CN110010400B - 车载旋钮开关 - Google Patents
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Abstract
一种车载旋钮开关，其特征在于包括面板、基座、支撑座、支撑座、旋转支架、旋钮、后端盖、基板总成及档位销，基座，设于前述面板下端，该基座包括本体部及与前述的面板连接的连接部，前述的本体部与连接部通过溃缩筋相连，前述溃缩筋断裂后，前述本体部相对面板能下移；旋转支架设于前述支撑座上并能带动支撑座一起绕自身的中心轴线旋转；旋钮能旋转地设于前述面板的导向腔内并与前述旋转支架连接。采用内置溃缩结构，减少了开关的外部占用空间，溃缩后保证了开关功能的可操作控制，从而保证了汽车的运行安全性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种开关，尤其涉及一种车用的旋钮开关，可以用于切换驾驶模式等。
背景技术
汽车使用驾驶模式开关，大部分通过旋钮的操作来切换驾驶模式，操作更方便。布置安装在开关总成上的旋钮必须是凸出的，通常都安装的较牢固，无法缩进。在发生汽车行驶碰撞事故时，凸起的旋钮有可能对汽车乘员产生人身伤害，现有的驾驶模式开关安全性还有待提高。
因此，国标GB11552-2009要求4.1.5标准要求：当这些构件凸出仪表板表面的高度超过9.5mm时，用一直径不大于50mm的平端压头，在其上施加378N的向前纵向水平力，这些构件应能缩回仪表或脱落。当缩回时，其凸出高度应在9.5mm以下；当脱落时，在原来位置上不得留下高度超过9.5mm的危险凸出物。
为符合国际标准，技术人员进行了结构上的改良，参考专利号为ZL201420826894.5的中国实用新型专利《可溃缩式旋钮开关》(授权公告号为CN204303641U)，该专利的Ω型弹簧，固定转轴在旋钮内,当旋钮受到外力时,Ω型弹簧会张开,旋钮会缩入箱体内，实现溃缩功能。
还可以参考专利号为ZL 201621428021.4的中国实用新型专利《汽车驾驶模式开关总成》(授权公告号为CN206271577U)该专利中的旋钮组件在受到大力冲击时，对应配合的易断弹性卡扣受力断裂，力量传导到空洞下方的易断溃缩筋也受力断裂，使得旋钮组件下沉溃缩到开关内部，溃缩的旋钮组件不再凸出，能够在一定程度上降低对乘员的伤害，提高了驾驶模式开关总成的安全性
根据现有以溃断线路板为目的的溃缩结构都可以满足汽车安全法规要求，但是所存在的缺陷：1、开关在溃缩后的操作功能完全丧失，造成汽车不能根据驾驶员需要继续正常运行，阻断驾乘人员在车祸后的逃生机会；2、开关在溃缩过程简单粗暴，直接断裂不具缓冲持续吸能的作用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种受力溃缩后仍然可继续工作的车载旋钮开关。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种车载旋钮开关，其特征在于包括
面板，具有中空的导向腔；
基座，设于前述面板下端，该基座包括本体部及与前述的面板连接的连接部，前述的本体部与连接部通过溃缩筋相连，前述溃缩筋断裂后，前述本体部相对面板能下移；
支撑座，能旋转地设于前述的基座上并下端面具有环形布置的档位纹，该支撑座下端围绕档位纹的外周设有遮光片；
旋转支架，设于前述支撑座上并能带动支撑座一起绕自身的中心轴线旋转；
旋钮，能旋转地设于前述面板的导向腔内并与前述旋转支架连接；
后端盖，设于前述基座的下端；
基板总成，设于前述后端盖的上端口并位于支撑座下方，该基板总成上至少设有光电开关，该光电开关具有接收端和发射端，前述的遮光片能切换地停留于前述接收端和发射端之间以将光电开关的光传导切断；以及
档位销，弹性地设于前述基座上并具有向上伸出，该档位销与前述档位纹相配合实现档位控制。
为提高开关的防水效果，所述旋钮的外周与面板的导向腔之间具有引流间隙，所述的基板总成上端面覆盖有防水胶片，所述基座的本体部上具有透光孔并面板具有引流槽，该引流槽与防水胶片的上面形成引流通道，前述透光孔能将引流间隙掉落下来的流体汇集到引流槽内而排到车载旋钮开关的外部。
为保证溃缩后旋钮的可操作性，所述本体部的上端延伸有配合部，该配合部上具有防脱卡扣，所述面板的下端内壁与前述配合部紧配配合，并且，所述面板开设有与前述防脱卡扣配合的卡孔，初始状态下，前述的防脱卡扣位于卡孔的上端，发生溃缩后，前述的防脱卡扣位于卡孔的下端。
进一步，所述面板的周向外壁形成有端口向下的导向槽，对应地，所述基座外壁具有与前述导向槽配合的导向筋。
进一步为实现氛围灯的装配，提高开关档次，所述的基板总成上设有氛围灯，所述旋转支架外周设有导光件，该导光件包括下端靠近氛围灯设置的凸缘部及位于旋钮下方的环形部，前述凸缘部两侧形成有尖部，该尖部与凸缘部之间形成夹角。
考虑到导光件的装配后的牢固性和定位准确性，所述导光件的外周具有凸筋，对应地，所述基座上端面具有供前述凸筋定位设置的安装槽。
进一步，所述的支撑座包括底部的转盘部及凸设于转盘部中间的筒体部，该转盘部的底部形成所述的档位纹，所述基座的中部具有凸起的柱形部，靠近柱形部的下端设有卡脚，前述的筒体部套设于柱形部上并能旋转，前述的卡脚将转盘部的上端面卡牢限制支撑座脱离基座。
旋转支架与支撑座的装配结构优选如下设置：所述筒体部的侧壁上开设有卡槽及端口朝上的定位槽，所述筒体部的上端具有凸起的定位柱，对应的，所述旋转支架中空形成内腔，该内腔上具有连接桥，该连接桥上开设有与前述定位柱装配的定位通孔，所述旋转支架的内侧具有与前述卡槽卡接配合的连接卡扣及与前述定位槽定位配合的定位凸部。
进一步，所述本体部的周向布置有多个溃缩孔，每个溃缩孔内通过溃缩筋连接有连接部，每个连接部通过连接构件与面板连接。
进一步，所述面板靠近导向腔设有多个设置孔，对应每个设置孔一侧设有能透光的模式字符，所述基板总成上设有单片机、出线接口及受控于单片机的模式指示灯和字符照明灯，前述的每个设置孔内设有对应的导光条，而导光条的下端则靠近模式指示灯布置，字符照明灯发出的光线在能从对应的模式字符上透出。
与现有技术相比，本发明的优点在于：旋钮在收到378N的向下纵向垂直旋钮方向的力时，旋钮的力传递给基座，此时设置在基座上的溃缩筋断裂，设在面板上的导向腔的导向作用下基座整体向下运动，基座的防脱卡扣拉着支撑座、旋转支架、旋钮以及装配在基座上的其他部件一起向下运动，这种内置溃缩结构，减少了开关的外部占用空间，溃缩后保证了开关功能的可操作控制，从而保证了汽车的运行安全性和稳定性。
附图说明
图1为实施例结构示意图。
图2为实施例放大剖视图。
图3为实施例分解图。
图4为图1中面板的放大反面视图。
图5为图3中基板总成的放大视图。
图6为图5中基板总成的反面视图。
图7为图3中旋转支架另一视角的放大图。
图8为图3中支撑座另一视角的放大图。
图9为图3中基座的放大图。
图10为图9中基座的反面视图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1、图2和图3所示，本实施例中的车载旋钮开关包括面板1、基座6、支撑座5、旋转支架3、旋钮2、后端盖10、基板总成9、导光件4、档位销7及防水胶片8。结合图4所示，面板1具有中空的导向腔11，面板1的周向外壁形成有端口向下的导向槽14。
结合图9所示，基座6设于面板1下端，基座6包括本体部67及与面板1连接的连接部66本体部67与连接部66通过溃缩筋68相连，溃缩筋68断裂后，本体部67相对面板1能下移；具体地，本体部67的周向布置有多个溃缩孔6c，每个溃缩孔6c内通过溃缩筋68连接有连接部66，每个连接部66通过连接构件与面板1连接。后端盖10设于基座6的下端。基座6外壁具有与导向槽14配合的导向筋64。基座6的中部具有凸起的柱形部65，靠近柱形部65的下端设有卡脚6b。
结合图8所示，支撑座5能旋转地设于基座6上并下端面具有环形布置的档位纹54，该支撑座5下端围绕档位纹54的外周设有遮光片53；支撑座5包括底部的转盘部52及凸设于转盘部52中间的筒体部51，该转盘部52的底部形成档位纹54，筒体部51套设于柱形部65上并能旋转，卡脚6b将转盘部52的上端面卡牢限制支撑座5脱离基座6。
旋转支架3设于支撑座5上并能带动支撑座5一起绕自身的中心轴线旋转；旋钮2能旋转地设于面板1的导向腔11内并与旋转支架3连接。具体地，旋转支架3的上的具有卡接通孔31，对应地，旋钮2的内侧具有与卡接通孔31连接配合的卡接凸块21(如图3所示)。旋钮2表面设置有凸起的手感纹，旋钮2的表面采用电镀或喷漆等表面处理来增强旋钮的高端感。
结合图5和图6所示，基板总成9设于后端盖10的上端口并位于支撑座5下方，该基板总成9上设有光电开关91，该光电开关91具有接收端911和发射端912，遮光片53能切换地停留于接收端911和发射端912之间以将光电开关91的光传导切断；基板总成9上还设有单片机95、出线接口96及受控于单片机95的模式指示灯93和字符照明灯94。
支撑座5上波浪形的档位纹54的波谷位置与档位销7的半球形头部相接触，旋钮2在不被操作的状态下，遮光片53停留在光电开关91的中间，将光电开关91的光传导切断；反之，则光电开关91打开。
档位销7通过弹簧71弹性地设于基座6上并具有向上伸出，该档位销7与档位纹54相配合实现档位控制。基座6上具有供弹簧71和档位销7设置的安装腔体69(见图9所示)。
防水胶片8覆盖与基板总成9的上端面，防水胶片8向下延伸设置有凸起的限位柱81，限位柱81与基板总成9上的通孔97配合实现定位，防水胶片8具有发光的局部位置采用透视窗的结构让光可以局部穿透防水胶片8。
旋钮2的外周与面板1的导向腔11之间具有引流间隙23(见图1所示)，结合图10所示，基座6的本体部67上具有透光孔6a并面板1具有引流槽60，该引流槽60与防水胶片8的上面形成引流通道，透光孔6a能将引流间隙23掉落下来的流体汇集到引流槽60内而排到车载旋钮开关的外部。
本体部67的上端延伸有配合部62，该配合部62上具有防脱卡扣63，面板1的下端内壁与配合部62紧配配合，并且，面板1开设有与防脱卡扣63配合的卡孔15，初始状态下，防脱卡扣63位于卡孔15的上端，发生溃缩后，防脱卡扣63位于卡孔15的下端。
基板总成9上设有氛围灯92，旋转支架3外周设有导光件4，该导光件4包括下端靠近氛围灯92设置的凸缘部41及位于旋钮2下方的环形部43，凸缘部41两侧形成有尖部42，该尖部42与凸缘部41之间形成夹角。导光件4的外周具有凸筋44，对应地，基座6上端面具有供凸筋44定位设置的安装槽61。
旋转支架3与支撑座5的安装结构如下：筒体部51的侧壁上开设有卡槽56及端口朝上的定位槽57，筒体部51的上端具有凸起的定位柱55，结合图7，旋转支架3中空形成内腔，该内腔上具有连接桥33，该连接桥33上开设有与定位柱55装配的定位通孔34，旋转支架3的内侧具有与卡槽56卡接配合的连接卡扣35及与定位槽57定位配合的定位凸部36。
面板1靠近导向腔11设有多个设置孔13，对应每个设置孔13一侧设有能透光的模式字符12，每个设置孔13内设有对应的导光条16，而导光条16的下端则靠近模式指示灯93布置，字符照明灯94发出的光线在能从对应的模式字符12上透出。
将车载旋钮开关应用到全地形控制开关上。
档位切换的工作原理：驾驶员根据不同的路况来转动全地形控制开关的旋钮进行档位切换选择，此时旋钮带动旋转支架和支撑座转动，支撑座上波浪形的档位纹发生转动切换，档位销的半球形头部从档位纹的波谷位置运动至波峰位置，再从波峰位置运动至波谷位置，由于档位销只能在基座的安装腔内做上下运动，所以装配在档位销内的弹簧先被压缩后释放，所以操作力经历了从增大到减小的过程，即旋钮完成一次手感档位的切换，同时遮光片也在被旋转的过程中进行切换，此时光电开关经历从切断到导通再到被切断，光电信号被传递给单片机，单片机再通过连接端口将信号输出给整车电器系统，从而实现整车地形模式的切换，此时整车电气系统将所处的模式状态通过连接端口反馈给单片机，单片机将信号进行处理后将原来模式的指示灯熄灭，点亮全地形开关对应模式的指示灯。
氛围灯原理的实现：氛围灯通过导光件将3颗冰蓝色灯光的氛围灯导射到旋钮的手感纹区域，增加氛围效果。
防水原理的实现：根据国家标准QC/T 198-2014汽车用开关通用技术条件，由于全地形控制开关一般装配在副仪表板位置，所以通常情况需要满足的防水等级为IP53，当外来水淋到旋钮位置，经引流间隙隙进入到全地形控制开关的内部，通过基座的引流通道将水自然流到开关的外部，由于防水胶片把基板总成上表面全包围起来，避免了水进到基板总成上，保证了基板总成上的电子元器件的正常工作。
溃缩原理的实现：，全地形控制开关的档位切换的相关部件没有受到影响，保证了汽车在碰撞后的功能可操作性。
Claims (9)
1.一种车载旋钮开关，其特征在于包括
面板(1)，具有中空的导向腔(11)；
基座(6)，设于前述面板(1)下端，该基座(6)包括本体部(67)及与前述的面板(1)连接的连接部(66)，前述的本体部(67)与连接部(66)通过溃缩筋(68)相连，前述溃缩筋(68)断裂后，前述本体部(67)相对面板(1)能下移；
支撑座(5)，能旋转地设于前述的基座(6)上并下端面具有环形布置的档位纹(54)，该支撑座(5)下端围绕档位纹(54)的外周设有遮光片(53)；
旋转支架(3)，设于前述支撑座(5)上并能带动支撑座(5)一起绕自身的中心轴线旋转；
旋钮(2)，能旋转地设于前述面板(1)的导向腔(11)内并与前述旋转支架(3)连接；
后端盖(10)，设于前述基座(6)的下端；
基板总成(9)，设于前述后端盖(10)的上端口并位于支撑座(5)下方，该基板总成(9)上至少设有光电开关(91)，该光电开关(91)具有接收端(911)和发射端(912)，前述的遮光片(53)能切换地停留于前述接收端(911)和发射端(912)之间以将光电开关(91)的光传导切断；以及
档位销(7)，弹性地设于前述基座(6)上并具有向上伸出，该档位销(7)与前述档位纹(54)相配合实现档位控制；
所述本体部(67)的上端延伸有配合部(62)，该配合部(62)上具有防脱卡扣(63)，所述面板(1)的下端内壁与前述配合部(62)紧配配合，并且，所述面板(1)开设有与前述防脱卡扣(63)配合的卡孔(15)，初始状态下，前述的防脱卡扣(63)位于卡孔(15)的上端，发生溃缩后，前述的防脱卡扣(63)位于卡孔(15)的下端。
2.根据权利要求1所述的车载旋钮开关，其特征在于所述旋钮(2)的外周与面板(1)的导向腔(11)之间具有引流间隙(23)，所述的基板总成(9)上端面覆盖有防水胶片(8)，所述基座(6)的本体部(67)上具有透光孔(6a)并面板(1)具有引流槽(60)，该引流槽(60)与防水胶片(8)的上面形成引流通道，前述透光孔(6a)能将引流间隙(23)掉落下来的流体汇集到引流槽(60)内而排到车载旋钮开关的外部。
3.根据权利要求1所述的车载旋钮开关，其特征在于所述面板(1)的周向外壁形成有端口向下的导向槽(14)，对应地，所述基座(6)外壁具有与前述导向槽(14)配合的导向筋(64)。
4.根据权利要求1所述的车载旋钮开关，其特征在于所述的基板总成(9)上设有氛围灯(92)，所述旋转支架(3)外周设有导光件(4)，该导光件(4)包括下端靠近氛围灯(92)设置的凸缘部(41)及位于旋钮(2)下方的环形部(43)，前述凸缘部(41)两侧形成有尖部(42)，该尖部(42)与凸缘部(41)之间形成夹角。
5.根据权利要求4所述的车载旋钮开关，其特征在于所述导光件(4)的外周具有凸筋(44)，对应地，所述基座(6)上端面具有供前述凸筋(44)定位设置的安装槽(61)。
6.根据权利要求1所述的车载旋钮开关，其特征在于所述的支撑座(5)包括底部的转盘部(52)及凸设于转盘部(52)中间的筒体部(51)，该转盘部(52)的底部形成所述的档位纹(54)，所述基座(6)的中部具有凸起的柱形部(65)，靠近柱形部(65)的下端设有卡脚(6b)，前述的筒体部(51)套设于柱形部(65)上并能旋转，前述的卡脚(6b)将转盘部(52)的上端面卡牢限制支撑座(5)脱离基座(6)。
7.根据权利要求6所述的车载旋钮开关，其特征在于所述筒体部(51)的侧壁上开设有卡槽(56)及端口朝上的定位槽(57)，所述筒体部(51)的上端具有凸起的定位柱(55)，对应的，所述旋转支架(3)中空形成内腔，该内腔上具有连接桥(33)，该连接桥(33)上开设有与前述定位柱(55)装配的定位通孔(34)，所述旋转支架(3)的内侧具有与前述卡槽(56)卡接配合的连接卡扣(35)及与前述定位槽(57)定位配合的定位凸部(36)。
8.根据权利要求1所述的车载旋钮开关，其特征在于所述本体部(67)的周向布置有多个溃缩孔(6c)，每个溃缩孔(6c)内通过溃缩筋(68)连接有所述的连接部(66)，每个连接部(66)通过连接构件与面板(1)连接。
9.根据权利要求1所述的车载旋钮开关，其特征在于所述面板(1)靠近导向腔(11)设有多个设置孔(13)，对应每个设置孔(13)一侧设有能透光的模式字符(12)，所述基板总成(9)上设有单片机(95)、出线接口(96)及受控于单片机(95)的模式指示灯(93)和字符照明灯(94)，前述的每个设置孔(13)内设有对应的导光条(16)，而导光条(16)的下端则靠近模式指示灯(93)布置，字符照明灯(94)发出的光线在能从对应的模式字符(12)上透出。
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