CN113972086B - 力反馈装置、电子设备及电子设备*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种力反馈装置、应用该力反馈装置的电子设备及电子设备***。其中，力反馈装置包括底座、扳机、棘轮机构以及顶紧机构，扳机转动连接在底座上，并具有初始位和下沉位；棘轮机构包括棘轮、主动棘爪以及止回棘爪，棘轮安装在底座上，并位于扳机的内侧；主动棘爪安装在扳机的内侧表面上，用于随扳机的下沉而与棘轮啮合；止回棘爪与棘轮啮合；顶紧机构安装在底座上，并与止回棘爪弹性连接，用于将止回棘爪顶紧在棘轮上。本发明可为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

Description

力反馈装置、电子设备及电子设备***

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及电子设备***。

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及电子设备***，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。

为实现上述目的，本发明的一实施例提出一种力反馈装置，该力反馈装置包括：

底座；

扳机，所述扳机转动连接在所述底座上，并具有初始位和下沉位；

棘轮机构，所述棘轮机构包括棘轮、主动棘爪以及止回棘爪，所述棘轮安装在所述底座上，并位于所述扳机的内侧；所述主动棘爪安装在所述扳机的内侧表面上，用于随所述扳机的下沉而与所述棘轮啮合；所述止回棘爪与所述棘轮啮合；以及

顶紧机构，所述顶紧机构安装在所述底座上，并与所述止回棘爪弹性连接，用于将所述止回棘爪顶紧在所述棘轮上。

在本发明的一实施例中，所述顶紧机构包括：

限位块，所述限位块设于所述止回棘爪的背向所述棘轮的一侧，并与所述止回棘爪间隔，以形成安装空间；和

弹性件，所述弹性件设置在所述安装空间中，所述弹性件的一端抵顶于所述止回棘爪，另一端抵顶于所述限位块。

在本发明的一实施例中，所述限位块可朝向或背离所述止回棘爪移动，以调节所述安装空间的大小。

在本发明的一实施例中，所述顶紧机构还包括：

电机，所述电机安装在所述底座上；

丝杆，所述丝杆沿所述限位块的移动方向延伸设置，并传动连接于所述电机的输出轴，以在所述电机的驱动下转动，所述限位块套设于所述丝杆，并与所述丝杆螺纹连接，以在所述丝杆的驱动下朝向或背离所述止回棘爪移动。

在本发明的一实施例中，所述底座设有轨道，所述轨道沿所述限位块的移动方向延伸设置，所述限位块设置在所述轨道中，以沿所述轨道移动。

在本发明的一实施例中，所述力反馈装置还包括电位器，所述电位器安装在所述底座上，并位于所述限位块的移动路径的侧方；

所述限位块的朝向所述电位器的一侧凸设有触发部，所述触发部用于在移动过程中拨动所述电位器的拨杆。

在本发明的一实施例中，所述限位块的面向所述止回棘爪的一侧凸设有限位柱，所述弹性件的抵顶于所述限位块的一端套设于所述限位柱；

且/或，所述止回棘爪的背向所述棘轮的一侧凸设有定位柱，所述弹性件的抵顶于所述止回棘爪的一端套设于所述定位柱。

在本发明的一实施例中，所述扳机具有相连接的固定端和移动端，所述固定端转动连接于所述底座，以使所述按键具有初始位和下沉位；

所述扳机的内侧于所述固定端和所述移动端之间凸设有固定柱，所述固定柱朝向所述棘轮设置，所述主动棘爪的一端朝向所述棘轮设置，所述主动棘爪的背离所述棘轮的一端通过棘爪转轴转动连接在所述固定柱的自由端上。

在本发明的一实施例中，所述主动棘爪的背离所述棘轮的一端形成有两相对设置的所述安装部，所述固定柱的自由端插设在两所述安装部之间，并通过所述棘爪转轴转动连接在两所述安装部上；

两所述安装部之间还设置有承载台，所述承载台具有背对所述底座设置的台面，所述固定柱自由端的面向所述底座的一侧抵顶于所述台面上。

在本发明的一实施例中，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移动过程中与所述霍尔元件耦合，以触发所述霍尔元件。

本发明的一实施例还提出一种电子设备，该电子设备包括力反馈装置，该力反馈装置包括：

底座；

扳机，所述扳机转动连接在所述底座上，并具有初始位和下沉位；

棘轮机构，所述棘轮机构包括棘轮、主动棘爪以及止回棘爪，所述棘轮安装在所述底座上，并位于所述扳机的内侧；所述主动棘爪安装在所述扳机的内侧表面上，用于随所述扳机的下沉而与所述棘轮啮合；所述止回棘爪与所述棘轮啮合；以及

顶紧机构，所述顶紧机构安装在所述底座上，并与所述止回棘爪弹性连接，用于将所述止回棘爪顶紧在所述棘轮上。

本发明的一实施例还提出一种电子设备***，该电子设备***包括上述电子设备，以实现对电子设备***的控制。

本发明的技术方案，在扳机和顶紧机构之间配置有棘轮机构，通过棘轮机构，可将顶紧机构的预压弹力转化为扳机按压过程中对其的力反馈作用，从而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)的感官要求。

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为本发明电子设备一实施例的结构示意图；

图2为本发明力反馈装置一实施例的结构示意图；

图3为图2中力反馈装置的***图；

图4为图2中力反馈装置的剖视图，其中，力反馈装置处于第一状态：扳机处于初始位；

图5为图4中力反馈装置的剖视图，其中，力反馈装置处于第二状态：扳机下沉至主动棘爪与棘轮啮合；

图6为图4中力反馈装置的剖视图，其中，力反馈装置处于第三状态：扳机下沉至止回棘爪离开齿槽而沿轮齿向下一齿槽运动；

图7为图4中力反馈装置的剖视图，其中，力反馈装置处于第四状态：扳机下沉至止回棘爪即将进入下一齿槽；

图8为图4中力反馈装置的剖视图，其中，力反馈装置处于第五状态：扳机下沉至下沉位。

附图标号说明：

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。

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。在本发明的描述中，“若干”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，本发明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，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，如图1所示的游戏手柄)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的具体结构进行说明：

如图2至图4所示，在本发明力反馈装置100一实施例中，该力反馈装置100包括：

底座10；

扳机20，所述扳机20转动连接在所述底座10上，并具有初始位和下沉位；

棘轮机构30，所述棘轮机构30包括棘轮31、主动棘爪32以及止回棘爪33，所述棘轮31安装在所述底座10上，并位于所述扳机20的内侧；所述主动棘爪32安装在所述扳机20的内侧表面上，用于随所述扳机20的下沉而与所述棘轮31啮合；所述止回棘爪33与所述棘轮31啮合；以及

顶紧机构40，所述顶紧机构40安装在所述底座10上，并与所述止回棘爪33弹性连接，用于将所述止回棘爪33顶紧在所述棘轮31上。

可以理解地，底座10，可为扳机20、棘轮机构30、顶紧机构40等提供稳定的安装平台；底座10既可以是为了安装扳机20、棘轮机构30、顶紧机构40等而专门设置的独立于电子设备1000外壳的部件，也可以由电子设备1000的外壳充当。

扳机20，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20，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20用于与用户的手指接触，以实现力反馈，具体地：扳机20具有相连接的固定端21和移动端22，扳机20的固定端21与底座10转动连接，使得扳机20的移动端22可绕固定端21进行转动而发生位移，从而能够“弹起”至最高处而获得“初始位”，或者“下沉”至最低处而获得“下沉位”，进而使得扳机20可向用户的手指反馈作用力，或者撤销反馈在用户手指上的作用力，进而完成与用户的交互。

进一步地，底座10上还配置有棘轮31和顶紧机构40，棘轮31转动连接在底座10上，可相对于底座10转动；与棘轮31配套使用的两个棘爪——主动棘爪32和止回棘爪33，则在棘轮31的周向上间隔，其中，止回棘爪33与棘轮31啮合，主动棘爪32在随扳机20由“初始位”向“下沉位”运动而下沉的过程中与棘轮31啮合，具体地：主动棘爪32安装在扳机20上，以跟随扳机20的运动而与棘轮31啮合并驱使棘轮31转动；止回棘爪33则安装在顶紧机构40和棘轮31之间，以在顶紧机构40的作用下顶紧在棘轮31上，以防止棘轮31往回转动。此时，力反馈的具体过程如下(参阅图4至图8)：

当用户的手指按压扳机20时，扳机20在由“初始位”向“下沉位”运动的过程中，将通过主动棘爪32推动棘轮31转动；而当棘轮31开始转动时，棘轮31的轮齿将推动止回棘爪33沿棘轮31的径向向远离棘轮31的方向移动。在这过程中，由于顶紧机构40对止回棘爪33施加有预压弹力的作用，顶紧机构40将会顶住止回棘爪33，使其紧压在棘轮31上；此时，止回棘爪33和棘轮31之间的压紧力和摩擦力将通过主动棘爪32反馈给扳机20，从而形成反馈力。并且，用户的手指每按压一次扳机20，主动棘爪32将会推动棘轮31转动“一个齿”；这样，当接触止回棘爪33的轮齿切换成齿槽时，止回棘爪33将沿棘轮31的径向向靠近棘轮31的方向快速移动而回到原位，使棘轮31不再有力传递到主动棘爪32，使主动棘爪32不再有力传递到扳机20，从而使扳机20产生快速泄力感。并且，在用户的手指松开扳机20后，扳机20可以在例如扳机20弹簧等回复件的作用下，回到原位，即“初始位”，从而等待下一次按压和力反馈输出；与此同时，主动棘爪32也回到原位，从而等待下一次与棘轮31的作用和反作用。

即，本实施例的技术方案，在扳机20和顶紧机构40之间配置有棘轮机构30，通过棘轮机构30，可将顶紧机构40的预压弹力转化为扳机20按压过程中对其的力反馈作用，从而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)的感官要求。

需要说明的是，本实施例中，底座10包括底板11、侧板12以及连接部13；底板11水平设置；侧板12竖直设置，且位于底板11的一侧，且与底板11连接；连接部13凸设于侧板12的背向底板11的表面。

进一步地，如图2至图4所示，连接部13上水平穿设有扳机转轴14，扳机20的固定端21的内侧凸设有并排设置的两个安装耳211，每一安装耳211开设有一安装孔2111，两个安装孔2111相对设置，连接部13插设在两安装耳211之间，扳机转轴14的两端分别插设在两安装孔2111中。这样，扳机20的固定端21通过扳机转轴14转动连接在底座10的连接部13上，实现了扳机20与底座10的转动连接，且稳定性强、可靠性高。并且，扳机转轴14上还套设有扳机扭簧15，扳机扭簧15的一支撑臂支撑在底座10上，扳机扭簧15的另一支撑臂支撑在扳机20上，用于驱使扳机20在按压撤销后恢复至“初始位”。

进一步地，如图2至图4所示，扳机20的内侧于固定端21和移动端22之间凸设有固定柱23，固定柱23朝向棘轮31设置，主动棘爪32的一端朝向棘轮31设置，主动棘爪32的背离棘轮31的一端通过棘爪转轴34转动连接在固定柱23的自由端上。可以理解地，通过固定柱23可以拉近主动棘爪32和棘轮31之间的距离，从而有利于主动棘爪32与棘轮31之间形成稳定的配合关系，有利于主动棘爪32和扳机20获得稳定的力反馈作用，进而为用户提供更为优质的触觉反馈体验。并且，主动棘爪32相对于固定柱23的转动还被设计成了“单向转动”，即：主动棘爪32在随扳机20一同“下沉”的过程中是不能相对于固定柱23转动的，为的是抵顶棘轮31的齿槽的槽壁，从而推动棘轮31转动；而主动棘爪32在随扳机20一同“弹起”的过程中是能够相对于固定柱23转动的，为的是“轻轻扫过”棘轮31的轮齿而顺利过渡到下一个齿槽。具体的结构如下(参阅图2至图4)：主动棘爪32的背离棘轮31的一端形成有两相对设置的安装部321，固定柱23的自由端插设在两安装部321之间，并通过棘爪转轴34转动连接在两安装部321上；并且，两安装部321之间还设置有承载台322，承载台322具有背对底座10设置的台面，固定柱23自由端的面向底座10的一侧抵顶于承载台322的台面上。

进一步地，如图2至图4所示，底板11的表面开设有条形孔111，条形孔111的一端朝向扳机20设置，条形孔111的另一端朝背离扳机20的方向设置。底板11的表面还凸设有两并排设置的固定板16，条形孔111横隔在两固定板16之间，棘轮31夹设在固定板16之间，且通过条形孔111贯穿底板11设置，且通过棘轮转轴35转动连接在两固定板16上。这样，不仅实现了棘轮31与底座10的转动连接，具有稳定性强、可靠性高的优势；而且通过条形孔111供棘轮31穿过的设计，还可以降低棘轮31相对于底座10的高度，便于其与主动棘爪32形成稳定的配合，从而提升力反馈作用的稳定性和可靠性，为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

此外，还需要说明的是，顶紧机构40可以是具有弹性的构件，例如弹片、弹簧、橡胶垫等，其一端固定在底座10上、另一端顶紧在止回棘爪33上，以将止回棘爪33顶紧在棘轮31上。顶紧机构40还可以由具有弹性的构件和与之配合的其他零部件构成，例如后文中介绍的顶紧机构40。本领域技术人员可以根据实际应用场景的需求，进行合理的选择，在此不再一一赘述。

如图2至图4所示，在本发明力反馈装置100一实施例中，所述顶紧机构40包括：

限位块41，所述限位块41设于所述止回棘爪33的背向所述棘轮31的一侧，并与所述止回棘爪33间隔，以形成安装空间；和

弹性件42，所述弹性件42设置在所述安装空间中，所述弹性件42的一端抵顶于所述止回棘爪33，另一端抵顶于所述限位块41。

可以理解地，限位块41的存在为弹性件42的压缩提供了支撑基础，从而使得弹性件42的背离限位块41的一端可以稳定地抵顶在止回棘爪33上，进而为止回棘爪33提供稳定的预压弹力，保证扳机20按压时可以获得稳定的力反馈作用。并且，本实施例的设计，还具有结构简单、制造方便、装配快捷等优势。

需要说明的是，止回棘爪33和限位块41可以设置在底座10的同一侧，例如本实施例中止回棘爪33和限位块41均设置在底座10的底板11的上表面上。进一步地，止回棘爪33可以与底座10滑动连接，以通过滑动的方式使其远离棘轮31的过程和靠近棘轮31的过程能够进行得更加平稳。限位块41既可以固定在底座10上，也可以采用后文中与底座10滑动连接的方式设置在底座10上，在此不再赘述。

如图2至图4所示，在本发明力反馈装置100一实施例中，所述限位块41可朝向或背离所述止回棘爪33移动，以调节所述安装空间的大小。

可以理解地，安装空间的大小，决定了弹性件42的压缩量的多少，决定了顶紧机构40作用在止回棘爪33上的预压弹力的大小。这样，通过调节限位块41距止回棘爪33的距离，便可实现对安装空间大小的调节，实现对顶紧机构40作用在止回棘爪33上的预压弹力大小的调节，从而使止回棘爪33和棘轮31之间的产生不同的压紧力和摩擦力，进而使主动棘爪32和扳机20获得不同大小的力反馈作用，实现对用户手指进行不同大小的力反馈作用。如此，便可实现不同力值曲线的输出，使用户能够根据不同的应用场景得到更加丰富的触觉体验。

需要说明的是，关于限位块41移动后锁持以及锁持后的释放，至少可以采用如下方式进行：(1)沿限位块41的移动方向，在底座10上配置多个定位孔，当限位块41滑动至不同定位孔处时，利用锁紧件(例如螺钉和螺母)将限位块41锁定在相应的定位孔处；(2)沿限位块41的移动方向，在底座10上配置滑道，使限位块41在滑道中滑动；在滑道的两侧壁上分别配置一夹紧条，并配置驱动机构驱动两夹紧条相互靠拢(以夹持固定限位块41)或相互远离(释放限位块41)。

当然，关于限位块41移动后锁持以及锁持后的释放还可以采用如下方式进行：

如图2至图4所示，在本发明力反馈装置100一实施例中，所述顶紧机构40还包括：

电机43，所述电机43安装在所述底座10上；

丝杆44，所述丝杆44沿所述限位块41的移动方向延伸设置，并传动连接于所述电机43的输出轴，以在所述电机43的驱动下转动，所述限位块41套设于所述丝杆44，并与所述丝杆44螺纹连接，以在所述丝杆44的驱动下朝向或背离所述止回棘爪33移动。

可以理解地，这样的设计，不仅可以实现限位块41移动后锁持以及锁持后的释放，而且还可以实现“无级”调节，使用户能够根据不同的应用场景得到更加丰富的触觉体验，同时还可以便于实现自动化控制，使得调节过程更加方便和精确。

如图2至图4所示，在本发明力反馈装置100一实施例中，所述底座10设有轨道17a，所述轨道17a沿所述限位块41的移动方向延伸设置，所述限位块41设置在所述轨道17a中，以沿所述轨道17a移动。

可以理解地，轨道17a的设计，可以对限位块41的滑动起到辅助作用，使限位块41的滑动过程更加平稳，使顶紧机构40的“变预压弹力”的过程能够进行得更加平稳，从而为用户提供更为优质的触觉反馈体验。并且，轨道17a的设计，还可以起到防止限位块41随丝杆44一同转动的作用，进一步提升了限位块41滑动过程的稳定性，从而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，底座10的底板11的上表面还凸设有两限位条17，两限位条17均沿限位块41的移动方向延伸设置，两限位条17并排设置，以形成前述轨道17a。并且，本实施例中，轨道17a的底壁还形成有条形的贯通孔112，用于容置丝杆44；电机43则设置在丝杆44的背离棘轮31的一端，用于驱动丝杆44转动；此时，限位块41的底部穿设于贯通孔112，并套设在丝杆44上，且与丝杆44螺纹连接。这样，由于贯通孔112的两侧孔壁的限制，以及轨道17a的两侧壁的限制，丝杆44转动时，便可驱动限位块41沿丝杆44的长度方向进行移动，从而实现对安装空间大小的调节。并且，本实施例中，限位条17的内侧表面还开设有滑槽，滑槽沿限位条17的长度方向设置，限位块41的朝向滑槽的一侧凸设有滑块，滑块收容在滑槽内，以随限位块41的移动而在滑槽内滑动。可以理解地，滑块和滑槽的配合可以使限位块41移动的稳定性得以提升，使顶紧机构40的“变预压弹力”的过程能够进行得更加平稳，从而为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

此外，为了对止回棘爪33的滑动也起到辅助作用，使止回棘爪33的滑动过程更加平稳，使止回棘爪33和棘轮31之间能够更加稳定地产生压紧力和摩擦力，从而为扳机20提供更加稳定的力反馈输出，为用户提供更为优质的触觉反馈体验，止回棘爪33也可以设置在前述轨道17a中，使止回棘爪33的远离棘轮31的过程和靠近棘轮31的过程可以通过在轨道17a中滑动而实现。这样，便可实现结构的共用，实现功能的丰富和结构的简化的有效统一。

还有，轨道17a的设置，还可以起到对弹性件42位置进行规范的作用，帮助弹性件42的压缩和伸长过程更加平稳地进行，从而使止回棘爪33和棘轮31之间能够更加稳定地产生压紧力和摩擦力，进而为扳机20提供更加稳定的力反馈输出，为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

如图2至图4所示，在本发明力反馈装置100一实施例中，所述力反馈装置100还包括电位器50，所述电位器50安装在所述底座10上，并位于所述限位块41的移动路径的侧方；

所述限位块41的朝向所述电位器50的一侧凸设有触发部，所述触发部用于在移动过程中拨动所述电位器50的拨杆51。

可以理解地，限位块41在移动的过程中可以拨动电位器50的拨杆51，从而触发电位器50，实现对限位块41位置的记录。即，通过电位器50，便可对限位块41的移动情况予以监测，从而便于控制***获知限位块41当前的位置信息，进而便于控制***对电机43的运行进行精确控制，实现更加精确的传动动作，实现限位块41的更加精确的位置控制，实现扳机20的更加精确的力反馈输出，以为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

需要说明的是，本实施例中的电位器50是直滑式电位器50，其拨杆51的滑动方向与限位块41的滑动方向一致。并且，本实施例中，触发部包括两相对设置限位部412，电位器50的拨杆51插设在两限位部412之间。可以理解地，利用两限位部412形成的夹持空间对电位器50的拨杆51进行限制，不仅可以实现双向的拨动，便于控制***获知限位块41当前的位置信息；而且还可以使限位块41与电位器50的配合稳定性得以提升，使控制***获知的限位块41当前的位置信息更加准确，从而有利于实现限位块41的更加精确的位置控制，实现扳机20的更加精确的力反馈输出，以为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

同时，本实施例中，还配置有电路板60，电路板60通过其两端穿设的锁紧件固定在底座10的底板11上，并与底板11相对设置；电位器50固定在电路板60的面向底板11的表面，并与电路板60电性连接；限位块41的触发部位于电位器50的面向底板11的一侧，以与电位器50的拨杆51形成配合。可以理解地，这样的设计，不仅可以提升电位器50的安装稳定性，使限位块41与电位器50的配合稳定性得以提升，实现限位块41的更加精确的位置控制，实现扳机20的更加精确的力反馈输出，以为用户提供更为优质的触觉反馈体验；而且还可以避免限位块41和电位器50之间配合位置暴露，提升了配合的稳定性和可靠性。

为了使弹性件42的抵顶于限位块41的一端与限位块41的配合更加稳定，从而使止回棘爪33和棘轮31之间能够更加稳定地产生压紧力和摩擦力，进而为扳机20提供更加稳定的力反馈输出，为用户提供更为优质的触觉反馈体验，还可以对限位块41做如下配置：

如图2至图4所示，在本发明力反馈装置100一实施例中，所述限位块41的面向所述止回棘爪33的一侧凸设有限位柱411，所述弹性件42的抵顶于所述限位块41的一端套设于所述限位柱411。可以理解地，本实施例中的弹性件42采用的是弹簧。

并且，为了使弹性件42的抵顶于止回棘爪33的一端与止回棘爪33的配合更加稳定，从而使止回棘爪33和棘轮31之间能够更加稳定地产生压紧力和摩擦力，进而为扳机20提供更加稳定的力反馈输出，为用户提供更为优质的触觉反馈体验，还可以对止回棘爪33做如下配置：

如图1至图3所示，在本发明力反馈装置100一实施例中，所述止回棘爪33的背向所述棘轮31的一侧凸设有定位柱331，所述弹性件42的抵顶于所述止回棘爪33的一端套设于所述定位柱331。可以理解地，本实施例中的弹性件42采用的是弹簧。

如图2至图4所示，在本发明力反馈装置100一实施例中，所述力反馈装置100还包括磁性件70和霍尔元件(图未示出)，所述霍尔元件和所述磁性件70的其中之一设于所述底座10，所述霍尔元件和所述磁性件70的其中另一设于所述扳机20，所述磁性件70用于在所述扳机20的移动过程中与所述霍尔元件耦合，以触发所述霍尔元件。

此时，通过磁性件70和霍尔元件的配合，便可对扳机20的转动情况予以监测，从而便于控制***了解扳机20当前的位置信息，进而便于控制***对力反馈装置100进行控制，实现扳机20的更加精确的力反馈输出，以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，扳机20的内侧于固定端21和移动端22之间还凸设有支架24，磁性件70设置在支架24的自由端上。可以理解地，通过支架24可以拉近磁性件70和霍尔元件之间的距离，从而有利于磁性件70和霍尔元件之间形成稳定的配合关系，有利于控制***更为准确地了解到扳机20当前的位置信息，进而便于控制***对力反馈装置100进行控制，实现扳机20的更加精确的力反馈输出，以为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

此外，可以理解地，霍尔元件即霍尔传感器；磁性件70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。

如图1所示，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，该力反馈装置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***，该电子设备***包括如前所述的电子设备，以实现对电子设备***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***等。该力反馈装置的具体结构参照前述实施例。由于本电子设备***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可选实施例，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 (11)

1.一种力反馈装置，其特征在于，包括：

底座；

扳机，所述扳机转动连接在所述底座上，并具有初始位和下沉位；

棘轮机构，所述棘轮机构包括棘轮、主动棘爪以及止回棘爪，所述棘轮安装在所述底座上，并位于所述扳机的内侧；所述主动棘爪安装在所述扳机的内侧表面上，用于随所述扳机的下沉而与所述棘轮啮合；所述止回棘爪与所述棘轮啮合；以及

顶紧机构，所述顶紧机构安装在所述底座上，并与所述止回棘爪弹性连接，用于将所述止回棘爪顶紧在所述棘轮上；

所述顶紧机构包括：

限位块，所述限位块设于所述止回棘爪的背向所述棘轮的一侧，并与所述止回棘爪间隔，以形成安装空间；和

弹性件，所述弹性件设置在所述安装空间中，所述弹性件的一端抵顶于所述止回棘爪，另一端抵顶于所述限位块。

2.如权利要求1所述的力反馈装置，其特征在于，所述限位块可朝向或背离所述止回棘爪移动，以调节所述安装空间的大小。

3.如权利要求2所述的力反馈装置，其特征在于，所述顶紧机构还包括：

电机，所述电机安装在所述底座上；

丝杆，所述丝杆沿所述限位块的移动方向延伸设置，并传动连接于所述电机的输出轴，以在所述电机的驱动下转动，所述限位块套设于所述丝杆，并与所述丝杆螺纹连接，以在所述丝杆的驱动下朝向或背离所述止回棘爪移动。

4.如权利要求2所述的力反馈装置，其特征在于，所述底座设有轨道，所述轨道沿所述限位块的移动方向延伸设置，所述限位块设置在所述轨道中，以沿所述轨道移动。

5.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电位器，所述电位器安装在所述底座上，并位于所述限位块的移动路径的侧方；

所述限位块的朝向所述电位器的一侧凸设有触发部，所述触发部用于在移动过程中拨动所述电位器的拨杆。

6.如权利要求1所述的力反馈装置，其特征在于，所述限位块的面向所述止回棘爪的一侧凸设有限位柱，所述弹性件的抵顶于所述限位块的一端套设于所述限位柱；

且/或，所述止回棘爪的背向所述棘轮的一侧凸设有定位柱，所述弹性件的抵顶于所述止回棘爪的一端套设于所述定位柱。

7.如权利要求1至6中任一项所述的力反馈装置，其特征在于，所述扳机具有相连接的固定端和移动端，所述固定端转动连接于所述底座，以使所述扳机具有初始位和下沉位；

所述扳机的内侧于所述固定端和所述移动端之间凸设有固定柱，所述固定柱朝向所述棘轮设置，所述主动棘爪的一端朝向所述棘轮设置，所述主动棘爪的背离所述棘轮的一端通过棘爪转轴转动连接在所述固定柱的自由端上。

8.如权利要求7所述的力反馈装置，其特征在于，所述主动棘爪的背离所述棘轮的一端形成有两相对设置的安装部，所述固定柱的自由端插设在两所述安装部之间，并通过所述棘爪转轴转动连接在两所述安装部上；

两所述安装部之间还设置有承载台，所述承载台具有背对所述底座设置的台面，所述固定柱自由端的面向所述底座的一侧抵顶于所述台面上。

9.如权利要求1至6中任一项所述的力反馈装置，其特征在于，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移动过程中与所述霍尔元件耦合，以触发所述霍尔元件。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的力反馈装置。

11.一种电子设备***，其特征在于，包括如权利要求10所述的电子设备，以实现对电子设备***的控制。

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