操作鍵及其滾輪滑塊的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種操作鍵及其滾輪滑塊，滾輪滑塊包括：滑塊本體、彈簧和滾輪?；瑝K本體的尾部具有彈簧槽，滑塊本體的端部具有輪軸槽。彈簧放置在彈簧槽中。滾輪的輪軸向兩側(cè)延伸，輪軸放置在輪軸槽中，滾輪能繞輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型的滾輪滑塊和操作鍵，將滑動(dòng)摩擦改為滾動(dòng)摩擦，使得摩擦力大為減小，操作手感平順。滾動(dòng)摩擦對(duì)于部件的損耗顯著降低，有利于延長(zhǎng)部件的使用壽命，此外，采用滾動(dòng)摩擦后，對(duì)于材料、工藝等方面的整體加工要求都可以降低。
【專(zhuān)利說(shuō)明】操作鍵及其滾輪滑塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及汽車(chē)零部件領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及車(chē)用的操作鍵。

【背景技術(shù)】
[0002] 汽車(chē)的操作鍵，為了獲得良好手感，通常會(huì)借助于曲面結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)所需要的手感。 隨著汽車(chē)以及汽車(chē)電子的迅速發(fā)展，操作鍵在在使用壽命、頻率、操作手感（與顧客的力回 饋互動(dòng)）以及可靠性方面的要求也越來(lái)越高。如何消除在操作鍵中由于材料相互摩擦而引 起的擾亂原有操作力曲線(xiàn)的摩擦力，以及減少使用中材料的損耗，這兩個(gè)問(wèn)題一直都是操 作鍵設(shè)計(jì)者的難點(diǎn)與核心。
[0003] 由于汽車(chē)中操作鍵的種類(lèi)多、體積小，將價(jià)格高昂的霍爾技術(shù)、磁技術(shù)等普遍應(yīng)用 在操作鍵中是不可能的?，F(xiàn)有技術(shù)中都是通過(guò)滑動(dòng)曲面來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于操作手感的模擬。圖1、 圖2a、圖2b、圖3a和圖3b揭示了現(xiàn)有技術(shù)中采用滑動(dòng)曲面結(jié)構(gòu)的操作鍵的結(jié)構(gòu)圖。
[0004] 參考圖1所示，揭示了現(xiàn)有技術(shù)中采用滑動(dòng)曲面結(jié)構(gòu)的操作鍵的結(jié)構(gòu)。操作鍵包 括按鈕102和基座（圖1中沒(méi)有示出基座的整體結(jié)構(gòu)）。按鈕102安裝到基座上，按鈕102 被按下或者勾拉時(shí)（參考圖2a和圖2b所示），會(huì)觸發(fā)兩個(gè)桿狀結(jié)構(gòu)104移動(dòng)。該兩個(gè)桿 狀結(jié)構(gòu)104是動(dòng)作元件，比如是頂桿。按鈕102被按下或者勾拉時(shí)，頂桿會(huì)導(dǎo)通相應(yīng)的電 路，觸發(fā)被控元件的相應(yīng)動(dòng)作。按鈕102在頂部下表面的中部具有滑動(dòng)曲面106,該滑動(dòng)曲 面106是不連續(xù)曲面，是由數(shù)個(gè)曲面段拼接形成，滑動(dòng)曲面106向上凹陷。滑塊108的頂部 呈尖形，頂部向上置于滑動(dòng)曲面106中?；瑝K108的底部通過(guò)彈簧110固定到基座上，彈簧 110被適當(dāng)?shù)剡x擇，使得彈簧110能夠以適當(dāng)?shù)膹椈闪⒒瑝K108的頂部頂在滑動(dòng)曲面106 上。
[0005] 圖2a和圖2b揭示了圖1所示的操作鍵的操作示意圖，圖2a揭示了按鈕被按下的 狀態(tài)，圖2b揭示了按鈕被勾拉的狀態(tài)。圖3a和圖3b分別是圖2a和圖2b中虛線(xiàn)框部分的 放大圖，揭示了滑塊頂部與滑動(dòng)曲面配合的情況。如圖2a、2b、3a和3b所示，在按鈕102被 按下或者勾拉的過(guò)程中，按鈕102的按下或者勾拉的全部行程都確?；瑝K108的頂部位于 滑動(dòng)曲面106的范圍之內(nèi)，不會(huì)使得滑塊108的頂部滑動(dòng)到滑動(dòng)曲面106的范圍之外。參 考圖2a和圖3a，在按鈕102被按下時(shí)，滑塊108的頂部會(huì)由滑動(dòng)曲面106的中央逐步滑動(dòng) 到左側(cè)邊緣，中途會(huì)經(jīng)過(guò)不連續(xù)的曲面，從而產(chǎn)生手感。類(lèi)似的，如圖2b和3b所示，在按鈕 102被勾拉時(shí)，滑塊108的頂部會(huì)由滑動(dòng)曲面106的中央逐步滑動(dòng)到右側(cè)邊緣，中途也會(huì)經(jīng) 過(guò)不連續(xù)的曲面（滑動(dòng)曲面106是左右對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)），由此產(chǎn)生手感。
[0006] 在現(xiàn)有技術(shù)的操作鍵結(jié)構(gòu)中，手感是由滑塊108的頂部與滑動(dòng)曲面106之間的滑 動(dòng)摩擦產(chǎn)生，如果摩擦力較大，則會(huì)影響手感。因此，一般會(huì)在滑動(dòng)曲面上涂覆油脂以減小 摩擦系數(shù)，使得操作手感更加順暢。目前汽車(chē)操作鍵的一般使用壽命為25000次以上，在 25000?200000次不等。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后，油脂會(huì)出現(xiàn)損耗或者掉落，油損耗后，摩擦 系數(shù)會(huì)顯著增大，一方面影響使用手感，另一方面也增加了滑動(dòng)曲面和滑塊頂部的損耗。會(huì) 導(dǎo)致操作手感卡滯、聲音變大、導(dǎo)致操作響應(yīng)滯后嚴(yán)重甚至失效。此外，油脂自身也具有缺 陷，油脂在低溫下會(huì)變硬。油脂具有一定的導(dǎo)電能力，在掉落到電路中是會(huì)引起短路問(wèn)題。 油脂的加工工藝要求也比較高，對(duì)于生產(chǎn)線(xiàn)的工藝要求高，需要控制油脂的使用量，嚴(yán)格規(guī) 范使用油脂的操作規(guī)程，這都提高了生產(chǎn)成本。雖然使用了油脂來(lái)降低摩擦系數(shù)，但滑塊 108和滑動(dòng)曲面106之間還是以滑動(dòng)摩擦作為配合方式，這就對(duì)滑塊108的頂部和滑動(dòng)曲面 106的材料選擇、拋光加工工藝、模具制造精度提出了更高的要求。
[0007] 綜合而言，以滑動(dòng)摩擦為基礎(chǔ)的現(xiàn)有技術(shù)的操作鍵，對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)、員工、加工工藝、模 具精度、材料選擇等方面都具有較高要求，使得整體成本較高，另外由于可能會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì) 量的因素較多，導(dǎo)致產(chǎn)品的合格率容易產(chǎn)生波動(dòng)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0008] 本實(shí)用新型旨在提出一種以滾動(dòng)摩擦為基礎(chǔ)的操作鍵。
[0009] 根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，提出一種滾輪滑塊，包括：滑塊本體、彈簧和滾輪?；?塊本體的尾部具有彈簧槽，滑塊本體的端部具有輪軸槽。彈簧放置在彈簧槽中。滾輪的輪 軸向滾輪兩側(cè)延伸，輪軸放置在輪軸槽中，滾輪能繞輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0010] 在一個(gè)實(shí)施例中，滑塊本體的邊緣形成連貫的凹槽，滑塊本體的尾部的中央部分 形成圓柱形中空的彈簧槽?；瑝K本體的端部呈尖形，尖形的端部通過(guò)曲面過(guò)渡，在尖形的端 部形成輪軸槽。
[0011] 在一個(gè)實(shí)施例中，圓柱形中空的彈簧槽向外側(cè)各自形成弧形隆起。彈簧的長(zhǎng)度大 于彈簧槽的深度。
[0012] 在一個(gè)實(shí)施例中，凹槽寬度與滾輪寬度匹配，滾輪兩側(cè)的輪軸分別放置在滑塊本 體端部的輪軸槽中。
[0013] 根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例，提出一種操作鍵，具有基座和按鈕，按鈕安裝在基座 上并能相對(duì)于基座移動(dòng)，該操作鍵采用上述的滾輪滑塊，按鈕具有安裝框架，滾輪滑塊安裝 在安裝框架中，滾輪滑塊的尾部向上，端部向下?；哂袧L動(dòng)曲面，滾動(dòng)曲面位于安裝框 架的下方，滾輪滑塊的滾輪在滾動(dòng)曲面上滾動(dòng)，滾輪在滾動(dòng)曲面上的滾動(dòng)范圍與按鈕相對(duì) 于基座的移動(dòng)范圍相對(duì)應(yīng)。
[0014] 在一個(gè)實(shí)施例中，彈簧的一端固定于安裝框架的頂部，彈簧的另一端放置在彈簧 槽中，滾輪滑塊通過(guò)凹槽沿安裝框架滑動(dòng)。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，滾輪滑塊的滾輪放置在滾動(dòng)曲面上，彈簧被壓縮。
[0016] 在一個(gè)實(shí)施例中，滾動(dòng)曲面向下凹陷，滾動(dòng)曲面是不連續(xù)曲面。
[0017] 本實(shí)用新型的滾輪滑塊和操作鍵，將滑動(dòng)摩擦改為滾動(dòng)摩擦，使得摩擦力大為減 小，操作手感平順。滾動(dòng)摩擦對(duì)于部件的損耗顯著降低，有利于延長(zhǎng)部件的使用壽命，此外， 采用滾動(dòng)摩擦后，對(duì)于材料、工藝等方面的整體加工要求都可以降低。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018] 本實(shí)用新型上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的 描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中：
[0019] 圖1揭示了現(xiàn)有技術(shù)中采用滑動(dòng)曲面結(jié)構(gòu)的操作鍵的結(jié)構(gòu)。
[0020] 圖2a和圖2b揭示了圖1所示的操作鍵的操作示意圖，圖2a揭示了按鈕被按下的 狀態(tài)，圖2b揭示了按鈕被勾拉的狀態(tài)。
[0021] 圖3a和圖3b分別是圖2a和圖2b中虛線(xiàn)框部分的放大圖，揭示了滑塊頂部與滑 動(dòng)曲面配合的情況。
[0022] 圖4a揭示了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的滾輪滑塊的分解結(jié)構(gòu)圖。
[0023] 圖4b揭示了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的滾輪滑塊的組合結(jié)構(gòu)圖。
[0024] 圖5揭示了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的操作鍵的結(jié)構(gòu)。
[0025] 圖6a和圖6b揭示了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的操作鍵的操作示意圖，圖6a揭 示了按鈕被按下的狀態(tài)，圖6b揭示了按鈕被勾拉的狀態(tài)。
[0026] 圖7a和圖7b分別是圖6a和圖6b中虛線(xiàn)框部分的放大圖，揭示了滾輪與滾動(dòng)曲 面配合的情況。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 本實(shí)用新型首先提出一種滾輪滑塊，參考圖4a和4b所示，圖4a揭示了根據(jù)本實(shí) 用新型的一實(shí)施例的滾輪滑塊的分解結(jié)構(gòu)圖，圖4b揭示了組合結(jié)構(gòu)圖。該滾輪滑塊200包 括滑塊本體202、彈簧204和滾輪206?；瑝K本體202的尾部具有彈簧槽203,滑塊本體202 的端部具有輪軸槽205?；瑝K本體202的邊緣形成連貫的凹槽201，滑塊本體202的尾部的 中央部分形成圓柱形中空的彈簧槽203。在圖示的實(shí)施例中，圓柱形中空的彈簧槽203向外 側(cè)各自形成弧形隆起。滑塊本體202的端部呈尖形，尖形的端部通過(guò)曲面過(guò)渡至板材的中 部，滑塊本體202在尖形的端部形成輪軸槽205。彈簧204放置在彈簧槽203中。在圖示 的實(shí)施例中，彈簧204的長(zhǎng)度大于彈簧槽203的深度。于是，彈簧204在安裝到彈簧槽203 中后，有一部分依舊延伸到滑塊本體202之外。滾輪206的輪軸207向兩側(cè)延伸，輪軸207 放置在輪軸槽205中，滾輪206能繞輪軸207轉(zhuǎn)動(dòng)。繼續(xù)參考圖4a和4b所示，凹槽201的 寬度與滾輪206的寬度匹配，滾輪206兩側(cè)的輪軸207分別放置在滑塊本體端部的輪軸槽 205中，在滑塊本體202的側(cè)面，凹槽201起到定位的作用。
[0028] 圖5揭示了根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施例的操作鍵的結(jié)構(gòu)。該操作鍵300具有基座 302和按鈕304,按鈕304安裝在基座302上并能相對(duì)于基座302移動(dòng)。該操作鍵300采用 了圖4a和4b所示的滾輪滑塊200。參考圖5所示，按鈕304具有安裝框架305,滾輪滑塊 200安裝在安裝框架305中，滾輪滑塊200的尾部向上，端部向下。彈簧204的一端固定于 安裝框架305的頂部，彈簧204的另一端放置在彈簧槽203中，由于彈簧204的長(zhǎng)度大于彈 簧槽203的深度，因此彈簧204能夠延伸出滾輪滑塊200之外并連接到安裝框架305的頂 部。滾輪滑塊200兩側(cè)的凹槽201與安裝框架305的側(cè)面配合，滾輪滑塊200通過(guò)凹槽201 沿安裝框架305滑動(dòng)?；?02具有滾動(dòng)曲面303,滾動(dòng)曲面303位于安裝框架305的下 方，滾輪滑塊200的滾輪206在滾動(dòng)曲面303上滾動(dòng)。按鈕304被按下或者勾拉時(shí)（參考 圖6a和圖6b所示），會(huì)相對(duì)于基座302移動(dòng)。滾動(dòng)曲面303向下凹陷，滾動(dòng)曲面303是不 連續(xù)曲面，是由數(shù)個(gè)曲面段拼接形成。滾輪206在滾動(dòng)曲面303上的滾動(dòng)范圍與按鈕302 相對(duì)于基座304的移動(dòng)范圍相對(duì)應(yīng)。彈簧204被適當(dāng)?shù)剡x擇，使得滾輪滑塊200的滾輪206 放置在滾動(dòng)曲面303上時(shí)，彈簧204被壓縮，從而彈簧204能夠以適當(dāng)?shù)膹椈闪L輪滑塊 200壓在滾動(dòng)曲面303上。
[0029] 圖6a和圖6b揭示了圖5所示的操作鍵的操作示意圖，圖6a揭示了按鈕被按下的 狀態(tài)，圖6b揭示了按鈕被勾拉的狀態(tài)。圖7a和圖7b分別是圖6a和圖6b中虛線(xiàn)框部分的 放大圖，揭示了滾輪與滾動(dòng)曲面配合的情況。如圖6a、6b、7a和7b所示，在按鈕304被按下 或者勾拉的過(guò)程中，按鈕304的按下或者勾拉的全部行程都確保滾輪滑塊200的滾輪206 位于滾動(dòng)曲面303的范圍之內(nèi)，不會(huì)使得滾動(dòng)滑塊200的滾輪206滾動(dòng)到滾動(dòng)曲面303的 范圍之外。參考圖6a和圖7a，在按鈕304被按下時(shí)，滾動(dòng)滑塊200的滾輪206會(huì)由滾動(dòng)曲 面303的中央逐步滑動(dòng)到右側(cè)邊緣，中途會(huì)經(jīng)過(guò)不連續(xù)的曲面，從而產(chǎn)生手感。類(lèi)似的，如 圖6b和6b所示，在按鈕304被勾拉時(shí)，滾動(dòng)滑塊200的滾輪206會(huì)由滾動(dòng)曲面303的中央 逐步滑動(dòng)到左側(cè)邊緣，中途也會(huì)經(jīng)過(guò)不連續(xù)的曲面（滾動(dòng)曲面303是左右對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)），由此 產(chǎn)生手感。
[0030] 本實(shí)用新型將滾動(dòng)摩擦的里面應(yīng)用到操作鍵的設(shè)計(jì)中，用來(lái)取代目前采用的滑動(dòng) 摩擦的方式。由于滾動(dòng)摩擦的特性，使得其摩擦力僅有滑動(dòng)摩擦的1/20左右，從而大大減 少零件由于操作而產(chǎn)生的材料損耗，對(duì)于開(kāi)關(guān)手感反饋更接近設(shè)計(jì)者的初衷，更加順滑，并 且通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后手感以及操作聲音沒(méi)有顯著變化，開(kāi)關(guān)零件的壽命以及電性能的可靠 性更是有了跨越性的突破。此外，由于滾輪的存在，僅需要對(duì)滾輪的材料選擇、加工工藝、模 具制作要求加以控制，即可達(dá)到所需要的技術(shù)要求，可以免去目前采用滑動(dòng)摩擦所要求的 對(duì)滑塊、滑動(dòng)曲面整體的材料和加工要求，整理上成本更低。
[0031] 總體而言，本實(shí)用新型的滾輪滑塊和操作鍵，將滑動(dòng)摩擦改為滾動(dòng)摩擦，使得摩擦 力大為減小，操作手感平順。滾動(dòng)摩擦對(duì)于部件的損耗顯著降低，有利于延長(zhǎng)部件的使用壽 命，此外，采用滾動(dòng)摩擦后，對(duì)于材料、工藝等方面的整體加工要求都可以降低。
[0032] 上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本實(shí)用新型的，熟悉本領(lǐng) 域的人員可對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改或變化而不脫離本實(shí)用新型的實(shí)用新型思想，因而 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書(shū)提到的創(chuàng)新性特 征的最大范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種滾輪滑塊，其特征在于，包括： 滑塊本體，滑塊本體的尾部具有彈簧槽，滑塊本體的端部具有輪軸槽； 彈簧，放置在所述彈簧槽中； 滾輪，滾輪的輪軸向兩側(cè)延伸，所述輪軸放置在所述輪軸槽中，滾輪能繞輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的滾輪滑塊，其特征在于，所述滑塊本體的邊緣形成連貫的凹槽， 所述滑塊本體的尾部的中央部分形成圓柱形中空的彈簧槽； 所述滑塊本體的端部呈尖形，尖形的端部通過(guò)曲面過(guò)渡，在尖形的端部形成輪軸槽。
3. 如權(quán)利要求2所述的滾輪滑塊，其特征在于，所述圓柱形中空的彈簧槽向外側(cè)各自 形成弧形隆起； 所述彈簧的長(zhǎng)度大于彈簧槽的深度。
4. 如權(quán)利要求3所述的滾輪滑塊，其特征在于，所述凹槽的寬度與滾輪的寬度匹配，滾 輪兩側(cè)的輪軸分別放置在滑塊本體端部的輪軸槽中。
5. -種操作鍵，具有基座和按鈕，按鈕安裝在基座上并能相對(duì)于基座移動(dòng)，其特征在 于，采用如權(quán)利要求4所述的滾輪滑塊，其中， 按鈕具有安裝框架，所述滾輪滑塊安裝在安裝框架中，滾輪滑塊的尾部向上，端部向 下； 基座具有滾動(dòng)曲面，滾動(dòng)曲面位于安裝框架的下方，滾輪滑塊的滾輪在滾動(dòng)曲面上滾 動(dòng)，滾輪在滾動(dòng)曲面上的滾動(dòng)范圍與按鈕相對(duì)于基座的移動(dòng)范圍相對(duì)應(yīng)。
6. 如權(quán)利要求5所述的操作鍵，其特征在于，所述彈簧的一端固定于安裝框架的頂部， 彈簧的另一端放置在彈簧槽中，所述滾輪滑塊通過(guò)所述凹槽沿安裝框架滑動(dòng)。
7. 如權(quán)利要求6所述的操作鍵，其特征在于，所述滾輪滑塊的滾輪放置在滾動(dòng)曲面上， 所述彈簧被壓縮。
8. 如權(quán)利要求7所述的操作鍵，其特征在于，所述滾動(dòng)曲面向下凹陷，所述滾動(dòng)曲面是 不連續(xù)曲面。
【文檔編號(hào)】H01H13/14GK203882843SQ201420317101
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】王涵, 張莉 申請(qǐng)人:上海大眾汽車(chē)有限公司