(57)【要約】【課題】複数の圧電振動子のそれぞれの振動を同期させることができる、圧電振動装置、骨伝導イヤホンおよび圧電振動装置の製造方法を提供する。【解決手段】骨伝導イヤホン１０を構成する圧電振動装置１６は、複数の圧電振動子４６と、複数の圧電振動子４６のそれぞれを支持する支持部４８とを備えている。各圧電振動子４６は、貫通孔６０を有しており、かつ、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられている。支持部４８は、各圧電振動子４６の貫通孔６０に挿通される棒状の支柱７２を有している。互いに隣接する圧電振動子４６の間に配置される振動伝達部５０および各圧電振動子４６の全体を覆う被覆部５２は、支持部４８で支持された各圧電振動子４６に液体状のシリコーンＸを付着させ、その後、シリコーンＸを硬化させることによって形成されている。【選択図】図４
2018191140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の振動体と前記振動体の表面に設けられた板状の圧電体とを有する複数の圧電振動子と、
前記複数の圧電振動子のそれぞれを支持する支持部とを備え、
前記複数の圧電振動子のそれぞれは、前記振動体および前記圧電体を厚さ方向に貫通する貫通孔を有しており、かつ、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられており、
前記支持部は、前記複数の圧電振動子のそれぞれの前記貫通孔に挿通される棒状の支柱を有している、圧電振動装置。
【請求項２】
前記振動体および前記圧電体のそれぞれは、円形に形成されており、
前記貫通孔は、前記振動体および前記圧電体のそれぞれの中心部に設けられている、請求項１に記載の圧電振動装置。
【請求項３】
可撓性を有し、前記複数の圧電振動子のうちの互いに隣接する圧電振動子のそれぞれに接触してこれらの間に配置される振動伝達部を備える、請求項１または２に記載の圧電振動装置。
【請求項４】
前記複数の圧電振動子の全体を覆う被覆部を備えており、
前記振動伝達部および前記被覆部はゴム弾性を有する材料で一体的に形成されている、請求項３に記載の圧電振動装置。
【請求項５】
前記振動伝達部および前記被覆部のそれぞれの音響インピーダンスは、耳の皮膚の音響インピーダンスとほぼ同じ大きさに定められている、請求項４に記載の圧電振動装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の圧電振動装置を備える骨伝導イヤホン。
【請求項７】
板状の振動体と前記振動体の表面に設けられた板状の圧電体とを有する複数の圧電振動子と、
支柱を有し、前記複数の圧電振動子のそれぞれを支持する支持部と、
前記複数の圧電振動子のうちの互いに隣接する圧電振動子のそれぞれに接触してこれらの間に配置される振動伝達部と、
前記複数の圧電振動子の全体を覆う被覆部とを備え、
前記複数の圧電振動子のそれぞれは、前記振動体および前記圧電体を厚さ方向に貫通する貫通孔を有しており、かつ、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられている、圧電振動装置の製造方法であって、
（ａ）前記複数の圧電振動子のそれぞれの前記貫通孔に前記支柱を挿通させるとともに、前記複数の圧電振動子のそれぞれを前記支柱に固定し、
（ｂ）前記複数の圧電振動子を液体状の樹脂材料に浸漬させて、前記複数の圧電振動子に前記樹脂材料を付着させ、
（ｃ）前記樹脂材料を硬化させることによって前記振動伝達部および前記被覆部を一体的に形成する、圧電振動装置の製造方法。
【請求項８】
前記（ｂ）工程では、前記液体状の樹脂材料として架橋反応を起こす前のシリコーンを使用し、
前記（ｃ）工程では、架橋反応を起こさせることによって前記シリコーンを硬化させる、請求項７に記載の圧電振動装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板状の振動体と振動体の表面に設けられた板状の圧電体とを有する複数の圧電振動子を備える圧電振動装置、骨伝導イヤホンおよび圧電振動装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の圧電振動子を備える圧電振動装置が知られており、その一例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された圧電振動装置は、圧電式イヤホンに組み込まれる積層型圧電音響体であり、厚さ方向に変位する複数の圧電板を重ね合わせた構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２８８２３４６号公報（図２）
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載された積層型圧電音響体では、複数の圧電板のそれぞれの厚さ方向に対して直交する方向への動きを十分に抑制することができず、各圧電板の振動を同期させることが困難であるという問題があった。そのため、この積層型圧電音響体を用いた圧電式イヤホンにおいては、音質を向上させることが困難であるとともに、音量を大きくすることが困難であるという問題があった。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は上記問題に対処するためになされたものであり、複数の圧電振動子のそれぞれの振動を同期させることができる、圧電振動装置、骨伝導イヤホンおよび圧電振動装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る圧電振動装置の特徴は、板状の振動体と前記振動体の表面に設けられた板状の圧電体とを有する複数の圧電振動子と、前記複数の圧電振動子のそれぞれを支持する支持部とを備え、前記複数の圧電振動子のそれぞれは、前記振動体および前記圧電体を厚さ方向に貫通する貫通孔を有しており、かつ、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられており、前記支持部は、前記複数の圧電振動子のそれぞれの前記貫通孔に挿通される棒状の支柱を有していることにある。
【０００７】
この構成では、各圧電振動子に設けられた貫通孔に支持部の支柱が挿通されるので、各圧電振動子の厚さ方向に対して直交する方向への動きを支柱で抑制することができる。また、各圧電振動子は、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられるので、各圧電振動子が振動する方向を厚さ方向に揃えることができる。したがって、各圧電振動子の振動を同期させることが可能であり、例えば、圧電振動装置を骨伝導イヤホンに用いた場合には、音質を向上させることができるとともに、音量を大きくすることができる。
【０００８】
本発明に係る圧電振動装置の他の特徴は、前記振動体および前記圧電体のそれぞれは、円形に形成されており、前記貫通孔は、前記振動体および前記圧電体のそれぞれの中心部に設けられていることにある。
【０００９】
この構成では、振動体および圧電体のそれぞれが円形に形成されており、これらの中心部に設けられた貫通孔に支柱が挿通されているので、各圧電振動子の振動をそれらの外周部に効率よく伝達することができる。したがって、例えば、圧電振動装置を骨伝導イヤホンに用いた場合には、音の周波数帯域を広く確保できるとともに、音の再現性を高めることができる。
【００１０】
本発明に係る圧電振動装置の他の特徴は、可撓性を有し、前記複数の圧電振動子のうちの互いに隣接する圧電振動子のそれぞれに接触してこれらの間に配置される振動伝達部を備えることにある。
【００１１】
この構成では、互いに隣接する圧電振動子の間に振動伝達部が配置されるので、圧電振動子の間に空気は存在しておらず、空気を介した音漏れを防止できる。また、各圧電振動子の振動を、可撓性を有する振動伝達部を介して外部（骨組織など）に効率よく伝達することができる。
【００１２】
本発明に係る圧電振動装置の他の特徴は、前記複数の圧電振動子の全体を覆う被覆部を備えており、前記振動伝達部および前記被覆部はゴム弾性を有する材料で一体的に形成されていることにある。
【００１３】
この構成では、複数の圧電振動子の全体が被覆部で覆われているので、防水性に優れる。また、振動伝達部および被覆部はゴム弾性を有する材料で一体的に形成されているので、圧電振動装置を骨伝導イヤホンに用いた場合には、被覆部を耳の皮膚に無理なく密着させることができるとともに、圧電振動子の振動を、振動伝達部および被覆部を介して耳の皮膚および骨組織に効率よく伝えることができる。
【００１４】
本発明に係る圧電振動装置の他の特徴は、前記振動伝達部および前記被覆部のそれぞれの音響インピーダンスは、耳の皮膚の音響インピーダンスとほぼ同じ大きさに定められていることにある。
【００１５】
２つの物質間の音響インピーダンスの差が大きければ、その物質間では音が伝わり難いことが一般に知られている。上記構成では、振動伝達部および被覆部のそれぞれの音響インピーダンスが耳の皮膚の音響インピーダンス（１．５２Ｍｋｇ／ｍ3・s）とほぼ同じ大きさに定められているので、圧電振動子の振動を、振動伝達部および被覆部を介して耳の皮膚および骨組織に伝え易い。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明に係る骨伝導イヤホンの特徴は、上記のいずれかの圧電振動装置を備えることにある。
【００１７】
この構成では、上記のいずれかの圧電振動装置を備えることにより、各圧電振動子の振動を同期させることができるので、音質を向上させることができるとともに、音量を大きくすることができる。
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明に係る圧電振動装置の製造方法の特徴は、板状の振動体と前記振動体の表面に設けられた板状の圧電体とを有する複数の圧電振動子と、支柱を有し、前記複数の圧電振動子のそれぞれを支持する支持部と、前記複数の圧電振動子のうちの互いに隣接する圧電振動子のそれぞれに接触してこれらの間に配置される振動伝達部と、前記複数の圧電振動子の全体を覆う被覆部とを備え、前記複数の圧電振動子のそれぞれは、前記振動体および前記圧電体を厚さ方向に貫通する貫通孔を有しており、かつ、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられている、圧電振動装置の製造方法であって、（ａ）前記複数の圧電振動子のそれぞれの前記貫通孔に前記支柱を挿通させるとともに、前記複数の圧電振動子のそれぞれを前記支柱に固定し、（ｂ）前記複数の圧電振動子を液体状の樹脂材料に浸漬させて、前記複数の圧電振動子に前記樹脂材料を付着させ、（ｃ）前記樹脂材料を硬化させることによって前記振動伝達部および前記被覆部を一体的に形成することにある。
【００１９】
この構成では、（ａ）工程において、複数の圧電振動子のそれぞれを支柱に固定して１つの部品を構成するので、その後の作業性を高めることができる。また、（ｂ）工程では、上記１つの部品を液体状の樹脂材料に浸漬させ、（ｃ）工程では、樹脂材料を硬化させることによって振動伝達部および被覆部を一体的に形成するので、複数の圧電振動子および支持部の周囲に振動伝達部および被覆部を隙間無く簡単に形成することができる。
【００２０】
本発明に係る圧電振動装置の製造方法の他の特徴は、前記（ｂ）工程では、前記液体状の樹脂材料として架橋反応を起こす前のシリコーンを使用し、前記（ｃ）工程では、架橋反応を起こさせることによって前記シリコーンを硬化させることにある。
【００２１】
この構成では、熱硬化性樹脂であるシリコーンを用いているので、製造工程における温度管理が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る骨伝導イヤホンの構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した骨伝導イヤホンの構成を示す断面図である。
【図３】図１に示した骨伝導イヤホンの構成を示す分解斜視図である。
【図４】圧電振動装置の構成を示す断面図である。
【図５】圧電振動装置の一部の構成を示す分解斜視図である。
【図６】圧電振動装置の製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る骨伝導イヤホンの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る圧電振動装置、骨伝導イヤホンおよび圧電振動装置の製造方法の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（骨伝導イヤホン１０の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る骨伝導イヤホン１０の構成を示す斜視図である。図２は、骨伝導イヤホン１０の構成を示す断面図である。図３は、骨伝導イヤホン１０の構成を示す分解斜視図である。
【００２５】
図１および図２に示す骨伝導イヤホン１０は、本体部１２と、本体部１２に着脱可能に取り付けられた遮音部１４と、本体部１２の内部に収容された圧電振動装置１６と、配線ガイド部１８と、配線ガイド保持部２０とを備えている。以下には、これらについて詳細に説明する。ただし、圧電振動装置１６については、便宜上最後に説明する。
【００２６】
図１および図２に示す本体部１２は、耳の一部である耳甲介腔（図示省略）に接触して、圧電振動装置１６の振動を耳の皮膚および骨組織（図示省略）に伝達する部材である。図３に示すように、本体部１２は、ゴムおよびエラストマーなどのゴム弾性を有する材料によって楕円体状に形成されている。本体部１２の内部には、圧電振動装置１６を収容する収容空間２２が設けられており、収容空間２２を構成する本体部１２の内面１２ａは、圧電振動装置１６の外面１６ａに接触する円筒面に形成されている。また、本体部１２の正面１２ｂには、収容空間２２の開口部２２ａが設けられており、本体部１２の背面１２ｃには、遮音部１４が着脱可能に取り付けられる突起状の取付部２４が設けられている。
【００２７】
本実施形態では、本体部１２の材料として、硬度３０（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３）のシリコーンが用いられており、シリコーンには、銀イオンが練り込まれている。硬度３０のシリコーンは、耳の皮膚の音響インピーダンス（１．５２Ｍｋｇ／ｍ3・s）とほぼ同じ大きさの音響インピーダンスを有するため、圧電振動装置１６の振動を耳の皮膚および骨組織に伝え易い。また、銀イオンは、抗菌性を有するため、本体部１２を清潔に保つことができる。
【００２８】
図１および図２に示す遮音部１４は、外耳道から鼓膜（図示省略）に伝わる音を遮断するとともに、外耳道を利用して骨伝導イヤホン１０を耳に固定するための部材である。図３に示すように、遮音部１４は、中心部に貫通孔１４ａを有する碗状に形成されている。遮音部１４の材料としては、ゴムやエラストマーなどのゴム弾性を有する材料（本実施形態ではシリコーン）が用いられている。また、遮音部１４の外径は、外耳道の内径よりも大きく定められており、貫通孔１４ａの内径は、取付部２４の外径よりも小さく定められている。
【００２９】
遮音部１４を本体部１２に取り付ける際には、遮音部１４の貫通孔１４ａに本体部１２の取付部２４が挿し込まれる。したがって、外径が異なる複数種類の遮音部１４を準備しておくことにより、使用者は、好みの大きさの遮音部１４を適宜選択して使用できる。
【００３０】
図１および図２に示す配線ガイド部１８は、圧電振動装置１６の第１電気配線２８および第２電気配線３０をガイドする部材であり、ゴムおよびエラストマーなどのゴム弾性を有する材料や、他のプラスチック材料や、アルミニウムなどの金属材料などを用いてＬ字状に形成されている。図３に示すように、Ｌ字状の短辺を構成する第１部分３２は、円形の断面を有する筒状に形成されており、Ｌ字状の長辺を構成する第２部分３４は、四角形の断面を有する筒状に形成されている。第１部分３２の開口端部３２ａの外周には、鍔３６が形成されている。第１部分３２の周壁部には、開口端部３２ａから軸方向に延びて切欠き部３８が形成されている。
【００３１】
図１および図２に示すガイド保持部２０は、配線ガイド部１８を本体部１２に固定するための部材であり、アルミニウムなどの金属材料や、プラスチック材料などを用いて筒状に形成されている。図３に示すように、ガイド保持部２０の内径は、配線ガイド部１８の第１部分３２の外径よりも大きくされており、ガイド保持部２０の一方の開口端部２０ａの外周には、本体部１２における開口部２２ａの内側に嵌め込まれる鍔４０が形成されている。図２に示すように、ガイド保持部２０の一方の開口端部２０ａの内周には、配線ガイド部１８の鍔３６を収容する段差部４２が形成されており、ガイド保持部２０の周壁部には、配線ガイド部１８の第２部分３４を挿通させるスリット４４が軸方向の全長にわたって形成されている。
【００３２】
（圧電振動装置１６の構成）
図４は、圧電振動装置１６の構成を示す断面図であり、図５は、圧電振動装置１６の一部の構成を示す分解斜視図である。図２に示す圧電振動装置１６は、複数（本実施形態では３つ）の圧電振動子４６と、支持部４８と、複数（本実施形態では２つ）の振動伝達部５０と、被覆部５２とを備えている。
【００３３】
図５に示すように、複数の圧電振動子４６のそれぞれは、振動体５４と、振動体５４の２つの表面（主面）のそれぞれに設けられた第１圧電体５６および第２圧電体５８とを有している。つまり、本実施形態の圧電振動子４６は、いわゆるバイモルフ型振動子である。
【００３４】
振動体５４は、第１圧電体５６および第２圧電体５８の振動を受けて振動する円形の板状部材であり、振動体５４の中心部には、円形の貫通孔６０ａが形成されている。本実施形態の振動体５４は、真鍮、ステンレス、アルミニウムなどの導電性を有する金属で形成されており、振動体５４が、第１圧電体５６および第２圧電体５８に電力を付与する電極の役割を果たしている。
【００３５】
第１圧電体５６および第２圧電体５８のそれぞれは、圧電特性を有する円形の板状部材であり、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ３）などの圧電セラミックによって、振動体５４とほぼ同じ大きさ（ほぼ同じ直径）に形成されている。第１圧電体５６と第２圧電体５８との間では、これらの分極方向が逆にされている。したがって、これらのうちの一方が圧電効果で伸びると、他方は圧電効果で縮むように作動する。第１圧電体５６の中心部には、振動体５４の貫通孔６０ａに連通する円形の貫通孔６０ｂが形成されており、第１圧電体５６における貫通孔６０ｂから離間した部分には、振動体５４の表面を露出させるための円形の貫通孔６２が形成されている。第２圧電体５８の中心部には、振動体５４の貫通孔６０ａに連通する円形の貫通孔６０ｃが形成されている。
【００３６】
第１圧電体５６および第２圧電体５８のそれぞれは、振動体５４の２つの表面（主面）のそれぞれに接着剤などで張り合わされている。図５に示すように、振動体５４に第１圧電体５６および第２圧電体５８を貼り合わせた状態では、３つの貫通孔６０ａ，６０ｂ，６０ｃが連通することによって貫通孔６０が構成されている。つまり、圧電振動子４６は、振動体５４、第１圧電体５６および第２圧電体５８を厚さ方向に貫通する貫通孔６０を有している。第１圧電体５６の表面には、第１電極６４を介して第１電気配線２８が接続されており、貫通孔６２に露出した振動体５４の表面には、第２電極６６を介して第２電気配線３０が接続されている。また、第１圧電体５６と第２圧電体５８とは、導電線６８を介して電気的に接続されている。
【００３７】
図４に示すように、本実施形態では、３つの圧電振動子４６のそれぞれが、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられている。３つの圧電振動子４６のうち互いに隣接する２つの圧電振動子４６の間には、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンなどの絶縁性の材料からなる円環状のスペーサ部材７０が配置されており、これにより、圧電振動子４６どうしの間隔が一定に保持されている。なお、圧電振動子４６およびスペーサ部材７０の数は適宜変更されてもよい。
【００３８】
図４に示す支持部４８は、複数（本実施形態では３つ）の圧電振動子４６のそれぞれを支持する部材であり、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンなどの絶縁性の材料によって形成されている。図５に示すように、支持部４８は、複数の圧電振動子４６のそれぞれの貫通孔６０に挿通される円形断面を有する棒状の支柱７２と、支柱７２の一方端部に設けられた頭部７４と、支柱７２の他方端部に設けられた雄ネジ部７６と、雄ネジ部７６に螺合される雌ネジ部７８とを有している。
【００３９】
図４に示す複数の振動伝達部５０のそれぞれは、複数の圧電振動子４６のそれぞれの振動を外部に伝える部材であり、シリコーン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレン、ゴム、エラストマーなどの可撓性を有する材料によって板状に形成されている。各振動伝達部５０は、複数の圧電振動子４６のうちの互いに隣接する圧電振動子４６のそれぞれに接触してこれらの間に配置されている。
【００４０】
図４に示す被覆部５２は、複数の圧電振動子４６および支持部４８の全体を覆う部材であり、ゴムおよびエラストマーなどのゴム弾性を有する材料によって円筒状に形成されている。被覆部５２の外面は、圧電振動装置１６の外面１６ａとなっており、本体部１２の内面１２ｂに密着するように、本体部１２の内径よりも大きい外径で形成されている。
【００４１】
本実施形態では、複数の振動伝達部５０および被覆部５２のそれぞれが、硬度３０（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３）のシリコーンを用いて一体的に形成されている。硬度３０のシリコーンは、耳の皮膚の音響インピーダンス（１．５２Ｍｋｇ／ｍ3・s）とほぼ同じ大きさの音響インピーダンスを有するため、複数の圧電振動子４６のそれぞれの振動を耳の皮膚および骨組織に伝え易い。
【００４２】
（圧電振動装置１６の製造方法）
図６は、圧電振動装置１６の製造工程を示す断面図である。圧電振動装置１６を製造する際には、まず、図５に示す第１工程により、複数の圧電振動子４６と、複数のスペーサ部材７０と、支持部４８とを有する圧電ユニット８０を構成する。その後、図６に示す第２工程により、圧電ユニット８０に対して振動伝達部５０および被覆部５２を一体的に形成する。
【００４３】
図５に示す第１工程では、まず、複数（本実施形態では３つ）の圧電振動子４６のそれぞれの貫通孔６０と、複数（本実施形態では２つ）のスペーサ部材７０のそれぞれの貫通孔７０ａとに支持部４８の支柱７２を挿通させるとともに、複数の圧電振動子４６のそれぞれを厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に配置する。続いて、支持部４８の雄ネジ部７６に雌ネジ部７８を螺合することによって、頭部７４と雌ネジ部７８とで各圧電振動子４６および各スペーサ部材７０を挟持し、これらを支柱７２に固定する。
【００４４】
図６に示す第２工程では、被覆部５２（図４）の外形に応じた形状の型８４を準備し、型８４の内部に架橋反応を起こす前の液体状のシリコーンＸを収容するとともに、上記の圧電ユニット８０（複数の圧電振動子４６および支持部４８を含む）をシリコーンＸに浸漬させる。これにより、複数の圧電振動子４６のうちの互いに隣接する圧電振動子４６の間にシリコーンＸを充填するとともに、複数の圧電振動子４６および支持部４８の全体をシリコーンＸで覆う。その後、シリコーンＸを加熱（または常温）により硬化させて（すなわち架橋反応を起こさせて）振動伝達部５０および被覆部５２（図４）を得る。
【００４５】
（実施形態の効果）
本実施形態に係る圧電振動装置１６および骨伝導イヤホン１０によれば、以下の各効果を奏することができる。すなわち、図５に示すように、各圧電振動子４６に設けられた貫通孔６０に支持部４８の支柱７２が挿通されるので、各圧電振動子４６の厚さ方向に対して直交する方向への動きを支柱７２で抑制することができる。また、各圧電振動子４６は、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられるので、各圧電振動子４６が振動する方向を厚さ方向に揃えることができる。したがって、各圧電振動子４６の振動を同期させることが可能であり、骨伝導イヤホン１０（図１）においては、音質を向上させることができるとともに、音量を大きくすることができる。
【００４６】
図５に示すように、振動体５４および圧電体５６，５８のそれぞれが円形に形成されているので、各圧電振動子４６の振動をそれらの外周部に効率よく伝達することができる。したがって、骨伝導イヤホン１０（図１）においては、音の周波数帯域を広く（特に高音側に広く）確保できるとともに、音の再現性を高めることができる。
【００４７】
図４に示すように、互いに隣接する圧電振動子４６の間に振動伝達部５０が配置されるので、圧電振動子４６の間に空気は存在しておらず、空気を介した音漏れを防止できる。また、各圧電振動子４６の振動を、可撓性を有する振動伝達部５０を介して外部（耳の皮膚および骨組織など）に効率よく伝達することができる。
【００４８】
図４に示すように、複数の圧電振動子４６の全体が被覆部５２で覆われているので、防水性に優れており、水中でも使用できる。また、振動伝達部５０および被覆部５２はゴム弾性を有する材料で一体的に形成されているので、骨伝導イヤホン１０（図１）においては、被覆部５２を耳の皮膚に無理なく密着させることができるとともに、圧電振動子４６の振動を、振動伝達部５０および被覆部５２を介して耳の皮膚および骨組織に効率よく伝えることができる。
【００４９】
図４に示す振動伝達部５０および被覆部５２のそれぞれの音響インピーダンスは、耳の皮膚の音響インピーダンス（１．５２Ｍｋｇ／ｍ3・s）とほぼ同じ大きさに定められているので、圧電振動子４６の振動を、振動伝達部５０および被覆部５２を介して耳の皮膚および骨組織に伝え易い。
【００５０】
図５に示すように、圧電振動装置１６を製造する際には、複数の圧電振動子４６のそれぞれを支柱７２に固定して１つの圧電ユニット８０を構成するので、その後の作業性を高めることができる。また、図６に示すように、圧電ユニット８０を液体状のシリコーンＸに浸漬させ、その後、シリコーンＸを硬化させることによって振動伝達部５０および被覆部５２を一体的に形成するので、複数の圧電振動子４６および支持部４８の周囲に振動伝達部５０および被覆部５２を隙間無く簡単に形成することができる。
【００５１】
（変形例）
なお、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。すなわち、図５に示すように、上記実施形態では、振動体５４および圧電体５６，５８のそれぞれが円形に形成されているが、これらは、楕円形、卵形、多角形などの他の形状に形成されてもよい。また、圧電振動装置１６は、振動体５４の一方の表面にだけ圧電体が設けられたいわゆるユニモルフ型振動子として構成されてもよい。
【００５２】
図５に示すように、上記実施形態では、振動体５４が、第１圧電体５６および第２圧電体５８に電力を付与する電極の役割を果たしているが、振動体５４とは別に電極が設けられてもよい。この場合には、振動体５４がガラスや合成樹脂などの電気絶縁性の材料で形成されてもよい。
【００５３】
図５に示すように、上記実施形態では、各圧電振動子４６および各スペーサ部材７０が頭部７４と雌ネジ部７８とで挟まれることによって支柱７２に固定されているが、各圧電振動子４６および各スペーサ部材７０は摩擦力によって支柱に固定されてもよいし、接着剤によって支柱に固定されてもよい。これらの場合には、頭部７４、雄ネジ部７６、雌ネジ部７８およびスペーサ部材７０は省略されてもよい。
【００５４】
図５に示すように、上記実施形態では、各圧電振動子４６の貫通孔６０および支柱７２の断面が円形に形成されているが、これらは、楕円形、卵形、多角形などの他の形状に形成されてもよい。さらに、各圧電振動子４６の貫通孔６０は、各圧電振動子４６の中心部からずれた位置に形成されてもよいし、複数形成されてもよい。
【００５５】
上記実施形態では、図４に示す複数の振動伝達部５０と被覆部５２とが、熱硬化性のシリコーンを用いて一体的に形成されているが、これらは、異なる材料を用いて分離して形成されてもよい。また、これらは、スチレン系、オレフィン系、ウレタン系、アミド系などの熱可塑性の樹脂材料（エラストマー）を用いて一体的に形成されてもよい。熱可塑性の樹脂材料を用いる場合には、圧電ユニット８０（複数の圧電振動子４６および支持部４８を含む）を加熱により溶融された樹脂材料に浸漬させ、その後、樹脂材料を冷却により硬化させることによって、振動伝達部５０および被覆部５２を得ることができる。
【００５６】
また、図４に示す振動伝達部５０および被覆部５２は省略されてもよい。振動伝達部５０および被覆部５２が省略された圧電振動装置（図示省略）では、互いに隣接する圧電振動子４６の間に空気が存在するので、音を鼓膜に伝えるタイプのイヤホンに用いることができる。
【００５７】
図７は、本発明の他の実施形態に係る骨伝導イヤホン９０の構成を示す断面図である。図１に示す上記実施形態の骨伝導イヤホン１０では、本体部１２を耳甲介腔に接触させるとともに、遮音部１４を外耳道に挿入するように構成されているが、図７に示す骨伝導イヤホン９０のように、本体部１２および遮音部１４は省略されてもよい。
【００５８】
図７に示す骨伝導イヤホン９０では、複数の圧電振動子９２のそれぞれが外耳道に挿入可能な程度に小さく形成されており、複数の圧電振動子９２の数は、それらの総表面積の減少による音量の減少を抑制するために、上記実施形態よりも多く（図７の実施形態では５枚）されている。また、振動伝達部９６および被覆部９８は、外耳道の内径よりも小さい外径で一体的に形成されており、骨伝導イヤホン９０の先端部を構成する被覆部９８は、外耳道への挿入を容易にするために、半球状、半楕円体状、砲弾状などに形成されている。
【００５９】
なお、図７に示す骨伝導イヤホン９０における複数の圧電振動子９２、支持部９４、振動伝達部９６および被覆部９８は、数および大きさなどを除いて、図１に示す骨伝導イヤホン１０の対応する部分とほぼ同様に構成されているので、これらの詳細な説明は省略する。
【００６０】
図７に示す骨伝導イヤホン９０によれば、本体部および遮音部を省略できるので、軽量化を図ることが可能であり、耳の負担を低減できる。また、部品点数を少なくすることができるので、製造工程を簡素化できるとともに、製造コストを低減できる。
【符号の説明】
【００６１】
１０…  骨伝導イヤホン、１２…本体部、１４…遮音部、１６…圧電振動装置、
２２…収容空間、４６…圧電振動子、４８…支持部、５０…振動伝達部、
５２…被覆部、５４…振動体、５６，５８…圧電体、６０…貫通孔、７２…支柱
【図１】
2018191140.tif 000003
【図２】
2018191140.tif 000004
【図３】
2018191140.tif 000005
【図４】
2018191140.tif 000006
【図５】
2018191140.tif 000007
【図６】
2018191140.tif 000008
【図７】
2018191140.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成29年10月15日(2017.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の振動体と前記振動体の表面に設けられた板状の圧電体とを有する複数の圧電振動子と、
前記複数の圧電振動子のそれぞれを支持する支持部と、
可撓性を有し、前記複数の圧電振動子のそれぞれの振動を伝達する振動伝達部とを備え、
前記複数の圧電振動子のそれぞれは、前記振動体および前記圧電体を厚さ方向に貫通する貫通孔を有しており、かつ、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられており、
前記支持部は、前記複数の圧電振動子のそれぞれの前記貫通孔に挿通される棒状の支柱を有しており、
前記振動伝達部は、前記複数の圧電振動子のうちの互いに隣接する圧電振動子のそれぞれに接触してこれらの間に配置されている、圧電振動装置。
【請求項２】
前記複数の圧電振動子の全体を覆う被覆部を備えており、
前記振動伝達部および前記被覆部はゴム弾性を有する材料で一体的に形成されている、請求項１に記載の圧電振動装置。
【請求項３】
前記振動伝達部および前記被覆部のそれぞれの音響インピーダンスは、耳の皮膚の音響インピーダンスとほぼ同じ大きさに定められている、請求項２に記載の圧電振動装置。
【請求項４】
前記振動体および前記圧電体のそれぞれは、円形に形成されており、
前記貫通孔は、前記振動体および前記圧電体のそれぞれの中心部に設けられている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の圧電振動装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の圧電振動装置を備える骨伝導イヤホン。
【請求項６】
板状の振動体と前記振動体の表面に設けられた板状の圧電体とを有する複数の圧電振動子と、
支柱を有し、前記複数の圧電振動子のそれぞれを支持する支持部と、
前記複数の圧電振動子のうちの互いに隣接する圧電振動子のそれぞれに接触してこれらの間に配置される振動伝達部と、
前記複数の圧電振動子の全体を覆う被覆部とを備え、
前記複数の圧電振動子のそれぞれは、前記振動体および前記圧電体を厚さ方向に貫通する貫通孔を有しており、かつ、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられている、圧電振動装置の製造方法であって、
（ａ）前記複数の圧電振動子のそれぞれの前記貫通孔に前記支柱を挿通させるとともに、前記複数の圧電振動子のそれぞれを前記支柱に固定し、
（ｂ）前記複数の圧電振動子を液体状の樹脂材料に浸漬させて、前記複数の圧電振動子に前記樹脂材料を付着させ、
（ｃ）前記樹脂材料を硬化させることによって前記振動伝達部および前記被覆部を一体的に形成する、圧電振動装置の製造方法。
【請求項７】
前記（ｂ）工程では、前記液体状の樹脂材料として架橋反応を起こす前のシリコーンを使用し、
前記（ｃ）工程では、架橋反応を起こさせることによって前記シリコーンを硬化させる、請求項６に記載の圧電振動装置の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る圧電振動装置の特徴は、板状の振動体と前記振動体の表面に設けられた板状の圧電体とを有する複数の圧電振動子と、前記複数の圧電振動子のそれぞれを支持する支持部と、可撓性を有し、前記複数の圧電振動子のそれぞれの振動を伝達する振動伝達部とを備え、前記複数の圧電振動子のそれぞれは、前記振動体および前記圧電体を厚さ方向に貫通する貫通孔を有しており、かつ、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられており、前記支持部は、前記複数の圧電振動子のそれぞれの前記貫通孔に挿通される棒状の支柱を有しており、前記振動伝達部は、前記複数の圧電振動子のうちの互いに隣接する圧電振動子のそれぞれに接触してこれらの間に配置されていることにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
この構成では、各圧電振動子に設けられた貫通孔に支持部の支柱が挿通されるので、各圧電振動子の厚さ方向に対して直交する方向への動きを支柱で抑制することができる。また、各圧電振動子は、厚さ方向に間隔を隔てて互いに平行に設けられるので、各圧電振動子が振動する方向を厚さ方向に揃えることができる。したがって、各圧電振動子の振動を同期させることが可能であり、例えば、圧電振動装置を骨伝導イヤホンに用いた場合には、音質を向上させることができるとともに、音量を大きくすることができる。
また、互いに隣接する圧電振動子の間に振動伝達部が配置されるので、圧電振動子の間に空気は存在しておらず、空気を介した音漏れを防止できる。さらに、各圧電振動子の振動を、可撓性を有する振動伝達部を介して外部（骨組織など）に効率よく伝達することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
２つの物質間の音響インピーダンスの差が大きければ、その物質間では音が伝わり難いことが一般に知られている。上記構成では、振動伝達部および被覆部のそれぞれの音響インピーダンスが耳の皮膚の音響インピーダンス（１．５２Ｍｋｇ／ｍ3・s）とほぼ同じ大きさに定められているので、圧電振動子の振動を、振動伝達部および被覆部を介して耳の皮膚および骨組織に伝え易い。
本発明に係る圧電振動装置の他の特徴は、前記振動体および前記圧電体のそれぞれは、円形に形成されており、前記貫通孔は、前記振動体および前記圧電体のそれぞれの中心部に設けられていることにある。
この構成では、振動体および圧電体のそれぞれが円形に形成されており、これらの中心部に設けられた貫通孔に支柱が挿通されているので、各圧電振動子の振動をそれらの外周部に効率よく伝達することができる。したがって、例えば、圧電振動装置を骨伝導イヤホンに用いた場合には、音の周波数帯域を広く確保できるとともに、音の再現性を高めることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本実施形態では、本体部１２の材料として、硬度３０（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３）のシリコーンが用いられており、シリコーンには、銀イオンが練り込まれている。硬度３０のシリコーンは、耳の皮膚の音響インピーダンス（１．５２Ｍｋｇ／ｍ3・s）とほぼ同じ大きさの音響インピーダンスを有するため、圧電振動装置１６の振動を耳の皮膚および骨組織に伝え易い。また、銀イオンは、抗菌性を有するため、本体部１２を清潔に保つことができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
本実施形態では、複数の振動伝達部５０および被覆部５２のそれぞれが、硬度３０（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３）のシリコーンを用いて一体的に形成されている。硬度３０のシリコーンは、耳の皮膚の音響インピーダンス（１．５２Ｍｋｇ／ｍ3・s）とほぼ同じ大きさの音響インピーダンスを有するため、複数の圧電振動子４６のそれぞれの振動を耳の皮膚および骨組織に伝え易い。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
図４に示す振動伝達部５０および被覆部５２のそれぞれの音響インピーダンスは、耳の皮膚の音響インピーダンス（１．５２Ｍｋｇ／ｍ3・s）とほぼ同じ大きさに定められているので、圧電振動子４６の振動を、振動伝達部５０および被覆部５２を介して耳の皮膚および骨組織に伝え易い。