专利名称：磁性摇摆计量控制器暨归位结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁性摇摆计量控制器暨归位结构，其可革新并解决公知计量控制器中的左、右向控制构造暨归位设计，并利用摇摆位移动作驱使恒性磁铁因位移而产生磁场变化信号，进而撷取该变化信号资料以达到计量控制能力的结构。
背景技术：
本实用新型为一种磁性摇摆计量控制器暨归位结构，其目的在于提供一种位移向量的撷取控制构造暨特有的归位结构，可应用于现今固定式或移动式的电子信息设备中，专用做指针器或位移向量的撷取暨控制结构；该计量控制器最具代表性即是广泛所使用的计算机周边控制的「鼠标」装置。
在计算机发展史中用来控制屏幕指针移动接口设备相当多，从最早键盘控制式衍进至有线鼠标以至目前无线式鼠标或光学式鼠标等，其主要目的在于控制指针移动、屏幕卷动及点选控制三大机能。
以目前最佳且最先进的鼠标结构设计，如图10所示，其中的滚控轮机构A2由轮体内配合电子电路板及感测组件(光学式的光栅原理)所构成，经由正向或反向旋转即可控制旋转向量计量控制；该设计所诉求的左、右向的横向计量控制，则是以左向或右向偏动方法进行左、右向微动开关控制，由图中可明白看出，该种鼠标A1的承载机构上的滚控轮机构A2，是延外框架A3的左、右向各延出一控制压杆A4以对应于左、右向所设的微动开关A5；当滚控轮机构A2向左偏动其左边的压杆即会因位差关系触动左壁上的微动开关A5；若滚控轮机构A2向右偏动其右边的压杆同样因位差关系触及于右壁上的微动开关A5，藉由此等结构及反向位差关系，即达成公知鼠标左、右向的横向计量功能。
其次，对于前述鼠标A1的归位结构，则是利用一夹合弹片A6为之，其原理是藉由夹合弹片A6及中央的限制片A61两者配合，可使所具的夹性力量来进行复归正位；因此，当滚控轮机构A2被外力施予左、右向摆动时，恰而提供复归正位的力源及机能；至于滚控轮机构A2被外力施予下压移动的复归正位机能，则需另藉一套轴式弹簧做上、下归位机能；简单说，以公知鼠标A1对于左、右及上、下的归位结构中，必需运用两种不同的归位组件夹合弹片及套轴式弹簧，方能分别达到左、右及上、下的归位效能。
了解前述公知鼠标对于左、右向的摆动计量控制暨归位结构后，不难得知该种计量结构及设计方式确实存在多重不良缺失，可归纳下列数点1、由于前述公知摆动计量控制结构，是用采触控微动开关的方式设计，但微动开关的触控机构仍然存有作动间隙、作动灵敏度及使用寿命的问题。
2、延由第1点所述，公知摆动计量控制结构是采用触控微动开关的方式设计；因此，在操作实施时需要较大的作动力量以触动微动开关，操作的手感会有抵触阻碍的不适感觉，而此问题将使该种设计蒙受较大批评及考验。
3、由于公知摆动计量控制结构是以微动开关做为控制主体；因为微动开关均有机械使用寿命的问题，当任一微动开关发生故障或是因使用磨损而触控不良时，均会产生操控不易的困境，甚至形成无法使用的窘境，进而缩短产品的使用寿命。
4、由于公知摆动计量控制结构的设计较为复杂与精密，并以小型微动开关做为控制主体，不仅材料成本较为昂贵，且其生产制造的装配工事亦显具费时费力；因此，总体成本上的大幅增加势必为预料的事。
5、由于公知摆动计量控制结构使用微动开关做为控制主体，其摆动结构的左、右侧需延出一对压杆以触控于左、右向所设的微动开关，势必造成其结构体积过于庞大，若欲设计应用在较小尺寸的鼠标装置之中，势必相当困难。
6、由于公知摆动计量控制结构的复归位机构是以弹性夹片为之；但是，就算是使用最小的弹性夹片，其夹片弹力仍嫌太大，在操作实施时需要较大的操作力量；因此，不仅会造成操作的不适感觉，并且容易造成操作疲劳，甚至可能会对人体造成操作上的伤害，不得不谨慎考虑。
7、由于公知摆动计量控制归位结构，必需分别以「弹性夹片」及「套轴式弹簧」分隶实施于左、右及上、下的复归位机能，除组件繁杂、成本提高外，配装上亦会增加人工组装成本，有碍产品价格竞争优势。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种磁性摇摆计量控制器暨归位结构，尤其是指一种通过其归位结构而获得精确、稳定及可靠的左、右计量控制与复归位功效的磁性摇摆计量控制器暨归位结构。
为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种磁性摇摆计量控制器暨归位结构，针对左、右向计量控制所设计，实施以摇摆位移动作驱使恒性磁铁产生位移磁场变化，以供感测组件撷取信号变化资料，达到计量控制效能；其结构包括有一滚控轮机构、一撑合基座、一摇摆杆、一恒性磁铁、霍尔感测组件及归位结构；其中弹性归位结构，以一弹性归位条圈合定位于基柱，并由基柱的导引剖槽延伸对正暨穿合于摇摆杆形成牵制的作用。
如上所述磁性摇摆计量控制器暨归位结构，滚轮机构的前、后向设有枢轴，枢轴是呈内凹槽结构，其凹入的距离等于滚轮机构点压的距离，可同时触压于滚控轮机构下方所设的微控开关；此外，该滚轮机构归位亦由弹性归位条所牵制。
如上所述磁性摇摆计量控制器暨归位结构，摇摆杆，其下方连设有一摆体，摆体内另设有一可容置恒性磁铁的容置槽；通过控制滚轮机构左、右向摇摆，即可同步驱使恒性磁铁产生摆荡性磁场变化，以供设于恒性磁铁下方的霍尔感测组件进计行撷取左、右向摆动的信号变化资料，进行左、右向控制机能。
如上所述磁性摇摆计量控制器暨归位结构，恒性磁铁与霍尔感测组件，是可使恒性磁铁的磁极为横向排设N、S极，下方为单一的霍尔感测组件。
如上所述磁性摇摆计量控制器暨归位结构，恒性磁铁与霍尔感测组件的实施，是可令恒性磁铁的磁极排设为上层S极、下层N极、或是上层N极、下层S极；恒性磁铁下方则对应排列两组霍尔感测组件。
如上所述磁性摇摆计量控制器暨归位结构，弹性归位条是可于延伸出的弹条部份另加设缓冲结构。
本实用新型的前提是配置于计量控制器的滚控轮机构中，以专做为左、右向计量控制所用；因此，结构中包括有一滚控轮机构、一撑合基座、一摇摆杆、一恒性磁铁、霍尔感测组件及归位结构；其中的滚控轮机构由轮体配合内部的电子电路板及感测组件所构成，经由正、反向旋转即可控制旋转向量计量控制该机构非为本实用新型专利诉求，该滚控轮机构前、后向均设有一纵向枢轴，并令该枢轴跨置并活枢于前、后撑合基座卡槽之内，使整个滚控轮机构可具左、右摆动能力。
摇摆杆与前述其一的枢轴连设，下方则连设有一摆体，摆体之内另设有一恰可容置恒性磁铁的容置槽，以使槽内的恒性磁铁随着摇摆杆进行左、右向同步摆动；缘此，以摆动恒性磁铁所产生的磁场变化原理，将可藉由平设于恒性磁铁下方的霍尔感测组件进行撷取左、右向磁场信号变化资料以进行左、右向控制机能。
摇摆杆与滚控轮机构的枢轴连设，在摇摆杆上设置一弹性归位条，用以控制滚控轮机构的复归位机能。当无外力施予滚控轮时，该弹性归位条是恒处于复归位的中心位置。当外力施予滚控轮使其左、右向摆动时，外力亦同时对该弹性归位条提供横向复归位的力源。当外力下压滚控轮使其向下移动时，外力亦同时对该弹性归位条提供纵向复归位的力源；因此，不论滚控轮被施予横向或纵向的外力，该弹性归位条均具有使滚控轮机构自动复归位的效能。
霍尔感测组件为撷取恒性磁铁因位移而产生磁场变化的信号，透过信号处理单元将撷取的信号转换为数值数据，并经由一微处理器运算转换为相对的位移向量资料，藉由一传输接口将位移向量资料传送给计算机系统或电子设备以作为控制及应用。
综上所述，本实用新型不但排除公知左、右摆动计量控制器的触压结构，同时亦去除微控开关所产生各种不良因素，尤其是本实用新型所采用的归位设计，更将使得本实用新型磁性摇摆计量控制器发挥超高功效，其创新、突破将赢得市场优势；因此，在与公知结构相比分析下，本实用新型具有以下优点1、本实用新型所实施的摆动操控，是利用恒性磁铁与霍尔感侧组件取代传统的开关器；因为将操控机构由机械动作改为电子作动，因此，没有开关器使用寿命问题，可大幅提高使用寿命暨降低材料与制造成本。
2、本实用新型所实施的摆动操控是以磁场信号为主体，省却左、右向两侧开关器所占空间，大幅缩小结构体积；因此，更容易设计应用于较小或特种尺寸的鼠标装置之中。
3、本实用新型所实施的摆动操控是以磁场信号为主体，其磁场信号的变化随摆动同步产生，该信号经由微处理器程序运算处理，因此可以调整与设定摆动灵敏度，具有可调操控的效能。
4、本实用新型所实施的摆动操控是以无开关器作动的电子方式实施，其操控摆动的灵敏度可随使用者的设定进行调整，满足使用者操控习惯。
5、本实用新型是以恒性磁铁的磁场做为信号产生装置，其磁场信号稳定且不易受到外界噪声干扰；因此，具有稳定、可靠与精准的操控优势。
6、本实用新型的归位结构仅以一弹性归位条贯穿并牵制于摇摆杆；简单说，弹性归位条是恒与摇摆杆形成一致动作，以供为复归正位的力源；因此，当摇摆杆不论是往上、下、左、右方向偏动，均可由弹性归位条牵引拉回于复归正位，不但手感的操控力量更为均匀一致，且其复归位的效能可靠又准确。
7、本实用新型的归位结构仅以一弹性归位条贯穿并牵制于摇摆杆与整个滚控轮机构，可让滚控轮机构具有压控设置于下方的微控开关与自动复归正位的效能；因此，本实用新型的弹性归位条是具备双重运作效能，除能减化组件与降低成本；特别是，本实用新型的归位条能够达成纵向与横向复归正位的目的。
8、综合上述优势的结合，本实用新型将可配合现今电子制造技术，可使相关组件的体积及大小，依所需的应用场合做调整，配施于现今各种需求计量暨控制的信息产品中，成为本实用新型最大的优势。
综合以上所述，本实用新型除能革新目前最新的横向摆动计量控制结构外，亦同时解决横向与纵向的归位所造成的各种问题及缺失；简单说，本实用新型是以更简单的结构获取最高的效能，同时衍具多重且丰富的附加特有效能，不论是对业界或是使用者两方面而言，均是具有『双赢』的产业利用价值。
图1是本实用新型最佳外观立体实施例示意图。
图2是本实用新型摇摆杆的结构示意图。
图3是本实用新型侧视整体结构平面暨操控动作示意图。
图4是本实用新型前视整体结构平面暨操控动作示意图。
图5是本实用新型弹性归位条另种实施例示意图。
图6是本实用新型摇摆杆呈右向摆动的动作示意图。
图7是本实用新型摇摆杆呈左向摆动的动作示意图。
图8是本实用新型恒性磁铁与霍尔感测组件第一实施方案示意图。
图9是本实用新型恒性磁铁与霍尔感测组件第二实施方案示意图。
图10是公知计量控制器左、右向控制结构示意图。
附图标号说明1、滚控轮机构11、枢轴 111、凹槽112、微控开关2、撑合基座21、卡槽3、摇摆杆31、摆体 311、容置槽
4、恒性磁铁 5、霍尔感测组件6、归位结构60、弹性归位条 601、设缓冲结构61、基柱62、导引剖槽具体实施方式
首先请参阅图1所示，本实用新型设计专针对左、右向的横向计量控制所用，因此其运用标的上并不需限制；换言之，整体的架构应以摇摆动作驱使恒性磁铁位移产生变化磁场进而撷取磁场变化信号资料，达到计量控制能力为最终原则及目的。其结构中包括有一滚控轮机构1、一撑合基座2、一摇摆杆3、一恒性磁铁4、霍尔感测组件5及归位结构6所组成。其中的滚控轮机构1由轮体配合电子电路板及感测组件所构成，以达成正、反的旋转计量操作及控制(该机构非为本实用新型专利诉求，故不多为赘述)；该滚控轮机构1前、后向均设有枢轴11，并令该枢轴11跨置并活枢于前、后向所设的撑合基座2卡槽21之内，使整个滚控轮机构1经由左、右向控制即可产生左、右摆动机能。
续如图2、4所示，前述的摇摆杆3是由其一枢轴11延设，下方另连设有一摆体31，摆体31之内另设有一恰可容置恒性磁铁4的容置槽311，以使容置槽311内恒性磁铁4可随摇摆杆3进行左、右向同步摆动；藉由此结构动作特性，将可使得恒性磁铁4产生摆荡动作机能，随其摆荡动作来驱使恒性磁铁4位移而产生磁场变化，以供设于恒性磁铁4下方的霍尔感测组件5进行撷取磁场变化信号资料以进行左、右向控制机能。
同如图2所示，摇摆杆3的枢轴11是内呈具凹槽111结构，其凹入的距离恰等于整个滚控轮机构1向下压控的距离，且此压控操作是可同时触压于滚控轮机构1下方所设的微控开关112，如图3所示。
请返回图1所示，归位结构6是以一弹性归位条60圈合定位于基柱61后，并由基柱的导引剖槽62延伸而出；其所延伸出适长的弹性归位条60是对正并穿合于摇摆杆3形成具有牵制作用，使弹性归位条60可随摇摆杆3的摆幅同步进行摆动；如图6及图7所示，该弹性归位条60于正常状态下，是恒处于正中心位置，对于各向位外力施于该弹性归位条60时，即摇摆杆3处于左、右摇摆时，即藉由自身弹性机能自动复归原位；至于下压于滚控轮机构1的复归位机能，则是因弹性归位条60不受施力向位限制，同样可令整个滚控轮机构1形成往上归位动作；所以滚控轮机构经外力下压后，仍是藉此弹性归位条60达到复归位的效能，如图3所示。
续请参阅图5所示，该弹性归位条60，是可于延伸出的弹条部份另加设缓冲结构601，使归位时的力道更为柔顺暨稳定。
续如图8、9所示，本实用新型针对于恒性磁铁4与霍尔感测组件5的实施，是以两种方案为代表。其一是如图8所示，其恒性磁铁4的磁极呈横向排设N、S极，恒性磁铁4下方为单一的霍尔感测组件5用以撷取恒性磁铁4摇摆动作所产生的磁场变化信号，其输出信号波形图如图8所示。波形图中的线性区信号为最佳线性位移向量的判断信号，而线性区外的信号虽不做为最佳的位移向量判断信号，但可做为最大位移方向的判断信号；波形图中的摆动偏量可以做为摆动的线性变化角度判断信号，做为最佳控制机能。
其二是如图9所示，恒性磁铁4与霍尔感测组件第二实施方案，可将恒性磁铁4的磁极排列为上层S极、下层N极或上层N极、下层S极亦可，恒性磁铁4下方对应排列两组霍尔感测组件5用以撷取恒性磁铁4摇摆动作所产生的磁场变化信号，其输出信号波形图如图9所示，波形图中的两组霍尔感测组件的输出信号可以做为位移向量的判断信号；波形图中的摆动偏量可以做为摆动角度的判断信号，同样能达到最佳控制机能。
综合以上结构详述，本实用新型确实革新现有计量控制器对于左、右向控制暨归位机能及结构，由其简单的结构设计的中即可获得极为精确、稳定暨可靠的左、右计量控制与复归位的功效，达成以结构衍生功效。
权利要求1.一种磁性摇摆计量控制器暨归位结构，针对左、右向计量控制所设计，实施以摇摆位移动作驱使恒性磁铁产生位移磁场变化，以供感测组件撷取信号变化资料；其结构包括有一滚控轮机构、一撑合基座、一摇摆杆、一恒性磁铁、霍尔感测组件及归位结构；其特征在于弹性归位结构，以一弹性归位条圈合定位于基柱，并由基柱的导引剖槽延伸对正暨穿合于摇摆杆。
2.如权利要求1所述磁性摇摆计量控制器暨归位结构，其特征在于，滚轮机构的前、后向设有枢轴，枢轴是呈内凹槽结构，其凹入的距离等于滚轮机构点压的距离，可同时触压于滚控轮机构下方所设的微控开关；此外，该滚轮机构归位亦由弹性归位条所牵制。
3.如权利要求1所述磁性摇摆计量控制器暨归位结构，其特征在于，摇摆杆，其下方连设有一摆体，摆体内另设有一可容置恒性磁铁的容置槽；通过控制滚轮机构左、右向摇摆，即可同步驱使恒性磁铁产生摆荡性磁场变化，以供设于恒性磁铁下方的霍尔感测组件进计行撷取左、右向摆动的信号变化资料，进行左、右向控制。
4.如权利要求1所述磁性摇摆计量控制器暨归位结构，其特征在于，恒性磁铁与霍尔感测组件，是可使恒性磁铁的磁极为横向排设N、S极，下方为单一的霍尔感测组件。
5.如权利要求1所述磁性摇摆计量控制器暨归位结构，其特征在于，恒性磁铁与霍尔感测组件的实施，是可令恒性磁铁的磁极排设为上层S极、下层N极、或是上层N极、下层S极；恒性磁铁下方则对应排列两组霍尔感测组件。
6.如权利要求1所述磁性摇摆计量控制器暨归位结构，其特征在于，弹性归位条是可于延伸出的弹条部份另加设缓冲结构。
专利摘要本实用新型公开了一种磁性摇摆计量控制器暨归位结构，专指一种利用摇摆位移动作驱使恒性磁铁因位移而产生磁场变化信号，进而撷取该变化信号资料以达到计量控制能力的结构，同时再于此磁性摇摆计量控制器中提供一种特有归位结构设计，该归位结构具有横向与直向的归位机能；因此，对于摇摆位移性及垂直位移性的归位均可轻易达成。
文档编号G06F3/033GK2738319SQ20042006721
公开日2005年11月2日 申请日期2004年6月15日 优先权日2004年6月15日
发明者李文进, 陈尚豪 申请人:精博科技股份有限公司, 精模电子科技(深圳)有限公司, 蔡火炉