输入设备的多模式滚轮制造技术

本申请公开了输入设备的多模式滚轮。公开了计算机外围接口设备(例如计算机鼠标)，该计算机外围接口设备包括轮构件，轮构件被配置成在多种模式下围绕轴旋转，其中多种模式中的每种模式对应于相应的唯一摩擦力分布。多种操作模式包括飞轮模式和至少两种附加模式。所述至少两种附加模式包括两种或更多种不同的棘齿模式、两种或更多种不同的恒定摩擦模式、或至少一种恒定摩擦模式和至少一种棘齿模式。接口设备还包括致动器组件，该致动器组件被配置成将轮构件设置为多种操作模式中的每种操作模式。式。式。

【技术实现步骤摘要】
输入设备的多模式滚轮
[0001]本申请为于2019年6月26日提交、申请号为201910560652.3、专利技术名称为“输入设备的多模式滚轮”的中国专利申请的分案申请。该母案申请要求于2018年6月27日提交的美国临时专利申请第62/690,591号以及于2018年10月5日提交的美国专利申请16/153,387的权益和优先权，出于所有目的，这些申请的全部内容通过引用并入本文中。


[0002]本文公开的技术一般地涉及计算机外围接口设备，更具体地，涉及用于计算系统的用户可操纵的多模式输入设备。

技术介绍

[0003]除非本文另外指出，否则该部分中描述的材料不是本申请的权利要求的现有技术，并且不因包括在该部分中而被认为是现有技术。
[0004]物理计算机外围接口设备可以包括能够用于使人和计算设备例如计算机接口的任何辅助设备。外围设备的一些示例包括键盘、鼠标、操纵杆、图像扫描仪、扬声器、麦克风、网络相机等。这些物理计算机外围接口设备中的一些可以包括用户可以操纵以便与计算设备接口的轮输入元件。例如，计算机鼠标可以包括滚轮，滚轮可以用于通过围绕轴旋转滚轮来平移由计算设备显示的图像或文档的观察窗口。在很多应用中，滚轮的更精确的滚动以及更灵活且灵敏的操纵将使得用户能够更精确和更方便地与计算设备交互，以改善计算设备和软件应用例如图像或视频编辑以及游戏程序和应用的用户体验。

技术实现思路

[0005]公开了一种计算机外围接口设备，该计算机外围接口设备包括轮构件，该轮构件被配置成在多种模式例如飞轮模式、一种或更多种棘齿模式以及一种或更多种摩擦模式的任何组合下围绕轴旋转。多种模式中的每种模式可以对应于一个或更多个摩擦力分布。对于特定的用户应用，可以手动或自动选择多种模式。在一些实施方式中，可以通过一个或更多个机械、电气、机电或电磁致动器来选择多种模式。本文描述了各种专利技术实施方式，包括设备、系统、方法、存储能够由一个或更多个处理器执行的程序、代码或指令的非暂态计算机可读存储介质等。
[0006]根据一些实施方式，计算机鼠标可以包括：位移传感器，其被配置成检测计算机鼠标相对于工作表面的移动；滚轮，其能够被配置成在多种操作模式下围绕轴旋转；致动器组件，其被配置成将滚轮设置为多种操作模式中的每种操作模式；以及摩擦力施加组件，其包括第一构件和第二构件。多种操作模式可以包括飞轮模式、恒定摩擦模式和棘齿模式。滚轮能够被配置成接收多种操作模式中的每种操作模式的相应的唯一摩擦力分布。摩擦力施加组件的第一构件可以耦接至滚轮或者被包括在滚轮中。摩擦力施加组件的第二构件可以耦接至致动器组件或者被包括在致动器组件中，并且摩擦力施加组件的第二构件能够被配置成：对于多种操作模式中的每种操作模式，机械地或电磁地施加相应的唯一摩擦力分布。
[0007]根据一些实施方式，接口设备可以包括：位移传感器，其被配置成检测接口设备相对于工作表面的移动；轮构件，其能够被配置成在多种操作模式下围绕轴旋转；以及致动器组件，其被配置成将轮构件设置为多种操作模式中的每种操作模式。每种操作模式可以与相应的唯一摩擦力分布相关联。多种操作模式可以包括飞轮模式和至少两种附加模式，其中至少两种附加模式可以包括两种或更多种不同的棘齿模式、两种或更多种不同的恒定摩擦模式、或者至少一种恒定摩擦模式和至少一种棘齿模式。在一些实施方式中，致动器组件可以包括直流马达、伺服马达、步进马达、螺线管、音圈马达或线性马达。
[0008]在接口设备的一些实施方式中，轮构件可以被配置成：在飞轮模式下以低于每秒500rpm的速率减速。在一些实施方式中，在飞轮模式下，轮构件可以每秒损失少于总旋转能量的30％。在一些实施方式中，轮构件可以被配置成：在飞轮模式下接收小于0.05毫牛顿米的制动转矩。
[0009]在一些实施方式中，在两种或更多种恒定摩擦模式中的每种恒定摩擦模式或至少一种恒定摩擦模式下，摩擦力施加组件可以向轮构件施加恒定的摩擦力。在飞轮模式下，摩擦力施加组件可以不向轮构件施加摩擦力。在两种或更多种棘齿模式中的每种棘齿模式或至少一种棘齿模式下，相应的唯一摩擦力分布可以包括多个周期性区段。在一些实施方式中，多个周期性区段可以包括50个或更多个周期性区段。在一些实施方式中，任何棘齿模式下的相应的唯一摩擦力分布可以包括三角波、抛物线、正弦波、方波、上升斜坡或下降斜坡。
[0010]在一些实施方式中，轮构件可以包括腔，腔的侧壁包括沿轮构件的轴向方向布置的两个或更多个区域。两个或更多个区域中的第一区域可以包括多个齿，并且两个或更多个区域中的第二区域可以包括圆形弯曲的平坦表面。致动器组件可以包括托架以及耦接至托架的两个臂，其中：托架可以被配置成沿轮构件的径向方向移动；两个臂中的第一臂可以被配置成：当托架处于第一位置时，接触第一区域；两个臂中的第二臂可以被配置成：当托架处于第二位置时，接触第二区域；当托架处于第三位置时，第一臂和第二臂可以分别与第一区域和第二区域不接触。在一些实施方式中，两个臂中的每个臂可以通过弹簧耦接至托架。在一些实施方式中，第二臂可以包括用于接触第二区域的摩擦垫，其中摩擦垫可以包括固体摩擦材料。在一些实施方式中，第一臂可以包括用于接触第一区域的接触球。
[0011]在一些实施方式中，轮构件可以在轮构件的侧表面上包括多个环形区域，其中多个环形区域可以沿轮构件的径向方向被布置。多个环形区域中的第一区域可以包括多个齿。多个环形区域中的第二区域可以具有平坦表面。致动器组件可以包括：滑动块，其被配置成在轮构件的径向方向上移动；以及接触球，其通过弹簧耦接至滑块。接触球可以被配置成：当滑块处于与第一区域对准的第一位置时，接触第一区域。接触球可以被配置成：当滑块处于与第二区域对准的第二位置时，接触第二区域。在一些实施方式中，多个环形区域中的第三区域可以具有比第二区域的平坦表面更低的表面，并且接触球可以被配置成：当滑块处于与第三区域对准的第三位置时，与第三区域分离。
[0012]在一些实施方式中，轮构件可以包括多个接触区域。致动器组件可以包括：筒形凸轮，其包括切口区域；从动件，其在切口区域中航进；以及臂，其耦接至从动件。当筒形凸轮旋转时，臂可以接触多个接触区域中的不同接触区域。在一些实施方式中，轮构件可以包括铁磁部件，并且致动器组件可以包括电永磁体。
[0013]在接口设备的一些实施方式中，轮构件可以包括腔，其中腔的侧壁可以包括多个
齿。轴可以在轴与摩擦齿轮之间的接口处通过粘性材料层耦接至摩擦齿轮。致动器组件可以包括可旋转臂，其中可旋转臂可以包括接触头和锁定齿。接触头可以被配置成：当可旋转臂处于第一位置时，接触头接触侧壁。锁定齿可以被配置成：当可旋转臂处于第二位置时，锁定齿与摩擦齿轮接合并锁定摩擦齿轮。接触头和锁定齿可以被配置成：当可旋转臂处于第三位置时，接触头和锁定齿分别与侧壁和摩擦齿轮分离。在一些实施方式中，粘性材料层可以包括阻尼脂。
[0014]在接口设备的一些实施方式中，轴可以在轴与摩擦齿轮之间的接口处通过粘性材料层耦接至摩擦齿轮。致动器组件可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接口设备，包括：轮构件，其能够被配置成在多种操作模式下围绕轴旋转，每种操作模式与相应的摩擦力分布相关联，其中，所述轮构件包括腔，并且所述腔的侧壁包括沿所述轮构件的轴向方向布置的两个或更多个区域，其中：所述两个或更多个区域中的第一区域包括多个齿；并且所述两个或更多个区域中的第二区域具有圆形弯曲的平坦表面；以及致动器组件，其包括托架以及耦接至所述托架的两个臂，其中：所述托架被配置成相对于所述轮构件沿着径向方向线性平移；所述两个臂中的第一臂或耦接至所述两个臂中的第一臂的部件被配置成当所述托架处于第一位置时接触所述第一区域；所述两个臂中的第二臂或耦接至所述两个臂中的第二臂的部件被配置成当所述托架处于第二位置时接触所述第二区域；以及当所述托架处于第三位置时，所述第一臂和所述第二臂或耦接至所述第一臂和所述第二臂的部件分别与所述第一区域和所述第二区域不接触。2.根据权利要求1所述的接口设备，其中，所述两个臂中的每个臂能够相对于所述托架旋转，并且通过弹簧耦接至所述托架。3.根据权利要求1所述的接口设备，其中，所述第一臂包括用于接触所述第一区域的接触球，并且其中，所述第二臂包括用于接触所述第二区域的摩擦垫，所述摩擦垫包括固体摩擦材料。4.根据权利要求1所述的接口设备，其中，所述第二臂包括用于接触所述第二区域的摩擦垫，所述摩擦垫包括固体摩擦材料。5.根据权利要求1所述的接口设备，其中，所述多种操作模式包括飞轮模式和至少两种附加模式，所述至少两种附加模式包括：两种或更多种不同的棘齿模式；两种或更多种不同的恒定摩擦模式；或至少一种恒定摩擦模式和至少一种棘齿模式。6.根据权利要求5所述的接口设备，其中，所述两种附加模式对应于所述第一臂或所述第二臂或者耦接至所述第一臂或所述第二臂的部件何时与所述第一区域或所述第二区域接触，并且其中，所述飞轮模式对应于所述第一臂和所述第二臂或者耦接至所述第一臂和所述第二臂的部件何时与所述第一区域或所述第二区域不接触。7.根据权利要求5所述的接口设备，其中，在所述飞轮模式下，所述轮构件被配置成以低于每秒500rpm的速率减速。8.根据权利要求5所述的接口设备，其中，在所述飞轮模式下，所述轮构件被配置成每秒损失少于总旋转能量的30％。9.根据权利要求5所述的接口设备，其中，在所述飞轮模式下，所述轮构件被配置成接收小于0.05毫牛顿米的制动转矩。10.根据权利要求5所述的接口设备，其中：
在所述两种或更多种不同的恒定摩擦模式中的每种恒定摩擦模式或所述至少一种恒定摩擦模式下，摩擦力施加组件向所述轮构件施加恒定的摩擦力；在所述飞轮模式下，所述摩擦力施加组件不向所述轮构件施加摩擦力；以及在所述两种或更多种不同的棘齿模式中的每种棘齿模式或所述至少一种棘齿模式下，所述相应的摩擦力分布...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕德里克，
申请(专利权)人：罗技欧洲公司，
类型：发明
国别省市：