採用磁鐵的滾輪開關的製作方法
2024-01-21 03:30:15
採用磁鐵的滾輪開關的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種採用磁鐵的滾輪開關，屬於觸摸式電器開關。本實用新型包括上面形成開口部的蓋子及其內突出開口部的按鈕，按鈕下設置的回車鍵開關，以及按鈕外周緣的印刷電路板上設置選擇鍵值的多個觸摸式開關，而在印刷電路板下面對應按鈕下部設置有第一磁鐵，所述按鈕上部為絕緣體，按鈕下部為隨之移動且與第一磁鐵相互吸引的第二磁鐵或磁性金屬部。按本實用新型採用磁鐵的滾輪開關而言，根據非彈性體的磁鐵相吸的力度，使按鈕返回到原來位置，因而長時間使用滾輪開關也不會出現故障，可以獲得永久使用的效果。
【專利說明】採用磁鐵的滾輪開關
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及觸摸式電器開關，具體說是一種採用磁鐵的滾輪開關。
【背景技術】
[0002] 隨著電子產業的發展，為了用戶輸入方便，在遙控器、遊戲機、智慧型手機等產品中， 採用很多滾輪（jog)開關。
[0003] 用戶移動滾輪開關，可以選擇所需要功能的輸入值。例如，在電視機遙控器上的滾 輪開關中，包括調整容量、選擇頻道等功能，用戶將移動滾輪開關，可以選擇需要的方向，也 可以增加或減少容量，或者向上向下導航頻道。
[0004] 在這些滾輪開關裡，為了輸入所需要的鍵值（key value)，用戶用手指操作的部分 就稱為按鈕（knob)。並且在一個按鈕的周圍設置了多個開關，移動按鈕與特定開關接觸時， 即可輸入該開關上分配的鍵值。用戶將按鈕移動到特定方向後，從按鈕的位置挪開手指時， 根據位於按鈕下面的彈性體(彈簧等）重新返回中間的原來位置。
[0005] 類似這種的滾輪開關，是採用了彈性體，因此隨著時間的流逝，就會頻繁發生小毛 病。比如彈性體的彈力減弱，因此會發生該按鈕不能回到原來的位置等問題。 實用新型內容
[0006] 本實用新型就是為了解決上述在現有技術中存在的問題，在按鈕上配置磁鐵，並 在按鈕的下面再配置另一個磁鐵，使其起到相吸的作用。因此向使用者提供一種將按鈕任 意方向推動後再鬆手時，可以再返回到原來位置的採用磁鐵的滾輪開關。。
[0007] 本實用新型是按照以下技術方案實現的。
[0008] -種採用磁鐵的滾輪開關，所述滾輪開關包括上面形成開口部的蓋子及其內突出 開口部的按鈕，按鈕下設置的回車鍵開關，以及按鈕外周緣的印刷電路板上設置選擇鍵值 的多個觸摸式開關，而在印刷電路板下面對應按鈕下部設置有第一磁鐵，所述按鈕上部為 絕緣體，按鈕下部為隨之移動且與第一磁鐵相互吸引的第二磁鐵或磁性金屬部。
[0009] -種採用磁鐵的滾輪開關，所述滾輪開關包括上面形成開口部的蓋子及其內突出 開口部的按鈕，按鈕下配置的回車鍵開關，以及按鈕外周緣的印刷電路板上設置的多個生 成靜電容量的電極部，而在印刷電路板下面對應按鈕下部設置有第一磁鐵，所述按鈕上部 為絕緣體，按鈕下部為隨之移動且與第一磁鐵相互吸引的第二磁鐵或磁性金屬部。
[0010] 本實用新型有益效果：
[0011] 按本實用新型採用磁鐵的滾輪開關而言，根據非彈性體的磁鐵相吸的力度，使按 鈕返回到原來位置，因而長時間使用滾輪開關也不會出現故障，可以獲得永久使用的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是本實用新型中按鈕初始位置的端面圖；
[0013] 圖2是本實用新型中按鈕向任意方向移動狀態的端面圖；
[0014] 圖3是本實用新型中按鈕初始位置的平面圖；
[0015] 圖4是本實用新型中按鈕向任意方向移動狀態的平面圖；
[0016] 圖5是本實用新型中靜電容量方式的按鈕初始位置平面圖；
[0017] 圖6是本實用新型中靜電容量方式的按鈕初始位置端面圖；
[0018] 圖7是本實用新型中靜電容量方式的按鈕移動狀態平面圖；
[0019] 圖8是本實用新型中靜電容量方式的按鈕移動狀態端面圖。
[0020] 其中：
[0021] L絕緣體 2.第一磁鐵、金屬部
[0022] 3.金屬部、第二磁鐵4.印刷電路板
[0023] 5.薄膜部 6.電極部
[0024] 7a.觸摸式開關 7b.霍爾傳感器
[0025] 7c.電阻 8.按鈕
[0026] 10.蓋子 100.採用磁鐵的滾輪開關。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖及實施例對本實用新型進行詳細的說明。
[0028] -種採用磁鐵的滾輪開關，所述滾輪開關100包括上面形成開口部的蓋子10及其 內突出開口部的按鈕8,按鈕8下設置的回車鍵開關，以及按鈕8外周緣的印刷電路板4上 設置選擇鍵值的多個觸摸式開關7a，而在印刷電路板4下面對應按鈕8下部設置有第一磁 鐵2,所述按鈕8上部為絕緣體1，按鈕8下部為隨之移動且與第一磁鐵2相互吸引的第二 磁鐵或磁性金屬部3。
[0029] 所述採用磁鐵的滾輪開關，其按鈕8下部設置隨之移動的第一磁鐵2,而印刷電路 板4下面對應按鈕8下部設置有與第一磁鐵2相互吸引的第二磁鐵或磁性金屬部3。
[0030] 一種採用磁鐵的滾輪開關，所述滾輪開關100包括上面形成開口部的蓋子10及其 內突出開口部的按鈕8,按鈕8下配置的回車鍵開關，以及按鈕8外周緣的印刷電路板4上 設置的多個生成靜電容量的電極部6,而在印刷電路板4下面對應按鈕8下部設置有第一磁 鐵2,所述按鈕8上部為絕緣體1，按鈕8下部為隨之移動且與第一磁鐵2相互吸引的第二 磁鐵或磁性金屬部3。
[0031] 圖1是本實用新型中按鈕初始位置的端面圖；圖2是本實用新型中按鈕向任意方 向移動狀態的端面圖。
[0032] 參照圖1及圖2,根據本實用新型的一個實施例，採用磁鐵的滾輪開關100,包括按 鈕8和第一磁鐵2。採用磁鐵的滾輪開關100,可在遙控器、遊戲機、智慧型手機等各種電子儀 器中使用。
[0033] 按鈕8是為了輸入鍵值，而設置的用戶操作用手柄，可以由絕緣體1和金屬 (metal)部3構成。
[0034] 第一磁鐵2位於按鈕8的下面，按鈕8包括第二磁鐵(未圖示)。第一磁鐵2和配 置在按鈕8的第二磁鐵(未圖示)起到相吸作用，因而用戶向任意方向推動按鈕8後鬆手時， 按鈕8重新返回到原來位置，即回到中間的位置。按鈕8和第一磁鐵2相對的面，將構成相 互不同的極--N極和S極，平常固定在中間位置。圖lb是用戶推動按鈕8向任意方向移 動的模式。用戶從按鈕8的位置鬆手時，按鈕8如圖1所示，根據磁鐵相吸的作用，可以返 回到原來的位置。
[0035] 按鈕8的下面，可以包括回車鍵開關(未圖示)。具體來講，用戶按住按鈕8時，位 於按鈕8和第一磁鐵2之間的回車鍵開關(未圖示）也被按住，因而使回車鍵運作。
[0036] 按鈕8可以包括，用戶觸摸操作的絕緣體1和附著在絕緣體1下面，隨著絕緣體1 的移動而一起移動的金屬部3。
[0037] 金屬部3可以包括第二磁鐵。具體來講，金屬部3是在內部包括第二磁鐵，在外部 可以鍍層金屬。並且，金屬部3是在上面配置第二磁鐵，下面可以配置金屬。最終，在金屬 部3或配置的第二磁鐵和位於其下面的第一磁鐵2之間起到相吸的作用。即與第一磁鐵2 相互吸引的第二磁鐵或磁性金屬部3外表面具有金屬鍍層。
[0038] 從本實用新型的其他實施例來看，採用磁鐵的滾輪開關100是包括按鈕8和第一 磁鐵2。採用磁鐵的滾輪開關100可多在遙控器、遊戲機、智慧型手機等各種電子儀器中使用。 與上述實施例相反，在按鈕8中不包括磁鐵,只包括金屬。
[0039] 按鈕8是為了輸入鍵值，作為用戶操作的手柄，可以由絕緣體1和金屬部3構成。
[0040] 第一磁鐵2位於按鈕8的下面，第一磁鐵2和金屬部3起到相吸的作用，因而用戶 向任意方向推動按鈕8後鬆手時，按鈕8將返回到原來位置，即返回到中間位置。圖2是顯 示用戶推動按鈕8向任意方向移動的模式。用戶從按鈕8鬆手時，如圖1中所示，按鈕8根 據磁鐵相吸的力量可以返回到原來位置。
[0041] 按鈕8的下面可以包括回車鍵開關(未圖示)。具體來講，用戶按住按鈕8時，位於 按鈕8和第一磁鐵2之間的回車鍵開關(未圖示）被按住，因而回車鍵在運作。
[0042] 按鈕8是可以包括用戶觸摸操作的絕緣體1和絕緣體1下面附著的隨著絕緣體1 移動而一起移動的金屬部3。
[0043] 從本實用新型的另一個實施例來看，採用磁鐵的滾輪開關100是包括按鈕8和金 屬部3。採用磁鐵的滾輪開關，可多在遙控器、遊戲機、智慧型手機等各種電子儀器中使用。本 實施例中，在按鈕8上包括磁鐵，金屬位於按鈕8的下面。即，與上述實施例相反，是指金屬 和磁鐵調換位置的情況。
[0044] 按鈕8是為了輸入鍵值而用戶操作的手柄，可以由絕緣體1和第二磁鐵3構成。
[0045] 金屬部3位於按鈕8的下面，按鈕8是包括第一磁鐵2。金屬部3和配置在按鈕8 裡的磁第一鐵2,起到相吸的作用。因而用戶向任意方向推動按鈕8後鬆手時，按鈕8即可 返回到原來位置，即重新返回到中間的位置。
[0046] 圖2是用戶向任意方向推按鈕8移動的模式。用戶從按鈕8鬆手時，如圖1中所 見，根據磁鐵的相吸作用即可返回到原來位置。
[0047] 按鈕8的下面可以包括回車鍵開關(未圖示)。具體來講，用戶按住按鈕8時，位於 按鈕8和第一磁鐵2之間的回車鍵開關(未圖示）被按住，因而回車鍵可以運作。
[0048] 按鈕8是包括用戶觸摸操作的絕緣體1和在絕緣體1下面附著的、隨著移動絕緣 體1 一起移動的第二磁鐵3。具體來講，在第二磁鐵3外部可以鍍層金屬。將在圖5中說 明，根據第二磁鐵3外部鍍層的金屬，隨著接近與電極部的距離而靜電容量產生變化。
[0049] 圖3是按鈕位於初始位置時的平面圖，圖4是按鈕向任意方向移動時的平面圖。
[0050] 參照圖3和圖4所示，採用磁鐵的滾輪開關100的蓋子10,是在上面形成開口部。
[0051] 根據本實用新型的一個實施例，開口部的周圍，比如接近按鈕8外周緣的位置上， 可以配置多個觸摸式開關7a。觸摸式開關7a各自具備特定鍵值。例如具有調高音量、調低 音量、上調頻道、下調頻道等類似的值，按住該觸摸式開關7a時，將運作其所分配的功能。
[0052] 如圖4中所示，用戶向任意方向移動按鈕8時，將接觸處於該位置的觸摸式開關 7a。如果分配在觸摸式開關7a的鍵值稱為調高音量，則按鈕8接觸觸摸式開關7a時，因而 將加大音量。
[0053] 在圖3和圖4中，蓋子10開口部的周圍，即接近按鈕8外周緣的位置上，形成了 6 個觸摸式開關7a。各觸摸式開關均可以具備調高音量、調低音量、上調頻道、下調頻道、電 源、像類似菜單的鍵值。
[0054] 從本實用新型的另一個實施例來看，蓋子10開口部的周圍，即接近按鈕8外周緣 的位置上，可以配置多個霍爾傳感器7b。霍爾傳感器7b是指在電流方向垂直加大磁場時， 採用功率變化的電流具有磁效應的霍爾元件的傳感器。
[0055] 霍爾傳感器7b，如同上述觸摸式開關7a，各個擁有特定的鍵值。移動按鈕8與多 個的霍爾傳感器7b中與任意霍爾傳感器接近時，該霍爾傳感器將產生電壓，選擇與產生電 壓的霍爾傳感器連接的鍵值，或者按鈕8位於在各不相同兩個霍爾傳感器之間時，按鈕8將 分析移動的地點，可以輸出坐標。利用坐標，可以在移動滑鼠的光標時使用。
[0056] 如圖4中所示，用戶向任意方向移動按鈕8時，與該位置的霍爾傳感器7b接近，霍 爾傳感器7b將產生電壓。如果在霍爾傳感器7b中分配的鍵值為調高音量時，因而將加大 音量。
[0057] 從本實用新型的另一個實例來看，蓋子10的開口部周圍，即與按鈕8外周緣接近 的位置上，可以配置多個的電阻7c。移動按鈕8與多個電阻中的任意電阻接近時，該電阻將 增加或減少電阻值，選擇與增加或減少電阻值的電阻連接的鍵值，或者按鈕8位於在各不 相同的兩個電阻之間時，按鈕8將分析移動的地點，可以輸出坐標。利用坐標可以在移動鼠 標的光標時使用。
[0058] 如圖4所示，用戶向任意方向移動按鈕8時，則與該位置的電阻7c接近，電阻7c 將增加或減少電阻值。如果分配在電阻7c的鍵值為為調高音量時，因而將加大音量。
[0059] 圖5是本實用新型中靜電容量方式的按鈕初始位置平面圖；圖6是本實用新型中 靜電容量方式的按鈕初始位置端面圖；圖7是本實用新型中靜電容量方式的按鈕移動狀態 平面圖；
[0060] 圖8是本實用新型中靜電容量方式的按鈕移動狀態端面圖。
[0061] 參照圖5至圖8所示，根據本實用新型的其他實施例子，採用磁鐵的滾輪開關100， 則採用靜電容量方式可選擇鍵值。
[0062] 薄膜（Film)部5位於金屬部3的下面，調整電氣絕緣及按鈕8的摩擦。
[0063] 多個的電極部6位於金屬部3下面，隨著與金屬部3的接近，而產生靜電容量。具 體來講，為使與金屬部3的外周緣緣接近，而配置了多個電極部6。
[0064] 薄膜部5則位於金屬部3電極部6的之間，起到絕緣及調整摩擦的作用。
[0065] 為使薄膜部5起到絕緣及調整摩擦的作用，可以採用多種絕緣體來製作。
[0066] 採用按鈕8結構的金屬部3和電極部6則保持一定的距離，如果能保持絕緣及調 整摩擦的結構時，也可以不採用薄膜部5。
[0067] 在多個的電極部6上，均分配了每個頻道值，隨著按鈕8的移動，金屬部3向任意 方向移動時，金屬部3和位於任意方向的電極部6的接近面積則增加，使電極部6的靜電容 量增加時，可選擇分配在該電極部6的鍵值，或者計算電極之間靜電容量的變化後，再計算 金屬部3位置的坐標。
[0068] 具體來講，電極部6以自電容（self cap)方式可以感知靜電容量，而且也可以用互 電容（Mutual cap)方式感知靜電容量。
[0069] 並且，設置了印刷電路板（PCB) 4,在印刷電路板4上面可以固定多個電極部6。
[0070] 自電容方式隨著按鈕8的移動，使金屬部3向任意方向移動時，位於任意方向的電 極部6和隨著增加接近面積而增加後，感知按鈕8移動的方式。
[0071] 互電容方式是薄膜部5由TX和RX構成，隨著按鈕8的移動，金屬部3向任意方向 移動時，位於任意方向的電極部6和隨著增加接近面積而增加電容後，感知按鈕8移動的方 式。
[0072] 上述實施例是配置兩個磁鐵時，即採用第一磁鐵及第二磁鐵時，和配置一個磁鐵 時，即磁鐵位於下面，金屬位於磁鐵上面時的實施例。
[0073] 下面實施例是配置一個磁鐵時，金屬位於下面，磁鐵位於金屬上面時的實施例。
[0074] 薄膜部5是位於鍍層金屬的第二磁鐵3下面，起到電的絕緣及調整按鈕8的摩擦 作用。
[0075] 多個電極部6位於鍍層金屬的第二磁鐵3下面，隨著與鍍金屬的第二磁鐵3接近 而產生靜電容量。具體來講，多個電極部6是為了與鍍金屬的第二磁鐵3外周緣接近而配 置。
[0076] 薄膜部5是位於鍍金屬的第二磁鐵3和電極部6的之間，則起到絕緣及調整摩擦 的作用。
[0077] 為了起到絕緣及調整摩擦的作用，可以採用多種絕緣體來製作薄膜部5。
[0078] 利用按鈕8結構的鍍金屬的第二磁鐵3和電極部6保持一定的距離，如果能保持 絕緣和調整摩擦的結構時，可以不使用薄膜部5。
[0079] 在多個的電極部6上，每個均分配頻道值，隨著按鈕8的移動，鍍金屬的第二磁鐵 3向任意方向移動時，鍍金屬的第二磁鐵3和位於任意方向的電極部6的接近面積則增加， 如果電極部6的靜電容量增加時，可選擇分配在該電極部6的鍵值，或者計算電極之間靜電 容量的變化後，再計算在鍍金屬的第二磁鐵3位置的坐標。
[0080] 具體來講，電極部6是以自電容方式可以感知靜電容量，而且也可以用互電容方 式感知靜電容量。
[0081] 並且，設置了印刷電路板4,在印刷電路板4上面可以固定多個電極部6。
[0082] 自電容方式是，隨著按鈕8的移動，鍍金屬的第二磁鐵3向任意方向移動時，位於 任意方向的電極部6和隨著增加接近面積而增加電容後，感知按鈕8移動的方式。
[0083] 互電容方式是，薄膜部5由TX和RX構成，隨著按鈕8的移動，鍍金屬的磁鐵3向 任意方向移動時，位於任意方向的電極部6和隨著增加接近面積而增加電容後，感知按鈕8 移動的方式。
[0084] 根據上述靜電容量方式時，在多個電極部的每個上面分配頻道而可以生成各種鍵 值，以無觸點靜電容量方式，可以提高壽命及品質的可信度。
[0085] 這樣設計的本實用新型，由於不採用彈性體，而是通過磁鐵相吸的力量，使按鈕返 回到原來的位置。因此，即使長時間使用滾輪開關，也不會發生故障，可以獲得永久使用的 效果。
[〇〇86] 當然，上述說明並非是對本實用新型的限制，本實用新型也並不僅限於上述舉例， 本【技術領域】的技術人員在本實用新型的實質範圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應 屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種採用磁鐵的滾輪開關，所述滾輪開關（100)包括上面形成開口部的蓋子（10)及 其內突出開口部的按鈕（8)，按鈕（8)下設置的回車鍵開關，以及按鈕（8)外周緣的印刷電 路板（4)上設置選擇鍵值的多個觸摸式開關（7a)，其特徵在於：印刷電路板（4)下面對應按 鈕（8)下部設置有第一磁鐵（2)，所述按鈕（8)上部為絕緣體（1)，按鈕（8)下部為隨之移動 且與第一磁鐵（2 )相互吸引的第二磁鐵或磁性金屬部（3 )。
2. 根據權利要求1所述採用磁鐵的滾輪開關，其特徵在於：按鈕（8)下部設置隨之移動 的第一磁鐵（2)，而印刷電路板（4)下面對應按鈕（8)下部設置有與第一磁鐵（2)相互吸引 的第二磁鐵或磁性金屬部（3)。
3. 根據權利要求1所述採用磁鐵的滾輪開關，其特徵在於：與第一磁鐵（2)相互吸引的 第二磁鐵或磁性金屬部（3)外表面具有金屬鍍層。
4. 根據權利要求1所述採用磁鐵的滾輪開關，其特徵在於：按鈕（8)外周緣的印刷電 路板（4)上設置多個選擇性發生電壓的霍爾傳感器（7b);或設置多個增減電阻值的電阻 (7c)。
5. -種採用磁鐵的滾輪開關，所述滾輪開關（100 )包括上面形成開口部的蓋子（10 )及 其內突出開口部的按鈕（8)，按鈕（8)下配置的回車鍵開關，以及按鈕（8)外周緣的印刷電 路板（4)上設置的多個生成靜電容量的電極部（6)，其特徵在於：印刷電路板（4)下面對應 按鈕（8 )下部設置有第一磁鐵（2 )，所述按鈕（8 )上部為絕緣體（1)，按鈕（8 )下部為隨之移 動且與第一磁鐵（2 )相互吸引的第二磁鐵或磁性金屬部（3 )。
6. 根據權利要求5所述採用磁鐵的滾輪開關，其特徵在於：在電極部（6)與二磁鐵或磁 性金屬部（3)之間，設置有起到絕緣和及調整摩擦作用的膜部（5)。
7. 根據權利要求5所述採用磁鐵的滾輪開關，其特徵在於：多個生成靜電容量的電極 部（6)是自電容方式或互電容方式感知靜電容量的電極部。
【文檔編號】G06F3/0338GK203849691SQ201420265401
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】郭珉豪 申請人:天津協進電子有限公司