JPS62109500A - 圧電形電気音響変換器の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は圧電ブザーなどのセラミック圧電体を用いた圧
電形の電気音響変換器、マイクロホンとして用いる圧電
形電気音響変換器の製造方法に関するものである。

従来の技術 第２図に従来の圧電形電気音響変換器の断面構造図を示
す。同図において、３１は前気室ケースで、音孔３２を
設けてあり、また変換器の外周を固定する役目も果して
いる。３３は前気室で圧電振動子３４と前気室ケース３
１との間に形成されている。圧電振動子３４は金属板と
セラミンク圧電体を接着剤で貼合せた構造である。３５
は背気室ケースで圧電振動子３４との間に背気室３９を
形成する。また、背気室ケース３６には電気信号の入出
力用端子３８を固定してあり、また背気室３９と外部と
をつなぐ小孔３７を設け、この小孔３７を音響抵抗材４
ｏで覆っている。入出力用端子３８は圧電振動子３４の
セラミック圧電体の一方の電極、および金属板とそれぞ
れ接続されている○ 従来の圧電形電気音響変換器の製造方法は第２図に示す
ように、金属製ケース３１の中に圧電振動子３４、背気
室ケース３５を収納し、金属製ケース３１の周辺を折曲
げることによって圧電振動子３４を固定している。前気
室ケース３１を樹脂製にした場合、嵌合や接着剤で固定
している。

ところで、電気音響変換器は使用される環境によっでは
表面が絶縁体であることを要求される場合がある。この
場合には金属製ケースが使用できない。そこで、樹脂製
ケースにした場合、前気室ケース３１と背気室ケース３
５とは強く結合し、落下試験などで簡単に分解すること
のないようにする必要がある。このため従来の嵌合方式
では、嵌合部分の全周または一部に凹凸を設は組合せる
ことで分解を防止している。これを実現するためには、
成形用金型の精度を高くし金型の構造を複雑にし２なけ
ればならない。まだ、接着の場合、接着の作業性、接着
強度、信頼性などの面で不安な面がある。また、超音波
振動で溶着する方法は、圧電振動子への影響が犬きく、
超音波振動にセラミンク圧電素子が共鳴し破損する場合
がある。

発明が解決しようとする問題点 従来の圧電形電気音響変換器では、金属ケースを使用し
ているため絶縁性が確保できない。また、樹脂製の場合
、金型製作は高精度の嵌合を必要とし高価になり、嵌合
：）ため振動板の支持固定条件が不安定になる。これを
防ぐだめ、接着剤で固定する方法では作業性が悪い欠点
がある。また、超音波撮動を用いて樹脂ケースを溶着す
る方法はセラミック圧電素子を破損することが考えられ
十分検討されていない。

従って、セラミック圧電素子を用い、樹脂製のケースを
用いた圧電形電気音響変換器を製造する場合、以上のよ
うな問題点があった。そこで、本発明はこの問題点を解
決することのできる圧電形電気音響変換器の製造方法を
提供せんとする。

問題点を解決するだめの手段 本発明は圧電振動子との間に前気室を形成する前気室ケ
ースと、圧電振動子との間に背気室を形成する背気室ケ
ースとを超音波溶着するにあたり、前記室ケースの放音
孔および、背気室ケースの漏洩孔を通して押え棒で機械
的に圧電撮動子を固定するものである。

作用 以上の構成を採用することにより、前気室り一一−ス及
び背気室ケースとを短時間で溶着するこ吉ができる。

実施例 第１図に本発明による圧電形電気音響変換器の製造方法
を説明する圧電形電気音響変換器の構造断面図を示す。

圧電形電気音響変換器は、前記室ケース１、圧電振動子
２、背気室ケース７から構成され、前気室ケース１には
放音孔３を設けてあり、背気室ケース７には漏洩孔１１
を設けである。

圧電振動子２は、金属振動板２ａにセラミック圧電素子
２ｂを接着したもので、セラミック圧電素子２ｂの表面
に形成した電極に直接または金属振動板２ａを介して電
気信号を入出力することで電気と音響撮動との間の変換
をおこなう。そして、背気室ケース７には端子１０ａ、
１０ｂが固定されており、圧電振動子２とはリード線１
２ａ。

１２ｂを介して電気的に接続されている。圧電振動子２
は先端にゴム状弾性体５ａ、５ｂを設けた押え棒４ａ、
４ｂによって前気室８側、背気室９側の両方からそれぞ
れ放音孔３、漏洩孔１１ｉ通して機械的に固定している
。

上記状態において、超音波振動ホーン６に超音波振動を
加えると、前記室ケース１と背気′全ケース７との接触
部が超音波振動による摩擦熱でその一部が溶融し接着さ
れる。接着後は超音波撮動を停止することで直ちに固化
し接着は完了する。そして、超音波振動が印加されてい
る間、前気室ケース１と背気室ケース７を通じ、圧電振
動子２に超音波振動が伝達される。しかしながら圧電振
動子２は押え棒４ａ、４ｂにより前後から機械的に固定
されており、また、押え棒４ａ　、　４ｂの先端にはゴ
ム状弾性体ｅｓａ、６ｂが設けであるので、超音波振動
は抑制吸収され、セラミック圧電素子２ｂには悪影響は
及ぼさない。そして、機械的に固定することなしに、超
音波溶着した場合、セラミック圧電素子２ｂは破損する
可能性が太きい。

尚、超音波振動は周波数が高い程、振幅が小さくしても
、指向性が高くなるため、溶着をする部分に効果的にエ
ネルギーを集中でき短時間に効率的に作業を完了できる
。

ところで、第１図において、前気室ケース１、背気室ケ
ースアを熱可塑性樹脂、たとえばＡＢＳ樹脂、ガラス繊
維入りポリブタジエンテレフタレ−ト（ＰＢＴ　）樹脂
などを用い、ゴム状弾性体とシテ、クロロプレンゴム、
シリコンゴムナト硬度６０〜７０程度のものを用い、前
気室側８、背気室側９から均等の力で圧電振動子２をお
さえると同時に、超音波振動として４０ＫＨｚで約２０
０Ｗを加えて浴着しだ。この結果、セラミック圧電素子
２ｂには何ら異常もなく完全に溶着できた。

以上述べたように、本発明の方法は圧電ブザーなどの電
気音響変換器にも、圧電形マイクロホンなどの音響電気
変換器にも同様に適用することができる。

発明の効果 以上に示すように、本発明によれば、セラミック圧電素
子を破損することなく確実に圧電振動子を固定でき、静
電気に対する放電開始電圧は高くでき、また超音波溶着
は極めて短時間に完了するので製造コストの低減にも役
立つものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による圧電形電気音響変換器の製造方法
を示す断面図、第２図は従来の製造方法によって作られ
た圧電形電気音響変換器の断面図である。 １・・・・・・前気室ケース、２　・・・圧電振動子、
２ａ・・・・・・金属振動板、２ｂ・・・・・・セラミ
ック圧電素子、３・・・・・・放音孔、４ａ、４ｂ・・
・・・・押え棒、ｅｓ　ａ　、　５ｂ・・・・・・ゴム
状弾性体、６・・・・・・超音波振動ホーン、７・・・
・・・背気室ケース、８・・・・・・前気室、９　・・
・・背気室。 １０ｄ、１０ｂ・・・・・・端子、１１・・・・漏洩孔
、１２ａ。 １２ｂ・・・・・・リード線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前気室ケースの放音孔、背気室の漏洩孔を通して向いあ
   った先端に弾性体を設けた押え棒で圧電振動子を固定し
   、前記圧電振動子との間に前気室を形成する前気室ケー
   スと、前記圧電振動子との間に背気室を形成する背気室
   ケースとを超音波振動で溶着することを特徴とする圧電
   形電気音響変換器の製造方法。