一种带触摸屏的防水旋钮结构的制作方法

1.本实用新型涉及带触摸屏的旋钮结构，特别涉及一种带触摸屏的防水旋钮结构。


背景技术：

2.在消费电子产品领域，为了让用户可以在高湿度的环境(如浴室)、户外、甚至是水下的环境中使用，很多产品都做了防水功能，例如三防的手机、手表和耳机。但这里面几乎看不到带有旋钮的结构，就是在触控屏外圈套一个大的旋钮，通过转动旋钮来实现相应的功能。
3.手表虽然有带旋钮，但是将旋钮做成一个小按键，凸起固定于屏幕的一个角落。这种技术方案从外观上看，凸起的小旋钮显得突兀，不够简洁；从交互上看，手需要从触摸和凸起的小旋钮来回切，效率和体验上都不算特别友好。
4.而采用触摸屏外圈再嵌套一个大的旋钮的结构，外观上可以更加简洁和美观；在交互上，旋转时直接握住整个旋钮外圈来转，也更加符合用户交互习惯。但是旋钮和屏幕中间需要流出一条间隙，用来做相对运动，这个动静结合的间隙对防水的挑战比较大，因此，本发明采用特别的防水结构来解决如上技术难点。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种有高防水性能的带触控屏和旋钮外壳的旋钮控制器。
6.本实用新型要解决的是旋钮结构和屏幕中间需要流出一条间隙，用来做相对运动，这个动静结合的间隙对防水需求的问题。
7.为了解决上述问题，本实用新型通过以下技术方案实现：
8.一种带触摸屏的防水旋钮结构，包括上壳与下壳，所述上壳与下壳之间设置有pcb板，所述上壳的顶部固定有屏幕组件，所述屏幕组件与pcb板电性连接，所述屏幕组件的外侧通过轴承转动连接有旋钮结构；所述屏幕组件包括屏幕支架与触控屏，所述旋钮结构包括与轴承转动连接的轴承支架以及与轴承支架固定的旋钮外壳，所述旋钮外壳沿屏幕支架的外侧环绕设置且与屏幕支架之间存在间隙，所述轴承支架的底部开设有若干排水孔，所述轴承支架与屏幕支架之间设置有第一密封硅胶圈，所述轴承支架与旋钮外壳之间且位于第一密封硅胶圈下方设置有缓冲腔室。
9.通过采用上述技术方案，而当水流入旋钮外壳与屏幕支架之间的间隙时，水会从排水孔流出，当流入的水过多来不及排出时，由于第一密封圈的阻挡，水不会进入到轴承里面，并且缓冲腔室的设置使得间隙内能容纳更多水，水不易向第一密封硅胶圈流动，很好的解决了间隙的防水问题。
10.进一步地，所述pcb板上设置有用于监测旋钮结构的转动光学轨迹传感器，所述上壳位于光学轨迹传感器的上方开设有窗口，所述窗口上固定有透明片材。
11.通过采用上述技术方案，通过光学轨迹传感器对旋钮结构的运动信息进行监测，
从而将信息反馈至pcb板上。
12.进一步地，轴承支架与上壳之间设置有第二密封硅胶圈。
13.通过采用上述技术方案，为了实现轴承支架与上壳之间的相对转动，因此轴承支架的底部与上壳之间存在缝隙，第二密封硅胶圈可以防止水从缝隙流入，提高密封性。
14.进一步地，所述第一密封硅胶圈与第二密封硅胶圈上均设置有用于防止水倒流的弹性臂。
15.通过采用上述技术方案，弹性臂具有倾斜角度，利用防逆流原理，进一步提高了密封硅胶圈的防水性能，同时也可防止旋钮在转达时阻力过大。
16.进一步地，所述屏幕支架与上壳固定，所述触控屏通过防水双面胶与屏幕支架粘接固定。
17.通过采用上述技术方案，通过防水双面胶实现将触控屏固定在屏幕支架上，并且可以避免水进入屏幕内部。
18.进一步地，所述屏幕支架与上壳之间通过螺丝固定，所述屏幕支架与上壳之间设置有用于防水的第一o型圈。
19.通过采用上述技术方案，通过螺丝将屏幕支架与上壳压合锁付，利用第一o型圈的形变密封间隙，防止进水。
20.进一步地，所述上壳与下壳之间通过螺丝固定，所述上壳与下壳之间设置有用于防水的第二o型圈。
21.通过采用上述技术方案，通过螺丝将上壳与下壳压合锁付，利用第二o型圈的形变密封间隙，防止进水。
22.进一步地，所述螺丝的根部设置有密封圈。
23.通过采用上述技术方案，当螺丝锁紧时，密封圈受到挤压，提高了螺丝根部处的密封性，防止进水。
24.进一步地，所述上壳的顶部开设有按键孔，所述按键孔内设置有按键帽，所述按键帽的底部与pcb板抵接，所述按键帽具有柔性，所述按键孔的内壁开设有环形槽，所述按键帽的周侧壁朝向环形槽内凸出有与环形槽过盈配合的筋条。
25.通过采用上述技术方案，用户通过按键帽可以直接操作pcb板，而筋条的设置可以提高按键孔的防水效果，当水进入按键帽与按键孔的间隙内时，会被筋条阻挡，防止水进入pcb板。
26.进一步地，所述按键帽的帽沿与上壳内部通过胶水粘合固定。
27.通过采用上述技术方案，由于按键帽可以发生形变，当按键帽被按压时，按键帽的帽沿始终与上壳内部粘接固定，进一步加强防水效果。
28.进一步地，所述下壳内设置有可充电电池以及用于供可充电电池充电的无线充电线圈。
29.通过采用上述技术方案，通过无线充电线圈可以直接给产品充电，外部无需开设充电口，可以起到很好的防水效果。
30.与现有技术相比，本实用新型技术方案及其有益效果如下：
31.(1)本实用新型通过设置排水孔、第一密封硅胶圈以及缓冲腔室，使得进入间隙内的水可以排出，并且水不易进入轴承内，起到良好的防水效果。
32.(2)本实用新型通过设置按键孔内的环形槽与按键帽上的筋条，使得水进入按键孔内时会被筋条阻挡，避免水进入pcb板，达到初级防水；通过将按键帽的帽沿与上壳内部通过胶水粘合固定，按键帽被按压时，按键帽的帽沿始终与上壳内部粘接固定，达到二级防水。
33.(3)本实用新型通过设置可充电电池与无线充电线圈，通过无线冲电线圈可以直接给产品充电，外部无需开设充电口，可以起到很好的防水效果。
附图说明
34.图1是本实施例的整体示意图；
35.图2是本实施例的爆炸示意图；
36.图3是本实施例的立体剖视图；
37.图4是图3中a部分的放大示意图；
38.图5是图3中b部分的放大示意图。
39.附图标记说明：1、上壳；2、下壳；3、pcb板；4、屏幕组件；401、屏幕支架；402、触控屏；5、轴承；6、旋钮结构；601、轴承支架；602、旋钮外壳；7、按键帽；8、光学轨迹传感器；9、透明片材；10、间隙；11、排水孔；12、第一密封硅胶圈；13、缓冲腔室；14、第二密封硅胶圈；15、弹性臂；16、自攻螺丝；17、第一o型圈；18、第二o型圈；19、密封圈；20、筋条；21、帽沿；22、可充电电池；23、无线充电线圈；24、窗口。
具体实施方式
40.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
41.一种带触摸屏的防水旋钮结构，如图1、图3、图5所示，包括上壳1与下壳2，上壳1与下壳2之间设置有pcb板3，上壳1的顶部固定有屏幕组件4，屏幕组件4与pcb板3电性连接，屏幕组件4的外侧通过轴承5转动连接有旋钮结构6，pcb板3上设置有光学轨迹传感器8，上壳1位于光学轨迹传感器8的上方开设有窗口24，窗口24上通过防水胶固定有一个透明片材9，使得光能透过窗口24射到光学轨迹传感器8上，透明片材9具体为pc或pmma片材。
42.本实施例的光学轨迹传感器8为微型光学轨迹传感器，是通过光学方式获取窗口上方旋钮结构的连续的表面图像并通过数学方法确定运动速度、方向和大小来测量位置的变化，传感器内部的主机控制器可以从spi(英文全称为：serial peripheral interface，中文意思为：串行外设接口)或i2c(英文全称为：inter－integrated circuit，中文意思为：集成电路总线)串行接口读取和转换位移x和y信息，从而可以对旋钮的运动信息进行监测，实现了通过光学轨迹传感器8监测旋钮结构的转动。
43.如图2、图3、图4所示，屏幕组件4包括屏幕支架401与触控屏402，屏幕支架401通过若干自攻螺丝16与上壳1压合锁付，屏幕支架401与上壳1之间设置有用于防水的第一o型圈
17，第一o型圈17为硅胶制成具有柔性，当自攻螺丝16压合时，第一o型圈17形变密封，达到防水效果，触控屏402通过防水双面胶与屏幕支架401的顶部粘接固定，实现固定的同时起到防水效果。
44.旋钮结构6包括轴承支架601与旋钮外壳602，旋钮外壳602通过若干螺丝与轴承支架601固定，轴承5外圈通过若干螺丝和轴承支架601锁付固定，使轴承5外圈、轴承支架601、旋钮外壳602这三个部件形成一个运动组件，转动旋钮外壳602时，利用轴承5外圈和内圈中间的滚珠产生相对运动，轴承5内圈通过若干螺丝和屏幕支架401固定，使轴承5内圈和屏幕支架401形成一个静态组件，使得旋钮结构与屏幕组件之间实现相对运动。
45.旋钮外壳602沿屏幕支架401的外侧环绕设置且与屏幕支架401之间存在间隙10，轴承支架601的底部沿其周向开设有若干排水孔11，轴承支架601与屏幕支架401之间设置有第一密封硅胶圈12，轴承支架601与旋钮外壳602之间且位于第一密封硅胶圈12下方设置有缓冲腔室13，流入间隙10内的水会从排水孔11流出，当流入的水过多来不及排出时，由于第一密封硅胶圈12的阻挡，水不会进入到轴承5里面，并且缓冲腔室13的设置使得间隙10内能容纳更多水，水不易向第一密封硅胶圈12流动。
46.轴承支架601与上壳1之间设置有第二密封硅胶圈14，由于轴承支架601与上壳1之间存在缝隙，第二密封硅胶圈14可以防止水从缝隙进入轴承5，提高密封性。
47.第一密封硅胶圈12与第二密封硅胶圈14上均一体成型有弹性臂15，弹性臂15可以防止水倒灌进入轴承5里，并且第一密封硅胶圈12与第二密封硅胶圈14均是过盈配合，弹性臂15的设置也可防止旋钮结构6在转动时阻力过大。
48.上壳1的顶部开设有按键孔，按键孔内设置有按键帽7，按键孔的数量可以根据需求开设，按键帽7的底部与pcb板3抵接，按压按键帽7可以对pcb板3进行操作。
49.按键帽7由软硅胶材质制成，按键孔的内壁开设有环形槽，按键帽7的周侧壁朝向环形槽内凸出有与环形槽过盈配合的筋条20，当水进入按键孔内时会被筋条20阻挡，达到初级防水，按键帽7的帽沿21与上壳1内部通过胶水粘合固定，由于按键帽7可以发生形变，当按键帽7被按压时，按键帽7的帽沿21始终与上壳1内部粘接固定，达到二级防水。
50.如图3与图5所示，上壳1与下壳2之间也是通过若干自攻螺丝16固定，上壳1与下壳2之间设置有用于防水的第二o型圈18，第二o型圈18为硅胶制成具有柔性，当自攻螺丝16压合时，第二o型圈18形变密封间隙10，达到防水效果。
51.自攻螺丝16的根部留有退刀槽，退刀槽上设置有密封圈19，当螺丝锁紧时，密封圈19受到挤压，提高了螺丝根部处的密封性，防止进水。
52.下壳2内设置有可充电电池22用于供电，下壳2的内底壁固定有用于供可充电电池22充电的无线充电线圈23，通过无线充电线圈22可以直接给产品充电，外部无需开设充电口，可以起到很好的防水效果。
53.本实用新型的工作过程及有益效果如下：用户可以通过按压按键帽7直接接触pcb板3，也可以旋转旋钮结构6通过光学轨迹传感器8来控制pcb板3，从而对电子设备进行操作；而当水流进间隙10时，水会从轴承支架601底部开设的若干排水孔11排出，轴承支架601与屏幕支架401之间设置的第一密封硅胶圈12也会防止水流入轴承5内，第二密封硅胶圈14则会防止水从轴承5支架与上壳1的缝隙流入轴承5内。
54.综上，本实用新型采用特别的防水结构和光学轨迹传感器8，在触控屏402外圈嵌
套一个大的旋钮结构6，实现相应的功能，提升用户交互体验，解决了旋钮结构6和屏幕中间间隙的防水问题，具有良好的效果防水。
55.上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种带触摸屏的防水旋钮结构，包括上壳(1)与下壳(2)，所述上壳(1)与下壳(2)之间设置有pcb板(3)，所述上壳(1)的顶部固定有屏幕组件(4)，所述屏幕组件与pcb板(3)电性连接，其特征在于：所述屏幕组件(4)的外侧通过轴承(5)转动连接有旋钮结构(6)；所述屏幕组件(4)包括屏幕支架(401)与触控屏(402)，所述旋钮结构(6)包括与轴承(5)转动连接的轴承支架(601)以及与轴承支架(601)固定的旋钮外壳(602)，所述旋钮外壳(602)沿屏幕支架(401)的外侧环绕设置且与屏幕支架(401)之间存在间隙(10)，所述轴承支架(601)的底部开设有若干排水孔(11)，所述轴承支架(601)与屏幕支架(401)之间设置有第一密封硅胶圈(12)，所述轴承支架(601)与旋钮外壳(602)之间且位于第一密封硅胶圈(12)下方设置有缓冲腔室(13)。2.根据权利要求1所述的一种带触摸屏的防水旋钮结构，其特征在于：所述pcb板(3)上设置有用于监测旋钮结构(6)的转动光学轨迹传感器(8)，所述上壳(1)位于光学轨迹传感器(8)的上方开设有窗口(24)，所述窗口上固定有透明片材(9)。3.根据权利要求1所述的一种带触摸屏的防水旋钮结构，其特征在于：所述轴承支架(601)与上壳(1)之间设置有第二密封硅胶圈(14)。4.根据权利要求3所述的一种带触摸屏的防水旋钮结构，其特征在于：所述第一密封硅胶圈(12)与第二密封硅胶圈(14)上均设置有用于防止水倒流的弹性臂(15)。5.根据权利要求1所述的一种带触摸屏的防水旋钮结构，其特征在于：所述屏幕支架(401)与上壳(1)固定，所述触控屏(402)通过防水双面胶与屏幕支架(401)粘接固定。6.根据权利要求1所述的一种带触摸屏的防水旋钮结构，其特征在于：所述屏幕支架(401)与上壳(1)之间通过自攻螺丝(16)固定，所述屏幕支架(401)与上壳(1)之间设置有用于防水的第一o型圈(17)。7.根据权利要求6所述的一种带触摸屏的防水旋钮结构，其特征在于：所述上壳(1)与下壳(2)之间通过自攻螺丝(16)固定，所述上壳(1)与下壳(2)之间设置有用于防水的第二o型圈(18)。8.根据权利要求7所述的一种带触摸屏的防水旋钮结构，其特征在于：所述自攻螺丝(16)的根部设置有密封圈(19)。9.根据权利要求1所述的一种带触摸屏的防水旋钮结构，其特征在于：所述上壳(1)的顶部开设有按键孔，所述按键孔内设置有按键帽(7)，所述按键帽(7)的底部与pcb板(3)抵接，所述按键帽(7)具有柔性，所述按键孔的内壁开设有环形槽，所述按键帽(7)的周侧壁朝向环形槽内凸出有与环形槽过盈配合的筋条(20)。10.根据权利要求9所述的一种带触摸屏的防水旋钮结构，其特征在于：所述按键帽(7)的帽沿(21)与上壳(1)内部通过胶水粘合固定。11.根据权利要求1所述的一种带触摸屏的防水旋钮结构，其特征在于：所述下壳(2)内设置有可充电电池(22)以及用于供可充电电池(22)充电的无线充电线圈(23)。

技术总结
本实用新型提供了一种带触摸屏的防水旋钮结构，包括上壳、下壳、PCB板、屏幕组件、轴承、旋钮结构，屏幕组件包括屏幕支架与触控屏，旋钮结构包括轴承支架与旋钮外壳，旋钮外壳与屏幕支架之间存在间隙，轴承支架的底部开设有若干排水孔，轴承支架与屏幕支架之间设置有第一密封硅胶圈，轴承支架与旋钮外壳之间且位于第一密封硅胶圈下方设置有缓冲腔室。本实用新型采用特别的防水结构，在触摸屏外圈嵌套一个大的旋钮结构，实现相应的功能，解决了旋钮结构和屏幕中间间隙的防水问题，具有良好的效果防水。水。水。


技术研发人员：王志洋 尤明辉
受保护的技术使用者：厦门盈趣科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/9/13