CN1094247C - 复合操作式开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够分别利用转子的旋转动作产生脉冲信号，和利用芯体的倾倒动作产生开/关切换信号，以及利用芯体的按压动作产生开/关切换信号的复合操作式开关。在通过转子7的旋转操作而产生脉冲信号的旋转开关1的中央位置开设一个可设置多向开关的圆形的开口9，在与转子7的轴体结为一体的旋转捏手2中贯通一个圆形孔23 。将端子17和33焊接在印刷电路板5的板面上。

Description

复合操作式开关

本发明涉及输出以不同的操作方法而产生不同的切换信号之复合操作式开关。

此前我们已了解了如实用新型公开第43439/93号公报公开的旋转开关与按钮开关为一体的复合操作式开关。该公报所登载的复合操作式开关如下构成，即在其作为旋转开关的构成部件之基板的中央位置开设一个贯通孔，在该贯通孔的内侧底部固定有按钮开关，同时将按钮开关的起按压作用的键头嵌合在贯通孔内使得该键头可上下移动。

在如此构成的复合操作开关中，若使转子以正或逆时针方向旋转，则由于安置在旋转开关内的滑动叉子反复地与电位模片接合、分离，因而产生脉冲信号。另一方面，若径直向下按压键头，则由于安置在按钮开关的可动接点与固定接点的接触而产生开/关切换信号。这样，使用者即可通过转子与键头的操作选择使用旋转开关和按钮开关这样两种开关。

上述复合操作式开关，由于在旋转开关的中央位置配设的开关是按钮开关，因此只能生成由转子旋转动作而产生的脉冲信号和由键头的按压动作而产生的开/关切换信号。故虽说是复合操作式开关，但仍存在着用途狭窄的问题。

本发明决定在旋转开关的中央位置开设一个开口，在该开口内配置输出由总体的倾倒动作或按压动作而产生的切换信号之多方向开关。这样构成的复合操作式开关可分别产生由转子旋转而生成的脉冲信号和由芯体倾倒而生成的开/关切换信号以及由芯体的按压动作而生成的开/关切换信号，因此本开关的用途范围大大地拓宽了。

本发明的复合操作式旋转开关装有顺序输出利用转子的旋转动作而产生的开、关切换信号之旋转开关，和分别输出利用芯体的倾倒动作而产生的切换信号与利用按压动作而产生的切换信号之多向开关。在上述旋转开关的中央位置开设一个开口，在该开口内设置上述的多向开关。

上述的旋转开关与多向开关可以机械方式连接，但也可将这旋转开关与多向开关各自的端子焊接在同一块印刷电路板的板面上，这样就可借助该印刷电路板使旋转开关与多向开关结为一体。

另外，若使上述的芯体与有圆锥状锥形面的盖帽结为一体，且在与上述转子一体化的旋转捏手的中央位置开设一个允许上述盖帽运动的圆形孔，与此同时使该圆孔的内边缘形成与上述盖帽的锥形面相向而置的圆锥状锥形面，这样就可将盖帽与旋转捏手之间所需的间隙限制在最小限度内。

现参照附图举例说明。

图1是本发明实施例的复合操作式开关的分解侧视图；

图2是该复合操作式开关的平面图；

图3是该复合操作式开关的截面图；

图4是该复合操作式开关所装设的旋转开关的截面图；

图5是旋转开关上的基板的平面图；

图6是从基板方向看到的装在旋转开关上的转子的底面图；

图7是该复合操作式开关所装设的多向开关的截面图；

图8是多向开关的分解侧视图；

图9是多向开关上的外壳的平面图；

图10是说明多向开关的倾倒动作的截面图；

图11是说明多向开关的按压动作的截面图。

如图1至图3所示，本实施例所涉及的复合操作式开关由旋转开关1，使该旋转开关1旋转的旋转捏手2；配置于旋转开关1的中央位置的多向开关3；使该多向开关3能够倾倒或下压的盖帽4构成。旋转开关1和多向开关3装在同一印刷电路板5上。

首先，参照图4至图6所示说明旋转开关1。该旋转开关1由合成树脂制的基板6，装在该基板6上能自由旋转的、以合成树脂制成的转子7，以及被覆于上述基板6上面由金属板制成的护盖8构成。如图5所示，基板6的中央位置形成一个圆形开口9，在该开口9的周围立设着一个圆筒10。在该圆筒10的底部形成起点触作用的凹凸体11，该凹凸体11沿着圆筒10的桩壁连续地延伸。另外，在上述基板6的外边缘设有外围壁12。该外围壁12与上述的圆筒10之间设有平视为环状的凹槽13，两者相向而置。该凹槽13的内底面配设普通电位模片14和A相电位模片15及B相电位模片16。模片14、15、16分别通过端子17被导至基板6之外，这端子17被焊接在上述印刷电路板5的板面上(未画出)。普通电位模片14有若干个，它们以规定的间隔排列在同一轨道上，在该普通电位模片14的外侧的同一轨道上排列着A相电位模片15和B相电位模片16，它们各自约占180度。

上述转子7有一圆筒状的轴体18，以及自该轴体18下端径向向外侧突出的环状固定件19，轴体18的内桩壁被导引至圆筒10的上桩壁，因此该轴体18与上述基板6相连接且可自由旋转。如图6所示，固定件19的下面分别形成一对止动突起19a和一对导向突起19b，其中央位置有突起20a的棘爪弹簧20的两端将被这一对止动突起19a卡住。该棘爪弹簧20由细丝弹簧加工而成，当突起20a在其位置受上述一对导向突起19b制约的状态下将与上述凹凸体11弹接。另外，在固定件19下面还以铆接方式固定着一对滑动叉子21，22，它们以其间介入开口9而成180度地相向置位。其中之一的滑动叉子21有两只臂从叉子中心的铆接部分相互以相反的方向向外延伸，在两臂的端部各形成接点21a和21b。另一滑动叉子22的结构也相同，在其两臂以相反方向向外延伸的端部各形成接点22a和22b。上述的21a，21b，22a，22b这些接点均弹接于上述基板6的凹槽13的内底面。如图5所示，滑动叉子21，22的接点21a和22a分别地与连续排列着普通电位模片14的轨道弹接，而滑动叉子21，22的另外接点21b，22b分别地与排列着A相电位模片15和B相电位模片16的另一轨道弹接。

在上述轴体18的外桩壁上成180度相对的位置形成一对止动槽18a，另外在轴体18的上端成180度相对位置上还有一对定位槽18b。如图3所示，上述旋转捏手2上有一对卡爪2a和一对接合突起(图中未画出)，在这一对卡爪2a停止在上述止动槽18a的同时，将上述的(图中未画出的)接合突起嵌入上述止动槽18a，这样旋转捏手2就与转子7的轴体18结成一体。在该旋转捏手2的顶端中央位置穿通一个圆形孔23，该圆形孔23的内边缘形成圆锥状的锥形面23a 。

采用热铆接或压接等方式将上述护盖8固定在基板6的外围壁12的上面，该护盖8覆盖在凹槽13的上端。上述转子7的固定件19在护盖8的底面上滑动，因此护盖8可起到防止转子7脱落的作用。

下面将参照图7至图9说明多向开关3。该多向开关3由以下各部件构成：

合成树脂制成外壳24；

1个配置于该外壳24内部中央位置且间歇动作的中央间歇式弹簧25及

4个置于四周且间歇动作的外围间歇式弹簧26；

有选择地驱动外围间歇式弹簧26的第1芯体27；

驱动中央间歇式弹簧25的第2芯体28；

覆盖于外壳24上面的用金属板制成的盖板29。

如图9所示，在上述外壳24的内底部形成突出的圆形中央固定接点30和围绕该中央固定接点30的共用接点31以及位于该共用接点31的前后左右4个位置上的四周固定接点32。中央固定接点30和共用接点31以及四周固定接点32这些接点均分别作为端子33从外壳24的两侧通向外部，各个端子33被焊接在上述印刷电路板5的图中未画出的板面上(参照图3)。另外，在外壳24的内底部还设有围绕中央固定接点30的4个突起24a，在与该4个突起24a相对的外壳24的四个角上形成定位部件24b和轮毂24c。

上述中央间歇式弹簧25和外围间歇式弹簧26，是在母材上覆以磷青铜、SUS等富有弹性材料而制成的，并对其表面进行Ag处理。中央间歇式弹簧25整体作成圆形(拱顶)，装在位于中央固定接点周围的共用接点31上，它由各突起24a的内侧决定位置。另一方面，外围间歇式弹簧26整体加工成矩形，在其中央位置形成两柱状的膨起部位26a。该外围间歇式弹簧26装在四周固定接点32内侧的共用接点31上。由外壳24的内壁与各突起24a的外侧决定该外围间歇式弹簧26的位置。

上述第1芯体27有圆柱体27a和从该圆柱体27a的斜下方向外扩展的侧缘27b，在该侧缘27b的下面整体形成4个保持着约90度等间隔的突起27c，这四个突起27c与外围间歇式弹簧26的膨起部位26a相接触。上述圆柱体27a的中央开设一个上下方向贯通的导引孔34。还有，在侧缘27b的底部边缘形成4个突片27d构成一体，这四个突片27d从相邻两个突起27c的中间向外延伸，与上述外壳24的定位件24b接合。该第1芯体27装在对应于突起27c的四个外围间歇式弹簧26上，这样该第1芯体就可在外壳24上摇动。这种结构的各突起27d被插入相应的定位部件24b，因此，组装时容易对准位置且在组装后可防止转动。

上述第2芯体28下端有凸缘28a，该凸缘28a的下端与外壳24的各个突起24a的上端以规定的间隔相向置位。第2芯体28从导引孔34下方的内侧插入，并从第1芯体27的上方突出出来。凸缘28a有防脱的作用，该第2芯体28的前端恰好嵌入上述盖帽4。这个盖帽4从上述的旋转捏手2的圆形孔23中露出，在该盖帽4上形成的圆锥状的锥形面4a与上述旋转捏手2的锥形面23a相向置位，其间保持规定的间隔。另外，在第2芯体28的底部中央整体形成起按压作用的突起28b，该按压突起28b的下端与中央间歇式弹簧25相接触。

上述盖板29的中央位置有个圆形的中心孔29a，四个角各有一个安装孔29b，在中心孔29a的周边形成了向下扩展的锥形面。该盖板29在使第1芯体27的侧缘27b贯通于中心孔29a的状态下，将插进来的轮毂24c铆接在安装孔29b，这样盖板29便覆盖在外壳24的上部开口端。

对于如此构成的复合操作式开关，若使用者转动旋转捏手2，则旋转开关1动作；若使用者使盖帽4倾倒或按压它，则多向开关3动作。例如，若一旦向顺时针或逆时针方向转动旋转捏手2，则与捏手2连动的转子7的轴体18就将以基板6的圆筒10作为导引面旋转，与该轴体18为一体的固定件19也以同一方向在凹槽13内旋转。这样，铆接于固定件19下面的两个滑动叉子21，22的各接点21a，21b，22a，22b便在凹槽13的内底面上滑动。由于两个滑动叉子21，22成180度相向而置，因此当滑动叉子21的接点21b在A相电位模片15上滑动时，滑动叉子22的接点22b则在B相电位模片16上滑动。与此相反，当滑动叉子21的接点21b在B相模片16上滑动时，滑动叉子22的接点22b则在A相模片15上滑动。这样，例如，滑动叉子21的一个接点21b在A相模片15上滑动，另一接点21a则反复地与普通模片14接合、分离，于是A相信号用的脉冲波被输出。此时，滑动叉子22的一个接点22b在B相模片16上滑动，另一个接点22a则反复地与普通模片14接合、分离，于是B相信号用的脉冲波被输出。这样，通过判断A相信号与B相信号的上升边脉冲便可检测出转子7的旋转方向，通过计数脉冲数目，可检测转子7的旋转量。

如上所述的转子7一旋转，装在固定件19下面的棘爪弹簧20的突起20a就反复地与圆筒10底部形成的凹凸体11联结、脱离，这时产生点触感。由于凹凸体11的数目与普通模片14的数目是对应的，因此每当接点21a，22a与普通模片14反复接合、分离便产生点触感，这种点触感通过转子7和旋转捏手2传递给使用者。而且，利用导向突起19b的作用，可防止突起20a沿圆周方向运动(横向摆动)，因此，可使该突起20a与凹凸体11成功地联结、脱离，从而实现真正的点触动作。

如果使用者使外露于旋转捏手2的圆形孔23的盖帽4向配置有固定接点32的前后左右4个方向中的任一方向倾倒，如图所示，由于与盖帽4连动，第2芯体28也将向同一方向倾倒，而且第1芯体27也随第2芯体28向同一方向倾倒。其结果，位于倾倒方向的突起27c按压置于其下方的外围间歇式弹簧26，当外围间歇式弹簧26反弹产生点接触时，通过该外围间歇式弹簧26，位于其下方的四周固定接点32与共用接点31导通，于是呈现开关闭合的状态。这时倾倒的角度因第2芯体28的凸缘28a搭接于外壳24的突起24a而受到限制，当凸缘28a的下面搭接到突起24a时，第2芯体28便不能再进一步倾倒。这样，就可防止中央间歇式弹簧25的错误反弹与中央固定接点30的接触。另外，若使第2芯体28向着2个相邻的四周固定接点32的中间倾倒，则位于倾倒方向的2个突起27c分别按压位于其下方的外围间歇式弹簧26，于是通过这两个外围间歇式弹簧26，位于它们下方的四周固定接点32便各自与共用接点31导通，从而呈现开关闭合状态。另一方面，若撤销对第2芯体28向倾倒方向的按压力，那么，依靠外围间歇式弹簧26自身的反弹恢复力，第1芯体27返回到原来位置。与此同时第2芯体28也返回到原来的位置，于是恢复到如图7所示的开关开放状态。在上述场合，由于在盖板29的中心孔29a的边缘形成锥形面，因此第1芯体27能够顺利地恢复到原来位置。

还有，若使用者径直向下按压盖帽4，则如图11所示，第2芯体2 8沿着第1芯体27的导引孔34下降，于是按压突起28b按压位于其下方的中央间歇式弹簧25。并且，当中央间歇式弹簧25反弹产生点接触时，通过该中央间歇式弹簧25，位于其下方的中央固定接点30与共用接点31导通，从而呈现开关闭合状态。在这种场合，第1芯体27由于4个外围间歇式弹簧26的支持而成中立状态，同时起到引导第2芯体28按压动作的导引部件的作用。若撤销对第2芯体28向正下方的按压力，则依靠中央间歇式弹簧25的自身反弹恢复力，第2芯体28和盖帽4返回原来的位置，恢复到如图7所示的开关开放状态。

如上所述，本实施例的复合操作式开关，不仅可通过旋转捏手2的旋转动作从旋转开关1中产生连续的脉冲信号，而且还可通过选择盖帽4的倾倒方向从多向开关3中产生使所需的1个外围间歇式弹簧26与四周的固定接点32分别导通的4种开/关切换信号，和使所需的2个相邻的外围间歇式弹簧26与四周的固定接点32分别导通的4种开/关切换信号，共计8种开/关切换信号。进而，通过盖帽4的压按动作还可从多向开关3中产生开/关切换信号。因此，复合操作式开关的应用范围可大大地扩展。例如，将本实施例的复合操作式开关应用于音频装置的场合，可通过盖帽4的倾倒操作从显示于LCD等显示器上的各种菜单中选择一菜单后，通过盖帽4的按压操作来确认所选择的菜单，进而通过转动旋转捏手2来调节所选择的菜单的音量和音质。

本发明若按以上说明则可得到如下的效果：

装设有顺序输出利用转子的旋转动作而产生的开、关切换信号的旋转开关，和分别输出利用芯体的倾倒动作而产生的切换信号与利用芯体的按压动作而产生的切换信号的多向开关，并且以在上述旋转开关的中央位置设置一个开口且将上述多向开关配置于该开口内为其特征的复合操作式开关，可通过转子的旋转动作产生脉冲信号，和分别通过芯体的倾倒操作产生开/关切换信号及通过芯体的按压动作产生开/关切换信号，因此该复合操作式开关的使用范围大幅度地拓宽。

另外，若将上述的旋转开关与多向开关的各个端子焊接在同一块印刷电路板的板面，那么通过该印刷电路板就可将旋转开关与多向开关结成一体。

还有，若使形成圆柱状锥形面的盖帽与上述的芯体一体化，在与上述转子结为一体的旋转捏手的中央部位开设一个允许上述盖帽运动的圆形孔的同时，使该圆形孔的内边缘形成与盖帽的锥形面相对的圆锥状锥形面，那么就可将盖帽与旋转捏手间所需的间隙控制在最小限度内。

Claims (4)

1.一种复合操作式开关，其包括：

旋转开关，其通过转子的旋转操作而依次输出开/关切换信号；和

多向开关，其包括中央具有导引孔的第1芯体、可滑动地与该导引孔嵌合并从上述第1芯体突出的第2芯体、及由与上述第1芯体对应的周边开关元件和与上述第2芯体对应的中央开关元件构成的多个开关元件；通过倾倒操作从导引孔突出的第2芯体的突出端，可使第1芯体连动地倾倒以产生所希望的周边开关元件的切换信号；通过沿上述第1芯体的导引孔按压上述第2芯体，输出中央开关元件的切换信号；上述旋转开关的中央位置设置一个开口，上述多向开关配设于该开口内。

2.根据权利要求1所述的复合操作式开关，其特征在于，上述旋转开关和多向开关的各个接线端子焊接在同一块印刷电路板上。

3.根据权利要求1或2所述的复合操作式开关，其特征在于，将一个有圆锥状锥形面的盖帽固定在上述芯体上使之结为一体，且在与上述转子一体化的旋转捏手的中央位置有一个允许该盖帽运动的圆形孔，同时使该圆形孔的内壁形成与盖帽的锥形面相向而置的圆锥状锥形面。

4.根据权利要求1所述的复合操作式开关，其特征在于，所述第1芯体、第2芯体、周边开关元件和中央开关元件收纳在共用外壳中；在第1芯体的周缘部设有多个按压上述周边开关元件的突起(27c)，该突起以相同角度间隔地设置，以便与上述周边开关元件相对，在第1芯体的周缘部还设有从相邻突起的中间向外延伸的突片(27d)；在上述外壳内设有可与突片(27d)结合的定位件(24b)；通过将上述突片(27d)引导至上述定位件(24b)，在阻止上述外壳旋转的状态下使第1芯体以只可摆动的方式支撑于上述外壳上。

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