旋钮、电子设备及工程车的制作方法

1.本实用新型涉及旋钮、使用该旋钮的电子设备及工程车。


背景技术：

2.普通的水泥搅拌车后控面板控制水泥进出量大小和罐体旋转速度的都是机械式手柄，利用电位计或拨码开关并通过在孔内设置旋转杆通过套帽来实现，具有机械尺寸大，占用空间大，而且不可停留在某一位置的缺点。申请日为2021年1月15日，公开日为2021年9月28日的中国实用新型专利cn202120103846.3公开了一种水泥搅拌车后控面板用防水旋钮，利用磁场感应来实现旋钮开关的功能，结构简单、小巧，操作省力的优点。然而，旋钮旋转时，旋钮的盖部外周、盖部凸沿的上表面、底面会与旋钮压板、外壳等多个部件发生摩擦，所产生的摩擦声不易消除，影响使用感受，且磨损速度快。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种使用感受好且耐磨损的旋钮、使用该旋钮的电子设备及工程车。
4.一种旋钮，用于固定在一外壳的凹槽内，其特征在于，所述旋钮包括：伸入所述凹槽内的转轴，其外侧壁上形成有凸台，其底端连接旋钮工作部件；旋钮压板，其包括中部形成有孔的基板以及沿孔周基本垂直延伸而出的侧壁；以及旋钮盖，固定在转轴顶端，其具有朝向基板延伸的外环壁和内环壁。其中，所述基板固定在凹槽内，与转轴的凸台相抵，以限制转轴在平行于转轴的方向上的移动；所述侧壁与转轴相对，以至少在垂直于转轴的方向上对转轴形成限位。所述旋钮盖的内环壁与所述旋钮压板的侧壁相对设置，所述内环壁和旋钮压板的侧壁的末端与基板的表面之间具有空隙。
5.作为一种实施方式，所述转轴的凸台形成在其下端部，其上端部形成至少一条环绕上端部外壁的收容槽用于收容密封圈，所述密封圈被压紧在旋钮压板的侧壁与转轴之间。
6.作为一种实施方式，所述旋钮压板的基板表面与外壳表面基本齐平，所述外壳上贴附有至少用于密封基板与外壳之间的缝隙的薄膜。
7.作为一种实施方式，所述旋钮盖的内环壁与所述旋钮压板的侧壁之间的距离为0.5mm到5mm，所述内环壁的末端与基板的表面之间的空隙宽度为0.01到2mm。
8.作为一种实施方式，所述旋钮盖顶部形成有贯穿孔，其通过穿过该贯穿孔的紧固件固定在转轴顶部。
9.作为一种实施方式，所述旋钮压板的基板的朝向凹槽底板的一侧形成有台阶结构，所述台阶结构与转轴的凸台抵靠，以对转轴在平行于转轴和垂直于转轴的方向上的移动形成限位。
10.作为一种实施方式，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第二凹槽形成在第一凹槽的底部；所述旋钮工作部件位于第二凹槽内，所述旋钮压板的基板通过未穿透外壳
的紧固件固定在第一凹槽底部。
11.作为一种实施方式，所述的旋钮还包括固定在转轴底端的第一组件，以及固定在外壳内的第二组件，所述第一组件和第二组件至少隔着所述凹槽的底板相对设置，所述第一组件和第二组件配合检测转轴的旋转数据以实现旋钮功能。
12.一种电子设备，包括外壳及固定在外壳内的电路板，所述电路板上设置有第二组件，所述外壳上形成有凹槽，所述凹槽处固定有旋钮，所述旋钮包括：伸入所述凹槽内的转轴，其外侧壁上形成有凸台，其底端连接旋钮工作部件；第一组件，固定在所述转轴底端，与第二组件至少隔着凹槽底板相对设置，所述第一组件和第二组件配合测转轴的旋转数据以实现旋钮功能；
13.旋钮压板，其包括中部形成有孔的基板以及沿孔周基本垂直延伸而出的侧壁；以及旋钮盖，固定在转轴顶端，其具有朝向基板延伸的外环壁和内环壁。其中，所述基板固定在凹槽内，与转轴的凸台相抵，以限制转轴在平行于转轴的方向上的移动；所述侧壁与转轴相对，以至少在垂直于转轴的方向上对转轴形成限位。所述旋钮盖的内环壁与所述旋钮压板的侧壁相对设置，所述内环壁和旋钮压板的侧壁的末端与基板的表面之间具有空隙。
14.本发明还提供了一种工程车，配置了上述的电子设备。
15.本实用新型的旋钮固定在外壳的凹槽内，配合巧妙设计的压板对第一挡挡位部件和转轴进行限位，使得旋钮旋转时，仅旋钮转轴与旋钮压板的侧壁的内周面、转轴的凸台与旋钮压板产生摩擦，由于摩擦的部位位于旋钮中心和深处，可被旋钮盖遮挡，摩擦声在经过弯折的通道传播到旋钮盖外的过程中被削弱，从而不影响使用感受，同时具有很好的防水、防尘功效。且摩擦的部位为转轴和旋钮压板，比旋钮盖更耐磨，提高了使用寿命。本实用新型的旋钮适用于户内、户外使用的电子设备或工程车上。
附图说明
16.图1为本实用新型一实施例的旋钮的剖面图。
17.图2为一实施例中旋钮的第一挡挡位部件和第二挡挡位部件的立体图。
18.图3为一实施例中配置有旋钮和电子设备的部分爆炸图。
具体实施方式
19.下面将结合具体实施例及附图对本实用新型旋钮、电子设备及工程车作进一步详细描述。
20.如图1所示，一实施例中，本实用新型的旋钮20固定在一外壳10上。外壳10可包括上壳11和下壳12，上壳11和下壳12相互连接在一起以在内部形成一收容空间，且优选的，上壳11和下壳12的连接处利用密封条13密封，以防止灰尘或水汽进入外壳内。外壳10上向内凹陷形成一凹槽14，本实施例中，凹槽14形成在上壳11上表面。凹槽14底板141上靠近边缘处形成有向上凸起的固定柱（可参考图3中的固定柱143），固定柱上形成有未贯穿固定柱的固定孔（优选为螺孔），以确保外壳10内部空间的密封性。
21.旋钮20主要包括设置在凹槽14内的第一挡挡位部件21、伸入凹槽内的转轴22、设置在转轴22底端或靠近转轴底端处的第二挡挡位部件23、固定在凹槽14内的旋钮压板24以及固定在转轴顶端的旋钮盖25。本实施例中，第二挡挡位部件23作为旋钮工作部件，与转轴
底端连接，第一挡挡位部件21作为与第二挡挡位部件23配合的部件，实现增强操作反馈手感的功能。可以理解的，其他实施例中，可将第二挡挡位部件23根据需要替换为其他旋钮工作部件，对应的配置其他的部件来取代第一挡挡位部件。
22.其中，旋钮压板24用于对第一挡挡位部件21和转轴22进行限位，其包括中部形成有孔的基板241以及沿孔周基本垂直（基本垂直包括实际上垂直、肉眼看上去垂直等相互竖直的状态）延伸而出的侧壁242。侧壁242优选地朝向旋钮盖25的内侧延伸。基板241用于在平行于转轴22（也即平行于转轴22的轴心）的方向上对第一挡挡位部件21和转轴22进行限位，其通过紧固件，例如螺钉固定在凹槽14底板141上靠近边缘处形成有向上凸起的固定柱上。侧壁242用于在垂直于转轴22（也即垂直于转轴22的轴心）的方向上对转轴22进行限位。
23.凹槽14内形成有限制第一挡挡位部件21在垂直于转轴22的方向上以及绕转轴22旋转的方向上移动的限位结构。本实施例中，凹槽14由位于上方的较大的第一凹槽和从第一凹槽底部继续向外壳10内部凹陷的较小的第二凹槽组成。第二凹槽的在垂直于转轴22的方向上的尺寸与第一挡挡位部件21相匹配，其深度与第一挡挡位部件21在平行于转轴22的方向上的高度基本相同。旋钮压板24从上方抵压第一挡挡位部件21，也即旋钮压板24与第二凹槽配合实现第一挡挡位部件21的全方位限位，第一挡挡位部件21无需任何紧固件即可被限制在其位置上，当需要更换第一挡挡位部件21时，只需要拆卸旋钮压板24即可，部件更换非常方便。
24.转轴22的外侧壁上形成有凸台221，旋钮压板24的基板241还与转轴的凸台221相抵，以限制转轴22在平行于转轴的方向上的移动，并使第二挡挡位部件23与第一挡挡位部件21相对设置，本实施例中为在垂直于转轴的方向上相对设置。旋钮压板24的侧壁242与转轴22相对，以至少在垂直于转轴的方向上对转轴22形成限位。
25.旋钮盖25通过紧固件固定在转轴22顶端，其具有朝向旋钮压板24的基板241延伸的外环壁。外环壁的下端与基板241表面之间具有空隙，从而当旋钮盖25被旋转，带动转轴22旋转时，旋钮盖25的外环壁不会与旋钮压板24表面摩擦，仅旋钮转轴22与旋钮压板的侧壁242的内周面、转轴的凸台221与旋钮压板的基板241、第二挡挡位部件23与凹槽14底部产生摩擦，由于摩擦的部位位于旋钮中心和深处，摩擦声首先要沿转轴侧壁向上越过侧壁242，再向下穿过旋钮盖25的外环壁与基板241之间的缝隙才能传导出去，在这弯折的通道传播的过程中被数次削弱后已不影响使用感受。此外，摩擦的部位为转轴22和旋钮压板24，比旋钮盖25更耐磨，提高了使用寿命。
26.第一挡挡位部件21和第二挡挡位部件23中一者上形成有弹片，另一者上形成有多个凸起，当旋钮旋转时，转轴22带动第二挡挡位部件23旋转，使弹片与多个凸起逐一碰撞产生操作反馈，用以提示用户旋钮挡挡位变化，提升了旋钮操作手感。此外，第一挡挡位部件21和第二挡位部件23仅在垂直于转轴22的方向上产生接触，可减少两者之间的磨损，提高使用寿命。当第一挡位部件21和第二挡位部件23在长期使用后需要更换时，只需要拆卸固定旋钮压板24的紧固件，向上拔旋钮盖25即可将旋钮转轴22连同固定在转轴22上的和第二挡位部件23取下，同时将旋钮压板24带出，再将第一挡位部件21取出即可，因此更换第一挡位部件21和第二挡位部件23非常方便、易操作，大大降低使用和维护成本。第一挡位部件和第二挡位部件还可采用耐磨材质制备，提高其自身的耐磨性能，确保旋钮旋转手感和使用寿命。
27.在一具体的实施例中，请参考图2，第一挡位部件21呈环状，其外周侧朝向第二凹槽侧壁形成有多个延伸臂211，第二凹槽的侧壁上形成有用于收容延伸臂211的多个凹陷（可参考图3中凹陷1421’），第一挡位部件21和第二凹槽通过延伸臂211和凹陷卡固。第一挡位部件21的内周侧还向内形成有多个凸起212。本实施例中，相邻凸起212间形成凹陷，凸起与凹陷规律地交替排列，整体呈圆滑过渡的波浪形。
28.第二挡位部件23包括基本呈圆形（即本质上为圆形或肉眼看上去为圆形的情况）的平板231以及从平板231上延伸而出的多个弹片232。每个弹片232从平板231上首先沿平板的径向延伸，然后两个弹片一组相对延伸（优选在一以转轴为圆心的圆上延伸）至两个弹片的自由端相距一预设距离。且每个弹片的自由端均有朝向第一挡位部件21凸出并可限位在第一挡位部件21的相邻的凸起212之间的圆弧凸出部233。可以理解的，第二挡位部件23的弹片232具有弹性变形和恢复原状的特性。如此，当旋钮被旋转时，第二挡位部件23的弹片232的圆弧凸出部233从第一挡位部件21的相邻凸起212之间的凹陷滑出，经过凸起212后弹入另一个凹陷内并敲击另一个凸起212，产生强烈的换挡手感，提升旋钮的操作手感。此外，由于两个弹片为一组相对延伸，从而在旋钮旋转时，延伸方向与转轴旋转方向相同的弹片与同组的另一弹片相比，对转轴施加了更强的阻力，使用户有非常清晰良好的手感体验，从而在旋转旋钮的过程中，不易产生旋转过挡的现象，旋钮也不易被非故意的外力轻易地转动，不易出现误操作的现象。
29.请再次参考图1，在本实施例中，转轴22的凸台221形成在其下端部，其上端部还形成有两条环绕上端部外壁的收容槽222用于收容密封圈26，密封圈26被压紧在旋钮压板24的侧壁242与转轴22之间。密封圈26的存在一来进一步降低/阻挡、甚至消除了转轴与旋钮压板之间的摩擦噪音，优化用户体验。密封圈26的存在还加强了在垂直于和平行于转轴方向上的转轴22的限位效果，使得旋钮工作时更稳定。通过合理地设计各部件尺寸，还可使得第二挡位部件23的底部不与凹槽底板接触，从而减少一处部件摩擦，增加产品寿命。密封圈26的存在还可以防止灰尘和水汽进入凹槽内部，加剧第一挡位部件21和第二挡位部件23的磨损，提高核心部件的使用寿命，对户外使用的旋钮尤其重要。
30.此外，由于旋钮压板的基板要同时对第一挡位部件和转轴的凸台进行抵压限位，因此基板的厚度较厚，有效增加了旋钮压板外周与凹槽之间的接触面积，进而提升了旋钮整体的强度，同时也加强了旋钮压板与壳体之间的防水防尘效果。
31.为了更进一步消除摩擦噪音，增加防水防尘效果，旋钮盖25还包括朝向基板241延伸的内环壁252。内环壁252套在旋钮压板24的侧壁242外周，与侧壁242相对设置，两者之间的空隙非常狭窄，优选两者之间的距离为0.5mm到5mm，且内环壁252的末端与基板241的表面之间也具有非常狭窄的缝隙，优选为0.01到2mm的空隙。从而，转轴与旋钮压板之间的摩擦噪音传导的通道更加弯折和狭长，消音的效果更好，防水防尘的效果也更好。
32.此外，旋钮压板24的基板241表面与外壳10表面基本齐平，外壳10上贴附有至少覆盖基板与外壳之间的缝隙的薄膜30，从而进一步增加密封效果。
33.如此，转轴22与旋钮压板24在工作中产生的摩擦音可被有效地削弱甚至消除，而第一挡位部件21和第二挡位部件23之间的弹击所产生的振动感不会被削弱和消除，产生的敲击声也可通过旋钮本体传导出去。当第一挡位部件21和第二挡位部件23采用金属材质制成时，两者之间的弹击所产生的清脆的敲击声将更清晰。
34.本实施例中，旋钮20是通过由第一组件27和第二组件28组成的转轴旋转数据检测电路来检测转轴22的旋转数据以实现旋钮功能的。其中，第一组件27固定在转轴底端，第二组件28固定在外壳10内部，第一组件27和第二组件28至少隔着凹槽14的底板141相对设置。转轴旋转数据检测电路可以是通过磁场感应和磁场检测来实现转轴旋转数据检测的，还可以是通过光信号感应来实现转轴旋转数据检测的，还可以是通过发射和接收无线电信号来实现转轴旋转数据检测的。因此，第一组件27可以是可发射磁场信号的磁铁或电磁铁，也可以包括发光二极管，还可以是红外信号发射器，还可以是信号发生器和信号发射器，第二组件27可以是固定在电路板29上的磁场感应电路/芯片，光信号检测电路/芯片，红外信号接收器或无线电信号接收器。对应的，第二挡位部件23上需要形成用于供第一组件27露出的通孔或可收容第一组件27的凹槽，如此在更换第二挡位部件23时，不需要对第一组件27进行拆卸。此外，根据不同的信号检测需要，第一组件27可能不安装在转轴的中心位置，且第一组件27和第二组件28之间可能还设置有信号遮挡部件。
35.上述实施例中，凹槽的存在使得旋钮的下半部分可隐藏在外壳表面之下，仅仅作为手操部的旋钮盖露在外壳之上，方便操控，也方便密封薄膜的贴敷，使得产品更美观。外壳上的凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，第二凹槽形成在第一凹槽的底部，第一挡位部件卡固在第二凹槽内，而旋钮压板的基板通过未穿透外壳的紧固件固定在第一凹槽底部，从而将第一挡位部件全方位限位。其他实施例中，可取消第二凹槽，作为替代，在凹槽的底部向上延伸而出多个可卡固第一挡位部件的柱体或钩状物，只要能在垂直于旋钮转轴的方向以及绕转轴旋转的方向上对第一挡位部件进行限位即可。
36.上述实施例中，第一挡位部件的内周侧形成有凸起，而第二挡位部件向外形成有弹片。可以理解的，在其他实施例中，凸起可形成在第二挡位部件的外周侧，弹片可形成在第一挡位部件的内周侧。弹片从第一挡位部件的内周侧延伸而出，先朝向转轴方向延伸，然后相邻弹片可相向延伸，至两个弹片的自由端相距一预设距离。且每个弹片的自由端均有朝向第二挡位部件凸出并可限位在第二挡位部件的相邻的凸起之间的圆弧凸出部。可以理解的，第一挡位部件的弹片具有弹性变形和恢复原状的特性。如此，当旋钮被旋转时，第一挡位部件的弹片的圆弧凸出部从第二挡位部件的相邻凸起之间的凹陷滑出，经过凸起后弹入另一个凹陷内并敲击另一个凸起，产生强烈的换挡手感，提升旋钮的操作手感。
37.上述实施例中，第一挡位部件和第二挡位部件在垂直于转轴的方向上相对设置，因此两者之间碰撞的相互作用力基本垂直于转轴。可以理解的，其他实施例中，第一挡位部件和第二挡位部件也可以在平行于转轴的方向上相对设置，两者之间产生作用力时，力的方向基本平行与转轴的方向，这种情况可能会加剧旋钮压板和转轴的摩擦。
38.上述实施例中，第一挡位部件和第二挡位部件用于增加操作手感而存在，可以理解的，在其他实施例中，第一挡位部件和第二挡位部件可以取消，或被其他部件取代，例如可被一电子控制的振动器或声音发生器取代。或者，第一挡位部件被取消，仅剩第二挡位部件，第二挡位部件上的弹片在转轴旋转的过程中敲击凹槽内的内部或凸起物来制造操作手感。
39.上述实施例中，转轴的外侧壁上固定了两个密封圈，可以理解的，在其他实施例中，密封圈的数量可为一个或三个或三个以上，对应的，转轴的外周侧上形成用于收容这些密封圈的对应数量的收容槽。此外，变形例中，旋钮压板的侧壁上也可形成供密封圈嵌入的
凹槽，使得转轴与旋钮压板的相对位置更紧密、稳固。
40.图3的爆炸图示出了当上述旋钮应用在一电子设备上时的情况。该电子设备还可包括外壳10’、固定在外壳10’内的电路板29’、固定在外壳10’上的键盘和显示器（未图示）等。为了方便展示，图3中仅示出了电子设备的外壳10’的上壳11’和电路板29’的一部分，省略了外壳10’的下壳和上、下壳之间的密封圈，以及用于固定旋钮压板等的紧固件（例如螺钉）。上壳11’向内凹陷形成凹槽14’，凹槽14’包括第一凹槽141’和从第一凹槽141’底部继续向外壳10’内部凹陷形成的第二凹槽142’。第一凹槽141’底板上靠近边缘处形成有向上凸起的固定柱143，固定柱143上形成有未贯穿固定柱143的固定孔，以确保外壳10’内部空间的密封性。第二凹槽142’的形状和构造也与上述实施例中的第二凹槽的相似，凹槽侧壁呈圆形并具有用于对第二挡挡位部件23’进行限位的凹陷1421’。
41.本实施例中，旋钮20’也主要包括设置在凹槽14’内的第一挡挡位部件21’、伸入凹槽内的转轴22’、设置在转轴22’底端或靠近转轴底端处的第二挡挡位部件23’、固定在凹槽14’内的旋钮压板24’、固定在转轴顶端的旋钮盖25’、固定在转轴22’底端的第一组件27’以及固定在外壳10’内的第二组件28’。旋钮20’也包括可优化性能的密封圈26’和至少覆盖基板与外壳之间的缝隙的薄膜30’。其中，第一挡挡位部件21’、转轴22’、第二挡挡位部件23’、旋钮压板24’、旋钮盖25’、第一组件27’、第二组件28’、密封圈26’和、薄膜30’与前述实施例中的旋钮20的对应部件结构和功能相同，各部件之间的机械和电气配合也相同。不同之处在于旋钮20’与显示器等电子设备的其他电器元件共用电路板29’和外壳10’。
42.当使用该结构的旋钮时，电子设备的旋钮具有操作手感好、使用寿命长、杂音小的优点，当在户外使用时，无惧风雨和灰尘，可正常使用且不会导致寿命缩短。因此，该电子设备特别适合应用在工程车上，例如水泥搅拌车、挖掘机、运输车等。
43.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
44.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
45.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.虽然对本实用新型的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化、是显而易见的。因此，所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。