CN1039463C - 带有按钮开关的旋转操作式电子元件 - Google Patents

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Abstract

一种带有按钮开关的旋转操作式电子元件包括一可旋转的操作旋钮。一旋转接触板连接于所述操作旋钮，以和操作旋钮一起运动。设置在连接基板上的诸弹性接触臂与旋转接触板相接触。一驱动件连接于所述连接基板并且可旋转地支承着所述旋转接触板。通过对操作旋钮施加一力可使驱动件相对连接基板转动；一按钮开关部分被支承在所述连接基板上。在对操作旋钮施加一力使所述驱动件相对于连接基板转动时可驱动按钮开关部分。

Description

带有按钮开关的旋转操作式电子元件
本发明涉及一种带有按钮开关的旋转操作式电子元件，它可应用于遥控操作装置或便携式电子装置等种种电子装置里。
在已知的电子装置中，具有不同旋钮的旋转操作式电子元件和按钮开关是分开设置的。旋转操作式电子元件的一典型的例子是旋转编码器，它具有一个旋钮，该旋钮可围绕垂直于编码器本体之基板的轴线旋转。在上述这种已知的布置中，两个旋钮所占的空间比较大，因而妨碍了结构小型化。为了操作电子元件和按钮开关，要操作两个旋钮，这也带来了不方便。
本发明的目的在于，提供一种带有一按钮开关的小型电子元件。
本发明的另一目的在于，提供一种带有一按钮开关的易操作的电子元件。
本发明还有一目的在于，提供一种带有一按钮开关的可靠的电子元件。
为实现上述目的，本发明提供了一种带有按钮开关的旋转式操作式电子元件，它包括：一可旋转的操作旋钮；一连接基板，它包括一板状本体，该本体上形成有一椭圆形的第一开口和一圆形的第二开口；一驱动件，它包括一具有一第一轴线的第一圆柱轴以及一具有一第二轴线的第二圆柱轴，所述第一圆柱轴延伸穿过所述连接基板的第一开口，所述第二圆柱轴延伸穿过所述连接基板的第二开口，从而将所述驱动件连接于所述连接基板，使所述驱动件能围绕所述第二轴线相对所述连接基板转动；一旋转接触板，它连接于所述操作旋钮，并且可旋转地支承在所述驱动件的第一圆柱轴上，从而和操作旋钮一起围绕所述第一轴线旋转，设置在连接基板上并且与旋转接触板相接触的诸弹性接触臂，这些弹性接触臂和所述接触板响应操作旋钮的旋转而共同产生至少一个电信号；一固定在所述连接基板上的按钮开关部分；以及一支承在所述连接基板上的扭力装置，它推动所述驱动件或所述旋转接触板的侧面，使之离开所述按钮开关部分。
图1是根据本发明第一实施例的、带有一按钮开关的旋转式编码器的第一剖视图；
图2是图1中带有按钮开关的旋转式编码器的第二剖视图；
图3是图1中带有按钮开关的旋转式编码器的一连接基板的立体图；
图4是图1中带有按钮开关的旋转式编码器的一旋转构件和一片簧的分解立体图；
图5是图1中带有按钮开关的旋转式编码器被切除了一部分后的第一俯视图；
图6是图1中带有按钮开关的旋转式编码器被切除了一部分后的第二俯视图；
图7是根据本发明第二实施例的带有一按钮开关的旋转式编码器被切除了一部分后的俯视图。
关于本发明的旋转操作式电子元件的第一实施例，将以一带有一按钮开关的旋转式编码器为例来加以说明。第一实施例中的旋转式编码器是一两相输出型的递增编码器。
参见图1和图2，该种带有按钮开关的旋转式编码器包括一连接基板41，其上可移动地支承着一驱动件51。驱动件51可围绕一垂直于连接基板41的轴线(一圆柱轴54)，在一给定的角度范围内相对于连接基板41旋转。驱动件51具有一向上突出的圆柱轴52，有一旋转件61围绕该轴旋转。旋转件61由驱动件51的圆柱轴52所支承。该旋转件61基本上是圆盘形或圆柱形的。连接基板41的后部设置了一按钮开关部分71。按钮开关部分71的本体(壳体)固定在连接基板41上。
参见图3，连接基板41是一大致为平板形的树脂模制件，其上有一椭圆形或弧形的开口41A、一圆孔42和一凹部44。此外，连接基板41并设有三个弹性接触臂45A、45和45C，以及连接端46A、46和46C。弹性接触臂45A、45和45C构成了一旋转式编码器的部件。
驱动件51的圆柱轴52穿过连接基板41上的椭圆形开口41A而延伸。椭圆形开口41A被设计成能让驱动件51在一给定的角度范围内转动。圆孔42位于连接基板41的一边缘上。下面将要详细描述，圆孔42是在用来支承驱动件51的同时允许驱动件51转动的。沿连接基板41上凹部44的后边缘固定延伸着一止挡壁43。该止挡壁43和凹部44是用来容纳或固定按钮开关部分71的。弹性接触臂45A、45和45C与固定在旋转件61下表面的接触板62保持接触。接触板62构成了旋转式编码器的一部分。弹性接触臂45A、45和45C以及接触板62是用来产生电信号的。弹性接触臂45A、45和45C分别电气联接于连接端46A、46和46C(参见图5)。所产生的电信号可通过连接端46A、46和46C而输出到外面。
如图2所示，驱动件51的边缘部分具有一向上突出的圆柱轴54，它穿过连接基板41上的圆孔42而延伸。驱动件51的圆柱轴54装配在连接基板41上的圆孔43内，使得驱动件51由连接基板41所支承。此外，驱动件51可在给定的角度范围内围绕圆形轴54转动。
旋转件61的下表面上设有接触板62，它与连接基板41上的弹性接触臂45A、45和45C相接触。接触板62是圆形的，并和旋转件61同轴。该接触板62和旋转件61一起旋转。旋转件61的中央部分设有一圆孔63，驱动件51的圆柱轴52可穿过该孔而延伸。旋转件61围绕着驱动件51的圆柱轴52，使得旋转件61可旋转地支承在驱动件51的圆柱轴52上。一圆盘形或圆柱形的操作旋钮81通过诸如压配合工艺固定于并围绕在旋转件61的上半部分，该旋转钮81与旋转件61一起旋转。而一片簧65以及一垫圈31也通过压配合使圆柱轴52的一部分壁变形而固定在驱动件51的圆柱轴52的上端。
如图1和4所示，旋转件61的上表面是不平整的，它具有径向交替延伸的诸突起部和凹部64A。诸突起部具有倒V形的截面，而诸凹部64A则具有V形的截面。片簧65具有一压抵在旋转件61之不平整上表面的向下的突起部66。在操作旋钮81的旋转过程中，也就是在旋转件61旋转时，片簧65上的向下突起部66随着旋转件61上表面上的不平整之处而在旋转件61的上表面上相对地旋转和滑动。在这里，片簧65上的向下突起部66和旋转件61的不平整上表面之间的接触为旋转件61的旋转，也就是为操作旋钮81的旋转提供了一合适的阻力。平时，片簧65上的向下突起66部处在旋转件61之上表面诸凹部之一的底部。
弹性接触臂45A、45和45C藉它们的弹力而压抵在接触板62上。如图5所示，接触板62具有一内环接触部分62A和诸线接触部分62。所述诸线接触部分62从内环接触部分62A径向地向外延伸。因而，所述内环接触部分62A和诸线接触部分62彼此电气连接。诸线接触部分62沿接触板62的周向等角距离地间隔开。诸线接触部分62之间由绝缘区域62C沿圆周分开。每个绝缘区域62C所占的角度最好等于每个线接触部分62所占角度的数倍。在操作旋钮81旋转的过程中，弹性接触臂45A与内环接触件62A保持接触。因而弹性接触臂45A充当了一公共接触部分。在操作旋钮81旋转的过程中，弹性接触臂45分别依次交替地与诸线接触部分62和绝缘区域62C相接触，从而在弹性接触臂45和弹性接触臂(公共接触部分)45A之间可产生一第一电脉冲信号。此外，弹性接触臂45C依次交替地与线接触部分62和绝缘区域62C相接触，从而在弹性接触臂45C和弹性接触臂(公共接触部分)45A之间可产生一第二脉冲信号。弹性接触臂45和接触板62之间的触点与弹性接触臂45C和接触板62之间的触点在周向上有一给定的小的角度差。因而，第一和第二电信号的相位略有差别。
弹性接触臂45A和接触板62之间的触点、弹性接触臂45和接触板62之间的触点、以及弹性接触臂45C和接触板62之间的触点在接触板62的中心部分和连接基板41上的圆孔42的中心部分的连线的方向上是大致对准的。应注意的是，驱动件51可围绕连接基板41上的圆孔42的中心作转动。
当片簧65上的向下突起部66处在旋转件61的上表面一凹部64A的底部中时，弹性接触臂45和45C与接触板62上的一个绝缘区域62C相接触，从而使先前所述的第一和第二电信号处于“关断”的状态。
连接基板41具有一销形的向上突起部47，它支承着一扭力盘簧48。该扭力盘簧48在平行于连接基板41的方向上推动驱动件51的侧面，并离开开关部分71。扭力弹簧48也可以推动旋转件61的侧面，而不是驱动件51的侧面。
如图1所示，按钮开关部分71装配在连接基板41上的凹部44中。按钮开关部分71的后端和止挡壁43相接触。因而，按钮开关部分71的本体(壳体)便固定在连接基板41上。按钮开关部分71具有一操作按钮72，它面对着驱动件51上的一突起部53。按钮开关部分71的操作按钮72和驱动件51上的突起部53保持接触。或者，当驱动件51在其通常位置时，按钮开关部分71的操作按钮72可以与驱动件51上的突起部53有一定的间隔。在这里，当驱动件51从其通常位置转动时，驱动件51上的突起53部便和按钮开关部分71的操作按钮72相遇。
如前所述，驱动件51可以在给定的角度范围内围绕圆形轴54作相对于连接基板41的转动。无论驱动件51在给定角度范围内如何旋转，连接基板41上的弹性接触臂45A都保持和接触板62的内环接触部分62A的接触。另外，无论驱动件51在给定的角度范围内如何旋转，弹性接触臂45和45C都保持在一个和线接触部分62和绝缘区域62C的径向尺寸相对应的径向范围内。
下面将对带有按钮开关的旋转式编码器的操作情况加以描述。参见图5，操作旋钮81可以通过沿图中箭头所示的切线方向所施加的力而和旋转件61一起围绕驱动件51的圆柱轴52旋转。在操作旋钮81旋转的过程中，也就是在旋转件61旋转时，连接基板41上的弹性接触臂45A、45和45C在旋转件61下表面上的接触板62上相对旋转和滑动。在这里，当弹性接触臂45和45C依次交替地与接触板62的线接触部分62和绝缘区域62C相遇时，弹性接触臂45A与接触板62的内环接触部分62A保持接触。因而，在弹性接触臂45A、45和45C之间便可产生第一和第二电脉冲信号。该第一和第二电信号从弹性接触臂45A、46和45C传递到连接端46A、46和46C，而后再通过连接端46A、46和46C输出到外面。
参见图6，当操作旋钮81在一平行于连接基板41并且朝着按钮开关71的方向上H1上(也就是操作旋钮81的中心和按钮开关部分71的中心之连接线的方向上)受到一个力时，操作旋钮81和驱动件51可在一与连接基板41上的扭力盘簧的力相反的方向H2上围绕驱动件51的圆柱轴54转动。当驱动件51在H2方向上围绕圆柱轴54转动时，驱动件51上的突起部53便推动按钮开关部分71的操作按钮72。随着按钮开关部分71的操作按钮72的驱动便可产生一电信号。所产生的电信号从按钮开关部分71传递到外边。当操作旋钮81上的力被释放时，驱动件51和操作旋钮81便通过连接基板41上的扭力盘簧48的力的作用而返回其通常位置。这时，按钮开关部分71的操作按钮72返回其通常位置。
应注意的是，所述的旋转式编码器也可以是另一些旋转式操作的电子元件，例如旋转式的可变电阻。
带有按钮开关的旋转式编码器有下列优点。该旋转式编码器可用操作旋钮81来加以操作。而且，按钮开关部分71也可以用操作旋钮81来操作。因而，按钮开关部分71的操作按钮72可以是小型的，于是便使得该种带有按钮开关的旋转式编码器也可以小型化。如前所述，旋转式编码器和按钮开关部分71仅需驱动操作旋钮81即可加以操作。于是，该种带有按钮开关71的旋转式编码器便可以简单而且迅速地加以操作。由于旋转式编码器和按钮开关部分71设置在共同的连接基板41上，因而该种带有按钮开关的旋转式编码器可以作为一单个的机构或是单个的电子元件来操作。此外，可以精确地保持旋转式编码器和按钮开关的位置关系。另外，该种带有按钮开关的旋转式编码器可以方便地连接于电子装置上。
图7示出了本发明的第二实施例，除了下文所述的一些变化外，它和图1-6所示的实施例相类似。
在图7所示的实施例中，弹性接触臂45A和接触板62之间的触点、弹性接触臂45和接触板62之间的触点、以及弹性接触臂45C和接触板62之间的触点基本上在接触板62之中心和按钮开关72之中心的连线上。被驱动件51(参见图1和图2)围绕着旋转的圆形轴54的中心线，处在包含着弹性接触臂45A、45和45C与接触板62之间的诸触点的区域内的、与接触板62的中心和按钮开关72的中心的连线垂直相交的一条线上。
当在H1方向上压操作旋钮81而使带有接触板62的旋转件61围绕圆柱轴54转动时，弹性接触臂45A、45和45C与接触板62之间的触点主要是相对于接触板62作径向移动。对接触板62的内环接触部分62A(参见图5和图6)的径向尺寸可以作选择，以便无论驱动件51如何旋转，弹性接触臂45A都能保持和接触板62的内环接触部分62A的接触。此外，对接触板62的线接触部分62和绝缘区域62C(参见图5和图6)的径向尺寸也可以进行选择，以便不论驱动件51如何旋转，都能使弹性接触臂45和45C保持在一个对应的径向范围内。

Claims (4)

1.一种带有按钮开关的旋转式操作式电子元件，它包括：
一可旋转的操作旋钮；
一连接基板，它包括一板状本体，该本体上形成有一椭圆形的第一开口和一圆形的第二开口；
一驱动件，它包括一具有一第一轴线的第一圆柱轴以及一具有一第二轴线的第二圆柱轴，所述第一圆柱轴延伸穿过所述连接基板的第一开口，所述第二圆柱轴延伸穿过所述连接基板的第二开口，从而将所述驱动件连接于所述连接基板，使所述驱动件能围绕所述第二轴线相对所述连接基板转动；
一旋转接触板，它连接于所述操作旋钮，并且可旋转地支承在所述驱动件的第一圆柱轴上，从而和操作旋钮一起围绕所述第一轴线旋转，
设置在连接基板上并且与旋转接触板相接触的诸弹性接触臂，这些弹性接触臂和所述接触板响应操作旋钮的旋转而共同产生至少一个电信号；
一固定在所述连接基板上的按钮开关部分；以及
一支承在所述连接基板上的扭力装置，它推动所述驱动件或所述旋转接触板的侧面，使之离开所述按钮开关部分。
2.如权利要求1所述的一种带有按钮开关的旋转操作式电子元件，其特征在于，它还包括一固定在所述驱动件上的片簧，该片簧具有一突起部，而所述旋转接触板上具有一不平整表面，所述突起部和所述不平整表面之间的相对运动为所述操作按钮的旋转提供了一种阻力，当所述突起部处在旋转接触板的不平整表面上的一个凹部内时，所产生的信号处在一关断的状态。
3.如权利要求1所述的一种带有按钮开关的旋转操作式电子元件，其特征在于，所述诸弹性接触臂与旋转接触板之间的触点基本上位于所述第一轴线和所述第二轴线的连线上，所述诸弹性接触之一与所述旋转接触板的内环接触部分保持接触，从而形成一公共接触部分。
4.如权利要求1所述的一种带有按钮开关的旋转操作式电子元件，其特征在于，所述诸弹性接触臂与旋转接触板之间的触点基本上位于所述第一轴线和所述按钮开关之中心的连线上，而所述第二轴线则基本上位于一与所述第一连线垂直相交的第二连线上，该第二连接处在包含着所述诸弹性接触臂和旋转接触板之间的各接触点的范围内。
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