TWI523061B - Rotary Switches - Google Patents

Description

旋鈕開關 【0001】

本發明是有關於一種電子開關，特別是指一種具有簡單機構，具有機械式結合旋轉編碼功能，能夠連續轉動以提供精確定位及多段式切換之旋鈕開關。

【0002】

按，不論是3C 電子產品、通訊裝置或家電等等電器，常配置有旋鈕開關， 旋轉開關一般是使用在電路之供電切換， 以及供電之高、低調整上，藉以調整電器運作時的速度與強弱， 舉如電風扇的轉速、冷氣機的冷氣強弱、音響的音量、電燈的亮度、以及無線電機之訊號強弱等。

【0003】

且知，傳統機械式旋轉開關由機械元件所組成，具有一本體以及一樞接於本體上可供使用者旋撥的旋鈕，其旋轉定位利用設於旋鈕外緣的齒狀結構和一卡扣臂卡扣達成。然而，卡扣臂是固定於本體之內部，當旋鈕轉動時和卡扣臂之往覆卡扣作動，非常容易造成卡扣臂從本體之連接位置脫落，影響卡扣臂無法有效確實地卡抵於齒狀結構，甚至損壞本體內電路板之結構，使旋轉開關無法作用；再者，本體必須額外設置一固定部以固定卡扣臂，如此即會增加本體之體積大小。另外，有別於切換式開關，旋轉開關之目的主要利用轉動路徑提供多段式導通以控制應用端產品之功能，如調整燈光明亮及音量大小等。然而，傳統機械式旋轉開關僅能提供有限之段位調整，換言之，以單周360度之旋轉而言，則其段位調整僅限於轉動一周為止，繼續繞轉並無法產生更多的段位變化，如此便無法有效發揮產品之功效，使用者更無法依其需求而控制產品。

【0004】

有鑒於此，為克服前述缺點，如何研發出一種兼具機械式旋轉開關之優點及多段電流控制功能，且結構精簡之旋轉開關，實乃業界亟需解決之課題。

【0005】

本發明之目的在於提供一種構造簡單，能提供精確轉向定位之旋鈕開關。

【0006】

本發明之另一目的在於提供一種可以連續轉動開關，以產生不同編碼信號之旋鈕開關，以精確控制並有效發揮應用端產品之功能。

【0007】

為達到前述之目的，本發明之旋鈕開關包括一罩蓋，其頂部具有一軸孔，該軸孔之周緣形成有一凸緣，其自該罩蓋之一內表面彎折延伸，該罩蓋之內表面環繞設有一干涉齒部，該干涉齒部位於該凸緣下方；一旋轉件，其樞接於該罩蓋並露出該軸孔外，包括一轉動部、一基部及一位於該轉動部和該基部之間的頸部，其周緣設有至少一定位部；至少一彈片，包括一固持部及一延伸出該固持部之一側的抵止部，該固持部固定於該頸部之定位部，該抵止部相對該固持部的一端係間隔於該頸部；一接觸元件，固設於該旋轉件之基部的底面，該接觸元件包括複數接觸臂；一座體，固接於該罩蓋之底部；及複數訊號端子，係圍繞該旋轉件之基部設置，每一訊號端子之一端延伸出該座體外，以電性連接於一應用端產品之電路板。

【0008】

利用前述構造，當該旋轉件經轉動時，該彈片依據該旋轉件之轉動方向抵扣於該干涉齒部而達到不同之切換段位，並連動該接觸元件，使該複數接觸臂依序接觸該複數訊號端子之不同部位，進而產生不同之編碼信號，用以控制該應端端產品之功能。

【0009】

依據本發明旋鈕開關之一具體實施，該干涉齒部承載於該基部之上表面並干涉於該彈片，該罩蓋之凸緣延伸進入該旋轉件之轉動部之底緣的正下方，並罩蓋有該彈片，使該旋轉件可轉動地固持於該罩蓋。

【0010】

依據本發明旋鈕開關之另一具體實施，該旋轉件之內部係安裝有一按壓裝置，該按壓裝置包括一帽蓋及一啟動座，該帽蓋可移動地連接於該座體，該啟動座內包括一發光元件及複數導通端子，其電性連接於該電路板，該帽蓋可由該軸孔處按壓以啟動或關閉該旋鈕編碼開關及該發光元件。

【0011】

本發明旋鈕開關利用旋轉件之彈片和罩蓋內表面之干涉齒部之抵止作為旋轉件之轉向定位，不需另外增加單獨用於彈片或干涉齒部之構件，有效簡化開關之元件，並利用每一轉向定位產生一對應之編碼信號，使能連續轉動若干圈數以達到應用端產品之功能的精確控制，有效解決傳統開關有限之切換段數，無法發揮產品功能之缺點。

【0025】

1‧‧‧旋鈕開關
2‧‧‧旋轉件
20‧‧‧中空內部
21‧‧‧轉動部
22‧‧‧頸部
221‧‧‧定位部
222‧‧‧定位柱
23‧‧‧基部
231‧‧‧固定柱
24‧‧‧標示部
3‧‧‧彈片
31‧‧‧固持部
311‧‧‧定位孔
32‧‧‧抵止部
4‧‧‧接觸元件
41‧‧‧連接臂
411‧‧‧連接孔
42‧‧‧接觸臂
5‧‧‧訊號端子
6‧‧‧按壓裝置
61‧‧‧帽蓋
62‧‧‧啟動座
621‧‧‧發光元件
622‧‧‧導通端子
7‧‧‧座體
71‧‧‧通孔
72‧‧‧卡槽
721‧‧‧卡件
8‧‧‧罩蓋
80‧‧‧軸孔
81‧‧‧凸緣
82‧‧‧干涉齒部
821‧‧‧齒緣
822‧‧‧齒溝
83‧‧‧嵌卡件
831‧‧‧固定孔

【0012】

第一圖為本發明旋鈕開關之立體分解圖。
第二圖為第一圖之立體組合圖。
第三圖為本發明之旋轉件和彈片之立體組合示意圖。
第四圖第三圖之俯視平面圖。
第五圖為本發明之罩蓋之仰視角度之立體示意圖。
第六圖為第五圖之仰視平面圖。
第七圖為本發明之按壓裝置之下壓示意圖。

【0013】

本發明之旋鈕開關1可應用於電子產品、電器產品或照明設備，用以控制應用端產品之開啟或關閉，及/或調整產品之各種功能，如調整明暗強弱、音量大小、風速強弱(如電風扇)或火力大小(如瓦斯爐)，以提供多段式精細之功能變化。

【0014】

請參閱第一圖及第二圖配合第五及六圖觀之。本發明之旋鈕開關1包括一旋轉件2、二彈片3、一接觸元件4、複數訊號端子5、一按壓裝置6、一座體7及一罩蓋8。罩蓋8為圓筒狀，其頂部具有一軸孔80，軸孔80周緣形成有一凸緣81。凸緣81自罩蓋8之一內表面彎折延伸自罩蓋8的頂部。罩蓋8之底緣向下延伸出一對嵌卡件83，每一嵌卡件83上設有一固定孔831。特別的是，罩蓋8之內表面環繞設有一干涉齒部82，其位於凸緣81下方，包括複數齒緣821及連接各齒緣311之齒溝822，複數齒緣821和齒溝822共同形成一連續弧形表面，並相互排列於同一平面，以利和彈片3之轉動干涉。

【0015】

旋轉件2樞接於罩蓋8並露出軸孔80外，以提供轉動並切換開關之不同段位電路。旋轉件2內為一中空內部20，旋轉件2包括一轉動部21、一基部23及一位於轉動部21和基部23之間的頸部22。頸部22是內縮自轉動部21之底緣，並具有一徑向寬度，其小於轉動部21及基部23之徑向寬度，且頸部22之周緣具有相對設置之一對定位部221，每一定位部221延伸出一定位柱222，用以固定該對彈片3。基部23之徑向寬度分別大於轉動部21及頸部22，且基部23之底面突設有一對固定柱231。此外，轉動部21上表面更設有一標示部24，其可塗印一特定顏色，用以標示旋轉件2轉向之定位。

【0016】

每一彈片3包括一固持部31及一延伸出固持部31之一側的抵止部32，抵止部32相對固持部31的一端係間隔於頸部22，且具有一弧面，其朝干涉齒部82彎折，以利和干涉齒部82之轉動定位。固持部31具有一定位孔311，用以定位固定於頸部23之定位柱222(如第三圖及第四圖所示)。彈片3可為金屬材質所製。於使用時，旋轉件3可順時針或逆時針方向轉動，而彈片3之弧面抵止部32以一水平方向抵止於干涉齒部31之複數齒緣821和齒溝822。

【0017】

接觸元件4為金屬材質所製，包括一連接臂41及複數接觸臂42。複數接觸臂42共同構成一環狀構形，並一體延伸至連接臂41的相對二端部，且連接臂41的相對二端部分別設有一連接孔411，其用以連接固定基部23之固定柱231。每一接觸臂42之一端向下傾斜延伸，用以接觸複數訊號端子5。

【0018】

座體7之周緣對應罩蓋8之嵌卡件83設有一對卡槽72，用以收容該對嵌卡件83，且每一卡槽72內設有一卡件721，用以嵌卡於固定孔831，是以，罩蓋8可以穩固地連接於座體7。此外，座體7之底部設有若干通孔71。

【0019】

續請參閱第一圖，基部23之下方更設有複數訊號端子5，其環繞基部23周緣設置，於此實施例中共配置有10支訊號端子5，以配合本發明開關之多段式切換功能。每一訊號端子5之一端經彎折後延伸出座體7之通孔71外，以電性連接於一應用端產品之電路板(未圖示)。複數訊號端子5和座體7是以埋入射出成型技術組固一體。

【0020】

特別一提的是，旋轉件2之中空內部20係安裝有一按壓裝置6，其包括一帽蓋61及一啟動座62，帽蓋61為透光材質所製，可移動地連接於啟動座62。該啟動座62內包括一發光元件621及複數導通端子622，其中發光元件621可為一發光二極體，複數導通端子622穿透座體7之通孔71並電性連接於該電路板。帽蓋61可由軸孔80處按壓以啟動或關閉該發光元件621(如第七圖所示)，俾利使用者了解開關之啟閉狀態，該發光元件621亦可依所接收之訊號發光。

【0021】

本發明之旋鈕開關1於組裝後，罩蓋8內之干涉齒部82承載於旋轉件2之基部23之上表面並干涉於該對彈片3，且罩蓋8之凸緣81延伸進入旋轉件2之轉動部21之底緣的正下方，並罩蓋有該對彈片3。是以，本發明之旋轉件2於縱向向上受到干涉齒部82之限位，而向下受到旋轉部21和凸緣81 之限位，而可固持於罩蓋8並以360度轉動。此外，接觸元件4、啟動座62及複數訊號端子5的部分均容置於罩蓋8及座體7內，受到完整之保護。

【0022】

有別於傳統機械式旋轉開關，本發明除利用按壓裝置6之按壓啟動，更藉由旋轉件2之轉動使接觸元件4電性接觸複數訊號端子5，並配合應用端產品之電路設計而產生編碼信號。該編碼信號依據旋轉件2之順時針或逆時針之轉動方向而逐漸遞加或遞加，用以決定要將輸出之功率大小，進而控制應用端產品之不同功能，如音量加大或減小，並達到多段式調整控制之目的。

【0023】

綜上所述，本發明之旋鈕開關1利用旋轉件2之彈片3和罩蓋8內表面之干涉齒部31之抵止作為旋轉件2之轉向定位，不需另外增加單獨用於彈片或干涉齒部之構件，有效簡化開關之元件，並利用每一轉向定位產生一對應之編碼信號，使能連續轉動若干圈數以達到精確控制應用端產品之功能，有效解決傳統開關有限之段數切換，無法發揮產品功能之缺點。

【0024】

上述詳細說明為針對本發明一種較佳之可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，凡其它未脫離本發明所揭示之技藝精神下所完成之均等變化與修飾變更，均應包含於本發明所涵蓋之專利範圍中。

 

1‧‧‧旋鈕開關

2‧‧‧旋轉件

20‧‧‧中空內部

21‧‧‧轉動部

22‧‧‧頸部

221‧‧‧定位部

222‧‧‧定位柱

23‧‧‧基部

231‧‧‧固定柱

3‧‧‧彈片

31‧‧‧固持部

311‧‧‧定位孔

32‧‧‧抵止部

4‧‧‧接觸元件

41‧‧‧連接臂

411‧‧‧連接孔

42‧‧‧接觸臂

5‧‧‧訊號端子

6‧‧‧按壓裝置

61‧‧‧帽蓋

62‧‧‧啟動座

621‧‧‧發光元件

622‧‧‧導通端子

7‧‧‧座體

71‧‧‧通孔

72‧‧‧卡槽

721‧‧‧卡件

8‧‧‧罩蓋

83‧‧‧嵌卡件

Claims (7)

1. 一種旋鈕開關，包括：一罩蓋，其頂部具有一軸孔，該軸孔之周緣形成有一凸緣，其自該罩蓋之一內表面彎折延伸，該罩蓋之內表面環繞設有一干涉齒部，該干涉齒部位於該凸緣下方；一旋轉件，其樞接於該罩蓋並露出該軸孔外，包括一轉動部、一基部及一位於該轉動部和該基部之間的頸部，該頸部之周緣設有至少一定位部；至少一彈片，包括一固持部及一延伸出該固持部之一側的抵止部，該固持部固定於該頸部之定位部，該抵止部相對該固持部的一端係間隔於該頸部；一接觸元件，固設於該旋轉件之基部的底面，該接觸元件包括複數接觸臂；一座體，固接於該罩蓋之底部；及複數訊號端子，係圍繞該旋轉件之基部設置，每一訊號端子之一端延伸出該座體外，以電性連接於一應用端產品之電路板；其中該旋轉件經轉動時，該彈片依據該旋轉件之轉動方向抵扣於該干涉齒部而達到不同之段位切換，並連動該接觸元件，使該複數接觸臂依序接觸該複數訊號端子之不同部位，進而產生不同之編碼信號，用以控制該應端端產品之功能，該干涉齒部包括複數齒緣和齒溝，其共同形成一連續弧形表面，且該彈片之抵止部具有一弧面，其朝該干涉齒部彎折，以利該干涉齒部之轉動定位。
2. 如申請專利範圍第1項所述之旋鈕開關，其中該干涉齒部承載於該基部之上表面並干涉於該彈片，該罩蓋之凸緣延伸進入該旋轉件之轉動部之底緣的正下方，並罩蓋有該彈片，使該旋轉 件可轉動地固持於該罩蓋。
3. 如申請專利範圍第1項所述之旋鈕開關，其中該旋轉件之內部係安裝有一按壓裝置，該按壓裝置包括一帽蓋及一啟動座，該帽蓋為透光材質所製，其可移動地連接於該座體，該啟動座內包括一發光元件及複數導通端子，其電性連接於該電路板，該帽蓋可由該軸孔處按壓以啟動或關閉該旋鈕開關及該發光元件。
4. 如申請專利範圍第1項所述之旋鈕開關，其中該接觸元件為金屬材質所製，包括一連接臂及該複數接觸臂，該複數接觸臂共同構成一環狀構形，並一體延伸至該連接臂的相對二端部，且該連接臂的相對二端部分別設有一連接孔，該基部之底面突設有一對固定柱，用以連接固定該接觸元件之該對連接孔，每一接觸臂之一端向下傾斜延伸，用以接觸該複數訊號端子。
5. 如申請專利範圍第1項所述之旋鈕開關，其中該旋轉件一上表面更設有一標示部，用以標示該旋轉件轉向之定位。
6. 如申請專利範圍第1項所述之旋鈕開關，其中該罩蓋之底緣向下延伸出一對嵌卡件，每一嵌卡件上設有一固定孔，該座體之周緣對應該對嵌卡件設有一對卡槽，用以收容該對嵌卡件，且每一卡槽內設有一卡件，用以嵌卡於該固定孔。
7. 如申請專利範圍第1項所述之旋鈕開關，其中該頸部之定位部具有一定位柱，該彈片之固持部具有一定位孔，用以定位於該定位柱。