车辆及其旋钮组件的制作方法

本发明涉及旋钮技术领域，更具体地说，涉及一种旋钮组件，还涉及一种包括上述旋钮组件的车辆。

背景技术：

旋钮是常用的车辆零部件，如空调开关、多媒体控制开关等各类控制面板上的开关，常采用旋钮。部分旋钮内设置按键，即具有按键功能的旋钮。为保证用户操作手感，手指操作舒服的高度应在13mm左右，超出了相关法规要求。《乘用车内部突出物》中规定当乘用车仪表板上的旋钮凸出仪表板表面的高度超过9.5mm时，用直径不大于50mm的平端压头，在其上施加378n的向前纵向水平力，这些构件应能回缩仪表板或脱落。当缩回时，其凸出高度应在9.5mm以下。

现有技术中常规的旋钮缩回的方案多通过pcb板断裂，使得旋钮凸出的高度小于9.5mm。然而，上述结构不满足零部件的跌落试验要求。如果样件在搬运或工人手拿时意外掉落，若旋钮凸出部分先触地，pcb板就会断裂，整个pcb板报废。且当控制器的功能较多，pcb板布置空间不足时，难以实现。

综上所述，如何有效地解决旋钮溃缩装置在跌落试验时易造成整体pcb板断裂、维修成本高，且不易布局等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种旋钮组件，该旋钮组件的结构设计可以有效地解决跌落试验时易造成整体pcb板断裂、且不易布局的问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述旋钮组件的车辆。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种旋钮组件，包括旋钮、编码器和溃缩环，所述旋钮与所述编码器分别由所述溃缩环的两侧抵接于所述溃缩环的第一受力部和第二受力部，所述第一受力部与所述第二受力部沿所述溃缩环的周向错开，且所述第一受力部与所述第二受力部连接处具有在所述旋钮向所述溃缩环施加压力超过预设值时断裂的薄弱结构，以使所述旋钮向所述编码器方向溃缩预设距离。

优选地，上述旋钮组件中，所述溃缩环上开设有至少一个用以减小所述溃缩环轴向上宽度的弱化凹槽以形成所述薄弱结构。

优选地，上述旋钮组件中，所述弱化凹槽为方形槽，所述方形槽两侧的侧壁端面形成所述第一受力部，所述方形槽底部的肋条形成所述第二受力部。

优选地，上述旋钮组件中，所述弱化凹槽为从槽口到槽底渐缩的三角形槽，所述三角形槽的一侧侧壁形成所述第一受力部、另一侧侧壁形成所述第二受力部。

优选地，上述旋钮组件中，所述第一受力部与所述编码器的端面相抵，所述旋钮上设置有与所述第二受力部相抵的旋钮凸台；或者，所述第一受力部与所述旋钮的端面相抵，所述编码器的端部设置有与所述第二受力部相抵的编码器凸台。

优选地，上述旋钮组件中，所述编码器的端部设置有编码器凸台，所述旋钮的侧壁设置有旋钮凸台，且所述编码器凸台与所述旋钮凸台在所述溃缩环的周向上相错设置。

优选地，上述旋钮组件中，所述溃缩环上设置有用于防止所述溃缩环相对所述旋钮或所述编码器旋转的溃缩环定位部，所述旋钮或所述编码器上设置有与所述溃缩环定位部配合的旋转定位部。

优选地，上述旋钮组件中，所述旋转定位部包括设置于所述旋钮的内壁上的定位凸台，所述溃缩环定位部包括开设于所述溃缩环的外壁上的定位凹槽。

优选地，上述旋钮组件中，还包括设置于所述旋钮内的按钮，所述按钮能够相对所述旋钮沿所述旋钮的轴向独立按下或抬起以接通或断开按键开关。

根据本发明的旋钮组件包括旋钮、编码器和溃缩环。其中，溃缩环设置于旋钮与编码器之间，溃缩环具有第一受力部和第二受力部，分别与旋钮和编码器相抵，且第一受力部与第二受力部在溃缩环的周向上错开，二者连接处具有在旋钮向溃缩环施加压力超过预设值时断裂的薄弱结构，使得旋钮向编码器方向溃缩预设距离。

应用根据本发明的旋钮组件，正常使用时，编码器的支撑作用经溃缩环作用于旋钮，即旋钮得到编码器的有效支撑。当发生意外事故等旋钮遇到强大外力时，冲击力经旋钮作用于溃缩环，由于溃缩环分别与旋钮和编码器相抵的第一受力部和第二受力部沿溃缩环的周向错开，因而在剪切作用下，当作用力大于薄弱结构能够承受的最大作用力时，第一受力部与第二受力部连接处的薄弱结构断开，进而旋钮失去了溃缩环的支撑，向编码器方向溃缩。因而，根据本发明的旋钮组件，既能够满足用户对于旋钮高度的要求，以获得较好的用户手感。同时，能够满足车辆内部突出物的相关法规要求。而且，通过在编码器与旋钮间设置溃缩环的结构，在搬运或工人手拿意外掉落时，即使旋钮触地，也是溃缩环先断裂，更换新的溃缩环即可，对pcb板无影响，进而有效节约了成本。

同时，根据本发明的旋钮组件，通过在旋钮与编码器之间设置溃缩环的结构，对旋钮内的结构布局影响小，因而当旋钮组件的功能较多时，如设置指示灯等情况下，也能够满足溃缩要求。

在一个优选的实施例中，根据本发明的旋钮组件，还包括设置于旋钮内的按钮，按钮能够相对旋钮沿旋钮的轴向独立按下或抬起以接通或断开按键开关。也就是旋钮可以为具有按键功能的旋钮。由于在旋钮与编码器之间设置溃缩环，既满足了溃缩高度要求，又不影响按钮的布局，因而适用于具有按键功能的旋钮。

为了达到上述第二个目的，本发明还提供了一种车辆，该车辆包括上述任一种旋钮组件。由于上述的旋钮组件具有上述技术效果，具有该旋钮组件的车辆控制面板旋钮及车辆也应具有相应的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明一个具体实施例的车辆控制面板旋钮组件的装配结构示意图；

图2为图1的爆炸结构示意图；

图3为图1中溃缩环的结构示意图；

图4为图1中旋钮的结构示意图。

附图中标记如下：

旋钮1，溃缩环2，编码器3，旋钮凸台11，第一受力面21，第二受力面22，弱化凹槽23，溃缩环定位部24。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种车辆控制面板旋钮组件，以避免整体pcb板断裂，降低维修成本。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图4，图1为根据本发明的一个具体实施例车辆控制面板旋钮组件的装配结构示意图；图2为图1的爆炸结构示意图；图3为图1中溃缩环的结构示意图；图4为图1中旋钮的结构示意图。

在一个具体实施例中，根据本发明的车辆控制面板旋钮组件包括旋钮1、编码器3和溃缩环2。

其中，溃缩环2设置于旋钮1与编码器3之间，需要说明的是，溃缩环2设置于旋钮1与编码器3之间，指在其轴向上溃缩环2的一端与旋钮1相抵，另一端与编码器3相抵，在其径向上三者的相对位置可以不作具体限定。一般的，溃缩环2套设于旋钮1内，编码器3的一端亦套设于旋钮1内。因而便于用户操作，且溃缩结构不影响旋钮外观。具体可以在旋钮1上设置用于支撑溃缩环2一端的旋钮支撑部，编码器3具有支撑溃缩环2另一端的编码器支撑部，通过旋钮支撑部与编码器支撑部由溃缩环2的两端将其压紧。

溃缩环2具有第一受力部和第二受力部，二者分别与旋钮1和编码器3相抵，如第一受力部与旋钮1相抵，第二受力部与编码器3相抵，或者第一受力部与编码器3相抵，第二受力部与旋钮1相抵。第一受力部与第二受力部在溃缩环2的周向上错开。需要说明的是，第一受力部与第二受力部指溃缩环2上分别受旋钮1和编码器3支撑作用的部分，且此处及下文所述的第一及第二仅为区分溃缩环2的不同位置，并不用于限定功能上的主次。第一受力部的端面为与旋钮1或编码器3相抵的支撑面，也就是如图2所示的第一受力面21；第二受力部的端面相应的为与编码器3或旋钮1相抵的支撑面，也就是如图2所示的第二受力面22。第一受力部与第二受力部沿溃缩环2的周向错开，优选的二者沿沿溃缩环2的周向完全错开，即第一受力部与第二受力部在第二受力部端面所在平面的投影不重合。

第一受力部与第二受力部的连接处具有在旋钮1向溃缩环2施加压力超过预设值时断裂的薄弱结构，使得旋钮1向编码器3方向溃缩预设距离。此处及下文提到的薄弱结构，指通过材料、结构或连接关系等设置使得该处结构在旋钮1与编码器3作用下易断裂，具体薄弱结构的形式可以不作具体限定。上述预设压力可根据车辆凸出物法规的相关要求进行设置，此处不作具体限定。旋钮1向编码器3方向溃缩预设距离，具体预设距离的大小需根据实际情况进行设置，以使得旋钮溃缩后高度满足需求。当然，为使旋钮1能够向编码器3的方向溃缩，旋钮1的底端与面板、pcb电路板或编码器3底端凸台之间设有预设距离的间隙，进而为旋钮1的移动预留空间。具体旋钮1与面板、pcb电路板等的连接关系请参考现有技术。

应用根据本发明的旋钮组件，正常使用时，编码器3的支撑作用经溃缩环2作用于旋钮外壳，即旋钮外壳得到编码器3的有效支撑。当发生意外事故等旋钮1遇到强大外力时，旋钮1的冲击力作用于溃缩环2，由于溃缩环2分别与旋钮1和编码器3相抵的第一受力部和第二受力部沿其周向错开，因而在剪切作用下，当作用力大于薄弱结构能够承受的最大作用力时，第一受力部与第二受力部连接处的薄弱结构断开，进而旋钮1失去了溃缩环2的支撑，向编码器3方向溃缩。因而，根据本发明的旋钮组件，既能够满足用户对于旋钮高度的要求，以获得较好的用户手感。同时，能够满足车辆内部突出物的相关法规要求。且通过在编码器3与旋钮1间设置溃缩环2的结构，在搬运或工人意外掉落时，即使旋钮1先触地，溃缩环2断裂，仅需更换新的溃缩环2即可，对pcb板无影响，进而有效节约了成本。

同时，根据本发明的旋钮组件，通过在旋钮1与编码器3之间设置溃缩环2的结构，对旋钮1内的结构布局影响小，因而对于旋钮控制器的功能较多，如设置指示灯等情况下，也能够满足溃缩要求。

旋钮1与编码器3之间具体可以为卡接，进而旋钮1能够带动编码器3旋转，且编码器3对旋钮1具有支撑作用，当然，二者的连接关系应不影响旋钮1的溃缩。如通过在旋钮1的底端设置卡扣，编码器3外壁对应设置凹槽，卡扣卡于凹槽内，正常工作情况下，旋钮1带动编码器3转动，且阻止旋钮1相对于编码器向外攒动；溃缩环2断裂时，旋钮1向编码器3的方向移动。当然，旋钮1与编码器3之间也可以通过其他方式连接，或者旋钮1和编码器3可以通过与pcb电路板等其他结构间接连接。具体此处不作限定，只需使其能够满足旋钮正常使用即可。

进一步地，溃缩环2上可以开设有至少一个用以减小溃缩环轴向上宽度的弱化凹槽23以形成薄弱结构。具体可以在溃缩环2的端面上开设弱化凹槽23，凹槽处溃缩环2轴向上的宽度小于其两侧溃缩环2主体的宽度，因而凹槽处受力易断裂。根据需要，可以在溃缩环2的一侧端面上沿其周向开设多个弱化凹槽23，或者可以在溃缩环2的两端相对的开设多个弱化凹槽23。弱化凹槽23在溃缩环2的周向上的宽度可以根据需要进行设置。具体的，薄弱结构也可以为在溃缩环2上开设的通孔，例如可以沿溃缩环2的径向开设多个通孔，因而受力容易断裂。或者也可以通过将溃缩环2设置为分体式结构，分体式结构的连接处则为薄弱结构。

更进一步地，弱化凹槽可以为方形槽，方形槽两侧的侧壁端面形成第一受力部，方形槽底部的肋条形成第二受力部。例如图2所示的，第一受力部的第一受力面21和第二受力部的第二受力面22分别与旋钮和编码器相抵。也就是溃缩环的第一受力部的一端呈齿状，根据需要溃缩环的另一端，也就是第二受力部的一端也可以呈齿状。第一受力面21可以直接与编码器3的端部相抵，因而编码器3的结构无需改进。

为了使弱化凹槽在第一受力部和第二受力部的剪力作用下更容易断裂，弱化凹槽可以为从槽口到槽底渐缩的三角形槽，三角形槽的一侧侧壁形成第一受力部、另一侧侧壁形成第二受力部。由于三角形槽槽底的尖角处应力集中，结构进一步弱化，以保证在预设作用力下断裂，旋钮组件溃缩。

在上述各实施例的基础上，第一受力部可以与编码器3的端面相抵，旋钮1上设置有与第二受力部相抵的旋钮凸台11；或者，第一受力部与旋钮1的端面相抵，编码器3的端部设置有与第二受力部相抵的编码器凸台。也就是结合旋钮凸台11或编码器凸台的设置，使得溃缩环2上第一受力部和第二受力部沿其周向相错。因而与旋钮凸台11或编码器凸台相抵的溃缩环的一端可以为平面。在弱化凹槽为方形槽，方形槽两侧的侧壁端面形成第一受力部，方形槽底部的肋条形成第二受力部的情况下，旋钮1上可以设置与第二受力部相抵的旋钮凸台11，旋钮凸台11的宽度不大于方形槽的宽度。即如图2所示的，旋钮凸台11与第二受力面22相抵，编码器3的端面与第一受力面21相抵。当然，根据需要也可以将溃缩环2反向设置，即编码器3端部设置编码器凸台，编码器凸台与第二受力部相抵，编码器凸台的宽度优选的不大于方形槽的宽度。也就是编码器凸台与第二受力面22相抵，旋钮1的端面与第一受力面21相抵。具体的，旋钮1的端面可以指旋钮1靠近编码器的一侧端面，也可以指旋钮内壁沿其周向设置的一圈凸台形成的端面等。当冲击力经旋钮1作用于溃缩环2时，溃缩环2的第一受力部和第二受力部因剪切力作用，二者连接处的薄弱结构断裂，旋钮1失去了溃缩环2的支撑，向编码器3方向溃缩。

具体的，可以包括多个沿溃缩环2的周向均匀排列的弱化凹槽23，相应的与每个弱化凹槽23对应的分别设置有旋钮凸台11或者编码器凸台。在编码器支撑部为编码器3端部的情况下，第二受力部与旋钮凸台11相抵；在编码器支撑部为编码器凸台的情况下，则第二受力部与编码器凸台相抵。也就是溃缩环2凹槽的槽口向旋钮1一侧设置或向编码器3一侧设置时，与肋条相抵的支撑部的宽度不大于弱化凹槽23的宽度。通过多个旋钮凸台11或编码器凸台支撑溃缩环2，结构更为稳固。同时便于溃缩环2受力断裂，旋钮1溃缩。

进一步地，如图3所示，肋条的轴向宽度沿周向从中部到两端减小，也就是肋条与旋钮凸台11相抵的一端周向两侧可以向编码器3方向倾斜，或肋条与编码器凸台相抵的一端周向两侧可以向旋钮1方向倾斜，因而，一方面进一步弱化结构的同时，旋钮凸台11或编码器凸台与之配合可以起到定位作用。同时，肋条也可以设置为在溃缩环2的轴向上位于溃缩环2主体的中部，即肋条与旋钮凸台11或编码器凸台相抵的一端也具有凹槽结构，也就是肋条的一端为弱化凹槽23，另一端为用于与旋钮凸台11或编码器凸台相抵的支撑限位凹槽，因而弱化结构的同时起到防止溃缩环2相对旋钮1旋转的作用。

旋钮1与编码器3分别由溃缩环的两侧抵接于溃缩环2的第一受力部和第二受力部，具体也可以在编码器3端部设置编码器凸台，旋钮1的侧壁设置旋钮凸台11，且编码器凸台与旋钮凸台11在溃缩环2的周向上相错设置。也就是溃缩环2的两端通过相错的凸台支撑，通过相错凸台的剪切作用，使得溃缩环2断裂。当然，此种情况下，本领域技术人员自然想到为使得溃缩环2能够断裂，在旋钮凸台11对应第一受力部时，其端面距离编码器之间具有缓冲空间，且编码器凸台对应的第二受力部的端面距离旋钮1之间具有缓冲空间，以使得溃缩环2能够向编码器3一侧溃缩。薄弱结构具体可以包括用以减小溃缩环轴向上宽度的弱化凹槽。也可以通过第一受力部与第二受力部相错设置，使得二者连接处因剪力自然形成薄弱结构。具体的，旋钮凸台11与编码器凸台可以分别设置一个，二者配合共同支撑溃缩环2。优选的，二者可以分别设置多个，且可以沿各自的周向均匀分布，因而对溃缩环2的支撑效果更为稳固。

在上述各实施例的基础上，溃缩环2上设置有用于防止溃缩环2相对旋钮1或编码器3旋转的溃缩环定位部24，旋钮1或编码器3上设置有与溃缩环定位部24配合的旋转定位部。也就是通过溃缩环定位部24与旋转定位部配合，使溃缩环2能够随旋钮1和编码器3同时转动，使得第一受力部与第二受力部之间始终对应薄弱结构，避免溃缩环2相对旋钮1转动错位。具体旋转定位部可以设置于旋钮1上，也可以设置于编码器3上。当然，在溃缩环2周向上设置多个弱化凹槽23，且相邻两个弱化凹槽23间的最大距离小于第一受力部与第二受力部的间距时，也可以不设置溃缩环定位部24及旋转定位部。也就是即使溃缩环2发生转动，也能始终保证第一受力部与第二受力部连接处具有薄弱结构。或者，通过第一受力部与第二受力部相错设置，使得二者连接处因剪力自然形成薄弱结构时也可以不限制溃缩环2的转动。在设置有编码器凸台或旋钮凸台11时，溃缩环定位部24与旋转定位部二者之一可以设于旋钮凸台11或编码器凸台、另一者设于与旋钮凸台11或编码器凸台对应的受力部上，用于防止溃缩环2相对旋钮凸台11或编码器凸台旋转。

具体的，旋转定位部可以包括设置于旋钮1的内壁上的定位凸台，溃缩环定位部24包括开设于溃缩环2的外壁上的定位凹槽。将定位凸台卡设于定位凹槽中，则限制了二者的相对转动。优选的，定位凹槽为沿溃缩环2的径向设置的开口槽，相应的定位凸台也沿溃缩环2的径向设置，则安装时将溃缩环2沿定位凸台套设于旋钮1内。因而限定了二者相对位置的同时，便于安装。当然，根据需要也可以调整定位凸台与定位凹槽的方向，如倾斜设置等。定位凹槽一般开设于溃缩环2的主体上，也就是肋条以外的位置。当设置有多个弱化凹槽23时，可以开设于相邻的两个弱化凹槽23之间的侧壁上。

上述溃缩环2与旋钮1或编码器3的定位是通过溃缩环2的侧壁进行定位。根据需要，溃缩环定位部24也可以包括开设于端面上的定位凹槽，旋转定位部相应的包括设置于旋钮支撑部或编码器支撑部上与定位凹槽配合的定位凸起。也就是从溃缩环2的端面上与旋钮1或编码器3进行定位。当然，也可以通过结合上述两种定位方式，即同时对溃缩环2的侧壁和端面相对旋钮1定位。以上定位方式，在溃缩环2断裂时，将旋钮1拔出，倒出溃缩环2的碎片即可，更换溃缩环2较为方便。根据需要，也可以考虑通过将第一定位部与旋钮1粘结或第二定位部与编码器3粘结的方式定位，但断裂后取出较为不便。

旋钮凸台11具体可以包括与旋钮侧壁(如旋钮内壁)固定连接且相对设置的筋板，筋板的底端固定连接支撑板，用于支撑溃缩环2。具体旋钮凸台11可以与旋钮1为一体成型结构，也可以为通过常规的固定连接方式连接的分体式结构。如此设置旋钮凸台11具有足够支撑强度的同时，重量较轻、空间占用较小。当然，根据需要旋钮凸台11也可以为其他常规的支撑结构。

以上举例说明了不同薄弱结构的情况，以及旋钮支撑部和编码器支撑部的不同设置，上述各实施例中，例如溃缩环2上设置溃缩环定位部24，旋钮1或编码器3上设置有旋转定位部的实施例，或者编码器凸台与旋钮凸台11在溃缩环2的周向上相错设置等实施例中，还可以包括设置于旋钮1内的按钮，按钮能够相对旋钮1沿旋钮1的轴向独立按下或抬起以接通或断开按键开关。即根据本发明的车辆控制面板旋钮组件包括具有按键功能的旋钮。具体按钮的结构可以不作具体限定，采用现有技术中常规的能够实现按键功能的结构即可。需要说明的是，按钮能够相对旋钮1沿轴线独立按下或抬起，指按钮能够相对旋钮1轴向移动而不引起溃缩环2的断裂。自然，在溃缩环2断裂时，按钮也不会干扰旋钮1向编码器3溃缩预设距离。一般的，按钮可以与旋钮1及溃缩环2之间具有间隙，以避免其运动对旋钮1或溃缩环2产生压力甚至溃缩环2断裂。

基于上述实施例中提供的旋钮组件，本发明还提供了一种车辆，该车辆包括上述旋钮组件，该车辆在其旋钮组件受冲击溃缩后，仅需拔出旋钮1，更换溃缩环2即可，有效节约了维修成本。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。