(57)【要約】【課題】  ベースプレートと振動子保持部を一体形成とすることで、従来の撓み振動型アクチュエータよりも部品数を削減し、低背型撓み振動型アクチュエータを提供する。【解決手段】  本発明に係る撓み振動型アクチュエータは、シムの保持部とベースプレートを一体形成し、前記ベースプレートの両側部に立設した側壁を有し、前記側壁の端部から一定の位置に切欠部を設け、前記切欠部にて前記シムを保持することを特徴とし、部品点数、組立の工程数を減らしながらも、ベースプレートの曲げ剛性が向上するため、ベースプレートの厚みを減らし、低背化することができる、撓み振動型アクチュエータを提供する。【選択図】図１
2011129971.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長くて薄い形状の圧電撓み振動素子を上面及び／又は下面に保持するシムからなる振動子と、
細長い形状のベースプレートとを備え、
前記ベースプレートの一端側は、前記振動子のシムの一端側を保持する振動子保持部を形成し、
前記ベースプレートの振動子保持部は、樹脂から成る前記ベースプレートの一端に一体形成された樹脂から成る保持部基部と、前記保持部基部と嵌合する樹脂から成る保持部カバーからなること、
を特徴とする撓み振動型アクチュエータ。
【請求項２】
前記ベースプレートの両側部の少なくとも一部は、立設した側壁を有すること、
を特徴とする請求項１に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項３】
前記ベースプレートの両側部は、立設した側壁を有し、該側壁に形成された切欠部に、前記振動子保持部に保持された前記振動子のシムの側部の突起部分が、前記切欠部の空間内で振動できるように挿入されてなること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項４】
前記切欠部の設置位置は、前記振動子が振動した際に、
振動した前記振動子と前記ベースプレートとが接触しない位置に設置されたこと、
を特徴とする請求項３に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項５】
前記ベースプレートの振動子保持部は、
前記保持部基部と、前記保持部カバーとを超音波にて溶着して前記シムを固定すること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項６】
前記シムの先端は、前記ベースプレートの底面と側壁で囲まれた空間内で振動できるように挿入されたこと、
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項７】
前記シムの一方の側に設けられた圧電撓み振動素子と、前記ベースプレートとの間に弾性接着剤を塗布、又は両面テープを貼付すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項８】
前記ベースプレートは、振動板に取り付けられてなることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項９】
前記圧電撓み振動素子の幅は、前記ベースプレートの幅内で形成されてなることを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項１０】
前記側壁は、前記ベースプレートの両側部から直立していること
を特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項１１】
前記シムは、一端部にシム用の給電用入力端子と、圧電撓み振動素子用の給電用端子を一体形成し設けられていること
を特徴とする請求項１乃至請求項１０の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項１２】
前記シムは、一部を切断することにより、シム用の給電用の入力端子と、圧電撓み振動素子用の給電用端子に分離して使用すること、
を特徴とする請求項１乃至請求項１１の何れか１に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【請求項１３】
前記ベースプレート及び保持部カバーは、液晶ポリマー（ＬＣＰ）又はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）の樹脂を材料としたことを特徴とする、請求項１に記載の撓み振動型アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機、携帯端末機などの小型電子機器のパネル型スピーカに利用されるアクチュエータに関するものであり、特に、表示パネル部前面の透明板などを振動板とする分布振動（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｍｏｄｅ）方式の撓み振動型スピーカに使用される、圧電素子を使用した撓み振動型アクチュエータ（ＤＭＡ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｍｏｄｅ  Ａｃｔｕａｔｏｒ）を、より薄い低背型とした撓み振動型アクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機や携帯端末機などの小型電子機器で、音楽や音声の出力方法として表示パネル部前面のタッチパネルを振動させて音を発生させる撓み振動型アクチュエータが使用されている。近年の携帯電話、携帯端末機などの小型電子機器は薄型化が進み、それに伴い使用される部品も小型、薄型化した部品が開発され、搭載されている。撓み振動型アクチュエータも同様に、従来の部品よりも低背型の部品の開発が望まれている。
【０００３】
特許文献１は、従来の撓み振動型アクチュエータであり、シム１枚の上面と下面に圧電撓み振動素子を設置したバイモルフ型振動子と、ベースプレートの長手方向側に起立する折曲部を有する撓み振動型アクチュエータについて記載されている。前記折曲部に開口部を設け、前記シムの先端部に形成された凸部を前記開口部に挿入し、前記開口部の中で振動する。また、前記シムの根元側端部には、所定長にわたって、Ｌ字形状の折り曲げ部分を形成し、シムの剛性を高めている。特許文献２は、従来の撓み振動型エキサイタであり、上下２枚に配置したビームを、ケースに収容し保護する構造の振動型エキサイタが記載されている。特許文献３は従来の撓み振動型アクチュエータであり、シム１枚の上面と下面に圧電撓み振動素子を設置したバイモルフ型振動子と、ベースプレートの長手方向側に立設する折曲部を有する撓み振動型アクチュエータについて記載されている。前記シムの先端部付近の左右に形成された爪部が左右の側壁に設けられたコの字状の切欠部に挿入され、前記切欠部の中で振動する。また、前記ベースプレートの両側部には、一端側から他端部にわたって、側壁を形成し、シムの剛性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２５２８７８公報
【特許文献２】特開２００６−１１６３９９公報
【特許文献３】特願２００９−２４５０８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の撓み振動型アクチュエータは図６に示すように、振動子７０と振動子保持部６１とベースプレート６６からなり、ベースプレート６６の長手方向側に起立する折曲部６７を有し、折曲部６７に開口部６８を設ける。シム７１の先端部に形成された凸部７５が開口部６８に挿入されて、凸部７５は開口部６８の中で振動する。また、シム７１裏面に設置された圧電撓み振動子７３とベースプレート６６の間には、緩衝材として板状弾性体６５を設置している。また、振動子７０への給電用として給電用はさみ金具６２を有する。特許文献２に記載の撓み振動型アクチュエータはシムと振動子保持部とベースプレートと複数の保持体からなり、ビームをケースに格納することで破損の防止対策をしている。特許文献３では、撓み振動型アクチュエータは、振動子１０と振動子保持部２０とベースプレート３０からなり、ベースプレート３０の両側部から立設した側壁３５及び側壁３６によってベースプレート３０の剛性を増し、側壁３５及び側壁３６間に圧電撓み振動素子を設置する。また、振動子１０への給電用として給電用端子１６及び入力端子１７を有する。但し、これらのベースプレート、緩衝材、ケース及び給電用端子類は、部品点数が多く、さらには部品の加工及び組立作業に精密さを要することから、工程が増え、コスト高になり、撓み振動型アクチュエータのさらなる簡略化、低コスト化が望まれている。
【０００６】
そこで本発明は、ベースプレートと振動子保持部を一体形成とすることや、また、組立時に給電用端子類をシムと一体化する構造とすることにより、従来の撓み振動型アクチュエータよりも部品数を削減すること、及び組立時の作業性を大幅改善することにより、低コスト化を実現したことを特徴とする、撓み振動型アクチュエータを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の撓み振動型アクチュエータは、細長くて薄い形状の圧電撓み振動素子を上面及び／又は下面に保持するシムからなる振動子と、細長い形状のベースプレートとを備え、前記ベースプレートの一端側は、前記振動子のシムの一端側を保持する振動子保持部を形成し、前記ベースプレートの振動子保持部は、樹脂から成る前記ベースプレートの一端に一体形成された樹脂から成る保持部基部と、前記保持部基部と嵌合する樹脂から成る保持部カバーからなること、を特徴とする。
【０００８】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記ベースプレートの両側部の少なくとも一部は、立設した側壁を有すること、を特徴とする
【０００９】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記ベースプレートの両側部は、立設した側壁を有し、該側壁に形成された切欠部に、前記振動子保持部に保持された前記振動子のシムの側部の突起部分が、前記切欠部の空間内で振動できるように挿入されてなること、を特徴とする。
【００１０】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記切欠部の設置位置は、前記振動子が振動した際に、振動した前記振動子と前記ベースプレートとが接触しない位置に設置されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記ベースプレートの振動子保持部は、前記保持部基部と、前記保持部カバーとを超音波にて溶着して前記シムを固定すること、を特徴とする。
【００１２】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記シムの先端は、前記ベースプレートの底面と側壁で囲まれた空間内で振動できるように挿入されたこと、を特徴とする。
【００１３】
本発明の撓み振動型アクチュエータは、前記シムの一方の側に設けられた圧電撓み振動素子と、前記ベースプレートとの間に弾性接着剤を塗布、又は両面テープを貼付することを特徴とする。
【００１４】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記ベースプレートは、振動板に取り付けられてなることを特徴とする。
【００１５】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記圧電撓み振動素子の幅は、前記ベースプレートの幅内で形成されてなることを特徴とする。
【００１６】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記側壁は、前記ベースプレートの両側部から直立していることを特徴とする。
【００１７】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記シムは、一端部にシム用の給電用入力端子と、圧電撓み振動素子用の給電用端子を一体形成し設けられていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記シムは、一部を切断することにより、シム用の給電用入力端子と、圧電撓み振動素子用の給電用端子に分離して使用することを特徴とする。
【００１９】
本発明の撓み振動型アクチュエータにおける、前記ベースプレート及び保持部カバーは、液晶ポリマー（ＬＣＰ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｐｏｌｙｍｅｒ）又はポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ：Ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅｓｕｌｆｉｄｅ）の樹脂を材料としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る撓み振動型アクチュエータは、シムの保持部とベースプレートとを一体形成し、前記ベースプレートの両側部に立設した側壁を有し、前記側壁の端部から一定の位置に切欠部を設け、前記切欠部にて前記シムを保持することを特徴とする撓み振動型アクチュエータを提供する。前記シムの前記保持部と前記ベースプレートとを一体形成することで、部品点数、組立の工程数を大幅に減らすことができるため、従来の撓み振動型アクチュエータと比べてコストダウンをすることができる。また、前記シムの前記保持部と前記ベースプレートとを樹脂により一体形成したことにより、形成が容易であり、この点からも大幅なコストダウンを図ることが可能である。また、ベースプレート側部が立設した形状により、前記ベースプレートの曲げ剛性が向上するため、ベースプレートの厚みを減らし、低背化することができる。また、前記ベースプレートの両側部に設けた前記側壁に前記切欠部を形成し、圧電撓み振動素子を上面及び／又は下面に保持するシムの両側面に設けた爪部を前記側壁の前記切欠部に挿入することによって、前記圧電撓み振動素子の過大な撓みを規制し、圧電素子が破損することを防止する、という効果を有する。また、組立時に給電用端子類をシムと一体の構造にすることで、位置決めが容易となり、組立時の作業が大幅改善となる効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る撓み振動型アクチュエータの分解斜視図である。
【図２】本発明に係る撓み振動型アクチュエータの斜視図である。
【図３】図３Ａは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの上面図、図３Ｂは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの側面図、図３Ｃは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの底面図、図３Ｄは本発明に係る撓み振動型アクチュエータのII方向から見た正面図である。
【図４】本発明に係る撓み振動型アクチュエータを携帯端末機に組み込んだ図である。
【図５】図４のIII−III線断面図である。
【図６】従来の撓み振動型アクチュエータの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係る撓み振動型アクチュエータを実施するための形態について、図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明に係る撓み振動型アクチュエータの分解斜視図、図２は、撓み振動型アクチュエータの斜視図、図３Ａは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの上面図、図３Ｂは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの側面図、図３Ｃは本発明に係る撓み振動型アクチュエータの底面図、図３Ｄは本発明に係る撓み振動型アクチュエータのII方向から見た正面図である。
【００２３】
図１乃至図３に示すように、本発明に係る撓み振動型アクチュエータは、金属片からなるシム１１の一方の側に圧電撓み振動子１２を設け、さらに他方の側にも圧電撓み振動子１３を設けたバイモルフ型の振動子１０と、振動子保持部２０と、給電用端子１６及び入力端子１８と、ベースプレート３０とからなる。バイモルフ型とは、アクチュエータの振動子の構造であり、薄手の圧電素子２枚で金属板（シム）を挟む構造をいう。
【００２４】
本発明に係る撓み振動型アクチュエータはバイモルフ型を使用した形態であるが、薄手の圧電素子１枚を金属板（シム）の片面に設置した、ユニモルフ型を使用しても良い。
【００２５】
圧電素子に電圧をかけることにより、圧電素子が伸縮すると貼り合わせた金属板の寸法は変わらないため、反りが生ずる。この反りにより発生する振動や変位を利用する。振動子１０に電圧を供給すると、シム１１の撓み振動が振動子保持部２０とベースプレート３０を介して振動板４０（例えば、携帯電話機や携帯端末機などの小型電子機器の表示パネル部前面のタッチパネル）に伝播される。また、圧電素子に加える電圧よって振動の強度や変位が変化する。また、振動を効率よく広域に渡り伝達するために、ベースプレート３０の振動子保持部２０側に上面の弾性接着剤塗布部３２に、弾性接着剤（図示せず）を塗布することによって、振動の伝達面積が拡大し、音響特性が優れる。
【００２６】
シム１１は、全体が細長くて薄い矩形形状の金属板からなり、圧電素子である圧電撓み振動子１２は、図１及び図２に示すように、シム１１の表面に接着され、圧電素子である圧電撓み振動子１３は、シム１１の裏面に接着される。また、シム１１は、図１及び図２に示すように、長手方向の一方の端部に近接する側面に凸状の爪部１４及び爪部１５が形成され、他方の端部には、給電用端子１６、給電用端子接触部１７、給電用の入力端子１８、シム嵌合部１９及び端子連結部２９が一体形成された形状となっている。入力端子１８及びシム嵌合部１９はシム１１から二股に分かれた凹字形に形成されており、凹字に窪んだ箇所には、給電用端子１６の他端である給電用端子接触部１７が配置され、入力端子１８、給電用端子接触部１７、シム嵌合部１９の順番で、長手方向に平行に形成される。給電用端子１６と入力端子１８とは端子連結部２９によって繋がって形成されている。ここでI−I線で端末用連結部をシム１１から切り離すと、シム１１、入力端子１８及びシム嵌合部１９からなる１の部品と、給電用端子１６と給電用端子接触部１７からなる１の部品の、２つの部品に分離する。
シム１１の材質は、ステンレス鋼やアルミ合金などの硬めの材質が好適であり、摩擦損失が少なく、高Ｑ値の素材を使用することが望ましい。これらの材質を用いることによって、音響特性、励振効率が良好となる。
【００２７】
また、圧電撓み振動子１２は、図１及び図２に示すように、シム１１の表面側に長手方向に沿って接着される。この圧電撓み振動子１２は、薄く細長い矩形形状で形成されており、下面、すなわちシム１１の表面側の接着面には接着剤（図示せず）が塗布されて接着される。また、給電用端子接触部１７と接触する圧電撓み振動子１２の端部は導電部（図示せず）となっており、給電用端子１６に印加すると、給電用端子接触部１７から導電接着剤２８（図２及び図３に示す）を経由して圧電撓み振動子１２に通電される。また、導電部（図示せず）の周囲は絶縁部となっており、圧電撓み振動子１２の長手方向の他方の端部には対極となる導電部が設けられ（図示せず）、シム１１と通電する。圧電撓み振動子１３は、圧電撓み振動子１２と同じく、細長くて薄い矩形形状をしており、上面、すなわちシム１１の裏面側の接着面には接着剤（図示せず）が塗布されて接着される。給電についても、圧電撓み振動子１２と同じく、給電用端子接触部１７と接触する圧電撓み振動子１３の端部は導電部（図示せず）となっており、給電用端子１６に印加すると、給電用端子接触部１７から導電接着剤（図示せず。導電接着剤２８とシム１１を介して対称であり、同様の構成と成っている）を経由して圧電撓み振動子１３に通電される。また、導電部（図示せず）の周囲は絶縁部となっており、圧電撓み振動子１３の長手方向の他方の端部には対極となる導電部が設けられ（図示せず）、シム１１と通電する。
【００２８】
ベースプレート３０は、樹脂で形成されており、ベースプレート底面３１と側壁３５及び側壁３６とからなり、長手方向の一端側には、図１乃至図３に示すように、幅方向の両側部から立設（直立が望ましい）して一端から他端まで連続した側壁３５及び側壁３６を形成し、側壁３５及び側壁３６には開口した切欠部３７及び切欠部３８を形成する。切欠部３７（切欠部３８）は、上辺が側壁３５（側壁３６）の上端に接触し、底辺が側壁３５（側壁３６）の底辺（ベースプレート底面３１）に接触しない範囲に設けられる。切欠部３７（切欠部３８）に爪部１５（爪部１４）が挿入され、切欠部３７（切欠部３８）の開口された空間内で爪部１５（爪部１４）が垂直方向に揺動する。切欠部３７（切欠部３８）は爪部１５（爪部１４）の上方への揺動を規制すべく、底辺に比べて上辺が狭く設けられている。本発明では切欠部３７（切欠部３８）は逆Ｌ字形状（Ｌ字形状）を形成している。また、他端側にはシム１１を固定するための保持部基部２１がベースプレート３０と一体形成されている。
【００２９】
本発明に係るベースプレート３０は、側壁３５及び側壁３６が一端から他端まで連続した形状を説明したが、一部分のみにおいて側壁３５及び側壁３６が形成される構成等、一端から他端まで連続していない形状でもよい。また、側壁３５及び側壁３６の高さは、切欠部３８に爪部１４を及び、切欠部３７に爪部１５を挿入できる高さであればよい。
【００３０】
また、側壁３５及び側壁３６の間には、ベースプレート底面３１の上面の長手方向に沿って保持部基部２１側に隣接して弾性接着剤塗布部３２に弾性接着剤を塗布、又は両面テープを貼付する。
【００３１】
前記切欠部３７及び切欠部３８は、シム１１の爪部１４及び爪部１５が挿入され、シム１１本体は側壁３５及び側壁３６の間に設置される。切欠部３７及び切欠部３８はベースプレート３０の端部から離れた位置に形成される。形成位置は、ベースプレート３０の振動子保持部２０側の一端から爪部１５（爪部１４）間の距離Ｌ１と爪部１５（爪部１４）からベースプレート３０の先端との間の距離Ｌ２とする。振動子１０を振動させる。この時、Ｌ１が長くＬ２が短すぎると、撓んだ圧電撓み振動子１３の中間部とベースプレート底面３１がＬ１の範囲で接触する。また、Ｌ１が短くＬ２が長すぎると、撓んだ圧電撓み振動子１３の先端が、Ｌ１の範囲でベースプレート底面３１と接触する。圧電撓み振動子１３とベースプレート底面３１が接触すると、圧電撓み振動子１３が破損する。このような落下時の撓みによる接触が発生しないようにＬ１及びＬ２の設置を決定する。撓みによる接触が発生しなければ、Ｌ１及びＬ２の設置は任意でよい。また、Ｌ１がＬ２よりも長くなるように設置すると音響の面から好適である。
【００３２】
シム１１とベースプレート３０は、縦方向には切欠部３７及び切欠部３８の開口以上に振れないように、横方向にはシム１１が側壁３５及び側壁３６の間でずれないように、規制する作用を有している。また、本発明に係る切欠部３７及び切欠部３８は、側壁３５及び側壁３６の上端部を一部切り欠いた逆Ｌ字形状（Ｌ字形状）を示したが、爪部１４及び爪部１５を保持可能な構造であればよく、例えば、円形状や多角形状の孔など、側壁の上端を切り欠かない形状であっても良い。
【００３３】
上記のような圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３は、チタン酸バリウムなどの圧電セラミックの薄板で、電極層で挟みながら複数枚積層した構造などが好適であり、また、チタン酸バリウムなどは比較的脆い圧電材料であるため、過大な撓み振動が発生すると、破損するおそれがある。この過大な撓み振動は、信号よりも、むしろ、このアクチュエータが装着された携帯電話機などの小型電子機器が、コンクリートなどの硬い床に落下した時の衝撃によって発生する場合が多い。この衝撃を抑制するため、切欠部３７及び切欠部３８でシム１１の爪部１４及び爪部１５の過大な振れを規制し、さらには側壁３５及び側壁３６で振動子１０を保護する構成としている。
【００３４】
次に、振動子保持部２０について説明する。
図１乃至図３に示すように、振動子保持部２０は、樹脂を主成分とし、ベースプレート３０に一体形成された保持部基部２１と、保持部基部２１の上部に嵌合する、樹脂を主成分とする保持部カバー２２からなる。なお、樹脂は、液晶ポリマー（ＬＣＰ）やポリフェニレンサルファンド（ＰＰＳ）などの硬い材料が好適である。保持部基部２１には、給電用端子１６が嵌合する給電用端子溝２５と、入力端子１８が嵌合する入力端子溝２３と、シム嵌合部１９が嵌合する入力端子溝２４が形成される。また、入力端子溝２３、入力端子溝２４及び給電用端子溝２５の内部にはそれぞれ、嵌合用凸部２６ａ乃至２６ｃが一体形成され、それぞれがシム１１の対応する嵌合孔２７ａ乃至２７ｃに貫通する。
【００３５】
保持部カバー２２は、保持部基部２１と嵌合し、振動子保持部２０を形成する。保持部カバー２２の左右側部にはそれぞれ保持部嵌合凸部２２１及び保持部嵌合凸部２２２が設けられ、側壁３５には保持部嵌合凹部３３、側壁３６には保持部嵌合凹部３４が設けられる。保持部カバー２２と保持部基部２１を重ねると、保持部嵌合凸部２２１と保持部嵌合凹部３３が嵌合し、保持部嵌合凸部２２２と保持部嵌合凹部３４が嵌合し、固定される。また、保持部カバー２２の底面には嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃに対応する窪み（図示せず）を設けてもよい。これらの凹凸部や窪みは、保持部カバー２２が当初の設置位置からずれないようにする機能を有するものであれば、どのような形状でもよい。
【００３６】
保持部基部２１とシム１１を組み合わせ、保持部カバー２２を被せ、保持部基部２１と保持部カバー２２とを溶着することにより、シム１１を振動子保持部２０を固定する。また、図１及び図２に示すように、給電用端子１６及び入力端子１８は、振動子保持部２０からシム１１の反対側に露出する。
【００３７】
振動子保持部２０に形成された入力端子溝２３に勘合し、振動子保持部２０露出した入力端子１８は、シム１１の一端側に形成されており、シム１１に給電できるようになっている。また、給電用端子溝２５に嵌め込まれた給電用端子１６は、振動子保持部２０からシム１１側に給電用端子接触部１７を露出し、給電用端子接触部１７に塗布された導電接着剤２８によって、圧電撓み振動子１２の端部に設置された電極部（図示せず）及び圧電撓み振動子１３の端部に設置された電極部（図示せず）と接触し、給電できるようになっている。入力端子１８を有するシム１１は連接部を介して端子連結部２９と一体形成されており、シム１１を振動子保持部２０に固定後、端子連結部２９を切り離して使用する。
【００３８】
次に、ベースプレート底面３１の振動子保持部２０側に上面の弾性接着剤塗布部３２に塗布された弾性接着剤は、振動子１０の振動の振幅を抑制（ダンプ）することで慣性振動となり、最低次の固有振動数（共振周波数）を従来の低音域から中音域にまで高めることができる。この結果、中音域の振動エネルギーが増加し、ベースプレート３０に伝達する振動特性が平坦化され、この結果広帯域な周波数特性が得られる。また、圧電撓み振動子１３と接触し、振動子１０の振動を伝播する面積が拡張することで効率よくベースプレート３０に伝達することができるという用途もある。
【００３９】
図１に示す振動板４０は、主に、携帯電話機や携帯端末機の表示パネルの保護板を使用することができ、振動子保持部２０から振動子１０の圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３を振動させて音を出力する。振動板４０はタッチパネル形式でも良く、透明な素材など種々の素材を用いることができる。
【００４０】
本発明に係る撓み振動型アクチュエータのシム１１、圧電撓み振動子１２、圧電撓み振動子１３、振動子保持部２０は、全体として長手状に形成されているが、それらの幅方向は、図１乃至図３に示すように、シム１１はベースプレート３０よりもやや小さく、その他の構成物はベースプレート３０の幅内で形成されているので、全体として小型に構成されている。また、各々の厚みも薄く形成しているので、全体として高さ方向も薄く構成されている。
【００４１】
本発明に係る撓み振動型アクチュエータの組立方法について説明する。
図１及び図２に示すように、まず、圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３を接着剤（図示せず）によってシム１１に接着した振動子１０を、シム１１に形成された嵌合孔２７ａ乃至２７ｃと保持部基部２０に形成された嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃが嵌め合う位置に設置する。
【００４２】
このとき、シム１１の爪１４は切欠部３８に挿入され、爪部１５は切欠部３７に挿入され、それぞれこの切欠部３７及び切欠部３８の空間内をシム１１の爪部１４及び爪部１５が振動できるようになっている。また、シム１１の先端部はベースプレート３０の底面と側壁３５及び側壁３６に挟まれた空間内に配置され、この空間内で振動する。
【００４３】
そして、保持部カバー２２を保持部基部２１の上部に被せる。保持部カバー２２の左右側部に形成された保持部嵌合凸部２２１及び保持部嵌合凸部２２２と、側壁３５に形成された保持部嵌合凹部３３と及び側壁３６に形成された保持部嵌合凹部３４が嵌合することにより、組立が容易なり、部品同士がずれることが無くなるばかりか、組立の精度が向上する。保持部基部２１と保持部カバー２２は超音波により溶着させる。嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃは保持部カバー２２の裏面と接触しているので、嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃの先端部を超音波で融解し、保持部カバー２２に溶着させる。超音波溶着は、従来の方法である保持部材をベースプレートの側壁でかしめて固定する方法と比較して、部品が削減による、組立作業工程の削減、部材をかしめる精度、組立に位置決め等の精度誤差が無くなるので、作業の簡素化及び組立の精度の向上という効果が得られる。また、保持部カバー２２と保持部基部２１は嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃの先端部自体を超音波で溶着させることから、接着剤を使用して接着した場合に比べて、嵌合用凸部２６ａ、２６ｂ及び２６ｃの先端部自体が媒介となるため、媒介の存在によって厚みが増してしまうことはなく、また、接着剤が固着するまでの待ち時間の必要がないことで生産性も向上する。
【００４４】
ベースプレート３０の振動子保持部２０に隣接する弾性接着剤塗布部３２には、弾性接着剤が塗布され、ベースプレート３０と圧電撓み振動子１３を接着する。弾性接着剤の厚みは０．２４ｍｍであるため、弾性接着剤が塗布されていないベースプレート３０のベースプレート底面３１と圧電撓み振動子１３の先端部は０．２４ｍｍの空間を有し、この空間を振動子１０が撓み振動する。また、弾性接着剤に代えて、両面テープを貼付してもよい。
【００４５】
ここで、振動子保持部２０の圧電撓み振動子１２の他端からは、給電用端子１６、入力端子１８、端子連結部２９が露出する。そしてI−Iの位置（図１に示す）で切断することによって、３つの部材に分割される。１つの部材は切断した端子連結部２９であり、他の１つの部材は、入力端子１８及びシム嵌合部１９を有するシム１１であり、他の１つの部材は、一端が給電用端子１６、他端が給電用端子接触部１７から成る部材である。振動子保持部２０の内部にて接触することは無く、それぞれ電気的に独立しているので、シム１１に電気的に連接している入力端子１８と、給電用端子接触部１７に電気的に連接している給電端子１６とを介することにより、圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３に通電可能となる。
【００４６】
各構成物を図３に示すように組み合わせることで、撓み振動型アクチュエータ１が構成される。なお、本発明に係る撓み振動型アクチュエータの組立の順番については、適宜変えてよいことは勿論である。
【００４７】
本発明に係る撓み振動型アクチュエータ１は、ベースプレート３０に保持部基部２１、側壁３５、側壁３６、切欠部３７及び切欠部３８を設け、シム１１を保持している。側壁を設け、側壁、保持部基部２１及びベースプレート３０を一体形成することによって、圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３の保護を兼ねると共に、部品数の削減と、ベースプレート３０の剛性が向上する。
【００４８】
また、作成工程に於いては樹脂によってベースプレート３０と振動子保持部２０（保持基部２１）を一体形成するために、従来の係止爪、ベースプレート先端部の立設部などの型抜きや形成、組立時のかしめ加工等が不要となる。従来の長手方向側に起立する折曲部の加工は、折曲部の角度の調整に精度を必要としているため加工が困難となる恐れがあり、係止爪の折り曲げなど加工によって製品の個体差によるばらつきが発生する可能性があった。しかしながら、本発明のベースプレートは樹脂によって一体形成するために従来の加工が不要となり、作業工程を低減することができ、そして、製品毎のばらつきが無い等の高精度な製品を提供することができる。また、構成部品を削減することができる。このように、一体形成することによって、構成部品の削減、作業工数の低減、製品精度の向上、コストダウン化、部品管理の簡素化、低背化及び軽量化、等を図ることができる。
【００４９】
また、図６に示す先行技術に係る発明では落下時の保護として緩衝材となる板状弾性体をベースプレートに貼付していたが、本発明では切欠部３７及び切欠部３８で保護することができるため、板状弾性体が削除できる。また、従来の弾性板状体を接着剤で接着していたものを、本発明では弾性体を兼ねる弾性接着剤のみ構成としたため、部品を削減することができる。また、従来の板状弾性体の厚さは０．３３ｍｍであり、弾性板状体に塗布する接着剤の厚さが、前記板状弾性体の厚さとほぼ同じ厚さになるように、ベースプレートと振動子の離間間隔を調整していた。本発明では、厚さ０．３３ｍｍの板状弾性体が削除できたため、振動子とベースプレート間は弾性接着剤の、厚さ０．２４ｍｍとなり、従来よりも低背化することができる。これにより、構成部品をさらに減少することが可能となり、作成工数の削減、低背化、軽量化及びコストダウン化することができる。
【００５０】
次に、本発明に係る撓み振動型アクチュエータの動作について説明する。
本発明に係る撓み振動型アクチュエータのベースプレート３０の切欠部３７及び切欠部３８の空間内に振動可能に挿入されるシム１１の爪部１４及び爪部１５は、先端が自由端となっており、音響振動用として作用する。
【００５１】
本発明に係る撓み振動型アクチュエータ１の給電用端子１６及び入力端子１８を交流電源（図示せず）に接続して、振動子１０を構成するシム１１と、シム１１の表面側と裏面側に設置された圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３に交流電圧を印加する。圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３は、互いに逆極性となるような厚み方向への分極が形成されているため、厚み方向に伸縮が生じる。電圧は交流なので、交互に反対方向への伸縮を行う。ここで、シム１１は伸縮しないため、シム１１には圧電撓み振動子１２及び圧電撓み振動子１３の伸縮に合わせて撓みが生ずる。
【００５２】
シム１１が撓むと、その先端と振動子保持部２０とが上下方向に互いに逆向きに変位する。シム１１の先端の自由端が下方に変位すると、その反作用（慣性力）によって、その振動子保持部２０が上方に変位し、その結果、ベースプレート３０を介して振動板４０が上方に変位する。振動板４０が変位することで、振動板４０に振動が発生し、音を発生する。
【００５３】
なお、本発明に係る撓み振動型アクチュエータでは交流電源（図示せず）への接続を説明したが、直流電源の印加の有無の繰り返しによる制御や、矩形波を用いてもよい。
【００５４】
［実施例１］
図４は、本発明に係る撓み振動型アクチュエータに適用した実施例であり、図５は、図４のIII−III線断面図である。携帯端末機５０は、フィルム５４とガラス５５でなる振動板を兼ねるタッチパネル部５１と、表示部５２と、操作部５３と、撓み振動型アクチュエータ２ａ及び２ｂと、クッション５６ａ及び５６ｂと、クッション５７ａ及び５７ｂとを有する。
【００５５】
タッチパネル部５１のガラス５５は、図４及び図５に示すように薄く透明な板状であり、上面にフィルム５４を接着している。ガラス５５とフィルム５４の間には透明導電膜（図示せず）及びドットスペーサ（図示せず）を有する。ガラス５５の下面には表示部５２にクッション５７ａ及び５７ｂが接着されおり、クッション５７ａ及び５７ｂの他端は表示部５２に接着されている。また、表示部５２の外側に撓み振動型アクチュエータ２ａ及び２ｂが、ガラス５５に接着剤で直接接着されている。また、ガラス５５の下面外縁部はクッション５６ａ及び５６ｂが接着されており、クッション５６ａ及び５６ｂの他端は、筐体５０に接着されている。
【００５６】
タッチパネル部５１のフィルム５４はガラス５５と同じ大きさに形成された薄く透明な板状であり、下面をガラス５５に接着されている。フィルム５４の表面を使用者が触覚入力すると、フィルム５４が撓み、ガラス５５とフィルム５４の間に設置された透明導電膜とドットスペーサが接触することで電流が流れ、タッチパネル部に入力があったことを検出する。
【００５７】
使用者は、携帯端末機５０への入力を操作部５３又はタッチパネル部５１を操作して行い、携帯端末機５０は入力に対して、表示・音声・振動等によって応答する。ここで音声は撓み振動型アクチュエータ２ａ及び２ｂが振動することにより、タッチパネル部５１に伝達し、タッチパネル部５１を振動させて音声を出力する。
【００５８】
従来の撓み振動型アクチュエータを設置した携帯端末機は、振動板を兼ねるタッチパネル部５１を押した（タッチした）際に、タッチパネル部に接着されている撓み振動型アクチュエータのベースプレートに圧力が掛かり、ベースプレートが著しく撓む場合がある。その際、著しく撓んだベースプレートと振動子が接触し、異音が発生する可能性があった。ベースプレートが薄いため剛性が不足するためである。
【００５９】
本発明の撓み振動型アクチュエータを設置した場合、本発明のベースプレート３０は従来のベースプレートの約２倍の剛性を持つため、タッチパネル部５１を押した（タッチした）際にベースプレートに圧力が掛っても撓みが発生しづらい。ベースプレートが撓みづらいため、撓んだベースプレートと振動子が接触し、異音が発生するという問題点を解消することができる。また、一体形成としたことで、従来の撓み振動型アクチュエータの厚みを低背化しているため、携帯端末機５０の厚みも薄くすることができる。
【００６０】
本発明に係る撓み振動型アクチュエータは、上記実施形態や実施例に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の趣旨の範囲内において適宜改良または変更することができることは勿論である。
【符号の説明】
【００６１】
１    撓み振動型アクチュエータ
１０  振動子
１１  シム
１２、１３  圧電撓み振動子
１４、１５  爪部
１６  給電用端子
１７  給電用端子接触部
１８  入力端子
１９  シム嵌合部
２０  振動子保持部
２１  保持部基部
２２  保持部カバー
２２１、２２２  保持部嵌合凸部
２３、２４  入力端子溝
２５  給電用端子溝
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ  嵌合用凸部
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ  嵌合孔
２８  導電接着剤
２９  端子連結部
３０  ベースプレート
３１  ベースプレート底面
３２  弾性接着剤塗布部
３３、３４  保持部嵌合凹部
３５、３６  側壁
３７、３８  切欠部
４０  振動板
５０  携帯端末機
５１  タッチパネル部
５２  表示部
５３  操作部
５４  フィルム
５５  ガラス
５６ａ、５６ｂ  クッション
５７ａ、５７ｂ  クッション
６０  撓み振動型アクチュエータ
６１  振動子保持部
６２  給電用端子
６４  弾性板状体
６５  板状弾性体
６６  ベースプレート
６７  折曲部
６８  開口部
７０  振動子
７１  シム
７２、７３  圧電撓み振動子
７４  おもり
７５  凸部
７８、７９  接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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