WO2021079836A1 - 振動構造 - Google Patents

振動構造 Download PDF

Info

Publication number
WO2021079836A1
WO2021079836A1 PCT/JP2020/039202 JP2020039202W WO2021079836A1 WO 2021079836 A1 WO2021079836 A1 WO 2021079836A1 JP 2020039202 W JP2020039202 W JP 2020039202W WO 2021079836 A1 WO2021079836 A1 WO 2021079836A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
cushion material
vibration structure
substrate
view
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/039202
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
遠藤　潤
大寺　昭三
豊 石浦
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Priority to JP2021541513A priority Critical patent/JP6958773B2/ja
Priority to CN202090000661.3U priority patent/CN216904700U/zh
Publication of WO2021079836A1 publication Critical patent/WO2021079836A1/ja
Priority to US17/546,612 priority patent/US20220097098A1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0603—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a piezoelectric bender, e.g. bimorph
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0688—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction with foil-type piezoelectric elements, e.g. PVDF
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03547—Touch pads, in which fingers can move on a surface
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N11/00—Generators or motors not provided for elsewhere; Alleged perpetua mobilia obtained by electric or magnetic means

Definitions

  • the present invention relates to a vibration structure that causes vibration.
  • a tactile presentation device has been proposed for a touch pad or the like, which transmits vibration when the user touches it so that the user can feel that the user is operating through the touch pad or the like.
  • Patent Document 1 proposes a vibration device that gives tactile feedback to a user by using a piezoelectric film.
  • the conventional vibrating device is arranged so as to be superposed on a housing of an electronic device or the like.
  • the portion where the vibrating device is placed becomes bulky by the member connecting the vibrating device and the housing in addition to the thickness of the vibrating device.
  • the member connecting the vibrating device and the housing is made thin in order to suppress the bulkiness, the housing tends to restrain the vibrating device. Therefore, the vibration of the vibrating device is hindered.
  • an object of the present invention is to provide a vibration structure that suppresses bulkiness while suppressing restraint by the housing when it is arranged in an electronic device or the like.
  • the vibration structure of the present invention includes a vibrator that vibrates along a plane direction, a housing that holds the vibrator, a member that is held by the housing, and a cushioning material that is connected to the housing.
  • the cushioning material is characterized in that the thickness in the direction orthogonal to the plane direction is thicker than the gap between the member held in the housing and the housing.
  • the members held in the housing including the vibrator are connected via a cushioning material. Since the thickness of the cushioning material is thicker than the gap between the member held in the housing and the housing, at least a part of the cushioning material enters the housing side. For example, a notch is provided in the housing, and a part of the cushioning material is fitted in the notch. Alternatively, if the housing has an opening, the cushioning material may be connected to the side surface of the housing. The thickness of the entire vibrating structure can be reduced by the amount that the cushioning material has entered the housing side. Further, the thickness of the cushioning material is longer than the length of the gap between the member held in the housing and the housing.
  • the cushioning material can suppress the restraint by the housing. Therefore, the vibrating structure can be made thinner as a whole and bulkiness can be suppressed while suppressing the restraint by the housing.
  • the present invention when it is arranged in an electronic device or the like, it is possible to suppress bulkiness while suppressing restraint by the housing.
  • FIG. 1A is an exploded perspective view of the vibration structure 101 according to the first embodiment, and FIG. 1B is a plan view of the vibration structure 101.
  • FIG. 2 (A) is a cross-sectional view taken along the line II shown in FIG. 1 (B), and FIG. 2 (B) is a partially enlarged view of FIG. 2 (A).
  • FIG. 3A is a rear perspective view of the vibrator 12, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 3A.
  • FIG. 4 (A) is a cross-sectional view of the vibration structure 102 according to the second embodiment, and FIG. 4 (B) is a partially enlarged view of FIG. 4 (A).
  • FIG. 5 (A) is a cross-sectional view of the vibration structure 103 according to the third embodiment, and FIG. 5 (B) is a partially enlarged view of FIG. 5 (A).
  • FIG. 6A is a diagram for explaining a modification 1 of the vibration structure 101
  • FIG. 6B is a diagram for explaining a modification 2 of the vibration structure 101.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a modification 3 of the vibration structure 101.
  • FIG. 8A is an exploded perspective view of the vibration structure 201 according to the fourth embodiment
  • FIG. 8B is a plan view of the vibration structure 201.
  • 9 (A) is a cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG. 8 (B), and FIG. 9 (B) is a partially enlarged view of FIG. 9 (A).
  • FIG. 1A is an exploded perspective view of the vibration structure 101 according to the first embodiment
  • FIG. 1B is a plan view of the vibration structure 101 viewed from the + Z direction to the ⁇ Z direction.
  • FIG. 2 (A) is a cross-sectional view taken along the line II shown in FIG. 1 (B)
  • FIG. 2 (B) is a partially enlarged view of FIG. 2 (A).
  • each figure shows only a part of the housing 13 of the electronic device, and the wiring is omitted.
  • FIG. 1B a member that is transparent to the housing 13 and overlaps with the housing 13 is shown by a broken line, and a region where the substrate 11 exists is shown by hatching.
  • the vibration structure 101 of the present embodiment includes a substrate 11, an oscillator 12, a housing 13, a cushion material 14, and a double-sided tape 15.
  • the width direction (horizontal direction) of the vibration structure 101 is defined as the X-axis direction
  • the length direction (vertical direction) is defined as the Y-axis direction
  • the thickness direction is defined as the Z-axis direction.
  • the XY plane direction corresponds to the "planar direction” in the present invention
  • the Z-axis direction corresponds to the "direction orthogonal to the plane direction" in the present invention.
  • the substrate 11 is a flat plate having a first main surface 18 and a second main surface 19.
  • the first main surface 18 and the second main surface 19 have a rectangular shape in a plan view.
  • the second main surface 19 is a touch panel that accepts a user's touch operation when the vibration structure 101 is arranged in the housing 13 of the electronic device.
  • the substrate 11 includes a capacitance sensor (not shown) for detecting a touch operation.
  • the substrate 11 is an example of the "flat plate" in the present invention.
  • the oscillator 12 is connected to the first main surface 18 of the substrate 11.
  • the oscillator 12 is connected to the substrate 11 via the double-sided tape 15.
  • the double-sided tape 15 is an example of the "connecting member" in the present invention.
  • the connecting member may be something other than double-sided tape as long as it connects the vibrator 12 to the substrate 11.
  • the oscillator 12 is connected to a drive circuit (not shown) and constitutes a vibration unit together with the substrate 11.
  • FIG. 3 (A) is a rear perspective view of the vibrator 12, and FIG. 3 (B) is a cross-sectional view taken along the line II-II shown in FIG. 3 (A).
  • the vibrator 12 has a substantially flat plate shape.
  • the oscillator 12 has a substantially rectangular shape in a plan view.
  • the area of the oscillator 12 is smaller than the area of the first main surface 18 of the substrate 11.
  • the lateral direction of the oscillator 12 is parallel to the X-axis direction, and the longitudinal direction of the oscillator 12 is parallel to the Y-axis direction.
  • the vibrator 12 has a vibrating film 33, a support portion 35, a frame-shaped member 36, a vibrating portion 38, and a connecting portion 39.
  • the frame-shaped member 36 has a rectangular shape in a plan view.
  • the frame-shaped member 36 has two first openings 31 and two second openings 32.
  • the first openings 31 are arranged on both ends in the Y-axis direction, which is the longitudinal direction of the frame-shaped member 36.
  • the second openings 32 are arranged on both ends in the X-axis direction, which is the lateral direction of the frame-shaped member 36.
  • the first opening 31 has a substantially rectangular shape and has a long shape along the X-axis direction.
  • the second opening 32 is a substantially rectangular opening that is long along the Y-axis direction. Further, both ends of the second opening 32 in the Y-axis direction are further extended in a rectangular shape toward the central axis (line II-II in the drawing) of the frame-shaped member 36.
  • the vibrating portion 38 has a rectangular shape in a plan view and is arranged inside the frame-shaped member 36.
  • the area of the vibrating portion 38 is smaller than the area surrounded by the frame-shaped member 36.
  • the support portion 35 connects the vibrating portion 38 and the frame-shaped member 36.
  • the support portion 35 supports the vibrating portion 38 on the frame-shaped member 36.
  • the support portion 35 has a long rectangular shape along the X-axis direction, and holds the vibrating portion 38 at both ends of the vibrating portion 38 in the Y-axis direction.
  • the length of the support portion 35 in the X-axis direction is longer than the length in the Y-axis direction.
  • the frame-shaped member 36, the vibrating portion 38, and the support portion 35 are made of the same member (for example, acrylic resin, PET, polycarbonate, glass epoxy, FRP, metal, glass, etc.).
  • the metal include SUS (stainless steel material), and if necessary, the metal may be insulated by coating with a resin such as polyimide.
  • the frame-shaped member 36, the vibrating portion 38, and the support portion 35 are formed by punching one rectangular plate member along the shapes of the first opening 31 and the second opening 32.
  • the frame-shaped member 36, the vibrating portion 38, and the support portion 35 may be separate members, but can be easily manufactured by being formed of the same member.
  • the frame-shaped member 36, the vibrating portion 38, and the supporting portion 35 are formed of the same member, it is not necessary to use another member (a member having creep deterioration) such as rubber to support the vibrating portion 38. Therefore, the frame-shaped member 36 can stably hold the vibrating portion 38 for a long period of time.
  • the vibrating film 33 is connected to the frame-shaped member 36 and the vibrating portion 38 via the connecting portion 39.
  • the first end in the longitudinal direction of the vibrating film 33 is connected to the first end in the Y-axis direction of the frame-shaped member 36.
  • the second end of the vibrating film 33 is connected to the second end of the vibrating portion 38 in the Y-axis direction.
  • the connecting portion 39 is made of an insulating and adhesive material.
  • the vibrating film 33 is connected to the frame-shaped member 36 via the connecting portion 39, for example, by heat welding.
  • the connecting portion 39 has a long rectangular shape along the lateral direction of the frame-shaped member 36 in a plan view.
  • the connecting portion 39 has a certain thickness, and connects the vibrating film 33 and the vibrating portion 38 at a position separated to some extent so that the vibrating film 33 does not come into contact with the vibrating portion 38.
  • the electrodes (not shown) provided on both main surfaces of the vibrating film 33 do not come into contact with the vibrating portion 38, so that even if the vibrating film 33 expands and contracts and the vibrating portion 38 vibrates, the electrodes are scraped. There is no.
  • the vibration film 33 is an example of a piezoelectric film that vibrates by being deformed in the plane direction when a voltage is applied.
  • the vibration film 33 has a long rectangular shape along the longitudinal direction of the frame-shaped member 36 in a plan view.
  • the vibration film 33 is made of, for example, polyvinylidene fluoride (PVDF).
  • the vibration film 33 may be made of a chiral polymer.
  • the chiral polymer for example, L-type polylactic acid (PLLA) or D-type polylactic acid (PDLA) is used.
  • the electronic device provided with the vibration member in this example can be vibrated in the same manner under any humidity environment.
  • the vibrating film 33 when PLLA is used for the vibration film 33, since PLLA is a highly permeable material, if the electrode and the vibrating part added to the PLLA are made of a transparent material, the internal state of the device can be visually recognized. It becomes easier to do. Further, since PLLA is not pyroelectric, it can vibrate in the same manner under any temperature environment. If the vibrating film 33 is made of PLLA, the vibrating film 33 can be expanded and contracted along the Y-axis direction by cutting so that each outer periphery is approximately 45 ° with respect to the stretching direction.
  • the drive circuit applies a voltage to the vibration film 33 to expand and contract the vibration film 33.
  • the vibration film 33 is deformed in the plane direction when a voltage is applied. Specifically, the vibration film 33 expands and contracts in the Y-axis direction when a voltage is applied.
  • the vibrating portion 38 vibrates in the Y-axis direction. That is, the oscillator 12 vibrates in the Y-axis direction. As a result, the vibration generated by the vibrator 12 is transmitted to the user via the substrate 11.
  • the oscillator 12 may be any as long as it vibrates along the XY plane direction, and the method of vibrating the oscillator 12 is not limited to the above example.
  • a motor or the like may be used to vibrate the vibrator 12.
  • the housing 13 has a rectangular shape in a plan view.
  • the housing 13 includes an opening 16.
  • the housing 13 is made of, for example, a metal such as aluminum.
  • the opening 16 has a rectangular shape in a plan view.
  • the opening 16 is formed in an area smaller than that of the substrate 11 in a plan view.
  • the housing 13 has an opening 16 formed at a position where it overlaps with the substrate 11 in a plan view.
  • the housing 13 is connected to the second main surface 19 of the substrate 11 via the cushion material 14. The user can directly touch the substrate 11 through the space surrounded by the opening 16 and the cushion material 14.
  • the substrate 11 is an example of the "member held in the housing" in the present invention.
  • the cushion material 14 is made of a material that is more easily deformed when subjected to an external force than the housing 13 and the substrate 11. Therefore, when the substrate 11 is connected to the housing 13, the cushion material 14 suppresses the restraint of the substrate 11 by the housing 13. Therefore, the cushion material 14 connects the substrate 11 to the housing 13 without hindering the vibration of the substrate 11.
  • the cushioning material 14 is an example of the "cushioning material" in the present invention.
  • the cushion material 14 is formed in a frame shape.
  • the cushion material 14 has a rectangular frame shape when viewed in a plan view.
  • the cushion material 14 is arranged at a position separated from the opening 16 by a predetermined distance in a plan view.
  • the outer circumference of the cushion material 14 overlaps with the outer circumference of the substrate 11 in a plan view.
  • the cushion material 14 may partially overlap the substrate 11 in a plan view.
  • the cushion material 14 is arranged so as to surround the opening 16 in a plan view. Further, the cushion material 14 closes between the housing 13 and the substrate 11. Therefore, even if the opening 16 of the housing 13 is exposed to water, if the cushion material 14 is made of a water-impermeable material such as rubber, it prevents water from entering the internal space on the housing 13 side. be able to.
  • the thickness L1 of the cushion material 14 in the Z-axis direction is the second main surface 19 of the substrate 11 and the housing 13.
  • the length of the gap is thicker than L2. That is, the thickness L1 of the cushion material 14 in the Z-axis direction can be secured to be equal to or greater than the length L2 of the gap between the second main surface 19 of the substrate 11 and the housing 13.
  • the thicker the cushion material 14 in the Z-axis direction the higher the flexibility in the plane direction. The higher the flexibility of the cushion material 14 in the plane direction, the easier it is for the substrate 11 to vibrate. Therefore, the cushion material 14 can suppress the restraint of the substrate 11 by the housing 13.
  • the recess 17 is formed at a position where it comes into contact with the cushion material 14 of the housing 13. That is, the recess 17 is formed at a position separated by a predetermined distance from the end surface 131 of the housing 13 forming the opening 16 in a plan view toward the outer end surface 132 of the housing 13.
  • the recess 17 is an example of a "notch" in the present invention.
  • the recess 17 is a groove having a rectangular cross section when cut on an XZ plane or a YZ plane, and has a structure in which a part of the surface of the housing 13 facing the substrate 11 is recessed toward the inside of the housing 13.
  • the cross section of the recess 17 when cut on the XY plane is formed to be slightly larger than the cross section when the cushion material 14 is cut on the XY plane. Therefore, the cushion material 14 can enter the recess 17. Further, since the cushion material 14 is not restrained by the side surface of the recess 17, the movement with respect to the XY plane is not suppressed.
  • the recess 17 Since the recess 17 is formed, a part of the cushion material 14 is connected to the housing 13 in a state of being inserted into the housing 13 side.
  • the thickness of the entire vibration structure 101 in the Z-axis direction is reduced by the amount that the cushion material 14 is inserted into the housing 13 side.
  • the thickness of the entire vibrating structure 101 in the Z-axis direction can be reduced as compared with the case where the recess 17 is not formed in the housing 13, and the bulkiness of the vibrating structure 101 can be suppressed.
  • the cushion material 14 has a frame shape that surrounds the opening 16 in a plan view, but the present invention is not limited to this mode.
  • the cushion material 14 may be arranged at least in a part around the opening 16.
  • the cushion material 14 may be arranged at one or more places around the opening 16.
  • the housing 13 is a housing of an electronic device in which the vibration structure 101 is installed, but the present invention is not limited to this mode.
  • FIG. 4 (A) is a cross-sectional view of the vibration structure 102 according to the second embodiment
  • FIG. 4 (B) is a partially enlarged view of FIG. 4 (A).
  • the description of the second embodiment only the parts different from those of the first embodiment will be described, and the rest will be omitted.
  • the vibration structure 102 differs from the vibration structure 101 in that a step portion 27 is formed in the housing 13 instead of the recess 17.
  • the step portion 27 is formed along the opening 16 in a plan view. That is, the step portion 27 has a shape in which a part of the end surface 131 is recessed from the inner end surface 131 of the housing 13 toward the outer end surface 132 of the housing 13 in a plan view.
  • the step portion 27 is an example of the “notch” in the present invention.
  • the cushion material 14 is arranged along the outside of the opening 16 in a plan view. Since the side surface 141 of the cushion material 14 is not restrained by the housing 13, the movement of the cushion material 14 with respect to the XY plane is not suppressed. Further, on the inner side surface 141 of the cushion material 14, even if the cushion material 14 is deformed, it does not come into contact with the housing 13. Therefore, the degree of freedom of movement of the cushion material 14 with respect to the XY plane is increased. Further, the cushion material 14 is connected to the housing 13 in a state of being inserted into the housing 13 side by the step portion 27.
  • the thickness of the entire vibration structure 102 in the Z-axis direction can be reduced as compared with the case where the step portion 27 is not formed in the housing 13. Therefore, the vibration structure 102 can suppress the bulkiness while suppressing the restraint of the substrate 11 by the housing 13.
  • FIG. 5 (A) is a cross-sectional view of the vibration structure 103 according to the third embodiment
  • FIG. 5 (B) is a partially enlarged view of FIG. 5 (A).
  • the third embodiment only the parts different from those of the second embodiment will be described, and the rest will be omitted.
  • the step portion 37 is formed in the housing 13 instead of the step portion 27, and the arrangement of the cushion material 14 with respect to the housing 13 is the vibration structure 102. Different from. Other configurations are the same as those of the vibration structure 102.
  • the step portion 37 is formed on the inner end surface 131 of the housing 13 in a plan view.
  • the step portion 37 is formed along the opening 16 in a plan view. That is, the stepped portion 37 has a shape in which a part of the end surface 131 is recessed from the inner end surface 131 of the housing 13 toward the outer end surface 132 of the housing 13 in a plan view.
  • the cushion material 14 is connected to the inner end surface 131 of the housing 13. That is, the cushion material 14 is arranged along the inside of the opening 16 in a plan view. The cushion material 14 is not connected to the inner end surface 131 of the housing 13 where the step portion 37 is provided. The cushion material 14 is not restrained by the housing 13 for the height of the step portion 37 in the Z-axis direction. Therefore, the vibration structure 103 can also suppress the bulkiness while suppressing the restraint of the substrate 11 by the housing 13.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining the vibration structure 104 according to the modification 1 of the vibration structure 101
  • FIG. 6B is a diagram for explaining the vibration structure 105 according to the modification 2 of the vibration structure 101. It is a figure.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the vibration structure 106 according to the third modification of the vibration structure 101.
  • the modified example 1 and the modified example 3 only the parts different from those according to the first embodiment will be described, and the rest will be omitted. Further, in the description of the modified example 2, only the portion different from the vibration structure 104 according to the modified example 1 will be described, and the rest will be omitted.
  • the cushion material 24 is used instead of the cushion material 14, which is different from the vibration structure 101, and the other configurations are the same.
  • the cross-sectional area of the cushion material 24 in the XY plane changes along the Z-axis direction.
  • the cushion material 24 has thick ends and a thin center along the Z-axis direction.
  • the cushion material 24 becomes more flexible in the plane direction as it becomes thinner. When the flexibility of the cushion material 24 is increased, the cushion material 24 can easily follow the vibration of the substrate 11. Therefore, the cushion material 24 can further suppress the restraint of the substrate 11 by the housing 13.
  • the side surface 242 of the cushion material 24 is farther from the side surface of the housing 13 formed by the recess 17, it becomes more difficult to come into contact with the housing 13. This increases the degree of freedom of movement of the cushion material 24 with respect to the XY plane. When the degree of freedom of movement of the cushion material 24 with respect to the XY plane is increased, the cushion material 24 can easily follow the vibration of the substrate 11. Therefore, the cushion material 24 can further suppress the restraint of the substrate 11 by the housing 13.
  • both ends of the cushion material 24 in the Z-axis direction are formed thick. As a result, the area connected to the cushion material 24 and the housing 13, and the cushion material 24 and the substrate 11 is increased. Therefore, the cushion material 24 can be firmly connected to the housing 13 and the substrate 11.
  • the cushion material 34 is used instead of the cushion material 24, which is different from the vibration structure 104, and the other configurations are the same.
  • the cushion material 34 has a tapered shape in which the cross-sectional area in the XY plane changes along the Z-axis direction.
  • the cushion material 34 is thick on the substrate 11 side and thin on the housing 13 side along the Z-axis direction.
  • the cushion material 34 may be thick on the housing 13 side and thin on the substrate 11 side along the Z-axis direction.
  • the cushion material 34 has a shape in which the substrate 11 side is thicker and the housing 13 side is thinner along the Z-axis direction, and a shape in which the housing 13 side is thicker and the substrate 11 side is thinner along the Z-axis direction. Preferable compared to. Since the cushion material 34 is narrowed on the housing 13 side along the Z-axis direction, the side surface 342 of the cushion material 34 is farther from the side surface of the housing 13 formed by the recess 17. Therefore, the cushion material 34 is less likely to come into contact with the housing 13. Therefore, the degree of freedom of movement of the cushion material 34 with respect to the XY plane is increased. When the degree of freedom of movement of the cushion material 34 with respect to the XY plane is increased, the cushion material 34 can easily follow the vibration of the substrate 11. Therefore, the cushion material 34 can further suppress the restraint of the substrate 11 by the housing 13.
  • the recess 47 is formed instead of the recess 17, which is different from the vibration structure 101, and the other configurations are the same.
  • the recess 47 is a groove whose cross section when cut in the XZ plane or the YZ plane extends from the housing 13 side toward the substrate 11.
  • the recess 47 has a structure in which a part of the surface of the housing 13 facing the substrate 11 is recessed toward the inside of the housing 13.
  • the cross section of the recess 47 when cut in the XY plane has a shape that expands from the inner side of the housing 13 to the outer side of the housing 13, that is, the surface side of the housing 13 facing the substrate 11.
  • the side surface 142 of the cushion material 14 becomes more difficult to come into contact with the housing 13 because the distance from the side surface of the housing 13 formed by the recess 47 becomes larger toward the outside of the housing 13. Therefore, the degree of freedom of movement of the cushion material 14 with respect to the XY plane is increased.
  • the cushion material 14 can easily follow the vibration of the substrate 11. Therefore, the recess 47 can further suppress the restraint of the substrate 11 by the housing 13.
  • FIG. 8A is an exploded perspective view of the vibration structure 201 according to the fourth embodiment
  • FIG. 8B is a plan view of the vibration structure 201 viewed from the + Z direction to the ⁇ Z direction.
  • 9 (A) is a cross-sectional view taken along the line III-III shown in FIG. 8 (B)
  • FIG. 9 (B) is a partially enlarged view of FIG. 9 (A).
  • FIG. 9B a member that allows the substrate 11 to pass through and overlaps the substrate 11 is shown by a broken line.
  • the vibration structure 201 of the present embodiment includes a substrate 11, an oscillator 12, a housing 13, a cushion material 14, and double-sided tape. 15 is provided.
  • the oscillator 12 is connected to the first main surface 18 of the substrate 11 via the double-sided tape 15.
  • the oscillator 12 and the substrate 11 form a vibration unit.
  • the housing 13 is connected to the vibrator 12 via the cushion material 14.
  • the outer circumference of the cushion material 14 overlaps with the outer circumference of the vibrator 12 in a plan view.
  • the cushion material 14 may overlap with the frame-shaped member 36 of the vibrator 12 in a plan view. In this way, the member held in the housing may be the oscillator 12.
  • a recess 17 is formed in the housing 13. Since the recess 17 is formed, a part of the cushion material 14 is connected to the housing 13 in a state of being inserted into the housing 13. As a result, the thickness of the entire vibrating structure 201 in the Z-axis direction can be reduced as compared with the case where the recess 17 is not formed in the housing 13, and the bulkiness of the vibrating structure 201 can be suppressed.
  • the thickness L1 of the cushion material 14 in the Z-axis direction is thicker than the length L2 of the gap between the vibrator 12 and the housing 13. That is, the thickness L1 of the cushion material 14 in the Z-axis direction can be secured to be equal to or greater than the length L2 of the gap between the vibrator 12 and the housing 13. As a result, the cushion material 14 can suppress the restraint of the substrate 11 by the housing 13.
  • Substrate 12 ... Oscillator 13 ... Housing 14, 24, 34 ... Cushion material (cushioning material) 15 ... Double-sided tape 16 ... Openings 17, 47 ... Recesses (notches) 18 ... 1st main surface 19 ... 2nd main surface 27, 37 ... Stepped portion (notch) 101, 102, 103, 104, 105, 201 ... Vibration structure L1 ... Thickness (thickness in the direction orthogonal to the plane direction of the cushioning material) L2 ... Length (length of the gap between the member held in the housing and the housing)

Abstract

振動構造（１０１）は、平面方向に沿って振動する振動子（１２）と、前記振動子（１２）を保持する筐体（１３）と、前記筐体（１３）に保持される部材と前記筐体（１３）とに接続される緩衝材（１４）と、を備え、前記緩衝材（１４）の前記平面方向に直交する方向の厚みは、前記筐体（１３）に保持される部材と前記筐体（１３）との隙間よりも厚い。

Description

振動構造
　本発明は、振動を生じさせる振動構造に関する。
　近年、タッチパッド等において、利用者が触れた際に振動を伝えることで、利用者にタッチパッド等を通じて操作をしていることを実感させる触覚提示装置が提案されている。
　例えば、特許文献１には、圧電フィルムを用いて触覚フィードバックを利用者に与える振動装置が提案されている。従来の振動装置は、電子機器等の筐体の上に重ねて配置される。
特許第６２３７９５９号
　振動装置を電子機器等の筐体の上に重ねて配置すると、振動装置が配置された部分は、振動装置の厚みに加えて振動装置と筐体とを接続する部材分嵩張る。ここで、嵩張りを抑えるために、振動装置と筐体とを接続する部材を薄くすると、筐体が振動装置を拘束しやすくなる。このため、振動装置の振動が阻害される。
　そこで、本発明の目的は、電子機器等に配置する場合に、筐体による拘束性を抑制しつつも、嵩張りを抑えた振動構造を提供することにある。
　この発明の振動構造は、平面方向に沿って振動する振動子と、前記振動子を保持する筐体と、前記筐体に保持される部材と前記筐体とに接続される緩衝材と、を備え、前記緩衝材の前記平面方向に直交する方向の厚みは、前記筐体に保持される部材と前記筐体との隙間よりも厚いことを特徴とする。
　この構成では、振動子を含めた筐体に保持される部材は、緩衝材を介して接続される。緩衝材の厚みが筐体に保持される部材と筐体との隙間よりも厚いため、緩衝材の少なくとも一部は、筐体側に入り込む。例えば、筐体に切欠きを設け、当該切欠きに緩衝材の一部をはめ込む。あるいは、筐体に開口がある場合に、緩衝材は、筐体の側面に接続してもよい。振動構造全体の厚みは、緩衝材が筐体側に入り込んでいる分だけ薄くすることができる。また、緩衝材の厚みは、筐体に保持される部材と筐体との隙間の長さよりも長くなる。緩衝材は、振動子の平面方向に直交する方向の厚みが厚いほど、振動子の振動を阻害し難くなる。このため、緩衝材は、筐体による拘束性を抑制することができる。従って、振動構造は、筐体による拘束性を抑制しつつも、振動構造全体として薄くすることができ、嵩張りを抑えることができる。
　この発明によれば、電子機器等に配置する場合に、筐体による拘束性を抑制しつつも、嵩張りを抑えることができる。
図１（Ａ）は第１実施形態に係る振動構造１０１の分解斜視図であり、図１（Ｂ）は振動構造１０１の平面図である。 図２（Ａ）は図１（Ｂ）に示すＩ－Ｉ線で切断した断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の一部拡大図である。 図３（Ａ）は、振動子１２の背面斜視図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示すＩＩ－ＩＩ線で切断した断面図である。 図４（Ａ）は第２実施形態に係る振動構造１０２の断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の一部拡大図である。 図５（Ａ）は第３実施形態に係る振動構造１０３の断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の一部拡大図である。 図６（Ａ）は振動構造１０１の変形例１を説明するための図であり、図６（Ｂ）は振動構造１０１の変形例２を説明するための図である。 図７は振動構造１０１の変形例３を説明するための図である。 図８（Ａ）は第４実施形態に係る振動構造２０１の分解斜視図であり、図８（Ｂ）は振動構造２０１の平面図である。 図９（Ａ）は図８（Ｂ）に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断した断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の一部拡大図である。
　図１（Ａ）は第１実施形態に係る振動構造１０１の分解斜視図であり、図１（Ｂ）は振動構造１０１の＋Ｚ方向から－Ｚ方向へ視た平面図である。図２（Ａ）は図１（Ｂ）に示すＩ－Ｉ線で切断した断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の一部拡大図である。以下、各図は、電子機器の筐体１３の一部のみを示し、かつ配線を省略して示している。なお、図１（Ｂ）は、筐体１３を透過させて筐体１３と重なる部材を破線で示し、基板１１の存在する領域をハッチングで示している。
　図１（Ａ）、図１（Ｂ）、及び図２（Ａ）に示すように、本実施形態の振動構造１０１は、基板１１、振動子１２、筐体１３、クッション材１４、両面テープ１５を備える。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）では、振動構造１０１の幅方向（横方向）をＸ軸方向とし、長さ方向（縦方向）をＹ軸方向とし、厚み方向をＺ軸方向として説明する。なお、ＸＹ平面方向は、本発明における「平面方向」に、Ｚ軸方向は、本発明における「平面方向に直交する方向」相当する。
　基板１１は、第１主面１８及び第２主面１９を有する平板である。第１主面１８及び第２主面１９は、平面視して矩形状である。第２主面１９は、振動構造１０１を電子機器の筐体１３に配置する場合に、ユーザのタッチ操作を受け付けるタッチパネルである。基板１１は、タッチ操作を検出するための不図示の静電容量センサを備える。なお、基板１１は、本発明における「平板」の一例である。
　振動子１２は、基板１１の第１主面１８に接続されている。振動子１２は、両面テープ１５を介して基板１１に接続されている。両面テープ１５は、本発明における「接続部材」の一例である。なお、接続部材は、振動子１２を基板１１に接続するものであれば、両面テープ以外のものであってもよい。振動子１２は、不図示の駆動回路に接続され、基板１１及とともに振動ユニットを構成する。
　図３（Ａ）は、振動子１２の背面斜視図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示すＩＩ－ＩＩ線で切断した断面図である。図３（Ａ）に示すように、振動子１２は、概ね平板形状である。振動子１２は、平面視して概ね長方形状である。振動子１２の面積は、基板１１の第１主面１８の面積より小さい。振動子１２の短手方向はＸ軸方向に平行であり、振動子１２の長手方向はＹ軸方向に平行である。
　図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、振動子１２は、振動用フィルム３３、支持部３５、枠状部材３６、振動部３８、及び接続部３９を有する。
　枠状部材３６は、平面視した形状が長方形状である。枠状部材３６は、２つの第１開口３１と、２つの第２開口３２を有する。第１開口３１は、枠状部材３６の長手方向であるＹ軸方向の両端側に配置されている。第２開口３２は、枠状部材３６の短手方向であるＸ軸方向の両端側に配置されている。第１開口３１は、略長方形状であり、Ｘ軸方向に沿って長い形状となっている。第２開口３２は、Ｙ軸方向に沿って長い略長方形状の開口である。また、第２開口３２のＹ軸方向の両端は、枠状部材３６の中心軸（図中のＩＩ－ＩＩ線）に向かってさらに長方形状に延長されている。
　振動部３８は、平面視して長方形状であり、枠状部材３６の内側に配置されている。振動部３８の面積は、枠状部材３６によって囲まれる面積より小さくなっている。
　支持部３５は、振動部３８と枠状部材３６とを接続する。支持部３５は、振動部３８を枠状部材３６に支持する。この例では、支持部３５は、Ｘ軸方向に沿って長い長方形状であり、振動部３８のＹ軸方向の両端部で、該振動部３８を保持する。支持部３５のＸ軸方向の長さは、Ｙ軸方向の長さよりも長い。
　枠状部材３６、振動部３８、及び支持部３５は、同一部材（例えば、アクリル樹脂、ＰＥＴ、ポリカーボネイト、ガラスエポキシ、ＦＲＰ、金属、又はガラス等）で形成されている。金属としては、例えばＳＵＳ（ステインレス鋼材）が挙げられ、必要に応じてポリイミド等の樹脂でコーティングすることにより、絶縁を施したものであってもよい。
　枠状部材３６、振動部３８、及び支持部３５は、１枚の長方形状の板部材を、第１開口３１及び第２開口３２の形状に沿って打抜き加工することで形成される。枠状部材３６、振動部３８、及び支持部３５は、それぞれ別の部材であってもよいが、同一部材で形成されることで、容易に製造することができる。又は、枠状部材３６、振動部３８、及び支持部３５は同一部材で形成されることで、振動部３８の支持にゴム等の別の部材（クリープ劣化のある部材）を用いる必要がない。このため、枠状部材３６は、長期間安定して振動部３８を保持することができる。
　振動用フィルム３３は、接続部３９を介して、枠状部材３６及び振動部３８に接続される。振動用フィルム３３の長手方向の第１端は、枠状部材３６のＹ軸方向の第１端に接続される。振動用フィルム３３の第２端は、振動部３８のＹ軸方向の第２端に接続される。接続部３９は、絶縁性で接着性のある素材が使用される。振動用フィルム３３は、例えば熱溶着により、接続部３９を介して枠状部材３６に接続される。
　接続部３９は、平面視して枠状部材３６の短手方向に沿って長い長方形状である。接続部３９は、ある程度の厚みがあり、振動用フィルム３３を振動部３８に接触させないように、ある程度離れた位置で、振動用フィルム３３と振動部３８とを接続させる。これにより、振動用フィルム３３の両主面に設けられた不図示の電極が振動部３８に接触しないため、振動用フィルム３３が伸縮して振動部３８が振動したとしても、電極が削られることがない。
　振動用フィルム３３は、電圧を加えると面方向に変形することにより振動する圧電フィルムの一例である。振動用フィルム３３は、平面視して枠状部材３６の長手方向に沿って長い長方形状である。振動用フィルム３３は、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）からなる。他にも、振動用フィルム３３は、キラル高分子からなる態様であってもよい。キラル高分子は、例えば、Ｌ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）又はＤ型ポリ乳酸（ＰＤＬＡ）等を用いる。
　振動用フィルム３３にＰＶＤＦを用いた場合、ＰＶＤＦは耐水性があるため、この例における振動部材を備えた電子機器をどのような湿度環境下においても同じような振動をさせることができる。
　また、振動用フィルム３３にＰＬＬＡを用いた場合、ＰＬＬＡは透過性の高い材料であるため、ＰＬＬＡに付加する電極及び振動部が透明な材料であれば、機器の内部状況を視認できるため、製造し易くなる。また、ＰＬＬＡは、焦電性が無いため、どのような温度環境下においても同じような振動をさせることができる。振動用フィルム３３は、仮にＰＬＬＡで構成される場合、延伸方向に対して各外周辺が略４５°となるように裁断することで、Ｙ軸方向に沿って伸縮することができる。
　不図示の駆動回路は、振動用フィルム３３に電圧を印加して、振動用フィルム３３を伸縮させる。振動用フィルム３３は、電圧を印加すると面方向に変形する。具体的には、振動用フィルム３３は、電圧を印加するとＹ軸方向に伸縮する。振動用フィルム３３がＹ軸方向に伸縮することにより、振動部３８は、Ｙ軸方向に振動する。すなわち、振動子１２は、Ｙ軸方向に振動する。これにより、振動子１２で生じた振動が基板１１を介してユーザに伝達される。
　なお、振動子１２は、ＸＹ平面方向に沿って振動するものであればよく、振動子１２を振動させる方法は上記の例に限定されない。振動子１２を振動させるには、例えば、モータ等を利用してもよい。
　筐体１３は、平面視した形状が長方形状である。筐体１３は、開口部１６を備える。筐体１３は、例えば、アルミニウム等の金属からなる。
　開口部１６は、平面視して長方形状である。開口部１６は、平面視して基板１１より小さい面積に形成されている。筐体１３は、平面視して基板１１と重なる位置に開口部１６を形成している。筐体１３は、クッション材１４を介して基板１１の第２主面１９に接続されている。ユーザは、開口部１６及びクッション材１４に囲まれた空間を通して、直接基板１１に触れることができる。なお、本実施形態において、基板１１が、本発明における「筐体に保持される部材」の一例である。
　クッション材１４は、筐体１３及び基板１１と比べて外力を受けた時に変形しやすい素材で形成されている。このため、クッション材１４は、筐体１３に基板１１を接続したときに、筐体１３による基板１１の拘束性を抑える。従って、クッション材１４は、基板１１の振動を阻害することなく、基板１１を筐体１３に接続する。なお、クッション材１４は、本発明における「緩衝材」の一例である。
　クッション材１４は、枠状に形成されている。クッション材１４は、平面視した外形が長方形の枠形状である。クッション材１４は、平面視して開口部１６から所定の距離を隔てた位置に配置されている。クッション材１４の外周は、平面視して基板１１の外周と重なる。なお、クッション材１４は平面視して基板１１と一部重なればよい。
　クッション材１４は、平面視して開口部１６を取り囲むように配置されていることが好ましい。また、クッション材１４は、筐体１３と基板１１との間を塞ぐ。このため、筐体１３の開口部１６に水がかかっても、クッション材１４は、例えばゴム等の水を通さない素材である場合、筐体１３側の内部空間に水が浸入することを防ぐことができる。
　図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、クッション材１４のＺ軸方向、すなわち振動子１２のＺ軸方向の厚みＬ１は、基板１１の第２主面１９と筐体１３との隙間の長さＬ２よりも厚い。すなわち、クッション材１４のＺ軸方向における厚みＬ１を基板１１の第２主面１９と筐体１３との隙間の長さＬ２以上に確保できる。クッション材１４は、Ｚ軸方向における厚みＬ１が厚いほど、平面方向の柔軟性が高くなる。クッション材１４の平面方向の柔軟性が高いほど、基板１１は、振動し易くなる。このため、クッション材１４は、筐体１３による基板１１の拘束性を抑制できる。
　凹部１７は、筐体１３のクッション材１４と接する位置に形成されている。すなわち、凹部１７は、平面視して開口部１６を形成する筐体１３の端面１３１から筐体１３の外側の端面１３２に向かって所定の距離を隔てた位置に形成されている。凹部１７は、本発明における「切欠き」の一例である。
　凹部１７は、ＸＺ平面又はＹＺ平面で切断した時の断面が矩形状の溝であり、筐体１３の基板１１と向かい合う面の一部が筐体１３内部に向かって窪んだ構造である。凹部１７のＸＹ平面で切断した時の断面は、クッション材１４のＸＹ平面で切断した時の断面より若干大きく形成されている。このため、クッション材１４は、凹部１７に入り込むことができる。また、クッション材１４は、凹部１７の側面によって拘束されていないため、ＸＹ平面に対する動きが抑制されない。
　凹部１７が形成されていることにより、クッション材１４の一部は、筐体１３側に入り込んだ状態で筐体１３に接続される。振動構造１０１全体のＺ軸方向の厚みは、クッション材１４が筐体１３側に入り込んでいる分だけ薄くなる。これにより、筐体１３に凹部１７が形成されていない場合と比べて、振動構造１０１全体のＺ軸方向の厚みは薄くすることができ、振動構造１０１の嵩張りが抑えられる。
　なお、本実施形態において、クッション材１４は、平面視して開口部１６を取り囲むような枠形状であったが、この態様には限定されない。クッション材１４は、開口部１６の周囲の少なくとも一部に配置されていればよい。例えば、クッション材１４は、開口部１６の周囲の一か所以上に配置されていてもよい。
　なお、本実施形態において、筐体１３は振動構造１０１の設置される電子機器の筐体であるが、この態様には限定されない。
　図４（Ａ）は第２実施形態に係る振動構造１０２の断面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の一部拡大図である。第２実施形態の説明においては、第１実施形態と異なる個所についてのみ説明し、後は省略する。
　図４（Ａ）に示すように、振動構造１０２においては、凹部１７の代わりに段差部２７が筐体１３に形成されていることが振動構造１０１と異なる。その他の構成については振動構造１０１と同じである。振動構造１０２において、段差部２７は、平面視して開口部１６に沿って形成されている。すなわち、段差部２７は、平面視して筐体１３の内側の端面１３１から筐体１３の外側の端面１３２に向かって端面１３１の一部が凹んだ形状である。段差部２７は、本発明における「切欠き」の一例である。
　振動構造１０２において、クッション材１４は、平面視して開口部１６の外側に沿って配置されている。クッション材１４の側面１４１は、筐体１３によって拘束されていないため、クッション材１４のＸＹ平面に対する動きは抑制されない。さらに、クッション材１４の内側の側面１４１においては、クッション材１４が変形しても筐体１３に接触しない。このため、クッション材１４のＸＹ平面に対する動きの自由度が増す。また、クッション材１４は、段差部２７により筐体１３側に入り込んだ状態で、筐体１３と接続される。このため、筐体１３に段差部２７が形成されていない場合と比べて、振動構造１０２全体のＺ軸方向の厚みは薄くすることができる。従って、振動構造１０２は、筐体１３による基板１１の拘束性を抑制しつつも、嵩張りを抑えることができる。
　図５（Ａ）は第３実施形態に係る振動構造１０３の断面図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）の一部拡大図である。第３実施形態の説明においては、第２実施形態と異なる個所についてのみ説明し、後は省略する。
　図５（Ａ）に示すように、振動構造１０３においては、段差部２７の代わりに段差部３７が筐体１３に形成されていること、及び筐体１３に対するクッション材１４の配置が振動構造１０２と異なる。その他の構成については振動構造１０２と同じである。振動構造１０３において、段差部３７は、平面視して筐体１３の内側の端面１３１に形成されている。段差部３７は、平面視して開口部１６に沿って形成されている。すなわち、段差部３７は、平面視して筐体１３の内側の端面１３１から筐体１３の外側の端面１３２に向かって端面１３１の一部が凹んだ形状である。
　振動構造１０３において、クッション材１４は、筐体１３の内側の端面１３１に対して接続されている。すなわち、クッション材１４は、平面視して開口部１６の内側に沿って配置されている。クッション材１４は、筐体１３の内側の端面１３１に対して段差部３７が設けられている箇所は接続されていない。クッション材１４は、段差部３７のＺ軸方向の高さ分筐体１３によって拘束されていない。このため、振動構造１０３も、筐体１３による基板１１の拘束性を抑制しつつも、嵩張りを抑えることができる。
　図６（Ａ）は振動構造１０１の変形例１に係る振動構造１０４を説明するための図であり、図６（Ｂ）は振動構造１０１の変形例２に係る振動構造１０５を説明するための図である。図７は振動構造１０１の変形例３に係る振動構造１０６を説明するための図である。なお、変形例１及び変形例３の説明においては、第１実施形態に係ると異なる個所についてのみ説明し、後は省略する。また、変形例２の説明においては、変形例１に係る振動構造１０４と異なる個所についてのみ説明し、後は省略する。
　図６（Ａ）に示すように、振動構造１０４においては、クッション材１４の代わりにクッション材２４を使用していることが振動構造１０１と異なり、その他の構成については同じである。振動構造１０４において、クッション材２４は、ＸＹ平面における断面積がＺ軸方向に沿って変化する。クッション材２４は、Ｚ軸方向に沿って両端が太く、中央が細くなっている。クッション材２４は、細くなるにつれより平面方向の柔軟性が高くなる。クッション材２４の柔軟性が高くなると、クッション材２４は基板１１の振動に追従し易くなる。このため、クッション材２４は、筐体１３による基板１１の拘束性をさらに抑制することができる。
　また、クッション材２４の側面２４２は、凹部１７で形成される筐体１３の側面からの距離がより遠くなるため、筐体１３とより接触しにくくなる。これによりクッション材２４のＸＹ平面に対する動きの自由度が増す。クッション材２４のＸＹ平面に対する動きの自由度が増すと、クッション材２４は基板１１の振動に追従し易くなる。このため、クッション材２４は、筐体１３による基板１１の拘束性をさらに抑制することができる。
　また、クッション材２４のＺ軸方向の両端は太く形成されている。これにより、クッション材２４及び筐体１３、並びにクッション材２４及び基板１１との接続される面積が広くなる。このため、クッション材２４は、筐体１３及び基板１１と強固に接続することができる。
　図６（Ｂ）に示すように、振動構造１０５においては、クッション材２４の代わりにクッション材３４を使用していることが振動構造１０４と異なり、その他の構成については同じである。振動構造１０５において、クッション材３４は、ＸＹ平面における断面積がＺ軸方向に沿って変化する、テーパー形状である。クッション材３４は、Ｚ軸方向に沿って基板１１側が太く、筐体１３側が細くなっている。なお、クッション材３４は、Ｚ軸方向に沿って筐体１３側が太く、基板１１側が細くなっていてもよい。
　また、クッション材３４は、Ｚ軸方向に沿って基板１１側が太く、筐体１３側が細くなっている形状のほうが、Ｚ軸方向に沿って筐体１３側が太く、基板１１側が細くなっている形状と比べて好ましい。クッション材３４は、Ｚ軸方向に沿って筐体１３側が細くなっているため、クッション材３４の側面３４２は、凹部１７で形成される筐体１３の側面からの距離がより遠くなる。このため、クッション材３４は、筐体１３とより接触しにくくなる。従って、クッション材３４のＸＹ平面に対する動きの自由度が増す。クッション材３４のＸＹ平面に対する動きの自由度が増すと、クッション材３４は基板１１の振動に追従し易くなる。このため、クッション材３４は、筐体１３による基板１１の拘束性をさらに抑制することができる。
　図７に示すように、振動構造１０６においては、凹部１７の代わりに凹部４７が形成されていることが振動構造１０１と異なり、その他の構成については同じである。振動構造１０６において、凹部４７は、ＸＺ平面又はＹＺ平面で切断した時の断面が筐体１３側から基板１１に向かって広がる溝である。凹部４７は、筐体１３の基板１１と向かい合う面の一部が筐体１３内部に向かって窪んだ構造である。凹部４７のＸＹ平面で切断した時の断面は、筐体１３の内部側から筐体１３の外部側、すなわち筐体１３の基板１１と向かい合う面側に向かって広がる形状である。このため、クッション材１４の側面１４２は、凹部４７で形成される筐体１３の側面からの距離が筐体１３の外部側に向かうにつれてより遠くなるため、筐体１３と接触しにくくなる。従って、クッション材１４のＸＹ平面に対する動きの自由度が増す。クッション材１４のＸＹ平面に対する動きの自由度が増すと、クッション材１４は基板１１の振動に追従し易くなる。このため、凹部４７は、筐体１３による基板１１の拘束性をさらに抑制することができる。
　図８（Ａ）は第４実施形態に係る振動構造２０１の分解斜視図であり、図８（Ｂ）は振動構造２０１の＋Ｚ方向から－Ｚ方向へ視た平面図である。図９（Ａ）は図８（Ｂ）に示すＩＩＩ－ＩＩＩ線で切断した断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）の一部拡大図である。図９（Ｂ）は、基板１１を透過させて基板１１と重なる部材を破線で示している。なお、第４実施形態の説明においては、第１実施形態と異なる個所についてのみ説明し、後は省略する。
　図８（Ａ）、図８（Ｂ）、及び図９（Ａ）に示すように、本実施形態の振動構造２０１は、基板１１、振動子１２、筐体１３、クッション材１４、及び両面テープ１５を備える。振動子１２は、両面テープ１５を介して基板１１の第１主面１８に接続されている。振動子１２は、基板１１とともに振動ユニットを構成する。
　筐体１３は、クッション材１４を介して振動子１２に接続されている。クッション材１４の外周は、平面視して振動子１２の外周と重なる。なお、クッション材１４は、平面視して振動子１２の枠状部材３６と重なればよい。この様に、筐体に保持される部材は、振動子１２であってもよい。
　図９（Ｂ）に示すように、筐体１３には、凹部１７が形成されている。凹部１７が形成されていることにより、クッション材１４の一部は、筐体１３側に入り込んだ状態で筐体１３に接続される。これにより、筐体１３に凹部１７が形成されていない場合と比べて、振動構造２０１全体のＺ軸方向の厚みは薄くすることができ、振動構造２０１の嵩張りが抑えられる。
　また、クッション材１４のＺ軸方向の厚みＬ１は、振動子１２と筐体１３との隙間の長さＬ２よりも厚い。すなわち、クッション材１４のＺ軸方向における厚みＬ１を振動子１２と筐体１３との隙間の長さＬ２以上に確保できる。これにより、クッション材１４は、筐体１３による基板１１の拘束性を抑制することができる。
　最後に、本実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１１…基板
１２…振動子
１３…筐体
１４，２４，３４…クッション材（緩衝材）
１５…両面テープ
１６…開口部
１７，４７…凹部（切欠き）
１８…第１主面
１９…第２主面
２７，３７…段差部（切欠き）
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，２０１…振動構造
Ｌ１…厚み（緩衝材の平面方向に直交する方向の厚み）
Ｌ２…長さ（筐体に保持される部材と筐体との隙間の長さ）

Claims (8)

  1. 　平面方向に沿って振動する振動子と、
    　前記振動子を保持する筐体と、
    　前記筐体に保持される部材と前記筐体とに接続される緩衝材と、
    　を備え、
    　前記緩衝材の前記平面方向に直交する方向の厚みは、前記筐体に保持される部材と前記筐体との隙間よりも厚い、
    　振動構造。
  2. 　第１主面及び第２主面を有する平板と、
    　前記平板の前記第１主面と前記振動子とを接続する接続部材と、
    　をさらに備える、
    　請求項１に記載の振動構造。
  3. 　前記筐体は、平面視して前記平板と重なる位置に開口部が形成され、
    　前記筐体は、前記緩衝材を介して前記平板及び前記振動子を保持し、
    　前記緩衝材の厚みは、前記第２主面と前記筐体との隙間よりも厚い、
    　請求項２に記載の振動構造。
  4. 　前記緩衝材は、平面視して前記開口部から所定の距離を隔てた位置に配置されている、
    　請求項３に記載の振動構造。
  5. 　前記緩衝材は、平面視して前記開口部に沿って配置されている、
    　請求項３に記載の振動構造。
  6. 　前記緩衝材は、平面視して前記開口部を取り囲むように配置されている、
    　請求項３～５のいずれか１項に記載の振動構造。
  7. 　前記筐体は、前記緩衝材と接する位置に切欠きが形成されている、
    　請求項１～６のいずれか１項に記載の振動構造。
  8. 　前記筐体は、少なくとも前記緩衝材と接する位置に凹部が形成されている、
    　請求項７に記載の振動構造。
PCT/JP2020/039202 2019-10-23 2020-10-19 振動構造 WO2021079836A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021541513A JP6958773B2 (ja) 2019-10-23 2020-10-19 振動構造
CN202090000661.3U CN216904700U (zh) 2019-10-23 2020-10-19 振动结构
US17/546,612 US20220097098A1 (en) 2019-10-23 2021-12-09 Vibration structure

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019192473 2019-10-23
JP2019-192473 2019-10-23

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US17/546,612 Continuation US20220097098A1 (en) 2019-10-23 2021-12-09 Vibration structure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021079836A1 true WO2021079836A1 (ja) 2021-04-29

Family

ID=75619424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/039202 WO2021079836A1 (ja) 2019-10-23 2020-10-19 振動構造

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220097098A1 (ja)
JP (1) JP6958773B2 (ja)
CN (1) CN216904700U (ja)
WO (1) WO2021079836A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023162739A1 (ja) * 2022-02-22 2023-08-31 株式会社村田製作所 支持装置、振動装置および電子機器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008186188A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Sony Corp タッチパネルディスプレイ装置、その製造方法および電子機器
WO2012115140A1 (ja) * 2011-02-23 2012-08-30 株式会社テクノアソシエ 画像表示部保護パネルユニット及び画像表示部保護パネル保持構造
JP2013255212A (ja) * 2011-09-13 2013-12-19 Kddi Corp 通話装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3326725B1 (en) * 2015-07-24 2020-07-08 Alps Alpine Co., Ltd. Vibration-generating device and operation feel-imparting input device using said vibration-generating device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008186188A (ja) * 2007-01-29 2008-08-14 Sony Corp タッチパネルディスプレイ装置、その製造方法および電子機器
WO2012115140A1 (ja) * 2011-02-23 2012-08-30 株式会社テクノアソシエ 画像表示部保護パネルユニット及び画像表示部保護パネル保持構造
JP2013255212A (ja) * 2011-09-13 2013-12-19 Kddi Corp 通話装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023162739A1 (ja) * 2022-02-22 2023-08-31 株式会社村田製作所 支持装置、振動装置および電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021079836A1 (ja) 2021-12-09
JP6958773B2 (ja) 2021-11-02
US20220097098A1 (en) 2022-03-31
CN216904700U (zh) 2022-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11455038B2 (en) Vibration structure, vibration device, and tactile sense presentation device
TWI603246B (zh) 觸控螢幕裝置
JP7143941B2 (ja) 振動装置
JP6943639B2 (ja) 表示装置
US11323045B2 (en) Vibration device having cushioning material with reduced thickness
WO2021079836A1 (ja) 振動構造
JP6335626B2 (ja) 触感伝達装置
US20220035455A1 (en) In-plane vibration structure
JP7099660B2 (ja) 振動装置及び電子機器
EP3866156A1 (en) Impact detection device and percussion instrument
CN215141778U (zh) 面方向型振动构造
JP2019062025A (ja) 振動ユニット
WO2021024567A1 (ja) 面方向型振動構造
JP2011175519A (ja) タッチパネル装置
JP2019212265A (ja) 振動ユニット、駆動装置及び駆動方法
CN213601183U (zh) 振动构造
CN213601192U (zh) 振动装置
JP7450038B2 (ja) 電子機器
JP2019204257A (ja) 構造体及び触感呈示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20880259

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021541513

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20880259

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1