JPH01227600A - 圧電振動子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧電形電気音響変換器に使用する圧電振動子に
関するものである。特に電話機送受話器に使用する場合
に有効である。

従来の技術 従来、この種の圧電振動子は、第４図ａ、ｂに示すよう
な構成であった。第４図ａ、ｂにおいて、１はセラミッ
ク圧電体であり、２は金属板である。

このセラミック圧電体１は接着剤で金属板２に接着固定
されている。そして、電気音響変換器に使用する場合、
通常、平坦な金属板２を用いている。

例えば、電話機受話器に利用した例を第６図に示す。第
６図において、圧電振動子３は平坦な金属板２にセラミ
ック圧電体１を貼り合せている。この、圧電振動子３０
同辺を前面ケース４、背面ケース６で挾み固定する。そ
して、電気信号は入力端子６１Ｌ　、６ｂを通じ、圧電
振動子３に印加される。そこで、正弦波信号を入力する
と、圧電振動子３が屈曲振動し、音を発する。この時、
圧電振動子３の共振周波数は約１．１ｋＨｚ付近にある
が、背面ケース６に設けた漏洩孔フとこの漏洩孔７を覆
う音響抵抗材８によって周波数特性の平坦化をはかって
いる。また、受話器としての必要な再生周波数帯域は３
００Ｈｚ　から３．４ｋＨｚまでであるから、受話器の
前面ケース４での共鳴を約ａ、４ｋＨｚ付近にし、それ
以上の周波数は前面ケース４での音響フィルタで減衰さ
せる。

第６図ａ、ｂは他の従来の圧電振動子で、金属板２が円
形皿状に絞り加工してあシ、絞りの深さは金属板２の厚
さの約１０倍あり、この内底面にセラミック圧電体１を
貼り合せて構成されている。

この、圧電振動子も電話機送受話器に使用されるもので
あるが、前面ケース、背面ケースで金属板２を挾んで周
辺を固定する時、その圧縮力によって圧電振動子の共振
周波数が変化するのを防ぐだめ、金属板２の絞り加工を
加えである。また、振動は皿状底部平坦面のみで生じる
ように絞りを深くしており、第１次共振、第２次共振も
この皿状底部平坦面内に生じるものであった。

発明が解決しようとする課題 このような従来の構成では、圧電振動子の第２次共振に
よる周波数特性の乱れが解消できない。

特に電話機の送受話器として用いる場合、必要な３００
Ｈ２から３，４ｋｕｚの再生帯域内では平坦な周波数特
性で高感度なものが要求される。この要求を満たすため
通常、第１次共振周波数は、できる限り低いものが必要
であるが、周波数特性の平坦化のためには、第１次共振
周波数は高い方が設計は簡単である。そこで両者の中間
的な共振周波数のものが利用され通常は約１．１ｋＨｚ
程度である。

このような圧電振動子を用いて送受話器を組立てると、
第２次共振周波数が約ｅ５ｋＨｚに表われ、その付近の
狭い帯域で高感度になり、不必要な音を拾ったり、発生
したりし、受話器用としては不適当な特性になる。

また、第２次共振周波数は圧電振動子の支持固定方法に
よって異なるが、通常第２次共振周波数による感度の変
化は制御し難いため３．４ｋＨ２以上の使用帯域外に設
定する。第１次共振周波数が約１、１ｋＨｚの場合、周
辺固定と支持の中間的な方法で保持され、第２次共振周
波数は約５ｋＨｚ付近となる。特に電話機用送受話器に
使用する場合、従来の圧電振動子は、第１次共振周波数
の設定に主眼が置かれ、第２次共振周波数の抑制につい
ては、有効で低コストで実現できる対策がなかった。

本発明はこのような問題点を解決するもので、第２次共
振による周波数特性の乱れを解消し、かつ低コストの圧
電振動子を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、金属板に非円形で
、金属板の厚さの０．５倍〜３倍の範囲の深さに皿状、
または溝状の絞り加工を施した金属板にセラミック圧電
体を貼り合せた構成としたものである。

作用 この構成により、第１次共振周波数では、金属板全体が
屈曲振動し、その振動の形・態、振幅は平板の金属板の
振動と同様である。第２次共振は浅い非円形の絞り加工
をしているため、第２次共振を分散させ弱める効果を得
ることとなる。

実施例 第１図ａ、ｂは本発明の一実施例による圧電振動子の平
面図および断面図であり、第１図ａ、ｂにおいて、１１
はセラミック圧電体、１２は金属板であり、両者は接着
剤にて接着されている。この、金属板１２には、皿状の
楕円形の絞染加工を施している。この、セラミック圧電
体１１は皿状きい方が良いが、皿状の楕円形絞り部分１
３の短軸との関係から、金属板１２の外径に対し約７０
％程度が適当である。皿状の楕円形絞り部分１３の短軸
と長軸は、金属板１２の外径に対し、それぞれ約７０〜
８６％、約８０〜９０％が適当である。

具体的には、金属板１２として、直径３２■、厚さｏ、
１ｇ、短軸２６ＮＲ，長軸２８■１皿状の楕円形絞り部
分１３の深さ０．１ｍｍのものを用い、セラミック圧電
体１１は直径２３　ｍ１１１　、厚さ０．１ｍｍを用い
、両者を接着剤にて密着接着した圧電振動子を作製した
。

この圧電振動子を用い、電話機の受話器用の圧電形電気
音響変換器を作製した。この結果、圧電振動子の第１次
共振周波数は約１　、１　ｋＨｌで、出力音圧も従来の
平板のものと同等であった。ただし、第２次共振周波数
は、金属板１２に楕円形の絞り加工をしているため、共
振周波数が不鮮明となり出力音圧レベルは抑制されてい
る。

なお、本実施例では楕円形の皿状に浅く絞り加工を行っ
たが、第２図ａ、ｂに示すように半円形を２つ結合した
長円形状の絞り部分１４でも同様の効果が得られる。他
に、楕円、長円に内接する多角形の皿状の絞りも有効で
ある。

第３図ａ、ｂは他の実施例を示す図でめり、第３図ａ、
ｂにおいて、１６は溝状の楕円形絞り部分であり、楕円
形に細い溝状の絞り部分１６を加工した金属板１２を用
いた圧電振動子である。この溝状の絞り部分１５の巾は
約１叫、深さは０．０６〜０．２６ｗ＋ｍが適当である
。この溝状の絞り部分１６の形成は、平板状の金属板１
２を凹凸の金型でプレス成形する方法や、凹金型にゴム
板を圧着する方法などがある。この楕円の大きさは、第
１図＆。

ｂに示したものと同様で、金属板１２の外径に対し、短
軸は７０〜８６％、長軸は８０〜９０％が適当である。

具体的には、金属板１２として外径３２叫、厚さ０．１
？＋１１１１の黄銅板を用い、短軸２６咽、長軸２８咽
。

溝状の絞り部分１６の巾１　ｍ　、深さ０．１簡に絞り
加工した金属板１２にセラミ７り圧電体１１の外径２３
鰭、厚さ０．１稲を貼り合せ圧電振動子としている。こ
の圧電振動子を、電話機の受話器用圧電形電気音響変換
器とした場合、第１図ａ、ｂに示した圧電振動子と同様
の特性を得た。

また、溝状の絞り部分１５の形状を第２図１゜ｂに示し
た長円形にした場合も同様の効果を得た。

なお、本実施例では金属板１２に黄銅の例を示したが、
その他、鉄ニツケル合金、ステンレス板。

洋白板、鉄板などでも同様の効果が得られるのは言うま
でもない。

また、皿状または溝状の絞り部の加工で、楕円。

長円にした場合、その長軸に対する短軸の比は０．８か
ら０．９６の範囲が適当である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、金属板に非円形で、深さ
が金属板の厚さの０．６倍から３倍の範囲の皿状または
溝状の絞り部分を加工し、これにセラミック圧電体を貼
り合せた圧電振動子にすることにより、第１次共振周波
数を変えることなく第２次共振を分散させ弱める効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは本発明の一実施例による圧電振動子を示
す平面図および断面図、第２図ａ、ｂは本発明の他の実
施例による圧電振動子を示す平面図および断面図、第３
図ａ、ｂは本発明の他の実施例による圧電振動子を示す
平面図および断面図第４図ａ、ｂは従来の圧電振動子を
示す平面図お−よび断面図、第６図は従来の圧電振動子
を用いた電話機受話器を示す断面図、第６図ａ、ｂは従
来の他の圧電振動子を示す平面図および断面図である。 １１・・・・・・セラミック圧電体、１２・川・・金属
板、１３・・・・・・皿状の楕円形絞り部分、１４・・
・・・長円状の絞り部分、１６・・・・・溝状の楕円形
絞り部分。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　はが１名第１
図 （α）　　　　　　　　　　　　　　　　　　ζしン第
２図 （（２）　　　　　　　　（ｂ＞ 第　３　図 ・　＜ｔ２　）　　　　　　、ｂ。 〈α）　　　　　　　　　　　　　　　　　＜ｂン第５
図 第６図 （（１）　　　　　　　　　（ｂ） ？

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック圧電体を非円形で厚さの０．５倍から３倍の
   範囲の深さに皿状または溝状の絞り加工を施した金属板
   に貼り合せてなる圧電振動子。