CN213042171U - 一种中心定位式磁吸附旋钮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中心定位式磁吸附旋钮，以解决操作旋钮(4)在一些情况下不能正确回归到旋转位(41)的技术问题。本磁吸附旋钮包括固定板(1)和操作旋钮(4)，固定板的背面一侧设有定位磁体(6)和角位移传感器(7)，操作旋钮(4)设有吸附磁体(2)和信号磁体(3)，其中，所述吸附磁体(2)设置于以操作旋钮(4)底部为参考平面的所述操作旋钮的中心，所述定位磁体与固定板上的旋转位(41)的中心正对，所述信号磁体(3)设置于所述吸附磁体(2)的俯视外侧或延伸至所述吸附磁体(2)的俯视外侧。上述定位磁体和吸附磁体只有一种稳定状态，能够使操作旋钮准确回归到旋转位。

Description

一种中心定位式磁吸附旋钮

技术领域

本实用新型涉及电器领域，具体是一种中心定位式磁吸附旋钮。

背景技术

相比机械式旋钮，磁吸附旋钮不需要在面板上开孔，实现了操作旋钮与设备内部主控电路板的完全隔离，具有防水、防尘、防油污、安全性好、设备易清洁等优点，且能给与设备外观设计师更大的创意空间。

如图1所示，现有的磁吸附旋钮包括固定板1、操作旋钮4和角位移传感器7，固定板1的正面一侧设有旋转位41，背面一侧对应所述旋转位41设有定位磁体6；操作旋钮4设有吸附磁体2和信号磁体3，所述吸附磁体2用于与所述定位磁体6配合将所述操作旋钮4吸附定位于所述旋转位41；角位移传感器7设置于所述固定板1的背面一侧，用于与所述信号磁体3配合检测所述操作旋钮4的角位移数据。其中，吸附磁体2和定位磁体6采用磁环。这类磁吸附旋钮存在以下缺陷：定位磁体6和吸附磁体2存在多种稳定状态，一种是，两个磁环重合时，操作旋钮4正常吸附归位居中于旋转位41，另一种是两个磁环处在图2所示状态时，达到力平衡，导致操作旋钮4无法自动吸附归位居中于旋转位41。由于存在上述第二种状态，在实际应用中需要人工加以外力才能使操作旋钮4归位居中，而在未归位居中时，操作旋钮4所受的吸附力较小，容易受轻微外力影响导致错误移位、误转动、易掉落等不良后果，在影响用户体验的同时也给操作带来一定的潜在安全性风险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种中心定位式磁吸附旋钮，以解决现有类似功能磁吸附旋钮存在的操作旋钮在一些情况下不能正确回归到旋转位的技术问题。

为达上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种中心定位式磁吸附旋钮，其包括：

固定板(1)，其正面一侧设有旋转位(41)，背面一侧对应所述旋转位(41)设有定位磁体(6)；

操作旋钮(4)，其设有吸附磁体(2)和信号磁体(3)，所述吸附磁体(2)用于与所述定位磁体(6)配合将所述操作旋钮(4)吸附定位于所述旋转位(41)；以及

角位移传感器(7)，其设置于所述固定板(1)的背面一侧，用于与所述信号磁体(3)配合检测所述操作旋钮(4)的角位移数据；

以所述操作旋钮(4)的底部为参考平面，所述吸附磁体(2)设置于所述操作旋钮(4)的俯视中心位置，所述信号磁体(3)设置于所述吸附磁体(2)的俯视外侧或延伸至所述吸附磁体(2)的俯视外侧。

优选地，所述信号磁体(3)包括多个磁块(31)，且至少一个南极和至少一个北极朝向所述操作旋钮(4)的底部。以便操作旋钮(4)在所述旋转位(41)转动时，向位于固定板(1)背面一侧的角位移传感器(7)提供旋转变化的南北极磁场。

优选地，所述信号磁体(3)为单颗径向充磁的磁环，所述信号磁体(3)的磁极个数为两个或多个。

优选地，所述信号磁体(3)为单颗轴向充磁的磁柱，所述信号磁体(3)的磁极个数为两个或多个。信号磁体(3)的位置横跨所述吸附磁体(2)，延伸至所述吸附磁体(2)外侧。

优选地，所述固定板(1)的背面一侧对应所述信号磁体(3)还设有移开检测传感器，用于与所述信号磁体(3)配合检测所述操作旋钮(4)的移开动作和归位动作。

优选地，所述移开检测传感器和所述角位移传感器(7)为同一个传感器。

优选地，所述移开检测传感器为霍尔磁传感器，所述角位移传感器(7)为AMR磁敏角度传感器。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：

本磁吸附旋钮的吸附磁体设置于操作旋钮的中心，定位磁体与旋转位的中心正对，定位磁体和吸附磁体只有一种稳定状态，即只有二者的端部正对时是稳定的，因此定位磁体和吸附磁体配合能够使操作旋钮准确回归到旋转位，以此提高产品用户体验的同时，也增强了产品可靠性。

附图说明

图1为现有磁吸附旋钮的结构示意图；

图2为定位磁体和吸附磁体的另一种稳定状态；

图3为第一实施磁吸附旋钮的结构示意图；

图4为第一实施例中信号磁体的结构示意图；

图5为第二实施磁吸附旋钮的结构示意图；

图6为第二实施例中信号磁体的结构示意图；

图7为第三实施磁吸附旋钮的结构示意图；

图8为第三实施例中信号磁体的结构示意图；

附图标记：1、固定板；2、吸附磁体；3、信号磁体；4、操作旋钮；41、旋转位；5、电路基板；6、定位磁体；7、角位移传感器；8、圆周；31、磁块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

第一实施例：

请参照图3，本磁吸附旋钮包括：固定板1，操作旋钮4，信号磁体3，角位移传感器7。

固定板1的正面一侧设有旋转位41，固定板1的背面一侧对应所述旋转位41的中心设有定位磁体6。定位磁体6的安装方式可以但不限于以下方式：可以用胶水直接粘贴在固定板1背面，也可以内嵌于固定板1背面，还可以采用塑料、亚克力、金属支架支撑于固定板1背面。

操作旋钮4的中心固装有吸附磁体2，所述吸附磁体2与所述定位磁体6配合将所述操作旋钮4吸附定位于所述旋转位41。本申请中所述旋转位41并没有具体尺寸约束，只是为了便于描述定位磁体6通过磁力使操作旋钮4固定于固定板1上的某个位置而设定的。

以所述操作旋钮4的底部为参考平面，所述吸附磁体2设置于所述操作旋钮4的俯视中心位置，所述信号磁体3设置于所述吸附磁体2的俯视外侧，信号磁体3为角位移传感器7提供变化的磁场，以供检测操作旋钮4的角位移数据，实现旋钮功能。

角位移传感器7固装在所述固定板1的背面一侧，用于与所述信号磁体3配合检测所述操作旋钮4的角位移数据。角位移传感器7为AMR磁敏角度传感器，通过电路基板5安装于所述固定板1的背面一侧，位置与所述信号磁体3对应，AMR磁敏角度传感器可以置于电路基板5的正面，也可以置于电路基板5的反面。

参照图4，第一实施例中，信号磁体3包括两个磁块31，一个磁块31的南极朝向所述操作旋钮4的底部，另一个磁块31的北极朝向所述操作旋钮4的底部，两个磁块31等间隔设置于以所述操作旋钮4的中心为圆心的圆周8上。结合图3、图4，当在旋转位41旋转操作旋钮4时，信号磁体3同步转动，在角位移传感器7的感应侧产生南北极交替变换的磁场，角位移传感器7感应该南北极交替变换的磁场，得到操作旋钮4的角位移数据。根据以上原理可知，当设置数量更多的磁块31时，也可以实现随着操作旋钮4在旋转位41旋转，在角位移传感器7的感应侧产生南北极交替变换的磁场，即：本信号磁体3可以包括更多数量的磁块31，本申请不对磁块31的数量做限制。

进一步在固定板1的背面一侧对应所述信号磁体3还设置有移开检测传感器，本实施例中，移开检测传感器和角位移传感器7为同一个传感器。移开检测传感器用于与所述信号磁体3配合检测所述操作旋钮4的移开动作和归位动作，可以利用移开检测的结果实现开关功能。移开检测的原理是：操作旋钮4处于旋转位41时和离开旋转位41时，所述移开检测传感器感应到的磁场强度不同，因此通过移开/归位操作旋钮4可以形成开关信号，以供控制使用。本实施例将移开检测传感器和角度传感器7共用同一个磁敏角度传感器，这样减少了电子元件，使成本更低以及更加适合小型化应用。可以理解，移开检测传感器也可以采用一个独立的霍尔磁传感器。

上述磁吸附旋钮的工作原理如下：

一方面，当在旋转位41旋转操作旋钮4时，信号磁体3产生南北极交替变换的磁场，角位移传感器7感应该南北极交替变换的磁场获得操作旋钮4的角位移数据，从而实现旋钮功能，该角位移数据可被用于各种连续性调节控制，例如音量调节、灯光亮度调节、风扇转速调节等等。另一方面，操作旋钮4处于旋转位41时和离开旋转位41时，所述磁敏角度传感器感应到的磁场强度不同，因此通过移开/归位操作旋钮4可以形成开关信号，以供控制使用。所有传感器所获得的数据将被交由后台的单片机或其它控制芯片来进行识别、处理分析，从而控制、驱动其他外围设备，如喇叭、LED、风扇等。

第二实施例：

请参照图5，第二实施例中，磁吸附旋钮包括：固定板1，吸附磁体2，信号磁体3，操作旋钮4，电路基板5，定位磁体6，角位移传感器7，移开检测传感器。

除信号磁体3外，其余均与第一实施例相同，此处不再赘述。

请参照图6，在第二实施例中，信号磁体3为单颗径向充磁的磁环，磁极个数为两个。

结合图5和图6，当在旋转位41旋转操作旋钮4时，信号磁体3同步转动，在角位移传感器7的感应侧产生南北极交替变换的磁场，角位移传感器7感应该南北极交替变换的磁场，得到操作旋钮4的角位移数据。应当指出，作为信号磁体3的磁环的磁极的数量可以为更多，本申请不对其数量做限制。

第三实施例：

请参照图7，第三实施例中，磁吸附旋钮包括：固定板1，吸附磁体2，信号磁体3，操作旋钮4，电路基板5，定位磁体6，角位移传感器7，移开检测传感器。

除信号磁体3外，其余均与第一实施例相同，此处不再赘述。

请参照图7和图8，在第三实施例中，信号磁体3为单颗轴向充磁的磁柱，其磁极个数为两个。信号磁体3的位置横跨所述吸附磁体2，延伸至所述吸附磁体2外侧。当在旋转位41旋转操作旋钮4时，信号磁体3同步转动，在角位移传感器7的感应侧产生南北极交替变换的磁场，角位移传感器7感应该南北极交替变换的磁场，得到操作旋钮4的角位移数据。应当指出，作为信号磁体3的磁柱的磁极的数量可以为更多，本申请不对其数量做限制。

由上述可见，本磁吸附旋钮的吸附磁体2设置于操作旋钮4的中心，定位磁体6与旋转位41的中心正对，定位磁体6和吸附磁体4只有端部正对时相对位置是稳定的，即只有一种稳定状态，因此定位磁体6和吸附磁体2的配合，能够使操作旋钮4准确回归到旋转位41，以此提高产品用户体验的同时，也增强了产品可靠性。

上述通过具体实施例对本实用新型进行了详细的说明，这些详细的说明仅仅限于帮助本领域技术人员理解本实用新型的内容，并不能理解为对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员在本实用新型构思下对上述方案进行的各种润饰、等效变换等均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种中心定位式磁吸附旋钮，包括：

固定板(1)，其正面一侧设有旋转位(41)，背面一侧对应所述旋转位(41)设有定位磁体(6)；

操作旋钮(4)，其设有吸附磁体(2)和信号磁体(3)，所述吸附磁体(2)用于与所述定位磁体(6)配合将所述操作旋钮(4)吸附定位于所述旋转位(41)；以及

角位移传感器(7)，其设置于所述固定板(1)的背面一侧，用于与所述信号磁体(3)配合检测所述操作旋钮(4)的角位移数据；

其特征在于：以所述操作旋钮(4)的底部为参考平面，所述吸附磁体(2)设置于所述操作旋钮(4)的俯视中心位置，所述信号磁体(3)设置于所述吸附磁体(2)的俯视外侧或延伸至所述吸附磁体(2)的俯视外侧。

2.根据权利要求1所述的中心定位式磁吸附旋钮，其特征在于：所述信号磁体(3)包括多个磁块(31)，且至少一个南极和至少一个北极朝向所述操作旋钮(4)的底部。

3.根据权利要求1所述的中心定位式磁吸附旋钮，其特征在于：所述信号磁体(3)为单颗径向充磁的磁环，所述信号磁体(3)的磁极个数为两个或多个。

4.根据权利要求1所述的中心定位式磁吸附旋钮，其特征在于：所述信号磁体(3)为单颗轴向充磁的磁柱，所述信号磁体(3)的磁极个数为两个或多个。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的中心定位式磁吸附旋钮，其特征在于：所述固定板(1)的背面一侧对应所述信号磁体(3)还设有移开检测传感器，用于与所述信号磁体(3)配合检测所述操作旋钮(4)的移开动作和归位动作。

6.根据权利要求5所述的中心定位式磁吸附旋钮，其特征在于：所述移开检测传感器和所述角位移传感器(7)为同一个传感器。

7.根据权利要求5所述的中心定位式磁吸附旋钮，其特征在于：所述移开检测传感器为霍尔磁传感器，所述角位移传感器(7)为磁敏角度传感器。

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