JPS5829680B2 - Atsuden Hen Kanki - Google Patents

Atsuden Hen Kanki

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JPS5829680B2
JPS5829680B2 JP49085550A JP8555074A JPS5829680B2 JP S5829680 B2 JPS5829680 B2 JP S5829680B2 JP 49085550 A JP49085550 A JP 49085550A JP 8555074 A JP8555074 A JP 8555074A JP S5829680 B2 JPS5829680 B2 JP S5829680B2
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JP
Japan
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piezoelectric element
piezoelectric
metal
film
conductive
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JP49085550A
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Japanese (ja)
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JPS5044789A (en
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エドワード シユート リル
ピエリー スウエニー ルーイス
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Duracell Inc USA
Original Assignee
PR Mallory and Co Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • G10K9/122Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using piezoelectric driving means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 一般にいえば、本発明は共鳴部材と、共鳴郡部に結合さ
れた圧電素子と、圧電素子に接続された導電性フィルム
と、圧電素子に支持された電気的導線アタッチメント装
置と、一方が電気的導線アタッチメント装置に接続され
他方が共鳴部材に接続されている少くとも2つの電気的
導線とを包含している圧電変換器に係るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Generally speaking, the present invention comprises a resonant member, a piezoelectric element coupled to the resonant mass, a conductive film connected to the piezoelectric element, and an electrical conductor attachment device supported on the piezoelectric element. and at least two electrical leads, one connected to an electrical lead attachment device and the other connected to a resonant member.

圧電変換器の1つの典型的な応用例は可聴警報器におけ
るように電気的エネルギーを音のエネルキーに変えるこ
とである。
One typical application of piezoelectric transducers is converting electrical energy into sonic energy, such as in audible alarms.

この種の装置の1つの例はアメリカ合衆国インディアナ
州、インディアナポリス所在のピー・アール・マロリー
・アンド・カンパニイ・インコーホレイテッド(P、R
One example of this type of equipment is manufactured by P.R. Mallory & Company, Inc., Indianapolis, Indiana, USA.
.

Mallory and Co、、Inc、)が製造し
商標「8ONALERT lを付して販売している電子
的可聴信号装置である。
is an electronic audible signaling device manufactured by Mallory and Co., Inc. and sold under the trademark ``8ONALERT''.

この例では、圧電変換器は可聴信号を発生するためソリ
ッド・ステート増幅器励振回路と共働する。
In this example, a piezoelectric transducer cooperates with a solid state amplifier excitation circuit to generate an audible signal.

この例の典型的な回路は1969年4月26日付で許可
された米国特許第3440648号明細書の第3図に示
した増幅器である。
A typical circuit for this example is the amplifier shown in FIG. 3 of U.S. Pat. No. 3,440,648, issued April 26, 1969.

特に高い音を発生するため、圧電変換器の圧電素子用に
高励振圧電素子を使用できる。
High excitation piezoelectric elements can be used for the piezoelectric elements of piezoelectric transducers, especially for generating high-pitched sounds.

この圧電素子はt=味が約0.15ないし0.31mm
(0,006ないし0.012インチ)で直径が約12
.7ないし38.1間(0,500ないし1.500イ
ンチ)でそれぞれの面に金属層を支持しているピエゾセ
ラミック材製のディスクである。
This piezoelectric element has a t=taste of about 0.15 to 0.31 mm.
(0,006 to 0.012 inch) and approximately 12 in diameter
.. The disk is made of piezoceramic material supporting a metal layer on each side between 0.500 and 1.500 inches.

このような圧電素子の1例ではディスクに成形されたG
LENNITENDT−31と呼称されている圧電材を
使用する。
One example of such a piezoelectric element is a G
A piezoelectric material called LENNITENDT-31 is used.

ディスクの各面には銀の層が接着されている。A layer of silver is glued to each side of the disc.

GLENNITE HDT−31はジルコン酸鉛とチタ
ンサン酸とを含むピエゾセラミック組成物でアメリカ合
衆国カリフォルニア州フラートン所在のガルト・インダ
ストリイ・インコーポレイテッド(Gulton In
dustries、 Inc、)が製造している製品で
この会社が所有している登録商標名である。
GLENNITE HDT-31 is a piezoceramic composition containing lead zirconate and titanium sanoic acid, manufactured by Gulton Industries, Inc., Fullerton, California, USA.
Industries, Inc.) and is a registered trademark name owned by this company.

音を発生するため、この種の圧電素子は厚味が約0.1
5ないし0.31間(0,06ないし0.012インチ
)で直径が約12.7ないし38.1m4(0,500
ないし1.500インチ)の金属ディスクの如き共鳴部
材に結合される。
In order to generate sound, this type of piezoelectric element has a thickness of about 0.1
5 to 0.31 (0.06 to 0.012 inches) and approximately 12.7 to 38.1 m4 (0.500 m4) in diameter.
1.500 inches) to a resonant member, such as a metal disk.

ソリッド・ステート励振回路からの信号に応動し圧電素
子がその物理的寸法を変えるに従い、共鳴部材は屈折し
この屈折量が空気に伝達されて空気中で音になる。
As the piezoelectric element changes its physical dimensions in response to a signal from the solid state excitation circuit, the resonant member refracts and this amount of refraction is transmitted to the air, resulting in sound in the air.

GLENNITE HDT−31の如き圧電素子は高励
振自励発振回路では満足に機能を果すが尚早に不能にな
ることが判る。
It has been found that piezoelectric elements such as the GLENNITE HDT-31 function satisfactorily in high excitation self-oscillating circuits, but fail prematurely.

高励振圧電素子の動的性質とこのような素子を高温度で
動作させることにより素子の材料とまたその面に接着さ
れた薄い金属の層とにひび割れを生じる。
The dynamic nature of high excitation piezoelectric elements and the operation of such elements at high temperatures causes cracks in the material of the element and also in the thin metal layer bonded to its surface.

このひび割れ個所は素子を金属の層の1つの1個所に接
続された電気的導線から絶縁する。
This crack insulates the element from electrical conductors connected to one of the metal layers.

電源から離されると、絶縁された個所は作用しなくなり
、変換器は少くとも部分的に作用不能になる。
When disconnected from the power supply, the insulated parts become inactive and the transducer becomes at least partially inoperable.

本発明によれば、導電性の弾性材の薄いフィルムが圧電
変換器に接続されている。
According to the invention, a thin film of conductive elastic material is connected to a piezoelectric transducer.

この薄いフィルムは圧電素子の物理的寸法の変化と共に
屈折する程度に弾性的であると同時に導電性でなければ
ならない。
This thin film must be elastic enough to refract with changes in the physical dimensions of the piezoelectric element, and at the same time conductive.

図示した具体例では、導電性の弾性材の薄いフィルムは
少くとも1面に金属被覆を有するプラスチック材から成
る。
In the illustrated embodiment, the thin film of electrically conductive elastic material consists of a plastic material with a metal coating on at least one side.

本発明の更に好ましい具体例では、この薄いフィルムは
厚味が約0.026關(0,001インチ)で1面にア
ルミニウムの被覆が接着されているポリエステルである
In a more preferred embodiment of the invention, the thin film is polyester about 0.001 inches thick and has an aluminum coating adhered to one side.

このフィルムの1例はアルミニウムで被覆したMyla
rとして知ら゛れている製品である。
An example of this film is aluminum coated Myla
This is a product known as R.

Mylarの商品名はアメリカ合衆国プラウエア州つィ
ルミン所在のアイ・イー・デュ・ボン・ド・ネモ・アン
ド・カンパニー(E、 1.du Pont de N
emoursand Company )が所有する登
録商標である。
The product name Mylar is manufactured by I. du Pont de Nemo & Co., Ltd., located in Wilmin, Praue, United States.
It is a registered trademark owned by Emoursand Company.

金属の被覆を有する薄いフィルムの表面は導電性の結合
剤により圧電素子に結合されている。
The surface of the thin film with metal coating is bonded to the piezoelectric element by means of an electrically conductive bonding agent.

フィルムは圧電素子と組合わさり圧電素子のみの屈折強
度より犬な強度を示す。
When the film is combined with a piezoelectric element, it exhibits a refractive intensity that is much higher than that of the piezoelectric element alone.

フィルムはまたフィルムと接触している圧電素子の片面
上の金属の被覆の表面積を金属の被覆と結合剤とを経て
電気的に接続状態に保持する。
The film also maintains the surface area of the metal coating on one side of the piezoelectric element in contact with the film in electrical connection via the metal coating and the bonding agent.

圧電素子とこの素子の表面上の金属の層とにひび割れが
生じた場合、フィルムはそのままでフィルム上の金属の
被覆はひび割れした素子と金属層とに電気的に接続を保
ち従って、これら部品は圧電的に作用し続ける。
If a crack occurs between the piezoelectric element and the metal layer on the surface of this element, the film remains intact and the metal coating on the film remains electrically connected to the cracked element and the metal layer, so that these parts are Continues to act piezoelectrically.

それがため、導電的弾性材の薄いフィルムはそれと圧電
素子との一体性を一層大にしまた圧電素子えの電気的接
続性を改善しそれにより圧電素子の耐用寿命を長くする
Therefore, the thin film of conductive elastic material provides greater integrity between it and the piezoelectric element and improves the electrical connectivity of the piezoelectric element, thereby increasing the useful life of the piezoelectric element.

従って、本発明の1つの特徴は、圧電素子に導電性の弾
性材の薄いフィルムが結合されている圧電変換器を提供
することである。
Accordingly, one feature of the present invention is to provide a piezoelectric transducer in which a thin film of electrically conductive elastic material is bonded to a piezoelectric element.

本発明の他の1つの特徴は、圧電素子に結合された導電
性物質の表面を有するプラスチック材の薄いフィルムを
包含している圧電変換を提供することである。
Another feature of the invention is to provide a piezoelectric transducer that includes a thin film of plastic material having a surface of conductive material bonded to a piezoelectric element.

本発明の他の1つの特徴は、圧電素子に結合されたアル
ミニウム被覆の表面を有するアルミニウム被覆したポリ
エステルの薄いフィルムを包含している圧電変換器を提
供することである。
Another feature of the invention is to provide a piezoelectric transducer that includes a thin film of aluminum coated polyester having an aluminum coated surface bonded to a piezoelectric element.

本発明の他の1つの特徴は、圧電素子を共鳴部材と電導
性の弾性的物質とに結合する導電性の結合剤を包含して
いる圧電変換器を提供することである。
Another feature of the invention is to provide a piezoelectric transducer that includes an electrically conductive bonding agent that couples the piezoelectric element to a resonant member and an electrically conductive elastic material.

本発明の他の1つの特徴は、アルミニウム被覆したポリ
エステルの薄いフィルムを圧電素子に結合しまたピエゾ
セラミック素子を真ちうから成る共鳴部材に結合する結
合剤を包含している圧電変換器を提供することである。
Another feature of the invention provides a piezoelectric transducer that includes a bonding agent that bonds a thin film of aluminized polyester to a piezoelectric element and that bonds the piezoceramic element to a resonant member comprised of brass. That's true.

本発明の前記した特徴とその他の特徴とは添付図面を参
照して地下に詳細に説明することにより明かになること
と思う。
The above-mentioned and other features of the present invention will become apparent from a detailed description of the invention with reference to the accompanying drawings.

第1図を参照すると、圧電変換器10は共鳴部材12と
、圧電素子14と、導電性の弾性的物質のフィルム16
と、電気的導線アタッチメント装置18と2つの電気的
導線20.22とを包含している。
Referring to FIG. 1, a piezoelectric transducer 10 includes a resonant member 12, a piezoelectric element 14, and a film 16 of conductive elastic material.
, an electrical lead attachment device 18, and two electrical leads 20,22.

共鳴部材12は金属のディスク24から成る。The resonant member 12 consists of a metal disk 24.

圧電素子14は圧電材の板状部材から成る。電気的導線
アタッチメント装置18は銀の如き金属を含んだ物質よ
り成る2つの導電性の層26゜27から成り、それぞれ
の層は圧電素子14のそれぞれの面に結合即ち接着され
ている。
The piezoelectric element 14 is made of a plate-like member of piezoelectric material. Electrical lead attachment device 18 consists of two electrically conductive layers 26, 27 of a metal-containing material such as silver, each layer bonded or adhered to a respective side of piezoelectric element 14.

圧電素子14に支持された金属含有物質の層26は導電
性結合剤28により共鳴部材12の片面に結合されてい
る。
A layer 26 of metal-containing material supported by piezoelectric element 14 is bonded to one side of resonant member 12 by a conductive bond 28 .

結合剤28は銅の如き金属粒子32が含浸されているエ
ポキシ30から成る。
Binder 28 consists of epoxy 30 impregnated with metal particles 32, such as copper.

粒子32は層26と共鳴部材12の面とに接触するに十
分な寸法を有している。
Particles 32 have a size sufficient to contact layer 26 and the surface of resonant member 12 .

電導性の弾性的物質のフィルム16は導電性物質の被覆
17を包含している。
The film 16 of electrically conductive elastic material includes a coating 17 of electrically conductive material.

図示した例では、フィルム16はポリエステルの基部3
6とアルミニウム被覆3Bとを有している。
In the illustrated example, the film 16 is a polyester base 3.
6 and an aluminum coating 3B.

フィルム16は導電性物質17が圧電素子14に対面す
るよう結合剤28で金属含有物質の層27に結合即ち接
着されている。
Film 16 is bonded or adhered to layer 27 of metal-containing material with bonding agent 28 such that conductive material 17 faces piezoelectric element 14 .

結合剤28の金属粒子32もまた被覆17と金属含有物
質27とに接触する程度の寸法を有している。
The metal particles 32 of the binder 28 are also sized to contact the coating 17 and the metal-containing material 27.

一方の電気的導線20は金属含有物質の層27の表面に
適当に接続されている。
One electrical conductor 20 is suitably connected to the surface of the layer 27 of metal-containing material.

他方の電気的導線22は共鳴部材12に適当に接続され
ている。
The other electrical lead 22 is suitably connected to the resonant member 12.

第2図に示した例では、半田40が導線20,22を圧
電変換器10に接続している。
In the example shown in FIG. 2, solder 40 connects conductors 20, 22 to piezoelectric transducer 10. In the example shown in FIG.

動作に際しては、ソリッド・ステート増幅器励振回路(
図示せず)が電気的導線20.22を経て圧電変換10
に電流を供給しそれを共鳴させる。
In operation, a solid-state amplifier excitation circuit (
(not shown) is connected to the piezoelectric transducer 10 via electrical conductors 20, 22.
supply a current to it and make it resonate.

共鳴または高い動作温度により時々圧電素子14と金属
の層26.27とにひび割れ42を生じさせることがあ
る。
Resonance or high operating temperatures can sometimes cause cracks 42 to form in the piezoelectric element 14 and the metal layers 26,27.

導電性物質のフィルムに含まれた導電性物質の被覆17
を介して圧電素子の割れた部片に電力が保持される。
Conductive substance coating 17 contained in conductive substance film
Power is retained in the broken piece of the piezoelectric element through the .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明係る圧電変換器の上面図、第2図は第1
図の2−2線に沿い切断して示した圧電変換器の拡大断
面図である。 10・・・・・・圧電変換器、14・・・・・・圧電素
子、16・・・・・・フィルム。
Figure 1 is a top view of a piezoelectric transducer according to the present invention, and Figure 2 is a top view of a piezoelectric transducer according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the piezoelectric transducer taken along line 2-2 in the figure. 10... Piezoelectric transducer, 14... Piezoelectric element, 16... Film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 共鳴部材12と、両面に導電性の層26.27を有
しまた一方の面において導電性の層26を間に介在させ
た状態で共鳴部材に接着された圧電素子の板状部材14
と、前記圧電素子の板状部材の逆側の面に導電性の層2
7を間に介在させた状態で接着された導電性の弾性物質
のフィルム16と前記板状部材の前記逆側の面の前記導
電性の層27と前記共鳴部材とに各々接続された導線2
0゜22とを有する圧電変換器。
1 a resonant member 12 and a plate-like member 14 of a piezoelectric element having conductive layers 26 and 27 on both sides and bonded to the resonant member with a conductive layer 26 interposed between them on one side;
and a conductive layer 2 on the opposite surface of the plate member of the piezoelectric element.
conductive elastic material film 16 bonded with conductive elastic material 7 interposed therebetween, conductive wires 2 connected to the conductive layer 27 on the opposite side of the plate member and the resonant member, respectively;
0°22.
JP49085550A 1973-07-26 1974-07-25 Atsuden Hen Kanki Expired JPS5829680B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US38293173A 1973-07-26 1973-07-26

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Publication Number Publication Date
JPS5044789A JPS5044789A (en) 1975-04-22
JPS5829680B2 true JPS5829680B2 (en) 1983-06-24

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ID=23511011

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BR (1) BR7405611D0 (en)
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DE (1) DE2435910C2 (en)
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