JPS6397100A - 平板型圧電変換器 - 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］ この発明は圧電変換器、特に圧電フィルムを用いた平板
型圧電変換器に関する。

Ｕ従来の技術］ 従来ポリ弗化ビニリデン等の圧力−電気変換作用を有す
る合成樹脂フィルムを使用した電気音πＳ変換器、たと
えばスピーカは、円柱壁面の一部を構成するような曲面
に形成した圧電フィルムの両端縁部を固定し、当該圧電
フィルムの両面仝而に形成した電極部に間に交流信号を
印加し、圧電フィルムの面方向の伸縮により当該曲面を
径方向に１駆動せしめることにより音ｖ′＋！出力を背
、る積１成や、分）※方向が互いに異なる２枚の圧電フ
ィルムを積層し、これを断面を波形に折曲しづると共に
、その両・端縁部を固定し、当該波形の析曲部に形成し
た電、（木部に交流信号を印加することにより、当該波
形の隣り合う壁面を互いに相反する方向に駆動さけて、
その間の空気を放出吸引することにＪ：り音響出力を１
！７る構成のものか多用されていた。

［発明か解決しようとする問題点］ 上記従来の圧電フィルムスピーカは振動振幅か大ぎくと
れない、すなわら、電気音響変換効率か動電型スピーカ
等に比較して著しく小さいという大きな問題を有してい
た。

［問題を解決するための手段］ この発明は両面にそれぞれ形成した電極部を有し凹凸条
に成形された圧電フィルムよりなる駆動部と、前記凹凸
条の各頂部において結合されたスキン材を貝媚する平板
型圧電変換器である。

［作用］ 圧電フィルムの面方向の伸縮を凹凸形状の高さ方向の振
動に変換することによりスキン材を振動ヒしめ、音響出
力を得る。

［実施例］ この発明を以下実施例について説明する。

第１図は第１の実施例であり、１はポリ弗化ビニリデン
フィルムを断面形状か波形等の凹凸条に形成し、その両
面に導体箔を成層して電、伺部となした駆動部で必る。

そして前記凹凸条の方向はフィルムの伸延方向と直角で
あり、伸縮の大きい伸延方向の伸縮を波高の変化に変換
する。

２ａ、２ｂはそれぞれ駆動部１のそれぞれの波形の頂部
において導電性接着剤を用いて接着結合されたスキン材
でアルミニューム、チタン箔等の金属筒や、導電性を有
する樹脂フィルムより選択される。

上記構成によれば、駆動部１の上面に成層した電極部は
上部スキン材２ａと、下面に成層した電極部は下部スキ
ン材２ｂとそれぞれ電気的に接続されるので、上部２ａ
および下部スキン′＋Ａ２ｂ間に交流信号を印加するこ
とにより第２図に示すように、たとえば、正の信号が印
加した場合、圧電フィルムが面方向に伸長し波形の波高
が高くなって、下部スキン材２ｂを固定すると上部スキ
ン材２ａが前方に駆動される。−力負の信号が印加した
場合、逆に上部スキン材２ａが後方に駆動され、当該上
部スキン材２ａの前後方移動により音響出力が１ｑられ
る。

上記構成によれば、圧電フィルムの面方向の伸縮を効率
的にスキン材の前後方の振動に変換することができるの
で、音響幅側効率を向上けしめることができた。

第３図は第２の実施例であり、下部スキン材２ｂ、第２
駆動部１ｂ、中心スキン材２ｃ、前記第１駆動部１ｂを
構成する圧電フィルムと分極方向が逆になるように配置
した圧電フィルムを有する第１駆動部１ａ、上部スキン
材２ａが順に積層された２段構成の変換器でおり、各ス
キン材及び各ｊ！駆動部個々の１１４或は第１図の実施
例と同一で必る。当該（育成によれば、それぞれの駆動
部の振幅が重畳されて第１の実施例の略２倍の音響出力
を得ることができる。もしくは、同一の音響出力が要望
される場合は、駆動部の各振動振幅を略１／２にできる
ので凹凸形状を小さくすることができ異常（騒動の発生
を防止することができる。又、２段以」−の多段（１う
成とすればより音響出力が増大する。

第４図は第３の実施例でおり、第２の実施例と同様に２
段構成となっているが、第１駆動部１ａと第２駆動部１
ｂの凹凸条方向が互いに直交するように配置しである。

当該構成によれば、互いに直交する凹凸条により撮動部
の機械的剛性が補強され、不要な分割共振の発生をを抑
制することができる。又、当該構成は２段以上の多段構
成にも採用できる。

第５図は第４の実施例で、下部スキン材２ｂ、第３駆動
部１Ｃ１第１中心スキン材２１Ｃ１第２駆動部１ｂ、第
２中心スキン材２２Ｇ、第１駆動部１ａ、上部スキン材
２ａが順に積層された３段構成のスピーカでおり、かつ
、第１駆動部１ａ、第２駆動部１ｂ、第３駆動部１Ｃの
それぞれの凹凸条方向がそれぞれ６０度の角度で交着す
るように配置しており、かつ、各駆動部１ａ、１ｂ、１
Ｃを）１４成する圧電フィルムの分極方向は相互に逆に
しておる。又、各スキン材及び各駆動部の個々の構成は
第１図の実施１シｌと同一でおる。当該）１４成は、凹
凸条方向が互いに６０度で交差するように４１１１成し
ておるので振動部の）成域的剛性が著しく補強され不要
の分割共］辰の発生を抑制するとともに３段溝成にする
ことにより第１の実施例に比較して略３倍の音響出力を
得ることができる。

第６図の第５の実施例及び第７図の第６の実施例はそれ
ぞれ第２の実施例及び第３の実施例を更に改良したもの
で、第２及び第３の実施例においては各駆動部１ａ、１
ｂの凹凸形状の振幅及び周期が同一である為、それぞれ
の駆動部が同一の特定の周波数において共振し急峻なピ
ーク、ディップが発生しやすい欠点があるのに対し、当
該各実施例では、第１駆動部１ａと第２駆動部１１ｂの
それぞれの凹凸形状の振幅及び／又は周期を異ならしめ
ておるので、それぞれの駆動部の共振周波数が異なり、
又当該共振周波数の相互の干渉により急峻なピーク、デ
ィップの発生を抑制できる。

又当該１１１１成は２８２以上の多段偶成及び第４の実
施例にも適用できる。

更に上記第１〜第６の実施例において、スキン材と駆動
部もしくは所望部所に制動材を配置することにＪ：り不
要の共振を防止する手段をイノ１用してもよい。

又、前記実施例のようにスキン（オを′？停電性物質で
構成し信号供給手段として利用することて構成を簡略す
る効果を有するが、スキン（Ａに絶縁性物質を使用する
こともでき、この場合は当該絶縁性スキン材の表面に導
体箔を形成してこれを圧電フィルムの電（水と電気的接
続することにより実施例と同様の効果が得られ、又、導
体箔を形成しない場合はスキン材を介することなく直接
圧電フィルムの電極に信号供給用のリード線を接続して
もよい。

又、第３図以下の実施例に示す様へ圧電フィルムは分極
方向が逆になるように積層することは一実施例であって
、複数の圧電フィルムの伸長・１１１１小動作が一致す
るように信号を印加てき１７る（ｊ４成であればよい。

ざらに各駆動部の断面形状は波形に限定されず、たとえ
ば台形等の他の形状か採用できる。

［発明の効果］ 上記本発明によれば、圧電フィルムを使用した変換器に
ｄ′３いて、大幅な音響出力の増加が）構成でき、又、
不要の共振を抑制し、周波数特性のより平坦な変換器を
提供することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の一部破断斜視図、第
２図はこの発明の第１の実施例の動作を示す側面図、第
３図乃至第７図はそれぞれこの発明の仙の実施例の一部
破断斜視図である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）両面にそれぞれ形成した電極部を有し凹凸条に成
   形された圧電フィルムよりなる駆動部と、前記凹凸条の
   各頂部において結合されたスキン材を具備することを特
   徴とする平板型圧電変換器。
2. （２）前記駆動部を構成する圧電フィルムをスキン材を
   介して順次積層し、多段構成としたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の平板型圧電変換器。
3. （３）駆動部を構成する各圧電フィルムの凹凸条方向を
   互いに異なるように配置したことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の平板型圧電変換器。
4. （４）駆動部を構成する各圧電フィルムの凹凸形状の振
   幅及び／又は周期をそれぞれ異ならしめたことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の平板型圧電変換器。
5. （５）駆動部とスキン材間に制動材を配置したことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項乃至第４項記載の平板型
   圧電変換器。