DE602004012510T2 - Biegewandler mit mechanischer Begrenzung der Balkenauslenkung - Google Patents

Biegewandler mit mechanischer Begrenzung der Balkenauslenkung Download PDF

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Naoto Sendai-shi Yonetake
Toru Sendai-shi UENO
Kazuhiro Fujiyoshida-shi Kobayashi
Keita Fujiyoshida-shi Watanabe
Naoki Fujiyoshida-shi Miura
Yoshiro Kawasaki-shi Ohkawa
Harunami Kawasaki-shi Suzuki
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    • H10N30/20Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • H10N30/204Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators using bending displacement, e.g. unimorph, bimorph or multimorph cantilever or membrane benders
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  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Wandler, welcher für ein kompaktes Endgerät, wie ein Mobiltelefon oder dergleichen benutzt wird.
  • Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
  • Üblicherweise ist ein Wandler vom bimorphen oder monomorphen Typ usw. entwickelt worden. Beispielsweise ist ein Wandler vom monomorphen Typ bekannt geworden, welcher einen Halter und einen Balken einschließt, dessen zentraler Abschnitt anhaftend an dem Halter fixiert ist. Der Balken hat eine metallene Platte, welche als Abstandsblech bezeichnet wird, und piezoelektrische Schichten, welche an einer Oberfläche des Abstandsbleches ausgebildet sind. Eine Wechselstromsignal-Spannung wird an die piezoelektrischen Schichten in einer Richtung deren Dicke angelegt, um in einer Längsrichtung der piezoelektrischen Schichten zu expandieren und zu kontrahieren, wodurch eine Biegeoszellation auf den Balken angeregt wird.
  • Es ist auch ein Wandler vom bimorphen Typ bekannt geworden, in welchem piezoelektrische Schichten auf einander gegenüberliegenden Oberflächen eines metallenen Körpers ausgebildet sind.
  • Es ist auch ein Wandler von einem bimorphen Typ bekannt geworden, welcher konfiguriert ist, um mittels eines haarnadelähnlichen federnden Haltegliedes einen Balken zu halten, bei welchem eine Vielzahl von laminierten Strukturen mit piezoelektrischen und Elektrodenschichten auf einander gegenüberliegenden Oberflächen eines Abstandsbleches gebildet sind.
  • Bei diesen Wandlern ist durch Annehmen einer Struktur, in welcher homopolare obere und untere Elektrodenschichten mit Elektrodenschichten verbunden sind, welche sich entlang von Endoberflächen der piezoelektrischen Schichten erstrecken, ein Schaltmechanismus zwischen der Vielzahl von Elektrodenschichten und Signaleingangsterminals vereinfacht, um eine Reduktion von Produktionskosten und eine Verbesserung in der Zuverlässigkeit aufgrund der Strukturvereinfachung anzustreben.
  • Auf der anderen Seite lässt ein Benutzer oft aus Versehen ein kompaktes Mobilinstrument, wie ein Mobiltelefon, beispielsweise auf den Boden fallen. In diesem Fall ist es erforderlich, dem kompakten Mobilinstrument eine hinreichende Festigkeit zu geben, so dass es nicht zerbricht.
  • Wenn jeder der oben erwähnten Wandler in einem Mobiltelefon als Lautsprecher installiert ist, ist es, wenn das Mobiltelefon frei aus einer Höhe von etwa 1,5 m gegen einen Betonfußboden fällt, notwendig, eine hinreichende Festigkeit zu haben, so dass der Balken für den Wandler nicht wegen Biegeoszillation einer übermäßigen Amplitude, welche in dem Balken durch den Stoß des Falles erzeugt wird, zerbrochen wird.
  • Es besteht jedoch bei den oben erwähnten Wandlern des monomorphen oder bimorphen Typs vom Biegeoszillationstyp ein Problem, dass der Balken leicht zerbrochen wird, weil die piezoelektrischen Schichten aus zerbrechlicher Keramik hergestellt sind und der Balken eine langgestreckte Gestalt hat usw..
  • Um den oszillierenden Teil des Balken von einem übermäßigen Auslenken abzuhalten, schlägt die US 2003/168943 A einen Wandler vor, welcher einen Kontaktmechanismus an einer inneren Oberfläche des Wandlergehäuses in der Form von zwei einander gegenüberliegenden Vorsprüngen aufweist.
  • Auf der anderen Seite bestehen bei dem konventionellen Wandler vom bimorphen Typ, welcher laminierte Strukturen an beiden Oberflächen des metallenen Körpers ausgebildet hat, Probleme darin, dass ein oder mehrere Senkungen, welche nicht notwendige erweiternde Abschnitte sind, an Elektrodenschichten gebildet sind, welche sich längs von Endoberflächen der piezoelektrischen Schichten erstrecken, um obere und untere homopolare Elektrodenschichten zu verbinden, und die Senkungen kommen mit dem Abstandsblech in Berührung, um eine Kurzschlussstörung zu erzeugen. Um die Kurzschlussstörung zu verhindern, muss das Material des Abstandsbleches in ein Harz oder dergleichen abgeändert werden. Dies führt zu einer engen Flexibilität beim Auswählen des Materials.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Wandler mit einer Struktur vorzusehen, welche aufgrund einer von außen angewendeten Stoßkraft schwer zu zerbrechen ist.
  • Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Wandler vom multi-laminierten Typ vorzusehen, welcher eine Struktur hat, welche eine Kurzschlussstörung zwischen Elektrodenschichten schwer erzeugt, auch wenn ein metallenes Abstandsblech benutzt wird.
  • Nach der vorliegenden Erfindung wird ein Wandler vorgesehen, wie er in den zugehörigen Patentansprüchen festgelegt ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine Schnittansicht, welche die Struktur eines Wandlers zeigt;
  • 2 ist eine teilweise auseinander gezogene Schnittansicht, welche auseinander gezogen nur einen Halteteil zeigt, welcher in 1 dargestellt ist;
  • 3 ist eine Draufsicht, welche eine Struktur eines in 1 dargestellten Balkens zeigt;
  • 4 ist eine Schnittansicht, genommen längs der A-A Linie in 1;
  • 5 ist eine Draufsicht, welche einen Balken zeigt;
  • 6 ist eine Schnittansicht, genommen entlang der B-B Linie in 5;
  • 7 ist eine Teilschnittansicht, welche eine Struktur eines Kontaktmechanismus zeigt;
  • 8 ist eine Teilschnittansicht, welche eine Struktur eines Kontaktmechanismus in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 9 ist eine Teilschnittansicht, welche eine Struktur in einer anderen Ausführungsart eines Kontaktmechanismus zeigt;
  • 10 ist eine Teilschnittansicht, welche eine Struktur in einer noch anderen Ausführungsart eines Kontaktmechanismus zeigt;
  • 11 ist eine Teilschnittansicht, welche eine Struktur einer noch weiteren Ausführungsart eines Kontaktmechanismus zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSARTEN
  • Existierende Anordnungen sollen zunächst beschrieben werden.
  • 1 veranschaulicht eine Struktur eines Wandlers. Der Wandler enthält einen Haltemechanismus, beispielsweise ein Gehäuse 1, und einen Balken 2, welcher in dem Gehäuse 1 angebracht ist, wie in 1 gezeigt. Das Gehäuse 1 ist aus einem elektrisch isolierenden Harz gemacht, dessen äußere Gestalt bei der Ausführungsform quaderförmig ist. Eine Mehrzahl von Balken 2, beispielsweise zwei Balken 2 und 2, sind bei der Ausführungsform vorgesehen (siehe 3). Jeder der Balken 2 und 2 ist von einem länglichen rechteckigen Glied strukturiert.
  • Jeder der Balken 2 und 2 schließt einen plattierten Körper 3 und eine laminierte Struktur 4 ein, welche piezoelektrische Schichten und Elektrodenschichten einschließt, welche an wenigstens einer Oberfläche des plattierten Körpers 3 ausgebildet sind. Bei der Ausführungsform sind die laminierten Strukturen 4 an einander gegenüberliegenden Oberflächen des plattierten Körpers 3 vorgesehen, beispielsweise auf den beiden Oberflächen vorne und hinten, wie in den 1, 2 und 4 gezeigt.
  • Das Gehäuse 1 hat Räume 5 und 5, welche sich in einer Längsrichtung des Gehäuses 1 erstrecken, angeordnet im Abstand zueinander und konfiguriert, um die Balken 2 und 2 aufzunehmen.
  • Ein Ende, beispielsweise ein linkes Ende jedes Balkens 2 und 2, ist in einen Halteteil 6 eingesetzt, welcher in jedem der Räume 5 und 5 gebildet ist, und an dem Halteteil 6 mittels einer Klebstoffschicht 7 fixiert. Zusätzlich kann eine Fixierung des Balkens 2 an dem Halteteil 6 durch einen Klebestreifen, eine Presspassung des Balkens 2 in dem Halteteil 6 oder eine Druckverbindung der einander gegenüberliegenden Oberflächen des Balkens 2 gegen den Halteteil 6, statt der Klebstoffschicht 7, ausgeführt sein. Folglich bildet jeder Balken 2 einen Ausleger in der Weise, dass ein Ende des Balkens 2 in dem Gehäuse 1 fixiert und das andere Ende des Balkens 2 frei ist.
  • Das Gehäuse 1 hat einen Zwischenabschnitt 1a, einen oberen Abschnitt 1b, angeordnet, um einen Balken 2 zwischen dem Zwischenabschnitt 1a und dem oberen Abschnitt 1b sandwichartig aufzunehmen, und einen unteren Abschnitt 1c, angeordnet, um den anderen Balken 2 zwischen dem Zwischenabschnitt 1a und dem unteren Abschnitt 1c aufzunehmen, wobei der obere, der mittlere und der untere Abschnitt 1b, 1a und 1c durch Bolzen festgelegt sind, welche in nicht veranschaulichte Durchgangslöcher eingesetzt sind, welche in diesen Abschnitten vorgesehen sind, und durch Muttern, in welche die Bolzen eingedreht sind, nachdem die oberen, mittleren und unteren Abschnitte aufeinanderfolgend aufeinander geschichtet sind, während die Balken 2 und 2 dazwischen sandwichartig aufgenommen sind.
  • An dem Gehäuse 1 sind Versorgungsanschlüsse 10 für die Balken 2 und 2 vorgesehen, welche Spiralfedern 11 aufweisen, deren Führungsenden angeordnet sind, um die laminierten Strukturen durch das aus elektrisch isolierendem Harz und den Klebstoffschichten 6 und 6 (siehe 2) gemachte Gehäuse 1 zu berühren. Bezugszeichen 12 bezeichnet Kappen, welche an dem Gehäuse 1 angebracht sind, um die Spiralfedern 11 zu stützen.
  • Als nächstes wird eine Struktur jedes Balkens 2 in weiterer Einzelheit mit Bezug auf die 3 und 4 erläutert.
  • Der plattierte Körper 3 enthält ein Abstandsblech, welches aus einer Metallplatte, wie rostfreiem Stahl, in der Ausführungsart gemacht ist. Jede der laminierten Strukturen 4 schließen Elektrodenschichten und piezoelektrische Schichten auf einander gegenüberliegenden Oberflächen des Abstandsbleches 3 ein, mit einer Erdelektrodenschicht 20, einer ersten piezoelektrischen Schicht 30, welche auf der Erdelektrodenschicht 20 laminiert ist, einer ersten Elektrodenschicht 21, welche auf der ersten piezoelektrischen Schicht 30 laminiert ist, einer zweiten piezoelektrische Schicht 31, welche auf der ersten Elektrodenschicht 21 laminiert ist, einer zweiten Elektrodenschicht 22, welche auf der zweiten Sekundärelektrodenschicht 31 laminiert ist, einer dritten piezoelektrische Schicht 32, welche auf der zweiten Elektrodenschicht 22 laminiert ist, und einer dritten Elektrodenschicht 23, welche auf der dritten piezoelektrischen Schicht 32 laminiert ist. Die dritte Elektrodenschicht 23 bildet die oberste Elektrodenschicht des Balkens 2.
  • Darüber hinaus bildet ein linkes Ende jedes Abstandsbleches 3 einen Erdanschluss 13, indem es von einem linken Ende des Gehäuses 1, welches aus dem Harz gemacht ist, nach außen ragt. Ein erdelektrisches Potential wird von dem Erdanschluss 13 (siehe 1 bis 4) durch das Abstandsblech 3 zu der Erdelektrodenschicht 20 versorgt, welche mit einer Oberfläche des Abstandsbleches 3 in Kontakt steht.
  • Die Erdelektrodenschicht 20 ist mit der ersten Elektrodenschicht 21 über metallene Schichten verbunden, welche an Endflächen der ersten und zweiten piezoelektrischen Schichten 30 und 31 gebildet sind. Ähnlich der mit dem Versorgungsanschluss 10 (1 und 2) verbundenen obersten Elektrodenschicht 23 ist die zweite Elektrodenschicht 22 über metallene Schichten verbunden, welche an Endflächen der zweiten und dritten piezoelektrischen Schichten 31 und 32 ausgebildet sind.
  • An die erste piezoelektrische Schicht 30 wird ein erdelektrisches Potential an seinem unteren Abschnitt oder seiner unteren Seite benachbart dem Abstandsblech 3 angelegt und eine Signalspannung wird an ihrem oberen Abschnitt oder an ihrer Seite entfernt von dem Abstandsblech 3 angelegt. Ähnlich wird an die dritte piezoelektrische Schicht 32 ein erdelektrisches Potential an ihrem unteren Abschnitt angelegt und eine Signalspannung an ihrem oberen Abschnitt. Umgekehrt wird an die zweite piezoelektrische Schicht eine Signalspannung an ihrem unteren Abschnitt angelegt und ein erdelektrisches Potential an ihrem oberen Abschnitt. Darüber hinaus wird eine Polarität elektrischer Distortion, welche mit Bezug auf die erste und zweite piezoelektrische Schicht 30 und 32 das Obere nach unten kehrt, zuvor an die zweite piezoelektrische Schicht 31 gelegt.
  • Als ein Ergebnis expandieren und kontrahieren die erste, zweite und dritte piezoelektrische Schicht 30, 31 und 32 in jeder laminierten Struktur, um sich in der gleichen Richtung in Bezug auf einander durch eine Signalspannung, welche an den Versorgungsanschluss angelegt wird, zu verstärken. Auf diese Weise ist es aufgrund der Struktur, wonach die Mehrzahl der Elektrodenschichten mit der gleichen Polarität miteinander an den Enden der Mehrzahl von laminierten piezoelektrischen Schichten verbunden sind, möglich, die Mehrzahl von piezoelektrischen Schichten in jedem Balken in der gleichen Richtung über das Paar von Versorgungs- und Erdanschlüssen zu expandieren und zu kontrahieren, weswegen eine Struktur zum Versorgen der Signalspannung signifikant vereinfacht und die Zuverlässigkeit erheblich verbessert wird. Auf diese Weise wird das freie Ende, in anderen Worten, der oszillierende Teil jedes der Balken 2 und 2, oszilliert, wenn die Signalspannung von dem Versorgungsanschluss an die laminierten Strukturen angelegt wird.
  • Darüber hinaus ist der Wandler, wie er oben beschrieben wurde, strukturiert, um in ein Mobiltelefon oder dergleichen als ein Lautsprecher in der Ausführungsform installiert zu werden. Es sollte jedoch bemerkt werden, dass der Wandler für verschiedene Instrumente benutzt wird, ohne auf die zuvor erwähnte Ausführungsform beschränkt zu sein.
  • Wenn ein großer Stoß auf die Balken 2 und 2 angewendet wird, ist ein Kontaktmechanismus zum Verhindern einer übermäßigen Auslenkung der Balken in dem Gehäuse 1 vorgesehen.
  • Der Kontaktmechanismus sieht eine in dem Gehäuse 1 vorgesehene Begrenzungsstruktur vor, welche von wenigstens einem Abschnitt jedes der Balken 2 und 2 berührbar ist. Die Begrenzungsstruktur begrenzt in einem Beispiel eine Bewegung des Balkens in einer Dickenrichtung des Balkens. Die Begrenzungsstruktur begrenzt die Bewegung des Balkens in einem anderen Beispiel in einer Breitenrichtung des Balkens.
  • Der Kontaktmechanismus schließt wenigstens einen von gekrümmten Oberflächenabschnitten 50 ein, in welchen innere Oberflächen der Räume 5 gegenüber den Balken 2 allmählich in Richtung der Halteteile für das Halten der Balken an dem richtigen Ende des Gehäuses 1 groß werden, in anderen Worten, innere Wände jedes Raumes 5 sind so leicht geformt, dass sie sich allmählich von äußeren Oberflächen der Balken (siehe 1 und 2) weg bewegen. Die gekrümmten Oberflächenabschnitte 50 bilden innere Oberflächen, welche Oberflächen des Balkens 2 gegenüberliegen, nämlich beide vordere und hintere Oberflächen des Balkens liegen jeweils den entsprechenden gekrümmten Ober flächen gegenüber. Dementsprechend ist eine übermäßige Bewegung der Balken 2 und 2 durch die gekrümmten Oberflächenabschnitte 50 begrenzt. Der Kontaktmechanismus kann abgeschrägte Oberflächenabschnitte anstelle der gekrümmten Oberflächenabschnitte 50 einschließen.
  • Abmessungen der gekrümmten Oberflächenabschnitte 50 werden so festgelegt, dass wenigstens ein Abschnitt der vorderen und rückwärtigen Oberflächen und/oder der Seitenflächen jedes Balkens 2 an die gekrümmten Oberflächenabschnitte 50 jedes Raumes 5 an einer Stelle oder einer Mehrzahl von Stellen in einer Längsrichtung, oder in einer Breitenrichtung des Balkens 2, oder zufällig verteilt, angelegt wird, wenn eine übermäßige Verbiegung in jedem Balken 2 wegen einer großen Stoßstärke, welche von außen einwirkt, stattfindet. Eine solch große Stoßstärke tritt auf, wenn der Wandler selbst oder ein Endgerät, wie ein Mobiltelefon, in welches der Wandler installiert ist, auf eine Bodenfläche fällt, usw.
  • Ein deformierter Betrag aufgrund von Verbiegung jedes Balkens ist einem deformierten Betrag bei einer natürlichen Oszillation ähnlich, welche erzeugt wird, wenn eine gleichförmig verteilte Last durch ein Leergewicht an einen Ausleger aufgebracht wird, anstelle eines deformierten Betrages gemäß einer üblichen Biegeoszillation, welche durch Versorgen eines elektrischen Signals an der laminierten Struktur erzeugt wird, welche die piezoelektrischen und Elektrodenschichten einschließt. In diesem Fall werden jedoch vielmalige Leer- und Gravitationsbeschleunigungen in Übereinstimmung mit einer Größe der Stoßstärke festgelegt. Es ist nicht notwendig, eine Gestalt jeder gekrümmten Oberfläche 50, welche an den Innenwänden jedes Raumes in dem Gehäuse 1 gebildet sind, in solcher Weise genau auszubilden, um vollständig mit der Oberfläche des Balkens über seine volle Länge in Berührung zu treten, die gekrümmte Oberfläche kann so festgelegt werden, dass die Oberfläche des Balkens mit der gekrümmten Oberfläche an einer Stelle oder einer Mehrzahl von Stellen in Berührung kommt. Die mehreren Kontaktstellen führen zu mehr Verteilung des Stoßes, wenn der Balken mit der gekrümmten Oberfläche in Berührung kommt, weswegen die Zerstörung an den Berührungsstellen schwer zu erzeugen ist.
  • Eine Stufe 25 ist an jeder Innenwand des Raumes 5 zwischen jedem Halteteil 6 und jeder inneren Oberfläche des Raumes 5 in jedem Balken 2 (siehe 2) ausgebildet. Die Stufe 25 ist festgelegt, um mit einem Wert von weniger als etwa 100 Mikron von der äußeren Oberfläche des Balkens 2 Abstand zu gewinnen, und zwar in einem Ruhe- und Parallelzustand.
  • Die Bemessung der Stufe 25 ist so festgelegt, dass der Wert von etwa 80 Mikron bei dem Ausführungsbeispiel vorliegt. Durch Ausbilden der Stufe auf diese Weise berührt der Balken 2 eine innere Wandfläche der Stufe 25, wenn die Biegeoszillation des Balkens ausgeführt wird, wie stets durch das elektrische Signal, welches von dem Versorgungsanschluss 10 zugeführt wird; deswegen ist es möglich, ein Problem zu vermeiden, wonach Klangqualität beeinträchtigt wird.
  • Bezugnehmend auf die 3 und 4 ist eine halbkreisförmige Nut 26 in dem Abstandsblech 3 an einem Endabschnitt des Balkens 2 neben den Halteteilen der laminierten Strukturen 4 ausgebildet. Die Nut 26 ist als ein Mechanismus ausgebildet, um zu vermeiden, das eine oder mehrere Senkungen der Elektrodenschichten, welche sich an Endoberflächen der piezoelektrischen Schichten erstrecken, die benachbarten Elektrodenschichten umgekehrter Polarität berühren und eine Kurzschlussstörung auftritt. Die Senkung ist als ein nicht notwendigerweise ausgedehnter Abschnitt ausgebildet, wenn die Elektrodenschichten sich entlang den Endoberflächen der piezoelektrischen Schichten erstrecken, um die oberen und unteren homopolaren Elektrodenschichten zu berühren.
  • In einem in 4 gezeigten Beispiel ist eine nicht notwendige Einsenkung erzeugt, welche sich zu einer Endoberfläche und einer Bodenoberfläche der ersten piezoelektrischen Schichten 30 auf der metallenen Schicht erstreckt, welche durch Aufbringen oder dergleichen eines leitenden Materials auf die Endoberflächen der zweiten und dritten piezoelektrischen Schicht 31 und 32 gebildet ist, um die oberste Elektrodenschicht 23 und die erste Elektrodenschicht 21 miteinander zu verbinden. Unter solchen Umständen berührt, wenn die Nut 26 nicht vorgesehen ist, der Einsenkungsabschnitt eine Oberfläche des Abstandsbleches 3, welches auf Erdpotential gehalten wird und sich in einem Kurzschlusszustand befindet. Durch Bilden der Nut 26 auf diese Weise ist es möglich, die Erzeugung der Kurzschlussstörung wirksam zu vermeiden.
  • Die 5 und 6 veranschaulichen eine Struktur in einem anderen Ausführungsbeispiel eines Balkens, wo eine kreisrunde Öffnung 27 an einem Endabschnitt des Balkens 2 neben dem Halteteil 6 anstelle der Nut 26, welche in den 3 und 4 gezeigt ist, ausgebildet ist. Da diese Ausführungsform in den anderen Punkten mit dem in den 3 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel gleich ist, wird die sich überschneidende Beschreibung weggelassen.
  • 7 veranschaulicht eine Struktur in einem noch anderen Ausführungsbeispiel eines Kontaktmechanismus, bei welchem der Wandler abgeschrägte Oberflächen hat, welche an den inneren Oberflächen des Raumes 5 in dem Gehäuse 1 gegenüber jedem Balken 2 ausgebildet sind, nämlich die inneren Oberflächen des Raumes 5 gegenüber der vorderen Fläche und der rückwärtigen Fläche oder den Seitenflächen des Balkens 2, und die inneren Oberflächen des Raumes 5 weisen eine Mehrzahl von Vorsprüngen oder Stufen 60 auf, welche an wenigstens einer der gekrümmten oder abgeschrägten Oberflächen ausgebildet und in Längsrichtung des Balkens 2 beabstandet sind. Wenn eine übermäßige Auslenkung in dem Balken 2 aufgrund großer Stoßstärke stattfindet, welche auf den Balken 2 einwirkt, wenn ein Instrument, in welchem der Wandler installiert ist, fallengelassen wird, so berührt der Balken 2 irgendeine der Kanten 61 der Mehrzahl von Vorsprüngen oder Stufen 60. Folglich wird die übermäßige Auslenkung des Balkens 2 blockiert und die Zerstörung des Balkens 2 verhindert.
  • Zurückkehrend zur vorliegenden Erfindung veranschaulicht 8 eine Struktur eines Kontaktmechanismus in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
  • In dem Ausführungsbeispiel hat der Wandler wenigstens eine gekrümmte oder abgeschrägte Oberfläche, welche auf der Innenoberfläche des Raumes 5 in dem Gehäuse 1 gegenüber den vorderen beziehungsweise rückwärtigen Oberflächen oder den seitlichen Oberflächen jedes Balkens 2 liegen, wobei eine Mehrzahl von rechteckigen Vorsprüngen 63 an wenigstens einer der gekrümmten oder abgeschrägten Oberflächen ausgebildet und im Abstand voneinander in Längsrichtung, in Breitenrichtung oder zufällig verteilt auf dem Balken 2 angeordnet sind, sowie eine Mehrzahl von rechteckigen Nuten 64, welche ausgebildet sind, um sich in einer Breitenrichtung des Balkens 2 zwischen der Mehrzahl von Vorsprüngen zu erstrecken. Wenn die übermäßige Auslenkung in dem Balken 2 durch große Stoßstärke auftritt, welche auf den Balken 2 einwirkt, wenn das Instrument, in welchem sich der Wandler befindet, installiert ist, fallengelassen wird, berührt der Balken 2 irgendeinen der Mehrzahl von Vorsprüngen 63. Folglich wird die übermäßige Auslenkung des Balkens 2 blockiert und die Zerstörung des Balkens 2 verhindert.
  • 9 veranschaulicht eine Struktur in einem noch anderen Ausführungsbeispiel eines Kontaktmechanismus in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
  • In dem Ausführungsbeispiel hat der Wandler abgeschrägte Oberflächen, welche an den inneren Oberflächen des Raumes 5 in dem Gehäuse gegenüber den vorderen und rückwärtigen Oberflächen oder den seitlichen Oberflächen jedes Balkens 2 ausgebildet sind, eine Mehrzahl von trapezoiden Vorsprüngen 65, welche an wenigstens einer der abgeschrägten Oberflächen und im Abstand in Längsrichtung des Balkens 2 ausgebildet, sowie eine Mehrzahl von V-förmigen Nuten 66, welche so ausgebildet sind, dass sie sich in der Breitenrichtung des Balkens 2 zwischen den Nuten 66 erstrecken. Wenn eine übermäßige Auslenkung in dem Balken 2 aufgrund einer großen Stoßstärke stattfindet, welche auf den Balken 2 einwirkt, wenn das Instrument, in welchem der Wandler installiert ist, fallengelassen wird, berührt der Balken 2 irgendeinen der Vorsprünge 65. Folglich wird eine Auslenkung des Balkens 2 beschränkt und die Zerstörung des Balkens 2 ist verhindert.
  • 10 veranschaulicht eine Struktur in einem noch weiteren Ausführungsbeispiel eines Kontaktmechanismus in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel hat der Wandler wenigstens eine von abgeschrägten Oberflächen, welche eine Mehrzahl von dreieckigen Bergen 67 und Tälern 68 aufweisen und den Raum 55 in dem Gehäuse 1 gegenüber den vorderen und rückwärtigen Oberflächen oder den seitlichen Oberflächen jedes Balkens 2 bilden, und die Mehrzahl von dreieckigen Bergen 67 und Tälern 68 bildet wenigstens eine der abgeschrägten Oberflächen, welche in Längsrichtung des Balkens 2 beabstandet sind. Wenn die übermäßige Auslenkung in dem Balken 2 durch die große Stoßstärke auftritt, welche auf den Balken 2 ausgeübt wird, wenn das Instrument, in welchem der Wandler installiert ist, fallengelassen wird, berührt der Balken 2 irgendeine Kante der Mehrzahl von Bergen 67. Folg lich wird die übermäßige Auslenkung des Balkens 2 blockiert und die Zerstörung des Balkens 2 verhindert.
  • 11 veranschaulicht eine Struktur in einem noch weiteren Ausführungsbeispiel eines Kontaktmechanismus in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
  • In dem Ausführungsbeispiel hat der Wandler abgeschrägte Oberflächen, welche auf den Innenflächen des Raumes 5 in dem Gehäuse gegenüber sowohl den vorderen als auch den rückwärtigen Oberflächen und den seitlichen Oberflächen des Balkens 2 ausgebildet sind, und eine Mehrzahl von leicht abfallenden Bergen 69 und Tälern 70 bilden wenigstens eine der abgeschrägten Oberflächen und sind in einer Längsrichtung, in einer Breitenrichtung des Balkens 2 oder zufällig verteilt beabstandet. Wenn die übermäßige Auslenkung in dem Balken 2 aufgrund der großen Stoßstärke auftritt, welche auf den Balken 2 einwirkt, wenn das Instrument, in welchem der Wandler installiert ist, fallengelassen wird, berührt der Balken 2 irgendeine Kante der Mehrzahl von Bergen 69. Folglich wird die übermäßige Auslenkung des Balkens 2 blockiert und die Zerstörung des Balkens 2 verhindert.
  • Zuvor sind die Fälle, dass die Balken und das Gehäuse sich in einer Linie oder Oberfläche an einer Stelle oder einer Mehrzahl von Stellen berühren, beispielhaft gezeigt. Es ist jedoch auch möglich, die Struktur so auszubilden, dass zahlreiche der balkenförmigen Glieder vorgesehen sind, von welchen jeder eine geeignete Höhe hat und eine scharfe Führungskante in einer flachen inneren Oberfläche des Gehäuses vorgesehen ist, so dass ein Punktberührungszustand zwischen dem gekrümmten Balken und jedem balkenförmigen Glied gebildet wird.
  • Darüber hinaus ist der Fall, welcher das Abstandsblech des Balkens durch eine metallene Platte strukturiert, beispielhaft. Es ist jedoch auch möglich, andere Materialien, wie beispielsweise CFRP (Kohlenstofffaser verstärkter Kunststoff) als ein Material für das Abstandsblech zu verwenden.
  • Die beiden Balken 2 und 2 sind ebenfalls beispielhaft. Es können jedoch ein Balken oder drei Balken benutzt werden.
  • Die Auslegerstruktur, welche das eine Ende des Balkens hält, ist beispielhaft. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf eine Struktur angewendet werden, welche einen zentralen Teil des Balkens in einer Längsrichtung des Balkens hält.
  • Darüber hinaus ist die Struktur zum Ausführen der Fixierung des Balkens an dem Halteteil durch Haftung beispielhaft. Es ist jedoch auch möglich, andere geeignete Haltemethoden anzunehmen, so beispielsweise den Balken an dem Halteteil durch einen Klebestreifen anstelle eines Klebstoffs zu halten, den Balken in den Halteteil durch Presspassen festzulegen, sowohl die vorderen als auch die rückwärtigen Oberflächen des Balkens zwischen den oberen und mittleren Abschnitten 1b und 1a durch Druckpressen zu halten und die mittleren und unteren Abschnitte 1a und 1c, indem diese nach oben und nach unten durch Bolzen und Muttern befestigt werden.
  • Außerdem ist der Fall, dass der Wandler in dem Mobiltelefon oder dergleichen als Lautsprecher installiert ist, beispielhaft, er kann jedoch als ein Lautsprecher für ein geeignetes elektronisches Instrument benutzt werden, wie beispielsweise für ein anderes geeignetes mobiles Endgerät, einen Laptop-Rechner oder ein Display.
  • Da zunächst entsprechend dem Wandler der gesamte Balken in dem Gehäuse aufgenommen ist, wird vermieden, dass ein Abschnitt des Balkens, wie dessen Führungsendabschnitt, direkt mit anderen benachbarten Teilen zusammen schlägt usw. und aufgrund einer übermäßigen Auslenkung schädigt, welche dem Balken durch Stoßstärke, welche auf den Balken von außen einwirkt, mitgeteilt wird.
  • Zweitens wird der deformierte Betrag durch übermäßige Auslenkung des Balkens, erzeugt durch die Stoßstärke, welche von außen einwirkt, durch Berühren der Oberfläche des Balkens mit den inneren Oberflächen des Gehäuses begrenzt. Da die Berührungsstellen der Oberfläche des Balkens und der inneren Oberflächen des Gehäuses auf eine Mehrzahl von Positionen, so beispielsweise in einer Längsrichtung oder in einer Breitenrichtung des Balkens oder zufällig verteilt, verteilt sind, wird die Stoßstärke, wenn sie sich berühren, auf eine Mehrzahl von Berührungsstellen verteilt, und eine Beschädigung, welche erzeugt wird, wenn die Stoßstärke auf eine Berührungsstelle konzentriert wird, wirksam vermieden.
  • Obgleich die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben worden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsbeispiele begrenzt. Verschiedene Modifikationen und Änderungen können für diese Ausführungsbeispiele vorgenommen werden.

Claims (6)

  1. Wandler mit: wenigstens einem Balken (2), welcher einen oszillierenden Teil einschließt; einem Gehäuse (1), welches wenigstens einen Raum (5) einschließt, um den Balken und wenigstens einen Halteteil (6) aufzunehmen, um den Balken zu halten; und wenigstens einem Einspeisungsanschluss (10), um eine elektrische Energie zuzuführen, um den Balken anzuregen; einem Kontaktmechanismus (50, 60, 63, 65, 67), welcher an wenigstens einer Innenfläche des Gehäuses, welches den Raum bildet, vorgesehen und konfiguriert ist, um den oszillierenden Teil des Balkens von einem übermäßigen Auslenken abzuhalten, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontaktmechanismus (50, 60, 63, 65, 67) eine geneigte Fläche einschließt, welche an der inneren Fläche des Gehäuses gebildet und welche konfiguriert ist, um einen mit dem Abstand von dem Halteteil (6) des Balkens in einer Längsrichtung des Balkens (2) allmählich größeren Raum und eine Vielzahl von Vorsprüngen, welche an der geneigten Fläche ausgebildet sind, zu bilden, welche mit wenigstens einem Anteil des Balkens in Berührung kommen und welche eine Bewegung des Balkens in Richtung der Dicke des Balkens begrenzen.
  2. Wandler nach Anspruch 1, bei welchem die geneigte Fläche von einer gekrümmten Fläche gebildet und die Vielzahl von Vorsprüngen an der gekrümmten Fläche vorgesehen ist.
  3. Wandler nach Anspruch 1, bei welchem die gekrümmte Fläche von einer abgeschrägten Fläche gebildet und die Vielzahl von Vorsprüngen an der abgeschrägten Fläche vorgesehen ist.
  4. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Vielzahl von Vorsprüngen (60, 63, 65, 67) in Intervallen in einer Längsrichtung des Balkens (2) angeordnet ist.
  5. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Vielzahl von Vorsprüngen (60, 63, 65, 67) in Intervallen in einer Breitenrichtung des Balkens angeordnet ist.
  6. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Vielzahl von Vorsprüngen (60, 63, 65, 67) zufällig angeordnet ist.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006116399A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Citizen Electronics Co Ltd 撓み振動型エキサイタ
JP4507252B2 (ja) * 2004-12-27 2010-07-21 シチズン電子株式会社 パネル型スピーカ
JP2007074062A (ja) 2005-09-05 2007-03-22 Citizen Electronics Co Ltd パネル型スピーカ用エキサイタ及びパネル型スピーカ
US7692365B2 (en) * 2005-11-23 2010-04-06 Microstrain, Inc. Slotted beam piezoelectric composite
US7750540B2 (en) 2006-03-07 2010-07-06 Nec Corporation Piezoelectric actuator and electronic device
JP2007287910A (ja) * 2006-04-17 2007-11-01 Nec Tokin Corp 積層型圧電バイモルフ素子
JP4644693B2 (ja) * 2006-08-08 2011-03-02 肅培 楊 圧電型スピーカ
JP2008238330A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Toshiba Corp Mems装置およびこのmems装置を有する携帯通信端末
DE102007041636A1 (de) * 2007-09-03 2009-03-05 Argillon Gmbh Biegewandlerelement sowie Biegewandlermodul
US8659207B2 (en) 2011-11-24 2014-02-25 Htc Corporation Electronic device and adjustment method thereof
CN103079139B (zh) * 2013-01-31 2016-05-18 苏州恒听电子有限公司 防撞抗摔型受话器
US9422944B2 (en) * 2014-08-15 2016-08-23 Dell Products, Lp Carbon fiber laminate piezoelectric cooler and method therefor
CN111066165B (zh) * 2017-07-05 2023-09-26 格勒诺布尔阿尔卑斯大学 压电能量收集的弯曲结构及其制造方法
JP7003997B2 (ja) * 2017-09-04 2022-01-21 株式会社村田製作所 振動装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4333029A (en) * 1979-09-04 1982-06-01 Baker Industries, Inc. Piezoelectric seismic sensor for intrusion detection
US4492360A (en) * 1982-06-07 1985-01-08 The Lee Company Piezoelectric valve
US4625137A (en) 1983-12-09 1986-11-25 Nippon Telegraph & Telephone Public Corp. Piezoelectric actuator using bimorph element
JPS63117671A (ja) 1986-10-31 1988-05-21 Minolta Camera Co Ltd バイモルフ駆動素子
JP2508248B2 (ja) 1989-03-20 1996-06-19 株式会社村田製作所 圧電アクチュエ―タ
JPH09327655A (ja) 1996-06-10 1997-12-22 Sumitomo Metal Ind Ltd バイブレータ
US6222304B1 (en) * 1999-07-28 2001-04-24 The Charles Stark Draper Laboratory Micro-shell transducer
TW511391B (en) 2000-01-24 2002-11-21 New Transducers Ltd Transducer
JP3995918B2 (ja) * 2001-10-29 2007-10-24 セイコーインスツル株式会社 表面実装型圧電振動子
KR20050104410A (ko) 2003-02-26 2005-11-02 1...리미티드 세라믹 작동기용 보호 하우징
JP2005045691A (ja) * 2003-07-24 2005-02-17 Taiyo Yuden Co Ltd 圧電振動装置

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