JPH11146491A - Electromechanical conversion parts - Google Patents
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- H04R17/04—Gramophone pick-ups using a stylus; Recorders using a stylus
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Landscapes
- Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ページャ（ポケッ
トベル）や携帯電話等の携帯機器に組み込まれ、呼出手
段として使用される電気機械変換部品に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromechanical conversion component incorporated in a portable device such as a pager (pager) or a portable telephone and used as calling means.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、ページャや携帯電話の携帯機
器の着信を示す呼出手段として、圧電スピーカ等の音に
よるもの（サウンダ機能と称する）と、小型のＤＣモー
タの回転軸にアンバランスな重りを取り付け、そのＤＣ
モータを回転させることにより振動を発生させるもの
（バイブレータ機能と称する）とが知られている。サウ
ンダ機能とバイブレータ機能との双方の機能を有する携
帯機器では、その機器内に圧電スピーカとＤＣモータと
の双方が実装され、使用者が予め設定したいずれかの機
能により着信を示す呼出しが行なわれる。2. Description of the Related Art Heretofore, as a calling means for indicating an incoming call of a portable device such as a pager or a portable telephone, a sound such as a piezoelectric speaker (referred to as a sounder function) and an unbalanced weight are attached to a rotating shaft of a small DC motor. And the DC
A device that generates vibration by rotating a motor (referred to as a vibrator function) is known. In a portable device having both a sounder function and a vibrator function, both a piezoelectric speaker and a DC motor are mounted in the device, and a call indicating an incoming call is performed by one of the functions preset by the user. .
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、サウンダ機能
とバイブレータ機能との双方の機能を有する携帯機器で
は、圧電スピーカとＤＣモータとの双方を実装する必要
があり、これらの圧電スピーカやＤＣモータは他の電子
部品に比較して、その占有面積が大きく、このため携帯
機器の小型化および軽量化を妨げる要因の１つとなって
いる。However, in a portable device having both a sounder function and a vibrator function, it is necessary to mount both a piezoelectric speaker and a DC motor. It occupies a larger area than other electronic components, and this is one of the factors that hinder the miniaturization and weight reduction of portable devices.
【０００４】本発明は、上記事情に鑑み、小型化および
軽量化が図られた電気機械変換部品を提供することを目
的とする。[0004] In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an electromechanical conversion component that is reduced in size and weight.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の電気機械変換部品は、 （１）基体 （２）その基体に少なくとも一端が固定された梁形状の
振動体 （３）その振動体を振動させる電気音響トランスデュー
サ を備えたことを特徴とする。According to the present invention, there is provided an electromechanical transducer having the following features: (1) a base; (2) a beam-shaped vibrator having at least one end fixed to the base; and (3) a vibrator. And an electroacoustic transducer for vibrating.
【０００６】本発明では、上記構成により、電気音響ト
ランスデューサに低い周波数が印加されると振動体が低
次モードで共振するため、バイブレータ機能が実現され
る。また電気音響トランスデューサに高い周波数が印加
されると振動体が高次モードで共振するため、サウンダ
機能が実現される。これら電気音響トランスデューサお
よび振動体は、従来のサウンダ機能用の圧電スピーカお
よびバイブレータ用のＤＣモータの双方を備えた場合と
比較し、小型でかつ軽量であるため、携帯機器の小型化
および軽量化が図られる。According to the present invention, the vibrator function is realized because the vibrator resonates in a low-order mode when a low frequency is applied to the electroacoustic transducer. When a high frequency is applied to the electroacoustic transducer, the vibrating body resonates in a higher-order mode, so that a sounder function is realized. These electroacoustic transducers and vibrators are smaller and lighter than those provided with both a conventional piezoelectric speaker for sounder function and a DC motor for vibrator, so that portable equipment can be made smaller and lighter. It is planned.
【０００７】ここで、上記電気音響トランスデューサ
は、圧電素子、電歪素子、および磁歪素子のうちのいず
れか一種類の電気音響トランスデューサであればよい。
圧電素子は、電圧を加えると歪みまたは応力が生じるた
め、この圧電素子に交流電圧を印加することにより振動
体を振動させることができる。また、電歪素子に電場の
変化を与えることにより振動体を振動させることもでき
る。さらに、磁歪素子は、磁界を印加することにより伸
縮するため、この磁歪素子に磁化の変化を与えることに
より振動体を振動させることができる。The electroacoustic transducer may be any one of a piezoelectric element, an electrostrictive element, and a magnetostrictive element.
When a voltage is applied to a piezoelectric element, distortion or stress occurs. Therefore, by applying an AC voltage to the piezoelectric element, the vibrating body can be vibrated. Further, the vibrating body can be vibrated by giving a change in the electric field to the electrostrictive element. Further, since the magnetostrictive element expands and contracts by applying a magnetic field, the vibrating body can be vibrated by giving a change in magnetization to the magnetostrictive element.
【０００８】また、上記振動体が、片持ち梁形状の振動
体であって、その片持ち梁形状の先端に重りが固定され
たものであることが好ましい。このように、振動体の先
端に重りを固定すると、小型であっても共振周波数を下
げることができる。さらに上記電気音響トランスデュー
サが、上記振動体に固定されてなることが好ましい。Further, it is preferable that the vibrating body is a cantilever-shaped vibrating body, and a weight is fixed to a tip of the cantilever-shaped vibrating body. As described above, when the weight is fixed to the tip of the vibrating body, the resonance frequency can be reduced even in a small size. Further, it is preferable that the electroacoustic transducer is fixed to the vibrator.
【０００９】電気音響トランスデューサを振動体に固定
すると、その電気音響トランスデューサの歪みまたは応
力を振動体に直接伝達することができ、バイブレータ機
能およびサウンダ機能を高めることができる。また、上
記電気音響トランスデューサが、上記基体と上記振動体
との双方に接して配置されたものであってもよい。When the electroacoustic transducer is fixed to the vibrator, the distortion or stress of the electroacoustic transducer can be directly transmitted to the vibrator, and the vibrator function and the sounder function can be enhanced. Further, the electroacoustic transducer may be arranged in contact with both the base and the vibrator.
【００１０】電気音響トランスデューサを、基体と振動
体との双方に接して配置すると、その電気音響トランス
デューサの歪みまたは応力を、基体に反力をとって振動
体に伝達することができ、やはりバイブレータ機能およ
びサウンダ機能を高めることができる。When the electroacoustic transducer is arranged in contact with both the base and the vibrator, the distortion or stress of the electroacoustic transducer can be transmitted to the vibrator by reacting the base with a reaction force. And the sounder function can be enhanced.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の第１実施形態の電気機械変
換部品の斜視図である。図１に示す電気機械変換部品１
０には、切込部１１ａを有するＬ字状の基体１１が備え
られている。また、一端が基体１１の切込部１１ａに嵌
合されるとともにねじ１２で固定された片持ち梁形状の
金属板からなる振動体１３が備えられている。この振動
体１３の先端には重り１４が固定されている。さらに、
振動体１３の、基体１１ａの切込部１１ａ側に、分極処
理された圧電体１５（本発明にいう電気音響トランスデ
ューサ）が導電性接着剤等により固定されている。Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a perspective view of the electromechanical conversion component according to the first embodiment of the present invention. Electromechanical conversion component 1 shown in FIG.
0 is provided with an L-shaped base 11 having a cutout 11a. Further, a vibrating body 13 made of a cantilever-shaped metal plate fixed at one end to the cut portion 11 a of the base 11 and fixed with screws 12 is provided. A weight 14 is fixed to the tip of the vibrating body 13. further,
A polarized piezoelectric body 15 (an electroacoustic transducer according to the present invention) is fixed to the notch 11a side of the base 11a of the vibrating body 13 with a conductive adhesive or the like.
【００１２】このように構成された電気機械変換部品１
０では、図１に示すように圧電体１５の上面と振動体１
３の下面に交流電圧が印加される。すると、圧電体１５
に歪みまたは応力が生じ、この電気機械変換部品１０の
構成により定まる振動系の持つ共振周波数のうちのいず
れかの共振周波数で共振が発生する。最も低次（１次）
の共振周波数による共振モードでは、振動体１３の先端
に固定された重り１４が最大の振幅で振動し、この振動
が基板１１に伝わりバイブレータ機能が実現される。一
方、高次の共振周波数による共振モードでは、重り１４
はほぼ固定状態となり、振動体１３中に複数の節と腹を
持つ共振が発生する。このような振動モードでは、可聴
周波数範囲の共振を得ることができるため、音によるサ
ウンダ機能が実現される。The electromechanical conversion component 1 configured as described above
0, the upper surface of the piezoelectric body 15 and the vibrating body 1 as shown in FIG.
An AC voltage is applied to the lower surface of 3. Then, the piezoelectric body 15
, A resonance occurs at any one of the resonance frequencies of the vibration system determined by the configuration of the electromechanical conversion component 10. Lowest (primary)
In the resonance mode based on the resonance frequency, the weight 14 fixed to the tip of the vibrating body 13 vibrates at the maximum amplitude, and this vibration is transmitted to the substrate 11 to realize the vibrator function. On the other hand, in the resonance mode with a higher-order resonance frequency, the weight 14
Is substantially fixed, and resonance having a plurality of nodes and antinodes occurs in the vibrating body 13. In such a vibration mode, resonance in the audible frequency range can be obtained, so that a sounder function by sound is realized.
【００１３】このような基体１１，振動体１３，重り１
４，圧電体１５を備えただけの電気機械変換部品１０
は、簡素な構造でありかつ小型および軽量であるため、
この電気機械変換部品１０を携帯機器に組み込むことに
より、その携帯機器の小型化および軽量化が図られる。
尚、振動の大きさおよび強度は、印加する交流電圧、圧
電体１５の取付け位置やその圧電体１５の厚み，圧電定
数、振動体１３の形状（幅，厚み，長さ）やヤング率、
および振動体１３の先端に取り付ける重り１４の重量，
重り１４の取付け位置等により容易に変更することがで
きる。また、振動体１３の表裏双方に互いに分極方向を
逆向きにした圧電体を取り付けた場合、さらに大きな振
幅を得ることができる。The base 11, the vibrating body 13, the weight 1
4, an electromechanical transducer 10 having only a piezoelectric body 15
Has a simple structure and is small and lightweight,
By incorporating the electromechanical conversion component 10 into a portable device, the size and weight of the portable device can be reduced.
The magnitude and intensity of the vibration include the applied AC voltage, the mounting position of the piezoelectric body 15, the thickness of the piezoelectric body 15, the piezoelectric constant, the shape (width, thickness, length) and the Young's modulus of the vibration body 13,
And the weight of the weight 14 attached to the tip of the vibrating body 13,
It can be easily changed depending on the mounting position of the weight 14 and the like. Further, when a piezoelectric body whose polarization directions are opposite to each other is attached to both the front and back sides of the vibrating body 13, a larger amplitude can be obtained.
【００１４】図２は、本発明の第２実施形態の電気機器
変換部品の斜視図である。図２に示す電気機械変換部品
２０は、前述した図１に示す電気機械変換部品１０と比
較すると、振動体１３と基体２１との双方に接して積層
タイプの圧電アクチュエータ２５（本発明にいう電気音
響トランスデューサ）が配置されている点が異なってい
る。このように圧電アクチュエータ２５を配置し、その
圧電アクチュエータ２５に交流電圧を印加し、圧電アク
チュエータ２５の圧電効果により発生する歪みで振動体
１３を振動させてもよい。FIG. 2 is a perspective view of an electric device conversion part according to a second embodiment of the present invention. The electromechanical conversion component 20 illustrated in FIG. 2 is different from the electromechanical conversion component 10 illustrated in FIG. Acoustic transducer). In this manner, the piezoelectric actuator 25 may be arranged, an AC voltage may be applied to the piezoelectric actuator 25, and the vibrating body 13 may be vibrated by distortion generated by the piezoelectric effect of the piezoelectric actuator 25.
【００１５】尚、本実施形態では、片持ち梁形状の振動
体で説明したが、両持ち梁形状の振動体でもよく、また
電気音響トランスデューサとして圧電素子を用いて振動
体を振動させたが、電歪素子や磁歪素子を用いて振動体
を振動させてもよい。また、片持ち梁形状の先端に重り
が固定された振動体に代わり、単に片持ち梁形状の振動
体を、上述のような電気音響トランスデューサで振動さ
せてもよい。In the present embodiment, a description has been given of a cantilever-shaped vibrating body, but a doubly-supported vibrating body may be used, and the vibrating body is vibrated by using a piezoelectric element as an electroacoustic transducer. The vibrating body may be vibrated using an electrostrictive element or a magnetostrictive element. Further, instead of the vibrating body having the weight fixed to the tip of the cantilever shape, the vibrating body of the cantilever shape may be simply vibrated by the above-described electroacoustic transducer.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明の一実施例として、図１に示す電気機器変換部品１
０を製造した。先ず、厚み０．１５ｍｍ、幅４ｍｍ、長
さ１５ｍｍのステンレス板、およびそのステンレス板に
嵌合できるようなスリットを入れた重さ３ｇの真鍮性の
重りを用意し、ステンレス板の先端３ｍｍにその重りを
取り付けた。次に、上下面に厚膜Ａｇペーストを焼き付
け、厚み方向に分極された、厚み０．１２ｍｍ、長さお
よび幅がそれぞれ３ｍｍのＰＺＴセラミック板を、ステ
ンレス板の重りを付けた反対側の端部から２ｍｍの位置
に、導電性エポキシ接着剤で接着した。さらに、そのセ
ラミック板の表面にリード線をはんだ付けし、ステンレ
ス板に他のリード線を導電性エポキシ接着剤で固定し
た。次に、ステンレス板の、セラミック板側のエッジ
を、基体（台座）に形成された切込部に挿入し、上部か
らねじで固定した。Embodiments of the present invention will be described below. As one embodiment of the present invention, the electrical equipment conversion component 1 shown in FIG.
0 was produced. First, a stainless steel plate having a thickness of 0.15 mm, a width of 4 mm, and a length of 15 mm, and a brass weight having a weight of 3 g and a slit capable of being fitted to the stainless steel plate were prepared. Weight was attached. Next, a thick-film Ag paste is baked on the upper and lower surfaces, and a PZT ceramic plate polarized in the thickness direction and having a thickness of 0.12 mm and a length and a width of 3 mm each is attached to a stainless steel plate at the opposite end where a weight is attached. At a position 2 mm away from the substrate with a conductive epoxy adhesive. Further, a lead wire was soldered to the surface of the ceramic plate, and another lead wire was fixed to the stainless plate with a conductive epoxy adhesive. Next, the edge of the stainless steel plate on the ceramic plate side was inserted into a cutout formed in the base (pedestal), and fixed with screws from above.
【００１７】２本のリード線に振幅４０Ｖの交流電圧を
印加したところ、交流電圧の周波数が約５０Ｈｚの時点
で、重りが最大の振幅で振動する、１次の共振モードが
得られ、基体の部分が振動した。交流電圧の周波数を上
昇させたところ、約１．３ｋＨｚと１．６ｋＨｚにおい
てステンレス板の部分から当該周波数の共振音が得られ
た。このように、５０Ｈｚの周波数でバイブレータとし
て動作し、１．３ｋＨｚ，１．６ｋＨｚの周波数でブザ
ーとして動作する電気機械変換部品１０が得られた。従
って従来の、ＤＣモータおよび圧電スピーカという構成
に比較して小型化および軽量化を達成することができ
た。When an AC voltage having an amplitude of 40 V is applied to the two lead wires, a primary resonance mode in which the weight oscillates at the maximum amplitude when the frequency of the AC voltage is about 50 Hz is obtained. The part vibrated. When the frequency of the AC voltage was increased, a resonance sound of the frequency was obtained from the stainless steel plate at about 1.3 kHz and 1.6 kHz. Thus, the electromechanical conversion component 10 operating as a vibrator at a frequency of 50 Hz and operating as a buzzer at frequencies of 1.3 kHz and 1.6 kHz was obtained. Therefore, miniaturization and weight reduction can be achieved as compared with the conventional configuration of the DC motor and the piezoelectric speaker.
【００１８】尚、本実施例では上記の構成についてのみ
述べたが、このほかにも高次モードでの振動による音を
共鳴させるための振動板を付加することにより、音圧を
高くする等の改善を行なうことができる。In this embodiment, only the above-described configuration has been described. In addition, a diaphragm for resonating sound generated by vibration in a higher-order mode may be added to increase the sound pressure. Improvements can be made.
【００１９】[0019]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型で軽量の電気機械変換部品が得られる。従って、本
発明による電気機械変換部品を携帯機器に組み込むこと
により、その携帯機器の小型化および軽量化が図られ
る。As described above, according to the present invention,
A small and lightweight electromechanical conversion component can be obtained. Therefore, by incorporating the electromechanical conversion component according to the present invention into a portable device, the size and weight of the portable device can be reduced.
【図１】本発明の第１実施形態の電気機械変換部品の斜
視図である。FIG. 1 is a perspective view of an electromechanical conversion component according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施形態の電気機械変換部品の斜
視図である。FIG. 2 is a perspective view of an electromechanical conversion component according to a second embodiment of the present invention.
１０，２０ 電気機械変換部品 １１，２１ 基体 １１ａ 切込部 １２ ネジ １３ 振動体 １４ 重り １５ 圧電体 ２５ 圧電アクチュエータ 10, 20 Electromechanical conversion component 11, 21 Base 11a Cut portion 12 Screw 13 Vibrating body 14 Weight 15 Piezoelectric body 25 Piezoelectric actuator
Claims (5)
された梁形状の振動体と、該振動体を振動させる電気音
響トランスデューサとを備えたことを特徴とする電気機
械変換部品。1. An electromechanical conversion component comprising: a base; a beam-shaped vibrator having at least one end fixed to the base; and an electroacoustic transducer for vibrating the vibrator.
素子、電歪素子、および磁歪素子のうちのいずれか一種
類の電気音響トランスデューサであることを特徴とする
請求項１記載の電気機械変換部品。2. The electromechanical transducer according to claim 1, wherein the electroacoustic transducer is any one of a piezoelectric element, an electrostrictive element, and a magnetostrictive element.
あって、該片持ち梁形状の先端に重りが固定されたもの
であることを特徴とする請求項１記載の電気機械変換部
品。3. The electromechanical transducer according to claim 1, wherein the vibrator is a cantilever-shaped vibrator, and a weight is fixed to a tip of the cantilever. parts.
振動体に固定されてなることを特徴とする請求項１記載
の電気機械変換部品。4. The electromechanical transducer according to claim 1, wherein the electroacoustic transducer is fixed to the vibrator.
基体と前記振動体との双方に接して配置されたものであ
ること特徴とする請求項１記載の電気機械変換部品。5. The electromechanical transducer according to claim 1, wherein the electroacoustic transducer is disposed in contact with both the base and the vibrator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30277897A JPH11146491A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Electromechanical conversion parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30277897A JPH11146491A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Electromechanical conversion parts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11146491A true JPH11146491A (en) | 1999-05-28 |
Family
ID=17913014
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30277897A Withdrawn JPH11146491A (en) | 1997-11-05 | 1997-11-05 | Electromechanical conversion parts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11146491A (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050201 |