CN110176373A - 旋钮调节开关 - Google Patents

Abstract

本发明属于开关技术领域，具体涉及旋钮调节开关，包括壳体组件、调节旋钮、驱动组件和编码器，编码器与调节旋钮滑动连接，壳体组件包括开关面板，开关面板上开设有旋钮伸缩口，调节旋钮设于旋钮伸缩口并且具有缩回状态以及探出旋钮伸缩口以供人手操作的探出状态，调节旋钮在缩回状态时其外露表面与所述开关面板的外表面拟合，驱动组件包括步进电机、与步进电机连接的螺杆和与螺杆连接的传动件，其中，步进电机通过所述螺杆、所述传动件来驱动调节旋钮往复运动于缩回状态和探出状态，实现了调节旋钮在未使用状态下可以与开关面板做平，提高了使用的协调性。

Description

旋钮调节开关

技术领域

本发明属于开关技术领域，更具体地说，是涉及一种旋钮调节开关。

背景技术

现有技术中，旋钮调节开关的调节旋钮在开关面板上凸起设置，调节旋钮不能进行收缩到与开关面板相平齐，这样，在使用时容易出现整体不协调的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋钮调节开关，以解决现有技术中存在调节旋钮不能轴向伸缩的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种旋钮调节开关，用于控制用电电器，包括：

壳体组件，包括开关底壳和与所述开关底壳相扣合的开关面板，所述开关面板上开设有旋钮伸缩口；

调节旋钮，设于所述旋钮伸缩口，所述调节旋钮具有缩回状态以及探出所述旋钮伸缩口以供人手操作的探出状态，所述调节旋钮在所述缩回状态时其外露表面与所述开关面板的外表面拟合；

驱动组件，包括设置于开关底壳内的步进电机和与所述步进电机连接并由所述步进电机驱动而转动的螺杆，所述螺杆的延伸方向与所述旋钮伸缩口的开设方向平行，所述驱动组件还包括与所述螺杆连接的传动件，所述传动件还与所述调节旋钮连接并开设有与所述螺杆螺纹连接的螺槽；

编码器，包括与所述用电电器电连接并用于控制所述用电电器的器件主体部以及装配于所述器件主体部并随所述调节旋钮转动的器件转动部，所述器件转动部在所述旋钮伸缩口开设方向与所述调节旋钮滑动连接；

其中，所述步进电机通过所述螺杆、所述传动件来驱动所述调节旋钮往复运动于所述缩回状态和所述探出状态。

进一步地，所述调节旋钮与所述传动件之间通过卡扣结构连接。

进一步地，所述旋钮调节开关还包括套接所述传动件的定向套筒。

进一步地，所述传动件的外轮廓为矩形，所述定向套筒开设有滑动槽，所述滑动槽具有与所述传动件的外轮廓相匹配的矩形轮廓。

进一步地，所述传动件的外轮廓为三角形，所述滑动槽具有与所述传动件的外轮廓相匹配的三角形轮廓。

进一步地，所述定向套筒的周侧至少开设有一个凸条，所述编码器的内腔至少开设有与所述凸条相匹配的卡槽，所述凸条置于所述卡槽内。

进一步地，所述旋钮调节开关还包括光感应控制器，所述光感应控制器能够检测人手是否靠近所述开关面板，并且当人手靠近所述开关面板时发出控制信号，所述步进电机在所述光感应控制器发出控制信号时旋转。

进一步地，所述旋钮调节开关还包括按键控制器，所述按键控制器能够检测所述开关面板上的按键操作，并发出控制信号，所述步进电机在所述按键控制器发出控制信号时旋转。

进一步地，所述旋钮调节开关还包括控制模块，所述控制模块与所述步进电机进行电连接，所述控制模块用于向所述步进电机发送脉冲信号并驱动所述步进电机旋转，所述调节旋钮的伸缩距离随着所述控制模块的脉冲信号量的增大而增加。

进一步地，所述旋钮调节开关还包括显示模块，所述显示模块设置于所述开关面板上，所述显示模块能够显示所述调节旋钮与所述编码器配合调节后的参数数值。

本发明提供的的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的旋钮调节开关能够实现调节旋钮在开关面板上进行伸缩运动，使用时调节旋钮凸出于开关面板，对开关进行调节后，调节旋钮缩回与开关面板相平齐的状态，不仅使调节旋钮与开关面板做平，避免了使用时出现整体不协调的情况，而且运动方式灵活，人性化程度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的旋钮调节开关的侧视图；

图2为本发明实施例提供的旋钮调节开关沿A-A方向的剖视图；

图3为本发明实施例提供的旋钮调节开关的爆炸示意图；

图4为本发明实施例提供的螺杆与传动件配合连接的爆炸示意图；

图5为本发明实施例提供的旋钮调节开关的正视图。

其中，图中各附图标记：

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“上”、“下”、、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1至图4，现对本发明提供的旋钮调节开关进行说明。旋钮调节开关，用于控制用电电器，用电电器可以是烤箱、微波炉或者是收音机。

该旋钮调节开关包括壳体组件100、调节旋钮200、驱动组件300以及编码器500。

壳体组件100包括开关底壳110和与开关底壳110相扣合的开关面板120，开关面板120上开设有旋钮伸缩口121。

调节旋钮200设于旋钮伸缩口121，调节旋钮200具有缩回状态以及探出旋钮伸缩口121以供人手操作的探出状态，调节旋钮200在缩回状态时其外露表面与开关面板120的外表面拟合，具体地，调节旋钮200的形状为圆形设置，旋钮伸缩口121的形状也为圆形设置，旋钮伸缩口121与调节旋钮200的形状相匹配，调节旋钮200与旋钮伸缩口121之间具有适当的间隙，该调节旋钮200于旋钮伸缩口121中恰好能伸出。

驱动组件300包括设置于开关底壳110内的步进电机310和与步进电机310连接并由步进电机310驱动而转动的螺杆320，螺杆320的延伸方向与旋钮伸缩口121的开设方向平行，驱动组件300还包括与螺杆320连接的传动件330，传动件330还与调节旋钮200连接并开设有与螺杆320螺纹连接的螺槽，采用步进电机310具有较好的位置精度和运动重复性，通过施加适当的电脉冲指令，将电脉冲转化为不连续的机械运动，并且旋转的角度和圈数与脉冲数成正比，电机的响应仅由数字输入脉冲确定，因而可以采用开环控制，电机的结构比较简单而且控制成本。

编码器500包括与用电电器电连接并用于控制用电电器的器件主体部以及装配于器件主体部并随调节旋钮200转动的器件转动部，器件转动部在旋钮伸缩口121开设方向与调节旋钮200滑动连接。

其中，步进电机310通过螺杆320、传动件330来驱动调节旋钮200往复运动于缩回状态和探出状态。

本发明提供的调节旋钮200开关，与现有技术相比，现有技术中的旋钮开关通常凸设于开关面板120的外表面，旋钮不能收缩到与开关面板120相平齐的状态，因此在与其他面板一起并排安装时会突显，整体不协调。通过在旋钮开关中增加步进电机310、螺杆320和传动件330，传动件330套设于螺杆320的周侧并且开设有与螺杆320螺纹连接的螺槽，传动件330的端部又与调节旋钮200相连接，步进电机310的旋转轴带动螺杆320进行旋转运动，传动件330将螺杆320的旋转运动转变为线性伸缩运动，从而带动调节旋钮200在开关面板120上探出和缩回，实现了用电电器在非使用状态下调节旋钮200可以做到与开关面板120平齐，调节旋钮200开关具有更好的整体协调性。

进一步地，请参阅图2，调节旋钮200与传动件330之间通过卡扣结构连接，调节旋钮200的内表面的周侧至少还设有一个卡扣件210，该卡扣件210朝向传动件330的方向延伸为条状，具体地，卡扣件210为三个并且间距大小相同，传动件330靠近调节旋钮200侧面的一端凸设有连接环332，连接环332与传动件330一体成型，该卡扣件210卡接于连接环332靠近步近电机一侧的侧壁上，卡扣件210与连接环332间隙连接，当传动件330抵接于调节旋钮200的内表面并且开始推动调节旋钮200做线性伸出运动时，卡扣件210于连接环332的侧壁壁面上不产生受力，当步进电机310接受到反向的脉冲信号，电机反向旋转，并带动调节旋钮200做线性收缩运动时，卡扣件210于连接环332的侧壁壁面上将产生受力，将卡扣件210与连接环332间隙连接能够使传动件330带动调节旋钮200的带动方式变得简单、有效，不需要固定连接就能带动调节旋钮200进行伸缩运动，降低了加工难度并且减少成本。

在本发明提供的另一种具体实施方式中，该传动件330与调节旋钮200进行磁吸连接，通过磁吸的连接方式带动调节旋钮200在旋钮伸缩口121中做伸缩运动，结构简单、可靠性好。

进一步地，请参阅图3，旋钮调节开关还包括套接于传动件330的定向套筒400，定向套筒400与传动件330滑动连接，通过在螺杆320的周侧套设定向套筒400，使得传动件330不会出现前后方向的晃动，螺杆320带动传动件330传动时，传动件330能保持较为平稳的线性伸缩运动，该定向套筒400的设置还能保护传动件330，使传动件330不容易受到外界空气或者水渍的腐蚀而生锈，并且避免了传动件330与定向套筒400的滑接面受到损伤从而影响传动件330的轴向线性伸缩运动。定向套筒400还具有另一个作用，传动件330通过定向套筒400的限位将螺杆320旋转的力矩转换成线性伸缩运动，实现了传动件330带动调节旋钮200在旋钮伸缩口121中的探出和缩回。

进一步地，传动件330的外轮廓为矩形，定向套筒400开设有滑动槽，滑动槽具有与传动件330的外轮廓相匹配的矩形轮廓。通过将传动件330置于滑动槽内，使得传动件330与定向套筒400滑动连接，传动件330于滑动槽内可实现线性伸缩运动，传动件330与滑动槽的摩擦系数较小，传动件330较容易在滑动槽中进行滑动，并且传动件330始终不会脱离滑动槽。将定向套筒400的滑动槽的轮廓和传动件330的轮廓都设为矩形，因为矩形体具有边角定位的特性，可以限制传动件330在定向套筒400内进行轴向滑动，传动件330只能在定向套筒400内进行线性伸缩运动，并且矩形轮廓的设计具有容易制造的优势。

进一步地，传动件330的外轮廓为三角形，滑动槽具有与传动件330的外轮廓相匹配的三角形轮廓。三角形的轮廓设计同样能限制传动件330在定向套筒400中的轴向滑动，并且容易制造。

进一步地，请继续参阅图2，定向套筒400的周侧至少开设有一个凸条410，编码器500的内腔至少开设有与凸条410相匹配的卡槽510，凸条410置于卡槽510内。具体地，定向套筒400开设有四个凸条410，各个凸条410等间距设于定向套筒400的周侧，卡槽510在编码器500内腔内周向分布，同样地，卡槽510具有四个并且卡槽510的长度与凸条410的长度大小相同，卡槽510的宽度与凸条410的宽度大小相同，安装时，定向套筒400上的凸条410从编码器500靠近步进电机310的一端对位安装至卡槽510中，当旋钮调节开关进行参数调节时，需要调节旋钮200在编码器500上做旋转运动，编码器500此时不能发生轴向运动，通过凸条410与卡槽510之间的相互配合，限制编码器500的轴向运动。

进一步地，旋钮调节开关还包括光感应控制器，光感应控制器能够检测人手是否靠近开关面板，并且当人手靠近开关面板时发出控制信号，步进电机在光感应控制器发出控制信号时旋转。通过设置光感应控制器，在光源充足的情况下，可以检测开关面板120上光线的射入量，当开关面板120上光线射入量突然小于上一时刻的光线射入量时，表明人手在此时刻靠近了开关面板120，此时，光感应控制器会向控制模块发送控制信号。

进一步地，旋钮调节开关还包括按键控制器和开设于开关面板上的按键区域，按键控制器能够检测开关面板上的按键操作，并发出控制信号，步进电机在所述按键控制器发出控制信号时旋转。

优选地，开关面板上的按键区域700采用电容式触摸按键，并且该电容式触摸按键的按键区域700采用的材料可以是玻璃、聚苯乙烯、PVC或者树脂玻璃等，总之保证该按键区域700绝缘的材料均在考虑范围之内，电容式感应触摸按键可以穿透绝缘材料外壳20mm(玻璃、塑料等等)以上，准确无误地侦测到手指的有效触摸保证了产品的灵敏度、稳定性、可靠性等不会因环境条件的改变或长期使用而发生变化，并具有防水和强抗干扰能力，超强防护，超强适应温度范围。

其中，按键区域700中的任何一个电容式触摸按键与大地可构成一个感应电容，在周围环境不变的情况下，该感应电容值是一个固定不变的微小值。当有人体手指靠近电容式触摸按键时，人体手指与大地构成的感应电容并联电容式触摸按键与大地构成的感应电容，会使总感应电容值增加。按键控制器能够检测该感应电容数值的变化，当检测到感应电容数值变大后，表明外界的操作者在按键区域700中进行了按键操作，此时，按键感应驱动模块会向控制模块发送控制信号。

进一步地，旋钮调节开关还包括控制模块，控制模块与步进电机进行电连接，控制模块用于向步进电机发送脉冲信号并驱动步进电机旋转。控制模块的脉冲信号的信号量大小可以设定，控制模块预先设定好一定的脉冲信号后，步进电机310根据该脉冲信号量的大小决定旋转的圈数的多少，调节旋钮200在开关面板120上探出的距离与脉冲信号量的大小成正比。该控制模块还能发送相反的脉冲信号，实现步进电机310的反转，并且使调节旋钮200缩回至与开关面板120相平齐的拟合状态。

在本实施例中，控制模块还可以随时记录当前控制模块向驱动电机发送的脉冲信号量的大小，当旋钮在进行探出运动时旋钮调节开关突然断电并且重新上电后控制模块给到步进电机的脉冲信号不是从零开始，而是控制模块发送给步进电机在断电前行程未完成的脉冲量，同理，当旋钮在进行缩回运动时，旋钮调节开关突然断电并且重新上电后控制模块发送给步进电机的脉冲量为断电前步进电机行程未完成的脉冲量，保证了重新上电后的调节旋钮可以维持系统设定的行程，而不会造成过多伸出或过多收缩的现象。

进一步地，请参阅图5，旋钮调节开关还包括显示模块600，显示模块600设置于开关面板120上，显示模块600能够显示调节旋钮与编码器500配合调节后的参数数值。

本发明所提供的旋钮调节开关的工作原理为：当控制模块接收到光感应或按键感应并且经过光感应控制器或按键控制器发出的控制信号后，控制模块则向步进电机310发送一定量脉冲信号(脉冲信号量可以设定)，步进电机310收到脉冲信号时带动螺杆320做旋转运动，而与螺杆320连接的传动件330利用定向套筒400的限位作用将旋转的力矩转换成线性伸缩运动，与传动件330卡接的调节旋钮200随之做线性伸缩运动，脉冲信号停止则步进电机310运动也停止，调节旋钮200自然在某一个点停止。其中，不同的脉冲信号可以控制步进电机310不同方向旋转，再由螺杆320带动传动件330实现伸缩运动。传动件330的运动仅为线性伸缩运动，在线性伸缩运动的同时调节旋钮200不会脱离与编码器500的连接，当调节旋钮200伸出最高点时(旋钮与编码器500不脱离的连接极限)用户可以通过360°旋转调节旋钮200正反方向来进行调节温度的高与低、亮度的暗与亮以及音量的大或小。而编码器500在系统配置里面每一刻度都可以定义为一个单位数值，这个数值可大可小，从而实现精度调节，具体数值可由显示模块600显示出来。在系统里规定时间内无人操作时或者无人靠近面板时，控制模块会给步进电机310发送脉冲信号，步进电机310将自行运动，将调节旋钮200收缩回到原始位置。当有人靠近或者随意按某个按键时，调节旋钮200将又自动升起。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.旋钮调节开关，用于控制用电电器，其特征在于，包括：

壳体组件，包括开关底壳和与所述开关底壳相扣合的开关面板，所述开关面板上开设有旋钮伸缩口；

调节旋钮，设于所述旋钮伸缩口，所述调节旋钮具有缩回状态以及探出所述旋钮伸缩口以供人手操作的探出状态，所述调节旋钮在所述缩回状态时其外露表面与所述开关面板的外表面拟合；

驱动组件，包括设置于开关底壳内的步进电机和与所述步进电机连接并由所述步进电机驱动而转动的螺杆，所述螺杆的延伸方向与所述旋钮伸缩口的开设方向平行，所述驱动组件还包括与所述螺杆连接的传动件，所述传动件还与所述调节旋钮连接并开设有与所述螺杆螺纹连接的螺槽；

编码器，包括与所述用电电器电连接并用于控制所述用电电器的器件主体部以及装配于所述器件主体部并随所述调节旋钮转动的器件转动部，所述器件转动部在所述旋钮伸缩口开设方向与所述调节旋钮滑动连接；

其中，所述步进电机通过所述螺杆、所述传动件来驱动所述调节旋钮往复运动于所述缩回状态和所述探出状态。

2.如权利要求1所述的旋钮调节开关，其特征在于，所述调节旋钮与所述传动件之间通过卡扣结构连接。

3.如权利要求1所述旋钮调节开关，其特征在于，所述旋钮调节开关还包括套接所述传动件的定向套筒。

4.如权利要求3所述的旋钮调节开关，其特征在于，所述传动件的外轮廓为矩形，所述定向套筒开设有滑动槽，所述滑动槽具有与所述传动件的外轮廓相匹配的矩形轮廓。

5.如权利要求4所述的旋钮调节开关，其特征在于，所述传动件的外轮廓为三角形，所述滑动槽具有与所述传动件的外轮廓相匹配的三角形轮廓。

6.如权利要求3所述的旋钮调节开关，其特征在于，所述定向套筒的周侧至少开设有一个凸条，所述编码器的内腔至少开设有与所述凸条相匹配的卡槽，所述凸条置于所述卡槽内。

7.如权利要求1至6中任一项所述的旋钮调节开关，其特征在于，所述旋钮调节开关还包括光感应控制器，所述光感应控制器能够检测人手是否靠近所述开关面板，并且当人手靠近所述开关面板时发出控制信号，所述步进电机在所述光感应控制器发出控制信号时旋转。

8.如权利要求1至6中任一项所述的旋钮调节开关，其特征在于，所述旋钮调节开关还包括按键控制器，所述按键控制器能够检测所述开关面板上的按键操作，并发出控制信号，所述步进电机在所述按键控制器发出控制信号时旋转。

9.如权利要求1至6中任一项述所述的旋钮调节开关，其特征在于，所述旋钮调节开关还包括控制模块，所述控制模块与所述步进电机进行电连接，所述控制模块用于向所述步进电机发送脉冲信号并驱动所述步进电机旋转，所述调节旋钮的伸缩距离随着所述控制模块的脉冲信号量的增大而增加。

10.如权利要求1至6中任一项述所述的旋钮调节开关，其特征在于，所述旋钮调节开关还包括显示模块，所述显示模块设于所述开关面板上,所述显示模块能够显示所述调节旋钮与所述编码器配合调节后的参数数值。