CN117877921A - 一种电磁输入模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁输入模块，包括安装部和能够相对所述安装部活动的活动部件，所述安装部上安装有磁传感器，所述安装部上安装有磁体；所述活动部件上设置有多个具有磁性结构，以在所述活动部件相对所述安装部活动时，能够改变所述磁传感器处磁场。将磁体设置在安装部上，而在活动部件上设置有磁性结构，磁性结构跟随活动部件相对安装部活动，即相对磁体活动时，能够使得磁传感器的检测区域磁场发生变化，以形成不同的信号输出。磁性结构方便布置为复杂结构，所以布置在活动部件上方便。而磁体布置安装部上，因为无需活动，产生形成磁场即可，所以可以采用更为简单的结构，因此布置方便。所以能够有效地解决磁体设置不方便的问题。

Description

一种电磁输入模块

技术领域

本发明涉及控制钮技术领域，更具体地说，涉及一种电磁输入模块。

背景技术

目前的电磁旋钮，通过旋钮角度的不同，实现不同的指令输出，进而实现不同功能间的切换。

如目前的一种电磁旋钮，其中基座上部分设置有电路板，电路板上设置有磁传感器，而其中转动部件上设置有磁体，转动部件旋转式，能够带动磁体在磁传感器上转动，且在转动时，能够改变磁传感器处的磁场，而磁传感器在磁场变化时，输出不同的电信号，输出变化的电信号再转化成角度变化值，进而完成信号输入。但是环形放射状的充磁难度高，而磁体的两极之间的磁力、方向不均匀，所以整体使用效果不好。

综上所述，如何有效地解决磁体设置不方便的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电磁输入模块，该电磁输入模块可以有效地解决磁体设置不方便的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电磁输入模块，包括安装部和能够相对所述安装部活动的活动部件，所述安装部上安装有磁传感器，所述安装部上安装有磁体；所述活动部件上设置有多个具有磁性结构，以在所述活动部件相对所述安装部活动时，能够改变所述磁传感器处磁场。

在上述电磁输入模块中，将磁体设置在安装部上，而在活动部件上设置有磁性结构，磁性结构跟随活动部件相对安装部活动，即相对磁体活动时，能够使得磁传感器的检测区域磁场发生变化，以形成不同的信号输出。磁性结构方便布置为复杂结构，所以布置在活动部件上方便。而磁体布置安装部上，因为无需活动，产生形成磁场即可，所以可以采用更为简单的结构，因此布置方便。综上所述，该电磁输入模块能够有效地解决磁体设置不方便的问题。

在一些技术方案中，所述活动部件与所述安装部转动连接，所述磁性结构在所述活动部件转动时能够经过所述磁传感器

在一些技术方案中，多个所述磁性结构沿环形间隙布置，以在所述活动部件转动时能够依次经过所述磁传感器。

在一些技术方案中，所述磁性结构包括基体和电镀在所述基体上的磁性层。

在一些技术方案中，所述基体和所述活动部件注塑连接，所述基体为可电镀体，所述活动部件的非电镀体。

在一些技术方案中，所述活动部件为旋钮，与所述安装部之间在转动轴向方向上卡接连接。

在一些技术方案中，所述活动部件设置有卡凸，所述安装部具有抵接于所述卡凸一侧的卡肩和卡在所述卡凸另一侧的弹性卡扣。

在一些技术方案中，还包括电路板，所述安装部包括底座和安装底座上的安装座，所述安装座上设置有用于配合所述磁体的安装槽，所述电路板上设置有用于所述安装座穿过的通孔以使磁体位于所述电路板远离所述底座的一侧，所述磁传感器固定安装于所述电路板远离所述底座的一侧。

在一些技术方案中，所述安装部包括筒部，所述筒部的底端连接于所述底座，所述筒部的顶端设置有所述卡肩以及所述弹性卡扣；所述安装座以及所述电路板均位于所述筒部内，所述磁性结构在所述活动部件转动时能够依次经过所述磁传感器的顶侧。

在一些技术方案中，所述活动部件为一体注塑部件。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的电磁输入模块的爆炸结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电磁输入模块的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的活动部件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的磁性结构的分布示意图；

图5为本发明实施例提供的磁性结构活动到中间位置时电磁输入模块的俯视示意图；

图6为本发明实施例提供的磁性结构活动到重合位置时电磁输入模块的俯视示意图；

图7为图6中AA方向的剖面结构示意图；

图8为本发明实施例提供的磁性结构活动到中间位置时的磁场示意图；

图9为本发明实施例提供的磁性结构活动到重合位置时的磁场示意图；

图10为本发明实施例提供的磁传感器的输出信号图。

附图中标记如下：

活动部件1、磁传感器2、磁体3、磁性结构4、通孔5、卡凸6、卡肩7、弹性卡扣8、底座9、安装座10、电路板11、筒部12。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种电磁输入模块，以有效地解决磁体设置不方便的问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图10，图1为本发明实施例提供的电磁输入模块的爆炸结构示意图；图2为本发明实施例提供的电磁输入模块的结构示意图；图3为本发明实施例提供的活动部件的结构示意图；图4为本发明实施例提供的磁性结构的分布示意图；图5为本发明实施例提供的磁性结构活动到中间位置时电磁输入模块的俯视示意图；图6为本发明实施例提供的磁性结构活动到重合位置时电磁输入模块的俯视示意图；图7为图6中AA方向的剖面结构示意图；图8为本发明实施例提供的磁性结构活动到中间位置时的磁场示意图；图9为本发明实施例提供的磁性结构活动到重合位置时的磁场示意图；图10为本发明实施例提供的磁传感器的输出信号图。

在一些实施例中，本实施例提供了一种电磁输入模块，作为一种输入钮，如输入旋钮。具体的，该电磁输入模块包括安装部、活动部件1、磁传感器2、磁体3和磁性结构4。

安装部，如壳体或座体，以用于对上述各个部件进行固定，以形成稳定的位置关系。

而其中的活动部件1能够相对安装部活动。如转动、平移移动、摆动等，具体如旋钮。一般来说活动部件1和安装部之间会设置有约束结构，以约束两者之间的运动形式。

安装部上安装有磁传感器2，磁传感器2用于检测磁场变化，根据磁场的不同，形成不同的输出信号，如输出不同的电压。

安装部上安装有磁体3，磁体3指的是能够产生磁场的结构，如永磁体3、电磁体3等，当然磁体3也可以是非磁体性结构和磁体性结构组合形成的。一般来说，需要磁传感器2位于磁体3的磁场范围内，以使得磁场变化部分在磁传感器2的检测区内。

活动部件1上设置有一个或多个磁性结构4，磁性结构4以能够引起磁场变化为准，以使得活动部件1相对安装部活动时，能够改变磁传感器2上的磁场，进而使得磁传感器2输出不同的信号，即通过活动部件1的活动，使得磁传感器2输出不同的信号。一般来说，多个磁性结构4如环形布置、条形布置，具体的布置方式可以根据需要进行对应限定。其中磁性结构4，由磁性材料制成或含有磁性材料制成，磁性材料按性质分为金属和非金属两类，前者主要有电工钢、镍基合金和稀土合金等，后者主要是铁氧体材料。

在上述电磁输入模块中，将磁体3设置在安装部上，而在活动部件1上设置有磁性结构4，磁性结构4跟随活动部件1相对安装部活动，即相对磁体3活动时，能够使得磁传感器2的检测区域磁场发生变化，以形成不同的信号输出。磁性结构4方便布置为复杂结构，所以布置在活动部件1上方便。而磁体3布置安装部上，因为无需活动，产生形成磁场即可，所以可以采用更为简单的结构，因此布置方便。综上所述，该电磁输入模块能够有效地解决磁体3设置不方便的问题。

在一些实施例中，其中活动部件1相对安装部活动，如可以平移活动，磁性结构4在活动部件1平移时能够经过所述磁传感器2。而设置有多个磁性结构4时，那么多个磁性结构4可以沿直线依次布置，此时磁性结构4在活动部件1平移时能够依次经过磁传感器2。

在一些实施例中，考虑到活动部件1平移，会导致横向占据空间比较大，基于此，此处优选活动部件1与安装部能够转动连接，而上述磁性结构4在活动部件1转动时能够经过磁传感器2。

在一些实施例中，可以使多个磁性结构4沿环形间隙布置，以在活动部件1转动时能够依次经过磁传感器2。需要说明的是，磁性结构4经过磁传感器2的过程中，应当能够改变磁传感器2检测区的磁场为准。

一种磁传感器2检测区的磁场改变方式如下：磁性结构4会交替磁体3磁场的切割磁力线；磁性结构4接近磁体3时，磁传感器2接收磁场力逐步变小；磁性结构4远离磁体3时，磁传感器2接收磁场力逐步变大。

在一些实施例中，如上述磁性结构4可以是由磁性材料制成或含有磁性材料制成。如直接采用铁块，但是质量比较大，不适宜使用。基于此，此处优选磁性结构4包括基体和电镀在所述基体上的磁性层。其中基体可以采用塑料结构，同时保证能够电镀磁性层，磁性层，即含有磁性材料，如铁、镍等，如电镀铁层。

在一些实施例中，其中活动部件1和安装部之间转动连接，且需要轴向限位，轴向限位可以通过卡凸6和环形卡槽以进行限位。为了方便安装，此处优选活动部件1与安装部之间在转动轴的轴向方向上卡接连接。具体的，此处活动部件1可以是称为旋钮。

在一些实施例中，具体的，为了方便卡接，可以使活动部件1设置有卡凸6，而其中的安装部具有抵接于卡凸6一侧的卡肩7和卡在卡凸6另一侧的弹性卡扣8，弹性卡扣8的凸起和卡肩7之间形成卡槽，以配合上述卡凸6。而其中弹性卡扣8的凸起远离卡肩7的一侧形成斜坡面，以在卡凸6插入至，先抵接斜坡面，以推动弹性卡扣8弹性变形以让位，直到卡凸6进入到弹性卡扣8的凸起和卡肩7之间，弹性卡扣8恢复，凸起抵接到卡凸6远离卡肩7的一侧，以阻止卡凸6脱离。其中卡凸6一般为环形卡凸，以设置活动部件1的中部。

当然，也可以是安装部设置有卡凸6，而在活动部件1上设置有上述卡肩7和弹性卡扣8。

在一些实施例中，为了方便安装上述磁体3，一般可以使安装部包括底座9和安装底座9上的安装座10，而在安装座10上设置有用于配合磁体3的安装槽，以使得磁体3高于底座9。

在一些实施例中，在安装部内，一般还设置有电路板11，而电路板11上设置有用于安装座10穿过的通孔5，上述磁传感器2固定安装于电路板11远离底座9的一侧，而安装座10穿过电路板11，以使得磁体3可以安装在电路板11远离底座9的一侧，以方便靠近磁传感器2。

在一些实施例中，为了方便组装呈一个封闭结构，可以使安装部包括筒部12，筒部12的底端连接于底座9，筒部12的顶端设置有卡肩7以及弹性卡扣8。而上述安装座10以及电路板11均位于筒部12内。

可以使其中的活动部件1从筒部12的顶端插入至筒部12内，活动部件1的轴线方向中部的外侧具有上述卡凸6，以与筒部12顶端的卡肩7、弹性卡扣8配合，实现卡接，以进行连接。而活动部件1的内端具有上述磁性结构4。磁性结构4在活动部件1转动时能够依次经过所述磁传感器2的顶侧。

在一些实施例中，可以使活动部件1为一体注塑部件。具体的，可以使基体和活动部件1注塑连接，而其中的基体为可电镀体，而其中活动部件1的非电镀体，以方便在基体上电镀磁性层。

其中基体可以采用ABS(丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的三元共聚物)，基体也可以采用任何可以电镀的材料。活动部件1优选用PC(聚碳酸酯)，当然也可以采用其他任何不能被电镀的材料。

在一些实施例中，可以使磁性结构4的数量设定为18个，轴向均匀分布，那么，相邻磁性结构4之间的夹角为20°角。磁传感器2在两侧磁性结构4之间时(如图5、图8所示)，这个位置设定为0°，此时磁传感器2接收的磁场最强，输出电压Vmax(如图10所示)。旋转活动部件1，磁性结构4逐渐切割磁传感器2上方的磁力线(如图6，图9所示)，输出电压逐渐变小至Vmin(如图10所示)；继续旋转活动部件1，磁性结构4逐渐离开磁传感器2，输出电压逐渐回复至Vmax(如图10所示)。磁传感器2的输出电压从Vmax，Vmin，Vmax这一个周期内旋转的角度等于夹角20°。从而活动部件1旋转360°时可以输出18个角度位置信息。如果把这个20°的一个周期再用电路、软件等方式划分10个区域，此时活动部件1旋转360°时可以输出180个角度位置信息。上述磁性结构4的数量18个，齿距角20°，一个周期划分10个区域等是为了说明本案例假设，实际可以按需设置数值。如磁性结构4的数量9个，齿距角40°，一个周期划分5个区域等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电磁输入模块，包括安装部和能够相对所述安装部活动的活动部件，所述安装部上安装有磁传感器，其特征在于，所述安装部上安装有磁体；所述活动部件上设置有多个具有磁性结构，以在所述活动部件相对所述安装部活动时，能够改变所述磁传感器处磁场。

2.根据权利要求1所述的电磁输入模块，其特征在于，所述活动部件与所述安装部转动连接，所述磁性结构在所述活动部件转动时能够经过所述磁传感器。

3.根据权利要求2所述的电磁输入模块，其特征在于，多个所述磁性结构沿环形间隙布置，以在所述活动部件转动时能够依次经过所述磁传感器。

4.根据权利要求1所述的电磁输入模块，其特征在于，所述磁性结构包括基体和电镀在所述基体上的磁性层。

5.根据权利要求4所述的电磁输入模块，其特征在于，所述基体和所述活动部件注塑连接，所述基体为可电镀体，所述活动部件的非电镀体。

6.根据权利要求1-5任一项所述的电磁输入模块，其特征在于，所述活动部件为旋钮，与所述安装部之间在转动轴向方向上卡接连接。

7.根据权利要求6所述的电磁输入模块，其特征在于，所述活动部件设置有卡凸，所述安装部具有抵接于所述卡凸一侧的卡肩和卡在所述卡凸另一侧的弹性卡扣。

8.根据权利要求7所述的电磁输入模块，其特征在于，还包括电路板，所述安装部包括底座和安装底座上的安装座，所述安装座上设置有用于配合所述磁体的安装槽，所述电路板上设置有用于所述安装座穿过的通孔以使磁体位于所述电路板远离所述底座的一侧，所述磁传感器固定安装于所述电路板远离所述底座的一侧。

9.根据权利要求8所述的电磁输入模块，其特征在于，所述安装部包括筒部，所述筒部的底端连接于所述底座，所述筒部的顶端设置有所述卡肩以及所述弹性卡扣；所述安装座以及所述电路板均位于所述筒部内，所述磁性结构在所述活动部件转动时能够依次经过所述磁传感器的顶侧。

10.根据权利要求1所述的电磁输入模块，其特征在于，所述活动部件为一体注塑部件。