專利名稱：有集成中央選擇器開關(guān)的搖桿開關(guān)的開關(guān)組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及電開關(guān)。更具體地，本發(fā)明涉及用于便攜無線電話的開關(guān)組件，它包括搖桿開關(guān)和集成中央選擇器開關(guān)。
開關(guān)組件已被發(fā)展成在單個組件中組合多個開關(guān)。多個開關(guān)使用不同的機(jī)械驅(qū)動運行。這些開關(guān)組件組合多個開關(guān)的功能作用在一集成裝置中。
開關(guān)組件的一個具體使用是在如蜂窩電話的便攜無線電話中。無線電話通常包括菜單系統(tǒng)以控制無線電話的工作。例如，姓名和相關(guān)電話號碼的電子電話薄被存儲在存儲器中。存儲器的部分的內(nèi)容，包括幾條來自電話薄的記錄，被顯示在顯示器?？刂破黜憫?yīng)來自開關(guān)組件或開關(guān)組的信號控制來自存儲器的被顯示在顯示器的數(shù)據(jù)。因此控制器允許用戶滾動電話薄、選擇姓名或號碼并設(shè)置呼叫。用戶操縱開關(guān)以導(dǎo)引對菜單系統(tǒng)和電話薄的操作。
為這一目的不同類型的開關(guān)已被使用。在一應(yīng)用中，三個有各自操作機(jī)構(gòu)的獨立開關(guān)被提供用于菜單控制。由于開關(guān)能單獨購買，這個解決方法便宜。然而，由于三個開關(guān)順序布置，這個方案體積大?，F(xiàn)代消費電器，強(qiáng)調(diào)降低產(chǎn)品的尺寸。大的獨立的開關(guān)不符合這種趨勢。同樣，大尺寸布置開關(guān)相互離開太遠(yuǎn)而不能被一只手的手指使用。
在另一應(yīng)用中，卡搭轉(zhuǎn)動開關(guān)已被開發(fā)用于菜單控制。拇指轉(zhuǎn)動輪可被旋轉(zhuǎn)以在如上和下的不同方向上運動通過菜單。轉(zhuǎn)動構(gòu)件可被按下或相關(guān)開關(guān)可被按下以進(jìn)行選擇功能，如選擇菜單項或設(shè)置呼叫。該開關(guān)當(dāng)一只手手持無線電話時通過拇指操縱拇指輪可被容易地使用。然而，該開關(guān)組件有實質(zhì)的缺點。例如，該開關(guān)通常是做為轉(zhuǎn)動構(gòu)件、一個或多個開關(guān)和電位器的組合被傳統(tǒng)設(shè)計和制造的。同樣，該開關(guān)趨向大和使用昂貴。制造商總是尋求降低尺寸、重量和制造成本。
本發(fā)明的目的是提供一種開關(guān)組件，它包括集成中央選擇器開關(guān)和搖桿開關(guān)。
本發(fā)明提供一種開關(guān)組件包括第一開關(guān)，有以預(yù)定方向定位的第一接觸式操作機(jī)構(gòu)；
第二開關(guān)，放置得貼近鄰近所述第一開關(guān)，并有以所述預(yù)定方向定位的第二接觸式操作機(jī)構(gòu)；搖桿操作機(jī)構(gòu)，有第一搖桿臂和第二搖桿臂，所述搖桿操作機(jī)構(gòu)響應(yīng)所述第一搖桿臂的驅(qū)動繞桿從中間位置轉(zhuǎn)動到第一位置嚙合所述第一接觸式操作機(jī)構(gòu)，和響應(yīng)所述第二搖桿臂的驅(qū)動從所述中間位置轉(zhuǎn)動到第二位置嚙合所述第二接觸式操作機(jī)構(gòu)；第三開關(guān)，放置在所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)之后，和有第三接觸式操作機(jī)構(gòu)；和選擇器操作機(jī)構(gòu)，有伸出部放置在所述第一搖桿臂和所述第二搖桿臂之間，所述選擇器操作機(jī)構(gòu)可滑動以驅(qū)動所述第三接觸式操作機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)點是開關(guān)組件制造便宜、尺寸很小、但能舒適和容易的與便攜無線電話在一起使用。
附圖簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)組件的第一實施方案的立體圖；圖2是圖1開關(guān)組件的反向立體圖；圖3是圖1開關(guān)組件的頂視圖；圖4是圖1開關(guān)組件的前視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)組件的第二實施方案的立體圖；圖6是圖5開關(guān)組件的反向立體圖；圖7是圖5開關(guān)組件的分解圖；圖8是包括根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)組件的無線電話的立體圖；圖9是圖8無線電話的運行框圖。
現(xiàn)參照圖1、圖2、圖3和圖4，開關(guān)組件100包括第一開關(guān)102、第二開關(guān)104、第三開關(guān)106、搖桿操作機(jī)構(gòu)108和選擇器操作機(jī)構(gòu)110。第一開關(guān)102、第二開關(guān)104和第三開關(guān)106優(yōu)選實質(zhì)相同的單投單擲瞬時開關(guān)。這些開關(guān)通過運動搖桿操作機(jī)構(gòu)108和選擇器操作機(jī)構(gòu)110手動驅(qū)動。
第一開關(guān)102包括基座112，第一接觸式操作機(jī)構(gòu)114和固定托116?；?12容納開關(guān)部件。當(dāng)?shù)谝唤佑|式操作機(jī)構(gòu)114被按下或用其它方法被移動時，第一接觸式操作機(jī)構(gòu)114驅(qū)動開關(guān)。在圖示實施方案中，按下第一接觸式操作機(jī)構(gòu)114瞬間關(guān)閉第一開關(guān)102，完成電連接?；ㄆ脴?gòu)件，如彈簧，它向外偏置第一接觸式操作機(jī)構(gòu)114到通常的打開位置。第一開關(guān)102可是常閉型或任何其它適當(dāng)類型的開關(guān)。固定托116提供合適的面用以表面固定第一開關(guān)102。因此固定托包括電接觸區(qū)118和電接觸區(qū)120以電接觸印刷電路板122。
第二開關(guān)104包括基座128、第二接觸式操作機(jī)構(gòu)130和固定托132。第三開關(guān)106包括基座136、第三接觸式操作機(jī)構(gòu)138和固定托140。如所述，描述的實施方案中的開關(guān)是實質(zhì)相同的和標(biāo)準(zhǔn)的、現(xiàn)有的部件。合適的現(xiàn)有開關(guān)是位于Eden Prairie,Minnesota的ITT Schadow公司提供的用于SMT(表面固定技術(shù))的KSS小型側(cè)驅(qū)動觸式開關(guān)。其它開關(guān)可被代替。使用現(xiàn)有開關(guān)，而不是傳統(tǒng)設(shè)計的開關(guān)，降低開關(guān)組件100的開關(guān)的成本，由此總體降低包括開關(guān)組件100的如無線電話的電子裝置的制造成本。
為最大減小開關(guān)組件100所需的空間，三個開關(guān)在其布局上交錯排列。第二開關(guān)104放置在貼近鄰近第一開關(guān)102。第三開關(guān)106放置在第一開關(guān)102和第二開關(guān)104之后。在此，在第一開關(guān)102和第二開關(guān)104之后意指第一開關(guān)的基座112和第二開關(guān)104的基座128位于搖桿操作機(jī)構(gòu)108和選擇器操作機(jī)構(gòu)110和第三開關(guān)106之間?？墒褂瞄_關(guān)的任何其它布局以使三個開關(guān)不直線地放置。通過以這種方法交錯開關(guān)布局，開關(guān)組件100的高(圖4中從右到左的尺寸)被減至最小。這允許使用開關(guān)組件100的任何電子裝置的尺寸降低和允許搖桿操作機(jī)構(gòu)108和選擇器操作機(jī)構(gòu)110由用戶一只手的單個手指或拇指容易地操作。
搖桿操作機(jī)構(gòu)108有第一搖桿臂152、第二搖桿臂154和包括桿158的中央連桿156。搖桿操作機(jī)構(gòu)108放置在鄰近第一開關(guān)102和第二開關(guān)104，并被配置以可轉(zhuǎn)動地驅(qū)動第一開關(guān)102和第二開關(guān)104之一。為此，搖桿操作機(jī)構(gòu)可繞桿158轉(zhuǎn)動。桿158從中央連桿156延伸和被配置以與一支撐物轉(zhuǎn)動嚙合，如印刷電路板122中的孔。
在圖示實施方案，搖桿操作機(jī)構(gòu)108包括第一指表面160和第二指表面162。這些指表面適用于由用戶的手指或拇指嚙合以驅(qū)動搖桿操作機(jī)構(gòu)108。搖桿操作機(jī)構(gòu)108響應(yīng)第一搖桿臂152的驅(qū)動繞桿158從如圖1到圖4所示的中間位置轉(zhuǎn)動到第一位置，以嚙合第一開關(guān)102的第一接觸式操作機(jī)構(gòu)114。搖桿操作機(jī)構(gòu)108響應(yīng)第二搖桿臂154的驅(qū)動繞桿158從中間位置轉(zhuǎn)動到第二位置，以嚙合第二開關(guān)104的第二接觸式操作機(jī)構(gòu)130。
第一搖桿臂152包括第一嚙合件164，被設(shè)置以嚙合第一接觸式操作機(jī)構(gòu)114。第二搖桿臂154包括第二嚙合件166，被設(shè)置以嚙合第二接觸式操作機(jī)構(gòu)130。第一嚙合件164和第二嚙合件166依任何適當(dāng)?shù)某叽绾托螤钪圃臁；趽u桿臂從中間位置到接觸式操作機(jī)構(gòu)被嚙合的位置所希望的行程和開關(guān)組件100部件的相關(guān)設(shè)置所希望的公差選擇嚙合件的尺寸和形狀。
選擇器操作機(jī)構(gòu)110包括基座170和伸出部172。伸出部172終止在指表面168。第一開關(guān)102和第二開關(guān)104被間隔以定義按尺寸制造的槽口174，以接收選擇器操作機(jī)構(gòu)110伸出部172。類似的，搖桿操作機(jī)構(gòu)108的第一搖桿臂152、第二搖桿臂154和中央連桿156定義依尺寸制造的槽176，以接收選擇器操作機(jī)構(gòu)110的伸出部172。槽176對準(zhǔn)槽口174，用于通過嚙合伸出部172的指表面168滑動驅(qū)動第三開關(guān)106。因此，選擇器操作機(jī)構(gòu)110通過按下指表面168被驅(qū)動。選擇器操作機(jī)構(gòu)110在槽口174和槽176中滑行并嚙合第三接觸式操作機(jī)構(gòu)138。如圖示，選擇器操作機(jī)構(gòu)包括第三嚙合件178，它被設(shè)置以嚙合第三接觸式操作機(jī)構(gòu)138。第三嚙合件178的尺寸和形狀用描述如上的選擇第一嚙合件164和第二嚙合件166的相同條件被選擇。
由于選擇器操作機(jī)構(gòu)110的指表面168位于搖桿操作機(jī)構(gòu)108的第一指表面160和第二指表面162之間，開關(guān)組件100特別適合用戶僅用一個手指或一個拇指容易地操作。當(dāng)在一只手中握著如無線電話的電子裝置時，搖桿操作機(jī)構(gòu)108和選擇器操作機(jī)構(gòu)110相互直接鄰近，沒有中間空間。指表面也因此直接靠近，允許開關(guān)之一的快速、準(zhǔn)確地選擇和驅(qū)動。例如當(dāng)操作無線電話的菜單系統(tǒng)或電子電話薄時，這更加方便用戶。這也總體降低了開關(guān)組件100的尺寸。
現(xiàn)參照圖5、圖6和圖7，示出依據(jù)本發(fā)明的第二實施方案的開關(guān)組件200。開關(guān)組件200包括第一開關(guān)202、第二開關(guān)204和第三開關(guān)206。開關(guān)組件200進(jìn)一步包括搖桿操作機(jī)構(gòu)208和選擇器操作機(jī)構(gòu)210。這些構(gòu)件的結(jié)構(gòu)及運行通常與圖1-圖4的類似構(gòu)件相同。
開關(guān)組件200還進(jìn)一步包括托架212，用于以固定方位保持第一開關(guān)202、第二開關(guān)204、第三開關(guān)206、搖桿操作機(jī)構(gòu)208和選擇器操作機(jī)構(gòu)210。托架212保持三個接觸式開關(guān)和兩個操作機(jī)構(gòu)，允許對單獨設(shè)置構(gòu)件公差的較大的控制。當(dāng)運行開關(guān)組件200時這導(dǎo)致觸覺一致性的改進(jìn)。由于包括托架212，須被組裝以生產(chǎn)完工電子裝置的單個部件總數(shù)從圖1實施方案中的五個(三個開關(guān)和兩個操作機(jī)構(gòu))降低到圖5實施方案中的一個。這降低了制造成本、消耗和時間。如果組件通過表面固定加裝到印刷線路板(PWB)，整個開關(guān)組件200可做為一個部件被直接加裝到PWB。如果自動組裝置正被使用，開關(guān)組件可由如真空工具的自動裝置工具布置。
托架212定義孔214，它依尺寸制造以接收搖桿操作機(jī)構(gòu)208的桿216。孔214部分或全部圍繞桿216以使搖桿操作機(jī)構(gòu)208繞桿216轉(zhuǎn)動。用這種方式，搖桿操作機(jī)構(gòu)208的第一搖桿臂220和第二搖桿臂222分別驅(qū)動第一開關(guān)202和第二開關(guān)204。在圖示實施方案中，托架212包括第一肩226和第二肩228，它們被放置以分別限制第一搖桿臂220和第二搖桿臂222的行程。這防止搖桿操作機(jī)構(gòu)208過分用力按壓時搖桿臂損壞開關(guān)。
圖8是可使用依據(jù)本發(fā)明的開關(guān)組件的無線電話800的圖示。無線電話包括機(jī)殼801，它包括第一機(jī)殼802和第二機(jī)殼804和鉸鏈806。通過繞鉸鏈折疊機(jī)殼，無線電話可運動在圖8所示的打開位置和閉合位置之間。控制電路被容納在第一機(jī)殼802和第二機(jī)殼804中。
第一機(jī)殼802包括鍵盤820，它包括鍵830，和開關(guān)組件840。開關(guān)組件840包括有第一搖桿臂844和第二搖桿臂846的搖桿操作機(jī)構(gòu)842和選擇器操作機(jī)構(gòu)848。開關(guān)組件類似于參照圖1和圖2被描述如上的開關(guān)組件100或開關(guān)組件200。第二機(jī)殼804包括在機(jī)殼內(nèi)的顯示器818和揚聲器822。
現(xiàn)參照圖9，它是無線電話通信系統(tǒng)900的框圖。無線電話通信系統(tǒng)900包括遠(yuǎn)端收發(fā)信機(jī)902和一個或多個如無線電話904的無線電話。遠(yuǎn)端收發(fā)信機(jī)902發(fā)送和接收射頻(RF)信號到和從在固定地理區(qū)域內(nèi)的無線電話。
無線電話904正是被容納在地理區(qū)域內(nèi)的一無線電話，和可為圖8所示的類型。無線電話904包括天線906、接收器908、發(fā)射器910、解調(diào)器912、控制器914和用戶接口916，全部被容納在機(jī)殼901中。接收RF信號時，無線電話904通過天線906檢測RF信號，并產(chǎn)生檢測的RF信號。接收器908被耦合到天線906，將檢測的RF信號轉(zhuǎn)換成電基帶信號。解調(diào)器912解調(diào)電基帶信號和恢復(fù)在RF信號上發(fā)射的數(shù)據(jù)，并輸出數(shù)據(jù)到控制器914?？刂破?14被放置在機(jī)殼901內(nèi)以控制包括顯示器918的無線電話904?？刂破?14將數(shù)據(jù)格式化成可識別的聲音或信息，以由用戶接口916使用。用戶接口916將接收的信息或聲音傳遞給用戶。典型地，用戶接口916包括顯示器918、鍵盤920、揚聲器922、麥克風(fēng)924和開關(guān)組件940。無線電話進(jìn)一步包括存儲器926。
在從無線電話手機(jī)904向遠(yuǎn)端收發(fā)信機(jī)902發(fā)射射頻信號時，用戶接口916傳送用戶的輸入數(shù)據(jù)到控制器914?？刂破?14典型地包括微處理器、存儲器、時鐘發(fā)生器和功率放大控制電路?？刂破?14格式化從用戶接口916獲得的信息，和將其傳輸?shù)桨l(fā)射器910以轉(zhuǎn)換成RF調(diào)制信號。發(fā)射器910傳輸RF調(diào)制信號到天線906以發(fā)射到遠(yuǎn)端收發(fā)信機(jī)902。
優(yōu)選地，開關(guān)組件940是參照圖1、圖5和圖8所描述如上的類型。開關(guān)組件940包括下滾按鈕930、上滾按鈕934和選擇按鈕936。如上所述，這些按鈕對應(yīng)有第一搖桿臂和第二搖桿臂的搖桿操作機(jī)構(gòu)和選擇操作機(jī)構(gòu)。這些按鈕驅(qū)動第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)以發(fā)送恰當(dāng)?shù)碾娦盘柕娇刂破?14。這些按鈕，當(dāng)和控制器914一起使用時，提供通過存儲在存儲器926中的菜單系統(tǒng)或電子電話薄的所描述的運動。
存儲器926放置在機(jī)殼901內(nèi)以存儲和恢復(fù)數(shù)據(jù)。具體地，存儲器被用于存儲形成電話薄的信息和被用于存儲菜單系統(tǒng)。存儲的電子電話薄數(shù)據(jù)包括代表姓名和相關(guān)電話號碼的數(shù)據(jù)及可能的其它信息。數(shù)據(jù)用鍵盤920輸入。數(shù)據(jù)在輸入過程中和之后的電話薄使用過程中被顯示在顯示器918。通過由鍵盤920輸入檢索指令或字符，存儲器926可被檢索先前存儲的數(shù)據(jù)。
依本發(fā)明，控制器914響應(yīng)搖桿操作機(jī)構(gòu)和選擇器操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動，控制存儲器926中的數(shù)據(jù)存儲和顯示器918中的數(shù)據(jù)顯示?？刂破鞯湫偷貫轫憫?yīng)存儲的程序指令或軟件而運行的微處理器或微控制器。開關(guān)驅(qū)動依軟件保持的定義被翻譯，和可為如菜單系統(tǒng)或電子電話薄的具體應(yīng)用而定制。
從上可見，本發(fā)明提供制造便宜、尺寸很小、但舒適和方便的與便攜無線電話一起使用的開關(guān)組件。使用現(xiàn)有部件和單件搖桿操作機(jī)構(gòu)和選擇器操作機(jī)構(gòu)降低材料成本。開關(guān)組件部件可被直接組裝到如PWB的表面、或組合在由托架或其它裝置保持在一起的單件組件中。三個開關(guān)的交錯布置降低完工組件的尺寸。這又降低用以在組裝的電子裝置中安裝開關(guān)所需的體積。為與如無線電話的電子裝置一起，交錯三個開關(guān)允許搖桿臂和選擇器操作機(jī)構(gòu)被非常貼近布置，以允許一個拇指方便的操作。
雖然本發(fā)明的具體實施方案已被示出和描述，可作出改動。例如，開關(guān)組件中三個開關(guān)的相對布局可被變化。因此希望所附權(quán)利要求覆蓋所有落在本發(fā)明真實精神和范圍內(nèi)的變動和改動。
權(quán)利要求
1.開關(guān)組件包括第一開關(guān)，有以預(yù)定方向定位的第一接觸式操作機(jī)構(gòu)；第二開關(guān)，放置得貼近鄰近所述第一開關(guān)，并有以所述預(yù)定方向定位的第二接觸式操作機(jī)構(gòu)；搖桿操作機(jī)構(gòu)，有第一搖桿臂和第二搖桿臂，所述搖桿操作機(jī)構(gòu)響應(yīng)所述第一搖桿臂的驅(qū)動繞桿從中間位置轉(zhuǎn)動到第一位置嚙合所述第一接觸式操作機(jī)構(gòu)，和響應(yīng)所述第二搖桿臂的驅(qū)動從所述中間位置轉(zhuǎn)動到第二位置嚙合所述第二接觸式操作機(jī)構(gòu)；第三開關(guān)，放置在所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)之后，和有第三接觸式操作機(jī)構(gòu)；和選擇器操作機(jī)構(gòu)，有伸出部放置在所述第一搖桿臂和所述第二搖桿臂之間，所述選擇器操作機(jī)構(gòu)可滑動以驅(qū)動所述第三接觸式操作機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述開關(guān)組件，進(jìn)一步包括托架，以固定方位保持所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述搖桿操作機(jī)構(gòu)和所述選擇器操作機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)組件，其中所述托架定義尺寸適宜的孔，以接收所述桿。
4.如權(quán)利要求2所述的開關(guān)組件，其中所述托架包括第一肩和第二肩，它們被放置以分別限制所述第一搖桿臂和所述第二搖桿臂的行程。
5.如權(quán)利要求1所述開關(guān)組件，其中所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)、所述搖桿操作機(jī)構(gòu)和所述選擇器操作機(jī)構(gòu)被配置以固定到印刷電路板。
6.如權(quán)利要求1所述的開關(guān)組件，其中所述搖桿操作機(jī)構(gòu)進(jìn)一步包括中央連桿，連接所述第一搖桿臂和所述第二搖桿臂，以使所述中央連桿、所述第一搖桿臂和所述第二搖桿臂定義尺寸適宜的槽，以接收所述選擇器操作機(jī)構(gòu)的所述伸出部。
7.無線電話包括機(jī)殼；顯示器，放置在所述機(jī)殼內(nèi)；控制器，放置在所述機(jī)殼內(nèi)，以控制包括所述顯示器的所述無線電話；存儲器，放置在所述機(jī)殼內(nèi)以存儲數(shù)據(jù)；和開關(guān)組件，放置在所述機(jī)殼的一側(cè)，所述開關(guān)組件包括第一開關(guān)；第二開關(guān)，放置得貼近鄰近所述第一開關(guān)；第三開關(guān)，放置在所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)之后；搖桿操作機(jī)構(gòu)，有第一搖桿臂和第二搖桿臂，可轉(zhuǎn)動以驅(qū)動所述第一開關(guān)和所述第二開關(guān)之一；和選擇器操作機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述第一搖桿臂和所述第二搖桿臂之間，以驅(qū)動所述第三開關(guān)；所述控制器響應(yīng)所述搖桿操作機(jī)構(gòu)和所述選擇器操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動，控制所述存儲器中的數(shù)據(jù)存儲和所述顯示器中的數(shù)據(jù)顯示。
全文摘要
開關(guān)組件包括第一開關(guān)、第二開關(guān)和第三開關(guān)。開關(guān)組件進(jìn)一步包括有第一搖桿臂和第二搖桿臂的搖桿操作機(jī)構(gòu)和選擇器操作機(jī)構(gòu)。搖桿操作機(jī)構(gòu)繞桿轉(zhuǎn)動以驅(qū)動第一開關(guān)或第二開關(guān)。選擇器操作機(jī)構(gòu)被放置在第一開關(guān)和第二開關(guān)之間以滑動地驅(qū)動第三開關(guān)。在應(yīng)用中,無線電話包括開關(guān)組件?？刂破黜憫?yīng)搖桿操作機(jī)構(gòu)和選擇器操作機(jī)構(gòu)的驅(qū)動控制存儲器中的數(shù)據(jù)存儲和顯示器中的數(shù)據(jù)顯示。
文檔編號H01H23/14GK1214588SQ9812093
公開日1999年4月21日 申請日期1998年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月15日
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