专利名称：一种可伸缩的开关操作控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携电子设备领域，更具体涉及提高电子设备的人机交互性和便携性的开关操作控制结构装置。
背景技术：
诸多电子设备如无线电话、掌上电脑、掌上游戏机等均有方向操作的按键，以实现其各个功能的操作。现今电子设备向功能多样化和体积小的趋势发展，诸如游戏操作的更多功能对电子设备人机交互性提出了更进一步的要求。
一些普通电子设备的方向操纵通过一个在设备表面的方向按键和其下的薄膜触点开关来实现。另外一些电子设备通过多方向的摇杆开关和其顶部的帽形操作杆来实现方向操作。为了便于携带，此类设备的按键或者开关帽总是在电子设备的大轮廓以内，或者仅高出轮廓较小的高度。此种设计使得操作在一些情况下并不非常便利使用，比如在游戏中连续快速输入方向。一些非便携式电子设备如游戏杆的方向操作杆高出大轮廓，便于方向操作，但是不利于携带，不适用于便携电子设备。于是需要一种装置使得方向操作更方便，并且适合于电子设备便于携带和机身进一步小巧趋势的装置。
发明内容
本发明提供一种可伸缩的开关操作控制系统，克服了现有技术中便携电子设备方向操作不十分便利的缺点，同时保留便携电子设备易于携带的优点。本系统可通过电子设备的按键操作或软件触发使外伸缩操作杆在使用时伸展，易于便携电子设备的操作。平时携带过程中，外伸缩操作杆处于收缩状态，携带方便也可做正常操作。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现。可伸缩的开关操作控制系统由外伸缩操作杆，内旋转壳，内固定壳，电动机，控制开关，以及电动机控制电路组成。外伸缩操作杆可以实现伸缩，改变其相对于便携电子设备整体的位置，从而实现伸展和收回两个状态的操作。外伸缩操作杆以螺纹方式传动联接在内旋转壳外，外伸缩操作杆和内固定壳间在伸缩开合方向有限制外伸缩操作杆旋转的滑轨和滑槽。电动机带动内旋转壳，内旋转壳将旋转传动给外伸缩操作杆，在内固定壳与外伸缩操作杆间的限制旋转的结构下实现外伸缩操作杆的伸展或缩回。
所述可伸缩的操作控制系统有限制外伸缩操作杆被旋出的结构，此结构可以处于外伸缩操作杆和内固定壳滑轨之间，或者是处于外伸缩操作杆和内旋转壳之间。电动机固定于内固定壳中，旋转端联接到内旋转壳，两根导线联接电动机通过内固定壳的过线孔，联接到电路板。电动机是直流微型电动机，正向电压产生正向旋转使得外伸缩操作杆伸出，反向电压产生反向旋转使得外伸缩操作杆收回。在实际应用中可以根据具体情况选择可以实现双向旋转的不同电动机。
电动机控制电路以硬件电路开关或以软件触发并控制所述电动机的转动时间、速度和方向，使所述电动机运转完毕之后，外伸缩操作杆停留到适当位置。控制开关固定于与内固定壳的结构中，外伸缩操作杆通过内旋转壳、电动机和内固定壳带动所述控制开关，实现操作控制。在外伸缩操作杆伸展开后，操作者可以更容易地操作。
同样在开关帽打开之后，操作者通过控制电路触发微型电动机反向转动，电动机带动内旋转壳给外伸缩操作杆反转力矩，在外伸缩操作杆与内固定壳间限制滑轨影响下将外伸缩操作杆收回。即使操作者没有触发收回外伸缩操作杆的控制信号，控制电路会在可设定的时间后自动发出收回信号，将外伸缩操作杆收回至正常位置，不会影响携带。
本发明优选适用于便携电子设备的方向操作，但是不局限于方向操作，其它按键的功能同样可以由此操作控制系统实现。
图1是装置处于收缩时的透视2是装置处于展开时的透视3是装置处于收缩时的截面4是装置处于展开时的截面5是装置各部件的折解6是装置各部件的半剖视折解7是外伸缩操作杆与内旋转壳间限制旋出结构的示意图内旋转壳部分图8是外伸缩操作杆与内旋转壳间限制旋出结构的示意图外伸缩操作杆部分图9是外伸缩操作杆与内旋转壳间限制旋出结构的截面10是电机控制电路框11是装置处于收缩时便携电子设备操作面板的示意12是装置处于展开时便携电子设备操作面板的示意图具体实现方式下面组合附图和具体实施方式
对本发明做详细描述。
参看图1，提供了处于缩回状态的可伸缩的开关操作控制系统100。本发明可适用于任何类别的便携电子设备，包括但不限于无线电话、掌上电脑、掌上游戏机。对于图1实例来说，外伸缩操作杆外型可根据设计需要做相应变化。
参看图2，提供了处于伸展状态的可伸缩开关帽200。外伸缩操作杆由电动机带动内旋转壳驱动外伸缩操作杆伸出，电动机反向旋转带动内旋转壳驱动外伸缩操作杆收回到图1状态。
参看图3、图4、图5和图6，可伸缩开关帽包括外伸缩操作杆110，内旋转壳120，内固定壳130，电动机140，控制开关150，以及处于电路板160上电动机控制电路组成。外伸缩操作杆110，内旋转壳120，内固定壳130，可以使用塑料注射或者金属压铸等成形方法制成。电路板160可以是普通硬质印刷电路板也可以是柔性电路板，需要以焊接或者其它固定方式对控制开关150提供足够强的约束，使其在正常操作下不移位。
外伸缩操作杆110上的螺纹111与内旋转壳120上的螺纹121联接，螺纹方式传动联接有润滑，螺纹角度保证外伸缩操作杆110在伸展开时不被按下，螺纹间润滑使得外伸缩操作杆110能够顺畅转动。
外伸缩操作杆110与内固定壳130在开关伸缩方向以外伸缩操作杆方槽112和内固定壳130上的限制滑轨131滑动联接，用于限制外伸缩操作杆110的转动自由度。内固定壳130滑轨131上有限制外伸缩操作杆的滑槽1311，与外伸缩操作杆上的限位凸起113配合，在外伸缩操作杆110伸缩到极限位置时，滑槽1311顶端卡位与外伸缩操作杆110上限位凸点113接触止动，防止外伸缩操作杆被旋转出。安装外伸缩操作杆110时上限位凸点113的斜坡1131与限制滑轨131的顶部斜坡1132滑动配合，使滑轨131有轻微变形，装入内固定壳130。
外伸缩操作杆110的周圈外沿114在伸展开时受整体电子设备外壳限制。使整个操作系统不至于脱出电子设备。
限位装置也可以设在内旋转壳120和外伸缩操作杆110之间。参看图7、图8和图9实施例，外伸缩操作杆110的以其上的半螺纹115与内旋转壳120的螺纹121联接方式联接，在内旋转壳120顶头有整螺纹限制机构125，和外伸缩操作杆110底部的局部整螺纹115，在外伸缩操作杆110旋转到顶时，外伸缩操作杆底整螺纹115与内旋转壳限制机构125对接，使外伸缩操作杆110不能再向伸出方向旋转，达到限制外伸缩操作杆110被旋转出的目的。在伸缩过程中，半螺纹115与螺纹限制机构125限制外伸缩操作杆110在伸缩方向上的自由度，保证外伸缩操作杆不会在上下方向晃动。顶头有整螺纹限制机构125上有斜坡1251，它与局部整螺纹115的斜坡1151在旋入时配合，使得和外伸缩操作杆110可以旋入内旋转壳120，但并不易取出。
在实际应用中，可根据具体情况选择其中更适合的方案。
参看图5和图6，电动机140固定在内固定壳130的电动机固定槽133中，电动机电线141由内固定壳130上的过线孔134穿出，本实例中，导线以焊接方式联接到电动机140上，导线以线到板联接器插头143插接到电路板160上插座161上，联接线长度使得刚好在摇杆允许范围内旋转。实际应用中，可根据具体情况选择焊接或者插接到板或电动机。
通过电子设备触发产生主控制信号控制。电动机140转动端142与内旋转壳120的电动机转子固定槽122联接，带动内旋转壳120转动。内旋转壳120通过螺纹将转动传递给外伸缩操作杆110，内固定壳130在伸缩方向的滑轨131与外伸缩操作杆110上的滑槽112的将外伸缩操作杆110的转动限制成伸缩平动，从而实现外伸缩操作杆110的伸展。如上所述的外伸缩操作杆110与内固定壳130间的限位或者与内旋转壳120间的限位使外伸缩操作杆停留在极限位置，以电动机140运转的时间和角速度来控制外伸缩操作杆110伸出的长度，使其恰好停留在适合的伸出位置。
内固定壳130通过其上的开关固定槽135与其下的控制开关150联接固定。外伸缩操作杆110通过内旋转壳120、电动机140和内固定壳130带动控制开关160实现操作控制。伸出和收缩状态操作传动的方式是一致的。
在外伸缩操作杆110展开之后，反向电压触发电机140反向旋转，内旋转壳120通过螺纹将反向转动传递给外伸缩操作杆110，在内固定壳130在伸缩方向的滑轨131与外伸缩操作杆110上的滑槽112的将外伸缩操作杆110的转动限制成收缩平动，将外伸缩操作杆收回。
参看图10，电子设备以特定的按键开关或者特定软件操作触发产生伸展的电路指令，使电动机按特定速度运转特定的时间，使得外伸缩操作杆110伸出到适合的位置时停止，在其伸出位置便于操作。即使操作者没有触发收回外伸缩操作杆的控制信号，控制电路会在可控制的时间后自动发出收回信号，将外伸缩操作杆收回至正常位置，不会影响携带。
参看图11和图12，电子设备300在电子装置的外壳上有对应的凹陷和间隙301，使得装置在缩进时也能正常工作。
说明书里描述了本发明的优选实施例，但本发明并不限于此。对于本领域技术人员，在权利要求限定范围中，可以出现多种修改，等同和变种。
权利要求
1.一种可伸缩的开关操作控制系统，包括外伸缩操作杆，内旋转壳，内固定壳，电动机，控制开关，以及电动机控制电路，其特征是外伸缩操作杆可以相对于整个系统伸缩，实现在不同相对位置的操作。
2.如权利要求1所述可伸缩的开关操作控制系统，其特征是所述外伸缩操作杆以螺纹方式传动方式联接在所述内旋转壳外。
3.如权利要求1所述可伸缩的开关操作控制系统，其特征是在所述外伸缩操作杆和所述内固定壳间在伸缩开合方向有限制所述外伸缩操作杆旋转的滑轨和滑槽。
4.如权利要求1至3中的任一项所述可伸缩的开关操作控制系统，其特征是所述电动机带动所述内旋转壳，所述内旋转壳将旋转传动给所述外伸缩操作杆，在所述内固定壳与所述外伸缩操作杆的滑轨与滑槽的限制下实现所述外伸缩操作杆的伸展或缩回。
5.如权利要求1所述可伸缩的开关操作控制系统，其特征是本操作控制系统有限制外伸缩操作杆被旋出的结构，结构处于外伸缩操作杆和内固定壳之间，或者处于外伸缩操作杆和内旋转壳之间。
6.如权利要求1所述可伸缩的开关操作控制系统，其特征是所述电动机固定于所述内固定壳中，两根导线联接到所述电动机，导线通过所述内固定壳的过线孔，联接到电路板上，所述电动机可以实现双向旋转。
7.如权利要求1所述可伸缩的开关操作控制系统，其特征是所述控制开关固定于与所述内固定壳的结构中，所述外伸缩操作杆通过所述内旋转壳、电动机和内固定壳带动所述控制开关实现操作控制。
8.如权利要求1所述可伸缩的开关操作控制系统，其特征是所述电动机控制电路以硬件电路开关或以软件触发并控制所述电动机的转动时间、速度和方向，使所述电动机运转完毕之后，所述外伸缩操作杆停留到适当位置；所述电动机控制电路会在电子设备休眠一段时间后自动发出指令，收回外伸缩操作杆。
9.如权利要求6所述线到电机联接方式或如权利要求8所述或线到板联接方式，其特征是联接方式可以是焊接或线板联接器插接。
10.如权利要求1所述可伸缩的开关操作控制系统，其特征是外伸缩操作杆与电子设备配合在收缩时也可以正常使用，在伸展时可伸缩的开关操作控制系统不会脱出电子设备。
全文摘要
本发明涉及便携电子设备领域，提供一种提高电子设备的人机交互性和便携性的开关操作控制结构装置。本发明公开一种可伸缩的操作控制系统，包括外伸缩操作杆，内旋转壳，内固定壳，电动机，控制开关，以及电动机控制电路。外伸缩操作杆可以相对于整个电子设备实现伸缩，实现其相对于电子设备外表面时不同高度的操作，发掘了电子设备操作简单和便于携带的优点。
文档编号H01H13/14GK1819086SQ200610007599
公开日2006年8月16日 申请日期2006年2月20日 优先权日2005年7月12日
发明者武瑞桃 申请人:武瑞桃