(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂シートと、
前記樹脂シートの周縁部を除く中央部の少なくとも一部の上に取り付けられており、屈曲振動する多角形状の圧電振動板と、
前記樹脂シートの周縁部を保持する筐体と、
を備え、
前記筐体は、前記圧電振動板の角部を支持するように構成されている、圧電発音部品。
【請求項２】
前記筐体は、前記樹脂シートの前記圧電振動板側に配置された第１の筐体片と、前記樹脂シートの前記圧電振動板とは反対側に配置されており、前記第１の筐体片と共に前記樹脂シートの周縁部を挟持する第２の筐体片とを有し、
前記第２の筐体片が、前記圧電振動板の角部と重なるように構成されている一方、前記第１の筐体片は、前記圧電振動板の角部に重ならないように構成されている、請求項１に記載の圧電発音部品。
【請求項３】
前記圧電振動板が矩形状である、請求項１または２に記載の圧電発音部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲振動する圧電振動子を用いた圧電発音部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、圧電振動子を用いた圧電発音部品が知られている。例えば下記の特許文献１には、ケースにより外周部が支持された樹脂フィルムの中央部に、樹脂フィルムよりも小型の圧電振動板を貼り付けた圧電発音部品が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２０３９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載されているような圧電発音部品において、低周波数帯における音質を向上させるためには、低周波数帯における音圧を高くする必要がある。しかしながら、特許文献１に記載の圧電発音部品では、低周波数帯における音圧を十分に高くすることが困難であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、斯かる点に鑑みて成されたものであり、その目的は、低周波数帯における音圧が高い圧電発音部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る圧電発音部品は、樹脂シートと、多角形状の圧電振動板と、筐体とを備えている。圧電振動板は、屈曲振動する。圧電振動板は、樹脂シートの周縁部を除く中央部の少なくとも一部の上に取り付けられている。筐体は、樹脂シートの周縁部を保持している。筐体は、圧電振動板の角部を支持するように構成されている。
【０００７】
本発明に係る圧電発音部品のある特定の局面では、筐体は、第１の筐体片と、第２の筐体片とを有する。第１の筐体片は、樹脂シートの圧電振動板側に配置されている。第２の筐体片は、樹脂シートの圧電振動板とは反対側に配置されている。第２の筐体片は、第１の筐体片と共に樹脂シートの周縁部を挟持している。第２の筐体片は、圧電振動板の角部と重なるように構成されている。第１の筐体片は、圧電振動板の角部に重ならないように構成されている。この構成では、圧電振動板の破損を抑制することができる。
【０００８】
本発明に係る圧電発音部品の他の特定の局面では、圧電振動板が矩形状である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低周波数帯における音圧が高い圧電発音部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る圧電発音部品の略図的断面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。
【図３】実施例１及び比較例１，２の圧電発音部品の周波数と音圧との関係を表すグラフである。
【図４】実施例１及び比較例１，２の圧電発音部品の背面容積と２００Ｈｚにおける音圧との関係を表すグラフである。
【図５】第１の変形例に係る圧電発音部品の一部分を拡大した略図的断面図である。
【図６】第２の変形例に係る圧電発音部品の一部分を拡大した略図的断面図である。
【図７】第３の変形例に係る圧電発音部品の一部分を拡大した略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施した好ましい形態について、図１及び図２に示す圧電発音部品１を例に挙げて説明する。但し、圧電発音部品１は、単なる例示である。本発明に係る圧電発音部品は、圧電発音部品１に何ら限定されない。
【００１２】
図１は、本実施形態に係る圧電発音部品の略図的断面図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩにおける略図的断面図である。図１及び図２に示すように、圧電発音部品１は、弾性を有する樹脂シート１０を備えている。樹脂シート１０は、ヤング率が１ＭＰａ〜１０ＭＰａで、損失係数（Ｔａｎδ）が大きなものであることが好ましい。樹脂シート１０は、例えば、アクリル系、シリコーン系、エチレン−プロピレンゴム系、ポリイミド系やスチレン−ブタジエン系樹脂などにより形成することができる。なお、樹脂シート１０の厚みは、特に限定されないが、例えば、１０μｍ〜２００μｍ程度とすることができる。
【００１３】
樹脂シート１０の中央部１０Ａの少なくとも一部において、第１の主面１０ａの上には、多角形状の圧電振動板１１が取り付けられている。具体的には、本実施形態では、圧電振動板１１は、矩形状である。本実施形態では、圧電振動板１１は、粘着剤により樹脂シート１０に取り付けられている。粘着剤としては、例えば、アクリル系、シリコーン系、ゴム系粘着剤など感圧性粘着剤を好ましく用いることができる。
【００１４】
圧電振動板１１は、圧電板と、圧電板に電圧を印加する一対の電極とを備えている。圧電振動板１１は、屈曲振動する振動板である。圧電板は、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などにより形成することができる。電極は、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｐｄなどの金属や、これらの金属のうちの少なくとも一種を含む合金により形成することができる。圧電振動板１１は、電極により挟持された複数のセラミック層を有する積層型の振動板である。
【００１５】
なお、圧電振動板１１には、上面及び下面を覆う保護層が形成されていてもよい。この保護層を設けることにより、落下衝撃時の圧電振動板の過剰変位を防止することができる。保護材に、電極の必要部だけを露出させるマスク材としての役割を担わせることもできる。保護材は、例えば、エポキシ系、ポリイミド系、ポリアミドイミド系樹脂などにより形成することができる。保護材の厚みは、５μｍ〜２０μｍ程度であることが好ましい。
【００１６】
樹脂シート１０の周縁部１０Ｂは、筐体１２によって支持されている。筐体１２は、第１及び第２の筐体片１２ａ、１２ｂを有する。第１の筐体片１２ａは、樹脂シート１０の圧電振動板１１側、すなわち、第１の主面１０ａ側に配置されている。第２の筐体片１２ｂは、樹脂シート１０の圧電振動板１１とは反対側、すなわち、第２の主面１０ｂ側に配置されている。これら第１及び第２の筐体片１２ａ、１２ｂにより樹脂シート１０の周縁部１０Ｂが挟持されることにより樹脂シート１０が固定されている。なお、筐体は、ＳＵＳなどの合金や金属、セラミックス、硬質樹脂等により形成することができる。
【００１７】
筐体１２は、圧電振動板１１の角部１１ａ〜１１ｄのそれぞれを支持するように構成されている。具体的には、第２の筐体片１２ｂは、平面視において、圧電振動板１１の角部１１ａ〜１１ｄと重なるように構成されている。なお、本実施形態では、第１の筐体片１２ａは、平面視において、圧電振動板１１とは重ならないように構成されている。このため、第１の筐体片１２ａは、圧電振動板１１とは接触していない。従って、駆動時における圧電振動板１１と第１の筐体片１２ａとの接触による圧電振動板１１の損傷を抑制することができる。もっとも、本発明においては、第１及び第２の筐体片により圧電振動板の角部を挟持することにより圧電振動板の角部を支持するようにしてもよい。
【００１８】
なお、第１の筐体片１２ａと第２の筐体片１２ｂとのそれぞれは、樹脂シート１０の周縁部１０Ｂを保持できる形状であれば特に限定されない。第１の筐体片１２ａと第２の筐体片１２ｂとのそれぞれは、例えば額縁状に形成されていてもよいし、コの字状に形成されていてもよい。
【００１９】
以上説明したように、本実施形態では、筐体１２は、屈曲振動する圧電振動板１１の角部１１ａ〜１１ｄのそれぞれを支持するように構成されている。このため、低周波数帯における音圧を高めることができる。従って、低周波数帯における音質を向上させることができる。圧電振動板１１の角部１１ａ〜１１ｄを直接支持することにより、角部１１ａ〜１１ｄが固定端となり、圧電振動板１１の変位量を大きくでき、かつ、角部１１ａ〜１１ｄが中央部に対して逆相に変位することを抑制できるためであると考えられる。以下、その効果についてさらに詳細に説明する。
【００２０】
図３に示す実施例１は、上記圧電発音部品１と実質的に同様の構成を有し、樹脂シート１０のヤング率が１０ＭＰａである圧電発音部品の音圧を示すグラフである。図３に示す比較例１は、圧電振動板の角部が筐体により支持されていないこと以外は、上記実施例１と実質的に同様の構成を有する圧電発音部品の音圧を示すグラフである。図３に示す比較例２は、樹脂シートのヤング率が５０ＭＰａであること以外は、比較例１と実質的に同様の構成を有する圧電発音部品の音圧を示すグラフである。図４は、実施例１及び比較例１，２における背面容積と２００Ｈｚにおける音圧との関係を表すグラフである。
【００２１】
図３に示す比較例１，２の結果から、樹脂シートのヤング率を高めた場合、共振周波数（約１０００Ｈｚ）よりも高周波数帯における音圧を高めることができることが分かる。しかしながら、この場合は、共振周波数よりも低周波数帯における音圧は、ほとんど高めることはできないことが分かる。図３に示す実施例１及び比較例１の結果から、圧電振動板１１の角部１１ａ〜１１ｄを筐体１２により支持することで、共振周波数よりも低周波数帯においても音圧を高めることができることが分かる。
【００２２】
また、図４に示す結果から、圧電振動板１１の角部１１ａ〜１１ｄを筐体１２により支持することで、共振周波数よりも低周波数帯においても音圧を高めることができるという効果は、背面容積に関わらず得られるものであることが分かる。
【００２３】
なお、本実施形態では、第１の筐体片１２ａの角部１１ａ〜１１ｄの支持部１２Ａ１〜１２Ａ４が角部１１ａ〜１１ｄに向かって突出する形状を有する例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図５に示すように、支持部１２Ａ１〜１２Ａ４は、角部１１ａ〜１１ｄ側に向かって凹む凹状に形成されていてもよい。また、図６に示すように、支持部１２Ａ１〜１２Ａ４は、略三角形状に形成されていてもよい。図７に示すように、支持部１２Ａ１〜１２Ａ４は、略Ｌ字状に形成されていてもよい。
【００２４】
なお、支持部１２Ａ１〜１２Ａ４により支持されている角部１１ａ〜１１ｄの短辺に沿った長さは、圧電振動板１１の短辺の１０％以下であることが好ましい。支持部１２Ａ１〜１２Ａ４により支持されている角部１１ａ〜１１ｄの長辺に沿った長さは、圧電振動板１１の長辺の１０％以下であることが好ましい。
【符号の説明】
【００２５】
１…圧電発音部品
１０…樹脂シート
１０Ａ…中央部
１０Ｂ…周縁部
１０ａ…第１の主面
１０ｂ…第２の主面
１１…圧電振動板
１１ａ〜１１ｄ…角部
１２…筐体
１２Ａ１〜１２Ａ４…支持部
１２ａ…第１の筐体片
１２ｂ…第２の筐体片
【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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