CN114527874A - 压电触觉反馈结构 - Google Patents

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CN114527874A CN202210128522.4A CN202210128522A CN114527874A CN 114527874 A CN114527874 A CN 114527874A CN 202210128522 A CN202210128522 A CN 202210128522A CN 114527874 A CN114527874 A CN 114527874A
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Abstract

本发明公开了一种压电触觉反馈结构，包含薄膜、结构板以及压电致动器。薄膜叠置于结构板。结构板包含板体、振动部以及弹性部。板体具有内壁，内壁定义空间。振动部位于空间并远离内壁，振动部具有外壁，外壁与内壁之间定义间隙。弹性部弹性连接于外壁与内壁之间并密封间隙。压电致动器夹置于薄膜与振动部之间。

Description

压电触觉反馈结构
技术领域
本发明是关于一种压电触觉反馈结构，且特别是关于一种用于模内电子的压电触觉反馈结构。
背景技术
时至今日，随着人们的生活水平不断提高，电子产品的应用已成为了生活中不可或缺的部分，其中，具有触控功能的电子产品更是变得越来越普及。相对地，由于科技的日新月异，人们对电子产品的要求和期望也越来越高。
例如，为了让使用者在触控电子产品时有更深刻的体验，触觉反馈的人机互动技术也变得越来越普及。借着触觉反馈的技术，使用者可在使用电子产品时获更精准和更明确的互动。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种压电触觉反馈结构，其能达到触觉反馈的良好效果。
根据本发明的一实施方式，一种压电触觉反馈结构包含薄膜、结构板以及压电致动器。薄膜叠置于结构板。结构板包含板体、震动部以及弹性部。板体具有内壁，内壁定义空间。震动部位于空间并远离内壁，震动部具有外壁，外壁与内壁之间定义间隙。弹性部弹性连接于外壁与内壁之间并密封间隙。压电致动器夹置于薄膜与震动部之间。
在本发明一或多个实施方式中，上述的弹性部完整地围绕振动部。
在本发明一或多个实施方式中，上述的弹性部抵接薄膜。
在本发明一或多个实施方式中，上述的振动部具有第一厚度，板体具有第二厚度，弹性部具有第三厚度，第三厚度小于第一厚度及第二厚度。
在本发明一或多个实施方式中，上述的外壁与内壁之间相隔至少若干距离，弹性部沿外壁与内壁之间具有长度，长度相同于距离。
在本发明一或多个实施方式中，上述的外壁与内壁之间相隔距离，弹性部沿外壁与内壁之间具有长度，长度大于距离。
在本发明一或多个实施方式中，上述的弹性部沿外壁与内壁之间具有至少一弯曲部。
在本发明一或多个实施方式中，上述的弹性部的材质相同于板体与振动部的材质。
在本发明一或多个实施方式中，上述的弹性部的材质相异于板体与振动部的材质。
在本发明一或多个实施方式中，上述的压电触觉反馈结构更包含胶框。此胶框设置于薄膜朝向弹性部的一侧，胶框至少部分围绕压电致动器。
本发明上述实施方式至少具有以下优点：
(1)由于压电致动器的位置对应按压区，且弹性部弹性连接于振动部的外壁与板体的内壁之间，因此，当压电致动器振动时，弹性部随着压电致动器的振动而进行反复的弹性变形，以让振动部可显著地相对板体振动，使得使用者可以清楚感受到振动部连同压电致动器的振动，从而得知于按压区的按压有稳妥完成。如此一来，压电触觉反馈结构能达到触觉反馈的良好效果。
(2)由于压电触觉反馈结构的结构简单，涉及的部件只有少量，因而能有效降低压电触觉反馈结构的制造时间和生产成本。
(3)结构板的弹性部沿外壁与内壁之间更可具有至少一弯曲部，以提高振动部相对板体振动的缓冲效果。
附图说明
图1为绘示依照本发明一实施方式的压电触觉反馈结构的立体上视图。
图2为绘示图1的压电触觉反馈结构的立体下视图。
图3为绘示图1沿线段A-A的剖面图。
图4为绘示依照本发明另一实施方式的压电触觉反馈结构的剖面图。
图5为绘示依照本发明再一实施方式的压电触觉反馈结构的剖面图。
图6为绘示依照本发明又一实施方式的压电触觉反馈结构的剖面图。
图7为绘示依照本发明另一实施方式的压电触觉反馈结构的剖面图。
图8为绘示依照本发明再一实施方式的压电触觉反馈结构的剖面图。
图9为绘示图8的压电触觉反馈结构的下视图，其中结构板被省略。
图10为绘示依照本发明另一实施方式的压电触觉反馈结构的下视图，其中结构板被省略。
图11为绘示依照本发明再一实施方式的压电触觉反馈结构的下视图，其中结构板被省略。
图12为绘示依照本发明又一实施方式的压电触觉反馈结构的下视图，其中结构板被省略。
其中，附图标记：
100:压电触觉反馈结构
110:薄膜
120:结构板
121:板体
122:内壁
123:振动部
124:外壁
125:弹性部
126:弯曲部
130:压电致动器
140:胶框
141:C型框
142:杆型框
AZ:避位区
A-A:线段
DT:距离
GP:间隙
LG:长度
PZ:按压区
SP:空间
TK1:第一厚度
TK2:第二厚度
TK3:第三厚度
具体实施方式
以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些现有惯用的结构与元件在图式中将以简单示意的方式绘示之，而在所有图式中，相同的标号将用于表示相同或相似的元件。且若实施上为可能，不同实施例的特征系可以交互应用。
除非另有定义，本文所使用的所有词汇(包括技术和科学术语)具有其通常的意涵，其意涵系能够被熟悉此领域者所理解。更进一步的说，上述的词汇在普遍常用的字典中的定义，在本说明书的内容中应被解读为与本发明相关领域一致的意涵。除非有特别明确定义，这些词汇将不被解释为理想化的或过于正式的意涵。
请参照图1～3。图1为绘示依照本发明一实施方式的压电触觉反馈结构100的立体上视图。图2为绘示图1的压电触觉反馈结构100的立体下视图。图3为绘示图1沿线段A-A的剖面图。在本实施方式中，如图1～3所示，一种压电触觉反馈结构100包含薄膜110、结构板120以及压电致动器130。薄膜110叠置于结构板120，并且薄膜110定义按压区PZ，以让使用者按压于其上。结构板120包含板体121、振动部123以及弹性部125。板体121具有内壁122，内壁122围绕而定义空间SP。振动部123位于空间SP并远离内壁122，亦即振动部123不直接接触板体121，且振动部123的位置对应薄膜110上的按压区PZ。结构板120的振动部123具有外壁124，振动部123的外壁124与板体121的内壁122之间定义间隙GP。弹性部125弹性连接于外壁124与内壁122之间并密封间隙GP。具体而言，压电致动器130夹置于薄膜110与振动部123之间。在实务的应用中，压电触觉反馈结构100系用于模内电子(In-MoldElectronics；IME)(图未示)。举例而言，压电触觉反馈结构100可为模内电子的一部分，而薄膜110为模内电子的表面。为使图式清楚简洁，连接压电致动器130的电线/电极等均未有绘示于图1～3及下述的其他图式中。
当使用者按压薄膜110上的按压区PZ时，压电致动器130受到启动，而压电致动器130把输入的电能转换成机械动能，例如，压电致动器130在启动后会产生振动。如上所述，由于振动部123的位置对应薄膜110上的按压区PZ，而压电致动器130夹置于薄膜110与振动部123之间，因此压电致动器130的位置亦对应按压区PZ。再者，由于弹性部125弹性连接于振动部123的外壁124与板体121的内壁122之间，因此，当压电致动器130振动时，弹性部125随着压电致动器130的振动而进行反复的弹性变形，以让振动部123可显著地相对板体121振动并减少振动部123动能的耗损，使得使用者可以清楚感受到振动部123连同压电致动器130的振动，从而得知于按压区PZ的按压有稳妥完成。如此一来，压电触觉反馈结构100能达到触觉反馈的良好效果。
值得注意的是，由于压电触觉反馈结构100的结构简单，涉及的部件只有少量，因而能有效降低压电触觉反馈结构100的制造时间和生产成本。
再者，从结构上而言，如图2所示，结构板120的弹性部125完整地围绕振动部123，因此，振动部123相对板体121的振动能够更稳定，使得压电触觉反馈结构100能达到更佳的触觉反馈的效果。
另外，如图3所示，结构板120的弹性部125抵接薄膜110，因此能提高结构板120与薄膜110的整体强度。
进一步而言，如图3所示，结构板120的振动部123具有第一厚度TK1，结构板120的板体121具有第二厚度TK2，而结构板120的弹性部125则具有第三厚度TK3。在本实施方式中，弹性部125的第三厚度TK3小于振动部123的第一厚度TK1，而弹性部125的第三厚度TK3也小于及板体121的第二厚度TK2。实际上，举例而言，振动部123的第一厚度TK1可为0.5～5.0毫米之间，板体121的第二厚度TK2可大于亦可相同于振动部123的第一厚度TK1，而弹性部125的第三厚度TK3可为0～2.0毫米之间，但本发明并不以此为限。
在实务的应用中，结构板120可藉由注塑成型的方式制成，因此，振动部123、弹性部125与板体121为一体成型的结构，而弹性部125的材质相同于板体121与振动部123的材质。举例而言，在注塑成型的制程中，使用者在振动部123与板体121之间形成避位区AZ，避位区AZ实质上为塑料不会于此成型的空间SP，如此一来，振动部123与板体121之间可形成厚度比振动部123及板体121小的弹性部125。
根据实际状况，振动部123的外壁124与板体121的内壁122可为相互平行的平面，或为彼此倾斜的平面，但本发明并不以此为限。更具体而言，如图3所示，振动部123的外壁124与板体121的内壁122之间相隔距离DT，而弹性部125沿外壁124与内壁122之间具有长度LG。在本实施方式中，弹性部125的长度LG相同于振动部123的外壁124与板体121的内壁122之间相隔的距离DT。换句话说，弹性部125相对振动部123与板体121呈水平设置并弹性连接于振动部123与板体121之间。具体而言，振动部123的外壁124与板体121的内壁122之间相隔的距离DT，相同于两者之间间隙GP的宽度。实际上，举例而言，距离DT可大于0.5毫米，但本发明并不以此为限。
请参照图4。图4为绘示依照本发明另一实施方式的压电触觉反馈结构100的剖面图。在本实施方式中，如图4所示，根据振动部123相对板体121振动的不同特性，例如为了提高振动部123及薄膜110相对板体121振动的缓冲效果，结构板120的弹性部125沿外壁124与内壁122之间更可具有至少一弯曲部126，因此，弹性部125沿振动部123的外壁124与板体121的内壁122之间的长度LG大于外壁124与内壁122之间相隔的距离DT。再者，如图4所示，薄膜110连接弯曲部126的部分亦随弯曲部126弯折。
请参照图5～6。图5为绘示依照本发明再一实施方式的压电触觉反馈结构100的剖面图。图6为绘示依照本发明又一实施方式的压电触觉反馈结构100的剖面图。在本实施方式中，如图5～6所示，根据振动部123相对板体121振动的不同特性，例如为了提高振动部123及薄膜110相对板体121振动的缓冲效果，结构板120的弹性部125沿外壁124与内壁122之间更可具有多个弯曲部126，而弹性部125沿振动部123与板体121之间的长度LG大于外壁124与内壁122之间相隔的距离DT。举例而言，如图5所示，弹性部125沿外壁124与内壁122之间具有两个弯曲部126，相对靠近振动部123的弯曲部126朝向薄膜110的一侧凸出，而相对靠近板体121的弯曲部126则朝向远离薄膜110的一侧凸出。另外，举例而言，如图6所示，弹性部125沿外壁124与内壁122之间亦具有两个弯曲部126，相对靠近振动部123的弯曲部126朝向远离薄膜110的一侧凸出，而相对靠近板体121的弯曲部126则朝向薄膜110的一侧凸出。
请参照图7。图7为绘示依照本发明另一实施方式的压电触觉反馈结构100的剖面图。举例而言，在本实施方式中，如图7所示，为了提高振动部123及薄膜110相对板体121振动的缓冲效果并加强弹性部125与薄膜110的整体刚性，结构板120的弹性部125可为软性塑料，亦即弹性部125的材质可相异于板体121与振动部123的材质。换句话说，根据实际状况，弹性部125并非与振动部123及板体121为一体成型结构。
请参照图8～9。图8为绘示依照本发明再一实施方式的压电触觉反馈结构100的剖面图。图9为绘示图8的压电触觉反馈结构100的下视图，其中结构板120被省略。在本实施方式中，如图8～9所示，为了提高振动部123及薄膜110相对板体121振动的缓冲效果，压电触觉反馈结构100更包含胶框140。胶框140设置于薄膜110朝向弹性部125的一侧，且胶框140至少部分围绕压电致动器130。举例而言，胶框140由软性点胶所形成。具体而言，在压电触觉反馈结构100的制造过程中，当压电致动器130及胶框140分别设置于薄膜110后，再以注塑成型的方式把结构板120设置于薄膜110上，并使压电致动器130及胶框140分别夹置于薄膜110与结构板120之间，而振动部123及弹性部125分别对应压电致动器130及胶框140。在本实施方式中，胶框140与压电致动器130彼此分隔，亦即胶框140与压电致动器130彼此不接触。
请参照图10。图10为绘示依照本发明另一实施方式的压电触觉反馈结构100的下视图，其中结构板120被省略。在本实施方式中，如图10所示，根据实际状况，胶框140围绕压电致动器130并与压电致动器130彼此连接。
请参照图11～12。图11为绘示依照本发明再一实施方式的压电触觉反馈结构100的下视图，其中结构板120被省略。图12为绘示依照本发明又一实施方式的压电触觉反馈结构100的下视图，其中结构板120被省略。在本实施方式中，如图11～12所示，胶框140围绕压电致动器130而与压电致动器130彼此分隔，亦即胶框140与压电致动器130彼此不接触。举例而言，如图11所示，胶框140包含两个C型框141，C型框141的开口彼此朝向，而C型框141彼此分隔并包围压电致动器130。另外，举例而言，如图12所示，胶框140包含四个杆型框142，杆型框142彼此分隔并呈矩形排列以包围压电致动器130。
综上所述，本发明上述实施方式所揭露的技术方案至少具有以下优点：
(1)由于压电致动器的位置对应按压区，且弹性部弹性连接于振动部的外壁与板体的内壁之间，因此，当压电致动器振动时，弹性部随着压电致动器的振动而进行反复的弹性变形，以让振动部可显著地相对板体振动，使得使用者可以清楚感受到振动部连同压电致动器的振动，从而得知于按压区的按压有稳妥完成。如此一来，压电触觉反馈结构能达到触觉反馈的良好效果。
(2)由于压电触觉反馈结构的结构简单，涉及的部件只有少量，因而能有效降低压电触觉反馈结构的制造时间和生产成本。
(3)结构板的弹性部沿外壁与内壁之间更可具有至少一弯曲部，以提高振动部及薄膜相对板体振动的缓冲效果。
虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种压电触觉反馈结构，其特征在于，包含：
一薄膜；
一结构板，该薄膜叠置于该结构板，该结构板包含：
一板体，具有一内壁，该内壁定义一空间；
一振动部，位于该空间并远离该内壁，该振动部具有一外壁，该外壁与该内壁之间定义一间隙；以及
一弹性部，弹性连接于该外壁与该内壁之间并密封该间隙；以及
一压电致动器，夹置于该薄膜与该振动部之间。
2.如权利要求1所述的压电触觉反馈结构，其特征在于，该弹性部完整地围绕该振动部。
3.如权利要求1所述的压电触觉反馈结构，其特征在于，该弹性部抵接该薄膜。
4.如权利要求1所述的压电触觉反馈结构，其特征在于，该振动部具有一第一厚度，该板体具有一第二厚度，该弹性部具有一第三厚度，该第三厚度小于该第一厚度及该第二厚度。
5.如权利要求1所述的压电触觉反馈结构，其特征在于，该外壁与该内壁之间相隔至少一距离，该弹性部沿该外壁与该内壁之间具有一长度，该长度相同于该距离。
6.如权利要求1所述的压电触觉反馈结构，其特征在于，该外壁与该内壁之间相隔一距离，该弹性部沿该外壁与该内壁之间具有一长度，该长度大于该距离。
7.如权利要求1所述的压电触觉反馈结构，其特征在于，该弹性部沿该外壁与该内壁之间具有至少一弯曲部。
8.如权利要求1所述的压电触觉反馈结构，其特征在于，该弹性部的材质相同于该板体与该振动部的材质。
9.如权利要求1所述的压电触觉反馈结构，其特征在于，该弹性部的材质相异于该板体与该振动部的材质。
10.如权利要求1所述的压电触觉反馈结构，其特征在于，更包含一胶框，设置于该薄膜朝向该弹性部的一侧，该胶框至少部分围绕该压电致动器。
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