具有力限制结构的压电致动器装置的制作方法

本公开涉及压电致动器装置，并且特别地涉及具有力限制结构的压电致动器装置。

背景技术：

1、压电致动器可以用于代替电子装置中的按钮。向压电致动器施加力将产生张力，该张力可以由控制电子器件来检测。然后，电压信号可以被发送至压电致动器以产生触觉反馈，从而使使用者知道动作已经被执行。

2、使用压电致动器作为用于传统开关的替代品存在有多个优点，例如，压电致动器具有对不同的力阈值而不是简单的开/关状态进行检测的能力，并且压电致动器可以产生各种触觉反馈，例如咔嗒声、嗡鸣声、复杂波形等，以使用户体验丰富。

3、压电致动器可能具有一些限制，例如，在与压电致动器的高度变化相比时，压电致动器可以产生或承受的位移量通常较小。压电致动器可以抵抗中等的力水平，但压电致动器在跌落测试期间通常会承受高的力和冲击。

4、使用一系统来对压电致动器的变形进行限制并不总是可能的，这是因为压电致动器的高度公差的变化可能大于最大容许变形。

5、本公开的目的是提供一种力限制器机构以确保：向压电致动器施加的力小于最大容许值。

技术实现思路

1、因此，第一设备包括用于安装在电子装置的框架上的压电致动器装置，该压电致动器装置包括：

2、第一按钮，该第一按钮被安装在电子装置的框架上，其中，第一按钮与框架上的硬止动部之间具有第一间隙；

3、第一压电致动器，该第一压电致动器被配置成：接收来自第一按钮的输入力，以及当输入力超过致动力时，生成第一输入电压信号；

4、第一弹性构件，该第一弹性构件被构造成产生预加载力；以及

5、第一推力构件，该第一推力构件与第一弹性构件接触，该第一推力构件被构造成：当输入力未被施加至第一压电致动器时，该第一推力构件将预加载力施加至第一抵接表面；该第一推力构件被构造成：当输入力被施加至第一压电致动器时，该第一推力构件将预加载力的至少一部分施加至第一压电致动器；以及该第一推力构件被构造成：当输入力大于预加载力时，该第一推力构件移动远离第一抵接表面，以使第一按钮能够与硬止动部接合，从而对第一压电致动器上的输入力进行限制。

6、在上述实施方式中的任一实施方式中，第一压电致动器还可以被配置成：响应于输入力超过致动力，接收第一输出电压信号，以及生成对第一按钮的第一触觉响应。

7、在上述实施方式中的任一实施方式中，该装置还可以包括位于第一推力构件与第二抵接表面之间的第二间隙，该第二间隙大于第一间隙，由此，在第一弹性构件被完全压缩或者第一推力构件与第二抵接表面接合之前，第一按钮与框架上的第一止动部接合。

8、在上述实施方式中的任一实施方式中，该装置可以包括位于第一按钮与框架之间的弹性密封件，该弹性密封件被构造成用于限定出第一间隙。

9、在上述实施方式中的任一实施方式中，第一压电致动器可以被安装在框架中的第一凹部内；其中，按钮可以被安装在框架中的第二凹部内；其中，弹性构件和推力构件可以被安装在框架中的第三凹部内。

10、在上述实施方式中的任一实施方式中，第一凹部、第二凹部和第三凹部可以连续地延伸穿过框架；其中，第一凹部可以位于第二凹部与第三凹部之间；其中，第一凹部与第二凹部之间的第一肩部可以包括硬止动部，并且第一凹部与第三凹部之间的第二肩部可以包括第一抵接表面。

11、在上述实施方式中的任一实施方式中，第一抵接表面可以被设置在第三凹部的顶部中。

12、在上述实施方式中的任一实施方式中，第一按钮可以包括支脚部，该支脚部延伸成与第一压电致动器接触。

13、在上述实施方式中的任一实施方式中，第一弹性构件可以包括叶片弹簧，并且第一推力构件可以包括板。

14、在上述实施方式中的任一实施方式中，框架可以包括：

15、基部件，该基部件具有第三凹部，该第三凹部延伸到该基部件的上侧部中；以及

16、顶部覆盖件，该顶部覆盖件被安装在基部件上，该顶部覆盖件具有第一凹部和第二凹部，该第一凹部延伸到该顶部覆盖件的第一侧部中，该第二凹部延伸到该顶部覆盖件的第二侧部中。

17、在上述实施方式中的任一实施方式中，按钮可以包括虚拟按钮，该虚拟按钮与框架的外部部分相接。

18、在上述实施方式中的任一实施方式中，框架可以包括腔，该腔用于对第一弹性构件、第一推力构件、第一压电致动器和第一按钮中的至少一者进行接纳；

19、其中，腔可以包括突出部，该突出部延伸到该腔的两个侧部中；以及

20、其中，突出部可以在一个侧部上形成第一硬止动部并且在另一侧部上形成第一抵接表面。

21、在上述实施方式中的任一实施方式中，该装置还可以包括：

22、第二压电致动器，该第二压电致动器被配置成接收来自第一按钮的输入力并且生成第二输入电压信号；以及该第二压电致动器被配置成接收第二输出电压信号并且生成对按钮的第二触觉响应；

23、第二弹性构件，该第二弹性构件被构造成产生第二预加载力；以及

24、第二推力构件，该第二推力构件被构造成：当输入力未被施加至第二压电致动器时，第二推力构件将第二预加载力施加至第三抵接表面；该第二推力构件被构造成：当输入力被施加至第二压电致动器时，第二推力构件将预加载力的至少一部分施加至第二压电致动器；以及该第二推力构件被构造成：当输入力大于预加载力时，第二推力构件移动远离第三抵接表面，以使第一按钮能够与硬止动部接合，从而对施加在第二压电致动器上的输入力进行限制；

25、其中，位于第二推力构件与第四抵接表面之间的第三间隙大于第一间隙，由此，在第二弹性构件被完全压缩或者第二推力构件与第三抵接表面接合之前，第一按钮与框架接合。

26、在上述实施方式中的任一实施方式中，弹性构件和推力构件可以被安装在按钮中。

27、在上述实施方式中的任一实施方式中，第一抵接表面和第二抵接表面可以被设置在按钮中的凹槽中。

28、在上述实施方式中的任一实施方式中，按钮可以包括壳体元件，该壳体元件用于将弹性构件和推力构件支撑在压电致动器和按钮上。

29、在上述实施方式中的任一实施方式中，其中，壳体包括突出部，该突出部延伸到框架中的腔中；其中，突出部的一个侧部被构造成用于与腔的底部接合以用作用于壳体的硬止动部，并且突出部的另一侧部形成第一抵接表面。

技术特征：

1.一种用于安装在电子装置的框架上的压电致动器装置，所述压电致动器装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一压电致动器还被配置成：响应于所述输入力超过所述致动力，接收第一输出电压信号，以及生成对所述第一按钮的第一触觉响应。

3.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括位于所述第一推力构件与第二抵接表面之间的第二间隙，所述第二间隙大于所述第一间隙，由此，在所述第一弹性构件被完全压缩或者所述第一推力构件与所述第二抵接表面接合之前，所述第一按钮与所述框架上的第一硬止动部接合。

4.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括位于所述第一按钮与所述框架之间的弹性密封件，所述弹性密封件被构造成限定出所述第一间隙。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一压电致动器被安装在所述框架中的第一凹部内；其中，所述按钮被安装在所述框架中的第二凹部内；其中，所述弹性构件和所述推力构件被安装在所述框架中的第三凹部内。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述第一凹部、所述第二凹部和所述第三凹部连续地延伸穿过所述框架；以及其中，所述第一凹部位于所述第二凹部与所述第三凹部之间；其中，位于所述第一凹部与所述第二凹部之间的第一肩部包括所述硬止动部，以及位于所述第一凹部与所述第三凹部之间的第二肩部包括所述第一抵接表面。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述第一抵接表面被设置在所述第三凹部的顶部中。

8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一按钮包括支脚部，所述支脚部延伸成与所述第一压电致动器接触。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一弹性构件包括叶片弹簧，以及所述第一推力构件包括板。

10.根据权利要求6所述的装置，其中，所述框架包括：

11.根据权利要求1所述的装置，其中，所述按钮包括虚拟按钮，所述虚拟按钮与所述框架的外部部分相接。

12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述框架包括腔，所述腔用于对所述第一弹性构件、所述第一推力构件、所述第一压电致动器和所述第一按钮中的至少一者进行接纳；

13.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括：

14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述弹性构件和所述推力构件被安装在所述按钮中。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第一抵接表面和第二抵接表面被设置在所述按钮中的凹槽中。

16.根据权利要求1所述的装置，其中，所述按钮包括壳体元件，所述壳体元件用于将所述弹性构件和所述推力构件支撑在所述压电致动器和所述按钮上。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，所述壳体包括突出部，所述突出部延伸到所述框架中的腔中；其中，所述突出部的一个侧部被构造成用于与所述腔的底部接合以用作用于所述壳体的所述硬止动部，并且所述突出部的另一侧部形成所述第一抵接表面。

技术总结一种与压电致动器串联的“机构”，该机构对能够向压电致动器施加的力的量进行限制，但在力水平是可接受(正常使用)时，该机构不会干涉。相应地，压电致动器系统包括第一弹性构件和第一推力构件，该第一弹性构件被构造成产生预加载力，该第一推力构件被构造成：当输入力未被施加至第一压电致动器时，第一推力构件将预加载力施加至第一抵接表面；当输入力被施加至第一压电致动器时，第一推力构件将预加载力施加至第一压电致动器。技术研发人员：纪尧姆·肖韦特受保护的技术使用者：波瑞阿斯技术公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1