CN218160130U - 一种旋钮按键结构及开关 - Google Patents

Abstract

本申请涉及机械控制技术领域，涉及一种旋钮按键结构和开关，其中，所述旋钮按键结构包括：按压旋钮面板、弹性面板、环形编码器、PCB板、按键和底板；所述按压旋钮面板、所述弹性面板以及所述PCB板顺序设置于所述底板上，所述PCB板朝向所述弹性面板的一端设置有所述环形编码器，所述PCB板背向所述弹性面板的另一端设置有所述按键，并且所述按键与底板之间存在间隙。本申请提供的技术方案能够避免出现振音、卡件等问题，还能够适用于大尺寸场景。

Description

一种旋钮按键结构及开关

技术领域

本申请涉及机械控制技术领域，更具体地，涉及一种旋钮按键结构及开关。

背景技术

现有的带按键旋钮多使用的编码器，不仅具有旋转控制功能，还具有按键控制功能；在控制方式上，按键面板的结构大致上分为两个部分，一个部分控制旋转功能，即旋转控制面板，另一个部分控制按键控制功能，即按压旋转面板。

按键面板既要分成旋转的结构，也要分成按压的结构，两个结构之间必定有小缝隙；两个结构接触位置可能会发生摩擦，以及在长期的使用过中各自的部件的老化和形变，容易产生振音、卡件等问题。

若带按键旋钮多使用的编码器尺寸增大，则上述问题会更加明显，因此现有带按键旋钮多使用的编码器都是小尺寸的，即无法适用于大尺寸(结构大于50mm)场景的需要。

实用新型内容

本申请实施例所要解决的技术问题是现有的带按键旋钮多使用的编码器长期使用后会出现振音、卡件等问题，以及现有的带按键旋钮多使用的编码器无法适用于大尺寸场景。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种旋钮按键结构，采用了如下所述的技术方案：

旋钮按键结构包括：按压旋钮面板、弹性面板、环形编码器、PCB板、按键和底板；所述按压旋钮面板、所述弹性面板以及所述PCB板顺序设置于所述底板上，所述PCB板朝向所述弹性面板的一端设置有所述环形编码器，所述PCB板背向所述弹性面板的另一端设置有所述按键，并且所述按键与底板之间存在间隙；所述弹性面板包括支撑环和弹性环，所述支撑环设置在所述弹性环的外周，所述弹性环中部贯通，形成贯通孔；所述支撑环固定连接所述底板，所述弹性环上设置有连接部件固定连接所述PCB板；所述按压旋钮面板穿过所述贯通孔连接所述环形编码器，并控制所述环形编码器旋转；所述按压旋钮面板下降时触碰所述弹性环，并控制所述弹性环形变。

进一步地，所述按压旋钮面板包括旋钮盖和延伸管，所述延伸管设置在所述旋钮盖的底部，所述延伸管穿过所述贯通孔连接所述环形编码器。

进一步地，所述延伸管的内壁上设置有卡扣，所述环形编码器上设置有卡槽，所述卡扣和卡槽卡扣连接。

进一步地，所述按压旋钮面板还包括所述旋转盖下端面朝向所述弹性环方向凸出形成的导力轨，所述导力轨与所述弹性环正对且环绕设置，所述导力轨的下端面窄于其上端面。

进一步地，所述弹性环内周设置有限制环，所述限制环外壁的直径大于所述延伸管外壁的直径，所述限制环套接于所述延伸管外侧；所述连接部件包括第一支撑柱，所述第一支撑柱设置在所述弹性环与所述限制环之间，所述PCB板固定在所述第一支撑柱上。

进一步地，所述弹性环高度低于所述限制环和所述支撑环的高度，以形成弹性环槽。

进一步地，所述底板包括底板壳体和底板凸缘；所述底板壳体呈U型，并围合形成底板内腔，所述PCB板设置于所述底板内腔中，所述底板凸缘设置在底板壳体的开口处；所述弹性面板还包括第二支撑柱，所述第二支撑柱的一端固定在所述支撑环靠近所述底板的端面上，另一端固定在所述底板凸缘上。

为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种旋钮按键结构，采用了如下所述的技术方案：

旋钮按键结构包括：环形编码器、PCB板、按键、底板和弹性面板；所述环形编码器和所述按键设置在所述PCB板的上端，且所述按键设置在所述环形编码器的内部；所述PCB板设置在所述底板内；所述底板的顶部安装有所述弹性面板；所述弹性面板包括支撑环、弹性环、锁紧条、滑动条和引导柱；所述支撑环设置在所述弹性环的外周，所述锁紧条和滑动条设置在所述支撑环的底部，且所述滑动条位于所述锁紧条外侧，所述滑动条连接所述底板，所述锁紧条连接所述环形编码器的外周，并控制所述环形编码器旋转；所述引导柱设置在所述弹性环的底部并与所述按键正对，所述弹性环下降时带动所述引导柱移动，以触碰所述按键。

进一步的，所述底板的外周面上设置有两组套环，所述套环间隙设置并形成滑轨，所述滑动条在所述滑轨上滑动。

为了解决上述技术问题，本申请实施例还提供一种开关，采用了如下所述的技术方案：

开关包括：上述的旋钮按键结构。

与现有技术相比，本申请实施例主要有以下有益效果：

(1)通过弹性面板的形变替代现有技术中面板具有旋转部和按压部，避免了旋转部与按压部在长期使用后出现振音、卡件等问题。

(2)通过应运弹性面板的结构，打破现有技术中常规设计思路，开关可以设计为较大尺寸。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例中的旋钮按键结构剖视图；

图2为本实用新型一个实施例中的旋钮按键结构爆炸图；

图3为图2中的按压旋钮面板结构示意图；

图4为图2中的弹性面板结构示意图；

图5为图2中的PCB板上装配件结构示意图；

图6为图2中的底板结构剖视图；

图7为本实用新型另一个实施例中的旋钮按键结构剖视图。

附图标记：100-旋钮按键结构；1-按压旋钮面板；11-旋钮盖；12-控制件； 13-导力轨；121-延伸管；122-卡扣；123-卡条；2-弹性面板；21-支撑环； 22-弹性环；23-贯通孔；24-第一支撑柱；25-第二支撑柱；26-限制环；27- 连接部件；3-环形编码器；31-卡槽；32开放槽；4-PCB板；5-按键；6-底板； 61-底板壳体；62-底板内腔；63-底板凸缘；64-底板锁紧口；65-按键凹槽； 66-引脚凹槽；7-弹性面板、71-支撑环；72-弹性环；73-锁紧条；74-滑动条；75-引导柱；8-套环。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

旋钮按键结构的实施例一

请参考图1-6，本申请旋钮按键结构100包括：按压旋钮面板1、弹性面板2、环形编码器3、PCB板4、按键5和底板6；所述按压旋钮面板1、所述弹性面板2以及所述PCB板4顺序设置于所述底板6上，所述PCB板4朝向所述弹性面板2的一端设置有所述环形编码器3，所述PCB板4背向所述弹性面板2的另一端设置有所述按键5，并且所述按键5与底板6之间存在间隙；所述弹性面板2包括支撑环21和弹性环22，所述支撑环21设置在所述弹性环22的外周，所述弹性环22中部贯通，形成贯通孔23；所述支撑环21固定连接所述底板，所述弹性环22上设置有连接部件27固定连接所述PCB板4；所述按压旋钮面板2穿过所述贯通孔23连接所述环形编码器3，并控制所述环形编码器3旋转；所述按压旋钮面板1下降时触碰所述弹性环22，并控制所述弹性环22形变。

在本实施例中，环形编码器3设置在PCB板4的上端面，按键5设置在 PCB板4的下端面，触发环形编码器3只需要转动按压旋钮面板1即可，触发按键5需要控制PCB板4向下移动，按键5触碰底板6完成触发，按键5与底板6的间隙为PCB板4向下移动提供了空间，也使得弹性面板2需要完成一定程度的行程才能触发按键5；支撑环21位于弹性环22的外周，与底板6 固定连接，起到支撑作用；弹性环22与PCB板固定连接，起到传递下压作用力的作用；由于支撑环21被底板6限制移动，按压旋钮面板1时，旋钮面板 1向下移动接触弹性环22，弹性环22受到下压力的时候将产生形变，并使得连接部件27下降带动PCB板4向下移动，此时按键5与底板6之间的间隙逐渐缩小直至按键5触碰底板，完成按键5的触发；弹性环22具有记忆功能，解除按压弹性环22时，弹性环22恢复原始位置，即弹性环22能够自动向上移动；弹性环22的中部贯通形成贯通孔23，按压旋钮面板1穿过贯通孔23 连接环形编码器23，转动按压旋钮面板1即可转动环形编码器3，实现旋转功能控制的需要，在环形编码器3旋转时，不需要按压旋钮面板1使得弹性环22变形。

通过弹性环22的形变，按键旋钮面板1不需要在同一个面板上分成旋转部和按压部，即避免了旋转部和按压部之间的间隙在长期使用后出现振音、卡件等问题，由于没有上述问题，按键旋钮面板1的结构的尺寸可以设计较大(大于50mm)，突破现有技术中带按键旋钮多使用的编码器尺寸的尺寸较小的问题，使用过程中按键旋钮面板1和底板6包裹住其他部件，形成保护层，按键旋钮面板1作为触碰面板，其受力后再将压力或转向力分别转给弹性面板2和环形编码器3，避免弹性面板2直接接触外界，同时可以对按键旋钮面板1的外观进行改良，形成更具有观赏性的结构。

具体地，所述按压旋钮面板1包括旋钮盖11和延伸管12，所述延伸管 12设置在所述旋钮盖11的底部，所述延伸管12穿过所述贯通孔23连接所述环形编码器3。

延伸管12用于穿入贯通孔23连接环形编码器3，管状结构传递转向力平稳；旋钮盖11作为接触面板，按压或旋转旋钮盖11使得按压旋钮面板1整体发生运动。

具体地，所述延伸管12的内壁上设置有卡扣122，所述环形编码器3上设置有卡槽31，所述卡扣122和卡槽31卡扣连接。

卡扣122卡入卡槽31中，卡扣122旋转即可带动31旋转，卡扣122与卡槽31阵列设置多组，使得力传递能够平稳；在延伸管121上还设有卡条123，环形编码器3的外周上还设有开放槽32，开放槽32的上端，卡条123与开放槽32的位置相对于，卡扣122卡入卡槽31时，卡条123卡入32中。

具体地，所述按压旋钮面板1还包括所述旋转盖11下端面朝向所述弹性环方向凸出形成的导力轨13，所述导力轨13与所述弹性环22正对且环绕设置，所述导力轨13的下端面窄于其上端面，以集中按压旋钮面板1所受压力。

具体地，所述弹性环22内周设置有限制环26，所述限制环26外壁的直径大于所述延伸管121外壁的直径，所述限制环26套接于所述延伸管121外侧；所述连接部件27包括第一支撑柱24，所述第一支撑柱24设置在所述弹性环22与所述限制环26之间，所述PCB板4固定在所述第一支撑柱24上。

在本实施例中，限制环26限制弹性环均匀形变，连接部件27是第一支撑柱24，第一支撑柱24与PCB板4通过螺栓连接，在其它实施例中，连接部件27可以是卡扣等其他结构，连接方式不限于上述连接方式，可以是铆接、销钉连接等。

具体地，所述弹性环22高度低于所述限制环26和所述支撑环21的高度，以形成弹性环槽。

下压过程中，导力轨13进入弹性环槽中，以集中按压旋钮面板1所受压力，同时弹性环22厚度薄于支撑环21，也便于弹性环22形变，导力轨13下端面朝着弹性环槽方向延伸，以适应弹性环槽的结构。

具体地，所述底板6包括底板壳体61和底板凸缘63；所述底板壳体61 呈U型，并围合形成底板内腔62，所述PCB板4设置于所述底板内腔62中，所述底板凸缘63设置在底板壳体61的开口处；所述弹性面板2还包括第二支撑柱25，所述第二支撑柱25的一端固定在所述支撑环71靠近所述底板6 的端面上，另一端固定在所述底板凸缘63上。

U形的底板壳体61可以容纳PCB板4以及设置在PCB板4上的环形编码器3和按键5，以及弹性面板2和按压旋钮面板1的部分部件，以缩小旋钮按键结构100的整体结构，底板6还包括按键凹槽65和引脚凹槽66，按键凹槽 65设置在按键5对应的底板壳体61位置上，引脚凹槽66设置在电子元件的引脚对应的底板壳体61位置(部分图纸省略引脚)，按键凹槽65和引脚凹槽 66的设置进一步增加整体部件的紧凑性。

在本实施例中，第二支撑柱通25与底板凸缘63通过螺栓连接，在本申请其他实施例中，连接方式不限于上述连接方式，可以是铆接、销钉连接等。

旋钮按键结构的实施例二

请参考图7，本申请旋钮按键结构100包括：环形编码器3、PCB板4、按键5、底板6和弹性面板2；所述环形编码器3和所述按键5设置在所述PCB 板4的上端，且所述按键5设置在所述环形编码器3的内部；所述PCB板4 设置在所述底板6内；所述底板6的顶部安装有所述弹性面板7；所述弹性面板7包括支撑环71、弹性环72、锁紧条73、滑动条74和引导柱75；所述支撑环71设置在所述弹性环72的外周，所述锁紧条73和滑动条74设置在所述支撑环71的底部，且所述滑动条74位于所述锁紧条73外侧，所述滑动条74连接所述底板6，所述锁紧条73连接所述环形编码器3的外周，并控制所述环形编码器3旋转；所述引导柱75设置在所述弹性环72的底部并与所述按键5正对，所述弹性环72下降时带动所述引导柱75移动，以触碰所述按键5。

在本实施例中，环形编码器3和按键5均设置在PCB板4的上端面，按键5位于环形编码器3的内部；底板6为U形结构，PCB板4防止在外壳内，按压旋钮弹力臂7设置在底板6的开口的方向上；引导柱75设置在弹性环72 的下端面且位于按键5的正上方；刚性环71通过锁紧条73和滑动条74分别与环形编码器3和底板6连接；环形编码器3上设置有卡槽31，锁紧条73卡入卡槽31中；转动按压旋钮弹力臂7，锁紧条73带动环形编码器3旋转，实现旋转功能控制的需要；按压转动按压旋钮弹力臂7的柔性环72，使其发生形变向下移动，引导柱75随之向下移动并触碰按键5，实现按键5的触发。

具体地，所述底板6的外周面上设置有两组套环8，所述套环8间隙设置并形成滑轨，所述滑动条74在所述滑轨上滑动

一个套环8由两个半环组成，半环通过螺栓安装在底板6的外周面上，两个对称的半环形成一个套环8，两个套环8间隙设置形成滑轨，滑动条74 插入滑轨中；当按压旋钮弹力臂7转动的时候，锁紧条73带动环形编码器3 一并转动，滑动条74在滑轨上滑动。

本申请实施例还提供一种开关，所述开关包括上述的旋钮按键结构，本申请实施例的开关包括各类型开关，例如音频开关。

具有上述按键旋钮结构的开关，可以设置为较大尺寸，并且在长期使用的过程中，不会因为老化问题导致旋转部件和按压部件之间的间隙增大或者旋转部件与按压部件之间互相摩擦，导致震音、卡件等一系列问题。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋钮按键结构，其特征在于，包括：

按压旋钮面板、弹性面板、环形编码器、PCB板、按键和底板；

所述按压旋钮面板、所述弹性面板以及所述PCB板顺序设置于所述底板上，所述PCB板朝向所述弹性面板的一端设置有所述环形编码器，所述PCB板背向所述弹性面板的另一端设置有所述按键，并且所述按键与底板之间存在间隙；

所述弹性面板包括支撑环和弹性环，所述支撑环设置在所述弹性环的外周，所述弹性环中部贯通，形成贯通孔；所述支撑环固定连接所述底板，所述弹性环上设置有连接部件固定连接所述PCB板；

所述按压旋钮面板穿过所述贯通孔连接所述环形编码器，并控制所述环形编码器旋转；所述按压旋钮面板下降时触碰所述弹性环，并控制所述弹性环形变。

2.根据权利要求1所述的旋钮按键结构，其特征在于，所述按压旋钮面板包括旋钮盖和延伸管，所述延伸管设置在所述旋钮盖的底部，所述延伸管穿过所述贯通孔连接所述环形编码器。

3.根据权利要求2所述的旋钮按键结构，其特征在于，所述延伸管的内壁上设置有卡扣，所述环形编码器上设置有卡槽，所述卡扣和卡槽卡扣连接。

4.根据权利要求2所述的旋钮按键结构，其特征在于，所述按压旋钮面板还包括所述旋转盖下端面朝向所述弹性环方向凸出形成的导力轨，所述导力轨与所述弹性环正对且环绕设置，所述导力轨的下端面窄于其上端面。

5.根据权利要求4所述的旋钮按键结构，其特征在于，所述弹性环内周设置有限制环，所述限制环外壁的直径大于所述延伸管外壁的直径，所述限制环套接于所述延伸管外侧；所述连接部件包括第一支撑柱，所述第一支撑柱设置在所述弹性环与所述限制环之间，所述PCB板固定在所述第一支撑柱上。

6.根据权利要求5所述的旋钮按键结构，其特征在于，所述弹性环高度低于所述限制环和所述支撑环的高度，以形成弹性环槽。

7.根据权利要求1所述的旋钮按键结构，其特征在于，所述底板包括底板壳体和底板凸缘；

所述底板壳体呈U型，并围合形成底板内腔，所述PCB板设置于所述底板内腔中，所述底板凸缘设置在底板壳体的开口处；

所述弹性面板还包括第二支撑柱，所述第二支撑柱的一端固定在所述支撑环靠近所述底板的端面上，另一端固定在所述底板凸缘上。

8.一种旋钮按键结构，其特征在于，包括：

环形编码器、PCB板、按键、底板和弹性面板；

所述环形编码器和所述按键设置在所述PCB板的上端，且所述按键设置在所述环形编码器的内部；

所述PCB板设置在所述底板内；

所述底板的顶部安装有所述弹性面板；

所述弹性面板包括支撑环、弹性环、锁紧条、滑动条和引导柱；

所述支撑环设置在所述弹性环的外周，所述锁紧条和滑动条设置在所述支撑环的底部，且所述滑动条位于所述锁紧条外侧，所述滑动条连接所述底板，所述锁紧条连接所述环形编码器的外周，并控制所述环形编码器旋转；

所述引导柱设置在所述弹性环的底部并与所述按键正对，所述弹性环下降时带动所述引导柱移动，以触碰所述按键。

9.根据权利要求8所述的旋钮按键结构，其特征在于，所述底板的外周面上设置有两组套环，所述套环间隙设置并形成滑轨，所述滑动条在所述滑轨上滑动。

10.一种开关，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的旋钮按键结构，或者如权利要求8至9任一项所述的旋钮按键结构。

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