CN103313801A - 压电振动部件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种位移量大的压电振动部件。压电振动部件(1)具备具有第1及第2主面(11a、11b)的板状的底座部(11)、和被安装于第1主面(11a)上且将伸展振动模式作为主要的振动模式的压电振动板(10)，该压电振动部件将底座部(11)的第2主面(11b)安装于被振动体来使用。底座部(11)构成为：在压电振动板(10)振动时，压电振动部件(1)整体将伸展振动模式作为主要的振动模式来进行振动。

Description

压电振动部件
技术领域
本发明涉及压电致动器、压电发声部件等压电振动部件。
背景技术
在现有技术中，作为致动器、发声部件，广泛使用了压电致动器、压电发声部件等压电振动部件。此外，压电振动部件还被利用为用于使面板(被振动体)振动而从面板发出声音的振动源、或用于探测振动的传感器。作为这种压电振动部件的一例，例如下述的专利文献1提出了具备进行伸缩振动的压电元件、和在一个面上粘贴有压电元件的底座的压电致动器。在专利文献1的压电致动器中，记载了底座具有将压电元件的伸缩振动变换为弯曲振动的功能的内容。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本再表2007/083497号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是，在上述专利文献1所记载的压电致动器中，用在粘贴于被振动体而使其振动的用途中的情况下，无法使被振动体的位移量足够大，存在很难得到足够的输出的问题。
本发明鉴于上述情况而完成的，提供一种位移量大的压电振动部件。
用于解决技术问题的技术方案
本发明所涉及的压电振动部件具备：板状的底座部，具有第1及第2主面；和压电振动板，被安装于第1主面上，将伸展振动模式作为主要的振动模式，压电振动部件将底座部的第2主面安装于被振动体来使用。底座部构成为：在压电振动板振动时，压电振动部件整体将伸展振动模式作为主要的振动模式来进行振动。
在本发明所涉及的压电振动部件的某一特定方式中，底座部的弹性模量在压电振动板的弹性模量的1/600倍～1倍的范围内。根据该构成，压电振动部件自身持续进行以伸缩振动为优势的振动，在被粘贴到被振动体时，被振动体进行弯曲振动。因此，与粘贴进行弯曲振动的压电振动部件的情况相比，向被振动体的振动传递效率得到提高。其结果，能够得到更大的位移量。
在本发明所涉及的压电振动部件的其他特定方式中，压电振动部件还具备粘接了底座部和压电振动板的粘接剂层。
在本发明所涉及的压电振动部件的又一特定方式中，底座部由树脂构成，且底座部的厚度在0.01mm～5.0mm的范围内。
发明效果
根据本发明，能够提供位移量大的压电振动部件。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的压电振动部件的示意俯视图。
图2是图1的线II-II处的示意剖视图。
图3是表示底座部的弹性模量与压电振动板的弹性模量之比、和粘贴了压电振动部件的被振动体的位移量之间的关系的图表。
具体实施方式
以下，列举图1及图2所示的压电振动部件1来说明实施本发明的优选方式。但是，压电振动部件1仅仅是例示。本发明所涉及的压电振动部件并不限于压电振动部件1。
图1是本实施方式所涉及的压电振动部件的示意俯视图。图2是图1的线II-II处的示意剖视图。图1及图2所示的压电振动部件1被安装到被振动体来使用，例如起到压电致动器、压电发声部件的功能。
压电振动部件1具备板状的底座部11。底座部11具有第1及第2主面11a、11b。在该底座部11的第2主面11b被安装于被振动体的状态下使用压电振动部件1。
底座部11的材质并没有特别限定。底座部11可通过例如聚乙烯(polyethylene)、聚四氟乙烯(Teflon)(注册商标)、尼龙(nylon)、PET等树脂、或玻璃环氧树脂、铝、锡等低刚性的金属形成。底座部11的厚度也没有特别限定。底座部11的厚度可以设为例如0.01mm～5.0mm左右。
在底座部11的第1主面11a上安装有压电振动板10。压电振动板10的安装方法并没有特别限定，但在本实施方式中通过粘接剂层12将压电振动板10粘接到第1主面11a来进行安装。粘接剂层12可由例如环氧树脂系粘接剂等形成。
压电振动板10具有压电基板、和向压电基板施加电压的一对电极。压电振动板10在未被固定于底座部11的单独的状态下，是以伸展振动模式(expansion vibration mode)为主要的振动模式。即，压电基板被极化成压电振动板10的主要的振动模式成为伸展振动模式。
另外，压电基板可通过例如锆钛酸铅(PZT)等形成。电极可通过Ag、Cu、Al、Au、Pt、Pd等金属、或包含这些金属中的一种以上金属的合金形成。
在本实施方式中，底座部11构成为：压电振动板10以伸展振动模式为主要的振动模式进行了振动时，压电振动部件1整体以伸展振动模式为主要的振动模式进行振动。具体而言，在本实施方式中，将底座部11的弹性模量设置在压电振动板10的弹性模量的1/600倍～1倍的范围内。将该压电振动板10安装于弹性比压电振动板10低的底座部11，从而压电振动部件1维持伸展振动模式优势，当被粘贴到被振动体时，被振动体进行弯曲振动。因此，与粘贴进行弯曲振动的压电振动部件的情况相比，可提高向被振动体的振动能量的传递效率。因此，例如，通过使用本实施方式的压电振动部件1，从而能够得到声压高的压电发声部件、具有高驱动力的压电致动器。
以下，进一步详细说明该效果。图3是表示底座部11的弹性模量与压电振动板10的弹性模量之比、和粘贴了压电振动部件1的被振动体的位移量之间的关系的图表。如图3所示，可知在底座部11的弹性模量大于压电振动板10的弹性模量的情况下，得到的位移量变小。这是因为，底座部11约束压电振动板10的振动，从而压电振动部件的主要的振动模式变成弯曲振动模式，因此在被粘贴到被振动体的情况下，从压电振动部件到被振动体的能量传递产生了损耗。即，在底座部11的弹性模量高于压电振动板10的弹性模量，主要的振动模式变成弯曲振动模式的情况下，向被振动体的振动能量的传递损耗变大，被振动体的位移量会变小。具体而言，底座部11的弹性模量与压电振动板的弹性模量之比((底座部11的弹性模量)/(压电振动板10的弹性模量))为10/6、100/6的样本的主要的振动模式是弯曲振动模式。
相对于此，在底座部11的弹性模量小于压电振动板10的弹性模量的情况下，由于不会通过底座部11将振动抑制得很大，因此主要的振动模式变成伸展振动模式。到目前为止，压电振动部件1不会单独进行弯曲振动，因此并没有发现具备作为致动器或发声体的功能，但是在将其粘贴于被振动体而使被振动体进行弯曲振动的情况下，来自压电振动部件的振动能量的传递效率得到提高。其结果，能够进一步增大被振动体的位移量。即，认为通过将底座部11构成为主要的振动模式变成伸展振动模式，从而得到了被振动体的大的位移量。具体而言，底座部11的弹性模量与压电振动板的弹性模量之比为1/6、1/60、1/600的样本的主要的振动模式是伸展振动模式。
但是，如图3所示，若底座部11的弹性模量比压电振动板10的弹性模量小很多，则有时位移量反而会变小。认为这是因为，底座部11过于柔软，压电振动板10的振动无法很好地被传递到被振动体。从以上的结果可知，从获得更大的位移量的观点出发，优选底座部11的弹性模量在压电振动板10的弹性模量的1/600倍～1倍的范围内。
符号说明
1…压电振动部件
10…压电振动板
11…底座部
11a…第1主面
11b…第2主面
12…粘接剂层

Claims (4)

1.一种压电振动部件，具备：
板状的底座部，具有第1及第2主面；和
压电振动板，被安装于所述第1主面上，将伸展振动模式作为主要的振动模式，
所述压电振动部件将所述底座部的所述第2主面安装于被振动体来使用，
所述底座部构成为：在所述压电振动板振动时，所述压电振动部件整体将伸展振动模式作为主要的振动模式来进行振动。
2.根据权利要求1所述的压电振动部件，其中，
所述底座部的弹性模量在所述压电振动板的弹性模量的1/600倍～1倍的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的压电振动部件，其中，
所述压电振动部件还具备：粘接剂层，粘接了所述底座部和所述压电振动板。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的压电振动部件，其中，
所述底座部由树脂构成，且所述底座部的厚度在0.01mm～5.0mm的范围内。
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