專利名稱：Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤的制作方法
技術領域：
Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤
技術領域：
本實用新型涉及游戲控制器技術領域，特別是一種Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤。
背景技術：
隨著電子技術的進步，娛樂器具不斷的推出新產品，其除了更快的速度、更佳的畫 面以外，還伴隨著各種游戲軟件，提高了控制器的設計，以符合各種游戲模式，從而增進娛 樂效果。例如，控制器中的仿真體驗游戲機方向盤。過去，只一獨立的盤面，即X-Y平面，該 盤面根據需要雙向轉動，從而將轉號信號轉換成方向信號傳輸出去；現在，進一步改善的方 向盤是具有振動功能的，根據游戲劇情的需要，方向盤配合以振動功能，從而提高了仿真效 果。但是，這種方向盤結構其仿真效果仍達不到玩家要求。
實用新型內容為了解決現有的技術問題，本實用新型提供一種Z軸移動式仿真體驗游戲機方向 盤，其采用主軸相對導孔移動來實現盤體的上下活動，進一步配合游戲劇情、從而提高仿真 效果、提高娛樂趣味。本實用新型解決現有的技術問題，提供一種Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤， 其包括盤體，本仿真體驗游戲機方向盤還包括控制機構、驅動機構、主軸和導孔；所述控制 機構用于接收游戲劇情信號和玩家操作信號，所述控制機構也用于發送控制信號至所述驅 動機構；所述主軸固定于所述盤體，且所述主軸的中心線相交于所述盤體所處的平面；所 述驅動機構帶動所述主軸沿所述導孔移動。本實用新型更進一步的改進是所述控制機構經所述驅動機構調節所述主軸的移動幅度和頻率。所述主軸的移動幅度分為三檔，所述主軸的移動頻率亦分為三檔。所述主軸的移動幅度檔位和所述主軸的移動頻率檔位與玩家實際操作的油門大 小、煞車力相關聯；所述主軸的移動幅度檔位和所述主軸的移動頻率檔位與游戲劇情的撞 車、撞障礙物、車輛追撞相關聯。在所述導孔上設置上限位部和下限位部，與其對應在所述主軸上設置突部，所述 突部位于所述上限位部與所述下限位部之間。在所述主軸上套設彈簧；所述彈簧位于所述上限位部與所述下限位部之間；本仿 真體驗游戲機方向盤包括主架，所述導孔固定于所述主架上。所述驅動機構包括第一電動機、齒輪和減速器，所述第一電動機的輸出軸經所述 減速器帶動所述齒輪運轉，所齒輪的齒與所述主軸的自由端的齒相嚙合；或者是，所述驅動 機構包括第一電動機、偏心輪和減速器；所述第一電動機的輸出軸經所述減速器帶動所述 偏心輪運轉，所偏心輪的外沿與所述主軸的自由端面接觸。[0013]所述驅動機構包括線圈繞組、鐵芯和供電電路，所述鐵芯穿設于所述線圈繞組；所 述供電電路與所述線圈繞組相連；所述鐵芯一端與所述主軸的自由端相連。所述驅動機構包括管道、控制閥、活塞缸；所述管道與所述活塞缸相連，在所述管 道上串設有所述控制閥；所述活塞缸的輸出軸與所述主軸的自由端相連。所述驅動機構包括第二電動機、偏心齒輪組和移動板；所述第二電動機經所述偏 心齒輪組與所述移動板相連；所述移動板的活動端與所述主軸的自由端相連。相較于現有技術，本實用新型的有益效果是本實用新型采用與盤體相連的主軸 相對導孔來回移動，增設一盤體的自由度，使該自由度配合游戲劇情需要，從而提高游戲仿 真度，使玩家玩得更愉快。特別是本游戲方向盤用于賽車方向盤時，依據游戲進行的實況， 例如猛加油、急煞車、猛撞他車/障礙或被猛追撞時，主軸配合實況進行起落動作，以模擬 賽車真實情境，增加游戲快感。
圖la-圖lb為本實用新型Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤偏心輪推動主軸的 結構示意圖和剖視示意圖；圖2a-圖2b為本仿真體驗游戲機方向盤鐵芯推動主軸的結構示意圖和剖視示意 圖；圖3a-圖3b為本仿真體驗游戲機方向盤活塞缸的輸出軸推動主軸的結構示意圖 和剖視示意圖；圖4a-圖4b為本仿真體驗游戲機方向盤移動板推動主軸的結構示意圖和剖視示 意圖。圖5a-圖5b為本仿真體驗游戲機方向盤齒輪推動主軸的結構示意圖和剖視示意 具體實施方式
以下結合附圖說明及具體實施方式
對本實用新型進一步說明。如圖1至圖5所示，一種Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其包括盤體1，本仿 真體驗游戲機方向盤還包括控制機構、主軸2、導孔3和驅動機構4 ；所述控制機構用于接 收游戲劇情信號和玩家操作信號，所述控制機構也用于發送控制信號至所述驅動機構；盤 體1用于游戲進行時，玩家用手進行握持，玩家用手握持該盤體1后進行左旋或右旋，實現 游戲中方向的控制；所述主軸2固定于所述盤體1，所以主軸2和盤體1 一起活動，當主軸2 移動時帶著盤體1 一起運動，主軸2經盤體1將仿真感覺傳至玩家，同時，所述主軸2的中 心線相交于所述盤體1所處的平面，根據實際需要，確定主軸2的中心線與盤體1所處的平 面之間的夾角；本實用新型由所述驅動機構4帶動所述主軸2沿所述導孔3移動。驅動機 構4的具體形式多樣。所述控制機構經所述驅動機構4調節所述主軸2的移動幅度和頻率，所述主軸的 移動幅度分為三檔，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 述主軸的移動頻率亦分為三檔，即高速、中速和低速。所述主軸的移動幅度檔位和所述主軸 的移動頻率檔位與玩家實際操作的油門大小、煞車力相關聯；所述主軸的移動幅度檔位和所述主軸的移動頻率檔位與游戲劇情的撞車、撞障礙物、車輛追撞相關聯。本實用新型的主軸2與導孔3為間隙配合結構，且在所述導孔3上設置上限位部 31和下限位部32，與其對應在所述主軸2上設置突部21，所述突部位于所述上限位部31與 所述下限位部32之間。當主軸2移動時，突部即在上限位部31與下限位部32之間活動， 由于上限位部31與下限位部32的阻擋而固定活動一確定的區域。上限位部31和下限位 部32是在導孔3的基礎上向內設置的突起，特別是，將上限位部31設置成活動安裝式，將 下限位部32設置成固定于導孔3式，這樣將主軸2穿設入導孔3時，第一步將主軸2穿設 入導孔3 ；第二步當突部接觸下限位部32后安裝上限位部31。同時，主軸2上的突部卻是 向外的突起，該突起的直徑小于導孔3的直徑，又大于上限位部31和下限位部32的直徑， 從而保證了主軸2在導孔3內的正常移動。當盤體向上移動時，突起21向上移動至靠近或接觸上限位部31，同理，當盤體向 下移動時，突起21向下移動至靠近或接觸下限位部32 ；本實用新型優選在主軸2上套設彈 簧(該彈簧包括第一彈簧51和第二彈簧52)，由彈簧的彈力使主軸2恢復在原始位置，除此 之外，該彈簧亦具有減震的作用。另外，本實用新型包括主架6，導孔3安裝在主架6上，同時，驅動機構4亦安裝在 主架6上，由主架6的支撐作用，保證驅動機構4與主軸2的連接關系，從而保證本實用新 型仿真體驗游戲機方向盤的正常使用。本仿真體驗游戲機方向盤包括控制機構(未圖示出)，所述控制機構與所述驅動 機構4相連，由控制機構根據游戲劇情發出信號控制驅動構構4的輸出動力。本實用新型驅動機構4的實現方式有多樣，除了下述的各種結構，也可采用本技 術領域常用的其它結構。第一種如圖la-lb所示，所述驅動機構4包括第一電動機511、偏心輪512和減 速器514 ；所述第一電動機511的輸出軸經所述減速器514帶動所述偏心輪512運轉；所偏 心輪512的外沿515與所述主軸2的自由端面516接觸，偏心輪512在減速器514的帶動 下轉動時，其外沿的最高位移發生變化，由于主軸2的自由端面516與外沿515相連，所以 自由端面516即隨著外沿515的高低變化而上下移動，即帶動盤體1上下移動。另外，第一 電動機511經第一固定板513安裝在主架6上。第二種如圖2b_b2所示，所述驅動機構4包括線圈繞組521、鐵芯522和供電電 路524，所述鐵芯522穿設于所述線圈繞組521 ；所述供電電路524與所述線圈繞組521相 連，當供電電路524穿過線圈繞組521的電流發生變化時，鐵芯522順著線圈繞組521的中 心線方向移動；所述鐵芯522 —端與所述主軸2的自由端525相連，當鐵芯522上下移動時 即帶動主軸2上下移動。另外，線圈繞組521安裝在固定座523上，該固定座523固定于主 架6上。第三種如圖3a_3b所示，所述驅動機構4包括管道534、控制閥533、活塞缸531， 包括有管道534、控制閥533和活塞缸531的是一液壓系統或氣壓系統；所述管道534與所 述活塞缸531相連，在所述管道534上串設有所述控制閥533，控制閥533經管道534調節 活塞缸531的狀態，即控制其輸出軸535的移動；所述活塞缸531的輸出軸535與所述主軸 2的自由端525相連，這樣輸出軸535的移動即帶動主軸2上下移動。第四種如圖4a_4b所示，所述驅動機構4包括第二電動機541、偏心齒輪組543和移動板542 ；所述第二電動機541經所述偏心齒輪組543與所述移動板542相連，偏心齒輪 組543包括上行偏心齒輪545、動力偏心齒輪547和下行偏心齒輪546，根據控制機構的輸 出信號，第二電動機541經動力偏心齒輪547分別帶動上行偏心齒輪545實現移動板542上 移；或帶動下行偏心齒輪546實現移動板542下移；所述移動板542的活動端與所述主軸2 的自由端525相連，即實現了主軸2的上下移動。另外，第二電動機541經第二固定板544 安裝于主架6上。第五種如圖5a_5b所示，所述驅動機構4包括第一電動機511、齒輪551和減速器 514 ；所述第一電動機511的輸出軸經所述減速器514帶動所述_齒輪551運轉；所述齒 輪551的齒552與所述主軸2的自由端的齒22相嚙合，齒輪551在減速器514的帶動下轉 動時，其齒552發生旋轉變化，由于主軸2的自由端的齒22與齒552相嚙合，所以所述主軸 2即隨著齒552的旋轉變化而上下移動，即帶動盤體1上下移動。另外，第一電動機511經 第一固定板413安裝在主架6上。本實用新型的工作原理控制機構根據劇情向驅動機構發出信號，使驅動機構帶動主軸上下移動，從而實 現盤體的上下移動。對于駕駛類游戲，該上下移動與路面的情形相關，使玩家具有真實的體 驗效果。對于本實用新型的主軸上下移動，其移動的位移和頻率均可調節。本實用新型采用與盤體相連的主軸相對導孔來回移動，增設一盤體的自由度，使 該自由度配合游戲劇情需要，從而提高游戲仿真度，使玩家玩得更愉快。特別是本仿真體驗 游戲機方向盤用于賽車方向盤時，依據游戲進行的實況，例如猛加油、急煞車、猛撞他車/ 障礙或被猛追撞時，主軸配合實況進行起落動作，以模擬賽車真實情境，增加游戲快感。具 體描述如下主軸移動的行程即盤體的上起下落位移分以下幾種類型第一種，盤體依據游戲實況上起/下落的行程為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；狀況解除后盤體慢慢復位，即居中間位置。第二種，猛加油時，依踩油門大小及當時檔位決定盤體上起下落的位移及速度油門大，下落位移大，速度快；檔位低，下落位移大，速度快。第三種急煞車時，依踩煞車大小決定方向盤體起落位移及速度；煞車大，上起的位移大，速度快。第四種猛撞他車或障礙，或與他車對撞時，依相對速度決定盤體上起或下落的位 移及速度；撞擊大，上起位移大，速度快；第五種被他車自后猛追撞時，依相對速度快慢決定盤體的下落位移及速度； 撞擊大，下落位移大，速度快。或采用下述方案第一種，直接由方向盤油門及煞車信號來決定油門猛加大，下落位移大，速度快；[0055]煞車猛踩大，上起位移大，速度快。第二種，在第一種的基礎上，結合控制器大馬達之震動信號大馬達震動訊號大，上起下落1. 2公分；大馬達震動訊號中，上起下落0. 6公分。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能 認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視 為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求一種Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其包括盤體，其特征在于本仿真體驗游戲機方向盤還包括控制機構、驅動機構、主軸和導孔；所述控制機構用于接收游戲劇情信號和玩家操作信號，所述控制機構也用于發送控制信號至所述驅動機構；所述主軸固定于所述盤體，且所述主軸的中心線相交于所述盤體所處的平面；所述驅動機構帶動所述主軸沿所述導孔移動。
2.根據權利要求1所述的Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其特征在于所述控制 機構經所述驅動機構調節所述主軸的移動幅度和頻率。
3.根據權利要求2所述的Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其特征在于所述主軸 的移動幅度分為三檔，所述主軸的移動頻率亦分為三檔。
4.根據權利要求3所述的Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其特征在于所述主軸 的移動幅度檔位和所述主軸的移動頻率檔位與玩家實際操作的油門大小、煞車力相關聯; 所述主軸的移動幅度檔位和所述主軸的移動頻率檔位與游戲劇情的撞車、撞障礙物、車輛 追撞相關聯。
5.根據權利要求1至4任意一項所述的Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其特征在 于在所述導孔上設置上限位部和下限位部，與其對應在所述主軸上設置突部，所述突部位 于所述上限位部與所述下限位部之間。
6.根據權利要求5所述的Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其特征在于在所述主 軸上套設彈簧；所述彈簧位于所述上限位部與所述下限位部之間；所述的彈簧包括第一彈 簧和第二彈簧；本仿真體驗游戲機方向盤包括主架，所述導孔固定于所述主架上。
7.根據權利要求1至4任意一項所述的Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其特征在 于所述驅動機構包括所述第一電動機、齒輪和所述減速器，所述第一電動機的輸出軸經所 述減速器帶動所述齒輪運轉，所述齒輪的齒與所述主軸的自由端的齒相嚙合；或者是，所述 驅動機構包括第一電動機、偏心輪和減速器，所述第一電動機的輸出軸經所述減速器帶動 所述偏心輪運轉，所述偏心輪的外沿與所述主軸的自由端面相連。
8.根據權利要求1至4任意一項所述的Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其特征在 于所述驅動機構包括線圈繞組、鐵芯和供電電路，所述鐵芯穿設于所述線圈繞組；所述供 電電路與所述線圈繞組相連；所述鐵芯一端與所述主軸的自由端相連。
9.根據權利要求1至4任意一項所述的Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其特征在 于所述驅動機構包括管道、控制閥、活塞缸；所述管道與所述活塞缸相連，在所述管道上 串設有所述控制閥；所述活塞缸的輸出軸與所述主軸的自由端相連。
10.根據權利要求1至4任意一項所述的Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其特征在 于所述驅動機構包括第二電動機、偏心齒輪組和移動板；所述第二電動機經所述偏心齒 輪組與所述移動板相連；所述移動板的活動端與所述主軸的自由端相連。
專利摘要本實用新型提供一種Z軸移動式仿真體驗游戲機方向盤，其包括盤體，本仿真體驗游戲機方向盤還包括控制機構、驅動機構、主軸和導孔；控制機構用于接收游戲劇情信號和玩家操作信號，控制機構也用于發送控制信號至驅動機構；主軸固定于盤體，且主軸的中心線相交于盤體所處的平面；驅動機構帶動主軸沿導孔移動。本實用新型的有益效果是采用與盤體相連的主軸相對導孔來回移動，增設一盤體的自由度，使該自由度配合游戲劇情需要，從而提高游戲仿真度，使玩家玩得更愉快。特別是本游戲方向盤用于賽車方向盤時，依據游戲進行的實況，例如猛加油、急煞車、猛撞他車/障礙或被猛追撞時，主軸配合實況進行起落動作，以模擬賽車真實情境，增加游戲快感。
文檔編號A63F13/10GK201603384SQ20092026141
公開日2010年10月13日 申請日期2009年12月11日 優先權日2009年12月11日
發明者符云震 申請人:系統電子科技(深圳)有限公司