[0040] 下面结合附图对本发明作进一步描述。
[0041] 参照图1~图11,一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,包括主体1、顶针2、作动杆和作动器3,所述主体1上至少设有一“方”盲文触点数量的顶针安装孔101,一“方”由四行两列八个盲文触点(以下简称八点盲文)或三行两列六个盲文触点(以下简称六点盲文)构成的,与盲文触点的排列方式相同,所述顶针安装孔亦四行两列或三行两列且上下方向平行排列。所述顶针2的数目与顶针安装孔101的数目相同且分别一一对应地安装在相应的顶针安装孔内,每枚顶针2与顶针安装孔101呈间隙配合;每列顶针2下方设有与该列顶针数目相同的作动杆7,所述作动杆7包括顶针处于下止点且驱动顶针由下止点向上止点远动的曲面轮廓701和用于顶针处于上止点且与作动杆安装孔相配合的杆身702,每根作动杆7负责顶起一枚顶针2,每枚顶针2的底部与作动杆7始终保持接触;所述主体1上还设有数量与顶针安装孔相同的作动杆安装孔102,每个作动杆安装孔102设置在主体1的侧面上,且每个作动杆安装孔102分别与相应的顶针安装孔相通,每个作动杆安装孔102的中心线与相应的顶针安装孔的中心线相互垂直布置,每个作动杆安装孔内装入一根作动杆,作动杆与作动杆安装孔102呈间隙配合,每枚顶针2下方的作动杆7均可前后移动地安装在相应的作动杆安装孔内102,每根作动杆7均由一个作动器3驱动,每根作动杆唯一地控制与其对应的一枚顶针2的升降运动;
[0042] 所述作动杆安装孔102的中心线与每行顶针中心线所在的平面呈45度斜角,每行作动杆安装孔102相互平行,当主体上设有两“方”盲文触点数量以上时,每相邻两行作动杆安装孔呈十字交叉且错位布置;
[0043] 每个作动杆安装孔102的最外端呈凸台状,凸台103的最外表面与主体的侧面齐平,每行作动杆安装孔处的凸台103呈锯齿状排列,相邻凸台之间形成一个直角三角形凹槽104,凸台103对作动杆的推拉动作起限位作用;
[0044] 所述作动杆在作动杆安装孔102内前后移动时,驱动顶针2在相应的顶针安装孔101内升降,当顶针2的底部完全进入作动杆曲面轮廓701的包容区内时,顶针2处于下止点,当顶针2的底部离开曲面轮廓701的包容区运动到杆身702时,顶针2处于上止点;当顶针2处于下止点时,顶针2的上端面与主体1上平面平齐,形成盲文字符的一个“平点”,当顶针2处于上止点时,顶针2的上端面高出主体1上平面,形成盲文字符的一个“凸点”,所述顶针2的最大升程等于盲文字符的“凸点”高度;
[0045] 所述主体1上的作动杆安装孔102布置在主体1的一侧或两侧,用于安装上述作动杆7,图3示出八点盲文点显模块在所述主体两侧分别设置作动杆安装孔情况。每列顶针2对应的所有作动杆可以布置在主体1的同一侧,也可以布置在主体1的前后两侧,每根作动杆可在每个作动杆安装孔102内独立地前后推拉,每根作动杆设置两个停止位,作动杆7每次推拉动作结束必使其停在其中一个停止位上,当作动杆处在其中的一个停止位时,如果其上的顶针2处于作动杆端部的曲面轮廓701内,当作动杆处在另一个停止位时其上的顶针2必离开作动杆端部的曲面轮廓701,当顶针2处于作动杆端部的曲面轮廓701内时,顶针2处于下止点,顶针上端部与主体1上表面平齐,形成盲文字符的一个“平点”,当顶针2离开作动杆端部的曲面轮廓701运动到杆身702上时,顶针2处于上止点,顶针2上端部高出主体1上表面,形成盲文字符的一个“凸点”,在点显模块工作时,当每枚顶针2在作动杆的作用下均处于上止点或下止点的位置,从而生成所需要的盲文触点阵列。
[0046] 进一步,所述作动杆还包括小轴颈703,如图5所示,杆身702是与作动杆安装孔102相配合部位,设计成圆柱体,也可以设计成长方体等其它形状,当作动杆杆身702呈圆柱体时,作动杆可以在安装孔102内转动,作动杆端部用以驱动顶针2的曲面轮廓701设计成回转体,其回转轴线与杆身702的轴线重合,保证曲面轮廓701与顶针底部的接触状态不随作动杆的转动而改变;当作动杆杆身702呈长方体时,作动杆不能在安装孔102内转动,作动杆端部用以驱动顶针2的曲面轮廓701设计成非回转曲面。在本实施例中,所述曲面轮廓701呈回转曲面,包括小圆柱、回转曲面体和锥面体,当顶针处于下止点时,顶针的中心线穿过小圆柱与回转曲面的交界点,其在工作位置上沿中心线做上下垂直剖面时,轮廓形状呈斜直线与圆弧线、水平直线组合,此外也可采用渐开线或正弦线或抛物线等,以作动杆推拉的阻力最小为宜。图6是作动杆的另一种设计方案,其工作原理和轮廓形状与图5相同,区别在于在曲面轮廓的前端还设有一个短柱结构,短柱结构与曲面轮廓、杆身形成哑铃型结构。
[0047] 再进一步,对于每“方”为八点的盲文显示模块,如图2所示,每“方”顶针数量为八枚,对应的作动杆数量为八根,当每“方”顶针对应的一组作动杆布置在主体的前后两侧时,主体每侧各布置四根作动杆,每侧的四根作动杆各负责驱动靠近该侧的四枚顶针,每侧的四根作动杆按上下方向排成四行,其中上侧的两根作动杆驱动外侧两枚顶针,下侧的两根作动杆驱动内侧两枚顶针;即作动杆71驱动顶针21,作动杆72驱动顶针22,作动杆73驱动顶针23,作动杆74驱动顶针24,其余的作动杆均按此规律驱动顶针。当每“方”顶针对应的一组作动杆布置在主体的一侧时,每侧的八根作动杆按上下方向排成八行,且分别驱动每方八枚顶针;
[0048] 对于六点盲文显示模块,每“方”顶针数量为六枚,对应的作动杆数量为六根;主体前后两侧分别布置两根和四根或三根和三根作动杆,其驱动顶针的方式同八点盲文显示模块。六点盲文显示模块的每“方”六根作动杆也可以全部布置在主体的同一侧。
[0049] 对于主体1同侧的作动杆,布置方式与作动杆安装孔102相对应,每行作动杆中心线相互平行,相邻行作动杆中心线呈十字交叉。
[0050] 再进一步,所述顶针安装孔101呈上细下粗的阶梯状,上部较细的孔呈圆形,下部较粗的孔呈圆形或方形;
[0051] 所述顶针2自上而下依次包括顶部204、头部201、身部202、尾部203和底部204,所述顶针的顶部204采用半球体或抛物线旋转曲面的轮廓形状,用于盲人手指触摸,以盲人触摸感清晰为宜;顶针的头部201呈圆柱形且可在顶针安装孔上部较细的孔内上下移动,顶针的身部202采用圆柱体结构或长方体结构,与顶针安装孔下部较粗的孔相配合,起导向作用;顶针的尾部203呈圆柱形位于顶针安装孔下部较粗的孔内;所述顶针的底部204采用便于与作动杆端部的曲面轮廓相配合的半球体或柱面体结构,当然也可以采用其他曲面结构。
[0052] 顶针安装孔101的上部较细用于将顶针2限制在顶针安装孔101内,防止顶针2从主体1的上侧脱落,顶针安装孔101的下部较粗,用于放置顶针2的身部202和顶针的尾部203并对顶针2起导向作用。每列顶针根据作动杆在主体一侧或两侧的布置不同,其高度有所不同;作动杆安装孔和作动杆的长度也是根据作动杆在主体上的布置不同,有所不同。
[0053] 再进一步,每根作动杆的另一端703均连接一块永久磁体,该永久磁体的一侧磁极指向外侧,该永久磁体可以直接接合在作动杆7端面上,也可以包络在包络框架704内尤其包络在导磁材料的框架内进行隔磁后再与作动杆7组装在一起,所述包络框架704设计成圆环形或方框形,起导磁作用,所述包络框架连同磁体707一起与作动杆的小轴颈703固定连接;在本实施例中,所述包络框架704设计成圆环形,如图7、8所示,所述永久磁体包络在包络框架704的圆孔706内,而包络框架704的圆孔705与作动杆小轴颈703结合固定。在作动器3作用下永久磁体带动作动杆7在主体1上的作动杆安装孔102内前后移动,使作动杆7被推出或拉回实现两个停止位,同时永久磁体707的包络框架704外廓尺寸大于作动杆安装孔
102孔径,对作动杆7起到限位作用。当作动杆端部曲面轮廓形状是回转体时,永久磁体设计成圆柱体,磁体包络框架设计成圆环体,当作动杆端部曲面轮廓形状不是回转体时,磁体可以设计或长方体,磁体包络框架设计成方框。
[0054] 所述作动器3由螺线管及其内部半硬磁芯轴301构成,如图2和图10所示,通过控制螺线管正反两方向加直流电,改变螺线管磁场方向,半硬磁芯轴301的励磁化方向随之改变,与作动杆端部的永久磁体形成排斥或吸引作用实现对作动杆7的推拉动作。芯轴301采用半硬磁材料是为了在螺线管断电时仍然能保持一定的磁感应强度,设计时也可以采用电工纯铁等软磁材料。所述作动器3与作动杆7的数量相同,且与作动杆7同轴对置,其排列方式与作动杆7排列方式相同,在作动器半硬磁芯轴301与所述永久磁体相互作用使作动杆7处于两个停止位中的一个停止位时,顶针2回落到作动杆7端部的曲面轮廓701内到达下止点,在作动器半硬磁芯轴301与所述永久磁体相互作用使作动杆7处于两个停止位中的另一个停止位时,作动杆推动顶针2向上运动离开曲面轮廓701运动到杆身702到上止点。
[0055] 所述作动器3与作动杆的数量相同,分别与作动杆同轴对置,在所述螺线管之间亦可设置如图11所示的导磁隔板4,以减小螺线管之间磁场的相互影响和减少散磁,该导磁隔板4的正反两侧结构设计成与主体1侧面的三角凹槽形状104相适应。所述作动器也可以采用电动杆、气缸、液压缸等其它作动装置。
[0056] 更进一步,所述作动器3安装在安装支架5上,所述安装支架5的侧面设置间距和方向与作动杆端部的永久磁体相对应的安装孔501,支架的安装线圈芯轴的表面呈三角形齿状,如图9所示,与主体1侧面的形状相匹配。所述作动器的半硬磁芯轴302固定在安装支架5的安装孔501内。在安装支架5与主体1之间可设置导磁隔板4,所述螺线管被导磁板4的相互隔开,以减小螺线管之间磁场的相互影响和减少散磁。所述螺线管301安装在半硬磁芯轴302上,并用耐热胶与导磁隔板4上的孔洞固定。
[0057] 本发明在盲文字符的一个“方”是由四行两列共八枚顶针分别处在上止点或下止点时所形成的八个盲文触点排列在一起组成时,每列顶针下方设有四个作动杆,四个作动杆的推拉动作配合即可完成该列顶针16种升降运动,即实现该列盲文触点的16种“凸平”排列模式,相邻两列顶针在其作动杆的推拉动作相互配合下,就能完成盲文触点一个“方”的所有256种不同的排列模式。
[0058] 本发明在盲文字符的一个“方”是由三行两列共六枚顶针分别处在上止点或下止点时所形成的六个盲文触点排列在一起组成时,每列顶针下方设有三个作动杆,三个作动杆的推拉动作配合即可完成该列顶针8种升降运动,即实现该列盲文触点的8种“凸平”排列模式,相邻两列顶针在其作动杆的推拉动作相互配合下,就能完成盲文触点一个“方”的所有64种不同的排列模式。
[0059] 本实施例只以盲文点字的一个“方”显示装置为例进行了说明,不限于将其扩展成实现多“方”或多“行”的显示装置。
[0060] 应该说明的是,本说明书中两个具体实施例只是对本发明所做的示例性说明而不限于它的保护范围,任何非实质性的改变或改进都在本发明的保护范围之内。