特許 6799274 圧電音響装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6799274

(24)【登録日】2020年11月25日

(45)【発行日】2020年12月16日

(54)【発明の名称】圧電音響装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 17/00 20060101AFI20201207BHJP

【ＦＩ】

   H04R17/00

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-205526(P2016-205526)

(22)【出願日】2016年10月19日

(65)【公開番号】特開2018-67811(P2018-67811A)

(43)【公開日】2018年4月26日

【審査請求日】2019年7月9日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001494

【氏名又は名称】前田・鈴木国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】小澤 里志

【審査官】 秋山 直人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２１９４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−２２８９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３０４５９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−１０６４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４５−００１３４３（ＪＰ，Ｙ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｒ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端面と、当該第１端面とは反対側に位置する第２端面とを持つ積層型圧電素子と、
前記積層型圧電素子の第１端面に取り付けられる錘部材と、
前記積層型圧電素子の前記第２端面に取り付けられ、前記積層型圧電素子の振動が伝達する第１振動伝達部と、
前記第１振動伝達部に固定されて前記第１振動伝達部からの振動を、周囲に存在する流体に伝達する第２振動伝達部とを有し、
前記錘部材の重量は、前記積層型圧電素子の重量と前記第１振動伝達部の重量との合計よりも大きく、
前記第１振動伝達部がシャフトであり、前記第２振動伝達部が薄板状部材であり、前記シャフトの基端部が前記積層型圧電素子の前記第２端面に固定してあり、前記シャフトの先端部近くに、前記薄板状部材の中央部付近が固定してあり、
前記第２振動伝達部の外形サイズは、前記第１振動伝達部の外形サイズよりも大きいことを特徴とする圧電音響装置。

【請求項2】

第１端面と、当該第１端面とは反対側に位置する第２端面とを持つ積層型圧電素子と、
前記積層型圧電素子の第１端面に取り付けられる錘部材と、
前記積層型圧電素子の前記第２端面に取り付けられ、前記積層型圧電素子の振動が伝達する第１振動伝達部と、
前記第１振動伝達部に固定されて前記第１振動伝達部からの振動を、周囲に存在する流体に伝達する第２振動伝達部とを有し、
前記錘部材の重量は、前記積層型圧電素子の重量と前記第１振動伝達部の重量との合計よりも大きく、
前記積層型圧電素子の内部では、前記第１端面または前記第２端面に略平行な平面をそれぞれ持つ第１内部電極および第２内部電極が、圧電層を挟んで、前記第１内部電極および前記第２内部電極に略垂直な方向に向けて積層してあり、
前記第２振動伝達部の外形サイズは、前記第１振動伝達部の外形サイズよりも大きいことを特徴とする圧電音響装置。

【請求項3】

第１端面と、当該第１端面とは反対側に位置する第２端面とを持つ積層型圧電素子と、
前記積層型圧電素子の第１端面に取り付けられる錘部材と、
前記積層型圧電素子の前記第２端面に取り付けられ、前記積層型圧電素子の振動が伝達する第１振動伝達部と、
前記第１振動伝達部に固定されて前記第１振動伝達部からの振動を、周囲に存在する流体に伝達する第２振動伝達部とを有し、
前記錘部材の比重は、前記積層型圧電素子の比重以上で、前記第１振動伝達部の比重よりも大きく、
前記第１振動伝達部がシャフトであり、前記第２振動伝達部が薄板状部材であり、前記シャフトの基端部が前記積層型圧電素子の前記第２端面に固定してあり、前記シャフトの先端部近くに、前記薄板状部材の中央部付近が固定してあり、
前記第２振動伝達部の外形サイズは、前記第１振動伝達部の外形サイズよりも大きく、
前記第２振動伝達部は、内部電極を有する前記積層型圧電素子と、前記第１振動伝達部と、を介して前記錘部材に接続される以外には、前記錘部材に接続されていないことを特徴とする圧電音響装置。

【請求項4】

第１端面と、当該第１端面とは反対側に位置する第２端面とを持つ積層型圧電素子と、
前記積層型圧電素子の第１端面に取り付けられる錘部材と、
前記積層型圧電素子の前記第２端面に取り付けられ、前記積層型圧電素子の振動が伝達する第１振動伝達部と、
前記第１振動伝達部に固定されて前記第１振動伝達部からの振動を、周囲に存在する流体に伝達する第２振動伝達部とを有し、
前記錘部材の比重は、前記積層型圧電素子の比重以上で、前記第１振動伝達部の比重よりも大きく、
前記積層型圧電素子の内部では、前記第１端面または前記第２端面に略平行な平面をそれぞれ持つ第１内部電極および第２内部電極が、圧電層を挟んで、前記第１内部電極および前記第２内部電極に略垂直な方向に向けて積層してあり、
前記第２振動伝達部の外形サイズは、前記第１振動伝達部の外形サイズよりも大きく、
前記第２振動伝達部は、前記第１内部電極および前記第２内部電極を有する前記積層型圧電素子と、前記第１振動伝達部と、を介して前記錘部材に接続される以外には、前記錘部材に接続されていないことを特徴とする圧電音響装置。

【請求項5】

前記第２振動伝達部の前記流体への振動伝達面積は、前記第１振動伝達部の振動伝達面積よりも大きい請求項１〜４のいずれかに記載の圧電音響装置。

【請求項6】

前記第２振動伝達部の厚みは、前記第１振動伝達部の厚みよりも薄い請求項１〜５のいずれかに記載の圧電音響装置。

【請求項7】

前記第１振動伝達部と前記第２振動伝達部とは、別部材で構成してあり、直接または間接的に接合している請求項１〜６のいずれかに記載の圧電音響装置。

【請求項8】

前記第１振動伝達部および前記第２振動伝達部は、前記錘部材には、接続されていない請求項１〜７のいずれかに記載の圧電音響装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層型圧電素子を利用した圧電音響装置に関する。

【背景技術】

【0002】

積層型圧電素子を用いた圧電音響装置としては、たとえば特許文献１に示すものが知られている。この特許文献１に示す圧電音響装置では、積層型圧電素子の周囲を金属製ケースで囲み、圧電素子の振動をケースの薄い底板に振動を伝え、そこから振動を振動板に伝えて振動板を振動させて音を発生させている。

【0003】

しかしながら、従来の圧電音響装置では、圧電素子の振動を薄い底板に伝えてから厚い振動板を振動させて音を発生しているために、ブザー音などの単純な音を発生させるには十分であるが、音楽などの複雑な音を発生させることが困難であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６−１１９５０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、このような実状に鑑みてなされ、その目的は、積層型圧電素子を用いて音楽などの複雑な音を発生させることができる圧電音響装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明に係る圧電音響装置は、
第１端面と、当該第１端面とは反対側に位置する第２端面とを持つ積層型圧電素子と、
前記積層型圧電素子の第１端面に取り付けられる錘部材と、
前記積層型圧電素子の前記第２端面に取り付けられ、前記積層型圧電素子の振動が伝達する第１振動伝達部と、
前記第１振動伝達部に固定されて前記第１振動伝達部からの振動を、周囲に存在する流体に伝達する第２振動伝達部とを有し、
前記第２振動伝達部の外形サイズは、前記第１振動伝達部の外形サイズよりも大きいことを特徴とする。

【0007】

本発明に係る圧電音響装置では、積層型圧電素子の振動は、錘部材ではなく、主として第１振動伝達部に大きく伝わる。その後に、第１振動伝達部から、その第１振動伝達部の外形サイズよりも大きな外形サイズを持つ第２振動伝達部に振動が伝達する。本発明者は、積層型圧電素子の振動を、この順序で伝達させることにより、音楽などの複雑な音を発生させることができることを新たに見出し、本発明を完成させるに至った。なお、外形サイズとは、外郭形状が円形である場合には、外径を意味し、その他の形状である場合には、外郭形状の外接円の直径を意味する。たとえば外郭形状が多角形である場合には、最大の対角線の長さが外形サイズとなる。

【0008】

特に本発明の圧電音響装置では、上記のような構成を採用することにより、共振周波数を５０ｋHｚ以上、好ましくは６０ｋＨｚ以上にすることが容易であり、装置に求められる４０kHz以上の高域再生性能が安定的に確保できるため、ハイレゾ（High Resolution）音源データの再生が容易である。なお、ハイレゾ音源とは、音楽用ＣＤ（ＣＤ−ＤＡ）を超える音質の音楽データの総称であり、サンプリング周波数および量子化ビット数の内、いずれかがＣＤ−ＤＡスペック（４４．１ｋＨｚ／１６ビット）またはＤＡＴスペック（４８ｋＨｚ／１６ビット）を超えていればハイレゾ音源と見なされる。

【0009】

また、本発明の圧電音響装置は、従来のスピーカに用いるコイルと磁石の組合せを用いないため、構造が単純で消費電力が少ない。また、積層型圧電素子を用いるために、高周波特性に優れている。

【0010】

好ましくは、前記第２振動伝達部の前記流体への振動伝達面積は、前記第１振動伝達部の振動伝達面積よりも大きい。このような構成とすることで、第２振動伝達部から周囲流体への振動（音）の伝達量が大きくなり、音の出力が大きくなる。

【0011】

好ましくは、前記第２振動伝達部の厚みは、前記第１振動伝達部の厚みよりも薄い。このような構成とすることで、共振周波数を５０ｋHｚ以上、好ましくは６０ｋＨｚ以上にすることが容易であり、ハイレゾ（High Resolution）音源データの再生がさらに容易である。また、第２振動伝達部から周囲流体への振動（音）の伝達量が大きくなり、音の出力が大きくなる。

【0012】

好ましくは、前記錘部材の重量は、前記積層型圧電素子の重量と前記第１振動伝達部の重量との合計よりも大きい。このように構成することにより、積層型圧電素子の振動は、錘部材ではなく、第１振動伝達部に大きく伝達する。好ましくは、前記錘部材の重量は、前記第１振動伝達部の重量の５倍以上、さらに好ましくは１０倍以上である。

【0013】

好ましくは、前記錘部材の比重は、前記積層型圧電素子の比重以上で、前記第１振動伝達部の比重よりも大きい。錘部材の比重は、好ましくは７以上、さらに好ましくは１０以上、特に好ましくは１５以上である。

【0014】

好ましくは、前記第１振動伝達部と前記第２振動伝達部とは、別部材で構成してあり、直接にまたは間接的に接合している。直接に接合とは、たとえばねじ止めや係合などで直接に接触して接合している場合であり、間接的に接合とは、たとえば接着剤などを介して接合している場合などである。いずれにしても、第１振動伝達部から第２振動伝達部に向けて振動が効率的に伝達するように、第１振動伝達部と第２進同伝達部とは接合してある。これらを別部材で構成することにより、たとえば第１振動伝達部材は、積層型圧電素子からの振動を伝達させやすい部材で構成し、第２振動伝達部材は、空気などの周囲流体に振動を伝達させやすい部材で構成することができる。

【0015】

好ましくは、前記第１振動伝達部がシャフトであり、前記第２振動伝達部が薄板状部材であり、前記シャフトの基端部が前記積層型圧電素子の前記第２端面に固定してあり、前記シャフトの先端部近くに、前記薄板状部材の中央部付近が固定してある。このように構成することで、ハイレゾ音源などを高品質で再生して発生させることができる。

【0016】

好ましくは、前記第１振動伝達部および前記第２振動伝達部は、前記錘部材には、接続されていない。このように構成することで、積層型圧電素子からの振動は、第１振動伝達部のみに主として伝わり、高品質の音を発生させることができる。

【0017】

好ましくは、前記積層型圧電素子の内部では、前記第１端面または前記第２端面に略平行な平面をそれぞれ持つ第１内部電極および第２内部電極が、圧電層を挟んで、前記第１内部電極および前記第２内部電極に略垂直な方向に向けて積層してある。このように構成することで、より大きな振動を第１振動伝達部に伝達することができる。

【0018】

なお、積層型圧電素子の内部では、前記第１端面または前記第２端面に略垂直な平面をそれぞれ持つ第１内部電極および第２内部電極が、圧電層を挟んで、前記第１内部電極および前記第２内部電極に略垂直な方向に向けて積層してあってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は本発明の一実施形態に係る圧電音響装置の概略断面図である。

【図2】図２は図１に示す圧電音響装置の分解斜視図である。

【図3】図３は本発明の他の実施形態に係る圧電音響装置の一部分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。

【0021】

図１および図２に示すように、本発明の一実施形態に係る圧電音響装置１０は、たとえばハイレゾ音源の音楽を聞くためのスピーカとして用いられる。圧電音響装置１０は、薄板状部材１４と、シャフト１６と、積層型圧電素子２０と、錘部材３０とを有する。

【0022】

シャフト１６は、第１振動伝達部材として機能し、本実施形態では、円柱形状であるが、角柱形状や楕円柱形状ても良い。また、本実施形態では、シャフト１６は、中実柱形状であるが、中空柱形状であっても良い。シャフト１６は、たとえばカーボン強化プラスチック、ステンレス等の鋼材、アルミニウム、ポリアミドイミドなどの非鉄金属などで構成される。

【0023】

シャフト１６のＺ軸方向の先端部（上端部）１６ａには、シャフト１６の外径よりも小径の小径凸部１７が形成してあり、この小径凸部１７が薄板状部材１４の略中央部に形成してある貫通孔１４ａに挿通して係合してある。薄板状部材１４は、シャフト１６の先端部１６ａに形成してある小径凸部１７の周囲の段差部１８に接着剤などにより固定してある。なお、図面において、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、相互に垂直であり、Ｚ軸は、シャフト１６の軸方向にも一致する。

【0024】

薄板状部材１４は、シャフト１６からの振動を、周囲に存在する空気に音として伝達する部材であり、本実施形態では、一般的なスピーカに用いられるコーン形状を有するが、その形状は特に限定されず、円板形状、楕円板形状、３角以上の多角板形状、星形などの凹凸形状などであってもよい。第２振動伝達部材としての薄板状部材１４の厚みｔは、第１振動伝達部材としてのシャフト１６の厚み（外径ｄとも言う）よりも薄い。また、第２振動伝達部材としての薄板状部材１４の外形サイズ（外径Ｄ）は、第１振動伝達部材としてのシャフト１６の外形サイズ（外径ｄ）よりも大きい。なお、外形サイズの定義は前述した通りである。

【0025】

また、本実施形態では、薄板状部材１４は、その内表面と外表面とが空気に接触する振動伝達面積となり、シャフト１６の外表面の振動伝達面積（空気に接する部分の面積）よりも大きな振動伝達面積を有する。本実施形態では、空気に対する薄板状部材１４の振動伝達面積は、シャフト１６のそれに比べて、好ましくは２倍以上、さらに好ましくは４倍以上である。

【0026】

薄板状部材１４の材質は、特に限定されないが、たとえば紙、樹脂、金属、あるいはフィルム状部材、レーヨン、ポリエチレン、カーボンファイバー、ガラス繊維等、繊維又はその複合物などであっても良い。

【0027】

図２に示すように、積層型圧電素子２０は、略角柱状（本実施形態では四角柱）の外観形状を有する素子本体２１と第１外部電極２６と第２外部電極２７とを有する。素子本体２１は、Ｚ軸方向に相互に反対側に位置する第１端面２１ａと第２端面２１ｂとを有する。第１端面２１ａには、接着剤を介して錘部材３０の上面が接着してある。また、第２端面２１ｂには、シャフト１６の基端部１６ｂが接着剤などにより接合してある。

【0028】

素子本体２１の内部には、第１端面２１ａおよび第２端面２１ｂに略平行な平面（本実施形態ではＸ軸およびＹ軸に平行な軸を含む平面）を持つ第１および第２内部電極２４，２５が、圧電体層２２を挟んで、Ｚ軸方向に向けて交互に積層してある。第１内部電極２４と第２内部電極２５とが交互に積層してある圧電体層２２の部分が、Ｚ軸方向に伸縮変形する活性部となる。なお、素子本体２１の外観形状は、角柱状に限定されず、円柱状、楕円柱状その他の形状であってもよい。

【0029】

第１内部電極２４は、第１外部電極２６に接続される。第２内部電極２５は、第２外部電極２７に接続される。第１外部電極２６と第２外部電極２７とは、素子本体２１のＸ軸方向に反対側の側面にそれぞれ形成してある。

【0030】

図２に示すように、錘部材３０のＺ軸方向上面には、フレキシブル配線基板（ＦＰＣ）４５が積層型圧電素子２０の第１端面２１ａが接着される接合部位３０ａを避けるように配置してあり、接合部位３０ａのＸ軸方向の両側縁に沿って第１配線４５ａと第２配線４５ｂとが位置するようになっている。図１に示すように、第１配線４５ａは、接続部材４８ａに接続してあり、接続部材４８ａは、第１外部電極２６に接続してある。第２配線４５ｂは、接続部材４８ｂに接続してあり、接続部材４８ｂは、第２外部電極２７に接続してある。

【0031】

接続部材４８ａ，４８ｂとしては、特に限定されないが、たとえば導電性ペーストあるいはハンダなどで構成され、第１配線４５ａと第１外部電極２６とを電気的に接続すると共に、第２配線４５ｂと第２外部電極２７とを電気的に接続する。

【0032】

図２に示す第１配線４５ａと第２配線４５ｂとは、フレキシブル配線基板４５の内部で絶縁され、それぞれ図１に示す駆動回路５０に接続してある。なお、第１配線４５ａと第２配線４５ｂとは、錘部材３０のＺ軸方向の上面に、それぞれ直接に形成してある回路パターンであっても良い。これらの回路パターンは、錘部材３０の上面を絶縁処理した後に、金属ペーストの焼付け法、メッキ法、またはスパッタ法などにより形成することができる。

【0033】

第１内部電極２４および第２内部電極２５を構成する導電材としては、たとえば、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｔ等の貴金属およびこれらの合金（Ａｇ−Ｐｄなど）、あるいはＣｕ、Ｎｉ等の卑金属およびこれらの合金などが挙げられるが、特に限定されない。

【0034】

第１外部電極２６および第２外部電極２７を構成する導電材料も特に限定されず、内部電極を構成する導電材と同様の材料を用いることができる。なお、第１外部電極２６および第２外部電極２７は、たとえば導電ペーストの焼付けなどにより素子本体２１の外面に形成され、その表面には、上記各種金属のメッキ層やスパッタ層が形成してあってもよい。外部電極２６，２７の厚みは、特に限定されないが、好ましくは０．５〜５０μｍである。

【0035】

また、圧電体層２２の材質は、圧電効果あるいは逆圧電効果を示す材料であれば、特に制限されず、たとえば、ＰｂＺｒ_ｘ Ｔｉ_１−ｘ Ｏ_３ 、ＢａＴｉＯ_３ などが挙げられる。また、特性向上等のための成分が含有されていてもよく、その含有量は、所望の特性に応じて適宜決定すればよい。

【0036】

図２に示すように、圧電音響装置１０では、素子本体２１のＺ軸方向の下端面である第１端面２１ａに対して対向するように、錘部材３０のＺ軸方向の上面が配置してある。錘部材３０は、全体として直方体形状であるが、その形状は、特に限定されない。

【0037】

錘部材３０は、シャフト１６に振動を与えるための慣性体として好適に機能するように、タングステン等の比較的比重の大きい金属材料等を含むことが好ましいが特に限定されず、たとえば鉄、鋼材、貴金属、アルミニウムなどの導体で構成してもよい。なお、錘部材３０はプラスチック、セラミックなどの絶縁材料で構成してもよい。

【0038】

特に本実施形態では、錘部材の重量は、積層型圧電素子２０の重量とシャフト１６の重量との合計よりも大きい。このように構成することにより、積層型圧電素子２０の振動は、錘部材３０ではなく、シャフト１６に大きく伝達する。好ましくは、錘部材３０の重量は、シャフト１６の重量の５倍以上、さらに好ましくは１０倍以上である。

【0039】

好ましくは、錘部材３０の比重は、積層型圧電素子２０の比重以上であり、シャフト１６の比重よりも大きい。錘部材３０の比重は、好ましくは８以上、さらに好ましくは１０以上、特に好ましくは１５以上である。たとえば錘部材３０は、タングステン、モリブデン、ステンレスなどの金属で構成される。あるいは、積層型圧電素子２０の不動部（非活性部）を所望の重さ（厚さ）にすることで一体的に錘部としても良い。

【0040】

また、本実施形態では、図１に示すように、錘部材３０のＺ軸方向寸法Ｌ１と、積層型圧電素子２０のＺ軸方向寸法Ｌ２と、シャフト１６のＺ軸方向寸法Ｌ３との合計寸法Ｌ０は、好ましくは１〜５０ｍｍである。また、錘部材３０のＺ軸方向寸法Ｌ１は、好ましくは０．５〜２０ｍｍである。さらに、積層型圧電素子２０のＺ軸方向寸法Ｌ２は、好ましくは０．４〜２５ｍｍである。さらにまた、シャフト１６のＺ軸方向寸法Ｌ３は、好ましくは０．１〜１０ｍｍである。また、シャフト１６の基端部１６ｂから薄板状部材１４との接合部までのＺ軸方向寸法Ｌ４は、好ましくは０．１〜９ｍｍである。

【0041】

これらの寸法Ｌ０〜Ｌ４は、圧電音響装置１０の全体としての１次共振周波数が、好ましくは５０ｋＨｚ以上、さらに好ましくは１００ｋＨｚ以上と成るように決定される。これらの寸法Ｌ０〜Ｌ４は、短いほど、共振周波数が高くなる傾向にある。

【0042】

図１に示す駆動回路５０は、積層型圧電素子２０に駆動電圧を印加するための回路である。駆動回路５０が出力する電圧波形は特に限定されないが、サイン波の駆動信号よりも鋭い振動を与える三角波や、所定のデューティ比の矩形波形の駆動信号であることが好ましい。駆動回路５０から積層型圧電素子２０に印加される駆動信号は、ハイレゾ音源に基づく駆動波形を持ち、サンプリング周波数は４０ｋＨｚ以上が好ましく、または量子化ビット数は２４ビット以上が好ましい。駆動回路５０は、たとえば矩形波形の電圧波形を出力することにより、積層型圧電素子２０の変形量およびこれに伴うシャフト１６の変位量を越える変形量を、薄板状部材１４に発生させることができる。

【0043】

本実施形態に係る圧電音響装置１０では、積層型圧電素子２０の振動は、錘部材３０ではなく、主としてシャフト１６に大きく伝わる。その後に、振動は、シャフト１６の基端部１６ｂから軸方向に先端部１６ａに伝わり、そこからシャフト１６の外径サイズ（外径ｄ）よりも大きな外形サイズ（外径Ｄ）を持ち、シャフト１６よりも薄い薄板状部材１４の略中心から外周方向に、部材１４の板面に沿って伝達する。積層型圧電素子２０の振動を、この順序で伝達させることにより、音楽などの複雑な音を薄板状部材１４から空気中に伝達することができることを、本発明者は新たに見出し、本発明を完成させるに至った。

【0044】

特に本実施形態の圧電音響装置１０では、上記のような構成を採用することにより、共振周波数を５０ｋHｚ以上、好ましくは６０ｋＨｚ以上にすることが容易であり、ハイレゾ（High Resolution）音源データの再生が容易である。

【0045】

また本実施形態では、薄板状部材１４の空気への振動伝達面積は、シャフト１６の振動伝達面積よりも大きい。このような構成とすることで、薄板状部材１４から周囲空気への振動（音）の伝達量が大きくなり、音の出力が大きくなる。

【0046】

さらに本実施形態では、シャフト１６と薄板状部材１４とは、別部材で構成してあり、直接にまたは間接的に接合している。これらを別部材で構成することにより、たとえばシャフト１６は、積層型圧電素子２０からの振動を伝達させやすい金属などで構成し、薄板状部材は、空気などの周囲流体に振動を伝達させやすい紙や樹脂などで構成することができる。

【0047】

また本実施形態では、シャフト１６および薄板状部材１４は、錘部材３０には、接続されていない。このように構成することで、積層型圧電素子２０からの振動は、シャフト１６のみに主として伝わり、そこから薄板状部材１４に伝わり、高品質の音を発生させることができる。

【0048】

さらに本実施形態では、積層型圧電素子２０の内部では、Ｘ軸およびＹ軸に略平行な平面をそれぞれ持つ第１内部電極および第２内部電極が、圧電層を挟んで、Ｚ軸方向に向けて積層してある。このように構成することで、より大きな振動をシャフト１６に伝達することができる。ただし、本発明の他の実施形態では、積層型圧電素子２０の内部に、Ｘ軸およびＹ軸に略垂直な平面をそれぞれ持つ第１内部電極および第２内部電極が、圧電層を挟んで、Ｙ軸またはＸ軸方向に向けて積層してあってもよい。

【0049】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。

【0050】

たとえば、上述した実施形態では、薄板状部材１４の略中央部を接着剤を用いしてシャフト１６の先端部１６ａに固定して接合してあるが、接合の構造は、これに限定されず、たとえば図３に示すように、キャップ１２などを用いても良い。図３に示す例では、小径凸部１７の外周に雄ねじを形成し、キャップ１２の内周面に雌ねじを形成し、これらをねじ結合させてある。そして、薄板状部材１４の貫通孔１４ａの周縁を、キャップ１２と段差部１８とで挟み込み、薄板状部材１４をシャフト１６の先端部１６ａに、接着剤を用いることなく直接に接合させている。

【0051】

あるいは、小径凸部１７およびキャップ１２にねじを形成することなく、樹脂製のキャップ１２をシャフト１６の先端部に熱融着することなどで、薄板状部材１４をシャフトの先端部１６ａに接合させてもよい。

【0052】

また本発明の他の実施形態では、シャフト１６以外、たとえばブロックなどで第１振動伝達部材を構成してもよい。ただし、第１振動伝達部材の厚みは、第２振動伝達部材のそれよりも厚いことが好ましい。また、上述した実施形態に示すように、第２振動伝達部材の厚みを、第１振動伝達部材の厚みよりも薄く構成してあることが好ましいが、その逆であっても良い。

【0053】

さらに本発明の他の実施形態では、シャフト１６と薄板状部材１４とは、一体成形により形成してもよい。

【0054】

また、上述した実施形態では、圧電音響装置１０は、たとえばスピーカとして用いられるが、薄板状部材１４の部分をイヤフォン型に構成することで、イヤフォンあるいは補聴器などとしても利用が可能である。

【符号の説明】

【0055】

１０… 圧電音響装置
１２… キャップ
１４… 薄板状部材
１４ａ… 貫通孔
１６… シャフト
１６ａ… 先端部
１６ｂ… 基端部
１７… 小径凸部
１８… 段差部
２０… 積層型圧電素子
２１… 素子本体
２１ａ… 第１端面
２１ｂ… 第２端面
２２… 圧電層
２４… 第１内部電極
２５… 第２内部電極
２６… 第１外部電極
２７… 第２外部電極
３０… 錘部材
４５… 配線基板
４５ａ… 第１配線
４５ｂ… 第２配線
４８ａ，４８ｂ… 接続部材
５０… 駆動回路

【図1】

【図2】

【図3】