JP6578414B1

JP6578414B1 - 電子機器

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Publication number: JP6578414B1
Application number: JP2018111033A
Authority: JP
Inventors: 文雄田村
Original assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2019-09-18
Anticipated expiration: 2038-06-11
Also published as: CN110580079B; US20190377413A1; US10768707B2; JP2019215612A; CN110580079A

Abstract

【課題】装置の薄型化を図りつつ、タッチ入力操作時にユーザが十分なクリック感を得ることができる電子機器を提供する。【解決手段】電子機器１０は、タッチ入力操作可能なタッチ操作部３０と、タッチ操作部３０が移動可能に載置される載置面２８ｅが設けられた支持プレート２８を有する本体筐体１２と、タッチ操作部３０に対して振動を発生する振動発生器３１と、タッチ操作部３０及び支持プレート２８のうちの一方に対して固定される固定部６０ｂと、タッチ操作部３０及び支持プレート２８のうちの他方に対して少なくとも載置面２８ｅに平行する一方向に沿って移動可能な状態で係止される係止部６０ｃとを有する連結部材６０と、を備える。【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、タッチ操作装置を備える電子機器に関する。

近年、ノート型ＰＣやタブレット型ＰＣ等の電子機器は、薄型化の要望が大きい。このため、クリック入力可能なタッチパッドや押しボタン等の入力操作部は、その機械的な昇降動作をなくすことが求められている。そこで、この種の電子機器には、ユーザのタッチ入力操作に応じて振動発生器を振動させることにより、機械的な昇降動作なしでユーザに触覚でクリック感を伝えるフィードバック技術（ＨＡＰＴＩＣＳ技術）が搭載される場合がある（例えば特許文献１参照）。振動発生器の一例としては、形状記憶合金を用いたアクチュエータ（ＳＩＡ：Shape memory alloy Impact Actuator）、圧電素子（ピエゾ素子）を用いたアクチュエータ（ＰＶＡ：Piezo Vibration Actuator）、偏心モータ（ＥＲＭ：Eccentric Rotating Mass）、リニア・バイブレータ（ＬＲＡ：Linear Resonant Actuator）等が挙げられる。

特開２０１２−８３８４０号公報

上記のような電子機器は、通常、振動発生器を取り付けたタッチ操作部を電子機器の筐体に対してゴムを用いてフローティング支持し、これによりタッチ操作部で振動を発生させている。ゴムは、例えば一面がタッチ操作部の下面に固着され、他面が筐体の上面に固着される。

ところが、このようにゴムを用いたフローティング構造でユーザに十分な振動を与えるためには、ゴムの板厚を例えば１ｍｍ程度確保する必要があり、薄型化の障壁となっている。一方、ゴムの板厚を薄くし過ぎると、ユーザが感知できる振動を発生させることが困難になる。

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、装置の薄型化を図りつつ、タッチ入力操作時にユーザが十分なクリック感を得ることができる電子機器を提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係る電子機器は、電子機器であって、タッチ入力操作可能なタッチ操作部と、前記タッチ操作部が移動可能に載置される載置面が設けられた支持部を有する筐体と、前記タッチ操作部に対して振動を発生する振動発生器と、前記タッチ操作部及び前記支持部のうちの一方に対して固定される固定部と、前記タッチ操作部及び前記支持部のうちの他方に対して少なくとも前記載置面に平行する一方向に沿って移動可能な状態で係止される係止部とを有する連結部材と、を備える。

このような構成によれば、タッチ操作部を筐体の支持部に対して連結部材を用いたフローティング構造で支持する。このため、従来技術のようにタッチ操作部と支持部との間にフローティング支持用のゴムの厚み分の隙間を設ける必要がなく、タッチ操作部及び振動発生器を搭載する筐体の薄型化を図ることができる。しかも連結部材を用いたフローティング構造では、ゴムを用いたフローティング構造のように振動発生器で発生した振動がゴムによって大きく減衰されることがない。このため、振動発生器で発生した振動は、タッチ操作部の下面と支持部の載置面との間の摩擦抵抗で減衰される以外、ほとんど減衰されずにタッチ操作部に付与される。その結果、ユーザはタッチ入力操作時に強い振動による十分なクリック感を得ることができる。

前記連結部材は、棒状部と、前記棒状部の一端部に設けられた前記固定部と、前記棒状部の他端部に設けられたフランジ状の前記係止部と、で構成され、前記係止部が係止される前記タッチ操作部及び前記支持部のうちの他方は、少なくとも前記一方向に移動可能な状態で前記棒状部が挿通される孔部を有すると共に、該孔部の開口縁部に前記係止部が係止される構成としてもよい。そうすると、連結部材は取り付けや取り外しが容易でありながらもタッチ操作部と支持部との間を確実に連結できる。

前記タッチ操作部を前記支持部の載置面に押し付ける方向に付勢する弾性部材を、前記係止部と前記孔部の開口縁部との間に介在させた構成としてもよい。そうすると、弾性部材がタッチ操作部を筐体側に常時付勢するため、タッチ操作部の上面である入力面と、その周囲を囲む筐体の上面との間の面合わせを容易に行うことができる。また、入力面は筐体の上面よりも低いか又は面一となる位置に確実に保持することができるため、当該電子機器の外観品質が向上する。

前記連結部材及び前記弾性部材は、導電性材料で形成された構成としてもよい。そうすると、タッチ操作部と筐体との間が、導電性材料で形成された連結部材及び弾性部材を介して電気的に接続される。その結果、連結部材及び弾性部材がタッチ操作装置のＥＳＤやＥＭＩ対策のグランドとして機能する。

前記固定部が固定される前記タッチ操作部及び前記支持部のうちの一方は、前記固定部がスナップ係合するスナップ係合部を有する構成としてもよい。そうすると、固定部の取り付けが一層容易になる。

前記連結部材は、複数設けられた構成としてもよい。そうすると、タッチ操作部を支持部の載置面上でより安定して移動可能に支持できる。

前記タッチ操作部と前記支持部との間を、前記載置面に平行し且つ前記一方向と直交する他方向に対して移動不能な状態に位置決めする位置決め部を備える構成としてもよい。そうすると、振動発生器で発生した振動をより確実にタッチ操作部に伝達することができる。

前記振動発生器は、形状記憶合金を用いたアクチュエータで構成されてもよい。

本発明の上記態様によれば、装置の薄型化を図りつつ、タッチ入力操作時にユーザが十分なクリック感を得ることができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器の斜視図である。図２は、タッチ操作装置の構成を模式的に示す底面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う構成を模式的に示す断面図である。図４Ａは、図２中のＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿う構成を模式的に示す断面図である。図４Ｂは、図２中のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿う構成を模式的に示す断面図である。図４Ｃは、図４Ｂに示す状態からタッチ操作部が載置面上で前側に移動した状態を示す断面図である。図５は、連結部材の取付構造を示す分解斜視図である。図６は、ベースプレートに形成されたスナップ係合部及びその周辺部を上側から見た斜視図である。図７Ａは、連結部材の固定部をスナップ係合部の挿入孔を通過させた状態を示す要部拡大平面図である。図７Ｂは、図７Ａに示す状態から固定部をスナップ係合部の係合孔に係合させた状態を示す要部拡大平面図である。図８は、図２中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う構成を模式的に示す断面図である。図９Ａは、振動発生器の取付構造を模式的に示す要部拡大底面図である。図９Ｂは、図９Ａに示す状態から振動発生器が駆動された状態を模式的に示す要部拡大底面図である。図１０Ａは、振動発生器の取付構造を模式的に示す側面断面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示す状態から振動発生器が駆動された状態を模式的に示す側面断面図である。図１１は、第１変形例に係る連結部材を用いてタッチ操作部と支持部とを連結した構成を模式的に示す断面図である。図１２は、第２変形例に係る連結部材を用いてタッチ操作部と支持部とを連結した構成を模式的に示す断面図である。図１３は、変形例に係る振動発生器の取付構造を模式的に示す要部拡大底面図である。

以下、本発明に係る電子機器について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器１０の斜視図である。電子機器１０は、本体筐体１２とディスプレイ筐体１４とをヒンジ１６で回動可能に連結したノート型ＰＣである。本実施形態ではノート型ＰＣの電子機器１０を例示するが、電子機器１０はタブレット型ＰＣやスマートフォン等であってもよい。

本体筐体（筐体）１２は、樹脂や金属で形成された箱状の筐体であり、内部に図示しない基板、演算処理装置、ハードディスク装置、メモリ等の各種電子部品を収納している。本体筐体１２の上面１２ａには、キーボード装置１８及びタッチ操作装置２０が設けられている。キーボード装置１８の略中央にはポインティングスティック２２が設けられている。キーボード装置１８とタッチ操作装置２０との間には、３個の押しボタン２４，２５，２６が設けられている。

タッチ操作装置２０及びポインティングスティック２２はディスプレイ１４ａに表示されるカーソル（マウスポインタ）を操作するためのものであり、マウスの代わりとして操作可能な入力操作部である。タッチ操作装置２０は、指先等でなぞるなぞり操作と、指先等でクリックするクリック操作（押圧操作）とが可能なクリックパッドとして構成されている。押しボタン２４〜２６は、タッチ操作装置２０又はポインティングスティック２２によるカーソル操作と連係して機能する。押しボタン２４〜２６は、それぞれ一般的なマウスでの左ボタン、中央ボタン、右ボタンに対応するクリック操作ボタンである。

ディスプレイ筐体１４は、樹脂や金属で形成された箱状の筐体の前面に液晶ディスプレイ等のディスプレイ１４ａを有する。ディスプレイ筐体１４は、ヒンジ１６を通過した図示しない配線によって本体筐体１２と電気的に接続されている。

以下では、タッチ操作装置２０について図１に示す電子機器１０に搭載された状態での使用形態を基準とし、手前側を前、奥側を後、厚み方向を上下、幅方向を左右と呼んで説明する。

図２は、タッチ操作装置２０の構成を模式的に示す底面図である。図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う構成を模式的に示す断面図である。図２及び図３は、タッチ操作装置２０と共に、このタッチ操作装置２０の本体筐体１２への取付板となる支持プレート（支持部）２８も合わせて図示している。

図２及び図３に示すように、タッチ操作装置２０は、タッチ操作部３０と、振動発生器３１とを備える。タッチ操作装置２０は、本体筐体１２と固定される支持プレート２８の上面上で移動可能に支持される。支持プレート２８を取り付けたタッチ操作装置２０は、本体筐体１２の上面１２ａに形成された収納凹部１２ｂに収納され、タッチ操作部３０が上面１２ａに露出する（図１も参照）。

タッチ操作部３０は、例えば下から上に向かって順に、ベースプレート３２と、基板３４と、パッドプレート３６とを積層した３層構造である。

ベースプレート３２は、タッチ操作装置２０の底板となるプレート状部材である。ベースプレート３２は、アルミニウムやステンレス等の金属薄板で形成され、各所に開口や切り起こしが形成されている。

基板３４は、ベースプレート３２の上面に積層され、パッドプレート３６の入力面３６ａに対するなぞり操作やクリック操作等のタッチ入力操作を検出するセンサである。基板３４は、ベースプレート３２の上面に接着剤や両面テープ等によって固着される。基板３４は、ベースプレート３２の開口３２ａと、支持プレート２８の開口２８ａとを通過した配線３８によって本体筐体１２内の基板に接続される。

パッドプレート３６は、基板３４の上面に積層され、その上面がタッチ入力操作を受け付ける入力面３６ａとなる。パッドプレート３６は、ガラス板や樹脂板で形成されている。パッドプレート３６は、基板３４の上面に接着剤や両面テープ等によって固着される。

振動発生器３１は、タッチ操作部３０に対してタッチ入力操作が行われた場合に振動を発生してタッチ操作部３０を振動させ、これによりユーザにクリック感を付与するものである。本実施形態では、振動発生器３１は、タッチ操作部３０に対するクリック操作に応じて振動を発生し、なぞり操作に対しては振動を発生しないように制御されるが、なぞり操作時に振動を発生させるように制御されてもよい。本実施形態の振動発生器３１は、形状記憶合金４０を用いたアクチュエータ（ＳＩＡ）である。

図２及び図３に示すように、振動発生器３１は、形状記憶合金４０と、ベース部４１と、駆動部４２とを有する。振動発生器３１は、タッチ操作部３０のベースプレート３２の下面３２ｂに対して固定ブラケット４４を介して固定され、支持プレート２８の開口２８ａ内で移動可能に配置されている。振動発生器３１は、形状記憶合金４０が縮むことでタッチ操作部３０が素早く移動して６Ｇ程度の加速度を発生させ、これによりユーザに確実なクリック感を付与することができる。

ベース部４１は、左右方向に延在する波形状の曲面で形成された波形状面４１ａと、波形状面４１ａの左右端部からそれぞれ左右に突出したフランジ状の支持片４１ｂ，４１ｂとを有したプレートである。各支持片４１ｂの端部は、ねじ４６を用いて固定ブラケット４４と締結されている。

駆動部４２は、左右方向に延在する波形状の曲面で形成された波形状面４２ａを有する波形プレートである。駆動部４２の波形状面４２ａは、ベース部４１の波形状面４１ａと密着可能な形状を有し、その間に形状記憶合金４０を挟持している。駆動部４２は、その後面４２ｂが支持プレート２８の開口２８ａの後端面２８ｂに対して当接している。後面４２ｂの左右両端には、前側に凹んだ凹状部が形成されると共に、この凹状部に板ばね４８の一端がそれぞれ配置されている。板ばね４８は、クランク形状を有し、他端がベース部４１の支持片４１ｂに対してねじ５０を用いて固定されている。各板ばね４８は、駆動部４２をベース部４１に対して保持すると共に、駆動部４２をベース部４１側へと常時付勢し、波形状面４２ａを形状記憶合金４０を挟んで波形状面４１ａに圧接している。

形状記憶合金４０は、所定温度以上に加熱すると元の形状に復帰する性質を有する合金であり、図示しない駆動電源に接続されている。形状記憶合金４０は、糸状或いは帯状の薄板であり、ベース部４１と駆動部４２の波形状面４１ａ，４２ａ間に挟持されている。形状記憶合金４０は、波形状面４１ａ，４２ａ間の外側に飛び出した左右端部がベース部４１の支持片４１ｂに対してそれぞれねじ５２を用いて固定されている。形状記憶合金４０は、駆動電源からの通電がない非通電時は、長手方向が波形状に収縮し、波形状面４１ａ，４２ａ間で各波形状面４１ａ，４２ａに沿った波形状となる（図２及び図９Ａ参照）。形状記憶合金４０は、駆動電源からの通電時はジュール熱で所定温度以上となり、これにより左右方向に伸びて波の振幅が減少した元の形状に復帰して波形状面４１ａ，４２ａ間を押し開き、ベース部４１と駆動部４２との間を離間させる（図９Ｂ参照）。

振動発生器３１の前側には、ブラケット５４を介して板ばね５６が取り付けられている。ブラケット５４は、後側で上下方向に延びた縦板部５４ａと、縦板部５４ａの前側で前方に延びた横板部５４ｂとを有するＬ字形状である。縦板部５４ａは、左右両端の後面から突出したボス５４ｃの頂面が各支持片４１ｂに当接し、ねじ４６を用いてベース部４１と締結されている。縦板部５４ａの中央部の後面５４ｄは、ベース部４１の前面４１ｃと当接している。板ばね５６は、平面視略Ｖ字形状を有し、横板部５４ｂの下面に固定された取付板５８の後端から下方に屈曲形成されている。板ばね５６は、前側に突出したＶ字の左右先端部が、それぞれ支持プレート２８の開口２８ａの前端面２８ｃに当接している。本実施形態の場合、前端面２８ｃは、開口２８ａの前縁部から下方に屈曲させた突出板２８ｄの後面に形成している。

このように振動発生器３１は、ベース部４１がタッチ操作部３０と固定された状態で、ベース部４１に対して接離方向に進退可能に保持された駆動部４２の後面４２ｂが支持プレート２８の開口２８ａの後端面２８ｂと当接している。さらに振動発生器３１は、ベース部４１に対して固定された板ばね５６が支持プレート２８の開口２８ａの前端面２８ｃと当接している。

図２及び図３に示すように、支持プレート２８は、タッチ操作装置２０を移動可能に支持した状態で本体筐体１２に取り付けるブラケットとして機能する。支持プレート２８は、アルミニウムやステンレス等の金属薄板で形成され、各所に開口や切り起こしが形成されている。上記した通り、支持プレート２８は、後側中央に形成された開口２８ａに振動発生器３１及び板ばね５６が配設される。支持プレート２８の後端部には、押しボタン２４〜２６が支持される。支持プレート２８は、本体筐体１２と一体成形されてもよい。

タッチ操作装置２０は、タッチ操作部３０が支持プレート２８の上面である載置面２８ｅ上で前後方向に移動可能な状態で載置され、同時に振動発生器３１及び板ばね５６が開口２８ａに対して前後方向に移動可能な状態で挿入される。当該電子機器１０は、載置面２８ｅ上でのタッチ操作部３０の移動を許容した状態でタッチ操作部３０を支持プレート２８に対して連結する連結部材６０と、タッチ操作部３０の載置面２８ｅ上での前後方向の移動をガイドする位置決め部６２とを備える。

図４Ａは、図２中のＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿う構成を模式的に示す断面図である。図４Ｂは、図２中のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿う構成を模式的に示す断面図である。図４Ｃは、図４Ｂに示す状態からタッチ操作部３０が載置面２８ｅ上で前側に移動した状態を示す断面図である。図５は、連結部材６０の取付構造を示す分解斜視図である。図６は、ベースプレート３２に形成されたスナップ係合部６４及びその周辺部を上側から見た斜視図である。

図２に示すように、連結部材６０は複数箇所（例えば８か所）に設けられている。図４Ａ、図４Ｂ及び図５に示すように、連結部材６０は、円筒状の棒状部６０ａと、棒状部６０ａの一端部に設けられた固定部６０ｂと、棒状部６０ａの他端部に設けられた係止部６０ｃとを有したフック状のクリップである。連結部材６０は、例えばステンレスや鉄、炭素鋼等の金属或いは樹脂によって形成されるが、導電性材料で形成されていることが好ましく、後述する連結部材７０，７４についても同様である。

棒状部６０ａは、上下方向に延在しており、支持プレート２８に形成された孔部２８ｆを下面２８ｇ側から挿通する。本実施形態の場合、孔部２８ｆは、支持プレート２８の下面２８ｇ側から載置面２８ｅ側に向かって内径が小さくなる段付き形状であり、前後方向に延びた長孔である。孔部２８ｆは、下面２８ｇ側に開口した大径の第１長孔２８ｆａと、第１長孔２８ｆａと連通し、載置面２８ｅ側に開口した小径の第２長孔２８ｆｂとで形成されている。棒状部６０ａは、前後方向に移動可能な状態で第１長孔２８ｆａから第２長孔２８ｆｂまでを挿通している。

固定部６０ｂは、棒状部６０ａの上端部に設けられたフランジ状の円板であり、棒状部６０ａの上端に向かう方向で次第に拡径したテーパ形状の外周面を有する。固定部６０ｂは、タッチ操作部３０のベースプレート３２に形成されたスナップ係合部６４にスナップ係合する。

図５及び図６に示すように、ベースプレート３２には、矩形の開口３２ｃが形成されている。スナップ係合部６４は、開口３２ｃを形成する前端面と後端面との間に架け渡された左右一対のブリッジ６４ａ，６４ａを用いて形成されている。スナップ係合部６４は、左右のブリッジ６４ａ及びこのブリッジ６４ａ，６４ａ間の隙間に形成された挿入孔６４ｂ及び係合孔６４ｃを有する。挿入孔６４ｂは、連結部材６０の固定部６０ｂを挿通可能な内径を有する。係合孔６４ｃは、挿入孔６４ｂの前側に一部が挿入孔６４ｂと重複した状態で形成されており、連結部材６０の棒状部６０ａを挿入可能且つ固定部６０ｂよりも小さな内径を有する。

スナップ係合部６４に連結部材６０を係合させる際は、連結部材６０の固定部６０ｂを挿入孔６４ｂを通過させる（図７Ａ参照）。続いて連結部材６０を前側に移動させることにより、棒状部６０ａが左右のブリッジ６４ａ，６４ａ間を押し開きつつ、係合孔６４ｃにスナップ係合し、固定部６０ｂが係合孔６４ｃの上面側に係止される（図４Ａ及び図７Ｂ参照）。その結果、連結部材６０がベースプレート３２に対して移動不能な状態で固定される。本実施形態の場合、固定部６０ｂは、外周面に形成されたテーパ面が係合孔６４ｃの内周面に形成されたテーパ面と当接してブリッジ６４ａの板厚の範囲内に配置される。このため、固定部６０ｂはベースプレート３２の上方に突出せず、タッチ操作部３０の薄型化を損害しない。

係止部６０ｃは、棒状部６０ａの下端部に設けられ、挿入孔６４ｂ、係合孔６４ｃ及び固定部６０ｂよりも大径に形成されたフランジ状の円板である。係止部６０ｃは、孔部２８ｆの第１長孔２８ｆａの下面２８ｆｃに係止されると共に、第１長孔２８ｆａ内で前後方向に移動可能に配置される（図４Ｃ参照）。本実施形態の場合、係止部６０ｃと第１長孔２８ｆａの開口縁部（下面２８ｆｃ）との間にはスプリングワッシャ（弾性部材）６６が設けられる。スプリングワッシャ６６は、棒状部６０ａに外挿されて係止部６０ｃと第１長孔２８ｆａの下面との間に介在し、係止部６０ｃを第１長孔２８ｆａの下面２８ｆｃから離間する方向（下方）に常時付勢する。これにより連結部材６０は、固定部６０ｂを介してベースプレート３２（タッチ操作部３０）を載置面２８ｅに押し付ける方向に常時付勢する。スプリングワッシャ６６は、例えばステンレスやスチール等の導電性材料で形成されている。

図８は、図２中のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う構成を模式的に示す断面図である。

図８に示すように、位置決め部６２は、ベースプレート３２の下面３２ｂから下方に突出するように形成された円筒形状の突出し加工部である。位置決め部６２は、複数箇所（例えば２か所）に設けられている（図２参照）。支持プレート２８は、位置決め部６２に対応する位置に位置決め部６２が挿入される位置決め孔２８ｈを有する。位置決め孔２８ｈは、支持プレート２８の載置面２８ｅ上でのタッチ操作部３０の移動方向（前後方向）に対して延在し、この移動方向に直交する左右方向に対しては位置決め部６２を移動不能に位置決めする長孔である。なお、本実施形態の場合、連結部材６０と孔部２８ｆとにより、タッチ操作部３０の左右方向への移動がある程度規制されているため、位置決め部６２は省略してもよい。図２では、位置決め部６２を左右一対設けた構成を例示しているが、位置決め部６２は左右方向に対する位置決めを行うものであるため、例えば下面３２ｂの左右方向中央で前後方向に複数並べて設けることが好ましい。

本実施形態の場合、支持プレート２８の下面２８ｇには、位置決め孔２８ｈを囲むように浅い凹状部２８ｉが形成されている。凹状部２８ｉには、位置決め孔２８ｈよりも左右方向幅が狭く、位置決め部６２の左右方向の移動をより確実に規制可能な位置決め孔６８ａが形成された位置決めプレート６８が収納固定される（図２も参照）。位置決め孔２８ｈは、製造公差や組付精度を考慮し、位置決め部６２よりもある程度左右方向幅が大きく形成される。そこで、本実施形態では、位置決めプレート６８の位置決め孔６８ａを支持プレート２８の位置決め孔２８ｈに重ねることにより、位置決め部６２の左右方向での位置決め精度をより高めている。位置決めプレート６８は省略してもよい。

次に、以上のように構成された電子機器１０において、タッチ操作装置２０にタッチ入力操作を行った際の動作を説明する。

先ず、タッチ操作装置２０の入力面３６ａに対してタッチ入力操作が行われていない状態では、形状記憶合金４０は非通電状態にある。この状態では、振動発生器３１は、図２、図９Ａ及び図１０Ａに示すように、形状記憶合金４０が波形状に収縮し、形状記憶合金４０を挟んでベース部４１の波形状面４１ａと駆動部４２の波形状面４２ａとが最も接近した初期位置にある。この初期位置では、板ばね５６の付勢力により、ベース部４１が支持プレート２８（本体筐体１２）に対して最も後側に移動した位置にある。このため、ベース部４１と固定されたタッチ操作部３０についても支持プレート２８の載置面２８ｅ上で最も後側に移動した位置にある（図３及び図１０Ａ参照）。

この状態から、ユーザが例えば指先で入力面３６ａに対してクリック操作を行うと、このクリック操作が基板３４で検出され、形状記憶合金４０に対する通電が行われる。その結果、所定温度以上となった形状記憶合金４０が左右方向に延びた元の形状に復帰して波形状面４１ａ，４２ａ間を押し開き、ベース部４１と駆動部４２との間を離間させる（図９Ｂ参照）。本実施形態の場合、駆動部４２は、その後面４２ｂが支持プレート２８の開口２８ａの後端面２８ｂに当接している。このため、駆動部４２の前後方向位置は変化せず、相対的にベース部４１が板ばね５６の付勢力に抗して開口２８ａ内を前方に移動する。この際、振動発生器３１では、例えば入力面３６ａに対するクリック操作の操作時間や操作圧力等に基づき、形状記憶合金４０に対して所定周波数で断続的な通電が行われる。その結果、ベース部４１が、振動発生器３１で発生する振動と、板ばね５６及び板ばね４８の弾性力とにより、開口２８ａ内で前後方向に振動する。

その際、ベース部４１と固定されたタッチ操作部３０は、連結部材６０及び位置決め部６２を介して支持プレート２８（本体筐体１２）に対して前後方向に移動可能に、且つ左右方向及び上下方向には移動不能に連結されている。このため、振動発生器３１で発生した前後方向の振動により、タッチ操作部３０が載置面２８ｅ上で前後方向に円滑に振動し、ユーザに所望のクリック感が付与される。

この場合、当該電子機器１０は、タッチ操作装置２０のタッチ操作部３０が少なくとも支持プレート２８の載置面２８ｅ上で前後方向に沿って移動可能な状態で、タッチ操作部３０と支持プレート２８との間を連結する連結部材６０を備える。そして、連結部材６０は、タッチ操作部３０に対して固定される固定部６０ｂを一端部に有し、支持プレート２８に対して前後方向に沿って移動可能な状態で係止される係止部６０ｃを他端部に有する。

このように当該電子機器１０は、上記従来技術のようにタッチ操作部３０を本体筐体１２に対してゴムで固着したフローティング構造ではなく、連結部材６０を用いたフローティング構造で支持している。このため、タッチ操作部３０（ベースプレート３２）と本体筐体１２（支持プレート２８）との間にゴムの厚み分の隙間を設ける必要がなく、タッチ操作装置２０及びこれを搭載する本体筐体１２の薄型化を図ることができる。また、ゴムを用いたフローティング構造では、振動発生器３１で発生した振動がゴムによって大きく減衰される。これに対し、当該電子機器１０の連結部材６０を用いたフローティング構造では、振動発生器３１で発生した振動の減衰要因がベースプレート３２の下面３２ｂと支持プレート２８の載置面２８ｅとの間の摩擦抵抗のみとなる。ここで、従来のゴムによる抵抗力は、例えば１００ｇｆ以上になるが、当該電子機器１０の摩擦力による抵抗力は、例えば１０ｇｆ程度であることが実験的に確認されている。このため、振動発生器３１で発生した振動がほとんど減衰せずにタッチ操作部３０に付与されるため、ユーザは強い振動による十分なクリック感を得ることができる。

連結部材６０の取り付けは、一端部の固定部６０ｂをタッチ操作部３０に固定し、他端部の係止部６０ｃを支持プレート２８に係止させるだけでよい。このため、連結部材６０は、従来のゴムを固着するタッチ操作部３０の取付構造に比べて取り付けや取り外しが容易である。しかも連結部材６０は、金属の機械加工やヘッダー加工ができるため、寸法精度を高め易いという利点もある。

連結部材６０は、固定部６０ｂがベースプレート３２に設けたスナップ係合部６４に対してスナップ係合によって係合される。つまり、固定部６０ｂのベースプレート３２への固定は、固定部６０ｂを挿入孔６４ｂに挿入した後、前側にスライドさせるだけで係合孔６４ｃにスナップ係合する。このため、連結部材６０の取り付け及び取り外しが一層容易である。

しかも固定部６０ｂは、係合孔６４ｃにスナップ係合されるため、その外径を係合孔６４ｃの内径よりも十分に大きく形成しても係合孔６４ｃに容易に係合させることができる。このため、固定部６０ｂの外径を十分に確保して連結部材６０の係合孔６４ｃからの軸方向の確実な抜け止めを確保しつつ、固定部６０ｂや係合孔６４ｃを可及的に薄型化することができる。換言すれば、連結部材６０の固定部６０ｂを例えば挿入孔６４ｂを持たない単独の係合孔６４ｃに対して軸方向に嵌合させる構成とした場合、固定部６０ｂが挿入孔６４ｂを大きく押し開く必要があって取付荷重が増大する。また、この構成で固定部６０ｂを挿入孔６４ｂに嵌合させ易くするためには、固定部６０ｂ又は挿入孔６４ｂの挿入時の対向面に面取り形状を形成しておく必要があり、薄型化も難しくなる。勿論、電子機器１０の仕様等によっては、固定部６０ｂをスナップ係合ではなく、単独の係合孔６４ｃに対して軸方向に嵌合させる構成を採用してもよい。

当該電子機器１０では、連結部材６０の係止部６０ｃと支持プレート２８の孔部２８ｆの開口縁部（下面２８ｆｃ）との間に、タッチ操作部３０を支持プレート２８の載置面２８ｅに押し付ける方向に付勢する弾性部材であるスプリングワッシャ６６を介在させている。これによりタッチ操作部３０は、スプリングワッシャ６６から連結部材６０を介して本体筐体１２内に沈む方向の付勢力を常時受けている。このため、タッチ操作部３０の上面である入力面３６ａと、その周囲に設けられる本体筐体１２の上面１２ａとの高さ位置の調整（面合わせ）が容易である。また、図３に示すように、入力面３６ａは、本体筐体１２の上面１２ａよりも低位置又は面一に容易に保持できるため、タッチ操作部３０及びその周辺部での電子機器１０の外観品質が向上する。

当該電子機器１０では、連結部材６０及びスプリングワッシャ６６が導電性材料で形成されている。このため、当該電子機器１０では、金属製のベースプレート３２と本体筐体１２（支持プレート２８）との間が、導電性材料で形成された連結部材６０及びスプリングワッシャ６６を介して電気的に接続される。その結果、連結部材６０及びスプリングワッシャ６６が、静電気放電・サージ（ＥＳＤ：Electro−Static Discharge）や電磁波妨害（ＥＭＩ：Electro Magnetic Interference）の対策のためのグランドとして機能する。つまりタッチ操作部３０と本体筐体１２とを連結する連結部材６０をグランドとして兼用でき、部品点数を削減できる。但し、連結部材６０及びスプリングワッシャ６６でＥＳＤやＥＭＩ対策を考慮する必要がない場合、連結部材６０は樹脂製でもよく、スプリングワッシャ６６はゴムワッシャ等の他の弾性部材で代替してもよい。

図１１は、第１変形例に係る連結部材７０を用いてタッチ操作部３０と支持プレート２８とを連結した構成を模式的に示す断面図である。

図１１に示すように、連結部材７０は、スナップ係合部６４を用いたスナップ係合によってベースプレート３２に固定される固定部６０ｂ（図４Ａ参照）に代えて、ベースプレート３２に対してねじ止めされる固定部７０ａを備える。連結部材７０は、棒状部６０ａの上端部に外径を段部７０ｂで一段小さくした雄ねじ構造の固定部７０ａを備えた段付きねじである。ベースプレート３２には、固定部７０ａを螺合可能な雌ねじ孔７２が形成されている。連結部材７０は、固定部７０ａを孔部２８ｆを通して雌ねじ孔７２に螺合させ、段部７０ｂをベースプレート３２の下面３２ｂに突き当てる。従って、このような連結部材７０においても、載置面２８ｅ上でのタッチ操作部３０の前後方向の移動を許容した状態でタッチ操作部３０を支持プレート２８に対して連結できる。

図１２は、第２変形例に係る連結部材７４を用いてタッチ操作部３０と支持プレート２８とを連結した構成を模式的に示す断面図である。

上記した連結部材６０（７０）は、固定部６０ｂ（７０ａ）がタッチ操作部３０のベースプレート３２と固定され、係止部６０ｃが本体筐体１２側の支持プレート２８に対して前後方向に移動可能に係止された構成である。これに対し、図１２に示す連結部材７４は、連結部材６０を上下反転させた取付構造である。つまり連結部材７４は、固定部６０ｂが本体筐体１２側の支持プレート２８に対して固定され、係止部６０ｃがタッチ操作部３０のベースプレート３２に前後方向に移動可能に係止される構成である。そこで、この構成では、支持プレート２８には、固定部６０ｂをスナップ係合によって固定するスナップ係合部６４が設けられ、ベースプレート３２には、係止部６０ｃが前後方向に移動可能に係止される孔部７６が設けられている。孔部７６は、図４Ａに示す孔部２８ｆと略同様な構成であり、ベースプレート３２の上面側に開口した大径の第１長孔７６ａと、第１長孔７６ａと連通し、下面３２ｂ側に開口した小径の第２長孔７６ｂとで形成されている。従って、このような連結部材７４においても、載置面２８ｅ上でのタッチ操作部３０の前後方向の移動を許容した状態でタッチ操作部３０を支持プレート２８に対して連結できる。なお、連結部材７４は、固定部６０ｂに代えて図１１と同様な雄ねじ構造の固定部７０ａを用いた構成としてもよい。

図１３は、変形例に係る振動発生器７８の取付構造を模式的に要部拡大底面図である。

上記した振動発生器３１は、図２及び図９Ａに示すように、ベース部４１をタッチ操作部３０のベースプレート３２に対して固定し、駆動部４２の後面４２ｂを支持プレート２８の開口２８ａの後端面２８ｂに当接した取付構造である。これに対し、図１３に示す振動発生器７８は、図１０Ａに示す振動発生器３１を前後反転し、ベース部４１を支持プレート２８の後端面２８ｂに固定した構成である。この振動発生器７８では、ベース部４１の左右両端の支持片４１ｂと支持プレート２８の後端面２８ｂとの間に円筒状のスリーブ７９を設け、スリーブ７９を介してねじ４６でベース部４１と支持プレート２８とを固定している。振動発生器７８の駆動部４２は、前面４２ｃがブラケット５４の後面５４ｄに当接している。ここで、ブラケット５４は、例えば横板部５４ｂの左右両端部から突出した取付部８０を有し、各取付部８０がねじ８２を用いてベースプレート３２の下面３２ｂに固定されている。従って、このような振動発生器７８では、通電時に形状記憶合金４０が元の形状に復帰すると、駆動部４２が板ばね５６の付勢力に抗して前方に移動し、開口２８ａ内で前後方向に振動する。この際、ブラケット５４がベースプレート３２と固定されているため、タッチ操作部３０についても振動発生器７８と共に前後方向に振動する。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

上記では、タッチ操作装置２０としてタッチパッドを例示したが、タッチ操作装置２０はタッチパッド以外のタッチ入力操作を行うもの、例えば押しボタン２４〜２６やキーボード装置１８に適用してもよく、ディスプレイ１４ａのタッチパネルに適用してもよい。

上記では振動発生器３１（７８）は、前後方向の振動を発生し、タッチ操作部３０を前後方向に振動させる構成を例示した。しかしながら、振動発生器３１（７８）は、タッチ操作装置２０を左右方向或いは前後左右方向に振動させる構成でもよく、この場合、孔部２８ｆの形状を変更し、位置決め部６２の形状を変更し或いは省略すればよい。また、振動発生器３１（７８）には、形状記憶合金４０を用いたアクチュエータ（ＳＩＡ）以外、例えば、圧電素子（ピエゾ素子）を用いたアクチュエータ（ＰＶＡ）、偏心モータ（ＥＲＭ）、リニア・バイブレータ（ＬＲＡ）を用いてもよい。

１０電子機器
１２本体筐体
２０タッチ操作装置
２８支持プレート
２８ａ，３２ａ，３２ｃ開口
２８ｅ載置面
２８ｆ，７６孔部
３０タッチ操作部
３１，７８振動発生器
３２ベースプレート
３４基板
３６パッドプレート
３６ａ入力面
４０形状記憶合金
４１ベース部
４２駆動部
６０，７０，７４連結部材
６０ａ棒状部
６０ｂ，７０ａ固定部
６０ｃ係止部
６２位置決め部
６４スナップ係合部
６４ｂ挿入孔
６４ｃ係合孔
６６スプリングワッシャ

Claims

電子機器であって、
タッチ入力操作可能なタッチ操作部と、
前記タッチ操作部が移動可能に載置される載置面が設けられた支持部を有する筐体と、
前記タッチ操作部に対して振動を発生する振動発生器と、
前記タッチ操作部及び前記支持部のうちの一方に対して固定される固定部と、前記タッチ操作部及び前記支持部のうちの他方に対して少なくとも前記載置面に平行する一方向に沿って移動可能な状態で係止される係止部とを有する連結部材と、
を備えることを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器であって、
前記連結部材は、棒状部と、前記棒状部の一端部に設けられた前記固定部と、前記棒状部の他端部に設けられたフランジ状の前記係止部と、で構成され、
前記係止部が係止される前記タッチ操作部及び前記支持部のうちの他方は、少なくとも前記一方向に移動可能な状態で前記棒状部が挿通される孔部を有すると共に、該孔部の開口縁部に前記係止部が係止されることを特徴とする電子機器。
請求項２に記載の電子機器であって、
前記タッチ操作部を前記支持部の載置面に押し付ける方向に付勢する弾性部材を、前記係止部と前記孔部の開口縁部との間に介在させたことを特徴とする電子機器。
請求項３に記載の電子機器であって、
前記連結部材及び前記弾性部材は、導電性材料で形成されていることを特徴とする電子機器。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の電子機器であって、
前記固定部が固定される前記タッチ操作部及び前記支持部のうちの一方は、前記固定部がスナップ係合するスナップ係合部を有することを特徴とする電子機器。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の電子機器であって、
前記連結部材は、複数設けられていることを特徴とする電子機器。
請求項１〜６のいずれか１項に記載の電子機器であって、
前記振動発生器は、前記タッチ操作部を前記支持部に対して前記一方向に沿って移動させるものであり、
前記タッチ操作部と前記支持部との間を、前記載置面に平行し且つ前記一方向と直交する他方向に対して移動不能な状態に位置決めする位置決め部を備えることを特徴とする電子機器。
請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子機器であって、
前記振動発生器は、形状記憶合金を用いたアクチュエータであることを特徴とする電子機器。