JP2001016691A

JP2001016691A - 圧電発音体及びその製造方法

Info

Publication number: JP2001016691A
Application number: JP11186266A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Watabe; 嘉幸渡部; Hiroaki Uenishi; 広明植西; Daisuke Kaino; 大助戒能; Kazuyuki Shibuya; 和行渋谷
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2001-01-19
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: JP4429417B2; TW498696B; KR20010007382A; KR100448108B1

Abstract

(57)【要約】【課題】音量の低下を招くことなく、良好な音質を得
ることができる圧電発音体及びその製造方法を提供す
る。【解決手段】駆動板１４及び錘１６の質量及び/又は
厚みは、振動板１２の質量及び/又は厚みよりも大きく
なるように形状などが設定される。このようにすること
で、圧電発音体５０としての共振周波数を低くしてもそ
の音圧は高く、かつ、広い周波数帯域でフラットとなる
音圧振動を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子音響機器，通
信機器，電子機器などに使用される圧電発音体及びその
製造方法に関するものである。

【０００２】

【背景技術】圧電発音体は、簡易な電気音響変換手段と
して広く利用されており、特に近年は携帯電話などの分
野で多用されている。一般的には、図７（Ａ）に断面を
示すように、圧電駆動板１００を金属振動板１１０に貼
り合わせた構成となっている。圧電材としては、例え
ば、圧電性セラミックス｛ジルコン酸チタン酸鉛（略し
てＰＺＴ），チタン酸バリウム，ジルコン酸鉛，チタン
酸鉛などを主成分とするセラミックス｝が用いられる。
このような圧電材を例えば円板状に成形するとともに、
焼成，分極を行って圧電駆動板１００を得る。圧電駆動
板１００の上面（もしくは表裏両面）には、駆動用の電
極１０２が設けられている。一方，金属振動板１１０を
形成する金属としては、例えばＦｅ−Ｎｉ系ステンレス
材料が用いられる。前記圧電駆動板１００を金属振動板
１１０上に導電性接着剤を用いて貼り合わせることで、
圧電発音体（あるいは圧電スピーカ，圧電ブザー）１２
０を得る。

【０００３】このようにして得られた圧電発音体１２０
には、電極１０２と、金属振動板１１０との間に、別言
すれば圧電駆動板１００の表裏面に駆動信号１２２が印
加される。金属振動板１１０側は、通常アースされる。
このようにして、圧電駆動板１００に電気変位を与える
と、圧電駆動板１００は、図７（Ｂ）に矢印ＦＡで示す
ように、円周方向に伸縮する。ところが、金属振動板１
１０があるために全体が湾曲するようになり、結果とし
て矢印ＦＢで示すように上下方向に振動し、音が発生す
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、圧電発音体
の音圧特性は、例えば図８にグラフＧＡで示すようにな
る。同図中、ｆ0は共振周波数である。また、ｆLは音圧
の低い周波数である。この音圧特性は、人間の可聴範
囲，例えば３００Hz〜３kHzの範囲では平坦であること
が好ましい。一方、共振周波数付近では音圧が極端に大
きくなるため、再生音が人間には不自然となる。共振周
波数は、金属振動板の径を大きくすると低下する。しか
し、この方法では、圧電発音体の形状が大きくなってし
まう。また、圧電発音体の厚みを小さくすることでも、
共振周波数を下げることができる。しかし、この方法
は、構造強度上おのずと限界がある。

【０００５】そこで、前記不都合を回避する方法とし
て、特開平６−７８３９７号公報に開示された圧電発音
体がある。これによれば、圧電振動板に金属やセラミッ
クなどによる共振抑制部材が設けられる。これにより、
圧電振動板の共振作用による音圧レベルの変動が抑制さ
れるようになる。これによれば、図８にグラフGBで示す
ように、共振周波数が低域側にシフトするとともに音圧
も抑制されるようになる。ところが、この背景技術で
は、音圧レベルが極端に低下する周波数fLが現れるとい
う不都合がある。これは、圧電発音体に高次の振動が生
じているためと思われる。

【０００６】本発明は、以上の点に着目したもので、音
量の低下を招くことなく、良好な音質を得ることができ
る圧電発音体及びその製造方法を提供することを目的と
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、第一に、筐体に支持された振動板と、電
極が形成された圧電材からなる駆動板を張り合わせた圧
電発音体において、前記駆動板又は振動板は、振幅を増
大させ、かつ、共振周波数を低くする振動調整部を備え
る圧電発音体を提供する。振幅及び共振周波数を調整す
る振動調整部を設けることで、音量の低下を招くことな
く、良好な音質を得ることが可能になる。

【０００８】その振動調整部は、具体的には、下記の手
段が採用できる。（１）駆動板の圧電体の内部に形成される電界が、単層
で電極を対抗させた場合の電界よりも高い電界を引き起
こすように構成し、かつ、当該駆動板の質量を、振動板
と同じ厚さで径の比が０．７の場合を基準とした場合の
質量よりも大きくする。（２）駆動板の圧電体の内部に形成される電界が、単層
で電極を対抗させた場合の電界よりも高い電界を引き起
こすように構成し、かつ、駆動板の厚さを、振動板の厚
さよりも厚くする。（３）駆動板に同期して駆動する圧電性の第二の駆動部
材を駆動板又は振動板に設ける。（４）駆動板の外形寸法を振動板の外形寸法に近似させ
る。このように振動に質量慣性を与えることによって、固有
振動周波数を下げるとともに、その共振周波数において
も高い音圧を得ることができる。また、電界、駆動性又
は外形寸法に着目して振動性を向上させるように工夫す
ることによって、高周波側に現れる高次の共振を低減で
き、振動周波数の可聴帯域における広帯域化が可能とな
り、音圧も平坦なものが得ることができる。

【０００９】これらを実現するには、下記の手段を採用
することが有効である。（１）駆動板または振動板のいずれかの中央領域に錘を
固着すること。（２）駆動板は、内部電極を埋設した積層体を用いるこ
と。駆動板または振動板のいずれかに錘を固着することで、
簡易に振動に質量慣性を与えることによって、固有振動
周波数を下げることができる。また、圧電体を積層する
ことで、駆動電圧の増大を伴うことなく効率的に大きな
変位量で駆動板を駆動することができるとともに、厚み
を増大することで共振周波数がシフトする。これによ
り、上記（１）〜（４）の手段を容易に実現でき、音圧
の低下を招くことなく音質が向上した圧電発音体を得る
ことができる。

【００１０】また、本発明は、第二に、電極が形成され
た圧電材からなる駆動板と振動板から構成され、さらに
は、振幅及び共振周波数を調整する振動調整部を有する
圧電発音素子を用意し、筐体と該圧電発音素子を接着
し、該接着剤により振動板を支持することを特徴とする
圧電発音体の製造方法を提供する。振動調整部を設けた
圧電発音素子を予め用意し固着することで、製造コスト
を増大させることなく、音量の低下の少ない良好な音質
の圧電発音体をを得ることが可能になる。本発明の前記
及び他の目的，特微，利点は、以下の詳細な説明及び添
付図面から明瞭になろう。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。図１には、一実施形態の外観及び主要
断面が示されている。同図において、圧電発音素子１０
は、全体が円板状に形成されており、振動板１２上に駆
動板１４を張り合わせた構成となっている。一方、圧電
発音素子１０の支持枠である筐体２０は、径方向断面が
略Ｌ字状であって、全体が円環状に形成されている。そ
して、この筐体２０の段差２２に全周にわたって設けら
れた接着剤などによる支持体２４を介して、前記圧電発
音素子１０が支持されている。

【００１２】前記振動板１２の裏面（図の下側の面）中
央には、金属製の錘１６が固着されている。駆動板１４
は、圧電体（圧電シート）の積層構造で内部に内部電極
３０が平行に埋設されており、表面には電極３２，３４
が形成されている。内部電極３０は、スルーホール３６
によって交互に電極３２，３４に接続されている。そし
て、電極３２は引出端子３８に、電極３４は引出端子４
０にそれぞれ接続されている。引出電極３８，４０とし
ては、金属端子やリード線など公知のものが用いられ
る。なお、振動板１２や筐体２０が金属であるときは、
それらから一方の端子を引き出すようにしてもよい。

【００１３】次に、各構成要素について更に説明する。
圧電発音素子１０の振動板１２としては、公知のものを
用いることができる。例えば、１０μm〜１００μm程度
の厚みのステンレスなどの金属板を使用するとよい。

【００１４】圧電発音素子１０の駆動板１４は、例え
ば、ＰＺＴ系などの公知の圧電セラミックス材料を用い
た圧電セラミック積層体によって構成される。上述した
ように、表面の電極３２，３４と内部電極３０をスルー
ホール３６によって交互に接続することで、隣接する電
極間で交互の極性となる。なお、スルーホール３６は、
スルーホールランドを設けるとともに、スルーホール内
を導電ペーストで充填することで形成される。振動板１
２の変位量は、駆動板１４における圧電材シー卜の積層
枚数の増域によって調整することができ、積層枚数を増
やすことで容易に変位量の増大を図ることができる。積
層構造としては、図示のもの以外の各種の構造が適用可
能である。

【００１５】筐体２０としては、金属が望ましい。金属
を用いることで、下側に開口２６を設けても強度が強く
精度のよい筐体２０を得ることができる。具体的には、
マグネシウム合金などの酸化されにくく熱膨張率の小さ
な金属や、アルミニウムのような軽量な金属が望まし
い。開口２６の形状，大きさ，数（図示の例は１つ）に
よって音圧を調整することができる。筐体２０の形状
は、環状が望ましく、平板の切削加工あるいは打ち抜き
加工によって得ることができる。また、筐体２０の段差
２２の部分の内径は、振動板１２の外径よりも大きく、
かつ、開口２６の大きさは、振動板１２の外径よりも小
さく、筐体２０内に圧電発音素子１０が収納される形状
寸法とする。

【００１６】この筐体２０に圧電発音素子１０を支持す
る方法としては、筐体２０にはめ込みなどによって機械
的に固定してもよいが、生産性を配慮すると、接着剤に
よって支持する方法が望ましい。ここで、振動板１２が
金属である場合には、金属との接着性が良好であって、
振動を阻害しないような材質が好ましく、例えばシリコ
ン系接着剤などの柔らかい材質のものが好適である。

【００１７】圧電発音素子１０に取り付ける錘１６とし
ては、金属片が用いられる。また、錘１６を固定する位
置としては、図示のように振動板１２の略中央のみなら
す、駆動板１４側（電極３２側，あるいは電極３４側）
に固定してもよい。あるいは、錘１６を前記駆動板１４
の圧電体と同じ材質によって形成し、これを駆動板１４
に積層して接着するようにしてもよい。このようにする
と、圧電体の積層部分が錘１６として作用するのみなら
ず、第２の駆動体としても作用するようになる。また、
錘１６を複数に分割して各所に設けるようにしてもよ
い。

【００１８】以上のように構成された圧電発音体５０
は、例えば、図中に点線で示す電子機器筐体５２に対し
て、圧電発音素子１０の駆動板１４側が機器側となるよ
うに、取り付けられる。このように、電子機器筐体５２
に直接圧電発音体５０を取り付けるようにすれば、電子
機器の高密度化，特に低背化を実現することができる。
なお、電子機器筐体５２に対して直接取り付ける代わり
に、開口を有する遮蔽板を駆動板側に単なるケースとし
てかぶせるようにしてもよい。

【００１９】次に、外部接続用端子３８，４０は各種変
形が可能である。まず、リード線を駆動板１４の電極３
２，３４に直接電気的に接続するようにしてよい。図２
（Ａ）に示す例は、圧電発音素子１０の周囲適宜位置
に、金属端子６０，６２をそれぞれ取り付けたものであ
る。一方の金属端子６０は、駆動板１４の上面の電極３
２に電気的に接続しており、端子６１として外部に接続
している。他方の金属端子６２は、導電性金属による振
動板１２に電気的に接続しており、端子６３として外部
に接続している。振動板１２は、駆動板１４の裏面側の
電極３４と導電性接着剤により電気的に接続している。
金属端子６０，６２は、金属片をクランク状に折り曲げ
たもので、筐体２０の外周部位に露出している。なお、
筐体２０が金属の場合は、上記金属端子６０，６２が筐
体２０と電気的に接触しないように、それらの間に絶縁
コート６４，６６を設けるようにする。

【００２０】図２（Ｂ）は、駆動板１４の裏面側電極３
４に電気的に接続している振動板１２を、筐体２０にリ
ード線６６で接続したものである。端子６３は、筐体２
０の適宜部位から取り出される。一方の金属端子６０側
は、前記図２（Ａ）の例と同様である。

【００２１】以上の図２に示したように、筐体から金属
片による端子を使用して引き出すことで、面実装可能な
圧電発音体を得ることができる。もちろん、筐体の外周
側の側面まで引き出して接続するようにしてもよい。

【００２２】図３（Ａ）に示す例は、音圧調整用の開口
７１，７３をそれぞれ有する平板７０，７２を、圧電発
音体５０の筐体２０の裏側もしくは表面に設けるようし
たものである。このように、音圧調整用の平板７０もし
くは７２を設けることで、圧電発音体５０が同じ構造で
あっても、異なる音圧特性を得ることができ、金型コス
トなどの製造コストを低減できる。

【００２３】次に、図４を参照しながら、上述した圧電
発音体５０の主要製造工程を説明する。まず、駆動板１
４となる積層体から説明すると、ＰＺＴ系組成を有する
セラミック粉末にバインダを添加したスラリを作成し、
これからドクターブレード等の方法でグリーンシートを
得る。このグリーンシートの厚みは、５μmから１００
μmの範囲が望ましく、特に１５μmから５０μmの範囲
が望ましい。

【００２４】このようにして得られたグリーンシートを
裁断するとともに、Ａｇ，Ａｇ／Ｐｄなどの導電ペース
トをスクリーン印刷などの方法で印刷し、図４（Ａ）に
示す積層シート１４Ａ〜１４Ｃを形成する。なお、該当
個所には、スルーホール１４Ｄ〜１４Ｆをそれぞれ形成
する。その後、同図（Ｂ）に示すように、各積層シート
１４Ａ〜１４Ｃを積層するとともに圧着する。そして、
同図（Ｃ）に示すように、スルーホール内部に導電性ペ
ーストを充填する。その後、所定形状に切断するととも
に、約１１００度から１３００度位の温度で焼成し、例
えば外径１５mm，厚さ６０μmの積層体を得る。

【００２５】この積層体は、両面に電極端子を接続して
直流電圧を印加することで分極し、圧電駆動板となる。
このような積層構造とすることで、単層構造の場合より
も高い電界を圧電材の内部に形成することができる。こ
のような積層構造の駆動板１４は、図４（Ｃ）に示すよ
うに振動板１２に接着する。振動板１２と駆動板１４の
接着は、振動板１２の主面にスクリーン印刷等の方法で
均一に接着剤１２Ａを印刷し、これに駆動板１４を貼り
付けることで行う。このとき、接着剤１２Ａとして導電
性接着剤を用いることもできる。これにより、圧電発音
素子１０を得る。

【００２６】一方、開口２６が設けられた筐体２０内の
段差２２に環状にシリコン系接着剤２４を塗布した後、
上述した圧電発音素子１０を図４（Ｃ）に示すように接
着する。接着剤２４が硬化することで振動板１２が支持
される構造となる。逆に、振動板１２側に環状にシリコ
ン系接着剤２４を塗布した後に筐体２０の段差２２に接
着してもよいが、作業性を考慮すると、筐体２０側に接
着剤２４を塗布した方がよい。この場合、接着剤２４の
硬さによって圧電発音素子１０の振動環境が変化するの
で、接着剤２４の硬さなどの塗布条件に応じて、前記積
層体の質量及び/又は厚さを調整する。例えば、接着剤
２４が硬い場合には、積層体を重く、厚くするという具
合である。

【００２７】次に、本形態の作用を説明する。本形態で
は、駆動板１４の質量が、振動板１２と同じ厚さで外径
の比（駆動板／振動板）が０．７の場合を基準としたと
きの質量よりも大きく、あるいは、駆動板１４の厚さ
が、振動板１２の厚さよりも厚くした構造となってい
る。すなわち、駆動板１４及び錘１６の全体の質量、厚
みが、振動板１２よりも大きくなるように配慮して形状
などが決定される。従来、圧電発音体においては、駆動
板の振動板に対する比率として０．７が望ましいと言わ
れていた（例えば、ＴＩＣ(株)エレクトロニク・セラミ
クス１９８４年秋号圧電応用特集，「圧電スピーカ」山
添敏博著）。しかし、振動するときの空気抵抗や支持構
造に夜振動阻害要因を考慮すると、体積・質量を従来よ
りも大きくしたほうが、音圧を高めることができる。こ
のようにすることで、圧電発音体５０としての共振周波
数を低くしてもその音圧は高く、かつ、広い周波数帯域
でフラットとなる音圧振動を得ることができる。

【００２８】良好な音圧特性を得ることができる振動板
１２と、駆動板１４及び錘１６の合計質量の比率は、機
械的剛性と共振周波数低減効果のバランスを考慮する
と、１＜（振動板１２と同じ厚さで外径の比（駆動板の外径
／振動板の外径）が０．７の場合を基準としたときの駆
動板１４及び錘１６の質量及び/又は厚み）／（振動板
１２の質量及び/又は厚み）＜５の範囲が望ましいことが実験的に確認されている。

【００２９】振動板１２と駆動板１４が同じ質量及び/
又は厚みであっても、同様の効果を得ることができる。
駆動板１４及び錘１６の質量及び/又は厚みを増大すれ
ばエネルギは十分流れることができるが、その分、剛性
が上がりすぎて音圧の共振周波数ｆ0が高くなる。すな
わち、前記比が１であると共振周波数の低周波数化の効
果がなくなり、逆に５より大きくすると剛性が大きくな
って機械的振動が抑制されてしまい、いずれも好ましく
ない。上述した範囲に設定すると、共振周波数の低周波
数化の効果が得られることが判明している。

【００３０】なお、錘１６は、圧電発音素子１０の中央
に設けることが好ましい。このようにすることで、発音
素子１０の固有振動を低周波化でき、結果として音圧の
周波数特性の高帯域化が可能になるからである。また、
形状は、円板状に限らず、リング状として中心軸が駆動
板１４と一致するようにしてもよい。

【００３１】更に、振動板１２と駆動板１４の外径寸法
の比率が、０．８≦（駆動板１４の外径／振動板１２の外径）であることが望ましいことが実験的に確認されている。
このように外径比を規定すると、高周波側に現れる高次
の共振を抑えることができるため、音圧の周波数特性が
平坦になり、音圧レベルが平坦化されると考えられる。
更に、錘１６の付加効果により、共振周波数がシフトす
るものと考えられる。この条件からすれば、振動板を錘
とし、振動板よりも大きな外径を有する駆動板を用意し
て、該駆動板を支持する構造としてもよい。

【００３２】上述した形態では、錘１６が振動調整部と
して作用したが、錘１６の代わりに駆動板１４が振動調
整部として作用するようにしてもよい。図５（Ａ）に示
す例は、駆動板１４Ｐの質量及び/又は厚さを、前記振
動板１２の質量及び/又は厚さよりも大きくした構造と
なっている。すなわち、振動板１２に貼り付けられる駆
動板１４Ｐは、駆動板１４Ｐの全体の質量及び/又は厚
さが、振動板１２よりも大きくなるように配慮して形状
などが決定される。振動板１２と駆動板１４Ｐの質量及
び/又は厚さの比率は、機械的剛性と共振周波数低減効
果のバランスを考慮すると、上述した場合と同様に、１＜（駆動板１４Ｐの質量又は厚み／振動板１２の質量
又は厚み）＜５の範囲が望ましい。

【００３３】同様の効果は、図５（Ｂ）に示すように、
第２の駆動板１４Ｑを設けることでも得ることができ
る。第１の駆動板１４と第２の駆動板１４Ｑは、別体と
して構成するとともに、第２の駆動板１４Ｑを圧電駆動
できるように電極３２Ｑを設け、両者を接続固定して一
体化する。第１の駆動板１４と第２の駆動板１４Ｑを予
め積層して両者を一体化すれば、図５（Ａ）と同様とな
る。この例では、第２の駆動板１４Ｑが前記錘１６と同
様に作用するのみならず、駆動手段としても作用するた
め、共振周波数を低くしてもその音圧は高く、かつ、広
い周波数帯域で良好な音圧の振動を得ることができる。
図５（Ｃ）は、第２の駆動板１４Ｑを、第１の駆動板１
４と振動板１２の間に形成したもので、電極３４Ｑが第
２の駆動板１４Ｑに設けられている。

【００３４】更に、図３（Ｂ）に示すように、振動板１
２の表裏に駆動板８０，８２を設けるようにしてもよ
い。この場合、二つの駆動板８０，８２の伸縮位相がぶ
つかり合わないように、振動モードや分極方向などを調
整する。この例では、振動板１２は、その周縁を筐体８
４の溝８６に対してはめ込んだような状態で機械的に支
持される。

【００３５】なお、このように、積層体の一部を振動調
整部として使用する場合には、材料特性に配慮した調整
を行なう他、前記グリーンシートの厚さ，電極層数，シ
ート層数などを調節することで、振動特性の調整を行う
ようにする。

【００３６】以上のような第２の駆動板１４Ｐ，１４Ｑ
は、駆動を行う圧電材料と同一材料によることが望まし
く、積層工程時に第１の駆動板１４に積層形成すること
が望ましい。金属片による錘１６は、駆動板１４と振動
板１２の接着工程時に設けることが望ましい。もちろ
ん、錘１６を、駆動板１４と同一の材料で形成するよう
にしてもよい。また、第２の駆動板と錘の両方を設ける
ようにしてもよい。

【００３７】また、駆動板１４の中心軸と振動板１２の
中心軸は、一致させておくことが振動の効率を最大限に
発揮するためにも望ましい。そうすることで、振動した
ときに中心部が一番質量の影響を受けるようになり、質
量慣性を大きく与えることができる。このため、上述し
た音圧特性の効果を更に効果的に得ることができる。

【００３８】図５（Ｄ）は、電極３２Ｒが、駆動板１４
の表面側電極と錘とを兼用した例であり、図５（Ｃ）
は、電極３４Ｒが、駆動板１４の裏面側電極と錘とを兼
用した例である。更に、駆動板１４の内部電極１８と錘
１６とを兼用するようにしてもよい。いずれにおいて
も、前記例と同様の効果を得ることができる。次に、前
記形態にかかる実施例について説明する。

【００３９】次に、本発明の実施例について説明する。
圧電体と振動板の外径の比を、０．８以上とした。圧電
体は、前記形態のように積層してもよいし、積層しなく
てもよいが、積層体であることが望ましい。本実施例に
おいては、圧電体の外径を１８mm，厚さを６２μm，重
さ１３０ミリグラムの３層構造の積層体とし、振動板の
外径を１９mm，厚さ２０μm，重さ３０ミリグラムのス
テンレス材とした。錘の重さは、２００ミリグラムとし
た。なお、従来技術によれば、駆動板と振動板の外径比
（駆動板／振動板）を０．７とし、厚さを同じにしたと
きの駆動板の重さは、９０〜１００ミリグラム程度であ
る。

【００４０】以上のような試料について音圧特性を測定
したところ、図６にグラフＧＣで示すようになり、従来
のグラフＧＡ（図８参照）と比較して共振周波数ｆ0が
３００Hz付近側にシフトするとともに、３００〜３００
０Hzの可聴帯域における音圧レベルも、平坦化されて良
好となった。なお、圧電体の外径を１４mmと小さくした
ときは、グラフＧＤのようになり、音圧レベルが極端に
低下する周波数が現れた。

【００４１】本発明には数多くの実施形態があり、以上
の開示に基づいて多様に改変することが可能である。例
えば、前記形態に示した材料や形状・寸法は一例であ
り、心要に応じて適宜変更してよい。シートの積層数，
内部電極のパタ一ンなども同様である。駆動板の電極や
内部電極のパターンをマトリックス状あるいは部分的に
開口を設けたパターンとして非電極形成部を形成し、そ
の単板あるいは積層体の非電極形成部を錘として機能さ
せて振動調整部としてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次のような効果がある。（１）振動板と駆動板を張り合わせた圧電発音素子に振
動調整部を設けることとしたので、振動に適度の質量慣
性が付与されて、音量の低下を招くことなく共振周波数
が下がるようになり、良好な音質を得ることが可能にな
る。（２）振動板と駆動板の外形寸法を規制することとした
ので、高次の共振を低減でき、可聴帯域における音圧レ
ベルの平坦化が可能となる。（３）振動調整部を設けた圧電発音素子を予め用意して
筐体に固着することとしたので、製造コストを増大させ
ることなく、音量の低下の少ない良好な音質の圧電発音
体を得ることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の外観及び主要断面を示す
図である。

【図２】前記形態の変形例の主要断面を示す図である。

【図３】前記形態の変形例の主要断面を示す図である。

【図４】前記形態の主要製造工程を示す図である。

【図５】他の形態の主要部を示す図である。

【図６】実施例の音圧特性を示す図である。

【図７】従来の圧電発音素子の基本的な構成を示す図で
ある。

【図８】従来の圧電発音素子の基本的な音圧特性を示す
図である。

【符号の説明】

１０…圧電発音素子１２Ａ…接着剤１２…振動板１４Ａ〜１４Ｃ…積層シート１４Ｄ〜１４Ｆ…スルーホール１４，１４Ｐ，１４Ｑ…駆動板１６…錘１８…内部電極２０…筐体２２…段差２４…シリコン系接着剤２４…支持体２６…開口３０…内部電極３２，３２Ｑ，３２Ｒ，３４，３４Ｑ，３４Ｒ…電極３６…スルーホール３８，４０…引出端子５０…圧電発音体５２…電子機器筐体６０，６２…金属端子６１，６３…端子６４…絶縁コート６６…リード線７０…平板７１…開口８０…駆動板８４…筐体８６…溝ｆ0…共振周波数

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者戒能大助東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内 (72)発明者渋谷和行東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内Ｆターム(参考） 5D004 AA02 AA07 AA13 BB01 CC03 CC06 CD07 DD01 FF01 FF05 FF06 FF07 5D107 AA20 BB20 CC01 CC10 FF09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】筐体に支持された振動板と、電極が形成
された圧電体からなる駆動板を張り合わせた圧電発音体
において、前記駆動板又は振動板は、振幅を増大させ、かつ、共振
周波数を低くする振動調整部を備えたことを特微とする
圧電発音体。
【請求項２】前記振動調整部は、駆動板の圧電体の内
部に形成される電界が、単層で電極を対抗させた場合の
電界よりも高い電界を引き起こすように構成し、かつ、
当該駆動板の質量が、振動板と同じ厚さで径の比が０．
７の場合を基準とした場合の質量よりも大きいことで構
成されることを特徴とする請求項１記載の圧電発音体。
【請求項３】前記振動調整部は、駆動板の圧電体の内
部に形成される電界が、単層で電極を対抗させた場合の
電界よりも高い電界を引き起こすように構成し、かつ、
当該駆動板の厚さが、振動板の厚さよりも厚いことで構
成されることを特微とする請求項１記載の圧電発音体。
【請求項４】前記振動調整部は、前記駆動板に同期し
て駆動する圧電性の第二の駆動部材を駆動板又は振動板
に設けたことで構成されることを特微とする請求項１の
圧電発音体。
【請求項５】前記振動調整部は、前記駆動板の外形寸法
を振動板の外形寸法に近似させたことで構成されること
を特微とする請求項１の圧電発音体。
【請求項６】駆動板または振動板のいずれかの中央領
域に錘を固着したことを特徴とする請求項１〜５の圧電
発音体。
【請求項７】前記駆動板は、内部電極が埋設された積層
体としたことを特徴とする請求項１〜６の圧電発音体。
【請求項８】電極が形成された圧電材からなる駆動板
と振動板から構成され、さらには、振幅及び共振周波数
を調整する振動調整部を有する圧電発音素子を用意し、
筐体と該圧電発音素子を接着し、該接着剤により振動板
を支持することを特徴とする圧電発音体の製造方法。