[实用新型]按键式可变电阻器

说明书

本实用新型涉及一种按键的可变电阻器，特别是涉及一种用于电子游戏线路或工业控制的电子信号调整，及具有电气开关作用与按压力量反比于电阻值大小变化的可变电阻器。

模拟(类比)按压式按键广泛使用于各种电子游戏机或工业控制中，作为游戏操作控制或自动化工业设施操作控制的主要控制指令输入元件，如在电子游戏机中，可通过此种模拟按压式按键来提供射击、博击、打斗、跳跃、赛车油门、刹车等操作动作的第三轴(Z轴)模拟控制，即通过按压的力量大小，来产生相对大小的动作目标量，诸如射击的速度快慢、打斗力量大小或油门、刹车轻重的模拟控制；又如工业控制中，关于机械手臂夹持力量的控制或敲击力量的控制，皆可通过此一模拟按压式按键的操作而获得控制。而最为理想的控制方式是使按压力量直接与电子信号的增、减量成正比，如对于声音音量大小的控制、射击速度及机械手臂的夹取力量的控制等等，也就是使电子信号随按压力道由最小至最大变化，而产生作相对正比的信号量渐增的功能。

然而，现有的模拟按压式按键结构，如图20～图26所示，其中，该按键A下方所设的导电座B，其底端所连接的导电块B1，其形状如图22及图23所示，为半圆球形状，故在按键A轻微向下按压时与PC板C表面的一片碳膜片C1表面，与导电块B1中央的一小块面积接触(如图21所示)，此时碳膜片C1与导电块B1间的接触面积最小，故碳膜片C1两端间的电阻值最大；反之，当按键A向下施力重压时(如图24及图25所示)，则使导电块B1与碳膜片C1的表面接触面积最大，而使碳膜片C1两端间的电阻值变得最小(非零欧姆，按电阻值与并联接触面积成反比)，即，使按键A的按压力量大小变化是与碳膜片C1间的电阻值大小变化成反比的，但此种以接触面积作为可变电阻值变化的操作，其可变电阻值与按压力量的大小变化，并非一定为线性反比关系，相对地，将使该通过碳膜片C1两端间的电子信号，并非一定是与该按压力量呈线性正比的，而必需借助较为精密复杂的修正或计算电路来使其成为线性，而造成现有的模拟式按键在电子电路应用上的成本偏高，并使其产品在应用上显得较为麻烦不便。

然而，在上述现有的模拟式按压按键结构，在应用于电子电路上时，通过该导电块B1与碳膜片C1间的接触面积来决定碳膜片C1两端的总电阻值，其电路意义相当于两个不同电阻器的并联，如并不适合作为电气开关来使用，也就是该现有的模拟式按键结构，仅能提供单纯的可变电阻器作用，而无法提供通路或断路的电气控制，如考虑在导电块B1上加装线路，以与碳膜片C1构成电气接点通路或断路的控制，则将因该导电块B1时常受到按压而极易使其电气接点受压损坏，而完全不可行，造成该现有的模拟式按键在配合如游戏的操作功能启动上受到限制，因而拘限其应用范畴。

此外，上述现有的模拟式按压按键结构，由于该导电块B1与碳膜片C1间，是随着导电块B1逐步由圆心向外逐渐扩大与碳膜片C1的接触面积，故当该按键A与碳膜片C1间的安装中心位置稍有偏离时(如图26所示)，将使该按键A在轻压时，无法使该导电块B1的中心接触到碳膜片C1形成可变电阻的操作，也就是极易在初始的按压过程中，无法使该碳膜片C1两端马上产生可变电阻器的操作，造成其局部按压的操作功能失常，又该即使勉强施以较大的按压力量，使该导电块B1与碳膜片C1接触，也将使该导电块B1丧失原来与碳膜片C1正常接触时的正常可变电阻变化调变功能，从而使该按压力量与通过碳膜片C1间的电子信号并非是一定成线性的正比变化；而倘若考虑改善此一缺点，则必需战战兢兢地且毫无偏差地安装及校正该按键A的导电块B1的中心点及碳膜片C1的相对安装位置的中心点，而更增加该模拟式按压按键在电子电路上应用及产业利用上的麻烦及困扰。

本实用新型的目的在于提供一种按键式可变电阻器，使该按键按压的力量大小变化可反比于电阻值的大小变化，并使所流通的电子信号增、减变化可以线性正比于该按键的按压力量大小变化，以利于电子电路的直接利用。

本实用新型的第二目的在于提供一种按键式可变电阻器，使该按键初步轻压或放开操作时可形成如同电气通路(ON)或断路(OFF)的开关作用，以利于相对的可变电阻器电子电路操作功能的启动或切断操作。

本实用新型的第三目的在于提供一种按键式可变电阻器，使该按键在安装时纵然位置稍有偏离，仍可使初始电气开关及可变电阻功能正常运作，以利于电子电路的简便安装应用。