输入装置的制作方法

文档序号:6840139阅读:243来源:国知局
专利名称:输入装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种利用回转部件的回转,来控制显示器上的画面滚动的输入装置。
以前,众所周知的这种输入装置,是利用回转式电气装置的回转构件的回转,来控制显示器上画面滚动的。
以下根据图20~图23来说明,将回转式编码器作为上述回转式电气元件的输入装置的现有技术。
在这种输入装置中,回转式编码器41安装在回路基板54上。该回转式编码器41由具有被检测体的回转构件46,具有检测体的支承构件42,与回转构件46弹性连接的分度板52,将回转构件46、支承构件42和分度板52固定成一个整体的安装板53构成。回转构件46可转动地支承在由支承构件42、分度板52和安装板53组成的固定构件上。
支承构件42被制成五角形绝缘合成树脂基板,在其中心部分做出接合孔43。由三个导电金属弹性片44a,44b,44c构成的检测体44,和分别与这些导电金属弹性片44a,44b,44c导通的端子45a,45b,45c插入该支承构件42中。
回转构件46由圆板形的绝缘合成树脂制成,在其中心部分,回转轴47与它作成一个整体。回转轴47的一端内圆周表面上有一个平坦部分,用于插入后述的操纵轴60的孔48,沿着回转轴线R的方向延伸,穿过回转轴47的另一端。另外,为了避免操纵轴60倾倒时,与该轴60接触,在孔48的另一端,做有直径比其一端大的一个大直径孔48a。在回转构件46上,埋入环形导电板(图中没有示出),作为该导电板的一部分的多个导电部分49,露出在回转构件46的表面上。被检测体50等间隔地配置在以回转轴47为中心的同心圆周上。另外,在回转构件46的内表面全圆周上,作出由以下回转轴47为中心,放射状延伸的多个凹凸构成的放射状凹凸部分51。该回转构件46的回转轴47的一端,插入支承构件42的接合孔43中,多个导电部分49与三个导电金属弹性片44a,44b,44c滑动接触。
分度板52为由金属制的板弹簧,将压力加工制成,在其前端作出与回转构件46的放射状凹凸部分51弹性接触的突出部分52a。
安装板53是通过将金属制的矩形板两侧弯成直角,作成断面为C字形,它具有四个爪53a和两个安装脚53b,和用冲压去毛刺加工法制成的接合孔53c。另外,在分度板52的后端固定在安装板内面的状态下,该安装板53放置在回转构件46的内表面上。回转轴47的另一端,插入接合孔53c中;四个爪53a弯折过来,将回转构件46,支承构件42和分度板53夹住,使它们固定成一个整体。分度板52的突出部分52a位于回转构件46的放射状凹凸部分51的凹部内。
这样,形成了由支承构件42,分度板52和安装板53组成的固定构件。回转构件46利用回转轴47插入接合孔43,53c中,可转动地支承在该固定构件上。另外,三个导电金属弹性片44a,44b,44c构成的检测体44,和由多个导电部分49构成的检测体50,构成了借助回转构件46的回转,生成脉冲信号的脉冲信号发生部分。
在回路基板54上,作出端子插入孔54a,安装孔54b和空刀孔54c。按压式开关55被夹在该空刀孔54c中,并安装在与端子插入孔54a和安装孔54b相对的位置。该按压式开关55的结构是这样的在与回路基板54连接固定的本体56上,设有一个作动器56a,在该本体56的一端,安装着螺旋弹簧57,在本体56的另一端上形成具有上端开放的长孔58a的轴支承部分58。
这样,如上述这样构成的回转式编码器41,通过将插入端子插入孔54a和安装孔54b中的端子45a,45b,45c,与两个安装脚53b焊接起来,可使与该按压式开关55相对地安装在回路基板54上的端子45a,45b,45c,与回路基板54电气上连接起来。
另外,在回转式编码器41和按压式开关55之间,配置着一个圆板形的操纵件59,该操纵件的一部分位于上述空刀孔54c内。操纵轴60贯通该操纵件59的中心,并与该操纵件固定在一起;操纵轴的两端插入回转构件46的孔48和按压式开关55的长孔58a中。操纵轴59与回转构件46成为一体回转,并且该操纵轴只能以回转轴47的一端为支点,在该长孔58a的上下方向(箭头B,C方向)做倾倒运动。
另外,在操纵轴60的一端,嵌入一个套筒61。螺旋弹簧57和作动器56a与该套筒61接触,使该操纵轴60保持与回路基板54平行。套筒61与按压式开关55的本体56相对,彼此之间隔开一个H的距离;而本体56的一端与回转构件46的回转轴47的一端之间的距离设定为L1。
在这个状态下,当操作者用手指转动操纵件59时,分度板52的突出部分52a与放射状的凹凸部分51的凹凸处交替地弹性接触,产生“咔嗒”声的感觉。同时,由于回转构件46与操纵轴60成为一体,与操纵件59一起向同一个方向转动,随着回转构件46的转动,三个导电金属弹性片44a,44b,44c和多个导电部分49接触和离开,产生脉冲信号。这个脉冲信号作为操纵件59的回转量检测信号,从端子45a,45b,45c输出,送入回路基板54中。这时,由于操纵轴60与作在孔48的内圆周表面上的平坦部分和平面彼此接合,因此,回转构件46和操纵轴60可以无松动地连接。这样,操纵件59的转动可以可靠地传送给回转构件46。
另外,当操作者用手指按压操纵件59时,如图23所示,操纵轴60以上述回转轴47的一端为支点,其嵌有套筒61的一端,克服螺旋弹簧57的弹力,沿箭头C方向下降一个H的距离而倾倒。这样,套筒61压着该按压式开关55的作动器56a,按压式开关55的通断状态被切换。按压式开关55的通断信号输入回路基板54中。这时,操纵轴60的倾斜角度θ=tan-1(H÷L1),操纵轴60的另一端在孔48a内,沿径向方向移动的距离为L3×tanθ。如上所述,由于操纵轴60和孔48的平面相互是接合的,因此,与操纵轴60的倾倒相关联,回转构件46也倾斜。这样,回转构件46和可转动地支承该回转构件46的安装板53的轴承,受到很大的负载作用。当操作者停止按压操纵件59时,螺旋弹簧57的弹力,使操纵件59和操纵轴60,回复至按压前的状态(箭头B方向)。
输入回路基板54中的操纵件59的回转量检测信号和按压式开关55的通、断信号,经过设在回路基板54上的图中没有示出的CPU运算后,输入至图中没有示出的表示装置,可以控制图中没有示出的显示器上的画面滚动或光标等。
其次,说明回转式编码器41的装配方法。首先,在固定工序中,预先准备一个利用粘接等适当方法将该分度板52固定在安装板53内表面上的一个部件。另外,在装配工序中,将回转构件46的回转轴47的另一端,插入安装板53的接合孔53c中,再使三个导电金属弹性片44a,44b,44c与导电部分49相对,将支承构件42盖在回转构件46上,使回转轴47的一端插入接合孔43中。然后,将安装板53的四个爪53a弯折至支承构件42上,将回转构件46,支承构件42和分度板52夹住,就完成了回转式编码器41的装配。
但是,在上述现有技术的输入装置中,如图23所示,当操纵轴60倾倒时,在回转构件46的孔48与操纵轴60的另一端的接触点上,分别有向上的力F3和向下的力F4作用在回转轴47的一端。由于这样,在回转式编码器41上有一个力矩作用,使回转式编码器41,向箭头A的方向倾倒。结果,作用在端子45a,45b,45c和回路基板54的焊接部分62(连接部分)上的负荷加大,可以引起端子45a,45b,45c和回路基板54的连接破坏。
另外,操纵轴60受到力F3和F4的反力作用,不能平稳地倾倒。
另外,由于操纵轴60与回转构件46一起回转,又由于回转轴47的孔48的大小,与操纵轴60的外形大致相等,操纵轴60的另一端,不容易插入回转轴47的孔48中,因此,在将操纵轴60插入孔48的作业中,装配的工时要增加。
另外,为了避免操纵轴60倾倒时与轴60接触,该孔48的大直径部分48a是必要的,这就使回转构件46尺寸增大,使输入装置41尺寸增大。
另外,因为在装配时,要预先准备一个将安装板53和分度板52固定在一起的部件,因此,装配工序之前就要进行粘接工作,作业性不好,使整个制造工序时间加长。
再者,当分度板52在安装板53内表面上的安装位置有偏差时,由分度板52的突出部分52a与放射状凹凸部分51的凹凸处弹性接触得到的发出“咔嗒”声的位置也产生偏差,这样,就不能输出上述操纵件回转量的检测信号和进行定时。因此,该分度板52在安装板53内表面上的安装精度必须很高,这使得分度板52的定位非常麻烦,使装配工时增加,制造成本提高。
本发明是考虑到现有技术的问题而提出的,其目的是要提供一种在回转式电气元件倾倒时,可以消除加在端子和回路基板的连接部分上的负荷,使端子和回路基板保持良好的连接状态的输入装置。本发明的另一个目的是要提供一种操纵轴容易插入,可减小操纵轴倾倒时,在回转构件的孔和操纵轴的接触点上产生的力,使操纵轴可以平稳地倾倒的,尺寸小的输入装置。本发明再一个目的是要提供一种取消装配工序前的固定工序,分度板的安装位置容易确定的回转式电气元件。
为了达到上述目的,本发明的输入装置具有下列结构构件固定构件和可转动地支承在该固定构件上的回转构件;具有输出由该回转构件的转动产生的电气信号的端子的回转式电气元件;与上述端子连接,输入上述电气信号的回路基板;沿上述回转构件的轴线方向延伸,与上述回转构件的一端接合,使该回转构件转动的操纵轴;安装在上述操纵轴上的操纵件;和设在上述端子上,当随着在与上述操纵件和上述回转构件轴心垂直的方向的按压动作,上述回转式电气元件倾倒时,会发生挠曲的部分。
因此,当在与回转构件轴心垂直的方向上按压操纵件时,由于端子挠曲部分挠曲,使回转式电气元件倾倒,大的应力难以加到端子与回路基板的连接部分上,可以使端子和回路基板保持良好的连接状态,并且可平稳地按压操纵件。
另外,在上述固定构件上设有安装板,用以将上述回转式电气元件安装在上述回路基板上;在与上述端子的操纵件相对的表面和其相反的表面相对的安装板上,作出与上述回路基板连接的延长部分;通过按压上述操纵件,上述回转式电气元件可从上述延长部分和上述回路基板的接触部分为支点倾倒。
因此,由于可以将接触部分为支点,使回转式电气元件平稳地倾倒,所以可以平稳地按压操纵件。
另外,在上述结构中,上述安装板的延长部分,与上述回路基板的板面接触。
因此,可以不用焊接,而利用简单的结构,使该回转式电气元件倾倒。
另外,在上述结构中,在上述端子上设有剩余部分,利用该剩余部分,形成上述挠曲部分。
因此,可使该回转式电气元件平稳地倾倒。
另外,在上述结构中,上述端子的上述剩余部分弯曲成C字形。
因此,可以平稳地使该回转式电气元件倾倒。
另外,在上述结构中,上述剩余部分的C字的开口,向着上述操纵件。
因此,可以平稳地使该回转式电气元件倾倒。
另外,在上述结构中,设有多个上述端子,该多个端子配置在与上述操纵轴的回转轴线垂直的一个表面上,并且从上述固定构件,向着回路基板突出出来。
因此,按压该操纵件,可使具有多个端子的回转式电气元件平稳地倾倒。
另外,在上述结构中,具有通过按压上述操纵件而被驱动的按压式开关。
因此,可以进行多个输入。
此外,为了达到上述目的,本发明的输入装置具有下列结构构件固定构件,可转动地支承在该固定构件上,具有沿回转轴线方向延伸的孔的回转构件;输出由该回转构件的转动产生的一电气信号的回转式电气元件;一端与上述回转构件的孔接合,使该回转构件回转的操纵轴;安装在上述操纵轴上的操纵件;上述孔具有与上述操纵轴的一端接合,作在上述操纵件上的多角形孔,和与该多角形孔连接,比该多角形孔直径大的一部分孔;在上述多角形孔的内周边表面上,作出从上述操纵件相对的一端,向着另一端孔径逐渐变小的锥度部分;在上述多角形孔和上述大直径孔之间,形成台阶。
因此,由于操纵轴的一端,与回转构件的中心接合,使操纵轴倾倒的角度,比现有技术的角度小;这样,在按压操纵件时,回转构件的孔与操纵轴的接触部分上产生的力可减小,可以平稳地按压该操纵件。同时,上述回转构件尺寸可以减小,因而,输入装置尺寸可减小。另外,在锥度部分内导向的操纵轴,嵌入上述孔中,因此,容易进行装配。
另外,在上述结构中,上述锥度部分与上述回转轴线的夹角为3°。
因此,当按压操纵件,使操纵轴倾倒时,锥度部分可以稳定地支承该操纵轴。
另外,在上述结构中,上述多角形的孔作成六角形。
因此,在回转构件的任何一个回转角位置,都可平稳地使操纵轴倾倒。
另外,为了达到上述目的,本发明的输入装置具有固定构件和可转动地支承在该固定构件上的回转构件;其特征为,在上述固定构件的偏离上述回转构件外面的位置上,作有沿着上述回转构件的回转轴方向贯通的通孔。
因此,只要顺序地将固定构件的组成零件和回转构件安装在夹具上,就可以装配编码器等输入装置,生产效率提高。
另外,上述固定构件由支承构件,通过上述回转构件的回转产生“咔嗒”声感觉的分度板,和在使上述支承构件与上述分度板重叠的状态下,将上述一种构件重叠在上述分度板上,固定成一个整体的安装板构成。
因此,只要将夹具插入通孔中,就可决定分度板在安装板上的安装位置,不需要分度板与安装板的定位工作,生产率可提高。
另外,在上述固定构件上,作有两个上述通孔。
因此,固定构件的构成零件相互的位置,特别是分度板与安装板的定位,可以高精度地保证。
另外,在上述安装板上,在上述通孔的两侧,作出两个在上述通孔外面的彼此相对的固定孔;同时,在上述支承构件上,作出与该两个孔固定的两个突出部分。
因此,装配后,支承构件对安装板的安装位置不会产生偏移。
另外,在上述安装板上,在上述通孔的两侧,作出在上述通孔外面的,彼此相对的两个固定孔;在上述分度板上,作出与上述安装板上两个固定孔相对的,三个贯通的固定孔;同时,在上述支承构件上,作出插入并固定在上述安装板和分度板的两个固定孔中的两个突起部分。
因此,装配后,分度板在安装板上的安装位置不会产生偏移。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。


图1为本发明的输入装置的回转式电气元件的主视图;图2为本发明的输入装置的回转式电气元件的侧视图;图3为沿图1的3-3线所取的截面图;图4为本发明的输入装置的回转式电气元件中所具有的支承构件的内表面的图;图5为本发明的输入装置的回转式电气元件中所具有的支承构件的侧视图;图6为本发明的输入装置的回转式电气元件所具有的回转构件的主视图;图7为本发明的输入装置的回转式电气元件中所具有的回转构件的侧视图;图8为本发明的输入装置的回转式电气元件所具有的回转构件的内表面的图;图9为图6中的9-9线所取的截面图;图10为表示在本发明的输入装置的回转式电气元件所具有的回转构件上,安装滑动件的状态的主视图;图11为本发明的输入装置的回转式电气元件中所具有的分度板的主视图12为沿图11中的12-12线所取的截面图;图13为本发明的输入装置的回转式电气元件中所具有的安装板的主视图;图14为沿图13中的14-14线所取的截面图;图15为表示本发明的输入装置的回转式电气元件的装配方法的说明图;图16为本发明的输入装置的截面图;图17为本发明的输入装置的回路基板上所具有的按压式开关的立体图;图18为表示本发明的输入装置的回路基板上所具有的按压式开关被驱动的状态的说明图;图19为本发明的输入装置的主要部分的截面图;图20为现有的输入装置的截面图;图21为图20的分解透视图;图22为现有的输入装置的回转式电气元件中所具有的回转构件的主视图;图23为表示现有的输入装置的回路基板上所具有的按压式开关被驱动的状态的说明图。
下面根据图1~图19来说明本发明的输入装置的一个实施例。
这个输入装置的回转式编码器1安装在回路基板22上。随着检测体和被检测体的相对转动运动,该回转式编码器1输出电气信号。该回转式编码器1由具有被检测体20的回转构件10,具有检测体9的支承构件2,与回转构件10弹性连接的分度板16,和将回转构件10,支承构件2和分度板16固定成一个整体的安装板17构成。回转构件10可转动地支承在由支承构件2,分度板16和安装板17组成的固定构件上。
如图4~图5所示,支承构件2是大致呈五角形的绝缘合成树脂制的基板,在它的周边边缘上,作出コ字形的侧壁3,在该侧壁3的前端,作出两个突出部分3a,沿回转轴线R的方向,作有两个通孔3b,在通孔3b的两侧,作出两个相对的,在两个通孔3b外面的突起部分3c。另外,在该支承构件2上,作出圆形的接合孔4,图中没有示出的导电板,埋入接合孔4中,包围着孔4。同时,由导电的弹性材料制成的,与该导电板分别导通的三个端子5,6,7插入该支承构件2中。另外,作为上述导电板一部分的多个导电部分8,呈以接合孔4为中心的同心圆周形状,露出在该支承构件2的内表面上,成为检测体9。三个端子5,6,7形状都相同,其剩余部分5a,6a,7a分别作成弯曲形状,与该三个端子成为一个整体。
又如图6~图10所示,回转构件10由圆板形绝缘合成树脂制成,回转轴11与其中心部分做成一个整体。在回转轴11的一端,用于插入后述的操纵轴29的六角形孔12,沿着回转轴线R的方向延伸,穿过回转轴11的另一端。在回转构件10的表面上,作有环形凹部13,包围着回转轴11。在凹部13内,形成三个突出部分13a;在将各个突出部分13a压入三个孔14b中的状态下,具有由导电金属板制成的三个滑动片14a的环形的滑动件14,支承在凹部13内。这样,该滑动件14就构成了被检测体20。
另外,在回转构件10的内表面的整个圆周上,交替地形成由以回转轴11为中心,沿半径方向呈放射状延伸的多个凹部15a和凸部15b构成的放射状凹凸部分15。在回转轴11的孔12的内圆周面上,作出从回转构件10的一端,向另一端直径逐渐减小的锥度部分12a;在锥度部分12a的末端,作出一个与回转轴线R平行的小直径部分12b;与该小直径部分12b连接,作出一个大直径部分12c;在锥度部分12a的末端,作出一个台阶部分12d。如图3所示,锥度部分12a的斜度为在离开锥度部分12a的延长线K与回转轴线R的交点P0的回转构件10的一端,连接延长线K上的任意一点P1和交点P0的直线K′,与连接回转轴线R上的任意一点P2和交点P0的直线R’的夹角α。角度α设定大约为3°。回转构件10的回转轴11的一端,插入支承构件2的接合孔4中;而三个滑动片14a(图中只表示了一个)则与支承构件2中的多个导电部分8滑动连接。
如图11~图12所示,分度板16是由金属制的板弹簧冲压加工制成,在其中心作有一个大致为矩形的通孔16a在其顶部表面,作出一个突出部分16b。另外,在分度板16的后端,作出两个通孔16c,在通孔16c的两侧,作出两个相对的,在两个通孔16c外面的固定孔16d。又如图3所示,回转构件10的回转轴11的另一端,插入分度板16的通孔16a中,支承构件2的两个突起部分3c,嵌入和固定在两个固定孔16d中。两个通孔16c与支承构件2的两个通孔3b相对,同时,突出部分16b与回转构件10的放射状凹凸部分15弹性连接。
又如图13~图14所示,安装板17由金属平板经过弯折加工制成。在其背面18的两侧,有两个弯成直角的侧壁19,在这两个侧壁19的每一侧,各有两个(两侧共有四个)爪19a;而在每一侧又各有一个(两侧共有两个)安装脚19b。另外,在背面18上,利用冲压去毛刺加工法,作出圆形接合孔18a;在这个接合孔18a的两侧,在其外面,作出两个接合孔18b;同时在接合孔18a的下方,沿着回转轴线R的方向,作出两个通孔18c和在孔18c两侧,在其外面的,相对的两个固定孔18d。另外,还在通孔18c的下方,与该背面壁18的下边缘,整体地作出延长部分18e。
又如图1~图3所示,回转轴11的另一端插入安装板17的接合孔18a中,支承构件2上的两个突出部分3a分别插入两个接合孔18b中;同时,支承构件2上的两个突起部分3c插入并固定在两个固定孔18d中。支承构件2,回转构件10和分度板16位于两个侧壁19之间,分度板16的通孔16c和支承构件2的通孔3b相对,通过将四个爪19a在支承构件的两侧弯折过来,可用四个爪19a和背面壁18,夹住支承构件2,回转构件10和分度板16,使它们成为一个整体。
这样,支承构件2,分度板16和安装板17构成了上述固定构件。回转构件10利用插入接合孔4,18a中的回转轴11,可转动地支承在该固定构件上。由支承构件2和分度板16及安装板17的通孔3b,16c,18c,构成贯通该固定构件的两个通孔。这两个通孔都在偏离回转构件10的位置上,即在平面图上看,位于回转构件10的外侧位置上,在回转轴线R的方向贯通。利用由滑动件14组成的被检测体20,和由多个导电体8组成的检测体9,可构成由回转构件10的转动,产生脉冲信号的脉中信号生成部分。
其次,说明这样构成的回转式编码器1的装配方法。如图15所示,利用在平板形的基座21a的表面上垂直固定的两根定位销21b构成的夹具21,按下述次序进行装配。
首先,将在安装板17的背面18上作出的两个通孔18c,插入夹具21的两根定位销21b中,将安装板17安装在夹具21上。其次,将在分度板16的后端作出的两个通孔16c,插在夹具21的两根定位销21b上,将分度板16安装在夹具21上。这样,分度板16与安装板17的背面18接触,安装板17和分度板16的两个固定孔18d,16d彼此成为重合、相对的状态。
再其次,将回转构件10的回转轴11的另一端,插入安装板17的接合孔18a中,将回转构件10安装在夹具21上。接着,在使支承构件2的内表面,向着夹具21的状态下,将支承构件2的两个通孔3b,插入夹具21的两根定位销21b中,使两个突起部分3c插入并固定在分度板16和安装板17的两个固定孔16d,18d中,使支承构件2安装在夹具21上。
然后,将安装板17的四个爪19a弯折到支承构件2上,利用四个爪19a和背面壁18,夹住支承板件2,回转构件10和分度板16,将它们固定成一个整体,就装配完成了。在装配完成后,在支承构件2和分度板16重叠的状态下,安装板17的背面壁18与分度板16重合,利用与四个爪19a的配合动作,可使支承构件2和分度板16保持固定成一体的状态。从回转构件10的一端向着另一端,按照顺序配置三根端子5,6,7和安装板的延长部分18e。这样,回转式编码器1的装配方法,只需要将安装板17,分度板16,回转构件10和支承构件2,顺序地安装在夹具21上,就可以装配该回转式编码器1。由于不需要现有技术的,在装配工序前的固定工序,因此,生产率可以提高。
另外,由于分度板16在安装板17上的安装位置,是由两根定位销21b决定的,因此,在使分度板16与安装板17的背面18接触时,分度板16相对于安装板17,没有位置偏移。因此,当将支承构件2的两个突起部分3c插入分度板16和安装板17上的两个固定孔16d,18d中时,即使二者配合尺寸关系很严格,也可以容易地插入。另外,在回转式编码器1装配好之后,由于支承构件2的两个突起部分3c,以压配合固定在分度板16和安装板17上的两个固定孔16d,18d中,因此,分度板16在安装板17上的安装不会松动,安装位置不会偏移。
如图16所示,这样构成和装配的回转式编码器1,可以安装和用在作有图中没有示出的电路图形的回路基板22上。即在回路基板22上,作出三个端子插入孔22a和两个安装孔22b,回转式编码器1的安装脚19b,固定安装在各个安装孔22b中,插入的三个端子5,6,7分别用焊锡23与各个端子插入孔22a焊接在一起,就可与上述电路图形在电气上连接起来。这时,由于安装脚19b没有焊接,当回转式编码器1以安装板17上的延长部分18e和回路基板22的接触部分P3为支点,沿箭头A方向倾倒时,在各个端子5,6,7上所设的剩余部分5a,6a,7a上,没有负载作用,仍保持为自然长度S1。
另外,在回路基板22上作出空刀孔22c,同时,在与该空刀孔22c的相反侧,与该回转式编码器1相对,安装着一个按压式开关24。如图17所示,在与回路基板22连接固定的该按压式开关24的本体25上,配置了一个作动器25a;在本体25的一端,安装着螺旋弹簧26,在本体25的另一端,形成具有上端开放的长孔27a的轴支承部分27。
在回转式编码器1和按压式开关24之间,设有一个圆板形操纵件28。该操纵件的一部分位于上述空刀孔22c内,与回转构件10的孔12相对应的,截面为六角形的操纵轴29,贯穿该操纵件28的中心,并与操纵件固定在一起。操纵轴29的两端,插入回转构件10的孔12和按压式开关24的长孔27a中。操纵件28和回转构件10一起转动,并只可以回转轴11的孔的小直径部分12b(锥度部分12a的后端)为支点,在长孔27a的上下方向(箭头B,C方向)倾倒。
另外,在操纵轴29的一端上,嵌入一个套筒30。螺旋弹簧26和作动器25a与该套筒30接触,使操纵轴29保持与回路基板22平行。与现有技术一样,假设套筒30与按压式开关24的本体25相对,它们彼此之间隔开一个H距离;而本体25的一端与回转构件10的回转轴11的一端之间的距离为L1。
当操纵者用手指转动操纵件28时,分度板16的突出部分16b与放射状的凹凸部分15的凹部15a和凸部15b交替地弹性接触,产生“咔嗒”声的感觉。由于回转构件10与操纵轴一起,向着与操纵件28相同的回转方向转动,因此,随着回转构件10的转动,三个滑动片14a和多个导电部分8接触和离开,产生脉冲信号。这个脉冲信号,作为操纵件28的回转量输出信号,从端子5,6,7输入,送入回路基板22中。
当操作者用手指按压操纵件28时,如图18所示,操纵轴29上嵌入套筒30的一端,以回转轴11的孔的小直径部分12b(锥度部分12a的后端)为支点,按箭头C的方向,克服螺旋弹簧26的弹力,下降一个距离H而倾倒。这时,套筒30压着按压式开关24的作动器25a,使按压式开关24的通、断状况切换。开关24的通、断信号,输入回路基板22中。这时,作为倾倒支点的回转轴11的孔的小直径部分12b,在与回转轴11一端的按压式开关24的相反的一侧,与该回转轴11的一端隔开一个L2的距离,这样,通过与回转轴11的孔的小直径部分12b以外的部分的接触,不会妨碍操纵轴29的倾倒。另外,由于有台阶部分12d,并且,如上所述,锥度部分12a的倾斜度大约为3°,因此,回转式编码器1和按压式开关24的配置关系,与现有技术相同。但操纵轴29的倾角θ1=tan-1[H÷(L1+L2)],比现有技术的倾角小;同时,操纵轴29的另一端,由锥度部分12a支承,因此可以稳定地支承倾倒的操纵轴29。
这样,如图19所示,操纵轴29倾倒时,在回转构件10的小直径部分12b和操纵轴29的另一端的接触点上,分别产生向上的力F1和向下的力F2。与现有技术比较,这两个力的大小较小,因此,操纵轴29所受到的力F1,F2的反力也小,操纵轴29可以平稳地倾倒。另外,由于通过减小向上和向下的力F1,F2,加在回转式编码器1上的,箭头A方向的力矩也减小,回转式编码器1沿箭头A方向的倾倒量也减小,因此,可以减少加在各个端子5,6,7和回转基板22的连接部分(有焊锡23的部分)上的负荷。另外,由于操纵轴29的倾角减小,为避免与操纵轴29接触而作出的回转轴11的孔的大直径部分12c的半径尺寸可减小,因此回转构件10的尺寸可减小,可使回转式编码器1的尺寸减小。又由于回转构件10的孔12和插入其中的操纵轴29都为正六角形,因此,不论回转构件10在什么回转角位置,操纵轴29均可以平稳地进行倾倒。
另外,由于操纵轴29在回转构件10的中心处接合,在孔12的两端开口附近,操纵轴29在径向方向移动的距离为(L3/2)tanθ1。这意味着,为避免与操纵轴29接触而作出的回转轴11的孔12的大直径部分12c的半径尺寸,可以现有技术小,因此可使回转构件10的尺寸减小,从而使回转式编码器1的尺寸减小。在孔12的小直径部分12a上还作有平坦表面,因此,可以可靠地与操纵轴29接合,使回转构件10可以随着操纵轴29的倾倒而倾倒。另外,在本实施例中,由于操纵轴29在回转轴线R方向上,与回转构件10的中心接合,并通过回转构件10的回转轴11,与轴承接触,因此,与现有技术比较,可以抑制对回转构件10的支承部分的损坏。
又如图18所示,当回转式编码器1由于操纵轴29的倾倒而向箭头A方向倾倒时,由于分度板16的突出部分16b嵌入回转构件10的放射状凹凸部分15的凹部15a中,回转构件10不能转动,因此回转式编码器1可以与和安装板17的背面18成一整体的延长部分18e和回路基板22的接触部分P3为支点,平稳地倾倒,在与回路基板22之间形成间隙t,从而使三个端子5,6,7的剩余部分5a,6a,7a从自然长度S1缩短至长度S2,可以吸收回转式编码器1的倾倒量。吸收的结果,使得由于回转式编码器1的倾倒,加在各个端子5,6,7和回路基板22的连接部分上的负荷消除,各个端子5,6,7与回路基板22可保持良好的连接状态。
当操作者停止用手指按压操纵件28时,螺旋弹簧26的弹力,可使操纵件28和操纵轴29回复至按压前的状态(箭头C方向);端子5,6,7的剩余部分的弹力,可使回转式编码器1回复至按压前的状态(箭头A的相反方向)。这样,输入回路基板22的操纵件28的回转量检测信号,和按压式开关24的通、断信号,可在用图中没有示出的回路基板22的CPU运算后,输入图中省略了的表示装置中,控制图中没有示出的显示器上画面的滚动或光标等。
另外,在这个实施例中,在回转构件10上设置被检测体20,在支承构件2上设置检测体9;但也可以在回转构件10上设置检测体9,在支承构件2上设置被检测体20。另外,在这个实施例中,利用由滑动件14构成的被检测体20与由多个导电部分构成的检测体9的组合,构成由回转构件10的转动产生脉冲的脉冲信号发生部分;但本发明不是仅限于此;也可用其它,例如,VR式编码器或可变电阻器那样,用滑动件与电阻组合,用磁铁与霍尔元件组合等构成。
权利要求
1.一种输入装置,它具有下列结构构件固定构件和可转动地支承在该固定构件上的回转构件;具有输出由该回转构件的转动产生的电气信号的端子的回转式电气元件;与上述端子连接,输入上述电气信号的回路基板;沿上述回转构件的轴线方向延伸,与上述回转构件的一端接合,使该回转构件转动的操纵轴;安装在上述操纵轴上的操纵件;和设在上述端子上,当随着在与上述操纵件和上述回转构件轴心垂直的方向的按压动作,上述回转式电气元件倾倒时,会发生挠曲的部分。
2.如权利要求1所述的输入装置,其特征为,在上述固定构件上设有安装板,用以将上述回转式电气元件安装在上述回路基板上;在与上述端子的操纵件相对的表面和其相反的表面相对的安装板上,作出与上述回路基板连接的延长部分;通过按压上述操纵件,上述回转式电气元件可从上述延长部分和上述回路基板的接触部分为支点倾倒。
3.如权利要求2所述的输入装置,其特征为,上述安装板的延长部分,与上述回路基板的板面接触。
4.如权利要求1所述的输入装置,其特征为,上述端子上作有剩余部分,利用该剩余部分形成上述挠曲部分。
5.如权利要求4所述的输入装置,其特征为,上述端子的上述剩余部分,弯曲成C字形。
6.如权利要求5所述的输入装置,其特征为,上述剩余部分的C字的开口,向着上述操纵件。
7.如权利要求1所述的输入装置,其特征为,设有多个上述端子,该多个端子配置在与上述操纵轴的回转轴线垂直的一个表面上,并且从上述固定构件,向着回路基板突出出来。
8.如权利要求1所述的输入装置,其特征为,设有通过按压上述操纵件驱动的按压式开关。
9.一种输入装置,它具有下列结构构件固定构件,可转动地支承在该固定构件上,具有沿回转轴线方向延伸的孔的回转构件;输出由该回转构件的转动产生的一电气信号的回转式电气元件;一端与上述回转构件的孔接合,使该回转构件回转的操纵轴;安装在上述操纵轴上的操纵件;上述孔具有与上述操纵轴的一端接合,作在上述操纵件上的多角形孔,和与该多角形孔连接,比该多角形孔直径大的一部分孔;在上述多角形孔的内周边表面上,作出从上述操纵件相对的一端,向着另一端孔径逐渐变小的锥度部分;在上述多角形孔和上述大直径孔之间,形成台阶。
10.如权利要求9所述的输入装置,其特征为,上述锥度部分与上述回转轴线的夹角为3°。
11.如权利要求10所述的输入装置,其特征为,上述多角形孔为六角形。
12.一种输入装置,它具有固定构件和可转动地支承在该固定构件上的回转构件;其特征为,在上述固定构件的偏离上述回转构件外面的位置上,作有沿着上述回转构件的回转轴方向贯通的通孔。
13.如权利要求12所述的输入装置,其特征为,上述固定构件由支承构件,通过上述回转构件的回转产生“咔嗒”声感觉的分度板,和在使上述支承构件与上述分度板重叠的状态下,将上述一种构件重叠在上述分度板上,固定成一个整体的安装板构成。
14.如权利要求12所述的输入装置,其特征为,在上述固定构件上,作出上述两个通孔。
15.如权利要求13所述的输入装置,其特征为,在上述安装板上,在上述通孔的两侧,作出两个在上述通孔外面的彼此相对的固定孔;同时,在上述支承构件上,作出与该两个孔固定的两个突出部分。
16.如权利要求13所述的输入装置,其特征为,在上述安装板上,在上述通孔的两侧,作出在上述通孔外面的,彼此相对的两个固定孔;在上述分度板上,作出与上述安装板上两个固定孔相对的,三个贯通的固定孔;同时,在上述支承构件上,作出插入并固定在上述安装板和分度板的两个固定孔中的两个突起部分。
全文摘要
一种输入装置,它具有带端子5,6,7的回转式电气元件,和与端子5,6,7连接的回路基板22。在端子5,6,7上形成剩余部分5a,6a,7a;利用安装脚19b,将该回转式电气元件1安装在回路基板22上。当操纵操纵轴29,使回转式电气元件1倾倒时,剩余部分5a,6a,7a挠曲。
文档编号H01H25/06GK1274109SQ0010740
公开日2000年11月22日 申请日期2000年5月11日 优先权日1999年5月13日
发明者山崎健二 申请人:阿尔卑斯电气株式会社
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