CN2558005Y - 一种转轮输入装置 - Google Patents

Abstract

一种转轮输入装置，包括有：一按压装置、一滚轮、一位移转换装置、及一按键压板装置。该滚轮与该按键压板装置是以同轴方式相结合且是共同形成一容置空间以供安置该位移转换装置，且令该滚轮可在该按键压板装置上自由地相对转动。其中该按键压板装置是与至少一微动开关相连动，且旋转滚轮时可同时带动该位移转换装置作一往复性的运动，以促使按键压板装置间歇性触动该开关，并产生一间歇性的电子讯号。

Description

一种转轮输入装置

技术领域

本实用新型涉及一种诸如计算机鼠标的输入装置，特别是一种转轮输入装置。

背景技术

目前市面上具有滚轮的输出、入装置可说是非常的普及，例如传统的有线或无线且是滚轮或是光学的鼠标、可与数字板搭配使用的数字笔或数字鼠标、或是其它的指针设备等等。因为多了滚轮这个结构，可以方便使用者操作特定的附加功能，例如卷动计算机屏幕上的画面以进行内容流览的工作；或者，使用者亦可按压该滚轮，以激活更多的设定功能，譬如上网、接收EMAIL、激活特定程序…..等；由于使用十分方便，进而造成许多厂商争相研究，然所利用的手段却多所不同。

譬如US5912661，US6157369，US6326949专利，其中滚轮的光栅的两侧分具有一投光器与受光器，藉由具有复数个切口的光栅的切割，使得受光器的接受有明暗不同的变化，进而产生持续且呈间歇性的讯号；此一方式，除需要耗费较多的电力外，在组装时尚必须考虑投光、受光器与光栅切口的设置关键，因此制造上显得较为不便。

再如US6198057专利，其中的旋转式编码器仅需与滚轮的一延伸轴相结合即可，利用复数个电刷与金属接点间转动接触的方式，即可输出一连续且呈间歇性的讯号。此一方式虽然在装配输出、入装置上颇为方便，但由于该编码器的结构小且精密度高，因此生产的成本一直居高不下。

又就压按开关式的方式而言，譬如US5657051专利所示，其中不具有滚轮的态样，使得整体的结构十分地简单；但使用者必须利用食指或中指作前、后按压的动作，不仅容易造成手部的疲劳，操作上更较转动滚轮的方式显得相当的不便。

再就台湾专利公报第479189号所揭露的一种附转轮的鼠标来说，其亦属压按开关式的转轮结构。该479189号案主要是藉由在转轮的回转轴的一末端设置有同轴的齿轮，并在与该回转轴平行且相离一段距离的处另外设置一摆动轴以枢设一摆动构件，摆动构件上设有可与该齿轮啮合的爪构件，摆动构件由该摆动轴为中心在两侧则延伸摆动臂而成为类似翘翘板机构，摆动臂下方则设置接触开关。当旋转转轮时，转轮末端的齿轮拨动摆动构件的爪而使摆动臂摆动并按压接触开关，以达到输出电子讯号的目的。惟，此479189号案由于需要设置两组平行设置的枢轴，亦即回转轴与摆动轴，以分别供转轮与摆动构件进行枢转动作。因此，不仅于结构上需在鼠标内部设置两组枢轴支架将占据较大空间，且于制造精度上要求较高否则将导致爪与齿轮啮合不佳而摆动不易，因此使得生产成本增加，更何况，当进行组装时需先分别完成转轮与回转轴、以及摆动构件与摆动轴的枢接装配后、再分别将摆动轴以及回转轴依序枢设到鼠标内部的定位且同时还得注意爪与齿轮的啮合状态，组装过程较为麻烦费时，而仍有进一步改进的空间。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种转轮输入装置，利用一机械构件，将滚轮的旋转运动转换成一种类似跷跷板的往复摆动运动，造成对微动开关的点击，以输出一电子讯号，若当滚轮持续的转动，将可产生持续且呈间歇性的讯号。尤其，本实用新型所有的主要构件均是以单一滚轴所穿置支撑，不仅在空间的占用上更为节省、且各零件的制造精度可相对较低以降低成本，同时组装上也十分方便省时。

本实用新型是这样实现的，一种转轮输入装置，包括：一滚轮；一位移转换装置；及，一按键压板装置；其中，该滚轮的一侧与该按键压板装置以同轴方式相结合，且共同形成一容置空间以供安置该位移转换装置，且滚轮在该按键压板装置上自由地相对转动；其中该按键压板装置与至少一开关相连动；且旋转该滚轮时，该滚轮可同时带动该位移转换装置作一往复性的运动，使按键压板装置间歇性触动该开关，并产生一间歇性的电子讯号。

为了便于进一步理解本实用新型的上述目的、特点及功效，下面结合附图以具体实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1A是本实用新型的一较佳实施例的组合示意图；

图1B是显示与图1A相反方向的另一组合示意图；

图2A是图1A所示的本实用新型的部份组件分解图式，由此图可充分显示了各主要组件间的相互关系。

图2B是显示与图2A相反方向的另一部份组件分解图。

图3A~图3D分别是本实用新型的转轮输入装置于操作过程中的各阶段性动作示意图，其是为图1A的A-A剖面方向的示意图。

附图标记说明：1转轮输入装置；10按压装置；20滚轮；21滚轮齿；22轮辐；23轴孔；30位移转换装置；31滑块齿；32弹片；40按键压板装置；41筒状壁；411开口；412内缘；42延伸轴；421轴孔；43摆动板；50滚轴；60电路板；61、62、63微动开关；64、65支架；641凹槽。

具体实施方式

本实用新型是一种转轮式的输入装置(Rotary Input Device)，其可装置于一般的指针设备(Pointing Device)或输入装置(Input device)上，例如计算机鼠标(Computer mouse)、数字板(Tablet)、键盘(Keyboard)、轨迹球(Track Ball)、数字相机(Digital Camera)…等搭配使用或是其它的IA(Intelligence Application)装置等等。当使用者转动滚轮时，即可将滚轮的旋转动作转为类似跷跷板的往复摆动运动，以产生控制计算机屏幕卷动所需要的持续且呈间歇性的讯号。

请参阅图1A、图1B、图2A、及图2B所示，其中图1A及图1B是为本实用新型的转轮输入装置1的一较佳实施例由不同方向观的的组合示意图；图2A是本实用新型的部份组件的分解图，由此图可充分了解各主要组件间的相互关系；图2B所示是显示与图2A相反方向的另一部份组件分解图，以利更进一步了解本实用新型的结构。本实用新型的转轮输入装置1包括一按压装置10、一滚轮20、一位移转换装置30、及一按键压板装置40。

该按压装置10、滚轮20、位移转换装置30、以及按键压板装置40的中心是藉由一滚轴50所贯穿且支撑而成为‘同轴’结构，并使滚轮20可依据滚轴50为轴进行旋转。滚轴50的一末端设置有该按压装置10。于本较佳实施例中，该按压装置10是为一滚轮轴帽，其主要的目的是为使按压装置10于平时的状态下是与位于其下方的微动开关61保持邻靠的状态，然而，于另一图中未示的实施例中，该按压装置10亦可为与滚轴50一体成型的较大直径部、或是可直接省略滚轮轴帽的设置而将微动开关61的位置提高以便与滚轴50末端保持邻靠状态。

于电路板60的适当位置上则设有若干支架64、65以供支撑该滚轴50，并且，于其中较接近滚轮轴帽(按压装置10)的一支架64顶部是设置有上下延伸的凹槽641(如图1B所示)，滚轴50是架置于该支架64的凹槽641中且是可沿该凹槽641的延伸方向进行有限度的偏摆运动。藉由如是结构，其中滚轮20除可进行前、后(顺、逆时针)的滚动外，亦可以下压使滚轴50具有按压装置10的该端沿凹槽641向下偏摆，并带动该按压装置10的滚轮轴帽向下，进而触动位于电路板60上的该微动开关61，以激活额外的预设功能，譬如上网，收发email…..等。

该滚轮20的内缘是设有复数个滚轮齿21，且该复数个滚轮齿21的各齿的齿厚宽度是小于齿谷宽度，亦即各齿的间的余隙是大于齿本身的厚度。该滚轮20的一侧面更设有若干轮辐22结构以及一轴孔23以供滚轴50所穿置，该轮辐22结构是自轴孔23呈辐射状径向延伸，其主要目的是防止位移转换装置30在组装后掉出滚轮20外、且同时亦可令滚轮20受滚轴50所支撑。而实务上亦可将滚轮、轮辐22、轴孔23作一体成型的制作。

该按键压板装置40更包括有：一中空的筒状壁41、一延伸轴42以及一摆动板43，于筒状壁41上的适当位置处更具有一开口411。该筒状壁41是套合于滚轮20中且使筒状壁41的外缘表面略邻贴于滚轮20的内缘表面的滚轮齿21，延伸轴42设有轴孔421以供该滚轴50的贯穿进而使按键压板装置40连同滚轮20一起受滚轴50所支撑，摆动板43则位于筒状壁41一侧且是大致沿滚轮20的径向延伸一距离，使筒状壁41连同摆动板43可依据该滚轴50为轴进行有限度摆转运动。于电路板60上对应邻靠于摆动板43两端下方的位置处并分别各设有一微动开关62、63，因此当摆动板43进行其中一方向的摆转运动时将可触动该对应的微动开关62、63以输出电子讯号。

该位移转换装置30于本实用新型中是为一传动滑块，其具有凸出的若干滑块齿31、以及由滑块齿31两端呈中空环状延伸出的一C形弹片32结构。其中该若干滑块齿31的各齿的齿厚宽度是小于齿谷宽度，且该弹片32的外缘尺寸是略同于中空筒状壁41的内缘412尺寸。筒状壁41上的该开口411的大小是略同于该若干滑块齿31的尺寸，使得当将传动滑块(位移转换装置30)的弹片32容置于筒状壁41内时，该弹片32向外的弹力扩张恰可使滑块齿31突伸出该开口411外并啮合于滚轮20内缘的滚轮齿21。

于是，当本实用新型的转轮输入装置1组装完成如图1所示般时，该滚轮20与该按键压板装置40是以同轴方式相结合且是共同形成一容置空间以供安置该位移转换装置30，且令该滚轮20可在该按键压板装置40上自由地相对转动；其中该按键压板装置40是与至少一微动开关62、63相连动；且旋转该滚轮20时，该滚轮20可同时带动该位移转换装置30作一往复性的运动，以促使按键压板装置40间歇性触动该开关62、63的其中的一，并产生一间歇性的电子讯号。为了能对本实用新型的上述实际操作过程有进一步的详细介绍，以下将以图3A至图3D进行说明。

请参阅图3~3D，是为本实用新型的转轮输入装置1于操作过程中的阶段性动作示意图，其是为图1A的A-A剖面方向的示意图。如图3A所示为本实用新型的转轮输入装置1在未受到外力时的一般状态。如图3B所示，当滚轮20受到一顺时针旋转的推力时，滚轮20内缘表面的滚轮齿21将移动至一角度并进而推动位移转换装置30的滑块齿31、且同时滑块齿31的侧边又推顶按键压板装置40的筒状壁41的开口411边缘，使得筒状壁41(亦即按键压板装置40)跟着滚轮20一起向顺时针旋转，因而导致摆动板43朝向顺时针方向偏摆而按压位于右侧的该微动开关63，以产生一电子讯号。

如图3C所示，当继续顺时针旋转滚轮20时，由于摆动板43已压住微动开关63而无法继续顺时针摆动，使得筒状壁41(亦即按键压板装置40)无法继续与滚轮20同步旋转，此时滚轮齿21对于滑块齿31的推力将造成滑块齿31(亦即位移转换装置30)略微向上退缩位移，同时C形弹片32则受到挤压收缩而储存一向下推的弹性力。

如图3D所示，当再继续顺时针旋转滚轮20时，由于滚轮齿21将越过原先与其啮合的该滑块齿31，于是弹片32原先储存的弹性力将促使滑块齿31(亦即位移转换装置30)向下落回原先的位置，且又因为各滚轮齿21与滑块齿31的各齿的间的间隙均较大，所以滚轮齿21与滑块齿31将暂时不相互推抵而是呈现一松动的状态，于是摆动板43将因为微动开关63的回弹力朝向逆时针摆动而脱离按压状态(亦即筒状壁41略微向逆时针旋转)，停止电子讯号的产生，同时亦使本实用新型的转轮输入装置1的各组件的位置回复到如图3A所示的状态，如此便完成本实用新型的转轮式输入装置1的一操作周期。当使用者持续不断地顺时针旋转滚轮20时，则将重复发生如图3A至图3D的循环动作，因而可间歇性地按压微动开关63而输出一持续性且呈间歇性的电子开关讯号。

由于进行滚轮20的逆时针旋转时的操作过程大致上与前述的顺时针操作类似，其为一不同点乃在于逆时针旋转滚轮20时将按压左侧的微动开关62，故以下将不再赘述。

藉由上述滚轮20的顺时或逆时旋转的运动，将可令计算机屏幕的画面作上、下或左、右的卷动，而按压滚轮20后亦可激活额外的预设功能。而本实用新型的结构，可适用于任何的IA(intelligence appliances)装置，任何的输出、输入装置的上，如鼠标、数字笔、轨迹球、摇杆、键盘、游戏控制装置、电话…..等。

由上述内容可知，本实用新型所有的主要构件均是以单一滚轴50所穿置支撑，且部份可达成间歇性翘翘板往复运动的关键组件例如位移转换装置30与筒状壁41等均是直接位于滚轮20内而毫不占用空间，使得本实用新型在空间的占用上更为节省。且由于各主要组件均是受单一滚轴50所贯穿支撑，所以即使部份组件例如位移转换装置30的弹片32部份或滑块齿31的尺寸、或是按键压板装置40的筒状壁41与摆动板43、或是滚轮齿21等等的尺寸略小或不够精密，只要这些组件均位于滚轴50的相对正确位置且与其正确组装便可正常作动，所以各零件的制造精度可相对较低以降低成本。同时，于组装上只要将各组件如图2A或图2B般依序套入该滚轴50上、再架设于支架64、65上后便可完成组装，十分方便省时者。

唯以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，不能用来限定本实用新型所实施的范围。凡依本实用新型权利要求所作的均等变化与修饰，皆应仍属于本实用新型专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1、一种转轮输入装置，其特征在于包括：

一滚轮；

一位移转换装置；及，

一按键压板装置；

其中，该滚轮的一侧与该按键压板装置以同轴方式相结合，且共同形成一容置空间以供安置该位移转换装置，且滚轮在该按键压板装置上自由地相对转动；

其中该按键压板装置与至少一开关相连动；且旋转该滚轮时，该滚轮可同时带动该位移转换装置作一往复性的运动，使按键压板装置间歇性触动该开关，并产生一间歇性的电子讯号。

2、如权利要求1所述的转轮输入装置，其特征在于还包括有一滚轴，该滚轴贯穿于该滚轮、位移转换装置、以及按键压板装置的中心，使滚轮依据滚轴为轴进行旋转。

3、如权利要求2所述的转轮输入装置，其特征在于还包括若干支架以供支撑该滚轴，并且，于其中至少一支架顶部设置有凹槽，滚轴是架置于该支架的凹槽中且是可沿该凹槽的延伸方向进行有限度的偏摆运动。

4、如权利要求2所述的转轮输入装置，其特征在于滚轮的另一侧边卡掣有一按压装置，该按压装置则连动于一微动开关，按压该滚轮时将迫使该按压装置触动该微动开关。

5、如权利要求2所述的转轮输入装置，其特征在于按键压板装置还包括：一筒状壁、一延伸轴以及一摆动板，该筒状壁是套合于滚轮中且使筒状壁的外缘表面略邻贴于滚轮的内缘表面，延伸轴设有轴孔以供该滚轴的贯穿进而使按键压板装置连同滚轮一起受滚轴所支撑，摆动板则位于筒状壁一侧且是大致沿滚轮的径向延伸一距离，使筒状壁连同摆动板可依据该滚轴为轴进行有限度摆转运动。

6、如权利要求5所述的转轮输入装置，其特征在于该开关的位置对应于摆动板，当摆动板进行摆转运动时可触动该开关。

7、如权利要求5所述的转轮输入装置，其特征在于滚轮的内缘设有复数个滚轮齿。

8、如权利要求7所述的转轮输入装置，其特征在于复数个滚轮齿的各齿的齿厚宽度小于齿谷宽度。

9、如权利要求7所述的转轮输入装置，其特征在于位移转换装置还包括有一传动滑块，其具有凸出的若干滑块齿以及由滑块齿两端呈中空环状延伸出的C形弹片，该弹片的外缘尺寸是略同于筒状壁的内缘尺寸，筒状壁还具有一开口其大小略同于该若干滑块齿的尺寸，传动滑块的弹片是容置于筒状壁内，并使若干滑块齿突伸出该开口外并啮合于滚轮内缘的滚轮齿。

10、如权利要求1所述的转轮输入装置，其特征在于滚轮的另一侧还设有若干轮辐结构。

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