JP4124770B2 - 圧電サウンダ - Google Patents

Description

本発明は圧電サウンダに関する。

従来、電気機器、例えばデジタルカメラには、動作状態を使用者に報知するためのブザー音を発する圧電サウンダが取り付けてある。電気機器が小型化されるに伴い、圧電サウンダの取付場所も制限され、例えば筐体に直付けされている。この圧電サウンダを電気機器に取り付ける方法として、特許文献１に示すように、両面テープを用いて筐体に圧電サウンダを取り付ける方法がある。

特許文献１に示す圧電サウンダでは、ケースと振動板とを両面テープの一面側に接着し、このケースを両面テープの他面側で筐体に接着することにより圧電サウンダを構成している。
特開平８−２３５９８号公報

振動板を振動させると、振動板の固定箇所の一端と他端とを固定端として節とし、中央部分を腹とするいわゆる定常波を形成して、この定常波に基づく音を発生する。しかし、特許文献１に示す振動板の構成では、両面テープによってケース内に宙吊りされた状態になるため、振動板の一端と他端とが自由端となって振動板部分に良好な定常波が形成されず、要求される音が振動板から発せられないおそれがあった。

また、振動板より発せられる音をケース内で共振させて、使用者が容易に可聴な音域、音量に変化させているが、このケースがあることにより装置全体として大きくなり、電気機器が縮小化している今日では、電気機器の筐体寸法から要請される大きさを満たさない場合があった。

そこで、本発明は、装置全体として小型化されて、かつ良好な音を発することができる圧電サウンダ及び圧電サウンダを用いた電気機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、略環状の取付部を備える筐体と、第一面と第二面とを備えた導電性素材からなり取付部の外周形状と略同一の外周形状を成す振動板と、第二面に接合された圧電振動素子と、圧電振動素子の両面に接合された電極と、一面側に振動板の第一面と接着する第一接着層が設けられ、他面側に取付部に接着する第二接着層が設けられ、クッション性素材からなり、取付部の外周形状と略同一の外周形状を成すと共に振動板の外径より小径の貫通孔が形成されているスペーサシート材と、を備え、振動板は、スペーサシート材を介して取付部上に装着されているスペーサシート材と、を備え、筐体には、貫通孔と連通する放音孔が形成され、振動板はスペーサシート材を介して取付部上に装着された圧電サウンダを提供する。

このような構成の圧電サウンダによると、振動板は、スペーサシート材との接合箇所が節となる定常波として振動することができる。よって、振動板から好適に音を発生させることができる。また、スペーサシート材の貫通孔が、振動板で覆われる形状を取ることにより、スペーサシート材と振動板とで画成される空室が形成される。よって振動板より発せられる音を空室内で共振させることにより、人間が容易に可聴可能な音域及び音量に近づけることができる。また、スペーサシート材で空室が画成されているため、スペーサシート材の厚さを任意の厚さとすることにより、圧電サウンダから発せられる音の音域、音量を任意に変更することができる。また、筐体とスペーサシート材とで空室が画成されることにより、振動板より発せられる音の音量を大きくすることができる。

上記構成の圧電サウンダにおいて、スペーサシート材は、樹脂素材から構成されていることが好ましく、更に好適には、発砲ブチルゴムから構成されていることが好ましい。またスペーサシート材の厚さは、０．５ｍｍ以上であることが好ましい。

このような素材を用いることにより、スペーサシート材は良好なクッション性能を有することになり、振動板の動きを阻害することなく振幅を大きくすることができ、好適な可聴音域が容易に得られる。また厚さ制御も精密にすることができることから、振動板とスペーサシート材とより画成される空室の個体誤差が削減され、均一な製品を生産することが可能となる。更に厚みを０．５ｍｍ以上とすることにより、より大きな音量が得られる。

また、第一接着層は、スペーサシート材の貫通孔の開口周縁に断続的に設けられていても良い。

本発明の圧電サウンダによれば、装置全体として小型化されて、かつ良好な音を発することができる。

本発明の実施の形態による圧電サウンダを用いた電気機器について図１から図４を参照しながら説明する。図１に示す圧電サウンダ１は、圧電振動板３と、圧電振動板３の一面側に配置されるスペーサ６とから主に構成されている。

圧電振動板３は、導電性を備えた略円形の金属円板より構成されている。圧電振動板３の他面には圧電振動素子４が設けられている。圧電振動素子４は略円形の円板形状であり、圧電振動板３外径より小径に形成されている。圧電振動素子４の両面には電極５、５が設けられている。電極５、５は略円形の円板形状であり、圧電振動素子４外径より小径に形成されている。圧電振動板３と、圧電振動素子４を挟んで圧電振動板３と対峙する電極５とには、図示せぬ電源に接続されている導線１０と導線１１とがそれぞれ継線されている。これら圧電振動板３と電極５との間に電圧を印加すると圧電振動素子４が圧電効果により伸縮し、この伸縮により圧電振動板３が振動して音が発せられる。

スペーサ６は、発砲ブチルゴムを基材とする樹脂製のシートが圧電振動板３外径と略同径の円板状に加工され、その内方に略円形の貫通孔６ａが形成されて構成されている。またスペーサ６の厚さは、少なくとも０．５ｍｍ以上である。

スペーサ６の圧電振動板３と対向する一面には、金属材との接着性が良好なアクリル系接着剤から構成される第一接着層７Ａが設けられている。よって、図２に示すように、第一接着層７Ａ（図１）と圧電振動板３とを当接させることにより、圧電振動板３にスペーサ６が接着される。スペーサ６が圧電振動板３に接着されることにより、貫通孔６ａは、圧電振動板３とスペーサ６とにより画成されて圧電振動板３で発生する音を共振させる空室となる。よって圧電振動板３より発生された音は貫通孔６ａ内で共振されて、圧電振動板３で発せられた音より音量が大きくなる。

尚、一般に圧電振動板より発せられる音を共振させる特性である共振特性は、空室の体積が大きいほど一般に良好になる。本実施の形態で空室の体積は貫通孔６ａ内径とスペーサ６厚さとの積により定められ、貫通孔６ａの内径が一定の場合はスペーサ６の厚さに正比例して体積が変化する。よってスペーサ６の厚さが大きいほど共振された音は可聴し易い音となる。

また、貫通孔６ａの内径は大きいほど圧電振動板３の振幅効率が良くなる。よって貫通孔６ａの内径は、圧電振動板３の外径に可能な限り近似して形成されている。具体的には、貫通孔６ａの内径は、少なくとも圧電振動板３がスペーサ６に担持されることが可能な大きさに形成されており、本実施の形態に係る素材では圧電振動板３外径の約７０％である。また、スペーサ６の厚さと圧電振動板３の厚さとより圧電サウンダ１の上背が規定されるが、ケース等を必要としないため、十分低背にすることが可能となる。

また、図３に示すように、スペーサ６の他面にも第一接着層７Ａと同様の第二接着層７Ｂが設けてある。

この圧電サウンダ１が取り付けられる電気機器である図示せぬデジタルカメラは、図１に示すように筐体２に略環状の取付部８を備えている。取付部８の環状内部には、取付部８と筐体２とで画成される空室８ａが画成されている。また取付部８の環状内径は、貫通孔６ａ内径と略同じに形成されている。筐体２の取付部８内略中心位置には、筐体２の内外を貫通する放音孔９が形成されている。

圧電サウンダ１は、第二接着層７Ｂと取付部８とが当接してスペーサ６が取付部８に接着されて筐体２に取り付けられる（図１及び図４）。この時に貫通孔６ａと空室８ａとのそれぞれの開口が重なるように、スペーサ６と取付部８とが接着される。これにより、圧電振動板３と、スペーサ６と取付部８と筐体２とにより、貫通孔６ａと空室８ａとを備える空室１３が画成される。この圧電振動板３より発せられる音は、空室１３内で共振されて放音孔９より外部に伝わるが、空室１３が十分広いため、その音は、圧電サウンダ１単独で貫通孔６ａを空室として共振させた音より更に大きくなっている。

本発明による圧電サウンダは、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば圧電サウンダ１は、筐体２の環状の取付部８に取り付けられたが、特に環状部分を設けずに筐体２の表面上に取付部８を規定して取り付けても良い。この場合にスペーサ６の厚さを大きくすることにより、本実施の形態にかかる環状の取付部８に取り付けた場合と同様の共振性能を得ることができる。またスペーサ６の素材もブチルゴムシートに限定せず、例えばシリコンゴムを用いても良い。要はクッション性を備えた素材で有れば良い。

また、スペーサ６と第一接着層７Ａと第二接着層７Ｂとは、予め一体に設けられていても良く、例えばクッション性を備えた基材の両面テープなどでも良い。また第一接着層７Ａは、スペーサ６の貫通孔６ａ周縁に断続的に設けられていてもよい。また電気機器についてはデジタルカメラに限定せず、例えば携帯電話やゲーム機器、ＤＶＤプレーヤ、エアコン等や、これらに用いられるリモコン等、使用者に音で動作状態を知らせる機能が付いた電気製品の殆どすべてについて想定している。

本発明の実施の形態に係る圧電サウンダと電気機器筐体とを表す分解斜視図。 本発明の実施の形態に係る圧電サウンダの図３におけるII−II線の断面図。 本発明の実施の形態に係る圧電サウンダの底面図。 本発明の実施の形態に係る圧電サウンダを電気機器筐体に取り付けた状態の断面図。

符号の説明

１・・圧電サウンダ ２・・筐体 ３・・圧電振動板 ４・・圧電振動素子 ５・・電極
６・・スペーサ ６ａ・・貫通孔 ７Ａ・・第一接着層 ７Ｂ・・第二接着層
８・・取付部 ８ａ・・空室 ９・・放音孔 １０・・導線 １１・・導線
１３・・空室

Claims (5)

1. 略環状の取付部を備える筐体と、
   第一面と第二面とを備えた導電性素材からなり該取付部の外周形状と略同一の外周形状を成す振動板と、
   該第二面に接合された圧電振動素子と、
   該圧電振動素子の両面に接合された電極と、
   一面側に該振動板の該第一面と接着する第一接着層が設けられ、他面側に該取付部に接着する第二接着層が設けられ、クッション性素材からなり、該取付部の外周形状と略同一の外周形状を成すと共に該振動板の外径より小径の貫通孔が形成されているスペーサシート材と、を備え、
   該筐体には、該貫通孔と連通する放音孔が形成され、
   該振動板は、該スペーサシート材を介して該取付部上に装着されていることを特徴とする圧電サウンダ。
2. 該スペーサシート材は、樹脂素材から構成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電サウンダ。
3. 該スペーサシート材は、発砲ブチルゴムから構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の圧電サウンダ。
4. 該スペーサシート材の厚さは、０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一に記載の圧電サウンダ。
5. 該第一接着層は、該スペーサシート材の該貫通孔周縁に断続的に設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一に記載の圧電サウンダ。

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