TW201135784A - Operation input device and electronic machine using the same - Google Patents

Description

201135784 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於操作輸入裝置，特別是關於組裝於行動電 話、PDA、電視、錄放影機的電子機器中的操作輸入裝置。 【先前技術】 歷來’作爲操作輸入裝置，舉例來說，有如專利文獻1 所示之旋轉式輸入裝置，其具備圓板狀的旋轉操作件1 0、和 可旋轉自如地支持旋轉操作件10的外殼構件11、和與旋轉 操作件10相向配置的電路基板12、和由固定接點13及可動 接點14所形成的接點連接構造，在旋轉操作件10和電路基 板12之間具備橡膠狀薄片15,在橡膠狀薄片15具備經由斜 動支持部49可斜動自如地支持於電路基板12的斜動按壓部 42,在與電路基板12上的斜動按壓部42的兩端部對應的位 置上隔著間隔分別配置接點連接構造，使旋轉操作件1 〇旋 轉’使斜動按壓部4 2經由斜動支持部4 9支持在電路基板1 2 上並朝向旋轉操作件1 0的旋轉方向側斜動，將在旋轉方向 側配置有斜動按壓部4 2的可動接點1 4朝固定接點1 3側按 壓。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]特開2006 —03 2 1 1 8號公報 【發明内容】 [發明欲解決的課題] 然而’前述的旋轉式輸入裝置係如其第2圖和第4圖所 201135784 示般，以接觸式搖動（joggle)將彈性部材挾持在旋轉動作部 和基板之間來確保防水性。因此，在對圓板狀的旋轉操作件 施加強大外力負載的情況，恐將降低凸緣44和凸起43的壓 接力，而降低防水性。 本發明提供一種即使從外部承受強大外力仍可確保既定 的防水性的操作輸入裝置。 [解決課題的手段] 爲了解決前述課題，本發明之操作輸入裝置係藉由將支 持於印刷基板上方的操作轉盤進行轉動操作，利用安裝在前 述印刷基板的磁性檢測感測器，檢測出依據前述操作轉盤的 轉動操作所產生之磁場變化的操作輸入裝置，其中，在上面 外周緣部突出設置有環狀凸緣的基底安裝前述印刷基板，以 具有被覆前述基底的平面形狀的彈性防水材被覆前述基 底，將突出設置在環狀固定具下面的歛縫用凸起壓入設置在 前述彈性防水材的防水用壓入孔，並且歛縫固定在前述基 底，藉此可防止前述操作轉盤脫落且仍可可轉動。 [發明的效果] 依據本發明，因爲將印刷基板配置在基底的環狀凸緣 內，同時以彈性防水材被覆，因此可得到即使對操作轉盤施 加強大的外力負載，水也難以滲入，而具有所期望的防水性 的操作輸入裝置。 作爲本發明的實施型態，也可在設置在彈性防水材的外 周緣部的壁厚部，形成有嵌合於基底的環狀凸緣的環狀溝 部。 201135784 依據本實施型態’由於彈性防水材和基底的接觸面積增 加，沿面距離變長，因此可得到防水性更高的操作輸入裝置。 作爲本發明的其他實施型態’也可構成在藉突出加工設 置於基底的突出部設置歛縫孔，以前述突出部和環狀固定具 將前述歛縫孔的外周緣部從上下壓縮。 依據本實施型態’對歛縫用凸起的外周面以更大的接觸 力壓接彈性防水材，可得到具有高防水性的操作·輸入裝置。 本發明之電子機器亦可構成一方面將前述的操作輸入裝 置安裝於框體的基台，一方面以框體蓋部的背面和基底的環 狀凸緣將彈性防水材的壁厚部壓縮而保持。 依據本發明，藉由以框體蓋部和操作輸入裝置壓縮彈性 防水材的壁厚部，可得到可確實防止水滲入框體內的電子機 器。 本發明之其他電子機器亦可爲將前述的操作輸入裝置的 預裝於框體蓋部的背面者。 依據本發明，由於係預裝於框體蓋部的背面，因此可確 實防止框體的尺寸精確度、組裝精確度的參差所導致之水的 滲入’具有可得到高可靠性的電子機器的效果。 【實施方式】 依據所附圖式說明本發明之操作輸入裝置的實施型態。 第1實施型態的操作輸入裝置，如第1圖至圖示第9圖 所示，其構成大致包括：基底1 0、和可撓性的印刷基板2〇、 和在下面貼合有由圓頂狀可動接點構成的中央的按鈕開關 3 1 a及4個按鈕開關3 1 b〜3 1 e的樹脂製薄膜蓋3 〇、和彈性防 201135784 水材4 0、和安裝在前述彈性防水材4 0的操作環5 0、和經由 滑動片59可轉動地裝載在前述操作環5〇之操作轉盤60、和 嵌入前述操作轉盤60的嵌合孔61內並歛縫固定在前述基底 10的環狀固定具70、和卡合固定在前述環狀固定具70之按 鈕80。 基底1〇係如第4圖和第5圖所示般，一方面沿著圓形薄 板的外周緣部突出設置有環狀凸緣11，並且在其中央設置一 對歛縫孔12、13，一方面在其角落部設置有連接孔14。 前述印刷基板20 —方面從其外周緣部延伸設有連接部 21，一方面在其中央設置有ψ央導電部（無圖示），同時 以前述中央導電部爲中心在同一圓周上以均等間距配置有4 個導電部（無圖示）。前述中央導電部和前述導電部爲由 環狀固定接點部和配置在前述環狀固定接點部內的固定接 點部所形成者。另外，前述印刷基板20以前述中央導電部 爲中間形成有兩對方形的貫通孔22 : 23。一方面在一對貫通 孔2 2、2 2的外側各自設置有夾具孔2 4、2 5，一方面在剩餘 的一對貫通孔23、23的外側表面安裝有由霍爾元件所形成 的磁性檢測感測器26、27，再者，印刷基板20也可爲在由 金屬薄板形成的基底貼著可撓性印刷基板而形成一體者。 樹脂製薄膜。蓋30具有可被覆在前述印刷基板20的平面 形狀，且在塗布有接著劑的背面中對應於前述中央導電部和 前述導電部的位置上分別貼合有由扁平的圓頂狀回動彈簧 所形成的中央按鈕開關31a和按鈕開關31b~31e。且，前述 樹脂製薄膜蓋30在對應於前述印刷基板20的貫通孔22、23 201135784 和夾具孔24、25的位置上，分別設置有貫通孔32、33 具孔34、35。再者，前述樹脂製薄膜蓋30係以未被覆 於前述印刷基板2 〇的磁性檢測感測器2 6、2 7的方式設 避開部3 6。 彈性防水材40具有可被覆前述基底1〇的平面形狀 形成在外周緣部的厚部41以均等的間距向外延伸設有 彈性腕部42。前述壁厚部41在其下面形成有可嵌合於 基底10的環狀凸緣11的環狀溝部43。且，前述彈性防 40 —方面在對應於前述中央導電部和前述導電部的位 於下方側分別突出設置有操作用中央凸起44a和操作用 44b〜44e，一方面以可被覆前述磁性感測器26的方式於 側突出設置有膨出部45a、45b。再者，在前述操作中央 44a和操作用凸起44b〜4 4e的正上方，分別形成有嵌合 央凹部46a和嵌合用凹部46b〜46e。而且，在前述嵌合 央凹部46a的兩側設置有防水用壓入孔47、48。 操作環50係如第4圖和第5圖所示般，具有可載置 彈性防水材40的外周形狀。而且，前述操作環50在與 嵌合用凹部46b〜46e對應的位置上將操作用凸起51〜5 4 設置於下方側。再者，操作環5 0爲了滑順地進行後述 轉盤60的轉動操作，可載置環狀的滑動片69。 如第4圖和第5圖所示，操作轉盤60爲可配置在前 性防水材40的壁厚部41內的同心圓形狀，在其中心設 可嵌合後述環狀固定具70的嵌合孔61。且，前述操作 60在前述嵌合孔61的內側面形成有卡合用環狀階差部 和夾 組裝 置有 ，從 三支 前述 水材 置上 凸起 上方 凸起 用中 用中 前述 前.述 突出 操作 述彈 置有 轉盤 62， 201135784 同時沿著其下面內周緣部將環狀溝部63、64形成於同心圓 上。一方面將滑動片69組裝在前述環狀溝部63的底面，一 方面將環狀磁鐵66經由兩面接著帶65組裝在前述環狀溝部 64的底面。例如’前述環狀磁鐵66爲使N極和S極交互連 續的磁化者’在外周緣部設置有定位凸起6 7。 環狀固定具70具有可嵌合在前述操作轉盤60的嵌合孔 6 1的外徑尺寸，從其內側面在內側突出設置有一對組裝用凸 部71。在前述組裝用凸部71設置有可插入鑷子等的前端部 之保持孔72。且，前述環狀固定具70在組裝用凸部7 1的下 面基部各自設置有歛縫用凸起73、74。再者，前述環狀固定 具70在其下面形成卡合階差部75。而且，前述環狀固定具 70係藉由將前述歛縫用凸起73、74分別歛縫固定在前述基 底1 〇的歛縫孔1 2、1 3，以前述基底1 0和前述操作轉盤60 挾持彈性防水材40，而提高防水性。 按鈕80具有可嵌合在前述環狀固定具70的外周形狀， 在其下面中央突出設置有操作用中央凸起81。而且，前述按 鈕80係藉由將突出設置在其下面外周緣部的彈性爪部82卡 合在前述環狀固定具70的卡合階差部75，而防止脫落。 其次，說明前述的構成零件的組裝方法。 首先，將前述印刷基板20的夾具孔24、25插入無圖示 的作爲夾具的一對定位銷來進行定位。而且’在前述印刷基 板2 0設置磁性檢測感測器2 6、2 7並電性連接。接著’藉由 將樹脂製薄膜蓋30的夾具孔34' 35插入前述定位銷’並貼 著在印刷基板20形成爲一體’而將由圓頂狀回動彈簧所形 201135784 成的中央按鈕開關31a和按鈕開關31b〜3 le分別定位在中央 導電部和導電部。 而且，將印刷基板20的連接部21插入前述基底10的連 接孔1 4來進行定位。接著，將設置於彈性防水材40的壁厚 部41的環狀溝部43嵌合在前述基底10的環狀凸緣11後， 將操作環50的操作用凸起51〜54分別嵌合在嵌合用凹部 46b〜46e來進行定位。 另一方面，在操作轉盤60的環狀溝部63的底面配置滑 動片69,同時將環狀磁鐵66經由雙面接著帶65固定在環狀 溝部64的底面。而且，藉由將前述滑動片69載置在操作環 50的上面來進行定位，使前述操作轉盤60以可轉動自如的 方式支持。 並且，將鑷子（無圖示）的前端部插入環狀固定具7〇的保 持孔72並抓起，卡合在前述操作轉盤60的環狀階差部62， 同時將歛縫用凸起73、74壓入彈性防水材40的防水用壓入 孔47、48。進而，將前述歛縫用凸起73、74經由樹脂製薄 膜蓋30和印刷基板20的貫通孔33、23分別插入基底10的 歛縫孔12、13，進行歛縫固定。藉此，可防止操作轉盤60 脫落，並且可以前述環狀固定具70和基底10夾持前述彈性 防水材40。尤其是，如第9圖所示，由於不僅可將前述環狀 固定具70的歛縫用凸起73、74壓入彈性防水材40的防水 用壓入孔47、48，而且也以前述環狀固定具7〇從上方壓縮 防水用壓入孔47、48的外周緣部，因此有可確保高防水性 的優點。 -10 - 201135784 再者，由於操作環50被彈性防水材40和按鈕開關70 彈推，因此不會發生晃動。 最後，藉由將按鈕80的彈性爪部82彈性卡合在前述環 狀固定具70的卡合階差部75,而將操作用中央凸起81嵌合 在彈性防水材40的嵌合用中央凹部46a。由於前述按鈕80 被彈性防水材40和中央按鈕開關31a彈推，因此不會發生 晃動。 其次，如第7圖至第9圖所示，說明將前述操作輸入裝 置組裝在行動電話的框體內的情況。’ 首先，如第7圖所示，將從彈性防水材40延伸設置之彈 性臂部42的定位孔42a，嵌合定位於突出設置在行動電話的 基台90的定位用凸起91，接著，如第8圖所示，在前述基 台90安裝蓋部92。前述蓋部92在其開口部93的緣部下面 形成有環狀階差部94。因此，藉由在前述基台90安裝前述 蓋部92，而以前述基底10的環狀凸緣11和前述蓋部92的 環狀階差部94壓縮前述防水材40的壁厚部41。其結果，水 不會從前述蓋部92和前述操作輸入裝置的彈性防水材41的 壓接部份滲入。而且，如第9圖所示，舉例來說，即使水從 操作轉盤60的周邊滲入內部，由於環狀固定具70的歛縫用 凸起73、74壓入彈性防水材40的防水用壓入孔47、48，同 時從上方壓縮前述壓入孔47、48的外周緣部，因此可確保 更高的防水性。 此外，在本實施型態中，不限於前述的組裝構造，舉例 來說，亦可藉由將形成在彈性防水材40的彈性臂部42的定 -11 - 201135784 位用凸起卡合於設置在行動電話的基台90的定位孔，來進 行組裝。 其次’說明將由前述構成所形成的操作輸入裝置適用於 行動電話（無圖示）時的操作方法。 以前述環狀固定具7 0的軸心爲中心使操作轉盤6 0轉動 時，前述操作轉盤60經由滑動片69在操作環50上轉動。 而且，隨著安裝在前述操作轉盤60的環狀磁鐵66的轉動， —對磁性感測器26、27各自檢測出磁場變化，並依此檢測 出轉動方向和轉動量》 而且，此檢測結果經由無圖示的控制電路反映在監測器 的畫面顯示作爲捲軸的移動。接著，在捲軸到達所期望的位 置的情況，藉由按壓按鈕80，以此操作用中央凸起81使中 央按鈕開關31a的回動彈簧回動，使對應的中央導電部導通 而輸出選擇指令。 又，亦可將操作轉盤60的周邊部壓下，以操作環50的 操作用凸起51〜54使按鈕開關31b〜31e的回動彈簧適當回 動，藉此使對應的導電部各自導通。 在本實施型態中’由於是以非接觸進行的旋轉檢測方 式，因此相較於習知例之以接觸進行的旋轉檢測方式，具有 可得到更滑順且良好的操作觸感的優點。 第2實施型態係如第10圖至第14圖所示般，在對基底 1〇的中央實施突出加工而形成的突出階差部15、15，分別 形成有歛縫孔1 2、1 3。因此，如第14圖所示，不僅將環狀 固定具70的歛縫用凸起73、74壓入彈性防水材4〇的壓入 -12- 201135784 孔47、48，也以基底10的突出階差部15和環狀固定具70 將前述彈性防水材40的壓入孔47、48的外周緣部從上下壓 縮而挾持。因此，依據第2實施型態，有可得到具有更好防 水性的操作輸入裝置的優點。 由於其它部份與前述第1實施型態相同，因此在同一部 份標示同一編號並省略說明。 第3實施型態係如第1 5圖至第1 7圖所示般，爲預裝設 在行動電話的框體的蓋部92的背面側的情況。 和第1實施型態相異的點在於，一方面在對基底10的中 央部實施突出加工而形成的突出階差部15、15分別形成歛 縫孔12、13，一方面在其外周緣部延伸設有具有安裝孔16a 的約略三角形的安裝部16的點。 在本實施型態中，由於以螺絲95預裝在框體的蓋部92 的背面側，因此可解除框體的尺寸精確度和組裝精確度的參 差所造成的防水性的參差，而有可得到可靠性更高的具有防 水性的電子機器的優點。" 由於其它部份與前述第1實施型態相同，因此在同一部 份標不同一編號並省略說明。 [產業上之可利用性] 本發明的操作輸入裝置不限於行動電話，當然也可適用 於其它攜帶型機器或其它電子機器。 【圖式簡單說明】 第ΙΑ、IB、1C圖爲表示本發明之操作輸入裝置的第】 實施型態的立體圖、側視圖及從不同角度觀看之立體圖。 -13- 201135784 第2A、2B圖爲第ΙΑ、1C圖所示的操作輸入裝置的剖面 立體圖。 第3Α圖爲第1實施型態的俯視圖，第3B、3C圖爲第3Α 圖的Β - Β線剖面圖、C - C線剖面圖。 第4圖爲第1圖所示之第1實施型態的分解立體圖。 第5圖爲從第1圖所示第1實施型態的下方觀看的分解 立體圖。 第6Α圖爲第4圖所示之彈性防水材的俯視圖，第6Β、 6C圖爲第6Α圖的Β- Β線剖面圖、C- C線剖面圖。 第7圖爲說明第1實施型態的組裝方法的立體圖。 第8Α圖 '第8Β圖爲表示組裝前後之剖面圖。 第9圖爲表示第1實施型態的組裝後的不同位置之剖面 圖。 第10Α圖和第10Β、10C圖爲表示本發明之操作輸入裝 置的第2實施型態的俯視圖和第1 〇 Α圖的Β - Β線剖面圖、 C - C線剖面圖。- 第11圖爲第10圖所示之第2實施型態的分解立體圖。 第12圖爲從第10圖所示之第2實施型態的下方觀看的 分解立體圖。 第1 3 A圖爲第1 0圖所示之彈性防水材的俯視圖，第 1 3 B、1 3 C圖爲第1 3 A圖的Β - B線剖面圖、C - C線剖面圖。 第1 4圖爲表示第2實施型態的組裝後之剖面圖。 第15A圖、第15B圖爲表示本發明之操作輸入裝置的第 3實施型態之立體圖。 -14- 201135784 第1 6A圖、第1 6B圖爲表示第3實施型態的組裝後之剖 面圖、剖面立體圖。 第17A圖、第17B圖爲從第3實施型態的基底的各自不 同角度觀看的立體圖。 【主要元件符號說明】 10 基底 11 環狀凸緣 12,13 歛縫孔 14 連接孔 15 突出階差部 20 印刷基板 21 連接部 22,23 貫通孔 24,25 夾具孔 26,27 磁性檢測感測器 3 0 樹脂製薄膜蓋 3 1a 中央按鈕開關 3 lb 〜3 1 e 按鈕開關 32,33 貫通孔 34,3 5 夾具孔 40 彈性防水材 4 1 壁厚部 42 彈性臂部 43 環狀溝 -15- 201135784 4 4a 操作用中央凸起 4 4 b 〜4 4 e 操作用凸起 45a 膨出部 46a 嵌合用中央凹部 4 6 b ~ 4 6 e 嵌合用凹部 47,48 防水用壓入孔 50 操作環 51 〜54 操作用凸起 60 操作轉盤 61 嵌合孔 62 卡合用環狀階差部 63,64 環狀溝部 66 環狀磁鐵 69 滑動片 70 環狀固定具 7 1 組裝用凸起 72 保持孔 73,74 歛縫用凸起 80 按鈕 8 1 操作用中央凸起 82 彈性爪部 90 基台 92 蓋部 93 開口部 94 環狀階差部 -16-

Claims (1)

1. 201135784 七、申請專利範圍： 1. 一種操作輸入裝置，係藉由將支持於印刷基板上方的操作 轉盤進行轉動操作，利用安裝在前述印刷基板的磁性感測 器，檢測出依據前述操作轉盤的轉動操作所產生之磁場變 化的操作輸入裝置，其特徵爲： 在上面外周緣部突出設置有環狀凸緣的基底安裝前 述印刷基板，以具有被覆前述基底的平面形狀的彈性防水 材被覆前述基底，將突出設置在環狀固定具下面的歛縫用 凸起壓入設置在前述彈性防水材的防水用壓入孔，並且歛 縫固定在前述基底，藉此可防止前述操作轉盤脫落但其仍 可轉動。 2. 如申請專利範圍第1項之操作輸入裝置’其中在設置於彈 性防水材的外周緣部的壁厚部，形成有嵌合於基底的環狀 凸緣的環狀溝部。 3. 如申請專利範圍第1或2項之操作輸入裝置’其中在藉突 出加工設置於基底的突出部設置歛縫孔’以前述突出部和 環狀固定具將前述歛縫孔的外周緣部從上下壓縮。 4. —種電子機器，其特徵爲： 一方面將申請專利範圍第1至3項中任一項之操作輸 入裝置安裝於框體的基台，一方面以框體蓋部的背面和基 底的環狀凸緣將彈性防水材的壁厚部壓縮而保持。 5. —種電子機器，其特徵爲： 將申請專利範圍第1至3項中任一項之操作輸入裝置 預裝於框體蓋部的背面。 -17-