(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、
前記振動板に貼り付けられていて、電圧が印加されることにより伸縮する圧電素子とを有し、
前記圧電素子の輪郭形状が、長軸と短軸とを有し、前記長軸と平行に延びる一対の辺と、該一対の辺と連続し且つ両端部に凸状湾曲部を有する他の一対の辺とを備えて、前記長軸及び短軸を対称軸とする線対称形状を呈しており、
前記短軸の長さと前記長軸の長さの比が、１：１．５５〜１：１．７５の範囲にあり、
前記凸状湾曲部の曲率半径が、前記短軸の長さの３５％〜５０％の範囲の値であり、
前記振動板は、前記圧電素子が張り付けられる中央領域と、前記振動板の外周部にあって支持部材により支持される外周領域と、前記中央領域と前記外周領域との間に位置して前記圧電素子の周囲を囲む接続領域とからなり、
前記中央領域及び前記接続領域を含む領域部分の輪郭形状は、前記圧電素子の形状と相似形を呈しており、
前記接続領域には前記圧電素子の周囲を囲むように環状のロールエッジが形成されており、
前記ロールエッジの前記長軸に沿う一対の第１のエッジ部分の幅寸法と前記短軸に沿う一対の第２のエッジ部分の幅寸法との比が、１：１．５５〜１：１．７５の範囲にあり、
前記第１のエッジ部分の前記幅寸法と該幅寸法と直交する高さ寸法との比が、１：０．１５〜１：０．４５の範囲にあり、
前記第２のエッジ部分の前記幅寸法と該幅寸法と直交する高さ寸法との比が、１：０．１５〜１：０．４５の範囲にあることを特徴とする圧電発音素子。
【請求項２】
振動板と、
前記振動板に貼り付けられていて、電圧が印加されることにより伸縮する圧電素子とを有し、
前記圧電素子の輪郭形状が、長軸と短軸とを有し、前記長軸と平行に延びる一対の辺と、該一対の辺と連続し且つ両端部に凸状湾曲部を有する他の一対の辺とを備えて、前記長軸及び短軸を対称軸とする線対称形状を呈しており、
前記短軸の長さと前記長軸の長さの比が、１：１．５５〜１：１．７５の範囲にあり、
前記凸状湾曲部の曲率半径が、前記短軸の長さの３５％〜５０％の範囲の値である圧電発音素子。
【請求項３】
前記振動板は、前記圧電素子が張り付けられる中央領域と、前記振動板の外周部にあって支持部材により支持される外周領域と、前記中央領域と前記外周領域との間に位置して前記圧電素子の周囲を囲む接続領域とからなり、
前記中央領域及び前記接続領域を含む領域部分の輪郭形状は、前記圧電素子の輪郭形状と相似形を呈しており、
前記接続領域には前記圧電素子の周囲を囲むように環状のロールエッジが形成されており、
前記ロールエッジの前記長軸に沿う一対の第１のエッジ部分の幅寸法と前記短軸に沿う一対の第２のエッジ部分の幅寸法との比が、１：１．５５〜１：１．７５の範囲にある請求項２に記載の圧電発音素子。
【請求項４】
前記第１のエッジ部分の前記幅寸法と該幅寸法と直交する高さ寸法との比が、１：０．１５〜１：０．４５の範囲にあり、
前記第２のエッジ部分の前記幅寸法と該幅寸法と直交する高さ寸法との比が、１：０．１５〜１：０．４５の範囲にあることを特徴とする請求項３に記載の圧電発音素子。
【請求項５】
前記振動板は、ヤング率が１ＧＰａ以上の樹脂フィルムの上にヤング率が１００ＭＰａ以下の接着剤層を介してヤング率が１ＧＰａ以上の樹脂フィルムを重ねた３層構造の樹脂フィルム積層体からなる請求項１，２，３または４に記載の圧電発音素子。
【請求項６】
前記樹脂フィルムは、ポリエチレンテレフタレート・フィルムであり、前記接着剤層は、ウレタン系接着剤からなる請求項５に記載の圧電発音素子。
【請求項７】
前記振動板は、ヤング率が１ＧＰａ以上の樹脂フィルムの上にヤング率が１００ＭＰａ以下の接着剤層を介してヤング率が１ＧＰａ以上の樹脂フィルムを重ねた３層構造の樹脂フィルム積層体からなり、
前記樹脂フィルム積層体の上には、前記接続領域を横切って前記中央領域内に延びる複数のリード部と、該複数のリード部の先端にそれぞれ設けられて前記中央領域に位置する複数の電極部とを備えた金属箔が接合されており、
前記圧電素子は、前記複数の電極部に電気的に接続されている請求項１，３または４に記載の圧電発音素子。
【請求項８】
前記金属箔が銅箔である請求項７に記載の圧電発音素子。
【請求項９】
前記圧電素子がウレタン系の接着剤を介して前記振動板に接合されている請求項１または２に記載の圧電発音素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子と該圧電素子を貼り付けた振動板とを有し、振動板の外周部が固定されている圧電発音素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＷＯ２０１１−１５５３３４号公報（特許文献１）には、輪郭形状が四角形を呈する振動板の上に、輪郭形状が四角形を呈する圧電素子を貼り付けたいわゆる角形の圧電発音素子を備えた圧電発音部品が開示されている。この圧電発音素子では、支持部材によって支持される振動板の外側領域と圧電素子が貼り付けられた振動板の中央領域とを接続する接続部に、前記圧電素子の周囲を囲み且つ振動板の厚み方向の一方側に向かって凸となる形状の湾曲部（ロールエッジ）を設けている。そして圧電素子の角部に対応するこの湾曲部の幅寸法は、圧電素子の短軸側の中央位置に対応する湾曲部の幅寸法よりも小さくなっている。実施例では、四角形の圧電素子の角部に対応するこの湾曲部の幅寸法は０である。この構造によれば圧電素子の振動の振幅を従来よりも大きくできるとこの文献には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＷＯ２０１１−１５５３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１に示されるような形状を持つ振動板と輪郭形状が四角形を呈する圧電素子を用いると、共に輪郭形状が四角形を呈する振動板と圧電素子を用いる場合と比べて、音圧周波数特性に共振のピークの数が増えて、音圧周波数特性における共振の分散には有利である。しかし、それぞれの共振のピークが鋭いために発音特性はピークを持った特性になり不自然な印象を与える。そのため、実際の製品では、共振のピークを抑えるために共振のピークのＱ値を落とす必要があることから、特殊な多層構造の高価な振動板材料を用いている。しかし、このような材料を用いると出力音圧が低下し、振動板材料の材料費が高くなる問題が生じる。【０００５】
本発明の目的は、音圧をある程度維持しながら、共振のピークを抑えるために、より多くの共振を簡単に分散して、自然な印象を与える発音特性を得ることができる圧電発音素子を提供することにある。【０００６】
本発明の他の目的は、上記目的に加えて、構造が簡単で安価に製造できる圧電発音素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の圧電発音素子は、振動板と、この振動板に貼り付けられていて、電圧が印加されることにより伸縮する圧電素子とを有している。本発明においては、圧電素子の輪郭形状が、長軸と短軸とを有し、長軸と平行に延びる一対の辺と、該一対の辺と連続し且つ両端部に凸状湾曲部を備えた他の一対の辺とを有し、長軸及び短軸を対称軸とする線対称形状を呈している。更に輪郭形状は、短軸の長さと長軸の長さの比が、１：１．５５〜１：１．７５の範囲にあり、凸状湾曲部の曲率半径が、短軸の長さの３５％〜５０％の範囲の値である。【０００８】
このような輪郭形状を有する圧電素子は、輪郭が楕円形の圧電素子の特性と輪郭が四角形の圧電素子の特性の中間的な特性となる。言い換えると、輪郭が楕円形の圧電素子よりも出力特性（電気音響変換効率）が向上し、四角形の圧電素子よりも共振のピークの数が多くなって共振を分散し、なおかつ共振のピークを抑えて共振のピークと谷との差が小さくなる音圧周波数特性が得られる。つまり、長軸と平行に延びる一対の辺があるため、凸状湾曲部を設けたとしても、圧電素子の面積の減少を極力抑えることができる。その結果、本発明によれば、輪郭を楕円形状にした圧電素子を用いる場合よりも、音圧を高く維持することができる。特に、本発明のように、圧電素子の輪郭形状を、短軸の長さと長軸の長さの比が、１：１．５５〜１：１．７５の範囲にあり、凸状湾曲部の曲率半径が、短軸の長さの３５％〜５０％の範囲の値にあると、音圧をある程度維持しながら、共振のピークを抑えるために、より多くの共振を簡単に分散して、自然な印象を与える発音特性を得ることができる従来にない圧電発音素子を提供することができる。【０００９】
振動板は、圧電素子が張り付けられる中央領域と、振動板の外周部にあって支持部材により支持される外周領域と、前記中央領域と前記外周領域との間に位置して前記圧電素子の周囲を囲む接続領域とからなり、接続領域には圧電素子の周囲を囲むように環状等のロールエッジを形成してよい。中央領域及び接続領域を含む領域部分の輪郭形状は、圧電素子の輪郭形状と相似形を呈しているのが好ましい。この場合、ロールエッジの長軸に沿う一対の第１のエッジ部分の幅寸法と短軸に沿う一対の第２のエッジ部分の幅寸法との比が、１：１．５５〜１：１．７５の範囲にするのが好ましい。このようにエッジ部分の幅寸法を定めると、一定幅のロールエッジを設けた場合よりも低い電圧で同じ音圧を得ることができる。実験によると、ロールエッジのエッジ部分の幅寸法を一定にした場合と比べて、ほぼ半分の電圧で同じ音圧を得られることが確認されている。【００１０】
なおロールエッジの第１のエッジ部分の幅寸法と該幅寸法と直交する高さ寸法との比が、１：０．１５〜１：０．４５の範囲になり、第２のエッジ部分の幅寸法と該幅寸法と直交する高さ寸法との比が、１：０．１５〜１：０．４５の範囲にあるようにすると、一定幅のロールエッジを設けた場合よりも更に低い電圧で同じ音圧を得ることができる。【００１１】
本発明においては、振動板の材質は特に限定されるものではないが、金属薄板、樹脂フィルム、金属と樹脂フィルムの多層薄板を振動板の基本材料として用いても良い。なお樹脂フィルムを振動板の基本材料として用いる場合には、ヤング率が１ＧＰａ以上の樹脂フィルムの上にヤング率が１００ＭＰａ以下の接着剤層を介してヤング率が１ＧＰａ以上の樹脂フィルムを重ねた３層構造の樹脂フィルム積層体を採用すると音響特性を向上することができる。この樹脂フィルム積層体では、２枚の樹脂フィルムは、ロールエッジ等を形成するために必要な強度を振動板に付与する機能を有し、接着層の役目も果たす中間層は振動板に共振のピーク差を小さくする柔らかさを振動板に付与する機能を有する。樹脂フィルムとして、例えば、ポリエチレンテレフタレート・フィルムを用い、接着剤層としてウレタン系接着剤を用いると、安価に樹脂フィルム積層体を作ることができる。【００１２】
また樹脂フィルム積層体の上には、接続領域を横切って中央領域内に延びる複数のリード部と、該複数のリード部の先端にそれぞれ設けられて中央領域に位置する複数の電極部とを備えた金属箔を接合してもよい。この場合、圧電素子は複数の電極部に電気的に接続する。このようにすると電気的接続が容易になる上、圧電発音素子の製造コストを大幅に下げることができる。なお金属箔は、銅箔であるのが好ましい。【００１３】
また圧電素子は、ウレタン系の接着剤、もしくはそれとほぼ同等の弾性率をもつ接着剤を介して振動板に接合されているのが好ましい。ウレタン系の接着剤は、圧電素子の動きを確実に振動板に伝達する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施の形態の圧電発音素子を備えた圧電発音器の斜視図である。
【図２】図１に示す圧電発音器の分解斜視図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）は、振動板に設けられたロールエッジの断面形状及び部分拡大図である。
【図４】金属箔の構成を説明するために用いる図である。
【図５】実施例１の圧電素子の振動モードと音圧−周波数特性を示す図である。
【図６】比較例１の圧電発音素子の音圧−周波数特性を示す図である。
【図７】（Ａ）乃至（Ｃ）は、比較例２及び３の圧電発音素子の音圧−周波数特性を示す図である。
【図８】（Ａ）は振動板として１枚のポリエチレンテレフタレート・フィルムを用いて所定の特性の圧電素子を用いた場合の音圧周波数特性を示す図であり、（Ｂ）は振動板として３層構造の樹脂フィルム積層を用いた場合の音圧周波数特性を示す図である。
【図９】（Ａ）は振動板として１枚のポリエチレンテレフタレート・フィルムを用いて所定の特性の圧電素子を用いた場合の音圧リニアリティを示す図であり、（Ｂ）は振動板として３層構造の樹脂フィルム積層体を用いた場合の音圧リニアリティを示す図である。
【図１０】（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の他の実施の形態に用いる振動板の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の圧電発音素子の実施の形態の一例について説明する。図１は、本実施の形態の圧電発音素子を備えた圧電発音器１の斜視図を示している。この圧電発音器１は、例えば携帯電話のケースの内部に直接収納される場合もあれば、別途ハウジング内に収納される場合もある。図２は、図１に示す圧電発音器１の分解斜視図である。なお、本実施の形態では、理解を容易にするため、一部の部品の厚み寸法を誇張して描いている。図１及び図２に示す圧電発音器１は、例えば携帯電話に内蔵されるスピーカとして用いることができる。圧電発音器１は、台座部としての金属パネル３と、金属パネル３に支持される圧電発音素子５とを有している。
【００１６】
金属パネル３は、ステンレス等の金属板にプレス加工を施して形成されている。金属パネル３は、輪郭形状が一対の長辺３１と一対の短辺３２とを有する四角形形状（長方形形状）を有している。そして金属パネル３の中央部には、貫通孔３３が形成されている。なおこの貫通孔３３の輪郭形状は、後述する圧電素子１１の輪郭形状よりも大きく且つ圧電素子の輪郭形状と相似形になっている。貫通孔３３の輪郭は、長軸Ｌ１と短軸Ｓ１とを有し、長軸Ｌ１と平行に延びる一対の辺３４と、該一対の辺３４と連続し且つ両端部に凸状湾曲部３６を備えた他の一対の辺３５とを有し、長軸Ｌ１及び短軸Ｓ１を対称軸とする線対称形状を呈している。
【００１７】
圧電発音素子５は、ポリエチレンテレフタレート・フィルム等の樹脂フィルムにより形成された振動板７と、振動板７の上に接合された銅箔からなる金属箔９と、振動板７に接着剤を用いて貼り付けられた圧電素子１１とを有している。
【００１８】
振動板７は、輪郭形状が一対の長辺７１と一対の短辺７２とを有する四角形形状（長方形形状）を有している。振動板７は、圧電素子１１が張り付けられる中央領域７Ａと、振動板７の外周部にあって金属パネル３（支持部材）に接合される外周領域７Ｂと、中央領域７Ａと外周領域７Ｂとの間に位置して圧電素子１１の周囲を囲む接続領域７Ｃとから構成される。中央領域７Ａ及び接続領域７Ｃを含む領域部分の輪郭形状は、圧電素子１１の輪郭形状と相似形を呈している。振動板７は、金属パネル３に両面テープまたは他の接着剤等により接合されている。したがって実際上、振動板７の振動部分の輪郭形状は、金属パネル３の貫通孔３３の輪郭形状と同じか小さいほぼ相似形である。接続領域７Ｃには圧電素子１１の周囲を囲むように環状のロールエッジ７３が形成されている。ロールエッジ７３は、圧電発音素子５の振動動作時に延び縮みして振動板７の可撓性を増大し振動阻害を低下する目的で設けられている。
【００１９】
図３（Ａ）に示すように、振動板７に設けられたロールエッジ７３の断面形状は、圧電素子１１が貼り付けられる側に凸となるように湾曲した形状を有している。本願明細書では、図３（Ｂ）に示すように、ロールエッジ７３の横断面形状で見た湾曲部の幅寸法Ｗをエッジ部分の幅寸法と言い、ロールエッジ７３の横断面形状で見た湾曲部の高さ法Ｈをエッジ部分の高さ寸法と言う。ロールエッジ７３の輪郭形状は、圧電素子１１の輪郭形状よりも大きく且つ圧電素子１１の輪郭形状とほぼ相似形になっている。ロールエッジ７３は、長軸Ｌ２と短軸Ｓ２とを有し、長軸Ｌ２と平行に延びる一対のエッジ部分７４と、該一対のエッジ部分７４と連続し且つ両端部に凸状湾曲部７６を備えた他の一対のエッジ部分７５とを有し、長軸Ｌ２及び短軸Ｓ２を対称軸とする線対称形状を呈している。
【００２０】
本実施の形態では、ロールエッジ７３の長軸Ｌ２に沿う一対の第１のエッジ部分７４の幅寸法Ｗと短軸Ｓ２に沿う一対の第２のエッジ部分７５の幅寸法Ｗとの比は、１：１である。またロールエッジ７３の第１のエッジ部分７４の幅寸法と該幅寸法Ｗと直交する高さ寸法Ｈとの比は一定である。
【００２１】
図１及び図４に示すように、振動板７の上に接合された金属箔９は、銅箔から形成されている。金属箔９は、振動板７の接続領域７Ｃを横切って中央領域７Ａ内に延びる４本のリード部９１と、４本のリード部９１の先端にそれぞれ設けられて中央領域７Ａに位置する４つの電極部９２Ａ及び９２Ｂと、振動板７の外周領域７Ａ上に設けられて３本のリード部９１が一体に設けられた第１の配線パターン部９３と、１本のリード部９１が一体に設けられた第２の配線パターン部９４とを備えている。第１の配線パターン部９３と第２の配線パターン部９４は、それぞれ駆動電源の異なる出力端子に接続される。
【００２２】
圧電素子１１は、電極パターンと６層のＰＺＴセラミック膜とが交互に積層されて構成された構造を有している。図示しない一方の極性の複数の電極パターンは、ＰＺＴセラミックを厚み方向に貫通する導電性スルーホールを介して裏面側に設けられた接続電極に電気的に接続されている。そして一方の極性の電極パターンは前述の第２の配線パターン部９４に接続された１つの電極部９２Ａと接続される。図示しない他方の極性の複数の電極パターンは、３つのグループに分けられて導電性スルーホールを介して第１の配線パターン部９３に接続された３つの電極部９２Ｂに接続される。これらの電極パターンと電極部９２Ａ及び９２Ｂの接続は、クリーム半田を用いて行う。圧電素子１１は、振動板７の中央領域７Ａ上にウレタン系の熱硬化性接着剤を用いて貼り付けられている。このような構造では、電気的接続が容易になる上、圧電発音素子の製造コストを大幅に下げることができる。
【００２３】
圧電素子１１は、その輪郭形状が、長軸Ｌ３と短軸Ｓ３とを有し、長軸Ｌ３と平行に延びる一対の辺１１１と、該一対の辺１１１と連続し且つ両端部に凸状湾曲部１１６を備えた他の一対の辺１１２とを有し、長軸Ｌ３及び短軸Ｓ３を対称軸とする線対称形状を呈するものである。本実施の形態では、圧電素子の輪郭形状を、短軸Ｓ３の長さと長軸Ｌ３の長さの比が、最も好ましい範囲である１：１．６０〜１：１．７０の範囲にあり、凸状湾曲部１１６の曲率半径が、短軸Ｓ３の長さの３５％〜５０％の範囲の値になるようにしている。なお圧電素子の輪郭形状を、短軸Ｓ３の長さと長軸Ｌ３の長さの比が、１：１．５５〜１：１．７５の範囲に広げても、本発明の効果得られることは実験により確認されている。
【００２４】
［実施例］
図５は、短軸Ｓ３の寸法が１０ｍｍで、長軸Ｌ３の寸法が１６ｍｍ（１：１．６）で、凸状湾曲部１１６の曲率半径が短軸Ｓ３の長さの５０％である、ＰＺＴが６層の圧電素子を用い、ロールエッジ７３の幅寸法Ｗを１．０ｍｍ一定とし、高さ寸法Ｈを０．２５ｍｍ一定とした振動板を用いてなる圧電発音素子に、５Ｖｒｍｓ（１４ＶP-P）Ｖの駆動電圧を、周波数を変えながら印加した実施例１の圧電素子の振動モードと音圧−周波数特性を示している。図５中のグラフの上の複数の圧電素子の図は、共振のピークが出たときの圧電素子の振動状態を、白黒の濃淡で示している。色が白い部分が凸状となっていることを示し、色が黒い部分が凹状になっていることを示している。この例では、６つの共振のピークが現れており、分散性は優れている。またピークと谷との間の音圧の差も極端に大きくなっていない。
【００２５】
比較のために、輪郭形状が円形を呈する振動板に輪郭形状が円形の圧電素子（ＰＺＴ６層構造）を貼り付けた比較例１の圧電発音素子の音圧−周波数特性を図６に示す。図６から判るように、輪郭形状が円形の振動板と圧電素子では、共振のピークが３箇所しか現れず、しかもそれぞれの共振が鋭く発音特性は不自然なものになる。つまり、共振の分散が十分ではないことが判る。
【００２６】
図７（Ａ）は、圧電素子１１の短軸Ｓ３の寸法が１０ｍｍで、長軸Ｌ３の寸法が１３ｍｍ（１：１．３）で、その他の条件は図５の実施例１と同じにした比較例２の圧電発音素子の音圧−周波数特性を示している。図７（Ｂ）は、圧電素子１１の短軸Ｓ３の寸法が１０ｍｍで、長軸Ｌ３の寸法が１４ｍｍ（１：１．４）で、その他の条件は図５の実施例１と同じにした比較例３の圧電発音素子の音圧−周波数特性を示している。図７（Ｃ）は圧電素子１１の短軸Ｓ３の寸法が１０ｍｍで、長軸Ｌ３の寸法が１５ｍｍ（１：１．５）で、その他の条件は図５の実施例１と同じにした比較例４の圧電発音素子の音圧−周波数特性を示している。これら比較例２乃至４では、図５の実施例１と比べて、４番目の共振のピークが現れないか、または現れても僅かである。また最大ピークと最小の谷との音圧差が大きい。
【００２７】
上記実施の形態では、振動板７として１枚のポリエチレンテレフタレート・フィルムを用いているが、振動板７としてヤング率が１ＧＰａ以上の樹脂フィルム（例えば、ポリエチレンテレフタレート・フィルム）の上にヤング率が１００ＭＰａ以下の接着剤層（ウレタン系の接着剤の層）を介してヤング率が１ＧＰａ以上の樹脂フィルムを重ねた３層構造の樹脂フィルム積層体を採用してもよい。この樹脂フィルム積層体では、２枚の樹脂フィルムは、ロールエッジ等を形成するために必要な強度を振動板に付与する機能を有し、接着層は振動板に共振のピーク差を小さくする柔らかさを振動板に付与する機能を有する。図８（Ａ）は振動板７として１枚のポリエチレンテレフタレート・フィルムを用いて所定の特性の圧電素子を用いた場合の音圧周波数特性を示しており、図８（Ｂ）は振動板として前述の３層構造の樹脂フィルム積層を用いた場合の音圧周波数特性を示している。また図９（Ａ）は振動板７として１枚のポリエチレンテレフタレート・フィルムを用いて所定の特性の圧電素子を用いた場合の音圧リニアリティを示しており、図９（Ｂ）は振動板として前述の３層構造の樹脂フィルム積層体を用いた場合の音圧リニアリティを示している。図８（Ａ）と図８（Ｂ）を比較すると、３層構造の樹脂フィルム積層体を用いた場合のが、音圧−周波数特性のフラット性が高くなることが判る。また図９（Ａ）と図９（Ｂ）を比較すると、３層構造の樹脂フィルム積層体を用いた場合のほうが、音圧リニアリティが優れていることが判る。
【００２８】
上記実施の形態では。振動板として樹脂フィルムまたは樹脂フィルム積層体を用いているが、振動板としては、金属板等の種々の材料の振動板を用いることができる。また上記実施の形態では、圧電素子１１の凸状湾曲部１１６として、曲率半径が短軸の長さの５０％の湾曲部を用いたが、この凸状湾曲部の曲率半径は、短軸の長さの３５％〜５０％の範囲の値であればよいことが実験により確認できている。曲率半径が、短軸の長さの３５％より小さくなると、共振のピークが鋭くなる傾向を示すことになり、四角形の圧電素子を用いた従来の圧電発音素子の特性に近づくことになるので好ましくない。また曲率半径が、短軸の長さの５０％を越えることは物理的にあり得ない。なおこの数値範囲が好ましいことは、実験により確認されている。
【００２９】
上記実施の形態では、ロールエッジ７３の長軸Ｌ２に沿う一対の第１のエッジ部分７４の幅寸法Ｗと短軸Ｓ２に沿う一対の第２のエッジ部分７５の幅寸法Ｗとの比を、１：１とし、またロールエッジ７３の第１のエッジ部分７４の幅寸法と該幅寸法Ｗと直交する高さ寸法Ｈとの比を一定にしている。しかしロールエッジ７３の長軸Ｌ２に沿う一対の第１のエッジ部分７４の幅寸法Ｗと短軸Ｓ２に沿う一対の第２のエッジ部分７５の幅寸法Ｗとの比を１：１．５５〜１：１．７５の範囲に設定すると、一定幅のロールエッジを設けた場合よりも低い電圧で同じ音圧を得ることができる。またロールエッジ７３の第１のエッジ部分７４の幅寸法と該幅寸法Ｗと直交する高さ寸法Ｈとの比を、１：０．１５〜１：０．４５の範囲とし、第２のエッジ部分７５の幅寸法Ｗと該幅寸法と直交する高さ寸法Ｈとの比が、１：０．１５〜１：０．４５の範囲に入るようにすると、幅寸法と該幅寸法Ｗと直交する高さ寸法Ｈとの比が一定のロールエッジを設けた場合よりも更に低い電圧で同じ音圧を得ることができる。なおこの数値範囲が好ましいことは、実験により確認されている。なおロールエッジ７３の第１のエッジ部分７４の幅寸法と該幅寸法Ｗと直交する高さ寸法Ｈとの比を一定にしている。しかしロールエッジ７３の長軸Ｌ２に沿う一対の第１のエッジ部分７４の幅寸法Ｗと短軸Ｓ２に沿う一対の第２のエッジ部分７５の幅寸法Ｗとの比を１：１．５５〜１：１．７５の範囲にする場合には、図１０（Ａ）に示すように、第１のエッジ部分７４から第２のエッジ部分７５との境界部で明確に幅寸法が変わってもよいが、図１０（Ｂ）に示すように、第２のエッジ部分７５の幅寸法を徐々に広げるようにしてもよい。この場合における比を求める際に使用する第２のエッジ部分７５の幅寸法は、長軸と交差する部分の寸法である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によれば、圧電素子の輪郭形状を、短軸の長さと長軸の長さの比が、１：１．５５〜１：１．７５の範囲にあり、凸状湾曲部の曲率半径が、短軸の長さの３５％〜５０％の範囲の値にすることにより、音圧をある程度維持しながら、簡単に共振を分散することができる従来にない圧電発音素子を提供することができる。
【符号の説明】
【００３１】
１  圧電発音器
３  金属パネル
５  圧電発音素子
７  振動板
７Ａ  中央領域
７Ｂ  外周領域
７Ｃ  接続領域
９  金属箔
１１  圧電素子
７３  ロールエッジ
７４  エッジ部分
７５  エッジ部分
１１６  凸状湾曲部
Ｌ３  長軸
Ｓ３  短軸
【図１】
0006450313.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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