专利名称：电脑摇杆的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种电脑摇杆，尤指一种可检测其控制杆于轴心方向转动的电脑摇杆。
电脑摇杆已被广范地使用于许多电脑游戏机中，用来操控屏幕上显示的游标或图形物件的移动。一般电脑摇杆通常包含有一个用来容纳电子和机械部份的外壳，以及一个设于该外壳上的垂直控制杆用来控制游标在平面上的移动。该控制杆可在一个固定的角度内被倾斜转动，而在该控制杆的底部则设有两个位移感测器用来感测该控制杆在一个二度空间内的移动并将其转换成相对应的位移讯号。
一般电脑摇杆只能检测其控制杆于一个二度空间内所产生的移动，但是许多复杂的电脑游戏需要用到能做三度空间操控的电脑摇杆。为了解决上述的操控问题，一般电脑摇杆通常是在其控制杆的顶端增设两个按钮或是一个可被手指转动的滑轮来控制游标或是目标物在第三度空间的位移。这种分别由控制杆来控制二度空间内的移动以及按钮或滑轮来控制第三度空间内的移动虽然可以解决上述的问题，但是游标或是目标物在一个三度空间内的移动必需要由两个控制装置来分别操控并不是一种很方便的操控方式。
本实用新型的主要目的在于提供一种设有一个检测其控制杆于轴心方向转动的电脑摇杆，它可以利用其控制杆的倾斜摇动来控制游标或是目标物在二度空间内的移动以及控制杆沿轴心方向转动来控制第三度空间内的位移。
为达到上述目的，本实用新型采取如下描述本实用新型的电脑摇杆，其包括有一外壳，一垂直控制杆，一握轴支撑装置，其特征在于还包括一滑片支撑装置、一滑片及一光学编码器；所述外壳上端设有一开口；垂直控制杆包含有一把手设于其上端，一球状握轴设于其中段，以及一导杆设于其下端，该球状握轴设有一垂直滑槽；
握轴支撑装置设于所述外壳上端开口的下方，用来以一种可转动的方式将控制杆的球状握轴固定住，以使设于控制杆下端的导杆能被设于其上端的把手移动；所述滑片支撑装置设于所述外壳内，其包含有一弧形滑槽；所述滑片包含有一凸轴及一光栅于其相对应的两端以及一定位装置，定位装置以一种可滑动的方式安装于所述滑片支撑装置的弧形滑槽内，而凸轴触接于所述球状握轴的垂直滑槽之内，以使该控制杆于其轴心方向旋转时能带动该滑片使其能于弧形滑槽之内滑动；所述光学编码器设于所述外壳内用来测量所述光栅的移动以将所述滑片于该所述弧形滑槽内的位移转换成相对应的位移信号。
所述的电脑摇杆，其特征在于，所述球状握轴的垂直滑槽设于一指向球状握轴球心的垂直面上。
所述的电脑摇杆，其特征在于，所述滑片水平地滑动于所述滑片支撑装置的弧形滑槽内。
所述的电脑摇杆，其特征在于，所述滑片的凸轴以一种可-滑动的方式接触于所述球状握轴的垂直滑槽内并指向所述球状握轴的球心方向，使所述控制杆以旋转性的移动带动所述凸轴。
所述的电脑摇杆，其特征在于，所述凸轴呈圆柱形。
所述的电脑摇杆，其特征在于，所述球状握轴的底端包含有一水平环状切面以及一凸起的圆弧边位于所述环状切面内缘并围绕于其下端导杆的周围，所述握轴支撑装置包含有一圆杯，其顶端支撑于球状握轴底端圆弧边之下以向上支撑球状握轴。
所述的电脑摇杆，其特征在于，所述球状握轴的球形顶端触接于所述外壳顶端开口之下，球状握轴以一种可转动的方式夹钳于所述外壳顶端的开口以及所述握轴支撑装置的圆杯顶端之间。
所述的电脑摇杆，其特征在于，还包含有一弹性装置安装于所述握轴支撑装置的圆杯外围以及所述球状握轴之间，用来将所述控制杆维持于垂直的位置。
所述的电脑摇杆，其特征在于，还包含有一环形垫片，夹钳于所述球状握轴的环状切面与所述弹性装置之间。
所述的电脑摇杆，其特征在于，所述滑片支撑装置包含有一上平台，设于所述外壳内侧以及一下平台，设于所述握轴支撑装置上侧的一端，滑片以一种可滑动的方式夹钳于上、下平台之间。
所述的电脑摇杆，其特征在于，所述弧形滑槽设于所述下平台之上，而所述滑片的定位装置设于滑片底端，以一种可滑动的方式安装于下平台的弧形滑槽内。
所述的电脑摇杆，其特征在于，所述控制杆下端的导杆连接于一用来检测导杆于水平方向的位移量并将其转换成相对应的位移信号的位移感测器。
本实用新型具有如下效果这种设计使使用者能用单一的一个控制装置就可以操控游标或是目标物在一个三度空间内的移动，因此能大大地解决传统电脑摇杆所产生的操控问题。
附图简单说明
图1为本创作电脑摇杆的立体图。
图2为图1所示电脑摇杆沿切线1-1的剖面图。
图3为图2所示控制杆的立体图。
图4为图2所示握轴支撑机构的立体图。
图5为图2所示滑片的立体图。
图6为图2所示由滑片、控制杆及握轴支撑机构的组合顶视图。
图7为控制杆处于倾斜状态时与滑片凸轴的关系示意图。
图8与图7相似，其显示控制杆处于另一倾斜状态的示意图。
图1为本创作电脑摇杆10的立体图。电脑摇杆10包含一个用来容纳所有电子和机械零件的外壳12，一个开口16设于外壳12上方，以及一个安装于开口16内的垂直控制杆14。控制杆14能够在角度18之内向前后左右的方向倾斜以控制一电脑屏幕上的游标(未显示)于一个二度空间内的位移，而控制杆14也能够在一个固定的角度内沿其轴心方向旋转以控制该游标于第三度空间内的位移。
请参考图2。图2为图1所示电脑摇杆10沿切线1-1的剖面图，其显示电脑摇杆10包含有一个上方设有一个开口16的外壳12，一个垂直控制杆14，一个握轴支撑机构28，一个环形垫片24，一个由螺旋形弹簧所构成的弹性装置27，一个滑片30，一个包含有上平台34及下平台29的滑片支撑机构用来水平地支撑滑片30，以及一个光学编码器33用来测量滑片30的移动。
图3为图2所示控制杆的立体图。控制杆14包含一个把手11设于其上端，一个设有一垂直滑槽20的球状握轴22设于其中段，以及一个导杆26设于其下端。球状握轴22的垂直滑槽20设在一指向该球状握轴球心的垂直面上，而其底端则包含有一水平环状切面62以及一凸起的圆弧边64位于环状切面62的内缘并围绕于其下端导杆26的周围。
请参考图4、图3及图2。图4为图2所示握轴支撑机构28的立体图。握轴支撑机构28包含有一个圆杯23位于其内部用来安装弹性装置27的下端，一个下平台29，于其上端的一边用来支撑滑片30，以及三个螺孔50用来固定握轴支撑机构28。下平台29上设有一弧形滑槽35用来安装滑片30的定位装置31。
握轴支撑机构28是以螺丝安装于外壳开口16的下方用来以一种可转动的方式将控制杆14的球状握轴22固定住，以使设于控制杆14下端的导杆26被设于其上端的把手11转动。导杆26是用来连接一设于外壳12底端的位移检测装置(未显示)以检测控制杆14于各个不同角度上的倾斜度，而光学编码器33则是用来测量滑片30因控制杆14沿其轴心方向旋转而产生的移动。握轴支撑机构28内的圆环23其顶端是支撑于球状握轴22底端圆弧边64之下以向上支撑球状握轴22。
环形垫片24是夹钳在球状握轴22的环状切面62与弹性装置27之间。弹性装置27是用来将控制杆14维持在一个垂直的位置，其下端是安装在握轴支撑机构28的圆杯23的外围，而其上端则是安装在环形垫片24之下。当控制杆14被推动至一倾斜状态时，弹性装置27的上端会被环形垫片24压迫而产生弯曲，当推力消失时，弹性装置27会将控制杆14推回直立的位置。
请参考图5、图6及图2。图5为图2所示滑片30的立体图，而图6为图2所示由滑片30、控制杆14及握轴支撑机构28所构成的组合元件的顶视图。滑片30包含有一个圆柱形的凸轴32及一个光栅33于其相对应的两端以及一定位装置31设于滑片30的底端。
滑片支撑装置的上平台34是设置于外壳12内侧，下平台29则是设置于握轴支撑机构28上侧的一端，滑片30是以一种可滑动的方式夹钳于上、下平台之间。滑片30的定位装置31是以一种可水平滑动的方式安装于下平台29的弧形滑槽35之内。凸轴32触接于球状握轴22的垂直滑槽之内，以使控制杆14于沿其轴心方向旋转时能带动滑片30使其能于弧形滑槽35之内滑动。光栅33是用来使设于外壳12之内的光学编码器33能测量滑片30的移动并将滑片于弧形滑槽35之内的位移转换成相对应的位移讯号。
请参考图7与图8。图7显示控制杆14处于倾斜状态时与滑片凸轴32的关系。图8与图7相似，其显示控制杆14处于另一倾斜状态时与滑片凸轴32的关系。球状握轴22的垂直滑槽20是设在一个指向球状握轴球心的垂直面上而滑片30的圆柱形凸轴32则是以一种可滑动的方式触接于球状握轴22的垂直滑槽20内并指向球状握轴22的球心方向。这种向心的触接方式使得控制杆14任何非旋转性的移动均无法带动凸轴32。
如图7所示，当控制杆14的倾斜面与垂直滑槽20的垂直面处于同一平面时，垂直滑槽20会滑过凸轴32，因此不会经由凸轴32而带动滑片30。如图8所示，当控制杆14的倾斜面与垂直滑槽20的垂直面相互垂直时，由于凸轴32是指向球状握轴22的球心方向，垂直滑槽20会绕着凸轴32旋转因此也不会带动凸动32。当控制杆14的倾斜面在其它各种角度倾斜时，凸轴32都不会被垂直滑槽20所带动。如图6所示，只有当控制杆14在沿其轴心方向旋转时，凸轴32才会被垂直滑槽20所带动。
权利要求1.一种电脑摇杆，其包括有一外壳，一垂直控制杆，一握轴支撑装置，其特征在于还包括一滑片支撑装置、一滑片及一光学编码器；所述外壳上端设有一开口；垂直控制杆包含有一把手设于其上端，一球状握轴设于其中段，以及一导杆设于其下端，该球状握轴设有一垂直滑槽；握轴支撑装置设于所述外壳上端开口的下方，用来以一种可转动的方式将控制杆的球状握轴固定住，以使设于控制杆下端的导杆能被设于其上端的把手移动；所述滑片支撑装置设于所述外壳内，其包含有一弧形滑槽；所述滑片包含有一凸轴及一光栅于其相对应的两端以及一定位装置，定位装置以一种可滑动的方式安装于所述滑片支撑装置的弧形滑槽内，而凸轴触接于所述球状握轴的垂直滑槽之内，以使该控制杆于其轴心方向旋转时能带动该滑片使其能于弧形滑槽之内滑动；所述光学编码器设于所述外壳内用来测量所述光栅的移动以将所述滑片于该所述弧形滑槽内的位移转换成相对应的位移信号。
2.如权利要求1所述的电脑摇杆，其特征在于，所述球状握轴的垂直滑槽设于一指向球状握轴球心的垂直面上。
3.如权利要求1所述的电脑摇杆，其特征在于，所述滑片水平地滑动于所述滑片支撑装置的弧形滑槽内。
4.如权利要求1所述的电脑摇杆，其特征在于，所述滑片的凸轴以一种可-滑动的方式接触于所述球状握轴的垂直滑槽内并指向所述球状握轴的球心方向，使所述控制杆以旋转性的移动带动所述凸轴。
5.如权利要求4所述的电脑摇杆，其特征在于，所述凸轴呈圆柱形。
6.如权利要求1所述的电脑摇杆，其特征在于，所述球状握轴的底端包含有一水平环状切面以及一凸起的圆弧边位于所述环状切面内缘并围绕于其下端导杆的周围，所述握轴支撑装置包含有一圆杯，其顶端支撑于球状握轴底端圆弧边之下以向上支撑球状握轴。
7.如权利要求6所述的电脑摇杆，其特征在于，所述球状握轴的球形顶端触接于所述外壳顶端开口之下，球状握轴以一种可转动的方式夹钳于所述外壳顶端的开口以及所述握轴支撑装置的圆杯顶端之间。
8.如权利要求6所述的电脑摇杆，其特征在于，还包含有一弹性装置安装于所述握轴支撑装置的圆杯外围以及所述球状握轴之间，用来将所述控制杆维持于垂直的位置。
9.如权利要求8所述的电脑摇杆，其特征在于，还包含有一环形垫片，夹钳于所述球状握轴的环状切面与所述弹性装置之间。
10.如权利要求1所述的电脑摇杆，其特征在于，所述滑片支撑装置包含有一上平台，设于所述外壳内侧以及一下平台，设于所述握轴支撑装置上侧的一端，滑片以一种可滑动的方式夹钳于上、下平台之间。
11.如权利要求10所述的电脑摇杆，其特征在于，所述弧形滑槽设于所述下平台之上，而所述滑片的定位装置设于滑片底端，以一种可滑动的方式安装于下平台的弧形滑槽内。
12.如权利要求1所述的电脑摇杆，其特征在于，所述控制杆下端的导杆连接于一用来检测导杆于水平方向的位移量并将其转换成相对应的位移信号的位移感测器。
专利摘要一种电脑摇杆，包含有一上端设有一开口的外壳；一垂直控制杆包含有一把手设于其上端以及一设有一垂直滑槽的球状握轴设于其中段；一握轴支撑设于外壳开口下方用以一种可转动的方式将控制杆的球状握轴固定住；一包含有一弧形滑槽的滑片支撑装置设于外壳内；一滑片安装于滑片支撑装置的弧形滑槽内，滑片一端触接于球状握轴的垂直滑槽内以使其于轴心方向旋转时能带动滑片；以及一光学编码器设于外壳内用来将滑片的位移转换成相对应的位移信号。
文档编号G06F3/00GK2269604SQ9621812
公开日1997年12月3日 申请日期1996年8月9日 优先权日1996年8月9日
发明者吴志雄 申请人:致伸实业股份有限公司