开关系统及应用该开关系统的电子装置

摘要

本发明公开了一种开关系统，包括断点开关和弹性开关，所述断点开关包括中心电极和边缘电极，所述边缘电极位于所述中心电极外沿，且所述中心电极和边缘电极间隔绝缘同心设置；所述弹性开关用于受压处于展平状态以电连接所述中心电极与边缘电极。本发明所提供上述开关系统，通过封装在一起的弹性开关、中心电极和边缘电极，在弹性开关受压处于展平状态时以电连接中心电极与边缘电极的相关技术方案，使得开关系统不再占用电子装置的设计厚度，且使得应用该开关系统的电子装置不必再为开关系统而单独设计一容置空间，不但实现了开关系统结构简单，而且实现了电子装置更趋于薄体设计、进而体积小型化、便于随身携带的目的。

说明书

技术领域

本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种开关系统及应用该开关系统的电子装置。

背景技术

现有技术中，对于电子装置的开关系统，已经作为一单独的电子元器件进行生产 和销售。在电子装置设计的过程过中，由于作为电子元器的开关系统存在一定体积， 往往要单独为其设置一容置空间，使得电子装置的厚度因为单独电子元器开关系统的 存在而增加。

发明内容

本发明的目的为提供一种开关系统及应用该开关系统的电子装置，要求开关系统 不再占用电子装置的设计厚度，且要求电子装置不必再为开关系统而再单独设计一容 置空间，不但可使得开关系统结构简单，而且可使得电子装置更趋于薄体设计，进而 实现电子装置体积小型化、便于随身携带的目的。

为实现上述发明目的，本发明一方面提供了一种开关系统，其包括断点开关和弹 性开关，所述断点开关包括中心电极和边缘电极，所述边缘电极位于所述中心电极外 沿，且所述中心电极和边缘电极间隔绝缘同心设置；所述弹性开关用于受压处于展平状 态以电连接所述中心电极与边缘电极。

优选地，在上述开关系统中，所述中心电极为圆形中心电极、方形中心电极、三角 形中心电极或多边形中心电极，所述边缘电极对应地为圆形边缘电极、方形边缘电极、 三角形边缘电极或多边形边缘电极。

优选地，在上述开关系统中，所述中心电极和边缘电极位于同一平面。

优选地，在上述开关系统中，所述弹性开关为一拱起状弹性片，且所述拱起状弹 性片与所述中心电极、边缘电极对应地封装在一起。

优选地，在上述开关系统中，所述拱起状弹性片包括四支脚和一片状顶部，所述 四支脚倾斜地与所述片状顶部连接。

优选地，在上述开关系统中，所述片状顶部为圆形、方形、三角形或多边形。

优选地，在上述开关系统中，所述四支脚均匀地分布于所述片状顶部的四周。

优选地，在上述开关系统中，所述支脚的端部为扁平状，在所述拱起状弹性片与 所述中心电极、边缘电极对应地封装在一起时，所述支脚的端部用于抵住所述中心电极； 且在所述拱起状弹性片受压处于展平状态时，所述片状顶部和四支脚位于同一平面， 且所述四支脚接触所述边缘电极的同时、所述片状顶部接触中心电极。

为实现上述发明目的，本发明一方面提供了一种应用上述开关系统的电子装置， 其包括电路板，强力封贴和开关系统；所述开关系统包括断点开关和弹性开关；所述 断点开关印刷设置于所述电路板上；所述弹性开关黏贴在所述强力封贴上，且所述强 力封贴用于封装所述弹性开关和断点开关；所述断点开关包括中心电极和边缘电极， 所述边缘电极位于所述中心电极外沿，且所述中心电极和边缘电极间隔绝缘同心设置； 所述弹性开关用于受压处于展平状态以电连接所述中心电极与边缘电极。

优选地，在上述电子装置中，所述中心电极为圆形中心电极、方形中心电极、三角 形中心电极或多边形中心电极，所述边缘电极对应地为圆形边缘电极、方形边缘电极、 三角形边缘电极或多边形边缘电极。

优选地，在上述电子装置中，所述中心电极和边缘电极位于同一平面。

优选地，在上述电子装置中，所述弹性开关为一拱起状弹性片，且所述拱起状弹 性片与所述中心电极、边缘电极对应地封装在一起。

优选地，在上述电子装置中，所述拱起状弹性片包括四支脚和一片状顶部，所述 四支脚倾斜地与所述片状顶部连接；且所述片状顶部黏贴在所述强力封贴上。

优选地，在上述电子装置中，所述片状顶部为圆形、方形、三角形或多边形。

优选地，在上述电子装置中，所述四支脚均匀地分布于所述片状顶部的四周。

优选地，在上述电子装置中，所述支脚的端部为扁平状，在所述拱起状弹性片与 所述中心电极、边缘电极对应地封装在一起时，所述支脚的端部用于抵住所述中心电极； 且在所述拱起状弹性片受压处于展平状态时，所述片状顶部和四支脚位于同一平面， 且所述四支脚接触所述边缘电极的同时、所述片状顶部接触中心电极。

本发明所提供开关系统及应用该开关系统的电子装置，通过封装在一起的弹性开 关、中心电极和边缘电极，在弹性开关受压处于展平状态时以电连接中心电极与边缘 电极的相关技术方案，使得开关系统不再占用电子装置的设计厚度，且使得电子装置 不必再为开关系统而单独设计一容置空间，不但实现了开关系统结构简单，而且实现 了电子装置更趋于薄体设计、进而体积小型化、便于随身携带的目的。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明 显和容易理解，其中：

图1为本发明开关系统的立体结构示意图；

图2为本发明开关系统的立体透视图；

图3为本发明开关系统中断点开关与弹性开关的立体结构示意图；

图4为本发明开关系统中弹性开关一立体结构示意图；

图5为本发明开关系统中弹性开关另一立体结构示意图；

图6为本发明电子装置组装结构解示意图；

图7为本发明电子装置的主体支架结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

图1为本发明开关系统的立体结构示意图；图2为本发明开关系统的立体透视图； 图3为本发明开关系统中断点开关与弹性开关的立体结构示意图；图4为本发明开关 系统中弹性开关一立体结构示意图；图5为本发明开关系统中弹性开关另一立体结构 示意图。结合图1至图5所示，本实施例的开关系统包括断点开关11和弹性开关12， 其中，断点开关11包括中心电极1102和边缘电极1101，中心电极1102置于边缘电极 1101内，边缘电极1101围绕中心电极1102而设置，且中心电极1102和边缘电极1101 间隔绝缘同心设置；弹性开关12可通过受压处于展平状态以电连接中心电极1102与边 缘电极1101，这里弹性开关12可为金属导电材料。

具体地，如图1至图5所示，本实施例的中心电极1102为圆形中心电极，当然， 根据设计需求，中心电极1102也可设置为方形中心电极、三角形中心电极或多边形中心 电极；对应本实施例的中心电极1102为圆形中心电极，本实施例的边缘电极1101为圆 形边缘电极，根据设计需求，边缘电极1101也可设置为方形边缘电极、三角形边缘电极 或多边形边缘电极。

为加工方便，中心电极1102和边缘电极1101可分别印刷在电路板上且位于同一平 面；同时中心电极1102和边缘电极1101位于同一平面，可使得弹性开关12在受压处 于展平状态时更好地电连接中心电极1102与边缘电极1101，进而使中心电极1102和 边缘电极1101连接，实现了开关系统的功能。

进一步地，弹性开关12位于断点开关11上方，其可为一拱起状弹性片，且该拱 起状弹性片与中心电极1102、边缘电极1101对应地封装在一起而构成本实施例的开关 系统。该拱起状弹性片包括四支脚1202和一片状顶部1201，四支脚1202均匀地分布 于片状顶部1201的四周，且倾斜地与片状顶部1201连接。对应于断点开关11和弹性 开关12的形状，片状顶部1201的形状可在圆形、方形、三角形或多边形中选择，本 实施例片状顶部1201的形状优选圆形。再进一步地，支脚1202的端部为扁平状，在 拱起状弹性片与中心电极1102、边缘电极1101对应封装在一起时，支脚1202的端部可 抵住中心电极1102；而在拱起状弹性片受压处于展平状态时，片状顶部1201和四支脚 1202位于同一平面，且四支脚1202的端部分别接触中心电极1102的同时、片状顶部 1201接触中心电极，进而使中心电极1102和边缘电极1101更加稳定地连接。

实际应用中，在开关系统处于自然状态时，由于中心电极1102和边缘电极1101 间隔绝缘同心设置，因此中心电极1102和边缘电极1101并不导通，开关系统处于断开 状态；而在开关系统处于使用状态时，通过拱起状弹性片受压处于展平状态而使中心 电极1102和边缘电极1101连接，进而开关系统处于导通状态

本实施例的开关系统，通过封装在一起的弹性开关、中心电极和边缘电极，在弹 性开关受压处于展平状态时以电连接中心电极与边缘电极，进而可实现开关系统导通 的相关技术方案，使得开关系统具有体积小巧且结构简单的特点，从而能预见应用该 开关系统的电子装置不必再为其而单独设计一容置空间，能够实现电子装置更趋于薄 体设计、进而体积小型化、便于随身携带的目的。

实施例二

图6为本发明电子装置组装结构解示意图。图7为本发明电子装置的主体支架结 构示意图。结合图6和图7所示，本实施例中应用上述开关系统的电子装置特别选定 一心电测量装置，该心电测量装置具有卡片式的外观，薄体设计、体积小巧且便于携 带，心电测量装置的这些特点并不单单完全取决于上述实施例的开关系统，但是开关 系统为心电测量装置的这些特点做出了其自身应有的贡献。具体地，所述心电测量装 置包括电路板101、主体支架102和背部封装。其中，所述背部封装包括一背部支架 103和四背部触摸电极，具体地，背部支架103包括一片状本体和6个突起1031，6 个突起1031分别垂直于片状本体并均匀地分布于该片状本体边缘，在主体支架102上 对应6个突起1031的位置设置有卡合该些突起1031的盲孔，且可通过背部支架103 扣设于主体支架102的背面且该些突起1031嵌入盲孔中而将背部支架103和主体支架 102固定连接。当然，突起1031的数量可根据实际情况进行调整，只要满足突起1031 分别垂直于片状本体并均匀地分布于该片状本体边缘，且在主体支架102上对应突起 1031的位置设置有卡合该些突起1031的盲孔即可。进一步地，背部支架103优选金属 材料，在工艺上可通过与背部支架103一体注塑而使背部支架103和主体支架102固 定连接。实践中，若背部支架103为单独塑料构件，背部支架103和主体支架102以 插接方式连接，容易使背部支架103和主体支架102的整体结构强度难以保证；若背 部支架103和主体支架102均以塑料材质而整体注塑，那么为保证该整体结构强度， 以现有注塑工艺条件，这样整块面积的注塑其厚度至少保证在1mm以上，这无形当中 会增加心电测量装置的整体厚度；而优选背部支架103为金属材料，在上述背部支架 103的结构基础上注塑主体支架102的构造，不但工艺简单、背部支架103与主体支架 102的整体结构强度大，而且背部支架103的厚度可保持在0.3mm，可大大降低心电测 量装置的整体厚度。

进一步地，上述四背部触摸电极具体包括背部左反馈触摸电极104、背部右反馈触 摸电极105、背部正触摸电极108和背部负触摸电极109，且该些背部触摸电极围绕背 部支架103并分别独立地设置于主体支架102其背部的左、右上边角与左、右下边角， 又由于主体支架102其背部的骨架的隔离结构，该些背部触摸电极均与背部支架103 不相接触；其中，背部左反馈触摸电极104与背部负触摸电极109为同型体、背部右 反馈触摸电极105与背部正触摸电极108为同型体，背部负触摸电极109与背部右反 馈触摸电极105、背部正触摸电极108为镜面对称体；对于四背部触摸电极的介绍，下 面主要以背部负触摸电极109的结构以及与主体支架102的连接方式为例进行描述， 具体地，背部负触摸电极109包括水平卡合部1091、1091’和竖直焊接部1092、1092’， 在主体支架102其背部右上外角的两边分别设置有用于卡合水平卡合部1091、1091’ 的卡孔1021、1021’，在主体支架102其内部的右上角部分分别设置有用于卡合竖直 焊接部1092、1092’的通孔1022、1022’，且背部负触摸电极109与主体支架102通 过水平卡合部1091、1091’分别嵌入卡孔1021、1021’内、竖直焊接部1092、1092’ 穿过通孔1022、1022’而固定连接，如图6所示，在电路板101上设置有焊孔1011、 1011’，且焊孔1011、1011’与通孔1022、1022’对应设置，在竖直焊接部1092、1092’ 穿过通孔1022、1022’的同时，竖直焊接部1092、1092’的顶部已分别嵌入焊孔1011、 1011’内，且采用点焊的方式可使得装配前原本搭设在主体支架102上的电路板101， 其右上角部分已与主体支架102的右上角部分通过背部负触摸电极109而固定相连。 同理，电路板101上其他角部分和主体支架102的连接方式，与上述其右上角部分和 主体支架102的连接方式相同，这里不再赘述。

进一步地，在测量心电波形过程中，为提高测量姿势的舒适度，可将上述背部触 摸电极其外边边缘、及顶角的均设置为圆弧倒角。

这里需强调地是，心电测量装置装配前，电路板101可通过主体支架102内各个 成型且均处于同一水平面内的阶梯1025而搭设于主体支架102内，并可通过圆柱1024、 1024’与圆孔1014、1014’对齐设置，以使电路板101在主体支架102内边缘定位。 进一步地，由于电路板101的尺寸仅约为82mm*52mm，加之板材略单薄（仅0.8mm）， 为电路板101及的强度考虑，对应主体支架102上设置有中心支撑柱1026，中心支撑 柱1026的顶部与阶梯1025位于同一水平面内，因此该中心支撑柱1026可用于支撑电 路板101的中部，以加强对电路板101的保护。

进一步地，中心支撑柱1026的顶部也可略高于阶梯1025，且电路板101背面设置 有盲孔凹槽（图6中为示意出）与中心支撑柱1026相配合，以抵住中心支撑柱1026 的顶部，进而可使得电路板101在主体支架102内中心定位，电路板101可更准确地 依附于主体支架102内，加强了对电路板101的保护，提高了装置整体的强度可靠性。

为保证本实施例心电测量装置的整体厚度设计要求，一方面，要求电路板101上 的电子元器件均设计在其背面，如图6和图7所示，由于主体支架102呈镂空状，该 些电子元器件可充分利用该空间，透过主体支架102的镂空部分贴合地容置于电路板 101其背面与背部封装之间，这里“贴合地容置”可理解为：焊接在电路板101上的电 子元器件与背部封装之间间隙配合，即电子元器件焊接在电路板101上的高度充分利 用了电路板101其背面与背部封装之间的距离；另一方面，除在电路板101其正面设 置适合拇指按压的迎面正触摸电极106和迎面负触摸电极107，要求电路板101其正面 不设计电子元器件，需强调的是，这里的迎面正触摸电极106和迎面负触摸电极107 并非电子元器件，而只是起到增加接触手感和接触面积的金属片。

进一步地，心电测量装置还包括用于封贴在电路板101其正面的强力封贴113，该 强力封贴113为塑料材质，其背部粘有强力粘胶，强力封贴113上预留有用于透露迎 面正触摸电极106和迎面负触摸电极107的电极通孔1131、1132，且为使装置整体封 装效果更佳，强力封贴113的厚度与迎面正触摸电极106、迎面负触摸电极107的厚度 等同。为进一步确保强力封贴113设置在电路板101其正面的贴合度、耐久度及美观 度：一方面要求电路板101置于主体支架102内部后、电路板101其正面与主体支架 102的正面边框位于同一水平面；另一方面要求电路板101其正面需平整，前述电路板 101其正面不设计电子元器件即为满足此要求，又，为满足电路板101其正面需平整： 心电测量装置还包括一条形电池110，电路板上101设置有用于贴合容置条形电池110 的电池镂空部1012，上述电极通孔1131、1132位于的两侧电池镂空部1012，且条形 电池110沿其长边放置于电池镂空部1012内，一面抵住背部封装，另一面与电路板101 其正面位于同一水平面；又，为满足电路板101其正面需平整：心电测量装置还包括 一蜂鸣器111和液晶屏（图6和图7中均未示意出），在主体支架102上设置有用于 贴合容置蜂鸣器111的蜂鸣槽1027、且设置有用于卡合液晶屏的液晶槽1028，该液晶 槽1028位于蜂鸣槽1027的上方，对应地电路板上设置有用于贴合容置液晶屏的液晶 屏镂空部1013，在成型的心电测量装置中，蜂鸣器111设置于蜂鸣槽1027内，且液晶 屏通过液晶屏镂空部1013而卡合于液晶槽1028内并由蜂鸣槽1027支撑，而卡合于液 晶槽1028内的液晶屏的液晶面与电路板101其正面位于同一水平面，进一步地，强力 封贴113上设置有用于透明密封上述液晶屏的窗口1133，以便于观察液晶屏；又，为 满足电路板101其正面需平整：以背部负触摸电极109的结构为例，竖直焊接部1092、 1092’其顶部露出通孔1022、1022’的部分其高度限定在0.8mm以下，即不能超越电 路板101的厚度，同样，对其他背部触摸电极的竖直焊接部也有类似要求。

进一步地，上述蜂鸣槽1027为分瓣结构，可以理解，该分瓣结构的间隙用于贴合 容置连接蜂鸣器111与电路板101的线路，以充分利用空间，从而可避免飞线的走线 再增加心电测量装置的整体厚度。再者，在蜂鸣槽1027的中心位置设有一主蜂鸣孔 1029，对应该主蜂鸣孔1029，在用于封贴背部支架103的封贴114上设置有副蜂鸣孔 1141，主蜂鸣孔1029与副蜂鸣孔1141配合传导蜂鸣器111所发出的声音。再者，上 述封贴113可用于标示心电测量装置的铭牌及各种需要标示的信息和参数。

进一步地，为保证满足本实施例心电测量装置的整体厚度设计要求，一方面，本 实施例心电测量装置所包括的充电接口112充分利用了主体支架102的厚度，其连接 于电路板101，并而设置于开设在主体支架102侧面的充电接口通孔1023内；另一方 面，再结合图1至图5所示，本实施例心电测量装置的开关系统采用了上述实施例一 中的开关系统相关结构而设置于本装置的正面，由于电路板101其正面不但要求不设 计电子元器件、而且要求需平整，为此，开关系统包括印刷（一种铜刻蚀技术）在电 路板101上的断点开关11和黏贴在强力封贴113上的弹性开关12，其中，断点开关 11包括中心电极1102和边缘电极1101，中心电极1102置于边缘电极1101内，边缘 电极1101围绕中心电极1102而设置，且中心电极1102和边缘电极1101间隔绝缘同心 设置；弹性开关12可通过受压处于展平状态以电连接中心电极1102与边缘电极1101， 这里弹性开关12可为金属导电材料。

进一步地，弹性开关12位于断点开关11上方，其可为一拱起状弹性片，且该拱 起状弹性片与中心电极1102、边缘电极1101对应地由强力封贴113封装在一起以构成 开关系统。优选地，该拱起状弹性片包括四支脚1202和一片状顶部1201，四支脚1202 均匀地分布于片状顶部1201的四周，且倾斜地与片状顶部1201连接。

再进一步地，支脚1202的端部为扁平状，在拱起状弹性片与中心电极1102、边缘 电极1101对应由强力封贴113封装在一起时，片状顶部1201黏贴在强力封贴113的容 置处134上，支脚1202的端部可抵住中心电极1102；而在拱起状弹性片受压处于展平 状态时，片状顶部1201和四支脚1202位于同一平面，且四支脚1202的端部分别接触 中心电极1102的同时、片状顶部1201接触中心电极，进而使中心电极1102和边缘电 极1101更加稳定地连接。

实际应用中，在开关系统处于自然状态时，由于中心电极1102和边缘电极1101 间隔绝缘同心设置，因此中心电极1102和边缘电极1101并不导通，开关系统处于断开 状态；而在开关系统处于使用状态时，通过拱起状弹性片受压处于展平状态而使中心 电极1102和边缘电极1101连接，进而开关系统处于导通状态。

如图6所示，本实施例的心电测量装置的开关系统分别包括电源开关系统和启动 测量的开关系统，均采用了上述实施例一中的开关系统相关结构。

本实施例的电子装置，通过所述断点开关印刷设置于所述电路板上；所述弹性开 关黏贴在所述强力封贴上，且所述强力封贴用于封装所述弹性开关和断点开关的相关 技术方案，将实施例一中的开关系统应用于其中，

使得本实施例的电子装置不必再为开关系统而单独设计一容置空间，实现了电子装置 更趋于薄体设计、进而体积小型化、便于随身携带的目的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发 明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的 方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说 明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接， 或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内 部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中 的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体 特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对 上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、 材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不 脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变 型，本发明的范围由s权利要求及其等同物限定。