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JP2000004499A - Piezoelectric diaphragm and piezoelectric acoustic component using the piezoelectric diaphragm - Google Patents

Piezoelectric diaphragm and piezoelectric acoustic component using the piezoelectric diaphragm

Info

Publication number
JP2000004499A
JP2000004499A JP16790098A JP16790098A JP2000004499A JP 2000004499 A JP2000004499 A JP 2000004499A JP 16790098 A JP16790098 A JP 16790098A JP 16790098 A JP16790098 A JP 16790098A JP 2000004499 A JP2000004499 A JP 2000004499A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric
diaphragm
plate
metal plate
slits
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16790098A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yamamoto
隆 山本
Tetsuo Takeshima
哲夫 竹島
Kenji Kishimoto
健嗣 岸本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP16790098A priority Critical patent/JP2000004499A/en
Publication of JP2000004499A publication Critical patent/JP2000004499A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a piezoelectric acoustic component that is easily configured to be a surface mount type with excellent acoustic conversion efficiency and used for a sound source of plural sounds. SOLUTION: Three slits 2c1-2c3 are formed in parallel with a top plate being a metallic plate 2 that is drawn as a cap and plural rectangular piezoelectric plates 3, 4 are adhered face to face to parts among the slits to configure plural unimorph diaphragms 1. The slits 2c1-2c3 of the diaphragm 1 are sealed by a flexible sealing material, a lower end of a circumferential wall of the metallic plate 2 is adhered to a base 10 to form an acoustic space between the metallic plate 2 and the base 10. Surface electrodes of piezoelectric plates 3, 4 connect with input electrodes 11, 12 by wires 7, 8 and the metallic plate 2 connects with an earth electrode 13. The diaphragm 1 is covered in a contactless state and a cover 20 with sounding holes 21 is fixed on the base 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は圧電ブザーや圧電受
話器などの圧電音響部品に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric acoustic component such as a piezoelectric buzzer or a piezoelectric receiver.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子機器、家電製品、携帯電話機
などにおいて、警報音や動作音を発生する圧電ブザーあ
るいは圧電受話器として圧電音響部品が広く用いられて
いる。
2. Description of the Related Art Hitherto, piezoelectric acoustic components have been widely used as a piezoelectric buzzer or a piezoelectric receiver that generates an alarm sound or an operation sound in electronic devices, home appliances, mobile phones, and the like.

【0003】この種の圧電音響部品は、例えば特開平7
−107593号公報,特開平7−203590号公報
に記載のように、円形の圧電板の片面電極に円形の金属
板を貼り付けてユニモルフ型振動板を構成し、この振動
板の金属板の周縁部を円形のケースの中に支持し、ケー
スの開口部をカバーで閉鎖した構造のものが一般的であ
る。
A piezoelectric acoustic component of this type is disclosed in, for example,
As described in JP-A-107593 and JP-A-7-203590, a unimorph type diaphragm is formed by attaching a circular metal plate to a single-sided electrode of a circular piezoelectric plate, and the periphery of the metal plate of the diaphragm is formed. In general, the structure is such that the portion is supported in a circular case and the opening of the case is closed with a cover.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな円形の振動板を用いると、音響変換効率が低く、し
かも表面実装型に構成することが難しいという問題点が
あった。また、従来の圧電音響部品は単一音の音源とし
て用いられることが一般的であり、音階のような複数の
音や、うなり音のような複雑な音は発生できなかった。
そのため、複数の音を発生させようとすれば、複数の振
動板を設けなければならず、コスト上昇を招くととも
に、大型となるという欠点があった。
However, when such a circular diaphragm is used, there has been a problem that the acoustic conversion efficiency is low and it is difficult to construct a surface mount type. Further, the conventional piezoelectric acoustic component is generally used as a sound source of a single sound, and a plurality of sounds such as a scale and a complicated sound such as a beat sound cannot be generated.
Therefore, in order to generate a plurality of sounds, it is necessary to provide a plurality of diaphragms, which leads to an increase in cost and a disadvantage of a large size.

【0005】そこで、本発明の目的は、音響変換効率が
良好で、複数音の音源として用いることが可能な小型の
圧電振動板を得ることにある。また、他の目的は、上記
圧電振動板を用いて表面実装型に容易に構成できる圧電
音響部品を得ることにある。
It is an object of the present invention to provide a small-sized piezoelectric vibrating plate which has good sound conversion efficiency and can be used as a sound source for a plurality of sounds. Another object of the present invention is to provide a piezoelectric acoustic component that can be easily configured in a surface mount type using the above-described piezoelectric vibration plate.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、金属板に互いに平行な3
本以上のスリットを設け、各スリットの間の部位に矩形
でかつ寸法の異なる圧電板を対面接合することにより、
異なる音を発生する複数の振動板を構成したことを特徴
とする圧電振動板を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 is directed to a metal plate having three parallel metal plates.
By providing more than one slit, by joining face-to-face piezoelectric plates of rectangular and different dimensions in the area between each slit,
Provided is a piezoelectric vibrating plate comprising a plurality of vibrating plates that generate different sounds.

【0007】金属板に設けたスリットの間の部位に矩形
の圧電板を対面接合することで、金属板のスリットで挟
まれた部位が振動部を構成する。金属板と圧電板の表面
電極との間に所定の周波数信号を入力すると、圧電板が
長さ方向に伸縮し、これに応じて振動部が屈曲振動し、
発音する。この時、矩形の圧電板の長さ方向両端部が振
動の節となり、長さ方向中央部が振動の腹となる。図1
に示すように、従来のような円板状の振動板では、その
周縁部がケースなどで固定されているため、屈曲変位し
にくく、しかも最大変位点Pが中心点だけになるので、
変位体積が小さいが、本発明のような構造であれば、最
大変位点Pが圧電板の長さ方向の中心線に沿って存在す
るので、変位体積が大きくなる。この変位体積は、空気
を動かすエネルギーとなるので、音響変換効率を高める
ことができる。金属板の周辺部を基板やケース等に固定
しても、スリットで挟まれた部位は自由に変位できるの
で、音響変換効率を低下させない。さらに、圧電板が固
定された部分がスリットによって自由に変位できるの
で、従来の円板状の振動板に比べて低い周波数を得るこ
とができる。逆に、同じ周波数を得るのであれば、寸法
を小型化できる。
[0007] When a rectangular piezoelectric plate is face-to-face bonded to a portion between slits provided in a metal plate, a portion sandwiched between the slits of the metal plate forms a vibrating portion. When a predetermined frequency signal is input between the metal plate and the surface electrode of the piezoelectric plate, the piezoelectric plate expands and contracts in the length direction, and the vibrating part flexes and vibrates in response to this,
Pronounce. At this time, both ends in the length direction of the rectangular piezoelectric plate become nodes of vibration, and the center part in the length direction becomes an antinode of vibration. FIG.
As shown in the figure, in a conventional disk-shaped diaphragm, since the peripheral portion is fixed by a case or the like, it is difficult to bend and displace, and the maximum displacement point P is only the center point.
Although the displacement volume is small, the structure according to the present invention increases the displacement volume because the maximum displacement point P exists along the center line in the longitudinal direction of the piezoelectric plate. Since this displacement volume becomes energy for moving air, the sound conversion efficiency can be increased. Even if the peripheral portion of the metal plate is fixed to a substrate, a case, or the like, the portion sandwiched by the slits can be freely displaced, so that the sound conversion efficiency does not decrease. Further, since the portion where the piezoelectric plate is fixed can be freely displaced by the slit, a lower frequency can be obtained as compared with a conventional disk-shaped diaphragm. Conversely, if the same frequency is obtained, the size can be reduced.

【0008】また、金属板をアースに接続し、圧電板の
表面電極に各圧電板に最適な周波数信号を入力すると、
各圧電板が他励振し、それぞれ異なる周波数の音を発生
させることができる。そして、各振動板部分を独立にあ
るいは同時に電気的駆動することで、音階のような音や
うなり音などを自由に発生させることができる。隣合う
振動板部分はスリットによって隔離されているので、振
動板部分の振動が隣の振動板部分に悪影響を与えない。
そのため、複数の振動板を小さな面積に高密度で配置で
きる。
Further, when a metal plate is connected to the ground and an optimum frequency signal is input to each piezoelectric plate to the surface electrode of the piezoelectric plate,
Each piezoelectric plate can be separately excited to generate a sound of a different frequency. By electrically driving the respective diaphragm portions independently or simultaneously, it is possible to freely generate a sound like a musical scale or a beat sound. Adjacent diaphragm portions are separated by slits, so that vibration of the diaphragm portions does not adversely affect adjacent diaphragm portions.
Therefore, a plurality of diaphragms can be arranged in a small area at high density.

【0009】請求項2のように、請求項1に記載の圧電
振動板の金属板を天板部と周壁部とを有するように絞り
加工し、上記天板部に上記スリットを設けるとともに、
上記スリットを可撓性を持つ封止材料で封止し、上記金
属板の周壁部下端を複数の入力電極とアース電極とを有
する基板に対して接着固定して、金属板と基板との間に
音響空間を形成し、上記天板部に対面接合された各圧電
板の表面電極を基板の各入力電極に個別に接続するとと
もに、金属板を基板のアース電極に接続し、上記振動板
を非接触状態で覆いかつ放音穴を有するカバーを基板上
に接着固定すれば、複数音の音源となる表面実装型の圧
電音響部品を得ることができる。
According to a second aspect of the present invention, the metal plate of the piezoelectric vibration plate according to the first aspect is drawn so as to have a top plate portion and a peripheral wall portion, and the slit is provided in the top plate portion.
The slit is sealed with a flexible sealing material, and the lower end of the peripheral wall of the metal plate is adhesively fixed to a substrate having a plurality of input electrodes and a ground electrode, so that the gap between the metal plate and the substrate is reduced. An acoustic space is formed, and the surface electrodes of the piezoelectric plates face-to-face bonded to the top plate are individually connected to the input electrodes of the substrate, and the metal plate is connected to the ground electrode of the substrate. If a cover that covers in a non-contact state and has a sound emission hole is adhered and fixed on the substrate, a surface-mounted piezoelectric acoustic component serving as a sound source of a plurality of sounds can be obtained.

【0010】この場合には、金属板をキャップ状に形成
してあるので、その周壁部下端を平板状の基板に固定す
ることで、金属板と基板との間に音響空間を容易に形成
できる。しかも、スリットを天板部に形成することで、
圧電板の取付面積(振動面積)を大きく確保でき、音響
変換効率を一層高めることができる。
In this case, since the metal plate is formed in a cap shape, an acoustic space can be easily formed between the metal plate and the substrate by fixing the lower end of the peripheral wall portion to the flat substrate. . Moreover, by forming the slit on the top plate,
A large mounting area (vibration area) for the piezoelectric plate can be secured, and the sound conversion efficiency can be further increased.

【0011】金属板のスリットは、空気漏れを防止する
ため封止材料で封止されるが、この封止材料は可撓性を
持つので、スリットで挟まれた部位の変位を妨げない。
したがって、隣の振動板部分の振動の影響を受けず、独
立した音を発生させることができる。なお、封止材料と
しては、例えばシリコーンゴムのような柔軟性を持つ材
料が望ましい。
The slit of the metal plate is sealed with a sealing material in order to prevent air leakage, but since this sealing material has flexibility, it does not hinder the displacement of the portion sandwiched between the slits.
Therefore, independent sound can be generated without being affected by the vibration of the adjacent diaphragm portion. As the sealing material, a material having flexibility such as silicone rubber is desirable.

【0012】また、振動板を非接触状態で覆うカバーを
基板上に接着固定してあるので、振動板の周囲をほぼ密
閉構造にできる。そして、基板に設けた入力電極および
アース電極を基板の側縁または裏面まで引き回すことに
より、表面実装型部品に容易に構成できる。
Further, since the cover for covering the diaphragm in a non-contact state is adhered and fixed on the substrate, the periphery of the diaphragm can be made substantially closed. Then, by arranging the input electrode and the ground electrode provided on the substrate to the side edge or the back surface of the substrate, it is possible to easily configure the surface-mounted component.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図2〜図6は本発明にかかる圧電
音響部品の一例である圧電ブザーを示す。この圧電ブザ
ーは、大略、ユニモルフ型の振動板1と、基板10と、
カバー20とで構成されている。
2 to 6 show a piezoelectric buzzer as an example of a piezoelectric acoustic component according to the present invention. The piezoelectric buzzer generally includes a unimorph-type diaphragm 1, a substrate 10,
And a cover 20.

【0014】振動板1は、キャップ状に形成された金属
板2と、金属板2上に電気的および機械的に対面接合さ
れた2枚の矩形の圧電板3,4とで構成されている。金
属板2は例えばリン青銅,42Niなどの良導電性とバ
ネ弾性とを兼ね備えた材料が用いられる。金属板2が4
2Niの場合には、セラミック(PZT等)と熱膨張係
数が近いので、より信頼性の高いものが得られる。図6
に示すように、金属板2には天板部2aと周壁部2bと
が絞り加工により一体に形成されており、天板部2aに
は平行な3本のスリット2c1 〜2c3 が形成され、一
方の圧電板3はスリット2c1 と2c2 の間の部位2d
に接合され、他方の圧電板4はスリット2c2 と2c3
の間の部位2eに接合されている。スリット2c1 〜2
3 の長さLは、スリット2c1 〜2c3 の間隔Wより
長く、圧電板3,4の長さxおよび幅yはそれぞれスリ
ット2c1 〜2c3 の長さLおよび間隔Wと同等または
若干短い。なお、長さLと幅Wの大小関係、および長さ
xと幅yの大小関係は上記と逆でもよい。
The vibrating plate 1 is composed of a metal plate 2 formed in a cap shape, and two rectangular piezoelectric plates 3 and 4 electrically and mechanically face-to-face bonded on the metal plate 2. . The metal plate 2 is made of a material having both good conductivity and spring elasticity, such as phosphor bronze and 42Ni. 4 metal plates
In the case of 2Ni, since the thermal expansion coefficient is close to that of ceramic (PZT or the like), a more reliable one can be obtained. FIG.
As shown in, the metal plate 2 are integrally formed by drawing processing has a top plate portion 2a and a peripheral wall 2b, the three parallel slits 2c 1 ~2c 3 is formed in the top plate 2a , one piezoelectric plate 3 is part 2d between slits 2c 1 and 2c 2
And the other piezoelectric plate 4 has slits 2c 2 and 2c 3
Between portions 2e. Slit 2c 1 ~2
The length L of the c 3 is longer than the interval W of the slit 2c 1 ~2c 3, equal to the length L and width W of each length x and width y of the piezoelectric plates 3 and 4 is a slit 2c 1 ~2c 3 or Slightly shorter. Note that the magnitude relationship between the length L and the width W and the magnitude relationship between the length x and the width y may be opposite to the above.

【0015】圧電板3,4はPZTなどの圧電セラミッ
クよりなり、その表裏面には電極3a,3bおよび電極
4a,4bが形成されており、裏面電極3b,4bが金
属板2の部位2d,2eに導電性接着剤などによって対
面接着されて電気的に導通している。なお、裏面電極3
b,4bを省略し、圧電板3,4の裏面を導電性接着剤
などを介して金属板2に直接接着することで、金属板2
で裏面電極3b,4bを兼用してもよい。
The piezoelectric plates 3 and 4 are made of a piezoelectric ceramic such as PZT, and have electrodes 3a and 3b and electrodes 4a and 4b formed on the front and back surfaces thereof. 2e is electrically connected by facing bonding with a conductive adhesive or the like. The back electrode 3
b and 4b are omitted, and the back surfaces of the piezoelectric plates 3 and 4 are directly bonded to the metal plate 2 via a conductive adhesive or the like, so that the metal plate 2
May also be used as the back electrodes 3b and 4b.

【0016】圧電板3,4の長さx,幅y,厚みtのう
ち、少なくとも1つの寸法が異なるように設定されてい
る。そのため、2個の圧電板3,4の共振周波数は互い
に異なる。圧電板3,4を金属板2のスリット2c1
2c3 の間の部位2d,2eに接合した後、スリット2
1 〜2c3 はシリコーンゴムなどの可撓性を持つ封止
材料5で封止される。なお、封止材料5の封止工程は、
後述するように振動板1を基板10に接着後に行なって
もよい。
At least one of the length x, width y and thickness t of the piezoelectric plates 3 and 4 is set to be different. Therefore, the resonance frequencies of the two piezoelectric plates 3 and 4 are different from each other. The piezoelectric plates 3 and 4 are connected to the slits 2c 1 to
Site 2d between 2c 3, after bonding to 2e, the slits 2
c 1 to 2c 3 are sealed with a flexible sealing material 5 such as silicone rubber. In addition, the sealing step of the sealing material 5 includes:
This may be performed after the diaphragm 1 is bonded to the substrate 10 as described later.

【0017】上記振動板1はガラスエポキシ基板などか
らなる絶縁性の基板10に接着固定され、振動板1と基
板10との間に音響空間6が形成される。なお、音響空
間6は完全に密閉する必要はなく、例えば基板10に適
宜制動穴などを設けて外部と連通させてもよい。基板1
0には入力電極である第1電極11および第2電極12
と、アース電極である第3電極13とが形成されてい
る。第1電極11は基板10の一端側の上面から側縁を
介して裏面側に回り込むように形成され、第2電極12
も同様に基板10の他端側の上面から側縁を介して裏面
側に回り込むように形成されている。第3電極13は基
板10の中央部を鉢巻き状に取り巻くように形成されて
いる。
The diaphragm 1 is bonded and fixed to an insulating substrate 10 made of a glass epoxy substrate or the like, and an acoustic space 6 is formed between the diaphragm 1 and the substrate 10. Note that the acoustic space 6 does not need to be completely sealed, and for example, a braking hole or the like may be appropriately provided in the substrate 10 to communicate with the outside. Substrate 1
0 denotes a first electrode 11 and a second electrode 12 which are input electrodes.
And a third electrode 13 serving as a ground electrode. The first electrode 11 is formed so as to extend from the upper surface on one end side of the substrate 10 to the back surface side via the side edge, and the second electrode 12
Similarly, it is formed so as to extend from the upper surface on the other end side of the substrate 10 to the rear surface side via the side edge. The third electrode 13 is formed so as to surround the central portion of the substrate 10 in a headband shape.

【0018】金属板2の周縁部2b下端に導電性接着剤
を転写などによって塗布し、これを基板10の上に接着
することにより、金属板2と基板10との固定と、金属
板2と第3電極13との電気的接続とが同時に行われ
る。なお、金属板2が第1電極11および第2電極12
と導通するのを防ぐために、例えば金属板2の接着部に
相当する第1電極11および第2電極12の上に絶縁膜
を印刷などの手法で形成するのが望ましい。また、振動
板1の上面、つまり圧電板3,4の表面電極3a,4a
は被覆付の金属ワイヤ7,8を介して基板10の第1電
極11,第2電極12にそれぞれ接続される。被覆付の
金属ワイヤ7,8を用いたのは、ワイヤ7,8と金属板
2とが短絡するのを防止するためである。なお、ワイヤ
7,8の表面電極3a,4aに対する接続位置は、圧電
板3,4の振動の節となる長手方向先端部とするのが望
ましい。
A conductive adhesive is applied to the lower end of the peripheral portion 2b of the metal plate 2 by transfer or the like, and is adhered onto the substrate 10 to fix the metal plate 2 to the substrate 10, Electrical connection with the third electrode 13 is performed at the same time. Note that the metal plate 2 includes the first electrode 11 and the second electrode 12.
In order to prevent electrical continuity, it is desirable to form an insulating film on the first electrode 11 and the second electrode 12 corresponding to, for example, the bonding portion of the metal plate 2 by a method such as printing. Further, the upper surface of the vibration plate 1, that is, the surface electrodes 3a and 4a of the piezoelectric plates 3 and 4, respectively.
Are connected to the first electrode 11 and the second electrode 12 of the substrate 10 via the coated metal wires 7 and 8, respectively. The reason why the coated metal wires 7 and 8 are used is to prevent the wires 7 and 8 and the metal plate 2 from being short-circuited. The connection position of the wires 7 and 8 to the surface electrodes 3a and 4a is desirably at a longitudinal end portion that serves as a node of vibration of the piezoelectric plates 3 and 4.

【0019】基板10上には、振動板1を非接触状態で
覆うカバー20が接着固定される。このカバー20の天
井面には放音穴21が形成され、この穴21からブザー
音を外部に放出することができる。カバー20の材質
は、金属であってもよいし、樹脂であってもよい。金属
カバー20を用いた場合、金属カバー20と第3電極1
3とが導通していてもよい。
A cover 20 that covers the vibration plate 1 in a non-contact state is adhesively fixed on the substrate 10. A sound emission hole 21 is formed in the ceiling surface of the cover 20, and a buzzer sound can be emitted from the hole 21 to the outside. The material of the cover 20 may be a metal or a resin. When the metal cover 20 is used, the metal cover 20 and the third electrode 1
3 may be conducted.

【0020】上記のような構造の圧電ブザーの場合、そ
の共振周波数は金属板2の厚み、材質、接着剤などの影
響も受けるが、圧電板3,4の長さx,幅y,厚みtの
寸法で支配的に決定される。上記のように長さx,幅
y,厚みtのうち、少なくとも1つの寸法が異なる2個
の圧電板3,4を用い、これらを独立に電気的駆動すれ
ば、各寸法に応じた2周波の発音体を構成できる。一例
として、圧電板3を接着した一方の振動板を約440H
zで駆動し、圧電体4を接着した他方の振動板を約1,
000Hzで駆動すれば、NHK(日本放送協会)の時
報の如き発音が可能である。
In the case of the piezoelectric buzzer having the above structure, the resonance frequency is affected by the thickness, material, adhesive and the like of the metal plate 2, but the length x, width y, and thickness t of the piezoelectric plates 3 and 4 are determined. Is determined dominantly. As described above, at least one of the length x, the width y, and the thickness t is used, and two piezoelectric plates 3 and 4 having different dimensions are electrically driven independently. Can be composed. As an example, one vibrating plate to which the piezoelectric plate 3 is bonded is approximately 440H.
z, and the other diaphragm to which the piezoelectric body 4 is adhered is approximately 1,
When driven at 000 Hz, it is possible to generate a sound like a time signal of NHK (Japan Broadcasting Corporation).

【0021】また、2周波を同時に発音させれば、うな
り音を発生させることも可能である。すなわち、圧電板
3と4とを同時に駆動させると、圧電板3,4を主体と
した2つの振動板部分は、音響空間6を共有しかつ放音
穴21を共有しているので、約440Hzと約1,00
0Hzの差の周波数(約560Hz)を主成分としたう
なり音を得ることができる。
If two frequencies are generated simultaneously, a beat sound can be generated. That is, when the piezoelectric plates 3 and 4 are driven at the same time, the two vibrating plate portions mainly composed of the piezoelectric plates 3 and 4 share the acoustic space 6 and the sound emission hole 21, so that about 440 Hz And about 1,00
A beat sound having a difference frequency of 0 Hz (about 560 Hz) as a main component can be obtained.

【0022】また、金属板2と基板10の第3電極13
とを導通させるために、導電性接着剤を用いたが、これ
に代えて、通常の絶縁性接着剤で金属板2を基板10に
対して接着した後、半田や導電性接着剤、あるいはリー
ド線などを用いて金属板2と第3電極13とを接続して
もよい。要するに、金属板2と第1電極13との接続方
法は上記実施例に限られるものではなく、任意の方法を
用いることができる。
The metal plate 2 and the third electrode 13 of the substrate 10
A conductive adhesive was used to make the connection between the metal plate 2 and the substrate 10 with a normal insulating adhesive, and then the solder, the conductive adhesive, or the lead was used. The metal plate 2 and the third electrode 13 may be connected using a wire or the like. In short, the method of connecting the metal plate 2 and the first electrode 13 is not limited to the above embodiment, and any method can be used.

【0023】図7は本発明にかかる圧電振動板の第2実
施例を示す。この圧電振動板は、キャップ状に絞り加工
された大型の金属板30の天板部31に、多数本の平行
なスリット32a〜32oを形成し、これらスリットの
間の部位に寸法の異なる圧電板33a〜33nを対面接
着したものである。この実施例では、各圧電板33a〜
33nの長さ,幅,厚みなどを例えば音階に合った周波
数となるように漸次変化させ、スリット32a〜32o
の長さを圧電板33a〜33nの長さに応じて変えてあ
る。各圧電板33a〜33nの表面電極には信号入力用
のリード線34a〜34nが個別に接続されている。な
お、金属板30はアース部に接続されている。
FIG. 7 shows a second embodiment of the piezoelectric diaphragm according to the present invention. In this piezoelectric vibration plate, a large number of parallel slits 32a to 32o are formed in a top plate portion 31 of a large metal plate 30 drawn in a cap shape, and piezoelectric plates having different dimensions are formed in portions between these slits. 33a to 33n are bonded face to face. In this embodiment, each of the piezoelectric plates 33a to 33a to
The length, width, thickness, etc. of 33n are gradually changed so as to have a frequency suitable for the musical scale, for example, and slits 32a to 32o are formed.
Are changed in accordance with the lengths of the piezoelectric plates 33a to 33n. Lead wires 34a to 34n for signal input are individually connected to the surface electrodes of the piezoelectric plates 33a to 33n. In addition, the metal plate 30 is connected to a ground part.

【0024】各リード線34a〜34nから電気信号を
入力して各圧電板33a〜33nを独立して駆動すれ
ば、音階に合わせた単音鍵盤として構成することができ
る。また、任意の2個の圧電板を同時に駆動すれば、任
意のうなり音を発生させることもでき、高度な楽器を構
成できる。上記のようにスリット32a〜32oを間に
して多数個の圧電板33a〜33nを並べて配置できる
ので、小さなスペースに圧電体33a〜33nを高密度
に配置でき、小型で高度な多周波発音体を得ることがで
きる。
If an electric signal is input from each of the lead wires 34a to 34n and each of the piezoelectric plates 33a to 33n is driven independently, a single-tone keyboard adapted to the musical scale can be formed. If two arbitrary piezoelectric plates are driven at the same time, an arbitrary beat sound can be generated, and an advanced musical instrument can be constructed. As described above, since a large number of piezoelectric plates 33a to 33n can be arranged side by side with the slits 32a to 32o therebetween, the piezoelectric bodies 33a to 33n can be arranged at high density in a small space, and a small and sophisticated multi-frequency sounding body can be provided. Obtainable.

【0025】図8は本発明にかかる圧電音響部品の第3
実施例を示す。この実施例では、従前と同様なケース4
0とカバー50とを用いたものである。ケース40には
凹部41が形成され、この凹部41の内周面に段部42
が形成されている。圧電振動板60は平板状の金属板6
1に3本の平行なスリット62を設け、これらスリット
62の間の部位に2枚の圧電板63,64を電気的およ
び機械的に対面接着したものである。なお、スリット6
2はシリコーンゴムなどの封止材料65で封止されてい
る。振動板60の周縁部はケース40の段部42に載置
され、接着剤などによって密着固定される。これによっ
て、ケース40と振動板60との間に音響空間が形成さ
れる。ケース40の上面には、放音穴51を有するカバ
ー50が接着され、圧電音響部品が完成する。
FIG. 8 shows a third embodiment of the piezoelectric acoustic component according to the present invention.
An example will be described. In this embodiment, case 4 is the same as before.
0 and the cover 50. A concave portion 41 is formed in the case 40, and a step portion 42 is formed on an inner peripheral surface of the concave portion 41.
Are formed. The piezoelectric vibrating plate 60 is a flat metal plate 6.
One is provided with three parallel slits 62, and two piezoelectric plates 63 and 64 are electrically and mechanically face-to-face bonded to a portion between these slits 62. In addition, the slit 6
2 is sealed with a sealing material 65 such as silicone rubber. The peripheral edge of the vibration plate 60 is placed on the step portion 42 of the case 40 and is closely fixed by an adhesive or the like. Thus, an acoustic space is formed between the case 40 and the diaphragm 60. A cover 50 having a sound emission hole 51 is adhered to the upper surface of the case 40 to complete a piezoelectric acoustic component.

【0026】金属板61を外部と接続し、かつ圧電板6
3,64の表面電極を外部と接続するために、それぞれ
リード線(図示せず)を接続してもよいし、リード端子
を用いてもよい。いずれの接続方法も公知であるため、
ここでは説明を省略する。
The metal plate 61 is connected to the outside and the piezoelectric plate 6
In order to connect the 3, 64 surface electrodes to the outside, lead wires (not shown) may be connected, or lead terminals may be used. Since both connection methods are known,
Here, the description is omitted.

【0027】図8の実施例において、ケース40,カバ
ー50および振動板60の外形形状は任意に変更可能で
ある。例えば、ケース40およびカバー50を円形状と
し、金属板61も円形板としてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 8, the outer shapes of the case 40, the cover 50 and the diaphragm 60 can be arbitrarily changed. For example, the case 40 and the cover 50 may be circular, and the metal plate 61 may be a circular plate.

【0028】上記の第1〜第3実施例では、金属板の片
面に圧電板を貼り付けたユニモルフ型振動板について説
明したが、金属板の両面に圧電板を貼り付けたバイモル
フ型振動板を用いてもよい。
In the above-described first to third embodiments, the unimorph type vibration plate in which the piezoelectric plate is adhered to one side of the metal plate has been described. May be used.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
に記載の発明によれば、金属板に互いに平行なスリット
を設け、各スリットの間の部位に矩形の圧電板を対面接
合することにより、異なる音を発生する複数の振動板を
構成したので、スリットによって振動板が大きく屈曲振
動でき、音響変換効率が良好となるとともに、低い周波
数を容易に得ることができる。
As is apparent from the above description, claim 1
According to the invention described in (1), since a plurality of diaphragms that generate different sounds are configured by providing slits parallel to each other on the metal plate and face-to-face joining a rectangular piezoelectric plate to a portion between the slits, The slit allows the diaphragm to bend and vibrate greatly, improving the sound conversion efficiency and easily obtaining a low frequency.

【0030】また、各スリット間の部位に接合される圧
電板の寸法を変えたので、各振動板の共振周波数を変え
ることができ、複数の音を容易に発生させることができ
る。そして、各振動板を独立にあるいは同時に電気的駆
動することで、音階やうなり音などを自由に発生させる
ことができる。
Further, since the size of the piezoelectric plate bonded to the portion between the slits is changed, the resonance frequency of each diaphragm can be changed, and a plurality of sounds can be easily generated. By electrically driving each diaphragm independently or simultaneously, it is possible to freely generate a musical scale, a beat sound, and the like.

【0031】さらに、スリットを間にして圧電板を並列
配置することで、小さなスペースに複数の圧電板を高密
度に配置できるので、小型の多周波発音体を得ることが
できる。
Further, by arranging the piezoelectric plates in parallel with slits therebetween, a plurality of piezoelectric plates can be arranged at a high density in a small space, so that a small multi-frequency sounding body can be obtained.

【0032】また、請求項2に記載の発明によれば、キ
ャップ状の金属板と平板状の基板とを用いることによ
り、音響空間を容易に得ることができ、構成部品を単純
化できるとともに、基板に電極を形成しておくことで、
複数音の音源となる表面実装型の圧電音響部品を容易に
得ることができる。
According to the second aspect of the present invention, an acoustic space can be easily obtained by using a cap-shaped metal plate and a flat substrate, and the components can be simplified. By forming electrodes on the substrate,
A surface-mounted piezoelectric acoustic component serving as a sound source for a plurality of sounds can be easily obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来例と本発明との変位分布の比較図である。FIG. 1 is a comparison diagram of a displacement distribution between a conventional example and the present invention.

【図2】本発明にかかる圧電音響部品の一例である圧電
ブザーの斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view of a piezoelectric buzzer as an example of the piezoelectric acoustic component according to the present invention.

【図3】図2の圧電ブザーの分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the piezoelectric buzzer of FIG.

【図4】図2のIV−IV線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 2;

【図5】図2のV−V線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 2;

【図6】振動板および基板の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of a diaphragm and a substrate.

【図7】圧電振動板の第2実施例の断面図である。FIG. 7 is a sectional view of a second embodiment of the piezoelectric diaphragm.

【図8】圧電音響部品の第3実施例の分解斜視図であ
る。
FIG. 8 is an exploded perspective view of a third embodiment of the piezoelectric acoustic component.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 振動板 2 金属板 2c1 〜2c3 スリット 3,4 圧電板 3a,4a 表面電極 5 封止材料 6 音響空間 7,8 導電性ワイヤ 10 基板 11 第1電極(入力電極) 12 第2電極(入力電極) 13 第3電極(アース電極) 20 カバー 21 放音穴1 the diaphragm 2 metal plate 2c 1 ~2c 3 slits 3,4 piezoelectric plate 3a, 4a surface electrode 5 sealing material 6 acoustic space 7,8 conductive wires 10 substrate 11 first electrode (input electrode) 12 second electrode ( Input electrode) 13 Third electrode (earth electrode) 20 Cover 21 Sound emission hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 健嗣 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 5D004 AA01 AA09 BB01 CC06 DD01 DD03 FF04 FF09 5J033 AA08 BB04 CC04 EE03 EE17 FF14 GG03 GG08 GG15 GG18 JJ01  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Kenji Kishimoto 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto F-term in Murata Manufacturing Co., Ltd. (Reference) 5D004 AA01 AA09 BB01 CC06 DD01 DD03 FF04 FF09 5J033 AA08 BB04 CC04 EE03 EE17 FF14 GG03 GG08 GG15 GG18 JJ01

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属板に互いに平行な3本以上のスリット
を設け、各スリットの間の部位に矩形でかつ寸法の異な
る圧電板を対面接合することにより、異なる音を発生す
る複数の振動板を構成したことを特徴とする圧電振動
板。
1. A plurality of diaphragms that generate different sounds by providing three or more slits parallel to each other on a metal plate and joining rectangular and different-sized piezoelectric plates face-to-face between the slits. A piezoelectric vibrating plate characterized by the following.
【請求項2】請求項1に記載の圧電振動板の金属板を天
板部と周壁部とを有するように絞り加工し、上記天板部
に上記スリットを設けるとともに、上記スリットを可撓
性を持つ封止材料で封止し、上記金属板の周壁部下端を
複数の入力電極とアース電極とを有する基板に対して接
着固定して、金属板と基板との間に音響空間を形成し、
上記天板部に対面接合された各圧電板の表面電極を基板
の各入力電極に個別に接続するとともに、金属板を基板
のアース電極に接続し、上記振動板を非接触状態で覆い
かつ放音穴を有するカバーを基板上に接着固定したこと
を特徴とする圧電音響部品。
2. The metal plate of the piezoelectric vibrating plate according to claim 1 is drawn so as to have a top plate portion and a peripheral wall portion, and the top plate portion is provided with the slit, and the slit is made flexible. The lower end of the peripheral wall of the metal plate is bonded and fixed to a substrate having a plurality of input electrodes and a ground electrode to form an acoustic space between the metal plate and the substrate. ,
The surface electrodes of the piezoelectric plates face-to-face bonded to the top plate are individually connected to the input electrodes of the board, the metal plates are connected to the ground electrodes of the board, and the diaphragm is covered and released in a non-contact state. A piezoelectric acoustic component, wherein a cover having a sound hole is adhesively fixed on a substrate.
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