CN210835781U - 一种旋钮装置及一种电器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及档位控制领域，提供了一种旋钮装置及一种电器设备，旋钮装置包括可旋转的第一壳体；内设在第一壳体并随第一壳体旋转而旋转的多个第一磁性物体，第一磁性物体呈环形分布，相邻第一磁性物体极性方向相反；与第一磁性物体相对设置并在第一磁性物体旋转时接收持续发生变化的磁场强度的多个霍尔元件。通过旋转第一壳体，使第一磁性物体的磁场不断入射到霍尔元件上，磁场发生变化使得霍尔元件接收的磁场强度也发生变化，从而转换成档位变化信号，旋转第一壳体时，通过交替变换与第二磁性物体相对的第一磁性物体的磁性，使用户在旋转第一壳体时，有明显的档位感而提高用户体验。

Description

一种旋钮装置及一种电器设备

技术领域

本实用新型属于档位控制装置技术领域，尤其涉及一种旋钮装置及一种电器设备。

背景技术

现有用于调节档位的旋钮装置常采用接触式控制方式，通过调节弹片的位置来调节接入电阻的大小，从而实现档位的调节。但这种接触式旋钮装置在实际使用中存在弹片脱落、弹片变形、触点失效、电阻磨损等众多问题，导致档位调节不均匀、调节效果不理想，甚至可能出现调节失败的现象。磁感应旋钮的出现很好的解决了上述问题，但是现有的磁感应旋钮在旋转过程中，霍尔元件不能很好的感应到磁场的强度，使得用户在转动旋钮时，磁感应旋钮不能很好地判断调节的档位，造成错误调档的情况，严重的影响了用户体验，。

实用新型内容

本实用新型提供一种旋钮装置及一种电器设备，旨在解决现有的磁感应旋钮在旋转过程中现有的磁感应旋钮在旋转过程中，霍尔元件不能很好的感应到磁场的强度，使得用户在旋转旋钮是，磁感应旋钮不能很好的判断调节的档位，造成错误调档的问题。

本实用新型是这样实现的，提供一种旋钮装置，所述旋钮装置包括：可旋转的第一壳体；内设在所述第一壳体并随所述第一壳体旋转而旋转的多个第一磁性物体，所述第一磁性物体呈环形分布，相邻所述第一磁性物体极性方向相反；与所述第一磁性物体相对设置并在所述第一磁性物体旋转时接收持续发生变化的磁场强度的多个霍尔元件。

更进一步地，所述旋钮装置还包括：与所述第一壳体相对设置并在所述第一壳体旋转时与磁性相反的第一磁性物体相吸的第二磁性物体。

更进一步地，所述第一磁性物体呈均匀分布。

更进一步地，所述旋钮装置还包括与所述第一壳体相对设置并相对旋转的第二壳体，所述霍尔元件和所述第二磁性物体设在所述第二壳体中。

更进一步地，所述旋钮装置还包括设在所述第一壳体上的第一固定件以及设在所述第二壳体上的第二固定件，所述第一固定件和所述第二固定件分别固定设置在相对位置。

更进一步地，所述第一固定件为第一磁铁，所述第二固定件为与所述第一磁铁的磁性相反的第二磁铁。

更进一步地，所述第一磁铁设在所述第一磁性物体的中间位置。

更进一步地，所述第一壳体包括第一安装座以及第二安装座，所述第一安装座与所述第二安装座之间形成第一空腔，所述第一磁性物体设在所述第一空腔内，所述第二安装座内设有第二空腔，所述第一固定件设在所述第二空腔内。

更进一步地，所述第二壳体包括第三安装座以及设在所述第三安装座上的PCB板，所述第三安装座和所述PCB板之间设有第三空腔，所述第二固定件设在所述第三空腔中，所述霍尔元件和所述第二磁性物体固定设在所述PCB板上。

本实用新型还提供一种电器设备，所述电器设备包括操作面板以及设在所述操作面板上的上述所述的旋钮装置。

本实用新型通过旋转第一壳体，使第一磁性物体的磁场不断入射到霍尔元件上，磁场发生变化使得霍尔元件接收的磁场强度也发生变化，从而转换成档位变化信号，旋转第一壳体时，通过交替变换与第二磁性物体相对的第一磁性物体的磁性，且交替变换与霍尔元件相对应的第一磁性物体，从而增强霍尔元件感应到的磁通量的变化，进而使得本旋钮装置能够更好的判断调节的档位，且使用户在旋转第一壳体时，因为第一磁性物体与第二磁性物体间的排斥→吸引的变化而使用户有明显的档位感。

附图说明

图1是本实用新型一种旋钮装置的一个立体图；

图2是本实用新型一种旋钮装置的另一个立体图；

图3是本实用新型一种旋钮装置的一个主视图；

图4是本实用新型的一种旋钮装置的第一磁性物体的列阵排布示意图；

图5是传统的旋钮装置的第一磁性物体的列阵排布示意图；

图6是传统的旋钮装置的霍尔元件感应到的磁通量的变化图；

图7是本实用新型的一种旋钮装置的第一磁性物体的另一个列阵排布示意图；

图8是本实用新型的霍尔元件感应到的磁通量的变化图；

图9是本实用新型的第一磁性物体磁场方向的示意图；

图10为两个霍尔元件对称分布在pcb板上的一个实施例图；

图11为两个霍尔元件对称分布在pcb板上的另一个实施例图；

图12为三个霍尔元件均匀分布在pcb板上的一个实施例图；

图13为三个霍尔元件均匀分布在pcb板上的另一个实施例图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型通过旋转第一壳体，使第一磁性物体的磁场不断入射到霍尔元件上，磁场发生变化使得霍尔元件接收的磁场强度也发生变化，从而转换成档位变化信号，旋转第一壳体时，通过交替变换与第二磁性物体相对的第一磁性物体的磁性，使用户在旋转第一壳体时，有明显的档位感而提高用户体验。

实施例一

本实施例是这样实现的，提供一种旋钮装置，(请参照图1-4)，旋钮装置包括可旋转的第一壳体2；内设在第一壳体2并随第一壳体2旋转而旋转的多个第一磁性物体21，第一磁性物体21呈环形分布，相邻第一磁性物体21极性方向相反；与第一磁性物体21相对设置并在第一磁性物体21旋转时接收持续发生变化的磁场强度的多个霍尔元件11；其中，所述旋钮装置还包括以控制模块，所述控制模块为单片机。

本实施例中，所述第一磁性物体21有多个，且多个所述第一磁性物体21的同一侧的磁性交替变换，例如，参考图4，多个所述第一磁性物体21依次排布形成环状，第一个所述第一磁性物体21朝向所述第二磁性物体16的一端为N极，远离所述第二磁性物体16的一端为S极；第二个所述第一磁性物体21(即与第一个所述第一磁性物体21相邻的所述第一磁性物体21)朝向所述第二磁性物体16的一端为S极，另一端为N极；第三个所述第一磁性物体21(即与第二个所述第一磁性物体21相邻)朝向所述第二磁性物体16的一端为N极，另一端为S极；如此依次排布，直至最后一个所述第一磁性物体21与第一个所述第一磁性物体21相邻，从而形成环状，且最后一个所述第一磁性物体21朝向所述第二磁性物体16的一端为S极，另一端为N极。

而传统的设置为第一磁性物体21朝向第二磁性物体16的一面所带的磁性均为与第二磁性物体16与第一磁性物体21相对的一面相反。本申请的所述第一磁性物体21的设置与传统的设置而言，参照图5-图6，传统的设置方式在旋转所述第一壳体2时，霍尔元件11接收的磁通量变化往往只是10-9-10，其变化量较小，使得控制机构难以根据磁通量的变化去探测实现档位的变化。而本申请的第一磁性物体21的设置中，参照图7-图8，随着旋转第一壳体2，相邻的第一磁性物体会给所述霍尔元件11所接收到磁通量起促进作用，且转动时由于N极与S极的切换，使得霍尔元件11接收到的磁场信号的方向是相反的，从而使得霍尔元件11的接收的磁通量可以是10、-10、10之间变化如图8，朝向所述第二磁性物体16为N极的所述第一磁性物体21以#1、#2、#3。。。表示，朝向所述第二磁性物体16为S极的所述第一磁性物体21以*1、*2、*3……表示，转动时由于相对着所述第二磁性物体16的所述第一磁性物体21的磁性在N极与S极间不断变化，使得所述霍尔元件11接收到的所述磁场信号是相反的，假设对着所述第二磁性物体16的是#1时，此时所述霍尔元件11所接收到的磁通量为10，则在转动所述第一壳体2使得对着所述第二磁性物体16的变为*1时，此时所述霍尔元件感应到的磁通量则变为-10，依次类推，使得所述霍尔元件的磁通量的变化为10、-10、10之间变化，相对于传统的设置而言，其变化量相对较大，使得更容易实现档位的调节作用。

所述霍尔元件11为霍尔传感器。霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，霍尔传感器的霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。根据霍尔传感器输出的电压高低，可实现输出档位调节信号，且根据旋转(顺时针或逆时针)第一壳体2的方向不同，使得霍尔传感器受接受到的磁场信号的方向不同，依次来判定调档时是增加档位还是减少档位。

本实施例中，所述霍尔元件11有多个，均分别设置在所述pcb板14上，从而通过设置多个所述霍尔元件11，实现通过转动方向的同而实现本实用新型调节的结果是加档还是减档，具体的，所述霍尔元件11有两个，且两个所述霍尔元件11对称的设置在所述pcb板14上(参照图10及图11)，且所述第一壳体2静止不动时，单个所述霍尔元件11在同个水平面上的同一侧的所述第一磁性物体21的极性是相反的，即所述第一壳体2静止不动时，其中一个所述霍尔元件11在对应的同一水平面上的左边是N极第一磁性物体21，而另一个所述霍尔元件11在对应的同一水平面上的左边是S极第一磁性物体21,从而在用户以不同方向转动所述第一壳体2时，两个所述霍尔元件所感应到的磁通量的变化方向是不同的，当顺时针转动时，其中一个所述霍尔元件因向N极第一磁性物体靠近，而另一个所述霍尔元件11向S极第一磁性物体靠近，从而使得二者间感应到的磁通量的方向是相反的，而逆时针转动时则相反，从而以此来识别用户转动所述第一壳体2时，是加档还是减档的调节结果。

当然，所述霍尔元件11也可以3个，且均匀的分布在所述pcb板3上(参照图12及图13)，以不同霍尔元件11感应到的磁通量的方向变化来识别用户旋转所述第一壳体2时的加减档调节结果。

本旋钮装置的应用场景非常广泛，例如，可将旋钮装置应用到微波炉、空调、汽车等，实现档位调节输出。

实施例二

在实施例一的基础上，旋钮装置还包括：与第一壳体2相对设置并在第一壳体2旋转时与磁性相反的第一磁性物体21相吸的第二磁性物体16。

当旋转第一壳体2时，靠近第二磁性物体16的第一磁性物体21会因为异性相吸的原理被第二磁性物体16吸引，继续旋转第一壳体2，第一磁性物体21脱离第二磁性物体16，并使下一个第一磁性物体21与第二磁性物体16相对，由于磁性相同，使得此时的第一磁性物体21会被第二磁性物体16推开，从而在旋转第一壳体2时产生排斥感，当继续旋转第一壳体2使得第三个第一磁性物体21与第二磁性物体16相对时，此时又因为第一磁性物体21与第二磁性物体16意向相吸，从而此时的第一磁性物体21会被第二磁性物体16吸引，如此往复，即上述过程是：第一个所述第一磁性物体21被所述第二磁性物体16吸引→第二所述第一磁性物体21被所述第二磁性物体16排斥→第三个所述第一磁性物体21被所述第二磁性物体16吸引……从而使得用户在旋转第一壳体2进行调节档位时，因为不同的第一磁性物体21与第二磁性物体16同性相斥异性相吸的原理能够产生明显的档位感，克服了传统旋转按钮因客户无法清晰的感受到转动的角度是否达到所调整的档位的效果，而出现旋转的角度过多造成档位跳级调档的问题。

实施例三

在实施例一的基础上，如图2、图4、图8及图9所示，所述第一磁性物体21呈均匀分布，即是第一磁性物体21相互的间隔距离一致，并且形成旋转轨迹，所述第二磁性物体16设置在所述旋转轨迹的对应位置，使得所述第一壳体2带动所述第一磁性物体1旋转时，所述第二磁性物体16始终存在有所述第一磁性物体21与其相对应，使带有不同的磁性的所述第一磁性物体21与所述第二磁性物体16交替对应，从而使得用户在旋转所述第一壳体2时，因第一磁性物体21与第二磁性物体16存在交替进行的排斥吸引感，而使得档位感明显。

且因为所述第一磁性物体21呈环形且是均匀排布，使得每一个所述第一磁性物体21的两边都存在有其他所述第一磁性物体21，且两端的所述第一磁性物体21与中间的所述第一磁性物体21在同一侧的磁性是相反的，因为磁性物质的磁场线是从一极发到另一极的，故每个所述第一磁性物体21的外部磁场线的方向与所述第一磁性物体21的内部的磁场线的方向是相反的，所述第一磁性物体21的外部磁场线与相邻的所述第一磁性物体21的内部磁场线是相同的，故在中间的所述第一磁性物体21与所述第二磁性物体16相对时，因为相邻的两个所述第一磁性物体21的磁场线与中间的所述第一磁性物体21的磁场线相同，使得两边的所述第一磁性物体21不会影响所述霍尔元件11；且由于相邻的两个所述第一磁性物体21(如图9的#1及#2)的外部磁场线与中间的所述第一磁性物体21(如图9的*1)的外部磁场线相反，从而使得两个所述第一磁性物体21中间的位置磁通量变弱，而由于相邻的两个所述第一磁性物体21(如图9的#1及#2)的外部磁场线与中间的所述第一磁性物体21(如图9的*1)的内部磁场线的方向相同，从而对于中间的所述第一磁性物体21内部的磁通量是加强的，从而霍尔元件11在转动时，相对于传统设置(第一磁性物体21朝向第二磁性物体16的一面所带的磁性均为与第二磁性物体16与第一磁性物体21相对的一面相反)而言，在转动的过程中，磁通量的变化更大，从而更容易实现档位的调节作用。

实施例四

在实施例一至实施例三的基础上，如图1、图2所示，所述旋钮装置还包括与所述第一壳体2相对设置并相对旋转的第二壳体1，所述霍尔元件11和所述第二磁性物体16设在所述第二壳体1中；所述第一壳体2及所述第二壳体1之间存在隔板3，所述第一壳体2及所述第二壳体1分别设在所述隔板3的两侧，所述第一壳体2与所述第二壳体1相对旋转时，所述第一磁性物体1相对于所述第二磁性物体16及霍尔元件11旋转，从而所述霍尔元件11能感受到磁场变化的同时，所述第一磁性物体21所述第二磁性物体16间的排斥吸引作用能够使用户更为清晰的感受到档位感。

实施例五

在实施例四的基础上，如图2所示，所述旋钮装置还包括设在所述第一壳体2上的第一固定件22以及设在所述第二壳体1上的第二固定件12，所述第一固定件22和所述第二固定件12分别固定设置在相对位置。

本实施例中，通过所述第一固定件22及所述第二固定件12的搭配使用，使得所述第一壳体2及所述第二壳体1能够相对转动，从而带动所述第一壳体2上的第一磁性物体21与所述第二壳体1上的霍尔元件11产生感应，从而达到调档的效果，具体的，所述第二壳体1固定在所述隔板3上，从而用户在手动带动所述第一壳体2旋转时，能够带动所述第一壳体2上的所述第一磁性物体21同步转动，而此时所述第二壳体1因为固定在所述隔板3上，从而保持不动，使得所述第一磁性物体21能够与所述第二壳体1上静止不动的所述霍尔元件11产生感应，从而达到调档的效果，且所述第一壳体2上的所述第一磁性物体21能够与所述第二壳体1上的所述第二磁性物体16吸引或相斥，从而使用户产生明显的档位感。

实施例六

在实施例五的基础上，所述第一固定件22为第一磁铁，所述第二固定件12为与所述第一磁铁的磁性相反的第二磁铁。

由于所述第二壳体1固定在所述隔板3上，且由于所述第一磁铁与所述第二磁铁的磁性相反，使得第一磁铁与第二磁铁能够相互吸引，进而使得所述第一壳体2可以通过所述第一磁铁吸附在所述隔板3上，使客户可通过非接触式的方式带动所述第一壳体2相对于所述第二壳体1相对旋转，从而实现所述第一壳体2上的所述第一磁性物体21与所述第二壳体1上的所述霍尔元件11与所述第二磁性物体16产生作用，从而实现具有明显档位感的调档功能。采用非接触式相互带动旋转方式，便于用户安装旋钮装置，只需将第一壳体2和第二壳体1分别安装在隔板3的两侧，通过第一磁铁和第二磁铁的相互配合，第一壳体2和第二壳体1即可相对设置，无需对隔板3进行改造。

当然，所述第一固定件22与所述第二固定件12也可以采用接触式的方式固定住，此时只需在所述隔板上开通一个穿透孔，使得所述第一固定件22与所述第二固定件12接触固定相连，且所述pcb板14中间也设有以个孔供所述二固定件22穿过，在将所述pcb板14与所述隔板3固定在一起，使得所述第一壳体2与所述第二壳体1一起旋转时，所述pcb板14能够保持不动，从而实现所述第一壳体2上的所述第一磁性物体21与所述pcb板14上静止不动的的所述霍尔元件11与所述第二磁性物体16产生作用，从而实现具有明显档位感的调档功能。。

实施例七

在实施例六的基础上，所述第一磁铁设在所述第一磁性物体21的中间位置。详细来说，所述第一磁性物体21呈圆周阵列排布呈一圈后，环绕第一壳体2内部一圈，此时，第一磁铁可设在所述第一磁性物体21的中间位置。当所述第一磁性物体21随着第一壳体2旋转时，所述第一磁性物体21的磁场给予霍尔元件11的磁场强度更为均匀可靠，使得霍尔元件11输出的档位调节信号更为稳定。

实施例八

在实施例四的基础上，如图2及图3所示，所述第一壳体2包括第一安装座23以及第二安装座24，所述第一安装座23与所述第二安装座24之间形成第一空腔25，所述第一磁性物体21设在所述第一空腔25内，所述第一磁性物体21为软体磁性物质，使得所述第一磁性物体21设在所述第一空腔内25时，所述第一磁性物体21能够受到所述第一安装座23的内壁及所述第二安装座24的外壁的挤压，从而使得所述第一磁性物体21得到固定，所述第二安装座23内设有第二空腔26，所述第一固定件22设在所述第二空腔26内，使得所述第一固定件22得到固定。此处第一安装座23及所述第二安装座24的形状不做限定。

进一步地，所述第一安装座23与所述第二安装座24可拆卸式设置。用户可将第一安装座23与第二安装座24拆卸分离，便于对第一壳体2内部的部件进行维修操作或者进行位置调整操作。所述第一安装座23与所述第二安装座24可通过卡扣或螺丝固定的方式实现可拆卸式设置。

实施例九

在实施例三的基础上，如图2所示，所述第二壳体1包括第三安装座13以及设在所述第三安装座13上的PCB板14，所述第三安装座13和所述PCB板14之间设有第三空腔15，所述第二固定件12设在所述第三空腔15中，使得所述第二固定件12得到固定；所述霍尔元件11和所述第二磁性物体16固定设在所述PCB板14上；所述pcb板14上设有与所述第三空腔15贯通的通孔，所述第二固定件12设在所述第三空腔15时，穿过通孔并与隔板3相互抵靠，从而使得所述第二固定件12能够与所述第一固定件22相吸引，使得所述第一壳体2能够被吸附在所述隔板3上的同时，还能够相对于所述第二壳体1旋转，从而实现所述第一壳体2上的所述第一磁性物体21与所述第二壳体上的所述霍尔元件11与所述第二磁性物体16产生作用，从而实现具有明显档位感的调档功能。

实施例十

本实用新型还提供一种电器设备，所述电器设备包括操作面板以及设在所述操作面板上的上述所述的旋钮装置。用户通过操作旋钮装置对电器设备进行档位调节，还可通过操作面板对电器设备进行相应操作。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种旋钮装置，其特征在于，所述旋钮装置包括：

可旋转的第一壳体；

内设在所述第一壳体并随所述第一壳体旋转而旋转的多个第一磁性物体，所述第一磁性物体呈环形分布，相邻所述第一磁性物体极性方向相反；

与所述第一磁性物体相对设置并在所述第一磁性物体旋转时接收持续发生变化的磁场强度的多个霍尔元件。

2.如权利要求1所述的旋钮装置，其特征在于，所述旋钮装置还包括：

与所述第一壳体相对设置并在所述第一壳体旋转时与磁性相反的第一磁性物体相吸的第二磁性物体。

3.如权利要求1所述的旋钮装置，其特征在于，所述第一磁性物体呈均匀分布。

4.如权利要求2所述的旋钮装置，其特征在于，所述旋钮装置还包括与所述第一壳体相对设置并相对旋转的第二壳体，所述霍尔元件和所述第二磁性物体设在所述第二壳体中。

5.如权利要求4所述的旋钮装置，其特征在于，所述旋钮装置还包括设在所述第一壳体上的第一固定件以及设在所述第二壳体上的第二固定件，所述第一固定件和所述第二固定件分别固定设置在相对位置。

6.如权利要求5所述的旋钮装置，其特征在于，所述第一固定件为第一磁铁，所述第二固定件为与所述第一磁铁的磁性相反的第二磁铁。

7.如权利要求6所述的旋钮装置，其特征在于，所述第一磁铁设在所述第一磁性物体的中间位置。

8.如权利要求5所述的旋钮装置，其特征在于，所述第一壳体包括第一安装座以及第二安装座，所述第一安装座与所述第二安装座之间形成第一空腔，所述第一磁性物体设在所述第一空腔内，所述第二安装座内设有第二空腔，所述第一固定件设在所述第二空腔内。

9.如权利要求5所述的旋钮装置，其特征在于，所述第二壳体包括第三安装座以及设在所述第三安装座上的PCB板，所述第三安装座和所述PCB板之间设有第三空腔，所述第二固定件设在所述第三空腔中，所述霍尔元件和所述第二磁性物体固定设在所述PCB板上。

10.一种电器设备，其特征在于，所述电器设备包括操作面板以及设在所述操作面板上的如权利要求1至9任一项所述的旋钮装置。

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