CN215505455U - 按键结构和游戏机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种按键结构和游戏机。其中，按键结构包括壳体；按键，按键包括键本体和连接骨架，连接骨架的一端伸入壳体内，并与壳体活动连接，另一端伸出壳体外与键本体连接；弹性件，弹性件的一端连接于键本体，另一端连接于壳体的外壁；以及电磁模块，电磁模块包括位于壳体内的磁体组件和线圈，磁体组件包括第一磁体和第二磁体，第一磁体和第二磁体上下相对设置，且相互靠近的一端的磁性相同，线圈套接于连接骨架，连接骨架伸入壳体内的一端围设在第一磁体、第二磁体的外围，并可于第一磁体和第二磁体的外围上下运动。本实用新型技术方案的按键结构能够更加直接的对力进行反馈，提升用户的游戏体验感。

Description

按键结构和游戏机

技术领域

本实用新型涉及力反馈装置技术领域，特别涉及一种按键结构和具有该按键结构的游戏机。

背景技术

相关技术中，在一些游戏机的输入控制部分(如游戏手柄)中，为了提升用户的游戏体验和游戏的逼真性，有的会设置一些能够进行力反馈的按键结构，这种按键结构可以将游戏中一些特定的内容或者场景的信息电流产生触觉力而反馈到按键上，这样用户触摸按键时可以直接体验到由游戏内容反馈的力，实现游戏内容与玩家更加直接的交互。

然而，目前的这种按键结构中，在实现力的反馈时，一般是根据游戏信息驱使电机动作形成驱动源，并通过减速机构后将动力传递反馈到按键上，这样导致力的反馈不直接，容易形成空隙行程，从而在反馈到按键时不够直接，用户游戏体验感较差。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种按键结构，旨在能够更加直接的对力进行反馈，提升用户的游戏体验感。

为实现上述目的，本实用新型提出的按键结构，包括：

壳体；

按键，所述按键包括键本体和连接骨架，所述连接骨架的一端伸入所述壳体内，并与所述壳体活动连接，另一端伸出所述壳体外与所述键本体连接；

弹性件，所述弹性件的一端连接于所述键本体，另一端连接于所述壳体的外壁；以及

电磁模块，所述电磁模块包括位于所述壳体内的磁体组件和线圈，所述磁体组件包括第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体上下相对设置，且相互靠近的一端的磁性相同，所述线圈套接于所述连接骨架，所述连接骨架伸入所述壳体内的一端围设在所述第一磁体、所述第二磁体的外围，并可于所述第一磁体和所述第二磁体的外围上下运动。

可选地，所述磁体组件还包括磁轭，所述磁轭设于所述第一磁体和所述第二磁体之间。

可选地，所述第一磁体、所述磁轭和所述第二磁体三者的中心位于同一直线上。

可选地，所述线圈的外围包覆有绝缘件。

可选地，所述壳体包括底筒和盖板，所述底筒的一端具有开口，所述盖板连接于所述底筒并封盖所述开口，所述盖板开设有避让口，所述连接骨架的一端伸入所述底筒内，另一端经由所述避让口伸出，所述弹性件一端连接于所述键本体，另一端连接于所述盖板的外壁。

可选地，所述连接骨架包括活动筒和连接臂，所述活动筒可活动地插设于所述底筒内，所述连接臂的一端连接于所述活动筒，另一端经由所述避让口伸出与所述键本体连接。

可选地，所述键本体面向所述连接臂的一侧边开设有限位口，所述连接臂的一端限位于所述限位口内。

可选地，所述连接臂的数量为多个，多个所述连接臂沿所述活动筒的周向间隔均匀设置。

可选地，所述按键结构还包括信号连接的霍尔元件和磁性件，所述霍尔元件设于所述键本体面向所述壳体的一侧，所述磁性件对应所述霍尔元件设于所述壳体的外壁。

本实用新型还提出一种游戏机，包括如上述所述的按键结构。

本实用新型技术方案的按键结构，通过将连接骨架一端伸入壳体内，与壳体活动连接，另一端伸出壳体外与键本体连接，同时在键本体与壳体之间连接弹性件，从而使用户可以对键本体进行按压操作，并能依靠弹性件的弹性回复力实现按压回复；而通过在壳体内设置电磁模块，这样当电磁模块的线圈中通入游戏信息电流时，线圈跟随连接骨架相对第一磁体和第二磁体相对上下运动过程中，由于第一磁体和第二磁体相靠近的一端磁性相同，使得两个磁体的磁场均可以穿过线圈而产生感应电流，此时线圈受到安培力的作用发生运动，从而带动套接的连接骨架进行运动，进而使键本体受力动作，实现力的反馈、实现用户对游戏内容反馈力的触觉接收。该结构中，无需设计额外的驱动结构和减速机构，而是利用电磁驱动力进行反馈，从而避免了形成空隙行程，使反馈力可以直接的传递到键本体被用户接收，进而大大提升了用户的游戏体验感。

此外，本实用新型技术方案在按压键本体后，弹性件的弹性力能够配合电磁驱动力实现反馈力大小的调节，而且弹性件设置在壳体的外壁与键本体进行连接的结构，使得安装和拆卸操作更加简便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实用新型按键结构一实施例的结构示意图；

图2为图1的爆炸结构图；

图3为图1中一视角的截面示意图，其中，图中虚线箭头方向为磁路方向。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、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

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“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，全文中出现的“且/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A且/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种按键结构100。

请结合参照图1至图3，在本实用新型实施例中，该按键结构100包括壳体10、按键20、弹性件30以及电磁模块40。其中，所述按键20包括键本体21和连接骨架22，所述连接骨架22的一端伸入所述壳体10内，并与所述壳体10活动连接，另一端伸出所述壳体10外与所述键本体21连接；所述弹性件30的一端连接于所述键本体21，另一端连接于所述壳体10的外壁；所述电磁模块40设于所述壳体10内，并连接于所述连接骨架22，所述电磁模块40用于产生电磁驱动力以传递至所述键本体21。

本申请中，壳体10的外形可以设计为圆柱形，其内部形成有安装空间，电磁模块40安装于该安装空间内，且连接骨架22的部分伸入该安装空间内与电磁模块40连接。可以理解地，壳体10应当使用导磁材料制作，例如壳体10的材质可以但不限于是纯铁、硅钢、坡莫合金以及一般用冷轧碳钢薄板及钢带(SPCC)等等。

按键20的键本体21主要是用于供用户进行按压操作，其外形可以是对应壳体10形成为圆形盖体结构，以使按键结构100整体外观美观。弹性件30可以是弹簧、弹片或者弹性塑料件等，其可以在按压键本体21后提供回复力，并跟电磁模块40产生的电磁驱动力一起传递至键本体21供用户进行触觉接收。

实际应用中，用户在游戏使用时，按下键本体21进行游戏操作，例如假定为一个驾驶游戏操作时，当游戏内汽车静止时，游戏信息不产生电流，此时用户按压下键本体21后，感受到的反馈力即为弹性件30的回弹力；当汽车在开动时，此时在游戏场景中的阻力较小，因此该游戏信息电流为负向电流，负向电流通过电磁模块40产生的电磁驱动力方向与弹性件30的回弹力方向相反，用户感受的反馈力为弹性件30回弹力减去电磁驱动力，即用户感受到的游戏反馈力也较小，容易开动；同理，当汽车撞上障碍时，此时游戏信息电流为正向电流，电磁驱动力方向与弹性件30回弹力方向相同，因此用户感受到的游戏反馈力为回弹力与电磁驱动力之和，此时对应游戏内容反馈力变大，难以开动。

进一步地，所述电磁模块40包括磁体组件41和线圈42，所述磁体组件41设于所述壳体10内，所述连接骨架22伸入所述壳体10内的一端位于所述磁体组件41的外围，所述线圈42套接于所述连接骨架22，并位于所述壳体10内。

该实施例中，根据电磁驱动原理，线圈42通入电流后，在相对磁体组件41的磁场运动时，线圈42中产生感应电流，此时线圈42受到安培力的作用发生运动，从而带动套接的连接骨架22进行运动，进而使键本体21受力动作，实现力的反馈。而线圈42中根据游戏信息受到不同方向的电流时，其受到安培力方向也不同，如此传递到键本体21时实现了反馈力增强或者削弱的效果。

参照图3，进一步地，所述磁体组件41包括上下相对设置的第一磁体411和第二磁体412，所述第二磁体412远离所述第一磁体411的一端固定于所述壳体10的底壁，所述连接骨架22可于所述第一磁体411和所述第二磁体412的外围上下运动。

具体地，第一磁体411和第二磁体412均可以是永磁体，例如磁铁，第二磁体412可以粘接固定于壳体10的底壁。实际应用中，当线圈42中通过电流时，此时磁体组件41形成为电磁驱动器中的定子，而线圈42形成为动子，因此线圈42相对磁体组件41运动时，第一磁体411与第二磁体412的磁感线穿过线圈42，从而产生安培力对连接骨架22的运动进行增强或者抑制。

进一步地，所述第一磁体411和所述第二磁体412相互靠近的一端的磁性相同。如此设置，使得第一磁体411和第二磁体412形成为两个单独的磁体，这样使两个磁体两端的磁路均可以穿过线圈42，即，使得更多磁感线穿过线圈42。当线圈42通电后产生的磁感更强，从而使用户通过触摸键本体21可以更加灵敏的接收力反馈。

因此，本实用新型技术方案的按键结构100，通过将连接骨架22一端伸入壳体10内，与壳体10活动连接，另一端伸出壳体10外与键本体21连接，同时在键本体21与壳体10之间连接弹性件30，从而使用户可以对键本体21进行按压操作，并能依靠弹性件30的弹性回复力实现按压回复；而通过在壳体10内设置电磁模块40，这样电磁模块40可以根据游戏信息的电流来产生电磁驱动力，从而使电磁驱动力通过连接骨架22反馈传递到键本体21上，实现用户对游戏内容反馈力的触觉接收。该结构中，无需设计额外的驱动结构和减速机构，从而避免了形成空隙行程，使反馈力可以直接的传递到键本体21被用户接收，进而大大提升了用户的游戏体验感。

此外，本实用新型技术方案在按压键本体21后，弹性件30的弹性力能够配合电磁驱动力实现反馈力大小的调节，而且弹性件30设置在壳体10的外壁与键本体21进行连接的结构，使得安装和拆卸操作更加简便。

进一步地，磁体组件41还包括磁轭413，所述磁轭413设于第一磁体411和第二磁体412之间。其中，磁轭413可以粘接固定于第一磁体411与第二磁体412之间，通过磁轭413的设置，使得第一磁体411和第二磁体412相靠近的一端的磁力线可以通过磁轭413进行传输，从而进一步增加了电磁模块40整体的磁场强度。

进一步地，所述第一磁体411、所述磁轭413和所述第二磁体412三者的中心位于同一直线上。如此设置，使得连接骨架22围在磁体组件41的外围后，连接骨架22的内侧壁在上下运动过程中，不会与磁体组件41的各部分产生干涉。

结合参照图2和图3，进一步地，所述线圈42的外围包覆有绝缘件50。其中，该绝缘件50可以为包覆于线圈42外侧壁的绝缘胶带或者绝缘布带等等，通过包覆绝缘件50，可以避免线圈42的感应电流传递到壳体10上，从而有效的避免了线圈42与底筒11发生摩擦，导致线圈42受损影响绝缘性，从而产生漏电的风险。

本申请中壳体10包括底筒11和盖板12，所述底筒11的一端具有开口，所述盖板12连接于所述底筒11并封盖所述开口，所述盖板12开设有避让口121，所述连接骨架22的一端伸入所述底筒11内，另一端经由所述避让口121伸出，所述弹性件30一端连接于所述键本体21，另一端连接于所述盖板12的外壁。

其中，底筒11可以为U形筒结构，盖板12则对应为圆形盖板12，并且盖板12可拆卸地封盖于底筒11的开口处。为了便于其他部件的安装，避让口121开设于盖板12的边缘处，如此在盖板12的中间位置处可供弹性件30等其他部件进行安装。弹性件30的两端可通过粘接或者焊接分别与盖板12和键本体21进行固定。如此，连接骨架22通过避让口121伸入底筒11内与底筒11的内壁发生相对滑动，而弹性件30则位于底筒11外，在连接骨架22发生滑动后提供回弹，且不与连接骨架22产生干涉，安装结构简单，且便于组装和拆卸。

参照图2，进一步地，所述连接骨架22包括活动筒221和连接臂222，所述活动筒221可活动地插设于所述底筒11内，所述连接臂222的一端连接于所述活动筒221，另一端经由所述避让口121伸出与所述键本体21连接。

活动筒221呈工字筒结构，连接臂222连接于活动筒221端部的边缘上，并且线圈42缠绕在活动筒221的外侧壁，如此在按压键本体21后，活动筒221可于底筒11内自由活动，而连接臂222则通过避让口121伸出。如此使得键本体21和线圈42可以更加稳定的安装。

为了进一步提高键本体21与连接臂222安装的稳定性，所述键本体21面向所述连接臂222的一侧边开设有限位口211，所述连接臂222的一端限位于所述限位口211内。可以理解地，限位口211能够对连接臂222的位置进行限制，从而使连接臂222与键本体21固定后不会轻易偏移、脱落。

进一步地，所述连接臂222的数量为多个，多个所述连接臂222沿所述活动筒221的周向间隔均匀设置。具体而言，连接臂222的数量可以是2个、3个、4个或者更多，优选地，连接臂222的数量为3个，3个连接臂222于活动筒221的周沿相互间隔120°夹角设置。设置多个连接臂222可以使键本体21的受力更加均匀，而且安装的稳定性也更好。

参照图3，进一步地，本申请中的按键结构100还包括信号连接的霍尔元件60和磁性件70，所述霍尔元件60设于所述键本体21面向所述壳体10的一侧，所述磁性件70对应所述霍尔元件60设于所述壳体10的外壁。其中，霍尔元件60可以粘接固定在键本体21上，磁性件70可以为磁铁，并且固定在盖板12的外壁，可以理解地，通过设置霍尔元件60和磁性件70，使得键本体21在相对壳体10的运动过程中，霍尔元件60与磁性件70之间的距离会发生变化，从而可根据霍尔元件60的位置对键本体21的位置进行检测，进而便于检测按键20按压后的位移供后续的程序设计。

本实用新型还提出一种游戏机，该游戏机包括按键结构100，该按键结构100可以设于游戏机的手柄或者操作板上，该按键结构100的具体结构参照上述实施例，由于本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。

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

Claims (10)

1.一种按键结构，其特征在于，包括：

壳体；

按键，所述按键包括键本体和连接骨架，所述连接骨架的一端伸入所述壳体内，并与所述壳体活动连接，另一端伸出所述壳体外与所述键本体连接；

弹性件，所述弹性件的一端连接于所述键本体，另一端连接于所述壳体的外壁；以及

电磁模块，所述电磁模块包括位于所述壳体内的磁体组件和线圈，所述磁体组件包括第一磁体和第二磁体，所述第一磁体和所述第二磁体上下相对设置，且相互靠近的一端的磁性相同，所述线圈套接于所述连接骨架，所述连接骨架伸入所述壳体内的一端围设在所述第一磁体、所述第二磁体的外围，并可于所述第一磁体和所述第二磁体的外围上下运动。

2.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述磁体组件还包括磁轭，所述磁轭设于所述第一磁体和所述第二磁体之间。

3.如权利要求2所述的按键结构，其特征在于，所述第一磁体、所述磁轭和所述第二磁体三者的中心位于同一直线上。

4.如权利要求1所述的按键结构，其特征在于，所述线圈的外围包覆有绝缘件。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的按键结构，其特征在于，所述壳体包括：

底筒，所述底筒的一端具有开口；和

盖板，所述盖板连接于所述底筒并封盖所述开口，所述盖板开设有避让口，所述连接骨架的一端伸入所述底筒内，另一端经由所述避让口伸出，所述弹性件一端连接于所述键本体，另一端连接于所述盖板的外壁。

6.如权利要求5所述的按键结构，其特征在于，所述连接骨架包括活动筒和连接臂，所述活动筒可活动地插设于所述底筒内，所述连接臂的一端连接于所述活动筒，另一端经由所述避让口伸出与所述键本体连接。

7.如权利要求6所述的按键结构，其特征在于，所述键本体面向所述连接臂的一侧边开设有限位口，所述连接臂的一端限位于所述限位口内。

8.如权利要求6所述的按键结构，其特征在于，所述连接臂的数量为多个，多个所述连接臂沿所述活动筒的周向间隔均匀设置。

9.如权利要求1至4中任意一项所述的按键结构，其特征在于，所述按键结构还包括信号连接的霍尔元件和磁性件，所述霍尔元件设于所述键本体面向所述壳体的一侧，所述磁性件对应所述霍尔元件设于所述壳体的外壁。

10.一种游戏机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的按键结构。

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