减少旋钮噪声的设备和方法 |
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| 申请号 | CN201510606951.8 | 申请日 | 2015-09-22 | 公开(公告)号 | CN105438092A | 公开(公告)日 | 2016-03-30 |
| 申请人 | 威斯通全球技术公司; | 发明人 | D·A·普福; D·M·惠顿; D·L·阿里斯; | ||||
| 摘要 | 本公开的方面提供了一种用于减少由多个棘爪产生的旋钮噪声的设备和方法。特别地，旋转护圈被设置在旋钮组件内。该旋转护圈具有大致呈圆柱形的本体和从该大致呈圆柱形的本体并围绕该大致呈圆柱形的本体向外伸出的 角 度凸缘以及设置在该角度凸缘上的多个棘爪。该角度凸缘由能够承受超过第一预定 阈值 的转矩的第一材料制成，并且其中，这多个棘爪由不同于第一材料的第二材料制成，该第二材料能够承受超过第二预定阈值的转矩，并且该第一材料和第二材料被构造成抑制当操作该旋钮时由这多个棘爪产生的噪声。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于减少由旋钮产生的噪声的旋钮组件，包括： |
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| 说明书全文 | 减少旋钮噪声的设备和方法技术领域[0001] 本公开主要涉及一种用于减少旋钮的非预期的可听噪声的设备和方法。特别地，减少由旋钮组件内的多个棘爪引起的非预期的噪声或反馈。 背景技术[0002] 诸如车辆控制面板内的温度控制器之类的用于调节车辆设置的旋钮组件是众所周知的。这种旋钮可以用于但不限于调节车辆内的音量或温度。与使用者会通过使用按钮而经历的情况相比，这种旋钮允许使用者进行更好的控制。目前，一些旋钮被设计成在操作期间向使用者提供反馈，以提醒使用者注意该旋钮的位置。这种反馈可以包括但不限于停止和/或触觉反馈。通常，这种旋钮组件可包括控制面板、可旋转地固定到该控制面板的旋钮、和设置在该旋钮内的多个棘爪。此外，马达可被联接到旋钮并且可设置传感器，以检测旋钮的位置和方向。微处理器可以进一步与马达和传感器通信。该微处理器可被构造成接收由传感器检测到的旋钮的位置，并且可以通过该旋钮向使用者发送触觉反馈。 [0003] 除了提供触觉反馈以外，当操作旋钮时会产生咔嗒声或可听噪声。咔嗒声或可听噪声可由旋钮内的多个棘爪引起。特别地，将一定程度的力施加到该组件，这致使该旋钮组件的一部分在旋转期间与多个棘爪失去接触或脱离接合。因此，当通过该旋钮重新获得接触或重新接合该旋钮时，产生咔嗒声或可听噪声。这种咔嗒声或可听噪声会令使用者分心或者会干扰车辆使用者的整体享受。例如，咔嗒声或可听噪声会在使用者可能与车辆内或车辆外的其他人对话期间被听到，或者会越过由车辆引起的包括但不限于遍及车辆播放的音乐或无线电广播的其它声音而被听到。 [0004] 目前，不存在防止当操作旋钮时由棘爪引起的咔嗒声或可听噪声的解决方案或装置。因此，需要一种具有减少由旋钮的操作所引起的不期望出现的噪声的能力的改良旋钮组件以及一种用于减少旋钮噪声的方法。发明内容 [0005] 本公开的该方面提供了一种用于减少由多个棘爪引起的旋钮噪声的设备和方法。该设备是一种旋钮组件。 [0006] 该旋钮组件的一方面包括旋转护圈，该旋转护圈具有大致呈圆柱形的本体和从该大致呈圆柱形的本体并围绕该大致呈圆柱形的本体向外伸出的角度凸缘(angular flange)。此外，在角度凸缘上设置有多个棘爪。该角度凸缘由能够承受超过第一预定阈值的转矩的第一材料制成。这多个棘爪由不同于第一材料的第二材料制成，该第二材料能够承受超过第二预定阈值的转矩。第一材料和第二材料被构造成抑制当操作旋钮时由多个棘爪产生的噪声。该旋钮组件的其它方面可包括：角度凸缘由能够承受超过第一预定阈值的转矩的多种材料制成和/或多个棘爪由能够承受超过第二预定阈值的转矩的多种材料制成。这多种材料被构造成抑制当操作旋钮时由多个棘爪产生的噪声。 [0007] 该旋钮组件的另一方面包括被固定到车辆控制面板的后盖的第一挡板、用于接收旋钮组件并被固定到第一挡板的第二挡板、以及具有至少一个止动部并被设置在第二挡板内的棘爪弹簧。该旋钮组件还包括旋转护圈，该旋转护圈具有大致呈圆柱形的本体和从该大致呈圆柱形的本体并围绕该大致呈圆柱形的本体向外伸出的角度凸缘。该角度凸缘具有设置在其上的多个棘爪。这多个棘爪接合该棘爪弹簧，并且该旋转护圈被构造成围绕该棘爪弹簧旋转。在旋转护圈的大致呈圆柱形的本体内设置有稳定器环，用于将该旋转护圈附接到该棘爪弹簧，并且外部旋钮可旋转地固定到第一挡板并且环绕该旋转护圈，以形成旋钮。旋转护圈的角度凸缘由能够承受超过第一预定阈值的转矩的第一材料制成，并且这多个棘爪由不同于第一材料的第二材料制成，该第二材料能够承受超过第二预定阈值的转矩，并且第一材料和第二材料被构造成抑制当多个棘爪与棘爪弹簧脱离接合以及重新接合该棘爪弹簧时由多个棘爪产生的噪声。该旋钮组件的其它方面可包括：角度凸缘由能够承受超过第一预定阈值的转矩的多种材料制成和/或多个棘爪由能够承受超过第二预定阈值的转矩的多种材料制成。这多种材料被构造成抑制当这多个棘爪与棘爪弹簧脱离接合以及重新接合该棘爪弹簧时由这多个棘爪产生的噪声。 [0008] 用于减少旋钮噪声的方法的一方面包括提供旋转护圈，该旋转护圈具有大致呈圆柱形的本体和从该大致呈圆柱形的本体并围绕该大致呈圆柱形的本体向外伸出的角度凸缘，该角度凸缘具有设置在其上的多个棘爪。该角度凸缘由能够承受超过第一预定阈值的转矩的第一材料制成并且这多个棘爪由不同于第一材料的第二材料制成，该第二材料能够承受超过第二预定阈值的转矩，并且第一材料和第二材料被构造成抑制当操作旋钮时由这多个棘爪产生的噪声。 [0009] 本公开的方面提供了多个优点。例如，该旋转护圈的由不同类型的材料制成的构造吸收和/或减少了当操作旋钮时由多个棘爪产生的咔嗒声或可听噪声。此外，车辆的使用者将更少地因旋钮组件的操作而分心并且他们对车辆的整体享受将随着咔嗒声和/或可听噪声的减少而得以提高。此外，使用者将能够在车辆内或车辆外进行对话，或者播放音乐或无线电广播，而不会被咔嗒声或其它噪声所中断。附图说明 [0010] 当结合附图进行考虑时，通过参考下列详细描述，本公开的其它优点将是易于明白的并且得到更好的理解，其中： [0011] 图1是根据本公开的其上设置有旋钮组件的车辆控制面板； [0012] 图2是根据本公开的车辆控制面板和旋钮组件的分解视图的图示； [0013] 图3是根据本公开的旋钮组件的分解视图的图示； [0014] 图4是现有技术旋转护圈的透视图的图示； [0015] 图5是根据本公开的旋钮组件的改良旋转护圈的透视图的图示； [0016] 图6是根据本公开的改良旋转护圈的另一实施例的透视图的图示； [0017] 图7是根据本公开的旋钮组件内的改良旋转护圈的径向视图的图示；和[0018] 图8是根据本公开的用于减少旋钮组件的噪声的方法的流程图。 具体实施方式[0019] 本文中提供了本公开的详细示例；然而，将会明白的是，所公开的示例仅是示例性的且可以以多种替代形式来具体体现。这并不意味着这些示例图示和描述了本公开的所有可能的形式。相反，在本专利说明书中使用的词语均是描述性的词语而非限制性的词语，并且所明白的是，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以做出多种变化。 [0020] 本文中公开的方面提供了一种旋钮组件，该旋钮组件被构造成减少当操作该旋钮组件的旋钮时由多个棘爪产生的噪声。其它方面包括减少由旋钮产生的噪声的方法。该旋钮组件包括旋转护圈，该旋转护圈具有大致呈圆柱形的本体和从该大致呈圆柱形的本体并且围绕该大致呈圆柱形的本体向外伸出的角度凸缘以及设置在该角度凸缘上的多个棘爪。该角度凸缘由能够承受住超过第一预定阈值的转矩的第一材料制成，并且多个棘爪由不同于第一材料的第二材料制成，该第二材料能够承受住超过第二预定阈值的转矩，并且第一材料和第二材料被构造成抑制当操作旋钮时由多个棘爪产生的噪声。该方法包括提供如上所述的这种旋转护圈。 [0021] 如所属领域技术人员将明白的那样，如参照任一附图图示和描绘的本公开的多种特征可以与在一幅或多幅其它附图中图示的特征相结合，以产生本公开的未明确图示或描绘出的示例。所图示的特征的结合为典型应用提供了代表性的示例。然而，与本公开的教导相一致的特征的多种结合和修改均可被预期用于特定的应用或实施方案。 [0022] 图1是具有根据本公开的旋钮组件12的车辆控制面板10的图示。旋钮组件12可具有旋钮14，该旋钮14可被构造成调节如图1中所示的车辆内的温度，或者可被构造成调节包括但不限于音频音量的其它车辆特征。车辆控制面板10也可以包括用于显示与选定特征相关的信息的液晶显示(LCD)屏16和具有用以选择和/或调节车辆的其它特征的多个按钮的按钮盖板18。 [0023] 图2是根据本公开的车辆控制面板10的分解视图的图示。该车辆控制面板10包括后盖20。后盖20可被设置在车辆的仪表板或前部控制台内。后盖20用作车辆控制面板10的构架。在该后盖20上可设置印刷线路板(PWB)22，用于电气连接该车辆控制面板10内的多种电子部件。在PWB22上可以设置开关垫24。开关垫24被设计成在多种电子部件与PWB 22之间通过界面连接。开关垫24接收诸如斑马条连接器之类的、但并不限于此的至少一个连接器26。该至少一个连接器26可以是两个连接器或如图2中所示的两个斑马条连接器。该至少一个连接器26可被用作LCD屏16与PWB 22之间的媒介。 [0024] 另外，关于图2，液晶显示(LCD)保持器28可以接收至少一个连接器26，并且在LCD保持器28上可设置扩散器30，用于使光遍及LCD屏16分布。金属框架32和按钮护圈34可以完全地或部分地环绕LCD屏16。此外，至少一个光导件36可被邻近于按钮护圈34设置在开关垫24上。该至少一个光导件36可以是多个光导件。该至少一个光导件36可以用于使光通过例如晕环分布在旋钮14的前部部分的周围。 [0025] 图2还示出了设置在至少一个光导件36和按钮护圈34上方的第一挡板(bezel)38。第一挡板38可以通过开关垫24和PWB 22固定到后盖20。第一挡板38可以被称之为功能挡板并且可被构造成接收形成该旋钮组件12的部件。用于保护LCD屏16的防护透镜42可以被固定到第一挡板38并且在第一挡板38上可以设置第二挡板40，用于接收该旋钮组件12。第二挡板40可以是用于接收该旋钮组件12的装饰性挡板。间隔杆件44可被邻近于防护透镜42设置在第一挡板38中，并且在第一挡板38内也可设置多个按钮宝石饰物46。按钮盖板18在按钮宝石饰物46的上方固定到第一挡板38，并且环绕LCD屏 16和防护透镜42。 [0026] 此外，图2示出了旋钮组件12的部件。该旋钮组件12可以穿过第二挡板40可旋转地固定到第一挡板38。多个棘爪48可被设置在旋钮14内。特别地，该旋钮组件12包括按钮盖50和被构造成接收该按钮盖50的铬环52。旋钮组件12也包括旋转柄或外部旋钮54，该旋转柄或外部旋钮54被设计成接收铬环52和设置在该旋转柄或外部旋钮54内的晕环56。该旋钮组件12还包括按钮护圈58、宝石罩60、旋转护圈62、和棘爪弹簧64。旋钮组件12将在下文中在图3中更为详细地描述。 [0027] 图3是根据本公开的旋钮组件12的分解视图的图示。与图2类似，图3示出了PWB 22、设置在PWB 22上的开关垫24、以及第一挡板38和设置在第一挡板38内的第二挡板40。棘爪弹簧64可被设置在第二挡板40内并在该第二挡板40内浮动(float)。该棘爪弹簧64可以具有至少一个止动部66，用于在旋钮14已经被旋转到特定位置时提醒使用者注意。旋转护圈62可以被设置在棘爪弹簧64上并围绕该棘爪弹簧64旋转。旋转护圈62可以具有设置在其上的多个棘爪48。旋转护圈62将在图4-6中予以进一步描述。旋转柄或外部旋钮54环绕该旋转护圈62并接收铬环52，以形成旋钮14。 [0028] 图4是旋钮的现有技术旋转护圈70的透视图的图示。旋转护圈70可具有大致呈圆柱形的本体72，该圆柱形的本体72带有围绕该圆柱形的本体72向外伸出的角度凸缘74。该角度凸缘74可具有设置在其上的多个棘爪76或波状表面。当操作该旋钮时，多个棘爪76可以接合该棘爪弹簧(未示出)。旋转护圈70、角度凸缘74、和设置在该角度凸缘 74上的多个棘爪76均由同一种材料制成。稳定器环(未示出)可将该旋转护圈70固定到棘爪弹簧。 [0029] 当使用者结合图4的现有技术旋转护圈70来操作图1的旋钮时，向该旋钮施加多种力，这导致了用以提醒使用者注意该旋钮的旋转位置的诸如触觉反馈或振动之类的多种预期的反馈以及诸如咔嗒声或可听噪声之类的不期望出现的反馈。 [0030] 上述力包括恒定力和棘爪力。该恒定力是当由使用者进行操作时由该旋钮经历的恒定的转矩或运动。而该棘爪力是当使用者操作或旋转该旋钮时基于该旋钮的旋转角度变化的转矩或运动。有时在旋转期间，当使用者施加较高的旋转速率或速度时，多个棘爪与棘爪弹簧失去接触或与棘爪弹簧脱离接合。当多个棘爪76和角度凸缘74与棘爪弹簧重新获得接触或重新接合该棘爪弹簧时，产生诸如咔嗒声或其它可听噪声之类的不期望出现的噪声。如将在下面描述的那样，图5-6的旋转护圈62将解决由图4中所示的现有技术引起的问题。 [0031] 图5是根据本公开的改良旋转护圈62的透视图的图示。如在上文中所讨论的那样，旋转护圈62可具有大致呈圆柱形的本体80和围绕该圆柱形的本体80向外伸出的角度凸缘82。该角度凸缘82可具有设置在其上的多个棘爪48或波状表面。该角度凸缘82可以由第一材料制成。该第一材料可以是能够承受超过第一预定阈值的转矩的材料。这种材料可以是聚合物材料或热塑性弹性体，其包括但不限于塑料、橡胶、乙烯树脂、和类似的材料。此外，第一材料也可具有预定厚度和预定强度。材料的类型和材料的预定厚度可以帮助抑制或吸收由旋钮组件12产生的噪声。此外，稳定器环84可以被设置在旋转护圈62内并且可具有用于控制旋钮的晃动和压缩的两个摩擦表面。该稳定器环84可以由金属材料制成。 [0032] 与角度凸缘82的由第一材料制成的部分不同，多个棘爪48可以由不同于第一材料的第二材料制成。第二材料可以是包括但不限于海翠(hytrel)的聚合物材料或热塑性弹性体。第二材料可具有预定厚度和预定强度。第二材料的预定厚度可以不同于第一材料的预定厚度。该预定厚度可以在抑制在旋钮运转时自多个棘爪产生的噪声的过程中提供帮助。第二材料可以是能够承受超过第二预定阈值的转矩的材料。该第二预定阈值可以与第一材料的第一预定阈值相同或相等。 [0033] 在操作中，第一材料和第二材料被构造成减少在旋钮的旋转期间由施加到多个棘爪的力引起的由多个棘爪48产生的噪声。与图4的现有技术不同，第一材料和第二材料的组合起到了屏障的作用并吸收或抑制当旋钮以高速率旋转时，即当多个棘爪48与棘爪弹簧脱离接合以及与棘爪弹簧重新接合接触时产生的咔嗒声或可听噪声。 [0034] 参照图6，提供了旋转护圈62的另一透视图的图示。如在上文中所讨论的那样，该旋转护圈62可具有设置在圆柱形的本体80内的稳定器环(未示出)，该圆柱形的本体80具有角度凸缘82，该角度凸缘82带有设置在其上的多个棘爪48。该角度凸缘82可具有由第一材料制成的第一部分86。这多个棘爪48可以由第二材料制成。此外，该角度凸缘82可具有由第三材料制成的第二部分88。该角度凸缘82的第一部分86设置在第二部分88上，并且多个棘爪48设置在第一部分86上。 [0035] 如在上文中所描述的那样，该第一材料可以由聚合物材料或热塑性弹性体制成，并且第二材料可以由不同于第一材料的聚合物材料或热塑性弹性体制成。第一材料和第二材料可以能够承受超过第一预定阈值或第一预定阈值和第二预定阈值的转矩。该第三材料可以不同于第一材料和第二材料，或者可以由第一材料和第二材料中的一种制成。第三材料也可以是聚合物材料或热塑性弹性体，并且可以能够承受超过第三预定阈值的转矩。同样，第三材料可以具有预定厚度和强度。此外，旋转护圈62的圆柱形的本体80可以由与多个棘爪48相同的材料制成，或者可以由不同的材料制成。 [0036] 图7A-B是根据本公开的旋转护圈62和棘爪弹簧64的多幅径向视图的图示。具体地，图7A示出了接合该棘爪弹簧64的旋转护圈62的透视图。而图7B示出了接合棘爪弹簧64的旋转护圈62的俯视图。如上所述，旋转护圈62可以具有圆柱形的本体80，该圆柱形的本体80具有从该圆柱形的本体80向外延伸的角度凸缘82。该旋转护圈62也可具有设置在该角度凸缘82上的多个棘爪48。该角度凸缘82可以由第一材料制成，而多个棘爪48可以由不同于第一材料的第二材料制成。此外，旋转护圈62可以与棘爪弹簧64接触。棘爪弹簧64可以被设置在第一挡板38上。多个棘爪48如由虚线A(在图7A中示出)所示围绕该棘爪弹簧64旋转。当旋钮以及特别是多个棘爪48围绕棘爪弹簧64旋转时，第一材料和第二材料的组合可被构造成减少在旋转期间由施加到多个棘爪48的力F(Θ)引起的由多个棘爪48产生的噪声。换句话说，第一材料和第二材料起到了屏障的作用并吸收或抑制在旋钮以高速率旋转时，即当多个棘爪48与棘爪弹簧64脱离接合以及与棘爪弹簧64重新接合接触时产生的咔嗒声或可听噪声。 [0037] 图8是根据本公开的用于减少由旋钮组件引起的噪声的方法的流程图。该方法包括提供固定到车辆控制面板的后盖的第一挡板100以及提供用于接收旋钮的第二挡板102，该第二挡板可以被固定到第一挡板。也可以提供棘爪弹簧104，该棘爪弹簧具有至少一个止动部，用于在将旋钮旋转到特定位置时提醒使用者注意。 [0038] 该方法也包括提供或形成旋转护圈106。该旋转护圈可具有大致呈圆柱形的本体和从该大致呈圆柱形的本体并围绕该大致呈圆柱形的本体向外伸出的角度凸缘。该角度凸缘可具有设置在其上的多个棘爪。该角度凸缘可以由能够承受超过第一预定阈值的转矩的第一材料制成，并且多个棘爪可以由不同于第一材料的第二材料制成。该第二材料可以能够承受超过第二预定阈值的转矩。此外，第一材料和第二材料可被构造成抑制当操作旋钮时由多个棘爪产生的噪声。 [0039] 该角度凸缘具有由第一材料制成的第一部分和由第三材料制成的第二部分。具体地，这多个棘爪可以被设置在该角度凸缘的第一部分上，并且该角度凸缘的第一部分可以被设置在该角度凸缘的第二部分上。外部旋钮可以环绕该旋转护圈并且可以穿过形成旋钮的第二挡板可旋转地固定到第一挡板108。可在旋转护圈和外部旋钮内设置稳定器环110。特别地，该稳定器环将旋转护圈紧固到棘爪弹簧，并且这多个棘爪接合该棘爪弹簧。 [0040] 尽管已经图示和描述了本公开的示例，但这并不意味着这些示例图示和描述了本公开的所有可能的形式。相反，在本专利说明书中使用的词语是描述性的词语而非限制性的词语，并且所明白的是，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以做出多种变化。此外，可将这些特征和多种执行的实施例组合起来，以形成本公开的其它示例。 |
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