FR2544530A1 - Miniature piezoelectric buzzer - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a trait a un ronfleur piézoélectrique et, plus particulièrement, à un perfectionnement apporté a un ronfleur piézoélectrique du type dans lequel une force électrique est appliquée a un générateur de son comportant un élément piézoélectrique collé à une mince plaque élastique, ce qui fait vibrer le générateur de son pour en- gendrer des ondes acoustiques à une fréquence spécifique. The present invention relates to a piezoelectric buzzer and, more particularly, to an improvement made to a piezoelectric buzzer of the type in which an electric force is applied to a sound generator comprising a piezoelectric element glued to a thin elastic plate, which makes vibrate the sound generator to generate acoustic waves at a specific frequency.
On a déjà proposé une variété de ronfleurs dits piézoélectriques qui utilisent l'aptitude caractéristique d'un élément piézoélectrique a vibrer à une fréquence spécifique lorsqu'il est excité par une force électrique. La figure 1 représente la structure d'un exemple de ronfleur suivant la technique anterieure. A variety of so-called piezoelectric buzzers have already been proposed which use the characteristic ability of a piezoelectric element to vibrate at a specific frequency when it is excited by an electric force. Figure 1 shows the structure of an example snorer according to the prior art.
Avec une telle structure, toutefois, le ronfleur piézoélectrique classique ne peut répondre pleinement a la demande récente de miniaturisation des dispositifs électroniques. With such a structure, however, the conventional piezoelectric buzzer cannot fully meet the recent demand for miniaturization of electronic devices.
Le ronfleur piézoélectrique représenté sur la figure 1 comprend un boîtier cylindrique plat 10, un couvercle 12, un générateur de son 14 et un panneau à circuit imprimé 18 portant des pièces électroniques 16 telles que résistance, transistor etc. Le générateur de son 14 comporte un élément pié zoélectrique 20, sensiblement en forme de disque, lié au centre d'une mince plaque élastique 22 sensiblement en forme de disque. La mince plaque élastique 22 est elle-même fixée par un liant adhésif 24 tel que caoutchouc de silicone à une protubérance circulaire 26 saillant sur l'intérieur du panneau supérieur du boîtier 10. The piezoelectric buzzer shown in Figure 1 comprises a flat cylindrical housing 10, a cover 12, a sound generator 14 and a printed circuit panel 18 carrying electronic parts 16 such as resistance, transistor etc. The sound generator 14 comprises a piezoelectric element 20, substantially in the form of a disc, linked to the center of a thin elastic plate 22 substantially in the form of a disc. The thin elastic plate 22 is itself fixed by an adhesive binder 24 such as silicone rubber to a circular protrusion 26 projecting from the inside of the upper panel of the housing 10.
Sous le générateur de son 14, le panneau a circuit imprimé 18 est retenu par son bord sur la paroi intérieure du boîtier 10. Sous le panneau à circuit imprimé 18, le couvercle 12 est aussi emboîté sur son bord dans la paroi intérieure du boîtier 10. Under the sound generator 14, the printed circuit panel 18 is retained by its edge on the interior wall of the housing 10. Under the printed circuit panel 18, the cover 12 is also fitted on its edge in the interior wall of the housing 10 .
Le ronfleur piézoélectrique ayant cette structure exige d'une part le panneau a circuit imprimé 18 et oblige en outre à relier électriquement des pièces formant électrode du générateur de son 14 au panneau à circuit imprimé 18 au moyen de conducteurs 28. Attendu que le volume intérieur du boitier 10 est relativement petit, cette opération de céblage est épineuse et élève inévitablement le prix de revient du ron ronfleur piézoélectrique. The piezoelectric buzzer having this structure requires on the one hand the printed circuit panel 18 and also obliges to electrically connect parts forming the electrode of the sound generator 14 to the printed circuit panel 18 by means of conductors 28. Whereas the internal volume of the housing 10 is relatively small, this wiring operation is thorny and inevitably raises the cost price of the piezoelectric buzzer.
En vue de la miniaturisation du ronfleur piézoélectrique décrit ci-dessus, on a envisagé de poser les pièces électroniques 16 du champ sur le panneau à circuit imprimé 18, ou de les remplacer par des pièces du type à liaison sur face d'électrode métallique exemptes de conducteur dépassant, 50 lutions qu'on a mises au point ces dernières années, mais qui ne satisfont pas pleinement aux impératifs de miniaturisation. In view of the miniaturization of the piezoelectric buzzer described above, it has been envisaged to place the electronic parts 16 of the field on the printed circuit panel 18, or to replace them by parts of the type on the free face of metal electrode. over 50 conductors that have been developed in recent years, but which do not fully meet the requirements of miniaturization.
La présente invention ajonc pour but de réaliser un ronfleur piézoélectrique qu'on puisse miniaturiser sans en augmenter le prix de revient. The purpose of the present invention is to provide a piezoelectric buzzer which can be miniaturized without increasing the cost price.
L'invention a encore pour but de réaliser un ronfleur piézoélectrique qui permette de faire vibrer efficacement un générateur de son moyennant une perte de conversion électroacoustique réduite au minimum. Another object of the invention is to produce a piezoelectric buzzer which makes it possible to effectively vibrate a sound generator by means of an electroacoustic conversion loss reduced to a minimum.
Suivant la présente invention, un ronfleur piézoélectri- que comprend un générateur de son et un circuit d'oscillation, le générateur de son étant constitué par une mince plaque élastique et par un élément piézoélectrique sur lequel sont forinées des électrodes sous forme de mince pellicule conductrice et qui est lié à ladite plaque, le circuit oscillant étant formé par des pièces électroniques reliées aux électrodes. L'élément piézoélectrique présente, près de la partie marginale de sa surface supérieure, une aire porteuse conduc -trice dessinant un motif déterminé. En certains emplacements de la zone porteuse, les pièces électroniques sont montées fixes pour constituer le circuit oscillant, lesdits emplacements étant les points nodaux de vibration du générateur de son. According to the present invention, a piezoelectric buzzer comprises a sound generator and an oscillation circuit, the sound generator being constituted by a thin elastic plate and by a piezoelectric element on which electrodes are formed in the form of thin conductive film. and which is linked to said plate, the oscillating circuit being formed by electronic parts connected to the electrodes. The piezoelectric element has, near the marginal part of its upper surface, a conductive carrier area drawing a determined pattern. In certain locations of the carrier zone, the electronic parts are mounted fixed to constitute the oscillating circuit, said locations being the nodal points of vibration of the sound generator.
L'élément piézoélectrique et la mince plaque élastique peuvent être en forme de disque. The piezoelectric element and the thin elastic plate can be disc-shaped.
De préférence, des fils de connexion externe qui relient le circuit oscillant à une source d'alimentation sont reliés aux points nodaux, et la mince plaque élastique est liée aussi aux points nodaux, à un boîtier de support. Preferably, external connection wires which connect the oscillating circuit to a power source are connected to the nodal points, and the thin elastic plate is also linked to the nodal points, to a support housing.
D'autres buts, aspects et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée donnée cidessous d'une réalisation préférée en se référant aux dessins annéxés, sur lesquels
- la figure 1 est une représentation schématique partiellement en coupe d'un exemple de ronfleur piézoélectrique courant
- la figure 2 est une vue en plan du générateur de son et du circuit oscillant d'un ronfleur piézoélectrique suivant un mode de réalisation de la présente invention ; et
- la figure 3 est une vue latérale en coupe d'une partie du ronfleur piézoélectrique selon la figure 2.Other objects, aspects and advantages of the present invention will emerge from the detailed description given below of a preferred embodiment with reference to the appended drawings, in which
- Figure 1 is a schematic representation partially in section of an example of a common piezoelectric buzzer
- Figure 2 is a plan view of the sound generator and the oscillating circuit of a piezoelectric buzzer according to an embodiment of the present invention; and
FIG. 3 is a side view in section of part of the piezoelectric buzzer according to FIG. 2.
On va décrire, en se référant aux figures 2 et 3, une réalisation de la présente invention. Dans ce qui suit, les pièces identiques à celles de la figure 1, ou correspondantes, sont désignées par les mêmes références numériques. We will describe, with reference to Figures 2 and 3, an embodiment of the present invention. In what follows, the parts identical to those of FIG. 1, or corresponding, are designated by the same reference numerals.
Le ronfleur piézoélectrique représenté sur les figures 2 et 3 comprend un boîtier plat mais cylindrique 10 réalisé en résine synthétique ou analogue et ouvert à son extrémité inférieure, et un générateur de son 14 comportant un élément piézoélectrique en forme de disque 20 lié à une mince plaque élastique en forme de disque 22. L'élément piezoélectrique 20 est de préférence en titanate de baryum ou en titanozirconate de plomb. Sur l'élément piézoélectrique 20 est formée par évaporation une couche conductrice du genre pellicule mince 30, divisée en une électrode d'excitation 30a et une électrode de réaction 30b. Les électrodes 30a et 30b sont électriquement reliées à un circuit oscillant pour faire vibref le générateur de son 14 à une fréquence propre spécifique. The piezoelectric buzzer shown in FIGS. 2 and 3 comprises a flat but cylindrical casing 10 made of synthetic resin or the like and open at its lower end, and a sound generator 14 comprising a piezoelectric disc-shaped element 20 linked to a thin plate disc-shaped elastic 22. The piezoelectric element 20 is preferably made of barium titanate or lead titanozirconate. On the piezoelectric element 20 is formed by evaporation a conductive layer of the thin film type 30, divided into an excitation electrode 30a and a reaction electrode 30b. The electrodes 30a and 30b are electrically connected to an oscillating circuit to vibrate the sound generator 14 at a specific natural frequency.
L'électrode de réaction 30b formée par la couche conductrice 30 est subdivisée pour constituer une zone porteuse conductrice 30c, dessinant un motif déterminé, sur laquelle une résistance et des pièces électroniques analogues 16 sont montées fixes pour former le circuit oscillant. Les emplacements des pièces électroniques 16 sont déterminés de façon à concorder avec les points nodaux (auxquels l'amplitude de vibration est nulle) du générateur de son 14. The reaction electrode 30b formed by the conductive layer 30 is subdivided to constitute a conductive carrier zone 30c, drawing a determined pattern, on which a resistor and similar electronic parts 16 are fixedly mounted to form the oscillating circuit. The locations of the electronic parts 16 are determined so as to agree with the nodal points (at which the amplitude of vibration is zero) of the sound generator 14.
Les pièces électroniques 16 peuvent être des pièces courantes munies de conducteurs, mais il est souhaitable d' utiliser des pièces du type à liaison sur face d'électrode métallique exempte de conducteurs dépassants, lesquelles per- mettent d'accuser encore la miniaturisation du ronfleur. The electronic parts 16 may be ordinary parts provided with conductors, but it is desirable to use parts of the type with connection on the face of a metal electrode free of protruding conductors, which make it possible to further show the miniaturization of the buzzer.
Pour maintenir les caractéristiques électriques du ron
fleur piézoélectrique, il est souhaitable de relier aussi
les conducteurs 32 de connexion externe à l'élément piézoélec-
trique 20 aux points nodaux de vibration du générateur de
son 14 et de lier aussi la mince plaque élastique 22 au boî-
tier 10 au moyen du liant adhésif 24 aux points nodaux du
générateur de son 14.To maintain the electrical characteristics of the ron
piezoelectric flower, it is desirable to also connect
the conductors 32 of external connection to the piezoelectric element
stick 20 at the nodal points of vibration of the generator
sound 14 and also tie the thin elastic plate 22 to the box
tier 10 using the adhesive binder 24 at the nodal points of the
sound generator 14.
Une fois les conducteurs de connexion externe 32 du
ronfleur piézoélectrique reliés à une source d'alimentation
déterminée, le circuit oscillant formé par les pièces élec
troniques 16 et par le générateur de son 14 assure une oscil
lation à auto-excitation. Attendu que l'élément piezoXlectri-
que 20 est lié à la mince plaque élastique 22, son oscilla
tion devient un mouvement de vibration ou de tremblement du
générateur 14, engendrant des ondes sonores de fréquence
spécifique fixe, déterminée par l'épaisseur et le diamètre
du générateur de son 14.Once the external connection conductors 32 of the
piezoelectric buzzer connected to a power source
determined, the oscillating circuit formed by the electric parts
tronic 16 and by the sound generator 14 provides an oscil
Self-excited lation. Whereas the piezoXlectri- element
that 20 is linked to the thin elastic plate 22, its oscillated
tion becomes a vibration or trembling movement of the
generator 14, generating frequency sound waves
specific fixed, determined by thickness and diameter
the sound generator 14.
Attendu que la fréquence des ondes sonores est fixe,
et que la mince plaque élastique 22 et l'élément piézoélec
trique 20 sont enforme de disque, les points nodaux sont ré-
partis concentriquement. Donc, en fixant la fréquence spéci
fique du ronfleur piézoélectrique, on peut calculer les points
nodaux avec une facilité relative Par conséquent, il est
possible de fixer les pièces électroniques 16 et les conduc
teurs 32 et de les relier à l'élément piézoélectrique 20 aux
points nodaux sans rencontrer de difficultés particulières.Whereas the frequency of the sound waves is fixed,
and that the thin elastic plate 22 and the piezoelectric element
stick 20 are disc-shaped, the nodes are re-
gone concentrically. So by setting the specific frequency
pique of the piezoelectric buzzer, we can calculate the points
nodals with relative ease therefore it is
possible to fix electronic parts 16 and conduc
tor 32 and connect them to the piezoelectric element 20 aux
nodes without encountering any particular difficulties.
I1 faut noter ici qu'en plaçant les pièces électroni
ques 16 aux points nodaux du générateur de son on n'affecte
nullement la fréquence spécifique du générateur 14. De ce
fait le générateur de son 14 peut vibrer efficacement pratiquement sans perte de voncersion électro-acoustique. It should be noted here that by placing the electronic parts
only 16 at the nodal points of the sound generator we do not affect
by no means the specific frequency of generator 14. From this
makes the sound generator 14 can vibrate effectively practically without loss of electro-acoustic voncersion.
De plus, la suppression du panneau à circuit imprimé 18,
portant les pièces électroniqueS, nécessaire dans le ronfleur
courant facilite d'une part la miniaturisation du ronfleur
piézoélectrique et supprime en outre la nécessité d'opérer
un câblage mal commode pour relier l'un à l'autre le panneau
à circuit imprimé 18 et le générateur de son 14 dans l'inté-
rieur étroit du boitier 10, ce qui contribue largement à aug
menter la productivité et à réduire les frais de fabrication. In addition, the removal of the printed circuit board 18,
carrying electronic parts, required in the buzzer
current facilitates on the one hand the miniaturization of the snorer
piezoelectric and further eliminates the need to operate
inconvenient wiring to connect the panel to each other
circuit board 18 and the sound generator 14 in the interior
narrow laughter of the case 10, which largely contributes to increase
lie productivity and reduce manufacturing costs.
De manière générale, les dispositions décrites se prêtent à diverses modifications sans sortir, pour autant, du cadre de l'invention. In general, the arrangements described lend themselves to various modifications without, however, departing from the scope of the invention.
Claims (5)
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