一种阵列式阀门及装配方法

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种阵列式阀门及装配方法。

背景技术：

盲文是视障群体自主学习知识、自由获得信息的唯一文字媒介。盲文为表音文字，三方盲文显示一个汉字，市场上只有单行盲文点显器，显示内容少、价格高，很难在视障人群中普及；且由于单行盲文点显器承载的信息量少，视障人群学习效率也受影响。而多行盲文显示的关键技术是实现阵列式盲文凸点的独立控制。受盲文标准对盲文凸点阵列尺寸的限制，此类控制器或阀门的截面尺寸必须在毫米级、甚至是亚毫米级，同时对控制器或阀门的结构和布局提出了更高的挑战，但实现技术难度高，导致可行方案的产品化成本高居不下，很难为盲人群体所接受；同时，这也是多行面阵盲文显示装置迟迟没有市场化产品的重要原因。

德国研制的hyperbraille(超盲文)面阵盲文显示器原理样机，采用压电双晶片作为驱动盲文凸点的执行器，共有7200个点位，预售价格高达人民币37万元左右。因此，低成本面阵盲文显示器是解决视障人群信息无障碍的根本途径。

技术实现要素：

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术盲文点显器的制作成本较高的缺陷，从而提供一种成本较低的阵列式阀门及装配方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种阵列式阀门，包括：

多个隔离板，间隔设置，在所述隔离板上设有至少一个阳插或阴插；

电极组件，以多个所述隔离板为中心设置在所述隔离板的两侧，且在所述电极组件上设有与所述阳插相适配的至少一个阴插、或在所述电极组件上设有与所述阴插相适配的至少一个阳插；相邻的两个所述隔离板与两侧所述电极组件共同围合成允许电流变液流通的阀门通道。

进一步，所述阳插为成型在所述隔离板上的凸起；所述阴插为成型在所述电极组件上的盲孔。

进一步，所述阳插为成型在所述隔离板上的凸起；所述阴插为成型在所述电极组件上的通孔。

进一步，所述阳插具有四个，分别设置在所述隔离板上相对面的两端部。

进一步，所述电极组件包括支撑板和设置在所述支撑板两侧的电极层。

进一步，所述电极层为导电片或导电膜。

进一步，所述隔离板和所述支撑板采用绝缘材料制成；所述电极层采用非绝缘材料制成。

进一步，在所述隔离板与所述阳插上均涂设有用于与所述电极组件固接的固定件。

本发明还提供了一种阵列式阀门的装配方法，包括以下步骤：将多个隔离板按预定间隔设置，并在多个所述隔离板为中心的两侧设置电极组件，将每个隔离板上的至少一个阳插插入至电极组件的至少一个阴插上、或将电极组件上的至少一个阳插插入至隔离板上的至少一个阴插上，以使相邻的两个所述隔离板与两侧所述电极组件共同围合成允许电流变液流通的阀门通道，从而完成装配。

进一步，将所述隔离板与所述电极组件安装的具体方法为：在所述隔离板与所述阳插上均涂设用于与所述电极组件固接的固定件，再将所述阳插插入至所述阴插内、以使所述隔离板的表面与所述电极组件的表面完全接触。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的一种阵列式阀门，包括：多个隔离板，间隔设置，在所述隔离板上设有至少一个阳插或阴插；电极组件，以所述隔离板为中心设置在所述隔离板的两侧，且在所述电极组件上设有与所述阳插相适配的至少一个阴插、或在所述电极组件上设有与所述阴插相适配的至少一个阳插；相邻的两个所述隔离板与两侧所述电极组件共同组成允许电流变液流通的阀门通道。通过将隔离板插入至电极组件中，实现了隔离板与电极组件之间的连接，从而形成堆叠结构。电流变液在该堆叠结构中的阀门通道中流动，从而在电流变液没有施加外电场时，电流变液保持流体属性，可以通过液压作用传递操纵盲文凸点的作用力；在施加外电场的条件下，电流变液转变为“类固态”，体现着一定的屈服应力，可以阻断操纵盲文凸点的液压力，使得盲文凸点保持原有状态不变；上述两种情况均便于使用者的阅读。由于隔离板和电极组件可采用批量式工业化生产工艺加工，所以加工成本低、价格较为低廉，因此制作的阵列式阀门的成本较低，相比压电双晶片制作的盲文显示器，极大程度地降低了成本。

2.本发明提供的一种阵列式阀门，所述阳插为成型在所述隔离板上的凸起；所述阴插为成型在所述电极组件上的盲孔。盲孔的设置，可以阻止电流变液向与此盲孔所在支撑板对向的相邻阀门通道渗透、泄露。

3.本发明提供的一种阵列式阀门，所述阳插为一体成型在所述隔离板上的凸起；所述阴插为成型在所述电极组件上的通孔。凸起和通孔的设置，便于了隔离板与电极组件相互咬合，并装配成一体件。同时凸起与通孔的加工方法也较为简便，可以加工的过程中进一步地降低成本。

4.本发明提供的一种阵列式阀门，所述隔离板和所述支撑板采用绝缘材料制成；所述电极层采用非绝缘材料制成，保证了两电极之间形成电气绝缘，不会发生短路或绝缘强度不足，而影响到电流变液阀门的绝缘性及外加电场的工作电场强度值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为阵列式阀门的结构示意图；

图2为单行独立电极层的阵列式阀门的结构示意图；

图3为多行独立电极层的阵列式阀门的结构示意图；

图4为盲文凸点显示原理图；

附图标记说明：

1-隔离板；11-阳插；2-电极层；3-支撑板；31-阴插；4-阀门通道；5-电流变液；6-活塞；7-盲文凸点；8-电极组件；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1-4所示，本发明实施例提供的一种阵列式阀门的具体的实施方式，包括隔离板1、电极组件8。

多个隔离板1，间隔设置，在所述隔离板1上设有至少一个阳插11；

电极组件8，以多个所述隔离板1为中心设置在所述隔离板1的两侧，且在所述电极组件8上设有与所述阳插11相适配的至少一个阴插31，相邻的两个所述隔离板1与两侧所述电极组件8共同围合成允许电流变液5流通的阀门通道4。

在盲文显示器中，采用多组隔离板1和电极组件8进行装配。在本实施例中，以在多个隔离板1的两侧设置两个电极组件8为例，将隔离板1插入至电极组件8中，实现了隔离板1与电极组件8之间的连接，形成堆叠结构。并且，两个电极组件8与相邻两个隔离板1之间的间隙围合成的阀门通道4，为电流变液5提供了存储空间，电流变液5从底部入口进入至该阀门通道4中。其中，阀门通道4的顶部为阀门通道4的出口。

如图4所示，多个阀门通道4连通着一个主阀门通道4，在主阀门通道4的入口处设有活塞6，从而实现一个活塞6即可操纵着多个阀门通道4。在没有施加外电场时，电流变液5保持流体属性，可以通过液压作用传递操纵盲文凸点7的作用力；在施加外电场时，电流变液5转变为“类固态”，体现着一定的屈服应力，可以阻断操纵盲文凸点7的液压力，使得盲文凸点7保持原有状态不变；上述两种情况均便于使用者的阅读。由于隔离板1和电极组件8可采用批量化加工方法制作，成本较为低廉，因此制作的阵列式阀门的成本较低，相比压电双晶片制作的盲文显示器，极大程度地降低了成本。

其中，所述阳插11为成型在所述隔离板1上的凸起；所述阴插31为成型在所述电极组件8上的盲孔。盲孔的设置，可以阻止电流变液向与此盲孔所在支撑板对向的相邻阀门通道4渗透、泄露。但在实际装配过程中，还是需要少量胶水进行密封，以密封隔离板1和支撑板3因平面度等加工误差造成的缝隙。

如果电流变液的粘度高，在装配压力作用下，靠装配压力密封也可以达到很高的密封效果。

如果电流变液粘度低，只靠装配压力密封很难取得很好的密封效果，必须要有单独的密封件，才能保证绝对密封。

作为可替换的实施例，所述阳插11为一体成型在所述隔离板1上的凸起；所述阴插31为成型在所述电极组件8上的通孔。凸起和通孔的设置，便于了隔离板1与电极组件8相互咬合，并装配成一体件。同时凸起与通孔的加工方法也较为简便，可以加工的过程中进一步的降低成本。在装配过程中，需要添加胶粘剂固化密封，以保证同一通孔连接的两个阀门通道4间，可以通过装配压力密封来保证其密封性，防止通孔连接的相邻阀门通道4中电流变液渗透，影响阀门的阻断性。

阳插11的具体设置位置不做具体的限定，可以设置在隔离板1的中部，当然，也可以设置在隔离板1的两端部。

在本实施例中，隔离板1的个数、相邻两个隔离板之间的距离不做具体的限制，根据实际电极组件8的长度自行设置；在应用于盲文显示器时，相邻的两个隔离板1之间的距离应符合盲文标准。

作为可替换的实施方式，还可以在隔离板1上设置阴插31，在所述电极组件8上设有与所述阴插31相适配的至少一个阳插11。

在本实施例中，所述阳插11具有两个，分别设置在所述隔离板1上相对面的两端部。阳插11的具体个数不做具体的限定，根据实际情况自行设置。

在本实施例中，所述电极组件8包括支撑板3和设置在所述支撑板3两侧的电极层2。

作为可替换的实施方式，也可以在支撑板3对应着隔离板1的表面上，通过电镀或涂覆、喷涂、沉积薄膜等方式，在支撑板3上增加、增长电极层2厚度的方式来获得。

如图2-3所示，作为可替换的实施方式，支撑板3与电极层2还可以是两个独立的工件，其中，所述电极层2可以为导电片或导电膜，并通过压力装配的方式装配在支撑板3上。

作为可替换的实施例，电极层2和支撑板3之间也可采用胶水、弹性膜来密封。

在本实施例中，所述隔离板1和所述支撑板3采用绝缘材料制成；所述电极层2采用非绝缘材料制成，保证了两电极之间形成电气绝缘，不会发生短路或绝缘强度不足，而影响到电流变液阀门的绝缘性及外加电场的工作电场强度值。

在所述隔离板1与所述阳插11上均涂设有用于与所述电极组件8固接的固定件。在本实施例中，固定件为胶水，通过在隔离板1与阳插11上涂有少量的胶水，在进行整体装配完成后压紧，固化，充分保证了隔离板1与电极层2、隔离板1与支撑板3之间的密封效果，保证了阀门通道4间的密封性能，以进一步确保各阀门通道4之间的电流变液5只会在各自阀门通道4的入口和出口之间流动，而不会再各个阀门通道4之间发生渗透、泄露和流动。

本发明还提供了一种阵列电极结构的装配方法，包括以下步骤：将多个隔离板1按预定间隔设置，并在多个所述隔离板1为中心的两侧设置电极组件8，将每个隔离板1上的至少一个阳插11插入至电极组件8的至少一个阴插31上、或将电极组件8上的至少一个阳插11插入至隔离板1上的至少一个阴插31上，在所述隔离板1与所述阳插11上均涂设用于与所述电极组件8固接的固定件，再将所述阳插11插入至所述阴插31内、以使所述隔离板1的表面与所述电极组件8的表面完全接触，以使相邻的两个所述隔离板1与两侧所述电极组件8共同组成允许电流变液5流通的阀门通道4，从而完成装配。该方法的装配步骤简便，只需要隔离板1、电极层2、支撑板3一次装配成一体件，相邻的两个隔离板1与电极层2、支撑板3之间形成阀门通道4即可；使得利用该装配方法装配的阵列式阀门成本得到了极大的降低。

具体装配方法为：首先，在一块电极组件8上铺设多个隔离板1，然后在多个隔离板1的上表面依次铺设电极层2、支撑板3，从而形成堆叠结构，在堆叠的过程中，可在隔离板1的表面、和阳插11所在的表面预先涂覆少量胶水，然后将阳插穿过电极层2插入至支撑板3上的阴插31中，在整体装配完成后压紧、固化，以进一步确保各阀门通道4之间的电流变液5只会在各自阀门通道4的入口和出口之间流动，而不会在各个阀门通道4之间发生渗透、泄露和流动。同时，也可以利用阳插11和阴插31之间的公差配合、隔离板1的材料与支撑板3，或隔离板1与电极层2的材料间弹性模量差异、所带来的变形能力的差异性，在装配过程中，依靠阴插31和阳插11的咬合力量、或者装配压力达到隔离板1与电极层2、隔离板1与支撑板3接触面的密封效果，保持各个阀门通道4间密封性能，使电流变液5只在各自的阀门通道4入口和出口间流动。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。