(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製振動板に圧電セラミックス素子が接合されてなる圧電振動子がケースの内部に配置され、
前記圧電振動子の両側に前気室と後気室とが形成され、
前記前気室と前記ケースの外部とを連通する前気室側開口部と、前記後気室と前記ケースの外部とを連通する後気室側開口部とが前記ケースに形成され、
前記前気室側に位置して前記圧電振動子と対向する前記ケースの側壁部に前記前気室側開口部を通して前記前気室と連通する通路を内部に備える筒体が設けられ、
前記前気室側開口部を塞ぐように制動布が配置されており、
前記筒体は前記側壁部の外周部寄りの位置に配置され、前記側壁部と交差する方向に延びていることを特徴とする圧電発音器。
【請求項２】
前記側壁部に前記筒体と同じ方向に延びている１以上のスペーサ用突起が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電発音器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電発音器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話等の携帯電子機器に用いられている圧電発音器は、圧電振動子によって絶縁ケースの内部を前気室と後気室とに区分するように、絶縁樹脂製の絶縁ケースの内部に圧電振動子が収納されて構成されている。一般的には、絶縁ケースの内部が圧電振動子で仕切られて前気室と後気室の両方が形成される場合が多いが、電子機器の内部に収納されて電子機器のハウジングと圧電発音器の絶縁ケースとが組み合わされた状態ではじめて前気室が形成される場合もある。近年、電子機器の小形化及び多機能化が求められており、電子機器の表面または操作面側に多機能化に用いる部品を設けることが求められている。これらの部品としては、例えば、電話の受話器では液晶の表示部品、各種のスイッチ等がある。電子機器の操作面に更に新たな部品を設けたり、部品を大形化する場合には、操作面の面積を大きくしなければならない。しかしながら、電子機器の操作面を大きくすることは電子機器の小形化に逆行するものである。
【０００３】
そこで、本願発明者は、前気室側に位置して圧電振動子と対向するケースの側壁部に前気室と連通する通路を内部に備える筒体を設けることを考えた。このような筒体を設けると、ケースの前気室側の側壁部と電子機器のハウジングとの間には、筒体の長さに応じた間隙が形成されることになる。そのため、電子機器の操作面の面積を大きくすることなく、操作面の部品設置スペースを広げることができる。また、この間隙内に回路基板や電子機器の表面側に設ける部品を配置すれば、電子機器の小形化を図ることができる。この種の圧電発音器では、後気室とケースの外部とを連通する後気室側開口部（漏洩孔）がケースに形成されており、この漏洩孔を塞ぐように制動布が配置されている。また、圧電発音器を配置する電子機器のハウジングには、筒体の通路と電子機器の外部とを連通する放音孔が設けられている。このような放音孔から前気室内に水や塵が入ると、圧電発音器の寿命を低下させるおそれがある。そこで、電子機器のハウジングの内面には、放音孔を塞ぐように水や塵の侵入を防ぐ布が貼り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような防水または防塵用の布を設けても、組み立ての誤差やミス、または布の不良により、水や塵が前気室内部に入り込むことがあり、電子機器のケースの放音孔から前気室内に水や塵が入るのを十分に防ぐことができない。また、前気室内部に水が入り込むと圧電振動子をケースに支持する接着剤や粘着剤の劣化の原因となり、圧電発音器の寿命が短くなる。
【０００５】
本発明の目的は、筒体を通して前気室内に水や塵が入るのをできるだけ防ぐことができる圧電発音器を提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、電子機器のハウジングの放音孔に防水または防塵用の布を設ける手間を省ける圧電発音器を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧電発音器は、金属製振動板に圧電セラミックス素子が接合されてなる圧電振動子をケースの内部に配置し、圧電振動子の両側に前気室と後気室とを形成する。また、前気室とケースの外部とを連通する前気室側開口部と、後気室とケースの外部とを連通する後気室側開口部とをケースに形成し、前気室側に位置して圧電振動子と対向するケースの側壁部に前気室側開口部を通して前気室と連通する通路を内部に備える筒体を設ける。そして、前気室側開口部を塞ぐように制動布を配置する。本発明のように、従来では後気室側開口部側に配置していた制動布を前気室側開口部側に配置すると、電子機器のハウジングの放音孔を塞ぐ防水または防塵用の布を通り抜けた水や塵が前気室に侵入するのを制動布により防ぐことができる。そのため、圧電振動子をケースに支持する接着剤や粘着剤の劣化を抑制できる効果が高まる。また、防水または防塵用の布の機能を制動布に完全に持たせれば、電子機器のハウジングの放音孔に防水または防塵用の布を設ける必要がなくなり、電子機器の組立が簡単になって、しかも部品点数を減らすことができる。
【０００８】
本発明の圧電発音器を電子機器のハウジング内に配置する場合には、筒体中の通路を電子機器のハウジングの外部と連通させるように、筒体の先端を電子機器のハウジングの壁部（放音壁部）に設けた放音孔と対応するように位置させればよい。側壁部と交差する方向に延びる筒体を側壁部の外周部寄りの位置に配置すると、筒体の存在が実質的に邪魔にならずにケースの前気室側の側壁部と電子機器のハウジングとの間の間隙の利用率を高めることができる。
【０００９】
このような間隙内に回路基板を配置する場合には、圧電発音器のケースの側壁部を回路基板に接合して圧電発音器を回路基板に取付ければよい。電子機器の部品点数が少ない場合には、圧電変換器の側壁部と回路基板とを密着して接合すればよい。また、電子機器の部品点数が多い場合には、ケースの側壁部に筒体と同じ方向に延びる１以上のスペーサ用突起を形成し、このスペーサ用突起の先端を回路基板と接合するのが好ましい。このようにすれば、ケースの側壁部と回路基板とに形成された間隙に回路基板に取付ける部品を配置することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態の一例の圧電発音器（または圧電スピーカ）を内部に配置した携帯電話の受話器の概略部分断面図であり、図２は図１で用いる本発明の実施の形態の一例の圧電変換器の概略平面図である。
【００１１】
この電話の受話器は、図１に示すようにハウジング１に該ハウジング１と組合わされて圧電発音器を構成する圧電変換器２が取付けられた構造を有している。ハウジング１はハウジング本体３の内壁部に円筒形状を有する圧電変換器取付用の嵌合部（突出部）４を一体に有している。ハウジング本体３は、液晶の表示部品５等の装備が設けられる操作面３ａを有しており、突出部４によって囲まれた内側部分には放音孔３ｂが形成されている。突出部４の端面には、操作面３ａとほぼ平行に配置された回路基板を構成するプリント基板６が接触している。プリント基板６は、突出部４の内周孔部に対応して圧電変換器２の筒体７ｂが貫通する嵌合孔６ａを有している。この例では、表示部品５及び圧電変換器２のプリント基板６に対する取付けは、接着剤または両面テープを用いて両者を密着させて行っている。
【００１２】
圧電変換器２は、第１のケース半部を構成する表側ケース７に第２のケース半部を構成する裏側ケース８が嵌合されて構成される二つ割りの収納ケース（絶縁ケース）を有しており、この収納ケースの内部には、電気信号に応じて振動する圧電振動子９が収納されている。なお本実施例では、表側ケース７と裏側ケース８の嵌め合わせ部を溶着等により接合している。表側ケース７は、ケース本体７ａと、筒体７ｂとから構成されており、ガラス入りのＰＰＯ樹脂からなる絶縁樹脂材料により一体成形されている。ケース本体７ａは、側壁部７ｃと、この側壁部７ｃの外周部を囲むようにこの外周部から延びる周壁部７ｄとを有している。側壁部７ｃには、側壁部７ｃの外周部寄りの位置に円形の前気室側開口部７ｅが形成されている。側壁部７ｃの内側には、前気室側開口部７ｅを塞ぐように制動布１２が配置されている。制動布１２は、ポリエステルの織布により０．０８ｍｍの厚みに形成されており、接着剤，粘着剤または溶剤により側壁部７ｃの内壁部に固定されている。
【００１３】
筒体７ｂは、側壁部７ｃと交差する方向に延びる円筒形の形状を有しており、側壁部７ｃの前気室側開口部７ｅを通してケース本体７ａと圧電振動子９とで囲まれた前気室Ｋ１と連通する通路７ｈを内部に備えている。この筒体７ｂは、前気室側開口部７ｅに対応して側壁部７ｃの外周部寄りの位置に配置されており、圧電変換器２の側壁部７ｃとハウジング本体３の突出部４とにより基板６を挟むように突出部４内に嵌合されている。筒体７ｂの端部とハウジング本体３の壁部との間には、放音孔３ｂを塞ぐように防水または防塵用の布１３が配置されている。布１３は０．０８ｍｍの織布により形成されており、両面テープによりハウジング本体３の突出部４に囲まれた内壁に固定されている。筒体７ｂは通路７ｈが放音孔３ｂを通してハウジング本体３の外部と連通するように、防水塵布１３と当接している。この圧電発音器では、制動布１２が前気室側開口部７ｅを塞ぐように配置されているので、布１３を通り抜けた水や塵が前気室Ｋ１に侵入するのを制動布１２により防ぐことができる。
【００１４】
第２のケース半部を構成する裏側ケース８は、円板状の底壁部８ａとこの底壁部８ａの縁部を残すように底壁部８ａから立ち上がって延びる周壁部８ｂとを有しており、表側ケース７と同様にガラス入りのＰＰＯ樹脂からなる絶縁樹脂によって一体成形されている。裏側ケース８内には、裏側ケース８と圧電振動子９とで囲まれた後気室Ｋ２が形成されている。そして、底壁部８ａの中心部には、前気室後気室側開口部からなる漏洩孔８ｃが形成されている。
【００１５】
絶縁ケースは、表側ケース７及び裏側ケース８のそれぞれの周壁部７ｄ，８ｂが嵌合されて構成されている。この例では、周壁部７ｄ，８ｂが互いに嵌合された状態で、絶縁ケースの周壁の内壁部には絶縁ケースの内側に（中心部に向かって）開口し、即ち中心部に向かうに従って広がり且つ絶縁ケースの周壁に沿って延びて圧電振動子９の周縁部を受け入れる横断面形状がほぼＶ字形の溝部が形成されている。
【００１６】
圧電振動子９は、図３の概略図に示すように板状の金属製振動板９ａとこの金属製振動板９ａの外周部９ａ1 を残すように金属製振動板９ａの上に設けられた圧電セラミック素子９ｂとから構成されており、圧電セラミック素子９ｂが裏側ケース８の底壁部８ａと対向するように絶縁ケース内に配置されている。なお、図３は各部材の厚みを誇張して描いている。圧電振動子９の周縁部は、接着剤または粘着剤を介して絶縁ケースのＶ字形の溝部に受け入れられている。金属製振動板９ａは鉄・ニッケル合金からなる円形の金属板により構成されている。圧電セラミック素子９ｂは、圧電セラミック９ｃと該圧電セラミック９ｃの両面にそれぞれ設けられた接合電極層９ｄ及び非接合電極層９ｅとから構成されている。接合電極層９ｄは金属製振動板９ａと電気的に接続されるように接合している。金属製振動板９ａの外周部９ａ1 及び非接合電極層９ｅには、それぞれリード線１１ａ，１１ｂが半田付けにより接続されており、圧電振動子９は金属製振動板９ａの外周部９ａ1 及び非接合電極層間９ｅに与えられる電気信号に応じて振動する。
【００１７】
この圧電発音器では、筒体７ｂを表側ケース７の側壁部７ｃの外周部寄りの位置に形成しているため、上記実施の形態のように筒体７ｂを受話器の端部側に位置させるようにハウジング１の内部に圧電発音器を配置すると、受話器のハウジング１に設ける放音孔３ｂの位置をハウジング１の端部側に寄せることができる。また筒体７ｂの長さ分だけ、表側ケース７をハウジング１から離すことができるため、ハウジング１と表側ケースの側壁部７ｃとの間の間隙に液晶の表示部品５及びプリント基板６を配置することができる。
【００１８】
上記の例では、圧電変換器２とプリント基板６とを密着して接合しているが、電子機器の部品点数が多い場合には、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、圧電変換器２の側壁部７ｃに筒体７ｂと同じ方向に延びる３つのスペーサ用突起７ｉ…を形成し、このようなスペーサ用突起７ｉ…とプリント基板６とを熱溶着または捩子止めにより接合して、圧電変換器２をプリント基板６に対して取付けるのが好ましい。この例では、大径の突起部７ｉ1 の上に小径の嵌合用突起部７ｉ2 を形成してスペーサ用突起７ｉを形成している。そして、嵌合用突起部７ｉ2 をプリント基板６に形成した貫通孔に貫通した後に小径の突起部７ｉ2 を熱溶着してスペーサ用突起７ｉの抜け止めを図っている。このようにすれば、圧電変換器２とプリント基板６との間にスペーサ用突起７ｉの大径の突起部７ｉ1 により形成された間隙Ｋ３にプリント基板に取付る部品を配置することができる。また、表示部品５のプリント基板６に対する取付けも、表示部品５に１以上のスペーサ用突起を形成して、スペーサ用突起とプリント基板６とを熱溶着または捩子止めにより接合して行うことができる。
【００１９】
なお上記実施の形態では、放音孔３ｂを塞ぐ防水または防塵用の布１３を配置したが、防水塵布１３の機能を制動布１２に完全に持たせれば、布１３を設ける必要はない。
【００２０】
また上記実施の形態によれば、筒体７ｂは表側ケース７のケース本体７ａと一体に成形しているが、筒体は、ケース本体と別体に成形してもよい。また、ハウジング１側に筒体を形成し、この筒体と圧電変換器とを接合する構造を採用してもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の圧電発音器によれば、従来では後気室側開口部側に配置していた制動布を前気室側開口部を塞ぐように配置するので、筒体を通して水や塵が前気室に侵入するのを制動布により防ぐことができる。そのため、圧電振動子をケースに支持する接着剤や粘着剤の劣化の抑制効果が高くなって、圧電発音器の寿命を延ばすことできる。また、防水及び防塵用の布の機能を制動布に完全に持たせれば、電子機器のハウジングの放音孔に防水または防塵用の布を設ける必要がなくなり、電子機器のハウジングの放音孔に布を貼り付ける手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の一例の圧電発音器（または圧電スピーカ）を内部に配置した携帯電話の受話器の概略部分断面図である。
【図２】  図１で用いる本発明の実施の形態の一例の圧電変換器の概略平面図である。
【図３】  本発明の実施の形態の一例の圧電変換器の圧電振動子の概略断面図である。
【図４】  （Ａ）は本発明の他の実施の形態の一例の圧電発音器（または圧電スピーカ）を内部に配置した携帯電話の受話器の概略部分断面図であり、（Ｂ）は図４（Ａ）で用いる本発明の実施の形態の一例の圧電変換器の概略平面図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
２  圧電変換器
７  表側ケース（第１のケース半部）
７ａ  ケース本体
７ｂ  筒体
７ｃ  側壁部
７ｈ  通路
７ｉ  スペーサ用突起
８  裏側ケース（第２のケース半部）
９  圧電振動子
９ａ  金属製振動板
９ｂ  圧電セラミック素子
１２  制動布
１３  防水塵布
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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