CN211508936U - 压电马达、触控装置以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压电马达、触控装置以及电子设备，该压电马达包括：夹持件以及压电件，其中，夹持件，所述夹持件具有放置槽；压电件，设置在所述放置槽中且呈预弯曲状态，所述压电件包括弹性部和压电部，其中，所述弹性部的一端与所述放置槽的一侧壁相抵，所述弹性件的另一端与所述放置槽的另一侧壁相抵，所述压电部设置在所述弹性部上。本实用新型的压电马达以及电子设备，通过压电马达的预弯曲结构在接收到触碰时生成触碰反馈，提高了触碰反馈效果。

Description

压电马达、触控装置以及电子设备

技术领域

本实用新型涉及触控设备技术领域，尤其是涉及一种压电马达及包括其的触控装置和电子设备。

背景技术

目前，对于一些电子设备的实体按键，很少具有触控振动反馈的方案，或者触控反馈效果难以达到实际使用的效果。

例如移动终端，其侧面按键主要是常规的实体按键，为了提高移动终端的三防性能和外观等问题，常见的方案主要为侧边屏幕触控、超声触控和压力触感器触控，但是，触碰反馈效果难以达到实际使用的要求。

发明内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种压电马达，该压电马达可以实现压力感应以及提高触碰反馈效果。

本实用新型的第二个目的在于提出一种包括该压电马达的触控装置。

本实用新型的第三个目的在于提出一种电子设备。

为了达到上述目的，本实用新型的第一方面实施例提出了一种压电马达，包括夹持件，所述夹持件具有放置槽；压电件，设置在所述放置槽中且呈预弯曲状态，所述压电件包括弹性部和压电部，其中，所述弹性部的一端与所述放置槽的一侧壁相抵，所述弹性部的另一端与所述放置槽的另一侧壁相抵，所述压电部设置在所述弹性部上。

根据本实用新型实施例的压电马达，通过将压电马达的压电件设置为预弯曲结构，增加了压电材料内部的c畴数量，使压电部内部始终保留有内应力，提高了压电件的压电性能，利于提高压电马达的功能性。

在一些实施例中，所述压电部设置在所述弹性部的远离槽底的一面，实现单晶片拉应力预弯曲的压电马达。

在一些实施例中，所述压电部设置在所述弹性部的靠近槽底的一面，实现单晶片压应力预弯曲压电马达结构。

在一些实施例中，所述压电部包括：第一压电单元，设置在所述弹性部的远离槽底的一面；第二压电单元，设置在所述弹性部的靠近所述槽底的一面，从而实现双晶片预弯曲压电马达结构。

通过压电部和弹性部的不同结合方式，可以实现多种形式的压电马达结构。

在一些实施例中，所述压电部与所述弹性部导电粘结，采用导电粘结方式，操作简单节省成本。

在一些实施例中，所述弹性部包括金属弹片，金属弹片具有较好的弹性形变能力，在外部应力撤去后可以自行恢复初始状态，并且成本低。

在一些实施例中，在所述放置槽的槽口设置有限制部，所述限制部从所述放置槽的相对设置的内侧面凸出形成，以限制所述压电件脱离所述放置槽，使压电部在受到较大的压力时，能够正常工作。

在一些实施例中，所述放置槽的相对两个内侧面为斜面，且所述两个斜面在所述放置槽的底面至开口方向上向所述放置槽的内侧面倾斜，以限制所述压电件脱离所述放置槽。

为了达到上述目的，本发明的第二方面实施例提出的触控装置包括：输入构件和上面实施例提出的压电马达，其中，所述压电马达的夹持件与所述输入构件连接，所述压电马达的压电件与所述输入构件接触，所述输入构件用于接收触控输入，所述压电马达用于在检测到所述触控输入时生成触控反馈。

根据本实用新型实施例的触控装置，通过输入构件与压电马达的压电件接触，在输入构件接收到触控输入时，传递给压电马达，压电马达的压电件将产生振动位移，进而反馈给输入构件，从而实现振动反馈，容易实现，并且压电马达的压电件设置为预弯曲状态，压电性能更好，从而可以达到较大的振动反馈效果，更加适于实际使用，以及压电马达体积小，结构紧凑，占据触控装置的分布空间小。

在一些实施例中，所述压电马达的压电件弯曲部分的最高点伸出所述放置槽，实现压电件与输入构件的接触。

在一些实施例中，所述压电件包括压电部和弹性部，所述压电部与所述弹性部弹性接触，利于压力和形变的传递，可以得到更好的触控反馈效果。

在一些实施例中，所述输入构件包括电子设备的侧边框，所述压电马达包括多个，由于压电马达体积小，结构紧凑，占据空间小，从而更加适于作为电子设备侧面边框侧实体按键的替代按键，以及设置多个压电马达可以代替设置在侧边框的多个实体按键例如音量键、开关键等。

为了达到上述目的，本发明的第三方面实施例提出的一种电子设备，包括设备体和上面实施例提到的触控装置，所述触控装置设置在所述设备体上。

根据本发明实施例的电子设备，通过采用上面实施例的触控装置，可以实现触控反馈和灵敏的压电感应，以及压电马达体积小，结构紧凑，占用电子设备的布局空间小，利于小型化。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的压电马达的结构的示意图；

图2是根据本实用新型的另一个实施例的单晶片拉应力压电马达的结构的示意图；

图3是根据本实用新型的另一个实施例的单晶片压应力压电马达的结构的示意图；

图4是根据本实用新型的另一个实施例的双晶片压电马达的结构的示意图；

图5是根据本实用新型的一个实施例的触控装置的示意图；

图6是根据本实用新型的一个实施例的压电马达工作时位置与能量示意图；

图7是根据本实用新型的一个实施例的电子设备的框图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图5描述根据本实用新型实施例的压电马达。

如图1所示，本实用新型的实施例的压电马达1包括夹持件10以及压电件20。

其中，夹持件10具有放置槽；压电件20设置在放置槽中且呈预弯曲状态。压电件20包括弹性部210和压电部220，其中，弹性部210的一端与放置槽的一侧壁相抵，弹性部210的另一端与放置槽的另一侧壁相抵，弹性部210两端之间的中间部分呈朝向远离凹槽槽底的弯曲状态，压电部220设置在弹性部210上。

具体地，对于压电材料来说，在应力作用下，内部电畴会发生从a畴到c畴的转变，而c畴的增加提高了压电材料的性能。因此，将压电件20设置为预弯曲状态如图1-3所示的状态，可以增加压电材料内部的c畴数量，有利于提高压电件20压电性能。

根据本实用新型实施例的压电马达1，通过将压电马达1的压电件20设置为预弯曲结构，增加了压电材料内部的c畴数量，使压电部220内部始终保留有内应力，提高了压电件20的压电性能，利于提高压电马达1的压电感测和振动性能。

进一步地，对于压电部220与弹性部210的组合可以采用不同的方式实现，下面举例说明。

实施例1，可以将压电部220设置在弹性部210的远离槽底的一面。

例如，如图2所示，弹性部210抵在放置槽内，压电部220设置在弹性部210的上面，弹性部210和压电部220均处于弯曲状态，压电部220受到左右两侧的拉力，从而可以实现单晶片拉应力预弯曲压电马达的结构。

实施例2，可以将压电部220设置在弹性部230的靠近槽底的一面。

具体地，如图3所示，弹性部230抵在放置槽内，压电部220设置在弹性部230的下面，弹性部230和压电部220均处于弯曲状态，压电部220受到左右两侧的压力，从而可以实现单晶片拉应力预弯曲压电马达的结构。

实施例3，可以将压电部220包括第一压电单元230和第二压电单元240，第一压电单元230设置在弹性部210的远离槽底的一面；第二压电单元240设置在弹性部210的靠近所述槽底的一面。

具体地，如图4所示，弹性部210抵在放置槽内，第一压电单元230设置在弹性部210的上面，第二压电单元240设置在弹性部210的下面，弹性部210和压电部220均处于弯曲状态，从而可以实现为双晶片预弯曲压电马达结构。

以上仅是压电件20的结构示例，压电件20也可以采用其它类似结构，例如采用更多个的压电单元，分别叠层设置在弹性部210的两侧，具体结构在此不作具体限制。

在一些实施例中，压电部220与弹性部210导电粘结，采用导电粘结方式，操作简单节省成本。

在一些实施例中，弹性部210包括金属弹片，金属弹片具有较好的弹性形变能力，在外部应力撤去后可以自行恢复原来的弯曲状态，且金属弹片构造简单成本较低。例如，可以采用厚度为0.3mm左右弹性金属片。

在一些实施例中，如图1所示，放置槽的槽口设置有限制部120，限制部120从放置槽的相对设置的内侧面凸出形成，以限制压电部220脱离放置槽，保证压电马达1在受到较大的外部压力作用时，可以正常的工作。

在另一些实施例中，放置槽的相对的两个内侧面为斜面，且两个斜面在放置槽的底面至开口的方向上向放置槽的内侧倾斜，以限制压电部220脱离放置槽。

下面以举例的方式对压电马达1的进行说明，在设计压电马达1时，弹性部210可以采用厚度为0.3mm的弹性金属弹片，该金属弹片具有较好的形变能力，在撤去外部应力后，可以较快的恢复原来的状态；压电部220可以采用总厚度为0.15mm的5层压电陶瓷PZT5H，长宽尺寸为6*10mm，且弹片与压电陶瓷通过导电胶水粘接，结构简单且成本较低；并可以将压电马达1的夹持件10与设备侧边框做成一体架构，使结构更加稳定，传递效果更好；同时压电马达1的放置槽的槽深为0.6mm，压电部220的预弯曲结构的弯曲量为约为0.15mm，此时在设备边框受到压力作用时，可以得到效果更好的振动反馈。

下面参照附图描述根据本实用新型第二方面实施例的触控装置。

图5是根据本实用新型一个实施例的触控装置的示意图，如图5所示，本实用新型实施例的触控装置30包括输入构件330和上面实施例提到的压电马达1，其中，压电马达 1的夹持件10与输入构件330连接，例如可以为沿垂直方向活动连接。压电马达1的压电件20与输入构件330接触，用于在接收到触控输入时生成触控反馈。

其中，压电件20呈预弯曲状态，当压电件20受到的轴向压力达到一定数值时，为了减小内部应力会发生向上或向下一定程度的弯曲，达到一个稳定状态。如图6所示，为本实用新型一个实施例的压电件具有能量与弯曲位置的示意图，图6中A或者B均为低能量时的稳定位置，例如，A为向上弯曲时的稳定位置，此时在很小的轴向位移下，由压电件20内可以形成很大的内应力而向上弯曲，进而产生远大于轴向位移的垂直位移。在这种状态下，若给压电部220施加电压，压电部220会发生轴向形变，进而在弹性部210的作用下，使整个压电马达1在垂直轴向的方向发生大位移的振动。并且，压电马达1的压电件20与输入构件330接触，压电马达1产生的振动将传递到输入构件 330，使用户能够感知振动反馈，从而通过压电马达达到振动反馈的效果，并且压电马达的压电件20设置为预弯曲状态，可以产生较大的振动反馈效果，更加利于实际使用。

以及，输入构件330接收到按压力时，微变形会传递到压电马达1的压电件20上，使压电将例如压电陶瓷内应力发生变化，从而输出电压信号，感知压力大小，从而实现压力感测。

根据本实用新型实施例的触控装置30，采用上面实施例的压电马达1，压电件20设置为预弯曲状态，提高了压电性能，并且输入构件330与压电马达1的压电件20接触，因此输入构件330在接收到外部压力时，输入构件330将微变形传递给压电马达1，进而压电马达1可以根据压力信号输出电压信号，实现压电信号感测，以及，压电马达1在接收到压力时，其压电件产生形变，进而在弹性部210的作用下，压电马达1产生垂直于输入构件330方向的较大振动位移，从而实现振动反馈，更加适于实际使用，以及压电马达体积小，结构紧凑，占据触控装置的分布空间小。

在一些实施例中，压电马达1的压电件20弯曲部分的最高点伸出放置槽，使得压电件20与输入构件330的接触。或者，可以将输入构件330与压电件20的接触部分设置为凹入夹持件10的结构，使得压电件20与输入构件330接触。

进一步地，在一些实施例中，压电件20包括压电部220和弹性部210，压电部220 与弹性部210弹性接触，避免两者位置相对移动而影响性能，利于压力和形变更好传递，可以得到更好的触控反馈效果。

在一些实施例中，输入构件330包括电子设备的侧边框，压电马达1体积小，结构紧凑，占据空间小，可以代替设置在侧边框的实体按键；压电马达1包括多个，设置多个压电马达可以代替设置在侧边框的多个实体按键例如音量键、开关键等。

概括来说，压电马达1的压电件设置为预弯曲状态，利用预应力提高压电材料的性能，和压电马达1的振动强度、以及压力感应灵敏度，并且压电马达具有体积小、结构紧凑的特点，适合作为移动终端侧面实体按键的替代方案。

下面参照附图描述根据本实用新型第三方面实施例的电子设备。

图7是根据本实用新型一个实施例的电子设备，电子设备40包括设备体410和上面实施例提到的触控装置30，触控装置30设置在设备体410上。

在实施例中，电子设备40可以包括笔记本电脑、智能手机、车载终端等，其中，触控装置30可以用于便携笔记本电脑的触摸板、车载终端的触摸板、智能手机的侧框触控按键等需要触控反馈和压力感应的装置。

根据本发明实施例的电子设备40，通过采用上面实施例的触控装置30，可以实现触控反馈和灵敏的压电感应，以及压电马达体积小，结构紧凑，占用电子设备的布局空间小，利于小型化。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种压电马达，其特征在于，包括：

夹持件，所述夹持件具有放置槽；

压电件，设置在所述放置槽中且呈预弯曲状态，所述压电件包括弹性部和压电部，其中，所述弹性部的一端与所述放置槽的一侧壁相抵，所述弹性部的另一端与所述放置槽的另一侧壁相抵，所述压电部设置在所述弹性部上。

2.根据权利要求1所述的压电马达，其特征在于，所述压电部设置在所述弹性部的远离槽底的一面。

3.根据权利要求1所述的压电马达，其特征在于，所述压电部设置在所述弹性部的靠近槽底的一面。

4.根据权利要求1所述的压电马达，其特征在于，所述压电部包括：

第一压电单元，设置在所述弹性部的远离槽底的一面；

第二压电单元，设置在所述弹性部的靠近所述槽底的一面。

5.根据权利要求1-4任一项所述的压电马达，其特征在于，所述压电部与所述弹性部导电粘结。

6.根据权利要求1所述的压电马达，其特征在于，所述弹性部包括金属弹片。

7.根据权利要求1所述的压电马达，其特征在于，在所述放置槽的槽口设置有限制部，所述限制部从所述放置槽的相对设置的内侧面凸出形成。

8.根据权利要求1所述的压电马达，其特征在于，所述放置槽的相对的两个内侧面为斜面，且所述两个斜面在自所述放置槽的底面至开口的方向上向所述放置槽的内侧倾斜。

9.一种触控装置，其特征在于，所述触控装置包括输入构件和权利要求1-8任一项所述的压电马达，其中，所述压电马达的夹持件与所述输入构件连接，所述压电马达的压电件与所述输入构件接触，所述输入构件用于接收触控输入，所述压电马达用于在检测到所述触控输入时生成触控反馈。

10.根据权利要求9所述的触控装置，其特征在于，所述压电马达的压电件弯曲部分的最高点伸出所述放置槽。

11.根据权利要求9所述的触控装置，其特征在于，所述压电件包括压电部和弹性部，所述压电部与所述弹性部弹性接触。

12.根据权利要求9所述的触控装置，其特征在于，所述输入构件包括电子设备的侧边框，所述压电马达包括多个。

13.一种电子设备，其特征在于，包括设备体和权利要求9-12任一项所述的触控装置，所述触控装置设置在所述设备体上。

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