JP2003304598A - Piezoelectric speaker system - Google Patents
Piezoelectric speaker systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子を用いた
圧電スピーカ装置に関し、とくに圧電素子の配置技術に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric speaker device using a piezoelectric element, and more particularly to a technology for arranging piezoelectric elements.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の圧電スピーカ装置は、主として中
低音用に使用する圧電スピーカ装置として、平面振動板
に圧電素子が取り付けられているものが存在していた。
例えば、特開平７−２１３９９７号公報に記載の圧電ス
ピーカ装置は、平面振動板の両面に接するように圧電素
子が取り付けられており、また、圧電素子の振動数を落
として所望の周波数（例えば比較的低い周波数）で振動
させるための重りを圧電素子の所定位置に備えている。2. Description of the Related Art Among conventional piezoelectric speaker devices, there has been a piezoelectric speaker device mainly used for middle and low sounds, in which a piezoelectric element is attached to a flat diaphragm.
For example, in the piezoelectric speaker device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-213997, piezoelectric elements are attached so as to be in contact with both surfaces of a flat diaphragm, and the frequency of the piezoelectric element is reduced to obtain a desired frequency (for example, comparison). A weight for vibrating at a relatively low frequency) is provided at a predetermined position of the piezoelectric element.
【０００３】また、主として高音用に使用する圧電スピ
ーカ装置として、コーン形振動板のコーン形状の外側に
圧電素子が取り付けられているものが存在していた。通
常、この圧電素子は振動板のみで支持されるが、圧電素
子の重心を支持するために他の部材（例えば、スピーカ
のフレームやケース等）に固定する場合もある。As a piezoelectric speaker device mainly used for high-pitched sound, there is a piezoelectric speaker device in which a piezoelectric element is attached to the outside of the cone shape of a cone type diaphragm. Usually, this piezoelectric element is supported only by the diaphragm, but it may be fixed to another member (for example, the frame or case of the speaker) to support the center of gravity of the piezoelectric element.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかし、平面形振動板
の場合、高音再生が困難で、再生帯域が狭いという問題
点がある。However, in the case of a flat diaphragm, there is a problem that it is difficult to reproduce high frequencies and the reproduction band is narrow.
【０００５】また、従来の高音用圧電スピーカの構造で
は、少なくとも圧電素子分の厚みが必要となり、スピー
カ装置を薄形に出来ないという問題点がある。Further, in the structure of the conventional high-pitched piezoelectric speaker, there is a problem that at least the thickness of the piezoelectric element is required, and the speaker device cannot be made thin.
【０００６】また、通常、振動板の周辺で振動系の支持
を行う場合、重心を支持することが出来ないという問題
点がある。Further, when the vibration system is supported around the diaphragm, there is a problem that the center of gravity cannot be supported.
【０００７】また、圧電素子をフレーム等に固定する場
合、圧電素子を固定するために所定の部材が必要とな
り、コストがかかる。また、所定の部材の分だけ厚みが
増すため薄形化できないという問題点がある。Further, when the piezoelectric element is fixed to a frame or the like, a predetermined member is required to fix the piezoelectric element, which is costly. In addition, there is a problem that the thickness cannot be reduced because the thickness increases by a predetermined amount.
【０００８】また、高音用圧電スピーカの構造では、例
えば、車輌等のドアに装着する際、ドア内部に発生する
湿気等により圧電素子に水分が付着し、その圧電素子が
駆動できなくなる場合がある。Further, in the structure of the high-pitched piezoelectric speaker, for example, when it is mounted on a door of a vehicle, moisture may adhere to the piezoelectric element due to moisture or the like generated inside the door, and the piezoelectric element may not be driven. .
【０００９】そこで本発明は、圧電素子を所定位置に配
置することで、薄形化、軽量化、防水、コストダウンを
図れると共に、再生帯域を広くすることができる圧電ス
ピーカを提供することを目的とする。Therefore, an object of the present invention is to provide a piezoelectric speaker in which the piezoelectric element is arranged at a predetermined position to make it thinner, lighter weight, waterproof and cost reduction, and to widen the reproduction band. And
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものではない。The present invention will be described below. In addition, in order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are added in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated forms.
【００１１】本発明の圧電スピーカ装置（１００）は、
圧電素子（５）と、前記圧電素子に取り付けられた振動
伝達手段と、前記振動伝達手段により取り付けられたコ
ーン型振動板（１５）と、を備え、前記圧電素子と、前
記振動伝達手段と、前記コーン型振動板を含む振動系を
全振動系とし、該全振動系の重心と、前記全振動系を取
り付け部材（３０）に取り付ける位置とを、振動方向に
直交する方向において実質的に一致させるようにしてい
る。The piezoelectric speaker device (100) of the present invention is
A piezoelectric element (5); a vibration transmission means attached to the piezoelectric element; and a cone-type diaphragm (15) attached by the vibration transmission means, the piezoelectric element and the vibration transmission means. A vibration system including the cone-type diaphragm is a total vibration system, and the center of gravity of the whole vibration system and a position where the whole vibration system is attached to the attachment member (30) substantially coincide with each other in a direction orthogonal to the vibration direction. I am trying to let you.
【００１２】このようにすれば、全振動系の重心を、全
振動系を取り付け部材に取り付ける位置に合わせるよう
にしているので、全振動系が安定して振動するととも
に、長時間にわたる振動による変形を防止できる。ま
た、圧電素子をコーン型振動板の内部に安定して配置で
きるので、薄型化が図れる。With this configuration, the center of gravity of the entire vibration system is aligned with the position where the entire vibration system is attached to the mounting member, so that the entire vibration system vibrates stably and is deformed by the vibration for a long time. Can be prevented. Moreover, since the piezoelectric element can be stably arranged inside the cone-type diaphragm, it is possible to reduce the thickness.
【００１３】また、圧電素子と、前記圧電素子に取り付
けられた振動伝達手段と、前記振動伝達手段により取り
付けられたコーン型振動板と、を備え、前記圧電素子
と、前記振動伝達手段と、前記コーン型振動板を含む振
動系を全振動系とし、該全振動系から前記圧電素子を除
いた振動系の重心と、前記全振動系を取り付け部材に取
り付ける位置とを、振動方向に直交する方向において実
質的に一致させると共に、前記圧電素子の重心と前記全
振動系から前記圧電素子を除いた振動系の重心とを振動
方向に直交する方向において実質的に一致させるように
してもよい。The piezoelectric element, the vibration transmitting means attached to the piezoelectric element, and the cone type vibration plate attached by the vibration transmitting means are provided, and the piezoelectric element, the vibration transmitting means, and A vibrating system including a cone-type diaphragm is a total vibrating system, and a center of gravity of the vibrating system excluding the piezoelectric element from the total vibrating system and a position where the whole vibrating system is attached to a mounting member are orthogonal to the vibrating direction. In addition, the center of gravity of the piezoelectric element and the center of gravity of the vibration system excluding the piezoelectric element from the entire vibration system may be substantially matched in the direction orthogonal to the vibration direction.
【００１４】このようにすれば、圧電素子を除く振動系
の重心と、圧電素子の重心と、を合わせ、その重心を全
振動系を取り付け部材に取り付ける位置に合わせるよう
にしているので、全振動系が安定して振動するととも
に、長時間にわたる振動による変形を防止できる。ま
た、上記重心をすべて一致させることにより、ダンパ等
がなくても全振動系を安定して振動させることができ
る。また、圧電素子をコーン型振動板の内部に安定して
配置できるので、薄型化が図れる。With this configuration, the center of gravity of the vibration system excluding the piezoelectric element and the center of gravity of the piezoelectric element are aligned, and the center of gravity is aligned with the position where the entire vibration system is attached to the mounting member. The system vibrates stably, and deformation due to long-term vibration can be prevented. Further, by making all the centers of gravity coincide with each other, it is possible to stably vibrate the entire vibration system without using a damper or the like. Moreover, since the piezoelectric element can be stably arranged inside the cone-type diaphragm, it is possible to reduce the thickness.
【００１５】また、前記振動伝達手段は支持杆（１０）
であってもよい。The vibration transmitting means is a support rod (10).
May be
【００１６】このようにすれば、圧電素子をコーン型振
動板の内部中空の所定位置に配置することができる。With this configuration, the piezoelectric element can be arranged at a predetermined position inside the cone type diaphragm inside the hollow.
【００１７】また、前記振動伝達手段が前記振動板の一
部を内側に折り返して形成されていてもよい。Further, the vibration transmitting means may be formed by folding back a part of the diaphragm.
【００１８】このようにすれば、最小限の部材でコーン
型振動板に直接圧電素子を安定して支持できるととも
に、コーン型振動板の内部に圧電素子を安定して配置で
きるので、薄型化、軽量化、及びコストダウン化を図れ
る。With this structure, the piezoelectric element can be stably supported directly on the cone-type diaphragm with a minimum number of members, and the piezoelectric element can be stably arranged inside the cone-type diaphragm. Weight reduction and cost reduction can be achieved.
【００１９】また、前記振動板を振動方向に対して移動
自在に支持するための振動板支持手段（１７）を備えて
いてもよい。A vibrating plate supporting means (17) for movably supporting the vibrating plate in the vibration direction may be provided.
【００２０】このようにすれば、外部からの振動等にお
いて、振動板支持手段が容易に弾性変形するので、振動
板の振動が阻害されない。また、振動伝達手段のみで圧
電素子が支持されていても柔らかい支持ができる。With this configuration, the vibration plate supporting means is easily elastically deformed by vibration from the outside, so that the vibration of the vibration plate is not hindered. Further, even if the piezoelectric element is supported only by the vibration transmitting means, it can be softly supported.
【００２１】また、前記圧電素子の外周に振動低減部材
（４０）を備えていてもよい。A vibration reducing member (40) may be provided on the outer circumference of the piezoelectric element.
【００２２】このようにすれば、圧電素子の単体での振
動数を、可聴域より低い所望の低周波に低減することが
できる。また、振動低減部材は慣性質量体としての作用
をなすため、特定の周波数以上でほぼ静止するようにで
きる。With this configuration, the frequency of the piezoelectric element alone can be reduced to a desired low frequency lower than the audible range. Further, since the vibration reducing member acts as an inertial mass body, it can be made to almost stand still at a specific frequency or higher.
【００２３】また、前記振動板の所定部に前記圧電素子
の駆動により発生する振動に係る振幅を軽減するための
振動吸収手段を備えていてもよい。また、前記振動吸収
手段はダンパ（２０）であってもよい。Further, a predetermined portion of the vibration plate may be provided with a vibration absorbing means for reducing the amplitude of the vibration generated by driving the piezoelectric element. Further, the vibration absorbing means may be a damper (20).
【００２４】このようにすれば、振動系の重心をしっか
りと支持できるので、低音再生時及び大音量の再生時の
強い振動に対応できる。With this arrangement, the center of gravity of the vibration system can be firmly supported, and strong vibrations can be dealt with during low-pitched sound reproduction and high-volume reproduction.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、図１〜図３を参照して、本
発明による圧電スピーカ装置の各実施形態について説明
する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a piezoelectric speaker device according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００２６】―第１の実施形態―
図１は第１の実施形態の圧電スピーカ装置を示す断面図
である。First Embodiment FIG. 1 is a sectional view showing a piezoelectric speaker device according to the first embodiment.
【００２７】図１に示すように、第１の実施形態の圧電
スピーカ装置１００は、円形状の圧電素子５と、この圧
電素子５の駆動により発生する振動を伝達するための振
動伝達手段としての支持杆１０と、支持杆１０により伝
達された振動を受けて音を発生するためのコーン型振動
板１５と、振動板１５の外周縁側に設けたエッジ部材１
７を備えている。エッジ部材１７の外周の周辺は取り付
け部材３０に取り付けられる。取り付け部材３０は例え
ばフレームや筺体などにより構成される。As shown in FIG. 1, the piezoelectric speaker device 100 according to the first embodiment serves as a circular piezoelectric element 5 and a vibration transmitting means for transmitting the vibration generated by the driving of the piezoelectric element 5. Support rod 10, cone-type diaphragm 15 for generating sound by receiving the vibration transmitted by support rod 10, and edge member 1 provided on the outer peripheral edge side of diaphragm 15.
Equipped with 7. The periphery of the outer periphery of the edge member 17 is attached to the attachment member 30. The mounting member 30 is composed of, for example, a frame or a housing.
【００２８】また、圧電素子５はロッシェル塩やチタン
酸バリウムなどの圧電物質による圧電効果を利用した容
量性のインピーダンスを有する圧電素子である。The piezoelectric element 5 is a piezoelectric element having a capacitive impedance utilizing the piezoelectric effect of a piezoelectric substance such as Rochelle salt or barium titanate.
【００２９】この圧電素子５は例えば２枚の素子片およ
び電極（正電極および負電極）を積層したバイモルフ型
の構造を有する。この圧電素子の入力端にオーディオ信
号に応じた電圧を印加することにより、円形状の圧電素
子の周縁を基準として圧電物質全体が半径方向に伸び縮
みすることにより円板の中心軸に沿って振動する。The piezoelectric element 5 has a bimorph type structure in which, for example, two element pieces and electrodes (a positive electrode and a negative electrode) are laminated. By applying a voltage according to the audio signal to the input end of this piezoelectric element, the entire piezoelectric material expands and contracts in the radial direction with respect to the peripheral edge of the circular piezoelectric element, and vibrates along the central axis of the disk. To do.
【００３０】圧電素子５は、振動方向の一方の表面中央
部から垂直方向に支持杆１０の一方に支持されている。
即ち、圧電素子５は、支持杆１０のみによりコーン型振
動板１５の内部中空に支持される。また、支持杆１０の
他方は、振動板１５の基端部Ｃに取り付けられる。The piezoelectric element 5 is supported by one of the support rods 10 in the vertical direction from the center of one surface in the vibration direction.
That is, the piezoelectric element 5 is supported in the hollow inside of the cone-type diaphragm 15 only by the support rod 10. The other end of the support rod 10 is attached to the base end portion C of the diaphragm 15.
【００３１】振動板１５は基端部Ｃから自由端部となる
外周縁に放射状に延びるように形成されたコーン型であ
る。また、この振動板１５は紙あるいは薄い樹脂シート
等により構成することができる。また、振動板１５の外
周縁側にはエッジ部材１７を備えている。このエッジ部
材１７は、振動板１５を振動方向（放音方向）に対して
移動自在に支持するための振動板支持手段として機能す
る。The vibrating plate 15 is a cone type that is formed so as to extend radially from the base end portion C to the outer peripheral edge which is the free end portion. The vibrating plate 15 may be made of paper or a thin resin sheet. Further, an edge member 17 is provided on the outer peripheral edge side of the diaphragm 15. The edge member 17 functions as a diaphragm support means for movably supporting the diaphragm 15 in the vibration direction (sound emission direction).
【００３２】また、振動板１５の周辺部は、それぞれフ
レーム部材や筺体などの取り付け部材３０に取り付けら
れ固定されている。Further, the peripheral portions of the diaphragm 15 are attached and fixed to attachment members 30 such as a frame member and a housing.
【００３３】なお、振動板１５は柔軟なエッジ部材１７
を介して取り付け部材３０に取り付けられているため、
とくにエッジ部材１７が容易に弾性変形する。このため
振動板１５の振動が阻害されることはない。また、この
エッジ部材１７により支持杆１０のみで圧電素子５が支
持されていても柔らかい支持ができる。The diaphragm 15 is a flexible edge member 17
Since it is attached to the attachment member 30 via
In particular, the edge member 17 is easily elastically deformed. Therefore, the vibration of the diaphragm 15 is not hindered. Further, even if the piezoelectric element 5 is supported only by the support rod 10 by the edge member 17, soft support can be performed.
【００３４】圧電素子５、支持杆１０、コーン型振動板
１５及びエッジ部材１７により全振動系を構成してい
る。そして、この全振動系の重心Ｘを、圧電スピーカ装
置１００が振動する方向に対して直交する方向におい
て、圧電スピーカ装置１００を取り付け部材３０に固定
する位置Ｙに実質的に一致させる。具体的には、エッジ
部材１７の周辺を取り付け部材３０に取り付ける位置Ｙ
と全振動系の重心Ｘを振動方向に対して直交する方向に
おいて一致させるようにする。The piezoelectric element 5, the support rod 10, the cone-type diaphragm 15 and the edge member 17 constitute the entire vibration system. Then, the center of gravity X of the entire vibration system is substantially aligned with the position Y at which the piezoelectric speaker device 100 is fixed to the mounting member 30 in the direction orthogonal to the direction in which the piezoelectric speaker device 100 vibrates. Specifically, the position Y where the periphery of the edge member 17 is attached to the attachment member 30.
And the center of gravity X of the entire vibration system are made to coincide with each other in the direction orthogonal to the vibration direction.
【００３５】圧電素子５は振動方向に対して直交する方
向に配置されると共に、支持杆１０を介してコーン型振
動板１５の内側に取り付けられている。The piezoelectric element 5 is arranged in a direction orthogonal to the vibrating direction, and is mounted inside the cone type diaphragm 15 via a supporting rod 10.
【００３６】次に、第１の実施形態の圧電スピーカ装置
の動作について説明する。圧電素子５に音声信号を供給
すると、中央部が図１において左右方向に振動するよう
に撓み変形（振幅）する。また、振動伝達部材としての
支持杆１０に備えられた振動板１５は圧電素子５の振幅
によって駆動され、振動板１５から効率的に再生音が放
出される。また、振動板１５がコーン型であるため、再
生帯域が広く取れる。Next, the operation of the piezoelectric speaker device of the first embodiment will be described. When an audio signal is supplied to the piezoelectric element 5, the central portion is flexibly deformed (amplitude) so as to vibrate in the left-right direction in FIG. Further, the vibration plate 15 provided on the support rod 10 as the vibration transmission member is driven by the amplitude of the piezoelectric element 5, and the reproduced sound is efficiently emitted from the vibration plate 15. Further, since the diaphragm 15 is a cone type, a wide reproduction band can be obtained.
【００３７】以上のように、本実施形態の圧電スピーカ
装置１００は、全振動系の重心Ｘを、振動方向に対して
直交する方向においてエッジ部材１７の周辺を取り付け
部材３０に取り付ける位置Ｙに実質的に一致させる。ま
た、圧電素子５は振動方向に対して直交する方向に配置
され、支持杆１０を介してコーン型振動板１５の内側に
取り付けられている。As described above, in the piezoelectric speaker device 100 of this embodiment, the center X of gravity of the entire vibration system is substantially located at the position Y where the periphery of the edge member 17 is attached to the attachment member 30 in the direction orthogonal to the vibration direction. Match each other. Further, the piezoelectric element 5 is arranged in a direction orthogonal to the vibration direction, and is mounted inside the cone-type diaphragm 15 via the support rod 10.
【００３８】このため、全振動系と個々の振動系とを安
定して配置できるので、全振動系が安定して振動すると
ともに、長時間にわたる振動による変形を防止できる。
また、圧電素子をコーン型振動板の内部に安定して配置
できるので、薄型化が図れる。Therefore, since the entire vibration system and the individual vibration systems can be stably arranged, the entire vibration system vibrates stably, and the deformation due to the vibration for a long time can be prevented.
Moreover, since the piezoelectric element can be stably arranged inside the cone-type diaphragm, it is possible to reduce the thickness.
【００３９】―第２の実施形態―
以下、図２を参照して、本発明による第２の実施形態に
ついて説明する。なお、図２において、図１と共通する
部分には同一符号を付し、それらの説明は省略する。-Second Embodiment- Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００４０】図２は第２の実施形態の圧電スピーカ装置
を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the piezoelectric speaker device of the second embodiment.
【００４１】本実施形態の圧電スピーカ装置１０５にお
いては、振動方向に直交する方向において、全振動系
（圧電素子５、支持杆１０、コーン型振動板１５及びエ
ッジ部材１７）から圧電素子５を除く振動系の重心Ａ
を、振動系を取り付け部材３０に取り付ける位置（エッ
ジ部材１７の周辺を取り付け部材３０に取り付ける位
置）Ｙに実質的に一致させる。また、これと共に、振動
系の重心Ａと圧電素子５の重心Ｂとを、振動方向に直交
する方向あるいは同一位置において実質的に一致させ
る。つまり、位置Ｙと重心Ａ、Ｂは同一垂直線上におい
てほぼ一致するように配置される。In the piezoelectric speaker device 105 of the present embodiment, the piezoelectric element 5 is excluded from the entire vibration system (piezoelectric element 5, support rod 10, cone type diaphragm 15 and edge member 17) in the direction orthogonal to the vibration direction. Center of gravity A of the vibration system
Is substantially matched with the position Y where the vibration system is attached to the attachment member 30 (the position where the periphery of the edge member 17 is attached to the attachment member 30) Y. At the same time, the center of gravity A of the vibration system and the center of gravity B of the piezoelectric element 5 are substantially matched in the direction orthogonal to the vibration direction or at the same position. That is, the position Y and the centers of gravity A and B are arranged so as to substantially coincide with each other on the same vertical line.
【００４２】この第２の実施形態においても、第１の実
施形態と同様に、全振動系の重心を、振動方向に対して
直交する方向において、圧電スピーカ装置１０５を取り
付け部材３０に固定する位置Ｙに実質的に一致させてい
る。また、圧電素子５は振動方向に対して直交する方向
に配置され、支持杆１０を介してコーン型振動板１５の
内側に取り付けられている。Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the position at which the piezoelectric speaker device 105 is fixed to the mounting member 30 in the direction orthogonal to the vibration direction of the center of gravity of the entire vibration system. Substantially matches Y. Further, the piezoelectric element 5 is arranged in a direction orthogonal to the vibration direction, and is mounted inside the cone-type diaphragm 15 via the support rod 10.
【００４３】このため、全振動系と個々の振動系とを安
定して配置できるので、全振動系が安定して振動すると
ともに、長時間にわたる振動による変形を防止できる。
また、図２では後述するようにダンパ２０を設けてはい
るが、上記重心をすべて一致させることにより、ダンパ
２０等がなくても全振動系を安定して振動させることが
できる。また、圧電素子をコーン型振動板の内部に安定
して配置できるので、薄型化が図れる。Therefore, since the entire vibration system and the individual vibration systems can be stably arranged, the entire vibration system vibrates stably, and the deformation due to the vibration for a long time can be prevented.
Although a damper 20 is provided in FIG. 2 as will be described later, by making all the centers of gravity coincide with each other, the entire vibration system can be vibrated stably even without the damper 20 and the like. Moreover, since the piezoelectric element can be stably arranged inside the cone-type diaphragm, it is possible to reduce the thickness.
【００４４】なお、振動板１５の外周面１５ａの所定部
には、ダンパ２０を設けてもよい。このダンパ２０は、
全振動系が振動方向に並行に振動するように機能し、圧
電素子５の駆動により発生する振動に係る振幅を軽減す
るための振動吸収手段としても機能する。A damper 20 may be provided on a predetermined portion of the outer peripheral surface 15a of the diaphragm 15. This damper 20
The entire vibration system functions so as to vibrate in parallel with the vibration direction, and also functions as a vibration absorbing means for reducing the amplitude of the vibration generated by driving the piezoelectric element 5.
【００４５】ダンパ２０はフレームや筐体などの取り付
け部材３１に取り付けられる。この取り付け部材３１は
取り付け部材３０と同じ部材でもよい。The damper 20 is attached to an attachment member 31 such as a frame or a casing. The mounting member 31 may be the same member as the mounting member 30.
【００４６】このように、ダンパ２０などのように振動
板１５を複数の手段で支持する必要がなく、少なくとも
振動板５の外周（エッジ部材１７）のみで取り付けられ
支持できるため、取り付け部材３０としてのフレームや
筺体を例えば円環形状の簡単な構成のものでよく、また
ダンパの外周部を貼付する部分を必要としない。このた
め、本圧電スピーカ装置を車載用スピーカ装置に適用し
た場合、車輌のドアの開口部に直接エッジ部材１７を貼
り付けることができ、薄型で軽量の車載用ドアマウント
タイプのスピーカ装置を提供できる。しかも、コストダ
ウンが図れ、かつ安定した振動特性を得ることができ
る。As described above, since it is not necessary to support the vibration plate 15 by a plurality of means like the damper 20 and the like, the vibration plate 15 can be attached and supported only by the outer periphery (edge member 17) of the vibration plate 5, and therefore, as the attachment member 30 The frame or housing may have a simple structure, for example, an annular shape, and does not require a portion to which the outer peripheral portion of the damper is attached. Therefore, when the piezoelectric speaker device is applied to a vehicle-mounted speaker device, the edge member 17 can be directly attached to the opening of the vehicle door, and a thin and lightweight vehicle-mounted door mount type speaker device can be provided. . Moreover, cost reduction can be achieved and stable vibration characteristics can be obtained.
【００４７】―第３の実施形態―
以下、図３を参照して、本発明による第３の実施形態に
ついて説明する。なお、図３において、図１及び図２と
共通する部分には同一符号を付し、それらの説明は省略
する。—Third Embodiment— With reference to FIG. 3, a third embodiment of the present invention will be described below. In FIG. 3, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【００４８】図３は第３の実施形態の圧電スピーカ装置
を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a piezoelectric speaker device according to the third embodiment.
【００４９】図示のように、第３の実施形態の圧電スピ
ーカ装置１１０は、図１に示す支持杆１０に代えて、振
動板１５の所定部を折り返して形成される折り返し部２
５を備え、その基端部に振動方向に対して直交する方向
に圧電素子５を取り付けたものである。圧電素子５は振
動方向に対し一方の表面中央部をその基端部によって支
持され、中空に配置される。また、折り返し部２５を折
り返した振動板１５の所定部とエッジ部材１７には、こ
の振動系を支持するために複数のダンパ２０、２０を備
えている。As shown in the figure, in the piezoelectric speaker device 110 of the third embodiment, instead of the support rod 10 shown in FIG. 1, a folding portion 2 formed by folding a predetermined portion of the diaphragm 15 is formed.
5, the piezoelectric element 5 is attached to the base end of the piezoelectric element 5 in a direction orthogonal to the vibration direction. The piezoelectric element 5 is supported in the center of one surface of the piezoelectric element 5 by its base end and is arranged in the hollow. Further, the predetermined portion of the vibration plate 15 obtained by folding back the folding portion 25 and the edge member 17 are provided with a plurality of dampers 20, 20 for supporting the vibration system.
【００５０】図４は、圧電素子の外周に振動低減部材を
取り付けた際の状態を示し、図４（ａ）は断面図、図４
（ｂ）は振動状態図である。FIG. 4 shows a state in which a vibration reducing member is attached to the outer periphery of the piezoelectric element, and FIG. 4 (a) is a sectional view.
(B) is a vibration state diagram.
【００５１】図３および図４（ａ）に示すように、圧電
素子５の外周縁には、振動低減部材としての重り４０を
取り付ける。この重り４０は、圧電素子５の単体での振
動数を、所望の低周波に低減するとともに、振動の振幅
を増幅するものである。これにより、圧電素子５に音声
信号が供給されると、圧電素子５は左右方向に振動する
ように撓み変形する。その際、重り４０は慣性質量体と
しての作用をなすため、重りは慣性力によってもとの位
置に停止し続けようとするので、図４（ｂ）の矢印に示
すように、圧電素子５の中心部が左右方向に振幅する。
また、圧電素子５に所定の音声信号が供給され振動する
と特定周波数での共振が抑制され、その特定周波数以上
ではほぼ静止する。As shown in FIGS. 3 and 4A, a weight 40 as a vibration reducing member is attached to the outer peripheral edge of the piezoelectric element 5. The weight 40 reduces the frequency of the piezoelectric element 5 alone to a desired low frequency and amplifies the amplitude of the vibration. As a result, when an audio signal is supplied to the piezoelectric element 5, the piezoelectric element 5 is flexibly deformed so as to vibrate in the left-right direction. At that time, since the weight 40 acts as an inertial mass body, the weight tries to continue to stop at the original position due to the inertial force. Therefore, as shown by the arrow in FIG. The center part oscillates in the left-right direction.
Further, when a predetermined audio signal is supplied to the piezoelectric element 5 and vibrates, resonance at a specific frequency is suppressed, and the piezoelectric element 5 is substantially stationary above the specific frequency.
【００５２】また、圧電素子５は、振動系の重心Ａと中
心支持点Ｄとが実質的に一致する位置に振動方向に対し
直交する方向に取り付けられる。この中心支持点Ｄと
は、図３に示すようにダンパ２０とエッジ部材１７の２
箇所で振動系を支持しているときの、この２箇所の中心
をいう。The piezoelectric element 5 is attached at a position where the center of gravity A of the vibration system and the center support point D substantially coincide with each other in the direction orthogonal to the vibration direction. As shown in FIG. 3, the center support point D is equal to the two of the damper 20 and the edge member 17.
The center of these two points when supporting the vibration system at the points.
【００５３】また、希望の低周波に低減するために重り
４０を重くする場合は、特に中心支持点Ｄ（圧電素子５
の取り付け位置）を振動系の重心Ａに合わせることが必
要である。When the weight 40 is made heavy in order to reduce it to a desired low frequency, the center support point D (the piezoelectric element 5
It is necessary to match the mounting position of the) with the center of gravity A of the vibration system.
【００５４】以上のように、本実施形態の圧電スピーカ
装置１１０は、圧電素子５を振動系の重心Ａと中心支持
点Ｄとが実質的に一致するように、振動方向に対して直
交する方向に配置されるとともに、コーン型振動板１５
の所定部を折り返してなる折り返し部２５の基端部を介
して、コーン型振動板１５の内側に取り付けられている
ため、最小限の部材でコーン型振動板１５に直接、圧電
素子５を安定して支持できるとともに、コーン型振動板
１５の内部に圧電素子５を安定して配置できるので、薄
型化、軽量化、及びコストダウン化を図れる。As described above, in the piezoelectric speaker device 110 according to the present embodiment, the piezoelectric element 5 is arranged in a direction orthogonal to the vibration direction so that the center of gravity A of the vibration system and the center support point D substantially coincide with each other. And the cone type diaphragm 15
The piezoelectric element 5 is stabilized directly on the cone-type diaphragm 15 with a minimum number of members because it is attached inside the cone-type diaphragm 15 through the base end of the folded-back portion 25 formed by folding back a predetermined part of Since the piezoelectric element 5 can be stably disposed inside the cone-type diaphragm 15, it is possible to reduce the thickness, weight, and cost.
【００５５】図５は、振動系の重心Ａと圧電素子の重心
Ｂとが一致していない場合の圧電スピーカ装置を示す断
面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a piezoelectric speaker device when the center of gravity A of the vibration system and the center of gravity B of the piezoelectric element do not match.
【００５６】図示のように、振動系の重心Ａと圧電素子
５の重心Ｂとが一致しない位置に圧電素子５が配置され
ている場合は、圧電素子５の駆動により発生する振動に
より圧電素子５の支持が不安定となり図示のように傾い
てしまう。また、低域の再生を良好とするために、エッ
ジ部材１７を柔らかくした場合には、全振動系の自重に
より、長時間経過すると同様に傾いてしまう。しかし、
本発明の第２の実施形態（図２）に示すように、圧電素
子５の重心Ｂを振動系の重心Ａと一致させると共に、振
動系の取り付け位置Ｙと実質的に一致するように、振動
方向に対して直交する方向に配置することにより、圧電
素子５の駆動によっても安定して支持される。As shown in the figure, when the piezoelectric element 5 is arranged at a position where the center of gravity A of the vibration system does not coincide with the center of gravity B of the piezoelectric element 5, the piezoelectric element 5 is vibrated by driving the piezoelectric element 5. Support becomes unstable and tilts as shown. Further, when the edge member 17 is softened in order to improve the reproduction in the low frequency range, the edge member 17 also tilts after a long time due to the weight of the entire vibration system. But,
As shown in the second embodiment (FIG. 2) of the present invention, the center of gravity B of the piezoelectric element 5 is made to coincide with the center of gravity A of the vibration system, and the vibration is performed so as to substantially coincide with the mounting position Y of the vibration system. By arranging in the direction orthogonal to the direction, the piezoelectric element 5 is stably supported even when driven.
【００５７】また、車輌のドア等に本実施形態に係る圧
電スピーカ装置１００、１０５、１１０を取り付ける場
合は、コーン型の振動板１５の外側をドアの内部側に向
けて取り付ける。これにより、ドア内部に発生する湿気
等により圧電素子５が濡れることを防止できる。When the piezoelectric speaker devices 100, 105, 110 according to the present embodiment are attached to a vehicle door or the like, the cone-shaped diaphragm 15 is attached so that the outside thereof faces the inside of the door. Thereby, it is possible to prevent the piezoelectric element 5 from getting wet due to moisture or the like generated inside the door.
【００５８】本発明は以上の実施形態に限定されること
なく、種々の形態にて実施してよい。例えば、振動系を
支持するためのダンパ等を用いる場合は、その本数等は
適宜変更できる。The present invention is not limited to the above embodiment and may be implemented in various forms. For example, when a damper or the like for supporting the vibration system is used, the number and the like can be changed appropriately.
【図１】第１の実施形態の圧電スピーカ装置を示す断面
図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a piezoelectric speaker device according to a first embodiment.
【図２】第２の実施形態の圧電スピーカ装置を示す断面
図である。FIG. 2 is a sectional view showing a piezoelectric speaker device according to a second embodiment.
【図３】第３の実施形態の圧電スピーカ装置を示す断面
図である。FIG. 3 is a sectional view showing a piezoelectric speaker device according to a third embodiment.
【図４】圧電素子の外周に振動低減部材を取り付けた際
の状態を示し、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は振動
状態図である。4A and 4B show a state in which a vibration reducing member is attached to the outer periphery of a piezoelectric element, FIG. 4A being a sectional view and FIG. 4B being a vibration state diagram.
【図５】振動系の重心Ａと圧電素子の重心Ｂとが一致し
ていない場合の圧電スピーカ装置を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the piezoelectric speaker device when the center of gravity A of the vibration system and the center of gravity B of the piezoelectric element do not match.
５ 圧電素子 １０ 支持杆 １５ 振動板 １７ エッジ部材 ２０ ダンパ ３０ 取り付け部材 ４０ 重り 5 Piezoelectric element 10 Support rod 15 diaphragm 17 Edge member 20 damper 30 Mounting member 40 weight
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富山 博之 山形県天童市大字久野本字日光1105番地 東北パイオニア株式会社内 Ｆターム(参考） 5D004 AA02 AA07 AA09 FF08 5D016 AA09 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Hiroyuki Toyama 1105 Nikko Niigata, Tendo City, Yamagata Prefecture Tohoku Pioneer Corporation F-term (reference) 5D004 AA02 AA07 AA09 FF08 5D016 AA09
Claims (8)
れた振動伝達手段と、前記振動伝達手段により取り付け
られたコーン型振動板と、を備え、 前記圧電素子と、前記振動伝達手段と、前記コーン型振
動板を含む振動系を全振動系とし、該全振動系の重心
と、前記全振動系を取り付け部材に取り付ける位置と
を、振動方向に直交する方向において実質的に一致させ
るようにしたことを特徴とする圧電スピーカ装置。1. A piezoelectric element, a vibration transmitting means attached to the piezoelectric element, and a cone-type diaphragm attached by the vibration transmitting means, the piezoelectric element, the vibration transmitting means, and A vibration system including a cone-type diaphragm is set as a total vibration system, and a center of gravity of the total vibration system and a position where the whole vibration system is attached to a mounting member are substantially matched in a direction orthogonal to a vibration direction. A piezoelectric speaker device characterized by the above.
れた振動伝達手段と、前記振動伝達手段により取り付け
られたコーン型振動板と、を備え、 前記圧電素子と、前記振動伝達手段と、前記コーン型振
動板を含む振動系を全振動系とし、該全振動系から前記
圧電素子を除いた振動系の重心と、前記全振動系を取り
付け部材に取り付ける位置とを、振動方向に直交する方
向において実質的に一致させると共に、前記圧電素子の
重心と前記全振動系から前記圧電素子を除いた振動系の
重心とを振動方向に直交する方向において実質的に一致
させるようにしたことを特徴とする圧電スピーカ装置。2. A piezoelectric element, a vibration transmitting means attached to the piezoelectric element, and a cone-type diaphragm attached by the vibration transmitting means, the piezoelectric element, the vibration transmitting means, and A vibrating system including a cone-type diaphragm is a total vibrating system, and a center of gravity of the vibrating system excluding the piezoelectric element from the total vibrating system and a position where the whole vibrating system is attached to a mounting member are orthogonal to the vibrating direction. And substantially coincide with the center of gravity of the piezoelectric element and the center of gravity of the vibration system excluding the piezoelectric element from the entire vibration system in a direction orthogonal to the vibration direction. Piezoelectric speaker device.
内側に折り返して形成されていることを特徴とする請求
項１、又は２に記載の圧電スピーカ装置。3. The piezoelectric speaker device according to claim 1, wherein the vibration transmitting means is formed by folding a part of the diaphragm inward.
に支持するための振動板支持手段を備えていることを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧電スピーカ
装置。4. The piezoelectric speaker device according to claim 1, further comprising a diaphragm support means for supporting the diaphragm so as to be movable in a vibration direction.
えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
載の圧電スピーカ装置。5. The piezoelectric speaker device according to claim 1, further comprising a vibration reducing member provided on the outer periphery of the piezoelectric element.
特徴とする請求項１、又は２に記載の圧電スピーカ装
置。6. The piezoelectric speaker device according to claim 1, wherein the vibration transmission means is a support rod.
動により発生する振動に係る振幅を軽減するための振動
吸収手段を備えることを特徴とする請求項１〜６のいず
れかに記載の圧電スピーカ装置。7. The vibration absorbing means for reducing the amplitude of the vibration generated by the driving of the piezoelectric element is provided at a predetermined portion of the vibration plate. Piezoelectric speaker device.
特徴とする請求項７に記載の圧電スピーカ装置。8. The piezoelectric speaker device according to claim 7, wherein the vibration absorbing means is a damper.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002109410A JP3922439B2 (en) | 2002-04-11 | 2002-04-11 | Piezoelectric speaker device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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Publications (2)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007318346A (en) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Pioneer Electronic Corp | Manufacturing method of speaker device, speaker device, and assembling tool for speaker device |
-
2002
- 2002-04-11 JP JP2002109410A patent/JP3922439B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007318346A (en) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Pioneer Electronic Corp | Manufacturing method of speaker device, speaker device, and assembling tool for speaker device |
| JP4690942B2 (en) * | 2006-05-24 | 2011-06-01 | パイオニア株式会社 | Speaker device manufacturing method and speaker device assembly jig |
Also Published As
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| JP3922439B2 (en) | 2007-05-30 |
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