專利名稱：壓電發(fā)聲元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種使用發(fā)生彎曲振動(dòng)的壓電振子的壓電發(fā)聲元件。
背景技術(shù)：
以往，已知有使用壓電振子的壓電發(fā)聲元件。例如，在下述的專利文獻(xiàn)1中，記載有在外周部被外殼所支承的樹(shù)脂片材的中央部上粘貼有比樹(shù)脂片材要小的壓電振動(dòng)板的壓電發(fā)聲元件。專利文獻(xiàn)1 日本專利第4203911號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
然而，在如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣的壓電發(fā)聲元件中，為了提高低頻帶下的音質(zhì)，需要提高低頻帶下的聲壓。但是，在專利文獻(xiàn)1所記載的壓電發(fā)聲元件中，存在難以充分提高低頻帶下的聲壓的問(wèn)題。本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在干，提供一種低頻帶下的聲壓較高的壓電發(fā)聲元件。本發(fā)明所涉及的壓電發(fā)聲元件包括樹(shù)脂片材、多邊形的壓電振動(dòng)板、以及殼體。壓電振動(dòng)板發(fā)生彎曲振動(dòng)。壓電振動(dòng)板安裝于樹(shù)脂片材的除周邊部以外的中央部的至少一部分上。殼體對(duì)樹(shù)脂片材的周邊部進(jìn)行保持。殼體具有對(duì)壓電振動(dòng)板的角部進(jìn)行支承的結(jié)構(gòu)。 在本發(fā)明所涉及的壓電發(fā)聲元件的某一特定情況下，殼體包括第一殼體片、以及第ニ殼體片。第一殼體片配置于樹(shù)脂片材的壓電振動(dòng)板ー側(cè)。第二殼體片配置于樹(shù)脂片材的與壓電振動(dòng)板相反的ー側(cè)。第二殼體片與第一殼體片一起夾住樹(shù)脂片材的周邊部。第二殼體片具有與壓電振動(dòng)板的角部重合的結(jié)構(gòu)。第一殼體片具有不與壓電振動(dòng)板的角部重合的結(jié)構(gòu)。 在該結(jié)構(gòu)中，能抑制壓電振動(dòng)板發(fā)生損壞。在本發(fā)明所涉及的壓電發(fā)聲元件的其他特定情況下，壓電振動(dòng)板呈矩形。根據(jù)本發(fā)明，能提供低頻帶下的聲壓較高的壓電發(fā)聲元件。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式所涉及的壓電發(fā)聲元件的簡(jiǎn)要剖視圖。圖2是沿圖1的II-II線的簡(jiǎn)要剖視圖。圖3是表示實(shí)施例1和比較例1、2的壓電發(fā)聲元件的頻率與聲壓之間的關(guān)系的圖線。圖4是表示實(shí)施例1和比較例1、2的壓電發(fā)聲元件的背面容積與200Hz下的聲壓之間的關(guān)系的圖線。圖5是對(duì)變形例1所涉及的壓電發(fā)聲元件的一部分進(jìn)行放大的簡(jiǎn)要剖視圖。圖6是對(duì)變形例2所涉及的壓電發(fā)聲元件的一部分進(jìn)行放大的簡(jiǎn)要剖視圖。圖7是對(duì)變形例3所涉及的壓電發(fā)聲元件的一部分進(jìn)行放大的簡(jiǎn)要剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面，以圖1和圖2所示的壓電發(fā)聲元件1為例，對(duì)實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選方式進(jìn)行說(shuō)明。但是，壓電發(fā)聲元件1只是單純的舉例表示。本發(fā)明所涉及的壓電發(fā)聲元件并不局限于壓電發(fā)聲元件1。圖1是本實(shí)施方式所涉及的壓電發(fā)聲元件的簡(jiǎn)要剖視圖。圖2是沿圖1的II-II 線的簡(jiǎn)要剖視圖。如圖1和圖2所示，壓電發(fā)聲元件1包括具有彈性的樹(shù)脂片材10。樹(shù)脂片材10優(yōu)選為是楊氏模量為IMPa lOMPa、且損耗系數(shù)(Tan δ )較大的片材。樹(shù)脂片材 10例如可以由丙烯酸類、硅類、乙烯-丙烯橡膠類、聚酰亞胺類、或苯乙烯-丁ニ烯類樹(shù)脂等所形成。此外，對(duì)樹(shù)脂片材10的厚度沒(méi)有特別限定，例如可以將其設(shè)為ΙΟμπι 200μπι左
ο在樹(shù)脂片材10的中央部IOA的至少一部分，在第一主面IOa上，安裝有多邊形的壓電振動(dòng)板11。具體而言，在本實(shí)施方式中，壓電振動(dòng)板11呈矩形。在本實(shí)施方式中，利用粘接劑將壓電振動(dòng)板11安裝于樹(shù)脂片材10上。作為粘接劑，例如可以優(yōu)選使用丙烯酸類、 硅類、橡膠類粘接劑等感壓性粘接劑。壓電振動(dòng)板11包括壓電板、以及對(duì)壓電板施加電壓的ー對(duì)電扱。壓電振動(dòng)板11 是發(fā)生彎曲振動(dòng)的振動(dòng)板。壓電板例如可以由鋯鈦酸鉛(PZT)等所形成。電極可以由Ag、 Al、Cu、Au、Pd等金屬、或包含這些金屬之中的至少ー種金屬的合金所形成。壓電振動(dòng)板11 是被電極所夾持的具有多個(gè)陶瓷層的層疊型的振動(dòng)板。此外，在壓電振動(dòng)板11上，也可以形成有覆蓋上表面和下表面的保護(hù)層。通過(guò)設(shè)置該保護(hù)層，能防止壓電振動(dòng)板在受到掉落沖擊時(shí)發(fā)生過(guò)度位移。對(duì)于保護(hù)材料，也可以使其起到作為只使電極的所需要的部分露出的掩膜材料的作用。保護(hù)材料例如可以由環(huán)氧類、聚酰亞胺類、聚酰胺酰亞胺類樹(shù)脂等所形成。保護(hù)材料的厚度優(yōu)選為5μπι 20μπι左
O樹(shù)脂片材10的周邊部IOB被殼體12所支承。殼體12包括第一殼體片12a、以及第二殼體片12b。第一殼體片1 配置于樹(shù)脂片材10的壓電振動(dòng)板11 ー側(cè)、即第一主面 IOa—側(cè)。第二殼體片12b配置于樹(shù)脂片材10的與壓電振動(dòng)板11相反的ー側(cè)、即第二主面 IOb ー側(cè)。利用這些第一殼體片12a、和第二殼體片12b夾住樹(shù)脂片材10的周邊部10B，從而將樹(shù)脂片材10進(jìn)行固定。此外，殼體可以由SUS等合金或金屬、陶瓷、以及硬質(zhì)樹(shù)脂等所形成。殼體12具有分別對(duì)壓電振動(dòng)板11的角部Ila Ild進(jìn)行支承的結(jié)構(gòu)。具體而言， 在進(jìn)行俯視時(shí)，第二殼體片12b具有與壓電振動(dòng)板11的角部Ila Ild重合的結(jié)構(gòu)。此外，在本實(shí)施方式中，在進(jìn)行俯視時(shí)，第一殼體片1 具有不與壓電振動(dòng)板11重合的結(jié)構(gòu)。 因此，第一殼體片1 不與壓電振動(dòng)板11相接觸。因而，能抑制因在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)壓電振動(dòng)板11與第一殼體片1 相接觸而導(dǎo)致壓電振動(dòng)板11發(fā)生損壞。然而，在本發(fā)明中，也可以通過(guò)利用第一殼體片和第二殼體片夾住壓電振動(dòng)板的角部，來(lái)對(duì)壓電振動(dòng)板的角部進(jìn)行支承。此外，第一殼體片1 和第二殼體片12b只要分別具有能對(duì)樹(shù)脂片材10的周邊部 IOB進(jìn)行保持的形狀即可，對(duì)它們的形狀沒(méi)有特別限制。第一殼體片1 和第二殼體片12b例如可以分別形成為框架狀，也可以形成為C字形。如以上所說(shuō)明的那樣，在本實(shí)施方式中，殼體12具有分別對(duì)發(fā)生彎曲振動(dòng)的壓電振動(dòng)板11的角部Ila Ild進(jìn)行支承的結(jié)構(gòu)。因此，能提高低頻帶下的聲壓。因而，能提高低頻帶下的音質(zhì)?？梢哉J(rèn)為，這是由于直接對(duì)壓電振動(dòng)板11的角部Ila Ild進(jìn)行支承， 從而角部Ila Ild成為固定端，能增大壓電振動(dòng)板11的位移量，并且，能抑制角部Ila Ild相對(duì)于中央部發(fā)生反相的位移。下面，對(duì)其效果進(jìn)ー步進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖3所示的實(shí)施例1具有與上述壓電發(fā)聲元件1實(shí)質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)，是表示樹(shù)脂片材10的楊氏模量為IOMPa的壓電發(fā)聲元件的聲壓的圖線。圖3所示的比較例1是表示以下壓電發(fā)聲元件的聲壓的圖線即，除了未利用殼體來(lái)對(duì)壓電振動(dòng)板的角部進(jìn)行支承這ー 點(diǎn)以外，具有與上述實(shí)施例1實(shí)質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)。圖3所示的比較例2是表示以下壓電發(fā)聲元件的聲壓的圖線即，除了樹(shù)脂片材的楊氏模量為50MI^這一點(diǎn)以外，具有與比較例1實(shí)質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)。圖4是表示實(shí)施例1和比較例1、2中的背面容積與200Hz下的聲壓之間的關(guān)系的圖線。根據(jù)圖3所示的比較例1、2的結(jié)果可知，在増大了樹(shù)脂片材的楊氏模量的情況下， 能將高頻帶下的聲壓提高得比諧振頻率(約1000Hz)要高。然而，可知在這種情況下基本無(wú)法提高位于比諧振頻率要低的低頻帶ー側(cè)的聲壓。根據(jù)圖3所示的實(shí)施例1和比較例1 的結(jié)果可知，通過(guò)利用殼體12對(duì)壓電振動(dòng)板11的角部Ila Ild進(jìn)行支承，即使是位于比諧振頻率要低的低頻帶ー側(cè)的聲壓也能得以提高。另外，根據(jù)圖4所示的結(jié)果可知，無(wú)論背面容積如何，都能獲得以下效果即，通過(guò)利用殼體12對(duì)壓電振動(dòng)板11的角部Ila Ild進(jìn)行支承，即使是位于比諧振頻率要低的低頻帶ー側(cè)的聲壓也能得以提高。此外，在本實(shí)施方式中，對(duì)具有以下形狀的例子進(jìn)行了說(shuō)明即，第一殼體片1 的角部Ila Ild的支承部12A1 12A4向角部Ila Ild突出。但是，本發(fā)明并不局限于這種結(jié)構(gòu)。例如，如圖5所示，支承部12A1 12A4也可以形成為向角部Ila Ild—側(cè)凹進(jìn)的凹狀。另外，如圖6所示，支承部12A1 12A4也可以形成為大致三角形。如圖7所示，支承部12A1 12A4也可以形成為大致L字形。此外，優(yōu)選為沿被支承部12A1 12A4所支承的角部Ila Ild的短邊的長(zhǎng)度小于等于壓電振動(dòng)板11的短邊的10%。此外，優(yōu)選為沿被支承部12A1 12A4所支承的角部 Ila Ild的長(zhǎng)邊的長(zhǎng)度小于等于壓電振動(dòng)板11的長(zhǎng)邊的10%。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1壓電發(fā)聲元件
10樹(shù)脂片材
IOA中央部
IOB周邊部
IOa第一主面
IOb第二主面
11壓電振動(dòng)板
Ila ‘^ Ild角部
12殼體
12A1 12A4支承部
1 第--殼體片
1 第二ニ殼體片
權(quán)利要求
1.一種壓電發(fā)聲元件，其特征在干，包括 樹(shù)脂片材；壓電振動(dòng)板，該壓電振動(dòng)板呈多邊形，安裝于所述樹(shù)脂片材的除周邊部以外的中央部的至少一部分上，并發(fā)生彎曲振動(dòng)；以及殼體，該殼體對(duì)所述樹(shù)脂片材的周邊部進(jìn)行保持， 所述殼體具有對(duì)所述壓電振動(dòng)板的角部進(jìn)行支承的結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)聲元件，其特征在干，所述殼體包括在與所述壓電振動(dòng)板正交的方向上與所述壓電振動(dòng)板的角部重合的部分。
3.如權(quán)利要求1所述的壓電發(fā)聲元件，其特征在干，所述殼體包括第一殼體片，該第一殼體片配置于所述樹(shù)脂片材的所述壓電振動(dòng)板ー 側(cè)；以及第ニ殼體片，該第二殼體片配置于所述樹(shù)脂片材的與所述壓電振動(dòng)板相反的ー側(cè)， 與所述第一殼體片一起夾住所述樹(shù)脂片材的周邊部，所述第二殼體片具有與所述壓電振動(dòng)板的角部重合的結(jié)構(gòu)，另一方面，所述第一殼體片具有不與所述壓電振動(dòng)板的角部重合的結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的壓電發(fā)聲元件，其特征在干，所述第二殼體片與所述壓電振動(dòng)板的所有角部都重合，另ー方面，所述第一殼體片與所述壓電振動(dòng)板的任何角部都不重合。
5.如權(quán)利要求1或3所述的壓電發(fā)聲元件，其特征在干， 所述壓電振動(dòng)板呈矩形。
全文摘要
本發(fā)明提供低頻帶下的聲壓較高的壓電發(fā)聲元件。壓電發(fā)聲元件(1)包括樹(shù)脂片材(10)、多邊形的壓電振動(dòng)板(11)、以及殼體(12)。壓電振動(dòng)板(11)發(fā)生彎曲振動(dòng)。壓電振動(dòng)板(11)安裝于樹(shù)脂片材(10)的除周邊部(10B)以外的中央部(10A)的至少一部分上。殼體(12)對(duì)樹(shù)脂片材(10)的周邊部(10A)進(jìn)行保持。殼體(12)具有對(duì)壓電振動(dòng)板(11)的角部(11a～11d)進(jìn)行支承的結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)H04R17/00GK102547541SQ20111044372
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者今西敏雄, 山內(nèi)政和 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所