TWI738469B - 旋轉開關 - Google Patents

Abstract

一種旋轉開關，係包括一基座、一波形彈性件、一電路板、一作動件、一內蓋及一外蓋，該基座具有一底部及一內側壁，該底部及內側壁共同界定一容置空間，該波形彈性件設於該容置空間內並環設該內側壁，該電路板設於該容置空間內，該作動件與該基座相組設並一側具有一容納部容納一顯示模組座體，該下側具有一作動部及至少一觸發部及一內環部，該作動部與該波形彈性件相接觸，該內蓋罩蓋該作動件及基座，該內蓋內部形成至少一組接部，該組接部與該組合部相組合，一卡合部對應形成於該內蓋之外周側，該外蓋內部形成一對接部與卡合部相對接以罩蓋該內蓋。

Description

旋轉開關

本發明係有關於一種開關，尤指一種可大幅降低成本、製程簡單且可客製化之旋轉按壓開關。

按，隨著高科技時代的來臨，各種電子產品大量被應用在日常生活、工作場合中，並提昇生活及工作上之效率與便利性，然而各種電子產品除了可在室內使用之外，也有許多電子產品是可攜式、不受時間場地的拘束與限制，如筆記型電腦、平板電腦、多媒體影音播放器、行動電話、數位相機等，都是可以隨身攜帶、使用的電子產品，且因現今電子產品設計皆朝向輕、薄、短、小的理念方向進行設計，則電子產品所使用的各種零組件，也隨之縮小化與輕薄化，以符合電子產品的體積小、可方便攜帶之使用模式。

再者，現今在各種電子產品所使用的零組件中，按壓開關算是使用上已相當普遍的零組件，係利用按壓的方式進行控制，且因整體結構簡單而易於模組化大量生產，故常廣泛的被應用在電子產品上，如目前市面上的無線遙控器、數位隨身聽等。

目前於市面上的按壓開關種類相當多，可區分為觸控式按壓開關、旋轉式按壓開關等等，然而，不同種類的按壓開關其相對應的結構當然也不盡相同，相對其生產的成本也相對較高，也就是說，於目前市面上較少業者生產可同時具有觸控、旋轉等功能之按壓開關，且將其模組化的更少，造成其通用性也相對較低，無法普及於大部分使用者。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

爰此，為有效解決上述之問題，本發明之主要目的在於提供一種製程及組裝簡單之旋轉開關。

本創作之次要目的，在於提供一種可客製化之旋轉開關。

本創作之次要目的，在於提供一種大幅減少生產成本之旋轉開關。

本創作之次要目的，在於提供一種降低使用時產生的轉動噪音之旋轉開關。

為達上述目的，本發明係提供一種旋轉開關，係包括一基座、一波形彈性件、一電路板、一作動件、一內蓋及一外蓋，該基座具有一底部及一內側壁，該底部外周緣向上凸伸形成該內側壁，並該底部及該內側壁共同界定一容置空間，該波形彈性件對應容設於所述容置空間內並環設該內側壁，該電路板對應容設於所述容置空間內，該電路板上設置有至少一感測單元及至少一按鍵單元，該感測單元及該按鍵單元與該電路板相電性連接，該作動件係與該基座相組設並與該電路板一側相對應設置，該作動件具有一上側及一下側，該上側形成一凸緣及一容納部，該凸緣上形成至少一組合部，該容納部用以容納一顯示模組座體，該顯示模組座體對應容設有一顯示模組，該下側具有一作動部及至少一觸發部及一內環部，該作動部係對應與所述波形彈性件相接觸，該觸發部與所述感測單元相對應設置，該內環部與所述按鍵單元相對應設置，該內蓋係對應罩蓋所述作動件及基座，該內蓋內部形成至少一組接部，該組接部與所述組合部相對應組合，一卡合部對應形成於該內蓋之外周側，該外蓋內部形成一對接部與所述卡合部相對接以罩蓋所述內蓋。

透過本發明此結構的設計，當一使用者旋轉該外罩時，該內蓋的組接部會帶動該作動件的組合部進而轉動該作動件，並藉由所述作動部在該波形彈性件上來回滑動，可令使用者在旋轉該外罩時產生段落感（tactile或linear）之觸覺回饋，並且，透過所述觸發部於該感測單元的一感測區內來回移動，當該感測單元偵測到該觸發部之感應信號，並將此信號傳遞至該電路板進而控制該旋轉按壓開關的遞增或遞減功能，再透過所述內環部的結構設計，當使用者下壓該內蓋時，會同時帶動該作動件下壓，此時該作動件上的內環部會對應觸動所述按鍵單元進以開啟或關閉該旋轉按壓開關，達到同時具有觸控及旋轉功效的按壓開關。

因此，藉由所述波形彈性件的結構設計，不僅具有支撐性外，且由於波形彈性件的材質係為低摩擦力之材料（如高分子材料、可撓性金屬等）所製成，因此可降低開關轉動的過程中所產生的噪音，且成本也相對低廉、製程組裝上也較簡易，此外，本發明之內蓋取代傳統之透明板，而外蓋的設計可依照使用者的需求或喜好任意更換，使用者僅需將外蓋直接罩蓋該內蓋以相互組合，為一客製化之旋轉開關。

本發明之上述目的及其結構與功能上的特性，將依據所附圖式之較佳實施例予以說明。

請參閱第1至5圖，係為本發明旋轉開關第一實施例之立體分解圖，如圖所示，一種旋轉開關2，係包括一基座20、一波形彈性件21、一電路板22、一作動件24、一內蓋27及一外蓋28，該基座20具有一底部202及一內側壁203，所述基座20具有一第一側200及一第二側201，於該第一側200形成有一底部202及一內側壁203，該底部202外周緣向上凸伸形成該內側壁203，並該底部202及該內側壁203共同界定一容置空間205，該第二側201向下凸伸形成一螺紋部206，該波形彈性件21對應容設於所述容置空間205內並環繞設置在該內側壁203。

更具體地說，該波形彈性件21係呈環狀，且波形彈性件21由側視觀之係由複數頂端210及複數底端211交錯間隔排列所組成，進而形成一類似呈波浪狀或鋸齒狀的環狀波形彈性件21，另外，於本實施例中，該波形彈性件21係由高分子材料所製成，然而，並不限於此，凡是可令該波形彈性件21形成平滑且低摩擦力之材料（如：可撓性金屬材料等其他等效物）皆包含於本發明之保護範圍內，合先敘明。

進一步詳述所述基座20與該波形彈性件21的組合關係，於該基座20的內側壁203上更凸設至少一定位部204，所述波形彈性件21更凹設至少一內凹部212，該內凹部212之大小係適於該定位部204之大小，而使得該波形彈性件21貼合該定位部204的外周壁，此外，所述波形彈性件21的一側更向下延伸形成複數支撐柱213，該等支撐柱213一端抵頂所述基座20之底部202。

所述電路板22對應容設於所述容置空間205內，該電路板22上設置有至少一感測單元220及至少一按鍵單元221，該感測單元220及該按鍵單元221與該電路板22相電性連接，該感測單元220為一光遮斷器，該光遮斷器具有一受光部及一發光部並於該光遮斷器中央形成有一感測區2201，其作用原理係利用發光部將電氣的輸入信號變為光，並在接受此光之受光部將光再變換成電氣信號。

所述作動件24與該基座20相組設並與該電路板22一側相對應設置，該作動件24具有一上側240及一下側241，該上側240形成一凸緣2401及一容納部2403，該凸緣2401上形成至少一組合部2402，該容納部2403用以容納一顯示模組座體25，該顯示模組座體25對應容設有一顯示模組26，該顯示模組26可依實際使用選擇可觸控操作之顯視器或一般顯示器，該顯示模組26係透過至少一排線（圖中未示）將訊號傳送至所述電路板22，控制其觸控作動，該顯示模組26上對應貼設一銘板5，於該凸緣2401處向上凸伸形成至少一組合部2402，所述組合部2402可以是一凸柱或一凸體或一凸點，該下側241由外而內依序環設形成一作動部242及至少一觸發部243及一內環部244，該作動部242係由該作動件24的下側241朝下方凸伸環設所形成，並該作動部242由複數凸部2420及複數凹部2421交錯間隔排列組成，當將該作動件24與該基座20相組設時，會令該基座20的容置空間205內容設的波形彈性件21接觸到該作動部242的凸部2420及凹部2421，以令該作動部242的凸部2420及凹部2421對應於該波形彈性件21上來回接觸滑動，以使得該作動件24被轉動時可產生一段落感（tactile或linear）之觸覺回饋予使用者。

所述觸發部243則與所述感測單元220的感測區2201相對應設置，並且該觸發部243於該感測區2201內來回移動以遮斷感測區2201內的光，尤須說明的是，該觸發部243可以是一個或多個以上呈連續或不連續態樣的片狀結構環狀地排列於該下側241相對該作動部242的內側，其數量係依照使用者需求調整配置，合先敘明。

所述內環部244係設置於該座動件的下側241相對該觸發部243的內側，換言之，該內環部244係為該下側241最內側的結構，該內環部244呈凸起條狀態樣與所述電路板22上的按鍵單元221相對應設置，以令所述作動件24下壓時該內環部244對應接觸所述按鍵單元221。

所述內蓋27對應罩蓋所述作動件24及基座20，該內蓋27內部形成至少一組接部271，該組接部271係選擇為一凹槽或一凹洞或一凹孔以令該組接部271與所述組合部2402相對應組設，因此當使用者在轉動該內蓋27時該組接部271當然也跟著轉動，而與該組接部271相接觸的作動件24上之組合部2402也跟著被轉動，進以使得使用者轉動該內蓋27時會帶動該作動部242一併進行轉動。

於該內蓋27之外周側對應形成一卡合部272，該外蓋28之內部形成一對接部280與所述卡合部272相對接以罩蓋所述內蓋27，於本實施例中，該卡合部272係呈縱向地凸設於該內蓋27之外周側上並且呈一凸條的結構態樣，而該對接部280則呈一凹槽的結構態樣而得以與該卡合部272相對接組合，故當使用者在轉動該外蓋28時，透過該對接部280以帶動該卡合部272轉動，進以帶動該內蓋27一併進行轉動。

另外，所述內蓋27一側更形成一透明部270，所述外蓋28更開設一鏤空部281，該鏤空部281與該透明部270相對組設，換句話說，該內蓋27取代傳統之透明板，而外蓋28的設計可依照使用者的需求或喜好任意更換，使用者僅需將外蓋28直接罩蓋該內蓋27以相互組合，裝設上相對簡單。

此外，於該基座20之第二側201更設有一背蓋29，該背蓋29凹設至少一容置槽290，至少一滾動件3設置於該容置槽290內，該滾動件3係為一滾珠或一圓柱體，其目的係為了係令該背蓋29與該基座20相結合時防止彼此相摩擦產生的損耗問題，且可降低該旋轉開關2的轉動聲音，並使該旋轉開關2轉動時較為順暢。

所述基座20相對該內側壁203更形成一外側壁207，該外側壁207凹設置少一溝槽208，該溝槽208對應嵌設一密封環4，以防止水氣進入該基座20內導致旋轉開關2損毀。

透過本發明此結構的設計，當使用者旋轉該外罩時，該內蓋27的組接部271會帶動該作動件24的組合部2402進而轉動該作動件24，並藉由所述作動部242在該波形彈性件21上來回滑動，可令使用者在旋轉該外罩時產生段落感（tactile或linear）之觸覺回饋，並且，透過所述觸發部243於該感測單元220的感測區2201內來回移動，當該感測單元220偵測到該觸發部243之感應信號，並將此信號傳遞至該電路板22進而控制該旋轉按壓開關的遞增或遞減功能，再透過所述內環部244的結構設計，當使用者下壓該外蓋28進而帶動下壓該內蓋27時，會同時帶動該作動件24下壓，此時該作動件24上的內環部244會對應觸動所述按鍵單元221進以開啟或關閉該旋轉按壓開關，達到同時具有觸控及旋轉功效的按壓開關。

因此，藉由所述波形彈性件21的結構設計，不僅具有支撐效果外，且由於波形彈性件21的材質係為低摩擦力之材料（如高分子材料、可撓性金屬等）所製成，因此可降低開關轉動的過程中所產生的噪音，且成本也相對低廉、製程組裝上也較簡易，此外，本發明之內蓋27取代傳統之透明板，而外蓋28的設計可依照使用者的需求或喜好任意更換，使用者僅需將外蓋28直接罩蓋該內蓋27以相互組合，為一客製化之旋轉開關2。

請參閱第6、7圖，係為本發明旋轉開關第二實施例之立體分解圖，所述旋轉開關部份元件及元件間之相對應之關係與前述旋轉開關相同，故在此不再贅述，惟本旋轉開關與前述最主要之差異為，所述作動部242之外周側進一步再形成有複數波形部2422，所述波形彈性件21則對應套設於作動部242之外周側並與該等波形部2422相接觸，並該波形彈性件21的水平方向更形成至少一段差部214，因此當旋轉所述內蓋27時得以帶動該作動件24被轉動以產生一段落感之觸覺回饋予使用者，換句話說，本發明不僅可如前述第一實施例達到垂直方向的段落感外，還可達到具有水平方向的段落感之結構態樣。

以上所述，本發明相較於習知具有下列優點： 1.製程及組裝簡單； 2.可客製化； 3.大幅減少生產成本； 4.降低使用時產生的轉動噪音。

2:旋轉開關 20:基座 200:第一側 201:第二側 202:底部 203:內側壁 204:定位部 205:容置空間 206:螺紋部 207:外側壁 208:溝槽 21:波形彈性件 210:頂端 211:底端 212:內凹部 213:支撐柱 214:段差部 22:電路板 220:感測單元 2201:感測區 221:按鍵單元 24:作動件 240:上側 2401:凸緣 2402:組合部 2403:容納部 241:下側 242:作動部 2420:凸部 2421:凹部 2422:波形部 243:觸發部 244:內環部 25:顯示模組座體 26:顯示模組 27:內蓋 270:透明部 271:組接部 272:卡合部 28:外蓋 280:對接部 281:鏤空部 29:背蓋 290:容置槽 3:滾動件 4:密封環 5:銘板

第1圖係為本發明旋轉開關第一實施例之立體分解圖； 第2圖係為本發明旋轉開關第一實施例之另一視角立體分解圖； 第3圖係為本發明旋轉開關第一實施例之立體組合圖； 第4圖係為本發明內蓋及外蓋之立體圖； 第5圖係為本發明基座內部之立體圖； 第6圖係為本發明旋轉開關第二實施例之立體分解圖； 第7圖係為本發明旋轉開關第二實施例之另一視角立體分解圖。

20:基座

200:第一側

201:第二側

202:底部

203:內側壁

204:定位部

205:容置空間

206:螺紋部

207:外側壁

208:溝槽

21:波形彈性件

210:頂端

211:底端

212:內凹部

213:支撐柱

22:電路板

220:感測單元

2201:感測區

24:作動件

2401:凸緣

2402:組合部

2403:容納部

241:下側

25:顯示模組座體

26:顯示模組

27:內蓋

270:透明部

272:卡合部

28:外蓋

281:鏤空部

29:背蓋

290:容置槽

3:滾動件

4:密封環

5:銘板

Claims (10)

1. 一種旋轉開關，係包括： 一基座，具有一底部及一內側壁，該底部外周緣向上凸伸形成該內側壁，並該底部及該內側壁共同界定一容置空間； 一波形彈性件，係對應容設於所述容置空間內並環設該內側壁； 一電路板，係對應容設於所述容置空間內，該電路板上設置有至少一感測單元及至少一按鍵單元，該感測單元及該按鍵單元與該電路板相電性連接； 一作動件，係與該基座相組設並與該電路板一側相對應設置，該作動件具有一上側及一下側，該上側形成一凸緣及一容納部，該凸緣上形成至少一組合部，該容納部用以容納一顯示模組座體，該顯示模組座體對應容設有一顯示模組，該下側具有一作動部及至少一觸發部及一內環部，該作動部係對應與所述波形彈性件相接觸，該觸發部與所述感測單元相對應設置，該內環部與所述按鍵單元相對應設置； 一內蓋，係對應罩蓋所述作動件及基座，該內蓋內部形成至少一組接部，該組接部與所述組合部相對應組合，一卡合部對應形成於該內蓋之外周側；及 一外蓋，其內部形成一對接部與所述卡合部相對接以罩蓋所述內蓋。
2. 如請求項1所述之旋轉開關，其中所述作動部係由該下側向下凸伸形成，並該作動部由複數凸部及複數凹部交錯間隔排列所組成，所述波形彈性件由複數頂端及複數底端交錯間隔排列所組成，以令旋轉所述內蓋時可產生一段落感之觸覺回饋。
3. 如請求項1所述之旋轉開關，其中所述作動部之外周側更形成複數波形部，所述波形彈性件對應套設於作動部之外周側，並該波形彈性件水平方向更形成至少一段差部，以令旋轉所述內蓋時可產生一段落感之觸覺回饋。
4. 如請求項1所述之旋轉開關，其中所述觸發部係設置於該下側相對該作動部的內側，該觸發部係呈連續或不連續態樣的片狀結構環狀地排列。
5. 如請求項1所述之旋轉開關，其中所述內環部係設置於該下側相對該觸發部的內側，該內環部係呈凸條態樣，以令所述作動件下壓時該內環部對應接觸所述按鍵單元。
6. 如請求項1所述之旋轉開關，其中所述基座更具有一第一側及一第二側，該第一側形成所述容置空間，該第二側向下凸伸形成一螺紋部。
7. 如請求項1所述之旋轉開關，其中所述內側壁上更凸設至少一定位部，所述波形彈性件更凹設至少一內凹部相對該定位部。
8. 如請求項1所述之旋轉開關，其中所述波形彈性件一側更向下延伸形成複數支撐柱，該等支撐柱一端抵頂所述基座之底部。
9. 如請求項1所述之旋轉開關，其中所述內蓋一側更形成一透明部，所述外蓋更開設一鏤空部，該鏤空部與該透明部相對組設。
10. 如請求項6所述之旋轉開關，其中更具有一背蓋設於所述基座之第二側，該背蓋凹設至少一容置槽，至少一滾動件設置於該容置槽內，該滾動件係為一滾珠或一圓柱體。

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