力反馈模组和游戏手柄设备的制作方法

1.发明涉及游戏手柄技术领域，特别涉及一种力反馈模组和应用该力反馈模组的游戏手柄设备。


背景技术：

2.一些家用游戏设备为提升用户体验，在游戏控制手柄设备上增加了多种力反馈装置，以实现游戏内容与玩家的交互。一些力反馈装置通过驱动电机抵持扳机以实现对扳机的力反馈效果。目前，通过驱动电机中用以抵持扳机的导杆沿电机驱动力的输出中心直推扳机，以驱动扳机绕一转轴转动。但是由于受到手柄内腔体的高度限制，这样使得扳机输出转矩无法达到最大，与整机扳机的适配灵活度不高。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提出一种力反馈模组，旨在改善扳机输出转矩较小的问题。
4.为实现上述目的，本发明提出的力反馈模组，包括固定支架、扳机及驱动组件；所述驱动组件具有驱动杆和顶抵件；所述顶抵件固定连接于所述驱动杆，并具有抵持所述扳机的抵持部，所述抵持部偏离所述驱动杆的轴线设置，并远离所述扳机的转动轴线；所述驱动杆能朝靠近或远离所述扳机方向运动，并通过所述顶抵件驱动所述扳机转动。
5.可选地，所述顶抵件还具有固定部，所述固定部与所述驱动杆固定连接，并与所述扳机之间形成有间隙；所述抵持部连接于所述固定部远离所述扳机的转动轴线的一侧。
6.可选地，所述扳机朝向所述顶抵件的表面为平面，所述抵持部用以抵持所述扳机的表面为弧面；和/或，所述扳机背离所述顶抵件的表面朝所述顶抵件的方向凹陷，并呈弧面设置。
7.可选地，所述驱动杆的轴线偏离与所述扳机的转动轴线设置。
8.可选地，所述力反馈模组还包括弹性件，所述驱动组件还包括固定壳体，所述驱动杆滑动安装于所述固定壳体并能伸入或伸出所述固定壳体，所述弹性件安装于所述固定壳体与所述顶抵件之间。
9.可选地，所述驱动杆的一侧形成有导向槽，所述弹性件安装于所述导向槽内；和/或，所述顶抵件背离所述扳机的一侧形成有安装槽，所述弹性件为弹簧，所述弹簧的一端安装于所述安装槽内。
10.可选地，所述固定支架包括固定板和安装耳，所述驱动组件安装于所述固定板的一侧面；所述安装耳连接于所述固定板的一侧；所述扳机与所述安装耳转动连接。
11.可选地，所述扳机的一端设有装配耳，所述力反馈模组还包括安装轴，所述安装轴穿设所述装配耳和所述安装耳。
12.可选地，所述安装耳至少间隔设有两个，所述装配耳插入相邻两个所述安装耳之间；或者，所述装配耳至少间隔设有两个，所述安装耳插入相邻两个所述安装耳之间。
13.本发明还提出一种游戏手柄设备，包括上述的力反馈模组。
14.本发明技术方案通过将驱动组件的顶抵件抵持扳机，扳机转动连接于固定支架，则顶抵件对扳机的抵持力可转化为扳机的转矩，进而实现扳机相对固定支架运动的效果。进一步地，通过将顶抵件抵持扳机的抵持部偏离驱动杆的轴线，并远离扳机的转动轴线，则增大了扳机的转动力臂，从而当抵持部对扳机具有同等作用力时，能够增大扳机的转矩，进而提高扳机反馈到用户手指的力差，使得用户具有较佳的体验感。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
16.图1为本发明力反馈模组一实施例中扳机处于初始状态时的结构示意图；
17.图2为本发明力反馈模组一实施例中扳机处于按压状态时的结构示意图；
18.图3为本发明力反馈模组一实施例的爆炸结构示意图；
19.图4为图3中a处的局部放大图。
20.附图标号说明：
21.标号名称标号名称100固定支架110固定板120安装耳200扳机210装配耳300驱动组件310驱动杆311导向槽320顶抵件321抵持部322固定部330固定壳体400弹性件500安装轴
22.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
25.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结
合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
26.本发明提出一种力反馈模组。
27.在发明实施例中，请结合参照图1和图2，该力反馈模组包括固定支架100、扳机200及驱动组件300；驱动组件300具有驱动杆310和顶抵件320；顶抵件320固定连接于驱动杆310，并具有抵持扳机200的抵持部321，抵持部321偏离驱动杆310的轴线设置，并远离扳机200的转动轴线；驱动杆310能朝靠近或远离扳机200方向运动，并通过顶抵件320驱动扳机200转动。
28.本发明中的力反馈模组可应用于任何需要力反馈模组的装置中，例如可以用在游戏手柄设备中，或者可以用在玩具枪中等。固定支架100用以起到固定扳机200的作用，在该力反馈模组中为定子部分，该固定支架100可以为应用该力反馈模组的装置的外壳，或者可以为固定安装于壳体的支架。需要说明的是，本发明中的扳机200即用户的手指可以按压的部件，例如游戏手柄设备中的手柄、玩具枪中的扳手等。本发明中扳机200转动连接于固定支架100，则用户可以通过按压扳机200可以实现扳机200绕固定支架100转动的效果。本发明中的力反馈模组还包括驱动组件300，驱动组件300具有驱动杆310和顶抵杆，驱动杆310与顶抵杆连接，则驱动杆310运动时可驱动顶抵件320一同运动，顶抵件320抵持扳机200，则通过顶抵件320的抵持力还可驱动扳机200相对固定支架100运动。
29.具体地，本发明中的驱动组件300可以为直驱电机或者采用齿轮齿条组件，以使得驱动组件300中的驱动杆310可以做直线运动，从而使得与驱动杆310连接的顶抵杆对扳机200施加抵持力时能够便于扳机200做转动运动，从而实现将驱动组件300沿直线方向的驱动力转化为扳机200转动的转矩。需要说明的是，直驱电机为本领域技术人员所熟知的技术，因为不再详细赘述。驱动杆310与顶抵件320连接时，可以通过焊接、胶接、卡扣连接、螺钉连接或者过盈配合的插接方式实现。另外，本发明中通过将顶抵件320抵持扳机200的抵持部321偏离驱动杆310的轴线设置，且远离扳机200的转动轴线，则使得扳机200受到抵持部321的抵持力后，其作用点距离扳机200的转动轴线较远，从而使得扳机200转动时其力臂较长，因此在驱动组件300对扳机200具有同等大小的作用力时，扳机200的转矩得以增大，因而扳机200反馈到用户手指的力差更加明显，使得用户的体验感更佳。
30.本发明技术方案通过将驱动组件300的顶抵件320抵持扳机200，扳机200转动连接于固定支架100，则顶抵件320对扳机200的抵持力可转化为扳机200的转矩，进而实现扳机200相对固定支架100运动的效果。进一步地，通过将顶抵件320抵持扳机200的抵持部321偏离驱动杆310的轴线，并远离扳机200的转动轴线，则增大了扳机200的转动力臂，从而当抵持部321对扳机200具有同等作用力时，能够增大扳机200的转矩，进而提高扳机200反馈到用户手指的力差，使得用户具有较佳的体验感。
31.进一步地，顶抵件320还具有固定部322，固定部322与驱动杆310固定连接，并与扳机200之间形成有间隙；抵持部321连接于固定部322远离扳机200的转动轴线的一侧。
32.通过将顶抵件320的固定部322与驱动杆310固定连接，抵持部321位于固定部322远离扳机200转动轴线的一侧，则能进一步保证抵持部321与驱动杆310的轴线偏离。通过将固定部322与扳机200之间形成有间隙，则避免顶抵件320与扳机200抵持时还通过固定部322与扳机200抵持，从而避免难以形成作用于扳机200上的作用点远离扳机200转动轴线的结构。
33.具体地，固定部322可以呈块状结构或者片状结构，驱动杆310可连接于固定部322的中部或者连接于固定部322的边缘处。为了具有较为平衡的驱动效果，可优选驱动杆310设于固定部322的中部。
34.进一步地，请结合参照图1至图3，扳机200朝向顶抵件320的表面为平面，抵持部321用以抵持扳机200的表面为弧面。
35.通过将扳机200朝向顶抵件320的表面设置为平面，且抵持部321抵持扳机200的表面设置为弧面，则使得顶抵件320在驱动杆310的驱动作用下沿直线运动时，抵持部321的弧面可与扳机200的平面始终相切，从而使得驱动杆310沿直线方向输出的驱动力在转化为扳机200转动的转矩时，力传递的损耗能够得到有效控制，使得力损耗有效降低，进而进一步使得力反馈的响应速度提高，且力反馈效果更加明显。
36.为了进一步便于用户按压，在一实施例中，扳机200背离顶抵件320的表面朝顶抵件320的方向凹陷，并呈弧面设置。
37.通过将扳机200背离顶抵件320的表面设置成弧面，且弧面朝顶抵件320的方向凹陷，则该弧面能够契合用户的手指按压时的形状，从而使用户具有良好的触感。
38.进一步地，如图1或图2所示，驱动杆310的轴线偏离与扳机200的转动轴线设置。
39.可以理解的是，基于抵持部321远离扳机200的转动轴线的方案，本实施例中进一步通过将驱动杆310的轴线偏离扳机200的转动轴线，则进一步拉大了抵持部321与转动轴线之间的距离，进而增大了力臂，提高了转矩，实现扳机200对用户的手指更佳的反馈效果。
40.请结合参照图1至图3，本发明技术方案中，力反馈模组还包括弹性件400，驱动组件300还包括固定壳体330，驱动杆310滑动设于固定壳体330并能伸入或伸出固定壳体330，弹性件400安装于固定壳体330与顶抵件320之间。
41.通过设置弹性件400，弹性件400设于固定壳体330与顶抵件320之间，则在驱动杆310运动过程中，其会带动弹性件400压缩或拉伸。并且，当驱动组件300不通电时，若用户按压扳机200，则扳机200驱动顶抵件320、驱动杆310运动，并驱动弹性件400压缩；若用户继续松手，则在松手的同时，弹性件400通过顶抵件320对扳机200具有弹性恢复力，从而依然能够使得扳机200对用户的手指具有反馈力，从而具有较好的反馈效果。具体地，弹性件400可以为弹簧或者弹片，只要能够对扳机200具有使扳机200转动的弹性力即可。
42.当然，在其他实施例中，弹性件400也可连接于其他固定件(例如固定支架100)或者其他与顶抵件320同步运动的部件(例如驱动杆310)上，只要能够实现弹性件400对扳机200具有使其转动的弹性力即可。
43.请结合参照图3和图4，当弹性件400为弹簧时，在一实施例中，驱动杆310的一侧形成有导向槽311，弹性件400安装于导向槽311内。
44.通过将驱动杆310的一侧形成有导向槽311，弹性件400安装于导向槽311内，则导向槽311的槽壁对弹性件400的拉伸或压缩过程提供了较好的导向效果。可以理解的是，导向槽311可以为长条形导向槽311，其长度方向与驱动杆310的运动方向一致。
45.在一实施例中，弹性件400为弹簧，顶抵件320背离扳机200的一侧还可形成有安装槽，弹簧的一端安装于安装槽内。
46.通过在顶抵件320背离扳机200的一侧形成有安装槽，弹簧的一端安装于安装槽内，则避免弹簧与顶抵件320轻易脱离，从而提高弹性件400的连接稳定性。
47.请结合参照图1至图3，本发明技术方案中，固定支架100包括固定板110和安装耳120，驱动组件300安装于固定板110的一侧面；安装耳120连接于固定板110的一侧；扳机200与安装耳120转动连接。
48.通过固定支架100包括固定板110和安装耳120，则使得固定支架100的结构较为简单，既能实现较好的支撑效果，又能保证扳机200与固定支架100转动连接。具体地，安装耳120可固定安装于固定板110，其可通过焊接、胶接、卡扣连接或者过盈配合等方式实现。为了实现较稳定的连接效果，安装耳120与固定板110可通过一体成型的方式一体连接。另外，通过将驱动组件300安装于固定板110的一侧面，则提高了驱动组件300的安装稳定性。
49.具体地，驱动组件300的驱动杆310可与固定板110的一侧面平行设置，且与固定板110的一侧面设有间隔，从而当驱动杆310运动时不会与固定板110的一侧面进行接触，避免驱动杆310与固定板110之间具有摩擦力，进而避免使其对扳机200的抵持力具有较多的传输损耗，从而进一步提高了反馈响应速率，增大了扳机200的转矩，提升了用户的体验感受。
50.进一步地，基于驱动杆310与固定板110的一侧面设有间隔的方案，且力反馈机构还包括弹性件400的方案，固定板110可设于驱动杆310的上方，驱动杆310朝向固定板110的一侧可形成有上述的导向槽311。如此设置，则当弹性件400安装于导向槽311内时，导向槽311的底壁还对弹性件400起到较好的支撑效果，进一步避免弹性件400朝垂直驱动杆310的方向弯曲变形，避免其对扳机200的弹力的传输损耗，从而进一步提高了反馈响应速率，增大了扳机200的转矩，提升了用户的体验感受。
51.请结合参照图1至图3，为了实现扳机200相对于固定支架100的安装耳120之间能够转动的效果，一实施例中，扳机200的一端设有装配耳210，力反馈模组还包括安装轴500，安装轴500穿设装配耳210和安装耳120。
52.具体地，装配耳210可固定安装于扳机200，其可通过焊接、胶接、卡扣连接或者过盈配合等方式实现。为了实现较稳定的连接效果，装配耳210与扳机200可通过一体成型的方式一体连接。
53.通过安装轴500穿设装配耳210和安装耳120，则装配耳210可相对于安装轴500的中轴线转动。其中安装轴500可与装配耳210固定连接，且与安装耳120转动连接；或者安装轴500可与装配耳210转动连接，并与安装耳120固定连接。
54.通过将装配耳210设于扳机200的一端，则使得扳机200的端部转动连接于安装耳120，从而避免使得一定长度的扳机200，其能够具有更大的力臂，保证扳机200具有较大的转矩，以对用户的手指具有较好的反馈效果。
55.进一步地，请结合参照图1至图3，在一实施例中，安装耳120至少间隔设有两个，装配耳210插入相邻两个安装耳120之间。
56.通过设置至少两个安装耳120，装配耳210插入相邻两个安装耳120之间，则两个安装耳120可分别对装配耳210相对的两侧具有较好的限位效果，避免装配耳210及扳机200整体轻易脱离固定板110。
57.在另一实施例中，装配耳210至少间隔设有两个，安装耳120插入相邻两个安装耳120之间。
58.通过设置至少两个装配耳210，安装耳120插入相邻两个装配耳210之间，则两个装配耳210可分别对安装耳120相对的两侧具有较好的限位效果，避免安装耳120与装配耳210
相互脱离。
59.本发明还提出一种游戏手柄设备，该游戏手柄设备包括力反馈模组，该力反馈模组的具体结构参照上述实施例，由于本游戏手柄设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
60.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。