CN207169022U - 扳机触发机构及手柄 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种扳机触发机构及手柄，包括扳机键、安装在扳机键上的扳机支架、安装在扳机支架上的扳机齿轮、穿过所述扳机齿轮的轴孔的扳机转轴以及电位器、电位器齿轮和同步带；所述扳机转轴用于安装在手柄本体上，所述扳机键在按压力的作用下带动所述扳机支架和扳机齿轮绕所述扳机转轴转动；在所述电位器上设置有电位器转轴，所述电位器齿轮安装在所述电位器转轴上，所述同步带与所述扳机齿轮和电位器齿轮相啮合，将扳机齿轮的转动传动至电位器齿轮，通过驱动电位器齿轮转动，带动电位器转轴转动，以改变电位器的阻值。本实用新型利用电位器两端的电压变化反映扳机键的行程量变化，具有良好的线性输出特性，适合应用在各种类型的手柄中。

Description

扳机触发机构及手柄

技术领域

本实用新型属于手柄技术领域，具体地说，是涉及一种用于手柄上的扳机触发结构设计。

背景技术

扳机键是手柄中的一个重要组成部件，具有一定行程，可以配合手柄中的电子线路实现缩放、加速、减速等功能。目前的手柄，其电子线路是根据接收到的电压值变化来判断扳机键的行程大小的。

为了实现这种电压值的变化，现有的扳机触发机构通常采用两种设计方式：

其一，通过改变电阻值来改变电压值。具体实现方式是：在扳机触发机构中设置碳粒1和碳膜电阻2，如图1所示。碳粒1在初始位置时不与碳膜电阻2接触，此时碳膜电阻2两端的电压U0是恒定的。当扳机键按下时，按压力F作用在碳粒1上，使碳粒1与碳膜电阻2接触，进而改变了碳膜电阻2的阻值（相当于碳粒1与碳膜电阻2并联），引起碳膜电阻2两端的电压发生变化。并且，当扳机键的行程越大，作用力F越大，碳膜电阻2的阻值越小，其两端的电压值U0也就越小。手柄中的电子线路根据所述电压值U0的大小判断扳机键的行程量，进而执行相应的功能。

这种采用碳粒1配合碳膜电阻2的扳机触发结构设计，由于知识产权掌握在外国公司手中，因此应用范围小，并且生成的电压值U0的线性指标比较差，不利于扳机键行程量的准确计算。

其二，通过改变磁场强度来改变电压值。具体实现方式是：在扳机触发机构中设置霍尔感应元件和磁铁，利用磁铁生成磁场，并将霍尔感应元件置于磁场中。通过改变磁铁的位置，改变磁场的强度。磁场强度的变化引起霍尔感应元件感应输出的电压值发生变化。手柄中的电子线路可以根据霍尔感应元件输出的电压值判断扳机键的行程大小，继而触发相应的功能。

这种采用磁铁配合霍尔感应元件的扳机触发结构设计，不能兼容带地磁感应的芯片，且输出的电压信号不够线性，因此，不能保证扳机键行程计算的准确性，对于某些对扳机键行程量检测精确度要求较高的场合并不适用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种扳机触发机构，可以根据扳机键的行程变化输出线性变化的电压，进而有助于扳机键行程量的准确检测。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

本实用新型在一个方面，提出了一种扳机触发机构，包括扳机键、安装在扳机键上的扳机支架、安装在扳机支架上的扳机齿轮、穿过所述扳机齿轮的轴孔的扳机转轴以及电位器、电位器齿轮、同步带和电压采样电路；其中，所述扳机转轴用于安装在手柄本体上，所述扳机键在按压力的作用下带动所述扳机支架和扳机齿轮绕所述扳机转轴转动；在所述电位器上设置有电位器转轴，所述电位器齿轮安装在所述电位器转轴上，所述同步带与所述扳机齿轮和电位器齿轮相啮合，将扳机齿轮的转动传动至电位器齿轮，通过驱动电位器齿轮转动，带动电位器转轴转动，以改变电位器的阻值；所述电压采样电路采集所述电位器两端的电压。

优选的，所述扳机键优选设计成中空结构，所述扳机支架优选安装在扳机键的中空腔内，以减小扳机触发机构在手柄中的空间占用。

作为所述扳机支架在扳机键中的一种优选安装方式，在所述扳机键的相对两个侧面的内壁上分别开设有一个卡槽，在所述扳机支架上安装有两个卡扣，所述两个卡扣与两个所述卡槽一一对应卡接，使所述扳机支架卡装在所述扳机键中。

进一步的，所述扳机键的上方开口，所述扳机齿轮位于扳机支架的上部，所述扳机齿轮的一部分位于所述扳机键的中空腔内，另一部分通过所述开口外露于所述扳机键。

优选的，所述扳机支架与所述扳机齿轮优选设计成一体式结构，以简化装配操作。

为了提高扳机键行程量检测的准确性，优选设计所述扳机齿轮的分度圆直径大于所述电位器齿轮的分度圆直径，这样，即使扳机键的行程量极小，电位器的转轴也会发生明显地转动，进而导致采样电压出现明显的变化，由此可以显著提升扳机键行程检测的灵敏性。

进一步的，所述电位器和电压采样电路设置在同一块PCB板上，所述PCB板在扳机触发机构安装在手柄上时，内置于手柄本体中。

作为所述电压采样电路的一种优选电路设计，在所述电压采样电路中设置有分压电阻，所述电位器的一端通过所述分压电阻连接直流电源，另一端接地，通过所述分压电阻与电位器的中间节点输出所述电压。

本实用新型在另一个方面，还提出了一种手柄，包括手柄本体以及设置在所述手柄本体上的扳机触发机构，所述扳机触发机构包括扳机键、安装在扳机键上的扳机支架、安装在扳机支架上的扳机齿轮、穿过所述扳机齿轮的轴孔的扳机转轴以及电位器、电位器齿轮、同步带和电压采样电路；其中，所述扳机转轴用于安装在手柄本体上，所述扳机键在按压力的作用下带动所述扳机支架和扳机齿轮绕所述扳机转轴转动；在所述电位器上设置有电位器转轴，所述电位器齿轮安装在所述电位器转轴上，所述同步带与所述扳机齿轮和电位器齿轮相啮合，将扳机齿轮的转动传动至电位器齿轮，通过驱动电位器齿轮转动，带动电位器转轴转动，以改变电位器的阻值；所述电压采样电路采集所述电位器两端的电压。

进一步的，在所述手柄中还设置有模数转换器和处理器，所述模数转换器接收所述电压采样电路采集到的所述电压，并转换成数字电压值；所述处理器接收所述模数转换器输出的电压值，根据所述电压值确定所述扳机键的行程量。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的扳机触发机构利用电位器两端的电压变化反映扳机键的行程量变化，由于电位器具有良好的线性输出特性，因此输出的电压信号能够非常直接地体现扳机键的旋转运动，尤其适合应用在捕捉精度比较高的大型体感游戏所需的游戏手柄中，以提高用户的使用体验。此外，设计扳机键通过齿轮与同步带啮合带动电位器转轴旋转，结构简单，空间占用小，电位器的空间位置摆放比较自由，解决了扳机键的旋转角度受限的问题。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是现有扳机触发机构的一种实施例的结构示意图；

图2是本实用新型所提出的扳机触发机构的一种实施例的结构分解图；

图3是图2所示扳机触发机构的纵向剖视图；

图4是图2中扳机支架的一种实施例的结构示意图；

图5是本实用新型所提出的扳机触发机构中的电压采样电路的一种实施例的电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

结合图2-图4所示，本实施例的扳机触发机构包括扳机键10、扳机支架20、电位器30等主要组成部分。其中，扳机支架20与扳机键10装配固定，在扳机键10受到外界按压力的作用下发生转动时，可以跟随扳机键10一同转动。在扳机支架20上安装有扳机齿轮22，在扳机齿轮22的轴孔中安装有转轴21，将转轴21与手柄本体固定连接在一起，通过转轴21一方面可以实现扳机触发机构在手柄本体上的组合装配，另一方面可以使扳机键10、扳机支架20和扳机齿轮22绕所述转轴21相对于手柄本体转动，以实现对扳机的触发。为了将扳机键10的转动传递给电位器30，本实施例在电位器30的转轴31上安装有电位器齿轮32，并通过同步带33与所述的扳机齿轮22和电位器齿轮32相啮合，利用同步带33将扳机齿轮22的转动传动给电位器齿轮32，通过带动电位器齿轮32旋转，以驱动电位器转轴31旋转，进而改变电位器30的阻值，利用电位器30的阻值变化反映扳机键10的转动角度，即扳机键10的行程大小，进而通过手柄中的电子线路实现对用户扳机操作的响应。

为了方便地检测电位器30的阻值变化，本实施例设计电压采样电路采集电位器30两端的电压变化，根据电压变化反映电位器30的阻值变化，并将采集到的电压传送至手柄中的电子线路，电子线路根据接收到的电压值换算出扳机键10的行程量，进而响应用户的班级操作。

为了避免扳机触发机构在手柄本体中占据过大的空间，以影响手柄的整体结构设计，本实施例优选将所述扳机键10设计成顶部16开口的中空结构，如图2所示。将扳机支架20内置于扳机键10的中空腔15内，并通过卡装结构卡装固定，从而将扳机键10与扳机支架20结合在一起，形成一个共同运动的部件。

具体来讲，可以在扳机键10的相对两个侧面11、12的内壁上分别开设一个卡槽14，结合图2、图3所示，扳机键10的前端面13（接收用户按压力的端面）在所述的两个侧面11、12之间延伸过度。在扳机支架20上、与所述两个侧面11、12相邻且正对的两个侧壁上分别安装一个卡扣23、24，如图4所示，两个卡扣23、24与扳机键10内的两个卡槽14对应卡接，以方便扳机支架20与扳机键10的组装和拆卸。

将扳机齿轮22设置在扳机支架20的上部，所述扳机齿轮22可以与扳机支架20一体成型，即为一个整体；也可以独自成型后固定装配在一起，成为共同运动的部件。在将扳机支架20卡装固定在扳机键10的中空腔15内时，扳机齿轮22可以全部或者部分地从扳机键10的顶部16开口处伸出，外露扳机键10，使转轴21位于扳机键10的上方，以便于与手柄本体装配。

在本实施例中，优选将扳机齿轮22设计成大齿轮，分度圆直径为D2；将电位器齿轮32设计成小齿轮，分度圆直径为D1，D1<D2。当用户按压扳机键10时，扳机键10带动扳机支架20、扳机齿轮22绕扳机转轴21转动，扳机齿轮22的转动通过同步带33传动至电位器齿轮32，使电位器齿轮32随之转动，进而通过电位器齿轮32带动电位器转轴31旋转，以改变电位器30的阻值。在本实施例中，扳机齿轮22的旋转角度β与电位器齿轮32的旋转角度α取决于扳机齿轮22与电位器齿轮32的分度圆直径D2、D1，其对应关系为：

β/α=D2/D1

因此，只需调整扳机齿轮22与电位器齿轮32的分度圆直径D2、D1的比值，即可利用较小的扳机旋转角度获得较大的电位器旋转角度，以提高扳机键10行程量检测的精确度，满足捕捉精度比较高的大型体感类游戏对扳机操作的灵敏度要求。

将电位器30安装在手柄本体内部的PCB板40上，配合分压电阻R1和直流电源VDD形成电压采样电路，结合图5所示。图5中，R2为所述的电位器30，一端接地，另一端通过分压电阻R1连接直流电源VDD。采集分压电阻R1与电位器R2的中间节点处的电压值U，即为电位器R2两端的电压值。该电压值U随着电位器R2的阻值的增大而增大，随着电位器R2的阻值的减小而减小，呈线性变化关系。

利用模数转换器ADC接收所述电压值U，并转换成数字信号后，发送至处理器MCU，以换算出扳机键10的行程量，进而触发相应的功能，响应用户的操作。

当然，所述模数转换器ADC也可以内置于处理器MCU中。所述电压采样电路、模数转换器ADC和处理器MCU均可以布设在所述PCB板40上。

本实施例利用电位器两端的电压变化反映扳机键的行程量变化，由于电位器具有良好的线性输出特性，因此，可以提高扳机键行程计算的准确性，能够很好地适应某些对扳机键行程量检测精确度要求较高的应用场合。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种扳机触发机构，其特征在于，包括：

扳机键；

扳机支架，其安装在所述扳机键上；

扳机齿轮，其安装在所述扳机支架上；

扳机转轴，其穿过所述扳机齿轮的轴孔，用于安装在手柄本体上；所述扳机键在按压力的作用下带动所述扳机支架和扳机齿轮绕所述扳机转轴转动；

电位器，其上设置有电位器转轴；

电位器齿轮，其安装在所述电位器转轴上；

同步带，其与所述扳机齿轮和电位器齿轮相啮合，将扳机齿轮的转动传动至电位器齿轮，通过驱动电位器齿轮转动，带动电位器转轴转动，以改变电位器的阻值；

电压采样电路，采集所述电位器两端的电压。

2.根据权利要求1所述的扳机触发机构，其特征在于，所述扳机键为中空结构，所述扳机支架安装在扳机键的中空腔内。

3.根据权利要求2所述的扳机触发机构，其特征在于，在所述扳机键的相对两个侧面的内壁上分别开设有一个卡槽，在所述扳机支架上安装有两个卡扣，所述两个卡扣与两个所述卡槽一一对应卡接，使所述扳机支架卡装在所述扳机键中。

4.根据权利要求2所述的扳机触发机构，其特征在于，所述扳机键的上方开口，所述扳机齿轮位于扳机支架的上部，所述扳机齿轮的一部分位于所述扳机键的中空腔内，另一部分通过所述开口外露于所述扳机键。

5.根据权利要求4所述的扳机触发机构，其特征在于，所述扳机支架与所述扳机齿轮为一体式结构。

6.根据权利要求1所述的扳机触发机构，其特征在于，所述扳机齿轮的分度圆直径大于所述电位器齿轮的分度圆直径。

7.根据权利要求1所述的扳机触发机构，其特征在于，所述电位器和电压采样电路设置在同一块PCB板上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的扳机触发机构，其特征在于，在所述电压采样电路中设置有分压电阻，所述电位器的一端通过所述分压电阻连接直流电源，另一端接地，通过所述分压电阻与电位器的中间节点输出所述电压。

9.一种手柄，其特征在于，包括手柄本体以及设置在所述手柄本体上的如权利要求1至8中任一项所述的扳机触发机构。

10.根据权利要求9所述的手柄，其特征在于，还包括：

模数转换器，其接收所述电压采样电路采集到的所述电压，并转换成数字电压值；

处理器，其接收所述模数转换器输出的电压值，根据所述电压值确定所述扳机键的行程量。