CN105425965B - 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
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:
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:
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 (1)
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,所述后段设置有U型槽,偏心马达卡装在U型槽内;
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;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。
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触摸屏触感振动反馈设计研究;周尧 等;《机械工程师》;20140409(第2014(1)期);90-92 * |
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