JPH09247795A - Piezoelectric transducer and sounding electronic device - Google Patents
Piezoelectric transducer and sounding electronic deviceInfo
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- JPH09247795A JPH09247795A JP8047137A JP4713796A JPH09247795A JP H09247795 A JPH09247795 A JP H09247795A JP 8047137 A JP8047137 A JP 8047137A JP 4713796 A JP4713796 A JP 4713796A JP H09247795 A JPH09247795 A JP H09247795A
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- piezoelectric
- insulating case
- wall
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電変換器及び発
音電子機器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transducer and a sound producing electronic device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】最近は、電話の受話器、携帯電話、無線
器、ラジオ、テープレコーダ等の発音電子機器の小形化
がさらに進み、これに伴って発音電子機器の発音素子と
して用いられている圧電変換器の小形化がさらに要求さ
れるようになってきている。図４は、携帯用電話の受話
器の発音用の圧電変換器として用いられている従来の圧
電変換器の拡大部分断面を示す概略図である。この従来
の圧電変換器は、圧電振動子１０１が絶縁ケース１０２
の内部に収納されて構成されている。圧電振動子１０１
は、金属振動板１０３にこの金属振動板の直径よりも小
さい直径寸法を有する圧電セラミック１０４を含む振動
素子が接合された構成を有している。2. Description of the Related Art Recently, miniaturization of sound producing electronic devices such as telephone handsets, mobile phones, wireless devices, radios, tape recorders, etc. has progressed, and along with this, piezoelectric devices used as sound producing elements of sound producing electronic devices. There is an increasing demand for miniaturization of converters. FIG. 4 is a schematic view showing an enlarged partial cross section of a conventional piezoelectric transducer used as a piezoelectric transducer for sound output of a handset of a mobile phone. In this conventional piezoelectric transducer, the piezoelectric vibrator 101 has an insulating case 102.
It is configured to be stored inside. Piezoelectric vibrator 101
Has a structure in which a vibrating element including a piezoelectric ceramic 104 having a diameter smaller than the diameter of the metal vibrating plate is bonded to the metal vibrating plate 103.
【０００３】絶縁ケース１０２は、円筒状の周壁１０５
と、円板状の底壁１０６とを備えた構造を有している。
図示していないが、底壁１０６には、漏洩孔が開けられ
ている。周壁１０５の内壁部には、金属振動板１０３を
載置するためのリブ１０７が形成されている。このリブ
１０７は、金属振動板１０３を載置する載置面（接合
部）１０７ａを絶縁ケース１０２の開口部側に有する段
部として形成されている。金属振動板１０３の裏面１０
３ａの周縁部１０３ｂと絶縁ケース１０２のリブ１０７
の接合部１０７ａとは、シリコーン系の接着剤により形
成された接着剤層１０９により接合されており、これに
よって圧電振動子１０１が絶縁ケース１０２に固定され
る。圧電振動子１０１が絶縁ケース１０２に固定された
状態で、圧電振動子１０１とリブ１０７と底壁１０６と
によって囲まれた後気室Ｓ1 が形成される。前気室は、
絶縁ケース１０２が携帯電話に取り付けられた状態で、
圧電振動子１０１の外側（絶縁ケース１０２の開口部１
０２ａ側）に形成される。The insulating case 102 has a cylindrical peripheral wall 105.
And a disk-shaped bottom wall 106.
Although not shown, the bottom wall 106 has a leak hole. Ribs 107 for mounting the metal diaphragm 103 are formed on the inner wall portion of the peripheral wall 105. The rib 107 is formed as a step having a mounting surface (joint) 107 a on which the metal diaphragm 103 is mounted on the opening side of the insulating case 102. The back surface 10 of the metal diaphragm 103
3a peripheral edge 103b and insulating case 102 rib 107
The bonding portion 107a is bonded by an adhesive layer 109 formed of a silicone-based adhesive, whereby the piezoelectric vibrator 101 is fixed to the insulating case 102. With the piezoelectric vibrator 101 fixed to the insulating case 102, a rear air chamber S1 surrounded by the piezoelectric vibrator 101, the rib 107, and the bottom wall 106 is formed. The anterior chamber is
With the insulation case 102 attached to the mobile phone,
Outside of the piezoelectric vibrator 101 (opening 1 of the insulating case 102)
02a side).
【０００４】圧電振動子１０１は次のようにして絶縁ケ
ース１０２に固定する。まずリブ１０７の接合部１０７
ａに接着剤を塗布してから、周縁部１０３ｂが接合部１
０７ａ上に位置するように圧電振動子１０１をリブ１０
７上に載置する。そして、圧電振動子１０１の金属振動
板１０３をリブ１０７側に押し付け、自然に接着剤を硬
化させる。このようにして周縁部１０３ｂと接合部１０
７ａとを接合すると、後気室Ｓ1 と絶縁ケース１０２の
開口部１０２ａ側の空間（前気室を構成する空間）との
気密性を確保した上で圧電振動子１０１を絶縁ケース１
０２に固定することができる。最近の小形の圧電変換器
としては、例えば、金属振動板１０３を厚み５０μｍ、
直径２０ｍｍの寸法に設計し、圧電セラミック１０４を
厚み５０μｍの寸法に設計したものが作られている。The piezoelectric vibrator 101 is fixed to the insulating case 102 as follows. First, the joint 107 of the rib 107
After the adhesive is applied to a, the peripheral edge portion 103b is connected to the joint portion 1
The piezoelectric vibrator 101 is positioned so that it is positioned above the rib 07a.
7. Then, the metal vibrating plate 103 of the piezoelectric vibrator 101 is pressed against the rib 107 side to naturally cure the adhesive. In this way, the peripheral portion 103b and the joint portion 10 are
If the rear air chamber S1 and the space on the side of the opening 102a of the insulating case 102 (the space forming the front air chamber) are secured by joining the piezoelectric vibrator 101 to the insulating case 1a.
It can be fixed at 02. As a recent small-sized piezoelectric transducer, for example, a metal diaphragm 103 having a thickness of 50 μm,
The piezoelectric ceramic 104 designed to have a diameter of 20 mm and a thickness of 50 μm is manufactured.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】この種の圧電変換器で
は、金属振動板１０３のリブ１０７と接合する接合部分
Ｎ1 を除いた部分の直径Ｄ1 が金属振動板１０３の固有
共振周波数を実質的に決定する実質直径になる。したが
って、このような構造の圧電変換器をより小形化する場
合、接合部１０７ａの圧電振動子１０１の径方向に延び
る距離（以下、単に径方向寸法という）を短くして、接
合部分Ｎ1 を短くし、金属振動板をさらに小さくするこ
とが考えられる。しかしながら、接合部１０７ａの径方
向寸法を短くすると、金属振動板１０３とリブ１０７と
の接合面積が小さくなる上、金属振動板１０３とリブ１
０７との間の接着層が不十分になるため、金属振動板１
０３をリブ１０７によりしっかりと支持することができ
ない。そのため、従来は、リブ１０７の接合部１０７ａ
の径方向寸法を短くして、圧電変換器の小形化を図るこ
とは不可能であると考えていた。In this type of piezoelectric transducer, the diameter D1 of the portion excluding the joint portion N1 that joins the rib 107 of the metal diaphragm 103 substantially determines the natural resonance frequency of the metal diaphragm 103. It becomes the actual diameter to be determined. Therefore, when the size of the piezoelectric transducer having such a structure is further reduced, the distance (hereinafter, simply referred to as a radial dimension) of the joint portion 107a extending in the radial direction of the piezoelectric vibrator 101 is shortened to shorten the joint portion N1. However, it is possible to make the metal diaphragm smaller. However, when the radial dimension of the joint portion 107a is shortened, the joint area between the metal diaphragm 103 and the rib 107 is reduced, and the metal diaphragm 103 and the rib 1 are also reduced.
Since the adhesive layer with 07 becomes insufficient, the metal diaphragm 1
03 cannot be firmly supported by the rib 107. Therefore, conventionally, the joint portion 107a of the rib 107 is formed.
It was considered impossible to reduce the size of the piezoelectric converter by shortening the radial dimension of the.
【０００６】本発明の目的は、従来よりも小形化を図る
ことができる圧電変換器及び発音電子機器を提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a piezoelectric transducer and a sound producing electronic device which can be made smaller than ever before.
【０００７】本発明の他の目的は、リブの接合部の径方
向寸法を短くすることにより、従来よりも小形化を図る
ことができる圧電変換器及び発音電子機器を提供するこ
とにある。Another object of the present invention is to provide a piezoelectric transducer and a sound producing electronic device which can be made smaller than the conventional one by reducing the radial dimension of the joint portion of the rib.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、金属振動板に
圧電セラミックが接合されてなる圧電振動子がケースの
内部に収納されており、圧電振動子の金属振動板の周縁
部が絶縁ケースの周壁の内壁部に設けられたリブの外面
の接合部に対して接着剤を用いて接合されている圧電変
換器を対象にする。本発明では、リブの外面が接合部か
ら内側に向うに従って金属振動板から徐々に離れる傾斜
面を有するようにリブ（または段部）を構成する。According to the present invention, a piezoelectric vibrator, in which a piezoelectric ceramic is bonded to a metal vibrating plate, is housed inside a case, and a peripheral portion of the metal vibrating plate of the piezoelectric vibrator is an insulating case. The piezoelectric transducer is bonded to the joint portion on the outer surface of the rib provided on the inner wall portion of the peripheral wall by using an adhesive. In the present invention, the rib (or step) is configured such that the outer surface of the rib has an inclined surface that gradually separates from the metal diaphragm as it goes inward from the joint.
【０００９】本発明によれば、圧電振動子とケースとを
接合する際に未硬化接着剤がリブの傾斜面に添って金属
振動板から徐々に離れる方向に流れると、ともに未硬化
接着剤は金属振動板に添って内側に広がる。そのため、
金属振動板とリブとの間には十分な量の未硬化接着剤が
溜まり、金属振動板とリブとの間に必要十分な接着剤の
層が形成される。そのため、リブの接合部の径方向寸法
を短くまたは接合部の面積を小さくしても、金属振動板
とリブとの間に形成される十分な厚みの接着剤層によ
り、金属振動板をリブに対してしっかりと固定すること
ができる。その結果、リブの接合部の径方向寸法を短く
して、圧電変換器の小形化を図ることが可能になる。According to the present invention, when the uncured adhesive flows along the inclined surface of the rib in the direction of gradually separating from the metal vibrating plate when the piezoelectric vibrator and the case are joined together, the uncured adhesive is removed. It spreads inside along with the metal diaphragm. for that reason,
A sufficient amount of uncured adhesive is accumulated between the metal diaphragm and the rib, and a necessary and sufficient adhesive layer is formed between the metal diaphragm and the rib. Therefore, even if the radial dimension of the joint portion of the rib is shortened or the area of the joint portion is reduced, the adhesive layer of a sufficient thickness formed between the metal diaphragm and the rib causes the metal diaphragm to become a rib. It can be firmly fixed. As a result, it becomes possible to reduce the size of the piezoelectric transducer by shortening the radial dimension of the joint portion of the rib.
【００１０】なお、リブの外面に複数の突起を形成し、
これらの突起の上に金属振動板を載置することにより、
金属振動板の実質直径を大きくすることも考えられる。
しかしながら、このような構成では、金属振動板の実質
直径を十分に大きくすることはできない上、振動モード
がくずれるおそれがある。A plurality of protrusions are formed on the outer surface of the rib,
By placing a metal diaphragm on these protrusions,
It is also conceivable to increase the substantial diameter of the metal diaphragm.
However, with such a configuration, the substantial diameter of the metal diaphragm cannot be made sufficiently large, and the vibration mode may collapse.
【００１１】本願明細書において、「リブの外面の接合
部」は、金属振動板の周縁部を接着剤を介して載置する
部分であり、ケースの底面と平行に延びる面により構成
してもよいし、また傾斜面の一部により構成してもよ
い。In the specification of the present application, the "joint portion of the outer surface of the rib" is a portion on which the peripheral portion of the metal diaphragm is placed via an adhesive, and may be constituted by a surface extending parallel to the bottom surface of the case. Alternatively, it may be formed by a part of the inclined surface.
【００１２】また傾斜面は、直線的に傾斜させてもよ
く、湾曲するように曲線的に傾斜させてもよい。このよ
うな傾斜面は、金属振動板と傾斜面との間に十分な接着
剤層を形成できる傾斜角度で傾斜させる。このようにす
れば、金属振動板のリブによる支持が確実になる。The inclined surface may be linearly inclined or curved so as to be curved. Such an inclined surface is inclined at an inclination angle capable of forming a sufficient adhesive layer between the metal diaphragm and the inclined surface. By doing so, the support of the ribs of the metal diaphragm is ensured.
【００１３】またケースは、周壁と該周壁の一端を実質
的に閉じるように設けられた底壁とからなる絶縁ケース
により構成することができる。この場合、絶縁ケースの
周壁の内壁部にほぼ全周にわたって絶縁ケースと一体に
リブを設け、圧電振動子の金属振動板の裏面の周縁部を
リブの外面の接合部に対して接着剤を介して接合する。
そして、リブの外面が接合部から絶縁ケースの中心部に
向かうに従って底壁に向かうように傾斜する傾斜面を有
するようにリブを形成する。また金属振動板と傾斜面と
の間に十分な接着剤層を形成できる傾斜角度で傾斜面を
傾斜させる。具体的には、傾斜面の傾斜開始点を含み底
壁と平行な仮想水平面を想定したときに、傾斜面と仮想
水平面との間の角度が４５度±１５度の範囲に入るよう
に傾斜面を傾斜させる。このようにすれば、金属振動板
を絶縁ケースにしっかりと固定できる。４５度−１５度
（３０度）を下回る角度で傾斜面を傾斜させると、傾斜
面と金属振動板の周縁部とが近接するため、金属振動板
の周縁部の振動が抑制されて金属振動板の実質直径を大
きくできない。また４５度＋１５度（６０度）を上回る
角度で傾斜面を傾斜させると、接着剤層を十分に形成す
ることができず、金属振動板を絶縁ケースにしっかりと
固定することができない。The case may be composed of an insulating case having a peripheral wall and a bottom wall provided so as to substantially close one end of the peripheral wall. In this case, ribs are provided on the inner wall of the peripheral wall of the insulating case over almost the entire circumference integrally with the insulating case, and the peripheral edge of the back surface of the metal vibrating plate of the piezoelectric vibrator is bonded to the joint on the outer surface of the rib with an adhesive. To join.
Then, the rib is formed so that the outer surface of the rib has an inclined surface that inclines toward the bottom wall from the joint toward the center of the insulating case. Further, the inclined surface is inclined at an inclination angle that can form a sufficient adhesive layer between the metal diaphragm and the inclined surface. Specifically, when an imaginary horizontal plane including the inclination start point of the inclined plane and parallel to the bottom wall is assumed, the angle between the inclined plane and the imaginary horizontal plane is within the range of 45 ° ± 15 °. Incline. With this configuration, the metal diaphragm can be firmly fixed to the insulating case. When the inclined surface is inclined at an angle of less than 45 degrees -15 degrees (30 degrees), the inclined surface and the peripheral edge of the metal diaphragm come close to each other, so that the vibration of the peripheral edge of the metal diaphragm is suppressed and the metal diaphragm. The real diameter of can not be increased. If the inclined surface is inclined at an angle of more than 45 ° + 15 ° (60 °), the adhesive layer cannot be formed sufficiently and the metal diaphragm cannot be firmly fixed to the insulating case.
【００１４】圧電振動子としては、金属振動板に、直径
が金属振動板の直径よりも小さく両面に一対の電極が形
成された圧電セラミックを接合し、一対の電極にそれぞ
れリード線を電気的に接続して構成したものを用いるこ
とができる。As the piezoelectric vibrator, a piezoelectric ceramic having a diameter smaller than that of the metal vibrating plate and having a pair of electrodes formed on both sides is joined to the metal vibrating plate, and lead wires are electrically connected to the pair of electrodes. It is possible to use the one configured by connecting.
【００１５】また絶縁ケースとしては、円筒状の周壁と
円板状の底壁とを備えたものを用いることができる。こ
の場合、周壁にリード線の一部が嵌合されるリード線嵌
合用溝を形成し、周壁のリード線嵌合溝を除いた内壁部
に連続して金属振動板の周縁部が接合される振動板接合
用段部を形成すればよい。そして、振動板接合用段部の
外面には、硬化しても弾性を有する接着剤を介して金属
振動板の裏面の周縁部を接合する。また、振動板接合用
段部の外面は、金属振動板の周縁部が載置される接合面
と、この接合面から絶縁ケースの中心部に向かうに従っ
て底壁に向かうように傾斜する傾斜面とを有するように
形成する。As the insulating case, one having a cylindrical peripheral wall and a disc-shaped bottom wall can be used. In this case, a lead wire fitting groove into which a part of the lead wire is fitted is formed on the peripheral wall, and the peripheral edge portion of the metal diaphragm is continuously joined to the inner wall portion of the peripheral wall excluding the lead wire fitting groove. It is sufficient to form the step portion for joining the diaphragm. Then, the peripheral portion of the back surface of the metal diaphragm is joined to the outer surface of the diaphragm joining step portion with an adhesive having elasticity even when cured. The outer surface of the diaphragm joining step has a joining surface on which the peripheral edge of the metal diaphragm is placed, and an inclined surface that is inclined toward the bottom wall from the joining surface toward the center of the insulating case. To be formed.
【００１６】圧電変換器は携帯電話等の発音電子機器の
内部に発音素子として含むことができる。この場合、圧
電変換器は絶縁ケースの底壁と対向する開口部がハウジ
ングの壁部によって覆われるようにハウジングに対して
取付ければよい。そして、圧電変換器がハウジングに取
付けられた状態で、圧電振動子の後気室が形成される位
置にリブを形成し、リブの外面は絶縁ケースの周壁の内
壁部から離れるに従って底壁に向かうように傾斜する傾
斜面を有するように形成すればよい。The piezoelectric transducer may be included as a sounding element inside a sounding electronic device such as a mobile phone. In this case, the piezoelectric transducer may be attached to the housing so that the opening facing the bottom wall of the insulating case is covered by the wall of the housing. Then, with the piezoelectric transducer attached to the housing, a rib is formed at a position where the rear air chamber of the piezoelectric vibrator is formed, and the outer surface of the rib is directed toward the bottom wall as it is separated from the inner wall portion of the peripheral wall of the insulating case. It may be formed so as to have an inclined surface that inclines like this.
【００１７】[0017]
【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変換器を発音素子（通称受話器）と
して内部に含む携帯電話（発音電子機器）の部分断面を
示す概略図である。図１に示すように、携帯電話は、ハ
ウジング１の内壁部に圧電変換器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
部に圧電変換器取付用リブ４が形成された構造を有して
いる。圧電変換器取付用リブ４は円筒形状を有してお
り、ハウジング本体３と一体に成形されている。圧電変
換器取付用リブ４は、内壁部に段部４ａを有している。
圧電変換器２の開口部６ａがハウジング１と対向するよ
うに即ち開口部６ａがハウジング１の壁部によって覆わ
れるように圧電変換器２は段部４ａに嵌合されている。
この状態でハウジング１の壁部と圧電振動子５との間に
前気室が構成されることになる。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a partial cross section of a mobile phone (sound producing electronic device) that internally includes a piezoelectric transducer according to an embodiment of the present invention as a sound producing element (commonly called handset). As shown in FIG. 1, the mobile phone has a structure in which a piezoelectric transducer 2 is attached to an inner wall portion of a housing 1. The housing 1 has a structure in which a piezoelectric transducer mounting rib 4 is formed on an inner wall portion of a housing body 3. The piezoelectric transducer mounting rib 4 has a cylindrical shape and is formed integrally with the housing body 3. The piezoelectric transducer mounting rib 4 has a step portion 4a on the inner wall portion.
The piezoelectric transducer 2 is fitted in the stepped portion 4a so that the opening 6a of the piezoelectric transducer 2 faces the housing 1, that is, the opening 6a is covered by the wall of the housing 1.
In this state, a front air chamber is formed between the wall of the housing 1 and the piezoelectric vibrator 5.
【００１８】圧電変換器２は、圧電振動子５が絶縁ケー
ス６の内部に収納されて構成されている。圧電振動子５
は、図２の部分断面を示す概略図に示すように、金属振
動板５ａに直径が該金属振動板５ａの直径よりも小さく
両面に一対の電極５ｂ，５ｂが形成された圧電セラミッ
ク５ｃが接合されて構成されている。本実施例では、金
属振動板５ａを厚み５０μｍで直径１６ｍｍの寸法に形
成し、圧電セラミック５ｃを厚み５０μｍで直径１１．
３ｍｍの寸法に形成している。一対の電極５ｂ，５ｂに
は図１に示すようにそれぞれリード線７，７の一端が電
気的に接続されている。なお図２においては、理解を容
易にするため、各部の厚みを誇張して描いている。The piezoelectric transducer 2 is constructed by housing a piezoelectric vibrator 5 inside an insulating case 6. Piezoelectric vibrator 5
As shown in the schematic diagram showing the partial cross section of FIG. 2, a piezoelectric ceramic 5c having a diameter smaller than the diameter of the metal vibration plate 5a and a pair of electrodes 5b, 5b formed on both sides is bonded to the metal vibration plate 5a. Is configured. In this embodiment, the metal vibrating plate 5a has a thickness of 50 μm and a diameter of 16 mm, and the piezoelectric ceramic 5c has a thickness of 50 μm and a diameter of 11.
It is formed to have a size of 3 mm. As shown in FIG. 1, one ends of lead wires 7, 7 are electrically connected to the pair of electrodes 5b, 5b, respectively. In FIG. 2, the thickness of each part is exaggerated for easy understanding.
【００１９】絶縁ケース６は、絶縁樹脂によって一体成
形されており、円筒状の周壁８と該周壁８の一端を実質
的に閉じるように設けられた円板状の底壁９とを備えた
構造を有している。なお周壁８には、リード線７，７の
一部が嵌合されるリード線嵌合用溝８ａ（図１）が形成
されており、このリード線嵌合用溝８ａの部分を除いた
周壁８の内壁部８ｂには周方向に連続して振動板接合用
段部即ちリブ１０が一体に形成されている。このリブ１
０の外面は金属振動板５ａの下方に位置して金属振動板
５ａの周縁部５ｅが接合される接合部を構成する接合面
１０ａと、接合面１０ａに連続して形成された傾斜面１
０ｂと、該傾斜面１０ｂに連続して底壁９に向かって垂
直に延びるカット面１０ｃとを有している。接合面１０
ａは、金属振動板５ａの周縁部５ｅを僅かに載置する寸
法を有している。本実施例では、金属振動板５ａの径方
向に延びる寸法が０．３〜０．５mmになるように接合面
１０ａを形成した。傾斜面１０ｂは、接合面１０ａから
圧電変換器の内側に向うに従って金属振動板５ａの裏面
５ｄの周縁部５ｅから徐々に離れる形状を有している。
具体的に説明すると、この傾斜面１０ｂは、接合面１０
ａから絶縁ケース６の中心部または金属振動体５ａの中
心部に向かうに従って底壁９に向かうように直線的に傾
斜する形状を有している。The insulating case 6 is integrally molded of insulating resin and has a cylindrical peripheral wall 8 and a disc-shaped bottom wall 9 provided so as to substantially close one end of the peripheral wall 8. have. The peripheral wall 8 is formed with a lead wire fitting groove 8a (FIG. 1) into which the lead wires 7, 7 are partially fitted. The peripheral wall 8 of the peripheral wall 8 excluding the lead wire fitting groove 8a is formed. A diaphragm joining step or rib 10 is integrally formed on the inner wall portion 8b continuously in the circumferential direction. This rib 1
The outer surface of 0 is located below the metal vibrating plate 5a and forms a joint to which the peripheral edge 5e of the metal vibrating plate 5a is joined, and the inclined surface 1 formed continuously with the joint surface 10a.
0b and a cut surface 10c continuous to the inclined surface 10b and extending vertically toward the bottom wall 9. Bonding surface 10
The dimension a is such that the peripheral portion 5e of the metal diaphragm 5a is slightly placed. In this embodiment, the joint surface 10a is formed so that the dimension of the metal diaphragm 5a extending in the radial direction is 0.3 to 0.5 mm. The inclined surface 10b has a shape that gradually separates from the peripheral edge portion 5e of the back surface 5d of the metal diaphragm 5a from the joint surface 10a toward the inside of the piezoelectric transducer.
More specifically, the inclined surface 10b is the joint surface 10
It has a shape that linearly inclines toward the bottom wall 9 from a toward the center of the insulating case 6 or the center of the metal vibrating body 5a.
【００２０】本実施例では、傾斜面１０ｂの傾斜開始点
を含む底壁９と平行な仮想水平面（金属振動板５ａの裏
面５ｄとほぼ一致する面）と、傾斜面１０ｂとの間の角
度（傾斜角度）θが４５度±１５度の範囲に入るよう
に、傾斜面１０ｂを直線的に傾斜させてリブを形成して
ある。この角度範囲に入る角度傾斜する傾斜面１０ｂ
は、金属振動板５ａと傾斜面１０ｂとの間に必要十分な
接着剤層を形成できる。金属振動板５ａの周縁部５ｅ
と、リブ１０の接合面１０ａ及び傾斜面１０ｂとが接着
剤層１１により接合されて圧電振動子５は絶縁ケース６
に固定される。接着剤層１１は硬化しても弾性を有する
接着剤により形成するのが好ましい。本実施例では、株
式会社スリーボンドから発売されている型式１２２０の
一液性無溶剤脱アルコール型接着剤を用いて接着剤層１
１を形成した。そして、圧電振動子５が絶縁ケース６の
内部に収納された状態で、圧電振動子５とリブ１０と底
壁９とに囲まれた圧電振動子５の後気室Ｓ1 が形成され
る。なお図１に示すように底壁９の中央部には、漏洩孔
９ａが形成されており、この漏洩孔９は空気の出入をダ
ンプして特性を整えるため、所定のメッシュの布によっ
て覆われている。In the present embodiment, the angle between the imaginary horizontal plane parallel to the bottom wall 9 including the inclination start point of the inclined surface 10b (the surface substantially matching the back surface 5d of the metal diaphragm 5a) and the inclined surface 10b ( The ribs are formed by linearly inclining the inclined surface 10b so that the inclination angle θ is in the range of 45 ° ± 15 °. Inclined surface 10b inclined at an angle within this angle range
Can form a necessary and sufficient adhesive layer between the metal diaphragm 5a and the inclined surface 10b. Edge 5e of metal diaphragm 5a
And the joint surface 10a and the inclined surface 10b of the rib 10 are joined by the adhesive layer 11, so that the piezoelectric vibrator 5 has the insulating case 6
Fixed to The adhesive layer 11 is preferably formed of an adhesive that has elasticity even when cured. In this example, an adhesive layer 1 was prepared by using a one-component solventless solventless alcohol type adhesive of model 1220 sold by ThreeBond Co., Ltd.
1 was formed. Then, in a state where the piezoelectric vibrator 5 is housed inside the insulating case 6, a rear air chamber S1 of the piezoelectric vibrator 5 surrounded by the piezoelectric vibrator 5, the rib 10 and the bottom wall 9 is formed. As shown in FIG. 1, a leak hole 9a is formed in the central portion of the bottom wall 9. The leak hole 9 is covered with a cloth of a predetermined mesh in order to dump the inflow and outflow of air and adjust the characteristics. ing.
【００２１】本実施例では、次のようにして圧電振動子
５を絶縁ケース６に固定した。まずリブ１０の接合面１
０ａと傾斜面１０ｂとの境目近傍及びリード線嵌合用溝
８ａに接着剤を塗布してから、周縁部５ｅが接合面１０
ａ上に位置するように圧電振動子５をリブ１０上に載置
する。そして、圧電振動子５の金属振動板５ａをリブ１
０側に押し付けてから、さらにリード線嵌合用溝８ａを
埋めるように接着剤を塗布したのち、接着剤を自然硬化
させて接着剤層１１を形成した。これにより周縁部５ｅ
とリブ１０の接合面１０ａとを接合すると共に接着剤層
１１によって後気室Ｓ1 と絶縁ケース６の開口部６ａ側
の空間（前気室）との気密性を確保して、圧電振動子５
を絶縁ケース６に固定した。In this example, the piezoelectric vibrator 5 was fixed to the insulating case 6 as follows. First, the joint surface 1 of the rib 10
0a and the inclined surface 10b and the lead wire fitting groove 8a in the vicinity of the boundary, and then the peripheral edge 5e is bonded to the joint surface 10
The piezoelectric vibrator 5 is placed on the rib 10 so as to be located on a. Then, the metal diaphragm 5a of the piezoelectric vibrator 5 is attached to the rib 1
After pressing on the 0 side, an adhesive was further applied so as to fill the lead wire fitting groove 8a, and then the adhesive was naturally cured to form the adhesive layer 11. As a result, the peripheral portion 5e
And the bonding surface 10a of the rib 10 are bonded to each other, and the adhesive layer 11 ensures the airtightness between the rear air chamber S1 and the space (front air chamber) on the side of the opening 6a of the insulating case 6, and the piezoelectric vibrator 5
Was fixed to the insulating case 6.
【００２２】本実施例の圧電変換器では、圧電振動子５
とケース６とを接合する際に未硬化接着剤がリブ１０の
傾斜面１０ｂに添って金属振動板５ａの周縁部５ｅから
徐々に離れる方向に流れると、ともに未硬化接着剤が金
属振動板５ａに添って内側に広がる。そのため、金属振
動板５ａとリブ１０との間に必要十分な接着剤層１１を
形成することができる。そのため、リブ１０の外面の接
合面１０ａの径方向寸法を短くして、接合部分Ｎ2 を短
くしても、金属振動板５ａとリブ１０との間に形成され
る十分な厚みの未硬化接着剤の層により、金属振動板５
ａをリブ１０にしっかりと固定することが可能になる。
その結果、径方向寸法が短くなった分（接合部分が短く
なった分：図４のＮ1 から図２のＮ2 を差し引いた寸法
分）だけ従来よりも金属振動板５ａの直径を小さくでき
る。In the piezoelectric transducer of this embodiment, the piezoelectric vibrator 5
When the uncured adhesive flows along the inclined surface 10b of the rib 10 in a direction of gradually separating from the peripheral edge portion 5e of the metal vibration plate 5a when joining the case 6 and the case 6, both of the uncured adhesive are generated. Spread inward along with. Therefore, the necessary and sufficient adhesive layer 11 can be formed between the metal diaphragm 5a and the rib 10. Therefore, even if the radial dimension of the outer joint surface 10a of the rib 10 is shortened to shorten the joint portion N2, an uncured adhesive agent having a sufficient thickness formed between the metal diaphragm 5a and the rib 10 is formed. By the layer of the metal diaphragm 5
It becomes possible to firmly fix a to the rib 10.
As a result, the diameter of the metal vibrating plate 5a can be made smaller than in the conventional case by the amount that the radial dimension is shortened (the amount of the joint portion is shortened: the dimension obtained by subtracting N2 of FIG. 2 from N1 of FIG. 4).
【００２３】次に、金属振動板の直径を１６ｍｍにした
圧電振動子を用いて絶縁ケースの接合面の傾斜角度θを
それぞれ変えて金属振動板の固有共振周波数を測定し
て、傾斜角度と固有共振周波数との関係を調べた。表１
はその測定結果を示している。Next, using a piezoelectric vibrator having a metal diaphragm with a diameter of 16 mm, the inclination angle θ of the joint surface of the insulating case is changed, and the natural resonance frequency of the metal diaphragm is measured. The relationship with the resonance frequency was investigated. Table 1
Indicates the measurement result.
【表１】 表１より、傾斜角度を４５度±１５度（３０〜６０度）
の範囲にすると、図４に示した構造の従来の圧電変換器
で金属振動板の直径を２０mmに設計して得られる固有共
振周波数とほぼ同じ程度の固有共振周波数を得られるの
が分る。これより、本実施例によれば、傾斜角度を４５
度±１５度（３０〜６０度）にすることにより、直径を
２０mmの金属振動板の直径を１６mmまで小さくできるの
が分る。なお傾斜角度が４５度＋１５度（＝６０度）を
上回ると接着剤層を十分に形成することができず、金属
振動板を絶縁ケースにしっかりと固定することができな
い。[Table 1] From Table 1, the inclination angle is 45 degrees ± 15 degrees (30 to 60 degrees)
It can be seen that, when the range is set to, the natural resonance frequency which is almost the same as the natural resonance frequency obtained by designing the diameter of the metal diaphragm to be 20 mm in the conventional piezoelectric transducer having the structure shown in FIG. 4 can be obtained. Therefore, according to this embodiment, the inclination angle is set to 45.
It can be seen that by setting the degree to ± 15 degrees (30 to 60 degrees), the diameter of the metal diaphragm having a diameter of 20 mm can be reduced to 16 mm. If the inclination angle exceeds 45 ° + 15 ° (= 60 °), the adhesive layer cannot be formed sufficiently and the metal diaphragm cannot be firmly fixed to the insulating case.
【００２４】図３は本発明の圧電変換器の他の実施の形
態を示す部分断面図である。この実施の形態が図２に示
した例と異なるのは、接合部を金属振動板１５ａに対し
て傾斜するテーパ部により構成している点であり、その
他の点は前の例とほぼ同じである。したがって、図２の
例と同様の部分には図２に付した符号に１０を加えた数
の符号を付して説明を省略する。本実施例では、リブ２
０の接合部２０ａを傾斜面２０ｂと連続し且つ傾斜面２
０ｂと同じ傾斜角度を有するテーパ部により形成してい
る。言い換えるならば、本実施例では、金属振動板１５
ａと水平に延びて該金属振動板１５ａを載置する面を設
けることなく、周壁１８の内壁部１８ｂから連続して傾
斜するようにテーパ面を形成し、このテーパ面の金属振
動板１５ａの角部１５ｆと、いわゆる線接合する部分に
より接合部２０ａを形成している。FIG. 3 is a partial sectional view showing another embodiment of the piezoelectric converter of the present invention. This embodiment is different from the example shown in FIG. 2 in that the joint portion is constituted by a taper portion which is inclined with respect to the metal diaphragm 15a, and other points are almost the same as the previous example. is there. Therefore, the same parts as those in the example of FIG. 2 are denoted by the reference numerals of FIG. 2 plus 10, and the description thereof is omitted. In this embodiment, the rib 2
0 of the joint portion 20a is continuous with the inclined surface 20b and the inclined surface 2
It is formed by a tapered portion having the same inclination angle as 0b. In other words, in this embodiment, the metal diaphragm 15 is used.
a, a taper surface is formed so as to be continuously inclined from the inner wall portion 18b of the peripheral wall 18 without providing a surface for horizontally mounting the metal vibration plate 15a. The corner portion 15f and a so-called line-joining portion form a joint portion 20a.
【００２５】なお、上記各実施例では、傾斜面１０ｂ，
２０ｂを直線的に傾斜させてリブを形成したが、傾斜面
を湾曲させて曲面により傾斜面を形成しても構わない。In each of the above embodiments, the inclined surface 10b,
Although the rib is formed by linearly inclining 20b, the inclined surface may be curved and the inclined surface may be formed by a curved surface.
【００２６】また上記各実施例では、絶縁ケース６，１
６側（リブ１０，２０の接合部１０ａ，２０ａと傾斜面
１０ｂ，２０ｂとの境目近傍及びリード線嵌合用溝８
ａ）に接着剤を塗布して、圧電振動子５，１５を絶縁ケ
ース６，１６に固定したが、後気室Ｓ1 と絶縁ケース
６，１６の開口部６ａ，１６ａ側の空間との気密性を高
めて、圧電振動子５，１５を絶縁ケース６，１６に固定
できるものであれば、絶縁ケース６，１６側及び圧電振
動子５，１５側の少なくとも一方に接着剤を塗布すれば
よく、絶縁ケース６，１６側及び圧電振動子５，１５側
の両方または圧電振動子５，１５側に接着剤を塗布して
も構わない。In each of the above embodiments, the insulating case 6, 1
6 side (near the boundary between the joints 10a, 20a of the ribs 10, 20 and the inclined surfaces 10b, 20b and the lead wire fitting groove 8)
The piezoelectric vibrators 5 and 15 were fixed to the insulating cases 6 and 16 by applying an adhesive to a), but the airtightness between the rear air chamber S1 and the spaces on the side of the openings 6a and 16a of the insulating cases 6 and 16 was determined. As long as the piezoelectric vibrators 5 and 15 can be fixed to the insulating cases 6 and 16 by increasing the adhesive strength, an adhesive may be applied to at least one of the insulating cases 6 and 16 side and the piezoelectric vibrators 5 and 15 side. An adhesive may be applied to both the insulating cases 6 and 16 side and the piezoelectric vibrators 5 and 15 side or to the piezoelectric vibrators 5 and 15 side.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、圧電振動子とケースと
を接合する際に未硬化接着剤がリブの傾斜面に添って金
属振動板から徐々に離れる方向に流れると、ともに未硬
化接着剤は金属振動板に添って内側に広がる。そのた
め、金属振動板とリブとの間には十分な量の未硬化接着
剤が溜まり、金属振動板とリブとの間に必要十分な接着
剤の層が形成される。そのため、リブの接合部の径方向
寸法を短くまたは接合部の面積を小さくしても、金属振
動板とリブとの間に形成される十分な厚みの接着剤層に
より、金属振動板をリブに対してしっかりと固定するこ
とができる。その結果、リブの接合部の径方向寸法を短
くして、圧電変換器の小形化を図ることが可能になる。According to the present invention, when the uncured adhesive flows along the inclined surface of the rib in the direction of gradually separating from the metal diaphragm when the piezoelectric vibrator and the case are joined together, the uncured adhesive is adhered to both. The agent spreads inward along the metal diaphragm. Therefore, a sufficient amount of uncured adhesive agent is accumulated between the metal diaphragm and the rib, and a necessary and sufficient adhesive layer is formed between the metal diaphragm and the rib. Therefore, even if the radial dimension of the joint portion of the rib is shortened or the area of the joint portion is reduced, the adhesive layer of a sufficient thickness formed between the metal diaphragm and the rib causes the metal diaphragm to become a rib. It can be firmly fixed. As a result, it becomes possible to reduce the size of the piezoelectric transducer by shortening the radial dimension of the joint portion of the rib.
【図１】 本発明の実施の形態の一例の圧電変換器を発
音素子として内部に含む携帯電話（発音電子機器）の部
分断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a mobile phone (sound producing electronic device) that internally includes, as a sound producing element, a piezoelectric transducer according to an example of an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の実施の形態の一例の圧電変換器の部
分断面を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing a partial cross section of a piezoelectric transducer according to an example of an embodiment of the present invention.
【図３】 本発明の実施の形態の他の例の圧電変換器の
部分断面を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a partial cross section of a piezoelectric transducer according to another example of the embodiment of the present invention.
【図４】 従来の圧電変換器の部分断面を示す概略図で
ある。FIG. 4 is a schematic view showing a partial cross section of a conventional piezoelectric transducer.
１ ハウジング ２ 圧電変換器 ５ 圧電振動子 ５ａ 金属振動板 ５ｂ 電極 ５ｃ 圧電セラミック ５ｄ 裏面 ５ｅ 周縁部 ６ 絶縁ケース ８ 周壁 ８ａ 嵌合用溝 ８ｂ 内壁部 ９ 底壁 １０ 振動板接合用段部（リブ） １０ａ 接合面（接合部） １０ｂ 傾斜面 １１ 接着剤層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 2 Piezoelectric transducer 5 Piezoelectric vibrator 5a Metal vibrating plate 5b Electrode 5c Piezoelectric ceramic 5d Back surface 5e Peripheral part 6 Insulating case 8 Peripheral wall 8a Fitting groove 8b Inner wall part 9 Bottom wall 10 Vibrating plate bonding step (rib) 10a Bonding surface (bonding portion) 10b Inclined surface 11 Adhesive layer
Claims (7)
てなる圧電振動子がケースの内部に収納されており、前
記圧電振動子の前記金属振動板の周縁部が前記絶縁ケー
スの周壁の内壁部に設けられたリブの外面の接合部に対
して接着剤を用いて接合されている圧電変換器であっ
て、 前記リブの前記外面は前記接合部から内側に向うに従っ
て前記金属振動板から徐々に離れる傾斜面を有している
ことを特徴とする圧電変換器。1. A piezoelectric vibrator, in which a piezoelectric ceramic is bonded to a metal vibrating plate, is housed inside a case, and a peripheral portion of the metal vibrating plate of the piezoelectric vibrator is an inner wall portion of a peripheral wall of the insulating case. A piezoelectric transducer bonded to an outer surface of a rib provided on the outer surface of the rib using an adhesive, wherein the outer surface of the rib gradually extends from the metal diaphragm toward the inner side of the joint. A piezoelectric transducer having an inclined surface which is separated.
てなる圧電振動子が周壁と該周壁の一端を実質的に閉じ
るように設けられた底壁とからなる絶縁ケースの内部に
収納され、 前記絶縁ケースの前記周壁の内壁部にほぼ全周にわたっ
てリブが一体に設けられ、 前記圧電振動子の前記金属振動板の裏面の周縁部が前記
リブの外面の接合部に対して接着剤を介して接合されて
いる圧電変換器であって、 前記リブの前記外面は、前記接合部から前記絶縁ケース
の中心部に向かうに従って前記底壁に向かうように傾斜
する傾斜面を有していることを特徴とする圧電変換器。2. A piezoelectric vibrator having a piezoelectric ceramic bonded to a metal vibrating plate is housed inside an insulating case having a peripheral wall and a bottom wall provided so as to substantially close one end of the peripheral wall. A rib is integrally provided on the inner wall portion of the peripheral wall of the insulating case over substantially the entire circumference, and the peripheral edge portion of the back surface of the metal vibrating plate of the piezoelectric vibrator is bonded to the joint portion of the outer surface of the rib with an adhesive. A piezoelectric transducer that is joined, wherein the outer surface of the rib has an inclined surface that is inclined toward the bottom wall from the joined portion toward the center of the insulating case. And a piezoelectric transducer.
斜面との間に必要十分な接着剤層を形成できる傾斜角度
で傾斜している請求項１または２に記載の圧電変換器。3. The piezoelectric converter according to claim 1, wherein the inclined surface is inclined at an inclination angle capable of forming a necessary and sufficient adhesive layer between the metal diaphragm and the inclined surface.
と平行な仮想水平面を想定したときに、前記傾斜面と前
記仮想水平面との間の角度が４５度±１５度の範囲に入
る請求項３に記載の圧電変換器。4. The angle between the inclined plane and the virtual horizontal plane falls within a range of 45 ° ± 15 ° when a virtual horizontal plane including the inclination start point of the inclined plane and parallel to the bottom wall is assumed. The piezoelectric converter according to claim 3.
り小さい金属振動板に、厚みが５０μｍ以下で直径が前
記金属振動板の直径よりも小さく両面に一対の電極が形
成された圧電セラミックが接合され、前記一対の電極に
それぞれリード線が電気的に接続されてなる圧電振動子
と、 前記圧電振動子が内部に収納される偏平状の絶縁ケース
とを具備し、 前記絶縁ケースが円筒状の周壁と円板状の底壁とを備
え、前記周壁には前記リード線の一部が嵌合されるリー
ド線嵌合用溝が形成され、前記周壁の前記リード線嵌合
溝を除いた内壁部には連続して前記金属振動板の周縁部
が接合される振動板接合用段部が形成されており、 前記振動板接合用段部の外面に硬化しても弾性を有する
接着剤を介して前記金属振動板の裏面の周縁部が接合さ
れている圧電変換器であって、 前記振動板接合用段部の前記外面は、前記金属振動板の
前記周縁部が載置される接合面と、前記接合面から前記
絶縁ケースの中心部に向かうに従って前記底壁に向かう
ように傾斜し、しかも前記金属振動板との間に必要十分
な接着剤層を形成できる角度で傾斜する傾斜面とを有し
ていることを特徴とする圧電変換器。5. A piezoelectric ceramic having a thickness of 50 μm or less and a diameter of less than 20 mm is bonded to a piezoelectric ceramic having a thickness of 50 μm or less and having a diameter smaller than the diameter of the metal diaphragm and having a pair of electrodes formed on both sides. A piezoelectric vibrator having lead wires electrically connected to the pair of electrodes, and a flat insulating case in which the piezoelectric vibrator is housed. The insulating case has a cylindrical peripheral wall. And a disc-shaped bottom wall, a lead wire fitting groove into which a part of the lead wire is fitted is formed on the peripheral wall, and an inner wall portion of the peripheral wall excluding the lead wire fitting groove is formed. Is continuously formed with a diaphragm-bonding step portion to which the peripheral edge of the metal diaphragm is bonded. The back edge of the metal diaphragm is bonded A piezoelectric transducer, wherein the outer surface of the diaphragm bonding step is a bonding surface on which the peripheral edge of the metal diaphragm is placed, and the outer surface of the diaphragm moves toward the center of the insulating case from the bonding surface. A piezoelectric transducer having an inclined surface inclined toward the bottom wall and inclined at an angle capable of forming a necessary and sufficient adhesive layer with the metal diaphragm.
水平面を想定したときに、前記傾斜面と前記仮想水平面
との間の角度が４５度±１５度の範囲に入る請求項５に
記載の圧電変換器。6. The angle between the inclined surface and the virtual horizontal plane is within a range of 45 ° ± 15 ° when a virtual horizontal plane including the joint surface and parallel to the bottom wall is assumed. The piezoelectric transducer described.
てなる圧電振動子が周壁と該周壁の一端側に設けられた
底壁とからなる絶縁ケースの内部に収納され、前記絶縁
ケースの周壁の内壁部にリブが一体に設けられ、前記圧
電振動子の前記金属振動板の裏面の周縁部が前記リブの
外面に対して接着剤を介して接合されている圧電変換器
を発音素子としてハウジングの内部に含む発音電子機器
であって、 前記圧電変換器は前記絶縁ケースの前記底壁と対向する
開口部が前記ハウジングの壁部によって覆われるように
前記ハウジングに対して取付けられており、 前記絶縁ケースは前記圧電変換器が前記ハウジングに取
付けられた状態で、前記圧電振動子の振動空間が形成さ
れた位置に前記リブを有しており、 前記リブの前記外面は、前記内壁部から離れるに従って
前記底壁に向かうように傾斜し、しかも前記金属振動板
との間に必要十分な接着剤層を形成できる角度で傾斜す
る傾斜面を有していることを特徴とする発音電子機器。7. A piezoelectric vibrator in which a piezoelectric ceramic is bonded to a metal vibrating plate is housed inside an insulating case composed of a peripheral wall and a bottom wall provided on one end side of the peripheral wall, and the peripheral wall of the insulating case is provided. A rib is integrally provided on the inner wall portion, and a peripheral portion of the back surface of the metal vibrating plate of the piezoelectric vibrator is joined to the outer surface of the rib via an adhesive. A sound producing electronic device included inside, wherein the piezoelectric transducer is attached to the housing such that an opening portion of the insulating case facing the bottom wall is covered by a wall portion of the housing. The case has the rib at a position where the vibration space of the piezoelectric vibrator is formed in a state where the piezoelectric transducer is attached to the housing, and the outer surface of the rib is the inner wall portion or the inner wall portion. A sounding electronic device having an inclined surface which is inclined toward the bottom wall as the distance from the metal diaphragm is increased, and is inclined at an angle capable of forming a necessary and sufficient adhesive layer with the metal diaphragm. .
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP8047137A JPH09247795A (en) | 1996-03-05 | 1996-03-05 | Piezoelectric transducer and sounding electronic device |
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Applications Claiming Priority (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030506 |