JP5329925B2

JP5329925B2 - 圧電型電気音響変換器

Info

Publication number: JP5329925B2
Application number: JP2008294276A
Authority: JP
Inventors: 裕秋野
Original assignee: Audio Technica KK
Current assignee: Audio Technica KK
Priority date: 2008-11-18
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2028-11-18
Also published as: JP2010124099A

Description

本発明は、はんだ付け部位をなくし、かつ、構成部材の簡素化を図ることで個々の製品に生じがちな音響特性上のバラツキをなくすようにした圧電型電気音響変換器に関する技術である。

圧電サウンダや圧電レシーバーを含む圧電型電気音響変換器は、圧電セラミックで作成された円形を呈する圧電振動板を備えており、その表裏両面には、圧電振動板の外径よりも小径な円形の面サイズとなるように銀ペーストを薄く塗布して硬化させるなどした導電性電極が形成されている。

この場合、各導電性電極に対しての電気的な接続は、例えば下記特許文献１に示されているように導電性接着剤を用いたり、下記特許文献２に示されているようにリード線をはんだ付けすることで行われている。
特開２００４−３１２３２３号公報特開２００６−２１１４１２号公報

また、圧電振動板により音波を放射させる際には、機械共振を軽減し、かつ、音響特性を改善するために音響抵抗（ダンパー）を圧電振動板を収容するケース側に付設することも行われている。

しかし、圧電振動板が備える各導電性電極にリード線を接続する場合は、はんだ付け作業を迅速、かつ、適切に行わないと、はんだ側に導電性電極が溶け込むように流れ込んでしまい、該導電性電極にムラができてしまうという不都合があった。

また、はんだ付けする際には、圧電振動板を必要以上に加熱してしまったり、はんだ付け部位の大きさを個々に異ならせてしまったりする結果、製品個々の音響特性にバラツキを生じさせてしまうという不具合もあった。

さらに、機械共振を軽減し、かつ、音響特性を改善するためには、別途用意される音響抵抗（ダンパー）をケース側に付設しなければならず、部材点数の増加を招いたり、その取付け作業が煩雑になるなどの問題もあった。

本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、音響抵抗（ダンパー）機能をも兼備させた通気性のある弾性導電体を介在させることで、簡単な作業のもとではんだ付けによらないで接続端子を引き出して音響特性にバラツキが生じないようにした圧電型電気音響変換器を提供することに目的がある。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、底板部に音響抵抗孔を有する絶縁性のケースと、該ケースの前記底板部上に載置される通気性のある下側弾性導電体と、その表裏両面に導電性電極を備えて前記下側弾性導電材上に前記ケース側からは浮かせた状態のもとで載置される圧電振動板と、該圧電振動板上に載置させた状態のもとで前記ケース側に下支えされる通気性のある上側弾性導電体とを少なくとも備え、前記ケースには、前記下側弾性導電体と導通接触させる一側接続端子と、前記上側弾性導電体と導通接触させる他側接続端子とが各別に植設され、前記上側弾性導電体は、組込み対象機器が備える接地側との接続を可能に形成して前記圧電振動板のための静電シールド効果を付与して配置したことを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、はんだ付けする際に生じがちな導電性電極がはんだ側に流れ込んで導電性電極にムラができるという不都合を解消することができるほか、圧電振動板に対する加熱をなくして製品個々の音響特性にバラツキを生じさせずに製品性能の均一化を図ることもできる。さらに、圧電振動板は、下側弾性導電体と上側弾性導電体との弾力と機械抵抗とを利用することで、機械的に制動することができる。また、圧電振動板は、下側弾性導電体と上側弾性導電体との通気性のある音響抵抗機能を利用するという簡単な構造のもとで、音響的に制動することもできる。

しかも、上側弾性導電体は、組込み対象機器が備える接地側との接続を可能に形成されていることから、圧電振動板３２を静電シールドして配置することができるので、組込み対象機器内に雑音を発生させる高周波等が入り込むのを確実に防止することができる。

図１は、本発明の縦断面構造例を示す説明図であり、圧電型電気音響変換器１１の全体は、絶縁性のケース１２と、該ケース１２内に配置される下側弾性導電体２２と、該下側弾性導電体２２上にケース１２側から浮かせた状態のもとで載置される圧電振動板３２と、該圧電振動板３２上に配置される上側弾性導電体４２と、圧電振動板３２が表裏両面に備える導電性電極３３，３４に下側弾性導電体２２と上側弾性導電体４２とを介して個別に接触させるべくケース１２に各別に植設された一側接続端子５２と他側接続端子５３とを少なくとも備えて形成されている。

これらのうち、絶縁性の合成樹脂材などからなるケース１２は、略中心位置に音響抵抗孔１３ａを備えて下側弾性導電体２２が載置される平面視円形を呈する底板部１３と、その外周側から該底板部１３上に立設された周壁部１４とで形成されている。

この場合、該周壁部１４は、載置された下側弾性導電体２２が底板部１３上で動かないようにその下側外周面２３を支持する第１段部１６と、該第１段部１６から拡径方向に形成されて下側弾性導電体２２上に載置された圧電振動板３２を浮かせた状態で収容できる座高と内径とを有する第２段部１７と、該第２段部１７から拡径方向に形成されて上側弾性導電体４２の厚さと略同等の座高が付与されて動かないようにこれを支持する第３段部１８との全体で階段状の段差１５を形成して設けられている。

また、ケース１１は、第１段部１６近傍に位置する底板部１３の厚さ方向に、その上端面５２ａを底板部１３から露出させた状態のもとで植設されている１本の一側接続端子５２と、周壁部１４の厚さ方向にその上端面５３ａを第２段部１７の載置面１７ａから露出させた状態のもとで植設されている１本の他側接続端子５３と備えている。

一方、下側弾性導電体２２は、第１段部１６の内周面１６ａ側にその下側外周面２３が支持され、かつ、上側外周面２４が第１段部１６上に突出する配置関係のもとで底板部１３上に載置できる厚さと面サイズとが付与されて形成されている。この場合、下側弾性導電体２２は、通気性と弾性とがあって音響抵抗を備える例えばセーレン株式会社製の「Ｓｕｉ−７８−５０１Ｔ」などの導電布を用いて形成されたものを好適に用いることができる。

図２は、下側弾性導電体２２上に載置される圧電振動板３２の一例を示す説明図であり、そのうちの（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面図を、（ｃ）は底面図をそれぞれ示す。

同図によれば、圧電振動板３２は、圧電セラミックを基材として下側弾性導電体２２よりもやや大径であって、第２段部１７の内周面１７ｂの内径よりもやや小径となった円形に形成されている。また、その表面３２ａと裏面３２ｂとには、例えば銀ペーストなどの導電ペーストを圧電振動板３２の外径よりも小径な円形を描いて薄く塗布して硬化させた導電性電極３３，３４が形成されている。

このため、圧電振動板３２は、下側弾性導電体２２上に載置された際にケース１２側との接触を断った浮いた状態のもとで配置される結果、ケース１２側にその振動を阻害されることなく音波を放射することがきることになる。

また、上側弾性導電体４２は、第３段部１８の内周面１８ａ側にその外周面４３が支持される外径と、圧電振動板３２上に載置した際にケース１２の頂端１２ａ側からやや突出する厚さとが付与されて形成されている。なお、上側弾性導電体４２は、下側弾性導電体２２と同様に通気性と弾性とがあって音響抵抗を備える例えばセーレン株式会社製の「Ｓｕｉ−７８−５０１Ｔ」などの導電布を用いて形成されたものを好適に用いることができる。

次に、図示例に基づいて本発明の作用・効果を説明すれば、まず、ケース１２の底板部１３上に下側弾性導電体２２を載置する。このとき、下側弾性導電体２２は、その下側外周面２３が第１段部１６の内周面１６ａに支持される位置関係のもとで配置することができる。

次いで、下側弾性導電体２２上には、圧電振動板３２が同心円状の位置関係のもとで載置される。このとき、圧電振動板３２は、第２段部１７の載置面１７ａからその上面がやや突出するとともに、第２段部の内周面１７ｂ側との接触を断った浮いた状態となって配置されることになる。

下側弾性導電体２２に載置させた圧電振動板３２上には、さらに上側弾性導電体４２が同心円状となった位置関係のもとで載置される。このとき、該上側弾性導電体４２は、その外周面４３側を第３段部１８の内側面１８ａに支持させるとともに、その上面側がケース１２の頂端１２ａ側からやや突出する状態となって配置されることになる。

しかも、上側弾性導電体４２は、図示しない蓋体や組込み対象機器が備える相手材に圧接させるようにして配置されることになる。その結果、図１に示すようにケース１２が備える一側接続端子５２は、その上端面５２ａが下側弾性導電体２２と、ケース１２が備える他側接続端子５３は、その上端面５３ａが上側弾性導電体４２と、それぞれ多数の点ポイントにて確実に点接触させることができる。

したがって、一側接続端子５２は、圧電振動板３２の裏面３２ｂ側に位置する導電性電極３４との間で、他側接続端子５３は、圧電振動板３２の表面３２ａ側に位置する導電性電極３３との間でそれぞれを電気的に確実に導通させることができる。

このため、本発明によれば、一側接続端子５２と一方の導電性電極３４と、他側接続端子５３と他方の導電性電極３３とのそれぞれは、はんだ付けすることなく電気的に接続することができるので、はんだ付けする際に生じがちな導電性電極がはんだ側に流れ込んで導電性電極３３，３４にムラができるという不都合を解消することができる。

また、圧電振動板３２は、はんだ付けを不要とすることで必要以上に加熱することをなくすことができるほか、はんだ付け部位の大きさを個々に異ならせて製品個々の音響特性にバラツキを生じさせてしまうといった不具合をなくして製品性能の均一化を図ることもできる。
もあった。

さらに、圧電振動板３２は、サンドイッチ状に挟持される下側弾性導電体２２と上側弾性導電体４２との弾力と機械抵抗とを利用することで、機械的に制動することができる。

また、圧電振動板３２は、別途用意される音響抵抗（ダンパー）をケース側に付設するといった煩雑な作業を伴うことなく、下側弾性導電体２２と上側弾性導電体４２との通気性のある音響抵抗機能を利用するという簡単な構造のもとで、音響的に制動することもできる。

さらに、上側弾性導電体４２は、組込み対象機器が備える接地側との接続を可能に形成されていることから、圧電振動板３２を静電シールドして配置することができるので、組込み対象機器内に雑音を発生させる高周波等が入り込むのを確実に防止することができる。

本発明の縦断面構造例を示す説明図。下側弾性導電体上に載置される圧電振動板の一例を示す説明図であり、そのうちの（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面図を、（ｃ）は底面図をそれぞれ示す。

１１圧電型電気音響変換器
１２ケース
１２ａ頂端
１３底板部
１３ａ音響抵抗孔
１４周壁部
１５段差
１６第１段部
１６ａ内周面
１７第２段部
１７ａ載置面
１７ｂ内周面
１８第３段部
１８ａ内周面
２２下側弾性導電体
２３下側外周面
２４上側内周面
３２圧電振動板
３２ａ表面
３２ｂ裏面
３３，３４導電性電極
４２上側弾性導電体
４３外周面
５２一側接続端子
５２ａ上端面
５３他側接続端子
５３ａ上端面

Claims

底板部に音響抵抗孔を有する絶縁性のケースと、該ケースの前記底板部上に載置される通気性のある下側弾性導電体と、その表裏両面に導電性電極を備えて前記下側弾性導電材上に前記ケース側からは浮かせた状態のもとで載置される圧電振動板と、該圧電振動板上に載置させた状態のもとで前記ケース側に下支えされる通気性のある上側弾性導電体とを少なくとも備え、
前記ケースには、前記下側弾性導電体と導通接触させる一側接続端子と、前記上側弾性導電体と導通接触させる他側接続端子とが各別に植設され、
前記上側弾性導電体は、組込み対象機器が備える接地側との接続を可能に形成して前記圧電振動板のための静電シールド効果を付与して配置したことを特徴とする圧電型電気音響変換器。