(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の少なくとも一方の側面にセラミック層を取着した圧電振動板を、その中心にて支持して音響振動板に取付けて成る圧電スピーカに用いる前記圧電振動板の製造方法において、
前記金属板の中心に中心穴を形成する工程と、
両面に導電層を形成したセラミック層を前記金属板に取着する工程と、
前記セラミック層に前記金属板の中心穴と同心の中心穴を形成する工程とを含み、
前記セラミック層の中心穴が、先端方向に収斂する円錐形の穴あけ工具により形成され、前記セラミック層の中心穴の内面に沿った前記導電層間の距離を大きくしたことを特徴とする圧電振動板の製造方法。
【請求項２】
前記穴あけ工具が回転砥石である請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記セラミック層が接着剤により前記金属板の側面に接着される請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記金属板は円形の薄板より成り、前記セラミック層は前記金属板よりも小さな直径を有する円形に形成され、前記セラミック層の外周縁部に沿って前記絶縁材料から成る保護部を設けた請求項１から３の何れか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記セラミック層を前記金属板に接着する際、前記セラミック層を金属板に押圧して両者間から接着剤を押し出して、該押し出された接着剤により前記セラミック層の外周縁部に沿って絶縁性の保護部を形成した請求項１から４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
金属板の少なくとも一方の側面にセラミック層を取着した圧電振動板を、その中心にて支持して音響振動板に取付けて成る圧電スピーカに用いる前記圧電振動板の製造方法において、
前記金属板の中心に中心穴を形成する工程と、
両面に導電層を形成したセラミック層を接着剤を用いて前記金属板に接着する工程と、
前記セラミック層に前記金属板の中心穴と同心の中心穴を形成する工程とを含み、
前記セラミック層を前記金属板に接着する際、前記セラミック層を金属板に押圧して両者間から接着剤を押し出して、該押し出された接着剤により前記セラミック層の外周縁部に沿って絶縁性の保護部を形成したことを特徴とする圧電振動板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧電スピーカに用いる圧電振動板の製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピーカ等の音響機器の音源として圧電振動板を用いることが知られている。この種のスピーカでは、圧電振動板をプラスチック材料から成る音響振動板の一方の側面に、柱状の取付部材を介して取り付け、圧電振動板に音声信号を印加することにより該圧電振動板を振動させ、この振動を取付部材を介して音響振動板に伝達して、音声信号に対応した音の発生を得ている。圧電振動板は金属製の薄板の一方の側面または両側面にセラミック層を取着し、該セラミック層を横断してセラミック層の両側面に電位差を生じさせることにより、セラミック層を屈曲させることにより圧電振動板を振動させている。このセラミック層の両側面の間に形成する電位差を音声信号に従って変化させることにより、圧電振動板は音声信号に従って振動する。このように、圧電振動板の両側面間に電位差を形成して圧電振動板を音声信号に従って振動させるために、圧電振動板の両側面には銀メッキ等により導電層が形成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、中心部に孔の形成されていない金属板の両面に、やはり中心部に孔の形成されていないセラミックス層を貼付した後に、ポンチにて３層を貫通する中心孔を形成する方法がある。この方法では、金属板およびセラミックス層に予め孔を形成した後に貼付することに比べて、各層の孔の相対的な位置決めを完全にすることができる利点がる。然しながら、ポンチが金属板を貫通するときに、金属板の中心領域がポンチの進行方向に膨出、変形し、下側のセラミック層の中心領域が所望の寸法よりも大きく割れる問題が生じる。
【０００４】
これを解決するために、所定形状に成型した金属製薄板の中心部に中心穴を形成し、該金属性薄板の両面にセラミックス層を貼付し、前記中心穴の内径以下の外径を有するポンチを、前記金属製薄板に貼付した一方のセラミックス層の表面において前記中心穴に対して位置決めし、前記一方のセラミックス層の表面から、前記中心穴を通して他方のセラミックス層へ前記ポンチを貫通させて中心孔を形成する方法が提案されている。然しながら、この方法では、セラミック層に中心穴を形成したときに、導電層の粒子がセラミック層の中心穴の内面に付着するなどの原因により、セラミック層の両面の導電層間で短絡することがある。
【０００５】
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、セラミック層の中心穴で生じる短絡事故を防止または低減した圧電振動板の製造方法を提供することを技術課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の本発明は、金属板の少なくとも一方の側面にセラミック層を取着した圧電振動板を、その中心にて支持して音響振動板に取付けて成る圧電スピーカに用いる前記圧電振動板の製造方法において、
前記金属板の中心に中心穴を形成する工程と、
両面に導電層を形成したセラミック層を前記金属板に取着する工程と、
前記セラミック層に前記金属板の中心穴と同心の中心穴を形成する工程とを含み、
前記セラミック層の中心穴が、先端方向に収斂する円錐形の穴あけ工具により形成され、前記セラミック層の中心穴の内面に沿った前記導電層間の距離を大きくしたことを特徴とする圧電振動板の製造方法を要旨とする。
【０００７】
【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。
まず、図４を参照すると、本発明の好ましい実施形態による圧電スピーカは、圧電振動板１０を具備しており、該圧電振動板１０は、取付部材１８により中心おいて支持されて音響振動板２０に取付けられている。圧電振動板１０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１２と、該金属製薄板１２の両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１４とから成る。
【０００８】
図３を参照すると、セラミックス層１４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、両側面に銀メッキ等の方法により導電層１６ａ、１６ｂが形成されている。導電層１６ａ、１６ｂは、セラミック層１４に対して同心に配置されたセラミック層１４よりも小さな直径の円形に形成され、組み立てたときに圧電振動板１０の外側に面する外側導電層１６ａと、金属製薄板１２に接触する内側導電層１６ｂとから成る。１つの実施形態において、セラミック層１４は約０．１２ｍｍの厚さを有し、導電層１６ａ、１６ｂは約０．００５ｍｍの厚さを有している。
【０００９】
また、金属製薄板１２と、セラミック層１４の外側導電層１６ａには各々電線（図示せず）が接続されており、圧電振動板１０は該電線を介してアンプ（図示せず）に接続されている。そして、金属製薄板１２とセラミック層１４との間に音声信号を印加することにより、圧電振動板は音声信号に従い振動または屈曲動作をする。
【００１０】
既述したように圧電振動板１０は、その中心部において、外ネジの形成されたロッド１８ａ、ナット１８ｂ、ブラケット１８ｃから成る取付部材１８により支持され音響振動板２０に取り付けられる。ブラケット１８ｃは、好ましくは、適当な接着剤または両面テープにより音響振動板２０に取着することができる。音響振動板２０は、好ましくは発泡スチロールや適当なプラスチック材料、例えばホウ素、炭化ケイ素、アルミナ、炭素、アラミドなどの繊維をナイロン、ポリエステル、エポキシ等のプラスチックマトリックスにてかためて成形した複合材料から成る。また、前記圧電振動板の一方の側面に環状の振動制御片２２を取り付けてもよい。振動制御片２２は弾性材料、好ましくは、合成ゴム、天然ゴム、低密度ポリエチレン、軟質塩化ビニルプラスチック等のエラストマ材料から成る。振動制御片２２は、環状の１つの部材ではなく、矩形、三角形、台形等形状に成形した複数の部材、好ましくは、圧電振動板の中心を挟んで点対称の位置に配置した一対の部材としてもよい。
【００１１】
圧電振動板１０に音声信号を印加することにより、圧電振動板は、その周縁部が前後に撓み動作を繰り返し、その振動が圧電振動板の中心部から取付部材１８を介して音響振動板２０に伝達され、次いで音響振動板２０から周囲の空気に振動が伝播される。圧電振動板１０は、ダイナミックタイプのスピーカに比較して重い磁石を用いていないので、周波数の高い音声信号に対して追従性が高く、特に、高音領域において歪むことなく高い音圧を得ることが可能となる。
【００１２】
圧電振動板１０は、取付部材１８により中心支持するために、圧電振動板１０を貫通させて取付部材１８を通すための中心穴１０ａ、１０ｂを有している。この中心穴は、金属製薄板１２に形成された部分１０ａと、セラミック層１４に形成された部分１０ｂとから成る。セラミック層１４に中心穴１０ｂを形成した後にセラミック層１４を金属製薄板１２に取着すると、中心穴において金属製薄板１２に形成された部分１０ａと、セラミック層１４に形成した部分１０ｂとの位置決めが問題となる。セラミック層１４は脆い材料から形成されるので、圧電振動板１０の組み立てに際してセラミック層１４が損傷しないように注意しなければならないが、上記の位置決めが不十分であると、取付部材１８、特にそのロッド１８ａを中心穴１０ａ、１０ｂ内に挿入する際に、ロッド１８ａが中心穴においてセラミック層１４に形成された部分１０ｂの内周面と干渉して、セラミック層１４を損傷することがある。これを防止するために、本実施形態によれば、中心穴１０ｂの形成されていないセラミック層１４を金属製薄板１２に取着した後に、穴あけ工具５０により、セラミック層１４に中心穴１０ｂが形成される。中心穴１０ｂが形成されたセラミック層１４を金属製薄板１２に対して位置決めすることは困難であるが、穴あけ工具５０を金属製薄板１２の中心軸線Ｏに対して位置決めすることは比較的容易であるために、中心穴１０ｂの形成されていないセラミック層１４を金属製薄板１２に取着した後に中心穴１０ｂを形成することにより、中心穴の部分１０ａ、１０ｂの同心性を高くすることが可能となる。
【００１３】
また、セラミック層１４に中心穴１０ｂを形成する際に用いる穴あけ工具５０は、シャンク５２の一端に先端角度αを以て収斂する円錐形状の加工部５４を有する工具、好ましくは回転砥石を用いることが望ましい。これにより、セラミック層１４に形成された中心穴の部分１０ｂは、図１に示すように、すり鉢状になる。これにより、中心穴１０ｂの内面に沿った導電層１６ａ、１６ｂ間の距離Ｌを大きくすることができ、導電層１６ａ、１６ｂ間の短絡事故の発生を低減することができる。先端角度αは９０度や１２０度が好ましい。
【００１４】
更に、セラミック層１４を金属板１２に接着する際、両者間から接着剤を押し出すようにセラミック層１４を金属板１２に押圧し、押し出された接着剤により、図２に示すように、セラミック層１４の外周縁部に沿って絶縁性の保護部２４を形成することが更に好ましい。これにより、セラミック層１４の外周部分での短絡を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧電振動板の部分拡大断面図であり、穴あけ工具により中心穴を形成している様子を示す図である。
【図２】圧電振動板の部分拡大断面図であり、セラミック層の外周縁部に沿って形成した保護部の一例を示す図である。
【図３】（ａ）はセラミック層の断面図、（ｂ）はセラミック層の正面図である。
【図４】圧電スピーカの断面図である。
【符号の説明】
１０…圧電振動板
１２…金属製薄板
１４…セラミックス層
１６ａ…導電層
１６ｂ…導電層
１８…取付部材
２０…音響振動板
２２…振動制御片
【図１】
0003771485.tif 000002
【図２】
0003771485.tif 000003
【図３】
0003771485.tif 000004
【図４】
0003771485.tif 000005