專利名稱：具有單片式支架及開口的前轉角的滾輪的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鼠標及其他輸入器件的滾輪。
背景技術：
經(jīng)配置以控制圖形對象的滾動的控制器的實例包括在如下專利中所述的控制器由Mouse System公司所擁有的在1995年8月29日提出申請且名稱為“計算機用多維混合鼠標(Multidimensional Hybrid Mouse for Computers)”的第5,446,481號美國專利，及日本專利摘要(Patent Abstract of Japan)中由Toshiba公司所擁有的名稱為“具有滾動功能的鼠標(Mouse With Scroll Functions)”的第2002-366300號公開案。
由Microsoft公開的第2003/0025673號美國申請案顯示一種具有一滾輪的鼠標，該滾輪可在一支架及組裝承載結構中傾斜，以除了因滾輪旋轉而提供豎向滾動之外還提供水平滾動。該公共申請案主張第2002/0158844號美國公開申請案的優(yōu)先權，第2002/0158844號美國公開申請案顯示了一種橫向滑動以提供水平滾動的滾輪。
第5,446,481號Gillick美國專利顯示一種位于鼠標上的滾子，該種滾子可傾斜以激活Z軸輸入。人們還已采取了許多種其他方法來提供水平滾動或類似型式的滾動。
圖1A-C系在Microsoft無線筆記本光學鼠標(Microsoft Wireless Notebook OpticalMouse)4000中所用的一種現(xiàn)有技術Microsoft滾子設計的圖式。圖1A顯示安裝于底部殼體上的滾輪及支架。圖1B及1C分別顯示滾輪支架及底部殼體。一滾輪10安裝于一單片式塑料支架12中。該支架的一前鉸鏈14由一開口鉤支撐件16支撐，而一后鉸鏈18則由一第二開口鉤支撐件20支撐。一與后鉸鏈18整體形成的向下延伸的臂22在滾子側向傾斜時會接觸微動開關24及26。當用戶按壓滾輪時，滾輪支架12的前端會向下傾斜，從而啟動微動開關28。一彈簧30使該滾輪支架向上偏置。
前開口鉤16及后開口鉤20寬而窄，其中寬的尺寸會抵制滾輪及支架總成的橫向運動。圖1B中所示位于支架12底部上的止擋件32及34通過接觸微動開關28及后開口鉤支撐件20的側面而阻止向前及向后的運動。
圖2A-2B顯示一現(xiàn)有羅技(Logitech)設計。一單片式滾輪支架40具有一嚙合一孔44的前鉸鏈42。在滾輪受到橫向推動時，一對橫向延伸的臂46及48會接觸微動開關。該微動開關的中心在橫向方向上與一穿過滾輪中心延伸的線54相距7.9mm、且位于滾輪中心點56的前面9.8mm。有時，可能會無意間施加橫向壓力，從而在不期望時啟動微動開關。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種用于一計算機輸入器件(例如鼠標)的滾子裝置，其具有一比現(xiàn)有技術支撐件更堅固耐用的支撐件。一滾輪支架的鉸鏈的一開口鉤支撐件向外傾斜到所述鉸鏈的一固持點以下。此與所述鉸鏈中空相組合，從而使向上的力會使所述鉸鏈在被所述鉤支撐件固持的同時壓縮。例如，PCB厚度的日常變化將不會使所述鉸鏈彈出或者變得卡滯至該設計。
在一實施例中，該前鉸鏈在所述鉤支撐件的其中一側上也具有加寬的部分，以防止所述滾輪支架向前及向后運動。另外，所述滾輪支架在一后側滾輪處包含一豎直壁以用于嚙合一自所述輸入器件的一頂部殼體向下延伸的止擋件，從而限制向后運動。此使所述滾輪支架鉸鏈上的兩個前部弧形條止擋件能夠為極小的凸起，小到僅足以使所述支架保持位于生產(chǎn)組裝線上的定位上。
在一實施例中，當所述滾輪支架因側向壓力而傾斜時，所述滾輪支架上的橫向延伸的臂會嚙合微動開關。此會提供一水平滾動功能?，F(xiàn)有技術設計已證實對無意間的橫向運動過于敏感。本發(fā)明的該實施例將所述臂加長，從而將其力臂加長并降低了對無意間橫向壓力的敏感性。所述開關也前移少許。PCB邊緣為支撐點—一非運動點。當用戶力圖按壓后部開關時，所述滾輪支架的不豎向運動的部分處于PCB邊緣處。所述臂的位置越靠后，所述臂可運動的量越大。通過使所述開關前移，此還有助于降低敏感性，從而避免當力圖點擊所述滾子時無意間出現(xiàn)水平滾動。
為進一步了解本發(fā)明的性質及優(yōu)點，應結合附圖來參閱下文的詳細說明。


圖1A-1C為一現(xiàn)有技術Microsoft滾輪支架設計的圖式；圖2A-2B為一現(xiàn)有技術Logitech滾輪支架設計的圖式；圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一安裝于一鼠標中的滾輪支架設計的透視圖；
圖4為圖3所示滾輪支架的側視圖，其顯示在PCB上的安裝；圖5為僅圖3所示滾輪支架的透視圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明的一實施例，一包含一止擋件的鼠標蓋的底側的透視圖；圖7為圖3所示開口鉤支撐件的正視圖。
具體實施例方式
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例，安裝于一鼠標底部殼體64中的一滾輪60及滾輪支架62。一棘輪彈簧66嚙合滾輪60內部的摯子。一前鉸鏈68與滾輪支架62整體形成，該滾輪支架62保一單片塑料。鉸鏈68具有一中空的中心70。所述鉸鏈由一開口鉤支撐件72支撐，如在圖7中所更詳細顯示。如在現(xiàn)有技術中一樣，可旋轉所述滾輪來提供滾動或其他Z方向輸入信號。也可使所述滾輪側向傾斜來提供水平滾動或另一X方向輸入。
圖4所示側視圖顯示滾輪支架62由一印刷電路板(PCB)88支撐。通過使?jié)L輪支架倚靠于PCB上，PCB可在鼠標掉落時通過使力分布于PCB的整個長度及寬度上而有助于吸收震動。PCB還限制開口鉤支撐件68的底部，從而提供更高的穩(wěn)定性。然而，PCB厚度的變化可能會造成問題—使所述滾輪支架因受到向上的壓力而彈出其支撐件、或者影響所述滾輪支架傾斜以進行水平滾動的能力。鉸鏈68的中空部分70使其能夠響應于來自PCB的向上的壓力而壓縮而非彈出。如在圖7所示側視圖中所示，開口鉤支撐件72具有一第一向內傾斜表面82，從而能夠通過向下推壓所述鉸鏈直至其緊固于一向外、向下傾斜的表面84以下為止而易于組裝。表面84用于在一厚的PCB向上推壓所述鉸鏈時限制所述鉸鏈，從而避免出現(xiàn)彈出問題。
返回圖3，臂74及76比現(xiàn)有技術Logitech設計更進一步向側面及向前延伸。這會得到一更長的力臂，從而在橫向滾動時需要更大的力并防止大多數(shù)意外的橫向滾動。此外，這使得能夠使用更大、因而更廉價的開關78及80。開關78及80可為手動組裝類型的指撥型開關。手動組裝過程比使用SMD型組件的機器組裝廉價。因而，本發(fā)明的設計允許使用更大、更廉價的開關。所述臂處于滾輪中心點90前面11.9mm、距中心線92側面(橫向側)9.0mm。這比現(xiàn)有技術Logitech設計長2.1mm及1.1mm。
鉸鏈68包括碟形止擋件94及96來防止?jié)L輪支架向前及向后運動。這可在圖5所示視圖中更好地看出。另外，滾輪支架62后面的一豎直壁98為一止擋件，其接觸一從鼠標頂蓋102下垂的構件100，如在圖6中所示。
開口鉤支撐件68在平行于滾輪的方向上寬于現(xiàn)有技術支撐件。這會在該方向上提供更大的強度，從而使其能夠抵抗?jié)L輪支架上向前及向后的壓力—這些壓力會使止擋件94及96壓抵支撐件68。
如在圖5中所最佳顯示，滾輪支架中的一間隙104使一標準的光學編碼器能夠穿過滾輪中的槽106來透光。圖4顯示一向位于滾輪中槽的另一側上的光探測器發(fā)出光的LED104。另一選擇為，可使用一機械編碼器。一支持螺旋彈簧安裝于滾輪支架下面以提供一向上的力，此類似于在圖1C及2B中可看到的彈簧。一微動開關(未圖示)如在現(xiàn)有技術中一樣安裝于滾輪支架下面，以便能夠按下滾輪支架來啟動微動開關。其朝滾輪支架的背面安裝以使?jié)L輪支架的背部部分能夠壓低，從而相對于并未壓低的鉸鏈68向下轉動。開口鉤支撐件與PCB一同形成一鉸鏈。鉤支撐件會阻擋滾輪支架向左、向右及向上運動。PCB會阻擋支架向下運動。PCB還有助于使鉤保持開口。
根據(jù)本發(fā)明的滾輪支架總成的設計會提供許多種優(yōu)點。該模塊僅包含4個主要部件滾輪，滾輪支架，棘輪螺旋彈簧及支持螺旋彈簧。前鉤設計將支撐件固定于PCB上并容忍PCB的厚度差異。開口鉤支撐件能夠使組裝簡便。各止擋件會增強鼠標在跌落測試中的性能。
所屬領域的技術人員將了解，本發(fā)明也可實施為其他具體形式，此并不背離本發(fā)明的實質特征。例如，可將所述滾輪支架安裝于一軌跡球、鍵盤、遠端控制器件、游戲手柄、或其他計算機輸入器件中。使用一觸控開關(具有圓形致動器的開關)進行水平滾動，及使用一微動開關通過按壓功能來點擊滾子。然而，也可使用其他組合。相應地，上文說明旨在例示而非限定在上文權利要求書中所提出的本發(fā)明的范疇。
權利要求
1.一種用于一計算機輸入器件的滾子裝置，其包括一滾輪；一支撐所述滾輪的單片式滾輪支架，所述支架具有一前鉸鏈；一用于嚙合所述前鉸鏈的開口鉤支撐件，所述開口鉤支撐件具有自頂部向內傾斜至一固持點從而形成一槽的對置側面；所述對置側面向外傾斜到所述固持點以下，以便對所述鉸鏈施加一向下的固持力，所述鉸鏈支撐于所述固持點下面；一印刷電路板，其具有一安裝于所述滾輪支架的所述前鉸鏈正下方的部分；所述滾輪支架的所述前鉸鏈中空，以使所述鉸鏈能夠響應于來自一更厚印刷電路板的向上的力而壓縮，并不會彈出所述開口鉤支撐件之外。
2.如權利要求1所述的裝置，其中所述前鉸鏈在所述鉸鏈的一相對于所述滾輪支架的遠側上具有一第一加寬部分，以嚙合所述開口鉤支撐件的一遠側，從而防止所述鉸鏈向后滑動。
3.如權利要求2所述的裝置，其中所述前鉸鏈進一步在所述鉸鏈的一相對于所述滾輪支架的近側上具有一第二加寬部分，以嚙合所述開口鉤支撐件的一接近側，從而防止所述鉸鏈向前滑動。
4.如權利要求1所述的裝置，其中所述滾輪支架進一步在所述滾輪的一后側處包含一豎直壁，以嚙合一自所述輸入器件的一頂部殼體向下延伸的止擋件。
5.如權利要求1所述的裝置，其中所述開口鉤支撐件具有一至少為其寬度的1/4的厚度。
6.如權利要求1所述的裝置，其進一步包括一對自所述滾輪支架的一前部部分沿橫向延伸的臂，以啟動用于指示所述滾輪的橫向傾斜的微動開關，所述微動開關中的每一個均具有一中心點，所述中心點安裝為距所述滾輪的一中心向前至少11.5mm且距一穿過所述滾輪的所述中心的線橫向向外至少8.5mm。
7.一種用于一計算機輸入器件的滾子裝置，其包括一滾輪；一支撐所述滾輪的單片式滾輪支架，所述支架具有一前鉸鏈；一用于嚙合所述前鉸鏈的開口鉤支撐件，所述開口鉤支撐件具有自頂部向內傾斜至一固持點從而形成一槽的對置側面；所述對置側面向外傾斜到所述固持點以下，以便對所述鉸鏈施加一向下的固持力，所述鉸鏈支撐于所述固持點下面；一印刷電路板，其具有一安裝于所述滾輪支架的所述前鉸鏈正下方的部分；所述滾輪支架的所述前鉸鏈中空，以使所述鉸鏈能夠響應于來自一更厚印刷電路板的向上的力而壓縮而不會彈出所述開口鉤支撐件之外；其中所述前鉸鏈具有一位于所述鉸鏈的一相對于所述滾輪支架的遠側上第一加寬部分，以嚙合所述開口鉤支撐件的一遠側，從而防止所述鉸鏈向后滑動；及一位于所述鉸鏈的一相對于所述滾輪支架的近側上的第二加寬部分，以嚙合所述開口鉤支撐件的一接近側，從而防止所述鉸鏈向前滑動；及其中所述滾輪支架進一步在所述滾輪的一后側處包含一豎直壁，以嚙合一自所述輸入器件的一頂部殼體向下延伸的止擋件。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種用于一計算機輸入器件(例如鼠標)的滾子裝置，其具有一比現(xiàn)有技術支撐件更堅固耐用的支撐件。一滾輪支架由一PCB支撐以得到更高的穩(wěn)定性。一滾輪支架的鉸鏈的一開口鉤支撐件向外傾斜到所述鉸鏈的一固持點以下。此與所述鉸鏈中空相結合，從而使因PCB厚度變化而引起的向上的力會使所述鉸鏈在被所述鉤支撐件固持的同時壓縮。所述設計還提供長的側臂來啟動微動開關以進行橫向滾動，并提供止擋件來防止向前及向后滑動。
文檔編號G06F3/033GK1987753SQ20061008716
公開日2007年6月27日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權日2005年12月22日
發(fā)明者林豐浩, 王紀明, 朱滋清, 謝曾新 申請人:羅技歐洲公司