JP3202169B2 - 圧電発音体 - Google Patents
圧電発音体Info
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- JP3202169B2 JP3202169B2 JP25596096A JP25596096A JP3202169B2 JP 3202169 B2 JP3202169 B2 JP 3202169B2 JP 25596096 A JP25596096 A JP 25596096A JP 25596096 A JP25596096 A JP 25596096A JP 3202169 B2 JP3202169 B2 JP 3202169B2
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- piezoelectric
- piezoelectric element
- sounding body
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話機や電子
音ブザーにおいて使用される圧電発音体、更に詳しく
は、圧電要素の振動モードの改善をなして音圧特性を向
上する圧電発音体に関するものであり、特に圧電要素の
収納ケースに対する支持構造を改善してなる圧電発音体
に関するものである。
音ブザーにおいて使用される圧電発音体、更に詳しく
は、圧電要素の振動モードの改善をなして音圧特性を向
上する圧電発音体に関するものであり、特に圧電要素の
収納ケースに対する支持構造を改善してなる圧電発音体
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高度情報化時代を迎えて、圧電発音体は
旧来の電磁スピーカに代わって携帯電話機その他の情報
機器や電子機器等におけるスピーカーやマイクロホンと
して、また家庭電気製品に使用される電子ブザー等とし
て近年、需要が著しく拡大している。
旧来の電磁スピーカに代わって携帯電話機その他の情報
機器や電子機器等におけるスピーカーやマイクロホンと
して、また家庭電気製品に使用される電子ブザー等とし
て近年、需要が著しく拡大している。
【0003】この圧電発音体は圧電材の圧電効果を利用
した極めて簡単な構造で、小型化、薄型化、低コスト化
に適しており、上記用途に格好の発音体である。
した極めて簡単な構造で、小型化、薄型化、低コスト化
に適しており、上記用途に格好の発音体である。
【0004】以下、従来の圧電発音体の構造例を図2の
断面図を参照することにより説明する。
断面図を参照することにより説明する。
【0005】圧電素子1は、強誘電体等に圧力または張
力等を印加すると分極が発生して端面に静電荷を生じる
圧電効果或いは電界を印加すると機械的応力を生じる電
歪効果を利用した振動エネルギー/電気エネルギー変換
素子であり、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)磁器等の
強誘電体セラミックスを圧電材2として薄円板状に形成
され、その両主面に例えば銀等の電気伝導性の良好なる
電極3、4が塗着形成されている。
力等を印加すると分極が発生して端面に静電荷を生じる
圧電効果或いは電界を印加すると機械的応力を生じる電
歪効果を利用した振動エネルギー/電気エネルギー変換
素子であり、PZT(チタン酸ジルコン酸鉛)磁器等の
強誘電体セラミックスを圧電材2として薄円板状に形成
され、その両主面に例えば銀等の電気伝導性の良好なる
電極3、4が塗着形成されている。
【0006】前記圧電素子1は、真鍮等を材質として該
圧電素子1よりも大径であって薄円板状に形成された振
動板5の一方の主面5aまたは両方の主面5a、5b
に、一方の電極4を介在して固着されることにより圧電
要素7が構成されている。
圧電素子1よりも大径であって薄円板状に形成された振
動板5の一方の主面5aまたは両方の主面5a、5b
に、一方の電極4を介在して固着されることにより圧電
要素7が構成されている。
【0007】なお、圧電素子1を一方主面5aのみに固
着した図2の構成のものをユニモルフ、両主面5a、5
bに各々圧電素子1を固着したものをバイモルフと称す
る。
着した図2の構成のものをユニモルフ、両主面5a、5
bに各々圧電素子1を固着したものをバイモルフと称す
る。
【0008】この際、図示しないが、前記圧電要素7に
おける圧電素子1の電極3、4には、外部との電気的信
号の授受を行うための絶縁被覆導線が半田付けされると
ともに、該圧電要素1のハウジング基体となる収納ケー
ス9より導出されている。
おける圧電素子1の電極3、4には、外部との電気的信
号の授受を行うための絶縁被覆導線が半田付けされると
ともに、該圧電要素1のハウジング基体となる収納ケー
ス9より導出されている。
【0009】該収納ケース9は、一般には合成樹脂等を
材質とし、上記圧電要素7が振動可能なようにその振動
板5の周辺部が収納ケース9の内壁に接着剤で保持され
るものであって、特にその形状、寸法、及び振動板5の
周辺部を保持する内壁の構造に限定はないが、例えば、
図2の収納ケース9では、上下に分かれた収納ケース9
A、9Bの開口端面同士が嵌合し、その嵌合部分に環状
に形成された溝に振動板5の周辺部を挟装しつつ接着剤
8にて前記周辺部を保持した構造を成している。なお、
符号6は放音孔である。
材質とし、上記圧電要素7が振動可能なようにその振動
板5の周辺部が収納ケース9の内壁に接着剤で保持され
るものであって、特にその形状、寸法、及び振動板5の
周辺部を保持する内壁の構造に限定はないが、例えば、
図2の収納ケース9では、上下に分かれた収納ケース9
A、9Bの開口端面同士が嵌合し、その嵌合部分に環状
に形成された溝に振動板5の周辺部を挟装しつつ接着剤
8にて前記周辺部を保持した構造を成している。なお、
符号6は放音孔である。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の圧
電発音体10は薄型化、小型化に適する反面、圧電要素
7が小さくなることは音響特性の低周波化の要求に対し
て相反することになる。
電発音体10は薄型化、小型化に適する反面、圧電要素
7が小さくなることは音響特性の低周波化の要求に対し
て相反することになる。
【0011】また、圧電要素7の振動板5の周辺部全体
が収納ケース9内壁に完全に固定されていると、実質的
な振動モードが図3の(a)のように圧電要素7の全体
にわたらずに、破線で示すように周辺近傍部の振幅が十
分得られずに中央部分のみが振動する振動モードとなっ
ていて、音圧(圧電要素7の変位体積に比例する)が小
さくなる。
が収納ケース9内壁に完全に固定されていると、実質的
な振動モードが図3の(a)のように圧電要素7の全体
にわたらずに、破線で示すように周辺近傍部の振幅が十
分得られずに中央部分のみが振動する振動モードとなっ
ていて、音圧(圧電要素7の変位体積に比例する)が小
さくなる。
【0012】このように従来の圧電発音体は音響特性の
低周波化要求への対応が困難であり、また音圧が小さい
という問題点があった。
低周波化要求への対応が困難であり、また音圧が小さい
という問題点があった。
【0013】そこで本発明は、球状スペーサーを利用す
ることによって圧電要素の振動板の周辺部の支持構造を
工夫して振動モードを改善し、音圧特性を向上した圧電
発音体を提供することを目的とする。
ることによって圧電要素の振動板の周辺部の支持構造を
工夫して振動モードを改善し、音圧特性を向上した圧電
発音体を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項1記載の発明は、圧電発音体に
おける圧電要素の振動板の周辺部を収納ケースに保持し
た接着剤中に直径50μm〜1000μmの球状スペー
サーが混入されていることを特徴とする。
に、本発明のうち請求項1記載の発明は、圧電発音体に
おける圧電要素の振動板の周辺部を収納ケースに保持し
た接着剤中に直径50μm〜1000μmの球状スペー
サーが混入されていることを特徴とする。
【0015】ここで、球状スペーサーとしては、接着剤
中にあって収納ケースと振動板の周辺部との間に挟まっ
て圧電要素を点で支える支持構造となり得るものをい
う。このように形成すると、圧電要素の振動板の周辺部
が完全に固定支持される場合の振動モードと異なり、単
純支持構造となって大きな振幅で音圧の大きな振動モー
ドが実現される。
中にあって収納ケースと振動板の周辺部との間に挟まっ
て圧電要素を点で支える支持構造となり得るものをい
う。このように形成すると、圧電要素の振動板の周辺部
が完全に固定支持される場合の振動モードと異なり、単
純支持構造となって大きな振幅で音圧の大きな振動モー
ドが実現される。
【0016】なお、球状スペーサーは予め接着剤に混入
させることで、圧電発音体の組立工程は従来と全く同様
にでき、簡単、低コストで音圧特性が改善されることに
なる。また、上記のような圧電要素の振動板の収納ケー
スに対する支持構造を実現するには接着剤は固着後もあ
る程度軟質な弾力性を有するものとして、振動板の周縁
が可動であることが肝要であり、例えばシリコーン系樹
脂を主成分とする接着剤を用いる。
させることで、圧電発音体の組立工程は従来と全く同様
にでき、簡単、低コストで音圧特性が改善されることに
なる。また、上記のような圧電要素の振動板の収納ケー
スに対する支持構造を実現するには接着剤は固着後もあ
る程度軟質な弾力性を有するものとして、振動板の周縁
が可動であることが肝要であり、例えばシリコーン系樹
脂を主成分とする接着剤を用いる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基い
て詳細に説明する。なお、従来と同等部材については同
符号をもって指称する。
て詳細に説明する。なお、従来と同等部材については同
符号をもって指称する。
【0018】図1は本発明に係わる圧電発音体の実施の
形態を示す断面図である。
形態を示す断面図である。
【0019】図1において、圧電発音体20は、圧電材
2の両面に電極3、4を形成した圧電素子1を振動板5
の一方の主面5a(または両方の主面5a、5b)に固
着した圧電要素7の前記振動板5の周辺部を収納ケース
19に接着剤18にて保持してなる圧電発音体であり、
前記振動板5の周辺部を収納ケース19に保持した接着
剤18中に直径50μm〜1000μmの球状スペーサ
ー11が混入されていることを特徴とする。
2の両面に電極3、4を形成した圧電素子1を振動板5
の一方の主面5a(または両方の主面5a、5b)に固
着した圧電要素7の前記振動板5の周辺部を収納ケース
19に接着剤18にて保持してなる圧電発音体であり、
前記振動板5の周辺部を収納ケース19に保持した接着
剤18中に直径50μm〜1000μmの球状スペーサ
ー11が混入されていることを特徴とする。
【0020】上記収納ケース19の基本的構成は前述の
図2に示される従来例と変わらないが、上下に分かれた
収納ケース19A、19Bの開口端面同士が嵌合する嵌
合部分に形成される環状の溝12の幅Yが広く取られて
いる。
図2に示される従来例と変わらないが、上下に分かれた
収納ケース19A、19Bの開口端面同士が嵌合する嵌
合部分に形成される環状の溝12の幅Yが広く取られて
いる。
【0021】そして、球状スペーサー11は、例えば金
属粒子やセラミック粒子、樹脂粒子等であって、これが
多数接着剤18中に混入されていることによって、適
宜、振動板5と溝12との上下の隙間に位置し、振動板
5の円周部が収納ケース19に直接接触せずに、球状ス
ペーサー11を介して支持される構成となる。
属粒子やセラミック粒子、樹脂粒子等であって、これが
多数接着剤18中に混入されていることによって、適
宜、振動板5と溝12との上下の隙間に位置し、振動板
5の円周部が収納ケース19に直接接触せずに、球状ス
ペーサー11を介して支持される構成となる。
【0022】ここで接着剤18は弾性を有する接着剤を
使用することが肝要であり、例えばシリコーン系樹脂を
主成分とする接着剤を用いる。
使用することが肝要であり、例えばシリコーン系樹脂を
主成分とする接着剤を用いる。
【0023】これによって圧電要素7が上下に湾曲して
振動する場合、球状スペーサー11が支点となって振動
板の周辺部の縁端は接着剤18の中で可動になるので、
図3の(b)に示されるように節部支持構造となって、
一次共振周波数の低周波化が実現され、大きな振幅(音
圧)が得られるのである。勿論、共振周波数は圧電要素
の圧電素子及び振動板の径、厚み、弾性率等に依存する
が、上記節支持構造が圧電要素の振動板の周辺部が固定
された周辺固定支持構造よりも音圧特性が優れているこ
とは明らかである。
振動する場合、球状スペーサー11が支点となって振動
板の周辺部の縁端は接着剤18の中で可動になるので、
図3の(b)に示されるように節部支持構造となって、
一次共振周波数の低周波化が実現され、大きな振幅(音
圧)が得られるのである。勿論、共振周波数は圧電要素
の圧電素子及び振動板の径、厚み、弾性率等に依存する
が、上記節支持構造が圧電要素の振動板の周辺部が固定
された周辺固定支持構造よりも音圧特性が優れているこ
とは明らかである。
【0024】
【発明の効果】本発明の圧電発音体は、収納ケースに対
する圧電要素の保持が単純支持構造となって振動モード
が大きく取れて低周波域の音響特性が向上し、且つ音圧
特性も向上させることができる。
する圧電要素の保持が単純支持構造となって振動モード
が大きく取れて低周波域の音響特性が向上し、且つ音圧
特性も向上させることができる。
【図1】本発明に係わる圧電発音体の実施の形態を示す
断面図である。
断面図である。
【図2】従来の圧電発音体の構造を示す断面図である。
【図3】(a)は従来の圧電発音体の圧電要素の振動モ
ードを示す模式図であり、(b)は圧電発音体の圧電要
素の節部支持構造の振動モードを示す模式図であり、
(c)は圧電要素の縁端支持構造の振動モードを示す模
式図である。
ードを示す模式図であり、(b)は圧電発音体の圧電要
素の節部支持構造の振動モードを示す模式図であり、
(c)は圧電要素の縁端支持構造の振動モードを示す模
式図である。
1 圧電素子 2 圧電材 3、4 電極 5 振動板 7、17、27 圧電要素 8、18 接着剤 9、19 収納ケース 10、20 圧電発音体 11 球状スペーサー 12 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04R 17/00 G10K 9/122
Claims (1)
- 【請求項1】 圧電材の両面に電極を形成した圧電素子
を振動板の一方または両方の主面に固着した圧電要素の
前記振動板の周辺部を収納ケースに接着剤にて保持して
なる圧電発音体において、前記振動板の周辺部を収納ケ
ースに保持した接着剤中に直径50μm〜1000μm
の球状スペーサーが混入されていることを特徴とする圧
電発音体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25596096A JP3202169B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 圧電発音体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25596096A JP3202169B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 圧電発音体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10108297A JPH10108297A (ja) | 1998-04-24 |
JP3202169B2 true JP3202169B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=17285974
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25596096A Expired - Fee Related JP3202169B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 圧電発音体 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3202169B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102382353B1 (ko) * | 2020-04-13 | 2022-04-04 | 주식회사 포스코 | 합성기둥 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4429417B2 (ja) * | 1999-06-30 | 2010-03-10 | 太陽誘電株式会社 | 圧電発音体 |
EP2158586B1 (en) * | 2007-06-01 | 2019-08-14 | Axsensor AB | Piezoelectric transducer device |
EP2380361B1 (en) | 2009-01-14 | 2019-03-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Acoustic pressure transducer |
CN102460938B (zh) | 2009-05-11 | 2015-04-01 | 日本电气株式会社 | 压电致动器和音频部件 |
JP5433446B2 (ja) * | 2010-01-30 | 2014-03-05 | キング工業株式会社 | 媒体伝播用送受信器および同媒体伝播用送受信器を備えた保管庫 |
CN103096226A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-05-08 | 歌尔声学股份有限公司 | 压电扬声器 |
-
1996
- 1996-09-27 JP JP25596096A patent/JP3202169B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102382353B1 (ko) * | 2020-04-13 | 2022-04-04 | 주식회사 포스코 | 합성기둥 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10108297A (ja) | 1998-04-24 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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