一種單鍵多點多檔位開關的製作方法
2023-10-09 03:29:09
一種單鍵多點多檔位開關的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種單鍵多點多檔位開關，包括控制器、長條形按鍵、第一彈片開關和第二彈片開關，所述長條形按鍵包括第一按壓區和第二按壓區，所述第一彈片開關和第二彈片開關設置於長條形按鍵的下表面，所述控制器根據第一彈片開關和第二彈片開關的狀態和閉合次序控制用電器產生相應檔位。本實用新型在傳統的以按壓位置區分檔位的單鍵多開關基礎上，利用剛性單個按鍵的槓桿效應使得操作者可以根據按壓力量依次閉合距離按壓點遠近不同的各個開關，並根據各個開關的狀態和閉合次序產生多個檔位。傳統的雙觸點開關只有兩個檔位，本實用新型在不增加開關機械結構複雜度的基礎上，實現了四個檔位，同時操作十分方便，失誤率低。
【專利說明】一種單鍵多點多檔位開關
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種多檔位開關，特別涉及一種用單按鍵雙(多)觸點開關實現多於兩級的檔位。
【背景技術】
[0002]目前，各種電子電氣設備和裝置被廣泛應用，如何讓這些設備、裝置的操作方便和直觀成為設計者需要面對的問題之一。很多設備具有多個檔位，很多時候，當設備被打開或者被激活時，需要直接從關閉狀態切換到所需檔位。為此，人們實用新型了各種多檔位開關並廣泛應用。從人體工學角度來說，按壓是手指最容易完成的操作動作，因此，很多多檔位開關是利用手指的按壓行程來產生不同檔位的。以汽車的側窗降下開關為例，當操作者輕按(第一個檔位)時，側窗開始降下，當手指壓力消失時，降窗動作也隨之停止；當操作者重按(第二個檔位)時，側窗將一直降到底而不管操作者手指的壓力是否消失。另一個例子是相機的快門按鈕，當操作者輕按觸發第一個檔位時，相機被激活並產生對焦動作，當操作者重按觸發第二個檔位時，相機的快門將被釋放完成拍攝。
[0003]隨著電子設備的功能越來越豐富，需要開關裝置能夠提供更多的檔位，然而，如果簡單把上面描述的多檔開關以按壓深淺分成更多檔位的話，操作的難度會加大，誤操作的概率會大大增加，故在實踐中以按壓行程區分檔位的開關，其檔位不宜過多，而以兩檔最為普遍，並且不同檔位之間最好有清晰的按壓力量區別以及力量變化反饋，便於使用者掌握按壓到了哪個檔位。
[0004]另一個區分多檔位功能的方法是使用多按壓點按鍵，單個長條形按鍵在電子設備比如手機的音量鍵上經常用到，其具有兩個按壓點，當按壓其中一側(以下統稱為左側)的按壓點時，左邊的彈片開關閉合激活檔位I (音量增加)，當按壓另外一側(以下統稱為右偵D的按壓點時，右邊的彈片開關閉合激活檔位2(音量減小)。為了防止誤操作，以及減小所佔用面板表面積的考慮，其按壓點也不宜過多，同樣以兩檔最為常見。
實用新型內容
[0005]鑑於此，本實用新型的目的是提供一種單鍵多點多檔位開關，該開關使用單按鍵雙(多)觸點開關實現多於兩級的檔位。
[0006]本實用新型的目的是通過以下的技術方案實現的，一種單鍵多點多檔位開關，包括控制器、長條形按鍵、第一彈片開關和第二彈片開關，所述長條形按鍵包括第一按壓區和第二按壓區，所述第一彈片開關和第二彈片開關設置於長條形按鍵的下表面，所述控制器根據第一彈片開關和第二彈片開關的狀態和閉合次序控制用電器產生相應檔位。
[0007]進一步，所述第一按壓區位於第一接觸點與長條形按鍵中間點之間，所述第一接觸點為第一彈片開關與長條形按鍵的接觸點；所述第二按壓區位於第二接觸點與長條形按鍵中間點之間，所述第二接觸點為第二彈片開關與長條形按鍵的接觸點。
[0008]進一步，當第一彈片開關閉合時產生第一開關信號。
[0009]進一步，當第一彈片開關與第二彈片開關同樣處於閉合狀態且第一彈片開關先於第二彈片開關閉合時，產生第二開關信號。
[0010]或，當第二彈片開關閉合時，產生第三開關信號。
[0011]進一步，當第一彈片開關與第二彈片開關同樣處於閉合狀態且第二彈片開關先於第一彈片開關閉合時，產生第四開關信號。
[0012]由於採用了上述技術方案，本實用新型具有如下的優點:
[0013]本實用新型在傳統的以按壓位置區分檔位的單鍵多開關基礎上，利用剛性單個按鍵的槓桿效應使得操作者可以根據按壓力量依次閉合距離按壓點遠近不同的各個開關，並根據各個開關的狀態和閉合次序產生多個檔位。傳統的雙觸點開關只有兩個檔位(比如音量的+和一)，本實用新型在不增加開關機械結構複雜度的基礎上，實現了四個檔位，同時操作十分方便，失誤率低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型作進一步的詳細描述，其中:
[0015]圖1為單鍵多點多檔位開關的結構圖；
[0016]圖2為單鍵多點多檔位開關的俯視圖；
[0017]圖3為單鍵多點多檔位開關的側視圖；
[0018]圖4為單鍵多點多檔位開關的按壓過程圖；
[0019]圖5為操作者按壓單鍵多點多檔位開關的流程圖。
[0020]具體實施方法
[0021]以下將結合附圖，對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述；應當理解，優選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護範圍。
[0022]圖1為單鍵多點多檔位開關的結構圖；圖2為單鍵多點多檔位開關的俯視圖；圖3為單鍵多點多檔位開關的側視圖；圖4為單鍵多點多檔位開關的按壓過程圖；圖5為操作者按壓單鍵多點多檔位開關的流程圖。
[0023]如圖1所示，一種單鍵多點多檔位開關，包括控制器、長條形按鍵、第一彈片開關和第二彈片開關，所述長條形按鍵包括第一按壓區和第二按壓區，所述第一彈片開關和第二彈片開關設置於長條形按鍵的下表面，所述控制器根據第一彈片開關和第二彈片開關的狀態和閉合次序控制用電器產生相應檔位。在本實施例中控制器採用單片機、PLC等。
[0024]所述第一按壓區位於第一接觸點與長條形按鍵中間點之間，所述第一接觸點為第一彈片開關與長條形按鍵的接觸點；所述第二按壓區位於第二接觸點與長條形按鍵中間點之間，所述第二接觸點為第二彈片開關與長條形按鍵的接觸點。
[0025]在本實施例中，長條形按鍵具有一定的剛性，保證其能夠在按壓下不變形，將按鍵力量傳遞給下方的彈片開關。在以後的說明中，用左按壓區表示第一按壓區，右按壓區表示第二按壓區。
[0026]所述第一彈片開關與第二彈片開關為同樣結構的彈片開關，所述彈片開關包括一個上凸的金屬拱形彈片和下方的薄膜觸點構成。當來自上方向下的壓力達到某個設定閾值時，金屬彈片產瞬間變形塌陷，中心點下凹，和下部的觸點接觸，閉合迴路，產生一個開關信號。當壓力消失時(開關被釋放)，金屬彈片在自身彈性作用下彈起，迴路斷開。當按壓金屬彈片開關時，由於在金屬彈片的力學特性，在塌陷變形產生前瞬間壓力達到最大，隨著塌陷產生，壓力瞬間減小並產生咔噠的聲音，操作者易於根據壓力反饋和聲音判定開關所處狀態。
[0027]在本實施例中，當用電器處於關閉狀態，操作者手指從開始對開關按鈕施加壓力到完全壓下的過程如圖4所示。假設操作者按壓的是右按壓區，即按壓點位於長條形按鍵的中心點右側。此時由於剛性的長條形按鍵充當了一個槓桿，根據槓桿原理，右側彈片開關分配到的壓力始終大於左側彈片開關，故在按壓力量達到一定程度時，右側彈片開關將首先產生塌陷，閉合對應迴路，產生第一開關信號。如果按壓者保持按壓位置不變，即不移動手指位置，繼續增加按壓力量，由於右側彈片開關已經塌陷觸底，無法進一步變形故只能充當槓桿支點，左側彈片開關的壓力會逐漸增大，當增加至閾值時產生塌陷，從而閉合對應迴路，產生第二個開關信號。
[0028]同理，當按壓點位於左側時，左側的彈片開關會先閉合，產生第三開關信號，當壓力繼續增大到一定程度時再閉合右側彈片開關，產生第四開關信號。
[0029]利用上述方法，在使用單鍵雙觸點開關時，操作者可以獲得四個檔位:檔位1、檔位2、檔位3、檔位4。相比傳統的單鍵雙觸點開關多了兩個檔位，並且分布清晰，不容易誤操作。這四個檔位的操作進入方法是:
[0030]檔位1:按壓開關按鍵左按壓區至感覺到第一個塌陷感，即輕按左按壓區；
[0031]檔位2:按壓開關按鍵右按壓區至感覺到第一個塌陷感，即輕按右按壓區；
[0032]檔位3:按壓開關按鍵左按壓區到底，經歷兩次塌陷感，即重按左按壓區。
[0033]檔位4:按壓開關按鍵右按壓區到底，經歷兩次塌陷感，即重按右按壓區。
[0034]其中，輕按和重速的按壓是以操作者按壓開關按鍵使得單側或者雙側彈片塌陷來定義的。即按壓至一側彈片塌陷為輕按，按壓至兩側彈片塌陷為重按。在實際操作中，輕按需要使用者控制按壓力量，在感受到第一個塌陷時即停止施加壓力；重按則只需要全力按下，至少感受到第二個塌陷。在實踐中，可以通過選擇合適塌陷閾值力量的彈片，使得操作舒適和準確。在某些應用場合，不需要四個檔位時，為了進一步降低操作失誤率，也可以對其中的某些檔位進行合併。比如合併檔位3和檔位4，即不管按壓左側還是右側，只要按壓至兩個彈片開關塌陷，都會產生一樣的檔位。
[0035]綜上，本實用新型在傳統的以按壓位置區分檔位的單鍵多開關基礎上，利用剛性單個按鍵的槓桿效應使得操作者可以根據按壓力量依次閉合距離按壓點遠近不同的各個開關，並根據各個開關的狀態和閉合次序產生多個檔位。傳統的雙觸點開關只有兩個檔位(比如音量的+和一)，本實用新型在不增加開關機械結構複雜度的基礎上，實現了四個檔位，同時操作十分方便，失誤率低。
[0036]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並不用於限制本實用新型，顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【權利要求】
1.一種單鍵多點多檔位開關，其特徵在於:包括控制器、長條形按鍵、第一彈片開關和第二彈片開關，所述長條形按鍵包括第一按壓區和第二按壓區，所述第一彈片開關和第二彈片開關設置於長條形按鍵的下表面，所述控制器根據第一彈片開關和第二彈片開關的狀態和閉合次序控制用電器產生相應檔位。
2.根據權利要求1所述的單鍵多點多檔位開關，其特徵在於:所述第一按壓區位於第一接觸點與長條形按鍵中間點之間，所述第一接觸點為第一彈片開關與長條形按鍵的接觸點；所述第二按壓區位於第二接觸點與長條形按鍵中間點之間，所述第二接觸點為第二彈片開關與長條形按鍵的接觸點。
3.根據權利要求1所述的單鍵多點多檔位開關，其特徵在於:當第一彈片開關閉合時產生第一開關信號。
4.根據權利要求1所述的單鍵多點多檔位開關，其特徵在於:當第一彈片開關與第二彈片開關同樣處於閉合狀態且第一彈片開關先於第二彈片開關閉合時，產生第二開關信號。
5.根據權利要求1所述的單鍵多點多檔位開關，其特徵在於:當第二彈片開關閉合時，產生第三開關信號。
6.根據權利要求1所述的單鍵多點多檔位開關，其特徵在於:當第一彈片開關與第二彈片開關同樣處於閉合狀態且第二彈片開關先於第一彈片開關閉合時，產生第四開關信號。
【文檔編號】H01H13/02GK204102755SQ201420561715
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月26日 優先權日:2014年9月26日
【發明者】方燦, 王宇俊 申請人:西南大學