JPH0548497U - 電気音響変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】組立が簡単になり、確実な電気的接続及び良好
な音圧特性が維持でき、しかも小型化が図れる電気音響
変換器を提供する。 【構成】電気音響変換器において、圧電素子１は、金属
振動板４の外周部から圧電磁器５の電極５ａ上にまで延
びる導体層７と、導体層７と電極５ａとの間に配置され
た絶縁層６とを有している。導体層７と金属振動板４の
外周部との間には、銀、半田などの導電被覆膜１９が形
成されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電気音響変換器、特に圧電磁器を用いた電気音響変換器に関するも のである。

【０００２】

【従来技術】

圧電磁器と金属振動板とを接着した圧電素子をケース内に収納して保持する構 成を有する圧電音響変換器では、外部駆動回路に圧電磁器の電極を接続する構成 として、１対の銀メッキの施されたばね端子をケースに組み込む構成が採用され ている。（実開昭６４−５４４９８号、実開平２−１０３９９７号）。この場合 には、ばね端子の基部がケースを貫通して外部に導出されており、その導出部分 に外部駆動回路が接続されている。

【０００３】 一方のばね端子の先端部は、圧電磁器の露出側電極に弾性的に圧接することに より、電気的に接続されている。また、他方のばね端子は、先端部が４２アロイ などの金属振動板に弾性的に圧接することにより、金属振動板を介して圧電磁器 の他方の電極に電気的に接続されている。

【０００４】 また、本出願人は、先に圧電発音体を小型化するために、金属振動板側の外周 部から前記圧電磁器の電極上にまで延びるカーボンなどの導体層を形成して、該 導体層に他方のばね端子の先端部を圧接した電気音響変換器を提案した。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述の電気音響変換器において、特に、一方のばね端子の先端 部と圧接する導体層の電気的密着性が充分でなく、特性のばらつきが発生してい た。

【０００６】 この圧電磁器の電極上にまで延出する導体層を形成するには、金属振動板上に 、電極が形成された圧電磁器を接着した後に形成されるため、高温で処理するこ とができない。このため、圧電磁器の電極と導体層との絶縁を確保するための絶 縁層や、導体層が、１５０℃未満の比較的低温処理で形成されていた。このため 、特に、金属振動板と接続する部分での密着性が欠けて、上述のような特性のば つらきが発生していた。

【０００７】 本考案者は、ばね端子に変えて、リード線を圧電磁器の電極及び導体層に半田 付けした電気音響変換器を３つ素子接続し、さらに抵抗Ｒを直列的に接続し、全 体を１Ｖ印加し、３つ素子直列接続した電気音響変換器部分の両端子電圧を、湿 中放置にて調べた。この結果、１時間経過した後に急激に端子電圧が上昇してし まい、安定した特性が得られないことが確認された。

【０００８】 本考案の目的は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、 環境の変化に対しても安定した特性が維持できる電気音響変換器を提供するもの である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る電気音響変換器は、両主面に第１及び第２電極を有する圧電磁器 と、前記第１電極と電気的に接続するように前記圧電磁器に貼着される金属振動 板と、前記金属振動板の外周部から前記圧電磁器の第２電極上にまで絶縁層を下 地層として延びる導体層とを有する圧電素子と、先端部が前記第２電極に弾性的 に圧接することにより電気的に接続される第１のばね端子と、先端部が前記導体 層に弾性的に圧接することにより電気的に接続される第２のばね端子とから成る 電気音響変換器において、前記導体層と金属振動板表面との間に、銀、半田、ま たはこれらを主成分とする金属からなる導電被覆膜を形成する。

【００１０】

【作用】

本考案に係る電気音響変換器では、金属振動板の外周から圧電磁器の電極上に まで延びる導体膜と金属振動板の外周部との間には銀、半田などの一種からなる 導電被覆膜が形成されている。特に、金属振動板の外周表面に、銀、半田などの 一種からなる導電被覆膜が圧電磁器の接着前に形成することができるので、温度 その他の条件に制約を受けない方法、例えばメッキ、焼きつけなどで導電被覆膜 を形成できる。このため、導電被覆膜と金属振動板とを強固に密着することがで き、さらにその導電被覆膜は、４２アロイ金属振動板の表面に比較して粗面とす ることができるので、その粗面状態の導電被覆膜上に形成される導体層とが比較 的低温で形成しても密着性が向上する。これにより、安定した電気接続状態が達 成でき、特性のばらつきの少ない、安定した特性の電気音響変換器が達成される 。

【００１１】

【実施例】

図１及び図２は、本考案の一実施例としての圧電音響変換器を示している。図 において、この圧電音響変換器は、圧電素子１と、この圧電素子を収納する表面 ケース２及び裏面ケース３とから主として構成されている。

【００１２】 圧電素子１は、金属振動板４とこの金属振動板４の裏面に貼り付けられた圧電 磁器５とを有している。金属振動板４は、例えば４２アロイからなり、厚み１０ ０μｍ、直径３２ｍｍの円板状に形成されている。圧電磁器５はその両面に銀な どを主体とする材料の厚膜導体膜から成る電極が形成されており、第１電極（図 示せず）は金属振動板４に接着により電気的に接続されている。

【００１３】 図３に示すように、圧電素子１の表面には、絶縁層６と導体層７とが積層状態 で配置されている。導体層７は外周側部分が金属振動板４に電気的に接続されて おり、その部分から圧電磁器５の第２電極（図に現れる表面側電極：以下、単に 電極という）５ａ上にまで延びている。また、絶縁層６は、導体層７と圧電磁器 ５との間に介在されており、これによって導体層７と電極５ａとが電気的に絶縁 されている。絶縁層６は、例えばエポキシ系やアクリル系の樹脂からなり、紫外 線硬化性のものが製造上有利である。導体層７は、例えば、銀、黒鉛、カーボン などをフェノール樹脂やエポキシ樹脂に混ぜたものからなる。両層６、７は例え ばスクリーン印刷で形成され、膜厚は１０〜２０μｍが好ましい。

【００１４】 表面ケース２はアルミニウム製であり、図２に示すように裏面ケース３側に向 かい開いたキャップ状に形成されいてる。表面ケース２の外周縁部はかしめ部と なっており、このかしめ部８によって圧電磁器１と両ケース２、３とが一体的に 固定されている。尚、圧電磁器１はその外周部のみが表面ケース２のかしめ部８ と裏面ケース３との間に挟持されて固定されている。

【００１５】 裏面ケース３は、樹脂製であり、概ね円板状に形成されている。裏面ケース３ は、表面ケース２側に向かい開く凹部９を有しており、凹部９の底面には音漏洩 孔１０が形成されている。音漏洩孔１０は、凹部９の底面に貼り付けられたテフ ロンメッシュやナイロンメシュからなる音響抵抗布１１によって覆われている。

【００１６】 裏面ケース３の底面には第１及び第２ばね端子１２、１３の基部１６が固定さ れている。ばね端子１２、１３の基部１６に対応する位置において、裏面ケース ３には貫通孔１４が形成されており、その貫通孔１４にはばね端子１２、１３の 導出部１５が貫通している。導出部１５は、貫通孔１４内で接着材などにより固 定されており、また、その先端が外部駆動回路（図示せず）に接続され得るよう に外方に延びている。

【００１７】 ばね端子１２、１３は、僅かに湾曲した状態で基部１６から延びる先端部１７ を有しており、その先端部１７の先端が接点１８を有している。図３に示すよう に両ばね端子１２、１３は導体層７側に延びている。そして、第１ばね端子１２ の接点１８が電極５ａに接触し、第２のばね端子１３の接点１８が導体層７に接 触している。なお、ばね端子１２、１３の先端部１７のばね性によって維持され いてる。

【００１８】 ここで、本考案の特徴的なことは、図４に示すように、前記金属振動板４表面 には、導体層７が形成される部位には、銀、半田の一種またはこれらを主体とす る合金、例えばＡｇ−Ｐｄまたはそれらを有する積層体、例えば、下地に銅層、 表面に半田層などからなる導電被覆膜１９が形成されていることである。

【００１９】 この導電被覆膜１９は、メッキ法、導電性ペーストの塗布・焼成による焼き付 け法によって形成される。この導電被覆膜１９は少なくとも１μｍ以上あればよ い。

【００２０】 上述の導電被覆膜１９の材料は、導体層７が銀、黒鉛、カーボンなどを含有し た導電性樹脂ペーストによって形成されるため、それらとの接触抵抗を考慮して 、銀、半田などが選択される。

【００２１】 上述の電気音響変換器を組立る場合には、まず、金属振動板４の外周部又は全 表面に上述の方法で、導電被覆膜１９が形成される。

【００２２】 次に、圧電磁器５と金属振動板４とを接着し、さらに絶縁層６と導体層７をス クリーン印刷などにより形成して、圧電素子１を構成する。特に、導体層７は、 圧電磁器５と金属振動板４とを接着した後に形成されるので、圧電磁器５と金属 振動板４との接合信頼性、その他の制約により、高温処理ができないため、導電 性樹脂ペーストを用いて１３０〜１５０℃という比較的低温で乾燥硬化される。

【００２３】 次に、裏面ケース３の音漏洩孔１０に音響抵抗布１１を貼り付ける。また表面 が銀メッキ又は半田メッキが施されたばね端子１２、１３を接着材などを用いて 裏面ケース３に固定する。そして、表面ケース２内に圧電素子１と裏面ケース３ とを挿入し、かしめ部８をかしめることによって一体化する。

【００２４】 この場合には、ばね端子１２、１３を圧電素子１にはんだ付けなどによって接 続する必要がなく、また、ばね端子１２、１３の電極５ａ及び導体層７に対する 接触が確実に維持される。したがって、この実施例によれば、組立が簡単になり 、しかも環境の影響を受けにくい確実な電気的接続が維持できる。

【００２５】 また、この場合には、導体層７が金属振動板４の外周部から電極５ａ上まで延 びており、導体層７を介して第２のばね端子１３が金属振動板４に接続されてい る。この結果、圧電磁器５と裏面ケース３との間に、第２ばね端子１３を金属振 動板４に接触させるための大きな間隙を設ける必要がなくなる。したがって、こ の実施例によれば、圧電磁器５の直径をそのままにして金属振動板４及びケース ２、３の直径を小さくでき、音圧特性を維持しつつ電気音響変換器全体としても 小型化が図れる。 特に、第２のばね端子１２の接点１８と圧接する導体層７が 、下地層として、絶縁層６を配して形成されるため、圧電磁器５の電極５ａとの 短絡が一切発生しない。また、導体層７と金属振動板４との間に、下地層として 導電被覆膜１９が形成されている。

【００２６】 従って、金属振動板４−導電被覆膜１９−導体層７とが互いに安定した密着状 態が維持でき、これにより、接触信頼性が大きく向上して特性の安定が図れる。

【００２７】 本考案者は、従来のように金属振動板４に直接導体層７を形成した電気音響変 換器と、本考案品との比較検討を行うため、図５（ａ）に示すようにそれぞれの 電気音響変換器を３素子、抵抗Ｒを直列的に接続して、その間に一定電圧、例え ば１Ｖを印加した。そして、湿中（湿度９０％、温度６０℃）放置における３素 子の電気音響変換器の端子電圧の変化を測定した。

【００２８】 その結果を図５（ｂ）に示す。尚、図中線Ａは本考案品の特性を示し、線Ｂは 従来品の特性を示す。

【００２９】 本考案の電気音響変換器では、約２４時間後であっても、初期の電圧である０ ．３ｖが安定的に維持できるのに対して、従来品では、約１時間経過後から０． ３８ｖと電圧値が急変してしまい、その後も電圧値が安定せず、大きなばらつき が発生する。

【００３０】 尚、図６に示すように、圧電素子１の絶縁層６および導体層７を円環状に形成 してもよい。この場合には、圧電素子１の方向性がなくなるので、自動組立がよ り容易になる。なおこの場合には、第１ばね端子を第２ばね端子１３よりも短く 構成して、第１ばね端子１２の接点１８が絶縁層６よりも内周側に配置されるよ うにする。

【００３１】

【考案の効果】

以上のように、一方のばね端子が圧接する導体層と金属振動板との間に、銀、 はんだなどから成る導電被覆膜を形成したため、金属振動板、導電被覆膜、導体 層の各層間の接触抵抗が低下し、安定した接触状態が得られ、しかも環境変化に 対しても安定的に維持できるため、その接触信頼性が向上する。したがって、本 考案によれば、組立が簡単になり、確実な電気的接続が維持でき、しかも小型化 が可能な電気音響変換器が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としての電気音響変換器の分
解斜視図。

【図２】その縦断面図。

【図３】その圧電素子の底面図。

【図４】圧電素子の部分拡大断面図。

【図５】（ａ）は接触信頼性試験のための測定回路図を
示し、（ｂ）はその測定結果を示す特性図。

【図６】別の実施例の図３に相当する図。

【符号の説明】

１・・・・・圧電素子 ２・・・・・表面ケース ３・・・・・裏面ケース ４・・・・・金属振動板 ５・・・・・圧電磁器 ５ａ・・・・電極 ６・・・・・絶縁層 ７・・・・・導体層 １２・・・・第１ばね端子 １３・・・・第２ばね端子 １８・・・・接点 １９・・・・導電被覆膜

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】金属振動板に、両主面に電極が形成された
   圧電磁器を貼着し、さらに金属振動板と圧電磁器の一部
   とに、該圧電磁器の表面側電極と絶縁して跨がるように
   導体層を形成した圧電素子と、 先端部が前記表面電極に弾性的に圧接する第１のばね端
   子と、 先端部が前記導体層に弾性的に圧接する第２のばね端子
   と 備えた電気音響変換器において、 前記導体層と金属振動板表面との間に、銀、半田、また
   はこれらを主成分とする金属からなる導電被覆膜を形成
   したことを特徴とする電気音響変換器。