一种单键多点多档位开关的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种单键多点多档位开关，包括控制器、长条形按键、第一弹片开关和第二弹片开关，所述长条形按键包括第一按压区和第二按压区，所述第一弹片开关和第二弹片开关设置于长条形按键的下表面，所述控制器根据第一弹片开关和第二弹片开关的状态和闭合次序控制用电器产生相应档位。本发明在传统的以按压位置区分档位的单键多开关基础上，利用刚性单个按键的杠杆效应使得操作者可以根据按压力量依次闭合距离按压点远近不同的各个开关，并根据各个开关的状态和闭合次序产生多个档位。传统的双触点开关只有两个档位，本发明在不增加开关机械结构复杂度的基础上，实现了四个档位，同时操作十分方便，失误率低。
【专利说明】一种单键多点多档位开关
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多档位开关，特别涉及一种用单按键双(多)触点开关实现多于两级的档位。
【背景技术】
[0002]目前，各种电子电气设备和装置被广泛应用，如何让这些设备、装置的操作方便和直观成为设计者需要面对的问题之一。很多设备具有多个档位，很多时候，当设备被打开或者被激活时，需要直接从关闭状态切换到所需档位。为此，人们发明了各种多档位开关并广泛应用。从人体工学角度来说，按压是手指最容易完成的操作动作，因此，很多多档位开关是利用手指的按压行程来产生不同档位的。以汽车的侧窗降下开关为例，当操作者轻按(第一个档位)时，侧窗开始降下，当手指压力消失时，降窗动作也随之停止；当操作者重按(第二个档位)时，侧窗将一直降到底而不管操作者手指的压力是否消失。另一个例子是相机的快门按钮，当操作者轻按触发第一个档位时，相机被激活并产生对焦动作，当操作者重按触发第二个档位时，相机的快门将被释放完成拍摄。
[0003]随着电子设备的功能越来越丰富，需要开关装置能够提供更多的档位，然而，如果简单把上面描述的多档开关以按压深浅分成更多档位的话，操作的难度会加大，误操作的概率会大大增加，故在实践中以按压行程区分档位的开关，其档位不宜过多，而以两档最为普遍，并且不同档位之间最好有清晰的按压力量区别以及力量变化反馈，便于使用者掌握按压到了哪个档位。
[0004]另一个区分多档位功能的方法是使用多按压点按键，单个长条形按键在电子设备比如手机的音量键上经常用到，其具有两个按压点，当按压其中一侧(以下统称为左侧)的按压点时，左边的弹片开关闭合激活档位I (音量增加)，当按压另外一侧(以下统称为右侦D的按压点时，右边的弹片开关闭合激活档位2(音量减小)。为了防止误操作，以及减小所占用面板表面积的考虑，其按压点也不宜过多，同样以两档最为常见。
【发明内容】
[0005]鉴于此，本发明的目的是提供一种单键多点多档位开关，该开关使用单按键双(多)触点开关实现多于两级的档位。
[0006]本发明的目的是通过以下的技术方案实现的，一种单键多点多档位开关，包括控制器、长条形按键、第一弹片开关和第二弹片开关，所述长条形按键包括第一按压区和第二按压区，所述第一弹片开关和第二弹片开关设置于长条形按键的下表面，所述控制器根据第一弹片开关和第二弹片开关的状态和闭合次序控制用电器产生相应档位。
[0007]进一步，所述第一按压区位于第一接触点与长条形按键中间点之间，所述第一接触点为第一弹片开关与长条形按键的接触点；所述第二按压区位于第二接触点与长条形按键中间点之间，所述第二接触点为第二弹片开关与长条形按键的接触点。
[0008]进一步，当第一弹片开关闭合时产生第一开关信号。
[0009]进一步，当第一弹片开关与第二弹片开关同样处于闭合状态且第一弹片开关先于第二弹片开关闭合时，产生第二开关信号。
[0010]或，当第二弹片开关闭合时，产生第三开关信号。
[0011]进一步，当第一弹片开关与第二弹片开关同样处于闭合状态且第二弹片开关先于第一弹片开关闭合时，产生第四开关信号。
[0012]由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点:
[0013]本发明在传统的以按压位置区分档位的单键多开关基础上，利用刚性单个按键的杠杆效应使得操作者可以根据按压力量依次闭合距离按压点远近不同的各个开关，并根据各个开关的状态和闭合次序产生多个档位。传统的双触点开关只有两个档位(比如音量的+和一)，本发明在不增加开关机械结构复杂度的基础上，实现了四个档位，同时操作十分方便，失误率低。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中:
[0015]图1为单键多点多档位开关的结构图；
[0016]图2为单键多点多档位开关的俯视图；
[0017]图3为单键多点多档位开关的侧视图；
[0018]图4为单键多点多档位开关的按压过程图；
[0019]图5为操作者按压单键多点多档位开关的流程图。
[0020]具体实施方法
[0021]以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
[0022]图1为单键多点多档位开关的结构图；图2为单键多点多档位开关的俯视图；图3为单键多点多档位开关的侧视图；图4为单键多点多档位开关的按压过程图；图5为操作者按压单键多点多档位开关的流程图。
[0023]如图1所示，一种单键多点多档位开关，包括控制器、长条形按键、第一弹片开关和第二弹片开关，所述长条形按键包括第一按压区和第二按压区，所述第一弹片开关和第二弹片开关设置于长条形按键的下表面，所述控制器根据第一弹片开关和第二弹片开关的状态和闭合次序控制用电器产生相应档位。
[0024]为了保证两个弹片开关按照预想的方式溃缩，所述第一按压区位于第一接触点与长条形按键中间点之间，所述第一接触点为第一弹片开关与长条形按键的接触点；所述第二按压区位于第二接触点与长条形按键中间点之间，所述第二接触点为第二弹片开关与长条形按键的接触点。
[0025]在本实施例中，长条形按键具有一定的刚性，保证其能够在按压下不变形，将按键力量传递给下方的弹片开关。在以后的说明中，用左按压区表示第一按压区，右按压区表示第二按压区。
[0026]所述第一弹片开关与第二弹片开关为同样结构的弹片开关，所述弹片开关包括一个上凸的金属拱形弹片和下方的薄膜触点构成。当来自上方向下的压力达到某个设定阈值时，金属弹片产瞬间变形塌陷，中心点下凹，和下部的触点接触，闭合回路，产生一个开关信号。当压力消失时(开关被释放)，金属弹片在自身弹性作用下弹起，回路断开。当按压金属弹片开关时，由于在金属弹片的力学特性，在塌陷变形产生前瞬间压力达到最大，随着塌陷产生，压力瞬间减小并产生咔哒的声音，操作者易于根据压力反馈和声音判定开关所处状态。
[0027]在本实施例中，当用电器处于关闭状态，操作者手指从开始对开关按钮施加压力到完全压下的过程如图4所示。假设操作者按压的是右按压区，即按压点位于长条形按键的中心点右侧。此时由于刚性的长条形按键充当了一个杠杆，根据杠杆原理，右侧弹片开关分配到的压力始终大于左侧弹片开关，故在按压力量达到一定程度时，右侧弹片开关将首先产生塌陷，闭合对应回路，产生第一开关信号。如果按压者保持按压位置不变，即不移动手指位置，继续增加按压力量，由于右侧弹片开关已经塌陷触底，无法进一步变形故只能充当杠杆支点，左侧弹片开关的压力会逐渐增大，当增加至阈值时产生塌陷，从而闭合对应回路，产生第二个开关信号。
[0028]同理，当按压点位于左侧时，左侧的弹片开关会先闭合，产生第三开关信号，当压力继续增大到一定程度时再闭合右侧弹片开关，产生第四开关信号。
[0029]利用上述方法，在使用单键双触点开关时，操作者可以获得四个档位:档位1、档位2、档位3、档位4。相比传统的单键双触点开关多了两个档位，并且分布清晰，不容易误操作。这四个档位的操作进入方法是:
[0030]档位1:按压开关按键左按压区至感觉到第一个塌陷感，即轻按左按压区；
[0031]档位2:按压开关按键右按压区至感觉到第一个塌陷感，即轻按右按压区；
[0032]档位3:按压开关按键左按压区到底，经历两次塌陷感，即重按左按压区。
[0033]档位4:按压开关按键右按压区到底，经历两次塌陷感，即重按右按压区。
[0034]其中，轻按和重速的按压是以操作者按压开关按键使得单侧或者双侧弹片塌陷来定义的。即按压至一侧弹片塌陷为轻按，按压至两侧弹片塌陷为重按。在实际操作中，轻按需要使用者控制按压力量，在感受到第一个塌陷时即停止施加压力；重按则只需要全力按下，至少感受到第二个塌陷。在实践中，可以通过选择合适塌陷阈值力量的弹片，使得操作舒适和准确。在某些应用场合，不需要四个档位时，为了进一步降低操作失误率，也可以对其中的某些档位进行合并。比如合并档位3和档位4，即不管按压左侧还是右侧，只要按压至两个弹片开关塌陷，都会产生一样的档位。
[0035]综上，本发明在传统的以按压位置区分档位的单键多开关基础上，利用刚性单个按键的杠杆效应使得操作者可以根据按压力量依次闭合距离按压点远近不同的各个开关，并根据各个开关的状态和闭合次序产生多个档位。传统的双触点开关只有两个档位(比如音量的+和一)，本发明在不增加开关机械结构复杂度的基础上，实现了四个档位，同时操作十分方便，失误率低。
[0036]以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种单键多点多档位开关，其特征在于:包括控制器、长条形按键、第一弹片开关和第二弹片开关，所述长条形按键包括第一按压区和第二按压区，所述第一弹片开关和第二弹片开关设置于长条形按键的下表面，所述控制器根据第一弹片开关和第二弹片开关的状态和闭合次序控制用电器产生相应档位。
2.根据权利要求1所述的单键多点多档位开关，其特征在于:所述第一按压区位于第一接触点与长条形按键中间点之间，所述第一接触点为第一弹片开关与长条形按键的接触点；所述第二按压区位于第二接触点与长条形按键中间点之间，所述第二接触点为第二弹片开关与长条形按键的接触点。
3.根据权利要求1所述的单键多点多档位开关，其特征在于:当第一弹片开关闭合时产生第一开关信号。
4.根据权利要求1所述的单键多点多档位开关，其特征在于:当第一弹片开关与第二弹片开关同样处于闭合状态且第一弹片开关先于第二弹片开关闭合时，产生第二开关信号。
5.根据权利要求1所述的单键多点多档位开关，其特征在于:当第二弹片开关闭合时，产生第三开关信号。
6.根据权利要求1所述的单键多点多档位开关，其特征在于:当第一弹片开关与第二弹片开关同样处于闭合状态且第二弹片开关先于第一弹片开关闭合时，产生第四开关信号。
【文档编号】H01H13/14GK104201023SQ201410505216
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】方灿, 王宇俊 申请人:西南大学