JPS63108287A - ピエゾゴム探触子の製造方法 - Google Patents

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） 本発明はピエゾゴム探触子に係り、特に減衰効果を高め
て、従来発振超音波信号と至近距離からのエコー受信信
号の判別が困難であったのを改善するものである。

（従来の技術） 従来、自由振動を抑制するダンパ、或は保持台などと別
称されるベース上に、両面に電極を設けた圧電振動子を
接着した超音波探触子が、人体、金属素成物等の曲面に
密着し難い欠点があるのを除くため、多数個の小粒の圧
電振動子をベースの表面に接着するアレー型超音波探触
子が知られており、多数個の圧電振動子を接着するベー
ス表面を曲面にするものすら提案されている。

しかし、従来の超音波探触Ｔは両面に電極を設けた圧電
振動子を接着するものであるから、圧電振動子が例え小
粒なアレー型であっても、ベースに電極を完全に密着さ
せることは不可能であって減衰効果を不良にしている。

また、たとえ完全に密着されたとしてもベースと圧７４
振動子の音響インピーダンスが著しく異なるため、そこ
で反射がおこり、減衰効果が良くない。

他方、圧電振動子は超音波発振子及びエコーの受信子と
して作用するものであり、その振動子の減衰効果が不良
であると、至近距離からのエコー信号が発振還音波の減
衰終了の前に受信されて送受波信号の判別を困難にする
欠陥をもつ。

（発明が解決しようとする間に点） 萌項に述べた欠陥は、従来公知の、両面に電極を設けた
圧電振動子をベースに接着する構成にしている限り改善
できないことを実験により明確にできた０本発明はこれ
に鑑み、ベースを構成するバッキング剤ゴムに、一方の
電極を構成するｇｔ電極ゴムを塗布してまず初期加硫を
施して密着性を増加し、圧電振動子をなすピエゾゴム及
び他方の電極についても加硫によって安定すると共に密
着性を極めて良好にするゴム系とし、加硫によって一体
的にするとともに、半加硫したバッキング剤ゴムをベー
スとし、初期加硫及び追加加硫又は追加加硫の一〜数回
の加硫についてはほぼ完全加硫を施し得る半加硫のもの
とし、加硫不足或は過加硫になって早期に脆化しないピ
エゾゴム探触子からなるピエゾゴム探触子、若しくは伝
導性のあるバッキング剤ゴムをベースとすΔピエゾゴム
探触子の開発を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の第１の発明は前項に述べた目的に合致させる構
成にしたもので、金属粉末又はセラミック粉末をゴムに
混合し、成形して半加硫を施したバッキング剤ゴムの上
に、銀粒子とゴムを混合した銀電極ゴム（バッキング剤
ゴムに導電性を付与したならば省略できる。）を塗布し
て加硫し、さらにその上に圧電磁器粉末とゴムを混合し
たピエゾゴムを密着し、さらに前記と均等な銀電極ゴム
をピエゾゴム上に密着し、加硫を施して一体化してなる
ピエゾゴム探触子に係るものである。また第２の発明は
導電性バッキング剤ゴムを使用して同じ目的を達する構
成にしたゴム探触子ｔこ係るものである。これにより、
第５図のようにゴムの中に、バッキング剤の金属等の粒
子、′ＩＬ極の銀粒子、ピエゾゴムの圧電粉末粒子が連
続的に並び減衰効果を高めることができて、第６図のよ
うに圧電索子ａにゴム中に分散させた粒子がなく、？４
極すについても同様にゴム中に銀粒子が分散されていな
いもの上り減衰効果を極く良好にできる。

本発明の好適な実施例を次に説明する。

（実施例） 第１．２図は本発明の実施例を示し、第１図に示すよう
に、金属粉末、又はセラミック粉末をゴムに混合しで練
り、かつ所定の形状に成形すると共に、金属酸化物、パ
ーオキサイド、或は硫黄系などの加硫剤の混合により予
備的に半加硫の状態にしたバッキング剤ゴム１をベース
とし、その上に、銀粉末をバッキング剤ゴム１に使用し
と同じたゴム及び同じ加硫材を混合し、さらにトルエン
等の溶剤を混合して希釈した１ａｔｔｉゴム２をスクリ
ーンを使用して塗布形成してバッキング剤ゴム１と共に
初期加硫を施し、続いて銀電極ゴム２の上に、チタン酸
鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、ビスマス７エラト等の圧電
磁器粉末を、バッキング剤ゴム１及び銀電極ゴム２に使
用したと同じゴム、同じ加硫剤を混合したものによって
ピエゾゴム３を形成し、さらに前記銀電極ゴム２と同じ
銀電極ゴム４を前記と同じ手段でピエゾゴム上に塗布形
成して、バッキング剤ゴム１等と共に追加加硫を施す、
５は表面保護膜であって、ゴム板又はポリエステルフィ
ルムが使用される。これらは１／４波艮板をなさしめる
もので、ゴム板を使用するときは前記の追加加硫により
加硫する。

バッキング剤ゴム１は０．５〜３ｍｍ厚の範囲とし、ピ
エゾゴム３は１０μｌ〜１０００μｍ厚、銀電極ゴム２
．４は３μｒ５０μｍ厚の範囲とする。

また前記のバッキング剤ゴム１としてゴムに金属粉末を
混入して導電性を付与した場合、！＠１の銀電極ゴム２
を省略して、直接その上にピエゾゴム、第２の銀電極ゴ
ムを被着形成し得る。

（本発明の作用） 本発明のピエゾゴム探触子は、バッキング剤ゴム１をは
じめすべてをゴム系とし、バッキング剤ゴム１について
は初期加硫及び追加加硫はピエゾゴム等と共に施す加硫
のみでは加硫不足になるから、予備的に半加硫を施して
、初期加硫及び追加加硫（第２の発明では追加加硫のみ
）により完全加硫を施した構成物にするとともに、初期
加硫全下層の銀電極ゴム２を表面に塗布して施したもの
であるので、空気泡を介在しない銀電極ゴム２め密着を
施すことができ、ピエゾゴム３及び上層の銀電極ゴム４
についても下層の銀電極ゴム２に順次に密着（第２の発
明は導電性バッキング剤ゴム１に前記の３．４を順次に
密着）し、追加加硫により全体を一体に形成しているの
で全体の密着性がよく、超音波発振信号の減衰効果が、
従来の両面に電極を設けた圧電振動子をベースに接合し
たものに比して者しい、その増大の理由がバッキング剤
ゴム上にピエゾゴム、銀電極ゴムを加硫により一体化し
た構成による密着効果、及び全体の音響インピーダンス
の均等化効果にあると考えられる。

その効果をグラフによって明確にする１こ、従来の構成
のものは第４図！及び■に示すとおりであって、発振波
形は第４図Ｉのようであり、減衰速度の計測部分（ロ）
について拡大したグラフは第４図■のおりであって、減
衰所要時間は約１８μＳｅｅ。

と大きい、これに対し本発明のものの発振波形は第３図
■のとおりであり、減衰速度の計測部分（イ）について
拡大したグラフは第３図■のとおりであって、減衰所要
時間は約０，８μＳｅａ、と良く、第４図■との比較に
おいて１／２０以下であることが明瞭である。

第４図Ｈのように減衰所要時間が大きいと、前のサイク
ルで発振し、至近距離で反射するエコー信号を圧電素子
で受信して一種の混信になり、その弁別が不可能か、或
は弁別が困難であるのに、本発明のピエゾゴム探触子は
、第３図■のように従来に比して減衰所要時間が小であ
るため、発振信号と前記したエコー信号とが混信するこ
とはない。

（本発明の効果） 本発明の第１の発明は前項に述べたように全体をゴム系
とし、かつ加硫により一体に形成してバッキング剤ゴム
１、銀電極ゴム２、ピエゾゴム３、銀電極ゴム４若しく
はバッキング側ゴム１とピエゾゴム３、ｆ１１電極ゴム
４の各部の密着力の増加と、音響インピーダンスの均等
化に上り滅寂効果を大きくして、分解能力をあげた植成
にしたものであるため、特に至近距離のエコー受信信号
と、発振信号との混信を防止するものであって、第２の
発明の導電性バッキング剤ゴム１をベースにして銀電極
ゴム２を設けなくてもよいものと共に、四山形、凸曲形
にして人体とが、金属枯遺物等に密着できる副効果をも
つ。

【図面の簡単な説明】

ｆｆ１１図は本発明の斜視図、第２図は完成品の側面図
である。第３図１、■は本発明の効果を測定したグラフ
、第４図■、■は従来の超音波探触子の減衰効果に関す
るグラフ、第５図は本発明のゴム中の粒子分散の楔面、
ｆｊＳ６図は圧電磁器を使用する従来装置の楔面である
。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属粉末又はセラミック粉末をゴムに混合し、成
   形して半加硫を施したバッキング剤ゴムの上に、銀粒子
   とゴムを混合した銀電極ゴムを塗布して加硫し、さらに
   その上に圧電磁器粉末とゴムを混合したピエゾゴムを密
   着し、さらに前記と均等な銀電極ゴムをピエゾゴム上に
   密着し、加硫を施して一体化してなるピエゾゴム探触子
   。
2. （２）金属粉末をゴムに混合し、成形して半加硫を施し
   た導電性バッキング剤ゴムの上に、圧電磁器粉末とゴム
   を混合したピエゾゴムを密着し、さらに銀粒子とゴムを
   混合した銀電極ゴムをピエゾゴム上に密着し、加硫を施
   して一体化してなるピエゾゴム探触子。