一种摇杆装置及一种遥控设备的制作方法

本实用新型涉及一种方向控制装置，具体涉及一种摇杆装置。本实用新型还涉及一种遥控设备。

背景技术：

目前无人机、电竞游戏产业发展迅速,其中需要使用到控制手柄，对无人机、电竞游戏进行遥控，控制手柄中的方向控制通常利用摇杆装置实现。消费者对于控制手柄的摇杆不仅越来越追求小体积，而且对其控制精度也要求越来越高。

摇杆装置常用的有电子摇杆和机械摇杆，电子摇杆虽然体积小(约为17mm×13mm×18mm)，但是手感体验差、线性精度差，而机械摇杆体积较大(约为58mm×54mm×35mm)，对一些年纪小的使用者人群操作带来不便，而且不便于携带。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种摇杆装置，该摇杆装置不但具有较小的体积，还可以保证较高的手感体验和控制精度。

本实用新型同时提供了一种遥控设备，安装了上述摇杆装置。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供一种摇杆装置，包括摇把，所述摇把连接双轴驱动机构，所述双轴驱动机构中设置有X轴传动轴和Y轴传动轴，所述X轴传动轴和Y轴传动轴分别连接传感器，所述双轴驱动机构下方设置有弹性支撑机构；拨动所述摇把，所述X轴传动轴和/或Y轴传动轴转动，所述传感器产生感应信号，所述弹性支撑机构为X轴传动轴和Y轴传动轴提供复位力。

优选地，所述摇杆装置包括外壳，所述外壳包括上壳和下壳，所述双轴驱动机构安装在上壳中，所述弹性支撑机构安装在下壳中，所述上壳和下壳通过螺钉组合在一起。

优选地，所述双轴驱动机构包括X轴主框架和Y轴主框架，所述X轴主框架和Y轴主框架均为弧形，或者所述X轴主框架和Y轴主框架的配合面均为弧形，所述X轴主框架和Y轴主框架可相对转动，所述X轴主框架和Y轴主框架上均设置有主导向槽，所述摇把在所述主导向槽中滑动。

优选地，所述X轴主框架下方设置有X轴支撑架，所述X轴主框架转动时下压所述X轴支撑架，所述Y轴主框架下方设置有Y轴支撑架，所述Y轴主框架转动时下压所述Y轴支撑架。

优选地，所述上壳中设置有导向板，所述导向板上设置有副导向槽，所述X轴支撑架和Y轴支撑架上设置有导向柱，所述导向柱在所述副导向槽中滑动。

优选地，所述下壳中设置有定位槽，所述弹性支撑机构包括弹簧和弹性柱，所述弹簧安装在所述定位槽中，所述弹性柱支撑在所述弹簧上，沿X轴方向和Y轴方向均设置有两个所述弹性柱，所述X轴支撑架支撑在Y轴方向的两个所述弹性柱上，所述Y轴支撑架支撑在X轴方向的两个所述弹性柱上。

优选地，所述X轴主框架两端设置有X轴支撑轴，所述X轴支撑轴上设置有轴承，所述Y轴主框架两端设置有Y轴支撑轴，所述Y轴支撑轴上设置有轴承，所述上壳和下壳接触的边缘上设置有轴承座，所述轴承安装在所述轴承座中；所述支撑轴一端呈扁圆形，与所述传感器连接。

优选地，所述摇把下端呈U形，与所述X轴主框架连接处设置有轴和轴承，配合所述摇把，所述X轴主框架上设置有两条平行的所述主导向槽，所述Y轴主框架上设置有一条所述主导向槽。

优选地，所述传感器包括X轴电位器和Y轴电位器，所述X轴电位器和Y轴电位器安装固定在下壳的侧壁上。

本实用新型还提供一种遥控设备，包括以上所述的摇杆装置。

采用上述结构设置的摇杆装置具有以下优点：

本实用新型的摇杆装置中，摇把连接双轴驱动机构，双轴驱动机构中设置有X轴传动轴和Y轴传动轴分别连接传感器，拨动摇把时，摇把的移动量会通过传感器被分解成X轴移动量和Y轴移动量，为游戏或者其他作业提供控制信号，具有较高的灵敏度和线性控制精度。

双轴驱动机构下方设置有弹性支撑机构，拨动摇把时，弹性支撑机构产生相应的弹性形变，弹性支撑机构为X轴传动轴和Y轴传动轴提供复位力，可以保证较高的手感体验。

本实用新型的摇杆装置体积小，可以设计到20mm×30mm×20mm。

采用上述结构设置的遥控设备具有以下优点：

本实用新型的遥控设备，线性控制精度高，操控手感好，方便携带，提升了用户感受。

附图说明

图1是本实用新型实施例的摇杆装置的使用状态主视图；

图2是本实用新型实施例的摇杆装置的使用状态立体图；

图3是本实用新型实施例的摇杆装置的分解图；

图4是本实用新型实施例的摇杆装置的立体图；

图5是本实用新型实施例的摇杆装置的主视图；

图6是本实用新型实施例的双轴驱动机构与上壳、双轴驱动机构与弹性支撑机构的配合状态主视图；

图7是本实用新型实施例的双轴驱动机构与弹性支撑机构的配合状态主视图；

图8是本实用新型实施例的双轴驱动机构与弹性支撑机构的配合状态右视图；

图9是本实用新型实施例的双轴驱动机构与弹性支撑机构的配合状态立体图；

图10是本实用新型实施例的摇杆装置的下壳的立体图；

图11是本实用新型实施例的摇杆装置的下壳的主视图；

图12是本实用新型实施例的摇杆装置的下壳的俯视图；

图13是图8中沿A-A的剖视图；

图14是图8中沿B-B的剖视图；

图15是本实用新型实施例的摇杆装置的上壳的立体图(从顶面看)；

图16是本实用新型实施例的摇杆装置的上壳的立体图(从底面看)；

图17是本实用新型实施例的摇杆装置的上壳的主视图；

图18是本实用新型实施例的摇杆装置的上壳的左视图；

图19是本实用新型实施例的双轴驱动机构的立体图(从顶面看)；

图20是本实用新型实施例的双轴驱动机构的立体图(从底面看)；

图21是本实用新型实施例的双轴驱动机构的主视图；

图22是本实用新型实施例的双轴驱动机构的分解图；

图23是本实用新型实施例的双轴驱动机构的左视图；

图24是本实用新型实施例的X轴驱动机构的立体图(从顶面看)；

图25是本实用新型实施例的X轴驱动机构的分解图；

图26是本实用新型实施例的X轴驱动机构的立体图(从底面看)；

图27是本实用新型实施例的X轴驱动机构的主视图；

图28是本实用新型实施例的X轴电位器的立体图；

图29是本实用新型实施例的X轴电位器的主视图；

图30是本实用新型实施例的X轴电位器的后视图。

图中：1.下壳；1-1.壳体；1-1-1.第一轴承座；1-1-2.第二轴承座；1-1-3.连接钮；1-1-4.螺纹孔；1-1-5.连接钮；1-2.X轴弹性柱；1-3.Y轴弹性柱；1-4.弹簧；

2.上壳；2-1.壳体；2-1-1.导向板；2-1-2.导向板；2-1-3.导向板；2-1-4.第三轴承座；2-1-5.第四轴承座；2-1-6.连接钮；2-1-7.定位柱；2-2.摇把；2-2-1.连接柄；2-3.Y轴主框架；2-3-1.Y轴传动轴；2-3-2.主导向槽；2-4.X轴主框架；2-4-1.X轴传动轴；2-4-2.主导向槽；2-5.Y轴支撑架；2-5-1.导向轴；2-5-2.支撑平面；2-6.X轴支撑架；2-6-1.导向轴；2-6-2.支撑平面；2-7.轴承；2-8.轴承；2-9.轴承；2-10.轴；

3.X轴电位器；3-1.底板；3-2.安装孔；3-3.定位孔；

4.Y轴电位器；5.螺钉；6.顶盖；7.面板；8.螺钉。

具体实施方式

本实用新型的设计构思是：

本实用新型的摇杆装置结合了电子摇杆和机械摇杆的结构特征，既设置了电子传感器，又设置了机械结构，同时具有了电子摇杆和机械摇杆的优点，既具有较高的灵敏度和控制精度，还具有较高的手感体验。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例1

如图1、图2、图3、图4、图5所示为本实用新型实施例1，在该实施例中，摇杆装置包括摇把2-2，摇把2-2连接双轴驱动机构，双轴驱动机构中设置有X轴传动轴2-4-1和Y轴传动轴2-3-1，X轴传动轴2-4-1和Y轴传动轴2-3-1分别连接传感器，双轴驱动机构下方设置有弹性支撑机构；拨动摇把2-2，X轴传动轴2-4-1和/或Y轴传动轴转动2-3-1，传感器产生感应信号，弹性支撑机构为X轴传动轴2-4-1和Y轴传动轴2-3-1提供复位力。

如图4、图5所示，摇杆装置包括外壳，外壳包括上壳2和下壳1，双轴驱动机构安装在上壳2中，弹性支撑机构安装在下壳1中，上壳2和下壳1通过螺钉5组合在一起。

如图10、图15所示，上壳2四个角上分别设置有连接钮2-1-6，连接钮2-1-6中设置有透孔，下壳1的四个角上分别设置有连接钮1-1-3，连接钮1-1-3中设置有螺纹孔，连接钮2-1-6和连接钮1-1-3逐个相对应。

如图1、图2中所示，摇杆装置在使用时在摇把2-2上还安装有顶盖6。顶盖6设置有空心摇把对应摇把2-2，顶盖6还设置有球形罩。

如图19、图20、图21、图22所示，双轴驱动机构包括X轴主框架2-3和Y轴主框架2-4，X轴主框架2-3和Y轴主框架2-4均为弧形，或者X轴主框架2-4和Y轴主框架2-3的配合面均为弧形，X轴主框架2-4和Y轴主框架2-3可相对转动，X轴主框架2-4和Y轴主框架2-3上均设置有主导向槽，摇把2-2在主导向槽中滑动。

具体地，如图23、图24、图25、图26、图27所示，X轴主框架2-4包括上下两部分弧形体，Y轴主框架2-3仅包括上部分弧形体。摇把2-2下端呈U形，既连接柄2-2-1呈U形，与X轴主框架2-4连接处设置有轴2-10和轴承2-9，轴承2-9，设置在X轴主框架2-4的上下两部分弧形体之间,连接柄2-2-1与轴2-10需要过盈配合，或者采用其他配合结构使连接柄2-2-1与轴2-10同步转动。

配合摇把2-2，X轴主框架2-4上设置有两条平行的主导向槽2-4-2，Y轴主框架2-3上设置有一条主导向槽2-3-2，摇把2-2向上穿过Y轴主框架2-3上的主导向槽2-3-2。

X轴主框架2-3下方设置有X轴支撑架2-6，X轴主框架2-3转动时下压X轴支撑架2-6，Y轴主框架2-4下方设置有Y轴支撑架2-5，Y轴主框架2-4转动时下压Y轴支撑架2-5。

如图6、图7、图8、图9所示，X轴主框架2-3与X轴支撑架2-6并不连接仅仅是接触，在接触部位，X轴主框架2-3上设置有弧形凸起，X轴支撑架2-6上设置有支撑平面2-6-2；同样的，Y轴主框架2-4与Y轴支撑架2-5并不连接仅仅是接触，在接触部位，Y轴主框架2-4上设置有弧形凸起，Y轴支撑架2-5上设置有支撑平面2-5-2。

上壳2中设置有导向板2-1-1、2-1-2、2-1-3，导向板2-1-1、2-1-2、2-1-3上设置有副导向槽，X轴支撑架2-6和Y轴支撑架2-5上设置有导向柱，导向柱在副导向槽中滑动。

具体地，如图15、图16、图17、图18所示，导向板2-1-1包括两块，与Y轴支撑架2-5相配合，导向板2-1-2包括两块、导向板2-1-3包括两块，与X轴支撑架2-6相配合，其上设置的副导向槽均为弧形，这是因为X轴支撑架2-6和Y轴支撑架2-5在被下压时，导向柱的轨迹均为弧形。

如图10、图11、图12、图13、图14所示，下壳1中设置有定位槽，弹性支撑机构包括弹簧1-4和弹性柱1-2、1-3，弹簧1-4安装在定位槽中，弹性柱1-2、1-3支撑在弹簧1-4上，弹性柱1-2、1-3呈“凸”字形，内部设置有套筒，弹簧1-4上端伸入套筒中，弹性柱1-2、1-3下部会伸入定位槽中一部分，定位槽对弹性柱1-2、1-3同时具有导向作用。

为了扩大定位槽的轴向深度，定位槽底可以凸出下壳1的底面，如图11所示。

沿X轴方向设置有两个弹性柱1-2，沿Y轴方向均设置有两个弹性柱1-3，X轴支撑架2-6支撑在Y轴方向的两个弹性柱1-3上，Y轴支撑架2-5支撑在X轴方向的两个弹性柱1-2上。

X轴支撑架2-6与弹性柱1-3并不连接仅仅是接触，在接触部位，X轴支撑架2-6上设置有弧形凸起；同样的，Y轴支撑架2-5与弹性柱1-2并不连接仅仅是接触，在接触部位，Y轴支撑架2-5上设置有弧形凸起。

优选地，X轴支撑架2-6，Y轴支撑架2-5的主体也设计为弧形，这样可以方便与弹性柱1-3和弹性柱1-2配合。

如图10、图15、图16所示，X轴主框架2-4两端设置有X轴支撑轴，X轴支撑轴上设置有轴承2-8，Y轴主框架2-3两端设置有Y轴支撑轴，Y轴支撑轴上设置有轴承2-7，上壳2和下壳1接触的边缘上设置有轴承座，轴承2-8和轴承2-7均安装在轴承座中。

X轴支撑轴和X轴主框架2-4是一体制成的，Y轴支撑轴和Y轴主框架2-3也是一体制成的。

具体地，上壳2上设置有第三轴承座2-1-4、第四轴承座2-1-5，下壳1上设置有第一轴承座1-1-1、第二轴承座1-1-2，第三轴承座2-1-4和第一轴承座1-1-1扣合，第四轴承座2-1-5和第二轴承座1-1-2扣合，轴承2-8安装在第三轴承座2-1-4和第一轴承座1-1-1中，轴承2-7安装在第四轴承座2-1-5和第二轴承座1-1-2中。

X轴支撑轴和Y轴支撑轴均有一端呈扁圆形，可以通过在支撑轴轴上切除一部分形成，该端与传感器连接，即可以驱动传感器，X轴支撑轴和Y轴支撑轴同时构成了传动轴。

如图15所示，上壳2在两条长边的内侧还设置有斜面，该斜面是为了避让Y轴主框架2-3，因为两条长边之间的距离较短，会阻碍Y轴主框架2-3的转动，所以在两条长边的内侧设置斜面来扩大空间。

如图2、图3、图4所示，传感器包括X轴电位器3和Y轴电位器4，X轴电位器3和Y轴电位器4安装固定在下壳1的侧壁上。

以X轴电位器3为例说明，如图28、图29、图30所示，X轴电位器3包括底板3-1，底板3-1中部设置有安装孔3-2，底板3-1顶部设置有定位孔3-3，与上壳2上的定位柱2-1-7相对应。

如图4、图10所示，下壳1的侧壁上设置有螺纹孔1-1-4，螺纹孔1-1-4与安装孔3-2对应，安装螺钉8对底板3-1进行固定。

使用摇杆装置时，可以朝任意方向拨动摇把2-2，X轴主框架2-4和Y轴主框架2-3会发生相应转动，此时摇把2-2的移动量会被分解成X轴移动量和Y轴移动量，为游戏或者作业提供控制信号。

X轴主框架2-4和Y轴主框架2-3发生转动时，会分别下压X轴支撑架2-6和Y轴支撑架2-5，X轴支撑架2-6和Y轴支撑架2-5则会分别下压弹性柱1-3和弹性柱1-2，弹簧1-4被压缩，产生弹性恢复力。

不对摇把2-2施力时，弹性支撑机构会驱动X轴主框架2-4和Y轴主框架2-3复位，摇把2-2回到初始状态，此时摇把2-2朝向Z轴方向。

实施例2

该实施例在实施例1的基础上做出改进，该实施例与实施例1所不同的是，X轴支撑轴和Y轴支撑轴可以采用自润滑材料，轴2-10也采用自润滑材料，这样就可以省去轴承2-7、2-8、2-9，上壳2和下壳1接触的边缘上也不需要设置轴承座，设置轴孔即可，从而简化了摇杆装置的结构。

在该实施例中摇杆装置的其他结构与实施例1中相同，此处不再重复描述。

实施例3

该实施例中提供了一种遥控设备，包括实施例1或实施例2中所述的摇杆装置。

遥控设备可以是无人机控制台，或者是游戏控制手柄。其中可以设置一个、两个或者两个以上的摇杆装置。

为了将摇杆装置安装到遥控设备中，可以利用下壳1侧壁上的连接钮1-1-5，连接钮1-1-5中设置有螺纹孔，装入螺钉即可将将摇杆装置固定到遥控设备中。

图1、图2、图3中所示的面板7，可以看成是遥控设备的面板，摇把2-2从面板7上的透孔伸出，供使用者拨动，顶盖6具有球形罩，可以遮挡该透孔，从面板7上方将不会看见摇杆装置的具体结构，顶盖6也可以起到防尘作用。

该实施例中摇杆装置的详细结构此处不再具体描述。

以上仅为本实用新型的具体实施方式，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行其他的改进或变形。本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本实用新型的目的，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。