CN106653455A - 一种滚轮运动识别装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滚轮运动识别装置，包括滚动轴和安装在滚动轴上的滚轮，滚动轴安装于框架上，滚动轴一端设置有转轴档位特征部，滚动轴的该端部套设有支撑弹片，支撑弹片上设置有配合转轴档位特征部工作的弹簧档位特征部；滚动轴的端部还设置有转轴转动信号发生部，转轴转动信号发生部连接有配合其工作的光电传感器；滚动轴另一端设置有导向块，导向块下方设置有弹性件，弹性件下方设置有PCB板，弹性件被按压之后会连通PCB板上的线路实现信号导通。与现有技术相比，本发明结构简单可靠，制造方便成本低，可同步实现滚轮的滚动信号识别和滚轮垂直方向的按压信号识别，并且能够提供机械手感反馈和按压机械手感反馈。

Description

一种滚轮运动识别装置

技术领域

本发明涉及一种识别装置，尤其涉及一种滚轮运动识别装置。

背景技术

随着汽车电子技术的快速发展，汽车上集成的电气化功能越来越多，随之而来的是操作控制按键也越来越多，在汽车驾驶室的有限空间内如何布置更多的功能控制按键的问题随之产生。在汽车方向盘开关结构上如何更简单且空间占用最少得实现多个开关功能；同时在实现多个功能的过程中，如何保证功能实现的可靠性和操作手感的优良性是主要的研究方向。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种滚轮运动识别装置，能够同时进行滚动识别和按压识别，结构简单可靠，制造方便成本低。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种滚轮运动识别装置，包括滚动轴和安装在滚动轴上的滚轮，所述滚动轴安装于框架上，所述滚动轴一端设置有转轴档位特征部，所述滚动轴的该端部套设有支撑弹片，所述支撑弹片上设置有配合所述转轴档位特征部工作的弹簧档位特征部；所述滚动轴的端部还设置有转轴转动信号发生部，所述转轴转动信号发生部连接有配合其工作的光电传感器；所述滚动轴另一端设置有导向块，所述导向块下方设置有弹性件，所述弹性件下方设置有PCB板，所述弹性件被按压之后会连通PCB板上的线路实现信号导通。

上述技术方案中，优选地，所述滚动轴上设置有限位凹槽，所述滚轮内设置有限位凸条，所述限位凸条配合所述限位凹槽将所述滚轮限位安装在所述滚动轴上。

上述技术方案中，优选地，所述滚动轴上设置有凸环，所述凸环设置有缺口，所述缺口和所述限位凹槽位置对应，所述滚动轴上设置有内滚轮，所述内滚轮上设置有卡钩和卡槽，所述卡槽内设置有所述限位凸条，所述卡钩卡住所述凸环使得该内滚轮固定在所述滚动轴上并随其一起转动，所述内滚轮将所述滚轮固定安装在所述滚动轴上并随其一起转动。

上述技术方案中，优选地，所述支撑弹片设置有支撑块和承压块，所述框架设置有第一安装部，所述第一安装部内安装有所述支撑弹片，所述第一安装部设置有顶块和压板，所述压板压着所述承压块，所述顶块顶住所述支撑块。

上述技术方案中，优选地，所述转轴转动信号发生部为圆周状分布的齿形光栅，光线穿过所述齿形光栅作用在光电传感器上产生信号，光电传感器再将信号传输至控制芯片。

上述技术方案中，优选地，所述框架上设置有第二安装部，所述第二安装部内安装有所述导向块。

本发明结构简单可靠，制造方便成本低，可同步实现滚轮的滚动信号识别和滚轮垂直方向的按压信号识别，并且能够提供机械手感反馈和按压机械手感反馈。

附图说明

图1是本发明结构剖视示意图。

图2是本发明滚动轴和支撑弹片装配示意图。

图3是本发明支撑弹片结构示意图。

图4是本发明结构示意图。

图5是本发明滚动轴和滚轮装配示意图。

图6是本发明滚动轴和内滚轮装配示意图。

图7是本发明主要零部件装配结构示意图。

图8是本发明下压后结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：如图1至图8所示，一种滚轮运动识别装置，包括滚动轴2和安装在滚动轴2上的滚轮4，所述滚动轴2安装于框架1上，所述滚动轴2一端设置有转轴档位特征部21，所述滚动轴2的该端部套设有支撑弹片3，所述支撑弹片3上设置有配合所述转轴档位特征部21工作的弹簧档位特征部31；所述滚动轴2的端部还设置有转轴转动信号发生部24，所述转轴转动信号发生部24连接有配合其工作的光电传感器；所述滚动轴2另一端设置有导向块6，所述导向块6下方设置有弹性件7，所述弹性件7下方设置有PCB板8，所述弹性件7被按压之后会连通PCB板上的线路实现信号导通。

所述滚动轴2上设置有限位凹槽22，所述滚轮4内设置有限位凸条41，所述限位凸条41配合所述限位凹槽22将所述滚轮4限位安装在所述滚动轴2上。

所述滚动轴2上设置有凸环23，所述凸环23设置有缺口231，所述缺口231和所述限位凹槽22位置对应，所述滚动轴2上设置有内滚轮5，所述内滚轮5上设置有卡钩51和卡槽52，所述卡槽52内设置有所述限位凸条41，所述卡钩51卡住所述凸环23使得该内滚轮5固定在所述滚动轴2上并随其一起转动，所述内滚轮5将所述滚轮4固定安装在所述滚动轴2上并随其一起转动。

所述支撑弹片3设置有支撑块32和承压块33，所述框架1设置有第一安装部13，所述第一安装部13内安装有所述支撑弹片3，所述第一安装部13设置有顶块131和压板132，所述压板132压着所述承压块33，所述顶块131顶住所述支撑块32。

所述转轴转动信号发生部24为圆周状分布的齿形光栅，光线穿过所述齿形光栅作用在光电传感器上产生信号，光电传感器再将信号传输至控制芯片。

所述框架1上设置有第二安装部14，所述第二安装部14内安装有所述导向块6。

本装置能够实现滚轮的滚动信号识别和滚轮的垂直方向按压信号识别，并且还能够提供滚动机械手感反馈和按压机械手感反馈。

滚动方向手感实现是通过滚轮轴2一端部的转轴档位特征部21，配合支撑弹片3上的弹簧档位特征部31工作从而产生的。转轴档位特征部21可以是滚轮轴上加工形成的类似外花键的构造。弹簧档位特征部31则可以是支撑弹片3上的弹性夹片，弹性夹片夹在花键的凹槽处。当滚轮轴2转动的时候，弹性夹片夹在夹在花键上，随着花键的转动，该弹性夹片就会发生震动，从而提供了震动手感反馈。

本装置由支撑弹片3来提供变形量，档位手感设计在滚轮轴端上，可根据实际需要来设计调整档位数目及旋转扭矩。档位数目也即花键的齿数，旋转扭矩也可简单理解为弹性夹片夹紧力的大小。

在支撑弹片3上设置有支撑块32和承压块33，这两个构造的主要作用就是配合框架1工作，实现支撑弹片3的固定安装。在框架1上设置了顶块131和压板132。在安装的时候，支撑弹片3放在第一安装部13处，支撑块32压在顶块131上，然后压板132又压在承压块33上，因此，第一安装部13就对支撑弹片3实现了固定安装。

本装置在滚轮轴2上安装了滚轮4。在滚轮轴2上设置有限位凹槽22，配合滚轮4内部的限位凸条41，从而初步将滚轮4安装至指定位置。

在滚轮轴2上还设置有凸环23，为了方便安装滚轮4安装至指定位置，在凸环23上设置了缺口231，且缺口231的位置和限位凹槽22的位置相对应，因此，限位凸条41能够顺利通过凸环23。为了能够将滚轮4固定在指定位置，本装置还在滚轮轴2上设置了内滚轮5。内滚轮5内设置了卡钩51，卡钩51卡住凸环23，从而使得内滚轮5稳固安装在滚轮轴2上。内滚轮5上设置有卡槽52，卡槽52配合限位凸条41工作，从而对滚轮4进行了限位。经过上述的设置，本装置的滚轮4就稳固的安装在滚动轴2上了，并且能够和滚动轴2一起转动。

本装置在滚动轴2的端部设置有转轴转动信号发生部24，该转轴转动信号发生部24可以简化为圆周状分布的齿形光栅。光线穿过该齿形光栅，作用于光电传感器上，会使得光电传感器工作产生信号。在滚动轴2转动的时候，齿形光栅也会转动。在齿形光栅转动时，其圆周状分布的齿会阻挡光线，使其无法穿过齿形光栅作用在光电传感器上，此时光电传感器就无法接收到光信号。然后齿形光栅继续转动，该齿有不再阻挡光线，此时光线就又能作用于光电传感器上了。在滚动轴2不断转动的时候，光线会脉冲式地作用于光电传感器上，从而使其产生相关联的电信号，传送至控制芯片。经过上述的设置，本装置就能够实现滚动信号识别功能了。

本装置的框架1设置有第二安装部14，在第二安装部14内安装了导向块6。导向块6在第二安装部14的限制下，可进行上下位移。在导向块6的下方安装有弹性件7，该弹性件7可以是橡胶垫，也可以是其他的弹性零件，弹性件7下方就是PCB板。导向块6上设置圆孔，滚动轴2的一端穿过圆孔。当滚动轴2的这一端被按下的时候，滚动轴2带动导向块6一起向下移动。弹性件7在导向块6的作用下，就发生了形变，并且弹性件7的底部会压在PCB板上，从而使得PCB板上的金属盘相连，这样，就实现了信号导通，也即是下压的信号识别功能完成了。

本装置的滚动轴2的一端在按压方向上处于静止状态，另一端压在导向块6，然后导向块6再压在弹性件7上。滚动轴2的该端部，穿过导向块6并可以在导向块6的孔中绕轴心转动。

本装置将滚轮的滚动运动和按压运动集成在一起，并能够实现手感反馈的功能，本方案的结构相对于现有的技术，节约了大量的空间，可使用在汽车方向盘开关或其他空间小，功能要求多的区域，为这些区域的开关安装提供了一种有效的优化解决方案。本装置通过柔性支撑的设计方式，来实现滚轮的轴向滚动和径向按压。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

本发明结构简单可靠，制造方便成本低，可同步实现滚轮的滚动信号识别和滚轮垂直方向的按压信号识别，并且能够提供机械手感反馈和按压机械手感反馈。

Claims (6)

1.一种滚轮运动识别装置，包括滚动轴（2）和安装在滚动轴（2）上的滚轮（4），所述滚动轴（2）安装于框架（1）上，其特征在于：所述滚动轴（2）一端设置有转轴档位特征部（21），所述滚动轴（2）的该端部套设有支撑弹片（3），所述支撑弹片（3）上设置有配合所述转轴档位特征部（21）工作的弹簧档位特征部（31）；所述滚动轴（2）的端部还设置有转轴转动信号发生部（24），所述转轴转动信号发生部（24）连接有配合其工作的光电传感器；所述滚动轴（2）另一端设置有导向块（6），所述导向块（6）下方设置有弹性件（7），所述弹性件（7）下方设置有PCB板（8），所述弹性件（7）被按压之后会连通PCB板上的线路实现信号导通。

2.根据权利要求1所述的一种滚轮运动识别装置，其特征在于：所述滚动轴（2）上设置有限位凹槽（22），所述滚轮（4）内设置有限位凸条（41），所述限位凸条（41）配合所述限位凹槽（22）将所述滚轮（4）限位安装在所述滚动轴（2）上。

3.根据权利要求2所述的一种滚轮运动识别装置，其特征在于：所述滚动轴（2）上设置有凸环（23），所述凸环（23）设置有缺口（231），所述缺口（231）和所述限位凹槽（22）位置对应，所述滚动轴（2）上设置有内滚轮（5），所述内滚轮（5）上设置有卡钩（51）和卡槽（52），所述卡槽（52）内设置有所述限位凸条（41），所述卡钩（51）卡住所述凸环（23）使得该内滚轮（5）固定在所述滚动轴（2）上并随其一起转动，所述内滚轮（5）将所述滚轮（4）固定安装在所述滚动轴（2）上并随其一起转动。

4.根据权利要求1所述的一种滚轮运动识别装置，其特征在于：所述支撑弹片（3）设置有支撑块（32）和承压块（33），所述框架（1）设置有第一安装部（13），所述第一安装部（13）内安装有所述支撑弹片（3），所述第一安装部（13）设置有顶块（131）和压板（132），所述压板（132）压着所述承压块（33），所述顶块（131）顶住所述支撑块（32）。

5.根据权利要求1所述的一种滚轮运动识别装置，其特征在于：所述转轴转动信号发生部（24）为圆周状分布的齿形光栅，光线穿过所述齿形光栅作用在光电传感器上产生信号，光电传感器再将信号传输至控制芯片。

6.根据权利要求1所述的一种滚轮运动识别装置，其特征在于：所述框架（1）上设置有第二安装部（14），所述第二安装部（14）内安装有所述导向块（6）。