CN105659347B - 微动开关控制装置 - Google Patents

Abstract

开关控制装置包括：按键(2)，其固定到外壳结构(3)；至少一个致动元件(4)，其在第一端上操作性地连接到按键(2)并且因此随所述按键(2)整体移动；基底(32)，其适配为装配在外壳(3)的下部，包括至少一个微动开关(5)的电路(5)机械地紧扣到该基底(32)。所述装置包括至少一个致动装置(6)，该至少一个致动装置(6)适度受约束，以便从第一空闲配置切换到第二致动配置来致动微动开关(51)。所述致动装置包括：至少一个撞击部件(61)，出于根据所述按键(2)的移动而使致动装置(6)移动的目的，所述至少一个致动元件(4)的第二端作用于所述至少一个撞击部件(61)；接触部件(63)，其适配为根据所述至少一个致动元件(4)在所述装置(6)上的作用而作用于所述至少一个微动开关(51)。所述控制装置包括硅树脂垫(7)，硅树脂垫(7)包括至少一个硅树脂圆顶(71)，所述致动装置(6)的抵接部件(65)抵靠所述硅树脂圆顶(71)，所述硅树脂圆顶(71)被适配为抵抗所述致动装置(6)自身的移动。

Description

微动开关控制装置

本发明涉及微动开关控制装置，该微动开关控制装置被适配为提供基本上与仅使用硅树脂圆顶或泡状物的致动装置的切换感知或感觉相似的切换感知或感觉，同时还生成与金属咔嗒声相似的、正如微动开关所特有的可听得见的金属噪声。具体而言，本发明提供了一种微动开关控制装置，其中，在其初始部分中(即在圆顶切换或者塌缩之前)，力/位移图基本上与通过仅使用硅树脂圆顶所能获得的结果相似，但是，同时还提供电接触的快速切换特征，该快速切换特征无法通过仅使用与电接触相关联的硅树脂圆顶获得。此外，当微动开关切换时，能够感知到该微动开关的特征金属噪声。

硅树脂圆顶和微动开关的致动的并行作用允许获得所期望的力/位移图，该力/位移图可以例如与硅树脂圆顶的力/位移图基本相似，但是对于电接触的闭合方面具有快速切换特征。

已知微动开关致动或控制装置，其中硅树脂圆顶通过硅树脂垫部分叠加在微动开关上，该圆顶在由致动器施加到其上的推力的作用下塌缩。在塌缩之后，同一硅树脂泡状物将按压微动开关的按键，从而导致微动开关的电切换。在这种解决方案中，用户仅感知硅树脂圆顶的作用，而感知不到由微动开关所做出的贡献，尤其是微动开关的快速咔嗒声。力/位移图将会如硅树脂圆顶的特有特性一样是非线性的，并且基本上为钟型。

为了防止在切换时施加在泡状物上的压力由于该泡状物按压微动开关而对硅树脂圆顶造成损害，在本领域中已知的解决方案包括适当成形的支撑结构，该结构防止在切换发生后施加到圆顶的力直接从圆顶施放到微动开关上。特别地，这样的解决方案将导致施加到硅树脂圆顶的过剩的力施放到所述支撑结构上。

此外，这样的解决方案具有由硅树脂圆顶的特性决定的、非常慢的切换速度。

还已知直接作用于微动开关的快速切换致动装置，其中该微动开关借助于杠杆系统致动。这样的方案需要复杂的外壳结构，包括用于确保切换将仅在预定行程之后(即在按键的转动的预定角度处)发生的斜面。

用户对切换动作的感知基本上是由微动开关支配的，导致具有宽的线性部分的力/位移图。

市场现今需要控制装置是尽可能地防水的，以便避免水或者冷凝物渗入，从而可能在附连到电路的电子装置中引起短路。

连接到电路的微动开关的使用使防水性控制装置的制造大大复杂化。

特别地，由于控制装置的外壳结构非常复杂，所以上述解决方案不允许将简单且经济的解决方案用于使电路防水。

本发明旨在通过提供一种致动装置来解决上述技术问题，在所述致动装置中，硅树脂圆顶的动作和微动开关的动作能够并行发生以便获得所期望的感觉。特别地，期望的是，在微动开关切换之前用户感知为硅树脂圆顶所特有的软动作，然后当切换发生时感知金属噪声。此外，本发明允许获得为微动开关所特有的快速切换以及对电路的防水。

本发明的一个方面涉及具有所附独立权利要求1所陈述的特征的微动开关控制装置。

在所附从属权利要求中给出了附加特征。

从下面对控制装置的两个等同实施例的描述以及从附图中，本发明的特征和优点将变得显而易见，在这些附图中：

●图1A和1B示出了封装在壳体中的组件中的控制装置的不同视图，具体地：图1A为装置的透视图，以及图1B为装置的俯视图；

●图2为控制装置的第一实施例的分解图，该控制装置包括与弹性元件相抵抗的移动致动元件；

●图3A、3B和3C为当图2所示的控制装置从空闲操作配置切换到推动操作配置时，该控制装置在不同时刻沿着线A-A的截面图，具体地：图3A示出了空闲操作配置，图3B示出了在紧接着硅树脂圆顶的塌缩之后，但是在微动开关切换之前的时刻的装置，图3C示出了紧接着微动开关的切换之后的推动操作配置；

●图4为控制装置的第二实施例的分解图，该控制装置包括刚性固定到按键或者与按键集成的致动元件；

●图5A、5B和5C为当图4所示的控制装置从空闲操作配置切换到推动操作配置时，该控制装置在不同时刻沿着线A-A的截面图，具体地：图5A示出了空闲操作配置，图5B示出了在紧接着硅树脂圆顶的塌缩之后，但是在微动开关切换之前的时刻的装置，图5C示出了紧接着微动开关的切换之后的推动操作配置；

●图6为根据本发明，在控制装置中包括的致动装置的示例性且非限制性的实施例的放大图；

●图7示出了根据本发明的控制装置的力/位移曲线与仅使用硅树脂泡状物的控制装置以及仅使用微动开关而不使用任何硅树脂泡状物的控制装置的特征曲线的对比；具体地，该图自上而下示出了仅使用硅树脂圆顶的控制装置的典型走势，使用不具有硅树脂圆顶的微动开关的控制装置的典型走势，和根据本发明的装置的力/位移图的走势。

参照上述附图，开关控制装置包括按键2，按键2以使得其能够从至少一个第一操作配置切换到至少一个第二操作配置的方式固定到外壳结构3。例如，所述外壳结构为优选地相对于纵轴“Z”在顶部和底部打开的盒状结构。

该控制装置包括致动元件4，致动元件4在第一端上操作性地连接到按键2，从而随按键2整体地移动。

根据本发明的装置包括基底32，连接器底座33能够集成在基底32中。所述基底32被适配为固定到外壳3的下部以形成闭合壳体。

电路5机械地紧扣到所述基底32，电路5转而包括至少一个微动开关51。所述电路5为例如所述至少一个微动开关51电连接于其上的印刷电路板。

优选地，所述微动开关51包括：在其顶部、与微动开关51固定到电路5的部分相对的按钮52，按钮52能够被按压以切换包含在微动开关中的电接触部件。所述微动开关的电接触部件如此便能构建按钮或开关。

根据本发明的控制装置包括至少一个致动装置6，其适度受约束以便从第一空闲配置切换到第二致动配置来致动微动开关51。

致动装置6包括至少一个撞击部件61，出于根据按键2的移动来移动所述致动装置6的目的，致动元件4的第二端作用于撞击部件61。同一致动装置6包括接触部件63，接触部件63被适配为根据致动元件4在所述致动装置6上的作用而作用于所述至少一个微动开关51。

该控制装置包括硅树脂垫7，硅树脂垫7转而包括至少一个硅树脂圆顶71，抵接部件65抵靠该至少一个硅树脂圆顶71，抵接部件65与致动装置6的所述接触部件63是不同的。所述硅树脂圆顶71优选被适配为抵抗致动装置6自身的移动。

与接触部件63在微动开关51上的动作并行地，根据本发明的控制装置通过所述抵接部件65作用于所述至少一个硅树脂圆顶71，以获得快速切换动作。施加在硅树脂圆顶71和微动开关51两者上的并行动作使用户感知硅树脂圆顶所特有的软动作或感觉，并且听到微动开关所特有的金属噪声。

为了本发明的目的，术语“软感觉”指的是在与例如在图7中示出的那些硅树脂圆顶或泡状物所特有的非线性力/位移图(通常为曲线图，特别是具有钟状外形或水平渐近线的曲线图)的情况下，由用户所感知的感觉。

在图1至6中图示的根据本发明的控制装置的示例性实施例具有如下特征：

-按键2以其能够绕第一支点“O”转动并且从至少一个第一操作配置切换到至少一个第二操作配置的方式被固定到外壳结构3；

-致动元件4为大部分纵向延伸并且在第一端上操作性地连接到按键2，从而随按键2整体移动的尖状物；

-所述装置包括至少一个致动装置6，该至少一个致动装置6适度受约束(特定地为铰链式的)，以便绕第二支点“T”旋转，使得其能够从第一空闲配置切换到第二致动配置以致动微动开关51；

-被致动元件4的第二端作用在其上的所述至少一个撞击部件61为斜面，致动元件4的第二端在该斜面上滑动以使所述致动装置6根据按键2的移动绕第二支点“T”转动；

-所述至少一个硅树脂圆顶71被适配为抵抗致动装置本身的转动，其中，抵接部件65抵靠所述至少一个硅树脂圆顶71，所述至少一个硅树脂圆顶71与致动装置6所述接触部件63是不同的。本领域中的技术人员能够从附图推导出本文中未指明或提及的任何其他特征；因此，即便未进行详细描述，所述其他特征仍必须视作属于本发明。

所述第二支点“T”能够在外壳结构3上或者在基底32上形成，这两种方式具有基本相同的效果。如图6中的示例所示，致动装置6通过紧扣部件67可移除地固定到第二支点“T”。所述紧扣部件67是例如外壳，优选为塑料挂钩，其被适配为例如通过接合点铰接到限定所述第二支点“T”的至少一个凸起。

通常，当按键2转动时，致动元件4将作用于致动装置6，致动装置4将表现为铰接到第二支点“T”的第三类型杠杆。

参照图3A至3C和5A至5C，当根据本发明的控制装置致动微动开关51时，优选连续地执行下述步骤：

-第一步骤，其中，从图3A和5A中所示的空闲配置开始，所述致动装置6在其移动时主要作用于硅树脂圆顶或泡状物71，直到到达最大力的点，从而引起同一硅树脂圆顶或泡状物塌缩，

-第二步骤，其中，如图3B和5B中所示，致动装置6在其移动时，继续施加其主要在微动开关51上(特别地在按钮52上)的作用，直到例如如图3C和5C中所示，包含在微动开关中的电接触闭合或者切换；

-第三步骤，其中，按键2的移动的持续直至到达在外壳结构3上提供的机械止挡为止，保持前述步骤中发生的所述切换。

优选地，在第一步骤中，致动装置6仅致动硅树脂圆顶或泡状物71，直到致动装置6达到力/位移函数的最大力的点处，由此引起其发出咔嗒声。在第二步骤中，致动装置6还通过按压在按钮52上来开始致动微动开关51，直到包含在微动开关中的电接触件闭合或者切换。然后按键2将会继续其行程，直到按键2到达在外壳结构3上提供的机械止挡。

所述步骤概括了图7中所示的、根据本发明的控制装置的力/位移图的走势。

在图7中，通过示例，在图中显示了涉及根据本发明的控制装置的上述三个步骤。

在图2、3A至3C中所示的实施例中，所述致动元件4能够沿着其自身的纵轴“k”移动，与弹性单元41(例如螺旋弹簧)相抵抗。当按键2处于空闲操作配置时，所述纵轴“k”基本平行于垂直轴“Z”。

在致动元件4移动时，尤其在其在撞击部件61上滑动时，所述弹性单元41被适配为被压缩，由此累积弹性能量。由弹性单元41所累积的所述弹性能量使致动装置6作用于微动开关51的速度更进一步增加，由此改善例如以此操作按钮52的点击或者切换速度。在力/位移图中反映了该现象，其中，在切换后将最大力的点连接到相对最小点的部分基本上是垂直的。

在图4、5A至5C所示的等同实施例中，致动元件4刚性固定到按键2或者与按键2集成。特别地，防止所述致动元件4沿着其纵轴“k”移动。

本实施例还允许获得快速接触切换速度，如图7中所示，在涉及根据本发明的控制装置的图中，存在与微动开关51的电接触件的切换相对应的基本垂直的部分。

如图6中所示，所述致动装置6具有例如大体上纵向的形状，例如具有纵向延伸“1“，其中所述紧扣部件67布置在被适配为以能够绕第二支点“T”转动的方式紧扣的一端。在致动装置6的相对端，存在被适配为作用于微动开关51的接触部件63。在所述紧扣部件67和所述接触部件63之间的中间部分中布置有撞击部件61，为了构建第三类型或第三类杠杆操作微动开关51，致动元件4作用于撞击部件61。

所述接触部件63优选地具有基本上鸟嘴状的形状，其悬挂在所述微动开关51上，以在其作用期间将恒定压力施加到微动开关51的按钮52上。

所述抵接部件65相对于纵轴“Z”而言布置在比撞击部件61更低的高度处。

优选地，抵接部件65相对于所述纵轴“Z”而言，布置在撞击部件61的下面，基本上与撞击部件61对齐。

所述撞击部件61优选为非线性斜面，具有优选的凹形曲线外形。所述撞击部件61优选如此成形，以便描述包含在90°到180°之间的圆周弧度。

所述致动装置6的纵向延伸“1”基本上与垂直于所述垂直轴“Z”的第一轴“X”的方向对齐。

在附图中所描述的示例性实施例中，根据本发明的控制装置如此成形，使得如图3A、5A和6中的示例方式所示，至少在致动装置6的空闲操作配置中，所述致动元件4基本上与硅树脂圆顶71对齐。

致动装置6的维度特征和抵接部件65相对于撞击部件61的位置，特别是硅树脂圆顶71相对于致动元件4在撞击部件61上施加力的点的位置，提供了有利的杠杆。

通常，所述硅树脂垫7覆盖整个电路5以及附接到电路5的电子器件和元件，例如微动开关51其自身。硅树脂垫7被适配为通过所述至少一个硅树脂圆顶71提供所需要的感觉。所述电路5(优选为印刷电路)还包括例如用于照明按键2的构件。

如在图2和4中能够看出的，所述硅树脂垫7具有至少与电路5的面积(特别是印刷电路的面积)相等的表面延伸。所述硅树脂垫7包括边缘72，边缘72相对于所述垫7是边沿的，并且优选比垫7本身更厚。

通常，如图3A、5A和6中的示例所示，所述垫7(优选地，垫7的所述边缘72)被设置在外壳结构3和基底32之间，由此使电路5防水。更优选地，所述边缘72被夹在外壳结构3和基底32之间。

如在图3A至3C和5A至5C中能够看出的，所述硅树脂垫7覆盖包含在电路5中的每个电子器件，包括所述至少一个微动开关51。

通常，所述第一支点“O”和所述第二支点“T”分别引起按键2和致动装置6绕与由两条垂直的轴(特别地，垂直轴“Z”和所述第一轴“X”)所形成的平面垂直的两条平行轴线转动。

在本说明书中，已经描述了一种控制装置，其中，按键2被适配为采取推动类型的操作配置。

然而，本发明的范围包括能够在推动配置和拉动配置两者中致动微动开关的控制装置。

图2和4中的示例示出了能够在推动配置和拉动配置中利用按键移动进行操作的控制装置的说明性实施例。在这样的实施例中，从空闲操作配置开始，按键2水平地在推动操作配置和拉动操作配置之间枢转。所述控制装置优选包括至少一个致动元件4，优选地两个平行的致动元件4，所述致动元件被适配为根据按键2所采取的操作配置而作用于至少一个致动装置6。优选地，每个致动元件4被适配为作用于各自的致动装置6，致动装置6转而被适配为优选地仅在按键2的一个操作配置中作用于相应的微动开关51。更优选地，所述两个致动装置6中的一个致动装置6被适配为仅针对按键2朝着推动操作配置的移动而致动相应的微动开关51，而另一个致动装置6被适配为仅针对按键2朝着拉动操作配置的移动而致动相对应的微动开关51。

通常，每个致动装置6被适配为作用于相应的微动开关51(优选地，仅一个微动开关51)，并且在其移动时与各自的硅树脂圆顶或泡状物71相抵抗。优选地，单个硅树脂圆顶71与每个致动装置6相关联以抵抗该致动装置的移动。

这种控制装置在卡扣型开关所特有的快速切换次数的情况下确保了硅树脂圆顶的特有的软感觉以及微动开关的金属咔嗒声。

取决于要构建的电路5，所述微动开关51既可以是简单开关(例如常闭开关或常开开关)，也可以是双路开关。

按键2的支点“T”和致动装置6的大小，以及硅树脂圆顶71的形状将允许获得所期望的力和行程。

根据本发明的控制装置提供一种允许实施确保电路5防水的硅树脂垫的简单机制。

这种解决方案防止硅树脂垫或微动开关由于致动装置作用于硅树脂圆顶而退化。

参考标记

按键 2

外壳结构 3

基底 32

连接器底座 33

致动元件 4

弹性单元 41

电路 5

微动开关 51

按钮 52

致动装置 6

撞击部件 61

接触部件 63

抵接部件 65

紧扣部件 67

硅树脂垫 7

硅树脂圆顶 71

边缘 72

第一支点 O

第二支点 T

纵轴 k

纵向延伸 l

垂直轴 Z

第一轴 X

Claims (11)

1.一种开关控制装置包括:

按键(2)，所述按键(2)以使其能够从至少一个第一操作配置切换到至少一个第二操作配置的方式固定到外壳结构(3)；

至少一个致动元件(4)，其在第一端上操作性地连接到所述按键(2)，从而随所述按键(2)整体移动；

基底(32)，其能够装配在所述外壳结构(3)的下部中，

电路(5)，其包括至少一个微动开关(51)；所述电路(5)机械地紧扣到所述基底(32)；

所述至少一个微动开关(51)在其顶部包括按钮(52)，所述按钮(52)能够被按压以便切换包含在所述微动开关中的电接触件；

所述开关控制装置包括至少一个致动装置(6)，所述致动装置(6)适度受约束以便从第一空闲配置切换到第二致动配置来致动所述微动开关(51)，所述致动装置(6)包括：

-至少一个撞击部件(61)，出于根据所述按键(2)的移动而使所述致动装置(6)移动的目的，所述至少一个致动元件(4)的第二端作用于所述至少一个撞击部件(61)；

-接触部件(63)，其能够根据所述至少一个致动元件(4)在所述致动装置(6)上的作用而作用于所述至少一个微动开关(51)的所述按钮(52)；

所述开关控制装置包括硅树脂垫(7)，所述硅树脂垫(7)包括至少一个硅树脂圆顶(71)，抵接部件(65)抵靠所述硅树脂圆顶(71)，所述抵接部件(65)与所述致动装置(6)的接触部件(63)是不同的；

所述至少一个硅树脂圆顶(71)能够抵抗所述致动装置(6)自身的移动；

所述致动装置具有基本纵向的形状，其中，紧扣部件(67)布置在一端，紧扣部件(67)被适配为以能够绕第二支点(T)转动的方式被紧固；

所述接触部件(63)存在于致动装置(6)的相对端处；

所述撞击部件(61)布置在所述紧扣部件(67)和所述接触部件(63)之间的中间部分中；

所述抵接部件(65)相对于纵轴“Z”而言，布置在所述撞击部件(61)的下面。

2.如权利要求1所述的开关控制装置，与所述接触部件(63)在所述微动开关(51)上的作用并行地，所述开关控制装置通过所述抵接部件(65)作用于所述至少一个硅树脂圆顶(71)，以便获得快速切换，并且允许用户感知硅树脂泡状物所特有的软动作或感觉以及微动开关所特有的金属噪声。

3.如权利要求1所述的开关控制装置，其中：

-所述按键(2)以使其能够绕第一支点(O)转动的方式被固定到所述外壳结构(3)；

-所述至少一个致动装置(6)以使其能够绕第二支点(T)转动的方式被铰接；

-所述至少一个撞击部件(61)为斜面，所述致动元件(4)的相对的第二端在所述斜面上滑动，以便根据所述按键(2)的移动使所述致动装置(6)绕所述第二支点(T)转动；

-所述致动装置(6)的所述抵接部件(65)抵靠在其上的所述至少一个硅树脂圆顶(71)抵抗所述致动装置本身的转动。

4.如权利要求3所述的开关控制装置，其中，所述第二支点(T)形成在所述外壳结构(3)上或所述基底(32)上。

5.如上述权利要求中任一项所述的开关控制装置，其中，所述硅树脂垫(7)覆盖整个电路(5)以及附接到所述电路(5)的电子器件和元件。

6.如权利要求5所述的开关控制装置，其中，所述硅树脂垫(7)设置在所述外壳结构(3)和所述基底(32)之间，由此使所述电路(5)防水。

7.如权利要求3所述的开关控制装置，其中，当所述按键(2)转动时，所述致动元件(4)作用于所述致动装置(6)，所述致动装置(6)表现为铰接到所述第二支点(T)的第三类型杠杆。

8.如权利要求1所述的开关控制装置，其中，所述致动元件(4)能够沿着其自身的纵轴(k)移动，所述致动元件与弹性单元(41)相抵抗。

9.如权利要求3所述的开关控制装置，其中，所述按键(2)从空闲操作配置开始，水平地在推动操作配置和拉动操作配置之间枢转，并且至少一个致动元件(4)能够根据由所述按键(2)所采取的操作配置而作用于至少两个不同的致动装置(6)中的一个，并且每个致动装置(6)能够作用于相应的微动开关(51)，并且在该致动装置(6)的移动期间与各自的硅树脂圆顶或泡状物(71)相抵抗。

10.如权利要求8所述的开关控制装置，其中，所述弹性单元(41)为螺旋弹簧。

11.一种致动根据权利要求1所述的开关控制装置的方法，其中，连续执行下述步骤：

-第一步骤，其中，所述致动装置(6)在其移动时主要作用于所述硅树脂圆顶或泡状物(71)，直到所述致动装置(6)到达最大力的点，从而使同一硅树脂圆顶或泡状物(71)塌缩，

-第二步骤，其中，所述致动装置(6)在其移动时继续施加其主要在所述微动开关(51)上的作用，直到电接触件闭合；

-第三步骤，其中，所述按键(2)的移动持续进行直到其到达在所述外壳结构(3)上提供的机械止挡为止，保持发生在前述步骤中的切换。