JP5211267B1 - 加振装置 - Google Patents

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Abstract

加振装置は、取り付けられた対象物(例えば、タッチパネル)に振動を伝播する。加振装置は、2つの支持部と、振動板と、加振素子(例えば、圧電素子)と、錘とを備えている。2つの支持部は、長さ方向における2つの互いに異なる位置に夫々設けられている。振動板の長さ方向における両端部は、2つの支持部に夫々支持されている。加振素子は、振動板の下面の長さ方向における中間部分に取り付けられている。錘は、長さ方向における両端に夫々位置する2つの自由端部と、自由端部の間に位置する被固定部とを有している。被固定部は、振動板の上面に固定されている。加振素子が駆動されていないとき、自由端部の夫々は、振動板の上面から離れている。

Description

本発明は、取り付けられた対象物に振動を伝播することができる加振装置に関する。
このタイプの加振装置は、例えば、特許文献1及び特許文献2に開示されている。
特許文献1には、加振装置を構成する圧電バイモルフ素子(加振素子)の支持構造の例が開示されている。特許文献1の圧電バイモルフ素子は、電子機器のタッチパネル(対象物)に取り付けられている。タッチパネルには、アイコンが表示されている。タッチパネルのアイコン(即ち、タッチパネルの一部)に指が触れると、圧電バイモルフ素子に所定の信号が出力され、これにより圧電バイモルフ素子が振動する。圧電バイモルフ素子とタッチパネルとは、高い弾性率を有する連結部材によって連結されている。このため、タッチパネルは効果的に振動する。特許文献1によれば、タッチパネルに触れた指は、良好なスイッチ感(即ち、スイッチを押したかのような触感)を得ることができる。
特許文献2の図4に開示された加振装置は、ディスク状圧電ベンダー(加振素子)と、質量部分(錘)と、弾性材料からなる減衰パッドとを備えている。質量部分は、減衰パッドを挟むようにして、圧電ベンダーの中央部分に取り付けられている。圧電ベンダーの周縁部は、スピーカーのパネル(対象物)に取り付けられている。圧電ベンダーは、音響信号を受けると振動し、たわみ波をパネルに送る。
特開2005−303937号公報 特表平11−512256号公報
特許文献1の圧電バイモルフ素子及びタッチパネルは、連結部材の反対側に夫々接着されている。このため、電子機器全体を組み立てる際に生じる誤差や各部材のサイズの誤差などにより、タッチパネル及び圧電バイモルフ素子が連結部材から大きなストレスを受けるおそれがある。例えば、圧電バイモルフ素子が公差の最大値の厚さを有する場合、タッチパネルが大きなストレスを受けるおそれがある。
特許文献2の圧電ベンダーのように加振素子の周縁部のみを対象物に取り付けた場合、上述したストレスが生じにくい。特許文献1の圧電バイモルフ素子の中央部分に減衰パッドを挟んで質量部分を取り付け、圧電バイモルフ素子の端部からタッチパネルに撓み波を送ることで、上述したストレスの問題を解決しうる。
しかしながら、タッチパネルを有する電子機器は、小型化と薄型化が要求される。従って、加振装置(特に、加振素子及び錘)を小型化し且つ薄型化する必要がある。また、タッチパネルを有さない電子機器において加振装置を使用する場合であっても、加振装置が小型且つ薄型であることが好ましい。小型且つ薄型の加振素子の中央部分のみに錘を設ける場合、充分に振動するための重量を得ることが難しい。従って、取り付けられた対象物(例えば、タッチパネルや電子機器全体)に充分な振動を送ることができない。換言すれば、小型且つ薄型の加振素子を特許文献2のように対象物に取り付けることは好ましくない。
そこで、本発明は、小型化且つ薄型化した場合であっても、取り付けられた対象物に、効果的に振動を伝播させることが可能であり、且つ、対象物に過度なストレスを加えない加振装置を提供することを目的とする。
本発明の一の側面は、取り付けられた対象物に振動を伝播することができる加振装置を提供する。前記加振装置は、振動板と、加振素子と、錘とを備えている。前記振動板は、長さ方向における両端近傍に夫々位置する2つの被支持部と、前記長さ方向と直交する上下方向における第1主面及び第2主面とを有している。前記加振素子は、駆動されると振動を生じる。前記加振素子は、前記長さ方向において前記被支持部の夫々との間に距離をあけるようにして前記振動板の前記第1主面に取り付けられている。前記錘は、前記長さ方向における両端に夫々位置する2つの自由端部と、前記長さ方向における前記自由端部の間に位置する被固定部とを有している。前記被固定部は、前記振動板の前記第2主面に(即ち、前記振動板に)固定されている。前記加振素子が駆動されていない未駆動状態において、前記自由端部の夫々は、前記上下方向において前記振動板の前記第2主面から離れている。
本発明によれば、錘は、長さ方向における2つの自由端部の間で振動板に固定されるため、錘を長さ方向に長く延ばす(即ち、重くすること)ことができる。従って、加振装置を小型化かつ薄型化した場合であっても、取り付けられた対象物に効果的に振動を伝播させることができる。
更に、本発明によれば、加振素子の振動を、振動板の被支持部を経由して対象物に伝播させることができる。換言すれば、加振素子と対象物とを直接的に接触させることなく、加振素子の振動を対象物に伝播させることができる。従って、対象物に過度なストレスを加えないようにすることが可能である。
添付の図面を参照しながら下記の最良の実施の形態の説明を検討することにより、本発明の目的が正しく理解され、且つその構成についてより完全に理解されるであろう。
本発明の第1の実施の形態による加振装置を示す斜視図である。ここで、長さ方向、上下方向及び幅方向は、互いに直交する3つの方向を示している(以下の図面についても同様)。 図1の加振装置を示す分解斜視図である。 図1の加振装置をIII−III線に沿って示す概略断面図である。ここで、下部ケースの取付部は描画していない(図4以降の図面についても同様)。 図3の加振装置の端部近傍(破線Aで囲まれた部分)を部分的に拡大して示す概略断面図である。 図4に示す部位の変形例を示す概略断面図である。 図4に示す部位の別の変形例を示す概略断面図である。 本発明の第2の実施の形態による加振装置の端部近傍(図4に示された部位に対応する部位)を示す概略断面図である。 本発明の第3の実施の形態による加振装置を示す概略断面図である。 図8の加振装置をIX−IX線に沿って示す概略断面図である。 本発明の第4の実施の形態による加振装置を図8のIX−IX線に対応する線に沿って示す概略断面図である。 図10の加振装置の変形例を示す概略断面図である。 本発明の第5の実施の形態による加振装置を図1のIII−III線に対応する線に沿って示す概略断面図である。 図12の加振装置の変形例を示す概略断面図である。 図12の加振装置の別の変形例を示す概略断面図である。 本発明の第6の実施の形態による加振装置を、ケースに収容されていない状態で示す斜視図である。 図15の加振装置を、カバーを外した状態で示す斜視図である。 図16の加振装置をXVII−XVII線に沿って示す概略断面図である。ここで、電極のうち上方に延びる部位は描画していない。 図17の加振装置の中央部分(破線Bで囲まれた部分)を部分的に拡大して示す概略断面図である。 図17の加振装置を、カバーを取り付け且つケースに収容した状態で示す概略断面図である。ここで、電極のうち上方に延びる部位は描画していない。 図19の加振装置の変形例を示す概略断面図である。ここで、電極のうち上方に延びる部位は描画していない。 図20の加振装置の端部近傍(破線Cで囲まれた部分)を部分的に拡大して示す概略断面図である。 図21に示す部位の変形例を示す概略断面図である。 図16の加振装置の変形例を示す斜視図である。 図23の加振装置をXXIV−XXIV線に沿って示す概略断面図である。ここで、電極のうち上方に延びる部位は描画していない。 本発明の第7の実施の形態による加振装置を、収容ケースに収容されていない状態で示す斜視図である。 図25の加振装置を、カバーを外した状態でXXVI−XXVI線に沿って示す概略断面図である。
本発明については多様な変形や様々な形態にて実現することが可能であるが、その一例として、図面に示すような特定の実施の形態について、以下に詳細に説明する。図面及び実施の形態は、本発明をここに開示した特定の形態に限定するものではなく、添付の請求の範囲に明示されている範囲内においてなされる全ての変形例、均等物、代替例をその対象に含むものとする。
(第1の実施の形態)
図1及び図2に示されるように、本発明の第1の実施の形態による加振装置10aは、圧電素子(加振素子)200と、金属製の質量体(錘)300と、弾性体からなる接合部材400と、樹脂等の絶縁性材料からなる2つの保持部材500と、金属製のケース600とを備えている。加振装置10aは、例えば電子機器(図示せず)のタッチパネル(図示せず)に取り付けることができる。加振装置10aは、取り付けられた対象物(例えば、タッチパネル)に振動を伝播することができる。
図2に示されるように、本実施の形態による加振素子200は、圧電性材料からなる圧電素子200であり、駆動電圧が供給されると(即ち、駆動されると)振動する。但し、加振素子200は、駆動されると振動を生じる限り、圧電性材料以外の素材(材料)から形成されていてもよい。圧電素子200は、上下方向に薄く且つ長さ方向に長く延びる平板形状を有している。詳しくは、圧電素子200は、長さ方向における2つの端部(被支持部)202と、上下方向における上面204及び下面205とを有している。以上の説明から理解されるように、本実施の形態による圧電素子200は、上下方向に振動するように構成されている。
図2及び図3から理解されるように、錘300は、圧電素子200に上下方向の(本実施の形態によれば、下方への)重量を付加し、これによって圧電素子200は、より効果的に振動することができる。加振装置10aの錘300を小型化するためには、錘300が高い体積密度を有する材料(例えば、金属)から形成されることが好ましい。更に、錘300の材料は、優れた耐食性を有することが好ましい。より具体的には、錘300は、7×10kg/m以上の体積密度を有する耐食性金属(例えば、真鍮やステンレス)から形成されることが好ましい。錘300は、19×10kg/m以上の体積密度を有する耐食性金属(例えば、タングステン)から形成されることが更に好ましい。
錘300は、概ね、上下方向に薄く且つ長さ方向に長く延びる平板形状を有している。詳しくは、錘300は、長さ方向に長く延びる主部310と、主部310に設けられた2つの突出部320とを有している。突出部320の夫々は、長さ方向における主部310の中央部(即ち、中間部分)に形成されている。2つの突出部320は、互いに離れるようにして、主部310から幅方向に夫々突出している。錘300は、上下方向における一方の面である対向面315を有している。本実施の形態による対向面315は、主部310の下面である。
錘300は、2つの自由端部302と、1つの被固定部304とを有している。自由端部302は、長さ方向における錘300の両端に夫々位置している。本実施の形態による自由端部302は、主部310の端部でもある。被固定部304は、長さ方向における自由端部302の間に位置している。本実施の形態による被固定部304は、対向面315の一部である。
図2及び図3から理解されるように、本実施の形態による圧電素子200及び錘300は、接合部材400を上下方向に挟むようにして互いに接合されており、これにより錘300の対向面315は、圧電素子200の上面204と上下方向に対向している。詳しくは、接合部材400は、圧電素子200の長さ方向における中間部分と、錘300の被固定部304(即ち、錘300の長さ方向における中間部分)とを互いに連結している。
圧電素子200及び錘300は、上述のように接合部材400(即ち、弾性体からなる接合部)を挟んで接合されている。換言すれば、圧電素子200は、錘300(即ち、剛体)と直接的に接合されていない。本実施の形態によれば、圧電素子200が振動する際、圧電素子200の中間部分における振動が接合部材400に吸収される。より具体的には、圧電素子200の中間部分が振動すると接合部材400が弾性変形する。従って、圧電素子200の振動が阻害されない。
本実施の形態による接合部材400は、矩形形状を有している。但し、上述した効果を発揮する限り、接合部材400は、どのような形状を有していてもよい。接合部材400は、シリコーン樹脂等のゴム系の材料(例えば、シリコーンゴム)から形成されることが好ましい。但し、接合部材400は、圧電素子200と錘300を接合するための充分な強度を有し、且つ、圧電素子200に過度なストレスを与えない限り、ゴム系ではない材料(例えば、エポキシ樹脂)から形成されていてもよい。
図2及び図3から理解されるように、本実施の形態による保持部材500は、長さ方向において圧電素子200を挟むようにして、圧電素子200を支持し且つ保持している。詳しくは、本実施の形態による保持部材500の夫々は、長さ方向と直交する矩形板形状を有している。保持部材500には、支持部510が設けられている。本実施の形態による支持部510は、保持部材500の長さ方向における内側に形成された凹みである。圧電素子200の2つの端部202は、支持部510に挿入されており、これにより圧電素子200は上下方向に振動可能に支持され且つ保持されている。換言すれば、本実施形態による加振装置10aは、長さ方向における互いに異なる位置に夫々設けられた2つの支持部510を備えており、これにより圧電素子200を支持している。
保持部材500には、保持部550が更に設けられている。本実施の形態による保持部550は、保持部材500の長さ方向における外側に形成された凹みである。
図2及び図3に示されるように、本実施の形態によるケース600は、下部ケース610と上部ケース650とから構成されている。下部ケース610と上部ケース650とは上下方向に連結され、これによりケース600の内部に収容空間(収容部)602が形成される(図3参照)。接合部材400によって互いに接合された圧電素子200及び錘300と、保持部材500とは(即ち、加振装置10aの主要部は)、圧電素子200が保持部材500によって支持された状態で、収容部602に収容されている。より具体的には、上述の加振装置10aの主要部が下部ケース610に受容された後に、上部ケース650が下部ケース610に連結されており、これにより加振装置10aの主要部は収容部602に収容されている。
収容部602の長さ方向におけるサイズは、圧電素子200を支持している2つの保持部材500の間の距離よりも僅かに大きくなるように(即ち、概ね同じであるように)設定されている。更に、収容部602の幅方向におけるサイズ(即ち、幅)及び上下方向におけるサイズ(即ち、高さ)は、保持部材500の幅及び高さよりも夫々僅かに大きくなるように(即ち、夫々概ね同じであるように)設定されている。従って、加振装置10aの主要部が下部ケース610に受容された受容状態において、保持部材500の長さ方向及び幅方向における移動が規制されている。詳しくは、受容状態において、保持部材500の長さ方向内側への移動が圧電素子200によって規制され、保持部材500の長さ方向外側への移動が下部ケース610によって規制され、これにより保持部材500は仮固定される。
本実施の形態による下部ケース610には、2つの取付部620が設けられている。取付部620は、例えば、駆動電圧を供給する基板に下部ケース610を取り付ける際に使用される(図1及び図2を除き、取付部620は描画していない)。下部ケース610には、保持部材500の保持部550と夫々対応する2つの保持孔616及び2つの下部被保持片618が更に設けられている。詳しくは、下部ケース610の長さ方向における側面の一部は、切欠かれて収容部602の内部に折り曲げられており、これにより保持孔616及び下部被保持片618が形成されている。下部被保持片618は、受容状態にある保持部材500の保持部550に挿入されるようにして折り曲げられている。
更に、本実施の形態による上部ケース650には、保持部材500の保持部550と夫々対応する2つの上部被保持片656が設けられている。詳しくは、上部ケース650は、受容状態にある下部ケース610の上に載せられる。上部ケース650の長さ方向における両側部は、下方に向かって夫々折り曲げられている。上述の下方に折り曲げられた部位の一部は、収容部602内部に向かって更に折り曲げられており、これにより上部被保持片656が形成されている。上部被保持片656は、保持孔616を通過して、下部ケース610に受容された保持部材500の保持部550に挿入されている。
以上に記載したように、保持部材500は、下部ケース610に受容されて仮固定された後で、下部被保持片618及び上部被保持片656によって(即ち、下部ケース610及び上部ケース650によって)完全に固定されている。完全に固定された保持部材500は、意図せずにケース600から取り出すことができない。換言すれば、加振装置10aの主要部が収容部602に収容された収容状態において、圧電素子200は、安定的に支持されている。
図1及び図2に示されるように、下部ケース610の幅方向における両側面には、切り欠き612が夫々設けられている。切り欠き612は、錘300の突出部320に対応するようにして、下部ケース610の長さ方向における中間部分に形成されている。同様に、上部ケース650の幅方向における両側部には、切り欠き652が夫々設けられている。切り欠き652は、錘300の突出部320に対応するようにして、上部ケース650の長さ方向における中間部分に形成されている。本実施形態によれば、収容状態において、錘300の突出部320は、切り欠き612及び切り欠き652からなる孔を通して視認することができる。
図3に示されるように、錘300は、被固定部304(即ち、中間部分)から自由端部302に近づくにつれて、対向面315が圧電素子200の上面204(即ち、対向面315と対向する面)から離れるような形状を有している。より具体的には、圧電素子200が駆動されていない未駆動状態(即ち、圧電素子200に駆動電圧が供給されておらず、圧電素子200が静止している静止状態)における錘300と圧電素子200の上面204との間の上下方向における距離は、長さ方向において被固定部304から自由端部302に近づくにつれて大きくなるように設定されている。即ち、未駆動状態において、自由端部302の夫々は、上下方向において上面204から離れており、錘300は、被固定部304においてのみ支持されている。
以上に説明したように、錘300と圧電素子200とは、被固定部304から自由端部302に近づくにつれて離れるように構成されている。このため、錘300と圧電素子200との間の間隔を大きく削減しても、圧電素子200が駆動された駆動状態において、錘300(特に、変位し易い自由端部302)が圧電素子200と接触することを防ぐことができる。換言すれば、本実施の形態によれば、未駆動状態における錘300と圧電素子200との間の上下方向における距離は、圧電素子200が駆動されたときに、錘300の被固定部304以外の部位が圧電素子200と衝突しないように設定されている。
本実施の形態による錘300の対向面315は、被固定部304から自由端部302に向かって直線的に傾斜している。但し、対向面315は、曲線的に傾斜していてもよい。詳しくは、対向面315は、圧電素子200が振動して最も大きく屈曲したときの形状を有する曲面であることが好ましい。
本実施の形態によれば、錘300は、長さ方向における2つの自由端部302の間で圧電素子200に固定されるため、錘300を長さ方向に長く延ばす(即ち、重くすること)ことができる。更に、錘300と圧電素子200との間の間隔を極限まで小さくすることができる。従って、錘300が充分に大きな重量を有するように設定しつつ、加振装置10aを小型化かつ薄型化することができる。換言すれば、本実施の形態による加振装置10aは、小型化かつ薄型化した場合であっても、取り付けられた箇所に(即ち、図示しない対象物に)効果的に大きな振動を伝播させることができる。
更に、圧電素子200の振動は、支持部510を経由して対象物(図示せず)に伝播される。換言すれば、圧電素子200と対象物とを直接的に接触させることなく、圧電素子200の振動を対象物に伝播させることができる。例えば、ケース600の底部をタッチパネル(図示せず)に固定することにより、タッチパネルに振動を伝播させることができる。本実施の形態によれば、加振装置10aが対象物に過度なストレスを加えないようにすることが可能である。即ち、本実施の形態による加振装置10aは、低周波の振動を発生させる加振装置として好適に使用することができる。
圧電素子200の振動の周波数(即ち、加振用周波数)は、例えば圧電素子200のサイズによって設定される。加振用周波数は、騒音として感じられない範囲に設定することが好ましい。より具体的には、加振用周波数は、人間が殆ど聞き取れない周波数である100Hz以下(0を含まず)であることが好ましい。加振用周波数は、人間がより聞き取れない周波数である20Hz以下(0を含まず)であることが更に好ましい。但し、加振用周波数は、人間が騒音として不快に感じない程度の大きさの振動を発生させる限り、100Hzより大きく300Hz以下であってもよい。加振用周波数が100Hzより大きく300Hz以下である場合、より明確な触覚を得ることができる。触覚を明確にするためには、加振用周波数を150Hz以上250Hz以下とするのが更に好ましい。
図1乃至図3から理解されるように、加振装置10aは、例えば、下記の第1の組立て方法によって組立てることができる。まず、接合部材400を挟むようにして、圧電素子200の中間部分に錘300を接合する(例えば、接着する)。次に、圧電素子200の端部202を、保持部材500の支持部510によって支持する。以上の工程により、加振装置10aの主要部を組立てることができる。次に、加振装置10aの主要部を下部ケース610に入れた後、下部ケース610の下部被保持片618が折り曲げられて保持部材500の保持部550に挿入され、これにより圧電素子200及び保持部材500が(即ち、加振装置10aの主要部が)下部ケース610に固定される。次に、下部ケース610に上部ケース650を載せた後、上部ケース650の上部被保持片656が折り曲げられて保持孔616を通過し、保持部材500の保持部550に挿入され、これにより加振装置10aが組み立てられる。前述したように、加振装置10aが組み立てられた後であっても、錘300の突出部320を視認することができる。従って、加振装置10aを組み立てた後に、錘300が固定された位置を確認することができる(図1参照)。
更に、本実施の形態による錘300は、前述のように構成された突出部320を有していることから、前述の方法とは異なる方法によって、錘300を圧電素子200へ接合することができる。換言すれば、加振装置10aを第1の組立て方法と異なる方法(例えば、下記の第2の組立て方法)によって組立てることができる。第2の組立て方法によれば、まず、圧電素子200の端部202を、保持部材500の支持部510によって支持する。次に、支持部510に支持された圧電素子200を下部ケース610に入れる。次に、下部ケース610の下部被保持片618が折り曲げられて保持部材500の保持部550に挿入され、これにより圧電素子200及び保持部材500が下部ケース610に固定される。次に、例えば治具(図示せず)によって突出部320を位置決めしつつ、接合部材400を挟むようにして、圧電素子200の中間部分に錘300を接合する。次に、第1の組立て方法と同様に、上部ケース650が下部ケース610に固定され、これにより加振装置10aが組み立てられる。
第2の組立て方法によれば、下部ケース610と錘300との位置関係を確認しながら錘300を圧電素子200に接合することができる。従って、加振装置10aの組み立て工程における歩留まりを向上させることができる。更に、第2の組立て方法によれば、長さ方向及び幅方向における下部ケース610と錘300との間隔がより小さくなるように設計することができる。換言すれば、錘300の長さ及び幅をより大きくすることができる。従って、錘300の重量を更に大きくし、これにより取り付けられた箇所に更に大きな振動を伝播させることができる。
図4から理解されるように、本実施の形態による圧電素子200の端部202は、支持部510と面接触している。端部202は、支持部510に嵌め込まれていてもよい(即ち、挿入されていてもよい)。但し、圧電素子200の端部202と支持部510とを一体に形成することにより、端部202を支持部510に挿入することなく、上述のように構成することができる。より具体的には、圧電素子200と保持部材500とは、支持部510が圧電素子200の端部202を保持するようにして(例えば、圧電素子200を樹脂等にインサートモールドして)一体成形することができる。
図5に示されるように、圧電素子200の端部202は、保持部材500′によって保持してもよい。保持部材500′には、支持部510とやや異なる支持部510′が形成されている。より具体的には、支持部510′には、複数の凸部512′が形成されている。凸部512′の夫々は、幅方向と直交する平面において円弧形状の断面を有している。凸部512′は、圧電素子200の上面204、下面205及び長さ方向における端面に向かって夫々突出しており、これにより凸部512′の夫々の先端部は、圧電素子200の端部202と接触している。
図5から理解されるように、保持部材500′の支持部510′は、圧電素子200の端部202と線接触している。従って、支持部510′が(即ち、凸部512′が)端部202を保持する拘束力(保持力)は、保持部材500の支持部510が端部202を保持する保持力よりも小さい。このため、凸部512′の突出量が大きい場合であっても、圧電素子200の端部202を支持部510′に比較的容易に挿入することができる。更に、支持部510′に挿入された端部202を、確実に固定することができる。保持部材500′は、上述のように構成されていることから、高いヤング率を有する材料(例えば、エポキシ樹脂)から形成することができる。保持部材500′の材料のヤング率が高い場合、圧電素子200の振動が保持部材500によって減衰することを、より効果的に防止することができる。このため、取り付けられた箇所に、より大きな振動を伝播させることができる。
図6に示されるように、加振装置10aは、圧電素子200及び保持部材500に換えて、加振素子(圧電素子)200″及び保持部材500″を備えていてもよい。圧電素子200″は、端部(被支持部)202″を有している。端部202″の先端は、長さ方向外側に向かって突出する半円柱形状を有している。保持部材500″は、支持部510″を有している。支持部510″の上面及び下面の夫々は、幅方向と直交する平面において円弧形状の断面を有している。詳しくは、支持部510″の上面及び下面は、上下方向に徐々に離れつつ長さ方向内側に延びている。圧電素子200″の端部202″及び支持部510″は、上述のように構成されているため、端部202″を支持部510″に比較的容易に挿入することができる。更に、金型(図示せず)を長さ方向に引き抜くことによって保持部材500″を成形することができる。従って、保持部材500″は、高いヤング率を有する材料から、保持部材500′よりも容易に形成することができる。
(第2の実施の形態)
図7から理解されるように、本発明の第2の実施の形態による加振装置10bは、加振装置10a(図1乃至図4参照)と同様に構成されている。但し、加振装置10bの長さ方向における端部は、加振装置10aの対応する端部と異なる構造を有している。
より具体的には、加振装置10bは、加振装置10aと同様な圧電素子200を備えている一方、加振装置10aの保持部材500と異なる保持部材500bを備えている。圧電素子200の上面204には、圧電素子200を駆動するための外部電極である正電極(電極)206b及び負電極(電極)207bが設けられている。詳しくは、圧電素子200の上面204に電極206b,207bのうちの一方が形成され、下面205に電極206b,207bのうちの他方が形成されている。下面205に形成された電極206b,207bのうちの一方は、例えば圧電素子200の側面に沿って上面204に引き出されている。
保持部材500bは、加振装置10bの長さ方向における端部の一方に設けられている。加振装置10bの長さ方向における端部の他方には、保持部材500が設けられている(図3参照)。保持部材500bは、保持部材500と同様に、下部ケース610に固定されている。
保持部材500bには、支持部510が形成されている。支持部510は、正電極206b及び負電極207bが支持部510の上に位置するようにして、圧電素子200の端部202の一方を保持している。保持部材500bは、異方性導体520b、2つの端子電極530b及び2つのリード線540bを更に保持している。本実施の形態による異方性導体520bは、上下方向に導電性を有している。異方性導体520bは、正電極206b及び負電極207bと接触するようにして、正電極206b及び負電極207bの上に載せられている。端子電極530bは、正電極206b及び負電極207bと夫々対応するようにして、異方性導体520bの上に載せられている。より具体的には、2つの端子電極530bは、正電極206b及び負電極207bと夫々対応する位置に配置されている。リード線540bは、端子電極530bと夫々接続されている。以上の説明から理解されるように、リード線540bは、正電極206b及び負電極207bに駆動電圧を供給する。
加振装置10bの端部202の一方と保持部材500bとは上述のように構成されているため、端部202を支持部510によって支持するだけで、圧電素子200に駆動電圧を供給することができる。本実施の形態によれば、リード線540bを圧電素子200に半田付けするといった煩雑な工程を行う必要がない。従って、リード線540bを半田付けする場合に比べて、製造に要する時間を短縮することができる。
更に、本実施の形態によれば、駆動電圧は、異方性導体520bを経由して供給される。異方性導体520b(即ち、端部202を支持する部位の一部)は、例えば導電性弾性体(例えば、異方性導電ゴム)から形成することができる。異方性導体520bが弾性を有する場合、より柔軟に端部202を支持することができる。従って、圧電素子200の振動を妨げることなく、駆動電圧をより確実に(即ち、高い信頼性を有しつつ)供給することができる。
保持部材500bは、絶縁性の弾性材料により一体成形することができる。例えば、保持部材500bに異方性導体520b、端子電極530b及びリード線540bが内蔵されるようにして、保持部材500bを一体成形することができる。この場合、形成した保持部材500bの支持部510に、正電極206b及び負電極207bが設けられた端部202を挿入すればよい。
(第3の実施の形態)
図8及び図9に示されるように、本発明の第3の実施の形態による加振装置10cは、加振装置10a(図3参照)に、錘300及び接合部材400を追加することで構成されている。追加された錘300は、圧電素子200の下面205に配置されている。より具体的には、加振装置10cの圧電素子200の下面205には、接合部材400を挟むようにして錘300が接合されている。錘300は、下面205の長さ方向における中間部分に接合されている。換言すれば、加振装置10aが錘300を1つのみ備えているのに対して、加振装置10cは、上面204の中間部分及び下面205の中間部分に夫々接合された2つの錘300を備えている。
本実施の形態によれば、圧電素子200の板面に沿った振動が生じた場合(例えば、加振装置10cが長さ方向に揺らされた場合)、圧電素子200を上下方向に挟むように配置された2つの錘300が、圧電素子200に対して(即ち、上下方向と直交する平面に対して)互いに対称に振動する。これにより、圧電素子200の上下方向と直交する方向の異常振動(即ち、好ましくない振動)を抑制することができる。
本実施の形態によれば、2つの錘300は、上下方向において圧電素子200に対して互いに対称な位置にある。従って、2つの錘300を同じ材質の材料(即ち、同じ体積密度を有する材料)から形成した場合、互いに等しい重量を有する2つの錘300を、圧電素子200に対して対称な位置に重心が位置するようにして、配置することができる。2つの錘300をこのように配置することで、上述の圧電素子200の異常振動を、より効果的に抑制することができる。換言すれば、異常振動の抑制効果をより向上させることができる。
(第4の実施の形態)
図10から理解されるように、本発明の第4の実施の形態による加振装置10dは、錘300と異なる2つの質量体(錘)300dと、1つの連結部330dとを備えていることを除き、加振装置10c(図8及び図9参照)と同様に構成されている。
錘300dは、錘300と同様に構成されている。より具体的には、錘300dの夫々は、対向面315(図8参照)と同様の形状を有する対向面315dを有している。2つの錘300dの対向面315dは、圧電素子200の上面204及び下面205と夫々接合されている。更に、2つの錘300dは、連結部330dによって上下に連結されている。換言すれば、連結部330dは、圧電素子200の上下に配置された2つの錘300dを機械的に接続している。2つの錘300d及び連結部330dは、例えば金属材料(即ち、剛体)から一体に形成することができる。
本実施の形態によれば、圧電素子200の上下の錘300dが連結部330dによって固定されているため、圧電素子200の板面に沿った振動が生じた場合に、2つの錘300dは相対的に変位しない(即ち、相対的に振動しない)。このため、圧電素子200の板面に沿った振動によって錘300dが振動することが更に強固に防止される。換言すれば、前述の圧電素子200の異常振動を、更に効果的に抑制することができる。
本実施の形態によれば、圧電素子200の上面204及び下面205に夫々接合された(即ち、固定された)2つの錘300dが連結部330dによって連結されている。換言すれば、本実施の形態による2つの錘300dは、連結部330dによって圧電素子200を挟み込むようにして、圧電素子200に接合されている。このため、錘300dと圧電素子200との接合強度が向上し、加振装置10dの信頼性が向上する。
本実施の形態に換えて、2つの錘300dの一方のみを圧電素子200の上面204又は下面205に固定することも可能である。例えば、上側の錘300dを圧電素子200の上面204に固定し、下側の錘300dを圧電素子200に固定しないことも可能である。但し、より確実に2つの錘300dを固定するためには、本実施の形態のように構成することが好ましい。
本実施の形態によれば、錘300dの幅方向における側部の一方のみが連結されている。換言すれば、連結部330dは、錘300dの幅方向における側部の一方のみに設けられている。但し、下記のように、これと異なるように構成することも可能である。
図11に示されるように、第4の実施の形態の変形例による加振装置10d′は、幅方向における両側部が連結された2つの質量体(錘)300d′を備えている。加振装置10d′は、2つの連結部330dを更に備えている。錘300d′は、錘300d(図10参照)と同様の形状を有しており、対向面315dと同様な対向面315d′が形成されている。2つの連結部330dは、2つの錘300d′の幅方向における両側部に夫々設けられている。加振装置10d′は、上述のように構成されているため、異常振動の抑制効果と、錘300d′及び圧電素子200の接合強度とを更に向上させることができる。
(第5の実施の形態)
図12に示されるように、本発明の第5の実施の形態による加振装置10eは、概ね、加振装置10a(図3参照)と同様に構成されている。詳しくは、加振装置10eは、加振装置10aと同様に、錘300と、接合部材400と、2つの保持部材500と、ケース600とを備えている。但し、加振装置10eは、圧電素子200に換えて、加振素子(圧電素子)200eを備えている。
圧電素子200eは、概ね、平板形状を有している。詳しくは、圧電素子200eは、1つの金属板(振動板)220eと、圧電性材料からなる4つの圧電板210eから構成されている。金属板220eは、上面224eと下面225eとを有するようにして、長さ方向に長く延びている。圧電板210eの夫々は、平板形状を有している。金属板220eの上面224eの長さ方向における両端部分には、圧電板210eが夫々貼りつけられている。同様に、金属板220eの下面225eの長さ方向における両端部分には、圧電板210eが夫々貼りつけられている。換言すれば、金属板220eの中間部分を除く部位が圧電板210eと貼り合わされている。金属板220eの上面224e(即ち、圧電素子200eの上面224e)の中間部分の一部は、接合部材400を挟んで錘300と接合されている。
圧電素子200eは、長さ方向における両端に2つの端部(被支持部)202eを夫々有している。端部202eは、金属板220eの端部と、金属板220eを上下方向に挟む圧電板210eの端部とから構成されている。端部202eは、保持部材500の支持部510に保持されている(即ち、支持されている)。
本実施の形態によれば、圧電板210eと錘300とが接合されていないため、圧電板210eへのストレスが軽減される。更に、本実施の形態によれば、金属板220eの長さ方向における中間部分に、圧電板210eが設けられていない。換言すれば、圧電素子200eの中間部分(即ち、圧電素子200eが振動する際、ストレスが集中し、これにより最も大きく変形する部位)は、金属板220eのみから構成されている。このため、圧電板210eが振動を阻害することを抑制することができる。より具体的には、圧電素子200eの中間部分は屈曲し易いため、圧電素子200eを大きな振幅で振動するように駆動することができる。換言すれば、圧電素子200eの振動の振幅をより大きくすることができ、取り付けられた箇所に、より大きな振動を伝播することができる。
上述した第5の実施の形態による圧電素子200eは(従って加振装置10eは)、以下に説明するように様々に変形することができる。
図13に示されるように、第5の実施の形態の変形例による加振装置10e′は、圧電素子200eに換えて加振素子(圧電素子)200e′を備えていることを除き、加振装置10eと同様に構成されている(図12参照)。圧電素子200e′は、1つの金属板220eと、2つの圧電板210eとから構成されている。金属板220eの下面225eの長さ方向における両端部分には、圧電板210eが夫々貼りつけられている。一方、金属板220eの上面224eの長さ方向における両端部分には、圧電板210eが設けられていない。
圧電素子200e′は、長さ方向における両端に2つの端部(被支持部)202e′を夫々有している。端部202e′は、金属板220eの端部と、圧電板210eの端部から構成されている。端部202e′は、保持部材500の支持部510に保持されている(即ち、支持されている)。
本変形例によれば、圧電板210eは、金属板220eの下面225eにのみ設けられている。従って、圧電素子200e′は、圧電素子200e(図12参照)よりも単純な構造を有しており、これにより、より安価に製造できる。更に、金属板220eに接合された錘300と圧電板210eとの間の絶縁性を向上させることができる。
図14に示されるように、第5の実施の形態の別の変形例による加振装置10e″は、概ね、加振装置10e′と同様に構成されている(図13参照)。但し、加振装置10e″は、圧電素子200e′及び錘300に換えて、加振素子(圧電素子)200e″及び質量体(錘)300e″を備えている。圧電素子200e″は、圧電素子200e′と同様に、1つの金属板220eと、2つの圧電板210eから構成されている。但し、圧電板210eは、金属板220eの下面225eではなく、金属板220eの上面224eの長さ方向における両端部分に(即ち、上面224eのみに)設けられている。圧電素子200e″は、長さ方向における両端に2つの端部202e″を夫々有している。端部202e″は、金属板220eの端部と、圧電板210eの端部から構成されている。端部202e″は、保持部材500の支持部510に保持されている。
錘300e″には、錘300(図13参照)と異なる形状を有する対向面315e″が形成されている。より具体的には、対向面315e″の長さ方向における中間部分には段差が設けられており、これにより錘300e″の対向面315e″と金属板220eとの間の距離が小さくなるように設計されている。本変形例によれば、錘300e″と金属板220eとを、より接近させることができるため、錘300e″の重量を大きくすることができる。
(第6の実施の形態)
図15乃至図17に示されるように、本発明の第6の実施の形態による加振装置10fは、圧電素子200と、2つの錘300と、弾性を有する接合部材400fと、弾性体からなる2つの第2弾性部材(弾性部材)450fと、2つの金属製の振動板700と、金属製のカバー800とを備えている。加振装置10fは、第1乃至第5の実施の形態と同様に、取り付けられた対象物(図示せず)に振動を伝播するために使用される。例えば、加振装置10fは、ケースに収容して対象物に取り付けることができる(図19参照)。
図16及び図17に示されるように、圧電素子200の上面204及び下面205には、接合部材400fを挟むようにして、振動板700が夫々取り付けられている。換言すれば、圧電素子200は、接合部材400fを間において2つの振動板700の間に固定されている。振動板700は、弾性変形可能な材料から形成されている。従って、圧電素子200が上下方向に振動すると、振動板700は、上下方向に振動する。
詳しくは、振動板700の夫々は、上下方向における第1主面(主面)720と、第2主面(主面)730とを有している。第1主面720及び第2主面730の夫々は、上下方向と直交する平面である。振動板700の夫々は、長さ方向における両端近傍に夫々位置する2つの被支持部710を更に有している。
本実施の形態によれば、2つの振動板700は、第1主面720が高さ方向において互いに対向するようにして配置されている。圧電素子200は、長さ方向において被支持部710の夫々との間に距離をあけるようにして振動板700の第1主面720に取り付けられている。本実施の形態によれば、高さ方向における圧電素子200の両側が(即ち、上面204及び下面205が)、振動板700の第1主面720に夫々取り付けられている。換言すれば、圧電素子200は、2つの第1主面720に挟まれつつ、第1主面720の長さ方向における中間部分に位置している。以上の説明から理解されるように、圧電素子200が駆動されて振動すると、振動板700が振動する。特に、被支持部710は、圧電素子200に固定されていないため、振動し易い。
図16乃至図18に示されるように、接合部材400fの夫々は、圧電素子200と振動板700の第1主面720との間に配置されている。換言すれば、接合部材400fは、振動板700の第1主面720上に設けられている。本実施の形態による接合部材400fは、シリコーン樹脂等の弾性体からなる第1弾性部材(弾性部材)410fと、形態保持テープ420f(例えば、PETテープ)とから構成されている(図18参照)。第1弾性部材410fは、圧電素子200と接触している。形態保持テープ420fは、振動板700の第1主面720に粘着されている。第1弾性部材410fは、上述のように形態保持テープ420fによって裏打ちされており、これによって接合部材400fの強度が向上している。従って、第1弾性部材410fが薄い場合でも、迅速かつ確実に振動板700に貼り付けることができる。
図16及び図17に示されるように、錘300の被固定部304(即ち、錘300)は、振動板700の第2主面730に夫々固定されている。圧電素子200が駆動されていない未駆動状態(即ち、静止状態)において、自由端部302の夫々は、上下方向において振動板700の第2主面730から離れている。即ち、第1乃至第5の実施の形態と同様に、錘300の夫々は、被固定部304においてのみ支持されている。
本実施の形態によれば、未駆動状態における錘300と振動板700の第2主面730との間の上下方向における距離は、圧電素子200が駆動されたときに、錘300の被固定部304以外の部位が振動板700の第2主面730と衝突しないように設定されている。より具体的には、錘300は、被固定部304から自由端部302に近づくにつれて、対向面315が第2主面730から離れるような形状を有している。換言すれば、未駆動状態における錘300の対向面315と振動板700の第2主面730との間の上下方向における距離は、長さ方向において被固定部304から自由端部302に近づくにつれて大きくなるように設定されている。
錘300は、振動板700や圧電素子200からはみ出すような大きな幅を有していてもよい。錘300の幅を大きくすることにより、錘300の重量を増加させることができ、これにより加振装置10fは、より大きな振動を伝播する。換言すれば、加振装置10fの加振力が向上する。錘300の幅を大きくする場合、加振装置10fの全体は、幅方向と直交する平面に対して面対称でなくてもよい。例えば、錘300は、幅方向における振動板700の端部の一方のみからはみ出していてもよい。
図15及び図16に示されるように、上述のように構成された圧電素子200、錘300、接合部材400f及び振動板700(即ち、加振装置10fの主要部)は、カバー800に収容されている。本実施の形態によるカバー800は、上部カバー810と下部カバー820とから構成されている。上部カバー810及び下部カバー820は、加振装置10fの主要部の側面を覆うようにして接合されている。本実施の形態による上部カバー810には、3つの貫通孔812が形成されている。下部カバー820には、1つの貫通孔が形成されている(図示せず)。
図16及び図17に示されるように、圧電素子200の上面204及び下面205には、正電極(電極)206f及び負電極(電極)207fが夫々設けられている。電極206f,207fは、錘300の表面を沿うようにして延びている。電極206f,207fは、長さ方向における両側に位置する2つの貫通孔812からカバー800の外部に夫々突出している(図15参照)。
本実施の形態によれば、2つの第2弾性部材450fは、2つの錘300に夫々取り付けられている。第2弾性部材450fは、錘300の長さ方向における中間部分に設けられている。本実施の形態によれば、第2弾性部材450fは、2つの振動板700,圧電素子200及び2つの錘300を高さ方向において挟み込むようにして、錘300に夫々取り付けられている。第2弾性部材450fの一つは、長さ方向における中間部分に位置する貫通孔812からカバー800の外部に露出している(図15参照)。第2弾性部材450fの他の一つは、下部カバー820に形成された貫通孔からカバー800の外部に露出している(図示せず)。
2つの第2弾性部材450fを、上下方向における内側に押圧することで、接合部材400fを圧電素子200に固定することができる。例えば、2つの第2弾性部材450fを、ケースによって上下方向に挟み、これにより、接合部材400fを圧縮して圧電素子200に固定することができる(図19参照)。この場合、圧電素子200と振動板700とは、接合部材400fを上下方向に挟み込むように押圧されており、これにより圧電素子200が振動板700に固定される。換言すれば、圧電素子200と接合部材400fとを、例えば接着剤によって接着することなく、互いに固定することができる。従って、接着固定によって圧電素子200に好ましくないストレスが加わることを防止することができる。更に、2つの第2弾性部材450fによって、例えば落下によって生じる衝撃を吸収し、これにより加振装置10fの破損を防止することができる。
以上のように構成された圧電素子200を駆動すると、前述のように、振動板700を振動させることができる。このとき圧電素子200のうち第1弾性部材410fによって固定された部位(即ち、第1弾性部材410fと接触する部位)が、振動板700の振動に直接的に寄与する。従って、振動板700を大きく振動させるためには、圧電素子200のうち第1弾性部材410fと接触する部位(即ち、接触部)のサイズ(即ち、面積)を大きくすることが好ましい。
圧電素子200が、上下方向と直交する平面において大きなサイズを有する場合、上述の接触部の面積を大きくすることができる。より具体的には、圧電素子200が、上下方向と直交する平面(即ち、圧電素子200の振動波の進行方向)において第1弾性部材410f(即ち、接合部材400f)からはみ出している場合、接触部の面積は、接合部材400fの面積と同一になる(即ち、上限値になる)。圧電素子200が接合部材400fからはみ出した場合も、はみ出した部分は振動板700の振動特性に影響を与えない(即ち、振動板700の振動を阻害しない)。従って、圧電素子200は、長さ方向及び幅方向の双方において接合部材400fからはみ出すことが好ましい。但し、圧電素子200は、長さ方向においてのみ接合部材400fからはみ出していてもよい。上述のように構成することで、圧電素子200のサイズのばらつきに起因した加振装置10fの共振周波数のばらつきが改善される。
詳しくは、圧電素子200は、焼結された圧電セラミックから構成される。焼結による圧電セラミックの収縮などにより、圧電素子200のサイズは、ばらつく。圧電素子200のサイズを精密に制御することは難しい。接合部材400fは、例えば粘着テープにより作製することができる。接合部材400fが所定の形状及びサイズを有するように粘着テープを正確に切断することは、比較的容易である。換言すれば、接合部材400fのサイズを精密に制御することは比較的容易である。例えば、圧電素子200のサイズの公差の下限値が接合部材400fのサイズの公差の上限値と一致するようにして、圧電素子200のサイズを設計すればよい。圧電素子200をこのように作製することにより、圧電素子200を多少とも接合部材400fからはみ出させることができる。従って、加振装置10fの共振周波数のばらつきが改善される。更に、圧電素子200を材料の使用量を最小限にすることができる。
図19に示されるように、以上のように構成された加振装置10f(即ち、振動板700,圧電素子200及び錘300)は、加振装置10a(図3参照)と同様に、ケース600fに収容することができる。換言すれば、加振装置10fは、ケース600fを更に備えていてもよい。
本実施の形態によるケース600fは、下部ケース610と上部ケース650fとから構成される。下部ケース610及び上部ケース650fの長さ方向における両端面は部分的に切欠かれており、これにより支持部510fが形成されている。本実施の形態による支持部510fは、ケース600fの端面に形成されたエッジである。換言すれば、本実施の形態による加振装置10fは、長さ方向における互いに異なる位置に夫々設けられた少なくとも2つの支持部510fを更に備えている。振動板700の被支持部710は、ケース600fの一部である支持部510fに支持されるようにして、ケース600fの外部に突出している。上述のように、本実施の形態によれば、振動板700の被支持部710は、ケース600fの端面に支持されている。但し、振動板700の被支持部710は、ケース600fの内壁に固定されていてもよい。
図19から理解されるように、第2弾性部材450fは、上部ケース650f及び下部ケース610によって、上下方向内側に夫々押圧されている。これにより、前述したように、第1弾性部材410f(図18参照)が圧縮されて、接合部材400fが圧電素子200に固定される。
振動板700,圧電素子200及び錘300をケース600fに収容した加振装置10fは、例えば、タッチパネル(図示せず)上に取り付けることができる。正電極206f及び負電極207fを経由して圧電素子200に駆動電圧を供給すると、圧電素子200が振動する。圧電素子200の振動は、振動板700の被支持部710を経由してケース600fに伝達される。このため、タッチパネルが振動し、タッチパネルに触れた指に、例えばスイッチ感(即ち、スイッチを押したような触感)を与える。以上の説明から理解されるように、本実施の形態によれば、第1乃至第5の実施の形態と同様に、圧電素子200の振動自体ではなく振動によって生じた慣性力が、加振装置10fが取り付けられた対象物に作用する。従って、取り付けられた対象物(例えば、タッチパネル)へのストレスを大きく削減することができる。
上述した第6の実施の形態による加振装置10fは、以下に説明するように様々に変形することができる。
図20に示されるように、第6の実施の形態の変形例による加振装置10f′は、概ね、加振装置10fと同様に構成されている。但し、加振装置10f′は、カバー800を備えていない(図19参照)。更に、加振装置10f′は、加振装置10fと異なる支持構造を備えている。より具体的には、加振装置10f′は、ケース600f及び振動板700と多少異なる形状を夫々有するケース600f′及び振動板700′を備えている。更に加振装置10f′は、加振装置10fが備えていない2つの保持部材500f′及び剛体(例えば、金属材料や硬い樹脂)からなる2つの連結ブロック750を備えている。
ケース600f′は、下部ケース610f′と上部ケース650f′とから構成されている。下部ケース610f′及び上部ケース650f′の長さ方向における端面は切欠かれていない。加振装置10a(図3参照)と同様に、加振装置10f′の主要部(本変形例によれば、振動板700′,圧電素子200,錘300及び保持部材500f′)は、ケース600f′に収容されている。
2つの振動板700′の夫々は、長さ方向における両端部に、2つの被支持部710′を夫々有している。本変形例による振動板700′は、被支持部710′を含めて、高さ方向と直交する平面状に形成されている。従って、加振装置10f′は、上下方向に対向する2つの被支持部710′の対を2つ備えている。上下方向に対向する2つの被支持部710′は、連結ブロック750によって上下方向に連結されている。詳しくは、連結ブロック750の夫々は、上下方向において上面及び下面を有している。連結ブロック750の夫々は、連結ブロック750の上面及び下面が振動板700′の被支持部710′と夫々接触するように配置されている。振動板700′及び連結ブロック750は、一体に形成されていてもよいし、別体に形成した後に接続・固定されていてもよい。
保持部材500f′は、保持部材500と同様に、様々な弾性体(例えば、シリコーンゴム)から形成することができる。保持部材500f′は、長さ方向と直交する矩形の平板形状を有している。本実施の形態によれば、2つの保持部材500f′が、ケース600f′の長さ方向における端部と接触するようにして、ケース600f′の内部に保持されている。
図20及び図21に示されるように、保持部材500f′の長さ方向内側を向いている面は、部分的に長さ方向外側に凹んでおり、これにより保持部材500f′には支持部510f′が設けられている。連結ブロック750によって連結された被支持部710′は、保持部材500f′の支持部510f′に保持されている。換言すれば、保持部材500f′は、被支持部710′を間において連結ブロック750を上下方向に挟んでいる。本実施の形態によれば、被支持部710′は支持部510f′に固定されており、これにより2つの保持部材500f′は、長さ方向において振動板700′を挟むようにして、振動板700′を支持し且つ保持している。
本変形例による加振装置10f′は、上述のような支持構造を有しているため、例えば落下による衝撃が加えられた際に、支持部510f′で衝撃を吸収することができる。従って、本変形例によれば、圧電素子200及び振動板700′の破損を防止することができる。
図22に示されるように、加振装置10f′は、保持部材500f′(図21参照)に換えて保持部材500f″を備えていてもよい。保持部材500f″は、保持部材500f′と同様な構造を有しており、支持部510f″が設けられている。但し、支持部510f″は凹部ではなく、保持部材500f″を長さ方向に貫通する貫通孔である。更に、保持部材500f″は、ケース600f′の長さ方向における端部から離れるようにしてケース600f′の内部に保持されている。連結ブロック750によって上下方向に連結された2つの被支持部710′は、支持部510f″の長さ方向外側の端部まで延びている。上述のような支持構造によっても、圧電素子200及び振動板700′の破損を防止することができる。
図23及び図24に示されるように、第6の実施の形態の別の変形例による加振装置10f″は、概ね、加振装置10f(図16及び図17参照)から、下側の錘300、接合部材400f及び振動板700を取り除くようにして構成されている。換言すれば、加振装置10f″は、錘300,接合部材400f及び振動板700を1つのみ備えている。また、下側の、第2弾性部材450fは、圧電素子200に取り付けられている。上述のように構成された加振装置10f″は、加振装置10fと同様な効果を示す。
(第7の実施の形態)
図25及び図26に示されるように、本発明の第7の実施の形態による加振装置10gは、正電極206f,負電極207f及び上部カバー810に換えて正電極(電極)206g,負電極(電極)207g及び上部カバー810gを備えていることを除き、加振装置10fと同じ構造を有している(図15及び図17参照)。
より具体的には、正電極206g及び負電極207gは、負電極207f及び正電極206fと同様に、圧電素子200の上面204及び下面205に夫々設けられている。但し、正電極206g及び負電極207gは、2つの振動板700の間を通過し、振動板700の被支持部710を超えて長さ方向に延びている。従って、上部カバー810gには、正電極206g及び負電極207gに対応した貫通孔812を設ける必要がない(図15及び図19参照)。
本発明は2011年11月17日に日本国特許庁に提出された日本特許出願第2011−251219号及び2012年5月30日に日本国特許庁に提出された日本特許出願第2012−122757号に基づいており、その内容は参照することにより本明細書の一部をなす。
本発明の最良の実施の形態について説明したが、当業者には明らかなように、本発明の精神を逸脱しない範囲で実施の形態を変形することが可能であり、そのような実施の形態は本発明の範囲に属するものである。
10a,10b,10c,10d,10d′,10e,10e′,10e″,10f,10f′,10f″,10g 加振装置
200,200″,200e,200e′,200e″ 加振素子(圧電素子)
202,202″,202e,202e′,202e″ 端部(被支持部)
204 上面
205 下面
206b,206f,206g 正電極(電極)
207b,207f,207g 負電極(電極)
210e 圧電板
220e 金属板(振動板)
224e 上面
225e 下面
300,300d,300d′,300e″ 質量体(錘)
302 自由端部
304 被固定部
310 主部
315,315d,315d′,315e″ 対向面
320 突出部
330d 連結部
400,400f 接合部材
410f 第1弾性部材(弾性部材)
420f 形態保持テープ
450f 第2弾性部材(弾性部材)
500,500′,500″,500b,500f′,500f″ 保持部材
510,510′,510″,510f,510f′,510f″ 支持部
512′ 凸部
520b 異方性導体
530b 端子電極
540b リード線
550 保持部
600,600f,600f′ ケース
602 収容空間(収容部)
610,610f,610f′ 下部ケース
612 切り欠き
616 保持孔
618 下部被保持片
620 取付部
650,650f,650f′ 上部ケース
652 切り欠き
656 上部被保持片
700,700′ 振動板
710,710′ 被支持部
720 第1主面(主面)
730 第2主面(主面)
750 連結ブロック
800 カバー
810,810g 上部カバー
812 貫通孔
820 下部カバー

Claims (18)

  1. 取り付けられた対象物に振動を伝播することができる加振装置であって、
    長さ方向における両端近傍に夫々位置する2つの被支持部と、前記長さ方向と直交する上下方向における第1主面及び第2主面とを有する振動板と、
    駆動されると振動を生じる加振素子であって、前記長さ方向において前記被支持部の夫々との間に距離をあけるようにして前記振動板の前記第1主面に取り付けられた前記加振素子と、
    前記長さ方向における両端に夫々位置する2つの自由端部と、前記長さ方向における前記自由端部の間に位置する被固定部とを有する錘であって、前記被固定部が前記振動板に固定されており、前記加振素子が駆動されていない未駆動状態において、前記自由端部の夫々が前記上下方向において前記振動板の前記第2主面から離れている前記錘と、
    前記振動板の前記第1主面上に設けられた弾性を有する接合部材とを備えており、
    前記加振素子と前記振動板とは、前記接合部材を前記上下方向に挟み込むように押圧されており、これにより前記加振素子が前記振動板に固定されている
    加振装置。
  2. 請求項1記載の加振装置であって、
    前記被固定部が前記振動板の前記第2主面に固定されている
    加振装置。
  3. 請求項1又は請求項2記載の加振装置であって、
    前記加振素子の少なくとも一部は、前記上下方向と直交する平面において、前記接合部材からはみ出している
    加振装置。
  4. 請求項記載の加振装置であって、
    前記加振素子は、前記長さ方向においてのみ前記接合部材からはみ出している
    加振装置。
  5. 請求項1乃至請求項のいずれかに記載の加振装置であって、
    前記錘を1つのみ備えている
    加振装置。
  6. 請求項1乃至請求項のいずれかに記載の加振装置であって、
    1つの前記加振素子と、2つの前記錘と、2つの前記振動板とを備えており、
    前記振動板は、前記第1主面が前記上下方向において互いに対向するようにして配置されており、
    前記上下方向における前記加振素子の両側が、前記振動板の前記第1主面に夫々取り付けられており、
    前記錘は、前記振動板の前記第2主面に夫々固定されている
    加振装置。
  7. 取り付けられた対象物に振動を伝播することができる加振装置であって、
    長さ方向における両端近傍に夫々位置する2つの被支持部と、前記長さ方向と直交する上下方向における第1主面及び第2主面とを有する振動板と、
    駆動されると振動を生じる加振素子であって、前記長さ方向において前記被支持部の夫々との間に距離をあけるようにして前記振動板の前記第1主面に取り付けられた前記加振素子と、
    前記長さ方向における両端に夫々位置する2つの自由端部と、前記長さ方向における前記自由端部の間に位置する被固定部とを有する錘であって、前記被固定部が前記振動板に固定されており、前記加振素子が駆動されていない未駆動状態において、前記自由端部の夫々が前記上下方向において前記振動板の前記第2主面から離れている前記錘とを備えており、
    前記加振装置は、1つの前記加振素子と、2つの前記錘と、2つの前記振動板とを備えており、
    前記振動板は、前記第1主面が前記上下方向において互いに対向するようにして配置されており、
    前記上下方向における前記加振素子の両側が、前記振動板の前記第1主面に夫々取り付けられており、
    前記錘は、前記振動板の前記第2主面に夫々固定されている
    加振装置。
  8. 請求項6又は請求項7記載の加振装置であって、
    2つの弾性部材を更に備えており、
    前記弾性部材は、前記振動板、前記加振素子及び前記錘を前記上下方向において挟み込むようにして、前記錘に夫々取り付けられている
    加振装置。
  9. 請求項6乃至請求項8のいずれかに記載の加振装置であって、
    前記長さ方向における互いに異なる位置に夫々設けられた少なくとも2つの支持部を更に備えており、
    前記振動板の前記被支持部の夫々は、前記支持部のいずれかに支持されている
    加振装置。
  10. 請求項記載の加振装置であって、
    ケースを更に備えており、
    前記振動板、前記加振素子及び前記錘は、前記ケースに収容されており、
    前記支持部は前記ケースの一部である
    加振装置。
  11. 請求項記載の加振装置であって、
    前記支持部が夫々設けられた2つの保持部材を更に備えており、
    前記被支持部は前記支持部に固定されており、これにより前記保持部材は、前記長さ方向において前記振動板を挟むようにして、前記振動板を支持し且つ保持している
    加振装置。
  12. 請求項11記載の加振装置であって、
    前記上下方向において上面及び下面を有する2つの連結ブロックを更に備えており、
    前記連結ブロックの夫々は、前記連結ブロックの前記上面及び前記下面が前記振動板の前記被支持部と夫々接触するように配置されており、
    前記保持部材は弾性体からなり、前記被支持部を間において前記連結ブロックを前記上下方向に挟んでいる
    加振装置。
  13. 請求項11又は請求項12記載の加振装置であって、
    ケースを更に備えており、
    前記振動板、前記加振素子及び前記錘は、前記ケースに収容されており、
    前記保持部材は、前記ケースの内部に保持されている
    加振装置。
  14. 請求項13記載の加振装置であって、
    前記保持部材は、前記ケースの前記長さ方向における端部から離れるようにして前記ケースの内部に保持されている
    加振装置。
  15. 請求項1乃至請求項14のいずれかに記載の加振装置であって、
    前記錘は、前記被固定部においてのみ支持されている
    加振装置。
  16. 請求項1乃至請求項15のいずれかに記載の加振装置であって、
    前記未駆動状態における前記錘と前記振動板の前記第2主面との間の前記上下方向における距離は、前記加振素子が駆動されたときに、前記錘の前記被固定部以外の部位が前記振動板の前記第2主面と衝突しないように設定されている
    加振装置。
  17. 請求項16記載の加振装置であって、
    前記未駆動状態における前記錘と前記振動板の前記第2主面との間の前記上下方向における距離は、前記長さ方向において前記被固定部から前記自由端部に近づくにつれて大きくなるように設定されている
    加振装置。
  18. 請求項1乃至請求項17記載の加振装置であって、
    前記加振素子は圧電素子である
    加振装置。
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