TWM572565U - High-precision multi-directional input device - Google Patents

Abstract

本新型涉及多方向輸入裝置領域，特別是涉及一種高精度多方向輸入裝置，包括基座、上蓋、搖桿組件、復位組件、電氣組件、開關彈片和端子組件。電氣組件的第一、二碳膜導電彈片安裝於上蓋、基座及第一、二碳膜電阻所圍成的腔隙內，並隨上搖肩和下搖肩擺動，以將搖桿組件X軸和Y軸移動的信號轉化為電信號，通過端子組件的電阻端子輸出，以將搖桿按壓動作轉化為電信號，通過端子組件的開關端子輸出，以實現對螢幕光標的控制。由於搖桿組件是直接對第一碳膜導電彈片與第一碳膜電阻和第二碳膜導電彈片與第二碳膜電阻的運動阻值變化進行控制，不需通過其他機構傳遞，使得搖桿較小的位置變動均能被轉化為電信號，有利於提高本新型的控制精度。

Description

高精度多方向輸入裝置

本新型涉及多方向輸入裝置領域，特別是涉及一種高精度多方向輸入裝置。

隨著生活水平的提高，人們的業餘活動日益豐富多彩，集休閒娛樂、開發智力、培養情商、甚至運動健身於一體的電子遊戲機越來越受到廣大群眾的喜愛，作為電子遊戲機的重要組成部件，遊戲搖桿開關則是人們體驗電子遊戲的重要部件。

在專利CN1877509中，公開了一種搖桿與開關，該搖桿與開關彈片20是由一個基座30、封蓋50、桿件70、萬向組件100、多個撓性薄膜或組件150與開關彈片200所組成。該封蓋50具有一個頂部51與底部52。該封蓋50具有多個銷件53與凸出部54，而該等凸出部54從該底部52延伸出。該封蓋50被裝設在該基座30的上方。一個開孔57使該桿件70可穿過該封蓋50。該封蓋50具有多個壁部55。多個開槽56被形成在該等壁部55中。一對半圓形腔58設置在該封蓋50之中。該等半圓形腔穴58具有一個內表面59。該等撓性薄膜150被裝設在該等半圓形腔穴58的內表面59之上。

該搖桿開關中，是桿件間接控制裝設有電阻器的撓性薄膜，以此來產生一個指示該桿件位置的電信號，當該等軛件 102與120移動時，接觸器指部191在該撓性薄膜150的電阻軌道156與該導體軌道158之上移動，以改變端子電壓，該專利雖然實現開關小型化的目標，但由於較長的接觸器移動距離造成一個更精確代表該桿件70位置的電氣訊號，而該專利中，接觸器移動距離較小，因此其產生的電信號的精度有待提高。

基於此，有必要提供一種控制精度高的高精度多方向輸入裝置。

本新型的目的可通過下列技術方案來實現：高精度多方向輸入裝置，包括：基座；上蓋，所述上蓋蓋設於基座上方，中央設置有一中央腔；搖桿組件，所述搖桿組件安裝於上蓋和基座所形成的腔隙內，包括搖桿、上搖肩和下搖肩，所述搖桿包括上端和下端，所述上搖肩呈拱橋狀，上搖肩包括中央向上凸起形成的第一凸部、第一凸部兩側的第一端和第二端、第一凸部中央設有第一通孔，所述下搖肩包括中央向上凸起形成的第二凸部、第二凸部兩側的第三端和第四端、第二凸部中央設有第二通孔，所述上搖肩位於下搖肩下方，且二者垂直設置，且所述第一端、第二端垂直於第三端、第四端，所述第二凸部伸入第一凸部內，所述搖桿的下端依次穿過上搖肩的第一通孔和下搖肩鉚合，所述搖桿帶動上搖肩和下搖肩擺動； 復位組件，所述復位組件安裝於搖桿組件下方，用於搖桿組件按壓後的復位；電氣組件，所述電氣組件被控制於搖桿組件電連接，用於將搖桿組件移動的信號轉化為電信號，所述電氣組件包括第一滑動塊、第二滑動塊、第一碳膜導電彈片、第一碳膜電阻、第二碳膜導電彈片、第二碳膜電阻和觸動塊，所述第一(二)碳膜導電彈片通過第一(二)滑動塊安裝於上蓋、基座及第一(二)碳膜電阻圍成的腔隙內，且隨上搖肩和下搖肩擺動，以將搖桿組件X軸和Y軸移動的信號轉化為電信號，所述觸動塊與下搖肩的下端接觸，以將搖桿按壓動作轉化為電信號；開關彈片，所述開關彈片安裝於基座中，位於觸動塊的下方，用於實現電路的斷開與閉合；端子組件，所述端子組件用於輸出電信號，包括第一碳膜端子、第二碳膜端子和開關端子，所述第一碳膜端子、第二碳膜端子安裝於第一碳膜電阻和第二碳膜電阻外側，且與第一碳膜導電彈片和第二碳膜導電彈片通過第一(二)碳膜電阻電連接，所述開關端子安裝於開關彈片下方。

對上述技術方案的進一步改進為，所述復位組件包括復位圈和套設於復位圈內的彈簧，所述彈簧的一端與復位圈的下端相抵接，另一端與基座相抵接。

對上述技術方案的進一步改進為，所述搖桿的底部通過鉚釘與下搖肩鉚接。

對上述技術方案的進一步改進為，所述第一(二)碳膜導電彈片呈葫蘆形，通過銷件安裝於第一(二)滑動塊上， 所述第一(二)碳膜導電彈片包括一用於容納第一(二)滑動塊輸出軸的開孔、一可隨第一(二)滑動塊在上搖肩(下搖肩)的作用下擺動的擺動部。

對上述技術方案的進一步改進為，所述基座包括底板和圍設於底板四周的四個側壁，所述第一碳膜導電彈片和第一碳膜電阻分別位於基座的相鄰兩側壁，所述第二碳膜導電彈片和第二碳膜電阻分別位於基座的另外相鄰兩側壁。

本新型的有益效果為：

1、電氣組件的第一(二)碳膜導電彈片通過第一(二)滑動塊分別安裝於上蓋、基座及第一(二)碳膜電阻所圍成的腔隙內，並隨上搖肩和下搖肩擺動，以將搖桿組件在X軸和Y軸移動的信號轉化為電信號，並通過端子組件的電阻端子輸出，觸動塊與下搖肩下端的接觸，以將搖桿按壓動作轉化為電信號，並通過開關彈片實現電路閉合，通過端子組件的開關端子輸出，以實現對螢幕光標的控制。由於搖桿組件是直接對第一碳膜導電彈片與第一碳膜電阻和第二碳膜導電彈片與第二碳膜電阻的運動阻值變化進行控制，不需通過其他機構傳遞，使得搖桿較小的位置變動均能被轉化為電信號，有利於提高本新型的控制精度。

2、復位組件的彈簧外側套設有復位圈，用以對彈簧進行徑向定位，防止其左右搖晃，以使得搖桿能在豎直方向上準確復位，進一步提高本新型的控制精度。

3、搖桿的底部通過鉚釘與下搖肩鉚接，使得搖桿與下搖肩緊密接觸，搖桿微小的移動均能傳遞給下搖肩，再轉化為電信號輸出，進一步提高本新型的控制精度。

4、第一(二)碳膜導電彈片呈葫蘆形，鉚合於第一(二)滑動塊上，所述第一(二)碳膜導電彈片包括一用於容納第一(二)滑動塊輸出軸的開孔、一可隨滑動塊在上搖肩(下搖肩)的作用下擺動的擺動部。第一(二)碳膜導電彈片與第一(二)滑動塊同步運動，使得搖桿微小的移動均能帶動第一(二)碳膜導電彈片擺動，進一步提高本新型的控制精度。

5、第一(二)碳膜導電彈片設置於基座的相鄰兩側壁，且安裝於側壁與第一(二)碳膜電阻之間，使得本新型的高度增加，體積增大，但控制精度提高。

100‧‧‧高精度多方向輸入裝置

110‧‧‧基座

111‧‧‧底板

112‧‧‧側壁

120‧‧‧上蓋

121‧‧‧中央腔

130‧‧‧搖桿組件

131‧‧‧搖桿

131a‧‧‧上端

131b‧‧‧下端

132‧‧‧上搖肩

132a‧‧‧第一凸部

132b‧‧‧第一通孔

132c‧‧‧第一端

132d‧‧‧第二端

133‧‧‧下搖肩

133a‧‧‧第二凸部

133b‧‧‧第二通孔

133c‧‧‧第三端

133d‧‧‧第四端

134‧‧‧鉚釘

140‧‧‧復位組件

141‧‧‧復位圈

142‧‧‧彈簧

150‧‧‧電氣組件

151‧‧‧第一滑動塊

152‧‧‧第二滑動塊

153‧‧‧第一碳膜導電彈片

153a、154a‧‧‧開孔

154‧‧‧第二碳膜導電彈片

153b、154b‧‧‧擺動部

155‧‧‧觸動塊

156‧‧‧第一碳膜電阻

157‧‧‧第二碳膜電阻

160‧‧‧開關彈片

170‧‧‧端子組件

171‧‧‧第一碳膜端子

172‧‧‧第二碳膜端子

173‧‧‧開關端子

第1圖為本新型之高精度多方向輸入裝置的爆炸圖。

第2圖為本新型之高精度多方向輸入裝置組合的立體圖。

第3圖為本新型之高精度多方向輸入裝置組合的另一視角的立體圖。

第4圖為本新型之高精度多方向輸入裝置的部分組合分解圖。

第5圖為本新型之高精度多方向輸入裝置的剖面圖。

第6圖為本新型之高精度多方向輸入裝置的碳膜導電彈片及滑動塊的結構示意圖。

如第1至5圖所示，為本新型高精度多方向輸入裝置的爆炸圖、組合立體圖、部分組合分解圖和剖面圖。

高精度多方向輸入裝置100，包括基座110、上蓋120、搖桿組件130、復位組件140、電氣組件15 0、開關彈片160和端子組件170。

基座110包括底板111和圍設於底板四周的四個側壁112，第一碳膜導電彈片152和第一碳膜電阻156分別位於基座110的相鄰兩側壁112，第二碳膜導電彈片153和第二碳膜電阻157分別位於基座110的另外相鄰兩側壁112。

上蓋120蓋設於基座110上方，中央設置有一中央腔121。

搖桿組件130，搖桿組件130安裝於上蓋120和基座110所形成的腔隙內，包括搖桿131、上搖肩132和下搖肩133，搖桿131包括上端131a和下端131b，上搖肩132呈拱橋狀，上搖肩132包括中央向上凸起形成的第一凸部132a、第一凸部132a兩側的第一端132c和第二端132d、第一凸部132a中央設有第一通孔132b，下搖肩133包括中央向上凸起形成的第二凸部133a、第二凸部133a兩側的第三端133c和第四端133d、第二凸部133a中央設有第二通孔133b，上搖肩132位於下搖肩133下方，且二者垂直設置，且第一端132c、第二端132d垂直於第三端133c、第四端133d，第二凸部133a伸入第一凸部132a內，搖桿131的下端131b依次穿過上搖肩132的第一通孔132b和下搖肩133的第二通孔133b，搖桿131帶動上搖肩132和下搖肩133擺動。搖桿131的底部通過鉚釘134與下搖肩133鉚接。

復位組件140，復位組件140安裝於搖桿組件130下方，用於搖桿組件130按壓及任意方向擺動後復位；復位組件140包括復位圈141和套設於復位圈141內的彈簧142，彈簧142的一端與復位圈141的下端131b相抵接，另一端與基座110相抵接。

電氣組件150，電氣組件150被搖桿組件130電控制，用於將搖桿組件130移動的信號轉化為電信號，電氣組件150包括第一滑動塊151、第二滑動塊152、第一碳膜導電彈片153、第一碳膜電阻156、第二碳膜導電彈片154、第二碳膜電阻157和觸動塊155，第一(二)碳膜導電彈片153(154)通過第一(二)滑動塊151(152)安裝於上蓋120、基座110及第一(二)碳膜電阻156(157)圍成的腔隙內，且隨上搖肩132和下搖肩133擺動，以將搖桿組件130的X軸和Y軸移動的信號轉化為電信號，觸動塊155與下搖肩133的下端接觸，以將搖桿131按壓動作轉化為電信號。

開關彈片160，開關彈片160安裝於基座110中，位於觸動塊155的下方，用於實現電路的斷開與閉合。

端子組件170，端子組件170用於輸出電信號，包括第一碳膜端子171、第二碳膜端子172和開關端子173，第一碳膜端子171、第二碳膜端子172安裝於第一碳膜電阻156和第二碳膜電阻157外側，且與第一碳膜導電彈片153和第二碳膜導電彈片154通過第一(二)碳膜電阻 156(157)電連接，開關端子173安裝於開關彈片160下方。

如第6圖所示，為本新型高精度多方向輸入裝置的碳膜導電彈片及滑動塊的結構示意圖。第一(二)碳膜導電彈片153(154)呈葫蘆形，通過銷件安裝於第一(二)滑動塊151(152)上，第一(二)碳膜導電彈片153(154)包括一用於容納第一(二)滑動塊151(152)輸出軸的開孔153a(154a)、一可隨第一(二)滑動塊151(152)在上搖肩132(下搖肩133)的作用下擺動的擺動部153b(154b)。

本新型的有益效果為：電氣組件150的第一(二)碳膜導電彈片153(154)通過第一(二)滑動塊151(152)分別安裝於上蓋120、基座110及第一(二)碳膜電阻156(157)所圍成的腔隙內，並隨上搖肩132和下搖肩133擺動，以將搖桿組件130的X軸和Y軸移動的信號轉化為電信號，通過端子組件170的第一碳膜端子171、第二碳膜端子172輸出，通過觸動塊155與下搖肩133下端的接觸，以將搖桿131按壓動作轉化為電信號，並通過開關彈片實現電路閉合，通過開關端子173輸出，以實現對螢幕光標的控制。由於搖桿組件130是直接對第一碳膜導電彈片153與第一碳膜電阻156和第二碳膜導電彈片154與第二碳膜電阻157的運動阻值變化進行控制，不需通過其他機構傳遞，使得搖桿131較小的位置變動均能被轉化為電信號，有利於提高本新型的控制精度。

復位組件140的彈簧142外側套設有復位圈141，用以對彈簧142進行徑向定位，防止其左右偏心，以使得搖桿131能在豎直方向上準確復位，進一步提高本實新型的控制精度。

搖桿131的底部通過鉚釘134與下搖肩133鉚接，使得搖桿131與下搖肩133緊密接觸，搖桿131微小的移動均能傳遞給下搖肩133，再轉化為電信號輸出，進一步提高本新型的控制精度。

第一(二)碳膜導電彈片153(154)呈葫蘆形，鉚合於第一(二)滑動塊151(152)上，第一(二)碳膜導電彈片153(154)包括一用於容納第一(二)滑動塊151(152)輸出軸的開孔153a、一可隨滑動塊在上搖肩132(下搖肩133)的作用下擺動的擺動部153b。第一(二)碳膜導電彈片153(154)與第一(二)滑動塊151(152)同步運動，使得搖桿131微小的移動均能帶動第一(二)碳膜導電彈片153(154)擺動，進一步提高本新型的控制精度。

第一(二)碳膜導電彈片153(154)設置於基座110的相鄰兩側壁112，且安裝於側壁112與第一(二)碳膜電阻156(157)之間，使得本新型的高度增加，體積增大，但控制精度提高。

本新型的工作原理為：前後左右移動搖桿131，搖桿131前後左右運動，通過上搖肩132和下搖肩133帶動第一碳膜導電彈片153和第二碳膜導電彈片154擺動，以 獲取搖桿131在X軸和Y軸方向上的運動軌跡，並將移動信號轉化為電信號，按壓搖桿131，搖桿131向下運動並與觸動塊155接觸，並帶動觸動塊155向下運動以閉合電路，電氣組件150將搖桿組件130的運動軌跡轉化為電信號輸出，實現對螢幕光標的控制。當鬆開搖桿131時，搖桿131在復位組件140的作用下復位，下搖肩131與觸動塊155、開關彈片160脫離端子組件170的接觸，電路斷開。

以上所述實施例僅表達了本新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本新型的保護範圍。因此，本新型專利的保護範圍應以所附權利要求為准。

Claims (5)

1. 一種高精度多方向輸入裝置，其特徵在於：包括基座；上蓋，所述上蓋蓋設於基座上方，中央設置有一中央腔；搖桿組件，所述搖桿組件安裝於上蓋和基座所形成的腔隙內，包括搖桿、上搖肩和下搖肩，所述搖桿包括上端和下端，所述上搖肩呈拱橋狀，上搖肩包括中央向上凸起形成的第一凸部、第一凸部兩側的第一端和第二端、第一凸部中央設有第一通孔，所述下搖肩包括中央向上凸起形成的第二凸部、第二凸部兩側的第三端和第四端、第二凸部中央設有第二通孔，所述上搖肩位於下搖肩下方，且二者垂直設置，且所述第一端、第二端垂直於第三端、第四端，所述第二凸部伸入第一凸部內，所述搖桿的下端穿過上搖肩的第一通孔並與下搖肩鉚合，所述搖桿帶動上搖肩和下搖肩擺動；復位組件，所述復位組件安裝於搖桿組件下方，用於搖桿組件按壓後的復位；電氣組件，所述電氣組件被控制與搖桿組件電連接，用於將搖桿組件移動的信號轉化為電信號，所述電氣組件包括第一滑動塊、第二滑動塊、第一碳膜導電彈片、第一碳膜電阻、第二碳膜導電彈片、第二碳膜電阻和觸動塊，所述第一碳膜導電彈片通過第一滑動塊安裝於上蓋、基座及第一碳膜電阻圍成的腔隙內，所述第二碳膜導電彈片通過第二滑動塊安裝於上蓋、基座及第二碳膜電阻圍成的腔隙內，且隨上搖肩和下搖肩擺動，以將搖桿組件X軸和Y軸移動的信號轉化為電信號，所述觸動塊與下搖肩的下端接觸，以將搖桿按壓動作轉化為電信號； 開關彈片，所述開關彈片安裝於基座中，位於觸動塊的下方，用於實現電路的斷開與閉合；端子組件，所述端子組件用於輸出電信號，包括第一碳膜端子、第二碳膜端子和開關端子，所述第一碳膜端子安裝於第一碳膜電阻外側，且與第一碳膜導電彈片通過第一碳膜電阻電連接，所述第二碳膜端子安裝於第二碳膜電阻外側，且與第二碳膜電彈片通過第二碳膜電阻電連接，所述開關端子安裝於開關彈片下方。
2. 根據請求項1所述的高精度多方向輸入裝置，所述復位組件包括復位圈和套設於復位圈內的彈簧，所述彈簧的一端與復位圈的下端相抵接，另一端與基座相抵接。
3. 根據請求項2所述的高精度多方向輸入裝置，所述搖桿的底部通過鉚釘與下搖肩鉚接。
4. 根據請求項3所述的高精度多方向輸入裝置，所述第一、二碳膜導電彈片呈葫蘆形，通過第一、二滑動塊上的凸點鉚合在一起，所述第一碳膜導電彈片包括一用於容納第一滑動塊輸出軸的開孔、一可隨第一滑動塊在上搖肩的作用下擺動的擺動部，所述第二碳膜導電彈片包括一用於容納第二滑動塊輸出軸的開孔、一可隨第二滑動塊在下搖肩的作用下擺動的擺動部。
5. 根據請求項4所述的高精度多方向輸入裝置，所述基座包括底板和圍設於底板四周的四個側壁，所述第一碳膜導電彈片和第一碳膜電阻分別位於基座的相鄰兩側壁，所述第二碳膜導電彈片和第二碳膜電阻分別位於基座的另外相鄰兩側壁。