JPH07105990B2 - 圧電スピーカ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、発泡性樹脂からなるダイアフラムに圧電ドラ
イバーを取付けた圧電スピーカに関する。

従来の技術 第６図はこの種の圧電スピーカの一従来例を示す。この
圧電スピーカは、発泡スチロール、発泡ポリエチレン等
からなる２枚の発泡樹脂板４、５を対向状に突き合わせ
てダイアフラム３を形成し、両発泡樹脂板４、５間に圧
電ドライバー６を挟着保持した構造になっている。

具体的には、発泡樹脂板４、５の対向面の中央部には同
一の径を有する環状の溝4a、5aが形成されており、これ
ら溝4a、5aの中央に残存する突起4b、5b間に圧電ドライ
バー６を挟圧保持した構造になっている。なお、第６図
では溝4a、5aの片側のみが現れている。

圧電ドライバー６は、円形の金属板6bの両面側に圧電板
6a、6a（例えばPZT等からなる）を同心状に貼着してな
るバイモルフ型のものである。

発明が解決しようとする課題 ところで、上記圧電スピーカは壁掛け用等として用いら
れるため、薄型化の要求が大きい。そこで、圧電スピー
カを作製するに際して、発泡樹脂板４、５の発泡粒子を
小さくして薄型化を図るようなものが提案されている。
ところが、これでは発泡樹脂板４、５の比重が高くなっ
て圧電スピーカが重くなる。加えて、上記の構造では所
謂注入法で発泡樹脂板４、５を成形する必要があるた
め、ソリやネジレを生じるという問題がある。

そこで、圧電スピーカの軽量化を図るべく、発泡樹脂板
４、５の発泡粒子を大きくすることが考えられる。しか
し、これでは薄型状の発泡樹脂板４、５を成形した場合
に、樹脂の充填不足が生じて、やはりソリやネジレを生
じることになる。

この問題を解決するには発泡樹脂板４、５の厚みを大き
くするしかないが、これでは当初の目的である圧電スピ
ーカの薄型化が図れないという問題を有している。

本発明はかかる現状に鑑みてなされたものであり、上記
諸欠点を解消できることになる圧電スピーカを提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、印加信号に応じて
振動する圧電ドライバーと、この圧電ドライバーが内部
に収納され、圧電ドライバーの振動に応じて振動し発音
動作が行われるダイアフラムとを有する圧電スピーカに
おいて、前記ダイアフラムは、押し出し成形法により得
た３枚以上の発泡樹脂板が積層接着された構造であり、
これら発泡樹脂板のうち内側に位置する発泡樹脂板には
前記圧電ドライバーを収納する圧電ドライバー収納穴が
設けられ、この圧電ドライバー収納穴を挟んで対向する
発泡樹脂板の対向面に前記圧電ドライバーを支持する圧
電ドライバー支持部材が取り付けられていることを特徴
とする。

作用 上記の如く押し出し成形法により作製された発泡樹脂板
をダイアフラムに用いれば、１枚の発泡樹脂板の厚みは
極めて薄く形成することが可能である。したがって、発
泡樹脂板を３枚以上積層してダイアフラムを形成した場
合であっても、圧電スピーカの厚みを従来と比べて格段
に薄くすることができる。

また、厚みが薄くなった分だけ軽量化を図ることができ
る。

更に、発泡樹脂板を３枚以上積層接着してダイアフラム
を形成すれば、ダイアフラムの剛性が高くなるので、ダ
イアフラムの一部だけ強く振動して、他の部分の振動は
弱くなるという所謂分割振動を抑制することができる。
したがって、圧電スピーカの周波数特性がフラットにな
る。

第１実施例 以下本発明の第１実施例を図面に基づき具体的に説明す
る。第１図は本発明に係る圧電スピーカを示す縦断面
図、第２図はその要部を示す拡大断面図、第３図は圧電
スピーカの分解斜視図である。

上記圧電スピーカは、圧電ドライバー21が収容されたダ
イアフラム22を弾性支持片23を介してフレーム24に固定
した構成である。具体的には、上記フレーム24は額縁状
をなし、内周面の全長にわたって形成した断面コ字状の
溝24aにダイアフラム22の突出部22aを挿入連結してあ
る。そのうえで、上記突出部22aとフレーム24との間に
は細長いテープ状の弾性支持片23が全周にわたって介装
されており、この弾性支持片23によりダイアフラム22が
フレーム24に支持された構造となっている。

上記圧電ドライバー21は第２図に示すようにバイモルフ
型のものであり、PZT等から成る２枚の圧電板21a,21bが
金属板21cを挟み込んでいる。そして、両圧電板21a,21b
に電気信号を印加すると圧電効果により金属板21cを含
む全体が屈曲振動を行うような構造である。上記圧電板
21a,21bの電極と金属板21cとにはリード線27a、27b、27
cの一端側が半田付けされており、リード線27a、27b、2
7cの他端側は後述の発泡樹脂板32、33の対向面間を経て
外部に引き出され、圧電ドライバー21を振動させるアン
プ（図示せず）に接続されている。

ところで、前記ダイアフラム22は第３図に示すように、
押出し成形法により作製された４枚の発泡樹脂板31、3
2、33、34から成り、これら発泡樹脂板31〜34は例えば
発泡ポリスチレン、発泡ポリエチレン、あるいは両者の
共重合体等から構成されている。上記発泡樹脂板31、3
3、34は正方形状を成す一方、発泡樹脂板32は前記突起
部22aを構成するように若干横長に形成されている。
尚、各発泡樹脂板31〜34の厚さは2mmである。上記発泡
樹脂板31〜34のうち内側に配置された２枚の発泡樹脂板
32・33の中央部には、上記圧電ドライバー21よりも幾分
大きい形をした円筒状の貫通穴32a・33aが形成されてお
り、これら貫通穴32a・33aにより、前記圧電ドライバー
21よりも大きな圧電ドライバー収容空間が形成される。
また、上記発泡樹脂板31〜34のうち外側に配置された２
枚の発泡樹脂板31・34の中央部には、発泡樹脂から成る
円柱状の圧電ドライバー支持部材35・36が接着されてお
り、この圧電ドライバー支持部材35・36により圧電ドラ
イバー21が挟圧保持されている。このため、上記圧電ド
ライバー支持部材35・36の高さ寸法は上記貫通穴32a・3
3aの深さ寸法よりも少し短くなるような構造である。

ここで、上記構造の圧電スピーカは以下のようにして作
製する。

先ず初めに、押し出し成形法により４枚の発泡樹脂板31
〜34（厚さは全て2mm）を成形する。この際、発泡樹脂
板32は他の発泡樹脂板31、33、34よりも若干横長となる
ように形成する。次に、上記発泡樹脂板31〜34のうち内
側に位置する発泡樹脂板32、33の中央部に、圧電ドライ
バー21よりも少し大きめの貫通穴32a・33aを形成する。
次いで、４枚の発泡樹脂板31〜34を積層して接着を行
う。このとき、圧電ドライバー21は貫通穴32a・33a内に
収納され、圧電ドライバー支持部材35・36によって圧電
ドライバー収納空間内に挟圧保持される。しかる後、額
縁状のフレーム24に発泡樹脂板32の突出部22aを挿入
し、フレーム24と突出部との間に弾性支持片23を介装す
ることにより、発泡樹脂板31〜34から成るダイアフラム
22をフレーム24に支持固定させる。

以上の如く、発泡樹脂板31〜34の押し出し形成法により
形成すれば、発泡樹脂板31〜34の厚さを非常に小さくす
ることができるので、４枚積層してもダイアフラム22
（ひいては圧電スピーカ）の厚みは従来と比べて格段に
薄くなる。例えば、上記実施例では発泡樹脂板31〜34の
厚みは2mmであるので圧電スピーカの厚みは8mmとなるの
に対して、従来では最低でも10mm以上は必要であった。
尚、発泡樹脂板31〜34の厚みは1mm程度まで小さくする
ことが可能である。

加えて、発泡樹脂板32のみを若干横長となるように形成
し、これにより形成される突出部22aをフレーム24内に
収納するような構成とすれば、ダイアフラム22の厚さよ
り圧電スピーカの厚さが大きくなることがないので、圧
電スピーカを一層薄型化することが可能となる。

第２実施例 以下本発明の第２実施例を図面に基づき具体的に説明す
る。第４図は本発明の第２実施例に係る圧電スピーカを
示す縦断面図、第５図はその分解斜視図である。尚、上
記第１実施例と同一の機能を有する部材には同一の符号
を付して、その説明を省略する。

本実施例のダイアフラム22は３枚の発泡樹脂板40〜42を
積層接着した構成である。上記発泡樹脂板40〜42のうち
図中上側の発泡樹脂板40は横長の長方形状であり、その
厚みは2mmとなっている。また、中央の発泡樹脂板41は
一辺の長さが上記発泡樹脂板40の短辺の長さと同一の正
方形状を成しており、中央部には圧電ドライバー21より
も相当大きな貫通穴41aが形成されている。尚、発泡樹
脂板41の厚さは4mmである。更に、図中下側の発泡樹脂
板42は一辺の長さが上記発泡樹脂板41と同一の正方形状
を成し、その厚さは2mmである。上記貫通穴41aによって
形成される圧電ドライバー収納空間内には圧電ドライバ
ー支持部材35・36を介して圧電ドライバー21が収納され
ている。

上記発泡樹脂板40の突出部40aは、弾性支持片23を介し
てＬ字状のフレーム24に固定されている。このフレーム
24の高さは上記発泡樹脂板40〜42の厚みの合計（8mm）
と同じかそれ以下となるように構成されている。

このような構造であれば、圧電スピーカの厚みは上記第
１実施例より大きくなることなく、且つ貫通穴41aが大
きい分だけ更に軽量化を図ることが可能である。

加えて、３層構造であるので、より簡単に作製すること
ができる。

なお、上記２つの実施例では、圧電ドライバー支持部材
35・36として発泡樹脂を用いたが、これに限定するもの
ではなく、硬質プラスチック、金属、或いはゴム等であ
っても良い。

また、上記実施例では発泡樹脂板を３枚又は４枚積層接
着してダイアフラム22を形成しているが、このような構
造に限定するものではなく、発泡樹脂板を５枚以上で積
層接着したような構造であってもよいことは勿論であ
る。この場合には、発泡樹脂板の厚みをより小さくして
（例えば1mm）軽量化を図ることができる。

更に、上記実施例では圧電板21a,21b及び金属板21cにリ
ード線を半田付けする構造のものについて説明したが、
金属板21cにリード線を半田付けしない構造のものにつ
いても同様に本発明を適用することができる。

加えて、上記圧電ドライバー21はバイモルフ型のものを
用いたが、これに限定するものではなく、ユニモルフ型
のものにも適用できる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、圧電スピーカの厚みを従
来と比べて格段に小さくすることができると共に、厚み
が小さくなった分だけ軽量化を図ることができる。

更に、分割振動を抑制することができるので、圧電スピ
ーカの周波数特性をフラットにすることができる等の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る圧電スピーカを示す
縦断面図、第２図はその要部を示す拡大断面図、第３図
は第１図の分解斜視図、第４図は本発明の第２実施例に
係る圧電スピーカを示す縦断面図、第５図は第４図の分
解斜視図、第６図は従来例の圧電スピーカを示す縦断面
図である。 21……圧電ドライバー、22……ダイアフラム、31〜34・
40〜42……発泡樹脂板、32a・33a・41a……貫通穴、35
・36……圧電ドライバー支持部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印加信号に応じて振動する圧電ドライバー
   と、 この圧電ドライバーが内部に収納され、圧電ドライバー
   の振動に応じて振動し発音動作が行われるダイアフラム
   と、 を有する圧電スピーカにおいて、 前記ダイアフラムは、押し出し成形法により得た３枚以
   上の発泡樹脂板が積層接着された構造であり、これら発
   泡樹脂板のうち内側に位置する発泡樹脂板には前記圧電
   ドライバーを収納する圧電ドライバー収納穴が設けら
   れ、この圧電ドライバー収納穴を挟んで対向する発泡樹
   脂板の対向面に前記圧電ドライバーを支持する圧電ドラ
   イバー支持部材が取り付けられていることを特徴とする
   圧電スピーカ。