CN111669890A - 电路板、多方向输入装置、手柄及游戏机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于游戏机上的多方向输入装置的电路板，其包括：基板，包括环形部、与环形部同心且平行设置的平台部、及连接环形部与平台部的倾斜部；和设于基板的导电电路。本发明的应用该电路板的多方向输入装置具有厚度小的优点。

Description

电路板、多方向输入装置、手柄及游戏机

技术领域

本发明涉及游戏机技术领域，尤其涉及一种电路板、应用该电路板的多方向输入装置、应用该多方向输入装置的手柄及应用该手柄的游戏机。

背景技术

现有的游戏机手柄的多方向输入装置中设置有电路板和推动件，推动件设于电路板的上方。使用时，按压推动件，使推动件向下移动按压推动件，来输出信号。然而，上述设置导致多方向输入装置的厚度较大。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种电路板，旨在降低应用该电路板的多方向输入装置的厚度。

为解决上述技术问题，本发明提供的应用于游戏机上的多方向输入装置的电路板包括：

基板，包括环形部、与环形部同心且平行设置的平台部、及连接环形部与平台部的倾斜部；和

设于基板的导电电路。

进一步地，所述电路板上贴覆有一圆顶开关。

本发明还提供一种多方向输入装置，包括所述电路板。

本发明还提供一种手柄，所述手柄包括所述多方向输入装置。

本发明还提供一种游戏机，所述游戏机包括所述手柄。

本发明技术方案中，所述电路板包括基板和设于基板的导电电路。基板包括环形部、与环形部同心且平行设置的平台部、及连接环形部与平台部的倾斜部，环形部与平台部之间形成有一落差。由于环形部与平台部之间形成有一落差，使得多方向输入装置的推动件可容纳于该落差中，从而降低应用该电路板的多方向输入装置的厚度。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的多方向输入装置的结构示意图。

图2为图1的多方向输入装置的另一角度的结构示意图。

图3为图1的多方向输入装置的部分结构示意图。

图4为图1的多方向输入装置的部分结构示意图。

图5为图1的摇杆组件的结构示意图。

图6为图1的第二支撑件的结构示意图。

图7为图1的第二操作件的结构示意图。

图8为图1的第一滑动件的结构示意图。

图9为图8的第一滑动件的另一角度的结构示意图。

图10为图1的多方向输入装置的部分结构示意图。

图11为图1的多方向输入装置的部分结构示意图。

图12为图1的推动件和接触板的结构示意图。

图13为图12的推动件和接触板的另一角度的结构示意图。

图14为图1的多方向输入装置的部分结构示意图。

图15为图1的电路板的结构示意图。

图16为图15的电路板的线路图。

图17为图12的接触板的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

参照图1至图17，在本发明实施例中，本发明提出的多方向输入装置100，应用于游戏机。

可以理解的，所述多方向输入装置100，也即控制方向输入的装置，可以为游戏机手柄的多方向输入装置，也可以为游戏机手柄的方向键输入结构。

所述多方向输入装置100包括壳体组件10、摇杆组件30、滑动组件50、及方向感测组件70。

所述壳体组件10包括上壳11、下壳13、将上壳11与下壳13连接的固定件15、第一支撑件17及第二支撑件19。所述上壳11设于下壳13上，并与下壳13共同形成一容纳空间。所述摇杆组件30、滑动组件50、方向感测组件70、第二支撑件19及第一支撑件17容纳于容纳空间111中。

所述上壳11包括顶壁112和侧壁113，所述顶壁112的中央开设有开口部1121，所述侧壁113上凸设有至少一卡合件114。所述顶壁112的内表面还设有若干连接柱115。

具体的，所述侧壁113上形成有避让区1131，所述避让区1131上形成有所述卡合件114。

在一些实施例中，所述顶壁112的内表面还设有若干连接柱115。所述下壳13设有连接孔，所述连接柱115连接于连接孔中，以将上壳11和下壳13连接。

所述下壳13的板体上凹设有凹槽。所述板体远离凹槽的表面对应该凹槽形成有凸起131。可以理解的，所述凹槽由板体的一表面凹陷形成，对应形成该凸起131。所述下壳13的侧壁还形成有避让区133。

所述固定件15包括开孔151，所述凸起131容纳于开孔151中。所述固定件15还包括至少一固定板153，所述固定板153开设有卡合孔1531。所述固定板153紧贴避让区133和避让区1131设置，且所述上壳的卡合件114卡合于卡合孔1531中，以将上壳11和下壳13连接。

所述摇杆组件30包括第一操作件31、及与所述第一操作件31连接的第二操作件33。

所述第一操作件31包括一柱体311和凸设于柱体311一端的沿水平方向延伸的圆盘状凸缘313。所述柱体311和凸缘313具有中空结构，使得所述第二操作件33可穿过该中空结构。所述柱体311的外壁还凸设有至少一凸条315。所述柱体311远离凸缘313的一端还开设有至少一缺口317，从而形成夹持臂319。所述夹持臂319的内表面为平面。所述第二操作件33穿过柱体311并卡合于缺口317中。所述第一操作件31从该开口部1121突出，该第一滑动件51在第一操作件31的驱动下在水平360度全方向上滑动。

所述夹持臂319可为塑胶材质。

所述第一滑动件51与第一操作件31为一体结构或分体结构。

所述第一操作件31具有沿上下方向设有通孔。

所述第二操作件33由导电材料构成并露出第一操作件31的上方，包括本体331，下部具有插入到第一操作件31的通孔的管部333，所述管部333内收容有与第一滑动件31平行的感测单元，感测单元包括由导电材料构成的感应接点337和以按压感应接点337为目的的金属弹簧335，所述感应接点337位于金属弹簧335的下端。所述第二操作部33的感应接点337在金属弹簧335的弹力下伸出第一操作件31的圆盘状凸缘的下表面，接触板72与所述第一滑动件51平行配置，所述接触板72的外周的任意位置延伸设置有一弹性的接触臂721，所述接触臂721与电路板77接触，感应接点337与接触臂721做电性导通。

所述本体331具有二相对设置的平面，当第二操作件33容纳于所述中空结构时，所述本体331搭设于缺口317的底壁，所述本体331的二平面与所述夹持臂319的二平面贴合设置。所述管部333的一端开口，所述感应接点337可通过该开口伸出管部333。金属弹簧335可提供给感应接点337回弹力，以回复至原点位置。在一实施例中，所述金属弹簧335可抵持感应接点337，以使感应接点337伸出管部333一部分，即，所述第二操作件33的感应接点337在金属弹簧335的弹力下伸出管部333的外部。

所述管部333远离上壳11的一端具有至少一向管部333外侧延伸的第一铆合部3331和至少一向管部333内侧延伸的第二铆合部3333，所述第一操作件31远离上壳的一端形成有环状的铆合凸起312，所述第一铆合部3331铆合于铆合凸起312上，将第二操作件33与第一操作件31铆合连接。

在一实施例中，包括至少二向外设置的第一铆合部3331，该至少二第一铆合部3331相对设置。

在一实施例中，包括至少二向内设置的第二铆合部3333相对设置，该至少二第二铆合部相对设置，以防止第二操作件33的感应接点脱落。

在一实施例中，将金属弹簧335安装于管部333中后，再将感应接点337也安装于管部333中，金属弹簧335远离本体331的一端抵持于感应接点337的一端，且感应接点337的远离金属弹簧335的一端伸出管部333外。在金属弹簧335的弹性作用下，可保持感应接点337的伸出管部333的部分的长度保持不变。即使在按压本体331，感应接点337向下移动与接触板72接触时，在金属弹簧335的作用下该感应接点337的伸出管部333的部分的长度也保持不变。

可以理解的，所述摇杆组件30也可以不设置第二操作件33，仅包括第一操作件31。

在一实施例中，所述第二操作部33的材质为金属或导电塑胶。

所述滑动组件50包括圆盘状的第一滑动件51、弹片52、第二滑动件53、与第二滑动件53正交设置的第三滑动件55。

在一实施例中，所述第一滑动件51开设有第一开口511，所述第二滑动件53开设有第二开口531，所述第三滑动件55设有第三开口551，所述第一滑动件51、第一操作件31和第二操作件33穿过于所述第一开口511、第二开口531及第三开口551。

在另一实施例中，所述第一滑动件51开设有第一开口511，所述第二滑动件53开设有第二开口531，所述第三滑动件55设有第三开口551，所述第一操作件31固定连接于所述第一开口511内(即，所述第一滑动件51与第一操作件31一体设置)，并和第二操作件33可移动地穿过第二开口531及第三开口551中。

所述弹片52在第一滑动件51的外周侧并与第一滑动件51几乎位于同一水平面上配置有多个。

所述多个弹片52交叉地设于第一滑动件51的外周缘，以推动第一滑动件51回到原点位置。优选地，所述弹片52包覆第一滑动件51的外周缘。当第一操作件31和第二操作件33移动时，所述弹片52可通过弹性变形使第一操作件31和第二操作件33回到原点位置。

所述交叉设置的弹片52包覆第一滑动件51的外周缘，以更好地为第一操作件31提供回弹力。

所述弹片52具有C型结构，所述C型结构具有位于中间区域的中心固定部523、位于中心固定部523两端的弹性部521、及位于弹性部521前端的驱动部525，驱动部525用于将第一滑动件51朝着原点复位方向施力的形式抵接在第一滑动件51的外周面。

弹性部521包括与中心固定部523连接的第一弹性部5211、和两端分别与第一弹性部5211和驱动部525连接的第二弹性部5213。临近的各第二弹性部5213的一方位于另一方之上，，相邻的二第二弹性部5213之间以交叉形成配置。

第二弹性部5213的宽度比第一弹性部5211的宽度窄。第二弹性部5213的宽度是第一弹性部5211宽度的二分之一以下。

所述弹性部521的长度为16～24mm。

所述驱动部525具有用于推动第一滑动件51外周面的与第一滑动件51的外周面平行且长度与第一滑动件51的厚度相同的直线部5251，所述直线部5251的两端形成有朝着第一滑动件51的内径方向弯曲的止动部5253。所述驱动部525可大致为一U形或V形结构。

所述驱动部525的止动部5253位于第一滑动件51的原点位置上，以与形成在第一滑动件51的内周方向上的上壳11的垂直面保持间隙的对向配置。

在一实施例中，于所述弹片52的内表面和/或外表面形成加强筋527，以增加弹片52的强度。所述加强筋527沿弹片52的长度方向延伸。

所述若干弹片52的形状可相同，也可由差别，可根据实际需求进行设置。

在一实施例中，所述弹片52与第一滑动件51位于同一水平面上。

具体地，所述第一滑动件51垂直于其厚度方向的中心面与每一弹片52垂直于其宽度方向的中心面在一个水平面上，以使在弹片52的作用下，第一滑动件51可在360度的范围内稳定、顺滑的滑动。

在另一实施例中，所述第一滑动件51垂直于其厚度方向的中心面与每一弹片52的弹性部521垂直于其宽度方向的中心面在一个水平面上。

在又一实施例中，所述第一滑动件51垂直于其厚度方向的中心面与每一弹片52的驱动部525垂直于其宽度方向的中心面在一个水平面上。

可以理解的，所述弹片52的成本较低，且将弹片52安装于第一滑动件51的步骤也容易通过自动化组装来实现。

所述第一滑动件51的上表面沿第一开口511的周缘凸设有凸缘513，所述凸缘513的内表面还开设有至少一滑动槽5131。所述第一操作件31的柱体311可移动的穿过第一开口511或固定容纳于第一开口511中，且所述柱体311的凸条315可容纳滑动槽5131中。所述第一滑动件51远离凸缘513的一端还凸设有方框515。所述方框515容纳于第二开口531和第三开口551的重合区域中，使得所述第一滑动件51在转动的过程中，通过方框515带动第二滑动件53和第三滑动件55分别沿X方向和Y方向移动。其中，X方向与Y方向垂直。所述开关信号输入端7731与圆顶开关777(即，按键开关)电连接。所述开关信号输入端7731和圆顶开关777与凸台713之间有一间隙。

在所述第一操作件31的驱动下第一滑动件51在水平360度全方向上滑动，在第一滑动件51的水平360度全方向的范围内下压第一操作件31来触发圆顶开关777的开关信号。

所述第二滑动件53和第三滑动件55中的至少一个由注塑成型(Insert molding)的方式制得。

所述第二滑动件53和第三滑动件55均包括框体555和设于框体555两端的导轨553。

至少一框体555的材质为金属，优选为不锈钢，以增加第二滑动件53和第三滑动件55的力学强度。至少一导轨553的材质为塑料，所述塑料和金属可通过注塑成型的方式连接在一起。

所述第一滑动件51可滑动地设于上壳11和第一支撑件17之间，所述第一支撑件17的端部设置于该若干导轨553上。

在一实施例中，所述第一滑动件51可滑动地设置在第一支撑件17上。所述第一支撑件17形成有若干支脚，并通过支脚设于下壳13上，防止下沉。每一导轨553均开设有滑动槽5531，所述第一支撑件17大致为一方形结构，所述第一支撑件17包括至少四个凸块171。所述凸块171容纳于滑动槽5531中，使得第二滑动件53和第三滑动件55可滑动地与第一支撑件17连接。

所述第一操作件31的凸缘313穿过第二开口531和第三开口551后，抵持于所述第二滑动件53和第三滑动件55的框体555的外壁，以使第一操作件31在滑动过程中，不会与第一滑块53和第三滑动件55脱离。

所述第二支撑件19包括板体191、凸设于板体191上的若干支柱193及开设于板体191上的第四开口195。所述支柱193搭设于下壳13或电路板77上。所述第一操作件31和第二操作件33可移动地穿过第二开口531、第三开口551、及第四开口195。

所述方向感测组件70包括推动件71、设于所述推动件71中的接触板72、套设于推动件71一端的线圈弹簧74、设于第二滑动件53上的第一可动接点73、设于第三滑动件55上的第二可动接点75、设于推动件71下方的电路板77、及设于电路板77上的圆顶开关79，所述第一可动接点73和第二可动接点75均与电路板77电连接，所述第一操作件31设于推动件71上。

所述推动件71大致为一环形结构，所述推动件71的中央形成有凹槽，所述接触板72容纳于该凹槽中。

所述推动件71具有平面部715，推动件71的水平中心的下部形成有一环形的凸台713和一突起部711。所述凸台713用于操作圆顶开关79，所述线圈弹簧74套设于突起部711上，用于将所述推动件71朝上方向推起。所述突起部711环绕凸台713，二者同心设置。所述平面部715与该圆盘状凸缘313接触，并具有比圆盘状凸缘313直径更大的直径。

所述推动件71的平面部715为圆形或多边形，其面积大于第一操作件31的圆盘状凸缘313的面积，并大于或等于第一操作件31的滑动量。

在另一实施例中，所述推动件71的平面部715为圆形或多边形，其面积小于或等于第一操作件31的圆盘状凸缘313的面积，大于或等于第一操作件31的滑动量。该实施例适用于没有第二操作件33的情况。

在一实施例中，所述接触板72的顶面所在的平面低于推动件71的顶面所在的顶面，或二平面相平齐。二平面之间的间距为0mm～2mm。

在一实施例中，所述接触板72的面积是感应接点337的伸出的区域的直径与第二操作件33的移动量之和的两倍以上。所述第二操作件33的在任一侧的移动量为1～3mm，优选为2mm。

所述接触板72的外周的任意位置延伸设置有一弹性的接触臂721，所述接触臂721与电路板77接触，接触臂721与第二操作件33的感应接点337做电性导通。

所述接触臂721穿过推动件71后，可与接触信号输入端7738连接。

所述感应接点337伸出管部333的部分可与接触板72接触，即使第二操作件33在转动的过程中，所述感应接点337也至少与接触板72的边缘接触。当人手触摸或按压本体331时，由于本体331的材质为金属，可与人手之间产生静电，静电会通过感应接点337传递至接触板72，再通过接触臂721传递至接触信号输入端7738，最后由接触信号输出端7739输出接触信号。

所述电路板77包括与第一滑动件平行配置的基板771和设于基板771的导电电路773。所述电路板77可为柔性电路板。基板771可为聚酰亚胺材质。聚酰亚胺(PI，Polyimide)具有优良的耐高低温性、电气绝缘性、粘结性、耐辐射性以及耐介质性，能在-269℃～280℃的温度范围内长期使用，短时可达到400℃的高温，便于加工和使用。

所述基板771包括环形部772、与位于环形部772同心且平行设置的平台部775、连接环形部772和平台部775的倾斜部774、及直线部分776。所述平台部775低于环形部772。

所述环形部772形成有第五开口7721。在一实施例中，所述第二支撑件19位于五开口7721中。

所述导电电路773包括开关信号输入端7731、开关信号输出端7732、接地端7733、第一固定接点7734、X方向信号输出端7735、第二固定接点7736、Y方向信号输出端7737、接触信号输入端7738、接触信号输出端7739、电源端7740。X方向与Y方向垂直。

所述开关信号输出端7732、接地端7733、X方向信号输出端7735、Y方向信号输出端7737、接触信号输出端7739、电源端7740设于直线部分776。所述第一固定接点7734、第二固定接点7736、接触信号输入端7738设于环行部772。所述开关信号输入端7731设于平台部775，

所述凸台713与开关信号输入端7731相对设置，或接触设置。所述第一支撑件17用于将被所述线圈弹簧74推起的推动件71保持在上限位置。

当推动/移动所述第一操作件31和/或第二操作件33时，所述第一操作件31带动正交设置的第二滑动件53和第三滑动件55稳定地沿X方向和Y方向滑动，其中，X方向垂直于Y方向。同时，与第二滑动件53和第三滑动件55连接的第一可动接点73和第二可动接点75也一并稳定地沿X方向和Y方向滑动。由于第一可动接点73和第二可动接点75分别与第一固定接点7334和第二固定接点7336连接，使得第二滑动件53和第三滑动件55的滑动位置的输出信号可通过第一固定接点7334和第二固定接点7336输入，并由X方向信号输出端7735和Y方向信号输出端7737输出控制信号，从而能够实现精确控制位移精度。由于若干弹片52交叉地设于第一滑动件51的外周缘，使得所述第一操作件31和第二操作件33可于水平360度全方向的范围内滑动，并提供使第一操作件31和第二操作件33回到原点位置的作用力。

当按压所述第一操作件31和/或第二操作件33时，所述第一操作件31和/或第二操作件33向下移动，穿过第二开口531、第三开口551、第四开口195并，并带动推动件71一并向下移动，推动件71的凸台713和/或凸台713会接触到圆顶开关79，从而生成开关信号，开关信号再通过开关信号输出端7732输出。其中，在第一滑动件51的水平360度全方向的范围内下压第一操作件31来触发圆顶开关79，从而生成开关信号，开关信号再通过开关信号输出端7732输出。

本发明还提供一种手柄。所述手柄包括所述多方向输入装置100。由于该手柄采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

本发明还提供一种游戏机。所述游戏机包括所述手柄。由于该游戏机采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种应用于游戏机上的多方向输入装置的电路板，其特征在于，所述电路板包括：

基板，包括环形部、与环形部同心且平行设置的平台部、及连接环形部与平台部的倾斜部；和

设于基板的导电电路。

2.如权利要求1所述的多方向输入装置，其特征在于，所述电路板上贴覆有一圆顶开关。

3.一种多方向输入装置，包括如权利要求1或2所述的电路板。

4.一种手柄，其特征在于，所述手柄包括如权利要求3所述的多方向输入装置。

5.一种游戏机，其特征在于，所述游戏机包括如权利要求4所述的手柄。

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