CN102412082A

CN102412082A - 旋钮机构

Info

Publication number: CN102412082A
Application number: CN2010102917036A
Authority: CN
Inventors: 周冠男
Original assignee: Primax Electronics Ltd
Current assignee: Primax Electronics Ltd
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2012-04-11

Abstract

本发明提供一种旋钮机构，其包括轴筒，设置于该轴筒下方的基座，具有按压部以及压杆的按键，套设于该轴筒的第一旋转元件，套设于该第一旋转元件的第二旋转元件，设置于该第一旋转元件侧边的第一开关，设置于该第二旋转元件侧边的第二开关以及设置于该基座下方的第一电路板上的第三开关。其中第一旋转元件与第一开关相互作动产生第一转动信号，第二旋转元件与第二开关相互作动产生第二转动信号，而按键则触发第三开关产生按压信号。本发明旋钮机构能够提供多种控制功能，且可降低磨损，增加使用寿命。

Description

旋钮机构

技术领域

本发明是关于一种旋钮机构，尤其是关于一种二层式旋钮机构。

背景技术

旋钮机构可被设置于，例如计算机外设装置，用以产生控制信号，提供，如音量控制等功能。

请参照图1，其为一种已知旋钮机构的分解图，由美国专利公告号US7750256号专利所揭露。图1的旋钮机构1包括旋转元件12、按键13、转动开关14、弹性元件15以及五个按压开关161-165以及电路板17。

其中旋转元件12包括多个齿部121，按键13包括中央按钮131以及围绕该中央按钮131并与其连接的圆环132，其中圆环132还具有固定部133，用以卡合于电路板17的孔洞171。

当转动旋转元件12时，多个齿部121与转动开关14的拨杆141相互作动，使拨杆141朝顺时针或逆时针方向转动，以产生不同的转动信号来调控特定的功能，同时弹性元件15提供旋转元件12反馈力以产生旋转段落感。而当按压中央按钮131时则触发按压开关161产生按压信号以控制另一特定的功能。按压旋转元件12的表面使圆环132触发按压开关162-165则可控制另二种功能。

综合以上所述可知，此旋钮机构1可控制至多四组功能，例如以旋转元件12进行目录的选择，按压开关163及按压开关165用于调整音量，而按压开关162及按压开关164则用于曲目切换，并以按键13启动或暂停拨放音乐等。

已知旋钮机构虽然可用以控制四种功能，但在电子产品所提供的功能日益多样化的情况下，四种功能的控制有时还是不能满足使用者的需求。此外，旋钮机构1使用了多个按压式开关作为控制手段，然而，在某些特定的控制功能中，例如画面的缩放或是图像的旋转等，使用按压式的手势来控制该等功能时无法提供使用者直觉式的操控手感。再者，旋钮机构1的旋转元件12直接与按键13接触，因此当转动旋转元件12时，旋转元件12与按键13会互相摩擦，长期使用将对二者造成磨损而降低旋钮机构1的使用寿命。此外，若使用者操作旋转元件12时施力不均，将使旋转元件12朝向某一方向倾斜而误触按压开关162-165，造成旋转元件12的误动作。

因此需要一种改良的旋钮机构以克服现有旋钮机构的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有多种控制功能的旋钮机构。

本发明要解决的另一技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种降低磨损的旋钮机构。

本发明要解决的又一技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种能提示控制模式的旋钮机构。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种旋钮机构，其包括轴筒、基座、按键、第一旋转元件、第二旋转元件、第一开关、第二开关以及第三开关。其中，该轴筒具有中空的轴心；该基座设置于该轴筒下方，具有穿孔；该按键包括按压部以及自该按压部延伸的压杆，其中该按压部设置于该轴筒上方，该压杆穿过该轴筒以及该基座的该穿孔并突出于该基座的底部；该第一旋转元件套设于该轴筒并相对该轴筒自由转动；该第二旋转元件套设于该第一旋转元件并相对该第一旋转元件自由转动；该第一开关设置于该第一旋转元件的侧边，当该第一旋转元件转动时，该第一旋转元件与该第一开关相互作动以产生第一转动信号；该第二开关设置于该第二旋转元件的侧边，当该第二旋转元件转动时，该第二旋转元件与该第二开关相互作动以产生第二转动信号；该第三开关设置于该基座下方的第一电路板上，当按压该按键时，该压杆触发该第三开关以产生按压信号。

所述的旋钮机构还包括第二电路板，该第二电路板设置于该基座上方，其中该第一开关设置于该第二电路板的下表面，该第二开关设置于该第二电路板的上表面。

该第一旋转元件为中空的柱状体，具有上柱状体以及下柱状体，其中该上柱状体的直径大于该下柱状体的直径，且该下柱状体的底部的外圆周具有多个连续的齿部，而该第一开关位于该齿部的侧边。

该第二旋转元件为中空的环状体，套设于该第一旋转元件的该下柱状体，具有上环状体以及下环状体，其中该上环状体的直径大于该下环状体的直径，且该上环状体以及该下环状体的外圆周均具有多个连续的齿部，而该第二开关位于该下环状体的侧边。

该第一开关为拨动式开关或红外线开关或磁性开关。

该第二开关为拨动式开关或红外线开关或磁性开关。

所述旋钮机构还包括用以分隔该第一旋转元件与该第二旋转元件的承载座，该承载座设置于该基座上方，其中该第一旋转元件穿设于该承载座，该第二旋转元件套设于该承载座，该承载座还包括用以产生旋转段落感的第一推抵部，该第一推抵部位于该第二旋转元件的该下环状体的侧边，具有推杆、弹性体以及固定元件。

该基座还包括用以产生旋转段落感的第二推抵部，该第二推抵部位于该第一旋转元件的该齿部的侧边，具有推杆、弹性体以及固定元件。

该基座为透明材质，且该旋钮机构还包括发光元件以及导光件，其中该发光元件设置于该基座下方，而该导光件为套设于该轴筒的筒状体。

本发明旋钮结构藉由旋钮机构将第二开关以及第一开关设置于第二电路板的上下表面，以达到设置双层旋转元件的目的。轴筒将第一旋转元件、第二旋转元件与按键分离，于是第一旋转元件、第二旋转元件与按键皆可独立操作，故可以同时控制其中两个元件以对应不同的功能，使得旋钮不局限于本身具有的控制件数目，增加可操控的功能。而第一旋转元件、第二旋转元件与按键各自独立还可以降低旋转元件与按键互相磨损的机会，进而增加使用的寿命。再者，导光件可以让使用者清楚得知目前操控的模式及状态，更增加使用上的方便性。

附图说明

图1是已知旋钮机构的分解图。

图2是本发明旋钮机构第一较佳实施例的实施示意图。

图3及图4是本发明旋钮机构第一较佳实施例的分解图。

图5是本发明旋钮机构第一较佳实施例的外观示意图。

图6及图7是本发明旋钮机构第一较佳实施例的剖面图。

具体实施方式

依据本发明的具体实施例提供一种旋钮机构，可应用于各种电子产品。

图2是显示本发明旋钮机构21设置于输入装置2的较佳实施例示意图。在图2实施例中，输入装置2是计算机键盘。

接下来参照图3以及图4以详细说明旋钮机构21的结构。旋钮机构21包括按键211、轴筒212、导光件213、第一旋转元件214、第二旋转元件215、承载座216、第一推抵部217、基座218、第二推抵部219、第一开关220、第二电路板221、第二开关222、第三开关223以及第一电路板224。

其中按键211包含按压部211a以及压杆211b。轴筒212具有中空的轴心。导光件213为筒状体。第一旋转元件214具有直径较大的上柱状体214a以及直径较小的下柱状体214b，且下柱状体214b的底部的外圆周具有多个齿部214ba。第二旋转元件215具有直径较大的上环状体215a以及直径较小的下环状体215b，且上环状体215a以及下环状体215b的外圆周都具有多个齿部。承载座216具有中空的环状凸起部216a、自环状凸起部216a向外延伸且与其垂直的边缘216b以及位于边缘216b的凹槽216c。第一推抵部217具有推杆217a、弹性体217b以及固定元件217c。基座218为透明材质制成，包含位于基座218中央的穿孔218a以及位于基座218边缘的凹槽218b及容置空间218c。第二推抵部219具有推杆219a、弹性体219b以及固定元件219c。第一开关220是拨动式开关且包含第一拨杆220a，第二开关222亦为拨动式开关并包含第二拨杆222a，第三开关223为具有复位机制的按压式开关。第一电路板224则包含多个发光元件224a。在另一实施例中，第一开关220与第二开关222可为红外线开关或磁性开关。

接下来说明本发明的旋钮机构21的组装顺序。首先将导光件213套设于轴筒212，再将第一旋转元件214套设于导光件213，使第一旋转元件214可相对于导光件213自由转动。接着将承载座216套设于第一旋转元件214的下柱状体214b的外围而分隔第一旋转元件214与第二旋转元件215，第二旋转元件215则套设于承载座216的环状凸起部216a，使第二旋转元件215可相对于承载座216自由转动。而第一推抵部217的推杆217a穿设于弹性体217b后置于承载座216的凹槽216c并藉由固定元件217c固定于承载座216，使得推杆217a凸出于第二旋转元件215的下环状体215b侧边。接下来以螺丝将基座218锁固于轴筒215下方用以支撑固定整体结构。第二推抵部219的推杆219a则先穿设于弹性体219b后置于基座218的凹槽218b并藉由固定元件219c固定于基座218，使得推杆219a凸出于第一旋转元件214的下柱状体214b的齿部214ba侧边。此外，第二电路板221是设置于基座218边缘的容置空间218c，第一开关220则设置于第二电路板221的下表面且第一拨杆220a位于第一旋转元件214的齿部214ba侧边，第二开关222则设置于第二电路板221的上表面且第二拨杆222a位于第二旋转元件215的下环状体215b侧边，而第一电路板224是设置于基座218下方，第三开关223则设置于第一电路板224的上表面。最后将按键211的按压部211a设置于轴筒212上方，使压杆211b穿过轴筒212以及基座218的穿孔218a，因此令按键211得以触发第三开关223。

以下说明图2实施例的运行，请先参照图5，其为图2实施例的旋钮机构21的外观示意图。图5表示图2实施例的旋钮机构21包括按键211、导光件213、第一旋转元件214以及第二旋转元件215。

当使用者将输入装置2连结至计算机时，即可使用旋钮机构21操控计算机的多种功能，本实施例中，长按按键211五秒钟可启动旋钮机构21，短按按键211则可以开始或暂停音乐播放，导光件213具有提醒及警示的作用，第一旋转元件214是用于音量控制，而第二旋转元件213则用于缩放显示画面。

请同时参照图6及图7。当使用者欲使用本发明的旋钮机构21时，首先长按按键211以启动旋钮机构21。接着若需调整音量大小，则以顺时针方向转动第一旋转元件214的上柱状体214a，此时第一旋转元件214的齿部214ba推动第一开关220的第一拨杆220a朝逆时针方向转动，于是第一开关220产生第一转动信号以提高音量，当停止转动第一旋转元件214时，第一拨杆220a不再受齿部214ba的推力影响，此时第一拨杆220a会自动回复至原本位置，故不再产生第一转动信号，即完成音量的调整。相反地，若是以逆时针方向转动第一旋转元件214，齿部214ba会推动第一拨杆220a朝顺时针方向转动，此时第一开关220产生另一第一转动信号以降低音量。此外，转动第一旋转元件214的同时，使用者必须先克服多个齿部214ba间的凹部与推杆219a的抵挡力，而后推杆219a即可滑动于齿部214ba边缘，此时弹性体219b呈现压缩状态，当第一旋转元件214继续转动而使得下一个多个齿部214ba间的凹部转动至推杆219a侧边时，推杆219a会因为弹性体219b的弹性恢复力而卡合于多个齿部214ba间的凹部，于是便能产生旋转段落感，以利使用者感知其操控的幅度。同样地，若使用者欲进行显示画面的缩放，则以顺时针或逆时针方向转动第二旋转元件215的上环状体215a，此时其下环状体215b的齿部推动第二开关222的第二拨杆222a朝逆时针或顺时针方向转动，以产生第二转动信号以放大或缩小显示画面。而转动第二旋转元件215时同样能藉由第一推抵部217产生旋转段落感。本较佳实施例中第二旋转元件215的上环状体215a的表面具有多个连续的齿部，故使用者操作时不须看着旋钮机构21亦可明显区别第一旋转元件214以及第二旋转元件215，以增加使用上的便利性并减少错误的发生。再者，当使用者欲播放音乐时，可按压按键211，使压杆211b对第三开关223施以向下的作用力以触发第三开关223产生按压信号来控制音乐开始播放，停止按压按键211后，第三开关223会自动回复至原本的位置，不再产生按压信号。

此外，设置于第一电路板224的多个发光元件224a可发出各种颜色的光线，而光线经由基座218传送至导光件213使其形成一光环以达到提醒及警示的目的。举例来说，当使用者欲使用此旋钮机构21时，先触压按键211直至导光件213形成光环，此时即代表旋钮机构21启动完成，若使用者紧接着利用第一旋转元件214进行音量调整，导光件213可形成另一种颜色的光环，以利使用者辨识目前进行调整的模式，若音量过大，导光件213还可以通过形成，例如红色光环等方式，以提醒使用者。

需要注意的是，本发明的旋钮机构21的第一旋钮214、第二旋钮215以及按键211皆各自独立不受其它元件影响，故不仅能藉由第一旋钮214、第二旋钮215以及按键211各自操控不同的功能，更可以同时操作第一旋钮214、第二旋钮215或按键211以达到控制其它功能的目的，例如，藉由同时按压按键211并转动第一旋钮214以旋转画面或者同时按压按键211并转动第二旋钮215则可以进行前后页面的切换。

由以上较佳实施例可知，本发明藉由旋钮机构21将第二开关222以及第一开关220设置于第二电路板221的上下表面，以达到设置双层旋转元件的目的。轴筒212将第一旋转元件214、第二旋转元件215与按键211分离，于是第一旋转元件214、第二旋转元件215与按键211皆可独立操作，故可以同时控制其中两个元件以对应不同的功能，使得旋钮21不局限于本身具有的控制件数目，而增加可操控的功能。而第一旋转元件214、第二旋转元件215与按键211各自独立还可以降低旋转元件与按键互相磨损的机会，进而增加使用寿命，且可避免误触开关造成旋转元件误动作。再者，导光件213可以让使用者清楚得知目前操控的模式及状态，更增加使用上的方便性。

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想与特点，其目的在于使本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，而不能以此限定本发明的权利要求范围，即大凡依本发明所揭示的精神所做的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种旋钮机构，其特征在于：包括：

轴筒，具有中空的轴心；

基座，设置于该轴筒下方，具有穿孔；

按键，包括按压部以及自该按压部延伸的压杆，其中该按压部设置于该轴筒上方，该压杆穿过该轴筒以及该基座的该穿孔并突出于该基座的底部；

第一旋转元件，套设于该轴筒并相对该轴筒自由转动；

第二旋转元件，套设于该第一旋转元件并相对该第一旋转元件自由转动；

第一开关，设置于该第一旋转元件的侧边，当该第一旋转元件转动时，该第一旋转元件与该第一开关相互作动以产生第一转动信号；

第二开关，设置于该第二旋转元件的侧边，当该第二旋转元件转动时，该第二旋转元件与该第二开关相互作动以产生第二转动信号；以及

第三开关，设置于该基座下方的第一电路板上，当按压该按键时，该压杆触发该第三开关以产生按压信号。

2.如权利要求1所述的旋钮机构，其特征在于：还包括第二电路板，该第二电路板设置于该基座上方，其中该第一开关设置于该第二电路板的下表面，该第二开关设置于该第二电路板的上表面。

3.如权利要求1所述的旋钮机构，其特征在于：该第一旋转元件为中空的柱状体，具有上柱状体以及下柱状体，其中该上柱状体的直径大于该下柱状体的直径，且该下柱状体的底部的外圆周具有多个连续的齿部，而该第一开关位于该齿部的侧边。

4.如权利要求3所述的旋钮机构，其特征在于：该第二旋转元件为中空的环状体，套设于该第一旋转元件的该下柱状体，具有上环状体以及下环状体，其中该上环状体的直径大于该下环状体的直径，且该上环状体以及该下环状体的外圆周均具有多个连续的齿部，而该第二开关位于该下环状体的侧边。

5.如权利要求1所述的旋钮机构，其特征在于：该第一开关为拨动式开关或红外线开关或磁性开关。

6.如权利要求1所述的旋钮机构，其特征在于：该第二开关为拨动式开关或红外线开关或磁性开关。

7.如权利要求1所述的旋钮机构，其特征在于：还包括用以分隔该第一旋转元件与该第二旋转元件的承载座，该承载座设置于该基座上方，其中该第一旋转元件穿设于该承载座，该第二旋转元件套设于该承载座，该承载座还包括用以产生旋转段落感的第一推抵部，该第一推抵部位于该第二旋转元件的该下环状体的侧边，具有推杆、弹性体以及固定元件。

8.如权利要求1所述的旋钮机构，其特征在于：该基座还包括用以产生旋转段落感的第二推抵部，该第二推抵部位于该第一旋转元件的该齿部的侧边，具有推杆、弹性体以及固定元件。

9.如权利要求1所述的旋钮机构，其特征在于：该基座为透明材质，且该旋钮机构还包括发光元件以及导光件，其中该发光元件设置于该基座下方，而该导光件为套设于该轴筒的筒状体。