JP2006033774A - 圧電型電気音響変換器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電振動板の各辺での弾性封止剤による拘束力を小さくかつ平均化し、共振周波数のバラツキを低減し、低周波化を可能とする圧電型電気音響変換器を提供する。
【解決手段】四角形の圧電振動板１と、圧電振動板１を収納するケース１０と、圧電振動板１の外周部とケース１０の内周部との隙間を封止する弾性封止剤１５とを備え、ケース１０の内周部に弾性封止剤１５が充填される溝部１０ｈと、この溝部の内周側に弾性封止剤１５がケース１０の底壁部へ流出するのを抑制するダム部１０ｉとを設ける。圧電振動板１の直角な２辺をケース１０の内周部の直角な２辺に寄せて配置し、圧電振動板の上記２辺とこれに対向するケース１０の２辺との隙間に第１の量の弾性封止剤１５を塗布し、残りの２辺の隙間に第１の量より多い第２の量の弾性封止剤１５を塗布した。
【選択図】 図４

Description

本発明は圧電サウンダ、圧電レシーバ、圧電スピーカなどの圧電型電気音響変換器およびその製造方法に関するものである。

従来、電子機器、家電製品、携帯電話機などにおいて、警報音や動作音を発生する圧電サウンダあるいは圧電レシーバとして圧電型電気音響変換器が広く用いられている。この種の圧電型電気音響変換器において、四角形の圧電振動板を用いることで、生産効率の向上、音響変換効率の向上および小型化を可能としたものが提案されている。

特許文献１には、四角形の圧電振動板をケースの内部に収容し、圧電振動板の対向する２辺あるいはコーナ部をケースの内周部に設けた支持部で支持するとともに、圧電振動板の外周部とケースの内周部との隙間をシリコーンゴムなどの弾性封止剤で封止した圧電型電気音響変換器が提案されている。この場合、ケースの内周部であって、圧電振動板の外周部と対向する位置に弾性封止剤を充填するための溝部を設け、溝部の内周側に、支持部より低く弾性封止剤が筐体の底壁部へ流れ出るのを規制するダム部を設けた構造となっている。
このように弾性封止剤を充填する溝部を設け、かつダム部で底壁部への流出を規制することで、圧電振動板の振動を阻害せず、かつ圧電振動板の周囲を確実に封止することができる。また、ダム部が支持部より低い理由は、ダム部の上面と圧電振動板の下面との間に弾性封止剤の層を形成することで、圧電振動板の振動をできるだけ阻害しないようにするためである。
特開２００３−１２５４９０号公報

図１０は圧電振動板３０をケース４０に収納した状態を上方から見たものである。
図１０に示すように、圧電振動板３０の外周部とケース４０の内周部との間には必然的に隙間ｄ１〜ｄ４が存在し、これら隙間は圧電振動板３０の収納時の偏りによってばらつく。図１０の例では、圧電振動板３０が下側へ偏った位置にあり、斜線で示すように隙間はｄ１＜ｄ２≒ｄ３＜ｄ４の関係にある。
上記隙間ｄ１〜ｄ４には弾性封止剤が塗布され、その下側に位置する溝部に弾性封止剤は充填される。ところが、隙間ｄ１〜ｄ４の大小によって圧電振動板３０と弾性封止剤との付着領域にばらつきが発生し、圧電振動板３０の振動特性に影響を及ぼすという問題がある。

図１１の（ａ）は図１０における隙間が最も広い部分（ｄ４）の断面を示し、図１１の（ｂ）は図１０における隙間が最も狭い部分（ｄ１）の断面を示す。図１１に示すように、ケース４０の内周部には弾性封止剤３５が充填される溝部４１が設けられ、溝部４１の内周側にダム部４２が設けられている。ダム部４２の上面は圧電振動板３０の下面より下方に位置している。
一般に、弾性封止剤３５はディスペンサのような自動塗布機によって塗布されるが、単位長さ当たりの塗布量は隙間ｄが最も広い部分でも確実に溝部４１に充填できる量に設定され、かつ全ての辺において均一である。その理由は、隙間ｄが広い部分により多くの量の弾性封止剤３５が必要であるが、圧電振動板３０とケース４０との隙間ｄは各辺においてばらつくので、溝部４１に弾性封止剤３５を充填しかつダム部４２と圧電振動板３０との間を確実に封止するために、隙間ｄが最も広い部分を基準にして塗布量を設定しているからである。

隙間ｄが広い場合には、弾性封止剤３５の塗布初期に速やかに溝部４１に充填され、圧電振動板３０の下面とダム部４２の上面との隙間を弾性封止剤３５が埋め尽くす前に弾性封止剤３５の一部はダム部４２を乗り越え、ケース４０の底へ流れ出る。その後、弾性封止剤３５は圧電振動板３０の下面にも付着し、表面張力により図１１の（ａ）の位置で停止する。
一方、隙間が狭い場合には、弾性封止剤３５は最初から圧電振動板３０の下面に接触し、溝部４１の底に溜まり、ダム部４２の上に溢れると、圧電振動板３０の下面の弾性封止剤３５と合流するため、弾性封止剤３５は圧電振動板３０の下面とダム部４２の上面との隙間を比較的短時間で埋め尽くす。しかし、多量の弾性封止剤３５が塗布される関係で、余った弾性封止剤がダム部４２を乗り越え、図１１の（ｂ）のようにケース４０の底へ流れ出ることになる。

図１１に示すように、隙間ｄが広い場合と狭い場合とで弾性封止剤３５が圧電振動板３０の下面に付着している領域Ｓが異なる。つまり、隙間ｄが広い場合（ｄ４）には、圧電振動板３０への弾性封止剤３５の付着領域Ｓは比較的狭いのに対し、隙間ｄが狭い場合（ｄ１）には、圧電振動板３０への弾性封止剤３５の付着領域Ｓは広くなる。その結果、隙間ｄの大小によって、圧電振動板３０の各辺で弾性封止剤３５による拘束力に差が生じ、共振周波数のばらつきが発生するという問題があった。また、隙間ｄが狭い部分では圧電振動板３０が弾性封止剤３５によって強く拘束されるため、圧電振動板３０の共振周波数が高くなるという問題があった。

そこで、本発明の目的は、圧電振動板の各辺での弾性封止剤による拘束力を小さくかつ平均化し、共振周波数のバラツキを低減し、低周波化を可能とする圧電型電気音響変換器およびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、電極間に交番信号を印加することにより板厚方向に屈曲振動する四角形の圧電振動板と、上記圧電振動板を収納し、内周部に上記圧電振動板の外周部を部分的に支持する支持部を持つ四角形の筐体と、上記圧電振動板の外周部と筐体の内周部との隙間に塗布され、両者の間を封止する弾性封止剤とを備え、上記筐体の内周部に、上記弾性封止剤が充填される溝部と、この溝部の内周側に上記支持部より低く弾性封止剤が筐体の底壁部へ流出するのを抑制するダム部とを設けた圧電型電気音響変換器において、上記圧電振動板は、その直角な２辺を上記筐体の内周部の直角な２辺に寄せて配置されており、上記圧電振動板の上記２辺とこれに対向する上記筐体の２辺との隙間に、単位長さ当たり第１の量の弾性封止剤が塗布されており、上記圧電振動板の上記２辺以外の２辺とこれに対向する上記筐体の２辺との隙間に、単位長さ当たり第１の量より多い第２の量の弾性封止剤が塗布されていることを特徴とする圧電型電気音響変換器を提供する。

請求項５に係る発明は、電極間に交番信号を印加することにより板厚方向に屈曲振動する四角形の圧電振動板を準備する工程と、内周部に、上記圧電振動板の外周部を部分的に支持する支持部と、弾性封止剤が充填される溝部と、この溝部の内周側に上記支持部より低く弾性封止剤が底壁部へ流出するのを抑制するダム部とを設けた四角形の筐体を準備する工程と、上記筐体の中に上記圧電振動板を収容し、上記支持部に圧電振動板の外周部を支持する工程であって、上記圧電振動板の直角な２辺を上記筐体の内周部の直角な２辺に寄せて配置する工程と、上記圧電振動板の上記２辺とこれに対向する上記筐体の２辺との隙間に、単位長さ当たり第１の量の弾性封止剤を塗布し、上記溝部に充填する工程と、上記圧電振動板の上記２辺以外の２辺とこれに対向する上記筐体の２辺との隙間に、単位長さ当たり第１の量より多い第２の量の弾性封止剤を塗布し、上記溝部に充填する工程と、を有することを特徴とする圧電型電気音響変換器の製造方法を提供する。

本発明では、まず圧電振動板と筐体との隙間を規定化するために、圧電振動板を１つのコーナ方向に寄せて配置する。つまり、圧電振動板の直角な２辺を筐体の内周部の直角な２辺に寄せて配置する。このように配置することで、圧電振動板の２辺と筐体との隙間は狭くなり、残りの２辺と筐体との隙間は広くなる。すなわち、狭い隙間と広い隙間の２種類に分けられる。
次に、狭い隙間に単位長さ当たり第１の量、つまり少量の弾性封止剤を塗布し、広い隙間に単位長さ当たり第２の量、つまり多量の弾性封止剤を塗布する。第２の量は、広い隙間でも確実に封止できるだけの量である。広い隙間については、弾性封止剤の塗布量が多くても、圧電振動板の下面に付着する弾性封止剤の領域が比較的狭いため、圧電振動板を強く拘束することがない。一方、狭い隙間については、弾性封止剤が圧電振動板の下面に広い領域で付着する恐れがあるが、弾性接着剤の塗布量自体が少ないので、圧電振動板の下面に弾性封止剤が広い領域で付着することがなく、圧電振動板を強く拘束することがない。その結果、圧電振動板の各辺で弾性封止剤による拘束力の差が小さく、共振周波数のばらつきを少なくできる。また、隙間が狭い部分で圧電振動板が弾性封止剤によって強く拘束されないので、圧電振動板の共振周波数を低周波化できる。

請求項２のように、弾性封止剤の下側に、圧電振動板の外周部と筐体の内周部とを仮固定する弾性接着剤を部分的に塗布するのがよい。
圧電振動板は筐体に対して片寄せして配置されるが、そのままでは振動などによって圧電振動板が位置ずれを起こす可能性があり、４辺の隙間を安定化できない。そこで、弾性封止剤を塗布する前に、弾性接着剤によって圧電振動板を筐体に仮固定しておくことで、片寄せした位置を安定に保持することができる。
弾性接着剤は部分的に塗布されているので、圧電振動板を強く拘束することがなく、共振周波数が高くなるのを防止できる。

圧電振動板としては、請求項３のように、四角形の金属板に四角形の圧電体を貼り付けたユニモルフ型振動板でもよいし、請求項４のように、複数の圧電セラミックス層を内部電極を間にして積層し、表裏主面に主面電極を設けたバイモルフ型振動板でもよい。

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、圧電振動板の直角な２辺を筐体の直角な２辺に寄せて配置することで、圧電振動板と筐体との隙間を狭い隙間と広い隙間の２種類に分けることができる。そして、狭い隙間に少量の弾性封止剤を塗布し、広い隙間に多量の弾性封止剤を塗布することで、広い隙間については圧電振動板と筐体との隙間を確実に封止しながら圧電振動板の下面に付着する弾性封止剤の領域を狭くでき、一方、狭い隙間については弾性接着剤の塗布量が少ないので、圧電振動板の下面に弾性封止剤が広い領域で付着することがなく、圧電振動板を強く拘束することがない。その結果、圧電振動板の各辺で弾性封止剤による拘束力の差が小さく、共振周波数のばらつきを小さくできるとともに、圧電振動板の共振周波数を低周波化できる。

以下に、本発明の実施の形態を、実施例を参照して説明する。

図１〜図８は本発明にかかる圧電型電気音響変換器の一例であり、サウンダやリンガなどのように単一周波数で用いられる用途に適した表面実装型の電気音響変換器を示す。
この電気音響変換器は、大略、圧電振動板１とケース１０とカバー２０とを備えている。ここでは、ケース１０とカバー２０とで筐体が構成される。

この実施例の圧電振動板１は、図２に示すように、略正方形状の金属板２と、金属板２の上面の１つのコーナ部に偏った位置に貼り付けられた圧電体３とで構成されている。この実施例の圧電体３は長方形に形成されているが、正方形であってもよい。圧電体３は、例えばＰＺＴなどの圧電セラミックスよりなり、その表裏面に電極３ａ，３ｂ（裏面の電極３ｂは図示省略）が全面に設けられ、表裏面の電極３ａ，３ｂ間に交番信号を印加することにより、圧電体３が平面方向に伸縮する。金属板２は良導電性とバネ弾性とを兼ね備えた材料が望ましく、例えばリン青銅，４２Ｎｉなどの材料が用いられる。ここでは、金属板２として、セラミック（ＰＺＴ等）と熱膨張係数が近く、縦×横×厚みが７．６ｍｍ×７．６ｍｍ×０．０３ｍｍの４２Ｎｉ製金属板を使用した。また、圧電体３としては縦×横×厚みが６．８ｍｍ×５．６ｍｍ×０．０４ｍｍのＰＺＴ板を用いた。

ケース１０は、図５〜図８に示すように樹脂材料で底壁部１０ａと４つの側壁部１０ｂ〜１０ｅとを持つ４角形の箱型に形成されている。樹脂材料としては、ＬＣＰ（液晶ポリマー），ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン），ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド），エポキシなどの耐熱樹脂が望ましい。４つの側壁部１０ｂ〜１０ｅのうち、対向する２つの側壁部１０ｂ，１０ｄの内側であってコーナ部近傍の２箇所に、端子１１，１２の二股状の内側接続部１１ａ，１２ａが露出している。端子１１，１２は、ケース１０にインサート成形されている。ケース１０の外部に露出した端子１１，１２の外側接続部１１ｂ，１２ｂが、側壁部１０ｂ，１０ｄの外面に沿ってケース１０の底面側へ折り曲げられている（図７参照）。

ケース１０の内部の４隅部には、振動板１のコーナ部下面を支持するための支持部１０ｆが形成されている。この支持部１０ｆは上記端子１１，１２の内側接続部１１ａ，１２ａの露出面より一段低く形成されている。そのため、支持部１０ｆ上に振動板１を載置すると、振動板１の上面と端子１１，１２の内側接続部１１ａ，１２ａの上面とがほぼ同一高さになるか、または振動板１がやや低くなる。

上記支持部１０ｆの近傍であって、端子１１，１２の内側接続部１１ａ，１２ａより内周側には、支持部１０ｆより低く、かつ振動板１の下面との間で所定の隙間を形成するウレタン受け段１０ｇが形成されている。ウレタン受け段１０ｇの上面と振動板１の下面（支持部１０ｆの上面）との隙間は、後述する弾性接着剤１３の表面張力によって、弾性接着剤１３が流れ出るのを止められる寸法に設定されている。

また、ケース１０の底壁部１０ａの周辺部には後述する弾性封止剤１５を充填するための溝部１０ｈが設けられ、この溝部１０ｈの内側に、支持部１０ｆより低い流れ止め用ダム部１０ｉが設けられている。この流れ止め用ダム部１０ｉは、溝部１０ｈに充填された弾性封止剤１５が底壁部１０ａへ流れ出るのを抑制するものであり、ダム部１０ｉの上面と振動板１の下面（支持部１０ｆの上面）との隙間は、弾性封止剤１５の塗布時の粘度が０．５〜２．０Ｐａ・ｓの場合、０．１５〜０．２５ｍｍとされている。この実施例では、隙間は０．２０ｍｍに設定されている。

この実施例では、溝部１０ｈの底面は底壁部１０ａの上面より高い位置にあり、比較的少量の弾性封止剤１５で溝部１０ｈが満たされ、かつ周囲に速やかに回り込むよう、溝部１０ｈは浅底に形成されている。溝部１０ｈおよびダム部１０ｉは、ウレタン受け段１０ｇを除く底壁部１０ａの周辺部に設けたものであるが、ウレタン受け段１０ｇの内周側を経由して底壁部１０ａの全周に連続的に設けてもよい。
また、支持部１０ｆおよびウレタン受け段１０ｇと接する溝部１０ｈの終端部（４隅部）は、他の部分に比べて幅広に形成されている。そのため、この幅広部分で余剰の封止剤１５を吸収し、封止剤１５が振動板１上に溢れるのを抑制することができる。

支持部１０ｆより振動板１の中心部寄りで、かつ隣接する２つのコーナ部の２箇所には、振動板１の所定以上の振幅を防止する過振幅防止用受台１０ｐがケース１０の底壁部１０ａから一体に突設されている。
ケース１０の側壁部１０ｂ〜１０ｅの内面には、圧電振動板１の４辺をガイドするテーパ状の突起部１０ｊが設けられている。突起部１０ｊは、各側壁部１０ｂ〜１０ｅにそれぞれ２個ずつ設けられている。なお、後述するようにケース１０の突起部１０ｊと圧電振動板１の４辺との間には所定のクリアランス（隙間）が設けられており、圧電振動板１をケース１０に収納する際、圧電振動板１はケース１０の１つのコーナ部に片寄せて配置されている。
ケース１０の側壁部１０ｂ〜１０ｅの上縁内面には、弾性封止剤１５のはい上がり規制用の凹部１０ｋが形成されている。
また、側壁部１０ｅ寄りの底壁部１０ａには、第１の放音孔１０ｌが形成されている。
ケース１０の側壁部１０ｂ〜１０ｅのコーナ部頂面には、カバー２０の角部を嵌合保持するための略Ｌ字形の位置決め凸部１０ｍが形成されている。これら凸部１０ｍの内面には、カバー２０をガイドするためのテーパ面１０ｎが形成されている。

ケース１０に収納された圧電振動板１は、その隣接する２つのコーナ部近傍の２箇所で弾性接着剤１３によってケース１０に仮固定されている。弾性接着剤１３としては例えばウレタン系接着剤が使用される。そして、弾性接着剤１３の上を跨ぐように導電性接着剤１４が塗布され、端子１１の内部接続部１１ａと金属板２とが電気的に接続され、端子１２の内部接続部１２ａと圧電体３の表面電極３ａとが電気的に接続されている。このうち、端子１２の内部接続部１２ａと圧電体３の表面電極３ａとの間に位置する金属板２の表面は弾性接着剤１３によって覆われているので、導電性接着剤１４が金属板２と接触することがない。圧電振動板１の外周部とケース１０の内周部との隙間には環状に弾性封止剤１５が塗布され、隙間が封止されている。弾性封止剤１５としては、例えばシリコーン系接着剤が使用される。

この実施例では、端子１１，１２間に所定の交番信号（交流信号または矩形波信号）を印加することで、圧電体３が平面方向に伸縮し、金属板２は伸縮しないので、全体として振動板１を屈曲振動させることができる。振動板１の表側と裏側との間が弾性封止剤１５で封止されているので、所定の音波を放音孔２２より発生することができる。

ここで、上記構成よりなる圧電型電気音響変換器の組立方法を説明する。
まず圧電振動板１は、その金属板２が底壁と対面するようにケース１０の中に収納され、その４つのコーナ部が支持部１０ｆで支持される。このとき、ケース１０の側壁部１０ｂ〜１０ｅの内面に設けられたテーパ状の突起部１０ｊによって振動板１の周縁部がガイドされ、振動板１はスムーズに収納される。

次に、圧電振動板１をケース１０に対して１つのコーナ方向へ片寄せる。図９はケース１０に収納された圧電振動板１を模式的に示したものであり、図９の左下方向（矢印αで示す）に圧電振動板１を片寄せした例を示す。これにより、図９に斜線で示すように、圧電振動板１の２辺（左辺と下辺）とケース１０の対向する２辺との隙間ｄｎが狭くなり、圧電振動板１の残りの２辺（上辺と右辺）とケース１０の対向する２辺との隙間ｄｗが広くなる。この状態で、図２に示すように弾性接着剤１３を振動板１の隣合うコーナ部近傍の２箇所に塗布することによって、振動板１（金属板２）はケース１０に仮固定される。
なお、圧電振動板１をケース１０の１つのコーナ部に片寄せする方法としては、圧電振動板１を収納したケース１０を１つのコーナ部を下にして傾ける方法や、マグネットをケース１０の１つのコーナ部の外側に配置し、その吸着力により圧電振動板１をケース１０のコーナ部方向へ吸着する方法などがある。

振動板１の仮固定強度を高める必要がある場合は、残りのコーナ部近傍の２箇所についても弾性接着剤１３を塗布してもよい。ここでは弾性接着剤１３を振動板１の外側面に沿って線状に塗布したが、塗布形状はこれに限るものではない。弾性接着剤１３としては、硬化後のヤング率が５００×１０⁶ Ｐａ以下の接着剤が望ましく、この実施例では３．７×１０⁶ Ｐａのウレタン系接着剤を使用した。弾性接着剤１３を塗布した後、加熱硬化させる。

この実施例では、圧電体３を金属板２の１つのコーナ部に片寄せて固定しており、圧電振動板１のケース１０に対する片寄せ方向を、圧電体３の金属板２に対する片寄せ方向と同一方向としている。その理由は、端子１２と圧電体３の表面電極３ａと接続する導電性接着剤１４の接着長さをできるだけ短縮し、かつ圧電振動板１の振動抑制をできるだけ小さくするためである。ただし、導電性接着剤１４の塗布長さを考慮する必要がない場合は、圧電体１の片寄せ方向と圧電振動板１の片寄せ方向とを一致させる必要はない。また、圧電体１が金属板２に対して中央位置に固定されている場合には、圧電振動板１の片寄せ方向は任意である。

弾性接着剤１３を塗布したとき、弾性接着剤１３が圧電振動板１と端子１１，１２との隙間を通って底壁部１０ａへ流れ落ちる恐れがあるが、図３に示すように、弾性接着剤１３が塗布される領域における圧電振動板１の下部にウレタン受け段１０ｇが設けられ、ウレタン受け段１０ｇと圧電振動板１との隙間が狭く設定されているので、弾性接着剤１３の表面張力によってその流れが止められ、底壁部１０ａへの流出が防止される。しかも、上記隙間が速やかに満たされるので、余剰の弾性接着剤１３が圧電振動板１と端子１１，１２との間に盛り上がって形成される。なお、ウレタン受け段１０ｇと圧電振動板１との間に弾性接着剤１３の層が存在するので、圧電振動板１が必要以上に拘束されることがない。

弾性接着剤１３を硬化させた後、導電性接着剤１４を弾性接着剤１３の上を跨ぐように塗布する。導電性接着剤１４としては特に制限はないが、この実施例では硬化後のヤング率が０．３×１０⁹ Ｐａのウレタン系導電ペーストを使用した。導電性接着剤１４を塗布した後、これを加熱硬化させることで、金属板２と端子１１の内側接続部１１ａとの間、圧電体３の表面電極３ａと端子１２の内側接続部１２ａとの間がそれぞれ電気的に接続される。特に、圧電体３の表面電極３ａと端子１２の内側接続部１２ａとを接続する導電性接着剤１４は、圧電体３が金属板２の１つのコーナ部に偏った位置に固定されているので、その塗布長さを短くできる。そして、導電性接着剤１４の下側には弾性接着剤１３が存在し、金属板２を覆っているので、導電性接着剤１４が金属板２に直接接触することがない。導電性接着剤１４の塗布形状は特に限定されるものではなく、弾性接着剤１３の上面を介して金属板２あるいは圧電体３の表面電極３ａと、端子１１，１２の内側接続部１１ａ，１２ａとを接続できればよい。弾性接着剤１３が盛り上がって形成されるので、その上面に導電性接着剤１４はアーチ状に塗布され、最短経路を迂回する形となる。したがって、導電性接着剤１４の硬化収縮応力は弾性接着剤１３で緩和され、振動板１に対する影響が小さくなる。

導電性接着剤１４を塗布，硬化させた後、弾性封止剤１５を振動板１の周囲全周とケース１０の内周部との隙間に塗布し、振動板１の表側と裏側との間の空気漏れを防止する。このとき、圧電振動板１はケース１０の１つのコーナ部に片寄せして配置されるので、圧電振動板１とケース１０との隙間が狭い辺については少量の弾性封止剤１５が塗布され、隙間が広い辺については多量の弾性封止剤１５が塗布される。弾性封止剤１５を環状に塗布した後、加熱硬化させる。弾性封止剤１５としては、硬化後のヤング率が３０×１０⁶ Ｐａ以下で、硬化前の粘度が０．５Ｐａ・ｓ〜２Ｐａ・ｓ程度の低い熱硬化性接着剤を使用するのがよい。ここでは１３００ｍＰａ・ｓの粘度のシリコーン系接着剤を使用した。
振動板１の周縁部と対向するケース１０の内周部に弾性封止剤１５を充填するための溝部１０ｈが設けられ、この溝部１０ｈの内側に流れ止め用ダム部１０ｉが設けられているので、弾性封止剤１５は溝部１０ｈに入り、周囲に行き渡るとともに、流れ止め用ダム部１０ｉによって多量の弾性封止剤１５が底壁部１０ａに流れ落ちるのが抑制される。なお、ダム部１０ｉと圧電振動板１との間に弾性封止剤１５の層が存在するので、圧電振動板１の振動が抑制されるのを防止することができる。

上記のように振動板１をケース１０に取り付けた後、ケース１０の側壁部頂面にカバー２０が接着剤２１によって接着される。カバー２０はケース１０と同様な材料で平板状に形成されている。カバー２０の周縁部が、上記ケース１０の側壁部頂面に突設された位置決め用凸部１０ｍの内側テーパ面１０ｎに係合され、正確に位置決めされる。カバー２０をケース１０に接着することで、カバー２０と振動板１との間に音響空間が形成される。カバー２０には、第２の放音孔２２が形成されている。
上記のようにして表面実装型の圧電型電気音響変換器が完成する。

ここで、図４，図９を参照して、圧電振動板１とケース１０との隙間ｄが広い部分と狭い部分との弾性封止剤１５の塗布状態について説明する。
弾性封止剤１５はディスペンサのような自動塗布機によって塗布されるが、単位時間当たりの塗布量はほぼ一定であるため、ディスペンサの移動速度を可変することで単位長さ当たりの塗布量を調整できる。図９の隙間ｄｎが狭い２辺については、ディスペンサを高速で移動させることで、単位長さ当たり第１の量の弾性封止剤１５を塗布でき、隙間ｄｗの広い２辺については、ディスペンサを低速で移動させることで、第１の量より多い第２の量の弾性封止剤１５を塗布できる。第１の量とは、隙間ｄが最も狭い場合に、圧電振動板１とケース１０との隙間 （圧電振動板１とダム部１０ｉとの隙間を含む）を封止できる最低限の量のことであり、第２の量とは、隙間ｄが最も広い場合に、圧電振動板１とケース１０との隙間（圧電振動板１とダム部１０ｉとの隙間を含む）を封止できる最低限の量のことである。
隙間ｄｗが広い辺については、従来の隙間が広い場合（図１１参照）と同様に、圧電振動板１の下面とダム部１０ｉの上面との隙間を弾性封止剤１５が埋め尽くす前に弾性封止剤１５の一部がダム部１０ｉを乗り越え、ケース１０の底へ流れ出た後、圧電振動板１の下面にも付着し、表面張力により図４の（ａ）の位置で停止する。
一方、隙間ｄｎが狭い辺については、弾性封止剤１５は最初から圧電振動板１の下面に接触し、溝部１０ｈの底に溜まり、ダム部１０ｉの上に溢れると、圧電振動板１の下面の弾性封止剤１５と合流するため、圧電振動板１５の下面とダム部１０ｉの上面との隙間を速やかに弾性封止剤１５が埋め尽くす。しかも、弾性封止剤１５の塗布量が少ないので、弾性封止剤１５がダム部１０ｉを乗り越えず、図４の（ｂ）のようにケース１０の底へ流れ出る前に停止する。

上記のように圧電振動板１をケース１０の１つのコーナ部に片寄せて配置することで、隙間ｄを狭い隙間と広い隙間の２種類のみに限定し、広い隙間には多量の弾性封止剤１５を塗布し、狭い隙間には少量の弾性封止剤１５を塗布している。そのため、隙間ｄの大小に関係なく圧電振動板１の下面に付着する弾性封止剤１５の領域Ｓの差を小さくでき、圧電振動板１の各辺において弾性封止剤１５による拘束力の差が小さくなり、共振周波数のばらつきを生じさせない。しかも、隙間ｄが狭い部分での弾性封止剤１５の付着領域Ｓが小さくなるので、弾性封止剤１５による拘束力自体も小さくなり、共振周波数を低くすることができる。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記実施例では、圧電振動板として金属板に圧電体を貼り付けたユニモルフ型振動板を用いたが、例えば特開２００１−９５０９４号公報に記載のような圧電セラミックの積層体からなるバイモルフ型振動板を用いてもよい。
また、導電性接着剤の塗布位置を、圧電振動板の隣接する２つのコーナ部の近傍としたが、対角位置にある２つのコーナ部近傍であってもよい。
上記実施例では、振動板がほぼ正方形状の例を示したが、長方形状であってもよい。
さらに、振動板がユニモルフ構造の場合、図１に示すように金属板の１つのコーナ部に圧電体を片寄せて接着したものの他、金属板の中央部に圧電体を接着したものでもよいし、金属板の一辺に片寄せて圧電体を接着したものであってもよい。

本発明に係る圧電型電気音響変換器の第１実施例の分解斜視図である。 ケースに振動板を保持した状態（弾性封止剤の塗布前）の平面図である。 図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。 （ａ）は図２のＢ−Ｂ線拡大断面図、（ｂ）は図２のＣ−Ｃ線拡大断面図である。 図１の圧電型電気音響変換器に用いられるケースの平面図である。 図５のＸ−Ｘ線断面図である。 図５のＹ−Ｙ線断面図である。 図５に示すケースの左下コーナ部の拡大斜視図である。 本発明にかかる圧電振動板をケースに対して片寄せして配置した状態を示す概略平面図である。 従来の圧電振動板をケースに対して配置した状態を示す概略平面図である。 （ａ）は図１０における隙間が最も広い部分の断面図、（ｂ）は図１０における隙間が最も狭い部分の断面図である。

符号の説明

１ 圧電振動板
２ 金属板
３ 圧電体
１０ ケース
１０ａ 底壁部
１０ｆ 支持部
１０ｈ 溝部
１０ｉ ダム部
１１，１２ 端子
１１ａ，１２ａ 内部接続部
１３ 弾性接着剤（ウレタン系接着剤）
１４ 導電性接着剤
１５ 弾性封止剤（シリコーン系接着剤）

Claims (6)

1. 電極間に交番信号を印加することにより板厚方向に屈曲振動する四角形の圧電振動板と、
   上記圧電振動板を収納し、内周部に上記圧電振動板の外周部を部分的に支持する支持部を持つ四角形の筐体と、
   上記圧電振動板の外周部と筐体の内周部との隙間に塗布され、両者の間を封止する弾性封止剤とを備え、
   上記筐体の内周部に、上記弾性封止剤が充填される溝部と、この溝部の内周側に上記支持部より低く弾性封止剤が筐体の底壁部へ流出するのを抑制するダム部とを設けた圧電型電気音響変換器において、
   上記圧電振動板は、その直角な２辺が上記筐体の内周部の直角な２辺に寄せて配置されており、
   上記圧電振動板の上記２辺とこれに対向する上記筐体の２辺との隙間に、単位長さ当たり第１の量の弾性封止剤が塗布されており、
   上記圧電振動板の上記２辺以外の２辺とこれに対向する上記筐体の２辺との隙間に、単位長さ当たり第１の量より多い第２の量の弾性封止剤が塗布されていることを特徴とする圧電型電気音響変換器。
2. 上記弾性封止剤の下側に、上記圧電振動板の外周部と筐体の内周部とを仮固定する弾性接着剤が部分的に塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電型電気音響変換器。
3. 上記圧電振動板は、四角形の金属板に四角形の圧電体を貼り付けたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電型電気音響変換器。
4. 上記圧電振動板は、複数の圧電セラミックス層を内部電極を間にして積層し、表裏主面に主面電極を設けた積層体で構成されたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電型電気音響変換器。
5. 電極間に交番信号を印加することにより板厚方向に屈曲振動する四角形の圧電振動板を準備する工程と、
   内周部に、上記圧電振動板の外周部を部分的に支持する支持部と、弾性封止剤が充填される溝部と、この溝部の内周側に上記支持部より低く弾性封止剤が底壁部へ流出するのを抑制するダム部とを設けた四角形の筐体を準備する工程と、
   上記筐体の中に上記圧電振動板を収容し、上記支持部に圧電振動板の外周部を支持する工程であって、上記圧電振動板の直角な２辺を上記筐体の内周部の直角な２辺に寄せて配置する工程と、
   上記圧電振動板の上記２辺とこれに対向する上記筐体の２辺との隙間に、単位長さ当たり第１の量の弾性封止剤を塗布し、上記溝部に充填する工程と、
   上記圧電振動板の上記２辺以外の２辺とこれに対向する上記筐体の２辺との隙間に、単位長さ当たり第１の量より多い第２の量の弾性封止剤を塗布し、上記溝部に充填する工程と、を有することを特徴とする圧電型電気音響変換器の製造方法。
6. 上記筐体の中に上記圧電振動板を収容する工程と、上記第１の量の弾性封止剤を塗布する工程との間に、
   上記圧電振動板の外周部と筐体の内周部とを弾性接着剤によって部分的に仮固定する工程を有することを特徴とする請求項５に記載の圧電型電気音響変換器の製造方法。

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