(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面と裏面とを有する金属製の振動板と、
表面に第１電極を有し且つ裏面に第２電極を有し、前記振動板の前記表面の表面側外周面部を残すようにして前記第２の電極が前記振動板の前記表面に電気的に導通可能に接合された第１の圧電素子と、
表面に第１電極を有し且つ裏面に第２電極を有し、前記振動板の前記裏面の裏面側外周面部を残すようにして前記第２の電極が前記振動板の前記裏面に電気的に導通可能に接合された第２の圧電素子とを備えてなる圧電振動体と；
環状の支持部を有する支持体と；
電気的絶縁材料により形成され且つ前記振動板の前記表面側外周面部と前記支持部とを連結する連結手段と；
前記第１の圧電素子の前記第１の電極に電気的に接続された第１の引出用導電部を有する第１の引出手段と；
前記第２の圧電素子の前記第１の電極に電気的に接続された第２の引出用導電部を有する第２の引出手段とを具備した圧電発音器であって、
前記連結手段は、可撓性を有する合成樹脂シートにより形成され、前記振動板が全体的に振動し得るように前記振動板の前記外周面部と前記支持部とに跨って配置されており、
前記第１の引出手段は、前記第１の圧電素子の前記第１の電極、前記表面側外周面部及び前記連結手段に跨るようにして厚膜または薄膜により形成された電気的絶縁層を有し、前記第１の引出用導電部は、その先端部が前記第１の圧電素子の前記第１の電極に接続され残部の少なくとも一部が前記電気的絶縁層の上に位置するように厚膜または薄膜により形成された導電層により構成され、
前記第２の引出手段は、前記第２の圧電素子の前記第１の電極及び前記裏面側外周面部に跨るようにして厚膜または薄膜により形成された電気的絶縁層を有し、前記第２の引出用導電部は、その先端部が前記第２の圧電素子の前記第１の電極に接続され残部の少なくとも一部が前記電気的絶縁層の上に位置するように厚膜または薄膜により形成された導電層により構成され、
前記支持体は、前記第１及び第２の引出用導電部が電気的に接続される第１の出力電極と前記振動板が電気的に接続される第２の出力電極とを備えた出力電極保持部を前記支持部と一体に有しており、
前記振動板の前記表面側外周面部または前記裏面側外周面部と前記第２の出力電極とが接続用導電部を有する接続手段によって電気的に接続されており、
前記接続手段は、前記振動板の前記表面側外周面部または前記裏面側外周面部及び前記連結手段に跨るようにして厚膜または薄膜により形成された電気的絶縁層を有し、前記接続用導電部は、その先端部が前記表面側外周面部または前記裏面側外周面部に接続され、後端部が前記第２の出力電極に接続され、残部が前記電気的絶縁層の上に位置するように厚膜または薄膜により形成された導電層により構成され、
前記第１の出力電極は、前記支持部の前記連結手段が連結される表面部分に隣接して形成され且つ前記表面部分及び前記支持部の内周面部分まで延びる出力電極延長部を備えており、
前記第２の引出用導電部を構成する前記導電層が前記出力電極延長部に電気的に接続されており、
前記出力電極延長部は、前記支持部の前記表面部分と厚み方向に対向する裏面部分まで延びており、
前記第２の出力電極は、少なくとも前記支持部の前記表面部分、前記内周面部分及び前記裏面部分に跨るように形成されていることを特徴とする圧電発音器。
【請求項２】
前記第２の引出用導電部は前記振動板の前記裏面側に配置され、前記第２の引出用導電部の前記導電層は前記第１の出力電極の前記支持部の前記内周面部分上に形成された電極部分に電気的に接続されている請求項１に記載の圧電発音器。
【請求項３】
前記支持体は、電気絶縁材料によって形成された厚みが実質的に等しい基板によって構成されており、
前記連結手段は前記支持体の前記支持部の表面に接着層を介して接合される環状部分を備えた可撓性を有する合成樹脂シートから構成され、
前記圧電振動体は前記振動板が前記支持部の前記内周面と接触せず且つ前記振動板及び前記第２の圧電素子が前記支持部の内部に収納されるように、前記連結手段により前記支持部に対して支持されている請求項１に記載の圧電発音器。
【請求項４】
前記合成樹脂シートを前記支持部との間に挟むように前記合成樹脂シートの上に固定された環状の保護層を更に備えており、
前記保護層は内部に前記圧電振動体の前記第１の圧電素子及び前記第１の引出用導電部が完全に収納される厚み寸法を有している請求項１に記載の圧電発音器。
【請求項５】
前記保護層は、接着層を介して前記合成樹脂シートの上に貼られた別の合成樹脂シートからなる請求項４に記載の圧電発音器。
【請求項６】
前記電気的絶縁層が絶縁樹脂ペーストを塗布して形成された厚膜であり、前記導電層が導電性樹脂ペーストを塗布して形成された厚膜であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発音器。
【請求項７】
環状の外周面部を残すように振動板に圧電素子が接合されてなる圧電振動体と、
前記振動板の外周部を支持する支持体と、
前記振動板の前記外周部と前記支持体とを連結する連結手段とを備えた圧電発音器であって、
前記連結手段は、可撓性を有する合成樹脂シートにより形成され、前記振動板が全体的に振動し得るように前記振動板の前記外周面部と前記支持部とに跨って配置されており、  前記圧電素子は表面に第１の電極を有し且つ裏面に第２の電極を有し、
前記第２の電極が前記振動板に接合され、
前記合成樹脂シートには、前記振動体の前記外周面部を越えて前記第１の電極上に延びる延長部が一体に設けられており、
前記合成樹脂シート上には、前記第１の電極と接続される第１の配線パターンと、前記前記振動板に接続される第２の配線パターンとが設けられており、
前記第１の配線パターンが前記合成樹脂シートの前記延長部上を延びていることを特徴とする圧電発音器。
【請求項８】
前記圧電素子は、ユニモルフタイプまたはバイモルフタイプの圧電素子である請求項７に記載の圧電発音器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電発音器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００３−７８９９５号公報（特許文献１）には、圧電振動体が環状の支持部を有する支持体に支持された薄型の圧電発音器が示されている。圧電振動体は、金属製の振動板の両面に該振動板の周縁部を残すように第１及び第２の圧電素子が接合されて構成されている。そして、振動板の片面の周縁部が環状の支持部に接着剤を用いて接合されている。この圧電発音器では、第１及び第２の圧電素子の表面電極と端子部との間に、振動板と絶縁を図った状態で金属箔を配置し、この金属箔を導電性を有する接着剤により接合している。そして、金属箔及びその周囲の圧電素子の部分の上を合成樹脂製のテープ等の補強部材で覆って、第１及び第２の圧電素子の表面電極と出力電極との間に導電部を有する引出手段を形成している。
【特許文献１】特開２００３−７８９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述の薄型の圧電発音器では、振動板が振動する径寸法が小さく、振動板の振幅を大きくできないという問題があった。また、リード線を第１及び第２の圧電素子の表面電極に半田付けをする場合に比べれば、半田の盛り上がりが無い分、第１及び第２の圧電素子の表面電極と端子部との間を接続する導電部の厚み寸法を小さくできる。しかしこの構造では、導電部の厚み寸法を更に小さくすることができない。また、この従来の圧電発音器では、金属箔の接合強度が低いために、金属箔が剥がれないように金属箔の上を更に合成樹脂製のテープ等の補強部材で覆う必要があり、部品点数が多くなるだけでなく、製造工数が増える問題があった。【０００４】
本発明の目的は、圧電振動体の振動板の振幅を大きくできる圧電発音器を提供することにある。【０００５】
本発明の他の目的は、従来よりも薄型の圧電発音器を提供することにある。【０００６】
本発明の更に他の目的は、従来よりも構造が簡単で、しかも信頼性の高い圧電発音器を提供することにある。【０００７】
本発明の他の目的は、第１及び第２の圧電素子と出力電極との間を接続する第１及び第２の引出手段の厚み寸法を小さくできる圧電発音器を提供することにある。【０００８】
本発明の他の目的は、第１及び第２の引出手段の接合強度を高めることができる圧電発音器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明が改良の対象とする圧電発音器は、環状の外周面部を残すように振動板に圧電素子が接合されてなる圧電振動体と、振動板の外周部を支持する支持体と、振動板の外周部と支持体とを連結する連結手段とを備えている。本発明では、連結手段を可撓性を有する合成樹脂シートにより形成し、振動板が全体的に振動し得るように振動板の外周面部と支持部とに跨って配置する。本発明によれば、振動板の外周部が支持部に接触することなく、可撓性を有する合成樹脂シート（連結手段）を介して振動板が支持体に支持される。そのため、振動板が全体的に振動して、振動板の振幅を大きくできる。その結果、振動板の共振周波数を低くして、音量を大きくすることができる。【００１０】
圧電素子が表面に第１の電極を有し且つ裏面に第２の電極を有するように構成されている場合、第２の電極を振動板に接合すればよい。この場合、合成樹脂シートには、振動体の外周面部を越えて第１の電極上に延びる延長部を一体に設け、合成樹脂シート上には、第１の電極と接続される第１の配線パターンと、振動板に接続される第２の配線パターンとを設け、第１の配線パターンを合成樹脂シートの延長部上に延ばすのが好ましい。このようにすれば、第１の配線パターンの両端部を半田付け等することにより、第１の配線パターンを用いて圧電素子の第１の電極と出力電極との接続を図ることができ、第２の配線パターンの両端部を半田付け等することにより、第２の配線パターンを用いて圧電素子の振動板と出力電極との接続を図ることができる。そのため、圧電素子と出力電極との接続を容易にして、両者の接続に係る部品点数を減らすことができる。【００１１】
本発明の圧電発音器は、圧電素子が振動板の一方の面にのみ接合するユニモルフタイプのものにも適用できるし、圧電素子が振動板の両方にそれぞれ接合するバイモルフタイプのものにも適用できる。【００１２】
本発明の具体的な圧電発音器は、圧電振動体と環状の支持部を有する支持体と連結手段と引出手段と接続手段とを具備している。圧電振動体は、表面と裏面とを有する金属製の振動板と、表面に第１電極を有し且つ裏面に第２電極を有し、振動板の表面の表面側外周面部を残すようにして第２の電極が振動板の表面に電気的に導通可能に接合されている。連結手段は、電気的絶縁材料により形成され且つ振動板の表面側外周面部と支持部とを連結している。引出手段は、圧電素子の第１の電極に電気的に接続された引出用導電部を有している。接続手段は、圧電素子の振動板と電気的に接続された接続用導電部を有している。そして、連結手段を可撓性を有する合成樹脂シートにより形成し、振動板が全体的に振動し得るように振動板の外周面部と支持部とに跨って配置する。また、引出手段は、圧電素子の第１の電極、表面側外周面部及び連結手段に跨るようにして厚膜または薄膜により形成された電気的絶縁層を有している。引出用導電部は、その先端部が第１の圧電素子の第１の電極に接続され残部の少なくとも一部が電気的絶縁層の上に位置するように厚膜または薄膜により形成された導電層により構成されている。【００１３】
このようにすれば、引出手段の電気的絶縁層及び引出用導電部を厚膜または薄膜により形成するので、圧電素子の第１の電極から引き出される引出手段の厚み寸法を従来に比べて小さくできる。また、引出手段の接合強度を従来に比べて高くできるので、従来のように補強部材を用いることなく、信頼性の高い圧電発音器を提供することができる。【００１４】
バイモルフタイプの圧電素子を採用する場合は、圧電素子を振動板の両面にそれぞれ接合された第１の圧電素子と第２の圧電素子から構成する。第１の圧電素子は、表面に第１電極を有し且つ裏面に第２電極を有し、振動板の表面の表面側外周面部を残すようにして第２の電極が振動板の表面に電気的に導通可能に接合されている。第２の圧電素子は、表面に第１電極を有し且つ裏面に第２電極を有し、振動板の裏面の裏面側外周面部を残すようにして第２の電極が振動板の裏面に電気的に導通可能に接合されている。この場合、第１の圧電素子の第１の電極に電気的に接続された第１の引出用導電部を有する第１の引出手段と第２の圧電素子の第１の電極に電気的に接続された第２の引出用導電部を有する第２の引出手段とを用いる。【００１５】
このようにすれば、第１の引出手段及び第２の引出手段のそれぞれの電気的絶縁層及び引出用導電部を厚膜または薄膜により形成するので、第１及び第２の圧電素子のそれぞれの第１の電極から引き出される第１の引出手段及び第２の引出手段の厚み寸法を従来に比べて小さくできる。また、第１の引出手段及び第２の引出手段の接合強度を従来に比べて高くできるので、従来のように補強部材を用いることなく、信頼性の高い圧電発音器を提供することができる。【００１６】
連結手段を振動板の表面側外周面部を覆うように配置すると、表面側外周面部が露出しない状態になるため、第１の引出手段の電気的絶縁層を形成する領域に段差が形成されることがなくなって、電気的絶縁層を簡単にフラットに形成することができる。このようにした場合には、第１の圧電素子の第１の電極及び連結手段に跨るように電気的絶縁層を形成すればよい。【００１７】
支持体の構成は任意であるが、第１及び第２の引出用導電部が電気的に接続される第１の出力電極と振動板が電気的に接続される第２の出力電極とを備えた出力電極保持部を支持部と一体に有するように支持体を構成してもよい。この場合には、振動板の表面側外周面部または裏面側外周面部と第２の出力電極とを接続用導電部を有する接続手段によって電気的に接続する。この接続手段は、電気的絶縁層と接続用導電部とから構成される。電気的絶縁層は、振動板の表面側外周面部または裏面側外周面部及び連結手段に跨るようにして厚膜または薄膜により形成することができる。そして接続用導電部は、その先端部が表面側外周面部または裏面側外周面部に接続され、後端部が第２の出力電極に接続され、残部が電気的絶縁層の上に位置するように厚膜または薄膜により形成された導電層により構成することができる。このように接続手段の電気的絶縁層及び接続用導電部を厚膜または薄膜により形成すれば、振動板と第２の出力電極との間の接続手段の厚み寸法を従来に比べて小さくできる。また、振動板と接続手段との間の接合強度を従来に比べて高くできる。【００１８】
第１の出力電極は、支持部の連結手段が連結される表面部分に隣接して形成され且つ表面部分及び支持部の内周面部分まで延びる出力電極延長部を備えるように構成し、第２の引出用導電部を構成する導電層を出力電極延長部に電気的に接続するのが好ましい。このようにすれば、支持部の内周面部分に延びる出力電極延長部を利用することで、第１の引出用導電部と第２の引出用導電部と第１の出力電極とを簡単な構造により電気的に接続することができる。【００１９】
出力電極延長部を、支持部の表面部分と厚み方向に対向する裏面部分まで延ばすように構成し、第２の出力電極を少なくとも支持部の表面部分、内周面部分及び裏面部分に跨るように形成するのが好ましい。このようにすれば、支持部の表面部分及び裏面部分の両方に第１及び第２の出力電極を存在させることができるので、圧電発音器の回路基板への実装が容易になる利点が得られる。【００２０】
第２の引出用導電部を振動板の裏面側に配置し、第２の引出用導電部の導電層を第１の出力電極の支持部の内周面部分上に形成された電極部分に電気的に接続すれば、第２の引出用導電部と第１の出力電極との電気的な接続を容易に行うことができる。【００２１】
支持体は、電気絶縁材料によって形成された厚みが実質的に等しい基板によって構成することができる。このように基板を用いて支持体を構成すれば、基板に打ち抜き加工を施すことにより、支持体を量産できる上、第１及び第２の出力電極を周知の回路パターン形成技術を利用して簡単に形成することができるので、支持体の価格を従来よりも下げることができる。【００２２】
連結手段は支持体の支持部の表面に接着層を介して接合される環状部分を備えた可撓性を有する合成樹脂シートから構成するのが好ましい。この場合、圧電振動体は振動板が支持部の内周面と接触せず且つ振動板及び第２の圧電素子が支持部の内部に収納されるように、連結手段によって支持部に対して支持するのが好ましい。このようにすれば、振動板の外周部の動きが実質的に拘束されることがなくなるので、振動板の振幅を最も大きくすることができる。【００２３】
なお連結手段を合成樹脂シートにより構成する場合には、合成樹脂シートを支持部との間に挟むように合成樹脂シートの上に固定された環状の保護層を更に設けるのが好ましい。このようにすれば、保護層により合成樹脂シートが支持部から剥がれるのを防ぐことができる。またこの場合には、保護層の厚み寸法を、保護層によって囲まれた空間の内部に圧電振動体の第１の圧電素子及び第１の引出用導電部が完全に収納できるように定めるのが好ましい。このようにすれば、搬送する際や、自動実装機で回路基板等の上に自動実装する際に、保護層の存在によって圧電振動体の第１の圧電素子及び第１の引出用導電部に他の部品が接触するのを防ぐことができるので、圧電発音器を利用する製品の不良率を下げることができる。この保護層は、例えば、接着層を介して合成樹脂シートの上に貼られた別の合成樹脂シートから構成することができる。このようにすれば、保護層を簡単に配置することができる。【００２４】
第１及び第２の引出手段を構成するために用いる電気的絶縁層を、絶縁樹脂ペーストを塗布して形成する厚膜により形成し、導電層を導電性樹脂ペーストを塗布して形成する厚膜により形成してもよい。このようにすれば、電気的絶縁層及び導電層を、印刷技術を用いて簡単且つ安価に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態の圧電発音器の平面図ある。
【図２】（Ａ）は本発明の実施の形態の圧電発音器の裏面図であり、（Ｂ）は出力電極保持部の構成を示す図である。
【図３】図１のIII-III線断面図である。
【図４】図１のIV-IV線断面図である。
【図５】図１に示す圧電発音器の配線を示す図である。
【図６】（Ａ）は、図１に示す圧電発音器の振動板が振動している様子を示す概略図であり、（Ｂ）は、比較例の圧電発音器の振動板が振動している様子を示す概略図である。
【図７】本発明の他の実施の形態の圧電発音器の断面図である。
【図８】図７に示す圧電発音器に用いる連結手段の平面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の圧電発音器の実施の形態を詳細に説明する。図１及び図２（Ａ）は、本発明の第１の実施の形態の圧電発音器の平面図及び底面図であり、図３は、図１のIII-III線断面図であり、図４は図１のIV-IV線断面図であり、図５は、本実施の形態の圧電発音器の配線を示す図である。なお、理解を容易にするため、図３及び図４では、一部の部分の厚み寸法を誇張して描いている。各図に示すように、本実施の形態の圧電発音器は、支持体１と、該支持体１に支持される圧電振動体３とを有している。支持体１は、支持部５と出力電極保持部７とを一体に有しており、ガラス−エポキシ樹脂基板のように電気絶縁材料によって形成された厚みが実質的に等しい基板を打ち抜き成形することにより形成されている。支持部５は、円環状の形状を有しており、図２（Ｂ）に示すように、出力電極保持部７とつながる部分の内周部には横断面形状が半円弧形状をなす２つの凹部５ａ及び５ｂが形成されている。そして出力電極保持部７には、この２つの凹部５ａ及び５ｂにつながる表面側領域５ｃ及び５ｄと裏面側領域５ｅ及び５ｆに連続する電極部が構成されている。表面側領域５ｃ及び５ｄと裏面側領域５ｅ及び５ｆには、第１及び第２の出力電極構成部１３及び１５の一部を構成する金めっきが施された銅箔からなる第１及び第２の出力電極１３ａ及び１５ａと第１及び第２の裏面側電極１３ｂ及び１５ｂとが形成されている。図３及び図４に示すように、２つの凹部５ａ及び５ｂの内面上には、めっき等の導電性薄膜等により導電接続部１３ｃ及び１５ｃが形成されている。この支持部５は、圧電振動体３の後述する振動板１７、第２の圧電素子２１及び第２の引出用導電部２９が完全に収納される厚み寸法を有している。【００２７】
また、支持部５の表面５ｇには、図示しない接着層を介して連結手段を構成する合成樹脂シート９が接合されている。合成樹脂シート９は可撓性を有し且つ片面に粘着剤を有する環状形状のポリエステルテープからなる。この合成樹脂シート９は支持部５に接合される環状部分９ａと、環状部分９ａの内周側に位置して圧電振動体３が接合される振動体接合部分９ｂとを有している。支持部５の表面５ｇには、合成樹脂シート９の環状部分９ａを支持部５との間に挟むように保護層１１が図示しない接着層を介して固定されている。保護層１１は、片面に粘着剤を有するポリエステルからなる環状形状を有しており、図１に示すように、後述する第１の引出用導電部２３の上に跨るように配置される。この保護層１１は圧電振動体３の後述する第１の圧電素子１９及び第１の引出用導電部２３が完全に収納される厚み寸法を有している。【００２８】
出力電極保持部７は、直方体に近い形状を有しており、支持部５から径方向外側に延びるように形成されている。前述のように、出力電極保持部７には、前述した第１の出力電極構成部１３と第２の出力電極構成部１５とが並んで形成されている。第１の出力電極構成部１３は、支持部５の合成樹脂シート（連結手段）９が連結される表面部分に隣接して形成される第１の出力電極１３ａと、支持部５の内周面部分（溝５ａ）まで延びる出力電極延長部（導電接続部１３ｃと第１の裏面側電極１３ｂ）を備えている。出力電極延長部は、支持部５の表面部分と厚み方向に対向する裏面部分まで延びている。第２の出力電極構成部１５も、第１の出力電極構成部１３と同様に、支持部５の合成樹脂シート（連結手段）９が連結される表面部分に隣接して形成される第２の出力電極１５ａと、この表面部分及び支持部５の内周面部分まで延びる出力電極延長部（導電接続部１５ｃと第２の裏面側電極１５ｂ）を備えている。即ち、第１の出力電極構成部１３及び第２の出力電極構成部１５は、いずれも支持部５の表面部分、内周面部分（溝５ａ，５ｂ）及び裏面部分に跨るように形成されている。【００２９】
圧電振動体３は、振動板１７と第１の圧電素子１９と第２の圧電素子２１とを有している。即ち、本例では、振動板１７の両方にそれぞれ圧電素子１９，２１を接合するバイモルフタイプの圧電素子を採用している。振動板１７は、表面１７ａと裏面１７ｂとを有する円板形状を有しており、鉄−ニッケル合金からなる金属板により形成されている。第１の圧電素子１９は、表面に第１電極１９ａを有し、裏面に第２電極１９ｂを有するように複数の圧電セラミックス層と電極層が交互に積層された構造を有する積層圧電素子である。第１の圧電素子１９は、振動板１７の表面１７ａの表面側外周面部１７ｃを残すようにして第２の電極１９ｂが振動板１７の表面１７ａに電気的に導通可能に接合されている。第２の圧電素子２１も第１の圧電素子１９と同様に、表面に第１電極２１ａを有し、裏面に第２電極２１ｂを有するように複数の圧電セラミックス層と電極層が交互に積層された構造を有する積層圧電素子である。第２の圧電素子２１では、振動板１７の裏面１７ｂの裏面側外周面部１７ｄを残すようにして第２の電極２１ｂが振動板１７の裏面１７ｂに電気的に導通可能に接合されている。そして、振動板１７の表面１７ａの円環状の表面側外周面部１７ｃは、前述した合成樹脂シート（連結手段）９の振動体接合部分９ｂの支持部５に隣接する面に接合されている。これにより、振動板１７の表面側外周面部１７ｃと支持体１とは、合成樹脂シート９により連結され、圧電振動体３は、振動板１７の表面１７ａ及び裏面１７ｂが支持部５と接触することなく合成樹脂シート９により支持部５に対して支持される。言い換えるならば、合成樹脂シート（連結手段）９は、振動板１７が全体的に振動し得るように振動板１７の表面側外周面部１７ｃと支持部５とに跨って配置される。そして、振動板１７及び第２の圧電素子２１は、支持部５の内部に収納される。【００３０】
第１の圧電素子１９の第１の電極１９ａと第１の出力電極１３とは、第１の引出手段２３によって電気的に接続されている。第１の引出手段２３は、電気的絶縁層２５と電気的絶縁層２５上に形成された第１の引出用導電部２７とを有している。図３に示すように、電気的絶縁層２５は、アクリルウレタン樹脂からなる絶縁樹脂ペーストを塗布して形成される厚膜の絶縁膜である。電気的絶縁層２５は、第１の圧電素子１９の第１の電極１９ａ、振動板１７の表面側外周面部１７ｃ及び合成樹脂シート９に跨るようにして、第１の電極１９ａの中心近傍と第１の出力電極１３ａとの間を延びている。第１の引出用導電部２７は、レジン−銀ペースト等からなる導電性樹脂ペーストを塗布して形成された厚膜の導電膜である。第１の引出用導電部２７は、その先端部２７ａが第１の電極１９ａの中心近傍において第１の圧電素子１９の第１の電極１９ａに接続され、後端部２７ｂが第１の出力電極１３ａに接続されている。そして、残部が電気的絶縁層２５の上に位置している。【００３１】
第２の圧電素子２１の第１電極２１ａと第１の出力電極１３とは、第２の引出手段２９によって電気的に接続されている。第２の引出手段２９は、電気的絶縁層３１と電気的絶縁層３１上に形成された第２の引出用導電部３３とを有している。電気的絶縁層３１は、アクリルウレタン樹脂からなる絶縁樹脂ペーストが塗布された厚膜により形成されている。電気的絶縁層３１は、第２の圧電素子２１の第１の電極２１ａ、振動板１７の裏面側外周面部１７ｄ及び合成樹脂シート９に跨るようにして、第２の電極２１ａの中心近傍と導電接続部１３ｃとの間を延びている。第２の引出用導電部３３は、レジン−銀ペースト等からなる導電性樹脂ペーストを塗布して形成された厚膜の導電膜である。第２の引出用導電部３３は、その先端部３３ａが第２の電極２１ａの中心近傍において第２の圧電素子２１の第１の電極２１ａに接続され、後端部３３ｂが溝５ａ上において、第１の出力電極構成部１３の出力電極延長部の導電接続部１３ｃに接続されている。そして、残部が電気的絶縁層３１の上に位置している。これにより、図５に示すように、第１の引出用導電部２７、第２の引出用導電部３３及び第１の出力電極１３は、電気的に接続されることになる。【００３２】
振動板１７と第２の出力電極１５とは、接続手段３５によって電気的に接続されている。接続手段３５は、電気的絶縁層３７と電気的絶縁層上に形成された接続用導電部３９とを有している。電気的絶縁層３７は、アクリルウレタン樹脂からなる絶縁樹脂ペーストが塗布された厚膜により形成されている。電気的絶縁層３７は、振動板１７の裏面側外周面部１７ｄ及び合成樹脂シート９に跨るように形成されている。接続用導電部３９は、レジン−銀ペースト等からなる導電性樹脂ペーストを塗布して形成された厚膜の導電膜である。接続用導電部３９は、その先端部３９ａが裏面側外周面部１７ｄに接続され、後端部３９ｂが溝５ｂ上において、第２の出力電極構成部１５の出力電極延長部の導電接続部１５ｃに接続されている。そして、残部が電気的絶縁層３７の上に位置している。【００３３】
図６（Ａ）は、本例の圧電発音器の振動板１７が振動している様子を示す概略図であり、図６（Ｂ）は、支持部Ｒ５の表面に接着剤を介して振動板Ｒ１７を接続した比較例（例えば、特開２００３−７８９９５）の圧電発音器の振動板Ｒ１７が振動している様子を示す概略図である。両図より、図６（Ａ）に示す本例の圧電発音器の振幅ｆ１は、図６（Ｂ）に示す比較例の圧電発音器の振幅ｆ２に比べて大きくなるのが分かる。これは、本例の圧電発音器では、圧電振動体３の振動板１７の表面１７ａ及び裏面１７ｂは、支持部５と接触せずに連結手段９を介して支持部５に支持されているためである。【００３４】
また、本例の圧電発音器では、第１の引出手段２３の電気的絶縁層２５及び第１の引出用導電部２７並びに第２の引出手段２９の電気的絶縁層３１及び第２の引出用導電部３３を厚膜により形成しているため、第１及び第２の圧電素子１９，２１の第１電極１９ａ，２１ａと第１の出力電極１３との間の導電部（第１の引出手段２３及び第２の引出手段２９）の厚み寸法を従来に比べて小さくできる。また、第１及び第２の圧電素子１９，２１の第１電極１９ａ，２１ａと導電部（第１の引出手段２３及び第２の引出手段２９）との接合強度を従来に比べて高くできる。【００３５】
図７は、本発明の他の実施の形態（第２の実施の形態）の圧電発音器の断面図である。本例の圧電発音器は、振動板１１７の一方の面１１７ａにのみ圧電素子１１９を接合するユニモルフタイプの圧電素子を用いている。また、連結手段として、図８に示すように、合成樹脂シート１０９上に第１の配線パターン１５１と第２の配線パターン１５３とが設けられたものを用いている。合成樹脂シート１０９は、フレキシブル基板等に用いられるポリイミドからなり、円環状部１０９ａと電極形成部１０９ｂと延長部１０９ｃとを有している。電極形成部１０９ｂは、ほぼ矩形を呈しており、円環状部１０９ａから径方向外側に延びるように形成されている。延長部１０９ｃは、円環状部１０９ａを介して電極形成部１０９ｂの一部と対向する位置に形成されており、円環状部１０９ａの内側に延びている。【００３６】
第１の配線パターン１５１は、銅箔からなり、電極形成部１０９ｂ上と円環状部１０９ａ上と延長部１０９ｃ上とに亘って延びている。そして、第１の配線パターン１５１の先端部１５１ａは、導電ペーストを用いて形成された厚膜部１５５を介して圧電素子１１９の第１の電極１１９ａに電気的に接合されている。第１の配線パターン１５１の後端部１５１ｂは、導電ペーストを用いて形成された厚膜部１５７を介して第１の出力電極１１３ａに電気的に接合されている。【００３７】
第２の配線パターン１５３は、銅箔からなり、電極形成部１０９ｂ上と円環状部１０９ａ上とに亘って第１の配線パターン１５１と平行に延びている。そして、第２の配線パターン１５３の先端部１５３ａは、導電ペーストを用いて形成された厚膜部を介して圧電素子１１９の振動板１１７の表面１１７ａに電気的に接合されている。第２の配線パターン１５３の後端部１５３ｂは、導電ペーストを用いて形成された厚膜部を介して第２の出力電極に電気的に接合されている。【００３８】
本例の圧電発音器では、第１の配線パターン１５１を用いて圧電素子１１９の第１の電極１１９ａと第１の出力電極１１３ａとの接続を図ることができ、第２の配線パターン１５３を用いて圧電素子１１９の振動板１１７と第２の出力電極との接続を図ることができる。そのため、圧電素子１１９と各出力電極との接続を容易にして、両者の接続に係る部品点数を減らすことができる。【００３９】
なお、上記の実施の形態では、第１及び第２の配線パターン１５１，１５３と各部との接続を導電ペーストを用いて形成された厚膜部により行ったが、半田付け等により各部の接続を行っても構わない。また、合成樹脂シート１０９の第１の配線パターン１５１または第２の配線パターン１５３が位置する部分にスルーホールを形成し、該スルーホール内に導電ペースト等を用いてスルーホール導電部を形成して、第１の配線パターン１５１または第２の配線パターン１５３と所定部の接続を図ることもできる。【００４０】
また、上記の各実施の形態では、電気的絶縁層、引出用導電部及び接続用導電部を厚膜により形成したが、スパッタ、蒸着等の技術を用いて電気的絶縁層、引出用導電部及び接続用導電部を薄膜により形成してもよいのは勿論である。また、銅箔等の金属箔で形成することもできる。【００４１】
また、上記の第１の実施形態では、バイモルフタイプの圧電素子を採用し、第２の実施形態では、ユニモルフタイプの圧電素子を採用したが、本発明は、いずれのタイプの圧電素子を採用できるものであり、第１の実施形態において、ユニモルフタイプの圧電素子を採用し、第２の実施形態では、バイモルフタイプの圧電素子を採用しても構わない。【００４２】
また、上記の各実施の形態では、支持体１として、ガラス−エポキシ樹脂からなる絶縁材料を用いて形成したが、支持体を金属等の導電材料を用いて形成しても構わない。この場合、導電材料の表面に絶縁層を形成し、この絶縁層上に出力電極を形成すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、振動板は、その外周部が支持部に接触することなく、連結手段を介して支持体に支持される。そのため、振動板が全体的に振動して、振動板の振幅を大きくできる。その結果、振動板の共振周波数を低くして、音量を大きくすることができる。【００４４】
また、引出手段の電気的絶縁層及び引出用導電部を厚膜または薄膜により形成するので、圧電素子の第１の電極から引き出される引出手段の厚み寸法を従来に比べて小さくできる。また、引出手段の接合強度を従来に比べて高くできるので、従来のように補強部材を用いることなく、信頼性の高い圧電発音器を提供することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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