专利名称：有集成中央选择器开关的摇杆开关的开关组件的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及电开关。更具体地，本发明涉及用于便携无线电话的开关组件，它包括摇杆开关和集成中央选择器开关。
开关组件已被发展成在单个组件中组合多个开关。多个开关使用不同的机械驱动运行。这些开关组件组合多个开关的功能作用在一集成装置中。
开关组件的一个具体使用是在如蜂窝电话的便携无线电话中。无线电话通常包括菜单系统以控制无线电话的工作。例如，姓名和相关电话号码的电子电话薄被存储在存储器中。存储器的部分的内容，包括几条来自电话薄的记录，被显示在显示器。控制器响应来自开关组件或开关组的信号控制来自存储器的被显示在显示器的数据。因此控制器允许用户滚动电话薄、选择姓名或号码并设置呼叫。用户操纵开关以导引对菜单系统和电话薄的操作。
为这一目的不同类型的开关已被使用。在一应用中，三个有各自操作机构的独立开关被提供用于菜单控制。由于开关能单独购买，这个解决方法便宜。然而，由于三个开关顺序布置，这个方案体积大。现代消费电器，强调降低产品的尺寸。大的独立的开关不符合这种趋势。同样，大尺寸布置开关相互离开太远而不能被一只手的手指使用。
在另一应用中，卡搭转动开关已被开发用于菜单控制。拇指转动轮可被旋转以在如上和下的不同方向上运动通过菜单。转动构件可被按下或相关开关可被按下以进行选择功能，如选择菜单项或设置呼叫。该开关当一只手手持无线电话时通过拇指操纵拇指轮可被容易地使用。然而，该开关组件有实质的缺点。例如，该开关通常是做为转动构件、一个或多个开关和电位器的组合被传统设计和制造的。同样，该开关趋向大和使用昂贵。制造商总是寻求降低尺寸、重量和制造成本。
本发明的目的是提供一种开关组件，它包括集成中央选择器开关和摇杆开关。
本发明提供一种开关组件包括第一开关，有以预定方向定位的第一接触式操作机构；
第二开关，放置得贴近邻近所述第一开关，并有以所述预定方向定位的第二接触式操作机构；摇杆操作机构，有第一摇杆臂和第二摇杆臂，所述摇杆操作机构响应所述第一摇杆臂的驱动绕杆从中间位置转动到第一位置啮合所述第一接触式操作机构，和响应所述第二摇杆臂的驱动从所述中间位置转动到第二位置啮合所述第二接触式操作机构；第三开关，放置在所述第一开关和所述第二开关之后，和有第三接触式操作机构；和选择器操作机构，有伸出部放置在所述第一摇杆臂和所述第二摇杆臂之间，所述选择器操作机构可滑动以驱动所述第三接触式操作机构。
本发明的优点是开关组件制造便宜、尺寸很小、但能舒适和容易的与便携无线电话在一起使用。
附图简要说明
图1是根据本发明的开关组件的第一实施方案的立体图；图2是图1开关组件的反向立体图；图3是图1开关组件的顶视图；图4是图1开关组件的前视图；图5是根据本发明的开关组件的第二实施方案的立体图；图6是图5开关组件的反向立体图；图7是图5开关组件的分解图；图8是包括根据本发明的开关组件的无线电话的立体图；图9是图8无线电话的运行框图。
现参照图1、图2、图3和图4，开关组件100包括第一开关102、第二开关104、第三开关106、摇杆操作机构108和选择器操作机构110。第一开关102、第二开关104和第三开关106优选实质相同的单投单掷瞬时开关。这些开关通过运动摇杆操作机构108和选择器操作机构110手动驱动。
第一开关102包括基座112，第一接触式操作机构114和固定托116。基座112容纳开关部件。当第一接触式操作机构114被按下或用其它方法被移动时，第一接触式操作机构114驱动开关。在图示实施方案中，按下第一接触式操作机构114瞬间关闭第一开关102，完成电连接。基座包括偏置构件，如弹簧，它向外偏置第一接触式操作机构114到通常的打开位置。第一开关102可是常闭型或任何其它适当类型的开关。固定托116提供合适的面用以表面固定第一开关102。因此固定托包括电接触区118和电接触区120以电接触印刷电路板122。
第二开关104包括基座128、第二接触式操作机构130和固定托132。第三开关106包括基座136、第三接触式操作机构138和固定托140。如所述，描述的实施方案中的开关是实质相同的和标准的、现有的部件。合适的现有开关是位于Eden Prairie,Minnesota的ITT Schadow公司提供的用于SMT(表面固定技术)的KSS小型侧驱动触式开关。其它开关可被代替。使用现有开关，而不是传统设计的开关，降低开关组件100的开关的成本，由此总体降低包括开关组件100的如无线电话的电子装置的制造成本。
为最大减小开关组件100所需的空间，三个开关在其布局上交错排列。第二开关104放置在贴近邻近第一开关102。第三开关106放置在第一开关102和第二开关104之后。在此，在第一开关102和第二开关104之后意指第一开关的基座112和第二开关104的基座128位于摇杆操作机构108和选择器操作机构110和第三开关106之间。可使用开关的任何其它布局以使三个开关不直线地放置。通过以这种方法交错开关布局，开关组件100的高(图4中从右到左的尺寸)被减至最小。这允许使用开关组件100的任何电子装置的尺寸降低和允许摇杆操作机构108和选择器操作机构110由用户一只手的单个手指或拇指容易地操作。
摇杆操作机构108有第一摇杆臂152、第二摇杆臂154和包括杆158的中央连杆156。摇杆操作机构108放置在邻近第一开关102和第二开关104，并被配置以可转动地驱动第一开关102和第二开关104之一。为此，摇杆操作机构可绕杆158转动。杆158从中央连杆156延伸和被配置以与一支撑物转动啮合，如印刷电路板122中的孔。
在图示实施方案，摇杆操作机构108包括第一指表面160和第二指表面162。这些指表面适用于由用户的手指或拇指啮合以驱动摇杆操作机构108。摇杆操作机构108响应第一摇杆臂152的驱动绕杆158从如图1到图4所示的中间位置转动到第一位置，以啮合第一开关102的第一接触式操作机构114。摇杆操作机构108响应第二摇杆臂154的驱动绕杆158从中间位置转动到第二位置，以啮合第二开关104的第二接触式操作机构130。
第一摇杆臂152包括第一啮合件164，被设置以啮合第一接触式操作机构114。第二摇杆臂154包括第二啮合件166，被设置以啮合第二接触式操作机构130。第一啮合件164和第二啮合件166依任何适当的尺寸和形状制造。基于摇杆臂从中间位置到接触式操作机构被啮合的位置所希望的行程和开关组件100部件的相关设置所希望的公差选择啮合件的尺寸和形状。
选择器操作机构110包括基座170和伸出部172。伸出部172终止在指表面168。第一开关102和第二开关104被间隔以定义按尺寸制造的槽口174，以接收选择器操作机构110伸出部172。类似的，摇杆操作机构108的第一摇杆臂152、第二摇杆臂154和中央连杆156定义依尺寸制造的槽176，以接收选择器操作机构110的伸出部172。槽176对准槽口174，用于通过啮合伸出部172的指表面168滑动驱动第三开关106。因此，选择器操作机构110通过按下指表面168被驱动。选择器操作机构110在槽口174和槽176中滑行并啮合第三接触式操作机构138。如图示，选择器操作机构包括第三啮合件178，它被设置以啮合第三接触式操作机构138。第三啮合件178的尺寸和形状用描述如上的选择第一啮合件164和第二啮合件166的相同条件被选择。
由于选择器操作机构110的指表面168位于摇杆操作机构108的第一指表面160和第二指表面162之间，开关组件100特别适合用户仅用一个手指或一个拇指容易地操作。当在一只手中握着如无线电话的电子装置时，摇杆操作机构108和选择器操作机构110相互直接邻近，没有中间空间。指表面也因此直接靠近，允许开关之一的快速、准确地选择和驱动。例如当操作无线电话的菜单系统或电子电话薄时，这更加方便用户。这也总体降低了开关组件100的尺寸。
现参照图5、图6和图7，示出依据本发明的第二实施方案的开关组件200。开关组件200包括第一开关202、第二开关204和第三开关206。开关组件200进一步包括摇杆操作机构208和选择器操作机构210。这些构件的结构及运行通常与图1-图4的类似构件相同。
开关组件200还进一步包括托架212，用于以固定方位保持第一开关202、第二开关204、第三开关206、摇杆操作机构208和选择器操作机构210。托架212保持三个接触式开关和两个操作机构，允许对单独设置构件公差的较大的控制。当运行开关组件200时这导致触觉一致性的改进。由于包括托架212，须被组装以生产完工电子装置的单个部件总数从图1实施方案中的五个(三个开关和两个操作机构)降低到图5实施方案中的一个。这降低了制造成本、消耗和时间。如果组件通过表面固定加装到印刷线路板(PWB)，整个开关组件200可做为一个部件被直接加装到PWB。如果自动组装置正被使用，开关组件可由如真空工具的自动装置工具布置。
托架212定义孔214，它依尺寸制造以接收摇杆操作机构208的杆216。孔214部分或全部围绕杆216以使摇杆操作机构208绕杆216转动。用这种方式，摇杆操作机构208的第一摇杆臂220和第二摇杆臂222分别驱动第一开关202和第二开关204。在图示实施方案中，托架212包括第一肩226和第二肩228，它们被放置以分别限制第一摇杆臂220和第二摇杆臂222的行程。这防止摇杆操作机构208过分用力按压时摇杆臂损坏开关。
图8是可使用依据本发明的开关组件的无线电话800的图示。无线电话包括机壳801，它包括第一机壳802和第二机壳804和铰链806。通过绕铰链折叠机壳，无线电话可运动在图8所示的打开位置和闭合位置之间。控制电路被容纳在第一机壳802和第二机壳804中。
第一机壳802包括键盘820，它包括键830，和开关组件840。开关组件840包括有第一摇杆臂844和第二摇杆臂846的摇杆操作机构842和选择器操作机构848。开关组件类似于参照图1和图2被描述如上的开关组件100或开关组件200。第二机壳804包括在机壳内的显示器818和扬声器822。
现参照图9，它是无线电话通信系统900的框图。无线电话通信系统900包括远端收发信机902和一个或多个如无线电话904的无线电话。远端收发信机902发送和接收射频(RF)信号到和从在固定地理区域内的无线电话。
无线电话904正是被容纳在地理区域内的一无线电话，和可为图8所示的类型。无线电话904包括天线906、接收器908、发射器910、解调器912、控制器914和用户接口916，全部被容纳在机壳901中。接收RF信号时，无线电话904通过天线906检测RF信号，并产生检测的RF信号。接收器908被耦合到天线906，将检测的RF信号转换成电基带信号。解调器912解调电基带信号和恢复在RF信号上发射的数据，并输出数据到控制器914。控制器914被放置在机壳901内以控制包括显示器918的无线电话904。控制器914将数据格式化成可识别的声音或信息，以由用户接口916使用。用户接口916将接收的信息或声音传递给用户。典型地，用户接口916包括显示器918、键盘920、扬声器922、麦克风924和开关组件940。无线电话进一步包括存储器926。
在从无线电话手机904向远端收发信机902发射射频信号时，用户接口916传送用户的输入数据到控制器914。控制器914典型地包括微处理器、存储器、时钟发生器和功率放大控制电路。控制器914格式化从用户接口916获得的信息，和将其传输到发射器910以转换成RF调制信号。发射器910传输RF调制信号到天线906以发射到远端收发信机902。
优选地，开关组件940是参照图1、图5和图8所描述如上的类型。开关组件940包括下滚按钮930、上滚按钮934和选择按钮936。如上所述，这些按钮对应有第一摇杆臂和第二摇杆臂的摇杆操作机构和选择操作机构。这些按钮驱动第一开关、第二开关和第三开关以发送恰当的电信号到控制器914。这些按钮，当和控制器914一起使用时，提供通过存储在存储器926中的菜单系统或电子电话薄的所描述的运动。
存储器926放置在机壳901内以存储和恢复数据。具体地，存储器被用于存储形成电话薄的信息和被用于存储菜单系统。存储的电子电话薄数据包括代表姓名和相关电话号码的数据及可能的其它信息。数据用键盘920输入。数据在输入过程中和之后的电话薄使用过程中被显示在显示器918。通过由键盘920输入检索指令或字符，存储器926可被检索先前存储的数据。
依本发明，控制器914响应摇杆操作机构和选择器操作机构的驱动，控制存储器926中的数据存储和显示器918中的数据显示。控制器典型地为响应存储的程序指令或软件而运行的微处理器或微控制器。开关驱动依软件保持的定义被翻译，和可为如菜单系统或电子电话薄的具体应用而定制。
从上可见，本发明提供制造便宜、尺寸很小、但舒适和方便的与便携无线电话一起使用的开关组件。使用现有部件和单件摇杆操作机构和选择器操作机构降低材料成本。开关组件部件可被直接组装到如PWB的表面、或组合在由托架或其它装置保持在一起的单件组件中。三个开关的交错布置降低完工组件的尺寸。这又降低用以在组装的电子装置中安装开关所需的体积。为与如无线电话的电子装置一起，交错三个开关允许摇杆臂和选择器操作机构被非常贴近布置，以允许一个拇指方便的操作。
虽然本发明的具体实施方案已被示出和描述，可作出改动。例如，开关组件中三个开关的相对布局可被变化。因此希望所附权利要求覆盖所有落在本发明真实精神和范围内的变动和改动。
权利要求
1.开关组件包括第一开关，有以预定方向定位的第一接触式操作机构；第二开关，放置得贴近邻近所述第一开关，并有以所述预定方向定位的第二接触式操作机构；摇杆操作机构，有第一摇杆臂和第二摇杆臂，所述摇杆操作机构响应所述第一摇杆臂的驱动绕杆从中间位置转动到第一位置啮合所述第一接触式操作机构，和响应所述第二摇杆臂的驱动从所述中间位置转动到第二位置啮合所述第二接触式操作机构；第三开关，放置在所述第一开关和所述第二开关之后，和有第三接触式操作机构；和选择器操作机构，有伸出部放置在所述第一摇杆臂和所述第二摇杆臂之间，所述选择器操作机构可滑动以驱动所述第三接触式操作机构。
2.如权利要求1所述开关组件，进一步包括托架，以固定方位保持所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述摇杆操作机构和所述选择器操作机构。
3.如权利要求2所述的开关组件，其中所述托架定义尺寸适宜的孔，以接收所述杆。
4.如权利要求2所述的开关组件，其中所述托架包括第一肩和第二肩，它们被放置以分别限制所述第一摇杆臂和所述第二摇杆臂的行程。
5.如权利要求1所述开关组件，其中所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述摇杆操作机构和所述选择器操作机构被配置以固定到印刷电路板。
6.如权利要求1所述的开关组件，其中所述摇杆操作机构进一步包括中央连杆，连接所述第一摇杆臂和所述第二摇杆臂，以使所述中央连杆、所述第一摇杆臂和所述第二摇杆臂定义尺寸适宜的槽，以接收所述选择器操作机构的所述伸出部。
7.无线电话包括机壳；显示器，放置在所述机壳内；控制器，放置在所述机壳内，以控制包括所述显示器的所述无线电话；存储器，放置在所述机壳内以存储数据；和开关组件，放置在所述机壳的一侧，所述开关组件包括第一开关；第二开关，放置得贴近邻近所述第一开关；第三开关，放置在所述第一开关和所述第二开关之后；摇杆操作机构，有第一摇杆臂和第二摇杆臂，可转动以驱动所述第一开关和所述第二开关之一；和选择器操作机构设置在所述第一摇杆臂和所述第二摇杆臂之间，以驱动所述第三开关；所述控制器响应所述摇杆操作机构和所述选择器操作机构的驱动，控制所述存储器中的数据存储和所述显示器中的数据显示。
全文摘要
开关组件包括第一开关、第二开关和第三开关。开关组件进一步包括有第一摇杆臂和第二摇杆臂的摇杆操作机构和选择器操作机构。摇杆操作机构绕杆转动以驱动第一开关或第二开关。选择器操作机构被放置在第一开关和第二开关之间以滑动地驱动第三开关。在应用中,无线电话包括开关组件。控制器响应摇杆操作机构和选择器操作机构的驱动控制存储器中的数据存储和显示器中的数据显示。
文档编号H01H23/14GK1214588SQ9812093
公开日1999年4月21日 申请日期1998年10月13日 优先权日1997年10月15日
发明者斯蒂芬·C·俄莫特 申请人:摩托罗拉公司