专利名称：方向控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种方向控制装置，而且更具体地说，涉及一种例如在电子游戏机中使用的方向控制按钮。
现有技术的X-Y方向控制按钮包括一个放置在一层弹性硅橡胶上面的键帽。键帽在其底面的中心有一个半球形的支点构件，该构件容纳进硅橡胶层的一个孔内，使得作用在键帽的适当区域上的压力触动在那个区域之下以90°角间隔环绕硅橡胶层的中心的带平顶的四个接触开关之一。
因为硅橡胶的尺寸精度很低，所以当在现有技术的方向控制按钮中的X和Y输入中只选择一个时，其响应极不精确。如果使用者不能将其手指的运作垂直地对准键帽的平面，便可立即产生X和Y开关一起被触动的重大缺点。例如，这可意味着输出方向和初始输入方向有45°的角偏差。
本发明的目的是提供一种可减少上述缺点的方向控制装置。
因此，本发明包括一种用于方向控制的装置，它包括一个刚性构件、一个具有多个间隔放置的接触开关的弹性构件和用以使所述刚性构件相对于所述弹性构件可绕枢轴转动的连接的装置。所述弹性和刚性构件具有互相接合的元件，所述互相接合的元件包括在所述刚性构伯上的一个突起部和在所述弹性构件上的一个凹陷部，两者都形成在每个接触开关的位置上，使得当在一个具体的接触开关的区域向所述刚性构件施加压力时，所述开关通过相关的突起部在相关的凹陷部内的相互接合而被触动。所述刚性构件基本上是一个圆形键帽。而所述弹性构件基本上是一个盘状弹性层。所述弹性构件由弹性硅橡胶制成。所述可绕枢轴转动连接装置可以包括一个安排成在所述刚性构件和所述弹性构件之间提供一个间隔的细长形构件。所述细长形构件的全长可以大于所述键帽的半径的一半。所述细长形构件包括一个细长的支柱，该支柱安装在一个放置所述弹性构件的底座上，并穿过所述弹性构件的一个孔。所述细长形构件具有一个朝向所述刚性构件的凸面，所述刚性构件具有一个朝向所述弹性构件的凹面，并且通过在所述凸面和凹面之间的接触实现所述刚性构件相对所述弹性构件的绕支点摆动。所述刚性构件的凹面形成在所述构件的所述刚性构件的表面中心处，面对所述弹性构件的所述表面具有从所述凹面向外辐射的板部，每个板部朝向所述接触开关之一的位置。每个所述突起部都是在一个板部的外围端形成的一个小十字形弧形突起部。一个在所述刚性构件的一个表面上背离所述弹性构件而形成的突起部，所述突起部具有一个基本上是沿着每个板部的线布置的臂，每个臂布置成由使用者压下，以触动有关的接触开关。在该最佳实施例中，设置四个接触开关，各相邻开关以彼此成90°角设置围绕所述弹性构件的中心处。所述的装置组成用于电子游戏机的方向控制按钮。
下面将参照作为实例的附图详细说明本发明，其中
图1a和1b分别示出根据本发明的一个实施例的刚性构件的俯视图和仰视图;
图1c示出沿图1a所示出的剖截线A-A所截取的刚性构件的剖视图;
图2a和2b分别示出一个弹性构件的俯视图和仰视图;
图2c示出沿图2a所示出的剖截线B-B所截取的刚性构件的剖视图;以及图3示出包括图1和图2所示构件的装配简图。
图1a至1c示出一个刚性键帽1，该键帽在俯视图上基本上是圆的，并且有一个上表面2和一个以小纯角从上表面2向下垂悬并在基本上为水平的环形法兰4处结束的裙缘3。
上表面2具有一个十字形突起部5，该突起部有两个X-向臂6和两个Y-向臂7。臂6、臂7朝着键帽1的周缘方向向上倾斜。在臂6、臂7之间四个象限的每一个以45°为指向的箭头8。
在法兰4的周缘上有四个和箭头8在相同的角度位置上的半圆形突耳9。
在十字形突起部5的下面设置有十字形板部10。该板部10有四个从键帽1的中心径向向外突起的板臂11，板臂11在中心处下凹，以提供一个拼合凹面12。每一个板臂11在其与裙缘3邻接的外端有一个小十字形部分13，每个小十字形部分13的下端形成一个在法兰4的平面下面突起的弧形突起部14。
图2a至2c示出一个基本上是盘状的、具有与键帽1的直径相同的直径的硅橡胶层15。该硅橡胶层15具有一个中心圆孔16，该圆孔16的直径大小接近于图1b和图1c所示的凹面12的最大水平直径。
硅橡胶层15有四个接触开关17，该接触开关包括由比硅橡胶硬的材料制成的盘。各接触开关以相等的角间隔环绕在硅橡胶层15的中心，且每一个接触开关都固定在一形成硅橡胶层15的整体零件的圆柱18的底面，并通过一中空的截顶圆锥20将每一个接触开关保持在硅橡胶层15中的圆形开关孔19上方。每个圆柱18在其上表面具有弧形凹陷部21。其弧形的开关及其距硅橡胶层15中心的距离与每个突起部14的弧形的形状及其距键帽1中心的距离相对应。
硅橡胶层15在其周缘上每两个相邻的接触形状17的中间的角位置上具有四个半圆突瓣22。该突瓣22大于图1a至图1c所示的突耳9。
图3示出了一个方向控制按钮，在该按钮中，键帽1和硅橡胶层15则装纳在罩23中。键帽1从罩23的圆键帽孔24中伸出。为了简化的目的，十字形突起部5未在图3中示出。
刚性底座25包括一个下部刚性部分26和一个其下面固定在刚性部分26上的接触板27，在接触板27的上面与硅橡胶层15接触，接触板27的接触开关区30限定在硅橡胶层15的开关孔19内。
安装在刚性部分26上的支柱28穿过位于中心圆孔16之下的接触板27中的孔并穿过该中心圆孔16本身。该支柱28的长度稍大于键帽1和硅橡胶层15的半径的一半。支柱28有一个与键帽1的凹面12形状相对应的凸面29。
每个弧形突起部14保持在圆柱18的弧形凹陷部21之一上。
这就将凹面12刚好保持在支柱28的凸面29的上方。
为了仅仅在X-方向或Y-方向上操作方向控制按钮，使用者可按下键帽1的十字形突起部5的四个臂中的臂中的一个臂。这样，整个键帽1稍稍向下移动，直到凹面12与支柱28的凸面29接触为止。然后，随着臂6或臂7被压下而向下运行，键帽1便通过凹面12与凸面29之间发生滑动接触而绕支点摆动。
如已说明的那样，每一个弧形突起部14位于臂6、7的下方，因此，在臂6、7被压下时，下方的突起部14也向下移动。为了允许这一运动，随着截顶圆锥20被压缩，其具有用以支撑突起部14的弧形凹陷部21的圆柱18便向下移动。最后，接触开关17通过开关孔19向下移动而与有关的接触开关区30相接，开关17加在接触开关区30上的压力触动所需的动作。
当使用者释放键帽1时，截顶圆锥20呈现其初始形状，从面使键帽1恢复到其初始水平位置。
如果使用者想同时在X-方向和Y-方向操作控制按钮，他可以按下所需要的箭头8。键帽1便在支柱28上朝着箭头8绕支点向下摆动。于是在箭头8的两边臂6、7之下的接触开关17被操作，以便在它们相应的接触开关区30上产生压力。在与箭头8相同角位置处的突耳9便同时支撑在也处在相同角位置上的突瓣22上。
与弧形凹陷部21接合的弧形突起部14精确地操作单个的接触开关17，并且当只选择X-方向和Y-方向中的一个方向时，不管使用者的手指是怎样对准的，只有一个接触开关17被操作。
支柱28的凸面29同键帽1的凹面12一起形成一个可靠的连接，并提供较高的精度。此外，支柱28的长度使键帽1与硅橡胶层15比现有技术的控制按钮分隔得更开，这样，当在压下键帽1时，由于键帽1移动一个更大的角度，使得所承受的感觉得到改善。
在本发明所描述的实施例中，硅橡胶的尺寸公差比现有技术的控制按钮要松。因为硅橡胶层的尺寸很难控制，这就避免了制造过程中的质量控制问题。
虽然已叙述了本发明的一个具体的实施例，但只要不脱离本发明的范畴，可以对其进行各种修改。
权利要求
1.一种用于方向控制的装置，它包括一个刚性构件、一个具有多个间隔放置的接触开关的弹性构件和用以使所述刚性构件相对于所述弹性构件可绕枢轴转动连接的装置，所述弹性和刚性构件具有互相接合的元件，其特征在于，所述互相接合的元件包括在所述刚性构件上的一个突起部和在所述弹性构件上的一个凹陷部，两者都形成在每个接触开关的位置上，使得当在一个具体的接触开关的区域向所述刚性构件施加压力时，所述开关通过相关的突起部在相关的凹陷部内的相互接合而被触动。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述刚性构件基本上是一个圆形键帽。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述弹性构件基本上是一个盘状弹性层。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述弹性构件由弹性硅橡胶制成。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述绕枢轴转动连接装置包括一个安排成在所述刚性构件扣所述弹性件之间提供一个间隔的细长形构件。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述细长形构件的全长大于所述键帽的半径的一半。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述细长形构件包括一个细长的支柱，该支柱安装在一个放置所述弹性构件的底座上，并穿过所述弹性构件的一个孔。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述细长的构件具有一个朝向所述刚性构件的凸面，所述刚性构件具有一个朝向所述弹性构件的凹面，并且通过在所述凸面和凹面之间的接触实现所述刚性构件相对所述弹性构件的绕支点摆动。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述刚性构件的凹面形成在面对所述弹性构件的所述刚性构件的表面中心处，面对所述弹性构件的所述表面具有从所述凹面向外辐射的板部，每个板朝向所述接触开关之一的位置。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，每个所述突起部是在一个所述板部的外围端形成的一个小十字形的弧形突起部。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，包括一个在所述刚性构件的一个表面上背离所述弹性构件而形成的突起部，所述突起部具有一个基本上是沿着每个板部的方向布置的臂，每个臂布置成由使用者压下，以触动有关的接触开关。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，设置以四个接触开关，各相邻开关以彼此成90°角设置在围绕所述弹性构件的中心处。
13.根据任何前述的权利要求之一所述的装置，其特征在于，所述装置构成用于电子游戏机的方向控制按钮。
全文摘要
一种诸如用于电子游戏机的控制按钮的方向控制装置，包括一刚性键帽和具有接触开关的硅橡胶层。键帽的突起部在每个接触开关的上方与硅橡胶层的凹陷部互相接合。键帽在底座上的支柱的凸面上可绕支点摆动。突起部和凹陷部互相接合以确保当键帽在一接触开关被下压时，只使该开关动作，支柱将键帽从硅橡胶层上分离，使键帽可作较大的角运动，从而改善其操作感。
文档编号H01H25/04GK1100535SQ9410896
公开日1995年3月22日 申请日期1994年8月11日 优先权日1993年8月25日
发明者陈华良 申请人:陈华良