圧電スピーカ及びこの圧電スピーカを備えた携帯電子機器
【課題】 音圧を高めることのでき、簡単な構成で製造コストの低廉な圧電スピーカの提供を目的とする。
【解決手段】 圧電素子６によって振動板２を振動させ、音響を発生させる圧電スピーカ１において、圧電素子６が取り付けられ、信号電圧の印加にともなう圧電素子６の変形によって湾曲変形する弾性板７と、この弾性板７をその外周縁の少なくとも一部で保持する保持部材３，８と、この保持部材３，８に取り付けられ、弾性板７の湾曲変形により振動し、音響を発生させる振動板２と、弾性板７と振動板２との間に設けられ、一面が弾性板７に接触し他面が振動板２に接触するとともに、弾性板７の湾曲変形により屈曲変形して前記振動板を変形させる環状の振動伝達部材９とを有する。
【解決手段】 圧電素子６によって振動板２を振動させ、音響を発生させる圧電スピーカ１において、圧電素子６が取り付けられ、信号電圧の印加にともなう圧電素子６の変形によって湾曲変形する弾性板７と、この弾性板７をその外周縁の少なくとも一部で保持する保持部材３，８と、この保持部材３，８に取り付けられ、弾性板７の湾曲変形により振動し、音響を発生させる振動板２と、弾性板７と振動板２との間に設けられ、一面が弾性板７に接触し他面が振動板２に接触するとともに、弾性板７の湾曲変形により屈曲変形して前記振動板を変形させる環状の振動伝達部材９とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子によって振動板を振動させ、音響を発生させる圧電スピーカ及びこの圧電スピーカを備えた携帯電話機，ＰＤＡ又は携帯ゲーム機等の携帯電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子によって圧電セラミック板等の振動板を振動させ、音響を発生させる圧電スピーカが知られている（例えば特許文献１参照）。
このような圧電スピーカは、小型・薄型化や低電流駆動性に優れ、磁歪を生じないという利点から、最近では携帯電話機やＰＤＡ等の情報端末装置、携帯ゲーム機等の携帯電子機器に多く用いられている。
【０００３】
しかし、圧電スピーカは、圧電素子で剛性の高い振動板を振動させて音響を発生させる構造であるため、電磁式のスピーカに比して振動板の振幅量が小さく、特に１ｋＨｚ以下の周波数帯域の音圧が小さいという問題があった。また、振動板は、その外周縁部で接着材等によりスピーカ本体の支持部に固着して拘束されるため、圧電素子の変形による振動板の湾曲変形が当該外周縁部で抑制され、圧電素子から振動板への振動の伝達効率が低下して音圧を高めることができないという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献２に記載の圧電型電気音響変換器では、筐体の内部に圧電振動板の周縁部を支持する支持部を設け、この支持部に曲率中心が圧電振動板の周縁の下方近傍に位置した断面円弧状の支持面を形成することで、圧電振動板の実質直径を大きくし、圧電振動板を湾曲しやすくしている。
また、特許文献３に記載の圧電スピーカでは、圧電セラミック板（圧電素子）を貼り付けた振動板の外周縁部を発泡シリコン樹脂等の発泡樹脂で挟持し、この発泡樹脂をケース等で押圧して振動板を支持して、広い帯域で良好な音質を得るようにしている。
【特許文献１】特開昭５７−１５２８００号公報（「発明の詳細な説明」の欄の記載参照）
【特許文献２】特開２００１−１１９７９５号公報（特許請求の範囲の欄の記載及び「従来の技術」の欄の記載参照）
【特許文献３】特開平１０−１６４６９４号公報（要約の記載及び図面の図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した引用文献２に記載の圧電スピーカは、支持部に曲率を設けて振動板の変形を妨げないようにはしているものの、圧電素子を取り付けた振動板がその外周縁で接着材等により拘束されているため、依然として振動板の変形が前記接着材により制限され、音圧を高める効果にも限界があるという欠点がある。
また、引用文献３に記載の圧電スピーカは、振動板を柔軟な発泡樹脂で挟み込んでいるため振動板が湾曲変形しやすくなるが、同時に湾曲変形時に振動板の外周縁も上下方向に移動しやすくなるため、それほど大きな音圧の増大効果は期待できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、従来の圧電スピーカよりも音圧を高めるこができ、かつ、簡単な構成で製造コストも低廉な圧電スピーカ及びこの圧電スピーカを備えた電子機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の圧電スピーカは、圧電素子によって振動板を振動させ、音響を発生させる圧電スピーカにおいて、前記圧電素子が取り付けられ、信号電圧の印加による前記圧電素子の変形にともなって湾曲変形する弾性板と、この弾性板をその外周縁の少なくとも一部で保持する保持部材と、この保持部材に取り付けられ、前記弾性板の湾曲変形により振動し、音響を発生させる振動板と、前記弾性板と前記振動板との間に設けられ、一面が前記弾性板に接触し他面が前記振動板に接触するとともに、前記弾性板の湾曲変形により屈曲変形して前記弾性板の湾曲変形を前記振動板に伝達する環状の振動伝達部材とを有する構成としてある。
【０００８】
この構成によれば、圧電素子は信号電圧の印加に応じて変形するが、この変形は圧電素子を取り付けている弾性板を湾曲変形させる。弾性板と振動板との間には、振動伝達部材が設けられていて、この振動伝達部材は常時弾性板及び振動板の双方に接触しているので、弾性板の湾曲変形により振動伝達部材が屈曲して振動板を振動させる。
【０００９】
ここで、以下の説明において「湾曲変形」及び「屈曲変形」の概念は、ともに変形状態から元の状態に復元する可逆的な変形であるが、「湾曲変形」は弾性板の全体が湾曲状に変形するものであるのに対し、「屈曲変形」は所定の変位点を節として振動伝達部材が折れ曲がる変形を指すものとする。
振動伝達部材は、弾性板の「湾曲変形」を可能な限り妨げないようにするために柔軟な材料で形成されるのが好ましいが、弾性板の「湾曲変形」にともなって振動伝達部材を屈曲変形させるために、振動伝達部材は、例えば、径方向の幅寸法に比して肉厚を大きくするとよい。
弾性板の湾曲変形にともない環状の振動伝達部材が屈曲変形することで、振動伝達部材が振動板を押し上げる。そのため、弾性板の湾曲変形量よりも大きな変形を振動板に与えることができるので、振動伝達部材が振動増幅部材としての機能も果たすことになる。
【００１０】
請求項２に記載の圧電スピーカは、前記保持部材が、前記弾性板の外周縁部と係合する嵌合凹部を有し、前記嵌合凹部が、前記弾性板の移動を規制しつつ前記弾性板の湾曲変形を妨げないものである構成としてある。
このような嵌合凹部として、“＜”形状、半円状、Ｕ字状などを挙げることができる。そして、このような嵌合凹部の底部に弾性板の外周縁を係合させ、接着材等を使用せずに弾性板を保持させることで、湾曲変形の自由度を妨げることなく、弾性板の移動を規制することができる。従って、より大きな音圧を振動板に伝達することができるという利点がある。
なお、この場合、請求項３に記載するように、緩衝材を介して前記嵌合凹部と弾性板とを係合させてもよい。このようにすることで、弾性板の湾曲変形量を調整し、圧電スピーカの音圧を調整することができる。
【００１１】
請求項４に記載の圧電スピーカは、前記振動伝達部材が、貫通孔から外周縁の手前まで放射状に伸びる切り込みを有する構成としてある。この場合、請求項５に記載するように、前記貫通孔が正多角形で、この多角形の頂部から前記振動伝達部材の径方向に前記切り込みを形成するようにしてもよい。また、請求項６に記載するように、前記切り込みを、前記振動伝達部材の前記一面から前記他面まで貫通形成してもよい。
このようにすることで、弾性板の湾曲変形にともなう振動伝達部材の変形をしやすくすることができる。
なお、弾性板の湾曲変形にともなう振動伝達部材の変形を最大にするには、請求項７に記載するように、前記貫通孔の中心を前記弾性板の湾曲変形の変位点（湾曲変形の向きが変わる点）に位置させるとよい。
【００１２】
振動伝達部材は貫通孔を有する環状のものに限らず、請求項８に記載するように、環状に配置した複数のブロックから構成してもよい。この場合も、前記ブロックを、前記弾性板の湾曲変形の変位点を中心として環状に配置するとよい。
前記振動伝達部材は、請求項９に記載するように、前記振動板及び前記弾性板の双方又はいずれか一方に接合部で接合されているものとしてもよい。
これらは、接着材で接合してもよいし、溶接や溶着によって接合してもよい。
【００１３】
振動伝達部材を振動板及び弾性板に接合する場合は、請求項１０に記載するように、環状の前記振動伝達部材の中心側で前記振動板に接合し、前記振動伝達部材の外周縁側で前記弾性板に接合するようにするとよい。
このようにすることで、振動伝達部材による振動板への変形増幅作用を損なうことなく、振動伝達部材を弾性板と振動板とに接合して、位置ずれを防止することができる。
【００１４】
本発明の圧電スピーカは、音響出力機能を備えるあらゆる電子機器に適用が可能である。例えば、請求項１１に記載するように、携帯電話機，ＰＤＡ又は携帯ゲーム機のような携帯電子機器に適用することができる。
この場合は、携帯電子機器の筐体の内部に弾性板の保持部を形成し、この保持部に保持させた弾性板と振動板との間に振動伝達部材を配置すればよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記のように構成されているので、圧電素子に信号電圧を印加することによる弾性板の湾曲変形を、振動伝達部材で増幅して振動板に伝達することができ、圧電スピーカの音圧を高めることができる。
本発明においては、振動伝達部材の振動増幅効果により従来形の弾性板の保持構造でも音圧を高める効果があるが、弾性板の外周縁と係合する嵌合凹部を設けることで、さらに音圧を高めることができる。すなわち、嵌合凹部と弾性板とを係合させることにより、接着材を用いることなく弾性板を保持することが可能になり、弾性板が湾曲変形しやすくなって圧電スピーカの音圧をさらに高めることができるわけである。
本発明の圧電スピーカを備えた携帯電子機器は、広範囲な音量調整が可能で使い勝手を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の圧電スピーカの一実施形態にかかり、一部を破断した分解斜視図、図２は、この実施形態における圧電スピーカの断面図である。
なお、以下の説明において「上」と記載するときは図１及び図２の図面上方を指し、「下」と記載するときには、図１及び図２の図面下方を指すものとする。
【００１７】
圧電スピーカ１は、スピーカ本体を構成する円環状の上部カバー３及び下部カバー８と、上部カバー８の上面に取り付けられ、振動することによって音響を発生させる円板状の振動板２と、この振動板２の下方に位置し、上部カバー３と下部カバー８とで保持される弾性板としての円板状の金属板７と、この金属板７の下面中央に取り付けられ、信号電圧の大きさに応じて金属板７を湾曲変形させる円板状の圧電素子６と、金属板７と振動板２との間に配置され、金属板７の湾曲変形を増幅して振動板２に伝達する環状の振動伝達部材９とを有している。
【００１８】
下部カバー８は、前記スピーカ本体の下面に底辺が位置する断面三角形状に形成されている。上部カバー３の下部は、下部カバー８の二つの傾斜面８ａ，８ｂのうちの一方（傾斜面８ａ）と接する傾斜面３ａとして形成されている。この傾斜面３ａは、下部カバー８の一方の傾斜面８ａより長く形成されていて、二つの傾斜面８ａ，８ｂで形成される三角形の頂部を越えて上方に突出している。
そのため、傾斜面３ａと傾斜面８ａとが接した状態で上部カバー３と下部カバー８とを貼り合わせると、上部カバー３と下部カバー８との境界部分に、下部カバー８の他方の傾斜面８ｂと上部カバー３の傾斜面３ａとで構成される“＜”形の嵌合凹部４が全周にわたって形成される。
【００１９】
金属板７は、アルミニウムやステンレス等の弾性を有する金属材料で形成することができる。この金属板７は、外周縁部分が嵌合凹部４に係合することで、接着材等の固定手段を用いることなく上部カバー３及び下部カバー８に保持される。
金属板７と嵌合凹部４との係合状態を図３に拡大して示す。
【００２０】
金属板７の外周縁部分が嵌合凹部４の頂部４ａに係合し、前記外周縁部分よりも上方及び下方に位置する二つの傾斜面８ｂ，３ａによって、金属板７が径方向（図面の左方）及び上下方向に移動しないように規制されている。その一方において、図３中仮想線で示すように、嵌合凹部４の頂部４ａを支点として金属板７が自由に湾曲変形できるようになっている。
【００２１】
従って、嵌合凹部４を形成する二つの傾斜面８ｂ，３ａの傾斜角度は、金属板７の径方向及び上下方向の移動を規制しつつ金属板７の湾曲変形を妨げないものでなければならない。
なお、このような条件を満たすのであれば、嵌合凹部４の断面形状は、上記したような二つの傾斜面３ａ，８ｂによって形成される“＜”形に限らず、円弧状やＵ字状等、他の形状としてもよい。
【００２２】
また、嵌合凹部４には、図４に示すように、金属板７の湾曲変形量を調整する目的で、適当な弾性を有する緩衝材４１ａを傾斜面３ａと金属板７との間に挿入し、同様の緩衝材４１ｂを傾斜面８ｂと金属板７との間に挿入するようにしてもよい。
この実施形態のように、金属板７の外周縁部分を上下のカバー３，８の間に形成した嵌合凹部４に係合させて取り付けて保持させるようにすれば、金属板７を固定するための接着材が不要になるうえ、接着材によって金属板７を固定する工程も不要になるため、圧電スピーカ１の製造コストを削減できるという利点がある。さらに、接着材等を使用すると、圧電素子６による金属板７の湾曲変形を妨げるという不都合が生じるが、接着材を使用していないためこのような不都合が生じず、より高い音圧を振動板２に伝達することができるという利点がある。
【００２３】
圧電素子６は、金属板７の下面の中央に取り付けられている。この圧電素子６に信号電圧を印加するリード線５ａ，５ｂは、そのうちの一方（リード線５ａ）が圧電素子６に接続され、他方（リード線５ｂ）は導電性材料で形成された金属板７に接続されている。このリード線５ａ，５ｂを介して圧電素子６に信号電圧が印加されることで、信号電圧の大きさに応じて圧電素子６が変形し、これにともない、金属板７が湾曲変形する。
【００２４】
金属板７の湾曲変形が後述の振動伝達部材９を介して伝達される振動板２は、圧電スピーカ１の振動板として一般的に使用されているセラミック板等をそのまま利用することができる。この金属板７は、振動を可能な限り妨げないように、その外周縁部分で接着材などにより上部カバー３に固定される。
【００２５】
金属板７の湾曲変形にともなって屈曲変形して、振動板２を変形させる振動伝達部材９は、図１に示すように、中央に正六角形の孔９２を有する環状に形成され、円板状の金属板７，圧電素子６及び振動板２と同心（これらの共通の軸線を図１中符号Ｃで示す）上に配置される。また、振動伝達部材９は、図２に示すように、上面９３ａが振動板２に接触し、下面９３ｂが金属板７に接触するように、金属板７と振動板２との間に配置される。
【００２６】
この実施形態において、振動伝達部材９は、金属板７が湾曲変形したときに屈曲変形しやすいように、六角形の孔９２の各頂部から径方向に切り込み９１が形成されている。この切り込み９１は、振動伝達部材９の上面９３ａから下面９３ｂに至るまで形成されているとともに、外周縁の手前まで延びている。
【００２７】
また、金属板７の湾曲変形を妨げることなく、かつ、振動伝達部材９が屈曲変形しやすいするようにするために、振動伝達部材９は、少なくとも金属板７よりも軟質の材料で形成するのが好ましく、例えば、発泡樹脂材やシリコンゴムのように比較的容易に変形する材質のもので形成するのがよい。その上で、金属板７の「湾曲変形」にともなって振動伝達部材９を屈曲変形させるために、振動伝達部材９は、例えば、径方向（図２の紙面左右方向）の幅寸法に比して上下方向の高さ寸法を大きくするとよい。
【００２８】
金属板７の「湾曲変形」にともなう振動伝達部材９の「屈曲変形」の概念を、図５を参照しながらさらに詳細に説明する。
図５は、金属板７の「湾曲変形」にともなう振動伝達部材９の「屈曲変形」の概念を説明する概略図で、図５（ａ）は、圧電素子６に信号電圧が印加される前の初期状態を示す図、図５（ｂ）は、圧電素子６に信号電圧が印加されて金属板７が凸状に湾曲変形したときの状態を示す図である。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、初期状態では、金属板７及び振動伝達部材９は変形がなく、平坦な状態である。このとき、金属板７及び振動板２のそれぞれの平坦面の位置を、基準位置Ｉ，ＩＩとする。
図５（ｂ）に示すように、信号電圧が印加されて金属板７が凸状に湾曲変形すると、状態を示す図である。
【００３０】
金属板７が円弧状に湾曲変形すると、振動伝達部材９もこの湾曲変形にともなって変形しようとするが、前記したように振動伝達部材９は肉厚に形成されているので、その変形は、孔９２及び切り込み９１を形成した部分を節として折れ曲がる「屈曲変形」となる。
また、この屈曲変形の方向は、図５（ｂ）に示すように、湾曲状に変形した金属板７の接線方向である。そのため、振動伝達部材９の屈曲変形により、振動板２が持ち上げられる。このときの振動板２の変形量（Δｈ２）は、金属板７の変形量（Δｈ１）に比して、屈曲変形した振動伝達部材９の孔９２の内周縁側部分が金属板７の表面から離脱する距離（ｓ）分だけ大きくなる。
【００３１】
このように、本発明の振動伝達部材９によれば、金属板７の湾曲変形を増大させて振動板２に伝達することができるので、振動伝達部材９が振動増幅部材としての機能も果たし、音圧をより高めることができるという利点がある。
なお、振動伝達部材９の材質として、上記したような比較的柔軟なものを選択することで、金属板７の湾曲変形を妨げないようにすることができる。
【００３２】
また、金属板７及び振動板２に対する振動伝達部材９の位置ずれを防止するために、振動伝達部材９は金属板７及び／又は振動板２に接合するようにしてもよい。この場合は、振動伝達部材９による振動増幅機能を妨げないように、接剤等で振動伝達部材９を金属板７及び／又は振動板２に接合する。
【００３３】
この実施形態では、図２に示すように、上面９３ａ側と下面９３ｂ側の双方で、振動伝達部材９を金属板７及びは振動板２に接合している。
上面９３ａ側では、孔９２の内周面に沿った接着部分２１で、振動板２に接合されている。また、下面９３ｂ側では、振動伝達部材９の外周縁に沿った接着部分７１で金属板７に接着されている。
このような位置に上下二つの接着部分２１，７１を設けることで、振動伝達部材９を金属板７及び振動板２に接合しても、金属板７の湾曲変形や、これにともなう振動伝達部材９の屈曲変形を妨げないようにすることができる。
【００３４】
次に、上記構成の圧電スピーカの作用を、図６を参照しながら説明する。
リード線５ａ，５ｂを介して圧電素子に信号電圧を印加すると、圧電素子６が変形して金属板７を湾曲変形させる。この湾曲変形は、金属板７と嵌合凹部４とが係合する頂部４ａを支点とするものである。
【００３５】
図６（ａ）は、金属板７が凸状に湾曲変形したときの様子を示すものである。
金属板７が凸状に湾曲変形すると、この湾曲変形に応じて、振動伝達部材９が孔９２及び切り込み９１を節として屈曲状に折り曲げられる。
このとき、図５（ｂ）を参照しながら説明したように、振動伝達部材９の孔９２の内周縁に沿った部分が振動板２を持ち上げ変形させる。この変形量は、先に説明したように、金属板７の湾曲変形量より大きいものである。
【００３６】
また、金属板７が凹状に湾曲変形する場合は、図６（ｂ）に示すように、振動伝達部材９は圧縮されながら金属板７の湾曲変形に従って屈曲変形する。この際も、振動伝達部材９は金属板７より柔らかい材質で形成されているため、圧縮変形される際にも金属板７の湾曲変形を妨げることはない。
このようにして、金属板７の湾曲変形が振動板２に伝達されて音響を発生させる。
【００３７】
［他の実施形態］
本発明の圧電スピーカの他の実施形態を、図７を参照しながら説明する。
この実施形態の振動伝達部材９は、先の実施形態と同様に、正六角形状の孔９２を有する環状のものであるが、その断面形状が、図示するように直角三角形状に形成されている。
また、この実施形態では、振動伝達部材９は振動板２及び金属板７と接合されておらず、単に接触しているのみである。
【００３８】
この実施形態の圧電スピーカ１では、金属板７が凸状に湾曲変形すると、振動伝達部材９が先の実施形態と同様に屈曲変形する。この際、振動伝達部材９は振動板２及び金属板７と接着材等で接合されていないので、振動伝達部材９が振動板２を弾き上げることになる。従って、振動伝達部材９を振動板２や金属板７に接合する場合に比べて振動板２を大きな変形量で振動させることができるという利点がある。
【００３９】
上記構成の本発明の圧電スピーカは、音響出力機能を備えるあらゆる電子機器に適用が可能である。例えば、携帯電話機，ＰＤＡ又は携帯ゲーム機のような携帯電子機器に適用することができる。
この場合は、携帯電子機器の筐体の内部に金属板７の外周縁部と係合する嵌合凹部４を形成し、この嵌合凹部４に、上記で説明したように金属板７を係合させて保持させる。
そして、筐体に取り付けた振動板２との金属板７との間に、上記で説明したような振動伝達部材９を配置すればよい。
このような構成の携帯電子機器によれば、幅広い帯域で良好な音響を得ることができ、使い勝手を向上させることができるという利点がある。
【００４０】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
例えば、上記の説明では弾性板として金属板７を例に挙げて説明したが、圧電素子６の変形により弾性的に湾曲変形するものであれば、弾性板は金属に限らず樹脂やその他の材料で形成することも可能である。
また、上記の説明では、嵌合凹部４と金属板７との係合により金属板７を保持するようにしているが、本発明は振動伝達部材９の振動増幅効果により、特許文献１〜３に記載されているような従来形の金属板７の保持構造でも音圧を高めることが可能である。
【００４１】
また、金属板７や圧電素子６，振動板２及び振動伝達部材９の形状は円形状であるとして説明したが、これらは必ずしも円形状である必要はなく、角形状や不定形状等、適宜の形状とすることが可能である。
さらに、振動伝達部材９と金属板７及び／又は振動板２との接合は接着材に限らず、振動伝達部材９を金属板７及び／又は振動板２に接合することができるのであれば、溶接や溶着等あってもよい。
また、振幅伝達部材９の形状は上記のものに限定されない。例えば、中央に形成する貫通状の孔９２は必ずしも六角形である必要はなく、また、切り込みの数や位置も上記の説明に限定されるものではない。
【００４２】
図８は、振動伝達部材９の他の実施形態を示す平面図であるが、図８（ａ）の例では、円形状の孔９２を有し、この孔９２から５つの切り込み９１が、外周縁に達するまで延びている。また、図８（ｂ）の例では、振動伝達部材９は、環状に配置された複数（図示の例では６つ）のブロック９５から構成されている。これらは、いずれも、弾性板である金属板７の湾曲変形の変位点（上記の実施形態では軸線Ｃ上に位置する）を中心に配置するとよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、携帯電話やＰＤＡ等の携帯端末装置その他の通信装置、携帯ゲーム機のような玩具のように、音響出力を必要とする小型又は薄型の携帯電子機器に広く適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の圧電スピーカの一実施形態にかかり、その一部を破断した分解斜視図である。
【図２】図１の圧電スピーカの断面図である。
【図３】嵌合凹部の拡大図である。
【図４】嵌合凹部の他の実施形態を示す図である。
【図５】振動伝達部材による振動増幅の原理を説明する概略図である。
【図６】この実施形態の作用を説明する断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態にかかる圧電スピーカの断面図である。
【図８】振動伝達部材の他の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 圧電スピーカ
２ 振動板
２１ 接着部分
３ 上部カバー
３ａ 傾斜面
４ 嵌合凹部
４ａ 頂部
４１ａ，４１ｂ 緩衝材
５ａ，５ｂ リード線
６ 圧電素子
７ 金属板（弾性板）
７１ 接着部分
８ 下部カバー
８ａ，８ｂ 傾斜面
９ 振動伝達部材
９１ 切り込み
９２ 孔
９３ａ 上面
９３ｂ 下面
９５ ブロック
Ｃ 軸線（金属板の変形の変位点）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電素子によって振動板を振動させ、音響を発生させる圧電スピーカ及びこの圧電スピーカを備えた携帯電話機，ＰＤＡ又は携帯ゲーム機等の携帯電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電素子によって圧電セラミック板等の振動板を振動させ、音響を発生させる圧電スピーカが知られている（例えば特許文献１参照）。
このような圧電スピーカは、小型・薄型化や低電流駆動性に優れ、磁歪を生じないという利点から、最近では携帯電話機やＰＤＡ等の情報端末装置、携帯ゲーム機等の携帯電子機器に多く用いられている。
【０００３】
しかし、圧電スピーカは、圧電素子で剛性の高い振動板を振動させて音響を発生させる構造であるため、電磁式のスピーカに比して振動板の振幅量が小さく、特に１ｋＨｚ以下の周波数帯域の音圧が小さいという問題があった。また、振動板は、その外周縁部で接着材等によりスピーカ本体の支持部に固着して拘束されるため、圧電素子の変形による振動板の湾曲変形が当該外周縁部で抑制され、圧電素子から振動板への振動の伝達効率が低下して音圧を高めることができないという問題があった。
【０００４】
そこで、特許文献２に記載の圧電型電気音響変換器では、筐体の内部に圧電振動板の周縁部を支持する支持部を設け、この支持部に曲率中心が圧電振動板の周縁の下方近傍に位置した断面円弧状の支持面を形成することで、圧電振動板の実質直径を大きくし、圧電振動板を湾曲しやすくしている。
また、特許文献３に記載の圧電スピーカでは、圧電セラミック板（圧電素子）を貼り付けた振動板の外周縁部を発泡シリコン樹脂等の発泡樹脂で挟持し、この発泡樹脂をケース等で押圧して振動板を支持して、広い帯域で良好な音質を得るようにしている。
【特許文献１】特開昭５７−１５２８００号公報（「発明の詳細な説明」の欄の記載参照）
【特許文献２】特開２００１−１１９７９５号公報（特許請求の範囲の欄の記載及び「従来の技術」の欄の記載参照）
【特許文献３】特開平１０−１６４６９４号公報（要約の記載及び図面の図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した引用文献２に記載の圧電スピーカは、支持部に曲率を設けて振動板の変形を妨げないようにはしているものの、圧電素子を取り付けた振動板がその外周縁で接着材等により拘束されているため、依然として振動板の変形が前記接着材により制限され、音圧を高める効果にも限界があるという欠点がある。
また、引用文献３に記載の圧電スピーカは、振動板を柔軟な発泡樹脂で挟み込んでいるため振動板が湾曲変形しやすくなるが、同時に湾曲変形時に振動板の外周縁も上下方向に移動しやすくなるため、それほど大きな音圧の増大効果は期待できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、従来の圧電スピーカよりも音圧を高めるこができ、かつ、簡単な構成で製造コストも低廉な圧電スピーカ及びこの圧電スピーカを備えた電子機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の圧電スピーカは、圧電素子によって振動板を振動させ、音響を発生させる圧電スピーカにおいて、前記圧電素子が取り付けられ、信号電圧の印加による前記圧電素子の変形にともなって湾曲変形する弾性板と、この弾性板をその外周縁の少なくとも一部で保持する保持部材と、この保持部材に取り付けられ、前記弾性板の湾曲変形により振動し、音響を発生させる振動板と、前記弾性板と前記振動板との間に設けられ、一面が前記弾性板に接触し他面が前記振動板に接触するとともに、前記弾性板の湾曲変形により屈曲変形して前記弾性板の湾曲変形を前記振動板に伝達する環状の振動伝達部材とを有する構成としてある。
【０００８】
この構成によれば、圧電素子は信号電圧の印加に応じて変形するが、この変形は圧電素子を取り付けている弾性板を湾曲変形させる。弾性板と振動板との間には、振動伝達部材が設けられていて、この振動伝達部材は常時弾性板及び振動板の双方に接触しているので、弾性板の湾曲変形により振動伝達部材が屈曲して振動板を振動させる。
【０００９】
ここで、以下の説明において「湾曲変形」及び「屈曲変形」の概念は、ともに変形状態から元の状態に復元する可逆的な変形であるが、「湾曲変形」は弾性板の全体が湾曲状に変形するものであるのに対し、「屈曲変形」は所定の変位点を節として振動伝達部材が折れ曲がる変形を指すものとする。
振動伝達部材は、弾性板の「湾曲変形」を可能な限り妨げないようにするために柔軟な材料で形成されるのが好ましいが、弾性板の「湾曲変形」にともなって振動伝達部材を屈曲変形させるために、振動伝達部材は、例えば、径方向の幅寸法に比して肉厚を大きくするとよい。
弾性板の湾曲変形にともない環状の振動伝達部材が屈曲変形することで、振動伝達部材が振動板を押し上げる。そのため、弾性板の湾曲変形量よりも大きな変形を振動板に与えることができるので、振動伝達部材が振動増幅部材としての機能も果たすことになる。
【００１０】
請求項２に記載の圧電スピーカは、前記保持部材が、前記弾性板の外周縁部と係合する嵌合凹部を有し、前記嵌合凹部が、前記弾性板の移動を規制しつつ前記弾性板の湾曲変形を妨げないものである構成としてある。
このような嵌合凹部として、“＜”形状、半円状、Ｕ字状などを挙げることができる。そして、このような嵌合凹部の底部に弾性板の外周縁を係合させ、接着材等を使用せずに弾性板を保持させることで、湾曲変形の自由度を妨げることなく、弾性板の移動を規制することができる。従って、より大きな音圧を振動板に伝達することができるという利点がある。
なお、この場合、請求項３に記載するように、緩衝材を介して前記嵌合凹部と弾性板とを係合させてもよい。このようにすることで、弾性板の湾曲変形量を調整し、圧電スピーカの音圧を調整することができる。
【００１１】
請求項４に記載の圧電スピーカは、前記振動伝達部材が、貫通孔から外周縁の手前まで放射状に伸びる切り込みを有する構成としてある。この場合、請求項５に記載するように、前記貫通孔が正多角形で、この多角形の頂部から前記振動伝達部材の径方向に前記切り込みを形成するようにしてもよい。また、請求項６に記載するように、前記切り込みを、前記振動伝達部材の前記一面から前記他面まで貫通形成してもよい。
このようにすることで、弾性板の湾曲変形にともなう振動伝達部材の変形をしやすくすることができる。
なお、弾性板の湾曲変形にともなう振動伝達部材の変形を最大にするには、請求項７に記載するように、前記貫通孔の中心を前記弾性板の湾曲変形の変位点（湾曲変形の向きが変わる点）に位置させるとよい。
【００１２】
振動伝達部材は貫通孔を有する環状のものに限らず、請求項８に記載するように、環状に配置した複数のブロックから構成してもよい。この場合も、前記ブロックを、前記弾性板の湾曲変形の変位点を中心として環状に配置するとよい。
前記振動伝達部材は、請求項９に記載するように、前記振動板及び前記弾性板の双方又はいずれか一方に接合部で接合されているものとしてもよい。
これらは、接着材で接合してもよいし、溶接や溶着によって接合してもよい。
【００１３】
振動伝達部材を振動板及び弾性板に接合する場合は、請求項１０に記載するように、環状の前記振動伝達部材の中心側で前記振動板に接合し、前記振動伝達部材の外周縁側で前記弾性板に接合するようにするとよい。
このようにすることで、振動伝達部材による振動板への変形増幅作用を損なうことなく、振動伝達部材を弾性板と振動板とに接合して、位置ずれを防止することができる。
【００１４】
本発明の圧電スピーカは、音響出力機能を備えるあらゆる電子機器に適用が可能である。例えば、請求項１１に記載するように、携帯電話機，ＰＤＡ又は携帯ゲーム機のような携帯電子機器に適用することができる。
この場合は、携帯電子機器の筐体の内部に弾性板の保持部を形成し、この保持部に保持させた弾性板と振動板との間に振動伝達部材を配置すればよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記のように構成されているので、圧電素子に信号電圧を印加することによる弾性板の湾曲変形を、振動伝達部材で増幅して振動板に伝達することができ、圧電スピーカの音圧を高めることができる。
本発明においては、振動伝達部材の振動増幅効果により従来形の弾性板の保持構造でも音圧を高める効果があるが、弾性板の外周縁と係合する嵌合凹部を設けることで、さらに音圧を高めることができる。すなわち、嵌合凹部と弾性板とを係合させることにより、接着材を用いることなく弾性板を保持することが可能になり、弾性板が湾曲変形しやすくなって圧電スピーカの音圧をさらに高めることができるわけである。
本発明の圧電スピーカを備えた携帯電子機器は、広範囲な音量調整が可能で使い勝手を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の圧電スピーカの一実施形態にかかり、一部を破断した分解斜視図、図２は、この実施形態における圧電スピーカの断面図である。
なお、以下の説明において「上」と記載するときは図１及び図２の図面上方を指し、「下」と記載するときには、図１及び図２の図面下方を指すものとする。
【００１７】
圧電スピーカ１は、スピーカ本体を構成する円環状の上部カバー３及び下部カバー８と、上部カバー８の上面に取り付けられ、振動することによって音響を発生させる円板状の振動板２と、この振動板２の下方に位置し、上部カバー３と下部カバー８とで保持される弾性板としての円板状の金属板７と、この金属板７の下面中央に取り付けられ、信号電圧の大きさに応じて金属板７を湾曲変形させる円板状の圧電素子６と、金属板７と振動板２との間に配置され、金属板７の湾曲変形を増幅して振動板２に伝達する環状の振動伝達部材９とを有している。
【００１８】
下部カバー８は、前記スピーカ本体の下面に底辺が位置する断面三角形状に形成されている。上部カバー３の下部は、下部カバー８の二つの傾斜面８ａ，８ｂのうちの一方（傾斜面８ａ）と接する傾斜面３ａとして形成されている。この傾斜面３ａは、下部カバー８の一方の傾斜面８ａより長く形成されていて、二つの傾斜面８ａ，８ｂで形成される三角形の頂部を越えて上方に突出している。
そのため、傾斜面３ａと傾斜面８ａとが接した状態で上部カバー３と下部カバー８とを貼り合わせると、上部カバー３と下部カバー８との境界部分に、下部カバー８の他方の傾斜面８ｂと上部カバー３の傾斜面３ａとで構成される“＜”形の嵌合凹部４が全周にわたって形成される。
【００１９】
金属板７は、アルミニウムやステンレス等の弾性を有する金属材料で形成することができる。この金属板７は、外周縁部分が嵌合凹部４に係合することで、接着材等の固定手段を用いることなく上部カバー３及び下部カバー８に保持される。
金属板７と嵌合凹部４との係合状態を図３に拡大して示す。
【００２０】
金属板７の外周縁部分が嵌合凹部４の頂部４ａに係合し、前記外周縁部分よりも上方及び下方に位置する二つの傾斜面８ｂ，３ａによって、金属板７が径方向（図面の左方）及び上下方向に移動しないように規制されている。その一方において、図３中仮想線で示すように、嵌合凹部４の頂部４ａを支点として金属板７が自由に湾曲変形できるようになっている。
【００２１】
従って、嵌合凹部４を形成する二つの傾斜面８ｂ，３ａの傾斜角度は、金属板７の径方向及び上下方向の移動を規制しつつ金属板７の湾曲変形を妨げないものでなければならない。
なお、このような条件を満たすのであれば、嵌合凹部４の断面形状は、上記したような二つの傾斜面３ａ，８ｂによって形成される“＜”形に限らず、円弧状やＵ字状等、他の形状としてもよい。
【００２２】
また、嵌合凹部４には、図４に示すように、金属板７の湾曲変形量を調整する目的で、適当な弾性を有する緩衝材４１ａを傾斜面３ａと金属板７との間に挿入し、同様の緩衝材４１ｂを傾斜面８ｂと金属板７との間に挿入するようにしてもよい。
この実施形態のように、金属板７の外周縁部分を上下のカバー３，８の間に形成した嵌合凹部４に係合させて取り付けて保持させるようにすれば、金属板７を固定するための接着材が不要になるうえ、接着材によって金属板７を固定する工程も不要になるため、圧電スピーカ１の製造コストを削減できるという利点がある。さらに、接着材等を使用すると、圧電素子６による金属板７の湾曲変形を妨げるという不都合が生じるが、接着材を使用していないためこのような不都合が生じず、より高い音圧を振動板２に伝達することができるという利点がある。
【００２３】
圧電素子６は、金属板７の下面の中央に取り付けられている。この圧電素子６に信号電圧を印加するリード線５ａ，５ｂは、そのうちの一方（リード線５ａ）が圧電素子６に接続され、他方（リード線５ｂ）は導電性材料で形成された金属板７に接続されている。このリード線５ａ，５ｂを介して圧電素子６に信号電圧が印加されることで、信号電圧の大きさに応じて圧電素子６が変形し、これにともない、金属板７が湾曲変形する。
【００２４】
金属板７の湾曲変形が後述の振動伝達部材９を介して伝達される振動板２は、圧電スピーカ１の振動板として一般的に使用されているセラミック板等をそのまま利用することができる。この金属板７は、振動を可能な限り妨げないように、その外周縁部分で接着材などにより上部カバー３に固定される。
【００２５】
金属板７の湾曲変形にともなって屈曲変形して、振動板２を変形させる振動伝達部材９は、図１に示すように、中央に正六角形の孔９２を有する環状に形成され、円板状の金属板７，圧電素子６及び振動板２と同心（これらの共通の軸線を図１中符号Ｃで示す）上に配置される。また、振動伝達部材９は、図２に示すように、上面９３ａが振動板２に接触し、下面９３ｂが金属板７に接触するように、金属板７と振動板２との間に配置される。
【００２６】
この実施形態において、振動伝達部材９は、金属板７が湾曲変形したときに屈曲変形しやすいように、六角形の孔９２の各頂部から径方向に切り込み９１が形成されている。この切り込み９１は、振動伝達部材９の上面９３ａから下面９３ｂに至るまで形成されているとともに、外周縁の手前まで延びている。
【００２７】
また、金属板７の湾曲変形を妨げることなく、かつ、振動伝達部材９が屈曲変形しやすいするようにするために、振動伝達部材９は、少なくとも金属板７よりも軟質の材料で形成するのが好ましく、例えば、発泡樹脂材やシリコンゴムのように比較的容易に変形する材質のもので形成するのがよい。その上で、金属板７の「湾曲変形」にともなって振動伝達部材９を屈曲変形させるために、振動伝達部材９は、例えば、径方向（図２の紙面左右方向）の幅寸法に比して上下方向の高さ寸法を大きくするとよい。
【００２８】
金属板７の「湾曲変形」にともなう振動伝達部材９の「屈曲変形」の概念を、図５を参照しながらさらに詳細に説明する。
図５は、金属板７の「湾曲変形」にともなう振動伝達部材９の「屈曲変形」の概念を説明する概略図で、図５（ａ）は、圧電素子６に信号電圧が印加される前の初期状態を示す図、図５（ｂ）は、圧電素子６に信号電圧が印加されて金属板７が凸状に湾曲変形したときの状態を示す図である。
【００２９】
図５（ａ）に示すように、初期状態では、金属板７及び振動伝達部材９は変形がなく、平坦な状態である。このとき、金属板７及び振動板２のそれぞれの平坦面の位置を、基準位置Ｉ，ＩＩとする。
図５（ｂ）に示すように、信号電圧が印加されて金属板７が凸状に湾曲変形すると、状態を示す図である。
【００３０】
金属板７が円弧状に湾曲変形すると、振動伝達部材９もこの湾曲変形にともなって変形しようとするが、前記したように振動伝達部材９は肉厚に形成されているので、その変形は、孔９２及び切り込み９１を形成した部分を節として折れ曲がる「屈曲変形」となる。
また、この屈曲変形の方向は、図５（ｂ）に示すように、湾曲状に変形した金属板７の接線方向である。そのため、振動伝達部材９の屈曲変形により、振動板２が持ち上げられる。このときの振動板２の変形量（Δｈ２）は、金属板７の変形量（Δｈ１）に比して、屈曲変形した振動伝達部材９の孔９２の内周縁側部分が金属板７の表面から離脱する距離（ｓ）分だけ大きくなる。
【００３１】
このように、本発明の振動伝達部材９によれば、金属板７の湾曲変形を増大させて振動板２に伝達することができるので、振動伝達部材９が振動増幅部材としての機能も果たし、音圧をより高めることができるという利点がある。
なお、振動伝達部材９の材質として、上記したような比較的柔軟なものを選択することで、金属板７の湾曲変形を妨げないようにすることができる。
【００３２】
また、金属板７及び振動板２に対する振動伝達部材９の位置ずれを防止するために、振動伝達部材９は金属板７及び／又は振動板２に接合するようにしてもよい。この場合は、振動伝達部材９による振動増幅機能を妨げないように、接剤等で振動伝達部材９を金属板７及び／又は振動板２に接合する。
【００３３】
この実施形態では、図２に示すように、上面９３ａ側と下面９３ｂ側の双方で、振動伝達部材９を金属板７及びは振動板２に接合している。
上面９３ａ側では、孔９２の内周面に沿った接着部分２１で、振動板２に接合されている。また、下面９３ｂ側では、振動伝達部材９の外周縁に沿った接着部分７１で金属板７に接着されている。
このような位置に上下二つの接着部分２１，７１を設けることで、振動伝達部材９を金属板７及び振動板２に接合しても、金属板７の湾曲変形や、これにともなう振動伝達部材９の屈曲変形を妨げないようにすることができる。
【００３４】
次に、上記構成の圧電スピーカの作用を、図６を参照しながら説明する。
リード線５ａ，５ｂを介して圧電素子に信号電圧を印加すると、圧電素子６が変形して金属板７を湾曲変形させる。この湾曲変形は、金属板７と嵌合凹部４とが係合する頂部４ａを支点とするものである。
【００３５】
図６（ａ）は、金属板７が凸状に湾曲変形したときの様子を示すものである。
金属板７が凸状に湾曲変形すると、この湾曲変形に応じて、振動伝達部材９が孔９２及び切り込み９１を節として屈曲状に折り曲げられる。
このとき、図５（ｂ）を参照しながら説明したように、振動伝達部材９の孔９２の内周縁に沿った部分が振動板２を持ち上げ変形させる。この変形量は、先に説明したように、金属板７の湾曲変形量より大きいものである。
【００３６】
また、金属板７が凹状に湾曲変形する場合は、図６（ｂ）に示すように、振動伝達部材９は圧縮されながら金属板７の湾曲変形に従って屈曲変形する。この際も、振動伝達部材９は金属板７より柔らかい材質で形成されているため、圧縮変形される際にも金属板７の湾曲変形を妨げることはない。
このようにして、金属板７の湾曲変形が振動板２に伝達されて音響を発生させる。
【００３７】
［他の実施形態］
本発明の圧電スピーカの他の実施形態を、図７を参照しながら説明する。
この実施形態の振動伝達部材９は、先の実施形態と同様に、正六角形状の孔９２を有する環状のものであるが、その断面形状が、図示するように直角三角形状に形成されている。
また、この実施形態では、振動伝達部材９は振動板２及び金属板７と接合されておらず、単に接触しているのみである。
【００３８】
この実施形態の圧電スピーカ１では、金属板７が凸状に湾曲変形すると、振動伝達部材９が先の実施形態と同様に屈曲変形する。この際、振動伝達部材９は振動板２及び金属板７と接着材等で接合されていないので、振動伝達部材９が振動板２を弾き上げることになる。従って、振動伝達部材９を振動板２や金属板７に接合する場合に比べて振動板２を大きな変形量で振動させることができるという利点がある。
【００３９】
上記構成の本発明の圧電スピーカは、音響出力機能を備えるあらゆる電子機器に適用が可能である。例えば、携帯電話機，ＰＤＡ又は携帯ゲーム機のような携帯電子機器に適用することができる。
この場合は、携帯電子機器の筐体の内部に金属板７の外周縁部と係合する嵌合凹部４を形成し、この嵌合凹部４に、上記で説明したように金属板７を係合させて保持させる。
そして、筐体に取り付けた振動板２との金属板７との間に、上記で説明したような振動伝達部材９を配置すればよい。
このような構成の携帯電子機器によれば、幅広い帯域で良好な音響を得ることができ、使い勝手を向上させることができるという利点がある。
【００４０】
本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態により何ら限定されるものではない。
例えば、上記の説明では弾性板として金属板７を例に挙げて説明したが、圧電素子６の変形により弾性的に湾曲変形するものであれば、弾性板は金属に限らず樹脂やその他の材料で形成することも可能である。
また、上記の説明では、嵌合凹部４と金属板７との係合により金属板７を保持するようにしているが、本発明は振動伝達部材９の振動増幅効果により、特許文献１〜３に記載されているような従来形の金属板７の保持構造でも音圧を高めることが可能である。
【００４１】
また、金属板７や圧電素子６，振動板２及び振動伝達部材９の形状は円形状であるとして説明したが、これらは必ずしも円形状である必要はなく、角形状や不定形状等、適宜の形状とすることが可能である。
さらに、振動伝達部材９と金属板７及び／又は振動板２との接合は接着材に限らず、振動伝達部材９を金属板７及び／又は振動板２に接合することができるのであれば、溶接や溶着等あってもよい。
また、振幅伝達部材９の形状は上記のものに限定されない。例えば、中央に形成する貫通状の孔９２は必ずしも六角形である必要はなく、また、切り込みの数や位置も上記の説明に限定されるものではない。
【００４２】
図８は、振動伝達部材９の他の実施形態を示す平面図であるが、図８（ａ）の例では、円形状の孔９２を有し、この孔９２から５つの切り込み９１が、外周縁に達するまで延びている。また、図８（ｂ）の例では、振動伝達部材９は、環状に配置された複数（図示の例では６つ）のブロック９５から構成されている。これらは、いずれも、弾性板である金属板７の湾曲変形の変位点（上記の実施形態では軸線Ｃ上に位置する）を中心に配置するとよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、携帯電話やＰＤＡ等の携帯端末装置その他の通信装置、携帯ゲーム機のような玩具のように、音響出力を必要とする小型又は薄型の携帯電子機器に広く適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の圧電スピーカの一実施形態にかかり、その一部を破断した分解斜視図である。
【図２】図１の圧電スピーカの断面図である。
【図３】嵌合凹部の拡大図である。
【図４】嵌合凹部の他の実施形態を示す図である。
【図５】振動伝達部材による振動増幅の原理を説明する概略図である。
【図６】この実施形態の作用を説明する断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態にかかる圧電スピーカの断面図である。
【図８】振動伝達部材の他の実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ 圧電スピーカ
２ 振動板
２１ 接着部分
３ 上部カバー
３ａ 傾斜面
４ 嵌合凹部
４ａ 頂部
４１ａ，４１ｂ 緩衝材
５ａ，５ｂ リード線
６ 圧電素子
７ 金属板（弾性板）
７１ 接着部分
８ 下部カバー
８ａ，８ｂ 傾斜面
９ 振動伝達部材
９１ 切り込み
９２ 孔
９３ａ 上面
９３ｂ 下面
９５ ブロック
Ｃ 軸線（金属板の変形の変位点）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子によって振動板を振動させ、音響を発生させる圧電スピーカにおいて、
前記圧電素子が取り付けられ、信号電圧の印加による前記圧電素子の変形にともなって湾曲変形する弾性板と、
この弾性板をその外周縁の少なくとも一部で保持する保持部材と、
この保持部材に取り付けられ、前記弾性板の湾曲変形により振動し、音響を発生させる振動板と、
前記弾性板と前記振動板との間に設けられ、一面が前記弾性板に接触し他面が前記振動板に接触するとともに、前記弾性板の湾曲変形により屈曲変形して前記弾性板の湾曲変形を前記振動板に伝達する環状の振動伝達部材と、
を有することを特徴とする圧電スピーカ。
【請求項２】
前記保持部材が、前記弾性板の外周縁部と係合する嵌合凹部を有し、前記嵌合凹部が、前記弾性板の移動を規制しつつ前記弾性板の湾曲変形を妨げないものであることを特徴とする請求項１に記載の圧電スピーカ。
【請求項３】
前記嵌合凹部に緩衝材を介して前記弾性板を係合させたことを特徴とする請求項２に記載の圧電スピーカ。
【請求項４】
前記振動伝達部材が、貫通孔から外周縁の手前まで放射状に伸びる切り込みを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧電スピーカ。
【請求項５】
前記貫通孔が正多角形で、この正多角形の頂部から前記振動伝達部材の径方向に前記切り込みを形成したことを特徴とする請求項４に記載の圧電スピーカ。
【請求項６】
前記切り込みを、前記振動伝達部材の前記一面から前記他面まで貫通形成したことを特徴とする請求項４又は５に記載の圧電スピーカ。
【請求項７】
前記貫通孔の中心を前記弾性板の湾曲変形の変位点に位置させたことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の圧電スピーカ。
【請求項８】
前記振動伝達部材が、前記弾性板の湾曲変形の変位点を中心として環状に配置された複数のブロックからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧電スピーカ。
【請求項９】
前記振動伝達部材が前記振動板及び前記弾性板の双方又はいずれか一方に接合部で接合されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の圧電スピーカ。
【請求項１０】
前記振動伝達部材の前記接合部が、環状の前記振動伝達部材の中心側で前記振動板に接合され、前記振動伝達部材の外周縁側で前記弾性板に接合されることを特徴とする請求項９に記載の圧電スピーカ。
【請求項１１】
携帯電話機，ＰＤＡ又は携帯ゲーム機のように音響出力機能を備えた携帯電子機器であって、請求項１〜１０のいずれかに記載の圧電スピーカを備えたことを特徴とする携帯電子機器。
【請求項１】
圧電素子によって振動板を振動させ、音響を発生させる圧電スピーカにおいて、
前記圧電素子が取り付けられ、信号電圧の印加による前記圧電素子の変形にともなって湾曲変形する弾性板と、
この弾性板をその外周縁の少なくとも一部で保持する保持部材と、
この保持部材に取り付けられ、前記弾性板の湾曲変形により振動し、音響を発生させる振動板と、
前記弾性板と前記振動板との間に設けられ、一面が前記弾性板に接触し他面が前記振動板に接触するとともに、前記弾性板の湾曲変形により屈曲変形して前記弾性板の湾曲変形を前記振動板に伝達する環状の振動伝達部材と、
を有することを特徴とする圧電スピーカ。
【請求項２】
前記保持部材が、前記弾性板の外周縁部と係合する嵌合凹部を有し、前記嵌合凹部が、前記弾性板の移動を規制しつつ前記弾性板の湾曲変形を妨げないものであることを特徴とする請求項１に記載の圧電スピーカ。
【請求項３】
前記嵌合凹部に緩衝材を介して前記弾性板を係合させたことを特徴とする請求項２に記載の圧電スピーカ。
【請求項４】
前記振動伝達部材が、貫通孔から外周縁の手前まで放射状に伸びる切り込みを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧電スピーカ。
【請求項５】
前記貫通孔が正多角形で、この正多角形の頂部から前記振動伝達部材の径方向に前記切り込みを形成したことを特徴とする請求項４に記載の圧電スピーカ。
【請求項６】
前記切り込みを、前記振動伝達部材の前記一面から前記他面まで貫通形成したことを特徴とする請求項４又は５に記載の圧電スピーカ。
【請求項７】
前記貫通孔の中心を前記弾性板の湾曲変形の変位点に位置させたことを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の圧電スピーカ。
【請求項８】
前記振動伝達部材が、前記弾性板の湾曲変形の変位点を中心として環状に配置された複数のブロックからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の圧電スピーカ。
【請求項９】
前記振動伝達部材が前記振動板及び前記弾性板の双方又はいずれか一方に接合部で接合されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の圧電スピーカ。
【請求項１０】
前記振動伝達部材の前記接合部が、環状の前記振動伝達部材の中心側で前記振動板に接合され、前記振動伝達部材の外周縁側で前記弾性板に接合されることを特徴とする請求項９に記載の圧電スピーカ。
【請求項１１】
携帯電話機，ＰＤＡ又は携帯ゲーム機のように音響出力機能を備えた携帯電子機器であって、請求項１〜１０のいずれかに記載の圧電スピーカを備えたことを特徴とする携帯電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−２７９７０１（Ｐ２００６−２７９７０１Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９７８２７（Ｐ２００５−９７８２７）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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