CN106164826A - 电子设备的振动产生装置 - Google Patents

Abstract

包括：具有在振动对象零件(1)的外侧隔着间隔配置的支承部的保持件(2)、被支承部支承而将振动对象零件的一个侧面推出的致动器(3)、被支承部支承而将振动对象零件的另一个侧面朝推回方向施力的施力构件(4)，施力构件(4)由两端开口的1个或多个形成为管状的绝缘性的弹性构件所构成，使弹性构件以在管径方向上压缩的状态夹设于支承部与振动对象零件侧面之间。

Description

电子设备的振动产生装置

技术领域

本发明涉及因应触碰式面板等的操作而振动的电子设备的振动产生装置。

背景技术

以往已知的具有触碰式面板等的电子设备包括使触碰式面板等面板状的振动对象零件振动的装置(以下称为振动产生装置)，除了视觉或声音之外，以振动将操作感或信息通知用户。

在这种电子设备的振动产生装置中，例如在面板状的振动对象零件的背面部配置振动组件，以振动组件的振动使振动对象零件朝厚度方向或挠曲方向振动(例如参考专利文献1)。

而且在其他的振动产生装置中，如图9所示，在面板状的振动对象零件100的外侧配置框状的保持件101，在保持件101与振动对象零件100的侧面之间与其表面平行地设置有用来使面板状的振动对象零件100移动的致动器102，藉由致动器102的动作产生振动(例如参考专利文献2)。

在该振动产生装置中，在与致动器102相反侧的振动对象零件100与保持件101之间夹设有线圈弹簧等弹簧构件103、103…，藉由致动器102将振动对象零件100朝一方向推出，利用弹簧构件103、103…施加的推回方向的施力使其回到原点，藉由反复该动作使振动对象零件100振动。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2012-181749号公报

[专利文献2]日本特开2008-287402号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

可是在上述专利文献1所示的现有技术中，由于是将振动组件配置在振动对象零件与背面侧的支承面板之间的构造，所以相应地会让电子设备整体的厚度增加，会成为妨碍薄型化的主要原因。

另一方面，在如上述专利文献2所示的现有技术中，由线圈弹簧或橡胶等所构成的弹簧构件，需要允许致动器引起的振动对象零件的推出方向的移动，且在推回方向需要确保一定的施力，具有符合该条件的弹簧特性的弹簧构件，在其压缩方向需要一定的长度，相应地会造成保持件与振动对象零件之间不得不增大空间，因此存在让电子设备整体外形变大的问题。

这种弹簧构件，因应振动对象零件的形状、振动对象零件相对于水平面的设置角度、振动对象零件的重心位置、致动器的性能、弹簧构件的可设置位置的设计限制等各种条件，每种电子设备所要求的弹簧特性不同，设定为各电子设备专用，所以会有缺乏通用性、零件成本较高、很难对应试用或变更设计等问题。

因此本发明鉴于该现有的问题，其目的要提供一种电子设备的振动产生装置，可让装置整体小型化，通用性优异且有高设计自由度。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决如上述的现有的问题，以达成所预期的目的的技术方案1的发明的特征为一种电子设备的振动产生装置，包括：具有在振动对象零件的外侧隔着间隔配置的支承部的保持件、被该支承部支承而将上述振动对象零件的一个侧面推出的致动器、以及被上述支承部支承而将上述振动对象零件的另一个侧面朝推回方向施力的施力构件；通过反复进行上述致动器的推出动作与上述施力构件的推回动作，来使上述振动对象零件振动；上述施力构件由两端开口的1个或多个形成为管状的绝缘性的弹性构件所构成，使该弹性构件以在管径方向上压缩的状态夹设于上述支承部与上述振动对象零件的侧面之间。

技术方案2记载的发明的特征是在技术方案1的构造中，上述弹性构件配置成使其开口端面与上述振动对象零件的表面平行。

技术方案3记载的发明的特征是在技术方案1或2的构造中，上述弹性构件形成为在管径方向上各壁部的厚度不同的非对称的端面形状。

技术方案4记载的发明的特征是在技术方案1至3中任一项的构造中，各上述弹性构件是根据所需要的弹簧特性，通过将长条状的管体适当环切成所希望的长度所形成的。

技术方案5记载的发明的特征是在技术方案1至4中任一项的构造中，上述致动器包括：具有由1个或多个动作凹部所构成的动作基部且固定于上述支承部的基座构件、以及配置成与该基座构件相对且在相对面侧具有插入于上述动作凹部内的动作凸部的可动构件；在上述基座构件与上述可动构件之间夹设有利用通电时的发热而收缩的线状或带状的形状记忆合金构件，通过与上述形状记忆合金构件的通电造成的收缩连动而使上述可动构件离开上述基座构件，来推压上述振动对象零件。

发明效果

本发明的电子设备的振动产生装置，如上述，包括：具有在振动对象零件的外侧隔着间隔配置的支承部的保持件、被该支承部支承而将上述振动对象零件的一个侧面推出的致动器、以及被上述支承部支承而将上述振动对象零件的另一个侧面朝推回方向施力的施力构件；通过反复进行上述致动器的推出动作与上述施力构件的推回动作，来使上述振动对象零件振动；上述施力构件由两端开口的1个或多个形成为管状的绝缘性的弹性构件所构成，使该弹性构件以在管径方向上压缩的状态夹设于上述支承部与上述振动对象零件的侧面之间。因此，能达到装置整体的小型化，并且容易对应试用或变更设计。

在本发明中，上述弹性构件配置成将其开口端面朝向与上述振动对象零件的表面平行，因此，弹性构件不会朝振动对象零件的厚度方向变形，不用确保该部分的变形用空间，能达到薄型化。

并且在本发明中，将上述弹性构件形成为在管径方向上各壁部的厚度不同的非对称的端面形状，因此，容易调节施力的作用方向。

各上述弹性构件是通过根据所需要的弹簧特性，将长条状的管体适当环切成所希望的长度而形成的，因此，通用性优异，能对应于因为振动对象零件的形状、振动对象零件相对于水平面的设置角度、振动对象零件的重心位置、致动器的性能、弹性构件的可设置位置的设计限制等各种条件而不同的各种弹簧特性。

在本发明中，上述致动器包括：具有由1个或多个动作凹部所构成的动作基部且固定于上述支承部的基座构件、以及配置成与该基座构件相对且在相对面侧具有插入于上述动作凹部内的动作凸部的可动构件；在上述基座构件与上述可动构件之间夹设有利用通电时的发热而收缩的线状或带状的形状记忆合金构件，通过与上述形状记忆合金构件的通电造成的收缩连动而使上述可动构件离开上述基座构件，来推压上述振动对象零件。因此，能稳定地对振动对象零件施加推出方向的力。

附图说明

图1是显示本发明的电子设备的振动装置的一个例子的正视图。

图2为图1中的X-X线剖面图。

图3是用来说明同上图的电子设备的振动产生装置的使用状态的剖面图。

图4是显示图1中的致动器的放大分解立体图。

图5是显示同上图的致动器的未装配状态的剖面图。

图6是用来说明同上图的致动器的动作的剖面图。

图7是显示图1中的弹性构件的形成方法的立体图。

图8(a)～(d)是分别显示弹性构件的开口端面形状的放大俯视图。

图9是显示现有的振动产生装置的一个例子的正视图。

具体实施方式

接着根据图1～图8所示的实施例来说明本发明的电子设备的振动产生装置的实施形态。图中符号A是振动产生装置，符号1是触碰式面板主体等振动对象零件。

该振动产生装置A包括：保持件2，其具有在触碰式面板主体等振动对象零件1的外周外侧隔着间隔配置的支承部21、22；被支承部21支承而将振动对象零件1的一个侧面11推出的致动器3；以及被支承部22支承而将振动对象零件1的另一个侧面12朝推回方向施力的施力构件4，藉由反复进行致动器3的推出动作与施力构件4的推回动作，使振动对象零件1朝与其表面平行的方向振动。

振动对象零件1例如是矩形面板状的触碰式面板主体，藉由振动产生装置A产生的振动，除了视觉或声音之外，以振动让用户感觉操作感或信息。

该振动对象零件1在背面侧装配有由半导体元件或其他电子零件所构成的附属零件13。

该振动对象零件1如图3所示，因应电子设备的使用形态，能将振动对象零件1立起配置成其表面相对于水平面构成所希望的角度θ(θ＝0～90°)。

因此，在该振动产生装置A中，会因为振动对象零件1的设置角度θ、附属零件12的配置等而让振动对象零件1的重心位置或作用于致动器3的负荷变动，与其因应来决定施力构件4的弹簧特性(弹簧压力、振动频率等)及施力方向(施力构件的位置)。

保持件2例如如图1所示，形成为较触碰式面板主体等振动对象零件1大一圈的矩形框状，包括配置成互相平行的长边部以及将长边部的端部间连结的短边部，框体的一部分、在本实施例中为长边部分别构成支承部21、22。

致动器3如图4～图6所示，包括：具有由1个或多个动作凹部311、311…所构成的动作基部且固定于支承部21的基座构件31；以及配置成与基座构件31相对，且在相对面侧具有插入于上述动作凹部311、311…内的动作凸部321、321…的可动构件32，在基座构件31与可动构件32之间夹设有利用通电时的发热而收缩的线状或带状的形状记忆合金构件33，通过与形状记忆合金构件33的因通电而产生的收缩连动而使可动构件32离开基座构件31，来将振动对象零件1与其表面平行地推压。

该致动器3包括被基座构件31支承的弹簧体34、34，藉由该弹簧体34、34将可动构件32朝远离基座构件31的方向施力。图中符号35是盖体，用来将可动构件32以可移动但无法脱离的方式保持于基座构件31。

该致动器3包括：与基座构件31的端部互相嵌合、将形状记忆合金构件33的端部固定于基座构件31的端子配件36、36，经由该端子配件36、36向形状记忆合金构件33通电。

藉由将该端子配件36、36焊接于在保持件2的支承部21的内周面露出的端子部211、211，来将致动器3的基座构件31固定于支承部21，并且能从端子部211、211对致动器3通电。

形状记忆合金构件33包括：由镍-钛合金等显示出形状记忆效应的合金也就是形状记忆合金所构成的形状记忆合金线331；以及将形状记忆合金线331的外侧覆盖的带状的覆盖构件332，即使在预定温度下变形，藉由通电到形状记忆合金线331时的发热，该形状记忆合金线331也会收缩。

该致动器3在未被施力构件4朝推回方向施力的状态下，如图5所示，处于藉由被基座构件31支承的弹簧体34、34将可动构件32朝相对于基座构件31脱离的方向施力的状态，可动构件32的动作凸部321、321…成为从基座构件31的动作凹部311、311…及处于波状弯曲状态的形状记忆合金构件33浮起的状态。

因此，在该振动产生装置A中，藉由以被另一方的支承部22所支承的施力构件4将振动对象零件1的另一个侧面12朝推回方向施力，如图6(a)所示，将可动构件32的端面抵接于振动对象零件1的一个侧面11，克服弹簧体34、34的施力将可动构件32朝基座构件31侧推回，在非通电时成为可动构件32与形状记忆合金构件33相接触的状态。

当对致动器3通电，也就是在端子配件36、36之间产生电压，电流流通于形状记忆合金构件33时，形状记忆合金构件33藉由形状记忆效应也就是通电发热而收缩，如图6(b)所示，形状记忆合金构件33的与动作凸部321、321…的顶部接触的部分的相对面间方向位置朝可动构件32侧移位，与其连动经由动作凸部321、321…被形状记忆合金33推压，让可动构件32朝远离基座构件31的方向相对移动，将振动对象零件1的侧面11推出。

施力构件4由两端开口的1个或多个形成为管状的绝缘性的弹性构件41、41所构成，使该弹性构件41、41以让其开口端面朝向与振动对象零件1的表面平行且在管径方向上压缩的状态，夹设于支承部22与振动对象零件1的侧面12之间。

该施力构件4藉由适当选择弹性构件41、41的管壁厚度、端面形状、轴方向长度、数量、轴方向长度，来调节成所希望的弹簧特性。

各弹性构件41、41如图7所示，是将藉由橡胶等高弹性的绝缘性材料一体成形的长条状的管体42，因应需要的弹簧特性(弹簧压力等)环切成适当所希望的长度所形成。

弹性构件41、41不限定为图8(a)所示的圆形管状，也可是图8(c)所示的三角形管状、图8(d)所示的矩形管状，也可因应所要求的弹簧特性将该不同形状的弹性构件41、41组合。

弹性构件41、41也可是如图8(b)所示，在与压缩方向交叉的管径方向上各壁部厚度t1、t2不同的非对称的端面形状。

在如该图8(b)所示的弹性构件41、41中，藉由非对称的端面形状让施力朝相对于侧面12倾斜的方向作用，所以即使在因附属零件13的配置变更造成振动对象零件1的重心位置的变化或设计限制等，在施力构件4的可设置位置受到限制的情况等，也能调节施力方向的平衡。

在该构造的电子设备的振动产生装置A中，在施力构件4以管状的弹性构件41、41所构成，并未使用金属制的线圈弹簧等，且由于能使弹簧常数变得平缓，所以能将压缩方向的空间也就是振动对象零件1与支承部21之间缩短，从而可将装置整体小型化。

在该振动产生装置A中，藉由在施力构件4使用管状的弹性构件41、41，则可使弹簧常数及振动频率变得平缓，所以冲击吸收性优异，例如在车载用触碰式面板受到外力的情况，能以弹性构件41、41适当地吸收该外力造成的无预期的振动或冲击。

并且在该振动产生装置A中，弹性构件41是将成形品也就是长条状管体环切成所希望的长度的管状，所以便宜且通用性优异，适当选择弹性构件41的管壁厚度、端面形状、轴方向长度、数量等，藉由将其组合则能容易地调节弹簧特性(弹簧压力、振动频率等)及施力方向(施力构件4的设置位置)。

因此，在振动产生装置A中，能容易达成与振动对象零件1的设置角度θ、附属零件13的配置等造成的振动对象零件1的重心位置、作用于致动器3的负荷、振动对象零件的形状、弹性构件的可设置位置的设计限制等各种条件对应的弹簧特性及设置位置，容易对应试用或设计变更。

在该振动产生装置A中，藉由将弹性构件41其开口端面配置成朝向与振动对象零件1的表面平行，则不需要在振动对象零件1的厚度方向上设置变形用空间，可达成薄型化。

由于弹性构件41、41是由绝缘性构件所构成的管状，所以不需要热处理或电镀处理等二次加工也不会产生锈蚀等，并且即使万一从框架脱落而朝基板等落下，也不会使基板上的零件短路。

并且由于弹性构件41是绝缘性树脂制，所以能排除因金属材料扭转而产生的杂音、动作声音，在零件保存时不会互相交缠，制造时容易处理，能防止变形或伴随产生的弹簧特性的误差。

在上述实施例中，虽然针对将保持件2形成为矩形框状的例子来说明，而保持件2的形态并不限定为上述实施例，也可具备一对互相平行配置的支承部，也可将相当于保持件2的构造与电子设备的外装壳体等一体形成。

在上述实施例中，虽然将振动对象零件1为触碰式面板主体为例子来说明，而振动对象零件1并不限定为触碰式面板主体，例如也可是构成触控屏、智能型手机、其他电子设备的零件，也可是面板状以外的形状。

(符号说明)

A：振动产生装置

1：振动对象零件

2：保持件

21、22：支承部

3：致动器

31：基座构件

32：可动构件

33：形状记忆合金构件

34：弹簧体

35：盖体

36：端子配件

4：施力构件

41：弹性构件

42：管体

Claims (5)

1.一种电子设备的振动产生装置，包括：

具有在振动对象零件的外侧隔着间隔配置的支承部的保持件；

被所述支承部支承而将所述振动对象零件的一个侧面推出的致动器；以及

被所述支承部支承而将所述振动对象零件的另一个侧面朝推回方向施力的施力构件，

通过反复进行所述致动器的推出动作与所述施力构件的推回动作，来使所述振动对象零件振动，

其特征在于，

所述施力构件由两端开口的1个或多个形成为管状的绝缘性的弹性构件所构成，使该弹性构件以在管径方向上压缩的状态夹设于所述支承部与所述振动对象零件的侧面之间。

2.如权利要求1所述的电子设备的振动产生装置，其特征在于，

所述弹性构件配置成使其开口端面与所述振动对象零件的表面平行。

3.如权利要求1或2所述的电子设备的振动产生装置，其特征在于，

所述弹性构件形成为在管径方向上各壁部的厚度不同的非对称的端面形状。

4.如权利要求1至3中任一项所述的电子设备的振动产生装置，其特征在于，

各所述弹性构件是根据所需要的弹簧特性，将长条状的管体适当环切成所希望的长度所形成的。

5.如权利要求1至4中任一项所述的电子设备的振动产生装置，其特征在于，

所述致动器包括：具有由1个或多个动作凹部所构成的动作基部且固定于所述支承部的基座构件；以及配置成与该基座构件相对且在相对面侧具有插入于所述动作凹部内的动作凸部的可动构件，

在所述基座构件与所述可动构件之间夹设有利用通电时的发热而收缩的线状或带状的形状记忆合金构件，

通过与所述形状记忆合金构件的通电造成的收缩连动而使所述可动构件离开所述基座构件，来推压所述振动对象零件。