一種可伸縮的開關操作控制系統的製作方法
2023-12-07 01:17:41 3
專利名稱：一種可伸縮的開關操作控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及便攜電子設備領域，更具體涉及提高電子設備的人機互動性和便攜性的開關操作控制結構裝置。
背景技術：
諸多電子設備如無線電話、掌上電腦、掌上遊戲機等均有方向操作的按鍵，以實現其各個功能的操作。現今電子設備向功能多樣化和體積小的趨勢發展，諸如遊戲操作的更多功能對電子設備人機互動性提出了更進一步的要求。
一些普通電子設備的方向操縱通過一個在設備表面的方向按鍵和其下的薄膜觸點開關來實現。另外一些電子設備通過多方向的搖杆開關和其頂部的帽形操作杆來實現方向操作。為了便於攜帶，此類設備的按鍵或者開關帽總是在電子設備的大輪廓以內，或者僅高出輪廓較小的高度。此種設計使得操作在一些情況下並不非常便利使用，比如在遊戲中連續快速輸入方向。一些非可攜式電子設備如遊戲杆的方向操作杆高出大輪廓，便於方向操作，但是不利於攜帶，不適用於便攜電子設備。於是需要一種裝置使得方向操作更方便，並且適合於電子設備便於攜帶和機身進一步小巧趨勢的裝置。
發明內容
本發明提供一種可伸縮的開關操作控制系統，克服了現有技術中便攜電子設備方向操作不十分便利的缺點，同時保留便攜電子設備易於攜帶的優點。本系統可通過電子設備的按鍵操作或軟體觸發使外伸縮操作杆在使用時伸展，易於便攜電子設備的操作。平時攜帶過程中，外伸縮操作杆處於收縮狀態，攜帶方便也可做正常操作。
為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案實現。可伸縮的開關操作控制系統由外伸縮操作杆，內旋轉殼，內固定殼，電動機，控制開關，以及電動機控制電路組成。外伸縮操作杆可以實現伸縮，改變其相對於便攜電子設備整體的位置，從而實現伸展和收回兩個狀態的操作。外伸縮操作杆以螺紋方式傳動聯接在內旋轉殼外，外伸縮操作杆和內固定殼間在伸縮開合方向有限制外伸縮操作杆旋轉的滑軌和滑槽。電動機帶動內旋轉殼，內旋轉殼將旋轉傳動給外伸縮操作杆，在內固定殼與外伸縮操作杆間的限制旋轉的結構下實現外伸縮操作杆的伸展或縮回。
所述可伸縮的操作控制系統有限制外伸縮操作杆被旋出的結構，此結構可以處於外伸縮操作杆和內固定殼滑軌之間，或者是處於外伸縮操作杆和內旋轉殼之間。電動機固定於內固定殼中，旋轉端聯接到內旋轉殼，兩根導線聯接電動機通過內固定殼的過線孔，聯接到電路板。電動機是直流微型電動機，正向電壓產生正向旋轉使得外伸縮操作杆伸出，反向電壓產生反向旋轉使得外伸縮操作杆收回。在實際應用中可以根據具體情況選擇可以實現雙向旋轉的不同電動機。
電動機控制電路以硬體電路開關或以軟體觸發並控制所述電動機的轉動時間、速度和方向，使所述電動機運轉完畢之後，外伸縮操作杆停留到適當位置。控制開關固定於與內固定殼的結構中，外伸縮操作杆通過內旋轉殼、電動機和內固定殼帶動所述控制開關，實現操作控制。在外伸縮操作杆伸展開後，操作者可以更容易地操作。
同樣在開關帽打開之後，操作者通過控制電路觸發微型電動機反向轉動，電動機帶動內旋轉殼給外伸縮操作杆反轉力矩，在外伸縮操作杆與內固定殼間限制滑軌影響下將外伸縮操作杆收回。即使操作者沒有觸發收回外伸縮操作杆的控制信號，控制電路會在可設定的時間後自動發出收回信號，將外伸縮操作杆收回至正常位置，不會影響攜帶。
本發明優選適用於便攜電子設備的方向操作，但是不局限於方向操作，其它按鍵的功能同樣可以由此操作控制系統實現。
圖1是裝置處於收縮時的透視2是裝置處於展開時的透視3是裝置處於收縮時的截面4是裝置處於展開時的截面5是裝置各部件的折解6是裝置各部件的半剖視折解7是外伸縮操作杆與內旋轉殼間限制旋出結構的示意圖內旋轉殼部分圖8是外伸縮操作杆與內旋轉殼間限制旋出結構的示意圖外伸縮操作杆部分圖9是外伸縮操作杆與內旋轉殼間限制旋出結構的截面10是電機控制電路框11是裝置處於收縮時便攜電子設備操作面板的示意12是裝置處於展開時便攜電子設備操作面板的示意圖具體實現方式下面組合附圖和具體實施方式
對本發明做詳細描述。
參看圖1，提供了處於縮回狀態的可伸縮的開關操作控制系統100。本發明可適用於任何類別的便攜電子設備，包括但不限於無線電話、掌上電腦、掌上遊戲機。對於圖1實例來說，外伸縮操作杆外型可根據設計需要做相應變化。
參看圖2，提供了處於伸展狀態的可伸縮開關帽200。外伸縮操作杆由電動機帶動內旋轉殼驅動外伸縮操作杆伸出，電動機反向旋轉帶動內旋轉殼驅動外伸縮操作杆收回到圖1狀態。
參看圖3、圖4、圖5和圖6，可伸縮開關帽包括外伸縮操作杆110，內旋轉殼120，內固定殼130，電動機140，控制開關150，以及處於電路板160上電動機控制電路組成。外伸縮操作杆110，內旋轉殼120，內固定殼130，可以使用塑料注射或者金屬壓鑄等成形方法製成。電路板160可以是普通硬質印刷電路板也可以是柔性電路板，需要以焊接或者其它固定方式對控制開關150提供足夠強的約束，使其在正常操作下不移位。
外伸縮操作杆110上的螺紋111與內旋轉殼120上的螺紋121聯接，螺紋方式傳動聯接有潤滑，螺紋角度保證外伸縮操作杆110在伸展開時不被按下，螺紋間潤滑使得外伸縮操作杆110能夠順暢轉動。
外伸縮操作杆110與內固定殼130在開關伸縮方向以外伸縮操作杆方槽112和內固定殼130上的限制滑軌131滑動聯接，用於限制外伸縮操作杆110的轉動自由度。內固定殼130滑軌131上有限制外伸縮操作杆的滑槽1311，與外伸縮操作杆上的限位凸起113配合，在外伸縮操作杆110伸縮到極限位置時，滑槽1311頂端卡位與外伸縮操作杆110上限位凸點113接觸止動，防止外伸縮操作杆被旋轉出。安裝外伸縮操作杆110時上限位凸點113的斜坡1131與限制滑軌131的頂部斜坡1132滑動配合，使滑軌131有輕微變形，裝入內固定殼130。
外伸縮操作杆110的周圈外沿114在伸展開時受整體電子設備外殼限制。使整個作業系統不至於脫出電子設備。
限位裝置也可以設在內旋轉殼120和外伸縮操作杆110之間。參看圖7、圖8和圖9實施例，外伸縮操作杆110的以其上的半螺紋115與內旋轉殼120的螺紋121聯接方式聯接，在內旋轉殼120頂頭有整螺紋限制機構125，和外伸縮操作杆110底部的局部整螺紋115，在外伸縮操作杆110旋轉到頂時，外伸縮操作杆底整螺紋115與內旋轉殼限制機構125對接，使外伸縮操作杆110不能再向伸出方向旋轉，達到限制外伸縮操作杆110被旋轉出的目的。在伸縮過程中，半螺紋115與螺紋限制機構125限制外伸縮操作杆110在伸縮方向上的自由度，保證外伸縮操作杆不會在上下方向晃動。頂頭有整螺紋限制機構125上有斜坡1251，它與局部整螺紋115的斜坡1151在旋入時配合，使得和外伸縮操作杆110可以旋入內旋轉殼120，但並不易取出。
在實際應用中，可根據具體情況選擇其中更適合的方案。
參看圖5和圖6，電動機140固定在內固定殼130的電動機固定槽133中，電動機電線141由內固定殼130上的過線孔134穿出，本實例中，導線以焊接方式聯接到電動機140上，導線以線到板聯接器插頭143插接到電路板160上插座161上，聯接線長度使得剛好在搖杆允許範圍內旋轉。實際應用中，可根據具體情況選擇焊接或者插接到板或電動機。
通過電子設備觸發產生主控制信號控制。電動機140轉動端142與內旋轉殼120的電動機轉子固定槽122聯接，帶動內旋轉殼120轉動。內旋轉殼120通過螺紋將轉動傳遞給外伸縮操作杆110，內固定殼130在伸縮方向的滑軌131與外伸縮操作杆110上的滑槽112的將外伸縮操作杆110的轉動限制成伸縮平動，從而實現外伸縮操作杆110的伸展。如上所述的外伸縮操作杆110與內固定殼130間的限位或者與內旋轉殼120間的限位使外伸縮操作杆停留在極限位置，以電動機140運轉的時間和角速度來控制外伸縮操作杆110伸出的長度，使其恰好停留在適合的伸出位置。
內固定殼130通過其上的開關固定槽135與其下的控制開關150聯接固定。外伸縮操作杆110通過內旋轉殼120、電動機140和內固定殼130帶動控制開關160實現操作控制。伸出和收縮狀態操作傳動的方式是一致的。
在外伸縮操作杆110展開之後，反向電壓觸發電機140反向旋轉，內旋轉殼120通過螺紋將反向轉動傳遞給外伸縮操作杆110，在內固定殼130在伸縮方向的滑軌131與外伸縮操作杆110上的滑槽112的將外伸縮操作杆110的轉動限制成收縮平動，將外伸縮操作杆收回。
參看圖10，電子設備以特定的按鍵開關或者特定軟體操作觸發產生伸展的電路指令，使電動機按特定速度運轉特定的時間，使得外伸縮操作杆110伸出到適合的位置時停止，在其伸出位置便於操作。即使操作者沒有觸發收回外伸縮操作杆的控制信號，控制電路會在可控制的時間後自動發出收回信號，將外伸縮操作杆收回至正常位置，不會影響攜帶。
參看圖11和圖12，電子設備300在電子裝置的外殼上有對應的凹陷和間隙301，使得裝置在縮進時也能正常工作。
說明書裡描述了本發明的優選實施例，但本發明並不限於此。對於本領域技術人員，在權利要求限定範圍中，可以出現多種修改，等同和變種。
權利要求
1.一種可伸縮的開關操作控制系統，包括外伸縮操作杆，內旋轉殼，內固定殼，電動機，控制開關，以及電動機控制電路，其特徵是外伸縮操作杆可以相對於整個系統伸縮，實現在不同相對位置的操作。
2.如權利要求1所述可伸縮的開關操作控制系統，其特徵是所述外伸縮操作杆以螺紋方式傳動方式聯接在所述內旋轉殼外。
3.如權利要求1所述可伸縮的開關操作控制系統，其特徵是在所述外伸縮操作杆和所述內固定殼間在伸縮開合方向有限制所述外伸縮操作杆旋轉的滑軌和滑槽。
4.如權利要求1至3中的任一項所述可伸縮的開關操作控制系統，其特徵是所述電動機帶動所述內旋轉殼，所述內旋轉殼將旋轉傳動給所述外伸縮操作杆，在所述內固定殼與所述外伸縮操作杆的滑軌與滑槽的限制下實現所述外伸縮操作杆的伸展或縮回。
5.如權利要求1所述可伸縮的開關操作控制系統，其特徵是本操作控制系統有限制外伸縮操作杆被旋出的結構，結構處於外伸縮操作杆和內固定殼之間，或者處於外伸縮操作杆和內旋轉殼之間。
6.如權利要求1所述可伸縮的開關操作控制系統，其特徵是所述電動機固定於所述內固定殼中，兩根導線聯接到所述電動機，導線通過所述內固定殼的過線孔，聯接到電路板上，所述電動機可以實現雙向旋轉。
7.如權利要求1所述可伸縮的開關操作控制系統，其特徵是所述控制開關固定於與所述內固定殼的結構中，所述外伸縮操作杆通過所述內旋轉殼、電動機和內固定殼帶動所述控制開關實現操作控制。
8.如權利要求1所述可伸縮的開關操作控制系統，其特徵是所述電動機控制電路以硬體電路開關或以軟體觸發並控制所述電動機的轉動時間、速度和方向，使所述電動機運轉完畢之後，所述外伸縮操作杆停留到適當位置；所述電動機控制電路會在電子設備休眠一段時間後自動發出指令，收回外伸縮操作杆。
9.如權利要求6所述線到電機聯接方式或如權利要求8所述或線到板聯接方式，其特徵是聯接方式可以是焊接或線板聯接器插接。
10.如權利要求1所述可伸縮的開關操作控制系統，其特徵是外伸縮操作杆與電子設備配合在收縮時也可以正常使用，在伸展時可伸縮的開關操作控制系統不會脫出電子設備。
全文摘要
本發明涉及便攜電子設備領域，提供一種提高電子設備的人機互動性和便攜性的開關操作控制結構裝置。本發明公開一種可伸縮的操作控制系統，包括外伸縮操作杆，內旋轉殼，內固定殼，電動機，控制開關，以及電動機控制電路。外伸縮操作杆可以相對於整個電子設備實現伸縮，實現其相對於電子設備外表面時不同高度的操作，發掘了電子設備操作簡單和便於攜帶的優點。
文檔編號H01H13/14GK1819086SQ200610007599
公開日2006年8月16日 申請日期2006年2月20日 優先權日2005年7月12日
發明者武瑞桃 申請人:武瑞桃