KR102321679B1

KR102321679B1 - 리니어 구동 장치, 리니어 구동 장치를 사용한 전자 기기 및 신체 장착품

Info

Publication number: KR102321679B1
Application number: KR1020140124753A
Authority: KR
Inventors: 쥰이치 타다; 히로키 나루시마; 요시타카 모리
Original assignee: 신시코 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2013-09-20
Filing date: 2014-09-19
Publication date: 2021-11-05
Also published as: JP6273435B2; CN104467523B; JP5685703B1; JP2015084630A; CN104467522A; CN104467522B; JP2015083305A; JP6273434B2; KR20150032806A; JP5685704B1; JP2015083306A; CN104467523A; JP2015083297A

Abstract

입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜으로 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 향상시킬 수 있는 리니어 구동 장치, 당해 리니어 구동 장치를 사용한 전자 기기 및 신체 장착품을 제공한다.
축방향으로 변위하는 구동축과, 상기 구동축의 일단에 연결되어 있고 상기 구동축에 상기 축방향의 변위를 발생시키는 미세진동 발생 부재와, 상기 구동축이 상기 축방향으로 변위가 자유롭게 되도록 상기 구동축 또는 상기 미세진동 발생 부재의 적어도 일방을 지지하는 하우징과, 상기 구동축의 상기 축방향의 변위에 의해 상기 구동축의 축방향으로 이동 가능하게 상기 구동축과 결합하는 이동체를 구비하고, 상기 이동체가 상기 구동축의 상기 일단측으로부터 상기 타단측을 향하여 이동했을 때에, 상기 이동체의 상기 일단과는 반대측의 타단측을 향한 면을 구성하는 부재가, 상기 이동체의 상기 이동을 정지시키는 부재에 대하여 충돌하는 리니어 구동 장치. 당해 리니어 구동 장치를 사용한 전자 기기 및 신체 장착품.

Description

리니어 구동 장치, 리니어 구동 장치를 사용한 전자 기기 및 신체 장착품{LINEAR DRIVING APPARATUS, ELECTRONIC DEVICE AND WEARABLE DEVICE USING THE LINEAR DRIVING APPARATUS}

본 발명은 터치패널 등의 입력 기기 등에 사용되는 리니어 구동 장치, 당해 리니어 구동 장치를 사용한 전자 기기 및 신체 장착품에 관한 것이다.

종래, 표시 장치에 터치패널 기능을 넣은 것이나 조작키를 사용한 입력 장치가 도입되었다. 이것들 중에는, 리니어 구동 방식의 진동 장치를 미리 내장해 두고, 조작자가 손가락이나 펜으로 눌러 정보를 입력했을 때에, 진동을 손가락이나 펜으로 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 것이 있다. 이러한 리니어 구동 방식의 진동 장치로서, 예를 들면, 특허문헌 1에서는 일단부를 대좌에 고정한 압전 액추에이터와, 압전 액추에이터의 타단부에 댐퍼를 사이에 두고 추를 갖도록 한 것이 제안되어 있다.

일본 공개특허공보 2011-245437호

그러나, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜으로 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백의 향상에 관해서는 개선을 더할 여지가 있었다.

본 발명은 상기 서술한 과제의 해결을 목적으로 하여, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜으로 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 향상시킬 수 있는 리니어 구동 장치, 당해 리니어 구동 장치를 사용한 전자 기기 및 신체 장착품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명이 제안하는 것은,

축방향으로 변위하는 구동축과,

상기 구동축의 일단에 연결되어 있고 상기 구동축에 상기 축방향의 변위를 발생시키는 미세진동 발생 부재와,

상기 구동축이 상기 축방향으로 변위가 자유롭게 되도록 상기 구동축 또는 상기 미세진동 발생 부재의 적어도 일방을 지지하는 하우징과,

상기 구동축의 상기 축방향의 변위에 의해 상기 구동축의 축방향으로 이동 가능하게 상기 구동축과 결합하는 이동체를 구비하고,

상기 이동체가 상기 구동축의 상기 일단측으로부터 상기 타단측을 향하여 이동했을 때에, 상기 이동체의 상기 일단과는 반대측의 타단측을 향한 면을 구성하는 부재가, 상기 이동체의 상기 이동을 정지시키는 부재에 대하여 충돌하는

것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치이다.

또한, 본 발명이 제안하는 것은 상기 서술한 리니어 구동 장치를 구비한 전자 기기 또는 신체 장착품이다.

이러한 구성에 의해, 소기의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명에 의하면, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 향상시킬 수 있는 리니어 구동 장치, 당해 리니어 구동 장치를 사용한 전자 기기 및 신체 장착품을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1의 리니어 구동 장치의 구성을 나타내는 비스듬히 상방향에서 본 종단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 리니어 구동 장치에 있어서 이동체가 구동축의 상측 방향으로 이동한 상태를 나타내는 비스듬히 상방향에서 본 종단면도이다.
도 3은 도 1의 일부를 확대하여 나타낸 비스듬히 상방향에서 본 종단면도이다.
도 4는 도 2의 일부를 확대하여 나타낸 비스듬히 상방향에서 본 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 1의 리니어 구동 장치의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 리니어 구동 장치의 구성을 나타내는 비스듬히 상방향에서 본 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시형태 1의 리니어 구동 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태 1의 다른 구조로 이루어지는 리니어 구동 장치의 사시도이다.
도 9는 구동축에 대한 지지체의 결합 형태의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시형태 2의 리니어 구동 장치의 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시한 리니어 구동 장치의 사시도이다.
도 12(a), (b)는 도 10에 도시한 리니어 구동 장치에 있어서 이동체의 상승시, 하강시에 있어서의 하우징 내외의 공기 유동 상태를 설명하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시형태 3의 리니어 구동 장치의 구성을 나타내는 비스듬히 상방향에서 본 일부를 생략한 종단면도이다.
도 14는 도 13에 도시한 리니어 구동 장치에 있어서 이동체가 구동축의 상측 방향으로 이동한 상태를 나타내는 비스듬히 상방향에서 본 일부를 생략한 종단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시형태 3의 리니어 구동 장치의 사시도이다.
도 16(a)~(f)는 미세진동 발생 부재와 하우징의 부착 구조의 실시형태를 나타내는 하방에서 본 도면이다.
도 17은 이동체의 위치의 시간 변화를 설명하는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명하는데, 본 발명은 이러한 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 특허청구의 범위의 기재로부터 파악되는 기술적 범위에 있어서 다양하게 변경 가능하다.

(실시형태 1)

본 발명의 실시형태 1에 있어서의 리니어 구동 장치에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도면에 있어서, 지면의 상방을 위, 하방을 아래로 하여 설명한다.

도 5에 나타내는 리니어 구동 장치(1)는 표시 장치에 터치패널 기능을 넣은 전자 기기나 조작 키를 사용한 입력 장치와 같은 전자 기기에 사용된다. 이들 전자 기기 본체 안에는 리니어 구동 방식의 진동 장치를 미리 내장해 두고, 조작자가 손가락이나 펜으로 눌러서 정보를 입력했을 때에, 진동을 손가락이나 펜에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 것이 있다.

도 1~도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태 1의 리니어 구동 장치(1)는 구동축(9)과, 미세진동 발생 부재(8)와, 하우징(3)과, 이동체(14)를 구비하고 있다.

하우징(3)은 구동축(9)이 축방향으로 변위가 자유롭게 되도록 구동축(9) 또는 미세진동 발생 부재(8)의 적어도 일방을 지지하는 것이다. 도시하는 실시형태에서는, 하우징(3)은 구동축(9)이 축방향으로 변위가 자유롭게 되도록 구동축(9)을 지지하고 있다.

또한, 도 1~도 7의 형태 1에서는, 구동축(9)의 일단인 하단이 미세진동 발생 부재(8)에 연결되어 있다. 미세진동 발생 부재(8)는 구동축(9)을 통해서만 하우징(3)에 지지되어 있는 구조로 되어 있다.

이동체(14)는 구동축(9)의 축방향의 변위에 의해 구동축(9)의 축방향으로 이동 가능하게 구동축(9)과 결합하고 있고, 구동축(9)의 축방향으로 구동축(9) 상을 왕복 이동한다.

도 1~도 7의 형태 1에서는, 하우징(3)은 통형상이며, 상단측에 커버(4)를 구비하고 있다. 하우징(3)의 상단측의 단면에 상당하는 커버(4)의 상측면이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 맞닿는다. 도 1~도 7의 형태 1에서는, 커버(4)는 내측 환상부(4a)와 외측 환상부(4e), 그리고, 이들을 연결하는 3개의 연결 아암(4b, 4c, 4d)을 구비하고 있다. 외측 환상부(4e)는 통형상의 하우징(3)의 상단에 배치된다. 연결 아암(4b, 4c, 4d)은 내측 환상부(4a)로부터 외측 환상부(4e)를 향하여 방사 형상으로 뻗어 있다. 인접하는 연결 아암(4b, 4c, 4d)끼리의 사이에 커버 개구부(15a, 15b, 15c)가 형성되어 있다.

하우징(3)의 바닥면 중앙부 및 이 위치에 대응하는 커버(4)의 내측 환상부(4a)의 중심에는 각각 관통 구멍이 형성되어 있다. 각 관통 구멍에는 부시(10, 5)를 통하여 구동축(9)이 삽입된다.

이 때문에, 도시하는 형태 1에서는, 하우징(3)의 바닥면 중앙부 및 커버(4) 중앙부에 형성되어 있는 관통 구멍의 중심을 연결하는 선은 하우징(3)의 바닥면 및 커버(4)와 수직이 되도록 설치된다.

이동체(14)를 이동시키는 구동 기구는 미세진동 발생 부재(8)와 구동축(9)으로 구성된다.

미세진동 발생 부재(8)는 탄성 박판(6)과, 탄성 박판(6)의 적어도 일면에 배치한 신축 박판(7a, 7b)을 구비하고 있는 박판이다. 도시하는 실시형태에서는, 탄성 박판(6)의 상하 양면에 각각 신축 박판(7a, 7b)이 고착되어 있는 바이몰프형으로 되어 있다.

신축 박판(7a, 7b)에 구동 전압을 인가함으로써 신축 박판(7a, 7b)이 신축하여 신축 박판(7a, 7b)이 고착하고 있는 탄성 박판(6)의 중앙부와 둘레가장자리부가 탄성 박판(6)의 법선 방향으로 상대 변위한다. 이것에 의해 미세진동 발생 부재(8)가 보울형으로 변형한다.

신축 박판(7a, 7b)은 양면에 전극 재료를 부착시킨 압전 재료, 전왜 재료로 구성된다. 전극 재료로서는, 예를 들면, 구리나 구리 합금 등이 사용된다. 압전 재료, 전왜 재료로서는, 예를 들면, 타이타늄산 지르콘산납, 타이타늄산 바륨, 니오브산납 마그네슘 등이 있다. 신축 박판(7a, 7b)은 원형상이나 다각형상으로 형성된다.

탄성 박판(6)은, 예를 들면, 구리나 구리 합금 등의 탄성 재료가 사용된다. 또한, 도시하지 않지만, 신축 박판(7a) 또는 (7b)만을 탄성 박판(6)의 일면에 설치하는 유니몰프형으로 해도 된다. 또, 탄성 박판(6)은 신축 박판(7a) 또는 (7b)에 대응한 외형을 가지는 것이 바람직하지만, 대응시키지 않아도 상관없다.

신축 박판(7a, 7b)은 탄성 박판(6)에, 예를 들면, 도전성 접착제로 고착되고, 미세진동 발생 부재(8)의 양면의 각각에 신축 박판(7a, 7b)에 전압을 인가하기 위한 배선이 설치된다. 도시하지 않지만, 이 배선은 구동 제어부에 접속된다.

구동축(9)은 경량이며 강성이 높은, 예를 들면, 탄소계의 재료가 사용되고, 기둥 형상으로 형성된다.

구동축(9)은 그 일단이 미세진동 발생 부재(8)에 연결된다. 도시하는 실시형태에서는, 구동축(9)의 일단인 축선단부가 미세진동 발생 부재(8)의 중심축에 고정되어 있다. 고정하는 형태로서는, 예를 들면, 축선단부의 선단면을 미세진동 발생 부재(8)의 표면에 접착제로 고정할 수 있다. 도시하는 형태 1에서 구동축(9)의 미세진동 발생 부재(8)와의 접착 부분이 굵게 되어 있는 것은 이 접착제이다. 구동축(9) 자신은 선단면까지 동일한 굵기, 또는 선단면의 면적을 구동축(9) 본체부의 단면적보다 작게 하고 있다. 구동축(9)의 선단을 가늘게 함으로써, 실제의 변형에 기여하는 미세진동 발생 부재(8)의 면적을 크게 할 수 있다.

또한, 구동축(9)의 축선단부를 미세진동 발생 부재(8)에 고정하는 구조로 바꾸고, 미세진동 발생 부재(8)에 관통 구멍을 설치하고, 축선단부의 측면부를 고정하는 구성으로 해도 된다.

상기 서술한 바와 같이, 구동축(9)은 부시(5, 10)를 통하여, 축방향으로 변위가 자유롭게 하우징(3)에 지지된다.

부시(5, 10)는 구동축(9)을 지지하기 위한 고무 등의 탄성 부재이며, 구동축(9)을 삽입통과시키기 위한 중심 구멍을 가지고 있다.

커버(4)의 중앙부의 관통 구멍에 배치되는 부시(5)는 미세진동 발생 부재(8)에 고정한 일단측과는 반대측인 타단측의 구동축(9)의 선단부를 중심 구멍의 내면에서 접착 고정한다.

한편, 하우징(3)의 바닥면 중앙부의 관통 구멍에 배치되는 부시(10)는 중심 구멍의 내면에서 구동축(9)을 접착 고정하지 않고, 외측으로부터 가압 지지할뿐이다.

이러한 구성에 의해, 구동축(9)은 축방향으로 변위하지만, 그 변위에 의해 구동축(9) 자신이 이동체(14)와 같이 긴 거리를 이동하지는 않는다.

이동체(14)는 구동축(9)의 축방향의 변위에 의해 구동축(9)의 축방향으로 이동 가능하도록 구동축(9)과 결합하고 있다.

이 실시형태 1에서는, 이동체(14)는 구동축(9)에 대하여 이동 가능하게 결합되어 있는 환상의 지지부(11)와, 지지부(11)와는 별체로 구성된 환상의 추부(14a, 14b)와, 지지부(11)와 추부(14a, 14b)를 연결하는 판형상체(13)로 구성되어 있다.

구동축(9)에 대하여 환상의 지지부(11)를 축방향으로 이동 가능하게 결합하는 형태로서는 마찰 결합을 채용할 수 있다.

마찰 결합의 형태 1로서는, 환상의 지지부(11)를 환상의 조임 수단(12)에 의해 외주측으로부터 조임으로써, 환상의 지지부(11)를 구동축(9)에 대하여 마찰 결합하는 것이 있다.

도 9에 도시하는 실시형태는 이 일례이다. 환상의 지지부(11)를 2개의 동일한 형상의 분할체(11a, 11b)를 조합하여 구성하고 있다. 각 분할체(11a, 11b)의 구동축(9)에 대응하는 위치에는, 구동축(9)을 수용하는 개구(11c, 11d)가 형성되어 있다. 구동축(9)을 사이에 끼우고 분할체(11a, 11b)를 조합시켰을 때에, 분할체(11a)의 맞춤면(11e)과, 분할체(11b)의 맞춤면(11f) 사이에는 간극이 생기도록 구성해 둔다. 그리고, 환상의 조임 수단(12)에 의해 외주측으로부터 조임으로써 환상의 지지부(11)는 구동축(9)에 대하여 마찰 결합된다.

지지부(11)를 구성하는 분할체(11a, 11b)는, 예를 들면, 스테인레스 등의 금속제로 할 수 있다. 이것에 의해, 지지부(11)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

환상의 지지부(11)의 외주에 장착되고, 지지부(11)를 구동축(9)을 중심으로 하는 반경 방향에서 내측 방향을 향하여 외주측으로부터 조이는 환상의 조임 수단(12)으로서는, 예를 들면, 코일스프링을 사용할 수 있다.

또, 맞춤면(11e)과 맞춤면(11f) 사이에 열수축성 수지를 충전하고, 열수축성 수지의 열수축력으로 조여도 된다.

또, 구동축(9)과 지지부(11)의 접촉 부분은 도 9와 같은 단면에서 보면 점접촉으로 하는 것이 바람직하다. 안정된 마찰 결합 상태를 유지하기 쉽다.

마찰 결합의 형태 2로서는, 지지부(11)를 중앙에 구동축(9)이 삽입통과하는 지지부 관통 구멍을 가지는 형태로 하고, 당해 지지부 관통 구멍에 열수축한 열수축성 수지가 충전되어 있는 형태를 채용할 수 있다.

지지부 관통 구멍에 충전된 열수축성 수지의 열수축력이, 구동축(9)을 외측으로부터 가압하는 마찰력이 된다.

지지부(11)에는 판형상체(13)의 내주측이 고정되어 있고, 판형상체(13)의 외주측에 환상의 추부(14a, 14b)가 결합되어 있다.

도시하는 형태에서는, 판형상체(13)의 외주측에서 상하면에, 각각 환상의 추부(14a, 14b)가 부착되어 있다.

상측의 추부(14b)는 커버(4)가 구비하고 있는 개구부(15a, 15b, 15c)를 삽입통과하는 단차부(14c)를 상측(구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측)에 구비하고 있다. 도시하는 형태에서는, 하우징(3)의 커버(4)가 구비하고 있는 3개의 커버 개구부(15a, 15b, 15c)의 각각에 대응하는 위치에서 합계 3개의 단차부(14c)를 추부(14b)는 구비하고 있다.

이동체(14)를 구성하는 상측의 추부(14b)의 상측(구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측)의 면이 구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측을 향한 면이 된다. 그리고, 이동체(14)를 구성하는 추부(14b)가 구동축(9)의 일단측으로부터 타단측을 향하여 이동했을 때에, 이동체(14)의 구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측을 향한 면을 구성하는 부재인 상측의 추부(14b)가, 이동체(14)의 이동을 정지시키는 부재에 대하여 충돌한다. 이 실시형태에서는, 이동체(14)의 이동을 정지시키는 부재는 전자 기기 본체의 하측면(2b)이다.

도 1~도 7에 도시하는 실시형태에서는, 상측의 추부(14b)가 구비하고 있는 단차부(14c)의 상측면(14d)이, 이동체(14)의 이동을 정지시키는 부재인 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 대하여 충돌한다.

또한, 커버(4)가 개구부(15a, 15b, 15c)를 구비하고 있지 않고, 커버(4)의 상측면이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 맞닿아 있는 구조로 할 수도 있다. 이 경우에는, 이동체(14)를 구성하는 추부(14b)가 구동축(9)의 일단측으로부터 타단측을 향하여 이동했을 때에, 이동체(14)의 구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측을 향한 면을 구성하는 부재인 상측의 추부(14b)는 이동체(14)의 이동을 정지시키는 부재인 커버(4)의 하측면에 대하여 충돌한다.

어쨌든 상기 서술한 이동체(14)가 구동축(9)의 일단측으로부터 타단측을 향하여 이동했을 때에, 이동체(14)를 구성하는 추부(14b)의 상측면(14d)이, 이동체(14)의 이동을 정지시키는 부재에 충돌한다. 이것에 의해, 강한 충격을 발생시킬 수 있다.

이것에 의해, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 향상시킬 수 있다.

상측면을 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 맞닿게 하고 있는 커버(4)가 개구부(15a) 등을 구비하고 있고, 상측의 추부(14b)가 개구부(15a) 등을 삽입통과하는 단차부(14c)를 상측(구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측)에 구비하고 있는 구조의 경우, 단차부(14c)의 형태로서는 이하의 것이 있다.

상측의 추부(14b)가 구비하고 있는 단차부(14c)의 형태 1에서는, 단차부(14c)는 그 상단측이 이동체(14)가 구동축(9)의 상측으로 이동했을 때에, 적어도 하우징(3)의 상측의 단면과 동일한 높이 레벨에서 하우징(3)으로부터 노출하도록 되어 있다.

도시하는 형태에서는, 도 2, 도 4에 도시하는 바와 같이, 이동체(14)가 구동축(9)의 상측으로 이동했을 때에, 단차부(14c)의 상측면(14d)의 높이 레벨이, 커버(4)의 상측면(구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측을 향한 면)의 높이 레벨과 동일하게 되어 있다.

도 2, 도 4에서는, 커버(4)의 상측면의 높이 레벨은 하우징(3)의 상단측의 단면(구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측을 향한 면)의 높이 레벨과 동일하다. 그래서, 단차부(14c)의 상측면(14d)은 하우징(3)의 상단측의 단면(타단측의 하우징(3)의 단면)과 동일한 높이 레벨에서 하우징(3)으로부터 노출할 수 있다.

본 실시형태 1의 리니어 구동 장치가 배치되어 있는 전자 기기 본체의 하측면(2b)이 도 2, 도 4에 도시한 바와 같이 하우징(3)의 상단측의 단면에 맞닿고 있는 경우에는, 상기 서술한 바와 같이, 단차부(14c)의 상측면(14d)의 높이 레벨이, 하우징(3)의 상단측의 단면의 높이 레벨과 동일하게 되어 있는 것에 의해, 단차부(14c)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌한다.

이와 같이, 본 실시형태의 리니어 구동 장치에서는, 이동체(14)의 상측면이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌한다. 이것에 의해, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 향상시킬 수 있다.

상측의 추부(14b)가 구비하고 있는 단차부(14c)의 형태 2에서는, 이동체(14)가 구동축(9)의 상측으로 이동했을 때에, 적어도 단차부(14c)의 상단측이 하우징(3)의 상단측의 단면으로부터 돌출하는 형태로 할 수도 있다. 예를 들면, 리니어 구동 장치(1)를 전자 기기 본체에 부착하지 않고 이동체(14)를 이동시켰을 때에, 적어도 단차부(14c)의 상단측이 하우징(3)의 상단측의 단면으로부터 돌출하는 형태이다.

이러한 상측의 추부(14b)가 구비하고 있는 단차부(14c)의 형태 2에 의하면, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 한층 더 향상시킬 수 있다.

이하, 본 실시형태 1의 리니어 구동 장치(1)의 동작의 일례에 대해서 설명한다.

미세진동 발생 부재(8)의 신축 박판(7a)에 대하여 구동 전압을 인가하면, 신축 박판(7a)은 두께 방향이 늘어나고, 면내 방향이 줄어들지만, 탄성 박판(6)은 그러한 신축은 하지 않는다. 그래서, 미세진동 발생 부재(8)는 중앙부가 상방으로 변위하고 둘레가장자리부가 하방으로 변위하도록 변형한다. 구동 전압 파형은 수십kHz 정도의 주파수의 직사각형파, 톱니형상파, 상승 시간과 하강 시간이 상이한 삼각파 등이다.

미세진동 발생 부재(8)의 중앙부에 일단이 고정되어 있는 구동축(9)도 상방으로 이동하고, 구동축(9)에 결합하고 있는 이동체(14)도 상방으로 이동한다.

미세진동 발생 부재(8)가 소정의 변형을 한 곳에서, 구동 전압을 급격하게 서 하강시키면, 미세진동 발생 부재(8)의 변형은 탄성 박판(6)의 탄성력에 의해 급격하게 원래로 되돌아간다.

그것에 따라 구동축(9)도 원래의 위치로 되돌아가지만, 이동체(14)는 구동축(9)의 하방으로의 급격한 이동에는 추종할 수 없어, 그 위치에 머무른다.

결과적으로 이동체(14)는 조금 상방으로 이동한다.

구동축(9)의 이 왕복 비대칭한 축방향의 이동에 의해, 이동체(14)는 1왕복당 상방으로 1~수μm 이동한다.

상기 서술한 바와 같이 이 동작을 수십kHz의 주파수에서 반복한다.

또, 이동체(14)를 하방으로 이동시킬 때는, 구동축(9)의 축방향의 이동이 상하 반대가 되도록 미세진동 발생 부재(8)의 신축 부재(7b)에 대하여 마찬가지의 구동 전압을 인가한다. 이와 같이 하여, 이동체(14)는 구동축(9)의 축방향으로 구동축(9) 상을 왕복 이동한다.

이와 같이 하여 1회 또는 복수회, 이동체(14)가 구동축(9)의 축방향 상측으로 이동하면, 상측의 추부(14b)가 구비하고 있는 단차부(14c)의 상측면(14d)이 하우징(3)의 상단측의 단면에 맞닿아 있는 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌한다. 이 때, 단차부(14c)의 상측면(14d)은 이동체(14)가 구동축(9)의 상측으로 이동했을 때에 커버(4)의 상측의 면 또는 하우징(3)의 상단측의 단면과 동일한 높이 레벨에서 하우징(3)으로부터 노출하고 있다. 또는 이동체(14)가 구동축(9)의 상측으로 이동했을 때에 적어도 하우징(3)의 상단측의 단면으로부터 돌출하는 형태로 되어 있다.

이 실시형태 1에 있어서는, 추부(14b)는 판형상체(13)를 통하여 지지부(11)에 연결되어 있다. 판형상체(13)를 통하여 지지부(11)에 연결되어 있는 추부(14b)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌하므로, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 향상시킬 수 있다.

또한, 판형상체(13)는 단순한 판이 아니고, 지지부(11)로부터 반경 방향 바깥쪽으로 뻗는 지지 아암 등으로 추부(14a)와의 사이의 연결을 행하는 판스프링으로 해도 상관없다. 그 경우, 추부(14b)가 구비하고 있는 단차부(14c)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 힘있게 충돌할 수 있다. 이것에 의해, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 보다 향상시킬 수 있다.

추부(14a, 14b)는 평면시에서, 원형상이나 다각형상의 외형을 가진다.

추부(14a, 14b)로서 텅스텐 합금과 같은 밀도가 큰 재료를 사용하여 동일한 체적이라도 질량을 크게 함으로써, 추부(14b)가 구비하고 있는 단차부(14c)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌했을 때의 충격이 커지도록 하고 있다. 그래서, 판형상체(13)로서, 탄성을 가지고, 지지부(11)와 추부(14a, 14b)를 탄성적으로 연결하는 부재를 채용할 수도 있다. 예를 들면, 상기 서술한 바와 같이 판스프링을 판형상체(13)로서 사용할 수 있다.

도시하는 형태에서는, 판형상체(13)의 상하 양면에 각각 추부(14a, 14b)가 부착되어 있지만, 상측의 추부(14b)만으로 할 수도 있다. 도시하는 형태에서는, 추부(14b)가 구비하고 있는 단차부(14c)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌했을 때의 충격이 커지는 것을 고려하여 판형상체(13)의 상하 양면에 각각 추부(14a, 14b)를 부착하고 있다.

본 실시형태 1에 의하면, 이동체(14)를 구성하는 추부(14b)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌하여 충격을 발생시킨다. 본 실시형태에서는, 하우징(3)과는 별체의 커버(4)가 3개의 개구부(15a~15c)를 구비하고 있고, 상측의 추부(14b)는 이 3개의 개구부(15a~15c)를 삽입통과하는 3개의 단차부(14c)를 구비하고 있다. 이 대신에 도 8에 도시하는 바와 같이 커버(4)를 하우징(3)과 일체로 형성할 수도 있다. 도 8에 도시하는 실시형태에서는, 하우징(3)의 위 외측 환상부(3c)로부터 중심 방향으로 뻗는 연결 아암(3d)의 선단에 관통 구멍이 형성되고, 이 관통 구멍에 부시(5)를 통하여 구동축(9)이 삽입되어 있다. 상측의 추부(14b)가 구비하고 있는 상측면(14d)은 하우징(3)의 연결 아암(3d)이 배치되어 있는 개소를 제외하는 추부(14b)의 단차부(14c) 상에 형성되어 있다.

본 실시형태 1에서는, 이동체(14)는 지지부(11)와 추부(14a, 14b)를 별체로 하고, 양자를 판형상체(13)로 연결하는 구성으로 했다. 그러나, 이동체(14) 전체를 지지부(11)와 같이 복수의 분할체로 형성하고, 환상의 조임 수단으로 조임으로써 이동체 전체를 구동축(9)에 대하여 마찰 결합시켜도 된다.

본 실시형태 1에서는, 미세진동 발생 부재(8)는 소위 바이몰프형이나 유니몰프형이라는 판형상의 부재로 했지만, 소위 적층형과 같은 타입의 부재로 해도 상관없다. 그 때, 미세진동 발생 부재(8)만을 하우징(3)에 지지시키는 것 같은 구성으로 해도 상관없다.

(실시형태 2)

본 발명이 채용 가능한 다른 형태의 예를 도 10~도 12를 사용하여 설명한다.

도 1~도 8을 사용하여 설명한 실시형태 1의 구성 부재와 공통되는 구성 부재에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도시하는 형태에서는, 이동체(14)를 구성하는 추부(14b)의 4개의 각부에 각각 단차부(14c)가 형성되어 있다. 한편, 하우징(3)의 상단측에는 평면시에서 십자 형상의 커버(4)가 배치되어 있다. 커버(4)의 상측에, 예를 들면, 양면 테이프(20)가 장착되고, 양면 테이프(20)를 통하여, 리니어 구동 장치(1)가 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 장착된다. 단차부(14c)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌할 때, 커버(4)가 4개의 단차부(14c) 사이에 형성되는 홈부에 끼워져 들어간다.

실시형태 1과 마찬가지로, 본 실시형태 2의 리니어 구동 장치(1)도 이동체(14)가 구동축(9)의 축방향으로 구동축(9) 상을 왕복 이동한다. 이동체(14)가 구동축(9)의 상측 방향으로 이동하여 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌한 후, 구동축(9)의 하측 방향을 향하여 이동할 때에, 이동체(14)의 하측이 하우징(3)의 바닥면에 충돌하는 경우가 있다. 이 경우에는 불필요한 충돌음이 발생한다.

실시형태 2에서는, 하우징(3)의 바닥면에 방음 부재(21)가 배치되어 있다. 하우징(3)의 이동체(14)에 있어서의 구동축(9)의 하단측의 면에 대향하는 면인 하우징(3)의 바닥면에 방음 부재(21)를 배치함으로써, 불필요한 충돌음의 발생을 억제할 수 있다.

방음 부재(21)는 구동축(9)의 하측 방향을 향하여 이동하는 이동체(14)의 하측이 하우징(3)의 바닥면에 충돌할 때에 발생하는 충돌음을 억제할 목적에서 배치된다. 이 때문에, 방음 부재(21)는 이동체(14)의 하측면과 하우징(3)의 바닥면 사이에 끼워지도록 배치된다.

그래서, 하우징(3)의 바닥면에 방음 부재(21)를 배치하는 형태 대신에, 또는 하우징(3)의 바닥면에 방음 부재(21)를 배치함과 아울러, 이동체(14)의 하측면, 도 9에 도시하는 실시형태에서는, 하측의 추부(14b)의 하측면에, 방음 부재(21)를 배치하는 형태로 할 수도 있다.

방음 부재(21)는 상기 서술한 목적을 달성할 수 있는 것이면 충분하다. 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 합성 수지로 이루어지는 두께 0.1mm 정도의 시트 형상의 것을 채용할 수 있다.

또, 본 실시형태 2에서는, 하우징(3)이 하우징(3)의 내부측과 외부측을 연통하는 공극부를 구비하고 있다.

하우징(3)의 내부측과 외부측이 연통되어 있지 않은 구조에서는, 이동체(14)가 구동축(9)의 축방향으로 왕복 이동할 때에, 하우징(3)의 내부로부터 외부로 공기가 빠져나갈 길이 없어진다. 이 때문에 이동체(14)의 왕복 이동에 대하여 공기 저항이 발생한다. 이 공기 저항에 의해, 이동체(14)의 왕복 이동 속도가 감속하고, 이동체(14)가 구동축(9)의 상측으로 이동하여 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌하는 충격이 약화된다.

실시형태 2에서는, 하우징(3)이 하우징(3)의 내부측과 외부측을 연통하는 공극부를 구비하고 있다. 이것에 의해, 도 11에 나타내는 바와 같이, 이동체(14)가 상승할 때도, 하강할 때도, 하우징(3)의 내부측과 외부측 사이에서 공기가 유동한다. 그래서, 하우징(3)의 내부측과 외부측이 연통되어 있지 않은 구조에 비해, 이동체(14)의 왕복 이동에 대하여 발생하는 공기 저항을 작게 할 수 있다. 이 때문에, 공기 저항에 의한 이동체(14)의 이동 속도의 감속이 작다. 그래서, 이동체(14)가 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌할 때의 충격을 크게 하여, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 향상시킬 수 있다.

도시하는 실시형태에서는, 하우징(3)의 내부측과 외부측을 연통하는 공극부로서 하우징(3)의 바닥면에 공기 빼기용의 관통 구멍(23a, 23b)을 설치하고, 하우징(3)의 상단측에 공기 빼기용의 절결(24a, 24b, 24c, 24d)을 설치하고 있다. 절결(24a~24d)에 대해서는, 하우징(3)의 상단측의 면과 전자 기기 본체의 하측면(2b)이 조합됨으로써, 하우징(3)의 내부측과 외부측을 연통하는 공극부로서 작용한다.

도 12(a)에 나타낸 바와 같이, 이동체(14)가 상측 방향으로 이동하면 화살표로 나타낸 바와 같이, 공기가 하우징(3)의 내외를 유동한다. 즉, 이동체(14)의 상면과 전자 기기 본체의 하측면(2b) 사이의 공간에 있는 공기는 절결(24a~24d)을 통과하여 하우징(3)의 외측으로 원활하게 유출된다. 또, 이동체(14)의 하면과 하우징(3)의 바닥면 사이에는 관통 구멍(23a, 23b)을 통과하여 하우징(3)의 외측으로부터 공기가 원활하게 유입된다. 이것에 의해, 이동체(14)는 공기 저항에 의한 감속을 그다지 받지 않고, 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌할 수 있다.

한편, 도 12(b)에 나타낸 바와 같이, 이동체(14)가 하측 방향으로 이동하면 화살표로 나타낸 바와 같이, 공기가 하우징(3)의 내외를 유동한다. 즉, 이동체(14)의 하면과 하우징(3)의 바닥면 사이의 공간에 있는 공기는 절결(24a~24d)을 통과하여 하우징(3)의 외측으로 원활하게 유출된다. 또, 이동체(14)의 상면과 전자 기기 본체의 하측면(2b) 사이에는 관통 구멍(23a, 23b)을 통과하여 하우징(3)의 외측으로부터 공기가 원활하게 유입된다. 이것에 의해, 이동체(14)는 공기 저항에 의한 큰 감속을 받지 않고 하강한다. 그래서, 실시형태 1에서 설명한 구동 전압의 전환에 의해, 이동체(14)는 공기 저항에 의한 큰 감속을 받지 않고, 상하 왕복 운동을 행할 수 있다.

이와 같이, 하우징(3)이 하우징(3)의 내부측과 외부측을 연통하는 공극부를 구비하고 있는 경우, 하우징(3) 내에서, 이동체(14)는 큰 공기 저항을 받지 않고 상하 왕복동을 행하는 것이 가능하게 된다.

이 때문에, 이동체(14)가 구동축(9)의 하측 방향을 향하여 이동하고, 하우징(3)의 바닥면에 충돌하는 경우에도 큰 공기 저항을 받지 않고 충돌하게 된다.

그래서, 하우징(3)이 하우징(3)의 내부측과 외부측을 연통하는 공극부를 구비하고 있는 구조의 경우에는, 상기 서술한 바와 같이, 이동체(14)의 하측면과 하우징(3)의 바닥면 사이에 끼워지도록 방음 부재(21)를 배치해 두는 것이 특히 바람직하다. 이 경우에는 하우징(3)의 바닥면에 형성되어 있는 관통 구멍(23a, 23b)의 위치, 형상에 대응시켜, 방음 부재(21)에 공기 빼기용의 관통 구멍(22a, 22b)을 형성해 두는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 방음 부재(21)가 구비되어 있는 경우에도, 도 11에 도시하는 바와 같이, 이동체(14)의 상하동에 따라, 공기가 하우징(3)의 내외를 유동하게 된다.

상기 서술한 바와 같이, 하우징(3)의 내부측과 외부측을 연통하는 공극부는 추부(14a, 14b)를 포함하여 구성되는 이동체(14)가 하우징(3) 내에서, 구동축(9)의 축 상을 상하 왕복동할 때의 공기 저항을 줄일 목적에서 배치된다. 그래서, 이 목적을 달성할 수 있는 것이면, 공극부는 상기 서술한 관통 구멍(23a, 23b), 절결(24a~24d)에 한정되지 않고, 다양한 형태, 구조의 것을 채용할 수 있다.

또, 이동체(14) 그 자체에 공기 저항을 감소시키기 위한 구조를 구비시킬 수도 있다. 예를 들면, 상측면(14d)의 평탄 부분에 이동체(14)를 구성하는 추부(14a) 및/또는 (14b)의 상면으로부터 하면까지 관통하는 구멍을 형성하고, 이동체(14)가 상하 방향으로 관통되어 있는 공기 빼기 구멍을 구비하고 있는 구조로 할 수 있다. 또, 추부(14a) 및/또는 (14b)로 형성되는 이동체(14)의 외주면에 상하 방향으로 상면으로부터 하면까지 연장되는 공기 빼기 홈을 형성하고, 이 홈을 통하여, 상하 방향으로 공기가 빠져나가는 구조로 할 수도 있다.

이들 공기 빼기 구멍이나 공기 빼기 홈은 이동체(14)의 상면과 전자 기기 본체의 하측면(2b) 사이의 공간과, 이동체(14)의 하면과 하우징(3)의 바닥면 사이의 공간 사이에서 공기가 원활하게 오고갈 수 있도록 한 것이다. 그것에 의해 이동체(14)가 큰 공기 저항을 받지 않고 상하 왕복동이 가능하게 된다.

(실시형태 3)

본 발명이 채용 가능한 다른 형태의 예를 도 13~도 15를 사용하여 설명한다.

도 1~도 12를 사용하여 설명한 실시형태 1, 2의 구성 부재와 공통되는 구성 부재에는 동일한 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

실시형태 1, 2에서는, 상측의 추부(14b)는 커버(4)가 구비하고 있는 개구부(15a, 15b, 15c)를 삽입통과하는 단차부(14c)를 상측(구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측)에 구비하고 있었다.

본 실시형태 3에 있어서는, 상측의 추부(14b)의 상측(구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측)에, 실시형태 1, 2에 있어서의 단차부(14c) 대신에, 돌기부(14e)가 배치되어 있다. 도시하는 형태에서는, 하우징(3)의 커버(4)가 구비하고 있는 3개의 커버 개구부(15a, 15b, 15c)의 각각에 대응하는 위치에서 합계 3개의 돌기부(14e)가 형성되어 있다.

본 실시형태 3에 있어서는, 이동체(14)가 구동축(9)의 일단측으로부터 타단측을 향하여 이동했을 때, 이동체(14)의 이동을 정지시키는 부재에 대하여 충돌하는, 이동체(14)의 일단과는 반대측의 타단측을 향한 면을 구성하는 부재는 돌기부(14e)가 된다.

본 실시형태 3에서는, 이동체(14)가 구동축(9)의 타단측으로 이동했을 때에, 돌기부(14e)가 도 14에 도시하는 바와 같이, 이동체(14)의 이동을 정지시키는 부재(예를 들면, 전자 기기 본체의 하측면(2b))에 대하여 점(돌기부(14e)의 정점)에서 충돌한다. 이것에 의해 1점에 충격을 집중시킬 수 있고, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 향상시킬 수 있다.

본 실시형태 3에서도, 실시형태 1, 2와 마찬가지로, 이동체(14)가 구동축(9)의 타단측으로 이동했을 때에, 이동체(14)의 일단과는 반대측의 타단측을 향한 면을 구성하는 부재인 돌기부(14e)의 타단측인 선단(정점)이 타단측의 하우징(3)의 단면과 동일한 높이 레벨에서 하우징(3)으로부터 노출하는 구조, 또는 타단측의 하우징(3)의 단면으로부터 돌출하는 구조로 할 수 있다.

돌기부(14e)는 상측의 추부(14b)의 상단면 자체가 상방으로 부풀어오르도록 형성해도 된다. 또, 상측의 추부(14b)의 상단면에 반구형상체를 접착하여 형성해도 되고, 상측의 추부(14b)의 상단면에 오목부를 설치하여 구형상체를 이 오목부에 접착하여 형성해도 된다. 형성 방법에 얽매이는 것은 아니다.

단차부(14c) 대신에 돌기부(14e)가 배치되고, 이동체(14)가 점(즉, 돌기부(14e)의 정점)에서, 이동체(14)의 이동을 정지시키는 부재(예를 들면, 전자 기기 본체의 하측면(2b))에 대하여 충돌하는 이외의 동작, 기능은 실시형태 1, 2에서의 설명과 마찬가지이다. 그래서, 실시형태 1, 2와 공통되는 동작, 기능에 대한 설명은 생략한다.

(실시형태 4)

도 1~도 15에 나타낸 실시형태 1, 2, 3에서는, 구동축(9)의 하단이 미세진동 발생 부재(8)에 연결되고, 미세진동 발생 부재(8)는 구동축(9)을 통해서만 하우징(3)에 지지되어 있는 구조로 되어 있다.

도 16에 도시하는 본 실시형태 4는, 미세진동 발생 부재(8)가 그 둘레가장자리부가 점에서 둘레 방향으로 등간격으로 하우징(3)에 고정되는 실시형태이다. 미세진동 발생 부재(8)는 실시형태 1에서 설명한 바와 같이, 탄성 박판(6)과 탄성 박판(6)의 적어도 일면에 배치된 신축 박판(7a, 7b)을 구비하고 있는 박판으로 이루어지고, 신축 박판(7a, 7b)에 구동 전압을 인가함으로써 보울형으로 변형하는 것이다.

도 16(a)에 도시하는 형태에서는, 하우징(3)은 평면시에서 각통형상, 미세진동 발생 부재(8)는 평면시에서 원형상이다.

하우징(3)의 통부의 하단부(3a)는 외주측의 가장자리보다 내주측의 가장자리 쪽을 한층 상방에 설치하고, 미세진동 발생 부재(8)의 고정부(3b)로 하고 있다.

미세진동 발생 부재(8)는 둘레가장자리부(8a)를 하우징(3)의 고정부(3b)에 점(소면적)으로 고정했다.

도 16(a)의 실시형태에서는, 하우징(3)을 하방향에서 보아 사각형으로 하고, 미세진동 발생 부재(8)는 하우징(3)의 고정부(3b)에 둘레가장자리부(8a)의 4개소가 약간 실리는 것 같은 원형상으로 했다.

탄성 박판(6) 쪽을 신축 박판(7a, 7b)보다 외주측으로 튀어나오게 하여 형성함으로써 하우징(3)의 고정부(3b)에 점에서 고정하는 둘레가장자리부(8a)를 형성할 수 있다. 신축 박판(7a, 7b), 탄성 박판(6) 중, 하우징(3)의 고정부(3b)에 고정하는 쪽을 외측으로 튀어나오게 하여 둘레가장자리부(8a)로 함으로써, 전기 배선을 용이하게 할 수 있다.

미세진동 발생 부재(8)가 직접 하우징(3)에 고정되므로, 미세진동 발생 부재(8)에 의한 안정된 구동이 얻어진다. 또, 둘레가장자리부(8a)의 전체가 아니라 점에서 고정되어 있으므로, 미세진동 발생 부재(8)가 발생시키는 미진동이 하우징(3)에 흡수되거나, 변형이 저해되거나 하는 양은 크지 않고, 미세진동 발생 부재(8)에 의한 구동 능력은 크다. 또, 실시형태 1보다 무거운 추부(14a, 14b)를 이동시킬 수 있다.

또한, 하단부(3a)는 외주측의 가장자리보다 내주측의 가장자리 쪽을 한층 상방에 설치한 고정부(3b)로 하고 있다. 그래서, 고정부(3b)의 단차를 미세진동 발생 부재(8)의 두께보다 깊게 함으로써, 미세진동 발생 부재(8)는 하우징(3)의 하단부(3a)로부터 밀려나오지 않고 하우징(3)에 둘러싸인다. 이것에 의해, 리니어 구동 장치(1)의 조립 중, 조립 후에 미세진동 발생 부재(8)는 외부로부터의 힘에 의해 파괴되기 어렵다.

또한, 본 실시형태의 하우징(3)과 미세진동 발생 부재(8)의 형상의 조합은 상기 서술한 것 이외에도 있다.

예를 들면, 도 16(b)은 도 16(a)과는 반대로 하우징(3)이 원형상, 미세진동 발생 부재(8)가 사각형이다.

도 16(c)은 하우징(3)도 미세진동 발생 부재(8)도 사각형이다. 이 경우, 미세진동 발생 부재(8)의 사각형의 각부의 둘레가장자리부(8a)가 하우징(3)의 사각형의 변부의 고정부(3b)에 올려 놓아진다.

도 16(d)은 하우징(3)이 팔각형이며 미세진동 발생 부재(8)가 사각형이다.

이 형상은 도 16(c)의 사각형의 하우징(3)의 각부가 모따기된 형상이라고 생각해도 된다. 따라서, 하우징(3)은 팔각형이 아니라 둥근각 사각형으로 해도 된다.

도 16(e)은 도 16(d)의 미세진동 발생 부재(8)의 형상을 원형상으로 한 것이다.

도 16(f)은 미세진동 발생 부재(8)를 원형상이나 사각형이 아니라, 육각형상으로 한 것이다. 이러한 형상이라도 상관없다.

이와 같이 하우징(3)과 미세진동 발생 부재(8)의 형상은 다양한 형상을 조합시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태 4에 나타낸 미세진동 발생 부재(8)가 그 둘레가장자리부가 점에서 둘레 방향으로 등간격으로 하우징(3)에 고정된다는 실시형태는, 이동체(14)의 상단면(구동축(9)의 일단과는 반대측의 타단측을 향한 면)에 돌기부(15)가 배치되어 있는 구성에만 적용되는 것은 아니다.

예를 들면, 이동체(14)의 상단면에는 돌기부(15)가 배치되지 않는 것 같은 구성에 대해서도 전혀 문제없이 적용할 수 있다. 그러한 구성의 이동체(14)로서는, 예를 들면, 렌즈를 탑재할 수 있는 렌즈 지지체 등이 있고, 그 경우, 리니어 구동 장치는 렌즈 구동 장치로서 기능한다.

(실시형태 5)

상기 서술한 실시형태에서는 이동체(14)가 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌하는 형태, 또는 이동체(14)가 하우징(3)에 상당하는 커버(4)의 하측면에 충돌하는 형태를 설명하고 있다.

이하의 본 실시형태 5에서는, 미세진동 발생 부재(8)에 인가하는 구동 전압을 제어함으로써, 제1 모드인 이동체(14)가 전자 기기 본체의 하측면(2b) 등에 충돌하는 형태와, 제2 모드인 이동체(14)가 전자 기기 본체의 하측면(2b) 등에 충돌하지 않고 구동축(9)을 축방향으로 상하 이동하는 형태를 전환 가능하게 하고 있다.

도 17은 이 2개의 모드에 있어서의 이동체(14)의 위치의 시간 변화의 일례를 설명하는 것이다.

제1 모드에서는, 구동 전압을 인가함으로써 이동체(14)가 기준 위치로부터 구동축(9)을 따라 상방으로 이동하고(A), 이동체(14)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌한다(B). 확실하게 충돌시키기 위해서, 충돌 후에도 구동 전압은 그대로 인가되므로 이동체(14)는 더욱 상승하고자 하지만(C), 이동체(14)는 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌한 채이므로, 그대로의 위치를 유지한다(D).

이동체(14)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌한 후, 구동축(9)의 축방향의 이동이 상하 반대가 되도록 구동 전압 파형을 바꾸어 구동 전압을 인가함으로써, 이동체(14)는 구동축(9)의 축방향에서 하측을 향하여 이동하고(E), 기준 위치로 되돌아간다. 확실히 기준 위치로 되돌리기 위해서, 이동체(14)가 기준 위치로 되돌아간 후에도 구동 전압은 그대로 인가되므로 이동체(14)는 더욱 하강하고자 하지만(F), 이동체(14)는 기준 위치로부터 움직이지 않는다. 이동체(14)는 비교적 장거리를 이동하므로 1회의 동작에 필요로 하는 시간(T1)은 비교적 길다.

한편, 제2 모드에서는, 이동체(14)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌하지 않고 구동축(9)을 축방향으로 상하 이동하는 형태로 할 수 있다.

이 형태에서는, 이동체(14)가 기준 위치로부터 구동축(9)의 상측으로 이동했을 때에(G), 이동체(14)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌하기 전(H)에 구동 전압 파형을 이동체(14)가 하방으로 이동하도록 전환한다(I). 또한 이동체(14)가 상방으로 이동하도록 구동 전압 파형을 전환한다(J). (I)와 (J)를 반복한 후, 이동체(14)를 기준 위치로 되돌린다(K).

이동체(14)는 상측면(14d)이 하우징(3)의 상단측의 단면과 동일한 높이 레벨에 이르지 않은 영역에서, 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌하지 않고, 짧은 주기(T2)로 구동축(9)의 축방향으로 왕복 이동하여 진동을 발생시키게 된다. 이 진동은 하우징(3)으로부터 전자 기기 본체에 전해진다.

이동체(14)가 전자 기기 본체의 하측면(2b) 및 기준 위치에서 하우징(3)에 충돌하지 않고 진동을 계속하도록, (G)에 필요한 시간 및 (K)에 필요한 시간을 (I)에 필요한 시간 및 (J)에 필요한 시간보다 길게 해도 된다.

제1 모드는, 예를 들면, 리니어 구동 장치(1)를 전자 기기에 탑재하고, 조작자가 손가락이나 펜으로 눌러서 정보를 입력했을 때에, 진동을 손가락이나 펜에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주기 위해서 사용된다.

제2 모드는, 예를 들면, 전자 기기의 착신 정보를 소지자에게 진동으로 전하기 위해서 사용된다.

이와 같이, 본 실시형태 5의 리니어 구동 장치(1)는 미세진동 발생 부재(8)에 인가하는 구동 전압을 제어하는 것만에 의해, 제1 모드인 이동체(14)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌하는 형태와, 제2 모드인 상측면(14d)이 전자 기기 본체의 하측면(2b)에 충돌하지 않고 구동축(9)을 축방향으로 상하 이동하는 형태로 전환할 수 있다. 즉, 이동체(14)를 구동축(9)의 축방향의 상하로 이동시키는 전환의 주기를 장주기(T1)로 하면 제1 모드를 실현할 수 있고, 단주기(T2)로 하면 제2 모드를 실현할 수 있다.

상기 서술한 실시형태에서 설명한 리니어 구동 장치를 구비하는 전자 기기는 표시 장치에 터치패널 기능을 넣은 전자 기기나 조작키를 사용한 입력 장치와 같은 전자 기기에 한하는 것이 아니다. 예를 들면, 터치패널에 입력하기 위한 터치 펜에 내장해도 상관없고, 손목 시계에 내장해도 된다.

또, 전자 기기 뿐만아니라, 반지나 브로치, 반다나와 같은 신체 장착품에 넣어도 상관없다.

상기 서술한 전자 기기나 신체 장착품의 어느 것에 넣어도, 이동체(14)의 상측면(14d)이 전자 기기 본체나, 신체 장착품 본체에 충돌한다. 이것에 의해, 입력 조작이 행해졌을 때에 진동을 손가락이나 펜 등에 되돌려서 확실하게 조작을 행했다고 하는 감촉을 조작자에게 주는 촉감 피드백을 향상시킬 수 있다.

1…리니어 구동 장치
2…전자 기기 본체의 상측면
2a…전자 기기 본체의 단면
2b…전자 기기 본체의 하측면
3…하우징
4…커버
5, 10…부시
6…탄성 박판
7a, 7b…신축 박판
8…미세진동 발생 부재
9…구동축
11…지지부
14…이동체
14a, 14b…추부
14c…추부의 단차부
14d…추부의 상측면
14e…돌기부
12…조임 수단
13…판형상체
21…방음 부재
22a, 22b…관통 구멍
23a, 23b…관통 구멍
24a, 24b, 24c, 24d…절결

Claims

축방향으로 변위하는 구동축과,
상기 구동축의 일단에 연결되어 있고 상기 구동축에 상기 축방향의 변위를 발생시키는 미세진동 발생 부재와,
상기 구동축이 상기 축방향으로 변위가 자유롭게 되도록 상기 구동축 또는 상기 미세진동 발생 부재의 적어도 일방을 지지하는 하우징과,
상기 구동축의 상기 축방향의 변위에 의해 상기 구동축의 축방향으로 이동 가능하게 상기 구동축과 결합하는 이동체를 구비하고,
상기 이동체가 상기 구동축의 일단측으로부터 상기 일단측과는 반대측의 타단측을 향하여 이동했을 때에, 상기 이동체의 상기 타단측을 향한 면을 구성하는 부재가, 상기 이동체의 상기 이동을 정지시키는 부재에 대하여 충돌하는 것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이동체가 상기 구동축의 상기 타단측으로 이동했을 때에, 상기 이동체의 상기 타단측을 향한 면을 구성하는 부재의 적어도 상기 타단측이, 상기 타단측의 상기 하우징의 단면과 동일한 높이 레벨에서 상기 하우징으로부터 노출되는 것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이동체가 상기 구동축의 상기 타단측으로 이동했을 때에, 상기 이동체의 상기 타단측을 향한 면을 구성하는 부재의 적어도 상기 타단측이, 상기 타단측의 상기 하우징의 단면으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이동체의 상기 타단측을 향한 면을 구성하는 부재가, 상기 이동체의 상기 타단측에 배치되어 있는 돌기부이며, 상기 돌기부의 선단이, 상기 이동체의 상기 이동을 정지시키는 부재에 대하여 충돌하는 것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이동체는 상기 구동축과 결합하는 지지부와, 상기 지지부와는 별체로 구성된 추부와, 상기 지지부와 상기 추부를 연결하는 판형상체를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 판형상체는 탄성을 갖고, 상기 지지부와 상기 추부를 탄성적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 미세진동 발생 부재는 탄성 박판과 상기 탄성 박판의 적어도 일면에 배치된 신축 박판을 구비하고 있는 박판 형상이고, 상기 신축 박판에 구동 전압을 인가함으로써 보울형으로 변형하는 것이며,
상기 미세진동 발생 부재는 둘레가장자리부가 점에서 둘레 방향으로 등간격으로 상기 하우징에 고정된 것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 미세진동 발생 부재에 인가하는 구동 전압을 제어함으로써, 상기 이동체가 상기 구동축의 상기 타단측으로 이동했을 때에, 상기 이동체의 상기 타단측을 향한 면을 구성하는 부재의 상기 타단측이, 상기 타단측의 상기 하우징의 단면과 동일한 높이 레벨에 이르지 않은 영역에서 상기 구동축의 축방향으로 왕복 이동하는 것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 이동체의 상기 일단측을 향한 면 또는 상기 이동체의 상기 일단측을 향한 면에 대향하는 상기 하우징의 면에 방음 부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 하우징의 외부측과, 상기 구동축 및 상기 이동체가 배치되어 있는 상기 하우징의 내부측을 연통하는 공극부를 상기 하우징이 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 리니어 구동 장치.
제 1 항에 기재된 리니어 구동 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.
제 1 항에 기재된 리니어 구동 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 신체 장착품.