專利名稱：一種可縮進的旋鈕及包含該旋鈕的控制面板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車用電器的控制部件，特別地，本實用新型涉及一種可縮進
的旋鈕及包含該旋鈕的控制面板。
背景技術：
隨著社會的進步，人們對汽車安全性的要求越來越高。在車輛內部儀表板處通常 設有各種控制面板，如空調控制面板，多媒體控制面板等，這些面板上一般都設有旋鈕。在 車輛發生碰撞時，前排乘員的頭部可能會撞到這些旋鈕上，造成傷害。在歐洲的安全法規中 有規定內部突出物的突出高度大于9. 5mm時，在378N或更大的壓力作用下要能夠縮進，使 其高度小于9. 5mm。 針對歐洲法規的這項規定，目前有些企業對旋鈕結構進行了改進，通常的做法是 在旋鈕中設置兩個相互配合的第一部件和第二部件，在第二部件上設置擋塊，當有378N或 更大的外部壓力作用在旋鈕上時，第一部件對擋塊施加力的作用并使擋塊破壞，擋塊被破 環后，第一部件即可向第二部件的方向運動，即旋鈕縮進，保護了車內乘員的安全。但是，上 述做法也存在一些問題由于第一部件和第二部件是相互配合的，如果配合太松，在旋鈕正 常轉動的過程中會有搖晃，影響旋鈕的操作手感；如果配合太緊，則使第一部件和第二部件 相對運動需要克服的阻力過大，導致外部壓力達到378N時旋鈕還沒有縮進，因此，對第一 部件和第二部件的精度要求較高，增加制造成本。

實用新型內容本實用新型為解決上述的因部件精度要求太高而導致成本增加的問題，提供一種 可縮進的旋鈕，該旋鈕的結構簡單，可降低制造成本。 本實用新型的可縮進的旋鈕，包括旋轉圈、面蓋和帶轉動軸的編碼器，其中，所述 旋轉圈包括內軸和外組合圈，所述面蓋與所述外組合圈固定連接，所述內軸與編碼器的轉 動軸固定連接，所述內軸和外組合圈之間通過至少兩個連接筋相連。 優選地，所述連接筋有四個，其中兩個連接筋位于旋轉圈軸向的同一位置，另外兩
個連接筋位于旋轉圈軸向的與所述同一位置不同的另一位置。 優選地，所述連接筋有四個，分別位于旋轉圈軸向的不同位置。 優選地，所述外組合圈包括環狀連接部、中間圈和外圈，所述中間圈和外圈之間通 過環狀連接部相連。 優選地，在所述環狀連接部上設有三個沿外圈的周向均勻分布的第二卡孔；所述 面蓋包括三個向環狀連接部方向延伸的支腳，所述三個支腳沿外圈的周向均勻分布，每個 支腳的端部形成有一個倒扣；面蓋的三個支腳分別穿過三個第二卡孔，三個三角形倒扣卡 在環狀連接部的背對面蓋的表面上以防止面蓋從旋轉圈上脫落。 優選地，所述內軸上設有一個沿組合圈軸向延伸的缺圓孔，所述轉動軸的橫截面 為缺圓形，所述轉動軸安裝到缺圓孔中。[0011] 優選地，所述面蓋包括封閉蓋和裝飾圈，所述封閉蓋包括三個向環狀連接部方向
延伸的支腳，所述三個支腳沿外圈的周向均勻分布，每個支腳的端部形成有一個倒扣；所述
裝飾圈的背對環狀連接部的表面上形成有圓形空腔，在圓形空腔的底部設有三個與所述三
個支腳分別對應的第一卡孔；所述裝飾圈位于封閉蓋和外圈之間，所述封閉蓋位于圓形空
腔中，所述每個支腳分別穿過與其對應的第一卡孔和第二卡孔，每個支腳的倒扣卡在環狀
連接部的背對封閉蓋的表面上以防止封閉蓋從旋轉圈上脫落。 優選地，所述連接筋的沿旋轉圈軸向的截面是梯形。 本實用新型還提供一種控制面板，所述控制面板包括面板殼和位于面板殼內部的
電路板，其中，所述面板殼上設有開孔，所述控制面板還包括上述的可縮進的旋鈕，所述編
碼器固定安裝在所述電路板上，所述旋鈕穿過所述開孔，并外露于面板殼上。 本實用新型的有益效果是當旋鈕受到外部撞擊時，由于在整個旋鈕中，只有內軸
和外組合圈之間的所述至少兩個連接筋處的連接強度最弱，當外部物體撞擊旋鈕的作用力
超過所述至少兩個連接筋的強度極限時，所述連接筋斷裂，所述面蓋和旋轉圈的外組合圈
一起向內軸方向縮進。由于旋轉圈是單個零件，內部各結構之間不存在配合的問題，因此結
構簡單，同時簡化了整個旋鈕的結構，降低了制造成本。本實用新型的控制面板由于包含上
述的旋鈕，當車輛發生碰撞、前排成員的頭部撞到旋鈕上時，如果外部物體撞擊旋鈕的作用
力超過旋鈕內所述至少兩個連接筋的強度極限時，旋鈕的面蓋和外組合圈一起向控制面板
內縮進，避免旋鈕對車內前排乘員的傷害。

圖1是本實用新型的一個實施例的可縮進的旋鈕的爆炸圖； 圖2是本實用新型的一個實施例的可縮進的旋鈕在控制面板上的安裝示意圖； 圖3是本實用新型的一個實施例的可縮進的旋鈕在受到外部撞擊后向控制面板 內縮進后的示意圖； 圖4是本實用新型的一個實施例中旋轉圈的外形示意圖； 圖5是沿圖4中A-A方向的剖視示意圖； 圖6是沿圖4中B-B方向的剖視示意圖； 圖7是本實用新型的一個實施例中旋轉圈的從另一方向看去的外形示意圖。
具體實施方式為了使本實用新型所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下 結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施 例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。 如圖1至圖7所示，本實用新型的第一實施例的可縮進的旋鈕，包括面蓋、旋轉圈 3和編碼器4，所述面蓋包括封閉蓋1和裝飾圈2。 封閉蓋1的結構如圖1所示，包括盤狀主體101和從盤狀主體101的一側延伸出 的三個支腳102，三個支腳102沿盤狀主體101的周向均勻分布，每個支腳102的端部形成 有一個三角形倒扣103。 裝飾圈2成圓盤狀，在其一個表面上形成有內凹的圓形空腔203，在圓形空腔203
4的底部設有一個中心孔201和三個在中心孔201的周向均勻分布的第一卡孔202，三個第一 卡孔202的位置分別與三個支腳102對應。 旋轉圈3包括內軸301、中間圈302和外圈303，內軸301、中間圈302和外圈303 的中心軸線重合，本實施例中，所述旋轉圈3的軸向即是指內軸301、中間圈302和外圈303 的中心軸線方向。中間圈302和外圈303之間通過環狀連接部304相連，本實施例中將中 間圈302、環狀連接部304和外圈303這三個部分的組合稱為外組合圈。在環狀連接部304 上設有三個沿內軸301的周向均勻分布的第二卡孔305，三個第二卡孔305的位置分別與三 個支腳102對應。內軸301上設有一個沿旋轉圈3的軸向延伸的缺圓孔301a，(所謂缺圓， 即相當于一個整圓被切掉了一塊，本實施例中將橫截面為這種形狀的孔稱為缺圓孔)，在缺 圓孔301a的內表面上有五個沿內軸301的軸向延伸的筋條301b，其中兩條筋條301b位于 缺圓孔301a的內表面的平面上，另外三條筋條301b在缺圓孔301a的內表面的圓弧面上均 勻分布。出于工藝的需要，缺圓孔301a有一定的斜度。 編碼器4包括本體401和可相對本體401轉動的轉動軸402，轉動軸402的橫截面 為缺圓形(即相當于一個整圓被切掉了一塊)。 裝飾圈2安裝在旋轉圈3的左端部且圓形空腔203背對旋轉圈3，封閉蓋1安裝在 圓形空腔203中，封閉蓋1的每一個支腳102分別穿過與其對應的第一卡孔202和第二卡 孔305，三個三角形倒扣103分別卡在環狀連接部304的背對封閉蓋1的表面上，三個三角 形倒扣103可防止封閉蓋1和裝飾圈2從旋轉圈3上脫落。封閉蓋1和裝飾圈2共同將旋 轉圈3的左端部封閉起來，使整個旋鈕看起來更美觀。 轉動軸402安裝到缺圓孔301a中，五個筋條301b與轉動軸402的表面擠壓接觸， 通過這種擠壓接觸使轉動軸402與缺圓孔301a之間的連接更牢靠。車內乘員操作旋鈕時， 車內乘員的扭轉力矩通過旋轉圈3傳遞到轉動軸402。 內軸301的左端部與環狀連接部304位于旋轉圈3的軸向上幾乎相同的位置，內 軸301的右端部與外圈303的右端部位于旋轉圈3的軸向上幾乎相同的位置。在內軸301 的左端部處設有兩個連接筋306，兩個連接筋306的一端與內軸301相連，它們的另一端與 中間圈302相連，兩個連接筋306位于旋轉圈3軸向的同一位置，兩個連接筋306的連線穿 過外圈303的中心軸線。在中間圈302的右端部處設有兩個連接筋307，兩個連接筋307的 一端與內軸301相連，它們的另一端與中間圈302相連，兩個連接筋307位于旋轉圈3軸向 的同一位置，兩個連接筋307的連線穿過外圈303的中心軸線。從旋轉圈3的軸向看，四個 連接筋分別在內軸301的周向均勻分布。 本實施例中，內軸301和中間圈302之間是通過四個連接筋相連的，且四個連接筋 并不位于旋轉圈3軸向的同一位置，其中兩個連接筋306位于旋轉圈3軸向的同一位置，兩 個連接筋307位于旋轉圈3軸向的另一個位置，四個連接筋形成了一種立體的連接結構，將 內軸301和中間圈302穩固地連接起來，防止二者之間出現相對晃動。中間圈302和外圈 303之間通過環狀連接部304相連，這種連接結構也是很穩固的。因此，在正常使用時，旋轉 圈3作為一個整體，各部分之間不會出現晃動的現象。[0033] 當車輛發生碰撞時，可能有外部物體(比如說車內乘員的頭部)撞到旋鈕上，外部 物體的作用力直接作用在封閉蓋1或裝飾圈2上，或同時作用在封閉蓋1和裝飾圈2上，然 后傳遞到旋轉圈3的外圈303上，并通過環狀連接部304和四個連接筋傳遞到中間圈302和 內軸301上。在整個旋轉圈3中，只有四個連接筋處的連接強度最弱，當外部物體撞擊旋鈕 的作用力超過378N時，四個連接筋斷裂。四個連接筋斷裂后，封閉蓋1、裝飾圈2、外圈303 和中間圈302 —起向圖2的右側運動，即相對面板縮進，一直縮進到封閉蓋1與內軸301的 左端部相抵接，此時本實施例的旋鈕相對面板的凸出高度小于9. 5mm。 四個連接筋306和307沿旋轉圈3的軸向的截面形狀為梯形，具體如圖5和圖6所 示，即四個連接筋與內軸301相連處的接觸面積較小，而與中間圈302相連處的接觸面積較 大。由結構可知，在整個旋轉圈3中，只有四個連接筋306和307與內軸301相連處的連接 強度最弱，因此，當有外部物體撞到旋鈕上并且撞擊力超過378N時，四個連接筋306和307 與內軸301相連處將發生斷裂。因此，將四個連接筋306和307沿旋轉圈3的軸向的截面形 狀設計為梯形，可使旋轉圈3斷裂時的斷裂位置固定，便于進行斷裂力和強度的分析校核。 可以適當設計各零件的尺寸，在旋鈕相對面板縮進的過程中，當旋鈕相對面板的 凸出高度小于9. 5mm，封閉蓋1與內軸301的左端部才會抵接，這些只需對各零件的尺寸進 行適當的計算和分析就可實現，因此本實施例中不作詳細說明。 四個連接筋的斷裂強度可通過理論計算并結合試驗進行測定，使得當外部撞擊力 超過378N時四個連接筋斷裂。 在本實用新型的第二實施例中，所述四個連接筋分別位于旋轉圈3軸向的不同位 置，每個連接筋分別與內軸301和中間圈302相連。從旋轉圈3的軸向看，四個連接筋分別 在內軸301的周向均勻分布。其它與第一實施例相同。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型 的保護范圍之內。
權利要求一種可縮進的旋鈕，包括旋轉圈、面蓋和帶轉動軸的編碼器，其特征在于，所述旋轉圈包括內軸和外組合圈，所述面蓋與所述外組合圈固定連接，所述內軸與編碼器的轉動軸固定連接，所述內軸和外組合圈之間通過至少兩個連接筋相連。
2. 如權利要求1所述的可縮進的旋鈕，其特征在于，所述連接筋有四個，其中兩個連接 筋位于旋轉圈軸向的同一位置，另外兩個連接筋位于旋轉圈軸向的與所述同一位置不同的 另一位置。
3. 如權利要求1所述的可縮進的旋鈕，其特征在于，所述連接筋有四個，分別位于旋轉 圈軸向的不同位置。
4. 如權利要求2所述的可縮進的旋鈕，其特征在于，所述外組合圈包括環狀連接部、中 間圈和外圈，所述中間圈和外圈之間通過環狀連接部相連。
5. 如權利要求4所述的可縮進的旋鈕，其特征在于，在所述環狀連接部上設有三個沿 外圈的周向均勻分布的第二卡孔；所述面蓋包括三個向環狀連接部方向延伸的支腳，所述 三個支腳沿外圈的周向均勻分布，每個支腳的端部形成有一個倒扣；面蓋的三個支腳分別 穿過三個第二卡孔，三個三角形倒扣卡在環狀連接部的背對面蓋的表面上以防止面蓋從旋 轉圈上脫落。
6. 如權利要求4所述的可縮進的旋鈕，其特征在于，所述內軸上設有一個沿組合圈軸 向延伸的缺圓孔，所述轉動軸的橫截面為缺圓形，所述轉動軸安裝到缺圓孔中。
7. 如權利要求4所述的可縮進的旋鈕，其特征在于，所述面蓋包括封閉蓋和裝飾圈，所 述封閉蓋包括三個向環狀連接部方向延伸的支腳，所述三個支腳沿外圈的周向均勻分布， 每個支腳的端部形成有一個倒扣；所述裝飾圈的背對環狀連接部的表面上形成有圓形空 腔，在圓形空腔的底部設有三個與所述三個支腳分別對應的第一卡孔；所述裝飾圈位于封 閉蓋和外圈之間，所述封閉蓋位于圓形空腔中，所述每個支腳分別穿過與其對應的第一卡 孔和第二卡孔，每個支腳的倒扣卡在環狀連接部的背對封閉蓋的表面上以防止封閉蓋從旋 轉圈上脫落。
8. 如權利要求2或3所述的可縮進的旋鈕，其特征在于，所述連接筋的沿旋轉圈軸向的 截面是梯形。
9. 一種控制面板，包括面板殼和位于面板殼內部的電路板，其特征在于，所述面板殼上 設有開孔，所述控制面板還包括如權利要求1-8中任一項所述的可縮進的旋鈕，所述編碼 器固定安裝在所述電路板上，所述旋鈕穿過所述開孔，并外露于面板殼上。
專利摘要本實用新型提供了一種可縮進的旋鈕，包括旋轉圈、面蓋和帶轉動軸的編碼器，所述旋轉圈包括內軸和外組合圈，所述面蓋與所述外組合圈固定連接，所述內軸與編碼器的轉動軸固定連接，所述內軸和外組合圈之間通過至少兩個連接筋相連。本實用新型的控制面板，包括面板殼和位于面板殼內部的電路板，所述面板殼上設有開孔，所述控制面板還包括上述的可縮進的旋鈕，所述編碼器固定安裝在所述電路板上，所述旋鈕穿過所述開孔，并外露與面板殼上。在受到外部撞擊時，該旋鈕可縮進控制面板中，避免旋鈕對車內前排乘員的傷害。
文檔編號G05G1/12GK201548865SQ200920205518
公開日2010年8月11日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者劉錦江, 姚民慶, 竇以十 申請人:比亞迪股份有限公司