JPH0413914Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、音響変換特性ならびに耐久性に優れ
且つ製造の容易なスピーカ振動体に関する。

一般に高分子バイモルフとは、適宜選択された
表面上に電極を有する高分子圧電膜と、同様に適
宜選択された表面上に電極を有する高分子圧電膜
とが接着剤により積層接着され、一方の圧電膜が
圧電効果により伸長したとき、他方が収縮する様
に結線されたものを云うが、より広義には、特願
昭58−84945号の明細書ならびに図面で示すよう
な一連の積層構造のものを含めて、ポリフツ化ビ
ニリデン等の高分子圧電膜を一層または二層以上
とする少なくとも二層の薄膜体を接着剤により接
合し、且つ前記の高分子圧電膜の一層または二層
以上を挟持し、これに電圧を印加する形態で電極
（膜）を配置してなる可撓性積層構造体を指す。
薄膜体としては、前記圧電膜に限らず他の薄膜
体、例えば燐青銅板、布、紙、圧電性を有しない
高分子薄膜体等であつてもよい。

高分子バイモルフが、スピーカ、マイクロフオ
ン等の電気−音響変換装置用の有用な振動体であ
ることは良く知られている。例えば、高分子バイ
モルフ（以下、単に「バイモルフ」という）から
なるスピーカ振動体は、振動伝達体を介さずにバ
イモルフ自体に加えられる電気入力により振動す
るため、振動伝達体の共振等による歪が少なく、
軽量で過渡特性が優れる等の利点を有している。
このようなバイモルフ製スピーカ振動体の効率を
増大するために、バイモルフを蛇行状に曲げ、有
効面積を増大させて効率を向上させた蛇行状バイ
モルフ製スピーカ振動体も知られている（例えば
実公昭54−10918号公報）。

しかしながら、このような蛇行状バイモルフ製
スピーカ振動体にも、いくつかの問題点が見出さ
れた。その一つは製造上の問題であり、もう一つ
は振動体の耐久性の問題である。

すなわち、蛇行状バイモルフ製スピーカ振動体
は、一般に、第１図に示すような部分平面形状を
有し、且つ例えば第２図に示すように、それぞれ
A1，Ni等からなる電極膜３ａおよび３ｂを一面
に設けた互いに逆極性の２枚の圧電体膜２ａおよ
び２ｂを電極膜と逆の面で貼り合わせてなるバイ
モルフ１を、第３図に示すように蛇行する、ある
いは波形の表面を有する型材４に沿わせて曲げた
後、その両側（第３図の紙面厚さ方向両端）で適
当な枠体（図示せず）に固定する方法により作成
される。このような型材４の表面に沿つて行なう
バイモルフ１の変形は繁雑であるだけでなく、変
形応力が適切に加えられないときは、厚さが20μ
程度の圧電体膜２ａ，２ｂと、400〜800Å程度の
電極膜３ａ，３ｂからなるバイモルフ１の破損、
特に電極膜の破損が起りがちである。また、この
ようなバイモルフは弾性が強いため、型材４の表
面に沿つて変形が行なわれたとしても、枠体に手
際良く固定されない時には、もとの平面形状に戻
つてしまう。

更に耐久性の問題としては、音波発生時の変形
の大きい、屈曲部の両端（第１図あるいは第３図
のＡ部）において電極膜の亀裂が発生しやすい。

本考案は、上述の事情に鑑み、耐久性に優れ且
つ製造の容易な蛇行状バイモルフ製スピーカ振動
体を提供せんとするものである。

本考案のスピーカ振動体は、上述の目的を達成
するために開発されたものであり、より詳しくは
両面に電極膜を有する高分子バイモルフの少なく
ともその保持部位ならびに蛇行する辺の一方に沿
つて、導電性ゴム層を介して、自己形状保持性で
はあるが曲げ加工が可能な厚さの金属薄板を貼設
し、該高分子バイモルフ表面電極と該金属薄板と
の電気的導通を保持しつつ全体を蛇行状に曲げて
なることを特徴とするものである。

以下、本考案のスピーカ振動体を、実施例につ
いて更に詳細に説明する。

第４図は、本考案のスピーカ振動体の一実施例
に部分斜視図であり、このスピーカ振動体は、第
５図に示すように、ほぼ矩形状のバイモルフ１の
周縁部に沿つて、自己形状保持性ではあるが曲げ
加工が可能な厚さの枠状体金属薄板５を貼設し、
全体を蛇行状に曲げてなる。バイモルフ１（その
詳細な積層構造は、第２図に示すものと同様であ
るが、ここでは図示を省略する）への枠体金属薄
板５の貼設は、第５図の−線矢視方向の断面
図である第６図に示すように、周縁部に沿つて導
電性ゴム層６を介して行なわれる。

すなわち、枠状金属薄板５と高分子バイモルフ
１とを導電性ゴム層６を介して貼設する一方法と
しては、第６図に示すように、導電性ゴム層６の
両面に部分的に両面粘着テープのごとき非導電性
接着剤７を用いて接着する方法が考えられる。こ
の場合、非導電性接着剤７は導電性ゴム層６の両
面全てに設けるのではないため、枠状金属薄板５
と高分子バイモルフ１の表面電極３ａ，３ｂとの
電気的導通は、導電性ゴム層６を介して確保され
ている。

また別な貼設方法としては、例えば非導電性接
着剤７を用いず、バイモルフ１の両面に導電性ゴ
ム層６を介して設けた枠状金属薄板５のみによる
方法がある。この場合には、電気的導通は、枠状
金属薄板５の自己形状保持性と、導電性ゴム層６
の変形自在性により確保される。

上記のような枠状金属薄板５の導通を確保した
状態での貼設により、バイモルフ駆動のためのリ
ード線（図示せず）は、バイモルフ１の表面電極
３ａ，３ｂより取りださずに、枠状金属薄板５よ
り取り出すこともできる。

第４図ないし第６図で説明した本考案のスピー
カ振動体は、第１図ないし第３図で説明した従来
のスピーカ振動体に比べて容易に製造可能である
ことを一つの重要な特徴とする。すなわち、枠状
金属薄板５は、例えばCu等の導電性の金属から
なり、自己形状保持性ではあるが曲げ加工が可能
な例えば0.03〜３mm程度の厚さを有するため、こ
れを第５図および第６図に示すように周縁部に貼
着したバイモルフ１は、この枠状金属薄板５を蛇
行状に曲げ加工するに従つて、これに追随して変
形し、全体として蛇行状のスピーカ振動体を与
え、また枠状金属薄板５の形状保持性のために、
加工後の形状はそのまま保持される。

ここにおいて、導電性ゴム層６は、枠状金属薄
板５とバイモルフ１との変形に際してのズレなら
びに得られる振動体の使用中における、これらの
変形のズレを吸収し且つ両者の電気的導通状態を
確保するために用いられるものであり、これが非
ゴム質で形成されるときには、ズレ変形を吸収で
きずにバイモルフ１あるいはその電極への亀裂の
発生の原因になる。また、これを非導電性ゴムで
形成し、電極端子を高分子バイモルフの表面電極
３ａ，３ｂより取り出すと、高分子バイモルフの
電極端子部位は、固定部位であるのに対し、高分
子バイモルフの他の部位は振動するため、電極端
子部位と、他の部位との電気的導通を永い間には
失う原因となる。したがつて、導電性ゴムを用い
るのは必須である。このような導電性ゴム層６
は、シリコーンゴム、軟質塩化ビニル樹脂、体重
合度ポリエチレン、低重合度ポリプロピレン、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−ブタジ
エン共重合体、エチレン−ブタジエン−アクリロ
ニトリル共重合体等からなるゴム質接着剤の100
重量部に対して100〜500重量部程度のカーボンブ
ラツク、金属粒子、カーボン繊維、金属繊維等の
導電性付与剤を添加して得られる厚さ0.1〜3.0mm
程度の導電性ゴムを用いればよい。

上記スピーカ振動体の動作原理は、第１図〜第
３図で説明した従来のスピーカ振動体と実質的に
同じであり、第４図の−線を含む中央断面図
である第７図に示すように、例えば電極１３ａに
圧電体を収縮させる電圧が印加され、電極１３ｂ
に圧電体を伸長させる電圧が印加された場合に
は、蛇腹状のバイモルフ１１の上側間隔が狭く、
下側間隔が広くなるような変形が起り、空気は矢
印Ｓのように上方へと送り出される。次いで、電
極１３ａと１３ｂとに印加される電圧の極性が逆
転されれば、第７図とは逆に空気が下方へと送り
だされる。この変化が信号電圧の変化に応じて継
続されることにより、所望の音波が発生する。

但し、このスピーカ振動体においては、応力は
集中するが音波の発生に余り有効には寄与しない
周縁部に設けた枠状金属薄板５が補強効果を発揮
するため、電極の亀裂等の不都合は生じず、耐久
性が著しく向上する。

また本考案のスピーカ振動体においても、第５
図に対応して第８図に示すように、全面に電極膜
を設けたバイモルフ１の代わりに、屈曲部に相当
する位置の圧電体膜１２上にのみ電極膜１３を設
けたバイモルフ１１を用いることもできる。

上述したように本考案によれば、蛇行バイモル
フを用いるスピーカ振動体において、バイモルフ
周縁部に、導電性ゴム層を介して、自己形状保持
性ではあるが曲げ加工が可能な厚さの金属薄板を
貼設したことにより、耐久性に優れ且つ製造の容
易なスピーカ振動体が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスピーカ振動体用バイモルフの
部分平面図、第２図は第１図の−線矢視方向
の断面図、第３図はバイモルフから蛇行スピーカ
振動体を製造する従来法の説明図、第４図は本考
案のスピーカ振動体の一実施例の部分斜視図、第
５図および第８図はそれぞれ本考案のスピーカ振
動体製造用の枠状金属薄板を貼設したバイモルフ
の部分平面図、第６図は第５図の−線矢視方
向の断面図、第７図はスピーカ振動体の動作原理
を説明するための中央断面図である。 １，１１……バイモルフ、２，１２……圧電体
膜、３，１３……電極膜、５……枠状金属薄板、
６……導電性ゴム層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両面に電極膜を有する高分子バイモルフの少な
   くともその保持部位ならびに蛇行する辺の一方に
   沿つて、導電性ゴム層を介して、自己形状保持性
   ではあるが曲げ加工が可能な厚さの金属薄板を貼
   設し、該高分子バイモルフ表面電極と該金属薄板
   との電気的導通を保持しつつ全体を蛇行状に曲げ
   てなることを特徴とするスピーカ振動体。