[發明專利]具有磁性預載荷設備的觸覺致動器組件

在審

• 申請號: 201910513826.0
• 申請日: 2019-06-14
• 公開（公告）號: CN110609609A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: V·庫什卡瓦;J·M·克魯茲赫爾南德斯;K·謝
• 申請（專利權）人: 意美森公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 11038 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 邊海梅

本申請涉及具有磁性預載荷設備的觸覺致動器組件。更具體而言，給出了一種包括觸覺致動器和預載荷設備的觸覺致動器組件。觸覺致動器被構造為生成沿著第一軸的位移，其中觸覺致動器是壓電致動器。預載荷設備與觸覺致動器相鄰并且被構造為在觸覺致動器上生成沿著第一軸的壓縮載荷。預載荷設備包括第一部件和第二部件，第一部件和第二部件布置在觸覺致動器的相對表面上并且被構造為生成磁力，該磁力將第一部件和第二部件彼此吸引，以便在觸覺致動器上生成沿著第一軸的壓縮載荷。第一部件是永磁體，并且第二部件是另一個永磁體、電磁體或包括鐵磁材料的鐵磁部件中的至少一個。

技術領域

本發明涉及具有磁性預載荷設備的觸覺致動器組件，其在游戲、消費電子產品、汽車、娛樂和其它行業中具有應用。

背景技術

觸覺提供觸感和力反饋技術，該技術通過向用戶施加諸如力、振動和其它運動之類的觸覺效果來利用用戶的觸覺。諸如移動設備、平板計算機和手持式游戲控制器之類的設備可以被配置為生成觸覺效果。可以利用諸如偏離中心旋轉質量(ERM)致動器或線性諧振致動器(LRA)的觸覺致動器生成觸覺效果。觸覺效果可以包括在這些設備的表面或其它部分處提供振動的振動觸感觸覺效果。

發明內容

本文實施例的一個方面涉及一種觸覺致動器組件，包括觸覺致動器和預載荷設備。觸覺致動器被構造為生成沿著第一軸的位移，其中觸覺致動器是壓電致動器。預載荷設備與觸覺致動器相鄰并且被構造為在觸覺致動器上生成沿著第一軸的壓縮載荷，并且包括布置在觸覺致動器的相對表面上并且被構造為生成磁力的第一部件和第二部件，磁力將第一部件和第二部件彼此吸引，以便在觸覺致動器上生成沿著第一軸的壓縮載荷。第一部件是永磁體，并且第二部件是另一個永磁體、電磁體或包括鐵磁材料的鐵磁部件中的至少一個。

本文實施例的一個方面涉及一種觸覺致動器組件，包括：觸覺致動器和預載荷設備。觸覺致動器包括壓電材料層，該壓電材料層被構造為生成沿著平行軸的應變，該平行軸平行于層的平面表面，并且包括位移轉換設備，該位移轉換設備被構造為將壓電材料層沿著平行軸的應變轉換為觸覺致動器沿著垂直軸的擴展或收縮，該垂直軸垂直于層的平面表面。觸覺致動器的擴展或收縮被配置為生成觸覺致動器沿著垂直軸的位移。預載荷設備與觸覺致動器相鄰并且被構造為在所述觸覺致動器上生成沿著垂直軸的壓縮載荷，并且包括布置在觸覺致動器的相對表面上并且被構造為生成磁力的第一部件和第二部件，磁力將第一部件和第二部件彼此吸引，以便在觸覺致動器上生成沿著垂直軸的壓縮載荷。第一部件是永磁體，并且第二部件是另一個永磁體、電磁體或包括鐵磁材料的鐵磁部件中的至少一個。

本文實施例的一個方面涉及一種啟用了觸覺的設備，包括外殼、電源和觸覺致動器組件，該觸覺致動器組件被構造為在外殼的外表面處生成觸覺效果，觸覺致動器組件包括觸覺致動器和預載荷設備。觸覺致動器包括壓電材料層，該壓電材料層被構造為產生沿著平行軸的應變，平行軸平行于層的平面表面，附接到壓電材料層或嵌入壓電材料層內的至少兩個電極，以及位移轉換設備，該位移轉換設備被構造為將壓電材料層沿著平行軸的應變轉換成觸覺致動器沿著垂直軸的擴展或收縮，垂直軸垂直于層的平面表面，其中觸覺致動器的擴展或收縮被配置為生成觸覺致動器沿著垂直軸的位移。預載荷設備與觸覺致動器相鄰并且被構造為在觸覺致動器上生成沿著垂直軸的壓縮載荷，預載荷設備包括布置在觸覺致動器的相對表面上并且被構造為生成磁力的第一部件和第二部件，該磁力將第一部件和第二部件彼此吸引，以便在觸覺致動器上生成沿著垂直軸的壓縮載荷。第一部件是永磁體，并且第二部件是另一個永磁體、電磁體或包括鐵磁材料的鐵磁部件中的至少一個。啟用了觸覺的設備還包括控制單元，該控制單元被配置為控制電源以向觸覺致動器的至少兩個電極提供電力。

附圖說明

從以下對附圖所示實施例的詳細描述中，本發明的前述和其它特征、目的和優點將變得顯而易見。并入本文并形成說明書一部分的附圖進一步用于解釋本發明的原理并使相關領域的技術人員能夠制造和使用本發明。附圖不按比例繪制。

圖1描繪了根據本發明實施例的具有觸覺致動器組件的啟用了觸覺的設備的框圖。