特許 7422744 触覚応答を備える車両操作ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-18

(45)【発行日】2024-01-26

(54)【発明の名称】触覚応答を備える車両操作ユニット

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/01 20060101AFI20240119BHJP

   B06B 1/06 20060101ALI20240119BHJP

   H02N 2/04 20060101ALI20240119BHJP

【ＦＩ】

G06F3/01 560

B06B1/06 Z

H02N2/04

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2021512567

(86)(22)【出願日】2019-09-04

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-04

(86)【国際出願番号】 EP2019073550

(87)【国際公開番号】W WO2020049028

(87)【国際公開日】2020-03-12

【審査請求日】2022-07-06

(31)【優先権主張番号】102018121692.0

(32)【優先日】2018-09-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】508066083

【氏名又は名称】ベーア－ヘラー サーモコントロール ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100159499

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 義典

(74)【代理人】

【識別番号】100120329

【弁理士】

【氏名又は名称】天野 一規

(72)【発明者】

【氏名】ケンッピネン，パシ

(72)【発明者】

【氏名】キルシュ，シュテファン

【審査官】▲高▼瀬 健太郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１５７２６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－０３１７６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５９－１７７９８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２５５４９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５３０１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５３６６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２２０１７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２１－５１６８３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｂ０６Ｂ １／０６

Ｈ０２Ｎ ２／０４

Ｈ１０Ｎ ３０／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

手動作動時の触覚応答を備える車両操作ユニットであって、
筐体（１８）と、
手動作動可能な操作素子（１２）と、
上記操作素子（１２）をパルス的に機械的に励起するための圧電駆動装置（１４）とを備え、
上記圧電駆動装置（１４）が、上記筐体（１８）の筐体壁（１６）と上記操作素子（１２）との間に配置されており、かつ、
圧電材料からなる圧電アクチュエータ（２４）であって、ストランド状に構成され、２つの端部（２６）の間に縦方向の延伸を有し、上記縦方向の延伸により画定される有効方向（３０）に沿って、駆動時に伸長及び／又は収縮する上記圧電アクチュエータ（２４）と、
上記圧電アクチュエータ（２４）の上記縦方向の延伸の上記端部（２６）に機械的に連結された変換部材（３２）であって、上記圧電アクチュエータ（２４）の上記有効方向（３０）に生じる上記圧電アクチュエータ（２４）の長さの変化を、上記圧電アクチュエータ（２４）の上記縦方向の延伸に対して０度以外の角度を向く、上記変換部材（３２）に連結された移動素子の移動に変換するための上記変換部材（３２）とを備え、
上記変換部材（３２）が、第１のブラケット（３４）を有し、上記第１のブラケット（３４）が、弾性的に構成されている及び／又は弾性材を有し、かつ上記圧電アクチュエータ（２４）の上記縦方向の延伸の上記端部（２６）の領域において、上記圧電アクチュエータ（２４）に機械的に連結されており、
上記第１のブラケット（３４）が、上記第１のブラケット（３４）が上記圧電アクチュエータ（２４）に機械的に連結されている第１の端部（３６）及び第２の端部（３８）を有し、かつ２つの上記端部（３６，３８）の間に、斜めの第１の傾斜部（４０）及び上記第１の傾斜部（４０）と比較して短い斜めの第２の傾斜部（４２）を有し、上記第１の傾斜部（４０）及び上記第２の傾斜部（４２）が、上記ブラケット（３４）の上記端部（３６，３８）間を結ぶ仮想の線を底辺とする三角形の辺のように延び、特に弾性的に互いに接続されており、上記第１の傾斜部（４０）が上記第１の端部（３６）に特に弾性的に接続されており、上記第２の傾斜部（４２）が上記第２の端部（３８）に特に弾性的に接続されており、
上記第１のブラケット（３４）が上記操作素子（１２）に連結され、上記圧電アクチュエータ（２４）が上記筐体壁（１６）に連結されている、又は上記第１のブラケット（３４）が上記筐体壁（１６）に連結され、上記圧電アクチュエータ（２４）が上記操作素子（１２）に連結されている車両操作ユニット。

【請求項2】

上記変換部材（３２）の上記第１のブラケット（３４）の上記第１の傾斜部（４０）が、上記操作素子（１２）に機械的かつ動作可能に接続可能であり、上記圧電アクチュエータ（２４）が、上記筐体壁により支持可能であること、又は上記変換部材（３２）の上記第１のブラケット（３４）の上記第１の傾斜部（４０）が、上記筐体壁（１６）に機械的かつ動作可能に接続可能であり、上記圧電アクチュエータ（２４）が、上記操作素子（１２）により支持可能であることを特徴とする請求項１に記載の車両操作ユニット。

【請求項3】

上記変換部材（３２）が、上記変換部材（３２）の上記第１のブラケット（３４）と同じ構成の第２のブラケット（３４）を有し、２つの上記ブラケット（３４）の上記第１の傾斜部（４０）の長さが同じであり、２つの上記ブラケット（３４）の上記第２の傾斜部（４２）の長さが同じであることを特徴とする請求項１に記載の車両操作ユニット。

【請求項4】

上記変換部材（３２）の２つの上記ブラケット（３４）の一方の上記第１の傾斜部（４０）が、上記操作素子（１２）に機械的かつ動作可能に接続可能であり、上記変換部材（３２）の２つの上記ブラケット（３４）の他方の上記第１の傾斜部（４０）が、上記変換部材（３２）を支持するため、支持素子ではなく上記筐体壁（１６）に機械的に連結可能であることを特徴とする請求項３に記載の車両操作ユニット。

【請求項5】

上記変換部材（３２）の２つの上記ブラケット（３４）が、上記圧電アクチュエータ（２４）の両側で同じ向きに配置されており、２つの上記第１の傾斜部（４０）及び２つの上記第２の傾斜部（４２）が、対として向かい合って配置されており、２対が、上記圧電アクチュエータ（２４）の上記有効方向（３０）に沿って隣接して配置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両操作ユニット。

【請求項6】

上記変換部材（３２）の２つの上記ブラケット（３４）が、上記圧電アクチュエータ（２４）の両側で逆向きに配置されており、上記ブラケット（３４）の一方の上記第１の傾斜部（４０）が、上記ブラケット（３４）の他方の第２の傾斜部（４２）に、対として向かい合って配置されており、２対が、上記圧電アクチュエータ（２４）の上記有効方向（３０）に沿って隣接して配置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両操作ユニット。

【請求項7】

上記変換部材（３２）の上記ブラケット（３４）の少なくとも一方又は上記ブラケット（３４）の各々の上記第１の傾斜部（４０）が、上記第２の傾斜部（４２）の少なくとも１．５倍の長さ又は少なくとも２倍の長さ又は少なくとも２．５倍の長さ又は少なくとも３倍の長さを有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の車両操作ユニット。

【請求項8】

上記変換部材（３２）の２つの上記ブラケット（３４）の上記第１の傾斜部（４０）が同じ長さであること、及び／又は２つの上記ブラケット（３４）の上記第２の傾斜部（４２）が同じ長さであることを特徴とする請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の車両操作ユニット。

【請求項9】

上記変換部材（３２）の上記ブラケット（３４）の少なくとも一方又は上記ブラケット（３４）の各々が、金属又はプラスチックを有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の車両操作ユニット。

【請求項10】

上記変換部材（３２）の上記ブラケット（３４）毎に、上記端部（３６，３８）が、それぞれ上記傾斜部（４０，４２）に関節接合されており、２つの上記傾斜部（４０，４２）が、互いに関節接合されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の車両操作ユニット。

【請求項11】

上記変換部材（３２）の上記ブラケット（３４）の少なくとも一方又は上記ブラケット（３４）の各々の上記端部（３６，３８）が、接着又は接続素子により上記圧電アクチュエータ（２４）に機械的に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の車両操作ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、圧電駆動装置を用いた手動作動時の触覚応答を備える車両操作ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

圧電駆動装置において、電気駆動時に圧電素子の長さが有効方向に可変であることが、移動される部品もしくはユニットを機械的に励起させるために利用される。自動車産業における応用事例では、圧電駆動装置が、操作装置における触覚フィードバックの生成に用いられている。このような操作装置は、有効な手動操作が検出されると瞬間的もしくはパルス的に機械的に励起されるタッチパネル又はタッチパッドを有する。このようにして、有効な作動に対する応答を触覚的に操作者に与える触覚フィードバックが得られる。特に、本発明は、専門的には機械的増幅を利用する圧電アクチュエータとも呼ばれる、ギアを備える圧電アクチュエータに関する。

【0003】

圧電アクチュエータもしくはこのようなアクチュエータの圧電的に作用する素子の長さの可変性が、触覚的に認識されるために十分に大きくても、応用対象によっては十分でないことがしばしばある。長さの変化を大きくするために、互いに積層された複数の圧電素子（以下、ピエゾ素子と呼ぶ）を有する圧電アクチュエータが用いられる。このような圧電アクチュエータは、移動変換構造に機械的に作用する。すなわち、比較的大きな力で生じる有効方向への圧電アクチュエータの長さの変化を、より小さな力でより大きな移動に変換する変換ギアに機械的に作用する。

【0004】

先行技術において用いられる圧電アクチュエータ用の変換ギアは、略アーチ状のブラケットを有し、ブラケットは、圧電アクチュエータの有効方向にある端部で、通例、接着により圧電アクチュエータに接続されている。このようなブラケット２つを、圧電アクチュエータの有効軸の延伸の両側に配置することができる。ブラケットは、金属等の比較的硬い材料からなり、圧電アクチュエータの電気駆動時に伸長又は収縮することで、圧電アクチュエータの有効方向に対し鋭角を向く運動要素が生じる。ブラケットの変形により、ブラケットの材料が時間の経過とともに疲労し、圧電駆動装置の機能性に影響を及ぼす場合がある。

【0005】

変換ギアを備える圧電駆動装置の例は、独国実用新案第２０２００８０１７８３３号明細書、米国特許第６２４６１３２号明細書、米国特許第４９５２８３５号明細書、国際公開第２０１７／１７６２０１９号、米国特許第９５２３２９４号明細書、欧州特許出願公開第３０５６９７７号明細書、国際公開第２０１４／１６４０１８号、国際公開第２０１６／０６７８３１号、米国特許第６４６５９３６号明細書、国際公開第２０１４／０９６５６５号、米国特許出願公開第２０１６／００２７２６３号明細書、独国特許出願公開第１０２０１６１１６７６３号明細書、特開２００８－２８７４０２号公報、欧州特許出願公開第１０３５０１５号明細書、独国特許出願公告第２３０５２７７号明細書、独国特許発明第４２１４２２０号明細書及び独国特許出願公告第１９９８１０３０号明細書に記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】独国実用新案第２０２００８０１７８３３号明細書

【文献】米国特許第６２４６１３２号明細書

【文献】米国特許第４９５２８３５号明細書

【文献】国際公開第２０１７／１７６２０１９号

【文献】米国特許第９５２３２９４号明細書

【文献】欧州特許出願公開第３０５６９７７号明細書

【文献】国際公開第２０１４／１６４０１８号

【文献】国際公開第２０１６／０６７８３１号

【文献】米国特許第６４６５９３６号明細書

【文献】国際公開第２０１４／０９６５６５号

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００２７２６３号明細書

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６１１６７６３号明細書

【文献】特開２００８－２８７４０２号公報

【文献】欧州特許出願公開第１０３５０１５号明細書

【文献】独国特許出願公告第２３０５２７７号明細書

【文献】独国特許発明第４２１４２２０号明細書

【文献】独国特許出願公告第１９９８１０３０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、長寿命かつ機能性の向上した圧電駆動装置を用いた手動作動時の触覚応答を備える操作ユニットを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明により提案されるのは、手動作動時の触覚応答を備える車両操作ユニットであって、
筐体と、
手動作動可能な操作素子と、
上記操作素子をパルス的に機械的に励起するための圧電駆動装置とを備え、
上記圧電駆動装置が、上記筐体の筐体壁と上記操作素子との間に配置されており、かつ、
圧電材料からなる圧電アクチュエータであって、ストランド状に構成され、２つの端部の間に縦方向の延伸を有し、上記縦方向の延伸により画定される有効方向に沿って、駆動時に伸長及び／又は収縮する上記圧電アクチュエータと、
上記圧電アクチュエータの上記縦方向の延伸の上記端部に機械的に連結された変換ギアであって、上記圧電アクチュエータの上記有効方向に生じる上記圧電アクチュエータの長さの変化を、上記圧電アクチュエータの上記縦方向の延伸に対して０度以外の角度を向く、上記変換ギアに連結された移動素子の移動に変換するための上記変換ギアとを備え、
上記変換ギアが、第１のブラケットを有し、上記第１のブラケットが、弾性的に構成されている及び／又は弾性材を有し、かつ上記圧電アクチュエータの上記縦方向の延伸の上記端部の領域において、上記圧電アクチュエータに機械的に連結されており、
上記第１のブラケットが、上記第１のブラケットが上記圧電アクチュエータに機械的に連結されている第１及び第２の端部を有し、かつ２つの上記端部の間に、斜めの第１の傾斜部及び上記第１の傾斜部と比較して短い斜めの第２の傾斜部を有し、上記第１の傾斜部及び上記第２の傾斜部が、上記ブラケットの上記端部間を結ぶ仮想の線を底辺とする三角形の辺のように延び、特に弾性的に互いに接続されており、上記第１の傾斜部が上記第１の端部に特に弾性的に接続されており、上記第２の傾斜部が上記第２の端部に特に弾性的に接続されており、
上記第１のブラケットが上記操作素子に連結され、上記圧電アクチュエータが上記筐体壁に連結されている、又は上記第１のブラケットが上記筐体壁に連結され、上記圧電アクチュエータが上記操作素子に連結されている車両操作ユニットである。

【0009】

本発明に係る操作ユニットの圧電駆動装置は、公知の方法で、圧電材料からなる圧電アクチュエータを有する。圧電アクチュエータは、電圧により駆動される際、有効方向に沿って伸長及び／又は収縮する。ストランド状の圧電アクチュエータの有効方向にある端部で、圧電アクチュエータが変換ギアに動作可能に接続されている。変換ギアは、圧電アクチュエータの伸長又は収縮の度合いを、圧電アクチュエータの有効方向に対し鋭角な移動軸に沿ったより大きなストロークの動きに増幅する。

【0010】

本発明に係る操作ユニットの圧電駆動装置の特徴は、変換ギアの少なくとも１つの第１のブラケットの構成にある。この第１のブラケットは、相対向する２つの端部を有し、その間にブラケットが２つの斜めの第１及び第２の傾斜部を有する。２つの傾斜部は、互いに接続されており、互いに接続された端部のそれぞれ反対側の端部は、２つの上記端部の一方と他方とにそれぞれ接続されている。よって、第１のブラケットは、側面視において、２つの傾斜部を辺とし、２つの端部の間の仮想の接続線により底辺が形成される三角形の形状を有する。

【0011】

このとき、２つの傾斜部の一方、すなわち第１の傾斜部は、他方の傾斜部、すなわち第２の傾斜部より長い。

【0012】

ここで、本発明により提供される２つの傾斜部により、圧電アクチュエータの有効方向における長さの変化が、圧電アクチュエータの縦方向の延伸に対し鋭角を向く移動素子の移動へと、特に効率的に変換される。圧電駆動装置の変換ギアのブラケットには、圧電アクチュエータが電気的に駆動される際にブラケットの材料変形が生じる可撓性の区域が３つしかない。このように材料変形区域の数を減らすことにより、圧電駆動装置が長時間にわたって動作し続けることができる。よって、比較的少ない材料及び低い製造コストで、圧電駆動装置の耐久性が向上する。

【0013】

本発明の別の有用な態様において、第１のブラケットの第１の傾斜部が、移動素子に機械的かつ動作可能に接続可能であり、圧電アクチュエータが、支持素子により支持可能である。第１の傾斜部の領域において第１のブラケットを移動素子に機械的に連結することにより、第１のブラケットの移動時の素子の傾きが低減される。第１の傾斜部は、第２の傾斜部と比較して、長く形成されている。第２の傾斜部は、言わば第１の傾斜部を押す役割を担う。２つの傾斜部の角度位置及びそれらの長さの比により、とりわけ圧電アクチュエータの長さが変化するときの移動素子の移動ストロークが決まる。固定点に対する圧電駆動装置の支持は、支持素子により支持可能な圧電アクチュエータで行われる。

【0014】

本発明の別の好適な態様において、変換ギアが、第１のブラケットと同じ又は実質的に同じ構成の第２のブラケットを有し、２つのブラケットの第１の傾斜部の長さが、異なっている又は同じである又は実質的に同じであり、２つのブラケットの第２の傾斜部の長さが、異なっている又は同じである又は実質的に同じである。移動ストロークと、ストロークに沿った移動にかかる力とがともに、本発明の上記態様の変換ギアの２重ブラケット構造により増大される。２つのブラケットは、同様に構成されており、それぞれ２つの端部を有し、その２つの端部の間に、それぞれ第１及び第２の傾斜部を有する。一方のブラケットの傾斜部の長さ及び角度位置は、他方のブラケットと異なっていてもよい。しかし、２つのブラケットが同様に構成されていることが好適である。

【0015】

変換ギアの２重ブラケット構造において、２つのブラケットの一方の第１の傾斜部が、移動素子に機械的かつ動作可能に接続されており、２つのブラケットの他方の第１の傾斜部が、変換ギアを支持するため、支持素子に機械的に連結可能であると好適である。

【0016】

変換ギアの上述の構造において、２つのブラケットが、圧電アクチュエータの有効軸の両側で、同じ向き又は逆向きに配置されていてもよい。前者の場合、２つのブラケットの２つの第１の傾斜部及び２つの第２の傾斜部が、対として向かい合って配置されている。２対が、圧電アクチュエータの有効軸に沿って隣接している。２つのブラケットの傾斜部が、略ひし形を形成する。２つのブラケットが、圧電アクチュエータの両側で逆向きに配置されている場合、一方のブラケットの第１の傾斜部が、他方のブラケットの第２の傾斜部に対として対向している。ここで、それぞれ一方のブラケットの第１の傾斜部及び他方のブラケットの第２の傾斜部からなる２対は、圧電アクチュエータの有効軸に沿って隣接している。よって、２つのブラケットの第１及び第２の傾斜部は、平行四辺形の辺のような構成となる。

【0017】

既に上で述べたように、変換ギアのブラケットの少なくとも一方又はブラケット各々の２つの傾斜部は、長さが異なっている。例えば、変換ギアのブラケットの少なくとも一方又はブラケットの各々の第１の傾斜部が、第２の傾斜部の少なくとも１．５倍の長さ又は少なくとも２倍の長さ又は少なくとも２．５倍の長さ又は少なくとも３倍の長さを有すると好適である。

【0018】

２つのブラケットの第１の傾斜部は、長さが同じでもよく、これは２つのブラケットの第２の傾斜部についても同様である。

【0019】

既に上で述べたように、変換ギアのブラケットの材料として金属が選択される。または、プラスチックも好適に用いられる。ブラケットに使用される材料が、２つの第１の部分と２つの傾斜部との接続及び２つの傾斜部の間の接続におけるたわみヒンジの機能を有することができることが重要である。たわみヒンジは、例えば、フィルム継手として、又は、ごく一般的には、ブラケットの厚さを小さくすることで実現される。または、ブラケットが、互いに関節接合されている端部及び傾斜部を有していてもよい。いずれの場合も、ブラケットの一方又は双方は弾性的に変形可能であり、特にブラケットの変形区域に関して、適当な構造又は適当な材料の選択により、その弾性的な変形が実現される。しかし、ブラケットの一方又は双方の個々の部分は、ピボットヒンジにより可動に連結されていてもよい。

【0020】

本発明の別の好適な態様において、ブラケットの少なくとも一方又はブラケットの各々の端部が、接着又は接続素子により圧電アクチュエータに機械的に接続されていてもよい。機械的接続素子としては、例えば、ねじ、ボルト等が挙げられる。

【0021】

本発明の別の好適な態様において、圧電アクチュエータが、１つ又は積層された複数の圧電素子を有していてもよい。このとき、積層順は、圧電アクチュエータの縦方向の延伸に沿っていてもよいし、これに直交する方向に沿っていてもよい。

【0022】

以下、図面を参照して実施形態により本発明を詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、触覚フィードバックの生成及び手動のタッチ入力への触覚応答のため、圧電駆動装置によりパルス励起されるタッチパッド又はタッチパネルを備える車両操作ユニットを前から見た概略図である。

【図2】図２は、図１に係る車両操作ユニットに用いられる圧電駆動装置の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

図１は、車両用操作ユニット１０の前面図であり、操作ユニット１０において、操作素子１２が、有効な操作命令入力に対して、パルス的機械的励起により触覚応答（触覚フィードバック）がなされるタッチパネル又はタッチパッドとして構成されている。この目的で、操作ユニット１０は、例えば、操作ユニット１０の筐体１８の筐体壁１６と、操作素子１２との間に配置され機能する圧電駆動装置１４を有する。タッチ入力可能な操作素子１２の他に、操作ユニット１０は、例えば、キー２０及び／又は回転アジャスタ２２等の他の操作素子をさらに有していてもよい。

【0025】

圧電駆動装置１４の斜視拡大図を図２に示す。圧電駆動装置１４は、有効方向も画定する縦方向の延伸を備えるストランド状の、本実施形態においては棒状の素子として構成されている圧電アクチュエータ２４を有する。圧電アクチュエータ２４は、縦方向の延伸の両側の２つの端部２６を有し、本実施形態においては、帯状の圧電素子の積層として構成されている。圧電素子２８に電圧が印可されると、圧電アクチュエータ２４が、縦方向の延伸に直交して伸長する（又は、印可された電圧の極性によっては、同方向に収縮する）。すなわち、圧電アクチュエータ２４が、縦方向の延伸に沿って収縮する（又は、上記電圧の極性によっては、伸長する）。つまり、本実施形態において、圧電アクチュエータ２４の有効方向３０は、その縦方向の延伸により画定されている。

【0026】

圧電アクチュエータ２４の両側もしくは有効方向３０の両側に、本実施形態において２つの金属ブラケット３４を有する変換ギア３２が設けられている。各金属ブラケットは、２つの端部３６，３８を有し、２つの端部３６，３８の間に、２つの斜めの部分、すなわち２つの傾斜部４０，４２が配置されている。２つの傾斜部４０，４２は、互いに柔軟に接続されており、本実施形態においては、金属ブラケット３４の厚さを小さくすることで構成されるたわみヒンジにより接続が実現されている。２つの傾斜部の一方、すなわち第１の傾斜部４０は、他方の傾斜部、すなわち第２の傾斜部４２より長い。第１の傾斜部４０は、第１の端部３６に柔軟に接続されており、第２の傾斜部４２は、ブラケット３４の第２の端部３８に柔軟に接続されている。２つのブラケット３４の端部３６，３８は、接着剤４４により圧電アクチュエータ２４の端部２６に、せん断抵抗をもって接続されている。

【0027】

圧電駆動装置１４の運動学的挙動は以下の通りである。圧電アクチュエータ２４が適切に電気駆動されているとき、圧電アクチュエータ２４は、縦方向の延伸、つまり有効方向３０に短くなる。すなわち、２つのブラケット３４が立ち上がり、外側に、又は図２の図面上では上もしくは下に向かって移動する。圧電アクチュエータ２４の電気駆動が、圧電アクチュエータが縦方向の延伸に沿って伸長するように選択されていると、ブラケット３４が圧電アクチュエータ２４の方向に移動し、平らな形状となる。ここで、図１に係る応用事例について操作素子１２を瞬間的に機械的に励起するため、両方の場合において実現される移動ストロークが利用される。そのため、操作素子１２が、２つのブラケット３４の一方の長い第１の傾斜部４０に接続され、変換ギア３２が、他方のブラケット３４の長い第１の傾斜部４０により、筐体壁１６で支持される。ブラケット３４の比較的長い第１の傾斜部４０により、操作素子１２の機械的励起の際の傾斜運動を可能な限り抑制することができる。

【0028】

圧電アクチュエータ２４の長さの変化を、操作素子１２用の移動ストロークに変換する際、２つのブラケット３４の２つの長い第１の傾斜部４０が、力伝達素子として機能し、短い第２の傾斜部４２が、これらの力伝達素子の支持素子として機能する。

【0029】

図２及び図１からも読み取れるように、２つのブラケット３４が、ほぼ同じ構成で逆向きに配置されている。これにより、４つの傾斜部４０，４２が、（圧電駆動装置１４の側面視において）言わば平行四辺形の辺を形成する。

【0030】

図２に、２つのブラケット３４の第１の端部３６が、テーパー状になっていることも示されている。これは、ブラケット３４が最大に立ち上がっているとき、第１の傾斜部４０に当接する部材（図１の実施形態においては、操作素子１２及び筐体壁１６）が、（第１の）端部３６の領域において露出し、端部３６と接触しないためである。または、上記２つの部材が、ブラケット３４に対向する面より突出する突出領域を有していてもよく（図１参照）、これにより、端部３６が上記部材と衝突しない。

【0031】

屈曲区域の数を、１つのブラケット３４につき、３つの柔軟な接続（すなわち、関節接合）に減らすことで、一方が操作素子１２と接触し、他方が筐体壁１６を支持する２つのブラケット３４の第１の傾斜部４０が、傾斜して空間に存在することになる。すなわち、圧電アクチュエータ２４が、上述の部材に対し傾斜して存在することになる。これにより、望ましくない「過剰な屈曲」及びそれに伴うヒンジの機械的な故障が生じにくいため、圧電アクチュエータ又は圧電駆動装置の耐久性を大幅に向上させることができる。さらに、ヒンジ毎に機械的なロスが生じるため、圧電駆動装置の効率も向上する。つまり、機械的なロスが低減されるため、ヒンジの数が少ないほど効率が高い。

【符号の説明】

【0032】

１０ 操作ユニット
１２ 操作素子
１４ 圧電駆動装置
１６ 筐体壁
１８ 筐体
２０ キー
２２ 回転アジャスタ
２４ 圧電アクチュエータ
２６ 圧電アクチュエータの縦方向の延伸の端部
２８ 圧電素子
３０ 圧電アクチュエータの有効方向
３２ 変換ギア
３４ ブラケット
３６ ブラケットの第１の端部
３８ ブラケットの第２の端部
４０ 第１のブラケットの第１の傾斜部
４２ ブラケットの第２の傾斜部
４４ 接着剤

【図1】

【図2】