CN111506201A - 一种键盘及机械式摇杆机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种机械式摇杆机构，包括具有型腔的壳体；两端分别铰接于型腔侧壁且呈十字状交错布置的第一导向架和第二导向架；依次穿过第一导向架和第二导向架的摇杆；第一端均固定于型腔且第二端分别与第一导向架的两端对应固连的第一左弹性件和第一右弹性件；第一端均固定于型腔且第二端分别与第二导向架的两端对应固连的第二上弹性件和第二下弹性件。摇杆能够带动第一导向架沿第二导向架移动，第一左弹性件和第一右弹性件被同时拉伸，第一左弹性件和第一右弹性件产生弹性阻力以阻止第一导向架移动；第二上弹性件和第二下弹性件也能够为第二导向架提供阻尼；因此有利于延长机械式摇杆机构的使用寿命。本发明还公开一种包含机械式摇杆机构的键盘。

Description

一种键盘及机械式摇杆机构

技术领域

本发明涉及键盘领域，特别涉及一种机械式摇杆机构。本发明还涉及一种包含机械式摇杆机构的键盘。

背景技术

随着科技的快速发展，键盘已广泛应用多领域。为满足快速操纵需求，现有部分键盘通常设有机械式摇杆机构，例如，现有的网络控制键盘上通常安装有用于控制IPC(进程间通信)的云台转动的机械式摇杆机构。然而，由于现有机械式摇杆机构的结构设计不合理，导致摇杆极易失效，严重影响摇杆的使用寿命。

因此，如何延长机械式摇杆机构的使用寿命是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种机械式摇杆机构，有利于延长其使用寿命。本发明的另一目的在于提供一种包括机械式摇杆机构的键盘，工作可靠性较高。

其具体方案如下：

本发明提供一种机械式摇杆机构，包括：

具有型腔的壳体；

两端分别铰接于所述型腔的侧壁且呈十字状交错布置的第一导向架和第二导向架；

依次穿过所述第一导向架和所述第二导向架以择一地带动其中一者相对于另一者移动的摇杆；

第一端均固定于所述型腔且第二端分别与所述第一导向架的两端对应固连以辅助所述第一导向架复位的第一左弹性件和第一右弹性件；

第一端均固定于所述型腔且第二端分别与第二导向架的两端对应固连以辅助所述第二导向架复位的第二上弹性件和第二下弹性件。

优选地，所述第一导向架设有第一导向槽，所述第二导向架设有第二导向槽，所述摇杆固设有沿所述第一导向槽移动且与所述第二导向架相抵的第一导向块和沿所述第二导向槽移动且与所述第一导向架相抵的第二导向块。

优选地，所述第一导向架的两端分别设有第一左转架和第一右转架，所述第二导向架的两端分别设有第二上转架和第二下转架，所述第一右转架、所述第二上转架和所述第二下转架的结构分别与所述第一左转架的结构相同，所述第一左转架包括：

具有与所述第一左弹性件第二端相挂接的第一左动挂钩且固设于所述第一导向架的第一左动臂；

具有与所述第一左弹性件第一端相挂接的第一左定挂钩且固设于所述型腔、与所述第一左动臂相铰接的第一左定臂。

优选地，所述摇杆固设有万向球，所述型腔内设有用于支撑所述万向球转动的球型支撑槽，所述第一导向架和所述第二导向架均呈圆弧状。

优选地，还包括：

设于所述摇杆以检测所述摇杆位移量的位移检测装置；

用于显示所述位移检测装置所测位移量的显示装置；

分别与所述位移检测装置和所述显示装置相连、用于根据所述位移检测装置发送的信号控制所述显示装置显示位移量的控制装置。

优选地，所述位移检测装置包括：

固设于所述摇杆伸入所述型腔内一端以随所述摇杆移动的参照光源；

固设于所述型腔、用于与所述参照光源相配合以通过所述参照光源确定所述摇杆位移量的光敏元件。

优选地，还包括：

设于所述摇杆远离所述位移检测装置一端以限定所述摇杆动作的定位装置。

优选地，还包括：

与所述控制装置相连、用于在所述摇杆移动至极限位置时发出相应的指示标记的指示装置。

优选地，所述第一左弹性件、所述第一右弹性件、所述第二上弹性件和所述第二下弹性件均优选为线径在0.35～0.45mm之间且圈数在9～11圈之间的普通圆柱弹簧。

本发明还提供一种键盘，包括若干控制按钮和如上任一项所述的机械式摇杆机构。

相对于背景技术，本发明所提供的机械式摇杆机构，包括壳体、第一导向架、第二导向架、摇杆、第一左弹性件、第一右弹性件、第二上弹性件和第二下弹性件。

所述壳体具有型腔，所述第一导向架和所述第二导向架的两端分别铰接于所述型腔的侧壁，且所述第一导向架和所述第二导向架呈十字状交错布置；所述摇杆依次穿过所述第一导向架和所述第二导向架；所述第一左弹性件和所述第一右弹性件的第一端均固定于所述型腔内，且二者的第二端分别与第一导向架的两端对应固连；所述第二上弹性件和所述第二下弹性件的第一端均固定于所述型腔，且二者的第二端分别与第二导向架的两端对应固连。

当拨动所述摇杆时，所述摇杆带动所述第一导向架沿所述第二导向架移动，所述第一左弹性件和所述第一右弹性件同时被所述第一导向架拉伸，所述第一左弹性件和所述第一右弹性件随之产生弹性阻力以阻止所述第一导向架移动，从而使所述第一左弹性件和所述第一右弹性件同时为用户提供较好的手感；进一步地，相对于单根弹性件，所述第一左弹性件和所述第一右弹性件成对设置能够消除单根弹性件断裂失效的风险，使用寿命自然有所提升。同样地，当再次拨动所述摇杆时，所述摇杆带动所述第二导向架沿所述第一导向架移动，所述第二上弹性件和所述第二下弹性件同时提供阻尼，在保证用户手感的前提下更有利于延长使用寿命。

本发明所提供的机械式摇杆机构，具有成对设置的弹性件，因此能够在保证用户体验感的前提下延长使用寿命。

本发明所提供的包括机械式摇杆机构的键盘，由于机械式摇杆机构的使用寿命的提升，相应地，键盘的故障率随之有所降低，工作可靠性自然较高。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种具体实施例所提供的机械式摇杆机构的结构图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的剖面图；

图4为图1去掉壳体后剩余部件的组装结构图；

图5为摇杆的结构图。

附图标记如下：

壳体1、第一导向架2、第二导向架3、摇杆4、第一左弹性件51、第一右弹性件52、第二上弹性件61、第二下弹性件62、位移检测装置7和定位装置8；

型腔11；

第一导向槽21、第一导向块22、第一左转架23和第一右转架24；

第二导向槽31、第二导向块32、第二上转架33和第二下转架34；

参照光源71和光敏元件72。

具体实施方式

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。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，图1为本发明一种具体实施例所提供的机械式摇杆机构的结构图；图2为图1的主视图；图3为图1的剖面图；图4为图1去掉壳体后剩余部件的组装结构图；图5为摇杆的结构图。

本发明实施例公开了一种机械式摇杆机构，包括壳体1、第一导向架2、第二导向架3、摇杆4、第一左弹性件51、第一右弹性件52、第二上弹性件61和第二下弹性件62。

壳体1具有用于容纳其他零部件的型腔11，在该具体实施例中，优选壳体1为方形壳体，相应地，型腔11呈立方体状，但壳体1的结构不限于此。

第一导向架2和第二导向架3均安装于型腔11内，且第一导向架2和第二导向架3均铰接于型腔11的侧壁上，以便第一导向架2和第二导向架3均能够相对于型腔11转动。进一步地，第一导向架2和第二导向架3呈十字状交错布置，以便适应摇杆4移动。在该具体实施例中，为提升通用性，第一导向架2和第二导向架3的结构相同。

摇杆4依次穿过第一导向架2和第二导向架3，以便摇杆4择一地带动其中一者相对于另一者移动。在该具体实施例中，为使摇杆4实现360度自由转动，摇杆4固设有万向球，相应地，型腔11内固设有用于支撑万向球转动的球型支撑槽，自然，第一导向架2和第二导向架3均呈圆弧状。

第一左弹性件51的第一端和第一右弹性件52的第一端均固定于型腔11，且第一左弹性件51的第二端和第一右弹性件52的第二端分别与第一导向架2的两端对应固连。当拨动摇杆4时，摇杆4带动第一导向架2沿第二导向架3移动，第一左弹性件51和第一右弹性件52同时被第一导向架2拉伸，第一左弹性件51和第一右弹性件52随之产生弹性阻力以阻止第一导向架2移动，从而使第一左弹性件51和第一右弹性件52同时为用户提供较好的手感；当松开摇杆4时，第一左弹性件51和第一右弹性件52同步收缩以带动第一导向架2沿第二导向架3恢复至初始位置。由此可见，第一左弹性件51和第一右弹性件52成对设置能够在保证用户具有良好手感的前提使第一导向架2和第二导向架3自动复位。在该具体实施例中，以附图1的当前视图为准，第一左弹性件51和第一右弹性件52对称设于第一导向架2的左右两端，且第一左弹性件51和第一右弹性件52的结构相同，以保证第一导向架2左右两端受力均匀。

优选地，第一左弹性件51和第一右弹性件52为线径在0.35～0.45mm之间且圈数在9～11圈之间的普通圆柱弹簧。在该具体实施例中，具体地，第一左弹性件51和第一右弹性件52的线径均为0.4mm，圈数为10圈，此类弹簧称之为轻弹簧，显然本发明可利用两根轻弹簧取代一根线径为0.5mm且圈数为10圈的重弹簧，一方面能够保证重弹簧的手感并消除单根重弹簧无法顺利回弹的风险，另一方面能够通过降低单根重弹簧断裂的风险使机械式摇杆机构的使用寿命有所延长。

同样地，第二上弹性件61的第一端和第二下弹性件62的第一端均固定于型腔11，且第二上弹性件61的第二端和第二下弹性件62的第二端分别与第二导向架3的两端对应固连。当拨动摇杆4时，摇杆4带动第二导向架3沿第一导向架2移动以使第一左弹性件51和第一右弹性件52被同时拉伸，从而使第一左弹性件51和第一右弹性件52阻止第二导向架3移动，进而使第一左弹性件51和第一右弹性件52既能够保证用户的手感，还能够延长使用寿命。在该具体实施例中，以附图1的当前视图为准，第二上弹性件61和第二下弹性件62对称设于第二导向架3的上下两端，且第二上弹性件61和第二下弹性件62的结构相同，以保证第二导向架3均匀受力。优选地，第二上弹性件61和第二下弹性件62也优选为线径在0.35～0.45mm之间且圈数在9～11圈之间的普通圆柱弹簧，具体类型参照第一左弹性件51和第一右弹性件52，再次不再详述。

综上所述，本发明所提供的机械式摇杆机构能够在保证用户体验感的前提下延长使用寿命。

为使摇杆4顺利滑动，在该具体实施例中，第一导向架2设有第一导向槽21，第一导向槽21为沿第一导向架2的厚度方向贯穿的长条形凹槽；同样地，第二导向架3设有第二导向槽31，第二导向槽31与第一导向槽21结构相同，且第二导向槽31与第一导向槽21呈十字状交叉布置。相应地，摇杆4的末端固设有沿第一导向槽21移动的第一导向块22，且第一导向块22与第二导向架3相抵；摇杆4的末端还固设有沿第二导向槽31移动的第二导向块32，且第二导向块32也与第一导向架2相抵。在该具体实施例中，以附图1的当前视图为例，第一导向块22和第二导向块32均呈长方体状，第二导向块32位于第一导向块22的上方，第二导向块32的宽度与第二导向槽31的宽度相同，第二导向块32的长度大于第一导向槽21的宽度；进一步地，第一导向块22的宽度与第一导向槽21的宽度相同，且第一导向槽21的长度大于第二导向槽31的宽度，从而有效防止摇杆4与第一导向架2之间及摇杆4与第二导向架3之间脱离接触，有利于提升可靠性。

为稳固第一左弹性件51和第一右弹性件52，在该具体实施例中，第一导向架2的两端分别设有第一左转架23和第一右转架24，第一左转架23和第一右转架24的结构相同，优选地，第一左转架23包括第一左动臂和第一左定臂，其中，第一左动臂和第一左定臂呈剪刀式布置，第一左动臂具有与第一左弹性件51的第二端相铰接的第一左动挂钩，且第一左动臂固设于第一导向架2内，以便第一左动臂带动第一左弹性件51的第二端对第一导向架2移动。第一左定臂具有与第一左弹性件51第一端相挂接的第一左定挂钩，第一左定臂固设于型腔11内且与第一左动臂相铰接，以便第一左弹性件51的第一端相对壳体1固定，从而使第一左弹性件51的第二端相对于其第一端移动，使第一左弹性件51实现伸缩。同样地，第一右转架24包括第一右动臂和第一右定臂，二者的结构具体对应参照第一左动臂和第一左定臂，在此不再详述。

为稳固第二上弹性件61和第二下弹性件62，在该具体实施例中，第二导向架3的两端分别设有第二上转架33和第二下转架34，为提升通用性且降低组装维护难度，第二上转架33和第二下转架34的结构均与第一左转架23的结构相同，在此不再详述。

为精确地获取摇杆4的位移参数，本发明还包括设于摇杆4末端的位移检测装置7，以便检测摇杆4的位移量。在该具体实施例中，优选地，位移检测装置7包括参照光源71和光敏元件72，参照光源71固设于摇杆4伸入型腔11内的一端，以便参照光源71能够随摇杆4移动，具体地，参照光源71设于第一导向块22远离第二导向块32的一侧。参照光源71优选发光二极管，当然，参照光源71的类型不限于此。光敏元件72固设于型腔11，以便配合参照光源71确定摇杆4的位移量。具体地，光敏元件72将参照光源71的光源变化信号转换成电信号，从而精确获取摇杆4的位移量。进一步地，位移检测装置7采用电连通的方式测摇杆4的位移量，以取代采用机械接触的方式测摇杆4的位移量，显然，位移检测装置7的测范围较大、检测精度较高且使用寿命较长。当然，位移检测装置7的类型不限于此。

此外，为使用户快速获取摇杆4的位移量，本发明还包括显示装置和控制装置，显示装置用于显示位移检测装置7所测的位移量，显示装置可以是晶显示屏等。控制装置分别与位移检测装置7和显示装置相连，以便控制装置根据位移检测装置7发送的信号控制显示装置显示摇杆4的位移量，使用较方便，有利于提升用户体验感。

本发明还包括设于摇杆4远离位移检测装置7一端的定位装置8，以便限定摇杆4动作。在该具体实施例中，定位装置8包括设于摇杆4顶端的定位按钮，当摇杆4移动至目标位置时，下压定位按钮，便能够使摇杆4停留至目标位置，防止摇杆4随意晃动，进而降低摇杆4发生误动作的概率，有利于提升可靠性。

本发明还包括与控制装置相连的指示装置，当摇杆4移动至极限位置时，摇杆4触发指示装置，控制装置控制指示装置发出相应的指示标记，以提醒用户停止拨动摇杆4，防止因过渡拨动摇杆4导致摇杆4变弯或磨损，有利于延长摇杆4的使用寿命。具体地，指示装置为红绿指示灯，当摇杆4正常动作时，绿色指示灯保持亮灯状态；当摇杆4移动极限位置时，红色指示灯保持亮灯状态。当然，指示装置的类型不限于此。

本发明所提供的键盘，包括若干控制按钮和上述机械式摇杆机构，由于机械式摇杆机构的使用寿命的提升，相应地，键盘的故障率随之有所降低，工作可靠性自然较高。

以上对本发明所提供的键盘及机械式摇杆机构进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种机械式摇杆机构，其特征在于，包括：

具有型腔(11)的壳体(1)；

两端分别铰接于所述型腔(11)的侧壁且呈十字状交错布置的第一导向架(2)和第二导向架(3)；

依次穿过所述第一导向架(2)和所述第二导向架(3)以择一地带动其中一者相对于另一者移动的摇杆(4)；

第一端均固定于所述型腔(11)且第二端分别与所述第一导向架(2)的两端对应固连以辅助所述第一导向架(2)复位的第一左弹性件(51)和第一右弹性件(52)；

第一端均固定于所述型腔(11)且第二端分别与第二导向架(3)的两端对应固连以辅助所述第二导向架(3)复位的第二上弹性件(61)和第二下弹性件(62)。

2.根据权利要求1所述的机械式摇杆机构，其特征在于，所述第一导向架(2)设有第一导向槽(21)，所述第二导向架(3)设有第二导向槽(31)，所述摇杆(4)固设有沿所述第一导向槽(21)移动且与所述第二导向架(3)相抵的第一导向块(22)和沿所述第二导向槽(31)移动且与所述第一导向架(2)相抵的第二导向块(32)。

3.根据权利要求2所述的机械式摇杆机构，其特征在于，所述第一导向架(2)的两端分别设有第一左转架(23)和第一右转架(24)，所述第二导向架(3)的两端分别设有第二上转架(33)和第二下转架(34)，所述第一右转架(24)、所述第二上转架(33)和所述第二下转架(34)的结构分别与所述第一左转架(23)的结构相同，所述第一左转架(23)包括：

具有与所述第一左弹性件(51)第二端相挂接的第一左动挂钩且固设于所述第一导向架(2)的第一左动臂；

具有与所述第一左弹性件(51)第一端相挂接的第一左定挂钩且固设于所述型腔(11)、与所述第一左动臂相铰接的第一左定臂。

4.根据权利要求3所述的机械式摇杆机构，其特征在于，所述摇杆(4)固设有万向球，所述型腔(11)内设有用于支撑所述万向球转动的球型支撑槽，所述第一导向架(2)和所述第二导向架(3)均呈圆弧状。

5.根据权利要求1至4任一项所述的机械式摇杆机构，其特征在于，还包括：

设于所述摇杆(4)以检测所述摇杆(4)位移量的位移检测装置(7)；

用于显示所述位移检测装置(7)所测位移量的显示装置；

分别与所述位移检测装置(7)和所述显示装置相连、用于根据所述位移检测装置(7)发送的信号控制所述显示装置显示位移量的控制装置。

6.根据权利要求5所述的机械式摇杆机构，其特征在于，所述位移检测装置(7)包括：

固设于所述摇杆(4)伸入所述型腔(11)内一端以随所述摇杆(4)移动的参照光源(71)；

固设于所述型腔(11)、用于与所述参照光源(71)相配合以通过所述参照光源(71)确定所述摇杆(4)位移量的光敏元件(72)。

7.根据权利要求5所述的机械式摇杆机构，其特征在于，还包括：

设于所述摇杆(4)远离所述位移检测装置(7)一端以限定所述摇杆(4)动作的定位装置(8)。

8.根据权利要求7所述的机械式摇杆机构，其特征在于，还包括：

与所述控制装置相连、用于在所述摇杆(4)移动至极限位置时发出相应的指示标记的指示装置。

9.根据权利要求7所述的机械式摇杆机构，其特征在于，所述第一左弹性件(51)、所述第一右弹性件(52)、所述第二上弹性件(61)和所述第二下弹性件(62)均优选为线径在0.35～0.45mm之间且圈数在9～11圈之间的普通圆柱弹簧。

10.一种键盘，其特征在于，包括若干控制按钮和权利要求1至9任一项所述的机械式摇杆机构。

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