(57)【要約】【課題】体積が小さく、消耗率も小さい等の長所を有し、また構造を簡略化させる事で容易に組立られる振動スピーカーを提供する。【解決手段】上蓋、下蓋、少なくとも一つのトランスデューサチップ、及び少なくとも一つの導電端子を備える。上蓋と下蓋は納置空間を定義させ、トランスデューサチップと導電端子を設置させる。各トランスデューサチップは導電チップを備え、導電チップの第一表面には第一スマートマテリアルを塗布させ、第一スマートマテリアル上には第一電極層を塗布させる。導電端子はトランスデューサチップを跨設させ、第一表面と導電端子の間は、第一電極層を有さないエリアであり、絶縁層を塗布させ、導電端子と第一電極層とを接触させて導通させ、但し導電チップとは絶縁させる。【選択図】図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動スピーカーであって、
上蓋と、
前記上蓋と共に納置空間を定義させる下蓋と、
前記納置空間に設置され、各々が導電チップを有し、前記導電チップの第一表面には第一スマートマテリアルが塗布され、前記第一スマートマテリアル上には第一電極層を形成させる少なくとも一つのトランスデューサチップと、
前記トランスデューサチップに跨設させる少なくとも一つの導電端子を備え前記第一表面と前記導電端子の間は、前記第一電極層を有さないエリアであり、且つ絶縁層を塗布させ、それと前記第一電極層を接触させて導通させ、前記導電チップとは絶縁させることを特徴とする振動スピーカー。
【請求項２】
駆動モジュールを更に備え、前記導電チップと前記導電端子との電気的な接続により、それら前記トランスデューサチップを駆動させることを特徴とする、請求項１に記載の振動スピーカー。
【請求項３】
前記スマートマテリアルは圧電材料（piezoelectric material）、電場応答性高分子（Electro-Active Polymer、 EAP）、形状記憶合金（Shape Memory Alloy、 SMA）、磁歪材料（Magnetostrictive Material）或いは電歪材料（Electrostrictive Material）の内の何れか一つを備えることを特徴とする、請求項１に記載の振動スピーカー。
【請求項４】
前記少なくとも一つのトランスデューサチップは単一のユニモフルを備えることを特徴とする、請求項１に記載の振動スピーカー。
【請求項５】
前記少なくとも一つのトランスデューサチップは単一のバイモルフを備え、前記導電チップの第二表面には第二スマートマテリアルが塗布され、前記第二スマートマテリアルの下には第二電極層を形成させ、また前記振動スピーカーは二つの前記導電端子を備え、前記トランスデューサチップの上下にそれぞれ位置されると共に前記第一電極層と前記第二電極層とにそれぞれ貼着されることを特徴とする、請求項１に記載の振動スピーカー。
【請求項６】
前記少なくとも一つのトランスデューサチップは積層になる少なくとも二つのバイモルフを備え、また前記トランスデューサチップの上下及び積層の隣接される前記トランスデューサチップの間には前記導電端子が貼着されることを特徴とする、請求項１に記載の振動スピーカー。
【請求項７】
前記少なくとも一つのトランスデューサチップは並列になる少なくとも二つのバイモルフを備え、また前記トランスデューサチップの上下には前記導電端子が貼着されることを特徴とする、請求項１に記載の振動スピーカー。
【請求項８】
前記下蓋は二本の第一位置決ピンを有し、前記トランスデューサチップの側辺に貼着され、前記下蓋は二本の第二位置決ピンを有し、前記トランスデューサチップの他側辺に貼着され、それら前記第一位置決ピンはそれら前記第二位置決ピンにそれぞれ対向させることを特徴とする、請求項４乃至請求項７の内の何れか一つに記載の振動スピーカー。
【請求項９】
前記トランスデューサチップの中央エリア両側の内の少なくとも一方は、二本の前記第一位置決ピンの間、或いは二本の前記第二位置決ピンの間に挟持される突出部を有することを特徴とする、請求項８に記載の振動スピーカー。
【請求項１０】
前記導電端子の両端は二本の前記第一位置決ピンの間、及び二本の前記第二位置決ピンの間にそれぞれ夾持され、また前記導電端子は前記トランスデューサチップに跨設させることを特徴とする、請求項９に記載の振動スピーカー。
【請求項１１】
前記導電端子の両側には円弧部をそれぞれ開設させ、二本の前記第一位置決ピンの間にそれぞれ挟持されることを特徴とする、請求項１０に記載の振動スピーカー。
【請求項１２】
前記下蓋は、二本の前記第一位置決ピンの前記トランスデューサチップに対向する他辺に近接される第三位置決ピンを有し、前記導電端子には二本の前記第一位置決ピンの間を通過させると共に二本の前記第一位置決ピンに夾持させ、前記トランスデューサチップを跨設させ、また前記導電端子の一端は開孔部を有し、前記第三位置決ピン上に挟装されることを特徴とする、請求項８に記載の振動スピーカー。
【請求項１３】
前記上蓋は、二本の前記第一位置決ピンに対応させる位置に位置される少なくとも一対の第一柱孔部と、二本の前記第二位置決ピンに対応させる位置に位置される少なくとも一対の第二柱孔部を有することを特徴とする、請求項８に記載の振動スピーカー。
【請求項１４】
前記上蓋は、前記第三位置決ピンに対向する位置に位置される少なくとも一つの第三柱孔部を有することを特徴とする、請求項１２に記載の振動スピーカー。
【請求項１５】
前記第三位置決ピンにはねじ穴が開設され、ねじは上蓋から前記第三柱孔部を貫通させて前記ねじ穴に螺設されることを特徴とする、請求項１４に記載の振動スピーカー。
【請求項１６】
前記第三位置決ピンに環装される少なくとも一つの導電リングを更に備えることを特徴とする、請求項１５に記載の振動スピーカー。
【請求項１７】
前記第三位置決ピンは導体であることを特徴とする、請求項１５に記載の振動スピーカー。
【請求項１８】
前記下蓋或いは前記上蓋は前記導電端子に対応させる位置に凸型部を設けることを特徴とする、請求項４乃至請求項７の内の何れか一つに記載の振動スピーカー。
【請求項１９】
前記導電端子は前記トランスデューサチップの固定支点であり、前記トランスデューサチップの駆動時の振動支点でもあることを特徴とする、請求項１に記載の振動スピーカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動スピーカーに関し、より詳しくは、圧電式振動スピーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカー（SPEAKER）はエネルギー転換装置であり、電気信号を音波に転換させる。従来のムービングコイル型スピーカーは通常磁鉄、コイル、弾性支点及びベントで構成され、その作動原理は電気信号をコイルへ伝送させ、電磁誘導を発生させて誘導電流を形成させ、弾性支点を連動させてベントから音を発生させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の技術では、ムービングコイル型スピーカーは成熟した技術ではあるが、体積が大きく、消耗率も大きく且つ磁場干渉も受け易く、小型化或いは携帯式電子装置には適していなかった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本発明は、体積が小さく、消耗率も小さい等の長所を有し、且つ構造を簡略化させて容易に組立られる振動スピーカーを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る振動スピーカーは、
上蓋と、
上蓋と共に納置空間を定義させる下蓋と、
納置空間に設置され、各々が導電チップを有し、導電チップの第一表面には第一スマートマテリアルが塗布され、第一スマートマテリアル上には第一電極層を形成させる少なくとも一つのトランスデューサチップと、
トランスデューサチップに跨設させる少なくとも一つの導電端子を備え第一表面と導電端子の間は、第一電極層を有さないエリアであり、且つ絶縁層を塗布させ、それと第一電極層を接触させて導通させ、導電チップとは絶縁させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、体積が小さく、消耗率も小さい等の長所を有し、且つ構造が簡略化された容易に組立可能な振動スピーカーが得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】本発明に係る第１実施形態の振動スピーカーの概略図である。
【図１Ｂ】本発明に係る第１実施形態の振動モジュールの分解図である。
【図１Ｃ】本発明に係る第１実施形態のユニモフル（unimorph）の断面図である。
【図１Ｄ】本発明に係る第１実施形態のユニモフルの透視図である。
【図１Ｅ】本発明に係る第１実施形態の導電端子の透視図である。
【図１Ｆ】本発明に係る第１実施形態の上蓋の下表面の透視図である。
【図１Ｇ】本発明に係る第１実施形態の他の導電端子の透視図である。
【図２Ａ】各種導電リングの透視図である。
【図２Ｂ】各種導電リングの透視図である。
【図２Ｃ】各種導電リングの透視図である。
【図２Ｄ】各種導電リングの透視図である。
【図２Ｅ】各種導電性の第三位置決ピンの透視図である。
【図２Ｆ】各種導電性の第三位置決ピンの透視図である。
【図２Ｇ】各種導電性の第三位置決ピンの透視図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態のバイモルフ（bimorph）の断面図である。
【図４】本発明に係る第３実施形態の振動モジュールの分解図である。
【図５Ａ】本発明に係る第４実施形態の振動モジュールの分解図である。
【図５Ｂ】本発明に係る第４実施形態の導電端子の透視図である。
【図５Ｃ】本発明に係る第４実施形態の他の導電端子の透視図である。
【図６】第１及び第２実施形態の組合せにより形成される振動モジュールの分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に図面を参照して本発明を実施するための形態について、詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【実施例１】
【０００９】
まず、本発明の振動スピーカーの第１実施形態について説明する。
図１Ａは本発明に係る第１実施形態の振動スピーカーの概略図である。本実施形態では、振動スピーカーは振動モジュール10及び駆動モジュール11を主に備える。駆動モジュール11は導線（図示せず）により振動モジュール10を駆動させ、振動モジュール10が振動板（図示せず）に接触されると、振動スピーカーの機械エネルギーは振動板へと伝達され、ユーザーは発生する音波を聴き取れる。本実施形態の振動モジュール10と駆動モジュール11の形状及び対向位置は実際に応用される際のニーズに合わせて調整される。
【００１０】
図１Ｂは本発明に係る第１実施形態の振動モジュール10の分解図であり、下蓋101と、少なくとも一つの導電端子102と、少なくとも一つのトランスデューサチップ103及び上蓋104を主に備える。下蓋101と上蓋104とは納置空間を定義させて、導電端子102とトランスデューサチップ103を納置させる。本実施形態のトランスデューサチップ103は単一のユニモフル（unimorph）を備え、図１Ｃはその断面図であり、図１Ｄはその透視図である。本実施形態のトランスデューサチップ103は導電チップ1031を備え、導電チップ1031の第一（上）表面には第一スマートマテリアル1032が塗布され、第一スマートマテリアル1032上には第一電極層1033を形成させる。前述のスマートマテリアル1032のスマートマテリアル（smart material）は圧電材料（piezoelectric material）、電場応答性高分子（Electro-Active Polymer、 EAP）、形状記憶合金（Shape Memory Alloy、 SMA）、磁歪材料（Magnetostrictive Material）、電歪材料（Electrostrictive Material）等である。
【００１１】
図１Ｂを示すように、本実施形態の導電端子102はトランスデューサチップ103に跨設される。ここでは、導電チップ1031の第一（上）表面と導電端子102の間は、第一電極層1033を有さないエリア1031Aであり、絶縁層（例えば絶縁ペイント）が塗布される。これにより、導電端子102を第一電極層1033に接触させて導通させるが、但し導電チップ1031とは絶縁される。駆動モジュール11は導線（図示せず）により、導電端子102と導電チップ1031とにそれぞれ電気的に接続されて、トランスデューサチップ103の駆動に用いられる。
【００１２】
図１Ｂによれば、下蓋101は、トランスデューサチップ103の側辺に貼着される二本の第一位置決ピン1011を有し、また下蓋101は、トランスデューサチップ103の他側辺に貼着される二本の第二位置決ピン1012を有する。それらの第一位置決ピン1011はそれらの第二位置決ピン1012にそれぞれ対向させる。
【００１３】
図１Ｄを示すように、本実施形態のトランスデューサチップ103の中央エリア両側の内の少なくとも一方には、導電チップ1031から延伸される突出部1031Bを有する。突出部1031Bは二本の第一位置決ピン1011の間か、或いは二本の第二位置決ピン1012の間に挟持される。
【００１４】
図１Ｅは本発明に係る第１実施形態の導電端子102の透視図である。図１Ｂ及び図１Ｅによると、本実施形態の導電端子102の両端は二本の第一位置決ピン1011の間、及び二本の第二位置決ピン1012との間にそれぞれ夾持され、且つトランスデューサチップ103に跨設される。このほか、導電端子102の両側には円弧部（或いは凹角）1021をそれぞれ開設させて、二本の第一位置決ピン1011の間にそれぞれ挟持させる。
【００１５】
次に、本実施形態の下蓋101は、二本の第一位置決ピン1011に対向するトランスデューサ103の他辺に近接される一本の第三位置決ピン1013を更に備える。導電端子102は二本の第一位置決ピン1011の間を通過させて、二本の第一位置決ピン1011に夾持されると共にトランスデューサチップ103に跨設される。このほか、本実施形態の導電端子102の一端には第三位置決ピン1013に挟装される開孔部1022を有する。
【００１６】
図１Ｆは上蓋104の下表面の透視図である。上蓋104は、下蓋101の二本の第一位置決ピン1011に対応させる位置に位置される少なくとも一対の第一柱孔部1041を有し、また上蓋104は、下蓋101の二本の第二位置決ピン1012に対応させる位置に位置される少なくとも一対の第二柱孔部1042を有する。このほか、上蓋104は、下蓋101の第三位置決ピン1013に対応させる位置に位置される少なくとも一つの第三柱孔部1043を更に有する。
【００１７】
本実施形態の導電端子102の厚さは適度なものを選択させて、トランスデューサチップ103と下蓋101或いは上蓋104との間の距離を調整させる事で、トランスデューサチップ103が駆動モジュール11に駆動される際に下蓋101或いは上蓋104に打ち付けられる事で発生する雑音を防止する。図１Ｇは他の導電端子102の透視図であり、折り畳まれて二層（或いは二層以上）となり、導電端子102の厚さを効果的に増加させ、前述の打ち付け現象を回避させる。本実施形態では、下蓋101或いは上蓋104の導電端子102に対応させる位置には凸型部1014（図１Ｂ）或いは凸型部1044（図１Ｆ）を設け、同様に前述の打ち付け現象を回避させる。
【００１８】
本実施形態の正電極と負電極には以下の方式を採用し導線により駆動モジュール11にそれぞれ接続させる。第一の電極接続方式は溶接方式を採用し、はんだを使用し全ての導電端子102を電気的に接続させ、またはんだを使用し全てのトランスデューサチップ103の突出部1031Bを電気的に接続させる。第二の電極接続方式は導電リング105を使用し、図２Ａによると、第三位置決ピン1013に環装されると共にそれらの導電端子102に電気的に接続され、第一電極層1033の電気を導出させる。
【００１９】
本実施形態の導電リング105は図２Ａに図示するものに限定されず、例えば図２Ｂ、図２Ｃ或いは図２Ｄのように適切に変化させる事ができる。第三の電極接続方式は導電性の第三位置決ピン1013を使用する、即ち第三位置決ピン1013を導体とする。例えば、図２Ｅのねじを上蓋104から第三柱孔部1043へと貫通させ、第三位置決ピン1013に開設されるねじ穴に螺設させる。導電性の第三位置決ピン1013も図２Ｆの植込ボルト或いは図２Ｇのコイルばねでもよい。
【００２０】
上述の第１実施形態によれば、導電端子102はトランスデューサチップ103の固定支点であり、同時にトランスデューサチップ103が駆動される際の振動支点でもある。トランスデューサチップ103が駆動モジュール11に駆動されて振動を発生させると、導電端子102（即ち支点）で慣性力を発生させ、下蓋101と振動板まで伝導させて音を発生させる。このほか、振動モジュール10の組立完成後、導電端子102はトランスデューサチップ103を更に固定させる。
【実施例２】
【００２１】
次は、本発明の振動スピーカーの第２実施形態について説明する。
本発明に係る第２実施形態の振動モジュールは第１実施形態の振動モジュール（図１Ｂ）に類似し、異なる点は、本実施形態のトランスデューサチップ103には単一のバイモルフ（bimorph）を使用する点である。図３は本発明に係る第２実施形態のバイモルフの断面図である点である。本実施形態のトランスデューサチップ103は導電チップ1031を備え、導電チップ1031の第一（上）表面には第一スマートマテリアル1032が塗布され、スマートマテリアル1032上には第一電極層1033が塗布される。
このほか、導電チップ1031の第二（下）表面には第二スマートマテリアル1034が塗布され、第二スマートマテリアル1034の下には第二電極層1035を形成させる。本実施形態では、トランスデューサチップ103の上下にそれぞれ位置されると共に第一電極層1033及び第二電極層1035にそれぞれ貼着される二導電端子102を備える。
【実施例３】
【００２２】
次は、本発明の振動スピーカーの第３実施形態について説明する。
図４は本発明に係る第３実施形態の振動モジュール10の分解図である。本実施形態は第２実施形態に類似し、異なる点は、本実施形態のトランスデューサチップ103は（垂直に）積層になる二つの（或いは二つ以上）バイモルフを使用し、また各トランスデューサチップ103の上下及び隣接するトランスデューサチップ103の間には少なくとも一つの導電端子102が設けられる点である。本実施形態でも第三位置決ピン1013に環装されると共に二つの隣接する導電端子102の間に位置される複数の導電リング105（図２Ａ）を使用して、それら導電端子102を電気的に接続させる。本実施形態でも図１Ｇのように導電端子102を使用し、折り畳まれて二層（或いは二層以上）になり、導電端子102の厚さを効果的に増加させる。
【実施例４】
【００２３】
次は、本発明の振動スピーカーの第４実施形態について説明する。
図５Ａは本発明に係る第４実施形態の振動モジュール10の分解図である。本実施形態は第２実施形態に類似し、異なる点は、本実施形態のトランスデューサチップは（水平に）並列される二つの（或いは二つ以上）バイモルフを使用し、またトランスデューサチップ103の上下には導電端子102を貼着させる点である。本実施形態では、並列に隣接されるトランスデューサチップ103が対応する導電端子102は第三位置決ピン1013を共用し、並列されて隣接されるトランスデューサチップ103の間に設けられる。これにより、図５Ｂによれば、本来隣接する二つの導電端子102は単一の導電端子102に統合される。本実施形態でも導電リング105（図２Ａ）を使用し、第三位置決ピン1013に環装させ、導電端子102と電気的に接続させる。本実施形態の導電端子102も図１Ｇのものに類似し、図５Ｃによれば、折り畳まれて二層（或いは二層以上）となり、導電端子102の厚さを効果的に増加させる。
【００２４】
上述の各種実施形態は単独で使用可能であり、また他と組合せて使用してもよい。図６の例示は、第３実施形態（図４）及び第４実施形態（図５Ａ）の組合せであり、即ち、（垂直に）積層になる二つの（或いは二つ以上）トランスデューサチップ103を使用し、且つ（水平に）並列される二つの（或いは二つ以上）トランスデューサチップ103を使用する。
【００２５】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１０：振動モジュール
１１：駆動モジュール
１０１：下蓋
１０１１：第一位置決ピン
１０１２：第二位置決ピン
１０１３：第三位置決ピン
１０１４：凸型部
１０２：導電端子
１０２１：円弧部
１０２２：開孔部
１０３：トランスデューサチップ
１０３１：導電チップ
１０３１Ａ：導電チップのスマートマテリアルを含まないエリア
１０３１Ｂ：突出部
１０３２：第一スマートマテリアル
１０３３：第一電極層
１０３４：第二スマートマテリアル
１０３５：第二電極層
１０４：上蓋
１０４１：第一柱孔部
１０４２：第二柱孔部
１０４３：第三柱孔部
１０４４：凸部
【図１Ａ】
2013141190.tif 000003
【図１Ｂ】
2013141190.tif 000004
【図１Ｃ】
2013141190.tif 000005
【図１Ｄ】
2013141190.tif 000006
【図１Ｅ】
2013141190.tif 000007
【図１Ｆ】
2013141190.tif 000008
【図１Ｇ】
2013141190.tif 000009
【図２Ａ】
2013141190.tif 000010
【図２Ｂ】
2013141190.tif 000011
【図２Ｃ】
2013141190.tif 000012
【図２Ｄ】
2013141190.tif 000013
【図２Ｅ】
2013141190.tif 000014
【図２Ｆ】
2013141190.tif 000015
【図２Ｇ】
2013141190.tif 000016
【図３】
2013141190.tif 000017
【図４】
2013141190.tif 000018
【図５Ａ】
2013141190.tif 000019
【図５Ｂ】
2013141190.tif 000020
【図５Ｃ】
2013141190.tif 000021
【図６】
2013141190.tif 000022