JP2006320512A - 超音波振動子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 電気信号を機械的動作に変換させて超音波を放射させる電気機械変換素子と、前記電気機械変換素子の超音波放射面側に設けられた音響整合部材と、前記電気機械変換素子の超音波放射面側の反対の面に設けられたバッキング材と、塑性変形を行うことにより電気的に前記電気機械変換素子と接続される接続部材と、前記接続部材のうち電気的な接続がされる部分以外の該接続部材の表面に設けられた絶縁部材と、からなる超音波振動子により、上記課題の解決を図る。
【選択図】 図1
Description
図23は、従来における超音波振動子の一例を示す。同図は、特許文献1に記載の超音波振動子である。電気機械変換素子(圧電素子)101の上下面102と両側面には、銀電極103が配されている。銀電極103の外側には、導電性部材により重ね塗られた補強部104が配されている。この補強部104とリード部105が半田106により電気的に接合されている。
<第1の実施形態>
本実施形態では、超音波振動子の構成部品において、不要な電気的接触の起こる可能性のある部分が絶縁部材により覆われている超音波振動子について説明する。
電気機械変換素子2のプラス側電極7と電気的に接続する接続部材5aの電気的な接続を行う部分(すなわち、電気接続部10)以外は、絶縁部材18で覆われている。
本実施形態では、第1の実施形態よりも、さらに絶縁部材により覆われている超音波振動子について説明する。図2を用いて、本実施形態を説明する。なお、第1の実施形態と同様の部位は、同一の番号をつけて、その説明は省略する。
第2の実施形態では、電気機械変換素子2の側面13に露出している電極6,7のエッジ部分が接続部材に接触するのを防ぐために絶縁部材を設けたが、本実施形態ではその部分に所定の空間を設けることについて説明する。図1を用いて、本実施形態を説明する。なお、上記の実施形態と同様の部位は、同一の番号をつけて、その説明は省略する。
それでは、本実施形態の作用を説明する。空間15を設けることにより、電気機械変換素子2の側面13の面に露出した電極6,7のエッジ部分と、接続部材5との不要な電気的接続を遮断することができる。
本実施形態は、主に構造部材の製造方法について説明する。図3〜図12を用いて、本実施形態を説明する。なお、上記の実施形態と同様の部位は、同一の番号をつけて、その説明は省略する。
図6は、本実施形態における超音波振動子の製造工程図(その4)を示す。上記で、銅板16を長孔23部分で切り分けて、略四角形状の小板26とした後、図6に示す折り曲げジグ17の2つのピン(位置決めピン)19のそれぞれに、小板26の孔20を挿入して、小板26を位置決めする。
以上より、予め平板状の状態で、折り曲げ前に絶縁部材を接続部材に接着により貼り付けるため、作業が容易となる。また、折り曲げ後に、電気的に絶縁したい部分に確実に絶縁ができ、容易に接続部材が作成できるため、安価で信頼性の高い超音波振動子が作成できる。
<第5の実施形態>
本実施形態では、第1の実施形態の接続部材をフレキシブル基板を用いて作成した場合について説明する。図13、図14を用いて、本実施形態を説明する。なお、上記の実施形態までの実施形態と同様な部位は、同一の番号をつけて、その説明を省略する。
以上より、電気接続部の作成を一般的な工業的作成手段を用いることで実現することができるため、精度、信頼性が向上し安価な超音波振動子となる。
第4の実施形態では短冊状のポリイミド50を接続部材に接着させたが、本実施形態ではその代わりにパリレン(ポリパラキンレン)樹脂等を蒸着させることについて説明する。図13,図14を用いて、本実施形態を説明する。なお、上記の実施形態までの実施形態と同様な部位は、同一の番号をつけて、その説明を省略する。
<第7の実施形態>
本実施形態では、接続部材の絶縁部材で覆われていない部分に接触する可能性のあるハウジングの所定の部分に切り欠きを設けた場合について説明する。図15を用いて、本実施形態を説明する。上記の実施形態と同様な部位は同一の番号をつけ説明を省略する。
本実施形態では、接続部材のリード部を折り曲げて、ハウジング36外側へ延出させた超音波振動子について説明する。図16,図17を用いて、本実施形態を説明する。上記の実施形態と同様な部位は同一の番号をつけ説明を省略する。
以上より、リード線との接続が容易になるため、作業工数が減り、安価で信頼性の高い超音波振動子を作成することができる。
本実施形態では、構造部材のリード部をコネクタ接続できるようにした超音波振動子について説明する。図18を用いて、本実施形態を説明する。上記の実施形態と同様な部位は同一の番号をつけ説明を省略する。
本実施形態では、接続部材5のリード部12がハウジング36の外側に配され、リード部の先端の形状が折り曲げられてかぎ状46に形成されている。このかぎ状形状部46に対応する形状でリード線11の先端に取り付けられたコネクタ47により、リード線11と超音波振動子1のリード部12との電気的接続を行う。
本実施の形態では、複数の電気機械変換素子を積層させた超音波振動子について説明する。図19〜図22を用いて、本実施形態を説明する。なお、上記の実施形態までと同様な部位は同一の番号をつけ説明を省略する。
図20において、それぞれの電気機械変換素子2の一方の面が接続部材49により電気的な接続ができるように、電気接続部10が延出している。すなわち、上段に位置する電気機械変換素子2の下面と電気接続部10とが接触し、下段に位置する電気機械変換素子2の上面と電気接続部10とが接触している。
以上より、接続部材で複数の電気機械変換素子を積層接続が可能となり、より簡単に小型で出力パワーの大きな超音波振動子を作成することが可能となる。また、接続部材を用いることにより、簡単に積層振動子を作成することができる。
2 電気機械変換素子
3 音響整合部材
4 バッキング材
5,5a,5b 接続部材
6 グランド電極
7 プラス電極
8 対向方法
9 加圧部
10 電気接続部
11 リード線
12 リード部
13 側面
14 絶縁部材
15 空間
16 銅板
17 折り曲げジグ
18 絶縁部材
19 位置決めピン
20 孔
21 ビス
22 ビス用孔
23 長孔
24 形状孔
25 切断部材
26 小板
27 上板ジグ
28 矢印
29 エッジ
30 曲げ方向
31 スペーサ
32 上板
33 曲げ方向
34 オフセット
35 切断部材
36 ハウジング
37 エリア
38 曲面
39 切り欠き
40 電気接続部端部
41 ハウジング内側
42 ハウジング孔
43 フタ
44 下部切り欠き
45 絶縁チューブ
46 かぎ状
47 コネクタ
48,49 接続部材
50 ポリイミド
53 柱状セラミック圧電体
54 樹脂
Claims (12)
- 電気信号を機械的動作に変換させて超音波を放射させる電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側に設けられた音響整合部材と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側の反対の面に設けられたバッキング材と、
塑性変形を行うことにより電気的に前記電気機械変換素子と接続される接続部材と、
前記接続部材のうち電気的な接続がされる部分以外の該接続部材の表面に設けられた絶縁部材と、
からなることを特徴とする超音波振動子。 - 前記絶縁部材は、前記電気機械変換素子の側面と前記接続部材との間に設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波振動子。 - 前記電気機械変換素子の側面と前記接続部材との間に、所定の空間が設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波振動子。 - 前記接続部材は、フレキシブル基板である
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波振動子。 - 前記接続部材は、有機物が塗布または蒸着されている
ことを特徴とする請求項1に記載の超音波振動子。 - 電気信号を機械的動作に変換させて超音波を放射させる電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側に設けられた音響整合部材と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側の反対の面に設けられたバッキング材と、
塑性変形を行うことにより電気的に前記電気機械変換素子と接続される接続部材と、
前記電気機械変換素子と電気的に接続された後に前記接続部材を被覆している絶縁部材と、
からなることを特徴とする超音波振動子。 - 電気信号を機械的動作に変換させて超音波を放射させる電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側に設けられた音響整合部材と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側の反対の面に設けられたバッキング材と、
塑性変形を行うことにより電気的に前記電気機械変換素子と接続される2つの接続部材と、
少なくとも前記音響整合部材の前記超音波放射面を露出させる形状であるハウジング部材と、
一方の前記接続部材の端部が前記ハウジング部材の外側に延出し、該端部と電気的に接続される導電部材と、
からなることを特徴とする超音波振動子。 - 電気信号を機械的動作に変換させて超音波を放射させる電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側に設けられた音響整合部材と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側の反対の面に設けられたバッキング材と、
塑性変形を行うことにより電気的に前記電気機械変換素子と接続される2つの接続部材と、
少なくとも前記音響整合部材の前記超音波放射面を露出させる形状であるハウジング部材と、
一方の前記接続部材の端部が前記ハウジング部材の外側に延出し、該端部に設けられた導電性のコネクタと、
からなることを特徴とする超音波振動子。 - 電気信号を機械的動作に変換させて超音波を放射させる電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側に設けられた音響整合部材と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側の反対の面に設けられたバッキング材と、
塑性変形を行うことにより電気的に前記電気機械変換素子と接続される接続部材と、
からなる超音波振動子であって、
前記電気機械変換素子が複数積層され、該積層された電気機械変換素子と前記接続部材とが電気的に接続している
ことを特徴とする超音波振動子。 - 電気信号を機械的動作に変換させて超音波を放射させる電気機械変換素子と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側に設けられた音響整合部材と、
前記電気機械変換素子の超音波放射面側の反対の面に設けられたバッキング材と、
塑性変形を行うことにより電気的に前記電気機械変換素子と接続される接続部材と、
からなる超音波振動子の製造方法であって、
金属薄板に前記接続部材の形状を作成する形状作成工程と、
前記接続部材の形状が作成された金属薄板の所定の位置に絶縁部材を付与する絶縁部材付与工程と、
前記絶縁部材が付与された前記金属薄板を所定の形状に折り曲げる折り曲げ工程と、
前記所定の形状に折り曲げられた金属薄板から前記接続部材の形状部分を切断する切断工程と
を行うことを特徴とする超音波振動子の製造方法。 - 請求項1〜9のうちいずれか1項に記載の超音波振動子を搭載した超音波内視鏡装置。
- 請求項10に記載の超音波振動子の製造方法により製造された超音波振動子を搭載した超音波内視鏡装置。
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