[发明专利]提供触觉反馈的装置和具有该装置的器件

说明书

该装置具有压电致动器，该压电致动器不仅可以识别出操纵力而且可以给出触觉反馈。该致动器的为此所生成的长度伸展可通过能变形的金属片朝着所希望的方向增强。

技术领域

本发明涉及一种用于产生主动触觉反馈的器件和装置。在此涉及如下装置，该装置被设计为：如果用户对该器件施加力则对该用户产生反馈。这种器件例如可以被用在按钮中、例如被用在仪器的操纵按钮中。该器件可以产生主动触觉反馈例如以便通知用户由他进行的设定成功地被该器件实现。

背景技术

相反，器件也可以给出主动触觉反馈，例如移动电话可产生振动报警。也公知的是用于移动电子设备、如笔记本电脑等等的触觉显示器。触觉反馈也可以将力的强度或者材料的表面特性或者刚度或弹性转化成可触觉感知到的感觉。

发明内容

本发明的任务是说明一种经改善的用于产生主动触觉反馈的装置。

该任务通过根据本发明所公开的装置来解决。根据本发明的用于产生主动触觉反馈的装置具有压电致动器，所述压电致动器具有扁平的压电本体，所述压电本体具有平面平行的主表面以及第一和第二致动电极，其中所述本体被设计为：当识别出有力施加到所述本体上时，产生主动触觉反馈，其中通过在第一与第二致动电极之间施加致动电压，产生触觉反馈，所述致动电压借助于压电致动作用导致所述本体沿着所述主表面之一的法线的长度变化，其中在所述本体的两个主表面中的每个主表面上都固定截锥形的金属片（钹），使得钝的锥尖分别远离所述本体，其中所述本体以所述钝的锥尖固定在基座与操纵装置之间，其中所述操纵装置与所述基座保持连接而且借助于预应力来固定，所述预应力被设定为拉应力或压应力，以及其中所述金属片包含钛。本发明的有利的设计方案也从本发明的公开中得知。

说明了一种用于产生主动触觉反馈的装置。该装置包括压电致动器，用于产生以可感知到的偏移的形式的反馈。该致动器包括扁平的压电本体，该扁平的压电本体具有近似平面平行的主表面。在本体中设置第一和第二致动电极，通过所述第一和第二致动电极可以引起压电致动器的压电偏移。

该本体还被设计为使得当识别出有力施加到该本体上时，该本体产生触觉反馈。为了产生触觉反馈，接着在第一与第二致动电极之间施加致动电压，该致动电压引起压电偏移并且导致本体的长度变化。

为了更好地感知到致动作用，尤其是实现本体的优选地平行于所施加的力、即沿着致动器的主表面的法线的长度变化。也可能的是：通过在该装置中的适当的几何措施来使长度变化朝着与之垂直的方向偏转。

因此，压电本体一方面是压电致动器的其致动作用是压电偏移的部分。此外，通过本体的压电特性也还可以识别出施加到该本体上的力并且将该力转化成电信号。

反馈被称作主动反馈，因为该反馈由该装置本身产生。该反馈被称作触觉反馈，因为用户可以通过其触觉来感知该反馈。

如果给致动电极施加电压，则该本体产生长度伸展。长度伸展可垂直于法线地进行，其中法线垂直于该本体的主表面。这种长度变化也被称作横向收缩。在此，长度伸展的方向取决于所施加的电压的极性并且取决于压电材料的极化。

因为横向收缩对于施加平行于法线的力的用户来说能差地感知到，所以该装置有利地被设计为将本体的垂直于法线的方向的长度变化转换成本体的平行于法线的长度伸展。

该转换通过如下方式来实现：按照一个实施方式，在本体的两个主表面上固定截锥形的金属片，其中钝的“锥尖”分别远离本体。该金属片被设计为将本体的垂直于法线的长度伸展转换成平行于法线的长度变化。该金属片还可以用于：增强本体平行于法线的由于该本体的横向收缩而发生的长度变化。截锥形弯曲或成型的金属片可对横向收缩做出反应并且在此朝着所希望的方向、即平行于法线地变形。在此，该变形可以比朝着同一方向的压电偏移更强。因而，利用在本体的两个主表面上的截锥形的金属片，引起整个装置的能良好感知到的长度变化。