具有振动器组件的设备壳体制造技术

描述了在电子设备中用于生成振动的压电元件的技术。该压电元件包括压电梁和细长块。压电梁的大小被定为供安置在电子设备的内部凹槽中，并且被配置成用于在大致垂直于电子设备的最薄尺寸的安装方向上被安装到电子设备的与凹槽毗邻的内部结构。细长块被耦合到压电梁的中心区域并且具有在所选择的频率范围内自由振动的相对的自由端。还描述了一种具有压电元件的电子设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有振动器组件的设备壳体
技术介绍
向电子设备的用户提供触觉通信或反馈增加了用户的体验，至少部分是因为触觉刺激(例如，振动)被不同地感知并且在当今视觉上过度刺激的环境中提供了多样性。包括移动设备的电子设备变得越来越小，特别是在其深度或厚度尺寸方面。作为结果，壳体更小并且可用的内部空间较少，特别是在其中要容纳振动器组件或其他类似设备以产生振动的移动电话和其他类似设备中。同时，存在按所选择的模式更快速地且以更大的力产生振动以增强触觉体验的诉求。因此，在与电子和移动设备中所使用的振动器组件相关的技术中存在充足的机会进行改进。概述提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的概念的选集。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，亦非旨在用于限制所要求保护的主题的范围。描述了用于使用振动器组件(例如，压电元件)以在电子设备中生成振动的技术。压电元件包括压电梁和细长块。压电梁的大小被定为以供安置在电子设备的内部凹槽中，诸如在其壳体内。压电梁被配置成用于安装到电子设备的与凹槽毗邻的内部结构。该安装在大致垂直于电子设备的最薄尺寸的安装方向上被实现(即，该安装方向通常朝向设备的一侧)。细长块被耦合到压电梁的中心区域并且具有在所选择的频率范围内自由振动的相对的自由端。因为压电梁被直接安装到内部结构，所以附加的耗费空间的结构(诸如压电元件盖)可以被排除，并且设备可以被更精确和/或牢固地安置。在替代实现中，压电梁用紧固件和/或粘合剂来被固定到内部结构。在替代实现中，压电元件被安置成平行于限定设备的最薄尺寸的至少一个侧面。在替代实现中，压电元件被安置成平行于设备的较长的侧面。在替代实现中，压电元件被安置成主要在被限定为延伸通过设备的包括其最薄尺寸的侧面的XY平面内产生振动。还描述了一种具有压电元件的电子设备。如本文中所描述，可根据需要将各种其他特征和优点结合到所述技术中。附图简述图1是电子或移动设备的一部分的示意性透视图，其示出了在设备的壳体内的内部空间和在该内部空间内的处于若干可能位置和配置的振动组件。图2是压电振动元件的示意性侧面正视图。图3是在压电梁上具有单个陶瓷层的替代压电元件的示意性侧面正视图。图4是壳体的一部分的示意性俯视平面图，其中压电元件被安装到壳体内的内部结构。图5是移动设备的示意性俯视平面图，其示出了在具有天线区域的移动设备中的所选择的压电元件位置。图6是用户握住的移动设备的示意图，期间触觉输出主要通过设备的最薄尺寸(包括其较长的侧面)正在被生成。图7是压电元件的加速度对比频率的示意图，其示出了在大约200Hz处的急剧响应。图8是示出具有压电元件或类似触觉设备的电子设备的主要组件以及在这些组件之间的逻辑关系的示意性框图。图9是可以与本文中所描述的技术相结合地使用的电子或移动设备的示意图。详细描述如本文中所描述，各种技术可被应用于振动器组件。期望有可控制的以产生高级别的期望的触觉响应，但仍可被容适在较小的电子设备中的振动器组件。图1是代表性的电子或移动设备(例如，移动电话)的透视图，其示出了壳体110的一部分和开放的内部空间。设备的正面部分(通常包括显示器)已被移除。振动器组件(例如，压电元件)在130处的第一位置中以及在如以下所描述的若干替代位置和配置140a-140e中被示意性地示为矩形棱柱。(为了清楚起见，移动设备的通常将充满开放的内部空间的其他组件已经被省略。)移动设备壳体110具有第一对相对的侧面112、114(即，一对“较长的”侧面)以及连接侧面112、114的第二对侧面116、118(即，一对较短的侧面)。存在在侧面112、114和116、118之间延伸的内部背表面120。传统上，诸如图1中所示的大致矩形的设备的侧面分别被描述为在X方向上和在Y方向上延伸。设备的主要表面(通常正面的和背面的)被描述为在X和Y方向上延伸(并且可以如图所示是平面的)。因此，设备的最薄尺寸(有时被称为其深度)沿Z轴延伸。一些如今的全功能化移动设备被设计成具有如大约4mm那样薄的深度或Z轴尺寸。如在图1的右侧所示，侧面112具有内部侧表面122。类似地，侧面114具有内部侧表面124，但由于透视角度，它在图1中不完全可见。侧面116具有内部侧表面126，但出于同样的原因它也不完全可见。侧面118具有内部侧表面128。压电元件130(示意性地且以实线示出)被定位成毗邻侧面112，并且在所解说的实现中，压电元件130与侧面112及其内部侧表面122接触。压电元件130的这种位置具有若干益处。将压电元件130安置为靠近设备的侧面(有时也称为“边缘”)，诸如侧面112，允许被生成的振动相对直接地穿过抵达用户的手，而没有那么多的能量被丢失到吸收它们的其他结构。因此，功率消耗可被降低。在一些实现中，如下面更详细描述的，压电元件130可以被直接安装到侧面，诸如被安装到侧面112的内表面122。在其他实现中，压电元件130可以被安装到内部背表面120，或者被安装到如各侧面一样在Z方向上延伸的内部结构组件。沿着设备的侧面来容适具有显著大小的组件(诸如压电元件130)经常更容易，因为必须为设备的最大组件(其通常是电池和印刷电路板)保留更多的中央区域。在其他实现中，一个或多个压电元件可位于壳体内的其他位置处。出于解说的目的且仅作为示例，在140a-140e处示出了各种代表性位置。位置140a在更中央，但靠近侧面116。位置140b和140c与设备的左侧(即侧面114)略微间隔开。位置140d在更中央，并且还示出了更小体积的压电元件，这在某些实现中可能是合适的。位置140e位于设备的右侧，但是与侧面112略微间隔开。在一些实现中，壳体110或其部分由金属制成。在其他实现中，壳体110由塑料或其他合适的材料制成。在任何情况下，由压电元件130生成的振动可以被校准以计及在寻求实现期望的触觉效果时在定位、周围材料和其他因素方面的差异。虽然为了方便起见，本文中的描述通常指代“壳体”，但是其涵盖了箱、盒、外壳、盖和其他类似术语。图2中示出了压电元件130形式的代表性振动器组件。压电元件130具有块153所耦合到的压电梁132。压电梁132具有导电元件152，并且存在被附连到导电元件152的两个侧面的每一者的陶瓷层154和156。当差分电压跨压电元件130被施加时，其弯曲或变形，从而生成振动。这样的压电元件可以被校准，以便其振动主要被感觉到但不被听到。在图2的实现中，块153在大致中央位置处被耦合到压电梁132。块153具有细长的形状，其中主体朝向其相对的自由端157、159逐渐变细。自由端157、159与压电梁132的相应端部间隔开。在一些实现中，诸如图2中所示，导电元件152可以形成有在图2中被透明地示出的侧凸缘150(或一对凸缘)，块153藉此被耦合到梁132。图3是替代的压电元件130'的示意图，该替代的压电元件130'类似于压电元件130，但仅具有单个陶瓷层154(其可以位于导电元件152的任一侧)。图4是设备壳体110的一部分的示意性平面图，其示出了被安装到设备处在凹槽160中的压电元件130(或130')。虽然被例示为单件式(single-piece)结构，但是凹槽160当然可以由所联结的壳体元件的多件式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在电子设备中用于生成振动的压电元件，包括：压电梁，所述压电梁的大小被定为以供安置在所述电子设备的内部凹槽中，并且被配置成用于在大致垂直于所述电子设备的最薄尺寸的安装方向上安装到所述电子设备的与所述凹槽毗邻的内部结构；细长块，所述细长块被耦合到所述压电梁的中心区域并且具有在所选择的频率范围内自由振动的相对的自由端。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.01 US 15/225,0961.一种在电子设备中用于生成振动的压电元件，包括：压电梁，所述压电梁的大小被定为以供安置在所述电子设备的内部凹槽中，并且被配置成用于在大致垂直于所述电子设备的最薄尺寸的安装方向上安装到所述电子设备的与所述凹槽毗邻的内部结构；细长块，所述细长块被耦合到所述压电梁的中心区域并且具有在所选择的频率范围内自由振动的相对的自由端。2.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，其中所述压电梁具有相对的第一和第二端，所述第一端和第二端与所述细长块的端部间隔开并具有相应的第一和第二开口，并且其中所述第一和第二开口的尺寸被设定成容纳平行于所述安装方向被插入的紧固件。3.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，所述压电梁具有相对的第一和第二端，所述第一端和第二端与所述细长块的端部间隔开且被配置成用于在所述安装方向上用粘合剂安装到所述内部结构。4.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，所述压电梁和所述细长块能够定位成大致平行于所述电子设备的限定最薄尺寸的至少一个侧面延伸。5.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，所述压电梁和所述细长块能够定位成大致平行于所述电子设备的较长的侧面延伸。6.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，所述压电梁和所述细长块被配置成用作在所述电子设备的凹槽内的无遮蔽的组件。7.根据权利要求1所述的压电元件，其特征在于，所述压电梁被配置成主要在平行于所述安...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·肯皮宁，A·坎加萨霍，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US