CN220064785U - 力反馈机构及交互设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于触觉反馈技术领域，具体涉及一种力反馈机构及交互设备。本实用新型中的力反馈机构包括扳机和驱动组件，扳机能够绕扳机的一端转动，扳机上设有滚动组件，驱动组件包括驱动件和固定壳，驱动件与固定壳相连且能够相对固定壳运动，滚动组件能够与驱动件滚动配合。通过使用本技术方案中的力反馈机构，扳机上的滚动组件与驱动件滚动配合，在作业过程中能够减小驱动件和扳机之间的接触面积，进而减小二者的摩擦力，提升了触觉反馈的体感，同时由于驱动件和扳机之间为滚动配合，扳机的按压方向和驱动件的移动方向相同，减小了扳机转动过程中的侧向力，提升了可靠性。

Description

力反馈机构及交互设备

技术领域

本实用新型属于触觉反馈技术领域，具体涉及一种力反馈机构及交互设备。

背景技术

触觉反馈设备包括扳机结构和驱动部件，驱动部件提供扳机的反作用力，使用人员按压扳机时能够接受不同的阻力来模拟真实触觉。现有的扳机结构为绕轴旋转结构，驱动器为直线运动，扳机转动时，两者的接触部位发生相对滑动，摩擦大，影响力输出及体验，同时扳机旋转时，不可避免的会对驱动器直线出力杆产生侧向压力，影响处理轴的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少解决现有的触觉反馈设备的扳机和驱动器摩擦力大，影响使用体验的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本实用新型的第一方面提出了一种力反馈机构，包括：

扳机，所述扳机能够绕所述扳机的一端转动，所述扳机上设有滚动组件；

驱动组件，所述驱动组件包括驱动件和固定壳，所述驱动件与所述固定壳相连且能够相对所述固定壳运动，所述滚动组件能够与所述驱动件滚动配合。

通过使用本技术方案中的力反馈机构，采用扳机和驱动组件的组合结构，操作人员能够通过按压扳机使其转动，进而作用于驱动组件的驱动件，并使得驱动件沿按压方向进行运动，固定壳用于支撑驱动件，驱动件用于提供与扳机相反的作用力，最终到达触觉反馈的目的，扳机上的滚动组件与驱动件滚动配合，在作业过程中能够减小驱动件和扳机之间的接触面积，进而减小二者的摩擦力，提升了触觉反馈的体感，同时由于驱动件和扳机之间为滚动配合，扳机的按压方向和驱动件的移动方向相同，减小了扳机转动过程中的侧向力，提升了可靠性。

另外，根据本实用新型的力反馈机构，还可具有如下附加的技术特征：

在本实用新型的一些实施方式中，所述滚动组件包括滚动件和限位件，所述限位件设于所述扳机朝向所述驱动件的一侧并与所述扳机之间形成滚动空间，部分所述滚动件滚动设于所述滚动空间，另一部分所述滚动件裸露于所述限位件外且能够与所述驱动件滚动配合。

在本实用新型的一些实施方式中，所述扳机朝向所述驱动件的一侧设有具有开口端的安装槽，所述限位件设于所述开口端的边缘位置，所述限位件和所述安装槽之间合围成所述滚动空间。

在本实用新型的一些实施方式中，所述限位件包括本体部和限位部，所述本体部设于所述开口端的边缘位置，所述本体部上设有与所述安装槽对应的通孔，所述限位部设于所述通孔的边缘位置并朝向所述驱动件设置，所述限位部用于限制所述滚动件位于所述滚动空间。

在本实用新型的一些实施方式中，所述限位部内具有与所述通孔相连通的第一限位孔，所述第一限位孔沿第一方向的孔径尺寸递减，所述第一方向为所述安装槽朝向所述本体部的方向。

在本实用新型的一些实施方式中，所述滚动件为滚动球体。

在本实用新型的一些实施方式中，所述限位件上设有第二限位孔，所述第二限位孔的孔径尺寸小于所述滚动球的直径尺寸。

在本实用新型的一些实施方式中，所述驱动件朝向所述扳机的一侧设有滚动槽，所述滚动组件与所述滚动槽滚动连接。

在本实用新型的一些实施方式中，所述驱动组件还包括第一弹性件，所述第一弹性件设于所述驱动件和所述固定壳之间。

本实用新型第二方面提出了一种交互设备，具有上述的力反馈机构。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的力反馈机构的爆炸结构示意图；

图2为图1中力反馈机构的扳机的结构示意图；

图3示意性地示出了根据本实用新型实施方式的力反馈机构未按压时的结构剖面示意图；

图4示意性地示出了根据本实用新型实施方式的力反馈机构按压时的结构剖面示意图；

图5为图4中力反馈机构的A部结构的放大示意图。

附图中各标号表示如下：

10、扳机；11、安装槽；12、滚动件；13、限位件；131、本体部；1311、通孔；132、限位部；1321、第一限位孔；

21、驱动件；22、固定壳；23、第一弹性件；

31、转动轴；32、第二弹性件。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

图1示意性地示出了根据本实用新型实施方式的力反馈机构的爆炸结构示意图。如图1所示，本实用新型提出了一种力反馈机构及交互设备。本实用新型中的力反馈机构包括扳机10和驱动组件，扳机10能够绕沿扳机10的一端转动，扳机10上设有滚动组件，驱动组件包括驱动件21和固定壳22，驱动件21与固定壳22相连且能够相对固定壳22沿按压方向往复运动，滚动组件能够与驱动件21滚动配合。

通过使用本技术方案中的力反馈机构，采用扳机10和驱动组件的组合结构，操作人员能够通过按压扳机10使其转动，进而作用于驱动组件的驱动件21，并使得驱动件21沿按压方向进行运动，固定壳22用于支撑驱动件21，驱动件21用于提供与扳机10相反的作用力，最终到达触觉反馈的目的，扳机10上的滚动组件与驱动件21滚动配合，在作业过程中能够减小驱动件21和扳机10之间的接触面积，进而减小二者的摩擦力，提升了触觉反馈的体感，同时由于驱动件21和扳机10之间为滚动配合，扳机10的按压方向和驱动件21的移动方向相同，减小了扳机10转动过程中的侧向力，提升了可靠性。

在本实用新型的一些实施方式中，如图1和2所示，滚动组件包括滚动件12和限位件13，限位件13设于扳机10朝向驱动件21的一侧并与扳机10之间形成滚动空间，部分滚动件12滚动设于滚动空间，另一部分滚动件12裸露于限位件13外且能够与驱动件21滚动配合。在本实施方式中，限位件13和扳机10之间的滚动空间能够使得滚动件12进行滚动，同时限位件13能够防止滚动件12滑出或者滚出滚动空间，保证了扳机10和驱动件21作业时的稳定性。另外，另一部分滚动件12裸露于限位件13外，用于与驱动件21进行滚动接触，能够减小驱动件21和扳机10之间的接触面积，进而减小二者的摩擦力，提升了触觉反馈的体感。

在本实用新型的一些实施方式中，如图5所示，扳机10朝向驱动件21的一侧设有具有开口端的安装槽11，限位件13设于开口端的边缘位置，限位件13和安装槽11之间合围成滚动空间。在本实施方式中，安装槽11用于容纳部分滚动件12，并能够保证滚动件12与驱动件21接触时保证滚动件12的滚动。

在本实用新型的一些实施方式中，如图5所示，限位件13包括本体部131和限位部132，本体部131设于开口端的边缘位置，本体部131上设有与安装槽11对应的通孔1311，在本实施方式中，本体部131用于连接于限位部132和扳机10，本体部131上设有与安装槽11对应的通孔1311，通孔1311用于容纳滚动件12并供滚动件12进行滚动。限位部132设于通孔1311的边缘位置并朝向驱动件21设置，限位部132用于限制滚动件12位于滚动空间，保证扳机10和驱动件21配合时的稳定性，不会出现滚动件12滚出滚动空间的情况出现。

在本实用新型的一些实施方式中，限位部132内具有与通孔1311相连通的第一限位孔1321，第一限位孔1321沿第一方向的孔径尺寸递减，第一方向为安装槽11朝向本体部131的方向。在本实施方式中，滚动件12能够通过依次通过通孔1311和第一限位孔1321裸露于限位件13外，进而实现与驱动件21的配合，且第一限位孔1321沿第一方向的直径尺寸递减，能够保证滚动件12滚动过程中不会滑出或滚出滚动空间，起到对滚动件12进行限位的作用。

具体地，本实施方式中的扳机10朝向驱动件21的一侧具有容纳腔，容纳腔内壁面的相对侧为弧形结构(类似于凸轮结构)，弧形结构与驱动件21平面接触，弧形部分与驱动件21接触点受力方向与驱动件21移动方向平行或重合。

具体地，在本实施方式中，滚动空间由安装槽11和限位件13合围构成，在本实用新型的其他实施方式中，也可以不采用安装槽11，直接将部分滚动件12滚动设于限位件13的第一限位孔1321内，另一部分滚动件12裸露于第一限位孔1321外且能够与驱动件21滚动配合，同样能够实现限位件13对滚动件12的限位，提升了可靠性。

在本实用新型的一些实施方式中，如图5所示，滚动件12为滚动球体。在本实施方式中，滚动件12为球状结构，在扳机10和驱动件21接触配合时，采用点接触滚动的配合方式，减小驱动件21和扳机10的接触面积，同时减小了驱动件21和扳机10之间的摩擦力，提升了触觉反馈的体感，由于驱动件21和扳机10之间为滚动球体的配合方式，使得扳机10的按压方向和驱动件21的移动方向相同，减小了扳机10在转动过程中的侧向力的影响，提升了可靠性。

在本实用新型的一些实施方式中，限位件13上设有第二限位孔，第二限位孔的孔径尺寸小于滚动球的直径尺寸。在本实施方式中，限位件13上可以仅设有第二限位孔，即安装槽11的槽体空间就是滚动件12的滚动空间，通过限制第二限位孔的孔径小于滚动球的直径尺寸，来达到滚动球不会滑出滚动空间的目的，提升了作业的稳定性和可靠性。

进一步地，在本实用新型的其他实施方式中，滚动件12也可以为滚动轮，滚动轮可以位于安装槽11和限位件13合围的滚动空间内，也可以直接位于限位件13的第一限位孔1321内，都能够实现驱动件21和扳机10的滚动配合，同样能够减小驱动件21和扳机10之间的接触面积，进而减小二者的摩擦力，提升了触觉反馈的体感，同时由于扳机10的按压方向和驱动件21的移动方向相同，减小了扳机10转动过程中的侧向力，提升了可靠性。

在本实用新型的一些实施方式中，驱动件21朝向扳机10的一侧设有滚动槽，滚动组件与滚动槽滚动连接。在本实施方式中，滚动槽沿第二方向设置且能够对滚动件12进行运动限位，保证滚动件12沿正确的路线进行移动，不会发生扳机10和驱动件21接触时发生路径偏移的问题出现，提升了可靠性。

在本实用新型的一些实施方式中，力反馈机构还包括固定支架，扳机10的一端与固定支架通过第二弹性件32转动连接，固定壳22连接于固定支架上。在本实施方式中，固定支架能够对扳机10和固定壳22进行连接和固定，保证扳机10和驱动组件在作业过程中的稳固性。固定支架上设有转动轴31，转动轴31外套设有第二弹性件32和扳机10，第二弹性件32能够保证扳机10具有一定的初始位置，在使用人员对扳机10施力时，配合驱动件21的反作用力能够更好的对使用人员进行触觉反馈。本实施方式中的第二弹性件32可以为扭簧或其他弹性部件。

进一步地，如图3和4所示，本实用新型中力反馈机构的作业原理为：开始使用人员未按压扳机10，但是扳机10由于第二弹性件32的作用，会与驱动件21相接触，此时的滚动件12与驱动件21为点接触方式。当使用人员对扳机10进行按压时，滚动件12滚动上移，由于滚动件12和驱动件21的接触部分较小，因此摩擦力较小，提升了按压的使用体感。同时此时按压方向和驱动件21的移动方向相同，减小了扳机10转动受到的侧向力，提升了可靠性。此时第二弹性件32配合驱动件21的反作用力能够更好的对使用人员进行触觉反馈。

具体地，驱动组件还包括第一弹性件23，第一弹性件23一端与驱动件21相连接，第一弹性件23的另一端与固定壳22相连接，能够提供驱动件21的复位力，同时复位力也构成了反馈力的一部分。

本实用新型还提出了一种交互设备，具有上述的力反馈机构。

通过使用本技术方案中的交互设备，交互设备的力反馈机构采用扳机10和驱动组件的组合结构，操作人员能够通过按压扳机10使其转动，进而作用于驱动组件的驱动件21，并使得驱动件21沿按压方向进行运动，固定壳22用于支撑驱动件21，驱动件21用于提供与扳机10相反的作用力，最终到达触觉反馈的目的，扳机10上的滚动组件与驱动件21滚动配合，在作业过程中能够减小驱动件21和扳机10之间的接触面积，进而减小二者的摩擦力，提升了触觉反馈的体感，同时由于驱动件21和扳机10之间为滚动配合，扳机10的按压方向和驱动件21的移动方向相同，减小了扳机10转动过程中的侧向力，提升了可靠性。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种力反馈机构，其特征在于，包括：

扳机，所述扳机能够绕所述扳机的一端转动，所述扳机上设有滚动组件；

驱动组件，所述驱动组件包括驱动件和固定壳，所述驱动件与所述固定壳相连且能够相对所述固定壳运动，所述滚动组件能够与所述驱动件滚动配合。

2.根据权利要求1所述的力反馈机构，其特征在于，所述滚动组件包括滚动件和限位件，所述限位件设于所述扳机朝向所述驱动件的一侧并与所述扳机之间形成滚动空间，部分所述滚动件滚动设于所述滚动空间，另一部分所述滚动件裸露于所述限位件外且能够与所述驱动件滚动配合。

3.根据权利要求2所述的力反馈机构，其特征在于，所述扳机朝向所述驱动件的一侧设有具有开口端的安装槽，所述限位件设于所述开口端的边缘位置，所述限位件和所述安装槽之间合围成所述滚动空间。

4.根据权利要求3所述的力反馈机构，其特征在于，所述限位件包括本体部和限位部，所述本体部设于所述开口端的边缘位置，所述本体部上设有与所述安装槽对应的通孔，所述限位部设于所述通孔的边缘位置并朝向所述驱动件设置，所述限位部用于限制所述滚动件位于所述滚动空间。

5.根据权利要求4所述的力反馈机构，其特征在于，所述限位部内具有与所述通孔相连通的第一限位孔，所述第一限位孔沿第一方向的孔径尺寸递减，所述第一方向为所述安装槽朝向所述本体部的方向。

6.根据权利要求2所述的力反馈机构，其特征在于，所述滚动件为滚动球体。

7.根据权利要求6所述的力反馈机构，其特征在于，所述限位件上设有第二限位孔，所述第二限位孔的孔径尺寸小于所述滚动球的直径尺寸。

8.根据权利要求1所述的力反馈机构，其特征在于，所述驱动件朝向所述扳机的一侧设有滚动槽，所述滚动组件与所述滚动槽滚动连接。

9.根据权利要求1所述的力反馈机构，其特征在于，所述驱动组件还包括第一弹性件，所述第一弹性件设于所述驱动件和所述固定壳之间。

10.一种交互设备，其特征在于，具有根据权利要求1-9中任一项所述的力反馈机构。