CN106140595B - 振动产生装置以及输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够对应按压操作的振动产生装置。在振动产生装置(100)中，具有：具有可动部(32)的振动体(30)；与可动部(32)连接的振动传递部件(10)；及保持振动体(30)的框体(10)，可动部(32)沿着第1方向(Z1‑Z2方向)往复自如地移动，在可动部(32)的第1方向(Z1‑Z2方向)的一方(Z1)侧配设有振动传递部件(10)，在另一方(Z2)侧配设有压力传感器(40)，压力传感器(40)检测施加于振动传递部件(10)的第1方向(Z1‑Z2方向)的力(F)。

Description

振动产生装置以及输入装置

技术领域

本发明涉及振动产生装置以及使用该振动产生装置的输入装置，尤其涉及能够对应按压操作的振动产生装置以及使用该振动产生装置的输入装置。

背景技术

以往，振动产生装置被广泛用于如下用途：装配于智能手机等薄型便携设备中通过振动来通知来电等、或装配在通过触摸触摸面板进行操作指示的电子设备中来生成与操作相应的触觉。

在专利文献1(以往例)所记载的具备致动器954的触摸式输入装置900中，如图9所示，触摸板916配置在一个以上的弹簧952上。弹簧952将触摸板916连接于硬质的壳体，触摸板916能够沿着Z轴移动。

致动器954也连接于触摸板916和壳体，向触摸板916上施加力从而触摸板916沿着Z轴运动。致动器954是线性音圈致动器(liner voice coil actuator)，致动器954的可动部分(线圈骨架；bobbin)与触摸板916直接连接。

公开了如下技术，即，通过弹簧952和致动器954构成振动产生装置，致动器954对触摸板916输出线性的力来沿着Z轴驱动触摸板916，从而能够给予冲击或振动的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2008-516348号公报

然而，在上述的以往例中，仅仅是致动器954与触摸板916直接连接，没有对操作者以何种程度的强度接触了触摸板进行判定的机构。因此存在仅能够对应接触操作的课题。

发明内容

本发明解决上述课题，目的在于，提供能够对应按压操作的振动产生装置以及使用该振动产生装置的输入装置。

为了解决该课题，本发明的振动产生装置，具有：具有可动部的振动体；与所述可动部连接的振动传递部件；以及保持所述振动体的框体，所述可动部沿着第1方向往复自如地移动，所述振动产生装置的特征在于，在所述可动部的所述第1方向上的一方侧配设有所述振动传递部件，在另一方侧配设有压力传感器，所述压力传感器检测施加于所述振动传递部件的所述第1方向的力。

由此，压力传感器能够检测施加于振动传递部件的第1方向的力，所以能够根据检测到的压力来使振动的产生及振动的模式与之对应。因此，能够提供能够对应按压操作的振动产生装置。

另外，本发明的振动产生装置，其特征在于，在所述可动部与所述压力传感器之间配设有弹性体。

由此，在可动部与压力传感器之间配设有弹性体，所以能够在弹性体弹性变形的范围内使施加于压力传感器的力衰减，能够扩展压力传感器能够检测的压力的范围。因此，能够在可动部的可动范围内稳定地检测压力。

另外，本发明的振动产生装置，其特征在于，所述振动体以与所述压力传感器之间的距离可变的方式被保持于所述框体。

由此，振动体以与压力传感器的距离可变的方式被保持于框体，所以能够调整振动体与压力传感器的距离。因此，即使在零件的尺寸不均的情况下，也能够调整为能够恰当地检测压力，所以能够更稳定地检测压力。

另外，本发明的输入装置的特征在于，具备触摸面板，上述的振动产生装置被设置成使所述触摸面板产生振动。

由此，能够提供使用了能够对应按压操作的振动产生装置的输入装置。

发明的效果

根据本发明，能够提供能够对应按压操作的振动产生装置以及使用该振动产生装置的输入装置。

附图说明

图1是对本发明的第1实施方式所涉及的振动产生装置的外观形状进行表示的立体图。

图2是对振动产生装置的构成进行表示的分解立体图。

图3是表示顶板部的图。

图4是表示振动体的图。

图5是表示弹性部件、第1保持部件以及第2保持部件的图。

图6是对图1所示的振动产生装置的A-A剖面进行表示的剖视图。

图7是对本发明的第2实施方式所涉及的输入装置的外观形状进行表示的立体图。

图8是对图7所示的输入装置的B-B剖面进行表示的剖视图。

图9是对具备现有技术的振动产生装置的触摸式输入装置900进行表示的图。

符号说明

10 振动传递部件

10a 上表面部

10b 侧壁部

10c 载置部

10d 第1贯通孔

10e 第2贯通孔

20 框体

21 基部

21a 基底部

21b 内壁部

21c 外壁部

21d 外槽部

21e 第3贯通孔

21f 突起部

22 顶板部

22a 第4贯通孔

22b 限制部

30 振动体

31 主体部

31a 传感器位置调整部

32 可动部

32a 前端部

32b 旋转限制部

32c 台阶部

32d 螺钉部

32e 按压部

33 弹性部件

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 调整部

40 压力传感器

40a 按压操作部

50 弹性体

50a 锷部

50b 被按压部

60 传感器保持部

61 内底部

62 外环部

100 振动产生装置

200 输入装置

210 触摸面板

211 操作输入部

D1 距离

D2 距离

具体实施方式

[第1实施方式]

以下对第1实施方式的振动产生装置100进行说明。

首先，使用图1至图5对第1实施方式的振动产生装置100的构成进行说明。图1是对振动产生装置100的外观形状进行表示的立体图。图2是对振动产生装置100的构成进行表示的分解立体图。图3是表示顶板部22的图，是从下(Z2)侧观察顶板部22的立体图。图4是表示振动体30的图，图4(a)是从上(Z1)侧观察振动体30的立体图，图4(b)是从下(Z2)侧观察振动体30的立体图。图5是表示弹性部件33、第1保持板34以及第2保持板35的图，图5(a)是弹性部件33的立体图，图5(b)是从图5(a)所示的Y2侧观察的弹性部件33的侧视图，图5(c)是第1保持板34以及第2保持板35的立体图。

如图1所示，振动产生装置100组合有振动传递部件10与框体20，并形成大致长方体状的外观。

另外，如图2所示，振动产生装置100具备振动传递部件10、构成框体20的基部21和顶板部22、振动体30、弹性部件33、第1保持板34、第2保持板35、螺母部件36、压力传感器40、弹性体50以及传感器保持部60，除此之外还使用螺钉部件70。

振动传递部件10由合成树脂构成，如图2所示那样具有长方体状的外形，并形成有矩形状的上表面部10a、从上表面部10a的外周向下(图2所示的Z2)侧延伸设置的侧壁部10b、及沿着上表面部10a的外周向上(Z1)侧的载置部10c。

在由上表面部10a和侧壁部10b包围的区域设置有空间，形成为能够与构成框体20的基部21组合。在载置部10c的内侧，在中心部设置有第1贯通孔10d，在第1贯通孔10d的周围设置有多个第2贯通孔10e。另外，在本实施方式中，对多个第2贯通孔10e为三个的情况进行说明。

基部21由合成树脂材料构成，如图2所示具有长方体状的外形，且矩形状的基底部21a、从基底部21a的外周向下(Z2)侧延伸设置的内壁部21b、及包围内壁部21b的外壁部21c形成为一体。在内壁部21b与外壁部21c之间，形成有外槽部21d。在由基底部21a和内壁部21b包围的区域设置有空间，形成为能够收纳振动体30等。在基底部21a的中心部设置有第3贯通孔21e，在第3贯通孔21e的周围设置有用于固定振动体30的螺孔21g，在与设置于振动传递部件10的第2贯通孔10e对应的位置，设置有三个圆柱状的突起部21f。

顶板部22由合成树脂构成，如图2所示为矩形板状且在中心部具有圆形状的第4贯通孔22a，在下(Z2)侧的面上如图3所示那样，设置有以包围第4贯通孔22a的方式突出的限制部22b。

振动体30是螺线管致动器并如图2所示那样，具有主体部31和可动部32，根据施加于振动体30的驱动信号，可动部32沿着第1方向(图2所示的Z1-Z2方向)往复自如地移动。

主体部31具有圆筒状的外形，在上(Z1)侧的底面上，设置有螺旋孔31b，并且圆柱状的可动部32突出，在侧面的下(Z2)侧，设置有设有螺纹的传感器位置调整部31a。

如图4(a)所示，可动部32具有向第1方向(Z1-Z2方向)的一方(Z1)侧突出的前端部32a。在前端部32a，以沿着第1方向(Z1-Z2)互相面对的方式形成有旋转限制部32b和台阶部32c，并且在未形成有旋转限制部32b的外周部分，设置有形成有螺纹的螺钉部32d。另外，图4(b)所示，在可动部32的另一方(Z2)侧，设置有按压压力传感器40的按压部32e。

弹性部件33由钢等的有弹性的金属薄板构成，如图2以及图5(a)所示那样外周是圆形状的碟形弹簧，在碟形弹簧的中心部设置有可动部32的前端部32a能够插通的长圆状的孔33a。弹性部件33如图5(b)所示，以下(Z2)侧的面为一端部33b，沿着外周部的上侧的面成为另一端部33c。

第1保持板34由铁等的金属构成，如图2所示那样是外周直径比弹性部件33大的圆形状，如图5(c)所示，在第1保持板34的中心部，设置有可动部32的前端部32a能够插通的长圆状的孔34a。

第2保持板35由铁等的金属构成，如图2所示那样是与第1保持板34大致相等的圆形状，如图5(c)所示，在第2保持板35的中心部，设置有可动部32的前端部32a能够插通的长圆状的孔35a。

螺母部件36由铁等的金属构成，如图2所示那样形成为外周是六边形状且内周是圆筒状，在内周形成有螺纹槽。在本实施方式中，使用两个螺母部件36构成双螺母。

压力传感器40如图2所示那样在(Z1-Z2方向)的一方(Z1)侧具备能够进行按压操作的按压操作部40a，能够向下(Z2)侧对按压操作部40a进行按压操作。压力传感器40通过产生并输出与按压操作部40a被按压操作时的压力对应的电信号，检测所施加的压力。

弹性体50由硬质橡胶等的弹性材料构成，如图2所示那样在圆盘状的锷部50a的中央部，被振动体30的按压部32e按压的被按压部50b形成为圆柱状，在被按压部50b的上表面(Z1)侧的被按压面，形成有比可动部32的移动距离更大的凹凸。通过这样设置凹凸，能够防止弹性体50贴附于振动体30的按压部32e。

传感器保持部60如图2所示那样，是内底部61与外环部62组合而构成的。内底部61由合成树脂构成，具有有底的圆筒形状。外环部62由铁等的金属材料构成，具有圆筒形状，在内周形成有螺纹槽。

接下来，使用图6对振动产生装置100的构造进行说明。图6是对图1所示的振动产生装置100的A-A剖面进行表示的剖视图。

如图6所示，在构成框体20的基部21，以使可动部32的前端部32a从第3贯通孔21e向上(Z1)侧突出的状态，在基底部21a的下(Z2)侧通过螺钉部件70保持振动体30的主体部31。

在可动部32的前端部32a，通过弹性部件33、第1保持板34、第2保持板35、螺母部件36，来构成调整部37。

关于弹性部件33，中心部的长圆状的孔33a被前端部32a插通，且在使另一端部33c朝向上(Z1)侧的状态下，一端部33b在下(Z2)侧被可动部32的台阶部32c所限制。

关于第1保持板34，设置于中心部的长圆状的孔34a被前端部32a插通，该第1保持板34配置在弹性部件33的上(Z1)侧，第1保持板34被弹性部件33的另一端部33c向第1方向(Z1-Z2)的一方(Z1)侧施力。通过长圆状的孔34a被前端部32a插通，从而通过设置于前端部32a的旋转限制部32b来限制第1保持板34沿圆周方向的旋转。

振动传递部件10被设定为，在上表面部10a的中心部设置的第1贯通孔10d的直径与前端部32a的直径相比带有富余地大，并被前端部32a插通。另外，在基部21的基底部21a设置的突起部21f插通第2贯通孔10e并被配置在第1保持板34的上侧。在该状态下，成为侧壁部10b被基部21的内壁部21b和外壁部21c所引导而无负荷地插入到基部21的内壁部21b与外壁部21c之间设置的外槽部21d的状态。

关于第2保持板35，设置于中心部的长圆状的孔35a被前端部32a插通，该第2保持板35配置在振动传递部件10的上表面部10a的上(Z1)侧。通过长圆状的孔35a被前端部32a插通，从而通过设置于前端部32a的旋转限制部32b来限制第2保持板35沿圆周方向的旋转。

通过将螺母部件36紧固于在前端部32a设置的螺钉部32d，从而在第1保持板34与第2保持板35之间夹持振动传递部件10的上表面部10a，振动传递部件10与可动部32连接。在该状态下，在可动部32的第1方向(Z1-Z2方向)的一方(Z1)侧配置有振动传递部件10。

构成框体20到的顶板部22通过粘接或焊接等而与基部21一体地固定于在基部21的基底部21a设置的突起部21f。

传感器保持部60以内底部61的上(Z1)侧配置有压力传感器40且压力传感器40的上侧配设有弹性体50的状态，外环部62被螺丝紧固并固定于在振动体30的主体部31设置的传感器位置调整部31a。在该状态下，成为在可动部32的第1方向(Z1-Z2方向)上的另一方(Z2)侧配置有压力传感器40，并在可动部32的另一方设置的按压部32e与压力传感器40之间配设有弹性体50的状态。

在框体20的基部21保持有振动体30的主体部31，传感器保持部60的外环部62被螺丝紧固于在主体部31设置的传感器位置调整部31a。因此，通过使外环部62旋转来拧紧或拧松，从而内底部61与外环部62一起在上下方向(Z1-Z2方向)上移动。因此，能够使被传感器保持部60的内底部61所保持的压力传感器40与振动体30的按压部32e之间的距离D2可变。另外，通过未图示的限制部件来限制内底部61的旋转，因此即使外环部62旋转，内底部61也不会旋转，而能够与压力传感器40一起在上下方向(Z1-Z2方向)上移动。

接下来，使用图6对振动产生装置100的动作进行说明。

在初始状态，振动产生装置100静止在图6所示的状态，即，在框体20的顶板部22设置的限制部22b与振动传递部件10的上表面部10a之间隔开距离D1的状态。

对振动体30输入驱动信号后，可动部32向上(Z1)侧移动，但在振动传递部件10的上表面部10a与限制部22b抵接的规定的位置，振动传递部件10的移动被限制。

通过将在可动部32设置的调整部37的螺母部件36拧紧，从而弹性部件33挠曲而能够使第1保持板34和第2保持板35向下(Z2)侧移动，所以能够进行调整以使限制部22b与上表面部10a之间的距离D1扩大。因此，能够增大振动传递部件10的移动量。

另外，通过将螺母部件36拧松，能够通过弹性部件33的弹性力使第1保持板34和第2保持板35向上(Z1)侧移动，所以能够进行调整以使限制部22b与上表面部10a之间的距离D1缩小。因此，能够减小振动传递部件10的移动量。

如上所述，通过更改螺母部件36的拧法，能够调整振动传递部件10的上表面部10a与在框体20的顶板部22设置的限制部22b之间的距离D1，能够调整振动传递部件10的移动量。

在针对振动传递部件10在第1方向(Z1-Z2方向)上施加了下(Z2)侧的力F的情况下，隔着第1保持板34和弹性部件33按下可动部32的台阶部32c，可动部32向下(Z2)侧移动。因此，在可动部32的另一方设置的按压部32e向下(Z2)侧移动，并经由弹性体50按压压力传感器40。压力传感器40输出与受到的压力相应的电信号，所以能够检测出针对振动传递部件10在第1方向(Z1-Z2方向)上施加了下(Z2)侧的力F的情况。

以下，对采用了第1实施方式的效果进行说明。

在第1实施方式的振动产生装置100中，采用如下构成：具有：具有可动部32的振动体30；与可动部32连接的振动传递部件10；及保持振动体30的框体20，可动部32沿着第1方向(Z1-Z2方向)往复自如地移动，在可动部32的第1方向(Z1-Z2方向)的一方(Z1)侧配设有振动传递部件10，在另一方(Z2)侧配设有压力传感器40，压力传感器40检测施加于振动传递部件10的第1方向(Z1-Z2方向)的力F。

由此，压力传感器40能够检测施加于振动传递部件10的第1方向(Z1-Z2方向)的力F，所以能够根据检测到的压力来使振动的产生及振动的模式与之对应。因此，能够提供能够对应按压操作的振动产生装置。另外，在可动部32的另一方侧配设有压力传感器40，所以不需要重新确保用于配置压力传感器40的空间，所以能够提供不会大型化、省空间，且能够对应按压操作的振动产生装置。

另外，在第1实施方式的振动产生装置100中，采用了如下构成：在可动部32与压力传感器40之间配设有弹性体50。

由此，在可动部32与压力传感器40之间配设有弹性体50，所以能够在弹性体50弹性变形的范围内使对压力传感器40施加的力衰减，能够扩展压力传感器40能够检测的压力的范围。因此，能够在可动部32的可动范围内稳定地检测压力。

另外，在第1实施方式的振动产生装置100中，采用了如下构成：振动体30以其与压力传感器40的距离D2可变的方式保持于框体20。

由此，振动体30以其与压力传感器40的距离D2可变的方式保持于框体20，所以能够调整振动体30与压力传感器40之间的距离D2。因此，即使在零件的尺寸不均的情况下，也能够调整为能够恰当地检测压力，所以能够更稳定地检测压力。

如以上说明那样，根据第1实施方式的振动产生装置100，能够提供能够对应按压操作的振动产生装置。

[第2实施方式]

以下，对第2实施方式的输入装置200进行说明。图7是对本发明的第2实施方式所涉及的输入装置200的外观形状进行表示的立体图。图8是对图7所示的输入装置200的B-B剖面进行表示的剖视图。另外，对于与第1实施方式相同的构成，附以同一符号并省略详细的说明。

第2实施方式的输入装置200如图7所示，具备在第1实施方式中说明的振动产生装置100和触摸面板210。

触摸面板210中，液晶显示装置(LCD)等的平面型显示装置与能够对由于操作者与触摸面板210的表面接触并操作而变化的静电电容或电阻等电信号进行检测的操作输入部211构成为一体。

触摸面板210如图8所示，将操作输入部211作为上(Z1)侧，而固定于在振动产生装置100的振动传递部件10设置的载置部10c的上(Z1)侧。因此，振动产生装置100产生的振动传给触摸面板210，而能够使触摸面板210振动。

操作输入部211通过操作者接触其表面而被接触操作，并且通过从上(Z1)侧向下(Z2)侧按压而被按压操作。按压的压力经由触摸面板210而传到振动传递部件10。

以下，对采用了第2实施方式的效果进行说明。

在第2实施方式的输入装置200中，采用了如下构成：具备触摸面板210，第1实施方式的振动产生装置100被设置为使触摸面板210产生振动。

由此，能够提供使用了能够对应按压操作的振动产生装置的输入装置。

如上所述，对本发明的实施方式所涉及的振动产生装置以及输入装置进行了具体地说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更后实施。例如能够进入如下变形后实施，这些实施方式都属于本发明的技术的范围。

(1)在本实施方式中，示出了弹性体50由硬质橡胶等弹性材料构成的例子进行了说明，但可以相应于应用的用途及使用条件等而适当变更后实施。另外，也能够根据材料的特性而适当变更形状后实施。

Claims (4)

1.一种振动产生装置，具有：

振动体，具有主体部和可动部；

振动传递部件，与所述可动部连接；以及

框体，保持所述振动体的所述主体部，

所述可动部沿着第1方向往复自如地移动，

所述振动产生装置的特征在于，

在所述可动部的所述第1方向上的一方侧配设有所述振动传递部件，在另一方侧配设有压力传感器，

所述压力传感器检测施加于所述振动传递部件的所述第1方向的力，

所述振动体具有传感器位置调整部，所述传感器位置调整部设置于所述主体部，并且调整所述振动体与所述压力传感器的距离。

2.如权利要求1所述的振动产生装置，其特征在于，

所述振动产生装置具有配置有所述压力传感器的传感器保持部，

所述传感器保持部被螺丝紧固于所述传感器位置调整部。

3.如权利要求1或2所述的振动产生装置，其特征在于，

在所述可动部与所述压力传感器之间配设有弹性体。

4.一种输入装置，具备触摸面板，所述输入装置的特征在于，

权利要求1～3中任一项所述的振动产生装置被设置成使所述触摸面板产生振动。