(57)【要約】【課題】広い周波数帯域で高くかつ安定した音圧が得られる圧電発音体を提供する。【解決手段】樹脂フィルムＢの片面中央部に粘着層Ｃによって圧電振動板Ａを貼り付け、樹脂フィルムＢの外周部をケースに支持してなる圧電発音体である。圧電振動板Ａは長方形に形成され、圧電振動板Ａの長辺中央部と樹脂フィルムＢとの間に、圧電振動板の長辺に沿って接着剤２５が塗布されている。鳴動時に圧電振動板と粘着層との剥離を防止し、長時間安定した音圧を得ることができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルムの片面中央部に当該樹脂フィルムより小形の圧電振動板を貼り付け、上記樹脂フィルムの外周部をケースに支持してなる圧電発音体において、
上記圧電振動板は長方形に形成され、
上記樹脂フィルムの片面には粘着層が形成されており、
上記樹脂フィルムの片面の中央部に上記粘着層によって上記圧電振動板が貼り付けられており、
上記圧電振動板の長辺中央部と上記樹脂フィルムとの間に、上記圧電振動板の長辺に沿って接着剤が塗布されていることを特徴とする圧電発音体。
【請求項２】
上記接着剤の塗布範囲は、上記圧電振動板の長辺の中点を中心として当該長辺の１／２以上の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発音体。
【請求項３】
上記ケースは前側ケースおよび後側ケースよりなり、上記前側ケースおよび後側ケースは、放音孔を有する中央部分が上記樹脂フィルムに対して厚み方向に離間するようにそれぞれ絞り加工された一体の金属部品であり、上記前側ケースおよび後側ケースの外周フランジ部分が上記樹脂フィルムの両面に対して貼り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電発音体。
【請求項４】
上記樹脂フィルムの片面の外周部の一部に、上記粘着層によって端子板が貼り付けられており、
上記圧電振動板の表面の電極と上記端子板の表面の電極とがリードを介して電気的に接続されており、
上記樹脂フィルムの片面の上記端子板が貼り付けられた領域を除く外周部に、放音孔を有しかつ上記圧電振動板を非接触で覆う前側ケースが上記粘着層によって貼り付けられており、
上記樹脂フィルムの他面の外周部に、放音孔を有し上記樹脂フィルムの中央部を非接触で覆う後側ケースが貼り付けられてい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体。
【請求項５】
上記リードは金属線よりなり、上記リードの両端部が上記圧電振動板の表面の電極と上記端子板の表面の電極とにそれぞれ接続され、上記リードの中央部に弛み部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の圧電発音体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電スピーカ、圧電サウンダなどの圧電発音体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器、家電製品、携帯電話機などにおいて、圧電サウンダや圧電スピーカとして圧電発音体が広く用いられている。従来の圧電発音体は、ケースの中に圧電振動板を収容し、圧電振動板の周囲をケースに固定しているため、共振周波数が高くなるという問題がある。共振周波数を低くするには圧電振動板のサイズを大きくせざるを得ず、ケースも大型化してしまう。また、一次共振周波数と二次共振周波数との間で、音圧の落ち込みが大きく、広帯域でほぼフラットな音圧特性が得られない。【０００３】
特許文献１には、円板状に形成されたバイモルフ型の圧電振動板を、それより大径の樹脂フィルムに貼り付け、樹脂フィルムの周囲をケースに支持した構造の圧電発音体が開示されている。この場合には、圧電振動板を樹脂フィルムを介してケースに支持しているため、小型化と低周波化とを両立でき、かつ広帯域で良好な音圧特性を得ることが可能になる。円板形状の圧電振動板を用いた発音部品では、半径寸法に応じて基本波／３倍波／５倍波のように奇数次の共振モードで共振周波数を持つことになる。しかし、その共振周波数が離れて存在した場合や、ある共振モードが極端に励振された場合には、音圧周波数特性に大きな山谷が発生し、音質が悪くなる原因になる。【０００４】
特許文献２には、長方形の圧電振動板をこれより大形の樹脂フィルムに貼り付けて圧電発音体を構成したものが開示されている。長方形の振動板の場合、短辺と長辺の寸法に応じてそれぞれ独立して基本波／３倍波／５倍波のように奇数次の共振モードで共振周波数を持つことになる。つまり、共振モードが短辺と長辺の両方向に存在するため、音圧の山谷が極力小さくなるように各共振モードの共振周波数を圧電振動板の寸法などで最適化することにより、広帯域にわたって平坦な音圧特性を得ることができる。【０００５】
特許文献１，２のいずれの例でも、圧電振動板を樹脂フィルムに接着剤によって貼り付けている。接着剤としては、エポキシ樹脂系やシリコーン樹脂系などの熱硬化性接着剤が用いられる。しかし、熱硬化型接着剤を使用した場合、熱硬化時に一時的に粘度が低下するため、接着剤が圧電振動板上にまではい上がることがあり、例えばはんだ付け電極を汚染した場合には、接続不良が発生する可能性がある。また、接着剤がフィルムの端部近くまで滲み出し、ケースなどを取り付ける際の邪魔になる可能性もある。さらに、樹脂フィルムと圧電振動板との間に介在する接着剤の膜厚を常に一定に制御することが難しく、音圧特性にばらつきが発生するという問題がある。加えて、熱硬化性接着剤を用いて接着する場合には、接着剤塗布−樹脂フィルムに圧電振動板を接着−接着剤硬化−接着剤塗布−ケースを接着−接着剤硬化というように、複数回の塗布工程と硬化工程を必要とするだけでなく、その度に樹脂フィルムには熱が加わるため、劣化しやすい。【０００６】
特許文献３には、樹脂フィルムの片面に感圧性粘着層を全面に形成しておき、この樹脂フィルムの片面の中央部に上記粘着層によって圧電振動板を貼り付け、樹脂フィルムの外周部をケースで押圧固定した圧電発音体が開示されている。上記のように粘着層を用いれば、接着剤を用いた場合のようなはい上がりや滲み出し、膜厚のバラツキを防止でき、接着工程を簡素化できるという利点がある。しかしながら、特許文献３には記載されていないが、長方形の圧電振動板を粘着層だけで樹脂フィルムに貼り付けた場合、鳴動時に圧電振動板の長辺中央部と樹脂フィルムの粘着層との界面で剥離が発生することがある。その理由は、長方形の圧電振動板の場合、その長さ方向中央部の変位が最も大きく、粘着層が圧電振動板の変位に樹脂フィルムが追従できるだけの十分な接着力を有しないからである。一旦剥離が発生すると、圧電振動板の駆動力が樹脂フィルムに十分に伝わらず、音圧低下が起こる。
【特許文献１】特開２００２−１１２３９１号公報
【特許文献２】特開２００３−２１９４９９号公報
【特許文献３】実開昭６３−６８２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の好ましい実施形態の目的は、広い周波数帯域で高い音圧を得ることができ、圧電振動板を樹脂フィルムに接着剤で接着した場合の欠点を解消するとともに、圧電振動板と粘着層との剥離を防止できる圧電発音体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、樹脂フィルムの片面中央部に当該樹脂フィルムより小形の圧電振動板を貼り付け、上記樹脂フィルムの外周部をケースに支持してなる圧電発音体において、上記圧電振動板は長方形に形成され、上記樹脂フィルムの片面には粘着層が形成されており、上記樹脂フィルムの片面の中央部に上記粘着層によって上記圧電振動板が貼り付けられており、上記圧電振動板の長辺中央部と上記樹脂フィルムとの間に、上記圧電振動板の長辺に沿って接着剤が塗布されていることを特徴とする圧電発音体を提供する。【０００９】
本発明の第１の特徴は、長方形状の圧電振動板を樹脂フィルムの上に貼り付けたことである。樹脂フィルムに長方形の圧電振動板を貼り付けた場合、短辺と長辺の寸法に応じてそれぞれ独立して基本波／３倍波／５倍波のように奇数次の共振モードで共振周波数を持つため、音圧の山谷が極力小さくなるように各共振モードの共振周波数を圧電振動板の短辺／長辺の寸法によって最適化することにより、広帯域にわたって平坦な音圧特性を得ることができる。【００１０】
第２の特徴は、樹脂フィルム上に粘着層を介して圧電振動板を貼り付けたことである。粘着層の場合には、接着剤と異なり熱硬化処理を必要とせず、常温で圧電振動板を樹脂フィルムに圧着すれば貼り付け完了となるため、加熱処理工程を排除でき、樹脂フィルムにかかる熱履歴をなくすことができる。予め粘着層を形成した樹脂フィルムを用いることで、樹脂フィルムと圧電振動板との間に介在する粘着層の膜厚を常に一定にできる。さらに、粘着層を構成する粘着剤が圧電振動板上にはい上がったり、フィルムの端部近くまで滲み出すといった問題も解消できる。その結果、音圧特性のばらつきの少ない圧電発音体を得ることができる。【００１１】
第３の特徴は、圧電振動板の長辺中央部と樹脂フィルムとの間に、圧電振動板の長辺に沿って接着剤が塗布されていることである。圧電振動板を樹脂フィルムに粘着層だけで貼り付けた場合、鳴動時に圧電振動板の長辺中央部と樹脂フィルムの粘着層との界面で剥離が発生しやすい。特に、高湿度、高温での鳴動時や、長時間鳴動させた場合に、剥離しやすい。そこで、最も剥離が発生しやすい箇所に補強用の接着剤を塗布することで、剥離を確実に防止でき、音圧低下を防止することができる。さらに、接着剤を塗布することで、音圧バラツキも抑制することができる。接着剤は圧電振動板と樹脂フィルムとの対向面に形成されている訳ではないので、音圧特性を劣化させる恐れがない。【００１２】
接着剤としては、圧電振動板および樹脂フィルムの振動を抑制しない低ヤング率の接着剤が好ましく、例えばウレタン系、シリコーン系などの熱硬化性接着剤を用いることができる。好ましくは、樹脂フィルムよりヤング率の低い熱硬化型接着剤を用いるのがよい。接着剤は圧電振動板の長辺縁部にそって塗布する必要があるので、ディスペンサ等を用いて塗布するのがよい。【００１３】
好ましい実施形態によれば、圧電振動板の長辺中央部と樹脂フィルムとの間を接着する接着剤の塗布範囲は、圧電振動板の長辺の中点を中心として当該長辺の１／２以上の範囲とするのがよい。塗布範囲を圧電振動板の長辺寸法の１／２以上とすると、特性変動を１ｄＢ以下に抑えることができる。【００１４】
好ましい実施形態によれば、ケースは前側ケースおよび後側ケースよりなり、前側ケースおよび後側ケースは、放音孔を有する中央部分が樹脂フィルムの粘着層に対して厚み方向に離間するようにそれぞれ絞り加工された一体の金属部品であり、前側ケースおよび後側ケースの外周フランジ部分が樹脂フィルムの両面に対して貼り付けられている構造としてもよい。この場合には、樹脂フィルムの片面に形成された粘着層を利用して前側ケースのフランジ部分を貼り付けることができるので、接着工程を簡素化できるとともに、ケースを構成する部品点数を少なくできるので、薄型で低コストの圧電発音体を実現できる。なお、後側ケースは樹脂フィルムの下面に接着剤を用いて接着してもよいし、粘着剤を用いて貼り付けてもよい。【００１５】
好ましい実施形態によれば、樹脂フィルムの片面の外周部の一部に、粘着層によって端子板を貼り付け、圧電振動板の表面の電極と端子板の表面の電極とをリードを介して電気的に接続し、樹脂フィルムの片面の端子板が貼り付けられた領域を除く外周部に、放音孔を有しかつ圧電振動板を非接触で覆う前側ケースを粘着層によって貼り付け、樹脂フィルムの他面の外周部に、放音孔を有し樹脂フィルムの中央部を非接触で覆う後側ケースを貼り付けてもよい。圧電振動板に外部接続用のリード線を直接接続してもよいが、リード線に加わる荷重が圧電振動板に直接作用し、圧電振動板の振動を阻害するとともに、リード線に強い引張り力が作用すると、圧電振動板を破損する可能性がある。そこで、樹脂フィルムに端子板を貼り付け、この端子板と圧電振動板とをリード線を介して接続することで、外部との接続は端子板を介して行われ、外部からの荷重が圧電振動板に直接作用するのを防止でき、かつ圧電振動板への信号入力を容易に行うことができる。端子板の貼り付け位置は、樹脂フィルムの外周部のどの箇所でもよいが、好ましくは圧電振動板の１つの短辺に沿った位置がよい。鳴動時におけるフィルムの変位量が比較的小さいからである。【００１６】
好ましい実施形態によれば、リードは金属線よりなり、リードの両端部を圧電振動板の表面の電極と端子板の表面の電極とにそれぞれ接続し、リードの中央部に弛み部を形成するのがよい。この場合には、リードの途中に弛み部があるため、圧電振動板と端子板との相対変位を許容することができる。そのため、圧電振動板が自由に振動でき、良好な音圧特性を得ることができる。
【発明の好ましい実施形態の効果】
【００１７】
以上のように、本発明によれば、樹脂フィルムに長方形の圧電振動板を貼り付け、このフィルムの外周部をケースで支持したので、短辺と長辺の寸法に応じてそれぞれ独立して基本波／３倍波／５倍波のように奇数次の共振モードで共振周波数を持つことができ、最適な共振モードの配置により、広帯域に渡って平坦な音圧特性を得ることができる。また、樹脂フィルム上に形成された粘着層の上に圧電振動板を貼り付けたので、樹脂フィルムと圧電振動板との間に介在する粘着層の膜厚を常に一定にでき、粘着剤が圧電振動板上にはい上がったり、フィルムの端部近くまで滲み出すといった問題を解消できる。さらに、接着剤を使用する場合のように加熱処理を必要としないので、樹脂フィルムに熱履歴が加わらず、劣化を防止できる。さらに、圧電振動板の長辺中央部と樹脂フィルムとの間に補強用の接着剤を塗布したので、鳴動時に圧電振動板の長辺中央部と樹脂フィルムの粘着層との界面で剥離が発生せず、長期間安定した音圧を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態を、実施例を参照して説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１〜図６は本発明にかかる圧電発音体の第１実施例である圧電スピーカの例を示す。この実施例は、長方形状の圧電振動板Ａと、圧電振動板Ａを貼り付ける長方形状の樹脂フィルムＢと、樹脂フィルムＢを収納するケースとを備えている。ここでは、ケースは、多数の放音孔３１ｂを持つ前側ケース３１と、多数の放音孔３２ｂを持つ後側ケース３２とで構成されている。【００２０】
圧電振動板Ａは、図４，図５に示すように、２枚の圧電素子１，１０を中間層２０を間にして積層したものであり、全体として長方形の板状に形成されている。上側の圧電素子１は、２層の圧電セラミックス層１ａ，１ｂを積層したものであり、圧電素子１の表裏主面には主面電極２，３が形成され、セラミックス層１ａ，１ｂの間には内部電極４が形成されている。２つのセラミックス層１ａ，１ｂは、矢印Ｐで示すように厚み方向において逆方向に分極されている。下側の圧電素子１０も上側の圧電素子１と同様な構造を有するが、分極方向Ｐが逆方向となっている。すなわち、２層の圧電セラミックス層１０ａ，１０ｂを積層し、表裏主面には主面電極１２，１３が形成され、セラミックス層１０ａ，１０ｂの間には内部電極１４が形成されている。２つのセラミックス層１０ａ，１０は、矢印Ｐで示すように厚み方向において逆方向に分極されている。ここでは、セラミックス層１ａ，１ｂ，１０ａ，１０ｂとして、外形寸法が１８×１０ｍｍ、１層の厚みが１５μｍの長方形状のＰＺＴ系セラミックスを使用した。この実施例の中間層２０は、分極されていないＰＺＴ系セラミックスを使用しているが、分極されていてもよい。【００２１】
圧電素子１の表側の主面電極２と裏側の主面電極３、および圧電素子１０の表側の主面電極１２と裏側の主面電極１３は、圧電素子１，１０の一方の端面および中間層２０の一方の端面に形成された端面電極５を介して相互に接続されている。また、圧電素子１の内部電極４および圧電素子１０の内部電極１４は、圧電素子１，１０の他方の端面および中間層２０の他方の端面に形成された端面電極６に接続されている。上側の圧電素子１の主面電極２の一部は切除されており、この切除部に端面電極６と接続された補助電極７が形成されている。端面電極５，６間に交流信号を印加すれば、中間層２０を間にして上下の圧電素子１，１０が平面方向に逆方向に伸縮することによって、屈曲振動を起こす。【００２２】
圧電振動板Ａの表裏面は、図４に示すようにコーティング層８，９で覆われている。コーティング層８，９は、落下衝撃による圧電素子１，１０の過剰変位を防止する保護層として、および電極の必要部だけを露出させるためのマスク材としての役割を有するものである。材質としては、エポキシ系、ポリイミド系、ポリアミドイミド系樹脂などを用いることができる。圧電振動板Ａの振動を阻害しないよう、厚みは片側当たり５〜２０μｍ程度の薄膜状が好ましい。表側のコーティング層８の１つの短辺の両コーナ部には、主面電極２の一部が露出する切欠部８ａと、補助電極７が露出する切欠部８ｂとが形成されている。また、裏側のコーティング層９にも同様な切欠部９ａ，９ｂが形成されているが、これら切欠部は方向性をなくすために設けたものであり、省略可能である。【００２３】
圧電振動板Ａは、これより大形な長方形の樹脂フィルムＢの表面の略中央部に貼り付けられている。樹脂フィルムＢの上面には、予め全面に粘着層Ｃが一定厚みで形成されている（図６参照）。フィルムＢの材質は、エチレン−プロピレンゴム系、スチレン−ブタジエンゴム系など、ヤング率が１ＭＰａ〜１０ＧＰａで、損失係数（ｔａｎδ）の大きな材料を使うのがよく、これにより周波数特性が平坦化される。粘着層Ｃとして損失係数の大きな材料を用いた場合には、樹脂フィルムＢとしてポリイミド系等の損失係数の小さな材料でも使用できる。樹脂フィルムＢの厚みは、１０〜１００μｍが好ましい。ここでは、樹脂フィルムＢの外形寸法が２４×１３ｍｍ、厚みが７０μｍのエチレンプロピレンゴムを使用した。なお、粘着層Ｃは全面とは限らず、必要部分にあればよい。粘着層Ｃを構成する粘着剤は、ゴム系、アクリル系、シリコーン系などの感圧性粘着剤を用いることができる。【００２４】
圧電振動板Ａの長辺中央部と樹脂フィルムＢとの間に、圧電振動板の長辺に沿って接着剤２５が線状に塗布されている。この接着剤２５は、鳴動時に圧電振動板Ａの長辺中央部と樹脂フィルムＢの粘着層Ｃとの界面で剥離が発生するのを防止するための補強剤である。接着剤２５としては、できるだけ圧電振動板Ａの変位を拘束しないよう、ウレタン系、シリコーン系などのヤング率の低い熱硬化型接着剤を用いるのがよい。好ましくは、樹脂フィルムＢよりヤング率の低い接着剤がよい。【００２５】
接着剤２５の塗布範囲Ｌは、圧電振動板Ａの長辺の中点を中心として当該長辺の１／２以上の範囲とするのがよい。塗布範囲を圧電振動板の長辺寸法の１／２以上とすると、特性変動を１ｄＢ以下に抑えることができる。【００２６】
樹脂フィルムＢの上面の外周部の粘着層Ｃ上に、端子板４０が貼り付けられている。ここでは、端子板４０は樹脂フィルムＢの１つの短辺に沿った外周部に貼り付けられ、前側ケース３０から露出している。端子板４０はガラスエポキシ基板のような絶縁基板の上に、２つの端子電極４１，４２を設けたものである。これら端子電極４１，４２には、圧電振動板Ａとの導通接続のためのランド４１ａ，４２ａと、外部との導通接続のためのランド４１ｂ，４２ｂとが設けられている。ランド４１ａ，４２ａと圧電振動板Ａのコーティング層８から露出した電極２，７とがリード線４３，４４を介して電気的に接続されている。リード線４３，４４の両端部と電極２，７およびランド４１ａ，４２ａとはそれぞれはんだ付け４５されている。ここでは、落下衝撃などによる圧電振動板Ａと端子板４０との間に発生する応力を緩和し、圧電振動板Ａへの拘束力を低減するため、リード線４３，４４の中央部に弛み部４３ａ，４４ａを持たせた形状としてある。【００２７】
樹脂フィルムＢの外周部の粘着層Ｃ上であって、端子板４０を貼り付けた箇所を除く領域に前側ケース３１が貼り付けられている。前側ケース３１の中央部には樹脂フィルムＢの表面から離間方向に絞り部３１ａが絞り加工されており、絞り部３１ａによって圧電振動板Ａの振動空間が確保されている。絞り部３１ａには複数の放音孔３１ｂが形成されている。前側ケース３１の端子板４０と対応する外周部には切り欠き部３１ｃが形成され、切り欠き部３１ｃを除く外周部には樹脂フィルムＢの粘着層Ｃに貼り付けられるフランジ部３１ｄが形成されている。上記切り欠き部３１ｃから端子板４０が外部に露出している。ここでは、前側ケース３１として、板厚０．１５ｍｍの金属板を用い、絞り部３１ａの深さを０．４０ｍｍとし、放音孔３１ｂを直径φ１ｍｍで５０個設けた。放音孔３１ｂは丸孔以外に長孔、四角孔でもよい。孔径が大きいと、落下衝撃時に孔のエッジ部で圧電振動板Ａに力が加わりクラックが入ることがあるので、φ２ｍｍ以下が望ましい。【００２８】
樹脂フィルムＢの裏側は後側ケース３２で支持されている。後側ケース３２の中央部には、前側ケース３１と同様に絞り部３２ａが形成され、この絞り部３２ａに多数の放音孔３２ｂが形成されている。絞り部３２ａの外周部にはフランジ部３２ｃが形成され、このフランジ部３２ｃに周回状に塗布された接着剤３３（図２参照）によって樹脂フィルムＢの裏面に接着されている。フランジ部３２ｃのうち、端子板４０を貼り付けた樹脂フィルムＢの１つの短辺と対応する箇所には、複数の凹部３２ｄが形成されている。上記説明では接着剤３３によって後側ケース３２と樹脂フィルムＢとを接着したが、接着剤３３に代えて粘着層Ｃと同様な粘着剤を用いてもよい。前側ケース３１の絞り部３１ａは圧電振動板Ａと対面しているため、圧電振動板Ａと接触しない深さが必要であるが、後側ケース３２の絞り部３２ａについては樹脂フィルムＢの変位を許容できる深さであればよいので、前側ケース３１の絞り部３１ａより浅くてよい。ここでは、後側ケース３２として板厚０．１５ｍｍの金属板を用い、絞り部３２ａの深さを０．２５ｍｍとした。【００２９】
図３は上記構成よりなる圧電発音体の組立方法を示す。まず（ａ）のように、上面全面に粘着層Ｃを形成した樹脂フィルムＢと圧電振動板Ａとを準備し、（ｂ）のように樹脂フィルムＢの中央部に圧電振動板Ａを貼り付ける。次に、（ｃ）のように樹脂フィルムＢの外周部であって圧電振動板Ａの１つの短辺にそった位置に端子板４０を貼り付け、リード線４３，４４の両端部をそれぞれ圧電振動板Ａと端子板４０とにはんだ付けする。次に、（ｄ）のように圧電振動板Ａの長辺側の２辺の中央部に補強用の接着剤２５を塗布し、硬化させる。なお、接着剤２５は、樹脂フィルムＢに与える熱影響を小さくするため、比較的低温（例えば１２０℃）で硬化できる接着剤が好ましい。次に、（ｅ）のように圧電振動板Ａおよび端子板４０を貼り付けた樹脂フィルムＢの表面に、前側ケース３１を押圧する。前側ケース３１は粘着層Ｃによって樹脂フィルムＢに貼り付けられ、貼り付けた状態において前側ケース３１の切り欠き部３１ｃから端子板４０が露出している。最後に、（ｆ）のように前側ケース３１を貼り付けた樹脂フィルムＢの裏面に後側ケース３２を配置し、両者を接着剤３３によって貼り付けることにより、圧電発音体を完成する。この場合の接着剤３３も、比較的低温（例えば１２０℃）で硬化できる接着剤が好ましい。【００３０】
この実施例の圧電発音体は、圧電振動板Ａを貼り付けた樹脂フィルムＢの両面を、絞り形状の一対のケース３１，３２で支持した構造となっているので、部品点数が少なく、かつ全体として薄型（例えば１ｍｍ以下）の圧電発音体を構成できる。しかも、圧電振動板Ａに対して樹脂フィルムＢに貼り付けられた端子板４０を介して信号を入力するようにしてあるので、外部引出用のリード線などを圧電振動板Ａに直接接続する必要がなく、圧電振動板Ａの振動を阻害する要因が少ない。【００３１】
図７は、圧電振動板Ａの長辺側中央部の縁部に接着剤２５を塗布、硬化させ、６０℃、９３％ＲＨ環境下で圧電振動板Ａの共振周波数に１２．５ｄＢＶの正弦波信号を長時間印加した時の、圧電振動板Ａの長手寸法に対する接着剤２５の塗布割合と音圧変化量との関係を示す。なお、音圧は８００〜２ｋＨｚの平均音圧を示す。上記のように接着剤２５を塗布することで、圧電振動板Ａと樹脂フィルムＢ上の粘着層Ｃとの界面における剥離を抑制でき、音圧低下を抑制できたことがわかる。特に、接着剤２５の塗布割合を５０％以上とした場合、１０００時間鳴動させた場合でも音圧変化量が最大−１ｄＢ程度であり、極めて安定した音圧が得られることがわかる。【００３２】
図８は、接着剤２５の塗布割合と音圧特性との関係を示す。接着剤２５を塗布しなかった場合（０％）に比べて、接着剤２５を塗布することで、音圧が０．４〜０．７ｄＢ程度向上することがわかる。特に、接着剤２５の塗布割合を５０％以上とした場合、音圧の向上がほぼ一定となる。また、接着剤２５を塗布しなかった場合には、平均音圧のばらつきが±０．７ｄＢ程度あるのに対し、接着剤２５を塗布することで±０．３ｄＢ程度まで低減できた。
【実施例２】
【００３３】
図９に圧電発音体の第２実施例を示す。なお、第１実施例と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この実施例の圧電発音体は、樹脂フィルムＢの外周部を支持するケースの構造を変更したものである。圧電振動板Ａを貼り付けた樹脂フィルムＢの外周部を、枠体３４，３５で上下から挟んで接着支持し、これら枠体３４，３５に放音孔３６ａ，３７ａを持つ平板状カバー３６，３７を接着することにより、ケースを構成している。上側の枠体３４は端子板４０側が開口したコ字形に形成され、下側の枠体３５はロ字形に形成され、枠体３５と樹脂フィルムＢとを接着する接着剤３３も枠体３５と同一形状に形成されている。この場合も、樹脂フィルムＢの上面には全面に粘着層Ｃが一定厚みで形成されており、上側の枠体３４はこの粘着層Ｃに貼り付けられる。なお、枠体３４，３５およびカバー３６，３７は樹脂材料で形成してもよいし、金属材料で形成してもよい。【００３４】
この実施例では、実際の製造に際して、広い面積の樹脂フィルムＢの上に複数の圧電振動板Ａおよび端子板４０を接着し、この樹脂フィルムＢの上下面に集合状態の枠体３４，３５を接着し、その上下に集合状態のカバー３６，３７を接着した後、単体の圧電発音体に分離カットすることで、量産することもできる。【００３５】
図１０に圧電振動板の幾つかの例を示す。図１０の（ａ）の圧電振動板Ａ１は、２層の圧電セラミックス層５０，５１を内部電極５２を間にして積層したものであり、表裏主面に主面電極５３，５４が形成されている。２層の圧電セラミックス層５０，５１の分極軸Ｐは厚み方向において同一方向を向いている。主面電極５３，５４が端面電極５５によって相互に接続され、内部電極５２は別の端面電極５６と接続されている。【００３６】
図１０の（ｂ）の圧電振動板Ａ２は、３層の圧電セラミックス層６０，６１，６２を内部電極６３，６４を間にして積層したものであり、表裏主面に主面電極６５，６６が形成されている。表裏２層の圧電セラミックス層６０，６２の分極軸Ｐは厚み方向において同一方向を向いており、中間の圧電セラミックス層６１は分極されていない。主面電極６５，６６が端面電極６７と接続され、内部電極６３，６４は別の端面電極６８と接続されている。なお、２つの内部電極６３，６４が同一電位であるため、中間の圧電セラミックス層６１がいずれかの方向に分極されていても構わない。【００３７】
第１実施例および図１０の（ａ），（ｂ）がバイモルフ構造であるのに対し、図１０の（ｃ）の圧電振動板Ａ３は、金属板７０の上面に圧電素子７１を貼り付けたユニモルフ構造としたものである。圧電素子７１の両主面に電極７２，７３が形成され、電極７３が金属板７０と電気的に接続されている。主面電極７２と金属板７０との間に交流信号が印加される。【００３８】
本発明で使用できる圧電振動板は、上記実施例に限定されるものではなく、樹脂フィルムＢ上に粘着層Ｃによって貼り付けることができ、かつ交流信号を入力することにより屈曲振動を発生するものであればよい。【００３９】
本発明は上記実施例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。上記実施例では、圧電振動板Ａへの信号入力のため、圧電振動板Ａに隣接して樹脂フィルムＢに端子板４０を貼り付け、圧電振動板Ａと端子板４０との間をリード線４３，４４で接続したものを示したが、リード線に代えて導電性接着剤で接続してもよい。さらに、端子板４０を省略して圧電振動板Ａに外部接続用のリード線を直接接続してもよい。また、樹脂フィルムＢは長方形状に限るものではなく、正方形、円形、楕円形などの形状であってもよい。したがって、ケースの形状も長方形に限るものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る圧電発音体の一例の斜視図である。
【図２】図１に示す圧電発音体の分解斜視図である。
【図３】図１に示す圧電発音体の組立工程を示す斜視図である。
【図４】圧電振動板の分解斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線で切断した圧電振動板の概略断面図である。
【図６】図１のVI−VI線で切断した圧電発音体の概略断面図である。
【図７】圧電振動板の長辺と樹脂フィルムとの間に接着剤を塗布し、長時間駆動したときの接着剤の塗布割合と音圧変化量との関係を示す図である。
【図８】接着剤の塗布割合と音圧特性との関係を示す図である。
【図９】圧電発音体の第２実施例を示す分解斜視図である。
【図１０】圧電振動板の他の幾つかの実施例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
Ａ                  圧電振動板
Ｂ                  樹脂フィルム
Ｃ                  粘着層
１，１０            圧電素子
２，３，１２，１３  主面電極
４，１４            内部電極
２０                中間層
２５                接着剤
３１                前側ケース
３１ａ              絞り部
３１ｂ              放音孔
３１ｄ              フランジ部
３２                後側ケース
３２ａ              絞り部
３２ｂ              放音孔
３２ｃ              フランジ部
４０                端子板
４３，４４          リード線
【図１】
2007097077.tif 000003
【図２】
2007097077.tif 000004
【図３】
2007097077.tif 000005
【図４】
2007097077.tif 000006
【図５】
2007097077.tif 000007
【図６】
2007097077.tif 000008
【図７】
2007097077.tif 000009
【図８】
2007097077.tif 000010
【図９】
2007097077.tif 000011
【図１０】
2007097077.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成19年6月13日(2007.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
樹脂フィルムの片面中央部に当該樹脂フィルムより小形の圧電振動板を貼り付け、上記樹脂フィルムの外周部をケースに支持してなる圧電発音体において、
上記圧電振動板は長方形に形成され、
上記樹脂フィルムの片面には粘着層が形成されており、
上記樹脂フィルムの片面の中央部に上記粘着層によって上記圧電振動板が貼り付けられており、
上記圧電振動板と上記樹脂フィルムとの対向面を除いて、上記圧電振動板の長辺中央を含みかつ上記圧電振動板の長辺に沿って接着剤が塗布されていることを特徴とする圧電発音体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、樹脂フィルムの片面中央部に当該樹脂フィルムより小形の圧電振動板を貼り付け、上記樹脂フィルムの外周部をケースに支持してなる圧電発音体において、上記圧電振動板は長方形に形成され、上記樹脂フィルムの片面には粘着層が形成されており、上記樹脂フィルムの片面の中央部に上記粘着層によって上記圧電振動板が貼り付けられており、上記圧電振動板と上記樹脂フィルムとの対向面を除いて、上記圧電振動板の長辺中央を含みかつ上記圧電振動板の長辺に沿って接着剤が塗布されていることを特徴とする圧電発音体を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第３の特徴は、圧電振動板と樹脂フィルムとの対向面を除いて、圧電振動板の長辺中央を含みかつ圧電振動板の長辺に沿って接着剤が塗布されていることである。圧電振動板を樹脂フィルムに粘着層だけで貼り付けた場合、鳴動時に圧電振動板の長辺中央部と樹脂フィルムの粘着層との界面で剥離が発生しやすい。特に、高湿度、高温での鳴動時や、長時間鳴動させた場合に、剥離しやすい。そこで、最も剥離が発生しやすい箇所に補強用の接着剤を塗布することで、剥離を確実に防止でき、音圧低下を防止することができる。さらに、接着剤を塗布することで、音圧バラツキも抑制することができる。接着剤は圧電振動板と樹脂フィルムとの対向面に形成されている訳ではないので、音圧特性を劣化させる恐れがない。
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月15日(2008.5.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルムの片面中央部に当該樹脂フィルムより小形の圧電振動板を貼り付け、上記樹脂フィルムの外周部をケースに支持してなる圧電発音体において、
上記圧電振動板は長方形に形成され、
上記樹脂フィルムの片面には粘着層が形成されており、
上記樹脂フィルムの片面の中央部に上記粘着層によって上記圧電振動板が貼り付けられており、
上記圧電振動板と上記樹脂フィルムとの対向面を除いて、上記圧電振動板の長辺中央を含みかつ上記圧電振動板の長辺に沿って熱硬化性接着剤が塗布されていることを特徴とする圧電発音体。
【請求項２】
上記接着剤の塗布範囲は、上記圧電振動板の長辺の中点を中心として当該長辺の１／２以上の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の圧電発音体。
【請求項３】
上記ケースは前側ケースおよび後側ケースよりなり、上記前側ケースおよび後側ケースは、放音孔を有する中央部分が上記樹脂フィルムに対して厚み方向に離間するようにそれぞれ絞り加工された一体の金属部品であり、上記前側ケースおよび後側ケースの外周フランジ部分が上記樹脂フィルムの両面に対して貼り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の圧電発音体。
【請求項４】
上記樹脂フィルムの片面の外周部の一部に、上記粘着層によって端子板が貼り付けられており、
上記圧電振動板の表面の電極と上記端子板の表面の電極とがリードを介して電気的に接続されており、
上記樹脂フィルムの片面の上記端子板が貼り付けられた領域を除く外周部に、放音孔を有しかつ上記圧電振動板を非接触で覆う前側ケースが上記粘着層によって貼り付けられており、
上記樹脂フィルムの他面の外周部に、放音孔を有し上記樹脂フィルムの中央部を非接触で覆う後側ケースが貼り付けられてい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体。
【請求項５】
上記リードは金属線よりなり、上記リードの両端部が上記圧電振動板の表面の電極と上記端子板の表面の電極とにそれぞれ接続され、上記リードの中央部に弛み部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の圧電発音体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明は、樹脂フィルムの片面中央部に当該樹脂フィルムより小形の圧電振動板を貼り付け、上記樹脂フィルムの外周部をケースに支持してなる圧電発音体において、上記圧電振動板は長方形に形成され、上記樹脂フィルムの片面には粘着層が形成されており、上記樹脂フィルムの片面の中央部に上記粘着層によって上記圧電振動板が貼り付けられており、上記圧電振動板と上記樹脂フィルムとの対向面を除いて、上記圧電振動板の長辺中央を含みかつ上記圧電振動板の長辺に沿って熱硬化性接着剤が塗布されていることを特徴とする圧電発音体を提供する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第３の特徴は、圧電振動板と樹脂フィルムとの対向面を除いて、圧電振動板の長辺中央を含みかつ圧電振動板の長辺に沿って熱硬化性接着剤が塗布されていることである。圧電振動板を樹脂フィルムに粘着層だけで貼り付けた場合、鳴動時に圧電振動板の長辺中央部と樹脂フィルムの粘着層との界面で剥離が発生しやすい。特に、高湿度、高温での鳴動時や、長時間鳴動させた場合に、剥離しやすい。そこで、最も剥離が発生しやすい箇所に補強用の接着剤を塗布することで、剥離を確実に防止でき、音圧低下を防止することができる。さらに、接着剤を塗布することで、音圧バラツキも抑制することができる。接着剤は圧電振動板と樹脂フィルムとの対向面に形成されている訳ではないので、音圧特性を劣化させる恐れがない。
【国際調査報告】
2007097077.tif 000013
2007097077.tif 000014
2007097077.tif 000015
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