WO2017063522A1 - 压敏电阻式多方向输入装置 - Google Patents

Abstract

一种压敏电阻式多方向输入装置，包括上盖（2）、基座（1）、摇杆组件（3）、复位组件（4）、电气组件（5）和端子组件（6）；电气组件（5）的导电弹片（53）安装于上盖（2）、基座（1）及压敏电阻（51）所围成的腔隙内，操作摇杆（31）使上摇臂（32）或下摇臂（33）偏心轮（30）摆动，因偏心轮（30）在轴向方向高度的变化使弹片形变不同从而压敏电阻（51）表面受压力不同使得压敏电阻（51）输出不同的阻值，以实现对屏幕光标的控制。通过设置与上摇臂（32）、下摇臂（33）相适配的摇臂座（34）或者基座（1）结构，使得摇杆（31）结构简单，组装容易，且指压触感好，而且通过在上摇臂（32）、下摇臂（33）上的设置一体的偏心轮（30），可实现不同的按压力，实现不同的阻值，从而实现更多方向的摇杆操作，及多元化的光标亮度显示，提高用户体验度。

Description

压敏电阻式多方向输入装置 技术领域

本发明涉及多方向输入装置领域，尤其涉及一种压敏电阻式多方向输入装置。

背景技术

随着生活水平的提高，人们的业余活动日益丰富多彩，集休闲娱乐、开发智力、培养情商、甚至运动健身于一体的电子游戏机越来越受到广大群众的喜爱，作为电子游戏机的重要组成部件，游戏摇杆开关则是人们体验电子游戏的重要部件。

在专利CN1877509中，公开了一种摇杆与开关，该摇杆与开关弹片是由一个基座、封盖、杆件、万向组件、多个挠性薄膜或组件与开关弹片所组成。该封盖具有一个顶部与底部。该封盖具有多个销件与凸出部，而该等凸出部从该底部延伸出。该封盖被装设在该基座的上方。一个开孔使该杆件可穿过该封盖。该封盖具有多个壁部。多个开槽被形成在该等壁部中。一对半圆形腔设置在该封盖之中。该等半圆形腔穴具有一个内表面。该等挠性薄膜被装设在该等半圆形腔穴的内表面之上。

该摇杆开关中，是杆件间接控制装设有电阻器的挠性薄膜，以此来产生一个指示该杆件位置的电信号，当该等轭件移动时，接触器指部在该挠性薄膜的电阻轨道与该导体轨道之上移动，以改变端子电压。但该专利中的杆件结构复杂，导致摇杆开关组装复杂，费时费力，成本高，且需要做相对移动才实现改变端子电压值，操作不灵敏，随着科技的发展，更加亟需一种小型化，且结构简化的多方向输入装置。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种操作省力、使用顺畅、指压触感好、结构简单、安装容易的压敏电阻式多方向输入装置。

本发明所采用的技术方案是：一种压敏电阻式多方向输入装置，包括

基座；

上盖，所述上盖上表面有一开口，所述上盖盖设于基座上方，形成一中央腔；

摇杆组件，所述摇杆组件安装于所述中央腔内，包括摇杆、上摇臂、下摇臂，所述上摇臂与下摇臂成上、下交叉布置，所述上摇臂呈拱桥状，上摇臂包括中央向上凸起形成的第一凸部、第一凸部两侧的第一轴端和第二轴端、第一凸部中央设有第一通孔，所述下摇臂包括中央向上凸起形成的第二凸部、第二凸部两侧的第三轴端和第四轴端、第二凸部中央设有第二通孔，所述上摇臂与下摇臂分别设置有偏心轮，所述摇杆包括上端部，和下端部，所述下端部与下摇臂铆合，且从所述下摇臂的第二通孔伸出，并穿过上摇臂的第一通孔，延伸至穿过上盖的开口，所述摇杆带动上摇臂和下摇臂的偏心轮摆动；

复位组件，所述复位组件安装于摇杆组件下方，用于摇杆组件按压后的复位；

电气组件，所述电气组件控制阻值变化，，用于将摇杆组件移动的信号转化为电信号，所述电气组件包括压敏电阻、通断开关、导电弹片；通断开关包括开关导芯、导电弹片；

端子组件，所述端子组件用于输出电信号，包括压敏电阻端子、和开关端子，所述压敏电阻端子安装于压敏电阻外侧，所述开关端子安装于开关导芯外侧，按压摇杆时上摇臂或下摇臂的偏心轮按压所述开关导芯使所述导电弹片与所述开关端子通断。

对上述技术方案的进一步改进为，所述上摇臂与下摇臂成十字形布置。

对上述技术方案的进一步改进为，所述压敏电阻为薄膜式电阻。

对上述技术方案的进一步改进为，摇杆组件包括一摇臂座，所述摇臂座上设置有对应所述上摇臂的第二轴端、所述下摇臂的第四轴端的摇臂座容纳槽，所述基座上设置有对应所述上摇臂的第一轴端、所述下摇臂的第三轴端的基座容纳槽，所述摇臂座、基座成交错布置，且中间形成所述摇杆、复位组件的第一腔室，且所述摇臂座、基座分别设置有偏心轮相适应的多个第二腔室，所述第二腔室内置所述导电弹片，所述摇杆末端为倒圆台形。

对上述技术方案的进一步改进为，所述基座上设置有对应上摇臂的第一轴 端、第二轴端，所述下摇臂的第三轴端、第四轴端的第二基座容纳槽，且所述基座中央设置有与下摇臂的下端部相适应的第一基座容纳腔室，还设置有对应上摇臂、下摇臂的偏心轮相适应的第二基座容纳腔室，所述第一基座容纳腔室内置所述开关导芯、导电弹片，且所述下摇臂的下端部成球状，所述下摇臂与复位组件接触，所述第二基座容纳腔室内置弹性部件，所述第二基座容纳腔室下方接触压敏电阻。

对上述技术方案的进一步改进为，所述基座上设有开关端子，所述基座下方设有下底板，所述下底板上设置有压敏电阻端子，所述下底板与基座卡接或螺接或铆接或销钉紧固。

对上述技术方案的进一步改进为，所述偏心轮为凸轮块，与上摇臂、下摇臂一体成型。

对上述技术方案的进一步改进为，所述复位组件包括复位圈和弹簧。

对上述技术方案的进一步改进为，所述弹性部件为簧片，所述偏心轮与压敏电阻之间设置有簧片。

对上述技术方案的进一步改进为，所述弹性部件为一触动片与一弹簧的结合。

本发明的有益效果为：

1、通过摇臂上的偏心轮将压力传递给导电弹片，因偏心轮在轴向方向高度的变化使导电弹片形变不同使得压敏电阻表面受压力不同从而使压敏电阻输出不同的阻值，从而实现多方向的摇杆操作，及多元化的光标亮度显示，提高了用户体验度；

2、设置与上摇臂、下摇臂相适配的摇臂座或者基座结构，使得摇杆结构简单，组装容易，且指压触感好。

3、设置球状端部的下摇臂，更加简化摇杆结构。

附图说明

图1为本发明之第一实施例的分解图；

图2为本发明之第一实施例的基座示意图；

图3为本发明之第一实施例的分解示意图；

图4为本发明之第一实施例的装配示意图；

图5为本发明之摇杆使用状态示意图；

图6为本发明之第一实施例的截面图；

图7为本发明之第二实施例的分解图；

图8为本发明之第二实施例的下底板示意图；

图9为本发明之第二实施例的分解示意图；

图10为本发明之第二实施例的装配示意图；

图11为本发明之第二实施例的侧视A剖视图；

图12为本发明之第二实施例的使用状态剖视示意图；

图13为本发明之第二实施例的俯视图；

图14为本发明之第二实施例的俯视B-B剖视图；

图15为本发明之第二实施例的俯视A-A剖视图；

图16为本发明之第二实施例的基座示意图；

图17为本发明之第二实施例的立体图；

附图标号说明：

1基座、11第一基座容纳槽、12第二基座容纳槽、13第一基座容纳腔室、14第一基座容纳腔室、2上盖、3摇杆组件、30偏心轮、301偏心轮轴心、31摇杆、311上端部、312下端部、32上摇臂、320上摇臂轴心、321第一凸部、322第一轴端、323第二轴端、324第一通孔、33下摇臂、330下摇臂轴心、331第二凸部、332第三轴端、333第四轴端、334第二通孔、34摇臂座、341第一摇臂座容纳槽、35铆钉、41复位圈、42弹簧、5电气组件、51第一压敏电阻、511第一压敏电阻定位孔、52第二压敏电阻、521第二压敏电阻定位孔、53开关导芯、54导电弹片、6端子组件、61压敏电阻端子、62开关端子、63下底板、7簧片、71簧片上表面、d上/下摇臂轴心与偏心轮轴心距离；

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的说明。

实施例一：

如图1-6所示，分别为本发明之第一实施例的立体图、分解图、爆炸图和截面图。一种压敏电阻式多方向输入装置，包括基座1；上盖2，上盖2上表面有一开口，上盖2盖设于基座1上方，形成一中央腔；摇杆组件3安装于所述中央腔内，包括摇杆31、上摇臂32、下摇臂33，上摇臂31与下摇臂32成上、下交叉布置，上摇臂32呈拱桥状，上摇臂32包括中央向上凸起形成的第一凸部321、第一凸部321两侧的第一轴端322和第二轴端323、第一凸部321中央设有第一通孔324，所述下摇臂33包括中央向上凸起形成的第二凸部331、第二凸部331两侧的第三轴端332和第四轴端333、第二凸部331中央设有第二通孔334，上摇臂32与下摇臂33分别设置有偏心轮30，摇杆31包括上端部311，和下端部312，下端部312与下摇臂33铆合，且从下摇臂33的第二通孔334伸出，并穿过上摇臂32的第一通孔324，延伸至穿过上盖2的开口，摇杆31带动上摇臂32和下摇臂33的偏心轮30摆动；

复位组件4安装于摇杆组件3下方，用于摇杆组件3按压后的复位；

电气组件5，被控制于摇杆组件3电连接，用于将摇杆组件3按压的信号转化为电信号，电气组件5包括压敏电阻51、开关导芯52、导电弹片53，偏心轮30通过弹性部件接触压敏电阻51、开关导芯52、导电弹片53；

端子组件6，用于输出电信号，包括压敏电阻端子61、和开关端子62，压敏电阻端子61安装于压敏电阻51外侧，压敏电阻51通过摇杆组件3接触开关导芯52、导电弹片53与压敏电阻端子61电连接，开关端子62安装于开关导芯52外侧。

本实施例中，如图4所示，上摇臂32与下摇臂33成十字形布置，促使摇杆可灵活的实现在X轴、Y轴方向的摇动。

本实施例中，压敏电阻51为薄膜式电阻，实现更加轻小的摇杆开关。

第一实施例中，摇杆组件3包括摇臂座34，摇臂座34上设置有对应上摇臂32的第二轴端323、下摇臂33的第四轴端333的摇臂座容纳槽341，基座1上设置有对应所述上摇臂32的第一轴端322、下摇臂33的第三轴端332的第一基座容纳槽11，摇臂座34、基座1成交错布置，且中间形成摇杆31、复位组件4 的第一腔室35，且摇臂座34、基座1分别设置有偏心轮30相适应的第二腔室36，第二腔室36内置所述开关导芯52、导电弹片53，摇杆31的末端为倒圆台形，起一个锁止作用，用户操作摇杆31时，不会从上摇臂32、下摇臂33中抽离出来。如图3所示，

工作过程：如图1-4所示：用户按压摇杆31，通过摇杆31将按压力传递给开关导芯52，导电弹片53形变，开关端子62电路接通，操作摇杆31带动在上摇臂32、下摇臂33上的偏心轮30转动时，使得偏心轮30各位置点与弹性部件接触的高度不同给压敏电阻51施加不同的压力，实现压敏电阻51的不同阻值。具体的，弹性部件可以为簧片，或触动片与弹簧的结合，如图3所示，偏心轮30抵触到簧片7的上表面71，可以缓冲偏心轮30直接对压敏电阻51施加的压力，起到防护作用。在本实施例中，第一压敏电阻51上设有用来与基座铆合来实现压敏电阻端子电气连接的第一压敏电阻定位孔511；第二压敏电阻52上设有用来与基座铆合来实现压敏电阻端子电气连接的第二压敏电阻定位孔521。

如图5所示，摇杆31在用户摇动动作下，上摇臂上的偏心轮320、下摇臂上的偏心轮330往左转动时，簧片7受压力小压敏电阻阻值大，往右转动时簧片7受压力大压敏电阻阻值小。d为上/下摇臂轴心与偏心轮轴心301的距离，d随着摇杆31的摇动而变化。

在第二实施例中，如图7-17所示，基座1上设置有对应上摇臂32的第一轴端322、第二轴端323，下摇臂33的第三轴端332、第四轴端333的第二基座容纳槽12，且基座1中央设置有下摇臂的下端部相适应的第一基座容纳腔室13、还设置有对应上摇臂32、下摇臂33的偏心轮30相适应的第二基座容纳腔室14，第一基座容纳腔室13内置所述开关导芯52、导电弹片53，且下摇臂33的下端部成球状，下摇臂33与复位组件4接触，第二基座容纳腔室14内置弹性部件，下方接触压敏电阻51。

本实施例中，基座1上设有开关端子62，基座1下方设有下底板63，下底板63上设置有压敏电阻端子61，下底板63与基座1卡接或螺接或铆接或销钉紧固。

本实施例中，偏心轮30为凸轮块，与上摇臂32、下摇臂33一体成型，简 化了现有技术中设置曲柄机构。

本实施例中，复位组件4包括复位圈41和弹簧42。

本实施例中，偏心轮30与压敏电阻51之间设置有簧片。

本实施例中，偏心轮30与压敏电阻51之间从上之下依次设置一触动片，一弹簧42。

以上实施例中，控制通断开关可选，满足产品需求即可。

工作过程：如图5-17所示：用户按压摇杆31，通过下端部为球状的下摇臂33，按压力传递给基座1中央的第一基座容纳腔室13内的开关导芯52，导电弹片53形变，开关端子62电路接通，操作摇杆31带动上摇臂32、下摇臂33上的偏心轮30转动时，使得偏心轮30各位置点与基座1上设置第二容纳腔室14内的弹性部件接触的高度不同给压敏电阻51施加不同的压力，实现压敏电阻51的不同阻值，通过下底板63上设置的压敏电阻端子61输出，进而实现多元化的光标显示亮度。具体的，弹性部件可以为簧片，或触动片与弹簧的结合，可以缓冲偏心轮30直接对压敏电阻51施加的压力，起到防护作用。摇杆31在用户摇动动作下，上摇臂上的偏心轮320、下摇臂上的偏心轮330往左转动时，簧片7受压力小压敏电阻阻值大，往右转动时簧片7受压力大压敏电阻阻值小。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1. 一种压敏电阻式多方向输入装置，其特征在于：包括

   基座；

   上盖，所述上盖上表面有一开口，所述上盖盖设于基座上方，形成一中央腔；

   摇杆组件，所述摇杆组件安装于所述中央腔内，包括摇杆、上摇臂、下摇臂，所述上摇臂与下摇臂成上、下交叉布置，所述上摇臂呈拱桥状，上摇臂包括中央向上凸起形成的第一凸部、第一凸部两侧的第一轴端和第二轴端、第一凸部中央设有第一通孔，所述下摇臂包括中央向上凸起形成的第二凸部、第二凸部两侧的第三轴端和第四轴端、第二凸部中央设有第二通孔，所述上摇臂与下摇臂分别设置有偏心轮，所述摇杆包括上端部，和下端部，所述下端部与下摇臂铆合，且从所述下摇臂的第二通孔伸出，并穿过上摇臂的第一通孔，延伸至穿过上盖的开口，所述摇杆带动上摇臂和下摇臂的偏心轮摆动；

   复位组件，所述复位组件安装于摇杆组件下方，用于摇杆组件按压后的复位；

   电气组件，所述电气组件控制阻值变化，用于将摇杆组件移动的信号转化为电信号，所述电气组件包括压敏电阻、通断开关、导电弹片；通断开关包括开关导芯、导电弹片；端子组件，所述端子组件用于输出电信号，包括压敏电阻端子、和开关端子，所述压敏电阻端子安装于压敏电阻外侧，所述开关端子安装于开关导芯外侧，按压摇杆时上摇臂或下摇臂的偏心轮按压所述开关导芯使所述导电弹片与所述开关端子通断。
2. 根据权利要求1所述的压敏电阻式多方向输入装置，其特征在于：所述上摇臂与下摇臂成十字形布置。
3. 根据权利要求2所述的压敏电阻式多方向输入装置，其特征在于：所述压敏电阻为薄膜式电阻。
4. 根据权利要求3所述的压敏电阻式多方向输入装置，其特征在于：摇杆组件包括一摇臂座，所述摇臂座上设置有对应所述上摇臂的第二轴端、所述下 摇臂的第四轴端的摇臂座容纳槽，所述基座上设置有对应所述上摇臂的第一轴端、所述下摇臂的第三轴端的基座容纳槽，所述摇臂座、基座成交错布置，且中间形成所述摇杆、复位组件的第一腔室，且所述摇臂座、基座分别设置有偏心轮相适应的多个第二腔室，所述第二腔室内置所述开关导芯、导电弹片，所述摇杆末端为倒圆台形。
5. 根据权利要求3所述的压敏电阻式多方向输入装置，其特征在于：所述基座上设置有对应上摇臂的第一轴端、第二轴端，所述下摇臂的第三轴端、第四轴端的第二基座容纳槽，且所述基座中央设置有与下摇臂的下端部相适应的第一基座容纳腔室，还设置有对应上摇臂、下摇臂的偏心轮相适应的第二基座容纳腔室，所述第一基座容纳腔室内置所述开关导芯、导电弹片，且所述下摇臂的下端部成球状，所述下摇臂与复位组件接触，所述第二基座容纳腔室内置弹性部件，所述第二基座容纳腔室下方接触压敏电阻。
6. 根据权利要求5所述的压敏电阻式多方向输入装置，其特征在于：所述基座上设有开关端子，所述基座下方设有下底板，所述下底板上设置有压敏电阻端子，所述下底板与基座卡接或螺接或铆接或销钉紧固。
7. 根据权利要求1所述的压敏电阻式多方向输入装置，其特征在于：所述偏心轮为凸轮块，与上摇臂、下摇臂一体成型。
8. 根据权利要求1所述的压敏电阻式多方向输入装置，其特征在于：所述复位组件包括复位圈和弹簧。
9. 根据权利要求5所述的压敏电阻式多方向输入装置，其特征在于：所述弹性部件为簧片，所述偏心轮与压敏电阻之间设置有簧片。
10. 根据权利要求5所述的压敏电阻式多方向输入装置，其特征在于：所述弹性部件为一触动片与一弹簧的结合。

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