音量调节旋钮
阅读说明：本技术 音量调节旋钮 (Volume adjusting knob ) 是由 朱传刚 崔国庆 马奔腾 陈娟 钱坤 周静 王存峰 于 2021-08-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种音量调节旋钮,其特征在于：旋钮、座体之间设置有轴承,旋钮与座体分别与轴承的内、外圈或外、内过盈配合,旋钮上还连接有同步转动的调节圈,调节圈与座体上设置的弹性元件构成间隔式的周向的阻尼式限位阻挡配合,调节圈与座体上设置的开关电触点或光耦元件构成电连接或光信号通断配合。无论是采用何种方案调节电参量,即不论是可变电阻的触点式转位调节,或者是采用光耦器件的光信号的收发通路的开通与阻挡,或者是其它电连接方案,均是借助转动旋钮而实现开关调节的,本发明为旋钮的旋转提供了轴承支撑,由此可以获得优良的稳定性手感,再结合调节圈与弹性元件之间的阻尼式限位阻挡配合。(The invention provides a volume adjusting knob, which is characterized in that: the bearing is arranged between the knob and the base body, the knob and the base body are respectively in interference fit with the inner ring and the outer ring or the outer ring and the inner ring of the bearing, the knob is further connected with a synchronous rotating adjusting ring, the adjusting ring and the elastic element arranged on the base body form interval circumferential damping type limiting blocking fit, and the adjusting ring and the switch electric contact or the optical coupling element arranged on the base body form electric connection or optical signal on-off fit. The invention provides a bearing support for the rotation of the knob, thereby obtaining excellent stability hand feeling, and combining the damping type limit blocking matching between the adjusting ring and the elastic element.)
技术领域
本发明涉及一种调节旋钮，适用于音量等调节的旋钮。
背景技术
大部分汽车均带有音量旋钮，用于控制车载娱乐系统的音量大小，增加音量和减少音量，但是音量旋钮的操作手感、操作力、操作主观感受等均有很大的提升空间，目前主要存在档位不清晰，声音不清晰，操作力无法任意调整、旋钮晃动等问题，随着人们对汽车品质，精细化的要求越来越高，对可操作的开关、旋钮等部件也提出了更高的要求，逐渐向精致、舒适和低成本的方向发展。
目前音量旋钮的结构主要有以下几种：
第一种是采用杆式编码器或者中空编码器来实现，均为标准通用化编码器，结构相对简单，易于实现；编码器是当前最常用的结构，但是也存在严重的缺陷，主要由于是标准品，操作力只能再已有的产品里面选择，无法随意选择；编码器晃动量较大，装在整车上，旋钮总成的晃动量也非常大，缺乏精致感；阻尼感较强，声音不清脆，或者不清晰，无法满足对操作性要求较高的用户。
第二种是采用档位销，或者钢珠配合档位圈来实现，结构相对复杂，对内部零部件的尺寸配合要求较高；档位销方案，相对来说应用也比较多，但是手感很差，生硬，档位有阻尼感，旋转时，塑料感十足，没有档次。
第三种是采用金属轴承、上下两个塑料圈，每个塑料圈内部均匀分布数个钢珠，配合弹簧片，实现手感，对模具精度，内部尺寸配合要求非常严格。第三种手感非常好，档位清晰，声音清楚，有金属质感，但是内部结构异常复杂，里面两个塑料圈，每个塑料圈里均匀排布若干(如30个)钢珠，配合弹簧片实现手感，对塑料圈，和钢珠的精度要求非常严格，不易加工和实现，报废率较高，成本非常昂贵，不易于推广和应用
发明内容
本发明的目的是提供一种手感好、操作力度适中，稳定性强的新型的音量调节旋钮。
为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种音量调节旋钮，其特征在于：旋钮、座体之间设置有轴承，旋钮与座体分别与轴承的内、外圈或外、内过盈配合，旋钮上还连接有同步转动的调节圈，调节圈与座体上设置的弹性元件构成间隔式的周向的阻尼式限位阻挡配合，调节圈与座体上设置的开关电触点或光耦元件构成电连接或光信号通断配合。
上述方案中，无论是采用何种方案调节电参量，即不论是可变电阻的触点式转位调节，或者是采用光耦器件的光信号的收发通路的开通与阻挡，或者是其它电连接方案，均是借助转动旋钮而实现开关调节的，本发明为旋钮的旋转提供了轴承支撑，由此可以获得优良的稳定性手感，再结合调节圈与弹性元件之间的阻尼式限位阻挡配合，这样可以获得清晰的挡位调节或适中的阻尼感受，最终获得旋动旋钮时的切真质感感受。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2、3分别是调节圈两个角度的立体结构示意图；
图4是弹性元件的立体结构示意图。
具体实施方式
结合图1所示，一种音量调节旋钮，旋钮10与座体20之间设置有轴承30，旋钮10、座体20分别与轴承30的内、外圈或外、内过盈配合，旋钮10上还连接有同步转动的调节圈40，调节圈40与座体20上设置的弹性元件50构成间隔式的周向的阻尼式限位阻挡配合，调节圈40与座体20上设置的开关电触点或光耦元件构成电连接或光信号通断配合。
上述方案中，旋钮10是由轴承30实现转动支撑的，所以相对于座体20而言，只要座体20固定的相对稳定，旋钮10的转动支撑就是稳定的，即不存在回转轴芯晃动的情况，同时弹性元件40施加于旋钮10适中的阻尼力度和清晰的挡位变化阻挡，可以将旋钮10选定在所需的挡位处，对于像音量调节旋钮之类的旋拧调节，调节手感稳定、挡位清晰且力度适中。
作为优选方案，圈套状的旋钮10套设在轴承30的外圈上，轴承30的内圈套设在座体20上布置的管状轴21的外管壁上。
这样可以将旋钮10本身加工成外观可期的美感设计，施加于旋钮10上的驱动其转动的力矩之力臂较大，总的扭矩阻力为操作者所轻松胜任，阻尼力度则可以通过以下方案中的调节圈40与弹性元件50之间的配合方案实现。
作为优选方案，调节圈40包括上圈体41，上圈体41与旋钮10同步转动连接，上圈体41的下端面上周向间隔布置且齿峰与齿谷位于轴向的凸齿421构成的齿圈42，凸齿421周向路径位于光耦收发器60的发射端61与接收端62之间。
结合图2所示，上述方案中设置的凸齿421构成的齿圈42内、外侧为光耦收发器60的发射端61和接收端62，发射端61和接收端62之间有凸齿421通过时，光信号的接收则中断一次，依次实现PCB板上的电参量堵挡调节与控制。
所述的旋钮10下端连接有台阶状过渡套管70，过渡套管70的位于上段的小直径段71空套于管状轴21的上段，小直径段71下部的大直径段72过盈套设在轴承30外圈上，轴承30内圈固定套设在管状轴21的中下段部位。
上述方案中，管状轴21是与座体20连体的结构，也可以是与座体20相连的独立件，轴承30内圈则是与管状轴21、座体20固连的静止件，轴承30的外圈与过渡套管70、旋钮10为同步转动式连接，所以旋钮10的回转轴芯稳定，消除了旋钮10的回转轴芯晃动的可能。
结合图1、2，轴承30下端面侧的过渡套管70的大直径段下段73内固连接调节圈40，调节圈40的上圈体41的内周壁上有波纹齿411，波纹齿411与弹性元件50构成周向阻尼式限位配合。
调节圈40与过渡套管70、旋钮10同轴固连后随旋钮10同步转动，转动过程中，波纹齿411与弹性元件50构成的阻尼配合实现了挡位变位清晰、力度适度。
如图3所示，弹性元件50由弹性条带弯制成U形部51且槽口处有外延的翻边52，弹性元件50与管状轴21周向固定连接。上述U形部51用于与波纹齿411的齿面部构成阻尼式阻挡配合，更具体地讲就是，U形部51与波纹齿411上的波谷配合时是处于某各具体的音量挡位，在相邻的两波谷之间转位时U形部51与波纹齿411的波峰构成阻尼式的阻挡配合，从而可以获得清晰而准确的挡位换位感知，阻尼力度可以通过弹性元件50的材质、变形特性实施优选来确定。槽口处设置的外延式的翻边52，方便地实现了弹性元件50与管状轴21周向固定连接。
优选的装配方案如图1所示，管状轴21的下部有围壁22围设构成的槽口向上的环形槽23，围壁22上有开口221，所述的弹性元件50的翻边52置于环形槽23内，U形部51的外端显露于开口221的外部。该方案将弹性元件50可靠固定在围壁22的开口221与环形槽23的结合处，凸出于开口221外部的U形部51的凸底部与波纹齿411配合，弹性元件50具有变形的能力以实现对波纹齿411施加的阻尼式阻挡配合，由于受到环形槽23的内侧壁和开口221的口边的约束，弹性元件50预设变形量保证了其位置和姿态的基本稳定。
为了保证调节圈40与过渡套管70装配的便利性和稳定性，调节圈40的上圈体41外周壁上有与大直径段下段73内壁构成周向同步转动和限制轴向向下位移的限位配合。具体的如图2、3所示，上圈体41的外周面上有凹部412且其周向旁侧有凸部413，凹部412的轴向顶部有凸块414，大直径段下段73的内壁上有向上圈体41所在侧的延伸的凸伸部，图中未示出，该凸伸部在凸部413和凸块414周向区域之间时实施大直径段下段73与上圈体41的轴向相对位移，然后周向相对转动至凸伸部嵌卧于凹部412，同时凸伸部与凸块414轴向限位配合，此时大直径段下段73与上圈体41实现了周向同步连接配合，轴向限制上圈体41的向下位移趋势且上圈体41的上端面抵压至轴承30外圈的下端面上，实现了上圈体41固定。
为了获得清晰的挡位和适度的阻尼力度，调节圈40的上圈体41的内周壁上有波纹齿411是由弧面单元顺序布置构成，构成波纹齿411的弧面单元的曲率轴芯位于弧面外侧且平行于旋钮10的轴芯方向。上述波纹齿411的弧面单元与弹性元件40的U形部51的外凸面之间的抵触式配合，可以提供可靠的抵挡配合，又可以提供适当的力度抵压U形部51使其变形，由此获得阻尼力度。
为了获得合适的阻尼力度和清晰的挡位，同时减轻重量，构成波纹齿411的弧面单元与上圈体41之间为镂空设计，空洞415可以是通孔或盲孔，孔芯方向为轴向方向，如图1、2、3所示。
为了改善旋钮10的外观美感，圈套状的旋钮10上端管口处有装饰盖80，装饰盖80的边沿与旋钮10上端管口间隙配合，装饰盖80由连接管81与管状轴21相连，连接管81与管状轴21均为管状部件，这样可以进一步实现轻量化设计同时满足轴承30的可靠固定。
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