JP2011508932A - 触覚アクチュエータアセンブリ及び触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法 - Google Patents

Abstract

本願は、触覚アクチュエータアセンブリ及び触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法に関する。触覚アクチュエータアセンブリは、所内の長さを有するレールと、前記レールに連結された触覚アクチュエータと、を備え、触覚フィードバックを提供するために、前記レールは、他の装置に連結される。触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法は、レールを提供するステップと、前記レールに触覚アクチュエータを連結するステップと、を含む。

Description

本願発明は、電気的装置及び機械的装置とインターフェースで接続するためのシステムにおける触覚アクチュエータアセンブリに関する。特に、本願発明は、タッチスクリーン利用のための触覚フィードバックを提供する触覚アクチュエータアセンブリに関する。

使用者は、しばしば、その様々な機能及び動作を調整するために、複数の電気的装置及び複数の機械的装置とインターフェースで接続しなければならない。例えば、自動車の運転手は、暖房及び冷却システム、音響エンターテーメントシステム、窓システム、ロックシステム、おそらくクルーズコントロールシステム、及び場合により、ナビゲーションシステムとインターフェースで接続する。その結果として、使用者は、ボタン、スイッチ、ノブ、及びそれらの装置の様々な機能又は動作を制御するための他の類似の機構を使用するであろう。しかしながら、制御可能な装置の増加した数とともに、個々の装置のそれぞれの増加した複雑性に加えて、使用者は、多くの異なる入力を提供することを必要とされる場合がある。多くの、別々の異なる制御機構を置換するために、且つそれらの多くの装置の制御を簡略化し、且つ高めるために、様々な装置に対する命令を中継することができる単一の機器は、しばしば採用される。

様々な装置を制御するためのそのような機器の１つは、ディスプレイインターフェースである。ディスプレイインターフェースを使用することによって、使用者は、特定の装置を選択するために、且つその装置と関連した特定の機能を選択するために、ディスプレイ上に示された階層的メニューとインターフェースで接続することによって、複数の装置を調整する。ディスプレイインターフェースは、ボタン又はスイッチを含むことができるが、ディスプレイインターフェースは、タッチスクリーンとされることもできる。

ディスプレイインターフェースを高めるために、視覚的な合図、聴覚の合図、運動感覚的な合図、又は触覚的な合図は、使用者にフィードバックを提供するために使用されることができる。能動的な力フィードバック及び抵抗力フィードバックなどの運動感覚的なフィードバック、及び、振動、テクスチャー、及び熱などの触覚的なフィードバックは、本願明細書で「触覚フィードバック」として集団的に言及される。使用者がディスプレイインターフェースと相互作用するにつれて、触覚フィードバックは、使用者に物理的な力感覚を伝えるために使用されることができる。物理的な力は、ボタン又はスイッチを動作することを模擬する場合があり、使用者の入力が受け入れられた表示とともに、使用者に提供する。

従来の触覚フィードバックは、線形アクチュエータによって提供されることができる。線形アクチュエータは、電気的な命令を受容すると、直線運動を提供する。一の従来のシステムにおいて、４つの個々の線形アクチュエータは、ディスプレイインターフェースの４つの角に配置される。ディスプレイインターフェースと使用者の相互作用に基づいて、４つの個々のアクチュエータは、使用者に触覚フィードバックを提供するように、ディスプレイインターフェースに僅かな直線運動を同時に付与するであろう。

しかしながら、４つの個々の線形アクチュエータを使用する従来の触覚フィードバックシステムは、製造費がかさみ、且つ組み立て中に、高い精度を要求する。４つの個々の線形アクチュエータが必要とされるので、従来の触覚フィードバックシステムは、必然的に、より少ないアクチュエータを使用するシステムより製造費がかさむ。同様に、最適な触覚フィードバックを提供するために、複数の線形アクチュエータは、一の方向のみに力を加え、且つ一方向における運動を付与するために正確に位置合わせされなければならない。

それ故に、本願発明の態様は、より少ない触覚アクチュエータを使用し、製造を簡略化し、且つ費用を低減する触覚アクチュエータアセンブリを提供することである。

本願発明の一の実施形態は、触覚アクチュエータアセンブリを提供する。触覚アクチュエータアセンブリは、所定の長さを有するレールと、該レールに接続された触覚アクチュータと、を含み、該レールは、触覚フィードバックを提供するために他の装置に接続される。

本願発明の他の実施形態は、ディスプレイアセンブリを提供する。ディスプレイアセンブリは、静止部材と、前記静止部材に取り付けられたディスプレイ装置と、前記静止部材に隣接して配置された可動部材であって、前記静止部材に対して相対的に移動することを可能にする可動部材と、前記可動部材に取り付けられた入力装置と、前記可動部材が前記静止部材に対して相対的に移動することを可能にするように構成された機械的連結部と、触覚アクチュエータが前記静止部材に対して相対的に前記可動部材を移動するように、前記静止部材及び前記可動部材に接続された触覚アクチュエータと、を含む。

本願発明のさらなる他の実施形態は、触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法を提供する。製造する方法は、レールを提供するステップと、該レールに触覚アクチュエータを接続するステップと、を含む。

本願発明の他の目的、利点、及び顕著な特徴は、添付した図面と併用されて、本願発明の好ましい実施形態を開示する、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。

本願発明のより完全な認識及びそれらの多くの付帯の利点は、添付した図面に関連して考慮される場合に、以下の詳細な説明を参照することによって、より良く理解されることになるにつれて、迅速に得られるであろう。

本願発明の例示的な実施形態による触覚アクチュエータアセンブリを有するディスプレイアセンブリの分解斜視図である。 本願発明の例示的な実施形態による触覚アクチュエータアセンブリの側面図である。 本願発明の他の実施形態による触覚アクチュエータアセンブリの側面図である。 本願発明のさらなる他の実施形態による触覚アクチュエータアセンブリの側面図である。 本願発明のさらなる他の実施形態による触覚アクチュエータアセンブリの側面図である。 本願発明のさらなる他の実施形態による触覚アクチュエータアセンブリの側面図である。 本願発明の例示的な実施形態によるディスプレイアセンブリの前方正面図である。 ライン８−８に沿って切り取られた図７に図示されたディスプレイアセンブリの断面図である。 本願発明の他の実施形態によるディスプレイアセンブリの前方正面図である。 ライン１０−１０に沿って切り取られた図９に図示されたディスプレイアセンブリの断面図である。 本願発明のさらなる他の実施形態によるディスプレイアセンブリの前方正面図である。 ライン１２−１２に沿って切り取られた図１１に図示されたディスプレイアセンブリの断面図である。

図１〜図１２を参照して、本願発明は、触覚アクチュエータアセンブリ１０６に関し、且つ該触覚アクチュエータアセンブリ１０６を製造する方法に関する。

図１を参照して、触覚アクチュエータアセンブリ１０６を有するディスプレイアセンブリ１０が示される。ディスプレイアセンブリ１０は、少なくとも、触覚アクチュエータアセンブリ１０６と、ディスプレイ装置１０８と、を含む。記載された例示的な実施形態において、触覚アクチュエータアセンブリ１０６は、ディスプレイアセンブリ１０内で使用されるけれども、触覚アクチュエータアセンブリ１０６は、使用者に触覚フィードバックを提供する任意の装置内で使用されることができる。本願発明は、ディスプレイアセンブリのみに制限されない。しかしながら、本願発明の説明を単純にし、且つ容易にするために、触覚アクチュエータアセンブリ１０６がディスプレイ装置１０内に使用される例示的な実施形態は、記載されるであろう。

触覚アクチュエータアセンブリ１０６は、使用者がディスプレイ装置１０８に応えて入力を提供する場合に、触覚フィードバックを提供する。記載された実施形態において、ディスプレイアセンブリ１０は、ディスプレイ装置１０８上に載置するタッチスクリーン１１２を含み、該タッチスクリーン１１２は、入力を提供するために使用される。他の入力装置、例えば、制限されないが、タッチスイッチ、タッチパッド、及び他の類似の装置は、タッチスクリーン１１２の代わりに使用されることができる。ディスプレイ装置１０８は、グラフィカルイメージを発生させる。好ましくは、グラフィカルイメージは、使用者からの入力を誘うように構成される。ディスプレイ装置１０８は、制限されないが、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセントディスプレイ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を使用するディスプレイなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、又はイメージを表示するための他のディスプレイ、とされる場合がある。

ディスプレイアセンブリ１０はまた、ハウジング１０２と、プリント回路基板１０４と、フレーム１１０と、カバー１１４と、を含むことができる。ハウジング１０２は、触覚アクチュエータアセンブリ１０６の一の側を取り付けるための剛構造を提供し、それによって、様々な感覚を生み出す横向きの力の範囲を発生させることができる。示された実施形態において、フレーム１１０は、タッチスクリーン１１２に取り付けられ、触覚アクチュエータアセンブリ１０６に機械的に連結される。タッチスクリーン１１２は、ディスプレイオーバーレイ（display overlay）であり、該ディスプレイオーバーレイは、（例えば、抵抗センサー（resistive sensor）の使用による）感圧性、（例えば、静電容量センサー（capacitive sensor）の使用による）感電気性（electrically-sensitive）、（例えば、表面音波センサーによる）感音響性（acoustically-sensitive）、又は（従来の、赤外線センサーによる）感光性、のいずれかとされる場合がある。シールは、タッチスクリーン１１２とディスプレイ装置１０８との間に配置されることができる。プリント回路基板１０４は、触覚アクチュエータアセンブリ１０６に電力を提供し、ホストシステムと通信する。カバー１１４は、ディスプレイアセンブリ１０のための保護カバーを提供し、ディスプレイアセンブリ１０のための装飾用の外側表面を提供する。追加のシールは、カバー１１４とタッチスクリーン１１２との間に配置される場合がある。

図２を参照して、触覚アクチュエータアセンブリ１０６は、触覚アクチュエータ１２０と、レール１２８と、接続部材１３０と、を含む。触覚アクチュエータ１２０は、動き、力、振動、テクスチャー、熱、又は他の種類の触覚フィードバックを提供する。記載され、且つ示された実施形態において、触覚アクチュエータ１２０は、直線運動、円運動、又は、非直線運動を提供する。該運動は、機械的ボタン又は他の類似の機械的入力装置の押し込みに対する応答を模擬することができる。触覚アクチュエータ１２０によって提供された運動は、制限されないが、電気的方法、電気機械的方法、液圧式方法、空気圧式方法、又は機械的方法などの、様々な異なる方法によって引き起こされることができる。触覚アクチュエータ１２０は、能動的又は受動的とされることができる。能動的なアクチュエータは、例えば、リニア電流制御モータ、ステップモータ、空気圧／液圧の能動的アクチュエータ、音声コイルアクチュエータ、及び他の類似の装置を含む。受動的なアクチュエータは、制限されないが、散逸性受動的アクチュエータ、リニア磁性粒子ブレーキ（magnetic particle brakes）、リニア摩擦ブレーキ、空気圧／液圧の受動的アクチュエータ、及び他の類似の装置を含む。

本願発明を制限することを意図せずに説明を単純にするために、触覚アクチュエータ１２０は、電磁相互作用（electromagnetic interaction）によって引き起こされる直線運動を提供するように記載されるであろう。記述された実施形態において、触覚アクチュエータ１２０は、コイル１２２と、コア１２４と、鉄製本体（ferrous body）１２６と、を有する。コイル１２２は、コア１２４の周りに巻き付けられた電気的導電性材料から形成される。電流がコイル１２２に印加される場合に、コイル１２２は、磁場を生み出す。コア１２４は、鉄材料又は磁場の存在で磁化される材料から形成される。電流がコイル１２２に印加される場合に、磁場は、コイル１２２内で展開され（developed）、そして、磁場は、コア１２４を近くの鉄製本体１２６に磁気的に引きつけさせる。記載された実施形態において、コア１２４及び鉄製本体１２６は、対向するレール１２８に連結される。代替的には、コア１２４又は鉄製本体１２６は、レール１２８に連結されることができるのに対して、片方の鉄製本体１２６又はコア１２４は、ディスプレイアセンブリ１０における他の隣接した構造に連結させる。

レール１２８は、互いに対して平行に配置され、接続部材１３０は、一緒にレール１２８に連結する。同様に、図示された接続部材１３０の数は、例示のみであり、制限されるように意図されたものではない。接続部材１３０の最適な数は、図２に記載される接続部材１３０の数より多い又は少ないとされる場合がある。示された実施形態において、コア１２４は、一のレール１２８に連結され、鉄製本体１２６は、対向するレール１２８に連結される。それ故に、鉄製本体１２６に向けたコア１２４の移動は、対向するレール１２８が互いに対して移動し、且つ接続部材１３０を弾性的に変形することを引き起こす。鉄製本体１２６に向けたコア１２４の移動の結果として、触覚アクチュエータアセンブリ１０６は、弾性的に線形に変形する。電流が取り除かれると、磁場は崩壊し、接続部材１３０はその本来の形状に弾性的に戻る。それ故に、鉄製本体１２６から離れてコア１２４を引張り、次いで互いに対してそれらの本来の位置にレール１３０を戻す。

レール１２８及び接続部材１３０は、好ましくは、可撓性材料から形成され、例えば、樹脂、ゴム、合成ゴム、ネオプレン、プラスチック、サーモプラスチック、熱硬化性プラスチック、及び前述の材料の組み合わせ、及び他の類似の材料から形成される。レール１２８及接続部材１３０は、図２及び図４に示されるように単一成形されたアセンブリとされる場合があり、又は図５及び図６に示されるように、組み立て型アセンブリとされる場合がある。

さらに、レール１２８の長さは、特定の用途のために調整されることができる、又は事前設定されることができる。レール１２８は、特定の用途のために必要とされる長さと一致するために、特定の長さより長い、又は短い場合がある。同様に、レール１２８の長さに沿って適切な位置に接続部材１３０を提供することによって、レール１２８の長さは、機械的強度又は結合性の実質的な損失なしに延在されることができる。

図２に示された実施形態において、単一の触覚アクチュエータ１２０は、レール１２８に連結される。単一の触覚アクチュエータ１２０を使用することによって、触覚アクチュエータアセンブリ１０６は、触覚アクチュエータアセンブリ１０６において必要とされる触覚アクチュエータ１２０の数を低減することによって、費用を低減する。単一の触覚アクチュエータ１２０はまた、一の触覚アクチュエータ１２０のみが製造され、且つレール１２８に連結されるので、製造を単純にする。さらに、単一の触覚アクチュエータ１２０は、複数の触覚アクチュエータの間の調和しない移動距離の問題を防ぐ。電磁相互作用を使用する触覚アクチュエータ１２０のために、コアの間隙における不整合性は、すなわち、コア１２４と鉄製本体１２６との間の距離における不整合性は、複数の触覚アクチュエータ１２０の間の異なる移動距離を生じる。その結果として、記載された実施形態のために、直線運動の速度及び移動は、減少することができる。同様に、単一の触覚アクチュエータ１２０を使用することによって、レール１２８に対する触覚アクチュエータ１２０の相対的な配置は、特定の用途のために事前設定されることができる、又は調整されることができる。それ故に、触覚アクチュエータ１２０は、図２に示されるように、屈曲フレーム（flex frame）の略中心に配置される必要がない。

図３を参照して、触覚アクチュエータアセンブリ２０６は、使用される。触覚アクチュエータアセンブリ１０６と異なって、触覚アクチュエータアセンブリ２０６は、触覚アクチュエータ１２０、レール１２８、及び接続部材１３０に追加して、少なくとも、第２のレール２２８と、第２の接続部材２３０と有する。触覚アクチュエータ１２０、レール１２８、及び接続部材１３０は、以前の実施形態における触覚アクチュエータ、レール、及び接続部材と同一であり、それ故に、それらの説明は省略される。第２のレール２２８は、互いに対して及びレール１２８に対して平行に配置される。第２の接続部材２３０は、互いに第２のレール１２８を連結する。第２の接続部材２３０は、示されるように、第２のレール２２８と一体に形成されることができる、又は、別個に形成されることができ、且つ第２のレール２２８に連結されることができる。図示された第２の接続部材２３０の数は、例示のみであり、制限することを意図されない。第２の接続部材２３０の適切な数は、図３に記載された第２の接続部材２３０の数より多い、又は少ない場合がある。

レール１２８及び第２のレール２２８を互いに対して相対的に移動させるように触覚アクチュエータ１２０によって必要とされる力などの、所望される材料特性を得るために、第２のレール２２８及び第２の接続部材２３０は、好ましくは、レール１２８及び接続部材１３０と異なる材料から形成される。レール１２８、接続部材１３０、第２の接続レール２２８、第２の接続部材２３０、又は他のそれらの組み合わせは、２つ以上の樹脂から形成されることができる。２つの以上の樹脂の使用は、レール１２８、接続部材１３０、第２のレール２２８、第２の接続部材２３０、又はそれらの任意の組み合わせの異なる面において、異なる材料特性を提供する。例示的な実施形態において、レール１２８及び接続部材１３０は、ＰＣ Ｌｅｘａｎ １４１などのポリカーボネートに基づく熱可塑性樹脂から形成される一方、第２のレール２２８及び第２の接続部材２３０は、ポリブチレンテレフタレート樹脂、特にＰＢＴ Ｖａｌｏｘ ３１０に基づく熱可塑性ポリエステル樹脂から形成される。レール１２８及び接続部材１３０をＰＣ Ｌｅｘａｎ １４１から形成することによって、且つ第２のレール２２８及び第２の接続部材２３０をＰＢＴ Ｖａｌｏｘ ３１０から形成することによって、触覚アクチュエータ１２０は、レール１２８及び第２のレール２２８を互いに対して相対的に移動させるためのより大きな力を必要とする。同様に、触覚アクチュエータアセンブリ２０６は、好ましくは、インサート成形又は２ショット成形（two shot molding）によって形成される。

図４を参照して、さらなる他の実施形態による触覚アクチュエータアセンブリ３０６が示される。触覚アクチュエータアセンブリ３０６において、複数の触覚アクチュエータ１２０は、単一のレール３２８に連結される。複数の触覚アクチュエータ１２０を単一のレール３２８に連結することによって、複数の触覚アクチュエータ１２０は、一の方向において移動するように位置合わせされることができる。複数の触覚アクチュエータ１２０は、以前の実施形態における触覚アクチュエータと同一であり、それ故に、それらの詳細な説明は省略される。単一のレール３２８は、互いに対して平行に配置され、接続部材３３０によって互いに接続される。接続部材３３０は、示されるように単一のレール３２８と一体に形成されることができ、又は別々に形成されることができ、且つ図５に示されるように、単一のレール３２８に連結されることができる。図示された触覚アクチュエータ１２０及び接続部材３３０の数は、例示のみであり、制限するように意図されていない。触覚アクチュエータ１２０及び接続部材３３０の最適な数は、図４に示されるアクチュエータ１２０及び接続部材３３０の数より多い、又は少ない場合がある。

複数の触覚アクチュエータ１２０を単一のレール３２８に連結することによって、単一のレール３２８は、複数の触覚アクチュエータ１２０に対する位置合わせを提供する。位置合わせされていない複数の触覚アクチュエータ１２０が、複数の触覚アクチュエータ１２０によって提供された移動、速度、及び動きの方向を減らすことができるので、別々に形成された複数の触覚アクチュエータ１２０は、互いに位置合わせされる必要がある。それ故に、複数の触覚アクチュエータ１２０を少なくとも１つのレール３２８に連結することによって、個々の触覚アクチュエータ１２０は、触覚アクチュエータ１２０の動きが単一の方向及び速度とされるであろうことを確実にするために、互いに位置合わせされる必要がない。

図５を参照して、さらなる他の実施形態による触覚アクチュエータアセンブリ４０６が示される。触覚アクチュエータアセンブリ１０６と異なって、触覚アクチュエータアセンブリ４０６は、複数のレール４２８及び別々に形成された複数の接続部材４３０を有する。触覚アクチュエータアセンブリ４０６は、少なくとも、触覚アクチュエータ１２０、レール４２８、及び接続部材４３０を含む。触覚アクチュエータ１２０は、以前の実施形態における触覚アクチュエータと同一であり、それ故に、その詳細な説明は省略される。レール４２８は、互いに対して平行に配置され、別々に形成された接続部材４３０によって互いに接続される。接続部材４３０は、例えば図５に示される例、圧入、ラッチ、クラスプ、ホック、ファスナー、溶着、それらの組み合わせ、又は他の類似の機械的連結によって、機械的にレール４２８に連結される。代替的には、接続部材４３０は、例えば、接着剤の使用によって、レール４２８に化学的に連結されることができる。同様に、図示された触覚アクチュエータ１２０及び接続部材４３０の数は、例示のみであり、制限するように意図されていない。触覚アクチュエータ１２０及び接続部材４３０の最適な数は、図５に示される触覚アクチュエータ１２０及び接続部材４３０の数より多い、又は少ない場合がある。

図６を参照して、さらなる他の実施形態による触覚アクチュエータアセンブリ５０６は、示される。触覚アクチュエータアセンブリ１０６と異なって、触覚アクチュエータアセンブリ５０６は、互いに一体に形成されたレール及び接続部材を有する一体型のレール及び接続部材５３０を有する。

触覚アクチュエータアセンブリ５０６は、少なくとも、触覚アクチュエータ１２０と、レール５２８と、一体型のレール及び接続部材５３０と、を含む。触覚アクチュエータ１２０は、以前の実施形態における触覚アクチュエータと同一であり、それ故に、それらの詳細な説明は省略される。レール５２８は、一体型のレール及び接続部材５３０に対して平行に配置される。レール５２８と一体型のレール及び接続部材５３０とは、互いに連結される。レール５２８と一体型のレール及び接続部材５３０とは、例えば図６に示される例、圧入、ラッチ、クラスプ、ホック、ファスナー、溶着、それらの組み合わせ、又は他の類似の機械的連結によって、機械的に互いに連結されることができる。代替的には、一体型のレール及び接続部材５３０は、例えば、接着剤の使用によって、レール５２８に連結されることができる。同様に、図示された触覚アクチュエータ１２０及び連結部の数は、例示のみであり、制限するように意図されていない。触覚アクチュエータ１２０及び連結部の最適な数は、図６に示される触覚アクチュエータ１２０及び連結部の数より多い、又は少ない場合がある。

図７及び図８を参照して、ディスプレイアセンブリ６０が示される。ディスプレイアセンブリ６０は、少なくとも、静止部材６２８と、該静止部材６２８に隣接して配置された可動部材６３０と、静止部材６２８及び可動部材６３０に接続された触覚アクチュエータ１２０と、を含む。

記載された実施形態において、ディスプレイアセンブリ６０はまた、ディスプレイ装置１０８及びタッチスクリーン１１２を含む。ディスプレイ装置１０８は、静止部材６２８と可動部材６３０との間に配置され、タッチスクリーン１１２は、可動部材６３０に取り付けられる。それ故に、使用者は、タッチスクリーン１１２の後ろに配置されたディスプレイ装置１０８に表示された要求に応じて、タッチスクリーン１１２に入力を提供することができる。代替的な実施形態において、ディスプレイ装置１０８は、静止部材６２８に取り付けられることができ、タッチスクリーン１１２を有する可動部材６３０に取り付けられることができ、又は、ディスプレイアセンブリ６０の他の構造に取り付けられることができる。

記載された実施形態において、ディスプレイアセンブリ６０は、単一の触覚アクチュエータ１２０を含む。触覚アクチュエータ１２０は、以前の実施形態における触覚アクチュエータと同一であり、それ故に、その詳細な説明は、省略される。同様に、代替実施形態において、複数の触覚アクチュエータ１２０とされることができる。触覚アクチュエータ１２０は、別々に形成され、次いで、静止部材６２８及び可動部材６３０に連結される。連結部は、機械的とされる場合があり、又は、触覚アクチュエータ１２０が接着剤または他の種類の連結部を使用することによって、連結されることができる。

可動部材６３０は、静止部材６２８に対して相対的に移動する。同様に、可動部材６３０は、静止部材６２８に機械的に連結される。示された実施形態において、２つの機械的連結部が存在する。１つの機械的連結部は、トラック６３２と、該トラック６３２に沿って移動する移動部材６３６と、を含む。他の機械的連結部は、バー６３４と、該バー６３４に沿って移動するスライド部材６３８と、を有する。同様に、示された実施形態において、トラック６３２及びバー６３４は、静止部材６２８に配置される。移動部材６３６及びスライド部材６３８は、可動部材６３０に配置される。それ故に、触覚アクチュエータ１２０が可動部材６３０に対する運動を提供する場合、可動部材６３０の移動部材６３６が静止部材６２８のトラック６３２に沿って移動し、且つ可動部材６３０のスライド部材６３８が静止部材６３０のバー６３４に沿って移動する。さらに、示された実施形態がトラック６３２、移動部材６３６、バー６３４、及びスライド部材６３８を含むけれども、代替実施形態において、本願発明は、可動部材６３０が静止部材６２８に対して相対的に移動することを可能にする他の機械的連結部を組み込むことができる。

トラック６３２及び移動部材６３６は、静止部材６２８及び可動部材６３０の上部にそれぞれ設けられることができ、又は図８に示されるように、静止部材６２８及び可動部材６３０の底部にそれぞれ設けられることができる。同様に、バー６３４及びスライド部材６３８は、静止部材６２８及び可動部材６３０の上部又は（図８に示されるように）底部に設けられることができる。

同様に、トラック６３２は、その結果としてトラック６３２を係合するために、可動部材６３０又は静止部材６２８のいずれかに設けられる移動部材６３６とともに、静止部材６２８又は可動部材６３０のいずれかに設けられることができる。同様に、バー６３４は、バー６３４を係合するために可動部材６３０又は静止部材６２８のいずれかに設けられるスライド部材６３８とともに、静止部材６２８又は可動部材６３０のいずれかに設けられることができる。

図９及び図１０を参照して、ディスプレイアセンブリ７０が示される。ディスプレイアセンブリ６０と異なって、ディスプレイアセンブリ７０は、少なくとも静止部材７２８又は可動部材７３０とともに一体化される触覚アクチュエータ７２０を含む。

記載された実施形態において、ディスプレイアセンブリ６０に類似して、ディスプレイアセンブリ７０は、ディスプレイ装置１０８及びタッチスクリーン１１２を含む。ディスプレイ装置１０８は、静止部材７２８と可動部材７３０との間に配置される。しかしながら、ディスプレイ装置６０に類似して、タッチスクリーン１１２は、可動部材７３０内に取り付けられる。それ故に、使用者は、タッチスクリーン１１２の後ろに配置されたディスプレイ装置１０８上に表示された要求に応じて、入力を提供することができる。代替実施形態において、ディスプレイ装置１０８は、静止部材７２８に設けられることができ、タッチスクリーン１１２を有する可動部材７３０に設けられることができ、又はディスプレイアセンブリ７０のいくつかの他の構造に取り付けられることができる。

ディスプレイアセンブリ６０と異なって、ディスプレイアセンブリ７０は、一体型の触覚アクチュエータ７２０を含む。代替的な実施形態において、１つ以上の触覚アクチュエータ７２０とされる場合がある。他の巣種類の触覚アクチュエータ７２０が、単に説明を簡略にするために、且つ容易にするために、使用される場合があるけれども、触覚アクチュエータ７２０は、直線運動を提供する電気的に作動される触覚アクチュエータとして記載されるであろう。それ故に、触覚アクチュエータ７２０は、コイル７２２、コア７２４、及び鉄製本体７２６を含む。記載された実施形態において、コア７２４は、静止部材７２８と一体とされ、鉄製本体７２６は、可動部材７３０と一体とされる。代替実施形態において、コア７２４は、可動部材７３０と一体とされることができ、鉄製本体７２６は、静止部材７２８と一体とされることができる。コイル７２２は、コア７２４の周りに巻きつけられ、電気的導電性材料から形成される。コイル７２２は、電流がコイル７２２に印加される場合に、磁場を生み出す。コイル７２４は、鉄材料又は磁場の存在で磁化される材料から形成される。電流がコイル７２２に印加される場合に、磁場は、コイル７２２内で展開され、磁場は、コア７２４を近くの鉄製本体７２６に磁気的に引き付けさせる。鉄製本体７２６に向けたコア７２４の移動は、可動部材７３０が静止部材７２８に対して相対的に移動することを引き起こす。電流が取り除かれる場合に、磁場は崩壊し、ばね部材７４０は、実質的にその本来の開始位置まで可動部材７３０を弾性的に戻し、鉄製本体７２６から離れてコア７２４を引張る。

可動部材７３０は、静止部材７２８に対して相対的に移動する。示された実施形態において、静止部材７２８は、トラック７３２及びバー７３４を含み、可動部材７３０は、トラック７３２を係合する移動部材７３６及びバー７３４を係合するスライド部材７３８を含む。トラック７３２、トラック７３２に沿って移動する移動部材７３６、バー７３４、及びバー７３４に沿って移動するスライド部材７３８は、それぞれ上述された、トラック６３２、移動部材６３６、バー６３４、及びスライド部材６３８と略同一である。それ故に、それらの詳細な説明は、省略される。可動部材７３０が静止部材７２８に対して移動することを可能にする他の種類の機械的連結部は、トラック７３２、移動部材７３６、バー７３４、及びスライド部材７３８の代わりに使用されることができる。

図１１及び図１２を参照して、ディスプレイアセンブリ８０が示される。ディスプレイアセンブリ６０又は７０と異なって、ディスプレイアセンブリ８０は、ディスプレイ装置１０８の周りに実質的に巻き付けられる可動部材８３０を有する。同様に、記載された実施形態において、触覚アクチュエータ８２０は、静止部材８２８及び可動部材８３０と一体とされる。さらに、示された実施形態は、トラック８３２及び移動部材８３６のみを有する。

代替実施形態において、１つ以上の触覚アクチュエータ８２０とされる場合がある。触覚アクチュエータ８２０は、触覚アクチュエータ７２０と実質的に類似であり、それ故に、それらの詳細な説明は省略される。

触覚アクチュエータ８２０は、可動部材８３０が静止部材８２８に対して相対的に移動することを引き起こす。可動部材８３０は、トラック８３２を含み、静止部材８２８は、可動部材８３６を含む。代替実施形態において、トラック８３２は、静止部材８２８で配置されることができ、可動部材８３６は、可動部材８３０で配置されることができる。トラック８３２及び可動部材８３６は、上述されたトラック６３２及び可動部材６３６に実質的に同一である。それ故に、詳細な説明は、省略される。同様に、可動部材８３０が静止部材８２８に対して相対的に移動することを可能にする他の機械的連結部は、トラック８３２及び可動部材８３６の代わりに使用されることができる。

一の実施形態による触覚アクチュエータアセンブリの動作を記載するために、以下の例示的な実施形態は、図１及び図２を参照して詳細に提供され、記載される。しかしながら、該発明は、以下の例示的な実施形態に限定されるように意図されない。ディスプレイアセンブリ１０の例示的な実施形態は、自動車のダッシュボードに取り付けられるように、特に、ハウジング１０２がダッシュボードに取り付けられるように、記載されるであろう。ディスプレイアセンブリ１０の使用者は、自動車の運転手とされるであろう。

例えば、運転手が自動車の空気調和装置の温度設定を調整したい場合に、運転手は、空気調和装置を含んでいる、自動車の様々な装置を制御するための複数の選択を示しているイメージを有するディスプレイ装置１０８を調べるであろう。ディスプレイ装置１０８上に配置される構成要素は、フレーム１１０であり、フレーム１１０に取り付けられる構成要素は、タッチスクリーン１１２である。運転手は、タッチスクリーン１１２を通じてディスプレイ装置１０８上のイメージを見ることができる。運転手は、空気調和装置の温度を設定するための選択を示すイメージを探し、該選択の近くでタッチスクリーン１１２を接触する。タッチスクリーン１１２は、運転手の物理的な接触を電気信号に処理する。電気信号は、自動車の空気調和装置の温度制御装置に選択を中継するために、プリント回路基板１０４に送信される。同様に、プリント回路基板１０４は、触覚アクチュエータアセンブリ１０６に信号を送信する。

信号は、触覚アクチュエータアセンブリ１０６の触覚アクチュエータ１２０によって受容される。記載された触覚アクチュエータ１２０は、図２に示されるように、レール１２８に取り付けられたコア１２４、コア１２４の周りに巻き付けられたコイル１２２と、対向するレール１２８に取り付けられた鉄製本体１２６と、を有する。触覚アクチュエータアセンブリ１０６の一のレール１２８は、ハウジング１０２に連結され、対向するレール１２８は、フレーム１１０に連結される。プリント回路基板１０４からの信号は、コイル１２２に印加され、コイル１２２に磁場を生成させる。磁場は、コア１２４が鉄製本体１２６に引き付けられることを引き起こす。コア１２４及び鉄製本体１２６が対向するレール１２８に連結されるので、鉄製本体１２６に向けたコア１２４の移動は、レール１２８を互いに対して移動させる。触覚アクチュエータアセンブリ１０６がハウジング１０２及びフレーム１１０に連結され、且つハウジング１０２がダッシュボードに取り付けられるので、フレーム１１０は、一の方向に僅かに移動する。次いで、プリント回路基板１０４は、触覚アクチュエータアセンブリ１０６に対する信号を取り除く。信号が取り除かれる場合に、磁場は崩壊し、触覚アクチュエータアセンブリ１０６は、その本来の形状に弾性的に戻り、それ故に、鉄製本体１２６から離れてコイル１２４を引張り、互いに対してそれらの本来の位置にレール１３０を実質的に戻す。それ故に、フレーム１１０は、一の方向において移動し、次いで、その本来の位置まで反対方向に移動する。フレーム１１０の僅かな前後の移動は、温度制御の運転者の選択がディスプレイアセンブリ１０によって受け入れられたことを知るために、運転者に触覚フィードバックを提供する。運転者がタッチスクリーン１１２上のより多い選択を入力するにつれて、フレーム１１０は、各受け入れられた選択を知るために再び前後に移動する。

上記の説明から明らかなように、本願発明は、触覚アクチュエータアセンブリ及び触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法を提供する。少なくとも１つの触覚アクチュエータは、触覚フィードバックを提供するようにレールに連結される。１つの触覚アクチュエータが使用されることができるので、従来の触覚フィードバックシステムより少ない触覚アクチュエータが必要とされる。同様に、１つの触覚アクチュエータを使用することによって、触覚アクチュエータアセンブリは、より少ない費用がかかり、製造を簡略化する。さらに、１つ以上の触覚アクチュエータを有する実施形態において、レールは、複数の触覚アクチュエータに位置合わせを提供する。それ故に、本願発明は、より少ない触覚アクチュエータを使用し、製造を簡略化し、費用を低減する。

特定の実施形態が発明を図示するために選択される一方、添付された特許請求の範囲に規定された発明の技術的範囲から逸脱することなく、様々な変化及び改良が該実施形態内になされることは、当業者によって理解されるであろう。

１０ ディスプレイアセンブリ
１０２ ハウジング
１０４ プリント回路基板
１０６ 触覚アクチュエータアセンブリ
１０８ ディスプレイ装置
１１０ フレーム
１１２ タッチスクリーン
１１４ カバー
１２０ 触覚アクチュエータ
１２２ コイル
１２４ コア
１２６ 鉄製本体
１２８ レール
１３０ 接続部材
２０６ 触覚アクチュエータアセンブリ
２２８ 第２のレール
２３０ 第２の接続部材
３０６ 触覚アクチュエータアセンブリ
３２８ 単一のレール
３３０ 接続部材
４０６ 触覚アクチュエータアセンブリ
４２８ レール
４３０ 接続部材
５０６ 触覚アクチュエータアセンブリ
５２８ レール
５３０ 一体型のレール及び接続部材
６０ ディスプレイアセンブリ
６２８ 静止部材
６３０ 可動部材
６３２ トッラク
６３４ バー
６３６ 移動部材
６３８ スライド部材
７０ ディスプレイアセンブリ
７２０ 触覚アクチュエータ
７２８ 静止部材
７３０ 移動部材
７２２ コイル
７２４ コア
７２６ 鉄製本体
７２８ 静止部材
７３０ 移動部材
７３２ トラック
７３４ バー
７３６ 移動部材
７３８ スライド部材
８０ ディスプレイアセンブリ
８２０ 触覚アクチュエータ
８２８ 静止部材
８３０ 可動部材
８３２ トラック
８３６ 移動部材

Claims (27)

1. 所定の長さのレールと、
   前記レールに連結された触覚アクチュエータと、
   を備えている触覚アクチュエータアセンブリにおいて、
   前記レールは、触覚フィードバックを提供するために、他の装置に連結されることを特徴とする、触覚アクチュエータアセンブリ。
2. 前記触覚アクチュエータは、直線運動を提供することを特徴とする請求項１に記載の触覚アクチュエータアセンブリ。
3. 前記触覚アクチュエータは、電気信号によって作動されることを特徴とする請求項１に記載の触覚アクチュエータアセンブリ。
4. 前記触覚アクチュエータは、
   前記レールに連結されたコアと、
   前記コアの周りに巻き付けられるコイルと、
   前記コアに隣接して配置され、且つ前記レールに連結された第２のレールに連結される鉄製本体と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の触覚アクチュエータアセンブリ。
5. 前記触覚アクチュエータは、前記レールと一体に形成されることを特徴とする請求項１に記載の触覚アクチュエータアセンブリ。
6. 前記触覚アクチュエータは、複数の触覚アクチュエータをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の触覚アクチュエータアセンブリ。
7. 前記複数の触覚アクチュエータは、前記レールに連結することによって、一の方向に位置合わせされることを特徴とする請求項６に記載の触覚アクチュエータアセンブリ。
8. 前記触覚アクチュエータに連結された第２のレールをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の触覚アクチュエータアセンブリ。
9. 前記レール及び前記第２のレールは、接続部材によって互いに連結されることを特徴とする請求項８に記載の触覚アクチュエータアセンブリ。
10. 前記レールに対する前記触覚アクチュエータの位置は、調整可能とされることを特徴とする請求項１に記載の触覚アクチュエータアセンブリ。
11. 静止部材と、
    前記静止部材に取り付けられたディスプレイ装置と、
    前記静止部材に隣接して配置された可動部材であって、前記静止部材に対して相対的に移動することを可能にする可動部材と、
    前記可動部材に取り付けられた入力装置と、
    前記可動部材が前記静止部材に対して相対的に移動することを可能にするように構成された機械的連結部と、
    触覚アクチュエータが前記静止部材に対して相対的に前記可動部材を移動するように、前記静止部材及び前記可動部材に連結された触覚アクチュエータと、を備えることを特徴とする、ディスプレイアセンブリ。
12. 前記触覚アクチュエータは、直線運動を提供することを特徴とする請求項１１に記載のディスプレイアセンブリ。
13. 前記触覚アクチュエータは、電気信号によって作動されることを特徴とする請求項１１に記載のディスプレイアセンブリ。
14. 前記触覚アクチュエータは、
    前記レールに連結されたコアと、
    前記コアの周りに巻き付けられるコイルと、
    前記コアに隣接して配置され、且つ前記静止部材に連結された鉄製本体と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のディスプレイアセンブリ。
15. 前記触覚アクチュエータは、
    前記レールに連結されたコアと、
    前記コアの周りに巻き付けられるコイルと、
    前記コアに隣接して配置され、且つ前記可動部材に連結された鉄製本体と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のディスプレイアセンブリ。
16. 前記触覚アクチュエータは、前記静止部材と一体に形成されることを特徴とする請求項１１に記載のディスプレイアセンブリ。
17. 前記触覚アクチュエータは、前記可動部材と一体に形成されることを特徴とする請求項１１に記載のディスプレイアセンブリ。
18. 前記触覚アクチュエータは、複数の触覚アクチュエータをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のディスプレイアセンブリ。
19. 前記複数の触覚アクチュエータは、前記フレーム又はマウントの少なくとも１つに連結することによって、一の方向に位置合わせされることを特徴とする請求項１８に記載のディスプレイアセンブリ。
20. 触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法であって、
    所定の長さを有するレールを提供するステップと、
    前記レールに触覚アクチュエータを連結するステップと、
    を備えることを特徴とする、触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法。
21. 触覚フィードバックを提供するために、一の装置に前記レールを連結するステップをさらに備えることを特徴とする、請求項２０に記載の、触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法。
22. 前記レールが前記触覚アクチュエータ及び追加の触覚アクチュエータを位置合わせするように、前記レールに追加の触覚アクチュエータを連結するステップをさらに備えることを特徴とする、請求項２０に記載の、触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法。
23. 前記触覚アクチュエータは、直線運動を提供することを特徴とする、請求項２０に記載の、触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法。
24. 前記触覚アクチュエータを作動するために、電気信号を印加するステップをさらに備えることを特徴とする、請求項２０に記載の、触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法。
25. 前記触覚アクチュエータは、
    前記レールに連結されたコアと、
    前記コアの周りに巻き付けられるコイルと、
    前記コアに隣接して配置され、且つ前記レールに連結された第２のレールに連結された鉄製本体と、
    さらに備えることを特徴とする、請求項２０に記載の、触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法。
26. 前記触覚アクチュエータを前記レールとともに形成するステップをさらに備えることを特徴とする、請求項２０に記載の、触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法。
27. 前記レールに対して平行な第２のレールを提供するステップと、
    前記触覚アクチュエータ及び前記レールに前記第２のレールを連結するステップと、
    をさらに備えることを特徴とする、請求項２０に記載の、触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法。

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