CN1409206A - 带有开关的低侧边的摇杆 - Google Patents

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Abstract

一种摇杆，包括：一基座与一盖体，其中盖体被安置覆盖基座；一杆，具有从盖体处延伸的一第一端部以及第二端部；一具有一第一以及第二轭部的万向支架，轭部被联结到杆以容许杆移动，轭部的每一个具有一第一以及第二端部；一对刷子被安置到轭部的第一端部；一对电阻器被定位于刷子与基座之间。当一电压被施加到对电阻器时，对电阻器可以产生一个电子式输出信号，信号是用以指出杆的位置。数个端子被安置到基座。端子的第一部份被电子式地连接到对电阻器。一个开关被定位于第一轭部的的第二端部下方的基座。当第一轭部充分地被转动致使第一轭部的第二端部接触开关并且将其关闭时，开关被启动。

Description

带有开关的低侧边的摇杆
本申请的在先申请是于1999年03月33日所递交的申请的号为09/274951的美国专利申请，其发明名称为″装置到配备有Z轴开关的摇杆的万向支架″。
(1)技术领域
本发明有关一种控制装置，如一种指向杆(POINTING STICK)，该控制装置是用来控制一种与其响应的电子式装置的定位、移动与操作，该电子式装置例如是在一电脑显示幕上的游标。特别是，有关一种带有一开关的低侧边的摇杆，该摇杆例如可以导引在一显示幕上的游标以及点选在该显示幕上的选项，它藉由轻敲该指向杆来取代按下鼠标按键。
(2)背景技术
数种众所周知的装置用于控制在一电脑显示幕上移动的游标以及藉由发出该电脑显示幕上的游标的位置所确认的电脑指令的选择的信号。最为人所熟知的装置为″鼠标″，该″鼠标″在其下侧具有一滚球，该滚球于一水平表面上滚动，其带有X轴与Y轴元件的移动，而该移动被感测到并且通过一条连接到该电脑的序列端口的电缆线而被传输。传送到该电脑的信号是藉由该鼠标滚球的移动量与方向而改变，并且引起在该电脑显示幕上的游标具有一相对应的移动量。当依据结合该装置的软件而按下一个按键或其它按键或者两者时，一个或者两个位于该鼠标前方端部的顶部上的鼠标按键容许该电脑操作者进入到一个选项或其它对该电脑的指令(该指令一般而言藉由在显示幕选单上该游标的位置而显示)。此一装置，须要有一个平坦的、水平的表面。
另一种熟知的电子式控置以及发送信号的机构是一种″摇杆″。该摇杆一般而言是一种长形杆，该长形杆从一基座处延伸，该基座经由一条电缆线而被连接到电脑机壳。该摇杆藉由将直立的的摇杆倾斜到数种不同方向的操作而造成该游标或者是其它的显示元件朝某一个方向移动，并且通常以一种对应于由该位电脑操作员作用到该电脑上的方向与压力的速度。然而，一种摇杆的操作常常须要一个可以按的各别的按键，例如是用来选取在屏幕上的若干个图形。不管是那一种形式的控制器的优点，并没有例如是：容许该位使用者使用该装置唯一的单一部件(也就是一个把手)并且仅藉由一根手指完全地操控与启动而同时地控制游标的移动与点选在该显示屏幕的选项。另外，具有一非常低的侧边与小的足迹，抑或是使用到印刷电路板上小的表面积是非常重要的，而该摇杆是安置于该印刷电路板上。此外，这样的设计具有越少的零件越好，以降低制造的复杂性与成本。最后，当非处于使用的状态下时，任何具有指向上的杆或是主轴的定位于中心位置的摇杆设计是非常重要的。大多数现有技术的设计在实现定位于中心的位置的方法是复杂并且耗费成本的。目前存在有一种带有一开关的低侧边摇杆的需求。
(3)发明内容
本发明的目的是提供一种用于控制一种相对应的电子式装置的定位、移动以及操控的带有开关的摇杆，例如像是在一电脑显示屏幕的游标。
本发明的摇杆包括有：一个基座与一个外罩，该外罩被安置到该基座的上；一个具有从该外罩延伸的第一端部以及一个第二端部；一个具有安置于其上的杆件的第二端部的万向支架，该万向支架被定位于该基座之上；该万向支架具有一第一与第二轭部，该轭部被连接到该杆件，以容许该杆件移动；该轭部的每一个具有一第一与第二端部；一对刷子被安置到该轭部的第一端部；一对电阻器被定位于该刷子与该基座之间；该电阻器可以当一电压被施加到该电阻器时，用来产生一种指示该杆位置的电子式输出信号；许多端子被安置到该基座；该端子的第一部份被电子式附接到该电阻器；一个开关被定位到该第一轭部的第二端部的下方的该基座内；当该第一轭部被充分地转动致使造成该第一轭部的第二端部接触该开关并且关闭该开关时，该开关被启动；该开关是被电子式地连接到该端子的第二部份。
为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)附图说明
图1是本发明的一摇杆与开关的立体图。
图2是当图1中移除该外罩时的立体图。
图3是图1中的一个立体分解图。
图4是图1中另一个立体分解视图。
图5是图1的一个剖面图。
图6是图1的局部剖面图。
图7是图1的另一个局部剖面图。
(5)具体实施方式
参照图1到图7，有一种带有开关的摇杆20，该带有开关的摇杆20可以例如是被使用来控制在一电脑屏幕(未图示)上的游标的移动。该带有开关的摇杆20是由如下零件所构成：一基座24、外罩22、杆26、万向支架40、软薄膜110、刷子100以及开关80。
外罩22具有数个销28与孔23。外罩22被安置在基座24上。一个通孔25，该通孔25容许杆26穿过外罩22。基座24具有一凹处118、一凹槽119、一沟槽120、一底部表面121、一个空腔122、若干个支柱123、沟槽124、空腔125以及端子30与36。外罩22较佳为冲压金属并且基座24较佳为射出成形。一杆26具有端部26A与26B。端部26B是被附接到一万向支架40。
万向支架40具有一个上方轭部42以及一个下方轭部60。上方轭部42具有端部44与45。每一轭部端部具有向外延伸的相对的凸块46。每一凸块具有一柱47。轭部42具有四个翼形片48，该翼形片48被定位于该轭的中心的一沟槽50的周围。一孔52穿过轭部42。同样，下方轭部60具有端部62与63。每一轭部端部具有向外延伸的相对的凸块64。每一凸块64具有一柱65。轭60具有四个翼形片66，该翼形片66被定位于在一U形中心段68中的一沟槽67的周围。杆26可以藉由压下配合端部26B穿过沟槽50与67而被转动地联接到万向支架40。在组装完成之后，端部45与63是转动地被支撑于孔23中。
垫圈70具有一凹陷的沟道71以及一通孔72。垫圈70驻于下方轭部之下。一弹簧74被定位于沟道71中并且延伸进入凹槽119中。弹簧74将垫圈70偏压朝向轭60。
开关80具有一金属圆顶物82以及一致动器83。致动器83具有一圆盘84，该圆盘84由一沟槽85所限定。一凸块86从圆盘84延伸。致动器83由塑胶所形成。开关80被安置于空腔122中。金属圆顶物82具有一外部边缘82A，该外部边缘82A被摆置到一个端子端部之上。金属圆顶物82的中心部份82B被安置在邻近端部36B的端子的该接触部份36C之上。当杆26充分地转动轭部60致使柱49接触圆盘84时，该开关被启动。圆盘84被弯曲向下，而此一动作造成金属圆顶物82的塌陷并且弯曲到接触部份36C，因此而构成在端子端部34与接触部份36C之间的电路。
一对刷子100被安置到凸出物45与63。刷子100具有一个叶片102、一个切口103、一个接触部104以及一个沟槽105。该对刷子100藉由将该叶片102滑动到柱47与65之上而被安置。在安置完成后，柱47与65被定位在切口103中。软薄膜110被安置于凹处118。软薄膜110较佳为一种KAPTON薄膜。软薄膜110具有若干个电阻器112，该电阻器112被安置到一弯曲的上方部份。若干个传导件114连接到电阻器112的每一端部。传导件114包围一个孔116。若干个电阻器112与若干个传导件114是一种习知的高分子聚合物的传导件与电阻器。接触部104沿着电阻器112滑动并且作电子式接触。刷子100与软薄膜110形成一种可变电阻器或者是电位计108。孔116被安置在端子端部34之上并且藉由焊接或夹紧而被电子式连接到端子端部34。一种端子端部32可以被***到另一个印刷电路板(未图示)，在该处其将可以电子式地连接到一个电子式装置或者电路，例如是一部电脑或控制器。
一个维持块90被安置到软薄膜110之上。维持块90具有一手指部91、一柱92以及端部93与94。手指部91嵌入到沟槽120内以将维持块90保留在基座24内。柱92被定位于刷子100的沟槽中并且分开接触部104。端部93与94被安置到若干个传导件114与孔116之上，并且有助于将软薄膜110保持在凹处118中。
可变电阻器108可感测每一个轭部42与60的旋转位置。一电压被施加到两个端子30之间，而该端子30是连接到电阻器112。当轭部42与60移动时，接触部104在电阻器110上移动并且在两个端子30之间的电压改变。因而，在连接到电阻器112的两端子30之间的输出电压是与该轭的位置成一比例。因为杆26被附接到该轭部，该电压亦与该杆26的位置成一比例。
该杆26显示被定位或正被定位于中心的位置。也就是说，具有在一垂直位置的状态的杆26的位置，在垂直位置的状态容许该轴朝垂直于该轴的所有方向上被移动一个相等或是最大的距离。该弹簧74迫使垫圈70抵住轭部42与60。上述情况迫使该杆26进入一垂直被定位的位置。当杆26被移动离开中心位置时，翼形片66与48接触该垫圈70，该翼形片向下压迫垫圈70。因为垫圈70被弹簧74所偏压，压迫杆26上的该位使用者会感觉到一个回馈力。并且，一旦该位使用者释放杆26时，压迫在翼形片48与66上的垫圈70推进该杆26退回到一中心定位的位置。
熟知设计摇杆的技术人员将可从本较佳实施例的使用中明白很多的优点。特别是，带有开关的摇杆20由于若干个可变电阻108的安置而具有较低高度或侧边。更进一步而言，在该基座24内的开关的整合导致一个整体紧密的封装尺寸。特别是，藉由摆置开关80于内部中，将可减少额外的空间，假若开关80预计被摆置在基座24之外，该空间可以被使用。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (26)

1.一种带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，包括有：
a)一个基座；
b)一个安置在该基座之上的外罩；
c)一杆，该杆具有从该外罩处延伸的第一端部以及一第二端部；
d)一个万向支架，该万向支架具有安置到其上的该杆的第二端部，该万向支架被定位在该基座之上，且该万向支架具有一第一与第二轭部，而该第一与第二轭部被连接到该杆用以容许该杆移动，该轭部的每一个均具有一第一与第二端部；
e)一对刷子，它被安置到该轭部的第一端部；
f)一对电阻器被定位在该刷子与该基部之间，该电阻器适合用来产生一电子输出信号，该电子输出信号是当一电压被施加到该电阻器时，指示出该杆的位置；
g)多个端子被安置到该基座，该端子的一第一部份是被电子式地连接到该电阻器；以及
h)一开关，它被定位于该第一轭部的该第二端部下方的该基座内，当该第一轭部被充分地转动致使引起该第一轭部的该第二端部接触该开关并且关闭该开关时，该开关被启动，而该开关被电子式地连接到该端子的一第二部份。
2、如权利要求1所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该电阻器被安置到一软薄膜。
3、如权利要求2所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该软薄膜被安置于在该基座内的一个凹处。
4、如权利要求1所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该开关被安置于该基座内的一个腔室中。
5、如权利要求1所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该第一轭部被安置在该第二轭部之上。
6、如权利要求5所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，一个弹簧被安置在该第二轭部与该基部之间，该弹簧迫使该带有开关的低侧边的摇杆进入到一定位于中心的位置。
7、如权利要求6所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，一个垫圈被安置于该第二轭部与该弹簧之间。
8、如权利要求3所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，一个维持块被安置在该软薄膜的一部份上，而该维持块被附接到该基座。
9、如权利要求1所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该轭部的第一端部具有一对彼此相对的凸出物，该刷子可滑动地被附接到该凸出物。
10、如权利要求1所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该轭部的每一个具有一对彼此相对的翼形物，当该杆被移动离开一中心位置时，该翼形物以一种交互的方式接触该垫圈。
11、如权利要求8所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该刷子被分叉并且该维持块具有一指状物从该维持块延伸通过该分叉的刷子。
12、如权利要求2所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该软薄膜具有一孔，该孔被安置在该端子的端部之上。
13、如权利要求12所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该端子的末端在该孔之上被压缩。
14、如权利要求1所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该杆是紧配合到在该第一轭部的一沟槽中。
15、一种带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，包括有：
a)一个基座，该基座具有一腔室并且最少一凹处；
b)一个安置在该基座之上的外罩；
c)一杆，该杆具有从该外罩处延伸的第一端部以及一第二端部；
d)一第一与第二轭部，该杆的该第二端部被附接到该第一轭部，而该轭部具有一第一与第二端部；
e)至少一对刷子，该刷子被安置到该轭部的第一端部；
f)一软薄膜，该软薄膜被定位在该凹处；
g)至少一个电阻器被定位在该软薄膜上，当一电压被施加到该电阻器时，该电阻器临接该刷子与该基座，该电阻器适合产生一个电子输出信号，而该输出信号指出该杆的位置；并且
h)多个端子被安置到该基座，该端子的第一部份电子式地连接到该电阻器。
16、如权利要求15所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，一开关被安置于该腔室中，它位于该第一轭部的该第二端部之下，当该第一轭部被充分地转动致使引起该第一轭部的该第二端部接触该开关并且关闭该开关，该开关被电子式地连接到该端子的一第二部份。
17、如权利要求15所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该第一轭部被安置在该第二轭部的上方。
18、如权利要求15所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，一弹簧被安置在该第二轭部与该基座之间，该弹簧迫使该带有开关的低侧边的摇杆进入到一中心定位的位置。
19、如权利要求18所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，一个垫圈被安置在该第二轭部与该弹簧之间。
20、如权利要求15所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，一个维持块被安置于该软薄膜的一部份的上方，该维持块被附接到该基部。
21、如权利要求15所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该轭部的该第一端部具有一对彼此相对的凸出物，该刷子可移动地附接到该凸出物。
22、如权利要求15所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该轭部的每一个均具有一对彼此相对的翼形物，当该杆被移动离开一中心位置时，该翼形物以一种交互的方式接触该垫圈。
23、如权利要求20所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该刷子被分叉并且该维持块具有一指状物从该维持块延伸穿过该分叉的刷子。
24、如权利要求15所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该软薄膜具有一孔，该孔是被安置在该端子的一个端部的上方。
25、如权利要求24所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该端子的该端部在该孔的上方被压缩。
26、如权利要求15所述的带有开关的低侧边的摇杆，其特征在于，该杆被紧配合到在该第一轭部的一沟槽中。
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