KR840001016B1 - Active suspension piezoelectric polymer transducer - Google Patents

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KR840001016B1
KR840001016B1 KR1019810000661A KR810000661A KR840001016B1 KR 840001016 B1 KR840001016 B1 KR 840001016B1 KR 1019810000661 A KR1019810000661 A KR 1019810000661A KR 810000661 A KR810000661 A KR 810000661A KR 840001016 B1 KR840001016 B1 KR 840001016B1
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미세롱 프랑스와
라비네 삐에르
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똥송-쎄 에스 에프
프랑스와 떼르에르
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    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones

Abstract

In a piezoelectric polymer tranducer, the PVF (vinylidene polyfluoride) film (24) is fixed at the circumference jaws (20) (23). The jaws (21) (22) are moved until they are parallel with an XX-axis and extend in a single direction against the suspension (25).

Description

활성 서스펜션 전자기계 변환기 제조방법Method of manufacturing active suspension electromechanical transducers

제1도는 본 발명에 따른 변환기의 단면도.1 is a cross-sectional view of a transducer according to the invention.

제2도는 본 발명에 따른 변환기의 다른 실시예의 단면도.2 is a cross-sectional view of another embodiment of a transducer according to the invention.

제3도 및 4도는 제1도 및 제2도에 단면으로 도시된 별환기의 사시도.3 and 4 are perspective views of the star changer shown in cross section in FIGS. 1 and 2.

제5도 내지 8도는 설명도.5 to 8 are explanatory views.

제9도는 본 발명에 따른 변환기의 다른 실시예의 단면도.9 is a cross-sectional view of another embodiment of a transducer according to the present invention.

제10도는 제9도의 변환기를 갖추는 전극들의 상부도.FIG. 10 is a top view of the electrodes with the converter of FIG.

제11,12 및 13도는 본 발명에 따른 변환기 제작공정의 설명도.11, 12 and 13 are explanatory diagrams of a converter manufacturing process according to the present invention.

제14도는 이중 서스펜션(supension)변환기의 단면도.14 is a cross-sectional view of a dual suspension transducer.

본 발명은 전기적 불균일성(anisotropy)이 과도전기 방전이나 고분 자체인들의 양극방향의 형태로 나타나는 중합요소를 포함하는 전기 기계적 변환기 제조방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 제조하기 어려운 형태를 이루는 최소한 하나의 중합막에 의해 활성구조가 형성되는 확성기,마이크,하이드로폰,에코그라피(echography)의 탐사침 같은 변환기 관한 것이다. 실제로 변형의 두 가지 방식은 얇은층 구조가 동질인가 또는 이질인가에 따라 대두한다.The present invention relates to a method for producing an electromechanical transducer comprising a polymer element in which anisotropy is present in the form of anodic directions of transient electrical discharges or polymers themselves. In particular, the present invention relates to a transducer, such as a loudspeaker, a microphone, a hydrophone, and an probe of an echograph, in which an active structure is formed by at least one polymerized membrane which forms a difficult form. Indeed, two ways of transformation arise depending on whether the thin layer structure is homogeneous or heterogeneous.

가장 간단한 예는 평탄한 양면에 금속을 입힌 단일막이 된다. 여기된 전기장에 노출되는 그러한 막은, 3방향 즉,면에 수직으로 또 평면상의 두 방향으로 변형된다.함께 접합된 두개의 막들로부터 형성된 동종이형 구조의 경우에는,유도된 변형을 굽어진 전체의 한 다른것으로 부터 구별하는 것은 용이하다.The simplest example is a single film with metal on both flat surfaces. Such a film exposed to an excited electric field is deformed in three directions, ie perpendicular to the plane and in two directions on the plane. In the case of a homogeneous structure formed from two films joined together, the induced strain is one of the entire bent. It is easy to distinguish from others.

두께변형을 떠나서,다른 변형들은 막의 형상제작중에 일어나는 신장(stretching)에 의한다. 신장이 일방향으로 일어날때,변형들은 신장방향으로 커진다. 반면에,신장이 없거나 또는 신장이 균일할때,변형들 또한 균일하다.Apart from thickness variations, other deformations are due to stretching occurring during the shaping of the membrane. When stretching occurs in one direction, the deformations increase in the stretching direction. On the other hand, when there is no height or height is uniform, the deformations are also uniform.

활성요소로서 구형의 일부분을 사용한 변환기에 있어서 원주 고정은 국부적인 어떠한 원주변형도 일으키지 않기 때문에 운동은 자오선을 따라 일어나는 지지효과에 크게 좌우된다. 수동적인 환형 파동 서스펜션과 고정되는 원주를 대체함에 의해,구조가 더욱 자유로워지나 진동 피스톤 효과는 펄스를 일으키는 구면으로 특징되는 방사상 운동에 여전히 접근하지는 못하고 있다. 결국 정밀한 공급원의 효과와 명백히 구별되는 방사와 효율의 손실이 일어난다.For transducers using a portion of the sphere as an active element, the circumferential fixation does not cause any local circumferential deformation, so the motion depends heavily on the supporting effect along the meridian. By replacing the circumferential stationary with the passive annular wave suspension, the structure becomes more free, but the oscillating piston effect still does not approach the radial motion characterized by the spherical sphere. The result is a loss of radiation and efficiency that is clearly distinguished from the effect of precise sources.

본 발명은 최소한 중합물질의 한개의 막으로 형성된 최소한 하나의 활성요소를 포함하며 지지체로 작용하는 최소한 하나의 가장자리 부착물을 갖는 자체지지 방사 구조로된 전자기계적 변환기 제조방법을 제공하는데 그 방사구조는 활성벽에 의해 연결된 두개의 모서리들을 갖는 최소한 하나의활성 서스펜션과,이 부착물에 연결되는 첫번째 가장자리,이 방사구조를 폐쇄하기 위해 요소에 연결된 이 활성 서스펜션의 두번째 모서리 구면부의 형태를 정확하게 취하는 막에 의해 형성된 이 폐쇄요소,이 구면부의 가장자리 반경을 따라 노출된 활성 서스펜션의 두번째 원형 모서리의 운동으로 특징된다.The present invention provides a method for producing an electromechanical transducer having a self-supporting radial structure comprising at least one active element formed of at least one membrane of polymeric material and having at least one edge attachment acting as a support, the radial structure being active Formed by a membrane that accurately takes the form of at least one active suspension with two edges connected by a wall, a first edge connected to this attachment, a second corner sphere of this active suspension connected to the element to close this radial structure. This closing element is characterized by the movement of the second circular edge of the active suspension exposed along the edge radius of this sphere.

발명의 세부사항에 들어가기전에,전자기계 변환기는 전극들의 구조 전방에 걸쳐 전기적으로여기되어 있으며 또 세로 진동파동을 전하는 매개체에 연결된 방사면을 통해 방출한다는 것을 기억해두는 것이 유효하다. 그러나,이들 선형 변환기들은 또 반대방향으로도 작용한다.극성 중합막들을 유도하는 변환기 효과는 압전효과이다. 비극성 중합막들에서는,영구적 초과방전이 유도될 수 있는데 그것은 전기방전의 인력작용을 선형화하며 또 변환기를 압전 작용한다.중합구조의제작에 따라서,활성요소의 변형은 필요하다면(동질구조의 경우)대응 곡률반경으로된 등방 또는 비등발 표면 진동 또는 반면에 가로운동(이질구조의경우)에 의한 축적 굽힘을 일으킨다.Before entering the details of the invention, it is useful to remember that the electromechanical transducer is electrically excited across the front of the structure of the electrodes and emits through a radiation plane connected to a medium carrying longitudinal oscillation waves. However, these linear transducers also work in the opposite direction. The transducer effect of inducing polarized polymer films is a piezoelectric effect. In nonpolar polymer membranes, permanent overdischarge can be induced, which linearizes the attractive action of the electrical discharge and piezoelectrics the transducer. According to the construction of the polymerized structure, deformation of the active element is necessary (in the case of homogeneous structure). Accumulated bending is caused by isotropic or anisotropic surface vibrations with corresponding curvature radii or, on the other hand, transverse movements (in the case of heterogeneous structures).

유용한 중합물질들은(PVF2(vinylidene Polyfluoride)와 PVF(vinylidene Polyfluoride)같은 극성 동질 중합체나 PVF2-PTEE 같은 또다른 극성 다중합체로 될수 있다. 비극성 중합물질들 또한 이식,열전기화 또는 코로나 방전에 의해 얻어진 초과 전기방전으로 사용할 수 있다. 많은 유기적 수지 비전도체들은 폴리우레탄(PU)과 에틸렌폴리트라플루오린(PTFE)같이 사용될 수 있다.Useful polymers can be polar homopolymers such as PVF 2 (vinylidene polyfluoride) and PVF 2 -other polar polypolymers such as PVF 2 -PTEE. It can be used with the excess electrical discharge obtained Many organic resin nonconductors can be used, such as polyurethane (PU) and ethylenepolytrafluorine (PTFE).

제1도에서 는 본 발명에 따른 전자기계적인 변환기의 단면을 볼수 있다. 이 변화기는 회전축 XX와 함께 중합막(1)이 고정된 환형지지체(2)를 포함하는데 막의 형태는 XX축상에 C중앙점을 갖는 한쪽으로 α각도만큼 벌어진 구형 돌출부를 그 즈중앙에 갖는다.돌출부의 원주와 지지체 사이에서,이 막은 구형 돌출부의 주변반경을 따라 절두형 원추형태를 갖는다. 제1도의 방사구조의 절두형 원추는 활성 서스펜셩을 이룬다.이것을 위해,전극(3) 및 (4)으로된 두개의 면들이 덮힌다. 제한되지,않는 실예로서,제2도의 방사구조가 25㎛의 두께를 갖는 비닐리덴 롤리플루오라이드의 얇은 막을 열성형에 의해 얻을 수 있다. 전극(3) 및 (4)은 1500Å의 두께로 알루미늄의 진공상태에서 열팽창에 의해 얻어진다.절두형 원추부분이 점선으로 도시된 반경을 따라 일방향으로 신장될때 구형 돌출부를 형성하는 막(1)의 부분은 두개의 축으로 그려져 있다.전극들(3) 및 (4)사이에 일어나는 전기적 극성 처리후에 높은 밀도의 횡 전기장(1MV/cm)이 발생되어 중앙돔의 원주 서스펜셩이 활성화 된다.전극들(3) 및 (4)을 교류전압발전기(5)에 연결시킴에 의해서,활성 원주 서스펜션은 압전식 변환기로서 작요한다. 교류신장 및 활성 원주 서스펜션의 원추벽의 구성은 2중 화살표(8)에 의해 도시된 것처럼 구성된다. 그 결과는 수동구형 돌출부가 축 XX에 평행한 운동을 일으키는 주변 반경을 따라 힘을 받게된다.점선(6)은 반사구조의 낮은 위치를 도시하며 또 점선(7)은 높은 위치를 도시한다. 비록 이것이 활성이 아니라도,변환기 작용이 경도를 따른 변형의 최대감도를 갖는 원추형 기계적 유연성을 얻기 위해서,원주강도는 제3도에 도시된 것처럼 감소될 수 있다.이 결과는 활성부채끝들(12)로 변화하는 방사상으로 기울어진 돌기(11)로 구성하는 독특한 형태에 의해 얻어진다.In figure 1 a cross section of an electromechanical transducer according to the invention can be seen. The transducer includes an annular support 2 having a fixed polymer film 1 along with a rotation axis XX, the shape of which has a spherical protrusion at an angle of α angle to one side having a C center point on the XX axis. Between the circumference and the support, the membrane has a truncated cone shape along the peripheral radius of the spherical protrusion. The radial truncated cone of FIG. 1 forms an active suspension. For this purpose, two faces of the electrodes 3 and 4 are covered. As a non-limiting example, a thin film of vinylidene rollifluoride having a radial structure of FIG. 2 having a thickness of 25 μm can be obtained by thermoforming. The electrodes 3 and 4 are obtained by thermal expansion in a vacuum state of aluminum to a thickness of 1500 kPa. Of the film 1 which forms a spherical protrusion when the truncated cone portion extends in one direction along the radius shown by the dotted line. The part is drawn on two axes. After the electrical polarization treatment between the electrodes 3 and 4, a high density transverse electric field (1 MV / cm) is generated, activating the circumferential suspension of the central dome. By connecting the fields 3 and 4 to the alternating voltage generator 5, the active circumferential suspension acts as a piezoelectric transducer. The construction of the conical walls of the alternating elongation and active circumferential suspension is configured as shown by the double arrows 8. The result is that the passive spherical protrusion is forced along a peripheral radius causing motion parallel to the axis XX. The dashed line 6 shows the low position of the reflecting structure and the dashed line 7 shows the high position. Although this is not active, the circumferential strength can be reduced, as shown in FIG. 3, in order for the transducer action to obtain conical mechanical flexibility with maximum sensitivity of deformation along the hardness. It is obtained by the unique form which consists of the radially inclined protrusion 11 which changes to ().

각 돌기(11)는 진동피스톤의 방사면들 사이에 음향성의 단락을 중화하기 위해서 방사구조의 밀봉을 제공한다. 그렇게 되면,원주강도는 활성 부채꼴(12)이 중앙돔의 변형운동을 따르는 것을 방지할 수 있다.중앙돔이 수동롤을 운동시키고 또 그것이 굽힘을 일으킬 수 있기 때문에,그것은 절두된 원추형 활성 서스펜션이나 다른 벽두께 보다 다른 물질로 형성될 수 있다. 압전요인으로 작용하고 또 열림각 α를 고려한 수동면에 대한 활성면의 비율에 비례하여서,소량 방사상태로 접극될 수있다.Each projection 11 provides a sealing of the radial structure to neutralize the acoustic short between the radial surfaces of the vibrating piston. Then, the circumferential strength can prevent the active sector 12 from following the deformation motion of the central dome. Because the central dome can move the manual roll and cause it to bend, it can be truncated conical active suspension or other It may be formed of a material other than the wall thickness. It acts as a piezoelectric factor and can be polarized in a small radial state in proportion to the ratio of the active surface to the passive surface in consideration of the opening angle α.

제2도에서는,제1도의 방사구조의 다른 실시예의 단면도가 도시된다.제4도는 본 변형체의 사시도이다.In FIG. 2 a cross-sectional view of another embodiment of the radiation structure of FIG. 1 is shown. FIG. 4 is a perspective view of the present variant.

제1도 및 제3도에서 동일 요소는 같은 참조번호를 사용하며,활성 원주 서스펜션은 이질형태이다.제1도에서,외부족에서의 힌지 작용으로 인해 지지 둘레를 선회하므로써 지지체(2)에 원주 서스펜션이 실시되기 때문에 그 결과는 다르게 장치된다. 다른 차이점은 구형 돌출부와 활성의 절두된 원추형 서스펜션 사이의 연결이 제1도에서 도시된 90°접힘을 포함하지 않는다는 사실에 기인한다.The same elements in FIGS. 1 and 3 use the same reference numerals, and the active circumferential suspension is heterogeneous. In FIG. 1, the circumference of the support 2 is pivoted around the support circumference due to the hinge action in the outer tribe. As the suspension is carried out the results are set up differently. Another difference is due to the fact that the connection between the spherical protrusion and the active truncated conical suspension does not include the 90 ° fold shown in FIG.

이질 작동을 얻기 위해서,제2도의 활성 서스펜션은 막(1)의 절두된 원추형에 완전하게 접합된 절두된 원추형 막(10)이 제공된다.막(1)의 표현 변형이 막(10)의 그것과 다른 상태를 선택함에 의하여,이질의 활성 서스펜션의 교대 굽힘 작용이 관찰될 수 있다.구형 돌출부와 연결된 선을 따라서,주변 반경을 따라 활성 서스펜션의 교대 굽힘 작용이 관찰될 수 있다. 구형 돌출부와 연결된 선을 따라서,주변 반경을 따라 기울어지는 운동은 관측될 수 있다. 이 운동은 2중으로 휘어진 화살표(9)에 의해 도시되며 또 만약 제1도를 참조한다면,2중 화살표(8)에 의해 상징되는 운동으로 부터 약간 다른 것을 알수 있다.구형돌출부에 전달되는 전체운동이 고려되는 한,활성 서스펜션의 두가지 형태는 매우 대조적이다.제1도의 활성 서스펜션의 기계적 유유성이 제2도의 서스펜션은 그것보다 기다는 것을 나타낼 수 있으며,제2도의 구형 돌출부의 가장자리가 접선으로 도시된 변 반경을 따라 정확하게 이동한다는 결과가 나온다.In order to obtain heterogeneous operation, the active suspension of FIG. 2 is provided with a truncated conical membrane 10 which is completely bonded to the truncated cone of membrane 1. The representational deformation of membrane 1 is that of membrane 10. By selecting a state other than, the alternating bending action of the heterogeneous active suspension can be observed. The alternating bending action of the active suspension along the peripheral radius can be observed along the line connected with the spherical protrusion. Along the line associated with the spherical protrusion, the tilting motion along the peripheral radius can be observed. This movement is shown by a double curved arrow 9 and if we refer to FIG. 1 we can see that it is slightly different from the motion represented by the double arrow 8. As far as is considered, the two forms of active suspension are very contrasting. The mechanical flexibility of the active suspension of FIG. 1 may indicate that the suspension of FIG. 2 is longer than that, and the edge of the spherical protrusion of FIG. The result is a precise movement along the side radius.

제1도 및 제2도에 도시된 구조는 고정링(2)에 직접 걸리는 활성 돌출부의 그것보다 약간 직접적인 방사형태를 갖는다.The structure shown in FIGS. 1 and 2 has a slightly more direct radial shape than that of the active projection which hangs directly on the retaining ring 2.

발명에 따라서 정밀한 공급원의 방사는 연결 원주를 따라서 동일한 변형을 갖도록 활성 서스펜션과 구형 돌출부의 배치에 의해 더욱 접근될 수 있다.According to the invention the spinning of the precise source can be further approached by the arrangement of the active suspension and the spherical protrusions to have the same deformation along the connecting circumference.

제5조는 점 A에서 축(1,2,3)의 좌표로된 구형표면(13)을 도시한다. 축(3)은 반경을 따라 연장되며,축(1)은 평행선에 접선이고 축(2)은 경도에 접선이다.제6도는 위상 중심 C로된 구형파에 의해 전방향 방사를 갖는 구형 변환기의 단면도이다.중합막(16)은 벽두께로 e를 가지며 또 그것은 그것의 내외부면 금속화물(14 및 15)을 이송한다. 구멍은 금속화물(15)과 접촉하도록 요구된다. 그러한 변환기는 제작에 매우 난점이 있으며 또 방사구조의 강도를 상당히 증가시키는 공기의 작은 양은 포함하는 결점이 일어난다.Article 5 shows a spherical surface 13 in coordinates of axes 1, 2, 3 at point A. The axis 3 extends along a radius, the axis 1 tangential to the parallel and the axis 2 tangential to the longitude. FIG. 6 is a cross-sectional view of a spherical transducer having omnidirectional radiation by a square wave at phase center C. FIG. Polymer film 16 has e as its wall thickness and it carries metallizations 14 and 15 on its inner and outer surfaces. The hole is required to contact the metallization 15. Such transducers are very difficult to fabricate and have drawbacks that include a small amount of air, which significantly increases the strength of the radial structure.

이러한 결점을 극복하기 위해서,구형면 부분에 의해 형성된 진동 피스톤의 위상중심 C로 된 파를 방출하는 것이 상상될 수 있다.그러한 피스톤은 제7도에 도시된다. 그것은 반경 R 및 반 열림각 α로 된구형 돌출부(13)이다. 이상적으로 변형된 조건이 반경 R+ΔR로 된 확장된 돌출부(17)이며,모든 점들은 반경변위 ΔR로 진행한다는 것을 알 수 있다. 제8도는 제7도의 단순한 반경변위를 재발생시키지 않는 강한 환형 지지체(18)에서 이 구형돌출부를 고정하는 것을 나타낸다.곡률중심은 C부터 C′까지 통고하며 또 곡률반경은 R 부터 R′까지 통과한다.In order to overcome this drawback, it can be envisaged to emit a wave with the phase center C of the oscillating piston formed by the spherical surface portion. Such a piston is shown in FIG. It is a spherical protrusion 13 with a radius R and a half opening angle α. It can be seen that the ideally deformed condition is an extended projection 17 of radius R + ΔR, all points going in radial displacement ΔR. FIG. 8 shows the fixation of this spherical protrusion in a strong annular support 18 which does not regenerate the simple radial displacement of FIG. 7. The center of curvature reports from C to C 'and the radius of curvature passes from R to R'. .

활성 구형 돌출부가 이상적인 맥통 돌출부의 전위질은 유지하기 위해거 본 발명은 중심 C의 고정은 보장하고 그것이 추출되는 맥동 구형의 한계에서 상기 조건을 재발생시키는 활성 원주 서스펜션에 의한 연결을 제공한다.The present invention provides a connection by active circumferential suspension which ensures the fixation of the center C and regenerates the above conditions at the limits of the pulsating sphere from which it is extracted so as to maintain the potential of the ideal spherical protrusion.

제9도에 있어서,고정된 위상 중심을 갖는 방사구조의 단면이 도시된다. 두께 e,곡률반경 R 및 반열림각 α로 돌출부를 형성하기 위해 비닐리덴 폴리플루오라이드의 막(1)을 신장함에 의해 형성된다.이성형은 돌출부속으로 유도된 압전 특성의동방성이 보존되어야 하며,전기적 극성화후에,이 돌출부는 예를 들면 d31=d32=5.10-12C N-1의크기를 갈는 압전 계수를 나타낸다. 일방향 신장에 의한 성형은 길이 L반열림각 α로 되고 두께 e′인 활성의 절두된 원추형 서스펜션에 적용된다.이러한 일방향 신장고 절두된 원추형 서스펜션의 전기극성화로 부터 나오는 압전계수들은 예를들면 d′31=2.10-12C N-1,d′32=15 10-12C N-1이다.In FIG. 9, a cross section of a radial structure with a fixed phase center is shown. It is formed by stretching the film 1 of vinylidene polyfluoride to form a protrusion with a thickness e, a radius of curvature R and a semi-opening angle α. After electrical polarization, this protrusion exhibits a piezoelectric coefficient for grinding the size of, for example, d 31 = d 32 = 5.10 -12 CN -1 . Forming by unidirectional stretching is applied to an active truncated conical suspension of length L semi-opening angle α and thickness e '. 31 = 2.10 -12 CN -1 , d '32 = 15 10 -12 CN -1 .

구형돌출부 및 활성 서스펜션의 중간연결을 이루기 위해서,

Figure kpo00001
Figure kpo00002
과 같아야만 하고 또 발전기(5)는 만약 R이 증가하면 L이 감소하는 그런 극성을 갖는 전압 V와 V′를 제공해야 한다.To achieve the intermediate connection between the spherical protrusion and the active suspension,
Figure kpo00001
silver
Figure kpo00002
And the generator 5 must provide voltages V and V 'with such polarity that L decreases if R increases.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

ΔR(곡률반경 변위량)은 (1)식으로부터 측정된다.ΔR (the radius of curvature radius) is measured from equation (1).

Figure kpo00004
Figure kpo00004

ΔR(서스펜션의 길이변위)은 (2)식으로 부터 측정된다.ΔR (suspension of suspension length) is measured from equation (2).

예를들어 V=V′이고 e′=

Figure kpo00005
으로 가정한다면, R=50mm일때
Figure kpo00006
,
Figure kpo00007
8.33mm를 얻는다.For example, V = V ′ and e ′ =
Figure kpo00005
Assume that R = 50mm
Figure kpo00006
,
Figure kpo00007
Get 8.33mm

각 α가 상수로 남기 때문에,활성 서스펜션은 그 자체수의 방사없이 진동한다. 방사패턴은 중앙돔의 맥동 돌출부 작동에 의해서만 결정된다.Since the angle α remains constant, the active suspension vibrates without its own number of radiations. The radiation pattern is determined only by the pulsation projection of the central dome.

중앙돔이 활성요소로서 작업을 하기 위해서는,전극(18) 및 (19)이 제공되어야 한다. 제10도는 중합막(1)이 상면에 의해 나온 금속화물(18) 및 (3)의 상면도이다. 이들 금속화물(3) 및 (18)들은 각각 독립적이어서 구형 돌출부 및 활동 서스펜션의 전기극성화는 여기전압의 적용이 용이해진 것을 나타낼 수 있다.In order for the central dome to work as an active element, electrodes 18 and 19 must be provided. 10 is a top view of the metallizations 18 and 3 from which the polymerized film 1 emerges from the top surface. These metallizations 3 and 18 are each independently such that the electropolarization of the spherical protrusions and the active suspension can indicate that the application of the excitation voltage is facilitated.

극성화후,전극(18) 및 (3)은 동일한 여기전압이 구형 돌출부 및 원주 서스펜션에 적용된다면 서로 연결될 수 있다.전극(19) 및 (4)들은 전극(18) 및 (3)들과 같은 방법으로 배치된다.막(1)의 면들의 하나는 어떠한 결점없이도 완전하게 금속화 될 수 있다. 제2도의 형태에 있는 활성 구형돌출부의 사용 또한 가능하다.그러나,제2도의 활성 서스펜션은 전체 방사의 부분을 제공한다.After polarization, the electrodes 18 and 3 can be connected to one another if the same excitation voltage is applied to the spherical protrusion and the circumferential suspension. The electrodes 19 and 4 are the same as the electrodes 18 and 3. One of the faces of the film 1 can be completely metallized without any drawbacks. The use of active spherical protrusions in the form of FIG. 2 is also possible. However, the active suspension of FIG. 2 provides part of the total radiation.

활성 구형돌출부 및 활성 원주 서스펜션을 여기 시키는 전압들의 복합 관게는 일정하지 않을 수 있다.The complex relationship of the voltages that excite the active spherical protrusion and the active circumferential suspension may not be constant.

이들 두 용소들은 음형 스펙트럼의 고주파수 외의선을 연결하는 각각 위의 변형의 중립성을 더 이상 보장하지 않는 전압으로 여기될 수 있다.These two components can be excited with voltages that no longer guarantee the neutrality of the above strains, respectively, connecting the extraneous lines of the negative spectrum.

사실,저주파수에서 피스톤은 실제적으로 무지향성으로 방사되는 맥동 구형부분의 특성을 갖지 않는다.In fact, at low frequencies, the piston is practically non-unidirectionally pulsating spherical.

예정된 방사각내에 최적 주파수 반응 곡선을 얻는 목적으로 주파수와 함께 여기 전압의 비를 변동하는 것이 가능하다.It is possible to vary the ratio of the excitation voltage with frequency for the purpose of obtaining an optimum frequency response curve within a predetermined radiation angle.

제9도에 도시된 것와 같은 구조의 제작은 구형 돌출부와 돌두된 원추형 서스펜션을 분리하여 형성함에 의해 수행될 수 있다.Fabrication of a structure such as that shown in FIG. 9 can be performed by separating the spherical protrusions and the protruding conical suspensions.

제11도 부터 제13도는 비닐리덴 폴리플루오라이드의 편평한 막으로부터 이들 2개의 활성요소들은 얻기위한 제작방법을 도시한다.첫번째 상태에서,PVF2막(24)은 원주 죠(jaw)들 (20) 및 (23)에서 고정된다.Figures 11 to 13 show a fabrication method for obtaining these two active elements from a flat membrane of vinylidene polyfluoride. In the first state, the PVF 2 membrane 24 is formed with circumferential jaws 20. And at 23.

두번째 상태에서,제12도에 도시된 바와같이 죠(21) 및 (2)는 서스펜션(25)에 단일방향으로 신장되기 위하여 축XX에 평행하게 이동된다.In the second state, as shown in FIG. 12, the jaws 21 and 2 are moved parallel to the axis XX to extend unidirectionally to the suspension 25.

세번째 상태에서,죠들(20),(21),(22) 및 (23)은 고정되어 있고 또 펀치(26)는 2중축 신장에 의해 구형돌출부를 성형한다. 구조의 상태는 제13도에 도시된다.In the third state, the jaws 20, 21, 22 and 23 are fixed and the punch 26 forms a spherical protrusion by biaxial stretching. The state of the structure is shown in FIG.

본 발명은 구형 돌출부 형태의 수동 또는 활동 구형 표면부에 국한되지 않는다.The invention is not limited to passive or active spherical surface portions in the form of spherical protrusions.

제14도는,기본 방사요소가 두개의 활성적인 원추형 원주 서스펜션에 연결된 구형 지역에 의해 형성되는 본 발명에 따른 변환기의 단면을 볼 수 있다. 변환기는 두 개의 절두된 원추형 서스펜션들이 걸리는 상한 지지체(2)를 포함한다. 하부 서스펜션은 상부 서스펜션이 전극(29)와 (30)을 수용하기 때문에 전극(27)과 (28)을 갖는다.방사구형지역은 전극(18) 및 (19)을 갖는다.14 shows a cross section of the transducer according to the invention in which the basic radiating element is formed by a spherical region connected to two active conical circumferential suspensions. The transducer comprises an upper support 2 on which two truncated conical suspensions are hung. The lower suspension has electrodes 27 and 28 because the upper suspension receives electrodes 29 and 30. The spherical region has electrodes 18 and 19.

모든 전극드은 맥동구형 작동상태르 제공하는 여기발전기(5)에 연결된다.물론,구형지역은 순전히 수동일 수 있으며 또 전극(29) 및 (30)에 의해 상부 활성 서스펜션에 연결된 동일한 곡률을 갖는 상부 수동 또는 활성 구형 돌출부와 연합하는 것이 가능하아.All electrodes are connected to an excitation generator 5 which provides a pulsating sphere of operation. Of course, the spherical zone can be purely passive and has an upper curvature with the same curvature connected to the upper active suspension by electrodes 29 and 30. It is possible to mate with passive or active spherical protrusions.

구형지역의 제작은 중합물질의 한튜브를 두 부분으로 된 주형에 넣어 생산할 수 있다. 절두된 원추형 서스펜션은 중합물질 튜브를 신장하는 다른 작업에 의해 형성되고 부가될 수 있고 제14도에서는 활성적인 절두된 원추형 서스펜션이 지지의방향밖으로 넓어지거나 또는 지지를 향해 수렴하는 것을 도시한다. 이러한 형태의이중성은 제1도와 9도에도 나타난다.제14도의 활성 서스펜션은 제2도에 도시된 이질 서스펜션에 의해 대체될 수 있다.이들 후자는 방사구조의 전방사에 관여한다.서스펜션들의 하나는 이질 막으로 형성될 수 있으며 다른 것의 단일막으로 형성될수 있다.돌출부 또는 수동 구형지역인 경우에,활성 서스펜션보다 큰 우연성을 갖는 물질로 구형 표면부분을 형성하는 것이 이로울 수 있다. 예를들면 폴리우레탄이 수동요소로 쓰이며 또 비닐리덴 폴리플루오라이드가 활성 서스펜션 요소로사용된다.Spherical zones can be produced by placing one tube of polymeric material in a two-part mold. A truncated conical suspension can be formed and added by other operations of stretching the polymeric tube and FIG. 14 shows the active truncated conical suspension widening out of the direction of the support or converging towards the support. This type of duality is also shown in Figs. 1 and 9. The active suspension of Fig. 14 can be replaced by the heterogeneous suspension shown in Fig. 2. These latter are involved in the forward yarn of the radial structure. It may be formed of a heterogeneous film and may be formed of a single film of another. In the case of protrusions or passive spherical zones, it may be advantageous to form spherical surface portions of a material with greater chance of occurrence than active suspensions. For example, polyurethane is used as passive element and vinylidene polyfluoride is used as active suspension element.

기술된 활성 서스펜션들이 중합막으로 형성되었다.할지라도,활성 서스펜션들은 전동력이다. 자력을 사용한다는것을 잊지 말아야 한다.파동한느 활성 서스펜션 구조들이 이질 구조의 공간요그를 감소할 수 있다는 것을 잊지 말아야 하며 그 반면 그들의 접힌 기이보다.큰 작용길이 이상 굽힘을 제공한다.Although the active suspensions described were formed of polymerized membranes, the active suspensions are transmission forces. Don't forget to use the magnetic force, that the active suspension structures can reduce the spatial yog of the heterogeneous structure, while providing more bending than the length of their folding.

중합 방사 구조들은 그들의 볼록에 걸리는 추력에 취약하다. 그것을 보호하기 위해서,음향이 통과할수 있는 쿠션들이 오목명에 대해 적용되어 사용될 수 있다.Polymeric spinning structures are vulnerable to the thrust on their convexities. To protect it, cushions through which sound can pass can be applied and used for the recessed names.

끝으로 본 발명은 회전의 대칭을 갖는 방사면에 제한되진 않는다는 것을 주의해야 한다. 활성 서스펜션은 구형 표면부분과 비회전 방향성 연결로 된 피라미드나 절두된 원추형의 형태를 갖는다. 활성 서스펜션이 맥동 구형의 운동을 다시 발생시켜야 할때,절두된 원추나 피라미드의 정점이 이 구형의 중앙과 동일하게 하는것이 이롭다.다른 한편으로는 본 발명은 피스톤으로 사용되는 구형표면부분에 제한되지 않는다.이것 역시 일반적으로 구형 형상을 가지나 기계적 유연성을 높이기 위해서 낮은 진폭 변동을 갖는 피스톤의 변형을 포함한다.Finally, it should be noted that the present invention is not limited to radial planes with rotational symmetry. The active suspension is in the form of a pyramid or truncated cone with spherical surface portions and nonrotating directional connections. When the active suspension has to regenerate the motion of the pulsating sphere, it is advantageous to make the vertex of the truncated cone or pyramid equal to the center of the sphere. On the other hand, the invention is not limited to the sphere surface portion used as the piston. This also includes the deformation of pistons which are generally spherical in shape but have low amplitude variations to increase mechanical flexibility.

Claims (1)

죠들 상이에서 상기 중합막을 클램핑하는 단계와 신장에 의하여 상기 클램프된 막을 형성하는 단계를 포함하는 최소한 하나의 중합물질로 이루어진 최소한 하나의 활성요소를 갖는 전자 기계 변환기를 제조하는 방법에 있어서,중앙지역(24)의한계를 정하기 위하여 죠(21) 및 (22)의 내부셋트 사이에서 상기 막이 클램프되는 단계와,상기 중앙지역 둘레의 주변부(25)의 한계를 정하기 위하여 죠(20) 및 (23)의 외부셋트 사이에서 클램프 되는 단계와,상기 성형이 상기 지역(24) 및 (25)의 연장에 의하여 얻어지는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 활성 서스펜션 전자기계 변환기 제조방법.A method of manufacturing an electromechanical transducer having at least one active element made of at least one polymer material comprising clamping the polymer membrane in different jaws and forming the clamped membrane by stretching. The membrane is clamped between the inner sets of jaws 21 and 22 to define the limits of the jaws, and of the jaws 20 and 23 to define the limits of the periphery 25 around the central region. Clamping between the outer set, and wherein the forming is obtained by extension of the zones (24) and (25).
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