(57)【要約】  【課題】    永久磁石に発生させた磁場変化信号を取り込んで揺動の計量制御を行い、回転スイッチエンコーダにより発生された回転波形信号により回転計量制御を行い、位置回復機構の弾力棒がホイール機構を制御すると同時に左右の揺動と上下移動の位置回復機能を形成した、揺動及び回転計量制御器の提供。  【解決手段】    ホイール機構、軸座体、揺動棒、永久磁石、ホールセンサ及び位置回復機構から構成され、そのうち、該ホイール機構は、ホイール、ホイールカバー及び回転スイッチエンコーダから構成され、そのうち、該回転スイッチエンコーダの中央軸孔と該ホイール側面から延出された回転軸が連結され、これにより回転スイッチエンコーダに回転信号波形を発生させると共に、揺動棒の収納槽内に設置された永久磁石に磁場変化信号を発生させ、ホールセンサが該磁場変化信号データを取り込み、位置回復機構の弾力棒を揺動棒に穿通し、位置回復機能を形成する。  【選択図】    図１
0003109167.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ホイール機構、軸座体、揺動棒、永久磁石、ホールセンサ及び位置回復機構から構成され、そのうち、該ホイール機構は、ホイール、ホイールカバー及び回転スイッチエンコーダから構成され、そのうち、該回転スイッチエンコーダは、嵌合ツメをホイールカバーの片側に嵌合して固定され、その中央軸孔と該ホイール側面から延出された回転軸が連結され、これにより回転スイッチエンコーダに回転信号波形を発生させると共に、該ホイール機構の前後方向にそれぞれ軸部を設け、該軸部をその前後にそれぞれ設けた軸座体の軸挿入槽内に跨置して軸支し、ホイール機構に左右の揺動と、後方の軸座体下方に設けたマイクロスイッチの接触作動機能が形成され、さらに、揺動棒は、該ホイール機構の軸部と一体を成して設けられ、下方に揺動体を備え、該揺動体の内側に永久磁石を収納設置できる収納槽を形成し、ホイール機構の揺動動作を利用し、該永久磁石に揺動動作による磁場変化信号を発生させ、該永久磁石下方に設けたホールセンサに該磁場変化信号データを取り込ませ、揺動計量制御機能が形成されると共に、ホイール機構の揺動棒位置に位置回復機構が設けられ、該位置回復機構は、弾力棒を固定片の溝に固定した後、固定片の導引槽から延出し、さらに揺動棒に対し真っ直ぐに穿通し、位置回復機能が形成されることを特徴とした、揺動及び回転計量制御器。   
【請求項２】
前記のうち、該永久磁石とホールセンサの実施において、永久磁石の磁極ペアを横方向にＮ極、Ｓ極またはS極、N極と並べて配置するか、または複数組の磁極ペアを配置し、下方に単一のホールセンサを設置した、請求項１に記載の揺動及び回転計量制御器。
【請求項３】
前記のうち、該永久磁石とホールセンサの実施において、永久磁石の磁極ペアを上下に並べて上層をＳ極、下層をＮ極、または上層をＮ極、下層をＳ極として配置し、該永久磁石の下方に一対のホールセンサを対応して設置した、請求項１に記載の揺動及び回転計量制御器。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、揺動及び回転計量制御器に関し、特に、ホイール機構の搖動機能により永久磁石に磁場変化信号を発生させ、該磁場変化信号を取り込んで左右の揺動の計量制御を行い、回転スイッチエンコーダにより回転波形信号を発生し、ホイール機構の回動計量制御を行い、特に、本考案の回転スイッチエンコーダは、ホイール機構に伴い同時に揺動し、ホイール機構の揺動と回転の計量制御を行うと共に、ホイール機構に設計された位置回復機構の組み合わせにより、弾力棒がホイール機構を制御すると同時に左右の揺動と上下移動の位置回復機能を提供する、揺動及び回転計量制御器に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在最先端のマウス装置のホイール構造は、図１０に示すように、そのうちのホイール機構A２は、ホイール内に電子回路板、光グレーティングホイール及び光センサセットを組み合わせて構成され、ホイールを正方向または反方向に回転させ、回転計量制御を行うものである。図から分かるように、該マウス装置の基材機構A１上のホイール機構Ａ２は、フレームＡ３の左右方向の外側にそれぞれ制御押圧棒Ａ４が左右に設けられたマイクロスイッチＡ５に対応して延出され、ホイール機構Ａ２が左方向に揺動すると、右側の押圧棒が動かされ右壁上のマイクロスイッチＡ５に接触し、ホイール機構Ａ２が右方向に揺動すると、左側の押圧棒が同様に動かされて左壁上のスイッチＡ５に接触するという構造であるため、該設計に置いては、ホイール機構A２の揺動を利用してマイクロスイッチを作動させ、揺動計量制御を行うものである。
【０００３】
図１０に示すように、ホイール機構Ａ２の位置回復機構は、クリップ片A６を利用した設計であり、その原理は、該クリップ片A６及び中央の制限片Ａ６１両者の組み合わせを利用し、クリップ片A６の挟持弾力で位置回復を行うものである。これにより、ホイール機構A２が左右方向へ揺動するとき、同時にクリップ片A６に対し反方向の弾力が提供され、該反方向の弾力がホイール機構A２を押し戻して元の位置を回復させ、位置回復機能が達成される。また、ホイール機構A２が上下方向へ作動したときの位置回復機能においては、別途バネを設置し上下方向の位置回復機能を得る必要がある。つまり、該ホイール機構A２は、左右及び上下方向の位置回復構造において、２種類の異なる位置回復部品（クリップ片及びバネ）を利用し、左右方向と上下方向の位置回復機能をそれぞれ得る必要があり、構造設計上複雑であるだけでなく、生産組立て作業にも労力と時間を要する。
【０００４】
前述のように、従来のマウス装置における揺動と回転計量制御及びそのホイール機構の設計をみると、このような設計方法には、以下のような多くの欠点があることが分かる。
１．前述の従来の揺動計量制御構造は、マイクロスイッチを採用した設計であるが、マイクロスイッチの作動制御には比較的大きな作動の隙間が必要であるため、操作における敏感性の低さの問題がある。
２．第1点を受け、従来の揺動計量制御構造は、マイクロスイッチを採用した設計であり、その揺動機能が比較的大きな操作力を必要とするため、操作上問題となり、使用者が長期間使用すると疲労など不快感を感じることがある。
３．従来の揺動計量制御構造は、マイクロスイッチをその制御主体としており、マイクロスイッチは使用寿命が短いという問題があるため、マイクロスイッチに磨耗や故障、接触不良が発生しやすく、製品の使用寿命が短縮されてしまう。
４．前述の従来の回転計量制御構造は、光グレーティングホイール及び光センサセットを利用して構成されており、その設計は複雑且つ精密であり、部品材料コストが高く、また生産・製造における組立て作業にも時間と労力がかかるため、全体のコストが必然的に高くなってしまう。
５．前述の従来の回転計量制御構造は、光グレーティングホイール及び光センサセットを利用して構成されており、その光センサセットには発光ダイオードを光源として使用しているため、電力の消耗が大きく、省電力設計の要求を満たすことができない。
６．前述の従来のホイール機構における位置回復機構は、弾性クリップ片によるものであるが、長期の使用を経ると弾性クリップ片の隙間が大きくなり、位置回復機能の不良が発生し、操作機能に影響してしまうことがある。
７．前述の従来のホイール機構における位置回復機構は、弾性クリップ片とバネをそれぞれ揺動及び回転の位置回復機能形成に個別に用いる必要があり、部品が煩雑で材料と製造コストが高くなり、製品の競争力が失われる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の問題に鑑みて、本考案の目的は、ホイール機構の搖動機能により永久磁石に磁場変化信号を発生させ、該磁場変化信号を取り込んで左右の揺動の計量制御を行い、回転スイッチエンコーダにより回転波形信号を発生し、ホイール機構の回動計量制御を行い、特に、本考案の回転スイッチエンコーダは、ホイール機構に伴い同時に揺動し、ホイール機構の揺動と回転の計量制御を行う共に、ホイール機構に設計された位置回復機構の組み合わせにより、弾力棒がホイール機構を制御すると同時に左右の揺動と上下移動の位置回復機能を形成した、揺動及び回転計量制御器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案の揺動及び回転計量制御器は、ホイール機構、軸座体、揺動棒、永久磁石、ホールセンサ及び位置回復機構から構成され、そのうち、該ホイール機構は、ホイール、ホイールカバー及び回転スイッチエンコーダから構成され、そのうち、該回転スイッチエンコーダは、嵌合ツメをホイールカバーの片側に嵌合して固定され、その中央軸孔と該ホイール側面から延出された回転軸が連結され、これにより回転スイッチエンコーダに回転信号波形を発生させると共に、該ホイール機構の前後方向にそれぞれ軸部を設け、該軸部をその前後にそれぞれ設けた軸座体の軸挿入槽内に跨置して軸支し、ホイール機構に左右の揺動と、後方の軸座体下方に設けたマイクロスイッチの接触作動機能が形成され、さらに、揺動棒は、該ホイール機構の軸部と一体を成して設けられ、下方に揺動体を備え、該揺動体の内側に永久磁石を収納設置できる収納槽を形成し、ホイール機構の揺動動作を利用し、該永久磁石に揺動動作による磁場変化信号を発生させ、該永久磁石下方に設けたホールセンサに該磁場変化信号データを取り込ませ、揺動計量制御機能が形成されると共に、ホイール機構の揺動棒位置に位置回復機構が設けられ、該位置回復機構は、弾力棒を固定片の溝に固定した後、固定片の導引槽から延出し、さらに揺動棒に対し真っ直ぐに穿通し、位置回復機能が形成されることを特徴とする。
【考案の効果】
【０００７】
本考案の利点は以下の通りである。
１．本考案で実施する回転計量制御は回転スイッチエンコーダをホイール機構上に嵌合して固定し、ホイール機構の揺動動作に伴い同時に回転計量制御が行われる設計であり、従来の光学設計に取って代わるため、コストを抑えることができるだけでなく、大幅に電力消耗を低減でき、省電力設計の要求を満たすことができる。
２．本考案で実施する揺動計量制御は、永久磁石とホールセンサで従来のマイクロスイッチを利用した設計に取って代わり、揺動計量制御を機械作動方式から電子作動方式へと変えることで、材料費と製造コストを抑えることができるだけでなく、大幅に製品の使用寿命を延長でき、操作上の品質を向上できる。
３．従来のマイクロスイッチを利用した揺動計量制御機能の設計は、揺動方向の計量制御機能しか備えていないが、本考案の揺動計量制御機能は磁場信号を主体としており、その磁場変化信号が揺動動作と同時に連続して発生し、マイクロプロセッサのプログラム演算処理を経て、揺動方向と揺動量計量の機能が得られる。
４．本考案で実施する揺動計量制御は、揺動方向と揺動量計量の機能を備えているため、その揺動の敏感性をプログラムで調整することができ、操作の敏感性が調整可能であるという特性がある。
５．本考案は永久磁石の磁場を揺動信号発生装置としており、磁場信号は安定性が高く、且つ外界のノイズの干渉を受けにくいため、操作上の安定性と信頼性、正確性が高い。
６．本考案の位置回復機構は、弾力棒をホイール機構の揺動棒に貫通させホイール機構を牽制する方法であり、ホイール機構のすべての動作はこの弾力棒の弾力牽引により元の位置に引き戻され、構造の簡略化とコスト抑制ができるだけでなく、高い信頼性と正確性を備えた位置回復機能が得られる。
７．上述の利点により、本考案の構造設計は、現在の電子製造技術と組み合わせ、現在の各種計量及び制御が必要な情報製品に対応することができることが、本考案の最大の利点である。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に示すように、本考案は、ホイール機構１、軸座体２、揺動棒３、永久磁石４、ホールセンサ５及び位置回復機構６から構成される。
【０００９】
図３、図４に示すように、そのうちの該ホイール機構１は、ホイール１１、ホイールカバー１２及び回転スイッチエンコーダ１３から構成され、そのうち、該回転スイッチエンコーダ１３は、両側に延出された嵌合ツメ１３１をホイールカバー１２の片側に嵌合して固定され、その中央軸孔１３２に、該ホイール１１側面から延出された回転軸１１１が穿通され、さらに回転スイッチエンコーダ１３の内部ローター１３３に連結されてその回転作動が制御されると共に、回転の出力信号が下方に延出された接線端子１３４を介し回路板（図には未表示）上に送られる。該回転スイッチエンコーダ１３の操作模式は、ホイール１１の回転操作を利用して回転のエンコード信号を発生し、且つ、マイクロプロセッサの演算プログラムを利用して回転信号（回転方向及び回転量を含む）に対し判断を行い、回転計量制御機能が得られるというものである。
【００１０】
図１、図３に示すように、該ホイール機構１の前後方向にはそれぞれ軸部１４が設けられ、該軸部１４をその前後にそれぞれ設けた軸座体２の軸挿入槽２１内に跨置して軸支し、ホイール機構１全体に左右方向の揺動と上下方向の動作機能を同時に形成する。
【００１１】
図２、図５に示すように、前述のホイール機構１の揺動棒３は、該軸部１４と一体を成して延設され、さらに下方に揺動体３１を備え、該揺動体３１の内側にさらに永久磁石４を収納設置できる収納槽３１１を形成し、該収納槽３１１内で永久磁石４が揺動棒３に伴い同時に揺動される。この揺動動作を利用し、該収納槽３１１内の該永久磁石４に揺動動作による磁場変化信号を発生させ、該永久磁石４下方に設けたホールセンサ５に該磁場変化信号データを取り込ませ、さらに、マイクロプロセッサによるプログラム演算処理を行い、揺動方向と揺動量の計量制御機能が形成される。
【００１２】
図３に示すように、該ホイール機構１の前後方向にはそれぞれ軸部１４が設けられ、該軸部１４をその前後にそれぞれ設けた軸座体２の軸挿入槽２１内に跨置して軸支し、そのうち、後方に設けた軸座体２は、上下に動作する構造設計とし、これによりホイール機構１に、後方軸座体２の下方に設けたマイクロスイッチ１１２の接触作動機能を持たせる。
【００１３】
図１に示すように、位置回復機構６は、弾力棒６０を固定片６１の溝に固定した後、固定片６１の導引槽６２から延出される。この延伸された弾力棒６０は、揺動棒３に対し真っ直ぐに穿通されて弾力による位置回復牽制作用を形成し、該弾力棒６０は揺動棒３の揺れに伴い同時に揺動する。図５に示すように、該弾力棒６０は外力を受けていない状態下において、常にちょうど中心の位置に位置し、図６、図７に示すように、外力がかかりホイール機構１が左右に揺動すると、揺動棒３が該弾力棒６０を変形させ、該外力が消失すると、該弾力棒６０がそのものの復原弾性機能によりホイール機構１を元の位置に戻す。また、ホイール機構１に外力がかかり上下に動作されるときは、同様に揺動棒３が該弾力棒６０を変形させ、該外力が消失すると、該弾力棒６０がそのものの復原弾性機能によりホイール機構１を元の位置に戻す。このため、弾力棒６０は、ホイール機構１の上下左右の動きに対し、位置回復機能を提供することができる。
【実施例１】
【００１４】
図８、図９に示すように、本考案は永久磁石４とホールセンサ５の実施おいて、2つの実施例を代表として説明する。そのうち１つは、図８に示すように、永久磁石４の磁極ペアを横方向にＮ極、Ｓ極またはS極、N極と並べて配置し、または複数組の磁極ペアを同様に配置し、該永久磁石４の下方には単一のホールセンサ５を設置し、該永久磁石４の搖動時に発生する磁場変化信号を該ホールセンサ５が取り込む実施方法であり、その搖動信号波形図を図８に示す。波形図において線形区域内に位置する信号が最良の揺動量のサンプリング信号となり、連続したサンプリング信号で正・負の揺動偏量を発生し、揺動方向の判断条件として用いることができる。
【実施例２】
【００１５】
図９に示すように、永久磁石４とホールセンサの別の実施例は、永久磁石４の磁極ペアを上がＳ極、下がＮ極または上がＮ極、下がＳ極と垂直方向に並べて配置し、さらに該永久磁石４の下方に一対のホールセンサ５を対応させて配置し、同様に永久磁石４の搖動時に発生する磁場変化信号を該ホールセンサ５が取り込むものであり、その出力信号波形図を図９に示す。波形図における連続サンプリング信号を用い正・負の揺動偏量を発生し、揺動方向及び揺動量の判断条件として用いることができる。      
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の最良の実施例を示す立体外観斜視図である。
【図２】本考案の揺動棒の構造を示す立体斜視図である。
【図３】本考案の回転スイッチエンコーダ設置側から見た立体外観斜視図である。
【図４】本考案のホイール機構の立体分解図である。
【図５】本考案のホイールの動作を示す正面図である。
【図６】本考案の揺動棒が右方向に揺動する動作を示す模式図である。
【図７】本考案の揺動棒が左方向に揺動する動作を示す模式図である。
【図８】本考案の永久磁石とホールセンサの実施例１を示す模式図及び信号波形図である。
【図９】本考案の永久磁石とホールセンサの実施例２を示す模式図及び信号波形図である。
【図１０】従来の計量制御器の左右計量制御構造と動作を示す正面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１        ホイール機構
１１      ホイール
１１１    回転軸
１２      ホイールカバー
１３      回転スイッチエンコーダ
１３１    嵌合ツメ
１３２    中央軸孔
１３３    内部ローター
１３４    接線端子
１４      軸部
１４１    凹み槽
１１２    マイクロスイッチ
２        軸座体
２１      軸挿入槽
３        揺動棒
３１      揺動体
３１１    収納槽
４        永久磁石
５        ホールセンサ
６        位置回復機構
６０      弾力棒
６１      固定片
６２      導引槽    
【図１】
0003109167.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003109167.tif 000009
【図８】
0003109167.tif 000010
【図９】
0003109167.tif 000011
【図１０】
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