CN111538403A - 触觉反馈装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及触觉反馈技术领域，具体提供了一种触觉反馈装置，包括支架、显示屏、第一配合件、传动组件和驱动机构，支架具有支撑面和收容腔，显示屏活动安装于支撑面并可相对支撑面移动，第一配合件连接显示屏，第一配合件设于收容腔并与所述支架间隔设置，第一配合件设有安装孔；传动组件设于安装孔，并与第一配合件配合产生相对运动，驱动机构安装于支架并与传动组件远离显示屏的一端连接以驱动传动组件旋转以使第一配合件带动显示屏作线性运动，该触觉反馈器能够将旋转运动变换为线性运动，当用户按压或者触碰显示屏时，驱动机构驱动传动组件转动，传动组件进而推动第一配合件带动显示屏水平移动，使显示屏产生振感，并将振感反馈给用户。

Description

触觉反馈装置
【技术领域】
本发明涉及触觉反馈技术领域，具体涉及一种触觉反馈装置。
【背景技术】
在一些电子产品中，运动反馈(如主动力和阻力反馈)以及触觉反馈(如振动、热能)被逐步应用，称为“触觉反馈”。触觉反馈能够提供给用户更强烈的使用体验。通常情况下，为让用户在触摸显示屏的同时能根据具体情景感受到动感效果，常在电子产品中设置振动器，以便用户触摸到显示屏时可以真切感受到由具体情景带来的触觉反馈。
现有技术中，常用的振动器为马达或者电磁阀，振动器的可选择性单一，不够丰富。
因此，有必要提供一种新的触觉反馈装置。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种能够将旋转运动变换为线性运动的触觉反馈器。
本发明的技术方案如下：
一种触觉反馈器，包括
支架，具有支撑面和收容腔；
显示屏，活动安装于所述支撑面并与所述支架围设成所述收容腔，所述显示屏可相对所述支撑面移动；
第一配合件，连接所述显示屏，所述第一配合件设于所述收容腔并与所述支架间隔设置，所述第一配合件设有沿垂直所述显示屏方向凹陷形成的安装孔；
传动组件，设于所述安装孔内与所述显示屏间隔设置，并与所述第一配合件配合产生相对运动；
驱动机构，安装于所述支架，并与所述传动组件远离所述显示屏的一端连接以驱动所述传动组件旋转以使所述第一配合件带动所述显示屏运动。
作为一种改进方式，所述第一配合件具有围设成所述安装孔的内侧壁，所述第一配合件从所述内侧壁凸设有第一凸起部，所述传动组件包括设于所述安装孔的第二配合件，所述第二配合件具有与所述内侧壁相对设置的外侧壁和至少两个从所述外侧壁朝向所述内侧壁凸设的第二凸起部，所述第二凸起部沿所述第二配合件周向间隔设置，所述第一凸起部设于相邻两个所述第二凸起部之间，所述驱动机构驱动所述第二配合件转动，所述第二凸起部与第一凸起部接触并挤压所述第一凸起部从而推动所述第一配合件带动所述显示屏运动。
作为一种改进方式，所述显示屏包括本体和凸设于所述本体之朝向所述支撑面一侧的限位部，所述本体活动安装于所述支撑面，所述限位部设于所述收容腔，所述第一配合件连接所述限位部。
作为一种改进方式，所述触觉反馈装置还包括设于所述显示屏与所述支撑面之间的第一弹性件，所述第一弹性件连接所述显示屏或所述支撑面。
作为一种改进方式，所述收容腔具有朝向所述支撑面的底槽面，所述触觉反馈装置还包括设于所述显示屏与所述底槽面之间的第二弹性件。
作为一种改进方式，所述收容腔包括第一凹腔和与所述第一凹腔相通的第二凹腔，所述支架从所述支撑面凹陷形成所述第一凹腔，所述第一凹腔具有所述底槽面，所述支架从所述底槽面凹陷形成所述第二凹腔，所述第一配合件与所述显示屏连接的一端设于所述第一凹腔，另一端设于所述第二凹腔。
作为一种改进方式，所述第一配合件包括连接所述显示屏的固定部和凸设于所述固定部之远离所述支撑面一侧的第一安装部，所述安装孔贯穿所述固定部和所述第一安作为一种改进方式，8.根据权利要求1所述的触觉反馈器，其特征在于，所述支架远离所述支撑面的一侧凸设有第二安装部，所述驱动机构安装于所述第二安装部。
作为一种改进方式，所述安装孔的截面为圆形，所述第二配合件为圆柱状。
作为一种改进方式，所述传动组件还包括连接于所述第二配合件和所述驱动机构的连接轴。
作为一种改进方式，所述驱动机构包括减速器和用于驱动所述传动组件旋转的电机，所述减速器一端连接所述电机，另一端连接所述传动组件。
本发明的有益效果在于：本发明的触觉反馈器能够将旋转运动变换为线性运动，当用户按压或者触碰显示屏时，驱动机构顺时针或逆时针转动，进而驱动传动组件顺时针或逆时针转动，传动组件从而推动第一配合件带动显示屏水平移动，使显示屏产生振感，并将振感反馈给用户。
【附图说明】
图1为本发明实施例的触觉反馈器的结构示意图；
图2为图1的A-A向视图；
图3为本发明实施例的触觉反馈器的分解图；
图4为本发明实施例的显示屏的结构示意图；
图5为本发明实施例的第一配合件的结构示意图；
图6为本发明实施例的第二配合件的结构示意图；
图7为本发明实施例的第一配合件和第二配合件的装配图；
图8为本发明实施例的电机单向周期旋转时，第二配合件与第一配合件产生的接触力；
图9为本发明实施例的电机双向周期旋转时，第二配合件与第一配合件产生的接触力。
附图标号：
1、触觉反馈器；
100、支架；11、支撑面；12、收容腔；121、第一凹腔；122、第二凹腔；13、底槽面；14、第二安装部；
200、显示屏；21、本体；22、限位部；
300、第一配合件；31、安装孔；32、内侧壁；33、第一凸起部；34、固定部；35、第一安装部；
400、传动组件；41、第二配合件；42、外侧壁；43、第二凸起部；44、连接轴；
500、驱动机构；51、电机；52、减速器；
600、第一弹性件；
700、第二弹性件。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
还需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上时，该元件可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接”另一个元件，它可以是直接连接另一个元件或者可能同时存在居中元件。
参阅图1至图7，本发明实施例提供了一种触觉反馈器1，包括支架100、显示屏200、第一配合件300、传动组件400和驱动机构500。
支架100用于承载显示屏200和将其他部件收容在收容腔12内，支架100具有支撑面11和收容腔12，收容腔12具有底槽面13。
显示屏200包括本体21和凸设于本体21之朝向支撑面11一侧的限位部22，本体21活动安装于支撑面11并与支架100围设成收容腔12，限位部22设于收容腔12内，设置限位部22能够限制显示屏200在水平方向的移动行程，避免显示屏200位移过大，影响其正常工作。
第一配合件300与限位部22连接，且第一配合件300位于收容腔12内并与支架100间隔设置以为第一配合件300提供运动空间，第一配合件300沿垂直显示屏200方向凹陷形成的安装孔31，并具有围设成安装孔31的内侧壁32，此外，第一配合件300从内侧壁32凸设有第一凸起部33，本实施例中，安装孔31的截面为圆形。
传动组件400设于安装孔31，并与第一配合件300配合以使第一配合件300带动显示屏200在水平方向移动，传动组件400包括设于安装孔31的第二配合件41以及连接第二配合件41与驱动机构500的连接轴44，第二配合件41具有与内侧壁32相对设置的外侧壁42和至少两个从外侧壁42朝向内侧壁32凸设的第二凸起部43，第二凸起部43沿第二配合件41周向间隔设置，第一凸起部33设于相邻两个第二凸起部43之间，且相邻两个第二凸起部43之间的间隙略大于第一凸起部33的尺寸，为了与第一配合件300更好地配合，第二配合件41为圆柱状。
驱动机构500安装于支架100，本实施例中，驱动机构500包括电机51和减速器52，电机51的输出轴与减速器52的一端连接，连接轴44远离第二配合件41的一端与减速器52的另一端连接，在电机51的转动、减速器52减速的过程中，第二配合件41被连接轴44带动同步转动以使第一配合件300带动显示屏200作线性运动。
本实施例的触觉反馈器1中电机51为旋转电机，因此能够将旋转运动变换为线性运动，当用户按压或者触碰显示屏200时，电机51顺时针或逆时针转动，进而驱动第二配合件41顺时针或逆时针转动，使第二凸起部43与第一凸起部33接触并挤压第一凸起部33从而推动第一配合件300带动显示屏200作线性运动，使得显示屏200沿平行于支撑面11所在平面移动，从而使显示屏200产生振感，并将振感反馈给用户。
在本实施例中，第一凸起部33设有一个，第二凸起部43沿第二配合件41的周向均匀分布有多个，可以理解地，以一个第一凸起部33和两个第二凸起部43为一组设置的方式来看，为了提高传动可靠性，可以设置两组或三组或更多。
在电机51的旋转过程中，第二配合件41与第一配合件300之间的接触力是周期性变化的，也就是说，显示屏200反馈给用户的振感是变化的，电机51单向周期旋转时，第二配合件41与第一配合件300产生的接触力如图8所示，电机51双向周期旋转时，第二配合件41与第一配合件300产生的接触力如图9所示，
参阅图2和图3，本实施例的触觉反馈器1还包括了第一弹性件600，第一弹性件600设计成环形，第一弹性件600设于本体21与支撑面11之间，第一弹性件600与本体21和支撑面11两者中的一者连接，与两者中的一者只接触不连接，在本实施例中，第一弹性件600与支撑面11固定连接，本体21抵压在第一弹性件600远离支撑面11的一侧面，两者接触。一方面，第一弹性件600提供了显示屏200在被按压过程中垂直于屏幕振动方向的刚度(本实施例中，显示屏200在水平面内运动，按压时第一弹性件600提供了竖直方向的支承载刚度)。另一方面，第一弹性件600可有效抑制显示屏200在实际振动过程中产生的摇摆情况，进而降低了显示屏200在摇摆过程中与支架100接触撞击而产生噪声的风险。第一弹性件600可为泡棉，泡棉具有形变能力强、重量轻的优点。
参阅图2和图3，本实施例的触觉反馈器1还包括第二弹性件700，第二弹性件700设计成环形，第二弹性件700设于限位部22与底槽面13之间；其中，第二弹性件700可与限位部22和底槽面13两者中的一者连接，与两者中的一者只接触不连接；第二弹性件700也可同时固定连接与限位部22和底槽面13；此外，第二弹性件700也可不与限位部22和槽底面13连接，而是通过沿平行于显示屏200的方向预压设置在支架100内并与所述限位部22和底槽面抵接；在本实施例中，第二弹性件700与底槽面13固定连接，限位部22抵压在第二弹性件700远离底槽面13的一侧面，两者接触。第二弹性件700用于提供显示屏200在振动过程中的回复刚度，防止显示屏200组件形变过大回复力不够无法复原。第二弹性件700可为泡棉，泡棉具有形变能力强、重量轻的优点。
参阅图2和图3，收容腔12包括第一凹腔121和与第一凹腔121相通的第二凹腔122，支架100从支撑面11凹陷形成第一凹腔121，第一凹腔121具有前述底槽面13，支架100从底槽面13凹陷形成第二凹腔122，也就是说，第二弹性件700位于第一凹腔121内，第一配合件300与限位部22连接的一端设于第一凹腔121，另一端设于第二凹腔122。这样设计，既能够为第一配合件300提供足够的运动空间，又能够增加支架100的支撑强度
参阅图3和图5，第一配合件300包括固定部34和凸设于固定部34之远离支撑面11一侧的第一安装部35，安装孔31贯穿固定部34和第一安装部35，固定部34与限位部22连接，这样设计，既能增加第一配合件300与限位部22的接触面积，从而提高连接可靠性，又能够减少第一配合件300在收容腔12内占用的空间，为其他元器件提供更大的安装空间。
参阅图1，支架100远离支撑面11的一侧凸设有第二安装部14，驱动机构500安装于第二安装部14，既能增加驱动机构500与支架100的接触面积，从而提高连接可靠性，又能够减少支架100的体积。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种触觉反馈器，其特征在于，包括
支架，具有支撑面和收容腔；
显示屏，活动安装于所述支撑面并与所述支架围设成所述收容腔，所述显示屏可相对所述支撑面移动；
第一配合件，连接所述显示屏，所述第一配合件设于所述收容腔并与所述支架间隔设置，所述第一配合件设有沿垂直所述显示屏方向凹陷形成的安装孔；
传动组件，设于所述安装孔内与所述显示屏间隔设置，并与所述第一配合件配合产生相对运动；
驱动机构，安装于所述支架，并与所述传动组件远离所述显示屏的一端连接以驱动所述传动组件旋转以使所述第一配合件带动所述显示屏运动。
2.根据权利要求1所述的触觉反馈器，其特征在于，所述第一配合件具有围设成所述安装孔的内侧壁，所述第一配合件从所述内侧壁凸设有第一凸起部，所述传动组件包括设于所述安装孔的第二配合件，所述第二配合件具有与所述内侧壁相对设置的外侧壁和至少两个从所述外侧壁朝向所述内侧壁凸设的第二凸起部，所述第二凸起部沿所述第二配合件周向间隔设置，所述第一凸起部设于相邻两个所述第二凸起部之间，所述驱动机构驱动所述第二配合件转动，所述第二凸起部与第一凸起部接触并挤压所述第一凸起部从而推动所述第一配合件带动所述显示屏运动。
3.根据权利要求1所述的触觉反馈器，其特征在于，所述显示屏包括本体和凸设于所述本体之朝向所述支撑面一侧的限位部，所述本体活动安装于所述支撑面，所述限位部设于所述收容腔，所述第一配合件连接所述限位部。
4.根据权利要求1所述的触觉反馈器，其特征在于，所述触觉反馈装置还包括设于所述显示屏与所述支撑面之间的第一弹性件，所述第一弹性件连接所述显示屏或所述支撑面。
5.根据权利要求1所述的触觉反馈器，其特征在于，所述收容腔具有朝向所述支撑面的底槽面，所述触觉反馈装置还包括设于所述显示屏与所述底槽面之间的第二弹性件。
6.根据权利要求5所述的触觉反馈器，其特征在于，所述收容腔包括第一凹腔和与所述第一凹腔相通的第二凹腔，所述支架从所述支撑面凹陷形成所述第一凹腔，所述第一凹腔具有所述底槽面，所述支架从所述底槽面凹陷形成所述第二凹腔，所述第一配合件与所述显示屏连接的一端设于所述第一凹腔，另一端设于所述第二凹腔。
7.根据权利要求1所述的触觉反馈器，其特征在于，所述第一配合件包括连接所述显示屏的固定部和凸设于所述固定部之远离所述支撑面一侧的第一安装部，所述安装孔贯穿所述固定部和所述第一安装部。
8.根据权利要求1所述的触觉反馈器，其特征在于，所述支架远离所述支撑面的一侧凸设有第二安装部，所述驱动机构安装于所述第二安装部。
9.根据权利要求2所述的触觉反馈器，其特征在于，所述安装孔的截面为圆形，所述第二配合件为圆柱状。
10.根据权利要求2所述的触觉反馈器，其特征在于，所述传动组件还包括连接于所述第二配合件和所述驱动机构的连接轴。
11.根据权利要求1所述的触觉反馈器，其特征在于，所述驱动机构包括减速器和用于驱动所述传动组件旋转的电机，所述减速器一端连接所述电机，另一端连接所述传动组件。
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