专利名称：一种可缩进的旋钮及包含该旋钮的控制面板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车用电器的控制部件，特别地，本实用新型涉及一种可縮进
的旋钮及包含该旋钮的控制面板。
背景技术：
随着社会的进步，人们对汽车安全性的要求越来越高。在车辆内部仪表板处通常 设有各种控制面板，如空调控制面板，多媒体控制面板等，这些面板上一般都设有旋钮。在 车辆发生碰撞时，前排乘员的头部可能会撞到这些旋钮上，造成伤害。在欧洲的安全法规中 有规定内部突出物的突出高度大于9. 5mm时，在378N或更大的压力作用下要能够縮进，使 其高度小于9. 5mm。 针对欧洲法规的这项规定，目前有些企业对旋钮结构进行了改进，通常的做法是 在旋钮中设置两个相互配合的第一部件和第二部件，在第二部件上设置挡块，当有378N或 更大的外部压力作用在旋钮上时，第一部件对挡块施加力的作用并使挡块破坏，挡块被破 环后，第一部件即可向第二部件的方向运动，即旋钮縮进，保护了车内乘员的安全。但是，上 述做法也存在一些问题由于第一部件和第二部件是相互配合的，如果配合太松，在旋钮正 常转动的过程中会有摇晃，影响旋钮的操作手感；如果配合太紧，则使第一部件和第二部件 相对运动需要克服的阻力过大，导致外部压力达到378N时旋钮还没有縮进，因此，对第一 部件和第二部件的精度要求较高，增加制造成本。
实用新型内容本实用新型为解决上述的因部件精度要求太高而导致成本增加的问题，提供一种 可縮进的旋钮，该旋钮的结构简单，可降低制造成本。 本实用新型的可縮进的旋钮，包括旋转圈、面盖和带转动轴的编码器，其中，所述 旋转圈包括内轴和外组合圈，所述面盖与所述外组合圈固定连接，所述内轴与编码器的转 动轴固定连接，所述内轴和外组合圈之间通过至少两个连接筋相连。 优选地，所述连接筋有四个，其中两个连接筋位于旋转圈轴向的同一位置，另外两
个连接筋位于旋转圈轴向的与所述同一位置不同的另一位置。 优选地，所述连接筋有四个，分别位于旋转圈轴向的不同位置。 优选地，所述外组合圈包括环状连接部、中间圈和外圈，所述中间圈和外圈之间通 过环状连接部相连。 优选地，在所述环状连接部上设有三个沿外圈的周向均匀分布的第二卡孔；所述 面盖包括三个向环状连接部方向延伸的支脚，所述三个支脚沿外圈的周向均匀分布，每个 支脚的端部形成有一个倒扣；面盖的三个支脚分别穿过三个第二卡孔，三个三角形倒扣卡 在环状连接部的背对面盖的表面上以防止面盖从旋转圈上脱落。 优选地，所述内轴上设有一个沿组合圈轴向延伸的缺圆孔，所述转动轴的横截面 为缺圆形，所述转动轴安装到缺圆孔中。[0011] 优选地，所述面盖包括封闭盖和装饰圈，所述封闭盖包括三个向环状连接部方向
延伸的支脚，所述三个支脚沿外圈的周向均匀分布，每个支脚的端部形成有一个倒扣；所述
装饰圈的背对环状连接部的表面上形成有圆形空腔，在圆形空腔的底部设有三个与所述三
个支脚分别对应的第一卡孔；所述装饰圈位于封闭盖和外圈之间，所述封闭盖位于圆形空
腔中，所述每个支脚分别穿过与其对应的第一卡孔和第二卡孔，每个支脚的倒扣卡在环状
连接部的背对封闭盖的表面上以防止封闭盖从旋转圈上脱落。 优选地，所述连接筋的沿旋转圈轴向的截面是梯形。 本实用新型还提供一种控制面板，所述控制面板包括面板壳和位于面板壳内部的
电路板，其中，所述面板壳上设有开孔，所述控制面板还包括上述的可縮进的旋钮，所述编
码器固定安装在所述电路板上，所述旋钮穿过所述开孔，并外露于面板壳上。 本实用新型的有益效果是当旋钮受到外部撞击时，由于在整个旋钮中，只有内轴
和外组合圈之间的所述至少两个连接筋处的连接强度最弱，当外部物体撞击旋钮的作用力
超过所述至少两个连接筋的强度极限时，所述连接筋断裂，所述面盖和旋转圈的外组合圈
一起向内轴方向縮进。由于旋转圈是单个零件，内部各结构之间不存在配合的问题，因此结
构简单，同时简化了整个旋钮的结构，降低了制造成本。本实用新型的控制面板由于包含上
述的旋钮，当车辆发生碰撞、前排成员的头部撞到旋钮上时，如果外部物体撞击旋钮的作用
力超过旋钮内所述至少两个连接筋的强度极限时，旋钮的面盖和外组合圈一起向控制面板
内縮进，避免旋钮对车内前排乘员的伤害。
图1是本实用新型的一个实施例的可縮进的旋钮的爆炸图； 图2是本实用新型的一个实施例的可縮进的旋钮在控制面板上的安装示意图； 图3是本实用新型的一个实施例的可縮进的旋钮在受到外部撞击后向控制面板 内縮进后的示意图； 图4是本实用新型的一个实施例中旋转圈的外形示意图； 图5是沿图4中A-A方向的剖视示意图； 图6是沿图4中B-B方向的剖视示意图； 图7是本实用新型的一个实施例中旋转圈的从另一方向看去的外形示意图。
具体实施方式为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下 结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。 如图1至图7所示，本实用新型的第一实施例的可縮进的旋钮，包括面盖、旋转圈 3和编码器4，所述面盖包括封闭盖1和装饰圈2。 封闭盖1的结构如图1所示，包括盘状主体101和从盘状主体101的一侧延伸出 的三个支脚102，三个支脚102沿盘状主体101的周向均匀分布，每个支脚102的端部形成 有一个三角形倒扣103。 装饰圈2成圆盘状，在其一个表面上形成有内凹的圆形空腔203，在圆形空腔203
4的底部设有一个中心孔201和三个在中心孔201的周向均匀分布的第一卡孔202，三个第一 卡孔202的位置分别与三个支脚102对应。 旋转圈3包括内轴301、中间圈302和外圈303，内轴301、中间圈302和外圈303 的中心轴线重合，本实施例中，所述旋转圈3的轴向即是指内轴301、中间圈302和外圈303 的中心轴线方向。中间圈302和外圈303之间通过环状连接部304相连，本实施例中将中 间圈302、环状连接部304和外圈303这三个部分的组合称为外组合圈。在环状连接部304 上设有三个沿内轴301的周向均匀分布的第二卡孔305，三个第二卡孔305的位置分别与三 个支脚102对应。内轴301上设有一个沿旋转圈3的轴向延伸的缺圆孔301a，(所谓缺圆， 即相当于一个整圆被切掉了一块，本实施例中将横截面为这种形状的孔称为缺圆孔)，在缺 圆孔301a的内表面上有五个沿内轴301的轴向延伸的筋条301b，其中两条筋条301b位于 缺圆孔301a的内表面的平面上，另外三条筋条301b在缺圆孔301a的内表面的圆弧面上均 匀分布。出于工艺的需要，缺圆孔301a有一定的斜度。 编码器4包括本体401和可相对本体401转动的转动轴402，转动轴402的横截面 为缺圆形(即相当于一个整圆被切掉了一块)。 装饰圈2安装在旋转圈3的左端部且圆形空腔203背对旋转圈3，封闭盖1安装在 圆形空腔203中，封闭盖1的每一个支脚102分别穿过与其对应的第一卡孔202和第二卡 孔305，三个三角形倒扣103分别卡在环状连接部304的背对封闭盖1的表面上，三个三角 形倒扣103可防止封闭盖1和装饰圈2从旋转圈3上脱落。封闭盖1和装饰圈2共同将旋 转圈3的左端部封闭起来，使整个旋钮看起来更美观。 转动轴402安装到缺圆孔301a中，五个筋条301b与转动轴402的表面挤压接触， 通过这种挤压接触使转动轴402与缺圆孔301a之间的连接更牢靠。车内乘员操作旋钮时， 车内乘员的扭转力矩通过旋转圈3传递到转动轴402。 内轴301的左端部与环状连接部304位于旋转圈3的轴向上几乎相同的位置，内 轴301的右端部与外圈303的右端部位于旋转圈3的轴向上几乎相同的位置。在内轴301 的左端部处设有两个连接筋306，两个连接筋306的一端与内轴301相连，它们的另一端与 中间圈302相连，两个连接筋306位于旋转圈3轴向的同一位置，两个连接筋306的连线穿 过外圈303的中心轴线。在中间圈302的右端部处设有两个连接筋307，两个连接筋307的 一端与内轴301相连，它们的另一端与中间圈302相连，两个连接筋307位于旋转圈3轴向 的同一位置，两个连接筋307的连线穿过外圈303的中心轴线。从旋转圈3的轴向看，四个 连接筋分别在内轴301的周向均匀分布。 本实施例中，内轴301和中间圈302之间是通过四个连接筋相连的，且四个连接筋 并不位于旋转圈3轴向的同一位置，其中两个连接筋306位于旋转圈3轴向的同一位置，两 个连接筋307位于旋转圈3轴向的另一个位置，四个连接筋形成了一种立体的连接结构，将 内轴301和中间圈302稳固地连接起来，防止二者之间出现相对晃动。中间圈302和外圈 303之间通过环状连接部304相连，这种连接结构也是很稳固的。因此，在正常使用时，旋转 圈3作为一个整体，各部分之间不会出现晃动的现象。[0033] 当车辆发生碰撞时，可能有外部物体(比如说车内乘员的头部)撞到旋钮上，外部 物体的作用力直接作用在封闭盖1或装饰圈2上，或同时作用在封闭盖1和装饰圈2上，然 后传递到旋转圈3的外圈303上，并通过环状连接部304和四个连接筋传递到中间圈302和 内轴301上。在整个旋转圈3中，只有四个连接筋处的连接强度最弱，当外部物体撞击旋钮 的作用力超过378N时，四个连接筋断裂。四个连接筋断裂后，封闭盖1、装饰圈2、外圈303 和中间圈302 —起向图2的右侧运动，即相对面板縮进，一直縮进到封闭盖1与内轴301的 左端部相抵接，此时本实施例的旋钮相对面板的凸出高度小于9. 5mm。 四个连接筋306和307沿旋转圈3的轴向的截面形状为梯形，具体如图5和图6所 示，即四个连接筋与内轴301相连处的接触面积较小，而与中间圈302相连处的接触面积较 大。由结构可知，在整个旋转圈3中，只有四个连接筋306和307与内轴301相连处的连接 强度最弱，因此，当有外部物体撞到旋钮上并且撞击力超过378N时，四个连接筋306和307 与内轴301相连处将发生断裂。因此，将四个连接筋306和307沿旋转圈3的轴向的截面形 状设计为梯形，可使旋转圈3断裂时的断裂位置固定，便于进行断裂力和强度的分析校核。 可以适当设计各零件的尺寸，在旋钮相对面板縮进的过程中，当旋钮相对面板的 凸出高度小于9. 5mm，封闭盖1与内轴301的左端部才会抵接，这些只需对各零件的尺寸进 行适当的计算和分析就可实现，因此本实施例中不作详细说明。 四个连接筋的断裂强度可通过理论计算并结合试验进行测定，使得当外部撞击力 超过378N时四个连接筋断裂。 在本实用新型的第二实施例中，所述四个连接筋分别位于旋转圈3轴向的不同位 置，每个连接筋分别与内轴301和中间圈302相连。从旋转圈3的轴向看，四个连接筋分别 在内轴301的周向均匀分布。其它与第一实施例相同。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种可缩进的旋钮，包括旋转圈、面盖和带转动轴的编码器，其特征在于，所述旋转圈包括内轴和外组合圈，所述面盖与所述外组合圈固定连接，所述内轴与编码器的转动轴固定连接，所述内轴和外组合圈之间通过至少两个连接筋相连。
2. 如权利要求1所述的可縮进的旋钮，其特征在于，所述连接筋有四个，其中两个连接 筋位于旋转圈轴向的同一位置，另外两个连接筋位于旋转圈轴向的与所述同一位置不同的 另一位置。
3. 如权利要求1所述的可縮进的旋钮，其特征在于，所述连接筋有四个，分别位于旋转 圈轴向的不同位置。
4. 如权利要求2所述的可縮进的旋钮，其特征在于，所述外组合圈包括环状连接部、中 间圈和外圈，所述中间圈和外圈之间通过环状连接部相连。
5. 如权利要求4所述的可縮进的旋钮，其特征在于，在所述环状连接部上设有三个沿 外圈的周向均匀分布的第二卡孔；所述面盖包括三个向环状连接部方向延伸的支脚，所述 三个支脚沿外圈的周向均匀分布，每个支脚的端部形成有一个倒扣；面盖的三个支脚分别 穿过三个第二卡孔，三个三角形倒扣卡在环状连接部的背对面盖的表面上以防止面盖从旋 转圈上脱落。
6. 如权利要求4所述的可縮进的旋钮，其特征在于，所述内轴上设有一个沿组合圈轴 向延伸的缺圆孔，所述转动轴的横截面为缺圆形，所述转动轴安装到缺圆孔中。
7. 如权利要求4所述的可縮进的旋钮，其特征在于，所述面盖包括封闭盖和装饰圈，所 述封闭盖包括三个向环状连接部方向延伸的支脚，所述三个支脚沿外圈的周向均匀分布， 每个支脚的端部形成有一个倒扣；所述装饰圈的背对环状连接部的表面上形成有圆形空 腔，在圆形空腔的底部设有三个与所述三个支脚分别对应的第一卡孔；所述装饰圈位于封 闭盖和外圈之间，所述封闭盖位于圆形空腔中，所述每个支脚分别穿过与其对应的第一卡 孔和第二卡孔，每个支脚的倒扣卡在环状连接部的背对封闭盖的表面上以防止封闭盖从旋 转圈上脱落。
8. 如权利要求2或3所述的可縮进的旋钮，其特征在于，所述连接筋的沿旋转圈轴向的 截面是梯形。
9. 一种控制面板，包括面板壳和位于面板壳内部的电路板，其特征在于，所述面板壳上 设有开孔，所述控制面板还包括如权利要求1-8中任一项所述的可縮进的旋钮，所述编码 器固定安装在所述电路板上，所述旋钮穿过所述开孔，并外露于面板壳上。
专利摘要本实用新型提供了一种可缩进的旋钮，包括旋转圈、面盖和带转动轴的编码器，所述旋转圈包括内轴和外组合圈，所述面盖与所述外组合圈固定连接，所述内轴与编码器的转动轴固定连接，所述内轴和外组合圈之间通过至少两个连接筋相连。本实用新型的控制面板，包括面板壳和位于面板壳内部的电路板，所述面板壳上设有开孔，所述控制面板还包括上述的可缩进的旋钮，所述编码器固定安装在所述电路板上，所述旋钮穿过所述开孔，并外露与面板壳上。在受到外部撞击时，该旋钮可缩进控制面板中，避免旋钮对车内前排乘员的伤害。
文档编号G05G1/12GK201548865SQ200920205518
公开日2010年8月11日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者刘锦江, 姚民庆, 窦以十 申请人:比亚迪股份有限公司