CN113299514A - 五向滚轮开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种五向滚轮开关装置，包括：容置箱，其上部形成有操作口；可翻转地安装于所述操作口中的摇摆筒，其与操作口之间留设有间隙；手轮结构，包括滑设于摇摆筒中的支承筒、可转动地安装于支承筒内的滚轮和安装于支承筒内的光电编码器，滚轮的侧部伸至操作口的外部，滚轮传动连接于光电编码器的输出轴，光电编码器连接有第一电路板；以及第二电路板，安装于容置箱内且与操作口相对设置，第二电路板的上部设有用于触发第二电路板的多个弹性复位按键，一部分的弹性复位按键设置于摇摆筒的筒壁的下方，另一部分的弹性复位按键活动支撑于支承筒的筒壁。本发明解决了汽车上的开关繁多，驾乘人员在驾驶途中使用不方便容易分心的问题。

Description

五向滚轮开关装置

技术领域

本发明涉及汽车配件技术领域，具体涉及一种五向滚轮开关装置。

背景技术

现有汽车一般能为驾乘人员提供多种功能，各种功能的控制相对应有多个开关，导致汽车上的开关数量众多，而驾乘人员在使用时这些功能时，需要分心寻找各自对应的开关，存在不便，降低了汽车安全性。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种五向滚轮开关装置，以解决汽车上的开关繁多，驾乘人员在驾驶途中使用不方便容易分心的问题。

为实现上述目的，提供一种五向滚轮开关装置，包括：

容置箱，所述容置箱的上部形成有操作口；

摇摆筒，可翻转地安装于所述操作口中，所述摇摆筒与所述操作口之间留设有供所述摇摆筒翻转的间隙；

手轮结构，包括滑设于所述摇摆筒中的支承筒、可转动地安装于所述支承筒内的滚轮和安装于所述支承筒内的光电编码器，所述滚轮的侧部伸至所述操作口的外部，所述滚轮传动连接于所述光电编码器的输出轴，所述光电编码器连接有第一电路板；以及

第二电路板，安装于所述容置箱内且与所述操作口相对设置，所述第二电路板的上部设有用于触发所述第二电路板的多个弹性复位按键，一部分的所述弹性复位按键设置于所述摇摆筒的筒壁的下方，另一部分的所述弹性复位按键活动支撑于所述支承筒的筒壁，在向下按压所述支承筒后，所述支承筒的筒壁按压所述弹性复位按键，在所述摇摆筒的一侧向上翻转后，所述摇摆筒的相对的另一侧向下翻转以按压另外的一所述弹性复位按键。

进一步的，所述支承筒内可转动地安装有一转轴，所述滚轮同轴安装于所述转轴的中部，所述转轴的一端通过齿轮组件传动连接于所述输出轴。

进一步的，所述支承筒的筒壁的外侧形成有沿所述支承筒的轴向方向设置的导向槽，所述摇摆筒的筒壁的内侧形成有限位凸楞，所述限位凸楞滑设于所述导向槽中。

进一步的，所述导向槽的数量为多个，多个所述导向槽沿所述支承筒的圆周方向间隔设置。

进一步的，所述摇摆筒具有相对第一侧和第二侧，所述摇摆筒的第一侧和第二侧的筒壁形成有固定轴，所述操作口的内壁的相对两侧分别形成有轴孔，所述固定轴可转动地插设于所述轴孔中。

进一步的，所述摇摆筒具有相对的第三侧和第四侧，所述摇摆筒的第三侧和第四侧的筒壁的外侧设有按压耳板，所述按压耳板设置于所述弹性复位按键的上方，在所述摇摆筒的第三侧向上翻转后，所述摇摆筒的第四侧向下翻转，所述摇摆筒的第四侧的按压耳板向下按压一所述弹性复位按键。

进一步的，所述固定轴沿所述摇摆筒的径向方向设置。

本发明的有益效果在于，本发明的五向滚轮开关装置应用于车辆的新型触控式多功能方向盘开关，使用滚轮实现上下滚动结合光学编码器将滚轮的机械滚动转化为电信号，利用摇摆筒左右摆动以及垂直按压支承筒实现五向机械运动，设计弹性复位键导通触点结构将左右摆动以及垂直按压动作转化为电信号，通过本发明的五向滚轮开关装置的五向动作产生的电信号分别对应控制多种驾乘功能，使得驾乘人员可以通过单手触控开关方便操作，将多个功能集成于一个开关上，将汽车的多个功能集成于车辆方向盘上进行操控，利于减少整车按键数量，降低了驾乘人员分心寻找不同功能键影响行车安全的安全隐患，提高了行车安全。另一方面，提高了防水防尘等级，使得车辆方向盘造型更具科技感。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例的五向滚轮开关装置的结构示意图。

图2为本发明实施例的五向滚轮开关装置的侧视图。

图3为本发明实施例的手轮结构的分解示意图。

图4为本发明实施例的手轮结构的剖视图。

图5为本发明实施例的滚轮与光电编码器的连接示意图。

图6为本发明实施例的摇摆筒与支承筒的分解示意图。

图7为本发明实施例的摇摆筒与支承筒套接的示意图。

图8为本发明实施例的摇摆筒与安置箱套接的示意图。

图9为本发明实施例的五向滚轮开关装置的分解示意图。

图10为本发明实施例的支承筒按压弹性复位按键的状态示意图。

图11为本发明实施例的按压耳板按压弹性复位按键的状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参照图1至图11所示，本发明提供了一种五向滚轮开关装置，包括：容置箱1、摇摆筒2、手轮结构3和第二电路板4。

具体的，如图8所示，容置箱1的上部形成有操作口10。摇摆筒2可翻转地安装于操作口10中。摇摆筒2与操作口10之间留设有供摇摆筒2翻转的间隙。

再结合图3所示，手轮结构3包括支承筒31、滚轮32和光电编码器。其中，支承筒31滑设于摇摆筒2中。具体的，支承筒31可沿摇摆筒的轴向方向移动地滑设于摇摆筒中。滚轮32可转动地安装于支承筒31内。光电编码器安装于支承筒31内。滚轮32的侧部伸至操作口10的外部，具体的，滚轮的圆周面伸至操作口的外侧以供操作人员拨转滚轮。滚轮32传动连接于光电编码器的输出轴33。摇摆筒和支承筒均为无底无盖、两端开口的筒体。光电编码器连接于第一电路板35。

第二电路板4安装于容置箱1内，且第二电路板4与操作口10相对设置。在本实施例中，结合图3和图9所示，电路板的数量为两个，即第一电路板和第二电路板。两个电路板分别对应地控制汽车的不同功能。其中，第一电路板安装于支承筒的底部；第二电路板安装于容置筒的底部，容置筒的底部的第二电路板的上部设有多个弹性复位键5，弹性复位键用于触发第二电路板4。弹性复位键的触点背面有碳粒，第二电路板与弹性复位键位置对应的地方也有碳粒，正常状态下，两个碳粒不接触，当弹性复位键被下压后，两个碳粒接触，实现第二电路板的信号的导通。

一部分的弹性复位按键5设置于摇摆筒2的筒壁的下方；另一部分的弹性复位按键5活动支撑于支承筒31的筒壁。

在操作者向下(朝向容置筒的底部)按压支承筒31后，支承筒31的筒壁按压对应的弹性复位按键5，使得第二电路板的对应电路信号的导通。

在操作者将摇摆筒2的一侧向上翻转(即向下按压摇摆筒的相对的另一侧向下翻转)后，摇摆筒2的相对的另一侧向下翻转，摇摆筒2的相对的另一侧则按压另外的一弹性复位按键5，使得第二电路板的对应电路信号的导通。

本发明的五向滚轮开关装置，通过拨转滚轮提供圆周方向的操控第一电路板，通过按压支承筒提供容置箱的深度方向的操控电路，通过翻转摇摆筒提供容置箱的长度方向的操控电路，通过多个角度，多个维度控电路板的不同电路以实现控制汽车的多个功能，将汽车的多个功能集成于同一个装置进行操控，降低了驾乘人员分心寻找不同功能键影响行车安全的安全隐患，提高了行车安全。

本发明的五向滚轮开关装置应用于车辆的新型触控式多功能方向盘开关，使用滚轮实现上下滚动结合光学编码器将滚轮的机械滚动转化为电信号，利用摇摆筒左右摆动以及垂直按压支承筒实现五向机械运动，设计弹性复位键导通触点结构将左右摆动以及垂直按压动作转化为电信号，通过本发明的五向滚轮开关装置的五向动作产生的电信号分别对应控制多种驾乘功能，使得驾乘人员可以通过单手触控开关方便操作，将多个功能集成于一个开关上，利于减少整车按键数量，提高了防水防尘等级，使得车辆方向盘造型更具科技感。

作为一种较佳的实施方式，支承筒31内可转动地安装有一转轴321，滚轮32同轴安装于转轴321的中部，转轴321的一端通过齿轮组件传动连接于输出轴33。

具体的，转轴的中部与滚轮通过卡勾连接。转轴的端部同轴安装有主动齿轮，光电编码器的输出轴同轴安装有从动齿轮，从动齿轮啮合于转轴的端部的主动齿轮。

光电编码器的输出轴将滚轮的转动量转化成输入给光电编码器的信号，光电编码器接受输出轴的输入，将滚轮的转动量转化为电信号并触发安装于支承筒的底部的第一电路板的电路。

参阅图3至图5，在本实施例中，支承筒与转轴之间安装有手感弹簧34，手感弹簧34与滚轮的转轴配合，实现滚轮滚动过程中的手感反馈。

在本实施例中，支承筒31的筒壁的外侧形成有沿支承筒31的轴向方向设置的导向槽。摇摆筒2的筒壁的内侧形成有限位凸楞。限位凸楞滑设于导向槽中。导向槽的数量为多个，多个导向槽沿支承筒31的圆周方向间隔设置。具体的，导向槽的数量为四个，相应的限位凸楞为四条，限位凸楞沿摇摆筒的轴向方向设置。

在操作者向下按压支承筒，支承筒按压弹性复位按键后，当操作者施加的按压力消失后，弹性复位按键利用其弹性力将支承筒向上顶升恢复至初始位置。

相应的，在操作者拨转摇摆筒并且在操作者施加的拨转力消失后，相应的弹性复位按键利用弹性力将摇摆筒反向拨转恢复至初始位置。

在本实施例中，摇摆筒2具有相对第一侧和第二侧，相对的第三侧和第四侧。摇摆筒2的第一侧和第二侧的筒壁形成有固定轴21。相应的，容置箱的操作口10的内壁的相对两侧分别形成有轴孔。摇摆筒的第一侧和第二侧的固定轴21分别可转动地插设于操作口的相对两侧的轴孔中。

具体的，固定轴沿摇摆筒的径向方向设置。

参阅图6和图7，摇摆筒2的第三侧和第四侧的筒壁的外侧设有按压耳板23。按压耳板23设置于弹性复位按键5的上方。在操作者向下按压摇摆筒的第四侧，摇摆筒2的第三侧向上翻转后，摇摆筒2的第四侧向下翻转，摇摆筒2的第四侧的按压耳板23向下按压一弹性复位按键5。

参阅图10和图11，在本实施例中，按压耳板23与弹性复位按键5之间垫设有支撑柱。按压耳板通过支撑柱按压弹性复位按键。

支撑柱将按压耳板的旋转(翻转)运动转化成作用在弹性复位按键的直线运动，实现第二电路板的信号的触发。

作为一种较佳的实施方式，第二电路板上铺设有防滑橡胶垫，防滑橡胶垫上形成有多个弹性复位按键。

本发明的五向滚轮开关装置，通过五个方向控制汽车的多个功能，将多个功能集成于一个装置上，省去了众多开关数量，提高了汽车驾乘体验感和汽车安全性。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (7)

1.一种五向滚轮开关装置，其特征在于，包括：

容置箱，所述容置箱的上部形成有操作口；

摇摆筒，可翻转地安装于所述操作口中，所述摇摆筒与所述操作口之间留设有供所述摇摆筒翻转的间隙；

手轮结构，包括滑设于所述摇摆筒中的支承筒、可转动地安装于所述支承筒内的滚轮和安装于所述支承筒内的光电编码器，所述滚轮的侧部伸至所述操作口的外部，所述滚轮传动连接于所述光电编码器的输出轴，所述光电编码器连接有第一电路板；以及

第二电路板，安装于所述容置箱内且与所述操作口相对设置，所述第二电路板的上部设有用于触发所述第二电路板的多个弹性复位按键，一部分的所述弹性复位按键设置于所述摇摆筒的筒壁的下方，另一部分的所述弹性复位按键活动支撑于所述支承筒的筒壁，在向下按压所述支承筒后，所述支承筒的筒壁按压所述弹性复位按键，在所述摇摆筒的一侧向上翻转后，所述摇摆筒的相对的另一侧向下翻转以按压另外的一所述弹性复位按键。

2.根据权利要求1所述的五向滚轮开关装置，其特征在于，所述支承筒内可转动地安装有一转轴，所述滚轮同轴安装于所述转轴的中部，所述转轴的一端通过齿轮组件传动连接于所述输出轴。

3.根据权利要求1所述的五向滚轮开关装置，其特征在于，所述支承筒的筒壁的外侧形成有沿所述支承筒的轴向方向设置的导向槽，所述摇摆筒的筒壁的内侧形成有限位凸楞，所述限位凸楞滑设于所述导向槽中。

4.根据权利要求3所述的五向滚轮开关装置，其特征在于，所述导向槽的数量为多个，多个所述导向槽沿所述支承筒的圆周方向间隔设置。

5.根据权利要求1所述的五向滚轮开关装置，其特征在于，所述摇摆筒具有相对第一侧和第二侧，所述摇摆筒的第一侧和第二侧的筒壁形成有固定轴，所述操作口的内壁的相对两侧分别形成有轴孔，所述固定轴可转动地插设于所述轴孔中。

6.根据权利要求5所述的五向滚轮开关装置，其特征在于，所述摇摆筒具有相对的第三侧和第四侧，所述摇摆筒的第三侧和第四侧的筒壁的外侧设有按压耳板，所述按压耳板设置于所述弹性复位按键的上方，在所述摇摆筒的第三侧向上翻转后，所述摇摆筒的第四侧向下翻转，所述摇摆筒的第四侧的按压耳板向下按压一所述弹性复位按键。

7.根据权利要求5所述的五向滚轮开关装置，其特征在于，所述固定轴沿所述摇摆筒的径向方向设置。

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