專利名稱：一種轉(zhuǎn)輪輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種諸如計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)的輸入裝置，特別是一種轉(zhuǎn)輪輸入裝置。
譬如US5912661，US6157369，US6326949專利，其中滾輪的光柵的兩側(cè)分具有一投光器與受光器，藉由具有復(fù)數(shù)個(gè)切口的光柵的切割，使得受光器的接受有明暗不同的變化，進(jìn)而產(chǎn)生持續(xù)且呈間歇性的訊號(hào)；此一方式，除需要耗費(fèi)較多的電力外，在組裝時(shí)尚必須考慮投光、受光器與光柵切口的設(shè)置關(guān)鍵，因此制造上顯得較為不便。
再如US6198057專利，其中的旋轉(zhuǎn)式編碼器僅需與滾輪的一延伸軸相結(jié)合即可，利用復(fù)數(shù)個(gè)電刷與金屬接點(diǎn)間轉(zhuǎn)動(dòng)接觸的方式，即可輸出一連續(xù)且呈間歇性的訊號(hào)。此一方式雖然在裝配輸出、入裝置上頗為方便，但由于該編碼器的結(jié)構(gòu)小且精密度高，因此生產(chǎn)的成本一直居高不下。
又就壓按開關(guān)式的方式而言，譬如US5657051專利所示，其中不具有滾輪的態(tài)樣，使得整體的結(jié)構(gòu)十分地簡(jiǎn)單；但使用者必須利用食指或中指作前、后按壓的動(dòng)作，不僅容易造成手部的疲勞，操作上更較轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪的方式顯得相當(dāng)?shù)牟槐恪?br> 再就臺(tái)灣專利公報(bào)第479189號(hào)所揭露的一種附轉(zhuǎn)輪的鼠標(biāo)來說，其亦屬壓按開關(guān)式的轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)。該479189號(hào)案主要是藉由在轉(zhuǎn)輪的回轉(zhuǎn)軸的一末端設(shè)置有同軸的齒輪，并在與該回轉(zhuǎn)軸平行且相離一段距離的處另外設(shè)置一擺動(dòng)軸以樞設(shè)一擺動(dòng)構(gòu)件，擺動(dòng)構(gòu)件上設(shè)有可與該齒輪嚙合的爪構(gòu)件，擺動(dòng)構(gòu)件由該擺動(dòng)軸為中心在兩側(cè)則延伸擺動(dòng)臂而成為類似翹翹板機(jī)構(gòu)，擺動(dòng)臂下方則設(shè)置接觸開關(guān)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪時(shí)，轉(zhuǎn)輪末端的齒輪撥動(dòng)擺動(dòng)構(gòu)件的爪而使擺動(dòng)臂擺動(dòng)并按壓接觸開關(guān)，以達(dá)到輸出電子訊號(hào)的目的。惟，此479189號(hào)案由于需要設(shè)置兩組平行設(shè)置的樞軸，亦即回轉(zhuǎn)軸與擺動(dòng)軸，以分別供轉(zhuǎn)輪與擺動(dòng)構(gòu)件進(jìn)行樞轉(zhuǎn)動(dòng)作。因此，不僅于結(jié)構(gòu)上需在鼠標(biāo)內(nèi)部設(shè)置兩組樞軸支架將占據(jù)較大空間，且于制造精度上要求較高否則將導(dǎo)致爪與齒輪嚙合不佳而擺動(dòng)不易，因此使得生產(chǎn)成本增加，更何況，當(dāng)進(jìn)行組裝時(shí)需先分別完成轉(zhuǎn)輪與回轉(zhuǎn)軸、以及擺動(dòng)構(gòu)件與擺動(dòng)軸的樞接裝配后、再分別將擺動(dòng)軸以及回轉(zhuǎn)軸依序樞設(shè)到鼠標(biāo)內(nèi)部的定位且同時(shí)還得注意爪與齒輪的嚙合狀態(tài)，組裝過程較為麻煩費(fèi)時(shí)，而仍有進(jìn)一步改進(jìn)的空間。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種轉(zhuǎn)輪輸入裝置，包括一滾輪；一位移轉(zhuǎn)換裝置；及，一按鍵壓板裝置；其中，該滾輪的一側(cè)與該按鍵壓板裝置以同軸方式相結(jié)合，且共同形成一容置空間以供安置該位移轉(zhuǎn)換裝置，且滾輪在該按鍵壓板裝置上自由地相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；其中該按鍵壓板裝置與至少一開關(guān)相連動(dòng)；且旋轉(zhuǎn)該滾輪時(shí)，該滾輪可同時(shí)帶動(dòng)該位移轉(zhuǎn)換裝置作一往復(fù)性的運(yùn)動(dòng)，使按鍵壓板裝置間歇性觸動(dòng)該開關(guān)，并產(chǎn)生一間歇性的電子訊號(hào)。
為了便于進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的上述目的、特點(diǎn)及功效，
以下結(jié)合附圖以具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1B是顯示與圖1A相反方向的另一組合示意圖；圖2A是圖1A所示的本實(shí)用新型的部份組件分解圖式，由此圖可充分顯示了各主要組件間的相互關(guān)系。
圖2B是顯示與圖2A相反方向的另一部份組件分解圖。
圖3A~圖3D分別是本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)輪輸入裝置于操作過程中的各階段性動(dòng)作示意圖，其是為圖1A的A-A剖面方向的示意圖。
附圖標(biāo)記說明1轉(zhuǎn)輪輸入裝置；10按壓裝置；20滾輪；21滾輪齒；22輪輻；23軸孔；30位移轉(zhuǎn)換裝置；31滑塊齒；32彈片；40按鍵壓板裝置；41筒狀壁；411開口；412內(nèi)緣；42延伸軸；421軸孔；43擺動(dòng)板；50滾軸；60電路板；61、62、63微動(dòng)開關(guān)；64、65支架；641凹槽。
請(qǐng)參閱圖1A、圖1B、圖2A、及圖2B所示，其中圖1A及圖1B是為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)輪輸入裝置1的一較佳實(shí)施例由不同方向觀的的組合示意圖；圖2A是本實(shí)用新型的部份組件的分解圖，由此圖可充分了解各主要組件間的相互關(guān)系；圖2B所示是顯示與圖2A相反方向的另一部份組件分解圖，以利更進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)輪輸入裝置1包括一按壓裝置10、一滾輪20、一位移轉(zhuǎn)換裝置30、及一按鍵壓板裝置40。
該按壓裝置10、滾輪20、位移轉(zhuǎn)換裝置30、以及按鍵壓板裝置40的中心是藉由一滾軸50所貫穿且支撐而成為‘同軸’結(jié)構(gòu)，并使?jié)L輪20可依據(jù)滾軸50為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。滾軸50的一末端設(shè)置有該按壓裝置10。于本較佳實(shí)施例中，該按壓裝置10是為一滾輪軸帽，其主要的目的是為使按壓裝置10于平時(shí)的狀態(tài)下是與位于其下方的微動(dòng)開關(guān)61保持鄰靠的狀態(tài)，然而，于另一圖中未示的實(shí)施例中，該按壓裝置10亦可為與滾軸50一體成型的較大直徑部、或是可直接省略滾輪軸帽的設(shè)置而將微動(dòng)開關(guān)61的位置提高以便與滾軸50末端保持鄰靠狀態(tài)。
于電路板60的適當(dāng)位置上則設(shè)有若干支架64、65以供支撐該滾軸50，并且，于其中較接近滾輪軸帽(按壓裝置10)的一支架64頂部是設(shè)置有上下延伸的凹槽641(如圖1B所示)，滾軸50是架置于該支架64的凹槽641中且是可沿該凹槽641的延伸方向進(jìn)行有限度的偏擺運(yùn)動(dòng)。藉由如是結(jié)構(gòu)，其中滾輪20除可進(jìn)行前、后(順、逆時(shí)針)的滾動(dòng)外，亦可以下壓使?jié)L軸50具有按壓裝置10的該端沿凹槽641向下偏擺，并帶動(dòng)該按壓裝置10的滾輪軸帽向下，進(jìn)而觸動(dòng)位于電路板60上的該微動(dòng)開關(guān)61，以激活額外的預(yù)設(shè)功能，譬如上網(wǎng)，收發(fā)email…..等。
該滾輪20的內(nèi)緣是設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)滾輪齒21，且該復(fù)數(shù)個(gè)滾輪齒21的各齒的齒厚寬度是小于齒谷寬度，亦即各齒的間的余隙是大于齒本身的厚度。該滾輪20的一側(cè)面更設(shè)有若干輪輻22結(jié)構(gòu)以及一軸孔23以供滾軸50所穿置，該輪輻22結(jié)構(gòu)是自軸孔23呈輻射狀徑向延伸，其主要目的是防止位移轉(zhuǎn)換裝置30在組裝后掉出滾輪20外、且同時(shí)亦可令滾輪20受滾軸50所支撐。而實(shí)務(wù)上亦可將滾輪、輪輻22、軸孔23作一體成型的制作。
該按鍵壓板裝置40更包括有一中空的筒狀壁41、一延伸軸42以及一擺動(dòng)板43，于筒狀壁41上的適當(dāng)位置處更具有一開口411。該筒狀壁41是套合于滾輪20中且使筒狀壁41的外緣表面略鄰貼于滾輪20的內(nèi)緣表面的滾輪齒21，延伸軸42設(shè)有軸孔421以供該滾軸50的貫穿進(jìn)而使按鍵壓板裝置40連同滾輪20一起受滾軸50所支撐，擺動(dòng)板43則位于筒狀壁41一側(cè)且是大致沿滾輪20的徑向延伸一距離，使筒狀壁41連同擺動(dòng)板43可依據(jù)該滾軸50為軸進(jìn)行有限度擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。于電路板60上對(duì)應(yīng)鄰靠于擺動(dòng)板43兩端下方的位置處并分別各設(shè)有一微動(dòng)開關(guān)62、63，因此當(dāng)擺動(dòng)板43進(jìn)行其中一方向的擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)將可觸動(dòng)該對(duì)應(yīng)的微動(dòng)開關(guān)62、63以輸出電子訊號(hào)。
該位移轉(zhuǎn)換裝置30于本實(shí)用新型中是為一傳動(dòng)滑塊，其具有凸出的若干滑塊齒31、以及由滑塊齒31兩端呈中空環(huán)狀延伸出的一C形彈片32結(jié)構(gòu)。其中該若干滑塊齒31的各齒的齒厚寬度是小于齒谷寬度，且該彈片32的外緣尺寸是略同于中空筒狀壁41的內(nèi)緣412尺寸。筒狀壁41上的該開口411的大小是略同于該若干滑塊齒31的尺寸，使得當(dāng)將傳動(dòng)滑塊(位移轉(zhuǎn)換裝置30)的彈片32容置于筒狀壁41內(nèi)時(shí)，該彈片32向外的彈力擴(kuò)張恰可使滑塊齒31突伸出該開口411外并嚙合于滾輪20內(nèi)緣的滾輪齒21。
于是，當(dāng)本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)輪輸入裝置1組裝完成如圖1所示般時(shí)，該滾輪20與該按鍵壓板裝置40是以同軸方式相結(jié)合且是共同形成一容置空間以供安置該位移轉(zhuǎn)換裝置30，且令該滾輪20可在該按鍵壓板裝置40上自由地相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；其中該按鍵壓板裝置40是與至少一微動(dòng)開關(guān)62、63相連動(dòng)；且旋轉(zhuǎn)該滾輪20時(shí)，該滾輪20可同時(shí)帶動(dòng)該位移轉(zhuǎn)換裝置30作一往復(fù)性的運(yùn)動(dòng)，以促使按鍵壓板裝置40間歇性觸動(dòng)該開關(guān)62、63的其中的一，并產(chǎn)生一間歇性的電子訊號(hào)。為了能對(duì)本實(shí)用新型的上述實(shí)際操作過程有進(jìn)一步的詳細(xì)介紹，以下將以圖3A至圖3D進(jìn)行說明。
請(qǐng)參閱圖3~3D，是為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)輪輸入裝置1于操作過程中的階段性動(dòng)作示意圖，其是為圖1A的A-A剖面方向的示意圖。如圖3A所示為本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)輪輸入裝置1在未受到外力時(shí)的一般狀態(tài)。如圖3B所示，當(dāng)滾輪20受到一順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的推力時(shí)，滾輪20內(nèi)緣表面的滾輪齒21將移動(dòng)至一角度并進(jìn)而推動(dòng)位移轉(zhuǎn)換裝置30的滑塊齒31、且同時(shí)滑塊齒31的側(cè)邊又推頂按鍵壓板裝置40的筒狀壁41的開口411邊緣，使得筒狀壁41(亦即按鍵壓板裝置40)跟著滾輪20一起向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，因而導(dǎo)致擺動(dòng)板43朝向順時(shí)針方向偏擺而按壓位于右側(cè)的該微動(dòng)開關(guān)63，以產(chǎn)生一電子訊號(hào)。
如圖3C所示，當(dāng)繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)滾輪20時(shí)，由于擺動(dòng)板43已壓住微動(dòng)開關(guān)63而無法繼續(xù)順時(shí)針擺動(dòng)，使得筒狀壁41(亦即按鍵壓板裝置40)無法繼續(xù)與滾輪20同步旋轉(zhuǎn)，此時(shí)滾輪齒21對(duì)于滑塊齒31的推力將造成滑塊齒31(亦即位移轉(zhuǎn)換裝置30)略微向上退縮位移，同時(shí)C形彈片32則受到擠壓收縮而儲(chǔ)存一向下推的彈性力。
如圖3D所示，當(dāng)再繼續(xù)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)滾輪20時(shí)，由于滾輪齒21將越過原先與其嚙合的該滑塊齒31，于是彈片32原先儲(chǔ)存的彈性力將促使滑塊齒31(亦即位移轉(zhuǎn)換裝置30)向下落回原先的位置，且又因?yàn)楦鳚L輪齒21與滑塊齒31的各齒的間的間隙均較大，所以滾輪齒21與滑塊齒31將暫時(shí)不相互推抵而是呈現(xiàn)一松動(dòng)的狀態(tài)，于是擺動(dòng)板43將因?yàn)槲?dòng)開關(guān)63的回彈力朝向逆時(shí)針擺動(dòng)而脫離按壓狀態(tài)(亦即筒狀壁41略微向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn))，停止電子訊號(hào)的產(chǎn)生，同時(shí)亦使本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)輪輸入裝置1的各組件的位置回復(fù)到如圖3A所示的狀態(tài)，如此便完成本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)輪式輸入裝置1的一操作周期。當(dāng)使用者持續(xù)不斷地順時(shí)針旋轉(zhuǎn)滾輪20時(shí)，則將重復(fù)發(fā)生如圖3A至圖3D的循環(huán)動(dòng)作，因而可間歇性地按壓微動(dòng)開關(guān)63而輸出一持續(xù)性且呈間歇性的電子開關(guān)訊號(hào)。
由于進(jìn)行滾輪20的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)的操作過程大致上與前述的順時(shí)針操作類似，其為一不同點(diǎn)乃在于逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)滾輪20時(shí)將按壓左側(cè)的微動(dòng)開關(guān)62，故以下將不再贅述。
藉由上述滾輪20的順時(shí)或逆時(shí)旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)，將可令計(jì)算機(jī)屏幕的畫面作上、下或左、右的卷動(dòng)，而按壓滾輪20后亦可激活額外的預(yù)設(shè)功能。而本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，可適用于任何的IA(intelligence appliances)裝置，任何的輸出、輸入裝置的上，如鼠標(biāo)、數(shù)字筆、軌跡球、搖桿、鍵盤、游戲控制裝置、電話…..等。
由上述內(nèi)容可知，本實(shí)用新型所有的主要構(gòu)件均是以單一滾軸50所穿置支撐，且部份可達(dá)成間歇性翹翹板往復(fù)運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵組件例如位移轉(zhuǎn)換裝置30與筒狀壁41等均是直接位于滾輪20內(nèi)而毫不占用空間，使得本實(shí)用新型在空間的占用上更為節(jié)省。且由于各主要組件均是受單一滾軸50所貫穿支撐，所以即使部份組件例如位移轉(zhuǎn)換裝置30的彈片32部份或滑塊齒31的尺寸、或是按鍵壓板裝置40的筒狀壁41與擺動(dòng)板43、或是滾輪齒21等等的尺寸略小或不夠精密，只要這些組件均位于滾軸50的相對(duì)正確位置且與其正確組裝便可正常作動(dòng)，所以各零件的制造精度可相對(duì)較低以降低成本。同時(shí)，于組裝上只要將各組件如圖2A或圖2B般依序套入該滾軸50上、再架設(shè)于支架64、65上后便可完成組裝，十分方便省時(shí)者。
唯以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能用來限定本實(shí)用新型所實(shí)施的范圍。凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)仍屬于本實(shí)用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種轉(zhuǎn)輪輸入裝置，其特征在于包括一滾輪；一位移轉(zhuǎn)換裝置；及，一按鍵壓板裝置；其中，該滾輪的一側(cè)與該按鍵壓板裝置以同軸方式相結(jié)合，且共同形成一容置空間以供安置該位移轉(zhuǎn)換裝置，且滾輪在該按鍵壓板裝置上自由地相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；其中該按鍵壓板裝置與至少一開關(guān)相連動(dòng)；且旋轉(zhuǎn)該滾輪時(shí)，該滾輪可同時(shí)帶動(dòng)該位移轉(zhuǎn)換裝置作一往復(fù)性的運(yùn)動(dòng)，使按鍵壓板裝置間歇性觸動(dòng)該開關(guān)，并產(chǎn)生一間歇性的電子訊號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)輪輸入裝置，其特征在于還包括有一滾軸，該滾軸貫穿于該滾輪、位移轉(zhuǎn)換裝置、以及按鍵壓板裝置的中心，使?jié)L輪依據(jù)滾軸為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)輪輸入裝置，其特征在于還包括若干支架以供支撐該滾軸，并且，于其中至少一支架頂部設(shè)置有凹槽，滾軸是架置于該支架的凹槽中且是可沿該凹槽的延伸方向進(jìn)行有限度的偏擺運(yùn)動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)輪輸入裝置，其特征在于滾輪的另一側(cè)邊卡掣有一按壓裝置，該按壓裝置則連動(dòng)于一微動(dòng)開關(guān)，按壓該滾輪時(shí)將迫使該按壓裝置觸動(dòng)該微動(dòng)開關(guān)。
5.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)輪輸入裝置，其特征在于按鍵壓板裝置還包括一筒狀壁、一延伸軸以及一擺動(dòng)板，該筒狀壁是套合于滾輪中且使筒狀壁的外緣表面略鄰貼于滾輪的內(nèi)緣表面，延伸軸設(shè)有軸孔以供該滾軸的貫穿進(jìn)而使按鍵壓板裝置連同滾輪一起受滾軸所支撐，擺動(dòng)板則位于筒狀壁一側(cè)且是大致沿滾輪的徑向延伸一距離，使筒狀壁連同擺動(dòng)板可依據(jù)該滾軸為軸進(jìn)行有限度擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)輪輸入裝置，其特征在于該開關(guān)的位置對(duì)應(yīng)于擺動(dòng)板，當(dāng)擺動(dòng)板進(jìn)行擺轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)可觸動(dòng)該開關(guān)。
7.如權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)輪輸入裝置，其特征在于滾輪的內(nèi)緣設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)滾輪齒。
8.如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)輪輸入裝置，其特征在于復(fù)數(shù)個(gè)滾輪齒的各齒的齒厚寬度小于齒谷寬度。
9.如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)輪輸入裝置，其特征在于位移轉(zhuǎn)換裝置還包括有一傳動(dòng)滑塊，其具有凸出的若干滑塊齒以及由滑塊齒兩端呈中空環(huán)狀延伸出的C形彈片，該彈片的外緣尺寸是略同于筒狀壁的內(nèi)緣尺寸，筒狀壁還具有一開口其大小略同于該若干滑塊齒的尺寸，傳動(dòng)滑塊的彈片是容置于筒狀壁內(nèi)，并使若干滑塊齒突伸出該開口外并嚙合于滾輪內(nèi)緣的滾輪齒。
10.如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)輪輸入裝置，其特征在于滾輪的另一側(cè)還設(shè)有若干輪輻結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種轉(zhuǎn)輪輸入裝置，包括有一按壓裝置、一滾輪、一位移轉(zhuǎn)換裝置、及一按鍵壓板裝置。該滾輪與該按鍵壓板裝置是以同軸方式相結(jié)合且是共同形成一容置空間以供安置該位移轉(zhuǎn)換裝置，且令該滾輪可在該按鍵壓板裝置上自由地相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。其中該按鍵壓板裝置是與至少一微動(dòng)開關(guān)相連動(dòng)，且旋轉(zhuǎn)滾輪時(shí)可同時(shí)帶動(dòng)該位移轉(zhuǎn)換裝置作一往復(fù)性的運(yùn)動(dòng)，以促使按鍵壓板裝置間歇性觸動(dòng)該開關(guān)，并產(chǎn)生一間歇性的電子訊號(hào)。
文檔編號(hào)G06F3/033GK2558005SQ0224140
公開日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月12日
發(fā)明者王唯川 申請(qǐng)人:昆盈企業(yè)股份有限公司