CN105139841A - 开关型控制器件、踏板 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种开关型控制器件、踏板，其中，所述开关型控制器件用于改变电子乐器声音条件；包括上板和底板，所述上板可相对所述底板上下运动；连接臂，设置于所述上板的一端，且包括朝向所述底板延伸的突触件；电磁感应发电模块，位于所述上板和所述底板之间，包括磁铁和电磁感应线圈，所述磁铁或电磁感应线圈适于被所述突触件带动，使得所述电磁感应线圈在所述磁铁的磁场范围内做相对运动，以产生感应电动势。利用上板压下与松开的机械能和电磁感应发电模块自发产生电能，直接供给无线电路模块电能，这样省去了开关型控制器件电池及其它电源的供给要求，减小了开关型控制器件的重量，更加轻便，同时节能环保。

Description

开关型控制器件、踏板

技术领域

本发明涉及一种电子乐器控制器，特别是涉及一种开关型控制器件、踏板。

背景技术

踏板是数码钢琴，电子琴，电钢琴，电子鼓等各类电子乐器必配的控制器件，一般包含开关型控制器件，用于改变电子乐器的声音条件。

传统的踏板信号拾取方法是：在踏板上安装开关按键，当压下踏板时，开关按键按下，电源接通，对应踏板连线电平变化，通过踏板连线将踏板信号送回至主控，实现踏板对应功能。

踏板靠连线传输信号，例如将电子琴放在桌面演奏时，传统踏板需要将连线接在电子琴的背后，并将连线从琴的后部引到桌面下面，如果遇到桌面下空间环境复杂，不易引线，将导致使用上的极大不便利。

时至当下，无线通信技术已经越来越成熟，具有良好的传输距离和传输速率，将其引入踏板则可以解决传统有线踏板的复杂连线，但其需要足够的供电才能完成无线通信，依然无法摆脱对电池或其他电源的依赖，这导致踏板不够轻便，在携带与使用上极为不便，同时不够节能环保。

发明内容

现有技术的问题是：踏板必须依赖电池或其它电源，这样增加了踏板的重量，使踏板不够轻便，并且不够节能环保，同时现有踏板需要连线才能传输踏板的信号到电子乐器，导致踏板在使用与携带上也极为不便。

为解决以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种开关型控制器件，包括：

上板和底板，所述上板可相对所述底板上下运动；

连接臂，设置于所述上板的一端，且包括朝向所述底板延伸的突触件；

电磁感应发电模块，位于所述上板和所述底板之间，包括磁铁和电磁感应线圈，所述磁铁或电磁感应线圈适于被所述突触件带动，使得所述电磁感应线圈在所述磁铁的磁场范围内做相对运动，以产生感应电动势。

优选地，所述开关型控制器件还包括：

无线电路模块，用于产生并发射无线信号；

所述电磁感应线圈还包括：线圈A端和线圈B端，所述线圈A端和所述线圈B端与所述无线电路模块相连，形成回路。

优选地，所述开关型控制器件还包括：

电源处理电路，以适于产生稳定的低电压；其中，所述电源处理电路的输入端与所述电磁感应线圈的线圈A端和线圈B端相连，所述电源处理电路的输出端与所述无线电路模块相连。

优选地，所述开关型控制器件还包括：

电源相位检测电路，所述电源相位检测电路适于检测感应电动势的相位；

其中，所述电源相位检测电路的输入端与所述电源处理电路的输出端相连，所述电源相位检测电路的输出端与所述无线电路模块相连。

优选地，所述电磁感应发电模块还包括：

第一反弹弹簧，一端位于所述底板上，另一端朝向所述上板；

电磁感应线圈固定块，固定连接在底板上，以固定所述电磁感应线圈；

连接柄，所述连接柄的一端连接所述第一反弹弹簧的上端，并位于所述突触件正下方，适于在所述突触件向下运动时，被所述突触件推动着向下运动，所述连接柄的另一端连接磁铁，所述磁铁与所述电磁感应线圈靠近，使磁感线可以进入电磁感应线圈，所述连接柄带动磁铁运动，电磁感应线圈内磁通量变化，产生感应电动势。

优选地，所述电磁感应线圈固定块包括：

E形铁块，包括两个凹槽及所述两个凹槽中间的凸条，所述凸条朝向所述磁铁，且所述电磁感应线圈套设于所述凸条上。

优选地，所述连接柄具有U形凹槽，所述磁铁为U形磁铁，内嵌于所述连接柄的U形凹槽中，且所述U形磁铁的开口朝向所述电磁感应线圈。

另外，本发明还提供了一种踏板，包括：

以上任一项所述的开关型控制器件；

外壳，所述外壳包括一体成型的突出柄和凹槽部，所述突出柄位于所述凹槽部槽口处的一侧向远离所述凹槽方向延伸，所述凹槽部在所述突出柄一侧的凹槽壁上带有开口；

其中，所述凹槽部的槽口朝向所述底板，并套设与所述底板上；

所述突出柄位于所述上板远离连接臂一侧的正下方，所述上板带有突触件的一端通过所述开口伸入所述凹槽部。

优选地，所述外壳还包括第一通孔，所述第一通孔位于所述上板的上方；

所述上板设置有第二通孔，所述第二通孔位于所述第一通孔的正下方；

所述踏板包括弹簧限位螺帽，穿过所述第一通孔和第二通孔，朝向底板，固定于外壳上；

所述踏板包括第二反弹弹簧，朝向底板装在所述弹簧限位螺帽处，与底板相接触。

优选地，所述外壳还包括：

突触端，在所述突出柄上，朝向上板；

接触面，为所述开口的上表面，在上板上方。

如上所述，本发明提供的开关型控制器件，具有以下有益效果：

开关型控制器件包括上板和底板，所述上板可相对所述底板上下运动，在所述上板与底板之间安置电磁感应发电模块，所述上板的连接臂包括朝向所述底板延伸的突触件，所述电磁感应发电模块包括磁铁和电磁感应线圈，所述磁铁或电磁感应线圈适于被所述突触件带动，使得所述电磁感应线圈在所述磁铁的磁场范围内做相对运动，以产生感应电动势。这样利用上板压下与松开的机械能和电磁感应发电模块自发产生电能，这样省去了开关型控制器件电池及其它电源的供给要求，在携带时减小了此部分的重量，更加轻便，同时节能环保。

进一步地，本发明提供的开关型控制器件还可以包括无线电路模块，与所述电磁感应发电模块相连，使所述无线电路模块可利用电磁感应发电模块产生的电能，使得开关型控制器件无需与乐器主控芯片有线连接，即可实现开关型控制器件的控制信号，并在一定距离内无线传输，实现开关型控制器件对应功能，解决了有线开关型控制器件连线复杂的问题，使开关型控制器件携带与使用更方便。

附图说明

图1显示为本发明的开关型控制器件的电磁感应发电模块的侧面结构剖面图。

图2显示为本发明的开关型控制器件的电磁感应发电模块与无线电路模块的连接示意图。

图3显示为踏板的外观俯视图。

图4显示为踏板的外观侧视图。

元件标号说明

1上板

2外壳

3弹簧限位螺帽

4第二反弹弹簧

5突触件

6电磁感应线圈固定块

7磁铁

7AU形槽上表面

7BU形槽下表面

8突触端

9电磁感应线圈

10第一反弹弹簧

11连接柄

12接触面

13凸条

14底板

15天线

16电磁感应线圈A端

17电磁感应线圈B端

18电源处理及相位检测电路

19RF无线电路

20第一通孔

21第二通孔

22突出柄

23凹槽部

24开口

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1至图4所示，其中，图1是本发明的开关型控制器件的电磁感应发电模块的侧面结构剖面图。图2是本发明的开关型控制器件的电磁感应发电模块与无线电路模块的连接示意图。图3是本实施例的踏板的外观俯视图。图4是本实施例的踏板的外观侧视图。

结合图1至图4所示，本实施例中的开关型控制器件包括：

如图1所示，上板1和底板14，所述上板1可相对所述底板14上下运动；连接臂(未标示)，设置于所述上板1的一端，且包括朝向所述底板14延伸的突触件5，可随上板1运动；电磁感应发电模块，位于所述上板1和所述底板14之间，包括磁铁7和电磁感应线圈9，所述磁铁7或电磁感应线圈9适于被所述突触件5带动，使得所述电磁感应线圈9在所述磁铁7的磁场范围内做相对运动，以产生感应电动势。

本实施例中所提供的开关型控制器件还可以包括：无线电路模块(未标示)，用于产生并发射无线信号；所述电磁感应线圈9还包括线圈A端16和线圈B端17，所述线圈A端16和所述线圈B端17与所述无线电路模块相连，形成回路。所述无线电路模块作为所述电磁感应发电模块的负载，与电磁感应线圈9形成回路，当所述电磁感应线圈9产生感应电动势，则所述回路里形成感应电流。所述无线电路模块使得开关型控制器件无需与乐器主控芯片有线连接，即可实现开关型控制器件的控制信号在一定距离内无线传输，实现开关型控制器件对应功能，解决了有线开关型控制器件连线复杂的问题，使开关型控制器件携带与使用方便。

本实施例中所提供的开关型控制器件还可以包括：电源处理电路(未标示)，以适于产生稳定的低电压；其中，所述电源处理电路的输入端与所述电磁感应线圈的线圈A端16和线圈B端17相连，进而所述电源处理电路与电磁感应线圈9接通，处理电磁感应线圈9产生的感应电动势以产生稳定的低电压供后端电路使用，所述电源处理电路的输出端与所述无线电路模块相连。

本实施例中所提供的开关型控制器件还可以包括：电源相位检测电路(未标示)，所述电源相位检测电路适于检测感应电动势的相位；其中，所述电源相位检测电路的输入端与所述电源处理电路的输出端相连，这样电源相位检测电路通过检测电源处理电路输出的低电压，即可检测感应电动势的相位，完成相应控制功能；所述电源相位检测电路的输出端与所述无线电路模块相连。

需要说明的是，本实施例中，电源处理及相位检测电路18是将电源处理电路和电源相位检测电路通过PCB连接在一起成为一块电路板。

如图2所示，本实施例的开关型控制器件的所述无线电路模块还可以包括：RF无线电路19，其输入端与所述电源处理及相位检测电路18的输出端相连，用以产生无线信号；天线15，其输入端与所述RF无线电路19的输出端相连，用以向接收端发射所述无线信号。

需要说明的是，本实施例中，电源处理及相位检测电路18、RF无线电路19、天线15通过PCB连接在一起组成一块电路板。其它实施例中，不局限于这样。

继续结合图1，本实施例中所提供的开关型控制器件的所述电磁感应发电模块还可以包括：第一反弹弹簧10，一端位于所述底板14上，另一端朝向所述上板1；电磁感应线圈固定块6，固定连接在底板14上，以固定所述电磁感应线圈9；连接柄11，所述连接柄11的一端连接所述第一反弹弹簧10的上端，并位于所述突触件5正下方，适于在所述突触件5向下运动时，被所述突触件5推动着向下运动，所述连接柄11的另一端连接磁铁7，所述磁铁7与所述电磁感应线圈9靠近，使磁感线可以进入电磁感应线圈9，所述连接柄11带动磁铁7运动，电磁感应线圈9内磁通量变化，产生感应电动势。

需要说明的是，当连结柄11被突触件5推动着向下运动时，第一反弹弹簧10也受向下作用力被压缩；当第一反弹弹簧10回复时，连接柄11被第一反弹弹簧10推动着向上运动，进而也推动突触件5向上运动。

本实施例中所提供的开关型控制器件中所述电磁感应线圈固定块6为E形铁块，包括两个凹槽及所述两个凹槽中间的凸条13，所述凸条13朝向所述磁铁7，且所述电磁感应线圈9套设于所述凸条13上。

需要说明的是，本实施例中的磁铁7形状为U形。在其它的实施方式中，所述磁铁7形状可以不局限于U形，也可以为其它形状。所述磁铁7包括U形槽上表面7A和U形槽下表面7B。

本实施例中所提供的开关型控制器件的所述连接柄11具有U形凹槽，所述磁铁7内嵌于所述U形凹槽中，且所述磁铁7的开口朝向所述电磁感应线圈9。

另外，本实施例中还提供了一种踏板，所述踏板包括上述任一项所述的开关型控制器件。如图1、图3和图4所示，本实施例中所提供的踏板还可以包括：外壳2，所述外壳2包括一体成型的突出柄22和凹槽部23，所述突出柄22位于所述凹槽部23槽口处的一侧向远离所述凹槽部23方向延伸，所述凹槽部23在所述突出柄22一侧的凹槽壁上带有开口24；其中，所述凹槽部23的槽口朝向所述底板14，并套设与所述底板14上；所述突出柄22位于所述上板1远离连接臂一侧的正下方，所述上板1带有突触件5的一端通过所述开口24伸入所述凹槽部23，另一端在所述凹槽部23外。

本实施例中所提供的踏板的外壳2还包括第一通孔20，所述第一通孔20位于所述上板1的上方；所述上板1设置有第二通孔21，所述第二通孔21位于所述第一通孔20的正下方；所述踏板还包括弹簧限位螺帽3，穿过所述第一通孔20和第二通孔21，朝向底板14，固定于外壳2上；所述踏板还包括第二反弹弹簧4，朝向底板14装在所述弹簧限位螺帽3处，与底板14相接触。

本实施例的踏板的所述外壳2还包括：突触端8，在所述突出柄22上，朝向上板1，以限制上板1向下运动的行程；接触面12，为所述开口24的上表面，在上板1上方，用以限制上板1复位位置。

如上述的包括所述开关型控制器件的踏板的完整的工作过程包括：上板1的压下过程、上板1的松开过程、无线电路模块发射信号的过程。

继续结合图1，具体的，所述开关型控制器件的上板1的压下过程包括：

需要说明的是，图1所示为上板1压下，突触件5与连接柄11接触的临界状态；接触面12处是上板1的初始位置。

(1)上板1从接触面12开始向下运动时，第二反弹弹簧4开始受力挤压，突触件5开始向下运动，直到到达图1所示的临界状态，此时磁铁7的U形槽下表面7B与凸条13接触。

(2)当上板1继续往下运动时，突触件5将带动连接柄11向下运动，此时第一反弹弹簧10开始受力压缩，安装在连接柄11内的磁铁7跟随连接柄11开始向下运动。此时绕在凸条13上的电磁感应线圈9内的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律，电磁感应线圈9产生感应电动势，又因为电磁感应线圈9两端接入电源处理及相位检测电路18，进而接入无线电路模块，形成回路，故产生了感应电流。

(3)当上板1继续向下运动，突触件5带动连接柄11继续向下运动，直至磁铁7的U形槽上表面7A与凸条13接触而停止运动，此时上板1也受到突触端8的作用力无法向下运动保护了电磁感应线圈固定块6和磁铁7。

所述开关型控制器件的上板1的松开过程包括：

(1)上板1松开，撤去了上板1的外力，第一反弹弹簧10和第二反弹弹簧4由于释放开始产生向上的反作用力，此反作用力带动连接柄11和磁铁7一起向上运动。此时绕在凸条13上的电磁感应线圈9内的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律，电磁感应线圈9的两端产生感应电动势，又因为电磁感应线圈A端和电磁感应线圈B端接入所述电源处理及相位检测电路18，进而接入无线电路模块，形成回路，故产生了感应电流。

(2)上板1返回图1所示的临界状态，第一反弹弹簧10、连接柄11和磁铁7不再向上运动。此时上板1反弹的力全由第二反弹弹簧4提供。上板1将继续向上运动，突触件5和连接柄11将分离，直至上板1返回至接触面12，完成一次踩踏开关型控制器件的运动。

无线电路模块发射信号的过程包括：

本实施例所述无线电路模块通过与电源处理及相位检测电路18相连，进而与电磁感应线圈9形成回路，上板在压下或松开的过程中电磁感应线圈9两端产生感应电动势，故回路里产生感应电流。电源处理及相位检测电路18将产生的感应电流集聚起来，产生稳定的低电压供后端的RF无线电路19使用，RF无线电路19根据电源处理及相位检测电路18的检测结果产生无线信号，并通过天线15向接收端发射无线信号。

由上述过程可知，上板1在压下和松开的过程中各产生了一次感应电动势及感应电流，但两次感应电动势与感应电流相位相反。利用此相位相反的感应电动势，加上相应的检测电路，即可判断，开关型控制器件的运动是压下还是松开，从而做出正确的操作，完整的实现开关型控制器件的功能。

综上所述，在所述开关型控制器件的上板1与底板14之间安置电磁感应发电模块，所述上板1的连接臂包括朝向所述底板延伸的突触件5，所述电磁感应发电模块包括磁铁7和电磁感应线圈9，所述磁铁7或电磁感应线圈9被所述突触件5带动，使得所述电磁感应线圈9在所述磁铁7的磁场范围内做相对运动，以产生感应电动势。这样利用上板压下与松开的机械能和电磁感应发电模块自发产生电能，这样省去了开关型控制器件电池及其它电源的供给要求，在携带时减小了此部分的重量，更加轻便，同时节能环保。同时，所述开关型控制器件包括无线电路模块，与所述电磁感应发电模块相连，使所述无线电路模块可利用电磁感应发电模块产生的电能，使得开关型控制器件无需与乐器主控芯片有线连接，即可实现开关型控制器件的控制信号，并在一定距离内无线传输，实现开关型控制器件对应功能，解决了有线开关型控制器件连线复杂的问题，使开关型控制器件携带与使用更方便。

所以，本发明有效克服了现有技术中的携带不便及依赖电池或电源的缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种开关型控制器件，其特征在于，包括：

上板和底板，所述上板可相对所述底板上下运动；

连接臂，设置于所述上板的一端，且包括朝向所述底板延伸的突触件；

电磁感应发电模块，位于所述上板和所述底板之间，包括磁铁和电磁感应线圈，所述磁铁或电磁感应线圈适于被所述突触件带动，使得所述电磁感应线圈在所述磁铁的磁场范围内做相对运动，以产生感应电动势。

2.根据权利要求1所述的开关型控制器件，其特征在于，还包括：

无线电路模块，用于产生并发射无线信号；

所述电磁感应线圈还包括线圈A端和线圈B端，所述线圈A端和所述线圈B端与所述无线电路模块相连，形成回路。

3.根据权利要求2所述的开关型控制器件，其特征在于，还包括：

电源处理电路，以适于产生稳定的低电压；其中，所述电源处理电路的输入端与所述电磁电磁感应线圈的线圈A端和线圈B端相连，所述电源处理电路的输出端与所述无线电路模块相连。

4.根据权利要求3所述的开关型控制器件，其特征在于，还包括：

电源相位检测电路，所述电源相位检测电路适于检测感应电动势的相位；

其中，所述电源相位检测电路的输入端与所述电源处理电路的输出端相连，所述电源相位检测电路的输出端与所述无线电路模块相连。

5.根据权利要求1所述的开关型控制器件，其特征在于，所述电磁感应发电模块还包括：

第一反弹弹簧，一端位于所述底板上，另一端朝向所述上板；

电磁感应线圈固定块，固定连接在底板上，以固定所述电磁感应线圈；

连接柄，所述连接柄的一端连接所述第一反弹弹簧远离底板的上端，并位于所述突触件正下方，适于在所述突触件向下运动时，被所述突触件推动着向下运动，所述连接柄的另一端连接磁铁，所述磁铁与所述电磁感应线圈靠近，使磁感线可以进入电磁感应线圈，所述连接柄带动磁铁运动，电磁感应线圈内磁通量变化，产生感应电动势。

6.根据权利要求5所述的开关型控制器件，其特征在于，所述电磁感应线圈固定块包括：

E形铁块，包括两个凹槽及所述两个凹槽中间的凸条，所述凸条朝向所述磁铁，且所述电磁感应线圈套设于所述凸条上。

7.根据权利要求5或6所述的开关型控制器件，其特征在于：

所述连接柄具有U形凹槽，所述磁铁为U形磁铁，内嵌于所述U形凹槽中，且所述U形磁铁的开口朝向所述电磁感应线圈。

8.一种踏板，其特征在于，包括：

如权利要求1至7任一项所述的开关型控制器件；

外壳，所述外壳包括一体成型的突出柄和凹槽部，所述突出柄位于所述凹槽部槽口处的一侧向远离所述凹槽方向延伸，所述凹槽部在所述突出柄一侧的凹槽壁上带有开口；

其中，所述凹槽部的槽口朝向所述底板，并套设与所述底板上；

所述突出柄位于所述上板远离连接臂一侧的正下方，所述上板带有突触件的一端通过所述开口伸入所述凹槽部。

9.根据权利要求8所述的踏板，其特征在于，所述外壳还包括第一通孔，所述第一通孔位于所述上板的上方；

所述上板设置有第二通孔，所述第二通孔位于所述第一通孔的正下方；

弹簧限位螺帽，穿过所述第一通孔和第二通孔，朝向底板，固定于外壳上；

第二反弹弹簧，朝向底板装在所述弹簧限位螺帽处，与底板相接触。

10.根据权利要求9所述的踏板，其特征在于，所述外壳还包括：

突触端，在所述突出柄上，朝向上板；

接触面，为所述开口的上表面，在上板上方。