JP4318272B2 - 円筒形高分子圧電膜振動体 - Google Patents
円筒形高分子圧電膜振動体 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4318272B2 JP4318272B2 JP36040299A JP36040299A JP4318272B2 JP 4318272 B2 JP4318272 B2 JP 4318272B2 JP 36040299 A JP36040299 A JP 36040299A JP 36040299 A JP36040299 A JP 36040299A JP 4318272 B2 JP4318272 B2 JP 4318272B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- polymer piezoelectric
- cylindrical polymer
- piezoelectric membrane
- holder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形高分子圧電膜振動体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
高分子圧電膜の一例は、特開昭58−60584号公報、あるいは、特開平8−36917号公報に記載されている。また、テープ状のこのような高分子圧電膜の長手方向の両端部が結合部において結合されてなる円筒形高分子圧電膜と、その外周面および内周面にそれぞれ電気的に係合して設けられた電極とからなる円筒形高分子圧電膜振動子が、円柱体の外周面に対し微少間隙を置いて位置せしめられた円筒形高分子圧電膜振動体は、既に市販されている。
【0003】
この公知の円筒形高分子圧電膜振動体の概略を図1および図2に示す。図1は、公知の振動体の斜視図であり、図2は、図1に示した振動体の縦断面図である。図1および2において、振動体1は、下部に外側方向に突出した台座部2を有する円柱体3と該円柱体3の外周面との間に微少間隙を有して嵌挿され、その下端が前記台座部2の上面に、単に、載置されている円筒形高分子圧電膜振動子4とから構成されている。なお、円柱体3は、充実の円柱体あるいは中空の円柱体(円筒体)から形成されている。
【0004】
この公知の振動体1は、超音波の受発信素子として用いられ、比較的近距離における受発信の性能は良いが、この素子を比較的遠距離のおける受発信に用いたところ、所望の感度が得られず、また、感度が振動子4の周長方向においてばらついていることが判明した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の振動体の上記問題点を解消し、従来の振動体の利用範囲を拡大した円筒形高分子圧電膜振動体を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の構成は、次の通りである。
【0007】
円筒状高分子圧電膜振動子と該振動子の内周面に間隙を有して嵌挿された円柱状ホルダーとからなる円筒形高分子圧電膜振動体において、前記振動子が、その一方の周端部において前記ホルダーに固定された周端固定部を有することを特徴とする。
【0008】
この本発明において、前記周端固定部が、前記ホルダーの周面に設けられた凸状部と該凸状部に対し前記振動子を介してその外側に嵌挿された止着リングで形成されていることが好ましく、また、前記周端固定部の外周面にテーパー面が形成されていることが好ましい。このテーパー面のテーパー角度は、5度乃至30度であることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】
図面を参照しながら、本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の実施の形態を説明する。
【0010】
図3は、本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の一態様の縦断面図である。図3において、振動体11は、下部に外側方向に突出した台座部12を有する円柱状ホルダー13とホルダー13の外周面との間に微少間隙を有して嵌挿され、その下端が台座部12の上面に載置され、かつ、下端部14において、接着剤15により、ホルダー13に固定された円筒形高分子圧電膜振動子16とから構成されている。なお、ホルダー13は、充実の円柱体から形成されている。
【0011】
ホルダー13を形成する材料としては、ナイロン系樹脂が好ましく用いられる。接着剤15としては、エポキシ系接着剤が好ましく使用される。
【0012】
図4は、本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の他の態様の縦断面図である。図4において、振動体21は、下部に外側方向に突出した台座部22と、その上側に外側方向に突出した凸状部23とを有する円柱状ホルダー24と該ホルダー24の外周面との間に微少間隙を有して嵌挿され、その下端が台座部22の上面に載置された円筒形高分子圧電膜振動子25と、その下端部26において、凸状部23に対し振動子25を介してその外側に嵌挿された止着リング27とから構成されている。なお、ホルダー24は、充実の円柱体から形成されている。
【0013】
止着リング27を形成する材料としては、ネオプレンゴムが好ましく用いられる。
【0014】
図5は、本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の更に他の態様の縦断面図である。図5において、振動体31は、円柱状ホルダー32と円筒形高分子圧電膜振動子33とから構成されている。ホルダー32は、その下部に外側方向に突出した台座部34とその上側において内側方向に陥没した凹状部35とを有する。凹状部35には、ホルダー32の周面より外側に位置するテーパー面36を外周面に有する受けリング37が嵌着されている。
【0015】
振動子33は、ホルダー32の外周面との間に微少間隙を有してホルダー32に嵌挿され、その下端が台座部34の上面に載置され、その下端部38において、テーパー面36に対し振動子33を介してその外側に嵌挿された止着リング39により、固定されている。なお、ホルダー32は、充実の円柱体から形成されている。
【0016】
受けリング37を形成する材料としては、アルミが好ましく用いられる。
【0017】
図6は、本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の更に他の態様の正面図である。図7は、図6におけるX−X矢視縦断面図である。
【0018】
図6および7において、振動体41は、円柱状ホルダー42と円筒形高分子圧電膜振動子43とから構成されている。ホルダー42は、その下部に外側方向に突出した台座部44とその上側に形成されたテーパ面45を有する。振動子43は、ホルダー42の外周面との間に微少間隙を有して嵌挿され、その下端が台座部44の上面に載置され、その下端部46において、テーパー面45に対し振動子43を介してその外側に嵌挿された止着リング47により、固定されている。なお、ホルダー42は、充実の円柱体から形成されている。
【0019】
なお、振動子43の下端の一部は、所望の幅をもって、振動体41の下方に、延び、振動子43の表裏の電極への電気的結線部48を形成している。この電気的結線部48は、台座部44の外周面の一部に形成された所望の幅を有する溝49を通り振動体41の下方に引き出されている。
【0020】
【実施例】
次に、本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の実施例および比較例示す。
【0021】
[実施例1]
図5に示した構造からなる円筒形高分子圧電膜振動体31を作成した。
【0022】
円柱状ホルダー32の全体の高さ(台座部34の底面からホルダー32の上面までの距離)は、9.2mm、台座部34の高さは、1.7mm、円柱状ホルダー32の外周径は、9.6mm、台座部34の外周径は、12mm、凹状部35の外周径は、9.2mm、これに嵌着され、外周面にテーパー面36を有する受けリング37の高さは、1.5mmである。テーパー面36のテーパー角度は、15度である。
【0023】
円筒形高分子圧電膜振動子33の高さ(幅)は、8mm、内周径は、10mmである。この振動子33は、ホルダー32の外周面に沿ってホルダー32に装着された。その下端部38の内周面は、テーパー面36に接触している。
【0024】
止着リング39の高さは、1mmである。この止着リング39は、振動子33の下端部38の外周部に装着され、振動子33は、その下端部38において、テーパー面36と止着リング39の内周面との間に固定された。
【0025】
振動子33は、厚さ50μmのフッ化ビニリデン・トリフロロエチレン共重合体からなる高分子圧電体とその両面に設けられた電極からなる。電極は、厚さ0.07μmのアルミニュウムからなる。ホルダー32は、ABS樹脂製である。
【0026】
[比較例1]
従来の円筒形高分子圧電膜振動子として、実施例1の円筒形高分子圧電膜振動子33に装着されている受けリング37および止着リング39を取り除き、振動子33を、単に、台座部34の上面に載置したものを作成した。
【0027】
これら実施例1および比較例1の円筒形高分子圧電膜振動体を、図8に示す性能試験装置を用いて、駆動させ、その特性を測定した。
【0028】
図8に示した性能試験装置は、性能試験をする円筒形高分子圧電膜振動体51、これに接続された10Vpp、40kHzの交流電圧発生器52、円筒形高分子圧電膜振動体51の外周面から一定の距離(これら実施例1、および、比較例1においては、500mm)離れて設けられたマイクロフォン53、このマイクロフォン53接続された増幅器54、この増幅器54に接続され、それからの出力信号を分析するスペクトラムアナライザ55からなる。
【0029】
この性能試験装置を用いて測定された実施例1および比較例1に係る円筒形高分子圧電膜振動体の性能データは、図9、図10、図11、および、図12に示される。
【0030】
図9は、横軸に円筒形高分子圧電膜振動子33の周長さ方向の各部位の角度表示を、縦軸に感度(dBμV)をとって示す性能データグラフである。本発明に係る振動子33の感度は、曲線61で、従来例のそれは、曲線62で示される。
【0031】
図10は、横軸に実施例1および比較例1の点をとり、縦軸に感度(dBμV)をとって示す性能データグラフである。
【0032】
図11は、横軸に実施例1および比較例1の点をとり、縦軸に感度の最大ばらつき(dBμV)をとって示す性能データグラフである。
【0033】
図12は、横軸に実施例1および比較例1の点をとり、縦軸に感度の最大ばらつき(%)をとって示す性能データグラフである。
【0034】
これら図9乃至12から分かる通り、本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体は、従来の円筒形高分子圧電膜振動体より感度が良く、円筒状高分子圧電膜振動子の周長方向における感度のばらつきも小さい。
【0035】
【発明の効果】
本発明によれば、円筒状高分子圧電膜振動子の一方の周端部が、円柱状ホルダーに固定された周端固定部を有し、前記ホルダーの周面に設けられた凸状部と該凸状部に対し前記振動子を介してその外側に嵌挿された止着リングで形成されているため、また、前記周端固定部の外周面にテーパー面が形成されているため、従来技術では達成できなかった良好な感度が得られ、かつ、円筒状高分子圧電膜振動子の周長方向における感度のばらつきが小さい円筒形高分子圧電膜振動子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来の円筒形高分子圧電膜振動体の概略斜視図。
【図2】 図1に示した振動体の縦断面図である。
【図3】 本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の一実施態様の縦断面図。
【図4】 本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の他の実施態様の縦断面図。
【図5】 本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の更に他の実施態様の縦断面図。
【図6】 本発明に係る円筒形高分子圧電膜振動体の更に他の実施態様の正面図。
【図7】 図6におけるX−X矢視縦断面図である。
【図8】 性能試験装置の概略図。
【図9】 実施例、比較例における振動子の特性を示すグラフ。
【図10】 実施例、比較例における振動子の特性を示すグラフ。
【図11】 実施例、比較例における振動子の特性を示すグラフ。
【図12】 実施例、比較例における振動子の特性を示すグラフ。
【符号の説明 】
1:振動体
2:台座部
3:円柱体
4:円筒形高分子圧電膜振動子
11:振動体
12:台座部
13:円柱状ホルダー
14:下端部
15:接着剤
16:円筒形高分子圧電膜振動子
21:振動体
22:台座部
23:凸状部
24:円柱状ホルダー
25:円筒形高分子圧電膜振動子
26:下端部
27:止着リング
31:振動体
32:円柱状ホルダー
33:円筒形高分子圧電膜振動子
34:台座部
35:凹状部
36:テーパー面
37:受けリング
38:下端部
39:止着リング
41:振動体
42:円柱状ホルダー
43:円筒形高分子圧電膜振動子
44:台座部
45:テーパー面
46:下端部
47:止着リング
48:電気的結線部
49:溝
51:円筒形高分子圧電膜振動体
52:交流電圧発生器
53:マイクロフォン
54:増幅器
55:スペクトラムアナライザ
61:本発明における感度曲線
62:従来例のおける感度曲線
Claims (2)
- 円筒状高分子圧電膜振動子と該振動子の内周面に間隙を有して嵌挿された円柱状ホルダーとからなる円筒形高分子圧電膜振動体において、前記振動子が、その一方の周端部において前記ホルダーに固定された周端固定部が、前記ホルダーの周面に設けられた凸状部と該凸状部に対し前記振動子を介してその外側に嵌挿された止着リングで形成されていることを特徴とする円筒形高分子圧電膜振動体。
- 前記周端固定部の外周面にテーパー面が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の円筒形高分子圧電膜振動体。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36040299A JP4318272B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 円筒形高分子圧電膜振動体 |
US09/702,248 US6441540B1 (en) | 1999-11-05 | 2000-10-31 | Cylindrical piezoelectric transducer and cylindrical piezoelectric vibrating element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36040299A JP4318272B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 円筒形高分子圧電膜振動体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001177896A JP2001177896A (ja) | 2001-06-29 |
JP4318272B2 true JP4318272B2 (ja) | 2009-08-19 |
Family
ID=18469258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36040299A Expired - Fee Related JP4318272B2 (ja) | 1999-11-05 | 1999-12-20 | 円筒形高分子圧電膜振動体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4318272B2 (ja) |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36040299A patent/JP4318272B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001177896A (ja) | 2001-06-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0874351B1 (en) | Ultrasonic transmitter-receiver | |
JPS63134935A (ja) | 円方向振動形粘度検出装置 | |
JP4318272B2 (ja) | 円筒形高分子圧電膜振動体 | |
JP4191862B2 (ja) | 円筒形高分子圧電膜振動子 | |
JPS604820A (ja) | 小形振動式レベル検出器 | |
JP2001169392A (ja) | 超音波センサ | |
JP4349279B2 (ja) | 超音波美容器 | |
JP2003033414A (ja) | 超音波美容器 | |
JP3058517B2 (ja) | 高耐圧ハイドロフォン | |
JPS643045Y2 (ja) | ||
US6441540B1 (en) | Cylindrical piezoelectric transducer and cylindrical piezoelectric vibrating element | |
JPH08116594A (ja) | 圧電振動装置 | |
JPS6034914B2 (ja) | 超音波振動子 | |
JPS6024070Y2 (ja) | アレ−型超音波探触子 | |
JPH0722953Y2 (ja) | 超音波送受波器 | |
JPS644463Y2 (ja) | ||
JP2004251863A (ja) | 表面電位計用プローブ取付治具およびこれを用いた歪測定方法 | |
JPH065776Y2 (ja) | 根尖孔位置検出装置における電極 | |
JPH07113725A (ja) | 動揺度測定用プローブ | |
SU1405813A1 (ru) | Способ контрол биморфного элемента датчика тонов Короткова | |
JPS59878Y2 (ja) | 圧電ブザ− | |
JP2961445B2 (ja) | 圧電トランスデューサ | |
JPH077164Y2 (ja) | インクジエツトプリンタのノズルヘツド | |
JP4081863B2 (ja) | 超音波センサ | |
JPH0464596B2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20010910 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20010910 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20030603 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20030603 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090219 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090417 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090521 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090525 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120605 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130605 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140605 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |