JP2000350293A

JP2000350293A - 圧電振動体、圧電音響装置及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000350293A
Application number: JP33939299A
Authority: JP
Inventors: Hiromi Kakinuma; 博美柿沼; Yasuhiro Kanai; 康弘金井; Kenji Takahashi; 憲司高橋
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2000-12-15
Also published as: KR100676030B1; KR20000063055A; CN1268861A

Abstract

(57)【要約】【課題】径の小さな圧電振動体でも、より低音側での
音圧レベルを高くすることができ、これにより自然な音
を発する圧電振動体と圧電音響装置を得る。【解決手段】圧電振動体１８は、厚さ方向に分極され
た一対の板状の圧電セラミクス１６、１７と、この圧電
セラミクス１６、１７の両面にそれぞれ形成された導体
膜からなる内側電極１９ｂ、２０ｂ及び外側電極１９
ａ、２０ａとを有する。前記圧電セラミクス１６、１７
の分極方向を互いに逆方向にしてそれらの片面の内側電
極１９ｂ、２０ｂを互いに電気的に導通状態で積層する
かまたは貼り合わせると共に、外側電極１９ａ、２０ａ
を互いに導通している。この圧電振動体１８は、そ周辺
部を弾性接着剤２４でケース本体１１の周壁１３に固定
することにより、ケース本体１１に組み込む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話器やその
他の携帯端末器等に使用され、円板状のケース本体を有
する小形のスピーカ、レシーバ等に使用される圧電振動
体とそれを使用した圧電音響装置に関し、より具体的に
は、厚さ方向に分極した一対の板状の圧電セラミクスを
積層または貼り合わせた圧電振動体とそれを使用した圧
電音響装置及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯電話器やいわゆるコードレスホンに
使用される圧電音響装置は、円板形のケース本体の内部
に、圧電振動体を内装したものである。この圧電振動体
は、真鍮や燐青銅等の金属薄板からなる円板状のシム材
の一方または両方の主面にシム部材の直径の７０％程度
の圧電素子を貼り付けたものである。この圧電素子は、
圧電セラミクス薄板の両面に金属膜からなる電極を形成
したものであり、一方の電極がシム材と電気的に導通す
るように接着される。

【０００３】携帯電話器の小形化に伴い、そのハウジン
グの内部に装着される圧電音響装置の小形化が進んでお
り、現在２０ｍｍφ程度の小形のケース本体を有する圧
電音響装置が使用されている。このような小形の圧電音
響装置では、ケースの内部に収納される圧電振動体も当
然小形化されなければならず、２０ｍｍφ以下の圧電振
動体が使用される。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】このような圧電音
響装置において、圧電振動体の径が小さくなると、周波
数の高い側で発生する音圧レベルが高くなり、周波数の
低い側で発生する音圧レベルが低くなる。その結果、周
波数が高い高音のみが強調され、不自然な音を発するよ
うになる。

【０００５】そこで従来から高音の発生を抑え、より低
音側での音圧レベルが大きくなるための様々な工夫がな
されている。その一つとして、極めて薄い金属箔をシム
材として使用する等の試みがなされている。しかし、薄
い金属箔をシム材として使用する場合、その取り扱いが
極めて困難であり、製造工程が複雑になる等の課題があ
り、薄形化にも自ずと限界がある。本発明は、前記圧電
音響装置における従来の課題に鑑み、径の小さな圧電振
動体でも、より低音側での音圧レベルを高くすることが
でき、これにより自然な音を発する圧電振動体と圧電音
響装置を得ることを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明では、金属板からなるシム材を使用せず
に、板状の一対の圧電セラミクス１６、１７を積層また
は貼り合わせた圧電振動体１８を使用し、その周辺部を
弾性接着剤２４でケース本体１１の周壁１３に支持する
ようにしたものである。

【０００７】圧電振動体１８は、電極へ信号電圧を印加
することにより振動し、音を発するものである。本発明
による圧電振動体１８は、厚さ方向に分極された一対の
板状の圧電セラミクス１６、１７と、この圧電セラミク
ス１６、１７の両面にそれぞれ形成された導体膜からな
る内側電極１９ｂ、２０ｂ及び外側電極１９ａ、２０ａ
とを有する。前記圧電セラミクス１６、１７は分極方向
が互いに逆方向すなわち、一方の圧電セラミクスが内側
電極から外側電極へ分極されるときは、他方の圧電セラ
ミクスが外側電極から内側電極に分極され、それらの片
面の内側電極１９ｂ、２０ｂが互いに電気的に導通状態
になるよう貼り合わされると共に、外側電極１９ａ、２
０ａは互いに導通されている。

【０００８】互いに導通された一対の圧電セラミクス１
６、１７の内側電極１９ｂ、２０ｂと外側電極１９ａ、
２０ａとにそれぞれリード線２２ａ、２２ｂ等のリード
部材が接続され、このリード部材を介して圧電振動体１
８の内側電極１９ｂ、２０ｂと外側電極１９ａ、２０ａ
に信号電圧を印加する。リード線２２ｂ等のリード部材
を内側電極１９ｂ、２０ｂに接続する場合、一方の圧電
セラミクス１６に切欠部２３、２３’を設け、一対の圧
電セラミクス１６、１７が貼り合わせられた状態で、前
記切欠部２３、２３’で他方の圧電セラミクス１７の内
側電極２０ｂを露出させる。そして、この切欠部２３、
２３’により露出された一方の圧電セラミクス１７の内
側電極２０ｂにリード部材を接続する。

【０００９】圧電セラミクス１６、１７の外側電極１９
ａ、２０ａは、互いに接続されているが、この接続は、
外側電極１９ａ、２０ａとは別の導体を使用して接続し
てもよい。他方、外側電極１９ａ、２０ａを圧電セラミ
クス１６、１７の内側の一部に回り込ませ、この回り込
んだ部分で内側電極１９ｂ、２０ｂと同様に、互いに電
気的に導通状態になるよう貼り合わせることにより接続
することもできる。また、少なくとも一方の圧電セラミ
クス１６の内側電極１９ｂを圧電セラミクス１６の外側
の一部に回り込ませ、この回り込んだ部分でリード部材
を接続するようにすれば、前記のような切欠２３、２
３’を形成せずにリード部材の接続が可能である。

【００１０】この圧電振動体１８は、その周辺部を弾性
接着剤２４でケース本体１１の周壁１３に接着すること
により、ケース本体１１に組み込む。この場合、圧電振
動体１８の周辺部は、ケース本体１１の周壁１３の内側
に迫り出すように設けられた弾性接着剤２４を介してケ
ース本体１１の周壁１３に支持するとよい。

【００１１】このような圧電振動体１８は金属板からな
るシム材を使用していないので、極めて小形の圧電振動
体１８となり、小形の圧電音響装置を容易に得ることが
できる。また、圧電振動体１８の周辺部を、ケース本体
１１の周壁１３の内側に迫り出すように設けられた弾性
接着剤２４を介してケース本体１１の周壁１３に支持す
ることにより、圧電セラミクス１６、１７にヒビ割れ等
の損傷が起こらず、不良品等を発生させずに高い歩留ま
りで圧電音響装置を製造することもできる。さらに、圧
電振動体１８が振動しやすいため、振幅が大きくなり、
高い音圧を得ることができる。

【００１２】圧電振動体１８は、シム材を介さず、板状
の圧電セラミクス１６、１７が積層された並列バイモル
フ型のものを使用することができる。例えば、内側電極
１９ｂ、２０ｂを挟んで上下に圧電セラミクス１６、１
７が積層されており、さらにこの圧電セラミクス１６、
１７の外主面に外側電極１９ａ、２０ａが形成された圧
電振動体１８を使用する。このような圧電振動体１８
は、内側電極１９ｂ、２０ｂを挟んで圧電セラミクス１
６、１７を３層以上積層したもの、さらにはこれらの積
層体を、圧電セラミクス１６、１７に形成された内側電
極１９ｃ、２０ｃで貼り合わせたものであってもよい。

【００１３】これらの圧電振動体１８の周辺部をケ―ス
本体１１の側壁１３に接触しないように周辺支持するこ
とにより、圧電音響装置とする。圧電振動体１８は、そ
の周辺部がケース本体１１の周壁１３から離間した状態
で弾性接着剤２４を介して同周壁１３に接着される。こ
の場合に、弾性接着剤として球状粒子を含有する弾性接
着剤２４’を使用することもできる。

【００１４】このようにして、シム材を持たない並列バ
イモルフ圧電振動体１８を用い、前記のようにケース本
体１１の内部に収容することで、ケース本体１１の周壁
１３からの影響で圧電振動体１８の伸縮運動が妨げられ
ない。これにより、圧電振動体１８に駆動電圧を印加し
た際に、圧電振動体１８の厚み方向及び径方向のほば全
域にわたって能動的に伸縮するので、圧電振動体１８が
効率的に大きな変位量で屈曲運動できる。また、圧電振
動体１８の全体厚みを薄くでき、圧電振動体１８の駆動
有効径も大きくなり、固有振動周波数を下げることがで
きる。従って、径の小さな圧電音響装置でも、より低音
側での音圧レベルを高くすることができ、これにより自
然な音を発すことが可能となる。

【００１５】さらに、シム材を持たない並列バイモルフ
型の圧電振動体１８として圧電セラミクス１６、１７の
積層構造体を用いることにより、圧電振動体１８の薄層
化が容易となる。また、積層構造をとることにより、圧
電セラミクス１６、１７の完全な密着性も確保すること
が出来ると共に、焼成後の圧電セラミクス１６、１７の
接着工程が不要となり、歩留まりよく並列バイモルフ型
の圧電振動体１８を得ることができる。

【００１６】さらに、圧電セラミクス１６、１７の積層
体の複数組の貼り合わせ構造体を用いると、多数の圧電
セラミクス１６、１７と電極１９ａ、１９ｂ、２０ａ、
２０ｂを有する緻密な並列バイモルフ型の圧電振動体１
８が得られるので、高性能な圧電音響装置を提供するこ
とができる。

【００１７】このようなシム材を持たない並列バイモル
フ型の圧電振動体１８の周縁部がケース本体１１の周壁
１３から離間した状態で弾性接着剤２４で接着されるこ
とにより、圧電振動体１８の径方向の伸縮運動ならびに
厚み方向の湾曲運動が、効率的行われ、大きな変位量が
得られる。加えて、圧電振動体１８が振動するとき、そ
の周辺部が支持された部分において、圧電振動体１８の
厚み方向への不要な移動が防止され、圧電振動体１８の
湾曲による変位容積が排気体積として効率よく変換され
る。

【００１８】圧電振動体１８を、その周辺部がケース本
体１１の周壁１３から離間した状態で球状粒子を含有す
る弾性接着剤２４’で接着すると、球状粒子が圧電振動
体１８の周辺部とケース本体１１の周壁１３とを離間さ
せるスペーサとして機能する。これにより、振動板の厚
み方向の支持をより高精度で行うことができ、音圧ばら
つきを抑制することができる。

【００１９】前記ケース本体１１とその蓋体４６の内面
に前記圧電振動体１８の過剰変位を制限する突起４９を
有すると、圧電振動体１８に過度の電圧が印加された際
に、その過剰変位による圧電発音体１８の破損を防止す
ることができる。さらに、ケース本体１１の内面に変形
を防止する補強リブ５０を備えると、ケース本体１１の
剛性が増すことから、圧電振動体１８の振動時のケース
本体１１の歪みが防止される。これにより、圧電振動板
１８の湾曲による変位容積が排気体積に変換される効率
が低下するのが抑制され、さらに良好な音圧特性が得ら
れる。この補強リブ５０に前記のような圧電振動体１８
の過剰変位を制限する突起４９としての機能を持たせる
こともできる。

【００２０】携帯電話や家庭用コードレスホン等の使用
時の防水性を考慮して、前記圧電振動体１８の表面に防
湿被覆が施されているのが好ましい。携帯電話や家庭用
コードレスホンは、手に水が付いた状態や湿気の多い場
所で使用することもあるが、前記の防湿被覆により、そ
れら湿気による圧電振動体１８の濡れ等によるその性能
の低下を防止することができるようになる。

【００２１】このような圧電音響装置は、次のような製
法により製造することができる。まず、圧電振動体１８
の外径寸法より大きな内径寸法を有する周壁１３と、こ
の周壁１３に隣接配置された径方向位置合わせ手段及び
高さ方法位置合わせ手段とを有するケース本体１１を用
意する。次に、前記ケース本体１１の周壁１３に弾性接
着剤２４を塗布し、この前記ケース本体１１の周壁１３
の前記弾性接着剤２４を塗布した部分に対向するように
前記のような圧電振動体１８を配置する。そして、前記
ケース本体１１の径方向位置合わせ手段によりガイドし
ながら、前記圧電振動体１８の周辺部を前記周壁１３に
塗布された弾性接着剤２４に接触させて、接着する。そ
の後、前記弾性接着剤２４による接着部から前記径方向
位置合わせ手段を分離する。

【００２２】このような製造方法では、前記の径方向位
置合わせ手段と高さ方法位置合わせ手段とにより、シム
材が無い薄い圧電振動体１８であっても、正確にその周
辺部がケース本体１１の周壁から離れて弾性接着剤２４
により接着されるよう組み立てることができる。さら
に、圧電振動体１８の周辺部を弾性接着剤２４で接着し
た後、前記径方向位置合わせ手段を分離するため、ケー
ス本体１１には邪魔な部材が残らない。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について具体的且つ詳細に説明する。図
１〜図３は、本発明の一実施形態である圧電音響装置の
例を示しており、特に図２は、その圧電音響装置を携帯
通信端末器のハウジングに取り付けた状態を示してい
る。

【００２４】まず図１と図２により、この圧電音響装置
の構成部材について説明すると、その主たる構成部材
は、ケース本体１１、このケース本体１１に組み込まれ
る圧電振動体１８及びこの圧電振動体１８の電極に電気
的に接続される一対のリード部材としてのリード線２２
ａ、２２ｂ（図２参照）とからなっている。

【００２５】圧電振動体１８は、一対の板状の圧電セラ
ミクス１６、１７を接着剤等で貼り合わせたものであ
る。これらの圧電セラミクス１６、１７は、例えばφ１
５、厚さ０．１ｍｍ程度の円板形のもので、それらの両
主面には、それぞれ導体膜からなる電極１９ｂ、２０
ｂ、１９ａ、２０ａが形成されている。圧電セラミクス
１６、１７の一方の電極は内側電極１９ｂ、２０ｂであ
り、他方の電極１９ａ、２０ａは外側電極である。これ
らの圧電セラミクス１６、１７は、互いに逆方向に分極
される。つまり、セラミクス１６が内側電極１９ｂから
外側電極１９ａ分極されるときは、セラミクス１７は、
外側電極２０ａから内側電極２０ｂに分極される。

【００２６】一方の圧電セラミクス１６の周辺部の一部
に切欠部２３が形成されており、図１〜図３に示した実
施例では、圧電セラミクス１６の周辺部の一部を直線状
に切断したような切欠部２３が形成されている。これら
の圧電セラミクス１６、１７は、それらの片面の内側電
極１９ｂと内側電極２０ｂとが互いに電気的に導通状態
になるよう接着されることにより貼り合わせられてお
り、外側電極１９ａ、２０ａは互いに反対側の表面に向
いている。この状態で、一方の圧電セラミクス１７の内
側電極２０ｂの一部が前記切欠部２３から外側に露出し
ている。

【００２７】図３（ｂ）に示されたように、それぞれの
圧電セラミクス１６、１７の外側電極１９ａと２０ａ
は、半田や導電ペースト等を使用して形成された導体２
５により互いに電気的に接続されるとともに、内側電極
１９ｂ、２０ｂと前記導体２５とは絶縁されている。ま
た、図３（ａ）に示されたように、圧電セラミクス１６
の外側電極１９ａには、リード線２２ａが接続されると
共に、前記切欠部２３から露出した圧電セラミクス１７
の内側電極２０ｂはリード線２２ｂが接続される。この
リード線２２ａ、２２ｂは、例えば絶縁被覆導線からな
り、前記圧電セラミクス１６の外側電極１９ａと圧電セ
ラミクス１７の内側電極２０ｂにそれぞれ半田付けある
いは導電性接着剤等の手段で接続されている。

【００２８】前記の圧電振動体１８を収納し、支持する
ためのケース本体１１は、円形のトレイ状に形成された
もので、周壁１３の内側に空間部を有する。周壁１３の
内径は、前記の圧電振動体１８を構成する圧電セラミク
ス１６、１７の径と同等もしくはやや大きいことが好ま
しい。

【００２９】ケース本体１１の前記周壁１３に囲まれた
前面壁１２の中央には、制動効果を有する放音孔１５が
形成されている。この放音孔１５は単なる通孔からなる
が、放音孔１５の内側に、その開口部を塞ぐようにテト
ロン製等のメッシュからなるダンパ布等を張ってもよ
い。例えば、１５〜２０ｍｍφ前後の圧電振動体１８を
用いる場合、ケース本体１１の前面壁１２の中央部に１
〜２ｍｍφ程の放音孔１５を設け、ここに＃３８０程度
のテトロン製等のメッシュ製のダンパ布を張ることもあ
る。

【００３０】このようなケース本体１１は、例えば、樹
脂を射出成型することにより作ることができる。そし
て、このようなケース本体１１は音響箱としての機能を
有し、その形状、壁厚、前記制動効果を有する放音孔１
５は、最適な音響効果を生じるよう設計される。

【００３１】図２及び図３に示すように、ケース本体１
１の周壁１３の上にシリコーン系等の弾性接着剤２４が
塗布されている。この接着剤２４は、ケース本体１１の
周壁１３より内側に迫り出すように塗布されている。こ
の接着剤２４のケース本体１１の周壁１３の内側に迫り
出した内周部分に、前記圧電振動体１８の周辺部を貼り
付け、圧電振動体１８の周辺部をケース本体１１の周壁
１３に支持している。また、前記リード線２２ａ、２２
ｂの先端側は、ケース本体１１の外側に引き出されてい
る。

【００３２】図４に前記のようにして、弾性接着剤２４
により、ケース本体１１の周壁１３に圧電振動体１８の
周辺部を貼り付けるための治具の一部を示す。図４に示
すように、治具は素子保持板７１とケース保持板７２と
を有し、それらは位置決めピン７６とピン孔７７との嵌
合により、所定の位置関係で重ね合わせられる。

【００３３】素子保持板７１の上面は、フッ素系樹脂等
をコーティングする等の手段により、表面に離型性が付
与されており、この上面の所定の位置に圧電振動体１８
を収納し、保持することができる浅い凹部からなる素子
保持部７４が設けられている。他方、この素子保持部７
４と対応するケース保持板７２の下面には、ケース１１
を収納し、保持することができる凹状のケース収納部７
５が設けられている。

【００３４】まず、前記素子保持板７１の素子保持部７
４の中に圧電振動体１８を収納する。その後、この圧電
振動体１８の縁部と素子保持部７４の外側にわたってシ
リコーン系等の弾性接着剤２４をスクリーン印刷する。
他方、ケース１１の開口部を外側にしてケース保持板７
２のケース保持部７５にケース１１を収納して保持す
る。そしてこのケース保持部７５を下向きにして、前記
のピン７６とピン孔７７との嵌合により、位置決めしな
がら前記素子保持板７１とケース保持板７２とを重ね合
わせる。この状態で素子保持板７１とケース保持板７２
とを押さえながら、加熱し、弾性接着剤２４を加熱、硬
化させる。その後、素子保持板７１とケース保持板７２
とを分離し、ケース保持板７２のケース保持部７５から
圧電振動体１８が接着されたケース１１を取り出す。こ
れにより、ケース１１への圧電振動体１８の取り付けが
完了する。

【００３５】なお、図４では、１組のケース１１と圧電
振動体１８を示しているが、素子保持板７１とケース保
持板７２とからなる治具は、多数組のケース１１と圧電
振動体１８を同時に接着できるように、素子保持部７４
とケース保持部７５とがそれぞれ多数配置されている。

【００３６】このようにして組み立てられた圧電音響装
置は、図２に示すようにして、携帯通信端末器のハウジ
ング６１の音通部６２に取り付けられる。図２は、ハウ
ジング６１の音通部６２を示しており、図示の音通部３
２には、複数の小孔からなる音通孔６３が設けられてい
る。

【００３７】まず、ハウジング６１の内面の音通部６２
を囲むようにその周囲にリング状の両面接着シート等の
接着部材６４の片面を貼る。さらに、この接着部材６４
がケース本体１１の前面壁１２の制動効果を有する放音
孔１５を囲むように、同前面壁１２の制動効果を有する
放音孔１５の周囲の部分を前記接着部材６４の他方の接
着面に貼り付ける。これにより、圧電振動体１８がハウ
ジング６１の内側に向いた状態、つまりケース本体１１
の前面壁１２がハウジング６１の音通部６２側に向いた
状態で圧電音響装置が同ハウジング６１に取り付けられ
る。この状態で、圧電振動体１８の外側電極１９ａ、２
０ａと内側電極１９ｂ、２０ｂにそれぞれ接続されたリ
ード線２２ａ、２２ｂは、ハウジング６１内に設けられ
た図示してないプリント配線基板上の回路パターンに半
田付けされる。

【００３８】プリント配線基板に形成された電子回路か
ら前記のリード線２２ａ、２２ｂを介して圧電振動体１
８の内側電極１９ｂ、２０ｂと外側電極１９ａ、２０ａ
との間に信号電圧を印加することにより、圧電振動体１
８を構成する圧電セラミクス１６、１７が振動し、音を
発する。

【００３９】図５と図６は、本発明の他の実施形態によ
る圧電音響装置の例を示したものであり、特に切欠部２
３’の形状が前述の実施形態のものと異なっている。前
述の例では、切欠部２３は、一方の圧電セラミクス１６
の周辺部の一部に設けた直線状のものであるが、図５と
図６に示した実施例では、圧電セラミクス１６の周辺部
の一部からＵ字形に入り込んだ切欠部２３’が形成され
ている。この場合もまた、圧電セラミクス１６、１７
を、その内側電極１９ｂと２０ｂを互いに接着すること
で貼り合わせられた状態で、一方の圧電セラミクス１７
の内側電極２０ｂの一部が前記切欠部２３’から外側に
露出される。一方の圧電セラミクス１７の内側電極２０
ｂの前記切欠部２３’から外側に露出した部分にリード
線２２ｂを接続する。他の構成は、前述の図１〜図３に
示した実施例と同様である。

【００４０】図７は、前述のφ１５、厚さ０．１ｍｍの
圧電セラミクス１６、１７を貼り合わせた図１に示すよ
うな圧電振動体１８を使用し、これを前述のような図１
に示すようなケース本体１１に組み込み、このケース本
体１１を図２と図３に示すようにハウジングに組み付
け、音声周波数と音圧レベルとの関係を測定したグラフ
である。圧電振動体１８に交流信号を印加すると共に、
ハウジング６１の音通部６２に人工耳（ＩＥＣ３１８）
を当て、この人工耳を介して発生する音圧レベル（ｄ
Ｂ）を測定した。圧電振動体１８の内側電極１９ｂ、２
０ｂと外側電極１９ａ、２０ａとの間に印加する交流信
号の周波数を概ね０．１〜１０ＫＨｚの範囲で変えて音
圧レベルを測定し、音声周波数−音圧レベル特性を測定
している。このグラフから明らかなように、本発明によ
る圧電音響装置とそれを使用した携帯電話では、０．３
〜３ＫＨｚの周波数帯域で概ね均等で安定した発音が得
られている。

【００４１】次に、図８と図９に示された実施形態によ
る圧電音響装置について説明する。図８に示した例で
は、外側電極１９ａ、２０ａの外周側部分を、圧電セラ
ミクス１６、１７の周面を通して圧電セラミクス１６、
１７の内側に回り込ませ、この部分を内側電極１９ｂ、
２０ｂと同時に貼り付け、接続したものである。また、
図９に示した例では、外側電極１９ａ、２０ａの外周側
部分を、圧電セラミクス１６、１７の周面に通すことな
く、圧電セラミクス１６、１７の外周近くに貫通して形
成したスルーホール導体２６、２７を通して圧電セラミ
クス１６、１７の内側に回り込ませたものである。それ
以外は、図８の例と同じである。

【００４２】これらの実施形態による圧電音響装置で
は、外側電極１９ａ、２０ａの接続を内側電極１９ｂ、
２０ｂの貼り付けと同時に行えるため、図３（ｂ）に示
すような導体２５を用いた外側電極１９ａ、２０ａの接
続手段に比べて、製造工程をより簡略化することができ
る。

【００４３】次に、図１０に示された実施形態による圧
電音響装置について説明すると、この例では、外側電極
１９ａ、２０ａを、圧電セラミクス１６、１７の中心付
近に貫通して形成したスルーホール導体２８、２９を通
して圧電セラミクス１６、１７の内側に回り込ませ、こ
の部分を内側電極１９ｂ、２０ｂと同時に貼り付け、接
続したものである。また、内側電極１９ｂ、２０ｂの外
周側部分を、圧電セラミクス１６、１７の外周近くに貫
通して形成したスルーホール導体２６、２７を通して圧
電セラミクス１６、１７の外側に回り込ませている。

【００４４】この例では、図１０（ａ）に示すように、
一方の内側電極１９ｂのスルーホール導体２６を通して
圧電セラミクス１６の外側に回り込ませた部分でリード
線２２ｂとの接続ができる。このため、圧電セラミクス
１６、１７は、同じ形状で、且つ内側電極１９ｂ、２０
ｂ及び外側電極１９ａ、２０ａが同じ形状のものを使用
することができる。これにより、部品の共通化が可能と
なり、また２つの圧電セラミクス１６、１７の中心回り
の角度の位置合わせ等が不要となる等、生産効率がよ
い。

【００４５】なお、この例の場合に、圧電セラミクス１
６、１７のそれぞれの内側電極１９ｂ、２０ｂの圧電セ
ラミクス１６、１７の外側への回り込みは、スルーホー
ル導体２６、２７によらず、図８に示した例と同様にし
て、圧電セラミクス１６、１７の周面を通して圧電セラ
ミクス１６、１７の外側に回り込むよう形成することも
できる。

【００４６】次に、図１１に示された実施形態による圧
電音響装置について説明すると、この例では、一方の圧
電セラミクス１６の内側電極１９ｂの外周側部分を、圧
電セラミクス１６の周面を通して圧電セラミクス１６の
外側に回り込ませている。この例でも、図１０に示され
た圧電音響装置と同様に、一方の内側電極１９ｂの外周
側部分を圧電セラミクス１６の周面を通して圧電セラミ
クス１６の外側に回り込ませた部分でリード線２２ｂと
の接続ができる。このため、同じ形状の圧電セラミクス
１６、１７を使用することができる。但し、それぞれの
圧電セラミクス１６、１７の内側電極１９ｂ、２０ｂや
外側電極１９ａ、２０ａの形状は若干異なる。

【００４７】なお、この例の場合に、圧電セラミクス１
６の内側電極１９ｂの圧電セラミクス１６の外側への回
り込みは、圧電セラミクス１６の周面を通して圧電セラ
ミクス１６の外側に回り込むよう形成することなく、図
１０（ａ）に示したのと同様に、スルーホール導体によ
り形成することもできる。

【００４８】また、２つの圧電セラミクス１６、１７の
外側電極１９ａ、２０ａの接続は、図３（ｂ）に示すよ
うな半田や導体膜等の導体２５を使用したもの、図８に
示したような、圧電セラミクス１６、１７の外周を通し
てその内側回り込ませた部分を貼り合わせたもの、或い
は図９で示したような、圧電セラミクス１６、１７の外
周付近のスルーホール導体２６、２７を通してその内側
回り込ませた部分を貼り合わせたもの等、適宜の手段を
使用することができる。

【００４９】次に、図１２及び図１３で示した実施形態
による圧電振動体とそれを使用した圧電音響装置につい
て説明すると、この例では、圧電振動体１８の２層の圧
電セラミクス１６、１７を一体に貼り合わせると共に、
その間に内側電極１９ｂ、２０ｂを形成している。ま
た、それぞれの圧電セラミクス１６、１７の表面側に
は、外側電極１９ａ、２０ａがそれぞれ形成されてい
る。これらは同時焼成することにより作ることができ
る。

【００５０】図１２及び図１３（ａ）に示されたよう
に、圧電セラミクス１６の表面側に形成された外側電極
１９ａは、圧電セラミクス１６の表面の外周縁部分を除
いて形成された金属膜からなる。また、この圧電セラミ
クス１６の表面の外周縁に近い部分には、リード線２２
ｂを半田付けするための外側電極１９ａ’が形成され、
この半田付け用の外側電極１９ａ’と前記外側電極１９
ａとは互いに分離されて絶縁されている。

【００５１】他方の圧電セラミクス１７の表面側に形成
された外側電極２０ａは、やはり圧電セラミクス１７の
表面の外周縁部分を除いて形成された金属膜からなる。
但し、この圧電セラミクス１７の表面側には、前述のよ
うな半田付け用の外側電極は形成されていない。

【００５２】図１２及び図１３（ｂ）に示されたよう
に、圧電セラミクス１６、１７の間に形成した内側電極
１９ｂと内側電極２０ｂは、圧電セラミクス１６、１７
の間の同じ層に形成された導体膜からなっている。一方
の内側電極１９ｂは、圧電セラミクス１６、１７の外周
縁部分を除くそれらの間のほぼ全面にわたって形成され
ている。この内側電極１９ｂの中には、一部導体膜が存
在しない部分があり、この中に他方の内側電極２０ｂが
分離され、絶縁された状態で形成されている。

【００５３】前記圧電セラミクス１６の表面に形成され
た半田付け用の外側電極１９ａ’は、圧電セラミクス１
６を貫通するように形成されたスルーホール導体２６’
を介して圧電セラミクス１６、１７の間の内側電極１９
ｂに導通している。また、前記圧電セラミクス１６、１
７の間に形成された一方の内側電極２０ｂは、スルーホ
ール導体２７’を介して圧電セラミクス１７の表面に形
成された外側電極２０ａに導通している。さらに、この
圧電セラミクス１６、１７の間に形成された一方の内側
電極２０ｂから圧電セラミクス１６の表面にわたってオ
ープンスルーホール３０が形成されている。

【００５４】この状態において、前記外側電極１９ａ、
１９ａ’間および１９ａ’２０ａの間にそれぞれあるい
は外側電極１９ａ、２０ａ間に一括して電圧を印加し、
圧電セラミクス１６を内側電極１９ｂから外側電極１９
ａに向けて、また圧電セラミクス１７を、外側電極２０
ａから内側電極２０ｂに向けて分極するか、或いはその
逆に圧電セラミクス１６を外側電極１９ａから内側電極
１９ｂに向けてまた、圧電セラミクス１７を内部電極２
０ｂから外側電極２０ａに向けて分極することができ
る。

【００５５】次に、圧電セラミクス１６の表面の外側電
極１９ａのオープンスルーホール３０の周囲の部分にリ
ード線２２ａが半田付けあるいは導電性接着剤により接
続される。このリード線２２ａを接続する半田あるいは
導電性接着剤は、オープンスルーホール３０の中に充填
され、圧電セラミクス１６の表面の外側電極１９ａと圧
電セラミクス１６、１７の間の内側電極２０ｂとを導通
している。この結果、圧電セラミクス１６の表面の外側
電極１９ａと圧電セラミクス１７の表面の外側電極２０
ａとは、前記半田あるいは導電性接着剤、内側電極２０
ｂ及びスルーホール導体２７’を介して互いに導通され
る。さらに、圧電セラミクス１６の表面の外側電極１９
ａ’に他方のリード線２２ｂが半田付けあるいは導電性
接着剤により接続される。この圧電振動体１８のケース
１１への取付構造は、図１１及びそれより前の図面に示
した圧電音響装置と同じである。

【００５６】図１４と図１５は、圧電振動板１８の他の
例を示すものであり、この例では、バイモルフ型の圧電
振動板１８が圧電セラミクス１６、１７の積層体からな
っている。図１４は、積層及び焼成前の圧電セラミクス
１６、１７とその電極パターンの例を示す。実際には、
図１４に示すように、１個単位で圧電振動板１８が積層
される訳では無く、平面方向に多数個取りの集合体シー
ト単位で扱われるのが効率的であるが、説明の便宜上、
圧電振動板１８の１個分を示した。

【００５７】図１４に示すように、積層前の未焼成の一
方の圧電セラミクス１１６は、薄層円板状のものであ
り、導電ペーストにより、図１４において上側の主面に
外側電極１１９ａが印刷され、その下側の主面に内側電
極１１９ｂが印刷されている。さらに、これらの外側電
極１１９ａと内側電極１１９ｂとが印刷されるのと同時
に、圧電セラミクス１１６に予め穿孔されたスルーホー
ルに導体が充填され、スルーホール導体１３０ａと１３
０ｂが形成されている。一方のスルーホール導体１３０
ａは、外側電極１１９ａとは離間され、絶縁されてお
り、内側電極１１９ｂとのみ導通している。また、他方
のスルーホール導体１３０ｂは、内側電極１１９ｂとは
離間され、絶縁されており、外側電極１１９ａとのみ導
通している。

【００５８】積層前の未焼成の他方の圧電セラミクス１
１７は、前記圧電セラミクス１１６と同様の薄板円板状
のものであり、導電ペーストにより、図１４において上
側の主面に内側電極１２０ｂが印刷され、その下側の主
面に外側電極１２０ａが印刷されている。さらに、これ
らの外側電極１２０ａと内側電極１２０ｂとが印刷され
るのと同時に、圧電セラミクス１１７に予め穿孔された
スルーホールに導体が充填され、スルーホール導体１２
７が形成されている。このスルーホール導体１３１は、
内側電極１２０ｂとは離間され、絶縁されており、外側
電極１２０ａとのみ導通している。

【００５９】これらの未焼成の圧電セラミクス１１６、
１１７は、それらの内側電極１１９ｂ、１２０ｂが互い
に向かい合わせられた状態で積層され、圧着される。そ
の後、この積層体が焼成されると同時に、外側電極１１
９ａ、１２０ａ、内側電極１１９ｂ、１２０ｂが焼き付
けられ、図１５に示すように、それぞれ外側電極１９
ａ、２０ａ、内側電極１９ｂ、２０ｂとなる。このと
き、内側電極１９ｂ、２０ｂは一体化される。また、圧
電セラミクス１１６側のスルーホール導体１３０ｂは、
圧電セラミクス１１７側のスルーホール導体１３１と導
通し、スルーホール導体３０ｂ、３１として連なる。

【００６０】その後、図１５に示すように、焼成された
圧電セラミクス１６の外側電極１９ａと、それから分離
したスルーホール導体３０ａのランド部分とにそれぞれ
リード線が半田付けあるいは導電性接着剤で接続され
る。そして、外側電極１９ａ、内側電極１９ｂ間、およ
び内側電極２０ｂ外側電極２０ａ間にそれぞれ、あるい
は外側電極１９ａ、２０ａ間に一括して直流電圧を印加
しながら、圧電セラミクス１６、１７を分極する。従っ
て、圧電セラミクス１６、１７の分極方向は、圧電セラ
ミクス１６は内側電極１９ｂから外側電極１９ａに向け
て、圧電セラミクス１７は外側電極２０ａから内側電極
２０ｂに向けて、あるいはそれぞれその逆方向となる。
次に、スルーホール導体３１のランド部分と圧電セラミ
クス１７の下面側の外側電極２０ａとの接続のため、こ
の部分に半田３２あるいは導電性接着剤を盛る。

【００６１】図１６と図１７に示した圧電振動体１８
は、圧電セラミクス１６、１７の外側電極１９ａ、２０
ａの接続と内側電極１９ｂ、２０ｂの引出導体の構造を
若干変えた変形例である。圧電セラミクス１６の上面の
外側電極１９ａと圧電セラミクス１７の下面の外側電極
２０ａとは、圧電セラミクス１６、１７のほぼ中心部を
貫通するスルーホール導体３０ｂ、３１により接続され
ている。また、リード線接続のため、内側電極１９ｂ、
２０ｂの圧電セラミクス１６の上面への引き出しは、ス
ルーホール導体３０ｂの近くで圧電セラミクス１６を貫
通するように設けたスルーホール導体３０ａにより行
う。その他の構成は、図１４、図１５に示した圧電振動
体１８と同様であり、同じ部分は同じ符号で示した。

【００６２】図１７（ａ）は、この圧電振動体１８を分
極する時の接続状態を示す。実線で示すように直流電圧
を印加し、各圧電セラミクス１６、１７を分極する。ま
た、図１７（ｂ）は分極後の使用状態の接続を示し、接
続用の半田３２あるいは導電性接着剤等によりコンタク
トをとるとともに、その一部で駆動回路に接続する。

【００６３】図１８に示した圧電振動体１８は、図１４
及び図１５に示された圧電振動体１８に対し、リード線
接続のため、内側電極１９ｂ、２０ｂの圧電セラミクス
１６の上面への引出部分の位置を若干変えた変形例であ
る。すなわち、リード線接続のため、スルーホール導体
３０ａによる内側電極１９ｂ、２０ｂの圧電セラミクス
１６の上面への引出位置を、圧電セラミクス１６の外周
近くに配置している。その他の構成は、図１４、図１５
に示した圧電振動体１８と同様であり、同じ部分は同じ
符号で示した。

【００６４】図１９に示した圧電振動体１８は、図１８
に示された圧電振動体１８に対し、双方の圧電セラミク
ス１６、１７の両側の外側電極１９ａ、２０ａの接続を
行う半田３２あるいは導電性接着剤を、圧電セラミクス
１６の上面側へ移動しただけの変形例である。その他の
構成は、図１８に示した圧電振動体１８と同様であり、
同じ部分は同じ符号で示した。

【００６５】図２０は、いわばバイモルフ型の２層の圧
電セラミクス１６、１７からなる積層体を背中合わせに
積層または貼り合わせた構造のものである。中央の内側
電極１９ｃ、２０ｃは、その両側の２層の圧電セラミク
ス１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂをそれぞれ貫通する
スルーホール導体３３ａ、３３ｂにより、圧電セラミク
ス１６ａ、１７ａの表面の外側電極１９ａ、２０ａと分
離された状態で、それらの圧電セラミクス１６ａ、１７
ａの表面に導出されている。またその外側の内側電極１
９ｂ、２０ｂは、それぞれ３層の圧電セラミクス１６
ａ、１６ｂ、１７ｂ或いは圧電セラミクス１６ｂ、１７
ａ、１７ｂを貫通するスルーホール導体３４ａ、３４ｂ
を介して互いに反対側の圧電セラミクス１６ａ、１７ａ
の表面の外側電極１９ａ、２０ａと分離された状態で、
それらの圧電セラミクス１６ａ、１７ａの表面に導出さ
れている。また、このうち片側の内側電極２０ｂは、ス
ルーホール導体３５ｂを介して一方の圧電セラミクス１
７ａの表面の外側電極２０ａと分離された状態で、その
圧電セラミクス１７ａの表面に導出されている。

【００６６】図２０（ａ）は、この圧電振動体１８を分
極する時の接続状態を示し、点線で示すように各電極を
接続した状態で、実線で示すように直流電圧を印加し、
各圧電セラミクス１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂを分
極する。また、図２０（ｂ）は分極後の使用状態の接続
を示し、接続用の半田３２あるいは導電性接着剤等によ
りコンタクトをとるとともに、その一部で駆動回路に接
続する。

【００６７】図２１は、前記のような圧電振動体１８
と、これを収納するケース本体１１を示す斜視図であ
り、図２２は、ケース本体１１を示す平面図である。ケ
ース本体１１は、円板形であり、その周辺部から円形リ
ブ状の周壁１３が立設されている。この周壁１３の内径
は、圧電振動体１８の径より僅かに大きい。この周壁１
３の内周の３カ所からは、周壁１３の中心に向けて平面
三角形状の高さ位置決め用の突起４１が突設されてい
る。周壁１３の中心の底壁には放音孔１５が穿孔されて
いる。

【００６８】前記ケース本体１１の周壁１３の前記位置
決め突起４１のうち、２カ所の位置決め突起４１の外側
位置から、垂直に径方向位置決め用のガイド部材４２が
起立している。このガイド部材４２は、柱状のもので、
その平面形状は五角形であり、その内側の峰は、平面上
で周壁１３の内周と外接する。前記ケース本体１１の周
壁１３の側方に台形状の端子取付部５１が突設され、こ
の端子取付部５１の上面中央に壁状の仕切４４が立設さ
れ、その両側に円柱状の端子取付突起４３が立設されて
いる。

【００６９】なお、このケース本体１１には蓋体が付属
するが、その説明は後述する。このようなケース本体１
１と前記のような圧電振動体１８を使用し、圧電音響装
置を組み立てる手順について図２３により説明する。ま
ず、図２３（ａ）に示すように、ケース本体１１の周壁
１３の特に内側に沿ってシリコーン接着剤等の弾性接着
剤２４を塗布する。

【００７０】次に、図２３（ａ）に示すように、このケ
ース本体１１に向けて前記のような圧電振動体１８を向
かい合わせるよう配置し、位置決めする。このとき、圧
電振動体１８の周辺を前記柱状のガイド部材４２の内側
の峰の部分に当てる。ガイド部材４２は２本起立してい
るが、この２本のガイド部材４２の峰に圧電振動体１８
の周辺を押し当てるようにする。そうすると、圧電振動
体１８の径方向が位置合わせされ、同圧電振動体１８の
周辺部は丁度ケース本体１１の周壁１３の内面の内側に
位置するようになる。

【００７１】このようにして、圧電振動体１８の周辺を
前記柱状のガイド部材４２の内側の峰の部分に当てた状
態で、このガイド部材４２に沿って圧電振動体１８を下
げていき、図２３（ｂ）に示すように、圧電振動体１８
の周辺部分の一部がケース本体１１の周壁１３の内周の
位置決め突起４１にほぼ当たる位置まで下降させる。こ
れにより、圧電振動体１８は位置決め突起４１によりそ
の高さ方向の位置が規制されて停止されると共に、圧電
振動体１８の周辺部が弾性接着剤２４に接触させられ
る。これにより、圧電振動体１８の周辺部が弾性接着剤
２４を介してケース本体１１の周壁１３に接着される。
この状態で、圧電振動体１８の周辺部は、その一部が３
カ所の位置決め突起４１に乗るが、同圧電振動体１８の
周辺部は、ケース本体１１の周壁１３の内側にあり、周
壁１３からやや離れた状態で弾性接着剤２４により支持
される。

【００７２】その後、図２３（ｃ）で示すように、前記
のガイド部材４２を、その基部から折損し、ケース本体
１１からガイド部材４２を取り除く。図２４と図２５
は、ケース本体１１の端子取付部５１に一対の端子４５
を取り付け、ケース本体１１の周壁１３の外側に蓋体４
６を被せて圧電音響装置が完成した状態を示す。

【００７３】一対の端子４５は、端子取付突起４３を利
用し、端子取付部５１に取り付けられ、端子取付突起４
３により熱融着される。この状態で、圧電振動体１８の
リード線を接続する。また、蓋体４６は、ケース本体１
１の周壁１３の外側に嵌合され、粘性が小さな嫌気性接
着剤等で接着、固定される。図示の蓋体４６には、その
上面に孔４７が穿孔されている。

【００７４】図２６は、圧電振動体１８の周辺部がケー
ス本体１１の周壁１３に弾性接着剤２４を介して支持さ
れた状態を示す。これらの図のように、圧電振動体１８
の周辺部は、ケース本体１１の周壁１３から離れた状態
で、その周壁１３の内側に塗布された弾性接着剤２４に
接着されている。この状態では、シム材を有しない圧電
振動体１８の周辺部がケース本体１１の周壁１３に強い
拘束を受けず、或る程度自由に振動できるため、実用周
波数帯域で、全体として高い音圧レベルが得られる。

【００７５】図２６（ａ）は、シリコーン接着剤等の一
般的な弾性接着剤２４を使用して圧電振動体１８の周辺
部がケース本体１１の周壁１３に支持されたものであ
る。これに対し、図２６（ｂ）は、シリコーン接着剤等
の中に、平均粒径５０μｍ〜１０００μｍ程度の球状粒
子を含有させた弾性接着剤２４’を使用して圧電振動体
１８の周辺部がケース本体１１の周壁１３に支持された
ものである。この球状粒子は、金属粉、セラミック粉、
樹脂粉等からなる粒子であり、真球状もしくは正多角形
状等が好ましく、これがスペーサとして作用する。これ
により、振動板の厚み方向の支持をより高精度で行うこ
とができ、音圧ばらつきを抑制することができる。

【００７６】図２７は、前述のφ１５の圧電セラミクス
１６、１７の積層体からなる図１４、図１５に示すよう
な圧電振動体１８を使用し、これを前述のような図２
１、図２２に示すようなケース本体１１に組み込み、音
声周波数と音圧レベルとの関係を測定したグラフであ
る。圧電振動体１８に交流信号を印加すると共に、ハウ
ジング６１の音通部６２に人工耳（ＩＥＣ３１８）を当
て、この人工耳を介して発生する音圧レベル（ｄＢ）を
測定した。圧電振動体１８の内側電極１９ｂ、２０ｂと
外側電極１９ａ、２０ａとの間に印加する交流信号の周
波数を概ね０．１〜１０ＫＨｚの範囲で変えて音圧レベ
ルを測定し、音声周波数−音圧レベル特性を測定してい
る。

【００７７】このグラフから明らかなように、本発明に
よる圧電音響装置とそれを使用した携帯電話では、０．
３〜３ＫＨｚの周波数帯域で概ね均等で安定した発音が
得られている。また、音声周波数０．７ＫＨｚ付近で、
１３０ｄＢに近い極めて高い音圧レベルを得ていること
が分かる。

【００７８】図２８は、前記ケース本体１１とその蓋体
４６の内面に前記圧電振動体１８の過剰変位を制限する
突起４９を設けた例である。この例では、圧電振動体１
８に過度の電圧が印加された際に、その過剰変位による
圧電発音体１８の破損を防止することができる。

【００７９】図２９は、ケース本体１１の内面に変形を
防止する補強リブ５０を設けた例である。ケース本体１
１にこのような補強リブ５０を設けると、ケース本体１
１の剛性が増すことから、圧電振動体１８の振動時のケ
ース本体１１の歪みが防止され、圧電振動板１８の湾曲
による変位容積が排気体積に変換される効率が低下する
のが抑制され、良好な音圧特性が得られる。この補強リ
ブ５０に前記のような圧電振動体１８の過剰変位を制限
する突起４９としての機能を持たせることもできる。

【００８０】図３０〜図３３は、圧電振動体１８を組み
込む前のケース本体１１のさらに他の例を示すものであ
る。図３０で示したケース本体１１は、位置決め突起４
１の先端平面形状が丸くなったものである。図３１で示
したケース本体１１は、位置決め突起４１とガイド部材
４２とがケース本体１１の中心の回りに６０゜ずれた位
置に配置されたものである。図３２で示したケース本体
１１は、ガイド部材４２が３カ所に取り付けられ、位置
決め突起４１とガイド部材４２とがケース本体１１の径
方向の対応する位置に配置されたたものである。さら
に、図３３に示したケース本体１１は、ガイド部材４２
が３カ所に取り付けられ、位置決め突起４１とガイド部
材４２とがケース本体１１の中心の回りに６０゜ずれた
位置に配置されたものである。また、このケース本体１
１の例では、端子取付部５１の形状も異なっている。

【００８１】図３４は、前記のケース本体１１の周壁１
３と位置決め用の突起４１との部分の要部拡大断面図で
ある。ここで示すように、位置決め用の突起４１は、ケ
ース本体１１の外側から中心にいくに従って上面が低く
なるような勾配が設けられている。前記のような圧電振
動体１８は金属振動板が無いため、前述のように、焼き
上がりのセラミックス素子がそのままケース本体１１に
シリコン接着材等で固定される。焼き上がりの素子は、
打ち抜き加工の金属板に比べて寸法公差が大きいので、
位置決め突起４１の寸法をケース本体１１の径方向に大
きく取る必要がある。しかしこの寸法を大くとると、圧
電音響装置の音圧特性等に悪影響をもたらす。その悪影
響を軽減するために、位置決め突起４１に前記のような
勾配を形成することで、圧電振動体１１の変位運動をし
やすくすることができる。この傾斜角度は、作業性と特
牲の兼ね合いで最適な数値が決定されるが、５゜以内程
度が好ましい。

【００８２】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明による圧電振
動体とこれを使用した圧電音響装置では、金属板状のシ
ム材を使用しないで圧電振動体１８を用いることによ
り、小形の圧電振動体及び圧電音響装置を容易に製造す
ることができる。また、小形でも良好な周波数−音圧特
性を有する圧電音響装置が得られ、携帯電話等の小形携
帯端末器の小形化に資することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による圧電音響装置の例を示
す分解斜視図である。

【図２】同圧電音響装置を携帯通信端末器のハウジング
に取り付けた状態を示す縦断側面図である。

【図３】同圧電音響装置を携帯通信端末器のハウジング
に取り付けた状態を示すリード線接続側とその反対側の
要部拡大縦断側面図である。

【図４】同圧電音響装置のケースに圧電振動体を貼り付
ける行程を示す治具の要部拡大縦断側面図である。

【図５】本発明による圧電音響装置の他の例を示す分解
斜視図である。

【図６】同圧電音響装置を携帯通信端末器のハウジング
に取り付けた状態を示す要部拡大縦断側面図である。

【図７】本発明による圧電音響装置を携帯通信端末器の
ハウジングに取り付けた状態で測定した音声周波数−音
圧レベルの例を示すグラフである。

【図８】本発明の他の実施形態による圧電音響装置を携
帯通信端末器のハウジングに取り付けた状態を示すリー
ド線接続側の反対側の要部拡大縦断側面図である。

【図９】本発明のさらに他の実施形態による圧電音響装
置を携帯通信端末器のハウジングに取り付けた状態を示
すリード線接続側の反対側の要部拡大縦断側面図であ
る。

【図１０】本発明のさらに他の実施形態による圧電音響
装置を携帯通信端末器のハウジングに取り付けた状態を
示すリード線接続側とその反対側の要部拡大縦断側面図
である。

【図１１】本発明のさらに他の実施形態による圧電音響
装置を携帯通信端末器のハウジングに取り付けた状態を
示すリード線接続側の要部拡大縦断側面図である。

【図１２】本発明のさらに他の実施形態による圧電音響
装置を携帯通信端末器のハウジングに取り付けた状態を
一部省略した示す要部拡大縦断側面図である。

【図１３】図１２のＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線要部矢視図で
ある。

【図１４】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
する圧電振動体の他の例を示す圧電セラミクスの積層前
の分解斜視図である。

【図１５】同圧電振動体の圧電セラミクスを積層し、焼
成した後の縦断側面図である。

【図１６】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
する圧電振動体の他の例を示す圧電セラミクスの積層前
の分解斜視図である。

【図１７】同圧圧電振動体の圧電セラミクスを積層し、
焼成した後の縦断側面図である。

【図１８】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
する圧電振動体の他の例を示す縦断側面図である。

【図１９】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
する圧電振動体の他の例を示す縦断側面図である。

【図２０】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
する圧電振動体の他の例を示す分極時と使用時の縦断側
面図である。

【図２１】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
するケース本体と圧電振動体との分解斜視図である。

【図２２】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
するケース本体の平面図である。

【図２３】同ケース本体に圧電振動体を組み込む手順を
示す一部縦断側面図である。

【図２４】同ケース本体に圧電振動体を組み込み、圧電
音響装置として完成した状態の一部縦断側面図である。

【図２５】同ケース本体に圧電振動体を組み込み、圧電
音響装置として完成した状態の平面図である。

【図２６】同ケース本体に圧電振動体を組み込んだとき
の圧電振動体の周辺部の支持状態を示す要部縦断側面図
である。

【図２７】本発明による圧電音響装置を携帯通信端末器
のハウジングに取り付けた状態で測定した音声周波数−
音圧レベルの例を示すグラフである。

【図２８】ケース本体に圧電振動体を組み込み、圧電音
響装置として完成した状態の他の例を示す平面図であ
る。

【図２９】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
する他の例のケース本体と圧電振動体との分解斜視図で
ある。

【図３０】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
するケース本体の他の例を示す平面図である。

【図３１】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
するケース本体のさらに他の例を示す平面図である。

【図３２】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
するケース本体のさらに他の例を示す平面図である。

【図３３】本発明の実施形態による圧電音響装置に使用
するケース本体のさらに他の例を示す平面図である。

【図３４】前記のケース本体の周壁と位置決め用の突起
の部分の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１１ケース本体１３ケース本体の周壁１６圧電セラミクス１７圧電セラミクス１８圧電振動体１９ａ外側電極１９ｂ内側電極２０ａ外側電極２０ｂ内側電極２２ａリード線２２ｂリード線２３切欠部２３’ 切欠部２４弾性接着剤２４’ 球状粒子を含有させた弾性接着剤４１位置決め突起４２ガイド部材４６蓋体４９突起５０補強リブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 41/22 Ｈ０１Ｌ 41/22 Ｚ (72)発明者高橋憲司東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電株式会社内Ｆターム(参考） 5D004 AA01 AA02 AA09 AA14 BB01 CC04 DD01 FF02 FF06 FF08 5D019 AA07 AA14 AA21 AA25 BB02 BB09 BB13 BB20 EE04 GG11 HH03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電極へ信号電圧を印加することにより振
動し、音を発する圧電振動体において、厚さ方向に分極
された一対の板状の圧電セラミクス（１６）、（１７）
と、この圧電セラミクス（１６）、（１７）の両面にそ
れぞれ形成された導体膜からなる内側電極（１９ｂ）、
（２０ｂ）及び外側電極（１９ａ）、（２０ａ）とを有
し、前記圧電セラミクス（１６）、（１７）は分極方向
が互いに逆方向すなわち、一方の圧電セラミクスが内側
電極から外側電極へ分極されるときは、他方の圧電セラ
ミクスが外側電極から内側電極に分極され、それらの片
面の内側電極（１９ｂ）、（２０ｂ）が互いに電気的に
導通状態になるよう貼り合わされており、外側電極（１
９ａ）、（２０ａ）は互いに導通されていることを特徴
とする圧電振動体。
【請求項２】互いに導通されている一対の圧電セラミ
クス（１６）、（１７）の内側電極（１９ｂ）、（２０
ｂ）と外側電極（１９ａ）、（２０ａ）とにそれぞれ信
号電圧を印加するリード部材が接続されていることを特
徴とする請求項１に記載の圧電振動体。
【請求項３】一方の圧電セラミクス（１６）は切欠部
（２３）、（２３’）を有し、一対の圧電セラミクス
（１６）、（１７）が貼り合わせられた状態で、前記切
欠部（２３）、（２３’）で他方の圧電セラミクス（１
７）の内側電極（２０ｂ）が露出されていることを特徴
とする請求項１または２に記載の圧電振動体。
【請求項４】切欠部（２３）、（２３’）により露出
された一方の圧電セラミクス（１７）の内側電極（２０
ｂ）にリード部材が接続されていることを特徴とする請
求項３に記載の圧電振動体。
【請求項５】圧電セラミクス（１６）、（１７）の外
側電極（１９ａ）、（２０ａ）が圧電セラミクス（１
６）、（１７）の内側の一部に回り込んでおり、この回
り込んだ部分が内側電極（１９ｂ）、（２０ｂ）と同様
に、互いに電気的に導通状態になるよう貼り合わされて
いることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電振
動体。
【請求項６】少なくとも一方の圧電セラミクス（１
６）の内側電極（１９ｂ）が圧電セラミクス（１６）の
外側の一部に回り込んでおり、この回り込んだ部分でリ
ード部材が接続されていることを特徴とする請求項１、
２または５に記載の圧電振動体。
【請求項７】音響箱としてのケース本体（１１）と、
このケース本体（１１）内に収納された圧電振動体（１
８）とを有する圧電音響装置において、前記請求項１〜
６の何れかに記載された圧電振動体（１８）を使用し、
この圧電振動体（１８）の周辺部を弾性接着剤（２４）
でケース本体（１１）の周壁（１３）に接着したことを
特徴とする圧電音響装置。
【請求項８】圧電振動体（１８）の周辺部は、ケース
本体（１１）の周壁（１３）の内側に迫り出すように設
けられた弾性接着剤（２４）を介してケース本体（１
１）の周壁（１３）に支持されていることを特徴とする
請求項７に記載の圧電音響装置。
【請求項９】ケ―ス内に音響室の壁部を構成するよう
に圧電振動体（１８）が収容された圧電音響装置におい
て、前記圧電振動体（１８）はシム材を介さず、板状の
圧電セラミクス（１６）、（１７）が積層された並列バ
イモルフ型の圧電振動体であると共に、この圧電振動体
（１８）の周辺部がケ―ス本体（１１）の側壁（１３）
に接触しないように周辺支持されていることを特徴とす
る圧電音響装置。
【請求項１０】圧電振動体（１８）は、内側電極（１
９ｂ）、（２０ｂ）を挟んで上下に圧電セラミクス（１
６）、（１７）が積層されており、これら圧電セラミク
ス（１６）、（１７）の外主面に外側電極（１９ａ）、
（２０ａ）が形成されていることを特徴とする請求項９
に記載の圧電音響装置。
【請求項１１】圧電振動体（１８）は、内側電極（１
９ｂ）、（２０ｂ）を挟んで圧電セラミクス（１６）、
（１７）が３層以上積層されていることを特徴とする請
求項１０に記載の圧電音響装置。
【請求項１２】圧電振動体（１８）は、外側主面にそ
れぞれ外側電極（１９ａ）、（２０ａ）を有する圧電セ
ラミクス（１７）、（１８）の複数の積層体が、外側電
極（１９ａ）、（２０ａ）とは反対側の主面に形成され
た内側電極（１９ｃ）、（２０ｃ）を介して積層されて
いることを特徴とする請求項１０または１１に記載の圧
電音響装置。
【請求項１３】圧電振動体（１８）は、その周辺部が
ケース本体（１１）の周壁（１３）から離間した状態で
弾性接着剤（２４）を介して前記周壁（１３）に接着さ
れていることを特徴とする請求項９〜１２の何れかに記
載の圧電音響装置。
【請求項１４】圧電振動体（１８）は、その周辺部が
ケース本体（１１）の側壁（１３）から離間した状態で
球状粒子を含有する弾性接着剤（２４’）を介して前記
周壁（１３）に接着されていることを特徴とする請求項
９〜１３の何れかに記載の圧電音響装置。
【請求項１５】ケース本体（１１）とその蓋体（４
６）は、その内面に前記圧電振動体（１８）の過剰変位
を制限する突起（４９）を有することを特徴とする請求
項９〜１４の何れかに記載の圧電音響装置。
【請求項１６】前記ケース本体（１１）は、その内面
に同ケース本体（１１）の変形を抑制する補強リブ（５
０）を備えたことを特徴とする請求項９〜１５の何れか
記載の圧電音響装置。
【請求項１７】前記圧電振動体（１８）の表面に防湿
被覆が施されていることを特徴とする請求項９〜１６の
何れかに記載の圧電音響装置。
【請求項１８】圧電振動体（１８）の外径寸法と同等
以上の内径寸法を有する周壁（１３）と、この周壁（１
３）に隣接配置された径方向位置合わせ手段及び高さ方
法位置合わせ手段とを有するケース本体（１１）を用意
する工程と、前記ケース本体（１１）の周壁（１３）に
弾性接着剤（２４）を塗布する工程と、前記ケース本体
（１１）の周壁（１３）の前記弾性接着剤（２４）を塗
布した部分に対向するように前記請求項９〜１７の何れ
かに記載の圧電振動体（１８）を配置する工程と、前記
ケース本体（１１）の径方向位置合わせ手段によりガイ
ドしながら、前記圧電振動体（１８）の周辺部を前記周
壁（１３）に塗布された弾性接着剤（２４）に接触させ
て、接着する工程と、前記弾性接着剤（２４）による接
着部から前記径方向位置合わせ手段を分離する工程とを
有することを特徴とする圧電音響装置の製造方法。