CN113841212A - 具有sma的致动器组件 - Google Patents

Abstract

致动器组件包括：静态元件(134)；可移动元件(122)，该可移动元件可相对于静态元件在第一方向上移动；以及中间元件(124)，该中间元件与可移动元件成间隔的关系提供，并且该中间元件可相对于静态元件在第二不同方向上移动。至少一根形状记忆合金(SMA)线联接到静态元件和中间元件，使得在该至少一根SMA线收缩时，该至少一根SMA线使中间元件在第二方向上移动。还有至少一个轴承(130a、130c)，该轴承被布置成将中间元件联接到可移动元件，使得中间元件在第二方向上的移动导致可移动元件在第一方向上的移动。可移动元件和中间元件两者都包括至少一个凹槽，至少一个轴承定位于该凹槽内，并且每个凹槽具有与至少一个轴承接合的倾斜表面。

Description

具有SMA的致动器组件

本技术总体上涉及用于在电气和电子产品中提供触觉反馈的装置和方法，并且特别地，涉及可以用于提供诸如触觉反馈并且包括形状记忆合金(SMA)致动器的致动器组件。

消费者电子设备，诸如笔记本电脑和智能手机，可以使用不同类型的控件向设备使用者提供一些反馈，指示他们已成功按压设备上的按钮。这通常被称为触觉反馈(hapticfeedback)，并且设备上的触觉按钮或控件可以向使用者提供触感感觉(tactilesensation)，以确认他们已经成功地按压了按钮/控件/开关。触觉按钮可以作为模块或组件来提供，以由设备制造商结合在电子设备内。然而，移动和便携式消费者电子设备内的空间通常是很宝贵的。例如，触觉按钮通常沿着智能手机或便携式计算设备的边缘定位或定位于该边缘附近，从而可以最大化显示屏。便携式计算设备的厚度越来越薄，显示屏尺寸越来越大，这意味着智能手机内用于触觉按钮的自由空间相对较小。因此，有利的是，生产具有低轮廓(low profile)(例如具有低/小的高度)的触觉按钮，使得该按钮能够沿着便携式计算设备的边缘结合到自由空间中。然而，根据设计，低轮廓按钮不能在计算设备内移动/行进得像普通按钮那样多，并且因此，可能无法向使用者提供令人满意的触感响应或感觉。

本申请人已经认识到需要一种用于电子设备的改进的触觉按钮组件。

在本技术的第一种方案中，提供了一种致动器组件，该致动器组件包括：静态元件；可移动元件，该可移动元件可以相对于静态元件在第一方向上移动；中间元件，该中间元件与可移动元件成间隔的关系提供，并且该中间元件可以相对于静态元件在不同的第二方向上移动；至少一根形状记忆合金(SMA)线，该至少一根SMA线联接到静态元件和中间元件，使得该至少一根SMA线在收缩时，该至少一根SMA线使中间元件在第二方向上移动；以及至少一个轴承，该至少一个轴承被布置成将中间元件联接到可移动元件，使得中间元件在第二方向上的移动导致可移动元件在第一方向上的移动，其中可移动元件和中间元件两者都包括至少一个凹槽，至少一个轴承定位于该凹槽内，并且其中每个凹槽具有与至少一个轴承接合的倾斜表面。

在本技术的第二种方案中，提供了一种触觉组件，该触觉组件包括按钮和如上所述的致动器组件，其中按钮可操作地附接到可移动元件，由此可移动元件的移动导致按钮在第一方向上的移动。

在本发明的第三种方案中，提供了包括触觉组件的一种装置，该装置可以是以下任意一项：智能手机、用于智能手机的保护性盖或壳、用于智能手机或电子设备的功能性壳或盖、相机(camera)、可折叠智能手机、可折叠平板计算设备、可折叠通信设备、可折叠平板手机、可折叠图像捕获设备、可折叠智能手机相机、可折叠消费者电子设备、具有折叠光学器件的相机、图像捕获设备、阵列相机、3D感测设备或系统、伺服电机、消费者电子设备(包括家用电器，如真空吸尘器，洗衣机和割草机)、移动或便携式计算设备、移动或便携式电子设备、膝上型电脑、平板计算设备、平板手机、电子阅读器(也称为电子书阅读器或电子书设备)、计算附件或计算外围设备(例如，鼠标、键盘、耳机(headphone)、听筒(earphone)、耳塞(earbud)等)、音频设备(例如，耳机、头戴式受话器(headset)、听筒等)、安全系统、游戏系统、游戏附件(例如，控制器、头戴式受话器、可佩戴控制器、操纵杆等)、机器人或机器人设备、医疗设备(例如，内窥镜)、增强现实系统、增强现实设备、虚拟现实系统、虚拟现实设备、可佩戴设备(例如，手表、智能手表、健身跟踪器等)、自动驾驶交通工具(例如，无人驾驶汽车)、交通工具、工具、外科手术工具、遥控器(例如，用于无人机(drone)或消费者电子设备)、衣服(例如，服装、鞋子等)、开关、刻度盘或按钮(例如，灯开关、恒温器刻度盘等)、显示屏、触摸屏、柔性表面和无线通信设备(例如，近场通信(NFC)设备)。

现在将参考附图仅通过示例的方式描述本技术的实施方式，在附图中：

图1a是致动器组件的第一布置的透视平面图；

图1b是图1a的致动器组件的横截面图；

图1c是图1a的致动器组件内的第一楔形层的透视侧视图；

图1d是图1a的致动器组件内的第二楔形层的透视平面图；

图1e是图1a的致动器组件的透视平面图，为了清楚起见，移除了一些部件；

图1f是图1a的致动器组件的平面底侧图，为了清楚起见，移除了一些部件；

图1g和图1h是图1a的致动器组件内的底架的透视底侧图和平面图；

图1i是图1a的致动器组件内的间隔层的平面图；

图1j是图1a的致动器组件内的传感器的透视底侧图；

图1k是包括图1a的致动器组件的触觉按钮组件的透视平面图；

图2a和图2b是图1a的致动器组件在激活前后的横截面图；

图2c和图2d分别是图2a和图2b的致动器组件的特写视图；

图3a是致动器组件的第二布置的透视俯视图；

图3b是图3a的致动器组件内的底架的透视图；

图3c是图3a的致动器组件的第二布置的透视底侧图，其中一些部件被移除；

图3d是图3a的致动器组件内的间隔件的透视图；

图4a是致动器组件的第三布置的透视俯视图；

图4b是图4a的致动器组件内的压接(crimp)层的透视图；

图5a是致动器组件的第四布置的侧视图；

图5b是图5a的致动器组件中的压接层的透视图；

图5c是图5a的致动器组件的透视底侧图，为了清楚起见，移除了一些部件；

图6a是致动器组件的第五布置的侧视图；

图6b是图6a的致动器组件中的底架的透视图；

图6c是图6a的致动器组件的透视底侧图，为了清楚起见，移除了一些部件；

图7a是致动器组件的第六布置的侧视图；

图7b是图7a的致动器组件中的第二楔形层的透视图；

图7c是图7a的致动器组件的透视底侧图，为了清楚起见，移除了一些部件；

图8a和图8b分别是致动器组件的第七布置的侧视图和平面图；

图8c是图8a的致动器组件的压接层的透视图；

图9a和图9b分别是致动器组件的第八布置的侧视图和底部透视图，其中一些部件被移除；

图9c是图9a的致动器组件的透视平面图；

图10a和图10b分别是致动器组件的第九布置的透视平面图和底部透视图，其中一些部件被移除；

图10c是图10a的致动器组件中的第二楔形层的透视图；

图10d是是图10a的致动器组件的侧视图；

图11a是致动器组件的第十布置的底部透视图，其中一些部件被移除；

图11b是图11a的致动器组件的透视平面图；

图11c是图11a的致动器组件中的第一楔形层的透视平面图；

图12a是致动器组件的第十一布置的透视平面图，其中一些部件被移除；

图12b是图12a的致动器组件的底部透视图，其中一些部件被移除；

图13a是致动器组件的第十二布置的侧视图，其中一些部件被移除；

图13b是图13a的致动器组件的底部透视图；

图14是致动器组件的第十三布置的底部透视图；

图15是致动器组件的第十四布置的两层的示意性侧视图；

图16是致动器组件的第十五布置的一些层的示意性侧视图。

广义地说，本技术的实施例提供了可以结合在触觉按钮组件中的致动器组件。触觉按钮通常具有低轮廓，同时仍然向使用者提供令人满意的触感响应或感觉。有利地，触觉按钮组件可以具有例如使该组件能够沿着便携式计算设备的边缘被结合到自由空间中的轮廓。触觉组件可以例如被布置成相对于设备的边缘垂直地移动按钮。

术语“轴承”在本文可与术语“滚珠轴承”和“滚柱轴承”互换使用。本文使用的术语“轴承”通常是意味着作用是将运动仅约束为期望的运动并减少移动部分之间的摩擦的任何元件或元件的组合。在本技术的一些实施例中，可以组合使用一种类型以上的轴承元件来提供轴承功能。因此，本文使用的术语“轴承”包括例如滚珠轴承和滚柱轴承的任意组合。轴承可以由任何合适的材料制成，例如陶瓷或者另一种绝缘材料(其中轴承可能接触组件内的金属层)或者金属(其中轴承与这些层隔离)。

本文描述的致动器组件可以结合到任何设备中，其中向设备的使用者提供触觉反馈可以是有用的。例如，致动器组件可以结合到电子设备或消费者电子设备中，如计算机、膝上型电脑、便携式计算设备、智能手机、计算机键盘、游戏系统、便携式游戏设备、游戏装备/附件(例如，控制器、可佩戴控制器等)、医疗设备、使用者输入设备等。应当理解，这是可能的设备的非限制性的、非穷举的列举，其可以结合有本文所描述的任何致动器组件。本文描述的致动器组件可以例如结合到智能手机的边缘或智能手机的表面或者以其他方式沿着智能手机的边缘或者在智能手机的表面上提供。本文描述的每个致动器组件可以作为独立模块来提供，该独立模块可以在制造过程中结合到电子设备中，并且可以适于适应设备规格，使得它适配于电子设备的壳(casing)或外部表面中。每个致动器组件可以包括电连接部，该电连接部可以将组件联接到设备的处理器、芯片、主板等，使得按钮被按压的动作可以由设备处理，使得可以经由致动器组件提供触觉反馈。

中间元件和可移动元件上的每个凹槽的倾斜表面可以被认为形成楔形，因此中间元件和可移动元件中的每个可以被称为楔形层(wedge layer)。每个凹槽对准以彼此面对，这导致致动器组件的紧凑设计。中间元件能够从静止位置移动到激活位置(例如，当SMA线收缩时)和/或从激活位置移动到静止位置(例如，当SMA线冷却和/或如下所述施加复原力时)。该至少一个轴承可以被构造成当中间元件在静止位置和激活位置之间移动时在中间元件上的凹槽的倾斜表面上滚动。轴承所滚动的凹槽的倾斜表面可以被称为斜面(ramp)或滚道(race)。

所述至少一个轴承还可以被构造成随着中间元件在静止位置和激活位置之间移动，抵靠可移动元件上的凹槽的倾斜表面，由此可移动元件在第一方向上移动。中间元件上的凹槽的倾斜表面可以具有与可移动元件的期望移动相匹配的长度。中间元件上的倾斜表面和垂直于第一方向的平面(例如当可移动元件竖直移动时的水平平面)之间的角度可以限定传动比(gearing ratio)，例如中间元件与可移动元件的移动比率。

中间元件上的倾斜表面可以与可移动元件上的倾斜表面以相同或不同的角度倾斜。换句话说，倾斜表面可以基本上平行(受制于制造公差)。

在一些示例中，该角度可以近似在10度至25度之间，例如17度或18度。在其他示例中，角度可以在15度和30度之间，例如19度或23度。

每个凹槽还可以包括第二倾斜表面。换句话说，每个凹槽可以具有V形横截面。每个凹槽的第二倾斜表面可以作为端部止挡(end-stop)来控制轴承的最大移动量。当SMA线收缩时，可移动元件上的第二倾斜表面可以作为端部止挡，以限制在中间元件上的第一倾斜表面上的最大移动。当SMA线冷却时，中间元件上的第二倾斜表面可以作为端部止挡，以限制在中间元件上的第一倾斜表面上的最大移动。第二倾斜表面可以具有比第一倾斜表面更陡的角度。该角度可以与垂直于第一方向的平面成0度至90度。更陡的角度可以提供更好的端部止挡，但是增加该角度会减小轴承可以在第一倾斜表面上行进的长度。每个元件的第二倾斜表面不需要平行。

换句话说，对于每个凹槽，第一倾斜表面可以以第一角度倾斜，第二倾斜表面可以以大于第一角度的第二角度倾斜。可移动元件上的凹槽的第一倾斜表面可以平行于中间元件上的凹槽的第一倾斜表面。类似地，可移动元件上的凹槽的第二倾斜表面可以平行于中间元件上的凹槽的第二倾斜表面。因此，可以使用相同的工具在每个元件上形成凹槽。这对于控制制造公差和改进所述公差的可重复性可以是有利的。

可以有至少一个额外轴承邻近中间元件的与凹槽相对的表面。这种额外轴承可以有助于中间元件在致动器组件内的移动，例如抵靠壳体(housing)和/或传感器。中间元件和可移动元件中的每一个可以包括至少两个凹槽，例如，可以有两个凹槽，至少一个轴承定位于其中。可以有额外的加强凹槽，例如在轴承定位于其中的凹槽之间。

当凹槽容纳轴承时，每个凹槽可以定位至少一个轴承并且可以定位两个轴承。对于每个凹槽，可以有至少三个与该凹槽相关联的轴承，并且可选地有四个轴承。例如，凹槽内可以有两个轴承，并且相对表面上可以有一个或两个轴承。可选地，凹槽内可以有单个轴承，并且相对表面上可以有两个轴承。相对于三个轴承，每个凹槽的四个轴承提供了改进的稳定性，并且可以帮助抵消致动器组件的接触面处的偏心载荷。中间元件和可移动元件上的至少一个凹槽中的轴承还可以在静止位置与可移动元件上的第二倾斜表面接合。

每个凹槽(包括加强凹槽)可以分别横跨中间元件的宽度或可移动元件的宽度延伸。每个凹槽可以是连续的或不连续的。

下述布置中的至少一个包括密封件，例如防止水和/或灰尘进入，并且应当理解，密封件可以结合在所有布置中。类似地，第一布置中示出的传感器可以结合在所有布置中。传感器可以是接触传感器、电容传感器、电感传感器、力传感器、压力传感器、光学传感器和超声波传感器。

可移动元件和中间元件中的每一个可以具有大致恒定的横截面。换句话说，在每个元件的与凹槽相对的表面上，有对应形状的突起部(projection)。可移动元件和中间元件中的每一个可以例如通过压制由不锈钢形成，并且在倾斜表面平行的情况下可以使用相同的工具压制。

致动器组件还可以包括弹性元件(例如弹簧)，当SMA线未通电时，该弹性元件帮助将可移动元件复原到静止位置。按钮本身可以辅助重置机构，例如，当按钮被按压时，手指(皮肤)的顺从性(compliance)可以作为弹簧来重置机构。当结合时，弹性元件可以包括至少一个孔，可移动元件的一部分(例如突起部)穿过该孔突出。这可以帮助降低致动器组件的整体高度。如下所述，孔可以结合在其他层中，以帮助降低高度。

图1a至图1k示出了致动器组件110的第一布置，该致动器组件110可以提供在按钮下方的空腔内。如下文更详细解释的，按钮在第一方向上的移动，例如作为使用者激活按钮的结果，可以通过施加在力传感器上的力或者通过传感器以任何其他合适的方式来检测。传感器可以联接到控制电路(未示出)，并且传感器可以被构造成当检测到按钮按压时与控制电路通信。传感器对使用者按压按钮的检测导致触觉反馈经由致动器组件110生成并应用。

如图1a所示，致动器组件包括壳体112，壳体112可以由任何合适的材料，例如钢形成。壳体112可以以任何合适的方式制造，例如通过深拉平坦片材。壳体被弹性层114覆盖，弹性层114可以是弹簧或挠曲件。壳体的整体尺寸可以很小，例如12毫米乘3.5毫米乘1.9毫米。弹性层114包括两个孔，这两个孔将容纳于壳体112中的第一楔形层上的两个突起部116a、116b定位。通过允许突起部116a、116b延伸超过壳体112，致动器组件的深度可以减小。

孔中的每一个大致居中地定位于相应翼片上，每个翼片由对应的通道118a、118b限定在弹性层114中。每个通道118a、118b大致是H形的，在通道的交叉部分具有更大的宽度。弹性层114还包括一对平行的狭槽120a、120b，以增加弹性层114的柔性。

图1b示出了致动器组件110的内部部件。在壳体112内，有第一楔形层122和第二楔形层124，在第一楔形层122和第二楔形层124之间有滚珠轴承130a、130c。间隔件128将第二楔形层124与压接层126分离，压接层126经由滚珠轴承132a、132c与壳体112的内表面接合。还有支撑各层的底架134，如下文更详细描述的。

每个楔形层的形状在图1c和图1d中详细示出。每个楔形层是可以由不锈钢制成的长形层。第一楔形层122包括横跨第一楔形层122横向延伸的一对凹槽164a、164b。凹槽164a、164b具有大致三角形的横截面形状。每个楔形层具有大致恒定的厚度，并且因此每个凹槽限定对应的突起部116a、116b。类似地，第二楔形层124包括一对凹槽166a、166b和一对大致三角形的突起部150a、150b。第一楔形层122上的凹槽164a、164b与第二楔形层124上的凹槽166a、166b对准，使得突起部远离彼此突起。

每个楔形层122、124可以通过压制金属条带以形成凹槽并且从而形成突起部来形成。楔形层可以形成在框架内，以辅助制造过程。框架可以通过脱离凸片(detach tabs)168附接到楔形层，如图所示，脱离凸片168可以成对提供，在楔形层122、124的每一长边缘上有一个脱离凸片168。一旦框架被移除，脱离凸片168就保留下来。

如图1e所示，每个楔形层中的凹槽彼此邻近，并且一对滚珠轴承130a、130b、130c、130d定位于每对凹槽中。滚珠轴承130a、130b、130c、130d设置在第一楔形层122的下表面和第二楔形层124的相对的上表面之间。图2a至图2d示出了第二楔形层相对于第一楔形层的相对移动，轴承有助于该相对移动。

图1f示出了压接层126的细节，压接层126包括长形部分170和两对压接部，每对压接部具有定位于压接层126的相对的端部处的压接部。第一对压接部138a、138b机械和电连接到第一组SMA线142，并且第二对压接部140a、140b机械和电连接到第二组SMA线144。在这种布置中，每组包括三根线，但是应当理解，这仅仅是示例性的，并且每组中可以包括不同数量的线。因此，在致动器组件中有至少一根SMA线，并且可以是至少两根SMA线(每一边有一根)。每对压接部中的第一压接部138a、140a连接到压接层126的长形部分170的一个端部，并且第一压接部138a、140a可以被称为可移动压接部(moveable crimp)，如下文更详细解释的。每对压接部中的第二压接部138b、140b连接到静态底架134，并且第二压接部138b、140b可以被称为静态压接部(static crimp)。

如图1a所示，电连接部146、148从静态压接部延伸并穿过壳体的侧壁向外突出。整个压接层126或包括压接部的部分由适合于联接到(例如压接)SMA致动器线的材料形成。例如，压接层可以由合适的金属材料，例如不锈钢制成，其在压接部内和电连接部上镀金以改善电连接。像楔形层一样，压接层126可以形成在框架中，并且在组装过程之前或期间从框架脱离，留下脱离凸片172。

压接层126的长形部分包括第一对轴承孔，与静态压接部邻近的一对滚珠轴承132c、132d在第一对轴承孔内。在压接层126的长形部分的相对端部有第二对轴承孔，最靠近可移动压接部的一对滚珠轴承132a、132b在第二对轴承孔内。轴承孔通常为长形圆圈的形式，该形式允许球形滚珠轴承在孔的长度内滚动。滚珠轴承132a、132b、132c、134d有助于长形部分的移动。在这种布置中，有两对滚珠轴承，在长形部分的每个相对端部各有一对滚珠轴承。导向突起部136a、136b可以帮助确保长形部分的移动被控制在特定方向。导向突起部136a和136b也可以可选地用作端部止挡特征。导向突起部136a和136b的主要功能可以是作为SMA线和带电金属部分(live metal parts)之间的电绝缘壁。

压接层126的长形部分还包括一对楔形孔，用于接收第二楔形层的突起部150a、150b。如图1b所示，第二楔形层的突起部150a、150b与压接层126相比稍微嵌进去(sub-flush)，并且不会延伸超过压接层126，因为压接层和间隔层的厚度与轴承的直径相关。压接层126的长形部分还包括一对长形缺口，这对长形缺口沿着长形部分的相对侧部分地延伸，并且每个缺口接纳底架134上的对应导向突起部136a、136b。

底架134是内壳，底架134包围但不附接到第一楔形层124和第二楔形层126。图1g和图1h示出了大致为框架形状的底架134的细节。底架134包括沿着底架134的大部分长度延伸的中心孔154。第一楔形层和第二楔形层定位于该孔中。一对导向突起部136a、136b在中心孔154的两侧延伸，并接纳在压接层上的长形缺口中，以辅助控制长形部分相对于底架134的移动，并在线和组件的其他部分之间提供电绝缘。一对散热器181沿着底架134的边缘定位，并且可以在激活之后辅助冷却SMA线。

底架134还包括第一端部部分152，该第一端部部分152沿着底架134的一个端部延伸，并且相对于底架134的表面围绕孔凸起。第一端部部分152包括从第一端部部分152的表面突起的第一突起部162。突起部162是力集中器(force concentrator)和静态压接部的定位特征。力集中器可以粘合到壳体。可替代地，力集中器可以是浮动的。还有一对定位短柱176，定位短柱176在第一端部152的与端部止挡162相对的一侧。如图1f所示，定位短柱176邻近压接层126的脱离凸片172，从而帮助将压接层126正确地定位在底架上。第一端部部分152包括中央分隔器174，如图1f所示，中央分隔器174帮助维持第二压接部138b、140b中的每个之间的电分离，第二压接部138b、140b机械连接(例如通过粘合)到第一端部部分152。底架134是致动器组件的静态元件，并且因此第二压接部可以被称为静态压接部。底架应该能够抵抗来自线的力。

压接层126的长形部分覆盖中心孔154，并且长形部分朝向底架134上的第一端部部分152延伸，但长形部分不与第一端部部分152连接。长形部分是致动器组件的可移动元件，并且相对于底架134移动，底架134可以被描述为静态元件。因此，可移动压接部被称为可移动是因为它们附接到可移动元件。类似地，静态压接部被称为静态是因为它们附接到静态元件。可移动压接部相对于静态压接部移动。

如图1f和图1g所示，在底架中的孔154的与第一端部部分152相对的端部处有第二端部部分178。第二端部部分178包括凸起的短柱180，该短柱180与定位短柱一样具有与力集中器接合的表面(如上文解释的，该力集中器可以是浮动的)。一般来说，如果SMA致动器线被拉伸得太远(即，超过一定的张力)，SMA致动器线可能会变弱或损坏，或甚至断裂。这可能发生在例如跌落或其他极端事件中。因此，第二端部部分178可作为第二端部止挡，以限制压接层和第二楔形层的移动，使得至少一根SMA致动器线不会过度拉伸。

如关于图2a至图2d更详细地解释的，压接层的移动导致第二楔形层的移动，该移动被转移到第一楔形层(可移动元件)。可移动元件的移动可以例如在10微米到500微米之间，更优选地在10微米到100微米之间，并且可以在第一方向上，如在附图中所指示的，第一方向是竖直的。更普遍地，第一方向可以是垂直于弹性层114的外部表面的方向，如图1b中的箭头A所指示。压接层的长形部分和第二楔形层(可选地具有间隔件)可以被认为形成中间可移动元件，该中间可移动元件在不同于第一方向的第二方向上移动。第二方向可以是基本平行于弹性层114的外部表面的方向，如图1b中箭头B所指示。第一方向和第二方向可以是正交的。中间可移动元件在第二方向上的移动可以导致可移动元件在第一方向上的移动，并从而导致按钮在第一方向上的移动。也就是说，中间可移动元件的移动可以导致按钮以这样的方式移动，即触觉效果/感觉被传递给触摸按钮的使用者。在一个方向上移动中间可移动元件以导致可移动元件在另一个方向上移动(并从而导致按钮在另一方向上的移动)的构思可以以许多方式实现。

各层的移动可以通过施加一个或更多个脉冲来控制，该一个或更多个脉冲向至少一根SMA致动器线142、144传递动力，该至少一根SMA致动器线142、144又控制按钮的移动，致动器组件连接到该按钮，如下所述。脉冲频率和每个脉冲的能量可以变化，以传递不同类型的触觉感觉。例如，致动器可以被激活多次，以向使用者提供“嗡嗡声(buzz)”。

弹性层114可以执行两种功能。弹性层可以充当复位弹簧，复位弹簧“重置”致动器。因此，弹性层114可以包括对抗至少一根SMA致动器线142、144的力的元件。例如，如上所述，图1a中所示的H形通道116限定了凸片，每个凸片可以作为复位弹簧。每个复位弹簧可以被布置成对抗至少一根SMA致动器线142、144的收缩。弹性层可以充当约束第一楔形层沿着第一方向(即垂直于弹性层114的外部表面，如图1b中箭头A所指示)运动的机构。弹性层114沿第一方向可以是最顺应的(most compliant)，在对应于弹性层宽度的第一正交方向可以是次顺应的(less compliant)，在对应于弹性层长度的第二正交方向可以是最不顺应的(least compliant)。在致动期间，弹性层114可以由SMA致动器线沿着第一方向和沿着第二正交方向加载。然而，弹性层114沿着第二正交方向的移动可能是不显著的，因为弹性层在该方向上是最刚性的(最不顺应的)。弹性层114的两个功能可以彼此独立。

每个复位弹簧可以沿相反方向(即远离弹性层114)移动第一楔形层。然后，当线未通电且未被主动加热(即正在冷却)时，这导致第二楔形层向左移动。对抗至少一根SMA致动器线142、144的力的元件可以是任何合适的弹性偏置元件，并且应当理解，复位弹簧仅仅是一个非限制性示例。

在替代实施例中，可以不使用复位弹簧。而是，使用者手指在按钮上的力可足以对抗至少一根SMA致动器线142、144的收缩，并且从而移动第一楔形层和第二楔形层。使用者手指的力和复位弹簧可以一起用来将线回复到线的原始长度，特别是在复位弹簧相对较弱的情况下。

图1h示出了底架134的上表面，该上表面具有各种凸起区域，这些凸起区域附接到(例如粘合)到不属于复位弹簧的一部分的弹性层114部分的表面上。弹性层114的附接部分因此保持静止，并且凸起区域的形状与弹性层的静止部分匹配。第一端部部分152具有第一凸起表面182，第二端部部分178具有第二凸起表面184，并且沿着底架134的每个长边缘有长形凸起条带186。参考图1a，弹性层的这些静态部分是平行狭槽120a、120b外侧的条带和在H形狭槽中的较宽狭槽的与具有用于第二楔形层的突起部的孔的凸片相对的另一侧上的部分。

图1i示出了间隔件128的细节，间隔件128与压接层的长形部分邻接。间隔件128包括一对长形缺口156a、156b，该对长形缺口156a、156b与压接层上的对应缺口对准并接纳底架上的导向突起部。间隔件128还包括两个长形矩形孔160a、160b。这些孔为第二楔形层上的轴承和突起部提供了空间。如同压接层和楔形层一样，间隔件128可以形成在框架中，并且一旦从框架移除，可能会留下脱离凸片。

图1j示出了一个传感器162的细节，该传感器可用于检测使用者何时按压按钮。传感器162可以是力传感器，并且可以接触邻近壳体的一对大致圆形的接触板。悬臂板188(也被称为力集中器)提供在力传感器162上方。当按钮被按压时，按钮上的向下的力穿过各层转移到悬臂板188，这导致悬臂板188变形并与传感器162电接触或机械接触(根据需要)。触发传感器所需的向下力由各层的材料和厚度决定，并且也可以由传动比决定，例如楔形角度，这取决于层的布置。例如，如果在静止位置将轴承组装在凹槽底部，传动比可能与向下的力无关。例如，如果致动器组件的刚度明显高于手指的刚度，则下降表现(performancedegradation)不明显。仅作为示例性数字，第一楔形层与弹性层一起可以具有近似0.31牛顿/微米的组合刚度，例如，该组合刚度对于近似17.5度的角度传递大约2牛顿的力。

例如，传感器162可以是力感测电阻器。应当理解，这仅仅是传感器的一个示例，并且可以使用能够检测按钮按压的任何合适的传感器。其他示例包括应变仪、电容传感器、电活性聚合物、开关、感应传感器和压电薄膜。

图1k示出了结合上述致动器组件110的触觉按钮组件。按钮100通过可选的密封件102与致动器组件110分离。密封件102可以是防水和/或防尘密封件，以防止水和/或灰尘进入空腔。一般来说，可以在按钮和按钮结合在其内的设备的壳之间提供小间隙。该间隙可以避免按钮表面和壳表面之间的接触，该接触可以增加摩擦并影响触觉感觉的表现。然而，该间隙可能会使液体和/或灰尘能够进入致动器组件，该液体和/或灰尘在致动器组件中可能影响组件的性能。例如，灰尘可能阻止按钮、轴承和/或各层的移动，而液体可能干扰任何电子部件/电路。因此，保护性密封件102可以有利地使防水/防尘触觉按钮组件能够被提供。密封件还可以将组件抵靠电子设备的框架密封，组件集成在该电子设备中。这也可以防止水和/或灰尘进入电子设备。

保护性密封件102可以在致动器组件110的整个区域上提供。保护性密封件102可以由柔性材料、弹性材料或当其作为薄层提供时展现出一定柔性/弹性的材料形成，这使得保护性密封件102能够随着按钮移动而挠曲。(如果保护性密封件102不是由柔性/弹性材料制成，则保护性密封件可能阻止或限制按钮的运动，这可能影响组件传递的触觉感觉)。例如，保护密封件102可以由弹性体形成。保护性密封件102可以通过任何合适的技术(诸如粘合剂、焊接、压缩或其他技术)附接到设备的壳。

本文描述的触觉按钮组件可以被结合到各种不同的设备中，包括可能需要满足特定防水标准的智能手机和可穿戴设备。例如，这种设备可能需要满足异物保护等级(Ingress Protection Rating)67或者68所必需的标准。IP等级67表示设备具有某种类型的保护，该保护导致当设备浸入高达1m深的水中时，设备防尘防水；而IP等级68表示设备具有某种类型的保护，该保护导致当设备持续浸入多于1m深的水中时，设备防尘防水。因此，如果触觉按钮组件要被结合到IP等级67或68的智能手机或可佩戴设备中，围绕触觉按钮组件的在电子设备中密封组件的密封件也需要防水防尘到相同的标准。

在这种布置中，印刷电路板(PCB)106安放到致动器组件110的一侧，并经由如上所述延伸穿过壳体的电接触部连接。致动器组件110支撑在框架104上，框架104可以是弹性的，并且附接到其中结合有按钮100的设备(例如移动电话等)的壳体。

图2a至图2d图示了当致动器组件被致动时(例如，当按钮按压被检测到时，如下文更详细解释的)，部件布置的改变。图2a和图2c示出了部件的静止位置，并且图2b和图2d示出了部件的激活位置，在激活位置附接到致动器组件的按钮已经在第一方向上移动。静止时，邻近底架的第一端部部分152的第一楔形层122和第二楔形层124的每一个端部大致对准，并且被设定成与第一端部部分152具有相对较大的间隙。可以向至少一根SMA致动器线供电，使得它们变热并收缩。每对压接部中的第一压接部138a以及长形部分在第二方向(横向/侧向)上朝向底架上的第一端部部分152移动。当比较图2a和图2b时，横向移动在这种布置中是向右。

压接层126的长形部分通过间隔件128连接到第二楔形层124。随着压接层126的长形部分朝向第一端部部分152移动，间隔件128以及第二楔形层124也在相同方向上移动。因此，如图2b所示，第二楔形层124比第一楔形层122更靠近第一端部部分152。从静止位置到激活位置的移动也意味着第二楔形层124上的凹槽进一步移动而不与第一楔形层122上的凹槽对准(换句话说，每个凹槽的基底在激活位置比在静止位置分离得更远)。

图2c和图2d示出了滚珠轴承在第一楔形层122和第二楔形层124中的每一者的凹槽内移动的细节。每个凹槽具有三角形横截面，并因此可以认为具有浅V形。如图2c所示，在静止位置，每个滚珠轴承130a与凹槽中的三个接合表面190、192、196接合。两个接合表面190、192在第一楔形层122上，并且一个接合表面196在第二楔形层124上。如图2d所示，在激活位置，每个滚珠轴承与两个接合表面190、196接合；每个楔形层上有一个接合表面与滚珠轴承接合。每个接合表面都是斜面式的(倾斜的)，并且可以称为局部斜面(localisedramp)。第二楔形层124上的接合表面196和第一楔形层122上的第一接合表面190在相同的方向上以相同的角度α倾斜，并且因此接合表面196和第一接合表面190基本上彼此平行。具体地，随着第二楔形层124朝向底架的第一端部部分移动，第二楔形层上的接合表面196倾斜的方向允许滚珠轴承130a沿着接合表面196向上滚动。因此，第二楔形层上的接合表面196可以称为滚道。例如，角度α可以近似17.5度。

如图2d所示，随着第二楔形层沿第二方向(即横向)移动，滚珠轴承130a沿着在第二楔形层124上的接合表面196向上滚动。随着滚珠轴承130a移动，滚珠轴承130a推靠第一楔形层122上的第一接合表面190。这导致第一楔形层122在第一方向上(即竖直)移动。第二接合表面192以比第一接合表面190更陡的角度β倾斜，并且作为端部止挡以防止过大的移动。角度α和水平方向之间的比率可以被设定成提供必要的传动比，例如第二楔形层的横向移动和第一楔形层的竖直移动之间的比率。接合表面196的斜坡长度与第二楔形层124的横向移动相匹配。凹槽和滚珠轴承的形状因此将第二楔形层124的横向移动转化为第一楔形层122的竖直移动。因此，第一楔形层122上的突起部116a、116b的尖端竖直移动，这然后可以在按钮上产生触觉感觉。在该示例中，第二楔形层124还具有在正常操作中不与滚珠轴承接合的表面194。

换句话说，在平衡状态下，滚珠轴承处于沿第一倾斜表面(斜面)向上的中途的静止位置。然而，应当理解，滚珠轴承可以处于滚珠轴承与所有四个倾斜表面接合的静止位置。在所示的布置中，当使用者在按钮表面施加力时，滚珠轴承将沿着斜面进一步向下滚动。这将把线拉伸到它们的“最佳”长度(或张力)，从而在温度范围内平均达到最大行程能力(stroke capability)。换句话说，组装后允许线过度拉伸。在另一种情况下，施加在按钮表面的力不会造成楔形层的任何移动，但是在激活线时能够只在一个方向上生成运动。在该情况下，组件必须使得线在平衡状态已经处于其最佳长度(或张力)，否则在温度范围内的平均行程能力可能会降低。

换句话说，组装后不允许线过度拉伸。通过增加压接张力而不是过度拉伸线，可以获得类似的效果。通过在过度拉伸线的致动器中限定间隙，可以更好地控制张力的增加。三表面接合布置可以与增加压接张力连同使用，同时还防止致动器组件中的线过度拉伸。具有增加的压接张力的四个接合表面选项可以代表组装复杂性和制造公差之间的良好平衡。

该表面194与第一楔形层122的第二接合表面192以相同的角度倾斜，即这些表面基本上彼此平行。当SMA线不再被激活时，弹性层的回复力迫使第一楔形层122回到其静止位置。滚珠轴承130a因此沿着接合表面196向下滚动至其静止位置。如果回复力过大或者在按钮表面施加额外的载荷而导致“过载情况”，则第二楔形层的更陡的表面194作为端部止挡，以防止第二楔形层的过度移动。

如上所解释的，在这种布置中，滚珠轴承130a在静止状态下与三个接合表面接触。然而，如图2b所示，在激活位置，滚珠轴承130c仅与具有α角度的两个平行表面接触。因此，当第二楔形层横向移动时，滚珠轴承沿着第一楔形层上的具有α角度的倾斜表面滚动。

图3a至图3d图示了致动器组件210的第二布置。图3a至图3d中的组件210类似于图1a中所示的布置，并且因此，为了简明起见，没有描述相同的特征。在该示例中，如图3a所示，弹性层214还包括两个孔，两个孔中的每个大致居中地定位于对应翼片上，并且两个孔中的每个将容纳于壳体112中的第一楔形层上的突起部116a、116b中的一个定位。在该弹性层214中，翼片被限定在U形通道218a、218b中。弹性层214还包括一对平行的狭槽120a、120b，以增加弹性层214的柔性。应当理解，狭槽的不同布置改变了弹性层214的柔性。

如图3b所示，底架234是第一布置中底架的简化版本。如在先前的布置中一样，底架234包括沿着底架134的大部分长度延伸的中心孔254，并且一对导向突起部136a、136b在中心孔254的两侧延伸。在这种布置中，第一端部部分252是具有平坦表面的凸起矩形部分。

如图3c所示，简化的底架234附接到简化的压接层226。如在先前的布置中一样，压接层226包括长形部分170、机械和电连接到第一组SMA线142的第一对压接部138a、138b以及机械和电连接到第二组SMA线144的第二对压接部140a、140b。每对压接部中的第二压接部138b、140b连接到底架234的第一端部部分252，例如，每个压接部可以粘合到第一端部部分252的上表面和/或被嵌入式模制或以其他方式使用标准技术被附接。

图3d示出了结合在该替代布置中的替代间隔件228的细节。在这种布置中，两个长形矩形孔各自被分离成大致方形的孔260a、260b和两对轴承孔258a、258b、258c、258d，第二楔形层上的突起部定位于孔260a、260b内。轴承孔通常为长形圆圈的形式，该形式允许球形滚珠轴承在孔的长度内滚动。应当理解，该间隔件也可以用于其他布置。

图4a和图4b示出了致动器组件310的第三种布置。图3a和图3b中的触觉按钮组件310类似于图1a和图3a中所示的布置，因此，为了简明起见，没有描述相同的特征。具体地，在该示例中，如图3a所示，弹性层214还包括U形通道218a、218b和一对平行狭槽120a、120b。在这种布置中，控制致动器组件310的PCB 306(也可以是类似的设备，例如FPC)布置在致动器组件310的下方。

图4b示出了由于PCB 306的不同位置造成的压接层326的随之而来的变化。如在先前的布置中一样，压接层326包括长形部分170、第一对压接部138a、138b和第二对压接部140a、140b。在这种布置中，从静态压接部138b、140b延伸的电连接部346、348穿过壳体的基部突出。因此，如图4b所示，电连接部346、348向下突出。

图5a、图5b和图5b示出了致动器组件410的第四布置。图5a、图5b和图5b中的致动器组件410类似于先前附图中所示的布置，并且因此，为了简明起见，没有描述相同的特征。在这个示例中，也没有间隔件。然而，在这种布置中，压接层426上的孔比图5a的布置中的孔大，以允许第二楔形层426上的突起部150a、150b穿过压接层426突出并延伸超过压接层426。与图3a的实施例一样，弹性层214也具有孔，以允许第一楔形层的突起部116a、116b也延伸穿过弹性层214。

图5b示出了结合在该替代布置中的替代压接层426的细节。在这种布置中，有两个大致方形的孔460a、460b和两个轴承孔458a、458b，第二楔形层上的突起部定位于孔460a、460b中。除了相对于先前的布置增加楔形孔460a、460b的尺寸之外，轴承孔比正常情况更宽，并且具有比长度更大的宽度。这允许每个轴承孔458a、458b容纳两个滚珠轴承，但是仍然允许滚珠轴承在孔的相对较短的长度内滚动。应当理解，该压接层426也可以用在其他布置中。

在图5c中，压接层(和壳体)已经被移除，以示出第二楔形层424的底侧。如在先前的布置中一样，有两个突起部150a、150b横跨长形第二楔形层424横向延伸。在每个相对的端部部分，有一个凹口(recess)496，该凹口横跨长形第二楔形层424横向延伸，并且具有大致矩形的横截面。每个凹口496容纳一对滚珠轴承132a、132b、132c、132d，滚珠轴承有助于第二楔形层424抵靠壳体(未示出)的移动。凹口496与弹性层和压接层中的更大楔形孔的结合意味着致动器组件的高度可以相对于先前的布置减小。

图6a、图6b和图6c示出了致动器组件510的第五布置。图6a、图6b和图6c中的致动器组件510类似于先前附图(特别是图5a)中所示的布置，并且因此，为了简明起见，相同的特征没有描述。在这种布置中，如同图5a中的布置，第二楔形层426上的突起部150a、150b穿过压接层526突出并延伸超过压接层526，并且第一楔形层的突起116a、116b也延伸穿过弹性层214。此外，第二楔形层426包括如图5c所示的用于在壳体上运行的滚珠轴承的凹口。

如图6b所示，并且与先前的布置一致，底架534包括沿着底架534的大部分长度延伸的中心孔554。底架包括第一端部部分552，该第一端部部分552是具有平坦表面的凸起矩形部分，并且提供了静态压接部所附接的表面。在底架534的与第一端部部分552相对的端部部分，有第二端部部分578，该第二端部部分也是具有平坦表面的凸起矩形部分。如上所述，第二端部部分578可作为端部止挡，以限制压接层和第二楔形层的移动，使得在跌落事件期间或在其他冲击/震击事件期间，当力被施加以拉伸线时，至少一根SMA致动器线不会过度拉伸。因此，与先前的布置相比，这种布置具有更大的端部止挡。

图6c示出了压接层526如何在静止位置几乎紧靠第二端部部分578。在这种布置中，压接层526已经恢复到用于每个滚珠轴承132a、132b、132c、132d的单独的孔，滚珠轴承有助于第二楔形层424抵靠壳体(未示出)的移动。

图7a、图7b和图7c示出了致动器组件610的第六布置。图7a、图7b和图7c中的致动器组件610类似于先前附图(特别是图5a)中所示的布置，并且因此，为了简明起见，相同的特征没有描述。在这种布置中，如同图5a中的布置，第二楔形层626上的突起部150a、150b穿过压接层626突出并延伸超过压接层626，并且第一楔形层的突起部116a、116b也延伸穿过弹性层214。

图7b示出了第二楔形层624的细节。如在先前的布置中一样，有两个突起部150a、150b横跨长形第二楔形层624横向延伸。在每个相对端部，有凹穴(recessed pocket)696，该凹穴部分地横跨长形第二楔形层624延伸。如图7b所示，每个凹穴696容纳一对滚珠轴承132a、132b、132c、132d，滚珠轴承有助于第二楔形层624抵靠壳体(未示出)的移动。

在图7c中，壳体和PCB已经被移除，以示出压接层626的底侧。如同在图5b的布置中一样，有两个大致方形的孔，第二楔形层上的突起部150a、150b定位于该孔中，并且有两个轴承孔，两个轴承孔中的每个容纳一对滚珠轴承132a、132b、132c、132d。与先前的布置相比，压接层的关键区别在于可移动压接部138a、140a更靠近静态压接部138b、140b。在这种布置中，可移动压接部138a、140a不在压接层626的一个端部，而是与楔形孔中的一个对准。换句话说，靠近可移动压接部138a、140a的滚珠轴承132a、132b定位成比可移动压接部138a、140a更靠近压接层的端部部分，并且滚珠轴承132a、132b可以被认为在移动压接区域外侧。

图8a、图8b和图8c示出了致动器组件710的第七布置。图8a、图8b和图8c中的致动器组件710类似于先前附图(特别是图7a)中所示的布置，并且因此，为了简明起见，相同的特征没有描述。在该示例中，如在先前的布置中一样，最靠近可移动压接部138a的滚珠轴承132b比可移动压接部138a更靠近压接层626的端部部分。在第二楔形层724和压接层726之间也没有间隔件。然而，与先前的布置不同，突起部116a、116b的顶部与弹性层714近似齐平。类似地，第二楔形层724上的突起部不延伸穿过压接层726。此外，滚珠轴承132a、132c不容纳在第二楔形层724中的凹口或凹穴中。

弹性层714的细节如图8b所示。如在先前的布置中一样，弹性层714还包括两个U形通道218a、218b和一对平行狭槽120a、120b。也有两个孔，但是孔中的每个都比先前的致动器组件中的孔更小。因此，来自第一楔形层的突起部116a、116b的更小部分穿过弹性层714突出。此外，孔定位于更靠近弹性层的任一端部，而不是如先前的布置一样相对居中地定位。

图8c示出了压接层726的细节。如图5b的布置中一样，有两个孔760a、760b和两个轴承孔458a、458b，第二楔形层上的突起部定位于这两个孔760a、760b中。然而，在这种布置中，楔形部定位孔760a、760b更小，并且是大致矩形而不是方形。如图5b中一样，轴承孔容纳两个滚珠轴承。应当理解，通过移除间隔件但减少突起部延伸超过弹性层和压接层的量，致动器组件的整体高度将与先前示出的一些布置近似相同。

图9a、图9b和图9c示出了致动器组件810的第八布置。图9a、图9b和图9c中的致动器组件810类似于先前附图(特别是图8a)中所示的布置，并且因此，为了简明起见，相同的特征没有描述。在该示例中，如在先前的布置中一样，第一楔形层中的突起部116a、116b的顶部与弹性层814近似齐平。类似地，第二楔形层724上的突起部不延伸穿过压接层826。然而，在这种布置中，滚珠轴承132a和可移动压接部138a现在都靠近于压接层826的一个端部定位，如先前的布置一样。

图9b示出了压接层826的细节。如图8c中所示的布置一样，有两个大致矩形的孔，第二楔形层上的突起部150a、150b定位于两个大致矩形的孔中。在该压接层826中，有独立的轴承孔，轴承孔中的每个容纳单个滚珠轴承132a、132b、132c、132d。可移动压接部138a、140a和靠近可移动压接部138a、140a的滚珠轴承132a、132b定位于压接层826的一个端部处。

图9c示出了弹性层814的细节。如先前的布置一样(特别如图3a所示)，弹性层814包括靠近弹性层814的长边缘的一对平行狭槽120a、120b。还有两个孔，两个孔中的每个将第一楔形层上的突起部116a、116b中的一个定位。然而，与先前的布置不同，孔更大并且延伸到下方的第一楔形层的两端部。还有从孔朝向弹性层814的中心短轴线延伸的成对的平行狭槽820a、820b。换句话说，来自先前布置的U形通道或H形通道已经被放大的孔和成对的平行狭槽所代替。应当理解，这可以改变弹性构件的柔性，但是也可能移除了底架可以固定到的弹性构件部分。

图10a至图10d示出了致动器组件910的第九布置。图10a至图10d中的致动器组件910类似于先前附图中所示的布置(特别是图9a)，并且因此，为了简明起见，没有描述相同的特征。在该示例中，如在先前的布置中一样，弹性层914包括靠近弹性层914的长边缘的一对平行狭槽120a、120b和两个孔，两个孔中的每个将第一楔形层上的突起部116a、116b中的一个定位。成对的平行狭槽820a、820b从孔朝向弹性层914的中心短轴线延伸。与先前的布置不同，弹性层914包括更大的端部部分998，该端部部分998可以联结到下方的底架934的第一端部部分。

图10b示出了压接层926的细节。与一些先前的布置一致，压接层926具有长形部分970，长形部分970中有两个轴承孔，两个轴承孔中的每个容纳一对滚珠轴承132a、132b、132c、132d。然而，与其他布置不同，没有用于第二楔形层上的突起部950a、950b、950c、950d的孔。在这种布置中，在第二楔形层954的最靠近可移动压接部138a、140a的端部有第一对突起部950a、950b，在第二楔形层954的相对端部有第二对突起部950c、950d。可移动压接部138a、140a和滚珠轴承132a、132b彼此对准，并且定位成比第一对突起部950a、950b更靠近压接层926的中心。类似地，另一对滚珠轴承132c、132d定位成比第一对突起部950c、950d更靠近压接层926的中心。换句话说，在这种布置中，滚珠轴承132a、132b、132c、132d更加靠近在一起。

压接层926的第一端部凸片960a附接到第二楔形层924的一个端部，第二端部凸片960b连接到第二楔形层924的相对端部。第一端部凸片960a和第二端部凸片960b通过布置在相应对的突起部之间的连接器连接到压接层926的长形部分970。第一端部凸片960a和第二端部凸片960b在压接层926和第二楔形层924之间提供机械连接，由此由于如上所述的SMA线的收缩而造成的压接层926的可移动部分的移动也移动第二楔形层924。

在这种布置中，底架934的第一端部部分952具有比一些其他布置更大的表面面积。这为接触静态压接部138b、140b提供了更大的表面面积。

图10c示出了第二楔形层924的细节。与先前的布置不同，在先前的布置中，凹槽横跨第二楔形层的宽度延伸以定位滚珠轴承，这种布置中的凹槽是不连续的。有两个平行于第二楔形层924的长轴线延伸的狭槽954，并且这些狭槽与对应的凹槽相交。换句话说，在第二楔形层的每个端部有效地有两个凹槽，并且单个滚珠轴承定位于每个凹槽中。因此，如图10d所示，也有两对突起部。

图10d示出了致动器组件910的所有各层。在该示例中，如在先前的布置中一样，第一楔形层中的突起部116a、116b的顶部穿过弹性层914突出。类似地，第二楔形层924上的突起部950a、950b、950c、950d延伸穿过压接层926。滚珠轴承132a、132b、132c、132d都在压接层926的中心部分内。更大的第一端部部分952及其与弹性层914的附接也被更清楚地示出。

图11a至图11c示出了致动器组件1010的第十布置。图11a至图11c中的致动器组件1010类似于先前附图中所示的布置(特别是图10a)，并且因此，为了简明起见，没有描述相同的特征。与先前的布置一致，压接层1026具有长形部分1070，并且不具有用于第二楔形层上的突起部950a、950b、950c、950d的孔。然而，在这种布置中(如在其他布置中一样)，有两个轴承孔，两个轴承孔中的每个容纳一对滚珠轴承132a、132b、132c、132d，并且两个轴承孔中的每个定位于长形部分1070的相对端部。轴承孔中的每个形成在固定到第二楔形层924的相应端部凸片1060a、1060b中。连接器将每个端部凸片1060a、1060b连结到长形部分1070，并且如在先前的布置中一样，连接器在相应的一对突起部950a、950b、950c、950d之间经过。

可移动压接部138a、140a和滚珠轴承132a、132b彼此对准，并定位于压接层1026的一个端部。因此，可移动压接部138a、140a和静态压接部138b、140b之间的距离相对于先前的布置增加了(并从而增加了SMA线的长度)。

图11b示出了弹性层1014的细节。在该示例中，如在先前的布置中一样，弹性层1014包括靠近弹性层1014的长边缘的一对平行狭槽120a、120b。也有一对U形凹槽218a、218b，如在一些先前的布置中一样。然而，在这种布置中，有两对孔，两对孔中的每个将第一楔形层1022上的四个突起部1016a、1016b、1016c、1016d中的一个定位。

图11c示出了第一楔形层1022的细节。与先前的布置不同，在先前的布置中，凹槽横跨第一楔形层的宽度延伸以定位滚珠轴承，而这种布置中的凹槽是不连续的。有两个平行于第二楔形层1024的长轴线延伸的狭槽1054，并且这些狭槽与对应的凹槽相交。换句话说，在第一楔形层的每个端部有效地有两个凹槽，并且单个滚珠轴承定位于每个凹槽中。因此，如图11a所示，也有两对突起部。

图12a和图12b示出了致动器组件1110的第十一布置。图12a至图12b中的致动器组件1110类似于先前附图中所示的布置，并且因此，为了简明起见，没有描述相同的特征。与先前的布置一致，各种部件被容纳在由弹性层1114覆盖的壳体1112中。然而，与先前的布置不同，没有部件延伸超过壳体1112。PCB(或FPC)1106连接到壳体的基底，并在壳体112下面延伸。

如图12a所示，弹性层1114包括靠近弹性层1014的长边缘的一对平行狭槽120a、120b和一对U形凹槽218a、218b，如在一些先前的布置中一样。U形凹槽218a、218b限定了一对柔性凸片，但是与先前的布置不同，在这些凸片中没有孔。弹性层1114因此相对于其他布置被简化。

图12b示出了类似简化的压接层1126的细节。与先前的布置一致，压接层1126具有长形部分1170，长形部分1170具有两个轴承孔，两个轴承孔中的每个容纳一对滚珠轴承132a、132b、132c、132d，并且两个轴承孔中的每个定位于长形部分1170的相对端部。一对可移动压接部138a、140a定位于压接层1126的一个端部，邻近第一对滚珠轴承132a、132b。一对静态压接部138b、140b定位于压接层1126的相对端部，并安放到底架1134的第一端部部分1152。与先前的布置不同，压接层1126不具有用于第二楔形层上的突起部的孔。

应当理解，致动器组件1110的整体深度可能相对于其他布置增加，因为没有穿过上层和下层的突起部。

图13a和图13b示出了致动器组件1210的第十二布置。图13a和图13b中的致动器组件1210类似于先前的附图(特别是图12a)中所示的布置，并且因此，为了简明起见，相同的特征没有描述。与先前的布置一致，没有部件延伸超过壳体。因此，如在先前的布置中一样，压接层1226不具有用于第二楔形层上的突起部的孔。这种布置也可以适于将压接层1226焊接到第二楔形层，例如焊接到凹槽的底部。

图13b示出了压接层1226的细节，压接层1226具有长形部分1270，长形部分1270具有四个轴承孔。如图所示，滚珠轴承132a、132d容纳在两个径向相对的孔中。应当理解，滚珠轴承可以定位于每个孔中。轴承孔成对，其中每对定位于长形部分1270的相对端部。在这种布置中，该对可移动压接部138a、140a不与第一对滚珠轴承孔对准，而是移动得更靠近长形部分1270的中心。一对静态压接部138b、140b定位于压接层1226的相对端部。可移动压接部和静态压接部比在先前的布置中更加靠近彼此。

图14示出了致动器组件1310的另一种布置。图14中的触觉按钮组件1310类似于先前附图(特别是图13a)中所示的布置，并且因此，为了简明起见，没有描述相同的特征。与先前的布置一致，没有部件延伸超过壳体。因此，如在先前的布置中一样，压接层1326不具有用于第二楔形层上的突起部的孔。

在这种布置中，压接层1326具有长形部分1370，长形部分1370仅具有两个小轴承孔，每个轴承孔容纳单个滚珠轴承132a、132d。轴承孔定位于长形部分1370的相对端部。在这种布置中，该对可移动压接部138a、140a与滚珠轴承孔中的一个对准。一对静态压接部138b、140b定位于压接层1326的相对端部。因此，与比先前的布置相比，可移动压接部和静态压接部被设定为分离得更远。

图15示出了第一楔形层1422和第二楔形层1444的示意性布置。在上文所示的示例中，在楔形层的相对的端部处有两个凹槽。增加致动器组件的长度会增加轴承之间的距离，并且对于相同的载荷，可以造成楔形层中更大的偏转量。在该示意性布置中，其可以结合到上述任何设计中，一个或更多个额外的加强特征1444可以用于维持刚度。加强特征1444可以居中地定位于两个凹槽之间。在该示例中，仅在第二楔形层1424上有加强特征，但是加强特征也可以结合在第一楔形层1422上。根据需要，也可以有多于一个的加强特征。应当理解，加强特征可以是加强凹槽的形式，该加强凹槽可以具有与容纳轴承的凹槽相似的形状。加强凹槽不容纳轴承。可选地，加强特征可以具有任何合适的形状。

图16示出了第一楔形层1522和第二楔形层1544的示意性布置，该布置可以结合到上述任何设计中。在这种布置中，第一楔形层1522上的每个凹槽的顶部被焊接到弹性层1514，第二楔形层1524上的每个凹槽的底部被焊接到压接层1526。指示了焊接点1544。

本领域技术人员应理解，尽管前面的内容已描述了被认为是执行本技术的最佳模式和在适当的情况下执行本技术的其它模式，但是本技术不应限于优选实施例的该描述中公开的具体构造和方法。本领域技术人员应认识到，本技术具有广泛的应用范围，并且在不偏离所附权利要求所限定的任何发明构思的情况下，实施例可以进行宽范围的修改。

Claims (25)

1.一种致动器组件，包括：

静态元件；

可移动元件，所述可移动元件能够相对于所述静态元件在第一方向上移动；

中间元件，所述中间元件与所述可移动元件成间隔的关系提供，并且所述中间元件能够相对于所述静态元件在不同的第二方向上移动；

至少一根形状记忆合金(SMA)线，所述至少一根SMA线联接到所述静态元件和所述中间元件两者，使得在所述至少一根SMA线收缩时，所述至少一根SMA线使所述中间元件在所述第二方向上移动；以及

至少一个轴承，所述至少一个轴承被布置成将所述中间元件联接到所述可移动元件，使得所述中间元件在所述第二方向上的移动导致所述可移动元件在所述第一方向上的移动；

其中所述可移动元件和所述中间元件两者都包括至少一个凹槽，所述至少一个轴承定位于所述凹槽内，并且

其中每个凹槽具有与所述至少一个轴承接合的倾斜表面。

2.根据权利要求1所述的致动器组件，其中，所述中间元件能够从静止位置移动到激活位置，并且反之亦然，并且其中，所述至少一个轴承被构造成当所述中间元件在所述静止位置和所述激活位置之间移动时，在所述中间元件上的所述凹槽的所述倾斜表面上行进。

3.根据权利要求2所述的致动器组件，其中，所述至少一个轴承被构造成当所述中间元件在所述静止位置和所述激活位置之间移动时，抵靠所述中间元件上的所述凹槽的所述倾斜表面，由此所述可移动元件在所述第一方向上移动。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的致动器组件，其中，所述中间元件上的所述凹槽的所述倾斜表面具有与所述可移动元件的期望移动相匹配的长度。

5.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，其中，所述中间元件上的所述倾斜表面以一定角度倾斜，以提供所述中间元件相对于所述可移动元件的期望移动比率。

6.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，其中，每个凹槽还包括第二倾斜表面。

7.根据权利要求6所述的致动器组件，其中，所述第二倾斜表面以第二相对陡的角度倾斜，以提供端部止挡。

8.根据权利要求6或权利要求7所述的致动器组件，其中，所述可移动元件上的所述凹槽的第一倾斜表面平行于所述中间元件上的所述凹槽的第一倾斜表面。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的致动器组件，其中，所述可移动元件上的所述凹槽的所述第二倾斜表面平行于所述中间元件上的所述凹槽的所述第二倾斜表面。

10.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，其中，所述中间元件和所述可移动元件中的每个包括至少两个凹槽。

11.根据权利要求10所述的致动器组件，包括两个凹槽，轴承定位于所述两个凹槽内。

12.根据权利要求10或权利要求11所述的致动器组件，还包括加强凹槽。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的致动器组件，包括与具有定位于其中的轴承的所述中间元件中的每个凹槽相关联的至少三个轴承。

14.根据权利要求13所述的致动器组件，包括与具有定位于其中的轴承的所述中间元件中的每个凹槽相关联的四个轴承。

15.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，其中，每个凹槽分别横跨所述中间元件的宽度或所述可移动元件的宽度延伸。

16.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。

17.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，其中，所述至少一个轴承包括滚珠轴承或滚柱轴承。

18.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，还包括密封件。

19.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，还包括至少一个传感器，所述至少一个传感器选自由接触传感器、电容传感器、电感传感器、应变仪、力传感器、压力传感器、光学传感器和超声波传感器构成的组。

20.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，其中，所述可移动元件和所述中间元件中的每个都具有大致恒定的横截面。

21.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，其中，所述可移动元件和所述中间元件中的每个由不锈钢形成。

22.根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，还包括弹性元件，当所述SMA线未被供电时，所述弹性元件将所述可移动元件复原到所述静止位置。

23.根据权利要求22所述的致动器组件，其中，所述弹性元件包括至少一个孔，所述可移动元件的一部分穿过所述孔突出。

24.一种触觉组件，包括：

按钮，以及

根据前述权利要求中任一项所述的致动器组件，

其中所述按钮可操作地附接到所述可移动元件，由此所述可移动元件的移动导致所述按钮在所述第一方向上的移动。

25.一种包括根据权利要求24所述触觉组件的装置，其中，所述装置是以下中的任一项：智能手机、用于智能手机的保护性盖或壳、用于智能手机或电子设备的功能性壳或盖、相机、可折叠智能手机、可折叠平板计算设备、可折叠通信设备、可折叠平板手机、可折叠图像捕获设备、可折叠智能手机相机、可折叠消费电子设备、具有折叠光学器件的相机、图像捕获设备、阵列相机、3D感测设备或系统、伺服电机、消费者电子设备、家用电器、移动或便携式计算设备、移动或便携式电子设备、膝上型电脑、平板计算设备、平板手机、电子阅读器、计算附件或计算外围设备、音频设备、安全系统、游戏系统、游戏附件、机器人或机器人设备、医疗设备、增强现实系统、增强现实设备、虚拟现实系统、虚拟现实设备、可佩戴设备、自动驾驶交通工具、交通工具、工具、外科手术工具、遥控器、衣服、开关、刻度盘、按钮、显示屏、触摸屏、柔性表面和无线通信设备。

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