CN109963659B - 振动促动器安装结构、具有该振动促动器安装结构的电子设备以及该振动促动器安装结构的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种振动促动器安装结构，通过节省空间且简单的结构，抑制声音的产生而充分地发生振动。该振动促动器安装结构具有：振动促动器10，将与振子12的振动方向交叉的交叉方向的一端部外表面作为振动传递面11A；第一弹性片材20，接触并固定于振动传递面11A；以及高比重片材40，比重比第一弹性片材20的比重大且接触并固定于第一弹性片材20的与振动源相反一侧的面，使高比重片材40的与振动源相反一侧的面与作为振动对象物的框体50接触。

Description

振动促动器安装结构、具有该振动促动器安装结构的电子设 备以及该振动促动器安装结构的制造方法

技术领域

本发明涉及将振动促动器固定于振动对象物的振动促动器安装结构、具有该振动促动器安装结构的电子设备以及该振动促动器安装结构的制造方法。

背景技术

振动促动器(或振动马达)作为内置于便携式电子设备中，通过振动向携带者传达来电、警报等信号产生等的装置而广泛普及，在携带者身上携带的可穿戴式电子设备中成为不可欠缺的装置。另外，振动促动器作为实现触摸面板等人机接口中的触觉反馈(皮肤感觉反馈)的装置，近年来受到关注。

针对这样的振动促动器开发了各种形态，但特别地，作为能够通过可动件的直线往复振动产生较大的振动的装置，存在线性振动促动器。在线性振动促动器中，在可动件侧设置配重和磁铁，通过对设置于固定件侧的线圈通电，作用于磁铁的洛伦兹力变为驱动力，从而使沿着振动方向被弹性支撑的可动件沿单轴方向上往复振动(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-34172号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，这样的振动促动器的目的在于，不发出声音而通过振动使使用者感知各种信号，但在实际的使用状态下，振动促动器的振动有时会传递到壳体等而产生振动声。

因此，要求抑制振动声等声音的产生并充分地发生振动的结构，但特别在小型电子设备等中，严格限制振动促动器的设置空间，需要在通过节省空间且简单的构造来实现这样的结构上下工夫。

用于解决课题的技术方案

为了解决这样的课题，本发明具有以下的结构。

一种振动促动器安装结构，其特征在于，具有：振动促动器，将与振子的振动方向交叉的交叉方向的一端部外表面作为振动传递面；弹性构件，接触并固定于所述振动传递面；以及高比重构件，比重比所述弹性构件的比重大且接触并固定于所述弹性构件的与振动源相反一侧的面，使所述高比重构件的与振动源相反一侧的面与振动对象物接触。

附图说明

图1中的(a)是表示本发明的振动促动器安装结构的一个例子的立体图，图1中的(b)是将图1中的(a)在短边方向的中央切断的纵向剖视图，示意地表示振动促动器的内部结构。

图2是具有该振动促动器安装结构的电子设备的俯视图，表示取下表面侧面板的状态。

图3是表示对具有该振动促动器安装结构的电子设备进行振动声压测定的状态的主要部分的纵向剖视图。

图4是分别表示本发明的振动促动器安装结构的实施例、比较例1、比较例2的纵向剖视图。

图5是表示本发明的振动促动器安装结构的实施例和比较例1的将横轴作为频率、将纵轴作为振动等级的测定结果的波形图。

图6是表示本发明的振动促动器安装结构的实施例和比较例1的将横轴作为频率、将纵轴作为声压等级的测定结果的波形图。

图7是比较本发明的振动促动器安装结构的实施例、比较例1和比较例2的振动等级的图表(上侧)和比较声压等级的图表(下侧)的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的说明中，不同的图中的相同的附图标记表示相同功能的部位，适当省略各图中的重复说明。

如图1所示，该振动促动器安装结构1具有将与振子12的振动方向交叉的交叉方向的一端部外表面作为振动传递面11A的振动促动器10、接触并固定于振动传递面11A的第一弹性片材20(弹性构件)、接触并固定于振动促动器10中的所述交叉方向的另一端部外表面的第二弹性片材30(弹性构件)、比重比第一弹性片材20的比重大且接触并固定于第一弹性片材20的与振动源相反一侧的面的高比重片材40，使高比重片材40的与振动源相反一侧的面与电子设备A的框体50(振动对象物)接触。

如图1中的(b)所示，振动促动器10在中空的长立方体状的壳体11内具有：振子12，一体地具有磁铁12A和配重12B；驱动线圈13，以接近磁铁12A的方式固定于壳体11的内表面；以及弹性构件14，使振子12具有弹性，通过对驱动线圈13通电时的磁作用，使振子12在壳体11的长度方向上往复振动。

壳体11的与其长度方向正交的方向(图示的Z方向)的一端面即与振子12的振动方向平行的面成为用于将振子12的振动向外部传递的振动传递面11A。

根据本实施方式的一例，该振动促动器10的长度方向(X方向)的尺寸为25mm，短边方向(Y方向)的尺寸为6.0mm，厚度方向(Z方向)的尺寸为2.5mm。

此外，作为该振动促动器10的其他例子，也可以是使振子向壳体11的短边方向振动的方式。

第一弹性片材20是使厚度为50μm的PET膜重叠并一体成形于具有内部气泡为半连续气泡的结构的聚胺酯片而成的，其整体的厚度约为0.2mm。

第一弹性片材20的一般物性为，密度为320kg/m3(试验方法：JIS K6401)、25％压缩负荷为0.011MPa(试验方法：JIS K6254)、压缩残余应变为2.2％(试验方法：JIS K6401)。

该第一弹性片材20通过其弹性和半连续气泡结构，起到抑制振动和声压的传递的作用。

此外，该第一弹性片材20例如能够使用罗杰斯井上株式会社(ロジヤ一スィノアツク株式会社)制造的编号为SR-S-32P的产品。

并且，该第一弹性片材20形成为与振动促动器10的振动传递面11A大致相同的形状(根据图示例子为25mm×2.5mm)的矩形片状，通过粘接剂粘接固定于振动传递面11A。

第二弹性片材30是厚度比第一弹性片材20的厚度大的弹性片材，在本实施方式的一例中，使用与第一弹性片材20相同的材质且厚度约为0.6mm的片材。

该第二弹性片材30形成为与振动促动器10的与振动传递面11A相反一侧的面大致相同形状(根据图示例子为25mm×2.5mm)的矩形片状，通过粘接剂粘接固定于上述相反一侧的面。

后述的电子设备A的触摸操作面板A1(包括触摸显示器)的背面与该第二弹性片材30的表面接触。

高比重片材40是由包含金属粉末和合成树脂材料的复合材料构成的片材，使用比重和厚度比第一弹性片材20大的材料。

图示例的高比重片材40的比重约为11.5，厚度约为1mm，硬度为95.6硬度计A(试验方法：JIS K6253)、拉伸强度为4.4MP(试验方法：JIS K6251)、切断时伸长率为25％(试验方法：JIS K6251)。作为上述金属粉末的优选的一个例子，可以使用钨粉末。另外，上述合成树脂材料使用弹性体树脂等弹性合成树脂材料(例如，聚氨酯)。

该高比重片材40具有使振动和声压衰减的作用效果。

此外，该高比重片材40能够使用例如日本钨株式会社(日本タングステン株式会社)制造的商品名为树脂钨片且比重为11.5以上的材料。

并且，该高比重片材40形成为与第一弹性片材20大致相同的形状(根据图示例子为25mm×2.5mm)的矩形片状，通过粘接剂粘接固定于第一弹性片材20的与振动源相反一侧的面。

而且，该高比重片材40的与振动源相反一侧的面通过粘接剂粘接固定于后述的电子设备A中的框体50(振动对象物)的内表面。

根据图示例，电子设备A是智能手机，在框体50内装备有电池组、CPU、存储装置、通信单元等，该框体50的表面面板贯通有触摸操作面板A1(参照图3)，该触摸操作面板A1向外部露出。

图2表示取下表面面板和触摸操作面板A1后的状态。

框体50由7000号的铝合金形成为，图示的X方向约为67mm、Y方向约为138mm、Z方向约为7mm的矩形箱状，各部分的壁厚为0.9mm。

上述的振动促动器10、第一弹性片材20、第二弹性片材30以及高比重片材40以被框体50内的底面和触摸操作面板A1的背面夹在中间的方式配置(参照图3)。

另外，上述结构的振动促动器安装结构1的制造方法包括将第一弹性片材20粘接于振动促动器10的振动传递面11A的工序、将第二弹性片材30粘接于该振动促动器10的与振动传递面11A相反一侧的面的工序、将高比重片材40粘接于第一弹性片材20的与振动源相反一侧的面的工序、将高比重片材40的与振动源相反一侧的面粘接于框体50(振动对象物)的工序，能够适当地设定执行这些工序的顺序。

接着，说明对上述结构的振动促动器安装结构1进行比较试验的结果。

在该试验中使用的实施例是对于具有振动促动器安装结构1的电子设备A卸下表面面板和触摸操作面板A1而敞开的实施例(参照图3)。

另外，相对于上述实施例，比较例1省略高比重片材40，并且将第一弹性片材20替换为与第二弹性片材30相同厚度(约0.6mm)且相同材质的弹性片材20’，将该弹性片材20’的与振动源相反一侧的面粘接固定于框体50(振动对象物)(参照图4的中央)。

另外，相对于上述实施例，比较例2仅省略第一弹性片材20，将振动促动器10的振动传递面11A直接粘接于高比重片材40(参照图4的下侧)。

在该比较试验中，使振动拾取器B1粘接固定于框体50的外侧面，在框体50的上方10cm处设置麦克风B2。

然后，对振动促动器10施加规定波形的交流电力，使振动促动器10内的振子12以约150Hz振动，并进行了振动等级和声压等级的测定和频率分析。

图5是表示将横轴设为频率、将纵轴设为振动等级的测定结果的图表，在上侧的比较例1中，在1000～3000(Hz)的范围a内，密度大的部分的平均的等级L(有时也被称为基准等级)大致为-90(dB)，在下侧的实施例中，在1000～3000(Hz)的范围a内，上述等级L大致为-100(dB)。即，实施例与比较例1相比，振动等级大约低10(dB)。

图6是表示将横轴设为频率、将纵轴设为声压等级的测定结果的图表，在上侧的比较例1中，在1000～3000(Hz)的范围a内，上述等级L大致为-15(dB)，在下侧的实施例中，在1000～3000(Hz)的范围a内，上述等级L为大约-20(dB)。即，实施例与比较例1相比，声压等级大约低5(dB)。

另外，根据这些图表可知，在约700Hz以上的高频区域，实施例与比较例1相比，振动和声压均有更低的倾向。

图7的上侧的柱状图是用来比较实施例、比较例1、比较例2的振动等级的图。

图7的下侧的柱状图是用来比较实施例、比较例1、比较例2的声压等级(A特性声压等级)的图。

根据这些图表可知，对于振动等级而言，实施例、比较例1、比较例2没有大的差别，但对于声压等级而言，比较例2比比较例1低，而且，实施例比比较例2还低。实施例的声压等级比比较例1的声压等级小1.6db。

因此，根据振动促动器安装结构1，通过节省空间且薄壁轻量的简单结构，能够显著降低声压等级，而几乎不降低振动等级。

即，在本实施例中，虽然使700Hz以上的高频区域中的振动和声压降低，但由于一般而言500Hz以上的振动难以感知等，因此，认为作为整体频率，仅声压等级显著降低。

另外，在本实施例的振动促动器安装结构1中，使与振动传递面11A相反一侧的第二弹性片材30与触摸操作面板A1的背面接触，因此，振动促动器10与触摸操作面板A1的接触状态稳定。因此，能够防止震颤声等噪音的产生。

此外，根据上述实施方式，将具有振动促动器安装结构1的电子设备A作为智能手机，但作为该电子设备A的其他例子，可以使用手表型的可穿戴计算机、不具有触摸操作面板A1的电子设备等。

以上，对本发明的实施方式进行了详细说明，但具体的结构并不限定于这些实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等也包含在本发明中。另外，上述的各实施方式只要其目的和结构等没有特别的矛盾或问题，就可以对相互的技术进行沿用并组合。

附图标记的说明：

1：振动促动器安装结构

10：振动促动器

11：壳体

11A：振动传递面

20：第一弹性片材(弹性构件)

30：第二弹性片材(弹性构件)

40：高比重片材(高比重构件)

50：框体(振动对象物)

A：电子设备

A1：触摸操作面板

B1：振动拾取器

B2：麦克风

Claims (7)

1.一种振动促动器安装结构，其特征在于，

具有：

振动促动器，将与振子的振动方向交叉的交叉方向的一端部外表面作为振动传递面；

弹性构件，接触并固定于所述振动传递面；以及

高比重构件，比重比所述弹性构件的比重大且接触并固定于所述弹性构件的与振动源相反一侧的面，

使所述高比重构件的与振动源相反一侧的面与振动对象物接触。

2.根据权利要求1所述的振动促动器安装结构，其特征在于，

所述弹性构件具有内部气泡。

3.根据权利要求1或2所述的振动促动器安装结构，其特征在于，

所述高比重构件包含合成树脂材料和金属粉末。

4.根据权利要求1或2所述的振动促动器安装结构，其特征在于，

所述高比重构件的在所述交叉方向上的厚度比所述弹性构件的在相同方向上的厚度大。

5.根据权利要求1或2所述的振动促动器安装结构，其特征在于，

所述弹性构件为第一弹性构件，

在所述振动促动器中的所述交叉方向上的另一端部外表面接触并固定有第二弹性构件。

6.一种电子设备，具有权利要求1至5中任一项所述的振动促动器安装结构。

7.一种振动促动器安装结构的制造方法，该振动促动器安装结构为权利要求1～6中任一项所述的振动促动器安装结构，其特征在于，

所述振动促动器安装结构的制造方法包括将所述弹性构件粘接于所述振动促动器的所述振动传递面的工序、将所述高比重构件粘接于所述弹性构件的与振动源相反一侧的面的工序、将所述高比重构件的与振动源相反一侧的面粘接于所述振动对象物的工序。

Images