CN108992921A - 光电手柄摇杆组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光电手柄摇杆组件，由手柄摇杆和底板构成，底板上设有三组光对管；第一和第二联动件的一端分别设置有第一和第二光通量变化件可转动，进而分别在各自对应的光对管中摆动，使得光敏元件接受到发光元件的光不断变化；第二联动件上还横跨有一具有光路径机构的弹性件，作用于光对管的光路连通或阻断以提供开关信号。本发明方案是将光电元件及独创的结构件代替传动的机械接触式开关和电位器，并独创了设计连接结构和方式，将这些光电元件巧妙设置于摇杆内。使得机械机构与电气分离，可对底板覆膜防尘、防水、防静电(三防)，且无接触式的光电元件大大延长产品的使用寿命，本摇杆组件的适用性广泛，实用性强，具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明涉及电子配件技术领域，特别是一种用于游戏操作的手柄摇杆组件。
背景技术
手柄摇杆是一种电子游戏机的输入设备，通过操纵其按钮等，可以实现对电脑上模拟角色等的控制。手柄摇杆属于成熟的现有技术，主要都是触片等机械机构类的接触式电气部件构成信号触发，这类手柄摇杆的机械结构与电气不分离，难以实现对底板覆膜防尘、防水、防静电(三防)，且使用日久容易磨损，影响产品的使用寿命，为此，本发明是针对上述问题，对现有手柄摇杆进行改进。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种由光电元件构成信号触发的非接触式手柄摇杆组件，可实现电位器和按压开关的功能。
为实现该技术目的，本发明的方案是：一种光电手柄摇杆组件，由手柄摇杆和底板构成，手柄摇杆安装于底板上；所述手柄摇杆包括底座、上盖、手柄件、摇杆件、摇杆座、第一联动件、第二联动件、复位弹簧，所述手柄件连接摇杆件，第一联动件和第二联动件交叉设置在摇杆件和摇杆座之间，复位弹簧设置在摇杆座和底座之间，其特征在于：所述底板上设有三组光对管，分别是第一光对管、第二光对管、第三光对管，每组光对管由发光元件和光敏元件组成，其中，第一联动件的一端设置有第一光通量变化件，所述第一光对管与第一光通量变化件对应，第一光通量变化件随第一联动件的转动而在第一光对管中摆动使得光敏元件接受到发光元件的光不断变化；第二联动件的一端设置有第二光通量变化件，所述第二光对管与第二光通量变化件对应，第二光通量变化件随第二联动件的转动而在第二光对管中摆动使得光敏元件接受到发光元件的光不断变化；第二联动件上还横跨有弹性件，该弹性件的首端设置有光路径结构，所述第三光对管与该光路径结构对应；该弹性件被摇杆件按压时光路径结构下行，摇杆件松开时光路径结构上行复位，该光路径结构的上下移动使第三光对管的光路连通或阻断。
作为优选的，所述第一光通量变化件和第二光通量变化件是端部为弧形的扇形挡光片，以该扇形挡光片旋转中心为中心点，扇形挡光片端部的弧形为一条逐渐远离中心点的圆弧线。
作为优选的，所述弹性件的尾端固定连接在第二联动件设有第二光通量变化件的一端，弹性件的首端位于第二联动件的另一端；该弹性件的中部与摇杆件接触。作为优选的，所述底板包括电路板，所述光对管贴片于电路板上。
作为优选的，所述弹性件为弹性簧片或弹性钢丝。
作为优选的，所述第三光对管的发光元件和光敏元件相对而设，所述光路径结构为挡光板，挡光板随着弹性件上下移动而实现光对管的光路连通或阻断。
作为优选的，所述第三光对管的发光元件和光敏元件同侧而设，所述光路径结构为反光镜，反光镜随着弹性件上下移动而实现光对管的光路连通或阻断。
作为优选的，所述底板上设置有复数个插孔，所述底座的底部设置有与所述插孔对应的卡扣，底座通过卡扣插入插孔实现与底板的固定连接。
本发明方案是将光电元件及独创的结构件代替传动的机械接触式开关和电位器，并独创了设计连接结构和方式，将这些光电元件巧妙设置于摇杆内。本发明的光电手柄摇杆可以使得机械机构与电气分离，可对底板覆膜防尘、防水、防静电(三防)，且无接触式的光电元件大大延长产品的使用寿命，本创新的摇杆组件适用性广泛，实用性强，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为具体实施例的整体示意图；
图2为具体实施例的结构爆炸图；
图3为具体实施例中第一连动件的视图之一；
图4为具体实施例中第一连动件的视图之二；
图5为具体实施例中第二连动件的视图之一；
图6为具体实施例中第二连动件的视图之二；
图7为具体实施例中弹性件的立体视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。
本发明所述的光电手柄摇杆组件，可适用于电子游戏操控所需，其能提供左右前后的摇摆控制以及按压控制的信号输出，如图1和2所示，本发明的光电手柄摇杆组件由手柄摇杆1和底板2构成，底板包括由电路板，手柄摇杆1安装于底板2上；就其主要结构件而言，基本都是现有的摇杆组件常用技术，诸如手柄摇杆包括底座19、上盖10、手柄件(由手柄11和手柄连杆12组成)、摇杆件13、摇杆座16、第一联动件14、第二联动件15、复位弹簧17，所述手柄件连接摇杆件13，第一联动件14和第二联动件15交叉设置在摇杆件13和摇杆座16之间，复位弹簧17设置在摇杆座16和底座19之间，这些结构件的具体结构、作用和功能，都属于非常成熟的现有技术，在本文中就不详细表述，本专利的创新之处是技术这些现有技术的独创改进。
本发明的一种光电手柄摇杆组件，它的主要独创技术特征在于：采用的底板2上设有三组光对管，分别是第一光对管21、第二光对管22和第三光对管23，每组光对管由发光元件和光敏元件组成，光对管在优选实施例中采用贴片的方式安装在底板的电路上，这些光对管配合对应的光路径机构的上下移动动作和光通量变化件的摆动动作，经过转换进而给设备提供相应的摇杆信号，诸如电位变化信号和开关信号。
其中，第一联动件14的一端设置有第一光通量变化件141，所述第一光对管21对应于第一光通量变化件141，第一光通量变化件141随第一联动件14的转动而在第一光对管21中摆动使得光敏元件接受到发光元件的光不断变化；在本发明的具体实施例中，所述第一光通量变化件141是端部为弧形的扇形挡光片，如图3和4所示的，以该扇形挡光片旋转中心为中心点，扇形挡光片端部的弧形为一条逐渐远离中心点的圆弧线。这种结构用于实现电位器的功能，这种具有特定圆弧线的扇形挡光片，可以在第一联动件被手柄件摇摆之时，于第一光对管之间绕旋转中心摆动，该扇形挡光片摆动可以使得发光元件发出的光被逐渐地遮挡或外露，对应的光敏元件能够因此接受到逐渐变化的光，获得不同的光通量进而输出相应的电位变化信号，最终实现使用者操作时手摇幅度大小而输出的信号不同，进行相应的软件控制。
同样的，第二联动件15的一端设置有第二光通量变化件151，如图5和6所示，所述第二光对管22对应于第二光通量变化件151，第二光通量变化件151随第二联动件15的转动而在第二光对管22中摆动使得光敏元件接受到发光元件的光不断变化；在本发明的具体实施例中，所述第二光通量变化件151是端部为弧形的扇形挡光片，以该扇形挡光片旋转中心为中心点，扇形挡光片端部的弧形为一条逐渐远离中心点的圆弧线。这种结构用于实现电位器的功能，这种具有特定圆弧线的扇形挡光片，可以在第二联动件被手柄件摇摆之时，于第二光对管之间绕旋转中心摆动，该扇形挡光片摆动可以使得发光元件发出的光被逐渐地遮挡或外露，对应的光敏元件能够因此接受到逐渐变化的光，获得不同的光通量进而输出相应的电位变化信号，最终实现使用者操作时手摇幅度大小而输出的信号不同，进行相应的软件控制。
需要说明的是，本发明的第一和第二光通量变化件，除了本实施例中的渐变圆弧扇形挡光片之外，还可以是能够实现光通量变化的任何其他结构或方式，诸如导光片、反光片都可以，只要是能够实现随着联动件摆动而获取光通量变化的效果即是本发明该技术特征的等同替换。
除了获得电位变化信号，本发明的摇杆组件还要获得按压开关信号，为实现该功能，本发明的具体实施例中，在第二联动件15上还横跨有一弹性件18，如图2和7所示的，该弹性件18的尾端182固定连接在第二联动件15设有第二光通量变化件的一端，弹性件18的首端位于第二联动件的另一端，弹性件18的首端设置有光路径结构181，该光路径结构181对应有底板上的第三光对管23；该弹性件18的中部与摇杆件13接触，弹性件18被摇杆件按压时光路径结构下行，摇杆件13松开时光路径结构上行复位，该光路径结构的上下移动实现光对管的光路连通或阻断，进而获得通断的开关信号。
在具体运用中，所述光对管的发光元件和光敏元件相对而设，光路径结构为遮光板或透光孔设计，遮光板或透光孔随着弹性件的上下移动而实现光对管的光路连通或阻断，进而实现开关功能。也可以是另一种的具体实施方式，即所述光对管的发光元件和光敏元件同侧而设，光路径结构为反光镜，反光镜随着弹性件的上下移动而实现光对管的光路连通或阻断，该具体实施例在本文中并未图示，但这不影响对本实施例的理解和公开。
本发明中，利用光对管的光通量变化和光路径开关，以光学原理实现电位变化和实现开关功能，在此不详述，属于现有公知原理。
为便于手柄摇杆1和底板2的连接，所述底板上设置有复数个插孔，所述底座的底部设置有与所述插孔对应的卡扣，底座通过卡扣插入插孔实现与底板的固定连接。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种光电手柄摇杆组件，由手柄摇杆和底板构成，手柄摇杆安装于底板上；所述手柄摇杆包括底座、上盖、手柄件、摇杆件、摇杆座、第一联动件、第二联动件、复位弹簧，所述手柄件连接摇杆件，第一联动件和第二联动件交叉设置在摇杆件和摇杆座之间，复位弹簧设置在摇杆座和底座之间，其特征在于：所述底板上设有三组光对管，分别是第一光对管、第二光对管、第三光对管，每组光对管由发光元件和光敏元件组成，其中
第一联动件的一端设置有第一光通量变化件，所述第一光对管与第一光通量变化件对应，第一光通量变化件随第一联动件的转动而在第一光对管中摆动使得光敏元件接受到发光元件的光不断变化；
第二联动件的一端设置有第二光通量变化件，所述第二光对管与第二光通量变化件对应，第二光通量变化件随第二联动件的转动而在第二光对管中摆动使得光敏元件接受到发光元件的光不断变化；
第二联动件上还横跨有弹性件，该弹性件的首端设置有光路径结构，所述第三光对管与该光路径结构对应；该弹性件被摇杆件按压时光路径结构下行，摇杆件松开时光路径结构上行复位，该光路径结构的上下移动使第三光对管的光路连通或阻断。
2.根据权利要求1所述的光电手柄摇杆组件，其特征在于，所述第一光通量变化件和第二光通量变化件是端部为弧形的扇形挡光片，以该扇形挡光片旋转中心为中心点，扇形挡光片端部的弧形为一条逐渐远离中心点的圆弧线。
3.根据权利要求1所述的光电手柄摇杆组件，其特征在于，所述弹性件的尾端固定连接在第二联动件设有第二光通量变化件的一端，弹性件的首端位于第二联动件的另一端；该弹性件的中部与摇杆件接触。
4.根据权利要求1所述的光电手柄摇杆组件，其特征在于，所述底板包括电路板，所述光对管贴片于电路板上。
5.根据权利要求1所述的光电手柄摇杆组件，其特征在于，所述弹性件为弹性簧片或弹性钢丝。
6.根据权利要求1所述的光电手柄摇杆组件，其特征在于，所述第三光对管的发光元件和光敏元件相对而设，所述光路径结构为挡光板，挡光板随着弹性件上下移动而实现光对管的光路连通或阻断。
7.根据权利要求1所述的光电手柄摇杆组件，其特征在于，所述第三光对管的发光元件和光敏元件同侧而设，所述光路径结构为反光镜，反光镜随着弹性件上下移动而实现光对管的光路连通或阻断。
8.根据权利要求1所述的光电手柄摇杆组件，其特征在于，所述底板上设置有复数个插孔，所述底座的底部设置有与所述插孔对应的卡扣，底座通过卡扣插入插孔实现与底板的固定连接。
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