专利名称：Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘的制作方法
z轴移动式仿真体验游戏机方向盘
技术领域：
本发明涉及游戏控制器技术领域，特别是一种z轴移动式仿真体验游戏机方向
背景技术：
随着电子技术的进步，娱乐器具不断的推出新产品，其除了更快的速度、更佳的画面以外，还伴随着各种游戏软件，提高了控制器的设计，以符合各种游戏模式，从而增进娱乐效果。 例如，控制器中的仿真体验游戏机方向盘。过去，只一独立的盘面，即X-Y平面，该盘面根据需要双向转动，从而将转号信号转换成方向信号传输出去；现在，进一步改善的方向盘是具有振动功能的，根据游戏剧情的需要，方向盘配合以振动功能，从而提高了仿真效果。但是，这种方向盘结构其仿真效果仍达不到玩家要求。
发明内容
为了解决现有的技术问题，本发明提供一种Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其采用主轴相对导孔移动来实现盘体的上下活动，进一步配合游戏剧情、从而提高仿真效果、提高娱乐趣味。 本发明解决现有的技术问题，提供一种Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其包括盘体，本仿真体验游戏机方向盘还包括控制机构、驱动机构、主轴和导孔；所述控制机构
用于接收游戏剧情信号和玩家操作信号，所述控制机构也用于发送控制信号至所述驱动机构；所述主轴固定于所述盘体，且所述主轴的中心线相交于所述盘体所处的平面；所述驱动机构带动所述主轴沿所述导孔移动。
本发明更进一步的改进是 所述控制机构经所述驱动机构调节所述主轴的移动幅度和频率。 所述主轴的移动幅度分为三档，所述主轴的移动频率亦分为三档。 所述主轴的移动幅度档位和所述主轴的移动频率档位与玩家实际操作的油门大
小、煞车力相关联；所述主轴的移动幅度档位和所述主轴的移动频率档位与游戏剧情的撞
车、撞障碍物、车辆追撞相关联。 在所述导孔上设置上限位部和下限位部，与其对应在所述主轴上设置突部，所述突部位于所述上限位部与所述下限位部之间。 在所述主轴上套设弹簧；所述弹簧位于所述上限位部与所述下限位部之间；本仿真体验游戏机方向盘包括主架，所述导孔固定于所述主架上。 所述驱动机构包括第一电动机、齿轮和减速器，所述第一电动机的输出轴经所述减速器带动所述齿轮运转，所齿轮的齿与所述主轴的自由端的齿相啮合；或者是，所述驱动机构包括第一电动机、偏心轮和减速器；所述第一电动机的输出轴经所述减速器带动所述偏心轮运转，所偏心轮的外沿与所述主轴的自由端面接触。
所述驱动机构包括线圈绕组、铁芯和供电电路，所述铁芯穿设于所述线圈绕组；所
述供电电路与所述线圈绕组相连；所述铁芯一端与所述主轴的自由端相连。 所述驱动机构包括管道、控制阀、活塞缸；所述管道与所述活塞缸相连，在所述管
道上串设有所述控制阀；所述活塞缸的输出轴与所述主轴的自由端相连。 所述驱动机构包括第二电动机、偏心齿轮组和移动板；所述第二电动机经所述偏
心齿轮组与所述移动板相连；所述移动板的活动端与所述主轴的自由端相连。 相较于现有技术，本发明的有益效果是本实用新型采用与盘体相连的主轴相对
导孔来回移动，增设一盘体的自由度，使该自由度配合游戏剧情需要，从而提高游戏仿真
度，使玩家玩得更愉快。特别是本游戏方向盘用于赛车方向盘时，依据游戏进行的实况，例
如猛加油、急煞车、猛撞他车/障碍或被猛追撞时，主轴配合实况进行起落动作，以模拟赛
车真实情境，增加游戏快感。
图la-图lb为本发明Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘偏心轮推动主轴的结构示意图和剖视示意图； 图2a_图2b为本仿真体验游戏机方向盘铁芯推动主轴的结构示意图和剖视示意图； 图3a_图3b为本仿真体验游戏机方向盘活塞缸的输出轴推动主轴的结构示意图和剖视示意图； 图4a_图4b为本仿真体验游戏机方向盘移动板推动主轴的结构示意图和剖视示意图。 图5a_图5b为本仿真体验游戏机方向盘齿轮推动主轴的结构示意图和剖视示意具体实施方式
下面结合
及具体实施方式
对本发明进一步说明。 如图1至图5所示， 一种Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其包括盘体1，本仿真体验游戏机方向盘还包括控制机构、主轴2、导孔3和驱动机构4 ;所述控制机构用于接收游戏剧情信号和玩家操作信号，所述控制机构也用于发送控制信号至所述驱动机构；盘体1用于游戏进行时，玩家用手进行握持，玩家用手握持该盘体1后进行左旋或右旋，实现游戏中方向的控制；所述主轴2固定于所述盘体l，所以主轴2和盘体1 一起活动，当主轴2移动时带着盘体1 一起运动，主轴2经盘体1将仿真感觉传至玩家，同时，所述主轴2的中心线相交于所述盘体1所处的平面，根据实际需要，确定主轴2的中心线与盘体1所处的平面之间的夹角；本发明由所述驱动机构4带动所述主轴2沿所述导孔3移动。驱动机构4的具体形式多样。 所述控制机构经所述驱动机构4调节所述主轴2的移动幅度和频率，所述主轴的移动幅度分为三档，即向上的大幅度、中幅度、小幅度和向下的大幅度、中幅度、小幅度，所述主轴的移动频率亦分为三档，即高速、中速和低速。所述主轴的移动幅度档位和所述主轴的移动频率档位与玩家实际操作的油门大小、煞车力相关联；所述主轴的移动幅度档位和
4所述主轴的移动频率档位与游戏剧情的撞车、撞障碍物、车辆追撞相关联。
本发明的主轴2与导孔3为间隙配合结构，且在所述导孔3上设置上限位部31和下限位部32，与其对应在所述主轴2上设置突部21，所述突部位于所述上限位部31与所述下限位部32之间。当主轴2移动时，突部即在上限位部31与下限位部32之间活动，由于上限位部31与下限位部32的阻挡而固定活动一确定的区域。上限位部31和下限位部32是在导孔3的基础上向内设置的突起，特别是，将上限位部31设置成活动安装式，将下限位部32设置成固定于导孔3式，这样将主轴2穿设入导孔3时，第一步将主轴2穿设入导孔3 ;第二步当突部接触下限位部32后安装上限位部31。同时，主轴2上的突部却是向外的突起，该突起的直径小于导孔3的直径，又大于上限位部31和下限位部32的直径，从而保证了主轴2在导孔3内的正常移动。 当盘体向上移动时，突起21向上移动至靠近或接触上限位部31，同理，当盘体向下移动时，突起21向下移动至靠近或接触下限位部32 ;本发明优选在主轴2上套设弹簧(该弹簧包括第一弹簧51和第二弹簧52)，由弹簧的弹力使主轴2恢复在原始位置，除此之外，该弹簧亦具有减震的作用。 另外，本发明包括主架6，导孔3安装在主架6上，同时，驱动机构4亦安装在主架6上，由主架6的支撑作用，保证驱动机构4与主轴2的连接关系，从而保证本发明仿真体验游戏机方向盘的正常使用。 本仿真体验游戏机方向盘包括控制机构(未图示出)，所述控制机构与所述驱动
机构4相连，由控制机构根据游戏剧情发出信号控制驱动构构4的输出动力。 本发明驱动机构4的实现方式有多样，除了下述的各种结构，也可采用本技术领
域常用的其它结构。 第一种如图la-lb所示，所述驱动机构4包括第一电动机511、偏心轮512和减速器514 ;所述第一电动机511的输出轴经所述减速器514带动所述偏心轮512运转；所偏心轮512的外沿515与所述主轴2的自由端面516接触，偏心轮512在减速器514的带动下转动时，其外沿的最高位移发生变化，由于主轴2的自由端面516与外沿515相连，所以自由端面516即随着外沿515的高低变化而上下移动，即带动盘体1上下移动。另外，第一电动机511经第一固定板513安装在主架6上。 第二种如图2b-b2所示，所述驱动机构4包括线圈绕组521、铁芯522和供电电路524，所述铁芯522穿设于所述线圈绕组521 ;所述供电电路524与所述线圈绕组521相连，当供电电路524穿过线圈绕组521的电流发生变化时，铁芯522顺着线圈绕组521的中心线方向移动；所述铁芯522 —端与所述主轴2的自由端525相连，当铁芯522上下移动时即带动主轴2上下移动。另外，线圈绕组521安装在固定座523上，该固定座523固定于主架6上。 第三种如图3a-3b所示，所述驱动机构4包括管道534、控制阀533、活塞缸531，包括有管道534、控制阀533和活塞缸531的是一液压系统或气压系统；所述管道534与所述活塞缸531相连，在所述管道534上串设有所述控制阀533，控制阀533经管道534调节活塞缸531的状态，即控制其输出轴535的移动；所述活塞缸531的输出轴535与所述主轴2的自由端525相连，这样输出轴535的移动即带动主轴2上下移动。 第四种如图4a-4b所示，所述驱动机构4包括第二电动机541 、偏心齿轮组543和移动板542 ;所述第二电动机541经所述偏心齿轮组543与所述移动板542相连，偏心齿轮组543包括上行偏心齿轮545、动力偏心齿轮547和下行偏心齿轮546，根据控制机构的输出信号，第二电动机541经动力偏心齿轮547分别带动上行偏心齿轮545实现移动板542上移；或带动下行偏心齿轮546实现移动板542下移；所述移动板542的活动端与所述主轴2的自由端525相连，即实现了主轴2的上下移动。另外，第二电动机541经第二固定板544安装于主架6上。 第五种如图5a-5b所示，所述驱动机构4包括第一电动机511、齿轮551和减速器514 ;所述第一电动机511的输出轴经所述减速器514带动所述^^v齿轮551运转；所述齿轮551的齿552与所述主轴2的自由端的齿22相啮合，齿轮551在减速器514的带动下转动时，其齿552发生旋转变化，由于主轴2的自由端的齿22与齿552相啮合，所以所述主轴2即随着齿552的旋转变化而上下移动，即带动盘体1上下移动。另外，第一电动机511经第一固定板413安装在主架6上。
本发明的工作原理 控制机构根据剧情向驱动机构发出信号，使驱动机构带动主轴上下移动，从而实现盘体的上下移动。对于驾驶类游戏，该上下移动与路面的情形相关，使玩家具有真实的体验效果。对于本发明的主轴上下移动，其移动的位移和频率均可调节。 本发明采用与盘体相连的主轴相对导孔来回移动，增设一盘体的自由度，使该自由度配合游戏剧情需要，从而提高游戏仿真度，使玩家玩得更愉快。特别是本仿真体验游戏机方向盘用于赛车方向盘时，依据游戏进行的实况，例如猛加油、急煞车、猛撞他车/障碍或被猛追撞时，主轴配合实况进行起落动作，以模拟赛车真实情境，增加游戏快感。具体描述如下 主轴移动的行程即盘体的上起下落位移分以下几种类型 第一种，盘体依据游戏实况上起/下落的行程为1. 77公分 上起/下落的位移分三段，即大1. 77公分，中1. 2公分及小0. 6公分； 上起/下落的速度分三速，即快速、中速及慢速； 状况解除后盘体慢慢复位，即居中间位置。 第二种，猛加油时，依踩油门大小及当时档位决定盘体上起下落的位移及速度
油门大，下落位移大，速度快；
档位低，下落位移大，速度快。 第三种急煞车时，依踩煞车大小决定方向盘体起落位移及速度；
煞车大，上起的位移大，速度快。 第四种猛撞他车或障碍，或与他车对撞时，依相对速度决定盘体上起或下落的位移及速度； 撞击大，上起位移大，速度快； 第五种被他车自后猛追撞时，依相对速度快慢决定盘体的下落位移及速度；
撞击大，下落位移大，速度快。
或采用下述方案 第一种，直接由方向盘油门及煞车信号来决定
油门猛加大，下落位移大，速度快；
煞车猛踩大，上起位移大，速度快。 第二种，在第一种的基础上，结合控制器大马达之震动信号
大马达震动讯号大，上起下落1. 2公分；
大马达震动讯号中，上起下落0. 6公分。 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
一种Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其包括盘体，其特征在于本仿真体验游戏机方向盘还包括控制机构、驱动机构、主轴和导孔；所述控制机构用于接收游戏剧情信号和玩家操作信号，所述控制机构也用于发送控制信号至所述驱动机构；所述主轴固定于所述盘体，且所述主轴的中心线相交于所述盘体所处的平面；所述驱动机构带动所述主轴沿所述导孔移动。
2. 根据权利要求1所述的Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其特征在于所述控制机构经所述驱动机构调节所述主轴的移动幅度和频率。
3. 根据权利要求2所述的Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其特征在于所述主轴的移动幅度分为三档，所述主轴的移动频率亦分为三档。
4. 根据权利要求3所述的Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其特征在于所述主轴的移动幅度档位和所述主轴的移动频率档位与玩家实际操作的油门大小、煞车力相关联；所述主轴的移动幅度档位和所述主轴的移动频率档位与游戏剧情的撞车、撞障碍物、车辆追撞相关联。
5. 根据权利要求1至4任意一项所述的Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其特征在于在所述导孔上设置上限位部和下限位部，与其对应在所述主轴上设置突部，所述突部位于所述上限位部与所述下限位部之间。
6. 根据权利要求5所述的Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其特征在于在所述主轴上套设弹簧；所述弹簧位于所述上限位部与所述下限位部之间；所述的弹簧包括第一弹簧和第二弹簧；本仿真体验游戏机方向盘包括主架，所述导孔固定于所述主架上。
7. 根据权利要求1至4任意一项所述的Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其特征在于所述驱动机构包括所述第一电动机、齿轮和所述减速器，所述第一电动机的输出轴经所述减速器带动所述齿轮运转，所述齿轮的齿与所述主轴的自由端的齿相啮合；或者是，所述驱动机构包括第一电动机、偏心轮和减速器，所述第一电动机的输出轴经所述减速器带动所述偏心轮运转，所述偏心轮的外沿与所述主轴的自由端面相连。
8. 根据权利要求1至4任意一项所述的Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其特征在于所述驱动机构包括线圈绕组、铁芯和供电电路，所述铁芯穿设于所述线圈绕组；所述供电电路与所述线圈绕组相连；所述铁芯一端与所述主轴的自由端相连。
9. 根据权利要求1至4任意一项所述的Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其特征在于所述驱动机构包括管道、控制阀、活塞缸；所述管道与所述活塞缸相连，在所述管道上串设有所述控制阀；所述活塞缸的输出轴与所述主轴的自由端相连。
10. 根据权利要求1至4任意一项所述的Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其特征在于所述驱动机构包括第二电动机、偏心齿轮组和移动板；所述第二电动机经所述偏心齿轮组与所述移动板相连；所述移动板的活动端与所述主轴的自由端相连。
全文摘要
本发明提供一种Z轴移动式仿真体验游戏机方向盘，其包括盘体，本仿真体验游戏机方向盘还包括控制机构、驱动机构、主轴和导孔；控制机构用于接收游戏剧情信号和玩家操作信号，控制机构也用于发送控制信号至驱动机构；主轴固定于盘体，且主轴的中心线相交于盘体所处的平面；驱动机构带动主轴沿导孔移动。本发明的有益效果是采用与盘体相连的主轴相对导孔来回移动，增设一盘体的自由度，使该自由度配合游戏剧情需要，从而提高游戏仿真度，使玩家玩得更愉快。特别是本游戏方向盘用于赛车方向盘时，依据游戏进行的实况，例如猛加油、急煞车、猛撞他车/障碍或被猛追撞时，主轴配合实况进行起落动作，以模拟赛车真实情境，增加游戏快感。
文档编号A63F13/02GK101780334SQ200910188830
公开日2010年7月21日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者符云震 申请人:系统电子科技(深圳)有限公司