CN109002170B - 触觉反馈装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了触觉反馈装置，它包括：壳体、弹性基片、质量块和叠层压电陶瓷，叠层压电陶瓷固接在壳体内底面，质量块固接在弹性基片一端部且在初始位置和撞击位置之间移动，弹性基片另一端固接在壳体内，质量块在初始位置时其抵靠在叠层压电陶瓷顶面，叠层压电陶瓷接收到驱动信号后其能纵向伸缩以带动质量块从初始位置移动至撞击位置，当质量块移动至撞击位置时质量块带动弹性基片撞击壳体、且质量块在弹性基片的弹性作用下从撞击位置向初始位置移动以撞击叠层压电陶瓷。该触觉反馈装置的机械能传递路径短，能量损耗小，从而使得振动幅度大、响应快，人从壳体能感受到强烈的振动效果。
Description
技术领域
本发明涉及触觉反馈装置。
背景技术
目前在我们日常生活中，为了增加产品的用户体验，许多的产品制造商在产品中增加了提供触觉确认的触觉反馈装置，例如手机的来电振动提醒、电子触屏等功能，提高了产品在使用过程中的可操作性和简易型，方便用户识别。
传统的触觉反馈装置普遍采用基于电磁感应效应的振动马达，其结构复杂导致生产工艺流程复杂，且响应速度慢，产品难以具备优良的用户体验。
或者，如中国专利授权公告号为CN203084648U、专利名称为触觉反馈振动器的实用新型专利，整个触觉反馈振动器结构复杂，且质量块与压电陶瓷横向间隔一段距离，压电陶瓷将机械能传递至变幅块，变幅块传递至振动基片，最后通过振动基片的本体带动质量块同步往复振动，机械能的传递距离较远，能量损耗较大，使得人体感受到的振动效果不明显。
发明内容
本发明提供了触觉反馈装置，其克服了背景技术的所存在的不足。本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：
触觉反馈装置，其特征在于：它包括：壳体、弹性基片、质量块和叠层压电陶瓷，叠层压电陶瓷固接在壳体内底面，质量块固接在弹性基片一端部且在初始位置和撞击位置之间移动，弹性基片另一端固接在壳体内，质量块在初始位置时其抵靠在叠层压电陶瓷顶面，叠层压电陶瓷接收到驱动信号后其能纵向伸缩以带动质量块从初始位置移动至撞击位置，当质量块移动至撞击位置时质量块带动弹性基片撞击壳体、且质量块在弹性基片的弹性作用下从撞击位置向初始位置移动以撞击叠层压电陶瓷。
一较佳实施例之中：所述弹性基片为L形，其短边段与壳体内底面相固接，其长边段位于壳体顶面与质量块之间。
一较佳实施例之中：所述叠层压电陶瓷为方块形状，质量块为方块形状，且当质量块位于初始位置时叠层压电陶瓷顶面与质量块底面为部分或全部重叠。
一较佳实施例之中：所述质量块与弹性基片之间采用一体成型结构或螺钉锁接或胶水粘接方式进行固定。
一较佳实施例之中：所述叠层压电陶瓷与壳体内底面之间采用胶水粘合或嵌合或压合方式进行固定。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1.该触觉反馈装置的工作原理为：当叠层压电陶瓷接收到驱动信号时，该叠层压电陶瓷由于其逆压电效应会频繁进行纵向伸缩，当其首次进行纵向伸长时，抵靠在其顶面的质量块会随着叠层压电陶瓷的伸长而快速从初始位置朝撞击位置移动；质量块移动过程中叠层压电陶瓷自动进行纵向缩回至初始状态，同时，带动弹性基片同步移动直至质量块移动至撞击位置时弹性基片刚好撞击至壳体内顶面；弹性基片撞击后在其自身弹性作用下进行反弹，带动质量块从撞击位置向初始位置移动，直至质量块撞击至叠层压电陶瓷顶面时回到初始位置；接着，叠层压电陶瓷再次纵向伸长，重复上述步骤，循环往复。
当弹性基片撞击壳体内顶面以及质量块撞击叠层压电陶瓷时均能产生振动效果，由于质量块直接从叠层压电陶瓷处获取机械能且仅通过薄薄的弹性基片撞击壳体，使得机械能传递路径短，能量损耗小，从而使得振动幅度大、响应快，人从壳体能感受到强烈的振动效果。且当质量块撞击叠层压电陶瓷时压电陶瓷将撞击力传递至壳体内底面以带动壳体振动，使得质量块向上撞击或向下撞击时均能使壳体产生振动，进一步增强了该触觉反馈装置的振动效果。
2.弹性基片为L形，当质量块带动弹性基片向上或向下运动时弹性基片长边段绕着其长边段与短边段的连接处进行转动，由于L形的弹性基片为一体成型结构，其弹性结构较为稳定，使用寿命更长。
3.叠层压电陶瓷和质量块均为方块形状，且当质量块位于初始位置时叠层压电陶瓷顶面与质量块底面为部分或全部重叠，机械能通过叠层压电陶瓷顶面传递至质量块底面，其传递效果更好。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1绘示了一较佳实施例的质量块处于初始位置时该触觉反馈装置的状态示意图。
图2绘示了一较佳实施例的质量块处于撞击位置时该触觉反馈装置的状态示意图。
具体实施方式
请查阅图1至图2，触觉反馈装置的一较佳实施例，所述的触觉反馈装置，它包括壳体10、弹性基片20、质量块30和叠层压电陶瓷40。
壳体10采用长方形状。
叠层压电陶瓷40固接在壳体10内底面。本实施例中，所述叠层压电陶瓷40为方块形状。
本实施例中，所述叠层压电陶瓷40与壳体10内底面之间采用胶水粘合或嵌合或压合方式进行固定。
质量块30固接在弹性基片20一端部且在初始位置和撞击位置之间移动，弹性基片20另一端固接在壳体10内，质量块30在初始位置时其抵靠在叠层压电陶瓷40顶面，叠层压电陶瓷40接收到驱动信号后其能纵向伸缩以带动质量块从初始位置移动至撞击位置，当质量块30移动至撞击位置时质量块30带动弹性基片撞击壳体10、且质量块30在弹性基片20的弹性作用下从撞击位置向初始位置移动以撞击叠层压电陶瓷40。
本实施例中，所述质量块30与弹性基片20之间采用一体成型结构或螺钉锁接或胶水粘接方式进行固定。本实施例中，质量块30与弹性基片20之间采用胶水粘接的方式进行固接。
本实施例中，所述弹性基片20为L形，其短边段与壳体10内底面相固接，其长边段位于壳体10顶面与质量块之间。也即，质量块30与弹性基片20长边段相固接。弹性基片20为L形，当质量块30带动弹性基片20向上或向下运动时弹性基片20长边段绕着其长边段与短边段的连接处进行转动，由于L形的弹性基片20为一体成型结构，其弹性结构较为稳定，使用寿命更长。或者，也可将弹性基片20设为长条形，一端直接与壳体10内底面相固接，此时基本采用螺钉锁接的方式进行固定，当弹性基片20频繁上下转动时螺钉容易脱出造成整个装置失效，因此采用长条形的弹性基片20使用效果差一些。
本实施例中，质量块30为方块形状，且当质量块30位于初始位置时叠层压电陶瓷40顶面与质量块30底面为部分或全部重叠。如图1所示，质量块30位于初始位置时叠层压电陶瓷40顶面与质量块30底面几乎全部重叠，此时传递面积最大，传递效果最佳。
该触觉反馈装置的工作原理为：当叠层压电陶瓷40接收到驱动信号时，该叠层压电陶瓷40由于其逆压电效应会频繁进行纵向伸缩，当其首次进行纵向伸长时，抵靠在其顶面的质量块30会随着叠层压电陶瓷40的伸长而快速从初始位置朝撞击位置移动；质量块30移动过程中叠层压电陶瓷40自动进行纵向缩回至初始状态，同时，带动弹性基片20同步移动直至质量块30移动至撞击位置时弹性基片20刚好撞击至壳体10内顶面；弹性基片20撞击后在其自身弹性作用下进行反弹，带动质量块30从撞击位置向初始位置移动，直至质量块30撞击至叠层压电陶瓷40顶面时回到初始位置；接着，叠层压电陶瓷40再次纵向伸长，重复上述步骤，循环往复。
当弹性基片20撞击壳体10内顶面以及质量块30撞击叠层压电陶瓷40时均能产生振动效果，由于质量块30直接从叠层压电陶瓷40处获取机械能且仅通过薄薄的弹性基片20撞击壳体，使得机械能传递路径短，能量损耗小，从而使得振动幅度大、响应快，人从壳体10能感受到强烈的振动效果。且当质量块30撞击叠层压电陶瓷40时叠层压电陶瓷40将撞击力传递至壳体10内底面以带动壳体10振动，使得质量块30向上撞击或向下撞击时均能使壳体10产生振动，进一步增强了该触觉反馈装置的振动效果。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (5)
1.触觉反馈装置，其特征在于：它包括：壳体、弹性基片、质量块和叠层压电陶瓷，叠层压电陶瓷固接在壳体内底面，质量块固接在弹性基片一端部且在初始位置和撞击位置之间移动，弹性基片另一端固接在壳体内，质量块在初始位置时其抵靠在叠层压电陶瓷顶面，叠层压电陶瓷接收到驱动信号后其能纵向伸缩以带动质量块从初始位置移动至撞击位置，当质量块移动至撞击位置时质量块带动弹性基片撞击壳体、且质量块在弹性基片的弹性作用下从撞击位置向初始位置移动以撞击叠层压电陶瓷；当弹性基片撞击壳体内顶面以及质量块撞击叠层压电陶瓷时均能产生振动效果。
2.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其特征在于：所述弹性基片为L形，其短边段与壳体内底面相固接，其长边段位于壳体顶面与质量块之间。
3.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其特征在于：所述叠层压电陶瓷为方块形状，质量块为方块形状，且当质量块位于初始位置时叠层压电陶瓷顶面与质量块底面为部分或全部重叠。
4.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其特征在于：所述质量块与弹性基片之间采用一体成型结构或螺钉锁接或胶水粘接方式进行固定。
5.根据权利要求1所述的触觉反馈装置，其特征在于：所述叠层压电陶瓷与壳体内底面之间采用胶水粘合或嵌合或压合方式进行固定。
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