CN101452304A - 一种机械方式的可伸缩操作控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及便携电子设备领域，提供一种提高电子设备的人机交互性和便携性的开关操作控制结构装置。本发明公开一种机械方式的可伸缩操作控制系统，包括操作杆，限位部和固定部，通过此系统控制便携电子设备的相应开关。操作杆可以相对于整个电子设备伸展和缩回，实现其相对于电子设备外表面不同高度位置的电子设备操作，提高了电子设备的可操作性和便携性。

Description

一种机械方式的可伸缩操作控制系统

技术领域

本发明涉及便携电子设备领域，更具体涉及提高电子设备的人机交互性和便携性的操作控制结构装置。

背景技术

诸多电子设备如无线电话、掌上电脑、掌上游戏机等均有方向操作的按键，以实现其各种应用下的不同操作。现今电子设备向功能多样化和体积小的趋势发展，诸如游戏操作的更多功能对电子设备的人机交互提出了更进一步的要求，同时要保证便携电子设备易于携带的特点。

许多普通电子设备的方向操纵通过一个在设备表面的方向按键和其下的薄膜触点开关来实现。另外一些电子设备通过多方向的摇杆开关和其顶部的帽形操作杆来实现方向操作。为了便于携带，此类设备的按键或者开关操作杆一般在电子设备的大轮廓以内，或者仅高出轮廓较小的高度。此种设计使得操作在一些情况下并不非常便利使用，比如在游戏中连续快速输入方向。一些非便携式电子设备如游戏杆的方向操作杆高出电子设备的大轮廓，便于方向操作，但是不便于携带，不适用于便携电子设备。于是需要一种装置使得方向操作更方便，并且适应电子设备便于携带和机身进一步小巧趋势。

发明内容

本发明提供一种机械方式控制的可伸缩开关操作控制系统，克服了现有技术中便携电子设备方向操作不十分便利的缺点，同时保留便携电子设备易于携带的优点。本系统通过触发可伸缩开关操作控制系统的限位结构装置使操作部分伸出，相对便携电子设备整体轮廓的高度增大，更易于便携电子设备的操作。再次触动限位部可将系统的操作控制部分压回原位，携带方便，同时在收缩状态下也可做正常的操作。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现。可伸缩的开关操作控制系统由操作杆、限位部和固定部组成。固定部与整个系统所控制的开关联接。操作杆将操作者的动作传递给固定部，再由固定部传递给所控制开关。通过系统内部的机构运动，操作杆相对于开关操作控制系统实现伸缩，从而改变操作杆相对于电子设备整体的高度，实现在伸展和缩回两个不同位置的操作。

操作杆联接在固定部外，操作杆由固定部限制在除伸缩开合方向之外其它方向的平动和转动自由度。限位部由操作杆限制，与操作杆同步伸展缩回，有相对于操作杆运动的自由度。限位部有限制操作杆和固定部相对位置的结构装置，在伸展和缩回各有一组，用来限制操作杆在伸展缩回方向的自由度。固定部由弹簧和固定组件组成，但不限于弹簧，可以由其它弹性驱动组件担任。弹簧一侧由固定组件压缩，另一侧由操作杆压缩接触。在闭合状态时限位部与固定部的结构装置配合，使操作杆不能伸展。触动限位部之后，限位部的限位结构装置离开固定部在闭合位的限位结构装置，操作杆在伸缩方向的自由度被释放，从而操作杆在弹簧驱动下弹出。在操作杆被弹出之后，在此位置触动限位部，其限位结构装置将伸入固定部在伸展位置的限位结构特征，限制操作杆在伸缩方向的自由度，使操作杆在伸展状态下正常使用时不被压下。只有在触动限位部后，限位结构装置脱离固定部在伸展位的限位孔，才能将操作杆压回原位。再将限位部放置到闭合状态的限位状态，实现操作杆的收回和固定限位。

固定部上有相应的结构特征限制操作杆因弹簧或者其它过多外力作用而脱离。

另一种技术方案，限位部由固定部限制，不随操作杆在伸缩方向运动。同样限位部有限制操作杆和固定部相对位置的结构装置，在伸展和缩回位置各有一组，用来限制操作杆在伸展缩回方向的自由度。固定部仍由驱动组件和固定组件组成，用于驱动操作杆在伸缩方向运动。在闭合状态时限位部与操作杆的结构装置配合，使操作杆不能伸展。触动限位部之后，限位部的限位结构装置离开操作部在闭合位的限位结构装置，操作杆在伸缩方向的自由度被释放，从而在驱动下弹出。在伸展位置触动限位部，其限位结构装置将伸入操作杆在伸展位置的限位结构特征，限制操作杆在伸缩方向的自由度，使操作杆在伸展状态下正常使用时不被压下。只有在触动限位部后，限位结构装置脱离操作杆在伸展位的限位特征，才能将操作杆压回原位。再将限位部放置到闭合状态的限位状态，实现操作杆的收回和固定限位。

本发明优选适用于便携电子设备的方向操作，但是不局限于方向操作，其它按键的功能同样可以由此操作控制系统实现。

附图说明

图1是实施方案处于收缩时的透视图

图2是实施方案处于展开时的透视图

图3是应用可伸缩的开关操作控制系统的电子设备的示意图

图4是应用可伸缩的开关操作控制系统的电子设备的操作杆在伸展位置的示意图

图5是实施方案处于收缩位置的截面图

图6是实施方案处于伸展位展的截面图

图7是实施方案各部件的爆炸图

图8是实施方案的固定部的半剖图和限位部的透视图

图9是实施方案的限位部和操作杆配合的半剖图和限位部组件的爆炸图

图10是实施方案的操作杆的顶面透视图和限件部触动组件的透视图

图11是另一种实施方案的组件爆炸图

图12是另一种实施方案处于收缩位置的截面图

图13是另一种实施方案处于伸展位置的截面图

图14是另一种实施方案操作杆的半剖图和限位部的透视图

具体实现方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做详细描述。

参看图1，提供了处于收缩状态可伸缩的开关操作控制系统100，操作者通过此系统控制开关140。对于图1实例来说，在实际应用中系统根据不同的开关类型选择相对应的开关联接方式，操作杆和整个系统的外型外观可根据设计需要做相应的变化。

参看图2，提供了处于伸展状态的可伸缩的开关操作控制系统200。操作杆110处于相对于可伸缩的开关操作控制系统伸出的位置。在此位置实现对控制开关140的操作。

参看图3和图4，分别提供应用了可伸缩的开关操作控制系统的便携电子设备在缩回和伸展位置的示意图。电子设备300以限位部120触发可伸缩开关操作控制系统，使操作杆110伸出到适合的位置时停止，限位部120在伸展位置限制操作杆110的压回，实现伸展位置的开关操作。同样在伸展位置触动限位部120，使得操作杆110得到收缩的运动自由度，再将操作杆110压回到缩回的位置，再由限位部120限制伸出。操作者通过操作杆伸展和收缩两个不同位置实现对电子设备的不同感受的操作。在电子装置的外壳上有对应的避让结构301，使得装置在收缩位置时也能正常工作。本发明可适用于任何类别的便携电子设备，包括但不限于无线电话、掌上电脑和掌上游戏机。

参看图5、图6和图7，可伸缩开关操作控制系统由操作杆110，限位部120和固定部130组成。控制开关140为整个系统所控制的开关，固定在电路板150上。限位部120由触动组件121和限位组件122组成。固定部由弹簧131和固定组件132组成，弹簧131一侧与固定组件132内底面1324接触，另外一侧与操作杆110内顶面111接触。固定组件有方槽1323与开关140的操作部分141联接。操作者通过操作杆110带动固定部130，再带动控制开关140，实现对开关的操作控制。

操作杆110，限位部120，固定部130可以使用塑料注射或者金属压铸等成形方法制成。电路板150可以是普通硬质印刷电路板也可以是柔性电路板，需要以焊接或者其它固定方式对控制开关140提供足够强的约束，保证其在正常操作过程中的定位。

操作杆110与固定组件132在操作杆110伸缩方向以方槽112和固定组件132上的限制滑轨1321滑动联接，用于限制操作杆110的转动自由度。固定组件132滑轨1321上有限制操作杆的限位面1322，与操作杆上的限位凸出结构113配合，在操作杆110伸展到位时，固定组件1320限位结构特征1322与操作杆110上凸出块113接触止动，防止操作杆110因受力作用而脱离系统。

参看图8和图9，提供了固定组件131与限位部120的具体运动配合方式。在此实例中，固定组件132与限位组件122配合的结构在固定组件中心部分1321上，固定组件中心部分1321以粘接或者焊接方式固定到固定组件132上。之所以采用这样的结构方式，是为了实现固定组件特定组构特征的可加工性。固定组件中心部分有三条均匀间隔分布的竖筋1322，在相对于操作杆110的伸展和缩回分别有顶面限位台阶1323和底面限位台阶1324，在竖筋间形成滑轨1325。限位部120的限位组件122有相对应的限位系统1221，由三个均匀分布的限位块1222组成，限位块1222能够沿滑轨1325滑动。限位组件122能够相对于固定组件旋转。限位部120由触动组件121和限位组件122组成，它以插接固定的方式联接在操作杆110的孔114两端，使得限位部120只有相对于操作杆110旋转的自由度。

在操作杆110缩回位置，限位块顶面1223与固定组件中心部分底面限位台阶1324配合，锁住限位部120和操作杆110，使其不能伸展。通过转动触动组件的槽1212转动限位部120，使限位块顶面1223脱离固定组件中心部分底面限位台阶1324在操作杆110在伸缩方向的限制。如图5和图6所示，在弹簧131的作用下，操作杆伸出到伸展位置。固定组件132限位结构特征1322与操作杆110上凸出结构113接触止动，使操作杆110达到伸展位置而不脱离系统。

在伸展位置转动触动组件的槽1212带到动限位部120，使限位块底面1224与固定组件中心部分顶面限位台阶1323配合，锁住限位部120和操作杆110，使其不能收缩，实现操作杆110在伸展位置的固定。操作者通过操作杆110带动固定部130，再带动控制开关140，实现对开关的操作控制。

在伸展位置转动触动组件的槽1212带到动限位部120，使限位块底面1224与固定组件中心部分顶面限位台阶1323脱离，释放操作杆110在伸缩方向的自由度，使其能沿滑轨1325被压回到缩回的位置。再转动触动组件，使限位块顶面1223回以与固定组件中心部分底面限位台阶1324在操作杆110在伸缩方向的限制，实现操作杆110的缩回。

如图10所示，触动组件上的限位点1213分别与操作杆上的凹陷115和116配合给操作者转动限位部到位的标记。

参看图11、图12、图13和图14，提供了权利要求限制范围内的另一种实施方案400。限位部的配合运作方式不同，其它部件的功能实现方案与前一种一致。此方案中限位部420由固定组件432限制，只能相对于固定组件432转动。操作杆410部分有三条均匀间隔分布的竖筋411，在相对于操作杆410的伸展和缩回分别有顶面限位台阶4111和底面限位台阶4112，在竖筋间形成滑轨4113。限位部420的限位组件422有相对应的限位块4221，由三个均匀分布的筋块，限位块4221能够沿滑轨4113滑动。限位部以插接固定的方式联接在固定组件槽4321中，能够相对于固定组件432件旋转。使得限位部420只有相对于固定组件432的旋转的自由度。

在操作杆410缩回位置，限位块底面4223与操作杆顶面限位台阶4111配合，锁住操作杆410，使其不能伸展。通过转动限位部的槽423，使操作杆顶面限位台阶4111脱离限位部底面4223在操作杆410在伸缩方向的限制。如图5和图6所示，在弹簧431的作用下，操作杆伸出到伸展位置。固定组件432限位结构特征4322与操作杆410上凸出结构413接触止动，使操作杆110达到伸展位置而不脱离系统。

在伸展位置转动限位部的槽423带动限位部420，使限位块顶面4222与操作杆底面限位台阶4112配合，锁住操作杆410使其不能收缩，实现操作杆410在伸展位置的固定。操作者通过操作杆410带动固定部430，再带动控制开关440，实现对开关的操作控制。

在伸展位置转动限位部的槽423带动限位部420，使限位块顶面4222与固定组件中心部分底面限位台阶4112脱离，释放操作杆110在伸缩方向的自由度，使其能被压回到缩回的位置。再转动触动组件，使限位块底面4223与操作杆顶面限位台阶4111配合，锁住操作杆410使其不能伸展，实现操作杆110从伸展位置的缩回。

说明书里描述了本发明的优选实施例，但本发明并不限于此。对于本领域技术人员，在权利要求限定范围中，可以出现多种修改，等同和变种。

Claims (10)

1.一种机械方式的可伸缩操作控制系统，由操作杆、限位部和固定部组成，其特征是操作杆通过相对于整个系统的伸展或缩回运动，改变操作杆相对整个系统的位置，从而实现在不同相对位置对其所控制开关的操作。

2.如权利要求1所述操作杆和限位部，其特征是在收缩状态下触动所限位部使得操作杆伸展，在伸展状态下触动限位部使得操作杆可被压回。

3.如权利要求1和2所述限位部，其特征是限位部上有限制操作杆和固定部在操作杆伸缩方向的相对运动的结构装置，触动限位部使得操作杆相对于固定部获得或失去在伸缩方向的自由度。

4.如权利要求1、2和3所述限位部、操作杆和固定部，其特征是操作杆有结构装置限制使得限位部相对于操作杆在操作杆伸缩方向没有自由度；限位部的限位结构装置与固定部结构装置配合。

5.如权利要求4所述固定部结构装置，其特征是固定部结构装置在固定部相对于操作杆和限位部在伸展和缩回的位置分别与限位部限位结构装置配合限制操作杆伸缩方向自由度。

6.如权利要求1、2和3所述限位部、操作杆和固定部，其特征是另一种方案是固定部有结构装置限制使得限位部相对于固定部在操作杆伸出方向没有自由度；限位部的限位结构装置与操作杆结构装置配合。

7.如权利要求6所述操作杆结构装置，其特征是操作杆结构装置在操作杆相对于固定部和限位部在伸展和缩回的位置分别与限位部限位结构装置配合，限制操作杆伸缩方向自由度。

8.如权利要求1所述固定部和操作杆和权利要求3所述限位部，其特征是弹性组件由固定部定位，在限位部释放操作杆伸缩方向自由度时，驱动操作杆伸展。

9.如权利要求1所述操作杆和固定部，其特征是所述固定部有限制操作杆由于外力作用脱离系统的结构装置。

10.如权利要求1所述可伸缩的操作控制系统，其特征是控制开关固定于与固定部内，在伸展和收缩两个状态下，系统通过操作杆、固定部带动控制开关，实现被控制设备的操作。

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