CN201853632U - 带八向开关的编码器 - Google Patents

Abstract

带八向开关的编码器，涉及电子元器件。包括滑动座、外壳、内本体、后盖、上本体及下本体，后盖与设置于滑动座之上的内支架上下扣接，将滑动座、挡位定位结构、轴向开关按压结构及编码结构组合成能滑动的一个整体滑动组件；定位柱能作正或负X方向、正或负Y方向滑动，及形成正或负第一象限的45度方向、正或负第二象限的135度方向的滑动，共构成“八向”。集编码、轴向开关及平面开关功能为一身，但操作柄只有一个，操作柄及轴芯有三种操作方式，并可产生三种功能：平推操作可平面向八个方向推动，并可自动复位；轴向操作按压，形成一轴向开关，可起到确认或功能转换作用；旋转操作方式，产生两组有时序差的方波信号，可起到调音、调频等作用。

Description

带八向开关的编码器 

技术领域

本实用新型涉及电子元器件。尤其指应用于家电、汽车音响领域的开关及编码器的组合。其能实现至少两组编码信号和多个开关功能的组合，且编码功能和开关功能相互独立，同时，八向开关的定位手感及归中性好。 

背景技术

对于编码功能和开关功能都存在的元件产品，现在市场上使用的有两种形式：1、一种是编码功能和开关功能分别独立在两个元件产品上，此种形式必然造成成本增加，并给最终使用者带来操作不便；2、另一种形式是将编码功能和开关功能简单地组装在一起，但编码功能和开关功能分别用不同的操作柄来控制，即一个产品上有两个操作柄。这种形式虽然现实了两种功能的合并，但严格的来讲只是把前一种形式上的两个产品间距缩小了而已。且这种方式的开关功能是靠内操作柄倾斜一定的角度来实现，故内、外操作柄之间需留有足够的间隙，从而影响产品的美观。这种靠操作柄倾斜一定的角度来实现开关功能的结构也造成了操作时的节奏感差，且各方向上的操作节奏感难以做到一致。 

随着社会的进步和发展，汽车已走进千家万户。汽车的功能也发生了极大的变化，尤其是汽车附加功能大量增加。随着汽车附加功能的增加，使原本就狭小的空间变得更小、操作界面也变得越来越复杂。在消费者对汽车的安全性及舒适性的要求越来越高的情形下，增加汽车的新功能、简化汽车的操作界面、增加汽车安全及空间舒适性成为汽车发展的趋势。由于汽车操作界面上的按键数量较多且功能单一，造成产品大型化(市场趋势是小型化)，布线的复杂化，外形的不美观等。 

实用新型内容

本实用新型旨在针对现有技术的上述不足和市场需求，推出带八向开关的编码器。八向开关带有八个平面方向推动开关、一个轴向(纵向)按压开关及旋转时可输出至少两组编码信号，八向开关产品的多功能、体积小及只有一个操作柄的特性，对设计者简化汽车的操作界面、美化外观及节约空间等起到至关重要的作用，并给最终使用者带来极大的方便。 

为此，本实用新型带八向开关的编码器采用如下技术方案： 

构造本实用新型带八向开关的编码器，包括： 

滑动座，滑动座呈凸台状，该滑动座由位于下部的座体及位于上部的轴套体组成，座体为没有底面的腔体，顺着轴套体的长度方向制有轴孔，所述轴孔与座体的腔体相通，轴芯从下而上穿过所述轴孔；座体的顶面上制有竖直方向的竖洞，在竖洞中自下而上依次安装弹簧和定位柱，定位柱的上端缘呈球面状；在座体的腔体中安装挡位定位结构、编码结构及轴向开关按压结构； 

外壳，为无底面的筒体，在其顶面的中央位置开制通孔，在顶面的筒内壁上制有球面状的A沉孔；滑动座设置于外壳内，并且滑动座的轴套体从该通孔中伸出，在滑动座的座体的竖洞中安装的定位柱的上端缘落入所述A沉孔并形成滑动配合接触，即定位柱的上端缘能被所述A沉孔定位又能在所述A沉孔中滑动； 

内本体，内本体的上表面制有B沉孔，内本体上包塑轴向开关内端子及编码内端子；所述轴向开关内端子的一端位于B沉孔中并作为轴向开关的动触片及静触片，所述轴向开关内端子的另一端伸出内本体；所述编码内端子的一端位于B沉孔中并作为与挡位定位结构的波动盘的底面包塑的编码电路片接触的刷子，所述编码内端子的另一端伸出内本体；所述轴向开关内端子及所述编码内端子各排列成一排，分别从内本体的两相对的边呈“八”字形张开伸出； 

后盖，相贴设置于内本体的底面，后盖的中央位置向下凸伸一凸部；后 盖与设置于滑动座的座体之上的内支架上下扣合或铆接，将位于内支架与后盖之间的滑动座、挡位定位结构、轴向开关按压结构及编码结构体组合成一个能滑动的整体滑动组件； 

上本体，其中央位置制有方形限位通孔穿过，上本体的上表面为平面状，该方形限位通孔的两侧的上本体的上表面各包塑或铆接一排接触片，其中一排接触片由多个彼此绝缘的轴向开关金属片排列而成，另一排由多个彼此绝缘的编码金属片排列而成，轴向开关金属片的另一端伸出上本体成为轴向开关外端子，编码金属片的另一端伸出上本体成为编码外端子；后盖位于上本体的上表面安装；内本体上的所述轴向开关内端子与所述轴向开关金属片接触，并在所述轴向开关外端子形成轴向开关的通或断；内本体上的所述编码内端子与所述编码金属片接触，并从所述编码外端子输出编码信号； 

下本体，位于上本体的下表面设置，下本体的上表面为平面状，下本体的上表面的中央位置设置呈“十”字交叉的、且在交叉部位呈上下相叠的上滑动块及下滑动块，上滑动块及下滑动块上顺着各自的长度方向开制长条形通孔；后盖的向下凸伸的凸部插套入上滑动块及下滑动块的所述长条形通孔中，并能使上滑动块沿下滑动块的所述长条形通孔滑动，能使下滑动块沿上滑动块的所述长条形通孔滑动；上本体的所述方形限位通孔的边长与上滑动块或下滑动块的长度匹配，上滑动块及下滑动块被定位于上本体的所述方形限位通孔中，以限制上滑动块及下滑动块的滑动路径；上滑动块上紧固安装上刷子，上刷子随上滑动块滑动，下滑动块上紧固安装下刷子，下刷子随下滑动块滑动，与上刷子及下刷子的滑动路径相对应，在下本体的上表面上包塑或铆接平面开关接触片，所述平面开关接触片由线性排列的彼此绝缘的平面开关金属片组成，各平面开关金属片的另一端伸出下本体并成为平面开关外端子，滑动体在上本体的上表面上滑动，后盖及其凸部跟随滑动，上滑动块或/和下滑动块同步滑动，上刷子或/和下刷子亦同步在平面开关接触片上滑动，使平面开关外端子形成通或断。 

对上述技术方案进行进一步描述： 

滑动座的座体的顶面上制有4个所述竖洞，4个所述竖洞分别位于一长方形或一正方形的4个顶点；在4个竖洞中自下而上依次安装弹簧和定位柱；与4个定位柱的位置相对应，在外壳的顶面的筒内壁上制有球面状的4个所述A沉孔。 

定位柱的上端缘在所述A沉孔中能够作正X方向或负X方向或正Y方向或负Y方向的滑动，或者，还能组合形成正第一象限的45度方向或负第一象限的45度方向或正第二象限的135度方向或负第二象限的135度方向的滑动，共构成本实用新型所称的“八向”。 

在内支架的上表面相贴设置能限止滑动座平面旋转的限位板。 

在外壳的上表面相贴设置外支架，外支架与外壳、上本体及下本体铆接或卡接，使外支架、外壳、所述整体滑动组件、上本体及下本体配装成整体。 

所述挡位定位结构包括弹片及所述波动盘，弹片为环状的金属片并铆接于滑动座的座体的腔体内，弹片的一直径的一端或两端制有定位凸；波动盘呈凸台状，顺着波动盘的长度方向即上下方向开制与轴芯的下端相匹配的轴孔，轴芯的下端插套地固设于该轴孔中，使波动盘随轴芯转动；在波动盘平台的上表面上制有起挡位作用的挡位齿，挡位齿呈径向，挡位齿间形成挡位凹，弹片上的定位凸随轴芯转动，从前一挡位凹落入下一挡位凹而定位，并在转动轴芯时有明显的定位手感。 

轴向开关按压结构包括按压座及轴向开关接触片，按压座相贴设置于波动盘的底面并能受到轴芯的按压，轴向开关接触片位于按压座的下方并能受到按压座的按压，轴向开关接触片位于内本体的B沉孔中并与轴向开关动触片呈可脱开的活动接触，与轴向开关静触片呈静止接触。 

本实用新型同现有技术相比，其有益效果在于： 

其一，集编码、轴向开关及平面开关功能为一身，但操作柄(即轴芯)却只有一个，实现了多种功能的组合及操作柄简化的统一。八向开关的操作柄有三种操作方式，并可产生三种功能。①、平推操作方式：柄可以平面向八个方向推动，并可以自动复位。八个方向推动产生八个开关(四个正方向 推动可产生四个单一的开关；四个夹角45度的推动，可以产生四组组合开关)。此操作可以起到选择、翻页等作用。②、轴向操作按压方式：柄的轴向按压可以产生一个开关。此操作可以起到确认或功能转换作用。③、旋转操作方式：柄在做360度旋转时，可以产生至少两组有时序差的方波信号。此操作可以起到调音、调频等作用。 

其二，把开关功能和编码功能有机的结合为一体，并使各功能相互独立。本实用新型的最大有难点是编码功能的输出，由于只有一个操作柄，在操作八向开关时，实现编码功能的所有组件都需跟着实操作柄一起运动，而编码功能最终输出端是不动的，把移动部分与固定部分有效的连接起来成为本实用新型的一个设计难点，经多次试验，本实用新型最终采用刷子接触方式成功的把这两部分连接起来。 

其三，八向开关推动手感好。由于采用弹簧、定位柱加球面沉孔的定位方式，故各方向的推动手感及推动距离可以得到很好的控制，推动力也可以很方便地做到多种选择，且这种定位方式的操作柄归中性也非常好。 

其四，给最终设计者简化操作界面、美化外观及节约空间等起到重要的作用；操作灵便，并给最终使用者带来极大的方便。 

其五，用途广，适用于音响、家电、汽车等产品上配装。 

附图说明

图1为本实用新型示意图之一。 

图2为本实用新型示意图之二。 

图3为本实用新型部件分列示意图。 

图4为内本体的示意图。 

图5为上刷子示意图。 

图6为下刷子示意图。 

图中：1、LED灯；2、外支架；3、外壳；4、限位板；5、内支架； 6、定位柱；7、弹簧；8、滑动座；81、座体；82、轴套体；83、轴孔；84、竖洞；9、弹片；91、定位凸；10、轴芯；11、波动盘；111、挡位齿；12、按压座；13、轴向开关接触片；14、内本体；141、轴向开关内端子；142、编码内端子；143、刷子；144、B沉孔；15、后盖；151、凸部；16、上本体；17、轴向开关金属片；18、编码金属片；19、轴向开关外端子；20、编码外端子；21、上滑动块；22、下滑动块；23、上刷子；24、下刷子；25、下本体；26、平面开关接触片；27、平面开关外端子；28、方形限位通孔。 

具体实施方式

下面，结合附图，介绍本实用新型的具体实施方式。 

如图1-6所示，本实用新型带八向开关的编码器，包括： 

滑动座8，滑动座8呈凸台状，该滑动座8由位于下部的座体81及位于上部的轴套体82组成，座体81为没有底面的腔体，顺着轴套体82的长度方向制有轴孔83，所述轴孔83与座体81的腔体相通，轴芯10从下而上穿过所述轴孔53；座体81的顶面上制有竖直方向的竖洞84，在竖洞84中自下而上依次安装弹簧7和定位柱6，定位柱6的上端缘呈球面状；在座体81的腔体中安装挡位定位结构、编码结构及轴向开关按压结构； 

外壳3，为无底面的筒体，在其顶面的中央位置开制通孔，在顶面的筒内壁上制有球面状的A沉孔；滑动座8设置于外壳3内，并且滑动座8的轴套体82从该通孔中伸出，在滑动座8的座体81的竖洞中安装的定位柱6的上端缘落入所述A沉孔并形成滑动配合接触，即定位柱6的上端缘能被所述A沉孔定位又能在所述A沉孔中滑动； 

内本体14，内本体14的上表面制有B沉孔144，内本体14上包塑轴向开关内端子141及编码内端子142；所述轴向开关内端子141的一端位于B沉孔144中，并作为轴向开关的动触片及静触片，所述轴向开关内端子141的另一端伸出内本体14；所述编码内端子142的一端位于B沉孔144中并作为与挡位定位结构的波动盘11的底面包塑的编码电路片接触的刷子143，所述 编码内端子142的另一端伸出内本体；所述轴向开关内端子141及所述编码内端子142各排列成一排，分别从内本体14的两相对的边呈“八”字形张开伸出； 

后盖15，相贴设置于内本体14的底面，后盖15的中央位置向下凸伸一凸部151；后盖15与设置于滑动座8的座体81之上的内支架5上下扣合或铆接，将位于内支架5与后盖15之间的滑动座8、挡位定位结构、轴向开关按压结构及编码结构组合成能滑动的整体滑动组件； 

上本体16，其中央位置制有方形限位通孔28穿过，上本体16的上表面为平面状，该方形限位通孔28的两侧的上本体16的上表面各包塑或铆接一排接触片，其中一排接触片由多个彼此绝缘的轴向开关金属片17排列而成，另一排由多个彼此绝缘的编码金属片18排列而成，轴向开关金属片17的另一端伸出上本体16成为轴向开关外端子19，编码金属片18的另一端伸出上本体16成为编码外端子20；后盖15位于上本体16的上表面安装；内本体14上的所述轴向开关内端子141与所述轴向开关金属片17接触，并在所述轴向开关外端子19形成轴向开关的通或断；内本体14上的所述编码内端子142与所述编码金属片18接触，并从所述编码外端子20输出编码信号； 

下本体25，位于上本体16的下表面设置，下本体25的上表面为平面状，下本体25的上表面的中央位置设置呈“十”字交叉的、且在交叉部位呈上下相叠的上滑动块21及下滑动块22，上滑动块21及下滑动块22上顺着各自的长度方向开制长条形通孔；后盖15的向下凸伸的凸部151插套入上滑动块21及下滑动块22的所述长条形通孔中，并能使上滑动块21沿下滑动块22的所述长条形通孔滑动，能使下滑动块22沿上滑动块21的所述长条形通孔滑动；上本体的所述方形限位通孔28的边长与上滑动块21或下滑动块22的长度匹配，上滑动块21及下滑动块22被定位于上本体16的所述方形限位通孔28中，以限制上滑动块21及下滑动块22的滑动路径；上滑动块21上紧固安装上刷子23，上刷子23随上滑动块21滑动，下滑动块22上紧固安装下刷子24，下刷子24随下滑动块22滑动，与上刷子23及下刷子24的滑动路径相 对应，在下本体25的上表面上包塑或铆接平面开关接触片26，所述平面开关接触片26由线性排列的彼此绝缘的平面开关金属片组成，各平面开关金属片的另一端伸出下本体25并成为平面开关外端子27，滑动体8在上本体16的上表面上滑动，后盖15及其凸部151跟随滑动，上滑动块21或/和下滑动块22同步滑动，上刷子23或/和下刷子亦同步在平面开关接触片26上滑动，使平面开关外端子27形成通或断。 

滑动座8的座体81的顶面上制有4个所述竖洞84，4个所述竖洞84分别位于一长方形或一正方形的4个顶点；在4个竖洞84中自下而上依次安装弹簧7和定位柱6；与4个定位柱6的位置相对应，在外壳3的顶面的筒内壁上制有球面状的4个所述A沉孔。 

定位柱6的上端缘在所述A沉孔中能够作正X方向或负X方向或正Y方向或负Y方向的滑动，还能组合形成正第一象限的45度方向或负第一象限的45度方向或正第二象限的135度方向或负第二象限的135度方向的滑动，共构成本实用新型所称的“八向”。 

在内支架5的上表面相贴设置能限止滑动座8平面旋转的限位板4，限位板4但可和滑动座8做平面移动。 

在外壳3的上表面相贴设置外支架2，外支架2与外壳3、上本体16及下本体25铆接或卡接，使外支架2、外壳3、所述整体滑动组件、上本体16及下本体25配装成整体。 

所述挡位定位结构包括弹片9及所述波动盘11，弹片9为环状的金属片并铆接于滑动座8的座体81的腔体内，弹片9的一直径的一端或两端制有定位凸91；波动盘11呈凸台状，顺着波动盘11的长度方向即上下方向开制与轴芯10的下端相匹配的轴孔，轴芯10的下端插套地固设于该轴孔中，使波动盘11随轴芯10转动；在波动盘11平台的上表面上制有起挡位作用的挡位齿111，挡位齿111呈径向，挡位齿11间形成挡位凹，弹片9上的定位凸91随轴芯10转动，从前一挡位凹落入下一挡位凹而定位，并在转动轴芯10时有明显的定位手感。 

轴向开关按压结构包括按压座12及轴向开关接触片13，按压座12相贴设置于波动盘11的底面并能受到轴芯10的按压，轴向开关接触片13位于按压座12的下方并能受到按压座12的按压，轴向开关接触片13位于内本体14的B沉孔144中并与轴向开关动触片呈可脱开的活动接触。当按压轴芯10时，轴芯10按压按压座12，按压座12按压轴向开关接触片13，轴向开关接触片13与轴向开关动触片及静触片接触，轴向开关导通；取消按压，轴向开关接触片13复位，与轴向开关动触片及静触片脱离，轴向开关断开。 

如图4所示，位于B沉孔144中的两组刷子143与波动盘11的底面包塑的编码电路片接触，形成两组有时序差的方波信号，作为两组编码信号最终从编码外端子20输出。 

在外壳3上还安装LED灯1作为背景照明。 

外支架1还设置安装脚，通过该安装脚将本实用新型方便地安装于使用本实用新型的装置或产品上。 

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型的技术范围作任何限制。本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实施例所作的等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。 

Claims (7)

1.带八向开关的编码器，其特征在于，包括：

滑动座，滑动座呈凸台状，该滑动座由位于下部的座体及位于上部的轴套体组成，座体为没有底面的腔体，顺着轴套体的长度方向制有轴孔，所述轴孔与座体的腔体相通，轴芯从下而上穿过所述轴孔；座体的顶面上制有竖直方向的竖洞，在竖洞中自下而上依次安装弹簧和定位柱，定位柱的上端缘呈球面状；在座体的腔体中安装挡位定位结构、编码结构及轴向开关按压结构；

外壳，为无底面的筒体，在其顶面的中央位置开制通孔，在顶面的筒内壁上制有球面状的A沉孔；滑动座设置于外壳内，并且滑动座的轴套体从该通孔中伸出，在滑动座的座体的竖洞中安装的定位柱的上端缘落入所述A沉孔并形成滑动配合接触，即定位柱的上端缘能被所述A沉孔定位又能在所述A沉孔中滑动；

内本体，内本体的上表面制有B沉孔，内本体上包塑轴向开关内端子及编码内端子；所述轴向开关内端子的一端位于B沉孔中，并作为轴向开关的动触片及静触片，所述轴向开关内端子的另一端伸出内本体；所述编码内端子的一端位于B沉孔中并作为与挡位定位结构的波动盘的底面包塑的编码电路片接触的刷子，所述编码内端子的另一端伸出内本体；所述轴向开关内端子及所述编码内端子各排列成一排，分别从内本体的两相对的边呈“八”字形张开伸出；

后盖，相贴设置于内本体的底面，后盖的中央位置向下凸伸一凸部；后盖与设置于滑动座的座体之上的内支架上下扣合或铆接，将位于内支架与后盖之间的滑动座、挡位定位结构、轴向开关按压结构及编码结构组合成一个能滑动的整体滑动组件；

上本体，其中央位置制有方形限位通孔穿过，上本体的上表面为平面状， 该方形限位通孔的两侧的上本体的上表面各包塑或铆接一排接触片，其中一排接触片由多个彼此绝缘的轴向开关金属片排列而成，另一排由多个彼此绝缘的编码金属片排列而成，轴向开关金属片的另一端伸出上本体成为轴向开关外端子，编码金属片的另一端伸出上本体成为编码外端子；后盖位于上本体的上表面安装；内本体上的所述轴向开关内端子与所述轴向开关金属片接触，并在所述轴向开关外端子形成轴向开关的通或断；内本体上的所述编码内端子与所述编码金属片接触，并从所述编码外端子输出编码信号；

下本体，位于上本体的下表面设置，下本体的上表面为平面状，下本体的上表面的中央位置设置呈“十”字交叉的、且在交叉部位呈上下相叠的上滑动块及下滑动块，上滑动块及下滑动块上顺着各自的长度方向开制长条形通孔；后盖的向下凸伸的凸部插套入上滑动块及下滑动块的所述长条形通孔中，并能使上滑动块沿下滑动块的所述长条形通孔滑动，能使下滑动块沿上滑动块的所述长条形通孔滑动；上本体的所述方形限位通孔的边长与上滑动块或下滑动块的长度匹配，上滑动块及下滑动块被定位于上本体的所述方形限位通孔中，以限制上滑动块及下滑动块的滑动路径；上滑动块上紧固安装上刷子，上刷子随上滑动块滑动，下滑动块上紧固安装下刷子，下刷子随下滑动块滑动，与上刷子及下刷子的滑动路径相对应，在下本体的上表面上包塑或铆接平面开关接触片，所述平面开关接触片由线性排列的彼此绝缘的平面开关金属片组成，各平面开关金属片的另一端伸出下本体并成为平面开关外端子。

2.根据权利要求1所述的带八向开关的编码器，其特征在于：滑动座的座体的顶面上制有4个所述竖洞，4个所述竖洞分别位于一长方形或一正方形的4个顶点；在4个竖洞中自下而上依次安装弹簧和定位柱；与4个定位柱的位置相对应，在外壳的顶面的筒内壁上制有球面状的4个所述A沉孔。

3.根据权利要求1所述的带八向开关的编码器，其特征在于：定位柱的上端缘在所述A沉孔中能够作正X方向或负X方向或正Y方向或负Y方向的滑动，或者，还能组合形成正第一象限的45度方向或负第一象限的45度 方向或正第二象限的135度方向或负第二象限的135度方向的滑动。

4.根据权利要求1所述的带八向开关的编码器，其特征在于：在内支架的上表面相贴设置能限止滑动座平面旋转的限位板。

5.根据权利要求1所述的带八向开关的编码器，其特征在于：在外壳的上表面相贴设置外支架，外支架与外壳、上本体及下本体铆接或卡接，使外支架、外壳、所述整体滑动组件、上本体及下本体配装成整体。

6.根据权利要求1所述的带八向开关的编码器，其特征在于：所述挡位定位结构包括弹片及所述波动盘，弹片为环状的金属片并铆接于滑动座的座体的腔体内，弹片的一直径的一端或两端制有定位凸；波动盘呈凸台状，顺着波动盘的长度方向即上下方向开制与轴芯的下端相匹配的轴孔，轴芯的下端插套地固设于该轴孔中，使波动盘随轴芯转动；在波动盘平台的上表面上制有起挡位作用的挡位齿，挡位齿呈径向，挡位齿间形成挡位凹。

7.根据权利要求1所述的带八向开关的编码器，其特征在于：轴向开关按压结构包括按压座及轴向开关接触片，按压座相贴设置于波动盘的底面并能受到轴芯的按压，轴向开关接触片位于按压座的下方并能受到按压座的按压，轴向开关接触片位于内本体的B沉孔中并与轴向开关动触片呈可脱开的活动接触，与轴向开关静触片呈静止接触。 

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