JPH10313499A - 圧電音響装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ケース１１のリッド２６の表面が他の部材に
より覆われても、ケース１１内の圧電要素１８で発生し
た音を、ケース１１の内部にこもらせることなく、外部
へ放音することができ、これにより高い音圧レベルを得
ることができる圧電音響装置。 【解決手段】 圧電音響装置は、音響箱としてのケース
１１と、このケース１１の周壁１３に振動板１９の周辺
部が支持されて取り付けられ、この振動板１９の主面に
圧電体２０が形成された圧電要素１８とを有する。ケー
ス１１の周壁１３に、ケース１１の内外を通じさせる放
音孔１５を形成したことを特徴とするものである。この
ような周壁１３の放音孔１５は、同周壁１３の円周方向
に間隔をおいて複数個設けるとよい。また、この周壁１
３の放音孔１５は、ケース１１のリッドの放音孔２８と
連なっていてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電素子を用い、
電話器やその他の音響機器として用いられる圧電音響装
置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の圧電音響装置は、例えば図１２〜
図１４に示すような構造を有する。すなわち、圧電要素
６は、振動板７の片面に圧電体８を形成し、これら振動
板７と圧電体８の表面に設けた金属膜からなる電極と
に、絶縁被覆電線からなるリード線１０、１０をそれぞ
れ半田付けしてなる。周壁の内周側に段部２を有するト
レイ状のケース１に前記圧電要素６を収納し、その振動
板７の周辺部を前記段部２に乗せて支持すると共に、シ
リコーン接着剤５等を用いて固定している。そして、前
記リード線１０、１０がケース１の周壁部に形成された
切欠状の凹部からケース１の外側に引き出されている。

【０００３】さらに、圧電音響装置から発生する音の音
圧−周波数特性を調整するため、ケース１の平面壁にダ
ンパが設けられる。例えば、図示の従来例の圧電音響装
置では、２０φ前後の圧電要素６を用いる場合、ケース
１の平面壁中央部に１〜２φ程の制動孔３を設け、ここ
に＃３８０程度のテトロン製等のメッシュ４を張ってダ
ンパを構成している。このダンパにより、所定の使用音
域において、所要の音圧レベルが得られるように、音圧
−周波数特性を調整する。他に、前記のようなメッシュ
４を張らず、多数の小孔を開設してそれをダンパとする
こともある。

【０００４】さらに、前記のケース１の開口部には、リ
ッド９が嵌め込まれ、底面が閉じられる。このリッド９
の中央には、通気孔９ａが開口している。このような圧
電音響装置は、携帯電話やコードレスホーン等の音響機
器に取り付けられる。例えば、リッド９の底面を両面接
着剤等により携帯電話やコードレスホーン等の音響機器
のハウジングの内面に接着される。さらに、前記リード
線１０、１０がハウジング内に収納されたプリント配線
基板（図示せず）に接続され、音響機器の回路と接続さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】携帯電話等の携帯
通信機器は、年々小型化が進んでおり、前記のような圧
電音響装置も、なお一層の小型化が要求されている。し
かし、圧電音響装置の小型化に伴い、圧電要素の径が小
さくなると、所望の音圧レベルが得にくくなる。前記の
ような従来の圧電音響装置では、ケース１の平面壁をハ
ウジングや回路基板等で押さえつけたり、何らかの部材
で平面壁の表面を覆ってしまうと、制動孔３が塞がれて
しまい、高い音圧レベルを得ることができない。本発明
は、このような従来の圧電音響装置における課題に鑑
み、ケースの平面壁の表面が他の部材により覆われて
も、ケース内の圧電要素で発生した音を、ケースの内部
にこもらせることなく、外部へ放音することができ、こ
れにより高い音圧レベルを得ることができる圧電音響装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明では、制動孔１６が設けられたケース１
１の平面壁１２の表面に、ケース１１の周壁１３にも、
ケース１１内外を通じさせる放音孔１５を設け、仮に、
ケース１１のリッド２６の表面が塞がれても、周壁１３
の放音孔１５から音が外部に放出されるようにした。

【０００７】すなわち、本発明による圧電音響装置は、
音響箱としてのケース１１と、このケース１１の周壁１
３に振動板１９の周辺部が支持されて取り付けられ、こ
の振動板１９の主面に圧電体２０が形成された圧電要素
１８とを有し、前記ケース１１の周壁１３に、ケース１
１の内外を通じさせる放音孔１５を形成したことを特徴
とするものである。このような周壁１３の放音孔１５
は、同周壁１３の円周方向に間隔をおいて複数個設ける
とよい。また、この周壁１３の放音孔１５は、ケース１
１のリッドの放音孔２８と連なっていてもよい。

【０００８】このような圧電音響装置では、仮にケース
１１のリッド２６の表面が他の部材、例えば音響機器の
ハウジングや回路基板等によって覆われた場合でも、周
壁１２に設けられた放音孔１５から音がケース１１の外
部に放出される。このため、圧電要素１８で発生した音
がケース１１内にこもらず、高い音圧レベルが得られ
る。また、音がケース１１内にこもらないため、自然な
音感が得られる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について具体的且つ詳細に説明する。図
１〜図４は、本発明の圧電音響装置の第一の例を示して
いる。まず図１により、この圧電音響装置の構成部材に
ついて説明すると、その主たる構成部材は、ケース１１
とリッド２６、及びこのケース１１とリッド２６とによ
り形成される内部空間に収納される圧電要素１８及びこ
の圧電要素１８に電気的に接続される一対のリード部材
としてのリード線２２、２２とからなっている。

【００１０】圧電要素１８を収納し、支持するためのケ
ース１１は、トレイ状に形成されたもので、その内部空
間に圧電要素１８を収納する空間を有する。このケース
１１の内部空間を囲む周壁１３の全内周にわたってその
中間程の高さに段部１７が形成されている。この周壁１
３に間隔をおいて切欠き部が設けられ、ケース１１の開
口部が後述するリッド２６で閉じられることにより、こ
の切欠き部が矩形状の孔となり、放音孔１５が形成され
る。図示の例では、ケース１１の周壁１３に９０゜の間
隔をおいて約３０゜の幅の放音孔１５となる切欠き部が
４つ形成されている。この放音孔１５となる切欠き部の
深さは、段部１７の深さと同じであるまた、ケース１１
の周壁１３の一部には、凹状の開口部１５が形成されて
いる。

【００１１】さらに、ケース１１の平面壁１２の中央に
は、制動効果を有する制動孔１６が形成され、この制動
孔１６の内側に＃３８０程度のテトロン等のメッシュ１
４が張られ、ダンパが構成されている。例えば、２０φ
前後の圧電要素６を用いる場合、ケース１１の平面壁中
央部に１〜２φ程の制動孔１６を設け、ここに＃３８０
程度のテトロン製等のメッシュ１４を張ってダンパを構
成する。

【００１２】このケース１１の開口面は、図１及び図３
に示すリッド２６を着脱自在に嵌合することにより閉じ
られる。このリッド２６の中央部には放音孔２８が設け
られている。このようなケース１１やリッド２６は、例
えば、樹脂を射出成型することにより作ることができ
る。そして、このようなケース１１やリッド２６で形成
される容器は、音響箱としての機能を有し、その形状、
壁厚、前記制動効果を有するダンパ及び放音孔１５、２
８は、最適な音響効果を生じるよう設計される。

【００１３】圧電要素１８は、金属製の振動板１９と圧
電体セラミックの両主面に電極を有する圧電体２０とを
有し、圧電体２０の一方の電極を振動板１９の主面に貼
り付け、導電接続したものである。振動板１９は、ケー
ス１１の周壁１３の内径より若干径が小さい。リード線
２２、２２は、絶縁被覆導線からなり、前記圧電要素１
８の振動板１９と圧電体２０の電極とにそれぞれ半田付
け等の手段で接続されている。

【００１４】このような構成部材からなる圧電音響装置
は、次のようにして組立られる。まず、図１に示すよう
に、ケース１１の開口面からリッド２６を外して開口し
た状態で、予め段部１７の上にシリコーン系等の接着剤
２４（図３参照）を塗布しておく。次に、同ケース１１
の中に圧電要素１８を収納し、その外周部を段部１７の
上に載せて、前記接着剤２４により接着すると共にシー
ルする。また、前記リード線２２の先端側は、ケース１
１の最寄りの放音孔１５からケース１１の外部に引き出
す。

【００１５】さらに、ケース１１の開口面にリッド２６
が嵌合され、ケース１１が閉じられる。これにより、前
記ケース１１の周壁１３に設けられた切欠き部は、矩形
の窓状の放音孔１５となる。組立られた状態を図３〜図
４に示す。このような圧電音響装置は、リッド２６側を
上側または下側にして、すなわち図３の状態またはそれ
と上下を逆にしてプリント配線基板等に実装する。そし
て、リード線２２の導体２１、２１の先端部がプリント
配線基板上の回路パターンに半田付けされる。

【００１６】図５〜図７は、前記図１〜図４に示した例
とリッド２６の放音孔２８の形状が異なっている。前記
の例では、リッド２６の放音孔２８は、リッド２６の中
心に設けられた円形状のものであったが、この図５〜図
７の例では、リッド２６の放音孔２８は、９０゜間隔で
周辺部に設けた放射状でのものである。そして、ケース
１１の開口部にリッド２６を嵌め込んで閉じた状態で、
リッド２６の放音孔２８とケース１１の周壁１３の放音
孔１５とが連なる。

【００１７】次に、図８及び図９に示した本発明による
圧電音響装置の他の例について説明する。この例におけ
る圧電要素１８は、基本的に前述の例と同じである。す
なわち、圧電要素１８は、金属板状の振動板１９の主面
に、圧電体２０の一方の主面の電極を貼り付け、導電接
続したものである。

【００１８】但し、振動板１９の周辺部から突起４０が
突設されてる。そして、圧電体１９の電極からこの突起
４０にわたって帯状の絶縁層４１が形成され、この絶縁
層４１の上に導体膜からなる帯状の引出し電極４２が形
成されている。この引出し電極４２は、圧電体２０の電
極側で絶縁層４１の端の縁を越えて延び、その電極に電
気的に接続されている。絶縁層４１及び引出し電極４２
は、突部４０の一方側に偏って形成されており、突部４
０の他方側は振動板１９の金属表面が露出している。

【００１９】この圧電要素１８を収納し、取り付けるケ
ース１１もまた、基本的には前記図１〜図５の例と同じ
であり、片面を開口した円形トレイ状のもので、プラス
チックの成形体からなる。但し、このケース１１の周壁
１３に連なってケース１１の径方向に電極支持部２５が
突設されている。この電極支持部２５は、前記圧電要素
１８の振動板１９の周辺部から突設された前記突起４０
の寸法に対応する内側寸法を有する溝状のもので、ケー
ス１１の外周部からその径方向に突出している。

【００２０】このケース１１の平面壁中央部には、制動
孔１６が設けられ、この制動孔１６にメッシュ１４が張
られ、ダンパが構成されている。さらに、ケース１１の
周壁１３に、前記の例と同様の放音孔１５が設けられて
いることは、前記の例と同じである。さらに、ケース１
１の開口部には、リッド２６が嵌め込まれる。このリッ
ド２６に設けられた放音孔２８は、４つの孔からなって
いる。

【００２１】この圧電音響装置では、前記の例と同様
に、ケース１１の中に圧電要素１８を収納し、振動板１
９の外周部をケース１１の周壁１３の内側の段部１７に
乗せる。そして、段部１７に予め塗布しておいたシリコ
ーン系等の接着剤２４により接着する。また、矩形の大
きい突起４０は、ケース１の電極支持部２５の中に嵌め
込まれる。

【００２２】このようにして圧電要素１８を取り付けた
ケース１１は、図９に示すようにして、電子機器のハウ
ジング３１の内部に取り付けられる。ハウジング３１の
壁部には、圧電要素１８で発生した音を外部に放出する
放音孔３２が設けられ、この放音孔３２を囲むように、
ハウジング３１の内面部分にリング状の弾性部材３５を
置き、さらに圧電振動部品のケース１１をこの上に乗せ
る。弾性部材３５は両面接着性のもので、ケース１１の
底面がハウジング３１内面に接着、固定される。この状
態で、圧電音響部品のケース１１の制動孔１６は、ハウ
ジング３１の放音孔３２に対向する。

【００２３】さらに、この圧電音響部品は、その振動板
１９の突起４０と引出電極４２とが弾性を有する接続用
ブロック４３に設けられた導体部分４５、４５…を介し
てハウジング内に取り付けられた回路基板３６の回路パ
ターンにそれぞれ接続される。この接続用ブロック４３
は、例えば特公昭５６−４８９５１号公報等に示される
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る。例えば弾性体の少な
くとも表面に絶縁部分４４と導体部分４５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。

【００２４】前記の圧電音響装置では、弾性を有する接
続用ブロック４３を用いて振動板１９の突部４０に設け
られた引出し電極４２と突起４０の表面が回路基板３６
の回路パターンに接続されるため、リード線の半田付け
等が不要である。特に、この接続用ブロック４３は、少
なくとも表面に複数の導体部分４５、４５…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、ケース１１の電極支持部２５に支
持された振動板１９の突起４０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１９と圧電体２０
の電極とを回路基板３６の回路パターンに容易に接続で
きる。

【００２５】図１０及び図１１に本発明による圧電音響
部品の他の例を示す。この例では、図８及び図９に示し
た例と圧電要素１８の回路基板３６への接続手段が異な
っている。すなわち、圧電要素１８の振動板１９と圧電
体２０の表面の電極とにそれぞれ接続された弾性を有す
る金属板等からなる板バネ状の端子３８、３８の基部が
ケース１１の電極支持部２５に固定されている。この端
子３８、３８の基部近くで、その先端側がケース１１の
中央上部に達するように鋭角的に折り曲げられている。
そして、端子３８、３８の先端は、その弾力により回路
基板３６の下面に接触し、そこに形成された回路パター
ンに接続されている。なお、図１０及び図１１に示した
符号２６はリッドであり、符号２８は、その放音孔であ
る。

【００２６】この圧電音響装置の例でも、ケース１１の
周壁１３に放音孔１５が設けられていることは、前記の
例と同じである。なお、この図１０及び図１１の例で
は、周壁１３の放音孔１５が１２０゜間隔で３つ設けら
れている。ケース１１の周壁１３に設けられる放音孔１
５は、１つ或いは２つ、さらには５つ以上であってもよ
い。

【００２７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、ケ
ースのリッドの表面が他の部材により覆われても、ケー
ス内の圧電要素で発生した音を、ケースの内部にこもら
せることなく、外部へ放音することができ、これにより
高い音圧レベルを得ることができる圧電音響装置を提供
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による圧電音響装置の例を示す分解斜視
図である。

【図２】同圧電音響装置の例を示す平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】同圧電音響装置の例を示す組に立てた状態の斜
視図である。

【図５】本発明による圧電音響装置の他の他の例を示す
斜視図である。

【図６】同圧電音響装置の例を示す平面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。

【図８】本発明による圧電音響装置の他の例を示す平面
図である。

【図９】同圧電音響装置を、ハウジング内に組み込んだ
状態を示すＡ−Ａ線部分の縦断側面図である。

【図１０】本発明による圧電音響装置の他の例を示す平
面図である。

【図１１】同圧電音響装置を、ハウジング内に組み込ん
だ状態を示すＡ−Ａ線部分の縦断側面図である。

【図１２】圧電音響装置の従来例を示す分解斜視図であ
る。

【図１３】同圧電音響装置の例を示す平面図である。

【図１４】図１３のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１１ ケース １３ ケースの周壁 １４ メッシュ １５ ケースの周壁の放音孔 １６ 制動孔 １８ 圧電要素 １９ 圧電要素の振動板 ２０ 圧電要素の圧電体 ２２ リード線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音響箱としてのケース（１１）と、この
   ケース（１１）の周壁（１３）に振動板（１９）の周辺
   部が支持されて取り付けられ、この振動板（１９）の主
   面に圧電体（２０）が形成された圧電要素（１８）とを
   有する圧電音響装置において、前記ケース（１１）の周
   壁（１３）に、ケース（１１）の内外を通じさせる放音
   孔（１５）を形成したことを特徴とする圧電音響装置。
2. 【請求項２】 周壁（１３）の放音孔（１５）が同周壁
   （１３）の円周方向に間隔をおいて複数個設けられてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の圧電音響装置。
3. 【請求項３】 周壁（１３）の放音孔（１５）がケース
   （１１）のリッド（２６）の放音孔（２８）と連なって
   いることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電音
   響装置。