JPH0946794A

JPH0946794A - 圧電音響装置

Info

Publication number: JPH0946794A
Application number: JP7215316A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kanai; 康弘金井
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1997-02-14
Also published as: EP0755167A2; CA2179088A1; EP0755167A3; US5784340A

Abstract

(57)【要約】【課題】小形で構造を簡素化し、しかも回路への接続
を容易にする。【解決手段】圧電音響装置は、金属板状の振動板２１
の主面に、板状の圧電体２２の両主面に設けた電極の一
方を固着し、且つ電気的に接続してなる圧電要素２と、
この圧電要素２が収納された電子機器のハウジング１と
を備える。前記圧電要素２は、振動板２１から突出され
た突部３と、振動板２１と絶縁された状態でその突部３
の主面上に導出されると共に、圧電体２２の振動板２１
と固着されてない他方の電極２３と電気的に接続された
引出し電極１５とを備え、この突部３の引出し電極１５
側が外側を向くようにハウジング１に取り付けられる。
圧電要素２の突部３の金属表面部分と引出電極１５と
は、弾性を有する接続用ブロック１２に設けられた導体
部分１６、１６…を介してハウジング１内に取り付けら
れた回路基板３６の回路パターン３８に各々電気的に接
続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電要素を用い、
電話器やその他の通話器のレシーバーのような音響装置
として用いられる圧電音響装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における圧電音響装置は、内周側の
中間部に段状の圧電要素支持部を有するトレイ状のケー
スに圧電要素を収納し、その振動板の周辺部を前記圧電
要素支持部に載せて接着剤で固定したものである。圧電
要素は、板状の圧電体の両面に設けられた電極の一方を
振動板の表面に貼り付けたもので、圧電素子上の電極と
振動板とに各々リード線が接続され、このリード線が前
記ケースから外部に引き出されている。

【０００３】このような圧電音響装置は、携帯電話やい
わゆるコードレスホン等の電子機器に組み込んだ後、ビ
ス等で取り付けられる。さらに、前記リード線がハウジ
ング内の回路基板に半田等で接続される。また、このよ
うなリード線により接続される圧電音響装置の他に、リ
ード線をを有せず、ケース内に設けられた導体製のピン
を振動板と圧電要素の電極とに各々接触させて回路との
接続を図るものもある。この圧電音響装置もまた、電子
機器のハウジング内に収納され、やはりビス等で固定さ
れる。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、前
記のような圧電音響装置の場合、圧電要素を取り付けた
ケースを用いるため部品点数が多く、組立工数が増えて
製造コストの低減が不可能であると共に、小形化するの
が困難であった。また、ケースをハウジングに取り付け
る際には、リード線の半田付けも必要で手数がかかる。

【０００５】本発明は、前記従来の課題に鑑み、圧電要
素の電子機器への取り付けが容易であって、手数がかか
らず、しかも回路への接続にも手数がかからないため製
造コストの低減が可能で、且つ小形の圧電音響装置を提
供する。これにより、電子機器の組み立てを容易にする
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、前記の目的
を達成するため、圧電要素２の振動板２１の周辺部に突
部３を設け、この突部３の主面上に振動板２１と絶縁し
た状態で圧電体２２の振動板２１と電気的に接続された
引出し電極１５を導出し、圧電要素２を直接ハウジング
１に取り付けると共に、この引出し電極１５と突部３と
を弾性を有する接続用ブロック１２の導体部分１６、１
６、…を介して電子機器のハウジング１内に収納された
回路基板３６の回路パターン３８と電気的に接続するよ
うにした。

【発明の実施の形態】

【０００７】圧電音響装置は、金属板状の振動板２１の
主面に、板状の圧電体２２の両主面に設けた電極の一方
を固着し、且つ電気的に接続してなる圧電要素２と、こ
の圧電要素２が収納され、同圧電要素２２と共に共鳴室
を形成する電子機器のハウジング１とを備る。前記圧電
要素２は、振動板２１から突出された突部３と、振動板
２１と絶縁された状態でその突部３の主面上に導出され
ると共に、圧電体２２の振動板２１と固着されてない他
方の電極２３と電気的に接続された引出し電極１５とを
備え、この引出し電極１５が設けられた突部３の主面側
が外側を向くようにハウジング１に取り付けられる。さ
らに、圧電要素２の突部３の金属表面部分と引出電極１
５とが弾性を有する接続用ブロック１２に設けられた導
体部分１６、１６…を介してハウジング１内に取り付け
られた回路基板３６の回路パターン３８に各々電気的に
接続される。この場合、接続用ブロック１２は、ハウジ
ング１の支持部４に支持された突部３と回路基板３６と
の間に圧縮応力を与えて挟持される。

【０００８】この接続用ブロック１２は、少なくともそ
の表面に複数の導体部分１６、１６…が一定の間隔で互
いに絶縁されて配列されている弾性を有するブロックで
ある。圧電音響装置を電子機器のハウジング１内に組み
込む際に、この接続用ブロック１２を仮固定するため、
ハウジング１が接続用ブロック１２を保持する保持手段
を有する。また、ハウジング１はダンパー手段を備えた
放音孔１１を有する。

【０００９】前記の圧電音響装置では、弾性を有する接
続用ブロック１２を用いて振動板２１の突部３に設けら
れた引出し電極１２と突部３の表面が回路基板３６の回
路パターン３８に接続されるため、リード線の半田付け
等が不要である。そして、圧電要素２は、電子機器のハ
ウジング１の内部に直接取り付けられるため、圧電要素
のケースへの取り付けやビス等によるケースの固定も不
要となる。すなわち、ハウジング１内に圧電要素２を取
り付け、ハウジングを所定の状態で互いに固定するだけ
で、接続用ブロック１２がハウジング１の支持部４に支
持された突部３と回路基板３６との間に圧縮応力を与え
て挟持され、圧電要素２と回路基板３６の回路との接続
が完了する。

【００１０】前記の接続用ブロック１２は、少なくとも
表面に複数の導体部分１６、１６…が一定の間隔で互い
に絶縁されて配列されている弾性を有するブロックであ
ることから、ハウジング１の支持部４に支持された突部
３と回路基板３６との間に圧縮応力を与えて挟持すれ
ば、振動板２１と圧電体２２の電極２３とを回路基板３
６の回路パターン３８に容易に接続できる。特に、ハウ
ジング１が接続用ブロック１２を保持する保持手段を有
すると、圧電音響装置を電子機器のハウジング内に組み
込む際に、接続用ブロック１２を仮固定できるため、圧
電音響装置の組み込みがさらに容易になる。また、ハウ
ジング１はダンパー手段を備えた放音孔１１を有するの
で、小形で簡易な構造でありながら、良好な音響特性が
得られる。

【００１１】

【実施例】次に、図面を参照しながら、本発明の実施例
について詳細且つ具体的に説明する。図１〜図５は、本
発明を圧電レシーバーに適用した実施例を示している。
ここで携帯電話やコードレスホン等の電子機器のハウジ
ング１は、樹脂等からなる一対のシェル３１、３７から
構成され、これらを重ね合わせて図示してないネジ等で
固定することにより、内部に電子装置を収納する空間を
形成するものである。

【００１２】ここで、図２〜図４に示されたように、一
方のシェル３１の内面に周壁５が形成され、この周壁５
に囲まれた部分の底面中央に複数の小孔からなる放音孔
１１が開設されている。この放音孔１１は、得ようとす
る音圧特性により様々な形状のものを選択することがで
き、さらに大径の放音孔１１ではダンパー布等が張られ
ることもある。この周壁５の一部に電極保持部４が突設
されている。この電極保持部４は、後述する圧電要素２
の振動板２１の周辺部から突設された突部３の寸法に対
応する内側寸法を有する溝状のもので、周壁５の外周部
からその径方向に突出している。周壁５の内面の高さ方
向の中間部に、前記電極保持部４の部分を除く全周にわ
たって圧電要素２の振動板２１の周辺部を支持するため
の段部６が形成されている。

【００１３】図２〜図５に示すように、圧電要素２は圧
電性セラミック等からなる板状の圧電体２２の両主面に
電極２４（図２〜図５では見える側の電極層のみを示
す）を設け、この圧電体２２の一方の電極を金属製の振
動板２１の上に固着すると共に、電気的に接続したもの
である。図示の実施例による圧電要素２の振動板２１及
び圧電体２２は円形である。この圧電要素２の振動板２
１の径は、前記周壁５の段部６の内径よりやや大きく、
段部６の上の部分の周壁５の内径よりやや小さい。

【００１４】図１〜図５に示されたように、振動板２１
の周辺部から突部３が突設されており、図示の突部３は
振動板２１の径方向に突出されている。圧電体２２の電
極２３からこの突部３にわたって帯状の絶縁層１４が形
成され、この絶縁層１４の上に導体膜からなる帯状の引
出し電極１５が形成されている。この引出し電極１５
は、圧電体２２の電極２３側で絶縁層１４の端の縁を越
えて延びており、この端部が電極２３に接して電気的に
接続されている。図５に示されたように、絶縁層１４及
び引出し電極１５は、突部３の一方側に偏って形成され
ており、突部３の他方側は金属表面が露出している。図
５において引出し電極１５の幅はＢで表わされており、
突部３の金属表面が露出した部分の幅はＢ’で表わされ
ている。さらに、引出し電極１５の縁と絶縁層１４の縁
との間のマージンはＡで表わされている。

【００１５】さらにこの圧電音響装置では、図４、図５
に示すような接続用ブロック１２が用意される。この接
続用ブロック１２は、例えば特公昭５６−４８９５１号
号公報に示されたものや、「インターコネクタ」等の商
品名で市販されている弾性を有するブロックであり、例
えば弾性体の少なくとも表面に絶縁部分１３と導体部分
１６とが一定のピッチで交互に配列されている。例え
ば、弾性を有する一定の厚さの絶縁体と弾性を有する一
定の厚さの導体とを交互に積層した積層体や、或は弾性
材からなるブロックの表面を一定の間隔で帯状にメタラ
イズして作られる。

【００１６】この接続用ブロック１２の幅は前記周壁５
の電極支持部４の内側寸法よりやや大きめであり、図５
においてその絶縁部分１３の幅はｂで表わされており、
その導体部分１６の幅はａで表わされている。ここで、
前記の引出し電極１５、絶縁層１４及び突起３の金属表
面部分の寸法との関係では、Ａ＞ａ、Ｂ＞ｂ、Ｂ’＞ｂ
の関係に設定される。

【００１７】このような圧電要素２をハウジング１に組
み込むには、まず弗素系樹脂等からなるメッシュ状のダ
ンパー布またはピンホールダンパー等のダンパー手段を
備えた放音孔１１を有するハウジングのシェル３１の周
壁５の内周側の前記段部６に沿って予めシリコーン系接
着剤等の接着剤を一様に塗布する。次に、圧電体２２側
を上にして圧電要素２を周壁５の内側に収納し、圧電要
素２の振動板２１の周辺部を前記段部６の上の載せ、接
着剤で接着固定する。ここで放音孔１１は得ようとする
音響特性により適宜の形状、構造のものを選択すること
ができる。このとき、突部３は、シェル３１の電極支持
部４の中に嵌め込む。このようにして圧電要素２をシェ
ル３１の周壁５の内側に取り付けた状態を図３に示す。

【００１８】他方、図１に示すように、ハウジングを構
成する他方のシェル部材３７の内側には、基板支持部４
１に回路基板３６が保持されており、この回路基板３６
の図１において下面には、前記圧電要素２の振動板２１
側と電極２３側のとに各々接続されるべき回路パターン
３８、３８（図２参照）が形成されている。図１におい
て符号３９は、回路基板３６上に搭載された回路部品を
示しており、この回路基板３６に圧電要素２を駆動する
ための回路等が構成されている。

【００１９】前記接続ブロック１２は、前記シェル３１
の電極支持部４の内側に嵌め込む。この接続用ブロック
１２の幅は電極支持部４の内側寸法よりやや大きいた
め、多少幅方向に圧縮し、嵌め込む。これにより、接続
用ブロック１２が電極支持部４の溝内に仮固定され、接
続用ブロック１２が脱落しない。この状態で一方のシェ
ル部材３１に他方のシェル部材３７を重ね合わせ、図示
してないネジ等で両シェル３１、３７を固定し、ハウジ
ングを組み立てる。

【００２０】このようにしてハウジングを組み立てた状
態では、図１（ｂ）に示されたように、回路基板３６を
取り付けた一方のシェル３７の基板支持部４１が他方の
シェル３１の周壁５に当り、前記ネジの締付力を受け止
める。この状態では、前記接続用ブロック１２が高さ方
向に若干圧縮され、固定される。そして、この接続用ブ
ロック１２の導体部分１６（図４、図５参照）を介して
引出し電極１５及び突部３の金属表面部分とが回路基板
３６の回路パターン３８（図２参照）に各々接続され
る。これによって、圧電要素２が回路基板３６に構成さ
れた圧電要素２を駆動するための回路に接続される。

【００２１】図６に前記振動板２１の突部３の他の例を
示す。すなわち、図６（ａ）では、突部３に引出し電極
１５を形成すると共に、その脇の金属表面部分に引出し
電極１５と同様の導体膜１５’を形成している。これ
は、突部３の片側では絶縁層１４と引出し電極１５とに
より金属表面部分との間に段差が生じるので、この段差
を解消するために、導体膜１５’を形成したものであ
る。この段差が解消されることにより、接続用ブロック
１２の圧縮歪が特定の個所に偏ることが防止される。ま
た、図６（ｂ）では振動板２１上の圧電体２２の縁にお
ける段差部分において、絶縁層１４の幅を広く形成して
いる。これにより、引出し電極１５の前記段差部分での
印刷のダレによる拡散に対応し、より確実に振動板２１
との絶縁が図れる。

【００２２】図７に前記周壁５の電極支持部４の他の例
を示す。すなわち、図７（ａ）では、電極支持部４を溝
状とせずに突起１７、１７…を先端と両側に設け、この
中に接続用ブロック１２を変形させて嵌め込むことで同
ブロック１２を固定している。溝状の電極支持部４に接
続用ブロック１２を嵌め込むのに比べて、接続用ブロッ
ク１２の組込みが容易である。また、図７（ｂ）では、
電極支持部４を溝状とせずに平板状とし、その振動板２
１の突部３と重ならない位置に２本の突起１８、１８を
突設し、この突起１８、１８を接続用ブロック１２に設
けた孔に嵌め込むことで同ブロック１２を保持してい
る。やはり、溝状の電極支持部４に接続用ブロック１２
を嵌め込むのに比べて、接続用ブロック１２の組込みが
容易である。

【００２３】図８と図９に接続用ブロック１２の仮止め
手段の他の例を示す。すなわち、図８では接続用ブロッ
ク１２の中央の横方向にスリット１９を設け、このスリ
ット１９に振動板２１の突部３を差し込むことにより、
接続用ブロック１２を仮止めする。この場合に接続用ブ
ロック１２が抜けないように、突部３の先端の両側にい
わゆる「返し」とよばれる顎状の突起１０、１０を設け
ている。また、図９では接続用ブロック１２の中央の下
半分に切欠２０を設け、この切欠２０に振動板２１の突
部３を差し込むことにより、接続用ブロック１２を仮止
めする。この場合に接続用ブロック１２が抜けないよう
に、突部３の中間部の両側に前記と同様のいわゆる「返
し」とよばれる顎状の突起１０、１０を設けている。こ
の突起１０、１０は、突部３の両側でずれて設けられて
いる。何れのものも、溝状の電極支持部４に接続用ブロ
ック１２を嵌め込むのに比べて、接続用ブロック１２の
組込みが容易である。前記図８または図９の例において
も、振動板３の下面側を直接または他の部材を介して電
極支持部４により支持するのが好ましい。

【００２４】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、小
形で構造が簡易で音響特性も良好であり、圧電要素の回
路への接続がきわめて容易な圧電音響装置が提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による圧電音響装置の分解縦断
側面図と組立状態縦断側面図である。

【図２】同実施例による圧電音響装置の電子機器のハウ
ジングの一方のシェルを除いた分解斜視図である。

【図３】同実施例による圧電音響装置の他方のシェルに
圧電要素を取り付けた状態の平面図である。

【図４】同実施例による圧電音響装置の電子機器の一方
のハウジングを除いた要部分解斜視図である。

【図５】同実施例による圧電音響装置のシェルに圧電要
素を取り付けた状態の要部平面図である。

【図６】他の実施例による圧電音響装置の振動板の突部
の他の例を示す要部平面図である。

【図７】他の実施例による圧電音響装置のシェルの電極
支持部の他の例を示す要部平面図である。

【図８】振動板の突部への接続用ブロックの仮止め手段
の他の例を示す要部分解斜視図である。

【図９】振動板の突部への接続用ブロックの仮止め手段
の他の例を示す要部分解斜視図である。

【符号の説明】

１ハウジング２圧電要素３振動板の突部１２接続用ブロック１３接続用ブロックの絶縁部分１５引出し電極１６接続用ブロックの導体部分２１振動板２２圧電体２３圧電体の電極３１ハウジングのシェル３６回路基板３７ハウジングのシェル３９回路基板の回路パターン

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【手続補正書】

【提出日】平成８年４月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属板状の振動板（２１）の主面に、板
状の圧電体（２２）の両主面に設けた電極の一方を固着
し、且つ電気的に接続してなる圧電要素（２）と、この
圧電要素（２）が収納され、同圧電要素（２２）と共に
共鳴室を形成する電子機器のハウジング（１）とを備え
る圧電音響装置において、前記圧電要素（２）は、振動
板（２１）から突出された突部（３）と、振動板（２
１）と絶縁された状態でその突部（３）の主面上に導出
されると共に、圧電体（２２）の振動板（２１）と固着
されてない他方の電極（２３）と電気的に接続された引
出し電極（１５）とを備え、この引出し電極（１５）が
設けられた突部（３）の主面側が外側を向くようにハウ
ジング（１）に取り付けたことを特徴とする圧電音響装
置。
【請求項２】圧電要素（２）の突部（３）の金属表面
部分と引出電極（１５）とが弾性を有する接続用ブロッ
ク（１２）に設けられた導体部分（１６）、（１６）…
を介してハウジング（１）内に取り付けられた回路基板
（３６）の回路パターン（３８）に各々電気的に接続さ
れていることを特徴とする請求項１に記載の圧電音響装
置。
【請求項３】接続用ブロック（１２）はハウジング
（１）の支持部（４）に支持された突部（３）と回路基
板（３６）との間に圧縮応力を与えて挟持されているこ
とを特徴とする請求項２に記載の圧電音響装置。
【請求項４】ハウジング（１）が接続用ブロック（１
２）を保持する保持手段を有することを特徴とする請求
項１〜３の何れかに記載の圧電音響装置。
【請求項５】接続用ブロック（１２）は、少なくとも
表面に複数の導体部分（１６）、（１６）…が一定の間
隔で互いに絶縁されて配列されている弾性を有するブロ
ックであることを特徴とする請求項２〜４の何れかに記
載の圧電音響装置。
【請求項６】絶縁層（１５）及び引出し電極（１４）
は、圧電体（２２）上の電極（２３）と振動板（２１）
の突部（３）とにわたって形成された膜状体であること
を特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の圧電音響装
置。
【請求項７】ハウジング（１）がダンパー手段を備え
た放音孔（１１）を有することを特徴とする請求項１〜
６の何れかに記載の圧電音響装置。