JPH02106983A - piezoelectric functional parts - Google Patents
piezoelectric functional partsInfo
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- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、圧電ブザー、圧電スピーカーまたは圧電変位
素子のように圧電セラミック体により振動板等の被動部
材が駆動される圧電機能部品の改良に関し、特に圧電セ
ラミック体と被動部材との間の接着構造が改良されたも
のに関する。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to the improvement of piezoelectric functional components such as piezoelectric buzzers, piezoelectric speakers, or piezoelectric displacement elements in which a driven member such as a diaphragm is driven by a piezoelectric ceramic body. In particular, the present invention relates to an improved bonding structure between a piezoelectric ceramic body and a driven member.
圧電セラミンク体に電圧を印加して、圧電セラミック体
を振動あるいは変位させ、電気エネルギを機械エネルギ
に変換することにより、振動板等の被動部材を駆動する
種々の圧電機能部品が実用化されている。第２図に、こ
の種の圧電機能部品の一例として圧電ブザーや圧電スピ
ーカーに用いられているものを示す。Various piezoelectric functional parts have been put into practical use that drive driven members such as diaphragms by applying voltage to the piezoelectric ceramic body to vibrate or displace it and convert electrical energy into mechanical energy. . FIG. 2 shows an example of this type of piezoelectric functional component used in a piezoelectric buzzer and a piezoelectric speaker.
分極処理された圧電セラミック板１の両面に電極２．３
が形成されている。′ｒ４極２，３は、圧電セラミック
板ｌに電圧を印加し駆動するために設けられている。圧
電セラミンク板ｌに対して、被動部材として振動板４が
接着剤層５を介して貼合わされている。この構造では、
電極２．３から電圧を印加して圧電セラミック板ｌを振
動させ、該振動を接着剤Ｎ５を介して振動板４に伝達し
、それによって振動板４を振動させる。Electrodes 2.3 on both sides of the polarized piezoelectric ceramic plate 1
is formed. 'r4 poles 2 and 3 are provided to apply voltage to and drive the piezoelectric ceramic plate l. A diaphragm 4 as a driven member is bonded to the piezoelectric ceramic plate 1 via an adhesive layer 5. In this structure,
A voltage is applied from the electrode 2.3 to vibrate the piezoelectric ceramic plate l, and the vibration is transmitted to the diaphragm 4 via the adhesive N5, thereby causing the diaphragm 4 to vibrate.
製造に際しては、°圧電セラミック板１を焼成した後、
電極２．３を形成し、分極処理等の工程を経た後に、エ
ポキシ等の接着剤を用いて、振動板４を圧電セラミック
仮１に貼付けている。During manufacturing, after firing the piezoelectric ceramic plate 1,
After forming the electrodes 2.3 and undergoing processes such as polarization treatment, the diaphragm 4 is attached to the temporary piezoelectric ceramic 1 using an adhesive such as epoxy.
〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
上記の構造では、使用しているうちに圧電セラミック仮
ｌから接着剤層５が部分的に剥がれることがあった。そ
の結果、所望通りの特性を発揮させ得ないことがあった
。[Technical problem to be solved by the invention] However,
In the above structure, the adhesive layer 5 may be partially peeled off from the piezoelectric ceramic temporary layer during use. As a result, desired characteristics may not be exhibited.
また、圧電セラミック板１から振動板４への振動の伝達
が、エポキシ等の樹脂よりなる接着剤層５を介して行わ
れているので、伝達効率が充分ではないという問題もあ
った。Furthermore, since the vibrations are transmitted from the piezoelectric ceramic plate 1 to the diaphragm 4 via the adhesive layer 5 made of resin such as epoxy, there is also the problem that the transmission efficiency is not sufficient.
よって、本発明の目的は、接着剤層の剥がれ等に基づく
特性の劣化を防止することができ、かつ圧電セラミック
体において生じた機械的エネルギの被動部材側への伝達
効率に優れた圧電機能部品を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a piezoelectric functional component that can prevent deterioration of characteristics due to peeling of an adhesive layer, etc., and has excellent transmission efficiency of mechanical energy generated in a piezoelectric ceramic body to a driven member side. Our goal is to provide the following.
本発明は、圧電セラミック体に、接着剤層を介して、該
圧電セラミック体により駆動させる被動部材を貼合わせ
た圧電機能部品において、圧電セラミック体の接着剤層
が設けられる面に凹凸を付与したことを特徴とする。The present invention provides a piezoelectric functional component in which a driven member driven by the piezoelectric ceramic body is laminated to a piezoelectric ceramic body through an adhesive layer, in which unevenness is imparted to the surface of the piezoelectric ceramic body on which the adhesive layer is provided. It is characterized by
圧電セラミック体の接着剤層が設けられる面に凹凸が付
与されているので、圧電セラミック体側の接着表面積が
増大される。従って、接着剤層により圧電セラミック体
が強固に接合される。また、凹凸のうち突出している部
分が接着剤層中に突出した形態となるため、突出してい
る部分が被動部材に当接している場合には、突出してい
る部分を介して被動部材側へ機械的エネルギが伝達され
る。Since the surface of the piezoelectric ceramic body on which the adhesive layer is provided is uneven, the bonding surface area on the piezoelectric ceramic body side is increased. Therefore, the piezoelectric ceramic bodies are firmly bonded by the adhesive layer. In addition, since the protruding parts of the unevenness protrude into the adhesive layer, if the protruding parts are in contact with the driven member, the machine will move through the protruding parts to the driven member. target energy is transferred.
よって、圧電セラミック体において生じた機械的エネル
ギを、被動部材側に効果的に伝達することが可能となる
。Therefore, it becomes possible to effectively transmit the mechanical energy generated in the piezoelectric ceramic body to the driven member side.
第１図は、本発明の一実施例の圧電機能部品を説明する
ための断面図である０本実施例は、圧電ブザーや圧電ス
ピーカーに用いられる圧電機能部品に適用したものであ
る。FIG. 1 is a sectional view for explaining a piezoelectric functional component according to an embodiment of the present invention.This embodiment is applied to a piezoelectric functional component used in a piezoelectric buzzer or a piezoelectric speaker.
本実施例では、板状の圧電セラミック体１１の接着剤層
（後述）が付与される面に、複数の突出部１１ａを形成
することにより凹凸が付与されている。複数の突出部１
１ａは、圧電セラミック体１１を焼成するに際し、粒径
の小さいセラミック粉末を圧電セラミック体１１の表面
に散布することにより、焼成と同時に形成されている。In this embodiment, a plurality of protrusions 11a are formed on the surface of the plate-shaped piezoelectric ceramic body 11 to which an adhesive layer (described later) is applied, thereby providing unevenness. multiple protrusions 1
1a is formed at the same time as the piezoelectric ceramic body 11 is fired by scattering ceramic powder having a small particle size on the surface of the piezoelectric ceramic body 11.
セラミック粉末としてはＡｊ２□Ｏ１粉末やＺｒ０ｚ粉
末を用いることができ、圧電セラミック体１１を構成す
る材料と同一のもの、すなわち素生地のもの、あるいは
異種のセラミック材料の何れをも用いることができる。As the ceramic powder, Aj2□O1 powder or Zr0z powder can be used, and either the same material as the material constituting the piezoelectric ceramic body 11, that is, a raw material, or a different type of ceramic material can be used.
圧電セラミック体の両生面には電圧を印加するための電
ｉ１２，１３が形成されている０本実施例では、複数の
突出部１１ａが圧電セラミック体１１の焼成に伴い形成
されているので、ｔｆｆｉ１３は複数の突出部１１ａの
表面をも被うように形成されている。In this embodiment, the plurality of protrusions 11a are formed as the piezoelectric ceramic body 11 is fired, so that the tffi13 is formed so as to cover the surfaces of the plurality of protrusions 11a.
圧電セラミンク体１１に対して、複数の突出部１１ａが
形成されている側の面に、振動板１４が接着剤層１５を
介して貼合わされている。接着剤層１５は、例えばエポ
キシ系接着剤のように硬化後に適度な剛性を有するもの
を用いることが振動伝達上好ましいが、これに限らず、
種々の材料のものを用いることができる。A diaphragm 14 is attached to the surface of the piezoelectric ceramic body 11 on which the plurality of protrusions 11a are formed, with an adhesive layer 15 interposed therebetween. For the adhesive layer 15, it is preferable to use an adhesive having appropriate rigidity after curing, such as an epoxy adhesive, from the viewpoint of vibration transmission; however, the adhesive layer 15 is not limited to this.
Various materials can be used.
本実施例では、接着剤層１５の厚みは、表面に電極１３
が形成されている複数の突出部１１ａが振動板１４に当
接し得る厚みとされている。これは、複数の突出部１１
ａを振動板１４に当接させることにより、圧電セラミン
ク体ＩＩ側からの振動の伝達を複数の突出部１１ａを介
して、より効果的に行うことを可能とするためである。In this embodiment, the thickness of the adhesive layer 15 is such that the electrode 13 is
The thickness is such that the plurality of protrusions 11a formed therein can abut against the diaphragm 14. This includes a plurality of protrusions 11
This is because by bringing a into contact with the diaphragm 14, it is possible to more effectively transmit vibrations from the piezoelectric ceramic body II side via the plurality of protrusions 11a.
もっとも、複数の突出部１１ａは、必ずしも振動板１４
側に当接せずともよい。However, the plurality of protrusions 11a are not necessarily limited to the diaphragm 14.
It is not necessary to touch the side.
複数の突出部１１ａが設けられて圧電セラミック体１１
の接着剤層１５側に凹凸が付与されているので、接着剤
層１５と圧電セラミンク体１１との間の接着面積が拡大
されている。従って、圧電セラミック体１１と接着剤Ｎ
１５との間の接着力が、従来例に比べて効果的に強めら
れている。よって、使用に際しての接着剤Ｎ１５の剥が
れを効果的に防止することが可能とされている。The piezoelectric ceramic body 11 is provided with a plurality of protrusions 11a.
Since the unevenness is provided on the adhesive layer 15 side, the bonding area between the adhesive layer 15 and the piezoelectric ceramic body 11 is expanded. Therefore, the piezoelectric ceramic body 11 and the adhesive N
15 is effectively strengthened compared to the conventional example. Therefore, it is possible to effectively prevent the adhesive N15 from peeling off during use.
なお、複数の突出部１１ａを形成するためのセラミック
粉末の粒径は、０．５〜１０μｍの範囲のものを用いる
ことが好ましい０粒径が０．５μｍ未満の場合には、圧
電セラミック体１１の表面に凹凸を付与することによる
接着面積の拡大効果がほとんど期待できず、かつ凝集し
て２次粒子を形成しやすく、従って凹凸の調整が困難と
なるからである。他方、粒径が１０μｍを超えた場合に
は、接着剤層１５の厚みを厚くしなければならず、振動
が接着剤層１５により過度にダンピングされるからであ
る。The particle size of the ceramic powder for forming the plurality of protrusions 11a is preferably in the range of 0.5 to 10 μm. If the particle size is less than 0.5 μm, the piezoelectric ceramic body 11 This is because the effect of increasing the bonding area by providing irregularities on the surface of the adhesive is hardly expected, and secondary particles are likely to be agglomerated, thus making it difficult to adjust the irregularities. On the other hand, if the particle size exceeds 10 μm, the thickness of the adhesive layer 15 must be increased, and vibrations will be excessively damped by the adhesive layer 15.
上述した実施例では、圧電セラミック体１１を焼成する
に際して微量のセラミック粉末を表面に散布して焼成と
同時に８亥セラミツク粉末に基づく突出部１１ａを形成
していたが、電極１３を形成する際に突出部を形成して
もよい０例えば、電極１３を形成するために電極ペース
ト中に上記のようなセラミック粉末を混合しておき、混
合された電極ペーストを塗布することにより、あるいは
電極ペーストを塗布した後にセラミック粉末を電極ペー
スト表面に散布し、電極ペーストの粘性を利用して付着
させることにより電極ペースト表面に凹凸を付与し、し
かる後焼付けることによっても、本願発明の凹凸を付与
することができる。In the above-described embodiment, when firing the piezoelectric ceramic body 11, a small amount of ceramic powder was scattered on the surface to form the protrusion part 11a based on the ceramic powder at the same time as the firing, but when forming the electrode 13, For example, in order to form the electrode 13, a ceramic powder as described above may be mixed into the electrode paste and the mixed electrode paste may be applied, or the electrode paste may be formed. After that, the unevenness of the present invention can also be imparted by scattering ceramic powder on the surface of the electrode paste and adhering it using the viscosity of the electrode paste, and then baking it. can.
さらに、セラミック粉末を用いる必要は必ずしもなく、
セラミック粉末に代えて金属粉末等の他の材料を用いて
もよい、のみならず、焼成された圧電セラミック体１１
の表面を機械的に加工することにより、凹凸を付与して
もよい。Furthermore, it is not necessarily necessary to use ceramic powder;
Other materials such as metal powder may be used in place of the ceramic powder, as well as the fired piezoelectric ceramic body 11.
It is also possible to provide irregularities by mechanically processing the surface.
また、圧電セラミック体１１についても、図示のような
板状のものに限らず、棒状等の任意の形状のものを使用
した場合においても本発明を適用することができる。同
様に、被動部材が振動板ではなくシム材や適宜の金属等
からなる変位部材の場合においても、本発明を適用し得
る。Furthermore, the present invention is also applicable to the piezoelectric ceramic body 11 when it is not limited to a plate-shaped body as shown in the drawings, but may be of any shape such as a rod-shape. Similarly, the present invention can be applied even when the driven member is not a diaphragm but a displacement member made of a shim material, an appropriate metal, or the like.
以上のように、本発明によれば、圧電セラミック体の接
着剤層が設けられる面に凹凸が付与されているので、圧
電セラミック体と接着剤層との間の接着面積が拡大され
、従って接着剤層の剥がれが生じ難い圧電機能部品を得
ることができる。よつて、圧電ブザー、圧電スピーカー
あるいは圧電変位素子等の駆動時の信頼性を効果的に高
めることが可能となる。As described above, according to the present invention, since the surface of the piezoelectric ceramic body on which the adhesive layer is provided is uneven, the adhesive area between the piezoelectric ceramic body and the adhesive layer is expanded, and therefore the adhesive layer A piezoelectric functional component in which peeling of the agent layer does not easily occur can be obtained. Therefore, it is possible to effectively improve reliability when driving a piezoelectric buzzer, piezoelectric speaker, piezoelectric displacement element, or the like.
また、凹凸が付与されている部分の突出している部分の
先端が被動部材側に当接するように凹凸を付与した場合
には、圧電セラミック体から被動部材側への機械的エネ
ルギの伝達効率も高められ、従って変換効率に優れた圧
電機能部品を得ることが可能となる。In addition, if the unevenness is applied so that the tip of the protruding part of the uneven part comes into contact with the driven member side, the efficiency of mechanical energy transmission from the piezoelectric ceramic body to the driven member side is also increased. Therefore, it is possible to obtain a piezoelectric functional component with excellent conversion efficiency.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を説明するための断面図、第
２図は従来の圧電機能部品を説明するための断面図であ
る。
図において、１１は圧電セラミック体、ｌｌａは凹凸を
付与するための突出部、１４は被動部材としての振動板
、１５は接着剤層を示す。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view for explaining an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view for explaining a conventional piezoelectric functional component. In the figure, 11 is a piezoelectric ceramic body, lla is a protrusion for providing unevenness, 14 is a diaphragm as a driven member, and 15 is an adhesive layer.
Claims (1)
体により駆動される被動部材を貼合わせた圧電機能部品
において、前記圧電セラミック体の接着剤層が設けられ
ている面に凹凸が付与されていることを特徴とする圧電
機能部品。In a piezoelectric functional component in which a driven member driven by the piezoelectric ceramic body is bonded to a piezoelectric ceramic body via an adhesive layer, irregularities are imparted to the surface of the piezoelectric ceramic body on which the adhesive layer is provided. A piezoelectric functional component characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262481A JPH02106983A (en) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | piezoelectric functional parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63262481A JPH02106983A (en) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | piezoelectric functional parts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02106983A true JPH02106983A (en) | 1990-04-19 |
Family
ID=17376387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63262481A Pending JPH02106983A (en) | 1988-10-17 | 1988-10-17 | piezoelectric functional parts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02106983A (en) |
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-
1988
- 1988-10-17 JP JP63262481A patent/JPH02106983A/en active Pending
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