(57)【要約】【課題】耐衝撃性の向上を図る。【解決手段】アクチュエータをパネルに貼り付け、そのアクチュエータによりパネルを振動させて音波を空間に放射する構造とされた圧電スピーカにおけるアクチュエータであって、板状の圧電体と、その両面に配置された電極とよりなる圧電振動板１１，１２の長手方向中央がホルダ２１によって保持され、そのホルダ２１がパネルに貼り付けられる構造のアクチュエータにおいて、圧電振動板１１，１２の両板面に衝撃吸収材４１を配設する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータをパネルに貼り付け、そのアクチュエータによりパネルを振動させて音波を空間に放射する構造とされた圧電スピーカにおける上記アクチュエータであって、
板状の圧電体と、その両面に配置された電極とよりなる圧電振動板の長手方向中央がホルダによって保持され、そのホルダの上記圧電振動板の板面と平行な一端面が上記パネルに貼り付けられる構造のアクチュエータにおいて、
上記圧電振動板の両板面に衝撃吸収材が配設されていることを特徴とする圧電スピーカ用アクチュエータ。
【請求項２】
請求項１記載の圧電スピーカ用アクチュエータにおいて、
上記圧電振動板は電極を挟んで一対の上記圧電体を具備する構造とされていることを特徴とする圧電スピーカ用アクチュエータ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の圧電スピーカ用アクチュエータにおいて、
上記ホルダは長さの異なる２枚の上記圧電振動板を互いに平行に保持しており、
それら圧電振動板間に位置する上記衝撃吸収材は、それら圧電振動板の一方に一面が貼り付けられ、他方にその一面と反対面が密着されていることを特徴とする圧電スピーカ用アクチュエータ。
【請求項４】
請求項１乃至３記載のいずれかの圧電スピーカ用アクチュエータにおいて、
上記衝撃吸収材はポリウレタン系もしくはポリエチレン系の発泡体よりなることを特徴とする圧電スピーカ用アクチュエータ。
【請求項５】
請求項１乃至３記載のいずれかの圧電スピーカ用アクチュエータにおいて、
上記衝撃吸収材はポリウレタン系もしくはポリエチレン系のゴムよりなることを特徴とする圧電スピーカ用アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は携帯電話機等の機器において、機器が具備するパネルを振動板として使用している圧電スピーカに関し、特にそのパネルを振動させるアクチュエータの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば携帯電話機や携帯情報端末機（ＰＤＡ）等の機器においては、液晶表示素子等の表示素子の表示面を覆って機器の表面に位置する透明なパネル（フラットパネル）を圧電スピーカの振動板として使用し、パネルを振動させて音波を空間に放射するといった構成が採用されており、パネルを振動させるためのアクチュエータ（圧電アクチュエータ）はパネルの裏面に貼り付けられて取り付けられている。
図４はこのような構成とされた圧電スピーカにおいて、パネルに貼り付けられて従来使用されているアクチュエータの構造を示したものであり、この例ではアクチュエータ１０は長さの異なる２枚の圧電振動板１１，１２を有し、それら圧電振動板１１，１２が互いに平行にホルダ２１に保持された構造となっている。
【０００３】
圧電振動板１１，１２は共に図５に示したような積層構造を有するものとされ、中央に位置する電極１３を挟んで板状をなす一対の圧電体１４が配置され、それら圧電体１４の外側にそれぞれ電極１５が配置されたものとなっている。
中央に位置する電極１３は例えばステンレス板によって構成され、ＰＺＴ（チタンジルコン酸鉛）などのセラミックよりなる圧電体１４は電極１３に貼り付けられて取り付けられている。外側の電極１５はこの例では銀箔１６と銅箔１７との二層構造とされ、銀箔１６は圧電体１４上に銀ペーストを印刷塗布することによって形成され、また銅箔１７はその上に貼り付けられたものとなっている。
【０００４】
上記のような積層構造を有する圧電振動板１１，１２はバイモルフ型と称されているもので、短冊形状をなすものとされている。なお、電極１３の長手方向中央一辺側にはリード線接続用の凸部１３ａが設けられている。また、電極１３に対し、圧電体１４及び電極１５はその大きさ（面積）が順次少しずつ小さくされている。
ホルダ２１は圧電振動板１１，１２を挟み込む２つのスリット２２を具備するものとされ、圧電振動板１１，１２はこれらスリット２２に挿入され、接着固定されて、その長手方向中央がそれぞれホルダ２１に保持されている。
【０００５】
ホルダ２１の、圧電振動板１１，１２の積層方向一端側には幅広とされた基部２３が設けられており、この基部２３の圧電振動板１１，１２の板面と平行な端面（底面）がパネルへの貼り付け面とされる。
図６及び７は携帯電話機の表示面を覆うパネル３１にアクチュエータ１０が取り付けられた状態及びそのアクチュエータ１０が取り付けられたパネル３１が組み込まれた携帯電話機の概略構造をそれぞれ示したものであり、アクチュエータ１０は図６に示したようにパネル３１の一辺に沿って配置され、そのホルダ２１の基部２３がパネル３１に貼り付けられて取り付けられている。パネル３１はポリカーボネートやアクリル等の透明樹脂板よりなるものとされる。
【０００６】
アクチュエータ１０が取り付けられたパネル３１は図７に示したように携帯電話機の本体ケース３２にその周縁が固定保持されて携帯電話機の表面に配置される。
本体ケース３２内にはプリント配線基板３３が収容されており、図には示していないがこのプリント配線基板３３上に表示素子として例えば液晶表示素子が実装されている。
図７中、１８はアクチュエータ１０をプリント配線基板３３に接続するためのリード線を示し、２本のリード線１８は電極１３と１５から引き出されている。なお、アクチュエータ１０の２枚の圧電振動板１１，１２の２つの電極１３及び４つの電極１５はそれぞれリード線（図示せず）により接続導通されている。
【０００７】
上記のようなアクチュエータ１０とパネル３１とよりなる圧電スピーカを具備する携帯電話機においては、大面積のパネル３１が振動体とされて音波を放射するため、良好な音声が得られるものとなる。また、アクチュエータ１０は長さの異なる２枚の圧電振動板１１，１２を有しており、これにより周波数特性の調整・向上及び感度の向上が図られている。
なお、図７に示したようにパネル３１と本体ケース３２との間には緩衝材３４が介在されており、これにより本体ケース３２へのパネル３１の振動の伝達が阻止されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような構造を有するアクチュエータ１０においては、圧電体１４は薄板状をなし、かつその構成材料であるＰＺＴなどのセラミックは極めてもろい材料であるため、以下のような問題が生じうるものとなっていた。
即ち、落下等によりアクチュエータ１０に衝撃が加わると、圧電振動板１１，１２はホルダ２１に保持されている中央部に対して両端がたわみ、そのたわみ（変形）により圧電体１４にクラックが発生したり、さらには圧電振動板１１，１２が他の部材、例えば携帯電話機に搭載されている状態ではパネル３１やプリント配線基板３３等と接触したり、あるいは圧電振動板１１，１２どうしが接触することによって圧電体１４の角が欠ける（割れる）といったことが起きうるものとなっていた。
【０００９】
従って、従来のアクチュエータ１０は衝撃に対して弱く、その点で信頼性が低いものとなっていた。
この発明の目的は上述した問題に鑑み、衝撃に対して強く、その点で信頼性に優れた圧電スピーカ用アクチュエータを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、アクチュエータをパネルに貼り付け、そのアクチュエータによりパネルを振動させて音波を空間に放射する構造とされた圧電スピーカにおけるアクチュエータであって、板状の圧電体と、その両面に配置された電極とよりなる圧電振動板の長手方向中央がホルダによって保持され、そのホルダの圧電振動板の板面と平行な一端面がパネルに貼り付けられる構造のアクチュエータにおいて、圧電振動板の両板面に衝撃吸収材が配設される。
請求項２の発明では請求項１の発明において、圧電振動板は電極を挟んで一対の圧電体を具備する構造とされる。
【００１１】
請求項３の発明では請求項１又は２の発明において、ホルダは長さの異なる２枚の圧電振動板を互いに平行に保持しており、それら圧電振動板間に位置する衝撃吸収材は、それら圧電振動板の一方に一面が貼り付けられ、他方にその一面と反対面が密着されているものとされる。
請求項４の発明では請求項１乃至３のいずれかの発明において、衝撃吸収材はポリウレタン系もしくはポリエチレン系の発泡体よりなるものとされる。
請求項５の発明では請求項１乃至３のいずれかの発明において、衝撃吸収材はポリウレタン系もしくはポリエチレン系のゴムよりなるものとされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明による圧電スピーカ用アクチュエータの一実施例の構成を示したものであり、図２及び３は従来例における図６及び７と同様、そのアクチュエータがパネルに取り付けられた状態及び携帯電話機に組み込まれた状態をそれぞれ示したものである。なお、図４乃至７と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
この例ではアクチュエータ４０は図１に示したように、その圧電振動板１１，１２の両板面にそれぞれ衝撃吸収材４１が配設されているものとされる。圧電振動板１１，１２はこの図では簡略化して示しているが、図４及び５と同様の構成を有している。
【００１３】
圧電振動板１１の外側に位置する衝撃吸収材４１はホルダ２１を挟んで２枚設けられ、これら２枚の衝撃吸収材４１によって圧電振動板１１の板面は覆われており、またそれら衝撃吸収材４１の上面（外面）はホルダ２１の上端面とほぼ一致されている。
圧電振動板１２の外側に位置する衝撃吸収材４１はホルダ２１の基部２３を挟んで２枚設けられ、これら２枚の衝撃吸収材４１によって圧電振動板１２の板面は覆われており、またそれら衝撃吸収材４１の下面（外面）は基部２３の端面（底面）とほぼ一致されている。
【００１４】
圧電振動板１１と１２との間に位置する衝撃吸収材４１はホルダ２１を挟んで２枚設けられ、その大きさは長い方の圧電振動板１１を覆う大きさとされて、圧電振動板１１に貼り付けられており、その反対面は圧電振動板１２に密着されている。
なお、圧電振動板１１，１２のそれぞれ外側に位置する衝撃吸収材４１はそれら圧電振動板１１，１２にそれぞれ貼り付けられている。
衝撃吸収材４１の貼り付けは圧電振動板１１，１２をホルダ２１に取り付ける前に行われる。
【００１５】
衝撃吸収材４１の構成材料には圧電振動板１１，１２の振動を妨げない材料として、ポリウレタン系もしくはポリエチレン系の発泡体が使用される。また、ポリウレタン系もしくはポリエチレン系のゴムを使用してもよい。さらには、ゲル状の衝撃吸収材を使用することもできる。
上記のような構造とされたアクチュエータ４０によれば、衝撃吸収材４１によって衝撃を吸収することができ、つまり圧電振動板１１，１２の衝撃による変形を大幅に低減することができるため、圧電体１４のクラック発生、圧電振動体１１，１２どうしの接触による圧電体１４の欠け（割れ）の発生を防止することができる。
【００１６】
さらに、図２に示したようにパネル３１に貼り付けられた状態でパネル３１と圧電振動板１２との間に衝撃吸収材４１が介在するため、衝撃による圧電振動板１２とパネル３１との接触を回避することができ、また図３に示したように携帯電話機に組み込まれた状態で、プリント配線基板３３と対向する側に衝撃吸収材４１が存在するため、例えばプリント配線基板３３とアクチュエータ４０とが極めて近接配置されたとしても衝撃によって圧電振動板１１がプリント配線基板３３と接触するといったことを回避することができ、よってこれら接触によって圧電体１４にクラックや欠けが発生するといったことを防止することができる。
【００１７】
なお、ホルダ２１への圧電振動板１１，１２の取り付け時、従来においては接着剤が硬化し、圧電振動板１１，１２が固定されるまでの間、中央部のみでホルダ２１に支持されている圧電振動板１１，１２が所定の状態（平行状態）からずれないように治具が必要であったのに対し、この例では衝撃吸収材４１によってその所定の状態が維持されるため、治具は不要であり、その点で組み立て易いものとなる。
また、圧電振動板１１，１２が衝撃吸収材４１によって覆われて保護されているため、パネル３１への取り付け時や携帯電話機等の機器への組み込み時に、圧電振動板１１，１２に触れたり、あるいは他の部材にぶつけたりして圧電振動板１１，１２を変形させたり、圧電体１４を損傷させるといったことを防止でき、その点で取り扱い易いものとなる。
【００１８】
なお、上述した実施例では圧電振動板を２枚具備するアクチュエータについて説明したが、圧電振動板の枚数はこれに限るものではなく、例えば１枚のものであってもよい。
また、アクチュエータが貼り付けられるパネルはこの例のように機器の表面に位置するものに限らず、機器内に位置されるものであってもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば落下等の衝撃が加わっても衝撃吸収材によって衝撃は吸収され、よって従来発生していた圧電体のクラックや欠けを防止することができるため、耐衝撃性に優れ、その点で高い信頼性を有する圧電スピーカ用アクチュエータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による圧電スピーカ用アクチュエータの一実施例を示す斜視図。
【図２】図１のアクチュエータが振動板をなすパネルに取り付けられた状態を示す図、Ａは平面図、Ｂは側面図、Ｃは正面図。
【図３】図２のアクチュエータが取り付けられたパネルが携帯電話機に組み込まれた状態を示す概略断面図。
【図４】圧電スピーカ用アクチュエータの従来構成例を示す斜視図。
【図５】図４における圧電振動板の積層構造を示す斜視図。
【図６】図４のアクチュエータが振動板をなすパネルに取り付けられた状態を示す図、Ａは平面図、Ｂは側面図、Ｃは正面図。
【図７】図６のアクチュエータが取り付けられたパネルが携帯電話機に組み込まれた状態を示す概略断面図。
【図１】
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【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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