JP3277759B2 - 圧電ブザーの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧電振動板をケース内
に収納してなる圧電ブザーに関し、特に、金属端子の固
定部分をケースの裏蓋内面に固定するためのかしめ構造
及びかしめ方法が改良された圧電ブザーの製造方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】図１は、従来の圧電ブザーの一例を示す
正面断面図であり、図２は、その平面断面図である。圧
電ブザー１は、例えば合成樹脂よりなるケース２を有す
る。ケース２は、下方に開口を有するケース本体２ａ
と、該開口を閉成するようにケース本体２ａに固定され
た裏蓋２ｂとを有する。

【０００３】ケース２内には、圧電振動板３が収納され
ている。圧電振動板３は、金属板３ａの下面に圧電振動
子３ｂを貼り合わせた構造を有する。圧電振動子３ｂ
は、圧電セラミック板の両主面に電極を形成することに
より構成されている。この圧電振動板３は、ユニモルフ
型の圧電振動体である。

【０００４】裏蓋２ｂには、一対の金属端子４，５が取
り付けられている。金属端子４，５は、それぞれ、線状
の導電体を折り曲げて成形されており、機能上、端子引
出し部４ａ，５ａ、端子固定部４ｂ，５ｂ及び接続部４
ｃ，５ｃの３つの部分から構成される。

【０００５】端子引出し部４ａ，５ａは、その一方端が
裏蓋２ｂを貫通してケース外に引き出され、他方端が裏
蓋２ｂの内面２ｇ側に引き出されている。端子固定部４
ｂ，５ｂは、裏蓋２ｂの内面２ｇに沿うように端子引出
し部４ａ，５ａに対して折り曲げられて成形されてい
る。そして、端子固定部４ｂ，５ｂの表面上は、かしめ
部６，７によって固定されている。

【０００６】さらに、接続部４ｃ，５ｃは、端子固定部
４ｂ，５ｂの一端から上方に折り曲げられている。接続
部４ｃの先端部は、圧電振動子３ｂの下面に形成された
電極に当接され、それによって圧電振動子３ｂに電気的
に接続されている。また、圧電振動子３ｂの上面側の電
極は金属板３ａに電気的に接続されており、かつ金属板
３ａに金属端子５の接続部５ｃが当接されており、これ
によって金属板３ａと金属端子５とが電気的に接続され
ている。

【０００７】金属端子４，５は、接続部４ｃ，５ｃによ
って、圧電振動板３をその下面側から一定の弾性力で支
持する必要がある。このために、裏蓋２ｂの内面２ｇ上
にかしめ部６，７を形成することによって、金属端子
４，５の端子固定部４ｂ，５ｂを固定している。

【０００８】ここで、金属端子４，５のかしめ部６，７
の成形方法について説明する。図３は、図２中の切断線
Ｘ−Ｘに沿った方向からのかしめ部７の断面構造を例
に、かしめ部の成形工程を順に示した説明図である。

【０００９】まず、図３（ａ）に示すように、合成樹脂
などからなる裏蓋２ｂの内面２ｇ側には、予め突起部７
ａが成形されている。この突起部７ａは、金属端子５の
端子固定部５ｂを受け入れ可能なように溝状に形成され
ている。そして、金属端子５の端子引出し部５ａを裏蓋
２ｂに設けた貫通孔を通して外方へ押し出すとともに、
端子固定部５ｂを溝状の突起部７ａの間に挿入する。こ
れにより、金属端子５が位置決めされる。

【００１０】次に、かしめヘッド８を加熱する。かしめ
ヘッド８は、平坦な押圧面８ａを有している。また、そ
の内部には、かしめヘッド８の押圧面８ａを加熱するた
めのヒータ９が設けられている。そして、かしめヘッド
８を所定の温度に発熱させた後、押圧面８ａを突起部７
ａの先端部分に当接させ、そのまま下方へ押圧する。

【００１１】さらに、図３（ｂ）に示すように、発熱し
たかしめヘッド８を下方へ押圧すると、かしめヘッド８
の押圧面８ａに当接した突起部７ａの先端部分が加熱さ
れ、端子固定部５ｂを包み込むように熱変形する。そし
て、端子固定部５ｂの上方において突起部７ａの先端部
分が閉じ、熱圧着されて、端子固定部５ｂを包み込むよ
うな形状にかしめ部７が成形される。

【００１２】以上のようなかしめ工程が、他方の金属端
子４の端子固定部４ｂに対しても行われる。このような
工程により、金属端子４，５の端子固定部４ｂ，５ｂが
かしめ部６，７により固定される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図３
（ｂ）に示すように、従来の平坦な押圧面８ａを有する
かしめヘッド８を用いてかしめ部を形成した場合には、
端子固定部５ｂの保持力が不足するという問題があっ
た。すなわち、図３に示すように、平坦な押圧面８ａで
突起部７ａの先端部分を下方に押圧すると、金属端子５
の端子固定部５ｂの両側にある突起部７ａ，７ａの先端
部分から端子固定部５ｂを中心として互いにくっつくよ
うに折り曲げられる。この結果、突起部７ａの先端部同
士が熱圧着し、端子固定部５ｂの上部に空洞部Ａが形成
され、かしめ部７と端子固定部５ｂとの密着部分が端子
固定部５ｂの表面領域に比べてわずかな部分となる。こ
のために、かしめ部７が端子固定部５ｂを保持する力が
弱く、金属端子５の端子引出し部５ａ側からその軸方向
に沿って押し込み力などが加えられた場合には、端子固
定部５ｂが空洞部Ａ側に押し上げられ、その上方に成形
されたかしめ部７を破断させるような場合が生じた。

【００１４】このように、かしめ部６，７の保持力が弱
いと、取扱い時や動作時において、金属端子の端子引出
し部４ａ，５ａから加えられる外力によって圧電ブザー
の金属端子の固定が剥がれるという問題があった。

【００１５】本発明の目的は、金属端子の固定部の保持
力を向上させ、金属端子に外力が加えられた場合でも容
易に破損することのない圧電ブザーの製造方法を提供す
ることである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明により製造される
圧電ブザーは、圧電振動板と、開口を有するケース本体
及び該ケース本体の開口を閉成するようにケース本体に
固定された裏蓋を有し、かつ内部に圧電振動板が収納さ
れているケースと、端子固定部、端子引出し部及び接続
部を有する金属端子とを備えている。金属端子の端子固
定部は、ケースの裏蓋内面に沿って延び、かつ裏蓋内面
上に固定されている。さらに、金属端子の端子引出し部
は、端子固定部の一方端部において端子固定部に対して
折り曲げられており、かつ裏蓋を貫通してケース外に延
ばされている。さらに、金属端子の接続部は、端子固定
部の他方端部において端子固定部に対して折り曲げられ
ており、かつ先端部が裏蓋内面から離間し、圧電振動板
に当接されている。

【００１７】さらに、裏蓋は、裏蓋の内面から突起し、
金属端子の端子固定部の表面を取り囲んで端子固定部を
裏蓋内面上に固定するかしめ部を備える。このかしめ部
は、端子固定部の表面のうち、裏蓋内面と向き合わない
側の表面に密着して形成されていることを特徴としてい
る。

【００１８】また、本発明による圧電ブザーの製造方法
においては、裏蓋の内面上に配置される金属端子の端子
固定部の少なくとも長手軸の両側に沿う突起部を裏蓋内
面上に形成し、さらに、押圧面に凹部を形成した加熱押
圧装置の該凹部の内面に突起部の先端部分を当接させる
とともに、突起部を加熱しつつ突起部を押圧することに
よって突起部を熱変形させ、裏蓋の内面と向き合わない
側の端子固定部の表面に突起部の熱変形部分が密着した
かしめ部を成形することによって、金属端子の端子固定
部を裏蓋の内面上に固定することを特徴としている。

【００１９】さらに、本発明の限定された局面による圧
電ブザーの製造方法においては、突起部を熱変形させる
に際し、加熱押圧装置の凹部内面から加えられる押圧力
が端子固定部の中心に向かうように、突起部を押圧する
ことを特徴としている。

【００２０】

【作用】本発明によるかしめ部は、金属端子の端子固定
部の表面、特に、裏蓋の内面と向き合わない側の表面上
に密着するように成形される。このような形状に成形す
るために、その製造方法においては、加熱押圧装置の押
圧面に凹部を形成している。この凹部は、突起部を端子
固定部の周囲に折り曲げるように押圧力を作用し得るよ
うな形状が選ばれる。このため、このような凹部を有す
る押圧面を突起部に対して加熱押圧すると、突起部が熱
変形して金属端子の端子固定部の表面に密着するように
成形することができる。

【００２１】そして、端子固定部の表面に密着したかし
め部が成形されると、かしめ部は、この端子固定部表面
との接合面全体にわたって端子固定部を保持する。この
ため、例えば金属端子の端子引出し部側から端子固定部
を上方に押し上げるような外力が作用した場合には、端
子固定部を保持するかしめ部の接触面積が従来のものに
比べて大きく形成されていることにより、かしめ部の端
子固定部に対する保持力が増大し、外力に対する端子固
定部の固定力が増大する。

【００２２】

【実施例】図４は、本発明の実施例による圧電ブザーの
正面断面構造図であり、図５は、その平面断面構造図で
ある。圧電ブザー１１は、合成樹脂よりなるケース１２
を有する。ケース１２は、下方に開口を有する円筒状の
ケース本体１２ａと、該開口を閉成するように、ケース
本体１２ａに取り付けられた裏蓋１２ｂを有する。

【００２３】なお、ケース本体１２ａと裏蓋１２ｂとの
固定部分には、図示のように、ケース本体１２ａの内壁
に、周方向に延びる溝１２ｃが設けられており、他方、
裏蓋１２ｂの外周壁には、該溝１２ｃに嵌合する環状突
起１２ｄが設けられている。従って、裏蓋１２ｂは、ケ
ース本体１２ａの下方開口から圧入し、上記環状突起１
２ｄを溝１２ｃに嵌合させることにより、嵌め合わせて
固定することができる。なお、ケース本体１２ａに裏蓋
１２ｂを固定する方法は、接着剤などを用いて行っても
よい。

【００２４】ケース１２内には、円板状の圧電振動板１
３が収納されている。圧電振動板１３は、円板状の金属
板１３ａの下面に圧電振動子１３ｂを導電性接着剤で貼
り合わせた構造を有する。圧電振動子１３ｂは、圧電セ
ラミック板の下面に、電極（図示せず）を形成した構造
を有する。また、圧電振動子１３ｂの上面側の電極は、
上記金属板１３ａで兼用されている。従って、圧電振動
板１３は、ユニモルフ型の圧電振動板を構成している。

【００２５】もっとも、上記のユニモルフ型の圧電振動
板１３に代えて、バイモルフ型の圧電振動板を用いても
よい。圧電振動板１３は、ケース本体１２の中間高さ位
置に設けられた段差部１２ｅと、裏蓋１２ｂの上端面１
２ｆとの間に挟持されて固定されている。すなわち、圧
電振動板１３は、裏蓋１２ｂの内面１２ｇよりも上方に
位置決めされ、固定されている。

【００２６】また、裏蓋１２ｂには、一対の金属端子１
４，１５が固定されている。図６は、一方の金属端子１
５の平面図であり、図７は、その側面図である。金属端
子１５は、金属線を折り曲げ成形して構成されており、
その機能上、端子引出し部１５ａ、端子固定部１５ｂ及
び接続部１５ｃの３つの部分を有している。

【００２７】再度図４及び図５を参照して、金属端子１
５の端子引出し部１５ａは、裏蓋１２ｂを貫通してケー
ス外に引き出されている。端子固定部１５ｂは、裏蓋１
２ｂの内面１２ｇに沿って配置され、かしめ部１７によ
って裏蓋の内面１２ｇ上に固定されている。さらに、接
続部１５ｃは、その先端側が圧電振動板１３に当接さ
れ、圧電振動板１３に電気的に接続されている。そし
て、接続部１５ｃの弾性力によって圧電振動板１３を下
面側から弾性支持する。

【００２８】また、金属端子１４も、金属端子１５とほ
ぼ同様の形状に成形されている。そして、金属端子１４
の端子引出し部１４ａは、裏蓋１２を貫通してケース外
に引き出されており、また端子固定部１４ｂは、かしめ
部１６によって裏蓋１２の内面１２ｇ上に固定されてい
る。さらに、接続部１４ｃの先端側は圧電振動子１３ｂ
の電極に当接されている。そして、接続部１４ｃの弾性
力によって圧電振動板１３を下面側から弾性支持する。

【００２９】上記のような構造を有する圧電ブザー１１
において、金属端子１４，１５の端子固定部１４ａ，１
５ａは、かしめ部１６，１７によって裏蓋１２ｂの内面
１２ｇ上に強固に固定されている。ここで、このかしめ
部１６，１７の構造及びその成形方法について説明す
る。図８及び図９は、図５中の切断線Ｙ−Ｙに沿う方向
からのかしめ部１７を例としたかしめ部の製造工程を示
す製造工程断面図である。

【００３０】まず、図８に示すように、かしめ部１７の
成形前には、裏蓋１２ｂの内面１２ｇ上に金属端子の端
子固定部１２ｂに沿って突起部１７ａが形成されてい
る。突起部１７ａは、端子固定部１５ｂの両側に沿って
溝状に延び、かつ端子固定部１５ｂと端子引出し部１５
ａの接続部を取り囲むような形状に形成されている。こ
の突起部１７ａは、かしめヘッド１８を用いてかしめ成
形される。かしめヘッド１８は、突起部１７ａに接触
し、加熱押圧することによってかしめ部を成形するため
の押圧面１８ａと、突起部１７ａに対して加熱するため
のヒータ１９とが設けられている。図３に示した従来の
かしめヘッドの押圧面と異なり、本発明による押圧面１
８ａは、突起部１７ａを熱変形させて、金属端子の端子
固定部１５ｂの上部表面に十分に密着させるための種々
の凹面形状に形成されている。この凹状の押圧面１８ａ
の種々の形状及びその作用については後述することと
し、ここでは、断面半円状の押圧面１８ａを用いる場合
を例に説明を続ける。

【００３１】次に、図９に示すように、かしめヘッド１
８を加熱した状態でかしめヘッド１８を下降させ、突起
部１７ａをその上方から押圧し、熱変形させる。かしめ
ヘッド１８からの加熱押圧作用によって熱変形した突起
部１７ａは、押圧面１８ａの形状に沿って変形する。そ
して、図示のように、金属端子の端子固定部１７ｂの表
面を取り囲むように密着成形される。このため、従来の
場合と異なり、金属端子の端子固定部１５ｂの上部には
空洞部が構成されることなく、熱変形したかしめ部１７
が密着形成される。

【００３２】従って、例えば金属端子の端子引出し部１
５ａ側から端子固定部１５ｂを上方へ突き上げるような
外力が加えられた場合でも、かしめ部１７は、端子固定
部１５ｂの上部表面と密着した表面全体で端子固定部１
５ｂを保持するため、端子固定部１５ｂの保持力が増大
し、外力によって端子固定部１５ｂが離脱するのを防止
することができる。なお、もう一方の金属端子１４の端
子固定部１４ｂの固定構造も、上記の説明と同様の方法
によって実現される。

【００３３】次に、上記のような方法によって成形され
るかしめ部１６，１７の種々の構造について説明する。
図１０及び図１１に示すかしめ部１７は、端子固定部１
５ｂの軸直角方向の断面形状（以下、かしめ部断面形状
と称す）が半円形に成形されている例である。なお、図
１０（ａ）は、半円形断面形状を有するかしめ部の平面
構造図であり、図１０（ｂ）は、その正面構造図であ
る。また、図１１は、かしめヘッドを用いたかしめ部の
成形状態を模式的に示した模式図である。特に図１１に
示すように、かしめ部断面形状が半円形状となるように
かしめヘッドの押圧面１８ａを成形すると、押圧面１８
ａからの押圧力Ｆは、金属端子の端子固定部１５ｂの長
手軸を中心として集中するように作用する。従って、こ
のような押圧面１８ａを有するかしめヘッド１８を用い
て裏蓋の突起部１７ａを加熱押圧すると、加熱されて軟
化した突起部は押圧力Ｆを受けて半円形状の押圧面１８
ａに沿って互いに内向きに変形され、金属端子の端子固
定部１５ｂを中心に端子固定部１５ｂの表面に巻き付く
ように成形される。これによって、端子固定部１５ｂの
上面に密着したかしめ部１７が成形される。

【００３４】また、図１２及び図１３は、かしめ部断面
形状が台形状のかしめ部２７の例を示しており、図１２
（ａ）はその平面構造図、図１２（ｂ）は正面図を示
し、さらに図１３は、かしめ成形工程での成形状態を示
す模式図である。この場合にも、かしめヘッドの押圧面
１８ａには、かしめ部２７の多角形状の表面に対応する
凹部が形成されている。そして、図１３に示すように、
かしめ工程では、熱変形した突起部の表面にかしめヘッ
ドの押圧面１８ａから押圧力Ｆが加えられ、端子固定部
１５ｂの表面に密着するように成形される。

【００３５】さらに、図１４及び図１５は、かしめ部断
面形状が三角形のかしめ部３７の構造を示しており、図
１４（ａ）はその平面構造図、図１４（ｂ）は正面構造
図、さらに図１５は、かしめ成形工程での成形状態を示
す模式図である。この場合も上記の場合と同様に、かし
めヘッドの押圧面１８ａにはかしめ部３７の表面形状に
対応する凹部が形成されており、かしめ工程では、図１
５に示すように、かしめヘッドの押圧面１８ａから押圧
力Ｆを受け、金属端子の端子固定部１５ｂの周囲に密着
したかしめ部３７が成形される。

【００３６】上記のようなかしめヘッドの押圧面１８ａ
の形状あるいはかしめ部の形状は、加熱押圧成形時に、
金属端子の端子固定部の両側に突起した突起部を端子固
定部の周囲に熱変形させて密着させるのに適した形状が
選ばれている。このため、上記のような方法によって成
形されたかしめ部は、金属端子の端子固定部の上部表
面、すなわち裏蓋２ｂの内面２ｇに向かう面と反対側の
表面上に密着して成形される。このため、金属端子の端
子引出し部１４ａ，１５ａ側から端子固定部１４ｂ，１
５ｂを上方に突き上げるような外力が加わった場合に
も、かしめ部によって端子固定部１４ｂ，１５ｂを保持
する保持力が増大する。 〔実験例〕ここで、上記のかしめ部の端子固定部の保持
力の増大を確認するために実験を行った。実験では、図
４に示すように、金属端子の端子引出し部１４ａ，１５
ａに対し、その軸方向に沿って抜力Ｗを与えた場合のか
しめ部１６，１７の保持力と、金属端子１４，１５間の
ピッチの変化を測定した。この実験に用いた実施例によ
る圧電ブザーは、図１０，図１１に示すかしめ構造を有
している。この実験の測定結果を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１から明らかなように、本発明の実施例
によるかしめ部の構造を用いた場合には、金属端子の抜
力Ｗが従来のものに比べて約３倍に増大している。しか
も、金属端子間のピッチＬのばらつき量も３分の１以下
に減少している。これは、かしめ部による固定端子の位
置決め固定が強固に行われたため、金属端子のピッチＬ
のばらつきが減少したものである。

【００３９】

【発明の効果】このように、本発明による圧電ブザーの
金属端子の端子固定部のかしめ構造は、かしめ部が密着
して保持する端子固定部の面積を増大させ、かしめ部全
体にわたって端子固定部を保持するように構成されたこ
とにより、金属端子の端子引出し部側から加えられる外
力に対して容易に端子固定部の固定が剥がれることのな
い圧電ブザーを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の圧電ブザーの一例を示す正面断面図。

【図２】従来の圧電ブザーの一例を示す平面断面図。

【図３】従来の圧電ブザーのかしめ部のかしめ工程を模
式的に示す工程図（ａ），（ｂ）。

【図４】本発明の実施例による圧電ブザーの正面断面構
造図。

【図５】本発明の実施例による圧電ブザーの平面断面構
造図。

【図６】本発明の実施例による圧電ブザーの金属端子の
平面図。

【図７】図６に示す金属端子の正面図。

【図８】本発明の実施例による圧電ブザーのかしめ部の
成形工程を説明するための説明図。

【図９】本発明の実施例による圧電ブザーのかしめ部の
成形工程を説明するための説明図。

【図１０】本発明の実施例による圧電ブザーのかしめ部
の一例を示す平面図（ａ）及び正面図（ｂ）。

【図１１】図１０に示すかしめ部のかしめ成形状態を模
式的に示す模式図。

【図１２】本発明の実施例によるかしめ部の他の例の構
造を示す平面図（ａ）及び正面図（ｂ）。

【図１３】図１２に示すかしめ部のかしめ成形状態を模
式的に示す模式図。

【図１４】本発明の実施例によるかしめ部のさらに他の
例の構造を示す平面図（ａ）及び正面図（ｂ）。

【図１５】図１４に示すかしめ部のかしめ成形状態を模
式的に示す模式図。

【符号の説明】

１１…圧電ブザー １２…ケース １２ａ…ケース本体 １２ｂ…裏蓋 １２ｇ…裏蓋の内面 １３…圧電振動板 １４、１５…金属端子 １４ａ，１５ａ…端子引出し部 １４ｂ，１５ｂ…端子固定部 １４ｃ，１５ｃ…接触部 １６，１７，２７，３７…かしめ部 １７ａ…突起部 １８…かしめヘッド １８ａ…押圧面 １９…ヒータ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電振動板と、 開口を有するケース本体及び該ケース本体の開口を閉成
   するようにケース本体に固定された裏蓋を有し、かつ内
   部に前記圧電振動板が収納されているケースと、 前記ケースの裏蓋内面に沿って延び、かつ前記裏蓋内面
   上に固定された端子固定部と、前記端子固定部の一方端
   部において前記端子固定部に対して折り曲げられてお
   り、かつ前記裏蓋を貫通してケース外に延ばされた端子
   引出し部と、前記端子固定部の他方端部において前記端
   子固定部に対して折り曲げられており、かつ先端部が前
   記裏蓋内面から離間し、前記圧電振動板に当接されてい
   る接続部とを有する金属端子とを備えた圧電ブザーの製
   造方法であって、 前記裏蓋の内面上に配置される前記金属端子の前記端子
   固定部の少なくも長手軸の両側に沿う突起部を前記裏蓋
   内面上に形成し、 押圧面に凹部を有する加熱押圧装置の該凹部の内面に前
   記突起部の先端部分を当接させるとともに、前記突起部
   を加熱しつつ前記突起部を押圧することによって前記突
   起部を熱変形させ、前記裏蓋の内面と向き合わない側の
   前記端子固定部の表面に前記突起部の熱変形部分が密着
   したかしめ部を形成することによって前記金属端子の前
   記端子固定部を前記裏蓋の内面上に固定することを特徴
   とする、圧電ブザーの製造方法。
2. 【請求項２】 前記突起部を熱変形させるに際し、前記
   加熱押圧装置の凹部内面から加えられる押圧力が前記端
   子固定部の中心に向かうように、前記突起部を押圧する
   ことを特徴とする、請求項１に記載の圧電ブザーの製造
   方法。