CN115355930A - 一种电位器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电位器，包括壳体、设于所述壳体内的变速机构、用于驱动所述变速机构的驱动转轴和用于输出电位信号的信号控制机构，所述信号控制机构包括用于产生电信号的触点组件和用于触发所述触点组件的码盘，至少有一所述码盘受所述变速机构驱动；其中，所述码盘设有多个与所述触点组件一一对应的信号触发圈，各所述信号触发圈分别设有各自预设数量的凸起，以按压触发所述触点组件。采用本发明，结构简单，体积小，可适用数字信号的输出，档位数量多且操控性好。

Description

一种电位器

技术领域

本发明涉及电位器技术领域，尤其涉及一种电位器。

背景技术

现有传统的电位器一般大多采用电刷接触的结构，其一般包括线绕电阻体、滑动电刷和转轴等。电刷在其之上滑动探测并输出电刷所在位置的电压，以此来检测角度信息，呈线性变化，难以转化为使用者所需的数字信号。

而现有具有档位调节的电位器，一般通过设置增设档位点的数量，以满足使用的要求，但同时会增大电位器的体积大小。而且基于电位器的常规生产尺寸，其档位点的数量增设有限，同时档位点的大量增加会导致旋拧调节电位器时，档位变化过于灵敏，手动调节的操控性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种电位器，结构简单，体积小，可适用数字信号的输出，档位数量多且操控性好。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种电位器，包括壳体、设于所述壳体内的变速机构、用于驱动所述变速机构的驱动转轴和用于输出电位信号的信号控制机构，所述信号控制机构包括用于产生电信号的触点组件和用于触发所述触点组件的码盘，至少有一所述码盘受所述变速机构驱动；

其中，所述码盘设有多个与所述触点组件一一对应的信号触发圈，各所述信号触发圈分别设有各自预设数量的凸起，以按压触发所述触点组件。

作为上述方案的改进，所述码盘至少设有2个，一码盘受所述驱动转轴直接带动，其它码盘受所述变速机构驱动；

转速大于所述驱动转轴的码盘为高位码盘，其它的码盘为低位码盘。

作为上述方案的改进，所述变速机构包括行星架、设于所述行星架上的行星轮和与所述行星轮啮合的齿圈，所述驱动转轴设有与所述行星轮啮合的齿轮轴；

所述高位码盘设于所述行星架上，以跟随所述行星架转动；

所述低位码盘设于齿轮轴上，以跟随所述齿轮轴转动。

作为上述方案的改进，所述触点组件包括用于触发预设电信号的常开触点和供所述凸起按压的复位弹片，所述复位弹片设有用于与所述常开触点电连接的动触点，所述凸起顶压所述复位弹片，使所述动触点与所述常开触点电连接，以输出预设的电信号。

作为上述方案的改进，所述壳体内设有用于用安装所述触点组件的电路基板，所述电路基板上设有用于反馈触感的触感反馈机构；

所述触感反馈包括触感壳体、设有所述触感壳体内的弹簧和触感头，所述低位码盘设有触感圈，所述触感圈的内侧设有与所述触感头相对应的齿形面，所述触感头通过所述弹簧压向所述齿形面。

作为上述方案的改进，所述壳体内设有用于用安装所述触点组件的电路基板，所述电路基板位于所述高位码盘和低位码盘之间；

所述电路基板的上下两面均设有所述触点组件，以分别与所述高位码盘和低位码盘的信号触发圈相对应接触。

作为上述方案的改进，每一所述触点组件至少设有2个所述常开触点，所述复位弹片设有与所述常开触点一一对应的动触点；

或所述触点组件还包括常闭触点，所述常闭触点和常开触点的组合为信号触点组，每一所述触点组件至少设有2组所述信号触点组，所述复位弹片设有与所述信号触点组一一对应的动触点。

作为上述方案的改进，所述变速机构的变速比为2的n次方，且n≥1，n为整数；

所述信号触发圈的凸起数量为2的m次方，且m大于≥0，m为整数。

作为上述方案的改进，所述码盘由内至外设有多个所述信号触发圈，A为码盘设有信号触发圈的数量，a为信号触发圈在码盘上由内至外顺序设置的顺序号；

第a号的信号触发圈设有的凸起数量为2的(a-1)次方。

作为上述方案的改进，所述变速机构的变速比为B，B的数值为2的n次方，且n≥1，n为整数；

所述高位码盘设有的信号触发圈的数值为n。

作为上述方案的改进，所述凸起均匀分布于各自所述信号触发圈内，让第a号的信号触发圈分成2的a次方等份，第a号的信号触发圈所设有的每一凸起占用一等份。

每当第a号的信号触发圈转过其两等份的角度时，第a-1圈的信号触发圈所对应的触点组件会经过一次所述凸起的顶压或松开。

作为上述方案的改进，所述码盘设有用于设置所述信号触发圈的码表壁，所述信号触发圈由上至下地分布于所述码表壁的外侧。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明公开了一种电位器，包括壳体、变速机构、用于驱动所述变速机构的驱动转轴和用于输出电位信号的信号控制机构，所述信号控制机构包括用于产生电信号的触点组件和用于触发所述触点组件的码盘，至少有一所述码盘受所述变速机构驱动，故当使用者旋拧所述驱动转轴时，可改变驱动转轴和码盘之间的转速比，从而解决档位调节过于灵敏的问题，同时也提高使用者对电位信号调节的操控性。

而且，所述码盘设有多个与所述触点组件一一对应的信号触发圈，各所述信号触发圈分别设有各自预设数量的凸起，以按压触发所述触点组件，从而形成电位信号的变化。因此，可通过整合排列所有触点组件的电位信号，以输出一串可与外部电子设备通信的数字控制信号。或者结合电阻网络输出不同的电阻值。

同时，相比现有简单增设调节档位点的数量，通过增设信号触发圈的数量，可几何倍增所述触点组件的排列组合结果，从而获得庞大的调节范围。

附图说明

图1是本发明第一实施例电位器的结构分解示意图；

图2是本发明第一实施例触点组件和触感反馈机构的结构示意图；

图3是本发明触点组件的结构示意图；

图4是本发明第一实施例低位码盘的结构示意图；

图5是本发明第一实施例低位码盘的另一角度的结构示意图；

图6是本发明第一实施例高位码盘的结构示意图；

图7是本发明第一实施例触感反馈机构的剖视结构示意图；

图8是本发明触点组件的应用电路的示例图；

图9是本发明触点组件的应用电路的示例图

图10是本发明第二实施例壳体内部的结构示意图；

图11是图10的另一角度的结构示意图；

图12是图10的剖视结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

参见图1和图2，为本发明的第一实施例，一种电位器，包括壳体1、设于所述壳体1内的变速机构2、用于驱动所述变速机构2的驱动转轴3和用于输出电位信号的信号控制机构，所述信号控制机构包括用于产生电信号的触点组件4和用于触发所述触点组件4的码盘，至少有一所述码盘受所述变速机构2驱动；

其中，所述码盘设有多个与所述触点组件4一一对应的信号触发圈51，各所述信号触发圈51分别设有各自预设数量的凸起52，以按压触发所述触点组件4。

具体地，结合图4、图5和图6，所述码盘至少设有2个，一码盘受所述驱动转轴3直接带动，其它码盘受所述变速机构2驱动。所有所述码盘围绕所述驱动转轴3转动。

为了方便说明，转速大于所述驱动转轴3的码盘为高位码盘5b，其它的码盘，即转速小于等于所述驱动转轴3的码盘为低位码盘5a。而且，为了方便区分所述码盘中所述信号触发圈的设置位置，图5和6图中均用了虚线进行划分。

所述变速机构2包括行星架21、设于所述行星架21上的行星轮22和与所述行星轮22啮合的齿圈23，所述驱动转轴3设有与所述行星轮22啮合的齿轮轴31，所述齿圈23固设于所述壳体1的内壁。所述行星架21设有用于安装所述行星轮22的行星转轴211，所述行星轮22安装于所述行星转轴211上。所述高位码盘5b与所述行星转轴211的一端连接，以跟随所述行星架21转动；优选地，所述行星转轴211及行星轮22均设有3个，

所述低位码盘5a的中心设有与所述齿轮轴31相配的驱动孔51a，所述齿轮轴31的一端嵌入所述驱动孔51a，以带动所述低位码盘5a的转动。因此，当转动所述驱动转轴3时，所述高位码盘5b的转速小于所述低位码盘5a的转速，且两者的转速比与所述变速机构2的变速比相符。

对于所述驱动转轴3驱动所述变速机构方面上，可根据使用需求，所述驱动转轴3可与所述行星架21连接，以主动驱动所述行星架21转动，经变速机构的增速带动齿轮轴31转动，相应地所述齿轮轴31设有避免受驱动转轴3直接带动的通孔。或者，所述驱动转轴3与齿轮轴31连接，以主动驱动所述齿轮轴31转动，经变速机构的降速带动行星架21转动。

对于电信号的变化控制，参见图3，所述触点组件4包括用于触发预设电信号的常闭触点41、常开触点42和供所述凸起52按压的复位弹片43，所述复位弹片43设有用于与所述常闭触点41或常开触点42电连接的动触点44。故当所述动触点44与常开触点42接触或常闭触点41接触时，可产生不同的电信号。如当码盘转动时，所述凸起52会顶压所述复位弹片43，使所述动触点44先与所述常闭触点41断开电连接，后与所述常开触点42电连接，以输出另一预设的电信号。为了方便叙述说明，所述动触点44与常开触点42接触或常闭触点41接触产生的电信号分别为“1”和“0”。

需要说明的是，对于常闭触点41的设置，可根据使用功能的需求进行设置或不设置，当不设置常闭触点41时，所述动触点44与常开触点42之间处于断开状态时，默认产生的电信号为“0”或“1”，当动触点44与常开触点42电连接后，输出另一的电信号状态即可。

而且，为了适当降低码盘转动时的阻力，以及便于所述凸起52压下所述复位弹片43，所述复位弹片43设有用于与所述凸起52接触的按压导向部45，所述按压导向部45设有倾斜设置的导向面451；所述凸起52的两侧设有与所述导向面451相对应的倾斜面521，从而当所述按压导向部45与所述凸起52的侧边接触碰撞时，所述倾斜面521和导向面451之间的引导，利于所述凸起52压下所述复位弹片43。优选地，所述按压导向部451呈3棱柱状。

为了简化本实施例的结构，所述壳体1内设有用于用安装所述触点组件4的电路基板6，所述电路基板6位于所述高位码盘5b和低位码盘5a之间；所述触点组件4产生的电信号经所述电路基板6的处理向外部设备传输，所述电路基板6为常规的电路板，为现有技术，在此不一一叙述其结构原理。

所述电路基板6的上下两面均设有所述触点组件4，以分别与所述高位码盘5b和低位码盘5a的信号触发圈51相对应接触。

对于所述信号控制机构的工作原理，码盘上的每一所述信号触发圈51相当于输出一位电信号，如图5所示，码盘上设有6圈所述信号触发圈51，所述电路基板6相应设有6个与之相一一对应的触点组件4，当该圈的信号触发圈51的凸起52对其相对应的触点组件4产生顶压，会使该触点组件4电信号由“0”转变成“1”。

进一步，为了使各所述信号触发圈51可组合出一串符合数字通信的2进制的控制信号，所述信号触发圈51的凸起52数量为2的m次方，m大于≥1且m为整数。即所有所述信号触发圈51的凸起数量符合2的m次方的规律。

所述码盘由内至外设有多个所述信号触发圈51，A为码盘设有信号触发圈51的数量，a为信号触发圈51在码盘上由内至外顺序设置的顺序号；故第a号的所述信号触发圈51设有的凸起52数量为2的(a-1)次方。

如图5所示，该低位码盘5a设有6圈所述信号触发圈51，第1号至第6号的信号触发圈51所设有的凸起52数量，分别为1、2、4、8、16、32。

如图6所示，该高位码盘5b设有3圈所述信号触发圈51，第1号至第3号的信号触发圈51所设有的凸起52数量，分别为1、2、4。

为了使码盘上的触点组件4之间形成2进制的信号变化关系，对于所述凸起52的位置分布，让第a号的信号触发圈51分成2的a次方等份，第a号的信号触发圈所设有的每一凸起52占用一等份。

每当第a号的信号触发圈51转过其两等份的角度时，其对应的触点组件4会经过一次凸起52的顶压和松开，该圈的触点组件4的信号会产生2次变化，如“0”到“1”再到“0”的电位变化。

同时，第a-1圈的信号触发圈51会转过其1等份的角度，其对应的触点组件4会经过一次凸起52的顶压或松开，该圈的触点组件4的信号会产生1次变化，如“0”到“1”或者“1”到“0”的电位变化。

同理，对于如图4所示具有6圈信号触发圈的低位码盘5a，其可以排列出64串不同的控制信号。

更进一步地，基于上述的设计规则，当码盘设置的信号触发圈越多，其外围的信号触发圈的凸起52数量越多越密集，故为了能排列出更多不同的控制信号的同时，避免所述码盘上的凸起52过于密集，以方便加工生产。

所述变速机构2的变速比为2的n次方，且n≥1，n为整数；如此变速比的设置，可使所述高位码盘5b的触点组件4和低位码盘5a的触点组件4可组合产生一串符合数字通信的2进制的控制信号。

即当变速比为2时，但低位码盘5a转完1圈时，所述高位码盘5b最外圈的信号触发圈51所对应的触点组件4会产生一次信号变化，如“0”到“1”或者“1”到“0”的电位变化。

同理，所述变速机构2的变速比为B，B的数值为2的n次方，且n≥1，n为整数；所述高位码盘5b设有的信号触发圈51的数值为n。如当所述变速机构2的变速比为8时，n的值为3，所述高位码盘5b设有的信号触发圈51的数值为3，第1号至第3号的信号触发圈51所设有的凸起52数量，分别为1、2、4，所述电路基板6相应设有3个所述触点组件4。故当低位码盘5a转完1圈时，高位码盘5b最外圈的信号触发圈51所对应的触点组件4会产生一次信号变化，如“0”到“1”或者“1”到“0”的电位变化。

因此，所述高位码盘5b的触点组件4和低位码盘5a的触点组件4各自产生的控制信号，可组合产生一串符合数字通信的2进制的控制信号。

另一方面，为了提高使用者的操控感，所述电路基板6上设有用于反馈触感的触感反馈机构7；所述触感反馈机构7包括触感壳体71、设有所述触感壳体71内的弹簧72和触感头73，所述低位码盘5a设有触感圈52a，所述触感圈52a的内侧设有与所述触感头73相对应的齿形面53a，所述触感头73通过所述弹簧72压向所述齿形面53a。故每当所述低位码盘5a转动时，所述齿形面53a的齿会不断地顶压碰撞所述触感头73，从而让使用者在转动所述驱动转轴3时，可感受到段落感，从而获知转动的幅度。优选地，所述触感头73呈球形，更佳地，所述触感头为钢珠。

相应地，所述齿形面53a的齿数为2的A次方,即与所述低位码盘5a的最外圈的凸起52数量相等。

在应用方面，为了使所述触点组件4产生的信号可同步传输给不同的电子设备，如音响的左右声道信号等。所述常闭触点41和常开触点42的组合为信号触点组，每一所述触点组件4至少设有2组所述信号触点组，所述复位弹片43设有与所述信号触点组一一对应的动触点44。以在所述复位弹片43被顶压或松开时，均能保证各信号触点组的信号变化能同时发生。

综上所述，为了方便理解所述高位码盘5b的触点组件4和低位码盘5a的触点组件4各自产生的控制信号，所组合产生一串符合数字通信的2进制的控制信号，当低位码盘5a设有6圈所述信号触发圈51，该高位码盘5b设有3圈所述信号触发圈。可参见图8所示的电路图。由于高位码盘相对低位码盘转动更慢，故高位码盘所产生的电信号的更符合表达二进制中的高位。输出9位2进制的字符串，“111 000000”，前三位由高位码盘控制输出，后6位由低位码盘控制输出。

另一方面，所述高位码盘5b的触点组件4和低位码盘5a的触点组件4各自产生通断以输出不同的开关组合状态，尤其作为控制电阻网络的通断结构，如图9所示，通过改变开关通断组合，以输出不同电阻值。

参见图10、11和12，本发明还公开了电位器的第二实施例，与第一实施例不同的是，所述信号触发圈51及其所设有的凸起52的设置位置不同。

具体地，所述码盘设有用于设置所述信号触发圈的码表壁5c，所述信号触发圈51由上至下地分布于所述码表壁5c的外侧，以对应第一实施例中信号触发圈51在码盘上由内至外的顺序设置。相应地，所述触点组件设于所述壳体1的内侧壁上，以在码盘转动时接触所述码表壁5c上的凸起52。

对于所述变速机构，不同的是，所述变速机构2包括变速齿轮22A和与所述变速齿轮22A啮合的齿环22B，所述变速齿轮22A分别与所述齿环22B和齿轮轴31啮合。优选地，所述齿环22b和高位码盘为一体化结构且呈筒状结构，以使所述变速齿轮22A可支撑于低位码盘上。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电位器，其特征在于，包括壳体、设于所述壳体内的变速机构、用于驱动所述变速机构的驱动转轴和用于输出电位信号的信号控制机构，所述信号控制机构包括用于产生电信号的触点组件和用于触发所述触点组件的码盘，至少有一所述码盘受所述变速机构驱动；

其中，所述码盘设有多个与所述触点组件一一对应的信号触发圈，各所述信号触发圈分别设有各自预设数量的凸起，以按压触发所述触点组件。

2.如权利要求1所述的电位器，其特征在于，所述码盘至少设有2个，一码盘受所述驱动转轴直接带动，其它码盘受所述变速机构驱动；

转速大于所述驱动转轴的码盘为高位码盘，其它的码盘为低位码盘。

3.如权利要求2所述的电位器，其特征在于，所述变速机构包括行星架、设于所述行星架上的行星轮和与所述行星轮啮合的齿圈，所述驱动转轴设有与所述行星轮啮合的齿轮轴；

所述高位码盘设于所述行星架上，以跟随所述行星架转动；

所述低位码盘设于齿轮轴上，以跟随所述齿轮轴转动。

4.如权利要求1所述的电位器，其特征在于，所述触点组件包括用于触发预设电信号的常开触点和供所述凸起按压的复位弹片，所述复位弹片设有用于与所述常开触点电连接的动触点，所述凸起顶压所述复位弹片，使所述动触点与所述常开触点电连接，以输出预设的电信号。

5.如权利要求2所述的电位器，其特征在于，所述壳体内设有用于用安装所述触点组件的电路基板，所述电路基板上设有用于反馈触感的触感反馈机构；

所述触感反馈包括触感壳体、设有所述触感壳体内的弹簧和触感头，所述低位码盘设有触感圈，所述触感圈的内侧设有与所述触感头相对应的齿形面，所述触感头通过所述弹簧压向所述齿形面。

6.如权利要求1或2所述的电位器，其特征在于，所述变速机构的变速比为2的n次方，且n≥1，n为整数；

所述信号触发圈的凸起数量为2的m次方，且m大于≥0，m为整数。

7.如权利要求6所述的电位器，其特征在于，所述码盘由内至外设有多个所述信号触发圈，A为码盘设有信号触发圈的数量，a为信号触发圈在码盘上由内至外顺序设置的顺序号；

第a号的信号触发圈设有的凸起数量为2的(a-1)次方。

8.如权利要求6所述的电位器，其特征在于，所述变速机构的变速比为B，B的数值为2的n次方，且n≥1，n为整数；

所述高位码盘设有的信号触发圈的数值为n。

9.如权利要求7或8所述的电位器，其特征在于，所述凸起均匀分布于各自所述信号触发圈内，让第a号的信号触发圈分成2的a次方等份，第a号的信号触发圈所设有的每一凸起占用一等份。

每当第a号的信号触发圈转过其两等份的角度时，第a-1圈的信号触发圈所对应的触点组件会经过一次所述凸起的顶压或松开。

10.如权利要求1所述的电位器，其特征在于，所述码盘设有用于设置所述信号触发圈的码表壁，所述信号触发圈由上至下地分布于所述码表壁的外侧。

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