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 element
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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 |
Also Published As
| 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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