WO2022190459A1 - 圧電発音部品 - Google Patents

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WO2022190459A1
WO2022190459A1 PCT/JP2021/041201 JP2021041201W WO2022190459A1 WO 2022190459 A1 WO2022190459 A1 WO 2022190459A1 JP 2021041201 W JP2021041201 W JP 2021041201W WO 2022190459 A1 WO2022190459 A1 WO 2022190459A1
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gap
diaphragm
piezoelectric
stepped portion
peripheral
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俊吾 金井
匡 奥澤
俊之 境
祐太 岡田
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株式会社村田製作所
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    • H04R31/006—Interconnection of transducer parts

Definitions

  • the present invention relates to piezoelectric sound components.
  • Piezoelectric sound components are widely used as piezoelectric buzzers or piezoelectric receivers that generate warning sounds and operating sounds in electronic devices, home appliances, mobile phones, etc. Such piezoelectric sounding components are required to have good acoustic conversion efficiency.
  • Patent Literature 1 discloses a piezoelectric sounding component that suppresses air convection in the air chambers without sealing the air chambers above and below the diaphragm by providing slits in the diaphragm, and that has characteristics of high sound pressure at large displacement. disclosed.
  • the slit as disclosed in Patent Document 1 is configured to penetrate the diaphragm in the thickness direction of the diaphragm.
  • the slits are formed in a thin diaphragm, it is necessary to make the width of the slits very narrow in order to maintain the air convection suppressing effect of the slits.
  • the vibration of the diaphragm may deform the slit and increase the width of the slit. As a result, the sound pressure characteristics of the piezoelectric sound component may become unstable.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is desirable to provide a piezoelectric sound generating component that can obtain good sound pressure characteristics while maintaining sound conversion efficiency using a simple configuration. It becomes possible.
  • a piezoelectric sounding component has a piezoelectric diaphragm having a central portion and a peripheral portion around the central portion, a piezoelectric body provided in the central portion, and an internal space. and a case for housing the piezoelectric diaphragm in an internal space, the peripheral edge portion of the diaphragm having a first peripheral edge portion fixed to the case and a second peripheral edge portion movable with respect to the case.
  • the case has a stepped portion provided at a position corresponding to the second peripheral edge portion in the thickness direction of the diaphragm, and a gap is formed between the stepped portion and the second peripheral edge portion.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the structure of a piezoelectric sound component according to a first embodiment
  • FIG. FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II of FIG. 1; It is a figure which shows the structure of the case which concerns on 1st Embodiment.
  • 3 is an enlarged view of part A of FIG. 2; FIG. It is a figure which shows the relationship between the width dimension of a space
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a piezoelectric sound component according to a second embodiment; FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the state of each configuration of the piezoelectric sounding component when the piezoelectric diaphragm according to the second embodiment slides;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of a piezoelectric sound component according to a third embodiment;
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the configuration of a piezoelectric sound component according to a fourth embodiment;
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the configuration of a piezoelectric sounding component according to a fifth embodiment;
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing the configuration of a piezoelectric sound component according to a sixth embodiment;
  • FIG. 10 is a diagram showing the configuration of a piezoelectric diaphragm according to a comparative example
  • FIG. 5 is a diagram showing a vibrating state of a piezoelectric diaphragm according to a comparative example
  • It is a figure which shows the relationship between the width dimension of a slit and sound pressure attenuation amount which concerns on a comparative example.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing the configuration of a piezoelectric sounding component 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. In the following description, the state of the piezoelectric sounding component 1 shown in FIG. 2 may be called "assembled state".
  • the piezoelectric sound component 1 is an example of a pin-type sound component.
  • the piezoelectric sounding component 1 includes a piezoelectric diaphragm 2 and a case 5 that houses the piezoelectric diaphragm 2 .
  • the case 5 has a case body 3 having an opening and a lid 4 closing the opening of the case body 3 .
  • the case 5 has an internal space 30 surrounded by the case body 3 and the lid 4, and a stepped portion 34 located in the internal space 30 and provided on the peripheral wall portion of the case 5.
  • the stepped portion 34 has a first stepped portion 341 provided on the case body 3 and a second stepped portion 342 provided on the lid 4 .
  • a part of the piezoelectric diaphragm 2 is sandwiched between the case main body 3 and the lid 4 and fixed to the case 5 , and the other part is inserted into the stepped portion 34 and is movable with respect to the case 5 . , is stored in the internal space 30 .
  • a gap P is formed between the stepped portion 34 and another part of the piezoelectric diaphragm 2 inserted into the stepped portion 34 .
  • the two pin terminals 50 provided on the lid 4 are electrically connected to the piezoelectric diaphragm 2 . In this way, the piezoelectric diaphragm 2 reciprocates in the internal space 30 by the AC voltage applied from the two pin terminals 50, as indicated by the dashed lines in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the case 5 according to the first embodiment. 4 is an enlarged view of part A in FIG. 2. FIG. 3
  • the piezoelectric diaphragm 2 has a thin plate shape. As shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric diaphragm 2 has a diaphragm 10 and a piezoelectric body 20 provided on the diaphragm 10 .
  • the diaphragm 10 has a sheet shape.
  • the plane view shape of the main surface of the diaphragm 10 is a square shape.
  • the plane view shape of the main surface of the diaphragm 10 may be a circular shape, a rectangular shape, or the like.
  • the thickness of the diaphragm 10 is, for example, 0.05 mm.
  • the diaphragm 10 is not formed with a notch such as a slit penetrating the diaphragm 10 in the thickness direction.
  • the diaphragm 10 is made of a material having good electrical conductivity and spring elasticity, such as a metal with a modulus of elasticity of 1 GPa or more.
  • diaphragm 10 is preferably made of 42 alloy, SUS (stainless steel), brass, phosphor bronze, or the like.
  • the diaphragm 10 may be made of a resin-based material such as a glass epoxy substrate having an elastic modulus of 1 GPa or more, or a composite material.
  • the diaphragm 10 has a first main surface 111, a second main surface 112, and side surfaces 113, as shown in FIG.
  • the first major surface 111 faces the first direction and the second major surface 112 faces the second direction.
  • the second major surface 112 is electrically connected to one of the two pin terminals 50 of the lid 4 .
  • the diaphragm 10 has a central portion 11 at the center of the diaphragm 10 and a peripheral edge portion 15 around the central portion 11 in the direction of the main surface.
  • the central portion 11 is provided with the piezoelectric body 20 .
  • the central portion 11 constitutes a vibrating portion V in which the piezoelectric diaphragm 2 reciprocates together with a part of the peripheral edge portion 15 (second peripheral edge portion 12 to be described later).
  • the peripheral edge portion 15 has a first peripheral edge portion 13 and a second peripheral edge portion 12, as shown in FIG.
  • the first peripheral edges 13 are four corners of the diaphragm 10 .
  • the second peripheral edge portion 12 is a portion of the peripheral edge of the diaphragm 10 other than the four corners. In other words, the second peripheral edge portion 12 is a portion corresponding to the four sides (excluding the corner portions) of the diaphragm 10 .
  • the first peripheral edge portion 13 is an example of a configuration for fixing the piezoelectric diaphragm 2 to the case 5 .
  • the first peripheral portion 13 is sandwiched between the case main body 3 and the lid 4 and fixed to the case 5 .
  • the piezoelectric diaphragm 2 is thus attached to the case 5 .
  • the second peripheral portion 12 is configured to be movable with respect to the case 5 .
  • the second peripheral portion 12 is an example of a configuration that suppresses air convection on both sides of the piezoelectric diaphragm 2 in the thickness direction together with the stepped portion 34 of the case main body 3 to be described later.
  • the second peripheral portion 12 is inserted into the stepped portion 34 so as not to contact the stepped portion 34 .
  • the details of the arrangement of the second peripheral portion 12 and the stepped portion 34 will be described later in "Details of the Stepped Portion 34".
  • the piezoelectric body 20 has a sheet shape.
  • the piezoelectric body 20 is configured such that a pair of electrodes sandwich a piezoelectric plate.
  • the planar view shape of the main surface of the piezoelectric body 20 is circular.
  • the piezoelectric body 20 is attached to the second main surface 112 of the central portion 11 of the diaphragm 10 with an adhesive.
  • the electrode on the first direction side of the piezoelectric body 20 is electrically connected to one of the two pin terminals 50 of the lid 4 via the second main surface 112 of the diaphragm 10 .
  • the electrode on the second direction side of the piezoelectric body 20 is electrically connected to the other one of the two pin terminals 50 of the lid 4 .
  • the case body 3 has a box shape. Further, the case body 3 is made of an insulating material such as ceramic or resin. As shown in FIGS. 1 to 3, the case main body 3 includes a first ceiling wall portion 31, a first peripheral wall portion 32 provided at the end of the first ceiling wall portion 31, and four walls of the first peripheral wall portion 32. It has a first pressing portion 33 provided on one corner side and a first stepped portion 341 provided on the first peripheral wall portion 32 .
  • the first ceiling wall portion 31 has a thin plate shape.
  • the planar view shape of the main surface of the first ceiling wall portion 31 is square.
  • the first ceiling wall portion 31 has a ceiling wall principal surface 311 and a ceiling wall principal surface 312 on both sides in the thickness direction.
  • a sound emitting hole 313 is provided in the center of the first ceiling wall portion 31 .
  • the sound emitting hole 313 penetrates the first ceiling wall portion 31 in the thickness direction to communicate the inside and the outside of the case body 3 .
  • the sound emission hole 313 can emit the sound generated by the reciprocating vibration of the piezoelectric diaphragm 2 to the outside of the case 5 .
  • the first peripheral wall portion 32 has a frame shape. As shown in FIGS. 2 and 3 , the first peripheral wall portion 32 has an inner peripheral surface 321 , an outer peripheral surface 322 , and an opening 323 provided at one end of the first peripheral wall portion 32 .
  • the inner peripheral surface 321 is composed of four planes. As shown in FIG. 2 , in the assembled state, the portion of the inner peripheral surface 321 located on the first direction side of the piezoelectric diaphragm 2 is the first inner space 30 of the inner space 30 together with the top wall main surface 312 and the piezoelectric diaphragm 2 . An acoustic space 301 located on the direction side is constructed.
  • the first pressing part 33 is a projecting structure formed on the four corner sides of the first peripheral wall part 32 . Also, the first pressing portion 33 extends along the height direction of the first peripheral wall portion 32 .
  • the piezoelectric diaphragm 2 is fixed to the case 5 by sandwiching the first peripheral portion 13 of the piezoelectric diaphragm 2 with the first pressing part 33 together with the second pressing part 43 of the lid 4 to be described later. .
  • the first stepped portion 341 is a convex portion provided on the opening 323 side of the first peripheral wall portion 32 and formed on each of the four planes of the inner peripheral surface 321 .
  • the first stepped portion 341 is provided at a position corresponding to the second peripheral portion 12 of the piezoelectric diaphragm 2 .
  • the first stepped portion 341 is provided on the first main surface 111 side of the second peripheral portion 12 .
  • the first stepped portion 341 is not in contact with the second peripheral portion 12 . That is, as shown in FIG. 4, a gap is formed between the first stepped portion 341 and the second peripheral portion 12 . Details of the first step portion 341 will be described later.
  • the lid 4 has a lid body 40 and two pin terminals 50 provided on the lid body 40, as shown in FIGS.
  • the lid body 40 is box-shaped. Also, the lid body 40 is made of an insulating material such as ceramic or resin. As shown in FIGS. 1 and 3 , the lid 4 includes a second ceiling wall portion 41 , a second peripheral wall portion 42 provided at the end of the second ceiling wall portion 41 , and four parts of the second ceiling wall portion 41 . It has a second pressing portion 43 provided at one corner, a fixing portion 44 provided on the second ceiling wall portion 41 , and a second stepped portion 342 provided on the second peripheral wall portion 42 .
  • the second ceiling wall portion 41 has a thin plate shape.
  • the planar view shape of the main surface of the second ceiling wall portion 41 is square.
  • the second ceiling wall portion 41 has a ceiling wall principal surface 411 and a ceiling wall principal surface 412 on both sides in the thickness direction.
  • the second ceiling wall portion 41 has a through hole (not shown) penetrating through the second ceiling wall portion 41 in the thickness direction.
  • the second peripheral wall portion 42 has a frame shape. As shown in FIGS. 2 and 3 , the second peripheral wall portion 42 has an inner peripheral surface 421 , an outer peripheral surface 422 , and an opening 423 provided on one end side of the second peripheral wall portion 42 .
  • the inner peripheral surface 421 is composed of four planes. As shown in FIG. 2 , in the assembled state, the inner peripheral surface 421 constitutes an acoustic space 302 located on the second direction side of the internal space 30 together with the top wall main surface 411 and the piezoelectric diaphragm 2 .
  • the second pressing part 43 is a projecting structure formed on the four corner sides of the second peripheral wall part 42 .
  • the second pressing portion 43 extends along the height direction of the second peripheral wall portion 42 .
  • the fixed part 44 is a projecting structure provided on the top wall main surface 411 of the second top wall part 41 .
  • the fixing portion 44 can fix the two pin terminals 50 to the second ceiling wall portion 41 together with the through holes formed in the second ceiling wall portion 41 .
  • the fixing portion 44 can maintain the contact posture of the two pin terminals 50 with the piezoelectric diaphragm 2 .
  • the second stepped portion 342 is a convex portion provided on the opening portion 423 side of the second peripheral wall portion 42 and formed on each of the four planes of the inner peripheral surface 421 .
  • the second stepped portion 342 is provided at a position corresponding to the second peripheral portion 12 of the piezoelectric diaphragm 2 .
  • the second stepped portion 342 is provided on the second main surface 112 side of the second peripheral portion 12 so as to face the first stepped portion 341 .
  • the second stepped portion 342 is not in contact with the second peripheral portion 12 . That is, as shown in FIG. 4, a gap is formed between the second stepped portion 342 and the second peripheral portion 12 . Details of the second step portion 342 will be described later.
  • the two pin terminals 50 have springiness, which are formed by bending lead wires. Also, the lead wire is, for example, a phosphor bronze wire having a Sn-plated surface.
  • the two pin terminals 50 are fixed to the lid 4 via a through hole provided in the second ceiling wall portion 41 of the lid 4 and the fixing portion 44 .
  • one of the two pin terminals 50 is electrically connected to the electrode on the first direction side of the piezoelectric body 20 via the second main surface 112 of the diaphragm 10 of the piezoelectric diaphragm 2. ing.
  • the other one of the two pin terminals 50 is electrically connected to the electrode of the piezoelectric body 20 on the second direction side.
  • the two pin terminals 50 can apply AC voltage to the pair of electrodes of the piezoelectric body 20 of the piezoelectric diaphragm 2 .
  • the first stepped portion 341 and the second stepped portion 342 forming the stepped portion 34 have the same shape, as shown in FIG. Also, the distance between the first stepped portion 341 and the second stepped portion 342 is larger than the thickness of the second peripheral portion 12 .
  • the first stepped portion 341 has a first stepped surface 343 facing the second stepped portion 342
  • the second stepped portion 342 faces the first stepped portion 341 . It has a two-step surface 344 .
  • the first stepped surface 343 and the second stepped surface 344 are connected by the inner peripheral surface 321 .
  • the first stepped surface 343, the second stepped surface 344, and the inner peripheral surface 321 face the first main surface 111, the second main surface 112, and the side surface 113 of the second peripheral edge portion 12, respectively. corresponds to the facing surface.
  • the first step surface 343 , the second step surface 344 , the inner peripheral surface 321 , the first main surface 111 , the second main surface 112 , and the side surface 113 constitute wall surfaces of the gap P.
  • a first gap P1 is formed between the first stepped surface 343 of the first stepped portion 341 and the first main surface 111 of the second peripheral edge portion 12 in the thickness direction of the diaphragm 10 .
  • a third gap P3 is formed between the second stepped surface 344 of the second stepped portion 342 and the second main surface 112 of the second peripheral portion 12 .
  • a second gap P2 is formed between the inner peripheral surface 321 of the first peripheral wall portion 32 and the side surface 113 of the second peripheral edge portion 12 in the main surface direction of the diaphragm 10 . The second gap P2 crosses the first gap P1 and the third gap P3.
  • the width dimension of the first gap P1 is H1
  • the width dimension of the third gap P3 is H3.
  • the length dimension of the first gap P1 and the length dimension of the third gap P3 are the same as the direction of the main surface of the diaphragm 10 of the first stepped portion 341 (or the second stepped portion 342). is the length L1 at .
  • the width dimension of the second gap is H2 in the direction of the main surface of diaphragm 10 .
  • the width dimension H1 is preferably 0.35 mm or less.
  • the width dimension H1 according to the first embodiment is, for example, 0.35 mm.
  • the width dimension H3 can be formed larger than the width dimension H1.
  • the width dimension H3 is, for example, 0.50 mm.
  • the width dimension H3 may be formed equal to or smaller than the width dimension H1.
  • Width dimension H2 can be formed similarly to width dimension H3.
  • the length dimension L1 is formed larger than the width dimension H1.
  • the length dimension L1 is preferably 0.50 mm or more.
  • the length dimension L1 according to the first embodiment is, for example, 0.80 mm.
  • the first gap P1 has the smallest width (the width H1 is 0.35 mm or less), but the configuration is not limited to the above.
  • any one of width dimension H1, width dimension H2, and width dimension H3 may be 0.35 mm or less.
  • Any two or all three of the width dimension H1, the width dimension H2, and the width dimension H3 may be 0.35 mm or less.
  • the length dimension L1 and the width dimension H1 (or the width dimension H2) have a relationship in which the length dimension L1 can be shortened as the width dimension H1 (or the width dimension H2) is formed smaller.
  • the stepped portion 34 and the second peripheral edge portion 12 that are spaced apart form a first gap P1, a second gap P2, and a third gap P3.
  • the first gap P1, the second gap P2, and the third gap P3 having the dimensional characteristics described above constitute the U-shaped gap P existing between the stepped portion 34 and the second peripheral portion 12.
  • the air gap P communicates an acoustic space 301 and an acoustic space 302 on both sides of the piezoelectric diaphragm 2 in the thickness direction.
  • the gap P hardly causes convection between the air in the acoustic space 301 and the air in the acoustic space 302 .
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the width dimension H1 of the first gap P1 and the amount of sound pressure attenuation according to the first embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a piezoelectric diaphragm 200 according to a comparative example.
  • FIG. 13 is a diagram showing the vibration state of the piezoelectric diaphragm 200 according to the comparative example.
  • FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the width dimension h of the slit 130 and the sound pressure attenuation amount according to the comparative example.
  • Air exists in the gap P.
  • Air is a low-viscosity substance with a viscosity ⁇ of about 0.018 mPa ⁇ s in the state of normal temperature and normal pressure (hereinafter referred to as “normal state”).
  • normal state the state of normal temperature and normal pressure
  • the piezoelectric diaphragm 2 does not vibrate, the air existing in the gap P is not subjected to external force and has a low viscosity in a normal state.
  • the air existing in the gap P can be regarded as having properties similar to those of a highly viscous substance.
  • the air which has properties similar to high viscosity, closes the air gap P and suppresses convection between the air in the acoustic space 301 and the air in the acoustic space 302 .
  • FIG. 12 Before describing the effect of the air gap P according to the first embodiment, first, the configuration of the piezoelectric diaphragm 200 according to the comparative example will be briefly described with reference to FIGS. 12 and 13.
  • FIG. 12 the configuration of the piezoelectric diaphragm 200 according to the comparative example will be briefly described with reference to FIGS. 12 and 13.
  • FIG. 12 the configuration of the piezoelectric diaphragm 200 according to the comparative example will be briefly described with reference to FIGS. 12 and 13.
  • the piezoelectric diaphragm 200 according to the comparative example has a diaphragm 100 and a piezoelectric body 150 provided on the diaphragm 100.
  • the diaphragm 100 has the same shape and thickness as the diaphragm 10 according to the first embodiment.
  • the diaphragm 100 has a configuration that the diaphragm 10 according to the first embodiment does not have, that is, a slit 130 .
  • the slit 130 is a suppressing structure that suppresses convection between the air in the acoustic space 3010 and the air in the acoustic space 3020 on both sides in the thickness direction of the piezoelectric diaphragm 200 of the piezoelectric sounding component according to the comparative example. As shown in FIG. 13, the slit 130 penetrates the diaphragm 100 in the thickness direction.
  • the width dimension h of the slit 130 is 0.10 mm
  • the length dimension l of the slit 130 (that is, the thickness of the diaphragm 100) is 0.05 mm.
  • the first gap P1 which is the narrowest gap among the gaps P according to the first embodiment, has a width dimension H1 of 0.35 mm and a length dimension L1 of 0.80 mm.
  • the piezoelectric diaphragm 2 of the piezoelectric sounding component 1 according to the first embodiment and the piezoelectric diaphragm 200 of the piezoelectric sounding component according to the comparative example are subjected to the same conditions, that is, the same temperature.
  • the sound pressure attenuation amount can be suppressed to "-15 dB" for both the first gap P1 according to the first embodiment and the slit 130 according to the comparative example. That is, the first gap P1 according to the first embodiment can suppress air convection to the same extent as the slit 130 according to the comparative example. Therefore, by adopting the first gap P1 according to the first embodiment, the sound conversion efficiency of the piezoelectric sound generating component 1 can be maintained.
  • the width dimension H1 (0.35 mm) of the first gap P1 according to the first embodiment is 3.5 times the width dimension h (0.10 mm) of the slit 130 according to the comparative example.
  • the width dimension H1 (0.35 mm) of the first gap P1 according to the first embodiment is 3.5 times the width dimension h (0.10 mm) of the slit 130 according to the comparative example.
  • the length dimension L1 of the first gap P1 is long, so that even if the width dimension H1 is increased, the air in the first gap P1 has a characteristic similar to high viscosity. can be obtained.
  • the length direction of the first gap P1 is formed along the main surface direction of the piezoelectric diaphragm 2 .
  • the length of the gap along the thickness direction of the diaphragm 100 is limited, that is, the diaphragm 100 It is possible to overcome the limitation that the length can only be the same as the thickness of the . Therefore, compared to the slit 130 according to the comparative example, in the first embodiment, the length dimension L1 (0.80 mm) is 16 times the length dimension l (0.05 mm) of the slit 130. Can be configured. Further, the width dimension H1 of the first gap P1 according to the first embodiment can also be formed large.
  • the installation of the piezoelectric diaphragm 2 Even if there is some variation, the width dimension H1 has little effect on the quality of workmanship. Therefore, variations in the sound pressure characteristics of the piezoelectric sounding component 1 can be reduced.
  • the first gap P1 is formed by being surrounded by the second peripheral portion 12 of the diaphragm 10 and the first stepped portion 341 of the stepped portion 34 . Therefore, it becomes unnecessary to cut a slit in the diaphragm 10 like the slit 130 according to the comparative example.
  • the configuration of the piezoelectric diaphragm 2 according to the first embodiment becomes simpler and the construction process of the piezoelectric diaphragm 2 becomes simpler than when the slits 130 according to the comparative example are formed. Therefore, manufacturing ingenuity and manufacturing cost of the piezoelectric diaphragm 2 and the piezoelectric sound component 1 can be reduced. Moreover, since the piezoelectric diaphragm 2 is not formed with slits, the strength of the piezoelectric diaphragm 2 can be improved.
  • the width of the slit 130 is increased due to the deformation of the diaphragm 10 due to the vibration of the piezoelectric diaphragm 200 (see the dashed line in FIG. 13), and the air convection suppressing function is deteriorated. can happen.
  • the piezoelectric diaphragm 2 is not formed with slits, so that it is possible to avoid the influence of the deformation of the slits 130 according to the comparative example on the air convection suppressing function.
  • the piezoelectric diaphragm 2 has gaps in both thickness directions, that is, the first gap P1 and the third gap P3. One of the width dimensions of P3 becomes smaller. For this reason, it is possible to avoid deterioration of the air convection suppressing function due to the gap whose width dimension is reduced.
  • the first embodiment employs a second gap P2 and a third gap P3 connected to the first gap P1. These gaps form a U-shaped gap P. As shown in FIG. By adopting the U-shaped gap P, the overall length dimension of the gap P can be further increased, so the frictional stress ⁇ generated between the air in the gap P and the wall surface of the gap P is further increased. it becomes possible to At the same time, the adoption of the U shape can further reduce the convective potential of the air in each of the acoustic spaces 301 and 302 on either side of the air gap P. FIG. As a result, by employing the air gap P according to the first embodiment, it is possible to obtain the piezoelectric sound generating component 1 having excellent sound pressure characteristics.
  • the piezoelectric diaphragm 2 when the piezoelectric diaphragm 2 is fixed to the case 5 , only the first peripheral portion 13 , that is, the four corners of the diaphragm 10 are fixed to the case 5 .
  • the portion of the piezoelectric diaphragm 2 other than the first peripheral portion 13 , that is, the vibrating portion V is configured to be movable with respect to the case 5 . Therefore, even if the piezoelectric diaphragm 2 is not provided with slits, the vibration displacement of the vibrating portion V is less affected, and it is possible to vibrate as greatly as the piezoelectric diaphragm 200 provided with the slits 130 according to the comparative example. . As a result, the configuration of the piezoelectric diaphragm 2 can be simplified, and the sound conversion efficiency of the piezoelectric sound generating component 1 according to the first embodiment can be maintained.
  • the gap P constituted by the stepped portion 34 and the second peripheral edge portion 12 having the features described above a simple configuration can be used while maintaining the sound conversion efficiency. , it is possible to provide a piezoelectric sounding component capable of obtaining good sound pressure characteristics.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a piezoelectric sounding component according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the state of each configuration of the piezoelectric sounding component when the piezoelectric diaphragm 2 according to the second embodiment slides.
  • the stepped portion 34B according to the second embodiment is provided only on the case main body 3B.
  • the stepped portion 34B may be provided only on the lid 4B instead of on the case main body 3B.
  • the step portion 34B is provided on the first main surface 111 side of the piezoelectric diaphragm 2 .
  • the first main surface 111 of the second peripheral portion 12 is arranged so as not to contact the first stepped surface 343B of the stepped portion 34B, as shown in FIG. It is In this case, a first gap P1B is formed between the first stepped surface 343B of the stepped portion 34B and the first main surface 111 of the second peripheral portion 12 .
  • an L-shaped gap PB is formed by the first gap P1B and the second gap P2B.
  • the width dimension H1B of the first gap P1B is 0.35 mm or less.
  • the piezoelectric diaphragm 2 may be provided so that the first main surface 111 is in contact with the first stepped surface 343B of the stepped portion 34B when the piezoelectric diaphragm 2 does not vibrate. That is, the width dimension H1B of the first gap P1B may be 0.00 mm.
  • the first main surface 111 of the piezoelectric diaphragm 2 moves away from the first stepped surface 343B of the stepped portion 34B, as shown in FIG. In this case, the width dimension H1B of the first gap P1B is increased. Also, the maximum value of the width dimension H1B of the first gap P1B is 0.35 mm or less.
  • the same effect as in the first embodiment can be achieved, and the configuration of the stepped portion can be reduced. can be simplified. Further, when the piezoelectric diaphragm 2 does not vibrate, the piezoelectric diaphragm 2 is arranged so as to be in contact with the step portion 34B, thereby improving the ease and stability of attaching the piezoelectric diaphragm 2 to the case body 3. can be done.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of a piezoelectric sounding component according to the third embodiment.
  • the stepped portion 34C according to the third embodiment is provided only on the case main body 3C.
  • the stepped portion 34C may be provided only on the lid 4C instead of on the case main body 3C.
  • the step portion 34C is provided on the second main surface 112 side of the piezoelectric diaphragm 2 .
  • the second main surface 112 of the second peripheral edge portion 12 of the piezoelectric diaphragm 2 when the piezoelectric diaphragm 2 does not vibrate, the second main surface 112 of the second peripheral edge portion 12 of the piezoelectric diaphragm 2, as shown in FIG. arranged so that they do not touch.
  • a second gap P2 is formed between the inner peripheral surface 321 and the side surface 113 of the second peripheral edge portion 12, and the second step surface 343C of the stepped portion 34C and the second main gap of the second peripheral edge portion 12 are separated.
  • a third gap P3 is formed between the surface 112 and the surface 112 .
  • an L-shaped space PC is formed by the second space P2 and the third space P2C.
  • the width dimension H1C of the third gap P2C is 0.35 mm or less.
  • the piezoelectric diaphragm 2 may be arranged so that the second main surface 112 is in contact with the second stepped surface 343C of the stepped portion 34C when the piezoelectric diaphragm 2 does not vibrate. That is, the width dimension H1C of the third gap P2C may be 0.00 mm. In this case, when the piezoelectric diaphragm 2 vibrates in the first direction, the second main surface 112 of the piezoelectric diaphragm 2 moves away from the second stepped surface 343C of the stepped portion 34B. In this case, the width dimension H1B of the first gap P1B is increased. Also, the maximum value of the width dimension H1C of the third gap P2C is 0.35 mm or less.
  • the same effect as in the first embodiment can be achieved, and the configuration of the stepped portion can be reduced. can be simplified.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of a piezoelectric sounding component according to the fourth embodiment.
  • the stepped portion 34D according to the fourth embodiment is a recess formed in the first peripheral wall portion 32D of the case body 3D. Further, the stepped portion 34D is provided only on the first main surface 111 side of the piezoelectric diaphragm 2 .
  • a first gap P1 is formed between the first stepped surface 343D of the stepped portion 34D and the first main surface 111 of the second peripheral portion 12, and the inner peripheral surface 321 and the side surface of the second peripheral portion 12 are formed.
  • a second gap P2 is formed.
  • an L-shaped gap PD is formed by the first gap P1 and the second gap P2.
  • the width dimension H1D of the first gap P1 is 0.35 mm or less.
  • the same effect as in the first embodiment can be achieved, and the case body 3D can be A stepped portion 34D can be configured using the first peripheral wall portion 32D.
  • the structure of the step portion 34D and the case body 3D can be simplified, and the strength of the case can be increased.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the configuration of a piezoelectric sounding component according to the fifth embodiment.
  • the stepped portion 34E according to the fifth embodiment is a recess formed in the peripheral wall portion 52E of the case 5E. Further, the stepped portions 34E are provided on both sides of the piezoelectric diaphragm 2 in the thickness direction. Specifically, the stepped portion 34E has a first stepped portion 341E provided on the case body 3E and a second stepped portion 342E provided on the lid 4E. A first gap P1 is formed between the first stepped surface 343E of the first stepped portion 341E and the first main surface 111 of the second peripheral edge portion 12, and a gap between the inner peripheral surface 321E and the second peripheral edge portion 12 is formed.
  • a second gap P2 is formed between the side surface 113 and a third gap P3 is formed between the second stepped surface 344E of the second stepped portion 342E and the second main surface 112 of the second peripheral portion 12. ing.
  • the dimensions of the first gap P1, the second gap P2, and the third gap P3 according to the fifth embodiment, and the U-shaped gap P formed by these gaps, correspond to the U-shaped gap according to the first embodiment. Same as P.
  • the case main body 3E can be
  • the stepped portion 34E can be configured using the first peripheral wall portion 32E.
  • the structure of the case main body 3E can be simplified, and the strength of the case can be increased.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing the configuration of a piezoelectric sound generating component 1F according to the sixth embodiment.
  • the main surfaces of the case body 3F, the lid 4F, and the diaphragm 10F according to the sixth embodiment are circular in plan view, and the first step provided on the case body 3F
  • Both the portion 341F and the second stepped portion 342F provided on the lid 4F have an annular shape in plan view.
  • features other than the planar view shape of the above configuration according to the sixth embodiment are the same as those of the above configuration of the first embodiment.
  • Other configurations of the piezoelectric sounding component 1F according to the sixth embodiment are the same as those of the piezoelectric sounding component 1 according to the first embodiment.
  • a diaphragm 10F according to the sixth embodiment has a second peripheral edge portion 12F and four first peripheral edge portions 13F formed around the circumference of the second peripheral edge portion 12F.
  • Four pressing portions 345F are formed at positions corresponding to the four first peripheral edge portions 13F of the first stepped portion 341F.
  • Four pressing portions 346F are formed at positions corresponding to the four first peripheral edge portions 13F of the second stepped portion 342F.
  • the first peripheral edge portion 13F is sandwiched between the pressing portions 345F and 346F and fixed to the case, and the second peripheral edge portion 12F is movable with respect to the case.
  • the number of first peripheral edge portions 13F and the number of pressing portions 345F and 346F for fixing the first peripheral edge portions 13F may be more or less than four.
  • a piezoelectric sounding component 1 includes a diaphragm 10 having a central portion 11 and a peripheral portion 15 around the central portion 11, and a piezoelectric body 20 provided in the central portion 11.
  • a diaphragm 2 and a case 5 having an internal space 30 and housing the piezoelectric diaphragm 2 in the internal space 30 are provided.
  • a second peripheral edge portion 12 movable with respect to the case 5
  • the case 5 has a stepped portion 34 provided at a position corresponding to the second peripheral edge portion 12 in the thickness direction of the diaphragm 10 .
  • a gap P is formed between the stepped portion 34 and the second peripheral portion 12 .
  • the stepped portion 34 may be a convex portion or a concave portion formed in the peripheral wall portion 52 of the case 5 . According to the above configuration, it is possible to configure the stepped portion having a simple configuration.
  • the case 5 has the case body 3 having the opening 323 and the lid 4 closing the opening 323 of the case body 3 , and the case body 3 is located on the first main surface 111 of the diaphragm 10 . and a first peripheral wall portion 32 provided at the end of the first ceiling wall portion 31, and the lid 4 faces the second main surface 112 of the diaphragm 10. It has a second ceiling wall portion 41 and a second peripheral wall portion 42 provided at the end of the second ceiling wall portion 41, and the stepped portion 34 extends along the first main surface of the second peripheral edge portion 12 in the thickness direction.
  • a first stepped portion 341 is formed on the 111 side, and the first stepped portion 341 may be provided on either one of the first peripheral wall portion 32 and the second peripheral wall portion 42, and the gap P may be a thickness In the direction, a first gap P1 may be formed between the surfaces of the second peripheral portion 12 and the first stepped portion 341 facing each other. According to the above configuration, by configuring the first gap along the main surface direction of the diaphragm, it is possible to suppress convection of the air on both sides in the thickness direction of the diaphragm through the first gap.
  • the surfaces of the first stepped portion 341 and the second peripheral edge portion 12 facing each other in the thickness direction are the first main surface 111 of the diaphragm 10 and the first main surface 111 of the first stepped portion 341.
  • the facing surface on the facing side, that is, the first stepped surface 343, and the first gap P1 is the first stepped surface 343 of the first main surface 111 of the diaphragm 10 and the first stepped surface 343 of the first main surface 111 when they are not in contact with each other.
  • the first gap can be formed before and during vibration of the diaphragm, and the degree of freedom in configuring the first gap can be increased, and changes in sound pressure characteristics due to air convection can be suppressed. can be suppressed.
  • the width dimension H1 in the thickness direction of the first gap P1 is the distance between the first main surface 111 of the diaphragm 10 and the first stepped surface 343 of the first main surface 111,
  • the width dimension H1 of the gap P1 may be 0.35 mm or less.
  • the length L1 of the first gap P1 in the direction of the main surface of the diaphragm 10 is the length of the first stepped portion 341 in the direction of the main surface.
  • L1 may be formed larger than the width dimension H1. According to the above configuration, by ensuring a sufficient length of the first gap, it is possible to improve the effect of suppressing air convection in the first gap.
  • the gap P is formed between the facing surfaces of either one of the first peripheral wall portion 32 and the second peripheral wall portion 42 provided with the first stepped portion 341 and the second peripheral edge portion 12 .
  • a formed second gap P2 may be included.
  • the length of the air gap can be increased by forming the second air gap along the direction intersecting with the direction of the main surface of the diaphragm. can do.
  • the second gap P2 is defined by the side surface 113 of the second peripheral edge portion 12 and the inner peripheral surface of either the first peripheral wall portion 32 or the second peripheral wall portion 42 provided with the first stepped portion 341. and may be communicated so as to intersect with the first gap P1. According to the above configuration, an L-shaped gap can be formed, and an improvement in the effect of suppressing air convection due to the gap can be realized.
  • the stepped portion 34 further has a second stepped portion 342 formed on the second main surface 112 side of the second peripheral portion 12 in the thickness direction.
  • a third gap P3 may be formed between the surfaces of the stepped portion 342 and the second peripheral portion 12 facing each other. According to the above configuration, the third gap can be formed along the direction of the main surface of the diaphragm, the length of the gap can be further increased, and the effect of suppressing air convection in the gap can be improved. can.
  • the surfaces of the second stepped portion 342 and the second peripheral edge portion 12 facing each other in the thickness direction are the second main surface 112 of the diaphragm 10 and the second main surface 112 of the second stepped portion 342.
  • the facing surface on the facing side, that is, the second stepped surface 344, and the third gap P3 is a gap surrounded by the second main surface 112 of the diaphragm 10 and the second stepped surface 344 of the second stepped portion 342. It may be communicated so as to intersect with the second gap P2. According to the above configuration, a U-shaped gap can be formed, an improvement in the effect of suppressing air convection due to the gap can be realized, and good sound pressure characteristics can be obtained.
  • the width dimension H3 in the thickness direction of the third gap P3 is the distance between the second main surface 112 of the diaphragm 10 and the second stepped surface 344 of the second stepped portion 342.
  • the width dimension H3 of the third gap P3 may be formed larger than the width dimension H1 of the first gap P1.
  • the width dimension of the first gap can be made small, and the width dimension in the thickness direction of the third gap can be made larger than the width dimension of the first gap. It is possible to easily process the stepped portion and arrange the diaphragm on the stepped portion while ensuring the suppressing effect.
  • the plane view shape of the main surface of the diaphragm 10 may be circular or rectangular. According to the above configuration, it is possible to increase the degree of freedom in designing the diaphragm.
  • the first peripheral portion 13 may be fixed to the case 5 at two or more locations. According to the above configuration, by improving the mounting stability of the diaphragm to the case, it is possible to improve the stability of the sound pressure characteristics.
  • the first peripheral edge portions 13 may be four corners of the diaphragm 10 . According to the above configuration, the mounting stability of the diaphragm can be improved, and the sound conversion efficiency can be maintained by reducing the influence of the fixed portion on the vibrating portion.

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Abstract

圧電発音部品１は、圧電振動板２と、圧電振動板２を格納するケース５と、を備え、振動板１０の周縁部１５は、ケース５に固定された第１周縁部１３と、ケース５に対して移動可能な第２周縁部１２とを有し、ケース５は、振動板１０の厚み方向において、第２周縁部１２に対応する位置に設けられた段差部３４を有し、段差部３４と第２周縁部１２との間に、空隙Ｐが形成されている。

Description

圧電発音部品
　本発明は、圧電発音部品に関する。
　電子機器、家電製品、携帯電話機などにおいて、警報音や動作音を発生する圧電ブザーあるいは圧電受話器として圧電発音部品が広く用いられている。このような圧電発音部品では、良好な音響変換効率を有することが求められている。
　例えば、特許文献１には、振動板にスリットを設けることで、振動板上下の気室を封止せずに気室の空気対流を抑制し、大変位で高音圧の特性を有する圧電発音部品が開示されている。
特願２０１９－１５１７３２号公報
　ところで、良好な音圧特性としてより大変位で高音圧を、またより聞きやすい音として低周波音を得るために、圧電発音部品の振動板を薄くする必要がある。また、特許文献１に示されるようなスリットは、振動板の厚み方向に振動板を貫通している構成である。厚さが薄い振動板にスリットを形成する場合、スリットによる空気対流の抑制効果を維持するために、スリットの幅を非常に狭くする必要がある。しかしながら、このような非常に狭いスリットの加工が困難であり、加工のバラツキも生じやすい。また、振動板の振動によって、スリットが変形してスリットの幅寸法が大きくなることもある。その結果、圧電発音部品の音圧特性が不安定になることがある。
　本発明はこのような事情に鑑みて発明されたものであり、簡易な構成を用いて、音響変換効率を維持しつつ、良好な音圧特性を得ることができる圧電発音部品を提供することが可能となる。
　本発明の一側面に係る圧電発音部品は、中央部及び中央部の周囲にある周縁部を有する振動板と、中央部に設けられた圧電体とを有する、圧電振動板と、内部空間を有し、圧電振動板を内部空間に格納するケースと、を備え、振動板の周縁部は、ケースに固定された第１周縁部と、ケースに対して移動可能な第２周縁部とを有し、ケースは、振動板の厚み方向において、第２周縁部に対応する位置に設けられた段差部を有し、段差部と第２周縁部との間に、空隙が形成されているものである。
　本発明によれば、簡易な構成を用いて、音響変換効率を維持しつつ、良好な音圧特性を得ることができる圧電発音部品を提供することが可能となる。
第１実施形態に係る圧電発音部品の構成を示す分解斜視図である。 図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 第１実施形態に係るケースの構成を示す図である。 図２のＡ部の拡大図である。 第１実施形態に係る空隙の幅寸法と音圧減衰量との関係を示す図である。 第２実施形態に係る圧電発音部品の構成を示す断面図である。 第２実施形態に係る圧電振動板が摺動するときの圧電発音部品の各構成の状態を示す断面図である。 第３実施形態に係る圧電発音部品の構成を示す断面図である。 第４実施形態に係る圧電発音部品の構成を示す断面図である。 第５実施形態に係る圧電発音部品の構成を示す断面図である。 第６実施形態に係る圧電発音部品の構成を示す分解斜視図である。 比較例に係る圧電振動板の構成を示す図である。 比較例に係る圧電振動板の振動状態を示す図である。 比較例に係るスリットの幅寸法と音圧減衰量との関係を示す図である。
　以下に本発明の実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の構成要素は同一又は類似の符号で表している。図面は例示であり、各部の寸法や形状は模式的なものであり、本願発明の技術的範囲を当該実施形態に限定して解するべきではない。
　［第１実施形態］
　＜圧電発音部品１＞
　まず、図１及び図２を参照しつつ、第１実施形態に係る圧電発音部品１の概要について説明する。図１は、第１実施形態に係る圧電発音部品１の構成を示す分解斜視図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線断面図である。以下の説明では、図２に示す圧電発音部品１の状態を「組立状態」と呼ぶことがある。
　圧電発音部品１は、ピンタイプの発音部品の一例である。図１に示すように、圧電発音部品１は、圧電振動板２と、圧電振動板２を格納するケース５とを備える。ケース５は、開口を有するケース本体３と、ケース本体３の開口を閉じる蓋４とを有する。また、ケース５は、図２に示すように、ケース本体３及び蓋４によって囲まれた内部空間３０と、内部空間３０に位置し、ケース５の周壁部に設けられた段差部３４とを有する。段差部３４は、ケース本体３に設けられた第１段差部３４１と、蓋４に設けられた第２段差部３４２とを有する。
　組立状態において、圧電振動板２は、一部がケース本体３及び蓋４に挟まれてケース５に固定され、他の一部が段差部３４に挿し込みかつケース５に対して移動可能なように、内部空間３０に格納されている。この場合、段差部３４と、段差部３４に挿し込まれた圧電振動板２の他の一部との間に空隙Ｐが形成されている。また、この場合、蓋４に設けられた２つのピン端子５０は、圧電振動板２と電気的に接続している。こうして、圧電振動板２は、２つのピン端子５０から印加された交流電圧によって、内部空間３０において、図２の破線に示すように往復振動して、発音（鳴動）する。
　＜圧電発音部品１の詳細＞
　次に、図１乃至図４を参照しつつ、圧電発音部品１の各構成の詳細について説明する。図３は、第１実施形態に係るケース５の構成を示す図である。図４は、図２のＡ部の拡大図である。
　（圧電振動板２）
　圧電振動板２は、薄板状をなしている。図１及び図２に示すように、圧電振動板２は、振動板１０と、振動板１０に設けられた圧電体２０とを有する。
　振動板１０は、シート状をなしている。振動板１０の主面の平面視形状は、正方形状である。なお、振動板１０の主面の平面視形状は、円形状や矩形状等の形状であってもよい。振動板１０の厚さは、例えば０．０５ｍｍである。図１に示す例では、振動板１０には、厚さ方向に振動板１０を貫通するスリット等の切欠が形成されていない。
　また、振動板１０は、良好な導電性及びバネ弾性を有する材料、例えば弾性率が１ＧＰａ以上の金属によって構成されている。特に、振動板１０は、４２アロイ、ＳＵＳ（ステンレス鋼）、黄銅、リン青銅等によって構成されることが好ましい。なお、振動板１０は、例えば弾性率が１ＧＰａ以上のガラスエポキシ基板等の樹脂系材料及び複合材料によって構成されてもよい。
　また、振動板１０は、図２に示すように、第１主面１１１と、第２主面１１２と、側面１１３とを有する。組立状態において、第１主面１１１が第１方向を向いており、第２主面１１２が第２方向を向いている。また、第２主面１１２は、蓋４の２つのピン端子５０のうちの１つと電気的に接続している。
　また、振動板１０は、主面方向において、振動板１０の中央にある中央部１１と、中央部１１の周囲にある周縁部１５とを有する。組立状態において、中央部１１には、圧電体２０が設けられている。また、図２に示すように、中央部１１は、周縁部１５の一部（後述する第２周縁部１２）とともに、圧電振動板２が往復振動する振動部分Ｖを構成する。
　周縁部１５は、図１に示すように、第１周縁部１３と、第２周縁部１２とを有する。第１周縁部１３は、振動板１０の４つの角部である。第２周縁部１２は、振動板１０の周縁の４つの角部の以外の部分である。言い換えれば、第２周縁部１２は、振動板１０の４辺（角部を除く）に対応する部分である。
　第１周縁部１３は、圧電振動板２をケース５に固定する構成の一例である。組立状態において、第１周縁部１３は、ケース本体３及び蓋４に挟まれて、ケース５に対して固定される。こうして、圧電振動板２がケース５に取り付けられる。また、この場合、第２周縁部１２は、ケース５に対して移動可能なように構成されている。
　第２周縁部１２は、後述するケース本体３の段差部３４とともに、圧電振動板２の厚み方向の両側にある空気の対流を抑制する構成の一例である。組立状態において、第２周縁部１２は、段差部３４と接触していないように、段差部３４に挿し込まれている。なお、第２周縁部１２と段差部３４との配置の詳細については、後述する「段差部３４の詳細」において説明する。
　圧電体２０は、シート状をなしている。圧電体２０は、一対の電極が圧電板を挟むように構成されている。圧電体２０の主面の平面視形状は、円形状である。圧電体２０は、接着剤によって、振動板１０の中央部１１の第２主面１１２に貼り付けられている。
　組立状態において、圧電体２０の第１方向側の電極は、振動板１０の第２主面１１２を介して、蓋４の２つのピン端子５０のうちの１つと電気的に接続されている。圧電体２０の第２方向側の電極は、蓋４の２つのピン端子５０のうちの他の１つと電気的に接続されている。
　（ケース本体３）
　ケース本体３は、箱状をなしている。また、ケース本体３は、セラミックや樹脂等の絶縁性材料によって構成されている。図１乃至図３に示すように、ケース本体３は、第１天壁部３１と、第１天壁部３１の端部に設けられた第１周壁部３２と、第１周壁部３２の４つの角側に設けられた第１押付部３３と、第１周壁部３２に設けられた第１段差部３４１とを有する。
　第１天壁部３１は、薄板状をなしている。第１天壁部３１の主面の平面視形状は、正方形状である。図３に示すように、第１天壁部３１は、厚み方向の両側にある、天壁主面３１１と、天壁主面３１２とを有する。第１天壁部３１の中央には、放音孔３１３が設けられている。放音孔３１３は、厚み方向に第１天壁部３１を貫通して、ケース本体３の内部と外部とを連通する。こうして、組立状態において、放音孔３１３は、圧電振動板２の往復振動によって生じる音をケース５の外部に放出させることができる。
　第１周壁部３２は、枠状をなしている。図２及び図３に示すように、第１周壁部３２は、内周面３２１と、外周面３２２と、第１周壁部３２の一端側に設けられた開口部３２３とを有する。内周面３２１は、４つの平面によって構成されている。図２に示すように、組立状態において、内周面３２１の圧電振動板２よりも第１方向側に位置する部分は、天壁主面３１２及び圧電振動板２とともに、内部空間３０の第１方向側に位置する音響空間３０１を構成する。
　第１押付部３３は、第１周壁部３２の４つの角側に形成された突起構造である。また、第１押付部３３は、第１周壁部３２の高さ方向に沿って延在している。組立状態において、第１押付部３３は、後述する蓋４の第２押付部４３とともに、圧電振動板２の第１周縁部１３を挟むことで、圧電振動板２をケース５に固定している。
　第１段差部３４１は、第１周壁部３２の開口部３２３側に設けられた凸部であり、内周面３２１の４つの平面のそれぞれに形成されている。組立状態において、第１段差部３４１は、圧電振動板２の第２周縁部１２に対応する位置に設けられている。具体的には、第１段差部３４１は、第２周縁部１２の第１主面１１１側に設けられている。また、この場合、第１段差部３４１は、第２周縁部１２と接触していない。すなわち、図４に示すように、第１段差部３４１と第２周縁部１２との間に、空隙が形成されている。なお、第１段差部３４１の詳細については、後述する。
　（蓋４）
　蓋４は、図１及び図３に示すように、蓋本体４０と、蓋本体４０に設けられた２つのピン端子５０とを有する。
　蓋本体４０は、箱状をなしている。また、蓋本体４０は、セラミックや樹脂等の絶縁性材料によって構成されている。図１及び図３に示すように、蓋４は、第２天壁部４１と、第２天壁部４１の端部に設けられた第２周壁部４２と、第２天壁部４１の４つの角部に設けられた第２押付部４３と、第２天壁部４１に設けられた固定部４４と、第２周壁部４２に設けられた第２段差部３４２とを有する。
　第２天壁部４１は、薄板状をなしている。第２天壁部４１の主面の平面視形状は、正方形状である。図３に示すように、第２天壁部４１は、厚み方向の両側にある、天壁主面４１１と、天壁主面４１２とを有する。また、第２天壁部４１は、図示されていない、厚み方向に第２天壁部４１を貫通する貫通孔を有する。
　第２周壁部４２は、枠状をなしている。図２及び図３に示すように、第２周壁部４２は、内周面４２１と、外周面４２２と、第２周壁部４２の一端側に設けられた開口部４２３とを有する。内周面４２１は、４つの平面によって構成されている。図２に示すように、組立状態において、内周面４２１は、天壁主面４１１及び圧電振動板２とともに、内部空間３０の第２方向側に位置する音響空間３０２を構成する。
　第２押付部４３は、第２周壁部４２の４つの角側に形成された突起構造である。また、第２押付部４３は、第２周壁部４２の高さ方向に沿って延在している。組立状態において、第２押付部４３は、ケース本体３の第１押付部３３とともに、圧電振動板２の第１周縁部１３を挟むことで、圧電振動板２をケース５に固定している。
　固定部４４は、第２天壁部４１の天壁主面４１１に設けられた突起構造である。組立状態において、固定部４４は、第２天壁部４１に形成された貫通孔とともに、２つのピン端子５０を第２天壁部４１に固定することができる。また、固定部４４は、２つのピン端子５０の圧電振動板２との当接姿勢を保持することができる。
　第２段差部３４２は、第２周壁部４２の開口部４２３側に設けられた凸部であり、内周面４２１の４つの平面のそれぞれに形成されている。組立状態において、第２段差部３４２は、圧電振動板２の第２周縁部１２に対応する位置に設けられている。具体的には、第２段差部３４２は、第２周縁部１２の第２主面１１２側、かつ第１段差部３４１に対向するように設けられている。また、この場合、第２段差部３４２は、第２周縁部１２と接触していない。すなわち、図４に示すように、第２段差部３４２と第２周縁部１２との間に、空隙が形成されている。なお、第２段差部３４２の詳細については、後述する。
　２つのピン端子５０は、リード線が折り曲げられることによって構成された、バネ性を有するものである。また、リード線は、例えば、表面にＳｎメッキが施されたリン青銅の線材である。２つのピン端子５０は、蓋４の第２天壁部４１に設けられた貫通孔及び固定部４４を介して、蓋４に固定されている。
　組立状態において、２つのピン端子５０のうちの１つは、圧電振動板２の振動板１０の第２主面１１２を介して、圧電体２０の第１方向側の電極に電気的に接続されている。２つのピン端子５０のうちの他の１つは、圧電体２０の第２方向側の電極に電気的に接続されている。こうして、２つのピン端子５０は、圧電振動板２の圧電体２０の一対の電極に交流電圧を印加することができる。
　＜段差部３４の詳細＞
　次に、図４を参照しつつ、段差部３４の詳細について説明する。具体的には、段差部３４の各構成を説明した上で、段差部３４の各構成と第２周縁部１２との配置関係について説明する。
　段差部３４を構成する第１段差部３４１及び第２段差部３４２は、図４に示すように、同じ形状を有する。また、第１段差部３４１及び第２段差部３４２の間隔は、第２周縁部１２の厚さよりも大きい。
　具体的には、図４に示すように、第１段差部３４１は、第２段差部３４２を向く第１段差面３４３を有し、第２段差部３４２は、第１段差部３４１を向く第２段差面３４４を有する。第１段差面３４３及び第２段差面３４４は、内周面３２１によって連結されている。組立状態において、第１段差面３４３、第２段差面３４４、及び内周面３２１のそれぞれは、第２周縁部１２の第１主面１１１、第２主面１１２、及び側面１１３のそれぞれに対向する対向面に該当する。また、第１段差面３４３、第２段差面３４４、及び内周面３２１と、第１主面１１１、第２主面１１２、及び側面１１３とは、空隙Ｐの壁面を構成する。
　また、図４に示すように、振動板１０の厚み方向において、第１段差部３４１の第１段差面３４３と第２周縁部１２の第１主面１１１との間に、第１空隙Ｐ１が形成されており、第２段差部３４２の第２段差面３４４と第２周縁部１２の第２主面１１２との間に、第３空隙Ｐ３が形成されている。振動板１０の主面方向において、第１周壁部３２の内周面３２１と第２周縁部１２の側面１１３との間に、第２空隙Ｐ２が形成されている。第２空隙Ｐ２は、第１空隙Ｐ１及び第３空隙Ｐ３と交差している。
　また、振動板１０の厚み方向において、第１空隙Ｐ１の幅寸法はＨ１であり、第３空隙Ｐ３の幅寸法はＨ３である。振動板１０の主面方向において、第１空隙Ｐ１の長さ寸法及び第３空隙Ｐ３の長さ寸法は、第１段差部３４１（又は、第２段差部３４２）の振動板１０の主面方向における長さのＬ１である。振動板１０の主面方向において、第２空隙の幅寸法はＨ２である。以下では、これらの寸法を「幅寸法Ｈ１」、「幅寸法Ｈ２」、「幅寸法Ｈ３」、及び「長さ寸法Ｌ１」と呼ぶ。
　ここで、幅寸法Ｈ１は、０．３５ｍｍ以下であることが好ましい。第１実施形態に係る幅寸法Ｈ１は、例えば、０．３５ｍｍである。幅寸法Ｈ３は、幅寸法Ｈ１よりも大きく形成されることが可能である。幅寸法Ｈ３は、例えば、０．５０ｍｍである。なお、幅寸法Ｈ３は、幅寸法Ｈ１と同じ又は幅寸法Ｈ１よりも小さく形成されてもよい。幅寸法Ｈ２は、幅寸法Ｈ３と同様に形成されることが可能である。長さ寸法Ｌ１は、幅寸法Ｈ１よりも大きく形成されている。また、長さ寸法Ｌ１は、０．５０ｍｍ以上であることが好ましい。第１実施形態に係る長さ寸法Ｌ１は、例えば、０．８０ｍｍである。
　なお、上記の説明では、第１空隙Ｐ１は幅寸法が最も小さい（幅寸法Ｈ１が０．３５ｍｍ以下である）空隙として説明したが、上記構成に限定されるものではない。例えば、幅寸法Ｈ１、幅寸法Ｈ２、及び幅寸法Ｈ３のうちの任意の１つは０．３５ｍｍ以下であればよい。なお、幅寸法Ｈ１、幅寸法Ｈ２、及び幅寸法Ｈ３のうちの任意の２つ又は三者全部は０．３５ｍｍ以下であってもよい。また、長さ寸法Ｌ１と幅寸法Ｈ１（又は幅寸法Ｈ２）とは、幅寸法Ｈ１（又は幅寸法Ｈ２）を小さく形成するほど、長さ寸法Ｌ１を短くすることができる関係を有する。
　こうして、互いに離間するように配置された段差部３４及び第２周縁部１２は、第１空隙Ｐ１、第２空隙Ｐ２、及び第３空隙Ｐ３を構成している。言い換えれば、上述した寸法特徴を有する第１空隙Ｐ１、第２空隙Ｐ２、及び第３空隙Ｐ３は、段差部３４と第２周縁部１２との間に存在するＵ字状の空隙Ｐを構成している。空隙Ｐは、圧電振動板２の厚み方向の両側にある音響空間３０１及び音響空間３０２を連通している。一方、圧電振動板２が振動するときに、空隙Ｐによって、音響空間３０１にある空気と、音響空間３０２にある空気の対流はほぼ発生しない。
　＜空隙Ｐの効果＞
　続いて、第１実施形態に係る空隙Ｐの効果について詳細に説明する。以下の説明では、図２、図４、図５、図１２乃至１４を参照しつつ、第１実施形態に係る空隙Ｐによる空気対流抑制の原理を説明した上で、図１２及び図１３に示す比較例に係る圧電発音部品の空気対流の抑制構造と比較しながら、第１実施形態に係る空隙Ｐの効果について説明する。図５は、第１実施形態に係る第１空隙Ｐ１の幅寸法Ｈ１と音圧減衰量との関係を示す図である。図１２は、比較例に係る圧電振動板２００の構成を示す図である。図１３は、比較例に係る圧電振動板２００の振動状態を示す図である。図１４は、比較例に係るスリット１３０の幅寸法ｈと音圧減衰量との関係を示す図である。
　（空気対流抑制の原理）
　まず、第１実施形態に係る空隙Ｐによる空気対流の抑制効果の原理を説明する。なお、比較例に係る空気対流抑制の原理は、第１実施形態に係る空気対流抑制の原理と同じである。
　空隙Ｐには、空気が存在している。常温常圧の状態（以下、「通常状態」と呼び）において、空気は、粘度μが約０．０１８ｍＰａ・ｓの低粘度の物質である。圧電振動板２が振動しないとき、空隙Ｐに存在する空気は、外力を受けず、通常状態の粘度が低いものである。
　これに対して、圧電振動板２が高速（例えば、２ｋＨｚ乃至１０ｋＨｚ）に往復振動するとき、空隙Ｐに存在する空気に剪断応力（摩擦応力）τが発生する。言い換えれば、空隙Ｐに存在する空気と空隙Ｐの壁面との間に摩擦応力τが発生する。
　この場合、空気の実際の粘度μがほぼ変化しないが、大きな摩擦応力τによって空気が空隙Ｐの壁面に対して流動し難くなる。このため、空隙Ｐに存在する空気は、高い粘度の物質と同様な特性を有するものに見立てられることができる。その結果、高い粘度に似たような特性を有する空気は、空隙Ｐを閉じて、音響空間３０１にある空気と、音響空間３０２にある空気との対流を抑制している。
　（空隙Ｐの効果）
　続いて、比較例に係る圧電発音部品の空気対流の抑制構造と比較しながら、第１実施形態に係る空隙Ｐの効果について説明する。
　ここで、第１実施形態に係る空隙Ｐの効果を説明する前に、まず、図１２及び図１３を参照しつつ、比較例に係る圧電振動板２００の構成について簡略に説明する。
　図１２に示すように、比較例に係る圧電振動板２００は、振動板１００と、振動板１００に設けられた圧電体１５０とを有する。振動板１００は、第１実施形態に係る振動板１０と同じ形状や厚さを有する。一方、振動板１００は、第１実施形態に係る振動板１０が有しない構成、すなわちスリット１３０を有する。
　スリット１３０は、比較例に係る圧電発音部品の圧電振動板２００の厚み方向の両側にある音響空間３０１０にある空気と、音響空間３０２０にある空気との対流を抑制する抑制構造である。図１３に示すように、スリット１３０は、厚み方向に振動板１００を貫通している。スリット１３０の幅寸法ｈは、０．１０ｍｍであり、スリット１３０の長さ寸法ｌ（すなわち、振動板１００の厚さ）は、０．０５ｍｍである。これに対して、第１実施形態に係る空隙Ｐのうち最も狭い空隙である第１空隙Ｐ１の幅寸法Ｈ１は、０．３５ｍｍであり、長さ寸法Ｌ１は、０．８０ｍｍである。
　こうして、図５及び図１４に示すように、第１実施形態に係る圧電発音部品１の圧電振動板２及び比較例に係る圧電発音部品の圧電振動板２００は、同じ条件、すなわち、同じ温度、気圧、及び振動速度等の基で振動して発音すると、第１実施形態に係る第１空隙Ｐ１及び比較例に係るスリット１３０とも、音圧減衰量を「－１５ｄＢ」まで抑えることができる。すなわち、第１実施形態に係る第１空隙Ｐ１は、比較例に係るスリット１３０と同程度に空気対流を抑制することができる。このため、第１実施形態に係る第１空隙Ｐ１を採用することによって、圧電発音部品１の音響変換効率を維持することができる。
　一方、この場合、第１実施形態に係る第１空隙Ｐ１の幅寸法Ｈ１（０．３５ｍｍ）は、比較例に係るスリット１３０の幅寸法ｈ（０．１０ｍｍ）の３．５倍である。ここで、一般的に、空隙やスリットの幅寸法が大きくなるほど、空隙やスリットにある空気の高い粘度に似たような特性が生じにくい。しかし、第１実施形態は、第１空隙Ｐ１の長さ寸法Ｌ１を長く形成することで、幅寸法Ｈ１を大きく形成しても、第１空隙Ｐ１にある空気は高い粘度に似たような特性を得ることができる。また、第１空隙Ｐ１の長さ寸法Ｌ１を長く形成するために、第１実施形態は、第１空隙Ｐ１の長さ方向を圧電振動板２の主面方向に沿うように形成している。
　このように、圧電振動板２の主面方向の沿う第１空隙Ｐ１を採用する場合、比較例に係るスリット１３０のような振動板１００の厚み方向に沿う空隙の長さ制限、すなわち振動板１００の厚さと同じ長さしかできない制限を解消することができる。よって、比較例に係るスリット１３０に比べて、第１実施形態では、長さ寸法Ｌ１（０．８０ｍｍ）がスリット１３０の長さ寸法ｌ（０．０５ｍｍ）の１６倍もある第１空隙Ｐ１を構成することができる。そして、第１実施形態に係る第１空隙Ｐ１の幅寸法Ｈ１も大きく形成することができる。その結果、比較例に係るスリット１３０の小さな幅寸法ｈ（０．１０ｍｍ）に比べて、第１実施形態に係る大きな幅寸法Ｈ１（０．３５ｍｍ）を採用する場合、圧電振動板２の設置に多少バラツキが生じるとしても、幅寸法Ｈ１の出来栄えへの影響が少ない。このため、圧電発音部品１の音圧特性のバラツキを軽減することができる。
　また、第１空隙Ｐ１は、振動板１０の第２周縁部１２と、段差部３４の第１段差部３４１とによって囲まれて形成されたものである。このため、比較例に係るスリット１３０のように、振動板１０にスリットを切る加工が不要になる。その結果、比較例に係るスリット１３０を形成する場合に比べて、第１実施形態に係る圧電振動板２の構成は簡易になるとともに、圧電振動板２の構造工程も簡単になる。よって、圧電振動板２及び圧電発音部品１の製造工夫及び製造コストを軽減することができる。また、圧電振動板２にスリットが形成されていないことによって、圧電振動板２の強度を向上させることができる。
　また、比較例では、圧電振動板２００の振動による振動板１０の変形（図１３の破線参照）に起因するスリット１３０の変形により、スリット１３０の幅が大きくなってしまい、空気対流抑制機能の低下が起こることがある。これに対して、第１実施形態では、圧電振動板２にスリットが形成されておらず、比較例に係るスリット１３０の変形による空気対流抑制機能への影響を回避することができる。また、圧電振動板２の厚み方向の両方とも空隙、すなわち第１空隙Ｐ１及び第３空隙Ｐ３が設けられており、圧電振動板２が厚み方向に変位する場合、第１空隙Ｐ１及び第３空隙Ｐ３のいずれか一方の幅寸法が小さくなる。このため、幅寸法が小さくなった空隙によって、空気対流抑制機能の低下を回避することができる。
　また、第１実施形態は、第１空隙Ｐ１に加えて、第１空隙Ｐ１に接続された第２空隙Ｐ２及び第３空隙Ｐ３を採用している。これらの空隙によって、Ｕ字状の空隙Ｐが構成されている。Ｕ字状の空隙Ｐを採用することで、空隙Ｐの全体の長さ寸法をさらに長くすることができるため、空隙Ｐにある空気と空隙Ｐの壁面との間に生じる摩擦応力τをさらに拡大することが可能になる。それとともに、Ｕ字状の採用によって、空隙Ｐの両側にある音響空間３０１及び音響空間３０２のそれぞれにある空気の対流可能性をさらに減少することができる。その結果、第１実施形態に係る空隙Ｐの採用によって、良好な音圧特性が有する圧電発音部品１を得ることができる。
　また、第１実施形態では、圧電振動板２をケース５に固定するとき、第１周縁部１３、すなわち、振動板１０の４つの角部のみをケース５に固定している。一方、圧電振動板２の第１周縁部１３以外の部分、すなわち振動部分Ｖは、ケース５に対して移動可能なように構成されている。このため、圧電振動板２にスリットを設けなくても、振動部分Ｖの振動変位への影響が少なく、比較例に係るスリット１３０が設けられた圧電振動板２００と同様に大きく振動することができる。その結果、圧電振動板２の構成を簡易化することができるとともに、第１実施形態に係る圧電発音部品１の音響変換効率を維持することができる。
　以上のとおり、第１実施形では、述した特徴を有する段差部３４及び第２周縁部１２によって構成された空隙Ｐを採用することで、簡易な構成を用いて、音響変換効率を維持しつつ、良好な音圧特性を得ることができる圧電発音部品を提供することができる。
　［第２実施形態］
　続いて、図６及び図７を参照しつつ、第２実施形態に係る段差部３４Ｂの構成について説明する。図６は、第２実施形態に係る圧電発音部品の構成を示す断面図である。図７は、第２実施形態に係る圧電振動板２が摺動するときの圧電発音部品の各構成の状態を示す断面図である。
　なお、以下の説明では、第２実施形態の第１実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点、すなわち蓋７の段差部３４Ｂの構成、及び圧電振動板２と段差部３４Ｂとの配置関係について説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については言及しない。なお、後述する第３乃至第６実施形態も同様とする。
　図６に示すように、第１実施形態に係る段差部３４と異なり、第２実施形態に係る段差部３４Ｂは、ケース本体３Ｂのみに設けられている。なお、段差部３４Ｂは、ケース本体３Ｂの替わりに、蓋４Ｂのみに設けられてもよい。また、段差部３４Ｂは、圧電振動板２の第１主面１１１側に設けられている。
　第２実施形態では、圧電振動板２が振動しない場合、第２周縁部１２の第１主面１１１は、図６に示すように、段差部３４Ｂの第１段差面３４３Ｂと接触しないように配置されている。この場合、段差部３４Ｂの第１段差面３４３Ｂと第２周縁部１２の第１主面１１１との間に、第１空隙Ｐ１Ｂが形成されている。こうして、第１空隙Ｐ１Ｂ及び第２空隙Ｐ２Ｂによって、Ｌ字状の空隙ＰＢが形成されている。また、圧電振動板２の厚み方向において、第１空隙Ｐ１Ｂの幅寸法Ｈ１Ｂは、０．３５ｍｍ以下である。
　また、第２実施形態では、圧電振動板２が振動しないとき、圧電振動板２は、第１主面１１１が段差部３４Ｂの第１段差面３４３Ｂと接触するように設けられてもよい。すなわち、第１空隙Ｐ１Ｂの幅寸法Ｈ１Ｂは、０．００ｍｍであってもよい。この場合、圧電振動板２が第２方向に向かって振動すると、図７に示すように、圧電振動板２の第１主面１１１は、段差部３４Ｂの第１段差面３４３Ｂから離れる。この場合、第１空隙Ｐ１Ｂの幅寸法Ｈ１Ｂは、大きくなる。また、第１空隙Ｐ１Ｂの幅寸法Ｈ１Ｂの最大値は、０．３５ｍｍ以下である。
　こうして、第２実施形態では、上述したように配置された段差部３４Ｂ及び第２周縁部１２を採用することで、第１実施形態と同様の効果を達成することができるとともに、段差部の構成を簡易化にすることができる。また、圧電振動板２が振動しないとき、圧電振動板２を段差部３４Ｂと接触するように配置することで、圧電振動板２のケース本体３への取付の簡易性及び安定性を向上させることができる。
　［第３実施形態］
　続いて、図８を参照しつつ、第３実施形態に係る段差部３４Ｃの構成について説明する。図８は、第３実施形態に係る圧電発音部品の構成を示す断面図である。
　図８に示すように、第１実施形態に係る段差部３４と異なり、第３実施形態に係る段差部３４Ｃは、ケース本体３Ｃのみに設けられている。なお、段差部３４Ｃは、ケース本体３Ｃの替わりに、蓋４Ｃのみに設けられてもよい。また、段差部３４Ｃは、圧電振動板２の第２主面１１２側に設けられている。
　第３実施形態では、圧電振動板２が振動しない場合、圧電振動板２の第２周縁部１２の第２主面１１２は、図８に示すように、段差部３４Ｃの第２段差面３４３Ｃと接触しないように配置されている。この場合、内周面３２１と第２周縁部１２の側面１１３との間に、第２空隙Ｐ２が形成されており、段差部３４Ｃの第２段差面３４３Ｃと第２周縁部１２の第２主面１１２との間に第３空隙Ｐ３が形成されている。こうして、第２空隙Ｐ２及び第３空隙Ｐ２Ｃによって、Ｌ字状の空隙ＰＣが形成されている。また、圧電振動板２の厚み方向において、第３空隙Ｐ２Ｃの幅寸法Ｈ１Ｃは、０．３５ｍｍ以下である。
　また、第３実施形態では、圧電振動板２が振動しないとき、圧電振動板２は、第２主面１１２が段差部３４Ｃの第２段差面３４３Ｃと接触するように配置されてもよい。すなわち、第３空隙Ｐ２Ｃの幅寸法Ｈ１Ｃは、０．００ｍｍであってもよい。この場合、圧電振動板２が第１方向に向かって振動すると、圧電振動板２の第２主面１１２は、段差部３４Ｂの第２段差面３４３Ｃから離れる。この場合、第１空隙Ｐ１Ｂの幅寸法Ｈ１Ｂは、大きくなる。また、第３空隙Ｐ２Ｃの幅寸法Ｈ１Ｃの最大値は、０．３５ｍｍ以下である。
　こうして、第３実施形態では、上述したように配置された段差部３４Ｃ及び第２周縁部１２を採用することで、第１実施形態と同様の効果を達成することができるとともに、段差部の構成を簡易化にすることができる。
　［第４実施形態］
　続いて、図９を参照しつつ、第４実施形態に係る段差部３４Ｄの構成について説明する。図９は、第４実施形態に係る圧電発音部品の構成を示す断面図である。
　図９に示すように、第１実施形態に係る段差部３４と異なり、第４実施形態に係る段差部３４Ｄは、ケース本体３Ｄの第１周壁部３２Ｄに形成された凹部である。また、段差部３４Ｄは、圧電振動板２の第１主面１１１側のみに設けられている。この場合、段差部３４Ｄの第１段差面３４３Ｄと第２周縁部１２の第１主面１１１との間に第１空隙Ｐ１が形成されており、内周面３２１と第２周縁部１２の側面１１３との間に第２空隙Ｐ２が形成されている。こうして、第１空隙Ｐ１及び第２空隙Ｐ２によって、Ｌ字状の空隙ＰＤが形成されている。また、圧電振動板２の厚み方向において、第１空隙Ｐ１の幅寸法Ｈ１Ｄは、０．３５ｍｍ以下である。
　こうして、第４実施形態では、上述したように配置された段差部３４Ｄ及び第２周縁部１２を採用することで、第１実施形態と同様の効果を達成することができるとともに、ケース本体３Ｄの第１周壁部３２Ｄを利用して段差部３４Ｄを構成することができる。その結果、段差部３４Ｄ及びケース本体３Ｄの構成の簡易化を実現できるとともに、ケース強度もあげることができる。
　［第５実施形態］
　続いて、図１０を参照しつつ、第５実施形態に係る段差部３４Ｅの構成について説明する。図１０は、第５実施形態に係る圧電発音部品の構成を示す断面図である。
　図１０に示すように、第１実施形態に係る段差部３４と異なり、第５実施形態に係る段差部３４Ｅは、ケース５Ｅの周壁部５２Ｅに形成された凹部である。また、段差部３４Ｅは、圧電振動板２の厚み方向の両側に設けられている。具体的には、段差部３４Ｅは、ケース本体３Ｅに設けられた第１段差部３４１Ｅと、蓋４Ｅに設けられた第２段差部３４２Ｅとを有する。また、第１段差部３４１Ｅの第１段差面３４３Ｅと第２周縁部１２の第１主面１１１との間に第１空隙Ｐ１が形成されており、内周面３２１Ｅと第２周縁部１２の側面１１３との間に第２空隙Ｐ２が形成されており、第２段差部３４２Ｅの第２段差面３４４Ｅと第２周縁部１２の第２主面１１２との間に第３空隙Ｐ３が形成されている。第５実施形態に係る第１空隙Ｐ１、第２空隙Ｐ２、及び第３空隙Ｐ３の寸法及びこれらの空隙によって構成されたＵ字状の空隙Ｐは、第１実施形態に係るＵ字状の空隙Ｐと同じである。
　こうして、第５実施形態では、上述したように配置された段差部３４Ｅ及び第２周縁部１２を採用することで、第１実施形態と同様の効果を達成することができるとともに、ケース本体３Ｅの第１周壁部３２Ｅを利用して段差部３４Ｅを構成するができる。その結果、ケース本体３Ｅの構成を簡易化にすることができるとともに、ケース強度もあげることができる。
　［第６実施形態］
　続いて、図１１を参照しつつ、第６実施形態に係る圧電発音部品１Ｆの構成について説明する。図１１は、第６実施形態に係る圧電発音部品１Ｆの構成を示す分解斜視図である。
　図１１に示すように、第１実施形態に係るケース本体３、蓋４、振動板１０、ケース本体３に設けられた第１段差部３４１、及び蓋４に設けられた第２段差部３４２との平面視形状が異なり、第６実施形態に係るケース本体３Ｆ、蓋４Ｆ及び振動板１０Ｆのそれぞれの主面の平面視形状とも円形状をなしており、ケース本体３Ｆに設けられた第１段差部３４１Ｆ及び蓋４Ｆに設けられた第２段差部３４２Ｆの平面視形状とも円環状をなしている。一方、第６実施形態に係る上記構成の平面視形状以外の特徴は、第１実施形態の上記構成と同じである。また、第６実施形態に係る圧電発音部品１Ｆのその他の構成は、第１実施形態に係る圧電発音部品１と同じである。
　第６実施形態に係る振動板１０Ｆは、第２周縁部１２Ｆと、第２周縁部１２Ｆの円周に形成された４つの第１周縁部１３Ｆを有する。また、第１段差部３４１Ｆの、４つの第１周縁部１３Ｆに対応する位置に、４つの押付部３４５Ｆが形成されている。第２段差部３４２Ｆの、４つの第１周縁部１３Ｆに対応する位置に、４つの押付部３４６Ｆが形成されている。組立状態において、第１周縁部１３Ｆは、押付部３４５Ｆ及び押付部３４６Ｆによって挟まれてケースに固定されており、第２周縁部１２Ｆは、ケースに対して移動可能である。なお、第１周縁部１３Ｆの数と、第１周縁部１３Ｆを固定するための押付部３４５Ｆ及び押付部３４６Ｆの数とは、４つより多くても少なくてもよい。
　こうして、第６実施形態では、上述した圧電発音部品１Ｆを採用することで、第１実施形態と同様の効果を達成することができるとともに、圧電発音部品１Ｆの外観の設計自由度を高めることができる。
　以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。
　本発明の一実施形態に係る圧電発音部品１では、中央部１１及び中央部１１の周囲にある周縁部１５を有する振動板１０と、中央部１１に設けられた圧電体２０とを有する、圧電振動板２と、内部空間３０を有し、圧電振動板２を内部空間３０に格納するケース５と、を備え、振動板１０の周縁部１５は、ケース５に固定された第１周縁部１３と、ケース５に対して移動可能な第２周縁部１２とを有し、ケース５は、振動板１０の厚み方向において、第２周縁部１２に対応する位置に設けられた段差部３４を有し、段差部３４と第２周縁部１２との間に、空隙Ｐが形成されている。
　上記構成によれば、簡易な構成を用いて、音響変換効率を維持しつつ、良好な音圧特性を得ることができる圧電発音部品を提供することができる。
　また、上記構成において、段差部３４は、ケース５の周壁部５２に形成された凸部又は凹部であってもよい。
　上記構成によれば、簡易な構成を有する段差部を構成することができる。
　また、上記構成において、ケース５は、開口部３２３を有するケース本体３と、ケース本体３の開口部３２３を閉じる蓋４とを有し、ケース本体３は、振動板１０の第１主面１１１に対向する第１天壁部３１と、第１天壁部３１の端部に設けられた第１周壁部３２とを有し、蓋４は、振動板１０の第２主面１１２に対向する第２天壁部４１と、第２天壁部４１の端部に設けられた第２周壁部４２とを有し、段差部３４は、厚み方向において、第２周縁部１２の第１主面１１１側に形成された第１段差部３４１を有し、第１段差部３４１は、第１周壁部３２及び第２周壁部４２のいずれかの一方に設けられてもよく、空隙Ｐは、厚み方向において、第２周縁部１２と第１段差部３４１との互いに向き合う面の間に形成された第１空隙Ｐ１を含んでもよい。
　上記構成によれば、振動板の主面方向に沿う第１空隙を構成することで、振動板の厚み方向両側にある空気が第１空隙を通して対流することを抑制することができる。
　また、上記構成において、厚み方向において第１段差部３４１と第２周縁部１２との互いに向き合う面は、振動板１０の第１主面１１１、及び第１段差部３４１の第１主面１１１を向く側における対向面、すなわち第１段差面３４３であり、第１空隙Ｐ１は、振動板１０の第１主面１１１と第１主面１１１の第１段差面３４３とが接触していないときにおける、振動板１０の第１主面１１１と第１主面１１１の第１段差面３４３とによって囲まれた空隙であり、又は、振動板１０の第１主面１１１と第１主面１１１の第１段差面３４３とが接触しているときにおける圧電振動板２の振動により、振動板１０の第１主面１１１と第１主面１１１の第１段差面３４３との間に生じた空隙であってもよい。
　上記構成によれば、振動板の振動前及び振動中に第１空隙を形成することができ、第１空隙を構成する自由度を高めることができるとともに、空気の対流による音圧特性の変化を抑制することができる。
　また、上記構成において、第１空隙Ｐ１の厚み方向の幅寸法Ｈ１は、振動板１０の第１主面１１１と第１主面１１１の第１段差面３４３との間の距離であり、第１空隙Ｐ１の幅寸法Ｈ１は、０．３５ｍｍ以下であってもよい。
　上記構成によれば、振動板の主面方向に沿う第１空隙の幅寸法を小さく形成することで、振動板の厚み方向両側にある空気が第１空隙を通して対流することを確実に抑制することが可能になり、音圧特性の向上を実現できる。
　また、上記構成において、第１空隙Ｐ１の振動板１０の主面方向の長さ寸法Ｌ１は、第１段差部３４１の、主面方向における長さであり、第１空隙Ｐ１において、長さ寸法Ｌ１は、幅寸法Ｈ１よりも大きく形成されてもよい。
　上記構成によれば、第１空隙の長さを十分に確保することで、第１空隙の空気対流の抑制効果を向上させることができる。
　また、上記構成において、空隙Ｐは、第１段差部３４１が設けられた、第１周壁部３２及び第２周壁部４２のいずれか一方と、第２周縁部１２との互いに向き合う面の間に形成された第２空隙Ｐ２を含んでもよい。
　上記構成によれば、振動板の主面方向と交差する方向に沿う第２空隙を形成することによって、空隙の長さを長くすることができるので、空隙が空気対流を抑制する効果を確実にすることができる。
　また、上記構成において、第２空隙Ｐ２は、第２周縁部１２の側面１１３と、第１段差部３４１が設けられた第１周壁部３２及び第２周壁部４２のいずれか一方の内周面とによって囲まれた空隙であり、第１空隙Ｐ１と交差するように連通されてもよい。
　上記構成によれば、Ｌ字状の空隙を構成することができ、空隙による空気対流の抑制効果の向上を実現できる。
　また、上記構成において、段差部３４は、厚み方向において、第２周縁部１２の第２主面１１２側に形成された第２段差部３４２をさらに有し、第２段差部３４２は、第１周壁部３２及び第２周壁部４２のうちの第１段差部３４１が設けられていない方に、第１段差部３４１に対向するように設けられており、空隙Ｐは、厚み方向において、第２段差部３４２と第２周縁部１２との互いに向き合う面の間に形成された第３空隙Ｐ３を含んでもよい。
　上記構成によれば、振動板の主面方向に沿う第３空隙を形成することができ、空隙の長さをさらに長くすることが可能になり、空隙における空気対流の抑制効果を向上させることができる。
　また、上記構成において、厚み方向において第２段差部３４２と第２周縁部１２との互いに向き合う面は、振動板１０の第２主面１１２、及び第２段差部３４２の第２主面１１２を向く側における対向面、すなわち第２段差面３４４であり、第３空隙Ｐ３は、振動板１０の第２主面１１２と、第２段差部３４２の第２段差面３４４とによって囲まれた空隙であり、第２空隙Ｐ２と交差するように連通されてもよい。
　上記構成によれば、Ｕ字状の空隙を構成することができ、空隙による空気対流の抑制効果の向上を実現でき、良好な音圧特性を得ることができる。
　また、上記構成において、第３空隙Ｐ３の厚み方向の幅寸法Ｈ３は、振動板１０の第２主面１１２と、第２段差部３４２の第２段差面３４４との間の距離であり、第３空隙Ｐ３の幅寸法Ｈ３は、第１空隙Ｐ１の幅寸法Ｈ１よりも大きく形成されてもよい。
　上記構成によれば、第１空隙の幅寸法を小さく形成するとともに、第３空隙の厚み方向の幅寸法を第１空隙の幅寸法よりも大きく形成することが可能になり、空隙による空気対流の抑制効果を確保しつつ、段差部の加工及び段差部への振動板の配置を容易に行うことができる。
　また、上記構成において、振動板１０の主面の平面視形状は、円形状又は矩形状であってもよい。
　上記構成によれば、振動板の設計自由度を高めることができる。
　また、上記構成において、第１周縁部１３は、２箇所以上に亘ってケース５に固定されてもよい。
　上記構成によれば、振動板におけるケースへの取付安定性を向上させることで、音圧特性の安定性を向上させることができる。
　また、上記構成において、振動板１０の主面の平面視形状が矩形状であるとき、第１周縁部１３は、振動板１０の４つの角部であってもよい。
　上記構成によれば、振動板の取付の安定性を向上させることができるとともに、固定された部分による振動部分への影響を軽減することによって、音響変換効率を維持することができる。
　なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
　１…圧電発音部品、２…圧電振動板、３…ケース本体、４…蓋、５…ケース、１０…振動板、１１…中央部、１２…第２周縁部、１３…第１周縁部、１５…周縁部、２０…圧電体、３０…内部空間、３１…第１天壁部、３２…第１周壁部、３４…段差部、空隙…Ｐ、５０…ピン端子。

Claims (14)

  1. 　中央部及び前記中央部の周囲にある周縁部を有する振動板と、前記中央部に設けられた圧電体とを有する、圧電振動板と、
    　内部空間を有し、前記圧電振動板を前記内部空間に格納するケースと、
    を備え、
    　前記振動板の前記周縁部は、前記ケースに固定された第１周縁部と、前記ケースに対して移動可能な第２周縁部とを有し、
    　前記ケースは、前記振動板の厚み方向において、前記第２周縁部に対応する位置に設けられた段差部を有し、
    　前記段差部と前記第２周縁部との間に、空隙が形成されている、
    圧電発音部品。
  2. 　前記段差部は、前記ケースに形成された凸部又は凹部である、請求項１に記載の圧電発音部品。
  3. 　前記ケースは、開口を有するケース本体と、前記ケース本体の開口を閉じる蓋とを有し、
    　前記ケース本体は、前記振動板の一方側の主面に対向する第１天壁部と、前記第１天壁部の端部に設けられた第１周壁部とを有し、
    　前記蓋は、前記振動板の他方側の主面に対向する第２天壁部と、前記第２天壁部の端部に設けられた第２周壁部とを有し、
    　前記段差部は、前記厚み方向において、前記第２周縁部の一方側に形成された第１段差部を有し、
    　前記第１段差部は、前記第１周壁部及び前記第２周壁部のいずれかの一方に設けられており、
    　前記空隙は、前記厚み方向において、前記第２周縁部と前記第１段差部との互いに向き合う面の間に形成された第１空隙を含む、請求項１又は２に記載の圧電発音部品。
  4. 　前記厚み方向において前記第１段差部と前記第２周縁部との互いに向き合う面は、前記振動板の１つの主面、及び前記第１段差部の、前記１つの主面を向く側における対向面であり、
    　前記第１空隙は、前記振動板の１つの主面と前記第１段差部の前記対向面とが接触していないときにおける、前記振動板の１つの主面と前記第１段差部の前記対向面とによって囲まれた空隙であり、又は、前記振動板の１つの主面と前記第１段差部の前記対向面とが接触しているときにおける、前記圧電振動板の振動により、前記振動板の１つの主面と前記第１段差部の前記対向面との間に生じた空隙である、請求項３に記載の圧電発音部品。
  5. 　前記第１空隙の前記厚み方向の厚み寸法は、前記振動板の１つの主面と、前記第１段差部の前記対向面との間の距離であり、
    　前記第１空隙の前記厚み寸法は、０．３５ｍｍ以下である、請求項４に記載の圧電発音部品。
  6. 　前記第１空隙の前記振動板の主面方向の長さ寸法は、前記第１段差部の、前記主面方向における長さであり、
    　前記第１空隙において、前記長さ寸法は、前記厚み寸法よりも大きい、請求項５に記載の圧電発音部品。
  7. 　前記空隙は、前記振動板の主面方向において、前記第１段差部が設けられた、前記第１周壁部及び前記第２周壁部のいずれか一方と、前記第２周縁部との互いに向き合う面の間に形成された第２空隙を含む、請求項３乃至６のいずれか一項に記載の圧電発音部品。
  8. 　前記第２空隙は、前記第２周縁部の側面と、前記第１段差部が設けられた、前記第１周壁部及び前記第２周壁部のいずれか一方の内周面とによって囲まれた空隙であり、前記第１空隙と交差するように連通されている、請求項７に記載の圧電発音部品。
  9. 　前記段差部は、前記厚み方向において、前記第２周縁部の他の一方側に形成された第２段差部をさらに有し、
    　前記第２段差部は、前記第１周壁部及び前記第２周壁部のうちの前記第１段差部が設けられていない方に、前記第１段差部に対向するように設けられており、
    　前記空隙は、前記厚み方向において、前記第２段差部と前記第２周縁部との互いに向き合う面の間に形成された第３空隙を含む、請求項３乃至８のいずれか一項に記載の圧電発音部品。
  10. 　前記厚み方向において前記第２段差部と前記第２周縁部との互いに向き合う面は、前記振動板の他の主面、及び前記第２段差部の、前記他の主面を向く側における対向面であり、
    　前記第３空隙は、前記振動板の他の主面と、前記第２段差部の前記対向面とによって囲まれた空隙であり、第２周縁部の側面と前記第２段差部が設けられた、前記第１周壁部及び前記第２周壁部のいずれか一方の内周面とによって囲まれた第２空隙と交差するように連通されている、請求項９に記載の圧電発音部品。
  11. 　前記第３空隙の前記厚み方向の厚み寸法は、前記振動板の他の主面と、前記第２段差部の前記対向面との間の距離であり、
    　前記第３空隙の前記厚み寸法は、前記第１空隙の前記厚み寸法よりも大きく形成されることが可能である、請求項１０に記載の圧電発音部品。
  12. 　前記振動板の主面の平面視形状は、円形状又は矩形状である、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の圧電発音部品。
  13. 　前記第１周縁部は、２箇所以上に亘って前記ケースに固定されている、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の圧電発音部品。
  14. 　前記振動板の主面の平面視形状が矩形状であるとき、前記第１周縁部は、前記振動板の４つの角部である、請求項１３に記載の圧電発音部品。
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