TW202403515A - 滾輪模組 - Google Patents

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Abstract

提供一種滾輪模組。滾輪模組具有一段落操作模式以及一無段落操作模式。滾輪模組包括一支撐座、一滾輪、一連桿、一扭簧、一第一磁鐵、一第二磁鐵以及一線圈。滾輪安裝於支撐座上。滾輪具有一齒槽區。連桿具有一支點段、一抗力段以及一施力段。扭簧連接抗力段。第一磁鐵設置於第二磁鐵以及施力段之間。線圈圍繞於第二磁鐵之外。當滾輪模組處於段落操作模式時，第一磁鐵靠近第二磁鐵，扭簧施加一拉力於抗力段，使得抗力段沿一第一旋轉方向接觸齒槽區。當滾輪模組處於無段落操作模式時，線圈通電而改變第二磁鐵的極性，第一磁鐵遠離第二磁鐵並施加一推力於施力段，使得抗力段沿一第二旋轉方向離開齒槽區。第一旋轉方向相反於第二旋轉方向。

Description

滾輪模組
本發明係有關於一種滾輪模組，特別是一種應用在輸入裝置上並且具有段落操作模式以及無段落操作模式的滾輪模組。
現有應用在輸入裝置上的滾輪模組，大多缺乏自動切換段落操作模式以及無段落操作模式的設計，造成使用者在操作上的不便。因此，現有的滾輪模組仍有改善的空間。
針對上述的需求，本發明提供一種滾輪模組具有段落操作模式以及無段落操作模式。本發明提供的滾輪模組在段落操作模式時不會浪費電能，同時又可在符合預設條件時藉由通電的線圈來自動切換至無段落操作模式，無須使用者手動的切換。
依據本發明一實施例提供一種滾輪模組。滾輪模組具有一段落操作模式以及一無段落操作模式。滾輪模組包括一支撐座、一滾輪、一連桿、一扭簧、一第一磁鐵、一第二磁鐵以及一線圈。滾輪安裝於支撐座上。滾輪具有一齒槽區。連桿具有一支點段、一抗力段以及一施力段。扭簧連接抗力段。第一磁鐵設置於第二磁鐵以及施力段之間。線圈圍繞於第二磁鐵之外。當滾輪模組處於段落操作模式時，第一磁鐵靠近第二磁鐵，扭簧施加一拉力於抗力段，使得抗力段沿一第一旋轉方向接觸齒槽區。當滾輪模組處於無段落操作模式時，線圈通電而改變第二磁鐵的極性，第一磁鐵遠離第二磁鐵並施加一推力於施力段，使得抗力段沿一第二旋轉方向離開齒槽區。第一旋轉方向相反於第二旋轉方向。
較佳者，第一磁鐵為釹鐵硼磁鐵，第二磁鐵選自下列之一：鋁鎳鈷磁鐵以及鐵鎳鈷磁鐵。
較佳者，當滾輪模組處於無段落操作模式時，第一磁鐵施加於施力段的推力，大於扭簧施加於抗力段的拉力。
較佳者，滾輪具有一旋轉軸、一內圈與一外圈，內圈設置於旋轉軸以及外圈之間，環型齒槽區設置於內圈。
較佳者，內圈的材質密度小於外圈的材質密度。
較佳者，內圈係由非金屬材質所製成，外圈係由金屬材質所製成。
較佳者，當滾輪的轉動速度大於一預設值時，滾輪模組自動從段落操作模式切換至無段落操作模式。
較佳者，預設值大於等於2.5 RPS並且小於等於3 RPS。
較佳者，預設值大於等於2.75 RPS並且小於等於2.9 RPS。
較佳者，當滾輪的轉動速度不小於一預設值時，滾輪模組維持在無段落操作模式。
較佳者，預設值大於等於1.9 RPS並且小於等於2.5 RPS。
較佳者，預設值大於等於1.95 RPS並且小於等於2.2 RPS。
較佳者，支撐座具有一磁鐵容置槽以及一軌道，第二磁鐵以及線圈設置於磁鐵容置槽內，第一磁鐵設置於軌道內。
較佳者，滾輪模組更包括一緩衝元件，緩衝元件設置於第一磁鐵以及第二磁體之間，避免第一磁鐵與第二磁鐵直接接觸。
較佳者，滾輪模組更包括一套筒，套筒包括一容置槽，第二磁鐵設置於容置槽內，線圈則纏繞於套筒上。
依據本發明另一實施例提供一種滾輪模組。滾輪模組具有一段落操作模式以及一無段落操作模式。滾輪模組包括一支撐座、一滾輪、一連桿、一扭簧、一第一磁吸組、一第二磁吸組以及一線圈。滾輪安裝於支撐座上。滾輪具有一齒槽區。連桿具有一支點段、一抗力段以及一施力段。扭簧連接抗力段。第一磁吸組包括一第一磁鐵以及一第一矽鋼片，第一磁鐵連接第一矽鋼片。第二磁吸組包括一第二磁鐵以及一第二矽鋼片，第二磁鐵連接第二矽鋼片。第一磁吸組設置於第二磁吸組以及施力段之間。線圈圍繞於第二磁鐵之外。當滾輪模組處於段落操作模式時，第一磁吸組靠近第二磁吸組，扭簧施加一拉力於抗力段，使得抗力段沿一第一旋轉方向接觸齒槽區。當滾輪模組處於無段落操作模式時，線圈通電而改變第二磁鐵的極性，第一磁吸組遠離第二磁吸組並施加一推力於施力段，使得抗力段沿一第二旋轉方向離開齒槽區。第一旋轉方向相反於第二旋轉方向。
較佳者，其中第一磁鐵為釹鐵硼磁鐵，第二磁鐵選自下列之一：鋁鎳鈷磁鐵以及鐵鎳鈷磁鐵。
較佳者，當滾輪模組處於無段落操作模式時，第一磁吸組施加於施力段的推力，大於扭簧施加於抗力段的拉力。
較佳者，滾輪具有一旋轉軸、一內圈與一外圈，內圈設置於旋轉軸以及外圈之間，環型齒槽區設置於內圈。
較佳者，內圈的材質密度小於外圈的材質密度。
較佳者，內圈係由非金屬材質所製成，外圈係由金屬材質所製成。
較佳者，當滾輪的轉動速度大於一預設值時，滾輪模組自動從段落操作模式切換至無段落操作模式。
較佳者，預設值大於等於2.5 RPS並且小於等於3 RPS。
較佳者，預設值大於等於2.75 RPS並且小於等於2.9 RPS。
較佳者，當滾輪的轉動速度不小於一預設值時，滾輪模組維持在無段落操作模式。
較佳者，預設值大於等於1.9 RPS並且小於等於2.5 RPS。
較佳者，預設值大於等於1.95 RPS並且小於等於2.2 RPS。
較佳者，滾輪模組更包括一緩衝元件，緩衝元件設置於第一磁吸組以及第二磁吸組之間，用以避免第一磁吸組與第二磁吸組直接接觸。
較佳者，滾輪模組更包括一套筒，套筒包括一容置槽，第二磁鐵設置於容置槽內，線圈則纏繞於套筒上。
以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略不必要或以通常技術即可完成之元件，以清楚顯示本發明之技術特點。
依據本發明提供一種滾輪模組，此滾輪模組具有段落操作模式以及無段落操作模式。所謂段落操作模式，意謂使用者在轉動滾輪模組的滾輪時，可以感受到滾輪受到干涉或阻力，因此轉動的過程有明顯的回饋手感。而無段落操作模式則是指滾輪沒有受到干涉或是阻力，因此可以平滑地轉動，甚至於持續轉動一段時間，因此無段落操作模式也常被稱為飛輪模式。
本發明所提供的滾輪模組可應用於輸入裝置例如滑鼠、鍵盤、遙控器、搖桿或遊戲手柄上，而在後續實施例的說明中，係以滾輪模組應用於一滑鼠上作為說明的例示，但實際應用範圍並不以此為限。
請參考圖1至圖8，依據本發明一第一實施例提供一種滾輪模組2。首先請參考圖1與圖2，圖1係滾輪模組2安裝於滑鼠1的立體圖，圖2則是圖1之滑鼠1的爆炸圖。滑鼠1具有一殼體11，殼體11包括一上殼體111、一下殼體112、一開口113以及一按鈕114。其中，滾輪模組2設置於上殼體111與下殼體112所夾設的空間內，而開口113則形成於上殼體111上，用以讓滾輪模組2的滾輪得以藉此開口113而露出於外，供使用者接觸與操作。而按鈕114則可讓使用者手動選擇滾輪模組2要在段落操作模式或是無段落操作模式來運行。
請參考圖3至圖8，滾輪模組2包括一支撐座21、一滾輪22、一連桿23、一扭簧24、一第一磁鐵25、一第二磁鐵26、一套筒27以及一線圈28。
支撐座21包括一滾輪容置槽211、一連桿樞接孔212、一軸桿213、一磁鐵容置槽214、一軌道215以及一蓋體216。滾輪容置槽211上設置有樞接孔2111。此外，連桿樞接孔212的數量為至少一個。當連桿樞接孔212的數量為一個時，連桿樞接孔212為條狀的中空結構。在本實施例中，係以連桿樞接孔212的數量為複數個作為例示，例如如圖4所示，設置兩個間隔一段距離的連桿樞接孔212。
滾輪22係安裝於支撐座21上。滾輪22具有一旋轉軸221、一內圈222與一外圈223，其中，旋轉軸221安裝於滾輪容置槽211的樞接孔2111上。滾輪22的內圈222設置於旋轉軸221以及外圈223之間。此外，滾輪22的內圈222設置有一環形的齒槽區2221，齒槽區2221上設置有多個面向旋轉軸221的凹凸結構，例如鋸齒狀結構。此外，滾輪22可於外圈223外，包覆或設置一止滑件224，此止滑件224可使用塑膠或橡膠材質所製成，並且可視情況而增設或省略，本實施例並不予以限制。
而為了能夠增加滾輪22在轉動時的慣性，因此本實施例安排將內圈222的材質密度小於外圈223的材質密度。此外，本實施例也可安排將內圈222由非金屬材質所製成，而外圈223則由金屬材質所製成，此舉也可幫助滾輪22的慣性轉動，讓滾輪22在無段落操作模式時，可以延長轉動的時間。
連桿23係安裝在支撐座21上，用以讓滾輪模組2得以執行段落操作模式。連桿23具有一支點段231、一抗力段232以及一施力段233，其中支點段231係設置於至少一連桿樞接孔212上。支點段231位在抗力段232以及施力段233之間，當支點段231設置於連桿樞接孔212上時，抗力段232以及施力段233就能以支點段231作為旋轉軸而進行轉動。
連桿23的抗力段232，可以選自彎折的結構，例如在本實施例所提供的連桿23中，抗力段232為兩段式的結構，包括一第一段2321以及一第二段2322，其中第一段2321位於支點段231與第二段2322之間，而第一段2321與第二段2322之間具有彎折。此外，第一段2321係與扭簧24連接在一起，而第二段2322則與滾輪22的齒槽區2221接觸。
連桿23的施力段233，也可選自一彎折的結構，例如在本實施例所提供的連桿23中，施力段233為兩段式的結構，包括一第一段2331以及一第二段2332，其中第一段2331位於支點段231與第二段2332之間，而第一段2331與第二段2332之間具有彎折。此外，施力段233的第二段2332設置在軌道215外，並鄰近第一磁鐵25。
當滾輪22產生轉動並且連桿23的抗力段232接觸到齒槽區2221時，抗力段232會與齒槽區2221發生干涉，並且在抗力段232從一個齒槽切換到下一個齒槽的過程中產生段落感，讓使用者感受到轉動回饋的手感，此時滾輪模組2就處在段落操作模式中。反之，當滾輪22產生轉動並且連桿23的抗力段232並未接觸到齒槽區2221時，由於抗力段232並不會與齒槽區2221發生干涉，因此滾輪模組2則會處在無段落操作模式中，滾輪22可以平滑地轉動，甚至於持續轉動一段時間。
為了能夠讓連桿23的抗力段232持續接觸齒槽區2221，本發明利用扭簧24來加壓連桿23的抗力段232。扭簧24安裝在支撐座21的軸桿213上。其中，扭簧24的第一臂241安裝於支撐座21上的一定位孔218上，扭簧24的第二臂242則連接連桿23的抗力段232的第一段2321，確保抗力段232的第二段2322會沿圖5中的第一旋轉方向A而接觸齒槽區2221。其中，扭簧24的第二臂242具有一卡勾結構，因此可以架設於抗力段232的第一段2321上。
第一磁鐵25設置於軌道215內，並且可於軌道215內移動，而軌道215外則架設有施力段233的第二段2332。第二磁鐵26、套筒27以及線圈28則設置於磁鐵容置槽214內，並藉由蓋體216來將磁鐵容置槽214予以封閉。此外，套筒27包括一容置槽271，而第二磁鐵26就設置於容置槽271內。線圈28則纏繞於套筒27上，使得線圈28得以圍繞於第二磁鐵26之外。
請參考圖5至圖8，本實施例安排將第一磁鐵25設置於第二磁鐵26與施力段233的第二段2332之間，如此一來，可移動的第一磁鐵25就可推抵連桿23的施力段233，或是往第二磁鐵26靠近而不推抵連桿23的施力段233。
在本實施例中，第一磁鐵25選自一釹鐵硼磁鐵，而第二磁鐵26則選自一保磁力較低的磁鐵，例如鋁鎳鈷磁鐵或是鐵鎳鈷磁鐵，並且在第二磁鐵26外還圍繞著線圈28。當線圈28不通電時，第二磁鐵26仍保有磁力，因此第一磁鐵25跟第二磁鐵26兩者會處在一相吸的狀態，例如兩者在接近對方的一側的極性為相異。
而由於第二磁鐵26所採用的鋁鎳鈷磁鐵或是鐵鎳鈷磁鐵是一種保磁力較低的磁鐵類型，因此當線圈28通電時，線圈28所產生的磁場就可將第二磁鐵26的極性反轉，讓第一磁鐵25與第二磁鐵26從原本相吸的狀態轉換為相斥的狀態，進而使得第一磁鐵25遠離第二磁鐵26，並推抵連桿23的施力段233的第二段2332。
本實施例係將上述第一磁鐵25與第二磁鐵26的設計，應用於滾輪模組2內來進行段落操作模式以及無段落操作模式之間的切換。當滾輪模組2處於段落操作模式時，線圈28不通電，而第一磁鐵25靠近第二磁鐵26，而扭簧24施加一拉力於連桿23的抗力段232的第一段2321，使得抗力段232的第二段2322沿第一旋轉方向A接觸滾輪22的齒槽區2221。
而當滾輪模組2處於無段落操作模式時，線圈28通電而改變第二磁鐵26的極性，而第一磁鐵25則會遠離第二磁鐵26並施加一推力於施力段233的第二段2332，此時，第一磁鐵25施加於施力段233的推力，會大於扭簧24施加於抗力段232的拉力，因此連桿23抗力段232的第二段2322會沿相反於第一旋轉方向A的一第二旋轉方向B而離開齒槽區2221。
此外，有鑑於滾輪模組2處在段落操作模式的時間比處在無段落操作模式的時間要來得長，因此本實施例所提供的滾輪模組2，係在段落操作模式時，倚賴扭簧24來確保連桿23的抗力段232能夠與滾輪的齒槽區2221持續接觸，此時，由於第一磁鐵25與第二磁鐵26兩者呈現自然相吸的狀態，第一磁鐵25也不會去推抵連桿23的施力段233，線圈28也不需要通電而能夠降低滑鼠1的電力損耗。而當滾輪模組2需要切換至較少使用的無段落操作模式時，線圈28才通電去改變第二磁鐵26的極性而讓第一磁鐵25與第二磁鐵26產生相斥，進而讓第一磁鐵25去推抵連桿23的施力段233並克服扭簧24對於抗力段232的拉力。由此可知，本實施例所提供的滾輪模組2，在段落操作模式時不會浪費電能，同時又可在符合預設條件時藉由通電的線圈28來自動切換至無段落操作模式，無須使用者手動的切換或操作。
本實施例也安排在第一磁鐵25與第二磁鐵26之間設置一緩衝元件217，例如泡棉或是塑膠墊片，避免第一磁鐵25與第二磁鐵26直接接觸，並降低第一磁鐵25靠近第二磁鐵26時，因為碰撞而產生的噪音。此外，套筒27也可將容置槽271的一端，例如鄰近軌道215的該端予以封閉，避免第一磁鐵25與第二磁鐵26直接接觸。
本實施例所提供的滾輪模組2，除了可以讓使用者自行按壓按鈕114來進行段落操作模式以及無段落操作模式的切換之外，也提供自動切換上述兩種模式的設計。
滾輪模組2係利用內建或是外部的偵測元件以及處理單元，來持續監測滾輪22的轉動情況，並且在滿足預設條件時，從段落操作模式切換至無段落操作模式、從無段落操作模式切換至段落操作模式、維持無段落操作模式或是維持段落操作模式。
舉例來說，當滾輪22的轉動速度大於一預設值時，滾輪模組2會自動從段落操作模式切換至無段落操作模式。考量滾輪22具有多種尺寸的規格，因此上述預設值的通常範圍可選自大於等於2.5 RPS(Revolution Per Second; 每秒鐘轉動圈數)並且小於等於3 RPS的數值。此外，該預設值的較佳範圍可選自大於等於2.75 RPS並且小於等於2.9 RPS的數值，例如2.79 RPS、2.81 RPS、2.83 RPS、2.85 RPS、2.87 RPS等。
此外，而當滾輪模組2在無段落操作模式，滑鼠1也會持續偵測滾輪22的轉動狀態，例如當滾輪22的轉動速度不小於一預設值時，滾輪模組2會繼續維持在無段落操作模式運行。考量滾輪22具有多種尺寸的規格，因此上述預設值的通常範圍可選自大於等於1.9 RPS並且小於等於2.5 RPS的數值。此外，該預設值的較佳範圍可選自大於等於1.95 RPS並且小於等於2.2 RPS的數值，例如 1.98 RPS、2 RPS、2.02 RPS、2.04 RPS、2.06 RPS或是2.08 RPS等。
本實施例所提供的滾輪模組2，可在支撐座21的前後設置有樞轉軸219，並且對應地在滑鼠1內部設置有樞接孔115，此樞接孔115可以設置在上殼體111、下殼體112或是滑鼠1內其他適當的位置，本實施例並不予以限制，只要能夠讓樞轉軸219安裝於樞接孔115內即可。而當樞轉軸219安裝於樞接孔115內時，支撐座21就可傾斜擺動或是下壓。而且由於本實施例所提供的支撐座21，已同時承載著滾輪22、連桿23、第一磁鐵25以及第二磁鐵26，因此上述用來切換段落操作模式以及無段落操作模式的這些元件並不會影響到支撐座21的傾斜擺動；反之，當支撐座21的傾斜擺動時，也不會影響到段落操作模式以及無段落操作模式的切換。
請參考圖9至圖12。依據本發明一第二實施例提供一種滾輪模組3，而此第二實施例與第一實施例的最大差別，係加入矽鋼片來增加磁鐵的導磁面積，進而增加磁鐵相吸或是相斥的能力。
滾輪模組3包括一支撐座31、一滾輪32、一連桿33、一扭簧34、一第一磁吸組35、一第二磁吸組36、一套筒37以及一線圈38。
支撐座31包括一滾輪容置槽311、一連桿樞接孔312、一軸桿313、一磁鐵容置槽314以及一蓋體315。滾輪容置槽311上設置有樞接孔3111。此外，連桿樞接孔312的數量為至少一個。當連桿樞接孔312的數量為一個時，連桿樞接孔312為條狀的中空結構。在本實施例中，係以連桿樞接孔312的數量為複數個作為例示，例如如圖9與圖10所示，設置兩個間隔一段距離的連桿樞接孔312。
滾輪32係安裝於支撐座31上。滾輪32具有一旋轉軸321、一內圈322與一外圈323，其中，旋轉軸321安裝於滾輪容置槽311的樞接孔3111上。滾輪32的內圈322設置於旋轉軸321以及外圈323之間。此外，滾輪32的內圈322設置有一環形的齒槽區3221，齒槽區3221上設置有多個面向旋轉軸321的凹凸結構，例如鋸齒狀結構。此外，滾輪32可於外圈323外，包覆或設置一止滑件324，此止滑件324可使用塑膠或橡膠材質所製成，並且可視情況而增設或省略，本實施例並不予以限制。
而為了能夠增加滾輪32在轉動時的慣性，因此本實施例安排將內圈322的材質密度小於外圈323的材質密度。此外，本實施例也可安排將內圈322由非金屬材質所製成，而外圈323則由金屬材質所製成，此舉也可幫助滾輪32的慣性轉動，讓滾輪32在無段落操作模式時，可以延長轉動的時間。
連桿33係安裝在支撐座31上，用以讓滾輪模組3得以執行段落操作模式。連桿33具有一支點段331、一抗力段332以及一施力段333，其中支點段331係設置於至少一連桿樞接孔312上。支點段331位在抗力段332以及施力段333之間，當支點段331設置於連桿樞接孔312上時，抗力段332以及施力段333就能以支點段331作為旋轉軸而進行轉動。
連桿33的抗力段332，可以選自彎折的結構，例如在本實施例所提供的連桿33中，抗力段332為兩段式的結構，包括一第一段3321以及一第二段3322，其中第一段3321位於支點段331與第二段3322之間，而第一段3321與第二段3322之間具有彎折。此外，第一段3321係與扭簧34連接在一起，而第二段3322則與滾輪32的齒槽區3221接觸。
連桿33的施力段333，也可選自一彎折的結構，例如在本實施例所提供的連桿33中，施力段333為兩段式的結構，包括一第一段3331以及一第二段3332，其中第一段3331位於支點段331與第二段3332之間，而第一段3331與第二段3332之間具有彎折。此外，施力段333的第二段3332設置於鄰近第一磁吸組35的位置。
當滾輪32產生轉動並且連桿33的抗力段332接觸到齒槽區3221時，抗力段332會與齒槽區3221發生干涉，並且在抗力段332從一個齒槽切換到下一個齒槽的過程中產生段落感，此時滾輪模組3就處在段落操作模式中。反之，當滾輪32產生轉動並且連桿33的抗力段332並未接觸到齒槽區3221時，由於抗力段332並不會與齒槽區3221發生干涉，因此滾輪模組3則會處在無段落操作模式中。
為了能夠讓連桿33的抗力段332持續接觸齒槽區3221，本發明利用扭簧34來加壓連桿33的抗力段332。扭簧34安裝在支撐座31的軸桿313上。其中，扭簧34的第一臂341安裝於支撐座31上的一定位孔317上，扭簧34的第二臂342則連接連桿33的抗力段332的第一段3321，確保抗力段332的第二段3322會沿圖11中的第一旋轉方向A而接觸齒槽區3221。其中，扭簧34的第二臂342具有一卡勾結構，因此可以架設於抗力段332的第一段3321上。
第一磁吸組35以及第二磁吸組36係設置於磁鐵容置槽314內。第一磁吸組35包括一第一磁鐵351以及一第一矽鋼片352，兩者係連接在一起，並且第一磁吸組35可藉由設置在磁鐵容置槽314內的導軌3141而往復移動。第一磁吸組35旁則設置有施力段333的第二段3332。第二磁吸組36包括一第二磁鐵361以及一第二矽鋼片362，兩者也連接在一起。第二磁吸組36、套筒37以及線圈38設置於磁鐵容置槽314內，並藉由蓋體315來將磁鐵容置槽314予以封閉。
此外，由於第一磁鐵351連接有第一矽鋼片352，而第二磁鐵361也連接有矽鋼片362，因此可增加第一磁鐵351以及第二磁鐵361的導磁面積，進而增加第一磁鐵351以及第二磁鐵361之間相吸或是相斥的能力。
套筒37包括一容置槽371，而第二磁鐵361設置於容置槽371內。線圈38則纏繞於套筒37上，使得線圈38得以圍繞於第二磁鐵361之外。
本實施例安排將第一磁吸組35設置於第二磁吸組36與施力段333的第二段3332之間，如此一來，可移動的第一磁吸組35就可推抵連桿33的施力段333，或是往第二磁吸組36靠近而不推抵連桿33的施力段333。
在本實施例中，第一磁鐵351選自一釹鐵硼磁鐵，而第二磁鐵361則選自一保磁力較低的磁鐵，例如鋁鎳鈷磁鐵或是鐵鎳鈷磁鐵，並且在第二磁鐵361外還圍繞著線圈38。當線圈38不通電時，第一磁吸組35跟第二磁吸組36兩者係處在一相吸的狀態，例如第一磁鐵351與第二磁鐵361兩者在接近對方的一側的極性為相異。此外，當線圈38不通電時，第二磁吸組36內的第二磁鐵361仍保有磁力。
而由於第二磁鐵361所採用的鋁鎳鈷磁鐵或是鐵鎳鈷磁鐵是一種保磁力較低的磁鐵類型，因此當線圈38通電時，線圈38所產生的磁場就可將第二磁鐵361的極性反轉，讓第一磁吸組35與第二磁吸組36從原本相吸的狀態轉換為相斥的狀態，進而使得第一磁吸組35遠離第二磁吸組36，並推抵連桿33的施力段333的第二段3332。
本實施例係將上述第一磁吸組35與第二磁吸組36的設計，應用於滾輪模組3內來進行段落操作模式以及無段落操作模式之間的切換。當滾輪模組3處於段落操作模式時，線圈38不通電，而第一磁吸組35靠近第二磁吸組36，而扭簧34施加一拉力於連桿33的抗力段332的第一段3321，使得抗力段332的第二段3322沿第一旋轉方向A接觸滾輪32的齒槽區3221。
而當滾輪模組3處於無段落操作模式時，線圈38通電而改變第二磁鐵361的極性，而第一磁吸組35就會遠離第二磁吸組36並施加一推力於施力段333的第二段3332，此時，第一磁吸組35施加於施力段333的推力，會大於扭簧34施加於抗力段332的拉力，因此連桿33抗力段332的第二段3322會沿相反於第一旋轉方向A的一第二旋轉方向B而離開齒槽區3221。
此外，有鑑於滾輪模組3處在段落操作模式的時間比處在無段落操作模式的時間要來得長，因此本實施例所提供的滾輪模組3，係在段落操作模式時，倚賴扭簧34來確保連桿33的抗力段332能夠與滾輪32的齒槽區3221持續接觸，此時，由於第一磁吸組35與第二磁吸組36兩者呈現自然相吸的狀態，第一磁吸組35也不會去推抵連桿33的施力段333，線圈38也不需要通電而能夠降低滑鼠的電力損耗。而當滾輪模組3需要切換至較少使用的無段落操作模式時，線圈38才通電去改變第二磁吸組36的極性而讓第一磁吸組35與第二磁吸組36產生相斥，進而讓第一磁吸組35去推抵連桿33的施力段333並克服扭簧34對於抗力段332的拉力。由此可知，本實施例所提供的滾輪模組3，在段落操作模式時不會浪費電能，同時又可在需要時藉由通電的線圈38來自動切換至無段落操作模式，無須使用者手動的切換或操作。
此外，本實施例也安排在第一磁吸組35與第二磁吸組36之間設置一緩衝元件316，例如泡棉或是塑膠墊片，避免第一磁吸組35與第二磁吸組36直接接觸，並降低第一磁吸組35靠近第二磁吸組36時，因為碰撞而產生的噪音。
本實施例所提供的滾輪模組3，除了可以讓使用者自行按壓按鈕314來進行段落操作模式以及無段落操作模式的切換之外，也提供自動切換上述兩種模式的設計。
滾輪模組3係利用內建或是外部的偵測元件以及處理單元，來持續監測滾輪32的轉動情況，並且在滿足預設條件時，從段落操作模式切換至無段落操作模式、從無段落操作模式切換至段落操作模式、維持無段落操作模式或是維持段落操作模式。
舉例來說，當滾輪32的轉動速度大於一預設值時，滾輪模組3會自動從段落操作模式切換至無段落操作模式。考量滾輪32具有多種尺寸的規格，因此上述預設值的通常範圍可選自大於等於2.5 RPS(Revolution Per Second; 每秒鐘轉動圈數)並且小於等於3 RPS的數值。此外，該預設值的較佳範圍可選自大於等於2.75 RPS並且小於等於2.9 RPS的數值，例如2.79 RPS、2.81 RPS、2.83 RPS、2.85 RPS、2.87 RPS等。
此外，而當滾輪模組3處在無段落操作模式時，滑鼠也會持續偵測滾輪32的轉動狀態，例如當滾輪32的轉動速度不小於一預設值時，滾輪模組3會繼續維持在無段落操作模式運行。考量滾輪32具有多種尺寸的規格，因此上述預設值的通常範圍可選自大於等於1.9 RPS並且小於等於2.5 RPS的數值。此外，該預設值的較佳範圍可選自大於等於1.95 RPS並且小於等於2.2 RPS的數值，例如 1.98 RPS、2 RPS、2.02 RPS、2.04 RPS、2.06 RPS或是2.08 RPS等。
本實施例所提供的滾輪模組3，可在支撐座31的前後設置有樞轉軸318，並且如上述第一實施例一般，在應用標的(例如滑鼠)內設置樞接孔來讓支撐座31進行傾斜擺動。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案的發明概念中。
1:滑鼠 11:殼體 111:上殼體 112:下殼體 113:開口 114:按鈕 115:樞接孔 2:滾輪模組 21:支撐座 211:滾輪容置槽 2111:樞接孔 212:連桿樞接孔 213:軸桿 214:磁鐵容置槽 215:軌道 216:蓋體 217:緩衝元件 218:定位孔 219:樞轉軸 22:滾輪 221:旋轉軸 222:內圈 2221:齒槽區 223:外圈 224:止滑件 23:連桿 231:支點段 232:抗力段 2321:第一段 2322:第二段 233:施力段 2331:第一段 2332:第二段 24:扭簧 241:第一臂 242:第二臂 25:第一磁鐵 26:第二磁鐵 27:套筒 271:容置槽 28:線圈 3:滾輪模組 31:支撐座 311:滾輪容置槽 3111:樞接孔 312:連桿樞接孔 313:軸桿 314:磁鐵容置槽 3141:導軌 315:蓋體 316:緩衝元件 317:定位孔 318:樞轉軸 32:滾輪 321:旋轉軸 322:內圈 3221:齒槽區 323:外圈 324:止滑件 33:連桿 331:支點段 332:抗力段 3321:第一段 3322:第二段 333:施力段 3331:第一段 3332:第二段 34:扭簧 341:第一臂 342:第二臂 35:第一磁吸組 351:第一磁鐵 352:第一矽鋼片 36:第二磁吸組 361:第二磁鐵 362:第二矽鋼片 37:套筒 371:容置槽 38:線圈 A:第一旋轉方向 B:第二旋轉方向
圖1係依據本發明第一實施例所提供之滾輪模組安裝於一滑鼠時的立體圖。
圖2係圖1之滑鼠的爆炸圖。
圖3係圖2之滾輪模組的立體圖。
圖4係圖3之滾輪模組的爆炸圖。
圖5係圖3之滾輪模組處在段落操作模式時的部分立體圖。
圖6係圖3之滾輪模組處在無段落操作模式時的部分立體圖。
圖7係圖3之滾輪模組處在段落操作模式時，沿圖3中A-A剖面線所得到的剖面圖。
圖8係圖3之滾輪模組處在無段落操作模式時，沿圖3中A-A剖面線所得到的剖面圖。
圖9係依據本發明第二實施例所提供之滾輪模組的立體圖。
圖10係圖9之滾輪模組的爆炸圖。
圖11係圖9之滾輪模組處在段落操作模式時的部分立體圖。
圖12係圖9之滾輪模組處在無段落操作模式時的部分立體圖。
2:滾輪模組
21:支撐座
211:滾輪容置槽
2111:樞接孔
212:連桿樞接孔
213:軸桿
214:磁鐵容置槽
216:蓋體
218:定位孔
22:滾輪
221:旋轉軸
222:內圈
2221:齒槽區
223:外圈
224:止滑件
23:連桿
231:支點段
232:抗力段
2321:第一段
2322:第二段
233:施力段
2331:第一段
2332:第二段
24:扭簧
241:第一臂
242:第二臂
25:第一磁鐵
26:第二磁鐵
27:套筒
271:容置槽
28:線圈

Claims (29)

  1. 一種滾輪模組，該滾輪模組具有一段落操作模式以及一無段落操作模式，該滾輪模組包括： 一支撐座； 一滾輪，安裝於該支撐座上，該滾輪具有一齒槽區； 一連桿，具有一支點段、一抗力段以及一施力段； 一扭簧，連接該抗力段； 一第一磁鐵； 一第二磁鐵，該第一磁鐵設置於該第二磁鐵以及該施力段之間；以及 一線圈，該線圈圍繞於該第二磁鐵之外； 當該滾輪模組處於該段落操作模式時，該第一磁鐵靠近該第二磁鐵，該扭簧施加一拉力於該抗力段，使得該抗力段沿一第一旋轉方向接觸該齒槽區； 當該滾輪模組處於該無段落操作模式時，該線圈通電而改變該第二磁鐵的極性，該第一磁鐵遠離該第二磁鐵並施加一推力於該施力段，使得該抗力段沿一第二旋轉方向離開該齒槽區，該第一旋轉方向相反於該第二旋轉方向。
  2. 如請求項1所述之滾輪模組，其中該第一磁鐵為釹鐵硼磁鐵，該第二磁鐵選自下列之一：鋁鎳鈷磁鐵以及鐵鎳鈷磁鐵。
  3. 如請求項1所述之滾輪模組，當該滾輪模組處於該無段落操作模式時，該第一磁鐵施加於該施力段的該推力，大於該扭簧施加於該抗力段的該拉力。
  4. 如請求項1所述之滾輪模組，該滾輪具有一旋轉軸、一內圈與一外圈，該內圈設置於該旋轉軸以及該外圈之間，該齒槽區設置於該內圈。
  5. 如請求項4所述之滾輪模組，該內圈的材質密度小於該外圈的材質密度。
  6. 如請求項4所述之滾輪模組，該內圈係由非金屬材質所製成，該外圈係由金屬材質所製成。
  7. 如請求項1所述之滾輪模組，當該滾輪的轉動速度大於一預設值時，該滾輪模組自動從該段落操作模式切換至該無段落操作模式。
  8. 如請求項7所述之滾輪模組，該預設值大於等於2.5 RPS並且小於等於3 RPS。
  9. 如請求項7所述之滾輪模組，該預設值大於等於2.75 RPS並且小於等於2.9 RPS。
  10. 如請求項1所述之滾輪模組，當該滾輪的轉動速度不小於一預設值時，該滾輪模組維持在該無段落操作模式。
  11. 如請求項10所述之滾輪模組，該預設值大於等於1.9 RPS並且小於等於2.5 RPS。
  12. 如請求項10所述之滾輪模組，該預設值大於等於1.95 RPS並且小於等於2.2 RPS。
  13. 如請求項1所述之滾輪模組，該支撐座具有一磁鐵容置槽以及一軌道，該第二磁鐵以及該線圈設置於該磁鐵容置槽內，該第一磁鐵設置於該軌道內。
  14. 如請求項1所述之滾輪模組，更包括一緩衝元件，該緩衝元件設置於該第一磁鐵以及該第二磁體之間，避免該第一磁鐵與該第二磁鐵直接接觸。
  15. 如請求項1所述之滾輪模組，更包括一套筒，該套筒包括一容置槽，該第二磁鐵設置於該容置槽內，該線圈則纏繞於該套筒上。
  16. 一種滾輪模組，該滾輪模組具有一段落操作模式以及一無段落操作模式，該滾輪模組包括： 一支撐座； 一滾輪，安裝於該支撐座上，該滾輪具有一齒槽區； 一連桿，具有一支點段、一抗力段以及一施力段； 一扭簧，連接該抗力段； 一第一磁吸組，該第一磁吸組包括一第一磁鐵以及一第一矽鋼片，該第一磁鐵連接該第一矽鋼片； 一第二磁吸組，該第二磁吸組包括一第二磁鐵以及一第二矽鋼片，該第二磁鐵連接該第二矽鋼片，該第一磁吸組設置於該第二磁吸組以及該施力段之間；以及 一線圈，該線圈圍繞於該第二磁鐵之外； 當該滾輪模組處於該段落操作模式時，該第一磁吸組靠近該第二磁吸組，該扭簧施加一拉力於該抗力段，使得該抗力段沿一第一旋轉方向接觸該齒槽區； 當該滾輪模組處於該無段落操作模式時，該線圈通電而改變該第二磁鐵的極性，該第一磁吸組遠離該第二磁吸組並施加一推力於該施力段，使得該抗力段沿一第二旋轉方向離開該齒槽區，該第一旋轉方向相反於該第二旋轉方向。
  17. 如請求項16所述之滾輪模組，其中該第一磁鐵為釹鐵硼磁鐵，該第二磁鐵選自下列之一：鋁鎳鈷磁鐵以及鐵鎳鈷磁鐵。
  18. 如請求項16所述之滾輪模組，當該滾輪模組處於該無段落操作模式時，該第一磁吸組施加於該施力段的該推力，大於該扭簧施加於該抗力段的該拉力。
  19. 如請求項16所述之滾輪模組，該滾輪具有一旋轉軸、一內圈與一外圈，該內圈設置於該旋轉軸以及該外圈之間，該齒槽區設置於該內圈。
  20. 如請求項19所述之滾輪模組，該內圈的材質密度小於該外圈的材質密度。
  21. 如請求項19所述之滾輪模組，該內圈係由非金屬材質所製成，該外圈係由金屬材質所製成。
  22. 如請求項16所述之滾輪模組，當該滾輪的轉動速度大於一預設值時，該滾輪模組自動從該段落操作模式切換至該無段落操作模式。
  23. 如請求項22所述之滾輪模組，該預設值大於等於2.5 RPS並且小於等於3 RPS。
  24. 如請求項22所述之滾輪模組，該預設值大於等於2.75 RPS並且小於等於2.9 RPS。
  25. 如請求項16所述之滾輪模組，當該滾輪的轉動速度不小於一預設值時，該滾輪模組維持在該無段落操作模式。
  26. 如請求項25所述之滾輪模組，該預設值大於等於1.9 RPS並且小於等於2.5 RPS。
  27. 如請求項25所述之滾輪模組，該預設值大於等於1.95 RPS並且小於等於2.2 RPS。
  28. 如請求項16所述之滾輪模組，更包括一緩衝元件，該緩衝元件設置於該第一磁吸組以及該第二磁吸組之間，用以避免該第一磁吸組與該第二磁吸組直接接觸。
  29. 如請求項16所述之滾輪模組，該滾輪模組更包括一套筒，該套筒包括一容置槽，該第二磁鐵設置於該容置槽內，該線圈則纏繞於該套筒上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6809727B2 (en) * 2001-08-21 2004-10-26 Logitech Europe S.A. Roller with tactile feedback
FR2944116B1 (fr) * 2009-04-03 2012-08-03 Dura Automotive Systems Sas Dispositif de commande en deplacement d'un element selon deux sens opposes.
CN108628479B (zh) * 2017-03-22 2020-08-14 致伸科技股份有限公司 鼠标滚轮结构
US10426281B2 (en) * 2017-10-02 2019-10-01 Clifford Kwan-Gett Utensils, including forks with movable components, and associated systems and methods
TWI633466B (zh) * 2017-12-15 2018-08-21 致伸科技股份有限公司 滑鼠及滾輪捲動資料之輸出方法
TWI688855B (zh) * 2019-01-25 2020-03-21 達方電子股份有限公司 輸入裝置
TWI740441B (zh) * 2020-04-01 2021-09-21 致伸科技股份有限公司 滑鼠裝置及其滾輪模組
TWI753416B (zh) * 2020-04-30 2022-01-21 致伸科技股份有限公司 滑鼠滾輪裝置

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