CN111587320B - 致动器 - Google Patents

致动器 Download PDF

Info

Publication number
CN111587320B
CN111587320B CN201880086366.1A CN201880086366A CN111587320B CN 111587320 B CN111587320 B CN 111587320B CN 201880086366 A CN201880086366 A CN 201880086366A CN 111587320 B CN111587320 B CN 111587320B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stator
mover
actuator
wall
roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880086366.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111587320A (zh
Inventor
田邉義雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MARUWA CORP
Original Assignee
MARUWA CORP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MARUWA CORP filed Critical MARUWA CORP
Publication of CN111587320A publication Critical patent/CN111587320A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111587320B publication Critical patent/CN111587320B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/061Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element
    • F03G7/0614Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element using shape memory elements
    • F03G7/06143Wires
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/065Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like using a shape memory element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/06Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like
    • F03G7/061Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element
    • F03G7/0614Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like characterised by the actuating element using shape memory elements
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0488Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using a touch-screen or digitiser, e.g. input of commands through traced gestures
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02NELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N10/00Electric motors using thermal effects

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

本发明提供一种在剪切方向上进行动作的致动器。致动器(15)包括:内部致动器(10),所述内部致动器(10)包括第一定子和与所述第一定子对置的第一动子,所述第一动子朝离开所述第一定子的方向进行动作;第二定子(70),所述第二定子(70)具有固定壁(73),所述固定壁(73)配置在所述第一定子与所述第一动子对置的方向上的所述第一动子一侧并与所述第一动子具有间隔,所述第二定子(70)被固定在所述第一定子上;和第二动子(80),所述第二动子(80)具有按压壁(81),所述按压壁(81)插入在所述第一动子与所述固定壁(73)之间。

Description

致动器
技术领域
本发明涉及一种致动器。
背景技术
公开了一种致动器,其中的定子和动子具有以一定间隔交替出现的峰部和谷部,配置成一方的峰部和另一方的谷部相互面对,沿着峰部和谷部的排列方向在峰部和谷部之间放置了由形状记忆合金制造的金属线(专利文献1)。
通过向金属线施加脉冲电压而使金属线因焦耳热发生收缩,定子和动子之间的间隔就会增加。由金属线产生的焦耳热通过金属线所接触的峰部迅速扩散,因此金属线的长度恢复到原来长度。由此,定子和动子之间的间隔迅速返回到原来位置。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2012/023605号
发明内容
发明要解决的课题
然而,上述的致动器中,在对置的动子与定子之间的距离发生变化的方向上能够进行动作,但在与其相交的方向上,即所谓的剪切方向上不能进行动作。
本发明一个目的在于提供一种在剪切方向上进行动作的致动器。
用于解决课题的手段
致动器包括:内部致动器,所述内部致动器包括第一定子和第一动子,所述第一动子与所述第一定子对置,所述第一动子朝离开所述第一定子的方向进行动作;第二定子,所述第二定子具有固定壁,所述固定壁沿着所述第一定子与所述第一动子对置的方向在所述第一动子一侧配置成与所述第一动子具有间隔,所述第二定子被固定在所述第一定子上;以及第二动子,所述第二动子具有按压壁,所述按压壁插入在所述第一动子与所述固定壁之间。
发明的效果
本发明的一个效果在于:能够提供在剪切方向上进行动作的致动器。
附图说明
图1是致动器的立体图。
图2是致动器的分解立体图。
图3是内部致动器的立体图。
图4是内部致动器的分解立体图。
图5是第一定子的立体图。
图6是第一动子的立体图。
图7是夹具的立体图。
图8是内部致动器的剖视图。
图9是用于说明致动器组装工序的说明图。
图10是用于说明致动器组装工序的说明图。
图11是用于说明致动器组装工序的说明图。
图12是用于说明致动器组装工序的说明图。
图13是用于说明致动器组装工序的说明图。
图14是用于说明致动器组装工序的说明图。
图15是致动器的剖视图。
图16是用于说明内部致动器的动作状态的说明图。
图17是用于对致动器的使用状态进行说明的剖视图。
具体实施方式
图1是致动器的立体图。致动器15整体上大致是长方体形状,具有大致长方形箱形的第二定子70以及对第二定子70的开口部进行覆盖的第二动子80。
致动器15上,连接了FPC(Flexible printed circuits)12。通过经由FPC12将脉冲电压施加到致动器15,如图1中加粗箭头所示,第二动子80瞬间在面内方向上移动,并立即恢复到原来的状态。致动器15例如像后面说明的那样被组装到智能手机或平板电脑等设备的内部,通过动子的瞬间动作,使触摸着设备的用户感觉到点击感等触感。
图2是致动器15的分解立体图。除了上述的第二动子80和第二定子70,致动器15还具有板弹簧90和内部致动器10。内部致动器10的结构将在后面进行说明。
第二定子70具有一面开口的箱形收纳箱71和两个边框部79。收纳箱71具有大致为长方形的底面。固定壁73是图2中靠近观察者一侧的侧壁,固定壁73从底面的长边向上立起,在顶端部的中央具有大致长方形的缺口部732。固定壁73具有防脱落部731,防脱落部731从缺口部732的图2左侧边缘向右突出。
收纳箱71具有从底面的短边向外延伸的两个安装部72。安装部72具有安装孔721。通过插入到安装孔721中的螺钉等,使致动器15被固定到其它设备上。收纳箱71通过压铸方法来制造,例如将铝等金属压入到模具中。收纳箱71也可以通过树脂注塑成型来制造。
边框部79具有:大致长方形的引导板部791、从引导板部791的一个长边突出来的侧面板部792、从引导板部791的另一个长边的中央部以与侧面板部792相同方向突出来的挡板部793。引导板部791的长边与收纳箱71的底面的短边具有大致相同的长度。侧面板部792在顶端具有夹具,夹具向与引导板部791相同的一侧突出。侧面板部792与挡板部793之间的间隔与收纳箱71的侧壁厚度大致相同。
引导板部791在侧面板部792和挡板部793突出一侧的相反侧的面上,具有平行于长边延伸并大致为半圆柱形的垄状凸起794。另外,垄状凸起794也可以是大致三棱柱形状等任意的越往顶端越细的垄状。边框部79例如由聚四氟乙烯等滑动性好的树脂制造。
如图1所示,以侧面板部792为外侧、挡板部793为内侧,收纳箱71的短边侧边缘嵌入边框部79,由此构成第二定子70。垄状凸起794沿着第二定子70的短边侧边缘而突出。
回到图2继续说明。第二动子80具有盖部83和两个板状的按压壁81,盖部83是尺寸与收纳箱71的底面大致相同的长方形板状,两个板状的按压壁81从沿着盖部83的长边的周缘部大致垂直地突出来。两个按压壁81彼此在根部相连接,形成U形板形状。棱柱形的防脱凸起82从图2左侧的按压壁81的根部附近突出来。
板弹簧90是比固定壁73小一圈的长方形板状,具有沿着长边方向排列且朝向同一方向的两个U形孔。每个孔的内侧部分在图2中朝纸面内弯曲,从而形成板弹簧状的施力部91。板弹簧90具有长方形的板弹簧锁止部92,板弹簧锁止部92由设置在板弹簧90的短边的边缘上的大致L形缺口形成,并且与施力部91朝相同方向弯曲。
通过将切割成规定形状的不锈钢弹簧钢板或铍铜板等板弹簧用金属板进行折弯,由此来制造板弹簧90。板弹簧90也可以由树脂来制造。
图3是内部致动器10的立体图。在图3中,示出图2中的内部致动器10以图2的左右方向为轴旋转了90度后的状态。内部致动器10是大致长方体形状。
图4是内部致动器10的分解立体图。内部致动器10具有第一定子20、第一动子40和夹具50。夹具50具有将第一动子40推压到第一定子20的四个施力弹簧51。第一定子20、第一动子40和夹具50的详细结构将在后面进行说明。
图5是第一定子20的立体图。使用图4和图5,对第一定子20的结构进行说明。第一定子20具有定子框21、固定端子22和五个定子辊23。
定子辊23是圆柱形。定子辊23具有从两个端面同轴突出的圆柱形定子轴部231。也就是说,定子辊23是带有阶梯的圆柱形状,在两端具有比中央部细的定子轴部231。
定子辊23是由热导率高的材料制造的。定子辊23的材质例如是铝或铜等金属,或者是氮化铝或氮化硅等陶瓷。定子辊23也可以由树脂来制造。
定子框21是大致长方形的框架,在长边侧的面的内表面具有五组辊支撑部25。辊支撑部25是大致U形的槽,其开口方向与定子框21的一个开口的开口方向相同,一组一组地相互对置。辊支撑部25的开口部的宽度比定子轴部231的直径稍大一些。通过对置的一组辊支撑部25,一个定子辊23以可转动的方式被支撑。
大致长方体的夹具支撑部26从定子框21的四个角朝与定子框21的开口方向相同的方向突出。四个夹具支撑部26的突出高度相同。在定子框21的长边侧两个壁的中央部外表面,设置了大致呈长方体的夹具固定凸起24。还有,在定子框21的长边侧一个壁的两端,设置了与夹具固定凸起24向相同方向突出的圆柱状凸起213。定子框21由诸如树脂或陶瓷等绝缘材料制造。
固定端子22设置在定子框21的长边方向上的两端。固定端子22具有长方形的端子板部223,端子板部223配置在两个夹具支撑部26之间并从定子框21的端部向外延伸。端子脚部222从端子板部223的边缘开始沿着定子框21的长边侧的面延伸。在端子板部223的中央部设置了浅凹坑状的端子凹部221。
固定端子22由黄铜或磷青铜等导电率高的金属板弯曲而成。固定端子22的表面由镀锡层或镀金层等易于焊接的层包覆。两个固定端子22彼此绝缘。两个固定端子22通过嵌件成型加工而与定子框21一体化。
优选为左右的端子板部223的表面靠近五个定子辊23的公共切线。其理由将在后面进行说明。
图6是第一动子40的立体图。在图6中,将图4的第一动子40上下反转示出。使用图4和图6,对第一动子40的结构进行说明。第一动子40具有动子框41和四个动子辊42。
动子辊42是圆柱形。动子辊42具有从两端面同轴突出的圆柱形动子轴部421。动子辊42是由热导率高的材料制造的。
动子框41具有顶板部47和四个矩形箱状的辊保持部44。顶板部47是大致长方形板状,其在短边方向上是与定子框21大致相同的尺寸,在长边方向上比定子框21短。辊保持部44在顶板部47的一个面上沿着顶板部47的长边方向排成一列。在辊保持部44上与排列方向交叉的壁的中央,设置了第一金属线通过槽46。
在辊保持部44上沿着排列方向的壁上,设置了辊保持槽45。辊保持槽45是大致U形,开口部狭窄而形成防脱件。辊保持槽45的宽度略大于动子轴部421的直径。动子框41是由例如树脂或陶瓷等绝缘性材料制造的。
通过对置的一组辊保持槽45,将一个动子辊42以可转动的方式保持在辊保持部44的内侧。通过设置于辊保持槽45的入口部分的防脱件的作用,即使在将顶板部47作为上侧来保持第一动子40的情况下,动子辊42也不会掉落。
如图3和图4所示,顶板部47中,在辊保持部44的相反侧的面上,大致长方体形状的按压部43在长边方向上并排设置了两个。两个按压部43从顶板部47突出的突出高度是相同的。
图7是夹具50的立体图。使用图7,对夹具50的结构进行详细说明。夹具50具有对置的两块侧板部52。侧板部52是左右方向上较长的大致长方形。两块侧板部52通过架设在中央部的连结部54和架设在两端的支撑板部55连结在一起。
连结部54是大致长方形,其长边方向与侧板部52的长边方向相同。从连结部54的短边边缘各延伸出两根越往顶端越细的施力弹簧51。施力弹簧51朝与侧板部52相同的方向平缓地弯曲,并且在顶端附近向相反方向弯曲。通过以上的方式,在连结部54的两侧上合计构成4根施力弹簧51。施力弹簧51的功能将在后面进行说明。
支撑板部55是大致长方形。两块支撑板部55与连结部54在同一平面上。在侧板部52的中央部,设置了与侧板部52的长边方向平行的长孔状安装孔53。安装孔53的中央部变粗。安装孔53的功能将在后面进行说明。
两块侧板部52的间隔与第一定子20的定子辊23的轴向外部尺寸大致相同。在沿着侧板部52的长边方向上,两块支撑板部55的两端之间长度与第一定子20的长边方向尺寸大致相同。
通过将切割成规定形状的不锈钢弹簧钢板或铍铜板等板弹簧用金属板进行折弯,由此来制造夹具50。夹具50也可以由树脂来制造。
图8是内部致动器10的剖视图。使用图3至图8,对内部致动器10的组装方法进行简要说明。
如使用图5说明的那样,将定子辊23的定子轴部231插入到定子框21的辊支撑部25,由此组装第一定子20。如使用图6说明的那样,将动子辊42的动子轴部421插入到动子框41的辊保持槽45,由此组装第一动子40。
沿着定子辊23的排列方向来布置金属线31。金属线31的直径略小于0.1毫米。金属线31能够插入贯通第一金属线通过槽46。金属线31是由形状记忆合金制造的。金属线31在温度超过相变点的情况下,瞬间变短约4%~5%,变冷后恢复到原来的长度。本实施方式中使用的金属线31的相变点为70℃~100℃左右。
以动子辊42与定子辊23彼此之间的间隙对置的方式,将第一定子20和第一动子40对准。在这种情况下,调整金属线31的位置,使第一金属线通过槽46的位置与金属线31的位置相对应。
使第一定子20和第一动子40彼此靠近,将动子辊42和动子框41插入到定子框21中。如图5所示,定子框21的前壁和后壁的内表面在辊支撑部25彼此之间凹陷,因此能够将辊保持部44放入。
通过定子辊23和动子辊42的转动,金属线31被拉到定子框21的内部,如图8所示那样,成为通过定子辊23的第一动子40侧和动子辊42的第一定子20侧的波浪形。在定子辊23与动子辊42之间,金属线31通过第一金属线通过槽46。
定子辊23在第一动子40侧的侧面起到在第一定子20侧对金属线31进行支撑的定子凸部的作用。动子辊42在第一定子20侧的侧面起到在第一动子40侧对金属线31进行支撑的动子凸部的作用。
通过定子辊23和动子辊42的作用,能够防止金属线31的一部分产生过大的拉伸应力使金属线31在组装过程中发生断裂等故障。由此,能够高速组装第一定子20和第一动子40,并实现高良品率。
回到图4,对金属线31的端部固定进行说明。如图2所示,内部致动器10具有两块大致T字板形的第二端子板32。如虚线所示,第二端子板32在相当于T字竖线的部分的一个面上具有金属线保持槽33。金属线保持槽33是U形槽,其与金属线31的外部轮廓具有大致相同的宽度和深度。第二端子板32是由黄铜或磷青铜等导电率高的金属制造的。
金属线31放入到金属线保持槽33中,然后第二端子板32与端子板部223层叠。由冲模支撑端子板部223,从第二端子板32一侧将冲头推入与端子凹部221对应的位置,由此将端子板部223、金属线31以及第二端子板32进行铆接固定,从而将金属线31铆接固定。
通过铆接固定,金属线31、固定端子22以及第二端子板32被电连接和机械连接。由此,能够使金属线31与固定端子22良好地导通。然后,在固定端子22的外侧将剩余的金属线31切断并移除。金属线31的两端变成分别与固定端子22相连接的状态。
接下来,从第一动子40一侧覆盖夹具50,并且使安装孔53和夹具固定凸起24进行卡合。接下来进一步详细说明。如图3和图5所示,夹具固定凸起24在第一动子40一侧的面向外倾斜。侧板部52的端部沿着夹具固定凸起24的倾斜面扩展。如上所述,安装孔53是长孔状,因此通过弹性变形可以使夹具固定凸起24通过。夹具固定凸起24通过之后,夹具50弹性恢复。通过上述方式,如图3所示那样,夹具固定凸起24与安装孔53卡合。
通过施力弹簧51使第一动子40被推压到第一定子20。如上述那样,连结部54的短边上各设置了两根施力弹簧51,合计4根,因此第一动子40的长边方向和短边方向各自均衡地被按向第一定子20。如图3所示,成为按压部43从左右两施力弹簧51之间突出来的状态。通过上述方式,完成图3中的内部致动器10。
如图3和图8所示,夹具支撑部26与支撑板部55抵接在一起,由此将夹具50固定在定子框21上。如图3所示,施力弹簧51对顶板部47施以朝向第一定子20的力。
如图8所示,在连结部54与顶板部47之间存在空间。该空间的功能将在后面进行说明。
五个定子辊23和四个动子辊42平行且交替地配置。金属线31弯曲成如同穿行在定子辊23的第一动子40一侧与动子辊42的第一定子20一侧之间。固定端子22中与金属线31的两端相连接的端部从定子框21的底面突出来。
回到图2继续说明。内部致动器10的固定端子22插入到基板11上设置的孔中,通过焊接等进行电气连接和机械连接。通过基板11上设置的布线图案(未图示),两个固定端子22分别连接到设置在FPC12上的布线图案。由此,在内部致动器10的两个接线端子之间,通过FPC12和基板11来施加脉冲电压。
图9至图14是用于说明致动器15的组装工序的说明图。图9是将边框部79和板弹簧90安装在收纳箱71上之后从图2的相反侧观察到的立体图。图10是与图9同样地将边框部79和板弹簧90安装在收纳箱71上之后的俯视图。
收纳箱71具有两个棱柱状的板弹簧固定凸起743,两个板弹簧固定凸起743从底面沿着固定壁73突出来。固定壁73和板弹簧固定凸起743之间的间隔与板弹簧90的厚度大致相同。如图10所示,板弹簧90以施力部91朝向固定壁73的相反侧的方式插入到固定壁73与板弹簧固定凸起743之间。使用图2说明了的板弹簧锁止部92如图1所示那样卡在设置在收纳箱71中的凹部中,起到防脱件的作用。
在收纳箱71的底面上配置有第一凸起插孔741和第二凸起插孔742,第一凸起插孔741和第二凸起插孔742是截面为长圆形的孔,各自的长轴方向是收纳箱71的短边方向。关于第一凸起插孔741的长轴和第二凸起插孔742的长轴之间的间隔,与使用图3说明了的内部致动器10上设置的两个凸起213彼此的间隔大致相同。
第一凸起插孔741的短径与使用图3说明了的凸起213的直径大致相同。第二凸起插孔742的短径比凸起213的直径大0.2毫米至0.5毫米左右。
图11是将内部致动器10以施力部91与按压部43对置的朝向插入到收纳箱71中之后的状态。内部致动器10的两个凸起213插入到第一凸起插孔741和第二凸起插孔742中。第一凸起插孔741起到将内部致动器10在收纳箱71的长边方向上的位置固定在规定位置的作用。第二凸起插孔742具有游隙,对收纳箱71和内部致动器10的制造误差的影响进行吸收。
如图9所示,收纳箱71在与固定壁73相对的侧面上具有FPC孔751。如图2所示那样安装在内部致动器10上的FPC12从FPC孔751伸出到收纳箱71的外面。
图12是将第二动子80安装到第二定子70的过程中的状态的侧视图。关于第二动子80,将按压壁81朝向收纳箱71的开口,定位成防脱凸起82将从缺口部732中远离防脱落部731的部分进入。
图13是将按压壁81插入到收纳箱71中直到盖部83与垄状凸起794抵接之后沿着图12的XIII-XIII线的剖视图。按压壁81的位置在施力部91没有突出的部分。因此,按压壁81容易被插入到板弹簧90与内部致动器10之间。
图14是从图13的状态开始使第二动子80相对于第二定子70向图13中的左方滑动后的状态。如图13和图14所示,按压壁81的左侧端面呈锥状,能够一边将施力部91与按压部43之间撑开一边移动。
如图1所示,防脱凸起82与防脱落部731进行卡合。如上述那样,完成了图1所示的致动器15。另外,优选为在防脱凸起82与防脱落部731之间设置有间隙。该间隙的功能将在后面进行说明。
图15是致动器15的剖视图。图15是以通过按压壁81和按压部43的截面剖切致动器15后的剖面。致动器15在被图15中假想线所示的第一板61和第二板62上下夹住的状态下使用。
第一板61例如是智能手机或平板电脑等信息设备的壳体,通过插入到安装孔721中的螺钉等被固定在收纳箱71上。第二板62是由安装了致动器15的装置的用户进行触摸的部件,或其附近的部件,例如是触控面板的表面上的玻璃基板等。盖部83和第二板62例如通过双面胶来固定。
在图14和图15的状态下,按压壁81被施力部91施以朝向内部致动器10的力。
对致动器15的动作进行说明。图16是用于说明内部致动器10的动作状态的说明图。使用图8和图16,对内部致动器10的动作进行说明。
图8是内部致动器10的初始状态。通过FPC12在固定端子22之间施加脉冲电压,由此金属线31利用焦耳热瞬间发热。金属线31在温度超过相变点的情况下瞬间变短。由于金属线31变短,动子辊42朝离开第一定子20的方向移动。随着动子辊42的移动,第一动子40按压施力弹簧51,朝离开第一定子20的方向移动。
在使第一动子40进行动作的情况下,之前说明的在连结部54与顶板部47之间的空间成为顶板部47可移动的空间。该空间具有高度,在两个固定端子22之间施加了规定脉冲电压的情况下,该空间的高度使连结部54与顶板部47不会发生碰撞。
随着脉冲电压的结束,焦耳热停止产生。金属线31上产生的热通过定子辊23和动子辊42散发到外部,金属线31的温度降到相变点以下。通过施力弹簧51的作用,第一动子40被按向第一定子20,内部致动器10恢复到使用图8说明了的状态。
由于金属线31的热容量比内部致动器10整体的热容量小得多,所以即使是反复施加脉冲电压使内部致动器10进行动作的情况下,内部致动器10整体的温度也几乎不升高。另外,在要使内部致动器10频繁进行动作的情况下,也可以将珀耳帖元件或散热器等冷却结构安装于内部致动器10。
如以上的说明,通过施加脉冲电压,第一定子20与第一动子40之间的距离瞬间变大,然后再恢复到原来的状态。
使用图14继续进行说明。第一动子40将按压壁81瞬间按向固定壁73。然后,由于施力部91的作用,按压壁81恢复到原来的状态。也就是说,第二动子80的动作与第一动子40联动。此时,第一定子20和第二定子70是静止的。
如上所述,通过经由FPC12施加脉冲电压,如图1中加粗箭头所示,第二动子80瞬间发生移动,并立即恢复到原来的状态。由于沿着收纳箱71的短边侧端面设置了垄状凸起794,因此第二动子80与第二定子70之间的摩擦小。因此,能够实现施加了脉冲电压的情况下第二动子80迅速进行动作的致动器15。
图17是用于对致动器15的使用状态进行说明的剖视图。图17表示第一板61与第二板62的间隔大于图15时的例子。如上述那样,第二定子70固定在第一板61上,第二动子80固定在第二板62上。
在图17中,按压壁81是从收纳箱71中被拉出了少许的状态。其中,按压壁81可以被拉出和上述的防脱凸起82与防脱落部731之间设置的间隙相对应的长度。按压壁81与图15同样地被施力部91施以朝向按压部43的力。因此,能够提供即使第一板61与第二板62之间的距离发生了偏差也可进行安装的致动器15。
根据本实施方式,能够实现相对于第二定子70与第二动子80的层叠方向在剪断方向上瞬间进行动作的致动器15。根据本实施方式,能够提供小型的且瞬间发生位移的内部致动器10。本实施方式的内部致动器10适用于所谓的触觉设备,向用户展示例如点击感等触感。
如使用图15说明了的那样,在平板电脑等信息设备的触控面板中使用本实施方式的致动器15的情况下,伴随着致动器15的动作,动作产生的声音向触控面板的面内方向发出。因此,能够提供触控面板的用户不易听到动作声音的致动器15。
根据本实施方式,能够提供作为安装对象的设备存在尺寸偏差也可容易进行安装的致动器15。
通过施力弹簧51的作用,第一动子40在每次动作结束后都返回到原来的位置。由此,能够实现在每次施加脉冲电压时都是从固定的移动起始位置开始移动恒定移动量的第一动子40。由此,能够实现具有稳定特性的内部致动器10。
同样地,通过施力部91的作用,第二动子80也在每次动作结束后都返回到原来的位置。由此,能够实现在每次施加脉冲电压时都是从固定的移动起始位置开始移动恒定移动量的第二动子80。由此,能够实现具有稳定特性的致动器15。
通过第一金属线通过槽46,防止金属线31的蛇行弯曲以及从动子辊42和定子辊23上脱落。通过第一金属线通过槽46,金属线31的状态保持稳定。由此,能够实现稳定地进行动作的致动器15。
当金属线31的伸缩状态在不同的位置有差异的情况下,通过定子辊23和动子辊42自动旋转,施加到金属线31上的张力又能保持均匀。因此,即使使用细的金属线31,也能够防止金属线31的断裂。
另外,定子辊23也可以是与定子框21一体形成的。同样地,动子辊42也可以是与动子框41一体形成的。在上述这些情况下,在定子凸部和动子凸部上与金属线31接触的相应部分,通过高润滑性的涂布处理等使金属线31变得更易滑,由此能够防止金属线31的断线。
在使用细的金属线31的情况下,金属线31的电阻值变大。因此,在利用恒压的脉冲驱动来产生焦耳热的情况下,流经金属线31的电流值变小。以上述的方式,能够提供具有低电流消耗的致动器15。
还有,在使用细的金属线31的情况下,金属线31的热容量变小。因此,脉冲驱动所产生的焦耳热迅速散发。以上述的方式,能够提供快速响应的内部致动器10。还有,由于金属线31产生的焦耳热较小,因此能够提供即使反复使用温度上升也小的致动器15。
定子辊23和动子辊42分别由绝缘性的定子框21和动子框41支撑,并且彼此绝缘。因此,即使将铜等高导热性和高导电性的材料用于定子辊23和动子辊42,也不会妨碍将脉冲电压施加到金属线31的两端。
内部致动器10不限于使用图3至图8说明的结构。能够使用第一动子40相对于第一定子20进行瞬间动作的任意结构的内部致动器10。
安装致动器15的设备不限于智能手机或平板电脑等触控面板式信息设备。也可以将致动器15安装到汽车、摩托车或自行车的运输设备的把手方向盘或座椅表面上。另外,也可以将致动器15安装到用户触摸使用的任何设备上。
通过根据用户进行的操作来使致动器15进行动作,可以利用触感提供对操作的反馈。另外,例如在自动驾驶中发生异常等情况时使致动器15进行动作,能够利用触感唤起用户的注意。
盖部83能够根据安装致动器15的部位而具有任意的形状。例如,盖部83也可以具有用于从上侧插入销的孔或用于固定螺钉的螺孔。盖部83也可以具有与安装致动器15的部位进行卡合的凸起或凹陷。
致动器15也可以通过将第二动子80一侧固定到用户触摸部分的附近来使用。
实施例中记载的技术特征(结构要件)可以彼此组合,通过组合它们能够形成新的技术特征。
应该认为本次公开的实施方式中各点均为例示,并不是限制性的。本发明的范围并非由上述意思而是由权利要求书所示,包含与权利要求等同的意思和在其范围内的所有变更。
附图标记说明
10 内部致动器
11 基板
12FPC
15 致动器
20 第一定子
21 定子框
213 凸起
22 固定端子
221 端子凹部
222 端子脚部
223 端子板部
23 定子辊
231 定子轴部
24 夹具固定凸起
25 辊支撑部
26 夹具支撑部
31 金属线
32 第二端子板
33 金属线保持槽
40 第一动子
41 动子框
42 动子辊
421 动子轴部
43 按压部
44 辊保持部
45 辊保持槽
46 第一金属线通过槽
47 顶板部
50 夹具
51 施力弹簧
52 侧板部
53 安装孔
54 连结部
55 支撑板部
61 第一板
62 第二板
70 第二定子
71 收纳箱
72 安装部
721 安装孔
73 固定壁
731 防脱落部
732 缺口部
741 第一凸起插孔
742 第二凸起插孔
743 板弹簧固定凸起
751FPC孔
79 边框部
791 引导板部
792 侧面板部
793 挡板部
794 垄状凸起
80 第二动子
81 按压壁
82 防脱凸起
83 盖部
90 板弹簧
91 施力部
92 板弹簧锁止部

Claims (4)

1.一种致动器,包括:
内部致动器,所述内部致动器包括第一定子和与所述第一定子对置的第一动子,所述第一动子朝离开所述第一定子的方向进行动作;
第二定子,所述第二定子具有固定壁,所述固定壁配置在所述第一定子与所述第一动子对置的方向上的所述第一动子一侧并与所述第一动子具有间隔,所述第二定子被固定在所述第一定子上;
板弹簧,所述板弹簧安装于所述固定壁,具有施力部;和
第二动子,所述第二动子具有按压壁和盖部,所述按压壁插入在所述第一动子与所述施力部之间,所述施力部对所述按压壁向所述第一动子一侧施力,所述盖部具有长方形板状,所述按压壁从所述盖部的周缘部垂直地突出来。
2.根据权利要求1所述的致动器,
所述第二定子是收纳所述内部致动器的箱形,
所述固定壁是所述第二定子的侧壁,所述盖部覆盖所述第二定子的开口部。
3.根据权利要求2所述的致动器,
所述第二定子在与所述固定壁相邻的侧壁的端面上具有垄状凸起,所述垄状凸起沿着该端面的长边方向,
所述盖部抵接所述垄状凸起。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的致动器,
所述内部致动器包括由形状记忆合金制造的金属线,
所述第一定子包括多个定子凸部,
所述第一动子包括配置在所述定子凸部之间的动子凸部,
所述金属线沿着所述定子凸部的排列方向配置在所述第一定子与所述第一动子之间。
CN201880086366.1A 2018-01-22 2018-09-26 致动器 Active CN111587320B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018008232A JP6604391B2 (ja) 2018-01-22 2018-01-22 アクチュエータ
JP2018-008232 2018-04-13
PCT/JP2018/035792 WO2019142403A1 (ja) 2018-01-22 2018-09-26 アクチュエータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111587320A CN111587320A (zh) 2020-08-25
CN111587320B true CN111587320B (zh) 2022-05-10

Family

ID=67301347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880086366.1A Active CN111587320B (zh) 2018-01-22 2018-09-26 致动器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11466672B2 (zh)
JP (1) JP6604391B2 (zh)
CN (1) CN111587320B (zh)
WO (1) WO2019142403A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220219873A1 (en) 2019-07-09 2022-07-14 Dow-Mitsui Polychemicals Co., Ltd. Laminated product for flexible packaging, flexible packaging material, and flexible package
GB201918461D0 (en) * 2019-12-16 2020-01-29 Cambridge Mechatronics Ltd SMA haptic assembly
US11976640B2 (en) * 2021-05-17 2024-05-07 Ensign-Bickford Aerospace & Defense Company Shape memory alloy wire actuated device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005226456A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Toki Corporation Kk 形状記憶合金アクチュエータ
CN103080543A (zh) * 2010-08-20 2013-05-01 株式会社青电舍 冲击驱动式致动器
CN106164826A (zh) * 2015-03-04 2016-11-23 Smk株式会社 电子设备的振动产生装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4962271B2 (ja) * 2007-10-31 2012-06-27 コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 駆動装置およびレンズ駆動装置
WO2012023606A1 (ja) * 2010-08-20 2012-02-23 株式会社青電舎 触感提示装置
JP5597583B2 (ja) * 2011-03-28 2014-10-01 太陽誘電株式会社 タッチパネル装置及び電子機器
JP2013029821A (ja) * 2011-06-21 2013-02-07 Seiko Instruments Inc 駆動モジュール及び電子機器
JP6046980B2 (ja) * 2012-10-30 2016-12-21 ミネベア株式会社 アクチュエータ
JP2014167774A (ja) * 2013-02-28 2014-09-11 Nikon Corp 触覚呈示装置および電子機器
JP6213738B2 (ja) * 2014-10-10 2017-10-18 Smk株式会社 駆動装置及びその取付け構造
US10161391B2 (en) * 2016-03-31 2018-12-25 Synaptics Incorporated Shape memory haptic actuator device
US10275080B2 (en) * 2017-07-20 2019-04-30 Synaptics Incorporated Method and apparatus for constant response from shape memory alloy
JP6609649B2 (ja) * 2018-01-22 2019-11-20 株式会社丸和製作所 触覚付与装置およびプログラム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005226456A (ja) * 2004-02-10 2005-08-25 Toki Corporation Kk 形状記憶合金アクチュエータ
CN103080543A (zh) * 2010-08-20 2013-05-01 株式会社青电舍 冲击驱动式致动器
CN106164826A (zh) * 2015-03-04 2016-11-23 Smk株式会社 电子设备的振动产生装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111587320A (zh) 2020-08-25
US20210062795A1 (en) 2021-03-04
US11466672B2 (en) 2022-10-11
JP6604391B2 (ja) 2019-11-13
WO2019142403A1 (ja) 2019-07-25
JP2019127838A (ja) 2019-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111587320B (zh) 致动器
CN111542697B (zh) 致动器及致动器的制造方法
US7168990B2 (en) Female side connector for high current
KR20180133317A (ko) 다접점 커넥터
US6371781B1 (en) ZIF memory module assembly
KR101624397B1 (ko) 커넥터
KR100721894B1 (ko) 커넥터 구조물
JP3682824B2 (ja) コネクタ
CN111602106B (zh) 触觉赋予装置和控制方法
JP4071545B2 (ja) スライド型電気部品
JP7114087B2 (ja) アクチュエータおよびアクチュエータの製造方法
JP2020181716A (ja) 接続機器
KR102312421B1 (ko) 커넥터용 터미널 및 이를 포함하는 커넥터
EP4290704A1 (en) Connector and electronic apparatus
KR20180092832A (ko) 커넥터
US20240072471A1 (en) Connector and electronic device
JP4238001B2 (ja) カード用コネクタ装置
JP2010153260A (ja) コネクタ
JPH073589Y2 (ja) 電気接続箱と電子ユニットの接続構造
JPH08330031A (ja) コネクタ
JP2559832Y2 (ja) 平形ケーブル用コネクタ
JPH1031987A (ja) 電池収納装置及び携帯用電子機器
JP2020051261A (ja) アクチュエータ
JP2011108419A (ja) コネクタ
JP2004127692A (ja) カード用コネクタ装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant