CN113871241B - 一种摇杆结构及包含该结构的摇杆开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摇杆结构，包括第一支架、第二支架、第三支架及摇杆，所述第二支架套装在所述第一支架内，且所述第二支架在设定范围内绕X轴往复转动；所述第三支架套装在所述第二支架内，且所述第三支架在设定的范围内绕Y轴往复转动；所述摇杆插装在所述第三支架内，且所述摇杆可在设定范围内沿Z轴延伸方向往复滑动。本发明的摇杆即可实现Z轴延伸方向的滑动，又能在X‑Y平面内任意摆动。采用本发明摇杆结构的摇杆开关，可实现X‑Y平面内及Z轴延伸方向按压的控制功能，解决了现有技术无法实现Z轴延伸方向控制的问题。

Description

一种摇杆结构及包含该结构的摇杆开关

技术领域

本发明涉及开关装置领域，具体涉及一种摇杆结构及包含该结构的摇杆开关。

背景技术

控制结构中通常使用摇杆结构来实现多向操作，目前市面上的大部分摇杆结构只能实现X-Y平面上的控制功能，对于Z轴延伸方向的控制无法实现，即使少数能实现Z轴延伸方向控制的摇杆结构也是由多个构件组合而成，结构复杂，组装困难。例如，摇杆开关通过摇杆结构实现开关的多向控制，现有的摇杆开关有两向摇杆开关、十字摇杆开关以及万向摇杆开关等，其中大部分的摇杆开关只有X-Y平面上的摇动控制功能，无Z轴延伸方向控制功能。现有的五向摇杆开关，虽然能实现Z轴延伸方向的控制，但是其结构复杂且体积较大，在一些狭小空间中无法使用。因此，需要开发一种新的摇杆结构以解决上述问题。

发明内容

鉴于以上现有技术的缺点，本发明提供一种摇杆结构及包含该结构的摇杆开关，以改善现有的摇杆结构无法实现Z轴延伸方向控制的问题。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供一种摇杆结构，包括第一支架、第二支架、第三支架及摇杆，所述第二支架套装在所述第一支架内，且所述第二支架在设定范围内绕X轴往复转动；所述第三支架套装在所述第二支架内，且所述第三支架在设定的范围内绕Y轴往复转动；所述摇杆插装在所述第三支架内，且所述摇杆可在设定范围内沿Z轴延伸方向往复滑动。

在本发明一示例中，所述摇杆上设有突出于所述摇杆外壁的卡扣，所述第三支架上设有与所述卡扣相配合的卡槽，所述卡扣在所述卡槽内可沿Z轴延伸方向移动。

在本发明一示例中，所述第三支架上设有第一凸台，所述第二支架上设有与所述第一凸台相配合的第一安装孔，所述第三支架通过所述第一凸台可转动地安装在所述第二支架上。

在本发明一示例中，所述第二支架上设有第二凸台，所述第一支架上设有与第二凸台配合的第二安装孔，所述第二支架通过所述第二凸台可转动地安装在所述第一支架上。

在本发明一示例中，所述第一凸台的中心线与所述第二凸台的中线线垂直相交且位于同一平面内。

在本发明一示例中，所述第二支架设有第一安装孔的侧壁与第一支架之间设有第一间隙，所述第二支架设有第二凸台的侧壁与第三支架之间设有第二间隙。

在本发明一示例中，所述第一支架、第二支架及第三支架为矩形结构。

在本发明一示例中，所述第一支架、第二支架及第三支架的中心重合，所述摇杆的中轴线从所述中心穿过。

本发明另一方面还提供一种摇杆开关，包括开关装置及控制开关的摇杆结构，所述开关装置包括多个开关；所述摇杆结构设置在所述开关装置的上方，所述摇杆结构包括第一支架、第二支架、第三支架及摇杆，所述第二支架套装在所述第一支架内，且所述第二支架在设定范围内绕X轴往复转动；所述第三支架套装在所述第二支架内，且所述第三支架在设定的范围内绕Y轴往复转动；所述摇杆插装在所述第三支架内，且所述摇杆可在设定范围内沿Z轴延伸方向往复滑动。

在本发明一示例中，所述摇杆开关还包括触盘，所述触盘安装在所述第三支架上，所述触盘上设有与所述多个开关对应的触点。

本发明摇杆结构的第三支架、第二支架及第一支架内外环套，且第二支架可在设定的范围内绕X轴向往复转动，第三支架在设定范围内绕Y轴向往复转动，利用贯穿支架的摇杆带动第三支架及第二支架在X-Y平面上任意方向的摆动，且由于摇杆在第三支架内可沿竖直方向滑动，实现摇杆结构在Z轴延伸方向的控制。摇杆通过卡扣和卡槽的配合安装在第三支架上，卡槽即能将摇杆固定在第三支架上，又能使其沿着Z轴延伸方向滑动，卡槽的长度即为摇杆在Z轴延伸方向滑动的位移量；第二支架与第一支架之间的第一间隙及第二支架与第三支架之间的第二间隙限制了摇杆在X-Y平面内的摆动幅度。因此，本发明的摇杆结构解决了现有技术不能实现Z轴延伸方向控制的问题，而且结构简单，易组装，使用范围广泛。本发明的摇杆开关采用本发明的摇杆结构，实现了X-Y平面内任意方向及Z轴延伸方向的控制。

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为本发明的摇杆结构于一实施例中的结构示意图；

图2为本发明的摇杆结构于一实施例中的爆炸图；

图3为本发明的摇杆结构于一实施例中俯视图；

图4为图3沿A-A向的剖视图；

图5为图3沿B-B向的剖视图；

图6为本发明的摇杆开关于一实施例中的结构示意图；

图7为本发明的摇杆开关于一实施例中去除第一支架后的示意图；

图8为图6的剖视图。

元件标号说明

100、摇杆结构；101、第一支架；102、第二支架；103、第三支架；104、摇杆；1011、第一通孔；1021、第二通孔；1031、第三通孔；1041、卡扣；1042卡槽；1032、第一凸台；1022、第一安装孔；1023、第二凸台；1012、第二安装孔；105、第一间隙；106、第二间隙；200、开关装置；201、底座；202、开关；203、PCB板；204、触盘；2041、触点。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解，本发明实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案，而不是为了限制本发明的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或者按照各制造商所建议的条件。

须知，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

请参阅图1，本发明提供一种摇杆结构100，包括第一支架101、第二支架102、第三支架103及摇杆104，第二支架102套装在第一支架101内，且第二支架102在设定的范围内绕X轴往复转动，第三支架103套装在第二支架102内，且第三支架103在设定的范围内绕Y轴往复转动，摇杆104插装在第三支架103内，且摇杆可在设定范围内沿Z轴延伸方向往复滑动。摇杆104带动第三支架103和第二支架102在X-Y平面上任意方向摆动。

请参阅图1和图2，作为示例，第一支架101内部设有第一通孔1011；第二支架102的内部设有第二通孔1021，第二支架102套装在第一通孔1011内；第三支架103的内部设有第三通孔1031，第三支架103套装在第二通孔1021内；摇杆104插装在第三通孔1031内。摇杆104的外径与第三通孔1031的直径相匹配，较佳的，摇杆104为十字交叉结构，摇杆104的侧棱与第三通孔1031密切配合。摇杆104上设有突出于摇杆104外壁的卡扣1041，第三支架103的侧壁上设有与卡扣1041相配合的卡槽1042，且卡槽1042在Z轴延伸方向的尺寸大于卡扣1041在Z轴延伸方向的尺寸。摇杆104贯穿第三通孔1031通过卡扣1041卡接在卡槽1042上，由于卡槽1042在Z轴延伸方向的尺寸大于卡扣1041的尺寸，所以摇杆104可在卡槽1042内沿Z轴延伸方向往复滑动，滑动的位移量为卡槽1042在Z轴延伸方向的尺寸。

请参阅图1至图5，为便于描述，将摇杆结构的三个互相垂直的方向分别记为X轴、Y轴和Z轴。第三支架103沿Y向相对设置的侧壁上设有第一凸台1031，第二支架102对应第一凸台1031的位置上设有与其配合的第一安装孔1022，第三支架103嵌套入第二支架102的第二通孔1021内并通过第一凸台1031与第一安装孔1022配合安装实现第三支架103与第二支架102之间的可转动连接。较佳的，第一凸台1032为圆柱形的轴凸，第一安装孔1022为与轴凸的外径相匹配的圆形孔。第二支架102沿X向相对设置的侧壁上设有第二凸台1023，第一支架101对应第二凸台1023的位置上设有与其相匹配的第二安装孔1012，第二支架102嵌套入第一支架101的第一通孔1011内并通过第二凸台1023与第二安装孔1012配合安装实现第二支架102与第一支架101的可转动连接。较佳的，第二凸台1023为圆柱形的轴凸，第二安装孔1012为与轴凸的外径相匹配的圆形孔。较佳的，相对设置的第二凸台1023之间的中心连线与相对设置的第一凸台1032之间的中心连线相互垂直，且位于同一水平面上，因此，第三支架103与第二支架102内外嵌套在第一通孔1011内形成万向节运动副，摇杆104可带动万向节运动副在X-Y平面内任意方向摆动。

请参阅图1和3，较佳的，第一支架101、第二支架102及第三支架103均为矩形结构，且第一通孔1011、第二通孔1021及第三通孔1031三者的中心重合，摇杆104的中轴线从三者中心穿过。第一凸台1032设置在第三支架103的前、后两侧壁上，相应的第一安装孔1022设置在第二支架102的前、后两侧壁上，则第二凸台1023设置在第二支架102的左、右两侧壁上，第三支架103通过第一凸台1032与第一安装孔1022配合安装在第二支架102上，第二支架102通过第二凸台1023与第二安装孔1012配合安装在第一支架101上。为了实现摇杆104在X-Y平面内的自由摆动，第二支架102的左、右侧壁(设有第二凸台1023的侧壁)与第一通孔1011的内壁贴合，第二支架102的前、后侧壁(设有第一安装孔1012的侧壁)与第一支架101之间设有第一间隙，记为a；第三支架103前、后侧壁(设置第一凸台1032的侧壁)与第二通孔1021的内壁贴合，第三支架103的左、右侧壁与第二支架102之间设有第二间隙，记为b。因此，控制摇杆104在左、右方向摆动，摇杆104会带动第三支架103绕Y轴往复摆动，摆动的幅度为第二间隙b；控制摇杆104在前后方向摆动，摇杆104会带动第三支架103及第二支架102绕X轴往复摆动，摆动幅度为第一间隙a，而将摇杆104沿着竖直方向滑动，则可实现Z轴延伸方向的动作，滑动位移则为卡槽1042的尺寸。

本发明对第一支架101、第二支架102及第三支架103的形状不做限制，在其他实施例中也可以为其他形状，将其设置为矩形是因为在X方向和Y方向上容易控制，在其他方向的操作阻尼较大，因此矩形结构具有防误触的机制，不容易同时触发相邻的两个开关。

请参阅图6，本发明还提供一种摇杆开关，该摇杆开关包括摇杆结构100及开关装置200，开关装置200包括多个开关，摇杆结构100设置在开关装置200的上方，用以控制开关的开启与闭合，其中，摇杆结构100为本发明的摇杆结构。

请参阅图6至图8，在一实施例中，开关装置200包括底座201，底座201上设有PCB板(印刷电路板)203，多个开关202呈矩阵排列在PCB板203上，例如开关装置200包括五个开关202，其中，四个开关分别位于A、B、C、D四个方向上(A、B位于X轴上，C、D位于Y轴上)，另外一个开关位于四个开关的中心位置。摇杆结构100安装在开关装置200的上方，摇杆104的底部抵在中心位置的开关202上，通过摇杆104在X-Y平面内的摆动挤压不同方向的上的四个开关。较佳的，第三支架102的底部安装有触盘204，触盘204的底部对应A、B、C、D四个开关的位置上设有触点2041。

当手指操控摇杆104使其沿着X-Y平面内A或B方向摇动时，摇杆104带动第三支架103绕着其外侧的第一凸台1032的轴心摆动，触盘204底部的触点2041挤压相应的开关202使其触发，当外力撤出，摇杆104在开关弹力的作用下自动复位；当手指操控摇杆104使其沿着X-Y平面内的C或D方向摇动时，摇杆104带动第三支架103和第二支架102绕着第二支架102上的第二凸台1023的轴心摆动，触盘204底部的触点2041挤压相应的开关202使其触发，当外力撤出，摇杆104在开关弹力的作用下自动复位；当手指操控摇杆104使其沿着Z轴延伸方向滑动时，摇杆104沿着卡槽向下滑动，挤压中心位置的开关202使其触发，当外力撤出，摇杆104在开关弹力的作用下自动复位。因此，摇杆开关实现了X-Y平面内A、B、C、D及Z轴延伸方向(E)五个方向的控制功能。

本发明摇杆结构的第三支架、第二支架及第一支架的外环套，且第二支架可在设定的范围内绕X轴向往复转动，第三支架在设定范围内绕Y轴向往复转动，使得摇杆可在X-Y平面上任意方向摆动，且由于摇杆在第三支架内可沿竖直方向滑动，实现摇杆结构在Z轴延伸方向的控制。采用本发明的摇杆结构的摇杆开关，可实现X-Y平面内的A、B、C、D向控制及Z轴延伸方向按压五个方向的控制功能。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种摇杆结构，其特征在于，包括：

第一支架；

第二支架，套装在所述第一支架内，且在设定的范围内绕X轴往复转动；

第三支架，套装在所述第二支架内，且在设定的范围内绕Y轴往复转动；及

摇杆，插装在所述第三支架内，且可在设定范围内沿Z轴延伸方向往复滑动；

其中，所述摇杆上设有突出于所述摇杆外壁的卡扣，所述第三支架上设有与所述卡扣相配合的卡槽，所述卡扣在所述卡槽内可沿Z轴延伸方向滑动；所述第三支架的底部安装有触盘，所述触盘的底部设有与开关对应的触点。

2.根据权利要求1所述的摇杆结构，其特征在于，所述第三支架上设有第一凸台，所述第二支架上设有与所述第一凸台相配合的第一安装孔，所述第三支架通过所述第一凸台可转动安装在所述第一安装孔内。

3.根据权利要求2所述的摇杆结构，其特征在于，所述第二支架上设有第二凸台，所述第一支架上设有与所述第二凸台相配合的第二安装孔，所述第二支架通过所述第二凸台可转动安装在所述第一支架内。

4.根据权利要求3所述的摇杆结构，其特征在于，所述第一凸台的中心线与所述第二凸台的中线线垂直相交且位于同一平面内。

5.根据权利要求3所述的摇杆结构，其特征在于，所述第二支架设有第一安装孔的侧壁与第一支架之间设有第一间隙，所述第二支架设有第二凸台的侧壁与第三支架之间设有第二间隙。

6.根据权利要求1所述的摇杆结构，其特征在于，所述第一支架、第二支架及第三支架为矩形结构。

7.根据权利要求1所述的摇杆结构，其特征在于，所述第一支架、第二支架及第三支架的中心重合，所述摇杆的中轴线从所述中心穿过。

8.一种摇杆开关，其特征在于，包括：

开关装置，其包括多个开关；及

摇杆结构，设置在所述开关装置的上方，用以控制所述开关的开启或闭合；所述摇杆结构包括，

第一支架；

第二支架，套装在所述第一支架内，且在设定的范围内绕X轴往复转动；

第三支架，套装在所述第二支架内，且在设定的范围内绕Y轴往复转动；及

摇杆，插装在所述第三支架内，且可在设定范围内沿Z轴延伸方向往复滑动；

其中，所述摇杆上设有突出于所述摇杆外壁的卡扣，所述第三支架上设有与所述卡扣相配合的卡槽，所述卡扣在所述卡槽内可沿Z轴延伸方向滑动；所述第三支架的底部安装有触盘，所述触盘的底部设有与所述多个开关对应的触点。