特許 7511115 振動装置

(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】

(24)【登録日】2024-06-27

(45)【発行日】2024-07-05

(54)【発明の名称】振動装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 7/02 20060101AFI20240628BHJP

   H04R 7/04 20060101ALI20240628BHJP

   H04R 7/08 20060101ALI20240628BHJP

   H04R 7/26 20060101ALI20240628BHJP

   H04R 1/28 20060101ALI20240628BHJP

【ＦＩ】

H04R7/02 A

H04R7/04

H04R7/08

H04R7/26

H04R1/28 310B

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2021548895

(86)(22)【出願日】2020-09-18

(86)【国際出願番号】 JP2020035598

(87)【国際公開番号】W WO2021060214

(87)【国際公開日】2021-04-01

【審査請求日】2023-02-07

(31)【優先権主張番号】P 2019177814

(32)【優先日】2019-09-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所

(72)【発明者】

【氏名】秋山 順

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 研人

【審査官】大石 剛

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／０２６６７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５１６３５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ ７／０２

Ｈ０４Ｒ ７／０４

Ｈ０４Ｒ ７／０８

Ｈ０４Ｒ ７／２６

Ｈ０４Ｒ １／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラス振動板と、
前記ガラス振動板に固定され、前記ガラス振動板を振動させる振動子と、
前記ガラス振動板の前記振動子の固定位置を含む部分を囲んで内部空間を画成し、前記ガラス振動板の一端を、前記内部空間の開口部から前記内部空間の外側に露出させて成る囲い込み部材と、
前記開口部と前記ガラス振動板との間を音響的に遮蔽して、前記ガラス振動板を前記内部空間の内側の加振領域と、前記内部空間の外側の振動領域とに区分する遮蔽部材と、を備える振動装置。

【請求項2】

前記ガラス振動板は、前記内部空間の内側から外側に突出する方向を第１方向、前記第１方向に板面内で直交する方向を第２方向としたとき、
前記ガラス振動板の前記第２方向の最大幅は、前記第１方向の最大幅以上である請求項１に記載の振動装置。

【請求項3】

前記囲い込み部材の内側の一部または全ての面に垂直入射吸音率０．２５以上の吸音材が貼付されている請求項１又は２に記載の振動装置。

【請求項4】

前記ガラス振動板の前記加振領域の少なくとも一方の面の一部または全ての表面に垂直入射吸音率０．２５以上の吸音材が貼付されている請求項１～３のいずれかに記載の振動装置。

【請求項5】

前記ガラス振動板の前記加振領域の面積Ｓｓと、前記振動領域の面積Ｓｖとの比Ｓｓ／Ｓｖは、０．０１以上、１．０以下である請求項１～４のいずれかに記載の振動装置。

【請求項6】

前記ガラス振動板の総面積は、０．０１ｍ^２以上である請求項１～５のいずれかに記載の振動装置。

【請求項7】

前記ガラス振動板を前記囲い込み部材に支持させる支持部材を有する請求項１～６のいずれかに記載の振動装置。

【請求項8】

前記支持部材は、前記ガラス振動板を前記囲い込み部材に対して相対移動可能に支持する請求項７に記載の振動装置。

【請求項9】

前記振動子は、前記ガラス振動板の複数箇所に配置されている請求項１～８のいずれかに記載の振動装置。

【請求項10】

前記振動子は、前記ガラス振動板の片面のみに配置されている請求項１～９のいずれかに記載の振動装置。

【請求項11】

前記振動子は、前記ガラス振動板の両面に配置されている請求項１～９のいずれかに記載の振動装置。

【請求項12】

前記遮蔽部材の２５℃、周波数１Ｈｚにおける貯蔵弾性率が１.０×１０^２～１.０×１０^１０Ｐａである請求項１～１１のいずれかに記載の振動装置。

【請求項13】

前記ガラス振動板は、平板状である請求項１～１２のいずれかに記載の振動装置。

【請求項14】

前記ガラス振動板は、少なくとも一部に凹状又は凸状の曲面を有する請求項１～１２のいずれかに記載の振動装置。

【請求項15】

前記ガラス振動板は、複数枚のガラス板を有し、前記ガラス板のうち互いに隣り合う少なくとも一対のガラス板の間に、液体を含有する流体層が設けられている請求項１～１４のいずれかに記載の振動装置。

【請求項16】

前記ガラス振動板の前記加振領域は、単一のガラス板で構成される請求項１５に記載の振動装置。

【請求項17】

前記ガラス振動板の２５℃における損失係数は１×１０^－３以上、且つ前記ガラス振動板の板厚方向の縦波音速値は４．０×１０^３ｍ／ｓ以上である請求項１～１６のいずれかに記載の振動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス振動板を振動させる振動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、スピーカー用の振動板の材料として、コーン紙や樹脂が広く用いられている。これらの材料は、損失係数が大きく共振振動が生じにくいため、可聴域における音の再現性能が良い。しかしながら、これらの材料では材料自体の音速値が低く、高周波で励振した際の音波周波数に材料の振動が追従しにくく、分割振動を発生しやすい。そのため、特に高周波数領域においては、所望の音圧が得られにくい。
そこで、コーン紙や樹脂に代えて、金属、セラミックス、ガラス等の、材料に伝播する音速が速い素材を振動板に用いることが検討されている。

【0003】

例えば、スピーカー用の振動板として、１枚のガラスを用いたものや（特許文献１）、２枚のガラス板の間に厚さ０．５ｍｍのポリブチル系のポリマー層を有する合せガラス（非特許文献１）が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】日本国特開平５－２２７５９０号公報

【非特許文献】

【0005】

【文献】Olivier Mal et al.,“A Novel Glass Laminated Structure for Flat Panel Loudspeakers” AES Convention 124,7343.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のようなガラス振動板を用いたスピーカーは、連続した１枚のガラス振動板に振動子を取り付けた構造であり、振動子が取り付けられた加振領域と、音響放射する振動領域との区分が明確ではない。そのため、加振領域の振動により生じるノイズが振動領域からの音と重畳されて、ガラス振動板の音響放射による周囲空間の音圧に強弱の分布が形成されてしまう。また、音の回り込みによる指向性の低下が発生してしまう。

【0007】

そこで本発明は、ガラス振動板を用いて加振する場合に、均一な音圧分布を形成し、良好な周波数特性を得ると共に指向性の低下を抑制できる振動装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者は鋭意研鑽を積んだ結果、ガラス振動板の加振領域を閉空間となる囲い込み部材内に配置して、加振領域と振動領域とを明確に区分することで、加振領域の振動が空気伝播によって周囲の空間に伝わらない構造にすれば上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【0009】

すなわち、本発明は以下のとおりである。
ガラス振動板と、
前記ガラス振動板に固定され、前記ガラス振動板を振動させる振動子と、
前記ガラス振動板の前記振動子の固定位置を含む部分を囲んで内部空間を画成し、前記ガラス振動板の一端を、前記内部空間の開口部から前記内部空間の外側に露出させて成る囲い込み部材と、
前記開口部と前記ガラス振動板との間を音響的に遮蔽して、前記ガラス振動板を前記内部空間の内側の加振領域と、前記内部空間の外側の振動領域とに区分する遮蔽部材と、を備える振動装置。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ガラス振動板を用いて加振する場合に、均一な音圧分布を形成し、指向性の低下を抑制できる振動装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明に係る振動装置の第１構成例の外観形状を示す概略斜視図である。

【図2】図２は、図１に示す振動装置の矢印Ｖａ方向から見た正面図である。

【図3】図３は、図２に示すIII－III線の断面図である。

【図4】図４は、ガラス振動板の加振領域と、振動領域を示す説明図である。

【図5】図５は、振動装置の第２構成例を示す断面図である。

【図6】図６は、振動装置の第３構成例を示す断面図である。

【図7】図７は、振動装置の第４構成例を示す断面図である。

【図8】図８（Ａ）は振動装置の第５構成例を模式的に示す正面図、図８（Ｂ），図８（Ｃ）及び図８（Ｄ）は他の構成例を模式的に示す正面図である。

【図9】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は振動装置の第６構成例を模式的に示す正面図である。

【図10】図１０は、ガラス振動板の具体的な一例を示す断面図である。

【図11】図１１は、ガラス振動体の他の例を示す断面図である。

【図12】図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、それぞれガラス振動体の他の例を示す断面図である。

【図13】図１３は、吸音材を使用しない場合、ガラス振動板に吸音材を貼り付けた場合、囲い込み部材の内側壁面に吸音材を貼り付けた場合、並びにガラス振動板及び囲い込み部材の内側壁面に吸音材を貼り付けた場合における、音響の周波数による音圧レベルを示すグラフである。

【図14】図１４は、縁部にシール材が設けられたガラス振動体を示す断面図である。

【図15】図１５は、ガラス板構成体の向かい合うガラス板の面の少なくとも一部にシール材が設けられたガラス振動体を示す断面図である。

【図16】図１６（Ａ）は縁部に段差部を有するガラス振動体を示す断面図であり、図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）におけるＫ部拡大図である。

【図17】図１７は、湾曲したガラス振動体を示す断面図である。

【図18】図１８（Ａ）及び図１８（Ｂ）は縁部に段差部を有したガラス振動体を示す図であり、図１８（Ａ）は凹状に湾曲させた状態の断面図、図１８（Ｂ）は凸状に湾曲させた状態の断面図である。

【図19】図１９は、加振領域が単一のガラス板からなるガラス振動板に振動子を取り付けた様子を示す部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の図面において、同一又は対応する部材又は部品には、同一又は対応する符号を付すことにより、重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材又は部品間の相対比を示すことを目的としない。よって、具体的な寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、適宜に選択可能である。

【0013】

また、本明細書において数値範囲を示す「～」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
また、本明細書において、「質量」は「重量」と同義である。

【0014】

＜第１構成例＞
図１は本発明に係る振動装置の第１構成例の外観形状を示す概略斜視図、図２は図１に示す振動装置の矢印Ｖａ方向から見た正面図、図３は図２に示すIII－III線の断面図である。
図１に示すように、振動装置１００は、ガラス振動板１１と、振動子１３と、囲い込み部材１５と、遮蔽部材１７と、支持部材２３とを備える。

【0015】

ガラス振動板１１は、詳細な構成については後述するが、振動子１３が発生する振動によって励振されて音を発生する。ガラス振動板１１は、図１の矢印Ｖａ方向から見た場合に、ガラス振動板１１を挟んだ奥側が透けて見える透光性を有していてもよく、遮光性又は選択的な光透過性（バンドパスフィルタ等の光学フィルタや、表面が光拡散面にされた表面処理層）を有していてもよい。ガラス振動板１１は、一枚の基板であってもよく、複数枚の基板を含むガラス板の構成体であってもよい。ガラス振動板１１は、縦波音速値が高い材料からなることが好ましく、例えば、ガラス板、透光性セラミックス、サファイア等の単結晶等を用いることができる。本構成のガラス振動板１１は、長方形の外形状を有するが、これに限らない。

【0016】

振動子１３は、ガラス振動板１１に固定され、入力される電気信号に応じてガラス振動板１１を振動させる。例えば、図示は省略するが、外部機器と電気的に接続されたコイル部と、磁気回路部と、コイル部又は磁気回路部と連結された加振部とを含んで構成される。外部機器からの音の電気信号がコイル部へ入力されると、コイル部と磁気回路部との相互作用により、コイル部又は磁気回路部に振動が生じる。このコイル部又は磁気回路部の振動は、加振部へ伝達され、加振部からガラス振動板１１に振動が伝達される。

【0017】

ガラス振動板１１には、少なくとも１つ、好ましくは複数の振動子１３が取り付けられる。本構成例では、２つの振動子１３がガラス振動板１１の一方の主面上に、ガラス振動板１１の外縁の一辺に沿って互いに間隔をあけて取り付けられている。

【0018】

囲い込み部材１５は、ガラス振動板１１の振動子１３の固定位置を含む部分を囲む箱状に形成され、振動子１３とガラス振動板１１の一部を含む内部空間１９を画成する。ガラス振動板１１の他の部分は、囲い込み部材１５に形成された内部空間１９の開口部２１から、内部空間１９の外側に露出している。つまり、ガラス振動板１１の一端を、内部空間１９の開口部２１から内部空間１９の外側に露出させている。上記したガラス振動板１１の一端とは、振動子１３の固定位置に近い側のガラス振動板１１の端部と遠い側のガラス振動板１１の端部のうち、遠い側の端部を意味する。

【0019】

囲い込み部材１５の内側や外側には、図示を省略するフェルトやスポンジ等の吸音材を貼り付けてもよい。その場合、内部空間１９内での消音効果が高められる。吸音材は、囲い込み部材１５の内側の一部または全ての面に貼り付けられていることが好ましい。具体的には、好ましくは、吸音材として多孔質型吸音材や有孔ボード等による共鳴型吸音材を適用できるが、吸音可能な周波数帯域の観点から多孔質型吸音材を用いることが好ましい。吸音材の１ｋＨｚにおける垂直入射吸音率は０．２５以上であることが好ましく、０．５以上であることがより好ましく、０．７５以上であることがさらにより好ましい。吸音材の厚さは０．５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることが好ましく、厚さ１ｍｍ以上１０ｍｍ以下であることがより好ましい。吸音材を貼付する面積は、囲い込み部材１５の内部空間１９を囲む面の面積の２５％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。

【0020】

また、囲い込み部材１５の開口部２１には、開口部２１とガラス振動板１１との間を音響的に遮蔽する遮蔽部材１７が設けられる。遮蔽部材１７は、内部空間１９を閉空間にして、ガラス振動板１１を、内部空間１９の内側の加振領域Ａ１と、内部空間１９の外側の振動領域Ａ２とに区分する（図２参照）。

【0021】

遮蔽部材１７としては、炭化水素組成、シリコーン組成、含フッ素組成である高分子素材全般を用いることができる。ただし、厚さ１ｍｍに成型したシートの動的粘弾性を２５℃、周波数１Ｈｚおよび圧縮モードで測定したときに、貯蔵弾性率Ｇ’は１.０×１０^２～１.０×１０^１０Ｐａである材料が好ましく、１.０×１０^３～１.０×１０^８Ｐａであるものがより好ましい。上記した遮蔽部材１７による「遮蔽」とは、ガラス振動板１１を完全に固定することなく、μｍ単位の微動を許容する程度にガラス振動板１１に接している状態をいう。これにより、内部空間１９からの音漏れの発生を防止している。

【0022】

本構成においては、囲い込み部材１５の内部空間１９の底部と、ガラス振動板１１の加振領域Ａ１の一部との間に、ガラス振動板１１を囲い込み部材１５に支持させる支持部材２３が設けられている。この支持部材２３は、クッション性を有する、例えば、ゴム、フェルト、スポンジ等の弾性シートからなることが好ましい。

【0023】

図２に示すように、ガラス振動板１１が内部空間１９の内側から外側に突出する方向を第１方向Ａｘ１、第１方向に板面内で直交する方向を第２方向Ａｘ２としたとき、ガラス振動板１１の第２方向Ａｘ２の最大幅Ｌｗは、第１方向Ａｘ１の最大幅Ｌｈ以上（Ｌｗ≧Ｌｈ）であることが好ましい。これにより、ガラス振動板１１の振動領域Ａ２において、ガラス振動板１１の加振領域Ａ１に配置される振動子１３からの距離が、振動領域Ａ２の全面にわたって過度に長くならず、振動子１３からの振動が十分な強度で振動領域Ａ２に伝播される。

【0024】

上記構成の振動装置１００によれば、図３に示すように、ガラス振動板１１は、振動子１３が取り付けられ、囲い込み部材１５の内側の内部空間１９に配置される加振領域Ａ１と、内部空間１９の外側に配置され、音響放射する振動領域Ａ２とが、遮蔽部材１７によって区分される。そのため、振動子１３からの振動によって加振領域Ａ１から発生する音は、内部空間１９内で減衰される。また、内部空間１９の開口部２１は、遮蔽部材１７によってガラス振動板１１との間が音響的に遮蔽されており、内部空間１９内で発生した加振領域Ａ１からの音が内部空間１９の外側に漏れることが防止される。

【0025】

すなわち、加振領域Ａ１の振動子１３の振動が振動領域Ａ２に伝播され、振動領域Ａ２から音響放射される際に、加振領域Ａ１において発生する音（ノイズ）を、振動領域Ａ２からの音に重畳されることを防止できる。つまり、連続した１枚のガラス振動板１１を加振領域Ａ１と振動領域Ａ２とに区分して、加振領域Ａ１を囲い込み部材１５と遮蔽部材１７によって内部空間１９内に画成する。こうして、加振領域Ａ１から発生するノイズを内部空間１９に閉じ込め、内部空間１９から漏れなくすることで、振動子１３の振動によって加振領域Ａ１から生じる無用なノイズが、空気伝播音として受音者に伝わることを防止する。その結果、音の回り込みによる指向性の低下を防止できる。また、ガラス振動板１１の振動領域Ａ２のみから周囲に音響放射されるため、音響放射による音圧分布を均一にできる。

【0026】

図４はガラス振動板１１の加振領域Ａ１と、振動領域Ａ２を示す説明図である。
ガラス振動板１１の加振領域Ａ１の面積をＳｓ、振動領域の面積をＳｖとしたとき、面積比Ｓｓ／Ｓｖは、０．０１以上、１．０以下が好ましい。より好ましくは０．０２以上、０．５以下、更に好ましくは０．０５以上、０．１以下である。

【0027】

加振領域Ａ１の面積が振動領域Ａ２の面積と比較して広すぎると、音圧の発生能率が低下し、狭すぎると効率的な加振駆動ができなくなる。そのため、面積比を上記範囲にすることで、振動子１３の振動に応じた振動領域Ａ２からの音響放射が、高効率で行えるようになる。

【0028】

また、ガラス振動板１１の総面積は、０．０１ｍ^２以上であることが好ましい。より好ましくは０．１ｍ^２以上、更に好ましくは０．３ｍ^２以上である。ガラス振動板１１の総面積を上記面積以上にすることで、加振領域Ａ１と振動領域Ａ２に区分することによる、上述した音圧分布の均一化と、指向性の低下防止の効果が得られやすくなる。

【0029】

＜第２構成例＞
図５は振動装置の第２構成例を示す断面図である。図５は図２に示すIII－III線の断面に相当する。
本構成の振動装置２００では、振動子１３が、ガラス振動板１１の両面に配置されている。他の構成は前述の第１構成例と同様である。
これによれば、ガラス振動板１１の一方の主面と他方の主面との双方に振動子１３を配置することで、ガラス振動板１１を更に強く励振させることができ、より高い音圧を発生できる。また、ガラス振動板１１の加振領域の面積が限られる場合に、複数の振動子１３を高いスペース効率で配置できる。

【0030】

＜第３構成例＞
図６は振動装置の第３構成例を示す断面図である。図６は図２に示すIII－III線の断面に相当する。
本構成の振動装置３００では、ガラス振動板１１Ａが、ボルト３１と、スリーブ３３と、ナット３５とを含む支持部材２３Ａによって囲い込み部材１５Ａに固定されることが好ましい。

【0031】

ガラス振動板１１Ａにはボルト３１を挿通する貫通孔１１ａが形成され、囲い込み部材１５Ａの一方の側壁にも貫通孔１５ａが形成される。貫通孔１１ａにはボルト３１が挿入され、ボルト３１の軸部がスリーブ３３を介して貫通孔１５ａに挿入される。貫通孔１５ａから突出したボルト３１の軸部には、ナット３５が取り付けられ、ガラス振動板１１Ａと囲い込み部材１５Ａとを締結する。

【0032】

この場合の囲い込み部材１５Ａは、内部空間１９内に締結されたボルト３１が配置されるため、囲い込み部材１５Ａを、複数の部材を組み合わせて成る箱形にして、分解状態でボルト締結する構成としてもよく、ボルトによる締結位置の付近に不図示の作業用窓を設けた構成としてもよい。また、ボルトとナットの間にブッシュゴムを配置し、ガラス振動板１１Ａと囲い込み部材１５Ａとの間で振動を絶縁することもできる。

【0033】

本構成の振動装置３００によれば、ガラス振動板１１をボルト３１、ナット３５等の締結手段によって、囲い込み部材１５Ａの任意の位置に固定できる。よって、振動装置３００を任意の姿勢で配置でき、振動装置３００の設置自由度を高められる。

【0034】

＜第４構成例＞
図７は振動装置の第４構成例を示す断面図である。図７は図２に示すIII－III線の断面に相当する。
本構成の振動装置４００では、ガラス振動板１１と囲い込み部材１５Ｂとの間に内部空間１９を画成している。つまり、囲い込み部材１５Ｂとガラス振動板１１とを、遮蔽部材１７と支持部材２３を介して固定することで、閉空間となる内部空間１９が形成される。

【0035】

この構成では、ガラス振動板１１の加振領域Ａ１において、振動子１３が取り付けられた面３７の反対側の面３９から音（背面音）が発生する。そこで、ガラス振動板１１の加振領域Ａ１を、振動装置４００とは別の他部材４１と一体に固定し、反対側の面３９から発生する背面音を、空気を媒体として矢印Ｖｂ方向にいる受音者に伝達されないようにする。振動装置４００を他部材４１に固定する方法としては、例えば、ボルトやねじ等の締結部材や、接着剤を用いる方法等が挙げられる。他部材４１を弾性率の低い部材とする、または面３９に振動を絶縁する層を配置することにより、ガラス振動板１１が振動しやすくなる。

【0036】

本構成の振動装置４００によれば、ガラス振動板１１の加振領域Ａ１において、受音者側の面３７を囲い込み部材１５Ｂで囲んで内部空間１９を画成することで、囲い込み部材１５Ｂの構造を簡略化できる。

【0037】

＜第５構成例＞
図８の（Ａ）は振動装置の第５構成例を模式的に示す正面図である。
本構成の振動装置５００では、ガラス振動板１１Ｂの形状が前述した長方形とは異なっている。その他の構成は、前述した第１構成例と同様である。

【0038】

ガラス振動板１１Ｂは、振動子１３が取り付けられる長方形の第１領域４５と、第１領域４５に接続され、第１領域４５より面積が大きい長方形の第２領域４７とを有する。第１領域４５は、第２領域４７の長方形の一辺の中央に接続され、囲い込み部材１５により画成される内部空間１９内に配置される。上記構成の第１領域４５は加振領域Ａ１に相当し、第２領域４７は振動領域Ａ２に相当する。

【0039】

この構成の振動装置５００によれば、振動領域Ａ２の外縁が振動子１３から大きく離間することなく、振動領域Ａ２の面積を加振領域Ａ１よりも大きく形成できる。

【0040】

第２領域４７の形状は、長方形に限らず図８の（Ｂ）に示すように、台形であってもよい。この構成の振動装置５００Ａによれば、第２領域４７Ａを台形にすることで、長方形にする場合と比較して、振動装置５００Ａの周囲の部材との干渉を回避し、第１領域４５Ａよりも大面積の振動領域Ａ２を容易に確保できる。さらに、第２領域４７Ａの形状を楕円形や多角形等の任意の形状にすることもできる。

【0041】

囲い込み部材１５は、ガラス振動板の一端部に設ける以外にも、図８の（Ｃ）に示すように、ガラス振動板１１Ｄの長手方向の中央部に設けてもよい。この場合、ガラス振動板１１Ｄの中央部の囲い込み部材１５Ｃにより囲まれる第１領域４５Ｂが加振領域Ａ１となり、囲い込み部材１５の外側に配置される第２領域４７Ｂ，４７Ｃがそれぞれ振動領域Ａ２となる。この構成の振動装置５００Ｂによれば、振動子１３からの振動が２つの第２領域４７Ｂ，４７Ｃ（振動領域Ａ２）に伝播され、それぞれから同時に音響放射できる。そのため、音の回り込みによる指向性の低下を防止しつつ、音響放射の音圧分布をより均一にできる。

【0042】

さらに、図８の（Ｄ）に示すように、ガラス振動板１１Ｅの外縁に沿って囲い込み部材１５Ｄを配置して、ガラス振動板１１Ｅの外縁部を加振領域Ａ１となる第１領域４５Ｃとし、ガラス振動板１１Ｅの中央部を振動領域Ａ２となる第２領域４７Ｄとしてもよい。

【0043】

この構成の振動装置５００Ｃによれば、ガラス振動板１１Ｅの外縁部に配置された振動子１３からの振動が、第２領域４７Ｄに伝播され、第２領域４７から音響放射される。また、第１領域４５Ｃからのノイズは、囲い込み部材１５Ｄにより画成される内部空間１９から漏れることはない。

【0044】

＜第６構成例＞
図９の（Ａ），（Ｂ）は振動装置の第６構成例を模式的に示す正面図である。
本構成の振動装置６００では、ガラス振動板１１Ｆが、囲い込み部材１５Ｅに対して相対移動自在に設けられている。
囲い込み部材１５Ｅは、内部空間１９を画成する本体部５１と、ガラス振動板１１Ｆの外縁部に沿って配置されるフレーム部５３とを備える。また、ガラス振動板１１Ｆを支持する支持部材２３Ｂは、ガラス振動板１１Ｆと、囲い込み部材１５Ｅとを相対移動可能に支持する。

【0045】

図９の（Ａ）に示すように、ガラス振動板１１Ｆは、内部空間１９の内側に配置され、振動子１３が取り付けられた第１領域４５Ｄと、内部空間１９の外側に配置される第２領域４７Ｅとを有する。第１領域４５Ｄと第２領域４７Ｅとは、遮蔽部材１７によって区分される。

【0046】

ガラス振動板１１Ｆの第２領域４７Ｅの外縁部には、囲い込み部材１５Ｅのフレーム部５３が配置される。フレーム部５３は、第２領域４７Ｅの外縁に沿った枠体であり、フレーム部５３には、ガラス振動板１１Ｆとの間にクッション材５５が必要に応じて設けられる。

【0047】

ガラス振動板１１Ｆの第１領域４５Ｄには、板厚方向に貫通する案内孔６１が形成される。案内孔６１には、揺動アーム６３の一端部に支持されたフォロア６５がスライド自在に挿入される。揺動アーム６３の他端部は、回転支軸６７を介して囲い込み部材１５Ｅに揺動自在に支持される。回転支軸６７は、不図示のモータ等の駆動部に接続され、駆動部によって回転駆動される。回転支軸６７の回転によって、揺動アーム６３が回転支軸５６を中心に揺動する。

【0048】

上記構成の振動装置６００によれば、駆動部の駆動によって揺動アーム６３を図９の（Ａ）に示す矢印Ｐ方向に揺動させると、フォロア６５が案内孔６１に沿って移動する。これにより、ガラス振動板１１Ｆは、図９の（Ｂ）に示すように矢印Ｑ方向に移動して、加振領域Ａ１と振動領域Ａ２の面積が変更自在となる。

【0049】

以上説明した第１～第６構成例の振動装置は、例えば電子機器用部材として、フルレンジスピーカー、１５Ｈｚ～２００Ｈｚ帯の低音再生用スピーカー、１０ｋＨｚ～１００ｋＨｚ帯の高音再生スピーカー、振動板の面積が０．２ｍ^２以上の大型スピーカー、平面型スピーカー、円筒型スピーカー、透明スピーカー、スピーカーとして機能するモバイル機器用カバーガラス、ＴＶディスプレイ用カバーガラス、スクリーンフィルム、映像信号と音声信号とが同一の面から生じるディスプレイ、ウェアラブルディスプレイ用スピーカー、電光表示器、照明器具、等に利用できる。スピーカーは、音楽用、警報音用等とすることができる。また、加速度センサー等の振動検出素子を付加することにより、マイク用の振動板、振動センサーとして用いることもできる。

【0050】

そして、振動装置は、車両等の輸送機械の内装用振動部材として、車載・機載スピーカーとして用いることができる。例えばスピーカーとして機能するサイドミラー、サンバイザー、インパネ、ダッシュボード、天井、ドア、その他、各種の内装パネルにできる。さらに、これらをマイクロフォンやアクティブノイズコントロール用振動板として機能させることもできる。

【0051】

また、振動装置は、例えば、建築・輸送機械等に用いられる開口部材として用いることができる。その場合、振動板に、ＩＲカット、ＵＶカット、着色等の機能を付与することもできる。

【0052】

より具体的には、振動装置は、車内スピーカー、車外スピーカー、遮音機能を有する車両用フロントガラス、サイドガラス、リアガラス又はルーフガラスに適用できる。また、音波振動により撥水性、耐着雪性、耐着氷性、防汚性を向上させた車両用窓、構造部材、化粧板として用いることもできる。具体的には、自動車用窓ガラス、ミラー、車内に装着される平板状又は曲面状の板状部材の他、レンズ、センサー及びそれらのカバーガラスとして用いることができる。

【0053】

建築用部材としては、振動板や振動検出装置として機能する窓ガラス、ドアガラス、ルーフガラス、内装材、外装材、装飾材、構造材、外壁、及び太陽電池用カバーガラス、として用いることができる。更には、銀行、病院、ホテル、レストラン、オフィス等におけるパーティションや鏡台等、としても用いることができる。それらを音響反射（残響）板として機能させてもよい。また、音波振動により上記の撥水性、耐着雪性、防汚性を向上させることもできる。

【0054】

振動装置の内部空間１９の構成には、上述した囲み込み部材や、ガラス振動板自体を用いることができる他、例えば、自動車のボディ、ドアパネル、建築用部材ではサッシ部材等を用いることができる。

【0055】

また、振動子は、振動子の裏側を、裏板又はフレーム等に固定して、振動子筐体の振動を抑制し、加振力を増強することができる。

【0056】

さらに、内部空間１９の内部を減圧することや、Ｈｅガスを充填することで、音波の伝播速度を低下させ、遮音性を向上させることができる。また、内部空間に遮音材や吸音材を配置し、囲い込み部材からの音の透過や内部空間内の共鳴を抑制することが出来る。

【0057】

＜ガラス振動板の具体的構成例＞
上述した振動装置を構成するガラス振動体は、詳細は後述するが、２５℃における損失係数が１×１０^－３以上、且つ板厚方向の縦波音速値が４．０×１０^３ｍ／ｓ以上であることが好ましい。なお、損失係数が大きいとは振動減衰能が大きいことを意味する。

【0058】

損失係数とは、半値幅法により算出したものを用いる。材料の共振周波数ｆ、振幅ｈであるピーク値から－３ｄＢ下がった点（すなわち、最大振幅－３［ｄＢ］における点）の周波数幅をＷとしたときに、｛Ｗ／ｆ｝で表される値を損失係数と定義する。
共振を抑えるには、損失係数を大きくすればよく、すなわち、振幅ｈに対し相対的に周波数幅Ｗは大きくなり、ピークがブロードとなることを意味する。

【0059】

損失係数は材料等の固有の値であり、例えばガラス板単体の場合にはその組成や相対密度等によって異なる。なお、損失係数は共振法などの動的弾性率試験法により測定できる。

【0060】

縦波音速値とは、振動板中で縦波が伝搬する速度をいう。縦波音速値及びヤング率は、日本工業規格（ＪＩＳ－Ｒ１６０２－１９９５）に記載された超音波パルス法により測定できる。

【0061】

ここで、ガラス振動板は、高い損失係数及び高い縦波音速値を得るための具体的な構成として、２枚以上のガラス板を含み、これらガラス板のうち少なくとも一対のガラス板の間に所定の流体層を含むことが好ましい。

【0062】

ここでのガラス板とは、無機ガラスおよび有機ガラスを意味する。有機ガラスとしては、一般的に透明樹脂としてよく知られている、ＰＭＭＡ系樹脂、ＰＣ系樹脂、ＰＳ系樹脂、ＰＥＴ系樹脂、セルロース系樹脂などである。
２枚以上のガラス板を用いる場合、一方のガラス板を上記無機ガラス、有機ガラスとし、他方のガラス板の代わりに、有機ガラス以外の樹脂による樹脂板、アルミニウムなどの金属板、セラミックによるセラミック板など、種々のものを採用することもできる。意匠性や加工性、重量の観点からは、有機ガラス、樹脂材料、複合材料や繊維材料、金属材料などを用いることが好ましく、振動特性の観点からは、無機ガラス、剛性の高い複合材料や繊維材料、金属材料やセラミック材料を用いることが好ましい。
樹脂材料としては、平面板状や曲面板状に成型できる樹脂材料を用いることが好ましい。複合材料や繊維材料としては、高硬度フィラーを複合した樹脂材料や炭素繊維、ケブラー繊維などを用いることが好ましい。金属材料としては、アルミニウム、マグネシウム、銅、銀、金、鉄、チタン、ＳＵＳなどが好ましく、必要に応じてその他合金材料などを用いてもよい。
セラミック材料としては、例えばＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＡｌＮ、ムライト、ジルコニア、イットリア、ＹＡＧ等のセラミックスおよび単結晶材料がより好ましい。また、セラミック材料については透光性を有する材料であることが特により好ましい。

【0063】

（流体層）
ガラス振動板は、少なくとも一対のガラス板の間に液体を含有する流体層を設けることで、高い損失係数を実現できる。中でも、流体層の粘性や表面張力を好適な範囲にすることで、損失係数をより高められる。これは、一対のガラス板を、粘着層を介して設ける場合とは異なり、一対のガラス板が固着せず、各々のガラス板としての振動特性を持ち続けることに起因するものと考えられる。なお、本明細書でいう「流体」とは、液体、半固体、固体粉末と液体との混合物、固体のゲル（ゼリー状の物質）に液体を含浸させたもの等、液体を含む流動性を有するものを全て包含する意味とする。

【0064】

流体層は２５℃における粘性係数が１×１０^－４～１×１０^３Ｐａ・ｓであり、且つ２５℃における表面張力が１５～８０ｍＮ／ｍであることが好ましい。粘性が低すぎると振動を伝達しにくくなり、高すぎると流体層の両側に位置する一対のガラス板同士が固着して一枚のガラス板としての振動挙動を示すようになることから、共振振動が減衰されにくくなる。また、表面張力が低すぎるとガラス板間の密着力が低下し、振動を伝達しにくくなる。表面張力が高すぎると、流体層の両側に位置する一対のガラス板同士が固着しやすくなり、一枚のガラス板としての振動挙動を示すようになることから、共振振動が減衰されにくくなる。

【0065】

流体層の２５℃における粘性係数は１×１０^－３Ｐａ・ｓ以上がより好ましく、１×１０^－２Ｐａ・ｓ以上がさらに好ましい。また、１×１０^２Ｐａ・ｓ以下がより好ましく、１×１０Ｐａ・ｓ以下がさらに好ましい。流体層の２５℃における表面張力は２０ｍＮ／ｍ以上がより好ましく、３０ｍＮ／ｍ以上がさらに好ましい。

【0066】

流体層の粘性係数は回転粘度計などにより測定できる。流体層の表面張力はリング法などにより測定できる。

【0067】

流体層は、蒸気圧が高すぎると流体層が蒸発してガラス振動体としての機能を果たさなくなるおそれがある。そのため、流体層は、２５℃、１ａｔｍにおける蒸気圧が１×１０^４Ｐａ以下が好ましく、５×１０^３Ｐａ以下がより好ましく、１×１０^３Ｐａ以下がさらに好ましい。また、蒸気圧が高い場合には、流体層が蒸発しないようにシール等を施してもよいが、このとき、シール材によりガラス振動体の振動を妨げないようにする。

【0068】

流体層の厚さは薄いほど、高剛性の維持及び振動伝達の点から好ましい。具体的には、一対のガラス板の合計の厚さが１ｍｍ以下の場合は、流体層の厚さは、一対のガラス板の合計の厚さの１／１０以下が好ましく、１／２０以下がより好ましく、１／３０以下がさらに好ましく、１／５０以下がよりさらに好ましく、１／７０以下がことさらに好ましく、１／１００以下が特に好ましい。また一対のガラス板の合計の厚さが１ｍｍ超の場合は、前記流体層の厚さは、１００μｍ以下が好ましく、５０μｍ以下がより好ましく、３０μｍ以下がさらに好ましく、２０μｍ以下がよりさらに好ましく、１５μｍ以下がことさらに好ましく、１０μｍ以下が特に好ましい。流体層の厚さの下限は、製膜性及び耐久性の点から０．０１μｍ以上が好ましい。

【0069】

流体層は化学的に安定であり、流体層と流体層の両側に位置する一対のガラス板とが、反応しないことが好ましい。化学的に安定とは、例えば光照射により変質（劣化）が少ないもの、又は少なくとも－２０～７０℃の温度領域で凝固、気化、分解、変色、ガラスとの化学反応等が生じないものを意味する。

【0070】

流体層の成分としては、具体的には、水、オイル、有機溶剤、液状ポリマー、イオン性液体及びそれらの混合物等が挙げられる。より具体的には、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ストレートシリコーンオイル（ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル）、変性シリコーンオイル、アクリル酸系ポリマー、液状ポリブタジエン、グリセリンペースト、フッ素系溶剤、フッ素系樹脂、アセトン、エタノール、キシレン、トルエン、水、鉱物油、及びそれらの混合物、等が挙げられる。中でも、プロピレングリコール、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル及び変性シリコーンオイルからなる群より選ばれる少なくとも１種を含むことが好ましく、プロピレングリコール又はシリコーンオイルを主成分とすることがより好ましい。

【0071】

上記の他に、粉体を分散させたスラリーを流体層として使用することもできる。損失係数の向上といった観点からは、流体層は均一な流体であることが好ましいが、ガラス振動体に着色や蛍光等といった意匠性や機能性を付与する場合には、該スラリーは有効である。流体層における粉体の含有量は０～１０体積％が好ましく、０～５体積％がより好ましい。粉体の粒径は沈降を防ぐ観点から１０ｎｍ～１μｍが好ましく、０．５μｍ以下がより好ましい。

【0072】

また、意匠性・機能性付与の観点から、流体層に蛍光材料を含ませてもよい。その場合、蛍光材料を粉体として分散させたスラリー状の流体層でも、蛍光材料を液体として混合させた均一な流体層でもよい。これにより、ガラス振動体に光の吸収及び発光といった光学的機能を付与できる。

【0073】

図１０はガラス振動板の具体的な一例を示す断面図である。
ガラス振動板１１は、上述した流体層７１を両側から挟むように、少なくとも一対のガラス板７３，７５を設けることが好ましい。流体層７１は、ガラス板７３が共振した場合に、ガラス板７５の共振を防止する、又は、ガラス板７５の共振の揺れを減衰させる。ガラス振動板１１は、流体層７１の存在により、ガラス板単独の場合と比べて損失係数を高められる。

【0074】

ガラス振動板１１は、損失係数が大きいほど振動減衰が大きくなることから好ましく、ガラス振動板１１の２５℃における損失係数は好ましくは１×１０^－３以上であり、より好ましくは２×１０^－３以上、さらにより好ましくは５×１０^－３以上である。また、ガラス振動板１１の板厚方向の縦波音速値は、音速が速いほど振動板とした際に高周波音の再現性が向上することから、好ましくは４．０×１０^３ｍ／ｓ以上であり、より好ましくは４．５×１０^３ｍ／ｓ以上、さらにより好ましくは５．０×１０^３ｍ／ｓ以上である。上限は特に限定されないが、７．０×１０^３ｍ／ｓ以下が好ましい。

【0075】

ガラス振動板１１の直線透過率が高いと、透光性の部材としての適用が可能となる。そのため、日本工業規格（ＪＩＳＲ３１０６－１９９８）に準拠して求められた可視光透過率が６０％以上であることが好ましく、６５％以上がより好ましく、７０％以上がさらに好ましい。なお、透光性の部材としては、例えば透明スピーカー、透明マイクロフォン、建築、車両用の開口部材等の用途が挙げられる。

【0076】

ガラス振動板１１の透過率を高めることを目的に、屈折率を整合させることも有用である。すなわち、ガラス振動板１１を構成するガラス板と流体層との屈折率は近いほど、界面における反射及び干渉が防止されることから好ましい。中でも流体層の屈折率と流体層に接する一対のガラス板の屈折率との差が０．２以下が好ましく、０．１以下がより好ましく、０．０１以下であることがさらにより好ましい。

【0077】

（ガラス板）
ガラス振動板１１を構成するガラス板の少なくとも１枚及び流体層の少なくともいずれか一方に着色することも可能である。これは、ガラス振動板１１に意匠性を持たせたい場合や、ＩＲカット、ＵＶカット、プライバシーガラス等の機能性を持たせたい場合に有用である。

【0078】

一対のガラス板７３，７５のうち、一方のガラス板７３と他方のガラス板７５の共振周波数のピークトップの値は異なることが好ましく、共振周波数の範囲が重なっていないものがより好ましい。ただし、ガラス板７３及びガラス板７５の共振周波数の範囲が重複していたり、ピークトップの値が同じであったりしても、流体層７１が存在することによって、一方のガラス板７３が共振しても、他方のガラス板７５の振動は同期しない。これにより、ある程度共振が相殺され、ガラス板単独の場合に比べて高い損失係数が得られる。

【0079】

すなわち、ガラス板７３の共振周波数（ピークトップ）をＱａ、共振振幅の半値幅をｗａ、他方のガラス板７５の共振周波数（ピークトップ）をＱｂ、共振振幅の半値幅をｗｂとした時に、下記［式１］の関係を満たすことが好ましい。
（ｗａ＋ｗｂ）／４＜｜Ｑａ－Ｑｂ｜・・・［式１］
上記［式１］における左辺の値が大きくなるほどガラス板７３とガラス板７５との共振周波数の差異（｜Ｑａ－Ｑｂ｜）が大きくなり、高い損失係数が得られるようになることから好ましい。

【0080】

そのため、下記［式２］を満たすことがより好ましく、下記［式３］を満たすことがさらに好ましい。
（ｗａ＋ｗｂ）／２＜｜Ｑａ－Ｑｂ｜・・・［式２］
（ｗａ＋ｗｂ）／１＜｜Ｑａ－Ｑｂ｜・・・［式３］
なお、ガラス板の共振周波数（ピークトップ）及び共振振幅の半値幅は、ガラス振動体における損失係数と同様の方法で測定できる。

【0081】

ガラス板７３及びガラス板７５は、質量差が小さいほど好ましく、質量差がないことがより好ましい。ガラス板の質量差がある場合、軽い方のガラス板の共振は重い方のガラス板で抑制することはできるが、重い方のガラス板の共振を軽い方のガラス板で抑制することは困難である。すなわち、質量比に偏りがあると、慣性力の差異により原理的に共振振動を互いに打ち消せなくなるためである。

【0082】

（ガラス板７３／ガラス板７５）で表されるガラス板７３及びガラス板７５の質量比は０．８～１．２５（８／１０～１０／８）が好ましく、０．９～１．１（９／１０～１０／９）がより好ましく、１．０（１０／１０、質量差０）がさらに好ましい。

【0083】

ガラス板７３，７５の厚さはいずれも薄いほど、ガラス板同士が流体層を介して密着しやすく、また、ガラス板を少ないエネルギーで振動させることができる。そのため、スピーカー等の振動板用途の場合には、ガラス板の厚さは薄いほど好ましい。具体的にはガラス板７３，７５の板厚は、それぞれ１５ｍｍ以下が好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましく、５ｍｍ以下がさらに好ましく、３ｍｍ以下がさらにより好ましく、１．５ｍｍ以下が特に好ましく、０．８ｍｍ以下が特により好ましい。一方、薄すぎるとガラス板の表面欠陥の影響が顕著になりやすく割れが生じやすくなったり、強化処理しにくくなったりすることから、０．０１ｍｍ以上が好ましく、０．０５ｍｍ以上がより好ましい。

【0084】

また、共振現象に起因する異音の発生を抑制した建築・車両用開口部材用途においては、ガラス板７３，７５の板厚は、それぞれ０．５～１５ｍｍが好ましく、０．８～１０ｍｍがより好ましく、１．０～８ｍｍがさらに好ましい。

【0085】

ガラス板７３及びガラス板７５の少なくともいずれか一方のガラス板は、損失係数が大きい方が、ガラス振動板１１としての振動減衰も大きくなり、振動板用途として好ましい。具体的には、ガラス板の２５℃における損失係数は１×１０^－４以上が好ましく、３×１０^－４以上がより好ましく、５×１０^－４以上がさらに好ましい。上限は特に限定されないが、生産性や製造コストの観点から５×１０^－３以下であることが好ましい。また、ガラス板７３及びガラス板７５の両方が、上記損失係数を有することがより好ましい。なお、ガラス板の損失係数は、ガラス振動板１１における損失係数と同様の方法で測定できる。

【0086】

ガラス板７３及びガラス板７５の少なくともいずれか一方のガラス板は、板厚方向の縦波音速値が高い方が高周波領域の音の再現性が向上することから、振動板用途として好ましい。具体的には、ガラス板の縦波音速値が５．０×１０^３ｍ／ｓ以上が好ましく、５．５×１０^３ｍ／ｓ以上がより好ましく、６．０×１０^３ｍ／ｓ以上がさらに好ましい。上限は特に限定されないが、ガラス板の生産性や原料コストの観点から７．０×１０^３ｍ／ｓ以下が好ましい。また、ガラス板７３及びガラス板７５の両方が、上記音速値を満たすことがより好ましい。なお、ガラス板の音速値は、ガラス振動体における縦波音速値と同様の方法で測定できる。

【0087】

ガラス板７３及びガラス板７５の組成は特に限定されないが、例えば、酸化物基準の質量％で表示した組成にて下記範囲であることが好ましい。ＳｉＯ_２：４０～８０質量％、Ａｌ_２Ｏ_３：０～３５質量％、Ｂ_２Ｏ_３：０～１５質量％、ＭｇＯ：０～２０質量％、ＣａＯ：０～２０質量％、ＳｒＯ：０～２０質量％、ＢａＯ：０～２０質量％、Ｌｉ_２Ｏ：０～２０質量％、Ｎａ_２Ｏ：０～２５質量％、Ｋ_２Ｏ：０～２０質量％、ＴｉＯ_２：０～１０質量％、且つＺｒＯ_２：０～１０質量％。ただし上記組成がガラス全体の９５質量％以上を占める。

【0088】

ガラス板７３及びガラス板７５の組成（酸化物基準の質量％で表示した組成）はより好ましくは、下記範囲である。
ＳｉＯ_２：５５～７５質量％、Ａｌ_２Ｏ_３：０～２５質量％、Ｂ_２Ｏ_３：０～１２質量％、ＭｇＯ：０～２０質量％、ＣａＯ：０～２０質量％、ＳｒＯ：０～２０質量％、ＢａＯ：０～２０質量％、Ｌｉ_２Ｏ：０～２０質量％、Ｎａ_２Ｏ：０～２５質量％、Ｋ_２Ｏ：０～１５質量％、ＴｉＯ_２：０～５質量％、且つＺｒＯ_２：０～５質量％。ただし上記組成がガラス全体の９５質量％以上を占める。

【0089】

ガラス板７３，７５の比重はいずれも小さいほど、少ないエネルギーでガラス板を振動させることができる。具体的にはガラス板７３，７５の比重がそれぞれ２．８以下が好ましく、２．６以下がより好ましく、２．５以下がさらにより好ましい。下限は特に限定されないが、２．２以上であることが好ましい。ガラス板７３，７５のヤング率を密度で除した値である比弾性率は、いずれも大きいほど、ガラス板の剛性を高められる。具体的にはガラス板７３，７５の比弾性率がそれぞれ２．５×１０^７ｍ^２／ｓ^２以上が好ましく、２．８×１０^７ｍ^２／ｓ^２以上がより好ましく、３．０×１０^７ｍ^２／ｓ^２以上がさらにより好ましい。上限は特に限定されないが、４．０×１０^７ｍ^２／ｓ^２以下であることが好ましい。

【0090】

ガラス振動板１１を構成するガラス板は２枚以上であればよいが、図１１に示すように、３枚以上のガラス板を用いてもよい。２枚の場合はガラス板７３及びガラス板７５が、３枚以上の場合は例えばガラス板７３、ガラス板７５及びガラス板７７が、すべて異なる組成のガラス板を用いてもよく、すべて同じ組成のガラス板を用いてもよく、同じ組成のガラス板と異なる組成のガラス板とを組み合わせて用いてもよい。中でも、異なる組成からなる２種類以上のガラス板を用いることが振動減衰性の点から好ましく用いられる。ガラス板の質量や厚さについても同様に、すべて異なっても、すべて同一でも、一部が異なっていてもよい。中でも、構成するガラス板の質量が全て同一であることが振動減衰性の点から好ましく用いられる。

【0091】

ガラス振動板１１を構成するガラス板の少なくとも１枚に物理強化ガラス板や化学強化ガラス板を用いることもできる。これは、ガラス板構成体からなるガラス振動板１１の破壊を防ぐのに有用である。ガラス振動板１１の強度を高めたい場合には、ガラス振動板１１の最表面に位置するガラス板を物理強化ガラス板又は化学強化ガラス板とすることが好ましく、構成するガラス板の全てが物理強化ガラス板又は化学強化ガラス板であることがより好ましい。

【0092】

また、ガラス板として、結晶化ガラスや分相ガラスを用いることも、縦波音速値や強度を高める点から有用である。特に、ガラス板構成体からなるガラス振動板１１の強度を高めたい場合には、ガラス振動板１１の最表面に位置するガラス板を結晶化ガラス又は分相ガラスとすることが好ましい。

【0093】

ガラス振動板１１は、ガラス板構成体の少なくとも一方の最表面に本発明の効果を損なわない範囲で、図１２の（Ａ）に示すコーティング層８１や、図１２の（Ｂ）に示すフィルム８３を形成してもよい。コーティング層８１の施工やフィルム８３の貼付は、例えば飛散防止や傷付き防止等に好適である。コーティング層８１やフィルム８３の厚さは、表層のガラス板の板厚の１／５以下であることが好ましい。コーティング層８１やフィルム８３には従来公知のものを用いることができるが、コーティング層８１としては、例えば撥水コーティング、親水コーティング、滑水コーティング、撥油コーティング、光反射防止コーティング、遮熱コーティング、等が利用できる。また、フィルム８３としては、例えばガラス飛散防止フィルム、カラーフィルム、ＵＶカットフィルム、ＩＲカットフィルム、遮熱フィルム、電磁波シールドフィルム等が利用できる。

【0094】

ガラス振動板１１の加振領域Ａ１の少なくとも一方の面の一部または全ての表面に図示を省略する吸音材を貼り付けてもよい。その場合、定在波の生成が抑制されることにより内部空間１９内の音圧レベルを低減できる。吸音材としてはスポンジ、繊維等からなる多孔質型吸音材や有孔ボード等による共鳴型吸音材を適用できるが、吸音可能な周波数帯域や振動板の軽量化の観点から多孔質型吸音材を用いることが好ましい。
吸音材はガラス振動板１１の加振領域Ａ１の少なくとも一方の面に貼付できるが、好ましくはガラス振動板１１の加振領域Ａ１の両面に吸音材を貼付する。ガラス振動板１１の振動子１３のある面に吸音材を貼付する場合は、振動子１３ごと吸音材で覆うことが好ましい。

【0095】

吸音材をガラス振動板１１に貼付する際の面積は、加振領域Ａ１の少なくとも一方の面の面積の５０％以上であることが好ましく、７５％以上であることがより好ましい。さらに加振領域Ａ１の１ｋＨｚにおける垂直入射吸音率は０．２５以上であることが好ましく、０．５以上であることがより好ましく、０．７５以上であることがさらにより好ましい。吸音材の厚さは０．５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であることが好ましく、厚さ５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることがより好ましい。

【0096】

図１３は、内部空間１９を模擬した内寸２９５ｍｍ×２９５ｍｍ×１２０ｍｍのアクリル製容器内に、加振領域Ａ１を模擬した１００ｍｍ×１００ｍ×１．０ｍｍの大きさのガラス振動板を設置し、ガラス振動板の中央部にインピーダンス４Ωの振動子を設置した上で出力電圧１Ｖの正弦波信号で加振した際の容器内の音圧レベルを示す。容器内部の壁面および振動板に吸音材を貼付しない場合、細実線で示すように、内部空間に定在波が生じ音圧レベルに急峻なピークを生じる。容器内側の壁面の全面に吸音材を貼付した場合、または容器内側の壁面の全面およびガラス振動板の両面に吸音材を貼付した場合、それぞれ一点鎖線又は太実線で示すように、周波数特性が平坦となると共に平均音圧レベルが低減する。一方、ガラス振動板の両面に吸音材を貼付し容器内側の壁面には吸音材を貼付しなかった場合、点線で示すように、平均音圧レベルは吸音材を貼付しない状態と同等であるものの、定在波の発生を妨げる効果により音圧レベルのピークを消滅させることができ、内部空間１９に生じるノイズ音を効果的に低減することが可能である。
したがって音響性能の観点からは、囲い込み部材１５の内側全面に吸音材を貼付することが好ましく、囲い込み部材１５の内側全面かつガラス振動板１１の加振領域Ａ１の両面に吸音材を貼付することがより好ましい。そして、部材コストおよび施工コストと期待される音響効果との兼ね合いより、ガラス振動板１１の加振領域Ａ１の少なくとも一方の面に吸音材を貼付することが好ましく、ガラス振動板１１の加振領域Ａ１の両面に吸音材を貼付することがより好ましい。

【0097】

（シール材）
図１４に示すように、ガラス振動板１１の外周端面の少なくとも一部を、ガラス振動板１１の振動を妨げないシール材８７でシールしてもよい。シール材８７としては、伸縮性の高いゴム、樹脂、ゲル等を用いることができる。
図１５に示すように、ガラス振動板１１のガラス板７３，７５と流体層７１との界面における剥離防止等のために、向かい合うガラス板７３，７５の面の少なくとも一部に、本発明の効果を損なわない範囲で上記のシール材８７を塗布することができる。この場合、シール材塗布部の面積は振動の支障とならないように流体層７１の面積の２０％以下であることが好ましく、１０％以下であることがより好ましく、５％以下であることが特に好ましい。

【0098】

シール材８７として用いる樹脂に関しては、アクリル系、シアノアクリレート系、エポキシ系、シリコーン系、ウレタン系、フェノール系等を用いることができる。硬化方法としては一液型、二液混合型、加熱硬化、紫外線硬化、可視光硬化等が挙げられる。熱可塑性樹脂（ホットメルトボンド）を用いることもできる。例として、エチレン酢酸ビニル系、ポリオレフィン系、ポリアミド系、合成ゴム系、アクリル系、ポリウレタン系が挙げられる。ゴムに関しては、例えば天然ゴム、合成天然ゴム、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム（ハイパロン）、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン・酢酸ビニルゴム、エピクロルヒドリンゴム、多硫化ゴム（チオコール）、水素化ニトリルゴムを用いることができる。シール材８７の厚さｔは、薄すぎると十分な強度が確保されず、厚すぎると振動の支障となる。ゆえにシール材８７の厚さは１０μｍ以上、且つガラス振動板の合計厚さの５倍以下であることが好ましく、５０μｍ以上、且つガラス振動板の合計厚さより薄いことがより好ましい。

【0099】

図１６の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ガラス振動板１１は、ガラス板７３とガラス板７５の各々の端面がずれて配置されることにより、断面視において階段状を呈する段差部８５が構成されることがある。そして、この段差部８５において、シール材８７が少なくとも流体層７１を封止するように設けられることが好ましい。

【0100】

シール材８７は、段差部８５において、ガラス板７３の端面７３ａと、流体層７１の端面７１ａと、ガラス板７５の主面７５ａに密着している。このような構成により、流体層７１がシール材８７により封止され、流体層７１の漏れが防止されるとともに、ガラス板７３、流体層７１、ガラス板７５の接合が強化され、ガラス振動板の強度が増すこととなる。

【0101】

また、段差部８５において、ガラス板７３の端面７３ａ及び流体層７１の端面７１ａが、ガラス板７５の主面７５ａに対して垂直になるように構成されていると、シール材８７は、断面視において段差部８５に沿ってＬ字状に延びた輪郭を有する。このような構成により、ガラス板７３、流体層７１、ガラス板７５の接合がさらに強化され、ガラス振動板の強度がさらに増すこととなる。

【0102】

さらに、シール材８７がテーパー面８７ａを有していることが好ましい。ガラス振動板の縁部は、テーパー加工等がされることがあるが、このようなシール材８７の形状を採用することにより、ガラス振動板を加工したのと同じ効果が得られる。

【0103】

しかも、図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すガラス振動板１１では、ガラス板７３とガラス板７５の各々の端面がずれて配置され、シール材８７が段差部８５に設けられている。したがって、このガラス振動板では、ガラス板７５側から視てシール材８７がガラス板７５の背面側に配置されるので、ガラス板７５側から視てシール材８７が見えなくされている。これにより、ガラス振動板の意匠性を高められる。

【0104】

ガラス振動板は、平面状であってもよく、図１７に示すように、例えば、設置場所に合わせて湾曲（屈曲）するような曲面状であってもよい。また、図示はしないが、平面状の部分と曲面状の部分とを共に備える形状であってもよい。つまり、ガラス振動板は、少なくとも一部に凹状又は凸状に曲がった湾曲部を有する三次元形状であってもよい。このように、設置場所に合わせて三次元形状とすることで、設置場所における外観を良好にでき、意匠性を高められる。

【0105】

さらに、外縁の段差部８５をシール材８７で封止したガラス振動板において、図１８の（Ａ）に示すように、ガラス板７５側が凹むように曲面形状（三次元形状）に形成してもよい。この場合、ガラス板７５の外縁がガラス板７３よりも外側に延びている。また、図１８の（Ｂ）に示すように、図１８の（Ａ）を反転させた曲面形状にしてもよい。この場合も、ガラス板７５の外縁がガラス板７３よりも外側に延びている。

【0106】

これらのガラス振動板の場合も、ガラス板７５側から見た場合に、シール材８７がガラス板７５の背面側に配置されるので、ガラス板７５側からは、シール材８７が隠れて見えない状態にできる。これにより、設置場所における外観を良好にでき、ガラス振動板自体の意匠性がより高められる。

【0107】

図１０～図１２及び図１４～図１８に示すガラス振動板のように、複数枚のガラス板を用いて振動装置を構成する場合、振動子を取り付ける加振領域を単一のガラス板で構成することもできる。

【0108】

図１９は加振領域が単一のガラス板からなるガラス振動板１１に振動子１３を取り付けた様子を示す部分断面図である。
ガラス振動板１１の一対のガラス板７３，７５のうち、ガラス板７５の外縁がガラス板７３よりも外側に延びている。このガラス板７３の外側の延びた部分に振動子１３が取り付けられる。ガラス板７３と流体層７１の端部には、前述したシール材８７が設けられ、流体層７１を密封している。

【0109】

この構成によれば、振動子１３が単一のガラス板７５を振動させるため、複数枚のガラス板を同時に振動させる場合と比較して、エネルギー効率を高めてガラス振動板１１を加振できる。

【0110】

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、実施形態の各構成を相互に組み合わせることや、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者が変更、応用することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

【0111】

上記した内部空間１９は、囲い込み部材によって画成していたが、囲い込み部材の代わりに、振動装置を設置する被設置部材自体を利用して内部空間１９を画成してもよい。例えば、自動車のシャーシやボディ等の構造部材を囲い込み部材として用いたり、構造部材に形成された溝や凹部を内部空間として用いたりして、振動装置を構成してもよい。

【0112】

以上の通り、本明細書には次の事項が開示されている。
（１） ガラス振動板と、
前記ガラス振動板に固定され、前記ガラス振動板を振動させる振動子と、
前記ガラス振動板の前記振動子の固定位置を含む部分を囲んで内部空間を画成し、前記ガラス振動板の一端を、前記内部空間の開口部から前記内部空間の外側に露出させて成る囲い込み部材と、
前記開口部と前記ガラス振動板との間を音響的に遮蔽して、前記ガラス振動板を前記内部空間の内側の加振領域と、前記内部空間の外側の振動領域とに区分する遮蔽部材と、を備える振動装置。
この振動装置によれば、振動子が設けられるガラス振動板の加振領域が、囲い込み部材により画成される内部空間の内側に配置され、遮蔽部材によって仕切られる。振動子の振動によって、内部空間の外側のガラス振動板（ガラス振動板の一端を内部空間の開口部から内部空間の外側に露出させている部分）の振動領域から音響放射されると、均一な音圧分布が形成される。また、内部空間からのノイズの漏れがないため、指向性の低下を抑制できる。

【0113】

（２） 前記ガラス振動板は、前記内部空間の内側から外側に突出する方向を第１方向、前記第１方向に板面内で直交する方向を第２方向としたとき、
前記ガラス振動板の前記第２方向の最大幅は、前記第１方向の最大幅以上である（１）に記載の振動装置。
この振動装置によれば、ガラス振動板の加振領域に配置される振動子からの距離が、振動領域の全面にわたって過度に長くならず、振動子からの振動が十分な強度で振動領域に伝播される。

【0114】

（３） 前記囲い込み部材の内側の一部または全ての面に垂直入射吸音率０．２５以上の吸音材が貼付されている（１）又は（２）に記載の振動装置。
この振動装置によれば、周波数特性が平坦になるとともに平均音圧レベルが低減するので、消音効果が高められる。

【0115】

（４） 前記ガラス振動板の前記加振領域の少なくとも一方の面の一部または全ての表面に垂直入射吸音率０．２５以上の吸音材が貼付されている（１）～（３）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、定在波の生成が抑制されるので、内部空間内の音圧レベルを低減できる。

【0116】

（５） 前記ガラス振動板の前記加振領域の面積Ｓｓと、前記振動領域の面積Ｓｖとの比Ｓｓ／Ｓｖは、０．０１以上、１．０以下である（１）～（４）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、振動子で発生させた振動に応じた振動領域Ａ２からの音響放射による音圧の発生能率を低下させることなく、且つ、効率的な加振駆動を実現できる。

【0117】

（６） 前記ガラス振動板の総面積は、０．０１ｍ^２以上である（１）～（５）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、加振領域と振動領域に区分することによる、均一な音圧分布を形成する効果、及び指向性の低下を抑制する効果が得られやすくなる。

【0118】

（７） 前記ガラス振動板を前記囲い込み部材に支持させる支持部材を有する（１）～（６）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、ガラス振動板が支持部材によって囲い込み部材に支持される。

【0119】

（８） 前記支持部材は、前記ガラス振動板を前記囲い込み部材に対して相対移動可能に支持する（７）に記載の振動装置。
この振動装置によれば、ガラス振動板を相対移動させて、加振領域と振動領域の面積を変更できる。

【0120】

（９） 前記振動子は、前記ガラス振動板の複数箇所に配置されている（１）～（８）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、複数の振動子からガラス振動板に振動を付与することで、振動領域における振動を、より均一な分布にできる。

【0121】

（１０） 前記振動子は、前記ガラス振動板の片面のみに配置されている（１）～（９）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、ガラス振動板の厚さ方向に振動子の配置スペースが限られる場合に、振動子を効率よく配置できる。

【0122】

（１１） 前記振動子は、前記ガラス振動板の両面に配置されている（１）～（９）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、ガラス振動板の面積が限られる場合に、振動子を効率よく配置できる。

【0123】

（１２） 前記遮蔽部材の２５℃、周波数１Ｈｚにおける貯蔵弾性率が１.０×１０^２～１.０×１０^１０Ｐａである（１）～（１１）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、ガラス振動板の振動の減衰を抑制しつつ、音漏れを防止できる。

【0124】

（１３） 前記ガラス振動板は、平板状である（１）～（１２）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、ガラス振動板の加工が容易となり、低コスト化が図れる。

【0125】

（１４） 前記ガラス振動板は、少なくとも一部に凹状又は凸状の曲面を有する（１）～（１２）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、振動装置の設置位置や設置目的に応じて、ガラス振動板の形状を自在に設定できる。

【0126】

（１５） 前記ガラス振動板は、複数枚のガラス板を有し、前記ガラス板のうち互いに隣り合う少なくとも一対のガラス板の間に、液体を含有する流体層が設けられている（１）～（１４）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、一方のガラス板が共振した場合に、他方のガラス板の共振を防止できる。また、ガラス板の共振の揺れを減衰できる。

【0127】

（１６） 前記ガラス振動板の前記加振領域は、単一のガラス板で構成される（１５）に記載の振動装置。
この振動装置によれば、高いエネルギー効率でガラス振動板を加振できる。

【0128】

（１７） 前記ガラス振動板の２５℃における損失係数は１×１０^－３以上、且つ前記ガラス振動板の板厚方向の縦波音速値は４．０×１０^３ｍ／ｓ以上である（１）～（１６）のいずれかに記載の振動装置。
この振動装置によれば、損失係数を大きくすることで、振動減衰を高めることができ、縦波音速値を高くすることで、高周波領域の音の再現性を向上できる。

【0129】

本発明を詳細にまた特定の実施形態を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は、２０１９年９月２７日出願の日本特許出願（特願２０１９－１７７８１４）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

【符号の説明】

【0130】

１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ ガラス振動板
１１ａ 貫通孔
１３ 振動子
１５，１５Ａ，１５Ｂ 囲い込み部材
１５ａ 貫通孔
１７ 遮蔽部材
１９ 内部空間
２１ 開口部
２３，２３Ａ，２３Ｂ 支持部材
７１ 流体層
７３，７５，７７ ガラス板
１００ 振動装置
Ａ１ 加振領域
Ａ２ 振動領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】