JP2014087737A - 振動発生装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】比較的簡単な構成で済ませながらも、2つのパターン(種類)の振動を発生させる。
【解決手段】両軸型のモータ3の回転軸6の一端側に、正方向(矢印A方向)回転によりも第1の振動を発生させる第1の振動発生部4を設け、他端側に、逆方向(矢印B方向)回転により、第1の振動とは異なる種類の第2の振動を発生させる第2の振動発生部5を設ける。第1の振動発生部4は、一方向クラッチ7、第1の駆動軸8、錘9を備え、回転軸6の正方向回転時に連続的な第1の振動を発生する。第2の振動発生部5は、一方向クラッチ11、第2の駆動軸12、カム部材13、ガイド筒部16に上下往復移動可能に支持されたスライダ14を備え、回転軸6の逆方向回転時に、スライダ14がカバー2の下面に衝突する際の、単発的な第2の振動を発生する。
【選択図】図1
【解決手段】両軸型のモータ3の回転軸6の一端側に、正方向(矢印A方向)回転によりも第1の振動を発生させる第1の振動発生部4を設け、他端側に、逆方向(矢印B方向)回転により、第1の振動とは異なる種類の第2の振動を発生させる第2の振動発生部5を設ける。第1の振動発生部4は、一方向クラッチ7、第1の駆動軸8、錘9を備え、回転軸6の正方向回転時に連続的な第1の振動を発生する。第2の振動発生部5は、一方向クラッチ11、第2の駆動軸12、カム部材13、ガイド筒部16に上下往復移動可能に支持されたスライダ14を備え、回転軸6の逆方向回転時に、スライダ14がカバー2の下面に衝突する際の、単発的な第2の振動を発生する。
【選択図】図1
Description
本発明は、モータを駆動源として振動を発生させる振動発生装置に関する。
例えば、自動車に設けられるステアリングホイールやシフトレバー装置などにおいては、例えばタッチセンサをユーザが操作した際に、ユーザに対して振動等により操作感(力覚)を付与する振動フィードバック機構を設けることが考えられている。一般に、振動発生機構は、モータの回転軸に偏心した錘を取付け、モータを駆動することにより振動を発生させるようになっている。
この場合、ステアリングホイールにおいては、タッチスイッチ等のスイッチ装置をユーザが操作した際の感覚を付与(フィードバック)することに加えて、障害物や他車の接近を検知したときに、振動によってユーザにて警告を行うようにしたいといった要望がある。この場合、スイッチ操作のフィードバック用の振動と、警告用の振動との間で、発生する振動のパターン(種類)を異ならせることが望まれる。例えば、フィードバック用の振動を、コツンといった1回或いは複数回の打撃音を伴うものとし、警告用の振動を連続的な振動とすることにより、ユーザとって判りやすいものとなる。
ところが、ステアリングホイール部分に、スイッチ操作のフィードバック用と、警告用の2種類の振動発生機構を組込むのでは、大型化や構造の複雑化を招いてしまう。そこで、例えば特許文献1では、ゲームコントローラに組込まれる振動発生装置において、1個のモータで、振動の大小を2段階に切替えることが可能なものが開示されている。このものは、モータの回転軸に、第1の錘(分銅)を固定的に設けると共に、一方向クラッチを介してモータの正回転のときのみ回転する第2の錘(分銅)を設けて構成される。これにて、モータを正回転させると、2個の錘が回転して大きな振動が得られ、モータを逆回転させると、1個の錘のみが回転して小さな振動が得られるようになっている。
上記特許文献1の構成では、モータの回転方向によって、一個の錘のみを回転させるか、2個の錘の両方を回転させるかを選択するものであって、言い換えれば、錘の重さを2種類から選択して振動の大小(強弱)の切替えを行うだけのものに過ぎなかった。そのため、振動のパターン(種類)を変えるといったことはできなかった。つまり、1つの振動発生装置で、上記したような、スイッチ操作のフィードバック用と警告用との異なる2つの振動パターン(種類)を発生させるといった要望に応えることはできなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、比較的簡単な構成で済ませることができながらも、2つのパターン(種類)の振動を発生させることができる振動発生装置を提供するにある。
本発明の振動発生装置は、正逆回転可能に構成された両軸型のモータと、前記モータの回転軸の一端側に設けられ該回転軸の正方向回転により第1の振動を発生させる第1の振動発生部と、前記モータの回転軸の他端側に設けられ該回転軸の逆方向回転により前記第1の振動とは異なる種類の第2の振動を発生させる第2の振動発生部とを備えるところに特徴を有する。
本発明の振動発生装置によれば、モータの回転軸の一端側に第1の振動発生部が設けられ、他端側に第2の振動発生部が設けられるのであるが、両軸型のモータを採用したことにより、モータの回転軸の一端側と他端側とで、全く別の機構を設けることができる。つまり、第1の振動を発生させる第1の振動発生部と、第2の振動を発生させる第2の振動発生部とを、夫々異なる種類の振動を発生させるものとすることができる。
この場合、回転軸の正方向回転を第1の振動発生部に伝達し(第2の振動発生部には伝達せず)、回転軸の逆方向回転を第2の振動発生部に伝達する(第1の振動発生部には伝達しない)構成とする必要があるが、回転軸の一方向の回転のみを伝達(反対方向回転に対しては空回り)する周知の一方向クラッチなどを夫々用いることにより、伝達機構を簡単な構成で実現することが可能となる。駆動源としてのモータを1個で済ませ得ることは勿論である。
この結果、本発明の振動発生装置によれば、比較的簡単な構成で済ませることができながらも、2つのパターン(種類)の振動を発生させることができるという優れた効果を奏するものである。
以下、本発明を具体化したいくつかの実施例について、図面を参照しながら説明する。尚、以下に述べる各実施例では、振動発生装置を、例えば車両(自動車)の運転席に設けられるステアリングホイール部分に組込んだ場合を具体例としている。また、図1(a)、図2等においては、便宜上、振動発生装置を、ステアリングホイールのスポーク部の表面のカバー(ベゼル)を上方に向けた状態で示しており、以下の説明で、上下や前後左右といった方向をいう場合には、この状態を基準として、つまり図1(a)等を正面図として説明する。
(1)第1、第2の実施例
まず、本発明の第1の実施例について、図1ないし図3を参照して説明する。図1は、本実施例に係る振動発生装置1の構成を示している。ここで、図示はしないが、ステアリングホイールは、外周のリング部と中央部のセンタパッド部とを、複数(3箇所)のスポーク部を介して接続した形態とされている。そして、前記スポーク部のうち左右に位置するカバー(意匠面)2部分に、例えばナビゲーション装置やオーディオ装置などの車載機器の操作用のタッチスイッチ等のスイッチ装置が設けられている。これと共に、スポーク部のカバー2の図で下面側に、本実施例に係る振動発生装置1が配設されている。
まず、本発明の第1の実施例について、図1ないし図3を参照して説明する。図1は、本実施例に係る振動発生装置1の構成を示している。ここで、図示はしないが、ステアリングホイールは、外周のリング部と中央部のセンタパッド部とを、複数(3箇所)のスポーク部を介して接続した形態とされている。そして、前記スポーク部のうち左右に位置するカバー(意匠面)2部分に、例えばナビゲーション装置やオーディオ装置などの車載機器の操作用のタッチスイッチ等のスイッチ装置が設けられている。これと共に、スポーク部のカバー2の図で下面側に、本実施例に係る振動発生装置1が配設されている。
図1(a)に示すように、この振動発生装置1は、両軸型のモータ3と、第1の振動を発生させる第1の振動発生部4と、前記第1の振動とは異なる種類の第2の振動を発生させる第2の振動発生部5とを備える。このとき、前記モータ3は、フレームの左右両側に回転軸6が延びており、正方向(矢印A方向)回転、及び逆方向(矢印B方向)回転が可能に構成されている。
前記第1の振動発生部4は、前記モータ3の回転軸6の一端側(図で左側)に位置して設けられている。この第1の振動発生部4は、図1(b)にも一部示すように、前記回転軸6の回転駆動力が第1の一方向クラッチ7を介して伝達される第1の駆動軸8、この第1の駆動軸8の先端(図で左端)に偏心した状態で固着されるほぼ楕円形状をなす錘9を備えている。図2、図3にも示すように、前記第1の一方向クラッチ7は、周知のように、前記回転軸6の先端(左端)に取付けられた駆動輪7aと、前記第1の駆動軸8の基端側が取付けられた従動輪7bと、この従動輪7bを前記駆動輪7aに噛合う方向に付勢するコイルばね10とを備えている。
これにて、第1の振動発生部4においては、モータ3(回転軸6)の正方向(矢印A方向)の回転時には、図2に示すように、駆動輪7aと従動輪7bとが噛合い、第1の一方向クラッチ7によって回転軸6の回転が第1の駆動軸8に伝達されて一体的に回転し、錘9が偏心状態で回転することにより、連続的な振動が発生する。この第1の振動は、モータ3の取付け部分からステアリングホイール全体特にリング部に伝達され、もって、第1の振動が得られるようになっている。また、回転軸6の逆方向(矢印B方向)の回転時には、図3(a)に示すように、駆動輪7aが従動輪7bに対して空回りするので、第1の一方向クラッチ7により回転軸6と第1の駆動軸8とが切離され、錘9が回転することなく、第1の振動発生部4における振動は発生しない。
前記第2の振動発生部5は、前記モータ3の回転軸6の他端側(図で右側)に位置して設けられている。この第2の振動発生部5は、図1(c)にも一部示すように、前記回転軸6の回転駆動力が第2の一方向クラッチ11を介して伝達される第2の駆動軸12、この第2の駆動軸12の先端(図で右端)に固着されるカム部材13、このカム部材13によって往復移動この場合上下動されて単発的な振動(例えば打撃音を伴う振動)を発生するスライダ14を備えている。
図2、図3にも示すように、前記第2の一方向クラッチ11は、上記第1の一方向クラッチ7と同様に、回転軸6の先端(右端)に取付けられた駆動輪11aと、前記第2の駆動軸12の基端側が取付けられた従動輪11bと、この従動輪11bを前記駆動輪11aに噛合う方向に付勢するコイルばね15とを備えている。また、前記カム部材13は、図1(c)に示すように、放射方向に十文字状(X状)に延び先端が丸みを帯びた板状をなし、その中心部で前記第2の駆動軸12に取付けられている。
そして、前記スライダ14は、上面が開放した円筒容器状をなし、前記カム部材13の上方に位置して、前記カバー2の裏面(下面)側に取付けられたガイド筒部16内に支持されている。このガイド筒部16は、前記スライダ14を、下方への抜け止め状態で且つ上下方向に往復スライド移動可能に収容する円筒状をなし、その底壁部には、前記カム部材13の回転時に、その外周端部(先端部)が通過可能な開口部16aが形成されている。前記スライダ14は、コイルばね17により、下方(ガイド筒部16の底壁部)に付勢された状態で設けられている。
これにて、第2の振動発生部5においては、モータ3(回転軸6)の逆方向(矢印B方向)の回転時には、図3に示すように、駆動輪11aと従動輪11bとが噛合い、第2の一方向クラッチ11によって回転軸6の回転が第2の駆動軸12に伝達されて一体的に回転し、カム部材13が回転する。このカム部材13の回転により、カム部材13の外周端部(先端部)が、スライダ14の下面をコイルばね17のばね力に抗して押上げてスライダ14の上端をカバー2の裏面に衝突させ(図3(b)参照)、その後、カム部材13がスライダ14から外れるので、スライダ14が下降する(図3(a)参照)。
これにより、スライダ14がカバー2の下面に衝突する際の、第2の振動が発生する。この第2の振動は、カム部材13(回転軸6)の1/4回転で1回ずつ発生するいわば単発的なものとなる。このとき、第2の振動は、「コツ」或いは「コツコツ」という打撃音を伴うものとなっている。また、回転軸6の正方向(矢印A方向)の回転時には、図2に示すように、駆動輪11aが従動輪11bに対して空回りするので、第2の一方向クラッチ11により回転軸6と第2の駆動軸12とが切離され、カム部材13が回転せず、第2の振動発生部5における振動は発生しない。
尚、前記モータ3は、図示しない制御装置(コンピュータ)により制御され、正逆回転駆動される。このとき、車載センサにより障害物や他車等の接近を検知した際にユーザ(運転者)に警告を行う場合には、制御装置は、モータ3を一定時間継続して正回転駆動させる。一方、ユーザによりスポーク部のスイッチ装置が操作された場合には、制御装置は、モータ3を所定の短時間(例えば1/4或いは1/2回転分)だけ逆回転駆動させるようになっている。本発明でいう「単発的な振動」とは、1回の振動という意味に限定されるものではなく、衝突による振動が2回、3回と僅かな間隔で複数回繰返される場合を含んでいる。
次に、上記構成の振動発生装置1の作用・効果について述べる。上記したように、ユーザ(運転者)に対して警告を行う場合には、モータ3が、一定時間継続して正方向(矢印A方向)に回転駆動される。これにて、図2に示すように、第1の一方向クラッチ7により、回転軸6と第1の駆動軸8とが連結されて錘9が回転され、もって第1の振動発生部4による連続的な振動(第1の振動)が発生する。
これにより、ステアリングホイール(リング部)を握っているユーザ(運転者)が連続的な振動を感じ、障害物や他車の接近等の警告があることを容易に知ることができる。この場合、振動に加えて、ディスプレイやランプによる警告表示、更には警告音の発生を併せて行うようにすれば、より効果的に警告することができる。尚、このときには、第2の一方向クラッチ11により、第2の振動発生部5が回転軸6と切離されているので、第2の振動が発生することはない。
これにより、ステアリングホイール(リング部)を握っているユーザ(運転者)が連続的な振動を感じ、障害物や他車の接近等の警告があることを容易に知ることができる。この場合、振動に加えて、ディスプレイやランプによる警告表示、更には警告音の発生を併せて行うようにすれば、より効果的に警告することができる。尚、このときには、第2の一方向クラッチ11により、第2の振動発生部5が回転軸6と切離されているので、第2の振動が発生することはない。
一方、ユーザがステアリングホイールのスポーク部のスイッチ装置を操作した場合には、フィードバックのために、モータ3が、所定の短時間(例えば1/4或いは1/2回転分)だけ逆方向(矢印B方向)に回転駆動される。これにて、図3(a),(b)に示すように、第2の一方向クラッチ11により、回転軸6と第2の駆動軸12とが連結されてカム部材13が矢印B方向に回転されてスライダ14を上下に駆動し、もって第2の振動発生部5による「コツ」或いは「コツコツ」といった打撃音を伴う単発的な第2の振動が発生する。
これにより、ユーザは、第2の振動を感じることによって、スイッチ操作のフィードバック用の振動があったと理解し、スイッチ装置を操作したことを確認することができる。この第2の振動は、打撃音を伴う単発的なものであって、上記した第1の振動とは全く種類(パターン)が異なっている。従って、フィードバックに係る振動であることが判りやすく、ユーザは、警告のための振動とは違うと容易に区別することができる。尚このときには、図3(a)に示すように、第1の一方向クラッチ7により、第1の振動発生部4が回転軸6と切離されているので、第1の振動が発生することはない。
このように本実施例によれば、モータ3の回転軸6の一端側に第1の振動発生部4が設けられ、他端側に第2の振動発生部5が設けられるのであるが、両軸型のモータ3を採用したことにより、モータ3の回転軸6の一端側と他端側とで、全く別の機構を設けることができた。つまり、第1の振動を発生させる第1の振動発生部4と、第2の振動を発生させる第2の振動発生部5とを、夫々異なる種類の振動を発生させるものとすることができた。
この場合、駆動源としてのモータ3を1個で済ませ得ることに加えて、周知の一方向クラッチ7,11などを夫々用いることにより、伝達機構を簡単な構成で実現することが可能となった。この結果、本実施例の振動発生装置1によれば、比較的簡単な構成で済ませることができながらも、2つのパターン(種類)の振動を発生させることができるという優れた効果を奏するものである。
特に本実施例では、第1の振動発生部4を、一般的な連続振動を発生させるものとしながら、第2の振動発生部5を、打撃音を伴う単発的な第2の振動を発生させる構成とした。これにより、連続的な振動と単発的な振動といったユーザに判りやすい、全く異なる2種類の振動を発生させることが可能となり、1つの振動発生装置1で、スイッチ操作のフィードバック用と警告用との異なる2つの振動パターン(種類)を発生させるといった要望に応えることができるものである。
図4は、本発明の第2の実施例に係る振動発生装置21の要部構成を示すものであり、上記第1の実施例と同一部分には同一符号を付している。この第2の実施例が、上記第1の実施例の振動発生装置1と異なる点は、モータ3の回転軸6の他端側(図で右側)に設けられる第2の振動発生部22の構成、特にスライダ23部分の構成にある。尚、第1の振動発生部4等については、第1の実施例と共通するので、図示や説明を省略する。
即ち、本実施例では、前記スライダ23は、上面が開放した円筒容器状をなし、カム部材13の上方に位置して、カバー2の裏面(下面)側に取付けられた円筒状のガイド筒部24内に、コイルばね17により下方に付勢された状態で、上下方向に往復スライド移動可能に支持されているのであるが、第1の実施例のスライダ14に比べて、高さ(上下)方向の寸法がやや短く構成されている。そして、スライダ23を支持するガイド筒部24は、底壁部に、前記カム部材13の回転時に、その外周端部(先端部)が通過可能な開口部24aが形成されており、また、その底壁部にスライダ23が衝突した際に単発的な第2の振動(打撃音を伴うもの)を発生するように構成されている。
このように構成された第2の振動発生部22においては、モータ3(回転軸6)の逆方向(矢印B方向)の回転時に、第2の一方向クラッチ11によって回転軸6の回転が第2の駆動軸12に伝達されて一体的に回転し、カム部材13が回転する。このカム部材13の回転により、図4(a)に示すように、カム部材13の外周端部(先端部)が、スライダ23の下面をコイルばね17のばね力に抗して押上げるのであるが、このときには、スライダ23の上端がカバー2の裏面に当接することはない。
そして、その後、カム部材13がスライダ23から外れるので、コイルばね17のばね力によりスライダ23が下降し(図4(b)参照)、スライダ23がガイド筒部24の底壁部に衝突する際に、第2の振動が発生する。この第2の振動は、カム部材13(回転軸6)の1/4回転で1回ずつ発生するいわば単発的なものとなる。また、この第2の振動は、「コツ」という打撃音を伴うものとなる。
従って、本実施例の振動発生装置21によれば、上記第1の実施例と同様に、比較的簡単な構成で済ませることができながらも、2つのパターン(種類)の振動を発生させることができるという優れた効果を奏する。特に、第1の振動発生部4を、一般的な連続振動を発生させるものとし、第2の振動発生部22を、単発的な第2の振動を発生させるものとすることができる。これにより、連続的な振動と単発的な振動といったユーザに判りやすい、全く異なる2種類の振動を発生させることが可能となり、1つの振動発生装置21で、スイッチ操作のフィードバック用と警告用との異なる2つの振動パターン(種類)を発生させるといった要望に応えることができる。
(2)第3、第4の実施例、その他の実施例
図5及び図6は、本発明の第3の実施例に係る振動発生装置31を示すものである。尚、以下に述べる第3及び第4の実施例でも、上記第1の実施例と同一部分には、同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる点を中心に説明する。但し、これら第3及び第4の実施例では、モータ3(回転軸6)の正方向、逆方向の回転方向が、上記第1、第2の実施例とは、反対の関係になっている。即ち、第3及び第4の実施例では、図6、図8に示すように、矢印C方向が正方向回転、矢印D方向が逆方向回転とされている。
図5及び図6は、本発明の第3の実施例に係る振動発生装置31を示すものである。尚、以下に述べる第3及び第4の実施例でも、上記第1の実施例と同一部分には、同一符号を付して詳しい説明を省略し、異なる点を中心に説明する。但し、これら第3及び第4の実施例では、モータ3(回転軸6)の正方向、逆方向の回転方向が、上記第1、第2の実施例とは、反対の関係になっている。即ち、第3及び第4の実施例では、図6、図8に示すように、矢印C方向が正方向回転、矢印D方向が逆方向回転とされている。
第3の実施例に係る振動発生装置31は、両軸型のモータ3の回転軸6の一端側(図で左端側)に、図示はしないが、上記第1の実施例と同様に、第1の一方向クラッチ7や駆動軸8、錘9等からなる第1の振動発生部4が設けられている。この第1の振動発生部4は、回転軸6の正方向(矢印C方向)回転により、回転軸6の回転が第1の駆動軸8に伝達されて一体的に回転し、錘9が偏心状態で回転することにより、連続的な振動が発生する。回転軸6の逆方向(矢印D方向)の回転時には、第1の一方向クラッチ7により錘9が回転することなく、第1の振動発生部4における振動は発生しない。
一方、回転軸6の他端側(図で右端側)には、第2の振動発生部32が設けられる。この第2の振動発生部32は、回転軸6の他端(図で右端)に直接的に取付けられたカム部材33と、カム部材33の駆動により図で上下に往復直線移動するスライダ34と、回転軸6の駆動力を該カム部材33の回転方向に応じて前記スライダ34に選択的に伝達する伝達機構35とを備えている。
前記カム部材33は、楕円形の板状をなし、長手方向一端側(基端側)が回転軸6に偏心状態で固着されている。そして、前記スライダ34は、上面が開放した円筒容器状をなし、カム部材33の上部後方に位置して、カバー2の裏面(下面)側に取付けられたガイド筒部36内に、コイルばね17により下方に付勢された状態で、上下方向に往復スライド移動可能に支持されている。このとき、ガイド筒部36の底壁部には、前後方向に延びる開口部36aが形成されており、スライダ34の外底面部には、その開口部36a部分に位置して、伝達機構35が設けられている。
この伝達機構35は、作動板37の基端部を、前後方向に延びるピン38により回動(搖動)可能に支持して構成されており、前記作動板37は、図5(b)及び図6(a)に示すような、スライダ34の外底面に接触し且つ一部(先端部)がスライダ34の外底面よりも前方(図5(b)で左側)に突出する作用位置と、図6(b)に示すような、その作用位置からピン38を中心に図で反時計回り方向(下方)に回動した不作用状態との間で回動される。図示はしないが、作動板37は、ピン38部分に配設されたばね(ねじりコイルばね)により、ピン38を中心に図で時計回り方向に付勢され、通常時は作用位置に位置している。
これにて、第2の振動発生部32においては、回転軸6ひいては前記カム部材33が、逆方向(矢印D方向)に回転したときには、図6(a)に示すように、カム部材33の先端部が作動板37の先端の突出部分に当接して作動板37ひいてはスライダ34を上方に押し上げるようになっている。スライダ34の上端がカバー2の裏面に衝突した後、カム部材33が作動板37から外れるので、スライダ34は、コイルばね17のばね力により下降する。
これにより、スライダ34がカバー2の下面に衝突する際に第2の振動が発生する。この第2の振動は、カム部材33(回転軸6)の1回転で1回ずつ発生するいわば単発的なものとなる。このとき、第2の振動は、「コツ」という打撃音を伴うものとなる。また、回転軸6ひいてはカム部材33の正方向(矢印C方向)の回転時には、図6(b)に示すように、カム部材33の先端部が作動板37の先端部に逆方向から当接して作動板37を不作用状態に変位させるだけで、いわば空回りするので、スライダ34が上下動することはなく、第2の振動発生部32における振動は発生しない。
従って、この第3の実施例の振動発生装置31においても、上記第1の実施例等と同様に、比較的簡単な構成で済ませることができながらも、2つのパターン(種類)の振動を発生させることができるという優れた効果を奏する。特に、第2の振動発生部32を、打撃音を伴う単発的な第2の振動を発生させるものとすることができ、連続的な振動と単発的な振動といったユーザに判りやすい、全く異なる2種類の振動を発生させることが可能となり、1つの振動発生装置31で、スイッチ操作のフィードバック用と警告用との異なる2つの振動パターン(種類)を発生させるといった要望に応えることができる。
更に、特に本実施例では、第2の振動発生部32においては、第1の実施例の第2の振動発生部5に比較して、第2の一方向クラッチ11、第2の駆動軸12、コイルばね15に代えて、作動板37等からなる伝達機構35を設けるだけで済み、その分、構成のより一層の簡単化を図ることができるといった利点を得ることができる。
図7及び図8は、本発明の第4の実施例に係る振動発生装置41を示すものであり、第2の振動発生部42の構成が上記第3の実施例と異なっている。この第2の振動発生部42は、回転軸6の他端(図で右端)に直接的に取付けられたカム部材43と、カム部材43の駆動により図で上下に往復直線移動するスライダ44と、回転軸6の駆動力を該カム部材43の回転方向に応じて前記スライダ44に選択的に伝達する伝達機構45とを備えており、伝達機構45がスライダ44側でなく、カム部材43側に設けられている。
即ち、前記スライダ44は、上面が開放した円筒容器状をなし、カム部材43の上部後方に位置して、カバー2の裏面(下面)側に取付けられたガイド筒部46内に、コイルばね17により下方に付勢された状態で、上下方向に往復スライド移動可能に支持されている。このとき、ガイド筒部46の底壁部には、前後方向に延び、次に述べるカム部材43の作動板47の外周端部(先端部)が通過可能な開口部46aが形成されている。
前記カム部材43は、図7(a)で横方向(放射方向)に長い板状をなすと共に、右端部(先端部)の上半部が切欠かれた如き形状をなし、基端側(図7(a)で左端側)において回転軸6に取付けられている。このカム部材43の先端(外周)側の切欠き部分に位置して、伝達機構45が設けられている。この伝達機構45は、カム部材43の切欠き部分において、作動板47の基端部(図7(a)で左端部)を、前後方向に延びるピン48により回動(搖動)可能に支持して構成されている。
前記作動板47は、図7(b)及び図8(a)に示すような、カム部材43の切欠き部分の表面に接触し且つ一部(先端部)がカム部材34の先端(外周)側(図7(b)で右側)に突出する作用位置と、図8(b)に示すような、その作用位置からピン48を中心に図で反時計回り方向(上方)に回動した不作用状態との間で回動される。図示はしないが、作動板47は、ピン48部分に配設されたばね(ねじりコイルばね)により、ピン48を中心に図7(a)で時計回り方向に付勢され、通常時は作用位置に位置している。
これにて、第2の振動発生部42においては、回転軸6ひいては前記カム部材43が、逆方向(矢印D方向)に回転したときには、図8(a)に示すように、カム部材43の先端部から突出すが作動板47の先端が、スライダ44の底面に当接して上方に押し上げるようになっている。スライダ44の上端がカバー2の裏面に衝突した後、カム部材43の作動板47が、スライダ44から外れるので、スライダ44は、コイルばね17のばね力により下降する。
これにより、スライダ44がカバー2の下面に衝突する際の、「コツ」という打撃音を伴う第2の振動が発生する。この第2の振動は、カム部材43(回転軸6)の1回転で1回ずつ発生するいわば単発的なものとなる。また、回転軸6ひいてはカム部材43の正方向(矢印C方向)の回転時には、図8(b)に示すように、作動板47の先端部が、スライダ44に逆方向から当接して作動板47が不作用状態に変位されるだけで、いわば空回りするので、スライダ44が上下動することはなく、第2の振動発生部42における振動は発生しない。
従って、この第4の実施例の振動発生装置41においても、上記第1の実施例等と同様に、比較的簡単な構成で済ませることができながらも、2つのパターン(種類)の振動を発生させることができるという優れた効果を奏する。第2の振動発生部42を、打撃音を伴う単発的な第2の振動を発生させるものとしたので、連続的な振動と単発的な振動といった、ユーザに判りやすい、全く異なる2種類の振動を発生させることが可能となり、1つの振動発生装置41で、スイッチ操作のフィードバック用と警告用との異なる2つの振動パターン(種類)を発生させるといった要望に応えることができる。更には、第2の振動発生部42においては、カム部材43に作動板47等からなる伝達機構45を設けるだけで済み、その分、第1の実施例に比べて、構成のより一層の簡単化を図ることができる。
尚、上記第3、第4の実施例の構成においても、上記第2の実施例と同様に、スライダがガイド筒部の底壁部に衝突する際に、単発的な振動を発生させるようにしても良い。そして、上記各実施例では、第1の振動を偏心した錘9の回転による連続振動とし、異なる種類の第2の振動を単発的な振動としたが、これに限らず、種類(パターン)の異なる振動として、例えば周波数の異なる2種類の振動を発生させるようにしたり、打撃音の発生回数(時間間隔)や音の高低、音の大きさ等を2種類の振動で異ならせるように構成したりすることも可能である。必ずしも打撃音を伴う振動としなくても良い。
また、上記した各実施例では、本発明を自動車のステアリングホイールに適用した場合を具体例としたが、シフト操作を含む操作装置等にも適用することができ、更には、自動車に限らず、各種機器における操作装置全般に適用することができる。その他、錘やカム部材の形状、スライダの構成やその支持構造、伝達機構(一方向クラッチ)の構成などの具体的構造についても、様々な変形が可能である等、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るものである。
図面中、1、21、31、41は振動発生装置、3はモータ、4は第1の振動発生部、5、22、32、42は第2の振動発生部、6は回転軸、13、33、43はカム部材、14、23、34、44はスライダ、35、45は伝達機構を示す。
Claims (4)
- 正逆回転可能に構成された両軸型のモータと、
前記モータの回転軸の一端側に設けられ該回転軸の正方向回転により第1の振動を発生させる第1の振動発生部と、
前記モータの回転軸の他端側に設けられ該回転軸の逆方向回転により前記第1の振動とは異なる種類の第2の振動を発生させる第2の振動発生部と
を備えることを特徴とする振動発生装置。 - 前記第1及び第2の振動発生部のいずれか一方は、単発的な振動を発生させるように構成されていることを特徴とする請求項1記載の振動発生装置。
- 前記第1及び第2の振動発生部の少なくともいずれか一方は、往復移動して振動を発生するスライダと、前記回転軸に取付けられ前記スライダを駆動するカム部材とを備えて構成されていると共に、前記回転軸の駆動力を該カム部材の回転方向に応じて前記スライダに選択的に伝達する伝達機構が、前記スライダ側に設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の振動発生装置。
- 前記第1及び第2の振動発生部の少なくともいずれか一方は、往復移動して振動を発生するスライダと、前記回転軸に取付けられ前記スライダを駆動するカム部材とを備えて構成されていると共に、前記回転軸の駆動力を該カム部材の回転方向に応じて前記スライダに選択的に伝達する伝達機構が、前記カム部材側に設けられていることを特徴とする請求項1又は2記載の振動発生装置。
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2012
- 2012-10-30 JP JP2012239036A patent/JP2014087737A/ja active Pending
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