CN204288043U - 摇杆装置及遥控器 - Google Patents

Abstract

一种摇杆装置及遥控器，包括摇杆组件、基座和回位板，摇杆组件穿设在基座中使摇杆组件能够绕第一方向和第二方向旋转，第一转动体与操作杆的一端固定连接，第一转动体通过沿第一方向的第一转轴与第二转动体转动连接，第一转动体包括以操作杆为中心的对称结构的抵接部，第二转动体通过沿第二方向的第二转轴与基座转动连接，回位板沿第三方向弹性连接于基座上，第三方向与第一方向和第二方向垂直，回位板弹性抵持于抵接部，当转动摇杆组件时，第一转动体沿第三方向推动回位板，当松开摇杆组件时，回位板将第一转动体推回到初始位置。上述摇杆装置的回位板增加的回复力大小没有差别，摇杆组件各个方向手感相同，实现了沿各个方向操作距离感一致。

Description

摇杆装置及遥控器

技术领域

本实用新型涉及带操作控制的机动工具，尤其涉及一种摇杆装置及遥控器。

背景技术

现有产品的摇杆应用电位器原理，采用拉簧、五金弹片、机械结构件等相关机械结构实现运动功能，为了实现摇杆在没有外力作用下能够自动回中，所以通常装配有一个回中结构。

现有技术中的回中结构通常采用两个旋转自由度嵌套的方式，并各自通过弹簧连接实现回中。由于弹簧的安装以及弹簧本身存在的差异，两弹簧弹力会有差别，操作杆被拨向非共线方位的阻尼系数就不相同，有时甚至会明显感觉操作杆先向某一阻力较小方向侧滑后再移向正确位置。又由于摇杆采用对转轴转角的限位方式，操作杆本身的活动范围不能做到各向同性，从而使操作杆的各个方向的操作力度不一致。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种各个方向操作力度感一致的摇杆装置及遥控器。

一种摇杆装置，其包括摇杆组件、基座和回位板，所述摇杆组件穿设在所述基座中使摇杆组件能够绕第一方向和第二方向旋转，所述摇杆组件包括操纵杆、第一转动体和第二转动体，所述第一转动体与所述操作杆的一端固定连接，并且所述第一转动体通过沿所述第一方向延伸的第一转轴与所述第二转动体转动连接，所述第一转动体包括以所述操作杆为旋转中心的旋转对称结构的抵接部，所述第二转动体通过沿所述第二方向延伸的第二转轴与所述基座转动连接，所述回位板沿第三方向弹性连接于所述基座上，所述第三方向与所述第一方向和第二方向垂直，所述回位板弹性抵持于所述抵接部，当转动摇杆组件时，所述第一转动体沿所述第三方向推动所述回位板，当松开摇杆组件时，所述回位板将所述第一转动体推回到初始位置。

本实用新型实施方式中的摇杆装置利用回位板作为摇杆组件自动回中的元件，从而避免了为达到回中的目的而采用多个元件组装配合而形成的复杂的结构，使回中结构简单化。并将回位板设计成能够相对基座沿第三方向弹性滑动。当操作摇杆组件操作时，使回位板在摇杆组件转动的推动下沿第三方向滑动，当不需操作时，回位板在弹性力的作用下自动回中。当用户向任意方向拨动摇杆组件一定角度时，摇杆组件都将发生对应角度的倾斜，此时回位板被抬起来的高度是一定的，由此使回位板增加的回复力大小没有差别，所以摇杆组件各个方向手感相同，实现了沿各个方向操作距离感一致。

一种遥控器，包括上述摇杆装置、以及能够感测所述摇杆组件的转动位置的传感器。

进一步的，在另一实施例中，所述第一转动体包括圆盘和支撑件，所述抵接部为所述圆盘，所述圆盘位于所述第一方向和第二方向所在的平面内，所述操纵杆的中轴线与所述圆盘的中轴线重合，所述支撑件形成于所述圆盘的一侧并与所述操纵杆连接，在初始状态时，所述圆盘位于所述第一方向和第二方向所在的平面内。

在另一实施例中，所述第一转动体的所述支撑件上形成沿第一方向贯穿的第一通孔，所述第二转动体上形成沿第一方向贯穿的连接孔，所述第一转轴转动连接在所述第一转动体的所述第一通孔中，所述第一转轴固定连接在所述第二连接体的所述连接孔中。

在另一实施例中，所述第一转轴与所述第一转动体的所述第一通孔为间隙配合，所述第一转轴与所述第二转动体的所述连接孔过盈配合。

在另一实施例中，所述第二转动体为半圆柱形，并且包括弧形侧壁和分别位于所述弧形侧壁两端的两个表面，所述第二转轴设置在该第二转动体的两个表面上，并各自朝向外延伸，所述连接孔的数量为两个，该两个连接孔分别开设于所述第二转动体的弧形侧壁的两边缘，所述两个连接孔的连线与第二转轴的连线相交于彼此的中点。

在另一实施例中，所述第二转动体的弧形侧壁上开设有一个槽口，所述操纵杆自所述槽口穿出，所述槽口对所述操纵杆的转动角度起到限位的作用。

在另一实施例中，所述基座上形成沿第二方向贯穿的第二通孔，所述第二转轴转动连接于所述第二通孔中。

在另一实施例中，所述基座包括底板和支撑体，所述支撑体连接于所述底板上，所述回位板相对于所述支撑体可滑动。

在另一实施例中，所述支撑体包括两个立柱，所述两个立柱对称装设在所述底板的两端并沿所述第三方向延伸，所述回位板相对于所述两个立柱可滑动。

在另一实施例中，所述回位板上开设沿所述第三方向贯穿的卡槽，所述卡槽的形状与所述基座的所述支撑体的立柱的截面相同，所述立柱穿设在所述卡槽中。

在另一实施例中，所述回位板为椭圆形板件，所述卡槽开设于所述回位板的椭圆形的长轴的两端。

在另一实施例中，所述回位板与所述底板之间采用弹性元件连接，所述弹性元件沿第三方向可弹性拉伸和压缩。

在另一实施例中，所述弹性元件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端连接于所述回位板的中心，另一端连接于所述基座的所述底板上。

附图说明

图1是本实用新型实施方式提供的一种摇杆装置的立体组装图。

图2是图1中的摇杆装置的另一角度的立体组装图。

图3是图1中的摇杆装置的正视图。

图4是图1中的摇杆装置的立体分解图。

图5是图1中的摇杆装置的另一角度的立体分解图。

主要元件符号说明

摇杆装置	100
		摇杆组件	10
操纵杆	11
		第一转动体	12
第一通孔	121
		圆盘	122
支撑件	123
		第一转轴	124
第二转动体	13
		连接孔	131
第二转轴	132
		弧形侧壁	133
半圆形表面	134
		槽口	135
基座	20
		第二通孔	21
底板	22
		支撑体	23
立柱	232
		面板	24
回位板	30
		卡槽	32
弹簧	33

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

请参见图1至图3，本实用新型的实施方式提供一种摇杆装置100，包括摇杆组件10、基座20和回位板30。所述摇杆组件10穿设并转动连接于基座20中，所述回位板30与所述基座20弹性连接。

请同时参阅图4和图5，所述摇杆组件10包括操纵杆11、第一转动体12和第二转动体13。

所述操纵杆11用于为用户的操作提供支撑。所述第一转动体12用于使摇杆组件10绕第一方向转动。所述第二转动体13用于使摇杆组件10绕第二方向转动。在本实施方式中，所述第一方向为X轴的方向，第二方向为Y轴的方向。

所述操纵杆11可以与第一转动体12一体成型，也可以通过螺纹连接、过盈配合等方式固定连接于第一转动体12上。在本实施方式中，所述操纵杆11沿Z轴延伸，此处定义为第三方向。所述操纵杆11的下端通过螺纹连接的方式连接于第一转动体12上。

所述第一转动体12上开设第一通孔121，第一通孔121的中心轴沿X轴贯穿。所述第一通孔121中转动连接沿X轴延伸的杆件后，操作摇杆组件10可使第一转动体12绕X轴转动。在本实施方式中，所述第一转动体12包括抵接部和支撑件123。具体在图示的实施例中，所述抵接部为圆盘122，该圆盘122所在的平面与操纵杆11垂直。支撑件123自圆盘122的一面朝向操纵杆11延伸。操纵杆11位于圆盘122的中心，即，操纵杆11的中轴线与圆盘122的中轴线重合。所述第一通孔121开设于支撑件123上，并沿X轴贯穿该支撑件123。该支撑件123可以设计成多种不同形状，在本实施方式中，支撑件123为一盘状板件，其轮廓为带有圆弧的板，圆弧的中段朝向第三方向凸伸形成一个开设有连接孔的连接部，用于容置并固定操纵杆11的下端。所述第一通孔121沿X轴方向贯穿该支撑件123。所述第一通孔121为圆形通孔，所述第一通孔121中转动穿设一个第一转轴124，从而使第一转动体12可绕该第一转轴124转动。在本实施方式中，所述第一通孔121和第一转轴124为间隙配合，从而使第一转轴124穿设于第一通孔121中时通过轴和孔的间隙配合实现轴转动连接于孔中的转动连接。当然，在其他实施方式中该轴与孔的间隙配合的连接方式可以通过轴承连接的转动连接方式替代。

所述第二转动体13设有连接孔131和第二转轴132。所述连接孔131的中轴线与所述第二转轴132的中轴线相交。所述第二转动体13可以设计成多种不同的形状，在本实施方式中，所述第二转动体13大致呈沿Y轴延伸的中空的半圆柱体，其包括弧形侧壁133和弧形侧壁133左右两端的半圆形的表面134。所述第二转轴132设置在该第二转动体13的两个表面134上，并各自朝向外延伸。所述连接孔131的数量为两个，该两个连接孔131分别开设于该第二转动体13的弧形侧壁133的两边缘，并位于弧形侧壁133的中段。该两个连接孔131的连线与第二转轴132的连线相交于彼此的中点。在本实施方式中，连接孔131的连线和第二转轴132垂直正交，连接孔131贯穿的方向为X轴的方向，第二转轴132延伸的方向为Y轴的方向。所述第一转轴124穿设在第一转动体12的第一通孔121中后，该第一转轴124的两端分别穿设于第二转动体13的连接孔131中，且与连接孔131过盈配合，从而将第一转轴124固定连接于所述第二转动体13上。

所述第二转动体13上开设有一槽口135（如图1所示），该槽口135开设于第二转动体13的弧形侧壁133上，所述第一转动体12从该槽口135的下端向上穿设并通过该槽口135对操纵杆11带动第一转动体12的支撑件123绕X轴旋转起到限位的作用。具体的，该槽口135的形状可以为配合所述支撑件123的形状，其可以为沿Y轴延伸的条形槽，支撑件123的上部分露出于该槽口135，当支撑件123转动到预定角度时与槽口135的两端抵接，从而限制支撑件123继续转动。

所述基座20上开设一个第二通孔21，该第二通孔21的中心轴沿Y轴贯穿。所述第二通孔21中转动连接沿Y轴延伸的杆件后，操作摇杆组件10可使穿设于该第二通孔21中的杆件绕Y轴转动。在本实施方式中，所述第二转动体13的第二转轴132转动穿设在该第二通孔21中，从而使第二转动体13绕Y轴转动。

在本实施方式中，如图1及图5所示，所述基座20包括底板22、支撑体23和面板24。所述底板22所在的平面与Z轴垂直。所述支撑体23自底板22朝向靠近操纵杆11的一侧延伸。所述第二通孔21开设于支撑体23上，并沿Y轴贯穿该支撑体23。该支撑体23可以设计成多种不同形状，在本实施方式中，该支撑体23包括两个立柱232，该两个立柱232大致呈T型。该两个立柱232对称装设在底板22两端的上表面并沿Z轴延伸，所述第二通孔21贯穿该两立柱232。所述面板24固定连接于支撑体23的上端，所述面板24大致为矩形的框体。当将第二转动体13组装到基座20中后，所述面板24和所述支撑体23将第二转动体13连同第一转动体12包容在其中。当然，在其他实施方式中，所述底板22和支撑体23可以一体成型，或所述支撑体23和所述面板24可以一体成型，且该三者的形状和结构不限于说明书附图中所示的结构，其形状和结构可以因实际装配和设计需要而设计成其他形状。

所述第二转动体13的第二转轴132与所述基座20的第二通孔21为间隙配合，所述第二转轴132是通过轴与孔的间隙配合方式转动连接在所述第二通孔21中，从而使第二转动体13的第二转轴132可在基座20的第二通孔中沿Y轴转动。当然，在其他实施方式中该轴与孔的间隙配合的连接方式可以通过轴承连接的转动连接方式替代。

所述回位板30滑动连接于所述基座20并可自动回复到原始位置。在本实施方式中，所述回位板30上开设有沿Z轴方向延伸的卡槽32，在本实施方式中，卡槽32的数量与基座20中支撑体23的立柱232的数量相对应。所述卡槽32为二个，分别开设于回位板30的两端部，且卡槽32的形状与基座20中的支撑体23的立柱232的相匹配，以使立柱232能够穿设在卡槽32中，并使回位板30沿立柱232上下滑动。在本实施方式中，所述回位板30为一个椭圆形板件，所述卡槽32设置于回位板的椭圆形的长轴的两端。

在本实施方式中，所述回位板30的两个卡槽32分别卡持基座20的两个立柱232，从而使回位板30相对于基座20能沿Z轴上下滑移。摇杆组件10的第一转动体12和第二转动体13分别容置在回位板30和基座20的面板24两者形成的空间中。所述回位板30和基座20之间采用弹性元件弹性连接，当在外力的作用下，回位板30可相对于基座20滑动；当外力去除后，回位板30可在弹性恢复力下恢复到初始的位置。所述回位板30的上表面抵接于所述第一转动体12的抵接部，即，圆盘122上。

在本实施方式中，所述回位板30和基座20之间采用弹簧33连接。所述弹簧33的数量可以为一个或多个，在本实施方式中，所述弹簧33的数量为一个。该弹簧33的一端连接于回位板30的下表面的中心，该弹簧33的另一端连接于基座20的底板22上。

当摇杆装置100在初始状态下时，第一转动体12的抵接部（圆盘122）抵持于回位板30上，使弹簧33处于压缩状态。弹簧33的压缩弹性力反向将回位板30与圆盘122压紧，回位板30抵持在摇杆组件10的第一转动体12的圆盘122的顶部。圆盘122处于X-Y平面内。操纵杆11自第二转动体13的槽口135中穿设而出，并与Z轴平行。

当在摇杆组件10上绕X轴方向施加一个外力时（如图5中的箭头A方向），第一转动体12在纵向，即，Z轴方向发生偏转。第一转动体12整体朝向Y轴的负向方向偏移，第一转动体12的圆盘122所在的平面发生倾斜，一端自X-Y平面下降、另一端自X-Y平面上升。圆盘122下降的部分向下推动回位板30朝向Z轴向下滑动，圆盘122下降多少的距离就会将回位板30向下推动相同的距离。此时，弹簧33的压缩增大，使弹簧33的回复力增加。当外力去除后，弹簧33有恢复弹性形变的趋势，回位板30在弹簧33回复力的拉动下沿Z轴向上滑动，此时，倾斜的第一转动体12的圆盘122的倾斜角度越来越小，直到回位板30上升到使圆盘122回到X-Y平面上，此时回位板30与圆盘122贴设并抵持而不能继续上升，此时弹簧33仍然保持压缩形变，以使回位板30不会在Z轴方向任意滑移。而此时第一转动体12也最终回复到初始位置，从而使第一转动体12自动回中。

当在摇杆组件10上绕Y轴方向施加一个外力时（如图5中的箭头B方向），第二转动体13连同第一转动体12在纵向，即，Z轴方向发生偏转。第二转动体13连同第一转动体12整体朝向X轴的正向方向偏移，第一转动体12的圆盘122所在的平面发生倾斜，一端自X-Y平面下降、另一端自X-Y平面上升。圆盘122下降的部分向下推动回位板30朝向Z轴向下滑动，圆盘122下降多少的距离就会将回位板30向下推动相同的距离。此时，弹簧33的压缩增大，使弹簧33的回复力增加。当外力去除后，弹簧33有恢复弹性形变的趋势，回位板30在弹簧33回复力的拉动下沿Z轴向上滑动，此时，倾斜的第一转动体12的圆盘122的倾斜角度越来越小，直到回位板30上升到使圆盘122回到X-Y平面上，此时回位板30与圆盘122贴设并抵持而不能继续上升，此时弹簧33仍然保持压缩形变，以使回位板30不会在Z轴方向任意滑移。而此时第一转动体12也最终回复到初始位置，从而使第一转动体12自动回中。

本实用新型实施方式中的摇杆装置100利用回位板30作为摇杆组件10自动回中的元件，从而避免了为达到回中的目的而采用多个元件组装配合而形成的复杂的结构，使回中结构简单化。并将回位板30设计成能够相对基座20沿第三方向弹性滑动。当操作摇杆组件10操作时，使回位板30在摇杆组件10转动的推动下沿第三方向滑动，当不需操作时，回位板30在弹性力的作用下自动回中。

当用户向任意方向拨动摇杆组件10一定角度时，摇杆组件10上的圆盘122都将发生对应角度的倾斜，此时回位板30被压缩的高度是一定的，弹簧33由此增加的回复力大小没有差别，所以操纵杆11各个方向手感相同。若两根弹簧的劲度系数都为k，圆盘122边缘距等效球副球心为r,不计回位板30上下移动阻力，则: F = kr × (cosθ- cosθ0)，实际选取θ0尽量小一些，这样操作线性度好，人手难以感觉偏差，实现了各个方向操作力度感一致。由于采用回位板30与以操作杆11为旋转中心的旋转对称结构的抵接部相配合的方式，操纵杆11上运动轨迹包络线在X-Y平面上的投影是一个圆形，不在是现有技术中的正方形，实现了沿各个方向操作距离感一致。

由于本发明采用回位板和摇杆组件相连的方式，整个机构简洁有效，省去了多轴嵌套相应的多个组件。简化了现有对两轴分别回位的方式，并且将原来对两轴分别限位的机构复合到回位板上，故结构紧凑，缩小了遥控器的体积，方便人手操作，系统复用性也增强。

需要说明的是，所述第一方向及所述第二方向不限于为直角坐标系的X轴及Y轴，所述第一方向也可以与第二方向斜交。

抵接部不限于为图示的实施例中的圆盘122，也可以为其他结构，例如，抵接部也可以为以操作杆11为旋转中心的其他旋转对称结构，例如，抵接部可以为椭圆球、圆台形、圆锥形等结构，回位板30上对应设有圆形的限位孔，该抵接部与该回位板30的限位孔相配合，其具体操作原理与上述图示的实施例相同，在此不再详细赘述。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。

Claims (14)

1.一种摇杆装置，其包括摇杆组件、基座和回位板，所述摇杆组件穿设在所述基座中使摇杆组件能够绕第一方向和第二方向旋转，其特征在于：所述摇杆组件包括操纵杆、第一转动体和第二转动体，所述第一转动体与所述操纵杆的一端固定连接，并且所述第一转动体通过沿所述第一方向延伸的第一转轴与所述第二转动体转动连接，所述第一转动体包括以所述操纵杆为旋转中心的旋转对称结构的抵接部，所述第二转动体通过沿所述第二方向延伸的第二转轴与所述基座转动连接，所述回位板沿第三方向弹性连接于所述基座上，所述第三方向与所述第一方向和第二方向垂直，所述回位板弹性抵持于所述抵接部，当转动摇杆组件时，所述第一转动体沿所述第三方向推动所述回位板，当松开摇杆组件时，所述回位板将所述第一转动体推回到初始位置。

2.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于：所述第一转动体包括圆盘和支撑件，所述抵接部为所述圆盘，所述圆盘位于所述第一方向和第二方向所在的平面内，所述操纵杆的中轴线与所述圆盘的中轴线重合，所述支撑件形成于所述圆盘的一侧并与所述操纵杆连接，在初始状态时，所述圆盘位于所述第一方向和第二方向所在的平面内。

3.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于：所述第一转动体包括支撑件，所述支撑件上形成沿第一方向贯穿的第一通孔，所述第二转动体上形成沿第一方向贯穿的连接孔，所述第一转轴转动连接在所述第一转动体的所述第一通孔中，所述第一转轴固定连接在所述第二转动体的所述连接孔中。

4.如权利要求3所述的摇杆装置，其特征在于：所述第一转轴与所述第一转动体的所述第一通孔为间隙配合，所述第一转轴与所述第二转动体的所述连接孔过盈配合。

5.如权利要求4所述的摇杆装置，其特征在于：所述第二转动体为半圆柱形，并且包括弧形侧壁和分别位于所述弧形侧壁两端的两个表面，所述第二转轴设置在该第二转动体的两个表面上，并各自朝向外延伸，所述连接孔的数量为两个，该两个连接孔分别开设于所述第二转动体的弧形侧壁的两边缘，所述两个连接孔的连线与第二转轴的连线相交于彼此的中点。

6.如权利要求5所述的摇杆装置，其特征在于：所述第二转动体的弧形侧壁上开设有一个槽口，所述操纵杆自所述槽口穿出，所述槽口对所述操纵杆的转动角度起到限位的作用。

7.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于：所述基座上形成沿第二方向贯穿的第二通孔，所述第二转轴转动连接于所述第二通孔中。

8.如权利要求1所述的摇杆装置，其特征在于：所述基座包括底板和支撑体，所述支撑体连接于所述底板上，所述回位板相对于所述支撑体可滑动。

9.如权利要求8所述的摇杆装置，其特征在于：所述支撑体包括两个立柱，所述两个立柱对称装设在所述底板的两端并沿所述第三方向延伸，所述回位板相对于所述两个立柱可滑动。

10.如权利要求9所述的摇杆装置，其特征在于：所述回位板上开设沿所述第三方向贯穿的卡槽，所述卡槽的形状与所述基座的所述支撑体的立柱的截面相同，所述立柱穿设在所述卡槽中。

11.如权利要求10所述的摇杆装置，其特征在于：所述回位板为椭圆形板件，所述卡槽开设于所述回位板的椭圆形的长轴的两端。

12.如权利要求8所述的摇杆装置，其特征在于：所述回位板与所述底板之间采用弹性元件连接，所述弹性元件沿第三方向可弹性拉伸和压缩。

13.如权利要求11所述的摇杆装置，其特征在于：所述弹性元件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的一端连接于所述回位板的中心，另一端连接于所述基座的所述底板上。

14.一种遥控器，其特征在于：包括权利要求1至13中任意一项中所述的摇杆装置、以及能够感测所述摇杆组件的转动位置的传感器。