CN1244023A - 用于电子设备的复合开关 - Google Patents

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Abstract

一种开关,其在以随动方式固定于按钮操作杆的凸轮的作用下,沿着扭转方向,执行开关操作,通过接触簧片的变形,实现电极连接。而通过安装于按钮操作杆下端的接触簧片的变形,沿着按压方向,执行开关操作,从而实现电极连接。另外,在按钮的内部安装有一个扭转复位弹簧和一个按压复位弹簧。从而,按钮可以自动返回预先的位置。还有,该装置被设计成在按钮进行扭转操作时,按钮外壁的下表面紧靠于壳体上按钮支撑架的上表面并以平放的方式放置,从而防止了开关功能的误操作。

Description

用于电子设备的复合开关
本发明涉及一种用于电子元件的、在一个开关装置中具有多个开关功能的复合开关。
在常规的开关装置中，为了获得多项开关功能，一个扭转式开关和一个按压式开关被分开或独立使用。
例如，在向便携式信息设备中输入信息时，为了选择输入的字母或符号，并校正，用来驱动鼠标的开关装置至少需要共计三个开关，其中包括探测前点和后点的两个开关和一个用来确定输入并校正的字母或符号的开关，从而在每一次操作时需要频繁地复原手指。另外，随着要输入并校正的信息、量的增加，频率也将增加。
在常规的开关装置中，由于扭转式开关和按压式开关之间的运动方向不同，不可避免地需要它们的独立存在。相应地，频繁地复原手指会令人生厌并且对按钮的操作也较复杂。另外，还有一个问题就是由于多个按钮的设置也使得在确定一种产品的设计时受到的约束增加。
为了解决上面提及的问题，根据本发明的开关装置被设计成，扭转方向的开关操作在以随动方式固定于按钮操作杆的凸轮的作用下，通过接触簧片的弹性变形，将接触簧片连接到电极上来实现。另外，按压方向的开关操作被设计成通过按压按钮，使得安装在按钮操作杆下端的接触簧片产生弹性形变，将接触簧片连接到电极上来实现。还有，在按钮的内部安装有扭转复位弹簧和按压复位弹簧，从而能够使按钮自动返回预先位置。
另外，在按钮操作杆和对应于按钮支撑部分的外壳(在下文中用壳体表示)之间的滑动部分设置有防水密封件，来提供防水性能。
还有，为了避免开关功能的误操作，该开关装置还被设计成在对按钮扭转操作的同时不能执行对按钮的按压操作。
在随附的附图中表示了本发明的一种较理想的结构形式，其中：
图1所示为用于电子元件的复合开关处于常规状态下的剖视图；
图2所示为用于电子元件的复合开关处于按压状态下的剖视图；
图3所示为用于电子元件的复合开关处于常规状态下沿图1中A-A向的剖视图；
图4所示为用于电子元件的复合开关中凸轮部分处于常规状态下沿图1中B-B向的剖视图；
图5所示为用于电子元件的复合开关处于某一扣转操作状态下沿图1中A-A向的剖视图；
图6所示为用于电子元件的复合开关中凸轮部分处于某一扭转操作状态下沿图1中B-B向的剖视图；
图7A所示为用于电子元件的复合开关处于正常状态下沿图1中C-C向的剖视图；
图7B所示为用于电子元件的复合开关处于某一扭转状态下沿图1中C-C向的剖视图。
本发明的开关结构按如下方式设置，一个响应于手指的动作而作扭转或竖直动作的按钮(2)安装在一个按钮操作杆(3)的上端部，一个扭转复位弹簧(5)和一个按压复位弹簧(7)安装在按钮(2)的内部，并且，在按钮操作杆(3)和壳体(1)之间的滑动部分安装有防水密封件(4)。一个凸轮(8)固定在按钮操作杆(3)的下端部，并且，凸轮(8)的上表面与壳体(1)的内表面接触，以便能够受到按压复位弹簧(7)的弹簧力作用。扭转接触簧片(10，10)和扭转开关电极(12，13)设置在凸轮(8)的外侧，从而在响应于按钮操作杆(3)转动的凸轮(8)的转动作用下，使得扭转接触簧片(10，10)产生弹性变形，而与扭转开关电极(12，13)接触，而在按钮操作杆(3)的竖直动作作用下，按压接触簧片(11)也产生弹性变形，并且在按钮操作杆(3)的下端部安装有按压开关电极(14)。
另外，该开关装置在扭转按钮时，按钮外壁(2a)的下表面(2a1)紧靠在设置在壳体(1)中的按钮支撑架(15)的上表面(15b)，并以水平的方式放置。
下面将参考附图描述一个实施例。在图1中，一个扭转复位弹簧(5)安装于按钮(2)的内部。此时，由按钮外壁(2a)，按钮内壁(2b)和按钮上壁(2c)在按钮(2)的内部形成一个能够安装扣转复位弹簧(5)的凹槽(21)。利用按钮操作杆(3)作为导杆将扭转复位弹簧(5)安装到凹槽(21)中，并利用按钮操作杆(3)为导杆将垫片(6)安装在凹槽(21)中并实现与按钮内壁(2b)下表面的接触，从而成为扭转复位弹簧(5)的压力承受构件。
接下来，在利用按钮操作杆(3)作为导杆安装按压复位弹簧(7)后，按压复位弹簧(7)嵌入壳体(1)的凹槽部分(31)中。此时，按压复位弹簧(7)，其以具有轴向弹簧弹性的方式，被保持在壳体(1)的按压复位弹簧(7)的安装面(1a)和垫片(6)之间。
固定在按钮操作杆(3)下端面的凸轮(8)的上表面与壳体(1)的内表面接触，并且受到按压复位弹簧(7)的反作用力，从而保证按钮(2)处于正常位置。一个防水密封件(4)被预先安装于按钮操作杆(3)的某一预定位置。防水密封件(4)相对于外壳(1)上通孔(41)的内壁(1b)为了能够滑动而发生弹性变形，从而保证了防水性能。
图4所示为用于电子元件的复合开关中凸轮部分处于常规状态下沿图1中B-B向的剖视图。
如图4所示，在按钮操作杆(3)穿过壳体(1)后，椭圆形的凸轮(8)呈偏心形式，插入并固定在按钮操作杆(3)的前端部。也就是说，如图4中所示，触头(3a)安置在按钮操作杆(3)前端部凸轮(8)的插入部分，并且，触头(3a)被嵌入凸轮(8)中的，与触头(3a)形状相对应的长方形孔(8a)中。从而，凸轮(8)可以随动于按钮操作杆(3)的扭转操作。将凸轮(8)插在按钮操作杆(3)前端部以后，凸轮(8)由按钮操作杆(3)前端部处的E形卡环(9)固定，如图1所示。
如图1和图4所示，扭转接触簧片(10，10)的两端脚支撑在电子元件的模件(50)上并且在壳体(1)的内部以两端支撑梁的形式安装在凸轮(8)的两侧。一对右转开关电极(12)安装在模件(50)的壁面上而一对左转开关电极(13)安装在它的相对侧。另外，如图1所示，安装到模件(50)的按压接触簧片(11)相应地布置在按钮操作杆(3)前端(3a)的下方并位于凸轮(8)的下部，一对按压开关电极(14)被设置在更下面的部分。
在这种情况下，按压接触簧片(11)由弹性绝缘橡胶制成，导电片(11a)正对着按压电极(14)安装于其下表面。
图2所示为按钮(2)处于某一按压操作状态下的剖视图。当用手指按压按钮的上表面(2e)时，按钮按压操作杆(3)弹性变形并按压位于凸轮(8)下方的按压接触簧片(11)，并进一步使得安置在导电片(11a)下方的一对按压开关电极(14)连接，从而开关接通。
此后，当将手指从按钮(2)上释放时，由于按压操作时压缩按压复位弹簧(7)产生的复位作用，按钮(2)将自动返回如图1中所示的原始位置。
另外按压接触簧片(11)也将由于按压接触簧片(11)自身的弹性复位力而复位到如图1中所示的原始位置。
处于受力状态的扭转复位弹簧(5)如图1和图3中所示安装于按钮(2)的内部。
此时，扭转复位弹簧(5)的两端脚(5a)在弹簧锁定表面(2d)上受到一个弹簧复位力并被容纳于按钮(2)凹槽(21)中，扭转复位弹簧(5)的两端脚(5a)的前端装配于外壳(1)的腔室(61)内。
在一连续的操作中，由于垫片(6)的止端压力作用扭转复位弹簧(5)在按钮(2)内部受到向上方向的挤压并随动于按钮(2)的竖直运动。
图3所示为按钮(2)常规状态下沿图1中A-A向的剖视图，并表示了按钮(2)的不受力时的位置。
图5所示为沿图1中A-A向的剖视图，表示了安装在按钮(2)内部的扭转复位弹簧(5)在按钮(2)处于某一向右扭转时刻时的状态。当按钮(2)从图3中所示的不受力状态向右扭转时，扭转复位弹簧的一个端脚(5a)被壳体(1)的弹簧锁定表面(1d)锁定，扭转复位弹簧的另一端脚(5a)受到来自按钮(2)上弹簧锁定表面(2d)的扭转力作用而扭转到预定的位置。
此时，凸轮(8)从图4中所示的不受力状态向右扭转而达到图6中所示的状态，而凸轮(8)的外凸部分(8a)压向扭转接触簧片(10)。
图6所示为按钮(2)向右扭转时沿图1中B-B向凸轮(8)部分的剖视图。用通俗的话也就是说，按钮操作杆(3)在手指的扭转操作下可以在任意方向上扭转，并使得凸轮(8)以随动于按钮操作杆(3)的方式扭转，可弹性变形的扭转接触簧片(10)安置在凸起(8)的两侧以便于按压，接着扭转接触簧片(10)与布置在其外侧的一对右转开关电极(12)或与相对应的一对左转开关电极(13)接触，从而开关接通。
其后，当手指从按钮(2)上释放时，由于设置于按钮内部的弹簧锁定面(2d)和壳体的弹簧锁定面(1d)在扭转操作的作用下使得扭转复位弹簧(5)变形所产生的复位力的作用，按钮(2)将自动复位到如图3所示不受力时的位置。
接着，在扭转接触簧片(10)自身弹性复位力的作用下扭转接触簧片(10)将复位到如图3所示的原始位置。
下面将结合图7A和图7B说明一种用于电子元件的复合开关装置在扭转操作的同时防止误操作的结构。
图7A所示为用于电子元件的复合开关处于常规状态下沿图1中C-C向的剖视图。
图7B所示为用于电子元件的复合开关处于某一扭转操作状态下沿图1中C-C向的剖视图。
该结构在按钮(2)进行扭转操作时，按钮外壁(2a)的下表面紧靠于壳体(1)按钮支撑架(15)的上表面并以平放的方式放置，但是在常规状态下并不以平放的方式放置。
在上面提及的结构中，该结构制成即使当按钮(2)进行扭转操作的时候被偶然施加一个按压力，按钮(2)外壁(2a)的下表面(2a1)也将与按钮支撑架(15)的上表面接触。
本发明可以以上面提及的方式实现，并可以达到以下效果。
由于通过扭转复位弹簧(5)，垫片(6)，用于安装按压复位弹簧(7)的按钮(2)，防水密封垫(4)和安装在按钮操作杆(3)轴上的凸轮(8)可以使得整个装置被制成小巧精致并得到的防水结构，产品设计将不再受限制从而可以实现小巧、先进的设计。
另外，由于该结构可以被制成当按钮进行扭转操作的同时不能按压按钮并且用一个按钮便可以实现扭转和按压操作，防止了开关的误操作并避免了手指的移位，从而可以容易并安全地实现一次操作。
由于按钮(2)在扭转复位弹簧(5)的作用下通常能够自动复位到不受力的位置并且在按压复位弹簧(7)的作用下通常也可以复位到预定的位置，所以对按钮的操作可以很容易实现。

Claims (7)

1.一种用于电子元件的复合开关以如下方式配置：一个按钮操作杆以能够滑动的方式支撑在一个由壳体的外部指向电子元件本身的一模件内部的通孔上，一个按钮固定在该按钮操作杆的外端并配置于壳体之外，而一个凸轮固定在其内端并配置于壳体的内部，并且在按钮操作杆的前端和凸轮的外凸部分提供开关功能。
2.如权利要求1所述的用于电子元件的复合开关，其特征在于：按钮操作杆上对应于外壳通孔的轴向滑动支撑部分还包括一个防水密封件。
3.如权利要求1所述的用于电子元件的复合开关，其特征在于：用于抵抗按钮扭转力的扭转复位弹簧安装在按钮内部，用于抵抗按钮按压力的按压复位弹簧安装在按钮操作杆的外周并位于按钮和壳体之间，从而，提供一种在按钮按压时，借助于按钮操作杆的前端，接通安装在模件上的按压开关电极，并目在取消按压操作时，断开按压开关电极的开关功能，响应按钮扭转的凸轮发生扭转，安装于模件上的扭转开关电极接通，并且在取消扭转操作时扭转开关电极断开。
4.如权利要求1所述的用于电子元件的复合开关，其特征在于：安装一个用于抵抗按钮扭转力的扭转复位弹簧，并在按钮操作杆的外周位于壳体和按钮之间安装一个抵抗按钮按压力的按压复位弹簧，从而提供一种在按压按钮时，借助于按钮操作杆的前端接通安装在模件上的按压开关电极，并在取消按压操作时断开按压开关电极的开关功能，凸轮在响应按钮的向右和向左扭转而向右和向左扭转时，安装于模件的右转开关电极和左转开关电极被接通，并在取消按钮的向右和向左扭转时，右转开关电极和左转开关电极被断开。
5.如权利要求3或4所述的用于电子元件的复合开关，其特征在于：位于按钮操作杆前端和安装于模件的按压开关电极之间的按压接触簧片上，正对按压开关电极处，具有一个导电片，而在凸轮和安装于模件的扭转开关电极之间设置有扭转接触簧片。
6.如权利要求3或4所述的用于电子元件的复合开关，其特征在于：扭转复位弹簧的两端脚在按钮常规状态下，在按钮的弹簧锁定面上受到弹簧的复位力而处于中立位置，从而扭转复位弹簧被嵌入按钮的一凹槽中，当按钮进行扭转操作时，扭转复位弹簧的其中一个端脚在壳体的弹簧锁定面上受到弹簧的复位力，而扭转复位弹簧的另外一只端脚在按钮的锁定面上受到弹簧的复位力，因此安装于按钮凹槽中的扭转复位弹簧被操作，当按钮处于常规状态下的中立位置处时，响应按钮操作杆扭转的凸轮相对于位于凸轮和扭转开关电极之间的扭转接触簧片保持在非接触状态，而当按钮处于某一扭转操作时刻，凸轮按压扭转接触簧片并使其与安装于模件的扭转开关电极接触，从而接通扭转开关电极。
7.如权利要求3至5中任一所述的用于电子元件的复合开关，其特征在于：在按钮处于某一扭转操作时刻时，按钮外壁的下表面紧靠于壳体上按钮支撑架的上表面并以平放的方式放置，而按钮在常规状态下，被设置成不以平放方式放置。
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