游戏方向盘电机散热装置及方法

技术领域

本发明涉及游戏操作设备技术领域，特别是涉及一种游戏方向盘电机散热装置及方法。

背景技术

电子游戏机通常包括游戏主机和指令输入设备两个部分，在游戏主机上装载上软件后根据玩家指令运行程序，再通过游戏主机连接显示设备输出画面，玩家即可接收到游戏画面。在此基础上，玩家通过使用指令输入设备输入控制指令，便能够参与游戏实现人机交互，控制游戏进程的推进，享受虚拟世界中的乐趣。

指令输入设备种类繁多，例如，PC玩家更多采用键盘和鼠标作为指令输入设备，主机游戏则采用游戏手柄，在一些汽车模拟游戏中，则会采用到游戏方向盘。直驱力回馈方向盘使用了单一伺服电机把游戏里的赛车场景，在竟速过程中产生的抖、甩、振、晃等各种不同的波形数据通过方向盘传递给玩家，让玩家产生身历其境的感觉，但电机在长时间的工作后发热是一个标准的现象，于是使用外加风扇强制散热是一个有效的对策，但受限于成本及噪声，风扇的选择又有极大的限制。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用两组散热扇叶用于将散热腔内吹风散热和/或将散热腔内的热风带出，以对散热腔内形成冷热空气交换，而且不会产生多余噪音，游戏体验更佳的游戏方向盘电机散热装置及方法。

本发明所采用的技术方案是：一种游戏方向盘电机散热装置，包括外壳，驱动电机以及散热组件，所述外壳内设有安置腔体，所述安置腔体内安装有固定支架；所述驱动电机安装在固定支架上，所述驱动电机的输出端连接有输出部，所述输出部连接有联动元件和方向操控元件；所述散热组件包括与联动元件连接的散热扇叶，所述方向操控元件用于操控输出部转动，以使得联动元件带动散热扇叶朝向驱动电机吹风散热；所述联动元件对称设有两组，两组所述联动元件均与输出部同步传动连接，所述散热扇叶设置有两组，两组所述散热扇叶分别设于驱动电机的两侧，两组所述散热扇叶分别与两组联动元件连接；所述固定支架设有散热腔，所述驱动电机设于散热腔内，两组所述散热扇叶用于将散热腔内吹风散热和/或将散热腔内的热风带出，以对散热腔内形成冷热空气交换。

对上述方案的进一步改进为，所述外壳包括下壳体、以及扣合在下壳体表面的上壳体，所述安置腔体形成在下壳体与上壳体之间，所述外壳的一侧或者两侧设有风通道，所述风通道用于散热扇叶的进风或排风。

对上述方案的进一步改进为，所述外壳的一端设有输出固定部，所述输出部的一端延伸至输出固定部，所述方向操控元件设置在输出固定部内并与输出部连接。

对上述方案的进一步改进为，所述固定支架位于散热腔的两侧设有固定台面，所述散热腔的一侧设有安装台面，所述驱动电机的一端安装在固定台面上、并处于散热腔内，所述安装台面设置有侧板，所述安装台面通过侧板与固定台面连接，所述侧板上设置有散热通槽，所述散热通槽的一端连通至散热腔，所述散热扇叶的一端朝向所述散热通槽。

对上述方案的进一步改进为，所述固定支架位于散热腔的左右两侧设有固定台面，所述固定支架的前后两侧分别设有连接台面和安装台面，所述散热腔位于连接台面和安装台面之间，所述驱动电机的一端安装在安装台面；所述驱动电机的输出部朝向连接台面延伸，所述联动元件安装在连接台面上并与输出部传动连接。

对上述方案的进一步改进为，所述固定台面设有立杆，所述散热扇叶安装在立杆上、并朝向散热腔。

对上述方案的进一步改进为，所述连接台面和安装台面均呈斜状设置在固定支架上。

对上述方案的进一步改进为，所述散热腔内设置有散热通道，所述驱动电机处于散热通道内，所述散热通道的两侧设有进出风口，所述散热扇叶朝向进出风口。

对上述方案的进一步改进为，所述散热通道由两组对称设置的弧形导向板形成，所述弧形导向板包括大弧面以及对称连接于大弧面两侧的小弧面，所述大弧面与小弧面之间形成弧形散热通道。

对上述方案的进一步改进为，所述连接台面上开设有散热出口，所述散热出口的一端连通至散热通道。

对上述方案的进一步改进为，所述驱动电机为外转子直驱电机，所述驱动电机包括基座、固定连接在基座上的定子组件、可旋转连接于基座的转轴组件以及可旋转连接于转轴组件的转子外壳，所述转子外壳罩设在定子组件的外部、并在内径设置有转子组件，所述转子组件用于配合定子组件；所述输出部与转子外壳连接。

对上述方案的进一步改进为，所述转子外壳由金属材料一体加工形成，所述转子外壳的外径设置有散热鳍片，所述转子外壳旋转时通过散热鳍片产生风压。

对上述方案的进一步改进为，所述散热鳍片为涡轮状扇叶，转子外壳旋转时通过散热鳍片产生风压朝向散热出口排风。

对上述方案的进一步改进为，所述联动元件包括设置在输出部的输出齿轮、啮合于输出齿轮的联动齿轮、连接于联动齿轮的联动杆、连接于联动杆的驱动齿轮、以及与驱动齿轮连接的扇叶齿轮，所述扇叶齿轮与散热扇叶连接。

对上述方案的进一步改进为，所述输出部输出旋转时，带动输出齿轮旋转，在联动杆齿轮、联动杆和驱动齿轮的作用下带动扇叶齿轮旋转，扇叶齿轮带动散热扇叶旋转朝向散热腔吹风散热。

一种游戏方向盘的电机散热方法，包括所述的游戏方向盘电机散热装置；电机散热方法包括如下步骤，

用户通过操作方向操控元件，驱动电机通过输出部连接方向操控元件，方向操作元件为方向盘，在操控时驱动电机跟随输出部旋转，旋转时带动联动元件使得散热扇叶对散热腔内的驱动电机进行吹风散热。

对上述方案的进一步改进为，驱动电机为外转子直驱电机，在驱动电机的转子外壳上设置涡轮状散热鳍片，在转子外壳旋转时，带动散热鳍片产生涡轮风压，将风压从驱动电机的外径轴向排出；同时散热扇叶对散热腔内吹风，将外部的冷风吹入散热腔内，再由涡轮状散热鳍片带出，形成循环流动的风进行散热。

本发明有益效果是：

相比现有的游戏方向盘电机散热，本发明在驱动电机的输出部连接了联动元件，在方向操控元件操作时，连接输出部旋转，在旋转时带动联动元件旋转，同时带动散热扇叶对散热腔吹风或将内部的热风排出，并且采用两组的扇叶设计，可以对散热腔内的驱动电机进行散热。解决了现有游戏方向盘内部驱动电机在使用时散热效果不佳的问题，导致在游戏体验中出现故障的情况。在驱动电机的输出部连接了联动元件，通过联动元件连接散热扇叶对散热腔内的驱动电机进行散热，不需要另外设计散热风扇，保证散热效果。在散热过程中，两组散热扇叶用于将散热腔内吹风散热和/或将散热腔内的热风带出，以对散热腔内形成冷热空气交换。在散热过程中采用两组对称，由于输出过程中两组散热扇叶可以设计为均朝向内部排风，或单向进风单向排风，保证对散热腔内的冷热空气交换散热。大大增加对驱动电机的散热效果，而且不会产生多余噪音，游戏体验更佳。

电机散热方法，用户通过操作方向操控元件，驱动电机通过输出部连接方向操控元件，方向操作元件为方向盘，在操控时驱动电机跟随输出部旋转，旋转时带动联动元件使得散热扇叶对散热腔内的驱动电机进行吹风散热；驱动电机为外转子直驱电机，在驱动电机的转子外壳上设置涡轮状散热鳍片，在转子外壳旋转时，带动散热鳍片产生涡轮风压，将风压从驱动电机的外径轴向排出；同时散热扇叶对散热腔内吹风，将外部的冷风吹入散热腔内，再由涡轮状散热鳍片带出，形成循环流动的风进行散热。本发明中，采用的是两组散热扇叶朝向散热腔内吹风，将外壳外部的风导入到散热腔内，再通过涡轮状的扇叶将风轴向排出，从而达到将热风排出，冷风导入的流动方式散热，进一步提高对驱动电机的散热。

附图说明

图1为本发明游戏方向盘电机散热装置的立体示意图；

图2为图1中游戏方向盘电机散热装置的俯视示意图；

图3为图2中A-A的剖视图；

图4为图1中游戏方向盘电机散热装置的爆炸示意图；

图5为图1中游戏方向盘电机散热装置另一视角的爆炸示意图；

图6为本发明一种实施例驱动电机和固定支架的结构示意图；

图7为本发明另一种实施例驱动电机和固定支架的结构示意图；

图8为图7中驱动电机和固定支架的结构示意图；

图9为图7中驱动电机和固定支架的俯视示意图；

图10为图9中A-A的剖视图。

附图标记说明：外壳1、下壳体11、上壳体12、风通道13、输出固定部14、驱动电机2、输出部21、联动元件22、输出齿轮221、联动齿轮222、联动杆223、驱动齿轮224、扇叶齿轮225、方向操控元件23、基座24、定子组件25、转轴组件26、转子外壳27、散热鳍片271、转子组件28、散热组件3、散热扇叶31、固定支架4、散热腔41、散热通道411、进出风口412、弧形导向板413、大弧面4131、小弧面4132、固定台面42、立杆421、安装台面43、侧板44、散热通槽441、连接台面45、散热出口451。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图1～图10所示，本发明的一种实施例中，涉及了一种游戏方向盘电机散热装置，包括外壳1，驱动电机2以及散热组件3，所述外壳1内设有安置腔体，所述安置腔体内安装有固定支架4；所述驱动电机2安装在固定支架4上，所述驱动电机2的输出端连接有输出部21，所述输出部21连接有联动元件22和方向操控元件23；所述散热组件3包括与联动元件22连接的散热扇叶31，所述方向操控元件23用于操控输出部21转动，以使得联动元件22带动散热扇叶31朝向驱动电机2吹风散热；所述联动元件22对称设有两组，两组所述联动元件22均与输出部21同步传动连接，所述散热扇叶31设置有两组，两组所述散热扇叶31分别设于驱动电机2的两侧，两组所述散热扇叶31分别与两组联动元件22连接；所述固定支架4设有散热腔41，所述驱动电机2设于散热腔41内，两组所述散热扇叶31用于将散热腔41内吹风散热和/或将散热腔41内的热风带出，以对散热腔41内形成冷热空气交换。本实施例中，在驱动电机2的输出部21连接了联动元件22，在方向操控元件23操作时，连接输出部21旋转，在旋转时带动联动元件22旋转，同时带动散热扇叶31对散热腔41吹风或将内部的热风排出，并且采用两组的扇叶设计，可以对散热腔41内的驱动电机2进行散热。解决了现有游戏方向盘内部驱动电机2在使用时散热效果不佳的问题，导致在游戏体验中出现故障的情况。在驱动电机2的输出部21连接了联动元件22，通过联动元件22连接散热扇叶31对散热腔41内的驱动电机2进行散热，不需要另外设计散热风扇，保证散热效果。在散热过程中，两组散热扇叶31用于将散热腔41内吹风散热和/或将散热腔41内的热风带出，以对散热腔41内形成冷热空气交换。在散热过程中采用两组对称，由于输出过程中两组散热扇叶31可以设计为均朝向内部排风，或单向进风单向排风，保证对散热腔41内的冷热空气交换散热。大大增加对驱动电机2的散热效果。

外壳1包括下壳体11、以及扣合在下壳体11表面的上壳体12，所述安置腔体形成在下壳体11与上壳体12之间，所述外壳1的一侧或者两侧设有风通道13，所述风通道13用于散热扇叶31的进风或排风；外壳1通过上壳体12和下壳体11扣合组成，并在外壳1的两侧设置风通道13，以便将外部的风通过散热扇叶31导入到散热腔41内或将热风排出。

外壳1的一端设有输出固定部14，所述输出部21的一端延伸至输出固定部14，所述方向操控元件23设置在输出固定部14内并与输出部21连接，输出固定部14用于输出部21的连接和安装，也方便方向操控元件23的连接和安装，保证结构的稳定性。

参阅图6所示，上述实施例的一种方式为，固定支架4位于散热腔41的两侧设有固定台面42，所述散热腔41的一侧设有安装台面43，所述驱动电机2的一端安装在固定台面42上、并处于散热腔41内，所述安装台面43设置有侧板44，所述安装台面43通过侧板44与固定台面42连接，所述侧板44上设置有散热通槽441，所述散热通槽441的一端连通至散热腔41，所述散热扇叶31的一端朝向所述散热通槽441，本实施例中，本实施例适用于常规驱动电机2，将驱动电机2在安装台面43上安装，并将输出部21延伸与联动元件22和方向操控元件23连接进行输出。而散热通槽441用于散热扇叶31排风散热。

参阅图7～图8所示，上述实施例的另一种方式为，固定支架4位于散热腔41的左右两侧设有固定台面42，所述固定支架4的前后两侧分别设有连接台面45和安装台面43，所述散热腔41位于连接台面45和安装台面43之间，所述驱动电机2的一端安装在安装台面43；所述驱动电机2的输出部21朝向连接台面45延伸，所述联动元件22安装在连接台面45上并与输出部21传动连接；本实施例中，适用于外转子直驱电机安装，通过安装台面43进行固定直驱电机的驱动部分，连接台面45用于输出部21的连接和安装。将散热腔41设置在连接台面45和安装台面43之间，使得结构在散热时能够稳定导向通风散热。

固定台面42设有立杆421，所述散热扇叶31安装在立杆421上、并朝向散热腔41；设置立杆421用于散热扇叶31的安装，安装后朝向散热腔41进行吹风散热。

连接台面45和安装台面43均呈斜状设置在固定支架4上，采用倾斜结构的设计，方便游戏方向盘的操作使用。

散热腔41内设置有散热通道411，所述驱动电机2处于散热通道411内，所述散热通道411的两侧设有进出风口412，所述散热扇叶31朝向进出风口412，具体是，通过散热通道411来安装驱动电机2，并通过进出风口412进风或排风，对散热通道411内保持气体流动散热。

散热通道411由两组对称设置的弧形导向板413形成，所述弧形导向板413包括大弧面4131以及对称连接于大弧面4131两侧的小弧面4132，所述大弧面4131与小弧面4132之间形成弧形散热通道411；采用弧形导向板413形成的弧形散热通道411，针对圆形的直驱电机外壳1进行导向散热，进而在风导向流动时对电机外壳1的散热范围更大，效果更佳。同样的，也能够更大范围的将热量带出，形成冷热气体交换。

参阅图10所示，驱动电机2为外转子直驱电机，所述驱动电机2包括基座24、固定连接在基座24上的定子组件25、可旋转连接于基座24的转轴组件26以及可旋转连接于转轴组件26的转子外壳27，所述转子外壳27罩设在定子组件25的外部、并在内径设置有转子组件28，所述转子组件28用于配合定子组件25；所述输出部21与转子外壳27连接；本实施例中，采用了外转子直驱电机，定子组件25为电机线圈，转子组件28为磁芯呈环向布设在转子外壳27的内径，在两者配合下，实现对转子外壳27的旋转驱动，在使用中，可以设计控制元件用于方向盘操作感应和控制读数等等。

具体的，连接台面45上开设有散热出口451，所述散热出口451的一端连通至散热通道411；转子外壳27由金属材料一体加工形成，所述转子外壳27的外径设置有散热鳍片271，散热鳍片271为涡轮状扇叶，转子外壳27旋转时通过散热鳍片271产生风压朝向散热出口451排风；本实施例中，采用了涡轮状的散热鳍片271，在保证能够均匀将热量导出的同时，能够产生风压进行散热，再结合散热扇叶31将冷风引入的情况下，形成流动的气体进行散热。

联动元件22包括设置在输出部21的输出齿轮221、啮合于输出齿轮221的联动齿轮222、连接于联动齿轮222的联动杆223、连接于联动杆223的驱动齿轮224、以及与驱动齿轮224连接的扇叶齿轮225，所述扇叶齿轮225与散热扇叶31连接；本实施例中，输出部21输出旋转时，带动输出齿轮221旋转，在联动杆223齿轮、联动杆223和驱动齿轮224的作用下带动扇叶齿轮225旋转，扇叶齿轮225带动散热扇叶31旋转朝向散热腔41吹风散热。

电机散热方法，用户通过操作方向操控元件23，驱动电机2通过输出部21连接方向操控元件23，方向操作元件为方向盘，在操控时驱动电机2跟随输出部21旋转，旋转时带动联动元件22使得散热扇叶31对散热腔41内的驱动电机2进行吹风散热；驱动电机2为外转子直驱电机，在驱动电机2的转子外壳27上设置涡轮状散热鳍片271，在转子外壳27旋转时，带动散热鳍片271产生涡轮风压，将风压从驱动电机2的外径轴向排出；同时散热扇叶31对散热腔41内吹风，将外部的冷风吹入散热腔41内，再由涡轮状散热鳍片271带出，形成循环流动的风进行散热。本发明中，采用的是两组散热扇叶31朝向散热腔41内吹风，将外壳1外部的风导入到散热腔41内，再通过涡轮状的扇叶将风轴向排出，从而达到将热风排出，冷风导入的流动方式散热，进一步提高对驱动电机2的散热。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。