CN113365746B - 振动装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够提高生产率、能够提高可靠性、且能够提高振动的效率的振动装置。振动装置(1)具备:振动板(6),具有第1振动部(8)、第2振动部(9)(振动部)以及固定部(7);第1压电振子(13A)、第2压电振子(13B)(振子),设置于第1振动部(8)、第2振动部(9);以及固定电极(17A~17D)。固定部(7)具有在不同的方向上延伸的第1边部(7A)以及第2边部(7B)。振动板(6)和固定电极(17A~17D)是一体的构件。第1振动部(8)从第1边部(7A)延伸,固定电极(17A、17B)从第2边部(7B)延伸。

Description

振动装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及振动装置及其制造方法。
背景技术
以往,振动装置被广泛用于使振动传播到外部的通知用的设备、音响设备等。振动装置有时还兼用于使振动传播的目的以及发出声音的目的。在下述的专利文献1公开了振动装置的一个例子。在该振动装置中,压电振动板容纳于外壳内。在压电振动板连接有插入端子。插入端子露出在外壳外,并到达外壳的侧面上以及底面上。插入端子的位于底面上的部分通过焊料与外部接合。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-023697号公报
发明内容
发明要解决的课题
在使如专利文献1记载的振动装置的振动传播到外部的情况下,振动经由外壳以及插入端子传播到外部。因此,为了使振动可靠地传播到外部,要求压电振动板与插入端子的接合的可靠性高。为了提高压电振动板与插入端子的接合的可靠性,生产率有可能变低。
本发明的目的在于,提供一种能够提高生产率、能够提高可靠性、且能够提高振动的效率的振动装置及其制造方法。
用于解决课题的技术方案
本发明涉及的振动装置具备:振动板,具有振动部以及固定部;振子,设置于所述振动部;以及固定电极,所述固定部具有在不同的方向上延伸的第1边部以及第2边部,所述振动板和所述固定电极是一体的构件,所述振动部从所述第1边部延伸,所述固定电极从所述第2边部延伸。
本发明涉及的振动装置的制造方法具备:准备第1板构件的工序,所述第1板构件具有固定电极部分和包含振动部以及固定部的振动板部分,所述第1板构件是所述固定电极部分和所述振动板部分为一体的构件;以及设置振子的工序。
发明效果
能够提供一种能够提高生产率、能够提高可靠性、且能够提高振动的效率的振动装置及其制造方法。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式涉及的振动装置的立体图。
图2是本发明的第1实施方式涉及的振动装置的分解立体图。
图3是本发明的第1实施方式中的振动板以及固定电极的立体图。
图4是本发明的第1实施方式中的第1压电振子的立体图。
图5是对盖部进行透视而示出本发明的第1实施方式涉及的振动装置的立体图。
图6是本发明的第1实施方式中的质量附加构件的侧视图。
图7是示出用于本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造的第1板构件的立体图。
图8是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。
图9是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。
图10是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。
图11是示出用于本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造的第2板构件的立体图。
图12是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。
图13是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。
图14是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。
图15是示出本发明的第2实施方式涉及的振动装置的供电电极附近的立体图。
图16是在图15所示的部分省略了盖部的立体图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明,由此明确本发明。
另外,需要指出的是,本说明书记载的各实施方式是例示性的,能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。
图1是本发明的第1实施方式涉及的振动装置的立体图。图2是本发明的第1实施方式涉及的振动装置的分解立体图。
如图1所示,振动装置1具有壳体2。如图2所示,振动装置1具有振动板6,振动板6容纳于壳体2。壳体2具有基部3、设置在基部3上的侧壁部4、和设置在侧壁部4上的盖部5。
侧壁部4是框状。更具体地,侧壁部4具有彼此相互对置的第1开口端面4a以及第2开口端面4b、和与第1开口端面4a以及第2开口端面4b连接的四个外侧面。在本实施方式中,四个外侧面是第1外侧面4c、第2外侧面4d、第3外侧面4e以及第4外侧面4f。盖部5配置为堵住侧壁部4的第1开口端面4a侧。基部3配置为堵住侧壁部4的第2开口端面4b侧。基部3具有底面3b。在本实施方式中,壳体2的形状为大致长方体。另外,壳体2的形状不限定于上述形状。
壳体2包含适当的合成树脂。作为合成树脂,例如,能够列举LCP(液晶聚合物)、PEEK(聚醚醚酮)、PPS(聚苯硫醚)等。对于壳体2的基部3、侧壁部4以及盖部5,可以使用相互不同的材料。
设置有固定电极17A、固定电极17B、固定电极17C以及固定电极17D,使得到达侧壁部4的外侧面上以及基部3的底面3b上。固定电极17A~17D例如通过焊料等固定于外部。更具体地,例如,固定电极17A~17D与安装基板接合。在该情况下,振动装置1的振动经由固定电极17A~17D以及壳体2传播到外部。
图3是本发明的第1实施方式中的振动板以及固定电极的立体图。
振动板6具有第1振动部8以及第2振动部9。此外,振动板6具有固定部7。固定部7固定于上述壳体2的侧壁部4。固定部7为框状。更具体地,固定部7具有第1边部7A、第2边部7B、第3边部7C、和第4边部7D。第2边部7B和第4边部7D在与第1边部7A正交的方向上延伸,且相互对置。第3边部7C在与第1边部7A相同的方向上延伸,且与第1边部7A对置。像这样,在本实施方式中,第1边部7A和第2边部7B各自延伸的方向相差90度。第3边部7C和第4边部7D各自延伸的方向相差90度。不过,第1边部7A和第2边部7B所成的角度不限定于90度,第3边部7C和第4边部7D所成的角度也不限定于90度。另外,图2所示的第1外侧面4c位于第1边部7A附近,第2外侧面4d位于第2边部7B附近,第3外侧面4e位于第3边部7C附近,第4外侧面4f位于第4边部7D附近。
如图3所示,第1振动部8从第1边部7A延伸,第2振动部9从第3边部7C延伸。第1振动部8以及第2振动部9分别是具有自由端的悬臂梁构造。另外,第1振动部8以及第2振动部9不与第2边部7B以及第4边部7D连接。在俯视下,第1振动部8以及第2振动部9以固定部7的内周的中心为对称点而配置为点对称。在从与第1边部7A延伸的方向平行的方向观察时,第1振动部8以及第2振动部9重叠。在本说明书中,所谓俯视,是指从盖部5侧进行观察。
第1振动部8以及第2振动部9的配置不限定于上述配置。不过,通过像本实施方式这样配置第1振动部8以及第2振动部9,从而能够增大振动的位移,且能够提高振动的稳定性。
第1振动部8具有相互对置的第1主面8a以及第2主面8b。第1主面8a位于壳体2的盖部5侧,第2主面8b位于基部3侧。第2振动部9具有相互对置的第1主面9a以及第2主面9b。第1主面9a位于壳体2的盖部5侧,第2主面9b位于基部3侧。在此,第1振动部8以及第2振动部9和固定部7位于同一平面。不过,例如也可以是,通过设置后述的质量附加构件,从而第1振动部8以及第2振动部9包含位于比固定部7靠基部3侧的部分。
本实施方式的第1振动部8具有板状部8c和连接部8d。板状部8c是矩形板状,连接部8d是曲折状。连接部8d的一个端部与板状部8c连接,连接部8d的另一个端部与固定部7连接。像这样,板状部8c经由连接部8d与固定部7连接。第2振动部9具有板状部9c和连接部9d。板状部9c是矩形板状,连接部9d是曲折状。连接部9d的一个端部与板状部9c连接,连接部9d的另一个端部与固定部7连接。像这样,板状部9c经由连接部9d与固定部7连接。通过使连接部8d以及连接部9d为曲折状,从而能够缓解在振动时施加于连接部8d附近以及连接部9d附近的应力所造成的影响,能够提高振动的效率。除此以外,例如,即使在振动装置1掉落而从外部施加了机械冲击的情况下,连接部8d以及连接部9d也能够作为弹簧而发挥作用,从而缓解由于机械冲击而施加的应力。因此,能够提高振动装置1的耐冲击性。
另外,连接部8d以及连接部9d不限定于曲折状的形状,也可以是直线状的形状。此外,也可以是,板状部8c以及连接部8d双方为矩形板状,例如,构成一个矩形板状的第1振动部8。也可以是,板状部9c以及连接部9d双方为矩形板状,例如,构成一个矩形板状的第2振动部9。虽然在本实施方式中,振动板6包含第1振动部8以及第2振动部9,但是振动板6只要具有至少一个振动部即可。
固定电极17A以及固定电极17B从固定部7的第2边部7B延伸。同样地,固定电极17C以及固定电极17D从固定部7的第4边部7D延伸。像这样,在本实施方式中,振动板6和固定电极17A~17D是一体的构件。振动板6是包含与固定电极17A~17D相同的材料的导电性构件。
更具体地,第2边部7B具有通过侧壁部4的内部并到达固定电极17A以及固定电极17B的部分。在本实施方式中,固定电极17A以及固定电极17B从第2边部7B起与第1振动部8的第1主面8a的法线方向平行地延伸。第4边部7D具有通过侧壁部4的内部并到达固定电极17C以及固定电极17D的部分。在本实施方式中,固定电极17C以及固定电极17D从第4边部7D起与第2振动部9的第1主面9a的法线方向平行地延伸。另外,第1振动部8的第1主面8a以及第2振动部9的第1主面9a、第1边部7A~第4边部7D位于相同的平面上。
固定电极17A、固定电极17B、固定电极17C以及固定电极17D分别具有位于侧壁部4的外侧面上的部分以及位于基部3的底面3b上的部分。更具体地,固定电极17A以及固定电极17B具有位于第2外侧面4d上的部分。固定电极17C以及固定电极17D具有位于第4外侧面4f上的部分。
在此,固定电极17A具有弯曲部17a。在本说明书中,所谓弯曲部,是从折弯的部分到前端的部分。在固定电极17A具有多个折弯的部分的情况下,从折弯的部分之中位于最前端侧的折弯的部分到前端的部分是弯曲部。弯曲部17a是固定电极17A中的位于基部3的底面3b上的部分。弯曲部17a与基部3抵接。同样地,固定电极17B、固定电极17C以及固定电极17D也分别具有位于基部3的底面3b上的弯曲部17b、弯曲部17c以及弯曲部17d。弯曲部17b、弯曲部17c以及弯曲部17d与基部3抵接。虽然在本实施方式中设置有多个固定电极,但是固定电极只要至少设置有一个即可。
如图2所示,在第1振动部8的第1主面8a上设置有第1压电振子13A。第1压电振子13A通过导电性的粘接剂与第1振动部8接合。另外,第1压电振子13A与第1振动部8的接合的方法不限定于上述方法。第1压电振子13A使第1振动部8振动。
在第2振动部9的第1主面9a上设置有第2压电振子13B。第2压电振子13B通过导电性的粘接剂与第2振动部9接合。第2压电振子13B使第2振动部9振动。第1压电振子13A以及第2压电振子13B的形状没有特别限定,在本实施方式中为矩形板状。另外,第1压电振子13A也可以设置在第1振动部8的第2主面8b上。第2压电振子13B也可以设置在第2振动部9的第2主面9b上。
图4是本发明的第1实施方式中的第1压电振子的立体图。
第1压电振子13A具有压电体部14。压电体部14具有位于上述第1振动部8侧的面14a以及与面14a对置的面14b。对于压电体部14,例如能够使用PZT类陶瓷等压电体。
在压电体部14的面14a上设置有第1外部电极15A。在面14b上设置有第2外部电极15B。第1外部电极15A以及第2外部电极15B分别连接于不同的电位。
压电体部14可以是一个压电体层,或者也可以是层叠了多个压电体层的压电层叠体。在压电体部14为压电层叠体的情况下,优选在层叠的压电体层之间设置有内部电极。由此,即使在施加了低电压的情况下,也能够驱动振动装置1。图2所示的第2压电振子13B也具有与第1压电振子13A同样的结构。
图5是对盖部进行透视而示出本发明的第1实施方式涉及的振动装置的立体图。
振动装置1具有与第1压电振子13A电连接并对第1压电振子13A进行供电的供电电极19A。更具体地,供电电极19A与第1压电振子13A的第2外部电极15B连接。供电电极19A通过接合构件10与第1压电振子13A接合。接合构件10例如能够使用焊料。同样地,振动装置1具有与第2压电振子13B电连接并对第2压电振子13B进行供电的供电电极19B。供电电极19B通过接合构件与第2压电振子13B接合。供电电极19A以及供电电极19B固定于基部3。
供电电极19A具有位于壳体2的侧壁部4的第1外侧面4c上的部分、位于第1开口端面4a上的部分以及位于第1压电振子13A上的部分。更具体地,供电电极19A具有弯曲部19a。弯曲部19a是位于第1开口端面4a上的部分以及位于第1压电振子13A上的部分。供电电极19B具有位于壳体2的侧壁部4的第3外侧面4e上的部分、位于第1开口端面4a上的部分以及位于第2压电振子13B上的部分。供电电极19B具有弯曲部19b。弯曲部19b是位于第1开口端面4a上的部分以及位于第2压电振子13B上的部分。另外,供电电极19A以及供电电极19B不与振动板6相接。
第1压电振子13A的第1外部电极15A与振动板6电连接。第1外部电极15A例如经由振动板6以及固定电极17A~17D与接地电位连接。在第2压电振子13B中也是同样的。
通过对第1压电振子13A施加交流电场,从而第1压电振子13A在面内方向上伸缩。与此相伴地,第1振动部8通过弯曲模式进行振动。同样地,通过对第2压电振子13B施加交流电场,从而第2压电振子13B在面内方向上伸缩。与此相伴地,第2振动部9通过弯曲模式进行振动。在本实施方式中,第1振动部8以及第2振动部9的振动相同。在本说明书中,所谓振动相同,包含以不使振动装置1的特性大幅劣化的程度振动大致相同。
另外,振动装置1只要具有使第1振动部8以及第2振动部9振动的振子即可,振子不限定于压电振子。
在第1振动部8的第2主面8b侧以及第2振动部9的第2主面9b侧连接有图2所示的质量附加构件18。更具体地,第1振动部8的自由端以及第2振动部9的自由端与质量附加构件18连接。另外,质量附加构件18只要与第1振动部8的自由端侧的部分以及第2振动部9的自由端侧的部分连接即可,未必一定要与第1振动部8以及第2振动部9的自由端连接。不过,质量附加构件18最好与第1振动部8以及第2振动部9的自由端连接。由此,能够增大振动的强度。
在本实施方式中,质量附加构件18在将盖部5和基部3连结的方向上振动,使得在直线的轨道上往返。因此,在振动装置1中,在壳体2内的几乎整个区域,第1振动部8、第2振动部9以及质量附加构件18进行振动。因此,能够有效地增大振动的强度,且能够使振动装置1变得小型。
图6是本发明的第1实施方式中的质量附加构件的侧视图。
如图2以及图6所示,质量附加构件18在与振动板6的第1振动部8以及第2振动部9对置的一侧的面具有第1倾斜部18a以及第2倾斜部18b。第1倾斜部18a位于质量附加构件18的与第1振动部8对置的区域。更具体地,第1倾斜部18a位于将振动板6的固定部7中的第1边部7A和第3边部7C连结的方向上的中央与第3边部7C侧的端部之间。在第1倾斜部18a中,倾斜为越朝向第3边部7C侧,则越靠近第1振动部8。
第2倾斜部18b位于质量附加构件18的与第2振动部9对置的位置。更具体地,第2倾斜部18b位于将振动板6的固定部7中的第1边部7A和第3边部7C连结的方向上的中央与第1边部7A侧的端部之间。在第2倾斜部18b中,倾斜为越朝向第1边部7A侧,则越靠近第2振动部9。
另一方面,质量附加构件18的设置有第1倾斜部18a以及第2倾斜部18b的面中的、第1倾斜部18a以及第2倾斜部18b以外的部分平坦。通过使质量附加构件18具有第1倾斜部18a以及第2倾斜部18b,从而能够更进一步增大质量附加构件18的盖部5侧的位移。因此,能够更进一步增大振动的强度。
另外,质量附加构件18的形状不限定于上述形状。质量附加构件18也可以是不具有倾斜部的长方体等。质量附加构件18包含适当的金属、金属以及树脂的合成材料、或者陶瓷等。质量附加构件18优选包含质量附加作用高的钨等密度高的金属。由此,能够容易地推进振动装置1的小型化。
在本实施方式中,振动板6的固定部7的中心和质量附加构件18的重心重叠。不过,振动板6与质量附加构件18的位置关系不限定于此。
本实施方式的特征在于以下方面。1)振动板6和固定电极17A~17D是一体的构件。2)第1振动部8从第1边部7A延伸,固定电极17A以及固定电极17B从第2边部7B延伸,第2振动部9从第3边部7C延伸,固定电极17C以及固定电极17D从第4边部7D延伸。
通过使振动板6和固定电极17A~17D为一体的构件,从而在振动板6与固定电极17A~17D之间不存在接合部,因此不存在由振动造成的接合强度的劣化,能够提高振动装置1的可靠性。除此以外,能够省去设置用于将固定电极17A~17D和振动板6连接的构件的工序、将固定电极17A~17D和振动板6连接的工序,能够提高生产率。进而,由于不需要用于将固定电极17A~17D和振动板6连接的构件等,所以能够使振动装置1变得小型。
在此,虽然振动板6的固定部7是对第1振动部8以及第2振动部9进行固定的部分,但是伴随着第1振动部8以及第2振动部9的振动会产生微小的位移。例如,在第1振动部、固定电极从第1边部延伸的情况下,第1边部的刚性由于固定电极而变高,从而阻碍第1振动部的振动。相对于此,在本实施方式中,在不同的方向上延伸的第1边部7A以及第2边部7B之中,第1振动部8从第1边部7A延伸,固定电极17A以及固定电极17B从第2边部7B延伸。由此,不易产生第1振动部8的振动的阻碍。同样地,第2振动部9从第3边部7C延伸,固定电极17C以及固定电极17D从第4边部7D延伸,由此不易产生第2振动部9的振动的阻碍。由此,能够提高振动的效率,可得到即使小型也产生大的振动的振动装置1。
在本实施方式中,振动板6、固定电极17A、固定电极17B、固定电极17C、固定电极17D以及壳体2的侧壁部4是第1嵌入成型体12A。更具体地,振动板6中的固定部7的一部分通过设置在侧壁部4的内部而被固定。进而,固定电极17A~17D是与振动板6一体的构件。由此,能够在不使用接合用的构件等的情况下将振动板6以及固定电极17A~17D良好地固定。因此,能够更加容易地推进小型化。
供电电极19A、供电电极19B以及壳体2的基部3是第2嵌入成型体12B。更具体地,供电电极19A以及供电电极19B的一部分设置在基部3的内部。由此,能够在不使用接合用的构件等的情况下将供电电极19A以及供电电极19B良好地固定。因此,能够更加容易地推进振动装置1的小型化。另外,壳体2的侧壁部4以及基部3未必一定要设置为嵌入成型体。
虽然在本实施方式中,振动板6的第1振动部8以及第2振动部9是具有自由端的悬臂梁构造,但是也可以是两端固定梁构造。即使在该情况下,由于振动板6和固定电极17A~17D是一体的构件,从而也能够提高生产率,且能够更可靠地使振动传播到外部。
以下,对第1实施方式涉及的振动装置1的制造方法的一个例子进行说明。
图7是示出用于本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造的第1板构件的立体图。图8是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。图9是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。图10是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。另外,在图10中,对侧壁部的内部进行透视而示出,并通过影线示出质量附加构件。
如图7所示,准备第1板构件25。第1板构件25具有固定电极部分27A、固定电极部分27B、固定电极部分27C以及固定电极部分27D。固定电极部分27A是成为图3所示的固定电极17A的部分。同样地,固定电极部分27B、固定电极部分27C以及固定电极部分27D分别是成为固定电极17B、固定电极17C以及固定电极17D的部分。
第1板构件25具有包含第1振动部8、第2振动部9以及固定部7的振动板部分26。振动板部分26是成为振动板6的部分。进而,第1板构件25具有将固定电极部分27A、固定电极部分27B、固定电极部分27C以及固定电极部分27D连接的框状的连接部分23。另外,第1板构件25也可以不具有连接部分23。第1板构件25是导电性构件。
接着,如图8所示,通过嵌入成型形成嵌入成型体22A,该嵌入成型体22A构成了上述壳体2的侧壁部4,使得在内部包含第1板构件25的一部分。此时,设置侧壁部4,使得振动板部分26的固定部7的至少一部分位于侧壁部4的内部,且固定电极部分27A~27D贯通侧壁部4。由此,能够在不使用接合用的构件等的情况下将振动板部分26、固定电极部分27A~27D固定于侧壁部4。
接着,如图9所示,在第1板构件25的振动板部分26中的第1振动部8的第1主面8a上设置第1压电振子13A。同样地,在第1板构件25的振动板部分26中的第2振动部9的第1主面9a上设置第2压电振子13B。接着,如图10所示,在第1振动部8的自由端以及第2振动部9的自由端连接质量附加构件18。
接着,通过将固定电极部分27A折弯,从而设置弯曲部27a。同样地,通过将固定电极部分27B、固定电极部分27C以及固定电极部分27D折弯,从而分别设置弯曲部27b、弯曲部27c以及弯曲部27d。另外,在将固定电极部分27A、固定电极部分27B、固定电极部分27C以及固定电极部分27D折弯时,从图9所示的连接部分23切断固定电极部分27A~27D。不过,第1板构件25也可以构成为在不切断固定电极部分27A~27D的情况下被折弯。
图11是示出用于本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造的第2板构件的立体图。图12是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。图13是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。图14是用于说明本发明的第1实施方式涉及的振动装置的制造方法的一个例子的立体图。
另一方面,如图11所示,准备供电电极部分29A以及供电电极部分29B成为一体的第2板构件28。供电电极部分29A是成为图2所示的供电电极19A的部分,供电电极部分29B是成为供电电极19B的部分。第2板构件28具有将供电电极部分29A以及供电电极部分29B连接的连接部分24。另外,第2板构件28也可以不具有连接部分24。
接着,如图12所示,通过嵌入成型形成嵌入成型体22B,该嵌入成型体22B构成了上述壳体2的基部3,使得在内部包含第2板构件28的一部分。此时,设置基部3,使得供电电极部分29A以及供电电极部分29B的一部分位于基部3的内部。由此,能够在不使用接合用的构件的情况下将供电电极部分29A以及供电电极部分29B固定于基部3。
接着,如图13所示,将嵌入成型体22A和嵌入成型体22B接合,使得通过基部3堵住侧壁部4的第2开口端面4b侧。接着,将固定电极部分27A折弯,使得固定电极部分27A的弯曲部27a位于基部3的底面3b上。由此,将固定电极部分27A配置为固定电极部分27A具有位于侧壁部4的外侧面上的部分以及位于基部3的底面3b上的部分。同样地,将固定电极部分27B~27D折弯,使得固定电极部分27B、固定电极部分27C以及固定电极部分27D的弯曲部27b、弯曲部27c以及弯曲部27d位于基部3的底面3b上。由此,将固定电极部分27B~27D配置为固定电极部分27B、固定电极部分27C以及固定电极部分27D具有位于侧壁部4的外侧面上的部分以及位于基部3的底面3b上的部分。由此,如图14所示,得到固定电极17A、固定电极17B、固定电极17C以及固定电极17D。
接着,通过将第2板构件28的供电电极部分29A折弯,从而设置弯曲部29a。进而,通过将供电电极部分29A折弯,从而设置供电电极部分29A中的位于侧壁部4的第1外侧面4c上的部分,且将弯曲部29a配置在侧壁部4的第1开口端面4a上以及第1压电振子13A上。像这样,将供电电极部分29A配置为位于第1外侧面4c上、第1开口端面4a上以及第1压电振子13A上。
同样地,通过将供电电极部分29B折弯,从而设置弯曲部29b。进而,通过将供电电极部分29B折弯,从而设置供电电极部分29B中的位于侧壁部4的第3外侧面4e上的部分,且将弯曲部29b配置在侧壁部4的第1开口端面4a上以及第2压电振子13B上。像这样,将供电电极部分29B配置为位于第3外侧面4e上、第1开口端面4a上以及第2压电振子13B上。另外,将供电电极部分29A以及供电电极部分29B配置为不与振动板6相接。在将供电电极部分29A以及供电电极部分29B折弯时,从连接部分24切断供电电极部分29A以及供电电极部分29B。不过,第2板构件28也可以构成为在不将各供电电极部分切断的情况下被折弯。
接着,在第1压电振子13A的第2外部电极15B接合供电电极部分29A。关于第2外部电极15B和供电电极部分29A的接合,例如,能够使用焊料。同样地,在第2压电振子13B接合供电电极部分29B。接着,在侧壁部4上设置图1所示的盖部5。
图15是示出本发明的第2实施方式涉及的振动装置的供电电极附近的立体图。图16是在图15所示的部分省略了盖部的立体图。
如图15以及图16所示,本实施方式与第1实施方式的不同点在于,供电电极39A具有突起部39c以及突起部39d,壳体32的盖部35具有凹部35a以及凹部35b。进而,与第1实施方式的不同点还在于,突起部39c和凹部35a嵌合,突起部39d和凹部35b嵌合。另外,与供电电极39A对置的供电电极也与供电电极39A同样地具有突起部,该突起部和盖部的凹部嵌合。除了上述的方面以外,本实施方式的振动装置具有与第1实施方式的振动装置1同样的结构。
在本说明书中,例如,所谓突起部39c和凹部35a嵌合,是指至少突起部39c和凹部35a的内表面中的侧壁部4的第1外侧面4c侧的部分相接。通过突起部39c和凹部35a嵌合,从而至少能够抑制供电电极39A向侧壁部4的外侧的位置偏移。因此,供电电极39A不易从第1压电振子13A剥离。例如,特别适合如下情况等,即,供电电极39A中的位于第1外侧面4c上的部分与外部接合,并对供电电极39A在侧壁部4的外侧方向上施加外力。或者,供电电极39A中的位于第1外侧面4c上的部分通过焊料等与外部接合,即使在产生了热膨胀等的情况下,也能够有效地抑制供电电极39A的位置偏移。
在本实施方式中,供电电极39A具有突起部39c以及突起部39d,突起部39c以及突起部39d分别与凹部35a以及凹部35b嵌合,因此能够更进一步抑制供电电极39A的位置偏移。
另外,供电电极39A的突起部的个数以及形状没有特别限定。或者,也可以是,在供电电极39A设置有凹部或贯通孔,在盖部35设置有突起部,且供电电极39A的凹部或贯通孔与盖部35的突起部嵌合。
在本实施方式中,振动板6和固定电极也是一体的构件。因此,与第1实施方式同样地,能够提高生产率,且能够更可靠地使振动传播到外部。
附图标记说明
1:振动装置;
2:壳体;
3:基部;
3b:底面;
4:侧壁部;
4a:第1开口端面;
4b:第2开口端面;
4c~4f:第1外侧面~第4外侧面;
5:盖部;
6:振动板;
7:固定部;
7A~7D:第1边部~第4边部;
8:第1振动部;
8a、8b:第1主面、第2主面;
8c:板状部;
8d:连接部;
9:第2振动部;
9a、9b:第1主面、第2主面;
9c:板状部;
9d:连接部;
10:接合构件;
12A、12B:第1嵌入成型体、第2嵌入成型体;
13A、13B:第1压电振子、第2压电振子;
14:压电体部;
14a、14b:面;
15A、15B:第1外部电极、第2外部电极;
17A~17D:固定电极;
17a~17d:弯曲部;
18:质量附加构件;
18a、18b:第1倾斜部、第2倾斜部;
19A、19B:供电电极;
19a、19b:弯曲部;
22A、22B:嵌入成型体;
23、24:连接部分;
25:第1板构件;
26:振动板部分;
27A~27D:固定电极部分;
27a~27d:弯曲部;
28:第2板构件;
29A、29B:供电电极部分;
29a、29b:弯曲部;
32:壳体;
35:盖部;
35a、35b:凹部;
39A:供电电极;
39c、39d:突起部。

Claims (8)

1.一种振动装置,具备:
振动板,具有振动部以及固定部;
振子,设置于所述振动部;
质量附加构件,与所述振动部连接;以及
固定电极,
所述固定部具有在不同的方向上延伸的第1边部以及第2边部,
所述振动板和所述固定电极是一体的构件,所述振动部从所述第1边部延伸,所述固定电极从所述第2边部延伸,
所述振动装置还具备:壳体,具有侧壁部,
所述固定部固定于所述壳体,
所述侧壁部包含外侧面,
所述固定电极具有位于所述外侧面上的部分,
所述振动板、所述固定电极以及所述壳体的所述侧壁部是一个嵌入成型体,
所述固定部的至少一部分设置在所述侧壁部的内部。
2.根据权利要求1所述的振动装置,其中,
所述壳体具有包含底面的基部,
所述壳体的所述侧壁部具有相互对置的第1开口端面以及第2开口端面,
所述基部配置在所述第2开口端面侧,
所述固定电极具有位于所述底面上的弯曲部。
3.根据权利要求2所述的振动装置,其中,
还具备:供电电极,与所述振子电连接,
所述供电电极以及所述基部是一个嵌入成型体,
所述供电电极的一部分具有位于所述第1开口端面上的弯曲部。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的振动装置,其中,
所述振子是压电振子,
所述振子设置在所述振动板的一个主面上。
5.根据权利要求1~3中的任一项所述的振动装置,其中,
所述固定部具有与所述第1边部对置的第3边部,
所述振动部包含第1振动部以及第2振动部,所述第1振动部从所述第1边部延伸,所述第2振动部从所述第3边部延伸。
6.一种振动装置的制造方法,具备:
准备第1板构件的工序,所述第1板构件具有固定电极部分和包含振动部以及固定部的振动板部分,所述第1板构件是所述固定电极部分和所述振动板部分为一体的构件;
设置振子的工序;
在所述振动部连接质量附加构件的工序;
在所述第1板构件设置侧壁部的工序,所述侧壁部包含相互对置的第1开口端面以及第2开口端面和与所述第1开口端面以及所述第2开口端面连接的外侧面;以及
将所述第1板构件的所述固定电极部分折弯,并将所述固定电极部分配置在所述侧壁部的所述外侧面上的工序,
通过形成嵌入成型体而进行在所述第1板构件设置所述侧壁部的工序,并通过将所述振动板部分的所述固定部的至少一部分设置于所述侧壁部的内部而进行固定,所述嵌入成型体构成了所述侧壁部,使得在内部包含所述第1板构件。
7.根据权利要求6所述的振动装置的制造方法,其中,
还具备:
形成嵌入成型体的工序,所述嵌入成型体构成了包含底面的基部,使得在内部包含供电电极部分的一部分;
将所述基部配置在所述侧壁部的所述第2开口端面侧的工序;
将所述供电电极部分折弯,并配置在所述侧壁部的所述外侧面上以及所述第1开口端面上的工序;以及
将所述供电电极部分与所述振子连接的工序,
在将所述固定电极部分配置在所述侧壁部的所述外侧面上的工序中,将所述固定电极部分的一部分配置在所述基部的所述底面上。
8.根据权利要求6所述的振动装置的制造方法,其中,
还具备:
形成嵌入成型体的工序,所述嵌入成型体构成了包含底面的基部,使得在内部包含供电电极部分的一部分,所述嵌入成型体包含具有所述供电电极部分的第2板构件;
将所述基部配置在所述侧壁部的所述第2开口端面侧的工序;
将所述供电电极部分折弯,并配置在所述侧壁部的所述外侧面上以及所述第1开口端面上的工序;以及
将所述供电电极部分与所述振子连接的工序,
在将所述固定电极部分配置在所述侧壁部的所述外侧面上的工序中,将所述固定电极部分的一部分配置在所述基部的所述底面上。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7425965B2 (ja) * 2020-03-11 2024-02-01 Tdk株式会社 音響デバイス及び発音装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5588881U (zh) * 1978-12-15 1980-06-19
JP2001250997A (ja) * 1999-10-01 2001-09-14 Ngk Insulators Ltd 圧電/電歪デバイス
CN102124643A (zh) * 2008-07-14 2011-07-13 株式会社村田制作所 压电发电装置
CN102769443A (zh) * 2011-05-06 2012-11-07 日本电波工业株式会社 压电振动片、具有压电振动片的压电装置及压电装置的制造方法
KR101272583B1 (ko) * 2012-04-12 2013-06-28 주식회사 하이소닉 압전소자가 장착된 바이브레이터

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04325883A (ja) * 1991-04-24 1992-11-16 Ricoh Co Ltd 平面型アクチュエータ
US5665918A (en) * 1994-12-26 1997-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Linear vibration actuator utilizing combined bending and longitudinal vibration modes
JP6269822B2 (ja) * 2014-04-24 2018-01-31 株式会社村田製作所 振動装置
KR101670897B1 (ko) * 2014-05-20 2016-11-02 김정훈 이동단말용 캔타입 압전소자 진동장치
EP3320987B1 (en) * 2016-01-29 2021-01-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Vibration device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5588881U (zh) * 1978-12-15 1980-06-19
JP2001250997A (ja) * 1999-10-01 2001-09-14 Ngk Insulators Ltd 圧電/電歪デバイス
CN102124643A (zh) * 2008-07-14 2011-07-13 株式会社村田制作所 压电发电装置
CN102769443A (zh) * 2011-05-06 2012-11-07 日本电波工业株式会社 压电振动片、具有压电振动片的压电装置及压电装置的制造方法
KR101272583B1 (ko) * 2012-04-12 2013-06-28 주식회사 하이소닉 압전소자가 장착된 바이브레이터

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