CN109005268A - 杠杆式触觉反馈装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了杠杆式触觉反馈装置，叠层压电陶瓷纵向伸长一次以通过杠杆式弹性传动件驱动端带动摆动端向上摆动进而带动质量块直接撞击壳体内顶面、且质量块在杠杆式弹性传动件的弹性作用以及撞击后的反弹力作用下向下移动直至直接撞击至壳体内底面、接着质量块在杠杆式弹性传动件的弹性作用以及撞击后的反弹力作用下回复至初始状态，质量块在向上移动过程中叠层压电陶瓷纵向缩回至初始状态。整个装置结构简单，工艺性好，有利于振动的有效传播，采用杠杆式弹性传动件能放大叠层压电陶瓷的振动幅度，解决了现有振动器振动幅度小的问题。

Description

杠杆式触觉反馈装置
技术领域
本发明涉及杠杆式触觉反馈装置。
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。
虽然市场上出现了压电陶瓷作为振动源的触觉反馈振动器，但是结构复杂，且压电陶瓷传递机械能至质量块的传递距离远、质量块间接撞击壳体，能量损耗较大，振幅小，使得人体感受到的振动效果不明显。
发明内容
本发明提供了杠杆式触觉反馈装置，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：
杠杆式触觉反馈装置，其特征在于：它包括壳体、叠层压电陶瓷、杠杆式弹性传动件、质量块，杠杆式弹性传动件安装在壳体内且具有驱动端和摆动端，叠层压电陶瓷一端与壳体相连接、另一端靠抵在驱动端，质量块与摆动端相连接，叠层压电陶瓷纵向伸长一次以通过杠杆式弹性传动件驱动端带动摆动端向上摆动进而带动质量块直接撞击壳体内顶面、且质量块在杠杆式弹性传动件的弹性作用以及撞击后的反弹力作用下向下移动直至直接撞击至壳体内底面、接着质量块在杠杆式弹性传动件的弹性作用以及撞击后的反弹力作用下回复至初始状态，质量块在向上移动过程中叠层压电陶瓷纵向缩回至初始状态。
一较佳实施例之中：所述杠杆式弹性传动件包括L形的基片和反Z形的撑杆，基片长边段为摆动端，撑杆底端与壳体内底面相固接，撑杆顶端靠抵在摆动端，基片短边段与壳体内底面相固接，与壳体内底面相对的撑杆下底面为驱动端，叠层压电陶瓷位于壳体内底面与撑杆下底面之间。
一较佳实施例之中：撑杆顶端靠近基片短边段。
一较佳实施例之中：所述质量块与基片长边段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接。
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接。
本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：
1、由于叠层压电陶瓷具有激励电压低、能量密度高、能够以较小的体积产生可观的激振力且响应频率快的优点，当叠层压电陶瓷激振一次，也即叠层压电陶瓷能纵向伸长及缩回一次，能通过杠杆式弹性传动件带动质量块直接与壳体内顶面或内底面相撞击，如此循环往复，产生剧烈的振动效果。整个装置结构简单，工艺性好，有利于振动的有效传播，采用杠杆式弹性传动件能放大叠层压电陶瓷的振动幅度，解决了现有振动器振动幅度小的问题。
2、撑杆顶端靠抵在摆动端，使得叠层压电陶瓷纵向伸长时能通过撑杆带动基片摆动端摆动，而叠层压电陶瓷纵向缩回至初始状态时不会带动撑杆和基片同步向下移动，使得叠层压电陶瓷纵向缩回时对质量块的摆动不产生影响。
3、撑杆顶端靠近基片短边段，使得叠层压电陶瓷纵向伸长时产生的推力能最大限度地被放大，以使质量块撞击壳体的撞击力更大。
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该触觉反馈装置的初始状态示意图。
图2绘示了一较佳实施例的质量块撞击壳体内顶面时的状态示意图。
图3绘示了一较佳实施例的质量块撞击壳体内底面时的状态示意图。
具体实施方式
请查阅图1至图3，杠杆式触觉反馈装置的一较佳实施例，所述的杠杆式触觉反馈装置，它包括壳体10、叠层压电陶瓷20、杠杆式弹性传动件、质量块30。
壳体10采用长方形状。
杠杆式弹性传动件安装在壳体10内且具有驱动端11和摆动端12。
本实施例中，所述杠杆式弹性传动件包括L形的基片40和反Z形的撑杆50，基片40长边段为摆动端，撑杆50底端与壳体10内底面相固接，撑杆50顶端靠抵在摆动端，基片40短边段与壳体10内底面相固接，与壳体10内底面相对的撑杆50下底面为驱动端。
最好，撑杆50顶端靠近基片40短边段，使得叠层压电陶瓷20纵向伸长时产生的推力能最大限度地被放大，以使质量块30撞击壳体10的撞击力更大。
叠层压电陶瓷20下端与壳体10相连接、上端靠抵在驱动端。叠层压电陶瓷20上端靠抵在驱动端或者撑杆50顶端靠抵在摆动端，就能使得叠层压电陶瓷20纵向伸长时能通过撑杆50带动基片40摆动端摆动，而叠层压电陶瓷20纵向缩回至初始状态时撑杆50与叠层压电陶瓷20分离、撑杆50与基片40分离而不会带动撑杆50和基片40同步向下移动，使得叠层压电陶瓷20纵向缩回时对质量块30的摆动不产生影响。
本实施例中，叠层压电陶瓷20位于壳体10内底面与撑杆50下底面之间。
本实施例中，所述叠层压电陶瓷20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接。
质量块30与摆动端相连接，叠层压电陶瓷20纵向伸长一次以通过杠杆式弹性传动件驱动端带动摆动端向上摆动进而带动质量块30直接撞击壳体10内顶面、且质量块30在杠杆式弹性传动件的弹性作用以及撞击后的反弹力作用下向下移动直至直接撞击至壳体10内底面、接着质量块30在杠杆式弹性传动件的弹性作用以及撞击后的反弹力作用下回复至初始状态，质量块30在向上移动过程中叠层压电陶瓷20纵向缩回至初始状态。
本实施例中，所述质量块30与基片40长边段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接。
该杠杆式触觉反馈装置的工作原理为：
如图1所示，叠层压电陶瓷20处于初始状态，质量块30处于初始状态；
叠层压电陶瓷20接收到驱动信号后，其会产生纵向伸长和缩回，叠层压电陶瓷20纵向伸长一次，带动撑杆50同步向上移动，进而带动基片40的摆动端向上摆动，质量块30在摆动端的摆动下向上移动直至直接撞击壳体10内顶面，如图2所示；接着质量块30在杠杆式弹性传动件的弹性作用以及撞击后的反弹力作用下向下移动直至直接撞击至壳体10内底面，如图3所示；然后质量块30在杠杆式弹性传动件的弹性作用以及撞击后的反弹力作用下回复至初始状态，而质量块30在向上移动的过程中叠层压电陶瓷20纵向缩回至初始状态，此时，叠层压电陶瓷20完成一次的纵向伸缩。当叠层压电陶瓷20再次进行纵向伸缩时重复上述步骤，如此循环往复，实现持续振动。
由于叠层压电陶瓷20具有激励电压低、能量密度高、能够以较小的体积产生可观的激振力且响应频率快的优点，当叠层压电陶瓷20激振一次，也即叠层压电陶瓷20能纵向伸长及缩回一次，能通过杠杆式弹性传动件带动质量块30直接与壳体10内顶面或内底面相撞击，如此循环往复，产生剧烈的振动效果。整个装置结构简单，工艺性好，有利于振动的有效传播，采用杠杆式弹性传动件能放大叠层压电陶瓷的振动幅度，解决了现有振动器振动幅度小的问题。
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.杠杆式触觉反馈装置，其特征在于：它包括壳体、叠层压电陶瓷、杠杆式弹性传动件、质量块，杠杆式弹性传动件安装在壳体内且具有驱动端和摆动端，叠层压电陶瓷一端与壳体相连接、另一端靠抵在驱动端，质量块与摆动端相连接，叠层压电陶瓷纵向伸长一次以通过杠杆式弹性传动件驱动端带动摆动端向上摆动进而带动质量块直接撞击壳体内顶面、且质量块在杠杆式弹性传动件的弹性作用以及撞击后的反弹力作用下向下移动直至直接撞击至壳体内底面、接着质量块在杠杆式弹性传动件的弹性作用以及撞击后的反弹力作用下回复至初始状态，质量块在向上移动过程中叠层压电陶瓷纵向缩回至初始状态。
2.根据权利要求1所述的杠杆式触觉反馈装置，其特征在于：所述杠杆式弹性传动件包括L形的基片和反Z形的撑杆，基片长边段为摆动端，撑杆底端与壳体内底面相固接，撑杆顶端靠抵在摆动端，基片短边段与壳体内底面相固接，与壳体内底面相对的撑杆下底面为驱动端，叠层压电陶瓷位于壳体内底面与撑杆下底面之间。
3.根据权利要求2所述的杠杆式触觉反馈装置，其特征在于：撑杆顶端靠近基片短边段。
4.根据权利要求2所述的杠杆式触觉反馈装置，其特征在于：所述质量块与基片长边段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接。
5.根据权利要求2所述的杠杆式触觉反馈装置，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接。
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