(57)【要約】【課題】カードが変形したときに異音やノイズを発生することのない圧電素子を用いたカード型スピーカを提供すること。【解決手段】カード型スピーカが、圧電振動体２０と、圧電振動体２０を取付ける底壁および前記底壁の四囲を包囲して開口部を形成する側壁とから成るケース１２と、ケースの開口部を閉鎖するカバー１４とを有し、内部に圧電振動体２０を収納する空間を形成する筐体と、圧電振動体２０を中心で支持して底壁に取付けるための取付部材２６と、圧電振動体２０と底壁の間で底壁に取付けられて圧電振動体２０が底壁に接触することを防止する接触防止部材２８とを具備する。【選択図】　　　図１
2004104342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カード型スピーカにおいて、
圧電振動体と、
前記圧電振動体を取付ける底壁および前記底壁の四囲を包囲して開口部を形成する側壁とから成るケースと、前記ケースの開口部を閉鎖するカバーとを有し、内部に圧電振動体を収納する空間を形成する筐体と、
前記圧電振動体を中心で支持して前記底壁に取付けるための取付部材と、
前記圧電振動体と前記底壁の間で前記底壁に取付けられて前記圧電振動体が前記底壁に接触することを防止する接触防止部材とを具備するカード型スピーカ。
【請求項２】
前記圧電振動体は金属製薄板と、前記金属製薄板の一方の側面に取着されたセラミック層とを具備しており、前記筐体内で前記セラミック層を前記開口部に向けて前記底壁に取付けられている請求項１に記載のカード型スピーカ。
【請求項３】
カード型スピーカの組立方法において、
圧電振動体を取着する底壁と、該底壁の四囲を包囲する側壁とを有したケースを準備する工程と、
金属製薄板と、該金属製薄板の一方の側面に取付けられたセラミック層とを有した圧電振動体を準備する工程と、
前記ケースの底壁の内面と前記圧電振動体の金属製薄板との間に取付部材を配置する工程と、
前記圧電振動体の金属製薄板と取付部材との間、および、前記取付部材とケースの底壁の内面との間を接着することにより、前記圧電振動体を、その中心において取付部材により支持するようにしてケースの底壁に取着する工程と、
前記圧電振動体を音源に接続するための電線を前記圧電振動体のセラミック層および金属製薄板の各々の上面に取着する工程と、
カバーを前記ケースに取付けその開口部を閉じる工程とを含む圧電スピーカの組立方法。
【請求項４】
圧電振動体を前記ケースの底壁に取着する工程の前に前記圧電振動体と前記ケースの底壁の間に接触防止部材を配置する工程を含む請求項３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電スピーカに関し、特に圧電素子を用いたカード型スピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、薄いカード状の名刺サイズのＩＣカード内に超薄型スピーカ、マイク、音声メモリを組み込み、音声メッセージを録音再生できるようにした音響機器が開発されている。こうしたＩＣカード状の音響機器のスピーカとしては従来からのボイスコイル型のスピーカが使用されているが、ボイスコイル型のスピーカは小型化すると音圧レベルが著しく低下し、使用に適した程度に音圧レベルを高めると音が割れ音声をはっきりと聞き取ることができなくなる。
【０００３】
圧電スピーカ、例えば、特開２０００−２０１３９８号公報等に開示されているような圧電素子を用いたスピーカでは、音圧レベルを高めても原音に比較的忠実な再生が可能となっている。特開２０００−２０１３９８号公報の圧電スピーカは、筐体の一部を形成する音響振動板の中心部内面から柱状の連結部を内部に向かって突出させ、該連結部に圧電振動体を固定している。この公報の圧電スピーカでは、圧電振動体の中心部に貫通孔を形成して、連結部を前記貫通孔に挿入し、該連結部に熱を適用して熱融着することにより、圧電振動体を連結部に固定している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２０１３９８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、こうした薄型のＩＣカード状の音響機器用スピーカとして圧電素子を利用することが考えられる。ところが、薄型のＩＣカード内に圧電スピーカを組み込むと、カードが変形したときに圧電素子がカード内面に接触して異音やノイズを発生する問題がある。更に、特開２０００−２０１３９８号公報に開示されているような圧電スピーカでは、圧電素子に音声信号を印加するための電線が取付けられており、圧電スピーカの自動組立が困難である問題を生ずる。
【０００６】
本発明は、こうした従来技術の問題を解決することを技術課題としており、カードが変形したときに異音やノイズを発生することのない圧電素子を用いたカード型スピーカを提供することを目的としている。
更に、本発明は、自動組立を容易にした圧電素子を用いたカード型スピーカ圧電スピーカを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、カード型スピーカにおいて、圧電振動体と、前記圧電振動体を取付ける底壁および前記底壁の四囲を包囲して開口部を形成する側壁とから成るケースと、前記ケースの開口部を閉鎖するカバーとを有し、内部に圧電振動体を収納する空間を形成する筐体と、前記圧電振動体を中心で支持して前記底壁に取付けるための取付部材と、前記圧電振動体と前記底壁の間で前記底壁に取付けられて前記圧電振動体が前記底壁に接触することを防止する接触防止部材とを具備するカード型スピーカを要旨とする。
【０００８】
本発明の他の特徴によれば、カード型スピーカの組立方法において、圧電振動体を取着する底壁と、該底壁の四囲を包囲する側壁とを有したケースを準備する工程と、金属製薄板と、該金属製薄板の一方の側面に取付けられたセラミック層とを有した圧電振動体を準備する工程と、前記ケースの底壁の内面と前記圧電振動体の金属製薄板との間に取付部材を配置する工程と、前記圧電振動体の金属製薄板と取付部材との間、および、前記取付部材とケースの底壁の内面との間を接着することにより、前記圧電振動体を、その中心において取付部材により支持するようにしてケースの底壁に取着する工程と、前記圧電振動体を音源に接続するための電線を前記圧電振動体のセラミック層および金属製薄板の各々の上面に取着する工程と、カバーを前記ケースに取付けその開口部を閉じる工程とを含む圧電スピーカの組立方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を説明する。
図１において、カード型スピーカ１０は、圧電振動体２０を包囲するケース１２およびカバー１４から成り、内部に圧電振動体２０を収納する空間を形成する筐体を具備している。この筐体は、例えば厚さ約２．８ｍｍ程度の比較的薄いカード状の形態とすることができ、ＡＢＳ樹脂等のプラスチック材料から形成することができる。
【００１０】
圧電振動体２０は、例えば黄銅等の金属製薄板から成る円形の金属製薄板２２と、該金属製薄板２２の一方の側面に適当な接着剤により貼付された円形のセラミックス層２４とから成る。セラミックス層２４はチタン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛等の強誘電性セラミックス材料にて円形の薄板状に形成することができる。また、金属製薄板２２およびセラミック層２４には各々電線１６ａ、１６ｂが接続されており、圧電振動体２０は該電線１６ａ、１６ｂを介してアンプその他の音源装置（図示せず）に接続されている。この音源装置は前記筐体内に配置されているのが通常の使用態様であるが、筐体の外部にあってもよい。この場合には、電線１６ａ、１６ｂと外部の音源装置とを接続するための入力端子が筐体に設けられる。なお、セラミック層２４を金属製薄板２２および電線１６ｂに電気的に接続するために、セラミック層２４の両側面に銀メッキ等の方法により導電層（図示せず）が形成されている。
【００１１】
図１、２において、圧電振動体２０は、取付部材２６により中心おいて支持されてケース１２の底面に取付けられている。取付部材２６はＡＢＳ樹脂等のプラスチック材料から円柱状に形成することができ、その一方の端面（図１において上側の端面）において適当な接着剤により圧電振動体２０の金属製薄板２２の下側表面に接着され、他方端面（図１において下側の端面）において適当な接着剤によりケース１２の底面に接着されている。また、本実施形態では、圧電振動体２０の周縁部においてケース１２との間に複数の接触防止部材２８が配設されている。接触防止部材２８は、例えば発泡ポリウレタン等の柔軟な材料から形成され、ケース１２の底面に適当な接着剤により接着されている。
【００１２】
以下、カード型スピーカ１０の組立方法を説明する。
先ず、図１に示すように、圧電振動体２０を取着する底壁と、該底壁の四囲を包囲する側壁とを有したケース１２を準備する。次に、金属製薄板２２と、該金属製薄板２２の一方の側面にセラミック層２４とを有した圧電振動体２０を準備する。次に、ケース１２の底面（底壁の内面）と圧電振動体２０の金属製薄板２２との間に少なくとも取付部材２６を配置する。
【００１３】
次に、圧電振動体２０の金属製薄板２２と取付部材２６との間および取付部材２６とケース１２の底面との間を接着することにより、圧電振動体２０を、その中心において取付部材２６により支持するようにして、ケース１２の底面に取着する。この場合、取付部材２６は先にケース１２の底面に接着しておいても、或いは、圧電振動体２０の金属製薄板２２に接着しておいてもよい。更には、取付部材２６をケース１２の底面と金属製薄板２２の両方に同時に接着するようにしてもよい。
【００１４】
次に、電線１６ａ、１６ｂを圧電振動体２０の金属製薄板２２およびセラミック層２４の上面にはんだ等により取着する。この場合、本実施形態では、圧電振動体２０は、金属製薄板２２において取付部材２６が取着される面とは反対側の側面にのみセラミック層２４が配設されているので、セラミック層２４に取付ける電線１６ｂをケース１２の上方の開口部から挿入することが可能となる。これに対して、特開２０００−２０１３９８号公報に開示された構成では、圧電振動体が金属製薄板の両側面にセラミック層を有しているために、金属製薄板と音響振動板との間に配置されるセラミック層への電線の取付けが困難となる。これを解決するために、金属製薄板および両側面のセラミック層に予め電線を取着しておくと、圧電振動体の自動組立装置に電線が引っ掛かり、組立の自動化を阻む問題となっている。既述の説明から明らかなように、本実施形態によれば、圧電振動体２０をケース１２の底面に取付けた後に、ケース１２の開口部から電線１６ａ、１６ｂを金属製薄板２２およびセラミック層２４に取付けることが可能であり、カード型スピーカ１０の自動組立が容易になる。
【００１５】
電線１６ａ、１６ｂを圧電振動体２０の金属製薄板２２およびセラミック層２４の上面に取着した後に、カバー１４をケース１２に取付け、ケース１２の開口部を閉じてカード型スピーカ１０が完成する。なお、筐体内に音源装置を配置する場合には、電線１６ａ、１６ｂと音源との接続は、カバー１４によりケース１２の開口部を閉じる前になされる必要があるが、電線１６ａ、１６ｂと圧電振動体２０との接続の先後は問わない。
【００１６】
こうして組み立てられたカード型スピーカ１０では、前記音源装置からの音声信号を電線１６ａ、１６ｂを介して金属製薄板２２とセラミック層２４との間に印加することにより、圧電振動体２０が該音声信号に従い振動または屈曲動作をする。この圧電振動体２０の屈曲動作により生ずる振動が取付部材２６を通じてケース１２の底壁に伝達され該底壁が振動する。この底壁の振動は更に音声として周囲の空気に伝達される。
【００１７】
カード型スピーカ１０は、筐体１２、１４が薄型であるために容易に変形し、ケース１２の底面と圧電振動体２０が接触する。圧電振動体２０がケース１２の底面に接触すると、所謂ビビリ音といった異音またはノイズが発生する。本実施形態では、接触防止部材２８が圧電振動体２０とケース１２の底面との接触を防止し、こうした異音またはノイズの発生を防止している。更に、既述した実施形態では接触防止部材２８は圧電振動体２０とケースの底壁との間に配置されているが、圧電振動体２０とカバー１４との間に配置してもよい。更には、圧電振動体２０とケース１２の間および圧電振動体２０とカバー１４の間の両方に配置してもよい。なお、通常の使用状態で接触防止部材２８を圧電振動体２０に接触させないようにすることにより、圧電振動体２０の周縁部での自由な振動を阻害せず、再生される音質が向上することが期待される。
【００１８】
次に、図３を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。
図３において、カード型スピーカ３０は、圧電振動体４０を包囲するケース３２およびカバー３４から成る筐体を具備している。この筐体は、第１の実施形態と同様に例えば厚さ約２．８ｍｍ程度の比較的薄いカード状の形態とすることができ、ＡＢＳ樹脂等のプラスチック材料から形成することができる。
【００１９】
圧電振動体４０は、金属製薄板４２と、該金属製薄板４２の一方の側面に適当な接着剤により貼付された円形のセラミックス層４４とから成る。圧電振動体４０を音源装置に接続するために、金属製薄板４２およびセラミック層４４には各々電線３６ａ、３６ｂが接続されている。セラミック層２４を金属製薄板２２および電線１６ｂに電気的に接続するために、セラミック層４４の両側面に銀メッキ等の方法により導電層（図示せず）が形成されていることは第１の実施形態と動揺である。
【００２０】
第１の実施形態では、取付部材２６はケース１２と別部材により形成されていたが、本実施形態では、取付部材はケース４２と一体成形されている。すなわち、ケース４２の底壁には、取付部材として、底面から内側に突き出した中心ボス３２ａが一体成形されている。圧電振動体４０は、その金属製薄板４２の下側表面において、中心ボス３２ａの端面（図３において上側の端面）に接着されている。
【００２１】
更に、圧電振動体４０が周縁ボス３２ｂに接触することを防止する接触防止部材として、ケース４２の底壁に内側に突き出すように一体成形された複数の周縁ボス３２ｂと、周縁ボス３２ｂの頂面と圧電振動体４０の金属製薄板４２との間の隙間に充填された柔軟な合成樹脂３８が設けられている。好ましくは、周縁ボス３２ｂの頂面に上方に突き出した柱状の突起部３２ｃを設け、圧電振動体４０の金属製薄板４２には突起部３２ｃを受容する小孔４２ａを形成する。合成樹脂３８に代えて、発泡ポリウレタン等の柔軟な材料から環状に形成した部材を、通常の使用状態で圧電振動体４０の金属製薄板４２が接触しないように、突起部３２ｃに嵌合、配置してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明によれば、カードが変形しても圧電振動体が筐体に接触することがなく、それに基づく異音やノイズを発生することが防止される。
請求項３に記載の本発明によれば、圧電振動体をケースの底壁に取付けた後に電線が取着されるので、圧電振動体に予め電線を取着しておく必要が無く、従って、カード型スピーカの自動組立が容易になる。
【００２３】
更に、本発明によれば、圧電振動体を中心で支持してケースの底壁に取付けるための取付部材は、圧電振動体の金属製薄板に取付けられるので、筐体に外力が作用して変形したときでも、圧電振動体のセラミック層が割れる危険性がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるカード型スピーカの断面図である。
【図２】取付部材および接触防止部材と共に示す圧電振動体の金属製薄板側から見た平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態によるカード型スピーカの断面図である。
【符号の説明】
１０…カード型スピーカ
１２…ケース
１４…カバー
１６ａ…電線
１６ｂ…電線
２０…圧電振動体
２２…金属製薄板
２４…セラミックス層
２６…取付部材
２８…接触防止部材
【図１】
2004104342.tif 000003
【図２】
2004104342.tif 000004
【図３】
2004104342.tif 000005