用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆的制作方法

用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆(100、100a-100k、100m-100p)，用于控制电子小机件的触控屏幕上所显示的虚拟指向垫。该拇指摇杆(100、100a-100k、100m-100p)为可移除地安装在该触控屏幕上，使得定位盘(140、140a、140d、400)经由转柄(141)及按钮(110)的运动来操作该虚拟指向垫，以控制在该电子小机件中执行的软件。当使用者释放启动该按钮(110)时，呈环状弹簧(150)或夹紧盘簧(150a)形式的弹性构件中心定位该定位盘(140)，该弹性构件朝内偏抵绕着该拇指摇杆(100、100a-100k、100m-100p)的中空外壳(120)的开口(121)所形成的壁面组件(126、126a)。
【专利说明】用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]此专利申请案基于？(:1'/562012/000205，其要求来自2011年10月7日递交的PCT/SG2011/000350的优先权，且该整个公开内容被并入此说明书中。

【技术领域】
[0003]本实用新型涉及用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆。通过在被显示于该触控屏幕上的虚拟指向垫之上移动该自我定心触觉拇指摇杆，其允许使用者控制在该电子装置上执行的诸如游戏的软件的操作。

【背景技术】
[0004]很多电子装置现在具有用于输入数据或由选单选择一输入的触控屏幕10。此触控屏幕10包含显示屏幕12及被放置在该显示屏幕的顶部上的触控感应系统14。该触控感应系统14包含透明的感应电路，用于允许使用者经由虚拟按钮输入或作出一选择。当使用者触控虚拟按钮时，一讯号由该触控感应电路被送至该电子装置中的控制器，以登录一输入或选择。譬如，该触控感应系统14可为电阻或电容式。电阻式触控屏幕将需要机械压力被施加在该触控屏幕上的虚拟按钮上，诸如4点或360度指向垫的一个按钮。电容式触控屏幕将不需要机械压力被施加在虚拟按钮上；当使用者的手指或拇指接触该触控屏幕时，其通过感应一电容变化的虚拟按钮来工作。因触控屏幕是扁平及平滑的，启动一虚拟按钮不会对使用者给与一触觉反馈；当该使用者可很少将其眼睛离开该屏幕时，在触控屏幕10上缺乏触觉反馈给与不佳的感应经验，尤其对举例来说在iPad或智能型手机上玩游戏的使用者。
[0005]为提供一解决方案，通过卡普芬格的美国专利申请案早期公开第2011/0157056号叙述一种实体按钮，其提供触觉感觉及在触控屏幕上的感应式触控。在一实施例中，该按钮被设置在机架中。该机架是可变形的，且当该按钮上的力量被移除时，该机架造成该按钮回复回至其未致动位置。
[0006]在另一方案中，转让给索尼爱立信行动通讯公司的美国专利第7，391，410号叙述一摇杆，其在一设置于触控屏幕之上的盖件上枢转。该摇杆具有一与该触控屏幕接触的栓销。该摇杆在该触控屏幕上的运动由此被侦测。
[0007]尽管该上面现有技术装置的可用性，对于另一触控屏幕启动装置仍然有一需要，其对使用者提供触觉反馈，尤其是可移除地安装在触控屏幕上的装置，譬如，对于玩游戏的使用者或操作电视机用触控屏幕遥控器的使用者等。
实用新型内容
[0008]下文呈现一简化的摘要，以提供本实用新型的基本理解。此摘要不是本实用新型的宽广概观，且不意欲认为本实用新型的主要特色。反之，其将以普遍的形式呈现本实用新型的部分实用新型概念，当作随后的详细叙述的开头。
[0009]本实用新型提供一种自我定心触觉拇指摇杆，供使用于控制电子装置的触控屏幕上的虚拟指向垫，该电子装置诸如智能型手机、iPad、用于需要导航输入的智能型电视机等的遥控器。
[0010]在一实施例中，本实用新型提供一种用于电子装置的触控屏幕上或上方的拇指摇杆。该拇指摇杆包括:中空外壳，具有上开口及绕着该上开口而设置的壁面组件；定位盘，设置在该上开口下方，使得转柄延伸经过该上开口而与设置在该中空外壳上方的按钮连接；弹性构件，设置在延伸状态中并朝内偏抵该壁面组件及定位盘两者，以相对于该上开口对该定位盘定心；薄膜，覆盖该中空外壳的底面及将该定位盘与弹性构件包封在该中空外壳之内；以及黏合层，设置在该薄膜上，使得该拇指摇杆能移除地安装在该触控屏幕上，使得当该定位盘为定位在被显示在该触控屏幕上的虚拟指向垫上方时，使用者可经由该转柄及按钮移动该定位盘来操作该虚拟指向垫。
[0011]在该拇指摇杆的一实施例中，该弹性构件为环状弹簧或夹紧盘簧。在另一实施例中，该外壳为由聚合物、玻璃、陶瓷或非ESD (electrostatic dissipative,静电消耗)材料所制成。在另一实施例中，该定位盘、转柄及按钮为由导电或ESD材料所形成。
[0012]在该拇指摇杆的另一实施例中，该黏合层包括聚硅氧烷、或聚胺基甲酸酯黏着层；塑化聚氯乙烯层；具有微开孔(微吸杯)的层；或静态乙烯基层。该黏合层的厚度大致上约为50微米至约500微米。
[0013]在该拇指摇杆的另一实施例中，该薄膜为由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酯所制成，具有大致上约50微米至约150微米的厚度。当该薄膜为聚合物时，该拇指摇杆另包括设置在该聚合物薄膜的内侧面上的滑移层。当该滑移层为聚合物时，该滑移层的表面为沉积有硬涂层，而该定位盘为可操作来在该表面上滑动。贴纸可被设置于该薄膜及滑移层之间。
[0014]在该拇指摇杆的另一实施例中，其进一步包括一设置在该定位盘的滑动面上的非研磨性盘片。最好是，该黏合层、薄膜、滑移层、贴纸及非研磨性盘片的总厚度大致上为900微米或更少。
[0015]在该拇指摇杆的另一实施例中，其中该中空外壳的周边、侧面边缘具有沟槽式、锥形或有边缘的表面，以允许通过使用者的拇指及手指的可靠紧握。最好是，夹具被提供用于当该摇杆不在使用中时保护该摇杆。该夹具可为磁性夹具、具有包含微开孔(微吸杯)的吸入层的夹具、迂回曲折的夹具、或侧掀皮套(flip case)。
[0016]在该拇指摇杆的另一实施例中，其中该定位盘是厚的，使得当与该夹紧盘簧组装时，该厚的定位盘的顶部表面为在该夹紧盘簧的中心上方。在另一实施例中，该定位盘是薄的，但具有被设置成与该薄的定位盘邻近的接触的组件定位盘。在又一实施例中，该壁面组件被形成为插入件。该厚的定位盘、组件定位盘、或壁面组件插入件的周围边缘可为弯曲的、V形沟槽式或平直的。

【专利附图】

【附图说明】
[0017]本实用新型将参考所附图面通过本实用新型的非限制性实施例被叙述，其中:
[0018]图1A以剖视图例示用于在根据本实用新型的实施例的电子装置的电容式触控屏幕上使用的自我定心触觉拇指摇杆；图1B例示拇指摇杆的外壳的变化；
[0019]图2例示根据本实用新型的另一实施例的具有滑移层的自我定心触觉拇指摇杆；
[0020]图3例示根据本实用新型的另一实施例的具有贴纸的自我定心触觉拇指摇杆；
[0021]图4A例示根据本实用新型的另一实施例的具有非研磨性盘片的自我定心触觉拇指摇杆，而图4B例示自我定心触觉拇指摇杆处于作动位置中，以致污迹区域(smudgearea)被控制；
[0022]图5例示用于根据本实用新型的另一实施例的自我定心触觉拇指摇杆的垫圈；
[0023]图6例示根据本实用新型的另一实施例的具有定位盘的自我定心触觉拇指摇杆，定位盘具有凸缘；
[0024]图7例示根据本实用新型的另一实施例的具有两件式按钮的自我定心触觉拇指摇杆；
[0025]图8A及SB例示由根据本实用新型的其它实施例的金属片所形成的两个定位盘；
[0026]图9A及9B例示建构根据本实用新型的其它实施例的黏合薄膜的两种方式；
[0027]图10A-10E例示根据本实用新型的其它实施例的具有外壳上的特色的自我定心触觉拇指摇杆；
[0028]图11例示根据本实用新型的另一实施例的拇指摇杆，使转柄的卡合部及挡器连接至定位盘；
[0029]图12A-12J例示环状弹簧的不同架构，用于与本实用新型的上面的自我定心触觉拇指摇杆一起使用；
[0030]图13A-13F例示使用根据本实用新型的其它实施例的夹紧盘簧的拇指摇杆；
[0031]图14A-14D例示使用根据本实用新型的又其它实施例的夹紧盘簧的拇指摇杆；
[0032]图15A-15F及16A-16F例示拇指摇杆，其中壁面组件是根据本实用新型的又其它实施例形成为插入件 '及
[0033]图17例示用于储存本实用新型的自我定心触觉拇指摇杆的夹具。

【具体实施方式】
[0034]本实用新型的一或更多特定及另外选择实施例现在将参考所附图面被叙述。然而，对于本领域技术人员将变得明显的是本实用新型可被实践，而没有此特定的细节。为了不使本实用新型变得模糊，一些细节未能被详尽地叙述。用于易于参考，当提及共享于该图面的相同或类似部件时，共同的附图标记或数字系列将遍及各图被使用。对那些在该优先权申请案中类似或具有类似功能的部件亦被标以类似附图标记。
[0035]图1A以剖视图显示自我定心触觉拇指摇杆100，用于使用在根据本实用新型的实施例的电子装置的触控屏幕10上或上方。最好是，触控感应系统14是电容型。如图1A中所示，拇指摇杆100包含至少一按钮110、中空外壳120、定位盘140、呈环状弹簧150的形式的弹性构件、及薄膜200。
[0036]中空外壳120的上部具有中心开口 121。转柄141由定位盘140延伸及自该开口121突出。按钮110被固定在转柄141的自由端，使用者譬如以其拇指或手指在该按钮上操作。开口 121具有一尺寸，在考虑转柄141的厚度之后，该尺寸是大于按钮110的冲程运动。中空外壳120具有被形成环绕开口 121的壁面组件126，使得壁面组件126的轮廓形状及尺寸对应于定位盘140的周边上的轮廓形状及尺寸，以致环状弹簧150的内圆周表面接触壁面组件126与定位盘140的周边两者。最好是，由中空外壳120的内侧面所测量的壁面组件126的高度大致上与定位盘140的厚度相同；换句话说，约环状弹簧150的一半高度与壁面组件126接触，且另一半高度与定位盘140的周围边缘接触。如可稍后被了解，当该自我定心触觉拇指摇杆100被组装及环状弹簧150作用于壁面组件126及定位盘140的周围边缘两者上以形成定位盘140 (与该按钮110)的朝内地重新定心机件101时，环状弹簧150被延伸。
[0037]如在图1A中所视，中空外壳120的下部或边缘被薄膜200所覆盖，藉此将定位盘140及环状弹簧150组件保持在中空外壳120内侧的孔腔内。最好是，薄膜200的厚度被形成具有光学质量。通过该词组“光学质量”，其意指薄膜200不会不利地扭曲通过薄膜200看到的影像。在薄膜200的外侧面上，相对于外壳120，具有黏合层202。黏合层202允许拇指摇杆100将可被移除地安装在电子装置的触控屏幕10上或上方，并可被重复地移除，而不会留下任何残留物。
[0038]在拇指摇杆100的一实施例中，定位盘140、转柄141、及按钮110是由导电材料或ESD材料所制成。在使用中，本实用新型的拇指摇杆100被可移除地安装在电子装置的触控屏幕10上所显示的虚拟指向垫上方，以致定位盘140大致上系在该虚拟指向垫上方对齐。定位盘140经由按钮110的方向运动或旋转如此被传送当作该虚拟指向垫的启动，用于控制在该电子装置上执行的诸如游戏的软件，或用于操作触控屏幕遥控器，而用于在智能型电视机等上的网络冲浪(internet surfing)。
[0039]在拇指摇杆100的另一实施例中，中空外壳120由聚合物、玻璃或陶瓷所制成。最好是，中空外壳120的上部、亦即环绕中心开口 121的部分的厚度是以可接受的光学质量所形成，以致通过中空外壳120的触控屏幕10看到的部分显示不被光学地扭曲。换句话说，外壳120大致上不会阻碍或扭曲触控屏幕10上的显示。在一实施例中，外壳120由清楚及透明的聚合物、诸如聚碳酸酯或丙烯酸所制成。在另一实施例中，外壳120由有颜色、着色、半透明或不透明的材料所制成。在另一实施例中，外壳120由玻璃或陶瓷所制成；最好是，玻璃外壳120为平整的。最好是，外壳120的形状为圆形。该外壳亦可采用其它形状，诸如多边形、具有圆形角落的正方形等。最好是，薄膜200使用黏着剂300、诸如紫外线可固化的透明黏着剂被附着至中空外壳120上。最好是，薄膜200的尺寸比外壳120的轮廓稍微较小，以致在该自我定心触觉拇指摇杆100组装期间，该黏着剂形成环绕外壳120的底部表面及薄膜200之间所形成的角落的弯月面302。有利地，如此环绕薄膜200所形成的黏着剂弯月面302使黏合层202由薄膜200的脱层减至最低，藉此给与拇指摇杆100较长的使用寿命O
[0040]在一实施例中，黏合层202为厚度大致上约50微米至约500微米的聚硅氧黏着剂的涂层。在另一实施例中，黏合层202被设置在分开薄膜上，其依序被层叠至薄膜200上。在另一实施例中，黏合层202是一层聚胺甲酸酯黏着剂，其被涂上或层叠在薄膜200上。聚胺甲酸酯层202大致上具有约50微米至约500微米的厚度，又薄到足以当使用者的拇指或手指触控按钮110时，通过感应电容改变来允许触控感应系统14操作。在另一实施例中，黏合层202由塑化聚氯乙烯(PVC)材料所制成。在另一实施例中，黏合层202由含有微开孔的一层所组成，该等微开孔作用像微吸杯。在又一实施例中，黏合层202由静态乙烯基层所组成。具有微开孔(微吸杯)或静态乙烯基层的层可被层叠在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)支撑材料上，其可接着被黏着地安装至薄膜200上。黏合层202附着至触控屏幕10上，且允许拇指摇杆100将重复地并可移除地安装在该触控屏幕上及由该触控屏幕移除，而不会留下任何残留物。该以黏着剂为基础的黏合层及具有微开孔(微吸杯)的层能附着至平滑及消光的屏幕表面两者上。然而，静态乙烯基黏合层202可仅只黏贴至平滑的屏幕表面上，因为该黏附力视范德华引力而定。黏合层202与传统屏幕保护薄膜不同。该传统屏幕保护薄膜系大致上很薄的，且具有约30微米的很薄的黏着层；因此它们不意指重复地剥离及附着至该屏幕表面上。作为对比，黏合层202是耐久及可清洗的。薄膜200可为由聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚酯所制成，其厚度大致上为50微米至约150微米。最好是，当定位盘140、转柄141、及按钮110为导电的或静电消耗(ESD)的时，薄膜200及黏合层202的总厚度为于约100微米及650微米之间。超过约650微米的薄膜200及黏合层202的总厚度可减少接触感应系统14的敏感性。
[0041]如在图1A中所视，按钮110的底部表面形成有凹陷113。靠近凹陷113的中心，形成有一乳头状突起部或凹部113a。设计转柄141的端部的形状及尺寸，以与凹陷113及乳头状突起部113a两者装配。在按钮110的组装至该转柄141上期间，导电黏着剂被分配于乳头状突起部113a中，而较强结构的黏着剂被分配在远离乳头状突起部113a的凹陷113中。在使用中，该导电黏着剂允许定位盘140及按钮110至少为静电消耗(ESD)的，藉此允许触控屏幕10的触控感应系统14将可经由拇指摇杆100操作，而该结构黏着剂确保按钮110被牢牢地连接至转柄141。最好是，按钮110的上表面为凸出及滚花的，供更可靠的紧握或感觉，而使用者的拇指或手指在该上表面上操作。
[0042]图1B例示图1A所示外壳120的变化。在图1B所示外壳的底部的边缘具有阶梯状表面129。阶梯的高度系低于薄膜200及黏合层202的总厚度。在一稍后实施例中，当滑移层220延伸进入外壳120的边缘时，将变得明显的是该阶梯的高度系也低于薄膜200、黏合层202及滑移层220的总厚度。阶梯状表面129被提供来在延长使用之后，使连接在外壳120的边缘的层状材料的脱层减至最低。另外，在组装期间，在该阶梯状表面及该层状材料所形成的角落也允许黏着剂弯月面302形成环绕该外壳的边缘。
[0043]图2显示根据本实用新型的另一实施例的拇指摇杆100a。拇指摇杆10a类似于图1A或IB所示的实施例100，除了滑移层220系黏着地设置或安装在薄膜200的表面内侧上以外。滑移层220最好是透明的，大致上约50微米厚。在一实施例中，滑移层220系由聚合物、诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或聚碳酸酯所制成。滑移层220的顶部表面具有硬涂层222，定位盘140在该顶部表面上运动。硬涂层222提供抗刮表面。在一实施例中，滑移层220覆盖一大到足够供定位盘140在其上滑动的面积；在另一实施例中，滑移层220为与薄膜200 —样大，且其在外壳120的底部延伸进入该边缘，如在图9A中所示。
[0044]拇指摇杆10a的滑移层220由玻璃所制成是可能的。在滑移层220由玻璃所制成的情况下，硬涂层222变为选择性的。玻璃滑移层220为薄的，譬如，大致上约300微米至约500微米，使得黏合层202、薄膜200、及玻璃滑移层220的总厚度系至多约800微米厚，以致拇指摇杆10a不会不利地影响触控感应系统14的操作。
[0045]图3显示根据本实用新型的另一实施例的拇指摇杆100b。拇指摇杆10b类似于实施例100a，除了在滑移层220及薄膜200的内侧表面之间具有贴纸230以外。贴纸230可承载本发明人/授权的商号/标签或广告。贴纸230可被附着至薄膜200或滑移层220的内侧表面。最好是，贴纸230大致上是约环状弹簧150的尺寸，使得其环绕外壳120留下一环状区域，使用者可由拇指摇杆10b的顶部至触控屏幕10显示看穿该环状区域。
[0046]图4A显示根据本实用新型的另一实施例的拇指摇杆100c。此实施例类似于图3所示拇指摇杆100b，除了非研磨性盘片210系黏着地设置在定位盘140的下侧面以外。非研磨性盘片210最好是由ESD铁弗龙或ESD超高分子量(UHMW)塑料所制成。非研磨性盘片210系使滑移层220上的滑动摩擦减至最低。非研磨性盘片210也可有助于使滑移层220上的定位盘140的擦伤减至最低。最好是，非研磨性盘片210的尺寸比定位盘140小。如在图4B所示，在非研磨性盘片210比定位盘140小的情况下，当薄膜200的内侧表面变脏时，譬如，在延长使用或灰尘进入之后，污迹的直径被控制在直径D内。最好是，污迹直径D等于或少于贴纸230的尺寸。此外，为允许定位盘140在薄膜200的内表面上的较平滑的滑动，少量的润滑剂被分配在该滑动界面。
[0047]图5显示用于与该上面的拇指摇杆一起使用的垫圈240。垫圈240是扁平、环状盘片，并在其环状面中具有一开口 242。垫圈240的开口 242允许垫圈240将被插在按钮110及外壳120之间，以致其内部圆周的尺寸被设计成可与转柄141啮合。在使用中，垫圈240的厚度稍微小于按钮110及外壳120之间的间隙，以致定位盘140、非研磨性盘片210、滑移层220、及薄膜200为连续的，且触控感应系统14保持有效运作的。有利地，垫圈240使按钮110的振动减至最低、或使通过施加在按钮110上的过度力量所造成的损坏减至最低。此外，垫圈240作用像密封件，并使进入中空外壳120的孔腔的灰尘、液体或外来物体减至最低。在一变化中，垫圈240由海绵所制成。
[0048]图6显示根据本实用新型的另一实施例的拇指摇杆100d。如在图6中所示，定位盘140具有阶梯状周边。该阶梯状周边大致上形成一凸缘148，以支撑环状弹簧150。此实施例是有用的，其中凸缘148防止环状弹簧150的边缘滑动接触薄膜200或滑移层220上。亦如在图6可见，按钮110的底部表面仅只具有凹陷113。没有乳头状突起部113a，在按钮110组装在转柄141上之前，导电黏着剂被分配靠近凹陷113的中心，而该结构性黏着剂被分配远离凹陷113的中心。可替代地，在按钮110组装在转柄141上期间，静电消耗(ESD)海绵113b可被设置靠近凹陷113的中心，以提供一经过转柄141及按钮110的ESD路径供触控感应系统14来操作。
[0049]图7显示根据本实用新型的另一实施例的拇指摇杆100e。除了该按钮110由二组件110a、I 1b所组成以外，该拇指摇杆10e类似于该上面实施例的任一者。如图7所示，该转柄141的端部具有一阶梯状端部，其为非圆形。在按钮110组装在转柄上期间，按钮110的下部IlOa被插入在转柄141之上，以致其非圆形孔与该转柄的非圆形端部卩齿合。该转柄的自由端接着扩大或变形，以将按钮的下部IlOa固定地附着至转柄141上。可替代地，转柄141的自由端被变形成一蘑菇形头，例如，通过铆接。在按钮的下部IlOa被附着至转柄141之后，按钮的上部IlOb以导电黏着剂附着在下部IlOa之上。
[0050]图8A及8B显示根据本实用新型的两个其它实施例的拇指摇杆100f、100g。如图8A及SB所示，按钮110及转柄141被形成在一体式组件中，而定位盘140由金属片所形成。定位盘140被连接在转柄141的自由端，譬如，通过机械式干涉接合，如在上面的段落中所叙述。在拇指摇杆10g中，定位盘140形成有周边凸缘148。譬如，呈环状垫圈的形式的非研磨性盘片210被黏着性地附着在定位盘140的下部。如图8A及8B所示，环状垫圈210的中心可被充填以导电或ESD插塞/插入件149。
[0051]图9A及9B显示根据本实用新型的两个其它实施例的拇指摇杆100h、100i。除了黏合层202被建构成两个同心区域202a、202b以外，拇指摇杆10hUOOi类似于上面实施例的任一者。用于拇指摇杆100h，黏合层202的外部同心区域202a由透明的黏合薄膜所制成，其允许使用者由该顶部至触控屏幕10上的显示看穿该外壳120的周边区域，以致黏合薄膜的中心的同心区域202可由半透明或不透明的形式所制成。用于拇指摇杆100i，黏合层202的外部同心区域202b为非黏合的，并可为由透明的聚合物薄膜所制成，像薄膜200 ；可替代地(在图中未示出)，薄膜200可在该外壳的底部延伸进入该边缘，且外部同心区域202b被以透明的聚合物薄膜所层叠。
[0052]图10A-10E例示拇指摇杆10j，而使外壳120的周边、侧面边缘被建构成具有用于更可靠的紧握的另一选择部件，譬如，当该拇指摇杆由触控屏幕10表面剥离时。譬如，如在图10A所示，V形沟槽129a被形成环绕外壳120的周围边缘。在图10B中，部分圆形的沟槽129b形成环绕外壳120的周围边缘，在图10C中，周围边缘系锥形部129c，而在图10D中，边缘129d延伸环绕外壳120的上周边表面120。在图10E中，薄膜200的一部分延伸出该外壳的轮廓，且为使用者提供一举升翼片129e，以紧握拇指摇杆10j及由触控屏幕10表面剥离拇指摇杆10j。
[0053]在拇指摇杆10k的另一实施例中，如图11所示，转柄141借助卡合部及挡器与定位盘140啮合。譬如，转柄141的端部具有一或更多组合线116，以致在转柄141的自由端的卡合部及挡器118作用像弹簧组件，使得当拇指摇杆10k被组装且转柄141被插入定位盘140中的中心洞142时，挡器118锁在中心洞142的边缘上。一旦被组装,转柄141不可相对于定位盘140旋转；在一实施例中，转柄141具有棱柱状截面。在拇指摇杆10k被组装之后，定位盘140上的中心洞142可用插入件149堵塞。在一实施例中，定位盘140及插入件149由金属所制成；在另一实施例中，插入件149由静电消耗(ESD)海绵或聚合物所制成。
[0054]同样如在图11中所示，按钮110是圆形的，且具有在上表面上的部件，供使用者感觉该按钮的中心。譬如，按钮110的中心具有一小的升高的突出部分111，如图11所示。此外或可替代地，按钮I1可具有位于靠近按钮110的周边的升高的突出片段112。
[0055]弹性盘片190 (在图中未示出)在外壳120及按钮110之间被设置环绕转柄141是可能的。弹性盘片190具有弹簧组件的作用，以将定位盘140、环状弹簧150、及外壳120的组件保持在一起。盘片190还具有防尘罩的作用，以使灰尘进入减至最低、及使通过使用者的拇指或手指的操作所造成的按钮110的任何抖动减至最低。为允许盘片190在外壳120的顶部上平滑地滑动，盘片190的周围边缘系向上弯曲。
[0056]在拇指摇杆100、10a-1OOk的上面实施例中，环状弹簧150由金属条片制成，其厚度被弯曲至形成波浪形圈152，且该结果的波浪形条片被塑形成大致上一或更多层的圈弹簧，如图12A-12J所示。如可由这些图面看出，每一环状弹簧150具有内侧圆周、外侧圆周、及通过该金属条片的宽度所界定的平面式厚度。该金属条片的剖面大致上系四边形、诸如长方形剖面，在此该宽度对厚度之比率超过一，最好是由约5分布至约100。界定该金属条片的宽度或厚度的边缘不须为平直的；它们可为曲线的及甚至可具有缓斜的部件、诸如沟槽式表面。
[0057]图12B显示环状弹簧150的端部154位于不同圈152上。大致上两层可意指端部154未形成环绕环状弹簧150的两个完全的圆的一些圈；以相同的方式，在环绕环状弹簧150形成一完全的圆之后，大致上超过一层可意指端部154重叠一些圈。对于一给定的条片厚度，环状弹簧150的刚性大致上直接与形成环状弹簧150的层的数目成比例。在一实施例中，环状弹簧150的端部154是自由的。在另一实施例中，环状弹簧150由铜合金所制成。
[0058]如在图12A-12D所示，环状弹簧150的内侧圆周系圆形的，且具有一内径ID。图12A及12B显示接合邻接的波浪形圈152的弹簧区段大致上系平直的。图12C显示接合邻接的波浪形圈152的弹簧区段被弯曲。图12D显示在分开层上的波浪形圈152是彼此非一致的。
[0059]在环状弹簧150的其它实施例中，如在图12E-12G中所示，环状弹簧150的内侧圆周是非圆形的。在又其它实施例中，如图12H-12J所示，环状弹簧150的内侧与外侧圆周两者均为非圆形。与非圆形的周边定位盘140及非圆形的壁面组件126配合，具有非圆形的内侧圆周的环状弹簧150造成定位盘140或按钮110非旋转式；这提供按钮110的定向控制，其是有利的，譬如，维持被放置在按钮110上的标语、标记、或广告的定向。
[0060]本实用新型的自我定心触觉拇指摇杆已通过本发明人被制成并已经受测试。拇指摇杆100、100a-100k已被发现使用于控制智能型手机、iPad等的触控屏幕上所显示的虚拟指向垫。可预见，该拇指摇杆在用于智能型电视机等的需要导航输入的触控屏幕遥控器上操作虚拟指向垫系是有用的。
[0061]在上面实施例中，弹性构件150可为呈夹紧盘簧150a的形式。夹紧盘簧150a是盘绕的延伸弹簧，其端部被互连，以形成无端的弹性构件。譬如，该盘簧的每一端部以一钩子终止，且在使用中，在两个端部的钩子被互连，以形成无端的夹紧盘簧；在另一范例中，盘簧的一端部形成有一锥形部，且在使用中，该锥形端部用螺纹与该相反端部啮合，以形成无端的夹紧盘簧；在又一范例中，盘簧的两个端部被焊接在一起，以形成无端的夹紧盘簧。
[0062]图13A-13E显示拇指摇杆10m被建构成具有夹紧盘簧150a。如图13A-13E中所示，定位盘140a比该先前实施例更厚，使得定位盘140a的顶部表面高于沿着夹紧盘簧150a的中心线的平面。在图13A中，定位盘140a具有一凸缘148，且该定位盘与夹紧盘簧150a接触的周围边缘140b被弯曲。弯曲的表面140b使夹紧盘簧150a由该定位盘的周边接触边缘的滑离减至最低。与夹紧盘簧150a接触的壁面组件126也可被弯曲。在图13B中，该定位盘的周围边缘为V形沟槽140c。V形沟槽140c亦与夹紧盘簧150a确实地啮合，且使夹紧盘簧150a由该定位盘的周边接触边缘的滑移减至最低。作为对比，在图13C中，壁面组件126及定位盘140a的周围边缘与夹紧盘簧150a相切，而在图13D-13F中，定位盘140a不具有凸缘148。
[0063]图14A-14D显示拇指摇杆10n为拇指摇杆10m的变化。如图14A-14D所示，定心机件101由薄定位盘140d所组成，组件定位盘400被设置在邻近接触于薄定位盘140d及夹紧盘簧150a上。最好是，组件定位盘400的中心平面大致上与夹紧盘簧150a的平面重合。如在图14A及14C所示，组件定位盘400的周围边缘被弯曲，以与夹紧盘簧150装配，而在图14B及14D中，组件定位盘400的周围边缘系平直的，且与夹紧盘簧150a相切接触。组件定位盘400的周围边缘为一 V形沟槽也是可能的。
[0064]图15A-15F及16A-16F显示拇指摇杆100o、10p的又其它实施例，其中壁面组件126a被形成为至中空外壳120的插入件。在使用中，壁面组件126a因此被压配合、黏着地位于或插入件模制于中空外壳120中。在一实施例中,壁面组件126a的底部表面在夹紧盘簧150a的中心线下方；在另一实施例中，壁面组件126a的底部表面在该夹紧盘簧的中心线上方；在又一实施例中，壁面组件126的底部表面沿着该夹紧盘簧的中心线。被制成为插入件的壁面组件126a的优点是其可为由与该外壳材料不同的材料制成；譬如，壁面组件126a可由金属所制成。此外，壁面组件126a的周围接触边缘是弯曲的、V形沟槽式、或平直的。与薄定位盘140d —起使用的壁面组件126a因此允许夹紧盘簧150a与壁面组件126a确实地啮合，并使该夹紧盘簧由该壁面组件的周围接触边缘的滑离减至最低。拇指摇杆10p系与拇指摇杆100不同，其中当被组装时，壁面组件插入件126a及中空外壳120的顶部表面系齐平的。
[0065]图17显示用于本实用新型的拇指摇杆的夹具500。如图17所示，该拇指摇杆大致上被数字100所辨识。夹具500具有一黏着剂背衬，允许其将被安装在譬如采用触控屏幕的电子装置的背面上。靠近该夹具的中心者为含有微开孔(微吸杯)的磁铁502或盘片/层502，而类似于黏合层202的上面实施例。当其未在使用中时，拇指摇杆100被放置于夹具500中。拇指摇杆100通过该磁铁或盘片/层502被固持在夹具500中。在一实施例中，定位盘140由可磁化的材料所制成。夹具500因此提供储存本实用新型的拇指摇杆100、100a-100k、10m-1OOp的安全及方便的机构。其它手段(contracept1n),诸如迂回曲折的夹具或侧掀皮套可做为替代方案。
[0066]虽然特定实施例已被叙述及说明，应该理解可在不背离本实用新型的范围的前提下，对本实用新型做出许多改变化、修改、变化及其组合。譬如，外壳120的内侧孔腔可设有硬涂层；可替代地，该外壳的内侧孔腔上的硬涂层可为通过黏着地附着一已沉积有硬涂层的薄膜所提供。当环状弹簧150于接触中滑动时，该硬涂层减少外壳120上的磨损。在另一范例中，转柄141可用螺纹地连接至定位盘140或按钮110。在又一范例中，在定位盘140、140a、140d的周边的凸缘148可为通过在该定位盘本体下方附着一盘片、诸如通过点焊或黏着剂所形成。
【权利要求】
1.一种用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，该自我定心触觉拇指摇杆包括: 中空外壳，具有上开口及绕着所述上开口设置的壁面组件； 定位盘，设置在所述上开口下方，使得转柄延伸经过所述上开口而与设置在所述中空外壳上方的按钮连接； 弹性构件，设置在延伸状态中并朝内偏抵所述壁面组件及定位盘两者，以相对于所述上开口对所述定位盘定心； 薄膜，覆盖所述中空外壳的底面并将所述定位盘与弹性构件包封在所述中空外壳之内；以及 黏合层，设置在所述薄膜上，使得所述自我定心触觉拇指摇杆能移除地安装在所述触控屏幕上，从而当所述定位盘被定位在被显示在所述触控屏幕上的虚拟指向垫上方时，使用者能经由所述转柄及按钮移动所述定位盘来操作所述虚拟指向垫。
2.根据权利要求1所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述弹性构件为环状弹簧或夹紧盘簧。
3.根据权利要求1所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述定位盘、转柄及按钮由导电或静电消耗材料所形成，并且所述中空外壳由非静电消耗的聚合物、玻璃或陶瓷所制成。
4.根据权利要求2所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述环状弹簧包括金属条片，该金属条片的厚度被弯曲，以形成波浪形圈，且所述形成的波浪形条片被形成为大致上一或更多层的无端环状弹簧。
5.根据权利要求1所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述黏合层包括聚硅氧烷或聚胺基甲酸酯黏着层；塑化聚氯乙烯层；具有微开孔的层；具有微吸杯的层；或静态乙烯基层。
6.根据权利要求1所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述黏合层厚度大致上约为50微米至约500微米，使得所述自我定心触觉拇指摇杆能被重复地安装在所述触控屏幕上并从所述触控屏幕移除。
7.根据权利要求1所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述薄膜为由聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酯所制成，具有大致上约50微米至约150微米的厚度。
8.根据权利要求7所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中，当所述薄膜为聚合物时，所述薄膜进一步包括通过黏着剂安装在所述聚合物薄膜的内侧面上的滑移层，并且所述滑移层包括聚合物或玻璃。
9.根据权利要求8所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中，当所述滑移层为聚合物时，所述聚合物滑移层的内侧表面沉积有硬涂层，所述定位盘能操作以在所述滑移层上滑动。
10.根据权利要求8所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述薄膜的尺寸稍微小于所述中空外壳的轮廓，使得黏着剂形成绕着所述薄膜及中空外壳的弯月面，由此使所述黏合层、薄膜或滑移层的脱层减至最低。
11.根据权利要求10所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述薄膜被设置在绕着所述中空外壳的底部处的边缘所形成的阶梯状面内，以进一步使所述黏合层、薄膜或滑移层的脱层减至最低。
12.根据权利要求1所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，进一步包括设置在所述定位盘的滑动面上的非研磨性盘片，其中所述非研磨性盘片为静电消耗铁弗龙或超闻分子量塑料。
13.根据权利要求2所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述定位盘具有阶梯状周围边缘，以形成支撑所述环状弹簧的凸缘。
14.根据权利要求1所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述中空外壳的周边、侧面边缘具有沟槽式、锥形或有边缘的表面，以允许通过使用者的拇指及手指的可靠紧握。
15.根据权利要求2所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述定位盘为厚的，使得当与所述夹紧盘簧组装时，所述厚的定位盘的顶部表面在所述夹紧盘簧的中线上方，并且与所述夹紧盘簧接触的厚的定位盘的周围边缘为弯曲的、V形沟槽式或平直的。
16.根据权利要求2所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述定位盘为由薄的定位盘及一组件定位盘构成，所述组件定位盘被设置成与所述薄的定位盘邻近接触，并且所述组件定位盘的周围边缘为弯曲的、V形沟槽式或平直的。
17.根据权利要求2所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，其中所述壁面组件与所述夹紧盘簧接触的周围边缘为弯曲的、V形沟槽式或平直的。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的用于触控屏幕上的自我定心触觉拇指摇杆，进一步包括用于在所述自我定心触觉拇指摇杆不在使用中时保护所述自我定心触觉拇指摇杆的夹具。
【文档编号】H01H25/04GK204066024SQ201290000862
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2012年6月6日 优先权日:2011年10月7日
【发明者】郭如海 申请人:郭如海