JPS6010480B2 - 電気音響変換器およびその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧電性高分子材料からなるフィルム（高分子圧
電フィルム）を振動膜として用いる電気音響変換器およ
びその製造法に係り、特に振動膜の張力に異方性を与え
て曲率の一様性を高め、周波数特性および感度の改善を
計ろうとするものである。

高分子圧露フィルムを振動膜として用いる電気音響変換
器では、振動膜を適度の張力をもたせた状態で轡曲させ
ることが必要である。

この高分子圧電フィルムは、そのフィルム面内の応力に
対して圧電性を有するため、轡曲構造とし、フィルム面
に垂直な方向への力の変換を行なう。従来におけるこの
種の電気音響変換器としては第１図に示すように構成さ
れていた。

すなわち、剛体によりコ字状に形成されたケース１内に
、上面に円弧面を有する弾性体２を収納し、この弾性体
２上に、両面に電極を施した高分子圧電フィルムよりな
る振動膜３を配贋し、この振動膜３の両端をケース１に
固着して弾性体２で振動膜３を秤上げて振動膜３を円弧
面となるように馨曲させてし、た。

この構成によるものは、振動膜３の円弧面とする轡曲の
曲率を制御することが困難であり、所定の特性を得るこ
とがむつかしく、また、弾性体２の経時変化によって曲
率が変化したり、張力が変化したりして安定性に欠ける
ものであった。

このような従来の欠点を除去するために、最近第２図に
示すような電気音響変換器が提案されている。この第２
図に示すものは、コ字状のケース４の上面に、剛体から
なるロ字状のフレーム５をあらかじめ轡曲させておき、
このフレーム５に振動膜６を鮎付けて構成したものであ
る。

この構成によれば、フレーム５によって振動膜６の賢曲
の曲率を決定するため、信頼性に優れたものとなる。

しかしながら、振動膜６のしわを無くし、滑らかに湾曲
させるために、振動膜６にある程度の張力をかけておく
必要があるが、その張力のかけ方、特に全体にわたって
均一な張力をかけることによっては、第３図Ａ，Ｂに示
すようにフレーム５への固着部から離れた振動膜６の中
央部の曲率はフレーム５の曲率（破線で示す）と異なっ
たものになる。

Ｚこのように振動膜６
に曲率の異つた部分が発生すると分割共振が生じやすく
、高城周波数で特性が乱れ、平坦な特性が得られなくな
るとともに、感度が低くなるといった欠点がある。本発
明は第２図に示すような電気音響変換器のＺ欠点を除去
するものである。

すなわち、本発明は振動膜６の張力に異万性を与えて、
曲率の一様性を高めようとするものである。

つまり、第２図において、円周方向Ｂ−Ｂ′の張力を弱
く、鞠方向Ａ−Ａ′の張力を強くするこ２とにより曲率
の一様性を高めようとするものである。次に本発明の電
気音響変換器の製造法の実施例について述べる。

第４図、第５図に示す実施例は、轡曲加工する２前の平
板状のフレーム５に、両面に電極を蒸着などで施した平
板状の圧電性高分子材料のフィルムよりなる振動膜６を
接着剤により貼付ける。

この接着工程で振動膜６の張力に異万性をもたせるため
軸方向Ａ−Ａ′の張力を強く、円周方向Ｂ−３８の張力
を弱くしてフレーム５に振動膜６を接着する。このよう
にフレーム５に振動膜６を貼付けた後、振動膜６の不必
要な個所を切断除去し、これを第５図に示すように上面
に円弧面をもった治具３７を用いてフレーム５を轡曲さ
せ、高分子圧電フィルムよりなる振動膜６を円筒面形状
とする。

このフレーム５の厚みが大きい場合、轡曲加工によって
円周方向Ｂ−Ｂ′の張力が大きく変化するが、この場合
はあらかじめ円周方向Ｂ−Ｂ′の張力４をさらに弱めた
状態でフレーム５に接着しておく。また、円周方向Ｂ−
Ｂ′の張力は轡曲加工を施した後でも、振動膜６にしわ
が発生しない程度の弱し、ものとし、鼠方向Ａ‐Ａ′の
張力は円周方向Ｂ−Ｂ′の張力の欲情以上で振動膜６の
クリープ点以 ，下の範囲で目的により選択する。

また、他の実施例としては、あらかじめ、所定の曲率に
轡曲されたフレーム５に上述と同様に張力に異万性をも
たせて振動膜６を接着結合してもよい。

この種の電気音響変換器の共振周波数（ゎ）および感度
（Ｓ）は以下の通りである。

ｂ：点復 ｓｉ製 ご ただし Ｒ：振動膜６の曲率半径 Ｅ： 〃 のヤング率 Ｐ： 〃 の密度 ｄ： 〃 の圧電定数 ど： 〃 の譲軍率 前記本発明の各実施例のように、振動膜６をフレーム５
に、振動膜６の円周方向Ｂ−Ｂ′の張力より、軸万向Ａ
−Ａ′の張力を強くして貼付けた場合には、振動膜６の
形状は円筒面形状となり、振動膜６の曲率半径Ｒが一定
となり、前記式で示す通りの共振周波数が得られ、高城
まで平坦な周波数特性が得られるとともに、感度が向上
するものである。

なお、円周方向Ｂ−Ｂ′の張力と軸方向Ａ−Ａ′の張力
との関係を本発明のように行なわない場合には、蜜曲し
た振動膜の中央が内側に賢曲した鞍形となり、所定の周
波数特性および所定の感度が得られないものである。

以上のように本発明の麓気音響変換器およびその製造法
によれば、振動膜は所定の円筒面形状を保ち、曲率の一
様性が計れることにより、分割共振の発生を阻止し、高
城周波数での乱れを無くして、平坦な周波数特性とする
ことができるとともに、感度の向上も計れ、かつ、生産
性に富むものとできるなどの利点をもち、工業的価値の
大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電気音響変換器の斜視図、第２図は最近
開発された電気音響変換器および本発明の鰭気音響変換
器の一実施例を示す斜視図、第３図Ａ，Ｂは同変換器の
振動膜の不都合な状態を示す説明図、第４図は本発明の
電気音響変換器の製造法を示す一工程の斜視図、第５図
は同他の工程の断面図である。 ４・・・・・・ケース、５・・・・・・フレーム、６１
・・・・・振動膜、７・・・・・・湾曲拾具。 繁１函 繁２図 第３図 繁４図 繁５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 円弧面状に彎曲されたフレームに、両面に電極を設
   けた圧電性高分子材料のフイルムよりなる振動膜を円周
   方向より軸方向の張力が強くなるように貼付け、これを
   ケースに組込んで構成したことを特徴とする電気音響変
   換器。 ２ 両面に電極を設けた圧電性高分子材料のフイルムよ
   りなる振動膜を平板状のフレームに軸方向の張力が強く
   、円周方向の張力が弱くなるように貼付け、この平板状
   フレームを円弧面状に彎曲加工した後、ケースに組込む
   ことを特徴とする電気音響変換器の製造法。 ３ 円弧面状に彎曲されたフレームに、両面に電極を施
   した圧電性高分子材料のフイルムよりなる振動膜を軸方
   向の張力が強く、円周方向の張力が弱くなるように貼付
   け、これをケースに組込むことを特徴とする電気音響変
   換器の製造法。