SMA触觉组件制造技术

一种SMA触觉组件包括相对可移动的第一零件和第二零件以及一段SMA线，该SMA线的端部连接到第一零件或第二零件，其中第一零件和第二零件包括至少一个接触部，接触部在该一段SMA线的相对侧上与该一段SMA线接触，并且相对定位以便沿曲折路径引导该一段SMA线，使得第一零件和第二零件在该一段SMA线收缩时在沿移动轴线的相反方向上被驱动。第一零件和第二零件中的一个或两个的至少一个接触部由片状材料形成，被成形为引导与其接触的SMA线的路径，从而减小总厚度并简化制造。而减小总厚度并简化制造。而减小总厚度并简化制造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】SMA触觉组件
[0001]本专利技术涉及使用形状记忆合金(SMA)线来提供两个部件之间的相对移动的致动器及其制造方法。特别地，本专利技术涉及至少部分由片状材料形成的这种致动器。
[0002]已知SMA致动器用于手持电子设备，例如相机和移动电话。特别地，它们可以用于提供触碰反馈的触觉功能，例如响应于用户选择屏幕的特定区域或按压按钮。这种致动器通常通过使用SMA线的收缩来引起两个部件的相对运动来起作用。SMA线与两个相对主体的多个零件(parts)接触，这两个相对主体在SMA线收缩时由于该SMA线的长度变化而在相反方向上受力。触碰反馈可以是“点击”感测、振动或类似的形式。
[0003]对手持或移动设备内部的部件可用的空间是非常宝贵的，以减小它们的尺寸和重量，或者能够将额外的部件和功能安装到设备中。因此，希望提供一种减小了尺寸的SMA触觉组件，而不影响组件的功能。特别地，希望在不增加制造和组装成本的情况下提供这样的组件。本专利技术的目的是提供这样的组件和用于制造这样的组件的方法。
[0004]根据本专利技术的第一方面，提供了一种SMA触觉组件，其包括第一零件和第二零件以及一段SMA线，第一零件和第二零件沿移动轴线相对于彼此可移动，该一段SMA线的每一端连接到第一零件或第二零件，其中第一零件包括在该一段SMA线的沿移动轴线的第一侧上与该一段SMA线接触的至少一个接触部，第二零件包括在该一段SMA线的沿移动轴线的与第一侧相对的第二侧上与该一段SMA线接触的至少一个接触部，该第一零件的至少一个接触部和第二零件的至少一个接触部相对定位，以便沿曲折路径引导该一段SMA线，使得第一零件和第二零件在该一段SMA线收缩时在沿移动轴线的相反方向上被驱动，并且第一零件和第二零件中的一个零件的至少一个接触部由片状材料形成，被成形为引导与其接触的SMA线的路径。
[0005]通过由片状材料形成第一零件和第二零件中的一个零件的接触部，可以减小该零件的厚度，从而减小组件的总体尺寸。另外，片状材料可以冲压或化学蚀刻，而不是使用通常用于生产触觉组件的零件的诸如机械加工或注塑成型的技术。这降低了用于生产SMA触觉组件的材料和制造方法的复杂性和成本。
[0006]在一些实施例中，该第一零件和第二零件中的一个还包括与一段SMA线的端部连接的支撑部以及连接至少一个接触部和支撑部的至少一个连接部。将一段SMA线连接到由片状材料形成的零件意味着两端附接到同一零件，减小了两个零件之间在移动方向以外的方向上的力，从而减小了在不希望的方向上相对运动的可能性，并减小了两个零件之间任何悬架机构上的应力/应变。
[0007]在一些实施例中，至少一个接触部和至少一个连接部由所述片状材料一体形成。在一些实施例中，支撑部也由所述片状材料一体形成。这些实施例增加了零件的由片状材料制成的比例，增加了节省材料和节省设备尺寸的优点。
[0008]在一些实施例中，片状材料具有使两个支撑部电气断开的至少一个间隙。当片状材料是金属时，这是特别有利的，因为它确保两个支撑部彼此电隔离，从而防止一段SMA线上的短路。
[0009]在一些实施例中，第一零件和第二零件中的一个零件包括多于一个接触部和将接
触部连接在一起的至少一个连接部。包括多于一个接触部增加了通过一段SMA线施加在零件之间的力，而不增加组件沿移动轴线的高度。
[0010]在一些实施例中，多于一个接触部和至少一个连接部由所述片状材料一体形成。这增加了零件的由片状材料制成的比例，增加了节省材料和节省设备尺寸的优点。
[0011]在一些实施例中，至少一个连接部在垂直于移动轴线的方向上沿一段SMA线的外侧(lateral side)在由该至少一个连接部连接的部分之间延伸。这减小了组件的尺寸，因为连接部和一段SMA线可以在平行于移动轴线的方向上重叠，如果连接部设置在一段SMA线的第一侧或第二侧上，则这是不可能的。
[0012]在一些实施例中，连接部是平面的。这意味着连接部可以设置成具有执行其功能所需的最小高度。
[0013]在一些实施例中，至少一个连接部在一段SMA线的沿移动轴线的第一侧上在由该至少一个连接部连接的部分之间围绕该一段SMA线延伸，该至少一个接触部在该第一侧上与一段SMA线接触。这可以是有利的，因为一段SMA线不穿过零件中的一个零件，这可以简化触觉组件的组装。
[0014]在一些实施例中，至少一个连接部对第一零件和第二零件在与该第一零件和第二零件因接触一段SMA线而被该一段SMA线收缩驱动的方向的相反方向上的相对移动提供限制。这可防止由于一段SMA线的过度伸展而可能造成的该一段SMA线的损坏。
[0015]在一些实施例中，SMA触觉组件还包括至少一个挠性件，该挠性件从第一零件和第二零件中的一个零件延伸到第一零件和第二零件中的另一个零件并与之连接，挠性件被布置成引导第一零件和第二零件沿移动轴线的相对移动。挠性件可以防止两个零件相对于彼此在意想不到的方向上移动，并且可以提供恢复力以使该零件在致动后返回到它们静止的相对位置。
[0016]在一些实施例中，挠性件由片状材料一体形成。这提供了以下优点：不需要提供单独部件并将其附接到组件上，从而简化了制造和组装。
[0017]在一些实施例中，第一零件和第二零件中的一个零件包括多于一个接触部，并且还包括将接触部连接在一起的至少一个连接部，并且该挠性件或每个挠性件在垂直于移动轴线的方向上沿外侧从第一零件和第二零件中的一个零件延伸到第一零件和第二零件中的另一个零件。这减小了组件的尺寸，因为挠性件和一段SMA线可以在平行于移动轴线的方向上重叠，如果挠性件设置在一段SMA线的第一侧或第二侧上，则这是不可能的。
[0018]在一些实施例中，第一零件和第二零件中的一个还包括至少一个端部止动件，该端部止动件由片状材料一体形成，并对第一零件和第二零件的相对移动提供限制。端部止动件可以防止由于一段SMA线的过度伸展或零件对比于彼此移动太近或太远而导致的组件损坏。
[0019]在一些实施例中，端部止动件对第一零件和第二零件在与第一零件和第二零件由于一段SMA线收缩而被驱动的方向的相反方向上的相对移动提供限制。这可以防止一段SMA线的过度伸展造成的损坏。
[0020]在一些实施例中，第一零件和第二零件中的一个零件包括多于一个接触部，并且还包括将接触部连接在一起的至少一个连接部，并且端部止动件从至少一个连接部延伸到一个位置，在该位置处，端部止动件通过与第一零件和第二零件中的另一个零件接触而对
第一零件和第二零件的相对移动提供限制。通过使端部止动件从连接部延伸，它可以与连接部一体形成，消除提供另一单独部件的需要并降低制造复杂性。
[0021]在一些实施例中，材料是金属。金属具有有利的物理性质，诸如高强度，并且也可以容易地冲压或蚀刻来制造各零件。
[0022]在一些实施例中，SMA触觉组件还包括绝缘材料，绝缘材料将第一零件和第二零件中的一个零件的至少一个接触部与一段SMA线电绝缘。当材料是金属时，零件可能会发生短路，并且提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种SMA触觉组件，包括：第一零件和第二零件，所述第一零件和第二零件能够沿移动轴线相对于彼此移动；和一段SMA线，所述一段SMA线的端部中的每一个连接到所述第一零件或第二零件，其中，所述第一零件包括在所述一段SMA线的沿所述移动轴线的第一侧上与所述一段SMA线接触的至少一个接触部，所述第二零件包括在所述一段SMA线的沿所述移动轴线与所述第一侧相对的第二侧上与所述一段SMA线接触的至少一个接触部，所述第一零件的所述至少一个接触部和所述第二零件的所述至少一个接触部相对地定位，以便沿曲折路径引导所述一段SMA线，使得所述第一零件和所述第二零件在所述一段SMA线收缩时在沿所述移动轴线的相反方向上被驱动，并且所述第一零件和所述第二零件中的一个零件的所述至少一个接触部由片状材料形成，被成形为引导与其接触的所述SMA线的路径。2.根据权利要求1所述的SMA触觉组件，其中，所述第一零件和所述第二零件中的所述一个零件还包括与所述一段SMA线的端部连接的支撑部以及连接所述至少一个接触部和所述支撑部的至少一个连接部。3.根据权利要求2所述的SMA触觉组件，其中，所述至少一个接触部和所述至少一个连接部由所述片状材料一体形成。4.根据权利要求3所述的SMA触觉组件，其中，所述支撑部也由所述片状材料一体形成。5.根据权利要求4所述的SMA触觉组件，其中，所述片状材料具有至少一个间隙，所述间隙使所述两个支撑部电气断开。6.根据前述权利要求中任一项所述的SMA触觉组件，其中，所述第一零件和所述第二零件中的所述一个零件包括多于一个接触部和将所述接触部连接在一起的至少一个连接部。7.根据权利要求6所述的SMA触觉组件，其中，所述多于一个接触部和所述至少一个连接部由所述片状材料一体形成。8.根据权利要求3、4、5或7中任一项所述的SMA触觉组件，其中，所述至少一个连接部在垂直于所述移动轴线的方向上沿所述一段SMA线的外侧在由所述至少一个连接部连接的部分之间延伸。9.根据权利要求8所述的SMA触觉组件，其中，所述连接部是平面的。10.根据权利要求3、4、5或7中任一项所述的SMA触觉组件，其中，所述至少一个连接部在所述一段SMA线的沿所述移动轴线的所述第一侧上在由所述至少一个连接部连接的部分之间围绕所述一段SMA线延伸，至少一个接触部在所述第一侧上与所述一段SMA线接触。11.根据权利要求10所述的SMA触觉组件，其中，所述至少一个连接部对所述第一零件和所述第二零件在与所述第一零件和所述第二零件由于与所述一段SMA线接触而被所述一段SMA线收缩驱动的方向的相反方向上的相对移动提供限制。12.根据前述权利要求中任一项所述的SMA触觉组件，还包括至少一个挠性件，所述挠性件从所述第一零件和所述第二零件中的所述一个零件延伸到所述第一零件和所述第二零件中的另一个零件并连接到所述第一零件和第二零件，所述挠性件被布置成引导所述第一零件和所述第二零件沿所述移动轴线的相对移动。13.根据权利要求12所述的SMA触觉组件，其中，所述挠性件由所述片状材料一体形成。
14.根据权利要求12或13所述的SMA触觉组件，其中：所述第一零件和所述第二零件中的所述一个零件包括多于一个接触部，并且还包括将所述接触部连接在一起的至少一个连接部，并且所述挠性件或每个挠性件在垂直于所述移动轴线的方向上沿外侧从所述第一零件和所述第二零件中的所述一个零件延伸到所述第一零件和所述第二零件中的另一个零件。15.根据前述权利要求中任一项所述的SMA触觉组件，其中，所述第一零件和所述第二零件中的所述一个零件还包括至少一个端部止动件，所述端部止动件由所述片状材料一体形成，并对所述第一零件和所述第二零件的相对移动提供限制。16.根据权利要求15所述的SMA触觉组件，其中，所述端部止动件对第一零件和第二零件在与所述第一零件和第二零件在所述一段SMA线收缩时被驱动的方向的相反方向上的相对移动提供限制。17.根据权利要求15或16所述的SMA触觉组件，其中：所述第一零件和所述第二零件中的所述一个零件包括多于一个接触部，并且还包括将所述接触部连接在一起的至少一个连接部，并且所述端部止动件从所述至少一个连接部延伸到一个位置，在所述位置处所述端部止动件通过与所述第一零件和所述第二零件中的另一个零件接触而对所述第一零件和所述第二零件的相对移动提供限制。18.根据前述权利要求中任一项所述的SMA触觉组件，其中，所述材料是金属。19.根据权利要求18所述的SMA触觉组件，还包括绝缘材料，所述绝缘材料将所述第一零件和所述第二零件中的所述一个零件的所述至少一个接触部与所述一段SMA线电绝缘。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁，
申请(专利权)人：剑桥机电有限公司，
类型：发明
国别省市：