CN109116993A - 冲击式压电激振触觉反馈装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了冲击式压电激振触觉反馈装置，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，弹性基片具有第一端部和第二端部，第一端部固接在壳体内，第二端部固接质量块，叠层压电陶瓷顶端与弹性基片底面相接触，叠层压电陶瓷接收到驱动信号后其能纵向伸长以推动弹性基片向上运动进而带动质量块向上移动直至弹性基片第二端部或质量块撞击壳体内顶面，叠层压电陶瓷纵向缩回至初始状态时质量块在重力以及回复力的作用下向下运动直至撞击壳体内底面。由于该触觉反馈装置结构简单，且利用杠杆原理叠层压电陶瓷仅通过弹性基片带动质量块直接撞击壳体内顶面或内底面，使得振动幅度大、振动响应快、能量利用率高，反馈效果好。
Description
技术领域
本发明涉及振动利用技术领域，具体为冲击式压电激振触觉反馈装置。
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，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
本发明提供了冲击式压电激振触觉反馈装置，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：
冲击式压电激振触觉反馈装置，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，弹性基片具有第一端部和第二端部，第一端部固接在壳体内，第二端部固接质量块，叠层压电陶瓷顶端与弹性基片底面相接触，叠层压电陶瓷接收到驱动信号后其能纵向伸长以推动弹性基片向上运动进而带动质量块向上移动直至弹性基片第二端部或质量块撞击壳体内顶面，叠层压电陶瓷纵向缩回至初始状态时质量块在重力以及回复力的作用下向下运动直至撞击壳体内底面。
一较佳实施例之中：所述弹性基片为L形，其短边段的端部为第一端部，其长边段的端部为第二端部，叠层压电陶瓷顶端与弹性基片之长边段的底面相接触。
一较佳实施例之中：所述质量块固接在弹性基片第二端部的底面且位于弹性基片下方，叠层压电陶瓷接收到驱动信号后其能纵向伸长以推动弹性基片向上运动进而带动质量块向上移动直至弹性基片第二端部撞击壳体内顶面。
一较佳实施例之中：所述质量块固接在弹性基片第二端部末端，质量块顶面和底面分别与壳体内顶面和内底面相对应，叠层压电陶瓷接收到驱动信号后其能纵向伸长以推动弹性基片向上运动进而带动质量块向上移动直至质量块撞击壳体内顶面。
一较佳实施例之中：所述叠层压电陶瓷靠近L形弹性基片的短边段。
一较佳实施例之中：所述质量块与弹性基片第二端部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长或缩回，当其进行纵向伸长时，其带动弹性基片向上移动进而带动位于第二端部的质量块向上移动，直至质量块或者弹性基片撞击至壳体内顶面，接着叠层压电陶瓷纵向缩回至初始状态，而质量块在其重力及回复力的作用下向下运动直至撞击至壳体内底面，如此循环往复，以产生剧烈振动效果。由于该触觉反馈装置结构简单，且利用杠杆原理叠层压电陶瓷仅通过弹性基片带动质量块直接撞击壳体内顶面或内底面，使得振动幅度大、振动响应快、能量利用率高，反馈效果好。
2.弹性基片为L形，使得长边段和短边段的连接点可以作为转动支点，既可以为叠层压电陶瓷的安装提供空间，结构简单同时传动效果好。
3.叠层压电陶瓷靠近L形弹性基片的短边段，使得叠层压电陶瓷纵向伸长时弹性基片第二端部的转动幅度就越大，撞击壳体内顶面的力量越大，振动效果越激烈。
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处于初始状态时的结构示意图。
图2绘示了一较佳实施例的弹性基片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，冲击式压电激振触觉反馈装置的一较佳实施例，所述的冲击式压电激振触觉反馈装置，它包括壳体1、弹性基片2、质量块3和叠层压电陶瓷4。
如图1所示，壳体1为长方形。
弹性基片2具有第一端部和第二端部，第一端部固接在壳体1内，第二端部固接质量块3。本实施例中，所述弹性基片2为L形，其短边段的端部为第一端部，其长边段的端部为第二端部。弹性基片2为L形，使得长边段和短边段的连接点可以作为转动支点，既可以为叠层压电陶瓷4的安装提供空间，结构简单同时传动效果好。
叠层压电陶瓷4固接在壳体1内底面，叠层压电陶瓷4顶端与弹性基片2底面相接触，叠层压电陶瓷4接收到驱动信号后其能纵向伸长以推动弹性基片2向上运动进而带动质量块3向上移动直至弹性基片2第二端部或质量块3撞击壳体1内顶面，叠层压电陶瓷4纵向缩回至初始状态时质量块3在重力以及回复力的作用下向下运动直至撞击壳体1内底面。
本实施例中，叠层压电陶瓷4顶端与弹性基片2之长边段的底面相接触。
本实施例中，所述叠层压电陶瓷4靠近L形弹性基片2的短边段。叠层压电陶瓷4靠近L形弹性基片2的短边段，使得叠层压电陶瓷4纵向伸长时弹性基片2第二端部的转动幅度就越大，撞击壳体1内顶面的力量越大，振动效果越激烈。
本实施例中，所述叠层压电陶瓷4与壳体1内底面之间采用胶水粘合或嵌合或压合方式进行固定。
本实施例中，所述质量块3固接在弹性基片2第二端部的底面且位于弹性基片2下方，叠层压电陶瓷4接收到驱动信号后其能纵向伸长以推动弹性基片2向上运动进而带动质量块3向上移动直至弹性基片2第二端部撞击壳体1内顶面。
或者，质量块3与弹性基片2第二端部的连接结构可以为：所述质量块3固接在弹性基片2第二端部末端，质量块3顶面和底面分别与壳体1内顶面和内底面相对应，叠层压电陶瓷4接收到驱动信号后其能纵向伸长以推动弹性基片2向上运动进而带动质量块3向上移动直至质量块3撞击壳体1内顶面。也即，撞击壳体1内顶面和内底面的均为质量块3，该种结构产生的振动效果会更佳。
本实施例中，所述质量块3与弹性基片2第二端部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。
该触觉反馈装置的工作原理为：
如图1所示，此时叠层压电陶瓷4处于初始状态，质量块3在弹性基片2的作用下处于悬空状态；
当叠层压电陶瓷4接收到驱动信号时，该叠层压电陶瓷4由于其逆压电效应会频繁进行纵向伸长或缩回，当其进行纵向伸长时，其带动弹性基片2向上移动进而带动位于第二端部的质量块3向上移动，直至弹性基片2撞击至壳体1内顶面，如图2所示；
接着，叠层压电陶瓷4纵向缩回至初始状态，而质量块3在其重力及回复力的作用下向下运动直至撞击至壳体1内底面，如图3所示；
如此循环往复，以产生剧烈振动效果。
由于该触觉反馈装置结构简单，且利用杠杆原理叠层压电陶瓷4仅通过弹性基片2带动质量块3直接撞击壳体1内顶面或内底面，使得振动幅度大、振动响应快、能量利用率高，反馈效果好。
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 (7)
1.冲击式压电激振触觉反馈装置，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，弹性基片具有第一端部和第二端部，第一端部固接在壳体内，第二端部固接质量块，叠层压电陶瓷顶端与弹性基片底面相接触，叠层压电陶瓷接收到驱动信号后其能纵向伸长以推动弹性基片向上运动进而带动质量块向上移动直至弹性基片第二端部或质量块撞击壳体内顶面，叠层压电陶瓷纵向缩回至初始状态时质量块在重力以及回复力的作用下向下运动直至撞击壳体内底面。
2.根据权利要求1所述的冲击式压电激振触觉反馈装置，其特征在于：所述弹性基片为L形，其短边段的端部为第一端部，其长边段的端部为第二端部，叠层压电陶瓷顶端与弹性基片之长边段的底面相接触。
3.根据权利要求1所述的冲击式压电激振触觉反馈装置，其特征在于：所述质量块固接在弹性基片第二端部的底面且位于弹性基片下方，叠层压电陶瓷接收到驱动信号后其能纵向伸长以推动弹性基片向上运动进而带动质量块向上移动直至弹性基片第二端部撞击壳体内顶面。
4.根据权利要求1所述的冲击式压电激振触觉反馈装置，其特征在于：所述质量块固接在弹性基片第二端部末端，质量块顶面和底面分别与壳体内顶面和内底面相对应，叠层压电陶瓷接收到驱动信号后其能纵向伸长以推动弹性基片向上运动进而带动质量块向上移动直至质量块撞击壳体内顶面。
5.根据权利要求2所述的冲击式压电激振触觉反馈装置，其特征在于：所述叠层压电陶瓷靠近L形弹性基片的短边段。
6.根据权利要求1所述的冲击式压电激振触觉反馈装置，其特征在于：所述质量块与弹性基片第二端部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。
7.根据权利要求1所述的冲击式压电激振触觉反馈装置，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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