CN1501416A - 四路滑动开关 - Google Patents

Abstract

一种改进的可避免错误开关操作的四路开关。通过使一个控制按钮和一个可倾斜元件共同倾斜在预定方向上或只压下控制按钮而形成一个闭合回路。从而选择性地提供电信号。具有沿四个方向延伸的触点弹性单元的可倾斜元件与控制按钮分开设置。控制按钮垂直滑动地接合到可倾斜元件的方孔中。控制按钮的突出部分可分离地与可倾斜元件的凹部接合。当操作中心开关装置时，仅仅使控制按钮垂直下降然后恢复。当操作四路开关装置时，可倾斜元件和控制按钮以连接模式操作。

Description

四路滑动开关

技术领域

本发明涉及一种四路滑动开关，用于遥控各种电子设备(例如电视机和视频设备)、便携式电话和其他。

背景技术

近来，已经使用可以任意选择许多电路的多向开关来遥控各种电子设备(例如电视机和视频设备)、便携式电话和其他。尤其是，该类型的四路开关已被广泛使用，通过在四个方向(后、前、右和左)上倾斜一个操纵元件并在中心(中性点)位置使它垂直下降而执行其开关操作。

图19示出一种常规的四路开关。该四路开关包括形成于绝缘壳体100的基板中心表面上的固定触点E′、COM′，形成于中心固定触点的四周、并在四个方向(1)、(2)、(3)和(4)上以相同角度间隔开的固定触点A′和E′、B′和E′、C′和E′、D′和E′(这里E为公共触点)，各自由位于每个固定开关上的膜片型触点弹性圆盘111形成的推进型开关装置S′(中心)、S′1、S′2、S′3和S′4，以及例如圆盘的倾斜元件(未示出)形成，各个倾斜元件都具有一个向上安装的下压元件，以便面对着每个开关装置(这里未示出可倾斜元件)。

当倾斜元件从中心(中性点)位置下压时，下压元件使开关装置S′的触点弹性圆盘111变形，从而使固定触点E′、COM′进入导电状态(开关打开)。当下压状态被释放，倾斜元件通过触点弹性圆盘111的恢复力返回其原始位置(开关关闭)。

当倾斜元件从中心位置向四个方向(1)、(2)、(3)和(4)其中的一个方向倾斜时，相应的下压元件使开关装置S′1、S′2、S′3和S′4中一个开关装置的触点弹性圆盘单元111变形。这样，固定触点A′和E′、B′和E、C′和E′、D′和E′就进入导电状态(以打开开关)。当下压状态被释放，倾斜元件通过触点弹性圆盘的恢复力返回其原始状态(以关闭开关)。

如上所述，常规的四路开关采用置于中心和四个方向上的五个膜片型触点弹性圆盘。但是，精度高的精密膜片型触点弹性圆盘是必需且昂贵的。采用五个膜片型触点弹性圆盘导致开关成本的增加。(例如，用于四路开关的壳体的外部尺寸为10mm深×10mm宽×2mm高，并且触点弹性圆盘的直径为3mm至4mm)。

而且，在中心和四个方向位置处精确而稳定地排列触点弹性圆盘很难。触点弹性圆盘容易因外部震动触点而移动。

当倾斜元件被错误地倾斜下压时，中心开关装置不会被准确地打开。与此同时，仅通过斜向运动操作的开关装置会被错误地打开。

发明内容

本发明致力于解决上述问题。

本发明的目的在于提供一种改进的四路开关，其中，这样形成一个闭合回路，即，在预定的方向上共同倾斜一个控制按钮和一个可倾斜元件或仅下压控制按钮，从而选择性地提供电信号。

根据本发明，在成本和开关设计上带来问题的触点弹性圆盘仅用于中心开关装置，该装置易于装配和维护。将易于设计和制造的低成本条状触点弹片用于四路开关装置。

而且，具有在四个方向延伸的触点弹性单元的可倾斜元件和控制按钮分开布置。控制按钮垂直滑动地接合到可倾斜元件的方孔中。控制按钮的突出部分可分离地与可倾斜元件的凹部接合。当操纵中心开关装置时，仅控制按钮垂直下降然后恢复。当操纵四路开关装置时，可倾斜元件和控制按钮以连接的模式操作。该开关结构可以消除错误的操作，从而有效地解决了现有技术中的问题。

根据本发明的一方面，一种四路开关包括一个在其中心具有方形开口的由绝缘板形成的可倾斜座体，所述可倾斜座体在所述方形开口的下内侧上具有凹部；一个由导电弹性板的基座部分形成的触点弹性单元，回弹片和触点弹片从该导电弹性板处平行伸出；一个在其中嵌入触点弹性单元的可倾斜元件，所述可倾斜元件具有四个外周侧，一组回弹片和触点弹片从每侧伸出，所述可倾斜座体的所述开口的中心和所述方形开口四侧的各侧中心与每个触点弹性单元基座部分的中心对准；一个具有一轴、一突出部分、一按钮和一凸起的控制按钮，所述轴可滑动地插入所述可倾斜元件的所述方形开口中，所述突出部分形成于所述轴的下端并与所述可倾斜座体的所述凹部可分离地接合，所述按钮从所述轴向上延伸，所述凸起从所述轴下端的中心伸出；一个插入一个壳体中心的触点弹性圆盘，所述触点弹性圆盘的边缘被布置成与所述壳体顶面上形成的固定触点接触，所述触点弹性圆盘的中心部分对着所述壳体顶面上形成的中心固定触点；其中，所述控制按钮的所述轴被插入所述可倾斜元件中的开口中；所述突出部分和所述凹部互相接合的结构设置于所述壳体内；所述控制按钮凸起的中心与所述触点弹性圆盘顶面的中心对准；所述回弹片各自被置于在所述壳体内形成的弹性架上；所述触点弹片各自被置于顶面上的固定触点上方以便相互隔开；一个用于覆盖所述壳体上开口的盖板；所述盖板在其中具有一个中心孔，所述控制按钮的按钮从所述盖板的中心孔向上伸出，所述盖板将所述中心孔四周的内表面压靠在所述可倾斜座体的外围部分上，所述回弹片偏斜；

当所述控制按钮的所述按钮在预定的方向上倾斜时，所述控制按钮和所述可倾斜元件共同克服相应弹性单元的所述回弹片的恢复力而一起倾斜，以使所述触点弹片的端部与置于所述壳体基板顶面上相应的固定触点电接触。

当所述按钮的倾斜被释放时，所述按钮通过所述回弹片的恢复力返回其原始位置。

当所述控制按钮的所述按钮被压下时，仅仅所述控制按钮可滑动地下降入所述可倾斜元件的所述方形开口中，以使所述控制按钮的凸起下压所述触点弹性圆盘的中心部分，从而使其所述中心部分与中心固定触点电连接。

当所述按钮从其下压状态中释放时，所述按钮通过所述触点弹性圆盘的恢复力返回到其原始位置。

附图说明

通过阅读下面详细的说明和附图，本发明的这一和其他目的、特征和优点将变得更加明显，其中：

图1为示意性表示本发明一实施例的一四路开关结构的放大平面透视图；

图2为表示图1中所示的四路开关的平面图，包括一个从箭头F观察的截面和一个从箭头G观察的截面；

图3为图1和2所示的四路开关的分解图；

图4为一可倾斜元件的正视图，包括一正视图和一个从箭头H观察的截面；

图5为表示可倾斜元件沿着图4中I-I线的局部视图；

图6为表示可倾斜元件沿着图1中J-J线的局部视图；

图7为一触点弹性单元模板的平面图，包括一个从箭头k观察的截面和一个从箭头L观察的截面；

图8为一控制按钮的正视图，包括一平面图、一仰视图和一右侧视图；

图9为一壳体的平面图，包括一仰视图、一个从箭头M观察的截面和一个从箭头P观察的截面；

图10为表示壳体沿着图9中N-N线的局部视图；

图11为表示壳体沿着图9中O-O线的局部视图；

图12为表示一固定触点模板的平面图，包括一个从箭头Q观察的截面和一个从箭头R观察的截面；

图13为表示一盖板的平面图，包括一个从箭头T观察的截面和一个从箭头V观察的截面；

图14为说明图1所示的开关功能的平面图，包括一个电路结构表；

图15为表示四路开关在正常状态或恢复状态下沿着图1中U-U线的横剖图；

图16为表示图15所示的手柄(控制按钮)在方向(4)上倾斜的视图；

图17为表示图15所示的手柄(控制按钮)被垂直下压的视图；

图18为表示图15所示的手柄(控制按钮)被倾斜错误下压的视图；

图19为表示常规四路开关(此处可倾斜元件未示出)结构的放大平面图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明一实施例的四路开关。

在四路开关中，可倾斜元件1包括一个由绝缘方形或圆形板构成的可倾斜座体1a，和一个由导电弹性板组成的触点弹性单元2。可倾斜座体1a在其中心有一个方形开口3，并且在方形开口3内表面下端有多个凹部。触点弹性单元2由导电弹性板的基座2a组成，回弹片2b和触点弹片2c从该导电弹性板平行伸出。

参照图4至7，每个触点弹性单元2的基座部分2a的中心与可倾斜座体1a的方形开口3的中心对准，并与方形开口3四边各边的中心对准。虚线(1)、(2)、(3)和(4)穿过方形开口3四边的中心。触点弹性单元2安全地嵌入可倾斜元件1中。在可倾斜元件1中，一组回弹片2b和触点弹片2c从可倾斜座体1a的四周边各自以90度间隔或沿四个方向(与虚线(1)、(2)、(3)和(4)对应)伸出。

参照图8，控制按钮5具有一根方形轴6、一个突出部分7、一个按钮8和一个凸起9。方形轴6可滑动动插入可倾斜元件1的方形开口3中。突出部分7形成于方形轴6外侧面的下端，以可分离地接合在方形开口3的凹部4中。按钮8从方形轴6向上伸出。凸起9从方形轴6下端的中心伸出。

触点弹性圆盘11置于壳体10(如图9至11所示)的中心。触点弹性圆盘11的边缘被布置成与基板顶面上形成的固定触点E接触。触点弹性圆盘的中心部分与形成在基板顶面上的固定触点COM相对。这样，就形成了中心开关S。

控制按钮3的方形轴6被插入可倾斜元件1的方形开口3中。突出部分7与凹部4互相接合。在中间结构中。组合的中间结构置于壳体10内。控制按钮5下端的凸起9位于触点弹性圆盘11顶面的中心部分。回弹片2b各自位于形成在所述壳体10内的弹性架12上。触点弹片2c(在以虚线(1)、(2)、(3)和(4)示出的四个方向上)各自被置于固定触点AE、BE、CE和DE上(E为公共触点))，各自形成在基板顶面上，从而互相隔开。这样就形成了开关S1、S2、S3和S4。

参照图1至3，一个盖板13覆盖壳体10的上开口。盖板13中具有一个中心孔14。控制按钮5的按钮8从盖板13中的中心孔14向上伸出。盖板13顶住可倾斜座体1a的外围部分压下盖板13中中心孔14四周的内表面，回弹片2b偏移。

参照图15至16，一个手柄18被固定在从盖板13向上伸出的控制按钮5的按钮8上。例如，手柄18在预定的方向(如虚线(4)所示)上倾斜。在这样的情况下，因为突出部分7与凹部4接合，所以控制按钮5与可倾斜元件1共同克服触点弹性单元2的回弹片2b的恢复力而对应于方向(4)的方向倾斜。当触点弹片2c和2c的端部与对应的置于基板顶面的固定触点D和E电接触时，开关S4打开。当按钮8的倾斜状态被释放，按钮8通过回弹片2b的恢复力返回其原始位置，这样就关闭了开关S4。

因此，相同的开关功能可适用于在方向(1)、(2)或(4)上倾斜的按钮8。

参照图17，当垂直压下手柄18时，只有控制按钮5滑动降入可倾斜元件1的方形开口3中。凸起9压下触点弹性圆盘11的中心部分，以与中心固定触点COM连接。因此，固定触点E和COM导电，以便关闭开关S。当按钮8从其下压状态释放，按钮8通过触电弹性圆盘11的恢复力返回其原始状态。这样就关闭了开关S。

如图9至11所示，壳体10包括一个一侧打开的扁平壳体。固定触点A、B、C、D、E和COM通过内嵌模制造方式嵌入基板中，以露出它们的顶面。固定触点A、B、C、D、E和COM的终端A、B、C、D、E和COM从壳体外围部分伸出。

如图9和12所示，固定触点露在基板的顶面上。中心固定触点COM被置于壳体10的中心，从而与触点弹性圆盘11的中心表面隔开。固定触点E设置于壳体10的表面，从而与触点弹性圆盘11的外围部分接触。固定触点A和E、B和E、C和E以及D和E被布置成与触点弹片2c隔开，2c在四个方向(与虚线(1)、(2)、(3)和(4)对应)上从可倾斜元件1伸出。

参照图13，盖板13具有带有接合孔15的接合片16，形成于盖板13四周并以直角向下弯曲。壳体10具有形成于其外围表面的接合突起17，其位置对应于接合片16的接合孔15。因此，盖板13通过每个接合突起17与各自对应的接合孔15接合而固定在壳体10上。

触点弹性单元2包括一个基座部分2a、至少一个从所述基座部分2a伸出的回弹片2b以及至少一个触点弹片2c。如图4至6和图7所示，触点弹片2c、2e并排且平行地布置于从基座部分2a伸出的回弹片2b的侧面。带有触点弹性单元2的可倾斜元件1安装在壳体10内。在这样的状态下，每个回弹片被置于壳体10中的弹性架12上，并且一对触点弹性片2c、2c的端部被布置成夹住弹性架12。

这样一来，当可倾斜元件1与控制按钮5共同倾斜时，可倾斜元件1的倾斜方向被限制性地引导，弹性架由一对触点弹片2c、2c的端部夹住。

当需要调节恢复力或卡嗒感时，两个触点弹性圆盘11可以叠置。

下面将参照图15和16说明开关S1、S2、S3和S4。

如图16所示，当固定在按钮8上的手柄18在方向(1)上倾斜时，可倾斜元件1与触点弹性单元2共同克服相应的触点弹性单元2的回弹片2b的恢复力而倾斜，因为控制按钮5的突出部分7和可倾斜元件1的凹部7处于接合状态。触点弹片2c、2c的端部各自与基板顶面上相应的固定触点D和E电接触。这样就打开了开关S4。当释放对按钮8的倾斜力时，按钮8通过回弹片2b的恢复力而返回到原始位置。这样就关闭了开关S4。

同样地，当手柄18在方向(1)、(2)或(3)上倾斜时可以执行相同的开关功能。

如上所述，控制按钮5与可倾斜元件1整体倾斜。这种倾斜运动导致凸起9压住触点弹性圆盘11的中心部分以使凸起9与中心公共触点COM的中心接触。通常，这种现象不会引发电方面的问题。如果不要求出现这种现象，可这样进行电设置，即，不输出或探测来自于公共触点COM的信号。

当手柄在预定的方向上倾斜并垂直下压时，经由推力产生的下压和触点弹性圆盘11恢复功能之间的转折点可由卡嗒感(click feeling)明显地感觉到。所以，在某一方向手柄的倾斜与下压之间的判别可被指尖明显感觉到。

恢复力或卡嗒感的强度可以通过层压两个或更多的触点弹性圆盘，或通过改变触点弹性圆盘的厚度进行调节。

就中心开关S而言，当手柄18如图17所示地下压时，仅仅控制按钮5滑动降入可倾斜元件1的方孔3中。凸起9下压触点弹性圆盘11的中心部分，以使该中心部分与固定触点COM接触。这样，固定触点E和COM导电，从而打开开关S。当下压状态被释放，按钮8通过触点弹性圆盘11的恢复力返回到原始位置，以关闭开关S。

如图18所示，可能出现手柄18在倾斜方向上被错误压下，或者在手柄18水平移动时被错误压下。为了避免这样的问题，可倾斜元件1与控制按钮2分开制作，突出部分7与凹部可分离地接合。当手柄18下压(在给定的方向上)时，凹部4与对应的突出部分7分离。在这样一个分离状态下，倾斜或水平移动手柄18不会对倾斜式元件1产生不利影响。换句话说，由于可倾斜元件1不发生倾斜，所以触点弹片不会错误地与对应的固定触点接触。

而且，在可倾斜元件1安装于壳体10内的情况下，定位每个触点弹性单元2的触点弹片2c、2c的端部，使其夹住其上放有回弹片2b的弹性架12。因此，当可倾斜元件1在预定的方向上倾斜时，其倾斜方向被精确地限制，同时弹性架12被夹在触点弹片2c、2c的端部之间，所以可倾斜元件1被引导到倾斜方向。(参照图1和图15至18)

如上所述，根据本发明，昂贵且难于制造、稳定安装和维护的触点弹性圆盘仅用于易于稳定安装和维护的中心开关装置。在置于四个方向上的四路开关装置中，由条状触点弹片形成的可移动触点装置和一个由片簧构成的触点弹性单元的条状回弹片用作可倾斜元件。构成触点弹性单元的片簧便宜，并可易于设计、制造并且精确地保持在安装位置上。该结构允许将整个开关的成本降低到常规产品成本的一部分。与常规的开关相比，本发明可提供一种高性能、高耐用性的四路开关。

可倾斜元件和控制按钮分开制造。可倾斜元件的凹部和控制按钮的突出部分可分离地互相接合。在操作中，如果控制按钮的按钮可能错误地歪斜下压，或者可能在按钮水平移动时错误下压，凹部通过按钮的下压(在一给定的方向)与突出部分分离。在分离状态下，按钮的倾斜和水平移动不会给可倾斜元件带来不利影响。也就是说，由于可倾斜元件不发生倾斜，触点弹片不会错误地与相应的固定触点接触。

而且，在可倾斜元件装于壳体内的情况下，每个触点弹性单元的触点弹片的端部被布置成围绕其上具有回弹片的架子12的外部。因此，当可倾斜元件在预定的方向倾斜时，其倾斜方向被限制到一预定的方向，此时触点弹片的端部夹住弹性架的侧面，从而使可倾斜元件被准确地引导在预定的方向上。该结构可以避免控制按钮在错误的方向移动。

在手柄倾斜或下压时，经由推力产生的下压与触点弹性圆盘的恢复功能之间的转折点可由卡嗒感明显地感觉到。所以，倾斜和下压移动之间的判别可由指尖明显地感觉到。

恢复力或卡嗒感的强度可以通过层压两个或更多的触点弹性圆盘或通过改变触点弹性圆盘的厚度任意调节。

Claims (4)

1、一种四路滑动开关，它包括：

一个在其中心具有方形开口的由绝缘板形成的可倾斜座体，所述可倾斜座体在所述方形开口的下内侧上具有凹部；

一个由导电弹性板的基座部分形成的触点弹性单元，回弹片和触点弹片从该导电弹性板平行伸出；

一个在其中嵌入触点弹性单元的可倾斜元件，所述可倾斜元件具有四个外周侧，一组回弹片和触点弹片从每侧伸出，所述可倾斜座体的所述开口的中心和所述方形开口四侧的各侧中心，与每个触点弹性单元基座部分的中心对准；

一个具有一轴、一突出部分、一按钮和一凸起的控制按钮，所述轴可滑动地插入所述可倾斜元件的所述方形开口中，所述突出部分形成于所述轴的下端，并与所述可倾斜座体的所述凹部可分离地接合，所述按钮从所述轴向上延伸，所述凸起从所述轴下端的中心伸出；

一个插入一个壳体中心的触点弹性圆盘，所述触点弹性圆盘的边缘被布置成与所述壳体顶面上形成的固定触点接触，所述触点弹性圆盘的中心部分对着所述壳体顶面上形成的中心固定触点；

其中，所述控制按钮的所述轴被插入所述可倾斜元件中的开口中；所述突出部分和所述凹部互相接合的结构设置于所述壳体内；所述控制按钮的凸起的中心与所述触点弹性圆盘顶面的中心对准；所述回弹片各自被置于在所述壳体内形成的弹性架上；所述触点弹片各自被置于顶面上的固定触点上方，以便相互隔开；

一个用于覆盖所述壳体上开口的盖板；所述盖板在其中具有一个中心孔，所述控制按钮的按钮从所述盖板的中心孔向上伸出，所述盖板将所述中心孔四周的内表面压靠在所述可倾斜座体的外围部分上，所述回弹片偏斜；

其中，当所述控制按钮的所述按钮在预定的方向上倾斜时，所述控制按钮和所述可倾斜元件共同克服相应弹性单元的所述回弹片的恢复力而倾斜，以使所述触点弹片的端部与置于所述壳体基板顶面上相应的固定触点电接触；

其中，当所述按钮的倾斜被释放时，所述按钮通过所述回弹片的恢复力返回其原始位置；

其中，当所述控制按钮的所述按钮被压下时，仅仅所述控制按钮可滑动地降入所述可倾斜元件的所述方形开口中，以使所述控制按钮的凸起下压所述触点弹性圆盘的中心部分，从而使其所述中心部分与中心固定触点电连接；

其中，当所述按钮从其下压状态中释放时，所述按钮通过所述触点弹性圆盘的恢复力返回到其原始位置。

2、根据权利要求1所述的四路开关，其中所述壳体包括一个一侧打开的扁平壳体，所述壳体包括一个固定触点通过内嵌模制造嵌入的基板，和用于所述固定触点从所述壳体外围部分伸出的终端；

其中，所述固定触点露在所述基板的顶面上，所述固定触点包括一个置于所述壳体中心的中心固定触点，以与所述触点弹性圆盘的中心表面隔开，固定触点被布置成与所述触点弹性圆盘的外围部分接触，固定触点被布置成与所述触点弹性件隔开，该弹性件在四个方向上从所述可倾斜元件伸出。

3、根据权利要求1所述的四路开关，其中所述盖板包括具有接合孔的接合片，在所述盖板四周形成并以直角向下弯曲，其中所述壳体包括在其外周表面上形成、位于对应于所述接合片的所述接合孔位置上的接合突起，由此通过每个接合突起与每个相应的接合孔接合而使所述盖板固定在所述壳体上。

4、根据权利要求1所述的四路开关，其中所述触点弹性单元包括一个基座部分、至少一个从所述基座部分伸出的回弹片以及至少一个触点弹片，所述触点弹片被并排且平行地布置于所述回弹片的侧面；具有所述触点弹性单元的所述可倾斜元件被这样装在所述壳体内，即，各个回弹片被置于所述壳体中的弹性架上，并且一对触点弹片的端部被布置成夹住所述弹性架；其中当所述可倾斜元件和所述控制按钮共同倾斜时，所述可倾斜元件的倾斜方向受到限制，所述弹性架被所述触点弹片的端部夹住，从而将所述可倾斜元件引导至倾斜方向。

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