CN114937567A - 摇杆装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种摇杆装置和电子设备，其中，该摇杆装置包括：壳体，设有沿厚度方向贯穿的通孔；摇杆，可活动地设于所述通孔内，所述摇杆的外周面与所述通孔的内周面之间形成有间隙；以及柔性件，将所述摇杆与所述壳体连接，所述柔性件覆盖所述间隙。本发明的技术方案能够减小占用空间，消除进灰进水的风险，延长使用寿命，同时还能够提升产品的整体性和美观性。

Description

摇杆装置和电子设备

技术领域

本发明涉及摇杆技术领域，特别涉及一种摇杆装置和电子设备。

背景技术

目前，市面上具有摇杆的电子设备(例如传统游戏手柄和VR手柄)，通常是摇杆绕两个旋转轴转动，依靠轴转动或拨动滑动变阻器来输出位置信号。同时，在摇杆上安装弹簧，当摇杆偏转时，摇杆与固定平面呈点接触，为不平衡状态，在弹簧作用下，摇杆有回到中间位置的趋势。上述摇杆结构复杂，占用空间大，且需要在壳体上开设较大的孔以供摇杆穿过，摇杆与壳体之间形成较大的间隙，存在进灰进水的风险，使用寿命短，并且也不美观。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种摇杆装置，旨在减小占用空间，消除进灰进水的风险，延长使用寿命，同时还能够提升产品的整体性和美观性。

为实现上述目的，本发明提出的摇杆装置包括：

壳体，设有沿厚度方向贯穿的通孔；

摇杆，可活动地设于所述通孔内，所述摇杆的外周面与所述通孔的内周面之间形成有间隙；以及

柔性件，将所述摇杆与所述壳体连接，所述柔性件覆盖所述间隙。

在其中一个实施例中，所述壳体、所述摇杆和所述柔性件采用双色注塑一体成型。

在其中一个实施例中，所述柔性件采用热塑性弹性体材料制成。

在其中一个实施例中，所述柔性件包括覆盖于所述摇杆外表面的基体部，设于所述基体部外周缘并覆盖所述间隙的褶皱部，以及设于所述褶皱部外周缘并覆盖所述壳体外表面的外延部。

在其中一个实施例中，所述摇杆装置还包括位置检测组件，所述位置检测组件用于对所述摇杆的位置信息进行检测。

在其中一个实施例中，所述位置检测组件包括电路板、磁感应传感器和磁性件，所述电路板位于所述壳体的内侧并与所述摇杆间隔设置，所述磁感应传感器固定于所述电路板远离所述摇杆的一侧，所述磁性件固定于所述摇杆，所述磁感应传感器与所述磁性件配合以对所述摇杆的位置信息进行检测。

在其中一个实施例中，所述摇杆靠近所述电路板的一侧设有供所述磁性件容置的沉槽。

在其中一个实施例中，所述摇杆装置还包括止挡件，所述止挡件位于所述电路板远离所述摇杆的一侧，所述电路板与所述止挡件相对的部位设有按键。

在其中一个实施例中，所述摇杆装置还包括设于所述电路板和所述摇杆之间的弹性复位件。

在其中一个实施例中，所述弹性复位件包括交叉设置的两个弹性圈，所述摇杆对应设置于两个所述弹性圈的交叉部位，各所述弹性圈远离所述摇杆的一侧均设有与所述电路板抵接的支撑脚。

本发明还提出一种电子设备，包括如上所述的摇杆装置。

本发明的技术方案通过将摇杆设于壳体的通孔内，摇杆的外周面与通孔的内周面之间形成有间隙，通过柔性件将摇杆与壳体连接；由于柔性件在外力作用下能够产生一定的弹性变形，当用户拨动摇杆时，柔性件的一侧被压缩，另一侧被拉伸，当停止拨动摇杆时，柔性件恢复形变的弹力提供摇杆的复位力，如此，使摇杆能够相对壳体沿各个方向均具有一定的运动自由度，同时还能够在柔性件作用下自动复位，以实现摇杆的使用功能，整体结构更为简单，占用空间更小。同时，通过柔性件覆盖壳体与摇杆之间的间隙，能够防止灰尘和水自该间隙进入到壳体内部而对壳体内部的电子元件产生影响，可消除进灰进水的风险，延长使用寿命，并且从外侧看不到壳体与摇杆之间的间隙，能够有效提升产品的整体性和美观性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明摇杆装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中摇杆装置的分解结构示意图；

图3为图1中摇杆装置的剖面结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	摇杆装置	133	外延部
11	壳体	14	电路板
				101	通孔	15	磁感应传感器
12	摇杆	16	磁性件
				13	柔性件	17	止挡件
131	基体部	18	按键
				132	褶皱部	19	弹性复位件

本发明目的的实现、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

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态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。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“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，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/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，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种摇杆装置100。

请参照图1至图3，在本发明一实施例中，该摇杆装置100包括壳体11、摇杆12和柔性件13，所述壳体11设有沿厚度方向贯穿的通孔101；所述摇杆12可活动地设于所述通孔101内，所述摇杆12的外周面与所述通孔101的内周面之间形成有间隙；所述柔性件13将所述摇杆12与所述壳体11连接，所述柔性件13覆盖所述间隙。

具体地，壳体11和摇杆12可采用硬塑胶材料制成，能够具有一定的结构强度，柔性件13可采用软塑胶材料制成，能够具有一定的弹性变形能力。壳体11上设有通孔101，该通孔101沿壳体11的厚度方向贯穿于壳体11的内侧面和外侧面，摇杆12置于通孔101内，摇杆12的直径小于通孔101的直径，使得摇杆12的外周面与通孔101的内周面之间形成有间隙。通过柔性件13将壳体11与摇杆12连接，其中，柔性件13可通过粘接的方式分别与壳体11和摇杆12连接，或者柔性件13可通过双色注塑成型的方式与壳体11及摇杆12一体成型。通过设置柔性件13可起到将壳体11与摇杆12进行连接的作用；还可起到使摇杆12具有一定的运动自由度同时能够为摇杆12提供复位力的作用；如此，无需在摇杆12与壳体11之间再设置其他复杂的转动结构和复位结构，就能够实现摇杆12的运动和复位功能，整体结构更为简单，占用空间更小；另外柔性件13还能够起到覆盖壳体11与摇杆12之间的间隙，防止进灰进水，提升产品美观性的作用。

本发明的技术方案通过将摇杆12设于壳体11的通孔101内，摇杆12的外周面与通孔101的内周面之间形成有间隙，通过柔性件13将摇杆12与壳体11连接；由于柔性件13在外力作用下能够产生一定的弹性变形，当用户拨动摇杆12时，柔性件13的一侧被压缩，另一侧被拉伸，当停止拨动摇杆12时，柔性件13恢复形变的弹力提供摇杆12的复位力，如此，使摇杆12能够相对壳体11沿各个方向均具有一定的运动自由度，同时还能够在柔性件13作用下自动复位，以实现摇杆12的使用功能，整体结构更为简单，占用空间更小。同时，通过柔性件13覆盖壳体11与摇杆12之间的间隙，能够防止灰尘和水自该间隙进入到壳体11内部而对壳体11内部的电子元件产生影响，可消除进灰进水的风险，延长使用寿命，并且从外侧看不到壳体11与摇杆12之间的间隙，能够有效提升产品的整体性和美观性。

在其中一个实施例中，所述壳体11、所述摇杆12和所述柔性件13采用双色注塑一体成型。具体地，双色注塑是指将两种不同的材料注塑到同一套模具，从而实现注塑出来的零件由两种材料形成的成型工艺。其中，壳体11和摇杆12采用硬塑胶材料注塑，柔性件13采用软塑胶材料注塑，通过将两种软硬不同的材质一体注塑成型，使得壳体11、摇杆12和柔性件13三者之间的连接更为稳定可靠，并且能够进一步提升产品的整体性和美观性。

进一步地，所述柔性件13采用热塑性弹性体材料制成。热塑性弹性体是常温下具有橡胶的弹性，高温下具有可塑化成型的一类弹性体。热塑性弹性体的结构特点是由化学键组成不同的树脂段和橡胶段，树脂段凭借链间作用力形成物理交联点，橡胶段是高弹性链段，贡献弹性。如此，使得柔性件13既能够保证将摇杆12与壳体11稳定连接，同时又能够为摇杆12的运动提供良好的弹性复位力。例如，在本实施例中，柔性件13可采用TPU(Thermoplastic polyurethanes热塑性聚氨酯弹性体橡胶)材料制成，TPU具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性。

请参照图2和图3，进一步地，所述柔性件13包括覆盖于所述摇杆12外表面的基体部131，设于所述基体部131外周缘并覆盖所述间隙的褶皱部132，以及设于所述褶皱部132外周缘并覆盖所述壳体11外表面的外延部133。其中，基体部131和外延部133均为平铺状态分别贴合于摇杆12和壳体11的外表面，使得产品的外观面更为平整美观；褶皱部132呈现出褶皱状态，能够实现较大的变形量，以使摇杆12具有较大的运动行程，例如，在本实施例中，褶皱部132呈朝向间隙内凹陷的弧形结构；当然，在其他实施例中，褶皱部132还可呈现出其他非平面形状(例如波纹状或者锯齿状等等)。为了便于用户操控摇杆12，摇杆12的外表面高出于壳体11的外表面设置。

在上述实施例的基础上，所述摇杆装置100还包括位置检测组件，所述位置检测组件用于对所述摇杆12的位置信息进行检测。当用户拨动摇杆12时，通过位置检测组件能够对摇杆12的位置信息进行检测，并将该检测信息反馈给摇杆装置100的控制系统，从而有利于控制系统实时掌握摇杆12的位置信息并发出相应地指令。其中，通过位置检测组件实现摇杆12位置检测的方式有多种，例如可采用接触式检测或者非接触式检测。

其中，接触式检测具体可以是通过摇杆12运动拨动滑动变阻器来输出位置信号。由于滑动变阻器是靠金属弹片在碳膜上滑动来改变接入电阻的，随着使用时间增加，碳膜表面不可避免的划伤，掉下一些微小的碳颗粒。这些小颗粒会导致信号不稳定，在游戏中表现为漂移，使用寿命较低。为了解决上述问题，在本实施例中，位置检测组件优选为采用非接触式检测。

如图3所示，在其中一个实施例中，所述位置检测组件包括电路板14、磁感应传感器15和磁性件16，所述电路板14位于所述壳体11的内侧并与所述摇杆12间隔设置，所述磁感应传感器15固定于所述电路板14远离所述摇杆12的一侧，所述磁性件16固定于所述摇杆12，所述磁感应传感器15与所述磁性件16配合以对所述摇杆12的位置信息进行检测。

具体地，磁性件16可固定于摇杆12的底部，磁感应传感器15可为设于电路板14上的霍尔传感器，磁性件16和磁感应传感器15分别位于电路板14的相对两侧。当摇杆12运动时，磁性件16能够与摇杆12一起运动，磁感应传感器15感应到磁场变化，进而能够确定磁性件16的位置信息(也即摇杆12的位置信息)，并将位置信息反馈给控制系统。由于磁感应传感器15与磁性件16之间为非接触式配合，在整个检测过程中不会产生物理接触和摩擦，可避免信号不稳定而导致的漂移现象，检测结果更为准确可靠，并且能够避免磨损，提升使用寿命。

进一步地，所述摇杆12靠近所述电路板14的一侧设有供所述磁性件16容置的沉槽。通过将磁性件16置于摇杆12的沉槽内，能够对磁性件16起到更好的安装固定作用，同时还能够节省一定的外部占用空间，使得整体更为紧凑。其中，磁性件16可通过粘接的方式与摇杆12固定。

另外，传统的摇杆中间的按键手感较差，因为在传统设计中，摇杆按键对应的dome开关实际是放在其中一个轴承位置。按压时，需要先克服摇杆复位弹簧的力。摇杆复位弹簧力一般在7N以上，而dome开关本身回复力只有2N左右，所以按压时，力量从7N变化到9N，变化量不足1/4，所以手感很不明显。为了提升摇杆的按压手感，在其中一个实施例中，所述摇杆装置100还包括止挡件17，所述止挡件17位于所述电路板14远离所述摇杆12的一侧，所述电路板14与所述止挡件17相对的部位设有按键18。在本实施例中，当向下按压摇杆12时，可使按键18与止挡件17触碰，实现开关功能。由于按压摇杆12时无需克服复位弹簧的力，使得摇杆12的按压力更为明显，可提升摇杆12按压手感。

进一步地，所述摇杆装置100还包括设于所述电路板14和所述摇杆12之间的弹性复位件19。通过弹性复位件19可提供摇杆12沿上下方向的复位力，实现摇杆12的快速复位。

进一步地，所述弹性复位件19包括交叉设置的两个弹性圈，所述摇杆12对应设置于两个所述弹性圈的交叉部位，各所述弹性圈远离所述摇杆12的一侧均设有与所述电路板14抵接的支撑脚。其中，两个弹性圈均呈长圆形结构，两个弹性圈交叉形成类似十字型结构，能够对摇杆12起到稳定的支撑和弹性复位作用。并且弹性复位件19整体呈扁平状结构，占用空间小。

本发明还提出一种电子设备，该电子设备包括摇杆装置100，该摇杆装置100的具体结构参照上述实施例，由于本电子设备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。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明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发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种摇杆装置，其特征在于，包括：

壳体，设有沿厚度方向贯穿的通孔；

摇杆，可活动地设于所述通孔内，所述摇杆的外周面与所述通孔的内周面之间形成有间隙；以及

柔性件，将所述摇杆与所述壳体连接，所述柔性件覆盖所述间隙。

2.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述壳体、所述摇杆和所述柔性件采用双色注塑一体成型。

3.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述柔性件采用热塑性弹性体材料制成。

4.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于，所述柔性件包括覆盖于所述摇杆外表面的基体部，设于所述基体部外周缘并覆盖所述间隙的褶皱部，以及设于所述褶皱部外周缘并覆盖所述壳体外表面的外延部。

5.如权利要求1至4任意一项所述的摇杆装置，其特征在于，还包括位置检测组件，所述位置检测组件用于对所述摇杆的位置信息进行检测。

6.如权利要求5所述的摇杆装置，其特征在于，所述位置检测组件包括电路板、磁感应传感器和磁性件，所述电路板位于所述壳体的内侧并与所述摇杆间隔设置，所述磁感应传感器固定于所述电路板远离所述摇杆的一侧，所述磁性件固定于所述摇杆，所述磁感应传感器与所述磁性件配合以对所述摇杆的位置信息进行检测。

7.如权利要求6所述的摇杆装置，其特征在于，所述摇杆靠近所述电路板的一侧设有供所述磁性件容置的沉槽。

8.如权利要求6所述的摇杆装置，其特征在于，还包括止挡件，所述止挡件位于所述电路板远离所述摇杆的一侧，所述电路板与所述止挡件相对的部位设有按键。

9.如权利要求6所述的摇杆装置，其特征在于，还包括设于所述电路板和所述摇杆之间的弹性复位件。

10.如权利要求9所述的摇杆装置，其特征在于，所述弹性复位件包括交叉设置的两个弹性圈，所述摇杆对应设置于两个所述弹性圈的交叉部位，各所述弹性圈远离所述摇杆的一侧均设有与所述电路板抵接的支撑脚。

11.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至10任意一项所述的摇杆装置。

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