专利名称：旋转操作部件及使用其的输入装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在各种电子设备操作中使用的旋转操作部件及使用 其的输入装置。
背景技术：
近年来，随着便携电话和数码相机等各种电子设备的高功能化和小型 化的发展，在这些设备的操作中使用的旋转操作部件和输入装置也要求能 够进行多样且良好触觉下的操作。
图4和图5分别是现有旋转操作部件6的正面剖视图和分解立体图。 辊1具有大致圆柱形状，由金属或绝缘树脂构成。辊1的外周形成凹凸状， 在左右两端突出有中心轴部1A。环形磁铁2以规定的角度间距交替磁化 成S极和N极。环形磁铁2分别固定在辊1的左右中心轴部1A。将左右 中心轴部1A能够旋转地支承在大致圆弧状轴承部3A和4A上，在上盖3 和下盖4之间收纳辊1。多个固定磁铁5在辊1两端的环形磁铁2上朝向 相同磁极并隔开规定间隙对置配置，构成旋转操作部件6。
图6是使用了旋转操作部件6的输入装置501的侧面剖视图。布线基 板7在上下表面形成多个布线图形。布线基板7配置在旋转操作部件6的 下方，在布线基板7的上表面安装霍尔元件等磁检测元件8。磁检测元件 8与环形磁铁2隔开规定间隙对置配置，构成输入装置501。
输入装置501安装在具备液晶显示元件等显示装置的便携电话等电子 设备的操作部，磁检测元件8经由布线图形与电子设备的电路电连接。
说明输入装置501的动作。在电子设备的显示部显示姓名等多个菜单 和光标等的状态下，若向左或向右方向旋转操作辊l，则环形磁铁2旋转。 2个环形磁铁2偏离角度、即以规定的角度相位差配置，交替磁化成S极 和N极，因此，随着旋转而相互偏离相位，磁产生变化。磁检测元件8 检测出磁变化，产生存在相位差的脉冲信号，向电子设备的电路输出。电路根据这些脉冲信号，检测辊l的旋转方向和旋转角度，使显示部 所显示的菜单上的光标等向上下或左右方向移动，进行姓名等菜单的选 择。
辊l旋转操作时，在环形磁铁2和对置的固定磁铁5之间，随着旋转
而产生吸引排斥力。基于该吸引排斥力而产生咔嗒感，获得切齿良好的操 作触感。
旋转操作之际，辊1的中心轴部1A由上盖3和下盖4的轴承部3A 和4A支承，使得辊1进行旋转，因此基于中心轴部1A和轴承部3A、 4A 之间的摩擦，产生在辊1上擦蹭感觉的旋转滑动感。
另外，环形磁铁2的磁越强，磁检测元件8越能够可靠地检测出辊1 的旋转方向和旋转角度，不过，在环形磁铁2和固定磁铁5之间产生的吸 引排斥力也越大。从而，当旋转操作辊l之际，有时产生由于冲击造成的 旋转声。这样一来，在现有的旋转操作部件6中很难以良好的操作触感进 行操作。
发明内容
本发明的旋转操作部件包括具有沿着中心轴突出的中心轴部的辊、 支承辊的中心轴的轴承部、固定在辊的中心轴部的环形磁铁、设置在辊的 中心轴部和轴承部之间的环状弹性构件和与环形磁铁对置的固定磁铁。环 形磁铁以规定的角度间距交替磁化成S极和N极。
该旋转操作部件能够以简易的构成且以良好的触感进行操作。
图1是本发明的实施方式的旋转操作部件的正面剖视图。
图2是实施方式的旋转操作部件的分解立体图。
图3是实施方式的输入装置的侧面剖视图。
图4是现有的旋转操作部件的正面剖视图。
图5是现有的旋转操作部件的分解立体图。
图6是现有的旋转操作部件的输入装置的侧面剖视图。
具体实施例方式
图1和图2分别是本发明的实施方式的旋转操作部件15的正面剖视 图和分解立体图。辊11由铝等金属或绝缘树脂构成，形成具有中心轴11A 的实质上的圆柱形状。在辊11的外周面11B上形成与中心轴IIA平行延 伸的凹部IIC。从沿着辊11的中心轴IIA排列的端面IID、 IIE分别沿 中心轴IIA突出形成中心轴部U1A、 lllB。
环形磁铁2A以规定的角度间距交替磁化成S极和N极。环形磁铁2B 以与环形磁铁2A相同的角度间距交替磁化成S极和N极。环形磁铁2A、 2B分别固定在中心轴部111A、 111B上，使得S极和N极的位置偏离规 定的角度相位差。
上盖3和下盖4由磁性钢板等金属构成，以防止漏磁。中心轴部111A 能够旋转地由大致圆弧状轴承部3A、 4A支承，且中心轴部111B能够旋 转地由大致圆弧状轴承部13A、 14A支承，在上盖3和下盖4之间收纳辊 11，使辊11能够以中心轴11A旋转。轴承部3A、 4A围绕中心轴部111A。 轴轴部13A、 14A围绕中心轴部111B。
由氟橡胶、硅酮橡胶、聚氨酯橡胶、弹性体等弹性材料构成的弹性构 件12A、12B具有大致环形状。弹性构件12A安装在辊11的中心轴部111A 上，弹性构件12A的外周与上盖3和下盖4的轴承部3A、 4A抵接。弹性 构件12B安装在辊11的中心轴部111B上，弹性构件12B的外周与上盖3 和下盖4的轴承部13A、 14A抵接。弹性构件12A、 12B优选是由氟橡胶 形成，以使能够在轴承部3A、 4A、 13A、 14A上顺畅滑动。再有，在弹 性构件12A、 12B的表面可以附着极小直径的氟粉。将弹性构件12A、 12B 浸渍在规定溶剂中扩散了上述氟粉的溶液中。然后，从溶液中取出弹性构 件12A、 12B，将上述溶剂蒸发，从而能够使氟粉附着在弹性构件12A、 12B的表面。
固定磁铁5A、 5B隔开规定间隙与环形磁铁2A、 2B对置，构成旋转 操作部件15。固定磁铁5A、 5B与环形磁铁2A、 2B，以相同极性的磁极 面分别对置。调整固定磁铁5A、 5B的位置和形状，从而在固定磁铁5A、 5B和环形磁铁2A、 2B间的吸引力和排斥力平衡的状态下，辊ll稳定地 停止。图3是使用了旋转操作部件15的输入装置1001的侧面剖视图。布线 基板7由纸酚和嵌玻璃的环氧构成，在其上表面7A和下表面7B形成多 个布线图形，布线基板7配置在旋转操作部件15的下方。在布线基板7 的上表面7A安装霍尔元件等磁检测元件8A、 8B。磁检测元件8A、 8B 与环形磁铁2A、 2B隔开规定间隙对置配置，构成输入装置1001。
输入装置1001安装在具备液晶显示元件等显示部的便携电话等电子 设备的操作部，磁检测元件8A、 8B经由布线图形与电子设备的电路电连 接。
在电子设备的显示部显示姓名和地图等多个菜单和光标、指针等的状 态下，若将辊11环绕中心轴11A向左方向1001A或右方向1001B旋转操 作，则S极和N极交替磁化的环形磁铁2A、 2B旋转。环形磁铁2A、 2B 以规定的角度相位差固定，环形磁铁2A、 2B分别以相同的角度间距磁化 成S极和N极，因此磁检测元件8A、 8B随着环形磁铁2A、 2B即辊11 的旋转而将相互存在相位差的脉冲信号向电子设备的电路输出。
电子设备的电路根据这些脉冲信号，检测辊11的旋转方向和旋转角 度，将显示部显示的菜单上的光标和指针向上下或左右方向移动，进行姓 名和地图等菜单的选择。
当辊11旋转时，在环形磁铁2A、 2B和固定磁铁5A、 5B之间随着旋 转而产生吸引力或排斥力。基于该吸引力和排斥力，在辊11旋转时获得 有咔嗒感的、切齿良好的操作触觉。在辊11停止的状态下，环形磁铁2A、 2B和固定磁铁5A、 5B吸引力和排斥力平衡，稳定保持辊ll。
实施方式的旋转操作部件15中，将环形磁铁2A、 2B的磁极偏离规 定的角度相位差，在辊11的中心轴部111A、 111B分别固定环形磁铁2A、 2B，磁检测元件8A、 8B输出相位偏离的脉冲信号。实施方式的其他旋转 操作部件，可以使环形磁铁2A、 2B的磁极一致地固定在辊11上，将磁 检测元件8A、 8B配置在相对于环形磁铁2A、 2B偏离的位置，从而输出 存在相位差的脉冲信号。例如，环形磁铁2A、 2B以60度间隔磁化成S 极和N极时，以120度的旋转角度输出1个脉冲。通过将磁检测元件8A、 8B配置在相对于环形磁铁2A、 2B偏离例如30度的位置，从而能够获得 存在1/4即90度相位差的脉冲信号。实施方式的再其他旋转操作部件，可以将环形磁铁2A、2B偏离规定角度相位差固定在辊11的中心轴部111A、 111B上，且将磁检测元件8A、 8B偏离配置，可获得同样的效果。
辊11的中心轴部111A、111B不与上盖3和下盖4的轴承部3A、13A、 4A、 14A抵接，而使安装在中心轴部111A上的弹性构件12A与轴承部 3A、 4A抵接，使安装在中心轴部111B上的弹性构件12B与轴承部13A、 14A抵接，旋转辊ll。具有环形状的弹性构件12A的外周与轴承部3A、 4A弹性接触，内周与中心轴部111A弹性接触。弹性构件12A的外周与 轴承部3A、 4A弹性接触的弹性接触力比内周与中心轴部111A弹性接触 的弹性接触力强。同样地，具有环形状的弹性构件12B的外周与轴承部 13A、 14A弹性接触，内周与中心轴部111B弹性接触。弹性构件12B的 外周与轴承部13A、 14A弹性接触的弹性接触力比内周与中心轴部111B 弹性接触的弹性接触力强。从而，中心轴部111A、 111B在弹性构件12A、 12B的内周滑动且使辊11旋转，弹性构件12A、 12B几乎不在轴承部3A、 4A、 13A、 14A上滑动。因而，基于弹性构件12A、 12B，不会产生由于 中心轴部111A、 111B与轴承部3A、 4A、 13A、 14A直接抵接时产生的摩 擦而带来的擦蹭感。因而，基于弹性构件12A、 12B这样简单的构成，使 用者能够以平滑且有些粘滞感的良好滑动触感旋转辊11。
弹性构件12A、 12B在旋转辊11之际，利用在环形磁铁2A、 2B和固 定磁铁5A、 5B之间产生的吸引力和排斥力来防止中心轴部111A、 111B 与轴承部3A、 4A、 13A、 14A直接冲撞，缓和了冲击，基于弹性构件12A、 12B这样简单的构成，能够降低由于该冲击造成的旋转声。
权利要求
1. 一种旋转操作部件，其特征在于，包括具有中心轴并具有沿着所述中心轴突出的中心轴部的辊；支承所述辊的所述中心轴以使所述辊能够环绕所述中心轴旋转的轴承部；固定在所述辊的所述中心轴部并以规定的角度间距交替磁化成S极和N极的环形磁铁；设置在所述辊的所述中心轴部和所述轴承部之间的环状弹性构件；和与所述环形磁铁对置的固定磁铁。
2. —种输入装置，其特征在于，包括具有中心轴并具有沿着所述中心轴突出的中心轴部的辊； 支承所述辊的所述中心轴以使所述辊能够环绕所述中心轴旋转的轴 承部；固定在所述辊的所述中心轴部并以规定的角度间距交替磁化成S极和 N极的环形磁铁；设置在所述辊的所述中心轴部和所述轴承部之间的环状弹性构件； 与所述环形磁铁对置的固定磁铁；和 与所述环形磁铁对置的磁检测元件。
全文摘要
一种旋转操作部件，包括具有沿着中心轴突出的中心轴部的辊部、支承辊的中心轴的轴承部、固定在辊的中心轴部的环形磁铁、设置在辊的中心轴部和轴承部之间的环状弹性构件和与环形磁铁对置的固定磁铁。环形磁铁以规定角度间距交替磁化成S极和N极。该旋转操作部件能够以简易的构成且以良好的触感进行操作。
文档编号G06F3/033GK101414215SQ200810170050
公开日2009年4月22日 申请日期2008年10月15日 优先权日2007年10月15日
发明者井上浩人, 山本保 申请人:松下电器产业株式会社