[发明专利]具有磁性预载荷设备的触觉致动器组件

权利要求书

1.一种触觉致动器组件，包括：

触觉致动器，所述触觉致动器被构造为生成沿着第一轴的位移，其中所述触觉致动器是压电致动器；以及

预载荷设备，所述预载荷设备与所述触觉致动器相邻并且被构造为在所述触觉致动器上生成沿着第一轴的压缩载荷，所述预载荷设备包括：

第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件布置在所述触觉致动器的相对表面上并且被构造为生成磁力，所述磁力将所述第一部件和所述第二部件彼此吸引，以便在所述触觉致动器上生成沿着第一轴的压缩载荷，

其中所述第一部件是永磁体，并且

其中所述第二部件是另一个永磁体、电磁体或包括铁磁材料的铁磁部件中的至少一个。

2.一种触觉致动器组件，包括：

触觉致动器，所述触觉致动器包括：

压电材料层，所述压电材料层被构造为生成沿着平行轴的应变，所述平行轴平行于所述压电材料层的平面表面，以及

位移转换设备，所述位移转换设备被构造为将所述压电材料层沿着平行轴的应变转换成所述触觉致动器沿着垂直轴的扩展或收缩，所述垂直轴垂直于所述压电材料层的平面表面，

其中所述触觉致动器的扩展或收缩被配置为生成所述触觉致动器沿着垂直轴的位移；以及

预载荷设备，所述预载荷设备与所述触觉致动器相邻并且被构造为在所述触觉致动器上生成沿着垂直轴的压缩载荷，所述预载荷设备包括：

第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件布置在所述触觉致动器的相对表面上并且被构造为生成磁力，所述磁力将所述第一部件和所述第二部件彼此吸引，以便在所述触觉致动器上生成沿着垂直轴的压缩载荷，

其中所述第一部件是永磁体，并且

其中所述第二部件是另一个永磁体、电磁体或包括铁磁材料的铁磁部件中的至少一个。

3.如权利要求2所述的触觉致动器组件，其中所述触觉致动器的位移转换设备是位移放大设备，所述位移放大设备被构造为将所述压电材料层由于其应变而输出的沿着平行轴的位移转换成所述触觉致动器沿着垂直轴的更大位移。

4.如权利要求3所述的触觉致动器组件，其中所述触觉致动器的位移放大设备包括杠杆设备，所述杠杆设备被构造为将沿着平行轴的位移转换成沿着垂直轴的更大位移。

5.如权利要求4所述的触觉致动器组件，其中所述触觉致动器的杠杆设备包括布置在所述压电材料层的相应的相对平面表面上的第一盘和第二盘，其中所述第一盘和所述第二盘中的每个盘与所述压电材料层的相应平面表面形成截头圆锥。

6.如权利要求2所述的触觉致动器组件，其中所述预载荷设备的第二部件是由导电线圈形成的电磁体。

7.如权利要求6所述的触觉致动器组件，其中所述导电线圈的厚度在1mm至2mm的范围内。

8.如权利要求2所述的触觉致动器组件，其中所述预载荷设备的永磁体是第一永磁体，并且其中所述预载荷设备的第二部件是第二永磁体。

9.如权利要求8所述的触觉致动器组件，其中所述预载荷设备的第一永磁体和第二永磁体中的每个永磁体的厚度在0.5mm至2mm的范围内。

10.一种启用了触觉的设备，包括：

外壳；

电源；

触觉致动器组件，所述触觉致动器组件被配置为在所述外壳的外表面处生成触觉效果，所述触觉致动器组件包括：

触觉致动器，所述触觉致动器包括：

压电材料层，所述压电材料层被构造为生成沿着平行轴的应变，所述平行轴平行于所述压电材料层的平面表面，

至少两个电极，所述至少两个电极附接到所述压电材料层或嵌入所述压电材料层内，以及

位移转换设备，所述位移转换设备被构造为将所述压电材料层沿着平行轴的应变转换成所述触觉致动器沿着垂直轴的扩展或收缩，所述垂直轴垂直于所述压电材料层的平面表面，其中所述触觉致动器的扩展或收缩被配置为生成所述触觉致动器沿着垂直轴的位移；

预载荷设备，所述预载荷设备与所述触觉致动器相邻并且被构造为在所述触觉致动器上生成沿着垂直轴的压缩载荷，所述预载荷设备包括：

第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件布置在所述触觉致动器的相对表面上并且被构造为生成磁力，

所述磁力将所述第一部件和所述第二部件彼此吸引，以便在所述触觉致动器上生成沿着垂直轴的压缩载荷，

其中所述第一部件是永磁体，以及

其中所述第二部件是另一个永磁体、电磁体或包括铁磁材料的铁磁部件中的至少一个；以及

控制单元，所述控制单元被配置为控制电源以向所述触觉致动器的所述至少两个电极提供电力。