CN109414613A - 可调节张力的摇杆 - Google Patents

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Abstract

用于用户输入设备的摇杆包括可调节张力机制，该可调节张力机制被配置为修改可倾斜柱的倾斜张力。可倾斜柱可被操作以基于可倾斜柱相对于默认位置的位置输出控制信号。摇杆包括帽，帽具有定义空腔的圆柱形杆。接合主体位于空腔内并接触可调节张力机制的接合表面。接合主体包括围绕可倾斜柱的轴线设置的凸轮表面。位于杆的空腔内的调节主体包括与凸轮表面接触的从动件。从动件被配置成在帽被旋转时横穿凸轮表面，以从而沿着可倾斜柱的轴线平移接合主体并调节可倾斜柱的倾斜张力。

Description

可调节张力的摇杆
背景技术
手持设备控制器可包括使用户能够提供输入的一个或多个摇杆。摇杆可以是杆状特征，其被定位成由用户的拇指操纵。不同的用户可能对抵抗摇杆倾斜的张力的量具有不同的偏好。相对于具有较少张力的摇杆，具有较大张力的摇杆对由用户导致的倾斜提供较大抵抗力。
概述
在一些示例中，用于用户输入设备的摇杆可包括可调节张力机制，该张力机制被配置为修改可倾斜柱的倾斜张力。可倾斜柱可被操作以基于可倾斜柱相对于默认位置的位置输出控制信号。摇杆的帽包括限定空腔的圆柱形杆。接合主体位于空腔内并接触可调节张力机制的接合表面。
接合主体包括围绕可倾斜柱的轴线设置的凸轮表面。调节主体位于杆的空腔内并包括与凸轮表面接触的从动件。从动件被配置成在帽被旋转时横穿凸轮表面，以从而沿着可倾斜柱的轴线平移接合主体并调节可倾斜柱的倾斜张力。
在一些示例中，用于用户输入设备的摇杆可包括可调节张力机制，该张力机制被配置为修改可倾斜柱的倾斜张力，其中该可倾斜柱可被操作以基于可倾斜柱相对于默认位置的位置输出控制信号。摇杆可包括帽，该帽包括限定第一空腔的圆柱形杆。摇杆的基部可与可倾斜柱一起移动，其中基部包括延伸到圆柱形杆的第一空腔内的圆柱形部分，并且圆柱形部分限定第二空腔并包括突入该第二空腔内的突起。
调节主体可位于圆柱形部分的第二空腔内，其中调节主体包括在远端处的接触表面，该接触表面接触可调节张力机制的接合表面，以及凹入调节主体的面部的槽，其中该槽围绕该面部的一部分延伸。圆柱形部分的突起被配置成延伸到槽中，并且槽被配置成当调节主体被旋转并从第一取向平移到第二取向时接合突起以调节可倾斜柱的倾斜张力。
提供本概述以便以简化的形式介绍以下在详细描述中进一步描述的概念的选集。本概述并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任一部分中提及的任何或所有缺点的实现。
附图简述
图1示出了根据本公开的各示例的包括两个摇杆的游戏控制器的俯视图。
图2示出了根据本公开的各示例的图1的游戏控制器的前视图。
图3示出了根据本公开的各示例的摇杆的剖视图。
图4示出了根据本公开的各示例的摇杆的可调节张力机制的剖视图。
图5示出了根据本公开的各示例的图3的摇杆的透视图。
图6是图3的摇杆的分解视图，示出了根据本公开的各示例的调节主体和接合主体。
图7示出了图6的摇杆的调节主体和接合主体的详细透视图。
图8示出了根据本公开的各示例的处于最小张力取向的图3的摇杆的调节主体和接合主体的侧视图。
图9是处于最小张力取向的图8的调节主体和接合主体的俯视图。
图10示出了根据本公开的各示例的处于大于最小张力取向的另一张力取向的图3的摇杆的调节主体和接合主体的侧视图。
图11是处于其他张力取向的图10的调节主体和接合主体的俯视图。
图12示出了根据本公开的各示例的处于最大张力取向的图3的摇杆的调节主体和接合主体的侧视图。
图13是处于最大张力取向的图12的调节主体和接合主体的俯视图。
图14示出了根据本公开的各示例的用于调节用户输入设备的摇杆的倾斜张力的方法。
图15示出了根据本公开的各示例的摇杆的剖视图。
图16是图15的摇杆的分解视图，示出了根据本公开的各示例的调节主体和包括两个突起的基部。
图17示出了根据本公开的各示例的图16的摇杆的调节主体的透视图。
图18示出了根据本公开的各示例的图16的摇杆的基部和突起的透视图。
图19示出了根据本公开的各示例的图17的调节主体的侧视图。
图20是根据本公开的各示例的图16的摇杆的突起的透视图。
图21是根据本公开的各示例的处于最小张力取向的图16的摇杆的调节主体和突起的透视图。
图22示出了根据本公开的各示例的处于大于最小张力取向的另一张力取向的图21的调节主体和突起的透视图。
图23示出了根据本公开的各示例的处于最大张力取向的图21的调节主体和突起的透视图。
图24示出了根据本公开的各示例的摇杆的剖视图。
图25是图24的摇杆的分解视图，示出了根据本公开的各示例的调节主体和包括两个突起的基部。
图26示出了根据本公开的各示例的图25的摇杆的调节主体的透视图。
图27示出了根据本公开的各示例的图26的调节主体的侧视图。
图28是根据本公开的各示例的处于最小张力取向的图25的摇杆的调节主体和突起的透视图。
图29示出了根据本公开的各示例的处于大于最小张力取向的另一张力取向的图28的调节主体和突起的透视图。
图30示出了根据本公开的各示例的处于最大张力取向的图28的调节主体和突起的透视图。
图31示出了根据本公开的各示例的用于调节用户输入设备的摇杆的倾斜张力的方法。
详细描述
用户输入设备可包括一个或多个用户可致动的控制元件，用户可以利用该控制元件提供输入。这些控制元件中的每一个都可由用户操纵以生成用于与另一机器或设备进行交互的各种控制信号。例如，用户输入设备可被设计为双手持握并且可包括一个或多个用户可致动的摇杆、按钮、触发器、方向垫、触摸板等。
此类用户输入设备的各示例包括游戏控制器，其可被设计为便于用户与在计算机、视频游戏控制台或其他平台上执行的视频游戏或其他应用进行交互。例如，游戏控制器可提供用户由此可控制视频游戏中的角色或对象的手段。其他手持式用户输入设备可被用于远程地控制车辆或其他机器，诸如无人驾驶飞行器(例如无人机)或陆基车辆。
如上所述，一些用户输入设备可包括一个或多个摇杆。摇杆是用户输入设备组件，其可由用户沿着两个或更多个轴操纵以便控制或以其他方式与机器、计算设备、诸如视频游戏或其他应用之类的计算机程序等进行交互。例如并且如下面更详细地解释的，摇杆可被配置成围绕枢转基部来操纵。在一些示例中，被配置成围绕枢转部分来操纵的摇杆还可被配置成接收沿另一轴的点击选择。
不同的用户可能对操纵期间施加到摇杆的张力具有不同的偏好。例如，相对于具有较少张力的摇杆，具有较高张力的摇杆提供对被用户的拇指或手指倾斜的较大抵抗力。一些游戏玩家(例如，游戏者)可能偏好摇杆中的较高倾斜张力，而其他人可能偏好较低倾斜张力。因此，本文公开的各示例提供了摇杆和相关联的用户输入设备，其使得用户能够方便地将摇杆张力调节至他们的偏好
此外并且如下面更详细地解释的，摇杆倾斜张力可被调节且可在不同张力设置下使用摇杆而无需改变摇杆相对于用户输入设备的手持主体的高度。以此方式，用户可在不同张力设置下使用摇杆，同时还在各种张力设置下保持恒定的摇杆高度。因此，摇杆张力可被调节而无需改变相对于用户输入设备的手持主体的摇杆高度。
因此，本公开涉及用于用户输入设备的摇杆，其包括被配置为修改可倾斜柱的倾斜张力的可调节张力机制，以及用于调节摇杆的倾斜张力的相应方法。可倾斜柱可被操作以基于可倾斜柱相对于默认位置的位置输出控制信号。摇杆的帽包括限定空腔的圆柱形杆。在一些示例中，接合主体位于空腔内并接触可调节张力机制的接合表面。接合主体可包括围绕可倾斜柱的轴线设置的凸轮表面。调节主体可位于杆的空腔内并可包括与凸轮表面接触的从动件。从动件被配置成在帽被旋转时或在其他示例中在帽被移除且调节主体被旋转时横穿凸轮表面，以从而沿着可倾斜柱的轴线平移接合主体并调节可倾斜柱的倾斜张力。
在一些示例中，摇杆可包括可与可倾斜柱一起移动的基部，其中基部包括延伸到圆柱形杆的第一空腔内的圆柱形部分。圆柱形部分可限定第二空腔，并且可包括突入第二空腔的突起。调节主体可以位于圆柱形部分的第二空腔内，其中调节主体包括在远端处的接触表面，该接触表面在接触点处接触可调节张力机制的接合表面。在此示例中，调节主体可包括凹入调节主体的面部的槽，其中该槽围绕该面部的一部分延伸并包括底表面。圆柱形部分的突起被配置成延伸到槽中，并在调节主体从第一取向旋转到第二取向期间，突起与槽协作平移调节主体以抵抗来自可调节张力机制的阻力，并从而调节可倾斜柱的倾斜张力。
图1和2示出了采取游戏控制器100形式的示例用户输入设备。出于说明的目的，游戏控制器100被提供作为用户输入设备的示例，并且不旨在构成限制。本公开可应用到的其他用户输入设备(游戏控制器、空中和陆地车辆控制器等)可以具有不同的形状、不同的大小、不同数目和/或布置的用户接口部件(摇杆、按钮、旋钮、开关、触发器、板，等等)和/或与图1和2中所示的游戏控制器100的其他差异。
游戏控制器100可被配置成将用户输入转换成被提供给计算设备(诸如游戏控制台)的控制信号。例如，游戏控制器100可被配置成经由通往计算设备的有线或无线连接来发送控制信号。控制信号可被映射到用于控制视频游戏或其他程序或应用的命令。
游戏控制器100包括壳体102，该壳体102限定内部腔室104。壳体102被配置成由用户用双手持握。如此，壳体102包括被配置成由左手抓握的左手部分106和被配置成由右手抓握的右手部分108。当用户用双手持握控制器100使得左手抓握左手部分106而右手抓握右手部分108时，用户的拇指可自然地与壳体102的拇指侧表面110对接。
游戏控制器100包括多个控件，该多个控件被配置成响应于拇指/手指操纵来生成不同的控制信号。游戏控制器100的控件包括多个动作按钮116(例如，116A、116B、116C、116D、116E、116F、116G和116H)、方向垫118、左触发器120A和右触发器120B。游戏控制器100可包括任何合适数量和类型的控件。
在此示例实现中并且如下面更详细地描述的，控件包括可由用户的拇指操纵的左摇杆130A和右摇杆130B。摇杆130A和130B中的每个都可包括操纵杆组装件(未在图1和图2中示出)，操纵杆组装件至少部分地位于游戏控制器100的内部腔室104中。在当前示例中并且如下面更详细地描述的，摇杆130A和130B被配置为当由拇指(或手指)相对于控制器的内部腔室104内的枢转位置移动时从默认位置倾斜。
在图1和2中，摇杆130A和130B被示为处于默认位置，其中摇杆在中心的非倾斜位置中在壳体102的拇指侧表面110上方垂直地延伸。在由用户的拇指或手指倾斜(例如，在y轴方向上侧向推动和/或在x轴方向上向前/向后推动)时，摇杆130A和130B可以从中心向任何方向倾斜，并且可被倾斜任何倾斜程度/角度直到达到止动角度。倾斜摇杆130A和130B中的一个或多个可传送输入信号，该输入信号引起游戏中的动作(诸如角色的特定动作)、被远程控制的设备中的操作(例如，增加无人机中的螺旋桨速度)、和/或其他设备或程序中的其他动作或响应。
如下面更详细地描述的，在一些示例中，摇杆可包括提供并调节摇杆的倾斜张力的可调节张力机制。例如，诸如摇杆130A和130B中的一个或两个的摇杆可利用可调节张力机制，该可调节张力机制包括将摇杆保持在默认的、中心的非倾斜位置的弹簧。当摇杆从默认位置倾斜时，弹簧可被压缩并可从而提供被用户的拇指或手指感觉到的抵抗力或“倾斜张力”。此类倾斜张力可包括推动摇杆返回其默认位置的返回力。
在本文描述的各示例中，摇杆可包括被配置成改变弹簧的压缩的组件。弹簧的压缩量越大，倾斜张力和对摇杆的倾斜的抵抗力越大。弹簧的压缩量越小，倾斜张力和对摇杆的倾斜的抵抗力越小。
在本文描述的示例中，可通过用户抓握用户的拇指和手指之间的摇杆帽并旋转帽以增加或减小倾斜张力来调节摇杆倾斜张力。在这些示例中，用户可方便地调节倾斜张力而无需拆卸摇杆组装件并且无需使用单独的工具。在其他示例中，工具可被使用来接合调节主体以调节倾斜张力。在其他示例中，摇杆帽可被移除并且调节主体可由用户的拇指/手指直接旋转。如下面更详细地描述的，可经由可调节张力机制来调节倾斜张力。可调节张力机制可被合并在摇杆中或以其他方式附接或耦合到该摇杆。
在一些示例中，可调节张力机制可包括从可倾斜柱突出的可移动销，使得当该销(沿柱轴)垂直地移动时，摇杆的倾斜张力被调节。在一些示例中，可移动销的此类移动调节了压缩弹簧的压缩，以进而调节了倾斜张力。在其他示例中，可附加地或替换地使用其他负载创建组件。例如，压缩构件可被插入在开关主体和摇杆帽之间，使得帽内的机制修改压缩构件的压缩，从而增加或降低倾斜张力。
摇杆130A和130B可以由任何合适的材料制成，包括塑料(例如注模)、金属或金属/合金的组合等。壳体102可以是单个零件箱或壳体，或者可以是由两个或更多零件(例如顶部和底部部分)形成的箱或壳体。壳体102可以由任何合适的材料制造，包括塑料(例如注模)、金属或金属/合金的组合等。
如下面更详细描述的，壳体102可包括测量摇杆130A和130B的倾斜程度并传送测得的倾斜的指示(例如，给游戏控制器100中和/或远程组件中包含的一个或多个处理器)的机械和电气组件(例如，包含传感器的操纵杆组装件)。
在图1的示例中，游戏控制器100包括位于壳体102的内部腔室104中的印刷电路板128。印刷电路板128可包括多个控件-激活传感器，该多个控件-激活传感器可对应于多个控件。具体而言，每个控件-激活传感器可被配置成响应于与对应控件的交互来生成控制信号。游戏控制器100可包括任何合适数量和类型的控件-激活传感器。在一些实现中，一个或多个控件-激活传感器可独立于任何印刷电路板。
在一些示例中并且如下面更详细描述的，摇杆130A和130B中的每一个都可以与采取电位计形式的摇杆-激活传感器交互，这些摇杆-激活传感器基于摇杆相对于其默认位置的位置使用连续的电活动来提供模拟输入控制信号。控件-激活传感器的非限制性示例可包括穹顶开关、触觉开关、电位计、霍尔效应传感器以及其他电子感测组件。
现在参考图3-11，现在将描述根据本公开的各示例的摇杆300。游戏控制器100的摇杆130A和130B可采用摇杆300的形式。图3示出了包括接合主体304和调节主体308的摇杆300的一部分的剖视图，调节主体308被配置成调节摇杆的倾斜张力。
图4示出了摇杆300的操纵杆组装件400的剖视图。操纵杆组装件400是可被安装在被设置在游戏控制器100的壳体102内的印刷电路板128上的电子组件。操纵杆组装件400包括可调节张力机制402，该可调节张力机制402被配置成调节可倾斜柱404的倾斜张力。如下面更详细地描述的，可移动销408可在开口内并且沿着可倾斜柱404的轴412平移。
可倾斜柱404包括具有圆盘形底部部分420(例如，在边缘处弯曲、在中心处相对平坦)的基部部分416，其是供可倾斜柱404从图4所示的默认“中心”位置以三百六十(360)度中的任一角度倾斜的枢转表面。为了提供推动可倾斜柱404向其默认位置回复的定心力，该可倾斜柱404的底部部分420在压缩弹簧430的负载下推靠底板424。
操纵杆组装件400包括采用电位计和/或其他位置检测器(例如，霍尔效应传感器、机械开关、光学传感器)形式的多个传感器。位置传感器可以基于可倾斜柱404关于其默认“中心”位置的位置利用连续的电活动或其他机制来生成模拟输入控制信号。例如，操纵杆组装件可包括一个或多个磁体和一个或多个霍尔效应传感器，霍尔效应传感器被配置为基于由该磁体产生的磁场来改变输出信号。由霍尔效应传感器检测到的磁场可基于该磁体和该传感器的相对位置和/或取向而改变。
继续参考图4，销408被配置成调节摇杆的倾斜张力。销408位于柱开口434中，该柱开口434沿柱的轴412延伸穿过柱404。销408具有第一端438和相对的第二端442。还参考图3并且如下面更详细地描述的，销408的第一端438包括接合表面444，该接合表面444被接合主体304的接触表面310接触。在图4的示例中，销408包括凸缘448(类似于垫圈)，凸缘448围绕销的圆周的至少一部分在第一端438和第二端442之间延伸。
压缩弹簧430绕位于可倾斜柱404内的腔室452内部的销408的圆周盘绕。弹簧430可以在凸缘448与可倾斜柱404的底部部分420的表面(例如，底部部分420的顶架)之间压缩。销408可沿柱轴412(如箭头454所指示的)移动穿过柱开口434。在所例示的示例中，销408可从第一位置(例如，图4中所示的位置，该位置是腔室452中的最顶位置，其中凸缘448接触腔室的上表面)移动到其中第二端442更靠近底板424的一个或多个位置。销408对抗由弹簧430提供的抵抗力来移动，以将柱404的倾斜张力修改为弹簧430的压缩量所规定的量。
在一些实现中，凸缘448可以位于销408的第二端442处。在这些实现中的一些中，弹簧430可以盘绕在销408下方而非包围销408。在一些实现中，销408可不具有凸缘448，而是改为弹簧430可被压缩在销的第二端442和板424之间。一般而言，销408可以采取用于压缩弹簧430的任何合适的细长形式。弹簧430和销408可各自由任何合适的材料制成，诸如金属(例如，铝、钢)或金属合金、塑料、树脂、或其他材料。
现在参考图3和5，摇杆300包括帽314，帽314包括从大致盘形主体部分320延伸的中空圆柱形杆318。参考图2中的摇杆130B，帽314和杆318可被定位成在壳体102的拇指侧表面110上方延伸，诸如经由拇指侧表面中的孔洞140。如在图3中最佳地看出的，圆柱形杆318限定内部空腔322。包括顶表面326和相对底表面330的抓握层324可被设置在帽314的主体部分320上方以便于由用户的拇指和/或手指操纵。顶表面326被设计成由用户的拇指(或手指)操纵，并在此示例中包括中央凹陷部分332，尽管顶表面326可采用包括凸起或平坦之类的任何合适的形式。抓握层324可由弹性材料或任何其他材料形成，其提供与用户的拇指和手指的摩擦接触的量度。
还参考图6，摇杆300包括穹顶形基部336，帽314的圆柱形杆318可如下文描述的可旋转地耦合到该基部336。基部336被耦合到可调节张力机制402的可倾斜柱404并且可与其一起移动。以此方式，当帽314和杆318经由通过用户的拇指或手指的操纵而倾斜时，基部336和可倾斜柱404相应地倾斜。如上所述，通过使柱404偏离其默认的中心位置，生成二维模拟输入控制信号。
穹顶形基部336包括中空圆柱形部分338，该中空圆柱形部分338在z轴方向上朝上延伸到帽314的空腔322中。在此示例中，圆柱形部分338限定另一个空腔342(在帽314的空腔322内)，接合主体304和调节主体308位于该空腔342中。在一些示例中，基部336和圆柱形部分338可被形成为单个零件(例如，通过塑料注模)。在其他示例中，基部336和圆柱形部分338可以是连接在一起的单独零件。
基部336包括环绕基部的上部部分的环形凹槽340。还参考图6，杆318的圆形端344被配置成延伸到凹槽340中，使得帽314相对于基部336可旋转地安装。在此示例中，环形凹槽340包括多个交替的脊348和谷350，其中多个谷中的每一个都包括最底部表面352(在图3中示出)，该最底部表面352与凹槽的其他谷的其他最底部表面一起位于第一公共平面354中。类似地，多个脊348中的每一个都包括最顶部表面358，该最顶部表面358与凹槽340的其他脊的其他最顶部表面一起位于第二公共平面360中。
再次参考图6，杆318的圆形端344包括多个匹配的交替脊362和谷364，其被配置成与环形凹槽340的多个交替脊348和谷350匹配。在图6的示例中，杆318的圆形端344具有5个等间隔的匹配脊362(其中3个是至少部分可见的)，其被配置成与凹槽340中的5个等间隔的相应谷350匹配。相应地，圆形端344包括5个等间隔的匹配谷364，其被配置成与凹槽340中的5个等间隔的相应脊348匹配。在其他示例中，圆形端344和环形凹槽340可包括任何合适数量的脊和谷。在一些示例中，圆形端344上的脊和谷的数量可不同于环形凹槽340上的脊和谷的数量。例如，圆形端344可具有5个脊和5个谷，而环形凹槽340可具有10个脊和10个谷。
在一些示例中，帽314的杆318可经由磁引力可移动地被保持在环形凹槽340中。参考图3和6，在一个示例中，圆柱形杆318可至少部分地由铁磁材料制成。环形磁铁366可被安装在操纵杆组装件400中的支撑垫圈368上。如在图3中最佳地看出的，在操纵杆组装件400耦合到穹顶形基部336的情况下，磁体366位于环形凹槽340下方。利用此配置，磁体366吸引杆318的铁磁材料以从而推动杆的圆形端344进入环形凹槽340中。
如下面更详细地描述的，用户可经由拇指/手指操纵来相对于穹顶形基部336操纵和旋转帽314和圆柱形杆318，以使杆的多个匹配脊362和谷364相对于环形凹槽340的多个交替脊348和谷350移动，并从而调节摇杆300的倾斜张力。例如，用户可将帽314从对应于第一倾斜张力的第一取向(诸如图6中所示的取向)旋转到对应于第二、不同的倾斜张力的第二取向。由磁体366提供的杆318进入凹槽340的磁引力可使帽314被安置在第二取向中。
在一些示例中，当帽314被旋转时，杆318的匹配脊362可沿着凹槽340的表面从相应的最底部表面352滑过相邻的脊348和最顶部表面358，并向下滑入凹槽中的相邻的最底部表面。在一些示例中，当帽314被旋转以使匹配脊362滑过凹槽340的脊348并滑入凹槽的谷350中时，一旦被安置在此类谷中，匹配脊和最底部表面352之间的接触可生成指示选定的张力设置的触觉反馈。如上所述，由磁体366提供的磁力可操作以将匹配脊362安置或卡扣到凹槽340中的谷350的最底部表面352中，从而提供指示特定张力设置的触觉和/或听觉反馈。。
在其他示例中并在旋转之前或在旋转同时，用户可在z轴方向上提起帽314以将杆318的匹配脊362部分地或完全地上升到凹槽340的脊348上方。用户可然后旋转帽314以调节摇杆300的倾斜张力并以不同的张力设置重置帽。
帽314包括键部分346(在图3中以虚线示出)，其在z轴方向上向下延伸到调节主体308中的匹配键孔351(在图7中示出)中。以此方式并如下面更详细地描述的，帽314的旋转引起调节主体308的相应旋转，这进而引起接合主体304的平移以调节摇杆的倾斜张力。随着帽314被旋转并且杆318的匹配脊362上升并越过凹槽340中的相应脊348，帽314相应地在z轴方向上相对于基部336和调节主体308垂直地移动。以类似的方式，键部分346相对于匹配键孔351移动，同时保持与键孔的接触以旋转调节主体308。在此示例中，帽314的键部分346和键孔351被键入，使得键部分346仅能够以一个取向被插入到键孔351中。在其他示例中，键部分346和/或键孔351可具有旋转对称性，使得键部分346可以以两个或更多个取向被插入到键孔351中。在一些示例中，键孔351可以具有合适的形状以容纳诸如平刃或十字螺丝刀或六方扳手之类的工具并被该工具旋转。
在其他示例中并且如上所述，帽314可以是可移除的，并且调节主体308可由用户的拇指/手指直接旋转以调节摇杆的倾斜张力。例如并参考图3，帽314可被移除，并且用户可在保持环356上方延伸的部分处抓握并旋转调节主体308。在一些示例中，调节主体308可进一步在保持环356上方延伸以便于被用户抓握，和/或可包括诸如圆形旋钮之类的顶部可抓握表面。
在其他示例中，帽314可包括以轴412为中心的孔洞，用户可通过该孔洞插入与调节主体308接合的工具(诸如通过与键孔351匹配)，并且该孔洞可被用于旋转调节主体。
现在将描述根据各示例的调节主体308和接合主体304与可调节张力机制402的操作。如图3所示，接合主体304的接触表面310接触可移动销408的接合表面444。接合主体304包括围绕可倾斜柱404的轴线412设置的至少一个凸轮表面370。还参考图6和7，接合主体304被可滑动地保持在基部336的圆柱形部分338的空腔342内并被配置成沿z轴平移。在此示例中，接合主体304的相对的舌状物372和373被可滑动地被容纳在基部336的圆柱形部分338中的相应凹槽374中。因此，在此示例中，接合主体304被配置为平移而非沿着z轴和柱404的轴412旋转。
凸轮表面370包括多个坡度部分，每个坡度部分在z轴方向上向上倾斜。如下面更详细地描述的，调节主体308的从动件376被配置成接触凸轮表面370的坡度部分并且在垂直于柱404的轴412的固定平面内旋转。以此方式，随着帽314被旋转，从动件376横穿坡度部分并使接合主体304沿着可倾斜柱404的轴线412平移。
调节主体308至少部分地定位在接合主体304上方的基部336的圆柱形部分338的空腔342中。调节主体308被配置成在垂直于可倾斜柱404的轴线412的平面中旋转，而非沿该轴平移。调节主体308包括从动件376，该从动件376向下延伸到远端378，远端378接触接合主体304的凸轮表面370。
参考图3、8和9，摇杆300以最小张力设置被示出，其中从动件376邻接接合主体304的最小张力止动表面380。利用此配置，当调节主体处于此类最小张力取向时，最小张力止动表面380防止调节主体308在减小张力的方向(例如，在图9中以逆时针方向)上旋转。参考图12和13，摇杆300以最大张力设置被示出，其中从动件376邻接接合主体304的最大张力止动表面381。在此示例中，最大张力止动表面381是垂直面(类似于最小张力止动表面380)，当调节主体处于此类最大张力取向时，最大张力止动表面381防止调节主体308在增加张力的方向(例如，在图13中以顺时针方向)上旋转。在其他实施例中，最大张力止动表面381可以是成角度的面，以允许调节主体308从最大张力取向直接旋转到最小张力取向，而无需通过在增加张力的方向上行进而历经任何中间张力设置。
再次参考图3和4，可移动销408被压缩弹簧430推动向上，从而阻挡接合主体304的向下移动。以此方式，调节主体308被向上偏置并通过保持环356被保持在空腔342中。还参考图7，当调节主体308被旋转时，调节主体的保持表面357沿着保持环356的底部部分359滑动。
参考图8-13并如下面更详细地描述的，从动件376被配置成在帽314被旋转时围绕凸轮表面370行进，并从而沿着可倾斜柱404的轴412平移接合主体304并调节可倾斜柱的倾斜张力。有利地，此配置使得用户能够通过转动帽314来容易且方便地增加或降低摇杆300的倾斜张力。附加地并且还参考图2，用户可将摇杆300/130A/130B调节到多个倾斜张力设置，而无需改变摇杆相对于游戏控制器壳体102的拇指侧表面110的高度。换言之，帽314在处于第一倾斜张力处的用户输入设备的表面上方的高度等于该帽在处于第二倾斜张力处的用户输入设备的表面上方的高度。
例如并如图2所例示的，在第一倾斜张力设置处，摇杆130A在壳体102的拇指侧表面110上方可具有高度H。用户可然后旋转摇杆130A的帽以增加或降低施加到摇杆的倾斜张力。在倾斜张力已被改变之后，摇杆130A继续在壳体102的拇指侧表面110上方具有相同的高度H。有利地，以此方式，用户可调节摇杆130A的倾斜张力而无需改变其相对于游戏控制器100的高度。因此，当与摇杆130A接合时，用户拇指相对于游戏控制器100的位置可跨各种倾斜张力保持一致。
在一些示例中，调节主体308可包括单个从动件，其与接合主体的单个凸轮表面接合。在其他示例中，调节主体308可包括多个从动件，其与接合主体的相应的多个凸轮表面接合。例如并且如图6-13所例示的，凸轮表面370可以是围绕接合主体304的周边定位的外凸轮表面，并且从动件376可以是在调节主体308的外周边处定位的外从动件。在此示例中并且参考图6和7，接合主体304进一步包括内凸轮表面382，该内凸轮表面382也围绕可倾斜柱404的轴412设置，并被定位在可倾斜柱的轴和外凸轮表面370之间。类似地，调节主体308进一步包括内从动件384，该内从动件384被配置成在帽314被旋转时横穿内凸轮表面382。
如上所述，外凸轮表面370包括多个坡度部分。在图6-13的示例中并且如在图11中最佳地看出的，外凸轮表面370在最小张力止动表面380和最大张力止动表面381之间具有3个坡度部分385、386和387。在其他示例中，可利用任何合适数量的坡度部分。在本示例中并且如下面更详细地描述的，外凸轮表面370还包括位于2个坡度部分之间或与一个坡度部分相邻的多个平坦部分，其中每个平坦部分都对应于可倾斜柱的不同的倾斜张力。
类似地，内凸轮表面382在内最小张力止动表面391和内最大张力止动表面392之间具有3个坡度部分388、389和390。在此示例中，内凸轮表面382的坡度部分388、389和390的数量和径向位置与外凸轮表面370的坡度部分385、386和387的数量和径向位置相匹配。内凸轮表面382还包括位于2个坡度部分之间或与一个坡度部分相邻的多个平坦部分，其中每个平坦部分都对应于可倾斜柱的不同的倾斜张力。内凸轮表面的平坦部分的数量和径向位置与外凸轮表面的平坦部分的数量和径向位置相匹配。
参考图7、8和9，外凸轮表面370的第一平坦部分393位于外凸轮表面的最小张力止动表面380附近。类似地，内凸轮表面382的第一平坦部分394位于内凸轮表面的最小张力止动表面391附近。图8和9例示了处于最小张力取向的调节主体308，其中外从动件376的外远端378在位于外凸轮表面的第一平坦部分393处的外接触点处接触外凸轮表面370，而内从动件384的内远端383在位于内凸轮表面的第一平坦部分394处的内接触点处接触内凸轮表面382。
如图9所示，在此示例中，外从动件376和内从动件384在相对于可倾斜柱404的轴412彼此相对180度的位置处接触它们各自的凸轮表面。以此方式，当调节主体308被旋转并且从动件与它们各自的凸轮表面接合以使接合主体304平移时，相对的从动件提供了稳定性。此外，在帽314的旋转和调节主体308的相应旋转期间，外从动件376和内从动件384的外接触点和内接触点在此类旋转期间分别沿可倾斜柱404的轴412保持在恒定位置处。换言之，外从动件376的外远端378和内从动件384的内远端383在整个此类旋转期间沿轴412在相同的z轴位置处接触它们各自的凸轮表面。以此方式，此示例配置可在调节倾斜张力期间为调节主体308和接合主体304提供附加的稳定性。在一些示例中，内凸轮表面382和外凸轮表面370也可具有相同的径向长度，使得它们围绕可倾斜柱404的轴412横穿相同的径向距离。
如图8所示，在调节主体308处于最小张力取向的情况下，底表面309在可倾斜柱404的顶表面446上方的高度是最小张力高度TH1。此类最小张力高度对应于弹簧430的最小张力压缩，并且对应于摇杆300的最小倾斜张力设置。当帽314在增加张力的方向(在图9中以顺时针方向)上被旋转时，外从动件376和内从动件384分别与外凸轮表面370和内凸轮表面382协作，使得接合主体304在z轴方向上朝下平移以进一步压缩弹簧430，并从而增加摇杆300的倾斜张力。
图10和11例示了处于另一张力取向/倾斜张力设置的调节主体308，其提供比最小倾斜张力设置更大的倾斜张力。在此取向中，外从动件376位于外凸轮表面370的平坦部分处，该平坦部分位于外凸轮表面的坡度部分385和坡度部分386之间。类似地，内从动件384位于内凸轮表面382的平坦部分处，该平坦部分位于内凸轮表面的坡度部分388和坡度部分389之间。如图10所示，在此取向中，接合主体304的底表面309在可倾斜柱404的顶表面446上方的高度是第一中间张力高度TH2。此类第一中间张力高度对应于摇杆300的第一中间倾斜张力设置，该第一中间倾斜张力设置大于最小倾斜张力设置。
还参考图6，在一些示例中，帽314及其圆柱形杆318相对于穹顶形基部336的取向可对应于不同的倾斜张力设置。例如，帽314的圆柱形杆318和基部336的环形凹槽340可相对于彼此处于第一取向，其中杆的匹配脊362被安置在凹槽的相应谷350中。在此第一取向中，调节主体308的外从动件376可被定位在外凸轮表面370的第一平坦部分393处。内从动件384可被定位在内凸轮表面382的第一平坦部分394处。换言之，调节主体308和接合主体304可以以最小张力设置取向，如图8和9所例示的。
当用户从此第一取向顺时针旋转帽314时，匹配脊362向上滑动并越过凹槽340的相邻脊348，直到匹配脊滑入凹槽中的相邻谷350中。在此类旋转之后，圆柱形杆318和环形凹槽340处于第二取向。在一些示例中，此第二取向可对应于如图10和11所例示的第一中间张力设置，其中外从动件376被定位在外凸轮表面370的下一个相邻平坦部分处，并且内从动件384被定位在内凸轮表面382的下一个相邻平坦部分处。
在此示例中，用户可在不同的离散张力设置中方便地增加和降低摇杆的倾斜张力。此外，此配置可向用户提供指示到达每个倾斜张力设置的触觉反馈，如上文所描述的。
图12和13例示了处于最大张力取向/倾斜张力设置的调节主体308，其为摇杆300提供最大倾斜张力。在此取向中，外从动件376位于外凸轮表面370的平坦部分处，该平坦部分与外最大张力止动表面381相邻。类似地，内从动件384位于内凸轮表面382的平坦部分处，该平坦部分与内最大张力止动表面392相邻。如图12所示，在此取向中，接合主体304的底表面309在可倾斜柱404的顶表面446上方的高度是最大张力高度TH4。此类最大张力高度对应于摇杆300的最大倾斜张力设定。
如上所述，在此配置中，外凸轮表面370和内凸轮表面382在它们各自的最小张力位置和最大张力位置之间可各自具有3个坡度表面。因此，此配置可包括在图10和11的第一中间张力设置与图12和13的最大中间张力设置之间的第二中间张力设置(未例示)。在此类第二中间张力设置处，外从动件376和内从动件384可分别位于外凸轮表面370和内凸轮表面382上的相应平坦部分处。
在一些示例中，在图8和9的最小张力设置与图12和13的最大张力设置之间，接合主体304可沿z轴平移约0.7mm和1.7mm之间，或约1.0mm和约1.4mm之间，或约1.2mm的距离。在其他示例中，任何合适的平移距离可被利用。
如图8-13中所例示的，用户可通过使帽314旋转小于360度来方便地将摇杆300的倾斜张力从最小张力设置调节到最大张力设置。在一些示例中，最小张力设置和最大张力设置之间的径向距离可在约240度和300度之间，或者约260度和280度之间，或者约270度。以此方式，用户可通过使帽314转动小于一整圈来方便地且快速地在摇杆300的最小张力设置和其最大张力设置之间调节摇杆300的张力。
如上文所描述的，通过简单地用用户的拇指和手指转动帽314使用户能够方便地且容易地调节摇杆300的张力，本公开的各示例还可为不同能力的用户提供更大的可访问性，不同能力的用户例如可能精细运动技能较低或受损。以此方式，根据本公开的摇杆可由具有更宽范围的物理能力的潜在用户使用。
图14例示了根据本公开的示例的用于调节用户输入设备的摇杆的倾斜张力的方法500的流程图。参考上文描述和图1-13中所示的组件和用例场景来提供方法500的以下描述。将理解，方法500也可使用其他合适的组件在其他上下文中被执行。
参考图14，在504处，方法500可包括将可调节张力机制定位在第一位置以向摇杆提供第一倾斜张力。在508处，方法500可包括旋转摇杆的帽以旋转调节主体，旋转调节主体平移接合主体，平移接合主体将可调节张力机制重新定位到不同于第一位置的第二位置，其中第二位置向摇杆提供不同于第一倾斜张力的第二倾斜张力，并且其中在第一倾斜张力处帽在用户输入设备的表面上方的高度等于在第二倾斜张力处帽在用户输入设备的表面上方的高度。
将理解，方法500是以举例方式提供的，并且不旨在为限制性的。因此，可以理解，方法500可包括相对于图14中例示的那些步骤而言附加的和/或替换的步骤。此外，应当理解，方法500可以以任何合适的顺序来执行。更进一步，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以从方法500中省略一个或多个步骤或一个步骤的各部分。
现在参考图15-23，在一些示例中，摇杆600可包括调节主体604，该调节主体604还接合可调节张力机制402的销408以调节摇杆的倾斜张力。图1和2中所示的游戏控制器100的摇杆130A和130B可采用摇杆600的形式。图15示出了摇杆600的一部分的剖视图。在图15的示例中，还示出了图4的操纵杆组装件400的销408和可倾斜柱404的上部。
在此示例中，摇杆600的帽606包括限定第一空腔610的中空圆柱形杆608。参考图2中的摇杆130B，帽606和杆608可被定位成在壳体102的拇指侧表面110上方延伸，诸如经由拇指侧表面中的孔洞140。包括顶表面614和相对底表面620的抓握层616可被设置在帽606的主体部分624上方以便于由用户的拇指和/或手指操纵。顶表面616被设计成由用户的拇指(或手指)操纵，并在此示例中包括中央凹陷部分626，尽管顶表面616可采用包括凸起或平坦之类的任何合适的形式。抓握层614可由弹性材料或任何其他材料形成，其提供与用户的拇指和手指的摩擦接触的量度。
还参考图16，摇杆600包括穹顶形基部630，帽606的圆柱形杆608可以可移除地耦合到该基部630。如上文所描述的，基部630被耦合到可调节张力机制402的可倾斜柱404并且可与其一起移动。穹顶形基部630包括中空圆柱形部分634，该中空圆柱形部分634在z轴方向上朝上延伸到帽606的第一空腔610中。在此示例中，圆柱形部分634限定第二空腔636(在帽606的第一空腔610内)，调节主体604位于该第二空腔636中。在一些示例中，基部630和圆柱形部分634可被形成为单个零件(例如，通过塑料注模)。在其他示例中，基部630和圆柱形部分634可以是连接在一起的单独零件。
基部630包括环绕基部的上部的环形凹槽640。还参考图16，杆608的圆形端644被配置成延伸到凹槽640中，使得帽608相对于基部630固定地安装。在此示例中并且还参考图18，环形凹槽640可包括环绕圆柱形部分634的多个楔形件646。在一些示例中，杆608可被压在楔形件646上，以经由与楔形件的过盈配合而被固定在凹槽640内。在其他示例中，用于将杆608固定在凹槽640内的任何合适的方法可被利用。
如下文更详细地描述的，基部630的圆柱形部分634包括至少一个突起，该突起横向延伸到第二空腔636中。调节主体604包括凹入调节主体的面部的相应槽，其中该槽围绕该面部的一部分延伸。圆柱形部分634的突起延伸到该槽中。以此方式，槽被配置成当调节主体604被旋转并从第一取向平移到第二取向时接合突起以调节可倾斜柱404的倾斜张力。
现在参考图15-18，在此示例中，圆柱形部分634包括第一突起648和第二突起650。在此示例中，第二突起650沿着圆柱形部分634的内表面652与第一突起648相对地定位。还参考图15，第一突起648和第二突起650也可沿圆柱形部分634内的z轴被定位在相同高度处。
第一突起648和第二突起650也可具有相匹配的形状。例如并参考图20，第一突起648(和第二突起650)可具有包括相对的平行侧表面649和651、顶表面653和平行底表面654、以及相对的内倾表面655和657的形状。
在此示例中，调节主体604包括第一槽656，该第一槽656凹入调节主体的面部658中并围绕面部的一部分延伸。如下面更详细地描述的，在调节主体604旋转期间，第一突起648和第一槽656协作以使调节主体抵抗来自可调节张力机制的阻力(例如，弹簧430施加的力)，并从而调节可倾斜柱404的倾斜张力。
在此示例中，调节主体604还包括第二槽660，该第二槽660凹入调节主体的面部658中并围绕面部的另一部分延伸。第一槽656和第二槽660可具有相匹配的形状，并可在调节主体604的面部658上彼此相对地定位。换言之，第一槽656和第二槽660可围绕调节主体604的圆周彼此成180度定位。
如下面更详细地描述的，在此示例中并在调节主体604旋转期间，第一突起648与第一槽656协作，而第二突起650与第二槽660协作以平移调节主体，并从而调节可倾斜柱404的倾斜张力。在其他示例中，可利用3个或更多个槽/突起对。例如，在另一配置中，可利用彼此间隔90度的4个突起和彼此间隔90度的4个相应的槽。
现在将描述根据各示例的具有可调节张力机制402的调节主体604的操作。在此示例中并且再次参考图15，帽606可由用户移除。以此方式，访问可被准许以使用户能够旋转调节主体604。在图15的示例中，调节主体604包括工具容纳特征，该工具容纳特征包括被配置成容纳平刃螺丝刀或其他类似工具的尖端的槽662。以此方式并且如下面更详细地描述的，用户可用相应的工具接合并旋转调节主体604以调节摇杆600的倾斜张力。将理解，工具容纳特征和相应工具的许多其他示例，诸如十字扳手、六方扳手等，可与调节主体604一起使用。
在其他示例，调节主体604可由用户的拇指/手指直接旋转以调节摇杆的倾斜张力。例如并参考图15，用户可在保持环668上方延伸的部分处抓握并旋转调节主体604。在一些示例中，调节主体604可进一步在保持环668上方延伸以便于被用户抓握，和/或可包括诸如圆形旋钮之类的顶部可抓握表面。
在其他示例中，帽606可被固定地附接到基部630，并且可包括以可倾斜柱404的轴412为中心的孔洞，用户可通过该孔洞插入与槽662接合的工具以旋转调节主体604。
在其他示例中，帽606可以以类似于上文描述的摇杆300中的帽314的方式被可旋转地耦合到基部630。在这些示例中，帽606可包括键部分，该键部分在z轴方向上朝下延伸到调节主体604中的匹配槽662中。以此方式，帽606的旋转引起调节主体604的相应旋转和平移，以调节摇杆的倾斜张力。
如图15和16所示，调节主体604的远端665处的接触表面664接触可移动销408的接合表面444。调节主体604被可移动地保持在基部630的圆柱形部分634的第二空腔636内，并被配置为围绕可倾斜柱404的轴412旋转和沿可倾斜柱404的轴412平移两者。
图15和21示出了处于第一、最小张力取向(其对应于最小倾斜张力设置)的调节主体604。在此取向中，弹簧430经由可移动销408在z轴方向上朝上推动调节主体604。调节主体604的上唇666接触固定到圆柱形部分634的一端的保持环668，以便以此取向将调节主体保持在第二空腔636中。
如上所述，第一突起648和第二突起650可具有相匹配的形状，并可在圆柱形部分634中彼此相对地定位。类似地，第一槽656和第二槽660可具有相匹配的形状，并可在调节主体604的面部658上彼此相对地定位。因此，在此示例中，针对第一槽656和第一突起648的以下讨论同样适用于第二槽660和第二突起650。
参考图17、19和21，第一槽656包括最小张力止动表面670，其被配置成在调节主体604处于最小张力取向时邻接第一突起648的侧面651。以此方式，最小张力止动表面670防止调节主体604在减小张力的方向(在图21中以逆时针方向)上旋转，以保持摇杆600的最小倾斜张力。
如图17、19和21-23所示，第一槽656的底表面672包括至少一个斜道部分，该斜道部分远离调节主体604的远端665内倾。在此示例中，底表面672包括第一斜道部分674和第二斜道部分676。如下面更详细地描述的，斜道部分被配置成当调节主体604在增加张力的方向(在图21-23中以顺时针方向，如箭头C所指示的)上被旋转时抵靠突起滑动，从而将调节主体朝向可倾斜柱404平移并增加可倾斜柱404的倾斜张力。
参考图21，当用户从此最小张力取向在增加张力的方向(顺时针)上旋转调节主体604时，第一斜道部分674接触第一突起的内倾表面655并抵靠该第一突起的内倾表面655滑动。随着旋转继续，调节主体604以负z轴方向(沿着可倾斜柱404的轴412)朝可倾斜柱向下平移，从而进一步压缩弹簧430并增加摇杆600的倾斜张力。
底表面672的第一斜道部分674转变为底表面的第一平坦部分680。如图19所示，与调节主体604的远端665相比，第一平坦部分680以z轴方向上升。因此并且如图22所示，第一平坦部分680对应于调节主体604的中间张力取向，其中第一突起648位于第一平坦部分处，并且可倾斜柱404的倾斜张力大于最小张力取向。
在此示例中并且参考图17、19和21，第一斜道部分674经由第一隆起682转变为底表面672的第一平坦部分680。第一隆起682的最顶表面沿z轴比平坦部分680高。因此，一旦调节主体604从图21的最小张力取向旋转到图22的中间张力取向，随着第一突起648越过第一隆起682，来自可调节张力机制402(例如，弹簧430)的力将第一突起安置在底表面672的第一平坦部分680上。
利用此配置，第一突起648和底表面672之间的接触可生成诸如点击、敲击或其他触摸感知反馈之类的触觉反馈，其可经由游戏控制器100被用户感觉到。此类触觉反馈还可指示选定的倾斜张力。以此方式，此配置使用户能够容易地将摇杆600的倾斜张力调节、定位和设定为中间张力设置。
在一些示例中，第一槽656的底表面672可包括多个平坦部分，该多个平坦部分中的每一个都对应于可倾斜柱的不同的倾斜张力。在本示例中，第二平坦部分684可位于第二斜道部分676和最大张力止动表面686之间。在此示例中，最大张力止动表面686是从第一槽656的内壁687延伸的竖直表面。最大张力止动表面686被配置成当调节主体604处于图23所示的最大张力取向时邻接第一突起648的侧面649。以此方式，最大张力止动表面686防止调节主体604在增大张力的方向(在图23中以顺时针方向)上旋转，以维持摇杆600的最大倾斜张力。
与第一斜道部分674和第一隆起682一样，第二斜道部分676也可以以类似的方式经由第二隆起688转变为底表面672的第二平坦部分684。在图23所示的最大张力取向中，并且还参考图17和19，第二平坦部分684相比于第一平坦部分680上升。因此，调节主体604以此最大张力取向，而非以图22的中间张力取向向下平移以更靠近可倾斜柱404。由此得出，第二平坦部分684对应于调节主体604的最大张力取向，其中第一突起648位于第二平坦部分处，并且可倾斜柱404的倾斜张力大于中间张力取向。
在一些示例中，在图21的最小张力取向与图23的最大张力设置之间，调节主体604可沿z轴平移约0.7mm和1.7mm之间，或约1.0mm和约1.4mm之间，或约1.2mm的距离。在其他示例中，任何合适的平移距离可被利用。
附加地并且还参考图2，将理解，摇杆600/130A/130B使得用户能够将摇杆调节到多个倾斜张力设置而无需改变摇杆相对于游戏控制器壳体102的拇指侧表面110的高度。换言之，摇杆帽在处于第一倾斜张力处的用户输入设备的表面上方的高度H等于该帽在处于第二倾斜张力处的用户输入设备的表面上方的高度H。
现在参考图24-31，在一些示例中，摇杆700可包括调节主体704，该调节主体704还接合可调节张力机制402的销408以调节摇杆的倾斜张力。图1和2中所示的游戏控制器100的摇杆130A和130B可采用摇杆700的形式。图24示出了摇杆700的一部分的剖视图。在图24的示例中，还示出了图4的操纵杆组装件400的销408和可倾斜柱404的上部。如下文所描述的，摇杆700可利用上文参考摇杆600描述的帽606、圆柱形杆608和穹顶形基部630。
在此示例中，摇杆700的帽600包括限定第一空腔610的中空圆柱形杆608。还参考图2，帽606和杆608可被定位成在壳体102的拇指侧表面110中的孔洞140上方延伸。包括顶表面614和相对底表面620的抓握层616可被设置在帽606的主体部分624上以便于由用户的拇指和/或手指操纵。顶表面616被设计成由用户的拇指(或手指)操纵，并在此示例中包括中央凹陷部分626。抓握层614可由弹性材料或任何其他材料形成，其提供与用户的拇指和手指的摩擦接触的量度。
还参考图25，摇杆700包括穹顶形基部630，帽606的圆柱形杆608可以可移除地耦合到该基部630。如上文所描述的，基部630被耦合到可调节张力机制402的可倾斜柱404并且可与其一起移动。穹顶形基部630包括中空圆柱形部分634，该中空圆柱形部分634以z轴方向朝上延伸到帽606的第一空腔610中。在此示例中，圆柱形部分634限定第二空腔636(在帽606的第一空腔610内)，调节主体704位于该第二空腔636中。
基部630包括环绕基部的上部的环形凹槽640。还参考图25，杆608的圆形端644被配置成延伸到凹槽640中，使得帽608相对于基部630固定地安装。在此示例中并且还参考图18，环形凹槽640可包括环绕圆柱形部分634的多个楔形件646。在一些示例中，杆608可被压在楔形件646上，以经由与楔形件的过盈配合而被固定在凹槽640内。在其他示例中，用于将杆608固定在凹槽640内的任何合适的方法可被利用。
如下文更详细地描述的，基部630的圆柱形部分634包括至少一个突起，该突起横向延伸到第二空腔636中。调节主体704包括凹入调节主体的面部的相应槽，其中该槽围绕该面部的一部分延伸。圆柱形部分634的突起延伸到该槽中。以此方式，突起和槽可协作以包括“推动-转动-释放”配置，其中用户首先从第一取向推动和平移调节主体704，然后将调节主体旋转并释放到第二取向以从而调节可倾斜柱404的倾斜张力。
现在参考图24-27，在此示例中，圆柱形部分634包括第一突起648和第二突起650。在此示例中，第二突起650沿着圆柱形部分634的内表面652与第一突起648相对地定位。还参考图24，第一突起648和第二突起650也可沿圆柱形部分634内的z轴被定位在相同高度处。第一突起648和第二突起650也可具有相匹配的形状，如上文参考图20所例示和描述的。
在此示例中，调节主体704包括第一槽756，该第一槽756凹入调节主体的面部758中并围绕面部的一部分延伸。如下面更详细地描述的，第一槽756和第一突起648可引导用户抵抗来自可调节张力机制的阻力对调节主体704进行平移，并引导调节主体朝向不同取向的后续旋转，从而调节可倾斜柱404的倾斜张力。
在此示例中，调节主体704还包括第二槽760，该第二槽760凹入调节主体的面部758中并围绕面部的另一部分延伸。第一槽756和第二槽760可具有相匹配的形状，并可在调节主体704的面部758上彼此相对地定位。换言之，第一槽756和第二槽760可围绕调节主体704的圆周彼此成180度定位。
如下面更详细地描述的，在此示例中并在调节主体704旋转期间，第一突起648与第一槽756协作，而第二突起650与第二槽760协作以引导调节主体的平移和旋转，并从而调节可倾斜柱404的倾斜张力。在其他示例中，可利用3个或更多个槽/突起对。例如，在另一配置中，可利用彼此间隔90度的4个突起和彼此间隔90度的4个相应的槽。
现在将描述根据各示例的具有可调节张力机制402的调节主体704的操作。在此示例中并且再次参考图24，帽606可被用户移除以暴露槽762。以此方式并且如下面更详细地描述的，用户可用相应的工具接合、平移并旋转调节主体704以调节摇杆700的倾斜张力。在其他示例，调节主体704可由用户的拇指/手指直接旋转以调节摇杆700的倾斜张力。例如并参考图24，用户可在保持环668上方延伸的部分处抓握并旋转调节主体704。在一些示例中，调节主体704可进一步在保持环668上方延伸以便于被用户抓握，和/或可包括诸如圆形旋钮之类的顶部可抓握表面。
在其他示例中，帽606的顶部表面616可包括孔洞，使得工具可穿过帽606被插入以接合调节主体704(诸如经由槽762)，并且旋转调节主体以调节摇杆700的倾斜张力而无需移除帽606。在此类示例中，帽606可被永久地固定到基部630，并在一些示例中，帽和基部可被形成为单个部件(例如，帽和基部可被注模)。
参考图24和25，调节主体704的远端765处的接触表面764接触可移动销408的接合表面444。调节主体704被可移动地保持在基部630的圆柱形部分634的第二空腔636内，并被配置为沿可倾斜柱404的轴412(平行于z轴)平移和围绕可倾斜柱404的轴412旋转两者。
图24和28示出了处于第一、最小张力取向(其对应于最小倾斜张力设置)的调节主体704。在此取向中，弹簧430经由可移动销408在z轴方向上朝上推动调节主体704。调节主体704的上唇766接触固定到圆柱形部分634的一端的保持环668，以便以此取向将调节主体保持在第二空腔636中。
如上所述，第一突起648和第二突起650可具有相匹配的形状，并可在圆柱形部分634中彼此相对地定位。类似地，调节主体704的第一槽756和第二槽760可具有相匹配的形状，并可在调节主体的面部758上彼此相对地定位。因此，针对第一槽756和第一突起648的以下讨论同样适用于第二槽760和第二突起650。
参考图20、26、27和28，第一槽756包括第一最小张力止动表面768，其被配置成在调节主体704处于最小张力取向时邻接第一突起648的侧面651。以此方式，第一最小张力止动表面768防止调节主体704在减小张力的方向(在图28中以逆时针方向)上旋转，以保持摇杆700的最小倾斜张力。在其他示例中，止动表面768可以是成角度的面，以允许调节主体704从最小张力取向直接旋转到最大张力取向，而无需通过在减小张力的方向上行进而历经任何中间张力设置。
第一槽756进一步包括与第一最小张力止动表面768间隔开的第二最小张力止动表面770。第二最小张力止动表面770被配置成当调节主体704处于最小张力取向时邻接第一突起648的相对侧面649。在一些示例中，从第一最小张力止动表面768到第二最小张力止动表面770的距离可略大于第一突起648在其两个侧面649和651之间的宽度，以提供调节主体704的旋转作用(play)的量度。
如下面更详细描述的，第一最小张力止动表面768被配置成防止调节主体704在减小张力的方向上旋转。第二最小张力止动表面770被配置成防止调节主体704在增加张力的方向上旋转，而无需预先将调节主体朝向可倾斜柱404平移。
参考图27，第二最小张力止动表面770在z轴方向上具有小于第一最小张力止动表面768的高度的高度。以此方式，与第一槽756的顶部部分778协作的第二最小张力止动表面770限定间隙780，第一突起648可经由针对调节主体704的用户操纵而穿过该间隙780。
更具体地并且还参考图28，在槽762中使用诸如螺丝刀之类的工具，用户首先可向下按压可调节主体704以将主体向下朝向可倾斜柱404平移，直到第一隆起的最顶表面782位于第一突起648的底表面654下方。用户可然后在增加张力的方向(在图28中以顺时针方向)上旋转调节主体704，并然后通过螺丝刀减小施加在可调节主体上的向下力，以允许弹簧430的相对向上力将第一突起648安置在第一槽756的底表面786的第一平坦部分784中。此第一平坦部分784对应于调节主体704的第二、中间张力取向。
在此第二取向处，来自调节主体704上的弹簧430的力(例如，来自弹簧的对用户的向下力的抵抗力)将第一突起648安置在第一平坦部分784上，其中第一突起和底表面786之间的接触可生成诸如点击、敲击或其他触摸感知反馈之类的触觉反馈，其可经由游戏控制器100被用户感觉到。此类触觉反馈还可指示选定的倾斜张力。以此方式，此配置使用户能够容易地将摇杆700的倾斜张力调节、定位和设定为中间张力设置。
在此示例中，与调节主体704的远端765相比，第一平坦部分784上升。因此并且如图29所示，第一平坦部分784对应于调节主体704的中间张力取向，其中第一突起648位于第一平坦部分784处，并且可倾斜柱404的倾斜张力大于最小张力取向处的张力。
在此位置并参考图28，第一槽756还可包括中间张力止动表面788。当第一突起648位于第一平坦部分784处时，中间张力止动表面788的垂直面可被配置成邻接第一突起648的相对侧面649。与上文描述的第二最小张力止动表面770类似，中间张力止动表面788被配置成防止调节主体704在增加张力的方向上旋转，而无需预先将调节主体朝向可倾斜柱404平移。
在一些示例中并且如图27和28所示，第一槽756的顶部部分778可包括跨间隙780定位在第一隆起782对面的台阶部分787。从图28的最小张力取向，用户可向下按压调节主体704，直到顶部部分778接触第一突起648的顶表面653，这可向用户发出调节主体在增加张力的方向上的旋转现在可用的信号。用户可然后在增加张力的方向上旋转调节主体704，使得顶部部分778沿第一突起648的顶表面653横向滑动，直到顶表面滑过台阶部分787。
当顶表面滑过台阶部分787时，第一突起648将在来自用户的向下压力下以z轴方向向下平移，使得其顶表面653在第一平坦部分784上方的位置处接触顶部部分778。此类接触可向用户提供触觉反馈，指示减小调节主体704上的向下压力可以以中间张力取向安置主体。
用户可进一步通过类似的“推动-转动-释放”动作操纵调节主体704，以将调节主体移动到最大张力取向，如图30所示。在本示例中，第二平坦部分790可位于中间张力止动表面788和最大张力止动表面792之间。在此示例中，最大张力止动表面792是从第一槽756的内壁794延伸的竖直表面。最大张力止动表面792被配置成当调节主体704处于图30所示的最大张力取向时邻接第一突起648的侧面649。以此方式，最大张力止动表面792防止调节主体704在增大张力的方向(在图30中以顺时针方向)上旋转，以维持摇杆600的最大倾斜张力。
在一些示例中，在图28的最小张力取向与图30的最大张力设置之间，调节主体704可沿z轴平移约0.7mm和1.7mm之间，或约1.0mm和约1.4mm之间，或约1.2mm的距离。在其他示例中，任何合适的平移距离可被利用。
附加地并且还参考图2，在此示例中，用户可将摇杆700/130A/130B调节到多个倾斜张力设置，而无需改变摇杆相对于游戏控制器壳体102的拇指侧表面110的高度。换言之，摇杆帽在处于第一倾斜张力处的用户输入设备的表面上方的高度H等于该帽在处于第二倾斜张力处的用户输入设备的表面上方的高度H。
图31例示了根据本公开的示例的用于调节用户输入设备的摇杆的倾斜张力的方法800的流程图，其中摇杆包括被配置为接收用户操纵的帽。参考上文描述和图14-30中所示的组件和用例场景来提供方法800的以下描述。将理解，方法800也可使用其他合适的组件在其他上下文中被执行。
参考图31，在804处，方法800可包括将可调节张力机制定位在第一位置以向摇杆提供第一倾斜张力。在808处，方法800可包括旋转摇杆的调节主体以使调节主体中的槽接合突起并平移调节主体，平移调节主体将可调节张力机制重新定位到不同于第一位置的第二位置，其中第二位置向摇杆提供不同于第一倾斜张力的第二倾斜张力，并且其中在第一倾斜张力处帽在用户输入设备的表面上方的高度等于在第二倾斜张力处帽在用户输入设备的表面上方的高度。
将理解，方法800是以举例方式提供的，并且不旨在为限制性的。因此，可以理解，方法800可包括相对于图31中例示的那些步骤而言附加的和/或替换的步骤。此外，应当理解，方法800可以以任何合适的顺序来执行。更进一步，应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以从方法800中省略一个或多个步骤或一个步骤的各部分。
下述段落提供了对本申请的权利要求的附加支持。一方面提供了一种用户输入设备的摇杆，包括：被配置为修改可倾斜柱的倾斜张力的可调节张力机制，其中该可倾斜柱可操作以基于可倾斜柱相对于默认位置的位置输出控制信号；包括限定空腔的圆柱形杆的帽；位于杆的空腔内并接触可调节张力机制的接合表面的接合主体，该接合主体包括围绕可倾斜柱的轴线设置的凸轮表面；以及位于杆的空腔内并包括接触凸轮表面的从动件的调节主体，该从动件被配置成在帽被旋转时横穿凸轮表面，以从而沿着可倾斜柱的轴线平移接合主体并调节可倾斜柱的倾斜张力。摇杆可附加地或替换地包括，其中该凸轮表面是外凸轮表面，并且该从动件是外从动件，该接合主体进一步包括内凸轮表面，该内凸轮表面围绕可倾斜柱的轴线设置在轴线与外凸轮表面之间，并且该调节主体进一步包括内从动件，该内从动件被配置成在帽被旋转时横穿内凸轮表面。摇杆可附加地或替换地包括，其中外从动件包括外远端，外远端在外接触点处接触外凸轮表面，并且内从动件包括内远端，内远端在内接触点处接触内凸轮表面，其中在帽的旋转期间，外接触点和内接触点沿着可倾斜柱的轴线保持在恒定位置处。摇杆可附加地或替换地包括，其中可调节张力机制的接合表面包括可移动销的端部，该可移动销可滑动地被容纳在可倾斜柱的开口中。摇杆可附加地或替换地包括，其中接合主体被配置为沿着可倾斜柱的轴线平移而无需旋转。摇杆可附加地或替换地包括，其中接合主体包括最小张力止动表面，该最小张力止动表面被配置成邻接调节主体的从动件，并且当该调节主体处于最小张力取向时防止该调节主体在减小张力的方向上旋转。摇杆可附加地或替换地包括，其中接合主体进一步包括最大张力止动表面，该最大张力止动表面被配置成邻接调节主体的从动件，并且当该调节主体处于最大张力取向时防止该调节主体在增大张力的方向上旋转。摇杆可附加地或替换地包括，其中凸轮表面包括多个坡度部分和多个平坦部分，其中每个平坦部分对应于可倾斜柱的不同倾斜张力。摇杆可附加地或替换地包括可与可倾斜柱一起移动的基部，该基部包括：包括多个交替的脊和谷的环形凹槽，其中多个谷中的每一个谷都包括最底部表面，该最底部表面与其他谷的其他最底部表面一起位于公共平面中；以及被安装在环形凹槽下方的磁铁；其中帽的圆柱形杆至少部分地由铁磁材料制成，并且包括具有多个匹配的交替脊和谷的圆形端，该交替脊和谷被配置成与环形凹槽的多个交替脊和谷匹配，该磁铁将圆形端吸入环形凹槽中；以及帽和圆柱形杆被配置成经由对帽的用户操纵相对于基部旋转，以使多个匹配脊和谷相对于环形凹槽的多个交替脊和谷从对应于第一倾斜张力的第一取向移动到对应于第二倾斜张力的第二取向。摇杆可附加地或替换地包括，其中：当圆柱形杆和环形凹槽处于第一取向时，该调节主体的从动件被定位在凸轮表面的多个平坦部分的第一平坦部分处；以及当圆柱形杆和环形凹槽处于第二取向时，该调节主体的从动件被定位在凸轮表面的多个平坦部分的第二平坦部分处。摇杆可附加地或替换地包括，其中当帽被旋转以使圆形端的匹配脊滑过环形凹槽的脊并滑入凹槽的谷中时，在该匹配脊和谷的最底部表面之间的接触生成指示选定的张力设置的触觉反馈。摇杆可附加地或替换地包括，其中调节主体被配置成在垂直于可倾斜柱的轴线的平面中旋转，而非沿轴线平移。
另一方面提供了一种用户输入设备，包括：限定内部腔室并包括孔洞的壳体；以及具有从孔洞延伸的部分的摇杆，该摇杆包括：可调节张力机制，该可调节张力机制被设置在腔室内，并被配置为修改可倾斜柱的倾斜张力，其中可倾斜柱可操作以基于可倾斜柱相对于默认位置的位置输出控制信号；包括限定空腔的圆柱形杆的帽；位于杆的空腔内并接触可调节张力机制的接合表面的接合主体，该接合主体包括围绕可倾斜柱的轴线设置的凸轮表面；以及位于杆的空腔内并包括接触凸轮表面的从动件的调节主体，该从动件被配置成在调节主体被旋转时横穿凸轮表面，从而沿着可倾斜柱的轴线平移接合主体并调节可倾斜柱的倾斜张力。摇杆可附加地或替换地包括，其中该凸轮表面是外凸轮表面，并且该从动件是外从动件，该接合主体进一步包括内凸轮表面，该内凸轮表面围绕可倾斜柱的轴线设置在轴线与外凸轮表面之间，并且该调节主体进一步包括内从动件，该内从动件被配置成在调节主体被旋转时横穿内凸轮表面。摇杆可附加地或替换地包括，其中该外从动件包括外远端，该外远端在外接触点处接触外凸轮表面，并且该内从动件包括内远端，该内远端在内接触点处接触内凸轮表面，其中在该调节主体的旋转期间，该外接触点和该内接触点沿着可倾斜柱的轴线保持在恒定位置处。用户输入设备可附加地或替换地包括，其中接合主体包括最小张力止动表面，该最小张力止动表面被配置成邻接调节主体的从动件，并且当该调节主体处于最小张力取向时防止该调节主体在减小张力的方向上旋转。用户输入设备可附加地或替换地包括，其中接合主体进一步包括最大张力止动表面，该最大张力止动表面被配置成邻接调节主体的从动件，并且当该调节主体处于最大张力取向时防止该调节主体在增大张力的方向上旋转。用户输入设备可附加地或替换地包括，其中凸轮表面包括多个坡度部分和多个平坦部分，其中每个平坦部分对应于可倾斜柱的不同倾斜张力。用户输入设备可附加地或替换地包括可与可倾斜柱一起移动的基部，该基部包括：包括多个交替的脊和谷的环形凹槽，其中多个谷中的每一个谷都包括最底部表面，该最底部表面与其他谷的其他最底部表面一起位于公共平面中；以及被安装在环形凹槽下方的磁铁；其中帽的圆柱形杆至少部分地由铁磁材料制成，并且包括具有多个匹配的交替脊和谷的圆形端，该交替脊和谷被配置成与环形凹槽的多个交替脊和谷匹配，该磁铁将圆形端吸入环形凹槽中；以及帽和圆柱形杆被配置成经由对帽的用户操纵相对于基部旋转，以使多个匹配脊和谷相对于环形凹槽的多个交替脊和谷从对应于第一倾斜张力的第一取向移动到对应于第二倾斜张力的第二取向。
另一方面提供了一种用于调节用户输入设备的摇杆的倾斜张力的方法，该方法包括：将可调节张力机制定位在第一位置以为该摇杆提供第一倾斜张力；以及旋转摇杆的帽以旋转调节主体，该旋转调节主体平移接合主体，平移接合主体将可调节张力机制重新定位到不同于第一位置的第二位置，其中该第二位置向摇杆提供不同于第一倾斜张力的第二倾斜张力，并且其中在第一倾斜张力处帽在用户输入设备的表面上方的高度等于在第二倾斜张力处帽在用户输入设备的表面上方的高度。
应当理解，本文中所描述的配置和/或办法本质上是示例性的，且这些具体实施例或示例不应被视为具有限制意义，因为许多变体是可能的。本文中所描述的具体例程或方法可表示任何数量的操作策略中的一个或多个。由此，所例示和/或所描述的各种动作可以以所例示和/或所描述的顺序执行、以其他顺序执行、并行地执行，或者被省略。同样地，以上所描述的过程的次序可被改变。
本公开的主题包括本文所公开的各种特征的所有新颖的和非显而易见的组合及子组合以及其任何和所有的等同物。

Claims (10)

1.一种用户输入设备的摇杆，包括：
可调节张力机制，所述可调节张力机制被配置为修改可倾斜柱的倾斜张力，其中所述可倾斜柱可操作以基于所述可倾斜柱相对于默认位置的位置输出控制信号；
帽，所述帽包括限定空腔的圆柱形杆；
位于所述杆的所述空腔内并接触所述可调节张力机制的接合表面的接合主体，所述接合主体包括围绕所述可倾斜柱的轴线设置的凸轮表面；以及
位于所述杆的所述空腔内并包括接触所述凸轮表面的从动件的调节主体，所述从动件被配置成在所述帽被旋转时横穿所述凸轮表面，以从而沿着所述可倾斜柱的所述轴线平移所述接合主体并调节所述可倾斜柱的所述倾斜张力。
2.如权利要求1所述的摇杆，其特征在于，所述凸轮表面是外凸轮表面，并且所述从动件是外从动件，所述接合主体进一步包括内凸轮表面，所述内凸轮表面围绕所述可倾斜柱的所述轴线设置在所述轴线与所述外凸轮表面之间，并且所述调节主体进一步包括内从动件，所述内从动件被配置成在所述帽被旋转时横穿所述内凸轮表面。
3.如权利要求1所述的摇杆，其特征在于，所述可调节张力机制的所述接合表面包括可移动销的端部，所述可移动销可滑动地被容纳在所述可倾斜柱的开口中。
4.如权利要求1所述的摇杆，其特征在于，所述接合主体被配置为沿着所述可倾斜柱的所述轴线平移而无需旋转。
5.如权利要求1所述的摇杆，其特征在于，所述接合主体包括最小张力止动表面，所述最小张力止动表面被配置成邻接所述调节主体的所述从动件，并且当所述调节主体处于最小张力取向时防止所述调节主体在减小张力的方向上旋转。
6.一种用户输入设备，包括：
壳体，所述壳体限定内部腔室并包括孔洞；以及
具有从所述孔洞延伸的部分的摇杆，所述摇杆包括：
可调节张力机制，所述可调节张力机制被设置在所述腔室内，并被配置为修改可倾斜柱的倾斜张力，其中所述可倾斜柱可操作以基于所述可倾斜柱相对于默认位置的位置输出控制信号；
帽，所述帽包括限定空腔的圆柱形杆；
位于所述杆的所述空腔内并接触所述可调节张力机制的接合表面的接合主体，所述接合主体包括围绕所述可倾斜柱的轴线设置的凸轮表面；以及
位于所述杆的所述空腔内并包括接触所述凸轮表面的从动件的调节主体，所述从动件被配置成在所述调节主体被旋转时横穿所述凸轮表面，从而沿着所述可倾斜柱的所述轴线平移所述接合主体并调节所述可倾斜柱的所述倾斜张力。
7.如权利要求6所述的用户输入设备，其特征在于，所述接合主体包括最小张力止动表面，所述最小张力止动表面被配置成邻接所述调节主体的所述从动件，并且当所述调节主体处于最小张力取向时防止所述调节主体在减小张力的方向上旋转。
8.如权利要求7所述的用户输入设备，其特征在于，所述接合主体进一步包括最大张力止动表面，所述最大张力止动表面被配置成邻接所述调节主体的所述从动件，并且当所述调节主体处于最大张力取向时防止所述调节主体在增大张力的方向上旋转。
9.如权利要求6所述的用户输入设备，其特征在于，所述凸轮表面包括多个坡度部分和多个平坦部分，其中每个所述平坦部分对应于所述可倾斜柱的不同倾斜张力。
10.如权利要求9所述的用户输入设备，其特征在于，进一步包括可与所述可倾斜柱一起移动的基部，所述基部包括：
环形凹槽，所述环形凹槽包括多个交替的脊和谷，其中所述多个谷中的每一个谷都包括最底部表面，所述最底部表面与其他谷的其他最底部表面一起位于公共平面中；以及
被安装在所述环形凹槽下方的磁铁；
其中所述帽的所述圆柱形杆至少部分地由铁磁材料制成，并且包括具有多个匹配的交替脊和谷的圆形端，所述交替脊和谷被配置成与所述环形凹槽的多个交替脊和谷匹配，所述磁铁将所述圆形端吸入所述环形凹槽中；以及
所述帽和圆柱形杆被配置成经由对所述帽的用户操纵相对于所述基部旋转，以使所述多个匹配脊和谷相对于所述环形凹槽的所述多个交替脊和谷从对应于第一倾斜张力的第一取向移动到对应于第二倾斜张力的第二取向。
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