CN205028829U - 一种3d旋转摇杆控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及控制装置技术领域，公开了一种3D旋转摇杆控制装置，包括壳体、摇杆、摇臂组件和转动检测组件，还包括用于复位摇臂组件的复位机构，所述摇杆的下端设置有压接盘，所述复位机构包括与压接盘抵接的开关座，所述支撑柱设置有导条，所述开关座与导条滑动连接，所述开关座的下方设置有复位弹簧；由于采用了导条与开关座实现精确导向，所以，整个摇杆控制装置在结构上无须再预留较大的空间给开关座自动复位，复位速度和可靠性大大提高；另外，在导条的精确导向下，由于开关座的上下移动为定向动作，在没有干涉的情况下，只需要设置一个弹簧即可实现复位，有效的降低了产品的制造成本。

Description

一种3D旋转摇杆控制装置

技术领域

本实用新型涉及控制装置技术领域，尤其涉及一种3D旋转摇杆控制装置。

背景技术

在航模领域中，摇杆控制装置应用相当普遍，3D旋转输入装置即通常所说的摇杆开关，主要应用于游戏手柄、玩具车等电子产品上，其一般包括可以进行倾倒操作的摇杆，同时还可以根据操作者对摇杆的倾倒操作输出相应信号。

目前，3D旋转输入装置一般包括摇杆、根据摇杆的倾倒操作转动的摇臂（包括两个相互垂直设置的摇臂）和检测摇臂转动量的检测装置，检测装置会根据摇臂的转动量输出相应的输出信号，同时，在摇臂的下方还设置有复位机构以保证摇杆和摇臂能够主动复位。由于具有复位机构，因此这种结构的3D旋转输入装置在操作者操作后能够在复位机构的弹力作用下恢复至操作前的状态。

目前的复位机构一般仅仅包括一个定位于壳体内的弹簧，如现有技术公开的一种操纵杆控制器，该控制器的复位机构包括设置于摇杆和摇臂下方的支撑部件和设置于支撑部件下方并被壳体底部限位的螺旋弹簧。当摇杆施力进行倾倒操作时摇杆和摇臂下压支撑部件，进而使弹簧形变，当撤去外力时弹簧复位，推动支撑部件上移复位，从而使摇杆和摇臂复位。

上述这种结构虽然能够实现复位目的，但是，由于3D旋转输入装置尺寸越来越小，可供支撑部件移位和弹簧形变的空间越来越小，为了满足支撑部件在弹簧的作用下可以顺畅的复位，依然需要预留较大的空间给支撑部件进行上下位移，同时，为了减少支撑部件在复位时不与其他部件发生干涉从而停滞复位，所以，还会将两个弹簧进行嵌套从而提高复位力，尽管如此，支撑部件依然在复位时容易发生干涉，从而导致支撑部件复位反馈较慢，从而造成开关延时问题，有鉴于此，发明人对现有的摇杆控制装置进行了改进。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种3D旋转摇杆控制装置，本输入装置具有结构紧凑、复位迅速和降低制造成本的优点。

为实现上述目的，本实用新型的一种3D旋转摇杆控制装置，包括：壳体：顶面设置有开口，所述壳体包括面壳和底壳，所述底壳包括底座和设置于底座的支撑柱，所述面壳包括开设有所述开口的面板和环面板设置的侧壁板；摇杆：竖直设置于所述壳体中并且上端从所述开口突出，能够进行倾倒操作；摇臂组件：包括相互正交设置于壳体内的上摇臂和下摇臂，所述上摇臂和下摇臂分别根据所述摇杆的倾倒操作而转动，所述摇杆贯穿所述上摇臂和所述下摇臂；转动检测组件：包括检测上摇臂动作的第一检测组件和检测下摇臂转动动作的第二检测组件；还包括用于复位摇臂组件的复位机构，所述摇杆的下端设置有压接盘，所述复位机构包括与压接盘抵接的开关座，所述支撑柱设置有导条，所述开关座与导条滑动连接，所述开关座的下方设置有复位弹簧。

进一步的，所述摇杆的下部与下摇臂铰接。

优选的是，所述下摇臂设置有供摇杆穿过的通孔，所述通孔的内部两侧分别设置有铰接柱，所述摇杆的下部还设置有凸出部，所述凸出部开设有与所述铰接柱配合的铰接孔。

作为进一步优选，所述铰接孔为盲孔或贯通式通孔。

作为进一步优选，所述底壳分别设置有第一连接端和第二连接端，所述压接盘设置有与所述导条滑动连接的导槽，所述压接盘为POM或PA材质且整体注塑一体成型，所述压接盘的底面还设置有可将第一连接端和第二连接端导通的金属端子。

优选的是，所述支撑柱顶面设置有定位柱，所述面板开设有与所述定位柱匹配的定位孔。

进一步的，所述第一检测组件包括与所述上摇臂的一端部连接的第一转动部和固定于所述壳体侧壁的第一感应部，所述第一感应部根据所述第一转动部的转动量调整输出，所述第二检测组件包括与所述下摇臂的一端部连接的第二转动部和固定于所述壳体侧壁的第二感应部，所述第二感应部根据所述第二转动部的转动量调整输出。

优选的是，所述第一转动部、第二转动部均包括挡片和铆合于挡片上的折动子，所述第一感应部和第二感应部均包括感应电阻片、铆合于所述感应电阻片的输出端子和基于所述感应电阻片注塑成型的本体，所述本体固定于所述壳体侧面，所述折动子抵接于所述感应电阻片。

进一步的，本控制装置还包括卡接于所述壳体外侧的连动开关，所述下摇臂的一端驱动第二检测组件，所述下摇臂的另一端同步驱动连动开关。

本实用新型的有益效果：本实用新型的一种3D旋转摇杆控制装置，本摇杆控制装置由于采用了导条与开关座实现精确导向，所以，整个摇杆控制装置在结构上无须再预留较大的空间给开关座自动复位，工作时，开关座沿着导条实现上下精确移动；同时，在导条的作用下，开关座上下移动顺畅，从而避免了开关座与其他部件发生干涉的情况，其复位速度和可靠性大大提高；另外，在导条的精确导向下，由于开关座的上下移动为定向动作，在没有干涉的情况下，只需要设置一个弹簧即可实现复位，有效的降低了产品的制造成本。

附图说明

图1为本实用新型的立体图。

图2为本实用新型的结构分解示意图。

图3为本实用新型的正向剖视图。

图4为本实用新型的侧向剖视图。

图5为本实用新型的摇杆结构示意图。

图6为本实用新型的第一检测组件、第二检测组件的结构分解示意图。

附图标记包括：

壳体--1，面壳--11，面板--111，

侧壁板--112，定位孔--113，底壳--12，

第一连接端--121，第二连接端--122，底座--13，

支撑柱--14，导条--141，定位柱--142，

摇杆--2，压接盘--21，开关座--22，

复位弹簧--23，凸出部--24，铰接孔--25，

金属端子--26，摇臂组件--3，上摇臂--31，

下摇臂--32，通孔--321，铰接柱--322，

第一检测组件--4，第一转动部--41，第一感应部--42，

挡片--43，折动子--44，感应电阻片--45，

输出端子--46，本体--47，第二检测组件--5，

连动开关--6。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的说明。

参见图1至图6，一种3D旋转摇杆控制装置，包括：壳体1：顶面设置有开口，所述壳体1包括面壳11和底壳12，所述底壳12包括底座13和设置于底座13的支撑柱14，所述面壳11包括开设有所述开口的面板111和环绕面板111设置的侧壁板112；摇杆2：竖直设置于所述壳体1中并且上端从所述开口突出，能够进行倾倒操作；摇臂组件3：包括相互正交设置于壳体1内的上摇臂31和下摇臂32，所述上摇臂31和下摇臂32分别根据所述摇杆2的倾倒操作而转动，所述摇杆2贯穿所述上摇臂31和所述下摇臂32；转动检测组件：包括检测上摇臂31动作的第一检测组件4和检测下摇臂32转动动作的第二检测组件5；还包括用于复位摇臂组件3的复位机构，所述摇杆2的下端设置有压接盘21，所述复位机构包括与压接盘21抵接的开关座22，所述支撑柱14设置有导条141，所述开关座22与导条141滑动连接，所述开关座22的下方设置有复位弹簧23。本摇杆控制装置的工作原理是：使用者操作摇杆2进行相应的倾斜或倾倒控制，从而驱动摇臂组件3，为了方便进一步描述其工作原理：设所述上摇臂31为X方向，所述下摇臂32为Y方向，也就是：当摇杆2驱动上摇臂31时，上摇臂31进行一定角度的转动，第一检测组件4通过检测角度的转动量输出相应的信号，摇杆2的不同角度倾倒均会使压接盘21向下抵压开关座22，当摇杆2对上摇臂31施加的力解除时，在复位弹簧23的作用下，上摇臂31实现快速复位；同理：当摇杆2驱动下摇臂32时，下摇臂32进行一定角度的转动，第二检测组件5通过检测角度的转动量输出相应的信号，摇杆2的不同角度倾倒均会使压接盘21从另一个方向向下抵压开关座22，当摇杆2对下摇臂32施加的力解除时，在复位弹簧23的的作用下，下摇臂32亦实现快速复位。

由上述工作原理可以看出，本摇杆控制装置由于采用了导条141与开关座22的导向滑动连接关系以实现精确导向，所以，整个摇杆控制装置在结构上无须再预留较大的空间给开关座22自由复位，而传统的靠至少两个扭簧分别对上摇臂31和下摇臂32的复位方式，利用本结构的一个复位弹簧23即可，工作时，在导条141的限制下，开关座22沿着导条141实现上下精确移动；同时，在导条141的作用下，开关座22上下移动顺畅，从而避免了开关座22与其他部件发生干涉的情况，其复位速度和可靠性大大提高；另外，在导条141的精确导向下，由于开关座22的上下移动为定向动作，在没有干涉的情况下，只需要设置一个弹簧即可实现复位，有效的降低了产品的制造成本。

在本技术方案中，所述摇杆2的下部与下摇臂32铰接；所述下摇臂32设置有供摇杆2穿过的通孔321，所述通孔321的内部两侧分别设置有铰接柱322，所述摇杆2的下部还设置有凸出部24，所述凸出部24开设有与所述铰接柱322配合的铰接孔25。由于摇杆2与下摇臂32可以直接通过铰接柱322与铰接孔25的配合实现铰接，从而精简了装配工艺，提高了装配效率，当然，为了使摇杆2与下摇臂32的组装更加方便，所述凸出部24为倾斜状，即凸出部24沿着摇杆2向上延伸逐渐缩小凸出直径至与摇杆2的直径相同，这样，在装配时，可将摇杆2的上端从通孔321的下方向上穿过，当铰接柱322穿越凸出部24时即可与铰接孔25形成配合，另外，所述铰接柱322的端面也可以设置一个倾斜面，从而使装配更加容易。

在本技术方案中，所述铰接孔25为盲孔或贯通式通孔。该铰接孔25为盲孔时，可以进一步保证摇杆2的强度；当该铰接孔25为贯通式通孔时，可以方便产品的模具制造和成型。

在本技术方案中，所述底壳12分别设置有第一连接端121和第二连接端122，所述压接盘21设置有与所述导条141滑动连接的导槽，所述压接盘21为POM或PA材质且整体注塑一体成型，所述压接盘21的底面还设置有可将第一连接端121和第二连接端122导通的金属端子26。在某些情况下，例如：为了使航模实现定速巡航等，通常需要一个开关，那么，在本方案中，由于在底壳12设置有第一连接端121和第二连接端122，当使用者将摇杆2压下时，压接盘21向下位移至底部，在金属端子26的传导作用下，第一连接端121和第二连接端122导通，当摇杆2的压力消失时，在复位弹簧23的作用下，压接盘21带动金属端子26上移，使第一连接端121和第二连接端122断开。压接盘21上下位移时，为了减小阻力使其具有较好的滑动效果，所述压接盘21采用POM或PA塑料成型，其中PA塑料具有耐热性、耐磨损性、自润滑性、且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于注塑成型等，而所述POM塑料具有较高机械强度和刚性，具自润滑特性、耐磨性良好等优点，从而使其在反复的位移滑动时，提供及时的信号反馈，可最大限度的减小操纵的延迟性。

在本技术方案中，所述支撑柱14顶面设置有定位柱142，所述面板111开设有与所述定位柱142匹配的定位孔113。装配时，面壳11的侧壁板112沿支撑柱14向下套设至支撑柱14抵接面板111，支撑柱14抵接面板111时定位柱142嵌入定位孔113中，这种方式提高了装配精度。

在本技术方案中，所述第一检测组件4包括与所述上摇臂31的一端部连接的第一转动部41和固定于所述壳体1侧壁的第一感应部42，所述第一感应部42根据所述第一转动部41的转动量调整输出，所述第二检测组件5包括与所述下摇臂32的一端部连接的第二转动部和固定于所述壳体1侧壁的第二感应部，所述第二感应部根据所述第二转动部的转动量调整输出。进一步的，所述第一转动部41、第二转动部均包括挡片43和铆合于挡片43上的折动子44，所述第一感应部42和第二感应部均包括感应电阻片45、铆合于所述感应电阻片45的输出端子46和基于所述感应电阻片45注塑成型的本体47，所述本体47固定于所述壳体1侧面，所述折动子44抵接于所述感应电阻片45。在上摇臂31的带动下，第一转动部41转动，从而驱动挡片43和折动子44进行转动，然后，第一感应部42根据转动量调整输出信号；同理，在下摇臂32的带动下，第二转动部转动，也就驱动挡片43和折动子44进行转动，然后，第二感应部根据转动量调整输出信号；最终实现不同方向的输出信号，结构简单、使用可靠。

对于遥控汽车或航模等，其转向系统都具有一个极限值，为了对转向系统进行主动保护，避免电机等实现空转，本控制装置还包括卡接于所述壳体1外侧的连动开关6，所述下摇臂32的一端驱动第二检测组件5，所述下摇臂32的另一端同步驱动连动开关6。使用者在操作时，利用摇杆2进行相应的操作，摇杆2在倾倒时，驱动下摇臂32，下摇臂32的一端驱动第二检测组件5，下摇臂32的另一端同时驱动连动开关6，当下摇臂32转动到相应的触发角度时，所述下摇臂32的另一端部可以设置为扁平状，这样，当下摇臂32转动时，其扁平状的端部即可触发连动开关6，连动开关6即可发出相应的电信号进行控制调整，显然，利用本方案可以更好的保护产品的相关系统，具有较佳的可靠性。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种3D旋转摇杆控制装置，包括：

壳体：顶面设置有开口，所述壳体包括面壳和底壳，所述底壳包括底座和设置于底座的支撑柱，所述面壳包括开设有所述开口的面板和环绕面板设置的侧壁板；摇杆：竖直设置于所述壳体中并且上端从所述开口突出，能够进行倾倒操作；

摇臂组件：包括相互正交设置于壳体内的上摇臂和下摇臂，所述上摇臂和下摇臂分别根据所述摇杆的倾倒操作而转动，所述摇杆贯穿所述上摇臂和所述下摇臂；

转动检测组件：包括检测上摇臂转动动作的第一检测组件和检测下摇臂转动动作的第二检测组件；

还包括用于复位摇臂组件的复位机构，其特征在于：所述摇杆的下端设置有压接盘，所述复位机构包括与压接盘抵接的开关座，所述支撑柱设置有导条，所述开关座与导条滑动连接，所述开关座的下方设置有复位弹簧。

2.如权利要求1所述的一种3D旋转摇杆控制装置，其特征在于：所述摇杆的下部与下摇臂铰接。

3.如权利要求2所述的一种3D旋转摇杆控制装置，其特征在于：所述下摇臂设置有供摇杆穿过的通孔，所述通孔的内部两侧分别设置有铰接柱，所述摇杆的下部还设置有凸出部，所述凸出部开设有与所述铰接柱配合的铰接孔。

4.如权利要求3所述的一种3D旋转摇杆控制装置，其特征在于：所述铰接孔为盲孔或贯通式通孔。

5.如权利要求3所述的一种3D旋转摇杆控制装置，其特征在于：所述底壳分别设置有第一连接端和第二连接端，所述压接盘设置有与所述导条滑动连接的导槽，所述压接盘为POM或PA材质且整体注塑一体成型，所述压接盘的底面还设置有可将第一连接端和第二连接端导通的金属端子。

6.如权利要求2所述的一种3D旋转摇杆控制装置，其特征在于：所述支撑柱顶面设置有定位柱，所述面板开设有与所述定位柱匹配的定位孔。

7.如权利要求1所述的一种3D旋转摇杆控制装置，其特征在于：所述第一检测组件包括与所述上摇臂的一端部连接的第一转动部和固定于所述壳体侧壁的第一感应部，所述第一感应部根据所述第一转动部的转动量调整输出，所述第二检测组件包括与所述下摇臂的一端部连接的第二转动部和固定于所述壳体侧壁的第二感应部，所述第二感应部根据所述第二转动部的转动量调整输出。

8.如权利要求7所述的一种3D旋转摇杆控制装置，其特征在于：所述第一转动部、第二转动部均包括挡片和铆合于挡片上的折动子，所述第一感应部和第二感应部均包括感应电阻片、铆合于所述感应电阻片的输出端子和基于所述感应电阻片注塑成型的本体，所述本体固定于所述壳体侧面，所述折动子抵接于所述感应电阻片。

9.如权利要求1~8任一项所述的一种3D旋转摇杆控制装置，其特征在于：控制装置还包括卡接于所述壳体外侧的连动开关，所述下摇臂的一端驱动第二检测组件，所述下摇臂的另一端同步驱动连动开关。