CN105425965A - 一种触摸屏触感振动反馈机械结构 - Google Patents

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Abstract

本发明属于机械设计技术领域，具体设计一种触摸屏触感振动反馈机械结构。该结构包括触摸屏、设置在触摸屏上的振动发生装置；振动发生装置包括偏心马达、两个弹簧、固定座、滑杆以及螺母；触摸屏包括触摸屏前框、触摸屏本体；固定座包括前段、中段以及后段；所述前段与触摸屏本体固定连接，中段设置有通孔，后段安装偏心马达；滑杆穿过通孔，滑杆顶部固定在触摸屏前框上，滑杆尾部悬空，滑杆尾部安装有螺母；一个弹簧设置在滑杆顶部与固定座之间，另一个弹簧设置在固定座与螺母之间。通过使用该结构可以在较大显示设备上应用，以较小的功耗产生触感振动反馈，使其具有触感振动反馈的功能。

Description

一种触摸屏触感振动反馈机械结构
技术领域
本发明属于机械设计技术领域，具体设计一种触摸屏触感振动反馈机械结构。
背景技术
在手持触摸屏设备如手机、平板电脑中，当操作者进行触摸操作时，一般是依靠振动马达产生的激励带动设备整体振动，使操作者感知振动反馈。但在较大的显示设备上，如自动取款机、查询机上，依靠振动马达带动设备整体振动，所需功耗较大，且会带来噪声、振动等一系列问题，因而上述方法无法适用。目前，在大尺寸触摸屏上一般仅能实现声音的反馈，无法实现振动反馈。
发明内容
为了解决背景技术中的问题，本发明提供了一种可以在较大显示设备上应用，以较小的功耗产生触感振动反馈，使其具有触感振动反馈的功能，提升设备的人机交互性的触摸屏触感振动反馈机械结构
本发明具体技术方案是：
本发明提出了一种触摸屏触感振动反馈机械结构，其特征在于：包括触摸屏、设置在触摸屏上的振动发生装置；
所述振动发生装置包括偏心马达、两个弹簧、固定座、滑杆以及螺母；
所述触摸屏包括触摸屏前框、触摸屏本体；
所述固定座包括前段、中段以及后段；所述前段与触摸屏本体固定连接，中段设置有通孔，后段安装偏心马达；
所述滑杆穿过通孔，滑杆顶部固定在触摸屏前框上，滑杆尾部悬空，滑杆尾部安装有螺母；
一个弹簧设置在滑杆顶部与固定座之间，另一个弹簧设置在固定座与螺母之间。
上述振动发生装置数量为四组，四组振动发生装置分别设置在触摸屏的四个角上。
上述后段设置有U型槽，偏心马达卡装在U型槽内。
本发明具有的优点效果：
1、本发明提供了在大尺寸触摸屏上实现触感振动反馈功能的解决方案。
2、本发明通过弹簧的使用，将触摸面板与其它结构振动隔离开，使触感反馈振动的部件减少，重量减轻。
3、通过计算系统的谐振频率以及调节偏心马达驱动频率，使系统产生谐振，从而减小了驱动功率的需求，避免偏心马达过大，增强了触感振动反馈的效果。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的侧视图；
图3为图2的局部放大图。
具体实施方式
基于较大的显示设备上，如自动取款机、查询机上，依靠振动马达带动设备整体振动，所需功耗较大，且会带来噪声、振动等一系列问题，本发明提出了一种触摸屏触感振动反馈机械结构。
如图1和图2所示，该触摸屏触感振动反馈机械结构包括触摸屏1、设置触摸屏上的振动发生装置2；
振动发生装置2包括偏心马达3、两个弹簧4、固定座5、滑杆6以及螺母7；
触摸屏1包括触摸屏前框8、触摸屏本体9；
固定座5包括前段10、中段11以及后段12；前段10与触摸屏本体9固定连接，中段11设置有通孔13，后段12安装偏心马达3；
滑杆6穿过通孔13，滑杆6顶部固定在触摸屏前框8上，滑杆6尾部悬空，滑杆6尾部安装有螺母7；
一个弹簧4设置在滑杆6顶部与固定座5之间，另一个弹簧4设置在固定座5与螺母7之间。
为了确保该反馈机械结构的工作效果，该机构中振动发生装置数量为四组，四组振动发生装置分别设置在触摸屏的四个角上。
为了便于加工和整个机械结构的空间布置，固定座的后段设置有U型槽14，偏心马达3卡装在U型槽14内。
谐振频率计算：上述结构构成的振动系统，在偏心马达产生的激励下进行受迫振动，系统的一阶固有频率可由下式计算：
f = ω 2 π = 1 2 π k m
式中：
ω——固有圆频率，rad/s；
k——系统刚度，N/m；
m——系统质量，kg。
考虑系统中弹簧的串、并联关系，系统刚度k可由下式计算：
k = Σ i = 1 8 k i
式中：
ki——单个弹簧的刚度，N/m。
单个弹簧的刚度可以根据弹簧设计手册进行计算，由此便可计算出系统的一阶固有频率。
运行：将偏心马达的转速(单位：转/秒)调节至与之前计算得出的系统的一阶固有频率相同(或根据偏心马达转速设计弹簧刚度，使系统的固有频率与偏心马达相同)，此时，偏心马达的振动激励频率与系统的一阶固有频率相同，系统产生谐振，这样可以利用谐振现象以较小的功率产生较大的振动，从而实现触摸屏的触感振动反馈。操作者对触摸屏进行触摸后，计算机检测到触摸操作，并驱动偏心马达转动产生振动激励，带动触摸面板振动，从而使操作者感受到振动反馈。

Claims (3)

1.一种触摸屏触感振动反馈机械结构，其特征在于：包括触摸屏、设置在触摸屏上的振动发生装置；
所述振动发生装置包括偏心马达、两个弹簧、固定座、滑杆以及螺母；
所述触摸屏包括触摸屏前框、触摸屏本体；
所述固定座包括前段、中段以及后段；所述前段与触摸屏本体固定连接，中段设置有通孔，后段安装偏心马达；
所述滑杆穿过通孔，滑杆顶部固定在触摸屏前框上，滑杆尾部悬空，滑杆尾部安装有螺母；
一个弹簧设置在滑杆顶部与固定座之间，另一个弹簧设置在固定座与螺母之间。
2.根据权利要求1所述的触摸屏触感振动反馈机械结构，其特征在于：所述振动发生装置数量为四组，四组振动发生装置分别设置在触摸屏的四个角上。
3.根据权利要求1或2所述的触摸屏触感振动反馈机械结构，其特征在于：所述后段设置有U型槽，偏心马达卡装在U型槽内。
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