JP4737081B2 - 圧電発音体 - Google Patents
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Description
基板と、該基板に接合された圧電振動子と、を有する圧電振動板と、
前記圧電振動板を内部に保持するケースと、
前記圧電振動子に電気的に接続する第1導電端子と、
前記基板に電気的に接続する第2導電端子と、を有する圧電発音体であって、
前記第1導電端子のばね定数が、前記第2導電端子のばね定数より低い。なお、以下では、ばね定数を、剛性または曲げ剛性とも言う。
前記圧電振動板の略外周部において、前記第2導電端子が、前記基板に電気的に接続する。
前記ケースを貫通し、前記ケースの内部から外部へ突出する外側部と、
前記ケースに固定される固定部と、
前記固定部から前記圧電振動板へ向かって(斜め方向に)伸びる立ち上がり部と、
前記立ち上がり部の略先端に位置し、前記圧電振動子に接触する接触部と、を有し、
前記立ち上がり部の少なくとも一部のばね定数が、前記接触部のばね定数より低い。
前記接触部の先端と前記圧電振動子とが略平行であり、
前記接触部の先端と前記圧電振動子とが線接触する。
前記ガイド溝の中に、前記第1導電端子または前記第2導電端子の少なくとも一部が位置する。
図1は、本発明の一実施形態に係る圧電発音体の概略断面図、
図2は、本発明の一実施形態に係る圧電発音体が有するケース本体をZ方向(ケース内部)から見た概略図、
図3は、本発明の一実施形態に係る圧電発音体が有するケース蓋をZ方向(ケース内部)から見た概略図、
図4は、本発明の一実施形態に係る圧電発音体が有するケース蓋をZ方向(ケース外部)から見た概略図、
図5は、本発明の一実施形態に係る圧電発音体が有する第1導電端子の斜視図、
図6は、本発明の一実施形態に係る完成前の第1導電端子の斜視図、
図7は、本発明の他の実施形態に係る圧電発音体を、ケース蓋の面方向および第1導電端子の長軸方向に対して垂直な方向に切断した場合の断面図であって、ケース蓋の内壁に形成されたガイド溝およびガイド用凸部を示す断面図、
図8は、本発明の他の実施形態に係る圧電発音体が有する第1導電端子およびケース蓋の概略断面図、
図9は、本発明の他の実施形態に係る圧電発音体が有する第1導電端子およびケース蓋の概略断面図である。
本発明の一実施形態に係る圧電発音体2は、図1に示すように、ケース10と、圧電振動板4と、一対の導電端子(第1導電端子12Aおよび第2導電端子12B)と、から構成される。ケース10は、ケース本体10aとケース蓋10bとから構成される。ケース10の内部には圧電振動板4が保持されている。圧電振動板4は、円盤状の金属板4aに圧電振動子4dを接着剤で張り合わせた構造を有する。圧電振動子4dは、電極4b,4cを形成した構造を有する。金属板4aが電極4bを兼ねても良い。一対の第1導電端子12Aおよび第2導電端子12Bは、ケース蓋10bに固定されている。第1導電端子12Aは、圧電振動板4の圧電振動子4d(が有する電極4c)に接触し、電気的に接続している。また、第2導電端子12Bは、圧電振動板4の金属板4aに接触し、電気的に接続している。
ケース本体10aは、図2に示すように、XY面方向において円形の構造を有する。XY方向におけるケース本体10aの直径は、特に限定されないが、通常、10〜30mm程度である。また、ケース本体10aの高さ(Z方向の高さ)は、特に限定されないが、通常3〜15mm程度である。
図3、図4には、説明の便宜上、第1導電端子12Aおよび第2導電端子12Bが固定される以前のケース蓋10bを示す。
圧電振動板4は、図1に示すように、基板としての金属板4aと、両面に電極4b,4cが被着形成された圧電振動子4dと、から構成される。圧電振動子4dは、電極4bを介して、金属板4aへ接合されている。金属板4a、電極4b,4c、および圧電振動子4dは、導電性接着剤等により互いに接着される。なお、本実施形態では、電極4cは、圧電振動子4dの一部とみなす。
図1、図5に示すように、第1導電端子12Aは、外側部121aと、固定部122aと、立ち上がり部123aと、接触部124aと、から構成される一体物である。図1に示すように、圧電振動板4の略中心部において、第1導電端子12Aの接触部124aが、電極4cを介して、圧電振動子4dに接触し、電気的に接続している。
図1に示すように、第2導電端子12Bは、外側部121bと、固定部122bと、立ち上がり部123bと、接触部124bと、から構成される一体物である。 第2導電端子12Bは、円柱状(丸ピン状)の金属端子を、曲げ成形することによって、容易に得ることができる。
実施例1においては、図1に示す圧電発音体2のサンプル1〜10を作製した。なお、第1導電端子12Aの平坦部125aは、円形の断面を有する金属ピンをプレス成形することによって形成した。また、実施例1の各サンプルの寸法は以下の通りとした。
XY方向におけるケース本体10aの直径:21.25mm、
ケース本体10aの高さ(Z方向の高さ):11mm、
ケース10の直径:22mm、
放音孔14の孔径:7mm、
XY面方向における金属板4aの直径:20mm、
金属板4aの厚み(Z方向の厚み):200μm、
XY面方向における圧電振動子4dの直径:15mm、
圧電振動子4dの厚み(Z方向の厚み):200μm。
比較例1においては、第1導電端子12Aおよび第2導電端子12Bのいずれの立ち上がり部123a、123bにおいても、平坦部が形成されてないこと以外は、実施例1と同様の構造を有する圧電発音体サンプル1〜10を作製した。すなわち、比較例1においては、円形の断面を有する金属ピンを曲げ成形しただけの第1導電端子および第2導電端子を用いたため、第1導電端子の曲げ剛性と、第2導電端子の曲げ剛性とが、同程度であった。また、比較例1のサンプル1〜10に対して、実施例1と同様に音圧の評価を行った。結果を表1に示す。
比較例2においては、実施例1で用いた導電端子よりも高価である平ピンを曲げ成形して得られる第1導電端子および第2導電端子を用いたこと以外は、実施例1と同様の圧電発音体サンプル1〜10を作製した。比較例2においても、第1導電端子の曲げ剛性と、第2導電端子の曲げ剛性とは、同程度であった。また、比較例2のサンプル1〜10に対して、実施例1と同様に音圧の評価を行った。結果を表1に示す。
第1導電端子12Aの曲げ剛性が第2導電端子の曲げ剛性より低い実施例1の圧電発音体2は、各導電端子の曲げ剛性が等しい比較例1に比べて、音圧が高いことが確認された。
4… 圧電振動板
4a… 金属板(基板)
4b,4c… 電極
4d… 圧電振動子
10… ケース
10a… ケース本体
10b… ケース蓋
12A… 第1導電端子
12B… 第2導電端子
121a,121b… 外側部
122a,122b… 固定部
123a,123b… 立ち上がり部
124a,124b… 接触部
125a… 平坦部
Claims (14)
- 基板と、該基板に接合された圧電振動子と、を有する圧電振動板と、
ケース本体とケース蓋とから成り、前記圧電振動板を内部に保持するケースと、
前記圧電振動板の略中心部において、前記圧電振動子に電気的に接続する第1導電端子と、
前記圧電振動板の略外周部において、前記基板に電気的に接続する第2導電端子と、を有する圧電発音体であって、
前記第1導電端子および前記第2導電端子のそれぞれは、
前記ケースに固定される固定部と、
前記固定部から前記圧電振動板へ向かって斜め方向に伸びる立ち上がり部と、
断面が略円形であって、前記圧電振動子に対して略平行になるように前記立ち上がり部の略先端に屈曲して位置し、前記圧電振動子に線接触する接触部と、を有し、
前記ケース蓋と前記圧電振動板との間で、前記第1導電端子は前記第2導電端子より短く、
前記第1導電端子のばね定数が、前記第2導電端子のばね定数より低く、前記第1導電端子の前記立ち上がり部の少なくとも一部のばね定数が、前記接触部のばね定数より低い圧電発音体。 - 前記第1導電端子の前記立ち上がり部全体のばね定数が、前記接触部のばね定数より低いことを特徴とする請求項1に記載の圧電発音体。
- 前記第1導電端子の前記固定部と、前記立ち上がり部と、前記接触部とは一体物であることを特徴とする請求項1または2に記載の圧電発音体。
- 前記第1導電端子の前記立ち上がり部の少なくとも一部において、板状の構造を有する平坦部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の圧電発音体。
- 前記平坦部が前記第1導電端子の長手方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項4に記載の圧電発音体。
- 前記ケース蓋の内壁にガイド溝が形成され、
前記平坦部が前記ガイド溝に沿って配置される請求項4または5に記載の圧電発音体。 - 前記第1導電端子の前記立ち上がり部の少なくとも一部の外径が、前記接触部の外径より小さいことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の圧電発音体。
- 前記ケース蓋の内壁において、前記第1導電端子または前記第2導電端子を、所定の方向へ導くガイド用凸部が形成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の圧電発音体。
- 熱かしめによって、前記固定部が前記ケース蓋に固定されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の圧電発音体。
- 前記ケース蓋の内壁において、熱かしめ用凸部が形成されていることを特徴とする請求項9に記載の圧電発音体。
- インサート成形によって、前記固定部が前記ケース蓋に一体的に固定されていることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の圧電発音体。
- 前記立ち上がり部が、前記ケースの内壁面との同一面、または前記ケースの内壁面より凹んだ位置を起点として、前記圧電振動板へ向かって伸びることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の圧電発音体。
- 前記基板が金属板である請求項1〜12のいずれかに記載の圧電発音体。
- 前記ケース蓋の外周凸部が、前記圧電振動板に線接触することを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の圧電発音体。
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