KR19990077490A

KR19990077490A - 압전발음기

Info

Publication number: KR19990077490A
Application number: KR1019990006464A
Authority: KR
Inventors: 야마시타쯔요시
Original assignee: 노무라 마사나리; 호쿠리쿠 덴키 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1999-02-26
Publication date: 1999-10-25
Also published as: JPH11252692A; TW423260B; US6275594B1; JP3917746B2

Abstract

통체(筒體)를 통해서 전기실(前氣室)내부에 물이나 먼지가 들어가는 것을 가능한한 막을 수 있는 압전 발음기를 얻는다. 압전 진동자(9)와 마주 보는 케이스의 측벽부(7c)에 전기실측 개구부(7e)를 통해 전기실(K1)과 연이어 통하는 통로(7h)를 내부에 구비한 통체(7b)를 설치한다. 전기실측 개구부(7e)를 막도록 제동포(12)를 측벽부(7c) 내벽에 고정한다.

Description

압전 발음기{PIEZOELECTRIC ACOUSTIC SOUND COMPONENT}

본 발명은, 압전 발음기에 관한 것이다.

휴대전화 등의 휴대 전자기기에 이용되고 있는 압전 발음기는, 압전 진동자에 의해 절연 케이스 내부를 전기실(全氣室)과 후기실(後氣室)로 구분하도록, 절연수지제의 절연케이스 내부에 압전 진동자가 수납되어 구성되어 있다. 일반적으로는, 절연케이스 내부가 압전 진동자로 나뉘어져 전기실과 후기실 양쪽이 형성되는 경우가 많지만, 전자기기내부에 수납되어 전자기기 하우징과 압전 발음기의 절연케이스가 조합되어진 상태로 처음부터 전기실이 형성되는 경우도 있다. 근래, 전자기기의 소형화 및 다기능화가 요구되어지고 있고, 전자기기 표면 또는 조작면측에 다기능화에 이용하는 부품을 설치하는 것이 요구되어지고 있다. 이들 부품으로서는, 예를 들면, 전화의 수화기에서는 액정표시부품, 각종 스위치 등이 있다. 전자기기의 조작면에 더욱 새로운 부품을 설치하거나, 부품을 대형화하는 경우에는, 조작면의 면적을 크게 하지 않으면 안된다. 그러나, 전자기기의 조작면을 크게 하는 것은 전자기기의 소형화에 역행하는 것이다.

그래서, 본원발명자는, 전기실측에 위치해서 압전진동자와 마주보는 케이스의 측벽부에 전기실과 연이어 통하는 통로를 내부에 구비하는 통체를 설치하는 것을 연구하였다. 이러한 통체를 설치하면, 케이스의 전기실측 측벽부와 전자기기의 하우징사이에는, 통체의 길이에 따른 간극이 형성되게 된다. 그로 인해, 전자기기의 조작면의 면적을 크게 하지 않고, 조작면의 부품설치공간을 넓게 할 수 있다. 또, 이 간극내에 회로기판이나 전자기기의 표면측에 설치하는 부품을 배치하면, 전자기기의 소형화를 꾀할 수 있다. 이러한 종류의 압전 발음기에서는, 후기실과 케이스 외부를 연이어 통하는 후기실측 개구부(누설구멍)이 케이스에 형성되어 있고, 이 누설구멍을 막도록 제동포(制動布)가 배치되어 있다. 또, 압전 발음기를 배치하는 전자기기의 하우징에는, 통체의 통로와 전자기기의 외부를 연이어 통하는 방음구멍이 설치되어 있다. 이러한 방음구멍으로부터 전기실내부로 물이나 먼지가 들어가면, 압전 발음기의 수명을 저하시킬 우려가 있다. 그래서, 전자기기 하우징 내면에는, 방음구멍을 막도록 물이나 먼지의 침입을 방지하는 천이 접착되어 부착되어 있다.

그러나 이러한 방수 또는 방진(防塵)용 천을 설치해도, 조립의 오차나 실수, 또는 천의 불량에 의해, 물이나 먼지가 전기실내부로 들어 가는 일이 있고, 전자기기 케이스의 방음구멍으로부터 전기실내부로 물이나 먼지가 들어 오는 것을 충분히 막을 수 없다. 또, 전기실 내부에 물이 들어 오면 압전 진동자를 케이스에 끼우는 접착제나 점착제(粘着劑)의 열화(劣化)의 원인이 되어, 압전 발음기의 수명이 단축된다.

본 발명의 목적은, 통체를 통해서 전기실내부로 물이나 먼지가 들어가는 것을 가능한한 막을 수 있는 압전 발음기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 전자기기 하우징의 방음구멍에 방수 또는 방진용 천을 설치하는 수고를 덜 수 있는 압전 발음기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 압전 발음기는, 금속제 진동판에 압전 세라믹소자가 접합되어 있는 압전 진동자를 케이스내부에 배치하고, 압전 진동자 양측에 전기실과 후기실을 형성한다. 또, 전기실과 케이스 외부를 연이어 통하는 전기실측 개구부와, 후기실과 케이스 외부를 연이어 통하는 후기실측 개구부를 케이스에 형성하고, 전기실측에 위치해서 압전 진동자와 마주 보는 케이스 측벽부에 전기실측 개구부를 통해서 전기실과 연이어 통하는 통로를 내부에 구비하는 통체를 설치한다. 그리고, 전기실측 개구부를 막도록 제동포를 배치한다. 본 발명과 같이, 종래에서는 후기실측 개구부측에 배치했던 제동포를 전기실측 개구부측에 배치하면, 전자기기 하우징의 방음구멍을 막는 방수 또는 방진용 천을 통해 빠져 나간 물이나 먼지가 전기실에 침입하는 것을 제동포에 의해 막을 수 있다. 그 때문에, 압전 진동자를 케이스에 지지하는 접착제나 점착제의 열화를 억제할 수 있는 효과가 높아진다. 또, 방수 또는 방진용 천의 기능을 제동포가 완전히 가지도록 하면, 전자기기 하우징의 방음구멍에 방수 또는 방진용 천을 설치할 필요가 없어지고, 전자기기의 조립이 간단해지고, 게다가 부품점수를 줄일 수 있다.

본 발명의 압전 발음기를 전자기기의 하우징내부에 배치하는 경우에는, 통체내부의 통로를 전자기기 하우징의 외부와 연이어 통하도록, 통체의 선단을 전자기기 하우징의 벽부(방음벽부)에 설치한 방음구멍과 대응하도록 위치시키면 좋다. 측벽부와 교차하는 방향으로 연장되는 통체를 측벽부의 외주부근처의 위치에 배치하면, 통체의 존재가 실질적으로 방해가 되지 않고 케이스의 전기실측 측벽부와 전자기기 하우징사이의 간극의 이용율을 높일 수 있다.

이러한 간극내에 회로기판을 배치할 경우에는, 압전 발음기의 케이스 측벽부를 회로기판에 접합해서 압전 발음기를 회로기판에 부착하면 된다. 전자기기의 부품점수가 적은 경우에는, 압전 변환기의 측벽부와 회로기판을 밀착시켜서 접합하면 좋다. 또, 전자기기의 부품점수가 많은 경우에는, 케이스의 측벽부에 통체와 동일한 방향으로 연장되는 한 개이상의 스페이서(spacer)용 돌기를 형성하고, 이 스페이서용 돌기의 선단을 회로기판과 접합하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 케이스의 측벽부와 회로기판에 형성된 간극에 회로기판에 부착하는 부품을 배치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예의 압전 발음기(또는 압전 스피커)를 내부에 설치한 휴대전화의 수화기의 개략부분 단면도이다.

도 2는 도 1에서 사용하는 본 발명의 제1실시예의 압전 변환기의 개략 평면도이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예의 압전 변환기의 압전 진동자의 개략 단면도이다.

도 4 중 (A)는 본 발명의 다른 실시예의 압전 발음기(또는 압전 스피커)를 내부에 설치한 휴대전화의 수화기의 개략부분 단면도이고, (B)는 도 4(A)에서 사용하는 본 발명의 제1실시예의 압전 변환기의 개략 평면도이다.

(부호의 설명)

1…하우징

2…압전 변환기

7…표면측 케이스(제1케이스 절반부)

7a…케이스본체

7b…통체

7c…측벽부

7h…통로

7i…스페이서용 돌기

8…이면측 케이스(제2케이스 절반부)

9…압전 진동자

9a…금속제 진동판

9b…압전 세라믹소자

12…제동포

13…방수 및 방진용 천

이하에, 본 발명의 제1실시예를 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예의 압전 발음기(또는 압전 스피커)를 내부에 배치한 휴대전화의 수화기의 개략부분 단면도이고, 도 2는 도 1에서 사용하는 본 발명의 제1실시예의 압전 변환기의 개략 평면도이다.

이 전화의 수화기는, 도 1에 나타내듯이 하우징(1)에 상기 하우징(1)과 조합되어져 압전 발음기를 구성하는 압전 변환(2)가 부착된 구조를 가지고 있다. 하우징(1)은 하우징본체(3)의 내벽부에 원통형을 한 압전 변환기 부착용 끼워맞춤부(돌출부)(4)를 일체적으로 가지고 있다. 하우징본체(3)는, 액정표시부품(5) 등의 장비가 설치된 조작면(3a)을 가지고 있고, 돌출부(4)에 의해 둘러싸여진 내측부분에는 방음구멍(3b)이 형성되어 있다. 돌출부(4)의 단면에는, 조작면(3a)과 대략 평행하게 배치된 회로기판을 구성하는 프린트기판(6)이 접촉되어 있다. 프린트기판(6)은, 돌출부(4)의 내주 구멍부에 대응해서 압전 변환기(2)의 통체(7b)가 관통하는 끼워맞춤구멍(6a)을 가지고 있다. 이 실시예에서는, 표시부품(5) 및 압전 변환기(2)의 프린트기판(6)에 대한 부착은, 접착제 또는 양면 테이프를 이용해서 둘 다를 밀착시켜 행하고 있다.

압전 변환기(2)는, 제1케이스 절반부를 구성하는 표면측 케이스(7)에 제2케이스 절반부를 구성하는 이면측 케이스(8)가 끼워 맞춰져서 구성되는 2개로 분할된 수납케이스(절연케이스)를 가지고 있고, 이 수납케이스의 내부에는, 전기신호에 따라 진동하는 압전 진동자(9)가 수납되어 있다. 또 본 실시예에서는, 표면측 케이스(7)와 이면측 케이스(8)의 끼워맞춤부를 용접 등에 의해 접합하고 있다. 표면측 케이스(7)는, 케이스본체(7a)와, 통체(7b)로 구성되어 있고, 유리가 들어간 PPO(Poly Phenylene Oxide)수지로 이루어진 절연수지재료에 의해 일체적으로 성형되어 있다. 케이스본체(7a)는, 측벽부(7c)와, 이 측벽부(7c)의 외주부를 둘러싸듯이 이 외주부로부터 연장하는 주벽부(周壁部)(7d)를 가지고 있다. 측벽부(7c)에는, 측벽부(7c)의 외주부근처의 위치에 원형의 전기실측 개구부(7e)가 형성되어 있다. 측벽부(7c)의 내측에는, 전기실측 개구부(7e)를 막도록 제동포(12)가 배치되어 있다. 제동포(12)는, 폴리에스테르 직물에 의해 0.08㎜의 두께로 형성되어 있고, 접착제, 점착제 또는 용제에 의해 측벽부(7c) 내벽부에 고정되어 있다.

통체(7b)는, 측벽부(7c)와 교차하는 방향으로 연장되는 원통형의 형상을 가지고 있고, 측벽부(7c)의 전기실측 개구부(7e)를 통해 케이스본체(7a)와 압전 진동자(9)로 둘러싸여진 전기실(K1)과 연이어 통하는 통로(7h)를 내부에 구비하고 있다. 이 통체(7b)는, 전기실측 개구부(7e)에 대응해서 측벽부(7c)의 외주부근처의 위치에 배치되어 있고, 압전 변환기(2)의 측벽부(7c)와 하우징본체(3)의 돌출부(4)에 의해 기판(6)을 끼우도록 돌출부(4)내부에 끼워 맞춰져 있다. 통체(7b)의 단부와 하우징본체(3)의 벽부와의 사이에는, 방음구멍(3b)을 막도록 방수 또는 방진용 천(13)이 배치되어 있다. 천(13)은 0.08㎜의 직물에 의해 형성되어 있고, 양면테이프에 의해 하우징본체(3)의 돌출부(4)에 둘러싸여진 내벽에 고정되어 있다. 통체(7b)는 통로(7h)가 방음구멍(3b)을 통해서 하우징본체(3)의 외주와 연이어 통하도록, 방수 또는 방진용 천(13)과 접촉하고 있다. 이 압전 발음기에서는, 제동포(12)가 전기실측 개구부(7e)를 막도록 배치되어 있으므로, 천(13)을 통해 빠져 나간 물이나 먼지가 전기실(K1)에 침입하는 것을 제동포(12)에 의해 막을 수 있다.

제2케이스 절반부를 구성하는 이면측 케이스(8)는, 원통형의 저벽부(底壁部)(8a)와 이 저벽부(8a)의 둘레부를 남겨놓도록 저벽부(8a)로부터 위로 솟아서 연장된 둘레벽부(8b)를 가지고 있고, 표면측 케이스(7)와 마찬가지로 유리가 들어간 PPO섬유로 이루어진 절연수지에 의해 일체적으로 성형되어 있다. 이면측 케이스(8)내부에는, 이면측 케이스(8)와 압전 진동자(9)로 둘러싸여진 후기실(K2)이 형성되어 있다. 그리고, 저벽부(8a) 중심부에는, 전기실 및 후기실측 개구부로 이루어진 누설구멍(8c)이 형성되어 있다.

절연케이스는, 표면측 케이스(7) 및 이면측 케이스(8) 각각의 주벽부(7d,8b)가 까워 맞춰져서 구성되어 있다. 이 예에서는, 주벽부(7d,8b)가 서로 끼워 맞춰진 상태로, 절연케이스의 둘레벽의 내벽부에는 절연케이스의 내측에(중심부를 향해서)개구하고, 즉 중심부를 향함에 따라 넓어지고 또한 절연케이스의 둘레벽을 따라 연장되어 압전 진동자(9)의 둘레벽부를 수용해서 횡단면의 형상이 대략 V자형의 홈부가 형성되어 있다.

압전 진동자(9)는, 도 3의 개략도에 나타내듯이 판형상의 금속제 진동판(9a)과 이 금속제 진동판(9a)의 외주부(9a1)를 남겨두도록 금속제 진동판(9a)의 위에 설치된 압전세라믹소자(9b)로 구성되어 있고, 압전세라믹소자(9b)가 이면측 케이스(8)의 저벽부(8a)와 마주 향하도록 절연 케이스내부에 배치되어 있다. 또, 도 3은 각 부재의 두께를 과장해서 나타내고 있다. 압전 진동자(9)의 둘레가장자리부는, 접착제 또는 점착제를 매개로 해서 절연케이스의 V자형의 홈부에 수용되어 있다. 금속제 진동판(9a)은 철·니켈 합금으로 이루어진 원형의 금속판에 의해 구성되어 있다. 압전 세라믹소자(9b)는, 압전 세라믹(9c)과 상기 압전 세라믹(9c)의 양면에 각각 설치된 접합전극층(9d) 및 비접합전극층(9e)으로 구성되어 있다. 접합전극층(9d)는 금속제 진동판(9a)과 전기적(電氣的)으로 접속되도록 접합하고 있다. 금속제 진동판(9a)의 외주부(9a1) 및 비접합전극층(9e)에는, 각각 리드선(11a,11b)이 납땜에 의해 접속되어 있고, 압전 진동자(9)는 금속제 진동판(9a)의 외주부(9a1) 및 비접합전극층(9e)에 부여되는 전기신호에 따라 진동한다.

이 압전 발음기에서는, 통체(7b)를 표면측 케이스(7)의 측벽부(7c)의 외주부근처의 위치에 형성하고 있으므로, 상기 실시예와 같이 통체(7b)를 수화기의 단부측에 위치시키도록 하우징(1)의 내부에 압전발음기를 배치하면, 수화기의 하우징(1)에 설치하는 방음구멍(3b)의 위치를 하우징(1)의 단부측으로 가까이 할 수 있다. 또 통체(7b)의 길이분 만큼, 표면측 케이스(7)를 하우징(1)으로부터 떨어트릴 수 있으므로, 하우징(1)과 표면측 케이스의 측벽부(7c)와의 사이의 간극에 액정표시부품(5) 및 프린트기판(6)을 배치할 수 있다.

상기의 예에서는, 압전 변환기(2)와 프린트기판(6)을 밀착시켜서 접합하고 있지만, 전자기기의 부품점수가 많은 경우에는, 도 4(A) 및 (B)에 나타내듯이, 압전 변환기(2)의 측벽부(7c)에 통체(7b)와 동일한 방향으로 연장하는 3개의 스페이서용 돌기(7i…)를 형성하고, 이러한 스페이서용 돌기(7i…)와 프린트기판(6)을 열에 의한 용접 또는 나사로 고정하는 것에 의해 접합해서, 압전 변환기(2)를 프린트기판(6)에 대해서 부착하는 것이 바람직하다. 이 예에서는, 대경(大徑)의 돌기부(7i1)위에 소경(小徑)의 끼워맞춤용 돌기부(7i2)를 형성해서 스페이서용 돌기(7i)를 형성하고 있다. 그리고, 끼워맞춤용 돌기부(7i2)를 프린트기판(6)에 형성한 관통구멍에 관통한 후에 소경의 돌기부(7i2)를 열에 의해 용접해서 스페이서용 돌기(7i)의 빠짐방지를 꾀하고 있다. 이렇게 하면, 압전 변환기(2)와 프린트기판(6)과의 사이에 스페이서용 돌기(7i)의 대경의 돌기부(7i1)에 의해 형성된 간극(K3)에 프린트기판에 부착하는 부품을 배치할 수 있다. 또, 표시부품(5)의 프린트기판(6)에 대한 부착도, 표시부품(5)에 한 개이상의 스페이서용 돌기를 형성해서, 스페이서용 돌기와 프린트기판(6)을 열에 의한 용접 또는 나사로 고정하는 것에 의해 접합해서 행할 수 있다.

또, 상기 실시예에서는, 방음구멍(3b)을 막는 방수 또는 방진용 천(13)을 배치했지만, 방수 또는 방진용 천(13)의 기능을 제동포(12)가 완전히 가지도록 하면, 천(13)을 설치할 필요는 없다.

또 상기 실시예에 의하면, 통체(7b)는 표면측 케이스(7)의 케이스본체(7a)와 일체적으로 형성되어 있지만, 통체는, 케이스본체와 별체로 형성해도 좋다. 또, 하우징(1)측에 통체를 형성하고, 이 통체와 압전 변환기를 접합하는 구조를 채용해도 좋다.

본 발명의 압전 발음기에 의하면, 종래에서는 후기실측 개구부측에 배치했던 제동포를 전기실측 개구부를 막도록 배치하므로, 통체를 통해서 물이나 먼지가 전기실로 침입하는 것을 제동포에 의해 막을 수 있다. 이 때문에, 압전 진동자를 케이스에 지지하는 접착제나 점착제의 열화의 억제효과가 높아져, 압전 발음기의 수명을 연장시킬 수 있다. 또, 방수 및 방진용 천의 기능을 제동포가 완전히 가지도록 하면, 전자기기 하우징의 방음구멍에 방수 또는 방진용 천을 설치할 필요가 없어지고, 전자기기 하우징의 방음구멍에 천을 붙이는 수고를 덜 수 있다.

Claims

금속제 진동판(9a)에 압전세라믹소자(9b)가 접합되어 이루어진 압전 진동자(9)가 케이스 내부에 배치되고, 상기 압전 진동자(9) 양측에 전기실(K1)과 후기실(K2)이 형성되고, 상기 전기실(K1)과 상기 케이스 외부를 연이어 통하는 전기실측 개구부(7e)와, 상기 후기실(K2)과 상기 케이스 외부를 연이어 통하는 후기실측 개구부가 상기 케이스에 형성되고, 상기 전기실측에 위치해서 상기 압전 진동자와 마주 향하는 상기 케이스의 측벽부(7c)에 상기 전기실측 개구부를 통해서 상기 전기실(K1)과 연이어 통하는 통로를 내부에 구비하는 통체(7b)가 설치되고, 상기 전기실측 개구부(7e)를 막도록 제동포(12)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 발음기.
제1항에 있어서, 상기 통체(7b)는 상기 측벽부(7c)의 외주부근처의 위치에 배치되고, 상기 측벽부(7c)와 교차하는 방향으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 발음기.
제1항에 있어서, 상기 측벽부(7c)에 상기 통체(7b)와 동일한 방향으로 연장되어 있는 한 개이상의 스페이서용 돌기(7i)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 압전 발음기.