(57)【要約】【課題】製造ラインの自動化を図り、工程途中でオペレータによる補助作業をなくすことができる圧電発音部品の製造方法を提供する。【解決手段】筐体に圧電振動板を収納し、圧電振動板と筐体との間に非流動性のシリコーン接着剤を塗布し、シリコーン接着剤が硬化する前に音圧選別を行う。シリコーン接着剤の硬化前に音圧選別を行うので、時間を要する硬化工程を音圧選別の後に実施することができる。そのため、振動板の収納、シリコーン接着剤の塗布、音圧選別などを連続ライン化することができ、設備費のコストダウンを図るとともに、工程途中でのオペレータによる補助作業をなくすことができる。【選択図】                図３
2004336506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に圧電振動板を収納する工程と、
上記圧電振動板の周囲と筐体の内周部との間に、非流動性のシリコーン接着剤を塗布する工程と、
上記シリコーン接着剤が硬化する前に、上記圧電振動板に所定の周波数信号を印加してその音圧を測定し、選別する工程と、
上記選別工程の後、良品と判別された製品について上記シリコーン接着剤を硬化させる工程と、を有する圧電発音部品の製造方法。
【請求項２】
上記シリコーン接着剤は、硬化前の粘度が５００Ｐａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発音部品の製造方法。
【請求項３】
上記シリコーン接着剤の硬化前と硬化後との音圧を測定し、その音圧値の相関関係がある圧電発音部品に適用されることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電発音部品の製造方法。
【請求項４】
上記圧電振動板に所定の周波数信号を印加してその音圧を測定する工程は、無響室における圧電発音部品の音圧特性と相関関係を持つ簡易音圧測定装置により測定するものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の圧電発音部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電ブザーや圧電サウンダなどの圧電発音部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】特開平７−２７４２９９号公報
従来、電子機器、家電製品、携帯電話機などにおいて、警報音や動作音を発生する圧電サウンダあるいは圧電ブザーとして圧電発音部品が広く用いられている。圧電発音部品は、特許文献１のように、振動板を筐体の中に収納するとともに、振動板の周囲と筐体の内壁とをシリコーン接着剤を塗布し硬化させることで、接着固定したものが多い。振動板としては、金属板の片面に圧電板を貼り付けてユニモルフ型振動板を構成したものや、複数の圧電セラミックス層を積層したバイモルフ型振動板などがある。
【０００３】
図１は圧電発音部品の一例であり、１は筐体、２は振動板、３は端子である。振動板２の周縁部が筐体１の支持台１ａ上に支持され、シリコーン接着剤４によって固定されている。
【０００４】
図２は、上記のような圧電発音部品の一般的な製造工程を示す。すなわち、筐体１の中に振動板２を収納し（ステップＳ１）、端子３を組み付けた後（ステップＳ２）、シリコーン接着剤４を塗布する（ステップＳ３）。次に、オーブンなどの硬化装置でシリコーン接着剤４を硬化させる（ステップＳ４）。その後、振動板２に所定の周波数信号を印加し、鳴動音を発生させて音圧選別を行う（ステップＳ５）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、硬化工程は他の工程に比べて格段に時間（例えば６０分）がかかる工程であるから、硬化工程のみがバッチ処理となり、設備の自動ライン化が困難であった。その結果、製造ラインが硬化工程で分断され、オペレータによる補助作業が必要になるという問題があった。
【０００６】
また、圧電ブザーや圧電サウンダのような単一周波数で鳴動音を発生する発音部品の音圧測定は、無響室と呼ばれる音が反射しない室で実施するのが標準方式である。しかし、無響室は１つの大型部屋であり、これを電子部品の製造設備の中に組み入れることは不可能である。そのため、振動板の収納から接着剤の塗布までを実施する設備と、音圧測定を行う設備とを別に設ける必要があり、設備費が嵩むという欠点があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、製造ラインの自動化を図り、工程途中でオペレータによる補助作業をなくすことができる圧電発音部品の製造方法を提供することにある。
他の目的は、振動板の収納から接着剤の塗布までを実施する設備と、音圧測定を行う設備とを１つの製造設備内に設けることが可能な圧電発音部品の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、筐体の内部に圧電振動板を収納する工程と、上記圧電振動板の周囲と筐体の内周部との間に、非流動性のシリコーン接着剤を塗布する工程と、上記シリコーン接着剤が硬化する前に、上記圧電振動板に所定の周波数信号を印加してその音圧を測定し、選別する工程と、上記選別工程の後、良品と判別された製品について上記シリコーン接着剤を硬化させる工程と、を有する圧電発音部品の製造方法を提供する。
【０００９】
本発明では、時間を要する硬化工程を最終工程とすることで、それ以前の工程（振動板の収納、シリコーン接着剤の塗布、音圧選別など）を連続ライン化することができ、設備費のコストダウンを図るとともに、工程途中でのオペレータによる補助作業をなくすことができる。
また、音圧選別工程の後で硬化工程を実施するので、音圧選別で良品と判定された製品についてのみ硬化処理を行えばよく、硬化処理を効率よく実施することができる。つまり、不良品と判定された製品に対しては硬化処理を省略できるので、無駄を省くことができる。
本発明で使用するシリコーン接着剤は、非流動性であることが必要である。流動性のあるシリコーン接着剤を使用した場合、音圧測定・選別のために圧電振動板を駆動したとき、シリコーン接着剤が流動してしまい、振動板が移動したり、音圧が不安定になるという問題が生じるからである。
なお、シリコーン接着剤の硬化方法としては、例えば吸湿硬化や加熱硬化などの公知の方法を用いることができる。
【００１０】
請求項２のように、シリコーン接着剤の硬化前の粘度が５００Ｐａ・ｓ以上のものを使用するのがよい。
硬化前の粘度が５００Ｐａ・ｓ以下のシリコーン接着剤を使用すると、シリコーン接着剤が流動性を持つので、硬化前に音圧選別を行おうとすると、本来の音圧が得られなかったり、接着剤が流動してしまう。
硬化前の粘度が５００Ｐａ・ｓ以上のシリコーン接着剤を使用することで、音圧選別時に接着剤が流動せず、本来の音圧を得ることができる。
【００１１】
請求項３のように、シリコーン接着剤の硬化前と硬化後との音圧を測定し、その音圧値の相関関係がある圧電発音部品に本発明の製造方法を適用するのがよい。圧電発音部品によっては、シリコーン接着剤の硬化前と硬化後との音圧値に相関関係がないものがある。このような圧電発音部品に本発明を適用した場合、硬化前に良品と判定されても、硬化後の音圧特性が不良品になることがあり、硬化前の音圧選別の信頼性が低下する。
そこで、本発明を実施する前に、前工程としてシリコーン接着剤の硬化前と硬化後との音圧を測定し、その音圧値の相関関係の有無を求め、相関関係がある（例えば硬化前後の音圧がほぼ比例関係にある）圧電発音部品に対してのみ、本発明を実施することで、硬化前の音圧選別の信頼性を確保することができる。
【００１２】
請求項４のように、圧電振動板に所定の周波数信号を印加してその音圧を測定する工程は、無響室における圧電発音部品の音圧特性と相関関係を持つ簡易音圧測定装置により測定するのがよい。
このように無響室での測定と相関関係の高い簡易音圧測定装置を用いて音圧を測定すれば、設備寸法を小さくでき、振動板の収納から接着剤の塗布までを実施する設備と、音圧測定を行う設備とを１つの製造設備内に設けることができ、製造設備を連続ライン化できると同時に、測定時間を短縮できるため、製造効率を向上させることができる。
簡易な音圧測定装置としては、例えば本願出願人が先に提案した音圧測定装置（特願２００２−１１２９８７号）を用いてもよい。この装置は、マイクロホンを内装した音圧測定用人工耳に、測定音の指向性を有し、内部に圧電発音部品の測定周波数より大きな共振周波数を持つ気室を有するアダプタの一端部を取り付け、上記気室と連通する上記アダプタの他端部の着座面に圧電発音部品を押しつけた状態で圧電発音部品を鳴動させることにより、その鳴動音をアダプタを介して人工耳で測定するものである。また、鳴動音が反響しない小型の防音箱の中に圧電発音部品を収容し、これを鳴動させた時の音圧特性が、無響室における圧電発音部品の鳴動音の音圧特性と相関関係を持つ装置を用いてもよい。
いずれの装置も小型であり、かつ製造ラインに組み込むことが可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図３は本発明にかかる圧電発音部品の製造工程を示す。
ここで用いる圧電発音部品は、図１に示すものと同様であるため、重複説明を省略する。
図３の（ａ）は前工程であり、複数の圧電発音部品について、シリコーン接着剤の硬化前と硬化後との音圧を測定し、その音圧値の相関関係を調べる。
すなわち、筐体１の中に振動板２を収納し（ステップＳ１）、端子３を組み付けた後（ステップＳ２）、シリコーン接着剤４を塗布する（ステップＳ３）。塗布作業は、ディスペンサなどの塗布装置を用いて自動的に行うことができる。シリコーン接着剤４としては、硬化前の粘度が５００Ｐａ・ｓ以上のもの、つまり非流動性のものを使用する。そして、シリコーン接着剤４が硬化する前に振動板２に交流信号を印加し、その音圧−周波数特性を測定する（ステップＳ４）。振動板２を振動させたとき、シリコーン接着剤４は非流動性であるから、振動板２が位置ずれを起こしたり、シリコーン接着剤４が塗布位置から外部へ流れるという問題がない。次に、オーブンなどの硬化装置でシリコーン接着剤４を硬化させ（ステップＳ５）、硬化後の振動板２に再び交流信号を印加し、その音圧−周波数特性を測定する（ステップＳ６）。上記のように測定した音圧−周波数特性から硬化前と硬化後の相互相関関係を調べる（ステップＳ７）。
【００１４】
図４はシリコーン接着剤の硬化前後の音圧−周波数特性図の一例である。ここでは、４ｋＨｚにおける所定音圧を要求する圧電サウンダの例を示す。
図４は硬化前後の相関関係が取れている圧電発音部品の例であり、硬化前では、破線で示すように周波数３．３ｋＨｚ付近で音圧のピークが生じているが、硬化後では音圧のピークがほぼ０．２ｋＨｚだけ高周波側へ平行移動している。そして、硬化前と硬化後での４．０ｋＨｚでの音圧差はほぼ４ｄＢ程度である。
【００１５】
図５の（ａ）は、音圧値の相関関係が取れている複数の例において、所定周波数における硬化前後の音圧値の測定結果を表したものである。
図５の（ａ）から明らかなように、相関関係が取れている圧電発音部品では、硬化前の音圧値と硬化後の音圧値はほぼ比例関係にあり、この例では相関係数は０．９以上であった。
図５の（ｂ）は硬化前後の相関関係が取れていない例であり、このように相関関係の取れない圧電発音部品の場合には、硬化前の音圧を測定しても、硬化後の音圧を類推できない。
【００１６】
上記のような相関関係が取れている圧電発音部品に対し、図３の（ｂ）に示す本工程を実施する。
すなわち、筐体１の中に振動板２を収納し（ステップＳ１）、端子３を組み付けた後（ステップＳ２）、シリコーン接着剤４を塗布する（ステップＳ３）。ここで使用する筐体１、振動板２、端子３およびシリコーン接着剤４は前工程で用いたものと同様である。シリコーン接着剤４が硬化する前に振動板２に所定の周波数信号を印加し、鳴動音を発生させて音圧選別を行う（ステップＳ８）。上記ステップＳ１〜Ｓ３およびＳ８は１つの設備で連続ラインとして実施することができる。ステップＳ８での音圧選別によって、良品と不良品とに選別する。
次に、良品についてのみオーブンなどの硬化装置へ運び、シリコーン接着剤４を硬化させる（ステップＳ５）。この硬化工程は、６０分程度の長時間を要するので、バッチ処理で実施する。
以上のようにしてシリコーン接着剤４が硬化された圧電発音部品は、前工程において硬化前後の音圧の相関関係が取れていることが予め分かっているので、改めて音圧選別を実施するまでもなく良品としての音圧特性を有する。
【００１７】
圧電ブザーや圧電サウンダのような単一周波数で鳴動音を発生する発音部品の音圧測定は、無響室と呼ばれる音が反射しない室で実施するのが標準方式であるが、設備寸法が大きくなるとともに、測定時間がかかり、振動板の組付や端子の組付、接着剤の塗布などの他の工程とともに１つの設備で実施することが難しい。本願出願人は、小型で無響室での測定と相関関係の高い簡易な音圧測定装置を開発している（特願２００２−１１２９８７号）。
【００１８】
図６はこのような簡易な音圧測定装置の一例である。
１０は公知の音圧測定用人工耳である。この人工耳１０は、マイクロホン１１を内装しており、人工耳１０の一端部に円筒形のイヤーピース取付部１２が突設されている。このイヤーピース取付部１２の内側にマイクロホン１１の受信部が臨んでいる。
イヤーピース取付部１２には、アダプタ２０の一端開口部２７が嵌合され、ネジなどで適宜固定されている。アダプタ２０は銅合金などの金属材料で円筒形状に形成されており、アダプタ２０の他端部には圧電サウンダＳを押し付けるための着座面２１が形成されている。この着座面２１の中央部に連通穴２３が形成されている。アダプタ２０の内部には、連通穴２３と通じる気室２４が形成されており、この気室２４の側壁には外部へ開口した開口穴２５が形成されている。この実施例の開口穴２５は、軸方向に長孔状に形成されており、合計１２個設けられている。上記気室２４の寸法は、その軸方向長さＬが直径ｄより大きく設定されている。望ましくは、２ｄ≧Ｌ＞ｄがよい。その理由は、圧電サウンダＳの鳴動音が約９０°の放射角で放射されたと仮定すると、気室２４の内側壁で反射した反射波がマイクロホン１１で直接受信されるのを防止し、指向性を高めるためである。
【００１９】
図７は、無響室を用いた従来の測定方法Ａと、上記簡易音圧測定装置を用いた測定方法Ｂとの圧電サウンダＳの音圧比較データを示す。
従来方法Ａは無響室内に圧電サウンダＳとマイクロホンとを配置し、その音圧を測定したものであり、測定方法Ｂは図６に示す音圧測定装置を用いて圧電サウンダＳの音圧を測定したものである。ＡではサウンダＳとマイクロホンとを１０ｃｍ離して測定し、ＢではサウンダＳとマイクロホンとを５ｃｍ離して測定した。図７から明らかなように、測定方法Ｂでは従来方法Ａに比べて１０ｄＢ程度音圧が大きくなるが、サウンダＳの共振周波数４ｋＨｚを含む１〜５ｋＨｚにおいて、両者の相関係数は０．９５以上あり、測定方法Ｂによる測定レベルは基準レベルＡと同等レベルである。そのため、アダプタ２０を用いても、無響室を用いた方法との測定精度に大差がないことが確認された。
このような簡易の音圧測定装置を用いて音圧を測定すれば、設備寸法を小さくできるとともに、測定時間を短縮できるため、他の工程と共に１つの設備で実施することができ、連続ライン化することができる。
【００２０】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えばシリコーン接着剤の硬化前後での音圧測定の周波数を一定にしたが、硬化前後での音圧測定周波数をそのシフト量を見越して相違させてもよい。
上記実施形態では、シリコーン接着剤を塗布した後、端子を組み付ける例について説明したが、端子に代えてリード線を振動板に予めはんだ付などによって接続したものを用いてもよい。この場合には、振動板を筐体に収納する際にリード線も筐体に組み込まれる。
また、簡易な音圧測定装置としては、図６に示されるものに限らず、１つの製造ラインに組み込むことができ、無響室における圧電発音部品の音圧特性と相関関係を持つものであれば、使用可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、シリコーン接着剤の硬化前に音圧選別を行うようにしたので、時間を要するシリコーン接着剤の硬化工程を音圧選別の後に実施することができる。そのため、振動板の収納、端子の組付け、シリコーン接着剤の塗布、音圧選別などを連続ライン化することができ、設備費のコストダウンを図るとともに、工程途中でのオペレータによる補助作業をなくすことができる。
また、音圧選別工程の後で硬化工程を実施するので、音圧選別で良品と判定された製品についてのみ硬化処理を行えばよく、硬化処理を効率よく実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的な圧電発音部品の一例の断面図である。
【図２】従来の圧電発音部品の製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明にかかる圧電発音部品の製造方法を示す工程図である。
【図４】シリコーン接着剤の硬化前後の相関関係を示す音圧特性図である。
【図５】（ａ）は相関関係がある場合の硬化前後の音圧比較図、（ｂ）は相関関係がない場合の硬化前後の音圧比較図である。
【図６】簡易音圧測定装置の一例の断面図である。
【図７】無響室を用いた場合と簡易音圧測定装置を用いた場合との圧電サウンダの音圧比較図である。
【符号の説明】
１                筐体
２                圧電振動板
３                端子
４                シリコーン接着剤
【図１】
2004336506.tif 000003
【図２】
2004336506.tif 000004
【図３】
2004336506.tif 000005
【図４】
2004336506.tif 000006
【図５】
2004336506.tif 000007
【図６】
2004336506.tif 000008
【図７】
2004336506.tif 000009