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一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-10-15
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2019-02-12
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-10-20
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-10-15
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201811196457.9 申请日 2018-10-15
公开/公告号 CN109192008B 公开/公告日 2020-10-20
授权日 2020-10-20 预估到期日 2038-10-15
申请年 2018年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 G09B21/00 主分类号 G09B21/00
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 5
权利要求数量 6 非专利引证数量 1
引用专利数量 0 被引证专利数量 0
非专利引证 1、CN 108447350 A,2018.08.24CN 108447351 A,2018.08.24CN 108281070 A,2018.07.13CN 102176293 A,2011.09.07CN 101853592 A,2010.10.06JP 2001147637 A,2001.05.29吴新丽,等.触觉再现的分层电磁式盲文点显器《.系统仿真学报》.2016,金中正.电磁式盲文点显器的设计及优化. 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》.2017,;
引用专利 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 浙江理工大学 当前专利权人 浙江理工大学
发明人 吴跃成、杨文珍、胡旭晓、曹星江 第一发明人 吴跃成
地址 浙江省杭州市下沙高教园区2号街928号 邮编 310018
申请人数量 1 发明人数量 4
申请人所在省 浙江省 申请人所在市 浙江省杭州市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
杭州斯可睿专利事务所有限公司 代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
李百玲
摘要
一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,包括主体、顶针、作动杆和作动器,所述主体上至少设有一“方”盲文数量的顶针安装孔,每列顶针下方设有与该列顶针数目相同的作动杆,每枚顶针的下端与对应作动杆的一侧端部曲线轮廓始终保持接触;所述主体上还设有数量与顶针安装孔相同的作动杆安装孔,每个作动杆安装孔设置在主体侧面上,且每个作动杆安装孔分别与相应的顶针安装孔相通,每个作动杆安装孔的中心线与相应的顶针安装孔的中心线相互垂直布置,每根作动杆均由一个作动器驱动,每根作动杆唯一地控制与其对应的一枚顶针的升降运动。本发明提供了一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,该点显模块适合所有语种和所有形式的盲文字符生成。
  • 摘要附图
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图1
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图2
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图3
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图4
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图5
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图6
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图7
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图8
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图9
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图10
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
  • 说明书附图:图11
    一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-10-20 授权
2 2019-02-12 实质审查的生效 IPC(主分类): G09B 21/00 专利申请号: 201811196457.9 申请日: 2018.10.15
3 2019-01-11 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,其特征在于:包括主体、顶针、作动杆和作动器,所述主体上至少设有一“方”盲文触点数量的顶针安装孔,一“方”由四行两列八个盲文触点或三行两列六个盲文触点构成的,所述顶针的数目与顶针安装孔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,每枚顶针与顶针安装孔呈间隙配合;所述主体上还设有数量与顶针安装孔相同的作动杆安装孔,每个作动杆安装孔设置在主体侧面上,且每个作动杆安装孔分别与相应的顶针安装孔相通,每个作动杆安装孔的中心线与相应的顶针安装孔的中心线相互垂直布置,每列顶针下方设有与该列顶针数目相同的作动杆,所述作动杆包括用于顶针处于下止点且驱动顶针由下止点向上止点运动的曲面轮廓和用于顶针处于上止点且与作动杆安装孔相配合的杆身,每枚顶针的底部与作动杆始终保持接触;每枚顶针下方的作动杆均可前后移动地安装在相应的作动杆安装孔内,每根作动杆均由一个作动器驱动,每根作动杆唯一地控制与其对应的一枚顶针的升降运动;
所述作动杆安装孔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;
每个作动杆安装孔的最外端呈凸台状,凸台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呈锯齿状排列,相邻凸台之间形成一个直角三角形凹槽,凸台对作动杆的推拉动作起限位作用;
所述作动杆在作动杆安装孔内前后移动时,驱动顶针在相应的顶针安装孔内升降,当顶针的底部完全进入曲面轮廓的包容区内时,顶针处于下止点,顶针的底部离开曲面轮廓的包容区运动到杆身时,顶针处于上止点;当顶针处于下止点时,顶针的上端面与主体上平面平齐,形成盲文字符的一个“平点”,当顶针处于上止点时,顶针的上端面高出主体上平面,形成盲文字符的一个“凸点”,所述顶针的最大升程等于盲文字符的“凸点”高度;
每列顶针对应的所有作动杆可以布置在主体的同一侧,也可以分别布置在主体的前后两侧,每根作动杆可在每个作动杆安装孔内独立地前后推拉,每根作动杆设置两个停止位,作动杆每次推拉动作结束必使其停在其中一个停止位上,作动杆处在其中的一个停止位时,若其上的顶针处于作动杆端部的曲面轮廓内,则在作动杆处在另一个停止位时其上的顶针必离开作动杆端部的曲面轮廓;当顶针处于作动杆端部的曲面轮廓内,顶针处于下止点;当顶针离开作动杆端部的曲面轮廓运动到杆身上时,顶针处于上止点,当每枚顶针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;
所述作动杆还包括小轴颈,所述曲面轮廓与小轴颈分别设置在杆身的前后两端上;
每根作动杆的另一端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端面上,也可以包络在包络框架内进行隔磁后再与作动杆组装在一起;所述包络框架的外径大于作动杆安装孔的内径;
所述作动器由螺线管及其内部半硬磁芯轴构成,所述螺线管安装在半硬磁芯轴的一端上,通过控制螺线管正反两方向加直流电,改变半硬磁芯轴的励磁化方向,与作动杆端部的永久磁铁作用实现作动杆的推拉动作。

2.如权利要求1所述的一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,其特征在于:所述曲面轮廓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、圆弧线、正弦线和渐开线中的其中一种或两种的组合。

3.如权利要求1所述的一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,其特征在于:对于每“方”为八点的盲文显示模块,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;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;
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,对于主体同侧的作动杆,布置方式与作动杆安装孔相对应,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。

4.如权利要求1所述的一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,其特征在于:所述顶针安装孔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;
所述顶针自上而下依次包括顶部、头部、身部、尾部和底部,所述顶针的顶部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;顶针的头部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。

5.如权利要求1所述的一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,其特征在于:所述包络框架为圆环形,所述包络框架的一端设有小径孔,所述小径孔套装在作动杆的小轴颈上且固定连接,所述包络框架的另一端设有大径孔,所述大径孔内设置有永久磁体;
在主体的前后两侧分别设置一个用于减小螺线管之间磁场影响和散磁的导磁隔板。

6.如权利要求5所述的一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,其特征在于:所述主体的前后两侧还分别设有安装支架,所述安装支架位于导磁隔板的外侧,所述安装支架朝向导磁隔板的一侧上设有安装孔,所述作动器的半硬磁芯轴另一端安装在所述安装支架的安装孔内;所述安装支架朝向导磁隔板一侧的侧面形状与相应的导磁隔板侧面形状相匹配,且两者扣合在一起。
说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及机械工程和电子工程技术领域,尤其是涉及一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块。

背景技术

[0002] 据2010年世界卫生组织(WHO)统计资料显示,全世界大约有3900万盲人,而且大部分盲人生活在低收入和中等收入国家,中国的盲人群体为世界之最,截止到2012年有600多万盲人,到2020年中国盲人的数量将大幅增加。因此,对于如此庞大且重要的盲人群体,社会需要给予他们关爱和支持,同时他们也迫切需要得到良好的学习环境和文化教育。
[0003] 盲人无法像常人一样学习和阅读,他们阅读的方式包括听觉阅读、触摸阅读,而依靠手指的触觉阅读具有阅读速度快、信息辨别度好,是盲人学校必须教授的课程,也是盲人与外界交流、人际交往的必须掌握的本领之一,是盲人现阶段获取知识和信息的主要的途径。
[0004] 盲文书籍是盲人欣赏和阅读的主要出版物,但数量少,制作周期长,专用的纸张昂贵,工序繁多复杂,制作耗费时间长,一般盲人书籍要经过翻译、校对、模板制作、打印、整理和装订等制作步骤,因此盲文书籍价格较高,资讯滞后,信息量小,体积笨重,携带起来极不方便。随着社会的进步和科技的发展,改善盲人的阅读和学习方便性,越来越被世界发达国家所重视,各种用于盲人的阅读装置不断出现。
[0005] 盲文点字是专为盲人摸读、书写的文字字符,盲文书籍和盲文阅读装置都是盲文点字的呈现载体。世界上最早出现的可供盲人摸读的文字,是1517年由西班牙弗兰西斯格·卢卡斯(Francesco Lucas)发明的,但它只解决了摸读的问题,没有解决书写问题,早已不使用。而现在全世界盲文共同使用的文字诞生于1824年,是法国人路易·布莱尔(Louis Braille)受到夜文的启发而创造的用凸点代替拉丁字母的盲文文字体系,中国目前也有了盲文国家标准(GB/T15720—2008)。盲文触点驱动机构是盲文阅读装置的重要构成,国内外的研究者基于不同原理研发了不同驱动形式的盲文触点驱动机构,主要包括压电陶瓷、电刺激、记忆合金、气动、温控、电磁以及其它新型材料等驱动方式,其中压电陶瓷式的盲文点显器是基于振动刺激,电刺激式盲文点显器是基于电流刺激,温控式盲文点显器是基于温度刺激,记忆合金式、气动式及电磁式是基于压力刺激。
[0006] 虽然国内外学者研制了各种驱动形式的盲文点显器,但目前应用比较成功的盲文点显驱动机构只有压电陶瓷式和电磁式。1979年,美国的Telesensory Systems公司研发了一台动态盲文显示电子设备(VersaBraille),该装置采用压电陶瓷双晶片、并采用“L”型悬臂梁式结构作为凸点驱动机构,以此形成可刷新的盲文字符。此后,日本和德国的公司采用压电陶瓷片开发了20方、40方等的盲文显示装置,不断优化结构,使压电陶瓷片的性能更稳定,压电陶瓷式的盲文点显器装置功耗低、刷新速度快、质量轻、能提供较大的支撑力,但也存在不足:生产加工工艺繁琐,零件制造成本高,限制了压电陶瓷式盲文点显器的普及。电磁式盲文点显器主要利用电磁线圈具有通电产生磁场、断电磁场消失的特性,驱动盲文触点的凸起和下降,形成盲文字符。20世纪初,中国台湾的淡江大学机械与机电工程学系的Fung-Huei Yeh等人研发了一种电磁式盲文点显器装置,由于电磁式盲文触点驱动机构具有刷新频率快、可靠性高、价格优惠、便于制造和维护,同时能够提供较大的支撑力等优点,此后在韩国、中国等一些国家得到了持续研究,但整个装置电流需求大,功耗高,需要加装冷却装置,体积较大。

发明内容

[0007] 为了克服现有盲文触点驱动机构存在的不足,本发明提供了一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,该盲文点显模块适合所有语种和所有形式的盲文字符生成。
[0008] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0009] 一种低能耗电磁拉杆式盲文点显模块,包括主体、顶针、作动杆和作动器,所述主体上至少设有一“方”盲文触点数量的顶针安装孔,一“方”由四行两列八个盲文触点或三行两列六个盲文触点构成的,所述顶针的数目与顶针安装孔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,每枚顶针与顶针安装孔呈间隙配合;所述主体上还设有数量与顶针安装孔相同的作动杆安装孔,每个作动杆安装孔设置在主体侧面上,且每个作动杆安装孔分别与相应的顶针安装孔相通,每个作动杆安装孔的中心线与相应的顶针安装孔的中心线相互垂直布置,每列顶针下方设有与该列顶针数目相同的作动杆,所述作动杆包括用于顶针处于下止点且驱动顶针由下止点向上止点运动的曲面轮廓和用于顶针处于上止点且与作动杆安装孔相配合的杆身,每枚顶针的底部与作动杆始终保持接触;每枚顶针下方的作动杆均可前后移动地安装在相应的作动杆安装孔内,每根作动杆均由一个作动器驱动,每根作动杆唯一地控制与其对应的一枚顶针的升降运动;
[0010] 所述作动杆安装孔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;
[0011] 每个作动杆安装孔的最外端呈凸台状,凸台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呈锯齿状排列,相邻凸台之间形成一个直角三角形凹槽,凸台对作动杆的推拉动作起限位作用;
[0012] 所述作动杆在作动杆安装孔内前后移动时,驱动顶针在相应的顶针安装孔内升降,当顶针的底部完全进入曲面轮廓的包容区内时,顶针处于下止点,顶针的底部离开曲面轮廓的包容区运动到杆身时,顶针处于上止点;当顶针处于下止点时,顶针的上端面与主体上平面平齐,形成盲文字符的一个“平点”,当顶针处于上止点时,顶针的上端面高出主体上平面,形成盲文字符的一个“凸点”,所述顶针的最大升程等于盲文字符的“凸点”高度;
[0013] 每列顶针对应的所有作动杆可以布置在主体的同一侧,也可以分别布置在主体的前后两侧,每根作动杆可在每个作动杆安装孔内独立地前后推拉,每根作动杆设置两个停止位,作动杆每次推拉动作结束必使其停在其中一个停止位上,作动杆处在其中的一个停止位时,若其上的顶针处于作动杆端部的曲面轮廓内,则在作动杆处在另一个停止位时其上的顶针必离开作动杆端部的曲面轮廓;当顶针处于作动杆端部的曲面轮廓内,顶针处于下止点;当顶针离开作动杆端部的曲面轮廓运动到杆身上时,顶针处于上止点,当每枚顶针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;
[0014] 所述作动杆还包括小轴颈,所述曲面轮廓与小轴颈分别设置在杆身的前后两端上;
[0015] 每根作动杆的另一端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端面上,也可以包络在包络框架内进行隔磁后再与作动杆组装在一起;所述包络框架的外径大于作动杆安装孔的内径;
[0016] 所述作动器由螺线管及其内部半硬磁芯轴构成,所述螺线管安装在半硬磁芯轴的一端上,通过控制螺线管正反两方向加直流电,改变半硬磁芯轴的励磁化方向,与作动杆端部的永久磁铁作用实现作动杆的推拉动作。
[0017] 再进一步,所述曲面轮廓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、圆弧线、正弦线和渐开线中的其中一种或两种的组合。
[0018] 再进一步,对于每“方”为八点的盲文显示模块,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;即作动杆驱动顶针,作动杆驱动顶针,作动杆73驱动顶针,作动杆驱动顶针,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;
[0019] 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,对于主体同侧的作动杆,布置方式与作动杆安装孔相对应,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。
[0020] 再进一步,所述顶针安装孔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;
[0021] 所述顶针自上而下依次包括顶部、头部、身部、尾部和底部,所述顶针的顶部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;顶针的头部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。
[0022] 再进一步,所述包络框架为圆环形,所述包络框架的一端设有小径孔,所述小径孔套装在作动杆的小轴颈上且固定连接,所述包络框架的另一端设有大径孔,所述大径孔内设置有永久磁体;
[0023] 在主体的前后两侧分别设置一个用于减小螺线管之间磁场影响和散磁的导磁隔板。
[0024] 更进一步,所述主体的前后两侧还分别设有安装支架,所述安装支架位于导磁隔板的外侧,所述安装支架朝向导磁隔板的一侧上设有安装孔,所述作动器的半硬磁芯轴另一端安装在所述安装支架的安装孔内;所述安装支架朝向导磁隔板一侧的侧面形状与相应的导磁隔板侧面形状相匹配,且两者扣合在一起。
[0025] 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种升降排列,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。
[0026] 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种升降排列,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。
[0027] 本发明可以实现盲文点字的一个“方”显示,也可以将其扩展实现多“方”显示或多“行”显示。
[0028] 本发明的有益效果主要表现在:该装置采用作动器对作动杆实现推拉动作,从而驱动顶针上下运动形成盲文触点的不同阵列,在盲文阵列每一次刷新之后对作动器线圈断电,而作动器线圈断电后由于磁芯轴仍保持磁化状态,保证了作动杆驱动顶针的动作维持不变。功耗小、成本低廉,执行速度快,使盲文阅读器或盲文点显器易于被普及推广,具有较好的社会效益和应用价值。

实施方案

[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。

附图说明

[0029] 图1是八点盲文点显模块的两方结构总装图。
[0030] 图2是触作动器、作动杆、永久磁体与主体的装配位置关系图。
[0031] 图3是主体的结构图。
[0032] 图4是顶针的结构图。
[0033] 图5是作动杆的结构图。
[0034] 图6是另一种作动杆的结构图。
[0035] 图7是导磁环的结构图。
[0036] 图8是图7的另一个方向的示意图。
[0037] 图9是安装支架的结构图。
[0038] 图10是作动器的芯轴结构图。
[0039] 图11是导磁隔板的结构示意图。
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