WO2022079938A1 - 構造体、ケーシング、振動デバイス、および電子機器 - Google Patents

構造体、ケーシング、振動デバイス、および電子機器 Download PDF

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海 須藤
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ＮａｔｕｒｅＡｒｃｈｉｔｅｃｔｓ株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • 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

Definitions

  • This disclosure relates to structures, casings, vibration devices, and electronic devices.
  • Patent Document 1 proposes to absorb vertical vibration generated by using a training machine by attaching a vibration absorber to the legs of the training machine.
  • the purpose of the present disclosure is to provide a structure capable of effectively absorbing vibration.
  • the structure comprises one or more non-dense unit structures.
  • Each of the unit structures has an external force applied from a second direction whose rigidity against an external force applied from the first direction with respect to the unit structure is different from the first direction with respect to the unit structure. It is configured to be lower than the rigidity against.
  • the cross-sectional view about the plane perpendicular to the TB axis of the target structure including the structure which concerns on this embodiment is shown. It is a figure which shows the detail of the structure which concerns on this embodiment.
  • the cross-sectional view about the plane perpendicular to the TB axis of the target structure including the structure which concerns on modification 1 is shown. It is a perspective view of the vibration device which concerns on modification 2.
  • FIG. The cross-sectional view about the plane perpendicular to the FR axis of the vibration device which concerns on modification 2 is shown. It is a perspective view of the electronic device which concerns on modification 3.
  • FIG. A cross-sectional view of a plane perpendicular to the FR axis of the electronic device according to the third modification is shown.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a target structure including the structure according to the present embodiment with respect to a plane perpendicular to the TB axis.
  • FIG. 2 is a diagram showing details of the structure according to the present embodiment.
  • the structure of this embodiment is embedded in the target structure.
  • the target structure vibrates spontaneously or by an external force applied from another structure.
  • the structure suppresses the propagation of the vibration of the target structure to the outside.
  • the structure 111 of the present embodiment has a plate-shaped target structure 110 extending along the vertical axis (TB axis) in the left-right direction (SL-SR direction). It is discretely embedded in multiple places.
  • the target structure 110 vibrates in the front-rear direction (FR direction), and the structure 111 suppresses the propagation of this vibration to the outside. Since the structure 111 is a part of the target structure 110, it may contain the same material as the target structure 110, for example, a metal, a resin, or a plant material.
  • the target structure 110 may be one independent structure or may form a part of another structure.
  • the structure 111 is a non-dense structure extending in a plate shape, for example, along the TB axis.
  • the structure 111 comprises one or more non-dense unit structures.
  • Each of the unit structures is configured to have asymmetric stiffness properties by appropriately designing the shape, material, or other parameters.
  • the unit structure includes, for example, a lattice structure. That is, the unit structure includes a plurality of nodes (vertices) discretely arranged in a three-dimensional space and a plurality of edges (branches) connecting a plurality of sets of node pairs selected from the plurality of nodes. And the part except the edge is hollow.
  • the unit structure may include a wave spring type lattice structure.
  • the wave spring type lattice structure includes, for example, a lattice structure in which each edge has a wavy curve shape.
  • the parameters may be different among these unit structures.
  • the unit structure has a rigidity against an external force applied from a first direction (for example, the front-rear direction (FR direction)) when viewed from the unit structure (that is, based on the unit structure).
  • a first direction for example, the front-rear direction (FR direction)
  • a second direction for example, vertical direction (TB direction), left-right direction (SL-SR direction), or a combination thereof
  • TB direction vertical direction
  • SL-SR direction left-right direction
  • each of the unit structures is arranged so that the first direction as seen from the unit structure faces the propagation direction of the vibration to be absorbed.
  • the structure 111 is effective in elastically deforming the vibration to be absorbed by each unit structure according to the external force applied by the propagation of the vibration, while suppressing the decrease in rigidity due to the non-dense configuration. Can be absorbed.
  • the structure 111 As shown in FIGS. 1 and 2, the structure 111 according to the embodiment is embedded as at least a part of the target structure 110.
  • Each unit structure included in the structure 111 effectively reduces the vibration acceleration by absorbing the force propagating to the unit structure due to the vibration of the target structure 110 by elastic deformation. As a result, the vibration propagating from the target structure 110 to the outside is suppressed, so that the noise generated in the target structure 110 can be reduced.
  • the structure 111 has a smaller mass per volume than the dense structure. Therefore, by providing the structure 111 in the target structure 110, the increase in mass can be suppressed as compared with the case where the thickness of the target structure in the vibration direction is increased by a considerable amount.
  • the structure according to the embodiment as at least a part of the target structure, vibration propagating from the target structure to the outside and the target while suppressing an increase in the mass of the target structure.
  • the noise generated in the structure can be reduced.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of a target structure including the structure according to the first modification with respect to a plane perpendicular to the TB axis.
  • the structure 111a of the modified example 1 is continuously formed in the left-right direction on the plate-shaped target structure 110a extending along the vertical axis (TB axis). Be embedded.
  • the target structure 110a vibrates in the front-rear direction (FR direction), and the structure 111a suppresses the propagation of this vibration to the outside. Since the structure 111a is a part of the target structure 110a, it may contain the same material as the target structure 110a, for example, a metal, a resin, or a plant material.
  • the target structure 110a may be one independent structure or may form a part of another structure.
  • the structure 111a is a non-dense structure extending in a plate shape, for example, along the TB axis, similar to the structure 111 (FIG. 2) described in the embodiment.
  • the structure 111a comprises one or more non-dense unit structures.
  • Each of the unit structures is configured to have asymmetric stiffness properties by appropriately designing the shape, material, or other parameters.
  • the unit structure includes, for example, a lattice structure.
  • the unit structure may include a wave spring type lattice structure.
  • the parameters may be different among these unit structures.
  • the rigidity against an external force applied from the first direction (for example, the front-rear direction (FR direction)) when viewed from the unit structure is different from the first direction when viewed from the unit structure. It is configured to be less rigid against external forces applied from different second directions (eg, up-down direction (TB direction), left-right direction (SL-SR direction), or a combination thereof).
  • second directions eg, up-down direction (TB direction), left-right direction (SL-SR direction), or a combination thereof.
  • the structure 111a suppresses the decrease in rigidity due to the non-dense configuration, and at the same time, the external force (for example, in the front-rear direction (FR)) applied to each unit structure by the propagation of the vibration to be absorbed is applied. It can be effectively absorbed by elastically deforming due to the force applied along the direction).
  • the external force for example, in the front-rear direction (FR)
  • the structure according to the modified example 1 is embedded as at least a part of the target structure, so that the vibration propagating from the target structure to the outside while suppressing the increase in the mass of the target structure and the said.
  • the noise generated in the target structure can be reduced.
  • Modification 2 is an example of a vibration device capable of limiting the direction and region in which vibration propagates.
  • FIG. 4 is a perspective view of the vibration device according to the modified example 2.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of a plane perpendicular to the FR axis of the vibration device according to the second modification.
  • the vibration device 40 is, for example, a vibration actuator, a haptics device, or the like. As shown in FIG. 4, the vibration device 40 includes a vibration element 41 corresponding to a main body and a casing 42.
  • the vibrating element 41 is housed in the casing 42 so that at least a part of its outer surface is in contact with the casing 42.
  • the vibration element 41 is configured to generate vibration in response to a drive signal from a host (for example, a processor) (not shown).
  • the vibration generated by the vibrating element 41 propagates to the outside of the vibrating device 40 via the casing 42.
  • the casing 42 has an internal space, and the vibrating element 41 can be accommodated in the internal space. As shown in FIG. 5, in the casing 42, a part of the region where the vibration generated by the vibration element 41 propagates is configured as the structure 43. As a result, the vibration generated by the vibration element 41 propagates from the vibration element 41 to the vibration propagation target in contact with the portion through the portion of the casing 42 that does not correspond to the structure 43.
  • the vibration propagation target can be the body of a human or other organism, or the surface of an object such as a table.
  • the material of the casing 42 can include, for example, at least one of resin, metal, and plant material.
  • the structure 43 is a non-dense structure extending along the SL-SR axis, similar to the structure 111 (FIG. 2) described in the embodiment. Specifically, the structure 43 comprises one or more non-dense unit structures. Each of the unit structures is configured to have asymmetric stiffness properties by appropriately designing the shape, material, or other parameters.
  • the unit structure includes, for example, a lattice structure. As an example, the unit structure may include a wave spring type lattice structure. When the structure 43 includes a plurality of unit structures, the parameters may be different among these unit structures.
  • the unit structure has a second rigidity different from that of the first direction when viewed from the unit structure, in which the rigidity against an external force applied from the first direction (for example, the T direction or the B direction) when viewed from the unit structure is different from the first direction. It is configured to be lower in rigidity with respect to an external force applied from the direction of (for example, SL direction, SR direction, F direction or R direction).
  • each of the unit structures is arranged so that the first direction as seen from the unit structure faces the propagation direction of the vibration to be absorbed.
  • the structure 43 elastically deforms the vibration from the vibrating element 41 according to the external force applied by the propagation of the vibration, while suppressing the decrease in rigidity due to the non-dense configuration. Can be effectively absorbed.
  • the casing 42 including the structure 43 can be manufactured using, for example, at least one of modeling, injection molding, powder compression molding, laser processing, and cutting processing by a 3D printer.
  • the direction and region in which the vibration propagates can be limited.
  • the vibration generated by this vibration device is not dispersed over the entire contact surface between the casing of the vibration device and the vibration propagation target, but is concentrated on a part of the contact surface.
  • the vibration propagation target can be effectively vibrated to give a tactile stimulus to the human as the vibration propagation target, or the vibration sound can be applied to the human. It can give an auditory stimulus.
  • Modification 3 is an example of an electronic device capable of limiting the direction and region in which vibration propagates.
  • FIG. 6 is a perspective view of the electronic device according to the modified example 3.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view of a plane perpendicular to the FR axis of the electronic device according to the modified example 3.
  • the electronic device 50 is, for example, a smartphone, a tablet, a wearable device (for example, a smart watch), a video game device, or an input device (controller) for a video game. As shown in FIG. 6, the electronic device 50 includes a vibration device 51, an electronic component 52, and a casing 53.
  • the vibration device 51 is housed in the casing 53 so that at least a part of its outer surface is in contact with the casing 53.
  • the vibration device 51 is configured to generate vibration in response to a drive signal from a host (eg, a processor) (eg, a processor) included in the electronic component 52 (not shown).
  • the vibration generated by the vibration device 51 propagates to the outside of the electronic device 50 via the casing 53.
  • the electronic component 52 is, for example, at least a storage unit, a processor, an input / output interface, a communication interface, an input device (for example, a button, a touch panel, a keypad, etc.), and an output device (for example, a display, a speaker, a lamp, etc.).
  • a storage unit for example, a hard disk drive, a solid state drive, etc.
  • an input device for example, a button, a touch panel, a keypad, etc.
  • an output device for example, a display, a speaker, a lamp, etc.
  • the casing 53 has an internal space, and the vibration device 51 and the electronic component 52 can be accommodated in the internal space. As shown in FIG. 7, in the casing 53, a part of the region where the vibration generated by the vibration device 51 propagates is configured as the structure 54. As a result, the vibration generated by the vibration device 51 propagates from the vibration device 51 to the vibration propagation target in contact with the portion through the portion of the casing 53 that does not correspond to the structure 54.
  • the vibration propagation target can be the body of a human or other organism, or the surface of an object such as a table.
  • the material of the casing 53 can include, for example, at least one of resin, metal, and plant material.
  • the structure 54 is a non-dense structure extending along the SL-SR axis, similar to the structure 111 (FIG. 2) described in the embodiment.
  • the structure 111 comprises one or more non-dense unit structures.
  • Each of the unit structures is configured to have asymmetric stiffness properties by appropriately designing the shape, material, or other parameters.
  • the unit structure includes, for example, a lattice structure.
  • the structure 54 may include a wave spring type lattice structure. When the structure 54 includes a plurality of unit structures, the parameters may be different among these unit structures.
  • the unit structure has a second rigidity different from that of the first direction when viewed from the unit structure, in which the rigidity against an external force applied from the first direction (for example, the T direction or the B direction) when viewed from the unit structure is different from the first direction. It is configured to be lower in rigidity with respect to an external force applied from the direction of (for example, SL direction, SR direction, F direction or R direction).
  • each of the unit structures is arranged so that the first direction as seen from the unit structure faces the propagation direction of the vibration to be absorbed.
  • the structure 54 elastically deforms the vibration from the vibration device 51 according to the external force applied by the propagation of the vibration, while suppressing the decrease in rigidity due to the non-dense configuration. Can be effectively absorbed.
  • the casing 53 including the structure 54 can be manufactured using, for example, at least one of modeling, injection molding, powder compression molding, laser processing, and cutting processing by a 3D printer.
  • the direction and region in which the vibration propagates can be limited.
  • the vibration generated by this electronic device is not dispersed over the entire contact surface between the casing of the electronic device and the vibration propagation target, but is concentrated on a part of the contact surface.
  • the vibration propagation target can be effectively vibrated to give a tactile stimulus to the human as the vibration propagation target, or the human can be subjected to vibration sound. It can give an auditory stimulus.
  • each of the one or more unit structures included in the structure has a first direction with respect to the unit structure facing the vibration propagation direction. I explained that they are arranged like this. However, such a sequence is only an example of a suitable sequence of unit structures.
  • the design (rigidity assigned in each direction) and arrangement of the unit structure depends on the propagation direction, frequency, intensity, phase, etc. of the vibration so that the unit structure can effectively absorb the vibration to be absorbed. It can be determined as appropriate.
  • the design and arrangement of a unit structure may be defined so that vibrations propagating from different directions to the unit structure cancel each other out through superposition.
  • each of the unit structures described in the embodiment or each modification so that the first direction with respect to the unit structure faces the propagation direction of the vibration to be absorbed, the embodiment and each. It is possible to provide a structure capable of absorbing various vibrations, not limited to the example described in the modified example.
  • Appendix 1 It comprises one or more non-dense unit structures and Each of the unit structures has an external force applied from a second direction whose rigidity against an external force applied from the first direction with respect to the unit structure is different from the first direction with respect to the unit structure. Constructed to be less rigid than Structure (111,111a, 43,54).
  • Appendix 2 The structure according to Appendix 1, wherein the unit structure elastically deforms in response to an external force applied by the propagation of vibration to be absorbed.
  • Appendix 3 The structure according to Appendix 1 or 2, wherein each of the unit structures is arranged so that the first direction with respect to the unit structure faces the propagation direction of the vibration to be absorbed.
  • Appendix 5 The structure according to Appendix 4, wherein the unit structure includes a wave spring type lattice structure.
  • a part of the region where the vibration generated by the vibrating element propagates is configured as a structure (43) that absorbs the vibration.
  • the structure comprises one or more non-dense unit structures.
  • Each of the unit structures has an external force applied from a second direction whose rigidity against an external force applied from the first direction with respect to the unit structure is different from the first direction with respect to the unit structure. Constructed to be less rigid than casing.
  • Vibrating element (41) and A casing (42) for accommodating a vibrating element is provided.
  • the casing is configured as a structure (43) in which a part of the region where the vibration generated by the vibrating element propagates absorbs the vibration.
  • the structure comprises one or more non-dense unit structures.
  • Each of the unit structures has an external force applied from a second direction whose rigidity against an external force applied from the first direction with respect to the unit structure is different from the first direction with respect to the unit structure. Constructed to be less rigid than Vibration device (40).
  • Vibration device (51) and Electronic components (52) that are different from vibration devices It comprises a casing (53) for accommodating vibrating devices and electronic components.
  • the casing is configured as a structure (54) in which a part of the region where the vibration generated by the vibration device propagates absorbs the vibration.
  • the structure comprises one or more non-dense unit structures.
  • Each of the unit structures has an external force applied from a second direction whose rigidity against an external force applied from the first direction with respect to the unit structure is different from the first direction with respect to the unit structure. Constructed to be less rigid than Electronic device (50).

Abstract

本開示の一態様によれば、構造体は、１以上の非稠密な単位構造体を備える。単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向から印加される外力に対する剛性が当該単位構造体を基準とし第１の方向とは異なる第２の方向から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される。

Description

構造体、ケーシング、振動デバイス、および電子機器
　本開示は、構造体、ケーシング、振動デバイス、および電子機器に関する。
　従来、様々な機械、または電気機器において、不要な振動・騒音の低減が試みられてきた。エンジンなどの駆動部によって動作する機械は、駆動部が発生させる振動が伝播して振動や騒音が発生する。かかる振動および騒音は、機械を構成する部品をより剛健となるように設計したり、振動や騒音を吸収するための部材を別途取り付けたりすることで減衰させることができる。しかしながら、機械の各部品をより剛健な設計にしたり、振動や騒音を吸収する部材を追加で設けたりすると、機械の大きさや重量が増大することになる。
　特許文献１には、トレーニングマシーンの脚に振動吸収装置を取り付けることでトレーニングマシーンを使用することで発生する上下方向の振動を吸収することが提案されている。
特開2020-118269号公報
　本開示の目的は、振動を効果的に吸収可能な構造を提供することである。
　本開示の一態様によれば、構造体は、１以上の非稠密な単位構造体を備える。単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向から印加される外力に対する剛性が当該単位構造体を基準とし第１の方向とは異なる第２の方向から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される。
　本開示によれば、振動を効果的に吸収可能な構造を提供できる。
本実施形態に係る構造体を含む対象構造体のＴ－Ｂ軸に垂直な平面に関する断面図を示す。 本実施形態に係る構造体の詳細を示す図である。 変形例１に係る構造体を含む対象構造体のＴ－Ｂ軸に垂直な平面に関する断面図を示す。 変形例２に係る振動デバイスの斜視図である。 変形例２に係る振動デバイスのＦ－Ｒ軸に垂直な平面に関する断面図を示す。 変形例３に係る電子機器の斜視図である。 変形例３に係る電子機器のＦ－Ｒ軸に垂直な平面に関する断面図を示す。
　以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
　以降の説明において、所定の姿勢にある対象物を基準として、上方（Ｔ方向）、下方（Ｂ方向）、前方（Ｆ方向）、後方（Ｒ方向）、左方向（ＳＬ方向）、および右方向（ＳＲ方向）を定義する。
（１）構造体の構成
　本実施形態の構造体の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る構造体を含む対象構造体のＴ－Ｂ軸に垂直な平面に関する断面図を示す。図２は、本実施形態に係る構造体の詳細を示す図である。
　本実施形態の構造体は、対象構造体に埋め込まれる。対象構造体は、他の構造体から加えられる外力によって、または自発的に振動する。構造体は、対象構造体の振動の外部への伝播を抑制する。
　一例として、図１に示すように、本実施形態の構造体１１１は、上下軸（Ｔ－Ｂ軸）に沿って延出する板状の対象構造体１１０に、左右方向（ＳＬ－ＳＲ方向）に亘って複数箇所に離散的に埋め込まれる。対象構造体１１０は前後方向（Ｆ－Ｒ方向）に振動し、構造体１１１はこの振動の外部への伝播を抑制する。構造体１１１は、対象構造体１１０の一部であるので、対象構造体１１０と同じ素材、例えば金属、樹脂、または植物素材を含有してもよい。対象構造体１１０は、１つの独立した構造体であってもよいし、別の構造体の一部を構成してもよい。
　図２に示すように、構造体１１１は、Ｔ－Ｂ軸に沿って例えば板状に延出する非稠密な構造である。具体的には、構造体１１１は、１以上の非稠密な単位構造体を備える。単位構造体の各々は、形状、素材、またはその他のパラメータを適宜設計することで、非対称な剛性特性を備えるように構成される。単位構造体は、例えば、ラティス構造を含む。すなわち、単位構造体は、３次元空間に離散的に配置された複数のノード（頂点）と、これら複数のノードから選択された複数組のノードペアを結ぶ複数のエッジ（枝）とを含み、ノードおよびエッジを除く部分は中空である。一例として、単位構造体は、ウェーブスプリング型のラティス構造を備えていてもよい。ここで、ウェーブスプリング型のラティス構造は、例えば、各エッジが波型曲線状であるラティス構造を含む。構造体１１１が複数の単位構造体を含む場合に、これらの単位構造体間でパラメータが異なっていてもよい。
　単位構造体は、当該単位構造体から見て（すなわち当該単位構造体を基準とする）第１の方向（例えば、前後方向（Ｆ－Ｒ方向））から印加される外力に対する剛性が、当該単位構造体から見て第１の方向とは異なる第２の方向（例えば上下方向（Ｔ－Ｂ方向）、左右方向（ＳＬ－ＳＲ方向）、またはそれらの組み合わせ）から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される。そして、対象構造体１１０において、単位構造体の各々は、当該単位構造体から見て第１の方向が吸収対象となる振動の伝播方向を向くように配列される。これにより、構造体１１１は、非稠密に構成したことによる剛性の低下を抑えながら、吸収対象となる振動を各単位構造体が振動の伝播によって印加される外力に応じて弾性変形することにより効果的に吸収することができる。
　（２）実施形態の概要
　実施形態の概要について説明する。
　実施形態に係る構造体１１１は、図１および図２に示すように、対象構造体１１０の少なくとも一部として埋め込まれる。構造体１１１に含まれる各単位構造体は、対象構造体１１０の振動に伴って当該単位構造体に伝播する力を弾性変形により吸収することで、振動加速度を効果的に低減させる。これにより、対象構造体１１０から外部に伝播する振動が抑制されるので、対象構造体１１０において発生する騒音を低減することができる。他方、構造体１１１は、稠密構造に比べて体積当たりの質量は小さい。故に、対象構造体１１０に構造体１１１を設けることで、対象構造体の振動方向の厚みを相当量増加させた場合に比べて、質量の増加は抑えられる。
　以上説明したように、実施形態に係る構造体は、対象構造体の少なくとも一部として埋め込まれることにより、対象構造体の質量の増加は抑えつつ当該対象構造体から外部に伝播する振動と当該対象構造体において発生する騒音を低減できる。
（３）変形例
　本実施形態の変形例について説明する。
（３－１）変形例１
　変形例１について説明する。変形例１に係る構造体は、対象構造体に埋め込まれる数および配置において本実施形態と異なる。
　変形例１に係る構造体の構成について説明する。図３は、変形例１に係る構造体を含む対象構造体のＴ－Ｂ軸に垂直な平面に関する断面図を示す。
　一例として、図３に示すように、変形例１の構造体１１１ａは、上下軸（Ｔ－Ｂ軸）に沿って延出する板状の対象構造体１１０ａに、左右方向に亘って連続的に埋め込まれる。対象構造体１１０ａは前後方向（Ｆ－Ｒ方向）に振動し、構造体１１１ａはこの振動の外部への伝播を抑制する。構造体１１１ａは、対象構造体１１０ａの一部であるので、対象構造体１１０ａと同じ素材、例えば金属、樹脂、または植物素材を含有してもよい。対象構造体１１０ａは、１つの独立した構造体であってもよいし、別の構造体の一部を構成してもよい。
　構造体１１１ａは、実施形態において説明した構造体１１１（図２）と同様に、Ｔ－Ｂ軸に沿って例えば板状に延出する非稠密な構造である。具体的には、構造体１１１ａは、１以上の非稠密な単位構造体を備える。単位構造体の各々は、形状、素材、またはその他のパラメータを適宜設計することで、非対称な剛性特性を備えるように構成される。単位構造体は、例えば、ラティス構造を含む。一例として、単位構造体は、ウェーブスプリング型のラティス構造を備えていてもよい。構造体１１１ａが複数の単位構造体を含む場合に、これらの単位構造体間でパラメータが異なっていてもよい。
　単位構造体は、当該単位構造体から見て第１の方向（例えば、前後方向（Ｆ－Ｒ方向））から印加される外力に対する剛性が、当該単位構造体から見て第１の方向とは異なる第２の方向（例えば上下方向（Ｔ－Ｂ方向）、左右方向（ＳＬ－ＳＲ方向）、またはそれらの組み合わせ）から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される。そして、構造体１１１ａにおいて、単位構造体の各々は、当該単位構造体から見て第１の方向が吸収対象となる振動の伝播方向を向くように配列される。これにより、構造体１１１ａは、非稠密に構成したことによる剛性の低下を抑えながら、吸収対象となる振動を各単位構造体が振動の伝播によって印加される外力（例えば、前後方向（Ｆ－Ｒ方向）に沿って加わる力）によって弾性変形することにより効果的に吸収することができる。
　以上説明したように、変形例１に係る構造体は、対象構造体の少なくとも一部として埋め込まれることにより、対象構造体の質量の増加は抑えつつ当該対象構造体から外部に伝播する振動と当該対象構造体において発生する騒音を低減できる。
（３－３）変形例２
　変形例２は、振動の伝播する方向および領域を制限可能な振動デバイスの例である。
　図４は、変形例２に係る振動デバイスの斜視図である。図５は、変形例２に係る振動デバイスのＦ－Ｒ軸に垂直な平面に関する断面図を示す。
　振動デバイス４０は、例えば、振動アクチュエータ、またはハプティクスデバイス、などである。図４に示すように、振動デバイス４０は、本体に相当する振動素子４１と、ケーシング４２とを備える。
　振動素子４１は、その外表面の少なくとも一部がケーシング４２に接するように、当該ケーシング４２に収容される。振動素子４１は、図示されないホスト（例えば、プロセッサ）からの駆動信号に応じて振動を発生するように構成される。振動素子４１が発生した振動は、ケーシング４２を介して振動デバイス４０の外部に伝播する。
　ケーシング４２は、内部空間を有しており、当該内部空間に振動素子４１を収容可能である。図５に示すように、ケーシング４２は、振動素子４１によって発生する振動が伝播する領域の一部が構造体４３として構成される。これにより、振動素子４１によって発生する振動は、当該振動素子４１からケーシング４２のうち構造体４３に該当しない部分を介して当該部分と接する振動伝播対象に伝播する。振動伝播対象は、人間または他の生物の身体、またはテーブルなどの物体表面であり得る。ケーシング４２の素材は、例えば、樹脂、金属、および植物素材の少なくとも１つを含むことができる。
　構造体４３は、実施形態において説明した構造体１１１（図２）と同様に、ＳＬ－ＳＲ軸に沿って延出する非稠密な構造である。具体的には、構造体４３は、１以上の非稠密な単位構造体を備える。単位構造体の各々は、形状、素材、またはその他のパラメータを適宜設計することで、非対称な剛性特性を備えるように構成される。単位構造体は、例えば、ラティス構造を含む。一例として、単位構造体は、ウェーブスプリング型のラティス構造を備えていてもよい。構造体４３が複数の単位構造体を含む場合に、これらの単位構造体間でパラメータが異なっていてもよい。
　単位構造体は、当該単位構造体から見て第１の方向（例えば、Ｔ方向またはＢ方向）から印加される外力に対する剛性が、当該単位構造体から見て第１の方向とは異なる第２の方向（例えばＳＬ方向、ＳＲ方向、Ｆ方向またはＲ方向）から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される。そして、構造体４３において、単位構造体の各々は、当該単位構造体から見て第１の方向が吸収対象となる振動の伝播方向を向くように配列される。これにより、構造体４３は、非稠密に構成したことによる剛性の低下を抑えながら、振動素子４１からの振動を各単位構造体が振動の伝播によって印加される外力に応じて弾性変形することにより効果的に吸収することができる。
　構造体４３を含むケーシング４２は、例えば、３Ｄプリンタによる造形、射出成型、粉末圧縮成型、レーザー加工、および切削加工の少なくとも１つを利用して製造され得る。
　以上説明したように、変形例２に係る振動デバイスによれば、振動の伝播する方向および領域を制限できる。一例として、この振動デバイスによって発生する振動は、当該振動デバイスのケーシングと振動伝播対象との接触面の全体に分散するのではなく、当該接触面の一部に集中する。これにより、大きな振動を生み出すことのできない低出力の振動素子を用いたとしても、振動伝播対象を効果的に振動させて、振動伝播対象としての人間に触覚刺激を与えたり、人間に振動音による聴覚刺激を与えたりすることができる。
（３－４）変形例３
　変形例３は、振動の伝播する方向および領域を制限可能な電子機器の例である。
　図６は、変形例３に係る電子機器の斜視図である。図７は、変形例３に係る電子機器のＦ－Ｒ軸に垂直な平面に関する断面図を示す。
　電子機器５０は、例えば、スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス（例えばスマートウォッチ）、ビデオゲーム機器、またはビデオゲーム用の入力装置（コントローラ）、などである。図６に示すように、電子機器５０は、振動デバイス５１と、電子部品５２と、ケーシング５３とを備える。
　振動デバイス５１は、その外表面の少なくとも一部がケーシング５３に接するように、当該ケーシング５３に収容される。振動デバイス５１は、電子部品５２に含まれる図示されないホスト（例えば、プロセッサ）からの駆動信号に応じて振動を発生するように構成される。振動デバイス５１が発生した振動は、ケーシング５３を介して電子機器５０の外部に伝播する。
　電子部品５２は、例えば、記憶部、プロセッサ、入出力インタフェース、通信インタフェース、入力装置（例えば、ボタン、タッチパネル、キーパッド、など）、および出力装置（例えば、ディスプレイ、スピーカ、ランプ、など）の少なくとも１つを含み得る。
　ケーシング５３は、内部空間を有しており、当該内部空間に振動デバイス５１および電子部品５２を収容可能である。図７に示すように、ケーシング５３は、振動デバイス５１によって発生する振動が伝播する領域の一部が構造体５４として構成される。これにより、振動デバイス５１によって発生する振動は、当該振動デバイス５１からケーシング５３のうち構造体５４に該当しない部分を介して当該部分と接する振動伝播対象に伝播する。振動伝播対象は、人間または他の生物の身体、またはテーブルなどの物体表面であり得る。ケーシング５３の素材は、例えば、樹脂、金属、および植物素材の少なくとも１つを含むことができる。
　構造体５４は、実施形態において説明した構造体１１１（図２）と同様に、ＳＬ－ＳＲ軸に沿って延出する非稠密な構造である。具体的には、構造体１１１は、１以上の非稠密な単位構造体を備える。単位構造体の各々は、形状、素材、またはその他のパラメータを適宜設計することで、非対称な剛性特性を備えるように構成される。単位構造体は、例えば、ラティス構造を含む。一例として、構造体５４は、ウェーブスプリング型のラティス構造を備えていてもよい。構造体５４が複数の単位構造体を含む場合に、これらの単位構造体間でパラメータが異なっていてもよい。
　単位構造体は、当該単位構造体から見て第１の方向（例えば、Ｔ方向またはＢ方向）から印加される外力に対する剛性が、当該単位構造体から見て第１の方向とは異なる第２の方向（例えばＳＬ方向、ＳＲ方向、Ｆ方向またはＲ方向）から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される。そして、構造体５４において、単位構造体の各々は、当該単位構造体から見て第１の方向が吸収対象となる振動の伝播方向を向くように配列される。これにより、構造体５４は、非稠密に構成したことによる剛性の低下を抑えながら、振動デバイス５１からの振動を各単位構造体が振動の伝播によって印加される外力に応じて弾性変形することにより効果的に吸収することができる。
　構造体５４を含むケーシング５３は、例えば、３Ｄプリンタによる造形、射出成型、粉末圧縮成型、レーザー加工、および切削加工の少なくとも１つを利用して製造され得る。
　以上説明したように、変形例３に係る電子機器によれば、振動の伝播する方向および領域を制限できる。一例として、この電子機器によって発生する振動は、当該電子機器のケーシングと振動伝播対象との接触面の全体に分散するのではなく、当該接触面の一部に集中する。これにより、大きな振動を生み出すことのできない低出力の振動デバイスを用いたとしても、振動伝播対象を効果的に振動させて、振動伝播対象としての人間に触覚刺激を与えたり、人間に振動音による聴覚刺激を与えたりすることができる。
（４）その他の変形例
　実施形態および変形例の説明では、構造体に含まれる１以上の単位構造体の各々が、当該単位構造体を基準とする第１の方向が振動の伝播方向を向くように配列されると説明した。しかしながら、かかる配列は、単位構造体の好適な配列の一例に過ぎない。単位構造体の設計（各方向に割り当てる剛性）および配列は、当該単位構造体が吸収対象となる振動を効果的に吸収できるように、当該振動の伝播方向、周波数、強度および位相などに応じて適宜定めることができる。一例として、単位構造体の設計および配列は、当該単位構造体に異なる方向から伝播する振動が重ね合わせを通じて互いに打ち消し合うように定められてもよい
　実施形態または各変形例において説明した単位構造体の各々を、当該単位構造体を基準とする第１の方向が吸収対象となる振動の伝播方向を向くように配列することにより、実施形態および各変形例で説明した例に限らず種々の振動を吸収可能な構造体を提供することが可能である。
　以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の範囲は上記の実施形態に限定されない。また、上記の実施形態は、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更が可能である。また、上記の実施形態及び変形例は、組合せ可能である。
（５）付記
　実施形態で説明した事項を、以下に付記する。
　（付記１）　
　１以上の非稠密な単位構造体を具備し、
　単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向から印加される外力に対する剛性が当該単位構造体を基準とし第１の方向とは異なる第２の方向から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される、
　構造体（１１１，１１１ａ，４３，５４）。
　（付記２）　
　単位構造体は、吸収対象となる振動の伝播によって印加される外力に応じて弾性変形する、付記１に記載の構造体。
　（付記３）
　単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向が吸収対象となる振動の伝播方向を向くように配列される、付記１または２に記載の構造体。
　（付記４）
　単位構造体は、ラティス構造を含む、付記１から３のいずれかに記載の構造体。
　（付記５）
　単位構造体は、ウェーブスプリング型のラティス構造を含む、付記４に記載の構造体。
　（付記６）
　振動素子（４１）を収容可能なケーシング（４２）であって、
　振動素子によって発生する振動が伝播する領域の一部が当該振動を吸収する構造体（４３）として構成され、
　構造体は、１以上の非稠密な単位構造体を備え、
　単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向から印加される外力に対する剛性が当該単位構造体を基準とし第１の方向とは異なる第２の方向から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される、
　ケーシング。
　（付記７）
　振動素子（４１）と、
　振動素子を収容するケーシング（４２）と
　を具備し、
　ケーシングは、振動素子によって発生する振動が伝播する領域の一部が当該振動を吸収する構造体（４３）として構成され、
　構造体は、１以上の非稠密な単位構造体を備え、
　単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向から印加される外力に対する剛性が当該単位構造体を基準とし第１の方向とは異なる第２の方向から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される、
　振動デバイス（４０）。
　（付記８）
　振動デバイス（５１）と、
　振動デバイスとは異なる電子部品（５２）と、
　振動デバイスおよび電子部品を収容するケーシング（５３）と
　を具備し、
　ケーシングは、振動デバイスによって発生する振動が伝播する領域の一部が当該振動を吸収する構造体（５４）として構成され、
　構造体は、１以上の非稠密な単位構造体を備え、
　単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向から印加される外力に対する剛性が当該単位構造体を基準とし第１の方向とは異なる第２の方向から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される、
　電子機器（５０）。
 

Claims (8)

  1. 　１以上の非稠密な単位構造体を具備し、
    　前記単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向から印加される外力に対する剛性が当該単位構造体を基準とし前記第１の方向とは異なる第２の方向から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される、
    　構造体。
  2. 　前記単位構造体は、吸収対象となる振動の伝播によって印加される外力に応じて弾性変形する、請求項１に記載の構造体。
  3. 　前記単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向が吸収対象となる振動の伝播方向を向くように配列される、請求項１または２に記載の構造体。
  4. 　前記単位構造体は、ラティス構造を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の構造体。
  5. 　前記単位構造体は、ウェーブスプリング型のラティス構造を含む、請求項４に記載の構造体。
  6. 　振動素子を収容可能なケーシングであって、
    　前記振動素子によって発生する振動が伝播する領域の一部が当該振動を吸収する構造体として構成され、
    　前記構造体は、１以上の非稠密な単位構造体を備え、
    　前記単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向から印加される外力に対する剛性が当該単位構造体を基準とし前記第１の方向とは異なる第２の方向から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される、
    　ケーシング。
  7. 　振動素子と、
    　前記振動素子を収容するケーシングと
    　を具備し、
    　前記ケーシングは、前記振動素子によって発生する振動が伝播する領域の一部が当該振動を吸収する構造体として構成され、
    　前記構造体は、１以上の非稠密な単位構造体を備え、
    　前記単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向から印加される外力に対する剛性が当該単位構造体を基準とし前記第１の方向とは異なる第２の方向から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される、
    　振動デバイス。
  8. 　振動デバイスと、
    　前記振動デバイスとは異なる電子部品と、
    　前記振動デバイスおよび前記電子部品を収容するケーシングと
    　を具備し、
    　前記ケーシングは、前記振動デバイスによって発生する振動が伝播する領域の一部が当該振動を吸収する構造体として構成され、
    　前記構造体は、１以上の非稠密な単位構造体を備え、
    　前記単位構造体の各々は、当該単位構造体を基準とする第１の方向から印加される外力に対する剛性が当該単位構造体を基準とし前記第１の方向とは異なる第２の方向から印加される外力に対する剛性よりも低くなるように構成される、
    　電子機器。
     
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