带有反馈的输入装置

申请号 CN201510255006.8 申请日 2015-05-19 公开(公告)号 CN105321757A 公开(公告)日 2016-02-10
申请人 阿尔卑斯电气株式会社; 发明人 石川新治; 涌田宏; 林幸春; 铃木素; 岩崎善行; 椎根智宏;
摘要 提供一种有中断的操作感触的带有 力 反馈的输入装置。带有 力反馈 的输入装置(100)具备:操作部(1),具备操作面(1a);检测部(2),检测对于操作面(1a)的操作;驱动部件(3),将操作部(1)驱动;弹性部件(4),将操作部(1)弹性支承;以及 基台 (5),将驱动部件(3)保持;带有力反馈的输入装置(100)构成为,驱动部件(3)具备使连结于操作部(1)的 致动器 (3a)在上下方向上驱动的螺线管(3b)、和将螺线管(3b)及致动器(3a)保持的箱部件(3c);致动器(3a)将箱部件(3c)在上下方向上贯通而配置,具有能够与操作部(1)的下表面 接触 的第1阻尼部件(6)、和配置在箱部件(3c)的下表面与致动器(3a)的一部分之间的第2阻尼部件(7);随着致动器(3a)的驱动,第2阻尼部件(7)与致动器(3a)和箱部件(3c)接触。
权利要求

1.一种带有反馈的输入装置,具备:
操作部,在上表面具备能够通过使操作体接触或接近而进行操作的操作面;
检测部,检测上述操作体对上述操作面的操作;
驱动部件,设在上述操作部的下方,将上述操作部在上下方向上驱动;
弹性部件,位于上述操作部的下方,将上述操作部向上方弹性施力并支承;以及基台,保持上述驱动部件;
其特征在于,
上述驱动部件具备连结于上述操作部的致动器、使上述致动器在上下方向上驱动的螺线管、和保持上述螺线管及上述致动器的箱部件;
上述致动器将上述箱部件在上下方向上贯通而配置,具有:
第1阻尼部件,具有弹性并且配置在能够与上述操作部的下表面接触的位置;以及第2阻尼部件,具有弹性并且配置在上述箱部件的上表面与上述致动器的一部分之间或上述箱部件的下表面与上述致动器的一部分之间;
随着上述致动器的驱动,上述第2阻尼部件与上述致动器或上述箱部件的至少某个接触。
2.如权利要求1所述的带有力反馈的输入装置,其特征在于,
上述致动器具有将上述箱部件在上下方向上贯通的柱状部、和在上述柱状部的下方侧的端部沿着上述箱部件的下表面而突出的平板部;
上述第2阻尼部件配置在上述平板部与上述箱部件的下表面之间;
上述平板部能够经由上述第2阻尼部件而与上述箱部件的下表面接触。
3.如权利要求2所述的带有力反馈的输入装置,其特征在于,
上述第2阻尼部件具有在上下方向上贯通的插通孔,在将上述柱状部插通在上述插通孔中的状态下,上述第2阻尼部件配置在上述平板部与上述箱部件的下表面之间。
4.如权利要求3所述的带有力反馈的输入装置,其特征在于,
上述第2阻尼部件具有形成为圆盘状并且在中央部形成有上述插通孔的基座部、从上述基座部的外周端部连续地向上下方向中的一侧延伸设置的下摆部、和覆盖上述基座部和上述下摆部并且形成为大致圆顶形状的中空部;
上述基座部的上下方向中的另一侧与上述平板部或上述箱部件的某一方接触;
上述下摆部在远离上述基座部的一侧的端部具有能够与上述平板部或上述箱部件的另一方接触并且在俯视观察时形成为环状的第1接触部;
在上述中空部中,从上述基座部垂设有内壁部和外壁部;
上述内壁部形成为在俯视观察时将上述插通孔包围的环状;
上述外壁部在上述下摆部与上述内壁部之间形成为在俯视观察时将上述内壁部包围的环状;
在上述内壁部及上述外壁部的远离上述基座部的一侧的端部的位置处,能够与上述平板部或上述箱部件的另一方接触的第2接触部形成在比上述第1接触部更靠近上述基座部的位置;
在被上述内壁部和上述外壁部夹着的区域的上述基座部形成有贯通孔;
通过随着上述致动器的驱动,上述第1接触部与上述平板部或上述箱部件的另一方接触被推压而挠曲,从而上述第2接触部与上述平板部或上述箱部件的另一方接触而被推压。

说明书全文

带有反馈的输入装置

技术领域

[0001] 本发明涉及带有力反馈的输入装置,特别涉及使用致动器施加振动的带有力反馈的输入装置。

背景技术

[0002] 近来,如触摸板那样可通过与操作面接触而进行输入操作的输入装置正在增加。当操作这样的输入装置时,操作者不能得到操作开关装置或可变电阻器等时那样的操作感触。因此,要求有被操作时通过对操作面施加振动而感到模拟性的操作感触的带有力反馈的输入装置。作为这样的带有力反馈的输入装置,已知有在下述的专利文献1中记载的带有力反馈的输入装置。
[0003] 以下,使用图17对专利文献1所记载的带有力反馈的输入装置进行说明。图17是表示专利文献1所记载的带有力反馈的输入装置900的结构的示意图。
[0004] 如图17所示,专利文献1所记载的带有力反馈的输入装置900触摸板916配设在1个以上的弹簧952上。此外,在触摸板916的下方配置有致动器954,致动器954能够对触摸板916施加振动。通过这样对触摸板916施加振动、并且经由触摸板916对正在操作带有力反馈的输入装置900的操作者也施加振动,进行对于操作者的操作的反馈。
[0005] 专利文献1:日本特表2008-516348号公报
[0006] 但是,带有力反馈的输入装置900为上下运动的致动器954接触在被弹簧952弹性保持的触摸板916的下表面而施加振动的构造。因此,在致动器的驱动结束后,弹簧952的振动也不立即收敛,导致操作者感受到时间延长的、没有中断的操作感触。

发明内容

[0007] 本发明的目的是解决上述问题,提供一种有中断的操作感触的带有力反馈的输入装置。
[0008] 本发明的带有力反馈的输入装置具备:操作部,在上表面具备能够通过使操作体接触或接近而进行操作的操作面;检测部,检测上述操作体对上述操作面的操作;驱动部件,设在上述操作部的下方,将上述操作部在上下方向上驱动;弹性部件,位于上述操作部的下方,将上述操作部向上方弹性施力并支承;以及基台,保持上述驱动部件;其特征在于,上述驱动部件具备连结于上述操作部的致动器、使上述致动器在上下方向上驱动的螺线管、和保持上述螺线管及上述致动器的箱部件;上述致动器将上述箱部件在上下方向上贯通而配置,具有:第1阻尼部件,具有弹性并且配置在能够与上述操作部的下表面接触的位置;以及第2阻尼部件,具有弹性并且配置在上述箱部件的上表面与上述致动器的一部分之间或上述箱部件的下表面与上述致动器的一部分之间;随着上述致动器的驱动,上述第2阻尼部件与上述致动器或上述箱部件的至少某个接触。
[0009] 由此,被弹性部件向上方弹性支承的操作部能够通过驱动部件上下运动。在将操作部向下方驱动的情况下,在驱动方向切换为上方的时刻,操作部与第1阻尼部件接触而压缩。此时,第1阻尼部件吸收操作部要向下方移动的惯性力,被压缩的弹性部件通过要回到原来的形状的复原力将操作部向上方施力。因而,驱动部件能够将操作部的驱动方向从下方向上方顺畅地切换。此外,在将操作部向上方驱动的情况下,在驱动方向切换为下方的时刻,致动器或箱部件的至少某个与第2阻尼部件接触而压缩。此时,第2阻尼部件吸收操作部要向上方移动的惯性力,被拉伸的弹性部件通过要回到原来的形状的复原力将操作部向下方施力。因而,驱动部件能够将操作部的驱动方向从上方向下方顺畅地切换。通过这样顺畅地切换操作部的驱动方向,能够将操作部以不延长时间为前提驱动。因而,能够提供有中断的操作感触的带有力反馈的输入装置。
[0010] 此外,本发明的带有力反馈的输入装置的特征在于,上述致动器具有将上述箱部件在上下方向上贯通的柱状部、和在上述柱状部的下方侧的端部沿着上述箱部件的下表面而突出的平板部;上述第2阻尼部件配置在上述平板部与上述箱部件的下表面之间;上述平板部能够经由上述第2阻尼部件而与上述箱部件的下表面接触。
[0011] 由此,通过做成在致动器上设置平板部、在平板部与箱部件之间设置第2阻尼部件的结构,当致动器驱动而向上方移动时,平板部经由第2阻尼部件而与箱部件的下表面接触。因此,能够用第2阻尼部件吸收使致动器向上方移动的惯性力,在致动器的驱动方向向下方切换时能够顺畅地进行反转动作。
[0012] 此外,本发明的带有力反馈的输入装置的特征在于,上述第2阻尼部件具有在上下方向上贯通的插通孔,在将上述柱状部插通在上述插通孔中的状态下,上述第2阻尼部件配置在上述平板部与上述箱部件的下表面之间。
[0013] 由此,通过将第2阻尼部件在将柱状部插通在插通孔中的状态下配置在平板部与箱部件的下表面之间,能够容易地防止第2阻尼部件的脱落。
[0014] 此外,本发明的带有力反馈的输入装置的特征在于,上述第2阻尼部件具有形成为圆盘状并且在中央部形成有上述插通孔的基座部、从上述基座部的外周端部连续地向上下方向中的一侧延伸设置的下摆部、和覆盖上述基座部和上述下摆部并且形成为大致圆顶形状的中空部;上述基座部的上下方向中的另一侧与上述平板部或上述箱部件的某一方接触;上述下摆部在远离上述基座部的一侧的端部具有能够与上述平板部或上述箱部件的另一方接触并且在俯视观察时形成为环状的第1接触部;在上述中空部中,从上述基座部垂设有内壁部和外壁部;上述内壁部形成为在俯视观察时将上述插通孔包围的环状;上述外壁部在上述下摆部与上述内壁部之间形成为在俯视观察时将上述内壁部包围的环状;在上述内壁部及上述外壁部的远离上述基座部的一侧的端部的位置处,能够与上述平板部或上述箱部件的另一方接触的第2接触部形成在比上述第1接触部更靠近上述基座部的位置;在被上述内壁部和上述外壁部夹着的区域的上述基座部形成有贯通孔;通过随着上述致动器的驱动,上述第1接触部与上述平板部或上述箱部件的另一方接触被推压而挠曲,从而上述第2接触部与上述平板部或上述箱部件的另一方接触而被推压。
[0015] 由此,对于第1接触部和第2接触部,通过阶段性地使第2接触部与平板部或箱部件的另一方接触,能够使第2阻尼部件产生的推斥力阶段性地变化。通过这样使推斥力阶段性地变化,能够高效率地使振动收敛。此外,通过设置内壁部、外壁部及贯通孔,从而如果第2接触部与平板部或箱部件的另一方接触则发挥空气阻尼器那样的功能。因而,能够高效率地使振动收敛。
[0016] 根据本发明,能够提供一种有中断的操作感触的带有力反馈的输入装置。附图说明
[0017] 图1是表示第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的结构的分解立体图。
[0018] 图2是表示第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的外观的立体图。
[0019] 图3是表示第1实施方式的弹性部件4的外观的立体图。
[0020] 图4是表示第1实施方式的第1阻尼部件6的外观的立体图。
[0021] 图5是表示第1实施方式的驱动部件3的结构的分解立体图。
[0022] 图6是表示第1实施方式的驱动部件3的图,图6(a)是表示驱动部件3的外观的立体图,图6(b)是表示从图6(a)所记载的Y2方向侧观察的状态的驱动部件3的侧视图。
[0023] 图7是表示第1实施方式的第2阻尼部件7的图,图7(a)是表示第2阻尼部件7的外观的立体图,图7(b)是表示从图7(a)所记载的Z1方向侧观察的状态的第2阻尼部件7的俯视图,图7(c)是表示以图7(b)所记载的剖面线A-A剖切的截面的剖视图。
[0024] 图8是表示第1实施方式的驱动部件3和第2阻尼部件7一体地形成的状态的侧视图。
[0025] 图9是表示第1实施方式的操作部1的图,图9(a)是表示操作部1的外观的立体图,图9(b)是表示从图9(a)所记载的Z2方向侧观察的状态的操作部1的立体图。
[0026] 图10是表示第1实施方式的基台5的图,图10(a)是表示基台5的外观的立体图,图10(b)是表示将基台5分解为下箱5a和上箱5b的状态的分解立体图。
[0027] 图11是表示第1实施方式的基台5的图,图11(a)是表示从图10(a)所记载的Z1方向侧观察的状态的基台5的俯视图,图11(b)是表示从图10(a)所记载的X1方向侧观察的状态的基台5的侧视图。
[0028] 图12是表示第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的初始状态下的构造的示意剖视图。
[0029] 图13是表示第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的操作部1向下方移动后的状态下的构造的示意剖视图。
[0030] 图14是表示第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的操作部1向上方移动后的状态下的构造的示意剖视图。
[0031] 图15是表示第1实施方式的致动器3a驱动的情况下的第2阻尼部件7的运动的示意图,图15(a)是表示初始状态下的第2阻尼部件7的示意图,图15(b)是表示平板部3e比初始状态更向上方移动后的状态下的第2阻尼部件7的示意图,图15(c)是表示平板部3e比初始状态更向下方移动后的状态下的第2阻尼部件7的示意图。
[0032] 图16是表示在将第1实施方式的带有力反馈的输入装置100推压操作的情况下进行的向操作者的反馈的次序的流程图
[0033] 图17是表示专利文献1所记载的带有力反馈的输入装置900的结构的示意图。

具体实施方式

[0034] [第1实施方式]
[0035] 以下,对第1实施方式的带有力反馈的输入装置100进行说明。
[0036] 首先,使用图1至图11对第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的结构进行说明。图1是表示第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的结构的分解立体图。图2是表示第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的外观的立体图。图3是表示第1实施方式的弹性部件4的外观的立体图。图4是表示第1实施方式的第1阻尼部件6的外观的立体图。图5是表示第1实施方式的驱动部件3的结构的分解立体图。图6是表示第1实施方式的驱动部件3的图,图6(a)是表示驱动部件3的外观的立体图,图6(b)是表示从图6(a)所记载的Y2方向侧观察的状态的驱动部件3的侧视图。图7是表示第1实施方式的第2阻尼部件7的图,图7(a)是表示第2阻尼部件7的外观的立体图,图7(b)是表示从图
7(a)所记载的Z1方向侧观察的状态的第2阻尼部件7的俯视图,图7(c)是表示以图7(b)所记载的剖面线A-A剖切的截面的剖视图。图8是表示第1实施方式的驱动部件3和第
2阻尼部件7一体地形成的状态的侧视图。图9是表示第1实施方式的操作部1的图,图
9(a)是表示操作部1的外观的立体图,图9(b)是表示从图9(a)所记载的Z2方向侧观察的状态的操作部1的立体图。图10是表示第1实施方式的基台5的图,图10(a)是表示基台
5的外观的立体图,图10(b)是表示将基台5分解为下箱5a和上箱5b的状态的分解立体图。图11是表示第1实施方式的基台5的图,图11(a)是表示从图10(a)所记载的Z1方向侧观察的状态的基台5的俯视图,图11(b)是表示从图10(a)所记载的X1方向侧观察的状态的基台5的侧视图。
[0037] 如图1所示,带有力反馈的输入装置100具有操作部1、检测部2、驱动部件3、弹性部件4、基台5、第1阻尼部件6和第2阻尼部件7而构成。此外,带有力反馈的输入装置100如图2所示那样形成,通过使未图示的操作体(手指等)接触或接近设在上部的操作部
1,能够进行输入操作。
[0038] 弹性部件4是具备弹性的零件,在第1实施方式中,使用4个图3所示那样的拉伸螺旋弹簧而构成。
[0039] 第1阻尼部件6由合成橡胶材料构成,并具有弹性。如图4所示,第1阻尼部件6具有形成为平板状的板状部6a、和从板状部6a的上表面(Z1方向侧的面)的中心部向上方突出而设置的接触部6b。另外,在接触部6b的内部内置有未图示的压力传感器,能够检测从外部施加于接触部6b的压力值。
[0040] 如图5所示,驱动部件3具备致动器3a、螺线管3b和箱部件3c。致动器3a由强磁性体的金属材料构成,具有形成为圆柱状的柱状部3d、和以柱状部3d为中心向周围以圆形的平板状突出而形成在柱状部3d的下方侧(Z2方向侧)的端部上的平板部3e。螺线管3b由金属线材构成,是形成为能够将致动器3a的柱状部3d插通的圆筒状的线圈。箱部件
3c由金属板构成,形成为在内部具备能够容纳螺线管3b及柱状部3d的一部分的空间的圆筒状。另外,在箱部件3c的上方侧(Z1方向侧)的端部设有顶板部3f,以便封堵开口,在顶板部3f的中心具有形成为能够将柱状部3d插通的大小的贯通孔3g。螺线管3b在插通着致动器3a的柱状部3d的状态下与柱状部3d的一部分一起被容纳在箱部件3c的内部。此外,致动器3a配置为,柱状部3d在上下方向上贯通箱部件3c,柱状部3d的两端从箱部件
3c露出。箱部件3c保持这样配设的螺线管3b及致动器3a,形成图6所示那样的驱动部件
3。另外,致动器3a的平板部3e配置为,从箱部件3c的下表面离开并沿着箱部件3c的下表面,通过使电流流过螺线管3b,螺线管3b能够将致动器3a在上下方向上驱动。
[0041] 第2阻尼部件7由合成橡胶材料构成,并具有弹性,如图1所示,在中央具有在上下方向上贯通的插通孔7a而形成为圆环状。如图7所示,第2阻尼部件7具有基座部7b和下摆部7c。基座部7b形成为圆盘状,并且在中央部形成有插通孔7a。此外,下摆部7c从基座部7b的外周端部连续地向上下方向中的一侧(在第1实施方式中是作为上方的Z1方向)延伸设置。此外,第2阻尼部件7具有覆盖于基座部7b和下摆部7c、并形成为大致圆顶形状的中空部7d。另外,在第1实施方式中,下摆部7c从基座部7b的外周端部连续地向上方延伸设置,所以中空部7d为将大致圆顶形状颠倒那样的形状。下摆部7c在离开基座部7b的一侧的端部具有在从Z1方向侧进行的俯视观察时形成为环状的第1接触部7e。此外,在中空部7d上,从基座部7b垂设有内壁部(第1内壁部7f)和外壁部(第1外壁部
7g)。第1内壁部7f形成为在从Z1方向侧进行的俯视观察时将插通孔7a包围的环状,第
1外壁部7g在下摆部7c与第1内壁部7f之间形成为在俯视观察将第1内壁部7f包围的环状。在第1内壁部7f及第1外壁部7g的离开基座部7b的一侧(Z1方向侧)的端部的位置处,在比第1接触部7e更靠近基座部7b的位置形成有第2接触部7h。另外,设在第1内壁部7f上的第2接触部7h和设在第1外壁部7g上的第2接触部7h相对于基座部7b形成为相同的高度。此外,在基座部7b上,在中空部7d的相反侧的与第1内壁部7f对应的位置,垂设有在从Z2方向侧进行的俯视观察时形成为环状的第2内壁部7m,在与第1外壁部7g对应的位置,垂设有在从Z2方向侧进行的俯视面观察时形成为环状的第2外壁部
7n。另外,在第2内壁部7m及第2外壁部7n的离开基座部7b的一侧(Z2方向侧)的端部的位置处形成有第3接触部7p,设在第2内壁部7m上的第3接触部7p和设在第2外壁部
7n上的第3接触部7p相对于基座部7b形成在相同的高度。此外,在被第1内壁部7f和第1外壁部7g夹着的区域的基座部7b上,沿着相同的圆周等间隔地形成有4个贯通孔7k。
此外,第2阻尼部件7形成为能够配置到驱动部件3的箱部件3c的下表面与平板部3e之间的厚度。此外,在第1实施方式中,第2阻尼部件7形成为圆环状,但并不限定于圆环状,例如也可以是俯视观察外形为正八边形的环状或椭圆形的环状等。
[0042] 另外,在第1实施方式中,第2阻尼部件7和驱动部件3一体地形成,如图8所示,在箱部件3c的下表面与作为致动器3a的一部分的平板部3e之间,以插通在插通孔7a中的状态配置有柱状部3d。但是,由于第2阻尼部件7具有弹性,所以致动器3a能够克服第2阻尼部件7的弹性力而驱动。
[0043] 检测部2是能够检测静电电容的变化的静电电容传感器。检测部2如图1所示那样形成为片状。
[0044] 操作部1由合成树脂材料构成,并如图9所示那样形成为长方形的平板状。操作部1具有形成为长方形的平板状的基座部1b,在基座部1b的上表面(Z1方向侧的面)具备形成为平滑的面、通过使操作体OB接触或接近上表面来进行操作的操作面1a。在操作面1a的背面侧形成有连结面1c。连结面1c在中心部具备可与驱动部件3的柱状部3d连结而形成的连结部1d。此外,在连结面1c形成有从连结面1c向下方突出形成的导引销1e。导引销1e在靠近连结面1c的外周的位置设有4根。导引销1e在隔着连结部1d对置、并且与连结面1c的长边的中点对应的位置分别各配置有1根,并在隔着连结部1d对置、并且与连结面1c的短边的中点对应的位置分别各配置有1根。此外,在连结面1c上,形成有从连结面1c向下方突出形成的保持销1f。保持销1f形成为能够插入到弹性部件4中的大小的圆柱状,当从下方俯视观察连结面1c时,在以连结部1d为中心的作为长方形的四的位置处分别各设有1个。另外,通过4个保持销1f形成的长方形的长边设为与连结面1c的长边平行。此外,基座部1b形成为中空,以便在内部能够配置检测部2,在第1实施方式中,检测部2以沿着操作面1a并跨越操作面1a的整个区域的方式配置在基座部1b的内部。另外,检测部2能够以在检测部2与操作体OB之间夹着操作面1a的状态检测通过使操作体OB接触或接近操作面1a带来的静电电容的变化。
[0045] 基台5由合成树脂材料构成,并如图10所示那样形成为长方体状。基台5具有下箱5a和重叠配置在下箱5a的上部的上箱5b。下箱5a具有形成为在上表面上呈平板的凹形状、能够配置驱动部件3的箱部件3c的驱动部件配置部5c。上箱5b形成有形成为上下方向侧(Z1方向侧及Z2方向侧)开放的中空状的中空部5d,在中空部5d的内部设有将中空部5d上下分隔的分隔板5e。如图11所示,分隔板5e在中心部具有以能够将驱动部件3的致动器3a插通的大小贯通形成的插通孔5f。此外,在分隔板5e上,具有以能够将操作部1的导引销1e插通的大小贯通形成的导引孔5g。导引孔5g在隔着插通孔5f对置、并且与分隔板5e的长边的中点对应的位置分别各设有1个,并在隔着插通孔5f对置、并且与分隔板5e的短边的中点对应的位置分别各设有1个。另外,以插通孔5f为基准的情况下设置4个导引孔5g的位置被设置在与在操作部1中以连结部1d为基准的情况下的4个导引销1e的配置位置对应的位置。此外,分隔板5e具有向上方突出形成的弹性部件保持部5h。弹性部件保持部5h形成为能够插入到弹性部件4中的大小的圆柱状,当从上方俯视观察分隔板5e时,在以插通孔5f为中心的作为长方形的四角的位置分别各设有1个。另外,由4个弹性部件保持部5h形成的长方形的长边设为与分隔板5e的长边平行。将这样形成的下箱5a及上箱5b,通过将上箱5b重叠在下箱5a上而配置并卡定,形成基台5。另外,在中空部5d的形成在分隔板5e的下方侧的区域中,确保了能够配置驱动部件3的箱部件3c的空间。
[0046] 接着,使用图12对带有力反馈的输入装置100的构造进行说明。图12是表示第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的初始状态下的构造的示意剖视图。在图12中,为了易于说明,也有在各构成零件的形状、位置关系等方面与实际的构造不同的部分。此外,关于第2阻尼部件7的详细的部位请参照图7。
[0047] 如图12所示,驱动部件3和第2阻尼部件7如上述那样一体地形成,第2阻尼部件7的基座部7b的上下方向中的另一侧与平板部3e或箱部件3c的某一方接触,下摆部7c可与平板部3e或箱部件3c的另一方接触而配置。另外,在第1实施方式中,基座部7b其第3接触部7p与平板部3e接触、下摆部7c(第1接触部7e)与箱部件3c接触而配置。另外,第2接触部7h也可与箱部件3c接触而配置。上箱5b在从上箱5b的下方侧(Z2方向侧)将致动器3a的柱状部3d插通在插通孔5f中的状态下,通过螺纹固定件保持驱动部件3。此外,下箱5a在驱动部件配置部5c中插入驱动部件3的箱部件3c侧,卡合到上箱5b的下方,构成基台5。接着,将第1阻尼部件6固定到分隔板5e的上表面上。接着,将形成为圆环状的弹性部件4以在各自一端侧中插入着弹性部件保持部5h(参照图11)的状态配置到分隔板5e上。接着,将操作面1a朝向上方(Z1方向)配置,以使操作部1覆盖中空部5d的开口。将导引销1e(参照图9)分别可动作地插入到设在分隔板5e上的导引孔5g(参照图11)中,并将保持销1f(参照图9)分别插入到弹性部件4的另一端侧,将这样配置的操作部1经由弹性部件4连结在基台5上。此外,操作部1的设在下方的驱动部件3的致动器3a连结在连结部1d(参照图9)上。在没有进行向操作面1a的推压操作的初始状态下,对于驱动部件3不供给电力,将致动器3a可向上下方向移动地保持。因而,在初始状态下,操作部1被位于下方的弹性部件4向上方弹性支承。这样被弹性支承的操作部1如果向驱动部件3供给电力,则与致动器3a的驱动连动,能够克服弹性部件4的弹性力而向上下方向(Z1-Z2方向)移动(振动)。另外,配置在操作部1的下方的第1阻尼部件6配置在当操作部1上下运动时能够与操作部1的下表面接触的位置。具体而言,在致动器3a的上下动作时的行程中,当致动器3a位于行程的最下端附近时,在与操作部1的下表面接触及被压缩的位置处配置有第1阻尼部件6。这样形成带有力反馈的输入装置100。另外,在实际搭载到设备中的情况下,带有力反馈的输入装置100与由CPU(Central Processing Unit,中央处理装置)等构成的控制部CT连接,从控制部CT向各处进行遵循由带有力反馈的输入装置100进行的输入操作的指示。
[0048] 接着,使用图12至图16对带有力反馈的输入装置100的动作及操作方法进行说明。图13是表示第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的操作部1向下方移动后的状态下的构造的示意剖视图。图14是表示第1实施方式的带有力反馈的输入装置100的操作部1向上方移动后的状态下的构造的示意剖视图。图15是表示第1实施方式的致动器3a驱动的情况下的第2阻尼部件7的运动的示意图,图15(a)是表示初始状态下的第2阻尼部件7的示意图,图15(b)是表示平板部3e比初始状态向上方移动后的状态下的第2阻尼部件7的示意图,图15(c)是表示平板部3e比初始状态向下方移动后的状态下的第2阻尼部件7的示意图。图16是表示在将第1实施方式的带有力反馈的输入装置100推压操作的情况下进行的向操作者的反馈的次序的流程图。
[0049] 在没有进行向操作面1a的推压操作的初始状态下,如图12所示,例如能够通过使作为操作者的手指的操作体OB接触或接近(以后记作接触)操作面1a而进行操作。通过使操作体OB与操作面1a接触,操作面1a的接触了操作体OB的部位处的静电电容变化,通过作为静电电容传感器的检测部2检测该静电电容的变化,检测由操作体OB进行的对于操作面1a的操作,控制部CT判断为进行了输入操作。在使操作体OB向图12所示的箭头B方向移动的情况下,检测部2检测到静电电容沿着箭头B方向变化,将检测到的内容作为信号向控制部CT输出。控制部CT判断为进行了使操作体OB向箭头B方向移动的输入操作,进行遵循输入操作的指示。例如,在带有力反馈的输入装置100被用于进行显示在未图示的显示画面上的光标的移动操作的用途的情况下,从控制部CT向显示画面进行指示,以使光标向与箭头B方向对应的显示画面上的某个方向移动,光标移动。
[0050] 此外,如图13所示,带有力反馈的输入装置100能够进行克服弹性部件4的弹性力而将操作部1向下方(Z2方向)推入的推压操作。如果对操作部1进行向下方的推压操作,则操作部1与连结的驱动部件3的致动器3a一起向下方移动。向下方移动后的操作部1与第1阻尼部件6的接触部6b(参照图4)接触,推压由合成橡胶材料构成的第1阻尼部件6,使其变形。内置在第1阻尼部件6中的压力传感器检测到通过操作部1的推压施加的压力值,将检测出的压力值向控制部CT输出。从第1阻尼部件6接收到压力值的控制部CT判断为进行了推压操作,供给使驱动部件3驱动的电力。被供给了电力的驱动部件3通过致动器3a在上下方向上进行往复运动、并且随之将操作部1在上下方向上驱动而对操作者(操作体OB)施加振动。通过这样对操作者施加振动,向操作者反馈识别出进行了推压操作。例如,在将带有力反馈的输入装置100用于显示在未图示的显示画面上的光标的移动操作、从显示在显示画面上的多个图标进行某1个图标的选择的用途的情况下,进行以下这样的处理。在操作光标而使光标移动到某个图标上之后,通过对操作部1进行推压操作,能够进行某个图标的选择。如果从第1阻尼部件6输出检测到的压力值,则控制部CT进行使驱动部件3驱动的指示,经由操作部1对操作者施加振动,从而向操作者反馈识别出选择了图标的动作。此外,同时,控制部CT进行遵循选择某个图标的操作的指示(显示别的图像等)。
[0051] 此外,在通过驱动部件3驱动而操作部1向下方移动的情况下,与进行了推压操作的情况同样,如图13所示,弹性部件4成为比初始状态更被压缩的(压扁的)状态,在操作部1上作用有向上方拉回的力。此外,第1阻尼部件6通过与操作部1的接触而被向下方压缩,在操作部1上作用有向上方拉回的力。此外,在通过驱动部件3驱动而操作部1向上方移动的情况下,如图14所示,弹性部件4成为比初始状态更拉伸的状态,在操作部1上作用有向下方拉回的力。此外,随着致动器3a的向上方的驱动,第2阻尼部件7接触在致动器3a的平板部3e及箱部件3c上,以使平板部3e经由第2阻尼部件7与箱部件3c的下表面接触并压缩。另外,由于第2阻尼部件7被平板部3e及箱部件3c从上下方向(Z1-Z2方向)压缩,所以在平板部3e上作用有向下方拉回的力。此外,第2阻尼部件7也可以与致动器3a的平板部3e及箱部件3c的一方接触而配置,并配置为,随着致动器3a的向上方的驱动而逐渐与致动器3a的平板部3e及箱部件3c的另一方接触及被压缩。
[0052] 此外,对伴随着致动器3a的驱动的第2阻尼部件7的运动进行说明。随着致动器3a的驱动,关于第2阻尼部件7,通过第1接触部7e接触在平板部3e或箱部件3c的另一方上被推压并挠曲,从而第2接触部7h接触在平板部3e或箱部件3c的另一方上而被推压。另外,在第1实施方式中,第2阻尼部件7在初始状态下,如图15(a)所示那样在第1接触部7e接触在箱部件3c上、第3接触部7p接触在平板部3e上的状态下被保持。接着,从初始状态起,在平板部3e随着致动器3a的驱动而向上方(Z1方向)移动的情况下,如图15(b)所示,第2阻尼部件7的接触在箱部件3c上的第1接触部7e被推压,从而下摆部7c挠曲。通过下摆部7c挠曲,具备第2接触部7h的基座部7b向上方移动,第2接触部7h接触在箱部件3c上而被推压。此外,随着下摆部7c挠曲,中空部7d内部的空气的一部分经由贯通孔7k向设有第2内壁部7m及第2外壁部7n的一侧移动,所以能够根据贯通孔7k的直径的大小控制空气的移动,由此能够起到作为空气阻尼器的作用。此外,在随着致动器
3a的驱动而板部3e比初始状态向下方移动的情况下,如图15(c)所示,第2阻尼部件7的第1接触部7e从箱部件3c离开,与平板部3e一起向下方移动。第2阻尼部件7随着致动器3a的驱动,进行这样的运动。因此,第2阻尼部件7产生的推斥力阶段性地变化。即,推斥力阶段性地变大。
[0053] 另外,在第1实施方式中,为了向操作者反馈而从控制部CT发出的使驱动部件3驱动的指示的详细情况是以下这样的。如图16所示,如果被输入从第1阻尼部件6检测出的压力值P,则控制部CT判别压力值P比第1规定值P1大还是小(步骤S1)。在压力值P比第1规定值P1小的情况下,再次执行步骤S1,判别压力值P比第1规定值P1大还是小。在压力值P比第1规定值P1大的情况下,控制部CT输出使驱动部件3驱动的信号SG1(步骤S2),驱动部件3驱动(步骤S3)。然后,在经过规定的时间后,控制部CT输出将驱动部件3的驱动停止的信号SG2(步骤S4),驱动部件3停止驱动(步骤S5)。然后,控制部CT判别压力值P比第2规定值P2大还是小(步骤S6)。在压力值P比第2规定值P2大的情况下,再次执行步骤S6,判别压力值P比第2规定值P2大还是小。在压力值P比第2规定值P2小的情况下,控制部CT输出使驱动部件3驱动的信号SG1(步骤S7),驱动部件3驱动(步骤S8)。然后,在经过规定的时间后,控制部CT输出使驱动部件3的驱动停止的信号SG2(步骤S9),驱动部件3停止驱动(步骤S10),向操作者的反馈结束。这样,通过使用第1规定值P1判断由操作者进行的推压操作,使用第2规定值P2判断由操作者进行的推压操作后的操作体OB的分离动作,分为两次进行向操作者的反馈,对操作者模拟性地带来在对形成为圆顶状的板簧进行推压操作的情况下得到的咔嗒感触。
[0054] 以下,对作为第1实施方式的效果进行说明。
[0055] 第1实施方式的带有力反馈的输入装置100是一种输入装置,具备:操作部1,在上表面具备能够通过使操作体OB接触或接近而进行操作的操作面1a;检测部2,检测由操作体OB进行的对于操作面1a的操作;驱动部件3,设在操作部1的下方,将操作部1在上下方向上驱动;弹性部件4,位于操作部1的下方,将操作部1向上方弹性施力而支承;以及基台5,保持驱动部件3;输入装置构成为,驱动部件3具备连结于操作部1的致动器3a、使致动器3a在上下方向上驱动的螺线管3b、和将螺线管3b及致动器3a保持的箱部件3c;致动器3a将箱部件3c在上下方向上贯通而配置,具有:第1阻尼部件6,具有弹性并且配置在能够与操作部1的下表面接触的位置处;以及第2阻尼部件7,具有弹性,并且配置在箱部件3c的上表面与致动器3a的一部分之间或箱部件3c的下表面与致动器3a的一部分之间;随着致动器3a的驱动,第2阻尼部件7与致动器3a或箱部件3c的至少某个接触。
[0056] 由此,被弹性部件4向上方弹性支承的操作部1能够通过驱动部件3上下运动。在将操作部1向下方驱动的情况下,如图13所示,在驱动方向切换为上方的时刻,操作部1与第1阻尼部件6接触。此时,第1阻尼部件6吸收操作部1要向下方移动的惯性力,通过被压缩的弹性部件4要恢复为原来的形状的复原力将操作部1向上方施力。因而,驱动部件3能够将操作部1的驱动方向从下方向上方顺畅地切换。此外,在将操作部1向上方驱动的情况下,如图14所示,在驱动方向切换为下方的时刻,致动器3a或箱部件3c的至少某个与第2阻尼部件7接触。另外,在第1实施方式中,第2阻尼部件7要被致动器3a的平板部3e和箱部件3c夹入,与致动器3a及箱部件3c的两者接触。此时,第2阻尼部件7通过被致动器3a的平板部3e和箱部件3c夹入,吸收操作部1要向上方移动的惯性力,通过被拉伸的弹性部件4要回到原来的形状的复原力将操作部1向下方施力。因而,驱动部件
3能够将操作部1的驱动方向从上方向下方顺畅地切换。通过这样顺畅地切换操作部1的驱动方向,能够将操作部1以不延长时间为前提而驱动。因而,能够提供有中断的操作感触的带有力反馈的输入装置。
[0057] 此外,第1实施方式的带有力反馈的输入装置100构成为,致动器3a具有将箱部件3c在上下方向上贯通的柱状部3d、和在柱状部3d的下方侧的端部以沿着箱部件3c的下表面的方式突出的平板部3e,在平板部3e与箱部件3c的下表面之间配置有第2阻尼部件7,平板部3e能够经由第2阻尼部件7而与箱部件3c的下表面接触。
[0058] 由此,通过做成在致动器3a上设置平板部3e、在平板部3e与箱部件3c之间设置第2阻尼部件7的结构,当致动器3a驱动而向上方移动时,平板部3e经由第2阻尼部件7而与箱部件3c的下表面接触。因此,能够用第2阻尼部件7吸收使致动器3a向上方移动的惯性力,在致动器3a的驱动方向向下方切换时能够顺畅地进行反转动作。
[0059] 此外,第1实施方式的带有力反馈的输入装置100构成为,第2阻尼部件7具有在上下方向上贯通的插通孔7a,在将柱状部3d插通在插通孔7a中的状态下配置在平板部3e与箱部件3c的下表面之间。
[0060] 由此,通过在将柱状部3d插通在插通孔7a中的状态下将第2阻尼部件7配置在平板部3e与箱部件3c的下表面之间,能够容易地防止第2阻尼部件7的脱落。
[0061] 此外,第1实施方式的带有力反馈的输入装置100将与被推压操作对应的向操作者的反馈通过分为两次使操作部1振动、带来模拟的咔嗒感的方法来进行。
[0062] 由此,操作者能够得到更明确的操作感触,能够通过体感确认是否识别出进行的输入操作。
[0063] 此外,第1实施方式的带有力反馈的输入装置100使操作部1的振动方向成为相对于操作面1a交叉的方向(正交的方向)。
[0064] 由此,与使操作部1的振动方向为沿着操作面1a的方向的情况相比,使用者能够更明确地感到振动。
[0065] 此外,第1实施方式的带有力反馈的输入装置100构成为,第2阻尼部件7具有:基座部7b,形成为圆盘状,并且在中央部形成有插通孔7a;下摆部7c,从基座部7b的外周端部连续向上下方向中的一侧延伸设置;中空部7d,覆盖在基座部7b和下摆部7c上,形成为大致圆顶形状;基座部7b的上下方向中的另一侧与平板部3e或箱部件3c的某一方接触;下摆部7c在远离基座部7b侧的端部具有能够与平板部3e或箱部件3c的某另一方接触、并且在俯视观察时形成为环状的第1接触部7e;在中空部7d中,从基座部7b垂设有内壁部(第1内壁部7f)和外壁部(第1外壁部7g);第1内壁部7f形成为在俯视观察时将插通孔7a包围的环状;第1外壁部7g在下摆部7c与第1内壁部7f之间形成为在俯视观察时将第1内壁部7f包围的环状;在第1内壁部7f及第1外壁部7g的远离基座部7b侧的端部的位置处,能够与平板部3e或箱部件3c的另一方接触的第2接触部7h形成在比第
1接触部7e靠近基座部7b的位置,在被第1内壁部7f和第1外壁部7g夹着的区域的基座部7b中形成有贯通孔7k;通过随着致动器3a的驱动,第1接触部7e与平板部3e或箱部件3c的另一方接触被推压而挠曲,第2接触部7h与平板部3e或箱部件3c的另一方接触而被推压。
[0066] 由此,对于第1接触部7e和第2接触部7h,通过阶段性地使第2接触部7h与平板部3e或箱部件3c的另一方接触,能够使第2阻尼部件7产生的推斥力阶段性地变化。即,能够阶段性地使推斥力变大。通过这样使推斥力阶段性地变化,能够高效率地使振动收敛。此外,通过设置第1内壁部7f、第1外壁部7g及贯通孔7k(抽空气),如果第2接触部7h与平板部3e或箱部件3c的另一方接触,则中空部7d内的空气经由贯通孔7k移动,发挥空气阻尼器那样的功能。因而,能够效率更好地使振动收敛。
[0067] 如以上这样,具体地说明了有关本发明的实施方式的带有力反馈的输入装置,但本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离主旨的范围内能够进行各种变更来实施。例如可以如以下这样变形而实施,这些实施方式也属于本发明的技术范围。
[0068] 在第1实施方式中,第2阻尼部件7配置在箱部件3c的下表面与作为致动器的一部分的平板部3e之间,但也可以是将平板部3e设在作为箱部件3c的上表面的上方的位置、在箱部件3c的上表面与致动器3a之间配置第2阻尼部件7的结构。
[0069] 在第1实施方式中,做成了随着致动器3a的驱动、第2阻尼部件7被致动器3a的平板部3e和箱部件3c的下表面夹着、与致动器3a及箱部件3c的两者接触的结构,但只要是与致动器3a或箱部件3c的至少某个接触的结构就可以。
[0070] 在第1实施方式中,将对于被推压操作的动作的向操作者的反馈通过分为两次使操作部1振动而带来模拟的咔嗒感的方法来进行,但也可以是1次的振动,也可以分为比两次多的次数来振动。此外,也可以将第1规定值P1及第2规定值P2变更。这样,通过将第1规定值P1及第2规定值P2变更,能够根据用途将操作感触变更、调整。
[0071] 附图标记说明
[0072] 1 操作部
[0073] 1a 操作面
[0074] 1b 基座部
[0075] 1c 连结面
[0076] 1d 连结部
[0077] 1e 导引销
[0078] 1f 保持销
[0079] 2 检测部
[0080] 3 驱动部件
[0081] 3a 致动器
[0082] 3b 螺线管
[0083] 3c 箱部件
[0084] 3d 柱状部
[0085] 3e 平板部
[0086] 3f 顶板部
[0087] 3g 贯通孔
[0088] 4 弹性部件
[0089] 5 基台
[0090] 5a 下箱
[0091] 5b 上箱
[0092] 5c 驱动部件配置部
[0093] 5d 中空部
[0094] 5e 分隔板
[0095] 5f 插通孔
[0096] 5g 导引孔
[0097] 5h 弹性部件保持部
[0098] 6 第1阻尼部件
[0099] 6a 板状部
[0100] 6b 接触部
[0101] 7 第2阻尼部件
[0102] 7a 插通孔
[0103] 7b 基座部
[0104] 7c 下摆部
[0105] 7d 中空部
[0106] 7e 第1接触部
[0107] 7f 内壁部(第1内壁部)
[0108] 7g 外壁部(第1外壁部)
[0109] 7h 第2接触部
[0110] 7k 贯通孔
[0111] 7m 第2内壁部
[0112] 7n 第2外壁部
[0113] 7p 第3接触部
[0114] 100 输入装置
[0115] CT 控制部
[0116] OB 操作体
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