JP5572844B1 - 振動装置、振動装置を用いた電子機器及び身体装着品 - Google Patents

Abstract

【課題】平面視における小型化を図ることができる振動装置及び振動装置を用いた電子機器を提供する。
【解決手段】軸方向に往復非対称に微振動する駆動軸２２と、駆動軸２２の一端に連結されていて駆動軸２２に前記微振動を生じさせる微振動発生部材２０と、駆動軸２２が軸方向に微振動自在となるように駆動軸２２又は微振動発生部材２０の少なくとも一方を支持する筐体１２と、駆動軸２２の前記微振動によって駆動軸２２の軸方向に移動可能に駆動軸２２と結合する錘部材２４と、を備え、錘部材２４が駆動軸２２の軸方向に駆動軸２２上を往復移動することで筐体１２に振動を発生させる振動装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチパネル等の入力機器等に用いられる振動装置、当該振動装置を用いた電子機器及び身体装着品に関する。

従来、表示装置にタッチパネル機能を組み込んだものや操作キーを用いた入力装置が導入されている。これらの中には、予め振動装置を内蔵しておき、操作者が指やペンで押圧して情報を入力したときに、振動を指やペンに返して確実に操作を行ったという感触を操作者に与えるものがある。このような振動装置として、例えば、特許文献１では、一端部を台座に固定した圧電アクチュエータと、圧電アクチュエータの他端部にダンパを介して錘と、を有するようにした。これにより振動装置の薄型化を実現することができた。

特開２０１１−２４５４３７号公報

しかし、特許文献１の振動装置では、確かに厚さは薄くできたが、所定の振動を得るために数十ｍｍという長さの錘が必要であり、平面視における小型化することは困難であった。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、平面視における小型化を図ることができる振動装置、当該振動装置を用いた電子機器及び身体装着品を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためにこの発明が提案するものは、
軸方向に往復非対称に微振動する駆動軸と、
前記駆動軸の一端に連結されていて前記駆動軸に前記微振動を生じさせる微振動発生部材と、
前記駆動軸が前記軸方向に微振動自在となるように前記駆動軸又は前記微振動発生部材の少なくとも一方を支持する筐体と、
前記駆動軸の前記微振動によって前記駆動軸の軸方向に移動可能に前記駆動軸と結合する錘部材と、を備え、
前記錘部材が前記駆動軸の軸方向に前記駆動軸上を往復移動することで前記筐体に振動を発生させる振動装置
である。

更に、この発明が提案するものは、上述した振動装置を備えた電子機器、あるいは身体装着品である。

これらの構成により、所期の目的が達成できる。

本発明によれば、平面視における小型化を図ることができる振動装置、当該振動装置を用いた電子機器及び身体装着品を提供することができる。

本発明の実施の形態１の振動装置の構成を示す縦断面図である。 本発明の実施の形態１の振動装置の筐体の他の形状１を示す透視斜視図である。 本発明の実施の形態１の振動装置の筐体の他の形状２を示す透視斜視図である。 本発明の実施の形態２の振動装置の構成を示す縦断面図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の実施の形態２の振動装置の筐体と微振動発生部材との形状関係の例を示す下方から見た図である。 本発明の実施の形態３の錘部材の実施形態１を示す平面図である。 （ａ）本発明の実施の形態３の錘部材の実施形態２を示す一部を省略した縦断面図、（ｂ）はその支持部の平面図である。 本発明の実施の形態３の錘部材の実施形態３を示す一部を省略した縦断面図である。 本発明の実施の形態４の振動装置の構成を示す縦断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明するが、本発明はかかる実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握される技術的範囲において種々に変更可能である。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１における振動装置について、図面を参照しながら説明する。図面において、紙面の上方を上、下方を下として説明する。

図１に示す振動装置１０は、表示装置にタッチパネル機能を組み込んだ電子機器や操作キーを用いた入力装置といった電子機器に用いられる。これらの電子機器本体の中には、予め振動装置１０を内蔵しておき、操作者が指やペンで押圧して情報を入力したときに、振動を指やペンに返して確実に操作を行ったという感触を操作者に与えるものがある。

図１に示すように、本実施の形態１の振動装置１０は、駆動軸２２と、微振動発生部材２０と、筐体１２と、錘部材２４とを備えている。

駆動軸２２は軸方向に微振動する。この軸方向の微振動は、往復非対称の微振動である。

なお、本発明において、往復非対称の微振動とは、軸方向の一方及び、これに対向する他方に向かう軸方向の往復運動において、一方に向かう移動速度と、他方に向かう移動速度とが異なっている微小振幅の振動のことをいう。

駆動軸２２の一端は微振動発生部材２０に連結されている。微振動発生部材２０が駆動軸２２に対して前述した軸方向に往復非対称な微振動を発生させる。

筐体１２は駆動軸２２が軸方向に微振動自在となるように駆動軸２２又は微振動発生部材２０の少なくとも一方を支持するものである。図示の実施形態では、筐体１２は、駆動軸２２が軸方向に微振動自在となるように駆動軸２２を支持している。

なお、図１の実施形態では、駆動軸２２の下端が微振動発生部材２０に連結され、微振動発生部材２０は駆動軸２２を介してのみ筐体１２に支持されている構造になっている。

錘部材２４は、駆動軸２２の往復非対称の微振動によって駆動軸２２の軸方向に移動可能に駆動軸２２と結合しており、駆動軸２２の軸方向に駆動軸２２上を往復移動する。

錘部材２４が駆動軸２２の軸方向に駆動軸２２上を往復移動して重心が往復移動することで筐体１２に振動を発生させるものである。

筐体１２は、振動を伝達しやすいように金属や合金等の材料で形成することができる。

後述するように、所定の駆動電圧を微振動発生部材２０に印加すると、駆動軸２２が軸方向に往復非対称に微振動する。この微振動の１ストローク毎に錘部材２４が図１中で上昇する方向または、下降する方向へ微小移動する。これを高速で繰り返すことにより錘部材２４は上昇する方向又は下降する方向へ高速度で移動する。こうして、錘部材２４が駆動軸２２の軸方向に駆動軸２２上を往復移動して重心が往復移動することで筐体１２に振動が発生する。

この振動が前記の電子機器本体に伝達され、さらに操作者に伝わることで、確実に操作を行ったという感触を操作者に与えることができる。

すなわち、錘部材を大きくしなくても大きな振動を得ることができ、平面視における振動装置１０の小型化を図れるという効果が得られる。

振動装置１０は、平面視で、数ｍｍ角〜１ｃｍ角×数ｍｍ高さという大きさで構成することができる。そして、錘部材２４を大きくしなくても大きな振動を得ることができる。そのため平面視における振動装置１０の小型化を図れるという効果が得られる。

以下、本実施の形態１の振動装置１０の構成を詳細に説明する。

筐体の上壁１２ｂには貫通孔１２ｄが、下壁１２ｃには貫通孔１２ｅが形成されている。貫通孔１２ｄ、１２ｅにはブッシュ２８、２８を介して駆動軸２２が挿入される。

そのため、貫通孔１２ｄ、１２ｅの中心を結ぶ線は上壁１２ｂ及び下壁１２ｃと垂直になるように設けられる。

錘部材２４を移動させる駆動部材１４は、微振動発生部材２０と駆動軸２２とで構成される。

微振動発生部材２０は、弾性薄板１８と、弾性薄板１８の少なくとも一面に配置した伸縮薄板１６とを備えている薄板からなる。伸縮薄板１６に駆動電圧を印加することで伸縮薄板１６が伸縮して伸縮薄板１６の中央部と周縁部とが弾性薄板１８の法線方向に相対変位することによって微振動発生部材２０がおわん型に変形する。

本実施の形態１において、微振動発生部材２０は、伸縮薄板１６を弾性薄板１８の一面に配置した、いわゆるユニモルフ型とした。

伸縮薄板１６は両面に電極材料を付着させた圧電材料、電歪材料で構成される。電極材料としては、例えば、銅や銅合金等が用いられる。圧電材料、電歪材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛、チタン酸バリウム、鉛ニオブ酸マグネシウム等がある。伸縮薄板１６は円形状や多角形状に形成される。

弾性薄板１８は、例えば、銅や銅合金等の弾性材料が用いられる。弾性薄板１８は、図１に示すような伸縮薄板１６を弾性薄板１８の片面に設ける場合は、伸縮薄板１６に対応した外形を持つことが好ましいが、対応させなくても構わない。

伸縮薄板１６は弾性薄板１８に、例えば、導電性接着剤で固着され、微振動発生部材２０の両面の各々に伸縮薄板１６に電圧を印加するための配線が設けられる。配線は駆動制御部３０に接続される。

微振動発生部材２０が薄板なので、振動装置１０自体も厚みを薄くできる。

駆動軸２２は軽量で剛性が高い例えば炭素系の材料が用いられ、柱状に形成される。

駆動軸２２は、その一端が微振動発生部材２０に連結される。図示の実施形態では、駆動軸２２の軸先端部が微振動発生部材２０の中心軸に固定されている。固定する形態としては、例えば、軸先端部の先端面を微振動発生部材２０の表面に接着剤で固定することができる。

本実施の形態１において、駆動軸２２の軸先端部は軸中央部と同じ太さとしたが、軸先端部を軸中央部よりも小径としても良い。

なお、駆動軸２２の軸先端部を微振動発生部材２０に固定する構造に替えて、微振動発生部材２０に貫通孔を設け、軸先端部の側面部を固定する構成としても良い。

上述したように、駆動軸２２はブッシュ２８を介して、微振動自在に、筐体１２に支持される。

ブッシュ２８は、駆動軸２２を支持するためのゴム等の弾性部材であり、駆動軸２２を挿通するための中心孔を有している。

貫通孔１２ｄに配置されるブッシュ２８は、微振動発生部材２０に固定した側と反対側の駆動軸２２の先端部を中心孔の内面で接着固定する。

一方、貫通孔１２ｅに配置されるブッシュ２８は、中心孔の内面で駆動軸２２を接着固定せずに、外側から加圧支持するのみである。

この構成により、駆動軸２２は軸方向に微振動するが、その微振動によって駆動軸２２自身が錘部材２４のように長い距離を移動することはない。

錘部材２４は、駆動軸２２の軸方向に駆動軸２２上を往復移動することで筐体１２に振動を発生させる。錘部材２４は、このようにして筐体１２に振動エネルギーを与えるので、比較的大きな質量を有することが望ましい。

そこで、錘部材２４には、例えば、タングステン合金のような密度が大きい材料が使われる。筐体１２により大きな振動エネルギーを与え、なおかつ、振動装置１０を小型化する上で、密度が大きい材料が望ましいからである。

錘部材２４は、平面視で、円形状や多角形状の外形を持つ。

上述したように、錘部材２４は、駆動軸２２の往復非対称の微振動によって駆動軸２２の軸方向に移動可能に駆動軸２２と結合している。この結合には、例えば、摩擦結合による結合が採用される。

図示の実施形態では、錘部材２４は、中央に駆動軸２２が挿通する貫通孔２４ａを有する。

貫通孔２４ａと駆動軸２２との隙間は、熱収縮した熱収縮性樹脂２５が充填されて、熱収縮性樹脂２５の熱収縮力で錘部材２４が駆動軸２２に結合されている。こうして、錘部材２４と駆動軸２２とは摩擦結合によって結合されている。ここでは、熱収縮性樹脂２５の熱収縮力が、駆動軸２２を外側から加圧する摩擦力となっている。

貫通孔２４ａと駆動軸２２との隙間に充填される熱収縮性樹脂２５の熱収縮力を利用した上述の摩擦結合を用いると構造が簡単で、部品点数を減らすことができる。また、駆動軸２２の周囲全体を均一な構造にできるので、錘部材２４の中央に駆動軸２２を配置することができ、対称な形状に仕上げることができる。

駆動制御部３０は、伸縮薄板１６に所定波形の駆動電圧を印加する。駆動電圧波形は数十ｋＨｚ程度の周波数の矩形波、鋸歯状波、立ち上がり時間と立ち下がり時間が異なる三角波等である。

こうして、駆動軸２２に往復非対称の微振動を発生させ、錘部材２４を駆動軸２２の軸方向に駆動軸２２上で高速に微小移動を繰り返させ、筐体１２の上壁１２ｂや、下壁１２ｃの方向に移動させる。

次に本実施の形態１の振動装置１０の製造方法について説明する。

まず、弾性薄板１８に、電極を両面に形成した伸縮薄板１６を導電性接着剤等で固着して微振動発生部材２０を製造する。

次に微振動発生部材２０に駆動軸２２を固定して駆動部材１４とする。

次に駆動軸２２を筐体１２の貫通孔１２ｅ、錘部材２４の貫通孔２４ａ、筐体１２の貫通孔１２ｄに挿通し、ブッシュ２８で支持させるとともに、熱収縮性樹脂２５で錘部材２４を駆動軸２２に摩擦結合させる。

また、微振動発生部材２０の両面から配線を設けて駆動制御部３０と接続する。

次に本実施の形態１の振動装置１０の動作について説明する。

駆動電圧が立ち上がると伸縮薄板１６は厚さ方向が伸び、面内方向が縮むが、弾性薄板１８はそのような伸縮はしない。そこで、微振動発生部材２０は中央部が上方へ変位し周縁部が下方へ変位するように変形する。

微振動発生部材２０の中央部に一端が固定されている駆動軸２２も上方へ移動し、駆動軸２２に結合している錘部材２４も上方へ移動する。

駆動電圧が所定の電圧Ｖｄに達すると、駆動電圧は急激に立ち下がり、微振動発生部材２０の変形も急激に元に戻る。

それに伴い駆動軸２２も元の位置に戻るが、錘部材２４は、駆動軸２２の下方への急激な移動には追随できず、その位置に留まる。

結果として、錘部材２４はわずかに上方へ移動する。

駆動軸２２のこの往復非対称な軸方向の移動によって、錘部材２４は１往復当たり上方へ１〜数μｍ移動する。

前述のようにこの動作を数十ｋＨｚの周波数で繰り返す。

また、錘部材２４を下方へ移動させるときは、駆動軸２２の往復非対称な軸方向の移動が上下逆になるように駆動電圧波形を変える。このようにして、錘部材２４は、駆動軸２２の軸方向に駆動軸２２上を往復移動する。

このように本実施の形態１の振動装置１０は、錘部材２４を大きくしなくても大きな振動を得ることができ、平面視における振動装置１０の小型化を図れるという効果が得られる。

この実施の形態では、上述したように、微振動発生部材２０は駆動軸２２を介してのみ筐体１２に支持されている。

このため、微振動発生部材２０の微振動が筐体１２のような他の部材に吸収されること無く駆動軸２２に伝達される。これにより駆動軸２２の微振動量を大きくできる。

なお、実施の形態１における筐体１２は、一枚の板を折り曲げて形成することができる。その際、貫通孔１２ｄ、１２ｅは予め設けておいても良いし、筐体１２の形状を形成した後で設けても良い。しかし、筐体１２は他の形状に形成することができる。

例えば、図２に示すように筐体１２を底部が無い箱型に形成し、一つの側壁１２ａを切り開き、上壁１２ｂと平行になるように折り曲げて下壁１２ｃとしても良い。また、別途貫通孔１２ｄ、１２ｅを設ける。

このような形状にすると、筐体１２の剛性を図１を用いて説明してきた筐体１２よりも大きくすることができるので、振動装置１０から電子機器に伝達される振動を大きくすることができる。

その際、破線で示すように不要な部分は切り欠いて開口１２ｆとすることが好ましい。振動装置１０を軽量にすることができるとともに筐体１２内に錘部材２４等の部品を容易に収容できるので組み立てしやすい。

また、例えば、図３に示すように筐体１２を図２と同様な箱型とし、対向する側壁１２ａを切り開き、それぞれを上壁１２ｂと平行になるように折り曲げて下壁１２ｃとしても良い。その際、それぞれの下壁１２ｃは切り開く前の下端部同士がほぼ突き当たるようにする。また、それぞれの下壁１２ｃの切り開く前の下端部を切り欠いておき折り曲げた際に貫通孔１２ｅとなるようにしても良い。貫通孔１２ｄは別途形成する。

また図２と同様に開口１２ｆを設けることが好ましい。箱型を製造する際に側壁１２ａの端部を切り欠いておき、折り曲げると貫通孔１２ｅも同時にできるので製造が容易である。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における振動装置について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態１と同様の構成を有する部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

図４に示すように、本実施の形態２の振動装置１０において、微振動発生部材２０は周縁部が点で周方向に等間隔に筐体１２に固定されている。

筐体１２は底部が無い箱型をしており、上壁１２ｂにブッシュ２８を配置して駆動軸２２を微振動自在に支持する貫通孔１２ｄが形成されている。

また、側壁１２ａの下端部１２ｇは外周側の縁よりも内周側の縁の方を一段上方に設け、微振動発生部材２０の固定部１２ｈとした。

微振動発生部材２０は周縁部２０ａを筐体１２の固定部１２ｈに点（小面積）で固定した。

本実施の形態２においては、図５（ａ）に示すように筐体１２が下方向から見て四角形とし、微振動発生部材２０は筐体１２の固定部１２ｈに周縁部２０ａの四箇所がわずかに載るような円形状とした。

また、図４に示すように周縁部２０ａは弾性薄板１８の方を伸縮薄板１６よりも外周側に張り出させて形成し、弾性薄板１８を上側、伸縮薄板１６を下側として筐体１２の固定部１２ｈに取付けた。

このように伸縮薄板１６、弾性薄板１８のうち、筐体１２の固定部１２ｈに固定する方を外側に張り出させて周縁部２０ａとし上側に配置することにより、電気配線を容易にすることができる。

微振動発生部材２０が直接筐体１２に固定されるので、駆動部材１４の安定した駆動が得られる。また、周縁部２０ａの全体ではなく点で固定されているので、微振動発生部材２０の発生する微振動が筐体１２に吸収されたり、変形が阻害されたりする量は大きくなく、駆動部材１４の駆動能力は大きい。また、実施の形態１よりも重い錘部材２４を移動させることができる。

また、図４に示すように、固定部１２ｈの段差を微振動発生部材２０の厚さよりも深くすることにより、微振動発生部材２０は筐体１２の下端部１２ｇからはみ出さずに筐体１２に囲まれる。そこで、振動装置１０の組立中、組立後に微振動発生部材２０は外部からの力によって破壊されにくい。

また、微振動発生部材２０の周縁部２０ａに近い領域の質量が大きいので、微振動発生部材２０の発生する駆動能力を大きくすることができる。

なお、本実施の形態２の振動装置１０の筐体１２と微振動発生部材２０の形状の組合せは上述以外にもある。

例えば、図５（ｂ）は図５（ａ）とは逆に筐体１２が円形状、微振動発生部材２０が四角形である。

図５（ｃ）は筐体１２も微振動発生部材２０も四角形である。この場合、微振動発生部材２０の四角形の角部の周縁部２０ａが筐体１２の四角形の辺部の固定部１２ｈに載置される。

図５（ｄ）は筐体１２が八角形で微振動部材２０が四角形である。

この形状は図５（ｃ）の四角形の筐体１２の角部が面取りされた形状と考えても良い。したがって、筐体１２は八角形でなくて角丸四角形としても良い。

図５（ｅ）は図５（ｄ）の微振動発生部材２０の形状が円形状としたものである。

図５（ｆ）は微振動発生部材２０が円形状や四角形ではなく、六角形状としたものである。このような形状でも構わない。

このように筐体１２と微振動発生部材２０の形状は多様な形状を組合せることができる。

また、図４では示していないが、筐体１２の側壁１２ａには、図２や図３で示したような開口１２ｆを設けても良い。

また、本実施の形態２の筐体１２の形状は箱型としたが、実施の形態１等と同様に一枚の板を折り曲げて形成しても良い。

本発明の実施の形態２によれば、振動装置１０を構成する筐体１２内で錘部材２４が大きく振動する。これにより振動装置１０を構成する筐体１２に大きな振動を発生させることができる。

筐体１２に発生した振動は振動装置１０を備えた電子機器本体に伝達される。

そこで、錘部材１２を大きくしなくても大きな振動を得ることができ、平面視における振動装置１０の小型化を図れる。

（実施の形態３）
実施の形態１、２で説明した錘部材２４の他の実施の形態について図６〜図８を参照して説明する。

錘部材以外については、実施の形態１、２で説明したものと同一であるので説明を省略する。

（錘部材の他の実施形態１）
図６を参照して本発明の実施の形態３における錘部材の実施形態１について説明する。

図６図示の錘部材２４は、駆動軸２２に対して移動可能に結合されている環状の支持部４０と、支持部４０とは別体で構成された環状の錘部４１と、支持部４０と錘部４１とを連結する第一スプリング４２とで構成されている。すなわち、支持部４０と、駆動軸２２を中心とする半径方向で、支持部４０の外側に、支持部４０とは離れて、別体で形成されている錘部４１とが第一スプリング４２で連結されている。つまり、錘部４１は駆動軸２２とともに支持部４０を収容する貫通孔を有しており、駆動軸２２と直交する方向から見て、支持部４０と錘部４１とは重なっている。

環状の支持部４０の駆動軸２２に対する結合は、実施の形態１で説明したものと同様の摩擦結合によるものにすることができる。支持部４０は中央に駆動軸２２が挿通する貫通孔を備えておりこの貫通孔と駆動軸２２との隙間に、熱収縮した熱収縮性樹脂２５が充填されている。熱収縮性樹脂２５の熱収縮力で錘部材２４の支持部４０が駆動軸２２に結合されている。

第一スプリング４２としては板バネを使用することができる。

第一スプリング４２は、環状の支持部４０の上側面に固定される第一被固定部４３と、錘部４１に固定される第二被固定部４４と、第一被固定部４３と第二被固定部４４とを弾性的に連結する第一腕部４５を備えている。

図１１図示の実施形態では、第一腕部４５は、腕部４５ａ、腕部４５ｂ、腕部４５ｃという複数の腕部によって構成されている。

また、図示の実施形態では、第一腕部４５を構成する複数の腕部４５ａ、４５ｂ、４５ｃのそれぞれは、複数の円周方向部４６ａ、４６ｂ、４６ｃと、複数の半径方向部４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄとを備えている。円周方向部４６ａ、４６ｂ、４６ｃは、駆動軸２２を中心として円周方向に伸びている。半径方向部４７ａは駆動軸２２を中心とする半径方向に伸びて、第二被固定部４４と、最外周の円周方向部４６ａとを連結している。半径方向部４７ｂ、４７ｃは、複数の円周方向部４６ａ、４６ｂ、４６ｃの中の半径方向で隣り合う円周方向部を半径方向で結んでいる。半径方向部４７ｄは半径方向に伸びて、第一被固定部４３と、最内周の円周方向部４６ｃとを連結している。

支持部４０は駆動軸２２の往復非対称の微振動によって駆動軸２２の軸方向に移動する。

この際、支持部４０の半径方向外側に支持部４０と離れて存在する錘部４１は、第一スプリング４２で支持部４０と連結されていることにより、図１において上下方向に大きく振動する。この錘部４１の振動によって筐体１２に振動を発生させることができる。

図６図示の実施形態の錘部材を使用すれば、駆動軸２２の軸方向への往復非対称の微振動により錘部４１を大きく振動させることができる。

また、錘部４１の貫通孔内に支持部４０は収容され、駆動軸２２の軸方向と直交する方向から見て支持部４０と錘部４１とは重なっているので、振動装置１０の厚さを薄くすることができる。

（錘部材の他の実施形態２）
図７を参照して本発明の実施の形態３における錘部材の実施形態２について説明するが、図６図示の実施形態で説明した構造・構成と共通する箇所には共通する符号をつけてその説明を省略する。

図７（ａ）図示の錘部材も、支持部４８と、駆動軸２２を中心とする半径方向で、支持部４８の外側に、支持部４８とは離れて、別体で形成されている錘部５０とが第一スプリング４２で連結されているものである。

環状の支持部４８は二つの同じ形状の分割体４８ａ、４８ｂを合わせて構成される。各分割体４８ａ、４８ｂの駆動軸２２に対応する位置には、駆動軸２２を収容する開口４８ｃ、４８ｄが形成されている。駆動軸２２を間に挟んで分割体４８ａ、４８ｂを合わせたときに、分割体４８ａの合わせ面４８ｅと、分割体４８ｂの合わせ面４８ｆとの間には隙間が空くように構成しておく。そして、環状の締め付け手段４９によって外周側から絞めつけることによって環状の支持部４８は駆動軸２２に対して摩擦結合される。

支持部４８は、例えば、ステンレスなどの金属製にすることができる。これにより、支持部４８の耐久性を向上させることができる。

また、駆動軸２２と支持部４８の接触は、駆動軸２２の軸方向に沿った線接触とすることが望ましい。これにより、駆動軸２２と支持部４８との安定した摩擦結合が得られる。

環状の支持部４８の外周に装着されて、支持部４８を、駆動軸２２を中心とする半径方向で内側方向に向かって外周側から絞めつける環状の締め付け手段４９としては、例えば、コイルばねを用いることができる。

また、分割体４８ａの合わせ面４８ｅと、分割体４８ｂの合わせ面４８ｆとの間に熱収縮樹脂を塗布、硬化して絞めつけても良い。

図７（ｂ）では分割体４８ａ、４８ｂは同一形状としたが、異なる形状としても良い。また、３つ以上の分割体としても良い。例えば、分割体４８ａ、４８ｂの駆動軸２２との線接触はそれぞれ２箇所であるが、一方の線接触は一箇所としてもよい。更に、駆動軸２２と支持部４８とは線接触ではなく、面接触であっても構わない。

第一スプリング４２としては、図７の実施形態で説明した第一被固定部４３と、第二被固定部４４と、第一腕部４５とを備えている板バネを使用することができる。

図７図示の実施形態では、支持部４８の軸方向で下側に第一被固定部４３が固定されているが、支持部４８の軸方向で上側に第一被固定部４３を固定してもよい。

（錘部材の他の実施形態３）
図８を参照して本発明の実施の形態３における錘部材の実施形態３について説明するが、図６、図７図示の実施形態で説明した構造・構成と共通する箇所には共通する符号をつけてその説明を省略する。

環状の支持部４８の外周に装着されて、支持部４８を、駆動軸２２を中心とする半径方向で内側方向に向かって外周側から絞めつける環状の締め付け手段としてコイルばね５２を使用している。

図８図示の実施形態では、支持部４８の軸方向で上側に第一スプリング４２の第一被固定部４３が固定されている。

図８図示の実施形態では錘部５１が、駆動軸２２の軸方向に２つに分割されている。そして分割された錘部５１ａ、５１ｂによって、第一スプリング４２の第二被固定部４４が挟持されている。

錘部５１ａ、５１ｂによって構成され、駆動軸２２を中心とする半径方向で支持部４８の外側に支持部４８と離れて存在する錘部５１は、錘部５１ａ、５１ｂ単独の場合よりも重量が大きなものになる。

そこで、駆動軸２２の軸方向への往復非対象の微振動により錘部５１を大きく振動させることができる。

本発明の実施の形態３によれば、振動装置１０を構成する筐体１２内で錘部材が大きく振動する。これにより振動装置１０を構成する筐体１２に大きな振動を発生させることができる。

筐体１２に発生した振動は振動装置１０を備えた電子機器本体に伝達される。

そこで、錘部材１２を大きくしなくても大きな振動を得ることができ、平面視における振動装置１０の小型化を図れる。

（実施の形態４）
図９を参照して振動装置１０についての他の実施形態を説明する。なお、実施の形態１、２と同様の構成を有する部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

錘部材２４は実施の形態１、２で説明した錘部材２４と同様のものを用いることができる。

実施の形態１、２と同じく、錘部材２４が、駆動軸２２の往復非対称の微振動によって駆動軸２２の軸方向に移動可能に駆動軸２２と結合している。そして、この実施の形態においては、錘部材２４は、第二スプリング６０の弾性力により駆動軸２２の軸方向の移動のストロークが決定される。

第二スプリング６０は錘部材２４に固定される第三被固定部６１と、筐体１２に固定される第四被固定部６２と、第三被固定部６１と第四被固定部６２とを連結する第二腕部６３とを備えている。

第三被固定部６１、第四被固定部６２はそれぞれ実施の形態３で説明した第一スプリング４２における第一被固定部４３、第二被固定部４４に対応する構造になる。

また、第二スプリング６０における第二腕部６３の構造・構成は、実施の形態３で説明した第一スプリング４２の第一腕部４５と同様の構造にすることができる。

図示の実施形態では、第二スプリング６０を駆動軸２２の軸方向において上下で２個採用している。

そこで、第二スプリング６０の第三被固定部６１は、半径方向内側の錘部材２４の軸方向上側面と、下側面とに配置されるようになっている。

第四被固定部６２は、半径方向で錘部材２４の外側に位置するようにし、筐体１２の側壁１２ａに固定される構造にしている。

このような構造にしたので、図示の実施形態では、第二スプリング６０が振動する際のストローク確保のため、錘部材２４の上下両面にそれぞれ凹部６４を形成している。

本発明の実施の形態４によれば、駆動軸２２の微振動により錘部材２４を軸方向上方または下方に移動させても、錘部材２４は、第二スプリング６０の付勢力と駆動部材１４の駆動力とが釣り合った点までしか移動できない。そのため、錘部材２４は筐体に衝突しない。そして、振動装置１０を構成する筐体１２内で錘部材２４が大きく振動する。これにより振動装置１０を構成する筐体１２に大きな振動を発生させることができる。

筐体１２に発生した振動は振動装置１０を備えた電子機器本体に伝達される。

そこで、錘部材１２を大きくしなくても大きな振動を得ることができ、平面視における振動装置１０の小型化を図れる。

本発明の実施の形態３において、第一スプリング４２を用いて支持部４０、４８と錘部４１、５０、５１とを連結したが、単なる平板を用いて連結しても構わない。

また、支持部４８を複数の分割体に分割したものを採用したが、錘部材２４の支持部と錘部とを一体に形成し、それを支持体４８のように複数に分割し、駆動軸２２を内部に挟んで外周側から締め付けても良い。

また、上述した本発明の実施の形態１〜４において、微振動発生部材２０はユニモルフやバイモルフ型のものを用いたが、それに限るものではなく、いわゆる積層型のものを用いても良い。小さい駆動電圧で駆動することができるので、駆動制御部３０を安価にすることができる。

また、本実施の形態で説明してきた振動装置を備える電子機器は、表示装置にタッチパネル機能を組み込んだ電子機器や操作キーを用いた入力装置といった電子機器に限るものではない。例えば、タッチパネルに入力するためのタッチペンに内蔵しても構わないし、腕時計に内蔵しても良い。

また、電子機器だけでなく、指輪やブローチ、バンダナといった身体装着品に組み込んでも構わない。

１０ 振動装置
１２ 筐体
１２ａ 側壁
１２ｂ 上壁
１２ｃ 下壁
１２ｄ、１２ｅ 貫通孔
１２ｆ 開口
１２ｇ 下端部
１２ｈ 固定部
１４ 駆動部材
１６ 伸縮薄板
１８ 弾性薄板
２０ 微振動発生部材
２０ａ 周縁部
２２ 駆動軸
２４ 錘部材
２４ａ 貫通孔
２５ 熱収縮性樹脂
２８ ブッシュ
３０ 駆動制御部
４０ 支持部
４１ 錘部
４２ 第一スプリング
４３ 第一被固定部
４４ 第二被固定部
４５ 第一腕部
４８ 支持部
５０ 錘部
４９ 締め付け手段
５２ コイルばね
５１、５１ａ、５１ｂ 錘部
６０ 第二スプリング
６１ 第三被固定部
６２ 第四被固定部
６３ 第二腕部

Claims (13)

1. 軸方向に往復非対称に微振動する駆動軸と、
   前記駆動軸の一端に連結されていて前記駆動軸に前記微振動を生じさせる微振動発生部材と、
   前記駆動軸が前記軸方向に微振動自在となるように前記駆動軸又は前記微振動発生部材の少なくとも一方を支持する筐体と、
   前記駆動軸の前記微振動によって前記駆動軸の軸方向に移動可能に前記駆動軸と結合する錘部材と、を備え、
   前記錘部材が前記駆動軸の軸方向に前記駆動軸上を往復移動することで前記筐体に振動を発生させる振動装置。
2. 前記錘部材は、前記駆動軸と結合する支持部と、前記支持部とは別体で構成された錘部と、前記支持部と前記錘部とを連結する第一スプリングと、を備え、
   前記第一スプリングは前記支持部に固定される第一被固定部と前記錘部に固定される第二被固定部と前記第一被固定部と前記第二被固定部とを弾性的に連結する第一腕部とを有することを特徴とする請求項１記載の振動装置。
3. 前記錘部は前記駆動軸の軸方向に少なくとも二つに分割され、前記第二被固定部は当該分割された二つの部品で挟持されることを特徴とする請求項２記載の振動装置。
4. 前記第一腕部は前記駆動軸を中心とする円周方向に伸びる円周方向部と、前記駆動軸を中心とする半径方向に伸びて、前記円周方向部に連結される半径方向部とを有することを特徴とする請求項２又は３記載の振動装置。
5. 前記錘部は、前記駆動軸とともに前記支持部を収容する貫通孔を有し、前記駆動軸の軸方向と直交する方向から見て前記支持部と前記錘部とは重なっていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項記載の振動装置。
6. 前記錘部材は前記駆動軸が挿通する貫通孔を有し、前記貫通孔と前記駆動軸との隙間は熱収縮した熱収縮性樹脂が充填されて前記熱収縮性樹脂の熱収縮力で前記衝突部材が前記駆動軸に結合されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の振動装置。
7. 前記支持部は前記駆動軸と結合する変形可能な環状部と前記環状部を外周側から締め付ける締め付け手段とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載の振動装置。
8. 前記錘部材に固定される第三被固定部と、前記筐体に固定される第四被固定部と、前記第三被固定部と前記第四被固定部とを連結する第二腕部とを有する第二スプリングを備え、前記錘部材は前記第二スプリングの弾性力により前記筐体とは非衝突であることを特徴とする請求項１記載の振動装置。
9. 前記微振動発生部材は前記駆動軸を介してのみ前記筐体に支持されたことを特徴とする請求項１記載の振動装置。
10. 前記微振動発生部材は周縁部が点で周方向に等間隔に前記筐体に固定されたことを特徴とする請求項１記載の振動装置。
11. 前記微振動発生部材は、弾性薄板の少なくとも一面に配置した伸縮薄板に駆動電圧を印加することで前記伸縮薄板が伸縮して前記伸縮薄板の中央部と周縁部とが前記弾性薄板の法線方向に相対変位するように変形する薄板であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項記載の振動装置。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項記載の振動装置を備えたことを特徴とする電子機器。
13. 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項記載の振動装置を備えたことを特徴とする身体装着品。

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