WO2013073234A1 - 加振装置 - Google Patents

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WO2013073234A1
WO2013073234A1 PCT/JP2012/068831 JP2012068831W WO2013073234A1 WO 2013073234 A1 WO2013073234 A1 WO 2013073234A1 JP 2012068831 W JP2012068831 W JP 2012068831W WO 2013073234 A1 WO2013073234 A1 WO 2013073234A1
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WO
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vibration
diaphragm
weight
piezoelectric element
excitation
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/068831
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English (en)
French (fr)
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山崎 修
克典 熊坂
善幸 阿部
光晴 千葉
Original Assignee
Necトーキン株式会社
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Publication date
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/16Mounting or tensioning of diaphragms or cones
    • H04R7/18Mounting or tensioning of diaphragms or cones at the periphery
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/06Arranging circuit leads; Relieving strain on circuit leads
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2400/00Loudspeakers
    • H04R2400/03Transducers capable of generating both sound as well as tactile vibration, e.g. as used in cellular phones
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms

Definitions

  • the present invention relates to a vibration device capable of propagating vibration to an attached object.
  • Vibrating devices of this type are disclosed, for example, in Patent Document 1 and Patent Document 2.
  • Patent Document 1 discloses an example of a support structure of a piezoelectric bimorph element (excitation element) constituting an excitation device.
  • the piezoelectric bimorph element of Patent Document 1 is attached to a touch panel (target object) of an electronic device.
  • An icon is displayed on the touch panel.
  • a finger touches an icon of the touch panel that is, part of the touch panel
  • a predetermined signal is output to the piezoelectric bimorph element, whereby the piezoelectric bimorph element vibrates.
  • the piezoelectric bimorph element and the touch panel are connected by a connecting member having a high elastic modulus. For this reason, the touch panel vibrates effectively.
  • the finger touching the touch panel can obtain a good switch feeling (i.e., a touch feeling as if the switch was pressed).
  • the excitation apparatus disclosed in FIG. 4 of Patent Document 2 includes a disc-like piezoelectric bender (excitation element), a mass portion (weight), and a damping pad made of an elastic material.
  • the mass portion is attached to the central portion of the piezoelectric bender so as to sandwich the damping pad.
  • the periphery of the piezoelectric bender is attached to the panel (object) of the speaker. The piezoelectric bender vibrates when it receives an acoustic signal and sends a flexural wave to the panel.
  • the piezoelectric bimorph element and the touch panel of Patent Document 1 are bonded to the opposite side of the connecting member. For this reason, there is a possibility that the touch panel and the piezoelectric bimorph element may receive a large stress from the connecting member due to an error that occurs when assembling the entire electronic device or an error in the size of each member. For example, when the piezoelectric bimorph element has a thickness of the maximum value of tolerance, the touch panel may be subjected to a large stress.
  • the present invention it is possible to effectively propagate the vibration to the attached object even when the size is reduced and the thickness is reduced, and the stress is not excessively applied to the object.
  • the purpose is to provide a vibration device.
  • the excitation device includes a diaphragm, an excitation element, and a weight.
  • the diaphragm has two supported portions respectively positioned in the vicinity of both ends in the length direction, and first and second main surfaces in the vertical direction orthogonal to the length direction.
  • the vibrating element vibrates when driven.
  • the vibrating element is attached to the first main surface of the diaphragm so as to have a distance from each of the supported portions in the longitudinal direction.
  • the weight has two free ends respectively located at both ends in the length direction, and a fixed part located between the free ends in the length direction.
  • the fixed portion is fixed to the second main surface of the diaphragm. In the non-driven state in which the vibrating element is not driven, each of the free ends is away from the second main surface of the diaphragm in the vertical direction.
  • the weight is fixed to the diaphragm between two free ends in the length direction, so that the weight can be elongated (i.e., made heavier) in the length direction. Therefore, even when the vibration device is miniaturized and thinned, the vibration can be effectively transmitted to the attached object.
  • the vibration of the vibrating element can be propagated to the object via the supported portion of the diaphragm.
  • the vibration of the vibration element can be propagated to the object without directly contacting the vibration element and the object. Therefore, it is possible not to apply excessive stress to the object.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an excitation device according to a first embodiment of the present invention.
  • the length direction, the up-down direction, and the width direction indicate three directions orthogonal to each other (the same applies to the following drawings).
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the vibration apparatus of FIG. 1 along the line III-III.
  • the attachment portion of the lower case is not drawn (the same applies to the drawings after FIG. 4).
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the vibration excitation apparatus of FIG. 8 along line IX-IX.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing a vibration excitation apparatus according to a fourth embodiment of the present invention along a line corresponding to the line IX-IX in FIG. It is a schematic sectional drawing which shows the modification of the oscillation apparatus of FIG. FIG.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing an excitation device according to a fifth embodiment of the present invention along a line corresponding to the line III-III in FIG. It is a schematic sectional drawing which shows the modification of the oscillation apparatus of FIG. It is a schematic sectional drawing which shows another modification of the oscillation apparatus of FIG. It is a perspective view which shows the excitation apparatus by the 6th Embodiment of this invention in the state which is not accommodated in the case. It is a perspective view which shows the vibration excitation apparatus of FIG. 15 in the state which removed the cover.
  • FIG. 17 is a schematic cross-sectional view showing the vibration apparatus of FIG. 16 along line XVII-XVII. Here, a portion of the electrode extending upward is not drawn.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing a center portion (portion enclosed by a broken line B) of the vibration excitation apparatus of FIG.
  • FIG. 18 is a schematic cross-sectional view showing the vibration exciter of FIG. 17 with a cover attached and housed in a case.
  • a portion of the electrode extending upward is not drawn.
  • FIG. 21 is a schematic cross-sectional view showing, in a partially enlarged manner, the vicinity of an end portion (a portion surrounded by a broken line C) of the vibration excitation apparatus of FIG.
  • FIG. 24 is a schematic cross-sectional view showing the vibration excitation apparatus of FIG. 23 along the line XXIV-XXIV. Here, a portion of the electrode extending upward is not drawn. It is a perspective view showing the vibration exciter by a 7th embodiment of the present invention in the state where it is not stored in a storage case.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view showing the vibration exciter of FIG. 25 along the line XXVI-XXVI with the cover removed.
  • the vibration exciter 10 a includes a piezoelectric element (vibration exciter) 200, a metal mass (weight) 300, and an elastic body. And a holding member 500 made of an insulating material such as resin, and a case 600 made of metal.
  • the vibration device 10a can be attached to, for example, a touch panel (not shown) of an electronic device (not shown).
  • the vibration device 10a can propagate vibration to an attached object (for example, a touch panel).
  • the vibrating element 200 is a piezoelectric element 200 made of a piezoelectric material, and vibrates when a drive voltage is supplied (ie, driven).
  • the vibrating element 200 may be made of a material (material) other than the piezoelectric material as long as it generates vibration when driven.
  • the piezoelectric element 200 has a flat plate shape which is thin in the vertical direction and elongated in the longitudinal direction.
  • the piezoelectric element 200 has two end portions (supporting portions) 202 in the length direction, and an upper surface 204 and a lower surface 205 in the vertical direction.
  • the piezoelectric element 200 according to the present embodiment is configured to vibrate in the vertical direction.
  • the weight 300 adds weight in the vertical direction (downward according to the present embodiment) to the piezoelectric element 200, whereby the piezoelectric element 200 is more effective. Can vibrate.
  • the weight 300 be formed of a material (for example, metal) having a high volume density.
  • the material of the weight 300 preferably has excellent corrosion resistance.
  • the weight 300 is preferably formed of a corrosion-resistant metal (for example, brass or stainless steel) having a volume density of 7 ⁇ 10 3 kg / m 3 or more. It is further preferable that the weight 300 be formed of a corrosion resistant metal (for example, tungsten) having a volume density of 19 ⁇ 10 3 kg / m 3 or more.
  • the weight 300 generally has a flat plate shape which is thin in the vertical direction and elongated in the longitudinal direction. Specifically, the weight 300 has a main portion 310 extending in the longitudinal direction and two projecting portions 320 provided on the main portion 310. Each of the protrusions 320 is formed at a central portion (that is, an intermediate portion) of the main portion 310 in the longitudinal direction. The two protrusions 320 respectively protrude in the width direction from the main portion 310 so as to be separated from each other.
  • the weight 300 has an opposing surface 315 which is one surface in the vertical direction. The opposing surface 315 according to the present embodiment is the lower surface of the main portion 310.
  • the weight 300 has two free ends 302 and one fixed portion 304.
  • the free ends 302 are respectively located at both ends of the weight 300 in the longitudinal direction.
  • the free end 302 according to the present embodiment is also an end of the main portion 310.
  • the fixed part 304 is located between the free ends 302 in the longitudinal direction.
  • the to-be-fixed part 304 by this Embodiment is a part of opposing surface 315.
  • the piezoelectric element 200 and the weight 300 according to the present embodiment are bonded to each other so as to sandwich the bonding member 400 in the vertical direction, whereby the opposing surface 315 of the weight 300 is The upper surface 204 of the piezoelectric element 200 is vertically opposed.
  • the bonding member 400 couples the middle portion in the longitudinal direction of the piezoelectric element 200 and the fixed portion 304 of the weight 300 (that is, the middle portion in the lengthwise direction of the weight 300).
  • the piezoelectric element 200 and the weight 300 are bonded with the bonding member 400 (that is, a bonding portion made of an elastic body) interposed therebetween.
  • the piezoelectric element 200 is not directly bonded to the weight 300 (ie, rigid body).
  • the bonding member 400 when the piezoelectric element 200 vibrates, the vibration in the middle portion of the piezoelectric element 200 is absorbed by the bonding member 400. More specifically, when the middle portion of the piezoelectric element 200 vibrates, the bonding member 400 is elastically deformed. Therefore, the vibration of the piezoelectric element 200 is not inhibited.
  • Bonding member 400 has a rectangular shape. However, the joining member 400 may have any shape as long as the above-described effect is exhibited.
  • the bonding member 400 is preferably formed of a rubber-based material such as silicone resin (eg, silicone rubber). However, the bonding member 400 has a sufficient strength for bonding the piezoelectric element 200 and the weight 300, and is not a rubber-based material (for example, epoxy resin) as long as the piezoelectric element 200 is not excessively stressed. It may be formed of
  • the holding member 500 supports and holds the piezoelectric element 200 so as to sandwich the piezoelectric element 200 in the length direction.
  • each of the holding members 500 according to the present embodiment has a rectangular plate shape orthogonal to the length direction.
  • the holding member 500 is provided with a support portion 510.
  • the support portion 510 according to the present embodiment is a recess formed on the inner side in the longitudinal direction of the holding member 500.
  • the two ends 202 of the piezoelectric element 200 are inserted into the support portion 510, whereby the piezoelectric element 200 is supported and held so as to be capable of vibrating in the vertical direction.
  • the vibration applying device 10a according to the present embodiment includes two support portions 510 provided at mutually different positions in the length direction, thereby supporting the piezoelectric element 200.
  • a holding portion 550 is further provided.
  • the holding portion 550 according to the present embodiment is a recess formed on the outer side in the length direction of the holding member 500.
  • the case 600 is composed of a lower case 610 and an upper case 650.
  • the lower case 610 and the upper case 650 are vertically connected to form an accommodation space (housing portion) 602 inside the case 600 (see FIG. 3).
  • the piezoelectric element 200 and the weight 300 joined to each other by the joining member 400 and the holding member 500 (that is, the main part of the vibration excitation device 10a) are accommodated in the housing portion with the piezoelectric element 200 supported by the holding member 500. It is accommodated in 602.
  • the upper case 650 is connected to the lower case 610 after the main portion of the above-described vibration applying device 10a is received by the lower case 610, whereby the main portion of the vibration applying device 10a is a housing It is accommodated in 602.
  • the size in the longitudinal direction of the housing portion 602 is set to be slightly larger (that is, approximately the same) than the distance between the two holding members 500 that support the piezoelectric element 200. . Furthermore, the size (i.e., width) in the width direction and the size (i.e., height) in the vertical direction of the housing portion 602 are each slightly larger than the width and height of the holding member 500 (i.e., substantially the same. To be set). Therefore, in the receiving state in which the main part of the excitation device 10a is received by the lower case 610, the movement in the length direction and the width direction of the holding member 500 is restricted.
  • the inward movement of the holding member 500 in the longitudinal direction is restricted by the piezoelectric element 200, and the outward movement of the holding member 500 in the lengthwise direction is restricted by the lower case 610, thereby the holding member 500. Is temporarily fixed.
  • the lower case 610 is provided with two attachment portions 620.
  • the attachment portion 620 is used, for example, when attaching the lower case 610 to a substrate for supplying a drive voltage (except for FIGS. 1 and 2, the attachment portion 620 is not drawn).
  • the lower case 610 is further provided with two holding holes 616 and two lower held pieces 618 that respectively correspond to the holding portion 550 of the holding member 500.
  • a part of the side surface in the length direction of the lower case 610 is cut away and bent into the inside of the accommodation portion 602, whereby the holding hole 616 and the lower held piece 618 are formed.
  • the lower held piece 618 is bent so as to be inserted into the holding portion 550 of the holding member 500 in the receiving state.
  • the upper case 650 according to the present embodiment, two upper held pieces 656 respectively corresponding to the holding portion 550 of the holding member 500 are provided.
  • the upper case 650 is mounted on the lower case 610 in the receiving state. Both side portions in the length direction of the upper case 650 are respectively bent downward. A part of the above-described downwardly bent portion is further bent toward the inside of the housing portion 602, whereby the upper held piece 656 is formed.
  • the upper held piece 656 passes through the holding hole 616 and is inserted into the holding portion 550 of the holding member 500 received by the lower case 610.
  • the holding member 500 is received and temporarily fixed to the lower case 610, it is held by the lower held piece 618 and the upper held piece 656 (ie, by the lower case 610 and the upper case 650). It is completely fixed.
  • the completely fixed holding member 500 can not be removed from the case 600 unintentionally.
  • the piezoelectric element 200 is stably supported in the storage state in which the main part of the vibration excitation device 10a is stored in the storage portion 602.
  • notches 612 are respectively provided on both side surfaces in the width direction of the lower case 610.
  • the notch 612 is formed in an intermediate portion in the longitudinal direction of the lower case 610 so as to correspond to the protrusion 320 of the weight 300.
  • notches 652 are respectively provided on both sides in the width direction of the upper case 650.
  • the notch 652 is formed in an intermediate portion in the longitudinal direction of the upper case 650 so as to correspond to the protrusion 320 of the weight 300.
  • the protrusion 320 of the weight 300 in the accommodated state, the protrusion 320 of the weight 300 can be visually recognized through the hole formed of the notch 612 and the notch 652.
  • the weight 300 is such that the facing surface 315 faces the top surface 204 (i.e., the facing surface 315) of the piezoelectric element 200 as approaching the free end 302 from the fixed portion 304 (i.e., the middle portion). It has a shape away from the surface). More specifically, the weight 300 and the piezoelectric element in an undriven state in which the piezoelectric element 200 is not driven (that is, in a stationary state in which the piezoelectric element 200 is not supplied with a driving voltage and not supplied). The distance between the upper surface 204 and the upper surface 204 in the vertical direction is set to increase as the fixed portion 304 approaches the free end 302 in the length direction. That is, in the undriven state, each of the free end portions 302 is separated from the upper surface 204 in the vertical direction, and the weight 300 is supported only at the fixed portion 304.
  • the weight 300 and the piezoelectric element 200 are configured to be separated from the fixed portion 304 as they approach the free end portion 302. Therefore, even if the distance between the weight 300 and the piezoelectric element 200 is largely reduced, the weight 300 (particularly, the easily displaceable free end portion 302) and the piezoelectric element 200 in the driven state in which the piezoelectric element 200 is driven. It is possible to prevent contact.
  • the distance between the weight 300 and the piezoelectric element 200 in the vertical direction in the undriven state is other than the fixed portion 304 of the weight 300 when the piezoelectric element 200 is driven. Is set so as not to collide with the piezoelectric element 200.
  • the opposite surface 315 of the weight 300 according to the present embodiment is linearly inclined from the fixed portion 304 toward the free end 302.
  • the opposing surface 315 may be inclined in a curvilinear manner.
  • the opposing surface 315 is preferably a curved surface having a shape when the piezoelectric element 200 vibrates and is bent the most.
  • the weight 300 since the weight 300 is fixed to the piezoelectric element 200 between the two free ends 302 in the length direction, the weight 300 is elongated (that is, made heavier) in the length direction. be able to. Furthermore, the distance between the weight 300 and the piezoelectric element 200 can be made as small as possible. Therefore, while setting the weight 300 to have a sufficiently large weight, it is possible to miniaturize and reduce the thickness of the vibration apparatus 10a. In other words, even if the vibrating device 10a according to the present embodiment is miniaturized and thinned, it effectively propagates a large vibration to the attached portion (that is, to an object not shown). Can.
  • the vibration of the piezoelectric element 200 is propagated to the object (not shown) via the support portion 510.
  • the vibration of the piezoelectric element 200 can be propagated to the object without directly contacting the piezoelectric element 200 with the object.
  • vibration can be transmitted to the touch panel.
  • the vibration applying device 10a it is possible to prevent the vibration applying device 10a from applying an excessive stress to the object. That is, the vibration excitation apparatus 10a according to the present embodiment can be suitably used as a vibration excitation apparatus that generates low frequency vibration.
  • the frequency of vibration of the piezoelectric element 200 (that is, the frequency for vibration) is set, for example, by the size of the piezoelectric element 200.
  • the excitation frequency is preferably set in a range not perceived as noise. More specifically, it is preferable that the excitation frequency is 100 Hz or less (not including 0) which is a frequency hardly heard by humans. It is further preferable that the excitation frequency is 20 Hz or less (not including 0) which is a frequency that human beings can not hear more.
  • the vibration frequency may be greater than 100 Hz and less than or equal to 300 Hz as long as it generates a vibration whose magnitude is such that human beings do not feel uncomfortable as noise.
  • the excitation frequency is greater than 100 Hz and less than or equal to 300 Hz, a clearer sense of touch can be obtained.
  • the vibrating device 10 a can be assembled, for example, by the following first assembling method. First, the weight 300 is bonded (for example, bonded) to the middle portion of the piezoelectric element 200 so as to sandwich the bonding member 400. Next, the end 202 of the piezoelectric element 200 is supported by the support 510 of the holding member 500. Through the above steps, the main part of the vibration excitation device 10a can be assembled.
  • the lower held piece 618 of the lower case 610 is bent and inserted into the holding portion 550 of the holding member 500, thereby the piezoelectric element 200 and the holding
  • the member 500 is fixed to the lower case 610 (that is, the main part of the vibrating device 10a).
  • the upper held piece 656 of the upper case 650 is bent, passes through the holding hole 616, and is inserted into the holding portion 550 of the holding member 500.
  • the device 10a is assembled.
  • the protrusion 320 of the weight 300 can be visually recognized even after the vibration excitation device 10a is assembled. Therefore, after assembling the excitation device 10a, the position where the weight 300 is fixed can be confirmed (see FIG. 1).
  • the weight 300 can be joined to the piezoelectric element 200 by a method different from the method described above.
  • the vibration device 10a can be assembled by a method different from the first assembling method (for example, the second assembling method described below).
  • the second assembly method first, the end portion 202 of the piezoelectric element 200 is supported by the support portion 510 of the holding member 500.
  • the piezoelectric element 200 supported by the support portion 510 is put into the lower case 610.
  • the lower held piece 618 of the lower case 610 is bent and inserted into the holding portion 550 of the holding member 500, whereby the piezoelectric element 200 and the holding member 500 are fixed to the lower case 610.
  • the weight 300 is bonded to the intermediate portion of the piezoelectric element 200 so as to sandwich the bonding member 400 while positioning the protrusion 320 with, for example, a jig (not shown).
  • the upper case 650 is fixed to the lower case 610, whereby the vibration excitation device 10a is assembled.
  • the weight 300 can be joined to the piezoelectric element 200 while confirming the positional relationship between the lower case 610 and the weight 300. Therefore, the yield in the assembly process of the vibration exciter 10a can be improved. Furthermore, according to the second assembly method, the space between the lower case 610 and the weight 300 can be designed to be smaller in the lengthwise direction and the widthwise direction. In other words, the length and width of the weight 300 can be made larger. Therefore, the weight of the weight 300 can be further increased, and thus, a larger vibration can be transmitted to the attached portion.
  • the end portion 202 of the piezoelectric element 200 is in surface contact with the support portion 510.
  • the end 202 may be fitted (or inserted) into the support 510.
  • the end portion 202 can be configured as described above without being inserted into the support portion 510.
  • the piezoelectric element 200 and the holding member 500 are integrally formed such that the support portion 510 holds the end 202 of the piezoelectric element 200 (for example, insert molding of the piezoelectric element 200 in resin or the like). can do.
  • the end 202 of the piezoelectric element 200 may be held by a holding member 500 '.
  • the holding member 500 ′ is formed with a supporting portion 510 ′ slightly different from the supporting portion 510. More specifically, the plurality of convex portions 512 'are formed in the support portion 510'.
  • Each of the protrusions 512 ' has an arc-shaped cross section in a plane orthogonal to the width direction.
  • the convex portion 512 ′ protrudes respectively toward the upper surface 204 and the lower surface 205 of the piezoelectric element 200 and the end surface in the length direction, whereby each tip of the convex portion 512 ′ is an end portion 202 of the piezoelectric element 200. It is in contact.
  • the support portion 510 ′ of the holding member 500 ′ is in line contact with the end 202 of the piezoelectric element 200. Therefore, the restraining force (holding force) at which the support portion 510 ′ holds the end portion 202 (that is, the convex portion 512 ′) is smaller than the holding force at which the support portion 510 of the holding member 500 holds the end portion 202. Therefore, even when the protrusion amount of the convex portion 512 'is large, the end portion 202 of the piezoelectric element 200 can be relatively easily inserted into the support portion 510'. Furthermore, the end 202 inserted into the support 510 'can be fixed securely.
  • the holding member 500 ' is configured as described above, it can be formed of a material (for example, an epoxy resin) having a high Young's modulus.
  • a material for example, an epoxy resin
  • Young's modulus of the material of the holding member 500 ' is high, the vibration of the piezoelectric element 200 can be more effectively prevented from being attenuated by the holding member 500. For this reason, a bigger vibration can be propagated to the attached location.
  • the vibration exciter 10 a may be provided with a vibration exciter (piezoelectric element) 200 ′ ′ and a holding member 500 ′ ′ instead of the piezoelectric element 200 and the holding member 500.
  • the piezoelectric element 200 ′ ′ has an end (supported portion) 202 ′ ′.
  • the tip of the end 202 ′ ′ has a semi-cylindrical shape projecting outward in the longitudinal direction.
  • the holding member 500 ′ ′ has a support 510 ′ ′.
  • the upper and lower surfaces of the support 510 ′ ′ Each has an arc-shaped cross section in a plane orthogonal to the width direction.
  • the upper and lower surfaces of the support portion 510 ′ ′ extend longitudinally inward while gradually separating in the vertical direction.
  • the end 202 ′ ′ and the support portion 510 ′ ′ of the piezoelectric element 200 ′ ′ are configured as described above.
  • the end 202 "can be inserted relatively easily into the support 510".
  • the holding member 500 ′ ′ can be formed by pulling out a mold (not shown) in the lengthwise direction. Therefore, the holding member 500 ′ ′ is made of a material having a high Young's modulus, rather than the holding member 500 ′. It can be easily formed.
  • the vibration excitation apparatus 10 b according to the second embodiment of the present invention is configured in the same manner as the vibration excitation apparatus 10 a (see FIGS. 1 to 4). However, the end in the longitudinal direction of the excitation device 10b has a different structure from the corresponding end of the excitation device 10a.
  • the excitation device 10b includes the same piezoelectric element 200 as the excitation device 10a, but includes a holding member 500b different from the holding member 500 of the excitation device 10a.
  • the upper surface 204 of the piezoelectric element 200 is provided with a positive electrode (electrode) 206 b and a negative electrode (electrode) 207 b which are external electrodes for driving the piezoelectric element 200.
  • one of the electrodes 206 b and 207 b is formed on the upper surface 204 of the piezoelectric element 200, and the other of the electrodes 206 b and 207 b is formed on the lower surface 205.
  • One of the electrodes 206 b and 207 b formed on the lower surface 205 is, for example, drawn to the upper surface 204 along the side surface of the piezoelectric element 200.
  • the holding member 500 b is provided at one of the end portions in the longitudinal direction of the vibration excitation device 10 b.
  • a holding member 500 is provided on the other end of the vibration device 10b in the lengthwise direction (see FIG. 3).
  • the holding member 500 b is fixed to the lower case 610 similarly to the holding member 500.
  • a support portion 510 is formed on the holding member 500 b.
  • the support portion 510 holds one of the end portions 202 of the piezoelectric element 200 such that the positive electrode 206 b and the negative electrode 207 b are located on the support portion 510.
  • the holding member 500b further holds the anisotropic conductor 520b, the two terminal electrodes 530b, and the two lead wires 540b.
  • the anisotropic conductor 520b according to the present embodiment has conductivity in the vertical direction.
  • the anisotropic conductor 520b is mounted on the positive electrode 206b and the negative electrode 207b so as to be in contact with the positive electrode 206b and the negative electrode 207b.
  • the terminal electrode 530b is placed on the anisotropic conductor 520b so as to correspond to the positive electrode 206b and the negative electrode 207b, respectively. More specifically, the two terminal electrodes 530b are disposed at positions corresponding to the positive electrode 206b and the negative electrode 207b, respectively.
  • the lead wire 540b is connected to the terminal electrode 530b, respectively. As understood from the above description, the lead wire 540b supplies a drive voltage to the positive electrode 206b and the negative electrode 207b.
  • the drive voltage can be supplied to the piezoelectric element 200 only by supporting the end portion 202 by the support portion 510. it can. According to the present embodiment, it is not necessary to perform a complicated process of soldering the lead wire 540b to the piezoelectric element 200. Therefore, the time required for manufacturing can be shortened as compared with the case of soldering the lead wire 540b.
  • the drive voltage is supplied via the anisotropic conductor 520b.
  • the anisotropic conductor 520b ie, a part of the portion supporting the end portion 202
  • anisotropic conductor 520b has elasticity, the end 202 can be supported more flexibly. Therefore, the drive voltage can be supplied more reliably (that is, with high reliability) without interfering with the vibration of the piezoelectric element 200.
  • the holding member 500b can be integrally molded of an insulating elastic material.
  • the holding member 500b can be integrally molded such that the anisotropic conductor 520b, the terminal electrode 530b, and the lead wire 540b are built in the holding member 500b.
  • the end portion 202 provided with the positive electrode 206b and the negative electrode 207b may be inserted into the support portion 510 of the formed holding member 500b.
  • the vibration exciter 10c is configured by adding a weight 300 and a joining member 400 to the vibration exciter 10a (see FIG. 3). It is done.
  • the added weight 300 is disposed on the lower surface 205 of the piezoelectric element 200. More specifically, the weight 300 is joined to the lower surface 205 of the piezoelectric element 200 of the vibration exciter 10 c so as to sandwich the joining member 400.
  • the weight 300 is joined to an intermediate portion in the longitudinal direction of the lower surface 205.
  • the vibration device 10a includes only one weight 300
  • the vibration device 10c has two weights 300 joined to the middle portion of the upper surface 204 and the middle portion of the lower surface 205, respectively. Have.
  • the piezoelectric element 200 when vibration occurs along the plate surface of the piezoelectric element 200 (for example, when the vibration excitation device 10c is shaken in the length direction), the piezoelectric element 200 is sandwiched in the vertical direction.
  • the two arranged weights 300 vibrate symmetrically with respect to the piezoelectric element 200 (that is, with respect to a plane perpendicular to the vertical direction). Thereby, abnormal vibration (that is, undesirable vibration) in a direction orthogonal to the vertical direction of the piezoelectric element 200 can be suppressed.
  • the two weights 300 are in mutually symmetrical positions with respect to the piezoelectric element 200 in the vertical direction. Therefore, when the two weights 300 are formed of the same material (that is, the material having the same volume density), the two weights 300 having the same weight are located at symmetrical positions with respect to the piezoelectric element 200. It can be arranged as you do. By arranging the two weights 300 in this manner, the above-mentioned abnormal vibration of the piezoelectric element 200 can be suppressed more effectively. In other words, the effect of suppressing abnormal vibration can be further improved.
  • the vibration applying device 10d includes two mass bodies (weights) 300d different from the weight 300 and one connecting portion 330d. Except for the same as the vibration exciter 10c (see FIGS. 8 and 9).
  • the weight 300 d is configured the same as the weight 300. More specifically, each of the weights 300 d has an opposing surface 315 d having the same shape as the opposing surface 315 (see FIG. 8). The opposing surfaces 315 d of the two weights 300 d are respectively joined to the upper surface 204 and the lower surface 205 of the piezoelectric element 200. Furthermore, the two weights 300d are connected to each other by the connecting portion 330d. In other words, the connecting portion 330 d mechanically connects the two weights 300 d disposed above and below the piezoelectric element 200.
  • the two weights 300 d and the connecting portion 330 d can be integrally formed of, for example, a metal material (i.e., a rigid body).
  • the two weights 300d of the piezoelectric element 200 are relative to each other when vibration occurs along the plate surface of the piezoelectric element 200. Not displace (ie, do not vibrate relatively). For this reason, the vibration of the weight 300d due to the vibration along the plate surface of the piezoelectric element 200 is further firmly prevented. In other words, the above-mentioned abnormal vibration of the piezoelectric element 200 can be suppressed more effectively.
  • two weights 300 d joined (ie, fixed) to the upper surface 204 and the lower surface 205 of the piezoelectric element 200 are connected by the connecting portion 330 d.
  • the two weights 300 d according to the present embodiment are joined to the piezoelectric element 200 so as to sandwich the piezoelectric element 200 by the connecting portion 330 d. Therefore, the bonding strength between the weight 300d and the piezoelectric element 200 is improved, and the reliability of the vibration device 10d is improved.
  • the connecting portion 330 d is provided only on one side of the weight 300 d in the width direction.
  • an excitation device 10d ' according to the modification of the fourth embodiment includes two mass bodies (weights) 300d' whose both sides in the width direction are connected.
  • the excitation device 10d 'further includes two coupling portions 330d.
  • the weight 300d ' has the same shape as the weight 300d (see FIG. 10), and an opposing surface 315d' similar to the opposing surface 315d is formed.
  • the two connecting portions 330 d are provided on both sides in the width direction of the two weights 300 d ′. Since the vibration device 10d 'is configured as described above, the effect of suppressing abnormal vibration and the bonding strength of the weight 300d' and the piezoelectric element 200 can be further improved.
  • an excitation device 10e is configured generally in the same manner as the excitation device 10a (see FIG. 3).
  • the excitation device 10 e includes a weight 300, a joining member 400, two holding members 500, and a case 600 as in the case of the excitation device 10 a.
  • the excitation device 10e includes an excitation element (piezoelectric element) 200e.
  • the piezoelectric element 200 e generally has a flat plate shape. Specifically, the piezoelectric element 200e is configured of one metal plate (diaphragm) 220e and four piezoelectric plates 210e made of a piezoelectric material.
  • the metal plate 220 e is elongated in the longitudinal direction so as to have the upper surface 224 e and the lower surface 225 e.
  • Each of the piezoelectric plates 210e has a flat plate shape. Piezoelectric plates 210e are attached to both end portions of the upper surface 224e of the metal plate 220e in the longitudinal direction. Similarly, piezoelectric plates 210e are attached to both end portions of the lower surface 225e of the metal plate 220e in the longitudinal direction.
  • the portion excluding the middle portion of the metal plate 220e is bonded to the piezoelectric plate 210e.
  • a part of the middle portion of the upper surface 224 e of the metal plate 220 e (that is, the upper surface 224 e of the piezoelectric element 200 e) is joined to the weight 300 with the joining member 400 interposed therebetween.
  • the piezoelectric element 200e has two end portions (supporting portions) 202e at both ends in the longitudinal direction.
  • the end 202 e is composed of the end of the metal plate 220 e and the end of the piezoelectric plate 210 e sandwiching the metal plate 220 e in the vertical direction.
  • the end 202 e is held (or supported) by the support 510 of the holding member 500.
  • the piezoelectric plate 210e and the weight 300 are not joined, the stress on the piezoelectric plate 210e is reduced. Furthermore, according to the present embodiment, the piezoelectric plate 210e is not provided at an intermediate portion in the longitudinal direction of the metal plate 220e. In other words, the middle portion of the piezoelectric element 200e (that is, the portion where stress is concentrated when the piezoelectric element 200e vibrates and is thereby most greatly deformed) is formed only of the metal plate 220e. For this reason, it is possible to suppress that the piezoelectric plate 210e inhibits the vibration.
  • the piezoelectric element 200e can be driven to vibrate with a large amplitude.
  • the amplitude of the vibration of the piezoelectric element 200e can be further increased, and a larger vibration can be propagated to the attached portion.
  • the piezoelectric element 200e according to the fifth embodiment described above (and hence the vibration device 10e) can be variously modified as described below.
  • an excitation apparatus 10e ' is an excitation apparatus except that it includes an excitation element (piezoelectric element) 200e' instead of the piezoelectric element 200e. It is comprised similarly to the apparatus 10e (refer FIG. 12).
  • the piezoelectric element 200e ' is composed of one metal plate 220e and two piezoelectric plates 210e. Piezoelectric plates 210e are attached to both end portions of the metal plate 220e in the lengthwise direction of the lower surface 225e. On the other hand, piezoelectric plates 210e are not provided at both end portions of the upper surface 224e of the metal plate 220e in the longitudinal direction.
  • the piezoelectric element 200e ' has two end portions (supported portions) 202e' at both ends in the longitudinal direction.
  • the end 202 e ′ is composed of the end of the metal plate 220 e and the end of the piezoelectric plate 210 e.
  • the end 202 e ′ is held (or supported) by the support 510 of the holding member 500.
  • the piezoelectric plate 210e is provided only on the lower surface 225e of the metal plate 220e. Therefore, the piezoelectric element 200e 'has a simpler structure than the piezoelectric element 200e (see FIG. 12), and hence can be manufactured at lower cost. Furthermore, the insulation between the weight 300 and the piezoelectric plate 210e joined to the metal plate 220e can be improved.
  • an excitation device 10 e ′ ′ is generally configured the same as the excitation device 10 e ′ (see FIG. 13).
  • the vibration device 10e ′ ′ includes a vibrating element (piezoelectric element) 200e ′ ′ and a mass body (weight) 300e ′ ′ instead of the piezoelectric element 200e ′ and the weight 300.
  • the piezoelectric element 200e is composed of one metal plate 220e and two piezoelectric plates 210e.
  • the piezoelectric plate 210e is not a lower surface 225e of the metal plate 220e, but a metal plate
  • the piezoelectric element 200e ′ ′ is provided at both end portions in the longitudinal direction of the upper surface 224e of 220e (ie, only on the upper surface 224e).
  • the piezoelectric element 200e ′ ′ has two end portions 202e ′ ′ at both ends in the longitudinal direction.
  • the end 202 e ′ ′ is composed of the end of the metal plate 220 e and the end of the piezoelectric plate 210 e.
  • the end 202 e ′ ′ is held by the support 510 of the holding member 500.
  • the weight 300 e ′ ′ is formed with an opposing surface 315 e ′ ′ having a shape different from that of the weight 300 (see FIG. 13). More specifically, a step is provided at an intermediate portion in the length direction of the opposing surface 315e ′ ′, thereby reducing the distance between the opposing surface 315e ′ ′ of the weight 300e ′ ′ and the metal plate 220e. According to this modification, since the weight 300 e ′ ′ and the metal plate 220 e can be brought closer to each other, the weight of the weight 300 e ′ ′ can be increased.
  • an excitation device 10f As shown in FIGS. 15 to 17, an excitation device 10f according to a sixth embodiment of the present invention comprises a piezoelectric element 200, two weights 300, a joint member 400f having elasticity, and an elastic body.
  • the two second elastic members (elastic members) 450f, the two metal diaphragms 700, and the metal cover 800 are provided.
  • the vibration device 10f is used to propagate vibration to an attached object (not shown) as in the first to fifth embodiments.
  • the vibration exciter 10f can be housed in a case and attached to an object (see FIG. 19).
  • a diaphragm 700 is attached to the upper surface 204 and the lower surface 205 of the piezoelectric element 200 so as to sandwich the bonding member 400f.
  • the piezoelectric element 200 is fixed between the two diaphragms 700 with the bonding member 400f interposed therebetween.
  • the diaphragm 700 is formed of an elastically deformable material. Therefore, when the piezoelectric element 200 vibrates in the vertical direction, the diaphragm 700 vibrates in the vertical direction.
  • each of the diaphragms 700 has a first main surface (main surface) 720 and a second main surface (main surface) 730 in the vertical direction.
  • Each of the first major surface 720 and the second major surface 730 is a plane orthogonal to the vertical direction.
  • Each of the diaphragms 700 further includes two supported portions 710 positioned near both ends in the length direction.
  • the two diaphragms 700 are arranged such that the first major surfaces 720 face each other in the height direction.
  • the piezoelectric element 200 is attached to the first main surface 720 of the diaphragm 700 so as to have a distance from each of the supported portions 710 in the length direction.
  • both sides of the piezoelectric element 200 in the height direction (that is, the upper surface 204 and the lower surface 205) are attached to the first main surface 720 of the diaphragm 700, respectively.
  • the piezoelectric element 200 is located at an intermediate portion in the length direction of the first major surface 720 while being sandwiched by the two first major surfaces 720.
  • the diaphragm 700 vibrates.
  • the supported portion 710 is not fixed to the piezoelectric element 200, it easily vibrates.
  • each of the bonding members 400 f is disposed between the piezoelectric element 200 and the first main surface 720 of the diaphragm 700.
  • the bonding member 400 f is provided on the first major surface 720 of the diaphragm 700.
  • the bonding member 400f according to the present embodiment is configured of a first elastic member (elastic member) 410f made of an elastic body such as silicone resin and a form holding tape 420f (for example, a PET tape) (see FIG. 18). .
  • the first elastic member 410 f is in contact with the piezoelectric element 200.
  • the form holding tape 420 f is adhered to the first major surface 720 of the diaphragm 700.
  • the first elastic member 410f is backed by the form holding tape 420f as described above, whereby the strength of the joint member 400f is improved. Therefore, even when the first elastic member 410f is thin, it can be attached to the diaphragm 700 quickly and reliably.
  • the fixed portions 304 that is, the weights 300 of the weight 300 are fixed to the second main surface 730 of the diaphragm 700 respectively.
  • each of the free ends 302 is separated from the second main surface 730 of the diaphragm 700 in the vertical direction. That is, as in the first to fifth embodiments, each of the weights 300 is supported only at the fixed portion 304.
  • the distance between the weight 300 and the second main surface 730 of the diaphragm 700 in the undriven state is the fixed portion of the weight 300.
  • a portion other than the portion 304 is set so as not to collide with the second major surface 730 of the diaphragm 700.
  • the weight 300 has a shape in which the facing surface 315 is separated from the second major surface 730 as the fixed portion 304 approaches the free end 302.
  • the distance between the opposite surface 315 of the weight 300 in the undriven state and the second main surface 730 of the diaphragm 700 in the vertical direction approaches the free end 302 from the fixed portion 304 in the length direction. It is set to be large.
  • the weight 300 may have a large width that protrudes from the diaphragm 700 or the piezoelectric element 200.
  • the width of the weight 300 By increasing the width of the weight 300, the weight of the weight 300 can be increased, whereby the vibration device 10f propagates a larger vibration. In other words, the excitation force of the excitation device 10f is improved.
  • the whole of the vibration applying device 10f may not be plane-symmetrical with respect to a plane orthogonal to the width direction.
  • the weight 300 may protrude from only one of the ends of the diaphragm 700 in the width direction.
  • the piezoelectric element 200, the weight 300, the bonding member 400f, and the diaphragm 700 (that is, the main part of the vibration exciter 10f) configured as described above are accommodated in the cover 800.
  • the cover 800 according to the present embodiment includes an upper cover 810 and a lower cover 820.
  • the upper cover 810 and the lower cover 820 are joined so as to cover the side of the main part of the vibration device 10f.
  • Three through holes 812 are formed in the upper cover 810 according to the present embodiment.
  • the lower cover 820 is formed with one through hole (not shown).
  • a positive electrode (electrode) 206f and a negative electrode (electrode) 207f are provided, respectively.
  • the electrodes 206 f and 207 f extend along the surface of the weight 300.
  • the electrodes 206f and 207f respectively project to the outside of the cover 800 from two through holes 812 located on both sides in the length direction (see FIG. 15).
  • the two second elastic members 450 f are attached to the two weights 300 respectively.
  • the second elastic member 450 f is provided at an intermediate portion in the longitudinal direction of the weight 300.
  • the second elastic member 450f is attached to the weight 300 so as to sandwich the two diaphragms 700, the piezoelectric element 200 and the two weights 300 in the height direction.
  • One of the second elastic members 450f is exposed to the outside of the cover 800 through the through hole 812 located at the middle portion in the longitudinal direction (see FIG. 15).
  • the other one of the second elastic members 450f is exposed to the outside of the cover 800 through a through hole formed in the lower cover 820 (not shown).
  • the bonding member 400 f can be fixed to the piezoelectric element 200 by pressing the two second elastic members 450 f inward in the vertical direction.
  • the two second elastic members 450f may be vertically held by the case, thereby compressing the bonding member 400f and fixing it to the piezoelectric element 200 (see FIG. 19).
  • the piezoelectric element 200 and the diaphragm 700 are pressed so as to sandwich the bonding member 400 f in the vertical direction, whereby the piezoelectric element 200 is fixed to the diaphragm 700.
  • the piezoelectric element 200 and the bonding member 400f can be fixed to each other without being bonded, for example, by an adhesive.
  • the piezoelectric element 200 it is possible to prevent the piezoelectric element 200 from being subjected to an undesirable stress due to adhesion and fixation. Furthermore, by the two second elastic members 450f, for example, it is possible to absorb an impact generated by a drop, thereby preventing damage to the vibration device 10f.
  • the diaphragm 700 can be vibrated as described above.
  • a portion of the piezoelectric element 200 fixed by the first elastic member 410 f that is, a portion in contact with the first elastic member 410 f directly contributes to the vibration of the diaphragm 700. Therefore, in order to cause the diaphragm 700 to vibrate largely, it is preferable to increase the size (that is, the area) of the portion (that is, the contact portion) of the piezoelectric element 200 in contact with the first elastic member 410f.
  • the area of the above-described contact portion can be increased. More specifically, when the piezoelectric element 200 protrudes from the first elastic member 410f (that is, the bonding member 400f) in a plane (that is, the traveling direction of the vibration wave of the piezoelectric element 200) orthogonal to the vertical direction The area of the portion is the same as the area of the bonding member 400f (ie, the upper limit value is obtained). Even when the piezoelectric element 200 protrudes from the bonding member 400f, the protruding portion does not affect the vibration characteristics of the diaphragm 700 (that is, does not inhibit the vibration of the diaphragm 700).
  • the piezoelectric element 200 protrudes from the bonding member 400 f in both the length direction and the width direction.
  • the piezoelectric element 200 may protrude from the bonding member 400 f only in the length direction.
  • the piezoelectric element 200 is formed of a sintered piezoelectric ceramic.
  • the shrinkage of the piezoelectric ceramic due to sintering causes the size of the piezoelectric element 200 to vary. It is difficult to control the size of the piezoelectric element 200 precisely.
  • the bonding member 400f can be made of, for example, an adhesive tape. It is relatively easy to accurately cut the adhesive tape so that the bonding member 400f has a predetermined shape and size. In other words, it is relatively easy to precisely control the size of the bonding member 400f.
  • the size of the piezoelectric element 200 may be designed so that the lower limit value of the tolerance of the size of the piezoelectric element 200 matches the upper limit value of the tolerance of the size of the bonding member 400f.
  • the piezoelectric element 200 By manufacturing the piezoelectric element 200 in this manner, the piezoelectric element 200 can be slightly protruded from the bonding member 400 f. Therefore, the variation in the resonance frequency of the vibration device 10f is improved. Furthermore, the amount of material used for the piezoelectric element 200 can be minimized.
  • the vibration exciter 10 f configured as described above (that is, the diaphragm 700, the piezoelectric element 200 and the weight 300) has a case 600 f similar to the vibration exciter 10 a (see FIG. 3). Can be housed in In other words, the excitation device 10f may further include a case 600f.
  • Case 600f includes lower case 610 and upper case 650f. Both end surfaces in the longitudinal direction of the lower case 610 and the upper case 650f are partially cut away, thereby forming a support portion 510f.
  • the support portion 510 f according to the present embodiment is an edge formed on the end face of the case 600 f.
  • the excitation apparatus 10f according to the present embodiment further includes at least two support portions 510f provided at mutually different positions in the length direction.
  • the supported portion 710 of the diaphragm 700 is supported by a supporting portion 510f which is a part of the case 600f, and protrudes outside the case 600f.
  • the supported portion 710 of the diaphragm 700 is supported by the end face of the case 600 f.
  • the supported portion 710 of the diaphragm 700 may be fixed to the inner wall of the case 600 f.
  • the second elastic member 450 f is pressed inward in the vertical direction by the upper case 650 f and the lower case 610.
  • the first elastic member 410f (see FIG. 18) is compressed, and the bonding member 400f is fixed to the piezoelectric element 200.
  • the vibration excitation apparatus 10f which accommodated the diaphragm 700, the piezoelectric element 200, and the weight 300 in case 600f can be attached on a touch panel (not shown), for example.
  • a drive voltage is supplied to the piezoelectric element 200 via the positive electrode 206 f and the negative electrode 207 f
  • the piezoelectric element 200 vibrates.
  • the vibration of the piezoelectric element 200 is transmitted to the case 600 f via the supported portion 710 of the diaphragm 700.
  • the touch panel vibrates and gives, for example, a feeling of switch (that is, a feeling of pressing a switch) to a finger touching the touch panel.
  • the vibration itself of the piezoelectric element 200 but the inertial force generated by the vibration causes the vibration device to generate vibration. 10f acts on the attached object. Therefore, the stress to the attached object (for example, touch panel) can be largely reduced.
  • the vibration applying apparatus 10f according to the sixth embodiment described above can be variously modified as described below.
  • an excitation device 10f ' is configured generally the same as the excitation device 10f.
  • the excitation device 10 f ′ does not have the cover 800 (see FIG. 19).
  • the excitation device 10f ' is provided with a support structure different from the excitation device 10f.
  • vibration applying apparatus 10f ' includes case 600f' and a diaphragm 700 'each having a shape slightly different from case 600f and diaphragm 700, respectively.
  • the vibrating device 10f ' includes two holding members 500f' which are not included in the vibrating device 10f and two connecting blocks 750 made of a rigid body (for example, a metal material or a hard resin).
  • the case 600f ' is composed of a lower case 610f' and an upper case 650f '.
  • the main part (in the present modification, the diaphragm 700 ', the piezoelectric element 200, the weight 300 and the holding member 500f') of the vibration device 10f ' It is housed in '.
  • each of the two diaphragms 700 ' has two supported portions 710' at both ends in the longitudinal direction.
  • the diaphragm 700 'according to this modification is formed in a planar shape orthogonal to the height direction, including the supported portion 710'. Therefore, the vibration exciter 10f ′ includes two pairs of two supported portions 710 ′ facing each other in the vertical direction.
  • the two supported portions 710 ′ facing each other in the vertical direction are vertically connected by the connection block 750.
  • each of the connection blocks 750 has an upper surface and a lower surface in the vertical direction.
  • the connection blocks 750 are disposed such that the upper and lower surfaces of the connection block 750 respectively contact the supported portions 710 'of the diaphragm 700'.
  • the diaphragm 700 ′ and the connection block 750 may be integrally formed, or may be separately connected and fixed after being separately formed.
  • the holding member 500f ' can be formed of various elastic bodies (for example, silicone rubber).
  • the holding member 500 f ′ has a rectangular flat plate shape orthogonal to the length direction. According to the present embodiment, the two holding members 500f 'are held inside the case 600f' so as to be in contact with the end in the longitudinal direction of the case 600f '.
  • the surface facing inward in the lengthwise direction of the holding member 500f ' is partially recessed outward in the lengthwise direction, whereby the holding portion 500f' is supported by the support portion 510f. 'Is provided.
  • the supported portion 710 'connected by the connection block 750 is held by the support portion 510f' of the holding member 500f '.
  • the holding member 500 f ′ sandwiches the connection block 750 in the top-bottom direction with the supported portion 710 ′ therebetween.
  • the supported portion 710 ' is fixed to the support portion 510f', whereby the two holding members 500f 'sandwich the diaphragm 700' in the length direction, thereby the diaphragm 700 '.
  • the vibration applying apparatus 10f ' according to this modification has the above-described support structure, so that the impact can be absorbed by the support portion 510f', for example, when an impact due to a drop is applied. Therefore, according to this modification, breakage of the piezoelectric element 200 and the diaphragm 700 'can be prevented.
  • the vibration exciter 10f ' may include a holding member 500f "instead of the holding member 500f' (see FIG. 21).
  • the holding member 500f" is the same as the holding member 500f '.
  • the supporting portion 510 f ′ ′ is provided, but the supporting portion 510 f ′ ′ is not a recess but a through hole penetrating the holding member 500 f ′ ′ in the longitudinal direction.
  • the holding member 500 f "" Is held inside the case 600f 'so as to be away from the longitudinal end of the case 600f'.
  • the two supported portions 710 'vertically connected by the connection block 750 extend to the end outside the lengthwise direction of the support portion 510f' '.
  • the piezoelectric element 200 and the vibration are also generated by the above-described support structure. Damage to the plate 700 'can be prevented.
  • an excitation device 10f ′ ′ As shown in FIGS. 23 and 24, an excitation device 10f ′ ′ according to another modification of the sixth embodiment generally includes a weight on the lower side from the excitation device 10f (see FIGS. 16 and 17). 300 is configured to remove the bonding member 400f and the diaphragm 700. In other words, the vibration excitation device 10f ′ ′ includes only one weight 300, one bonding member 400f, and one diaphragm 700.
  • the lower second elastic member 450 f is attached to the piezoelectric element 200.
  • the vibration exciter 10 f ′ ′ configured as described above exhibits the same effect as the vibration exciter 10 f.
  • the vibration exciter 10g according to the seventh embodiment of the present invention has a positive electrode (electrode) 206g and a negative electrode instead of the positive electrode 206f, the negative electrode 207f and the upper cover 810.
  • the structure is the same as that of the vibration device 10f except that the (electrode) 207g and the upper cover 810g are provided (see FIGS. 15 and 17).
  • the positive electrode 206g and the negative electrode 207g are respectively provided on the upper surface 204 and the lower surface 205 of the piezoelectric element 200, similarly to the negative electrode 207f and the positive electrode 206f.
  • the positive electrode 206 g and the negative electrode 207 g pass between the two diaphragms 700 and extend in the length direction beyond the supported portion 710 of the diaphragm 700. Accordingly, it is not necessary to provide the upper cover 810g with the through holes 812 corresponding to the positive electrode 206g and the negative electrode 207g (see FIGS. 15 and 19).
  • the present invention relates to Japanese Patent Application No. 2011-251219 filed on November 17, 2011, and Japanese Patent Application No. 2012-122757 filed on May 30, 2012, to the Japanese Patent Office. The contents of which are hereby incorporated by reference.

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Abstract

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

Description

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

Claims (17)

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