专利名称：游戏机用操作装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可称为操纵器等的游戏机用操作装置。
这种游戏机用操作装置是由壳体形成外壳，操作者用两只手掌握住该壳体，通过用手指操作其正面上配置的多个键头，对游戏画面上发出字符的移动方向和动作状态的指令。
在这种游戏机用操作装置中，最近随着游戏内容的高级化和复杂化而出现键头数增加的趋势，如已知的日本实用新型公开1992-42029号公报记载的内容即为一例。该公报介绍的游戏机用操作装置结构是在壳体正面的左右位置配有十字形键头和多个键头群，同时在该壳体侧面配有别的键头，操作者除了用左右姆指按压操作正面的键头之外，还可用食指或中指按压操作侧面的键头。
使用如上所述的传统式游戏机用操作装置时，因在壳体的正面和侧面都配有键头，操作者可用左右手的各个手指有选择地按压操作这些键头，故可相应增加键头的个数。然而，由于操作者可同时使用的手指数有限，存在着若进一步增加键头数会使操作性明显降低的问题。并且，若增加配置在壳体面上的键头数，也要相应加大键头的配置空间，不利于实现小型化。
再有，由于从各键头输出的信号全部为开/关转换信号，例如在象赛车游戏中的方向盘操作和加速器操作那样需同时控制操作量和操作速度的游戏中，单使用开/关信号就容易产生与这些方向盘操作和加速器操作的不协调感，操作感极差。
本发明鉴于上述传统技术的现状，其目的在于提供一种操作性和操作感优良的新型游戏机用操作装置。
为实现上述目的，本发明的游戏机用操作装置的特点是，包括具有被左右分割的左盒和右盒且这些左盒和右盒可相对转动连接的壳体；具有配设在所述左盒面上的操作键、供操作者发出第1指令用的第1操作装置；具有配设在所述右盒面上的操作键、供操作者发出第2指令用的第2操作装置；具有装在所述壳体内的回转型电气元件、供操作者发出第3指令用的第3操作装置，通过所述左盒和右盒相对的转动操作，从所述回转型电气元件中产生电气信号。
在上述结构中，在所述壳体的所述左盒和右盒的相对性转动中心部位设有中空部，通过穿通该中空部的电缆，分别与所述左盒和右盒装有的回路基板电气性连接。
并且，在上述结构中，所述第1操作装置和所述第2操作装置至少有一方具备由所述操作键按压操作而产生电气信号的回转型电气元件，该回转型电气元件通过齿轮机构可向所述操作键传递动力。
操作者在用两只手掌握住壳体的左盒和右盒，再用左右的手指正确操作配设在左盒和右盒正面的各个操作键时，可从第1操作装置和第2操作装置分别输出第1指令信号和第2指令信号。操作者若再对左盒和右盒作相对的转动操作，可使装在壳体中的回转电位器和回转编码器等回转型电气元件工作，从第3操作装置输出模拟信号或脉冲信号。此时，由于可用两只手掌握住左右盒体对两者进行相对的转动操作，因此可用左右手指在对第1操作装置和第2操作装置的操作键进行操作的同时，对第3操作装置的回转型电气元件进行操作。
附图的简单说明
图1为从正面看的本发明一实施例的游戏机用操作装置立体图。
图2为从背面看的该操作装置立体图。
图3为表示该操作装置使用状态的立体图。
图4为从背面看的配设在该操作装置上的左盒和右盒连接机构剖视图。
图5为装在该连接机构上的中继环的右视图。
图6为装在该连接机构上的连接环的左视图。
图7为表示该连接机构的自动返回动作说明图。
图8为表示配设在图1操作装置中的左侧操作键的开关机构的仰视图。
图9为表示配设在图1操作装置中的琴键开关的开关机构的剖视图。
下面，参照图纸对本发明实施例作出说明。
在图1～图3中，壳体1形成游戏机用操作装置的外壳，由左右分开的左盒2和右盒3构成。所述左盒2由采用螺钉接合形成一体的上半部2a和下半部2b组成，在其上半部2a的面上分别配设有启动键4和用作第1操作装置的十字形键头5，并在该左盒2的背面(后侧面)装有细长的左侧操作键6。另外，所述右盒3也是由采用螺钉接合形成一体的上半部3a和下半部3b组成，在其上半部3a的面上邻接配设用作第2操作装置的4个琴键开关7(7a～7d)，并在该右盒3的背面(后侧面)装有细长的右侧操作键8。虽然所述十字形键头5具有方向指示操作器的功能，其它各个琴键开关7a～7d和左侧操作键6以及右侧操作键8分别具有动作指令操作器的功能，但这些部件作出何种动作的指令，要由游戏机件来决定。
如图4所示，在所述左盒2的右侧内周面嵌合固定有中继环9，并在该中继环9的外周面形成的导槽9a内滑动自如地与右盒3的左侧内周端嵌合，通过该中继环9使左盒2和右盒3可相对转动地连接。如后所述，通过左盒2和右盒3相对的转动操作，还可使用作第3操作装置的回转电位器21工作，以产生模拟信号。另外，在右盒3的左侧内周面嵌合固定有连接环10，该连接环10与所述中继环9在两者的中央处可转动地连接。
如图5所示，在所述中继环9上设有中心孔11，并在该中心孔11周围设有环状凹槽12，在该凹槽12内形成一对台阶部12a、12b。还在凹槽12的外方形成阻挡壁13，该阻挡壁13位于两台阶部12a、12b的大致中间处。另外，如图6所示，在所述连接环10的中心部位一体形成中空轴14，并在该中空轴14的周围设有螺钉固定的导杆15，还在该导杆15的周围直立设置有档块16。所述导杆15上卷绕有螺旋弹簧17，该螺旋弹簧17的两端被一对凸起15a、15b卡止。中继环9和连接环10在中空轴14插入中心孔11的状态下可转动地连接，用垫圈18将其固定。此时，由于各部的尺寸是按照所述螺旋弹簧17被配置在中继环9的凹槽12内，其两端与台阶部12a、12b接触的要求设定的。因此使用螺旋弹簧17，可使中继环9和连接环10保持图7(a)所示的中心状态。中继环9和连接环10在该中心状态下相对转动，例如当中继环9相对连接环10顺时针回转时，如图7(b)所示，螺旋弹簧17被一方的台阶部12a推压，脱离图示左侧的凸起15a，被压缩在右侧的凸起15b与台阶部12a之间。并且，在阻挡壁13处于与挡块16一端面接触的位置时，可阻止顺时针方向回转，操作者就可以检测中继环9和连接环10相对转动的终止点。当解除这种回转力时，通过螺旋弹簧17的弹性，即可使中继环9自动返回图7(a)所示的中心状态。反之，若使中继环9在图7(a)的中心状态下逆时针方向回转，如图7(c)所示，螺旋弹簧17被另一方的台阶部12b推压，脱离右侧的凸起15b，被压缩在左侧的凸起15a与台阶部12b之间。并且，在阻挡壁13处于与挡块16另一端面接触的位置时，可阻止逆时针方向回转，与前述一样，操作者就可以检测中继环9和连接环10相对性转动的终止点。当解除这种回转力时，通过螺旋弹簧17的弹性，即可使中继环9自动返回图7(a)所示的中心状态。
再回到图4，在所述左盒2的内部固定有印刷电路板19。在其印刷电路板19上安装有未图示的信号处理回路等回路元件。在印刷电路板19上，还固定有直立状态的托架20，如图所示，在使其回转轴21a与连接环10的中空轴14平行状态下，用螺母22将用作第3操作装置的回转电位器21固定在该托架20上。该回转电位器21的端子被锡焊在所述印刷电路板19的印刷电路(均未图示)上，在从其中央部凸出的回转轴21a上固定有从动齿轮23，该从动齿轮23与固定在所述连接环10的中空轴14前端的齿轮24啮合。从而，通过齿轮24和从动齿轮23，可使连接环10的中空轴14的回转传递到回转电位器21，形成一种简单的结构。并且，由于将回转电位器21放置在中继环9的空洞部，又可有效地利用空间。
在所述左盒2面上配置的各操作键中，上述启动键4以及十字形键头5与所述印刷电路板19之间分别配设有未图示的橡皮触点，若按压这些启动键4或十字形键头5，在产生喀呖声触感的同时发出开/关信号。另外剩下的左侧操作键6的作用是使左盒2内配设的另一回转电位器26工作，以产生模拟信号，如图8所示，该回转电位器26与所述回转电位器21一样被固定在所述托架20上，按图示箭头方向按压左侧操作键6时，左侧操作键6沿箭头方向直线滑移，左侧操作键6的按压力便可通过转动杆25将动力传递给回转电位器26。另外，左侧操作键6受设在左盒2上的轴33、34引导而进行所述直线滑移，并在到达设在左侧操作键6上的轴插通孔35的端部6a与轴33相接触的位置时，所述滑移动作被阻止，以防止左侧操作键6过分下压。所述转动杆25可回转地被支承在设置于左盒2的支轴27上，并通过受扭螺旋弹簧28向图8的逆时针方向施力，其一端与左侧操作键6相接，另一端形成的齿部25a与固定在回转电位器26的回转轴26a上的齿轮29啮合。因此，若按图示箭头方向按压左侧操作键6，左侧操作键6就会沿箭头方向直线滑移，转动杆25以支轴27为中心顺时针方向回转，使回转电位器26的回转轴26a回转，若解除对左侧操作键6的箭头方向按压力，转动杆25即会因受扭螺旋弹簧28而向逆时针方向回转，返回图8所示的初始状态。
另一方面，在上述右盒3面上配设的各操作键中，所述琴键开关7a、7b和右侧操作键8与所述启动键4以及十字形键头5一样，采用一种在产生喀呖声触感的同时发生开/关信号的结构。另外剩下的琴键开关7c和琴键开关7d的作用是分别使配设在右盒3内未图示的回转电位器工作，以产生模拟信号。当然，右侧操作键8与左侧操作键6、琴键开关7a、7b与琴键开关7c、7d也可采用同样结构。即，如图9所示，琴键开关7c通过螺旋弹簧30可使右盒3的下半部3b持有弹性，配设在该琴键开关7c侧面的齿部31与固定在未图示的回转电位器回转轴上的回转板32的齿部32a啮合。并且，齿部31的上端及其对应的齿部32a的一部分齿顶间距比其它部分要大，这样组装时就容易将两个齿部31、32a的位置对准。因此，在克服螺旋弹簧30的弹力而按压琴键开关7c时，回转板32就会逆时针方向回转，使回转电位器的回转轴回转，并解除这种按压力，此时琴键开关7c和回转板32通过螺旋弹簧30返回图9所示的初始状态。琴键开关7d也采用同样的结构，不再作出图示。
这样，在所述右盒3的内部包括装有回转电位器的印刷电路板等在内，设置有与各操作键7a～7d对应的未图示的多个印刷电路板，各印刷电路板的印刷电路都集中于右盒3内部的右侧插件33。并且，如图4所示，与右侧插件33连接的导线34穿过所述连接环10的中空轴14内部到达所述左盒2的内部，与装在所述印刷电路板19上的左侧插件35相连接。又如图1～图3所示，在印刷电路板19上连接有软线36，该软线36被引向左盒2外部后与未图示的游戏机主机相连接。
下面，对在游戏机上如何使用所述实施例的操作装置作出说明。使用时，如图3所示，操作者用左右的手掌轻轻握紧壳体1的左盒2和右盒3，再通过左姆指的位置移动或改变倾斜度，按压十字形键头5的上下左右四个部位中的某1个，向游戏机画面上发出字符和游标移动方向的指令。与此同时，操作者一边移动右姆指位置一边按压四个琴键开关7c～7d中的某1个，再用左右食指(或中指)按压左侧操作键6和右侧操作键8，通过这些动作有选择地发出各种动作状态的指令。然后，根据这些方向指令和动作指令，操作者用左右手掌拧动左盒2和右盒3，使固定在左盒2上的中继环9与固定在右盒3上的连接环10相对转动，从而使回转电位器21的回转轴21a回转，发出其它动作状态的指令。作为这些动作，最适于例如象赛车游戏中的方向盘操作和加速器操作那样，对操作量和操作速度作同时控制的动作，由于可在左盒2和右盒3相对性转动时实现与速度相对应的操作，因此操作感良好，可进行更为逼真的游戏。
综上所述，在本实施例中，由于通过操作者用左右手掌相对转动操作左盒2和右盒3，可从装在壳体1内的用作第3操作装置的回转电位器21产生模拟信号，因此在用左右各手指按压操作配设在左盒2和右盒3面上的各个操作键的同时又可操作第3操作装置，使操作性获得提高。另外，由于从第3操作装置输出的信号为模拟信号，因此可在左盒2和右盒3相对性转动时实现与速度对应的操作，可进行操作感良好而又逼真的游戏。
又由于把右盒3与固定在左盒2上的中继环9可转动地连接，并在该右盒3的内部固定有连接环10，因此左盒2和右盒3相对转动操作时的力由中继环9承受，几乎不作用于连接环10，从而能使连接环10至回转电位器21之间的动力传递系统长时期保持高精度。
又由于其结构包括用垫圈18防止脱出的可相互转动地连接的连接环10和中继环9、具有与连接环10外周面形成的凸部嵌合的内周面的上下部分3a、3b组成的右盒3、以及具有与中继环9外周面形成的导槽9a可滑动地嵌合的内周面的上下部分2a、2b组成的左盒2，从而能简单地装卸左右盒2、3，便于内部电气元件的更换等。
又由于用导线34将配设在左盒2内的印刷电路板19与配设在右盒3内的印刷电路板连接，并将该导线34穿通设置在连接环10中央的中空轴14，从而在左盒2和右盒3相对性转动操作时也不会对导线34产生不合理的力，可通过共用的软线36将操作装置与游戏机主机相连接。
并且，本发明不局限于上述实施例，可作各种变动，例如可用回转编码器代替回转电位器21，用作第3操作装置，也可以采用该回转编码器输出的脉冲信号来提供第3指令。另外，配设在左盒2和右盒3面上的各操作键个数和开关机构可适当变更，例如可省略左侧操作键6的右侧操作键8中的某一个，也可以在所有的操作键中采用产生开/关信号和开关结构。
综上所述，根据本发明，在操作者用左右手掌相对转动操作左盒和右盒时，可使装在团体壳体内的用作第3操作装置的回转型电气元件工作，从第3操作装置中输出模拟信号或脉冲信号，从而可在用左右手指操作第1操作装置和第2操作装置操作键的同时，操作第3操作装置的回转型电气元件，可提供一种操作性和操作感优良的新型游戏机用操作装置。
权利要求
1.一种游戏机用操作装置，其特征在于，包括具有被左右分割的左盒和右盒且左盒和右盒可相对转动连接的壳体；具有配设在所述左盒面上的操作键，供操作者发出第1指令用的第1操作装置；具有配设在所述右盒面上的操作键、供操作者发出第2指令用的第2操作装置；把所述左盒与右盒可相对转动地连接、且可相互转动地连接的中继环和连接环。具有装在所述壳体内并通过所述中继环与连接环的相对转动而受到回转驱动的回转型电气元件、供操作者发出第3指令用的第3操作装置；通过所述左盒和右盒相对性的转动操作而从所述回转型电气元件中产生电气信号。
2.如权利要求1所述的游戏机用操作装置，其特征在于，在所述中继环与连接环的转动中心轴上装有齿轮，并在所述回转型电气元件的回转轴上也装有齿轮，通过这两个齿轮将所述中继环与连接环间的相对转动力传递给所述回转型电气元件。
3.如权利要求1所述的游戏机用操作装置，其特征在于，所述的回转型电气元件被设置在所述中继环和连接环中的1个空洞部内。
4.如权利要求1所述的游戏机用操作装置，其特征在于，在所述中继环与连接环的转动中心轴上形成中空部，通过穿通该中空部的电缆，将分别装在所述左盒和右盒内的回路基板电气性连接。
5.如权利要求1所述的游戏机用操作装置，其特征在于，所述第1操作装置和所述第2操作装置中至少有一方具有通过所述操作键按压操作而产生模拟信号或脉冲信号的回转型电气元件。
6.如权利要求1所述的游戏机用操作装置，其特征在于，所述左盒和右盒中至少有一方的侧面配设有细长操作键，该细长的操作键通过操作者的按压操作呈直线滑移，根据该细长操作键滑移的动作，从装有壳体内的电气元件中发生电气信号。
全文摘要
一种游戏机用操作装置,将壳体分割为左盒和右盒,左盒面上配设用作第1操作装置的十字形键头和其他左侧操作键,右盒面上配设用作第2操作装置的琴键开关和其他右侧操作键,使右盒与固定在所述左盒上的中继环可回转地嵌合,右盒的内部固定有与回转电位器的回转轴啮合的连接环,当左盒与右盒相对转动操作时,使用作第3操作装置的回转电位器工作,从而使操作性和操作感更加优良。
文档编号G06F3/02GK1169554SQ9610823
公开日1998年1月7日 申请日期1996年6月28日 优先权日1996年6月28日
发明者佐佐木慎吉 申请人:阿尔卑斯电气株式会社