CN104779114A - 微型旋转式编码器 - Google Patents

Abstract

微型旋转式编码器，涉及编码器。包括支架、定位弹片、轴芯、拨动盘、刷子及本体，或者还包括开关弹片，定位弹片与支架组装，刷子与拨动盘组装，支架与本体固装，轴芯与拨动盘配装，电路片设置于本体的沉坑内，刷子及拨动盘配装于本体的沉坑并使刷子在电路片上刷动接触。支架具有固装定位弹片、安装轴芯及与本体扣装将本发明固装成整体的三大功能，本发明通过成型为整体的铆接柱及卡接侧柱这种结构巧妙地解决了薄型编码器在刷子与拨动盘的连接牢固度、性能的可靠性、稳定性及使用寿命等方面提出的挑战，其改进具有实质性，效果显著。尺寸不超过6×6.5×3.2mm，厚度不超过3.2mm，为超小超薄型，适用于耳机、蓝牙接受器、胰岛素注输笔、电子烟等。

Description

微型旋转式编码器

技术领域

本发明涉及编码器，尤指一种微型旋转式编码器。

背景技术

编码器普遍用于多媒体音响、家用电器、医疗器材、通信设备、智能玩具、仪器仪表、对讲机、转载影音、机械设备上，其主要是用以控制移动部件的行程，以及信号的传输。

现有技术的旋转式编码器一般包括作为转轴的轴芯、安装轴芯的轴套、档位定位部件、刷子、电路片（又称码片）、本体（又称底座）及支架，输出编码信号的端子与电路片导电连接，电路片安装于本体，支架将轴套、档位定位部件、及本体固装成整体。视用途、尺寸及实际安装情况，也有不设轴套者。另外，各部件间的组装关系可以说是多种多样。

随着电子产品小型化微型化发展趋势，对编码器体积提出了挑战，如使用在耳机、蓝牙接收器、胰岛素注射笔、电子烟上的旋转式编码器体积要求小，其长、宽及高的尺寸不超过10毫米，有的甚至不超过7毫米，有的厚度（即高度）需控制在3毫米左右，将轴芯、轴套、档位定位部件、刷子、电路片、本体及支架压缩组装成3毫米左右的厚度，足见其技术难度之大。现有的旋转式编码器体积大，其厚度一般超过10毫米，故不适用于耳机、蓝牙接收器、胰岛素注射笔、电子烟等。

为了在具有稳定可靠电气性能的情况下，将旋转式编码器的体积尽可能压缩，业内也提出了不少技术方案，例如不设轴套等（如中国专利公开的一种新型结构微型编码器，公告号CN202695248U）。但是，其厚度远远到不到控制在3毫米左右的要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是克服现有旋转式编码器由于外形尺寸偏大、尤其是厚度不能控制在3毫米左右、故在较小的电子产品上如耳机、蓝牙接受器、胰岛素注输笔、电子烟等无法使用的不足，提供一种微型旋转式编码器。其厚度控制在3毫米左右，实现超薄型，结构紧凑，能输出两组有严格时序差的信号，性能稳定可靠，使用方便，寿命长。

为此，本发明微型旋转式编码器的技术方案如下：

技术方案之一

微型旋转式编码器，包括支架、定位弹片、轴芯、拨动盘、刷子、开关弹片及本体，定位弹片与支架组装，刷子与拨动盘组装，支架与本体固装，轴芯与拨动盘配装并使拨动盘随轴芯转动，本体制有一沉坑，电路片设置于本体的沉坑内，刷子及拨动盘配装于本体的沉坑并使刷子在电路片上刷动接触；

支架包括八边形的支架面板和四条条板状的支架腿，支架面板的八边形具有四对平行的对边，四条支架腿分为两对，且间隔地固装于支架面板上的两对边，所谓间隔地指支架面板上安装支架腿的两相邻边间隔着另一条边；支架腿垂直于支架面板固装；

定位弹片与支架面板的形状匹配，也呈八边形的片状体，在定位弹片的一对边上开制卡口，卡口的宽度与支架腿的宽度匹配，定位弹片的一对边的卡口与支架的一对支架腿相卡接，致使定位弹片与支架组装紧固；

本体与支架面板的形状匹配，也呈八边形的柱状体，本体上与支架面板对应的两对侧面上制有倒扣凸位，与本体的倒扣凸位的对应的支架腿上制有扣位孔，支架腿上的扣位孔扣接于本体的倒扣凸位，以实现支架与本体固装。

对上述技术方案进行进一步阐述：

拨动盘上制有与刷子组装的定位柱，该定位柱包括成型为整体的铆接柱及卡接侧柱，铆接柱的高度大于卡接侧柱的高度；与该定位柱的位置及形状对应，在刷子上开制定位孔，通过定位柱与定位孔的铆接及卡接，致使刷子既通过铆接又通过卡接与拨动盘紧固。

轴芯呈柱状，轴芯的一端制有一径向凸出的限位凸沿，以防止与支架安装后将轴芯拔出或自行掉出。

轴芯制有限位凸沿的一端还制有与拨动盘适配的方柱形插接头，在拨动盘的中心开制与轴芯的插接头匹配的方筒形插接孔，插接头插卡于插接孔内，致使轴芯与拨动盘配装。

所述电路片上导电连接输出编码信号的编码端子，编码端子呈拐折状与本体的侧壁相贴。

定位弹片的中心位置开制让轴芯穿过的定位弹片通孔，定位弹片上制有定位爪；在拨动盘与定位弹片接触的一面可制有定位齿或无定位数，定位齿的个数与档位数一致，定位齿随轴芯转动，致使定位爪改变与不同位置上的定位齿接触形成转动手感及档位。

支架的中心位置开制让轴芯穿过的支架通孔，并沿支架通孔伸出轴芯套，轴芯套与支架通孔形成整体，轴芯套与支架面板垂直；支架上的支架腿的自由端背向支架通孔向外张开一定角度，便于将支架与本体组装及利于检修。

开关弹片作为动片位于本体的沉坑内与设置于沉坑内的开关静片活动接触，开关静片导电连接开关端子；在轴芯制有限位凸沿的一端还制有触压开关弹片的触压凸起。

技术方案之二

微型旋转式编码器，包括支架、定位弹片、轴芯、拨动盘、刷子及本体，定位弹片与支架组装，刷子与拨动盘组装，支架与本体固装，轴芯与拨动盘配装并使拨动盘随轴芯转动，本体制有一沉坑，电路片设置于本体的沉坑内，刷子及拨动盘配装于本体的沉坑并使刷子在电路片上刷动接触；

支架包括八边形的支架面板和四条条板状的支架腿，支架面板的八边形具有四对平行的对边，四条支架腿分为两对，且间隔地固装于支架面板上的两对边，所谓间隔地指支架面板上安装支架腿的两相邻边间隔着另一条边；支架腿垂直于支架面板固装；

定位弹片与支架面板的形状匹配，也呈八边形的片状体，在定位弹片的一对边上开制卡口，卡口的宽度与支架腿的宽度匹配，定位弹片的一对边的卡口与支架的一对支架腿相卡接，致使定位弹片与支架组装紧固；

本体与支架面板的形状匹配，也呈八边形的柱状体，本体上与支架面板对应的两对侧面上制有倒扣凸位，与本体的倒扣凸位的对应的支架腿上制有扣位孔，支架腿上的扣位孔扣接于本体的倒扣凸位，以实现支架与本体固装。

本发明的有益效果在于：

其一，支架具有固装定位弹片、安装轴芯及与本体扣装将本发明固装成整体的三大功能，促使本发明体积变小，厚度变薄控制在3mm左右，这三大功能体现在以下结构上：

1、支架包括八边形的支架面板和四条条板状的支架腿，支架面板的八边形具有四对平行的对边，四条支架腿分为两对，且间隔地固装于支架面板上的两对边；定位弹片与支架面板的形状匹配，也呈八边形的片状体，在定位弹片的一对边上开制卡口，卡口的宽度与支架腿的宽度匹配，定位弹片的一对边的卡口与支架的一对支架腿相卡接，致使定位弹片与支架组装紧固。

2、本体与支架面板的形状匹配，也呈八边形的柱状体，本体上与支架面板对应的两对侧面上制有倒扣凸位，与本体的倒扣凸位的对应的支架腿上制有扣位孔，支架腿上的扣位孔扣接于本体的倒扣凸位，以实现支架与本体固装。因此，避免了现有技术支架与本体铆接的方式，铆接一方面使厚度增大，另方面工效低。

3、支架的中心位置开制让轴芯穿过的支架通孔，并沿支架通孔伸出轴芯套，轴芯套与支架通孔形成整体，轴芯套与支架面板垂直。

其二，拨动盘上制有与刷子组装的定位柱，该定位柱包括成型为整体的铆接柱及卡接侧柱，铆接柱的高度大于卡接侧柱的高度；与该定位柱的位置及形状对应，在刷子上开制定位孔，通过定位柱与定位孔的铆接及卡接，致使刷子既通过铆接又通过卡接与拨动盘紧固。这是因为在厚度变薄控制在3mm左右时，拨动盘和刷子的厚度都要相应变薄，同时，拨动盘及刷子经常转动，受到较大的转动力矩，这对刷子与拨动盘的连接牢固度、性能的可靠性、稳定性及使用寿命都提出了挑战，本发明通过成型为整体的铆接柱及卡接侧柱这种结构巧妙地解决了问题，其改进具有实质性，效果显著。

其三，轴芯的一端制有一径向凸出的限位凸沿，以防止与支架安装后将轴芯拔出或自行掉出，既方便组装又提升了组装工效。

其四，支架上的支架腿的自由端背向支架通孔向外张开一定角度，便于将支架与本体组装及利于检修。

其五，产品采用八边形设计，既实用又美观。

其六，本发明的尺寸不超过6×6.5×3.2mm，厚度不超过3.2mm，为超小超薄型，适用于耳机、蓝牙接受器、胰岛素注输笔、电子烟等。

附图说明

图1为本发明实施例一分解示意图；

图2为本发明实施例二分解示意图；

图3为本发明装配成整体的立体示意图之一；

图4为本发明装配成整体的立体示意图之二；

图5为支架示意图；

图6为定位弹片示意图；

图7为定位弹片与支架组装品示意图；

图8为拨动盘示意图；

图9为刷子示意图；

图10为刷子与拨动盘组装品示意图；

图11为轴芯示意图；

图12为本体示意图。

图中：1、支架；11、支架面板；12、支架腿；13、扣位孔；14、支架通孔；15、轴芯套；B、自由端背向支架通孔向外张开一定角度；2、定位弹片；21、卡口；22、定位弹片通孔；23、定位爪；3、轴芯；31、限位凸沿；32、插接头；33、触压凸起；4、拨动盘；41、定位柱；411、铆接柱；412、卡接侧柱；42、插接孔；5、刷子；51、定位孔；52、刷爪；6、开关弹片；7、本体；71、与支架面板对应的两对侧面；72、倒扣凸位；8、端子。

具体实施方式

下面结合附图介绍本发明的具体实施方式。

实施例一

如图1所示，微型旋转式编码器，包括支架1、定位弹片2、轴芯3、拨动盘4、刷子5、开关弹片6及本体7，定位弹片2与支架1组装，刷子5与拨动盘4组装，支架1与本体7固装，轴芯3与拨动盘4配装并使拨动盘4随轴芯3转动，本体7制有一沉坑，电路片设置于本体7的沉坑内，刷子5及拨动盘4配装于本体7的沉坑并使刷子5在电路片上刷动接触，开关弹片6配装于本体7的沉坑中。

如图1及图5所示，支架1包括八边形的支架面板11和四条条板状的支架腿12，支架面板11的八边形具有四对平行的对边，四条支架腿12分为两对，且间隔地固装于支架面板11上的两对边，所谓间隔地指支架面板11上安装支架腿12的两相邻边间隔着另一条边；支架腿12垂直于支架面板11固装。

如图1、图6及图7所示，定位弹片2与支架面板1的形状匹配，也呈八边形的片状体，在定位弹片2的一对边上开制卡口21，卡口21的宽度与支架腿12的宽度匹配，定位弹片2的一对边的卡口21与支架1的一对支架腿12相卡接，致使定位弹片2与支架1组装紧固。

如图12及图5所示，本体7与支架面板11的形状匹配，也呈八边形的柱状体，本体7上与支架面板对应的两对侧面71上制有倒扣凸位72，与本体7的倒扣凸位72的对应的支架腿11上制有扣位孔13，支架腿12上的扣位孔13扣接于本体7的倒扣凸位72，以实现支架1与本体7固装。

如图8所示，拨动盘4上制有与刷子5组装的定位柱41，该定位柱41包括成型为整体的铆接柱411及卡接侧柱412，铆接柱411的高度大于卡接侧柱412的高度；与该定位柱41的位置及形状对应，在刷子5上开制定位孔51，通过定位柱41与定位孔51的铆接及卡接，致使刷子5既通过铆接又通过卡接与拨动盘4紧固。

仍然如图8所示，所述定位柱41及定位孔51皆为3个，且呈三角形分布。

如图11所示，轴芯3呈柱状，轴芯3的一端制有一径向凸出的限位凸沿31，以防止与支架1安装后将轴芯3拔出或自行掉出。

仍然如图11所示，轴芯3制有限位凸沿31的一端还制有与拨动盘4适配的方柱形插接头32。如图8及图9所示，在拨动盘4的中心开制与轴芯3的插接头32匹配的方筒形插接孔42，插接头32插卡于插接孔42内，致使轴芯3与拨动盘4配装。

所述电路片上导电连接输出编码信号的编码端子8，编码端子8呈拐折状与本体1的侧壁相贴。

如图9所示，刷子5呈环形，刷子5上制有三个刷爪52，刷爪52与所述电路片刷动接触。

如图6及图8所示，定位弹片2的中心位置开制让轴芯3穿过的定位弹片通孔22，定位弹片2上制有定位爪23；在拨动盘4与定位弹片2接触的一面上制有定位齿或无定位齿，定位齿的个数与档位数一致，定位齿随轴芯3转动，致使定位爪改变与不同位置上的定位齿接触形成转动手感及档位。

如图5所示，支架1的中心位置开制让轴芯3穿过的支架通孔14，并沿支架通孔14伸出轴芯套15，轴芯套15与支架通孔14形成整体，轴芯套15与支架面板11垂直；支架1上的支架腿的自由端背向支架通孔向外张开一定角度B（见图4及图5），便于将支架1与本体7组装及利于检修。

仍然如图1所示，开关弹片6作为动片位于本体7的沉坑内与设置于沉坑内的开关静片活动接触，开关静片导电连接开关端子8；在轴芯3制有限位凸沿31的一端还制有触压开关弹片6的触压凸起33（见图11）。

实施例二

如图2所示，微型旋转式编码器，包括支架1、定位弹片2、轴芯3、拨动盘4、刷子5及本体7，定位弹片2与支架1组装，刷子5与拨动盘4组装，支架1与本体7固装，轴芯3与拨动盘4配装并使拨动盘4随轴芯3转动，本体7制有一沉坑，电路片设置于本体7的沉坑内，刷子5及拨动盘4配装于本体7的沉坑并使刷子5在电路片上刷动接触。

如图2及图5所示，支架1包括八边形的支架面板11和四条条板状的支架腿12，支架面板11的八边形具有四对平行的对边，四条支架腿12分为两对，且间隔地固装于支架面板11上的两对边，所谓间隔地指支架面板11上安装支架腿12的两相邻边间隔着另一条边；支架腿12垂直于支架面板11固装。

如图2、图6及图7所示，定位弹片2与支架面板1的形状匹配，也呈八边形的片状体，在定位弹片2的一对边上开制卡口21，卡口21的宽度与支架腿12的宽度匹配，定位弹片2的一对边的卡口21与支架1的一对支架腿12相卡接，致使定位弹片2与支架1组装紧固。

如图12及图5所示，本体7与支架面板11的形状匹配，也呈八边形的柱状体，本体7上与支架面板对应的两对侧面71上制有倒扣凸位72，与本体7的倒扣凸位72的对应的支架腿11上制有扣位孔13，支架腿12上的扣位孔13扣接于本体7的倒扣凸位72，以实现支架1与本体7固装。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的的技术范围作任何限制，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.微型旋转式编码器，包括支架(1)、定位弹片(2)、轴芯(3)、拨动盘(4)、刷子(5)、开关弹片（6）、本体(7)，定位弹片(2)与支架(1)组装，刷子(5)与拨动盘(4)组装，支架(1)与本体(7)固装，轴芯(3)与拨动盘(4)配装并使拨动盘(4)随轴芯(3)转动，本体(7)制有一沉坑，电路片设置于本体(7)的沉坑内，刷子(5)及拨动盘(4)配装于本体(7)的沉坑并使刷子(5)在电路片上刷动接触；其特征在于：

支架（1）包括八边形的支架面板（11）和四条条板状的支架腿（12），支架面板（11）的八边形具有四对平行的对边，四条支架腿（12）分为两对，且间隔地固装于支架面板（11）上的两对边，所谓间隔地指支架面板（11）上安装支架腿（12）的两相邻边间隔着另一条边；支架腿（12）垂直于支架面板（11）固装；

定位弹片（2）与支架面板（1）的形状匹配，也呈八边形的片状体，在定位弹片（2）的一对边上开制卡口（21），卡口（21）的宽度与支架腿（12）的宽度匹配，定位弹片（2）的一对边的卡口（21）与支架（1）的一对支架腿（12）相卡接，致使定位弹片（2）与支架（1）组装紧固；

本体（7）与支架面板（11）的形状匹配，也呈八边形的柱状体，本体（7）上与支架面板对应的两对侧面（71）上制有倒扣凸位（72），与本体（7）的倒扣凸位（72）的对应的支架腿（11）上制有扣位孔（13），支架腿（12）上的扣位孔（13）扣接于本体（7）的倒扣凸位（72），以实现支架（1）与本体（7）固装。

2.根据权利要求1所述的微型旋转式编码器，其特征在于：拨动盘（4）上制有与刷子（5）组装的定位柱（41），该定位柱（41）包括成型为整体的铆接柱（411）及卡接侧柱（412），铆接柱（411）的高度大于卡接侧柱（412）的高度；与该定位柱（41）的位置及形状对应，在刷子（5）上开制定位孔（51），通过定位柱（41）与定位孔（51）的铆接及卡接，致使刷子（5）既通过铆接又通过卡接与拨动盘（4）紧固。

3.根据权利要求1所述的微型旋转式编码器，其特征在于：轴芯（3）呈柱状，轴芯（3）的一端制有一径向凸出的限位凸沿（31），以防止与支架（1）安装后将轴芯（3）拔出或自行掉出。

4.根据权利要求1所述的微型旋转式编码器，其特征在于：轴芯（3）制有限位凸沿（31）的一端还制有与拨动盘（4）适配的方柱形插接头（32），在拨动盘（4）的中心开制与轴芯（3）的插接头（32）匹配的方筒形插接孔（42），插接头（32）插卡于插接孔（42）内，以实现轴芯（3）与拨动盘（4）配装。

5.根据权利要求1所述的微型旋转式编码器，其特征在于：所述电路片上导电连接输出编码信号的编码端子（8），编码端子（8）呈拐折状与本体（1）的侧壁相贴。

6.根据权利要求1所述的微型旋转式编码器，其特征在于：定位弹片（2）的中心位置开制让轴芯（3）穿过的定位弹片通孔（22），定位弹片（2）上制有定位爪（23）；在拨动盘（4）与定位弹片（2）接触的一面上制有定位齿，定位齿的个数与档位数一致，定位齿随轴芯（3）转动，致使定位爪改变与不同位置上的定位齿接触形成转动手感及档位。

7.根据权利要求1所述的微型旋转式编码器，其特征在于：支架（1）的中心位置开制让轴芯（3）穿过的支架通孔（14），并沿支架通孔（14）伸出轴芯套（15），轴芯套（15）与支架通孔（14）形成整体，轴芯套（15）与支架面板（11）垂直。

8.根据权利要求1所述的微型旋转式编码器，其特征在于：支架（1）上的支架腿（12）的自由端背向支架通孔向外张开一定角度（B），便于将支架（1）与本体（7）组装及利于检修。

9.根据权利要求1所述的微型旋转式编码器，其特征在于：开关弹片（6）作为动片位于本体（7）的沉坑内与设置于沉坑内的开关静片活动接触，开关静片导电连接开关端子（8）；在轴芯（3）制有限位凸沿（31）的一端还制有触压开关弹片（6）的触压凸起（33）。

10.微型旋转式编码器，包括支架(1)、定位弹片(2)、轴芯(3)、拨动盘(4)、刷子(5)、本体(7)，定位弹片(2)与支架(1)组装，刷子(5)与拨动盘(4)组装，支架(1)与本体(7)固装，轴芯(3)与拨动盘(4)配装并使拨动盘(4)随轴芯(3)转动，本体(7)制有一沉坑，电路片设置于本体(7)的沉坑内，刷子(5)及拨动盘(4)配装于本体(7)的沉坑并使刷子(5)在电路片上刷动接触；其特征在于：

支架（1）包括八边形的支架面板（11）和四条条板状的支架腿（12），支架面板（11）的八边形具有四对平行的对边，四条支架腿（12）分为两对，且间隔地固装于支架面板（11）上的两对边，所谓间隔地指支架面板（11）上安装支架腿（12）的两相邻边间隔着另一条边；支架腿（12）垂直于支架面板（11）固装；

定位弹片（2）与支架面板（1）的形状匹配，也呈八边形的片状体，在定位弹片（2）的一对边上开制卡口（21），卡口（21）的宽度与支架腿（12）的宽度匹配，定位弹片（2）的一对边的卡口（21）与支架（1）的一对支架腿（12）相卡接，致使定位弹片（2）与支架（1）组装紧固；

本体（7）与支架面板（11）的形状匹配，也呈八边形的柱状体，本体（7）上与支架面板对应的两对侧面（71）上制有倒扣凸位（72），与本体（7）的倒扣凸位（72）的对应的支架腿（11）上制有扣位孔（13），支架腿（12）上的扣位孔（13）扣接于本体（7）的倒扣凸位（72），以实现支架（1）与本体（7）固装。