CN111318011A - 一种游戏手柄及其摇杆反馈力装置 - Google Patents

一种游戏手柄及其摇杆反馈力装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种游戏手柄及其摇杆反馈力装置,包括用于接受用户操作的摇杆,所述摇杆转动安装于所述游戏手柄的壳体内,还包括相对设置的前摩擦片、后摩擦片和用于提供所述前摩擦片与所述后摩擦片之间挤压力的挤压装置,所述后摩擦片与所述摇杆的转动轴固定连接,所述前摩擦片连接有用于带动所述前摩擦片转动的扭矩输出装置,所述前摩擦片在所述挤压装置的压力作用下向所述后摩擦片施加扭矩以形成对所述摇杆的反馈力。应用本发明提供的游戏手柄及摇杆反馈力装置,用户操作摇杆转动时,不仅能够通过屏幕上的控制对象来感受对摇杆的作用,还可以直接感受到摇杆本身提供的反馈力,因而能够获得良好的操作手感。

Description

一种游戏手柄及其摇杆反馈力装置
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域,更具体地说,涉及一种游戏手柄,还涉及一种游戏手柄的摇杆反馈力装置。
背景技术
随着技术的发展与进步,手游的流行程度不断提高,对游戏手柄的操作要求也越来越高。目前市面上大部分游戏手柄具有摇杆,摇杆可在壳体内转动,用户通过操控摇杆实现相应的游戏操作。请参阅图1,图1为现有技术中摇杆的结构示意图。摇杆01可在壳体02内转动。
常规的摇杆多通过弹簧实现复位,通常难以为操作者提供合适的反馈力,用户在操作摇杆时,需要通过屏幕上的控制对象来感受对摇杆的作用,操作手感不佳。
综上所述,如何有效地解决游戏手柄摇杆操作手感不佳等问题,是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的第一个目的在于提供一种游戏手柄的摇杆反馈力装置,该摇杆反馈力装置的结构设计可以有效地解决游戏手柄摇杆操作手感不佳的问题,本发明的第二个目的是提供一种包括上述摇杆反馈力装置的游戏手柄。
为了达到上述第一个目的,本发明提供如下技术方案:
一种游戏手柄的摇杆反馈力装置,包括用于接受用户操作的摇杆,所述摇杆转动安装于所述游戏手柄的壳体内,还包括相对设置的前摩擦片、后摩擦片和用于提供所述前摩擦片与所述后摩擦片之间挤压力的挤压装置,所述后摩擦片与所述摇杆的转动轴固定连接,所述前摩擦片连接有用于带动所述前摩擦片转动的扭矩输出装置,所述前摩擦片在所述挤压装置的压力作用下向所述后摩擦片施加扭矩以形成对所述摇杆的反馈力。
优选地,上述摇杆反馈力装置中,所述挤压装置包括线圈、用于向所述线圈供应电流的电流供应模块和与所述线圈相对设置的磁性元件,所述磁性元件或所述线圈安装于所述前摩擦片背离所述后摩擦片的一侧,所述线圈产生的磁力与所述磁性元件作用形成向所述后摩擦片挤压的挤压力。
优选地,上述摇杆反馈力装置中,所述磁性元件为永磁铁。
优选地,上述摇杆反馈力装置中,还包括用于接收用户的操作并生成相应调节信号的调节模块,所述调节模块与所述电流供应模块电连接,所述电流供应模块用于根据所述调节信号控制输出的电流大小。
优选地,上述摇杆反馈力装置中,还包括传动齿轮组,所述传动齿轮组的输入端与所述扭矩输出装置的输出轴连接,所述传动齿轮组的输出端与所述前摩擦片背离所述后摩擦片的一端固定连接。
优选地,上述摇杆反馈力装置中,所述磁性元件转动安装于所述所述传动齿轮组的输出端,且所述磁性元件的转轴与所述传动齿轮组输出端的转轴同轴。
优选地,上述摇杆反馈力装置中,所述摇杆的转动轴包括相互垂直的X向转动轴和Y向转动轴,所述摇杆能够分别绕X向和Y向相对所述壳体转动,与所述X向转动轴和所述Y向转动轴配合的分别设置有所述后摩擦片及相应的所述前摩擦片、所述扭矩输出装置和所述挤压装置。
优选地,上述摇杆反馈力装置中,还包括与所述扭矩输出装置电连接的控制模块,所述控制模块用于根据游戏信息控制所述扭矩输出装置输出正向或反向扭矩。
优选地,上述摇杆反馈力装置中,还包括设置于所述摇杆与所述壳体之间用于使所述摇杆复位的复位弹性件。
本发明提供的游戏手柄的摇杆反馈力装置包括摇杆、前摩擦片、后摩擦片、挤压装置和扭矩输出装置。其中,摇杆安装于游戏手柄的壳体内,且能够接受用户的操作并相对壳体转动;前摩擦片和后摩擦片相对设置,且后摩擦片与摇杆的转动轴固定连接,前摩擦片与扭矩输出装置的输出端连接,挤压装置用于提供前摩擦片与后摩擦片之间的挤压力,扭矩输出装置输出的扭矩至前摩擦片,前摩擦片在挤压装置的压力作用下向后摩擦片施加扭矩以形成对摇杆的反馈力。
应用本发明提供的游戏手柄的摇杆反馈力装置,用户操作摇杆转动时,扭矩输出装置输出一定的扭矩施加至前摩擦片,由于挤压装置使前摩擦片与后摩擦片产生挤压,故前摩擦片在扭矩输出装置的作用下转动,并与后摩擦片之间产生滑动摩擦力,进而通过后摩擦片向摇杆的转动轴施加扭矩,形成对摇杆的反馈力。因而用户在操作摇杆的过程中,不仅能够通过屏幕上的控制对象来感受对摇杆的作用,还可以直接感受到摇杆本身提供的反馈力,因而能够获得良好的操作手感。同时,通过挤压装置调节前摩擦片与后摩擦片之间的挤压力,可实现前摩擦片与后摩擦片间滑动摩擦力的大小调节,进而调节后摩擦片向摇杆施加的扭矩大小,实现反馈力的调节,以满足用户不同的反馈力需求,如对于不同的用户能够方便的依据个人习惯调节摇杆反馈力,进一步提升了摇杆的操作手感。
为了达到上述第二个目的,本发明还提供了一种游戏手柄,该游戏手柄包括上述任一种摇杆反馈力装置。由于上述的摇杆反馈力装置具有上述技术效果,具有该摇杆反馈力装置的游戏手柄也应具有相应的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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为现有技术中摇杆的结构示意图;
图2为本发明一个具体实施例的游戏手柄的摇杆反馈力装置的结构示意图;
图3为图2的A-A截面示意图;
图4为挤压力传递过程示意图;
图5为提供助力示意图;
图6为提供阻力示意图;
图7为锥齿轮传动示意图。
附图中标记如下:
摇杆1,壳体2,转动轴3,前摩擦片4,后摩擦片5,线圈6,磁性元件7,传动齿轮组8,前固定板9,后固定板10,轴承11,传动轴12,磁性元件固定板13,位移传感器14。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种游戏手柄的摇杆反馈力装置,以提升摇杆的操作手感。
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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。
请参阅图2-图4,图2为本发明一个具体实施例的游戏手柄的摇杆反馈力装置的结构示意图;图3为图2的A-A截面示意图;图4为挤压力传递过程示意图。
在一个具体实施例中,本发明提供的游戏手柄的摇杆反馈力装置包括摇杆1、前摩擦片4、后摩擦片5、挤压装置和扭矩输出装置。
其中,摇杆1安装于游戏手柄的壳体2内,且能够接受用户的操作并相对壳体2转动。也就是摇杆1转动安装于壳体2内,具体可以绕相互垂直的X向和Y向相对壳体2转动。摇杆1与壳体2的安装方式可参考现有技术,此处不再赘述。摇杆1的顶端一般凸出于壳体2,以便于接受用户的操作,并随用户操作而摆动。
前摩擦片4和后摩擦片5相对设置,且后摩擦片5与摇杆1的转动轴3固定连接,前摩擦片4与扭矩输出装置的输出端连接。前摩擦片4与后摩擦片5在挤压装置的作用下形成摩擦离合器,后摩擦片5与摇杆1的转动轴3固定连接,具体可以通过后固定板10与摇杆1的转动轴3固定连接。前摩擦片4与扭矩输出装置的输出端连接,扭矩输出装置的输出端具体可以与前摩擦片4直接固定连接,也可以通过传动装置等间接连接,具体可根据需要设置。通过传动装置间接连接时,一方面便于各部件的布局,同时也可以通过传动装置的传动比设置实现减速。扭矩输出装置可采用电机,也可以采用其他能够输出扭矩的常规设备。前摩擦片4和后摩擦片5均采用耐磨材料制成。
挤压装置用于提供前摩擦片4与后摩擦片5之间的挤压力。进而在挤压力的作用下,当扭矩输出装置带动前摩擦片4转动时,前摩擦片4相对后摩擦片5产生滑动摩擦力,且前摩擦片4与后摩擦片5之间的挤压力越大,产生的滑动摩擦力越大。进而由滑动摩擦力使得后摩擦片5能够向摇杆1施加扭矩,形成反馈力,即对摇杆1转动的助力或阻力。挤压装置具体可以采用伸缩缸等能够提供挤压力的设备或组件,此处不再赘述。
应用本发明提供的游戏手柄的摇杆反馈力装置,用户操作摇杆1转动时,扭矩输出装置输出一定的扭矩施加至前摩擦片4,由于挤压装置使前摩擦片4与后摩擦片5产生挤压,故前摩擦片4在扭矩输出装置的作用下转动,并与后摩擦片5之间产生滑动摩擦力,进而通过后摩擦片5向摇杆1的转动轴3施加扭矩,形成对摇杆1的反馈力。因而用户在操作摇杆1的过程中,不仅能够通过屏幕上的控制对象来感受对摇杆1的作用,还可以直接感受到摇杆1本身提供的反馈力,因而能够获得良好的操作手感。另外,通过前摩擦片4与后摩擦片5之间的滑动摩擦力提供摇杆1的反馈力,由于二者间能够相对滑动,故避免了对扭矩输出装置的不利影响,有助于延长其使用寿命。同时,通过挤压装置调节前摩擦片4与后摩擦片5之间的挤压力,可实现前摩擦片4与后摩擦片5间滑动摩擦力的大小调节,进而调节后摩擦片5向摇杆1施加的扭矩大小,实现反馈力的调节,以满足用户不同的反馈力需求,如对于不同的用户能够方便的依据个人习惯调节摇杆1反馈力,进一步提升了摇杆1的操作手感。
在一个实施例中,挤压装置包括线圈6、用于向线圈6供应电流的电流供应模块和与线圈6相对设置的磁性元件7,磁性元件7或线圈6安装于前摩擦片4背离后摩擦片5的一侧,线圈6产生的磁力与磁性元件7作用形成向后摩擦片挤压的挤压力。电流供应模块安装于壳体2内,用于向线圈6供应电流。电流供应模块具体可以包括电源,根据需要还可以包括保护电路、控制开关等。电流供应模块的具体结构可参考现有技术中常规向线圈6提供电流的模块结构,此处不再赘述。具体的,电流供应模块提供的电流大小可调。
磁性元件7用于与线圈6产生的磁力作用形成前摩擦片4向后摩擦片的挤压力。且磁性元件7与线圈6中的一者安装于前摩擦片4背离后摩擦片5的一侧,如图3所示,图3为图2的A-A截面示意图。前摩擦片4朝向后摩擦片的一侧方向为后侧,则将磁性元件7或线圈6中的一者安装于前摩擦片4的前端面上,具体可以直接安装于前摩擦片4的前端面上,也可以通过安装部件间接安装于前摩擦片4的前端面上。图3中,采用磁性元件7安装于前摩擦片4的前端面上,线圈6固定于壳体2内并与磁性元件7相对设置。或者,也可以将线圈6安装于前摩擦片4的前端面上,则磁性元件7固定于壳体2内并与线圈6相对设置。为了便于说明,以下均以磁性元件7安装于前摩擦片4的前端面上为例说明。
磁性元件7具体可以为永磁铁,通过永磁铁与线圈6产生的磁力作用形成挤压力,永磁铁结构简单占用空间小,磁力大且稳定。根据需要,磁性元件7也可以采用电磁铁,即通过电磁铁与线圈6产生的磁力作用形成挤压力,但结构相对复杂,占用空间大。需要说明的是,磁性元件7与线圈6间产生由前向后的挤压力,具体可以通过控制通过线圈6的电流方向及磁性元件7的磁极实现。为了便于各部件的布局及安装,磁性元件7安装于前摩擦片4的前端面,将线圈6设置在磁性元件7的前方,则通过控制通过线圈6的电流方向及磁性元件7的磁极使线圈6与磁性元件7间产生斥力,从而推动前摩擦片4挤压后摩擦片5。
为了实现通过线圈6的电流大小的自动控制,可以设置控制模块,并与电流供应模块连接,在用户转动摇杆1时,可通过传感器检测摇杆1的转动方向,如通过设置位移传感器14,在摇杆1受用户拨动发生位移时,位移传感器14检测到摇杆1的位置改变并将信号发送至控制模块,控制模块控制电流供应模块输出一定大小的电流。
为了便于反馈力大小的调节,还包括用于接收用户的操作并生成相应调节信号的调节模块,调节模块与电流供应模块电连接,电流供应模块用于根据调节信号控制输出的电流大小。也就是通过设置调节模块,以接收用户的调节操作,并相应的生成对应的调节信号,电流供应模块根据接收的调节信号控制输出电流的大小。输出电流大小的调节,改变了线圈6与磁性元件7提供的前摩擦片4向后摩擦片的挤压力大小,挤压力大小的改变实现了摇杆1反馈力大小的调节。进而用户可以根据自身的习惯,方便的调整摇杆1反馈力的大小,来获得适合自己的手感。
在挤压装置采用其他结构时,如采用伸缩缸时,则可以将用于接收用户的操作并生成相应调节信号的调节模块与挤压装置电连接,挤压装置则用于根据调节信号控制输出的挤压力的大小。
在设置有控制模块的情况下,则调节模块具体可以通过控制模块与电流供应模块电连接,即调节模块接收用户的调节操作并生成对应的调节信号,控制模块根据接收的调节信号相应的调节电流供应模块输出的电流大小。调节模块具体可以包括触摸屏以接收用户的触摸等调节操作,或者调节模块也可以包括旋钮以接收用户的旋转等调节操作。
在上述实施例中,前摩擦片4与扭矩输出装置的连接具体可以通过传动齿轮组8连接,即还包括传动齿轮组8,传动齿轮组8的输入端与扭矩输出装置的输出轴连接,传动齿轮组8的输出端与前摩擦片4背离后摩擦片5的一端固定连接。也就是传动齿轮组8的输入端与扭矩输出装置的输出轴连接,输出端与前摩擦片4的前端面连接,从而扭矩输出装置输出的扭矩经传动齿轮组8传递至前摩擦片4。具体的,传动齿轮组8包括相啮合的柱齿轮,如图2所示包括两个柱齿轮,一个柱齿轮与前摩擦片4的前端面固定连接,具体二者同轴固定安装,另一个柱齿轮与扭矩输出装置的输出轴固定连接,进而扭矩输出装置带动与之连接的柱齿轮转动,该柱齿轮带动与之啮合的另一柱齿轮转动,进而带动前摩擦片4转动。通过传动齿轮组8实现前摩擦片4与扭矩输出装置的连接,同时可以起到减速的作用。
前摩擦片4与扭矩输出装置的连接也并不局限于柱齿轮,也可以为图7所示的通过相啮合的锥齿轮连接,即锥齿轮中的一者与扭矩输出装置的输出轴连接,另一者与前摩擦片4背离后摩擦片5的一端固定连接。或者,前摩擦片4与扭矩输出装置也可以通过蜗轮蜗杆连接,或者齿轮齿条连接,但齿轮齿条有行程限制,并且占用空间较大。
在挤压装置采用上述线圈6与磁性元件7配合时,具体的,磁性元件7转动安装于传动齿轮组8的输出端,且磁性元件7的转轴与传动齿轮组8输出端的转轴同轴。由于前摩擦片4在扭矩输出装置的驱动下转动,故将磁性元件7与传动齿轮组8的输出端采用转动连接,则在传动齿轮组8的输出端转动时,如在柱齿轮转动时,磁性元件7能够不随柱齿轮转动,从而保证了其与线圈6的作用以提供可靠稳定的挤压力。
进一步地,为了便于各部件的安装,前摩擦片4固定安装于前固定板9上,且前固定板9上同轴的固定连接有传动轴12,前摩擦片4通过传动轴12与柱齿轮相连,柱齿轮另一侧为磁性元件7,具体如柱形的永磁体,为了便于磁性元件7的安装,设置磁性元件固定板13,磁性元件7固定安装于磁性元件固定板13上,且磁性元件固定板13通过轴承11与传动轴12相连,并与柱齿轮保持一定的间隙,以保证在柱齿轮转动时,磁性元件7固定不动。
在上述各实施例中,摇杆1的转动轴3包括相互垂直的X向转动轴和Y向转动轴,摇杆1能够分别绕X向和Y向相对壳体2转动,与X向转动轴和Y向转动轴配合的分别设置有后摩擦片5及相应的前摩擦片4、扭矩输出装置和挤压装置。也就是摇杆1可以绕相互垂直的X向和Y向相对壳体2转动,则摇杆1绕X向相对壳体2转动时摇杆1的转动轴3为X向转动轴,相应的摇杆1绕Y向相对壳体2转动时摇杆1的转动轴3为Y向转动轴。由于摇杆1可绕不同的方向转动,故与之相适应的,对应X向转动轴和Y向转动轴分别设置后摩擦片5及相应的前摩擦片4、扭矩输出装置和挤压装置。也就是对应X向转动轴,设置X向前摩擦片和X向后摩擦片,且X向后摩擦片与X向转动轴固定连接,X向前摩擦片与X向扭矩输出装置的输出端连接,X向挤压装置用于提供X向前摩擦片与X向后摩擦片之间的挤压力,X向扭矩输出装置输出扭矩至X向前摩擦片,X向前摩擦片在X向挤压装置的压力作用下向X向后摩擦片施加扭矩以形成对摇杆1的反馈力。对于Y向转动轴,设置Y向前摩擦片和Y向后摩擦片,且Y向后摩擦片与Y向转动轴固定连接,Y向前摩擦片与Y向扭矩输出装置的输出端连接,Y向挤压装置用于提供Y向前摩擦片与Y向后摩擦片之间的挤压力,Y向扭矩输出装置输出扭矩至Y向前摩擦片,Y向前摩擦片在Y向挤压装置的压力作用下向Y向后摩擦片施加扭矩以形成对摇杆1的反馈力。根据需要,也可以仅对应X向转动轴做如上设置或仅对应Y向转动轴做如上设置,则仅在对应的方向提供反馈力。
进一步地,X向转动轴相对壳体2转动过程中Y向转动轴保持静止,Y向转动轴相对壳体2转动过程中X向转动轴保持静止。也就是摇杆1绕X向转动时,不会对Y向转动轴造成干涉,同理在摇杆1绕Y向转动时,也不会对X向转动轴造成干涉,具体可以通过摇杆1的转动安装方式实现。其具体安装结构则可以参考现有技术中常规摇杆1的转动安装方式,此处不再赘述。当然,若X向转动轴相对壳体2转动过程中Y向转动轴随着运动的情况下,在壳体2内相应的为Y向扭矩输出装置等对应的结构预留运动空间即可;若Y向转动轴相对壳体2转动过程中X向转动轴随着运动的情况下,在壳体2内相应的为X向扭矩输出装置及等对应的结构预留运动空间即可。
在上述各实施例的基础上,还包括与扭矩输出装置电连接的控制模块,控制模块用于根据游戏信息控制扭矩输出装置输出正向或反向扭矩。具体的,控制模块根据游戏信息产生相应的控制指令并控制扭矩输出装置输出扭矩的方向。其中,扭矩的方向与扭矩输出装置的输出轴转动的正向或反向对应。通过扭矩输出装置输出扭矩的方向的调节,实现了对摇杆1相应反馈力方向的调节。其中,控制模块具体可以为控制器。通过设置控制模块,具体可以采用数字电路与游戏场景相结合,随时根据游戏信息控制扭矩输出装置输出扭矩的方向,具体可以通过对通过扭矩输出装置的电流方向控制实现输出扭矩方向的调整。根据需要,控制模块还可以用于根据游戏信息控制扭矩输出装置输出扭矩的大小。
具体的,控制模块用于在道路顺畅、下坡或滑雪的场景时控制扭矩输出装置输出至摇杆1的转向与摇杆1的转向相同,在刮风、下雨或野外爬山的场景时控制扭矩输出装置输出至摇杆1的转向与摇杆1的转向相反。当然,控制模块对应不同游戏场景的控制模式并不局限于上述情况,根据游戏场景实际需要设置即可。
用户转动摇杆1时,用户拨动摇杆1的方向即为后摩擦片5的运动方向。具体可通过传感器检测摇杆1的转动方向。如通过设置位移传感器14,在摇杆1受用户推动发生少量位移时,位移传感器14检测到摇杆1的位置改变并将信号发送至控制模块,控制模块根据游戏信息控制扭矩输出装置输出相应的扭矩。如根据游戏信息需要输出助力时,控制扭矩输出装置输出至摇杆1的扭矩与摇杆1的转向相同,在根据游戏信息需要输出阻力时,控制扭矩输出装置输出至摇杆1的扭矩与摇杆1的转向相反。在挤压装置与控制模块电连接的情况下,则控制模块还可以用于根据游戏信息控制扭矩输出装置输出扭矩的大小。也就是在扭矩输出装置输出正向或反向扭矩的同时,还可以控制控制扭矩输出装置输出扭矩的大小以调节反馈力的大小。
以扭矩输出装置为马达为例,根据游戏信息需要输出助力时,控制模块控制马达的转向使其施加至摇杆1的转动与摇杆1的转向相同,具体可以通过控制通过马达的电流方向控制马达的转向,即控制对马达通一定方向的电流,根据需要也可以通过控制通过马达的电流大小控制转速的大小。在根据游戏信息需要输出阻力时,控制模块控制马达的转向使其施加至摇杆1的转动与摇杆1的转向相反,具体可以通过控制通过马达的电流方向控制马达的转向,即控制对马达通反向的电流,根据需要也可以通过控制通过马达的电流大小控制转速的大小。具体可通过程序控制输入马达的电流大小和方向,从而实现在不同游戏场景下得到不同的反馈力,提升用户的游戏体验。
可见,通过控制模块根据游戏信息控制扭矩输出装置输出扭矩的方向,即可实现摇杆1反馈力为助力或阻力的自动调节,且通过控制模块控制挤压装置提供挤压力的大小,实现对应助力或阻力大小的自动调节,实现了不同游戏场景中得到不同的反馈力,提升操作者的手感。
综上,通过调节模块及控制模块的设置,一方面在不同游戏场景中,可以通过数字电路与游戏场景相结合,随时调整电流的大小与方向,依据游戏场景,对摇杆1施加不同的助力和阻力,实现不同游戏场景中得到不同的反馈力,提升操作者的手感。另一方面,玩家可以依据自身的习惯调整摇杆1反馈力的大小,获得适合自己的手感。
以扭矩输出装置采用马达,挤压装置采用上述的线圈6与磁性元件7配合为例,在输出助力时,其工作过程如图5所示,用户拨动摇杆1的方向即为后摩擦片5的运动方向。当摇杆1发生位移时,位移传感器14将信号传送至控制模块,控制模块控制马达的转向,然后带动前摩擦片4转动,并使前摩擦片4与后摩擦片5的转动方向一致。此时,由于磁性元件7与线圈6的磁力将前摩擦片4与后摩擦片5挤压,则马达通过前摩擦片4与后摩擦片5组成的摩擦离合器为摇杆1提供助力。且当线圈6中的电流越大时,前摩擦片4与后摩擦片5之间的挤压力越大,产生的滑动摩擦力也就越大,从而提供的助力也越大。
在输出阻力时,其工作过程如图6所示。当摇杆1发生位移时,位移传感器14将信号传送至控制模块,控制模块控制马达的转向,然后带动前摩擦片4转动,并使前摩擦片4与后摩擦片5的转动方向相反。此时,由于磁性元件7与线圈6的磁力将前摩擦片4与后摩擦片5挤压,则马达通过摩擦离合器为摇杆1提供相应的阻力。且当线圈6中的电流越大时,前摩擦片4与后摩擦片5之间的挤压力越大,产生的滑动摩擦力也就越大,从而提供的阻力也越大。
在上述各实施例中,还包括设置于摇杆1与壳体2之间用于使摇杆1复位的复位弹性件。也就是通过复位弹性件的设置,在用户将摇杆1释放时,摇杆1能够在复位弹性件的作用下复位,一般为摆动中心位置。当然,在设置有复位弹性件的情况下,复位弹性件本身也能够提供一定的反馈力,则用户可以根据需要相应调节扭矩输出装置输出的扭矩,并结合复位弹性件的反馈力,综合来获得适合自己的手感。
基于上述实施例中提供的摇杆反馈力装置,本发明还提供了一种游戏手柄,该游戏手柄包括上述实施例中任意一种摇杆反馈力装置。由于该游戏手柄采用了上述实施例中的摇杆反馈力装置,所以该游戏手柄的有益效果请参考上述实施例。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种游戏手柄的摇杆反馈力装置,包括用于接受用户操作的摇杆(1),所述摇杆(1)转动安装于所述游戏手柄的壳体(2)内,其特征在于,还包括相对设置的前摩擦片(4)、后摩擦片(5)和用于提供所述前摩擦片(4)与所述后摩擦片(5)之间挤压力的挤压装置,所述后摩擦片(5)与所述摇杆(1)的转动轴(3)固定连接,所述前摩擦片(4)连接有用于带动所述前摩擦片(4)转动的扭矩输出装置,所述前摩擦片(4)在所述挤压装置的压力作用下向所述后摩擦片(5)施加扭矩以形成对所述摇杆(1)的反馈力。
2.根据权利要求1所述的摇杆反馈力装置,其特征在于,所述挤压装置包括线圈(6)、用于向所述线圈(6)供应电流的电流供应模块和与所述线圈(6)相对设置的磁性元件(7),所述磁性元件(7)或所述线圈(6)安装于所述前摩擦片(4)背离所述后摩擦片(5)的一侧,所述线圈(6)产生的磁力与所述磁性元件(7)作用形成向所述后摩擦片(5)挤压的挤压力。
3.根据权利要求2所述的摇杆反馈力装置,其特征在于,所述磁性元件(7)为永磁铁。
4.根据权利要求2所述的摇杆反馈力装置,其特征在于,还包括用于接收用户的操作并生成相应调节信号的调节模块,所述调节模块与所述电流供应模块电连接,所述电流供应模块用于根据所述调节信号控制输出的电流大小。
5.根据权利要求2所述的摇杆反馈力装置,其特征在于,还包括传动齿轮组(8),所述传动齿轮组(8)的输入端与所述扭矩输出装置的输出轴连接,所述传动齿轮组(8)的输出端与所述前摩擦片(4)背离所述后摩擦片(5)的一端固定连接。
6.根据权利要求5所述的摇杆反馈力装置,其特征在于,所述磁性元件(7)转动安装于所述所述传动齿轮组(8)的输出端,且所述磁性元件(7)的转轴与所述传动齿轮组(8)输出端的转轴同轴。
7.根据权利要求1所述的摇杆反馈力装置,其特征在于,所述摇杆(1)的转动轴(3)包括相互垂直的X向转动轴和Y向转动轴,所述摇杆(1)能够分别绕X向和Y向相对所述壳体(2)转动,与所述X向转动轴和所述Y向转动轴配合的分别设置有所述后摩擦片(5)及相应的所述前摩擦片(4)、所述扭矩输出装置和所述挤压装置。
8.根据权利要求1-7任一项所述的摇杆反馈力装置,其特征在于,还包括与所述扭矩输出装置电连接的控制模块,所述控制模块用于根据游戏信息控制所述扭矩输出装置输出正向或反向扭矩。
9.根据权利要求1-7任一项所述的摇杆反馈力装置,其特征在于,还包括设置于所述摇杆(1)与所述壳体(2)之间用于使所述摇杆(1)复位的复位弹性件。
10.一种游戏手柄,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的摇杆反馈力装置。
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