インサート端子付きケースおよびこのケースを用いた圧電型電気音響変換器、インサート端子付きケースの製造方法
【課題】ケースの開口寸法と圧電振動板の寸法との寸法差をできるだけ小さくでき、スライド型を使用せずに成形できるインサート端子付きケースを提供する。
【解決手段】底壁と４つの側壁とを有し、上面に開口部を有するケース２０であって、側壁のうち少なくとも１つの側壁２０ｂには板状金属板よりなる端子２２がインサート成形によって縦向きに固定されており、端子が固定された側壁２０ｂの外側面に、下方に向かって縦方向に延びる凹溝２８が形成され、凹溝２８に端子２２の外側面の一部が露出しており、凹溝２８に露出した端子２２の外側面と対向する内側面の一部が側壁２０ｂの内側面に露出している。そのため、ケース２０に端子２２をインサート成形する際、上下の金型のみで成形でき、かつ側壁２０ｂの内面に端子２２を確実に露出させることができる。
【解決手段】底壁と４つの側壁とを有し、上面に開口部を有するケース２０であって、側壁のうち少なくとも１つの側壁２０ｂには板状金属板よりなる端子２２がインサート成形によって縦向きに固定されており、端子が固定された側壁２０ｂの外側面に、下方に向かって縦方向に延びる凹溝２８が形成され、凹溝２８に端子２２の外側面の一部が露出しており、凹溝２８に露出した端子２２の外側面と対向する内側面の一部が側壁２０ｂの内側面に露出している。そのため、ケース２０に端子２２をインサート成形する際、上下の金型のみで成形でき、かつ側壁２０ｂの内面に端子２２を確実に露出させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はインサート端子付きケースおよびこのケースを用いた圧電型電気音響変換器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、警報音や動作音を発生する圧電サウンダや圧電レシーバなどの圧電型電気音響変換器が広く用いられている。この種の圧電型電気音響変換器として、インサート端子付きのケースの中に圧電振動板を収納し、空気漏れなく接着した後、ケースの上面開口部に放音孔を有するカバーを接着した構造のものがある。圧電振動板としては、金属板の片面に圧電セラミックよりなる圧電体を貼り付けたユニモルフ型の圧電振動板や、積層構造の圧電セラミックからなるバイモルフ型の圧電振動板などがある。
【０００３】
図１５は特許文献１に示された圧電型電気音響変換器の一例であり、４０はケース、４２はケース４０に収納された圧電振動板、４３はケース４０にインサート成形された端子である。ケース４０の内周部には支持部４５が設けられ、この支持部４５に圧電振動板４２が支持され、弾性を持つ絶縁剤４８で圧電振動板４２の端面を覆った後、絶縁剤４８を跨いで導電性接着剤４６を塗布することにより、圧電振動板４２と端子４３とが電気的に接続されている。なお、導電性接着剤４６を塗布した後、シリコーンゴムなどの弾性接着剤（図示せず）によって圧電振動板４２の周囲がケース４０に固定され、ケース４０の上面開口部に図示しないカバーが接着される。
【特許文献１】特開２００３−５８１６６号公報
【０００４】
端子４３は導電性接着剤４６との導通性を確保するため、所定の長さだけケース４０の内側へ露出する必要がある。ところが、図１５のように端子４３を水平方向に露出させると、端子４３の露出長だけ圧電振動板４２の寸法Ｓをケース４０の開口寸法Ｌに比べて小さくしなければならない。近年、電子機器の小型化に伴い、圧電型電気音響変換器も小型化が要求されており、ケース４０を小型化するということは、圧電振動板４２の寸法Ｓがさらに小さくなることを意味する。圧電振動板４２の寸法Ｓが小さくなると、その共振周波数が高くなり、音圧が小さくなるため望ましくない。そのため、ケース４０の開口寸法Ｌと圧電振動板４２の寸法Ｓとの寸法差をできるだけ小さくすることが、共振周波数を低く、かつ音圧を大きくするために重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ケースの開口寸法と圧電振動板の寸法との寸法差をできるだけ小さくできるインサート端子付きケースおよびこのケースを用いた圧電型電気音響変換器を提供することにある。
他の目的は、スライド型のような複雑な金型を使用せずに成形でき、樹脂成形時の圧力により端子が変形するのを防止できるインサート端子付きケースの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、底壁と４つの側壁とを有し、上面に開口部を有するケースであって、上記側壁のうち少なくとも１つの側壁には板状金属板よりなる端子がインサート成形によって縦向きに固定されており、上記端子が固定された側壁の外側面に、下方に向かって縦方向に延びる凹溝が形成され、上記凹溝に上記端子の外側面の一部が露出しており、上記凹溝に露出した端子の外側面と対向する内側面の一部が上記側壁の内側面に露出していることを特徴とするインサート端子付きケースである。
【０００７】
本発明では、ケースの側壁に板状金属板よりなる端子がインサート成形によって縦向きに固定されており、端子の内側面が側壁の内側面に露出している。そのため、ケースに圧電振動板を収納する場合、ケースの側壁と圧電振動板の外周縁とを近づけることができ、ケースと圧電振動板との寸法差を小さくできる。つまり、圧電振動板の共振周波数を低く、音圧を大きくすることができる。
【０００８】
ケースの側壁に端子をインサート成形する場合、端子が樹脂成形時の圧力で変形するのを防止する必要がある。そこで、下型に凸部を形成しておき、この凸部と上型の一部とで端子の内外両側面を挟持することで、樹脂成形時の圧力により端子が変形するのを防止でき、端子を側壁の内側面に確実に露出させることができる。このようにスライド型のような複雑な金型を使用せず、上下型だけで端子をインサート成形できるので、金型が簡単になり、成形時間を短縮できるとともに、多数個取りを行うことも容易である。
【０００９】
ケースの側壁の外側面には、下型の凸部に対応した凹溝が形成されるが、この凹溝をケースの側壁の外側面ではなく、内側面に設けることも可能である。この場合は、凹溝が側壁の内側面に沿って上方に向かって延びるので、凹溝を設けたケースの側壁上端の厚みを端子と同一厚みとしなければならない。端子としては、例えば厚み０．１ｍｍ程度の薄肉な金属板が使用される。しかし、樹脂ケースの厚みを０．１ｍｍ程度にすると、機械的強度が得られず、かつカバーなどを接着する際の接着面積も確保できない。
これに対し、側壁の外側面に下方に向かって延びる凹溝を形成すれば、側壁の上端部には所定の厚みを確保できる。よって、上記のような問題を解消できる。
【００１０】
また、ケースの側壁の外側面の底面近傍に、端子の外側面を、凹溝から露出する端子の露出部より広い面積で露出させる切欠部を設け、凹溝の下端を切欠部と連結してもよい。
表面実装型電子部品のケースの場合、回路基板などの実装する際にはんだフィレットを形成するため、端子をケースの側壁の外側面に所定の範囲で露出させるのがよい。一方、凹溝はインサート成形時に端子の外側面を保持するために必然的に形成されるものであり、できるだけ短い溝とする方が望ましい。そのため、ケースの側壁部の外側面に端子を露出させる切欠部を設けた場合、上記凹溝の下端を切欠部と連結させれば、凹溝の長さを短くでき、ケースの強度低下を抑制できる。
【００１１】
また、凹溝の上端を、端子の上端部より低い位置で終端とするのがよい。
凹溝の上端を端子の上端と同一位置あるいはそれより高い位置とすることも可能である。この場合、端子の上端の表裏面が側壁の内外面に露出するため、端子の上端部の保持力が十分でなく、端子が内外方向に変形しやすくなる。これに対し、凹溝の上端を端子の上端より低い位置とすれば、端子の上端の外側面をケース（樹脂部分）で保持できるので、端子の内外方向の変形を防止することができる。
【００１２】
また、本発明にかかるインサート端子付きケースを圧電型電気音響変換器に適用するのがよい。
圧電型電気音響変換器の場合、ケースの開口寸法に対して圧電振動板の寸法をできるだけ近づけることが、圧電振動板の共振周波数を低くし、音圧を大きくする点で望ましい。本発明にかかるケースは側壁の内面に縦方向（圧電振動板に対して垂直方向）に端子が露出するので、圧電振動板とケースの側壁との隙間を小さくでき、圧電振動板の低周波化および音圧向上を実現できる。
【００１３】
また、ケースの内面を形成する凸部を有する上金型と、上記ケースの外面を形成する凹部を有する下金型とを準備する工程と、板状金属板よりなるＬ字形端子の底板部を下金型の凹部底面上に配置し、上記端子の起立部を上金型の凸部外側面と下金型の凹部内側面との間で挟持するように上下の金型を型締めする工程と、上記上下の金型の凸部と凹部との間に形成されるキャビティに樹脂を射出し、硬化させる工程と、上記樹脂の硬化後に上下の金型を開くことにより、ケースを取り出す工程と、を備えるインサート端子付きケースの製造方法を用いるのがよい。
上記のような上金型と下金型とを用いることで、スライド型を使用せずに側壁の内面に端子が露出したインサート端子付きケースを成形でき、かつ樹脂成形時の圧力により端子の起立部が変形するのを防止できる。
【００１４】
また、下金型の凹部の内側面に、上端が端子の起立部上端より下方に位置し、下端が凹部の底面まで延びる凸条部を形成し、凸条部の内側面と上金型の凸部外側面との間で端子の起立部を挟持する場合には、ケースの側壁部の上端に端子の起立部上端を覆う樹脂部を成形できるので、端子の起立部上端が樹脂部で保護され、端子の曲がりを防止できる。
【００１５】
また、端子の起立部に両側方へ突出した腕部を設け、型締め工程において、腕部の表裏両面を上金型の凸部外側面と下金型の凹部内側面との間で挟持するようにすれば、ケースの内面のコーナ部近傍にのみ端子を露出させることも可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、ケースの側壁に端子をインサート成形によって縦向きに固定し、端子の内側面を側壁の内側面に露出させたので、ケースに圧電振動板を収納する場合、ケースの側壁と圧電振動板の外周縁とを近づけることができ、ケースと圧電振動板との寸法差を小さくできる。その結果、圧電振動板の共振周波数を低く、音圧を大きくすることができる。
また、端子がインサートされたケースの側壁の外側面に、下方に向かって縦方向に延びる凹溝を形成し、凹溝に端子の外側面の一部を露出させ、凹溝に露出した端子の外側面と対向する内側面の一部を側壁の内側面に露出させたので、端子をインサート成形する際、上下の金型で端子の内外両側面を挟持でき、樹脂成形時の圧力により端子が変形するのを防止でき、端子を側壁の内側面に確実に露出させることができる。
【００１７】
また、本発明は、端子の起立部を上金型の凸部外側面と下金型の凹部内側面との間で挟持した状態で樹脂を射出するので、スライド型を使用せず上下型だけで端子をインサート成形でき、金型構造が簡単で低コストとなり、成形時間も短縮できる。また、多数個取りを行うことも容易である。
【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４は本発明にかかるケースを用いた圧電型電気音響変換器、例えば圧電サウンダの例を示す。
この圧電サウンダは、大略、圧電振動板１とケース２０とカバー３０とで構成されている。ケース２０とカバー３０とで筐体が構成される。
【００２０】
この実施例の圧電振動板１は、図５，図６に示すように、略正方形状の金属板２と、金属板２の表面全面に形成された絶縁層３と、絶縁層３の上に接着固定された金属板２より小形な略正方形状の圧電体４とで構成されている。
金属板２はバネ弾性を備えた材料が望ましく、例えばリン青銅，４２Ｎｉなどが用いられる。絶縁層３は、ポリイミド、エポキシなどの樹脂コーティングで構成することもできるし、酸化処理によって酸化物被膜を形成してもよい。
【００２１】
圧電体４は、２層の圧電セラミック層４ａ，４ｂをグリーンシートの状態で内部電極５を間にして積層し、同時焼成したものであり、表裏面のほぼ全面に外部電極６，７が設けられている。各圧電セラミック層４ａ，４ｂは、図６に矢印Ｐで示すように厚み方向に逆向きに分極されている。内部電極５は、その一辺が圧電体４の端面に露出しているが、反対側の辺は圧電体４の端面から一定距離だけ手前で終端となっている。圧電体４の表裏の外部電極６，７は一方の端面電極８を介して相互に接続され、内部電極５は他方の端面電極９を介して表裏面に形成された引出電極１０，１１と接続されている。引出電極１０，１１は、圧電体４の１つの辺の中央部に沿って形成された小形の電極であり、表裏の外部電極６，７と電気的に分離されている。一方の端面電極８は圧電体４の１辺に相当する長さを有するが、他方の端面電極９は引出電極１０，１１の長さに応じた長さとしてある。なお、この実施例では、引出電極１０，１１を表面だけでなく裏面にも形成したが、これは圧電体４の方向性をなくすためであり、裏面の引出電極１１は省略してもよい。また、引出電極１０，１１を圧電体４の１辺に相当する長さとしてもよい。圧電体４の裏面は、エポキシ系接着剤などの接着剤１２（図５参照）によって絶縁層３の中央部上面に接着されている。金属板２は圧電体４より大形であり、圧電体４より外方へ延出する延長部２ａの表面にも絶縁層３が連続的に形成されている。
【００２２】
ケース２０は樹脂により底壁２０ａと４つの側壁２０ｂ〜２０ｅとを持つ略正方形の箱型に形成されている。ケース材料としては、ＬＣＰ（液晶ポリマー），ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン），ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド），エポキシなどの耐熱性樹脂が望ましい。ケース２０の側壁２０ｂ〜２０ｅの内側には、振動板１を全周で受ける支持部２１が形成され、対向する２つの側壁２０ｂ，２０ｄの内側面には、振動板１の表面側外部電極６と引出電極１０とにそれぞれ電気的に接続される端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａが露出している。また、支持部２１と端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａとの間には、ケース２０から一体に隔壁部２４が形成されている（図４参照）。この隔壁部２４は、後述するように支持部２１上に金属板２を載置したとき、金属板２が端子２２，２３に接触するのを防止するスペーサとして機能するものである。
【００２３】
端子２２，２３はケース２０にインサート成形された端子であり、例えば板厚が０．１ｍｍ程度の金属板（リン青銅など）で形成されている。この端子２２，２３は図７に示すように、フープ材２９から一体的に打ち抜かれた端子２２，２３の一端部２２ａ，２３ａを上方へ垂直に折り曲げ、この折り曲げ部を振動板１との内部接続部としている。このように内部接続部２２ａ，２３ａをケース底面（振動板１）に対して垂直に起立させることにより、内部接続部２２ａ，２３ａがケース２０の内部へ張り出さず、ケース２０の開口寸法Ｌと圧電振動板１の寸法Ｓとの寸法差を小さくできる。端子２２，２３の外部接続部２２ｂ，２３ｂはケース２０の底面に沿うように内側へ延びている。
【００２４】
端子２２，２３を設けた側壁２０ｂ，２０ｄの外側面には、図８，図９に示すように、底面側に幅広な切欠部２７が形成され、切欠部２７の上端には縦方向に延びる幅狭な凹溝２８が形成されている。凹溝２８の下端は切欠部２７と連結されている。凹溝２８には端子２２，２３の外側面の一部が露出しており、凹溝２８に露出した端子２２，２３の外側面と対向する内側面の一部（内部接続部２２ａ，２３ａ）が側壁２０ｂ，２０ｄの内側面に露出している。凹溝２８の上端は、端子２２，２３の上端部よりδだけ低い位置で終端となっている。つまり、端子２２，２３の上端の外側面が側壁２０ｂ，２０ｄで覆われているので、端子２２，２３の上端部が背後から保持され、端子２２，２３の内外方向の変形を防止できる。側壁２０ｂ，２０ｄは端子２２，２３の板厚より大きな肉厚Ｄを有するので、ケース２０としての強度を確保できるとともに、カバー３０との接着面積をも確保できる。
【００２５】
ケース２０の端子２２，２３を設けていない一方の側壁２０ｅの底部側に下側放音孔２５が形成され、他方の側壁２０ｃの頂部に放音用の溝２６が形成されている。この実施例のカバー３０は、ケース２０と同種の材料で平板状に形成されている。カバー３０をケース２０の側壁の頂部に接着剤３１で接着することにより、溝２６は上側放音孔となる。なお、カバー３０は平板状とする必要はなく、断面略凹型のキャップ形状であってもよい。また、上側放音孔２６はケース２０の側壁頂部に設けた溝とする必要はなく、カバー３０に設けた孔でもよい。
【００２６】
圧電振動板１は、その金属板２が底壁と対面するようにケース２０の中に収納され、その周辺部が支持部２１上に載置される。次に、絶縁剤３２が金属板２の縁部と端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａとの間に線状に塗布され、硬化される。絶縁剤３２としては如何なる絶縁性接着剤を用いてもよいが、ウレタン系，シリコーン系などの弾性を持つ接着剤を用いる方がよい。次に、上記絶縁剤３２に対して直交方向に、導電性接着剤３３が表面側外部電極６と端子２２の内部接続部２２ａとの間、および引出電極１０と端子２３の内部接続部２３ａとの間に塗布され、硬化される。端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａは垂直に起立しているが、広い面積で露出しているので、導電性接着剤３３との導通面積が大きく、導通信頼性は高い。導電性接着剤３３としては、ウレタン系などの弾性を持つ接着剤に導電性フィラーを含むものがよい。導電性接着剤３３は金属板２の上に塗布されるが、金属板２の上には絶縁層３が予め設けられ、かつ金属板２の外周縁部は絶縁剤３２で覆われているので、導電性接着剤３３が金属板２に直接接触することがない。次に、金属板２の周囲全周とケース２０との間が接着剤３４で固定される。この接着剤３４は公知の絶縁性接着剤を用いればよいが、ウレタン系，シリコーン系などの弾性を持つ接着剤を使用するのがよい。上記のように振動板１をケース２０に固定した後、ケース２０の上面開口部にはカバー３０が接着剤３１で接着される。カバー３０を接着することで、カバー３０と振動板１との間、および振動板１とケース２０の底部との間には音響空間が形成され、表面実装型の圧電サウンダが完成する。
【００２７】
上記のように振動板１とケース２０とを固定する接着剤３２，３３，３４として、弾性材料を使用することで、振動板１の変位を最大限にでき、大きな音圧を得ることが可能となる。
また、振動板１の電極部分（表面側外部電極６と引出電極１０）と、ケース２０の電極部分（端子２２，２３）とを導電性接着剤３３によって接続しているので、金属板２を介して導通を取る場合に比べて、電気的信頼性が向上する。しかも、導電性接着剤３３は、ディスペンサーなどの塗布装置によってケース２０の上方から塗布することができるので、自動化が容易であり、リード線を半田付けする場合に比べて製造効率および品質を向上させることができる。
【００２８】
上記ケース２０に設けられた端子２２，２３間に、振動板１の共振周波数とほぼ等しい周波数の交番信号（交流信号または矩形波信号）を印加すると、圧電体４が平面方向に伸縮し、金属板２は伸縮しないので、全体として振動板１は屈曲変形を起こす。振動板１の周辺部がケース２０に支持され、振動板１の表側と裏側との間が接着剤３４で封止されているので、所定の音波を発生することができる。この音波は上側放音孔２６から外部へ放出される。
端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａをケース１０の側壁の内側面に露出させ、ケース底面（振動板１）に対して垂直に起立させたので、内部接続部２２ａ，２３ａがケース１０の内側へ張り出さず、圧電振動板１の寸法Ｓをケース２０の開口寸法Ｌに対してできるだけ近づけることができる。その結果、ケースの開口寸法Ｌが同一でも、圧電振動板１の寸法Ｓを大きくできるので、共振周波数を低くでき、音圧を大きくすることができる。
【００２９】
図１０は、ケース２０に端子２２，２３をインサート成形する方法を示す。
図１０の（ａ）は上型３５と下型３６の型締め時を示し、（ｂ）は上型３５と下型３６の型開き時を示す。
上型３５にはケース２０の内面を形成する凸部３５ａが形成され、凸部３５ａの側面の一部３５ｂが外側へ突出している。また、下型３６にはケース２０の外面を形成する凹部３６ａが形成され、凹部３６ａの側面の一部に内側へ突出する凸条部３６ｂが設けられている。凸条部３６ｂの上端は、後述する端子２２の起立部２２ａの上端よりやや下方にあり、凸条部３６ｂの下端は凹部３６ａの底面まで延びている。上記凸部３５ａと凹部３６ａとの間でキャビティが構成される。
【００３０】
図１０（ａ）に示すように、Ｌ字形に形成された端子２２が上下の型３５，３６内に配置され、型締めされる。型締め状態において、端子２２の底板部（外部接続部）２２ｂが下型３６の凹部３６ａの底面上に配置される。また、上型３５の凸部３５ａの一部３５ｂと、下型３６の凹部３６ａの凸条部３６ｂとで端子２２の起立部２２ａの表裏両面が挟持されているので、樹脂の射出圧力により端子２２の起立部２２ａが変形するのが防止される。
【００３１】
図１０（ｂ）のように上下の型３５，３６を上下方向に開くと、上型３５の凸部３５ａによってケース２０の内側空間が形成され、下型３６の凹部３６ａによってケース２０の外表面が形成され、凹部３６ａの凸条部３６ｂによって切欠部２７および凹溝２８が形成される。ケース２０の側壁２０ｂの内側に端子２２の起立部（内部接続部）２２ａを露出させることができる。
比較例
【００３２】
図１６は本発明と対比するための圧電型電気音響変換器の比較例を示す。
図１６において、端子５３がケース５０にインサートされ、端子５３の内部接続部５３ａはケース５０の側壁部５１の内側面に露出されている。ケース５０の側壁部５１の内側には支持部５２が設けられ、この支持部５２に圧電振動板５４が載置されている。圧電振動板５４はケース５０に弾性を持つ接着剤５５により固定され、端子５３の内部接続部５３ａと圧電振動板５４とは導電性接着剤５６によって電気的に接続されている。
この比較例の場合も、第１実施例と同様に、端子５３の内部接続部５３ａがケース５０の側壁部５１の内側面に露出しているので、ケース５０の側壁部５１に圧電振動板５４の外周縁を近づけることができ、ケース５０と圧電振動板５４との寸法差（Ｌ−Ｓ）を小さくすることができる。そのため、圧電振動板５４の共振周波数を低く、音圧を大きくすることができる。
【００３３】
図１７は上型６０と下型６１とを用いてケース５０に端子５３をインサート成形する様子を示す。矢印方向に樹脂が流れるが、その圧力によって端子５３の起立部（内部接続部）５３ａが外側に変形し、側壁部５１の内側へ端子５３を露出させることができなくなる恐れがある。
【００３４】
そこで、図１８に示すようにスライド型６２を用いてインサート成形する方法もある。図１８の（ａ）はインサート成形時、（ｂ）はスライド型の離脱時、（ｃ）は上下型の離脱時である。
この場合には、スライド型６２と上型６０との間で端子５３の起立部５３ａを挟持しているので、樹脂成形時の圧力が作用しても、端子５３の変形が防止される。
しかしながら、スライド型６２を用いた成形方法では、スライド動作の時間ロスが発生するとともに、金型も複雑で高価となり、高密度の多数個取りを行うことは難しく、コスト上昇を招く欠点がある。
【００３５】
これに対し、第１実施例の場合には、図１０の（ａ）に示すように、上型３５の凸部３５ａの一部３５ｂと、下型３６の凹部３６ａの凸条部３６ｂとで端子２２の起立部２２ａの表裏両面が挟持されるので、樹脂の射出圧力により端子２２の起立部２２ａが変形するのが防止される。そのため、スライド型を使用せずに、樹脂成形時の圧力により端子が変形するのを防止できる。
【実施例２】
【００３６】
図１１〜図１３は本発明にかかるケースの第２実施例を示す。第１実施例（図１〜図１０）と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
第１実施例では、ケース２０に対し圧電振動板１をその対向する２辺の中央部で絶縁材３２および導電性接着剤３３によって支持したが、圧電振動板１の振動特性によっては、コーナ部近傍で支持する方が望ましい場合がある。そこで、この実施例では、ケース２０の対向する側壁２０ｂ，２０ｄの内側面であって、かつコーナ部近傍に端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａ（但し２３ａは図３、図７参照）を２箇所で露出させ、この露出部で圧電振動板（図示せず）を支持するものである。
【００３７】
ケース２０の側壁２０ｂ，２０ｄにインサートされた端子２２，２３の起立部に両側方へ突出した腕部２２ｃを形成し、その腕部２２ｃと対応するケース２０の側壁２０ｂ，２０ｄの外側面に、下方に向かって縦方向に延びる一対の凹溝２８を設けてある。この場合は、一対の凹溝２８の中間位置に、端子２２，２３の起立部の外側面を露出させる切欠部２７が別個に形成されている。
ケース２０の側壁２０ｂ，２０ｄの内側面には、下方に向かって内側へ傾斜したテーパ面２４ａが形成され、テーパ面２４ａの２箇所に端子２２，２３の腕部２２ｃ，２３ｃの一部（内部接続部２２ａ，２３ａ）を露出させる切欠部２４ｂが形成されている。端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａはテーパ面２４ａより外側に位置しているので、支持部２１上に圧電振動板１を載置した際、金属板２が端子２２，２３と直接接触するのを防止できる。また、テーパ面２４ａは圧電振動板１をケース２０に挿入する際のガイド面としても機能する。
なお、この実施例では、ケース２０の側壁２０ｂ，２０ｄの内側面（テーパ面２４ａ）に、端子２２，２３の２つの内部接続部２２ａ，２３ａをそれぞれ露出させたが、一方の内部接続部２２ａ，２３ａだけを露出させてもよい。
【００３８】
図１４は、第２実施例におけるケース２０に端子２２，２３をインサート成形する方法を示す。
図１４の（ａ）は上型３５と下型３６の型締め時を示し、（ｂ）は上型３５と下型３６の型開き時を示す。
図１０と同様に、上型３５にはケース２０の内面を形成する凸部３５ａが形成され、凸部３５ａの側面３５ｃはテーパ状に形成され、その一部に外側へ突出する凸条部３５ｂが設けられている。この凸条部３５ｂは切欠部２４ｂと対応している。また、下型３６にはケース２０の外面を形成する凹部３６ａが形成され、凹部３６ａの側面の一部に内側へ突出する凸条部３６ｂが設けられている。凸条部３６ｂは凹溝２８に対応している。また、凸条部３６ｂとは別に、切欠部２７に対応する凸部（図示せず）も設けられている。凸条部３６ｂの上端は端子２２の腕部２２ｃの上端よりやや下方にあり、凸条部３６ｂの下端は凹部３６ａの底面まで延びている。上記凸部３５ａと凹部３６ａとの間でキャビティが構成される。
【００３９】
図１４（ａ）に示すように、Ｌ字形に形成された端子２２が上下の型３５，３６内に配置され、型締めされる。型締め状態において、端子２２の底板部（外部接続部）２２ｂが下型３６の凹部３６ａの底面上に配置される。また、上型３５の凸条部３５ｂと、下型３６の凸条部３６ｂとで端子２２の内部接続部２２ａの表裏両面が挟持されているので、樹脂の射出圧力により端子２２の内部接続部２２ａが変形するのが防止される。
【００４０】
図１４（ｂ）のように上下の型３５，３６を上下方向に開くと、上型３５の凸部３５ａによってケース２０の内側空間が形成され、下型３６の凹部３６ａによってケース２０の外表面が形成される。そして、下型３６の凸条部３６ｂによって凹溝２８が形成され、上型３５の凸部３５ａの側面３５ｃによってテーパ面２４ａが形成され、凸条部３５ａによって切欠部２４ｂが形成される。そのため、ケース２０の側壁２０ｂの内側テーパ面２４ａから端子２２の内部接続部２２ａを露出させることができる。
【００４１】
本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例の圧電振動板１は、金属板に積層構造の圧電体４を接着した構造のものであるが、圧電体は積層構造に限らず、単板構造でもよい。
本発明の圧電振動板は、金属板に圧電体を貼り付けたユニモルフ構造に限るものではなく、特開２００１−９５０９４号公報に記載のような積層圧電セラミックのみからなるバイモルフ構造の圧電振動板であってもよい。
上記実施例ではケースの内側に、圧電振動板の４辺を支持する支持部を設けたが、端子が露出した２辺、あるいは４つの角部に支持部を設けてもよい。
【００４２】
上記実施例では、筐体を凹型のケースとその開口部を閉鎖するカバーとで構成したが、筐体の構成はこれに限るものではない。
本発明は、圧電サウンダのような共振領域で使用される電気音響変換器に限らず、圧電レシーバのような広いレンジの周波数に対応した電気音響変換器にも適用できる。
さらに、本発明のケースは圧電型電気音響変換器以外にも種々の電子部品に適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るケースを用いた圧電型電気音響変換器の一例の分解斜視図である。
【図２】図１に示す圧電型電気音響変換器のカバーおよび接着剤を除外した平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３の一部拡大図である。
【図５】圧電振動板の分解斜視図である。
【図６】圧電振動板の断面図である。
【図７】端子とケースとのインサート成形状態を示す図である。
【図８】ケースの側面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】第１実施例のケースに端子をインサート成形する方法を示す工程図である。
【図１１】本発明に係るケースの第２実施例の斜視図である。
【図１２】図１１に示すケースの側面図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１４】第２実施例のケースに端子をインサート成形する方法を示す工程図である。
【図１５】従来の圧電型電気音響変換器の一例の断面図である。
【図１６】比較例としての圧電型電気音響変換器の部分断面図である。
【図１７】図１６に示すケースのインサート成形時の断面図である。
【図１８】スライド型を用いたインサート成形時の工程図である。
【符号の説明】
【００４４】
２０ ケース（筐体）
２０ａ 底壁
２０ｂ 側壁
２２，２３ 端子
２２ａ，２３ａ 内部接続部
２２ｂ，２３ｂ 外部接続部
２７ 切欠部
２８ 凹溝
３５ 上型
３６ 下型
【技術分野】
【０００１】
本発明はインサート端子付きケースおよびこのケースを用いた圧電型電気音響変換器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、警報音や動作音を発生する圧電サウンダや圧電レシーバなどの圧電型電気音響変換器が広く用いられている。この種の圧電型電気音響変換器として、インサート端子付きのケースの中に圧電振動板を収納し、空気漏れなく接着した後、ケースの上面開口部に放音孔を有するカバーを接着した構造のものがある。圧電振動板としては、金属板の片面に圧電セラミックよりなる圧電体を貼り付けたユニモルフ型の圧電振動板や、積層構造の圧電セラミックからなるバイモルフ型の圧電振動板などがある。
【０００３】
図１５は特許文献１に示された圧電型電気音響変換器の一例であり、４０はケース、４２はケース４０に収納された圧電振動板、４３はケース４０にインサート成形された端子である。ケース４０の内周部には支持部４５が設けられ、この支持部４５に圧電振動板４２が支持され、弾性を持つ絶縁剤４８で圧電振動板４２の端面を覆った後、絶縁剤４８を跨いで導電性接着剤４６を塗布することにより、圧電振動板４２と端子４３とが電気的に接続されている。なお、導電性接着剤４６を塗布した後、シリコーンゴムなどの弾性接着剤（図示せず）によって圧電振動板４２の周囲がケース４０に固定され、ケース４０の上面開口部に図示しないカバーが接着される。
【特許文献１】特開２００３−５８１６６号公報
【０００４】
端子４３は導電性接着剤４６との導通性を確保するため、所定の長さだけケース４０の内側へ露出する必要がある。ところが、図１５のように端子４３を水平方向に露出させると、端子４３の露出長だけ圧電振動板４２の寸法Ｓをケース４０の開口寸法Ｌに比べて小さくしなければならない。近年、電子機器の小型化に伴い、圧電型電気音響変換器も小型化が要求されており、ケース４０を小型化するということは、圧電振動板４２の寸法Ｓがさらに小さくなることを意味する。圧電振動板４２の寸法Ｓが小さくなると、その共振周波数が高くなり、音圧が小さくなるため望ましくない。そのため、ケース４０の開口寸法Ｌと圧電振動板４２の寸法Ｓとの寸法差をできるだけ小さくすることが、共振周波数を低く、かつ音圧を大きくするために重要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ケースの開口寸法と圧電振動板の寸法との寸法差をできるだけ小さくできるインサート端子付きケースおよびこのケースを用いた圧電型電気音響変換器を提供することにある。
他の目的は、スライド型のような複雑な金型を使用せずに成形でき、樹脂成形時の圧力により端子が変形するのを防止できるインサート端子付きケースの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、底壁と４つの側壁とを有し、上面に開口部を有するケースであって、上記側壁のうち少なくとも１つの側壁には板状金属板よりなる端子がインサート成形によって縦向きに固定されており、上記端子が固定された側壁の外側面に、下方に向かって縦方向に延びる凹溝が形成され、上記凹溝に上記端子の外側面の一部が露出しており、上記凹溝に露出した端子の外側面と対向する内側面の一部が上記側壁の内側面に露出していることを特徴とするインサート端子付きケースである。
【０００７】
本発明では、ケースの側壁に板状金属板よりなる端子がインサート成形によって縦向きに固定されており、端子の内側面が側壁の内側面に露出している。そのため、ケースに圧電振動板を収納する場合、ケースの側壁と圧電振動板の外周縁とを近づけることができ、ケースと圧電振動板との寸法差を小さくできる。つまり、圧電振動板の共振周波数を低く、音圧を大きくすることができる。
【０００８】
ケースの側壁に端子をインサート成形する場合、端子が樹脂成形時の圧力で変形するのを防止する必要がある。そこで、下型に凸部を形成しておき、この凸部と上型の一部とで端子の内外両側面を挟持することで、樹脂成形時の圧力により端子が変形するのを防止でき、端子を側壁の内側面に確実に露出させることができる。このようにスライド型のような複雑な金型を使用せず、上下型だけで端子をインサート成形できるので、金型が簡単になり、成形時間を短縮できるとともに、多数個取りを行うことも容易である。
【０００９】
ケースの側壁の外側面には、下型の凸部に対応した凹溝が形成されるが、この凹溝をケースの側壁の外側面ではなく、内側面に設けることも可能である。この場合は、凹溝が側壁の内側面に沿って上方に向かって延びるので、凹溝を設けたケースの側壁上端の厚みを端子と同一厚みとしなければならない。端子としては、例えば厚み０．１ｍｍ程度の薄肉な金属板が使用される。しかし、樹脂ケースの厚みを０．１ｍｍ程度にすると、機械的強度が得られず、かつカバーなどを接着する際の接着面積も確保できない。
これに対し、側壁の外側面に下方に向かって延びる凹溝を形成すれば、側壁の上端部には所定の厚みを確保できる。よって、上記のような問題を解消できる。
【００１０】
また、ケースの側壁の外側面の底面近傍に、端子の外側面を、凹溝から露出する端子の露出部より広い面積で露出させる切欠部を設け、凹溝の下端を切欠部と連結してもよい。
表面実装型電子部品のケースの場合、回路基板などの実装する際にはんだフィレットを形成するため、端子をケースの側壁の外側面に所定の範囲で露出させるのがよい。一方、凹溝はインサート成形時に端子の外側面を保持するために必然的に形成されるものであり、できるだけ短い溝とする方が望ましい。そのため、ケースの側壁部の外側面に端子を露出させる切欠部を設けた場合、上記凹溝の下端を切欠部と連結させれば、凹溝の長さを短くでき、ケースの強度低下を抑制できる。
【００１１】
また、凹溝の上端を、端子の上端部より低い位置で終端とするのがよい。
凹溝の上端を端子の上端と同一位置あるいはそれより高い位置とすることも可能である。この場合、端子の上端の表裏面が側壁の内外面に露出するため、端子の上端部の保持力が十分でなく、端子が内外方向に変形しやすくなる。これに対し、凹溝の上端を端子の上端より低い位置とすれば、端子の上端の外側面をケース（樹脂部分）で保持できるので、端子の内外方向の変形を防止することができる。
【００１２】
また、本発明にかかるインサート端子付きケースを圧電型電気音響変換器に適用するのがよい。
圧電型電気音響変換器の場合、ケースの開口寸法に対して圧電振動板の寸法をできるだけ近づけることが、圧電振動板の共振周波数を低くし、音圧を大きくする点で望ましい。本発明にかかるケースは側壁の内面に縦方向（圧電振動板に対して垂直方向）に端子が露出するので、圧電振動板とケースの側壁との隙間を小さくでき、圧電振動板の低周波化および音圧向上を実現できる。
【００１３】
また、ケースの内面を形成する凸部を有する上金型と、上記ケースの外面を形成する凹部を有する下金型とを準備する工程と、板状金属板よりなるＬ字形端子の底板部を下金型の凹部底面上に配置し、上記端子の起立部を上金型の凸部外側面と下金型の凹部内側面との間で挟持するように上下の金型を型締めする工程と、上記上下の金型の凸部と凹部との間に形成されるキャビティに樹脂を射出し、硬化させる工程と、上記樹脂の硬化後に上下の金型を開くことにより、ケースを取り出す工程と、を備えるインサート端子付きケースの製造方法を用いるのがよい。
上記のような上金型と下金型とを用いることで、スライド型を使用せずに側壁の内面に端子が露出したインサート端子付きケースを成形でき、かつ樹脂成形時の圧力により端子の起立部が変形するのを防止できる。
【００１４】
また、下金型の凹部の内側面に、上端が端子の起立部上端より下方に位置し、下端が凹部の底面まで延びる凸条部を形成し、凸条部の内側面と上金型の凸部外側面との間で端子の起立部を挟持する場合には、ケースの側壁部の上端に端子の起立部上端を覆う樹脂部を成形できるので、端子の起立部上端が樹脂部で保護され、端子の曲がりを防止できる。
【００１５】
また、端子の起立部に両側方へ突出した腕部を設け、型締め工程において、腕部の表裏両面を上金型の凸部外側面と下金型の凹部内側面との間で挟持するようにすれば、ケースの内面のコーナ部近傍にのみ端子を露出させることも可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、ケースの側壁に端子をインサート成形によって縦向きに固定し、端子の内側面を側壁の内側面に露出させたので、ケースに圧電振動板を収納する場合、ケースの側壁と圧電振動板の外周縁とを近づけることができ、ケースと圧電振動板との寸法差を小さくできる。その結果、圧電振動板の共振周波数を低く、音圧を大きくすることができる。
また、端子がインサートされたケースの側壁の外側面に、下方に向かって縦方向に延びる凹溝を形成し、凹溝に端子の外側面の一部を露出させ、凹溝に露出した端子の外側面と対向する内側面の一部を側壁の内側面に露出させたので、端子をインサート成形する際、上下の金型で端子の内外両側面を挟持でき、樹脂成形時の圧力により端子が変形するのを防止でき、端子を側壁の内側面に確実に露出させることができる。
【００１７】
また、本発明は、端子の起立部を上金型の凸部外側面と下金型の凹部内側面との間で挟持した状態で樹脂を射出するので、スライド型を使用せず上下型だけで端子をインサート成形でき、金型構造が簡単で低コストとなり、成形時間も短縮できる。また、多数個取りを行うことも容易である。
【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４は本発明にかかるケースを用いた圧電型電気音響変換器、例えば圧電サウンダの例を示す。
この圧電サウンダは、大略、圧電振動板１とケース２０とカバー３０とで構成されている。ケース２０とカバー３０とで筐体が構成される。
【００２０】
この実施例の圧電振動板１は、図５，図６に示すように、略正方形状の金属板２と、金属板２の表面全面に形成された絶縁層３と、絶縁層３の上に接着固定された金属板２より小形な略正方形状の圧電体４とで構成されている。
金属板２はバネ弾性を備えた材料が望ましく、例えばリン青銅，４２Ｎｉなどが用いられる。絶縁層３は、ポリイミド、エポキシなどの樹脂コーティングで構成することもできるし、酸化処理によって酸化物被膜を形成してもよい。
【００２１】
圧電体４は、２層の圧電セラミック層４ａ，４ｂをグリーンシートの状態で内部電極５を間にして積層し、同時焼成したものであり、表裏面のほぼ全面に外部電極６，７が設けられている。各圧電セラミック層４ａ，４ｂは、図６に矢印Ｐで示すように厚み方向に逆向きに分極されている。内部電極５は、その一辺が圧電体４の端面に露出しているが、反対側の辺は圧電体４の端面から一定距離だけ手前で終端となっている。圧電体４の表裏の外部電極６，７は一方の端面電極８を介して相互に接続され、内部電極５は他方の端面電極９を介して表裏面に形成された引出電極１０，１１と接続されている。引出電極１０，１１は、圧電体４の１つの辺の中央部に沿って形成された小形の電極であり、表裏の外部電極６，７と電気的に分離されている。一方の端面電極８は圧電体４の１辺に相当する長さを有するが、他方の端面電極９は引出電極１０，１１の長さに応じた長さとしてある。なお、この実施例では、引出電極１０，１１を表面だけでなく裏面にも形成したが、これは圧電体４の方向性をなくすためであり、裏面の引出電極１１は省略してもよい。また、引出電極１０，１１を圧電体４の１辺に相当する長さとしてもよい。圧電体４の裏面は、エポキシ系接着剤などの接着剤１２（図５参照）によって絶縁層３の中央部上面に接着されている。金属板２は圧電体４より大形であり、圧電体４より外方へ延出する延長部２ａの表面にも絶縁層３が連続的に形成されている。
【００２２】
ケース２０は樹脂により底壁２０ａと４つの側壁２０ｂ〜２０ｅとを持つ略正方形の箱型に形成されている。ケース材料としては、ＬＣＰ（液晶ポリマー），ＳＰＳ（シンジオタクチックポリスチレン），ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド），エポキシなどの耐熱性樹脂が望ましい。ケース２０の側壁２０ｂ〜２０ｅの内側には、振動板１を全周で受ける支持部２１が形成され、対向する２つの側壁２０ｂ，２０ｄの内側面には、振動板１の表面側外部電極６と引出電極１０とにそれぞれ電気的に接続される端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａが露出している。また、支持部２１と端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａとの間には、ケース２０から一体に隔壁部２４が形成されている（図４参照）。この隔壁部２４は、後述するように支持部２１上に金属板２を載置したとき、金属板２が端子２２，２３に接触するのを防止するスペーサとして機能するものである。
【００２３】
端子２２，２３はケース２０にインサート成形された端子であり、例えば板厚が０．１ｍｍ程度の金属板（リン青銅など）で形成されている。この端子２２，２３は図７に示すように、フープ材２９から一体的に打ち抜かれた端子２２，２３の一端部２２ａ，２３ａを上方へ垂直に折り曲げ、この折り曲げ部を振動板１との内部接続部としている。このように内部接続部２２ａ，２３ａをケース底面（振動板１）に対して垂直に起立させることにより、内部接続部２２ａ，２３ａがケース２０の内部へ張り出さず、ケース２０の開口寸法Ｌと圧電振動板１の寸法Ｓとの寸法差を小さくできる。端子２２，２３の外部接続部２２ｂ，２３ｂはケース２０の底面に沿うように内側へ延びている。
【００２４】
端子２２，２３を設けた側壁２０ｂ，２０ｄの外側面には、図８，図９に示すように、底面側に幅広な切欠部２７が形成され、切欠部２７の上端には縦方向に延びる幅狭な凹溝２８が形成されている。凹溝２８の下端は切欠部２７と連結されている。凹溝２８には端子２２，２３の外側面の一部が露出しており、凹溝２８に露出した端子２２，２３の外側面と対向する内側面の一部（内部接続部２２ａ，２３ａ）が側壁２０ｂ，２０ｄの内側面に露出している。凹溝２８の上端は、端子２２，２３の上端部よりδだけ低い位置で終端となっている。つまり、端子２２，２３の上端の外側面が側壁２０ｂ，２０ｄで覆われているので、端子２２，２３の上端部が背後から保持され、端子２２，２３の内外方向の変形を防止できる。側壁２０ｂ，２０ｄは端子２２，２３の板厚より大きな肉厚Ｄを有するので、ケース２０としての強度を確保できるとともに、カバー３０との接着面積をも確保できる。
【００２５】
ケース２０の端子２２，２３を設けていない一方の側壁２０ｅの底部側に下側放音孔２５が形成され、他方の側壁２０ｃの頂部に放音用の溝２６が形成されている。この実施例のカバー３０は、ケース２０と同種の材料で平板状に形成されている。カバー３０をケース２０の側壁の頂部に接着剤３１で接着することにより、溝２６は上側放音孔となる。なお、カバー３０は平板状とする必要はなく、断面略凹型のキャップ形状であってもよい。また、上側放音孔２６はケース２０の側壁頂部に設けた溝とする必要はなく、カバー３０に設けた孔でもよい。
【００２６】
圧電振動板１は、その金属板２が底壁と対面するようにケース２０の中に収納され、その周辺部が支持部２１上に載置される。次に、絶縁剤３２が金属板２の縁部と端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａとの間に線状に塗布され、硬化される。絶縁剤３２としては如何なる絶縁性接着剤を用いてもよいが、ウレタン系，シリコーン系などの弾性を持つ接着剤を用いる方がよい。次に、上記絶縁剤３２に対して直交方向に、導電性接着剤３３が表面側外部電極６と端子２２の内部接続部２２ａとの間、および引出電極１０と端子２３の内部接続部２３ａとの間に塗布され、硬化される。端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａは垂直に起立しているが、広い面積で露出しているので、導電性接着剤３３との導通面積が大きく、導通信頼性は高い。導電性接着剤３３としては、ウレタン系などの弾性を持つ接着剤に導電性フィラーを含むものがよい。導電性接着剤３３は金属板２の上に塗布されるが、金属板２の上には絶縁層３が予め設けられ、かつ金属板２の外周縁部は絶縁剤３２で覆われているので、導電性接着剤３３が金属板２に直接接触することがない。次に、金属板２の周囲全周とケース２０との間が接着剤３４で固定される。この接着剤３４は公知の絶縁性接着剤を用いればよいが、ウレタン系，シリコーン系などの弾性を持つ接着剤を使用するのがよい。上記のように振動板１をケース２０に固定した後、ケース２０の上面開口部にはカバー３０が接着剤３１で接着される。カバー３０を接着することで、カバー３０と振動板１との間、および振動板１とケース２０の底部との間には音響空間が形成され、表面実装型の圧電サウンダが完成する。
【００２７】
上記のように振動板１とケース２０とを固定する接着剤３２，３３，３４として、弾性材料を使用することで、振動板１の変位を最大限にでき、大きな音圧を得ることが可能となる。
また、振動板１の電極部分（表面側外部電極６と引出電極１０）と、ケース２０の電極部分（端子２２，２３）とを導電性接着剤３３によって接続しているので、金属板２を介して導通を取る場合に比べて、電気的信頼性が向上する。しかも、導電性接着剤３３は、ディスペンサーなどの塗布装置によってケース２０の上方から塗布することができるので、自動化が容易であり、リード線を半田付けする場合に比べて製造効率および品質を向上させることができる。
【００２８】
上記ケース２０に設けられた端子２２，２３間に、振動板１の共振周波数とほぼ等しい周波数の交番信号（交流信号または矩形波信号）を印加すると、圧電体４が平面方向に伸縮し、金属板２は伸縮しないので、全体として振動板１は屈曲変形を起こす。振動板１の周辺部がケース２０に支持され、振動板１の表側と裏側との間が接着剤３４で封止されているので、所定の音波を発生することができる。この音波は上側放音孔２６から外部へ放出される。
端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａをケース１０の側壁の内側面に露出させ、ケース底面（振動板１）に対して垂直に起立させたので、内部接続部２２ａ，２３ａがケース１０の内側へ張り出さず、圧電振動板１の寸法Ｓをケース２０の開口寸法Ｌに対してできるだけ近づけることができる。その結果、ケースの開口寸法Ｌが同一でも、圧電振動板１の寸法Ｓを大きくできるので、共振周波数を低くでき、音圧を大きくすることができる。
【００２９】
図１０は、ケース２０に端子２２，２３をインサート成形する方法を示す。
図１０の（ａ）は上型３５と下型３６の型締め時を示し、（ｂ）は上型３５と下型３６の型開き時を示す。
上型３５にはケース２０の内面を形成する凸部３５ａが形成され、凸部３５ａの側面の一部３５ｂが外側へ突出している。また、下型３６にはケース２０の外面を形成する凹部３６ａが形成され、凹部３６ａの側面の一部に内側へ突出する凸条部３６ｂが設けられている。凸条部３６ｂの上端は、後述する端子２２の起立部２２ａの上端よりやや下方にあり、凸条部３６ｂの下端は凹部３６ａの底面まで延びている。上記凸部３５ａと凹部３６ａとの間でキャビティが構成される。
【００３０】
図１０（ａ）に示すように、Ｌ字形に形成された端子２２が上下の型３５，３６内に配置され、型締めされる。型締め状態において、端子２２の底板部（外部接続部）２２ｂが下型３６の凹部３６ａの底面上に配置される。また、上型３５の凸部３５ａの一部３５ｂと、下型３６の凹部３６ａの凸条部３６ｂとで端子２２の起立部２２ａの表裏両面が挟持されているので、樹脂の射出圧力により端子２２の起立部２２ａが変形するのが防止される。
【００３１】
図１０（ｂ）のように上下の型３５，３６を上下方向に開くと、上型３５の凸部３５ａによってケース２０の内側空間が形成され、下型３６の凹部３６ａによってケース２０の外表面が形成され、凹部３６ａの凸条部３６ｂによって切欠部２７および凹溝２８が形成される。ケース２０の側壁２０ｂの内側に端子２２の起立部（内部接続部）２２ａを露出させることができる。
比較例
【００３２】
図１６は本発明と対比するための圧電型電気音響変換器の比較例を示す。
図１６において、端子５３がケース５０にインサートされ、端子５３の内部接続部５３ａはケース５０の側壁部５１の内側面に露出されている。ケース５０の側壁部５１の内側には支持部５２が設けられ、この支持部５２に圧電振動板５４が載置されている。圧電振動板５４はケース５０に弾性を持つ接着剤５５により固定され、端子５３の内部接続部５３ａと圧電振動板５４とは導電性接着剤５６によって電気的に接続されている。
この比較例の場合も、第１実施例と同様に、端子５３の内部接続部５３ａがケース５０の側壁部５１の内側面に露出しているので、ケース５０の側壁部５１に圧電振動板５４の外周縁を近づけることができ、ケース５０と圧電振動板５４との寸法差（Ｌ−Ｓ）を小さくすることができる。そのため、圧電振動板５４の共振周波数を低く、音圧を大きくすることができる。
【００３３】
図１７は上型６０と下型６１とを用いてケース５０に端子５３をインサート成形する様子を示す。矢印方向に樹脂が流れるが、その圧力によって端子５３の起立部（内部接続部）５３ａが外側に変形し、側壁部５１の内側へ端子５３を露出させることができなくなる恐れがある。
【００３４】
そこで、図１８に示すようにスライド型６２を用いてインサート成形する方法もある。図１８の（ａ）はインサート成形時、（ｂ）はスライド型の離脱時、（ｃ）は上下型の離脱時である。
この場合には、スライド型６２と上型６０との間で端子５３の起立部５３ａを挟持しているので、樹脂成形時の圧力が作用しても、端子５３の変形が防止される。
しかしながら、スライド型６２を用いた成形方法では、スライド動作の時間ロスが発生するとともに、金型も複雑で高価となり、高密度の多数個取りを行うことは難しく、コスト上昇を招く欠点がある。
【００３５】
これに対し、第１実施例の場合には、図１０の（ａ）に示すように、上型３５の凸部３５ａの一部３５ｂと、下型３６の凹部３６ａの凸条部３６ｂとで端子２２の起立部２２ａの表裏両面が挟持されるので、樹脂の射出圧力により端子２２の起立部２２ａが変形するのが防止される。そのため、スライド型を使用せずに、樹脂成形時の圧力により端子が変形するのを防止できる。
【実施例２】
【００３６】
図１１〜図１３は本発明にかかるケースの第２実施例を示す。第１実施例（図１〜図１０）と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
第１実施例では、ケース２０に対し圧電振動板１をその対向する２辺の中央部で絶縁材３２および導電性接着剤３３によって支持したが、圧電振動板１の振動特性によっては、コーナ部近傍で支持する方が望ましい場合がある。そこで、この実施例では、ケース２０の対向する側壁２０ｂ，２０ｄの内側面であって、かつコーナ部近傍に端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａ（但し２３ａは図３、図７参照）を２箇所で露出させ、この露出部で圧電振動板（図示せず）を支持するものである。
【００３７】
ケース２０の側壁２０ｂ，２０ｄにインサートされた端子２２，２３の起立部に両側方へ突出した腕部２２ｃを形成し、その腕部２２ｃと対応するケース２０の側壁２０ｂ，２０ｄの外側面に、下方に向かって縦方向に延びる一対の凹溝２８を設けてある。この場合は、一対の凹溝２８の中間位置に、端子２２，２３の起立部の外側面を露出させる切欠部２７が別個に形成されている。
ケース２０の側壁２０ｂ，２０ｄの内側面には、下方に向かって内側へ傾斜したテーパ面２４ａが形成され、テーパ面２４ａの２箇所に端子２２，２３の腕部２２ｃ，２３ｃの一部（内部接続部２２ａ，２３ａ）を露出させる切欠部２４ｂが形成されている。端子２２，２３の内部接続部２２ａ，２３ａはテーパ面２４ａより外側に位置しているので、支持部２１上に圧電振動板１を載置した際、金属板２が端子２２，２３と直接接触するのを防止できる。また、テーパ面２４ａは圧電振動板１をケース２０に挿入する際のガイド面としても機能する。
なお、この実施例では、ケース２０の側壁２０ｂ，２０ｄの内側面（テーパ面２４ａ）に、端子２２，２３の２つの内部接続部２２ａ，２３ａをそれぞれ露出させたが、一方の内部接続部２２ａ，２３ａだけを露出させてもよい。
【００３８】
図１４は、第２実施例におけるケース２０に端子２２，２３をインサート成形する方法を示す。
図１４の（ａ）は上型３５と下型３６の型締め時を示し、（ｂ）は上型３５と下型３６の型開き時を示す。
図１０と同様に、上型３５にはケース２０の内面を形成する凸部３５ａが形成され、凸部３５ａの側面３５ｃはテーパ状に形成され、その一部に外側へ突出する凸条部３５ｂが設けられている。この凸条部３５ｂは切欠部２４ｂと対応している。また、下型３６にはケース２０の外面を形成する凹部３６ａが形成され、凹部３６ａの側面の一部に内側へ突出する凸条部３６ｂが設けられている。凸条部３６ｂは凹溝２８に対応している。また、凸条部３６ｂとは別に、切欠部２７に対応する凸部（図示せず）も設けられている。凸条部３６ｂの上端は端子２２の腕部２２ｃの上端よりやや下方にあり、凸条部３６ｂの下端は凹部３６ａの底面まで延びている。上記凸部３５ａと凹部３６ａとの間でキャビティが構成される。
【００３９】
図１４（ａ）に示すように、Ｌ字形に形成された端子２２が上下の型３５，３６内に配置され、型締めされる。型締め状態において、端子２２の底板部（外部接続部）２２ｂが下型３６の凹部３６ａの底面上に配置される。また、上型３５の凸条部３５ｂと、下型３６の凸条部３６ｂとで端子２２の内部接続部２２ａの表裏両面が挟持されているので、樹脂の射出圧力により端子２２の内部接続部２２ａが変形するのが防止される。
【００４０】
図１４（ｂ）のように上下の型３５，３６を上下方向に開くと、上型３５の凸部３５ａによってケース２０の内側空間が形成され、下型３６の凹部３６ａによってケース２０の外表面が形成される。そして、下型３６の凸条部３６ｂによって凹溝２８が形成され、上型３５の凸部３５ａの側面３５ｃによってテーパ面２４ａが形成され、凸条部３５ａによって切欠部２４ｂが形成される。そのため、ケース２０の側壁２０ｂの内側テーパ面２４ａから端子２２の内部接続部２２ａを露出させることができる。
【００４１】
本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例の圧電振動板１は、金属板に積層構造の圧電体４を接着した構造のものであるが、圧電体は積層構造に限らず、単板構造でもよい。
本発明の圧電振動板は、金属板に圧電体を貼り付けたユニモルフ構造に限るものではなく、特開２００１−９５０９４号公報に記載のような積層圧電セラミックのみからなるバイモルフ構造の圧電振動板であってもよい。
上記実施例ではケースの内側に、圧電振動板の４辺を支持する支持部を設けたが、端子が露出した２辺、あるいは４つの角部に支持部を設けてもよい。
【００４２】
上記実施例では、筐体を凹型のケースとその開口部を閉鎖するカバーとで構成したが、筐体の構成はこれに限るものではない。
本発明は、圧電サウンダのような共振領域で使用される電気音響変換器に限らず、圧電レシーバのような広いレンジの周波数に対応した電気音響変換器にも適用できる。
さらに、本発明のケースは圧電型電気音響変換器以外にも種々の電子部品に適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るケースを用いた圧電型電気音響変換器の一例の分解斜視図である。
【図２】図１に示す圧電型電気音響変換器のカバーおよび接着剤を除外した平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３の一部拡大図である。
【図５】圧電振動板の分解斜視図である。
【図６】圧電振動板の断面図である。
【図７】端子とケースとのインサート成形状態を示す図である。
【図８】ケースの側面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】第１実施例のケースに端子をインサート成形する方法を示す工程図である。
【図１１】本発明に係るケースの第２実施例の斜視図である。
【図１２】図１１に示すケースの側面図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１４】第２実施例のケースに端子をインサート成形する方法を示す工程図である。
【図１５】従来の圧電型電気音響変換器の一例の断面図である。
【図１６】比較例としての圧電型電気音響変換器の部分断面図である。
【図１７】図１６に示すケースのインサート成形時の断面図である。
【図１８】スライド型を用いたインサート成形時の工程図である。
【符号の説明】
【００４４】
２０ ケース（筐体）
２０ａ 底壁
２０ｂ 側壁
２２，２３ 端子
２２ａ，２３ａ 内部接続部
２２ｂ，２３ｂ 外部接続部
２７ 切欠部
２８ 凹溝
３５ 上型
３６ 下型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁と４つの側壁とを有し、上面に開口部を有するケースであって、
上記側壁のうち少なくとも１つの側壁には板状金属板よりなる端子がインサート成形によって縦向きに固定されており、
上記端子が固定された側壁の外側面に、下方に向かって縦方向に延びる凹溝が形成され、
上記凹溝に上記端子の外側面の一部が露出しており、
上記凹溝に露出した端子の外側面と対向する内側面の一部が上記側壁の内側面に露出していることを特徴とするインサート端子付きケース。
【請求項２】
上記側壁の外側面の底面近傍には、上記端子の外側面を、上記凹溝から露出する端子の露出部より広い面積で露出させる切欠部が設けられ、
上記凹溝の下端は上記切欠部と連結されていることを特徴とする請求項１に記載のインサート端子付きケース。
【請求項３】
上記凹溝の上端は、上記端子の上端部より低い位置で終端となっていることを特徴とする請求項１または２に記載のインサート端子付きケース。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のケースと、上記ケースの内部に収容され、２つの電極間に交番信号を印加することにより屈曲振動する圧電振動板と、上記ケースの上面開口部に固定されるカバーとを備えた圧電型電気音響変換器であって、
上記ケースの側壁のうち対向する２つの側壁にそれぞれ端子がインサート成形によって固定されており、
上記側壁の内側面に露出した上記端子の内側面と上記圧電振動板の電極とが導電性接着剤により電気的に接続されていることを特徴とする圧電型電気音響変換器。
【請求項５】
ケースの内面を形成する凸部を有する上金型と、上記ケースの外面を形成する凹部を有する下金型とを準備する工程と、
板状金属板よりなるＬ字形端子の底板部を下金型の凹部底面上に配置し、上記端子の起立部を上金型の凸部外側面と下金型の凹部内側面との間で挟持するように上下の金型を型締めする工程と、
上記上下の金型の凸部と凹部との間に形成されるキャビティに樹脂を射出し、硬化させる工程と、
上記樹脂の硬化後に上下の金型を開くことにより、ケースを取り出す工程と、を備えるインサート端子付きケースの製造方法。
【請求項６】
上記下金型の凹部の内側面には、上端が上記端子の起立部上端より下方に位置し、下端が凹部の底面まで延びる凸条部が形成されており、
上記凸条部の内側面と上記上金型の凸部外側面との間で上記端子の起立部が挟持されることを特徴とする請求項５に記載のインサート端子付きケースの製造方法。
【請求項７】
上記端子の起立部には、両側方へ突出した腕部が設けられ、
上記型締め工程において、上記腕部の表裏両面が上金型の凸部外側面と下金型の凹部内側面との間で挟持されることを特徴とする請求項５または６に記載のインサート端子付きケースの製造方法。
【請求項１】
底壁と４つの側壁とを有し、上面に開口部を有するケースであって、
上記側壁のうち少なくとも１つの側壁には板状金属板よりなる端子がインサート成形によって縦向きに固定されており、
上記端子が固定された側壁の外側面に、下方に向かって縦方向に延びる凹溝が形成され、
上記凹溝に上記端子の外側面の一部が露出しており、
上記凹溝に露出した端子の外側面と対向する内側面の一部が上記側壁の内側面に露出していることを特徴とするインサート端子付きケース。
【請求項２】
上記側壁の外側面の底面近傍には、上記端子の外側面を、上記凹溝から露出する端子の露出部より広い面積で露出させる切欠部が設けられ、
上記凹溝の下端は上記切欠部と連結されていることを特徴とする請求項１に記載のインサート端子付きケース。
【請求項３】
上記凹溝の上端は、上記端子の上端部より低い位置で終端となっていることを特徴とする請求項１または２に記載のインサート端子付きケース。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のケースと、上記ケースの内部に収容され、２つの電極間に交番信号を印加することにより屈曲振動する圧電振動板と、上記ケースの上面開口部に固定されるカバーとを備えた圧電型電気音響変換器であって、
上記ケースの側壁のうち対向する２つの側壁にそれぞれ端子がインサート成形によって固定されており、
上記側壁の内側面に露出した上記端子の内側面と上記圧電振動板の電極とが導電性接着剤により電気的に接続されていることを特徴とする圧電型電気音響変換器。
【請求項５】
ケースの内面を形成する凸部を有する上金型と、上記ケースの外面を形成する凹部を有する下金型とを準備する工程と、
板状金属板よりなるＬ字形端子の底板部を下金型の凹部底面上に配置し、上記端子の起立部を上金型の凸部外側面と下金型の凹部内側面との間で挟持するように上下の金型を型締めする工程と、
上記上下の金型の凸部と凹部との間に形成されるキャビティに樹脂を射出し、硬化させる工程と、
上記樹脂の硬化後に上下の金型を開くことにより、ケースを取り出す工程と、を備えるインサート端子付きケースの製造方法。
【請求項６】
上記下金型の凹部の内側面には、上端が上記端子の起立部上端より下方に位置し、下端が凹部の底面まで延びる凸条部が形成されており、
上記凸条部の内側面と上記上金型の凸部外側面との間で上記端子の起立部が挟持されることを特徴とする請求項５に記載のインサート端子付きケースの製造方法。
【請求項７】
上記端子の起立部には、両側方へ突出した腕部が設けられ、
上記型締め工程において、上記腕部の表裏両面が上金型の凸部外側面と下金型の凹部内側面との間で挟持されることを特徴とする請求項５または６に記載のインサート端子付きケースの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０１５９５１
【国際公開日】平成１７年２月１７日（２００５．２．１７）
【発行日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１２９１０（Ｐ２００５−５１２９１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１００９７
【国際出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【特許番号】特許第３９６６３５２号（Ｐ３９６６３５２）
【特許公報発行日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年２月１７日（２００５．２．１７）
【発行日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１００９７
【国際出願日】平成１６年７月１５日（２００４．７．１５）
【特許番号】特許第３９６６３５２号（Ｐ３９６６３５２）
【特許公報発行日】平成１９年８月２９日（２００７．８．２９）
【出願人】（０００００６２３１）株式会社村田製作所 (3,635)
【Ｆターム（参考）】
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