[发明专利]能量转换模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种致动元件，特别是涉及一种堆叠式能量转换模块。 

背景技术

致动元件(actuator)为一种能量转换元件，可将电能转换为机械能，再进一步产生声波或触觉感知回馈(haptic feedback)。致动元件常应用于行动电子装置或人机介面装置。且目前其应用上的主要趋势，是要求配置于装置内的致动元件，具有较高的振动惯性力量输出；另一趋势是，在现今要求装置小型化的潮流下，这些装置内部可配置致动元件的空间自然有限。 

图1显示一种传统能量转换器的主视图，其包含一致动元件10以及一支撑件12。其中，支撑件12的一端固设于致动元件10的表面，另一端则连接至振板(未显示)。图1所示的传统能量转换器虽然构造简单，但最大缺点就是所输出的振动惯性力较小，因此应用上较有缺憾。 

图2显示另一种传统能量转换器的主视图，其包含多个致动元件10及11，两者直接叠加在一起。此种能量转换器虽可改善振动惯性力太小的问题，但是却会改变了原本致动元件的共振模态，使其共振频率显著上升，而必须重新调整配置；且因为共振频率的上升，使得低音共振表现不佳，因而缩减了有效工作范围。 

图3显示又一种传统能量转换器的主视图，如美国专利第7,684,576号所揭示者，题为“共振元件能量转换器(Resonant Element Transducer)”，其包含尺寸大小各自相异的多个致动元件10、11，相邻致动元件之间设有支撑件12。 

由于每一个致动元件10/11各具不同的共振模态，因此会破坏了原本致动元件的共振模态；且因共振模态的相异，使得其各自产生的振动难以接近同相(in phase，即建设性干涉)，因此对惯性力的增加有限；且实施上容易彼此干扰，因而造成使用者应用上的不便，并增加了设计上的复杂度。 

由此可见，上述现有的能量转换模块在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新颖的能量转换模块，不但可增强 振动惯性力，且可接近原单一致动元件的共振模态，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。 

发明内容

本发明的目的在于，提出一种能量转换模块，其具有模块化架构，可增强振动惯性力，且可接近原本单一致动元件的共振模态及有效工作范围。 

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种能量转换模块，其包含：至少二致动元件，其中该致动元件具有相同的外观尺寸；及至少二支撑件，分别相应于该致动元件，其中该支撑件用以传递该致动元件所产生的振动惯性力至一振板；其中，该二支撑件分别固设于相邻该致动元件之间，及该致动元件与该振板之间。 

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 

前述的能量转换模块，其中该致动元件包含相同的材质。 

前述的能量转换模块，其中该致动元件的材质包含压电(piezoelectric)材料、电活性聚合物(electroactive polymer，EAP)、形状记忆合金(shape memory alloy，SMA)、磁性收缩材料(magnetostrictive material)、音圈马达(voice coil motor)或线性共振致动器(linear resonance actuator，LRA)。 

前述的能量转换模块，其中该致动元件受到相同控制信号的驱动。 

前述的能量转换模块，其中该致动元件受到同相的驱动。 

前述的能量转换模块，其中该致动元件为双压电晶片(bimorph)。 

前述的能量转换模块，其中该致动元件为单压电晶片(unimorph)。 

前述的能量转换模块，其中该致动元件为多压电晶片(multimorph)。 

前述的能量转换模块，其更包含至少一质量块，设于该致动元件的表面。 

前述的能量转换模块，其中该支撑件分别设于该致动元件的中央。 

前述的能量转换模块，其中该支撑件的设定位置分别靠近该致动元件的端点。 

前述的能量转换模块，其中该致动元件的两相对面均分别设有一个该支撑件。