下，该线绳状压电元件与其他的线绳状压电元件的距离也可以为不足0.05mm。

作为又一例子，布帛状压电元件所包含的线绳状压电元件之中的至少1个线绳状压电元件使用根据伸缩输出电信号的元件，与其不同的至少1个线绳状压电元件使用根据扭曲输出电信号的元件，能够举出利用从该至少1个线绳状压电元件输出的电信号感测布帛的伸缩或弯曲变形并且利用从该不同的至少1个线绳状压电元件输出的电信号感测布帛的扭曲变形的方式。在该方式中，优选的是，对布帛的伸缩变形或弯曲变形进行感测的线绳状压电元件使用根据前述的伸缩变形而选择性地输出电信号的元件，对布帛的扭曲变形进行感测的线绳状压电元件使用根据前述的扭曲变形而选择性地输出电信号的元件。在该例子中，不管线绳状压电元件之间的距离。

如以上，组合多个线绳状压电元件201，对由各个线绳状压电元件201产生的信号进行比较运算，由此，能够进行弯曲或扭曲等复杂的变形的解析，由此，能够应用于例如衣服形状的可穿戴传感器。在该情况下，在布帛状压电元件207被弯曲等而进行变形时，伴随着该变形而线绳状压电元件201也变形，因此，基于从线绳状压电元件201输出的电信号，能够检测出布帛状压电元件207的变形。然后，布帛状压电元件207能够用作布帛（梭织针织物），因此，能够应用于例如衣服形状的可穿戴传感器。

（绝缘性纤维）

在布帛状压电元件207中，对于线绳状压电元件201（和导电性纤维210）以外的部分，能够使用绝缘性纤维。此时，关于绝缘性纤维，根据提高布帛状压电元件207的柔软性的目的，能够使用具有有伸缩性的素材、形状的纤维。

通过像这样在线绳状压电元件201（和导电性纤维210）以外像这样配置绝缘性纤维，从而能够提高布帛状压电元件207的操作性（例示：作为可穿戴传感器的动作容易度）。

作为这样的绝缘性纤维，只要体积电阻率为10⁶ω·cm以上，则能够使用，更优选10⁸ω·cm以上，进而优选10¹⁰ω·cm以上就行。

作为绝缘性纤维，例如，除了聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、氯乙烯纤维、芳族聚酰胺纤维、聚砜纤维、聚醚纤维、聚氨酯纤维等合成纤维之外，还能够使用棉、麻纤维、丝等天然纤维、醋酸酯等半合成纤维、人造纤维、铜氨纤维等再生纤维。并不限定于这些，能够任意使用公知的绝缘性纤维。进而，也可以将这些绝缘性纤维组合来使用，也可以采用与不具有绝缘性的纤维组合而作为整体具有绝缘性的纤维。

此外，也能够使用公知的所有剖面形状的纤维。

（制造方法）

在本发明的线绳状压电元件201中使用线绳状的压电性纤维a包覆至少1个导电性纤维b的表面，但是，作为其制造方法，例如可举出以下的方法。即，为通过各自的工序制作导电性纤维b和压电性纤维a并将压电性纤维a呈线绳状地卷绕于导电性纤维b来包覆的方法。在该情况下，优选以尽可能接近同心圆状的方式包覆。

在该情况下，作为将聚乳酸用作形成压电性纤维a的压电性高分子的情况下的优选的纺丝、延伸条件，熔融纺丝温度优选150~250℃，延伸温度优选40℃~150℃，延伸倍率优选1.1倍至5.0倍，晶体化温度优选80℃~170℃。

作为在导电性纤维b卷绕的压电性纤维a，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝（包含纱）。此外，作为被卷绕压电性纤维a的导电性纤维b，可以使用将多个纤维丝束起的多纤维丝，此外，也可以使用单纤维丝（包含纱）。

作为包覆的优选的方式，能够通过将导电性纤维b作为芯线而在其周围将压电性纤维a制绳为线绳状来制作管状搓线物（tubularbraid）来进行包覆。更具体地，可举出具有芯部203的8股搓线绳或16股搓线绳。但是，例如，也可以通过将压电性纤维a做成编织管那样的方式并且将导电性纤维b作为芯插入到该编织管中来进行包覆。

导电层204由涂敷或纤维的卷绕制造，但是，从制造的容易度的观点出发，优选纤维的卷绕。作为纤维的卷绕方法，考虑覆盖、针织物、组物，利用哪一个方法制造都可以。

通过以上那样的制造方法，能够得到使用线绳状的压电性纤维a包覆导电性纤维b的表面进而在其周围设置导电层204后的线绳状压电元件201。

通过制作梭织、制作针织来制造本发明的布帛状压电元件207。只要达成本发明的目的，也可以与其他的纤维（包含线绳）组合来进行混纺、混合针织、混合编织等。当然，将线绳状压电元件201用作构成布帛的纤维（例如，经线或纬线）的一部分也可，将线绳状压电元件201刺绣成布帛也可，粘接也可，组合那些方式也可。此外，当采用在线绳状压电元件201的附近存在布帛的带形的布帛状压电元件时，能够利用缝到或粘到其他的布帛上来容易地设置，因此，是优选的。此时，带的端与线绳状压电元件的距离（带的宽度方向的距离）优选1mm以上100mm以下，更优选3mm以上50mm以下，进而优选5mm以上20mm以下。在采用带形的布帛状压电元件的情况下，与线绳状压电元件201平行地剪切宽幅的布帛状压电元件来制造也可，但是，从制造工序的简化的观点出发优选在布带的制作梭织、制作针织时进行混纺、混合针织、混合编织等或在布袋刺绣、粘接线绳状压电元件201。

作为梭织物的梭织组织，例示了平纹组织、斜纹组织、缎纹组织等三原组织、变化组织、经双层组织、纬双层组织等单双层组织、经天鹅绒等。关于针织物的种类，可以是圆编物（纬编物），也可以是经编物。作为圆编物（纬编物）的组织，优选例示了平针织、罗纹针织、双罗纹针织、双反面针织、集圈针织、浮线针织、半畦编针织、网眼针织、毛圈针织等。作为经编组织，例示了单梳栉经编针织、单梳栉经缎针织、双梳栉经绒针织、经绒针织、起绒针织、提花针织等。层数可以是单层，也可以是2层以上的多层。进而，也可以是通过由割绒和/或毛圈绒头构成的立毛部和地组织部来构成的立毛梭织物、立毛针织物。

从制造工序的简化和拉拔强度、包覆率的提高的观点出发，更优选线绳状压电元件以被梭织编入或针织编入的状态固定于布帛，进而优选线绳状压电元件被夹入到多层梭织布帛或多层针织布帛的层间。多层是指双层以上。

（压电元件的应用技术）

本发明的线绳状压电元件201或布帛状压电元件207那样的压电元件为哪一个情况都能够将向表面的接触、压力、形状变化作为电信号输出，因此，能够用作对向该压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测的传感器（设备）。此外，也能够将该电信号用作用于使其他的设备开动的电力源或进行蓄电等发电元件。具体地，可举出由于用于人、动物、机器人、机械等主动地运动的可动部造成的发电、从鞋底、地毯、外部受到压力的构造物的表面处的发电、由于流体中的形状变化造成的发电等。此外，由于利用流体中的形状变化来发出电信号，所以，也能够使流体中的带电性物质吸附或抑制附着。

图6是示出具备本发明的压电元件112的设备111的框图。设备111具备电路，所述电路具有：压电元件112（布帛状压电元件207）、任意选择且对根据施加的应力而从压电元件112的输出端子输出的电信号进行放大的放大单元113、输出由该任意选择的放大单元113放大后的电信号的输出单元114、以及将从输出单元114输出的电信号向外部设备（未图示）发送的发送单元115。只要使用该设备111，则能够基于根据向压电元件112的表面的接触、压力、形状变化而输出的电信号通过外部设备（未图示）中的运算处理来对向压电元件施加的应力的大小和/或施加的位置进行检测。

任意选择的放大单元113、输出单元114、以及发送单元115也可以由例如软件程序形式构筑或者也可以由各种电子电路和软件程序的组合构筑。例如，在运算处理装置（未图示）中安装该软件程序，运算处理装置按照该软件程序进行工作，由此，实现各部的功能。此外或者，也可以作为写入了实现这些各部的功能的软件程序的半导体集成电路而实现任意选择的放大单元113、输出单元114和发送单元115。再有，只要根据构成的传感器来适当决定使由发送单元115进行的发送方式为根据无线的方式或根据有线的方式即可。或者，在设备111内设置基于从输出单元114输出的电信号来运算向压电元件112施加的应力的大小和/或施加的位置的运算单元（未图示）也可。此外，不仅能够组合放大单元来使用，也能够组合除去噪声的单元或与其他的信号组合来进行处理的单元等公知的信号处理单元。能够根据目的适当改变这些单元的连接的顺序。当然，也可以在将从压电元件112输出的电信号直接向外部设备发送之后对其进行信号处理。

图21~23是示出具备实施方式的线绳布帛状压电元件的设备的结构例的示意图。图21~23的放大单元113相当于参照图6来说明的部分，但是，关于图6的输出单元114和发送单元115，在图21~23中省略了图示。在构成具备布帛状压电元件207的设备的情况下，将来自线绳状压电元件201的芯部203（由导电性纤维b形成）的输出端子的引出线连接于放大单元113的输入端子，将与连接于线绳状压电元件201的导电层204或布帛状压电元件207的导电性纤维210或放大单元113的输入端子的线绳状压电元件201不同的线绳状压电元件连接于接地（地线）端子。例如，如图14所示，在布帛状压电元件207中，将来自线绳状压电元件201的芯部203的输出端子的引出线连接于放大单元113的输入端子，将线绳状压电元件201的导电层204接地（地线）。此外，例如，如图22所示，在布帛状压电元件207中，将来自线绳状压电元件201的芯部203的引出线连接于放大单元113的输入端子，将与线绳状压电元件201交叉接触的导电性纤维210接地（地线）。此外，例如，如图23所示，在布帛状压电元件207中排列多个线绳状压电元件201的情况下，将来自1个线绳状压电元件201的芯部203的输出端子的引出线连接于放大单元113的输入端子，将来自与该线绳状压电元件201并排的另外的线绳状压电元件201的芯部203的引出线接地（地线）。

当在线绳状压电元件201产生变形时，压电性纤维a进行变形而产生极化。随着由压电性纤维a的极化产生的正负各电荷的排列，在来自形成线绳状压电元件201的芯部203的导电性纤维b的输出端子的引出线上，产生电荷的移动。在来自导电性纤维b的引出线上的、电荷的移动表现为微小的电信号（即电流或电位差）。也就是说，根据在对线绳状压电元件201施加变形时产生的电荷而从输出端子输出电信号的、放大单元113对该电信号进行放大，输出单元114输出由放大单元113放大后的电信号。根据线绳状压电元件201的变形的种类而从输出单元114输出的电信号的极性、振幅、相位等不同。因此，基于将从输出单元114输出的电信号的极性、振幅、相位等比较而得到的结果来判别扭曲等复杂的变形的方式。

将线绳状压电元件与图21~23中的放大单元113等电子电路连接，因此，为了将线绳状压电元件与其他的构件（连接器或导线等）电连接，而保持线绳状压电元件被布帛包覆的状态下难以进行连接。因此，线绳状压电元件从布帛部分地露出，在该露出部分将线绳状压电元件的导电性纤维和/或导电层与其他的构件电连接是优选的。露出部分根据连接作业的简易度和性能的平衡而优选2mm以上100mm以下，更优选5mm以上50mm以下，进而优选10mm以上30mm以下。

对布帛状压电元件之后赋予上述的露出部分需要布帛的部分的切除等的后加工，也存在损害布帛的物性的可能性，因此，不是优选的，优选的是在布帛状压电元件的制造时做成预先在与其他的构件的连接处露出线绳状压电元件那样的组织来进行制作梭织、制作编织。

本发明的设备111为布帛状而有柔软性，因此，考虑非常广泛的用途。作为本发明的设备111的具体的例子，可举出做成包含帽子或手套、袜子等穿着的衣服、护具、手帕状等形状的触摸面板、人或动物的表面压敏传感器、例如做成手套或腰带、护具等形状的感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。例如，在用于人的情况下，对接触或动作进行检测，能够用作医疗用途等的关节等的动作的信息收集、娱乐用途、用于开动失去的组织或机器人的接口。此外，能够用作模仿了动物或人型的玩偶或机器人的表面压敏传感器、感知关节部的弯曲、扭曲、伸缩的传感器。此外，能够用作床单或枕头等寝具、鞋底、手套、椅子、地毯、布袋、旗等的表面压敏传感器或形状变化传感器。

进而，本发明的设备111为线绳状或布帛状，具有柔软性，因此，通过贴附或包覆于所有构造物的整体或一部分的表面，从而能够用作表面压敏传感器、形状变化传感器。

进而，本发明的设备111能够仅通过摩擦线绳状压电元件201的表面来产生充分的电信号，因此，能够用于触摸传感器那样的触摸式输入装置或定点设备等。此外，能够通过使用线绳状压电元件201摩擦被测量物的表面来得到被测量物的高度方向的位置信息或形状信息，因此，能够用于表面形状测量等。

实施例

以下，以下，通过实施例对本发明进一步具体地进行记载，但是，本发明并不由此受到任何的限定。

在本实施例中示出的压电性纤维（压电性构造体）的线绳状压电元件和布帛状压电元件的各特性由以下的方法决定。

[压电性纤维]

（1）聚-l-乳酸晶体化度xhomo：

根据利用广角x射线衍射分析（waxd）的晶体构造解析求取聚-l-乳酸晶体化度xhomo。在广角x射线衍射分析（waxd）中，使用rigaku制ultrax18型x射线衍射装置通过透射法在以下条件下将样品的x射线衍射图形记录在成像板中。

x射线源：cu-kα线（共焦反射镜）

输出：45kv×60ma

狭缝：1st：1mmφ，2nd：0.8mmφ

摄像机长度：120mm

累计时间：10分

样品：将35mg的聚乳酸纤维并线而做成3cm的纤维束。

在得到的x射线衍射图形中遍及方位角求取总散射强度itotal，在此求取在2θ=16.5°、18.5°、24.3°附近出现的源自聚-l-乳酸晶体的各衍射峰值的积分强度的总和∑ihmi。根据这些值按照下式（3），求取聚-l-乳酸晶体化度xhomo。

[数式3]

。

再有，∑ihmi通过在总散射强度中减去背景或由非晶造成的漫反射来计算。

（2）聚-l-乳酸晶体取向度a：

关于聚-l-乳酸晶体取向度a，在通过上述的广角x射线衍射分析（waxd）得到的x射线衍射图形中，针对在矢径方向的2θ=16.5°附近出现的源自聚-l-乳酸晶体的衍射峰值而取得相对于方位角（°）的强度分布，根据得到的分布剖面图（profile）的半高宽的总计∑wi（°）由下式（4）计算。

[数式4]

。

（3）聚乳酸的光学纯度

采取构成布帛的1个（在多纤维丝的情况下为1束）聚乳酸纤维0.1g，添加5摩尔/升浓度的氢氧化钠水溶液1.0ml和甲醇1.0ml，设置在设定为65℃的水浴振动器中，在聚乳酸成为均匀溶液之前进行30分左右水解，进而在水解完成后的溶液中添加0.25摩尔/升的硫酸进行中和直到ph7，采取0.1ml该分解溶液利用高效液相色谱法（hplc）流动相溶液3ml进行稀释，利用膜滤器（0.45μm）进行了过滤。进行该调整溶液的hplc测定，将l-乳酸单体和d-乳酸单体的比率定量。在1个聚乳酸纤维不满足于0.1g的情况下，配合可采取的量调整其他的溶液的使用量，供hplc测定的样品溶液的聚乳酸浓度由于与上述同等所以为100分之一的范围。

<hplc测定条件>

柱（column）：住化分析中心公司制“sumichiral（注册商标）”oa-5000（4.6mmϕ×150mm）、

流动相：1.0毫摩尔/升的硫酸铜水溶液

流动相流量：1.0毫升/分

检测器：uv检测器（波长254nm）

注入量：100微升。

当将源自l乳酸单体的峰值面积设为slla且将源自d-乳酸单体的峰值面积设为sdla时，slla和sdla与l-乳酸单体的摩尔浓度mlla和d-乳酸单体的摩尔浓度mdla分别成比例，因此，将slla和sdla之中较大的一个的值设为smla，光学纯度通过下述式（5）计算。

[数式5]

。

[布帛状压电元件]

（4）拉拔强度

在存在线绳状压电元件从布帛状压电元件露出的场所的情况下，使用拉伸试验机（股份有限公司orientec制万能试验机“tensilonrtc-1225a”）的把持夹具的一个把持露出的线绳状压电元件，在离把持的一侧的线绳状压电元件被固定的端5cm的部分切断了线绳状压电元件和布帛状压电元件。将线绳状压电元件被固定于布帛后的5cm的部分的两侧的、除了离线绳状压电元件1mm以内的区域之外的部分沿线绳状压电元件的长度方向遍及5cm由u字型的把持夹具把持，并将其连接于拉伸试验机的把持夹具的另一个。在该状态下以10mm/min的速度进行拉伸试验，测定最大强度来作为拉拔强度。再有，在线绳状压电元件从布帛状压电元件露出的场所不充分的情况下，切断布帛的一部分（线绳状压电元件以外的部分）而使线绳线绳状压电元件露出，进行了上述的测定。再有，在难以确保5cm的线绳状压电元件被固定于布帛后的部分的长度的情况下，以任意的长度的固定部分测定拉拔强度，换算为每5cm的强度。

（5）包覆率

在布帛状压电元件中的线绳状压电元件的任意的3点，针对通过显微镜从表背两面拍摄的6个照片的每一个，在遍及相对于线绳状压电元件的宽度10倍以上的长度的部分，计算线绳表面露出而能看见的部分的面积与根据线绳的宽度和观察部分的长度的积计算出的面积的比例，将从100%减去该比例后的值作为包覆率，使表面3个照片的平均值为包覆率（表），使背面3个照片的平均值为包覆率（背）。

（6）电信号测定

在将电位计（keysight公司b2987a）经由同轴电缆（芯：hi极、屏蔽罩：lo极）连接于压电元件的导电体的状态下，一边针对压电元件进行以下的弯曲工作一边以50m秒的间隔测量了电流值。

（6-1）弯曲试验

使用以下试验装置：具备上部和下部的2个夹具（chuck），下部的夹具被固定在仅沿铅垂方向移动那样的道路上而为总是向下方向施加0.5n的荷重的状态，上部的夹具位于下部的夹具的72mm上方，上部的夹具在将使2个夹具相结的线段作为直径的假想的圆周上移动，将以离该假想的圆的中心左右分别16mm的位置为中心的直径15mm的圆作为剖面的2个圆柱（在侧面粘上由50支棉线构成的平纹织布）被固定，通过该2个圆柱之间来固定布帛状压电元件，将该2个圆柱作为支点施加弯曲变形，将布帛状压电元件把持并固定到上下的夹具，以使通过上下的夹具把持线绳状压电元件，在该假想的圆周上使上部的夹具为12点的位置且使下部的夹具为6点的位置时，重复10次将上部的夹具从12点的位置经由该假想的圆周上的1点、2点的位置以固定速度花费0.9秒移动到3点的位置、之后经由12点的位置花费1.8秒移动到9点的位置、再次花费0.9秒返回到12点的位置的、往返弯曲工作，测量此期间的电流值，取从12点的位置移动到3点的位置的期间的电流值的峰值的往返运动10次的平均值来作为信号的值。

（7）线绳状压电元件的外观

在往返1000次进行（6-1）的弯曲试验之后，拉拔布帛状压电元件中的线绳状压电元件，使用显微镜观察了外侧的导电层表面的镀银的剥落。将完全不会看到剥落的情况设为优秀合格，将稍微看到剥落为情况设为合格，将频繁地看到剥落的情况设为不合格。

[线绳状压电元件]

（8）压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ

根据下述式计算了压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ。

其中，，即为根据剖面积加权平均后的线绳状压电元件（或其他的构造体）的半径。螺距hp、线绳状压电元件（或其他的构造体）占有的部分的外侧半径ro和内侧半径ri如以下那样进行了测定。

（8-1）在线绳状压电元件的情况下（为在进行了利用线绳状压电元件的压电性高分子以外的包覆的情况下根据需要除去包覆而能够从侧面观察压电性高分子的状态以后），拍摄侧面照片，在任意的5处如图3那样测定压电性高分子的螺距hp（μm），取平均值。此外，在将低粘性的瞬间粘接剂“aronalphaextra2000”（东亚合成）渗入到线绳状压电元件并固化之后，切出与线绳的长轴垂直的剖面来拍摄剖面照片，针对1个剖面照片如后述那样测定线绳状压电元件占有的部分的外侧半径ro（μm）和内侧半径ri（μm），针对不同的任意的剖面5处测定同样的测定，取平均值。在同时编织压电性高分子和绝缘性高分子的情况例如使用了将压电性纤维和绝缘性纤维并线后的纤维的情况或8股搓线绳的4个纤维为压电性高分子且剩下的4个纤维为绝缘性高分子的情况下，在各种场所取剖面时，互相调换压电性高分子存在的区域和绝缘性高分子存在的区域，因此，将压电性高分子存在的区域和绝缘性高分子存在的区域合并看作线绳状压电元件占有的部分。但是，对于未与压电性高分子同时编织绝缘性高分子的部分，不会看作线绳状压电元件的一部分。

关于外侧半径ro和内侧半径ri，如以下那样进行了测定。如图9a的剖面照片那样，定义压电性构造体（由压电性纤维a形成的鞘部2）占有的区域（以后记载为psa）和处于psa的中央部且不是psa的区域（以后记载为ca）。将处于psa的外侧且不与psa重叠的最小的正圆的直径和不通过psa的外侧（也可以通过ca）的最大的正圆的直径的平均值设为ro（图9b）。此外，将处于ca的外侧且不与ca重叠的最小的正圆的直径和不通过ca的外侧的最大的正圆的直径的平均值设为ri（图9c）。

（8-2）在包芯纱状压电元件的情况下覆盖压电性高分子时的卷绕速度为t次/m（包芯纱的每个长度的压电性高分子的转速）时，螺距hp（μm）=1000000/t。此外，在将低粘性的瞬间粘接剂“aronalphaextra2000”（东亚合成）渗入到包芯纱状压电元件并固化之后，切出与线绳的长轴垂直的剖面来拍摄剖面照片，针对1个剖面照片与线绳状压电元件的情况同样地测定包芯纱状压电元件占有的部分的外侧半径ro（μm）和内侧半径ri（μm），针对不同的任意的剖面5处测定同样的测定，取平均值。在同时覆盖压电性高分子和绝缘性高分子的情况例如覆盖了将压电性纤维和绝缘性纤维并线后的纤维的情况或以不重叠的方式同时覆盖压电性纤维和绝缘性纤维的情况下，在各种场所取剖面时，互相调换压电性高分子存在的区域和绝缘性高分子存在的区域，因此，将压电性高分子存在的区域和绝缘性高分子存在的区域合并看作包芯纱状压电元件占有的部分。但是，对于未与压电性高分子同时覆盖绝缘性高分子即取怎样的剖面而绝缘性高分子都总是处于压电性高分子的内侧或外侧的部分，不会看作包芯纱状压电元件的一部分。

（9）电信号测定

在将电位计（keysight公司b2987a）经由同轴电缆（芯：hi极、屏蔽罩：lo极）连接于压电元件的导电体的状态下，一边针对压电元件进行下述9-1~5的任一个的工作实验一边以50m秒的间隔测量了电流值。

（9-1）拉伸试验

使用股份有限公司orientec制万能试验机“tensilonrtc-1225a”，在压电元件的长方向上空开12cm的间距来使用夹具抓住压电元件，将元件松弛的状态设为0.0n，在拉伸到0.5n的张力的状态下将移位设为0mm，重复10次以100mm/min的工作速度拉伸到1.2mm、之后以-100mm/min的工作速度返回到0mm的工作。

（9-2）扭曲试验

使用扭曲试验装置，所述扭曲试验装置被设计为：抓住压电元件的2处的夹具之中的、一个夹具不进行扭曲工作而被设置在沿压电元件的长轴方向自由地移动那样的道路上，成为总是对压电元件施加0.5n的张力的状态，另一个夹具不会沿压电元件的长轴方向移动而进行扭曲工作，在压电元件的长方向上空开72mm的间隔使用这些夹具抓住压电元件，以从元件的中央观察夹具而顺时针地扭曲的方式重复10次以100°/s的速度从0°旋转到45°、之后以-100/s的速度从45°旋转到0°的往返扭曲工作。

（9-3）弯曲试验

使用以下试验装置：具备上部和下部的2个夹具，下部的夹具被固定，上部的夹具位于下部的夹具的72mm上方，上部的夹具在将使2个夹具相结的线段作为直径的假想的圆周上移动，将压电元件把持并固定到夹具，在该圆周上使上部的夹具为12点的位置且使下部的夹具为6点的位置时为将压电元件向9点方向稍微弯曲为突起的状态之后，重复了10次将上部的夹具从12点的位置经由该圆周上的1点、2点的位置以固定速度花费0.9秒移动到3点的位置、之后花费0.9秒移动到12点的位置的、往返弯曲工作。

（9-4）剪切试验

利用在表面粘上由50支棉线梭织后的平纹织布后的2个刚直的金属板，从上下水平地夹持压电元件的中央部64mm的长度的部分（下部的金属板被固定于台），从上施加3.2n的垂直荷重，保持金属板表面的棉布与压电元件之间不滑动的状态，重复了10次对上方的金属板施加1秒从0n到1n的荷重而沿压电元件的长方向拉伸之后，花费1秒将拉伸荷重返回到0n的剪切工作。

（9-5）按压试验

使用股份有限公司orientec制万能试验机“tensilonrtc-1225a”，将静置于水平且刚直的金属台上的压电元件的中央部64mm的长度的部分利用设置成上部的丁字头的刚直的金属板水平地夹持压电元件，重复了10次花费0.6秒使从压电元件向上部的金属板的反作用力从0.01n到20n来降低并按压上部的丁字头并且花费0.6秒进行除压直到反作用力变为0.01n的工作。

压电元件用的布帛通过以下的方法制造。

（聚乳酸的制造）

在实施例中使用的聚乳酸由以下的方法制造。

对l-丙交酯（（股份）武藏野化学研究所制、光学纯度100%）100质量份添加0.005质量份的辛酸锡并在氮环境下通过带有搅拌翼的反应机在180℃下反应2小时，对辛酸锡添加1.2倍当量的磷酸，之后，在13.3pa下减压除去残存的丙交酯，进行切片化，得到了聚-l-乳酸（plla1）。得到的plla1的质量平均分子量为15.2万，玻化温度（tg）为55℃，熔点为175℃。

（压电性纤维）

从24孔的盖以20g/min涌出在240℃下熔融后的plla1，以887m/min取回。以80℃、2.3倍对该未延伸多纤维丝线进行延伸，并在100℃下进行热固定处理，由此，得到了84dtex/24纤维丝的多纤维丝单轴延伸线pf1。此外，从12孔的盖以8g/min涌出在240℃下熔融后的plla1，以1050m/min取回。以80℃、2.3倍对该未延伸多纤维丝线进行延伸，并在150℃下进行热固定处理，由此，得到了33dtex/12纤维丝的多纤维丝单轴延伸线pf2。将这些压电性纤维pf1和pf2用作压电性高分子。pf1和pf2的聚-l-乳酸晶体化度、聚-l-乳酸晶体取向度和光学纯度通过上述的方法测定，如表1那样。

[表1]

。

（导电性纤维）

将mitsufuji（股份）制的银电镀尼龙品名“agposs”100d34f（cf1）用作导电性纤维b。cf1的电阻率为250ω·m。

此外，将mitsufuji（股份）制的银电镀尼龙品名“agposs”30d10f（cf2）用作导电性纤维b和导电性纤维206。cf2的电阻率为950ω·m。

（绝缘性纤维）

分别将84dtex/24纤维丝的延伸线if1和33dtex/124纤维丝的延伸线if2做成绝缘性纤维。所述延伸线if1和延伸线if2通过将聚对苯二甲酸乙二醇酯在熔融纺丝后延伸来制造。

（实施例1）

在本实施例中，关于在第一发明~第三发明中使用的压电元件，调查了特别是压电性高分子的取向角度θ和t1/t2的值对针对伸缩变形的电信号造成的影响。

（例a）

作为例a的样品，如图10所示那样，将导电性纤维cf1作为芯线，在8股圆线绳制绳机的8个载体之中的、沿z捻向编织的4个载体中设置上述的压电性纤维pf1并且在沿s捻向编织的4个载体中设置上述的绝缘性纤维if1来进行编织，由此，制作了在芯线的周围沿z捻向将压电性纤维pf1卷绕成螺旋状后的线绳状压电元件1-a。

（例b）

将线绳状压电元件1-a作为芯线，在制绳机的8个载体之中的、沿z捻向编织的4个载体和沿s捻向编织的4个载体全部中设置上述的导电性纤维cf2来进行编织，由此，制作使用导电性纤维覆盖线绳状压电元件1-a的周围后的元件，做成了线绳状压电元件1-b。

（例c、d）

除了变更了pf1的卷绕速度以外与线绳状压电元件1-a同样地制作2个线绳状压电元件，将这些线绳状压电元件作为芯线，与线绳状压电元件1-b同样地制作使用导电性纤维覆盖后的元件，做成了线绳状压电元件1-c和1-d。

（例e~h）

在制绳机的8个载体之中的、如表2那样沿z捻向和s捻向编织的载体中分别设置pf1和if1来进行编织，由此，制作在芯线的周围沿z捻向和s捻向的各个以规定的比例将压电性纤维pf1卷绕成螺旋状后的线绳状压电元件，将这些线绳状压电元件作为芯线，与线绳状压电元件1-b同样地制作使用导电性纤维覆盖后的元件，做成了线绳状压电元件1-e~1-h。

（例i）

除了代替pf1而使用pf2并且代替if1而使用if2并且调整了卷绕速度以外与线绳状压电元件1-a同样地制作线绳状压电元件，将该线绳状压电元件作为芯线，与线绳状压电元件1-b同样地制作使用导电性纤维覆盖后的元件，做成了线绳状压电元件1-i。

（例j）

除了代替pf1而使用if2并且代替if2而使用pf2以外与线绳状压电元件1-a同样地制作线绳状压电元件，将该线绳状压电元件作为芯线，与线绳状压电元件1-b同样地制作使用导电性纤维覆盖后的元件，做成了线绳状压电元件1-j。

（例k）

将cf1作为芯线，制作了在芯线的周围沿s捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕pf1、在其外侧进一步沿z捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕if1、在其外侧进一步沿s捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕cf2、在其外侧进一步沿z捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕cf2、在芯线的周围沿s捻向将压电性纤维pf1卷绕成螺旋状进而使用导电性纤维覆盖外侧后的包芯纱状压电元件1-k。

（例l）

除了代替pf1而使用if1以外与线绳状压电元件1-a同样地制作线绳状压电元件，将该线绳状元件作为芯线，与线绳状压电元件1-b同样地制作使用导电性纤维覆盖后的元件，做成了线绳状元件1-l。

（例m）

除了代替pf1而使用if1以外与包芯纱状压电元件1-k同样地制作包芯纱状元件，制作了包芯纱状元件1-m。

（例n）

除了代替if1而使用pf1以外与线绳状压电元件1-b同样地制作了线绳状压电元件1-n。

（例o）

除了代替if2而使用pf2以外与线绳状压电元件1-i同样地制作了线绳状压电元件1-o。

（例p）

将导电性纤维cf1作为芯线，在16股圆线绳制绳机的16个载体之中的、沿z捻向编织的8个载体中设置上述的压电性纤维pf1并且在沿s捻向编织的8个载体中设置上述的绝缘性纤维if1来进行编织，由此，制作在芯线的周围沿z捻向将压电性纤维pf1卷绕成螺旋状后的线绳状压电元件，将该线绳状压电元件作为芯线，与线绳状压电元件1-b同样地制作使用导电性纤维覆盖后的元件，做成了线绳状压电元件1-p。

（例q）

将cf1作为芯线，制作了在芯线的周围沿s捻向以6000次/m的覆盖次数卷绕pf1、在其外侧进一步沿z捻向以6000次/m的覆盖次数卷绕if1、在其外侧进一步沿s捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕cf2、在其外侧进一步沿z捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕cf2、在芯线的周围沿s捻向将压电性纤维pf1卷绕成螺旋状进而使用导电性纤维覆盖外侧后的包芯纱状压电元件1-q。

测定各压电元件的ri、ro、hp，在表2中示出计算出的压电性高分子相对于中心轴方向的取向角度θ的值和t1/t2的值。关于线绳状压电元件，在剖面中将压电性纤维和绝缘性纤维存在的区域合并为压电元件占有的区域来测定了ri和ro。关于包芯纱状压电元件，在剖面中将压电性纤维存在的区域作为压电元件占有的区域来测定了ri和ro。此外，将各压元件切断为15cm的长度，将芯的导电性纤维作为hi极，将屏蔽罩周边的金属网或鞘的导电性纤维作为lo极而连接于电位计（keysight公司b2987a），对电流值进行了监控。在表2中示出拉伸试验、扭曲试验、弯曲试验、剪切试验和按压试验时的电流值。再有，例l、m不包含压电性高分子，因此，不能测定θ和t1/t2的值。

[表2]

。

从表2的结果可知为以下元件：压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ为15°以上75°以下，t1/t2的值为0以上0.8以下，此时，针对拉伸工作（伸缩变形）产生较大的信号，对拉伸以外的工作不产生较大的信号，选择性地响应拉伸工作。此外，当将例i和j相比时，已知：当将沿z捻向较多地卷绕压电性纤维的情况和沿s捻向较多地卷绕压电性纤维的情况相比时，拉伸试验时的信号的极性相反，卷绕方向对应于信号的极性。

进而，在表中未示出，但是，已知：关于例a~k的元件，当将施加拉伸荷重时的信号和除去拉伸荷重时的信号相比时，产生了极性彼此相反且绝缘值大致相同的信号，因此，这些元件适于拉伸荷重或移位的定量。另一方面，已知：关于例n和o的元件，当将施加拉伸荷重时的信号和除去拉伸荷重时的信号相比时，有极性彼此相反的情况也有相同的情况，因此，这些元件不适于拉伸荷重或移位的定量。此外，在表中未示出，但是，已知：例b的拉伸试验时的噪声电平比例a的拉伸试验时的噪声电平低，在线绳状压电元件（压电性构造体）的外侧配置由导电性纤维构成的导电层来做成屏蔽罩的元件中能够减少噪声。

（实施例2）

在本实施例中，在第二发明和第三发明中，关于能与实施例1的压电元件一起使用的压电元件，调查了特别是压电性高分子的取向角度θ和t1/t2的值对针对扭曲变形的电信号造成的影响。

（例aa）

作为实施例1的样品，如图10所示那样，将导电性纤维cf1作为芯线，在8股圆线绳制绳机的8个载体之中的、沿z捻向编织的4个载体和沿s捻向编织的4个载体全部中设置上述的压电性纤维pf1来进行编织，由此，制作了在芯线的周围沿z捻向和s捻向都将压电性纤维pf1卷绕成螺旋状后的线绳状压电元件1-aa。

（例ab）

将线绳状压电元件1-aa作为芯线，在制绳机的8个载体之中的、沿z捻向编织的4个载体和沿s捻向编织的4个载体全部中设置上述的导电性纤维cf2来进行编织，由此，制作使用导电性纤维覆盖线绳状压电元件1-aa的周围后的元件，做成了线绳状压电元件1-ab。

（例ac）

除了代替pf1而使用pf2并且调整了卷绕速度以外与线绳状压电元件1-aa同样地制作线绳状压电元件，将该线绳状压电元件1-aa作为芯线，与线绳状压电元件1-ab同样地制作使用导电性纤维覆盖后的元件，做成了线绳状压电元件1-ac。

（例ad）

除了代替cf1而使用cf2并且调整了卷绕速度以外与线绳状压电元件1-aa同样地制作线绳状压电元件，将该线绳状压电元件1-aa作为芯线，与线绳状压电元件1-ab同样地制作使用导电性纤维覆盖后的元件，做成了线绳状压电元件1-ad。

（例ae）

将导电性纤维cf1作为芯线，在16股圆线绳制绳机的16个载体之中的、沿z捻向编织的8个载体和沿s捻向编织的8个载体全部中设置上述的压电性纤维pf1来进行编织，由此，制作在芯线的周围沿z捻向和s捻向都将压电性纤维pf1卷绕成螺旋状后的线绳状压电元件，将该线绳状压电元件作为芯线，与线绳状压电元件1-ab同样地制作使用导电性纤维覆盖后的元件，做成了线绳状压电元件1-ae。

（例af）

将cf1作为芯线，制作了在芯线的周围沿s捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕pf1、在其外侧进一步沿z捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕pf1、在其外侧进一步沿s捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕cf2、在其外侧进一步沿z捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕cf2、在芯线的周围沿z捻向和s捻向将压电性纤维pf1卷绕成螺旋状进而使用导电性纤维覆盖外侧后的包芯纱状压电元件1-af。

（例ag）

将cf1作为芯线，制作了在芯线的周围沿s捻向以6000次/m的覆盖次数卷绕pf1、在其外侧进一步沿z捻向以6000次/m的覆盖次数卷绕pf1、在其外侧进一步沿s捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕cf2、在其外侧进一步沿z捻向以3000次/m的覆盖次数卷绕cf2、在芯线的周围沿z捻向和s捻向将压电性纤维pf1卷绕成螺旋状进而使用导电性纤维覆盖外侧后的包芯纱状压电元件1-ag。

（例ah）

除了代替pf1而使用if1以外与线绳状压电元件1-aa同样地制作线绳状压电元件，将该线绳状元件作为芯线，与线绳状压电元件1-ab同样地制作使用导电性纤维覆盖后的元件，做成了线绳状元件1-ah。

（例ai）

除了代替pf1而使用if1以外与包芯纱状压电元件1-af同样地制作包芯纱状元件，制作了包芯纱状元件1-ai。

（例aj、ak）

除了变更了pf1或pf2的卷绕速度以外与线绳状压电元件1-ab和1-ac同样地制作2个线绳状压电元件，做成了线绳状压电元件1-aj和1-ak。

（例al）

除了代替沿s捻向卷绕的pf1而使用if1以外与线绳状压电元件1-ab同样地制作了线绳状压电元件1-al。

（例am）

除了代替沿z捻向卷绕的pf2而使用if2以外与线绳状压电元件1-ac同样地制作了线绳状压电元件1-am。

（例an）

除了代替沿z捻向卷绕的pf1而使用if1以外与包芯纱状压电元件1-af同样地制作了包芯纱状压电元件1-an。

测定各压电元件的ri、ro、hp，在表3中示出计算出的压电性高分子相对于中心轴方向的取向角度θ的值和t1/t2的值。关于线绳状压电元件，在剖面中将压电性纤维和绝缘性纤维存在的区域合并为压电元件占有的区域来测定了ri和ro。关于包芯纱状压电元件，在剖面中将压电性纤维存在的区域作为压电元件占有的区域来测定了ri和ro。此外，将各压元件切断为15cm的长度，将芯的导电性纤维作为hi极，将屏蔽罩周边的金属网或鞘的导电性纤维作为lo极而连接于电位计（keysight公司b2987a），对电流值进行了监控。在表3中示出拉伸试验、扭曲试验、弯曲试验、剪切试验和按压试验时的电流值。再有，例ah、ai不包含压电性高分子，因此，不能测定θ和t1/t2的值。

[表3]

。

从表3的结果可知：在压电性高分子相对于中心轴的方向的取向角度θ为0°以上40°以下或50°以上90°以下的情况下，针对扭曲工作（扭曲变形）产生了较大的信号。进而，已知为以下元件：如例aa~ag那样t1/t2的值超过0.8且为1.0以下时，针对扭曲工作（扭曲变形）产生较大的信号，对扭曲以外的工作不产生较大的信号，选择性地响应扭曲工作。此外，已知：当将例aa~ae、al和am与例af、ag和an相比时，在θ为0°以上40°以下的情况和θ为50°以上90°以下的情况下，扭曲试验时的信号的极性相反，θ对应于扭曲试验时的信号的极性。

进而，在表中未示出，但是，已知：关于例aa~ag和al~an的元件，当将沿s捻向施加扭曲时的信号和沿z捻向施加扭曲时的信号相比时，产生了极性彼此相反且绝缘值大致相同的信号，因此，这些元件适于扭曲荷重或移位的定量。另一方面，已知：关于例aj和ak的元件，当将沿s捻向施加扭曲时的信号和沿z捻向施加扭曲时的信号相比时，有极性彼此相反的情况也有相同的情况，因此，这些元件不适于扭曲荷重或移位的定量。此外，在表中未示出，但是，已知：例ab的扭曲试验时的噪声电平比例aa的扭曲试验时的噪声电平低，在线绳状压电元件的外侧配置由导电性纤维构成的导电层来做成屏蔽罩的元件中能够减少噪声。

（实施例3）

第二发明的压电元件用的布帛通过以下的方法制造。

（聚乳酸的制造）

在实施例中使用的聚乳酸由以下的方法制造。

对l-丙交酯（（股份）武藏野化学研究所制、光学纯度100%）100质量份添加0.005质量份的辛酸锡并在氮环境下通过带有搅拌翼的反应机在180℃下反应2小时，对辛酸锡添加1.2倍当量的磷酸，之后，在13.3pa下减压除去残存的丙交酯，进行切片化，得到了聚-l-乳酸（plla1）。得到的plla1的质量平均分子量为15.2万，玻化温度（tg）为55℃，熔点为175℃。

（压电性纤维）

从24孔的盖以22g/min涌出在240℃下熔融后的plla1，以1300m/min取回。以80℃、2.0倍对该未延伸多纤维丝线进行延伸，并在150℃下进行热固定处理，由此，得到了84dtex/24纤维丝的压电性纤维a1。

从12孔的盖以8g/min涌出在240℃下熔融后的plla1，以1300m/min取回。以80℃、2.0倍对该未延伸多纤维丝线进行延伸，并在150℃下进行热固定处理，由此，得到了33dtex/12纤维丝的压电性纤维a2。

（导电性纤维）

将mitsufuji（股份）制的银电镀尼龙品名“agposs”100d34f和30d10f用作导电性纤维b、导电性纤维6和导电性纤维10。该纤维的体积电阻率为1.1×10^-3ω·cm。

（线绳状压电元件）

作为实施例3-1的样品，将上述的导电性纤维“agposs”100d34f作为芯线而在芯线的周围呈线绳状地卷绕8个上述的压电性纤维a1，做成8股搓线绳，进而，在鞘部的压电性纤维a1的周围呈线绳状地卷绕导电性纤维“agposs”30d10f来做成屏蔽层，形成了线绳状压电元件1a。在此，压电性纤维a1相对于导电性纤维b的纤维轴cl的卷绕角度α为30°。再有，线绳状压电元件1a的d/rc为1.76。

作为实施例3-2的样品，将上述的导电性纤维“agposs”100d34f作为芯线而在芯线的周围呈线绳状地卷绕8个上述的压电性纤维a2，做成8股搓线绳，在该线绳之上进而更加将压电性纤维2卷绕成8个线绳状。进而，在压电性纤维a2的周围呈线绳状地卷绕导电性纤维“agposs”30d10f来做成屏蔽层，形成了线绳状压电元件1b。在此，压电性纤维a1相对于导电性纤维b的纤维轴cl的卷绕角度α为30°。再有，线绳状压电元件1b的d/rc为1.52。

作为比较例3-1的样品，除了代替实施例3-1的压电性纤维a1而使用压电性纤维a2以外与实施例1同样地形成了线绳状压电元件1c。再有，线绳状压电元件1c的d/rc为0.84。

（制作梭织）

分别使用上述线绳状压电元件1a~1c来制作了圆梭织单元1~3。

（性能评价和评价结果）

线绳状压电元件1a~1c和圆梭织单元1~3的评价结果如以下那样。

（实施例3-1）

将线绳状压电元件1a中的导电性纤维b作为信号线经由布线经由100倍放大电路连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器dl6000系列商品名“dl6000”），将线绳状压电元件1a的导电层204接地（地）。对线绳状压电元件1a施加了扭曲变形。

其结果是，作为来自线绳状压电元件1a的输出，利用示波器检测出约10mv的电位差，确认了能够利用线绳状压电元件1a的变形而检测出充分大的电信号。

此外，关于圆梭织单元1，芯部与屏蔽线不会短路，能够检测与变形对应的信号。

（实施例3-2）

将线绳状压电元件1b中的导电性纤维b作为信号线经由布线经由100倍放大电路连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器dl6000系列商品名“dl6000”），将线绳状压电元件1b的导电层204接地（地）。对线绳状压电元件1b施加了扭曲变形。

其结果是，作为来自线绳状压电元件1b的输出，利用示波器检测出约10mv的电位差，确认了能够利用线绳状压电元件1b的变形而检测出充分大的电信号。

此外，关于圆梭织单元2，芯部与屏蔽线不会短路，能够检测与变形对应的信号。

（比较例3-1）

将线绳状压电元件1c中的导电性纤维b作为信号线经由布线经由100倍放大电路连接于示波器（横河电机（股份）制的数字示波器dl6000系列商品名“dl6000”），将线绳状压电元件1c的导电层204接地（地）。对线绳状压电元件1c施加了扭曲变形。

其结果是，作为来自线绳状压电元件1c的输出，利用示波器检测出约10mv的电位差，确认了能够利用线绳状压电元件1c的变形而检测出充分大的电信号。

可是，关于圆梭织单元3，芯部与屏蔽线短路，不能够检测与变形对应的信号。

（实施例4）

第三发明的布帛状压电元件通过以下的方法制造。

（线绳状压电元件）

如图10所示那样，将导电性纤维cf1作为芯线，在8股圆线绳制绳机的8个载体之中的、沿z捻向编织的4个载体中设置上述的压电性纤维pf1并且在沿s捻向编织的4个载体中设置上述的绝缘性纤维if1来进行编织，由此，制作了在芯线的周围沿z捻向将压电性纤维pf1卷绕成螺旋状后的线绳状压电元件。接着，将该线绳状压电元件作为芯线，在制绳机的8个载体之中的、沿z捻向编织的4个载体和沿s捻向编织的4个载体全部中设置上述的导电性纤维cf2来进行编织，由此，制作使用由导电性纤维构成的导电层覆盖线绳状压电元件的周围后的元件，做成了线绳状压电元件201。

（制作梭织）

（实施例4-1）

在利用聚酯的纺纱的2层梭织带（宽度16mm、厚度0.3mm）的层间沿经线平行地形成5处筒状部分，在各个筒中编入线绳状压电元件201而制作了梭织后的布帛状压电元件。筒状部分合计2层都由16个84dtex的经线构成，筒状部分以外的部分由167dtex的经线构成。纬线使用了84dtex。在5个线绳状压电元件彼此之间编入2个167dtex的经线（各层1个）。对布帛状压电元件的中央的线绳状压电元件201进行拉拔强度、包覆率的测定，确认了弯曲试验的信号强度和弯曲试验后的线绳状压电元件的外侧导电层外观。在表4中示出结果。

（实施例4-2）

制作了在将聚酯类（330dtex/72纤维丝）用于经线和纬线的平纹织布的经线的一部分使用线绳状压电元件201来梭织后的布帛状压电元件。该平纹织布的经线密度比纬线密度高，经线间的间隙几乎没有。对布帛状压电元件中的线绳状压电元件201进行拉拔强度、包覆率的测定，确认了弯曲试验的信号强度和弯曲试验后的线绳状压电元件的外侧导电层外观。在表4中示出结果。

（实施例4-3）

与实施例4-2同样地制作了在将聚酯类用于经线和纬线来梭织的平纹织布的纬线的一部分使用线绳状压电元件201来梭织后的布帛状压电元件。对布帛状压电元件中的线绳状压电元件201进行拉拔强度、包覆率的测定，确认了弯曲试验的信号强度和弯曲试验后的线绳状压电元件的外侧导电层外观。在表4中示出结果。

（实施例4-4）

在实施例4-2中梭织的平纹织布中放置线绳状压电元件201以跨越线绳状压电元件201的方式进行了利用60支聚酯纺纱的之字形缝纫（宽度2mm、间距1mm）来将线绳状压电元件固定于平纹织布，制作了布帛状压电元件。对布帛状压电元件中的线绳状压电元件201进行拉拔强度、包覆率的测定，确认了弯曲试验的信号强度和弯曲试验后的线绳状压电元件的外侧导电层外观。在表4中示出结果。

（比较例4-1）

除了将利用聚酯纺纱的之字形缝纫的宽度变更为4mm、将间距变更为2mm以外与实施例4-4同样地制作了布帛状压电元件。对布帛状压电元件中的线绳状压电元件201进行拉拔强度、包覆率的测定，确认了弯曲试验的信号强度和弯曲试验后的线绳状压电元件的外侧导电层外观。在表4中示出结果。

[表4]

。

从表4的结果可知：在每5cm的拉拔强度为0.1n以上的实施例4-1~4-4中，在弯曲试验中观察到强的信号，相对于此，在不足0.1n的比较例4-1中，在弯曲试验中只观察到弱的信号。实施例4-1~4-4的布帛状压电元件作为传感器的性能优越。此外，已知：在包覆率在表面和背面都超过30%的实施例4-1~4-4中，与比较例4-1相比，抑制了弯曲试验后的线绳状压电元件的导电层的劣化，作为布帛状传感器的内就行优越。

附图标记的说明

1压电性构造体

1-1圆筒形的压电性构造体

1-2圆柱形的压电性构造体

2压电性高分子

ol取向方向

hp螺距

a压电性纤维

b导电性纤维

101、201线绳状压电元件

102、202鞘部

103、203芯部

107、207布帛状压电元件

108、208布帛

109、209绝缘性纤维

110、210导电性纤维

111设备

112压电元件

113放大单元

114输出单元

115发送单元

204导电层

205导电性物质

206导电性纤维

208a布帛的中央面

x仅由芯部的纤维束构成的最大的圆

y完全包含芯部的纤维束的最小的圆y

x’仅由包含芯部的压电性纤维的纤维束构成的最大的圆

y’完全包含压电性纤维的纤维束的最小的圆

cl中心轴或纤维轴

α卷绕角度。