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JPH07163163A - Ultrasonic transducer - Google Patents

Ultrasonic transducer

Info

Publication number
JPH07163163A
JPH07163163A JP5301734A JP30173493A JPH07163163A JP H07163163 A JPH07163163 A JP H07163163A JP 5301734 A JP5301734 A JP 5301734A JP 30173493 A JP30173493 A JP 30173493A JP H07163163 A JPH07163163 A JP H07163163A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
electrode
ultrasonic transducer
printed wiring
vibrator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5301734A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3170634B2 (en
Inventor
Nobuyuki Kojima
小島信行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP30173493A priority Critical patent/JP3170634B2/en
Publication of JPH07163163A publication Critical patent/JPH07163163A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3170634B2 publication Critical patent/JP3170634B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の超音波振動子では、圧電素子と外部制
御回路とを接続するためにリード線が使用されていたの
で、品質が安定せず、また、作業工数が多いので製造コ
ストが高くなるという問題点があった。本発明は従来品
よりも製造コストが安くなり、品質が安定した超音波振
動子を提供する。 【構成】 図1において、1は表面を4個の領域に分極
されるとともに裏面接地用の電極8が形成された圧電素
子、19は圧電素子1の接地用電極8に圧接される接地
用電極板、4は圧電素子1の4個の領域に圧接される4
個の電極を有するプリント基板、2及び3は圧電素子1
とプリント基板4と接地用電極19とを挟圧保持する振
動体、5は振動体2及び3と圧電素子1並びに接地用電
極板19を振動体2及び3の間に挟圧固定する締結用ボ
ルト、である。本発明の構造によれば、リード線を要せ
ず、また、半田付け必要がないため、リード線の半田付
け作業に起因する問題点は解決される。
(57) [Abstract] [Purpose] In the conventional ultrasonic transducer, the lead wire is used to connect the piezoelectric element and the external control circuit, so the quality is not stable and the number of man-hours is large. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost becomes high. The present invention provides an ultrasonic transducer having a stable manufacturing quality with a lower manufacturing cost than conventional products. In FIG. 1, reference numeral 1 is a piezoelectric element having a front surface polarized into four regions and a back surface grounding electrode 8 formed thereon, and 19 is a grounding electrode pressed against the grounding electrode 8 of the piezoelectric element 1. The plates 4 are pressed into contact with the four regions of the piezoelectric element 4
Printed circuit board having two electrodes, 2 and 3 are piezoelectric elements 1
And a vibrating body 5 for holding the printed circuit board 4 and the grounding electrode 19 under pressure. For fastening, the vibrating bodies 2 and 3 and the piezoelectric element 1 and the grounding electrode plate 19 are clamped between the vibrating bodies 2 and 3. Bolt. According to the structure of the present invention, the lead wire is not required and the soldering is not necessary, so that the problem caused by the soldering work of the lead wire is solved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はペンシル型もしくは細長
型(スレンダータイプ)の超音波モータの動力発生部と
なる棒状超音波振動子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rod-shaped ultrasonic vibrator which serves as a power generating portion of a pencil type or an elongated type (slender type) ultrasonic motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】ペンシル型もしくは細長型もしくはスレ
ンダータイプの超音波モータは本出願人により開発さ
れ、既にカメラ等の光学機器に搭載されて実用化されて
いるものである。以下には、前記超音波モータの棒状超
音波振動子の構成について図29を参照して説明する。
2. Description of the Related Art A pencil type, an elongated type or a slender type ultrasonic motor has been developed by the present applicant and has already been put to practical use by being mounted on an optical device such as a camera. The configuration of the rod-shaped ultrasonic vibrator of the ultrasonic motor will be described below with reference to FIG.

【0003】図29は従来の棒状超音波振動子の分解斜
視図である。
FIG. 29 is an exploded perspective view of a conventional rod-shaped ultrasonic vibrator.

【0004】棒状超音波振動子は円盤状の圧電素子1、
金属材料で形成される第一振動体2及び第二振動体3、
樹脂材料で形成される絶縁シート22、電極板19及び
これらの締結を行う締結ボルト5より構成される。
The rod-shaped ultrasonic transducer is a disk-shaped piezoelectric element 1,
A first vibrating body 2 and a second vibrating body 3 formed of a metal material,
It is composed of an insulating sheet 22 made of a resin material, an electrode plate 19, and a fastening bolt 5 for fastening them.

【0005】圧電素子1の一端面及び側面には円盤部を
概略4等分する形で電極が備えられ、他の端面には概略
全面に電極が備えられている。圧電素子1は各電極毎に
厚さ方向に分極が施されており、中心軸に対して対向す
る位置にある電極は互いに逆方向に分極されている。各
電極には圧電素子の側面において給電用のリード線24
が半田付けにより接続されている。対向する一対の電極
をA相、もう一対の電極をB相とする。
Electrodes are provided on one end face and side faces of the piezoelectric element 1 in such a manner that the disk portion is divided into approximately four equal parts, and electrodes are provided on the other end faces on substantially the entire surface. The piezoelectric element 1 is polarized in the thickness direction for each electrode, and the electrodes facing each other with respect to the central axis are polarized in opposite directions. Each electrode has a lead wire 24 for feeding on the side surface of the piezoelectric element.
Are connected by soldering. A pair of electrodes facing each other is referred to as an A phase, and another pair of electrodes is referred to as a B phase.

【0006】圧電素子のA相に電圧を与えると片方の電
極は伸張、もう一方は圧縮する。電圧を交流電圧とする
と振動子は屈曲の振動を生じる。B相について同様に電
圧を与えると中心軸を含みA相の振動方向と直交する方
向に屈曲の振動を生じる。B相への印加電圧をA相への
印加電圧に対して適当な時間的位相差を与えると、振動
子の任意の点は楕円運動を生じる。
When a voltage is applied to the phase A of the piezoelectric element, one electrode expands and the other compresses. When the voltage is an AC voltage, the vibrator causes bending vibration. When a voltage is similarly applied to the B phase, bending vibration occurs in a direction including the central axis and orthogonal to the vibration direction of the A phase. When an appropriate voltage phase difference is applied to the voltage applied to the B phase with respect to the voltage applied to the A phase, an arbitrary point of the oscillator causes elliptical motion.

【0007】この様な振動を生じている振動子の任意の
点、例えば第一振動体2の先端面に不図示の移動体を加
圧接触させると、移動体は該振動体の表面粒子の楕円運
動により送りの力を与えられる。移動体を円筒状とし、
移動体の中心軸を回転固定することで移動体は回転運動
が与えられ超音波モータが構成される。
When a moving body (not shown) is brought into pressure contact with an arbitrary point of the vibrator that is vibrating in this way, for example, the tip end surface of the first vibrating body 2, the moving body will generate surface particles of the vibrating body. The elliptical movement gives the feed force. The moving body is cylindrical,
By rotationally fixing the central axis of the moving body, the moving body is given a rotational motion to form an ultrasonic motor.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前記超音波振動子にお
いては以下に述べるような問題があった。
The above-mentioned ultrasonic transducer has the following problems.

【0009】圧電素子と外部の制御回路との接続はリ
ード線により行われており、このリード線は圧電素子に
半田付けにより固定されているが、この構造では半田付
けの不具合によりリード線の脱落が生じやすく、圧電素
子と振動体への熱の伝播により半田溶融温度に達しずら
い等の問題を生じる。半田の付着状態により振動子の
振動特性のばらつきを生じる。半田付け時の圧電素子の
温度上昇により圧電素子の分極解除が生じる可能性もあ
る。従って、これらの理由により、従来の技術では常に
安定した性能の超音波振動子を製造することが困難であ
り、リード線の半田付け工程における作業能率の低さや
品質管理の困難さに起因する製造コストの高さ、圧電素
子と外部制御回路との接続にリード線を使用しているこ
とに基ずく超音波振動子の信頼性の低さや耐久性に対す
る不安、などの問題があった。
The piezoelectric element and the external control circuit are connected by a lead wire, and this lead wire is fixed to the piezoelectric element by soldering. In this structure, the lead wire comes off due to a soldering failure. Is likely to occur, causing a problem such as difficulty in reaching the solder melting temperature due to heat transfer to the piezoelectric element and the vibrating body. The vibration characteristics of the oscillator vary depending on the solder attachment state. Depolarization of the piezoelectric element may occur due to the temperature rise of the piezoelectric element during soldering. Therefore, for these reasons, it is difficult to always manufacture an ultrasonic transducer with stable performance by the conventional technology, and it is difficult to manufacture the ultrasonic vibrator due to the low work efficiency in the soldering process of the lead wire and the difficulty of quality control. There are problems such as high cost, low reliability of the ultrasonic transducer and concern about durability due to the use of lead wires for connecting the piezoelectric element and the external control circuit.

【0010】本発明の目的は、前述した従来構造の超音
波振動子よりも信頼性及び耐久性にすぐれ且つ従来の超
音波振動子よりも低コストで製造することができる、改
善された超音波振動子を提供することである。
An object of the present invention is to provide an improved ultrasonic wave which is superior in reliability and durability to the above-mentioned conventional ultrasonic wave oscillator and which can be manufactured at a lower cost than the conventional ultrasonic wave oscillator. It is to provide a vibrator.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】前述した従来の超音波振
動子における欠点は、圧電素子と外部制御回路とを電気
的に接続する手段としてリード線を使用していたことに
ある。それ故、本発明では圧電素子と外部制御回路との
電気的接続手段として、多数の半田付け作業の不要なプ
リント回路(プリント配線)基板を使用し、該プリント
回路基板を圧電素子と振動子本体との間に挟み込み、該
振動子の背骨部材である締結ボルトにより該プリント回
路基板を圧電素子及び振動子本体の締結と同時に取付け
るようにした。従って、本発明による改善された超音波
振動子によれば、組立工程においてリード線の半田付け
工程が不要となり、その結果、組立作業能率が著るしく
改善されるとともに不良率も大幅に減少するため製造コ
ストの低下がもたらされ、また、常に安定した性能の超
音波振動子を製造できるため、信頼性及び耐久性の高い
超音波振動子が提供される。
A drawback of the above-mentioned conventional ultrasonic vibrator is that a lead wire is used as a means for electrically connecting the piezoelectric element and the external control circuit. Therefore, in the present invention, a large number of printed circuit (printed wiring) boards that do not require soldering work are used as the electrical connection means between the piezoelectric element and the external control circuit. And the printed circuit board is attached at the same time when the piezoelectric element and the oscillator main body are fastened by a fastening bolt which is a backbone member of the oscillator. Therefore, according to the improved ultrasonic transducer of the present invention, the soldering process of the lead wire is not necessary in the assembly process, and as a result, the assembly work efficiency is significantly improved and the defect rate is significantly reduced. Therefore, the manufacturing cost is reduced, and since the ultrasonic vibrator having stable performance can be manufactured at all times, the ultrasonic vibrator having high reliability and durability is provided.

【0012】[0012]

【実施例】以下に図1乃至図28を参照して本発明によ
る改良された超音波振動子の実施例について説明する。
EXAMPLES Examples of an improved ultrasonic transducer according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 28.

【0013】<実施例1>図1は本発明の第1の実施例
を示す棒状超音波振動子の分解斜視図である。図2は本
実施例で用いる圧電素子板の電極配置を示す正面図であ
る。
<Embodiment 1> FIG. 1 is an exploded perspective view of a rod-shaped ultrasonic transducer showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view showing the electrode arrangement of the piezoelectric element plate used in this example.

【0014】棒状超音波振動子は、円盤状の圧電素子板
1、金属材料で形成される第一振動体2、第二振動体
3、圧電素子板の各電極へ給電を行なうプリント基板
4、圧電素子板の共通電極8をGND電位とするための
電極板19、及びこれらの締結を行なう締結ボルト5、
より構成される。
The rod-shaped ultrasonic vibrator includes a disk-shaped piezoelectric element plate 1, a first vibrating body 2 made of a metal material, a second vibrating body 3, and a printed circuit board 4 for supplying electric power to each electrode of the piezoelectric element plate. An electrode plate 19 for setting the common electrode 8 of the piezoelectric element plate to the GND potential, and a fastening bolt 5 for fastening them.
It is composed of

【0015】図2に示すように、圧電素子板1の片面に
は圧電素子板全周を概略4等分する形で電極6が配置さ
れており、圧電素子板の別の面には共通電極8が概略全
面に配置されている。圧電素子板は各電極ごとに厚さ方
向に分極が施されており、図2に示したように6A1,
6B1と6A2,6B2は逆方向に分極が施されてい
る。電極6A1及び6A2をA相、電極6B1及び6B
2をB相とする。
As shown in FIG. 2, an electrode 6 is arranged on one surface of the piezoelectric element plate 1 so as to divide the entire circumference of the piezoelectric element plate into four equal parts, and a common electrode is provided on the other surface of the piezoelectric element plate. 8 is arranged on the substantially entire surface. The piezoelectric element plate is polarized in the thickness direction for each electrode. As shown in FIG.
6B1 and 6A2 and 6B2 are polarized in opposite directions. Electrodes 6A1 and 6A2 are phase A, electrodes 6B1 and 6B
Let B be phase 2.

【0016】プリント基板4の円盤部には、円盤部の円
周を概略4等分する形で基板電極7が配置される。基板
電極7は圧電素子板1の電極と7A1−6A1,7A2
−6A2,7B1−6B1,7B2−6B2間で接する
位置に配置される。又、プリント基板4には不図示の制
御回路との接続端子9が設けられており、プリント基板
上でリード電極により7A1−9A1,7A2−9A
2,7B1−9B1,7B2−9B2が接続されてい
る。
A substrate electrode 7 is arranged on the disk portion of the printed circuit board 4 in such a manner that the circumference of the disk portion is roughly divided into four equal parts. The substrate electrodes 7 are the electrodes of the piezoelectric element plate 1 and 7A1-6A1, 7A2.
-6A2, 7B1-6B1, 7B2-6B2 are arranged in contact with each other. Further, the printed circuit board 4 is provided with a connection terminal 9 for connecting to a control circuit (not shown), and 7A1-9A1 and 7A2-9A are provided by lead electrodes on the printed circuit board.
2, 7B1-9B1 and 7B2-9B2 are connected.

【0017】圧電素子板1の電極6とプリント基板4の
電極7、及び共通電極8と電極板19が接触し、プリン
ト基板とGND電極19GNDを持つ電極板19の間に
電界を与えることで圧電素子板1への給電が行なわれ
る。
The electrodes 6 of the piezoelectric element plate 1 and the electrodes 7 of the printed circuit board 4, and the common electrode 8 and the electrode plate 19 are brought into contact with each other, and an electric field is applied between the printed circuit board and the electrode plate 19 having the GND electrode 19 GND. Electric power is supplied to the element plate 1.

【0018】接続端子9A1及び9A2とGND電極1
9に電位を与えることで、圧電素子のA相に電位が与え
られる。同様に接続端子9B1,9B2とGND電極1
9間に電位を与えることでB相に電位が与えられる。接
続端子及びGND電極19にはリード線又はフレキシブ
ル基板等が半田付けコネクター等により接続され、外部
制御回路と接続される。
Connection terminals 9A1 and 9A2 and GND electrode 1
By applying an electric potential to 9, the electric potential is applied to the A phase of the piezoelectric element. Similarly, the connection terminals 9B1 and 9B2 and the GND electrode 1
An electric potential is applied to the B-phase by applying an electric potential between 9 and 9. A lead wire, a flexible substrate, or the like is connected to the connection terminal and the GND electrode 19 by a soldering connector or the like, and is connected to an external control circuit.

【0019】A相に対して電界を印加すると、電極6A
1と6A2は逆方向に分極されているので振動子は図2
に示したX方向に屈曲する力が発生する。同様にB相に
対して電界を印加するとX方向と概略直交するY方向に
屈曲する力が発生する。
When an electric field is applied to phase A, electrode 6A
Since 1 and 6A2 are polarized in opposite directions, the oscillator
A force for bending in the X direction shown in is generated. Similarly, when an electric field is applied to the B phase, a bending force is generated in the Y direction that is substantially orthogonal to the X direction.

【0020】印加する電圧を交流電圧とし、例えば振動
子の屈曲振動の固有振動数付近の交流周波数を選び圧電
素子に印加すると、周期的かつ安定した振動子の屈曲振
動が得られる。また、B相への印加電圧を、A相への印
加電圧に対して適当な時間的位相差を与えると、振動子
の任意の点は軌跡が楕円を描くように振動を行なう。こ
のような振動をしている振動子の任意の点、例えば第一
振動体2の上端面に不図示の移動体を加圧接触させる
と、移動体は振動子の表面粒子の楕円運動により送りの
力を与えられる。
When the applied voltage is an AC voltage and an AC frequency near the natural frequency of bending vibration of the vibrator is selected and applied to the piezoelectric element, periodic and stable bending vibration of the vibrator can be obtained. When the voltage applied to the B phase is given an appropriate time phase difference with respect to the voltage applied to the A phase, any point of the vibrator vibrates so that its locus draws an ellipse. When a moving body (not shown) is brought into pressure contact with an arbitrary point of the vibrator vibrating in this way, for example, the upper end surface of the first vibrating body 2, the moving body is fed by the elliptic motion of the surface particles of the vibrator. Is given the power of.

【0021】圧電素子板1は振動子の歪み最大位置近傍
に配置される。プリント基板4は圧電素子板1に隣接す
る位置に配置されるため、プリント基板4においても振
動子の変形による歪みは大きなものとなる。振動子の減
衰によるエネルギーの消費量を小さなものとするには、
プリント基板には材料特性として減衰の小さいものが得
られる材料を選択することが望ましい。本実施例ではプ
リント基板のベースをセラミック材料とすることで減衰
量の小さい振動子としている。又、プリント基板のベー
スとして、Al等の金属材料を選択することも可能であ
る。
The piezoelectric element plate 1 is arranged near the maximum strain position of the vibrator. Since the printed board 4 is arranged at a position adjacent to the piezoelectric element plate 1, the distortion of the printed board 4 due to the deformation of the vibrator becomes large. To reduce the energy consumption due to the damping of the oscillator,
For the printed circuit board, it is desirable to select a material that can obtain a material with small attenuation. In this embodiment, the base of the printed circuit board is made of a ceramic material to form a vibrator with a small amount of attenuation. It is also possible to select a metal material such as Al as the base of the printed circuit board.

【0022】振動子の全長の増加を抑えると同時に上記
のように振動子の減衰量の増加を抑えるためにプリント
基板のベースとしてセラミック板を用いる場合、セラミ
ック板の板厚は0.8mm以下とすることが望ましい。
金属材料を用いる場合はAl,Fe等、振動減衰の小さ
い材料を用いることが望ましい。金属材料をベース基板
とする場合、ベース基板−電極間に絶縁層が必要となる
が、この絶縁層は通常樹脂材料が用いられるため振動減
衰が大きくなってしまう。プリント基板による振動エネ
ルギーの消費を小さなものとするために、絶縁層は80
μm以下であることが望ましい。
When a ceramic plate is used as the base of the printed circuit board in order to suppress the increase of the total length of the vibrator and the increase of the attenuation amount of the vibrator as described above, the thickness of the ceramic plate is 0.8 mm or less. It is desirable to do.
When a metal material is used, it is desirable to use a material such as Al or Fe that has small vibration damping. When the metal substrate is used as the base substrate, an insulating layer is required between the base substrate and the electrode, but since this insulating layer is usually made of a resin material, vibration damping becomes large. In order to reduce the consumption of vibration energy by the printed circuit board, the insulating layer is
It is desirable that the thickness is μm or less.

【0023】圧電素子への給電にプリント基板を用い、
振動子の締結構造を利用することで接着等煩雑な作業を
必要とせず、簡便かつ安定した給電が行なえる。
A printed circuit board is used to supply power to the piezoelectric element,
By using the fastening structure of the vibrator, complicated work such as bonding is not required, and simple and stable power supply can be performed.

【0024】<実施例2>図3は本発明の振動子の第2
の実施例である。本実施例では、圧電素子板1には両面
に電極を付け、厚さ方向に分極(4領域に分けず、全面
同極性に分極)を施した後に片面の電極を研摩等により
除去してある。この電極を除去した面とプリント基板の
電極面が接触するように配置される。
<Embodiment 2> FIG. 3 shows a second embodiment of the vibrator of the present invention.
It is an example of. In this embodiment, electrodes are attached to both surfaces of the piezoelectric element plate 1, polarized in the thickness direction (not divided into four regions, and polarized to the same polarity on the entire surface), and then the electrode on one surface is removed by polishing or the like. . It is arranged so that the surface from which the electrode is removed and the electrode surface of the printed board are in contact with each other.

【0025】プリント基板4の電極7A1及び7A2に
よりA相への給電が行なわれるが、基板電極7A2には
基板電極7A1と逆の電圧が印加される。交流電圧であ
れば振動子に屈曲振動が与えられる。同様にしてB相に
対して電圧が与えられ、屈曲振動が与えられる。
Power is supplied to the phase A by the electrodes 7A1 and 7A2 of the printed circuit board 4, but a voltage opposite to that of the substrate electrode 7A1 is applied to the substrate electrode 7A2. If an AC voltage is applied, bending vibration is applied to the vibrator. Similarly, a voltage is applied to the B phase and bending vibration is applied.

【0026】<実施例3>図4は本発明の第3の実施例
を示す棒状超音波振動子の分解斜視図である。
<Embodiment 3> FIG. 4 is an exploded perspective view of a rod-shaped ultrasonic transducer showing a third embodiment of the present invention.

【0027】振動子の構成は図1に示した第1の実施例
と同じであるが、プリント基板4にはフレキシブルプリ
ント基板20が用いられ、図1で示した電極板19を兼
ねる円盤部を持ち、円盤状の電極7GNDが備えられ
る。プリント基板20は不図示の外部制御回路との接続
端子9を併せ持つ。
The structure of the vibrator is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, but a flexible printed circuit board 20 is used as the printed circuit board 4, and the disk portion also serving as the electrode plate 19 shown in FIG. It has a disc-shaped electrode 7 GND. The printed circuit board 20 also has a connection terminal 9 for connecting to an external control circuit (not shown).

【0028】基板電極7A1と7A2はプリント基板上
の内径部でプリントパターンにより導通され、7A1は
接続端子9Aと導通される。基板電極7B1と7B2は
プリント基板円盤部の振動子外径より外側で導通され、
7B1は接続端子9Bと導通される。プリント基板20
は基板電極と圧電素子電極は7A1−6A1,7A2−
6A2,7B1−6B1,7B2−6B2、及び7GN
Dと電極8が接触する位置に配置される。
The substrate electrodes 7A1 and 7A2 are electrically connected by a printed pattern at the inner diameter portion on the printed circuit board, and 7A1 is electrically connected to the connection terminal 9A. The board electrodes 7B1 and 7B2 are conducted outside the vibrator outer diameter of the printed circuit board disk portion,
7B1 is electrically connected to the connection terminal 9B. Printed circuit board 20
Substrate electrodes and piezoelectric element electrodes are 7A1-6A1, 7A2-
6A2, 7B1-6B1, 7B2-6B2, and 7GN
It is arranged at a position where D and the electrode 8 are in contact with each other.

【0029】このように圧電素子板1及びプリント基板
20を配置し、接続端子9Aに電圧を印加することでA
相が駆動され、接続端子9に電圧を印加することでB相
が駆動される。
By arranging the piezoelectric element plate 1 and the printed circuit board 20 in this way and applying a voltage to the connection terminal 9A, A
The phase is driven, and the B phase is driven by applying a voltage to the connection terminal 9.

【0030】図5は屈曲変形を生じている時の棒状振動
子の変形の状態を表したものである。圧電素子の単位面
積dAが振動子のX方向への屈曲に作用する力は、振動
子の中心軸から領域dAのX方向への距離xに比例して
大きくなる。つまり、dA×xで与えられる。振動子に
屈曲変形を発生させる時は圧電素子の外径側を用いる方
が、発生する力を効果的に用いることができる。基板電
極7の導通の為のプリントパターンを内径側及び振動子
外径より外側に配置することで圧電素子の外径部を有効
に用いることができ、効率良い振動子を形成できる。
FIG. 5 shows the state of deformation of the rod-shaped vibrator when bending deformation occurs. The force exerted by the unit area dA of the piezoelectric element on the bending of the vibrator in the X direction increases in proportion to the distance x of the region dA from the central axis of the vibrator in the X direction. That is, it is given by dA × x. When the bending deformation is generated in the vibrator, the generated force can be effectively used by using the outer diameter side of the piezoelectric element. By arranging the printed pattern for conducting the substrate electrode 7 on the inner diameter side and the outer side of the outer diameter of the vibrator, the outer diameter portion of the piezoelectric element can be effectively used, and an efficient vibrator can be formed.

【0031】フレキシブルプリント基板は、基材となる
樹脂シートに銅箔を接着剤により接着することで形成さ
れる。樹脂シート及び接着剤は振動減衰が大きい為、振
動子全体の振動減衰が大きくなり振動子の効率低下を生
じてしまう。
The flexible printed board is formed by adhering a copper foil to a resin sheet as a base material with an adhesive. Since the resin sheet and the adhesive have large vibration damping, the vibration damping of the entire vibrator becomes large and the efficiency of the vibrator decreases.

【0032】プリント基板による振動子の振動減衰量の
変化を調べる為に、試検用振動子を作成して比較を行な
った。振動子の外形は、径8mm、全長13.5mmで
ある。第一及び第二振動体はBS材料、締結ボルトは快
削鋼にKNメッキを施した材料、である。圧電素子はP
ZTであり、厚さ0.4mmである。振動子は屈曲1次
振動で用いられ共振周波数は64kHzである。
In order to examine the change in the vibration damping amount of the vibrator due to the printed circuit board, a test-use vibrator was prepared and compared. The outer shape of the vibrator has a diameter of 8 mm and a total length of 13.5 mm. The first and second vibrators are made of BS material, and the fastening bolts are made of free-cutting steel plated with KN. Piezoelectric element is P
It is ZT and has a thickness of 0.4 mm. The oscillator is used for bending primary vibration and has a resonance frequency of 64 kHz.

【0033】フレキシブルプリント基板は、ベースシー
トがポリイミド樹脂で厚さ25μm、電極は銅箔シート
で厚さ35μmであり、接着剤の厚さの異なる2種のプ
リント基板材料を用意した。このプリント基板材料は振
動子の減衰量変化を調べる為のものであり、圧電素子へ
の給電は電極板により行なわれる。
In the flexible printed circuit board, the base sheet was made of polyimide resin and had a thickness of 25 μm, the electrodes were copper foil sheets and had a thickness of 35 μm, and two types of printed circuit board materials having different adhesive thicknesses were prepared. This printed circuit board material is for investigating the change of the attenuation amount of the vibrator, and the power supply to the piezoelectric element is performed by the electrode plate.

【0034】図6に各プリント基板材料を用いた時の共
振周波数での振動子のQ値(減衰量を表し、値が大きい
ほど減衰は小さい)の比較を示す。接着剤層の無いプリ
ント基板を用いることで減衰の増加量の少ない効率の良
い振動子を形成することができる。
FIG. 6 shows a comparison of the Q values (representing the amount of attenuation, the larger the value, the smaller the attenuation) of the vibrators at the resonance frequency when using each printed circuit board material. By using a printed board without an adhesive layer, it is possible to form an efficient vibrator with a small increase in attenuation.

【0035】<実施例4>図7は本発明の第4実施例の
超音波振動子の分解斜視図である。図8に本実施例で用
いるフレキシブルプリント基板の一部分の詳細を示す。
<Fourth Embodiment> FIG. 7 is an exploded perspective view of an ultrasonic transducer according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8 shows details of a part of the flexible printed circuit board used in this embodiment.

【0036】本実施例で用いる圧電素子板1、第一振動
体2及び第二振動体3、締結ボルト5は前記実施例と同
じ形状及び材質である。各部材の配置、締結による組立
状態も同じであるが、第一振動体とフレキシブルプリン
ト基板20の間に電気絶縁材料で形成された絶縁シート
22が配置されている。
The piezoelectric element plate 1, the first vibrating body 2 and the second vibrating body 3, and the fastening bolts 5 used in this embodiment have the same shape and material as those in the above embodiment. The arrangement and fastening of each member is the same, but an insulating sheet 22 made of an electrically insulating material is arranged between the first vibrating body and the flexible printed board 20.

【0037】フレキシブルプリント基板20の円盤部の
オモテ面には前記実施例と同様に円盤部を概略4等分し
た基板電極7が備えられ、図8に示すように各基板電極
7にはスルーホール101A1,101B1,101B
2が配されており、裏面と導通がとられている。裏面に
は導通電極102が配され、スルーホール101A1と
101A2及び101B1と101B2で導通されてい
る。この様な構成とすることで、基板電極7A1と7A
2、7B1と7B2が導通され、圧電素子のA相及びB
相に各々電気信号が与えられる。
On the front surface of the disk portion of the flexible printed circuit board 20, there is provided a substrate electrode 7 which is obtained by dividing the disk portion into four equal parts, as in the above-mentioned embodiment. As shown in FIG. 101A1, 101B1, 101B
2 is arranged and is electrically connected to the back surface. A conductive electrode 102 is arranged on the back surface and is electrically connected through through holes 101A1 and 101A2 and 101B1 and 101B2. With this structure, the substrate electrodes 7A1 and 7A
2, 7B1 and 7B2 are electrically connected, and the A phase and B of the piezoelectric element
An electrical signal is applied to each phase.

【0038】導通電極102は円盤部に同心円状に、円
盤部の全面をほぼおおうように配されている。これは振
動子中に接触の不均一な部分を持つことによる共振周波
数のズレや振動方向の偏りを防ぎ、かつ振動波の伝搬を
良好なものとする為である。
The conductive electrodes 102 are arranged concentrically on the disk portion so as to cover substantially the entire surface of the disk portion. This is to prevent deviation of the resonance frequency and bias of the vibration direction due to having a non-uniform contact portion in the vibrator, and to improve the propagation of the vibration wave.

【0039】このように基板電極の導通をプリント基板
の裏面で行なうことで基板電極の面積を可能な限り大き
くすることができ、圧電素子の電極面積も大きくなる。
これより、出力の大きく効率良い振動子をもたらすこと
ができる。
By thus conducting the board electrodes on the back surface of the printed board, the area of the board electrodes can be made as large as possible, and the electrode area of the piezoelectric element also becomes large.
As a result, a vibrator having a large output and high efficiency can be provided.

【0040】本実施例ではフレキシブルプリント基板と
樹脂シート22を別体として示したが、プリント基板2
0にカバーコートを施し、導通電極102の絶縁を確保
することで同様の効果が得られる。
In this embodiment, the flexible printed circuit board and the resin sheet 22 are shown as separate bodies.
The same effect can be obtained by applying a cover coat to 0 to ensure the insulation of the conducting electrode 102.

【0041】<実施例5>図9は本発明の第5実施例を
示す棒状超音波振動子の分解斜視図である。図10は本
実施例で用いるフレキシブルプリント基板20の一部分
の詳細図である。
<Embodiment 5> FIG. 9 is an exploded perspective view of a rod-shaped ultrasonic transducer showing a fifth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a detailed view of a part of the flexible printed board 20 used in this embodiment.

【0042】図9及び図10に示すようにフレキシブル
プリント基板20の円盤部には円周を概略4等分する基
板電極7が円盤部両面に配されている。図10に示すよ
うに基板電極7A1と7A2はプリント基板オモテ面の
導通パターン103aにより接続され、基板電極7B3
と7B4はプリント基板裏面の導通パターン103bに
より接続されている。各基板電極7は逆の面の基板電極
とスルーホール101により導通されている。基板電極
7A1と接続端子9A、及び基板電極7B1と接続端子
9Bはプリント基板上の導通パターンにより接続されて
いる。
As shown in FIGS. 9 and 10, in the disk portion of the flexible printed board 20, substrate electrodes 7 that divide the circumference into approximately four equal parts are arranged on both sides of the disk portion. As shown in FIG. 10, the substrate electrodes 7A1 and 7A2 are connected by the conductive pattern 103a on the front surface of the printed circuit board, and the substrate electrode 7B3 is connected.
And 7B4 are connected by a conductive pattern 103b on the back surface of the printed board. Each substrate electrode 7 is electrically connected to the substrate electrode on the opposite surface through the through hole 101. The board electrode 7A1 and the connection terminal 9A, and the board electrode 7B1 and the connection terminal 9B are connected by a conductive pattern on the printed board.

【0043】基板電極7GNDは圧電素子1にGND電
位を与える為に備えられる。基板電極7GNDはプリン
ト基板の両面に備えられ、スルーホール104により両
面の間で導通をとられている。
The substrate electrode 7GND is provided to give the piezoelectric element 1 a GND potential. The board electrodes 7GND are provided on both sides of the printed board, and are electrically connected between the two sides by through holes 104.

【0044】振動子を構成する各部品は図9に示すよう
に配置される。本実施例においては圧電素子は2枚用い
られており、プリント基板を圧電素子で挟み込むように
配することで各圧電素子に給電が行なわれる。
The respective parts constituting the vibrator are arranged as shown in FIG. In this embodiment, two piezoelectric elements are used, and power is supplied to each piezoelectric element by disposing the printed circuit board so as to be sandwiched by the piezoelectric elements.

【0045】このような構成とすることで圧電素子への
給電の構成を複雑なものとすることなく、圧電素子の枚
数を増やすことが可能となり、大出力を得られる振動子
を形成できる。
With such a structure, it is possible to increase the number of piezoelectric elements without complicating the structure for supplying power to the piezoelectric elements, and it is possible to form a vibrator capable of obtaining a large output.

【0046】<実施例6>図11は本発明の第6実施例
の構成を示す、棒状超音波振動子の縦断面図である。
<Embodiment 6> FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a rod-shaped ultrasonic transducer showing the structure of a sixth embodiment of the present invention.

【0047】この例では圧電素子板1を6枚用いている
が、4枚、8枚等偶数枚を用いた振動子の構成は同様の
構成とすることで容易に形成される。
In this example, six piezoelectric element plates 1 are used, but a vibrator having an even number such as four or eight can be easily formed by using the same structure.

【0048】図12に示すようにフレキシブルプリント
基板20は4ケ所の円盤部20R1〜20R4を持ち、
円盤部20R1,20R2,20R3は図10と同様の
基板電極構成を成している。円盤部20R4にはGND
電位の為の電極7GNDが両面に配されスルーホールに
より両面の導通が得られている。接続端子と基板電極は
9A−7A,9B−7B,9G−7GNDで接続されて
いる。
As shown in FIG. 12, the flexible printed circuit board 20 has four disk portions 20R1 to 20R4,
The disk portions 20R1, 20R2, 20R3 have the same substrate electrode structure as in FIG. GND on the disk part 20R4
Electrodes 7 GND for potential are arranged on both sides, and conduction is provided on both sides by through holes. The connection terminal and the substrate electrode are connected by 9A-7A, 9B-7B, 9G-7GND.

【0049】プリント基板20の円盤部20R1,20
R2,20R3を挟み込む形で圧電素子板1が配され
る。圧電素子板1は電極6を持つ面がプリント基板20
と接触し、圧電素子の逆の面には金属製の電極板21が
配される電極板21は締結ボルト5に加圧接触し、電気
的に導通されている。第一振動体2、第二振動体3、締
結ボルト5は金属材料で形成されており、第二振動体3
はプリント基板円盤部20R4と接触しているのでこれ
らは全てGND電位となる。このように配することで各
圧電素子全てに電圧が印加される。
Disk portions 20R1, 20 of the printed circuit board 20
The piezoelectric element plates 1 are arranged so as to sandwich R2 and 20R3. The surface of the piezoelectric element plate 1 having the electrodes 6 is the printed circuit board 20.
The electrode plate 21 made of metal and arranged on the opposite surface of the piezoelectric element is in pressure contact with the fastening bolt 5 and is electrically connected. The first vibrating body 2, the second vibrating body 3, and the fastening bolt 5 are made of a metal material, and the second vibrating body 3
Are in contact with the printed circuit board disk portion 20R4, so that they are all at the GND potential. By arranging in this way, a voltage is applied to all the piezoelectric elements.

【0050】本実施例のような構成とすることで圧電素
子枚数の複数化が容易に行なえ、大出力を発生する振動
子を容易に作成できる。
With the structure of this embodiment, the number of piezoelectric elements can be easily made plural, and a vibrator which produces a large output can be easily produced.

【0051】なお、以上の実施例では圧電素子板を4分
割しA,B相の2相による駆動を示してきたが、本発明
はこれに限らず、圧電素子板及び圧電素子各電極への給
電の為のプリント基板を任意の数に分割して2相以上の
電圧印加による駆動構成としてもよい。
In the above embodiments, the piezoelectric element plate is divided into four, and driving by two phases of A and B is shown, but the present invention is not limited to this, and the piezoelectric element plate and each electrode of the piezoelectric element are connected. It is also possible to divide the printed circuit board for power supply into an arbitrary number and drive by applying voltages of two or more phases.

【0052】図13はフレキシブルプリント基板20及
び圧電素子板1を6分割し、3相による駆動とした例で
ある。
FIG. 13 shows an example in which the flexible printed circuit board 20 and the piezoelectric element plate 1 are divided into six parts and driven by three phases.

【0053】図14はフレキシブルプリント基板20及
び圧電素子板1を8分割し、4相による駆動とした例で
ある。
FIG. 14 shows an example in which the flexible printed circuit board 20 and the piezoelectric element plate 1 are divided into eight and driven by four phases.

【0054】これら2相以上の電圧印加による振動子の
駆動構成は本実施例に限らず、他の実施例においても容
易に実施できる。
The structure for driving the vibrator by applying voltages of two or more phases is not limited to this embodiment, and can be easily implemented in other embodiments.

【0055】<実施例7>図15は本発明の第7実施例
を示す棒状超音波振動子の分解斜視図である。図16は
本実施例で用いる圧電素子板1の電極配置を示す平面図
である。
<Embodiment 7> FIG. 15 is an exploded perspective view of a rod-shaped ultrasonic vibrator showing a seventh embodiment of the present invention. FIG. 16 is a plan view showing the electrode arrangement of the piezoelectric element plate 1 used in this example.

【0056】振動子は円盤状の圧電素子板1、金属材料
で形成される第一振動体2及び第二振動体3、圧電素子
板の各電極と外部制御回路との接続を行うプリント基板
4、圧電素子板の共通電極8をGND電位とするための
電極板19、およびこれらを一体とするための締結ボル
ト5より構成される。
The vibrator is a disk-shaped piezoelectric element plate 1, a first vibrating body 2 and a second vibrating body 3 made of a metal material, and a printed circuit board 4 for connecting each electrode of the piezoelectric element plate and an external control circuit. An electrode plate 19 for setting the common electrode 8 of the piezoelectric element plate to the GND potential, and a fastening bolt 5 for integrating them.

【0057】図15に示すように、圧電素子板1の片面
には圧電素子円周を概略4等分する形で電極6が配置さ
れており、圧電素子の逆の面には共通電極8が概略全面
に配置されている。圧電素子板1は各電極ごとに厚さ方
向に分極が施されており、図16に示したように電極6
B1と6B2は逆方向に分極されている。電極6AをA
相、電極6B1及び6B2をB相、電極6Sをセンサー
相とする。
As shown in FIG. 15, an electrode 6 is arranged on one surface of the piezoelectric element plate 1 so as to divide the circumference of the piezoelectric element into approximately four equal parts, and a common electrode 8 is provided on the opposite surface of the piezoelectric element. Almost all over the place. The piezoelectric element plate 1 is polarized in the thickness direction for each electrode, and as shown in FIG.
B1 and 6B2 are polarized in opposite directions. Electrode 6A is A
The phase, the electrodes 6B1 and 6B2 are the B phase, and the electrode 6S is the sensor phase.

【0058】プリント基板4の円盤部には、円盤部の円
周を概略4等分する形で基板電極7が配置される。基板
電極7は圧電素子1の電極6と7A−6A,7B1−6
B1,7B2−6B2,7S−6S間で接する位置に配
置される。又、プリント基板には接続端子9が設けられ
ており、プリント基板4上でプリントパターンにより7
A−9A,7B1−9B1,7B2−9B2,7S−9
Sで接続されている。
On the disc portion of the printed circuit board 4, the substrate electrodes 7 are arranged in such a manner that the circumference of the disc portion is roughly divided into four. The substrate electrode 7 includes the electrodes 6 of the piezoelectric element 1 and 7A-6A, 7B1-6.
B1, 7B2-6B2, 7S-6S are arranged in contact with each other. Further, the printed circuit board is provided with a connection terminal 9 and is connected to the printed circuit board 4 by a printed pattern.
A-9A, 7B1-9B1, 7B2-9B2, 7S-9
Connected by S.

【0059】プリント基板の接続端子9と電極板19の
間に電圧を印加することで圧電素子板1への給電が行わ
れる。接続端子9Aに電圧を印加することで圧電素子の
A相に電圧が駆動される。同様に接続端子9B1,9B
2に電圧を印加することでB相が駆動される。接続端子
9及び電極19にはリード線又はフレキシブルプリント
基板等が半田付け、コネクター等により固定され、外部
制御回路と接続される。
Power is supplied to the piezoelectric element plate 1 by applying a voltage between the connection terminal 9 of the printed board and the electrode plate 19. By applying a voltage to the connection terminal 9A, the voltage is driven to the A phase of the piezoelectric element. Similarly, the connection terminals 9B1 and 9B
By applying a voltage to 2, the B phase is driven. A lead wire, a flexible printed circuit board, or the like is soldered to the connection terminal 9 and the electrode 19 and fixed by a connector or the like to be connected to an external control circuit.

【0060】A相に対して電圧を印加すると、電極6A
は歪みを発生し、振動子は図16に示すX方向に屈曲す
る。同様にB相に対して電圧を印加するとX方向と概略
直行するY方向に屈曲される。印加する電圧を交流電圧
とし、例えば振動子の屈曲振動の固有振動数付近の交流
周波数を選ぶと、周期的、かつ安定した振動子の屈曲振
動が得られる。又、B相への印加電圧をA相への印加電
圧に対して適当な時間的位相差を与えると、振動子の任
意の点は軌跡が楕円を描くように振動を行う。このよう
な振動をしている振動子の任意の点、例えば第一振動体
2の上端面に不図示の移動体を加圧接触させると、移動
体は振動子の表面粒子の楕円運動により、送りの力を与
えられる。
When voltage is applied to phase A, electrode 6A
Causes distortion, and the vibrator bends in the X direction shown in FIG. Similarly, when a voltage is applied to the B phase, the B phase is bent in the Y direction which is substantially orthogonal to the X direction. When the applied voltage is an AC voltage and an AC frequency near the natural frequency of bending vibration of the vibrator is selected, periodic and stable bending vibration of the vibrator can be obtained. Further, when the voltage applied to the B phase is given an appropriate time phase difference with respect to the voltage applied to the A phase, any point of the vibrator vibrates so that the locus draws an ellipse. When a moving body (not shown) is brought into pressure contact with an arbitrary point of the vibrator vibrating in this way, for example, the upper end surface of the first vibrating body 2, the moving body causes an elliptic motion of surface particles of the vibrator, The power of feeding is given.

【0061】圧電素子の電極6Sは振動子の屈曲変形に
より歪みを生じ、圧電効果により電荷を発生する。この
電荷を接続端子9Sより検出することで振動子の振動状
態のモニターが行われる。電極6SはA相圧電素子に対
して0radずれた位置に配置される。この時の、周波
数に対するA相圧電素子の印加電圧とセンサー相の出力
信号の位相差の関係(以後θA−Sと称する)、及びセ
ンサー相の出力信号の大きさ(Vs)の関係を図17に
示す。屈曲1次振動モードで振動子を駆動すると、共振
周波数Frにおいて位相差θA−Sは、CW(時計周り
方向)、CCW(反時計周り方向)共に(90π/18
0)radになり、共振周波数より高い側の周波数では
徐々にずれていく。出力信号の大きさ(Vs)は共振周
波数付近で最大値をとり、共振周波数より高い側の周波
数では徐々に小さくなる。よって、振動を与えている時
にこの位相差θA−Sや出力信号の大きさを見ることで
入力の周波数と振動子の共振周波数との関係のモニター
が行え、振動子の安定した駆動が行える。
The electrode 6S of the piezoelectric element is distorted by the bending deformation of the vibrator, and charges are generated by the piezoelectric effect. The vibration state of the vibrator is monitored by detecting this electric charge from the connection terminal 9S. The electrode 6S is arranged at a position shifted by 0 rad with respect to the A-phase piezoelectric element. FIG. 17 shows the relationship between the voltage applied to the A-phase piezoelectric element and the phase difference between the output signals of the sensor phase (hereinafter referred to as θA-S) and the magnitude (Vs) of the output signal of the sensor phase at this time. Shown in. When the vibrator is driven in the bending primary vibration mode, the phase difference θA-S at the resonance frequency Fr is (90π / 18) for both CW (clockwise direction) and CCW (counterclockwise direction).
0) rad, which gradually shifts at a frequency higher than the resonance frequency. The magnitude (Vs) of the output signal has a maximum value in the vicinity of the resonance frequency, and gradually decreases at frequencies higher than the resonance frequency. Therefore, the relationship between the input frequency and the resonance frequency of the vibrator can be monitored by observing the phase difference θA-S and the magnitude of the output signal when vibration is applied, and the vibrator can be stably driven.

【0062】圧電素子板1は振動子の歪み最大位置近傍
に配置される。プリント基板4は圧電素子板1に隣接し
て配置されるため、プリント基板4においても振動子の
変形による歪みは大きなものとなる。振動子の減衰によ
る振動エネルギーの消費量を抑えるためにはプリント基
板4は減衰の小さい材料を選択することが望ましい。本
実施例ではプリント基板4のベース材としてセラミック
材料を用いることで減衰量の小さい振動子としている。
又、プリント基板のベースとしてアルミ等の金属材料を
選択することも可能である。
The piezoelectric element plate 1 is arranged near the maximum strain position of the vibrator. Since the printed circuit board 4 is arranged adjacent to the piezoelectric element plate 1, the distortion of the printed circuit board 4 due to the deformation of the vibrator becomes large. In order to suppress the consumption of vibration energy due to the damping of the vibrator, it is desirable that the printed board 4 be made of a material with small damping. In this embodiment, a ceramic material is used as the base material of the printed circuit board 4 to form a vibrator with a small amount of attenuation.
It is also possible to select a metal material such as aluminum as the base of the printed circuit board.

【0063】振動子の全長の増加を抑えると共に、上記
のように振動子の減衰量の増加を抑えるため、プリント
基板のベースとしてセラミック板を用いる場合、板厚は
0.8mm以下であることが望ましい。金属材料を用い
る場合はアルミニウム等の振動減衰の小さい材料を用い
ることが望ましい。金属材料をベース基板とする場合、
ベース基板−電極板間に絶縁層が必要となるが、この絶
縁層には通常樹脂材料が用いられるために振動減衰が大
きなものとなってしまう。このため、プリント基板に設
けられる絶縁層は80μm以下であることが望ましい。
In order to suppress the increase in the total length of the vibrator and the increase in the attenuation amount of the vibrator as described above, when the ceramic plate is used as the base of the printed board, the plate thickness is 0.8 mm or less. desirable. When a metal material is used, it is desirable to use a material such as aluminum having a small vibration damping. When using a metal material as the base substrate,
An insulating layer is required between the base substrate and the electrode plate, but since a resin material is usually used for this insulating layer, vibration damping becomes large. Therefore, it is desirable that the insulating layer provided on the printed board has a thickness of 80 μm or less.

【0064】<実施例8>図18は本発明の第8実施例
を示す分解斜視図であり、図3の第2実施例の変形実施
例である。
<Embodiment 8> FIG. 18 is an exploded perspective view showing an eighth embodiment of the present invention, which is a modification of the second embodiment shown in FIG.

【0065】圧電素子板1は両面に電極を付け、厚さ方
向に分極(4領域に分けずに全面同極性に分極)を施し
た後に片面の電極を研摩等により除去してある。この電
極を除去した面と、プリント基板4の電極面が接触する
ように配置される。
The piezoelectric element plate 1 is provided with electrodes on both sides, polarized in the thickness direction (polarized to the same polarity on all surfaces without being divided into four regions), and then the electrodes on one surface are removed by polishing or the like. It is arranged so that the surface from which the electrodes have been removed contacts the electrode surface of the printed circuit board 4.

【0066】プリント基板4の基板電極7AによりA相
への給電が行われる。基板電極7B1,7B2によりB
相への給電が行われるが基板電極7B2には7B1と逆
の電圧が印加される。交流電圧であれば振動子に屈曲振
動が与えられる。又、基板電極7Sにより振動子の振動
状態のモニターが行われる。
Power is supplied to the phase A by the board electrode 7A of the printed board 4. B by the substrate electrodes 7B1 and 7B2
Power is supplied to the phases, but a voltage opposite to that of 7B1 is applied to the substrate electrode 7B2. If an AC voltage is applied, bending vibration is applied to the vibrator. Further, the substrate electrode 7S monitors the vibration state of the vibrator.

【0067】<実施例9>図19は本発明の第9実施例
を示す棒状超音波振動子の分解斜視図である。図20は
本実施例で用いるフレキシブルプリント基板20の一部
分の詳細図である。
<Embodiment 9> FIG. 19 is an exploded perspective view of a rod-shaped ultrasonic vibrator showing a ninth embodiment of the present invention. FIG. 20 is a detailed view of a part of the flexible printed board 20 used in this embodiment.

【0068】振動子の構成は図9に示した第5実施例の
ものとほぼ同じである。プリント基板4にはフレキシブ
ルプリント基板20が用いられ、プリント基板20は図
15に示した電極板19を兼ねる円盤部を持ち、円盤状
の電極7GNDが備えられる。プリント基板20は不図
示の外部制御回路との接続端子9を合わせ持つ。
The structure of the vibrator is almost the same as that of the fifth embodiment shown in FIG. A flexible printed circuit board 20 is used as the printed circuit board 4, and the printed circuit board 20 has a disk portion also serving as the electrode plate 19 shown in FIG. 15, and is provided with a disk-shaped electrode 7GND. The printed circuit board 20 also has a connection terminal 9 for connecting to an external control circuit (not shown).

【0069】図20に示すようにフレキシブルプリント
基板の円盤部には円周を概略4等分する基板電極7が円
盤部両面に配されている。基板電極7A2と7A3はプ
リント基板の裏面で、内径部の導通パターン103aに
より接続される。基板電極7B1と7B2はプリント基
板のオモテ面で、振動子の外径より外側の導通パターン
103bにより接続される。両面の基板電極7はプリン
ト基板に設けられたスルーホール101により導通され
る。基板電極と接続端子は7A1−9A,7B1−9
B,7S−9Sでプリント基板上の導通パターンにより
接続される。
As shown in FIG. 20, the disk electrode of the flexible printed circuit board is provided with the substrate electrodes 7 which divide the circumference into four equal parts on both sides of the disk part. The board electrodes 7A2 and 7A3 are connected to each other on the back surface of the printed board by a conductive pattern 103a in the inner diameter portion. The board electrodes 7B1 and 7B2 are connected on the front surface of the printed board by a conductive pattern 103b outside the outer diameter of the vibrator. The board electrodes 7 on both sides are electrically connected by through holes 101 provided in the printed board. Substrate electrodes and connection terminals are 7A1-9A, 7B1-9
B, 7S-9S are connected by a conductive pattern on the printed circuit board.

【0070】基板電極7GNDは圧電素子1にGND電
位を与えるために設けられる。基板電極7GNDはプリ
ント基板の両面に設けられ、スルーホール104により
両面の間で導通されている。又、基板電極7GNDと接
続端子9GNDはプリント基板上の導通パターンにより
導通される。
The substrate electrode 7 GND is provided to give the piezoelectric element 1 a GND potential. The board electrodes 7 GND are provided on both surfaces of the printed board, and are electrically connected between the both surfaces by the through holes 104. The board electrode 7GND and the connection terminal 9GND are electrically connected by a conductive pattern on the printed board.

【0071】<実施例10>図21は本発明の第10実
施例を示す棒状超音波振動子の分解斜視図である。図2
2は本実施例で用いられるフレキシブルプリント基板の
部分詳細図と圧電素子の電極構成を示す平面図である。
<Embodiment 10> FIG. 21 is an exploded perspective view of a rod-shaped ultrasonic transducer showing a tenth embodiment of the present invention. Figure 2
2 is a partial detailed view of a flexible printed board used in this embodiment and a plan view showing an electrode configuration of a piezoelectric element.

【0072】振動子の構成は図9に示した第5実施例の
ものとほぼ同じであり、2枚の圧電素子板の一方の圧電
素子1bには図22に示すように4つの駆動用電極と1
つのセンサー用電極7Sが備えられる。電極7SはX軸
に対称となる形状をなしている。プリント基板20の両
面には圧電素子の各電極に対応する位置に基板電極7が
備えられる。
The structure of the vibrator is almost the same as that of the fifth embodiment shown in FIG. 9, and one piezoelectric element 1b of the two piezoelectric element plates has four driving electrodes as shown in FIG. And 1
One sensor electrode 7S is provided. The electrode 7S has a shape symmetrical with the X axis. Substrate electrodes 7 are provided on both surfaces of the printed circuit board 20 at positions corresponding to the respective electrodes of the piezoelectric element.

【0073】第7乃至第9実施例においては圧電素子1
の概略4分の1を用いてセンサー相を設けており、この
ため駆動に用いられる圧電素子の面積が大きく減少して
いたが、本実施例ではセンサー用の圧電素子とセンサー
用電極を小さくして駆動力減少の防止を図っている。
In the seventh to ninth embodiments, the piezoelectric element 1
The sensor phase is provided by using approximately 1/4 of the above, and therefore the area of the piezoelectric element used for driving is greatly reduced. However, in the present embodiment, the piezoelectric element for sensor and the electrode for sensor are made smaller. To prevent the reduction of driving force.

【0074】図23は屈曲変形を生じている時の棒状振
動子の変形の状態を表したものである。圧電素子の単位
面積dAが振動子のX方向への屈曲に作用する力は振動
子の中心軸から領域dAのX方向への長さxの積で与え
られる。つまり、振動子に屈曲変形を発生させる時は圧
電素子の外径側を用いる方が圧電素子が発生する力を有
効に用いることができる。センサー相を圧電素子の内径
側に設けることで駆動に用いられる圧電素子の領域を力
の発生量の大きな位置に配することができ、変形量の大
きく効率の高い振動子を作成できる。
FIG. 23 shows the state of deformation of the rod-shaped vibrator when bending deformation occurs. The force that the unit area dA of the piezoelectric element acts on the bending of the vibrator in the X direction is given by the product of the length x of the region dA in the X direction from the central axis of the vibrator. That is, when the bending deformation is generated in the vibrator, the force generated by the piezoelectric element can be effectively used by using the outer diameter side of the piezoelectric element. By providing the sensor phase on the inner diameter side of the piezoelectric element, the region of the piezoelectric element used for driving can be arranged at a position where a large amount of force is generated, and a vibrator having a large amount of deformation and high efficiency can be created.

【0075】<実施例11>図24は本発明の第11実
施例の棒状超音波振動子の縦断面図であり、圧電素子板
1を6枚用いた例を示しているが、4枚、8枚等偶数枚
を用いた振動子の構成は本実施例と同様にして容易に形
成できる。
<Embodiment 11> FIG. 24 is a longitudinal sectional view of a rod-shaped ultrasonic transducer according to an eleventh embodiment of the present invention, showing an example in which six piezoelectric element plates 1 are used. The structure of the vibrator using an even number such as eight can be easily formed in the same manner as this embodiment.

【0076】図25に示すようにフレキシブルプリント
基板20は4ケ所の円盤部20Rを持ち、円盤部20R
1は図9と同様の基板電極構成をなしており、駆動用の
電極7A,7B及びセンサー相用電極7Sが備えられて
いる。円盤部20R2,20R3はA,B相のための電
極7A,7Bを備える。
As shown in FIG. 25, the flexible printed circuit board 20 has four disc parts 20R.
1 has a substrate electrode structure similar to that of FIG. 9, and is provided with driving electrodes 7A and 7B and a sensor phase electrode 7S. The disk portions 20R2, 20R3 are provided with electrodes 7A, 7B for the A and B phases.

【0077】フレキシブルプリント基板20の円盤部2
0R1,20R2,20R3をはさみ込む形で圧電素子
板1が配される。ただしプリント基板20の円盤部20
R1の図に示した面には圧電素子1の電極6を持つ面
が、円盤部のその他の面には圧電素子1の電極6を持つ
面が、配される。圧電素子1の共通電極8と接するよう
に金属製の電極板21が配される。電極板21は締結ボ
ルト5に加圧接触し電気的に導通される。第一振動体2
と第二振動体3、締結ボルト5は金属材料で形成されて
おり、更に第二振動体3はプリント基板円盤部20R4
と接触しているのでこれらはすべてGND電位となり、
圧電素子1すべてにGND電位が与えられる。
Disk part 2 of flexible printed circuit board 20
The piezoelectric element plates 1 are arranged so as to sandwich 0R1, 20R2, and 20R3. However, the disk portion 20 of the printed circuit board 20
The surface having the electrode 6 of the piezoelectric element 1 is arranged on the surface of R1 shown in the drawing, and the surface having the electrode 6 of the piezoelectric element 1 is arranged on the other surface of the disk portion. A metal electrode plate 21 is arranged in contact with the common electrode 8 of the piezoelectric element 1. The electrode plate 21 is brought into pressure contact with the fastening bolt 5 to be electrically conducted. First vibrating body 2
The second vibrating body 3 and the fastening bolts 5 are made of a metal material, and the second vibrating body 3 further includes the printed circuit board disk portion 20R4.
Since they are in contact with, they all become GND potential,
The GND potential is applied to all the piezoelectric elements 1.

【0078】本実施例では圧電素子1の総体積に比較し
てセンサー層として用いる圧電素子は微小であり、圧電
素子を駆動用として有効に用いられる。
In this embodiment, the piezoelectric element used as the sensor layer is minute compared to the total volume of the piezoelectric element 1, and the piezoelectric element is effectively used for driving.

【0079】なお、前記各実施例では圧電素子を4分割
し、A,B相の2相による駆動を示してきたが本発明は
これに限らず圧電素子及び圧電素子各電極への給電のた
めのプリント基板電極を任意の数に分割し、2相以上の
電圧負荷による駆動構成としても良い。
In each of the above-described embodiments, the piezoelectric element is divided into four, and driving by two phases of the A and B phases has been shown. However, the present invention is not limited to this, and for supplying power to the piezoelectric element and each electrode of the piezoelectric element. The printed circuit board electrodes may be divided into an arbitrary number and driven by a voltage load of two or more phases.

【0080】図26はフレキシブルプリント基板20及
び圧電素子1を6分割し、3相による駆動とした例であ
る。
FIG. 26 shows an example in which the flexible printed circuit board 20 and the piezoelectric element 1 are divided into six parts and driven by three phases.

【0081】図27はフレキシブルプリント基板20及
び圧電素子1を8分割し、4相による駆動とした例であ
る。
FIG. 27 shows an example in which the flexible printed circuit board 20 and the piezoelectric element 1 are divided into eight and driven by four phases.

【0082】これら2組以上の電圧負荷による振動子の
駆動構成は本発明の他の実施例においても容易に実施で
きる。
The driving configuration of the vibrator by these two or more sets of voltage loads can be easily implemented in other embodiments of the present invention.

【0083】図28は以上に示した振動子を用いた棒状
超音波モータの縦断面図である。振動子の締結ボルト5
は先端部に細径の支柱部5pを有し、この支柱部5pの
先端部に固定された固定部材15によりモータ自体の固
定を行えるようにし、更に移動体等の回転支持の作用を
兼用している。移動体18は第一弾性体2の先端面に接
触し、加圧は固定部材15からベアリング部材13とギ
ア14を介して移動体18に内装されたバネケース17
のコイルバネ16を押圧することで与えられる。
FIG. 28 is a vertical sectional view of a rod-shaped ultrasonic motor using the vibrator described above. Fastening bolt for oscillator 5
Has a small-diameter strut portion 5p at its tip, and the fixing member 15 fixed to the tip of this strut portion 5p enables the motor itself to be fixed, and also serves to support rotation of a moving body or the like. ing. The moving body 18 contacts the tip end surface of the first elastic body 2, and pressure is applied from the fixed member 15 via the bearing member 13 and the gear 14 to the spring case 17 installed in the moving body 18.
It is given by pressing the coil spring 16 of.

【0084】[0084]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の超音波
振動子では、圧電素子と外部制御回路とを電気的に接続
するための接続手段としてリード線の使用をやめてプリ
ント配線基板を使用するとともに該プリント配線基板を
該振動子の締結用ボルトの締め付け力を利用して圧電素
子と振動子本体との間に挟み込むようにしたので、従来
のようなリード線のハンダ付け作業が不要となり、従っ
て、ハンダ付け作業に起因する様々な問題すなわち、品
質の不安定、信頼性の低さ、作業能率の悪さ、製造コス
トの高さ、耐久性に対する不安、等の問題、が解決さ
れ、品質の安定した信頼性の高い、且つ、低コストで製
造できる超音波振動子が提供される。また、本発明の構
造によれば、従来品よりも高出力の超音波振動子を低コ
ストで容易に製作することができる。
As described above, in the ultrasonic transducer of the present invention, the use of the lead wire is stopped and the printed wiring board is used as the connecting means for electrically connecting the piezoelectric element and the external control circuit. In addition, since the printed wiring board is sandwiched between the piezoelectric element and the vibrator body by using the tightening force of the fastening bolts of the vibrator, the conventional soldering work of the lead wire becomes unnecessary. Therefore, various problems caused by soldering work, namely, unstable quality, low reliability, poor work efficiency, high manufacturing cost, concern about durability, etc. are solved, and quality is solved. There is provided an ultrasonic transducer which is stable, highly reliable, and can be manufactured at low cost. Further, according to the structure of the present invention, it is possible to easily manufacture an ultrasonic transducer having a higher output than a conventional product at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の超音波振動子の分解斜視
図。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an ultrasonic transducer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の超音波振動子の圧電素子の分極配置図。FIG. 2 is a polarization arrangement diagram of a piezoelectric element of the ultrasonic vibrator of FIG.

【図3】本発明の第2実施例の超音波振動子の分解斜視
図。
FIG. 3 is an exploded perspective view of an ultrasonic transducer according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例の超音波振動子の分解斜視
図。
FIG. 4 is an exploded perspective view of an ultrasonic transducer according to a third embodiment of the present invention.

【図5】超音波振動子における駆動力発生の状態を説明
するための図。
FIG. 5 is a diagram for explaining a state where a driving force is generated in the ultrasonic transducer.

【図6】図4に示した超音波振動子に用いられたフレキ
シブルプリント基板の構成と力学的性質とを示した図。
6 is a diagram showing the configuration and mechanical properties of a flexible printed circuit board used in the ultrasonic transducer shown in FIG.

【図7】本発明の第4実施例の超音波振動子の分解斜視
図。
FIG. 7 is an exploded perspective view of an ultrasonic transducer according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】図7の超音波振動子用いられているプリント基
板の構成を示した図。
8 is a diagram showing a configuration of a printed circuit board using the ultrasonic transducer of FIG.

【図9】本発明の第5実施例の超音波振動子の分解斜視
図。
FIG. 9 is an exploded perspective view of an ultrasonic transducer according to a fifth embodiment of the present invention.

【図10】図9の超音波振動子に使用されているプリン
ト基板の構成を示した図。
10 is a diagram showing a configuration of a printed circuit board used in the ultrasonic transducer of FIG.

【図11】本発明の第6実施例の超音波振動子の概略縦
断面図。
FIG. 11 is a schematic vertical sectional view of an ultrasonic transducer according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】図11に示した超音波振動子に用いられてい
るプリント基板の構成を示した図。
12 is a diagram showing the configuration of a printed circuit board used in the ultrasonic transducer shown in FIG.

【図13】図11の超音波振動子に適用できるプリント
基板の他の実施例を示した図。
13 is a diagram showing another embodiment of a printed circuit board applicable to the ultrasonic transducer of FIG.

【図14】図11の形式の超音波振動子に適用できるプ
リント基板及び圧電素子の構成を示した図。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a printed circuit board and a piezoelectric element applicable to the ultrasonic transducer of the type shown in FIG.

【図15】本発明の第7実施例の超音波振動子の分解斜
視図。
FIG. 15 is an exploded perspective view of an ultrasonic transducer according to a seventh embodiment of the present invention.

【図16】図15の超音波振動子の圧電素子の分極配置
を示した図。
16 is a diagram showing a polarization arrangement of piezoelectric elements of the ultrasonic vibrator of FIG.

【図17】図15の超音波振動子のセンサー部における
出力を説明するための図。
FIG. 17 is a diagram for explaining the output of the sensor unit of the ultrasonic transducer of FIG.

【図18】本発明の第8実施例の超音波振動子の分解斜
視図。
FIG. 18 is an exploded perspective view of an ultrasonic transducer according to an eighth embodiment of the present invention.

【図19】本発明の第9実施例の超音波振動子の分解斜
視図。
FIG. 19 is an exploded perspective view of an ultrasonic transducer according to a ninth embodiment of the present invention.

【図20】図19の超音波振動子のプリント配線基板の
構成を示した図。
20 is a diagram showing a configuration of a printed wiring board of the ultrasonic transducer of FIG.

【図21】本発明の第10実施例の超音波振動子の分解
斜視図。
FIG. 21 is an exploded perspective view of an ultrasonic transducer according to a tenth embodiment of the present invention.

【図22】図21の超音波振動子に使用されている圧電
素子及びプリント配線基板の構成を示した図。
22 is a diagram showing a configuration of a piezoelectric element and a printed wiring board used in the ultrasonic transducer of FIG.

【図23】図21に示した超音波振動子における駆動力
発生状態を説明するための図。
23 is a view for explaining a driving force generation state in the ultrasonic transducer shown in FIG.

【図24】本発明の第11実施例の超音波振動子の概略
縦断面図。
FIG. 24 is a schematic vertical sectional view of an ultrasonic transducer according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図25】図24の振動子に使用されているプリント配
線基板の構造を示した図。
25 is a view showing the structure of a printed wiring board used in the vibrator of FIG.

【図26】図24の形式の超音波振動子に使用される圧
電素子とプリント配線基板の構成を示した図。
FIG. 26 is a diagram showing a configuration of a piezoelectric element and a printed wiring board used in the ultrasonic transducer of the format shown in FIG.

【図27】図24に示した形式の超音波振動子に用いら
れる圧電素子とプリント基板の構成を示した図。
FIG. 27 is a diagram showing a configuration of a piezoelectric element and a printed circuit board used in the ultrasonic transducer of the type shown in FIG. 24.

【図28】本発明の超音波振動子を使用して構成された
超音波モータの縦断面図。
FIG. 28 is a vertical cross-sectional view of an ultrasonic motor configured using the ultrasonic vibrator of the present invention.

【図29】従来の超音波振動子の分解斜視図。FIG. 29 is an exploded perspective view of a conventional ultrasonic transducer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…圧電素子 2…第一振動体 3…第二振動体 4…プリント基板 5…締結ボルト 6…圧電素子電極 7…基板電極 8…圧電素子共通
電極 9…接続端子 13…ベアリング
部材 14…ギア 15…固定部材 16…コイルバネ 17…バネケース 18…ロータ 19…電極板 20…フレキシブルプリント基板 21…電極板 22…絶縁シート 101…スルーホ
ール 102…導通電極 103…導通パタ
ーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Piezoelectric element 2 ... 1st vibrating body 3 ... 2nd vibrating body 4 ... Printed circuit board 5 ... Fastening bolt 6 ... Piezoelectric element electrode 7 ... Board electrode 8 ... Piezoelectric element common electrode 9 ... Connection terminal 13 ... Bearing member 14 ... Gear 15 ... Fixing member 16 ... Coil spring 17 ... Spring case 18 ... Rotor 19 ... Electrode plate 20 ... Flexible printed circuit board 21 ... Electrode plate 22 ... Insulating sheet 101 ... Through hole 102 ... Conductive electrode 103 ... Conductive pattern

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2組以上の電極を少なくとも一方の端面
に有した少なくとも一枚の圧電素子と、該圧電素子の二
つの端面に対向して配置されるとともに該圧電素子を挟
圧保持する少なくとも2個の弾性体と、該圧電素子と該
弾性体とを互いに締結固定する締結部材と、を有して成
る棒状の超音波振動子において、 該圧電素子と該弾性体との間に配置されて該締結部材に
より該圧電素子と該弾性体との間に挟圧保持されるプリ
ント配線基板が設けられ、該プリント配線基板には該圧
電素子の該電極に接続する電極部が設けられるとともに
外部制御回路との接続端子が設けられていることを特徴
とする超音波振動子。
1. At least one piezoelectric element having two or more sets of electrodes on at least one end surface thereof, and at least one piezoelectric element disposed so as to oppose the two end surfaces of the piezoelectric element and holding the piezoelectric element under pressure. A rod-shaped ultrasonic transducer comprising two elastic bodies and a fastening member for fastening and fixing the piezoelectric element and the elastic body to each other, wherein the ultrasonic transducer is arranged between the piezoelectric element and the elastic body. A printed wiring board is sandwiched between the piezoelectric element and the elastic body by the fastening member, and an electrode portion connected to the electrode of the piezoelectric element is provided on the printed wiring board. An ultrasonic transducer having a connection terminal with a control circuit.
【請求項2】 2組以上の電極とセンサー用電極とを端
面に有した少なくとも一枚の圧電素子と、該圧電素子の
二つの端面に対向して配置されるとともに該圧電素子を
挟圧保持する少なくとも2個の弾性体と、該圧電素子と
該弾性体とを互いに締結固定する締結部材と、を有して
成る棒状の超音波振動子において、 該圧電素子と該弾性体との間に配置されて該締結部材に
より該圧電素子と該弾性体との間に挟圧保持されるプリ
ント配線基板が設けられ、該プリント配線基板には該圧
電素子の各々の電極に接続する電極部が設けられるとと
もに外部制御回路との接続端子が設けられていることを
特徴とする超音波振動子。
2. At least one piezoelectric element having two or more sets of electrodes and a sensor electrode on the end surface, and arranged to face two end surfaces of the piezoelectric element, and to hold the piezoelectric element under pressure. In a rod-shaped ultrasonic vibrator, comprising: at least two elastic bodies, and a fastening member that fastens and secures the piezoelectric element and the elastic body to each other, between the piezoelectric element and the elastic body. A printed wiring board that is arranged and clamped and held between the piezoelectric element and the elastic body by the fastening member is provided, and the printed wiring board is provided with an electrode portion that is connected to each electrode of the piezoelectric element. An ultrasonic transducer characterized by being provided with a connection terminal for connection with an external control circuit.
【請求項3】 該プリント配線基板は両面に電極部を有
し、該両面の電極部を電気的に接続するスルーホールを
有していることを特徴とする請求項1又は2の超音波振
動子。
3. The ultrasonic vibration according to claim 1, wherein the printed wiring board has electrode portions on both sides and has through holes for electrically connecting the electrode portions on both sides. Child.
【請求項4】 該圧電素子は厚さ方向に分極されるとと
もに一方の端面にのみ電極を有しているものであること
を特徴とする請求項1又は2の超音波振動子。
4. The ultrasonic transducer according to claim 1, wherein the piezoelectric element is polarized in the thickness direction and has an electrode only on one end surface.
【請求項5】 該圧電素子及び該プリント配線基板はそ
れぞれの中心部に孔が貫設されている環状円盤形をな
し、該弾性体は中心部に孔が貫設されている環状体もし
くは肉厚円筒体であり、該締結部材は該圧電素子及び該
プリント配線基板並びに該弾性体の孔に貫挿された軸状
部材であり、該プリント配線基板の電極部を接続する配
線が該プリント配線基板の該孔の孔縁と該プリント配線
基板の外周縁に沿って設けられていることを特徴とする
請求項1又は2の超音波振動子。
5. The piezoelectric element and the printed wiring board each have an annular disc shape with a hole formed at the center thereof, and the elastic body has an annular body or a hole having a hole formed at the center thereof. The fastening member is a thick cylinder, the fastening member is a shaft-shaped member that is inserted through the holes of the piezoelectric element, the printed wiring board, and the elastic body, and the wiring that connects the electrode portions of the printed wiring board is the printed wiring. The ultrasonic transducer according to claim 1, wherein the ultrasonic transducer is provided along the hole edge of the hole of the substrate and the outer peripheral edge of the printed wiring board.
【請求項6】 該プリント配線基板がフレキシブルプリ
ント基板であることを特徴とする請求項1又は2の超音
波振動子。
6. The ultrasonic transducer according to claim 1, wherein the printed wiring board is a flexible printed board.
【請求項7】 該プリント配線基板がフレキシブルプリ
ント基板であって、ベースシートと電極部との間に接着
剤層のないフレキシブルプリント基板であることを特徴
とする請求項1又は2の超音波振動子。
7. The ultrasonic vibration according to claim 1, wherein the printed wiring board is a flexible printed board and has no adhesive layer between the base sheet and the electrode portion. Child.
【請求項8】 該圧電素子の接地電極に接続する接地電
極部を該プリント配線基板が有していることを特徴とす
る請求項1又は2の超音波振動子。
8. The ultrasonic transducer according to claim 1, wherein the printed wiring board has a ground electrode portion connected to the ground electrode of the piezoelectric element.
【請求項9】 該センサー用電極の大きさが他の駆動用
電極の大きさより小さく設計されていることを特徴とす
る請求項2の超音波振動子。
9. The ultrasonic transducer according to claim 2, wherein the size of the sensor electrode is designed to be smaller than the size of other driving electrodes.
【請求項10】 該センサー用電極が他の駆動用電極よ
りも内周側に配置されていることを特徴とする請求項2
の超音波振動子。
10. The sensor electrode is arranged on the inner peripheral side of other driving electrodes.
Ultrasonic transducer.
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