JPH0110075Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、振動子として圧電セラミツク薄板を
用いたトランスデユーサに係り、特に圧電セラミ
ツク薄板のアコーステイツクエミツタ板への装着
構造に関する。

振動子として圧電セラミツク薄板を用いたトラ
ンスデユーサは、小型、小電力である他、殊に超
薄型構造にできるため、ラジオやテープレコーダ
等の各種音声機器に広く用いられるようになつて
きた。この種トランスデユーサは、圧電セラミツ
ク薄板自体の屈曲モードにより空気を励振して発
音するものであつたが、セラミツクの機械的強度
は小さいため大口径状の振動子を得ることは難し
く、従つて高音は良好であるが低音に劣る欠点が
あつた。このため、第１図に示すように圧電セラ
ミツク薄板１をドーム状に湾曲させてリング状枠
体２に装着し、この枠体２をアコーステイツクエ
ミツタ板３に形成された開口４に挿着し、圧電セ
ラミツク薄板１の振動を枠体２を介してアコース
テイツクエミツタ板３に伝達し、アコーステイツ
クエミツタ板３を振動させて低音特性を補償する
手段が提案された。しかし、図示するように圧電
セラミツク薄板１を装着するための枠体２の断面
形状は矩形であつたため、圧電セラミツク薄板１
の拡張によりアコーステイツクエミツタ板３が点
線にて示すように屈曲すると、開口周面と枠体２
の間に隙間ａを生じ、単に圧電セラミツク薄板１
からアコーステイツクエミツタ板３に伝達される
振動の伝達ロスを生じるだけでなく、周波数特性
にも異常を生じ、更に枠体２の下縁部に当接する
開口周縁部ｂに応力が集中する結果、開口４が変
形するなどの欠点があつた。また、枠体２の外周
面は垂直面であるため、この枠体２を開口４に強
制的に挿入密嵌して強固に保持することは難し
く、熟練度を要し、また長期間の駆動により開口
が拡開変形すると、枠体２は開口４から容易に脱
落するなどの欠点もあつた。

そこで、本考案はかかる従来のものの欠点を解
消したトランスデユーサを提供する目的でなされ
たものであつて、両主面に電極が形成された圧電
セラミツク薄板を、ドーム状に湾曲させて装着す
るリング状枠体の外周面をテーパ状とすることに
より、圧電セラミツク薄板の振動をロスなく確実
にアコーステイツクエミツタ板に伝達する他、上
記した従来のものの諸欠点を解消するようにした
ものであり、以下図面に沿つて本考案の実施例の
説明を行う。

第２図は、圧電セラミツクトランスデユーサの
切欠斜視図、第３図は要部断面図、第４図は組立
て中の要部断面図であつて、振動子の主体となる
圧電セラミツク薄板５（以下薄板と略す）の両主
面には、銀電極６，６が焼き付けられている。こ
の薄板５は円板状であり、その直径よりやや小さ
い内径を有するリング状の枠体７に、ドーム状に
強制的に湾曲されて装着されている。従つて、薄
板５には主面圧縮方向へのストレスが付加されて
おり、その反力として枠体７を押し拡げようとす
る力が常時作用している。この枠体７の断面形状
は台形状であり、その上底イは薄板５の内凹側
に、また下底ロは外凸側に対応し、外周面７′は
テーパ状となつている。なお、この枠体７の材料
としては、真鍮もしくはポリカーボネート樹脂の
ような強度と弾性を具有する振動伝達性の高いも
のが使用される。

８はアコーステイツクエミツタ板（以下AE板
と略す）であつて、発泡スチロールや発泡ポリウ
レタン等の発泡樹脂にて形成されており、その中
央には薄板５を装着した枠体７を挿着するための
円形の開口９が形成されている。而して、この開
口９の直径は、枠体７の下底ロ側直径より小さ
く、また上底イ側直径と略同一、若しくは僅かに
大きくしてある。従つて、組立てに際しては、第
４図に示すように枠体７のテーパ状外周面７′を
開口９の周縁に強く押し付ければ、開口周縁は強
制的に圧縮変形されて、枠体７は容易に挿入さ
れ、且つテーパ状外周面７′のクサビ効果により、
きわめて強固に開口９に密嵌される。しかも、こ
の場合AE板の上面側ほど圧縮される量は大きい
から、上面側ほど密度は高くなつて振動伝達性は
きわめて良好となる。なお、テーパ状外周面７′
に弾性接着剤などの接着剤を塗布しておけば、枠
体７はより強固にAE板８に保持される。

ここで、テーパ状外周面７′は、垂直面に対し
傾斜角θを有しており、枠体７の厚さｌと外周面
７′の長さＬとはＬ＝ｌ・１／cosθの関係があり、外 周面７′の長さＬは枠体７の厚さｌよりもかなり
長く、従つて枠体外周面７′と開口周縁には十分
な接触面積が確保され、且つ接触面は垂直面に対
し角度θを有している。

本トランスデユーサは、上記のような構成より
成り、銀電極６，６に音声信号が印加されると薄
板５は主面方向に沿つて伸縮し、その力は枠体７
を介してAE板８に伝達され、AE板８も振動して
音圧を発する。なお、銀電極６，６への音声信号
伝達手段は、本考案とは直接関係ないので説明は
省略する。

ここで、AE板８は強く振動させて大きな音声
を得るには、枠体外周面７′とAE板開口周縁の接
触面における振動伝達ロスをできるだけ小さく
し、薄板５の振動を効率よくAE板８に伝達せね
ばならない。而して、本枠体７の外周面７′は、
垂直面に対し傾斜角θが付与され、且つ開口周縁
との接触面積は十分確保されているから、薄板５
の振動はロスなくAE板８に伝達され、AE板８は
強く励振されることとなる。従つて、AE板８が
発する音圧は強く、低中音域の周波数特性は大い
に補償されて均一な周波数特性の音声が得られ
る。

第５図は、傾斜角θと音圧（dB）の関係を表
す実験結果のグラフであつて、これによるとθ＝
20゜〜45゜において大きな音圧が得られ、30゜付近で
最大となる。しかし、θが0゜に近づくにつれて外
周面７′のテーパ状傾斜効果は薄れて音圧は小さ
くなり、またこれと反対にθが90゜に近づくにつ
れ、同様に音圧は小さくなる。これは、θが大き
くなるにつれ、AE板８に伝達される振動力は、
テーパ状外周面７′と開口周面との接触面におい
て、消費減殺されるためと考えられる。

第６図は、本考案の他の実施例の要部断面図で
あつて、リング状枠体０の断面形状は平行四辺形
であり、その外周面１０′はテーパ状となつてい
る。従つて、本トランスデユーサにおいても、上
記第一実施例のものと同様の効果が得られる。

以上説明したように、本考案によれば両主面に
電極６，６が形成された薄板５を、ドーム状に湾
曲させて装着するリング状枠体７，１０の外周面
７′，１０′をテーパ状とし、この枠体７，１０を
AE板８に形成された開口９に装着するようにし
ているので、薄板５の振動は枠体７，１０を介し
てロスなく確実にAE板８に伝達され、AE板８は
特性の良好な強い音圧を発する。また、枠体７，
１０の開口９への装着もきわめて容易となり、し
かもテーパ状外周面７′〜１０′のクサビ効果によ
り枠体７，１０はきわめて強固にAE板８に保持
され、更に開口周縁は強制的に圧縮されて密度を
増すから、振動伝達性が一層改善される長所を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のものの要部断面図、第２図、
第３図、第４図は、それぞれ本考案の実施例の切
欠斜視図、要部断面図、組立て中の要部断面図、
第５図は実験結果グラフ、第６図は他の実施例の
要部断面図である。 ５……圧電セラミツク薄板、６……銀電極、
７，１０……枠体、７′，１０′……外周面、８…
…アコーステイツクエミツタ板、９……開口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 両主面に電極６，６が形成された圧電セラミツ
   ク薄板５を、ドーム状に湾曲させて装着するリン
   グ状枠体７，１０の外周面７′，１０′をテーパ状
   とし、該リング状枠体７，１０をアコーステイツ
   クエミツタ板８に形成された開口９に装着するよ
   うにした圧電セラミツクトランスデユーサ。