CN109545602B - 多段式开关及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种多段式开关及电子设备。该多段式开关包括霍尔组件、移动组件及防水件。霍尔组件包括多个霍尔元件，多个霍尔元件沿同一方向间隔分布。移动组件沿霍尔元件分布方向移动，移动组件包括朝向霍尔组件的磁极端。防水件设置在霍尔组件与移动组件之间，用于将霍尔组件与外界隔离。该多段式开关的开关状态采用磁场传递，移动组件与霍尔组件之间没有直接接触部分，因此可以通过设置防水件实现较好的防水效果，以避免由于开关状态必须经过直接接触才能传递而导致防水效果不佳。

Description

多段式开关及电子设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种多段式开关及电子设备。

背景技术

目前电子设备中的状态开关一般采用机械式滑动开关。机械式滑动开关包括一滑动触点及若干固定触点，在滑动触点与一固定触点直接接触时，通过直接读取该机械式滑动开关此时对应的电平即可判断当前开关状态。这种方式虽然具有实现方式简单的特点，但是由于需要滑动触点与固定触点之间直接接触，而滑动触点是与外界接触的，这就导致固定触点也会直接与外界接触，由此导致防水性能较差。

申请内容

为了克服现有技术中的上述不足，本申请实施例的目的在于提供一种多段式开关及电子设备，其能够利用磁场传递开关状态，并在多段式开关的内外部之间设置防水件，使得多段式开关的内部与外界隔离，从而具有较好的防水效果；同时避免在利用触点传递开关状态时由于触点失效而导致开关不能正常使用的情况发生。

第一方面，本申请实施例提供一种多段式开关，包括霍尔组件、移动组件及防水件；

所述霍尔组件包括多个霍尔元件，所述多个霍尔元件沿同一方向间隔分布；

所述移动组件沿所述霍尔元件分布方向移动，所述移动组件包括朝向所述霍尔组件的磁极端；

所述防水件设置在所述霍尔组件与所述移动组件之间，用于将所述霍尔组件与外界隔离。

可选地，在本申请实施例中，所述多个霍尔元件等间隔分布；

所述移动组件包括朝向所述霍尔组件的第一磁极端及第二磁极端，其中，所述第一磁极端与所述第二磁极端的磁性相反，在所述第一磁极端与一霍尔元件对准时，所述第二磁极端与另一霍尔元件对准。

可选地，在本申请实施例中，所述第一磁极端与所述第二磁极端之间的距离等于相邻的霍尔元件之间的距离。

可选地，在本申请实施例中，所述第一磁极端与所述第二磁极端位于同一个磁性件上。

可选地，在本申请实施例中，所述移动组件包括第一磁性件及第二磁性件；

所述第一磁性件包括所述第一磁极端，所述第二磁性件包括所述第二磁极端。

可选地，在本申请实施例中，所述移动组件还包括连接件；

所述连接件设置在所述第一磁性件与所述第二磁性件之间，用于连接固定所述第一磁性件及所述第二磁性件，并带动所述第一磁性件及所述第二磁性件相对所述霍尔组件移动。

可选地，在本申请实施例中，所述霍尔元件为单极性霍尔开关、双极性霍尔开关或霍尔传感器。

可选地，在本申请实施例中，所述霍尔元件为双极性霍尔开关或霍尔传感器。

可选地，在本申请实施例中，多个霍尔元件中，每个霍尔元件靠近所述磁极端的一侧所在平面与所述磁极端靠近所述霍尔组件的一侧所在平面之间的距离相等。

第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括所述的多段式开关，所述移动组件与所述电子设备外部接触，所述霍尔组件设置在所述电子设备内部。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供一种多段式开关及电子设备。该多段式开关包括霍尔组件、移动组件及防水件。霍尔组件包括多个同一方向间隔分布的霍尔元件。移动组件沿所述霍尔元件的分布方向移动，该移动组件包括朝向所述霍尔组件的磁极端。防水件设置在所述霍尔组件与所述移动组件之间，用于将所述霍尔组件与外界隔离。由此。利用磁场传递开关状态，可避免在利用触点传递开关状态时由于触点失效而导致开关不能正常使用的情况发生。进一步地，同时通过在霍尔组件与移动组件之间设置防水件，即可将该多段式开关的内外部隔离，避免位于多段式开关内部的霍尔组件与外界直接接触而导致防水效果不佳。

为使申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本申请实施例提供的多段式开关的结构示意图之一。

图2是本申请实施例提供的多段式开关的结构示意图之二。

图3是本申请实施例提供的多段式开关的结构示意图之三。

图4是本申请实施例提供的多段式开关的输出状态示意图。

图5是本申请实施例提供的抗干扰分析图。

图6是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

图标：10-电子设备；100-多段式开关；110-霍尔组件；112-霍尔元件；121-磁极端；122-磁性件；123-连接件；130-防水件；210-移动件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本申请发明人提出本申请实施例中的技术方案之前，会使用防水滑动开关替代机械式滑动开关，防水滑动开关相较于机械式滑动开关，主要是通过设置的橡胶等防水装置使得位于内部的固定触点不直接与外界接触。虽然防水滑动开关的防水性能优于机械式滑动开关，但是存在体积大的不足，会占用电子设备内部较大的空间。同时，防水滑动开关中依然使用触点，而不管是滑动触点还是固定触点，都存在容易由于被腐蚀或磨损而失效的不足。

针对以上方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得到的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本申请实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应是发明人在本申请过程中对本申请做出的贡献。

请参照图1～图3，图1是本申请实施例提供的多段式开关100的结构示意图之一，请参照图2，图2是本申请实施例提供的多段式开关100的结构示意图之二，请参照图3，图3是本申请实施例提供的多段式开关100的结构示意图之三。所述多段式开关100利用磁场传递开关状态，无需设置触点，因而可避免由于触点因腐蚀或磨损等原因失效而导致整个开关不能正常工作；同时由于传递开关状态时无需直接接触，可通过设置防水件130实现较好的防水效果。

请再次参照图1～图3，所述多段式开关100包括霍尔组件110、移动组件及防水件130。所述霍尔组件110包括多个霍尔元件112，所述多个霍尔元件112沿同一方向间隔分布。如图1～图3所示，霍尔组件110包括霍尔元件a、b、c、d，霍尔元件a、b、c、d设置为一列。所述移动组件沿所述霍尔元件112的分布方向移动，该移动组件包括朝向所述霍尔组件110的磁极端121。所述防水件130设置在所述霍尔组件110与所述移动组件之间，用于将所述霍尔组件110与外界隔离。由此，在移动组件移动后，与磁极端121对应的霍尔元件112可感应到相应的磁场，基于感应到的磁场即可判断此时多段式开关100的开关状态。由此，无需采用触点直接接触的方式，基于磁场依然可以传递开关状态。在此基础上，可将对磁场不产生影响的材质制成的防水件130设置在霍尔组件110与移动组件之间，从而避免霍尔组件110直接与外界接触，以达到较好的防水效果。

在本实施例中，移动组件的磁力线集中于磁极端121周围，不与磁极端121位置对应的霍尔元件112感应到的有效磁感应强度可忽略不计。如图1所示，在霍尔元件a、c、d的有效磁感应强度可忽略不计。

可选地，该防水件130可以为一个具有一空腔的塑料壳体，霍尔组件110设置在空腔内，移动组件设置在空腔外。或者，该防水件130为一片状结构，直接与多段式开关100所在的电子设备的壳体连接，从而构成与外界不接触的空腔；滑动组件设置在该空腔外，霍尔组件110设置在该空腔内，由此可使得多段式开关100所在的电子设备具有防水效果好的特点，避免电子设备内部的器件由于防水效果不佳而不能正常工作。当然可以理解的是，上述方式仅为举例说明，所述防水件130的具体形状及设置方式可以根据实际情况确定，只需保证所述霍尔组件110不直接与外界接触即可。

请再次参照图1，在本实施例的一种实施方式中，所述移动组件包括一个磁性件122。该磁性件122可以为长条形状，该磁性件122包括两个磁极，其中一个磁极所在的磁极端121朝向所述霍尔组件110。在该磁极端121与任意一个霍尔元件112的位置对应时，即可基于所有霍尔元件112上的有效磁感应强度获得此时的开关状态。其中，多个所述霍尔元件112可以以任意间隔设置。所述霍尔组件110中霍尔元件112的极性与磁性件122朝向霍尔组件110的磁极端121的极性对应，比如，磁极端121为N极，霍尔元件112的极性也为N极。

可选地，图1中的霍尔元件112可以为单极性霍尔开关、双极性霍尔开关、霍尔传感器等。在本实施例的一种实施方式中，霍尔元件112为单极性霍尔开关或霍尔传感器。

请再参照图2及图3，多个霍尔元件112等间隔分布。所述移动组件中朝向所述霍尔组件110的磁极端121有两个，即所述移动组件包括第一磁极端及第二磁极端。第一磁极端与第二磁极端的磁性相反，磁性相反的两个磁极端121可以相互吸合。在所述第一磁极端与一霍尔元件112对准时，所述第二磁极端与另一霍尔元件112对准。如图2所示，第一磁极端为N极，第二磁极端为S极，在该第一磁极端与霍尔元件b对准时，第二磁极端与霍尔元件c对准。由此，基于霍尔元件a、d上的有效磁感应强度(此时为0)、霍尔元件b、c上的有效磁感应强度，即可得到该多段式开关100此时的开关状态。

可选地，两个朝向所述霍尔组件110的磁极端121之间的距离为第一距离。该第一距离可以与任意两个霍尔元件112之间的距离相等。比如，该第一距离可以为相邻的霍尔元件112之间的距离，以便第一磁极端与第二磁极端可对准相邻的两个霍尔元件112。或者，该第一距离为位于同一个霍尔元件112两侧的两个霍尔元件112的距离，即图2所示的霍尔元件a、c之间的距离。

请再次参照图2，所述移动组件可包括一个磁性件122，两个磁极端121(即第一磁极端及第二磁极端)均为该磁性件122上，可选地，该磁性件122可以为U型磁铁。由此，所述多段式开关100在保证正常传递开关状态的情况下，具有防水效果好的特点。

请再次参照图3，所述移动组件包括两个磁性件122，即该移动组件包括第一磁性件及第二磁性件。每个磁性件122均包括两个磁极。其中，所述第一磁极端位于第一磁性件上，所述第二磁极端位于第二磁性件上。由此，不仅可以保证防水效果好，还可以根据实际需要设置两个磁极端121之间的距离。可选地，所述第一磁性件及所述第二磁性件均可以为永磁体。

请再次参照图3，所述移动组件还可以包括连接件123。所述连接件123设置在所述第一磁性件与所述第二磁性件之间，用于连接固定所述第一磁性件及所述第二磁性件，并用于带动所述第一磁性件及所述第二磁性件相对所述霍尔组件110移动，以实现所述移动组件的移动。

在本实施例的实施方式中，针对图2、图3所示的多段式开关100，所述霍尔元件112可以为单极性霍尔开关、双极性霍尔开关或霍尔传感器。其中，在所述霍尔元件112为双极性霍尔开关或霍尔传感器时，经测试，该多段式开关100的抗干扰能力较强。

请参照图4，图4是本申请实施例提供的多段式开关100的输出状态示意图。下面基于图4对多段式开关100进行举例说明。其中，图4中多段式开关100中的霍尔元件112为霍尔开关，该霍尔开关为双极性霍尔开关。

图4所示的多段式开关100为三段式开关，该三段式开关包括4个霍尔开关，即霍尔开关a、b、c、d，及由两个磁性件122及一个连接件123构成的移动组件。每个磁性件122各包括一个朝向由4个霍尔开关组成的霍尔组件110的磁极端121，两个磁极端121之间的距离等于相邻的霍尔开关之间的距离。4个霍尔开关与移动组件之间设置有防水件130。当外部磁场可忽略时，三段式开关的输出结果如图4所示。其中，XY为霍尔开关的输出，X为S极检测输出，Y为N极检测输出。比如，当-Bop<Bef<Bop时，X＝0，Y＝0，即00；当Bef<-Bop时，X＝1，Y＝0，即10。其中，Bef表示在霍尔开关上的有效磁感应强度，Bop表示霍尔开关器件输出发生改变的有效磁感应强度(绝对值)阈值。

如图4A所示，在所述移动组件与霍尔开关c、d对准时，总的输出结果为00-00-01-10，此时该三段式开关为第一种开关状态。如图4B所示，在所述移动组件与霍尔开关b、c对准时，总的输出结果为00-01-10-00，此时该三段式开关为第二种开关状态。如图4C所示，在所述移动组件与霍尔开关a、b对准时，总的输出结果为01-10-00-00，此时该三段式开关为第三种开关状态。由此，基于霍尔元件112上的有效磁感应强度，即可获得多段式开关100此时的开关状态。

在外部存在磁干扰时，由于该多段式开关100体积较小，外部磁场较强时，穿过该多段式开关100的有效磁场可等效为匀强磁场，其磁感应强度为Be，正值表示极性为N，负值表示极性为S。针对图4所示的三段式开关，其抗干扰能力分析如图5所示。图5虚线区域的为可识别状态，虚线外的为无效状态。由图5可知，只有当外部磁场在霍尔开关上的有效磁感应强度大于3Bop时，霍尔开关才会无效。当选用具有较大Bop的霍尔开关时，霍尔开关无效的情况发生概率较小，且可识别，通过程序处理可以保证受干扰期间状态不改变。

请参照图1～图3及图6，图6是本申请实施例提供的电子设备10的结构示意图。该电子设备10可以是，但不限于，智能手机。所述电子设备10包括所述多段式开关100。所述移动组件与所述电子设备10外部接触，所述霍尔组件110设置在所述电子设备10内部。由此，可通过手动移动所述移动组件，改变与移动组件的磁极端121对准的霍尔元件112，以利用磁场传递开关状态。基于上述设置，可以保证该电子设备10的防水性能，避免由于设置多段式开关100而导致电子设备10内部的其他电器件与外部直接接触；同时由于所述多段式开关100具有体积小的特点，也不会过多占用电子设备10的空间。

在本实施例中，所述电子设备10还可以包括移动件210。所述移动件210与所述移动组件连接，用于在人的控制下带动所述移动组件移动，从而改变该多段式开关100的开关状态。

综上所述，本申请实施例提供一种多段式开关及电子设备。该多段式开关包括霍尔组件、移动组件及防水件。霍尔组件包括多个同一方向间隔分布的霍尔元件。移动组件沿所述霍尔元件的分布方向移动，该移动组件包括朝向所述霍尔组件的磁极端。防水件设置在所述霍尔组件与所述移动组件之间，用于将所述霍尔组件与外界隔离。由此。利用磁场传递开关状态，可避免在利用触点传递开关状态时由于触点失效而导致开关不能正常使用的情况发生。进一步地，同时通过在霍尔组件与移动组件之间设置防水件，即可将该多段式开关的内外部隔离，避免位于多段式开关内部的霍尔组件与外界直接接触而导致防水效果不佳。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多段式开关，其特征在于，包括霍尔组件、移动组件及防水件；

所述霍尔组件包括多个霍尔元件，所述多个霍尔元件沿同一方向等间隔分布；

所述移动组件沿所述霍尔元件分布方向移动，所述移动组件包括朝向所述霍尔组件的磁极端，其中，所述移动组件朝向霍尔组件的磁极端包括第一磁极端及第二磁极端，所述第一磁极端与所述第二磁极端的磁性相反，所述第一磁极端与所述第二磁极端之间的距离等于相邻的霍尔元件之间的距离，在所述第一磁极端与一霍尔元件对准时，所述第二磁极端与另一霍尔元件对准；

所述防水件设置在所述霍尔组件与所述移动组件之间，用于将所述霍尔组件与外界隔离。

2.根据权利要求1所述的多段式开关，其特征在于，所述第一磁极端与所述第二磁极端位于同一个磁性件上。

3.根据权利要求1所述的多段式开关，其特征在于，所述移动组件包括第一磁性件及第二磁性件；

所述第一磁性件包括所述第一磁极端，所述第二磁性件包括所述第二磁极端。

4.根据权利要求3所述的多段式开关，其特征在于，所述移动组件还包括连接件；

所述连接件设置在所述第一磁性件与所述第二磁性件之间，用于连接固定所述第一磁性件及所述第二磁性件，并带动所述第一磁性件及所述第二磁性件相对所述霍尔组件移动。

5.根据权利要求1所述的多段式开关，其特征在于，所述霍尔元件为单极性霍尔开关、双极性霍尔开关或霍尔传感器。

6.根据权利要求5所述的多段式开关，其特征在于，所述霍尔元件为双极性霍尔开关或霍尔传感器。

7.根据权利要求1所述的多段式开关，其特征在于，多个霍尔元件中，每个霍尔元件靠近所述磁极端的一侧所在平面与所述磁极端靠近所述霍尔组件的一侧所在平面之间的距离相等。

8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1-7中任意一项所述的多段式开关，所述移动组件与所述电子设备外部接触，所述霍尔组件设置在所述电子设备内部。

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