JPH0686396A - 圧電発音体及びその圧電振動板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧電発音体の振動板の防水性を改善し、その防
水加工コストを低下させる。 【構成】圧電セラミック板の両主面に電極を形成し、そ
の一方に振動板を貼着した圧電振動板において、振動板
の電極を貼着させた側とは反対側の主面全面にＪＩＳ
Ａ ５０以下の硬度の樹脂塗膜を設ける。 【効果】金属の振動板に直接樹脂塗膜を設けるので防水
性が向上し、その材料、加工費が安いのでコストを低減
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば圧電ブザー、圧
電送受話器等に用いる圧電発音体の振動板の防錆性を改
善したものに関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電ブザー、圧電送受話器等には圧電振
動板を発音体ケースに取り付けた構造を有する圧電発音
体が用いられている。例えば、圧電受話器には、図４に
示すように、合成樹脂成形体からなる有底円筒状の発音
体ケース１の内壁に段部を形成し、この段部に図５に示
す圧電振動板２を接着剤により取り付け、発音体ケース
１の底部中央に形成した貫通孔に多数の微細孔を有する
膜状のダンパー３を封着することにより圧電発音体４を
作成し、一方電話器シヤーシ５の放音孔６、６・・の周
囲に段差のある二重の円筒状部を設け、低い方の内側の
円筒状部７に上記発音体ケース１の先端面をＯリング８
を介して当接するとともに、外側の円筒状部９の端面と
圧電発音体４の底部に設けた鍔部１ａとをねじ１０、１
０により止めた構造のものが挙げられる。

【０００３】ここで、圧電振動板２は、圧電セラミック
板２ａの両主面に電極２ｂ、２ｃが設けられ、その一方
の側の電極２ｂ上に接着剤により金属製の振動板２ｄが
貼着されたものであり、振動板２ｄと他方の電極２ｃに
リード端子２ｅ、２ｆがはんだ付けされた後上記発音体
ケース１に取り付けられる。そして、図１の圧電受話器
において、これらリード端子に送話器側から送られた電
気信号が入力されることにより圧電振動板２は振動し、
これにより電気信号が音声に変換されて放音孔６、６・
・を通して聴取されることになる。

【０００４】ところで、最近電話器のハンディ化が進
み、室外で持ち運びされることが多いので、送受話器に
おいて通話孔、放音孔から直接水が内部に侵入する機会
が増し、内部の電子機器の金属部品を錆させる等の障害
があるので、これらの孔からの水の侵入を防止するその
防水機能レベルとして、ＪＩＳ防沫４等級の基準が示さ
れている。圧電受話器についても、振動板がステンレス
鋼等の金属製であるので水分と接触すると長い間には錆
びることがあり、これが錆びると振動特性が異なった
り、破損したりするため防水処理が施されている。

【０００５】従来、圧電受話器についての防水処理とし
ては、図４において撥水性シート１１を放音孔６、６・
・を覆うように設けたもの、あるいは図示省略したがＯ
リング８と発音体ケース１の先端面との間、Ｏリング８
と内側円筒状部７の先端面との間に同様な撥水性シート
を設けたものがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな撥水性シートは、水が直接侵入することは防止でき
るが、空気中の湿分は透過するため、温度差のある雰囲
気下におかれた場合は振動板に結露することもあり、防
錆の目的を充分に果たすことができなかった。また、こ
のような撥水性シートを設けると、音圧レベルを低下さ
せ、音響振動を減衰させることになるので、音響インピ
ーダンスが大きくなるのみならず、単価が高く、しかも
その取り付けの加工費もかかるので、コスト高になると
いう問題もあった。

【０００７】上記は圧電受話器に用いられる圧電発音体
の場合であったが、圧電ブザー等の他の圧電音響装置に
おいても同様な問題があり、その解決が望まれていた。

【０００８】本発明の目的は、撥水性シートを設けるこ
となくこれより簡単な手段により防水をすることができ
る圧電発音体を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、圧電性セラミック板とその両主面に設け
た電極からなる圧電素子板の一方の主面側に振動板を貼
着した圧電振動板を発音体ケースに取り付けた構造を有
する圧電発音体において、上記振動板の圧電素子板とは
反対側の主面全面にＪＩＳ Ａ ５０以下の樹脂塗膜を
設けた圧電発音体を提供するものである。

【００１０】また、本発明は上記圧電発音体に用いる圧
電振動板を提供するものである。

【００１１】本発明に使用される樹脂塗膜は、硬度がＪ
ＩＳ Ａ ５０以下のものであり、これには例えばシリ
コーン系樹脂が用いられる。これには、硬化型のものそ
の他のものが使用でき、硬化する場合もその手段は問わ
ないが、例えば紫外線硬化型シリコーン樹脂、速乾性シ
リコーン樹脂が好ましい。シリコーン系樹脂としては、
その名称は問わず、ケイ素と酸素を骨格としてアルキル
基やフェニル基を持つ高分子をいい、シラノールのポリ
縮合物が挙げられる。他の樹脂とも併用することができ
る。

【００１２】その他アクリレート系、ワニス系、エポキ
シ系その他のものも単独あるいは他のものと併用して上
記シリコーン系樹脂と同様に、その硬度がＪＩＳ Ａ
５０以下のものであれば使用できるが、硬度がこれより
大きいものは、振動板の振動性を害する点で好ましくな
い。好ましい硬度としてはＪＩＳ Ａ １８〜２９が挙
げられる。なお、本発明において樹脂にはゴムと言われ
るものも含む。

【００１３】上記樹脂塗膜は振動板の上記圧電素子板と
は反対側の主面全面に形成される。その厚さとしては、
５〜５００μｍが好ましい。

【００１４】上記樹脂塗膜を形成するには、振動板の圧
電素子板を貼着した面とは反対の主面に上記樹脂液を通
常用いる印刷等の手段で塗布すればよい。また、上記樹
脂塗膜の形成は、上記圧電振動板を所定の発音体ケース
に組み込んだ後に、上記樹脂液を同様に塗布しても良
い。

【００１５】上記圧電振動板は、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、Ｐ
Ｔ系、あるいはＰＺＴを基にした３成分系等の圧電材料
のグリーンシートからの打ち抜き片を焼成し、この焼成
により得た圧電セラミック板に、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎ
ｉ、Ｃｕ、Ｃｏ等の金属材料を真空蒸着、スパッタリン
グ、無電解メッキあるいはこれらの金属材料をバインダ
ーと混ぜてペースト化した電極材料ペーストを塗布する
ことにより形成し（ガラスを固着剤とする場合も含
む）、さらに振動板としてニッケル、真鍮、ステンレス
鋼等の金属板が導電性接着剤（ガラス等を含む無機系の
もの、金属粉末と有機バインダーを含むもの等）等によ
り接合されることにより作成される。

【００１６】本発明に用いる発音体ケースとしては、例
えばポリエステル、ＰＢＴ、ＡＢＳ等の樹脂成形体が挙
げられる。

【００１７】

【作用】圧電振動板の振動板に圧電素子板とは反対側の
主面に硬度ＪＩＳ Ａ ５０以下の樹脂塗膜を設けるこ
とにより、圧電振動板の音響特性を害することなく、振
動板そのものに防水性を持たせることができる。

【００１８】

【実施例】次に本発明の実施例を説明する。 実施例１ 図１に示すように、図４と同様の発音体ケース１に図２
に示すリード付き樹脂加工圧電振動板１２を図４の場合
と同様にシリコーン接着剤（主成分にα，ω─ジヒドロ
キシジメチルポリシロキサンを有するもの）１３を塗布
し、室温で３分乾燥させて取り付け、圧電発音体１５を
作成する。

【００１９】この樹脂加工圧電振動板１２は次のように
して作成された。ＰＺＴセラミック材料を用い、ドクタ
ーブレード法にてグリーンシートを作製し、その打ち抜
き片を１３００℃で２時間焼成し、厚さ５０μｍ、直径
１５ｍｍの圧電セラミック板１２ａを作製する。この圧
電セラミック板１２ａの両主面にサイドマージン１ｍｍ
を残し、圧電用銀ペースト（Ａｇ粉末、ビヒクル、溶剤
等からなる）をスクリーン印刷法にて塗布し、８００℃
で１５分の熱処理を行って電極１２ｂ、１２ｃを形成す
る。

【００２０】次に、上記一方の側の電極１２ｂに、ステ
ンレス鋼製の厚さ５０μｍ、直径２０ｍｍの振動板１２
ｄを、接着剤（変成アクリレート樹脂を主成分に有する
もの）を用い紫外線照射により該接着剤を硬化すること
により貼着する。上記他方の電極１２ｃにリード線１２
ｅをはんだ付けにより接続するとともに、圧電セラミッ
ク板１２ａ側の振動板１２ｄの主面の周辺部にリード線
１２ｆをはんだ付けにより接続した。さらに１００℃の
雰囲気下において電界を加えて分極処理を行なった。次
に、上記振動板１２ｄの圧電セラミック板１２ａを貼着
しない面に紫外線硬化型のシリコーン樹脂液（ビニルシ
ロキサンチオールを原料として得られるものを主成分に
有するもの）を塗布し、紫外線照射により該塗膜を硬化
させた。

【００２１】なお、振動板への樹脂液の塗布は、圧電振
動板を発音体ケースに組み込んだ後に行なってもよい。

【００２２】上記圧電発音体１５について、周波数─音
圧特性を測定した結果を図３に点線で示す。図中の実線
は上記樹脂塗膜を設けなかった以外は同様にして作成し
た圧電発音体について同様に測定した結果である。

【００２３】これらのグラフから、上記樹脂塗膜を設け
たものと、この塗膜を設けなかったものの周波数─音圧
特性はほとんど変わらず、樹脂塗膜を設けることにより
その特性が低下しないことがわかる。

【００２４】実施例２ 実施例１において、紫外線硬化型シリコーン樹脂塗膜を
形成する代わりに、速乾性シリコーン樹脂液（α，ω─
ジヒドロキシジメチルポリシロキサンを主成分に有する
もの）を用いて室温放置により乾燥させた樹脂塗膜（Ｊ
ＩＳ Ａ １９の硬度）を用いた以外は同様にして圧電
発音体を作成し、これについても同様に測定したとこ
ろ、図３の点線とほぼ同じ測定結果が得られた。

【００２５】比較例１ 従来の撥水性シートを図４のとおりに用いた以外は実施
例１と同様に測定したところ、図３の一点鎖線のグラフ
が得られた。

【００２６】実施例１において、紫外線硬化型アクリル
系樹脂の樹脂塗膜（ショワＤ硬度（ＪＩＳ Ａ ５０以
上））を設けた以外同様にして圧電発音体を作成し、こ
れについても同様に測定したところ、図３の二点鎖線の
グラフが得られた。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、発音体ケースに圧電振
動板を取り付けた構造を有する圧電発音体において、圧
電振動板の振動板の圧電素子板とは反対側の主面全面に
ＪＩＳＡ ５０以下の硬度の樹脂膜を設けたので、この
圧電発音体を例えば電話器の受話器に用いた場合には金
属の振動板は空気中の湿分に直接接触することを避ける
ことができるとともに、音圧を低下させることもなく、
さらに材料コストも安く、加工作業も容易であるので、
撥水性シートを振動板に至る過程で別体に設け、振動板
に湿分の接触を避けることができなかった従来の圧電受
話器に比べ防水性、及び製造コストを一段と改善するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電発音体の一実施例の正面断面図で
ある。

【図２】その圧電振動板の断面図である。

【図３】本発明の実施例その他の圧電発音体を受話器に
用いたときの周波数─音圧特性を示すグラフである。

【図４】従来の圧電受話器の部分断面図である。

【図５】その圧電発音体の圧電振動板の断面図である。

【符号の説明】

１・・・・・・・発音体ケース ４、１２・・・・圧電振動板 ２ａ、１２ａ・・圧電セラミック板 ２ｂ、２ｃ、１２ｂ、１２ｃ・・電極 ２ｄ、１２ｄ・・振動板 １２ｇ・・・・樹脂塗膜 ４、１５・・・圧電発音体

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】追加

【補正内容】

【００１１】 本発明に使用される樹脂塗膜は、硬度が
ＪＩＳ Ａ ５０（ＪＩＳ Ｋ ６３０１ Ａ形におけ
る硬度が５０、他の同形式の記載部分もこれに準ずる）
以下のものであり、これには例えばシリコーン系樹脂が
用いられる。これには、硬化型のものその他のものが使
用でき、硬化する場合もその手段は問わないが、例えば
紫外線硬化型シリコーン樹脂、速乾性シリコーン樹脂が
好ましい。シリコンー系樹脂としては、その名称を問わ
ず、ケイ素と酸素を骨格としてアルキル基やフェニル基
を持つ高分子をいい、シラノールのポリ縮合物が挙げら
れる。他の樹脂とも併用することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電性セラミック板とその両主面に設け
   た電極からなる圧電素子板の一方の主面側に振動板を貼
   着した圧電振動板を発音体ケースに取り付けた構造を有
   する圧電発音体において、上記振動板の圧電素子板とは
   反対側の主面全面にＪＩＳ Ａ ５０以下の硬度の樹脂
   塗膜を設けた圧電発音体。
2. 【請求項２】 請求項１の圧電発音体に用いる圧電振動
   板。