CN113825570B - 振动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够将防滴用的玻璃盖与振动体牢固地保持在一起并且能够抑制振动损耗的振动装置。振动装置具备：玻璃盖，其在外周缘具有倒角而成的倾斜面；振动体，其利用粘接剂与玻璃盖粘接，并且使玻璃盖振动；以及保持件，其利用粘接剂与玻璃盖粘接，且与振动体固定在一起，并且与玻璃盖的倾斜面接触，在玻璃盖的外周缘进行支承。

Description

振动装置

技术领域

本发明涉及利用振动去除玻璃盖上的液滴的振动装置。

背景技术

以往已知有用于将附着于光学元件的圆顶型防滴盖的液滴排除的液滴排除装置(例如参照专利文献1。)。在该液滴排除装置中，液滴排除压电元件粘接固定于圆顶型液滴盖。该压电元件是用于使防滴盖产生振动的励振构件。另一方面，形成为圆环形状的橡胶原材料的防滴密封件跨越整周地与防滴盖紧贴地嵌合配置。该防滴密封件具有振动吸收性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-170303号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在上述液滴排除装置中，防滴密封件是橡胶原材料，无法将防滴盖与压电元件牢固地保持在一起。另外，由于具有振动吸收性，因此成为在将压电元件的振动向防滴盖传递时振动损耗的原因。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够将防滴用的玻璃盖与振动体牢固地保持在一起并且能够抑制振动损耗的振动装置。

用于解决问题的方案

本发明的振动装置具备：

玻璃盖，其在外周缘具有倒角而成的倾斜面；

振动体，其利用粘接剂与所述玻璃盖粘接，并且使所述玻璃盖振动；以及

保持件，其利用粘接剂与所述玻璃盖粘接，且与所述振动体固定在一起，并且与所述玻璃盖的所述倾斜进行面接触，在所述玻璃盖的外周缘进行支承。

发明的效果

根据本发明的振动装置，通过同时使用粘接剂和机械固定，能够将玻璃盖与振动体牢固地保持在一起，并且能够抑制振动损耗。

附图说明

图1A是表示实施方式1的振动装置的截面结构的概略剖视图。

图1B是表示图1A的振动装置的外观的概略立体图。

图2是表示图1A的振动装置的各结构构件的分解立体图。

图3是表示将实施方式1的振动装置配置于摄像装置而成的带有振动装置的摄像装置的截面结构的概略剖视图。

图4是表示实施方式1的振动装置中有无保持件与由紧固扭矩的差异引起的玻璃盖的振幅值的关系的图表。

图5A是表示实施方式1的振动装置的玻璃盖的端部、振动体的端部以及保持件的端部的截面构造的概略局部剖视图。

图5B是图5A的振动装置的俯视图。

图6A是表示实施方式1的变形例1的振动装置的玻璃盖的端部、振动体的端部以及保持件的端部的截面构造的概略局部剖视图。

图6B是图6A的振动装置的俯视图。

图7A是表示实施方式1的变形例2的振动装置的玻璃盖的端部、振动体的端部以及保持件的端部的截面构造的概略局部剖视图。

图7B是图7A的振动装置的俯视图。

图8A是表示实施方式1的变形例3的振动装置的玻璃盖的端部、振动体的端部以及保持件的端部的截面构造的概略局部剖视图。

图8B是图8A的振动装置的俯视图。

图9A是表示实施方式1的变形例4的振动装置的玻璃盖的端部和振动体的端部的截面构造的概略局部剖视图。

图9B是图9A的振动装置的俯视图。

图10A是表示实施方式1的变形例5的振动装置的玻璃盖的端部、振动体的端部以及保持件的端部的截面构造的概略局部剖视图。

图10B是图10A的振动装置的端部的局部剖视立体图。

图11A是表示实施方式1的变形例6的振动装置的玻璃盖的端部、振动体的端部以及保持件的端部的截面构造的概略局部剖视图。

图11B是图11A的振动装置的俯视图。

具体实施方式

第1技术方案的振动装置具备：

玻璃盖，其在外周缘具有倒角而成的倾斜面；

振动体，其利用粘接剂与所述玻璃盖粘接，并且使所述玻璃盖振动；以及

保持件，其利用粘接剂与所述玻璃盖粘接，且与所述振动体固定在一起，并且与所述玻璃盖的所述倾斜面接触，在所述玻璃盖的外周缘进行支承。

第2技术方案的振动装置根据上述第1技术方案，所述保持件也可以具有与所述玻璃盖的所述倾斜面进行面接触的倾斜面。

第3技术方案的振动装置根据上述第1技术方案或第2技术方案，所述玻璃盖也可以在外周缘具有相对于水平面以5度～85度倒角而成的倾斜面。

根据上述结构，能够从倾斜方向按压玻璃盖，从而能够更牢固地保持玻璃盖。另外，能够精度良好地将玻璃盖的位置定位在振动体的中央。

第4技术方案的振动装置根据上述第1技术方案～第3技术方案中的任一技术方案，所述保持件也可以是所述振动体的一部分。

第5技术方案的振动装置根据上述第1技术方案～第3技术方案中的任一技术方案，也可以是，所述保持件与所述振动体被螺纹切削，相互嵌合，在所述保持件与所述振动体之间将所述玻璃盖夹入而固定。

根据上述结构，通过利用振动体和保持件将玻璃盖夹入，从而将振动体与玻璃盖牢固地保持在一起，能够没有损耗地将振动体的振动传递到玻璃。

第6技术方案的振动装置根据上述第1技术方案～第3技术方案中的任一技术方案，所述保持件也可以通过螺纹固定与所述振动体固定在一起。

第7技术方案的振动装置根据上述第1技术方案～第3技术方案中的任一技术方案，所述保持件也可以通过卡扣配合接合与所述振动体的底面外周缘固定在一起。

第8技术方案的振动装置根据上述第1技术方案～第7技术方案中的任一技术方案，所述玻璃盖也可以由强化玻璃构成。

根据上述结构，获得玻璃盖越硬则振动传送的损耗越少的效果。另外，由飞石等引起的破裂的耐性提高。

第9技术方案的带有振动装置的摄像装置具备：

摄像装置，其包括光学元件；以及

上述第1技术方案～第8技术方案中的任一技术方案的振动装置，

该带有振动装置的摄像装置以由所述振动装置的所述玻璃盖覆盖所述摄像装置的所述光学元件的前表面的方式配置。

以下参照附图对实施方式的振动装置进行说明。此外，在附图中，对实质上相同的构件标注相同的附图标记。

(实施方式1)

图1A是表示实施方式1的振动装置10的截面结构的概略剖视图。图1B是表示图1A的振动装置10的外观的概略立体图。图2是表示图1A的振动装置10的各结构构件的分解立体图。图3是表示将实施方式1的振动装置10配置于摄像装置30而成的带有振动装置的摄像装置的截面结构的概略剖视图。

实施方式1的振动装置10具备玻璃盖11、使玻璃盖11振动的振动体12以及在玻璃盖11的外周缘进行支承的保持件13。玻璃盖11在外周缘具有倒角而成的倾斜面1。振动体12利用粘接剂16与玻璃盖11粘接。保持件13利用粘接剂16与玻璃盖11粘接，且与振动体12固定在一起，并且与玻璃盖11的倾斜面1接触，在玻璃盖11的外周缘进行支承。

此外，例如图3所示，该振动装置10通过以由振动装置10的玻璃盖11覆盖摄像装置30的光学元件的前表面的方式配置，能够构成带有振动装置的摄像装置。摄像装置30例如在内部内置有光学元件、摄像元件、传感器部件等，并且包括收纳它们的壳体部件。

根据实施方式1的振动装置10，在玻璃盖11与振动体12的固定方面，通过同时使用粘接剂16和机械固定，能够将玻璃盖11和振动体12牢固地保持在一起，并且抑制振动损耗。

以下对构成该振动装置10的各构件进行说明。

<玻璃盖>

在玻璃盖11的外周缘具有进行了45度的倒角而成的倾斜面1。玻璃盖11的材料例如是钠玻璃、硼硅玻璃、铝硅酸盐玻璃等。另外，玻璃盖11也可以是利用化学强化等提高了强度的强化玻璃。也可以根据需要在玻璃盖11的表面涂敷AR涂层、防水涂层、耐冲击涂层。倒角而成的倾斜面1以朝向外周倾斜的方式设置。倾斜面1的倒角角度例如是45度，但不限于此，可以相对于水平面处于5度～85度的范围内。

另外，如图1B所示，玻璃盖11的平面形状是圆形，但不限于此。例如也可以是四边形、六边形、八边形等多边形形状、椭圆形状。

<振动体>

对振动体12进行了外螺纹17a的螺纹切削加工。振动体12的材料例如是不锈钢、铝、铁、钛、硬铝等金属。另外，为了减少振动的损耗，优选的是，振动体12为刚度尽量较高的材料。为了提高粘接剂16的密合性，优选的是，对振动体12的表面进行氧化处理、铝阳极化处理。

此外，振动体12利用压电体14而受到振动。

<保持件>

对保持件13进行了内螺纹17b的螺纹切削加工。内螺纹17b成为与振动体12的外螺纹17a嵌合的设计，通过使保持件13旋转而被紧固。保持件13的材料不仅可以是例如不锈钢、铝、铁、钛、硬铝等金属，还可以是塑料。另外，保持件13的表面状态与振动体12相同。不过，保持件13未必需要进行螺纹切削，只要能够与振动体12牢固地固定在一起，则可以考虑固定嵌合(日文：嵌め殺し)、激光熔接等各种构造。

在保持件13的内部具有进行了45度的倒角加工的倾斜面3，成为与玻璃盖11的倒角而成的倾斜面1接触地从斜向压入的构造。通过将保持件13的倾斜面3以与玻璃盖11的倾斜面1相对地接触的方式配置，能够稳定地支承玻璃盖11。不过，倾斜面3的角度不需要是45度，与玻璃盖11的倾斜面1的倒角角度相同即可。通过使倾斜面3的角度与玻璃盖11的倾斜面1的角度一致，能够使保持件13的倾斜面3与玻璃盖11的倾斜面1进行面接触，从而能够更稳定地支承。

此外，通过使保持件13与振动体12的螺纹切削一致，并且使保持件13旋转，从而使保持件13的倾斜面3从上方将玻璃盖1的倾斜面1压入。由此，玻璃盖11受到从上向下的力，并且受到从外周朝向中心的力，从而稳定地机械固定，并且向中心对准位置。

如图1B所示，保持件13的外周形状是圆形，但不限于此。例如可以是与玻璃盖11的平面形状对应的形状，也可以是多边形形状、椭圆形状、形成有螺丝刀用的缺口的形状。

另外，针对在保持件13使用比重比玻璃盖11大的材料的情况，能够将重心位置设于比玻璃盖11的外周靠外侧的位置，由此能够进行增大玻璃盖11的振幅区域等的调整。

<粘接剂>

粘接剂16在玻璃盖11、保持件13、振动体12之间所有区域涂敷。粘接剂16的材料是环氧树脂等较硬的材料。为了减少振动的损耗，优选为杨氏模量较高的材料。

<压电体>

压电体14利用粘接剂16固定于振动体12。压电体14的材料例如是陶瓷。

为了向压电体14的下部的电极提供电位，布线15利用粘接剂16固定于压电体14。布线15的材料例如是不锈钢、铜等导电性较高的金属。布线15也可以是形成于挠性印刷线路板(FPC)上的布线。FPC是在广泛地在世界上使用的技术，作为代表性技术，有像在聚酰亚胺线路板上由铜箔布线形成的那样的技术。

压电体14由于进行超音波振动，因此，若直接粘贴不锈钢、铜等布线，则有时会产生振动损耗。另一方面，FPC由于具有柔软性，因此能够不阻碍振动地向压电体14提供电位。

此外，也可以设为在振动移位时利用周边的部件减小向压电体14施加的应力的结构。由此，相对于向压电体14输入的电压，玻璃盖11的位移呈线形增加，从而获得良好的异物去除性能。

<以往的振动装置与实施方式1的振动装置的对比>

以往在振动装置的结构中，仅使用粘接剂接合玻璃盖与振动体。但是存在以下问题：在仅利用粘接剂的固定中，该玻璃盖和振动体这两个部件不能充分一体化，从振动体向玻璃盖的振动传送产生损耗。

图5A是表示实施方式1的振动装置10的玻璃盖11的端部、振动体12的端部以及保持件13的端部的截面构造的概略局部剖视图。图5B是图5A的振动装置10的俯视图。

在实施方式1的振动装置10中，如图1A和图5A所示，玻璃盖11与振动体12借助粘接剂16粘接。另外，振动体12与保持件13借助粘接剂16粘接并且机械固定在一起。具体来说，通过使进行了螺纹切削的振动体12和保持件13相互嵌合而机械固定。此外，机械固定不限定于螺纹切削。而且，保持件13与玻璃盖11利用粘接剂粘接，并且玻璃盖11的倾斜面1与保持件13的倾斜面3相互接触，利用保持件13在玻璃盖11的外周缘进行支承。

该振动装置110例如通过以下的制造方法得到。首先在玻璃盖11与振动体12之间填充粘接剂16。接着，在上述粘接剂16固化前，将利用粘接剂与振动体12固定在一起并且机械地固定在一起的保持件13以玻璃盖11的外周缘的倾斜面1与保持件13的倾斜面3相对地接触的方式逐渐紧固。然后使粘接剂16固化。由此得到上述构造的振动装置。

根据该振动装置10，如图1A、图5A和图5B所示，玻璃盖11被保持件13强有力地压入到振动体12中，因此玻璃盖11与振动体12充分一体化，能够降低振动传送的损耗。

图4是表示在实施方式1的振动装置中改变保持件13的有无和保持件的紧固扭矩来试制的情况下的玻璃盖11的振幅值的结果的图表。首先，当没有保持件时，未产生足够的振幅值。另外，可知紧固扭矩越高则玻璃盖的振幅值越高。也就是说，能够说紧固扭矩越高则将玻璃盖与振动体越牢固地保持在一起，从而振动传送的损耗减少。

此外，粘接剂16除了填充在玻璃盖11与振动体12之间以外，还填充在保持件13与玻璃盖11之间、保持件13与振动体12的螺纹切削部17a、17b，还具有作为螺纹切削部17a、17b的防止松动的作用。另外，作为粘接剂16的功能，相对于以往仅具有使两个部件粘接的作用，在实施方式1中的特征在于变化为，还包括吸收两个部件间的凹凸而使两个部件一体化的作用。

(变形例1)

图6A是表示实施方式1的变形例1的振动装置10a的玻璃盖11的端部、振动体12的端部以及保持件13的端部的截面构造的概略局部剖视图。图6B是图6A的振动装置10a的俯视图。

变形例1的振动装置10a与实施方式1的振动装置对比的不同点在于，关于振动体12与保持件13的机械固定，代替螺纹切削，利用螺钉18将振动体12与保持件13机械固定在一起。在该情况下，从保持件13的上表面朝向振动体12设置螺纹孔。另外，如图6B所示，螺纹孔的数量例如是四个，但不限于此。螺纹孔只要是两个以上即可，可以旋转对称地设置。由此，与对振动体12和保持件13分别进行螺纹切削相比，能够更简单且廉价地机械固定。

(变形例2)

图7A是表示实施方式1的变形例2的振动装置10b的玻璃盖11的端部、振动体12的端部以及保持件13的端部的截面构造的概略局部剖视图。图7B是图7A的振动装置10b的俯视图。

变形例2的振动装置10b与实施方式1的振动装置对比的不同点在于，与变形例1同样地代替螺纹切削，利用螺钉18将振动体12与保持件13机械地固定在一起。另外，与变形例1的对比的不同点在于，从保持件13的侧面朝向振动体12设置螺纹孔。另外，如图7B所示，螺纹孔的数量例如是四个，但不限于此。螺纹孔只要是两个以上即可，可以旋转对称地设置。由此，与对振动体12和保持件13分别进行螺纹切削相比，能够更简单且廉价地机械固定。

(变形例3)

图8A是表示实施方式1的变形例3的振动装置10c的玻璃盖11的端部、振动体12的端部以及保持件13的端部的截面构造的概略局部剖视图。图8B是图8A的振动装置10c的俯视图。

变形例3的振动装置10c与实施方式1的振动装置对比的不同点在于，关于振动体12与保持件13的机械固定，代替螺纹切削，利用保持件13的卡扣配合部21实现与振动体12的机械固定。由此，与对振动体12和保持件13分别进行螺纹切削相比，能够更简单且廉价地机械固定。

(变形例4)

图9A是表示实施方式1的变形例4的振动装置10d的玻璃盖11的端部和振动体12的端部的截面构造的概略局部剖视图。图9B是图9A的振动装置10d的俯视图。

变形例4的振动装置10d与实施方式1的振动装置对比的不同点在于，使振动体12与保持件一体地构成。具体来说，在振动体12的上部设置具有与玻璃盖11的外周缘的倾斜面1对应的倾斜面3的保持部23。保持部23例如也可以利用使振动体12的上部弯折而构成的铆接构造按压玻璃盖11而支承。上述铆接构造例如能够利用热铆接、冷碾铆接(日文：ローリングカシメ)等加工方法构成。此外，该保持部23也可以与变形例3的保持件同样地构成为卡扣配合。由此，能够在维持机械固定的同时减少部件个数。

(变形例5)

图10A是表示实施方式1的变形例5的振动装置10e的玻璃盖11的端部、振动体12的端部以及保持件13的端部的截面构造的概略局部剖视图。图10B是图10A的振动装置10e的端部的局部剖视立体图。

变形例5的振动装置10e与实施方式1的振动装置对比的不同点在于，玻璃盖11比保持件13突出。由此，附着于玻璃盖11的表面的水滴从外周缘朝向保持件13顺畅地流动，因此不易产生由水滴引起的视野阻碍。

(变形例6)

图11A是表示实施方式1的变形例6的振动装置10f的玻璃盖11的端部、振动体12的端部以及保持件13的端部的截面构造的概略局部剖视图。图11B是图11A的振动装置10f的俯视图。

变形例6的振动装置10f与实施方式1的振动装置对比的不同点在于，保持件13比玻璃盖11突出。由此，玻璃盖11比保持件13深，因此物体不易与玻璃盖11接触，玻璃盖11损伤的风险降低。

此外，在本公开中包括将前述的各种实施方式和/或实施例中的任意实施方式和/或实施例适当组合而得到的结构，能够起到各个实施方式和/或实施例所具有的效果。

产业上的可利用性

根据本发明的振动装置，在玻璃盖与振动体的固定中，通过同时使用粘接剂和机械固定，能够将玻璃盖与振动体牢固地保持在一起，并且能够抑制振动损耗。通过将该振动装置安装于摄像装置，能够高效地进行水滴的去除。

附图标记说明

1、倾斜面；3、倾斜面；10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、振动装置；11、玻璃盖；12、振动体；13、保持件；14、压电体；15、布线；16、粘接剂；17a、螺纹切削部(外螺纹)；17b、螺纹切削部(内螺纹)；18、螺钉；21、卡扣配合部；23、保持部；24、玻璃突出部；25、保持件突出部；30、摄像装置。

Claims (9)

1.一种振动装置，其中，

该振动装置具备：

玻璃盖，其在外周缘具有倒角而成的倾斜面；

振动体，其利用粘接剂与所述玻璃盖粘接，并且使所述玻璃盖振动；以及

保持件，其利用粘接剂与所述玻璃盖粘接，且借助粘接剂与所述振动体直接粘接并且与所述振动体直接机械固定在一起，并且与所述玻璃盖的所述倾斜面直接接触，在所述玻璃盖的外周缘进行支承。

2.根据权利要求1所述的振动装置，其中，

所述保持件具有与所述玻璃盖的所述倾斜面进行面接触的倾斜面。

3.根据权利要求1或2所述的振动装置，其中，

所述玻璃盖在外周缘具有相对于水平面以5度～85度倒角而成的倾斜面。

4.根据权利要求1或2所述的振动装置，其中，

所述保持件是所述振动体的一部分。

5.根据权利要求1或2所述的振动装置，其中，

所述保持件和所述振动体被螺纹切削，相互嵌合，在所述保持件与所述振动体之间将所述玻璃盖夹入而固定。

6.根据权利要求1或2所述的振动装置，其中，

所述保持件通过螺纹固定与所述振动体固定在一起。

7.根据权利要求1或2所述的振动装置，其中，

所述保持件通过卡扣配合接合与所述振动体的底面外周缘固定在一起。

8.根据权利要求1或2所述的振动装置，其中，

所述玻璃盖由强化玻璃构成。

9.一种带有振动装置的摄像装置，其中，

该带有振动装置的摄像装置具备：

摄像装置，其包括光学元件；以及

权利要求1～8中任一项所述的振动装置，

该带有振动装置的摄像装置以由所述振动装置的所述玻璃盖覆盖所述摄像装置的所述光学元件的前表面的方式配置。