CN104104353A - 振动装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及振动装置及电子设备,以实现可在平面视觉中实现小型化为目的。该振动装置具有:一驱动轴22,在轴方向轴向上进行往返非对称性微振动;一微振动发生部20,使连接一端的驱动22在轴方向轴向上进行往返非对称性微振动;一框体12,为驱动轴22能自如地在轴方向轴向进行微振动,支撑住驱动轴22或微振动发生部材20部件20的至少一个;一撞击部材24,根据驱动轴22的往返非对称性微振动,从而在驱动轴22的轴方向轴向上可移动性地与驱动轴22相结合。撞击部材24在驱动轴22上移动,然后通过撞击设置在框体12上的被撞击部26,在框体26上产生振动。

Description

振动装置及电子设备
技术领域
本发明涉及在触控面板等输入设备中应用的振动装置及在该振动装置中应用的电子设备。
背景技术
此前一直引进在显示装置中配置触控面板功能的设备和使用操作键的输入设备。在这些设备中,预先内置振动装置,操作员通过手指或操控笔按压,即可输入信息。输入信息时,振动将通过手指和操控笔传回,操作员可通过感触确切了解设备操控情况。如专利文献1(JP2011-245437)中所述,在这种振动装置中配置有将一个端子固定在底座上的压电致动器,在压电致动器的其他端子上以阻尼器为介质配置有感应锤,通过这些措施可成功实现振动装置的轻型化。
在专利文献1所述的振动装置中,虽然厚度成功变薄,为了获得规定的振动,需要应用数十毫米长度的感应锤,因此在平面视觉中实现小型化存在困难。
发明内容
本发明旨在解决上述传统课题,提供可在平面视觉中实现小型化的振动装置及应用该振动装置的电子设备。
为实现上述目的,一种振动装置,其特点是,包括:
进行往返非对称性轴向微振动的驱动轴;
连接了上述驱动轴的一端使驱动轴轴向进行往返非对称性微振动的微振动发生部件;
支撑上述驱动轴或上述微振动发生部件使驱动轴能自如地向轴向进行微振动的框体;
因上述驱动轴的微振动而沿驱动轴轴向移动的、与驱动轴连接的撞击部材;
其中,上述撞击部材在驱动轴上移动然后撞击设置在框体上的被撞击部然后对框体产生振动效果。
所述的振动装置,其进一步的特点是:上述微振动发生部件是包括弹性薄板和伸缩薄板的变形薄板,给配置在弹性薄板至少一面上的伸缩薄板加驱动电压后上述伸缩薄板伸缩中央部位与周缘部位能向上述弹性薄板的法线方向进行相对变位。
所述的振动装置,其进一步的特点是:上述微振动发生部件仅通过上述驱动轴被框体支撑。
所述的振动装置,其进一步的特点是:上述微振动发生部件的周缘部是以点状沿周向等间距被固定在上述框体上。
所述的振动装置,其进一步的特点是:上述撞击部材或被撞击部的至少一方是面向对方突出出来。
所述的振动装置,其进一步的特点是:上述框体有上述撞击部材两面面对的壁体,上述被撞击部设置在各个上述壁体的壁面上,以使上述撞击部材往返反复撞击被撞击部。
所述的振动装置,其进一步的特点是:上述撞击部材有用于插通驱动轴的贯穿孔,贯穿孔与驱动轴之间的空隙由经过热收缩处理的热收缩性树脂填充,通过热收缩性树脂的热收缩力,撞击部材与驱动轴摩擦契合。
所述的振动装置,其进一步的特点是:使上述撞击部材向驱动轴轴向移动的驱动电压波形,使上述撞击部材从基准位置向被撞击部靠近方向移动的时间是根据移动第一距离来设定的,该第一距离比上述基准位置中的上述撞击部材与上述被撞击部之间距离还长,上述撞击部材并非要移动所设定的第一距离,而是要撞击到上述被撞击部上。
所述的振动装置,其进一步的特点是:使上述撞击部材向驱动轴轴向移动的驱动电压波形,从撞击部材所对接一方被撞击部的位置开始向另一方被撞击部移动的时间是按照移动第二距离来设定的,该第二距离相比于对接一方被撞击部材与另一方被撞击部之间距离还长,上述撞击部材并非要移动所设定的第二距离,而是要撞击上述另一方被撞击部。
所述的振动装置,其进一步的特点是:使上述撞击部材向驱动轴轴向移动的驱动电压波形,是基于传感器检测撞击部材对被撞击部的撞击后得到的信号使撞击部材移动方向发生反转来设定的。
本发明还涉及具备前述的振动装置的电子设备。
上述撞击部材将上述驱动轴移向上方,通过与设置在上述框体中的被撞击部件,从而在框体内产生振动。通过这些结构,撞击部材由于高速与设置在框体中的被撞击部件产生撞击,可在框体中激发振动。框体中产生的振动将被传递至配置有振动装置的电子设备上。因此,即使不增大撞击部件的尺寸也可获得振动,还可在平面视觉中收获振动装置小型化的效果。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显,其中:
图1显示本发明实施形态1的振动装置组成的纵向截面图。
图2显示本发明实施形态1的振动装置的驱动电压波形和撞击部材的位置示例。
图3显示本发明实施形态2的振动装置组成的纵向截面图。
图4显示本发明实施形态2的振动装置的驱动电压波形和撞击部材的位置示例。
图5显示本发明实施形态3的振动装置组成的纵向截面图。
图6显示本发明实施形态3的振动装置的驱动电压波形和撞击部材的位置示例。
图7显示本发明实施形态1~3中振动装置的框体及其他形状1的透视斜视图。
图8显示本发明实施形态1~3中振动装置的框体及其他形状2的透视斜视图。
图9显示本发明实施形态4的振动装置组成的纵向截面图。
图10表达本发明实施形态4的振动装置的框体和其他微振动发生部材的形状关系、且是从下方进行观看的视图,其中(a)到(f)是不同的示例的视图。
图中主要附图标记的说明:
10  振动装置
12  框体
12a 侧壁
12b 上壁
12c 下壁
12d、12e 贯穿孔
12f 开口
12g 下端部
12h 固定部
14  驱动部材
16  伸缩薄板
18  弹性薄板
20  微振动发生部件
20a 周缘部
22  驱动轴
24  撞击部材
24a 贯穿孔
26  热收缩性树脂
26  被撞击部
28  橡皮衬套
30  驱动控制部
32  传感器
具体实施方式
(实施形态1)
以下将就本发明的实施形态1中的振动装置,参照附图进行说明。在附图中,附图上方以“上”,下方以“下”来进行说明。如图1所示振动装置10被用在现实装置中编入了触摸屏功能的电子设备及使用操作键的输入装置这样的电子设备中。在此类电子设备中,预先安装了振动装置10,操作者用手指或笔按压输入信息时,其振动实感也反馈到手指及笔头给操作者身临其境的触感。
如图1所示,本实施形态1的振动装置10具备如下组成,沿轴向往返非对称性运动的微振动驱动轴22,连接了驱动轴22的一端使驱动轴22沿轴向往返非对称性微振动的微振动发生部件20,为驱动轴22能自如地进行微振动而支持驱动轴22的框体12,通过驱动轴22的往返非对称性微振动使其能向驱动轴22的轴向移动的、与驱动轴22连接的撞击部材24。振动装置10是通过撞击部材24在驱动轴22上方移动来撞击设置在框体12上的被撞击部26从而使框体12上产生振动。
如后文所述,将设定的驱动电压加入微振动发生部件20,驱动轴22进行往返非对称性微振动,其微振动的每1冲程将会使撞击部材24上升,高速撞击设置在框体12上的被撞击部26,由此撞击对框体12带来振动,此振动也传递给上述的电子设备,然后传递给操作者,给操作者带来身临其境的实感。
振动装置10可以由从数mm至1cm角度×数mm高度的大小构成,撞击部材24即使不大也可以得到很大的振动效果。因此努力使平面观察中的振动装置10小型化。
以下将就本实施形态1的振动装置10的构成进行详细说明。
如图1所示,框体12是为了使振动及撞击很好地传达出来而是用金属或者合金等材料制作而成。框体12是通过上壁12b从侧壁12a上方凸出,从侧壁12a的下方开始与上壁12b相对的下壁12c突出而制成。在上壁12b上设置了贯穿孔12d,在下壁12c上设置了贯穿孔12e,贯穿孔12d、12e上安装了橡胶衬套28,通过橡胶衬套28的介入安装驱动轴22。因此,连接贯穿孔12d,12e的中心部位线设计成与上壁12b及下壁12c相垂直。另外,从周边突出出来的被撞击部26设置在上壁12b的下部。被撞击部26也可以设置在下壁12c的上方,如后所述,也可以设置在其他组成上。另外,被撞击部26即使不凸出也可以。
移动撞击部材24的驱动组件14是由微振动发生部件20与驱动轴22构成。微振动发生部件20是变形薄板,该变形薄板由弹性薄板18和伸缩薄板16构成,该变形薄板通过给弹性薄板18的至少一面配置的伸缩薄板16施加驱动电压而使伸缩薄板16伸缩,然后中央部分和周缘部分向弹性薄板18的法线方向发生相对变位。本实施形态1中,微振动发生部件20是将伸缩薄板16配置在弹性薄板18一面上的,即压电单晶型材料。
伸缩薄板16是由两面均附着了电极材料的压电材料、电致伸缩材料构成。电极材料一般使用如铜或铜合金等。压电材料、电致伸缩材料可以是钛酸硅酸铅、钛酸钛或铌镁酸铅等。伸缩薄板16是呈圆形或者多边形。
弹性薄板18是使用如铜、铜合金等弹性材料。对于弹性薄板18,将如图1所示的那种伸缩薄板16设置在弹性薄板18的单面的时候,如果是对应伸缩薄板16而设计的外观就比较理想,不过即使没有对应也无妨。伸缩薄板16是用如导电性粘合剂固定在弹性薄板18上的,并安装了在微振动发生部件20的两面的各个部位、在伸缩薄板16上施加电压的配线,配线接入驱动控制部位30。
驱动轴22是使用轻量及刚性高的材料如碳素系的材料,呈柱形。驱动轴22其轴前端部是固定在微振动发生部件20的部位。本实施形态1中,将轴前端部分与轴中央部制作成几乎同样粗细,相比于轴中央部,也可以将轴前端部的直径做得更小些。另外,驱动轴22是用粘合剂将轴前端部位的前端面固定在微振动发生部件20的表面。另外,在微振动发生部件20上可以设计贯穿孔,用来固定驱动轴22的轴前端部位的侧面部分也可以。
驱动轴22是通过橡皮衬套28来支撑微振动的进行。橡皮衬套28是支撑驱动轴22的弹性材料,所以设计有便于驱动轴22插入的中心孔。安装在贯穿孔12d的橡皮衬套28是将固定在微振动发生部件20的一侧的相反一侧的驱动轴22的前端部通过中心孔的内面来加以接着固定。但是,安装在贯穿孔12e的橡胶衬套28并不是将驱动轴22连接固定在中心孔的内面,仅仅只是从外侧加压支撑而已。通过这样的构造,驱动轴22向轴向进行微振动,其微振动导致驱动轴22本身不需要像撞击部材24那样进行长距离的运动。
撞击部材24是通过撞击给予框体12振动效果,所以质量较大。为使其小型化,撞击部材24会使用如钨合金这样密度较大的材料制作。撞击部材24呈圆形或多边形,中央部有便于插入驱动轴22的贯穿孔24a。贯穿孔24a与驱动轴22之间的空隙将填充作为与驱动轴22之间摩擦结合部的经过热收缩处理的热收缩性树脂25,通过热收缩性树脂25的热收缩力(外侧加压驱动轴的摩擦力),撞击部材24被连接到驱动轴22上。
驱动控制部分30是对伸缩薄板16进行指定波形驱动加压。驱动控制部分30是,将数十kHz程度频率的矩形波、锯齿形波、回振时间与回复时间差异的三角波形等加压于伸缩薄板16然后使撞击部材24向被撞击部26移动。然后,撞击部材24撞击被撞击部26后,使撞击部材2424的移动方向发生反转而改变驱动电压的波形而加压于伸缩薄板16。本实施形态1中,使用了如图2所示的上升下降时间差异的三角波。
接下来将说明本实施形态1中振动装置10的制造方法。首先,将两面均安上电极的伸缩薄板16用导电性粘合剂等固定在弹性薄板18上来制造出微振动发生部件20。然后将驱动轴22固定在微振动发生部件20上以此作为驱动组件14。接下来把驱动轴22插入框体12的贯穿孔12e、撞击部材24的贯穿孔24a、框体12的贯穿孔12d中,用橡皮衬套28支撑的同时,用热收缩性树脂25将撞击部材24与驱动轴22连接契合。之后,在微振动发生部件20的两面安装配线与驱动控制部分30连接。
接下来就本实施形态1的振动装置10的操作进行说明。
驱动电压上升后伸缩薄板16在厚度方向将延伸开来,水平方向将发生收缩,弹性薄板18不发生该伸缩变化,所以微振动发生部件20其中央部分将会向上方发生变位,周缘部分会向下方发生变位。固定在微振动发生部件20中央部的驱动轴22也会向上方移动,与驱动轴22契合的撞击部材24也会向上方发生移动。驱动电压达到额定电压Vd时,驱动电压会急速下降,微振动发生部件20的变形也会迅速恢复原状。与之相伴的是驱动轴22也会返回原位,但是撞击部材24不会随驱动轴22向下方移动,而是停留原位。其结果是,撞击部材24发生了轻微的上方移动。随着驱动轴22的这种往返非对称性轴向移动,撞击部材24也在每次往返中向上方移动1μm-数μm。上述动作均是以数十kHz的频率反复运行。
如图2所示,关于使撞击部材24向驱动轴22的轴向移动的驱动电压波形,将撞击部材24从基准位置向被撞击部26接近方向运动的时间是根据移动第一距离L1来设定的,而该第一距离L1是比处于基准位置的撞击部材24与被撞击部26之间的距离D1还要长。撞击部材24不是移动被设定好的第一距离L1,而是撞击被撞击部26。
撞击部材24只需移动基准位置伊始的距离D1就能撞击指定部位26,驱动电压波形维持原样波形,在移动第一距离L1所需时间之前进行不断加压。然后,移动第一距离L1所需时间到了的话,为使撞击部材24向下方移动而改变驱动电压波形,撞击部材24返回距离D1的时间内加压即可。撞击部材24返回距离D1时间到时再次对微振动发生部件使撞击部材24向上方移动第一距离L1这样的时间内进行加压。撞击部材24撞击被撞击部26后,直到使撞击部材24向下方移动而设定的驱动电压波形改变之前,撞击部材24保持与被撞击部26契合即可。通过这样的反复操作,撞击部材24与被撞击部26反复振动,让操作员感受到振动效果。
像这样的本次实施形态1振动装置10中,即使撞击部材24制作不大也可以得到较大的振动效果。所以力争做到水平观察下振动装置10小型化。另外,因为微振动发生部件20是薄板,所以振动装置10本身也可以缩小厚度。微振动发生部件20仅仅是通过驱动轴22支持于框体12。因此,微振动发生部件20的微振动不会被如框体12那样的其他材料所吸收,而是直接传达到驱动轴22所以能扩大驱动轴22的微振动量。另外,被撞击部26,是面向处于对面位置的撞击部材24而突出出来。因此,仅仅通过突出的部分使撞击部材24的移动距离较小。因此,例如以下情况,能减少驱动轴22的往返非对称性轴向的移动量,能降低其所需驱动电压Vd,那么撞击部材24的驱动将变轻松。
另外,撞击部材24有用于插通驱动轴22的贯穿孔,贯穿孔24a与驱动轴22之间的空隙由经过热收缩处理的热收缩性树脂25填充,通过热收缩性树脂25的热收缩力,撞击部材24与驱动轴22摩擦契合。因此,构造简单,能减少零件数量。另外,能将驱动轴22周围整体做成统一的构造,就能将驱动轴22设置在撞击部材24的中央部位,也就能形成对称形状。
将撞击部材24向驱动轴22的轴向移动的驱动电压波形,使撞击部材24从基准位置向被撞击部26靠近方向移动的时间是根据移动第一距离L1来设定的,该第一距离比处于基准位置的撞击部材24与被撞击部26之间的距离D1要长。因此,撞击部材24不是移动设定好的第一距离L1,而是撞击指定位置26。因此,能准确实施撞击部材24对位置26的撞击。
(实施形态2)
接下来,将参照附图说明本发明中实施形态2中的振动装置。
本实施形态2的振动装置10,如图所示,框体12在撞击部材24的两面都有对应的壁面。被撞击部26设置在上壁12b下侧的壁面及下壁12c的上侧壁面各部位,所以使撞击部材24能往返撞击指定位置26。
另外,在实施形态1中,将被撞击部26面向撞击部材24突出设计出来。但在本次实施形态2中,撞击部材24的外围部分朝向对面的被撞击部26突出。此突出部分是,相对于被撞击部26在撞击部材24的两面均有,设计在撞击部材24的两面。
如图4所示,在本次实施形态2中,向驱动轴22的轴向移动撞击部材24的驱动电压波形将撞击部材24从对接被撞击部26的位置向另一个被撞击部26移动的时间是根据移动第二距离L2来设定。该第二距离L2比对接一个被撞击部26的撞击部材24与另一个被撞击部26之间距离D2要长。撞击部材24不是移动设定好的第二距离L2,而是撞击另一个被撞击部26。
距离D2也是出于基准位置的撞击部材24与被撞击部26之间的距离。这种情况下的基准位置是撞击部材24对接一方被撞击部26的位置。即就是说,撞击部材24只要从基准位置移动到D2距离就是撞击另一个被撞击部26,驱动电压波形保持原状,在移动距离L2所需时间到来之前不断加压。撞击部材24撞击其他方向被撞点26后,直到使撞击部材24向下方移动的驱动电压波形改变为止,撞击部材24与另一个被撞击部26保持对接状态。
然后,当移动第二距离L2所需时间到来时,为使撞击部材24向下方移动而改变驱动电压波形,撞击部材24返回第二距离L2的时间加压即可。撞击部材24向下方移动距离D2后将会撞击一方的被撞击部26,驱动电压波形保持原状即可。在移动第二距离L2所需时间到来前不断加压。撞击部材24撞击一方的被撞击部26后,直到使撞击部材24向上方移动而设定的驱动电压波形改变之前,撞击部材24保持与一方的被撞击部26一直保持契合。
撞击部材24在返回第二距离L2的时间到来后,会改变再次向上方移动所需驱动电压波形,这时只需在撞击部材24向上方移动第二距离L2的时间内加压即可。通过这些反复动作,撞击部材24不断反复撞击一方及多方被撞击部26,也让操作者感受到振动效果。
本实施形态2的振动装置10,撞击部材24会不断往返的撞击被撞击部26,所以能产生高效振动效果。然后,驱动电压波形,撞击部材24从对接一个被撞击部26被撞击部26的位置向另一个被撞击部26移动的时间是按照移动第二距离L2来设定的。该第二距离比对接一方被撞击部26的撞击部材24与另一个被撞击部26之间距离D2要长。因此,撞击部材24不是移动设定好的第二距离L2,而是撞击另一个被撞击部26。因此,确实能实现撞击材料撞击被撞击部26。
另外,撞击部材24是面向对面的被撞击部26而突出出来,所以撞击部材24的移动距离较短,该驱动较轻松。另外,与单纯的平板状相比撞击部材24较重,所以能给予框体12强烈的振感。特别是本次实施形态2,因为两面都设计了突出部分所以撞击部材24会相对重一点,所以也能给框体12带来更强烈的振动效果。另外,撞击部24的周缘部位作为突出部分,所以也能高效地加重撞击部材24的重量。将更靠近中心部的位置做成突起部位也可以。另外,撞击部材24通过铸造、烧制等工艺来制成,突起部位也能同时制成,所以比在框体12上设置突起部分更容易。
(实施形态3)
接下来将参照附图说明本发明的实施形态3中的振动装置。
另外,关于与实施形态1、2相同的构造将附上相同符号并省略说明。本实施形态3的振动装置10是组合变形案例的例子。
如图5所示,本实施形态3的振动装置10中,使撞击部材24向驱动轴22的轴向移动的驱动电压波形,是基于传感器32检测撞击部材24对被撞击部26的撞击后得到的信号来设定使撞击部材24移动方向发生反转。
在本实施形态3中传感器32是把能检测撞击效果的压电传感器等配置在被撞击部26的一部分。
另外,被撞击部26是设计在不同于框体12的材料上。比如,框体12本体部分使用容易形成预计形状的材料,被撞击部26使用能很好将撞击部材24的冲击力传递到框体12的材料。
另外,微振动发生部件20就是所谓的双压电晶型材料。即就是,微振动发生部件20是通过给设置在弹性薄板18两面的伸缩薄板16施加驱动电压,而使伸缩薄板16伸缩然后中央部分和周缘部分向弹性薄板18的法线方向发生相对变位的变形薄板。
另外,驱动轴22是将固定了微振动发生部件20的一方的相反方的后端面连接固定在橡皮衬套28下方,该衬套设计在框体12上壁12b的贯穿孔12d里。在本实施形态3中橡皮衬套28设有中心孔。另外,下壁12c中没有设计橡皮衬套,驱动轴22仅仅勾通贯穿孔12e。
本实施形态3的振动装置10中使撞击部材24向驱动轴22轴向移动的驱动电压波形是基于传感器32检测撞击部材24对被撞击部26的撞击后得到的信号来设定使撞击部材24移动方向发生反转。
如图6所示,驱动控制部位30是首先对图5下方的伸缩薄板16进行第一驱动电压加压。然后,处于基准位置的撞击部材24将会上升,移动距离D3撞击上方的被撞击部26。撞击部材23到达上方被撞击部26后,被上方的传感器32检测到,产生第一启动信号。根据第一启动信号,第一驱动电压停止,驱动上方伸缩薄板16的第二驱动电压加压开始。第二驱动电压与第一驱动电压同一波形,所以上方的伸缩薄板16,与接受第一驱动电压加压下的下方伸缩薄板16发生同样收缩,所以,微振动发生部件20发生与第一驱动电压加压时的逆向变形。因此,撞击部材24下降下来并移动距离D3后撞击下方的被撞击部26。撞击部材24在到达下方的被撞击部26时被下方的传感器32检测到,产生第二启动信号。根据第二启动信号,第二驱动电压停止,驱动下侧的伸缩薄板16的第一驱动电压开始加压。因此,撞击部材24再次上升。
检测撞击效果使移动方向发生反转就能准确地实施撞击部材24对被撞击部26的撞击。
另外,如实施形态1与实施形态2一般,检测撞击后,进一步对同方向加压所定时间及微振动的回数等后,可以使移动方向发生反转。也能准确地实施撞击部材24对被撞击部26的撞击。
本实施形态3中,传感器32是压电传感器,例如MR传感器等磁性传感器,配置在对应被撞击部26的框体12所定位置也可。对应传感器32的刻度盘(没有在图中标出来),是将在驱动轴22的轴向上并列了两个磁极的磁性传感器,在撞击部材24撞击被撞击部26时,与传感器32相对设置在撞击部材24的侧面。另外,用光学位置传感器也可以。
另外,实施形态1-3中框体12能通过弯曲一块板材制成。这时,贯穿孔12d、12e事先设置好也可以,框体12形状成形后设置也可以。但是,框体12不能制成其他形状。
例如,如图7所示将框体12制成无底箱状,将一侧壁12a切开,使之与上壁12b呈平行状弯折后作为下壁12c也可以。另外,设置了其他用途的贯穿孔12d、12e。做成这样的形状后,框体12的刚性与实施形态1-3中说明的框体12相比会有所增大,因此由振动装置10传达到电子设备的振动也会加强。此时,最好用虚线标明将不要部分切除作为开口12f。能够使振动装置10轻量化的同时,也能将撞击部材24等零件收纳于框体12内,容易组合。
另外,如图8所示将框体12做成图7所示箱型,将对面侧壁12a切开,弯折各部分使其平行于上壁12b,作为下壁12c也可以。此时,各个部分的下壁12c,切开前的各个下端部几乎是伸出来。另外,切掉各个下壁12c切开前的下端部的部分,折弯后形成贯穿孔12e也可以。贯穿孔12d用其他方法制成。另外,按图7所示设计开口12f较为理想。制造箱式时事先切除侧壁12a的边缘,弯折后也同时制成贯穿孔12e,所以容易制作。
(实施形态4)
接下来,参照附图说明本发明的实施形态4的振动装置。
另外,关于与实施形态1、2相同的构造将附上相同符号并省略说明。如图9所示,在本实施形态4的振动装置10中,微振动发生部件20的周围部分是用点以圆周方向等间距固定在框体12上。
框体12设置成无底箱式,在上壁12b上配置橡皮衬套28的支撑驱动轴22的自如微振动的贯穿孔也制成了。另外,侧壁12a的下端部12g,将内围边缘的一方设置在比外围边缘高一点的上方,将其作为微振动发生部件20的固定部12h。
微振动发生部件20是将周缘部20a以点状(小面积)固定在框体12的固定部12h上。本实施形态4中,如图10(a)所示框体12从下方看呈四角形,微振动发生部件20是周缘部位20a的四角稍微落于框体12的固定部12h上呈圆形。另外,如图9所示,周缘部位20a是将弹性薄板18从伸缩薄板16向外周边延伸而制成,将弹性薄板18作为上侧,伸缩薄板16做为下侧安装在框体12的固定部12h。像这样,伸缩薄板16、弹性薄板18中,从外侧伸出固定在框体12的固定部12h的部分作为周缘部20a配置在上方,这样就容易操作电路配线。
微振动发生部件20是直接被固定在框体12上的,所以能取得驱动部材14稳定的驱动效果。另外,不是周缘部20a的全部而是用点来固定,所以微振动发生部件20所发出的被框体12所吸收的微振动量不大,驱动组件14的驱动力很大。
另外,如图9所示,将固定部12h的高低差做的比微振动发生部件20的厚度还要深的话,微振动发生部件20就不会从框体12的下部露出来,而被框体12所包围,这样在振动装置10的组合中,组合后微振动发生部件20将很难被外力所破坏。
另外,被撞击部26,不仅设置在框体12的上壁12b位置,微振动发生部件20的上方也有设置,使撞击部材进行往返撞击运动。因为是往返运动,所以能产生高效的振动效果。另外,靠近微振动发生部件20的周缘部20a位置的质量较大,所以也能使微振动发生部件20所产生的驱动力增大。
另外,本实施形态4的振动装置10的框体12与微振动发生部件20的形状组合还有上述之外的情况。例如,图10(b)是与图(a)相反框体12呈圆形,微振动发生部件20呈四角形。图10(c)中框体12和微振动发生部件20均呈四角形。这种情况下,微振动发生部件20的四角形各个角的周缘部20将搭载于框体12的四角形的边部的固定部12h上。图10(d)中框体12是呈八角形,微振动部件20是四角形。图10(c)的四角形框体12的角部也可以作成倒角形状。因此,框体12不必做成八角形,做成圆角四角形也可以。图10(e)中是图10(d)的微振动发生部件20的形状是做成了圆形。图10(f)将微振动发生部件20既不是圆形也不是四角形,而是六角形。这些形状均可。这样框体12和微振动发生部件20的形状可以多样组合。
另外,图9中虽然没有显示,但在框体12的侧壁12a上,也可以设置如图7及图8所示的开口。另外,本实施项目方式4的框体12的形状制成了箱式,也可以同于实施形态1一样弯折一块板材制成。
另外,在本发明实施形态1-4中,微振动发生部件20是使用压电单晶型及双压电晶型材料。但是也不局限于此,也可以使用所谓的积累型材料,能用小驱动电压进行驱动,所以驱动控制部30能以较低成本制成。
本发明的其他实施形态
实施形态5
一种振动装置:在轴向上进行往返非对称性轻微振动的驱动轴、在轴向上推动连接一端的上述驱动轴进行往返非对称性轻微振动的微振动发生部材、为使上述驱动轴在轴向上自由轻微振动,至少对上述驱动轴或微振动发生部材进行支撑的框体、通过上述驱动轴的往返非对称性轻微振动,在上述驱动轴的轴向上可移动且与上述驱动轴结合的撞击部材。上述撞击部材将上述驱动轴移向上方,通过与设置在上述框体中的被撞击部件撞击,从而在框体内产生振动。
撞击部材由于高速与设置在框体中的被撞击部件产生撞击,可在框体中激发振动。框架中产生的振动将被传递至配置有振动装置的电子设备上。因此,即使不增大撞击部件的尺寸也可获得振动,还可在平面视觉中收获振动装置小型化的效果。
实施形态6,在实施形态5的基础上,该振动装置是薄板。原理是利用上述微振动发生部材,向配置在弹性薄板至少一面上的伸缩薄板印加驱动电压,伸缩薄板进行伸缩运作,中央部位和周缘部在上述弹性薄板的法线方向上相对变位造成变形。
由于微振动发生部材为薄板,因此振动装置自身可减少厚度。
实施形态7,在实施形态6的基础上,利用上述微振动发生部材,仅通过上述驱动轴由上述框体支撑起来。
由于微振动发生部材的轻微振动未被其他部件材料吸收,因此可传达至驱动轴,可增强驱动轴的轻微振动程度。
实施形态8,在实施形态6的基础上,上述微振动发生部材的周围边缘部分被小点在圆周方向上以等间隔的方式固定在上述框体上。
由于微振动发生部材被直接固定在框体中,因此可获得稳定的驱动。
实施形态9,在实施形态5的基础上,上述撞击部材或上述被撞击部件至少一项面向对面一侧突出。
由于撞击部材的移动距离很短,因此驱动撞击部材非常轻松。另外,在撞击部材突出的情况中,由于撞击部材较重,因此可向框体传递较大的振动。
实施形态10,在实施形态5的基础上,上述框体设有分别朝向上述撞击部材两面的壁面,上述被撞击部分别设在上述壁面上,上述的撞击部材往返撞击上述撞击部。
通过往返的撞击,产生良好高效的振动。
实施形态11,在实施形态5的基础上,上述撞击部材拥有上述驱动轴插通的贯穿孔,上述贯穿孔与上述驱动轴之间的空隙被热收缩过的热收缩性树脂所填充,通过上述热收缩性树脂的热收缩力上述撞击部材摩擦契合在上述驱动轴上。
构造虽然简单,但是能够减少零件数量。另外,因为能将驱动轴周边整体配置成均一的构造,所以能将驱动轴配置到撞击部材的中央部位,形成对称的形状。
实施形态12,在实施形态9的基础上,使上述撞击部材向驱动轴轴向移动的驱动电压波形,使上述撞击部材从基准位置向被撞击部靠近方向移动的时间是根据移动第一距离来设定的,该第一距离比上述基准位置中的上述撞击部材与上述被撞击部之间距离还长。上述撞击部材,并非要移动所设定的第一距离,而是要撞击到上述被撞击部上。
确实能够做到使撞击材料撞击向被撞击部。
实施形态13,在实施形态10的基础上,使上述撞击部材向驱动轴轴向移动的驱动电压波形,从撞击部材所对接一方被撞击部的位置开始向另一方被撞击部移动的时间是按照移动第二距离来设定的。该第二距离相比于对接上述一方被撞击部材与另一方被撞击部之间距离还长。上述撞击部材,并非要移动所设定的第二距离,而是要撞击上述另一方被撞击部。
确实能够做到使撞击材料撞击向被撞击部。
实施形态14,在实施形态5的基础上,使上述撞击部材向驱动轴轴向移动的驱动电压波形,是基于传感器检测撞击材料对被撞击部的撞击后得到的信号使撞击材料移动方向发生反转来设定的。
因为是通过检测撞击来反转移动方向,所以能确实做到使撞击部材撞击被撞击部。
实施形态15,是一种具备前述的振动装置的电子设备。
由于撞击部材会高速撞向设在框体上的被撞击部,所以能对框体产生巨大的振动。框体上产生的振动被传动到安装了振动装置的电子设备上。因此,撞击部材即使不大也能产生巨大的振动力。力图能使平面视角的振动装置轻巧化,所以也能使电子设备达到小型化。

Claims (11)

1.一种振动装置,其特征在于,包括:
进行往返非对称性轴向微振动的驱动轴;
连接了上述驱动轴的一端使驱动轴轴向进行往返非对称性微振动的微振动发生部件;
支撑上述驱动轴或上述微振动发生部件使驱动轴能自如地向轴向进行微振动的框体;
因上述驱动轴的微振动而沿驱动轴轴向移动的、与驱动轴连接的撞击部材;
其中,上述撞击部材在驱动轴上移动然后撞击设置在框体上的被撞击部然后对框体产生振动效果。
2.根据权利要求1记载的振动装置,其特征在于:上述微振动发生部件是包括弹性薄板和伸缩薄板的变形薄板,给配置在弹性薄板至少一面上的伸缩薄板加驱动电压后上述伸缩薄板伸缩中央部位与周缘部位能向上述弹性薄板的法线方向进行相对变位。
3.根据权利要求2记载的振动装置,其特征在于:上述微振动发生部件仅通过上述驱动轴被框体支撑。
4.根据权利要求2记载的振动装置,其特征在于:上述微振动发生部件的周缘部是以点状沿周向等间距被固定在上述框体上。
5.根据权利要求1记载的振动装置,其特征在于:上述撞击部材或被撞击部的至少一方是面向对方突出出来。
6.根据权利要求1记载的振动装置,其特征在于:上述框体有上述撞击部材两面面对的壁体,上述被撞击部设置在各个上述壁体的壁面上,以使上述撞击部材往返反复撞击被撞击部。
7.根据权利要求1记载的振动装置,其特征在于:上述撞击部材有用于插通驱动轴的贯穿孔,贯穿孔与驱动轴之间的空隙由经过热收缩处理的热收缩性树脂填充,通过热收缩性树脂的热收缩力,撞击部材与驱动轴摩擦契合。
8.根据权利要求1记载的振动装置,其特征在于:使上述撞击部材向驱动轴轴向移动的驱动电压波形,使上述撞击部材从基准位置向被撞击部靠近方向移动的时间是根据移动第一距离来设定的,该第一距离比上述基准位置中的上述撞击部材与上述被撞击部之间距离还长,上述撞击部材并非要移动所设定的第一距离,而是要撞击到上述被撞击部上。
9.根据权利要求项6记载的振动装置,其特征在于:使上述撞击部材向驱动轴轴向移动的驱动电压波形,从撞击部材所对接一方被撞击部的位置开始向另一方被撞击部移动的时间是按照移动第二距离来设定的,该第二距离相比于对接一方被撞击部材与另一方被撞击部之间距离还长,上述撞击部材并非要移动所设定的第二距离,而是要撞击上述另一方被撞击部。
10.根据权利要求项1记载的振动装置,其特征在于:使上述撞击部材向驱动轴轴向移动的驱动电压波形,是基于传感器检测撞击部材对被撞击部的撞击后得到的信号使撞击部材移动方向发生反转来设定的。
11.具备权利要求项1至10所记载的振动装置的电子设备。
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