JPS61103397A

JPS61103397A - 圧電ブザ−

Info

Publication number: JPS61103397A
Application number: JP59226577A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ogawa; 敏夫小川
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1986-05-21

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、複数枚のセラミックグリーンシートを内部
電極を介して積層し同時焼成して得られた積層セラミッ
クスを利用した圧電ブザーの構造に関する。

従来の技術第７図は、従来の圧電ブザーの代表的な例を示す略図的
側面図である。ここでは、たとえば金属板よりなる振動
板１上に圧電セラミックスよりなるユニモルフ振動子２
が貼付けて構成されており、ユニモルフ振動子２の伸縮
に伴ない、該伸縮が振動板１に拘束されることにより、
破線ＡおよびＢで示すように全体が屈曲振動し、それに
よって音波が発生するようにされている。

しかしながら、第７図に示した圧電ブザーでは、音圧を
大きくとれないという問題があった。そこで、第８図に
同じく略図的側面図で示すように、金属板１１上に３枚
の圧電セラミック板１２ａ。

１２１）、１２Ｃを積層してなる振動子１２を貼付けた
構成が提案されている。ここでは、予め個別に焼成され
図示の矢印の方向に分極処理されたセラミック板１２ａ
・・・１２Ｃが、電極１３ａ・・・１３ｄとともに、振
動板１１上で一体的に構成されている。図示のように、
電ｆｆ１１３ａ、１３ｃに、たとえばプラス電位を、電
ＦＡ１３ｂ、１３ｄにたとえばマイナス電位を与えれば
、第８図に示した圧電ブザーは第７図の破線Ａで示すよ
うに屈曲し、また与える電位を逆にすれば第７図に示し
た破線Ｂのように屈曲することがわかる。第８図に示し
た圧電ブザーでは、撮動子が、３枚のセラミック板１２
ａ・・・１２Ｃからなるため、大きな音圧を取出すこと
ができる。

また、第９図は、特開昭５６−６９９９９号公報に開示
されている積層セラミック振動子である。

この第９図に示した積層セラミック撮動子２２は、７枚
のセラミックグリーンシート２２ａ・・・２２Ｑを、電
極２３ａ・・・２３ｈとともに積層し、同時焼”′）１
　　ッ、工４！　’ｌ　ｈ　６あ。、あ。。ユ。よ。、
やっ、。

フグリーンシートを積層し同時焼成して得られるもので
あるため、各セラミック層２２ａ・・・２２ｇの厚みは
、第８図に示したセラミックＲ１２ａ・・・１２Ｇに比
べて薄くすることが可能であり、したかって積層セラミ
ツク振動子２２全体の厚みは、積層数が多くなってもさ
ほど厚くならず、よってこの積層セラミック振動子２２
を用いれば同じ厚みでより大きな音圧を取出し１りるこ
とがわかる。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、第７図ないし第９図に示した従来の圧電
ブザーでは、いずれにおいても、セラミックの伸縮に対
して、圧電ブザー全体の屈曲振動が円滑に追随し得す、
したがって所望の音波を取出し得ないという欠点があっ
た。特に、高周波数の入力電圧を印加し、より高い音を
発生させる場合にあっては、追随性が劣ることにより、
この欠点はより顕著であった。

それゆえに、この発明の目的は、比較的高周波数の音を
発生させる場合であ°ても・所望の音波　　　　（を確
実に発生させ得る圧電ブザーを提供することである。

問題点を解決するための手段この発明は、要約すれば、複数のセラミックグリーンシ
ートを内部電極を介して積層し同時焼成してｔｌられた
積層セラミックスを利用した積層セラミック撮動子と、
該撮動子が貼付けられた振動板とを備え、この積層セラ
ミック振動子の振動板側のセラミック層には残りのセラ
ミック層の変位に基づく歪を吸収するための緩和層が形
成されていることを特徴とする圧電ブザーである。

該緩和層は、たとえば分極処理されていないセラミック
層により構成されてもよく、また残りのセラミック層に
比べて相対的に弱く分極されたセラミック層により構成
することもできる。緩和層を構成するセラミック層を相
対的に弱く分極するには、たとえば該セラミック層の厚
みを他のセラミック層よりも相対的に厚く構成すること
、あるいは分極処理に際し該緩和層を構成するセラミッ
ク層に印加される分極電圧を低減するために、たとえば
網目状の電極を用いることなどにより行ない得る。

作用この発明では、積層セラミック撮動子の振動板側のセラ
ミック層に、残りセラミック層の変位に基づく歪を吸収
する緩和層が形成されているので、セラミック振動子の
伸縮に伴なう圧、電ブザー全体の屈曲振動に際し、振動
姿態をより円滑にとることが可能とされている。

実施例の説明第１図は、この発明の一実施例を示す略図的側面図であ
る。ここでは、たとえば金属板あるいはプラスチック板
等からなる振動板３１上に、積層セラミック振動子３２
が貼付けられている。このセラミック振動子３２は、３
層のセラミック層３２ａ・・・３２０からなり、該セラ
ミック１１１３２ａ・・・３２ｃは、３枚のセラミック
グリーンシートを内部電極３３ｂ　、３３Ｇとなるべき
電極ペーストを介して積層し同時焼成して得られるもの
である。

なお、電極３３ａ　、３３ｄは内部電極３３ｂ、３３Ｇ
と同時に形成されてもよく、あるいは焼成後に別途形成
されてもよい。

積層セラミック振動子３２は、上述のように形成される
ものであるため、第９図に示した従来の積層セラミック
振動子２２と同様に各セラミック層３２ａ・・・３２Ｃ
を薄く形成することができ、したがって第７図および第
８図に示したような従来の圧電ブザーに比べてより大き
な音圧を取出し得ることがわかる。

分極処理は、電極３３ａと電極３３ｃとを接続しプラス
電位を与え、他方電極３３ｂにマイナス電位を与えれば
、図示の矢印で示すように施される。この実施例では、
電極３３ｄは、分極処理に際しては電気接続されない。

したがって、図示のように、セラミック層３２ｃは分極
されていない。

このセラミック層３２Ｃが、この発明の緩和層を構成す
るものである。第１図では、緩和層の厚みを他のセラミ
ックＷ！１３２ａ　、３２ｂと同程度の厚みで描かれて
いるが、この厚みを用途に応じて薄く、あるいは厚く構
成してもよい。

′１１　　　　　駆動に際しては、第１図に示されてい
るように、電極３３ｂと、電極３３ｄとを接続する。電
極３３ａと電極３３ｃについては、分極処理の場合と同
様に接続されたままとする。この状態で、図示のように
電圧を印加すれば、セラミック層３２ａ。

３２ｂが図示の円で囲まれた双方向の矢印で示すように
伸びるため、第２図に側面図で示すように屈曲する。し
たがって、第７図に示した従来の圧電ブザーと同様に、
第７図の破線ＡおよびＢで示すように振動して音波を発
生する。

ところで、第１図に示した実施例では、上記のようにセ
ラミック層３２Ｃ１すなわち積層セラミック振動子３２
の振動板３１側のセラミック層が、分極処理されていな
いため、駆動に際しては該セラミック層３２０は積極的
には撮動しない。よって、たとえば第２図に示した撮動
状態では、第２図においてＸで示した部分にセラミック
層３２Ｃ自身の変位による歪を与えられず、単にセラミ
ック°Ｒ３２ａ　、３２・ｂの伸縮に伴なう歪に基づく
応力が伝播するだけである。よって、セラミック層３２
Ｃ＠Ｊｊｊ’ｅ＞ｔｙＺ　ｙつ１３２ａ　、　３２ｂ　
ｔ’１ｔＡＷ　　　　”に分極処理され、したがって第
２図の矢印Ｘで示す部分により大きな応力が集中する場
合に比べれば、この実施例では第２図に示した撮動姿態
をより円滑にとり得ることがわかる。

それゆえに、第１図に示した実施例では、緩和層を構成
するセラミック層３２ｃの働きにより、屈曲振動がより
円滑に繰返され、したがって入力電圧に即応した振動を
得ることが可能となる。たとえば第４図に示す矩形パル
ス入力電圧を与えた場合、従来の第７図に示した圧電ブ
ザーでは第５図に示すように、特に高周波Ｉｉｗｃで変
位が円滑に行なわれなかったのに対し、この実施例では
第６図に示すようにほぼ入力電圧の変化に対して迅速に
追随した振動を得ることが可能であった。

第１図に示した実施例では、緩和層は分極処理されてい
ないセラミック［３２Ｇにより構成されていたが、この
発明の緩和層は、残りの積極的に振動するセラミック層
、第１図の実施例ではセラミックＦＪ３２ａ　、３２ｂ
よりも相対的に弱く分極されたセラミック層により構成
することも可能である。第３図は、このように構成され
た緩和層を有する、この発明の第２の実施例を示す側面
図である。ここでは、積層セラミック振動子４２は、２
層のセラミック層４２ａ、４２ｂからなる。セラミック
層４２ａは図示のように矢印の方向に分極処理されてお
り、したがって電極４３ａ、４３ｂから電圧を交互に印
加すれば伸縮振動を生じる。

しかしながら、この実施例では、セラミック層４２ｂが
、セラミックｆｆ４２ａに対して相対的に厚く形成され
ており、さらにｆｆｉ極４３ｃのみが網目状の電極で構
成されている。したがって、図示のように結線して分極
処理を施せば、セラミック層４２ｂに印加される電圧は
、セラミックＨ４２ａに比べて極めて低いので、セラミ
ック層４２ｂは相対的に弱く分極されるにすぎない。よ
って、第３図に示したように電圧を印加して駆動した場
合、セラミック層４２ｂは、それ自身はとんど伸縮しな
い。よって、第１図に示した実施例におけるセラミック
層３２ｃと同様に、この発明における緩和層を構成し得
ることがわかる。もっとも、第３図に示した実施例では
、セラミック層４２ｂの分極の程度を弱くするために、
セラミック層４２ｂの厚みを厚くすること、ならびに電
極４３Ｃを網目状の電極とすることの双方の構成が採用
されていたが、いずれか一方のみでも、セラミックｇ４
２ｂの分極度合を弱くすることができ、したがって緩和
層を形成し得る。

上述した第１図および第３図に示した実施例では、積層
セラミック振動子３２．４２は、それぞれ３層および２
ＷＪのセラミック層から形成されていたが、この発明は
、これらに限られず、より多くの層数のセラミック層に
より構成される積層セラミックＪｉ動子を用い１ｑるこ
とは言うまでもない。

発明の効果以上のように、この発明によれば、複数枚のセラミック
グリーンシートを内部電極を介して積層し同時焼成して
得られた積層セラミックスを利用した積層セラミック振
動子と、該振動子が貼付けられた振動板とを備え、積層
セラミック振動子の１１１　　　　　振動板側のセラミ
ック層には残りのセラミック層の変位に基づく歪を吸収
するための緩和層が形成されているので、入力電圧の変
化に即応して円滑に屈曲し得るので、たとえ高周波数領
域の音波を（ｑる場合であっても、所望の音波を確実に
発生させ得ることが可能な圧電ブザーを実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示す側面図である。第
２図は、第１図に示した実施例における屈曲状態を示す
側面図である。第３図は、この発明の他の実施例を示す
側面図である。第４図ないし第６図は、この発明の詳細
な説明するための図であり、第４図は圧電ブザーに与え
られる入力電圧波形を示し、第５図は従来の圧電ブザー
における変位を示し、第６図は第１図に示した実施例に
おける変位を示す。第７図は、従来の圧電ブザーの一例
を示す側面図である。第８図は、従来の圧電ブザーの他
の例を示す側面図である。第９図は、従来の圧電ブザー
のさらに他の例を示す断面図である。図において、３１は振動板、３２は積層セラミック振動
子、３２ａ、３２ｂは振動に関与するセラミック層、３
２Ｇは緩和層、３３ｂ　、３３Ｃは内部電極、４１は振
動板、４２は積層セラミック振動子、４２ａは振動に関
与するセラミック層、４２ｂは緩和層、４３ｂは内部電
極を示す。（ほか２名）萬１　図萬４図萬５図萬６図第７図 ”Ｂ葛８図８９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）複数のセラミックグリーンシートを内部電極を介
して積層し同時焼成して得られた積層セラミックスを利
用した積層セラミック振動子と、前記振動子が貼付けら
れた振動板とを備え、前記積層セラミック振動子の前記
振動板側のセラミック層には、セラミック層の変位に基
づく歪を吸収するための緩和層が形成されている、圧電
ブザー。
（２）前記緩和層は、分極処理されていないセラミック
層により構成されている、特許請求の範囲第１項記載の
圧電ブザー。
（３）前記緩和層は、他のセラミック層に対して相対的
に弱く分極されたセラミック層により構成されている、
特許請求の範囲第１項記載の圧電ブザー。