KR100480757B1

KR100480757B1 - 압전형 전기음향 변환기

Info

Publication number: KR100480757B1
Application number: KR10-2002-0061204A
Authority: KR
Inventors: 나카무라요시타카; 타지마키요타카; 타케시마테츠오; 요코이유코; 오쿠자와타다시
Original assignee: 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 2001-10-19
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2005-04-07
Also published as: US6744180B2; JP2003125490A; KR20030035881A; JP3882890B2; CN1202645C; US20030107300A1; CN1413002A

Abstract

점성이 낮은 탄성밀봉재를 이용하여도 진동판과 통체의 간극을 확실하게 밀봉할 수 있고, 진동판의 진동특성이 양호한 압전형 전기음향 변환기를 제공한다.

전극 간에 교번신호를 인가함으로써 두께방향으로 굴곡진동하는 사각형의 압전진동판(1)과, 압전진동판(1)을 수납하는 통체와, 진동판(1)의 주연부와 통체 (10)의 내측면의 사이를 밀봉하는 탄성밀봉재(15)를 설치한 압전형 전기음향 변환기에 있어서, 통체의 내부에, 진동판(1)의 적어도 대향하는 2변 또는 진동판 (1)의 코너부를 지지하는 지지부(10f)를 설치하고, 통체의 내부이며 진동판(1)의 주연부와 대향하는 위치에, 탄성밀봉재(15)를 충전하기 위한 홈부(10g)를 형성하고, 이 홈부(10g)의 내부둘레에, 지지부(10f)보다 낮고, 탄성밀봉재(15)가 통체의 저벽부(10a)로 유출하는 것을 규제하는 흐름방지용 벽부(10h)를 설치하였다.

Description

압전형 전기음향 변환기{PIEZOELECTRIC TYPE ELECTROACOUSTIC TRANSDUCER}

본 발명의 압전 수신기나 압전 음향기 등의 압전형 전기음향 변환기에 관한 것이다.

종래, 전자기기, 가전제품, 휴대전화기 등에 있어서, 경보음이나 동작음을 발생하는 압전 음향기 또는 압전 수신기로서 압전형 전기음향 변환기가 널리 이용되었다. 이러한 종류의 압전형 전기음향 변환기는 원형의 금속판의 편면에 원형의 압전소자를 붙여서 유니몰프(unimorph)형 진동판을 구성하고, 금속판의 주연부를 원형의 케이스 중에 실리콘고무를 이용하여 지지함과 아울러, 케이스의 개구부를 커버로 폐쇄한 구조가 일반적이다.

그러나, 원형의 진동판을 이용하면, 생산효율이 나쁘고, 음향변환효율이 낮으며, 또한 소형으로 구성하는 것이 곤란하다는 문제점이 있었다.

그래서, 사각형의 진동판을 이용하여 생산효율의 향상, 음향변환효율의 향상 및 소형화를 가능하게 한 표면실장형의 압전형 전기음향 변환기가 제안되어 있다(일본 특개2000-310990호). 이 압전형 전기음향 변환기는, 사각형의 압전진동판과, 대향하는 2개의 측벽부의 내측에 진동판을 지지하는 지지부를 가지고, 지지부에 외부접속용 단자가 설치된 절연성 케이스와, 방음구멍을 갖는 덮개판을 구비하고, 케이스 내에 진동판이 수납되고, 진동판의 대향하는 2변과 지지부가 접착제 또는 탄성밀봉재로 고정됨과 아울러, 진동판의 남은 2변과 케이스의 간극이 탄성밀봉재로 밀봉되고, 진동판과 단자가 도전성 접착제에 의해 전기적으로 접속되고, 케이스의 측벽부 개구단에 덮개판이 접착된 구조로 되어 있다.

상기 전기음향 변환기는 유니몰프형 전압진동판을 사용한 것이지만, 적층구조의 압전 세라믹스로 이루어지는 압전형 진동판을 사용한 것이 알려져 있다(일본 특개2001-95094호).

종래에는, 진동판의 2변이 케이스에 고정되고, 남은 2변 또는 4변 전체둘레가 탄성밀봉재에 의해서 밀봉된다. 이와 같이 진동판과 케이스 사이를 밀봉하는 것은, 진동판의 표리의 공간을 격리하고, 진동판의 표리에 음향공간을 형성하기 위함이다. 탄성밀봉재는 가능한한 진동판의 진동을 억제하지 않도록, 실리콘고무 등의 부드러운 탄성재료가 사용된다.

탄성밀봉재는 진동판의 측 가장자리와 케이스의 내면 사이에 도포되고, 경화된다. 탄성밀봉재로서 상온 경화형의 실리콘고무 등을 사용하면, 도포후의 경화가 빠르기 때문에, 도 12에 도시된 바와 같이 진동판(40)과 케이스(41)의 간극을 간단히 밀봉할 수 있다. 그러나, 상온 경화형 탄성밀봉재(42)를 사용하면, 도포 도중에 경화가 시작되어서, 도포장치에 막힘이 발생하기 쉽고, 작업성이 나쁘다. 또한, 경화후의 영율도 높고, 진동판(40)의 진동을 억제하여 버리는 문제점이 있다.

그래서, 점성이 낮은(틱소성이 낮은) 열경화성 실리콘고무를 사용하면, 도포 도중에 경화가 개시되지 않고, 또한 경화 후의 영율이 낮기 때문에, 진동판(40)의 진동을 억제하지 않는다는 이점이 있다.

그러나, 점성이 낮은 탄성밀봉재(43)를 이용하면, 도 13에 나타내는 바와 같이, 탄성밀봉재(43)가 케이스(41)의 바닥면측으로 흘러버리고, 진동판(40)과 케이스(41) 사이를 밀봉할 수 없다는 문제점이 발생한다.

그래서, 본 발명의 목적은, 점성이 낮은 탄성밀봉재를 이용하더라도 진동판과 통체의 간극을 확실하게 밀봉할 수 있고, 진동판의 진동특성이 양호한 압전형 전기음향 변환기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항1에 기재된 발명은, 전극 간에 교번신호를 인가함으로써 두께방향으로 굴곡진동하는 사각형의 압전진동판과, 상기 압전진동판을 수납하는 통체와, 상기 진동판의 주연부와 통체의 내측면 사이를 밀봉하는 탄성밀봉재를 구비한 압전형 전기음향 변환기에 있어서, 상기 통체의 내부에 압전진동판의 적어도 대향하는 2변 또는 압전진동판의 코너부를 지지하는 지지부를 설치하고, 상기 통체의 내부이며, 압전진동판의 주연부와 대향하는 위치에, 상기 탄성밀봉재를 충전하기 위한 홈부를 형성하고, 상기 홈부의 내주측에, 상기 지지부보다 낮고, 상기 탄성밀봉재가 통체의 저벽부로 유출되는 것을 규제하는 흐름방지용 벽부를 설치한 것을 특징으로 하는 압전형 전기음향 변환기를 제공한다.

진동판의 주연부와 통체의 내측면 사이에 점성이 낮은 탄성밀봉재를 도포하면, 탄성밀봉재는 진동판과 통체의 간극을 통해서 통체의 저벽부측으로 유출되도록 한다. 그러나, 탄성밀봉재는 통체에 설치된 홈부에 흘러들어가지만, 이 홈부의 내부둘레에 형성된 흐름방지용 벽부에서 막히므로, 탄성밀봉재가 통체의 저벽부측으로 유출되는 것이 방지된다. 이 때문에, 진동판의 주연부와 통체의 내측면 사이에 탄성밀봉재가 개재되어 양자의 사이를 확실하게 밀봉할 수 있다.

상기 흐름방지용 벽부의 높이는 진동판을 지지하는 지지부보다 낮다. 이 때문에, 진동판의 이면에 흐름방지용 벽부가 접촉되지 않아서, 진동판의 진동을 저해하지 않는다. 이 결과, 진동특성이 양호한 압전형 전기음향변환기가 얻어진다.

청구항2와 같이, 상기 흐름방지용 벽부의 꼭대기면과 진동판의 이면의 간격을 경화전의 탄성밀봉재의 표면장력에 의해 액멈춤이 생길 정도의 간격으로 하는 것이 좋다. 예컨대, 탄성밀봉재의 경화전의 점도가 1300mPaㆍs인 경우, 상기 간격을 0.2mm 이하로 하는 것이 바람직하다. 상기 간격을 지나치게 넓게 하면, 탄성밀봉재가 통체의 바닥벽부측으로 유출될 가능성이 있기 때문이다.

청구항3과 같이, 통체는 저벽부와 측벽부를 갖는 오목형 케이스와, 케이스의 측벽부 꼭대기면에 접착되는 덮개판으로 구성되고, 상기 케이스의 측벽부 내면에 압전진동판의 주연부를 안내하는 테이퍼형상의 돌기부를 형성하는 것이 좋다.

압전진동판은 전극간에 교번신호를 인가함으로써 두께방향으로 굴곡진동하지만, 그 주연부가 케이스의 내측면에 넓은 면적으로 접촉하면, 진동판의 진동을 억제하게 되어 음압이 저하된다.

그래서, 케이스의 측벽부 내면에 진동판의 주연부와 작은 면적으로 접촉하는 테이퍼형상의 돌기부를 형성하여서, 진동의 억제를 방지하고 있다. 또한, 돌기부는 안내기능이 있으므로, 케이스의 내부치수와 진동판의 외부치수의 치수차를 가능한한 작게 할 수 있어서 소형의 압전음향부품을 얻을 수 있다.

청구항4와 같이, 통체는 저벽부와 측벽부를 갖는 오목형 케이스와, 케이스의 측벽부 꼭대기면에 접착되는 덮개판으로 구성한 경우, 상기 케이스의 측벽부의 상부 가장자리 내면에 상기 탄성밀봉재의 오버플로우 규제용 오목부를 형성하는 것이 좋다.

케이스의 측벽부의 상면에 덮개판을 접착하는 경우, 탄성밀봉재가 측벽부 상면까지 넘치면, 덮개판의 접착강도가 저하하고, 진동판의 표면측에 형성되는 음향공간에 공기누출이 생기는 경우가 있다. 그래서, 탄성밀봉재의 오버플로우를 케이스의 측벽부의 상부 가장자리 내면에 형성된 오목부로 저해함으로써, 덮개판의 접착강도를 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 표면실장형의 압전형 전기음향변환기의 일예를 나타낸다.

이 실시형태의 전기음향변환기는, 압전수신기와 같이 넓은 범위의 주파수에 대응하는 용도에 적합한 것이고, 적층구조의 압전진동판(1)과 케이스(10)와 덮개판 (20)을 구비하고 있다. 여기서는, 케이스(10)와 덮개판(20)으로 통체가 구성된다.

진동판(1)은, 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 2층의 압전세라믹층(1a,1b)을 적층한 것이고, 진동판(1)의 표리 주면에는 주면전극(2,3)이 형성되고, 세라믹스층(1a,1b)의 사이에는 내부전극(4)이 형성되어 있다. 2개의 세라믹스층(1a,1b)은 굵은선 화살표로 나타내는 바와 같이 두께방향에 있어서 동일방향으로 분극되어 있다. 표면측의 주면 전극(2)과 이면측의 주면 전극(3)은 진동판(1)의 변길이보다 약간 짧게 형성되고, 그 일단은 진동판(1)의 일방의 끝면에 형성된 끝면 전극 (5)에 접속되어 있다. 이 때문에, 표리의 주면 전극(2,3)은 서로 접속되어 있다. 내부전극(4)은 주면 전극(2,3)과 거의 대칭형상으로 형성되고, 내부전극(4)의 일단은 상기 끝면 전극(5)과 떨어져 있고, 타단은 진동판(1)의 다른끝면에 형성된 끝면 전극(6)에 접속되어 있다. 또한, 진동판(1)의 다른끝부의 표리면에는, 끝면 전극(6)과 도통하는 보조전극(7)이 형성되어 있다.

진동판(1)의 표리면에는 주면 전극(2,3)을 덮는 수지층(8,9)이 형성되어 있다. 이 수지층(8,9)은, 낙하 충격에 의한 진동판(1)의 깨짐을 방지할 목적으로 설치된 보호층이다. 표리의 수지층(8,9)에는, 진동판(1)의 대각의 코너부 근방에 주면 전극(2,3)이 노출하는 노치부(8a,9a)와, 보조전극(7)이 노출하는 노치부 (8b,9b)가 형성되어 있다.

또한, 노치부(8a,8b,9a,9b)는 표리 일방에만 설치하여도 좋지만, 표리의 방향성을 없애기 위해서, 이 예에서는 표리면에 설치하고 있다.

또한, 보조전극(7)은, 일정폭의 띠형상 전극으로 할 필요는 없고, 노치부 (8b,9b)에 대응하는 부분에만 설치하여도 좋다.

여기서는, 세라믹스층(1a,1b)으로서 10mm×10mm×40㎛의 PZT계 세라믹스를 사용하고, 수지층(8,9)으로서 두께가 3~10㎛의 폴리아미드이미드계 수지를 사용하였다.

케이스(10)는, 도 4~도 10에 나타내는 바와 같이, 수지재료로 저벽부(10a)와 4개의 측벽부(10b~10e)를 가지는 사각형의 상자형상으로 형성되어 있다. 수지재료로서는, LCP(액정 폴리머), SPS(신디오택딕 폴리스틸렌), PPS(폴리페닐렌 설파이드), 에폭시 등의 내열수지가 바람직하다. 4개의 측벽부(10b~10e) 중, 대향하는 2개의 측벽부(10b,10d)의 내측에, 단자(11,12)의 두 갈래의 형상의 내측접속부(11a,12a)가 노출되어 있다. 단자(11,12)는, 도 11에 나타내는 바와 같은 형상을 갖고 있고, 케이스(10)에 삽입성형되어 있다. 케이스(10)의 외부에 노출한 외측접속부(11b,12b)가 측벽부(10b,10d)의 외면을 따라서 케이스(10)의 저면측으로 절곡되어 있다(도 6참조).

케이스(10)의 내부의 4개의 코너부에는 진동판(1)의 코너부를 지지하기 위한 지지부(10f)가 형성되어 있다. 이 지지부(10f)는 상기 단자(11,12)의 내측접속부 (11a,12a)의 노출면보다 일단 낮게 형성되어 있다. 그 때문에, 지지부(10f) 상에 진동판(1)을 얹어 놓으면, 진동판(1)의 천정면과 단자(11,12)의 내측접속부 (11a,12a)의 상면이 거의 동일 높이가 된다.

또한, 케이스(10)의 저벽부(10a)의 주변부에는 후술하는 탄성밀봉재(15)를 충전하기 위한 홈부(10g)가 형성되고, 이 홈부(10g)의 내측에 상기 지지부(10f)보다 낮은 흐름방지용 벽부(10h)가 설치되어 있다. 이 흐름방지용 벽부(10h)는 탄성밀봉재(15)가 저벽부(10a)로 유출하는 것을 규제하는 기능을 갖는다.

이 실시형태에서는, 홈부(10g)의 저면은 저벽부(10a)의 상면보다 높은 위치에 있고, 비교적 소량의 탄성밀봉재(15)로 홈부(10g)가 채워지도록 홈부(10g)는 얕은 바닥으로 형성되어 있다. 홈부(10g) 및 벽부(10h)는 후술하는 탄성밀봉재 (13) 또는 도전성 접착제(14)를 도포하는 부분을 제외한 저벽부(10a)의 주변부에 설치되어 있지만, 저벽부(10a)의 전체둘레에 설치하여도 좋다.

또한, 케이스(10)의 측벽부(10b~10e)의 내면에는 압전진동판(1)의 4변을 안내하는 테이퍼형상의 돌기부(10i)가 형성되어 있다. 돌기부(10i)는 각 측벽부 (10b~10e)에 각각 2개씩 형성되어 있다.

케이스(10)의 측벽부(10b~10e)의 상부 가장자리 내면에는 탄성밀봉재(15)의 오버플로우 규제용 오목부(10j)가 형성되어 있다.

또한, 측벽부(10e) 부근의 저벽부(10a)에는 제1의 방음구멍(10k)이 형성되어 있다.

케이스(10)의 측벽부(10b~10e)의 코너부 꼭대기면에는 덮개판(20)의 각부를 결합 지지하기 위한 대략 L자형상의 위치결정 볼록부(10m)가 형성되어 있다. 이들 볼록부(10m)의 내면에는 덮개판(20)을 안내하기 위한 테이퍼면(10n)이 형성되어 있다.

진동판(1)은 케이스(10)에 수납되고, 그 코너부가 지지부(10f)에 의해 지지된다. 이 때, 케이스(10)의 측벽부(10b~10e)의 내면에 형성된 테이퍼형상의 돌기부 (10i)에 의해서, 진동판(1)의 주연부가 안내되므로, 진동판(1)의 코너부가 지지부 (10f) 상에 정확하게 놓여진다. 특히, 테이퍼형상의 돌기부(10i)를 형성함으로써, 진동판(1)을 삽입하는 정밀도 이상으로 진동판(1)과 케이스(10)의 간극을 좁게 할 수 있고, 그 결과, 제품치수를 작게 할 수 있다. 또한, 돌기부(10i)와 진동판 (1)의 주연부의 접촉면적이 작으므로, 진동판(1)의 진동이 저해되는 것을 방지할 수 있다.

진동판(1)을 케이스(10)에 수납한 후, 도 10에 나타내는 바와 같이 탄성지지재(13)를 4개소에 도포함으로써 단자(11,12)의 내측접속부(11a,12a)에 고정시킨다. 즉, 대각위치에 있는 노치부(8a)에 노출되는 주면 전극(2)과 단자(11)의 일방의 내측접촉부(11a)의 사이 및 노치부(8b)에 노출하는 보조전극(7)과 단자(12)의 일방의 내측접속부(12a)의 사이에 탄성지지재(13)가 도포된다. 또한, 남은 대각위치에 있는 2개소에 대해서도 탄성지지재(13)가 도포된다. 또한, 여기서는 탄성지지재 (13)를 횡으로 긴 타원형으로 도포하였지만, 도포형상은 이것에 한정되는 것은 아니다. 탄성지지재(13)로서는, 예컨대 경화 후의 영율이 비교적 낮은 접착제, 예컨대 3.7×10⁶Pa정도의 우레탄계 접착제가 사용된다. 또한, 탄성지지재(13)는 미경화상태에서의 점성이 높고(예컨대 50~120dPaㆍs), 잘 스며들지 않는 성질을 갖는 것이 좋다. 그 이유는, 탄성지지재(13)를 도포하였을 때, 탄성지지재(13)가 진동판 (1)과 케이스(10)의 간극을 통해서 하방으로 흘러 떨어지지 않도록 하기 위해서이다. 탄성지지재(13)를 도포한 후, 가열경화시킨다.

또한, 진동판(1)의 고정방법으로서, 진동판(1)을 케이스(10)에 수납한 후에 혼합장치 등으로 탄성지지재(13)를 도포하여도 좋지만, 진동판(1)에 미리 탄성지지재(13)를 도포한 상태에서 진동판(1)을 케이스(10)에 수용하여도 좋다.

탄성지지재(13)를 경화시킨 후, 도전성 접착제(14)를 탄성지지재(13) 상을 교차하도록 타원형 또는 가늘고 긴형상으로 도포하고, 주면 전극(2)과 단자(11)의 내측접속부(11a), 보조전극(7)과 단자(12)의 내측접속부(12a)를 각각 접속한다. 도전성 접착제(14)로서, 예컨대 경화후의 영율이 0.3×10⁹Pa의 우레탄계 도전 페이스트가 사용된다. 도전성 접착제(14)를 도포한 후, 이것을 가열경화시킨다. 도전성 접착제(14)의 도포형상은 타원형에 한정되는 것은 아니고, 주면 전극(2)과 내측접속부(11a), 보조전극(7)과 내측접속부(12a)를 접속할 수 있으면 좋다.

도전성 접착제(14)를 도포, 경화시킨 후, 탄성밀봉재(15)를 진동판(1)의 주위 전체둘레와 케이스(10)의 내주부의 간극에 도포하여, 진동판(1)의 표면측과 이면측 사이의 공기누출을 방지한다. 탄성밀봉재(15)를 고리형상으로 도포한 후, 가열경화시킨다. 탄성밀봉재(15)로서, 예컨대 경화후의 영율이 낮고(예컨대 3.0×10⁵Pa정도), 또한 경화전의 점도가 낮은(예컨대 1300mPaㆍs) 열경화성 접착제가 사용된다. 여기서는, 실리콘계 접착제를 사용하였다.

탄성밀봉재(15)를 도포하였을 때, 그 점도가 낮으므로, 탄성밀봉재(15)가 압전진동판(1)과 케이스(10)의 간극을 통해서 저벽부(10a)로 흘러떨어질 우려가 있다. 그러나, 도 9에 나타내는 바와 같이 진동판(1)의 주연부와 대향하는 케이스 (10)의 내측에 탄성밀봉재(15)를 충전하기 위한 홈부(10g)가 형성되고, 이 홈부 (10g)의 내측에 흐름방지용 벽부(10h)가 설치되어 있으므로, 탄성밀봉재(15)는 홈부(10g)에 체류하여서 저벽부(10a)로 흘러떨어지는 것이 방지된다. 특히, 흐름방지용 벽부(10h)는 지지부(10f)보다 낮으므로, 진동판(1)과 흐름방지용 벽부(10h) 사이에는 미소한 간극(D)이 형성된다. 이 간극(D)은 탄성밀봉재(15)의 표면 장력에 의한 액멈춤작용이 얻어지는 치수로 할 필요가 있고, 탄성밀봉재(15)의 점도가 1300mPaㆍs의 경우, 간극(D)을 0.2mm이하로 하는 것이 좋다. 그 때문에, 홈부(10g)로부터 넘쳐진 탄성밀봉재(15)는 이 간극(D)에서 막아지고, 저벽부(10a)로의 유출은 확실하게 방지된다. 또한, 진동판(1)과 흐름방지용 벽부(10h) 사이에 간극(D)을 설치하는 것은, 진동판(1)의 이면에 벽부(10h)가 접촉함으로써 그 진동이 억제되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 탄성밀봉재(15)의 일부가 케이스(10)의 측벽부(10b~10e)를 넘쳐서, 측벽부의 꼭대기면에 부착될 가능성이 있다. 탄성밀봉재(15)가 이형성(離型性)이 있는 밀봉제인 경우, 후에 덮개판(20)을 측벽부(10b~10e)의 꼭대기면에 접착될 때에 접착강도가 저하할 우려가 있다. 그러나, 측벽부(10b~10e)의 상부 가장자리 내면에는, 탄성밀봉재(15)의 오버플로우 규제용 오목부(10j)가 형성되어 있으므로, 탄성밀봉재(15)가 측벽부의 꼭대기면에 부착되는 것을 방지한다.

상기와 같이 진동판(1)을 케이스(10)에 고정한 후, 케이스(10)의 측벽부 꼭대기면에 덮개판(20)이 접착제(21)에 의해서 접착된다. 덮개판(20)은 케이스(10)와 마찬가지의 재료로 평판형상으로 형성되어 있다. 덮개판(20)의 주연부가, 상기 케이스(10)의 측벽부 꼭대기면에 돌출하게 설치된 위치결정용 볼록부(10m)의 내측 테이퍼면(10n)에 결합되고, 정확하게 위치결정된다. 덮개판(20)을 케이스(10)에 접착하는 것이므로, 덮개판(20)과 진동판(1) 사이에 음향공간이 형성된다. 덮개판 (20)에는, 제2의 방음구멍(22)이 형성되어 있다.

상기와 같이 하여 표면실장형 압전형 전기음향 변환기가 완성한다.

이 실시형태의 전기음향변환기에서는, 단자(11,12) 사이에 소정의 교번전압을 인가함으로써 진동판(1)을 면적굴곡모드로 굴곡진동시킬 수 있다. 분극방향과 전계방향이 동일 방향인 압전세라믹스층은 평면방향으로 축소되고, 분극방향과 전계방향이 역방향인 전압세라믹스층은 평면방향으로 신장되므로, 전체로서 두께방향으로 굴곡한다.

이 실시형태에서는, 진동판(1)이 세라믹스의 적층구조체이고, 두께방향으로 순서대로 배치된 2개의 진동영역(세라믹스층)이 서로 역방향으로 진동하는 것이므로, 유니몰프형 진동판에 비해서 큰 변위량, 즉 큰 음압을 얻을 수 있다.

본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 이탈하지 않는 범위에서 변경가능하다.

상기 실시형태에서는, 케이스(10)의 내측의 4코너부에 지지부(10f)를 설치하고, 이들 지지부(10f)에서 진동판(1)의 4개의 코너부를 지지하도록 하였지만, 이것을 대신하여 케이스(10)의 대향하는 2변에 단차형상의 지지부를 형성하고, 이 지지부 위에 진동판(1)의 대향하는 2변을 지지하도록 하여도 좋다.

탄성지지재의 도포영역은 실시형태와 같은 진동판(1)의 주위 전체둘레에 한정하는 것은 아니고, 상기와 같이 진동판의 대향하는 2변과 케이스의 지지부를 연속적으로 탄성지지재로 고정한 경우에는 남은 2변과 케이스의 간극에 탄성지지재를 도포하여도 좋다.

상기 실시형태의 압전진동판(1)은 2층의 압전세라믹스층을 적층한 것이지만, 3층이상의 압전세라믹스층을 적층한 것이어도 좋다.

또한, 압전전동판으로서, 압전세라믹스층의 적층체에 한정되지 않고, 금속판의 편면 또는 양면에 압전판을 붙인 공지의 유니몰프형 또는 바이몰브(bimorph)형 진동판을 이용하여도 좋다.

본 발명의 통체는, 실시형태와 같은 오목단면형상의 케이스(10)와, 그 상면개구부에 접착되는 덮개판(20)으로 구성된 것에 한정되지 않고, 하면이 개구된 캡형상의 케이스와, 이 케이스의 하면에 접착되는 기판으로 구성하여도 좋다. 이 경우에는 기판에 미리 단자로 되는 전극패턴을 형성하여 두면 좋다.

이상의 설명에서 명확해지는 바와 같이, 청구항1에 기재된 발명에 의하면, 통체의 내부에, 탄성밀봉재를 충전하기 위한 홈부와, 그 홈부의 내측에 흐름방지용 벽부를 설치하였으므로, 점성이 낮은 탄성밀봉재를 이용하여도 탄성밀봉재가 통체의 저면측으로 유출되는 것이 방지되고, 진동판의 주연부와 통체의 내측면 사이를 탄성밀봉재로 확실하게 밀봉할 수 있다. 이 때문에, 작업성의 향상과 밀봉성을 양립시킬 수 있음과 아울러, 경화후의 탄성밀봉재의 영율을 낮게 할 수 있으므로, 진동판의 진동특성도 양호하게 된다.

또한, 흐름방지용 벽부의 높이는 진동판을 지지하는 지지부보다 낮으므로, 진동판의 이면에 흐름방지용 벽부가 접촉하지 않고, 진동판의 진동이 저해되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 관한 압전형 전기음향 변환기의 제1실시형태의 분해사시도;

도 2는 도1의 압전형 전기음향 변환기에 이용되는 압전진동판의 사시도;

도 3은 도 2의 A-A선에 따른 계단 단면도;

도 4는 도1의 압전형 전기음향 변환기에 이용되는 케이스의 평면도;

도 5는 도 4의 X-X선에 따른 단면도;

도 6은 도 4의 Y-Y선에 따른 단면도;

도 7은 도 4에 도시된 케이스의 저면도;

도 8은 도 4에 도시된 케이스의 코너부의 확대사시도;

도 9는 도 5의 B부의 탄성밀봉재를 도포한 상태의 확대도;

도 10은 도 4에 나타내는 케이스에 진동판을 수납한 상태의 평면도;

도 11은 단자의 사시도;

도 12는 점성이 높은 탄성밀봉재를 이용한 경우의 종래의 밀봉부의 단면도; 및

도 13은 점성이 낮은 탄성밀봉재를 이용한 경우의 종래의 밀봉부의 단면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1 … 압전진동판 10 … 케이스

10a … 저벽부 10b~10e … 측벽부

10f … 지지부 10g … 홈부

10h … 흐름방지용 벽부 10i … 테이퍼형상의 돌기부

10j … 오버플로우 규제용 오목부

13 … 탄성지지재 14 … 도전성 접착제

15 … 탄성밀봉재 20 … 덮개판

Claims

전극 간에 교번신호를 인가함으로써 두께방향으로 굴곡진동하는 사각형의 압전진동판(1)과, 상기 압전진동판(1)을 수납하는 통체와, 상기 진동판(1)의 주연부와 통체의 내측면 사이를 밀봉하는 탄성밀봉재(15)를 구비한 압전형 전기음향 변환기에 있어서,

상기 통체의 내부에, 압전진동판(1)의 적어도 대향하는 2변 또는 압전진동판(1)의 코너부를 지지하는 지지부(10f)를 설치하고,

상기 통체의 내부이며, 압전진동판(1)의 주연부와 대향하는 위치에, 상기 탄성밀봉재(15)를 충전하기 위한 홈부(10g)를 형성하고,

상기 홈부(10g)의 내주측에, 상기 지지부(10f)보다 낮고, 상기 탄성밀봉재(15)가 통체의 저벽부(10a)로 유출되는 것을 규제하는 흐름방지용 벽부(10h)를 설치한 것을 특징으로 하는 압전형 전기음향 변환기.
제1항에 있어서, 상기 흐름방지용 벽부의 꼭대기면과 진동판(1)의 이면의 간격을 탄성밀봉재(15)의 표면장력에 의해 액멈춤이 생기는 간격으로 한 것을 특징으로 하는 압전형 전기음향 변환기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통체는 저벽부(10a)와 측벽부(10b-10e)를 갖는 오목형 케이스(10)와, 케이스(10)의 측벽부(10b-10e)의 꼭대기면에 접착되는 덮개판(20)으로 구성되고, 상기 케이스(10)의 측벽부(10b-10e)의 내면에 압전진동판(1)의 주연부를 안내하는 테이퍼형상의 돌기부(10i)를 형성한 것을 특징으로 하는 압전형 전기음향 변환기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 통체는 저벽부(10a)와 측벽부(10b-10e)를 갖는 오목형 케이스(10)와, 케이스(10)의 측벽부(10b-10e)의 꼭대기면에 접착되는 덮개판(20)으로 구성되고, 상기 케이스(10)의 측벽부(10b-10e)의 상부 가장자리 내면에, 상기 탄성밀봉재(15)의 오버플로우 규제용 오목부(10j)를 형성한 것을 특징으로 하는 압전형 전기음향 변환기.