(57)【要約】【課題】支持による周波数変動が生じ難く、かつ出力効率の高い超音波発生装置を提供する。【解決手段】第１の板状体２３、中間振動板２５及び第２の板状体２４が外周側壁部２６により連結されており、中間振動板２５が屈曲モードで振動する圧電振動板からなり、中間振動板２５が屈曲モードで振動した場合、第１，第２の板状体２３，２４が、中間振動板２５の振動と反対称のモードで振動するように、第１，第２の板状体２３，２４及び中間振動板２５が外周側壁部２６に連結されている、超音波発生装置２１。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の板状体と、
前記第１の板状体と主面同士が対向するように隔てられて配置された第２の板状体と、
前記第１の板状体と、前記第２の板状体との間に配置されており、かつ前記第１及び第２の板状体に対向するように配置された中間振動板と、
前記第１の板状体、前記中間振動板及び前記第２の板状体の各外周縁を連結している外周側壁とを備え、
前記中間振動板が、屈曲モードで振動する圧電振動板であり、前記中間振動板の振動に対して、前記第１及び前記第２の板状体が反対称に振動するように、前記中間振動板と、前記第１及び第２の板状体とが前記外周側壁により連結されている、超音波発生装置。
【請求項２】
前記第１の板状体が、前記中間振動板の振動に伴って振動する、非駆動部材である、請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項３】
第１の板状体の音響インピーダンスが、前記中間振動板の音響インピーダンスよりも低い、請求項２に記載の超音波発生装置。
【請求項４】
前記第２の板状体が、能動的に振動を行う駆動部材である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波発生装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の板状体が、能動的に振動を行う駆動部材である、請求項１または３に記載の超音波発生装置。
【請求項６】
前記外周側壁が、前記第１の板状体と、前記中間振動板との間の第１の空間と、前記中間振動板と前記第２の板状体との間の第２の空間とを閉成するように、前記第１の板状体、前記中間振動板及び前記第２の板状体の外周縁の全体同士を連結している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の超音波発生装置。
【請求項７】
前記外周側壁の前記中間振動板に連結されている部分が振動のノードである、請求項１〜６のいずれか１項に記載の超音波発生装置。
【請求項８】
前記外周側壁の前記中間振動板に連結されている部分の外側の面に連結されている支持部材をさらに備える、請求項７に記載の超音波発生装置。
【請求項９】
前記支持部材に連結されている保持部材をさらに備える、請求項８に記載の超音波発生装置。
【請求項１０】
前記保持部材が、前記第１及び第２の板状体と前記中間振動板と前記外周側壁とを有する構造体を囲むように設けられている枠状保持部材である、請求項９に記載の超音波発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動板の振動により超音波を放出する超音波発生装置に関し、より詳細には、圧電効果を利用した圧電振動板を有する超音波発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電振動子を利用した振動装置や超音波発生装置が種々提案されている。下記の特許文献１には、防滴機能を有する振動装置が開示されている。この振動装置は、筐体の外表面とほぼ面一に配置された第１の圧電振動板と、第１の圧電振動板をギャップを隔てて筐体内に配置された第２の圧電振動板とを有する。第１の圧電振動板が放音板として用いられる。第１の圧電振動板の外周縁と、第２の圧電振動板の外周縁とが、側壁部材により連結されている。第１の圧電振動板と第２の圧電振動板とは逆位相で駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９８６９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の振動装置では、共振周波数が安定しないという問題があった。そのため、筐体の取りつけ方によって、共振周波数が変動しがちであった。
【０００５】
加えて、第１，第２の圧電振動板及び側壁部材が振動するため、振動の出力効率が低かった。放音板の音響インピーダンスを空気の音響インピーダンスに近づければ、超音波の出力効率を高めることができるが、放音板が第１の圧電振動板からなるため、出力効率を高めることができなかった。
【０００６】
本発明の目的は、支持による周波数変動が生じ難く、高出力の超音波発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る超音波発生装置は、第１の板状体と、第２の板状体と、中間振動板と、外周側壁とを備える。第２の板状体は、上記第１の板状体と主面同士が対向するように隔てられて配置されている。上記中間振動板は、上記第１の板状体と、上記第２の板状体との間に配置されている。上記中間振動板は、上記第１及び第２の板状体に対向するように配置されている。上記外周側壁は、上記第１の板状体、上記中間振動板及び上記第２の板状体の各外周縁を連結している。
【０００８】
本発明においては、上記中間振動板が、屈曲モードで振動する圧電振動板である。上記中間振動板の振動に対して、上記第１及び第２の板状体が反対称に振動するように、上記中間振動板と、上記第１及び第２の板状体とが上記外周側壁により連結されている。
【０００９】
本発明に係る超音波発生装置のある特定の局面では、上記第１の板状体が、上記中間振動板の振動に伴って振動する、非駆動部材である。この場合には、非駆動部材の材質を広範な材料から選択することができる。従って、空気などの周囲の材料の音響インピーダンスに近い音響インピーダンス値を有する材料により第１の板状体を構成することができる。よって、出力効率をより一層高めることができる。
【００１０】
本発明に係る超音波発生装置の他の特定の局面では、第１の板状体の音響インピーダンスが、上記中間振動板の音響インピーダンスよりも低い。
【００１１】
本発明に係る超音波発生装置の別の特定の局面では、上記第２の板状体が能動的に振動を行う駆動部材である。この場合には、第２の板状体も積極的に駆動されるため、出力効率をより一層高めることができる。
【００１２】
本発明に係る超音波発生装置のさらに他の特定の局面では、上記第１及び第２の板状体が能動的に振動を行う駆動部材である。この場合には、第１及び第２の板状体並びに中間振動板の全てが駆動されるため、出力効率をより一層高めることができる。
【００１３】
本発明に係る超音波発生装置の別の特定の局面では、上記外周側壁が、上記第１の板状体と、上記中間振動板との間の第１の空間と、上記中間振動板と上記第２の板状体との間の第２の空間とを閉成するように、上記第１の板状体、上記中間振動板及び上記第２の板状体の外周縁の全体同士を連結している。この場合には、第１及び第２の空間が閉成されているため、防滴性に優れた超音波発生装置を提供することができる。
【００１４】
本発明に係る超音波発生装置の別の特定の局面では、上記外周側壁の上記中間振動板に連結されている部分が振動のノードである。この場合には、外周側壁の中間振動板に連結されている部分の外側の面に支持部材等の他の部材を連結したとしても、周波数変動が生じ難い。よって、出力効率の低下も生じ難い。
【００１５】
本発明に係る超音波発生装置のさらに他の特定の局面では、上記外周側壁の上記中間振動板に連結されている部分の外側の面に連結されている支持部材がさらに備えられている。この場合には、周波数変動が生じ難い。また出力効率の低下も生じ難い。従って、支持部材を介して、本発明の超音波発生装置を電子機器の筐体等に容易に組み込むことができる。
【００１６】
本発明に係る超音波発生装置のさらに他の特定の局面では、上記支持部材に連結されている保持部材がさらに備えられている。この場合には、保持部材を介して超音波発生装置を電子機器の筐体等に連結することができる。
【００１７】
本発明に係る超音波発生装置のさらに他の特定の局面では、上記保持部材が、上記第１及び第２の板状体と上記中間振動板と上記外周側壁とを有する構造体を囲むように設けられている枠状保持部材である。この場合には、第１の板状体、中間振動板及び第２の板状体と、外周側壁とを含む振動部分を枠状保持部材により外部から保護することができる。また、超音波発生装置を電子機器のケース等に容易にかつ確実に固定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る超音波発生装置によれば、上記第１及び第２の板状体が屈曲モードで振動する中間振動板に対して反対称となるモードで振動するため、外周側壁を利用して支持したとしても、周波数変動が生じ難い。また、出力効率の低下も生じ難い。従って、出力変動が生じ難く、高出力の超音波発生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る超音波発生装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の超音波発生装置の振動姿態を示す各模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の超音波発生装置の外観を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る超音波発生装置の正面断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態における振動部分を示す部分切欠き断面斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の超音波発生装置の要部を説明するための部分切欠き平面断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る超音波発生装置の要部を示す正面断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る超音波発生装置の要部を示す正面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る超音波発生装置の平面図であり、図２は図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図であり、図３はＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００２２】
超音波発生装置１は、振動体２を有する。振動体２は、第１の板状体３と、第２の板状体４と、中間振動板５とを有する。第１の板状体３と第２の板状体４とは、主面同士が対向するように配置されている。中間振動板５は、第１の板状体３と第２の板状体４との間に配置されている。中間振動板５は、第１の板状体３と第１の空間６を隔てて対向している。また、中間振動板５は、第２の板状体４と第２の空間７を介して対向している。また、上記第１の板状体３の外周縁に、第１の外周側壁部８が連ねられている。第１の外周側壁部８は、第１の板状体３と同じ材料により一体に構成されている。この第１の外周側壁部８は、中間振動板５の上面に接合されている。
【００２３】
同様に、第２の板状体４の外周縁に、第２の外周側壁部９が連ねられている。第２の外周側壁部９は、中間振動板５の下面に接合されている。第２の外周側壁部９は、第２の板状体４と同じ材料で一体に構成されている。
【００２４】
本実施形態では、第１，第２の外周側壁部８，９により、本発明の外周側壁部が構成されている。もっとも、外周側壁部は、第１，第２の板状体３，４と別の材料で構成されていてもよい。
【００２５】
本実施形態では、第１の板状体３はセラミックスまたは剛性樹脂などの適宜の絶縁性材料からなる。あるいは、第１，第２の板状体３，４が金属板の表面に絶縁膜を形成した材料からなっていてもよい。
【００２６】
好ましくは、図２に矢印Ｄで示すように超音波を放出するため、放音側に位置する第１の板状体３は、空気のインピーダンスに近い音響インピーダンス値を有する材料からなることが好ましい。従って、第１の板状体３は、後述する中間振動板５の音響インピーダンス値よりも低い音響インピーダンス値の材料からなることが望ましい。
【００２７】
他方、中間振動板５は、矩形板状の圧電体１０と、金属板１１と、電極１３とを有する。圧電体１０は、例えばＰＺＴなどの圧電セラミックスからなる。圧電体１０の上面に、金属板１１が貼り合わされている。金属板１１に、金属板１１と一体に設けられているリード端子１２が連ねられている。他方、圧電体１０の下面には、電極１３が形成されている。電極１３には、図３に示す導通部１３ａを介して、リード端子１５が連ねられている。
【００２８】
本実施形態では、金属板１１に圧電体１０が貼り合わされて、ユニモルフ型の圧電振動板が構成されている。また、金属板１１は、一方の電極をも兼ねている。すなわち、金属板１１と、電極１３との間に交流電界を印加することにより、ユニモルフ型の圧電振動板である中間振動板５が屈曲モードで振動するように構成されている。
【００２９】
本実施形態では、上記第１，第２の外周側壁部８，９により外周側壁が構成されている。この外周側壁は、第１の板状体３、第２の板状体４及び中間振動板５が積層されている部分を囲むように設けられている。従って、本実施形態では、第１の空間６及び第２の空間７は閉成されている。よって、この振動体の中に湿気や水分等が生じ難く、防滴性に優れている。
【００３０】
さらに、上記金属板１１は、本実施形態では本発明の支持部材を兼ねている。すなわち、金属板１１の外周側壁部から外側に延ばされている部分１１ａが振動体２の支持部材を兼ねている。この支持部材を兼ねている部分１１ａは、上記中間振動板５の外周側壁に連結されている部分の外側に位置している。本実施形態では、この外周側壁部の中間振動板５の外側に位置している部分が振動のノードとなる。従って、支持部材を兼ねている部分１１ａにより振動体２を支持したとしても、超音波発生装置１における超音波の周波数変動が生じ難い。また出力効率の低下も生じ難い。
【００３１】
上記金属板１１の支持部材を兼ねている部分１１ａは、枠状保持部材１７に至っている。この枠状保持部材１７内において、図２における下方に延びているリード端子１２に、上記支持部材を兼ねている部分１１ａが連ねられている。リード端子１２の端部は、枠状保持部材１７の下面から枠状保持部材１７の外側に突出している。
【００３２】
他方、電極１３は、導通部１３ａを介して、リード端子１５に接合されている。リード端子１５は、枠状保持部材１７内を図３における上下方向に延びるように埋設されている。また、リード端子１５の外側端は、枠状保持部材１７の下面から枠状保持部材１７の外側に突出している。
【００３３】
上記枠状保持部材１７は、例えば液晶ポリマーなどの適宜の成型用樹脂材からなる。
【００３４】
上記金属板１１は、例えばステンレスなどの適宜の金属板からなる。金属板１１がステンレスからなる場合、耐湿性を効果的に高めることができる。もっとも、金属板１１は、Ａｌ、Ｃｕ、またはこれらを含む合金などの適宜の金属材料からなることができる。リード端子１２、電極１３及びリード端子１５についても、適宜の金属材料からなることができる。
【００３５】
上記振動体２は、図１に示すように、枠状保持部材１７に対して、周囲の矩形板状のスペース１８を介して隔てられている。従って、枠状保持部材１７を、電子機器のケース等に連結したとしても、振動体２は、電子機器のケース等に接触しない。
【００３６】
また、枠状保持部材１７の高さ方向寸法は、上記振動体２の高さ方向寸法よりも大きくされている。従って、枠状保持部材１７により、振動体２を確実に保護することも可能とされている。
【００３７】
もっとも、枠状保持部材１７は必ずしも設けられずともよく、また枠状保持部材１７の形状は特に限定されるものではない。
【００３８】
また、本発明においては、保持部材は、閉じた枠状である必要は必ずしもない。保持部材は、閉じた枠状の形状のうちの一部が切り欠かれた形状であってもよい。また、枠状の形状自体有しない保持部材であってもよい。
【００３９】
次に、上記振動体２の振動姿態を、図４（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。上記振動体２では、図１におけるリード端子１２とリード端子１５との間に交流電界を印加する。その結果、中間振動板５がユニモルフ型の圧電振動板であるため、屈曲モードで振動する。そして、この中間振動板５が屈曲モードで振動した場合、中間振動板５の振動に伴って第１，第２の板状体３，４が、中間振動板５に対して反対称で共振振動するように、外周側壁部８，９からなる外周側壁が、前記第１，第２の板状体３，４を中間振動板５に連結している。
【００４０】
従って、本実施形態では、上記交流電界を印加すると、図４（ａ）で示す振動姿態と、図４（ｂ）で示す振動姿態とを交互にとるように振動体２が振動する。図４（ａ）においては、第１，第２の板状体３，４及び中間振動板５の変位状態を、それぞれ、実線で示すこととする。また、一点鎖線で、振動していない静止状態の各々の位置を示すこととする。
【００４１】
図４（ａ）及び（ｂ）に示したように、中間振動板５が屈曲モードで振動すると、第１，第２の板状体３，４は中間振動板５と反対称となる形状をとるように振動する。
【００４２】
このような振動が生じると、図２の矢印Ｄで示すように、超音波が第１の板状体３から放出される。なお、第２の板状体４側から超音波を放出してもよい。本実施形態では、第１の板状体３側を外側となるように、すなわち超音波放出側となるように用いる。
【００４３】
上記超音波を放出後に振動体２が振動した場合、振動のノードは前述したように、外周側壁部の中間振動板５が連結されている部分に位置する。従って、支持部材を兼ねている部分１１ａには振動はほとんど漏洩してこない。よって、放出する超音波の周波数変動が支持構造により変化し難いため、出力効率を高めることができる。
【００４４】
加えて、本実施形態では、中間振動板５、第１の空間６及び第２の空間７が閉成されているため、外部からの異物の付着や湿気等による周波数変動も生じ難い。それによっても、出力効率の低下が生じ難い。
【００４５】
よって、周波数変動が生じ難く、高効率の防滴型の超音波発生装置１を提供することが可能となる。
【００４６】
加えて、本実施形態では、第１の板状体３は、積極的に電界を印加して駆動される部材ではない。すなわち、第１の板状体３は非駆動部材である。なお、第２の板状体４も非駆動部材である。
【００４７】
超音波放出側の第１の板状体３が非駆動部材である場合、前述したように、その材料を広範な材料から選択することができる。従って、第１の板状体３の音響インピーダンスを空気の音響インピーダンスに近いように、第１の板状体３の材料を選択することが望ましい。それによって、出力効率をより一層高めることができる。よって、第１の板状体３の音響インピーダンスは、空気の音響インピーダンスに近いことが好ましく、中間振動板５が圧電振動板であるため、中間振動板５の音響インピーダンス値より低いことが好ましい。
【００４８】
次に、図５〜図８を参照して本発明の第２の実施形態の超音波発生装置を説明する。図５は、第２の実施形態の超音波発生装置の外観を示す斜視図であり、図６はその正面断面図である。
【００４９】
超音波発生装置２１は、略円板状の振動体２２を有する。図６に示すように、振動体２２は、第１の板状体２３、第２の板状体２４及び中間振動板２５を有する。図７に部分切欠き断面斜視図で示すように、振動体２２において第１の板状体２３及び第２の板状体２４は円板状の形状を有している。中間振動板２５も円板状の形状を有している。
【００５０】
そして、本実施形態では、円筒状の外周側壁部２６により、第１の板状体２３の外周縁と、第２の板状体２４の外周縁と、中間振動板２５の外周縁の全外周が連結されている。それによって、略円板状の振動体２２が構成されている。
【００５１】
本実施形態においても、第１の空間２７ａ及び第２の空間２７ｂは閉成されている。従って、防滴性に優れている。
【００５２】
また、本実施形態では、外周側壁部２６は、上記円板状の振動体２２を構成するために、円筒状の形状を有している。
【００５３】
本実施形態においても、駆動部材は中間振動板２５である。すなわち、中間振動板２５は、円板状の圧電体３０と、第１の電極３１と、第２の電極３２と、中間電極３２ａとを有する。円板状の圧電体３０は、圧電セラミックスからなり、厚み方向に分極処理されている。図６に示すように、この円板状の圧電体３０の上面に第１の電極３１が形成されている。圧電体３０の下面に第２の電極３２が形成されている。圧電体３０の内部に中間電極３２ａが形成されている。第１，第２の電極３１，３２及び中間電極３２ａもまた、円板状の形状を有している。図８に示すように、第１の電極３１は、円板状の圧電体３０よりも小さな径の円形の形状を有している。第２の電極３２及び中間電極３２ａは、第１の電極３１と重なり合う形状とされている。
【００５４】
また、本実施形態では図５及び図６に示すように、外周側壁部２６の対向し合う位置に、第１，第２の支持部材３３，３４の一端が連結されている。外周側壁部２６の中間振動板２５が連結されている部分が振動のノードとなる。この外周側壁部２６の外側の面の振動のノードとなる位置に、第１，第２の支持部材３３，３４の一端が連結されている。第１，第２の支持部材３３，３４の他端は、枠状保持部材３５に連結されている。
【００５５】
第１，第２の支持部材３３，３４及び枠状保持部材３５は、適宜の絶縁性セラミックスからなることができる。好ましくは、第１，第２の板状体２３，２４と同じセラミックス材料からなることが望ましい。その場合には、材料の種類の低減及び製造工程の簡略化を図ることができる。
【００５６】
本実施形態においても、枠状保持部材３５は、振動体２２が設けられている空間を取り囲むように配置されている。また、枠状保持部材３５の上下方向寸法は、振動体２２の上下方向寸法よりも大きくされている。従って、振動体２２を確実に外部から保護することができる。また、枠状保持部材３５を電子機器の筐体などに容易に固定することができる。
【００５７】
本実施形態においても、中間振動板２５が駆動部材であり、第１，第２の板状体２３，２４が非駆動部材である。中間振動板２５が屈曲モードで振動すると、第１，第２の板状体２３，２４は中間振動板２５の振動に伴って、中間振動板２５に対して反対称で共振振動する。すなわち、第１の実施形態と同様に、交流電界を印加すると、図４（ａ）で示す振動姿態と、図４（ｂ）で示す振動姿態とを交互にとるように振動体２２が振動する。さらに、第１の板状体２３を超音波放出側に配置した場合、第１の板状体２３を、空気の音響インピーダンス値に近い音響インピーダンス値の材料で構成することができる。それによって出力効率の低下を抑制することができる。なお、第２の板状体２４については第１の板状体２３と同じ材料で形成してもよく、他の材料で形成してもよい。中間振動板２５は第１の実施形態の材料と同じ材料で構成することができる。
【００５８】
第２の実施形態の超音波発生装置２１のように、振動体２２を、円板状の第１，第２の板状体２３，２４及び円板状の中間振動板２５と、円筒状の外周側壁部２６とにより構成してもよい。この場合には、その形状により、振動効率をより一層効果的に高めることができる。
【００５９】
また、振動体２２が外周側壁部２６において方向性を有しないため、一対の支持部材３３，３４を、外周側壁部２６の任意の対向し合う位置に接合すればよい。従って、組立工程の簡略化を図ることができる。なお、一対の支持部材３３，３４に代えて、外周側壁部２６の周方向において均一に複数の支持部材を枠状保持部材３５の周方向において他の形態で均一に配置してもよい。
【００６０】
また、枠状保持部材３５は、矩形枠状の形状を有しているが、円環状の形状を有していても良い。すなわち、振動体２２の平面形状と、枠状保持部材３５の平面形状を適宜変形してもよい。
【００６１】
図９は、本発明の第３の実施形態の超音波発生装置の要部を示す正面断面図である。図９では、第３の実施形態で用いられている振動体４１のみを図示する。振動体４１は、第１の板状体４２と、第２の板状体４３と、中間振動板４４と、外周側壁部４５とを有する。第１の板状体４２、中間振動板４４及び外周側壁部４５は、第２の実施形態の振動体２２の第１の板状体２３、中間振動板２５及び外周側壁部２６と同様に構成されている。異なるところは、第２の板状体４３が、能動的に振動を行う駆動部材、すなわち圧電振動板であることにある。本実施形態では第２の板状体４３は、円板状の圧電体４６と、圧電体４６の上面に形成された電極４７と、下面に形成された電極４８と、中間電極４８ａとを有する。圧電体４６は中間振動板４４と同一の厚み方向に分極処理されている。
【００６２】
従って、第２の板状体４３もまた、中間振動板４４と同様に交流電界を印加されて積極的に駆動される。この場合、第２の板状体４３の振動が、中間振動板４４の振動と反対称の形状となるように、第２の板状体４３が駆動される。
【００６３】
従って、中間振動板４４が図９における矢印Ｚ方向に変位する場合、第２の板状体４３は、第１の板状体４２と共に−Ｚ方向に変位する。
【００６４】
本実施形態では、第２の板状体４３も積極的に駆動される。従って、超音波の出力効率をより一層高めることができる。しかも、第１の板状体４２は、空気の音響インピーダンス値に近い音響インピーダンス値の材料を用いて形成することができる。それによっても出力効率を高めることができる。
【００６５】
第３の実施形態は、上記振動体４１を用いたことを除いては第２の実施形態と同様である。従って、第２の実施形態に示した支持部材や枠状保持部材を同様に連結することができる。従って、振動体４１以外の部分については第２の実施形態の説明を援用することにより省略する。
【００６６】
図１０は、第４の実施形態に係る超音波発生装置の振動体５１を示す断面図である。振動体５１は、第１の板状体５２と、第２の板状体５３と、中間振動板５４と、外周側壁部５５とを有する。本実施形態では、第１の板状体５２が、能動的に振動を行う圧電振動板である。第１の板状体５２は、圧電体５６と、圧電体５６の上面に設けられた電極５７と、下面に設けられた電極５８と、中間電極５８ａとを有する。第１の板状体５２は、中間振動板５４と逆方向に変位するように駆動される。
【００６７】
その他の構造は、振動体５１は振動体４１と同様に構成されている。すなわち、第２の板状体５３は、圧電体４６と、電極４７，４８とを有する。本実施形態では、第１，第２の板状体５２，５３及び中間振動板５４の全てが圧電振動板からなる駆動部材である。よって、出力効率を効果的に高めることができる。第１，第２の板状体５２，５３及び中間振動板５４は全て同一の厚み方向に分極処理されている。本実施形態においても、中間振動板５４が図１０における矢印Ｚ方向に変位する場合、第１，第２の板状体５２，５３が−Ｚ方向に変位するように駆動される。すなわち、第１，第２の板状体５２，５３は、中間振動板５４と逆相で駆動される。よって、第１及び第２の実施形態と同様に、中間振動板５４の振動に対し、第１，第２の板状体５２，５３が反対称の振動モードで振動する。
【００６８】
本実施形態では、第１，第２の板状体５２，５３も駆動されるため、出力効率をより一層高めることができる。
【００６９】
第４の実施形態は、振動体５１を用いたことを除いては、第２の実施形態と同様である。従って、支持部材及び枠状保持部材等については、第２の実施形態の説明を援用することにより省略する。
【００７０】
第３及び第４の実施形態の振動体４１，５１においても、外周側壁部４５，５５のうち、中間振動板４４，５４が連結されている部分の外側の面に支持部材を連結したとしても、超音波の周波数変動が生じ難い。よって、それによっても、第１，第２の実施形態と同様に出力効率を高めることが可能となる。
【００７１】
なお、圧電振動板は、第１の実施形態ではユニモルフの振動体、第２、第３の実施形態ではバイモルフの振動体であったが、周知のバイモルフ型振動体や３層以上の積層発電体により圧電振動板を構成してもよい。
【００７２】
また、上述してきた各実施形態では、圧電体は、チタン酸ジルコン酸鉛系セラミックス（ＰＺＴ）からなるが、これに限るものではない。例えば、ニオブ酸カリウムナトリウム系及びアルカリニオブ酸系セラミックス等の非鉛系圧電体セラミックスの圧電材料などからなってもよい。
【００７３】
また、第１の実施形態と第２の実施形態との対比から明らかなように、第１，第２の板状体及び中間振動板の平面形状は特に限定されない。もっとも、第２の実施形態のように、等方性の形状を有することが望ましい。従って、円形、正方形、正方形以外の正多角形等が望ましい。
【００７４】
また、支持部材については、本発明においては必須ではない。すなわち、本発明では、第１〜第４の実施形態で説明した各振動体が必須の構成である。この振動体の外周側壁の中間振動板が連結されている部分が振動のノードを構成することになる。従って、このような振動体を用いれば、該振動のノードとなる位置に支持部材や他の部材を連結して、周波数変動が生じ難く、出力効率の高い超音波発生装置を提供することができる。
【００７５】
なお、支持部材を設ける場合、その数は特に限定されないが、第２の実施形態で示したように、振動体の外周に沿って均一に複数の支持部材を設けることが望ましい。
【符号の説明】
【００７６】
１…超音波発生装置
２…振動体
３，４…第１，第２の板状体
５…中間振動板
６，７…第１，第２の空間
８，９…第１，第２の外周側壁部
１０…圧電体
１１…金属板
１１ａ…支持部材を兼ねている部分
１２…リード端子
１３…電極
１３ａ…導通部
１５…リード端子
１７…枠状保持部材
１８…スペース
２１…超音波発生装置
２２…振動体
２３，２４…第１，第２の板状体
２５…中間振動板
２６…外周側壁部
２７ａ，２７ｂ…第１，第２の空間
３０…圧電体
３１，３２…第１，第２の電極
３２ａ…中間電極
３３，３４…支持部材
３５…枠状保持部材
４１…振動体
４２，４３…第１，第２の板状体
４４…中間振動板
４５…外周側壁部
４６…圧電体
４７，４８…電極
４８ａ…中間電極
５１…振動体
５２，５３…第１，第２の板状体
５４…中間振動板
５５…外周側壁部
５６…圧電体
５７，５８…電極
５８ａ…中間電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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