多路输入装置的制作方法

多路输入装置


背景技术：

1.1.技术领域
2.本发明涉及一种能够通过操作轴的操作来操作多个感测部件的多路输入装置。
3.2.相关技术描述
4.本发明涉及一种例如在us6.445.377b中公开的类型的多路输入装置。
5.根据本文档的教导内容，此类装置包括：
6.第一联锁构件，该第一联锁构件具有纵向狭缝并能够旋转；
7.第二联锁构件，该第二联锁构件设置在与所述第一联锁构件的纵向方向正交的方向上；所述第二联锁构件具有狭槽并能够旋转；
8.中空框架，所述第一联锁构件和第二联锁构件安装在该中空框架内；所述第一联锁构件由所述中空框架围绕第一几何轴线可旋转地支撑；
9.操作轴，该操作轴插入穿过第一联锁构件的所述狭缝和第二联锁构件的所述狭槽两者；
10.其中：
[0011]-所述第二联锁构件围绕与所述第一轴线正交的第二几何轴线可旋转地安装在所述中空框架内；
[0012]-所述第二联锁构件围绕平行于所述第一轴线的第三几何轴线枢转地安装在所述中空框架内；
[0013]-所述操作轴由第二联锁构件围绕第四几何轴线可旋转地支撑；
[0014]
并且此类装置包括附接到所述中空框架并能够在通过所述操作轴的操作旋转时分别通过所述第一联锁构件和第二联锁构件操作的第一感测部件或传感器和第二感测部件(或传感器)，以及附接到所述中空框架并能够在通过所述操作轴的操作枢转时通过所述第二联锁构件操作的第三感测或开关部件。
[0015]
根据各种实例，每个感测部件是电阻器元件。
[0016]
从涉及与操纵杆控制杆相关联的换能器装置的gb2091423a中已知霍尔效应传感器的使用。
[0017]
第三感测部件是电部件，例如按钮开关。
[0018]
不对操作轴施加任何操作力时，也就是说，操作轴在回位弹簧的偏置力下呈现其竖直直立中性。
[0019]
对操作轴施加操作倾斜力时，操作轴围绕第二轴线倾斜，并且第二联锁构件围绕第二轴线旋转并操作第二感测元件，并且可变电阻器的电阻值改变。
[0020]
释放已施加在操作轴上的操作力时，由于回位弹簧的偏置力，操作构件自动返回到其中性位置或状态。
[0021]
对操作轴施加另一操作倾斜力时，操作轴在另一正交方向上倾斜；第一联锁构件围绕第一轴线旋转并操作第一感测元件，并且可变电阻器的电阻值改变。
[0022]
释放已施加在操作轴上的操作力被时，由于回位弹簧的偏置力，操作构件自动恢
复到其中性位置。
[0023]
为了操作按钮开关，将全局竖直向下切换力或负载施加到操作轴以沿着操作轴的大体上竖直定向向下推动该操作轴。
[0024]
结果，第二联锁构件的侧臂部分与操作轴40一起竖直移动并推动按钮开关的杆部分。以这种方式，按钮开关可以打开和关闭。
[0025]
不仅在操作轴处于其中性角状态时，而且在操作轴倾斜之后和在获得可变电阻器的预定电阻值之后，可以沿着操作轴的主轴线的方向推动操作轴。
[0026]
然而，在上述常规多路输入装置中，施加到操作轴的开关致动力可能没有精确到足以激活开关以控制选择功能。
[0027]
此外，切换致动力可能对电位计的角位置或对霍尔效应传感器磁体有影响。


技术实现要素：

[0028]
本发明的目的是解决上文所提及的问题并提供效率和精确度高并且成本低的多路输入装置。
[0029]
根据本发明采用的用于解决前述问题的第一布置，提供了一种多路输入装置，该多路输入装置包括：第一联锁构件，该第一联锁构件具有纵向狭缝并能够旋转；第二联锁构件，该第二联锁构件设置在与所述第一联锁构件的纵向方向正交的方向上，所述第二联锁构件具有狭槽并能够旋转；中空框架，所述第一联锁构件和第二联锁构件安装在该中空框架内，所述第一联锁构件由所述中空框架围绕第一轴线可旋转地支撑；操作轴，该操作轴插入穿过第一联锁构件的所述狭缝和第二联锁构件的所述狭槽两者；其中：所述第二联锁构件围绕与所述第一轴线正交的第二轴线可旋转地安装在所述中空框架内，所述第二联锁构件围绕平行于所述第一轴线的第三轴线枢转地安装在所述中空框架内，并且所述操作轴由第二联锁构件围绕第四轴线可旋转地支撑；并且该多路输入装置包括相对于所述中空框架布置并能够在通过所述操作轴的操作旋转时分别通过所述第一联锁构件和第二联锁构件操作的第一(磁性)感测部件和第二感测部件，以及附接到所述中空框架并能够在通过所述操作轴的操作枢转时通过所述第二联锁构件操作的第三感测部件，
[0030]
其特征在于：所述多路输入装置包括铰接构件，该铰接构件由所述中空框架围绕所述第二轴线可旋转地支撑；所述第二联锁构件由所述铰接构件支撑以形成能够围绕所述第二轴线旋转的移动单元；并且所述第二联锁构件围绕所述第三轴线枢转地安装在所述铰接构件上。
[0031]
所述铰接构件是限定内腔的中空构件，第二联锁构件布置在该内腔中。
[0032]
所述第一感测部件是磁性感测部件，并且所述第二感测部件是磁性感测部件。
[0033]
所述第一感测部件是霍尔效应传感器，并且所述第二感测部件是霍尔效应传感器。
[0034]
第二联锁构件包括围绕所述第三轴线枢转地安装在铰接构件的相关联端部分支上的纵向端部分支，并包括致动所述第三感测部件的另一相对端部分支。
[0035]
所述第三感测部件是按钮触控开关。
[0036]
所述第二联锁构件以小自由游隙安装在铰接构件中，并且沿着操作轴的主轴线对该操作轴的操作动作不会引发第一联锁构件围绕第一轴线的任何旋转，也不会引发第二联
锁构件围绕第二轴线的任何旋转。
附图说明
[0037]
根据以下详细描述，本发明的另外的特征和优点将变得显而易见，为了理解以下详细描述，参考附图，在附图中：
[0038]
图1是体现本发明的多路输入装置的透视图；
[0039]
图2是图1的多路输入装置的透视图，未示出该多路输入装置中空框架的上部部分；
[0040]
图3是体现本发明的图1的多路输入装置的分解透视图；
[0041]
图4是通过竖直和纵向中间平面的图1的多路输入装置的截面图；
[0042]
图5是图1的多路输入装置的一些部件的俯视图，其中一些部件被分解；
[0043]
图6是通过竖直和横向中间平面的图1的多路输入装置的中空框架的两个部分的截面图；
[0044]
图7是由铰接构件支撑以形成可围绕所述第二轴线旋转的图1的多路输入装置的移动单元的第二联锁件的透视图；
[0045]
图8是构成图1的多路输入装置的移动可旋转单元的第二联锁构件和铰接构件的分解透视图。
具体实施方式
[0046]
对于本发明的描述和对权利要求书的理解，将根据图中所示的参考v、l、t采用竖直、纵向和横向定向，而不参考地球重力，所述图的纵向l和横向t轴线在水平平面中延伸。
[0047]
按照惯例，纵向轴线l从右向左定向，并且竖直轴线v从底部向顶部定向。
[0048]
在以下描述中，相同、相似或类似的元件将由相同的附图标号表示。
[0049]
将在下面参考图1到图8描述根据本发明的一个实施方案的多路输入装置1。
[0050]
在多路输入装置1中，如图1、图3、图4和图6中所示，两部分中空框架10设置成具有竖直侧壁或板10a、10b、10c和10d。中空框架10包括上部部分11和下部部分13并具有中空内部。该中空框架的底部由其下部部分13的底壁10e封闭。该中空框架的外部形式通常呈矩形平行六面体的形状。中空框架10的顶部由其上部部分11的水平顶壁10f封闭，其中操作孔12形成于顶壁10f中的中心位置。
[0051]
四个圆柱形支撑件和引导孔14a到14d分别形成于四个侧壁10a到10d中。用于可旋转地接收磁性部件100c和100a的两个圆柱形孔口16c和16a形成于侧壁10a和10c中。
[0052]
每个孔口16c和16a分别与相关联的圆柱形孔14c和14a同轴并邻近。
[0053]
在与侧壁10a相对的侧壁10b中形成支撑和引导圆柱形孔14b，该支撑和引导圆柱形孔与形成于侧壁10a中的相对支撑和引导圆柱形孔14a同轴。
[0054]
在与侧壁10c相对的侧壁10d中形成支撑和引导圆柱形孔14d，该支撑和引导圆柱形孔与形成于侧壁10c中的相对支撑和引导圆柱形孔14c同轴。
[0055]
在中空框架10的上部部分11的四个角度中的每一个处形成用于将上部部分11安装并夹紧在互补下部部分13上的支腿18。
[0056]
第一联锁构件20设置在中空框架10内。第一联锁构件20以拱形形状向上弯曲，并
且狭缝20a横向形成于该弓形部分20b中。
[0057]
第一联锁构件20的弓形部分20b的两个侧端部分20c和20d均向下弯曲。
[0058]
每个侧端部分20c、20d设置有相关联的横向和向外突出的圆柱形支撑和引导轴22c、22d。分别地，支撑和引导轴22c、22d可旋转地接收在相关联的互补圆柱形支撑和引导孔14c、14d中。
[0059]
因此，第一联锁构件20由中空框架10支撑并围绕第一横向几何轴线a1可旋转地安装。
[0060]
支撑和引导轴22c设置有插头24c，该插头插入到相关联的磁性部件100c的矩形孔102c中以围绕第一横向轴线a1可旋转地驱动该相关联的磁性部件。
[0061]
多路输入装置1包括沿着中心几何轴线a5延伸的大体上圆柱形形状的中心操作轴40。在图1到图5所示的操作轴40的其它位置中，该操作轴竖直延伸，其中心轴线a5与中空框架10的下部部分13的底壁10e正交。
[0062]
操作轴40包括上部旋钮部分41、下部中空圆柱形部分42和中间连接部分43。
[0063]
操作轴40的旋钮部分41插入到第一联锁构件20的狭缝20a中。操作轴40的旋钮部分41能够沿着狭缝20a移动。
[0064]
下部中空圆柱形部分42由周边壁和其下侧开口构成。在圆柱形部分42的内部形成中空容器空间44，以用于在其中接收大体上线圈形的压缩回位弹簧90。
[0065]
如图3中所示，在圆柱形部分42的外壁上形成彼此相对的两个平坦部分45c和(45d)，并且在平坦部分45c、(45d)的一部分上，分别以预定直径和高度形成圆柱形轴部分46c、(46d)。
[0066]
两个圆柱形轴部分46c、(46d)同轴并横向相对。
[0067]
能够在操作轴40的轴向方向上移动的中空圆柱形操作构件60可滑动地设置在操作轴40的中空容器空间44内部。
[0068]
操作构件60在其下侧具有基部部分62，基座部分62具有在中空框架10内部朝向其下部部分13的底壁10e的上表面竖直突出的球形外部形式。
[0069]
回位弹簧90的偏置力将操作构件60向下推动成与底壁10e的上表面弹性接触，由此操作轴40可以返回并保持在其直立中性状态。
[0070]
操作轴40允许其轴部分46c和46d由第二联锁构件50支撑，并由此可以在如图1和图5中所示的箭头a-a和箭头b-b两个方向上倾斜。
[0071]
第二联锁构件50设置在第一联锁构件20下方，并在与第一联锁构件20的大体上横向方向正交的纵向方向上延伸。
[0072]
如图3、图5和图7中所示，大体上矩形形状的支撑部分51几乎在第二联锁构件50的中心位置形成。支撑部分51包括限定内部空间的长侧竖直壁52c和52d以及短竖直侧壁52a和52b，穿过该竖直壁形成大体上矩形形状的开口或狭槽53。
[0073]
用于分别与操作轴40的枢转轴圆柱形轴部分46c、46d接合的一对轴向对准的相对圆柱形孔54c和54d形成于支撑部分51的长侧壁52c和52d的预定位置中。
[0074]
如图2到图5以及图7中所示，第一分支部分55a和第二分支部分55b从中心支撑部分51向左和向右纵向延伸。
[0075]
在一侧上延伸的第一分支部分55a由在竖直平面中居中且纵向延伸的薄板56a形
成。
[0076]
在另一侧上延伸的第二分支部分55b首先形成有在竖直平面中居中且纵向地延伸的薄板部分56b，其次形成有圆柱形端部57b，该圆柱形端部是具有水平平坦下部致动表面59的部件操作部分57b并从支撑部分51纵向和水平延伸。
[0077]
第二分支部分55b的部件操作部分57b定位在电部件的杆部分71上，该电部件例如在此处附接到还支撑多路装置1的印刷电路板pcb的按钮开关70。
[0078]
例如，按钮开关70是正常打开的no类型的触觉开关。
[0079]
除了多路输入装置1和开关70之外，印刷电路板pcb还支撑两个霍尔效应传感器103a和103c。
[0080]
为了操作按钮开关70，如图4中所示，将向下负载在箭头c方向上间接施加到操作部分以推动杆部分71。
[0081]
此负载通过操作轴40间接施加，该操作轴由第二联锁构件50围绕横向和水平几何轴线a4可旋转地支撑。
[0082]
为此，第二联锁构件50围绕水平和横向几何轴线a3相对于中空框架10枢转地安装，该水平和横向几何轴线横向穿过由在竖直平面中居中和纵向延伸的薄板56a形成的第一分支部分55a。
[0083]
因此，当向下推动操作轴40的旋钮部分41时，第二联锁构件50围绕轴线a3在参考图4的逆时针方向上枢转，使得部件操作部分57b基本上竖直地向下移动。
[0084]
操作轴40由弹簧70永久地向上推动，并通过其安装在第二联锁构件50的支撑部分51上而向上保持在其静止位置。
[0085]
第二联锁构件50的向上静止位置由第二分支部分56b限定并由第一分支部分55a、56a限定，该第二分支部分穿过狭槽形壳体89b，与中空框架10的上部部分11的面向部分配合，该第一分支部分铰接在铰接构件80上，与中空框架10的上部部分11的另一面向部分配合。
[0086]
根据本发明，多路输入装置1包括围绕纵向和水平的几何轴线a2由中空框架10可旋转地支撑的铰接构件80，并且第二联锁构件50由所述铰接构件80支撑以形成可围绕第二轴线a2旋转的移动单元82。
[0087]
另外，第二联锁构件50围绕平行于所述第一轴线a1的第三几何轴线a3枢转地安装在所述铰接构件上。
[0088]
如图2到图5以及图7中所示，铰接构件80围绕第二联锁构件50设置并在与第一联锁构件20的大体上横向方向正交的纵向方向上延伸。
[0089]
围绕大体上矩形形状的第二联锁构件50的支撑部分51的支撑部分81几乎形成于铰接构件80的中心位置。支撑部分81包括限定内腔83的长侧竖直壁84c和84d以及短竖直侧壁84a和84b，第二联锁构件50的支撑部分51布置在该内腔中。
[0090]
第一分支部分85a和第二分支部分85b从中心支撑部分81向右和向左纵向延伸。
[0091]
第二分支部分85b是纵向向外突出的圆柱形支撑和引导轴，其可旋转地接收在中空框架10的相关联的互补圆柱形支撑和引导孔14b中。
[0092]
在其上部部分中，支撑和引导轴85b以及短竖直侧壁84b的上部部分被开槽以限定竖直和纵向狭槽形壳体89b，该竖直和纵向狭槽形壳体以轻微间隙接收第二联锁构件50的
第二分支部分55b的薄板部分56b。
[0093]
在另一侧上延伸的第一分支部分85a首先形成有居中和纵向延伸的圆柱形部分86a，其次形成有插头87a，该插头插入到相关联的磁性部件100c的矩形孔102a中以围绕纵向轴线a2可旋转地驱动该相关联的磁性部件。
[0094]
部分86a是向外突出的圆柱形支撑和引导轴86a，其可旋转地接收在中空框架10的相关联的互补圆柱形支撑和引导孔14a中。
[0095]
通过轴86a和85b，铰接构件80由中空框架10可旋转地支撑以围绕第二纵向轴线a2旋转。
[0096]
支撑和引导轴86a以及短竖直侧壁84a的上部部分被开槽以限定竖直和纵向狭槽形壳体89a，该竖直和纵向狭槽形壳体以轻微间隙接收第二联锁构件50的第二分支55a的薄板部分56a。
[0097]
因此，铰接构件80被接收在第二联锁构件50中，并由于在狭槽形壳体89b中的薄板部分56b和狭槽形壳体89a中的第一分支部分55a的引导而能够相对于第二联锁构件50在中间竖直和纵向平面中移动。
[0098]
由于中心支撑部分81在中心支撑部分83内部的位置，操作轴40插入穿过第一联锁构件20的所述狭缝20a、第二联锁构件50的狭槽53和铰接构件的腔83。
[0099]
当操作轴40沿着箭头b倾斜时，第二铰接构件50驱动铰接构件80和磁性部件100a以围绕纵向轴线a2可旋转地驱动它们。
[0100]
根据本发明，第二联锁构件50的右端或末端围绕几何枢转轴线a3相对于铰接构件80的右端或末端枢转地安装。
[0101]
在附图上未详细示出第一分支部分55a、56a在支撑和引导轴86a的狭槽形壳体89a中的枢转安装。
[0102]
例如，横向杆插入穿过对应对准的通孔，该通孔形成于第二联锁构件50的第二分支55a的薄板部分56a中，并通过第二铰接构件80的支撑和引导轴86a形成。
[0103]
根据另一示例，可以通过对在两个部件50和80的组装期间配合的两个部件和卡扣进行模制来制造互补装置。
[0104]
在第二联锁构件50在铰接构件80中的枢转组装之后，这两个部件制成移动单元，该移动单元围绕几何纵向轴线a2相对于中空框架10可旋转地安装。
[0105]
由于几何轴线和与开关70的杆71配合的致动表面59的功能部分之间的大纵向偏移，第二联锁构件围绕轴线a3的任何轻微角度枢转确实对应于致动表面相对于开关70的杆71的轻微线性和竖直位移。
[0106]
由于铰接构件80以小自由游隙安装第二联锁构件50中，因此沿着操作轴40的主轴线a5对该操作轴的选择或验证动作是平滑并容易的，并且不会引发围绕横向和/或纵向轴线a1和/或a2的任何寄生旋转位移。