CN109192593B - 一种多功能按键装置及具有该装置的可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能按键装置及可穿戴设备，包括电路板、壳体和按键。其中，按键转动安装于壳体上，按键具有至少两个触发卡槽，壳体内具有凸起，电路板上具有至少两个触点，各触点分别对应实现不同的功能，按键连接有弹片，按键转动至不同角度使得凸起卡入不同的触发卡槽，且凸起卡接于不同触发卡槽的状态下，弹片与对应的不同触点接通。应用本发明提供的多功能按键装置，随按键转动至凸起卡接于不同触发卡槽时，弹片与对应的触点接通，从而触发该触点对应的功能。该多功能按键装置一键可以实现多种功能，节约了空间，且通过机械结构将多种功能复合，不同功能切换时只需将按键相对壳体转动至对应位置，便于用户操作。

Description

一种多功能按键装置及具有该装置的可穿戴设备

技术领域

本发明涉及按键技术领域，更具体地说，涉及一种多功能按键装置，还涉及一种可穿戴设备。

背景技术

现有技术中各类电子设备多装有用于触发某一功能的按键。目前单个按键通常只有独立的一个功能，例如VR、AR等穿戴产品上都会有音量+、音量-、进入、返回等按键，大多通过多个按键去实现不同的功能，然而设置多个按键浪费空间，且影响外观整洁。即便部分产品的按键能够实现多个功能，也通常只能通过软件控制触发时长等去实现，但是这种方式有较大弊端，主要表现为软件驱动多功能按键用户很难准确判断出按键的驱动时间，导致功能实现困难，另外，软件驱动多功能按键除了第一个瞬时触发功能普遍伴随Click手感之外，其他的功能无任何手感，体验差。

综上所述，如何有效地解决软件触发多功能按键操作难度大等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种多功能按键装置，该多功能按键装置的结构设计可以有效地解决软件触发多功能按键操作难度大的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述多功能按键装置的可穿戴设备。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种多功能按键装置，包括电路板、壳体和转动安装于所述壳体上的按键，所述按键具有至少两个触发卡槽，所述壳体内具有凸起，所述电路板上具有至少两个触点，所述按键连接有弹片，随所述按键的转动所述凸起卡入不同的所述触发卡槽，且所述凸起卡接于不同所述触发卡槽的状态下，所述弹片与对应的不同所述触点接通。

优选地，上述多功能按键装置中，所述按键还包括至少一个断开卡槽，所述凸起卡接于所述断开卡槽的状态下，各所述触点均断开。

优选地，上述多功能按键装置中，所述触发卡槽与所述断开卡槽均呈圆弧形，所述凸起的顶面呈与所述触发卡槽和所述断开卡槽一致的圆弧形，或者所述凸起呈与所述触发卡槽和所述断开卡槽配合的球形。

优选地，上述多功能按键装置中，所述按键连接有滑块，所述滑块的底端具有所述弹片，所述按键转动时推动所述滑块平行于所述电路板移动。

优选地，上述多功能按键装置中，所述滑块滑动安装于所述壳体内，所述按键具有摆杆，所述滑块的顶面上开设有插槽，所述摆杆的底端插入所述插槽内以在所述按键转动时推动所述滑块移动。

优选地，上述多功能按键装置中，所述滑块相对的两侧面上分别具有凸缘，所述壳体上相应的设置有与各所述凸缘配合的滑槽，各所述凸缘分别插入对应的所述滑槽内并沿所述滑槽滑动。

优选地，上述多功能按键装置中，壳体内开设有安装孔，所述凸起为设置于所述安装孔内的的卡接头，所述卡接头的底端与所述安装孔的底面之间抵接有弹性件，所述卡接头的顶端凸出于所述安装孔。

优选地，上述多功能按键装置中，所述按键相对的两端连接有销轴，所述壳体上设置有用于安装所述按键的安装槽，所述安装槽相对的两个侧壁上开设有连接孔，两所述销轴分别插入两所述连接孔内。

优选地，上述多功能按键装置中，所述按键包括键帽，所述键帽的底端具有向下延伸的支臂，所述触发卡槽开设于所述支臂的底端。

本发明提供的多功能按键装置包括电路板、壳体和按键。其中，按键转动安装于壳体上，按键具有至少两个触发卡槽，壳体内具有凸起，电路板上具有至少两个触点，各触点分别对应实现不同的功能，按键连接有弹片，按键转动至不同角度使得凸起卡入不同的触发卡槽，且凸起卡接于不同触发卡槽的状态下，弹片与对应的不同触点接通。

应用本发明提供的多功能按键装置，按键相对壳体具有至少两个卡接位，也就是壳体的凸起卡接于按键的不同触发卡槽，由于电路板上对应凸起卡接于不同触发卡槽状态下弹片的不同位置，分别设置有用于实现不同功能的触点，从而随按键转动至凸起卡接于不同触发卡槽时，弹片与对应的触点接通，以触发该触点对应的功能。该多功能按键装置一键可以实现多种功能，节约了空间，且通过机械结构将多种功能复合，不同功能切换时只需将按键相对壳体转动至对应位置，便于用户操作。

在一个优选的实施方式中，壳体内开设有安装孔，凸起为设置于安装孔内的的卡接头，卡接头的底端与安装孔的底面之间抵接有弹性件，卡接头的顶端凸出于安装孔。通过弹性件的设置，在凸起由不同的触发卡槽中切换时按键会发生跳动，用户会产生相应的手感，并伴随卡接头与触发卡槽撞击的哒哒声，进一步提升了用户体验。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括上述任一种多功能按键装置。由于上述的多功能按键装置具有上述技术效果，具有该多功能按键装置的可穿戴设备也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的多功能按键装置的爆炸结构示意图；

图2为图1中按键的结构示意图；

图3为图1中壳体的结构示意图；

图4为按键与壳体的配合结构示意图；

图5为凸起与断开卡槽卡接的一侧剖视图；

图6为图5的另一侧剖视图；

图7为凸起与右侧第一个触发卡槽卡接的一侧剖视图；

图8为图7的另一侧剖视图；

图9为凸起与右侧第二个触发卡槽卡接的一侧剖视图；

图10为图9的另一侧剖视图。

附图中标记如下：

按键1，壳体2，电路板3，滑块4，弹片5，弹性件6，卡接头7；触发卡槽11，断开卡槽12，销轴13，摆杆14，键帽15，支臂16；安装孔21，安装槽22，连接孔23，滑槽24；触点31。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种多功能按键装置，一键可以实现多种功能，节约了空间，且通过机械结构将多种功能复合，便于用户操作。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，图1为本发明一个具体实施例的多功能按键装置的爆炸结构示意图；图2为图1中按键的结构示意图；图3为图1中壳体的结构示意图；图4为按键与壳体的配合结构示意图。

在一个具体实施例中。本发明提供的多功能按键装置包括电路板3、壳体2和按键1。

其中，按键1用于接受用户的操作。按键1转动安装于壳体2上，也就是按键1与壳体2转动连接，进而在用户操作按键1时，按键1相对壳体2转动，上述操作既可以为按压操作也可以为旋转操作，具体根据按键1的外形操作即可。壳体2的外形此处不作具体限定，根据需要设置即可。

按键1具有至少两个触发卡槽11，壳体2内具有凸起，凸起与触发卡槽11配合，能够分别卡接于不同的触发卡槽11内，且在外力推动按键1相对壳体2转动时凸起能够在不同的触发卡槽11间切换。具体的，触发卡槽11呈圆弧形，也就是触发卡槽11的边缘线为圆弧线，则相应的凸起的顶面呈与触发卡槽11一致的圆弧形或者呈与触发卡槽11配合的球形，进而凸起一方面能够卡接于触发卡槽11中，以保持按键1对应触发该触发卡槽11对应的功能，另一方面圆弧形结构在推动按键1时，便于凸起沿弧线脱离该触发卡槽11。优选的，相邻的两触发卡槽11相接设置，则二者之间形成尖角状结构，转动按键1时，凸起相对沿一触发卡槽11的侧壁运动至跨过该尖角状结构即可卡入相邻的另一触发卡槽11中。以上说明了触发卡槽11呈圆弧形的情况，当然触发卡槽11也并不局限于圆弧形，也可以采用其他常规形状，则凸起的形状相应设置。

电路板3上具有至少两个触点31，各触点31分别对应实现不同的功能，且各触点31对应的具体功能也可以根据需要设置，此处不作具体限定。电路板3与触点31的具体结构请参考现有技术，此处不再赘述。

按键1连接有弹片5，按键1转动至不同角度使得凸起卡入不同的触发卡槽11，且凸起卡接于不同触发卡槽11的状态下，弹片5与对应的不同触点31接通。也就是随按键1的转动，各触发卡槽11相应的转动，壳体2上的凸起能够卡入不同的触发卡槽11中，且随按键1的转动，与按键1连接的弹片5相应的移动，以使其与各触发卡槽11对应的触点31接通。需要说明的是，各触发卡槽11与各触点31为一一对应关系，即凸起卡接于一触发卡槽11中时，按键1的位置满足与之连接的弹片5运动至与对应的触点31接通。通过按键1转动至凸起卡接于不同的触发卡槽11，使得弹片5与不同的触点31接通，进而实现不同的功能。

应用本发明提供的多功能按键装置，按键1相对壳体2具有至少两个卡接位，也就是壳体2的凸起卡接于按键1的不同触发卡槽11，由于电路板3上对应凸起卡接于不同触发卡槽11状态下弹片5的不同位置，分别设置有用于实现不同功能的触点31，从而随按键1转动至凸起卡接于不同触发卡槽11时，弹片5与对应的触点31接通，从而触发该触点31对应的功能。该多功能按键装置一键可以实现多种功能，节约了空间，且通过机械结构将多种功能复合，不同功能切换时只需将按键1相对壳体2转动至对应位置，便于用户操作。

进一步地，按键1还包括至少一个断开卡槽12，凸起卡接于断开卡槽12的状态下，各触点31均断开。也就是随按键1的转动，当凸起卡接于断开卡槽12中时，弹片5不与电路板3上的各触点31接触，从而各个触点31均处于断开状态，并不触发各功能。如此设置既可以通过一个按键1既可以控制各功能的开启与关闭，也可以实现多功能间的切换。具体的，断开卡槽12与触发卡槽11的形状相同，也就是对于断开卡槽12与触发卡槽11而言，二者的区别在于凸起转动至断开卡槽12或触发卡槽11中时，弹片5的位置不同，进而与触点31的接触状态不同。

具体的，断开卡槽12可以呈圆弧形，凸起的顶面呈与断开卡槽12一致的圆弧形，或者凸起呈与触发卡槽11和断开卡槽12配合的球形。也就是断开卡槽12的边缘线为圆弧线，进而凸起一方面能够卡接于断开卡槽12中，以保持按键1对应使各触点31均断开，另一方面圆弧形结构在推动按键1时，便于凸起沿弧线脱离断开卡槽12。优选的，断开卡槽12与相邻的触发卡槽11相接设置。

以图2所示为例，按键1的底端沿按键1的转动周向上依次相连的设置有多个卡槽，位于中间的卡槽为断开卡槽12，断开卡槽12的两端依次连接有多个触发卡槽11，图2中所示为断开卡槽12的左右两侧分别各设置有两个触发卡槽11。按键1在自然状态下凸起卡接于中间的断开卡槽12中，如图5-6所示。按压按键1的顶端左侧时，则按键1的底端向右转动，凸起卡接于右侧第一个触发卡槽11中，并使得弹片5与右侧的第一个触点31接通，如图7-8所示。当继续按压按键1的顶端左侧时，按键1的底端继续向右转动，凸起卡接于右侧第二个触发卡槽11中，则弹片5与右侧的第二触点31接通，如图9-10所示。按压按键1的顶端右侧使凸起卡接于左侧的触发卡槽11中，并使弹片5与左侧的触点31接通的过程与上述过程相同，此处不再赘述。具体触发卡槽11的数量可根据该按键1集成的功能的个数对应设置。

为了便于在按键1相对壳体2转动至不同位置时，弹片5与不同的触点31接通，进一步设置滑块4，滑块4与按键1连接，弹片5固定于滑块4的底端，按键1转动时推动滑块4平行于电路板3移动。进而推动按键1使其相对壳体2转动至凸起卡入断开卡槽12或不同的触发卡槽11中时，按键1的转动推动滑块4平行于电路板3移动，进而滑块4底端的弹片5相对电路板3移动至弹片5与不同的触点31接触。也就是通过滑块4的设置，将按键1的转动转变为滑块4平行于电路板3的移动，以便于弹片5与各触点31的接通。在该实施例中，弹片5是通过滑块4与按键1连接的。根据需要，也可以不设置滑块4而将弹片5直接固定于按键1的底端，则随按键1的转动，弹片5的运动轨迹呈弧形，也就是弹片5至电路板3的间距是变化的，从而为了使弹片5与不同的触点31接触，可以设置各触点31的顶端至电路板3的高度不同，但结构相对复杂。

具体的，滑块4滑动安装于壳体2内，按键1具有摆杆14，滑块4的顶面上开设有插槽，摆杆14的底端插入插槽内以在按键1转动时推动滑块4移动。也就是滑块4与壳体2滑动配合，壳体2对滑块4提供支撑作用。按键1通过摆杆14与滑块4连接，在按键1转动时，摆杆14随按键1同步转动，且由于摆杆14插入至滑块4顶端的插槽中，故其一方面相对滑块4发生转动，且摆杆14转动过程中高度方向产生位移，进而在插槽的深度方向上二者相对运动，也就是摆杆14插入插槽中的深度随摆杆14的摆动而变化。同时，摆杆14在平行于电路板3的方向上产生位移，并通过插槽的侧壁带动滑块4同步移动。通过摆杆14插入插槽带动滑块4移动，结构简单可靠。具体的，摆杆14的底端呈圆饼状，插槽的宽度优选的等于摆杆14底端对应的直径。根据需要，也可以通过在按键1与滑块4之间铰接连杆，通过连杆的传动将按键1的转动转化为滑块4平行于电路板3的移动。

进一步地，滑块4相对的两侧面上分别具有凸缘，壳体2上相应的设置有与各凸缘配合的滑槽24，各凸缘分别插入对应的滑槽24内并沿滑槽24滑动。通过滑槽24与凸缘的配合，一方面能够对滑块4起到支撑作用，且由滑块4的两侧共同支撑，使得滑块4的移动更为平稳。另一方面，滑槽24能够起到对滑块4的限位导向作用。

为了便于弹片5的安装，滑块4的底端具有热熔柱，弹片5上具有与热熔柱配合的通孔，并通过热熔的方式将弹片5与热熔柱固定连接。当然，根据需要弹片5与滑块4也可以采用卡接、焊接等常规的固定连接方式连接，此处不作具体限定。在断开卡槽12位于中间，左右两侧分别具有触发卡槽11的情况下，则弹片5可以包括左右两个弹片单体，弹片单体的中间与滑块4固定连接。两个弹片单体的间距根据相邻两触点31的间距，以使得一个弹片单体与电路板3的触点31接通时，另一弹片单体不与电路板3的触点31接触。通过设置左右两个弹片单体，使得按键1向左或向右转动时，分别通过左侧或右侧的弹片单体与对应的触发卡槽11接通，使得接通最外侧的触点31时，按键1转过角度相对较小，从而便于按键装置的小型化设计。

在上述各实施例的基础上，壳体2内开设有安装孔21，凸起为设置于安装孔21内的的卡接头7，卡接头7的底端与安装孔21的底面之间抵接有弹性件6，卡接头7的顶端凸出于安装孔21。也就是通过弹性件6的设置，推动卡接头7与按键1的触发卡槽11或断开卡槽12相抵，从而使得按键1卡接头7能够可靠的卡接于各触发卡槽11或断开卡槽12中。而当外力推动按键1切换状态时，按键1转动，触发卡槽11或断开卡槽12推动卡接头7压缩弹性件6，而当按键1转动至另一触发卡槽11或断开卡槽12与卡接头7相对时，则弹性件6的回复力推动卡接头7复位并与一触发卡槽11或断开卡槽12卡紧。需要说明的是，卡接头7优选的呈球形，也可以采用与触发卡槽11及断开卡槽12配合的其他形状。通过弹性件6的设置，在凸起由不同的触发卡槽11中切换时按键1会发生跳动，用户会产生相应的手感，并伴随卡接头7与触发卡槽11撞击的哒哒声，进一步提升了用户体验。

弹性件6具体可以采用弹簧，如设置压缩弹簧，也可以采用其他常规的能够提供弹性回复力的结构或材料件。

根据需要也可以不设置弹性件6，利用凸起自身的弹性变形实现凸起在不同一触发卡槽11或断开卡槽12中的切换。例如凸起包括支撑杆和位于支撑杆头部的卡头，则在外力推动按键1切换状态时，按键1转动，触发卡槽11或断开卡槽12推动凸起的杆件发生弹性变形，而当按键1转动至另一触发卡槽11或断开卡槽12位置时，则杆件能够恢复变形，从而卡头卡接于该触发卡槽11或断开卡槽12中。但通过弹性件6与卡接头7的设置，结构配合更为可靠。

在上述各实施例中，按键1相对的两端连接有销轴13，壳体2上设置有安装槽22，安装槽22相对的两个侧壁上开设有连接孔23，两销轴13分别插入两连接孔23内。也就是按键1安装于壳体2的安装内，并通过销轴13插入连接孔23与壳体2转动连接，转动轴即为销轴13，则各触发卡槽11或断开卡槽12沿销轴13的周向分布，从而在按键1转动过程中，触发卡槽11或断开卡槽12相应转动。

具体的，按键1包括键帽15，键帽15的底端具有向下延伸的支臂16，触发卡槽11开设于支臂16的底端。在设置有摆杆14的情况下，则摆杆14可以与支臂16相对设置，且二者互不干涉。按键1通过销轴13与壳体2连接时，则两销轴13优选的设置于支臂16的外侧和摆杆14的外侧。键帽15具体可以呈四方状，顶面优选呈两端高中间低的弧形，以便于用户手指操作。进而用户可以通过按压键帽15左侧时按键1转动，或者按压键帽15右侧时按键1反向转动，从而调整触发卡槽11及断开卡槽12的位置，时凸起与不同的触发卡槽11或断开卡槽12卡接。

基于上述实施例中提供的多功能按键装置，本发明还提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括上述实施例中任意一种多功能按键装置。由于该可穿戴设备采用了上述实施例中的多功能按键装置，所以该可穿戴设备的有益效果请参考上述实施例。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种多功能按键装置，其特征在于，包括电路板(3)、壳体(2)和转动安装于所述壳体(2)上的按键(1)，所述按键(1)具有至少两个触发卡槽(11)，至少两个所述触发卡槽(11)沿所述按键(1)的转动周向设置，所述壳体(2)内具有凸起，所述电路板(3)上具有至少两个触点(31)，所述按键(1)连接有弹片(5)，随所述按键(1)的转动所述凸起卡入不同的所述触发卡槽(11)，且所述凸起卡接于不同所述触发卡槽(11)的状态下，所述弹片(5)与对应的不同所述触点(31)接通；

还设置有滑块(4)，所述滑块(4)滑动安装于所述壳体(2)内，所述滑块(4)的底端具有所述弹片(5)，所述按键(1)转动时推动所述滑块(4)平行于所述电路板(3)移动。

2.根据权利要求1所述的多功能按键装置，其特征在于，所述按键(1)还包括至少一个断开卡槽(12)，所述凸起卡接于所述断开卡槽(12)的状态下，各所述触点(31)均断开。

3.根据权利要求2所述的多功能按键装置，其特征在于，所述触发卡槽(11)与所述断开卡槽(12)均呈圆弧形，所述凸起的顶面呈与所述触发卡槽(11)和所述断开卡槽(12)一致的圆弧形，或者所述凸起呈与所述触发卡槽(11)和所述断开卡槽(12)配合的球形。

4.根据权利要求1所述的多功能按键装置，其特征在于，所述滑块(4)滑动安装于所述壳体(2)内，所述按键(1)具有摆杆(14)，所述滑块(4)的顶面上开设有插槽，所述摆杆(14)的底端插入所述插槽内以在所述按键(1)转动时推动所述滑块(4)移动。

5.根据权利要求4所述的多功能按键装置，其特征在于，所述滑块(4)相对的两侧面上分别具有凸缘，所述壳体(2)上相应的设置有与各所述凸缘配合的滑槽(24)，各所述凸缘分别插入对应的所述滑槽(24)内并沿所述滑槽(24)滑动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的多功能按键装置，其特征在于，所述壳体(2)内开设有安装孔(21)，所述凸起为设置于所述安装孔(21)内的卡接头(7)，所述卡接头(7)的底端与所述安装孔(21)的底面之间抵接有弹性件(6)，所述卡接头(7)的顶端凸出于所述安装孔(21)。

7.根据权利要求1-5任一项所述的多功能按键装置，其特征在于，所述按键(1)相对的两端连接有销轴(13)，所述壳体(2)上设置有用于安装所述按键(1)的安装槽(22)，所述安装槽(22)相对的两个侧壁上开设有连接孔(23)，两所述销轴(13)分别插入两所述连接孔(23)内。

8.根据权利要求7所述的多功能按键装置，其特征在于，所述按键(1)包括键帽(15)，所述键帽(15)的底端具有向下延伸的支臂(16)，所述触发卡槽(11)开设于所述支臂(16)的底端。

9.一种可穿戴设备，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的多功能按键装置。