專利名稱：輸入操作部件的制作方法
技術領域：
本發明涉及搭載在各種電子機器的輸入操作部上，而能夠以對輥狀的 操作部的操作進行規定輸入的輸入操作部件。
背景技術：
在各種電子機器的輸入操作部上搭載的輸入操作用的電子部件中，大 多使用具備輥狀的操作部的電子部件。
對于這樣的現有的輸入操作部件，利用附圖進行以下說明。
圖12是現有的輸入操作部件的正面剖面圖。圖13是現有的輸入操作 部件的分解立體圖。圖14是現有的輸入部件的側面剖面圖。
在從圖12到圖14中，操作部1的外形大致是圓柱形，形成為輥狀。 在操作部1的中央孔結合有中心軸部2。中心軸部2的兩端部分別從操作 部1的圓形側面部分向側面突出。中心軸部2的各突出部分分別被插通到 在安裝部件3的側壁部上設置的孔部中，并被保持成能夠旋轉。上述安裝 部件3是結合兩個部件并形成為框狀。而且，在從上述保持部分向外側突 出的上述中心軸部2的各端部位置，經保持部件4在與操作部1同軸的狀 態下固定有形成為圓筒狀的環磁鐵5 (5A、 5B)。
環磁鐵5A、 5B使用相同的磁鐵，以規定的角度間距交替磁化有N極 和S極。而且，環磁鐵5A、 5B彼此在圓周方向上以規定角度錯開，并經 保持部件4在中心軸部2被一體化。
檢測元件6A、 6B檢測磁性變化。在從側面看形成為上方開口 U字狀 的基臺7的側壁部內表面，分別配合有檢測元件6A、 6B。檢測元件6A 在中心軸部2的延長線上配合位置與環磁鐵5A隔開規定間隔排列配置， 與上述環磁鐵5A對應。另外，檢測元件6B在中心軸部2的延長線上配 合位置與環磁鐵5B隔開規定間隔排列配置，與上述環磁鐵5B對應。框狀的安裝部件3能夠轉動地被保持在基臺7上。另外，基臺7與可 撓性配線板9形成一體，可撓性配線板9具備在安裝部件3轉動時被設置 在安裝部件3上的突起按壓而動作的按壓開關9。而且，可撓性配線板9 具有延伸到基臺7的側壁部內表面的延伸部分。在該延伸部分安裝有檢測 元件6A、 6B，并且具備來自于按壓開關8以及檢測元件6A、 6B的配線 部。
進而，在安裝部件3上固定有由板簧材構成的彈性彈簧部件10。該彈 性彈簧部件10的彈性臂前端彈性接觸于在剖面形成為正多邊形的中心軸 2的大致中央位置。
現有的輸入操作部件的結構如上所述。
接著對于現有的輸入操作部件的動作進行說明。
首先，當對操作部1的外周面施加切線方向的力使操作部1旋轉操作 時，操作部1以及結合于該操作部1的中心軸部2旋轉。由此，與其中心 軸部2—體化了的兩端的環磁鐵5A、 5B—起旋轉。對應于該旋轉產生的 磁性變化分別由對應的檢測元件6A、 6B檢測出。此時，由于環磁鐵5A、 5B彼此錯開規定角度而處于被固定在中心軸部2上的狀態，所以從檢測 元件6A、 6B可得到具有規定相位差的脈沖信號。利用該具有規定相位差 的脈沖信號，能夠檢測出旋轉方向和旋轉量。
在操作部1旋轉時，由于固定在安裝部件3上的彈性彈簧部件10的 彈性臂前端與包括中心軸部2的旋轉中與中心軸部2的形成為剖面正多邊 形的中央部分彈性接觸，所以可以得到規定的咔噠觸感。
另外，當按下操作部1進行操作時，保持操作部1的安裝部件3相對 于基臺7轉動而按壓在基臺7上配置的按壓開關8。通過該按壓，產生開
關信號。另外，作為與本申請發明相關的在先技術文獻信息，例如公知有 日本特開2005 — 302654號公報。
但是，現有的輸入操作部件中，操作部1的旋轉狀態是以非接觸方式 進行檢測的規格，相反，由于是通過彈性彈簧部件10向中心軸部2的彈 性接觸得到旋轉操作時的咔噠感觸的結構，所以旋轉壽命次數短。另外， 當在中心軸部2的形成為剖面正多邊形的中央部分磨損時，得到的咔噠感 觸發鈍。
發明內容
本發明提供一種以非接觸方式生成操作部的旋轉操作時的咔噠感觸， 而且作為該咔噠感觸發音清楚明快的輸入操作部件。
本發明在形成為輥狀的操作部上將相同的兩塊環磁鐵相對于操作部 同軸固定，伴隨操作部的旋轉，這些環磁鐵旋轉，由此產生的磁性變化由 磁性檢測元件檢測出，從而能夠檢測出旋轉方向等。另外，與該每個環磁 鐵分別對應地將相同磁極的固定磁鐵接近配置，將在每個形成為一對的環 磁鐵和固定磁鐵之間產生的吸引排斥力彼此總和起來，施加給操作部，由 此得到咔噠感觸。
由此，以非接觸方式能夠檢測輥狀的操作部的旋轉狀態，并且利用上 述的設置成旋轉狀態檢測用的兩個環磁鐵，以非接觸方式生成操作部旋轉 時的發音清楚明快的咔噠感觸。
圖1是本發明的實施方式中輸入操作部件的主視剖面圖； 圖2是本發明的實施方式中輸入操作部件的外觀立體圖； 圖3是本發明的實施方式中輸入操作部件的俯視圖； 圖4是本發明的實施方式中輸入操作部件的分解立體圖； 圖5是本發明的實施方式中輸入操作部件的機構構成部位和配線基板 構成部位的組合前的立體圖6是從底面側觀察圖5的狀態的立體圖7是用于說明本發明的實施方式中輸入操作部件的機構構成部位的 結構的立體圖8是圖3的B—B線的側視剖面圖； 圖9是圖3的C一C線的側視剖面圖； 圖10是圖3的D—D線的側視剖面圖11是對本發明的實施方式中輸入操作部件的操作部進行旋轉操作 時的力的推移的圖12是現有的輸入操作部件的主視剖面圖；圖13是現有的輸入操作部件的分解立體圖。 圖中
21— 操作部 21A—貫通孔
22— 中心軸部 22A—左側軸部 22B —右側軸部
31 —左側環磁鐵
32 —右側環磁鐵 41一安裝部件 41A—凹陷
41B —轉動支店部
45 —板狀體
46 —左側固定磁鐵 47—右側固定磁鐵 51 —基臺 51A—覆蓋部
51B —轉動保持用槽 52A、 52B —轉動保持用槽 70 —配線基板 71A、 71B —磁性檢測元件 75、 76、 77 —按壓開關 75A 77A—固定接點 80 —絕緣片 90 —橡膠片
具體實施例方式
(實施方式)
圖1是本發明的實施方式中輸入操作部件的主視剖面圖；圖2是本發 明的實施方式中輸入操作部件的外觀立體圖；圖3是本發明的實施方式中輸入操作部件的俯視圖；圖4是本發明的實施方式中輸入操作部件的分解 立體圖；圖5是本發明的實施方式中輸入操作部件的機構構成部位和配線 基板構成部位的組合前的立體圖；圖6是從底面側觀察圖5的狀態的立體 圖；圖7是用于說明本發明的實施方式中輸入操作部件的機構構成部位的 結構的立體圖；圖8是圖3的B—B線的側視剖面圖；圖9是圖3的C一 C線的側視剖面圖；圖10是圖3的D—D線的側視剖面圖。
在圖1到圖10中，輥狀的操作部21由樹脂等大致形成為圓柱形狀。 在操作部21的中心軸線的位置形成的貫通孔21A中嵌入中心軸部22而與 操作部21形成一體。
中心軸部22由左側軸部22A和右側軸部22B構成。左側軸部22A從 貫通孔21A的左側被壓入，右側軸部22B從貫通孔21A的右側被壓入， 它們的前端彼此在操作部21內相互處于卡止狀態。而且，在從操作部21 突出的左側軸部22A的突出部分固定有形成為圓筒狀的左側環磁鐵31。 另外，在右側軸部22B的突出部分固定有形成為圓筒狀的右側環磁鐵32。 左側環磁鐵31、右側環磁鐵32以規定的均等角度間距交替磁化N極和S 極，相互在周方向上錯開角度分別同軸固定中心軸部22。
在被壓入到操作部21內的左側軸部22A、右側軸部22B將在操作部 21中央相互卡合的前端側的卡止部分以剖面半圓形狀分別形成為具有在 軸線方向上平行的平坦面的形狀，在壓入固定時利用該平坦面彼此進行卡 止組合。另外，將這些平坦面形成為在徑向上具有臺階差的面并分別在各 臺階差卡止。通過這樣的結構，在上述壓入時以組合的平坦面為基準在左 側軸部22A、右側軸部22B預先固定各左側環磁鐵31、右側環磁鐵32變 得容易。進而，僅通過將左側軸部22A和右側軸部22B壓入固定到操作 部21，不會被它們壓入量等較大左右，左側環磁鐵31、右側環磁鐵32以 希望的配置角度狀態與操作部21形成一體。另外，為了在上述的右側軸 部22A、左側軸部22B預先固定各左側環磁鐵31、右側環磁鐵32，對塑 料磁鐵進行注塑而在右側軸部22A、左側軸部22B上固定形成各左側環磁 鐵31、右側環磁鐵32。另外，相反也可以在左側環磁鐵31、右側環磁鐵 32上注塑成形樹脂。
如此，在中心軸部22的中央部固定操作部21，另外在其左右位置固定左側環磁鐵31、右側環磁鐵32而構成旋轉部件。旋轉部件的中心軸部22的兩端部各自形成為小徑的圓柱狀。而且， 通過使其兩端部載置在形成為大致長方形狀的安裝部件41的分別對應的 側壁上端設置成上方開口 U字狀的凹陷41A內，從而上述旋轉部件被安 裝部件41支承同時能夠一體旋轉地被安裝。在板狀體45上固定有左側固定磁鐵46以及右側固定磁鐵47。板狀體 45自身，通過對在安裝部件41上設置的合板釘(dowel)進行鉚接，而被 固定在安裝部件41上。而且，如圖9、圖10所示，左側固定磁鐵46、右 側固定磁鐵47在上述旋轉部件向安裝部件41安裝的狀態下，相對于左側 環磁鐵3K右側環磁鐵32被配置成相同的接近配置關系。而且，左側固 定磁鐵46、右側固定磁鐵47的磁極是相同的磁極。由于板狀體45由高透磁率材料形成，所以從在其上面配置的左側固 定磁鐵46、右側固定磁鐵47向在下方位置配置的后述的磁性檢測元件 71A、 71B的磁性影響降低。而且，例如，若對于板狀體45對塑料磁鐵進 行注塑來固定形成左側固定磁鐵46、右側固定磁鐵47，能夠廉價地構成。安裝部件41在前方位置具有軸狀的轉動支點部41B。旋轉保持用槽B 設置在大致形成為框狀的樹脂制成的基臺51的前方。而且，旋轉支點部 41B卡合于轉動保持用槽51B，被組合成以旋轉支點部41B為支點安裝部 件41能夠相對于基臺51進行后方側下降的轉動動作。覆蓋部51A分別設置在基臺51的長度方向側的側部，分別覆蓋在凹 陷41A內配置的中心軸部22的兩端部上。由此，防止中心軸部22向上方 脫開。進而，在基臺51上以向長度方向的外方側突出的方式安裝有開關 按壓部件52A、 52B。開關按壓部件52A、 52B能夠轉動地安裝在基臺51 上，使得基臺51的長度方向側的外方端部側下降。以上這樣構成的輸入操作部件的機構的構成部分與磁性檢測元件 71A、 71B和按壓開關75、 76、 77組合使用。磁性檢測元件71A、 71B和 按壓開關75、 76、 77配備在配線基板71上。磁性檢測元件71A、 71B在該配線基板70的上面與左側環磁鐵31、 右側環磁鐵32的各自的下方位置對應安裝。另外，按壓開關75、 76、 77 具備在配線基板70上配置的固定接點75A、 76A、 77A和在下面配置有與它們對應的可動接點(未圖示)的絕緣片80。絕緣片80貼合在配線基板 70上。
中央位置的按壓開關75在安裝部件41相對于基臺51進行后方側下 降的轉動動作時，被安裝部件41的底面部按壓。另外，按壓開關76、 77 在開關按壓部件52A、 52B轉動時被按壓。
橡膠片90配置在絕緣片80和安裝部件41之間，提高防塵防滴性。 構成輸入操作部件的機構的部分載置在橡膠片90上，由未圖示的彈簧等 被定位固定在配線基板70上。另外，安裝部件41的與按壓開關75的位 置對應的底面部分以及開關按壓部件52A、 52B的外方側前端抵接在橡膠 片90上。
以上所述，在本發明的實施方式的輸入操作部件中，磁性檢測元件 71A、 71B被配置在構成該輸入操作部件的機構的部分的下方位置。因此， 能夠在構成機構的部分的長度方向側的側面位置具備按壓開關76、 77，可
以使操作方式多樣化。
接著，對于本實施方式的輸入操作部件的動作進行說明。 在不操作輸入操作部件的操作部21的狀態下，左側固定磁鐵46和左 側環磁鐵31以及右側固定磁鐵47和右側環磁鐵32各自的吸引狀態平衡， 旋轉部件停止。在此，左側環磁鐵31和右側環磁鐵32以規定角度錯開配 置。如圖9、圖10所示，在上述停止狀態下，在左側環磁鐵31和右側環 磁鐵32，其與左側固定磁鐵46、右側固定磁鐵47不同的磁極都處于吸引 狀態，其吸引角度位置被設定成在左右在其磁極的周方向的不同端部角度 位置被吸引。由此，在非操作狀態下的旋轉部件的穩定的停止狀態得到維 持。而且，為了成為上述狀態，對左側環磁鐵31、右側環磁鐵32的各磁 極的角度設定以及左側固定磁鐵46、左側固定磁鐵47的形狀和高度位置 等迸行設定是很重要的。
當對操作部21的外周面施加切線方向的力而進行旋轉操作時，旋轉 部件一體旋轉。對應于左側環磁鐵31、右側環磁鐵32的旋轉產生磁性變 化。該磁性變化由下方的磁性檢測元件71A、 71B分別檢測出，根據各磁 性檢測元件71A、 71B得到規定的脈沖信號。通過這樣的構成，除了左側 環磁鐵31、右側環磁鐵32彼此向操作部21的錯開固定角度，磁性檢測元件71A、 71B的配置位置也可以錯開配置。因此，容易得到具有需要的規 定相位差的脈沖信號，能夠高精度地檢測出操作部21的旋轉量和旋轉方 向。而且，還可以構成為左側環磁鐵31、右側環磁鐵32不錯開配置，僅 使磁性檢測元件71A、 71B錯開配置，由此得到需要的相位差輸出。在上述旋轉操作時，左側環磁鐵31在接近于左側固定磁鐵46的狀態 下、或右側環磁鐵32接近于右側固定磁鐵47的狀態下旋轉，在相互的每 一對磁鐵間產生吸引排斥力。圖11是表示對本發明的實施方式中的輸入操作部件的操作部進行旋 轉操作時的力的推移的圖。在圖11中，橫軸表示旋轉量，縱軸表示吸引 排斥力。另外虛線表示左側的一對磁鐵間的力的推移，另外點劃線表示右 側的一對磁鐵間的力的推移。此時，在本實施方式的輸入操作部件中，左側固定磁鐵46、右側固定 磁鐵47為相同磁極，并且分別配置在相對于對應的左側環磁鐵31、右側 環磁鐵32相同的接近位置，進而，左側環磁鐵31、右側環磁鐵32彼此以 規定角度量在周方向上錯開配置。因此，每一對的兩者的力在具有于左側 環磁鐵31、右側環磁鐵32彼此的周方向上錯開的角度量的差的狀態下產 生。而且，上述兩個吸引排斥力總和作用于包括上述操作部21、左側環磁 鐵31、右側環磁鐵32而形成一體的旋轉部件上，其結果是對旋轉部件反 復施加圖11中實線表示的力。實際作用在該旋轉部件上的力，從圖11的實線可以看出，強弱反復地 產生，因此其作為咔噠感觸而被感覺到。以上，利用被設定在能夠維持操作部21的停止狀態的配置狀態的旋 轉狀態檢測用的左側環磁鐵31、右側環磁鐵32以及與它們分別對應配置 的左側固定磁鐵46、右側固定磁鐵47，在旋轉部件旋轉時得到的兩個吸 引排斥力被總和起來施加到旋轉部件上，其作為咔噠感觸而被感覺到。該 力是以非接觸狀態下被施加，不是現有技術那樣利用彈簧的彈接力等。因 此，強拉硬拽這樣的感觸少，能夠得到咔噠感觸發音清楚明快的輸入操作 部件。接著，當對操作部21施加向下方的按壓力時，支承旋轉部件的安裝 部件41相對于基臺51進行后方側下降的轉動動作。由此，隔著橡膠片90對按壓開關75進行按壓，可得到其開關信號。當解除上述按壓力時，按
壓開關75通過自復原，安裝部件41向反方向轉動被壓回到原來的位置。
另外，當對配置在側方的開關按壓部件52A (52B)進行壓下時，側 方開關按壓部件52A (52B)以外方側下降的方式相對于基臺51轉動。由 此，隔著橡膠片90對按壓開關76 (77)進行按壓，得到其開關信號。當 解除上述按壓力時，按壓開關76 (77)通過自復原，開關按壓部件52A (52B)向反方向轉動被壓回到原來的位置。
如以上說明，在本實施方式的輸入操作部件中，基于配置成旋轉狀態 檢測用的左側環磁鐵31、右側環磁鐵32和與它們分別對應配置的左側固 定磁鐵46、右側固定磁鐵47之間以非接觸狀態生成的兩個吸引排斥力， 可以得到向操作部21進行旋轉操作時的咔噠感觸。因此，與現有品相比， 能夠延長旋轉操作的壽命。
而且，配置為旋轉狀態檢測用的左側環磁鐵31、右側環磁鐵32如上 所述構成為在以規定角度錯開的配置關系下固定時，磁性檢測元件71A、 71B的配置位置關系不那么錯開配置也可以得到規定的相位差輸出，因此 實現省空間化，是優選的。相對于此，在將左側環磁鐵31、右側環磁鐵 32的角度不錯開進行固定時，為了旋轉操作時能夠得到規定的相位差輸 出，需要將磁性檢測元件71A、 71B的配置位置相比于上述情況錯開配置。 此時，旋轉時得到的咔噠感觸最大，能夠以非接觸方式得到咔噠感觸發音 清楚明快的輸入操作部件。
本發明的輸入操作部件在旋轉操作時具有發音清楚明快的咔噠感觸。 另外，具有延長其壽命的有利的效果，在構成各種電子機器的輸入操作部 時等有用。
權利要求
1. 一種輸入操作部件，其具備被支承為能夠旋轉的輥狀的操作部；S極和N極以規定角度間距交替磁化，且相對于所述操作部同軸固定的兩個圓筒狀的環磁鐵；以及分別與所述環磁鐵對應配置的磁性檢測元件，其特征在于，還具有分別對應于所述環磁鐵接近配置的固定磁鐵，兩個所述固定磁鐵為相互相同的磁極的磁鐵，在所述操作部旋轉時，在每一對所述環磁鐵和所述固定磁鐵之間產生的吸引排斥力彼此總和起來施加所述操作部的咔噠感觸。
2. 如權利要求1所述的輸入操作部件， 所述固定磁鐵固定在高透磁率材料的板狀體上， 將所述帶固定磁鐵的所述板狀體配置成如下位置關系，即來自所述固定磁鐵并朝向所述磁性檢測元件的配置方向的磁力被所述板狀體遮斷 的位置關系。
3. 如權利要求1所述的輸入操作部件， 所述環磁鐵和所述操作部形成一體。
全文摘要
提供一種輸入操作部件，在輥狀的操作部上將左側環磁鐵和右側環磁鐵交替在周方向上錯開角度固定安裝，通過它們旋轉而產生的磁性變化由磁性檢測元件檢測出，并且以在每個左側環磁鐵、右側環磁鐵成為相同的接近配置位置關系的方式分別對應地附加設置相同磁極的左側固定磁鐵、右側固定磁鐵。通過這樣的結構，左側環磁鐵和左側固定磁鐵、右側環磁鐵和右側固定磁鐵兩個吸引排斥狀態被總和起來施加給操作部，從而提供其旋轉時咔噠感觸發音清楚明快的輸入操作部件。
文檔編號H01H19/14GK101286425SQ20081009215
公開日2008年10月15日 申請日期2008年4月8日 優先權日2007年4月10日
發明者井上浩人, 山本保 申請人:松下電器產業株式會社