CN107407962B - 力觉呈现装置 - Google Patents

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Abstract

一种力觉呈现装置(100)包括壳体结构(10)、重锤(20)和驱动单元(30)。所述重锤(20)设置在所述壳体结构(10)上，或者内置于所述壳体结构(10)中。所述驱动单元(30)包括由一对支撑结构构成的第一支撑部(31)，用于支撑所述重锤(20)的第一侧、以及与所述第一侧相对的第二侧，所述一对支撑结构之中的至少一个支撑结构包括能够向所述重锤(20)提供偏加速度的致动器(35)。

Description

力觉呈现装置
技术领域
本技术涉及一种力觉呈现装置，用于在特定方向上向用户呈现力觉。
背景技术
专利文献1中描述的便携式装置包括力觉产生装置，该装置通过两根滚珠丝杆结构使得两个重锤线性移动。该装置通过使这两个重锤在相同方向上上的平移运动，能够向用户提供在由该平移运动引起的反作用的方向上产生的力觉。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利号4692605
发明内容
技术问题
然而，在专利文献1的装置中，需要在装置壳体的两边上设置两个滚珠丝杆结构，且为了通过所述两个滚珠丝杆结构使两个重锤平移运动，需要进行同步控制。因此，增大了控制负荷。
本技术的目的是提供一种力觉呈现装置，该装置包括不需要诸如同步控制之类的大的控制负载的新结构。
解决问题的方案
为了达到上面提到的目的，根据本技术的力觉呈现装置包括壳体结构、重锤和驱动单元。
所述重锤设置在所述壳体结构上，或者内置于所述壳体结构中。
所述驱动单元包括由一对支撑结构构成的第一支撑部，所述一对支撑结构支撑所述重锤的第一侧、以及与所述第一侧相对的第二侧，所述一对支撑结构之中的至少一个支撑结构包括能够向所述重锤提供偏加速度的致动器。
即，即使所述第一侧和第二侧均连接到致动器，但是这两个致动器和重锤是机械连接形成一体的。因此，不需要诸如同步控制之类的大的控制负荷。
所述致动器可以构造成在从所述重锤的所述第一侧朝向所述第二侧的方向或者从所述第二侧朝向所述第一侧的方向上产生第一偏加速度。
由此，确定了驱动单元驱动重锤的驱动方向，从而确定了力觉的呈现方向。
如果所述一对支撑结构之中的一个支撑结构是所述致动器，则所述一对支撑结构之中的另一个支撑结构可以包括被动驱动单元，所述被动驱动单元用于在包含所述第一偏加速度的方向的轴方向上进行驱动。
由此，在包含偏加速度的方向的轴方向上，可以减少重锤的操作损失，且可以使重锤的位移很大。
所述被动驱动单元可以具有滑动结构、直线运动导轨结构、滚珠衬套结构、自润滑轴承结构或者各向异性弹性系数材料。
所述力觉产生装置还可以包括由一对支撑结构构成的第二支撑部，所述一对支撑结构分别设置在所述重锤的不同于所述第一侧和所述第二侧的第三侧上、以及与所述第三侧相对的第四侧上。
构成所述第二支撑部的所述一对支撑结构每个可以包括在包含第一偏加速度的方向的轴方向上滑动的滑动结构。
构成所述第二支撑部的所述一对支撑结构之中的至少一个支撑结构可以包含能够在从所述重锤的所述第三侧朝向所述第四侧的方向或从所述第四侧朝向所述第三侧的方向上提供第二偏加速度的致动器。
构成所述第一支撑部的所述一对支撑结构每个可以包括在包含所述第二偏加速度的方向的轴方向上滑动的滑动结构。
由此，虽然重锤可以沿着两个轴(多轴)移动，但是第一支撑部和重锤的连接不妨碍重锤通过设置在第二支撑部上的致动器而进行的移动。因此，可以减少操作损失。
所述滑动结构可以是直线运动导轨结构、滚珠衬套结构、自润滑轴承结构或者各向异性弹性系数材料。
特别地，通过使用各向异性弹性系数材料，非常有助于力觉呈现装置的尺寸的减小。
构成所述第一支撑部的所述一对支撑结构中的每个支撑结构可以分别包括所述致动器
由于在重锤的第一侧和第二侧上均设置了致动器，所以可以产生大的驱动力。此外，如上所述，不需要同步控制。
构成所述第二支撑部的所述一对支撑结构中的每个支撑结构可以分别包括所述致动器。
由于在重锤的第三侧和第四侧上均设置了致动器，所以可以产生大的驱动力。此外，如上所述，不需要同步控制。
所述重锤可以是构成所述壳体结构的一部分的部件，或者是内置于所述壳体结构中的部件。
由于该部件用作重锤。因此，不需要使用额外的重锤。因此，可以实现作为力觉呈现装置的便携式终端装置的尺寸减小。
所述力觉呈现装置是便携式终端装置，并且所述部件可以是电池、控制板、显示面板或者触控面板。
所述致动器可以包括压电元件和垫片。
垫片可以包括固定到所述壳体结构的固定部，用于附装所述压电元件的附装部，以及设置在所述固定部与所述附装部之间的弯曲部。
固定部和附装部由包括弯曲部的垫片形成一体，因此可以减少致动器的部件数量。此外，致动器可以在高度和尺寸上减小，从而可以实现力觉呈现装置尺寸上的减小。
致动器可以构造成用于以小于所述固定部与所述附装部之间的高度差的位移振动，所述固定部与所述附装部之间的所述高度差是由所述弯曲部形成的。
所述弯曲部通过使所述垫片的至少两个位置弯曲的方式，设置在所述附装部与所述固定部之间。
由此，可以以简单的结构使垫片包括固定部、连接部和弯曲部。
所述弯曲部可以具有在所述附装部与所述固定部之间的一部分，该部分以直线形状、弯曲形状或者蛇腹形状形成。
所述固定部可以通过焊接、利用粘结剂的粘结、机械啮合或者嵌入的方式，固定到所述壳体结构。
由此，固定部以简单的结构固定到壳体结构，这有助于减小致动器和力觉呈现装置的尺寸。
所述垫片的所述附装部包括两个或多个附装部，并且所述垫片的所述固定部是在两个所述附装部之间共用的一个固定部。
由此，可以在压电元件的排列方向上减小其致动器的尺寸。
垫片可以包括开口部。
由此，在致动器制造过程中，可以调节垫片的重量和/或刚度，并且可以调节位移量和弹性力。
本发明的有益效果
如上所述，根据本技术，可以提供一种不需要诸如同步控制之类的大的控制负荷的力觉呈现装置。
应该注意的是，这里描述的效果并不必要是限制性的，而且可以是本说明书中描述的任何效果。
附图说明
[图1]图1是根据本技术的第一实施方式的力觉呈现装置的分解透视图。
[图2]图2是图1中示出的力觉呈现装置的平面视图。
[图3]图3是示出了致动器的一种构造示例的透视图。
[图4]图4的A和B是示出了重锤振动的情况下特定瞬间的图。
[图5]图5的A是具有滑动结构的力觉呈现装置，图5的B示出了没有滑动结构的装置的构造。
[图6]图6的A示出了图5的A中示出的具有滑动结构的装置的重锤的位移量、以及作为该位移量的随着时间的二阶微分的加速度。图6的B示出了图5的B中示出的没有滑动结构的装置的重锤的位移量。
[图7]图7示出了根据本实施方式的力觉呈现装置应用到例如便携式终端装置的示例。
[图8]图8的A到C每个示出了其中致动器与内置部件之中的不同位置连接的实施方式的振动状态。
[图9]图9的A和B示出了力觉呈现装置的一个实施方式，在该力觉呈现装置中，重锤两侧上的一对支撑结构之中的一个支撑结构包括致动器，另一个支撑结构包括被动驱动单元。
[图10]图10示出了力觉呈现装置的一个实施方式，在该力觉呈现装置中，重锤的在一轴方向的两侧上的支撑结构包括致动器，重锤在另一轴方向的两侧上的支撑结构包括被动驱动单元。
[图11]图11示出了力觉呈现装置的一个实施方式，在该力觉呈现装置中，在两个轴上的各自支撑结构包括致动器、和各向异性弹性系数材料。
[图12]图12示出了各向异性弹性系数材料的示例。
[图13]图13的A和B示出了各向异性弹性系数材料的其他示例。
[图14]图14是示出了包括在振动方向上具有非对称形状的重锤或部件的力觉呈现装置的主要部分的平面视图。
[图15]图15示出了根据又一实施方式的力觉呈现装置。
[图16]图16是示出了根据又一实施方式的连接到壳体结构的致动器的侧视图或横截面视图。
[图17]图17的A是根据一个实施方式的垫片的平面视图，图17的B是该垫片的侧视图。
[图18]图18示出了根据一个实施方式的垫片，其中弯曲部的倾斜角度θ大于90。
[图19]图19是示出了由殷钢(Invar Steel)制成的垫片的弯曲部的三种尺寸实施方式的表格。
[图20]图20的A～E示出了其中垫片的固定部的多个固定结构的示例。
[图21]图21是示出了根据又一个实施方式的致动器的侧视图或横截面视图。
[图22]图22是示出了根据又一个实施方式的致动器的垫片的侧视图。
[图23]图23是示出了根据又一个实施方式的致动器的平面视图。
[图24]图24的A到C示出了使用根据上述其他实施方式的致动器的力觉呈现装置的构造(没有滑动结构)。
[图25]图25的A到C示出了使用根据上述其他实施方式的致动器的力觉呈现装置的构造(具有滑动结构)。
具体实施方式
下文中，将参照附图描述根据本技术的实施方式。
1.根据一实施方式的力觉呈现
1.1)力觉呈现装置的结构
图1是示出了根据本技术的一实施方式的力觉呈现装置的分解透视图。图2是图1中示出的力觉呈现装置100的平面视图。力觉呈现装置100包括壳体结构10、内置于壳体结构10中的重锤20(惯性载荷)、以及能够在壳体结构10内支撑和驱动重锤20的驱动单元30。
壳体结构10例如形成为矩形形状。壳体结构10由外壳本身形成，或者通过将机架(chassis)或框架一体附装到外壳形成。重锤20一般形成为与壳体结构10相适配的矩形板状。然而，重锤20可以具有任何形状。
驱动单元30包括支撑重锤20的第一支撑部31和第二支撑部32。第一支撑部31包括一对支撑结构315，所述一对支撑结构315分别连接到重锤20的第一侧21、以及在x轴方向上与所述第一侧21相对的第二侧22。第二支撑部32包括一对支撑结构325，所述一对支撑结构325分别连接到重锤20的第三侧23、以及在y轴方向上与所述第三侧23相对的第四侧24。
第一支撑部31的一对支撑结构315分别包括例如X-致动器35x。第二支撑部32的一对支撑结构325也分别包括Y-致动器35y。例如，压电致动器用作这些致动器，所有的致动器具有相同的基本结构。X-致动器35x和Y-致动器35y也可以具有不同的尺寸。为了便于描述，X-致动器35x和Y-致动器35y之中的任一个致动器可简称为“致动器35”。
图3是示出了致动器35的结构示例的透视图。致动器35包括例如板状压电元件31、以及连接该压电元件31的连接部33和34。连接部34例如设置在压电元件31的两个端部上，并且固定到壳体结构10(见图1的A)。连接部33例如设置在压电元件31的中央部处，并且经由后面要描述的滑动结构连接到重锤20。虽然在图中没有示出，但是压电元件31设有用于电信号的输入端子，向所述输入端子输入驱动信号。由此，致动器35能够以连接部34和34为节部、以连接部33为腹部，在图3中的上下方向上振动。即，参见图2，重锤20能够沿着x和y轴这两个轴、即在x-y平面内的任意方向上以任意振幅和加速度振动。
要注意的是，正如后面要描述的，致动器35可以包括压电元件31和(未示出的)垫片(shim)。在这种情况下，致动器35可以具有通过在垫片的一个表面上设置一个压电元件而形成的压电单晶片(Unimorph)结构，或者可以具有通过在垫片的两个表面上设置两个压电元件而形成的压电双晶片(Bimorph)结构。
需要注意的是，上面提到的致动器35的结构仅是一个示例，使用压电元件31的具有各种形状、尺寸和结构的装置都是适用的。
通过以上面提到的方式使用压电装置作为致动器35，与例如使用偏心电机、线性电机等的装置相比，可以提高致动器的响应速度。作为压电装置的响应速度，可以实现5ms或更少的响应速度。
第一支撑部31的一对支撑结构315(见图1)每个包括Y-滑动结构32y，如图2中所示。第二支撑部32的一对支撑结构325每个包括X-滑动结构32x。图1省略了这些滑动结构的图示。
Y-滑动结构31y每个包括沿着y轴延伸设置的导轨部，用于相对于X-致动器35x的连接部33的滑动。X-滑动结构32x包括沿着x轴延伸设置的导轨部，用于相对于Y-致动器35y的连接部33的滑动。这些导轨部分别固定到重锤20的第一侧21、第二侧22、第三侧23和第四侧24。
作为滑动结构，可以使用已知的结构，例如直线运动导轨结构、滚珠衬套结构或者自润滑轴承结构等。
1.2)驱动单元的驱动操作
1.2.1)关于偏加速度
在根据本实施方式的力觉呈现装置100中，重锤20伴随着由于X-致动器35x的驱动造成的在x方向上的平移运动而振动。此外，重锤20伴随着由于Y-致动器35y的驱动造成的在y方向上的平移运动而振动。
一般来讲，在振幅和频率相同的恒定振动运动过程中不产生所意图的力觉。以转子的偏心电机为例，由偏心载荷(Δm)和向心加速度(rω2)的乘积获得的离心力(Δmrω2)随着时间的变化不断地改变方向，且可以检测为振动。然而，这并不是具有方向性的力觉呈现。
在惯性载荷(m)的平移运动中，设定前进路径的加速度(a1)与返回路径的加速度(a2)之差(a1-a2)。此时，通过使其振动成为连续运动，可产生总是具有方向性的力(m(a1-a2))，即由偏加速度造成的力。认为这可以检测为力觉。
如果在一定时间内对加速度积分运算，获得的值变为零。因此，现实中没有产生力。所以，推定所感知的力是人类感知机制造成的某种错觉。关于虚拟力觉的产生原理，取决于刺激和与其相关的感觉强度之间的关系，这称作Stevens幂法则。尽管测量到的加速度的积分值是零，但感知到的感觉的积分值不是零，则推定可感知为力。另一个因素是刺激的掩蔽效应。这是一种在强刺激之后立即施加的弱刺激受到掩蔽的现象(几乎不能感知到)。认为能够由这些人类感知机制检测到力觉。
如上所述，可以通过使振动的前进路径的加速度与返回路径的加速度之间产生差异来产生偏加速度。本技术将这种偏加速度的产生原理应用到力觉呈现装置100。例如，在x轴的+(或-)方向上呈现力觉的情况下，力觉呈现装置100通过X致动器35x在x轴的+(或-)方向上产生偏加速度(第一偏加速度)。此外，在y轴的+(或-)方向上呈现力觉的情况下，力觉呈现装置100通过Y致动器35y在y轴的+(或-)方向上产生偏加速度(第二偏加速度)。
此外，力觉呈现装置100还能够同时驱动X-致动器35x和Y-致动器35y，从而产生x和y轴的合成的偏加速度，且在该合成方向上呈现力觉。
1.2.2)在驱动单元驱动时的各支撑结构的操作
图4的A和B是示出了在重锤20振动的情况下特定瞬间的视图。
如图4的A中所示，X-致动器35x被驱动以使重锤20沿着x轴(例如，在图中是向上的方向)移动。由此，在第二支撑部32中，由于X-滑动结构32x的滑动运动，重锤20可以沿着x轴方向平滑移动。替代性地，如图4的B中所示，Y-致动器35y被驱动以使重锤20沿着y轴(例如，在图中是向右的方向)移动。由此，在第一支撑部31中，由于X-滑动结构32x的滑动运动，重锤20可以沿着y轴方向平滑移动。在本实施方式中，以这种方式，与没有设置滑动结构的情形相比，可以减少驱动损失。
在本实施方式中，两个X-致动器35x的运动是相同的。此外，两个Y-致动器35y的运动是相同的。措辞“运动是相同的”的意思是这两个致动器在基本相同的方向上以基本相同的振幅运动。
如上所述，在x轴方向上的振动过程中，如果重锤20在x轴(+)方向上的移动路径中的加速度大于在x轴(-)方向上的移动路径中的加速度，那么在x轴(+)方向上产生偏加速度。由此，在x轴(+)方向上呈现力觉。此外，在y轴方向上的振动过程中，如果重锤20在y轴(+)方向上的移动路径中的加速度大于y轴(-)方向上的移动路径中的加速度，那么在y轴(+)方向上产生偏加速度。因此，在y轴(+)方向上呈现力觉。
1.3)结论
如上所述，在本实施方式中，虽然重锤20的两侧均连接致动器35，但是这两个致动器35和重锤20是机械连接形成一体的。因此，不需要诸如同步控制之类的大的控制负荷。
在本实施方式中，在第一支撑部31中，例如在重锤20的两侧上均设置X-致动器35x。因此，相比于仅设置一个X-致动器35x的情形，可以产生更大的驱动力。在第二支撑部32中也是如此。
在本实施方式中，将压电致动器用作致动器35。因此，可以将致动器35布置在壳体结构10与重锤20之间的窄的间隙中，可以减小力觉呈现装置100C的尺寸。
在本实施方式中，第一支撑部31包括一对Y-滑动结构31y，第二支撑部32包括一对X-滑动结构32x。因此，在仅在x轴方向上振动的过程中，可以使重锤20在x轴方向上显著地位移，且可以限制重锤20在不同于该轴的y轴方向上的运动。此外，在仅在y轴方向上振动的过程中，可以使重锤20在y轴方向上显著地位移，且可以限制重锤20在不同于该轴的x轴方向上的运动。
除了上面的专利文献1之外，在作为另一专利文献的日本专利号4413105中描述的伪力觉产生装置构造成向转动构件(盘)传递电机的转动力，将该转动构件的转动力传递到在该转动构件的圆周上连接的链接机构(两根链条)。因此，实现了曲柄滑块结构，重锤20附装到滑动的链接机构的端部。在该装置中，作为曲柄滑块的动力转换结构具有大的体积。因此，难以减小该装置的尺寸。此外，例如，两根链条在与重锤20的加速度方向正交的方向上产生加速度。因此，其变成不必要的加速度，会妨碍重锤20的直线运动的效率。
需要注意的是，在根据本技术的力觉呈现装置100中，上面提到的滑动结构不是必需元件，而必需元件仅包括重锤20两侧上的一对支撑结构315(和/或325)。
1.4)重锤位移量的实验例
发明人使用具有上述滑动结构的力觉呈现装置100、以及没有滑动结构的装置，通过实验查看上述装置的重锤20A的位移量。图5的A和B示出了该实验中使用的构造示例。图5的A示出了具有滑动结构31y和32x的力觉呈现装置的构造。图5的B示出了没有滑动结构的装置(下文中称作根据比较例的装置)的构造。
在该实验中，使用了具有基本正方形外形的重锤20A，并且所使用的壳体结构10A也具有与其形状相适配的基本正方形外形。作为图5的A的装置的滑动结构31y和32x，使用了直线运动导轨结构。如图5的B中所示，根据比较例的装置不包括滑动结构，致动器35直接连接到重锤20A。重锤20A的重量设定为18g。
图6的A示出了具有滑动结构的装置的重锤20A的位移量等。图6的B示出了根据比较例的装置的重锤20A的位移量等。图6的A和B除了示出位移量之外，还示出了从控制单元(省略图示)到驱动单元30的输出电压(V)以及加速度(G)。需要注意的是，加速度除了通过位移量随着时间的二阶微分进行计算之外，还利用加速度计进行测量。这些实验结果显示了仅沿x或y轴中的一个轴的驱动结果。
如图6的B中所示，在比较例中，偏加速度是2.9(G)。与此相比，如图6的A中所示，在具有滑动结构31y和32x的装置中，偏加速度是15.0(G)。由于滑动结构31y和32x的设置，致动器35在不同于驱动方向(例如x轴方向)的轴方向上(y轴方向)上的连接不妨碍在该驱动方向上的驱动力。因此，可以获得比比较例的加速度更高的加速度。
由此，相比于比较例，根据本实施方式的力觉呈现装置100能够以相同的输出电压呈现更大的力觉，而不增加重锤20A的重量和尺寸。因此，可以减小装置的尺寸并且可以消除驱动损失。因此，可以提高驱动的电效率。
1.5)根据本实施方式的力觉呈现装置的应用示例
图7示出了根据本实施方式的力觉呈现装置100应用到例如便携式终端装置的示例。作为便携式终端装置100A的示例，典型地是智能手机和平板电脑等。
作为壳体结构10A，便携式终端装置100A包括显示面板(和触控面板)111、机架113、后面板115等。此外，作为内置部件，便携式终端装置100A包括附装到机架113上的控制板201、电池203等。这些内置部件经由驱动单元30(用作支撑结构的致动器35)连接到壳体结构10A。
这里，作为由实线示出的驱动单元30，提供X-致动器35x。具体地，设置仅在x轴方向上执行驱动的一对支撑结构315。当然，正如由长虚线和短虚线示出的，还设置包括用于在y轴方向上执行驱动的Y-致动器35y的一对支撑结构325，用于能够执行双轴驱动。需要注意的是，可以设置上面提到的滑动结构，或者可以不设置。
图8的A示出了一个实施方式，其中例如每个X-致动器35x(见图7)分别连接到在便携式终端装置100A的内置部件之中的电池203的在x轴方向上的两侧，而不连接到控制板201。因此，可以仅使电池203振动。在这种情况下，优选的是，电池203和控制板201例如通过柔性印制板而相互电连接。需要注意的是，在双轴驱动的情形中，每个Y-致动器35y分别连接到电池203的在y轴方向上的两侧。
图8的B示出了一个实施方式，其中例如每个X-致动器35x(见图7)分别连接到上述内置部件之中的控制板201的在x轴方向上的两侧、且不连接到电池203。由此，可以仅使控制板201振动。在这种情况下，优选的是，电池203和控制板201例如通过柔性印制板而相互电连接。
图8的C示出了一个实施方式，其中例如上述内置部件之中的电池203和控制板201被固定，电池203和控制板201整体振动。在这种情形中，例如每个X-致动器35x可以分别连接到控制板201的在x轴方向上的两侧，或者每个X-致动器35x可以分别连接到电池203的在x轴方向上的两侧。
如上所述，使用便携式终端装置100A的部件作为重锤。因此，不需要使用额外的重锤。所以，能够减小作为力觉呈现装置的便携式终端装置100A的尺寸。
2.根据其他各种实施方式的力觉呈现装置
接下来，将描述根据其他各种实施方式的力觉呈现装置。在下面的描述中，与根据上面提到的实施方式的力觉呈现装置100的构件、功能等相关的基本类似的元素由相同的标记表示，其描述将会简化或省略，而将主要描述不同之处。
2.1)其他实施方式1
例如，正如上面参照图7描述的，驱动单元30可以构造成仅沿着一个轴驱动。在这种情形中，驱动单元30可以包括重锤20两侧上的致动器，作为一对支撑结构315。
替代性地，如图9的A和B中所示，一对支撑结构之中的一个支撑结构可以包括致动器35，另一个支撑结构可以是被动驱动单元45。在图9的A中示出的力觉呈现装置100B中，可采用弹簧结构(尤其是板簧结构)作为被动驱动单元45。被动驱动单元也可以是螺旋弹簧结构。
在图9的B中示出的力觉呈现装置100C中，示出了在重锤20的同一侧上提供多个(例如两个)滑动结构46作为被动驱动单元。当然，也可以只设置一个滑动结构46。如上所述，直线运动导轨结构、滚珠衬套结构或者自润滑轴承结构可以作为滑动结构的示例。
替代性地，虽然图中没有示出，多个致动器35连接到重锤20的一侧(例如第一侧21(见图1))，多个致动器还可以连接到其相对侧(例如第二侧22)。两侧上的致动器的数量可以相等或可以不同。替代性地，连接到重锤20的所述相对侧的支撑结构可以不是致动器35，而是一个或多个被动驱动单元。
2.2)其他实施方式2
虽然在图中未示出，但是在驱动单元构造成沿着x和y轴的两个轴执行双轴驱动的情形中，例如可以设置两对的上述图9的A或B中示出的所述一对支撑结构(致动器和被动驱动单元的组合)。
2.3)其他实施方式3
如图10中所示，在驱动单元构造成仅沿着一个轴驱动的力觉呈现装置100D中，x轴上的一对支撑结构中的每个可以由致动器35构成。y轴上的所述一对支撑结构可以是在x轴方向上驱动的被动驱动单元(例如上述滑动结构46)。
2.4)其他实施方式
图11中示出的力觉呈现装置100E包括作为第一支撑部31的一对支撑结构的X-致动器35x、并且包括作为第二支撑部32的一对支撑结构的Y-致动器35y。作为每个致动器35中设置的连接部(与重锤20的连接部)，可使用作为滑动结构的各向异性弹性系数材料50。
在各向同性弹性系数材料的情形中，纵向弹性系数E和横向弹性系数G的关系是G＝E/{2(1+ν)}。其中ν是泊松比。当在平面视图中观察该材料时，纵向弹性系数是指在材料的短边方向上的弹性系数，横向弹性系数是指在材料的长边方向上的弹性系数。在使用诸如橡胶之类的弹性材料的情况下，ν≈0.5，G仅为≈E/3。
作为各向异性弹性系数材料50，例如可以使用横向弹性系数小于纵向弹性系数的材料，即例如满足G<E/3的材料。虽然将E例如设定到大约20KPa，但是E并不局限于此。
图12是示出了这种各向异性弹性系数材料的一个示例的平面视图。该各向异性弹性系数材料50A具有梯子结构。具体地，如图12的上部所示，各向异性弹性系数材料50A包括多个穴部52。例如，如在x-y平面内观察到的，该多个穴部52在y方向上伸长，并在x方向上排列。需要注意的是，虽然优选的是这些穴部52在z方向上贯穿各向异性弹性系数材料，但是它们并不是必须贯穿的。
因此，在这种构造的各向异性弹性系数材料50中，x方向上的横向弹性系数小于y方向上的纵向弹性系数。所以，如图12的下部所示，这种各向异性弹性系数材料50容易在x方向上弹性变形，而在y方向上几乎不会弹性变形。
图13的A是示出了各向异性弹性系数材料的另一个示例的平面视图(横截面视图)。该各向异性弹性系数材料50B是合成树脂材料，该合成树脂材料含有以尽可能具有方向性的方式构造的盘状微小颗粒54。图13的B的上部是该各向异性弹性系数材料50B的侧视图(横截面视图)。这样，例如，如图13的B的下部所示，通过改变盘状微小颗粒54的排列方式，可以实现构造成x方向上的横向弹性系数小于y方向上的纵向弹性系数的各向异性弹性系数材料50B。
2.5)其他实施方式5
图14是示出了力觉呈现装置的主要部件的平面视图，该力觉呈现装置包括在振动方向上具有非对称形状的重锤。例如，便携式终端装置的控制板不是采用矩形板，而是采用非标准形状的异型板。如果这种异型板204用作重锤，则异型板204与驱动单元30之间的构造关系构造成具有非对称形状的异型板204的重心P位于将一对支撑结构的连接部(支撑点)彼此连接的轴上。这同样适用于双轴驱动，且异型板204与驱动单元30之间的构造关系构造成重心P位于将一对支撑结构325(在图中由长虚线和短虚线示出)彼此连接的轴上。
如果多个支撑结构连接到异型板204的一侧，那仅需要考虑所述多个支撑结构的各个连接部(各个支撑点)的重心。假设该重心定义为“一侧重心”，仅需要设计为：重锤的重心位于将该一侧重心与下述连接部连接的轴上，所述连接部是与重锤的另一侧连接的支撑结构的连接部。替代性地，仅需要将其设计为：重锤的重心位于将该一侧重心与下述连接部的重心(另一侧重心)连接的轴上，所述连接部是与重锤的另一侧连接的多个支撑结构的连接部。
2.6)其他实施方式6
图15示出了根据另一个实施方式的力觉呈现装置的主要部件。在该示例中，一对支撑结构315布置在重锤20的第一侧21、以及与第一侧21相对的第二侧22上，并且位于以重锤20的重心为中心的转动对称位置上。例如，致动器35分别应用在一对支撑结构315中的每个上。
如图15中所示，该力觉呈现装置能够通过使致动器35的振动方向彼此相反、并且与上面提到的各个实施方式中一样产生偏加速度，呈现在重锤20的转动方向上的力觉。
2.7)其他各种实施方式
本技术并不局限于上面提到的实施方式，可以获得其他各种实施方式。
例如，虽然在上面提到的实施方式中已经使用沿着彼此正交的x和y轴的驱动作为双轴驱动的示例，但是并不必要局限于各轴彼此正交的实施方式。即，并不局限于一对支撑结构附装的轴线方向、与另一对支撑结构附装的轴线方向彼此正交。
虽然在上面提到的每个实施方式中已经使用执行单轴驱动或双轴驱动的驱动单元30作为示例，但是也可以使用三轴驱动。由此，可以立体呈现力觉。在该种情形中，例如，作为第三轴的z轴上的支撑结构的致动器可以具有与上面提到的压电致动器类似的构造，然而例如也可以是圆板状压电致动器。
在图7中示出的实施方式中，电池203和/或控制板201用作重锤。然而，作为壳体结构中的其他部件设置的显示面板、触控面板和其他部件可以用作重锤。
上述的各个实施方式的特征部分之中的至少两个特征部分也可以组合。例如，根据实施方式4的各向异性弹性系数材料50可以用作上面的实施方式1-3、5和6中任一个的被动驱动单元。
替代性地，例如除了各向异性弹性系数材料50之外的滑动结构也可以应用于上面的实施方式5或6的支撑结构。
3.根据其他实施方式的致动器
图16是示出了根据其他实施方式的连接到壳体结构10的致动器的侧视图或横截面视图。例如，致动器65是压电致动器，该压电致动器包括多个压电元件61和支撑它们的垫片62。需要注意的是，虽然这里示出了其中设有两个压电元件61的压电双晶片结构来作为压电元件，但是也可以使用由一个压电元件构成的压电单晶片结构。图17的A是垫片62的平面视图，图17的B是垫片62的侧视图。
垫片62的形状例如是长形状。垫片62包括固定到壳体结构10的固定部62a、用于附装压电元件61的附装部62b以及弯曲部62c。弯曲部62c设置在固定部62a与附装部62b之间。
例如在垫片62的两个端部的每个上分别设置固定部62a。如图16中所示，例如，两个压电元件61经由例如由粘结剂构成的粘结剂层63，将垫片62的附装部62b夹住。
弯曲部62c在两个位置处弯曲，并且构造成从固定部62a到附装部62b是连续的。固定部62a的长边方向和附装部62b的长边方向彼此平行。固定部62a和附装部62b的各自的长边方向不是必需彼此平行的。假设这些长边方向在图16中是y方向，则由压电元件61使致动器65振动所导致的位移方向是基本与y方向正交的x方向。弯曲部62c的相对于y轴倾斜的部分一般设为直线形状。
下面示出了垫片62的尺寸的一个实施方式(见图17的A和B)。该种情形中的垫片62一般由金属制成。作为金属，可使用殷钢、42合金、不锈钢、铝、铝合金等。
长度a：10mm到50mm，更优选为，20mm到40mm
宽度b：1mm到10mm，更优选为，2mm到5mm
厚度c：0.1mm到1mm，更优选为，0.2mm到0.4mm
高度d：1mm到10mm，更优选为，1.5mm到5mm
固定部62a的长度e：0.5mm到5mm，更优选为，1mm到3mm
弯曲部62a在x方向上的长度f：0mm到10mm，更优选为，0mm到5mm
弯曲部62c相对于x方向的倾斜角度θ：180°<θ<0°。
如果弯曲部62c在x方向上的长度f是0mm，那倾斜角度θ是0°。
倾斜角度θ可以大于90°，如图18中所示。
高度d是将压电元件61的厚度和粘结剂层的厚度用作参数的。高度d取决于致动器65以所需的振动频率操作时的位移量。此外，高度d设计成如下高度：所述高度使得在运动过程中压电元件61不与壳体结构10接触。即，致动器65构造成以小于固定部62a与附装部62b之间的高度差的位移进行振动。
图19是示出了具有0.2mm的厚度和1.54mm的高度d、并由殷钢制成的垫片的弯曲部62c的三种尺寸实施方式的表格。此外，该表格还显示出了固有频率的模拟分析结果。在该模拟中使用的致动器65的物理量如下：
垫片：厚度c＝0.2mm，杨氏模量＝145GPa，密度＝8.125g/cm3，泊松比＝0.3
压电元件：厚度＝0.18mm，杨氏模量：70GPa，密度：7.6g/cm3，泊松比：0.3
从图19中可以看出，其构造成当倾斜角度θ在40°到90°的范围内时，与弯曲角度是90°的情形相比，固有频率的变化率等于或小于4％。
如上所述，在根据本实施方式的致动器65中，固定部62a和附装部62b通过包括弯曲部62c的垫片62而形成一体。这可以减少致动器65的部件数量。此外，可以减小致动器65的高度和尺寸，从而可以减小力觉呈现装置的尺寸。
通过在两个位置处弯曲垫片62来构成弯曲部62c，从而可以以简单的结构使垫片62具有固定部62a、附装部62b和弯曲部62c。
这里，在日本专利申请公开号2011-129971中披露的柔性振动型致动器除了垫片之外还包括基底板或振动板。因此，致动器的厚度增加，并且难以将其设置在小型薄型的电子装置中。此外，在该致动器中使用了小精度部件。因此，加工工时和组装工时增加，这样增加了制造成本。
另一方面，在日本专利申请公开号2013-31040中披露的压电致动器中，部件的数量少，但必须在支撑体与压电元件的上或下表面之间设置间隙以增加位移量。因此，不适合内置到小型薄型的电子装置中。此外，如果在支撑体与压电元件之间填充有硅树脂，那还可以想到由于重复的长期振动会使硅树脂恶化。
在本技术中，通过垫片62构成固定部62a、附装部62b和弯曲部62c，以简单的结构实现了致动器65的构造。因此，可以解决上面各文献中的问题。
图20的A到E示出了垫片62的固定部62a的固定结构的多个示例。
在图20的A中示出的示例中，固定部62a通过焊接固定到壳体结构10。例如，如果垫片62和壳体结构10均是由金属构成的，那么它们通过焊接彼此固定。如果垫片62和壳体结构10两者均是树脂，那么它们通过使用超声波接合等方式焊接固定。
在图20的B中示出的示例中，固定部62a使用诸如双面粘结带之类的粘结剂层68固定到壳体结构10。在该种情形中，垫片62并不局限于金属，可以使用树脂或橡胶。壳体结构10也并不局限于金属。
在图20的C中示出的示例中，固定部62a和壳体结构10通过机械啮合彼此固定。例如，壳体结构10设有钩部69，固定部62a啮合至钩部69。一对钩部69设置在壳体结构10使得所述一对钩部69的各自开口表面彼此面对。钩部69可以由与壳体结构10的材料相同的材料形成或者可以由不同的材料形成。
如图20的D中所示，钩部69’的表面的高度位置也可以与壳体结构10的表面(内壁表面)的高度位置基本上相同。在这种情形中，钩部69’和壳体结构10可以由相同的材料形成一体。作为壳体结构10的材料，可以使用金属或树脂。
在图20的E中示出的示例中，通过将固定部62a嵌入壳体结构10内，将垫片62固定到壳体结构10。如果壳体结构10由树脂制成，那么可以通过例如嵌入成型(insertmolding)将固定部62a嵌入壳体结构10内。当然，并不局限于嵌入成型。
图21是示出了根据又一个实施方式的致动器的垫片的侧视图或横截面视图。垫片72包括固定部72a、附装部72b和具有蛇腹形状的弯曲部72c。由此，可以增大位移。
图22是示出了根据又一个实施方式的致动器的垫片的侧视图。该垫片82包括多个(这里是两个)附装部82b，压电元件分别附装到每个附装部82b。此外，垫片82除了分别设置在其两端上的固定部82a之外还包括共用的单个固定部82d。由此，可以在压电元件(图中未示出)的排列方向(图中左右方向)上减小致动器的尺寸，同时可以提高驱动力。由标记82c表示的部分是弯曲部。
图23是示出了根据又一个实施方式的致动器的垫片的平面视图。该垫片92包括弯曲部92c。在弯曲部92c中设置开口部92e。在致动器制造过程中，可以合适地调节开口部92e的尺寸、形状和/或位置。由此，可以调节垫片92的重量和/或刚度，可以调节位移量以及驱动力，可以调节致动器的固有频率。由标记92a表示的部分是固定部，由标记92b表示的部分是附装部。
开口部92e的形状并不局限于圆形，可以是长穴部、椭圆形、狭缝等。开口部92e的设置位置并不局限于弯曲部92c，可以是附装部62b。
4.使用根据其他实施方式的致动器的力觉呈现装置
图24的A到C到图25的C示出了使用根据上述其他实施方式的致动器的力觉呈现装置的构造。
在图24的A中示出的示例中，两个致动器65连接到重锤20，以在x方向上彼此相对。具体地，致动器65的压电元件61固定到重锤20。由此，致动器65能够在重锤20中产生加速度或偏加速度。在这种情形中，致动器65的布置不需要以重锤20的重心为中心对称布置。
两个致动器65也可以连接到重锤20，使得不在x方向而在y方向上彼此相对。
在图24的B中示出的示例中，具有能够附装图22中示出的多个压电元件的垫片92的致动器95，被设置成在x方向上彼此相对。与重锤20相比，在利用一个压电元件61产生的驱动力不足的情形中，本实施方式是有效的。
在图24的C中示出的示例中，与图15中示出的实施方式上一样，致动器65设置在以重锤20的重心为中心的转动对称位置上。通过这种构造，重锤20可以以所述重心为中心在预定角度范围内转动。
在图25的A中示出的示例中，在设置成在x方向上彼此相对的第一支撑部中，两个致动器65(X-致动器65x)连接到Y-滑动结构81y。此外，在设置成在y方向上彼此相对的第二支撑部中，两个致动器65(Y-致动器65y)连接到X-滑动结构81x。
X-个结构81x和Y-滑动结构81y具有类似的构造。下文中将它们简单地称作“滑动结构”。滑动结构81包括滑动底座811和沿着滑动底座811移动的滑块812。滑动底座811附装到致动器65的压电元件61，滑块812附装到重锤20。
在图25的B中示出的示例中，在设置成在x方向上彼此相对的第一支撑部中，包括两个压电元件61的致动器95(见图24的B)，分别设置在重锤20的相对的边上。此外，在设置成在y方向上彼此相对的第二支撑部中，在重锤20的每个相对的边上分别设置一个致动器65。滑动结构81分别连接到每个压电元件。
在图25的C中示出的示例中，与图15和图24的C中示出的实施方式一样，致动器65和滑动结构81设置在以重锤20的重心为中心的转动对称位置上。通过这种构造的情况，重锤20可以以所述重心为中心在预定角度范围内转动。
图24的A和B以及图25的A和B中示出的致动器优选的是相对于通过重锤20重心的x和/或y轴对称(镜像对称)布置。图25的C中示出的致动器65布置成以重锤20的重心为中心转动对称，但不是必须这样。
5.致动器或力觉呈现装置的其他各种实施方式
在上面的描述中，垫片的弯曲部倾斜并且以直线形状或以蛇腹形状设置。然而，垫片的弯曲部也可以以弯曲形状设置。
根据每个上面提到的实施方式的致动器和/或力觉呈现装置的特征部分之中的至少两个特征部分也可以组合。
例如，图23和图20的A到E中示出的实施方式之中的至少一个实施方式可以应用于图22、24和25之中的一个实施方式。
例如，在图24的C或图25的C中示出的实施方式中，可以进一步设置在y方向上彼此相对的致动器。在这种情形中，在y方向上彼此相对设置的每个致动器可以布置成以重锤20的重心为中心转动对称，或者可以布置成相对于x轴对称(镜像对称)。
在上文中，作为应用本技术的力觉呈现装置的便携式终端装置的示例，已经举出智能手机或平板电脑，但是便携式终端装置还适用于例如可穿戴终端，比如手表、眼镜、帽子、鞋、衣服、带类(腕带、戒指等)，等等。但是并不局限于可穿戴终端，还可以应用于数字摄像机、残疾人的手杖等等。
应该注意的是本技术还可以采用以下构造。
(1)一种力觉呈现装置，包括：
壳体结构；
重锤，设置在所述壳体结构上，或者内置于所述壳体结构中；以及
驱动单元，所述驱动单元包括由一对支撑结构构成的第一支撑部，所述一对支撑结构支撑所述重锤的第一侧、以及与所述第一侧相对的第二侧，所述一对支撑结构之中的至少一个支撑结构包括能够向所述重锤提供偏加速度的致动器。
(2)根据(1)所述的力觉呈现装置，其中：
所述致动器用于在从所述重锤的所述第一侧朝向所述第二侧的方向或者从所述第二侧朝向所述第一侧的方向上产生第一偏加速度。
(3)根据(2)所述的力觉呈现装置，其中：
如果所述一对支撑结构之中的一个支撑结构是所述致动器，则所述一对支撑结构之中的另一个支撑结构包括被动驱动单元，所述被动驱动单元用于在包含所述第一偏加速度的方向的轴方向上进行驱动。
(4)根据(3)所述的力觉呈现装置，其中：
所述被动驱动单元具有滑动结构、直线运动导轨结构、滚珠衬套结构、自润滑轴承结构或者各向异性弹性系数材料。
(5)根据(2)所述的力觉呈现装置，还包括：
由一对支撑结构构成的第二支撑部，所述一对支撑结构分别设置在所述重锤的不同于所述第一侧和所述第二侧的第三侧上、以及与所述第三侧相对的第四侧上。
(6)根据(5)所述的力觉呈现装置，其中：
构成所述第二支撑部的所述一对支撑结构每个包括在包含第一偏加速度的方向的轴方向上滑动的滑动结构。
(7)根据(6)所述的力觉呈现装置，其中：
构成所述第二支撑部的所述一对支撑结构之中的至少一个支撑结构包含能够在从所述重锤的所述第三侧朝向所述第四侧的方向或从所述第四侧朝向所述第三侧的方向上提供第二偏加速度的致动器，以及
构成所述第一支撑部的所述一对支撑结构每个包括在包含所述第二偏加速度的方向的轴方向上滑动的滑动结构。
(8)根据(6)或(7)所述的力觉呈现装置，其中：
所述滑动结构是直线运动导轨结构、滚珠衬套结构、自润滑轴承结构或者各向异性弹性系数材料。
(9)根据(1)所述的力觉呈现装置，其中：
构成所述第一支撑部的所述一对支撑结构中的每个支撑结构分别包括所述致动器。
(10)根据(5)所述的力觉呈现装置，其中：
构成所述第二支撑部的所述一对支撑结构中的每个支撑结构分别包括所述致动器。
(11)根据(1)到(10)中任一项所述的力觉呈现装置，其中：
所述重锤是构成所述壳体结构的一部分的部件，或者是内置于所述壳体结构中的部件。
(12)根据(11)所述的力觉呈现装置，其中：
所述力觉呈现装置是便携式终端装置，以及
所述部件是电池、控制板、显示面板或者触控面板。
(13)根据(1)到(12)中任一项所述的力觉呈现装置，其中：
所述致动器包括：
压电元件，以及
垫片，所述垫片包括：
固定到所述壳体结构的固定部，
用于附装所述压电元件的附装部，以及
设置在所述固定部与所述附装部之间的弯曲部。
(14)根据(13)所述的力觉呈现装置，其中：
所述致动器用于以小于所述固定部与所述附装部之间的高度差的位移振动，所述固定部与所述附装部之间的所述高度差是由所述弯曲部形成的。
(15)根据(13)或(14)所述的力觉呈现装置，其中：
所述弯曲部通过使所述垫片的至少两个位置弯曲的方式，设置在所述附装部与所述固定部之间。
(16)根据(15)所述的力觉呈现装置，其中：
所述弯曲部具有在所述附装部与所述固定部之间的一部分，该部分以直线形状、弯曲形状或者蛇腹形状形成。
(17)根据(13)到(16)中任一项所述的力觉呈现装置，其中：
所述固定部通过焊接、利用粘结剂的粘结、机械啮合或者嵌入的方式，固定到所述壳体结构。
(18)根据(13)到(17)中任一项所述的力觉呈现装置，其中：
所述垫片的所述附装部包括两个或多个附装部，以及
所述垫片的所述固定部是在两个所述附装部之间共用的一个固定部。
(19)根据(13)到(18)中任一项所述的力觉呈现装置，其中：
所述垫片包括开口部。
10，10A 壳体结构
20，20A 重锤
21 第一侧
22 第二侧
23 第三侧
24 第四侧
30 驱动单元
31 第一支撑部
31y Y-滑动结构
32 第二支撑部
32x X-滑动结构
33，34 连接部
35x，65x X-致动器
35y，65y Y-致动器
35，65，95 致动器
45 被动驱动单元
46 滑动结构
50，50A，50B 各向异性弹性系数材料
61 压电元件
62，72，82，92 垫片
62a，72a，82a，92a 固定部
62b，72b，82b，92b 附装部
62c，72c，82c，92c 弯曲部
68 粘结剂层
69 钩部
81 滑动结构
92e 开口部
100，100B，100C，100D，100E 力觉呈现装置
100A 便携式终端装置
113 机架
115 后面板
201 控制板
203 电池
204 异型板
315 第一支撑部的一对支撑结构
325 第二支撑部的一对支撑结构

Claims (18)

1.一种力觉呈现装置，包括：
壳体结构；
重锤，设置在所述壳体结构上，或者内置于所述壳体结构中；以及
驱动单元，所述驱动单元包括由一对支撑结构构成的第一支撑部，所述一对支撑结构支撑所述重锤的第一侧、以及与所述第一侧相对的第二侧，所述一对支撑结构之中的至少一个支撑结构包括能够向所述重锤提供偏加速度的致动器，并且所述一对支撑结构的每一个包括连接至所述重锤的滑动结构，其中
所述致动器用于在从所述重锤的所述第一侧朝向所述第二侧的方向或者从所述第二侧朝向所述第一侧的方向上产生第一偏加速度，并且
所述滑动结构被配置为在垂直于所述第一偏加速度的方向上滑动所述重锤。
2.根据权利要求1所述的力觉呈现装置，其中：
如果所述一对支撑结构之中的一个支撑结构是所述致动器，则所述一对支撑结构之中的另一个支撑结构包括被动驱动单元，所述被动驱动单元用于在包含所述第一偏加速度的方向的轴方向上进行驱动。
3.根据权利要求2所述的力觉呈现装置，其中：
所述滑动结构是直线运动导轨结构、滚珠衬套结构、自润滑轴承结构或者各向异性弹性系数材料。
4.根据权利要求1所述的力觉呈现装置，还包括：
由一对支撑结构构成的第二支撑部，所述一对支撑结构分别设置在所述重锤的不同于所述第一侧和所述第二侧的第三侧上、以及与所述第三侧相对的第四侧上。
5.根据权利要求4所述的力觉呈现装置，其中：
构成所述第二支撑部的所述一对支撑结构每个包括在包含第一偏加速度的方向的轴方向上滑动的滑动结构。
6.根据权利要求5所述的力觉呈现装置，其中：
构成所述第二支撑部的所述一对支撑结构之中的至少一个支撑结构包含能够在从所述重锤的所述第三侧朝向所述第四侧的方向或从所述第四侧朝向所述第三侧的方向上提供第二偏加速度的致动器，以及
构成所述第一支撑部的所述一对支撑结构每个包括在包含所述第二偏加速度的方向的轴方向上滑动的滑动结构。
7.根据权利要求5所述的力觉呈现装置，其中：
所述滑动结构是直线运动导轨结构、滚珠衬套结构、自润滑轴承结构或者各向异性弹性系数材料。
8.根据权利要求1所述的力觉呈现装置，其中：
构成所述第一支撑部的所述一对支撑结构中的每个支撑结构分别包括所述致动器。
9.根据权利要求4所述的力觉呈现装置，其中：
构成所述第二支撑部的所述一对支撑结构中的每个支撑结构分别包括所述致动器。
10.根据权利要求1所述的力觉呈现装置，其中：
所述重锤是构成所述壳体结构的一部分的部件，或者是内置于所述壳体结构中的部件。
11.根据权利要求10所述的力觉呈现装置，其中：
所述力觉呈现装置是便携式终端装置，以及
所述部件是电池、控制板、显示面板或者触控面板。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的力觉呈现装置，其中：
所述致动器包括：
压电元件，以及
垫片，所述垫片包括：
固定到所述壳体结构的固定部，
用于附装所述压电元件的附装部，以及
设置在所述固定部与所述附装部之间的弯曲部。
13.根据权利要求12所述的力觉呈现装置，其中：
所述致动器用于以小于所述固定部与所述附装部之间的高度差的位移振动，所述固定部与所述附装部之间的所述高度差是由所述弯曲部形成的。
14.根据权利要求12所述的力觉呈现装置，其中：
所述弯曲部通过使所述垫片的至少两个位置弯曲的方式，设置在所述附装部与所述固定部之间。
15.根据权利要求14所述的力觉呈现装置，其中：
所述弯曲部具有在所述附装部与所述固定部之间的一部分，该部分以直线形状、弯曲形状或者蛇腹形状形成。
16.根据权利要求12所述的力觉呈现装置，其中：
所述固定部通过焊接、利用粘结剂的粘结、机械啮合或者嵌入的方式，固定到所述壳体结构。
17.根据权利要求12所述的力觉呈现装置，其中：
所述垫片的所述附装部包括两个或多个附装部，以及
所述垫片的所述固定部是在两个所述附装部之间共用的一个固定部。
18.根据权利要求12所述的力觉呈现装置，其中：
所述垫片包括开口部。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016157264A1 (ja) 2015-03-31 2016-10-06 ソニー株式会社 力覚提示装置
WO2016187211A1 (en) * 2015-05-19 2016-11-24 The Regents Of The University Of California Dna structured linear actuator
JP6675245B2 (ja) 2016-03-24 2020-04-01 京セラ株式会社 アクチュエータ及び触感呈示装置
JP6867474B2 (ja) * 2016-09-09 2021-04-28 ベーア−ヘラー サーモコントロール ゲーエムベーハー 装置用、特に車載機器用操作ユニット
CH713460A2 (de) * 2017-02-15 2018-08-15 Digi Sens Ag Schwingsaitensensor und Schwingsaite für einen Schwingsaitensensor.
JP6890038B2 (ja) * 2017-05-26 2021-06-18 日本電産コパル株式会社 触覚伝達装置
JP2019028624A (ja) * 2017-07-27 2019-02-21 株式会社デンソーテン 入力装置および入力システム
JP6851696B2 (ja) * 2017-07-31 2021-03-31 アルパイン株式会社 応答力発生装置
JP6958406B2 (ja) * 2018-02-09 2021-11-02 日本電信電話株式会社 擬似力覚発生装置
CN108465237B (zh) * 2018-03-27 2022-09-09 京东方科技集团股份有限公司 一种移动设备及其改变质心的方法
DE102018108061A1 (de) * 2018-04-05 2019-10-10 Tdk Electronics Ag Vorrichtung zur Erzeugung einer haptischen Rückmeldung
ES2934617T3 (es) * 2018-09-05 2023-02-23 Behr Hella Thermocontrol Gmbh Unidad de mando de vehículo con retroalimentación táctil
CN113396532B (zh) * 2019-02-05 2024-09-10 株式会社村田制作所 振子支承构造、振动马达以及电子设备
JP7309585B2 (ja) * 2019-02-06 2023-07-18 セイコーインスツル株式会社 慣性力付与装置及び触感提示装置
WO2024209841A1 (ja) * 2023-04-07 2024-10-10 アルプスアルパイン株式会社 振動発生装置、触覚提示装置、及び、シートシステム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101910680A (zh) * 2008-01-12 2010-12-08 利纳克有限公司 线性致动器
CN102713805A (zh) * 2009-12-10 2012-10-03 苹果公司 具有力传感器和致动器反馈的触摸板

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006119849A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Sony Corp 圧電体支持構造、圧電体取付方法、触覚機能付きの入力装置及び電子機器
JP2006119848A (ja) * 2004-10-20 2006-05-11 Fujitsu Ltd ソフトウェア更新プログラム、ソフトウェア更新装置およびソフトウェア更新方法
JP4770164B2 (ja) * 2004-12-08 2011-09-14 ソニー株式会社 圧電体支持構造、圧電体取付方法、触覚機能付きの入力装置及び電子機器
JP2008038829A (ja) * 2006-08-09 2008-02-21 Alps Electric Co Ltd 圧電ポンプ及び圧電振動子
JP4968515B2 (ja) * 2006-11-15 2012-07-04 ソニー株式会社 基板支持振動構造、触覚機能付きの入力装置及び電子機器
JP2008287402A (ja) * 2007-05-16 2008-11-27 Sony Corp タッチパネルディスプレイ装置およびタッチパッド並びに電子機器
JP4692605B2 (ja) 2008-10-27 2011-06-01 ブラザー工業株式会社 携帯型装置
KR101084936B1 (ko) * 2009-08-07 2011-11-17 삼성전기주식회사 터치스크린 장치
JP2011071488A (ja) * 2009-08-31 2011-04-07 Taiheiyo Cement Corp 圧電アクチュエータユニットおよびその製造方法
JP2011183374A (ja) * 2010-02-10 2011-09-22 Sanyo Electric Co Ltd 電子機器
KR20140053849A (ko) * 2011-03-09 2014-05-08 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 전기활성 중합체 작동기 피드백 장치 시스템 및 방법
US9466783B2 (en) * 2012-07-26 2016-10-11 Immersion Corporation Suspension element having integrated piezo material for providing haptic effects to a touch screen
JP5995366B2 (ja) * 2013-02-15 2016-09-21 アルプス電気株式会社 力覚付与型平面スライド入力装置
WO2016157264A1 (ja) 2015-03-31 2016-10-06 ソニー株式会社 力覚提示装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101910680A (zh) * 2008-01-12 2010-12-08 利纳克有限公司 线性致动器
CN102713805A (zh) * 2009-12-10 2012-10-03 苹果公司 具有力传感器和致动器反馈的触摸板

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