JPH0536113B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、超音波圧電振動子の電極取付装置に
係り、特に、超音波加湿器、石油気化装置等の液
体霧化機に用いられる超音波圧電振動子の電極体
の構造の改良に関するものである。

（従来の技術） 従来、この種の超音波圧電振動子の電極取付装
置としては、例えば、実開昭51−142608号が挙げ
られる。以下、この先行技術について説明する。

第３図は液体霧化装置（室内加湿器）の断面図
であり、液体２を収容する容器３の底部には、振
動子取付装置１と励振回路部（図示なし）が取付
けられ、振動子取付装置１より発生する超音波に
より水柱４が発生し、ここから液体２の微粒子５
が発生する。この微粒子５はフアン８から送られ
る風に従つてダクト６を通り吐出口７から室内に
放出される。

第４図は第１の従来例を示す振動子取付装置の
断面図である。

図中、１１は表面に超音波放射電極面１１ａを
設け、裏面にはその電極面１１ａの一部を周縁部
に導出して形成した端縁電極面１１ｂ、前記電極
面１１ａに対向した略中央部に対向電極面１１ｃ
とを設けた円板状磁器誘電体の超音波圧電振動子
（以下、圧電振動子という）であり、この圧電振
動子を弾性を有し、内周面にコ字状切溝を有する
環状保持体１２で挟持し、前記端縁電極面１１ｂ
及び対向電極面１１ｃに励振出力源に接続される
リード線１９をそれぞれ半田１８で固着接続し
て、予め設けられている支持体１４の有底の円形
の凹溝１０の周縁の段付部１０′に環状保持体１
２を接着などにより固定し、前記円形の凹溝１０
内に半田１８の面及びリード線１９を配置し、該
リード線１９を前記支持体１４から導出するよう
にしている。なお、１５は液体収納器の底壁１３
を貫通してナツト１６によりこの振動子取付装置
を固着する１対のネジである。

また、第５図乃至第７図は第２の従来例を示す
振動子取付装置の構成図であり、第５図はその分
解斜視図、第６図はその斜視図、第７図は第６図
の−線断面図である。

圧電振動子１１自体の構造は前記したものと同
様であり、この圧電振動子の端縁電極面に接触す
るように環状電極体２２を設け、その環状電極体
２２の内周の一部に設けられた突片２２ａにリー
ド線２３を半田で固着して励振入力端子とし、ま
た、内周面にコ字状切溝２４ａを形成した弾性を
有する絶縁体からなる環状保持体２４を設け、そ
の切溝２４ａに前記環状電極体２２を挿置させ、
その弾性力によつて圧電振動子１１と環状電極体
２２を挟持し、更に、この圧電振動子の対向電極
１１ｃに接合するに十分な長さと弾発力を有する
発条電極板２６と、リード線２７を半田で固着し
て励振入力端子を形成する突片２５ａを設けた、
前記環状電極体２２と略同形の導電性環状体２５
を環状保持体２４の環状面とを接するように同心
状に積層して、絶縁体からなる支持体２８の略中
央部に円環状の段付部２８ａに環状保持体２４と
導電性環状体２５とを配置して、それぞれ接着剤
などで固着し、支持体２８の凹所２９の中央部に
圧電振動子の対向電極面１１ｃが位置するように
配置して、かつ、リード線２３及び２７を挿通孔
３０から導出するように構成している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の装置では、以下の問
題点を有している。

まず、第４図に示した第１の従来例において
は、圧電振動子が端縁電極面１１ｂ及び対向電極
面１１ｃにリード線１９が直接半田付けによつて
取り付けられているため、多量に生産する作業工
程において、半田の使用量が個々にまちまちとな
つて固着されるので、圧電振動子に対して負荷と
なり、個々の圧電振動子のインピーダンスが一定
とならず、一定の霧化量を得ることができなかつ
たり、圧電振動子の長期駆動により、リード線１
９の半田部が剥離し、電源が切れたり、電源を短
絡するといつた問題があつた。

次に、第５図乃至第７図に示した第２の従来例
においては、圧電振動子の大きい振動に対して、
その対向電極面１１ｃも大きく変位し導電性環状
体２５の発条電極板２６が対向電極面１１ｃに十
分に追従できず、非接触状態になる時間が生じる
といつた問題があつた。即ち、第８図に示される
ように、圧電振動子１１が第８図ａの状態から
1MHz台の周波数でしかも大きく振動すると、第
８図ｂに示すように発条電極板２６は圧電振動子
１１の変位に追随できない時点が生じることにな
る。

更に、発条電極板２６は片持ち状に支持されて
いるため、圧電振動子の長期の振動に対して、へ
たりが生じ、接触状態の経年変化が生じるといつ
た問題があつた。

また、この振動子の取付装置はその製造におい
て、各部品を二重、三重に組み合わせる必要があ
り、更に、リード線は支持体の挿通孔を通すなど
そのセツトも面倒であり、多くの工程と時間を要
し、コストが高くならざるを得ないものであつ
た。

本発明は、上記した問題点を除去し、圧電振動
子は情報を伝達するというよりはエネルギーを伝
達していることに着目して、圧電振動子の電極体
の形状を工夫し、接触が確実であり、しかも製造
コストを低減できる超音波圧電振動子の電極取付
装置を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するために、円板
状磁器圧電体の表面に超音波放射電極面を設け、
その裏面に放射電極面の一部を周縁部に導出して
形成した端縁電極面と略中央部に前記放射電極面
に対向する対向電極面とを設けた超音波圧電振動
子と、その圧電振動子の上部に配置される弾性保
持体と、前記圧電振動子の下部に配置され、前記
端縁電極面に接合する環状電極体と、その環状電
極体の下部に配置されるリング状セパレータと、
そのリング状セパレータの下部に配置され、前記
対向電極面に接触する平面状接触面を具備する円
筒部を形成した導電性電極体とをそれぞれ同心円
状に積層固定し、前記導電性電極体と前記環状電
極体とをそれぞれ前記圧電振動子の振動入力端子
とするようにしたものである。

（作用） 本発明によれば、上記のように構成したので、
弾性保持体により圧電振動子の対向電極面は絶え
ず下方へ偏倚することになり、圧電振動子の対向
電極は絶えず平面状接触面を有する導電性電極体
に接触させることができる。従つて、確実な給電
を行うことができると共に製造コストを低減する
ことができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。

第１図は本発明に係る超音波圧電振動子の取付
装置の分解斜視図であり、第２図は超音波圧電振
動子の取付装置の側面図である。

図中、３１は平板状の上板であり、中央に円形
の穴３１ａ、両側に対向してネジ孔３１ｂが設け
られている。３２は弾性保持体、例えば、ゴムか
らなるブツシユ（弾性保持体）であり、その中央
に貫通穴３２ａと、その外周に溝３２ｂが形成さ
れている。これらの上板３１とブツシユ３２とは
第９図に示されるように組み立てられる。即ち、
ブツシユ３２は、第９図ａに示されるようにし
て、上板３１に挿入され、ブツシユ３２の溝３２
ｂが上板３１の円形の穴３１ａの周りに弾力的に
嵌合される。このようにして組み合わせられた状
態が第９図ｂに示されている。次に、３３は圧電
振動子であり、円板状磁器圧電体に各電極面が形
成されている。その詳細な構造は第１０図に示さ
れている。即ち、第１０図ａは圧電振動子の上面
（第１図及び第２図を基準）図、第１０図ｂは圧
電振動子の下面図、第１０図ｃは圧電振動子の断
面図である。これらの図において、３３ａは圧電
振動子の上面となる超音波放射電極面、３３ｂは
その放射電極面から裏面に導出された端縁電極
面、３３ｃは裏面の略中央部に位置し、超音波放
射電極面３３ａに対向する対向電極面である。３
４は圧電振動子の端縁電極面３３ｂに接触させる
環状電極体であり、リード線が取り付けられ、励
振入力端子となるリード片３４ａが設けられる。
３５は弾性を有し、かつ絶縁体、例えば、ゴムか
らなるリング状セパレータであり、貫通穴３５ａ
が設けられている。３６は上端面は平面状接触面
３６ａが形成された円筒部３６ｂを有する導電性
電極体であり、リード線が取り付けられ、励振入
力端子となるリード片３６ｃが設けられる。この
円筒部３６ｂの平面状接触部３６ａは環状電極体
３４及びリング状セパレータの貫通穴３５ａを貫
通して圧電振動子の対向電極面３３ｃに接触する
（第２図参照）。更に、その詳細な構成が第１１図
に示されている。即ち、第１１図ａは導電性電極
体の上面図、第１１図ｂはその断面図である。こ
のように構成される超音波圧電振動子の電極取付
装置は第１２図ａ〜第１２図ｅにその動作が示さ
れるように、圧電振動子１１にはその上方から下
方へ弾性を有するブツシユ３２により、押圧力が
加えられており、何れの動作状態にあつても圧電
振動子１１の対向電極面１１ｃと導電性電極体３
６の平面状接触面３６ａのいずれかの箇所は離れ
ることがなく、確実に接触することができる。３
７は下板であり、上板３１のネジ孔３１ｂに対応
するようにネジ孔３７ａが設けられる。３８はネ
ジであり、第２図に示されるように、下方から順
に下板３７、導電性電極体３６、リング状セパレ
ータ３５、環状電極体３４、圧電振動子３３、上
板３１とブツシユ３２の組立体とが積層され、上
板３１と下板３７間がネジ３８により、締められ
て、第２図に示されるように、圧電振動子取付装
置が組み立てられる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可
能であり、これらを本発明の範囲から排除するも
のではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれ
ば、次のような効果を奏することができる。

(1) 前記した第１１図からも明らかなように、圧
電振動子の電極面への電極体の接触を確実なも
のにすることができる。

(2) 各部品を順に積層し、一度に組み立てること
ができる、しかもリード線の処理なども容易で
あり、製造のコストを大幅に低減することがで
きる。

更に、超音波加湿器や車の石油のガス化装置を
はじめとして、その応用分野は広いものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る超音波圧電振動子の取付
装置の分解斜視図、第２図は超音波圧電振動子の
取付装置の側面図、第３図は従来の液体霧化装置
（室内加湿器）の断面図、第４図は第１の従来例
を示す圧電振動子取付装置の断面図、第５図は第
２の従来例を示す圧電振動子取付装置の分解斜視
図、第６図は第２の従来例を示す圧電振動子取付
装置の斜視図、第７図は第６図の−線断面
図、第８図は従来の圧電振動子取付装置の動作状
態の説明図、第９図は上板とブツシユとの組立説
明図、第１０図は圧電振動子の構成図、第１１図
は本発明の導電性電極体の構成図、第１２図は本
発明の圧電振動子取付装置の動作状態の説明図で
ある。 ３１…上板、３１ｂ，３７ａ…ネジ孔、３２…
ブツシユ（弾性保持体）、３３…圧電振動子、３
３ａ…超音波放射電極面、３３ｂ…端縁電極面、
３３ｃ…対向電極面、３４…環状電極体、３５…
リング状セパレータ、３６…導電性電極体、３６
ａ…平面状接触面、３６ｂ…円筒部、３７…下
板、３８…ネジ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 円板状磁器圧電体の表面に超音波放射電極面
   を設け、裏面は該放射電極面の一部を周縁部に導
   出して形成した端縁電極面と略中央部に前記放射
   電極面に対向する対向電極面とを設けた超音波圧
   電振動子と、該圧電振動子の上部に配置される弾
   性保持体と、前記圧電振動子の下部に配置され、
   前記端縁電極面に接合する環状電極体と、該環状
   電極体の下部に配置されるリング状セパレータ
   と、該リング状セパレータの下部に配置され、前
   記対向電極面に接触する平面状接触面を具備する
   円筒部を形成した導電性電極体とをそれぞれ同心
   円状に積層固定し、前記導電性電極体と前記環状
   電極体とをそれぞれ前記圧電振動子の振動入力端
   子としたことを特徴とする超音波圧電振動子の電
   極取付装置。