CN211463771U - 振动装置 - Google Patents

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桥本顺一
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Abstract

本实用新型涉及振动装置，用于在配置于电子设备等的情况下抑制增大。具备：平板，具有第1主面以及第2主面；振子，与上述平板的上述第1主面连接，并沿着与上述第1主面平行的第1方向进行振动；连接构件，将上述振子粘合于上述平板；缓冲件，在上述平板的上述第1主面中配置于上述振子的周围的至少一部分；以及支承构件，在上述平板的上述第1主面与上述缓冲件连接，上述支承构件在与上述振子对置的部分具有开口部或者凹部，将与上述第1主面垂直的第2方向的上述振子的长度以及上述连接构件的长度相加而得到的长度大于上述第2方向的上述缓冲件的长度。

Description

振动装置
技术领域
本实用新型涉及产生振动的振动装置。
背景技术
近年来，提出了一种在触摸板等中通过当被利用者触摸时传递振动来使利用者实际感受到正通过触摸板等进行操作这一情况的触觉提示装置。
例如，专利文献1中提出了一种使用压电膜对利用者赋予触觉反馈的振动装置。以往的振动装置被重叠配置在电子设备等的壳体之上。
专利文献1：日本专利第6237959号
若将振动装置重叠配置在电子设备等的壳体之上，则配置有振动装置的部分相应增大振动装置的厚度的量。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型的目的在于，提供一种在配置于电子设备等的情况下抑制了增大的振动装置。
本实用新型的振动装置的特征在于，具备：平板，具有第1主面以及第2主面；振子，与上述平板的上述第1主面连接，并沿着与上述第1主面平行的第1方向振动；连接构件，将上述振子粘合于上述平板；缓冲件，在上述平板的上述第1主面中配置在上述振子的周围的至少一部分；以及支承构件，在上述平板的上述第1主面与上述缓冲件连接，上述支承构件在与上述振子对置的部分具有开口部或者凹部，将与上述第1主面垂直的第2方向的上述振子的长度以及上述连接构件的长度相加而得到的长度大于上述第2方向的上述缓冲件的长度。
在该结构中，支承构件具有开口部或者凹部。振子的至少一部进入开口部或者凹部。由此，能够使将平板与支承构件之间连接的缓冲件减薄振子进入由支承构件形成的空间的量而形成。因此，振动装置整体上能够使缓冲件变薄，能够抑制增大。
根据本实用新型，能够在配置于电子设备等的情况下抑制增大。
附图说明
图1(A)是振动装置100的分解立体图，图1(B)是振动装置100的俯视图。
图2(A)是在图1(B)所示的I-I线处切断的剖视图，图2(B)是在图1(B)所示的II-II线处切断的剖视图。
图3(A)是振子12的背面立体图，图3(B)是在图3(A)所示的III-III线处切断的剖视图。
图4(A)是用于对振动装置100的变形例1进行说明的图，图4(B)是用于对振动装置100的变形例2进行说明的图。
附图标记说明
2…壳体；11…基板(平板)；12…振子；13…支架(支承构件)；14…缓冲物(cushion)部件(缓冲件)；15…双面胶带(连接构件)；16…开口部；17…安装部件；18…第1主面；19…第2主面；31…第1开口；32…第2开口；33…振动用膜(压电膜)；34…振动部(振动板)；35…支承部(梁部)；36…框状构件(框部)；39…连接部；42…凹部；100、101、102…振动装置。
具体实施方式
图1(A)是振动装置100的分解立体图，图1(B)是振动装置100的俯视图。图2(A)是在图1(B)所示的I-I线处切断的剖视图，图2(B)是在图1(B)所示的II-II线处切断的剖视图。图2(A)以及图2(B)表示了配置于电子设备的壳体2的状态。图3(A)是振子12的立体图，图3(B)是在图3(A)所示的III-III线处切断的剖视图。其中，图1(B)透过基板11通过虚线示出了与基板11重叠的构件。另外，图2(A)以外的各图省略布线而示出。
如图1(A)以及图1(B)所示，本实施方式的振动装置100具备基板11、振子12、支架(holder)13、缓冲物部件14以及双面胶带15。在图1(A)以及图1(B)中，将振动装置100的宽度方向(横向)作为X轴方向，将长度方向(纵向)作为Y轴方向，将厚度方向作为Z轴方向来进行说明。其中，Y轴方向相当于本实用新型的“第1方向”，Z轴方向相当于本实用新型的“第2方向”。
如图2(A)以及图2(B)所示，基板11是具有第1主面18以及第2主面19的平板。俯视时第1主面18以及第2主面19为矩形状。在将振动装置100配置于电子设备的壳体2的情况下，第2主面19受理用户的触摸操作。基板11是印刷基板，形成有未图示的布线。基板11在第1主面18具备未图示的端子。端子供安装部件17安装。其中，基板11是本实用新型的“平板”的一个例子。
振子12与基板11的第1主面18连接。振子12经由双面胶带15连接于基板11。双面胶带15是本实用新型的“连接构件”的一个例子。此外，连接构件只要将振子12与基板11连接即可，也可以是双面胶带以外的部件。振子12与未图示的驱动电路连接，与基板11一起构成振动单元。
图3(A)是振子12的背面立体图，图3(B)是在图3(A)所示的III-III线处切断的剖视图。如图3(A)所示，振子12大体为平板形状。俯视时振子12大体为长方形。振子12的面积小于基板11的第1主面18的面积。振子12的短边方向与X轴方向平行，振子12的长边方向与Y轴方向平行。
如图3(B)所示，振子12具有振动用膜33、振动部34、支承部35、框状构件36以及连接部39。
框状构件36俯视时的形状为长方形。框状构件36具有两个第1开口31和两个第2开口32。第1开口31配置在框状构件36的长边方向亦即Y轴方向的两端侧。第2开口32配置在框状构件36的短边方向亦即X轴方向的两端侧。第1开口31大致为长方形，成为沿着X轴方向较长的形状。第2开口32是沿着Y轴方向较长的大致长方形的开口。另外，第2开口32的Y轴方向的两端朝向框状构件36的中心轴(图中的III-III线)进一步以长方形延长。其中，框状构件36是本实用新型的“框部”的一个例子。
俯视时振动部34为长方形，并配置于框状构件36的内侧。振动部34的面积小于由框状构件36围起的面积。其中，振动部34是本实用新型的“振动板”的一个例子。
支承部35将振动部34与框状构件36连接。支承部35将振动部34支承于框状构件36。在该例子中，支承部35是沿着X轴方向较长的长方形，在振动部34的Y轴方向的两端部对该振动部34进行保持。对于支承部35而言，与振动用膜33伸缩的Y轴方向正交的X轴方向的长度大于沿着Y轴方向的长度。其中，支承部35是本实用新型的“梁部”的一个例子。
框状构件36、振动部34以及支承部35由相同构件(例如丙烯酸树脂、PET、聚碳酸酯、环氧玻璃、FRP、金属或者玻璃等)形成。作为金属，例如可举出SUS(不锈钢材质)，也可以是根据需要通过由聚酰亚胺等树脂进行涂布而实施了绝缘的材料。
通过按照第1开口31以及第2开口32的形状对一张长方形的板构件进行冲裁加工而形成框状构件36、振动部34以及支承部35。框状构件36、振动部34以及支承部35也可以分别为独立的构件，但通过由相同构件形成能够容易地制造。或者，通过由相同构件形成，使得振动部34的支承不需要使用橡胶等其他构件(有蠕变劣化的构件)而能够长时间稳定地保持振动部34。
如图3(A)以及图3(B)所示，振动用膜33经由连接部39连接于框状构件36以及振动部34。振动用膜33的长边方向的第1端与框状构件36的Y轴方向的第1端连接。振动用膜33的第2端与振动部34的Y轴方向的第2端连接。连接部39使用绝缘性且具有粘合性的原材料。振动用膜33例如通过热熔敷而经由连接部39与框状构件36连接。在振子12中，配置有振动用膜33的部分向与基板11相反侧相应突出振动用膜33以及连接部39的厚度的量。即，振子12的配置有振动用膜33的位置在Z轴方向增大。
连接部39是俯视时沿着框状构件36的短边方向较长的长方形。连接部39具有一定程度的厚度，为了使振动用膜33不与振动部34接触，在分离一定程度的位置使振动用膜33与振动部34连接。由此，由于在振动用膜33的两个主面设置的未图示的电极不与振动部34接触，所以即便振动用膜33伸缩而使振动部34振动，电极也不会被消减。
振动用膜33是当施加电压时通过在面方向变形而进行振动的压电膜的一个例子。振动用膜33是俯视时沿着框状构件36的长边方向较长的长方形。振动用膜33例如由聚偏氟乙烯(PVDF)构成。此外，振动用膜33也可以是由手性聚合物构成的方式。手性聚合物例如使用L型聚乳酸(PLLA)或者D型聚乳酸(PDLA)等。
当振动用膜33使用PVDF时，由于PVDF具有耐水性，所以无论使具备该例子中的振动构件的电子设备在怎样的湿度环境下均能够进行同样的振动。
另外，当振动用膜33使用PLLA时，由于PLLA是透过性高的材料，所以若附加于PLLA的电极以及振动部为透明的材料，则能够视觉确认设备的内部状况，因此容易制造。另外，PLLA由于没有焦电性，所以无论在怎样的温度环境下均能够进行同样的振动。假设在振动用膜33由PLLA构成的情况下，通过裁断为各外周边相对于延伸方向成为大致45°而使振动用膜33具有压电性。
驱动电路对振动用膜33施加电压而使振动用膜33伸缩。当施加电压时振动用膜33在面方向变形。具体而言，当施加电压时振动用膜33在Y轴方向伸缩。通过振动用膜33在长边方向伸缩，从而振动部34沿Y轴方向振动。即，振子12沿Y轴方向振动。由此，由振动用膜33产生的振动经由振动部34向用户传递。
支架13经由缓冲物部件14连接于基板11的第1主面18。缓冲物部件14被配置为使基板11与支架13隔开距离。缓冲物部件14由受到外力时比支架13以及基板11容易变形的原材料形成。缓冲物部件14吸收基板11的振动。因此，基板11的振动难以向支架13以及壳体2传递。从而，缓冲物部件14能够抑制基板11的振动向基板11以外的构件传递。其中，支架13是本实用新型的“支承构件”的一个例子，缓冲物部件14是本实用新型的“缓冲件”的一个例子。
支架13俯视的形状为长方形。支架13在中央具备开口部16。俯视时，开口部16为长方形。开口部16在俯视时形成为大于振子12的面积。开口部16位于与振子12对置的部分。即，俯视时，振子12位于开口部16的内侧。
俯视时，振子12与支架13之间具有在Y轴方向分离的间隙。即便沿Y轴方向振动，也由于存在间隙，所以振子12难以与支架13碰撞。因此，贴附于振子12的振动用膜33能够在Y轴方向上较长地形成。例如，振动用膜33能够遍及振子12的Y轴方向的整体贴附。这样，若振动用膜33的Y轴方向的长度变长，则振动用膜33的加速度变大。因此，振动装置100能够获得更大的输出。
通过对一张长方形的板构件按照开口部16的形状进行冲裁加工而形成支架13。支架13例如由丙烯酸树脂、PET、聚碳酸酯、环氧玻璃、FRP、金属或者玻璃等形成。作为金属，例如可举出SUS(不锈钢材质)，也可以是根据需要通过由聚酰亚胺等树脂进行涂布而实施了绝缘的材料。
缓冲物部件14与基板11的第1主面18连接。缓冲物部件14大致为长方形，成为沿着X轴方向较长的形状。在第1主面18中，缓冲物部件14以沿着Y轴方向的方式夹着振子12而被配置在Y轴方向的两侧。此时，通过在缓冲物部件14与振子12之间设置空间，能够将安装部件17配置于缓冲物部件14与振子12之间。由此，能够使振动装置100的厚度更加变薄。其中，夹着振子12配置的两个缓冲物部件14分别是本实用新型的“第1缓冲件”以及“第2缓冲件”的一个例子。
此处，将Z轴方向上的振子12与双面胶带15的厚度相加而得到的长度(L1)大于Z轴方向上的缓冲物部件14的厚度的长度(L2)。双面胶带15的厚度比振子12薄得多。因此，振子12的一部分进入开口部16。即，振子12从由缓冲物部件14围起的空间向外侧突出振子12以及双面胶带15的厚度比缓冲物部件14的厚度大的量。从由缓冲物部件14围起的空间向外侧突出的振子12的一部分进入支架13的开口部16。振子12中的突出的振子12的一部分进入开口部16。此外，也可以是振子12的突出的部分整体进入开口部16的形状。
例如，当是在没有开口部16的板层叠了振子12和基板11的振动装置的情况下，振动装置的厚度大于将所有构件(没有开口部16的板、振子12、基板11)的厚度相加的厚度。这是因为为了振子12不与开口部16接触而需要以构件和基板11相隔的形式配置以便在振子12以及开口部16之间设置间隙。相对于此，在如本实施方式那样包括振动用膜33的振子12的一部分进入支架13的开口部16的情况下，整体上振动装置100的厚度被抑制进入支架13的开口部16的振子12的厚度的量。另外，即便将缓冲物部件14减薄支架13的厚度的量，振子12也不会与周围的构件接触。因此，能够抑制振动装置100整体上增大的情况。
另外，支架13具有刚性。即便支架13的周边构件挠曲，支架13的挠曲也很小。支架13的开口部16难以变形。振子12在难以变形的开口部16中进行振动。因此，振子12难以与支架13接触。因此，振子12能够不会受到周围的构件的变形等的影响而稳定地进行振动。
此外，在本实施方式中，缓冲物部件14以夹着振子12的方式配置于两个位置，但不限定于该方式。缓冲物部件14只要配置于振子12的周围的至少一部分即可。例如，缓冲物部件14也可以配置于一个位置，还可以配置于三个以上位置。另外，缓冲物部件14也可以形成为包围振子12的周围那样的矩形的环。
此外，在本实施方式中，支架13设置在供振动装置100设置的电子设备的壳体2，但不限定于该方式。支架13例如也可以利用供振动装置100设置的电子设备的机架。由此，振动装置100能够进一步不增大而形成。
图4(A)是用于对振动装置100的变形例1进行说明的图，图4(B)是用于对振动装置100的变形例2进行说明的图。在变形例1～2的说明中，仅对与上述实施方式不同之处进行说明，其他的省略说明。
如图4(A)所示，在变形例1所涉及的振动装置101中，支架13的形成有开口部16的范围与上述实施方式不同，其他结构相同。在变形例1中，俯视时开口部16与振子12局部重叠。详细而言，振子12中的Z轴方向的厚度较薄的部分、即振子12中的未配置有振动用膜33的位置在俯视时与支架13重叠。然而，突出的振子12的一部分能够在开口部16中自由地进行振动。另外，由于突出的振子12的一部分进入开口部16，所以振动装置101整体上能够不增大地形成。
如图4(B)所示，变形例2所涉及的振动装置102与上述实施方式的不同点在于：在支架13形成有凹部42，其他结构相同。在变形例2中，支架13具备凹部42。凹部42是支架13的与振子12对置的面局部凹陷而成的部分。与上述实施方式的开口部16相同，凹部42形成于与振子12对置的部分。振子12的一部分进入凹部42。由此，能够整体上不增大地形成振动装置102。
最后，应该认为本实施方式的说明所有方面均为例示，不是限制性的说明。本实用新型的范围不通过上述实施方式表示，而通过技术方案表示。并且，本实用新型的范围包括与技术方案等同的意思以及范围内的所有变更。

Claims (4)

1.一种振动装置，其特征在于，具备：
平板，具有第1主面以及第2主面；
振子，位于所述平板的下部；
夹设构件，夹设于所述振子与所述平板之间；
连接构件，与所述平板的所述第1主面连接，并配置于所述振子的周围的至少一部分；以及
支承构件，经由所述连接构件与所述平板的所述第1主面连接，
所述支承构件在与所述振子对置的部分形成有开口部或者凹部，
将与所述第1主面垂直的第2方向的所述振子的长度以及所述夹设构件的长度相加而得到的长度大于所述第2方向的所述连接构件的长度。
2.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，
所述振子具有当俯视时与所述支承构件之间沿着和所述第1主面平行的第1方向分离的间隙。
3.根据权利要求2所述的振动装置，其特征在于，
所述连接构件具有第1连接构件以及第2连接构件，
所述第1连接构件以及所述第2连接构件以沿着所述第1方向的方式夹着所述振子而配置。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的振动装置，其特征在于，
所述振子具备：
框部；
振动板；
梁部，将所述框部和所述振动板连接；以及
压电膜，配置在所述振动板的与所述开口部或者所述凹部相对的一侧，并跨所述框部和所述振动板而与所述框部和所述振动板连接。
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