專利名稱：發(fā)聲部件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及發(fā)聲部件。本發(fā)明特別涉及利用了壓電元件的發(fā)聲部件。
背景技術：
以往，例如在下述的專利文獻1、2等中提出了利用了壓電元件的發(fā)聲部件。圖14是專利文獻I所記載的壓電發(fā)聲部件的一部分的示意性剖視圖。如圖14所示，壓電發(fā)聲部件100具備壓電振動器101。壓電振動器101具有圓板狀的振動板IOla和安裝于振動板IOla的壓電元件101b。振動板IOla沿著整個周邊經(jīng)由支承部件102而被安裝于殼體103 上。在壓電發(fā)聲部件100中，支承部件102被形成為彎曲形狀。因而，在壓電發(fā)聲部件100中，能夠使壓電振動器101位移較大程度。因此，在壓電發(fā)聲部件100中，能夠獲得較高的輸出。另外，在專利文獻2中記載了將振動板設為長方形狀的情形。在振動板為長方形狀的情況下，振動板的振幅由對角線的長度來決定。因而，通過采用長方形狀的振動板，與采用了圓形狀的振動板的情況相比，能以小型的振動板來獲得同等大小的振幅。因此，能夠使壓電發(fā)聲部件小型化。即，通過將振動板設為長方形狀，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高輸出的壓電發(fā)聲部件。在先技術文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2001-339791號公報專利文獻2 W02007/097077A1 號公報

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明所要解決的課題)但是，近年來，對于發(fā)聲部件的小型化以及高輸出化的要求進一步提高。本發(fā)明是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種小型且高輸出的發(fā)聲部件。(用于解決課題的手段)本發(fā)明涉及的發(fā)聲部件具備振動元件、支承部件和連接部。振動元件具有多角形狀的振動板和電氣機械轉(zhuǎn)換元件。電氣機械轉(zhuǎn)換元件被安裝于振動板上。電氣機械轉(zhuǎn)換元件通過被施加電壓而伸縮。連接部在振動板的整個周邊將振動板與支承部件連接。連接部的至少一部分為彎曲的形狀。連接部之中對振動板的角部和支承部件進行連接的部分的長度短于連接部之中對振動板的端邊的中央部和支承部件進行連接的部分的長度。此外，在本發(fā)明中，“連接部的長度”是指，連接部之中設置于振動板與支承部件之間的部分的長度。例如，在連接部的一部分位于支承部件之上的情況下，該連接部件的位于支承部件之上的部分的長度不包括在“連接部的長度”中。
在本發(fā)明涉及的發(fā)聲部件的某特定方面，連接部的長度在與振動板的角部連接的部分和與振動板的端邊的中央部連接的部分之間緩慢變化。根據(jù)該構成，能夠進一步增大振動元件的振幅。因此,能夠謀求更進一步的高輸出化。在本發(fā)明涉及的發(fā)聲部件的其他特定方面，連接部的長度從與振動板的角部連接的部分向與振動板的端邊的中央部連接的部分單調(diào)增大。根據(jù)該構成，能夠進一步增大振動元件的振幅。因此,能夠謀求更進一步的高輸出化。在本發(fā)明涉及的發(fā)聲部件的另一特定方面，連接部之中的將振動板的角部和支承部件連接的部分的長度為零。根據(jù)該構成，能夠進一步增大振動元件的振幅。因此，能夠謀求更進一步的高輸出化。本發(fā)明涉及的發(fā)聲部件的又一特定方面，振動板為長方形狀。本發(fā)明涉及的發(fā)聲部件的又一特定方面，電氣機械轉(zhuǎn)換元件為壓電元件。
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本發(fā)明涉及的發(fā)聲部件的又一特定方面，振動板和連接部形成為一體。本發(fā)明涉及的發(fā)聲部件的又一特定方面，振動板由樹脂薄膜構成。(發(fā)明效果)在本發(fā)明中，連接部之中對振動板的角部和支承部件進行連接的部分的長度短于連接部之中對振動板的端邊的中央部和支承部件進行連接的部分的長度。因而，能夠增大振動元件的振幅。因此,根據(jù)本發(fā)明，能夠提高小型且高輸出的發(fā)聲部件。


圖I是第I實施方式涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。圖2是圖I的線II-II處的示意性剖視圖。圖3是圖I的線III-III處的示意性剖視圖。圖4是圖I的線IV-IV處的示意性剖視圖。圖5是壓電元件的示意性剖視圖。圖6是比較例涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。圖7是用于說明比較例涉及的壓電發(fā)聲部件的位移形狀的示意圖。圖8是用于說明實施例涉及的壓電發(fā)聲部件的位移形狀的示意圖。圖9是表示實施例涉及的壓電發(fā)聲部件的聲壓和比較例涉及的壓電發(fā)聲部件的聲壓的曲線圖。圖10是第2實施方式涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。圖11是第3實施方式涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。圖12是第4實施方式涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。圖13是第5實施方式涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。圖14是專利文獻I所記載的壓電發(fā)聲部件的一部分的示意性剖視圖。
具體實施例方式(第I實施方式)以下，以圖I所示的壓電發(fā)聲部件I為例，舉例說明實施本發(fā)明的優(yōu)選方式。其中，壓電發(fā)聲部件I只是例示。本發(fā)明涉及的壓電發(fā)聲部件并不限定于壓電發(fā)聲部件I。
圖I是第I實施方式涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。圖2是圖I的線II-II處的示意性剖視圖。圖3是圖I的線III-III處的示意性剖視圖。圖4是圖I的線IV-IV處的示意性剖視圖。如圖I 圖4所示，本實施方式的壓電發(fā)聲部件I具備壓電振動元件10。如圖2 圖4所示，壓電振動元件10具備振動板11和通過被施加電壓而伸縮的作為電氣機械轉(zhuǎn)換元件的壓電元件12。振動板11形成為多角形狀。具體而言，在本實施方式中，形成為長方形狀。振動板11由具有彈性的彈性部件構成。為此，振動板11通過被施加應力可以進行振動。振動板11例如能夠由樹脂、金屬、陶瓷等形成。其中，振動板11優(yōu)選由樹脂構成。其原因在于，樹脂容易薄膜化、成型，且容易將振動板11設為低彈性從而振動板11能以低頻率進行振動。作為樹脂的具體例，可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET polyethylene terephthalate)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN polyethylene naphthalate)、聚苯硫醚(PPS polyphenylenesulfide)、聚醚酰亞胺(PEI :polyetherimide)、聚酰亞胺(PI polyimide)等。 此外，振動板11的厚度并不特別限定，例如可設為IOiim IOOiim程度。壓電元件12被安裝于振動板11之上。通過向該壓電元件12施加電壓，使壓電元件12進行伸縮或彎曲振動,從而壓電振動元件10振動。壓電元件12向振動板11安裝的安裝方法并沒有特別限定。例如，通過使用粘接齊U，能夠?qū)弘娫?2安裝于振動板11上。圖5是壓電元件12的示意性剖視圖。如圖5所示,壓電元件12具有壓電基板12a、以及向壓電基板12a施加電壓的一對電極12b、12c。在本實施方式中，電極12b、12c形成在壓電基板12a的兩個主面上。壓電基板12a能夠由適當?shù)膲弘姴牧闲纬?。具體而言，壓電基板12a能夠由鈦酸鋯酸鉛系陶瓷等形成。另外，壓電基板12a也可以具有層疊結構。電極12b、12c能夠由適當?shù)膶щ姴牧闲纬伞＞唧w而言，電極12b、12c例如能夠由Al、Ag、Au、Pt、Ni、Cr、Cu等金屬、或Ag-Pd合金等包括這些金屬之中的一種以上金屬在內(nèi)的合金形成。此外，在振動板11具有導電性的情況下，也可以隔著絕緣部件來安裝振動板11和壓電元件12。如圖2及圖3等所示，壓電振動元件10經(jīng)由連接部13被安裝于作為支承部件的殼體14。具體而言，壓電振動元件10通過連接部13將振動板11在振動板11的整個周邊與殼體14連接，從而安裝到殼體14。殼體14例如由不銹鋼等硬質(zhì)的材料構成。連接部13具有將殼體14和振動板11連接起來并支承壓電振動元件10的功能。另外，連接部13具有彈性，隨著壓電振動元件10的振動進行振動。連接部13也與振動板11同樣，例如能夠由樹脂、金屬、陶瓷等形成。其中，優(yōu)選連接部13由樹脂構成。其原因在于，樹脂容易薄膜化、成型，且容易將振動板11設為低彈性從而振動板11能以低頻率振動。作為樹脂的具體例，可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚酰亞胺(PI)等。此外，連接部13也可以與振動板11獨立地形成，但是在本實施方式中連接部13和振動板11形成為一體。連接部13的至少一部分形成為彎曲的形狀。具體而言，連接部13的位于振動板11與殼體14之間的部分形成為彎曲的形狀。該彎曲部13a的長度L(參照圖2)在振動板11的周圍為不固定的長度。彎曲部13a之中對振動板11的角部和殼體14進行連接的部分的長度短于彎曲部13a之中對振動板11的端邊的中央部和殼體14進行連接的部分的長度。即,彎曲部13a之中對振動板11的角部和殼體14進行連接的部分的曲率半徑，短于彎曲部13a之中對振動板11的端邊的中央部和殼體14進行連接的部分的曲率半徑。更具體而言，彎曲部13a的長度L在與振動板11的角部連接的部分和與振動板11的端邊的中央部連接的部分之間緩慢變化。彎曲部13a的長度L從與振動板11的角部連接的部分朝向與振動板11的端邊的中央部連接的部分單調(diào)增大。即，彎曲部13a的長度L從與振動板11的角部連接的部分朝向與振動板11的端邊的中央部連接的部分逐漸增大，在振動板11的端邊的中央部為最大。此外，在本實施方式中，如圖4所示，在振動板11的角部未設置彎曲部13a，連接部 13的長度為零。彎曲部13a的最大曲率半徑例如能夠設為IOOiim IOOOiim程度。接著，對本實施方式的壓電發(fā)聲部件I的動作進行說明。若向壓電元件12施加電壓，則壓電元件12進行伸縮或彎曲振動。具體而言，在本實施方式中，壓電元件12進行彎曲運動。伴隨著該壓電元件12的運動，振動板11振動，其結果產(chǎn)生聲音。所發(fā)生的聲音的頻率主要根據(jù)振動板11的振動的頻率而發(fā)生變化。另外，振動板11的振幅越大聲壓越高，從而發(fā)出更大的聲音。即，成為高輸出。圖6是比較例涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。此外，在圖6所示的比較例涉及的壓電發(fā)聲部件200的說明中，以同樣符號來參照與第I實施方式實質(zhì)上具有同樣功能的部件，并省略其說明。圖6所示的比較例涉及的壓電發(fā)聲部件200與上述第I實施方式的壓電發(fā)聲部件I不同之處在于，連接部213的彎曲部213a的曲率半徑為一定。即，在壓電發(fā)聲部件200中，彎曲部213a之中對振動板11的角部和殼體14進行連接的部分的長度等于彎曲部213a之中對振動板11的端邊的中央部和殼體14進行連接的部分的長度。圖7示出該壓電發(fā)聲部件200的位移形狀的仿真結果。此外，圖7所示的結果示意性表示第I諧振的振幅變?yōu)樽畲笾畷r的振動板。另外，圖8示出具有與上述實施方式同樣構成的實施例涉及的壓電發(fā)聲部件的位移形狀的仿真結果。此外，圖8所示的結果示意性表示第I諧振的振幅變?yōu)樽畲笾畷r的振動板。在上述實施例和比較例中，除了彎曲部的曲率半徑是否一定之外的其他形態(tài)全部相同。圖8中的等聞線的間隔窄于圖7中的等聞線的間隔。由此，從圖7以及圖8所不的結果可知，彎曲部13a之中對振動板11的角部和殼體14進行連接的部分的長度短于彎曲部13a之中對振動板11的端邊的中央部和殼體14進行連接的部分的長度的實施例，在弟I諧振中的最大振幅大。圖9是表示實施例涉及的壓電發(fā)聲部件的聲壓和比較例涉及的壓電發(fā)聲部件的聲壓的曲線圖。從圖9所示的結果可知，雖然實施例中第I諧振的頻率變低，但是各自的第I諧振的頻率下的聲壓在實施例和比較例中是同等的。在此，為了獲得同等的聲壓，頻率越低越是需要較大的振幅，因而從圖9所示的結果也可知，實施例之中的第I諧振中的最大振幅大于比較例。由此可知，通過使彎曲部13a之中對振動板11的角部和殼體14進行連接的部分的長度短于彎曲部13a之中對振動板11的端邊的中央部和殼體14進行連接的部分的長度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)較大的振幅。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且高輸出的壓電發(fā)聲部件I。此外，認為其理由在于，如圖8所示的結果可知，通過牢固地限制振動板11的四角，將除此之外的部分的限制力設定得比四角的限制力弱，從而振動板11的端邊的中央部也會振動，因此在整體上振幅也會變大。為此，認為如本實施方式所示那樣，優(yōu)選在振動板11的角部不設置彎曲部13a，連 接部13的長度為零。其原因在于，在該情況下，由于振動板11的角部被更牢固地固定，因而可獲得更大的振幅。另一方面，如比較例那樣，在四角和端邊的中央部的限制力都同等的情況下，若限制較強則振動板的端邊的中央部的振動被阻礙，若限制力較弱則由于發(fā)聲時所承受的空氣壓力而使得四角的振幅向負方向變動，故認為在整體上振幅會變小。從實現(xiàn)更高的輸出的觀點出發(fā)，優(yōu)選彎曲部13a的長度L在與振動板11的角部連接的部分和與振動板11的端邊的中央部連接的部分之間緩慢變化。另外，優(yōu)選彎曲部13a的長度L從與振動板11的角部連接的部分朝向與振動板11的端邊的中央部連接的部分單調(diào)增大。另外，在該情況下，能夠更適當?shù)卣{(diào)整壓電振動元件10的變形形狀。因此，也能夠起到減低不必要的振動、能實現(xiàn)更高音質(zhì)的效果、振動效率提高的效果、以及形變降低的效果。以下，對實施本發(fā)明的優(yōu)選方式的其他例子進行說明。在以下的說明中，以同樣符號來參照與上述第I實施方式實質(zhì)上具有同樣功能的部件，并省略其說明。(第2實施方式)圖10是第2實施方式涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。在上述第I實施方式中，如圖4所示，說明了在振動板11的角部未設置彎曲部13a、連接部13的長度為零的例子。但是，本發(fā)明并不限定于該構成。例如，也可如圖10所示，振動板11的角部經(jīng)由彎曲部13a而與殼體14連接。(第3實施方式)圖11是第3實施方式涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。在上述實施方式中，說明了振動板11為長方形狀的例子。但是，在本發(fā)明中，振動板并非一定為長方形狀。振動板11只要為多角形狀即可，例如圖11所示那樣也可以為六角形狀。另外，在該情況下，壓電元件12的形狀也可以與振動板11同樣地為六角形狀。此夕卜，在本發(fā)明中，多角形是指存在3個以上頂點的圖形。因此，多角形也包含三角形。壓電元件12的形狀未必要與振動板11的形狀相同。壓電元件12的形狀也可與振動板11的形狀不同。即，在本發(fā)明中，壓電元件的形狀并未特別限定。
在上述第I 第3實施方式中，說明了連接部13的彎曲部13a為大致半圓狀的情況。但是，彎曲部13a的形狀并未限于大致半圓狀。彎曲部13a例如也可以是具有多個拐點的形狀。具體而言，彎曲部13a例如可以為S字狀。(第4以及第5實施方式)圖12是第4實施方式涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。圖13是第5實施方式涉及的壓電發(fā)聲部件的示意性俯視圖。在上述第I實施方式中，說明了彎曲部13a的長度從與振動板11的角部連接的部分到與振動板的端邊的中央部連接的部分之間，緩慢變化且單調(diào)增大的例子。但是，只要連接部之中對振動板的角部和支承部件進行連接的部分的長度短于對振動板的端邊的中央部和支承部件進行連接的部分的長度即可，本發(fā)明并不特別限定。例如，如圖12所示，也可彎曲部13a的長度從角部側朝向中央部側非線性地單調(diào)增大。另外，在中央部側的彎曲部13a的長度長于角部側的彎曲部13a的長度的情況下，也可在彎曲部13a的角部側和中央部側之間的區(qū)域內(nèi)存在比中央部更長的部分。另外，例如，如圖13所示，也可在角部側不設置彎曲部13a，在除此之外的部分設置長度大致一定的彎曲部13a。符號說明I壓電發(fā)聲部件10壓電振動元件11振動板12壓電元件12a壓電基板12b、12c 電極13連接部13a彎曲部14 殼體
權利要求
1.一種發(fā)聲部件，具備 振動元件，其具有多角形狀的振動板、和安裝于所述振動板且通過被施加電壓而伸縮的電氣機械轉(zhuǎn)換元件； 支承部件；和 連接部，其將所述振動板在所述振動板的整個周邊與所述支承部件連接，所述連接部的至少一部分是彎曲的形狀， 所述連接部之中對所述振動板的角部和所述支承部件進行連接的部分的長度，短于所述連接部之中對所述振動板的端邊的中央部和所述支承部件進行連接的部分的長度。
2.根據(jù)權利要求I所述的發(fā)聲部件，其中， 所述連接部的長度在與所述振動板的角部連接的部分和與所述振動板的端邊的中央部連接的部分之間緩慢變化。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的發(fā)聲部件，其中， 所述連接部的長度從與所述振動板的角部連接的部分向與所述振動板的端邊的中央部連接的部分單調(diào)增大。
4.根據(jù)權利要求I 3的任一項所述的發(fā)聲部件，其中， 所述連接部之中對所述振動板的角部和所述支承部件進行連接的部分的長度為零。
5.根據(jù)權利要求I 4的任一項所述的發(fā)聲部件,其中， 所述振動板為長方形狀。
6.根據(jù)權利要求I 5的任一項所述的發(fā)聲部件，其中， 所述電氣機械轉(zhuǎn)換元件為壓電元件。
7.根據(jù)權利要求I 6的任一項所述的發(fā)聲部件,其中， 所述振動板和所述連接部形成為一體。
8.根據(jù)權利要求I 7的任一項所述的發(fā)聲部件，其中， 所述振動板由樹脂薄膜構成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種小型且高輸出的發(fā)聲部件。發(fā)聲部件(1)具備振動元件(10)、支承部件(14)和連接部(13)。振動元件具有多角形狀的振動板(11)和安裝于振動板(11)的電氣機械轉(zhuǎn)換元件(12)。連接部(13)將振動板(11)在振動板(11)的整個周邊與支承部件(14)連接。連接部(13)的至少一部分是彎曲的形狀。連接部(13)之中對振動板(11)的角部和支承部件(14)進行連接的部分的長度短于連接部(13)之中對振動板(11)的端邊的中央部和支承部件(14)進行連接的部分的長度。
文檔編號H04R7/18GK102823275SQ20118001780
公開日2012年12月12日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權日2010年6月7日
發(fā)明者今西敏雄, 園田欣大 申請人:株式會社村田制作所