CN114421656A - 旋转装置、力反馈装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种旋转装置、应用该旋转装置的力反馈装置及应用该旋转装置的或者应用该力反馈装置的电子设备。其中，旋转装置包括导磁外壳、转动体以及磁场发生组件；导磁外壳包括筒体部和设于筒体部内侧壁的凸齿部；其中，凸齿部设有两个，两凸齿部相对设置，两凸齿部的自由端间隔设置，以形成转动空间；转动体可转动地设置在转动空间中；磁场发生组件设置在凸齿部上和/或转动体上，以在凸齿部和转动体之间形成电磁铁与磁场的配合，以在通电状态下驱使转动体转动。本发明的技术方案可为用户提供更为优质的力反馈装置。

Description

旋转装置、力反馈装置及电子设备

技术领域

本发明涉及人机交互技术领域，特别涉及一种旋转装置、应用该旋转装置的力反馈装置及应用该旋转装置的或者应用该力反馈装置的电子设备。

背景技术

目前，力反馈装置基本是由扳机、传动机构、直流旋转电机等组成。利用直流旋转电机作为动力源，在电机输入轴配置齿轮或者蜗轮蜗杆等传动机构，并将该传动机构与扳机连接。手指主动施加不同的作用力到扳机，通过与扳机连接的传动机构将此作用力传递到直流旋转电机；此时，直流旋转电机按照相应的控制模式产生一种主动的运动状态，通过传动机构而反作用到扳机上而形成力的反馈体感。

但是，上述力反馈装置却存在以下几个方面的问题：(1)力反馈装置中，要求旋转电机做小角度的短时的频繁正反运转、频繁启停、并常用于长时间堵转状态。而现在的旋转电机基本采用直流有刷马达，自身不适合短时的频繁正反转、频繁启停和长时间堵转的工作状况；(2)力反馈装置中，要求执行机构动态响应快。而普通旋转电机由于结构复杂、转动惯量大，致使其动态响应达不到要求；(3)力反馈装置中，要求电机自身能产生足够大的启动力矩。而目前的旋转电机是靠通电线圈在磁场中的受力而产生转矩，在体积和磁铁选定的情况下，力矩的大小基本依赖于电流的大小。受制于电流导致电机温升的限制，尤其是电机运行在堵转状态，启动转矩、堵转力矩都很难提高；(4)力反馈装置中，要求电机模组的体积足够的小。而目前的旋转电机由多级磁铁、多线圈绕组、换向器及电刷等部件组成，致使电机的整个体积很难再进一步做小。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种旋转装置、应用该旋转装置的力反馈装置及应用该旋转装置的或者应用该力反馈装置的电子设备，旨在解决以上技术问题中的至少一个，以为用户提供更为优质的力反馈装置。

为实现上述目的，本发明的一实施例提出一种旋转装置，该旋转装置包括：

导磁外壳，所述导磁外壳包括筒体部和设于所述筒体部内侧壁的凸齿部；其中，所述凸齿部设有两个，两所述凸齿部相对设置，两所述凸齿部的自由端间隔设置，以形成转动空间；

转动体，所述转动体可转动地设置在所述转动空间中；以及

磁场发生组件，所述磁场发生组件设置在所述凸齿部上和/或所述转动体上，以在所述凸齿部和所述转动体之间形成电磁铁与磁场的配合，以在通电状态下驱使所述转动体转动。

在本发明一实施例中，所述转动体为永磁体，所述永磁体具有背对设置的两极，所述永磁体的两极分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括两线圈绕组，两所述线圈绕组分别绕制在两所述凸齿部上，两所述线圈绕组通电时电流的方向相反。

在本发明一实施例中，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述凸齿部中设有一所述辅助磁体；两所述辅助磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向均与所述转动体的充磁方向一致；

或者，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述凸齿部中设有一所述辅助磁体；两所述辅助磁体沿两所述凸齿部排布方向的垂直方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向相反。

在本发明一实施例中，所述转动体为软磁体或硬磁体，所述转动体具有背对设置的两端，所述转动体的两端分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括两线圈绕组和两磁组，两所述线圈绕组分别绕制在两个所述凸齿部上，两所述线圈绕组通电时电流的方向相反，两所述磁组分别设置在所述转动体的两端上；

所述磁组包括两磁体，两所述磁体均嵌设在所述转动体的朝向所述凸齿部的端面上，且间隔设置；两所述磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且充磁方向相反。

在本发明一实施例中，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述凸齿部中设有一所述辅助磁体；两所述辅助磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向一致；

或者，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述凸齿部中设有一所述辅助磁体；两所述辅助磁体沿两所述凸齿部排布方向的垂直方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向相反。

在本发明一实施例中，所述转动体为软磁体或硬磁体，所述转动体具有背对设置的两端，所述转动体的两端分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括两线圈绕组、两磁组及两辅助磁组，两所述线圈绕组分别绕制在两个所述凸齿部上，两所述线圈绕组通电时电流的方向相反，两所述磁组分别设置在所述转动体的两端面上，两所述辅助磁组分别设置在两所述凸齿部的端面上；

所述磁组包括两磁极，所述磁组的两磁极沿两所述凸齿部排布方向的垂直方向并排设置，且两所述磁组的磁极布置相反；

所述辅助磁组包括两磁极，所述辅助磁组的两磁极沿两所述凸齿部排布方向的垂直方向并排设置，且两所述辅助磁组的磁极布置相反；

其中，相对的磁组和辅助磁组的磁极布置相反。

在本发明一实施例中，所述转动体为软磁体或硬磁体，所述转动体具有背对设置的两端，所述转动体的两端分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括两线圈绕组，两所述线圈绕组分别绕制在两个所述凸齿部上，两所述线圈绕组通电时电流的方向相反；

所述凸齿部的朝向所述转动体的端面开设有定子齿槽；

所述转动体的一端面开设有与所述定子齿槽相对的转子齿槽，所述转动体的另一端面形成有与所述定子齿槽相对的转子凸齿。

在本发明一实施例中，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述凸齿部中设有一所述辅助磁体，两所述辅助磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向相反。

在本发明一实施例中，所述转动体为软磁体或硬磁体，所述转动体具有背对设置的两端，所述转动体的两端分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括线圈绕组和两磁组，所述线圈绕组绕制在所述转动体上，两所述磁组分别设置在所述转动体的两端上；

所述磁组包括两磁体，两所述磁体均嵌设在所述凸齿部的朝向所述转动体的端面上，且间隔设置；两所述磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且充磁方向相反。

在本发明一实施例中，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述转动体的端面嵌设有一所述辅助磁体，两所述辅助磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向一致。

在本发明一实施例中，所述转动体为软磁体或硬磁体，所述转动体具有背对设置的两端，所述转动体的两端分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括线圈绕组和两磁体，所述线圈绕组绕制在所述转动体上，每一所述凸齿部中设有一所述磁体；

两所述磁体均沿两所述凸齿部排布方向的垂直方向充磁，且两所述磁体的充磁方向相反；或者，两所述磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且两所述磁体的充磁方向一致。

本发明的一实施例还提出一种力反馈装置，该力反馈装置包括扳机、传动机构以及旋转装置，所述扳机通过所述传动机构与所述旋转装置的输出轴传动连接，所述旋转装置包括：

导磁外壳，所述导磁外壳包括筒体部和设于所述筒体部内侧壁的凸齿部；其中，所述凸齿部设有两个，两所述凸齿部相对设置，两所述凸齿部的自由端间隔设置，以形成转动空间；

转动体，所述转动体可转动地设置在所述转动空间中；以及

磁场发生组件，所述磁场发生组件设置在所述凸齿部上和/或所述转动体上，以在所述凸齿部和所述转动体之间形成电磁铁与磁场的配合，以在通电状态下驱使所述转动体转动。

本发明的一实施例还提出一种电子设备，该电子设备包括旋转装置，所述旋转装置包括：

导磁外壳，所述导磁外壳包括筒体部和设于所述筒体部内侧壁的凸齿部；其中，所述凸齿部设有两个，两所述凸齿部相对设置，两所述凸齿部的自由端间隔设置，以形成转动空间；

转动体，所述转动体可转动地设置在所述转动空间中；以及

磁场发生组件，所述磁场发生组件设置在所述凸齿部上和/或所述转动体上，以在所述凸齿部和所述转动体之间形成电磁铁与磁场的配合，以在通电状态下驱使所述转动体转动；

或者，该电子设备包括力反馈装置，所述力反馈装置包括扳机、传动机构以及旋转装置，所述扳机通过所述传动机构与所述旋转装置的输出轴传动连接，所述旋转装置包括：

导磁外壳，所述导磁外壳包括筒体部和设于所述筒体部内侧壁的凸齿部；其中，所述凸齿部设有两个，两所述凸齿部相对设置，两所述凸齿部的自由端间隔设置，以形成转动空间；

转动体，所述转动体可转动地设置在所述转动空间中；以及

磁场发生组件，所述磁场发生组件设置在所述凸齿部上和/或所述转动体上，以在所述凸齿部和所述转动体之间形成电磁铁与磁场的配合，以在通电状态下驱使所述转动体转动。

本发明的技术方案，通过采用电磁铁和磁场相互配合的方式作为动力源，较现有旋转电机而言，能够提供更大的反馈转矩，能够提供更快的响应速度，能够实现结构的简化、体积的减小，能够更好地适应频繁的正反转和堵转的工作状况，从而更好地满足力反馈装置的需求，为用户提供更为优质的力反馈装置，最终为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

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为本发明旋转装置第一实施例的结构示意图；

图2为本发明旋转装置第二实施例的结构示意图；

图3为本发明旋转装置第三实施例的结构示意图；

图4为本发明旋转装置第四实施例的结构示意图；

图5为本发明旋转装置第五实施例的结构示意图；

图6为本发明旋转装置第六实施例的结构示意图；

图7为本发明旋转装置第七实施例的结构示意图；

图8为本发明旋转装置第八实施例的结构示意图；

图9为本发明旋转装置第九实施例的结构示意图；

图10为本发明旋转装置第十实施例的结构示意图；

图11为本发明旋转装置第十一实施例的结构示意图；

图12为本发明旋转装置第十二实施例的结构示意图；

图13为本发明旋转装置第十三实施例的结构示意图；

图14为本发明旋转装置第十四实施例的结构示意图；

图15为本发明旋转装置中转动部分和固定部分之间的作用力大小与气隙大小之间的关系曲线图。

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。

针对背景技术中提及的技术问题，本发明提出一种旋转装置，该旋转装置可以应用在力反馈装置上，从而实现为用户提供更为优质的力反馈装置的目的。

下面将在具体实施例中对本发明提出的旋转装置的具体结构进行说明：

如图1所示，在本发明旋转装置100一实施例中，该旋转装置100包括：

导磁外壳10，所述导磁外壳10包括筒体部11和设于所述筒体部11内侧壁的凸齿部13；其中，所述凸齿部13设有两个，两所述凸齿部13相对设置，两所述凸齿部13的自由端间隔设置，以形成转动空间；

转动体30，所述转动体30可转动地设置在所述转动空间中；

磁场发生组件50，所述磁场发生组件50设置在所述凸齿部13上和/或所述转动体30上，以在所述凸齿部13和所述转动体30之间形成电磁铁与磁场的配合，以在通电状态下驱使所述转动体30转动。

具体地，筒体部11既可以是一端开口、另一端封闭的筒状结构，也可以是两端开口的筒状结构。

当筒体部11是一端开口、另一端封闭的筒状结构时，其开口的一端可盖设端盖；此时，转轴穿设于该端盖并相对该端盖可转动，并且，转轴的里端可转动地固定在筒状结构的底壁上，以使转轴的外端外露，用于与其他结构连接(例如与力反馈装置中的传动机构连接，以实现与扳机的连接)；此时，转动体30固定在转轴上，当转动体30因电磁铁与磁场的配合而转动时，便可带动转轴转动，从而对外输出转矩。

而当筒体部11是两端开口的筒状结构时，其两端均可盖设端盖；此时，转轴穿设于其中一端盖并相对该端盖可转动，并且，转轴的里端可转动地固定在另一端盖上，以使转轴的外端外露，用于与其他结构连接(例如与力反馈装置中的传动机构连接，以实现与扳机的连接)；此时，转动体30固定在转轴上，当转动体30因电磁铁与磁场的配合而转动时，便可带动转轴转动，从而对外输出转矩。

因此，可以理解地，本实施例的技术方案至少具有如下优势：

(1)利用电磁铁与磁场的配合，即利用通电线圈产生的磁场与永磁体产生的磁场的相互作用，可产生转动力矩，实现转矩输出；并且，通过磁路设计，利用线圈电流的正反向通电，还可产生交变的正反向磁场，从而在与永磁体产生的磁场的相互作用下，改变转动体30的运动方向；过程中，由于仅仅需要用到电磁铁和永磁体，较现有旋转电机，做到了结构的简化，转动惯量的减小，从而极大地提高了动态响应速度，降低了体积；同时，较现有旋转电机，还实现了全新的输出形式，避免了现有旋转电机因采用直流有刷马达而不适合频繁的正反转和堵转的工作状况的情况；

(2)由于力反馈装置中，偏转的角度很小，故可将转动部分和固定部分之间的气隙设计的很小，而转动部分和固定部分之间的作用力大小与气隙大小之间的关系曲线如图15所示：当气隙足够小时，转动部分和固定部分之间的作用力大小可以迅速提升；此时，启动转矩、堵转力矩都能够得到提升；

即，本实施例的技术方案，通过采用电磁铁和磁场相互配合的方式作为动力源，较现有旋转电机而言，能够提供更大的反馈转矩，能够提供更快的响应速度，能够实现结构的简化、体积的减小，能够更好地适应频繁的正反转和堵转的工作状况，从而更好地满足力反馈装置的需求，为用户提供更为优质的力反馈装置，最终为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

也即，本实施例提出的旋转装置100针对普通有刷直流旋转电机中转子仅做小角度转动的情形进行了优化设计：

在本实施例提出的旋转装置100中，转子(转动部分)只会进行一定角度的偏转而无需整圈旋转；因此，其内部只配置了两个凸齿部13及相应的磁场发生组件50，不仅可以减小装置的体积，而且通过控制电路转换线圈绕组51中电流的方向即可产生正、反两向偏转而对外输出扭矩，输出形式既可以是震动、也可以是力、亦或是其他形式，从而模拟各种触觉反馈。

这样，便可避免直流旋转电机所导致的各种问题的出现，从而更好地满足力反馈装置的需求，为用户提供更为优质的力反馈装置，最终能够为用户提供更为优质的触觉反馈体验。

需要说明的是，导磁外壳10的材质是软磁材料，例如：铁硅合金、各种软磁铁氧体等。其中，筒体部11和凸齿部13既可以是一体成型的一体结构，也可以是独立的两个部件依靠例如粘接等连接方式固定在一起。此外，前述用于使筒体部11封闭的端盖既可以是导磁外壳10的一部分，也由软磁材料制成；也可以独立于导磁外壳10，而由其他材质(例如非软磁材料的铜、铝等)制成。

下面将对旋转装置100的具体配置方式进行介绍：

如图1所示，在本发明旋转装置100第一实施例中，所述转动体30为永磁体，所述永磁体具有背对设置的两极，所述永磁体的两极分别朝向两所述凸齿部13设置；

所述磁场发生组件50包括两线圈绕组51，两所述线圈绕组51分别绕制在两所述凸齿部13上，两所述线圈绕组51通电时电流的方向相反。

此时，旋转装置100的内部结构由定子(固定部分)和转子(转动部分)组成。其中，定子包括筒体部11、两凸齿部13及两线圈绕组51；两凸齿部13相对设置，每一凸齿部13上绕制有一线圈绕组51；转子包括转动体30和转轴，转动体30是一块永磁体(例如磁钢等)，其背对设置的两端分别构成南极(即S极)和北极(即N极)，该永磁体的中部穿设转轴，以使转动体30悬置在转动空间中。

进一步地，当向凸齿部13上的线圈绕组51中通入电流时，就会在定子和转子之间的气隙中产生磁场而与转动体30(永磁体)产生的磁场相互作用；此时，线圈绕组51中电流的大小改变可以调节磁场的强弱，线圈绕组51中电流的方向改变则可以调节磁场的方向，根据同性相斥、异性相吸的原则，如果按照一定的频率反复地给线圈绕组51通入正反向电流，那么转动体30就会在吸力、斥力的作用下左右摇摆，实现振动。

另一方面，凸齿部13的朝向转动体30的端面呈凹弧面设置，转动体30的朝向凸齿部13的端面呈凸弧面设置，凸弧面与凹弧面间隙配合，以形成气隙；如此，可使定子(固定部分)和转子(转动部分)尽可能地接近，从而最大化地利用二者之间的作用力，以提升旋转装置100的响应速度和输出转矩。

基于本发明旋转装置100的第一实施例，还可以进一步做如下设置：

如图2所示，在本发明旋转装置100第二实施例中，所述磁场发生组件50还包括两辅助磁体55，每一所述凸齿部13中设有一所述辅助磁体55；两所述辅助磁体55均沿两所述凸齿部13的排布方向充磁，且两所述辅助磁体55的充磁方向均与所述转动体30的充磁方向一致。

基于本发明旋转装置100的第一实施例，还可以进一步做如下设置：

如图3所示，在本发明旋转装置100第三实施例中，所述磁场发生组件50还包括两辅助磁体55，每一所述凸齿部13中设有一所述辅助磁体55；两所述辅助磁体55沿两所述凸齿部13排布方向的垂直方向充磁，且两所述辅助磁体55的充磁方向相反。

也就是说，辅助磁体55的充磁方向，既可以横向设置，也可以竖向设置；横向设置时，需要两辅助磁体55的充磁方向相反；竖向设置，需要两辅助磁体55的充磁方向一致，且与转动体30的充磁方向一致。

此时，增设的辅助磁体55所产生的磁场，可以与线圈绕组51通电时所产生的磁场组合而形成混合磁场；并且，改变线圈绕组51中的通电方向，同样可使混合磁场的方向得以改变，从而与转动体30上的磁场相互作用，使转动体30左右摆动。这样，通过配置辅助磁体55，可以进一步增强与转动体30之间的相互作用力，提升旋转装置100的响应速度和输出转矩，从而更好地满足力反馈装置的需求，为用户提供更为优质的力反馈装置。

区别于前述第一至第三实施例，旋转装置100还可以采用如下方式进行具体配置：

如图4所示，在本发明旋转装置100第四实施例中，所述转动体30为软磁体53或硬磁体，所述转动体30具有背对设置的两端，所述转动体30的两端分别朝向两所述凸齿部13设置；

所述磁场发生组件50包括两线圈绕组51和两磁组，两所述线圈绕组51分别绕制在两个所述凸齿部13上，两所述线圈绕组51通电时电流的方向相反，两所述磁组分别设置在所述转动体30的两端上；

所述磁组包括两磁体53，两所述磁体53均嵌设在所述转动体30的朝向所述凸齿部13的端面上，且间隔设置；两所述磁体53均沿两所述凸齿部13的排布方向充磁，且充磁方向相反。

其中，位于转动体30不同端面的、且靠近转动体30同一侧部的两磁体53的充磁方向可以相反，也可以一致。

此时，旋转装置100的内部结构由定子(固定部分)和转子(转动部分)组成。其中，定子包括筒体部11、两凸齿部13及两线圈绕组51；两凸齿部13相对设置，每一凸齿部13上绕制有一线圈绕组51。转子包括两磁组、转动体30及转轴，两磁组分别嵌设在转动体30背对设置的两个端面上；并且，同一个端面上的两个磁体53左右并排设置、均竖向充磁、但充磁方向相反，左侧的两个磁体53的充磁方向也相反，右侧的两个磁体53的充磁方向也相反；转动体30的中部穿设转轴，以使转动体30悬置在转动空间中。

进一步地，当向凸齿部13上的线圈绕组51中通入电流时，就会在定子和转子之间的气隙中产生磁场而与转动体30上磁组产生的磁场相互作用；此时，线圈绕组51中电流的大小改变可以调节磁场的强弱，线圈绕组51中电流的方向改变则可以调节磁场的方向，根据同性相斥、异性相吸的原则，如果按照一定的频率反复地给线圈绕组51通入正反向电流，那么转动体30就会在吸力、斥力的作用下左右摇摆，实现振动。

另一方面，凸齿部13的朝向转动体30的端面呈凹弧面设置，转动体30的朝向凸齿部13的端面呈凸弧面设置，凸弧面与凹弧面间隙配合，以形成气隙；如此，可使定子(固定部分)和转子(转动部分)尽可能地接近，从而最大化地利用二者之间的作用力，以提升旋转装置100的响应速度和输出转矩。

基于本发明旋转装置100的第四实施例，还可以进一步做如下设置：

如图5所示，在本发明旋转装置100第五实施例中，所述磁场发生组件50还包括两辅助磁体55，每一所述凸齿部13中设有一所述辅助磁体55；两所述辅助磁体55均沿两所述凸齿部13的排布方向充磁，且两所述辅助磁体55的充磁方向一致。

基于本发明旋转装置100的第四实施例，还可以进一步做如下设置：

如图6所示，在本发明旋转装置100第六实施例中，所述磁场发生组件50还包括两辅助磁体55，每一所述凸齿部13中设有一所述辅助磁体55；两所述辅助磁体55沿两所述凸齿部13排布方向的垂直方向充磁，且两所述辅助磁体55的充磁方向相反。

也就是说，辅助磁体55的充磁方向，既可以横向设置，也可以竖向设置；横向设置时，需要两辅助磁体55的充磁方向相反；竖向设置，需要两辅助磁体55的充磁方向一致。

此时，增设的辅助磁体55所产生的磁场，可以与线圈绕组51通电时所产生的磁场组合而形成混合磁场；并且，改变线圈绕组51中的通电方向，同样可使混合磁场的方向得以改变，从而与转动体30上的磁场相互作用，使转动体30左右摆动。这样，通过配置辅助磁体55，可以进一步增强与转动体30之间的相互作用力，提升旋转装置100的响应速度和输出转矩，从而更好地满足力反馈装置的需求，为用户提供更为优质的力反馈装置。

区别于前述第四至第六实施例，旋转装置100还可以采用如下方式进行具体配置：

如图7所示，在本发明旋转装置100第七实施例中，所述转动体30为软磁体53或硬磁体，所述转动体30具有背对设置的两端，所述转动体30的两端分别朝向两所述凸齿部13设置；

所述磁场发生组件50包括两线圈绕组51、两磁组及两辅助磁组，两所述线圈绕组51分别绕制在两个所述凸齿部13上，两所述线圈绕组51通电时电流的方向相反，两所述磁组分别设置在所述转动体30的两端面上，两所述辅助磁组分别设置在两所述凸齿部13的端面上；

所述磁组包括两磁极，所述磁组的两磁极沿两所述凸齿部13排布方向的垂直方向并排设置，且两所述磁组的磁极布置相反；

所述辅助磁组包括两磁极，所述辅助磁组的两磁极沿两所述凸齿部13排布方向的垂直方向并排设置，且两所述辅助磁组的磁极布置相反；

其中，相对的磁组和辅助磁组的磁极布置相反。

此时，旋转装置100的内部结构由定子(固定部分)和转子(转动部分)组成。其中，定子包括筒体部11、两凸齿部13、两线圈绕组51及两辅助磁组；两凸齿部13相对设置，每一凸齿部13上绕制有一线圈绕组51，每一凸齿部13的端面上设置有一辅助磁组；并且，上方的辅助磁组的两个磁极在左右方向上并排设置——S极在左、N极在右，下方的辅助磁组的两个磁极也在左右方向上并排设置——N极在左、S极在右。转子包括两磁组、转动体30及转轴，两磁组分别设置在转动体30背对设置的两个端面上；并且，上方的磁组的两个磁极在左右方向上并排设置——N极在左、S极在右，下方的磁组的两个磁极也在左右方向上并排设置——S极在左、N极在右；转动体30的中部穿设转轴，以使转动体30悬置在转动空间中。

进一步地，当向凸齿部13上的线圈绕组51中通入电流时，就会在定子和转子之间的气隙中产生磁场而与转动体30上磁组产生的磁场相互作用；此时，线圈绕组51中电流的大小改变可以调节磁场的强弱，线圈绕组51中电流的方向改变则可以调节磁场的方向，根据同性相斥、异性相吸的原则，如果按照一定的频率反复地给线圈绕组51通入正反向电流，那么转动体30就会在吸力、斥力的作用下左右摇摆，实现振动。

另一方面，辅助磁组的朝向磁组的表面呈凹弧面设置，磁组的朝向辅助磁组的表面呈凸弧面设置，凸弧面与凹弧面间隙配合，以形成气隙；如此，可使定子(固定部分)和转子(转动部分)尽可能地接近，从而最大化地利用二者之间的作用力，以提升旋转装置100的响应速度和输出转矩。

区别于前述第七实施例，旋转装置100还可以采用如下方式进行具体配置：

如图8所示，在本发明旋转装置100第八实施例中，所述转动体30为软磁体53或硬磁体，所述转动体30具有背对设置的两端，所述转动体30的两端分别朝向两所述凸齿部13设置；

所述磁场发生组件50包括两线圈绕组51，两所述线圈绕组51分别绕制在两个所述凸齿部13上，两所述线圈绕组51通电时电流的方向相反；

所述凸齿部13的朝向所述转动体30的端面开设有定子齿槽131；

所述转动体30的一端面开设有与所述定子齿槽131相对的转子齿槽31，所述转动体30的另一端面形成有与所述定子齿槽131相对的转子凸齿33。

此时，旋转装置100的内部结构由定子(固定部分)和转子(转动部分)组成。其中，定子包括筒体部11、两凸齿部13及两线圈绕组51；两凸齿部13相对设置，每一凸齿部13上绕制有一线圈绕组51，每一凸齿部13的端面上开设有两个定子齿槽131，两个定子齿槽131在左右方向上间隔设置。转子包括转动体30和转轴，转动体30的一端面开设有两个转子齿槽31，两个转子齿槽31在左右方向上间隔设置，且与两个定子齿槽131一一对齐设置；转动体30的另一端面形成有两个转子凸齿33，两个转子凸齿33在左右方向上间隔设置，且与两个定子齿槽131一一对齐设置；转动体30的中部穿设转轴，以使转动体30悬置在转动空间中。

进一步地，通过线圈绕组51的轮流通电，产生磁场，从而与转动体30的转子凸齿33相吸(或排斥)，进而拖动转动体30运转。

另一方面，凸齿部13的朝向转动体30的端面呈凹弧面设置，转动体30的朝向凸齿部13的端面呈凸弧面设置，凸弧面与凹弧面间隙配合，以形成气隙；如此，可使定子(固定部分)和转子(转动部分)尽可能地接近，从而最大化地利用二者之间的作用力，以提升旋转装置100的响应速度和输出转矩。

基于本发明旋转装置100的第八实施例，还可以进一步做如下设置：

如图9所示，在本发明旋转装置100第九实施例中，所述磁场发生组件50还包括两辅助磁体55，每一所述凸齿部13中设有一所述辅助磁体55，两所述辅助磁体55均沿两所述凸齿部13的排布方向充磁，且两所述辅助磁体55的充磁方向相反。

此时，增设的辅助磁体55所产生的磁场，可以与线圈绕组51通电时所产生的磁场组合而形成混合磁场；并且，改变线圈绕组51中的通电方向，同样可使混合磁场的方向得以改变，从而与转动体30相互作用，使转动体30左右摆动。这样，通过配置辅助磁体55，可以进一步增强与转动体30之间的相互作用力，提升旋转装置100的响应速度和输出转矩，从而更好地满足力反馈装置的需求，为用户提供更为优质的力反馈装置。

区别于前述第八和第九实施例，旋转装置100还可以采用如下方式进行具体配置：

如图10所示，在本发明旋转装置100第十实施例中，所述转动体30为软磁体53或硬磁体，所述转动体30具有背对设置的两端，所述转动体30的两端分别朝向两所述凸齿部13设置；

所述磁场发生组件50包括线圈绕组51和两磁组，所述线圈绕组51绕制在所述转动体30上，两所述磁组分别设置在所述转动体30的两端上；

所述磁组包括两磁体53，两所述磁体53均嵌设在所述凸齿部13的朝向所述转动体30的端面上，且间隔设置；两所述磁体53均沿两所述凸齿部13的排布方向充磁，且充磁方向相反。

其中，位于不同凸齿部13上、且靠近转动体30同一侧部的两磁体53的充磁方向可以相反，也可以一致。

此时，旋转装置100的内部结构由定子(固定部分)和转子(转动部分)组成。其中，定子包括筒体部11、两凸齿部13及两磁组；两凸齿部13相对设置，每一凸齿部13的端面上嵌设有一磁组；并且，同一个端面上的两个磁体53左右并排设置、均竖向充磁、但充磁方向相反，左侧的两个磁体53的充磁方向一致，右侧的两个磁体53的充磁方向也一致。转子包括线圈绕组51、转动体30及转轴，线圈绕组51绕制在转动体30上；转动体30的中部穿设转轴，以使转动体30悬置在转动空间中。

进一步地，当向转动体30上的线圈绕组51中通入电流时，就会在定子和转子之间的气隙中产生磁场而与凸齿部13上磁组产生的磁场相互作用；此时，线圈绕组51中电流的大小改变可以调节磁场的强弱，线圈绕组51中电流的方向改变则可以调节磁场的方向，根据同性相斥、异性相吸的原则，如果按照一定的频率反复地给线圈绕组51通入正反向电流，那么转动体30就会在吸力、斥力的作用下左右摇摆，实现振动。

另一方面，凸齿部13的朝向转动体30的端面呈凹弧面设置，转动体30的朝向凸齿部13的端面呈凸弧面设置，凸弧面与凹弧面间隙配合，以形成气隙；如此，可使定子(固定部分)和转子(转动部分)尽可能地接近，从而最大化地利用二者之间的作用力，以提升旋转装置100的响应速度和输出转矩。

基于本发明旋转装置100的第十实施例，还可以进一步做如下设置：

如图11所示，在本发明旋转装置100第十一实施例中，所述磁场发生组件50还包括两辅助磁体55，每一所述转动体30的端面嵌设有一所述辅助磁体55，两所述辅助磁体55均沿两所述凸齿部13的排布方向充磁，且两所述辅助磁体55的充磁方向一致。

此时，增设的辅助磁体55所产生的磁场，可以与线圈绕组51通电时所产生的磁场组合而形成混合磁场；并且，改变线圈绕组51中的通电方向，同样可使混合磁场的方向得以改变，从而与凸齿部13上磁组的磁场相互作用，使转动体30左右摆动。这样，通过配置辅助磁体55，可以进一步增强与凸齿部13之间的相互作用力，提升旋转装置100的响应速度和输出转矩，从而更好地满足力反馈装置的需求，为用户提供更为优质的力反馈装置。

区别于前述第十和第十一实施例，旋转装置100还可以采用如下方式进行具体配置：

如图12所示，在本发明旋转装置100十二实施例中，所述转动体30为软磁体53或硬磁体，所述转动体30具有背对设置的两端，所述转动体30的两端分别朝向两所述凸齿部13设置；

所述磁场发生组件50包括线圈绕组51和两磁体53，所述线圈绕组51绕制在所述转动体30上，每一所述凸齿部13中设有一所述磁体53，两所述磁体53均沿两所述凸齿部13排布方向的垂直方向充磁，且两所述磁体53的充磁方向相反。

此时，旋转装置100的内部结构由定子(固定部分)和转子(转动部分)组成。其中，定子包括筒体部11、两凸齿部13及两磁体53；两凸齿部13相对设置，每一凸齿部13的端面上嵌设有一磁体53；两磁体53均沿左右方向充磁，两磁体53的充磁方向相反。转子包括线圈绕组51、转动体30及转轴，线圈绕组51绕制在转动体30上；转动体30的中部穿设转轴，以使转动体30悬置在转动空间中。

进一步地，当向转动体30上的线圈绕组51中通入电流时，就会在定子和转子之间的气隙中产生磁场而与凸齿部13上磁体53产生的磁场相互作用；此时，线圈绕组51中电流的大小改变可以调节磁场的强弱，线圈绕组51中电流的方向改变则可以调节磁场的方向，根据同性相斥、异性相吸的原则，如果按照一定的频率反复地给线圈绕组51通入正反向电流，那么转动体30就会在吸力、斥力的作用下左右摇摆，实现振动。

另一方面，凸齿部13的朝向转动体30的端面呈凹弧面设置，转动体30的朝向凸齿部13的端面呈凸弧面设置，凸弧面与凹弧面间隙配合，以形成气隙；如此，可使定子(固定部分)和转子(转动部分)尽可能地接近，从而最大化地利用二者之间的作用力，以提升旋转装置100的响应速度和输出转矩。

区别于前述第十和第十一实施例，旋转装置100还可以采用如下方式进行具体配置：

如图13所示，在本发明旋转装置100十三实施例中，所述转动体30为软磁体53或硬磁体，所述转动体30具有背对设置的两端，所述转动体30的两端分别朝向两所述凸齿部13设置；

所述磁场发生组件50包括线圈绕组51和两磁体53，所述线圈绕组51绕制在所述转动体30上，每一所述凸齿部13中设有一所述磁体53，两所述磁体53均沿两所述凸齿部13的排布方向充磁，且两所述磁体53的充磁方向一致。

此时，旋转装置100的内部结构由定子(固定部分)和转子(转动部分)组成。其中，定子包括筒体部11、两凸齿部13及两磁体53；两凸齿部13相对设置，每一凸齿部13的端面上嵌设有一磁体53；两磁体53均沿竖直方向充磁，两磁体53的充磁方向一致。转子包括线圈绕组51、转动体30及转轴，线圈绕组51绕制在转动体30上；转动体30的中部穿设转轴，以使转动体30悬置在转动空间中。

进一步地，当向转动体30上的线圈绕组51中通入电流时，就会在定子和转子之间的气隙中产生磁场而与凸齿部13上磁体53产生的磁场相互作用；此时，线圈绕组51中电流的大小改变可以调节磁场的强弱，线圈绕组51中电流的方向改变则可以调节磁场的方向，根据同性相斥、异性相吸的原则，如果按照一定的频率反复地给线圈绕组51通入正反向电流，那么转动体30就会在吸力、斥力的作用下左右摇摆，实现振动。

另一方面，凸齿部13的朝向转动体30的端面呈凹弧面设置，转动体30的朝向凸齿部13的端面呈凸弧面设置，凸弧面与凹弧面间隙配合，以形成气隙；如此，可使定子(固定部分)和转子(转动部分)尽可能地接近，从而最大化地利用二者之间的作用力，以提升旋转装置100的响应速度和输出转矩。

此外，需要说明的是，当图13中的磁体53的大小逐渐增大到侵占了凸齿部13的位置时，即当图13中的凸齿部13由磁体53所取代时，便可得到图14所示的旋转装置100的第十四实施例，其设计和原理与旋转装置100的第十三实施例一致，在此不再一一赘述。

本发明还提出一种力反馈装置，该力反馈装置包括如前所述的旋转装置100，该旋转装置100的具体结构参照前述实施例。由于本力反馈装置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。

本发明还提出一种电子设备，该电子设备包括如前所述的旋转装置100或力反馈装置，该旋转装置100或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。

可以理解地，电子设备可以是各类操作手柄、玩具枪、虚拟现实设备、增强现实设备等。

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)

1.一种旋转装置，其特征在于，包括：

导磁外壳，所述导磁外壳包括筒体部和设于所述筒体部内侧壁的凸齿部；其中，所述凸齿部设有两个，两所述凸齿部相对设置，两所述凸齿部的自由端间隔设置，以形成转动空间；

转动体，所述转动体可转动地设置在所述转动空间中；以及

磁场发生组件，所述磁场发生组件设置在所述凸齿部上和/或所述转动体上，以在所述凸齿部和所述转动体之间形成电磁铁与磁场的配合，以在通电状态下驱使所述转动体转动。

2.如权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述转动体为永磁体，所述永磁体具有背对设置的两极，所述永磁体的两极分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括两线圈绕组，两所述线圈绕组分别绕制在两所述凸齿部上，两所述线圈绕组通电时电流的方向相反。

3.如权利要求2所述的旋转装置，其特征在于，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述凸齿部中设有一所述辅助磁体；两所述辅助磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向均与所述转动体的充磁方向一致；

或者，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述凸齿部中设有一所述辅助磁体；两所述辅助磁体沿两所述凸齿部排布方向的垂直方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向相反。

4.如权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述转动体为软磁体或硬磁体，所述转动体具有背对设置的两端，所述转动体的两端分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括两线圈绕组和两磁组，两所述线圈绕组分别绕制在两个所述凸齿部上，两所述线圈绕组通电时电流的方向相反，两所述磁组分别设置在所述转动体的两端上；

所述磁组包括两磁体，两所述磁体均嵌设在所述转动体的朝向所述凸齿部的端面上，且间隔设置；两所述磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且充磁方向相反。

5.如权利要求4所述的旋转装置，其特征在于，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述凸齿部中设有一所述辅助磁体；两所述辅助磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向一致；

或者，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述凸齿部中设有一所述辅助磁体；两所述辅助磁体沿两所述凸齿部排布方向的垂直方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向相反。

6.如权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述转动体为软磁体或硬磁体，所述转动体具有背对设置的两端，所述转动体的两端分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括两线圈绕组、两磁组及两辅助磁组，两所述线圈绕组分别绕制在两个所述凸齿部上，两所述线圈绕组通电时电流的方向相反，两所述磁组分别设置在所述转动体的两端面上，两所述辅助磁组分别设置在两所述凸齿部的端面上；

所述磁组包括两磁极，所述磁组的两磁极沿两所述凸齿部排布方向的垂直方向并排设置，且两所述磁组的磁极布置相反；

所述辅助磁组包括两磁极，所述辅助磁组的两磁极沿两所述凸齿部排布方向的垂直方向并排设置，且两所述辅助磁组的磁极布置相反；

其中，相对的磁组和辅助磁组的磁极布置相反。

7.如权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述转动体为软磁体或硬磁体，所述转动体具有背对设置的两端，所述转动体的两端分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括两线圈绕组，两所述线圈绕组分别绕制在两个所述凸齿部上，两所述线圈绕组通电时电流的方向相反；

所述凸齿部的朝向所述转动体的端面开设有定子齿槽；

所述转动体的一端面开设有与所述定子齿槽相对的转子齿槽，所述转动体的另一端面形成有与所述定子齿槽相对的转子凸齿。

8.如权利要求7所述的旋转装置，其特征在于，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述凸齿部中设有一所述辅助磁体，两所述辅助磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向相反。

9.如权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述转动体为软磁体或硬磁体，所述转动体具有背对设置的两端，所述转动体的两端分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括线圈绕组和两磁组，所述线圈绕组绕制在所述转动体上，两所述磁组分别设置在所述转动体的两端上；

所述磁组包括两磁体，两所述磁体均嵌设在所述凸齿部的朝向所述转动体的端面上，且间隔设置；两所述磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且充磁方向相反。

10.如权利要求9所述的旋转装置，其特征在于，所述磁场发生组件还包括两辅助磁体，每一所述转动体的端面嵌设有一所述辅助磁体，两所述辅助磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且两所述辅助磁体的充磁方向一致。

11.如权利要求1所述的旋转装置，其特征在于，所述转动体为软磁体或硬磁体，所述转动体具有背对设置的两端，所述转动体的两端分别朝向两所述凸齿部设置；

所述磁场发生组件包括线圈绕组和两磁体，所述线圈绕组绕制在所述转动体上，每一所述凸齿部中设有一所述磁体；

两所述磁体均沿两所述凸齿部排布方向的垂直方向充磁，且两所述磁体的充磁方向相反；或者，两所述磁体均沿两所述凸齿部的排布方向充磁，且两所述磁体的充磁方向一致。

12.一种力反馈装置，其特征在于，包括扳机、传动机构以及如权利要求1至11中任一项所述的旋转装置，所述扳机通过所述传动机构与所述旋转装置的输出轴传动连接。

13.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至11中任一项所述的旋转装置；或者，包括如权利要求12所述的力反馈装置。

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