1276130 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 作鈐ΐ:明有關—種開關結構，特別是-種透過旋轉動 雨—對應之控制訊號的旋轉開關結構，而應用於包 括但不局限於滑鼠等電腦週邊裝置上。 、匕 【先釗技術】
隨著軟體開發技術的演進，搭配各類型電子裝置的 人性化的操作介面不斷被開發出來，諸如於電子裝置上 設置滾輪或旋紐’將可搭配階層式的操作介面，二提供 使用者以旋轉滾輪或旋㈣方式來執行各項的功能； 又’電腦系統或電腦軟體已大多數採用視窗化操作介 面’而與電腦系統搭配使用的滑鼠也大多設置有一滾 輪’譬如當軟體視窗大於顯示屏幕時，使用者亦可以透 過滾輪來控制軟體視窗的捲軸，來移動軟體視窗至欲觀 看的位置’而為貫現透過滾輪或旋紐來控制操作介面， 在電子ι置的硬體組件上’滚輪或旋鈕會設置一旋轉開 關’旋轉_可謂滾輪或独之旋_作編譯成電子 訊號，以輪入至電子裝置而控制操作介面。 目前已知之旋轉開關結構可見於台灣公告第 420330號專利案、美國帛61議57號專利案及美國第 6507334號專難，如美@第6测”號專利案揭露了 -旋轉開關結構’其主要於設計了 —可被轉軸旋轉的轉 ^76130 盤’轉盤上具有複數道肋’三個導電彈片設置在轉盤的 側其中兩支&電彈片保持與轉盤之肋接觸，透過一 轉軸使轉盤旋轉’導電彈片與轉盤配合即可輪出一 訊號，美國第6测57號專利案可以產生—旋轉控他 然旋轉開關上並無任何之限制，因此並不容易控制 所需之旋轉量。又如台灣公告第侧3〇號專利案及
國第65G7334號專㈣，其亦揭露了—應用於滑氣等電 腦週邊裝置之旋轉開關結構，此—旋轉開關結構主料 由主座、轉盤、制動片及導片所組成，其中主座上，置 有三個露出於主座外的接腳，接腳上並設置有導體，其 中的兩導Μ設有複數”距排狀開口 可旋轉之關係設置於主座内，導片錢置於導體^般 :間，並具有三個導通點’而制動片係設置於外殼； a之間。當轉動滑鼠滾輪時衰 轉，透過兩導體上所開，之門口轉軸爾盤旋 導體間連續的相互=；彳1^料通點與 1卢。_/ 不導通，而輸出旋轉訊 ς 2盤-侧設有複數個連在—起的凹槽，制動片一 =又有：與凹槽配合之凸出體，當使用者撥 同時使轉盤在制動片—側上旋轉，令該凸出體在 ;=内滑移’藉由轉盤上凹槽及制動片上凸出體之 5，使得轉盤每次轉動的距離皆為相同。 台灣第42_號專利案及美國第6507334號專利 1276130 案皆具有輸出旋轉控制訊號以及控制旋轉距離兩種功 能’然而輸出旋轉控制訊號及控制旋轉距離卻是分別以 兩組機構來實現，導片與導體間之配合用以輸出旋轉控 制訊號，轉盤之凹槽及制動片之凸出體間之配合則是用 以控制旋轉距離。-般應用於滑鼠上之旋轉開關體積約 略為8mm*8mm*2mm，在狹小的體積内必須裝設兩種實 現不同功能之機構，如導片上必須形成三個導通點，且 二個導通點必須具有彈性以保持與導體接觸，否則將益 法正確輸出訊號。又，如在狹小的轉盤上形成如纖 :凹槽’其齒距將只約為〇1〜〇2_’使得其對應之制 動片上之凸出體亦得作得相當的小，徒增製造及組裝上 3度。又，轉盤係為一塑膠射出元件，制動片係為一 二片體沖製而成’透過制動片上之凸出體細狀之 =相互配合，微核齒狀之凹槽極容易因無法抵抗摩 ;而損壞’使得轉盤無法再相互配合而進行等距旋 【發明内容】 旋轉開關已普遍地應用在各種電子產品上 述所揭露的專利案，1所揭露 …、上 h 斤揭路之旋轉開關組成在結構组 “於複雜，增加組裳程序及生產成本，對 籌鐘 控制訊號或控制旋轉距離亦因較：疋專 輪出《或谷易損壞，因而仍非旋轉開關之最佳設 8 1276130 计，是以，本發明提出了一種整合旋轉訊號輸出及等距 旋轉控制之旋轉開關結構設計。 根據本發明所揭露之旋轉開關結構，係設置於如行 動电洁、個人數位助理或是滑鼠的電子裝置内部，配合 電子衣置的滾輪或旋鈕的旋轉動作來產生控制訊號，其 匕括有承座、一第一汛號接腳、一第二訊號接腳、一 弟三訊號接腳、一轉輪、一轉盤、—切換盤及一外殼； 其中轉輪以可旋轉之關係設置於承座内，第一、第二及 第三訊號接腳並列地設置於承座的下方，轉盤係套設於 轉輪上-併地與轉輪旋轉’於轉盤上開設有複數個環繞 於圓周上且等距排狀開口，兩開口間並具有一間隔 肋’切換盤與轉盤間隔有一間隙且可被轉盤帶動而擺 動：切換盤具有至少-個彈性凸片及兩接觸片，轉盤係 與弟4號接腳保持接觸，而切換盤對應於第—訊號接 腳及第三訊號接腳，當轉輪旋轉時，使切換盤擺動並接 :弟一訊號接腳或第三訊號接腳，以與第二訊號接腳構 成電路迴路’並且使轉盤上之開口依序地越過彈性凸 ，使彈性凸片間隔地與轉盤接觸，以輸出預設之控制 鮮^時彈性凸片越過-個個的開口，亦讓轉輪於承 座内產生等距的轉動。 ^據本發明所揭露之旋轉開關結構， 切換盤之設計，可以同時輸出旋轉控制訊號以及控制旋 9 丄276130 其結構組成簡單’有利於生產製造，而且對於 實， 技制sfl唬以及控制旋轉距離之動作更為確 貝成為旋轉—構之最佳設計。 例詳的特徵與實作’兹配合圖示作最佳實施 【實施方式】 根據本發明所揭露之旋轉開關結構，係設置於一電 鲁执裝置内’與電子裝置内之電路板電性連接，而且並套 :於電子&置之滾輪或旋叙，以根據電子裝置的滾輪或 =钮的疑轉動作來產生控制訊號’而本發明所指的電子 衣置係如订動電話、個人數位助理、筆記型電腦、數位 影音播放料，亦可為滑鼠、執跡球、數位板、手寫板 等電腦週邊設備’而在以下本發明的詳細說明中，將以 應用於滑鼠上之滾輪做為本發明之最佳實施例。 馨 明芩閱「第1、2圖」所示，根據本發明所揭露之 旋轉開關ίο,其包括有一承座u、複數個訊號接腳12、 13、14、一轉輪15、一導通裝置及一外殼18。該導通 瓜置更包括有一轉盤16及一切換盤丨7。承座〗丨係以塑 膠材質射出成型而大致呈一矩形體，承座U内形成有 一圓形之容置空間ill，而承座u對應容置空間Ui處 開5又一牙孔112，另外側面開設有三個縱列並置的裝交 槽113、114、115 ’裝設槽in、ι14、Π5上設有複數 10 1276130 個固定柱1131、1141、U51 ’並且於裝設槽U3、ιι4、 115的頂端具有貫穿於容置空間ln的貫穿口 ιΐ32、 1142、1152 ;另，於承座U外側面的兩側還設有結合 槽 116 、 117 。 ° 複數個訊號接腳12、13、14分別定義為第一訊號 接腳12、第二訊號接腳13及第三訊號接腳14，第一訊 號接腳12、第二訊號接腳13及第三訊號接腳14為金 屬材質製成一略呈L型之板片，並分別定義出接觸部 121、131、14卜固定部 122、132、142 及輸出部 123、 133、143,其中固定部122、132、142上開設有固定孔 1221 、1421，另第二訊號接腳13之接觸部 與固定部132間還設有一彈性部134，使接觸部131具 有弹性之活動能力，第一訊號接腳12、第二訊號接腳 13及第二訊號接腳14對應於裝置於承座丨丨的裝設槽 、114、115上，其中接觸部121、131、141係由貫 牙1丨32、丨142、1152穿過承座11而位於容置空間 的下方’固定部122、132、142以固定孔1221、1321、 1421套置於固定柱1131、1141、ιΐ5ΐ，使第一訊號接 腳12、第二訊號接腳13及第三訊號接腳14固定於裝 口又t 113、114、Π5，並且使输出部123、133、143伸 出於承座11的下方。 轉輪15係以塑膠材質射出成型一外徑略小於容置 1276130 二間111的扁平圓柱於， 伸之套軸⑸，套二内、：:處具有一朝轴向兩側延 任竟多、臺雜彳, 内/、有—貫穿且為非圓形外之 有：略：於：形狀的套孔1511。於套軸151的-側還具 兩侧設有固2151外徑的間隔環152 ’間隔環152的 二=1,於間隔環152的前端還具有-工I於套軸151及間隔環152的套環153。 的環，而:係以金屬材成一略小於容置空間111 的衣片，而其厚度略小於間隔環152,轉盤16呈右一 略大於套軸151的中心孔161，中心孔161 ” 固定槽1.轉盤16由套軸⑸套 般κ 凳軸151套置於轉輪15上，轉 固定於轉輪15上，而可與轉輪15 周上且箄距ik夕卜於轉盤16上開設有複數個環繞於圓 =盤π細金屬㈣製成—略小 ，片，切換盤17包含一内環171及兩外環172門 而：71之中心孔1711的内徑略大於套環153之外徑 :、於間_152之外徑，切換盤17由套軸⑸套入 立於套％ 153處，使切換盤17可於 =盤η抵靠於間隔…與轉盤16^ 不接觸。又兩外環172對應的兩側上分別具有一彈杜 12 1276130 凸片172卜並於兩外環172之下方分別延伸有一接觸 片 173 、 174 。 固定件18係以金屬材質製成，其包含有一蓋 及由蓋板181兩侧延伸之侧板182、183，蓋板\δ1具 有一穿孔181卜而側才反182、183側邊各延伸有一第一 扣片182卜1831，底端延伸有一第二扣片1822、1832。 明併麥閱第3A、3Β圖」所示，根據本發明所 • 揭露之旋轉開關10，轉盤16係由套軸151套置於轉輪 15上’以固定槽1611嵌入於間隔環152之固定塊⑽ 上而固定於轉輪15上，使得轉盤16可與轉輪15 一併 地旋轉，切換盤π亦由套軸151套置於轉輪15上而位 於套環153處並抵靠於間隔環152，使切換盤17並與 k 1 6保持一間隙且不接觸，並且切換盤1 7可於套環 153上擺動，而切換盤17上之彈性凸片^^伸入於轉 書 盤16上之其中一開口 162。 ， 將轉輪15連同轉盤16與切換盤17置入於承座u 谷置空間111内，套軸151係套設於承座U之穿孔 112，並使轉盤16與切換盤17對應於第一、第二及第 三訊號接腳12、丨3、！4,轉輪15係以可旋轉之關係設 置於承座Π内，而轉盤16與第二訊號接腳之接觸 邛13 2接觸，並透過第二訊號接腳13之彈性部13 4， 使轉盤16與第二訊號接腳13之接觸部131保持恒定的 13 1276130 接觸關係，而切換盤17之接觸片173、174對應於第_ 及第三訊號接腳12、14之接觸部⑵、⑷，但不鱼第 -及第三訊號接腳12、14之接觸部i2i、⑷接觸、。 而固定件18係對應於承座11容置空严曰 1 111的開口 處而包覆住承座u，並且固定件18的第一扣片咖、 1831則扣固住承座11的結合槽116、117,如此即完 本發明所揭露之旋轉開關1〇。如以一轉軸221 (如第6 圖所示）卡掣入轉輪15之套軸151之套孔i5i"，而 令轉輪15順時針或逆時針旋轉時，« 16將與轉輪 15 -併地旋轉，當轉盤16旋轉時將帶動㈣盤 動，而使切換盤17之接觸片173、174與第一或第三: 號接腳12、14之接觸部121、141相接觸，而與第二訊 號，腳13構成—電路迴路。若使轉盤16持續地旋轉， 鲁 軏k 16上之開口丨62及間隔肋丨63會依序地 凸片1721。 請進一步參閱「帛4A〜4F圖」所示，圖中所示係 本發明所揭露之旋㈣關動作_示意圖，用以詳述說 明本發明透過轉盤16及切換盤17即可作為訊號輸出及 =距轉動之動作原理；如「第4A圖」所示，於常態下， 轉盤16與第二訊號接腳13之接觸部13H呆持接觸之關 j糸’切換盤17之接觸片173、174並不與第一訊號接腳 2及第三訊號接腳14之接觸而保持一間隙，且切換盤 14 1276130 17之彈性凸片1721位於轉盤16之其中一開口 162而 未與轉盤16接觸。 當轉輪15頻時針旋轉時，將會使轉盤i6—併的旋 轉，且轉盤16之間隔肋163會開始接觸到彈性凸片 =1技使/ϋ 16與切換盤17之間將呈電性導通之關 二者’由於切換盤17可於套轴i5i上擺動，因此 1“性的旋轉時將使間格肋⑹藉由彈性凸片1721推 動切換盤η同樣朝著順時針方向擺動，而使切換盤 ::觸片174與弟三訊號接腳"之接觸部⑷接觸(如 #接胳至4D圖所示）’如此第二訊號接腳13與第三訊 =接腳14透過轉盤16及切換盤Π形成導通之電路迴 路0 :持續：順時針方向旋轉時，由於切換盤Η已抵 罪於第二汛號接腳1 4 桩 冬接觸。"41而無法繼續朝順時 動，：即切換盤17之彈性凸片㈣之位置已 性凸片1721使：轉盤16上之間隔肋163被迫將壓制彈 、， 開口 162推出（如第4D、4E圖所示）
亚於間隔肋163之表面谁耔、、風說士 口汀丁 J 開口 162之中。進仃滑動’直到重新進入下一個 下在淨性凸片1721於間隔肋⑹上滑動並進入到 =固開口 162的過程中，接觸片⑷之彈性作用將同 τ氏接觸片174使得切換盤17逆時針擺動。而在彈 1276130 性凸片1721滑動進入下一個開口 ι62之中時，切換盤 Π之接觸片174與第三訊號接腳μ之接觸部之 間，以及轉盤16與切換盤17之間皆回復至不接觸的位 置j如第3B及4F二圖所示），如此第二訊號接腳13 與第二訊號接腳14之間將解除電性導通之關係。 而若持續一直進行順時針方向旋轉，轉盤16上之 開口 I62將依序地越過彈性凸片1721，使彈性凸片1721 間歇地與轉盤16接觸，切換盤17之接觸片174亦間隔 地與第三訊號接腳14之接觸部141接觸，令第二訊號 接腳13與第三訊號接腳14形成間歇性的導通電路迴 路，將可形成脈波訊號，並輸出—預設之控制命令。 在此同時，由於轉盤16上之開口 162係、為等距排 1 ’即令使用操控旋轉動作之滾輪22 (如第6圖所示） =行等距地轉動。另由於開σ 162周而復始地將彈性 Π21推出與滑人的力阻現象，亦將會反應於滾輪 地感上覺亚錢作者具錢^感，或俗稱具有滾動 如「第5A〜5F圖」所示，，圖中 時針旋轉之動作關係，其中逆時:、係為本魯明逆 動作關择…门 轉與順時針旋轉之 力作關係大致相同，其不同處 12鱼第-1 % & 、係使弟一矾號接腳 5“ 接腳13形在間歇性導通的狀態。如「第 A圖」所示，於常態下，轉盤 弟 6與弟二訊號接腳13 1276130
之接觸部131保持接觸之關係，切換盤17之接觸片 173、174並不與第一訊號接腳12及第三訊號接腳μ 之接觸，且切換盤17之彈性凸片1721位於轉盤“之 其中-開π 162而未與轉盤16接觸。當轉輪15逆時針 旋轉時，將會使轉盤16 一併的旋轉，於進行旋轉時， 轉盤16之間隔肋163 t開始接觸並推抵到彈性凸片 1721 ’·由於切換盤17可於套軸151上擺動，因此持續 旋轉將使間格肋163推抵切換盤17同樣朝著順時針方 向擺動’而使切換盤17之接㈣173與第—訊號接聊 12之接觸部121接觸（如第沾、冗圖所示），如此第 二訊號接腳13與第-訊號接腳12透過轉盤16及切換 盤17形成導通之電路迴路。 、 虽符，，順％針方向旋轉時，切換盤17已抿靠 2號接腳12之接觸部121而無法繼續朝逆時針方向 =’亦即切換盤π之彈性凸片1721已^不動，使 上之間隔肋163將由開口162中推出彈性凸 162。、,夕:弟5〇、5Ε圖所示)，直至進入下-個開口 門，拉：弹性凸片1721進入到下一個開口 162的瞬 !曰觸^^對接則173之彈性仙將使得切換盤 讀私動’而使得切換盤17之接觸片173與第— 斤不）如此弟二訊號接腳13與第一訊號接腳 17 1276130 將脫離導通之關係。 而若持續一直進行逆時針方向旋轉，轉盤16上之 開口 162將依序地滑過彈性凸片1721，使彈性凸片ΐ72ι 間隔地與轉盤16接觸。而切換盤17之接觸片173亦間 歇地與第一訊號接腳12之接觸部ΐ2ι接觸，令第二訊 號接腳13與第一訊號接腳12形成間歇性導通之電路迴 路，將可形成脈波訊號，並輸㈣_預設之控制命令。 請進-步參閱「第6圖」所示，圖中所示係為本發 明所揭露之旋轉開關10應用於一滑鼠2〇内之實施方 式。其中滑鼠20之具體結構組成已為成熟之技術，在 此不多作贅述’而滑鼠20内具有一電路板21及一滾輪 U，旋轉開關1()係設置於滑鼠2〇内之電路板21上， 其中訊號輸出件12、13、14的輸出部123、133、143 ，與電路板21上之線路電性連接，並透過固定件18的 扣片助、觀扣固於電路板21上；而滾輪η 心设有-轉軸221，轉軸221的一端的形狀係匹配轉 兩之套孔1511的形狀，而令轉軸221自固定件18 之牙孔而穿越套置於轉輪15之套孔ΐ5ΐι，並跨越 :承座11之穿孔112，使得當滾輪22因外力而轉動時， 字-併地帶動轉輪15旋轉，透過轉盤16及切換心 =為訊號輸出及等距轉動’以輸出預設之控制 亚產生級距式之旋轉效果。 18 雖然本發明以前述 a 非用以限定本發明， 1貫施例揭露如上，然其並 發明之精神和範圍習相關技藝者，在不脫離本 本發明之專利保嗖田可作些許之更動與潤飾，因此 範圍所界定者為準/須視本說明書所附之申請專利 【圖式簡單說明】
第1、2圖， 第3A、3B圖 第4A〜4F圖， 系為本發明結構組成分解示意圖； ^係為本發明結構組成組合示意圖； 係為本發明順時針旋轉方向動作示意 意 第5A〜5F圖，係為本圖；及 發明逆時針旋轉方向動作示 第6圖’係為本發明之應用例圖。 【主要元件符號說明】 m 1131 、 1141 、 1151 1132 、 1142 、 1152 116 、 117 11 111 112 113 、 114 、 115 承座 容置空間 穿孔 襞設槽 固定柱 貫穿口 結合槽 第一訊號接腳 19 12 1276130
13 第二訊號接腳 14 第三訊號接腳 121 、 131 、 141 接觸部 122 、 132 、 142 固定砉P 123 、 133 、 143 輸出部 1221 、 1321 、 1421 固定孔 134 彈性部 15 轉輪 151 套轴 1511 套孔 152 間隔環 1521 固定塊 153 套環 16 轉盤 161 中心孔 1611 固定槽 162 開口 163 間隔肋 17 切換盤 171 内環 1711 中心孔 172 外環 20 1276130 1721 彈性凸片 173 、 174 接觸片 18 固定件 181 盖板 1811 穿孔 182 、 183 侧板 1821 、 1831 第一扣片 1822 、 1832 第二扣片 20 滑鼠 21 電路板 22 滾輪 221 轉轴 21