CN113990696A - 力反馈装置、电子设备以及电子设备系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种力反馈装置、应用该力反馈装置的电子设备以及电子设备系统，该力反馈装置包括：底座、扳机以及涡卷弹簧，所述扳机转动连接于所述底座；所述涡卷弹簧的一端传动连接于所述扳机，所述涡卷弹簧的另一端设于所述底座，所述涡卷弹簧用于阻碍所述扳机下压。本申请的技术方案，得以为用户提供更为优质的触觉反馈体验，从而满足用户对相关设备(例如各类操作手柄、玩具枪、虚拟现实设备、增强现实设备等)感官与触觉相适应的要求。

Description

力反馈装置、电子设备以及电子设备系统

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，特别涉及一种力反馈装置、应用该力反馈装置的电子设备以及电子设备系统。

背景技术

随着近年来例如各类操作手柄、玩具枪、虚拟现实设备、增强现实设备等外设的不断发展，用户对使用外设时的感官要求也越来越高。正因如此，如何能够满足用户对相关设备(例如各类操作手柄、玩具枪、虚拟现实设备、增强现实设备等)的感官要求，也成为了研发人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种力反馈装置、应用该力反馈装置的电子设备以及电子设备系统，旨在为用户提供更为优质的触觉反馈体验，从而满足用户对相关设备(例如各类操作手柄、玩具枪、虚拟现实设备、增强现实设备等)与触觉相适应的要求。

为实现上述目的，本发明提出的一种力反馈装置，包括：

底座；

扳机，所述扳机转动连接于所述底座；以及

涡卷弹簧，所述涡卷弹簧的一端传动连接于所述扳机，所述涡卷弹簧的另一端设于所述底座，所述涡卷弹簧用于阻碍所述扳机下压。

在本发明的一实施例中，所述力反馈装置还包括驱动机构，所述驱动机构设于所述底座，并与所述涡卷弹簧的远离所述扳机的一端传动连接，用于驱使所述涡卷弹簧变形。

在本发明的一实施例中，所述力反馈装置还包括：

第一转轴，所述第一转轴可转动地设于所述底座，所述涡卷弹簧的远离所述扳机的一端连接于所述第一转轴；和

第一传动机构，所述第一传动机构用于传动连接所述驱动机构和所述第一转轴。

在本发明的一实施例中，所述驱动机构为驱动电机，所述第一传动机构包括：

第一主动齿轮，所述第一主动齿轮套设于所述驱动电机的输出轴，以在所述驱动电机的驱动下转动；

第一从动齿轮，所述第一从动齿轮套设于所述第一转轴，并与所述第一主动齿轮啮合，以在所述第一主动齿轮的驱动下转动，并驱使所述第一转轴转动。

在本发明的一实施例中，所述力反馈装置还包括电位器，所述电位器安装于所述底座，用于检测所述第一转轴的转动角度；

且/或，所述力反馈装置还包括磁性件和霍尔元件，所述霍尔元件和所述磁性件的其中之一设于所述底座，所述霍尔元件和所述磁性件的其中另一设于所述扳机，所述磁性件用于在所述扳机的转动过程中与所述霍尔元件耦合，以触发所述霍尔元件。

在本发明的一实施例中，所述力反馈装置还包括：

第二转轴，所述第二转轴可转动地设于所述底座，并传动连接于所述扳机，所述涡卷弹簧的靠近所述扳机的一端连接于所述第二转轴；

第二传动机构，所述第二传动机构用于传动连接所述扳机和所述第二转轴。

在本发明的一实施例中，所述第二传动机构包括：

第二主动齿轮，所述第二主动齿轮设于所述扳机以与所述扳机同步转动；和

第二从动齿轮，所述第二从动齿轮套设于所述第二转轴，并与所述第二主动齿轮啮合，以在所述第二主动齿轮的驱动下带动所述第二转轴转动。

在本发明的一实施例中，所述扳机包括按键和连接轴，所述按键套设于所述连接轴，所述第二主动齿轮为扇形齿轮，所述扇形齿轮套设于所述连接轴，所述扇形齿轮的其中一侧边与所述按键抵接。

在本发明的一实施例中，所述连接轴的外侧壁设有限位槽，所述限位槽沿所述连接轴的周向环绕设置，所述扇形齿轮卡设于所述限位槽。

在本发明的一实施例中，所述扳机设有连接部，所述涡卷弹簧的一端与所述连接部连接。

在本发明的一实施例中，所述连接部的端部设有限位凸起，所述涡卷弹簧的一端形成耳钩部，所述耳钩部勾设于所述限位凸起。

本发明还提出一种电子设备，所述电子设备包括前述任意一项中所述的力反馈装置，该力反馈装置包括：

底座；

扳机，所述扳机转动连接于所述底座；和

涡卷弹簧，所述涡卷弹簧的一端与所述扳机传动连接，所述涡卷弹簧的另一端设于所述底座。

本发明还提出一种电子设备系统，包括如前所述的电子设备，以实现对电子设备系统的控制。

本发明的技术方案，通过设置涡卷弹簧，并使涡卷弹簧的两端分别与扳机和底座连接，在用户按压扳机时涡卷弹簧形变并产生与扳机按压方向反向的弹性力作用于扳机，以通过扳机向用户的手指反馈作用力，产生力反馈作用。并且，扳机转动的角度不同，涡卷弹簧的弹性力也相应变化，从而得以在用户按压扳机过程中根据按压程度产生对用户的不同程度的力反馈；以此便可完成与用户手指的交互行为，为用户提供更为优质的触觉反馈体验，从而满足用户对相关设备(例如各类操作手柄、玩具枪、虚拟现实设备、增强现实设备等)感官与触觉相适应的要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明力反馈装置一实施例的结构图；

图2为图1力反馈装置的爆炸图；

图3为本发明力反馈装置另一实施例的结构图；

图4为图1力反馈装置的爆炸图；

图5为本发明力反馈装置一种力反馈模式的力反馈示意图；

图6为本发明力反馈装置另一力反馈模式的力反馈示意图；

图7为本发明力反馈装置又一力反馈模式的力反馈示意图；

图8为本发明电子设备的局部结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1000	电子设备	30	驱动机构
100	力反馈装置	31	输出轴
				10	扳机	40	第一转轴
11	按键	41	安装槽
				111	连接耳	50	第一传动机构
112	抵接部	51	第一主动齿轮
				113	限位部	52	第一从动齿轮
114	连接部	60	电位器
				1141	限位凸起	61	外部主体
12	连接轴	62	感应内圈
				121	连接轴主体	70	霍尔元件
122	限位套筒	80	第二转轴
				123	限位槽	90	第二传动机构
20	涡卷弹簧	91	第二主动齿轮
				21	耳钩部	92	第二从动齿轮

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)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、运动情况等，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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

针对背景技术所反映的技术问题，本发明提出一种力反馈装置100，旨在为用户提供更为优质的触觉反馈体验，从而满足用户对相关设备(例如各类操作手柄、玩具枪、虚拟现实设备、增强现实设备等)的感官要求。

下面将在具体实施例中对本发明提出的力反馈装置100的具体结构进行说明：

请参照图1或图3，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述力反馈装置100包括：

底座(未图示)；

扳机10，所述扳机10转动连接于所述底座；以及

涡卷弹簧20，所述涡卷弹簧20的一端传动连接于所述扳机10，所述涡卷弹簧20的另一端设于所述底座，所述涡卷弹簧20用于阻碍所述扳机10下压。

可以理解的，力反馈装置100中设置有作为安装基础的底座，用于承载扳机10和涡卷弹簧20，其中，底座可以是为了安装扳机10和涡卷弹簧20设置的独立于电子设备外壳的部件，也可以由电子设备的外壳充当。

同时力反馈装置100设置有扳机10和涡卷弹簧20，常见的，涡卷弹簧20呈平面螺旋结构，且具有内端和外端；当然，涡卷弹簧20也可以是双螺旋结构，具有并排设置的两个平面螺旋结构，每一平面螺旋结构均具有内端。此时，涡卷弹簧20的两端分别与扳机10和底座连接，可以是直接连接也可以是间接连接，扳机10既可以是各类操作手柄(例如游戏手柄等)的按键，也可以是玩具枪的扳机10，还可以是虚拟现实设备(简称VR设备)的按键，亦或者是增强现实设备(简称AR设备)的按键。扳机10用于与用户的手指接触，以承受用户的作用力并向用户反馈反作用力，具体地：扳机10具有相连接的按键11和连接轴12，扳机10的连接轴12与底座转动连接，使得扳机10的按键11可绕连接轴12进行转动而发生位移，从而得以使得涡卷弹簧20产生形变，并产生与扳机10按压方向反向的弹性力作用于扳机10，以通过扳机10向用户的手指反馈作用力，完成与用户的交互；不难理解的，涡卷弹簧20的形变程度受用户按压扳机10的程度影响，进而使得涡卷弹簧20产生的弹性力相应变化，以在扳机10运动过程中向用户反馈不同层次的作用力，为用户提供更为优质的触觉反馈体验。同时，当用户松开对扳机10的按压时，涡卷弹簧20得以提供弹性回复力使扳机10复位。

因此，可以理解的，本发明的技术方案，通过设置涡卷弹簧20，并使涡卷弹簧20的两端分别与扳机10和底座连接，在用户按压扳机10时涡卷弹簧20形变并产生与扳机10按压方向反向的弹性力作用于扳机10，以通过扳机10向用户的手指反馈作用力，产生力反馈作用。并且，扳机10转动的角度不同，涡卷弹簧20的弹性力也相应变化，从而得以在用户按压扳机10过程中根据按压程度产生对用户的不同程度的力反馈；以此便可完成与用户手指的交互行为，为用户提供更为优质的触觉反馈体验，从而满足用户对相关设备(例如各类操作手柄、玩具枪、虚拟现实设备、增强现实设备等)感官与触觉相适应的要求。

请参照图1或图3，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述力反馈装置100还包括驱动机构30，所述驱动机构30设于所述底座，并与所述涡卷弹簧20的远离所述扳机10的一端传动连接，用于驱使所述涡卷弹簧20变形。

如此设置，可以通过驱动机构30驱使涡卷弹簧20变形，可以是使得涡卷弹簧20收卷或放松，从而改变涡卷弹簧20的初始压缩状态，进而根据不同的使用模式改变涡卷弹簧20的初始反馈力；另外，也可以在扳机10的运动过程中与扳机10配合不断改变涡卷弹簧20的压缩状态，进而改变扳机10转动过程中的涡卷弹簧20施加的反馈力，最终实现不同力的反馈状态，为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

结合参照图5至图7，图示为扳机10转动角度与反馈力的不同反馈模式的变化示意图，图5中反馈力随扳机10转动角度增大逐渐增大，图6所示为反馈力随扳机10转动角度增大呈阶跃状态变化的反馈力示意图，图7所示为反馈力随扳机10转动角度增大呈突然泄力状态的反馈力示意图；当然，驱动机构30和扳机10配合时，反馈力变化状态不局限于图示三种变化模式，可以根据不同的使用模式或游戏场景做相应设置。不难看出，通过设置驱动机构30，使得力反馈装置100得以实现多种场景力反馈模拟，为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

需要说明的是，本实施例中，驱动机构30可以是但不限于气缸或电机，涡卷弹簧20为单螺旋结构时，可以是与涡卷弹簧20的内端连接也可以是与外端连接；且，驱动机构30与涡卷弹簧20一端的传动连接关系可以是但不限于齿轮传动、连杆传动等，仅需根据涡卷弹簧20的结构形态和涡卷弹簧20与驱动机构30的连接位置进行相应设置即可，在此不做具体限定。

请参照图1，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述力反馈装置100还包括：

第一转轴40，所述第一转轴40可转动地设于所述底座，所述涡卷弹簧20的远离所述扳机10的一端连接于所述第一转轴40；和

第一传动机构50，所述第一传动机构50用于传动连接所述驱动机构30和所述第一转轴40。

本申请通过设置涡卷弹簧20，并使其一端与驱动机构30传动连接，另一端与扳机10传动连接，以通过转动扳机10或通过驱动机构30驱使涡卷弹簧20形变形成力反馈。常见的，涡卷弹簧20呈平面螺旋结构，平面螺旋结构具有内端和外端，本实施例中，通过将涡卷弹簧20的内端固定于第一转轴40，外端与扳机10传动连接，此时，驱动机构30通过第一传动机构50的传动关系驱使第一转轴40转动，从而使得涡卷弹簧20产生相应的形变，改变其压缩状态。其中，第一传动机构50可以是但不限于连杆传动机构、齿轮传动机构、皮带传动机构、链传动机构或者前述两种或两种以上传动机构的组合，在此不做限定。

需要说明的是，涡卷弹簧20的设置形式，可以如上所述具有内端和外端，外端与扳机10传动连接，以在扳机10旋转时驱使外端绕内端转动从而使涡卷弹簧20形变。在一些实施例中，涡卷弹簧20也可以呈双螺旋结构，其具有并排设置的两个平面螺旋结构，两平面螺旋结构的外端相互连接，其中一平面螺旋结构的内端与上述第一转轴40连接，另一平面螺旋结构的内端如下述实施例中与第二转轴80连接，而第二转轴80传动连接于扳机10，以在扳机10运动时转动从而使得涡卷弹簧20变形。

进一步地，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述第一转轴40的侧壁开设有安装槽41，并使涡卷弹簧20的内端插设于安装槽41中以与第一转轴40连接固定，从而得以在第一转轴40转动时随第一转轴40活动以改变涡卷弹簧20的压缩状态。且采用插接的方式连接涡卷弹簧20和第一转轴40，得以提高连接强度，提高结构稳定性。

请参照图1，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述驱动机构30为驱动电机，所述第一传动机构50包括：

第一主动齿轮51，所述第一主动齿轮51套设于所述驱动电机的输出轴31，以在所述驱动电机的驱动下转动；

第一从动齿轮52，所述第一从动齿轮52套设于所述第一转轴40，并与所述第一主动齿轮51啮合，以在所述第一主动齿轮51的驱动下转动，并驱使所述第一转轴40转动。

本实施例采用齿轮传动机构连接驱动机构30和第一转轴40，可以理解的，驱动电机工作时，输出轴31带动第一主动齿轮51转动，并通过第一主动齿轮51与第一从动齿轮52之间的啮合关系驱使第一从动齿轮52带动第一转轴40转动，从而得以使得涡卷弹簧20形变。相较于其他传动方式，齿轮传动的传动精度高，得以精准控制第一转轴40的转动角度，从而控制涡卷弹簧20的形变程度；且齿轮传动的传动效率高，得以减少驱动电机输出的力矩在传动过程中的损耗，保障力矩传动效率。

需要说明的是，本实施例中，第一传动机构50也可以是多级齿轮传动机构，即在第一主动齿轮51和第一从动齿轮52之间设置多个传动齿轮，在此不做限定。

请参照图1，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述力反馈装置100还包括电位器60，所述电位器60安装于所述底座，用于检测所述第一转轴40的转动角度。

可以理解地，本申请通过驱动机构30驱使第一转轴40转动，从而使得涡卷弹簧20形变改变其压缩状态，以实现多种力反馈模式。本实施例中，在力反馈装置100中设置电位器60，常见的，电位器60和驱动机构30均电连接于力反馈装置100的控制系统，此时，电位器60监测第一转轴40的转动角度并反馈至控制系统，从而便于控制系统获知涡卷弹簧20当前的形变程度和压缩状态，进而便于控制系统对驱动机构30的运行进行精确控制，实现更加精确的传动动作，实现对涡卷弹簧20的更加精确的形变控制，实现对扳机10的更加精确的力反馈输出，为用户提供更为优质的触觉反馈体验。同时，通过电位器60的设置，得以通过第一转轴40的转动角度判断涡卷弹簧20产生的弹性力的大小，从而控制驱动电机的运行状态，避免出现驱动电机堵转的问题，提高驱动电机的使用寿命。

需要说明的是，本实施例中的电位器60是旋转式电位器60，其具有可相对转动的外部主体61和感应内圈62，此时，可以使得第一转轴40插设于感应内圈62并与感应内圈62固定连接，在第一转轴40转动时便得以驱使感应内圈62相对外部主体61转动，从而触发电位器60，实现对第一转轴40的位置监测。当然，在一些实施例中，驱动机构30为驱动电机，并通过第一传动机构50与第一转轴40传动连接，此时，可以使得驱动电机的输出轴31插设于感应内圈62并与感应内圈62固定连接，在输出轴31转动时便得以驱使感应内圈62相对外部主体61转动，从而触发电位器60，电位器60获知输出轴31的转动角度，并反馈至控制系统，控制系统可以根据第一传动机构50的传动比，例如齿轮传动机构的传动比计算出第一转轴40的转动角度，如此也得以实现对第一转轴40的位置监测，以获知涡卷弹簧20当前的形变和压缩状态，进而便于控制系统对驱动机构30的运行进行精确控制，实现更加精确的传动动作，实现对涡卷弹簧20的更加精确的形变控制，实现对扳机10的更加精确的力反馈输出，从而得以为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

请参照图1，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述力反馈装置100还包括磁性件(未图示)和霍尔元件70，所述霍尔元件70和所述磁性件的其中之一设于所述底座，所述霍尔元件70和所述磁性件的其中另一设于所述扳机10，所述磁性件用于在所述扳机10的转动过程中与所述霍尔元件70耦合，以触发所述霍尔元件70。

此时，通过磁性件和霍尔元件70的配合，便可对扳机10的转动情况予以监测，从而便于控制系统了解扳机10当前的位置信息，从而得以根据不同的使用模式和扳机10的位置信息控制驱动机构30的运行，以在扳机10的运动过程中与扳机10配合不断改变涡卷弹簧20的压缩状态，进而改变扳机10转动过程中的反馈力，最终实现不同力的反馈状态，为用户提供更为优质的触觉反馈体验。同时，通过磁性件和霍尔元件70的设置，得以通过扳机10的转动角度判断涡卷弹簧20此时产生的弹性力的大小，从而控制驱动电机的运行状态，避免出现驱动电机堵转的问题，提高驱动电机使用寿命。

此外，可以理解地，霍尔元件70即霍尔传感器；磁性件既可以是自身带有磁性的物质，例如永磁材料(具体可以是铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料、复合永磁材料等)，也可以是由软磁材料(具体可以是铁、铁合金、镍、镍合金、钴、钴合金等)配合线圈构成。

在一些实施例中，扳机10设有多个限位部113，多个所述限位部113共同围合形成限位空间，用于限位固定磁性件和霍尔元件70的其中之一，以避免固定于扳机10上的磁性件或霍尔元件70移动，进而得以提高力反馈装置100的结构稳定性。

请参照图1，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述力反馈装置100还包括：

第二转轴80，所述第二转轴80可转动地设于所述底座，并传动连接于所述扳机10，所述涡卷弹簧20的靠近所述扳机10的一端连接于所述第二转轴80；

第二传动机构90，所述第二传动机构90用于传动连接所述扳机10和所述第二转轴80。

本申请通过设置涡卷弹簧20，使得涡卷弹簧20的一端与扳机10传动连接，另一端设于底座，以在扳机10转动过程中驱使涡卷弹簧20形变形成力反馈。常见的，涡卷弹簧20呈平面螺旋结构，平面螺旋结构具有内端和外端，本实施例中，通过将涡卷弹簧20的内端固定于第二转轴80，外端设置于底座，可以是直接固定于底座，也可以是传动连接于驱动机构30以间接设置于底座。此时，扳机10旋转时通过第一传动机构50的传动关系驱使第二转轴80转动，从而使得涡卷弹簧20产生相应的形变以产生弹性力形成对扳机10的力反馈。其中，第二传动机构90可以是但不限于连杆传动机构、齿轮传动机构、皮带传动机构、链传动机构或者前述两种或两种以上传动机构的组合，在此不做限定。

需要说明的是，涡卷弹簧20的设置形式，可以如上所述具有内端和外端，内端与第二转轴80连接，以在扳机10旋转时驱使第二转轴80和内端转动从而使涡卷弹簧20形变，外端与底座直接连接或通过驱动机构30间接连接于底座，以相对内端固定或者在驱动机构30的驱使下绕内端转动。在一些实施例中，涡卷弹簧20也可以呈双螺旋结构，其具有并排设置的两个平面螺旋结构，两平面螺旋结构的外端相互连接，同时力反馈装置100中设置有驱动机构30和第一转轴40，此时，使得其中一平面螺旋结构的内端与第一转轴40连接，另一平面螺旋结构的内端与第二转轴80连接，第一转轴40转动或第二转轴80转动时均得以使得涡卷弹簧20变形，从而改变其压缩状态。

进一步地，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述第二转轴80的侧壁开设有安装槽41，并使涡卷弹簧20的内端插设于安装槽41中以与第二转轴80连接固定，从而得以在第二转轴80转动时随第二转轴80活动以改变涡卷弹簧20的压缩状态。且采用插接的方式连接涡卷弹簧20和第二转轴80，得以提高连接强度，提高结构稳定性。

请参照图1，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述第二传动机构90包括：

第二主动齿轮91，所述第二主动齿轮91设于所述扳机10以与所述扳机10同步转动；和

第二从动齿轮92，所述第二从动齿轮92套设于所述第二转轴80，并与所述第二主动齿轮91啮合，以在所述第二主动齿轮91的驱动下带动所述第二转轴80转动。

本实施例采用齿轮传动机构传动连接扳机10和第二转轴80，具体地，使得第二主动齿轮91与扳机10连接，第二从动齿轮92套设于第二转轴80，且第一主动齿轮51和第二从动齿轮92啮合；此时，用于按压扳机10使扳机10转动时，第二主动齿轮91随扳机10一同转动，并通过与第二从动齿轮92的啮合关系驱使第二转轴80转动，以使得涡卷弹簧20形变产生反馈力。相较于其他传动方式，齿轮传动的传动效率高，得以减少扳机10输入的力矩在传动过程中的损耗，保障力矩传动效率。当用户松开对扳机10的按压时，涡卷弹簧20得以提供弹性回复力使扳机10和第二传动机构90复位。

需要说明的是，本实施例中，第二传动机构90也可以是多级齿轮传动机构，即在第二主动齿轮91和第二从动齿轮92之间设置多个传动齿轮，在此不做限定。

请参照图1，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述扳机10包括按键11和连接轴12，所述按键11套设于所述连接轴12，所述第二主动齿轮91为扇形齿轮，所述扇形齿轮套设于所述连接轴12，所述扇形齿轮的其中一侧边与所述按键11抵接。

可以理解的，由于扳机10的转动角度有限，可以将第二主动齿轮91设置为扇形齿轮，得以减少第二主动齿轮91的体积，也减少使用材料。同时，使得扇形齿轮套设于扳机10的连接轴12，以使扇形齿轮得以绕连接轴12转动，并使得扇形齿轮的位于按压方向前侧的侧边与扳机10的按键11抵接，此时，用户按压扳机10时得以使得按压力传递至第二主动齿轮91驱使第二主动齿轮91绕连接轴12转动，并通过与第二从动齿轮92的啮合关系驱使第二转轴80转动，以使得涡卷弹簧20形变产生反馈力。当用户松开对扳机10的按压时，涡卷弹簧20提供弹性回复力使得第二转轴80转动，从而通过第二从动齿轮92带动第二主动齿轮91和扳机10复位。在一些实施例中，按键11的朝向扇形齿轮的一侧凸设有抵接部112，抵接部112沿扇形齿轮的侧边延伸设置，并与扇形齿轮的侧边抵接，以增大按键11与扇形齿轮之间的接触面积，提高力的传递效率。

在一些实施例中，按键11上设有相对设置的两连接耳111，两连接耳111上均开设有轴孔，连接轴12穿设于两轴孔以与按键11转动连接。

请参照图1，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述连接轴12的外侧壁设有限位槽123，所述限位槽123沿所述连接轴12的周向环绕设置，所述第二主动齿轮91卡设于所述限位槽123。

如此设置，得以提高第二主动齿轮91与扳机10之间的连接强度，避免第二主动齿轮91沿连接轴12的轴向滑动，从而得以提高扳机10和第二转轴80之间的传动稳定性。

请参照图2，在一些实施例中，连接轴12包括连接轴主体121和套设于连接轴主体121的两限位套筒122，两限位套筒122间隔设置，并夹设于按键11的两连接耳111之间，以使得两限位套筒122与所述连接轴主体121的侧壁共同限定出限位槽123，如此设置，便于安装第二主动齿轮91。

请参照图3，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述扳机10设有连接部114，所述涡卷弹簧20的一端与所述连接部114连接。

常见的，涡卷弹簧20呈平面螺旋结构，且具有内端和外端。本实施例中，涡卷弹簧20的内端设于底座，可以是直接设于底座也可以通过驱动机构30间接设于底座，扳机10包括按键11、连接轴12以及连接部114，连接轴12与底座转动连接，以使按键11和连接部114相对底座可转动设置，按键11用于被用户按压操作，连接部114与涡卷弹簧20的外端连接，此时，用户按压按键11以使扳机10转动时，连接部114绕连接轴12转动，使得涡卷弹簧20的外端绕内端转动，从而使得涡卷弹簧20产生形变，产生施加于扳机10的反馈力。

请参照图3和图4，在本发明力反馈装置100的一些实施例中，所述连接部114的端部设有限位凸起1141，所述涡卷弹簧20的一端形成耳钩部21，所述耳钩部21勾设于所述限位凸起1141。

本实施例中，连接部114的远离按键11的一端凸设有限位凸起1141，涡卷弹簧20的外端形成耳钩部21，并使得耳钩部21勾设于限位凸起1141，如此设置，得以提高扳机10与涡卷弹簧20之间的连接强度，提高力反馈装置100的结构稳定性。

参照图8，本发明还提出一种电子设备1000，该电子设备1000包括如前所述的力反馈装置100，该力反馈装置100的具体结构参照前述实施例。由于本电子设备1000采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

可以理解地，电子设备1000可以是各类操作手柄(例如游戏手柄等)、虚拟现实设备、增强现实设备等。

本发明还提出一种电子设备系统，该电子设备系统包括如前所述的电子设备1000，以实现对电子设备系统的控制，如游戏手柄与游戏主机或VR手柄与VR头戴设备组成的系统等。其中电子设备1000包括如前所述的力反馈装置100，该力反馈装置10的具体结构参照前述实施例。由于本电子设备系统采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述所有实施例的全部技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (13)

1.一种力反馈装置，其特征在于，包括：

底座；

扳机，所述扳机转动连接于所述底座；以及

涡卷弹簧，所述涡卷弹簧的一端传动连接于所述扳机，所述涡卷弹簧的另一端设于所述底座，所述涡卷弹簧用于阻碍所述扳机下压。

2.如权利要求1所述的力反馈装置，其特征在于，所述力反馈装置还包括驱动机构，所述驱动机构设于所述底座，并与所述涡卷弹簧的远离所述扳机的一端传动连接，用于驱使所述涡卷弹簧变形。

3.如权利要求2所述的力反馈装置，其特征在于，所述力反馈装置还包括：

第一转轴，所述第一转轴可转动地设于所述底座，所述涡卷弹簧的远离所述扳机的一端连接于所述第一转轴；和

第一传动机构，所述第一传动机构用于传动连接所述驱动机构和所述第一转轴。

4.如权利要求3所述的力反馈装置，其特征在于，所述驱动机构为驱动电机，所述第一传动机构包括：

第一主动齿轮，所述第一主动齿轮套设于所述驱动电机的输出轴，以在所述驱动电机的驱动下转动；

第一从动齿轮，所述第一从动齿轮套设于所述第一转轴，并与所述第一主动齿轮啮合，以在所述第一主动齿轮的驱动下转动，并驱使所述第一转轴转动。

5.如权利要求3所述的力反馈装置，其特征在于，所述力反馈装置还包括电位器，所述电位器安装于所述底座，用于检测所述第一转轴的转动角度；

且/或，所述力反馈装置还包括磁性件和霍尔元件，所述霍尔元件和所述磁性件的其中之一设于所述底座，所述霍尔元件和所述磁性件的其中另一设于所述扳机，所述磁性件用于在所述扳机的转动过程中与所述霍尔元件耦合，以触发所述霍尔元件。

6.如权利要求1至5任意一项中所述的力反馈装置，其特征在于，所述力反馈装置还包括：

第二转轴，所述第二转轴可转动地设于所述底座，并传动连接于所述扳机，所述涡卷弹簧的靠近所述扳机的一端连接于所述第二转轴；

第二传动机构，所述第二传动机构用于传动连接所述扳机和所述第二转轴。

7.如权利要求6所述的力反馈装置，其特征在于，所述第二传动机构包括：

第二主动齿轮，所述第二主动齿轮设于所述扳机以与所述扳机同步转动；和

第二从动齿轮，所述第二从动齿轮套设于所述第二转轴，并与所述第二主动齿轮啮合，以在所述第二主动齿轮的驱动下带动所述第二转轴转动。

8.如权利要求7所述的力反馈装置，其特征在于，所述扳机包括按键和连接轴，所述按键套设于所述连接轴，所述第二主动齿轮为扇形齿轮，所述扇形齿轮套设于所述连接轴，所述扇形齿轮的其中一侧边与所述按键抵接。

9.如权利要求8所述的力反馈装置，其特征在于，所述连接轴的外侧壁设有限位槽，所述限位槽沿所述连接轴的周向环绕设置，所述扇形齿轮卡设于所述限位槽。

10.如权利要求1至5任意一项中所述的力反馈装置，其特征在于，所述扳机设有连接部，所述涡卷弹簧的一端与所述连接部连接。

11.如权利要求10所述的力反馈装置，其特征在于，所述连接部的端部设有限位凸起，所述涡卷弹簧的一端形成耳钩部，所述耳钩部勾设于所述限位凸起。

12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1至11任意一项中所述的力反馈装置。

13.一种电子设备系统，其特征在于，包括如权利要求12所述的电子设备，以实现对电子设备系统的控制。

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