本發(fā)明涉及振動產(chǎn)生裝置以及使用該振動產(chǎn)生裝置的輸入裝置,尤其涉及能夠?qū)磯翰僮鞯恼駝赢a(chǎn)生裝置以及使用該振動產(chǎn)生裝置的輸入裝置。
背景技術:
以往,振動產(chǎn)生裝置被廣泛用于如下用途:裝配于智能手機等薄型便攜設備中通過振動來通知來電等、或裝配在通過觸摸觸摸面板進行操作指示的電子設備中來生成與操作相應的觸覺。
在專利文獻1(以往例)所記載的具備致動器954的觸摸式輸入裝置900中,如圖9所示,觸摸板916配置在一個以上的彈簧952上。彈簧952將觸摸板916連接于硬質(zhì)的殼體,觸摸板916能夠沿著Z軸移動。
致動器954也連接于觸摸板916和殼體,向觸摸板916上施加力從而觸摸板916沿著Z軸運動。致動器954是線性音圈致動器(liner voice coil actuator),致動器954的可動部分(線圈骨架;bobbin)與觸摸板916直接連接。
公開了如下技術,即,通過彈簧952和致動器954構成振動產(chǎn)生裝置,致動器954對觸摸板916輸出線性的力來沿著Z軸驅(qū)動觸摸板916,從而能夠給予沖擊或振動的技術。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特表2008-516348號公報
然而,在上述的以往例中,僅僅是致動器954與觸摸板916直接連接,沒有對操作者以何種程度的強度接觸了觸摸板進行判定的機構。因此存在僅能夠?qū)佑|操作的課題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決上述課題,目的在于,提供能夠?qū)磯翰僮鞯恼駝赢a(chǎn)生裝置以及使用該振動產(chǎn)生裝置的輸入裝置。
為了解決該課題,本發(fā)明的振動產(chǎn)生裝置,具有:具有可動部的振動體;與所述可動部連接的振動傳遞部件;以及保持所述振動體的框體,所述可動部沿著第1方向往復自如地移動,所述振動產(chǎn)生裝置的特征在于,在所述可動部的所述第1方向上的一方側(cè)配設有所述振動傳遞部件,在另一方側(cè)配設有壓力傳感器,所述壓力傳感器檢測施加于所述振動傳遞部件的所述第1方向的力。
由此,壓力傳感器能夠檢測施加于振動傳遞部件的第1方向的力,所以能夠根據(jù)檢測到的壓力來使振動的產(chǎn)生及振動的模式與之對應。因此,能夠提供能夠?qū)磯翰僮鞯恼駝赢a(chǎn)生裝置。
另外,本發(fā)明的振動產(chǎn)生裝置,其特征在于,在所述可動部與所述壓力傳感器之間配設有彈性體。
由此,在可動部與壓力傳感器之間配設有彈性體,所以能夠在彈性體彈性變形的范圍內(nèi)使施加于壓力傳感器的力衰減,能夠擴展壓力傳感器能夠檢測的壓力的范圍。因此,能夠在可動部的可動范圍內(nèi)穩(wěn)定地檢測壓力。
另外,本發(fā)明的振動產(chǎn)生裝置,其特征在于,所述振動體以與所述壓力傳感器之間的距離可變的方式被保持于所述框體。
由此,振動體以與壓力傳感器的距離可變的方式被保持于框體,所以能夠調(diào)整振動體與壓力傳感器的距離。因此,即使在零件的尺寸不均的情況下,也能夠調(diào)整為能夠恰當?shù)貦z測壓力,所以能夠更穩(wěn)定地檢測壓力。
另外,本發(fā)明的輸入裝置的特征在于,具備觸摸面板,上述的振動產(chǎn)生裝置被設置成使所述觸摸面板產(chǎn)生振動。
由此,能夠提供使用了能夠?qū)磯翰僮鞯恼駝赢a(chǎn)生裝置的輸入裝置。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠提供能夠?qū)磯翰僮鞯恼駝赢a(chǎn)生裝置以及使用該振動產(chǎn)生裝置的輸入裝置。
附圖說明
圖1是對本發(fā)明的第1實施方式所涉及的振動產(chǎn)生裝置的外觀形狀進行表示的立體圖。
圖2是對振動產(chǎn)生裝置的構成進行表示的分解立體圖。
圖3是表示頂板部的圖。
圖4是表示振動體的圖。
圖5是表示彈性部件、第1保持部件以及第2保持部件的圖。
圖6是對圖1所示的振動產(chǎn)生裝置的A-A剖面進行表示的剖視圖。
圖7是對本發(fā)明的第2實施方式所涉及的輸入裝置的外觀形狀進行表示的立體圖。
圖8是對圖7所示的輸入裝置的B-B剖面進行表示的剖視圖。
圖9是對具備現(xiàn)有技術的振動產(chǎn)生裝置的觸摸式輸入裝置900進行表示的圖。
符號說明
10 振動傳遞部件
10a 上表面部
10b 側(cè)壁部
10c 載置部
10d 第1貫通孔
10e 第2貫通孔
20 框體
21 基部
21a 基底部
21b 內(nèi)壁部
21c 外壁部
21d 外槽部
21e 第3貫通孔
21f 突起部
22 頂板部
22a 第4貫通孔
22b 限制部
30 振動體
31 主體部
31a 傳感器位置調(diào)整部
32 可動部
32a 前端部
32b 旋轉(zhuǎn)限制部
32c 臺階部
32d 螺釘部
32e 按壓部
33 彈性部件
33b 一端部
33c 另一端部
34 第1保持板
35 第2保持板
36 螺母部件
37 調(diào)整部
40 壓力傳感器
40a 按壓操作部
50 彈性體
50a 鍔部
50b 被按壓部
60 傳感器保持部
61 內(nèi)底部
62 外環(huán)部
100 振動產(chǎn)生裝置
200 輸入裝置
210 觸摸面板
211 操作輸入部
D1 距離
D2 距離
具體實施方式
[第1實施方式]
以下對第1實施方式的振動產(chǎn)生裝置100進行說明。
首先,使用圖1至圖5對第1實施方式的振動產(chǎn)生裝置100的構成進行說明。圖1是對振動產(chǎn)生裝置100的外觀形狀進行表示的立體圖。圖2是對振動產(chǎn)生裝置100的構成進行表示的分解立體圖。圖3是表示頂板部22的圖,是從下(Z2)側(cè)觀察頂板部22的立體圖。圖4是表示振動體30的圖,圖4(a)是從上(Z1)側(cè)觀察振動體30的立體圖,圖4(b)是從下(Z2)側(cè)觀察振動體30的立體圖。圖5是表示彈性部件33、第1保持板34以及第2保持板35的圖,圖5(a)是彈性部件33的立體圖,圖5(b)是從圖5(a)所示的Y2側(cè)觀察的彈性部件33的側(cè)視圖,圖5(c)是第1保持板34以及第2保持板35的立體圖。
如圖1所示,振動產(chǎn)生裝置100組合有振動傳遞部件10與框體20,并形成大致長方體狀的外觀。
另外,如圖2所示,振動產(chǎn)生裝置100具備振動傳遞部件10、構成框體20的基部21和頂板部22、振動體30、彈性部件33、第1保持板34、第2保持板35、螺母部件36、壓力傳感器40、彈性體50以及傳感器保持部60,除此之外還使用螺釘部件70。
振動傳遞部件10由合成樹脂構成,如圖2所示那樣具有長方體狀的外形,并形成有矩形狀的上表面部10a、從上表面部10a的外周向下(圖2所示的Z2)側(cè)延伸設置的側(cè)壁部10b、及沿著上表面部10a的外周向上(Z1)側(cè)的載置部10c。
在由上表面部10a和側(cè)壁部10b包圍的區(qū)域設置有空間,形成為能夠與構成框體20的基部21組合。在載置部10c的內(nèi)側(cè),在中心部設置有第1貫通孔10d,在第1貫通孔10d的周圍設置有多個第2貫通孔10e。另外,在本實施方式中,對多個第2貫通孔10e為三個的情況進行說明。
基部21由合成樹脂材料構成,如圖2所示具有長方體狀的外形,且矩形狀的基底部21a、從基底部21a的外周向下(Z2)側(cè)延伸設置的內(nèi)壁部21b、 及包圍內(nèi)壁部21b的外壁部21c形成為一體。在內(nèi)壁部21b與外壁部21c之間,形成有外槽部21d。在由基底部21a和內(nèi)壁部21b包圍的區(qū)域設置有空間,形成為能夠收納振動體30等。在基底部21a的中心部設置有第3貫通孔21e,在第3貫通孔21e的周圍設置有用于固定振動體30的螺孔21g,在與設置于振動傳遞部件10的第2貫通孔10e對應的位置,設置有三個圓柱狀的突起部21f。
頂板部22由合成樹脂構成,如圖2所示為矩形板狀且在中心部具有圓形狀的第4貫通孔22a,在下(Z2)側(cè)的面上如圖3所示那樣,設置有以包圍第4貫通孔22a的方式突出的限制部22b。
振動體30是螺線管致動器并如圖2所示那樣,具有主體部31和可動部32,根據(jù)施加于振動體30的驅(qū)動信號,可動部32沿著第1方向(圖2所示的Z1-Z2方向)往復自如地移動。
主體部31具有圓筒狀的外形,在上(Z1)側(cè)的底面上,設置有螺旋孔31b,并且圓柱狀的可動部32突出,在側(cè)面的下(Z2)側(cè),設置有設有螺紋的傳感器位置調(diào)整部31a。
如圖4(a)所示,可動部32具有向第1方向(Z1-Z2方向)的一方(Z1)側(cè)突出的前端部32a。在前端部32a,以沿著第1方向(Z1-Z2)互相面對的方式形成有旋轉(zhuǎn)限制部32b和臺階部32c,并且在未形成有旋轉(zhuǎn)限制部32b的外周部分,設置有形成有螺紋的螺釘部32d。另外,圖4(b)所示,在可動部32的另一方(Z2)側(cè),設置有按壓壓力傳感器40的按壓部32e。
彈性部件33由鋼等的有彈性的金屬薄板構成,如圖2以及圖5(a)所示那樣外周是圓形狀的碟形彈簧,在碟形彈簧的中心部設置有可動部32的前端部32a能夠插通的長圓狀的孔33a。彈性部件33如圖5(b)所示,以下(Z2)側(cè)的面為一端部33b,沿著外周部的上側(cè)的面成為另一端部33c。
第1保持板34由鐵等的金屬構成,如圖2所示那樣是外周直徑比彈性部件33大的圓形狀,如圖5(c)所示,在第1保持板34的中心部,設置有可動部32的前端部32a能夠插通的長圓狀的孔34a。
第2保持板35由鐵等的金屬構成,如圖2所示那樣是與第1保持板34大致相等的圓形狀,如圖5(c)所示,在第2保持板35的中心部,設置有可動部32的前端部32a能夠插通的長圓狀的孔35a。
螺母部件36由鐵等的金屬構成,如圖2所示那樣形成為外周是六邊形狀且內(nèi)周是圓筒狀,在內(nèi)周形成有螺紋槽。在本實施方式中,使用兩個螺母部件36構成雙螺母。
壓力傳感器40如圖2所示那樣在(Z1-Z2方向)的一方(Z1)側(cè)具備能夠進行按壓操作的按壓操作部40a,能夠向下(Z2)側(cè)對按壓操作部40a進行按壓操作。壓力傳感器40通過產(chǎn)生并輸出與按壓操作部40a被按壓操作時的壓力對應的電信號,檢測所施加的壓力。
彈性體50由硬質(zhì)橡膠等的彈性材料構成,如圖2所示那樣在圓盤狀的鍔部50a的中央部,被振動體30的按壓部32e按壓的被按壓部50b形成為圓柱狀,在被按壓部50b的上表面(Z1)側(cè)的被按壓面,形成有比可動部32的移動距離更大的凹凸。通過這樣設置凹凸,能夠防止彈性體50貼附于振動體30的按壓部32e。
傳感器保持部60如圖2所示那樣,是內(nèi)底部61與外環(huán)部62組合而構成的。內(nèi)底部61由合成樹脂構成,具有有底的圓筒形狀。外環(huán)部62由鐵等的金屬材料構成,具有圓筒形狀,在內(nèi)周形成有螺紋槽。
接下來,使用圖6對振動產(chǎn)生裝置100的構造進行說明。圖6是對圖1所示的振動產(chǎn)生裝置100的A-A剖面進行表示的剖視圖。
如圖6所示,在構成框體20的基部21,以使可動部32的前端部32a從第3貫通孔21e向上(Z1)側(cè)突出的狀態(tài),在基底部21a的下(Z2)側(cè)通過螺釘部件70保持振動體30的主體部31。
在可動部32的前端部32a,通過彈性部件33、第1保持板34、第2保持板35、螺母部件36,來構成調(diào)整部37。
關于彈性部件33,中心部的長圓狀的孔33a被前端部32a插通,且在使另一端部33c朝向上(Z1)側(cè)的狀態(tài)下,一端部33b在下(Z2)側(cè)被可動部32的臺階部32c所限制。
關于第1保持板34,設置于中心部的長圓狀的孔34a被前端部32a插通,該第1保持板34配置在彈性部件33的上(Z1)側(cè),第1保持板34被彈性部件33的另一端部33c向第1方向(Z1-Z2)的一方(Z1)側(cè)施力。通過長圓狀的孔34a被前端部32a插通,從而通過設置于前端部32a的旋轉(zhuǎn)限制部32b來限制第1保持板34沿圓周方向的旋轉(zhuǎn)。
振動傳遞部件10被設定為,在上表面部10a的中心部設置的第1貫通孔10d的直徑與前端部32a的直徑相比帶有富余地大,并被前端部32a插通。另外,在基部21的基底部21a設置的突起部21f插通第2貫通孔10e并被配置在第1保持板34的上側(cè)。在該狀態(tài)下,成為側(cè)壁部10b被基部21的內(nèi)壁部21b和外壁部21c所引導而無負荷地插入到基部21的內(nèi)壁部21b與外壁部21c之間設置的外槽部21d的狀態(tài)。
關于第2保持板35,設置于中心部的長圓狀的孔35a被前端部32a插通,該第2保持板35配置在振動傳遞部件10的上表面部10a的上(Z1)側(cè)。通過長圓狀的孔35a被前端部32a插通,從而通過設置于前端部32a的旋轉(zhuǎn)限制部32b來限制第2保持板35沿圓周方向的旋轉(zhuǎn)。
通過將螺母部件36緊固于在前端部32a設置的螺釘部32d,從而在第1保持板34與第2保持板35之間夾持振動傳遞部件10的上表面部10a,振動傳遞部件10與可動部32連接。在該狀態(tài)下,在可動部32的第1方向(Z1-Z2方向)的一方(Z1)側(cè)配置有振動傳遞部件10。
構成框體20到的頂板部22通過粘接或焊接等而與基部21一體地固定于在基部21的基底部21a設置的突起部21f。
傳感器保持部60以內(nèi)底部61的上(Z1)側(cè)配置有壓力傳感器40且壓力傳感器40的上側(cè)配設有彈性體50的狀態(tài),外環(huán)部62被螺絲緊固并固定于在振動體30的主體部31設置的傳感器位置調(diào)整部31a。在該狀態(tài)下,成為在可動部32的第1方向(Z1-Z2方向)上的另一方(Z2)側(cè)配置有壓力傳感器40,并在可動部32的另一方設置的按壓部32e與壓力傳感器40之間配設有彈性體50的狀態(tài)。
在框體20的基部21保持有振動體30的主體部31,傳感器保持部60的外環(huán)部62被螺絲緊固于在主體部31設置的傳感器位置調(diào)整部31a。因此,通過使外環(huán)部62旋轉(zhuǎn)來擰緊或擰松,從而內(nèi)底部61與外環(huán)部62一起在上下方向(Z1-Z2方向)上移動。因此,能夠使被傳感器保持部60的內(nèi)底部61所保持的壓力傳感器40與振動體30的按壓部32e之間的距離D2可變。另外,通過未圖示的限制部件來限制內(nèi)底部61的旋轉(zhuǎn),因此即使外環(huán)部62旋轉(zhuǎn),內(nèi)底部61也不會旋轉(zhuǎn),而能夠與壓力傳感器40一起在上下方向(Z1-Z2方向)上移動。
接下來,使用圖6對振動產(chǎn)生裝置100的動作進行說明。
在初始狀態(tài),振動產(chǎn)生裝置100靜止在圖6所示的狀態(tài),即,在框體20的頂板部22設置的限制部22b與振動傳遞部件10的上表面部10a之間隔開距離D1的狀態(tài)。
對振動體30輸入驅(qū)動信號后,可動部32向上(Z1)側(cè)移動,但在振動傳遞部件10的上表面部10a與限制部22b抵接的規(guī)定的位置,振動傳遞部件10的移動被限制。
通過將在可動部32設置的調(diào)整部37的螺母部件36擰緊,從而彈性部件33撓曲而能夠使第1保持板34和第2保持板35向下(Z2)側(cè)移動,所以能夠進行調(diào)整以使限制部22b與上表面部10a之間的距離D1擴大。因此,能夠增大振動傳遞部件10的移動量。
另外,通過將螺母部件36擰松,能夠通過彈性部件33的彈性力使第1保持板34和第2保持板35向上(Z1)側(cè)移動,所以能夠進行調(diào)整以使限制部22b與上表面部10a之間的距離D1縮小。因此,能夠減小振動傳遞部件10的移動量。
如上所述,通過更改螺母部件36的擰法,能夠調(diào)整振動傳遞部件10的上表面部10a與在框體20的頂板部22設置的限制部22b之間的距離D1,能夠調(diào)整振動傳遞部件10的移動量。
在針對振動傳遞部件10在第1方向(Z1-Z2方向)上施加了下(Z2)側(cè)的力F的情況下,隔著第1保持板34和彈性部件33按下可動部32的臺階部32c,可動部32向下(Z2)側(cè)移動。因此,在可動部32的另一方設置的按壓部32e向下(Z2)側(cè)移動,并經(jīng)由彈性體50按壓壓力傳感器40。壓力傳感器40輸出與受到的壓力相應的電信號,所以能夠檢測出針對振動傳遞部件10在第1方向(Z1-Z2方向)上施加了下(Z2)側(cè)的力F的情況。
以下,對采用了第1實施方式的效果進行說明。
在第1實施方式的振動產(chǎn)生裝置100中,采用如下構成:具有:具有可動部32的振動體30;與可動部32連接的振動傳遞部件10;及保持振動體30的框體20,可動部32沿著第1方向(Z1-Z2方向)往復自如地移動,在可動部32的第1方向(Z1-Z2方向)的一方(Z1)側(cè)配設有振動傳遞部件10,在另一方(Z2)側(cè)配設有壓力傳感器40,壓力傳感器40檢測施加于振 動傳遞部件10的第1方向(Z1-Z2方向)的力F。
由此,壓力傳感器40能夠檢測施加于振動傳遞部件10的第1方向(Z1-Z2方向)的力F,所以能夠根據(jù)檢測到的壓力來使振動的產(chǎn)生及振動的模式與之對應。因此,能夠提供能夠?qū)磯翰僮鞯恼駝赢a(chǎn)生裝置。另外,在可動部32的另一方側(cè)配設有壓力傳感器40,所以不需要重新確保用于配置壓力傳感器40的空間,所以能夠提供不會大型化、省空間,且能夠?qū)磯翰僮鞯恼駝赢a(chǎn)生裝置。
另外,在第1實施方式的振動產(chǎn)生裝置100中,采用了如下構成:在可動部32與壓力傳感器40之間配設有彈性體50。
由此,在可動部32與壓力傳感器40之間配設有彈性體50,所以能夠在彈性體50彈性變形的范圍內(nèi)使對壓力傳感器40施加的力衰減,能夠擴展壓力傳感器40能夠檢測的壓力的范圍。因此,能夠在可動部32的可動范圍內(nèi)穩(wěn)定地檢測壓力。
另外,在第1實施方式的振動產(chǎn)生裝置100中,采用了如下構成:振動體30以其與壓力傳感器40的距離D2可變的方式保持于框體20。
由此,振動體30以其與壓力傳感器40的距離D2可變的方式保持于框體20,所以能夠調(diào)整振動體30與壓力傳感器40之間的距離D2。因此,即使在零件的尺寸不均的情況下,也能夠調(diào)整為能夠恰當?shù)貦z測壓力,所以能夠更穩(wěn)定地檢測壓力。
如以上說明那樣,根據(jù)第1實施方式的振動產(chǎn)生裝置100,能夠提供能夠?qū)磯翰僮鞯恼駝赢a(chǎn)生裝置。
[第2實施方式]
以下,對第2實施方式的輸入裝置200進行說明。圖7是對本發(fā)明的第2實施方式所涉及的輸入裝置200的外觀形狀進行表示的立體圖。圖8是對圖7所示的輸入裝置200的B-B剖面進行表示的剖視圖。另外,對于與第1實施方式相同的構成,附以同一符號并省略詳細的說明。
第2實施方式的輸入裝置200如圖7所示,具備在第1實施方式中說明的振動產(chǎn)生裝置100和觸摸面板210。
觸摸面板210中,液晶顯示裝置(LCD)等的平面型顯示裝置與能夠?qū)τ捎诓僮髡吲c觸摸面板210的表面接觸并操作而變化的靜電電容或電阻等 電信號進行檢測的操作輸入部211構成為一體。
觸摸面板210如圖8所示,將操作輸入部211作為上(Z1)側(cè),而固定于在振動產(chǎn)生裝置100的振動傳遞部件10設置的載置部10c的上(Z1)側(cè)。因此,振動產(chǎn)生裝置100產(chǎn)生的振動傳給觸摸面板210,而能夠使觸摸面板210振動。
操作輸入部211通過操作者接觸其表面而被接觸操作,并且通過從上(Z1)側(cè)向下(Z2)側(cè)按壓而被按壓操作。按壓的壓力經(jīng)由觸摸面板210而傳到振動傳遞部件10。
以下,對采用了第2實施方式的效果進行說明。
在第2實施方式的輸入裝置200中,采用了如下構成:具備觸摸面板210,第1實施方式的振動產(chǎn)生裝置100被設置為使觸摸面板210產(chǎn)生振動。
由此,能夠提供使用了能夠?qū)磯翰僮鞯恼駝赢a(chǎn)生裝置的輸入裝置。
如上所述,對本發(fā)明的實施方式所涉及的振動產(chǎn)生裝置以及輸入裝置進行了具體地說明,但本發(fā)明并不限定于上述的實施方式,在不脫離主旨的范圍內(nèi)能夠進行各種變更后實施。例如能夠進入如下變形后實施,這些實施方式都屬于本發(fā)明的技術的范圍。
(1)在本實施方式中,示出了彈性體50由硬質(zhì)橡膠等彈性材料構成的例子進行了說明,但可以相應于應用的用途及使用條件等而適當變更后實施。另外,也能夠根據(jù)材料的特性而適當變更形狀后實施。