JPH0629300U - 圧電型電気音響変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 導電性薄板により共鳴室１４を構成するケー
ス１３が形成され、ケース１３の相対向する２つの面に
圧電セラミックス板２１、２２が接着されている圧電型
電気音響変換器。 【効果】高音圧化、低周波数側への広帯域化を図ること
ができ、したがって音圧を同じレベルにすれば小型化を
図ることができる。また製造における工程数を減少させ
ることができ、コストダウンを図ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は圧電セラミックス板を用いた圧電型電気音響変換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

図６は従来の圧電型電気音響変換器を模式的に示した断面図であり、図中２０ は圧電振動板を示している。圧電振動板２０は金属板により形成された導電性薄 板２３に圧電セラミックス板２１が接着されて構成されたものであり、圧電振動 板２０は樹脂製の枠体３１の内側に固定され、圧電振動板２０と枠体３１との間 に図中矢印で示した放音方向を有する音響空間３３が形成されている。圧電セラ ミックス板２１と導電性薄板２３との電極部分（図示せず）にはそれぞれリード 線２１ｂ、２３ｂが接続されて枠体３１の外部に導かれている。枠体３１におけ る放音方向と対向した側の周縁部には樹脂製の蓋体３２が接着して固定され、空 間３４が形成されている。そしてリード線２１ｂ、２３ｂを介して交流電圧を印 加すると圧電セラミックス板２１に伸縮運動が生じ、この伸縮運動によって導電 性薄板２３に屈曲振動が生じて放音方向に音が発生するようになっている。また 圧電振動板２０のみでは音圧が小さいため、音響空間３３に共鳴現象を起こさせ て音圧を大きくしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記した圧電型電気音響変換器においては、圧電振動板２０の両側に音響空間 ３３及び空間３４が必要であり、また枠体３１の外径が圧電振動板２０の直径よ り枠体３１の肉厚ｔの２倍ほど大きくなるために小型化が困難であるという課題 があった。また同じ大きさのままで音圧をより一層高めることや低周波数側へ音 域を広げることが難しいという課題があった。さらに圧電振動板２０を枠体３１ へ固定する工程が必要であり、製作に手間取るという課題があった。

【０００４】 本考案は上記課題に鑑みなされたものであり、小型化、高音圧化、低周波数側 への広帯域化を図ることができ、工程数を減少させてコストダウンを図ることが できる圧電型電気音響変換器を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために本考案に係る圧電型電気音響変換器は、導電性薄板 により共鳴室を構成するケースが形成され、該ケースの相対向する２つの面に圧 電セラミックス板が接着されていることを特徴としている。

【０００６】

【作用】

本考案者等は下記に詳述する図１に示した圧電型電気音響変換器において、２ 個の圧電セラミックス板２１、２２を用いた場合と、圧電セラミックス板２１の みを用いた場合とについて音圧の周波数特性を測定して比較を行った。図４はこ の結果を示したグラフであり、図中実線Ａは１個の圧電セラミックス板２１のみ を用いた場合、破線Ｂは２個の圧電セラミックス板２１、２２を用いた場合を示 している。図中矢印Ｃで示したように２個の圧電セラミックス板を用いた場合は １個の場合よりケース全体の利用効率が高まり、共鳴効果が大きくなって音圧が 約５dbほど大きくなることが知見された。

【０００７】 本考案に係る圧電型電気音響変換器によれば、導電性薄板により共鳴室を構成 するケースが形成され、該ケースの相対向する２つの面に圧電セラミックス板が 接着されているので、従来は圧電振動板の両側に設けられていた空間の片方が排 除され、ケース全体が共鳴器として作用するように構成され、また振動板部分の 直径が前記ケースの外径と略同等となり、小型化、高音圧化、低周波数側への広 帯域化及びコストダウンが図られることとなる。

【０００８】

【実施例及び比較例】

以下、本考案に係る圧電型電気音響変換器の実施例を図面に基づいて説明する 。なお、従来例と同一機能を有する構成部品には同一の符号を付すこととする。 図１は本考案に係る圧電型電気音響変換器の一実施例を模式的に示した断面図 であり、図中１１は導電性を有する厚さが略０．０５mmの鉄−ニッケル合金薄板 の周縁部を折り曲げ成形し、外径が略１４mm、高さが略２mmに形成された有底円 筒形状の枠体を示している。枠体１１の底部と対向する側には枠体１１と同様の 導電性を有する厚さが略０．０５mmの鉄−ニッケル合金薄板により形成された蓋 体１２が嵌合して接着されてケース１３が構成され、このケース１３の内部空間 が共鳴室１４となっている。ケース１３内部の相対向する２つの平坦面中央部に は圧電セラミックス板２１、２２がそれぞれ接着されている。圧電セラミックス 板２１、２２の両主面には電極（図示せず）が形成され、また外径が略１０mm、 厚さが略０．１mmに成形され、その分極の向きが図中矢印の方向になるように配 置されている。圧電セラミックス板２１、２２及びケース１３の所定箇所の接続 部２１ａ、２２ａ、１３ａにおいてそれぞれリード線２１ｂ、２２ｂ、１３ｂが 接続され、ケース１３の外方へ導かれている。そしてリード線２１ｂ、２２ｂ、 １３ｂを介して交流電圧を印加すると圧電セラミックス板２１、２２に伸縮運動 が生じ、この伸縮運動によって図２に示すごとく、ケース１３全体が膨らみ（ａ ）、凹む（ｂ）ような屈曲振動が生じて音が発生するようになっている。

【０００９】 このように構成された圧電型電気音響変換器を使用し、駆動電圧としてはピー クからピークの電圧が９Ｖ_P-P である矩形波を用い、ケース１３表面から１０cm の距離で音圧の周波数特性を測定した。この場合、圧電型電気音響変換器の取り 付け機器４１への取り付け方法は図３（ａ）に示すようにケース１３側面に嵌合 されたＯリング４２を取り付け機器４１に嵌め込むことによって固定させた。な お、比較例としては図６で示した実施例と略同寸法の圧電型電気音響変換器を使 用した。

【００１０】 図５は実施例及び比較例における圧電型電気音響変換器の音圧の周波数特性を 示したグラフであり、図中実線Ａは実施例の場合、破線Ｂは比較例の場合を示し ている。図より明らかなように、実施例に係る圧電型電気音響変換器は比較例の ものに比べて特に低周波領域における音圧が大きくなっている。

【００１１】 なお圧電型電気音響変換器の取り付け方法は、図３（ａ）に示した方法の他、 図３（ｂ）で示すようにケース１３上部側面に形成された鍔状部４３を取り付け 機器４１に接着して固定させた場合においても同様の効果を得ることができた。

【００１２】 本実施例に係る圧電型電気音響変換器にあっては、導電性薄板により共鳴室１ ４を構成するケース１３が形成され、ケース１３の相対向する２つの面に圧電セ ラミックス板２１、２２が接着されているので、従来は圧電振動板の両側に設け られていた空間の片方が排除され、ケース全体が共鳴器として作用するように構 成され、また振動板部分の直径が前記ケースの外径と略同等となり、高音圧化、 低周波数側への広帯域化を図ることができ、したがって音圧を同じレベルにする と従来のものより一層の小型化を図ることができる。また圧電振動板２０をケー ス１３に固定する工程を削減することができ、コストダウンを図ることができる 。

【００１３】

【考案の効果】

以上詳述したように本考案に係る圧電型電気音響変換器にあっては、導電性薄 板により共鳴室を構成するケースが形成され、該ケースの相対向する２つの面に 圧電セラミックス板が接着されているので、高音圧化、低周波数側への広帯域化 を図ることができ、したがって音圧を同じレベルにすると従来のものより一層の 小型化を図ることができる。また製造における工程数を減少させることができ、 コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る圧電型電気音響変換器の一実施例
を模式的に示した断面図である。

【図２】実施例に係る圧電型電気音響変換器に交流電圧
を印加したときの屈曲振動を模式的に示した図であり、
（ａ）はケースが膨らんだ状態、（ｂ）は凹んだ状態を
示している。

【図３】実施例に係る圧電型電気音響変換器を機器へ取
り付ける方法を示した断面図であり、（ａ）はＯリング
を用いて嵌め込む方法、（ｂ）はケース上部側面に形成
された鍔状部を取り付け機器に接着して固定する方法を
示している。

【図４】本考案に係る圧電型電気音響変換器において電
圧を印加する圧電セラミックス板の数を変えた場合の音
圧の周波数特性を比較して示したグラフである。

【図５】実施例及び比較例における圧電型電気音響変換
器の音圧の周波数特性を示したグラフである。

【図６】従来の圧電型電気音響変換器を模式的に示した
断面図である。

【符号の説明】

１３ ケース １４ 共鳴室 ２１ 圧電セラミックス板 ２２ 圧電セラミックス板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性薄板により共鳴室を構成するケー
   スが形成され、該ケースの相対向する２つの面に圧電セ
   ラミックス板が接着されていることを特徴とする圧電型
   電気音響変換器。