CN115440528A - 一种拉压旋钮开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种拉压旋钮开关，至少包括底座、拉压旋转组件、弹性组件、插件线路板；通过在旋钮支架的套设部的外圆面上设置可以上拉和下压的挡位槽，并在底座圆筒部的外壁上沿其周向设有若干沿径向延伸的导向圆柱筒，以及在每一导向圆柱筒内设置与挡位槽相互配合的弹性组件，使得旋钮支架在上下滑动的过程中，弹性组件中的弹头在压缩弹簧的作用下，随着挡位槽的位置变化，从而产生开关手感，为客户带来很好的使用体验。

Description

一种拉压旋钮开关

技术领域

本发明涉及控制开关领域，涉及一种拉压旋钮开关。

背景技术

随着科学技术的不断更新，人们对生活品质的追求，传统家用电器对外观要求简洁时尚，迫使电子集成化越来越高，其中的开关控制尤为突出。现有技术中大多圆形旋钮开关是较为常用的一种开关控制产品，如在跑步机、划船器、家用生活电器、智能家居、汽车空调控制器等产品上均有应用。其通过旋转旋钮或按动旋钮内的按键，将信号传递给线路板，以实现设备的位置及方向的调整、开启或关闭等功能。按压旋钮开关由于其内部零件繁多，整体结构复杂，安装加工较为不便，生产成本高，同时中间带屏幕部分的下压结构经常出现明显的晃动现象，影响操控稳定性，降低用户使用体验。

发明内容

(一)本发明所要解决的技术问题

为了解决上述现有技术中的不足，本发明提供了一种拉压旋钮开关，通过在旋钮支架的套设部的外圆面上设置可以上拉和下压的挡位槽，并在底座圆筒部的外壁上沿其周向设有若干沿径向延伸的导向圆柱筒，以及在每一导向圆柱筒内设置与挡位槽相互配合的弹性组件，使得旋钮支架在上下滑动的过程中，弹性组件中的弹头在压缩弹簧的作用下，随着挡位槽的位置变化，从而产生开关手感，为客户带来很好的使用体验。

(二)本发明为解决技术问题所采用的技术方案具体如下：

一种拉压旋钮开关，包括底座、拉压旋转组件、弹性组件、插件线路板、编码器，其特征在于：

--所述底座，包括一底部开口并具有容纳空间的基座壳体和一形成在所述基座壳体顶面中心处的圆筒部，且所述圆筒部的底部开口与所述基座壳体的容纳空间连通；

所述圆筒部的外壁上沿其周向设有若干沿径向延伸的导向圆柱筒，每一所述导向圆柱筒内设有一所述弹性组件，每一所述弹性组件均包括一弹头、一弹簧和一堵盖，所述堵盖固定设置在所述导向圆柱筒的外端，所述弹簧设置在所述弹头与堵盖之间，在所述弹簧的弹性力作用下，所述弹头的头部伸入至所述圆筒部的内腔中；

--所述插件线路板，装配固定在所述底座的基座壳体内；

--所述编码器，固定设置在所述插件线路板上，并与所述插件线路板电性连接，包括一可转动的环形筒体，所述环形筒体同心设置在所述底座的圆筒部内，所述环形筒体转动至不同的周向位置而产生不同的位置信号，并将所述位置信号传输至所述插件线路板；

--所述拉压旋转组件，至少包括一装饰旋钮套圈、一按键盖板、一旋钮支架和一旋转支架，其中，

所述旋转支架整体为一筒状部件，固定套设在所述编码器的环形筒体的外圆面上；

所述旋钮支架，包括一套设部和一形成在所述套设部的上端并在径向外边缘处形成有向上翻边的环状安装部，所述套设部可上下滑动地套设在所述底座的圆筒部的内壁与所述旋转支架的外圆面之间，且所述套设部的外圆面上沿高度方向设有多个环形挡位槽，每一所述弹性组件中的弹头的头部伸入所述环形挡位槽中，所述套设部上下滑动时，所述弹头的头部可沿所述套设部外圆面上的环形挡位槽滑动；

所述按键盖板，整体为一带有向下翻边的盖板，所述按键盖板通过其向下的翻边套设安装在所述旋钮支架的环状安装部的上翻边的外壁上；所述装饰旋钮套圈固定设置在所述按键盖板的下翻边的外壁上。

本发明的拉压旋钮开关，其工作原理为：当通过所述装饰旋钮套圈转动所述按键盖板时，所述拉压组件随之一起转动，继而带动所述编码器的环形筒体随之转动，所述环形筒体转动至不同的周向位置而产生不同的位置信号，并将所述位置信号传输至所述插件线路板；当所述按键盖板受力上下移动时，带动所述旋钮支架、滑块随之一起沿所述旋转支架的环形筒体的外壁上下运动，弹性组件中的弹头在压缩弹簧的作用下，随着挡位槽的位置变化，从而产生开关手感，为客户带来很好的使用体验。

优选地，所述底座的底部开口处装配设置一盖板。

优选地，所述编码器的环形筒体的环形区域内至少布置有LED光源组件、霍尔器件，所述LED光源组件、霍尔器件以电性连接方式固定设置在所述插件线路板上；所述拉压旋钮开关还包括随动组件，所述随动组件至少包括一挡光体、一导光体、一屏幕组件和一滑块，其中，

所述滑块，包括一第一插入部和一形成在所述第一插入部上端的第一盘状安装部，其中，所述第一插入部以可上下滑动的方式插设在所述编码器的环形筒体内，且所述第一插入部下端的内壁上形成有若干向内延伸的凸起，每一所述凸起上对应设置一所述磁性元件，当所述滑块上下滑动时，各所述磁性元件随之上下运动，以改变所述霍尔器件上部的磁场大小，所述霍尔器件通过磁场变化判定开关位置；

所述导光体，包括一第二插入部和一形成在所述第二插入部的上端并在径向外边缘处形成有向上翻边的第二盘状安装部，其中，所述第二插入部固定插设在所述第一插入部内，所述第二盘状安装部贴靠固定在所述第一盘状安装部中；

所述挡光体，包括一第三插入部和一形成在所述第三插入部上端的安装面板，其中，所述第三插入部固定插设在所述第二插入部内，所述安装面板贴靠固定在所述第二盘状安装部中，且所述安装面板的顶面上设置有屏幕安装槽；

所述屏幕组件，包括一屏幕面板，所述屏幕面板适配安装在所述挡光体的安装面板上的屏幕安装槽中，并与所述插件线路板电性连接。

进一步地，所述按键盖板正对所述屏幕面板的区域设置为可透光的显示区，所述按键盖板正对所述导光体的第二盘状安装部的翻边顶面的区域设置为可透光的光圈，其它区域不透光。当所述按键盖板受力上下移动时，在所述滑块下端磁性器元件作用下，所述插件线路板上对应的霍尔器件导通，此时，所述LED光源组件在所述插件线路板的控制下处于发光状态，所述LED光源组件发射的光线射入所述编码器的环形筒体内，在所述挡光体的作用下，光线沿着所述导光体引导至由所述按键盖板的光圈射出而形成为呼吸灯；并且此时，所述插件线路板将所述编码器产生的位置信号输出到所述屏幕组件。

优选地，所述按键盖板的下翻边的内壁通过卡扣和筋条结构配合安装在所述旋钮支架的环状安装部的上翻边的外壁上。

优选地，所述弹性组件的弹头与所述旋钮支架套设部外面的挡位槽相配合，当所述旋钮支架受力上下滑动时，所述挡位槽通过其挡位变化挤压所述弹性组件运动产生开关上下的挡位感，当所述旋钮支架不受力时，通过所述弹性组件的弹力使所述旋钮支架稳定在固定位置。

优选地，所述滑块的第一插入部的下端外周通过均匀布置的筋条与所述编码器的环形筒体的内孔壁上设置的导槽进行包括上区段、中区段、下区段的三区段分区段配合，其中：在上区段和下区段中，所述滑块上的筋条与编码器上的导槽均竖直配合；在中间区段中，所述滑块上的筋条与编码器上的导槽呈倾斜配合。

优选地，所述屏幕组件的屏幕面板通过双面胶粘部件粘贴在所述挡光体的安装面板上的屏幕安装槽中。

优选地，所述随动组件在按键盖板和旋钮支架之间随旋钮支架上下运动不旋转，所述按键盖板上的光圈与显示区之间设置有一圈圆环筋，所述挡光体的安装面板的上端面上设置有凹槽，所述圆环筋与凹槽配合摩擦运动，所述旋钮支架上端平面内设置有一圈均匀分布的弹性凸台与滑块下平面弹性接触。

优选地，所述旋转支架通过卡扣结构紧固套设在所述编码器的环形筒体的外圆面上。

优选地，所述底座导向圆柱上均匀设置有多个弹性组件，插件线路板通过螺栓及定位柱。

(三)同现有技术相比，本发明的有益技术效果

本发明提供的拉压旋钮开关外观简洁时尚、集成度高、容易清洁打理；同时采用霍尔器件极大增强产品的实用寿命，使用挡位槽结构设计为拉压结构提供手感，大大提升了用户使用体验。

附图说明

图1为本发明的拉压旋钮开关的整体结构示意图；

图2为本发明的拉压旋钮开关的结构分解示意图；

图3为本发明的拉压旋钮开关的结构剖视图；

图4为本发明的拉压旋钮开关中呼吸灯和显示区示意图。

图5为本发明的拉压旋钮开关中按键内部结构示意图。

图6为本发明的拉压旋钮开关中挡光体结构示意图。

图7为本发明的拉压旋钮开关中旋钮支架结构示意图。

附图标记说明：

装饰旋钮套圈1，按键盖板2，屏幕组件3，双面胶粘部件4，挡光体5，导光体6，滑块7，旋钮支架8，旋转支架9，底座10，磁性元件11，插件线路板12，编码器12-1，螺钉13，盖板14，弹头15，弹簧16，堵盖17。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。

如图1-7所示，本发明的防水按压旋钮开关，包括底座10、盖板14、导光体6、按键盖板2、旋钮支架8、拉压旋转组件、随动组件、弹性组件、屏幕组件3、磁性元件11、插件线路板12。插件线路板12装配设置在底座10内，盖板14装配设置在底座11下部，屏幕组件3通过电性能排线与插件线路板12电性连接；旋转支架9可转动地设置在编码器12-1上，旋钮支架8设置在旋转支架9上，按键2设置在旋钮支架8上，拉压组件既可在旋转支架9内上下滑动，又可随旋转支架9的转动而同步转动；其中，编码器12-1，固定设置在插件线路板12上，并与插件线路板12电性连接，包括一可转动的环形筒体，环形筒体转动至不同的周向位置而产生不同的位置信号，并将位置信号传输至插件线路板11；环形筒体的环形区域内还至少布置有LED光源组件、霍尔器件，它们以电性连接方式固定设置在插件线路板12上，当磁性元件11随滑块7运动时，霍尔器件上部的磁场变化，通过磁场的变化识别插件线路板12上对应的开关导通。

本发明的拉压旋钮开关中，底座10，包括一底部开口并具有容纳空间的基座壳体和一形成在基座壳体顶面中心处的圆筒部，且圆筒部的底部开口与基座壳体的容纳空间连通；圆筒部的外壁上沿其周向设有若干沿径向延伸的导向圆柱筒，每一导向圆柱筒内设有一组弹性组件，每一弹性组件均包括一弹头15、一弹簧16和一堵盖17，弹簧16设置在弹头15与堵盖17之间，在弹簧16的作用下，弹头15的头部伸入圆筒部的内腔中。

随动组件包括一挡光体5、一导光体6、一屏幕组件3和一滑块7，其中，滑块7，包括一第一插入部和一形成在第一插入部上端的第一盘状安装部，其中，第一插入部以可上下滑动的方式插设在编码器11-1的环形筒体内，且第一插入部下端的内壁上形成有向内凹的槽用于放置磁性元件11，当随动组件随拉压组件上下滑动时，磁性元件11也随着上下运动；导光体6，包括一第二插入部和一形成在第二插入部的上端并在径向外边缘处形成有向上翻边的第二盘状安装部，导光体6整体坐落设置在滑块7内，其中，第二插入部固定插设在第一插入部内，第二盘状安装部贴靠固定在第一盘状安装部中；挡光体5，包括一第三插入部和一形成在第三插入部上端的安装面板，挡光体5整体坐落设置在导光体6内，其中，第三插入部固定插设在第二插入部内，安装面板贴靠固定在第二盘状安装部中，且安装面板的顶面上设置有屏幕安装槽；屏幕组件3，包括一屏幕面板和一与屏幕面板连接的电性能排线，其中，屏幕面板适配安装在挡光体5的安装面板上的屏幕安装槽中，电性能排线穿过挡光体5的安装面板与插件线路板11电性连接。

本发明的拉压旋钮开关中，拉压组件包括一装饰旋钮套圈1、一按键盖板2、一旋钮支架8，其中，旋钮支架8，包括一套设部和一形成在套设部的上端并在径向外边缘处形成有向上翻边的环状安装部，套设部上下滑动套设在旋转支架9的环形筒体的外圆面上，套设部外圆面上设置一圈挡位槽，挡位槽上下部与底座10上圆筒密切配合可上下滑动，环状安装部向上的翻边与按键盖板2卡扣固定装配，随动组件在按键盖板2和旋钮支架8之间各元件之间在结构上布置为运动不干涉的方式；按键盖板2，整体为一带有向下翻边的盖板，按键盖板2通过其向下的翻边插设安装在旋钮支架8的环状安装部的上翻边的外壁上，装饰旋钮套圈1固定设置在按键盖板2的下翻边的外壁上；且安装后，按键盖板2的底面凸筋2-1压在挡光体5的安装面板的顶面凹槽5-1内；且按键盖板2正对屏幕面板的区域设置为可透光的显示区，按键盖板2正对导光体6的第二盘状安装部的翻边顶面的区域设置为可透光的光圈，其它区域不透光。

本发明的拉压旋钮开关中，当通过装饰旋钮套圈1转动按键盖板2时，拉压组件随之一起转动，继而带动编码器12-1的环形筒体随之转动，环形筒体转动至不同的周向位置而产生不同的位置信号，并将位置信号传输至插件线路板11；当按键盖板2受力上下移动时，带动旋钮支架8、屏幕组件3、挡光体5、导光体6、滑块7、磁性元件11随之一起沿旋转支架9的环形筒体的内孔壁上下运动，在磁性元件11作用下，插件线路板12上对应霍尔器件接触导通，此时，LED光源组件在插件线路板12的控制下处于发光状态，LED光源组件发射的光线射入编码器12-1的环形筒体内，在挡光体5的作用下，光线沿着导光体6引导至由按键盖板2的光圈射出而形成为呼吸灯；并且此时，插件线路板12将编码器12-1产生的位置信号，通过电性能排线输出到屏幕组件3。

本发明的拉压旋钮开关中，所述弹性组件，包括一弹头15、一弹簧16、一堵盖17，所述底座10，包括一底部插件线路板安装位和一包含安装所述弹性组件的导向圆柱。

更加具体地，参照图1-7，本发明的拉压旋钮开关中，插件线路板12上布置有编码器12-1和控制ic及电阻电容；在编码器内孔位置布置LED、霍尔器件，用于呼吸光圈提供光源和拉压开关信号。

拉压组件包括装饰旋钮套圈1、按键盖板2、旋钮支架8，装饰旋钮套圈1通过卡扣固定在按键盖板2上，旋钮支架8套设部的挡位槽外圆沿底座10上部的圆筒内壁可上下滑动及旋转，套设部的内圆沿旋钮支架9外圆槽内上下滑动；旋转支架9通过三个卡扣与编码器的外圆紧密连接，通过旋转支架9带动编码器12-1转动从而实现调节功能。

随动组件包括挡光体5、导光体6、屏幕组件3和滑块7，导光体6的设计要考虑导光均匀性设计，再通过防呆结构和过盈配合设置在滑块7内部防止导光体6晃动，挡光体5设置在导光体内部，通过卡扣与滑块7紧密连接，挡光体5上端内槽通过双面胶粘部件4固定屏幕组件3，这样就能保证整个随动组件是一个整体，随动组件的中空结构方便屏幕组件3排线的通过；随动组件设置在按键盖板2和旋钮支架8之间，在旋钮支架8内设置有一圈均匀分布的弹性凸起8-1，其与随动组件滑块7下平面接触，按键盖板2内的凸筋2-1压紧随动组件挡光体5保证随动组件在拉压组件内无晃动；装上旋钮支架8后，再把随动组件装配在插件线路板的编码器12-1内，滑块7下端外周通过均匀布置的筋条和编码器12-1内孔壁上设置的槽进行分区段配合，区段的上区段和下区段中滑块7上的筋条和编码器12-1上的槽均竖直配合，中间区段中滑块7上的筋条和编码器12-1上的槽呈倾斜配合，这样保证整个随动组件在编码器12-1内可以上下滑动。屏幕组件3与插件线路板12电性连接。

3组弹性组件装配在底座10上，弹头15与底座10上弹头孔配合，通过弹簧16、堵盖17的弹力使弹头15与旋钮支架8套设部外圆上的挡位槽8-2始终贴合接触且可相互滑动；具体地，通过旋钮支架8套设部外圆上设置上拉挡位槽8-2和下压挡位槽8-2的位置变化使弹头15压缩弹簧16的压缩量变化，从而产生开关手感。

当拉压组件上下移动带动随动组件及安装在滑块7下端的磁性元件11上下运动，使插件线路板12上霍尔器件上部的磁场变化，通过磁场变化使霍尔器件产生不同的信号量从而实现开关功能。

按键盖板2表面处理，通过喷涂镭雕工艺使表面只有显示区域和光圈能透光。按键盖板2的结构参考图5所示，在其内部屏显和光圈之间设置圆形凸筋2-1与随动组件上挡光体5凹槽接触，随动组件通过旋钮支架8的弹性凸起8-1弹力使按键2与随动组件始终接触。随动组件滑块7下端的筋条插在编码器内孔的筋槽内，这样保证拉压组件只可带动随动组件上下滑动，不可随拉压组件转动。

综上，实现旋钮开关自带呼吸灯和显示的拉拔下压功能，同时采用非接触式霍尔器件，保证了产品的性能，提高了旋钮开关的使用寿命和安全性。同时整个产品的结构设计也非常合理紧凑，每个零部件均起多个作用，减少了零部件，节约了成本。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的范围之内。

Claims (7)

1.一种拉压旋钮开关，包括底座(10)、拉压旋转组件、弹性组件、插件线路板(12)、编码器(12-1)，其特征在于：

--所述底座(10)，包括一底部开口并具有容纳空间的基座壳体和一形成在所述基座壳体顶面中心处的圆筒部，且所述圆筒部的底部开口与所述基座壳体的容纳空间连通；

所述圆筒部的外壁上沿其周向设有若干沿径向延伸的导向圆柱筒，每一所述导向圆柱筒内设有一所述弹性组件，每一所述弹性组件均包括一弹头(15)、一弹簧(16)和一堵盖(17)，所述堵盖(17)固定设置在所述导向圆柱筒的外端，所述弹簧(16)设置在所述弹头(15)与堵盖(17)之间，在所述弹簧(16)的弹性力作用下，所述弹头(15)的头部伸入至所述圆筒部的内腔中；

--所述插件线路板(12)，装配固定在所述底座(10)的基座壳体内；

--所述编码器(12-1)，固定设置在所述插件线路板(12)上，并与所述插件线路板(12)电性连接，包括一可转动的环形筒体，所述环形筒体同心设置在所述底座(10)的圆筒部内，所述环形筒体转动至不同的周向位置而产生不同的位置信号，并将所述位置信号传输至所述插件线路板(12)；

--所述拉压旋转组件，至少包括一装饰旋钮套圈(1)、一按键盖板(2)、一旋钮支架(8)和一旋转支架(9)，其中，

所述旋转支架(9)整体为一筒状部件，固定套设在所述编码器(12-1)的环形筒体的外圆面上；

所述旋钮支架(8)，包括一套设部和一形成在所述套设部的上端并在径向外边缘处形成有向上翻边的环状安装部，所述套设部可上下滑动地套设在所述底座(10)的圆筒部的内壁与所述旋转支架(9)的外圆面之间，且所述套设部的外圆面上沿高度方向设有多个环形挡位槽(8-2)，每一所述弹性组件中的弹头(15)的头部伸入所述环形挡位槽(8-2)中，所述套设部上下滑动时，所述弹头(15)的头部可沿所述套设部外圆面上的环形挡位槽(8-2)滑动；

所述按键盖板(2)，整体为一带有向下翻边的盖板，所述按键盖板(2)通过其向下的翻边套设安装在所述旋钮支架(8)的环状安装部的上翻边的外壁上；所述装饰旋钮套圈(1)固定设置在所述按键盖板(2)的下翻边的外壁上。

2.根据权利要求1所述的拉压旋钮开关，其特征在于：所述底座(10)的底部开口处装配设置一盖板(14)。

3.根据权利要求1所述的拉压旋钮开关，其特征在于：所述编码器(12-1)的环形筒体的环形区域内至少布置有LED光源组件、霍尔器件，所述LED光源组件、霍尔器件以电性连接方式固定设置在所述插件线路板(12)上；所述拉压旋钮开关还包括随动组件，所述随动组件至少包括一挡光体(5)、一导光体(6)、一屏幕组件(3)和一滑块(7)，其中，

所述滑块(7)，包括一第一插入部和一形成在所述第一插入部上端的第一盘状安装部，其中，所述第一插入部以可上下滑动的方式插设在所述编码器(12-1)的环形筒体内，且所述第一插入部下端的内壁上形成有若干向内延伸的凸起，每一所述凸起上对应设置一所述磁性元件(11)，当所述滑块(7)上下滑动时，各所述磁性元件(11)随之上下运动，以改变所述霍尔器件上部的磁场大小，所述霍尔器件通过磁场变化判定开关位置；

所述导光体(6)，包括一第二插入部和一形成在所述第二插入部的上端并在径向外边缘处形成有向上翻边的第二盘状安装部，其中，所述第二插入部固定插设在所述第一插入部内，所述第二盘状安装部贴靠固定在所述第一盘状安装部中；

所述挡光体(5)，包括一第三插入部和一形成在所述第三插入部上端的安装面板，其中，所述第三插入部固定插设在所述第二插入部内，所述安装面板贴靠固定在所述第二盘状安装部中，且所述安装面板的顶面上设置有屏幕安装槽；

所述屏幕组件(3)，包括一屏幕面板，所述屏幕面板适配安装在所述挡光体(5)的安装面板上的屏幕安装槽中，并与所述插件线路板(12)电性连接。

4.根据权利要求3所述的拉压旋钮开关，其特征在于：所述按键盖板(2)正对所述屏幕面板的区域设置为可透光的显示区，所述按键盖板(2)正对所述导光体(6)的第二盘状安装部的翻边顶面的区域设置为可透光的光圈，其它区域不透光。

5.根据权利要求1所述的拉压旋钮开关，其特征在于：所述按键盖板(2)的下翻边的内壁通过卡扣和筋条结构配合安装在所述旋钮支架(8)的环状安装部的上翻边的外壁上。

6.根据权利要求1所述的拉压旋钮开关，其特征在于：所述随动组件在按键盖板(2)和旋钮支架之间随旋钮支架(8)上下运动时不旋转，所述按键盖板(2)上的光圈与显示区之间设置有一圈圆环筋(2-1)，所述挡光体(5)的安装面板的上端面上设置有凹槽(5-1)，所述圆环筋与凹槽配合摩擦运动，所述旋钮支架(8)上端平面内设置有一圈均匀分布的弹性凸台(8-1)与滑块(7)下平面弹性接触。

7.根据权利要求1所述的拉压旋钮开关，其特征在于：所述旋转支架(9)通过卡扣结构紧固套设在所述编码器(12-1)的环形筒体的外圆面上。

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