直线驱动装置、电子设备及身体装饰品的制作方法
【专利摘要】提供可改善触感反馈的直线驱动装置、应用该直线驱动装置的电子设备以及身体装饰品，在进行输入操作时，通过向手指或操控笔反馈振动，向操作者传递确实完成操作的感觉。该装置具有：轴向移动的驱动轴；以及连接在驱动轴的一端，使驱动轴发生轴向移动的微振动发生部材；以及为使驱动轴在轴向上自由移动，对驱动轴或微振动发生部材至少一方进行支撑的框体；以及通过驱动轴的轴向移动，在驱动轴的轴向上与驱动轴可动连接在一起的移动体；直线驱动装置、应用该直线驱动装置的电子设备和身体装饰品的移动体是从驱动轴的一端向另一端移动时，移动体的一端相反侧的另一端的正面构成部材撞击到使移动体的移动加以停止的部材上。
【专利说明】直线驱动装置、电子设备及身体装饰品
【【技术领域】】
[0001]本发明涉及应用于触控面板等输入设备的直线驱动装置、应用该驱动装置的电子设备以及身体装饰品。
【【背景技术】】
[0002]此前一直引进在显示装置中配置触控面板功能的设备和使用操作键的输入设备。其中，有些设备预先内置了直线驱动方式的振动装置，在操作者用手指或操控笔按压进行信息输入时，振动将通过手指和操控笔传回，把确实完成操作的感觉传递给操作者。如专利文献1CJP2011-245437)中所述，这种直线驱动方式的振动装置包含一个一端固定在底座上，另一端通过阻尼器连接有锤部的压电驱动器。
【
【发明内容】
】
【发明将解决的课题】
[0003]但是，在进行输入操作时，通过向手指或操控笔传回振动，向操作者传递确实完成操作的感觉的过程中，提高触感反馈方面仍有改进的余地。
[0004]本发明的目的是解决上述课题，提供可改善触感反馈的直线驱动装置、应用该直线驱动装置的电子设备以及身体装饰品，在进行输入操作时，通过向手指或操控笔传回振动，向操作者传递确实完成操作的感觉。
【解决课题的方法】
[0005]为达到上述目的，本发明所提议的直线驱动装置，具有:能轴向移动的驱动轴；以及连接在所述驱动轴的一端，使所述驱动轴发生所述轴向移动的微振动发生组件；以及为使所述驱动轴在所述轴向上自由移动，对所述驱动轴或所述微振动发生组件至少一方进行支撑的框体；以及通过所述驱动轴的所述轴向移动，在所述驱动轴的轴向上与所述驱动轴可动连接在一起的移动体；其特征是，所述移动体从所述驱动轴的所述一端开始向另一端移动时，所述移动体的所述一端的反方向一端的正面构成部材向使所述移动体的所述移动停止的组件上撞击。
[0006]所述的直线驱动装置，其进一步的特点是:
与所述移动体的所述一端相反的另一端侧的正面构成部材，至少在所述另一端侧达到与所述另一端的所述框体端面相同的高度，从所述框体中露出；
当所述移动体移动到所述驱动轴的所述另一端时，与所述移动体的所述一端相反的另一端侧的正面构成部材，至少在所述另一端侧从所述另一端的所述框体端面上突出；
所述移动体包括与所述驱动轴相连接的支撑部、与所述支撑部相分离的锤部、把所述支撑部和所述锤部连接在一起的板状体；
所述板状体具有弹性，把所述支撑部和所述锤部弹性连接在一起；
所述微振动发生组件由弹性薄板和在所述弹性薄板的至少一面安装有伸缩薄板等薄板组成，通过对所述伸缩薄板施加驱动电压，可变形为碗型，所述微振动发生组件在圆周方向上等距离地以点固定在所述框体上；
通过控制对所述微振动发生组件施加的驱动电压，使所述移动体移动到所述驱动轴的所述另一端时，与所述移动体的所述一端相反的另一端侧的正面构成部材的所述另一端侦牝在未到达所述另一端的所述框体端面同一高度的范围内，在所述驱动轴的轴向上做往返移动；
所述移动体的所述一端的侧面或/和与所述移动体的所述一端的侧面相对的所述框体底面上，安装有隔音组件；
所述框体具有将所述框体的外部侧和所述驱动轴及配置所述移动体的所述框体的内部侧加以连通的空隙部；
[0007]同时，本发明还包括使用上述直线驱动装置的电子设备或身体装饰品。
[0008]通过这些组成部分，可以达到预期目的。
【发明的效果】
[0009]通过本发明，可提供直线驱动装置、应用该直线驱动装置的电子设备和身体装饰品，能够改善输入操作时，向手指和操控笔传回振动，把确实完成操作的感觉传递给操作者，以提高触感反馈效果。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0010]【图1】显示本发明实施形态1的直线驱动装置构造的纵剖面斜视图。
【图2】显示图1所示直线驱动装置中移动体向驱动轴上方移动后的状态的纵剖面斜视图。
【图3】显示图1部分放大的纵剖面斜视图。
【图4】显示图2部分放大的纵剖面斜视图。
【图5】本发明实施形态1的直线驱动装置的斜视图。
【图6】显示图5所示直线驱动装置构造的纵剖面斜视图。
【图7】显示本发明实施形态1的直线驱动装置构造的分解斜视图。
【图8】显示本发明实施形态1的其它构造的直线驱动装置的斜视图。
【图9】显示一例支撑体与驱动轴的连接方式的剖面图。
【图10】显示本发明实施形态2的直线驱动装置构造的分解斜视图。
【图11】图10所示直线驱动装置的斜视图。
【图12】(a)、(b)图显示了图10所示直线驱动装置中移动体上升、下降时框体内外空气的流动状态。
【图13】(a)?(f)是从下方看到的显示微振动发生部材和框体安装构造实施形态的图纸。
【图14】对移动体的位置和时间变化进行说明的图纸。
【符号说明】
1直线驱动装置
2电子设备主体的上侧面 2a 电子设备主体的剖面 2b 电子设备主体的下侧面 3框体
4盖子 5、10 套管 6 弹性薄板 7a、7b 伸缩薄板
8微振动发生部材
9驱动轴
11支撑部 14 移动体 14a、14b 锤部 14c锤部的段部 14d锤部的上侧面
12紧固手法
13板状体 21 隔音部材 22a,22b 贯通孔 23a,23b 贯通孔 24a、24b、24c、24d 缺口
【【具体实施方式】】
[0011]下面参照附件图纸，对本发明的实施形态进行说明。本发明不只限于以下实施形态，在专利申请范围的记录中可掌握的技术性范围内，可进行各种变化。
[0012](实施形态1)
针对本发明实施形态1中的直线驱动装置，参照图纸进行说明。以图纸上方为上、下方为下进行说明。
[0013]图5所示直线驱动装置1用于显示装置带有触控面板功能的电子设备或使用操作键的输入设备等电子设备。在这些电子设备的主体中，预先内置有直线驱动方式的振动装置，操作者用手指或操控笔按压进行信息输入时，振动返回手指或操控笔，向操作者传递确实完成操作的感觉。
[0014]如图1?图7所示，本实施形态1的直线驱动装置1包括驱动轴9、微振动发生部材8、框体3和移动体14。
[0015]为使驱动轴9能进行轴向自由移动，框体3须对驱动轴9或微振动发生部材8的至少一方进行支撑。在图示的实施形态中，为使驱动轴9能进行轴向自由移动，框体3支撑着驱动轴9。
[0016]同时，图1?图7所示实施形态1中，在驱动轴9的一端(即下端)，连接着微振动发生部材8，呈现出微振动发生部材8仅通过驱动轴9被框体3所支撑的结构。
[0017]移动体14通过驱动轴9的轴向移动，在驱动轴9的轴向上与驱动轴9可动连接，沿驱动轴9进行轴向往返移动。
[0018]图1?图7所示实施形态1中，框体3呈筒状，上端侧具有盖子4。框体3的上端侧的端面相当的盖子4的上侧面与电子设备主体的下侧面2b相接触。图1?图7的实施形态1中，盖子4具有内侧环状部4a和外侧环状部4e及连接它们的3根连接腕4b、4c、4d。外侧环状部4e被配置在筒状的框体3的上端。连接腕4b、4c、4d从内侧环状部4a开始向外侧环状部4e以放射状延伸。在相邻的连接腕4b、4c、4d之间形成有开口部15a、15b、15c。
[0019]框体3的底面中央部及与此位置对应的盖子4的内侧环状部4a的中心分别形成有贯通孔。各贯通孔中通过套管10、5插有驱动轴9。
[0020]这样，在图示实施形态1中，框体3底面中央部分和盖子4中央部分的贯通孔中心的连接线就成为与框体3底面和盖子4相垂直的结构。
[0021]使移动体14移动的驱动部分，由微振动发生部材8和驱动轴9组成。
[0022]微振动发生部材8由弹性薄板6和至少在弹性薄板6的一面上安装的伸缩薄板7a或7b组成。在图示的实施形态中，在弹性薄板6的上下两面分别固定有伸缩薄板7a、7b，成为双压电晶片型。
[0023]通过向伸缩薄板7a、7b施加驱动电压，造成伸缩薄板7a、7b伸缩，固定有伸缩薄板7a,7b的弹性薄板6的中央部分和边缘部分，向弹性薄板6的法线方向进行相对移动。受此影响，微振动发生部材8变形为碗型。
[0024]伸缩薄板7a、7b由两面附着着电极材料的压电材料和电致伸缩材料构成。电极材料使用铜或铜合金等。压电材料、电致伸缩材料则使用锆钛酸铅、钛酸钡、铅铌酸镁等。伸缩薄板7a、7b为圆形或多角形。
[0025]弹性薄板6使用铜或铜合金等弹性材料。图示中虽然没有显示，但也可以只把伸缩薄板7a或7b安装在弹性薄板6的一面，成为单压电晶片。而且，弹性薄板6最好采用与伸缩薄板7a或7b相对应的外形，但不对应亦可。
[0026]用导电性粘合剂等将伸缩薄板7a、7b固定在弹性薄板6上，在微振动发生部材8的两面分别布线，用来对伸缩薄板7a、7b施加电压。虽没有图示，但这些线路连接到驱动控制部分。
[0027]驱动轴9重量轻硬度高，使用诸如炭基的材料，呈柱形。
[0028]驱动轴9的一端连接微振动发生部材8。在图不的实施形态中，驱动轴9 一端的轴顶端被固定在微振动发生部材8的中心轴线上。固定方式可以采用粘合剂把轴顶端的表面固定在微振动发生部材8的表面上。在图示的方式1中，正是由于这种粘合剂才使得驱动轴9与微振动发生部材8的连接部分变粗。驱动轴9本身到顶端表面的粗细是相同的，或者顶端表面的面积小于驱动轴9主体部分的截面积。驱动轴9的顶端部分变细，可以使有助于实际变形的微振动发生部材8的面积增大。
[0029]另外，除了把驱动轴9的端部部分固定在微振动发生部材8上的构造以外，还可以在微振动发生部材8上开贯通孔，用来固定轴端部的侧面部分。
[0030]如上所述，驱动轴9通过套管5、10，由框体3支撑，在轴方向上自由移动。
[0031]套管5、10是用于支撑驱动轴9的橡胶等制成的弹性材料，上面有可插入驱动轴9的中心孔。
[0032]安装在盖子4中央部位贯通孔处的套管5，被粘结固定在驱动轴9的顶端部位中心孔的内侧面上，该驱动轴9上相反的另一端被固定在微振动发生部材8上。
[0033]而安装在框体3底面中央部位贯通孔处的套管10，在中心孔的内侧面，不是与驱动轴9进行粘结固定，而是仅依靠外部的加压得以支撑。
[0034]通过这个构造，驱动轴9发生轴向移动，但驱动轴9本身不能通过这种移动像移动体14那样进行远距离的移动。
[0035]移动体14通过驱动轴9的轴向移动，在驱动轴9的轴向上与驱动轴9可动连接。
[0036]在实施形态I中，移动体14由可动连接到驱动轴9上的环形支撑部11、与支撑部11分离的环形锤部14a、14b、与支撑部11和锤部14a、14b相连接的板状体13构成。
[0037]在驱动轴9的轴向上可动连接环形支撑部11，可以采用摩擦联结的方式进行联结。
[0038]摩擦联结方式I是指，通过使用环形紧固手法12，从外围卡紧环形支撑部11，使环形支撑部11摩擦联结在驱动轴9上。
[0039]图9所示的实施形态即为其中一例。环形支撑部11由两个形状相同的分割体Ila和Ilb组合而成。各分割体Ila和Ilb在驱动轴9的对应位置上，存在容纳驱动轴9的开口 Ilc和lid。用分割体Ila和Ilb夹住驱动轴9进行组装时，分割体Ila的接合面lie和分割体Ilb的接合面Ilf之间会形成空隙。这样，通过环形紧固手法12从外围卡紧，环形支撑部11就可以摩擦联结到驱动轴9上。
[0040]组成支撑部11的分割体Ila和11b，可以使用诸如不锈钢等金属材料。这样可以提闻支撑部11的耐久性。
[0041]安装在环形支撑部11的外围、在以驱动轴9为中心的半径方向上从外向内把支撑部11卡紧的环形紧固元件12，可以采用螺旋弹簧。
[0042]另外，也可以在接合面Ile和接合面Ilf之间填充热收缩性树脂，利用热收缩性树脂的热收缩力进行紧固。
[0043]同时，驱动轴9和支撑部11的接触部分最好如图9剖面所示为点接触，这样容易保持稳定的摩擦联结状态。
[0044]摩擦联结的另一种方式是指，在支撑部11的中央部位有供驱动轴9插入的支撑部贯通孔，可以在该支撑部贯通孔中填充热收缩后的热收缩性树脂。
[0045]在支撑部贯通孔内填充的热收缩性树脂的热收缩力，成为从外侧对驱动轴9加压的摩擦力。
[0046]支撑部11上固定着板状体13的内围，板状体13的外围与环形锤部14a、14b相连接。
[0047]在图示方式中，板状体13的外围上下面，分别安装着环形的锤部14a、14b。
[0048]上侧的锤部14b，将盖子4具有的开口部15a、15b、15c进行插通的段部14c配置于上侧(与驱动轴9的一端反方向的另一端侧)。在图示的方式中，框体3的盖子4具有3处盖子的开口部15a、15b、15c，在它们各自所对应的位置上，锤部14b形成共计3个段部14c。
[0049]构成移动体14的上侧锤部14b的上侧(与驱动轴9的一端相反一侧的另一端侧)面，其面向是驱动轴9的一端相反侧的另一端侧。然后，构成移动体14的锤部14b从驱动轴9的一端侧向另一端侧移动之际，构成与驱动轴9的一端相反对侧的另一端侧的面向面部材为上侧的锤部14b,它与使移动体14移动停止的部材相撞击。
[0050]在图1?图7的图示实施形态中，使移动体14的移动停止的部材为电子设备主体的下侧面，上侧锤部14b所具有的段部14c的上侧面14d与之相撞击。[0051 ] 盖子4不具开口部15a、15b、15c，也能做成盖子4的上侧面对接于电子设备本身的下侧面2b的构造。此种场合下，构成移动体14的锤部14b从驱动轴9的一端侧向另一端侧移动时，与移动体14的驱动轴9的一端相对侧的另一端所构成对向面的部材的上侧锤部14b与使移动体14停止移动的部材盖子4的下侧面相撞击。
[0052]无论怎样，上述移动体14从驱动轴的一端侧向另一端侧移动时，构成移动体14的锤部14b的上侧面14d与使移动体14停止移动的部材相撞击。
[0053]据此，进行输入操作时，振动返回手指或操控笔、向操作者传递确实完成操作的感觉，提高触感反馈效果。
[0054]盖子4使上侧面对接在电子设备本身的下侧面2b上，它具有开口部15a。上侧的锤部14b将插通开口部15a等的段部14c配置于上侧(与驱动轴9的一端反方向的另一端侧)，在此构造下，段部14c的形态有以下情形。
[0055]上侧锤部14b具有段部14c的形态I中，当移动体14移动到驱动轴9的上侧时，段部14c的上端侧至少达到与框体3上侧端面相同的高度，从框体3中露出。
[0056]在图示的形态中，如图2、图4所示，当移动体14移动到驱动轴9的上方时，段部14c的上侧面14d高度与盖子4的上侧面(与驱动轴9的一端反方向的另一端侧)高度相同。
[0057]在图2、图4中，盖子4的上侧面高度与框体3上端端面(与驱动轴9的一端反方向的另一端正面)的高度相同。因此，段部14c的上侧面14d与框体3上端端面(另一端的框体3的端面))相同高度，可以从框体3中露出。
[0058]如图2、图4所示，当配备本实施形态I的直线驱动装置的电子设备主体的下侧面2b与框体3的上端端面相接触时，如上所述，段部14c的上侧面14d的高度达到与框体3上端端面相同的高度，段部14c的上侧面14d与电子设备主体的下侧面2b相撞击。
[0059]这样，在本实施形态的直线驱动装置中，移动体14的上侧面撞击向电子设备主体的下侧面2b。这样，进行输入操作时，振动返回手指或操控笔，向操作者传递确实完成操作的感觉，可以提高触感反馈效果。
[0060]上侧锤部14b具有段部14c的形态2中，当移动体14移动到驱动轴9的上侧时，至少可以达到使段部14c的上端侧从框体3的上端端面突出的形态。例如，不将直线驱动装置I固定在电子设备主体上，使移动体14移动时，至少段部14c的上端侧从框体3的上端侧的端面突出的形态。
[0061 ] 通过这种上侧的锤部14b所具有段部14c的形态2，可以进一步提高输入操作时振动返回手指或操控笔，向操作者传递确实完成操作的感觉，提高触感反馈效果。
[0062]下面对本实施形态I之直线驱动装置I的一例动作进行说明。
[0063]微振动发生部材8对伸缩薄板7a施加驱动电压，伸缩薄板7a向厚度方向延伸、水平方向收缩，但弹性薄板6不产生这样的伸缩。因此，微振动发生部材8的中间部分向上移动、边缘部分向下移动，产生变形。驱动电压波形为数十kHz左右周波数的矩形波、锯齿波、上升时间和下降时间不同的三角波等。
[0064]一端固定在微振动发生部材8的中间位置的驱动轴9也向上方移动，连接在驱动轴9上的移动体14也向上方移动。
[0065]微振动发生部材8产生预定的变形后，驱动电压急剧下降，微振动发生部材8的变形受到弹性薄板6的弹力而迅速恢复。
[0066]与此同时，驱动轴9也回到原来位置，移动体14却并不随驱动轴9向下方迅速移动，而是停留在现有位置上。
[0067]结果，移动体14向上方小幅移动。
[0068]随着驱动轴9这种往返非对称轴向移动，每一次往返时移动体14向上方移动I?数μ m。
[0069]以数十kHz的频率重复进行上述这种动作。
[0070]另外，使移动体14向下移动时，为使驱动轴9进行上下相反的轴向移动，对微振动发生部材8的伸缩材料7b施加同样的驱动电压。这样，移动体14沿驱动轴9的轴向在驱动轴9上做往返移动。
[0071]经过如此一次或数次的移动体14在驱动轴9轴向的向上移动，上侧的锤部14b具有的段部14c的上侧面14d与连接到框体3上端侧端面的电子设备主体的下侧面2b产生撞击。这样，段部14c的上侧面14d与移动体14向驱动轴9的上方移动时，与盖子4的上侧面或框体3上端端面的高度相同，从框体3中露出。或者在移动体14向驱动轴9的上方移动时，呈现出至少从框体3的上端端面凸出的形态。
[0072]在本实施形态I中，锤部14b通过板状体13与支撑部11相连接。通过板状体13与支撑部11相连接的锤部14b的上侧面14d撞击到电子设备主体的下侧面2b。因此，在进行输入操作时，振动返回手指或操控笔，向操作者传递确实完成操作的感觉，提高触感反馈效果。
[0073]同时，板状体13可以不单是一块板，也可以是通过从支撑部11沿半径方向向外延伸的支撑臂与锤部14a之间进行连接的钢板弹簧。这时，锤部14b具有的段部14c的上侧面14d可以有力地撞击电子设备主体的下侧面2b。这样，进行输入操作时，振动返回手指或操控笔，向操作者传递确实完成操作的感觉，提高触感反馈效果。
[0074]锤部14a、14b俯视时，外形呈圆形或多角形。
[0075]锤部14a、14b使用钨合金等密度大的材料，这样在同样的体积时可以有更大的重量，当锤部14b具有的段部14c的上侧面14d撞击电子设备主体下侧面2b时的撞击力会更大。因此，板状体13也可以采用有弹性的、把支撑部11和锤部14a、14b弹性连接在一起的部材。例如，可以采用上述的钢板弹簧作为板状体13。
[0076]在图示的形态中，板状体13的上下两面分别安装着锤部14a、14b，但也可以只安装上侧的锤部14a。在图示的形态中，为使锤部14b具有的段部14c的上侧面14d在撞击到电子设备主体的下侧面2b时的撞击力增大，在板状体13的上下两面分别安装了锤部14a、14b。
[0077]按照本实施形态1，构成移动体14的锤部14b的上侧面14d在撞击电子设备主体的下侧面2b后产生冲击。在本实施形态中，与框体3不同体的盖子4具有3个开口部15a?15c。上侧锤部14b具有插通此3个开口部15a?15c的3个段部14c。代之，如图8所示，也可以将盖子4作成与框体3 —体成形。在图8图示的实施形态中，从框体3的上外侧环状部3c向中心方向延伸的连接腕3d的顶端形成有贯通孔。通过套管5驱动轴9被插入此贯通孔中。上侧锤部14b具有的上侧面14d形成于除框体3的连接腕3d配置场所之外锤部14b的段部14c上。
[0078]在本实施形态I中，移动体14与支撑部11和锤部14a、14b是分离的，二者通过板状体13相连接。但也可以使移动体14像支撑部11那样成为数个分割体，通过环形的紧固手法卡紧，把移动体整体与驱动轴9摩擦联结在一起。
[0079]在本实施形态I中，微振动发生部材8采用的是双压电晶片或单压电晶片等板状部件,但也可以采用叠层型的部件。此时,也可以仅将微振动发生部材8支撑于框体3上。
[0080](实施形态2)
使用图10?图12对本发明可采用的其他方式示例进行说明。
[0081]与使用图1?图8介绍的实施形态I相同的组成部件，用同样的符号表示，此处省略其说明。
[0082]在图示形态中，各段部14c形成于构成移动体14的锤部14b的4个角部中。同时，在框体3的上端，配有俯视呈十字形的盖子4。在盖子4上侧，可粘贴双面胶20等，通过双面胶20，直线驱动装置I被安装在电子设备主体的下侧面2b上。各段部14c的上侧面14d面撞击电子设备主体的下侧面2b时，盖子4会陷入4个段部14c之间形成的槽内。
[0083]与实施形态I相同，本实施形态2的直线驱动装置I的移动体14，也在驱动轴9的轴向上做往返移动。移动体14向驱动轴9的上方移动，撞击电子设备主体的下侧面2b后，向驱动轴9的下方移动时，移动体14的下侧会与框体3的底面相撞。此时会发出多余的碰撞音。
[0084]在实施形态2中，框体3的底部装有隔音部材21。通过在移动体14与驱动轴9的下端面相对的框体3的底面上安装隔音部材21，可以减少多余碰撞音的产生。
[0085]安装隔音部材21的目的，是当移动体14向驱动轴9的下方移动，其下侧与框体3的底面发生碰撞时，减少碰撞音的产生。因此，隔音部材21被夹装在移动体14的下侧面与框体3的底面之间。
[0086]因此，除采用在框体3的底面安装隔音部材21的方式以外，还可以采用在框体3的底面安装隔音部材21的同时，在移动体14的下侧面，以如图9所示的实施形态，在下侧的锤部14b的下侧面上也可安装隔音部材21的方式。
[0087]隔音部材材料21只要能达到上述目的就可以。例如，可以采用聚酯合成纤维等合成树脂制成的厚度为0.1mm左右的片状物体。
[0088]同时，在本实施形态2中，框体3具有连通框体3内部侧和外部侧的空隙部。
[0089]在框体3的内部侧与外部侧不相连通的构造中，当移动体14在驱动轴9的轴向上往返移动时,框体3内部的空气无法排向外部。这样就会对移动体14的往返移动产生空气阻力。受到这种空气阻力后，移动体14的往返移动速度会降低，移动体14向驱动轴9上侧移动后与电子设备主体的下侧面2b撞击时的撞击力会减弱。
[0090]在实施形态2中，框体3具有连通框体3内部侧和外部侧的空隙部。这样，如图12所示，移动体14无论在上升还是下降时，框体3内部侧和外部侧之间的空气都可以进行流动。因此,这比起框体3内部侧和外部侧不相连通的构造，可使对移动体14往返移动产生的空气阻力变小。因此，移动体14受到空气阻力影响，移动速度降低的幅度也会变小。这样可以使移动体14在撞击电子设备主体的下侧面2b时的撞击力变大,在进行输入操作时把振动传回手指或操控笔，向操作者传递确实完成操作的感觉，提高触感反馈效果。
[0091]在图示的实施形态中，作为连通框体3内部侧和外部侧的空隙部，在框体3的底面开设透气用的贯通孔23a、23b，在框体3的上端侧开设透气用的缺口 24a、24b、24c、24d。缺口 24a?24d通过与框体3上端侧的面和电子设备主体下侧面2b相组合，可起到连通框体3内部侧和外部侧的空隙部的作用。
[0092]如图12(a)所示，用箭头表示移动体14向上方移动，空气在框体3的内外流动。也就是说，移动体14的上面和电子设备主体的下侧面2b之间的空气，通过缺口 24a?24d，顺利地流向框体3外部。同时，移动体14的下面和框体3的底面之间，空气通过贯通孔23a、23b，从框体3的外侧顺利地流入。这样，移动体14可以几乎不受空气阻力带来的减速，与电子设备主体的下侧面2b发生撞击。
[0093]另一方面，如图12(b)所示，用箭头表示移动体14向下方移动，空气在框体3的内外流动。也就是说，移动体14的下面和框体3的底面之间的空气，通过缺口 24a?24d，顺利地流向框体3外部。同时，移动体14的上面和电子设备主体的下侧面2b之间的空气通过贯通孔23a、23b，从框体3的外侧顺利地流入。这样，移动体14可以不受空气阻力带来的大幅减速，完成下降。因此，通过进行实施形态I中介绍的切换驱动电压，移动体14可以不受空气阻力带来的大幅减速，进行上下往返运动。
[0094]这样，当框体3具有流通框体3内部侧和外部侧的空隙部分时，移动体14就可以在框体3内不受大的空气阻力影响，进行上下往返移动。
[0095]因此，当移动体14向驱动轴9下方移动，即便与框体3的底面撞击，也可以不受大的空气阻力影响，发生撞击。
[0096]这样，当框体3具有连通框体3内部侧和外部侧的空隙部的构造时，最好如上所述，在移动体14的下侧面和框体3的底面之间夹装隔音部材21。此时，与框体3底面上存在的贯通孔23a、23b的位置、形状相对应，在隔音部材21上最好也设有透气用的贯通孔22a、22b。这样，即使安装了隔音部材21，也可以如图11所示，随着移动体14的上下移动，空气在框体3的内外进行流动。
[0097]如上所述，设置连通框体3内部侧和外部侧的空隙部分的目的，是为减少包含锤部14a、14b的移动体14在框体3内沿驱动轴9的轴上做上下移动时产生的空气阻力。因此，只要能达到这个目的，空隙部可以不限于上述贯通孔23a、23b和缺口 24a?24d，而是可以采用各种形态和结构。
[0098]同时，还可以使移动体14本身具有减少空气阻力的构造。例如，可以在上侧面14d的平坦部分，从构成移动体14的锤部14a和/或14b的上面到下面开设贯通孔，使移动体14成为具有上下贯通的透气孔的构造。还可以在锤部14a和/或14b上形成的移动体14的外围开设由上至下、上下方向的通气槽，通过这个槽，具备使空气向上下方流动的构造。
[0099]这些透气孔或透气槽，使空气可以在移动体14的上面和电子设备主体的下侧面2b之间及移动体14的下面和框体3的底面之间顺畅地流动。这样，移动体14可以不受大的空气阻力影响，进行上下往返运动。
[0100](实施形态3)
在图1?图12所不实施形态1、2中,驱动轴9的下端连接着微振动发生部材8,微振动发生部材8仅通过驱动轴9被框体3所支撑。
[0101]图13所示本实施形态3采用的方法是，微振动发生部材8通过边缘位置圆周上等距离的点固定在框体3上。如实施形态I中所述，微振动发生部材8由弹性薄板6和在弹性薄板6的至少一面上配置的伸缩薄板7a、7b等薄板组成，通过向伸缩薄板7a、7b上施加驱动电压而变形为碗型。
[0102]在图13(a)所示的方式中，框体3俯视呈矩形管状，微振动发生部材8俯视呈圆形。
[0103]框体3管状部下端3a处，内围边缘设置在外围边缘的上方，作为微振动发生部材8的固定部分3b。
[0104]微振动发生部材8以点(小面积)把边缘部分8a固定在框体3的固定部分3b上。
[0105]在图13(a)的实施形态中，框体3从下方看呈四角形，微振动发生部材8看上去只有边缘部分8a的四处安装在框体3的固定部分3b上，呈圆形。
[0106]通过使弹性薄板6向伸缩薄板7a、7b的外围凸出，可以形成以点固定在框体3的固定部3b上的边缘部分8a。伸缩薄板7a、7b、弹性薄板6中，使固定在框体3的固定部分3b上的部件向外侧凸出，形成边缘部分8a，可以更容易进行电线布线。
[0107]由于微振动发生部材8被直接固定在框体3上，可以通过微振动发生部材8得到稳定的驱动。而且，边缘部分8a不是全部、而是以点进行固定，因此微振动发生部材8产生的轻微振动被框体3吸收，变形受到的阻力不大，微振动发生部材8产生的驱动能力很大。而且，与实施形态I相比，可移动较重的锤部14a、14b。
[0108]而且，下端部3a成为内侧边缘高于外侧边缘的固定部分3b。因此，通过使固定部分3b的高低差大于微振动发生部材8的厚度，可以使微振动发生部材8不超出框体3下端3a的范围，被框体3所包围。这样，直线驱动装置I在组装过程中和组装完成后，其微振动发生部材8都不易受到外力的破坏。
[0109]同时，除上述情况外，本实施形态中框体3与微振动发生部材8还有其它的形状组八口 ο
[0110]例如，图13(b)与图13(a)相反，框体3呈圆形，微振动发生部材8呈四角形。
[0111]图13(c)中框体3和微振动发生部材8均呈四角形。这样，微振动发生部材8的四角形的角边缘8a被放置在框体3的正方形边缘处的固定部分3b上。
[0112]图13(d)中，框体3为八角形，微振动发生部材8为四角形。
[0113]这个形状也可以看作是将图13(c)中四角形的框体3的角进行倒角处理后得到的形状。因此，框体3也可以不是八角形，而是圆角的四角形。
[0114]图13(e)把图13(d)中微振动发生部材8的形状改为了圆形。
[0115]图13(f)中微振动发生部材8不是圆形或四角形，而是六角形。这种形状亦可。
[0116]这样，框体3和微振动发生部材8的形状可以有各种组合。
[0117]而且，本实施形态3所示，微振动发生部材8的边缘部分以点在圆周方向上等距离地固定在框体3上，并非仅适用于移动体14的上端面上(与驱动轴9的一端反方向的另一端正面)配置突起部15的构造。
[0118]例如，对于移动体14的上端面上没有配置突起部15的构造同样适用。这种构造的移动体14包括可安装镜头的镜头支撑体等。这时，直线驱动装置起到镜头驱动装置的作用。
[0119](实施形态4)
在上述实施形态中，仅对移动体14撞击电子设备主体下侧面2b或者移动体14撞击相当于框体3的盖子4的下侧面的方式进行了说明。
[0120]在以下本实施形态4中，通过控制对微振动发生部材8施加的驱动电压，可在第一种模式:以移动体14撞击电子设备主体下侧面2b的形态,和第二种模式:移动体14不撞击电子设备主体的下侧面2b，而使驱动轴9在轴向上做上下移动的形态中进行切换。
[0121]图14对这两种模式下移动体14的位置和时间变化之一例作了说明。
[0122]在第一种模式下，通过施加驱动电压，移动体14从基准位置沿驱动轴9向上方移动(A)，移动体14的上侧面14d撞击电子设备主体的下侧面2b (B)。为产生准确的撞击，在撞击发生后继续施加驱动电压，移动体14应继续上升(C)，但由于移动体14已经与电子设备主体的下侧面2b撞击，因此停留在现有位置上(D)。
[0123]移动体14的上侧面14d撞击电子设备主体的下侧面2b后，通过变换驱动电压的波形施加驱动电压，使驱动轴9的轴向移动上下逆转，移动体14沿驱动轴9的轴向向下移动(E)，回到基准位置。为使移动体14准确地回到基准位置，在移动体14返回基准位置后继续施加驱动电压，移动体14应继续下降(F)，但移动体14无法从基准位置上移开。由于移动体14需要移动较远的距离，因此每一次动作所需的时间(Tl)都较长。
[0124]而在第二种模式下，移动体14的上侧面14d不撞击电子设备主体的下侧面2b，而是使驱动轴9在轴向上做上下移动。
[0125]在这种形态下，移动体14从基准位置移动到驱动轴9的上侧时(G)，在移动体14的上侧面14d撞击到电子设备主体的下侧面2b之前(H)切换驱动电压的波形，使移动体14向下方移动(I)。然后再切换驱动电压的波形，使移动体14向上方移动(J)。重复进行移动⑴和移动(J)后，使移动体14回到基准位置⑷。
[0126]移动体14的上侧面14d未到达框体3上端端面同一高度的范围内，不与电子设备主体的下侧面2b发生碰撞，在较短周期(T2)内沿驱动轴9的轴向做往返运动，产生振动。这种振动从框体3传递到电子设备主体上。
[0127]为使移动体14不与电子设备主体的下侧面2b及在基准位置上不与框体3碰撞，并连续保持振动，可使(G)所需时间和(K)所需时间长于(I)所需时间和(J)所需时间。
[0128]第一种模式，诸如在电子设备上安装直线驱动装置I，可用于在操作者用手指或操控笔按压进行信息输入时，把振动传回手指或操控笔，向操作者传递确实完成操作的感觉。
[0129]第二种模式，可以用于诸如把电子设备的来电信息通过振动传递给使用者的情况。
[0130]这样，本实施形态4中的直线驱动装置I，仅通过控制对微振动发生部材8施加的驱动电压，就能够在第一种模式:移动体14的上侧面14a撞击电子设备主体下侧面2b的形态，和第二种模式:上侧面14d不撞击电子设备主体下侧面2b，使驱动轴9沿轴向上下移动的形态之间进行切换。即:使移动体14沿驱动轴9的轴向做上下移动的切换周期为长周期(Tl)时，可实现第一种模式；为短周期(T2)时，可实现第二种模式。
[0131]上述本实施形态中介绍的装有直线驱动装置的电子设备，不只限于显示装置中带有触控面板功能的电子设备或使用操作键进行输入的电子设备。例如，也可以内置在用于在触控面板上输入的触控笔内，或内置在手表里。
[0132]而且，除了电子设备，还可以安装在戒指或胸针、头巾等身体装饰品内。
[0133]无论安装在上述电子设备还是身体装饰品里，移动体14的上侧面14d将撞击电子设备主体或身体装饰品。这样，在进行输入操作时，可以把振动传回手指或操控笔，把确实完成操作的感觉传递给操作者，提高触感反馈效果。
【权利要求】
1.一种直线驱动装置，具有: 能轴向移动的驱动轴；以及 连接在所述驱动轴的一端，使所述驱动轴发生所述轴向移动的微振动发生部材；以及为使所述驱动轴在所述轴向上自由移动，对所述驱动轴或所述微振动发生部材至少一方进行支撑的框体；以及 通过所述驱动轴的所述轴向移动，在所述驱动轴的轴向上与所述驱动轴可动连接在一起的移动体； 其特征是，所述移动体从所述驱动轴的所述一端开始向另一端移动时，所述移动体的所述一端的反方向一端的正面构成部材向使所述移动体的所述移动停止的部材上撞击。
2.如权利要求1所述的直线驱动装置，其特征是:与所述移动体的所述一端相反的另一端侧的正面构成部材，至少在所述另一端侧达到与所述另一端的所述框体端面相同的高度，从所述框体中露出。
3.如权利要求1中所述的直线驱动装置，其特征是:当所述移动体移动到所述驱动轴的所述另一端时，与所述移动体的所述一端相反的另一端侧的正面构成部材，至少在所述另一端侧从所述另一端的所述框体端面上突出。
4.如权利要求1所述的直线驱动装置，其特征是:所述移动体包括与所述驱动轴相连接的支撑部、与所述支撑部相分离的锤部、把所述支撑部和所述锤部连接在一起的板状体。
5.如权利要求4所述的直线驱动装置，其特征是:所述板状体具有弹性，把所述支撑部和所述锤部弹性连接在一起。
6.如权利要求1所述的直线驱动装置，其特征是:所述微振动发生部材由弹性薄板和在所述弹性薄板的至少一面安装有伸缩薄板等薄板组成，通过对所述伸缩薄板施加驱动电压，可变形为碗型，所述微振动发生部材在圆周方向上等距离地以点固定在所述框体上。
7.如权利要求1所述的直线驱动装置，其特征是:通过控制对所述微振动发生部材施加的驱动电压，使所述移动体移动到所述驱动轴的所述另一端时，与所述移动体的所述一端相反的另一端侧的正面构成部材的所述另一端侧，在未到达所述另一端的所述框体端面同一高度的范围内，在所述驱动轴的轴向上做往返移动。
8.如权利要求1所述的直线驱动装置，其特征是:所述移动体的所述一端的侧面或/和与所述移动体的所述一端的侧面相对的所述框体底面上，安装有隔音部材。
9.权利要求1所述的直线驱动装置，其特征是:所述框体具有将所述框体的外部侧和所述驱动轴及配置所述移动体的所述框体的内部侧加以连通的空隙部。
10.电子设备，其特征是，装有权利要求1至权利要求9中任何一项所述的直线驱动装置。
11.身体装饰品，其特征是，装有权利要求1至权利要求9中任何一项所述的直线驱动>j-U ρ?α装直。
【文档编号】G06F3/041GK104467523SQ201410487207
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2013年9月20日
【发明者】多田纯一, 成岛裕贵, 森义能 申请人:思考电机（上海）有限公司