[實用新型]按鍵式可變電阻器

無效

• 申請號: 01202484.8
• 申請日: 2001-01-15
• 公開（公告）號: CN2461122Y
• 公開（公告）日: 2001-11-21
• 發明（設計）人: 黃賢忠
• 申請（專利權）人: 黃賢忠
• 主分類號: H01C10/10
• 分類號: H01C10/10
• 代理公司: 柳沈知識產權律師事務所
• 代理人: 陳小雯

本實用新型涉及一種按鍵的可變電阻器，特別是涉及一種用于電子游戲線路或工業控制的電子信號調整，及具有電氣開關作用與按壓力量反比于電阻值大小變化的可變電阻器。

模擬(類比)按壓式按鍵廣泛使用于各種電子游戲機或工業控制中，作為游戲操作控制或自動化工業設施操作控制的主要控制指令輸入元件，如在電子游戲機中，可通過此種模擬按壓式按鍵來提供射擊、博擊、打斗、跳躍、賽車油門、剎車等操作動作的第三軸(Z軸)模擬控制，即通過按壓的力量大小，來產生相對大小的動作目標量，諸如射擊的速度快慢、打斗力量大小或油門、剎車輕重的模擬控制；又如工業控制中，關于機械手臂夾持力量的控制或敲擊力量的控制，皆可通過此一模擬按壓式按鍵的操作而獲得控制。而最為理想的控制方式是使按壓力量直接與電子信號的增、減量成正比，如對于聲音音量大小的控制、射擊速度及機械手臂的夾取力量的控制等等，也就是使電子信號隨按壓力道由最小至最大變化，而產生作相對正比的信號量漸增的功能。

然而，現有的模擬按壓式按鍵結構，如圖20～圖26所示，其中，該按鍵A下方所設的導電座B，其底端所連接的導電塊B1，其形狀如圖22及圖23所示，為半圓球形狀，故在按鍵A輕微向下按壓時與PC板C表面的一片碳膜片C1表面，與導電塊B1中央的一小塊面積接觸(如圖21所示)，此時碳膜片C1與導電塊B1間的接觸面積最小，故碳膜片C1兩端間的電阻值最大；反之，當按鍵A向下施力重壓時(如圖24及圖25所示)，則使導電塊B1與碳膜片C1的表面接觸面積最大，而使碳膜片C1兩端間的電阻值變得最小(非零歐姆，按電阻值與并聯接觸面積成反比)，即，使按鍵A的按壓力量大小變化是與碳膜片C1間的電阻值大小變化成反比的，但此種以接觸面積作為可變電阻值變化的操作，其可變電阻值與按壓力量的大小變化，并非一定為線性反比關系，相對地，將使該通過碳膜片C1兩端間的電子信號，并非一定是與該按壓力量呈線性正比的，而必需借助較為精密復雜的修正或計算電路來使其成為線性，而造成現有的模擬式按鍵在電子電路應用上的成本偏高，并使其產品在應用上顯得較為麻煩不便。

然而，在上述現有的模擬式按壓按鍵結構，在應用于電子電路上時，通過該導電塊B1與碳膜片C1間的接觸面積來決定碳膜片C1兩端的總電阻值，其電路意義相當于兩個不同電阻器的并聯，如并不適合作為電氣開關來使用，也就是該現有的模擬式按鍵結構，僅能提供單純的可變電阻器作用，而無法提供通路或斷路的電氣控制，如考慮在導電塊B1上加裝線路，以與碳膜片C1構成電氣接點通路或斷路的控制，則將因該導電塊B1時常受到按壓而極易使其電氣接點受壓損壞，而完全不可行，造成該現有的模擬式按鍵在配合如游戲的操作功能啟動上受到限制，因而拘限其應用范疇。

此外，上述現有的模擬式按壓按鍵結構，由于該導電塊B1與碳膜片C1間，是隨著導電塊B1逐步由圓心向外逐漸擴大與碳膜片C1的接觸面積，故當該按鍵A與碳膜片C1間的安裝中心位置稍有偏離時(如圖26所示)，將使該按鍵A在輕壓時，無法使該導電塊B1的中心接觸到碳膜片C1形成可變電阻的操作，也就是極易在初始的按壓過程中，無法使該碳膜片C1兩端馬上產生可變電阻器的操作，造成其局部按壓的操作功能失常，又該即使勉強施以較大的按壓力量，使該導電塊B1與碳膜片C1接觸，也將使該導電塊B1喪失原來與碳膜片C1正常接觸時的正常可變電阻變化調變功能，從而使該按壓力量與通過碳膜片C1間的電子信號并非是一定成線性的正比變化；而倘若考慮改善此一缺點，則必需戰戰兢兢地且毫無偏差地安裝及校正該按鍵A的導電塊B1的中心點及碳膜片C1的相對安裝位置的中心點，而更增加該模擬式按壓按鍵在電子電路上應用及產業利用上的麻煩及困擾。

本實用新型的目的在于提供一種按鍵式可變電阻器，使該按鍵按壓的力量大小變化可反比于電阻值的大小變化，并使所流通的電子信號增、減變化可以線性正比于該按鍵的按壓力量大小變化，以利于電子電路的直接利用。

本實用新型的第二目的在于提供一種按鍵式可變電阻器，使該按鍵初步輕壓或放開操作時可形成如同電氣通路(ON)或斷路(OFF)的開關作用，以利于相對的可變電阻器電子電路操作功能的啟動或切斷操作。

本實用新型的第三目的在于提供一種按鍵式可變電阻器，使該按鍵在安裝時縱然位置稍有偏離，仍可使初始電氣開關及可變電阻功能正常運作，以利于電子電路的簡便安裝應用。