JP2011129971A

JP2011129971A - Flexible vibration actuator

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Publication number: JP2011129971A
Application number: JP2009283689A
Authority: JP
Inventors: Hideyoshi Tanaka; 秀芳田中
Original assignee: Authentic Ltd
Current assignee: Authentic Ltd
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2009-12-15
Publication date: 2011-06-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low flexible vibration actuator for reducing the number of components as compared to that of a conventional flexible vibration actuator by forming a base plate and a vibrator holding unit in one piece. <P>SOLUTION: The flexible vibration actuator allows a holding section of a shim and a base plate to be formed integrally, includes a sidewall erected at both the sides of the base plate and a cutout at a fixed position from the end of the sidewall, and holds the shim using the cutout. There is provided the flexible vibration actuator for reducing the thickness of the base plate and reducing a height to improve bending stiffness of the base plate while reducing the number of components and assembly processes. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯電話機、携帯端末機などの小型電子機器のパネル型スピーカに利用されるアクチュエータに関するものであり、特に、表示パネル部前面の透明板などを振動板とする分布振動（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＭｏｄｅ）方式の撓み振動型スピーカに使用される、圧電素子を使用した撓み振動型アクチュエータ（ＤＭＡ：ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＭｏｄｅＡｃｔｕａｔｏｒ）を、より薄い低背型とした撓み振動型アクチュエータに関するものである。 The present invention relates to an actuator used for a panel-type speaker of a small electronic device such as a mobile phone or a portable terminal, and in particular, distributed vibration using a transparent plate on the front surface of a display panel as a diaphragm. The present invention relates to a flexural vibration type actuator using a flexural vibration type actuator (DMA) that uses a piezoelectric element, which is used in a flexural vibration type speaker of a type, with a thinner and lower profile.

携帯電話機や携帯端末機などの小型電子機器で、音楽や音声の出力方法として表示パネル部前面のタッチパネルを振動させて音を発生させる撓み振動型アクチュエータが使用されている。近年の携帯電話、携帯端末機などの小型電子機器は薄型化が進み、それに伴い使用される部品も小型、薄型化した部品が開発され、搭載されている。撓み振動型アクチュエータも同様に、従来の部品よりも低背型の部品の開発が望まれている。 In a small electronic device such as a mobile phone or a mobile terminal, a flexural vibration type actuator that generates sound by vibrating a touch panel on the front surface of a display panel unit is used as a method for outputting music or voice. In recent years, small electronic devices such as mobile phones and portable terminals have been made thinner, and parts used in association with them have been developed and mounted. Similarly, for flexural vibration type actuators, it is desired to develop components having a lower profile than conventional components.

特許文献１は、従来の撓み振動型アクチュエータであり、シム１枚の上面と下面に圧電撓み振動素子を設置したバイモルフ型振動子と、ベースプレートの長手方向側に起立する折曲部を有する撓み振動型アクチュエータについて記載されている。前記折曲部に開口部を設け、前記シムの先端部に形成された凸部を前記開口部に挿入し、前記開口部の中で振動する。また、前記シムの根元側端部には、所定長にわたって、Ｌ字形状の折り曲げ部分を形成し、シムの剛性を高めている。特許文献２は、従来の撓み振動型エキサイタであり、上下２枚に配置したビームを、ケースに収容し保護する構造の振動型エキサイタが記載されている。特許文献３は従来の撓み振動型アクチュエータであり、シム１枚の上面と下面に圧電撓み振動素子を設置したバイモルフ型振動子と、ベースプレートの長手方向側に立設する折曲部を有する撓み振動型アクチュエータについて記載されている。前記シムの先端部付近の左右に形成された爪部が左右の側壁に設けられたコの字状の切欠部に挿入され、前記切欠部の中で振動する。また、前記ベースプレートの両側部には、一端側から他端部にわたって、側壁を形成し、シムの剛性を高めている。 Patent Document 1 is a conventional flexural vibration type actuator, which is a flexural vibration having a bimorph type vibrator having piezoelectric flexural vibration elements installed on the upper and lower surfaces of one shim, and a bent portion standing on the longitudinal side of the base plate. A type actuator is described. An opening is provided in the bent portion, and a convex portion formed at the tip of the shim is inserted into the opening, and vibrates in the opening. Further, an L-shaped bent portion is formed on the base end portion of the shim over a predetermined length to enhance the rigidity of the shim. Patent Document 2 is a conventional flexural vibration exciter, which describes a vibration exciter having a structure in which two upper and lower beams are accommodated in a case and protected. Patent Document 3 is a conventional flexural vibration type actuator, which is a flexural vibration having a bimorph vibrator having piezoelectric flexural vibration elements installed on the upper and lower surfaces of a shim, and a bent portion standing on the longitudinal direction side of the base plate. A type actuator is described. Claw portions formed on the left and right in the vicinity of the front end of the shim are inserted into U-shaped notches provided on the left and right side walls, and vibrate in the notches. Further, side walls are formed on both side portions of the base plate from one end side to the other end portion to increase the rigidity of the shim.

特開２００８−２５２８７８公報JP 2008-252878 A 特開２００６−１１６３９９公報JP 2006-116399 A 特願２００９−２４５０８１Japanese Patent Application No. 2009-245081

しかし、特許文献１に記載の撓み振動型アクチュエータは図６に示すように、振動子７０と振動子保持部６１とベースプレート６６からなり、ベースプレート６６の長手方向側に起立する折曲部６７を有し、折曲部６７に開口部６８を設ける。シム７１の先端部に形成された凸部７５が開口部６８に挿入されて、凸部７５は開口部６８の中で振動する。また、シム７１裏面に設置された圧電撓み振動子７３とベースプレート６６の間には、緩衝材として板状弾性体６５を設置している。また、振動子７０への給電用として給電用はさみ金具６２を有する。特許文献２に記載の撓み振動型アクチュエータはシムと振動子保持部とベースプレートと複数の保持体からなり、ビームをケースに格納することで破損の防止対策をしている。特許文献３では、撓み振動型アクチュエータは、振動子１０と振動子保持部２０とベースプレート３０からなり、ベースプレート３０の両側部から立設した側壁３５及び側壁３６によってベースプレート３０の剛性を増し、側壁３５及び側壁３６間に圧電撓み振動素子を設置する。また、振動子１０への給電用として給電用端子１６及び入力端子１７を有する。但し、これらのベースプレート、緩衝材、ケース及び給電用端子類は、部品点数が多く、さらには部品の加工及び組立作業に精密さを要することから、工程が増え、コスト高になり、撓み振動型アクチュエータのさらなる簡略化、低コスト化が望まれている。 However, as shown in FIG. 6, the flexural vibration type actuator described in Patent Document 1 includes a vibrator 70, a vibrator holding portion 61, and a base plate 66, and has a bent portion 67 that stands on the longitudinal direction side of the base plate 66. Then, an opening 68 is provided in the bent portion 67. A convex portion 75 formed at the tip of the shim 71 is inserted into the opening portion 68, and the convex portion 75 vibrates in the opening portion 68. Further, a plate-like elastic body 65 is installed as a buffer material between the piezoelectric bending vibrator 73 and the base plate 66 installed on the back surface of the shim 71. Further, as a power supply to the vibrator 70, a power supply scissors metal fitting 62 is provided. The flexural vibration type actuator described in Patent Document 2 includes a shim, a vibrator holding portion, a base plate, and a plurality of holding bodies, and takes measures to prevent damage by storing the beam in a case. In Patent Document 3, the flexural vibration type actuator includes the vibrator 10, the vibrator holding portion 20, and the base plate 30, and the side wall 35 and the side wall 36 erected from both sides of the base plate 30 increase the rigidity of the base plate 30. And a piezoelectric flexural vibration element is installed between the side walls 36. Further, a power supply terminal 16 and an input terminal 17 are provided for power supply to the vibrator 10. However, these base plates, cushioning materials, cases, and power supply terminals have a large number of parts, and more precision is required for processing and assembling the parts. This increases the number of processes and increases the cost. Further simplification and cost reduction of actuators are desired.

そこで本発明は、ベースプレートと振動子保持部を一体形成とすることや、また、組立時に給電用端子類をシムと一体化する構造とすることにより、従来の撓み振動型アクチュエータよりも部品数を削減すること、及び組立時の作業性を大幅改善することにより、低コスト化を実現したことを特徴とする、撓み振動型アクチュエータを提供することを目的とするものである。 In view of this, the present invention has a structure in which the base plate and the vibrator holding portion are integrally formed, and the power feeding terminals are integrated with the shim at the time of assembly, so that the number of parts can be increased as compared with the conventional flexural vibration type actuator. It is an object of the present invention to provide a flexural vibration type actuator characterized in that the cost reduction is realized by reducing and significantly improving the workability at the time of assembly.

上記課題を解決するために、本発明の撓み振動型アクチュエータは、細長くて薄い形状の圧電撓み振動素子を上面及び／又は下面に保持するシムからなる振動子と、細長い形状のベースプレートとを備え、前記ベースプレートの一端側は、前記振動子のシムの一端側を保持する振動子保持部を形成し、前記ベースプレートの振動子保持部は、樹脂から成る前記ベースプレートの一端に一体形成された樹脂から成る保持部基部と、前記保持部基部と嵌合する樹脂から成る保持部カバーからなること、を特徴とする。 In order to solve the above problems, a flexural vibration type actuator according to the present invention includes a vibrator composed of a shim that holds a thin and thin piezoelectric flexural vibration element on an upper surface and / or a lower surface, and an elongated base plate, One end side of the base plate forms a vibrator holding part that holds one end side of the shim of the vibrator, and the vibrator holding part of the base plate is made of resin integrally formed with one end of the base plate made of resin. It is characterized by comprising a holding part base and a holding part cover made of a resin fitted to the holding part base.

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記ベースプレートの両側部の少なくとも一部は、立設した側壁を有すること、を特徴とする In the flexural vibration type actuator according to the present invention, at least a part of both side portions of the base plate has a standing side wall.

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記ベースプレートの両側部は、立設した側壁を有し、該側壁に形成された切欠部に、前記振動子保持部に保持された前記振動子のシムの側部の突起部分が、前記切欠部の空間内で振動できるように挿入されてなること、を特徴とする。 In the flexural vibration type actuator of the present invention, both side portions of the base plate have side walls provided upright, and a notch portion formed on the side walls has a shim side of the vibrator held by the vibrator holding portion. The protrusion part of the part is inserted so that it can vibrate within the space of the notch part.

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記切欠部の設置位置は、前記振動子が振動した際に、振動した前記振動子と前記ベースプレートとが接触しない位置に設置されたことを特徴とする。 In the flexural vibration type actuator of the present invention, the cutout portion is installed at a position where the vibrator and the base plate that are vibrated do not contact when the vibrator vibrates.

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記ベースプレートの振動子保持部は、前記保持部基部と、前記保持部カバーとを超音波にて溶着して前記シムを固定すること、を特徴とする。 In the flexural vibration type actuator of the present invention, the vibrator holding part of the base plate is characterized in that the holding part base and the holding part cover are welded with ultrasonic waves to fix the shim.

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記シムの先端は、前記ベースプレートの底面と側壁で囲まれた空間内で振動できるように挿入されたこと、を特徴とする。 In the flexural vibration type actuator of the present invention, the tip of the shim is inserted so as to vibrate in a space surrounded by the bottom and side walls of the base plate.

本発明の撓み振動型アクチュエータは、前記シムの一方の側に設けられた圧電撓み振動素子と、前記ベースプレートとの間に弾性接着剤を塗布、又は両面テープを貼付することを特徴とする。 The flexural vibration type actuator of the present invention is characterized in that an elastic adhesive is applied or a double-sided tape is applied between the piezoelectric flexural vibration element provided on one side of the shim and the base plate.

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記ベースプレートは、振動板に取り付けられてなることを特徴とする。 In the flexural vibration type actuator of the present invention, the base plate is attached to a vibration plate.

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記圧電撓み振動素子の幅は、前記ベースプレートの幅内で形成されてなることを特徴とする。 In the flexural vibration type actuator of the present invention, the piezoelectric flexural vibration element has a width formed within the width of the base plate.

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記側壁は、前記ベースプレートの両側部から直立していることを特徴とする。 In the flexural vibration type actuator of the present invention, the side wall stands upright from both sides of the base plate.

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記シムは、一端部にシム用の給電用入力端子と、圧電撓み振動素子用の給電用端子を一体形成し設けられていることを特徴とする。 In the bending vibration type actuator of the present invention, the shim is characterized in that a power supply input terminal for a shim and a power supply terminal for a piezoelectric bending vibration element are integrally formed at one end.

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記シムは、一部を切断することにより、シム用の給電用入力端子と、圧電撓み振動素子用の給電用端子に分離して使用することを特徴とする。 In the bending vibration type actuator of the present invention, the shim is used by separating a power supply input terminal for a shim and a power supply terminal for a piezoelectric flexural vibration element by cutting a part thereof. .

本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記ベースプレート及び保持部カバーは、液晶ポリマー（ＬＣＰ：ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒ）又はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）の樹脂を材料としたことを特徴とする。 In the flexural vibration type actuator of the present invention, the base plate and the holding portion cover are made of a liquid crystal polymer (LCP: Liquid Crystal Polymer) or polyphenylene sulfide (PPS) resin.

本発明に係る撓み振動型アクチュエータは、シムの保持部とベースプレートとを一体形成し、前記ベースプレートの両側部に立設した側壁を有し、前記側壁の端部から一定の位置に切欠部を設け、前記切欠部にて前記シムを保持することを特徴とする撓み振動型アクチュエータを提供する。前記シムの前記保持部と前記ベースプレートとを一体形成することで、部品点数、組立の工程数を大幅に減らすことができるため、従来の撓み振動型アクチュエータと比べてコストダウンをすることができる。また、前記シムの前記保持部と前記ベースプレートとを樹脂により一体形成したことにより、形成が容易であり、この点からも大幅なコストダウンを図ることが可能である。また、ベースプレート側部が立設した形状により、前記ベースプレートの曲げ剛性が向上するため、ベースプレートの厚みを減らし、低背化することができる。また、前記ベースプレートの両側部に設けた前記側壁に前記切欠部を形成し、圧電撓み振動素子を上面及び／又は下面に保持するシムの両側面に設けた爪部を前記側壁の前記切欠部に挿入することによって、前記圧電撓み振動素子の過大な撓みを規制し、圧電素子が破損することを防止する、という効果を有する。また、組立時に給電用端子類をシムと一体の構造にすることで、位置決めが容易となり、組立時の作業が大幅改善となる効果を有する。 The flexural vibration type actuator according to the present invention has a shim holding portion and a base plate integrally formed, has side walls standing on both sides of the base plate, and is provided with a notch at a certain position from the end of the side wall. The bending vibration type actuator is characterized in that the shim is held by the notch. By integrally forming the holding portion of the shim and the base plate, the number of parts and the number of assembly steps can be greatly reduced, so that the cost can be reduced as compared with a conventional flexural vibration type actuator. In addition, since the holding portion of the shim and the base plate are integrally formed of resin, formation is easy, and from this point, it is possible to achieve a significant cost reduction. In addition, since the bending rigidity of the base plate is improved by the shape in which the side portion of the base plate is erected, the thickness of the base plate can be reduced and the height can be reduced. Further, the notch is formed in the side wall provided on both sides of the base plate, and claw portions provided on both sides of the shim holding the piezoelectric flexural vibration element on the upper surface and / or the lower surface are formed in the notch of the side wall. Insertion has the effect of restricting excessive bending of the piezoelectric bending vibration element and preventing the piezoelectric element from being damaged. In addition, since the power supply terminals are integrated with the shim at the time of assembly, positioning is facilitated, and the work at the time of assembly is greatly improved.

本発明に係る撓み振動型アクチュエータの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the bending vibration type actuator which concerns on this invention. 本発明に係る撓み振動型アクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of the flexural vibration type actuator concerning the present invention. 図３Ａは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの上面図、図３Ｂは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの側面図、図３Ｃは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの底面図、図３Ｄは本発明に係る撓み振動型アクチュエータのII方向から見た正面図である。3A is a top view of the flexural vibration type actuator according to the present invention, FIG. 3B is a side view of the flexural vibration type actuator according to the present invention, FIG. 3C is a bottom view of the flexural vibration type actuator according to the present invention, and FIG. It is the front view seen from the II direction of the flexural vibration type actuator concerning. 本発明に係る撓み振動型アクチュエータを携帯端末機に組み込んだ図である。It is the figure which incorporated the bending vibration type actuator which concerns on this invention in the portable terminal. 図４のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 従来の撓み振動型アクチュエータの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the conventional bending vibration type actuator.

本発明に係る撓み振動型アクチュエータを実施するための形態について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明に係る撓み振動型アクチュエータの分解斜視図、図２は、撓み振動型アクチュエータの斜視図、図３Ａは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの上面図、図３Ｂは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの側面図、図３Ｃは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの底面図、図３Ｄは本発明に係る撓み振動型アクチュエータのII方向から見た正面図である。 An embodiment for implementing a flexural vibration type actuator according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. 1 is an exploded perspective view of a flexural vibration type actuator according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the flexural vibration type actuator, FIG. 3A is a top view of the flexural vibration type actuator according to the present invention, and FIG. FIG. 3C is a bottom view of the flexural vibration type actuator according to the present invention, and FIG. 3D is a front view of the flexural vibration type actuator according to the present invention viewed from the II direction.

図１乃至図３に示すように、本発明に係る撓み振動型アクチュエータは、金属片からなるシム１１の一方の側に圧電撓み振動子１２を設け、さらに他方の側にも圧電撓み振動子１３を設けたバイモルフ型の振動子１０と、振動子保持部２０と、給電用端子１６及び入力端子１８と、ベースプレート３０とからなる。バイモルフ型とは、アクチュエータの振動子の構造であり、薄手の圧電素子２枚で金属板（シム）を挟む構造をいう。 As shown in FIGS. 1 to 3, the bending vibration type actuator according to the present invention is provided with a piezoelectric bending vibrator 12 on one side of a shim 11 made of a metal piece, and further on the other side. The bimorph type vibrator 10 provided with the vibrator, the vibrator holding portion 20, the power feeding terminal 16, the input terminal 18, and the base plate 30. The bimorph type is a structure of a vibrator of an actuator, and means a structure in which a metal plate (shim) is sandwiched between two thin piezoelectric elements.

本発明に係る撓み振動型アクチュエータはバイモルフ型を使用した形態であるが、薄手の圧電素子１枚を金属板（シム）の片面に設置した、ユニモルフ型を使用しても良い。 The flexural vibration type actuator according to the present invention uses a bimorph type, but a unimorph type in which one thin piezoelectric element is installed on one side of a metal plate (shim) may be used.

圧電素子に電圧をかけることにより、圧電素子が伸縮すると貼り合わせた金属板の寸法は変わらないため、反りが生ずる。この反りにより発生する振動や変位を利用する。振動子１０に電圧を供給すると、シム１１の撓み振動が振動子保持部２０とベースプレート３０を介して振動板４０（例えば、携帯電話機や携帯端末機などの小型電子機器の表示パネル部前面のタッチパネル）に伝播される。また、圧電素子に加える電圧よって振動の強度や変位が変化する。また、振動を効率よく広域に渡り伝達するために、ベースプレート３０の振動子保持部２０側に上面の弾性接着剤塗布部３２に、弾性接着剤（図示せず）を塗布することによって、振動の伝達面積が拡大し、音響特性が優れる。 When a voltage is applied to the piezoelectric element, the dimension of the bonded metal plate does not change when the piezoelectric element expands and contracts, and thus warpage occurs. The vibration and displacement generated by this warp are used. When a voltage is supplied to the vibrator 10, the bending vibration of the shim 11 is transmitted through the vibrator holding part 20 and the base plate 30 to the diaphragm 40 (for example, a touch panel on the front surface of a display panel part of a small electronic device such as a mobile phone or a portable terminal). ) Is propagated to. Further, the strength and displacement of vibration change depending on the voltage applied to the piezoelectric element. Further, in order to efficiently transmit the vibration over a wide area, an elastic adhesive (not shown) is applied to the elastic adhesive applying portion 32 on the upper surface of the base plate 30 on the vibrator holding portion 20 side, thereby reducing the vibration. The transmission area is enlarged and the acoustic characteristics are excellent.

シム１１は、全体が細長くて薄い矩形形状の金属板からなり、圧電素子である圧電撓み振動子１２は、図１及び図２に示すように、シム１１の表面に接着され、圧電素子である圧電撓み振動子１３は、シム１１の裏面に接着される。また、シム１１は、図１及び図２に示すように、長手方向の一方の端部に近接する側面に凸状の爪部１４及び爪部１５が形成され、他方の端部には、給電用端子１６、給電用端子接触部１７、給電用の入力端子１８、シム嵌合部１９及び端子連結部２９が一体形成された形状となっている。入力端子１８及びシム嵌合部１９はシム１１から二股に分かれた凹字形に形成されており、凹字に窪んだ箇所には、給電用端子１６の他端である給電用端子接触部１７が配置され、入力端子１８、給電用端子接触部１７、シム嵌合部１９の順番で、長手方向に平行に形成される。給電用端子１６と入力端子１８とは端子連結部２９によって繋がって形成されている。ここでI−I線で端末用連結部をシム１１から切り離すと、シム１１、入力端子１８及びシム嵌合部１９からなる１の部品と、給電用端子１６と給電用端子接触部１７からなる１の部品の、２つの部品に分離する。
シム１１の材質は、ステンレス鋼やアルミ合金などの硬めの材質が好適であり、摩擦損失が少なく、高Ｑ値の素材を使用することが望ましい。これらの材質を用いることによって、音響特性、励振効率が良好となる。 The shim 11 is composed of a thin and thin rectangular metal plate as a whole, and the piezoelectric bending vibrator 12 as a piezoelectric element is bonded to the surface of the shim 11 and is a piezoelectric element, as shown in FIGS. The piezoelectric bending vibrator 13 is bonded to the back surface of the shim 11. In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the shim 11 has a convex claw portion 14 and a claw portion 15 formed on the side surface close to one end portion in the longitudinal direction, and the other end portion is supplied with power. The terminal 16 for power supply, the terminal contact part 17 for electric power feeding, the input terminal 18 for electric power feeding, the shim fitting part 19, and the terminal connection part 29 become the shape integrally formed. The input terminal 18 and the shim fitting portion 19 are formed in a concave shape that is bifurcated from the shim 11, and a power supply terminal contact portion 17 that is the other end of the power supply terminal 16 is formed in the recessed portion. The input terminal 18, the power feeding terminal contact portion 17, and the shim fitting portion 19 are formed in this order and parallel to the longitudinal direction. The power feeding terminal 16 and the input terminal 18 are formed by being connected by a terminal connecting portion 29. Here, when the terminal connecting portion is separated from the shim 11 by the I-I line, one component including the shim 11, the input terminal 18 and the shim fitting portion 19, and the power supply terminal 16 and the power supply terminal contact portion 17 are formed. Separate one part into two parts.
The material of the shim 11 is preferably a hard material such as stainless steel or an aluminum alloy, and it is desirable to use a material having a low friction loss and a high Q value. By using these materials, acoustic characteristics and excitation efficiency are improved.

また、圧電撓み振動子１２は、図１及び図２に示すように、シム１１の表面側に長手方向に沿って接着される。この圧電撓み振動子１２は、薄く細長い矩形形状で形成されており、下面、すなわちシム１１の表面側の接着面には接着剤（図示せず）が塗布されて接着される。また、給電用端子接触部１７と接触する圧電撓み振動子１２の端部は導電部（図示せず）となっており、給電用端子１６に印加すると、給電用端子接触部１７から導電接着剤２８（図２及び図３に示す）を経由して圧電撓み振動子１２に通電される。また、導電部（図示せず）の周囲は絶縁部となっており、圧電撓み振動子１２の長手方向の他方の端部には対極となる導電部が設けられ（図示せず）、シム１１と通電する。圧電撓み振動子１３は、圧電撓み振動子１２と同じく、細長くて薄い矩形形状をしており、上面、すなわちシム１１の裏面側の接着面には接着剤（図示せず）が塗布されて接着される。給電についても、圧電撓み振動子１２と同じく、給電用端子接触部１７と接触する圧電撓み振動子１３の端部は導電部（図示せず）となっており、給電用端子１６に印加すると、給電用端子接触部１７から導電接着剤（図示せず。導電接着剤２８とシム１１を介して対称であり、同様の構成と成っている）を経由して圧電撓み振動子１３に通電される。また、導電部（図示せず）の周囲は絶縁部となっており、圧電撓み振動子１３の長手方向の他方の端部には対極となる導電部が設けられ（図示せず）、シム１１と通電する。 Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the piezoelectric bending vibrator 12 is bonded to the surface side of the shim 11 along the longitudinal direction. The piezoelectric bending vibrator 12 is formed in a thin and long rectangular shape, and an adhesive (not shown) is applied and bonded to the lower surface, that is, the adhesive surface on the surface side of the shim 11. In addition, the end portion of the piezoelectric flexure vibrator 12 that comes into contact with the power feeding terminal contact portion 17 is a conductive portion (not shown), and when applied to the power feeding terminal 16, the conductive adhesive is fed from the power feeding terminal contact portion 17. The piezoelectric flexure vibrator 12 is energized via 28 (shown in FIGS. 2 and 3). In addition, the periphery of the conductive portion (not shown) is an insulating portion, and a conductive portion serving as a counter electrode (not shown) is provided at the other end in the longitudinal direction of the piezoelectric flexural vibrator 12. And energize. The piezoelectric bending vibrator 13 has an elongated and thin rectangular shape, similar to the piezoelectric bending vibrator 12, and an adhesive (not shown) is applied to the upper surface, that is, the bonding surface on the back surface side of the shim 11 for bonding. Is done. As for the power supply, as with the piezoelectric flexure vibrator 12, the end of the piezoelectric flexure vibrator 13 that contacts the power feed terminal contact portion 17 is a conductive portion (not shown), and when applied to the power feed terminal 16, The piezoelectric bending vibrator 13 is energized from the power supply terminal contact portion 17 via a conductive adhesive (not shown; symmetrical with the conductive adhesive 28 and the shim 11 and having the same configuration). . Further, the periphery of the conductive portion (not shown) is an insulating portion, and a conductive portion serving as a counter electrode is provided at the other end in the longitudinal direction of the piezoelectric flexure vibrator 13 (not shown). And energize.

ベースプレート３０は、樹脂で形成されており、ベースプレート底面３１と側壁３５及び側壁３６とからなり、長手方向の一端側には、図１乃至図３に示すように、幅方向の両側部から立設（直立が望ましい）して一端から他端まで連続した側壁３５及び側壁３６を形成し、側壁３５及び側壁３６には開口した切欠部３７及び切欠部３８を形成する。切欠部３７（切欠部３８）は、上辺が側壁３５（側壁３６）の上端に接触し、底辺が側壁３５（側壁３６）の底辺（ベースプレート底面３１）に接触しない範囲に設けられる。切欠部３７（切欠部３８）に爪部１５（爪部１４）が挿入され、切欠部３７（切欠部３８）の開口された空間内で爪部１５（爪部１４）が垂直方向に揺動する。切欠部３７（切欠部３８）は爪部１５（爪部１４）の上方への揺動を規制すべく、底辺に比べて上辺が狭く設けられている。本発明では切欠部３７（切欠部３８）は逆Ｌ字形状（Ｌ字形状）を形成している。また、他端側にはシム１１を固定するための保持部基部２１がベースプレート３０と一体形成されている。 The base plate 30 is made of resin, and includes a base plate bottom surface 31, a side wall 35, and a side wall 36, and is erected on one end side in the longitudinal direction from both sides in the width direction as shown in FIGS. The side wall 35 and the side wall 36 that are continuous from one end to the other end are formed (preferably upright), and the notch 37 and the notch 38 that are opened are formed in the side wall 35 and the side wall 36. The notch 37 (notch 38) is provided in a range where the upper side contacts the upper end of the side wall 35 (side wall 36) and the bottom does not contact the bottom of the side wall 35 (side wall 36) (base plate bottom surface 31). The claw portion 15 (claw portion 14) is inserted into the cutout portion 37 (cutout portion 38), and the claw portion 15 (claw portion 14) swings in the vertical direction in the space where the cutout portion 37 (cutout portion 38) is opened. To do. The notch portion 37 (notch portion 38) has a narrower upper side than the bottom side so as to restrict upward swinging of the claw portion 15 (claw portion 14). In the present invention, the notch 37 (notch 38) forms an inverted L shape (L shape). A holding portion base 21 for fixing the shim 11 is formed integrally with the base plate 30 on the other end side.

本発明に係るベースプレート３０は、側壁３５及び側壁３６が一端から他端まで連続した形状を説明したが、一部分のみにおいて側壁３５及び側壁３６が形成される構成等、一端から他端まで連続していない形状でもよい。また、側壁３５及び側壁３６の高さは、切欠部３８に爪部１４を及び、切欠部３７に爪部１５を挿入できる高さであればよい。 The base plate 30 according to the present invention has been described in which the side wall 35 and the side wall 36 are continuous from one end to the other end. However, the base plate 30 is continuous from one end to the other end, such as a configuration in which the side wall 35 and the side wall 36 are formed only in a part. No shape is acceptable. Moreover, the height of the side wall 35 and the side wall 36 should just be the height which can insert the nail | claw part 14 in the notch part 38, and the nail | claw part 15 in the notch part 37. FIG.

また、側壁３５及び側壁３６の間には、ベースプレート底面３１の上面の長手方向に沿って保持部基部２１側に隣接して弾性接着剤塗布部３２に弾性接着剤を塗布、又は両面テープを貼付する。 Further, between the side wall 35 and the side wall 36, an elastic adhesive is applied to the elastic adhesive application portion 32 adjacent to the holding portion base 21 side along the longitudinal direction of the upper surface of the base plate bottom surface 31, or a double-sided tape is applied. To do.

前記切欠部３７及び切欠部３８は、シム１１の爪部１４及び爪部１５が挿入され、シム１１本体は側壁３５及び側壁３６の間に設置される。切欠部３７及び切欠部３８はベースプレート３０の端部から離れた位置に形成される。形成位置は、ベースプレート３０の振動子保持部２０側の一端から爪部１５（爪部１４）間の距離Ｌ１と爪部１５（爪部１４）からベースプレート３０の先端との間の距離Ｌ２とする。振動子１０を振動させる。この時、Ｌ１が長くＬ２が短すぎると、撓んだ圧電撓み振動子１３の中間部とベースプレート底面３１がＬ１の範囲で接触する。また、Ｌ１が短くＬ２が長すぎると、撓んだ圧電撓み振動子１３の先端が、Ｌ１の範囲でベースプレート底面３１と接触する。圧電撓み振動子１３とベースプレート底面３１が接触すると、圧電撓み振動子１３が破損する。このような落下時の撓みによる接触が発生しないようにＬ１及びＬ２の設置を決定する。撓みによる接触が発生しなければ、Ｌ１及びＬ２の設置は任意でよい。また、Ｌ１がＬ２よりも長くなるように設置すると音響の面から好適である。 The notch portion 37 and the notch portion 38 are inserted into the claw portion 14 and the claw portion 15 of the shim 11, and the shim 11 body is installed between the side wall 35 and the side wall 36. The notch 37 and the notch 38 are formed at positions away from the end of the base plate 30. The formation position is a distance L1 between the one end of the base plate 30 on the vibrator holding unit 20 side and the claw part 15 (claw part 14) and a distance L2 between the claw part 15 (claw part 14) and the tip of the base plate 30. . The vibrator 10 is vibrated. At this time, if L1 is long and L2 is too short, the intermediate portion of the bent piezoelectric bending vibrator 13 and the base plate bottom surface 31 come into contact with each other in the range of L1. On the other hand, if L1 is short and L2 is too long, the tip of the bent piezoelectric bending vibrator 13 comes into contact with the base plate bottom surface 31 in the range of L1. When the piezoelectric bending vibrator 13 and the base plate bottom surface 31 come into contact with each other, the piezoelectric bending vibrator 13 is damaged. The installation of L1 and L2 is determined so that the contact due to the bending at the time of dropping does not occur. If contact by bending does not occur, installation of L1 and L2 may be arbitrary. In addition, it is preferable from the viewpoint of sound if it is installed so that L1 is longer than L2.

シム１１とベースプレート３０は、縦方向には切欠部３７及び切欠部３８の開口以上に振れないように、横方向にはシム１１が側壁３５及び側壁３６の間でずれないように、規制する作用を有している。また、本発明に係る切欠部３７及び切欠部３８は、側壁３５及び側壁３６の上端部を一部切り欠いた逆Ｌ字形状（Ｌ字形状）を示したが、爪部１４及び爪部１５を保持可能な構造であればよく、例えば、円形状や多角形状の孔など、側壁の上端を切り欠かない形状であっても良い。 The shim 11 and the base plate 30 are controlled so that the shim 11 does not deviate between the side wall 35 and the side wall 36 in the lateral direction so that the shim 11 and the base plate 30 do not swing beyond the opening of the notch 37 and the notch 38 in the vertical direction. have. Moreover, although the notch part 37 and the notch part 38 which concern on this invention showed the reverse L-shape (L shape) which notched the upper end part of the side wall 35 and the side wall 36 partially, the nail | claw part 14 and the nail | claw part 15 are shown. For example, a shape that does not cut out the upper end of the side wall, such as a circular or polygonal hole, may be used.

上記のような圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３は、チタン酸バリウムなどの圧電セラミックの薄板で、電極層で挟みながら複数枚積層した構造などが好適であり、また、チタン酸バリウムなどは比較的脆い圧電材料であるため、過大な撓み振動が発生すると、破損するおそれがある。この過大な撓み振動は、信号よりも、むしろ、このアクチュエータが装着された携帯電話機などの小型電子機器が、コンクリートなどの硬い床に落下した時の衝撃によって発生する場合が多い。この衝撃を抑制するため、切欠部３７及び切欠部３８でシム１１の爪部１４及び爪部１５の過大な振れを規制し、さらには側壁３５及び側壁３６で振動子１０を保護する構成としている。 The piezoelectric flexure vibrator 12 and the piezoelectric flexure vibrator 13 as described above are preferably piezoelectric ceramic thin plates such as barium titanate and have a structure in which a plurality of layers are stacked while being sandwiched between electrode layers. Is a relatively brittle piezoelectric material, and may be damaged if excessive bending vibration occurs. This excessive bending vibration is often caused by an impact when a small electronic device such as a mobile phone equipped with this actuator is dropped on a hard floor such as concrete rather than a signal. In order to suppress this impact, the notch portion 37 and the notch portion 38 restrict excessive vibration of the claw portion 14 and the claw portion 15 of the shim 11, and the side wall 35 and the side wall 36 protect the vibrator 10. .

次に、振動子保持部２０について説明する。
図１乃至図３に示すように、振動子保持部２０は、樹脂を主成分とし、ベースプレート３０に一体形成された保持部基部２１と、保持部基部２１の上部に嵌合する、樹脂を主成分とする保持部カバー２２からなる。なお、樹脂は、液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリフェニレンサルファンド（ＰＰＳ）などの硬い材料が好適である。保持部基部２１には、給電用端子１６が嵌合する給電用端子溝２５と、入力端子１８が嵌合する入力端子溝２３と、シム嵌合部１９が嵌合する入力端子溝２４が形成される。また、入力端子溝２３、入力端子溝２４及び給電用端子溝２５の内部にはそれぞれ、嵌合用凸部２６ａ乃至２６ｃが一体形成され、それぞれがシム１１の対応する嵌合孔２７ａ乃至２７ｃに貫通する。 Next, the vibrator holding unit 20 will be described.
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the vibrator holding portion 20 is mainly made of resin, the holding portion base portion 21 formed integrally with the base plate 30, and the resin that is fitted to the upper portion of the holding portion base portion 21. It consists of a holder cover 22 as a component. The resin is preferably a hard material such as liquid crystal polymer (LCP) or polyphenylene sulfide (PPS). The holding base 21 is formed with a power supply terminal groove 25 into which the power supply terminal 16 is fitted, an input terminal groove 23 into which the input terminal 18 is fitted, and an input terminal groove 24 into which the shim fitting part 19 is fitted. Is done. In addition, fitting convex portions 26 a to 26 c are integrally formed in the input terminal groove 23, the input terminal groove 24, and the power supply terminal groove 25, respectively, and pass through the corresponding fitting holes 27 a to 27 c of the shim 11. To do.

保持部カバー２２は、保持部基部２１と嵌合し、振動子保持部２０を形成する。保持部カバー２２の左右側部にはそれぞれ保持部嵌合凸部２２１及び保持部嵌合凸部２２２が設けられ、側壁３５には保持部嵌合凹部３３、側壁３６には保持部嵌合凹部３４が設けられる。保持部カバー２２と保持部基部２１を重ねると、保持部嵌合凸部２２１と保持部嵌合凹部３３が嵌合し、保持部嵌合凸部２２２と保持部嵌合凹部３４が嵌合し、固定される。また、保持部カバー２２の底面には嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃに対応する窪み（図示せず）を設けてもよい。これらの凹凸部や窪みは、保持部カバー２２が当初の設置位置からずれないようにする機能を有するものであれば、どのような形状でもよい。 The holding unit cover 22 is fitted with the holding unit base 21 to form the vibrator holding unit 20. A holding part fitting convex part 221 and a holding part fitting convex part 222 are provided on the left and right side parts of the holding part cover 22, respectively, the holding part fitting concave part 33 on the side wall 35, and the holding part fitting concave part on the side wall 36. 34 is provided. When the holding part cover 22 and the holding part base 21 are overlapped, the holding part fitting convex part 221 and the holding part fitting concave part 33 are fitted, and the holding part fitting convex part 222 and the holding part fitting concave part 34 are fitted. Fixed. Moreover, you may provide the hollow (not shown) corresponding to the convex parts 26a, 26b, and 26c for fitting in the bottom face of the holding | maintenance part cover 22. FIG. These concavo-convex portions and depressions may have any shape as long as the holding portion cover 22 has a function of preventing the holding portion cover 22 from shifting from the initial installation position.

保持部基部２１とシム１１を組み合わせ、保持部カバー２２を被せ、保持部基部２１と保持部カバー２２とを溶着することにより、シム１１を振動子保持部２０を固定する。また、図１及び図２に示すように、給電用端子１６及び入力端子１８は、振動子保持部２０からシム１１の反対側に露出する。 The holding unit base 21 and the shim 11 are combined, the holding unit cover 22 is covered, and the holding unit base 21 and the holding unit cover 22 are welded to fix the shim 11 to the vibrator holding unit 20. As shown in FIGS. 1 and 2, the power feeding terminal 16 and the input terminal 18 are exposed from the vibrator holding portion 20 on the opposite side of the shim 11.

振動子保持部２０に形成された入力端子溝２３に勘合し、振動子保持部２０露出した入力端子１８は、シム１１の一端側に形成されており、シム１１に給電できるようになっている。また、給電用端子溝２５に嵌め込まれた給電用端子１６は、振動子保持部２０からシム１１側に給電用端子接触部１７を露出し、給電用端子接触部１７に塗布された導電接着剤２８によって、圧電撓み振動子１２の端部に設置された電極部（図示せず）及び圧電撓み振動子１３の端部に設置された電極部（図示せず）と接触し、給電できるようになっている。入力端子１８を有するシム１１は連接部を介して端子連結部２９と一体形成されており、シム１１を振動子保持部２０に固定後、端子連結部２９を切り離して使用する。 The input terminal 18 that fits into the input terminal groove 23 formed in the vibrator holding portion 20 and is exposed to the vibrator holding portion 20 is formed on one end side of the shim 11 so that power can be supplied to the shim 11. . Further, the power supply terminal 16 fitted in the power supply terminal groove 25 exposes the power supply terminal contact portion 17 from the vibrator holding portion 20 to the shim 11 side, and a conductive adhesive applied to the power supply terminal contact portion 17. 28, the electrode portion (not shown) installed at the end portion of the piezoelectric bending vibrator 12 and the electrode portion (not shown) placed at the end portion of the piezoelectric bending vibrator 13 are brought into contact with each other so that power can be supplied. It has become. The shim 11 having the input terminal 18 is integrally formed with the terminal connecting portion 29 via the connecting portion. After the shim 11 is fixed to the vibrator holding portion 20, the terminal connecting portion 29 is used after being separated.

次に、ベースプレート底面３１の振動子保持部２０側に上面の弾性接着剤塗布部３２に塗布された弾性接着剤は、振動子１０の振動の振幅を抑制（ダンプ）することで慣性振動となり、最低次の固有振動数（共振周波数）を従来の低音域から中音域にまで高めることができる。この結果、中音域の振動エネルギーが増加し、ベースプレート３０に伝達する振動特性が平坦化され、この結果広帯域な周波数特性が得られる。また、圧電撓み振動子１３と接触し、振動子１０の振動を伝播する面積が拡張することで効率よくベースプレート３０に伝達することができるという用途もある。 Next, the elastic adhesive applied to the elastic adhesive application part 32 on the upper surface on the vibrator holding part 20 side of the base plate bottom face 31 becomes inertial vibration by suppressing (dumping) the vibration amplitude of the vibrator 10, The lowest natural frequency (resonance frequency) can be increased from the conventional low range to the mid range. As a result, the vibration energy in the mid-range increases, and the vibration characteristic transmitted to the base plate 30 is flattened. As a result, a broadband frequency characteristic is obtained. In addition, there is a use in which the area of propagation of the vibration of the vibrator 10 can be efficiently transmitted to the base plate 30 by being in contact with the piezoelectric bending vibrator 13.

図１に示す振動板４０は、主に、携帯電話機や携帯端末機の表示パネルの保護板を使用することができ、振動子保持部２０から振動子１０の圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３を振動させて音を出力する。振動板４０はタッチパネル形式でも良く、透明な素材など種々の素材を用いることができる。 The diaphragm 40 shown in FIG. 1 can mainly use a protective plate for a display panel of a mobile phone or a portable terminal, and the piezoelectric bending vibrator 12 and the piezoelectric bending vibration of the vibrator 10 through the vibrator holding unit 20. The child 13 is vibrated to output sound. The diaphragm 40 may be a touch panel type, and various materials such as a transparent material can be used.

本発明に係る撓み振動型アクチュエータのシム１１、圧電撓み振動子１２、圧電撓み振動子１３、振動子保持部２０は、全体として長手状に形成されているが、それらの幅方向は、図１乃至図３に示すように、シム１１はベースプレート３０よりもやや小さく、その他の構成物はベースプレート３０の幅内で形成されているので、全体として小型に構成されている。また、各々の厚みも薄く形成しているので、全体として高さ方向も薄く構成されている。 The shim 11, the piezoelectric flexure vibrator 12, the piezoelectric flexure vibrator 13, and the vibrator holding portion 20 of the flexural vibration type actuator according to the present invention are formed in a longitudinal shape as a whole. As shown in FIG. 3 to FIG. 3, the shim 11 is slightly smaller than the base plate 30, and other components are formed within the width of the base plate 30. Moreover, since each thickness is also formed thinly, the height direction is comprised thinly as a whole.

本発明に係る撓み振動型アクチュエータの組立方法について説明する。
図１及び図２に示すように、まず、圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３を接着剤（図示せず）によってシム１１に接着した振動子１０を、シム１１に形成された嵌合孔２７ａ乃至２７ｃと保持部基部２０に形成された嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃが嵌め合う位置に設置する。 A method for assembling the flexural vibration type actuator according to the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, first, a vibrator 10 in which a piezoelectric flexure vibrator 12 and a piezoelectric flexure vibrator 13 are bonded to a shim 11 with an adhesive (not shown) is formed on the shim 11. The holes 27a to 27c and the fitting convex portions 26a, 26b and 26c formed in the holding portion base 20 are installed at positions where they are fitted.

このとき、シム１１の爪１４は切欠部３８に挿入され、爪部１５は切欠部３７に挿入され、それぞれこの切欠部３７及び切欠部３８の空間内をシム１１の爪部１４及び爪部１５が振動できるようになっている。また、シム１１の先端部はベースプレート３０の底面と側壁３５及び側壁３６に挟まれた空間内に配置され、この空間内で振動する。 At this time, the claw 14 of the shim 11 is inserted into the cutout portion 38, and the claw portion 15 is inserted into the cutout portion 37, and the claw portion 14 and the claw portion 15 of the shim 11 are inserted into the spaces of the cutout portion 37 and the cutout portion 38, respectively. Can be vibrated. The tip of the shim 11 is disposed in a space sandwiched between the bottom surface of the base plate 30, the side wall 35, and the side wall 36, and vibrates in this space.

そして、保持部カバー２２を保持部基部２１の上部に被せる。保持部カバー２２の左右側部に形成された保持部嵌合凸部２２１及び保持部嵌合凸部２２２と、側壁３５に形成された保持部嵌合凹部３３と及び側壁３６に形成された保持部嵌合凹部３４が嵌合することにより、組立が容易なり、部品同士がずれることが無くなるばかりか、組立の精度が向上する。保持部基部２１と保持部カバー２２は超音波により溶着させる。嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃは保持部カバー２２の裏面と接触しているので、嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃの先端部を超音波で融解し、保持部カバー２２に溶着させる。超音波溶着は、従来の方法である保持部材をベースプレートの側壁でかしめて固定する方法と比較して、部品が削減による、組立作業工程の削減、部材をかしめる精度、組立に位置決め等の精度誤差が無くなるので、作業の簡素化及び組立の精度の向上という効果が得られる。また、保持部カバー２２と保持部基部２１は嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃの先端部自体を超音波で溶着させることから、接着剤を使用して接着した場合に比べて、嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃの先端部自体が媒介となるため、媒介の存在によって厚みが増してしまうことはなく、また、接着剤が固着するまでの待ち時間の必要がないことで生産性も向上する。 Then, the holding part cover 22 is put on the upper part of the holding part base 21. The holding part fitting convex part 221 and the holding part fitting convex part 222 formed on the left and right side parts of the holding part cover 22, the holding part fitting concave part 33 formed on the side wall 35, and the holding formed on the side wall 36. When the part fitting recess 34 is fitted, the assembly is facilitated, parts are not displaced from each other, and the assembling accuracy is improved. The holder base 21 and the holder cover 22 are welded by ultrasonic waves. Since the fitting convex portions 26 a, 26 b and 26 c are in contact with the back surface of the holding portion cover 22, the tips of the fitting convex portions 26 a, 26 b and 26 c are melted with ultrasonic waves and welded to the holding portion cover 22. Compared with the conventional method in which the holding member is caulked and fixed by the side wall of the base plate, ultrasonic welding reduces the number of parts, reduces the assembly work process, accuracy of caulking the member, accuracy in positioning, etc. Since there are no errors, the effects of simplification of operations and improvement of assembly accuracy can be obtained. In addition, since the holding portion cover 22 and the holding portion base 21 are welded with ultrasonic waves at the tips of the fitting convex portions 26a, 26b and 26c, the fitting convex portion 26a and the holding portion base portion 21 are compared with the case where they are bonded using an adhesive. Since the tip portions of the portions 26a, 26b, and 26c are used as a medium, the thickness does not increase due to the presence of the medium, and the productivity is improved because there is no need for a waiting time until the adhesive is fixed. To do.

ベースプレート３０の振動子保持部２０に隣接する弾性接着剤塗布部３２には、弾性接着剤が塗布され、ベースプレート３０と圧電撓み振動子１３を接着する。弾性接着剤の厚みは０．２４ｍｍであるため、弾性接着剤が塗布されていないベースプレート３０のベースプレート底面３１と圧電撓み振動子１３の先端部は０．２４ｍｍの空間を有し、この空間を振動子１０が撓み振動する。また、弾性接着剤に代えて、両面テープを貼付してもよい。 An elastic adhesive is applied to the elastic adhesive application part 32 adjacent to the vibrator holding part 20 of the base plate 30 to adhere the base plate 30 and the piezoelectric bending vibrator 13. Since the thickness of the elastic adhesive is 0.24 mm, the base plate bottom surface 31 of the base plate 30 to which no elastic adhesive is applied and the tip portion of the piezoelectric bending vibrator 13 have a space of 0.24 mm, and this space vibrates. The child 10 bends and vibrates. Further, a double-sided tape may be attached instead of the elastic adhesive.

ここで、振動子保持部２０の圧電撓み振動子１２の他端からは、給電用端子１６、入力端子１８、端子連結部２９が露出する。そしてI−Iの位置（図１に示す）で切断することによって、３つの部材に分割される。１つの部材は切断した端子連結部２９であり、他の１つの部材は、入力端子１８及びシム嵌合部１９を有するシム１１であり、他の１つの部材は、一端が給電用端子１６、他端が給電用端子接触部１７から成る部材である。振動子保持部２０の内部にて接触することは無く、それぞれ電気的に独立しているので、シム１１に電気的に連接している入力端子１８と、給電用端子接触部１７に電気的に連接している給電端子１６とを介することにより、圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３に通電可能となる。 Here, the power supply terminal 16, the input terminal 18, and the terminal connecting portion 29 are exposed from the other end of the piezoelectric bending vibrator 12 of the vibrator holding part 20. And it is divided | segmented into three members by cut | disconnecting at the position of I-I (shown in FIG. 1). One member is the cut terminal connecting portion 29, the other one member is the shim 11 having the input terminal 18 and the shim fitting portion 19, and the other one member has one end of the power feeding terminal 16, The other end is a member composed of the power feeding terminal contact portion 17. Since there is no contact inside the vibrator holding portion 20 and each is electrically independent, the input terminal 18 electrically connected to the shim 11 and the power feeding terminal contact portion 17 are electrically connected. The piezoelectric bending vibrator 12 and the piezoelectric bending vibrator 13 can be energized through the feed terminal 16 connected to the connection.

各構成物を図３に示すように組み合わせることで、撓み振動型アクチュエータ１が構成される。なお、本発明に係る撓み振動型アクチュエータの組立の順番については、適宜変えてよいことは勿論である。 The flexural vibration type actuator 1 is configured by combining the components as shown in FIG. Of course, the order of assembly of the flexural vibration type actuators according to the present invention may be changed as appropriate.

本発明に係る撓み振動型アクチュエータ１は、ベースプレート３０に保持部基部２１、側壁３５、側壁３６、切欠部３７及び切欠部３８を設け、シム１１を保持している。側壁を設け、側壁、保持部基部２１及びベースプレート３０を一体形成することによって、圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３の保護を兼ねると共に、部品数の削減と、ベースプレート３０の剛性が向上する。 In the flexural vibration type actuator 1 according to the present invention, the base plate 30 is provided with the holding base 21, the side wall 35, the side wall 36, the notch 37, and the notch 38 to hold the shim 11. By providing the side wall and integrally forming the side wall, the holding base 21 and the base plate 30, the piezoelectric flexure vibrator 12 and the piezoelectric flexure vibrator 13 are also protected, and the number of components is reduced and the rigidity of the base plate 30 is improved. .

また、作成工程に於いては樹脂によってベースプレート３０と振動子保持部２０（保持基部２１）を一体形成するために、従来の係止爪、ベースプレート先端部の立設部などの型抜きや形成、組立時のかしめ加工等が不要となる。従来の長手方向側に起立する折曲部の加工は、折曲部の角度の調整に精度を必要としているため加工が困難となる恐れがあり、係止爪の折り曲げなど加工によって製品の個体差によるばらつきが発生する可能性があった。しかしながら、本発明のベースプレートは樹脂によって一体形成するために従来の加工が不要となり、作業工程を低減することができ、そして、製品毎のばらつきが無い等の高精度な製品を提供することができる。また、構成部品を削減することができる。このように、一体形成することによって、構成部品の削減、作業工数の低減、製品精度の向上、コストダウン化、部品管理の簡素化、低背化及び軽量化、等を図ることができる。 Further, in the production process, in order to integrally form the base plate 30 and the vibrator holding portion 20 (holding base portion 21) with a resin, the conventional latching claw, die-cutting and formation of the standing portion of the base plate tip, There is no need for caulking during assembly. The conventional processing of bent parts that stand up in the longitudinal direction requires precision to adjust the angle of the bent parts, which may make it difficult to process. There was a possibility that the variation by. However, since the base plate of the present invention is integrally formed of resin, conventional processing is not required, work processes can be reduced, and high-precision products such as no variation among products can be provided. . Further, the number of components can be reduced. Thus, by integrally forming, it is possible to reduce the number of components, reduce the work man-hours, improve the product accuracy, reduce the cost, simplify the parts management, reduce the height, reduce the weight, and the like.

また、図６に示す先行技術に係る発明では落下時の保護として緩衝材となる板状弾性体をベースプレートに貼付していたが、本発明では切欠部３７及び切欠部３８で保護することができるため、板状弾性体が削除できる。また、従来の弾性板状体を接着剤で接着していたものを、本発明では弾性体を兼ねる弾性接着剤のみ構成としたため、部品を削減することができる。また、従来の板状弾性体の厚さは０．３３ｍｍであり、弾性板状体に塗布する接着剤の厚さが、前記板状弾性体の厚さとほぼ同じ厚さになるように、ベースプレートと振動子の離間間隔を調整していた。本発明では、厚さ０．３３ｍｍの板状弾性体が削除できたため、振動子とベースプレート間は弾性接着剤の、厚さ０．２４ｍｍとなり、従来よりも低背化することができる。これにより、構成部品をさらに減少することが可能となり、作成工数の削減、低背化、軽量化及びコストダウン化することができる。 Further, in the invention according to the prior art shown in FIG. 6, a plate-like elastic body serving as a cushioning material is attached to the base plate as protection when dropped, but in the present invention, it can be protected by the notch 37 and the notch 38. Therefore, the plate-like elastic body can be deleted. In addition, since the conventional elastic plate-like body bonded with an adhesive is configured only with an elastic adhesive that also serves as an elastic body, the number of components can be reduced. Further, the thickness of the conventional plate-like elastic body is 0.33 mm, and the thickness of the adhesive applied to the elastic plate-like body is approximately the same as the thickness of the plate-like elastic body. And the spacing between the vibrators were adjusted. In the present invention, since the plate-like elastic body having a thickness of 0.33 mm can be eliminated, the thickness of the elastic adhesive between the vibrator and the base plate is 0.24 mm, and the height can be reduced as compared with the conventional art. As a result, the number of components can be further reduced, and the number of production steps can be reduced, the height can be reduced, the weight can be reduced, and the cost can be reduced.

次に、本発明に係る撓み振動型アクチュエータの動作について説明する。
本発明に係る撓み振動型アクチュエータのベースプレート３０の切欠部３７及び切欠部３８の空間内に振動可能に挿入されるシム１１の爪部１４及び爪部１５は、先端が自由端となっており、音響振動用として作用する。 Next, the operation of the flexural vibration type actuator according to the present invention will be described.
The claw portion 14 and the claw portion 15 of the shim 11 inserted so as to be able to vibrate into the space of the cutout portion 37 and the cutout portion 38 of the base plate 30 of the flexural vibration type actuator according to the present invention have free ends. Acts for acoustic vibration.

本発明に係る撓み振動型アクチュエータ１の給電用端子１６及び入力端子１８を交流電源（図示せず）に接続して、振動子１０を構成するシム１１と、シム１１の表面側と裏面側に設置された圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３に交流電圧を印加する。圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３は、互いに逆極性となるような厚み方向への分極が形成されているため、厚み方向に伸縮が生じる。電圧は交流なので、交互に反対方向への伸縮を行う。ここで、シム１１は伸縮しないため、シム１１には圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３の伸縮に合わせて撓みが生ずる。 The power supply terminal 16 and the input terminal 18 of the flexural vibration type actuator 1 according to the present invention are connected to an AC power source (not shown), and the shim 11 constituting the vibrator 10 is formed on the front side and the back side of the shim 11. An AC voltage is applied to the installed piezoelectric flexural vibrator 12 and the piezoelectric flexural vibrator 13. Since the piezoelectric bending vibrator 12 and the piezoelectric bending vibrator 13 are polarized in the thickness direction so as to have opposite polarities, expansion and contraction occurs in the thickness direction. Since the voltage is alternating current, it alternately stretches in the opposite direction. Here, since the shim 11 does not expand and contract, the shim 11 bends in accordance with the expansion and contraction of the piezoelectric bending vibrator 12 and the piezoelectric bending vibrator 13.

シム１１が撓むと、その先端と振動子保持部２０とが上下方向に互いに逆向きに変位する。シム１１の先端の自由端が下方に変位すると、その反作用（慣性力）によって、その振動子保持部２０が上方に変位し、その結果、ベースプレート３０を介して振動板４０が上方に変位する。振動板４０が変位することで、振動板４０に振動が発生し、音を発生する。 When the shim 11 is bent, the tip and the vibrator holding portion 20 are displaced in the opposite directions in the vertical direction. When the free end of the front end of the shim 11 is displaced downward, the vibrator holding portion 20 is displaced upward by the reaction (inertial force), and as a result, the diaphragm 40 is displaced upward via the base plate 30. When the vibration plate 40 is displaced, vibration is generated in the vibration plate 40, and sound is generated.

なお、本発明に係る撓み振動型アクチュエータでは交流電源（図示せず）への接続を説明したが、直流電源の印加の有無の繰り返しによる制御や、矩形波を用いてもよい。 In the flexural vibration type actuator according to the present invention, connection to an AC power supply (not shown) has been described. However, control based on repeated application of DC power supply or rectangular waves may be used.

［実施例１］
図４は、本発明に係る撓み振動型アクチュエータに適用した実施例であり、図５は、図４のIII−III線断面図である。携帯端末機５０は、フィルム５４とガラス５５でなる振動板を兼ねるタッチパネル部５１と、表示部５２と、操作部５３と、撓み振動型アクチュエータ２ａ及び２ｂと、クッション５６ａ及び５６ｂと、クッション５７ａ及び５７ｂとを有する。 [Example 1]
4 is an embodiment applied to a flexural vibration type actuator according to the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. The portable terminal 50 includes a touch panel unit 51 that also serves as a diaphragm made of a film 54 and glass 55, a display unit 52, an operation unit 53, flexural vibration actuators 2a and 2b, cushions 56a and 56b, cushions 57a and 57b.

タッチパネル部５１のガラス５５は、図４及び図５に示すように薄く透明な板状であり、上面にフィルム５４を接着している。ガラス５５とフィルム５４の間には透明導電膜（図示せず）及びドットスペーサ（図示せず）を有する。ガラス５５の下面には表示部５２にクッション５７ａ及び５７ｂが接着されおり、クッション５７ａ及び５７ｂの他端は表示部５２に接着されている。また、表示部５２の外側に撓み振動型アクチュエータ２ａ及び２ｂが、ガラス５５に接着剤で直接接着されている。また、ガラス５５の下面外縁部はクッション５６ａ及び５６ｂが接着されており、クッション５６ａ及び５６ｂの他端は、筐体５０に接着されている。 The glass 55 of the touch panel portion 51 is a thin and transparent plate as shown in FIGS. 4 and 5, and a film 54 is bonded to the upper surface. A transparent conductive film (not shown) and dot spacers (not shown) are provided between the glass 55 and the film 54. Cushions 57 a and 57 b are bonded to the display unit 52 on the lower surface of the glass 55, and the other ends of the cushions 57 a and 57 b are bonded to the display unit 52. Further, the flexural vibration type actuators 2 a and 2 b are directly bonded to the glass 55 with an adhesive on the outside of the display unit 52. Further, cushions 56 a and 56 b are bonded to the outer edge of the lower surface of the glass 55, and the other ends of the cushions 56 a and 56 b are bonded to the housing 50.

タッチパネル部５１のフィルム５４はガラス５５と同じ大きさに形成された薄く透明な板状であり、下面をガラス５５に接着されている。フィルム５４の表面を使用者が触覚入力すると、フィルム５４が撓み、ガラス５５とフィルム５４の間に設置された透明導電膜とドットスペーサが接触することで電流が流れ、タッチパネル部に入力があったことを検出する。 The film 54 of the touch panel 51 is a thin transparent plate formed in the same size as the glass 55, and the lower surface is bonded to the glass 55. When a user tactilely inputs the surface of the film 54, the film 54 bends and the transparent conductive film placed between the glass 55 and the film 54 and the dot spacer come into contact with each other, so that current flows and there is input to the touch panel portion. Detect that.

使用者は、携帯端末機５０への入力を操作部５３又はタッチパネル部５１を操作して行い、携帯端末機５０は入力に対して、表示・音声・振動等によって応答する。ここで音声は撓み振動型アクチュエータ２ａ及び２ｂが振動することにより、タッチパネル部５１に伝達し、タッチパネル部５１を振動させて音声を出力する。 The user performs input to the mobile terminal device 50 by operating the operation unit 53 or the touch panel unit 51, and the mobile terminal device 50 responds to the input by display, sound, vibration, or the like. Here, the sound is transmitted to the touch panel unit 51 when the flexural vibration type actuators 2a and 2b vibrate, and the touch panel unit 51 is vibrated to output the sound.

従来の撓み振動型アクチュエータを設置した携帯端末機は、振動板を兼ねるタッチパネル部５１を押した（タッチした）際に、タッチパネル部に接着されている撓み振動型アクチュエータのベースプレートに圧力が掛かり、ベースプレートが著しく撓む場合がある。その際、著しく撓んだベースプレートと振動子が接触し、異音が発生する可能性があった。ベースプレートが薄いため剛性が不足するためである。 When a conventional mobile terminal equipped with a flexural vibration type actuator is pressed (touched) on the touch panel unit 51 that also serves as a vibration plate, pressure is applied to the base plate of the flexural vibration type actuator that is bonded to the touch panel unit. May be significantly bent. At that time, there is a possibility that abnormal noise may be generated due to the remarkably bent base plate and the vibrator coming into contact with each other. This is because the base plate is thin and the rigidity is insufficient.

本発明の撓み振動型アクチュエータを設置した場合、本発明のベースプレート３０は従来のベースプレートの約２倍の剛性を持つため、タッチパネル部５１を押した（タッチした）際にベースプレートに圧力が掛っても撓みが発生しづらい。ベースプレートが撓みづらいため、撓んだベースプレートと振動子が接触し、異音が発生するという問題点を解消することができる。また、一体形成としたことで、従来の撓み振動型アクチュエータの厚みを低背化しているため、携帯端末機５０の厚みも薄くすることができる。 When the flexural vibration type actuator of the present invention is installed, the base plate 30 of the present invention has about twice the rigidity of the conventional base plate, so even when pressure is applied to the base plate when the touch panel 51 is pressed (touched). It is hard for bending to occur. Since the base plate is difficult to bend, it is possible to solve the problem that the bent base plate and the vibrator come into contact with each other and abnormal noise is generated. In addition, since the thickness of the conventional flexural vibration type actuator is reduced due to the integral formation, the thickness of the portable terminal 50 can be reduced.

本発明に係る撓み振動型アクチュエータは、上記実施形態や実施例に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の趣旨の範囲内において適宜改良または変更することができることは勿論である。 The flexural vibration type actuator according to the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and it is needless to say that the flexural vibration type actuator can be appropriately improved or changed within the scope of the purpose of the improvement or the gist of the present invention.

１撓み振動型アクチュエータ
１０振動子
１１シム
１２、１３圧電撓み振動子
１４、１５爪部
１６給電用端子
１７給電用端子接触部
１８入力端子
１９シム嵌合部
２０振動子保持部
２１保持部基部
２２保持部カバー
２２１、２２２保持部嵌合凸部
２３、２４入力端子溝
２５給電用端子溝
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ嵌合用凸部
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ嵌合孔
２８導電接着剤
２９端子連結部
３０ベースプレート
３１ベースプレート底面
３２弾性接着剤塗布部
３３、３４保持部嵌合凹部
３５、３６側壁
３７、３８切欠部
４０振動板
５０携帯端末機
５１タッチパネル部
５２表示部
５３操作部
５４フィルム
５５ガラス
５６ａ、５６ｂクッション
５７ａ、５７ｂクッション
６０撓み振動型アクチュエータ
６１振動子保持部
６２給電用端子
６４弾性板状体
６５板状弾性体
６６ベースプレート
６７折曲部
６８開口部
７０振動子
７１シム
７２、７３圧電撓み振動子
７４おもり
７５凸部
７８、７９接着剤 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bending vibration type actuator 10 Vibrator 11 Shim 12, 13 Piezoelectric bending vibrator 14, 15 Claw part 16 Feeding terminal 17 Feeding terminal contact part 18 Input terminal 19 Shim fitting part 20 Vibrator holding part 21 Holding part base 22 Holding part cover 221, 222 Holding part fitting convex part 23, 24 Input terminal groove 25 Power supply terminal groove 26a, 26b, 26c Fitting convex part 27a, 27b, 27c Fitting hole 28 Conductive adhesive 29 Terminal connecting part 30 Base plate 31 Base plate bottom surface 32 Elastic adhesive application part 33, 34 Holding part fitting recessed part 35, 36 Side wall 37, 38 Notch part 40 Diaphragm 50 Mobile terminal 51 Touch panel part 52 Display part 53 Operation part 54 Film 55 Glass 56a, 56b Cushion 57a, 57b Cushion 60 Bending vibration type actuator 61 Vibrator holding portion 62 Power supply end Child 64 Elastic plate-like body 65 Plate-like elastic body 66 Base plate 67 Bent part 68 Opening part 70 Vibrator 71 Shim 72, 73 Piezoelectric flexure vibrator 74 Weight 75 Protrusion part 78, 79 Adhesive

Claims

細長くて薄い形状の圧電撓み振動素子を上面及び／又は下面に保持するシムからなる振動子と、
細長い形状のベースプレートとを備え、
前記ベースプレートの一端側は、前記振動子のシムの一端側を保持する振動子保持部を形成し、
前記ベースプレートの振動子保持部は、樹脂から成る前記ベースプレートの一端に一体形成された樹脂から成る保持部基部と、前記保持部基部と嵌合する樹脂から成る保持部カバーからなること、
を特徴とする撓み振動型アクチュエータ。 A vibrator comprising a shim that holds an elongated and thin piezoelectric flexural vibration element on its upper surface and / or lower surface;
An elongated base plate,
One end side of the base plate forms a vibrator holding portion that holds one end side of the shim of the vibrator,
The vibrator holding portion of the base plate includes a holding portion base portion made of resin integrally formed at one end of the base plate made of resin, and a holding portion cover made of resin fitted to the holding portion base portion,
A flexural vibration type actuator characterized by

前記ベースプレートの両側部の少なくとも一部は、立設した側壁を有すること、
を特徴とする請求項１に記載の撓み振動型アクチュエータ。 At least a part of both side portions of the base plate has a standing side wall;
The bending vibration type actuator according to claim 1.

前記ベースプレートの両側部は、立設した側壁を有し、該側壁に形成された切欠部に、前記振動子保持部に保持された前記振動子のシムの側部の突起部分が、前記切欠部の空間内で振動できるように挿入されてなること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撓み振動型アクチュエータ。 Both side portions of the base plate have side walls that are erected, and a protruding portion of a side portion of the shim of the vibrator held by the vibrator holding portion is formed in the cutout portion formed in the side wall. Inserted so that it can vibrate in the space of
The bending vibration type actuator according to claim 1, wherein the bending vibration type actuator is provided.

前記切欠部の設置位置は、前記振動子が振動した際に、
振動した前記振動子と前記ベースプレートとが接触しない位置に設置されたこと、
を特徴とする請求項３に記載の撓み振動型アクチュエータ。 The installation position of the notch is determined when the vibrator vibrates.
The vibrator and the base plate that were vibrated were installed at a position where they did not contact,
The bending vibration type actuator according to claim 3.

前記ベースプレートの振動子保持部は、
前記保持部基部と、前記保持部カバーとを超音波にて溶着して前記シムを固定すること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撓み振動型アクチュエータ。 The vibrator holding portion of the base plate is
Fixing the shim by ultrasonically welding the holding part base and the holding part cover;
The bending vibration type actuator according to claim 1, wherein the bending vibration type actuator is provided.

前記シムの先端は、前記ベースプレートの底面と側壁で囲まれた空間内で振動できるように挿入されたこと、
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。 The tip of the shim is inserted so that it can vibrate in a space surrounded by the bottom and side walls of the base plate,
The bending vibration type actuator according to any one of claims 1 to 5, wherein:

前記シムの一方の側に設けられた圧電撓み振動素子と、前記ベースプレートとの間に弾性接着剤を塗布、又は両面テープを貼付すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。 Applying an elastic adhesive between the piezoelectric flexural vibration element provided on one side of the shim and the base plate, or applying a double-sided tape;
The flexural vibration type actuator according to any one of claims 1 to 6, wherein:

前記ベースプレートは、振動板に取り付けられてなることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。 8. The flexural vibration type actuator according to claim 1, wherein the base plate is attached to a vibration plate.

前記圧電撓み振動素子の幅は、前記ベースプレートの幅内で形成されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。 9. The flexural vibration type actuator according to claim 1, wherein a width of the piezoelectric flexural vibration element is formed within a width of the base plate. 10.

前記側壁は、前記ベースプレートの両側部から直立していること
を特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。 The bending vibration type actuator according to any one of claims 1 to 9, wherein the side wall stands upright from both sides of the base plate.

前記シムは、一端部にシム用の給電用入力端子と、圧電撓み振動素子用の給電用端子を一体形成し設けられていること
を特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。 11. The shim according to claim 1, wherein a shim power supply input terminal and a piezoelectric power supply terminal for a piezoelectric flexural vibration element are integrally formed at one end of the shim. The bending vibration type actuator as described.

前記シムは、一部を切断することにより、シム用の給電用の入力端子と、圧電撓み振動素子用の給電用端子に分離して使用すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。 The shim is used by separating a power supply input terminal for a shim and a power supply terminal for a piezoelectric flexural vibration element by cutting a part thereof,
The flexural vibration type actuator according to any one of claims 1 to 11, wherein:

前記ベースプレート及び保持部カバーは、液晶ポリマー（ＬＣＰ）又はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）の樹脂を材料としたことを特徴とする、請求項１に記載の撓み振動型アクチュエータ。 2. The flexural vibration type actuator according to claim 1, wherein the base plate and the holding portion cover are made of a liquid crystal polymer (LCP) or polyphenylene sulfide (PPS) resin.