JPH0131640B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、機械式の接点構造を有する圧電ブザ
ーに関するものである。

従来公知の圧電ブザーとしては、２端子型発音
体に発振回路からの発振電圧を印加して駆動させ
るタイプのものと、３端子帰還型発音体と増幅器
とを組合わせそれらの帰還作用と増幅作用を利用
して駆動させるタイプのものなどがある。特に後
者のタイプのものは、基本的には、１個のトラン
ジスタと数個の抵抗からなる簡単な増幅器を用
い、例えば発音体帰還電極からの帰還電圧をトラ
ンジスタのベースに印加しコレクタ電圧を発音体
主電極に印加するよう構成すればよいため、前者
のタイプのものに比し部品点数を少なくできる利
点がある。

しかし、後者のタイプのものは、前記のよう
に、トランジスタの増幅作用と発音体の帰還作用
を利用して発振させるものであるから、発音体の
等価静電容量によつて位相ずれが生じ、発音体の
もつ固有共振周波数より低い周波数で発振し、そ
のため大きな音圧を得にくいこと、また発音体を
駆動するためトランジスタと複数個の抵抗、およ
びそれらを相互接続する基板等を組込まねばなら
ず、それだけ大きな部品実装体積が必要となり、
圧電ブザーを薄型化しにくいこと、更には電子回
路を組立てねばならないからより一層の低コスト
化が困難となること等の問題点が残されていた。

本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、僅か１個の抵抗以外は電子部品を全く
用いる必要がなく、それ故、薄型化に適し、低コ
スト化を実現できるような全く新しい構造の圧電
ブザーを提供することにある。

かかる目的を達成するため、本発明によれば、
発音体の近傍に機械的接点を設けて、機械的接点
を経由して発音体に印加される電圧と、それに起
困する発音体の屈曲動作並びに発音体と機械的接
点との接離現象を利用し、発音を継続させるよう
に構成されており、まさにこの点に特徴がある。

即ち、この発明の機械接点式圧電ブザーは、導
電性を有する弾性薄板を圧電板の一方の面に貼着
してなる圧電発音体を、その屈曲振動の節部近傍
にて支持し、また弾性薄板の上記節部以外の位置
に設けた機械的接点を、これら機械的接点と弾性
薄板とが、圧電発音体が屈曲した時に離れ、且つ
元の状態に戻つた時に接触するように位置設定す
ると共に、機械的接点と圧電板の他方の面に設け
た表面電極との間に直流電源を接続し、更にこの
表面電極と弾性薄板との間に放電抵抗を接続して
なることを要旨とする。

以下、図面に基づき本発明について説明する。
第１図は本発明の原理説明図である。導電性を有
する弾性薄板１に圧電板２を貼着してなる圧電発
音体３を、その屈曲振動の節部近傍にて支持体４
により支持し、前記弾性薄板１の外周縁近傍に機
械的接点５を設けると共に、圧電板２の電極間に
放電抵抗６を接続してなる。弾性薄板１は、圧電
発音体３の機械的強度の向上、屈曲振動における
振幅拡大、および圧電板貼着面側の電極への電気
的導通を図るためのもので、一般には金属薄板が
好適であるが、表面に導電層を形成した合成樹脂
板等であつてもよい。圧電板２は、同図に示すよ
うに、最も簡単には薄い圧電磁器板の表面もしく
は表裏両面に銀電極を印刷焼付し、厚み方向に分
極させた所謂ユニモルフ型であつてよいが、バイ
モルフ構造を採用することもできる。

さて、第１図において、圧電板２の表面電極７
に接続されている電源端子８と機械的接点５に接
続されている電源端子９間に電圧を加えない状態
のとき、機械的接点５は弾性薄板１に接触するよ
うに位置設定される。そこで、電源端子８，９間
に直流電圧が印加されると、機械的接点５及び弾
性薄板１を通つて圧電板２の表裏両面に電圧が加
わり、充電され、そのため発音体３は同図仮想線
で示されるように、屈曲し弾性薄板１は機械的接
点５から離れる。すると、圧電板２に充電されて
いた電荷は放電抵抗６を通して放電され、発音体
３は、同図実線で示されているように元の状態に
戻り、弾性薄板１は機械的接点５に接触するよう
になる。従つて、電源端子８，９間に単に直流電
圧を供給するのみで、発音体３は上記のような動
作を繰返して屈曲振動し、音が発生することにな
る。

上記の動作説明から明らかなように、放電抵抗
６は、圧電板２の電極間に充電された電荷の放電
ルートとなるもので、放電によつてはじめて発音
体を元の形状に戻すことができる。もし、放電抵
抗が無ければ屈曲した発音体は復元せず、それ
故、振動させることができない。放電抵抗６の抵
抗値は、それと圧電板２の等価静電容量との時定
数が圧電発音体３によつて構成される機械的共振
系の時定数にほぼ一致するよう選定するのが好ま
しい。実験結果によれば、圧電板２としてチタン
酸ジルコン酸鉛系磁器（PZT）からなる直径25
mm、厚さ0.2mmの円形の圧電磁器板を用いた場合、
放電抵抗６の抵抗値は約510Ω程度が好適であつ
た。圧電板の径が小さいときは抵抗値を大きく、
径が大きいときは抵抗値を小さく調整する。直流
電圧約20〜50V位で良好な発音が得られた。

圧電板２を円形とし、弾性薄板１をそれよりや
や大径の円板とした形状の発音体では、機械的接
点５での屈曲振動の振幅が小さすぎる場合であ
る。そのような場合には、第２図のように、弾性
薄板１の形状を、円板の外周縁から舌片部１ａが
突出するような形状とし、該舌片部１ａに機械的
接点が接触するように構成すればよい。このよう
に舌片部１ａを設けることによつて屈曲振動の振
幅を拡大させることができ、機械的接点の位置決
め設定作業が容易となる。しかし、舌片部１ａを
設けることによつて発音体の機械的共振周波数は
低い方にずれ、またあまり長くするとその舌片部
の機械的共振周波数で振動し、発音効率が低下し
てしまうため、舌片部の長さには自ら限度があ
る。

第３図は、本発明に係る圧電ブザーの一実施例
を示す説明図である。ブザー本体の構成は、第１
図に示す原理図と同様であるから、対応する部分
には同一符号を付し、それらについての詳細な記
載は省略する。ただし、この実施例では、発音体
として第２図に示したような舌片部を有する形状
のものが用いられている。ブザー本体は、中央部
に放音口１５が開口し、両側に取付部１６を有す
る皿状のケース１７内に収容されるもので、放音
口１５の近傍から立設する支持体４によつて発音
体３はその屈曲振動の節円位置にて支持され、機
械的接点５は、ケース１７の内側壁に形成した段
部１８にネジ１９によつて支持され、非動作時に
舌片部１ａに接触する。ケース１７の裏側は裏蓋
２０によつて塞がれ、リード線２１は裏蓋２０も
しくはケース１７の切欠部または貫通孔から外部
へと引き出される。なお、本実施例では放電抵抗
６としてリード線を有するタイプのものが装着さ
れているが、チツプ抵抗や圧電板に印刷抵抗を直
接形成するといつた手法を採ることもできる。

本発明は上記のように、発音体の屈曲振動を直
接利用して機械的接点をオン．オフするよう構成
した圧電ブザーであるから、発音体の共振周波数
で屈曲振動が行われ大きな音圧が得られるし、唯
一つの放電抵抗のみ接続されればよいから、トラ
ンジスタや複数個の抵抗等の電子部品やそれらを
相互接続する基板などが不要となり、低コスト化
並びに薄型化できるなど、実用上すぐれた効果を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は圧電発
音体の一例を示す平面図、第３図は本発明に係る
圧電ブザーの一実施例の説明図である。 １……弾性薄板、２……圧電板、３……発音
体、４……支持体、５……機械的接点、６……放
電抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 導電性を有する弾性薄板を圧電板の一方の面
   に貼着してなる圧電発音体を、その屈曲振動の節
   部近傍にて支持し、 また前記弾性薄板の前記節部以外の位置に設け
   た機械的接点を、これら機械的接点と弾性薄板と
   が、前記圧電発音体が屈曲した時に離れ、且つ元
   の状態に戻つた時に接触するように位置設定する
   と共に、 前記機械的接点と前記圧電板の他方の面に設け
   た表面電極との間に直流電源を接続し、 更にこの表面電極と前記弾性薄板との間に放電
   抵抗を接続してなる機械接点式圧電ブザー。 ２ 前記弾性薄板が、金属薄板でありまた円板の
   外周縁から舌片部が突出した形状をなし、更に前
   記機械的接点がこの舌片部に接離するようになつ
   ている特許請求の範囲第１項記載の圧電ブザー。