JPH0642150B2 - 圧電サウンダ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば圧電素子に駆動電圧を印加して音響出
力する圧電ブザー等の圧電サウンダに関する。

従来の技術 第７図は従来の圧電ブザーの断面図である。この圧電ブ
ザー１には、一方端が開口した有底筒状樹脂ケース２の
一方端に、圧電素子３が樹脂ケース２内方側に臨むよう
にして振動板４が固定され、さらに樹脂ケース ２の底部に金属端子５ａ，５ｂが設置されており、この
金属端子５ａ，５ｂの先端は前記圧電素子３及び振動板
４は弾発的に当接するように構成されている。そして、
この圧電ブザー１において振動板４はその周縁部が樹脂
ケース２に熱カシメによって固定されている。具体的に
は以下の方法でカシメられている。即ち、第８図に示す
ように樹脂ケース２の開口端側に凸部２ａを形成してお
き、振動板４の周縁部を樹脂ケース２の段差面に仮固定
し、その後凸部２ａを加熱・加圧することによって熱変
形させ、この熱変形した第８図の破線で示すカシメ固定
部２ｂによって振動板４の周縁部に固定する。尚、振動
板４は第８図に示すようにその厚みが径方向に一様に形
成されている。

発明が解決しようとする課題 ところで上記構成の圧電ブザー１では、樹脂ケース２お
よび振動板４の寸法等のバラツキによって第９図(1)〜
(3)に示すように、３つのカシメ固定状態が生じる。第
９図(1)では、振動板４の周縁部はその表面及び裏面で
カシメ固定部２ｂと樹脂ケース２の段差面とによって固
定され、従って振動板４にはその厚み方向に圧力が作用
する。一方、第９図(2)で示す状態では、振動板４はそ
の表面と裏面がカシメ固定部２ｂと樹脂ケース２の段差
面とによって固定され、従って振動板４の厚み方向に圧
力が作用する。さらに、カシメ固定部２ｂは振動板４の
外周面まで回り込んでおり、従って振動板ｂには前記厚
み方向の圧力に加えて外周面から中心部方向へ圧力が作
用する。また、第９図(3)で示す状態では、カシメ固定
部２ｂが振動板４の周縁部の上面を押圧せず、振動板ｂ
の外周面に回り込んでいる。従って、振動板４には外周
面からその中心部の方向に圧力が作用する。このような
第９図(1)〜(3)の３つの固定状態のうち、振動板４の厚
み方向のみ圧力が作用している第９図(1)の固定状態が
理想的であるけれども、前述したように加工時における
製品のバラツキによって第９図(2)，(3)の状態が生じる
場合があり、このような第９図(2)，(3)で示す固定状態
では、第10図に示すように振動板４にソリが生じる。こ
のようなソリが生じた場合には、共振周波数が上昇す
る。

こうして振動板４の厚みが一様である場合には、加工時
におけるバラツキに起因して第９図(1)〜(3)の固定状態
が発生し、これによって共振周波数のバラツキが生じ、
音圧周波数特性が不安定になる。さらに、第９図(2)，
(3)の固定状態が生じた時には、共振周波数が上昇す
る。

発明が解決しようとする課題 本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、振動板の
ソリの発生を防ぎ、音圧周波数特性の安定化を図ること
ができるようにした圧電サウンダを提供することであ
る。

課題を解決するための手段 本発明は、一方側表面に圧電素子が貼着された振動板
と、振動板を固定する樹脂ケースとを備え、圧電素子お
よび振動板に電気的に接続される金属素子を介して圧電
素子に駆動電圧を印加するようにした圧電サウンダにお
いて、前記樹脂ケースは一方端が開口した有底筒状であ
り、この樹脂ケースの一方端にはカシメ固定部が形成さ
れており、前記振動板はその周縁部が半径方向外方に向
かうに連れて先細りのテーパ状に形成されていると共
に、この振動板は前記開口を覆って樹脂ケースの一方端
に配置されて、テーパ状周縁部が前記カシメ固定部によ
って上下からカシメ固定されていることを特徴としてい
る。

作 用 上記構成によれば、振動板の周縁部は、半径方向外方に
向かうに連れて先細りのテーパ状に形成され、このテー
パ状周縁部が樹脂ケースのカシメ固定部によってカシメ
られる。従って、振動板はその周縁部で厚み方向に押圧
されて固定され、外周面から中心部に作用する不所望な
押圧力が生じず、そのため振動板にソリが発生しない。
この結果、共振周波数の上昇を防ぎ、かつ安定な音圧周
波数特性を得ることができる。

実施例 第１図は本発明に係る圧電サウンダの一実施例としての
圧電ブザーの断面図であり、第２図は第１図の矢符Ａ側
から見た平面図であり、第３図は第１図の矢符Ｂ側から
見た側面図である。この圧電ブザー２０は、一方端が開
口した有底円筒状の樹脂ケース２１と、樹脂ケース２１
の内方側に臨む面に円板状の圧電素子２２が貼着され樹
脂ケース２１の開口部を覆って取り付けられる円板状の
振動板２３と、圧電素子２２に電気的に接続され弾性を
有する金属端子２４ａと、振動板２３に電気的に接続さ
れ弾性を有する金属端子２４ｂとを有する。振動板２３
の圧電素子２２が貼着されている側とは反対側の面の周
縁部２３ａは、第４図示のように全周に亘って半径方向
外方に向かうに連れて先細りのテーパ状に形成されてい
る。また樹脂ケース２１は、底部２１ａと、側壁２１ｂ
とを有し、この側壁２１ｂの第１図における上端部には
カシメ固定部２５が形成されている。このカシメ固定部
２５によって第４図示のように振動板２３のテーパ状周
縁部２３ａがカシメ固定されている。このような構成に
よって後述するように振動板２３のソリの発生を防ぎ、
その結果周波数の上昇を防止し、かつ安定な音圧周波数
特性を得ることができる。

また、樹脂ケース２１の側壁２１ｂには、一対の端子受
け入れ溝２６，２７が形成されており、この端子受け入
れ溝２６と２７とは、底部２１ａの一直径線上に配置さ
れている。この端子受け入れ溝２６と振動板２３とによ
って放音孔２８が構成される。また、もう一つの端子受
け入れ溝２７と振動板２３とによって放音孔２９が構成
される。

前記金属端子２４ａは、約９０度折曲げられその遊端が
端子受け入れ溝２６を介して外部に引出された折曲部５
０ａと、折曲部５０ａに連なりかつ適切な弾性を得るよ
うに折曲部５０ａよりも幅狭な弾性部５１ａとから構成
される。弾性部５１ａは、振動板２３と樹脂ケース２１
とによって規定される共鳴空間３０内にあってその先端
が圧電素子２２に弾発的に当接している。もう一つの金
属端子２４ｂもまた金属端子２４ａと同様な構成を有し
ており、対応する部分に添字ｂを付して示す。この金属
端子２４ｂの弾性部５１ｂは共鳴空間３０内にあってそ
の先端が振動板２３に弾発的に当接している。これらの
金属端子２４ａ，２４ｂは底部２１ａのカシメ固定部３
１ａ，３１ｂによってカシメ固定されている。

このような構成を有する圧電ブザー２０では、金属端子
２４ａ，２４ｂを介して圧電素子２２に駆動電圧が印加
されると、振動板２３が厚み縦振動モードなどの振動モ
ードで振動し、この振動板２３の振動によって音波が共
鳴空間３０内に発せられる。そして共鳴空間３０内で、
一定の共鳴周波数によって共鳴し、その共鳴音は放音孔
２８，２９を介して外部に送出され、こうしてブザーが
鳴動化される。

尚、前記端子受け入れ溝２６，２７の開口寸法ｌ１（第
３図参照）は、所定の共鳴周波数に対応した値に選ばれ
ている。また、振動板２３のテーパ状周縁部２３ａは第
５図示のような形状であってもよく、要はカシメ圧力が
厚み方向に確実にかかるようなテーパ形状であればよ
い。

次に、このような構成を有する圧電ブザー２０の組立作
業について説明する。先ず、第６図に示すように側壁２
１ｂの上端面に環状の凸部３５が形成された樹脂ケース
２１を準備する。この樹脂ケース２１には、予め端子受
け入れ溝２６，２７が形成されている。そして次に、金
属端子２４ａ，２４ｂを底部２１ａに固定する。即ち、
金属端子２４ａ，２４ｂを予め部分的に９０度曲げ加工
を施しておき、この折曲部５０ａ，５０ｂを端子受け入
れ溝２６，２７に挿入し、かつ折曲部５０ａ，５０ｂに
形成されている取付孔３２ａ，３２ｂ（第１図参照）に
カシメ固定部３１ａ，３１ｂを挿通する。その後カシメ
固定部３１ａ，３１ｂを加熱・加圧してカシメる。こう
して金属端子２４ａ，２４ｂを樹脂ケース２１の底部２
１ａに固定する。尚、このような状態で金属端子２４
ａ，２４ｂの弾性部５１ａ，５１ｂはその先端が樹脂ケ
ース２１の開口側方向に延びている。

次に、このような状態で圧電素子２２が底部２１ａ側に
臨むようにして、振動板２３のテーパ状周縁部２３ａを
樹脂ケース２１の段差部６０（第４図及び第６図参照）
に仮固定する。そして、樹脂ケース２１の凸部３５を加
熱しながら加圧する。これによって、凸部３５が第４図
示のように熱変形され、カシメ固定部２５となって振動
板２３のテーパ状周縁部２３ａを固定する。このとき凸
部３５の熱変形部分は、常にテーパ状周縁部２３ａの上
面で受けられることになり、従って先行技術のように振
動板２３の外周面から中心部への押圧力が発生しない。
そのため振動板２３にソリが生ぜず、従って共振周波数
の上昇を防ぎ、かつ安定な音圧周波数特性を得ることが
できる。こうして第１図示の圧電ブザー２０が組立てら
れる。

また、前述の実施例ではカシメ固定部２５，３１ａ，３
１ｂは熱融着されたけれども、超音波溶着で短時間で加
工を行なうようにしてもよい。

また前述の実施例では圧電ブザーについて説明したけれ
ども、本発明はその他の圧電素子を用いて音を発する発
音体などにも好適に実施することができる。

発明の効果 以上のように本発明によれば、カシメ固定部は振動板の
上下から押圧するだけであり、振動板に外周面から中心
方向に作用する不所望な押圧力が生じない。従って振動
板にソリが発生せず、従って共振周波数の上昇を防止で
き、かつ共振周波数のバラツキを低減でき、さらに音圧
周波数特性の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る圧電サウンダの一実施例の圧電ブ
ザーの断面図、第２図は第１図の矢符Ａ側から見た平面
図、第３図は第１図の矢符Ｂ側から見た側面図、第４図
はカシメ固定部２５付近の拡大断面図、第５図はテーパ
状周縁部２３ａの他の実施例の断面図、第６図は組立時
における樹脂ケースの斜視図、第７図は従来の圧電ブザ
ー１の断面図、第８図は樹脂ケース２と振動板４の固定
方法を説明するための図、第９図は第８図示の固定方法
によって生じる固定態様を示す図、第10図は第９図示の
固定態様に起因した振動板の状態を示す図である。 ２０……圧電ブザー、２１……樹脂ケース、２１ａ……
樹脂ケースの底部、２１ｂ……樹脂ケースの側壁、２２
……圧電素子、２３……振動板、２３ａ……テーパ状周
縁部、２４ａ，２４ｂ……金属端子、２５……カシメ固
定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方側表面に圧電素子が貼着された振動板
   と、振動板を固定する樹脂ケースとを備え、圧電素子お
   よび振動板に電気的に接続される金属端子を介して圧電
   素子に駆動電圧を印加するようにした圧電サウンダにお
   いて、 前記樹脂ケースは一方端が開口した有底筒状であり、こ
   の樹脂ケースの一方端にはカシメ固定部が形成されてお
   り、 前記振動板はその周縁部が半径方向外方に向かうに連れ
   て先細りのテーパ状に形成されていると共に、この振動
   板は前記開口を覆って樹脂ケースの一方端に配置され
   て、テーパ状周縁部が前記カシメ固定部によって上下か
   らカシメ固定されていることを特徴とする圧電サウン
   ダ。