CN213601183U - 振动构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种抑制振动特性基于温度变化的变化的振动构造。振动构造具备：平板，具有第一主面以及第二主面；振子，与上述平板的上述第一主面连接，沿着与上述第一主面平行的方向振动；以及连接部件，将上述振子连接于上述平板。而且，该振动构造的特征在于，上述连接部件由有机硅系部件构成。

Description

振动构造

技术领域

本实用新型涉及具备在面方向振动的振子的振动构造。

背景技术

近年来，提出了一种触觉提示装置，在触摸面板等输入设备中，通过在用户进行了压入操作时传递振动，从而使用户感觉到按压。

例如，在专利文献1中提出了使用压电膜向用户提供触觉反馈的触觉提示装置。压电膜在第一主面以及第二主面分别具备第一电极以及第二电极。通过对第一主面以及第二主面施加电压从而压电膜在面方向伸缩。振动部根据压电膜的伸缩，在面方向振动。振动部的振动被传递到触摸面板等的用户进行压入操作的部件。

为了将振动部的振动适当地传递到触摸面板，将振动部和触摸面板连接的连接部件的物性是重要的。专利文献1中公开了金属、树脂、玻璃、粘着剂、或者双面胶带等作为连接部件的一个例子。

专利文献1：国际公开2019/013164号

在连接部件的弹性模量根据温度变化而产生较大变化的情况下，振动特性产生变化。若振动特性因温度的变化而较大地变化，则相对于用户的压入操作的强度而感觉到的触觉反馈的强度发生变化，因此不优选。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供抑制振动特性基于温度变化的变化的振动构造。

本实用新型的振动构造具备：平板，具有第一主面以及第二主面；振子，与上述平板的上述第一主面连接，沿着与上述第一主面平行的方向振动；以及连接部件，将上述振子连接于上述平板。而且，上述振动构造的特征在于，上述连接部件由有机硅系部件构成。

有机硅系部件与丙烯酸系部件相比，弹性模量基于温度变化的变化较少。因此，本实用新型的振动构造能够抑制振动特性基于温度变化的变化。

根据本实用新型，能够抑制振动特性基于温度变化的变化。

附图说明

图1的(A)是振动构造1的分解立体图，图1的(B)是振动构造1的俯视图。

图2的(A)是由图1的(B)所示的I-I线切断的剖视图，图2的(B)是由图1的(B)所示的II-II线切断的剖视图。

图3的(A)是振子12的背面立体图，图3的(B)是由图3的(A)所示的III-III线切断的剖视图。

图4是表示振动特性基于温度变化的变化的图。

附图标记说明

1…振动构造；11…平板；12…振子；15…双面胶带；18…第一主面；19…第二主面；31…第一开口；32…第二开口；33…压电膜；35…支承部；36…框状部件；38…振动部；39…连接部。

具体实施方式

图1的(A)是表示振动构造1的结构的分解立体图。图1的(B)是从平板11侧观察振动构造1的情况下的俯视图。图2的(A)是由图1的(B)所示的I-I线切断的剖视图。图2的(B)是由图1的(B)所示的II-II线切断的剖视图。此外，在本实施方式中，将振动构造1的短边方向称为X轴方向，将振动构造1的长边方向称为Y轴方向，将厚度方向称为Z轴方向。

本实施方式的振动构造1具备平板11、振子12、以及双面胶带15。

平板11具有第一主面18以及第二主面19。俯视观察时平板11为矩形形状。第二主面19与电子设备中接受用户的触摸操作的触摸面板对应。平板11具备用于检测触摸操作的未图示的静电电容传感器。

振子12与平板11的第一主面18连接。振子12经由双面胶带15与平板11连接。双面胶带15是本实用新型中的“连接部件”的一个例子。振子12与未图示的驱动电路连接，与平板11一起构成振动单元。

图3的(A)是表示振子12的构造的立体图。图3的(B)是由图3的(A)所示的II-II线切断的剖视图。

振子12具备压电膜33、支承部35、框状部件36、以及连接部39。俯视观察时框状部件36为长方形。框状部件36具有两个第一开口31和两个第二开口32。第一开口31配置于作为框状部件36的长边方向的Y轴方向的两端侧。第二开口32配置于作为框状部件36的短边方向的X轴方向的两端侧。第一开口31为大致长方形，是沿着X轴方向较长的形状。第二开口32是沿着Y轴方向较长的大致长方形的开口。另外，第二开口32的Y轴方向的两端朝向框状部件36的中心轴(图中的II-II线)进一步延长为长方形。

俯视观察时振动部38为长方形。振动部38的面积比由框状部件36包围的部分的面积小。支承部35将振动部38和框状部件36连接，将振动部38支承于框状部件36。在该例中，支承部35具有沿着X轴方向细长的长方形形状的部分、和在支承部35的X轴方向的中央从长方形形状的部分朝向振动部38的Y轴方向的两端部延伸的部分。

框状部件36、振动部38、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。框状部件36、振动部38、以及支承部35优选为SUS(不锈钢材)。SUS的加工性、以及耐久性优异，并且具有适当的刚度。此外，SUS也可以根据需要由聚酰亚胺等树脂涂层，从而实施绝缘加工。

框状部件36、振动部38、以及支承部35通过将一个长方形的板部件沿着第一开口31以及第二开口32的形状进行冲裁加工而形成。框状部件36、振动部38、以及支承部35也可以分别是不同的部件，但通过由相同构件冲裁加工，从而能够容易地制造。另外，框状部件36、振动部38、以及支承部35由相同构件形成，从而为了支承振动部38，不需要使用橡胶等其他的部件(具有蠕变劣化的部件)，就能够长期稳定地保持振动部38。

此外，优选框状部件36、振动部38、以及支承部35的厚度为0.1mm以上且3mm以下。若框状部件36、振动部38、以及支承部35的厚度为0.1mm以上且3mm以下，则框状部件36、振动部38、以及支承部35具有适当的刚度，能够防止由于振动部38的振动而使这些部分塑性变形的情况，并且能够减少振动构造1的厚度。

压电膜33经由连接部39与框状部件36以及振动部38连接。压电膜33的长边方向的第一端与框状部件36的Y轴方向的第一端连接。压电膜33的第二端与振动部38的Y轴方向的第二端连接。压电膜33例如通过热熔接经由连接部39与框状部件36连接。

俯视观察时连接部39为沿着框状部件36的短边方向较长的长方形形状。连接部39具有一定程度的厚度，在分离一定程度的位置，使压电膜33和振动部38连接，以便压电膜33不与振动部38接触。由此，设置于压电膜33的两主面的未图示的电极不与振动部38接触，因此即使压电膜33伸缩而振动部38振动，电极也不会被刮蹭。

压电膜33通过在施加电压时在面方向变形而振动。俯视观察时压电膜33为沿着框状部件36的长边方向较长的长方形形状。

若外加交流电压，则压电膜33沿着Y轴方向伸缩。若压电膜33沿着Y轴方向伸缩，则振动部38沿着Y轴方向在平面方向振动。压电膜33将振动部38向第一端侧拉动。本实施方式的振动构造1根据振动部38的共振频率而设定外加到压电膜33的交流电压的频率，从而能够使振动部38共振，能够使其高效地振动。

本实施方式的振动构造1能够用于触觉提示装置。触觉提示装置具备平板11和振动构造1。若通过平板11的静电电容传感器(未图示)检测用户的触摸操作，则驱动电路(未图示)对压电膜33外加交流电压。由此，若用户进行触摸操作，则振动构造1能够经由振动部38以及平板11给与触觉反馈。

此外，压电膜33例如由聚偏二氟乙烯(PVDF)构成。另外，压电膜33也可以是由手性高分子构成的形态。手性高分子包含聚乳酸。聚乳酸包括左旋聚乳酸(PLLA)或者右旋聚乳酸(PDLA)。

在压电膜33使用PVDF的情况下，PVDF具有耐水性，因此在任何湿度环境下都能够使具备该例中的振动构造1的电子设备进行相同的振动。

另外，在压电膜33使用聚乳酸的情况下，聚乳酸是穿透性高的材料，因此如果附加在聚乳酸上的电极以及振动部38是透明的材料，则能够视觉辨认设备的内部状况，因此容易制造。另外，聚乳酸没有热电性，因此在任何的温度环境下都能够进行相同的振动。例如，即使在人的手接触振动构造1，体温传递到压电膜33的情况下，压电膜33的特性也没有变化。因此，作为供人的手接触的电子设备的压电膜33优选使用聚乳酸。在聚乳酸的情况下，如果以各外周边相对于延伸方向成为大致45°的方式进行裁剪，则能够使压电膜33沿着Y轴方向伸缩。

双面胶带15配置于振子12中的未配置压电膜33的一侧的主面。双面胶带15在作为框状部件36的短边方向的X轴方向的两端侧沿着作为框状部件36的长边方向的Y轴方向而配置。即，双面胶带15沿着压电膜33伸缩的方向、即振子12振动的方向而配置。双面胶带15沿着振子12振动的方向而配置，因此能够将振子12的振动高效地传递到平板11。双面胶带15也可以在框状部件36的Y轴方向的两端侧沿着X轴方向配置。但是，双面胶带15中沿着X轴方向配置的部分不有助于振动的传递。因此，双面胶带15不需要沿着X轴方向配置。

为了将振子12的振动高效地传递到平板11，双面胶带15的厚度越薄越好。但是，优选双面胶带15的厚度比在形成第一开口31以及第二开口32时的加工中产生的毛刺的高度长。具体而言，优选双面胶带15的厚度为0.05μm以上。作为一个例子，本实施方式的双面胶带15的厚度为0.085μm。若由于加工而产生的毛刺与压电膜33接触，则有可能损伤压电膜33。因此，优选压电膜33配置于未产生毛刺的一侧。该情况下，毛刺配置于平板11侧。因此，优选双面胶带15的厚度比毛刺的高度长，使得毛刺不与平板11接触。

为了将振子12的振动高效地传递到平板11，优选双面胶带15为硬的(弹性模量高)材料。但是，在双面胶带15的弹性模量因温度变化而产生较大变化的情况下，振动特性产生变化。若振动特性由于温度的变化而较大地变化，则相对于用户的压入操作的强度而感觉到的触觉反馈的强度变化，因此不优选。

因此，在本实施方式中，双面胶带15使用有机硅系部件。有机硅系部件与丙烯酸系部件相比，弹性模量基于温度变化的变化较少。

图4是表示振动特性基于温度变化的变化的图。图4的图表是按每个温度测定使振子12振动时的平板11的加速度的图表。图4所示的图表的横轴是温度，纵轴是标准化的加速度。图4的图表表示在使用有机硅系部件以及丙烯酸系部件作为双面胶带15的情况下的各自平板11的加速度。加速度在有机硅系部件以及丙烯酸系部件下分别将测定结果的加速度的最大值作为1进行标准化。

在图4所示的例子中，丙烯酸系部件在25℃～30℃左右表示最大的加速度，但若温度变化，则加速度急剧降低。例如，加速度在45～50℃左右降低到80％左右。进而，加速度在60℃时降低到小于60％。另外，加速度在5～10℃左右时也降低到80％，在0℃降低到70％左右。

与此相对，在图4所示的例子中，在有机硅系部件中，在10℃～20℃左右表示最大的加速度，即使温度变化，与丙烯酸系部件相比，加速度也不会变化。例如，加速度在40℃左右维持90％以上。另外，加速度降低到80％的温度为比丙烯酸系部件高的55℃左右。另外，加速度在5～10℃左右也维持90％以上，在0℃也维持80％左右。

因此，本实施方式的振动构造1能够抑制振动特性基于温度变化的变化。

本实施方式的说明全部的点应被认为是例示，并非是对本实用新型的限制。本实用新型的范围并非由上述的实施方式限定，而是由权利要求书表示。并且，本实用新型的范围意在包括与权利要求书等同的意思以及在其范围内的全部变更。

例如，振子12只要沿着平面方向振动即可。振子12例如也可以使用马达等致动器使其振动。该情况下，对于本实用新型的振动构造来说，将因马达而振动的振子和平板连接的连接部件也使用有机硅系部件。

Claims (6)

1.一种振动构造，其特征在于，

所述振动构造具备：

平板，具有第一主面以及第二主面；

振子，与所述平板的所述第一主面连接，沿着与所述第一主面平行的方向振动；以及

连接部件，将所述振子连接于所述平板，

所述连接部件由有机硅系部件构成。

2.根据权利要求1所述的振动构造，其特征在于，

所述振子具备：

框状部件，具有开口；

振动部，位于所述开口；

支承部，将所述框状部件和所述振动部连接；以及

压电膜，被连接于所述框状部件以及所述振动部，通过施加电压而进行伸缩，

所述连接部件将所述框状部件和所述平板连接。

3.根据权利要求2所述的振动构造，其特征在于，

所述连接部件沿着所述压电膜伸缩的方向配置。

4.根据权利要求2或3所述的振动构造，其特征在于，

所述连接部件的厚度比在形成所述开口时的加工中所产生的毛刺的高度长。

5.根据权利要求4所述的振动构造，其特征在于，

所述连接部件的厚度为0.05μm以上。

6.根据权利要求2或3所述的振动构造，其特征在于，

所述压电膜包含PVDF或者PLLA。

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