CN212435606U - 触控反馈模组及触控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种触控反馈模组及触控装置，触控反馈模组包括悬翼板、压电马达、触摸板及多个传递单元，悬翼板具有承载区及环绕承载区的传递区，压电马达设置于承载区，多个传递单元相互间隔且环绕设置于传递区，每一传递单元朝压电马达延伸设置，触摸板架设于多个传递单元远离悬翼板的一侧，按压触摸板时，将力传递给悬翼板，悬翼板发生弯曲变形，带动压电马达产生电压输出，按压触摸板不同的位置，压电马达输出的电压信号波动范围较小，压力感知一致性较高，此时，压电马达接收电压信号，带动悬翼板发生弯曲变形，并将振动传递给触摸板，使得触摸板能够产生均匀的沿层叠方向的位移，提高触控反馈的均匀性。

Description

触控反馈模组及触控装置

技术领域

本实用新型涉及触控显示技术领域，特别是涉及一种触控反馈模组及触控装置。

背景技术

在触控技术领域，触控反馈模组因其能够实现触控反馈和压力感知的效果，广泛应用于笔记本电脑、触屏手机、车载设备、工业控制设备等触控装置。

由于压电材料具有同时提供触控反馈和压力感知的功能，将压电材料应用于触控反馈模组中，以获得较好的触控反馈和压力感知的效果成为目前触控技术研究的热点，现有的触控反馈模组采用一体式的悬臂结构，悬臂结构的中心作为支点，悬翼板的振动位移两侧大，中间小，以将振动传递至压电材料实现压力感知的功能、压电材料将触控反馈的功能通过触摸板的形变振动表现出来，但是振动位移的分布使得不同位置的振动触感不同，导致触控反馈模组的人机交互效果较差，不利于提升用户体验。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有触控反馈模组人机交互效果较差的问题，提供一种触控反馈模组及触控装置。

一种触控反馈模组，包括悬翼板、压电马达、触摸板及多个传递单元，所述悬翼板具有承载区及环绕所述承载区的传递区，所述压电马达设置于所述承载区，多个所述传递单元相互间隔且环绕设置于所述传递区，每一所述传递单元朝所述压电马达延伸设置，所述触摸板架设于所述多个传递单元远离所述悬翼板的一侧。

上述触控反馈模组中，触摸板通过多个传递单元架设于悬翼板，悬翼板上设置有压电马达，多个传递单元相互间隔且环绕压电马达设置，并且每一传递单元朝压电马达延伸设置，当外力按压触摸板时，通过传递结构将力传递给悬翼板，导致悬翼板发生弯曲变形，进而带动压电马达通过正压电效应产生电压输出，由于每一传递单元朝压电马达延伸设置，按压触摸板不同的位置，压电马达输出的电压信号波动范围较小，压力感知一致性较高。此时，压电马达接收电压信号，通过逆压电效应产生力的作用，进而带动悬翼板发生弯曲变形，从而通过传递结构将振动传递给触摸板，由于每一传递单元朝压电马达延伸设置，使得触摸板能够产生均匀的沿层叠方向的位移，提高触控反馈的均匀性。

在其中一个实施例中，所述压电马达在所述承载区内沿第一方向延伸，所述传递单元向着所述承载区延伸，且延伸方向与所述第一方向所成锐角为40°-50°。

上述触控反馈模组中，通过限定传递单元向着承载区的延伸，且延伸方向与第一方向所成锐角为40°-50°，以进一步提高压力感知一致性和触控反馈的均匀性。

在其中一个实施例中，所述传递单元的延伸方向与所述第一方向的锐角为44°-46°。

上述触控反馈模组中，通过限定传递单元的延伸方向与第一方向的锐角为44°-46°，以保证压力感知一致性和触控反馈的均匀性更好。

在其中一个实施例中，所有所述传递单元的延伸方向与所述第一方向所成的锐角相同。

上述触控反馈模组中，通过限定所有传递单元的延伸方向与第一方向所成的锐角相同，以使得触控反馈模组的触控反馈的均匀性更好，压力感知一致性更高。

在其中一个实施例中，所述传递单元靠近所述悬翼板的边缘设置，进一步提高触控反馈的均匀性。

在其中一个实施例中，所述传递单元与所述悬翼板的边缘之间的距离不小于20mm，以保证整体结构的可靠性。

在其中一个实施例中，所有所述传递单元关于所述第一方向对应的对称，以提高触控反馈的均匀性和压力感知的一致性。

在其中一个实施例中，位于所述第一方向同一侧的所有所述传递单元关于第二方向对称，所述第二方向与所述第一方向相垂直。

上述触控反馈模组中，通过限定位于第一方向同一侧的两个传递单元关于第二方向对称，以进一步提高触控反馈的均匀性和压力感知的一致性。

在其中一个实施例中，触控反馈模组还包括驱动电路板及用于连接所述压电马达和所述驱动电路板的走线，所述驱动电路板用于为所述压电马达提供电压信号和传递电压信号，所述走线设置在所述承载区及所述传递区上，且位于相邻两个所述传递单元之间的间隙内。

上述触控反馈模组中，通过限定走线设置在承载区及传递区上，且位于相邻两个传递单元之间的间隙内，以便于电子元器件的布置与走线排布。

另外本实用新型还提供了一种触控装置，包括壳体，还包括如上述任一实施例的所述触控反馈模组，所述触控反馈模组固定于所述壳体。

上述触控装置中，由于触控反馈模组中触摸板通过多个传递单元架设于悬翼板，悬翼板上设置有压电马达，多个传递单元相互间隔且环绕压电马达设置，并且每一传递单元朝压电马达延伸设置，当外力按压触摸板时，通过传递结构将力传递给悬翼板，导致悬翼板发生弯曲变形，进而带动压电马达通过正压电效应产生电压输出，由于每一传递单元朝压电马达延伸设置，按压触摸板不同的位置，压电马达输出的电压信号波动范围较小，压力感知一致性较高。此时，压电马达接收电压信号，通过逆压电效应产生力的作用，进而带动悬翼板发生弯曲变形，从而通过传递结构将振动传递给触摸板，由于每一传递单元朝压电马达延伸设置，使得触摸板能够产生均匀的沿层叠方向的位移，提高触控反馈的均匀性。因此，具有该触控反馈模组的触控装置压力感知一致性和触控反馈的均匀性较好。

附图说明

图1为现有技术中触控反馈模组的剖视示意图；

图2为现有技术中触控反馈模组去除触摸板后模组的俯视图；

图3为现有技术中触控反馈模组的触控反馈振动示意图；

图4为本实用新型一实施例中触控反馈模组的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例中触控反馈模组去除触摸板后模组的俯视图；

图6为本实用新型一实施例中触控反馈模组中传递单元角度调整示意图；

图7为本实用新型一实施例中传递单元角度为45°时触控反馈模组的触控反馈振动示意图；

图8为本实用新型一实施例中触控反馈模组中传递单元位置调整示意图；

图9为图8中传递单元位置变化时触控反馈模组的振动幅度示意图；

图10为本实用新型一实施例中触控反馈模组中传递单元长度调整示意图；

图11为图10中传递单元长度变化时触控反馈模组的振动幅度示意图；

图12为本实用新型另一实施例中触控反馈模组中传递单元位置调整示意图；

图13为图12中传递单元位置变化时触控反馈模组的振动幅度示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

现有技术中触控反馈模组的结构如图1以及图2所示，触控反馈模组010包括悬翼板011、传递结构012、触摸板014及压电马达013，如图3所示，现有触控反馈模组010触控反馈的均匀性为18.96％，触控反馈的均匀性较差，并且该触控反馈模组010不便于走线和电子元件的设置，为了解决上述问题，本实用新型提供了一种触控反馈模组及触控装置。

实施例一；

如图4以及图5所示，本实用新型提供一种触控反馈模组100，包括悬翼板110、多个传递单元120、触摸板140及压电马达130，其中：

悬翼板110具有承载区111以及传递区112，并且传递区112环绕承载区111设置，承载区111具有第一方向X和第二方向Y，第一方向X和第二方向Y平行于承载区111，并且第一方向X和第二方向Y相垂直，在具体设置时，悬翼板110可以采用铝合金、电木、玻璃、不锈钢、其他合金材料等，较佳地，悬翼板110选用具有轻质和高强度特点的铝合金，在保证在同样的悬翼板110的机械强度的基础上能够减轻整体构造的厚度，而悬翼板110的厚度取值范围为0.3mm-5mm，例如，0.3mm、1mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、3.5mm、5mm等，而悬翼板110的具体材质和厚度根据触控反馈模组100实际情况进行确定；

压电马达130层叠设置于承载区111，在具体设置时，压电马达130可以采用有机压电材料、无机陶瓷压电材料、单晶压电材料、无铅压电材料等，通过沉积、粘接、卡扣连接、凹凸配合连接等方式设置于悬翼板110的承载区111，较佳地，压电马达130选用压电陶瓷，当压电陶瓷为长方体状时，长宽高尺寸可以是50mm*10mm*0.2mm，此时容纳部的形状是与该压电陶瓷相匹配的长方体容纳部，当然，压电马达130还可以是正方体状、圆柱状、环形状等；

多个传递单元120相互间隔且环绕设置于传递区112，并且每一传递单元120朝压电马达130延伸设置；在具体设置时，传递单元120用于传递力的作用，可以采用泡棉、橡胶、塑料等具有弹性的材料，硬度小于80A，或者传递单元120也可以采用刚性材料，并且传递单元120与悬翼板110之间通过弹性胶相连，采用上述结构形式的传递单元120既可以保证良好的传递效果，又可以消除悬翼板110变形带来的影响。

触摸板140通过多个传递单元120架设于多个传递单元120远离悬翼板110的一侧，在具体设置时，触摸板140与压电马达130之间具有一定的间距，该间距用于限制触摸板140的振动，并且大于触摸板140向下振动的振幅，以防止压伤压电马达130。

上述触控反馈模组100中，触摸板140通过多个传递单元120架设于悬翼板110，悬翼板110上层叠设置有压电马达130，多个传递单元120相互间隔且环绕压电马达130设置，并且每一传递单元120朝压电马达130延伸设置，当外力按压触摸板140时，通过多个传递单元120将力传递给悬翼板110，导致悬翼板110发生弯曲变形，进而带动压电马达130通过正压电效应产生电压输出，由于每一传递单元120朝压电马达130延伸设置，按压触摸板140不同的位置，压电马达130输出的电压信号波动范围较小，压力感知一致性较高。此时，压电马达130接收电压信号，通过逆压电效应产生力的作用，进而带动悬翼板110发生弯曲变形，从而通过多个传递单元120将振动传递给触摸板140，由于每一传递单元120朝压电马达130延伸设置，使得触摸板140能够产生均匀的沿层叠方向的位移，提高触控反馈的均匀性。

为了提高触控反馈的均匀性，如图5以及图6所示，一种优选实施方式，压电马达130在承载区111沿第一方向X延伸，传递单元120向着承载区111延伸，并且传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α为40°-50°。

上述触控反馈模组100中，通过限定传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α为40°-50°，以使得每一传递单元120朝压电马达130延伸设置，并且此时触控反馈模组100的触控反馈的均匀性较好，压力感知一致性较高，在具体设置时，传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α可以为40°-50°，传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α还可以为其他能够满足触控反馈均匀性要求的范围值，而在传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α为40°-50°时，传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α可以为40°、41°、42°、43°、44°、45°、46°、47°、48°、49°、50°，当然，传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α还可以为40°-50°范围内的其他值，而传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α的具体值根据触控反馈模组100的实际情况进行确定。

为了进一步提高触控反馈的均匀性，具体地，传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α可以为44°-46°。在具体设置时，传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α可以为45°，传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α可以大致为45°，并在较小的区间内变动，以使得触控反馈的均匀性更好。

采用泡棉制备多个传递单元120时，在满足同样振动位移的要求时，如图3以及图7所示，上述触控反馈模组100中，传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α为45°时，触控反馈的均匀性为4.9％，而现有触控反馈模组010触控反馈的均匀性为18.96％，与现有触控反馈模组010相比，上述触控反馈模组100触控反馈的均匀性较高，使得触摸板140表面振动均匀性得到了大幅提高。

为了进一步提高触控反馈的均匀性，一种优选实施方式，所有传递单元120的延伸方向与第一方向所成锐角α相同。

上述触控反馈模组100中，通过限定所有传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α相同，以使得触控反馈模组100的触控反馈的均匀性更好，压力感知一致性更高，在具体设置时，所有传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α可以为40°、41°、42°、43°、44°、45°、46°、47°、48°、49°、50°，当然，传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α还可以其他能够达到效果的其他值，而所有传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α的具体值根据触控反馈模组100的实际情况进行确定。当然，四个传递单元120的延伸方向与第一方向X所成锐角α还可以大致相同，以便于传递单元120设置在承载区111上。

为了进一步提高触控反馈的均匀性，一种优选实施方式，传递单元120靠近悬翼板110的边缘设置。

上述触控反馈模组100中，如图8以及图9所示，随着传递单元120向着悬翼板110的边缘移动，触摸板140表面最大位移和最小位移均均匀上升，提高触控反馈模组100振动能力，触控反馈模组100的振动均匀性受传递单元120位置的影响不大，但传递单元120靠近悬翼板110的边缘设置时触控反馈模组100的振动效果好；故通过将传递单元120靠近悬翼板110的边缘设置，以使得提高触控反馈模组100的振动效果和振动幅度。

为了保证结构的可靠性，具体地，传递单元120与悬翼板110的边缘之间的距离不小于20mm。

上述触控反馈模组100中，通过限定传递单元120与悬翼板110的边缘之间的距离不小于20mm，以保证多个传递单元120和触摸板140、多个传递单元120和悬翼板110之间的接触面积，使得连接强度和振动传递效果能够满足要求。在具体设置时，如图10以及图11所示，传递单元120的长度尽可能地缩短，但是传递单元120与悬翼板110的边缘之间的距离不小于20mm，而随着传递单元120长度的减小，触摸板140表面最大位移和最小位移均上升，最小位移上升的趋势更快一些，触控反馈模组100的振动均匀性受传递单元120长度影响，传递单元120长度越短，触控反馈模组100的振动幅度越高和振动均匀性越好。

为了提高触控反馈的均匀性和压力感知的一致性，具体地，所有传递单元120关于第一方向X对应的对称。

上述触控反馈模组100中，通过限定所有传递单元120关于第一方向X对应的对称，也就是沿着第二方向Y设置的传递单元120关于第一方向X对应的对称，以使得多个传递单元120结构对称，从而提高触控反馈的均匀性和压力感知的一致性。

为了进一步提高触控反馈的均匀性和压力感知的一致性，更具体地，位于第一方向X同一侧的所有传递单元120关于第二方向Y对称。

上述触控反馈模组100中，通过限定所有传递单元120关于第一方向X对称，并且位于第一方向X同一侧的所有传递单元120关于第二方向Y对称，以使得多个传递单元120结构对称，从而进一步提高触控反馈的均匀性和压力感知的一致性。

一种优选实施方式，触控反馈模组100还包括驱动电路板，电连接于压电马达130，驱动电路板用于为压电马达130提供电压信号和传递电压信号。

上述触控反馈模组100中，驱动电路板用于为压电马达130提供电压信号和传递电压信号，以实现逆压电效应和正压电效应的正常运作。例如，在压电元件的上下表面引出电极线连接至驱动电路板，驱动电路板可以放置在整个结构的外围，与主板整合在一起，

具体地，触控反馈模组100还包括用于连接压电马达130和驱动电路板的走线，走线设置在承载区111及传递区112上，并且走线位于相邻两个传递单元120之间的间隙内。

上述触控反馈模组100中，由于相邻两个传递单元120之间具有间隙，此时，用于连接压电马达130和驱动电路板的走线可穿过相邻两个传递单元120之间的间隙引出，便于电子元器件的布置与走线排布，在节约成本的同时，既保证了触控反馈模组100的功能与效果，也满足了生产、工艺的要求。在具体设置时，在保证传递单元120长度和倾斜较大的情况下，如图12以及图13所示，随着传递单元120位置沿垂直于第一方向X的方向向着中心移动，触控板表面最大位移和最小位移基本平稳，传递单元120位置对触控反馈模组100振动位移影响不大，可以根据走线的尺寸合理布置传递单元120的位置。

当驱动电路板采用柔性电路板时，可以将柔性电路板设置于悬翼板110远离压电马达130的一侧，通过在相邻两个传递单元120之间的间隙设置走线，以较为方便地连接柔性线路板和压电马达130，具体地，走线为导电材料，例如银浆、碳浆等导电浆料，可以通过涂布工艺实现。此时，悬翼板110起到增加柔性电路板强度的作用。触控反馈通过驱动电路板经由走线施加电压信号给压电马达130进而实现悬翼板110及触摸板140的振动，压力感知通过触摸板140及悬翼板110将力信号传递给压电马达130产生电压信号经由电极线传递给驱动电路板。

实施例二；

另外本实用新型还提供了一种触控装置，包括壳体，还包括如上述任一实施例的触控反馈模组100，触控反馈模组100固定于壳体。触控装置包括但不限于笔记本电脑、手机、车载设备等需要触控反馈和压力感知的装置。例如，如果触控装置为笔记本电脑，则触控反馈模组100为笔记本电脑的输入触控反馈模组100，也称为PC触控反馈模组100。

上述触控装置中，由于触控反馈模组100的振动幅度较大，触控反馈均匀性和压力感知的一致性较好，因此，具有该触控反馈模组100的触控装置的触控反馈效果较好。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种触控反馈模组，其特征在于，包括悬翼板、压电马达、触摸板及多个传递单元，所述悬翼板具有承载区及环绕所述承载区的传递区，所述压电马达设置于所述承载区，多个所述传递单元相互间隔且环绕设置于所述传递区，每一所述传递单元朝所述压电马达延伸设置，所述触摸板架设于所述多个传递单元远离所述悬翼板的一侧。

2.根据权利要求1所述的触控反馈模组，其特征在于，所述压电马达在所述承载区内沿第一方向延伸，所述传递单元向着所述承载区延伸，且延伸方向与所述第一方向所成锐角为40°-50°。

3.根据权利要求2所述的触控反馈模组，其特征在于，所述传递单元的延伸方向与所述第一方向的锐角为44°-46°。

4.根据权利要求2所述的触控反馈模组，其特征在于，所有所述传递单元的延伸方向与所述第一方向所成的锐角相同。

5.根据权利要求2所述的触控反馈模组，其特征在于，所述传递单元靠近所述悬翼板的边缘设置。

6.根据权利要求5所述的触控反馈模组，其特征在于，所述传递单元与所述悬翼板的边缘之间的距离不小于20mm。

7.根据权利要求5所述的触控反馈模组，其特征在于，所有所述传递单元关于所述第一方向对应的对称。

8.根据权利要求7所述的触控反馈模组，其特征在于，位于所述第一方向同一侧的所有所述传递单元关于第二方向对称，所述第二方向与所述第一方向相垂直。

9.根据权利要求1所述的触控反馈模组，其特征在于，还包括驱动电路板及用于连接所述压电马达和所述驱动电路板的走线，所述驱动电路板用于为所述压电马达提供电压信号和传递电压信号，所述走线设置在所述承载区及所述传递区上，且位于相邻两个所述传递单元之间的间隙内。

10.一种触控装置，包括壳体，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项的所述触控反馈模组，所述触控反馈模组固定于所述壳体。

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